專利名稱：平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示裝置，特別是關(guān)于一種平面內(nèi)切換型(In-Plane Switching，IPS)液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置，是平面顯示裝置中的一種，經(jīng)過幾十年來的發(fā)展，不僅在筆記本計(jì)算機(jī)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，還在監(jiān)視器與電視等領(lǐng)域占據(jù)越來越大的份額。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中液晶顯示裝置的視角小的缺陷，許多公司都研發(fā)出相關(guān)的廣視角技術(shù)，而平面內(nèi)切換技術(shù)就是其中頗具優(yōu)勢(shì)的一種。
請(qǐng)參考圖1，是現(xiàn)有技術(shù)的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置1的一像素區(qū)域P，其包括數(shù)據(jù)線115，與數(shù)據(jù)線115大致垂直的柵極線113，與數(shù)據(jù)線115大致平行的公共線135，薄膜晶體管(ThinFilm Transistor，TFT)120，公共電極133和像素電極131。該公共電極133包括公共電極彎折端133a與公共電極底端133b，該像素電極131包括像素電極彎折端131a與像素電極底端131b。該公共電極133與該公共線135連接，該像素電極彎折端131a與公共電極彎折端133a相互平行并交錯(cuò)排列，并且成折條形。該薄膜晶體管120設(shè)置在該數(shù)據(jù)線115與該柵極線113交界處，其包括分別與柵極線113、數(shù)據(jù)線115和像素電極131連接的柵極(未標(biāo)示)、源極(未標(biāo)示)、漏極(未標(biāo)示)。
參考圖2，是圖1所示II區(qū)的放大圖。由于該像素電極彎折端131a與公共電極彎折端133a為折線形，在加電壓時(shí)，兩者之間產(chǎn)生一雙域電場(chǎng)，在該電場(chǎng)作用下液晶分子130沿兩個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，使該像素在顯示效果上被分成兩個(gè)區(qū)域，在較傾斜方向觀看時(shí)，該兩區(qū)域引起的色差可相互補(bǔ)償。但是，在折線的彎折處，電場(chǎng)方向?yàn)閮蓚€(gè)電場(chǎng)方向疊加，該處的液晶分子130偏轉(zhuǎn)方向不確定，不能正常偏轉(zhuǎn)，使得光線不能正常通過，導(dǎo)致該平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置1輝度降低。
圖3是圖1所示III區(qū)的液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。公共電極彎折端133a與像素電極底端131b是由相同材料構(gòu)成并且在接近時(shí)不能短路，因此，公共電極彎折端133a尾端與像素電極底端131b之間和像素電極彎折端131a尾端與公共電極底端133b之間必須留有空隙。當(dāng)施加電壓時(shí)，在公共電極彎折端133a尾端與像素電極底端131b之間的電場(chǎng)141a、141b的方向以及像素電極彎折端131a尾端與公共電極底端133b之間的電場(chǎng)(圖未示)方向不同于分布在像素中部的電場(chǎng)140a、140b方向。
由于液晶分子具有朝液晶分子的長軸與電場(chǎng)方向間夾角較小的方向旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，因此處于像素中部的所有液晶分子130c具有朝同一方向偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而處于公共電極彎折部133a尾端與像素電極底端131b之間以及像素電極彎折部131a尾端與公共電極底端133b之間拐角處的液晶分子130a、130b朝相對(duì)的方向偏轉(zhuǎn)(如圖3實(shí)心箭頭所示)，即該處的液晶分子130a、130b與像素中部的液晶分子130c偏轉(zhuǎn)方向不同，透射特性也不同，因此該拐角區(qū)域出現(xiàn)暗帶。
綜上所述，該彎折形電極結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置1具有圖2所示的彎折部分以及圖3所示的拐角區(qū)域兩處缺陷。
為克服上述缺陷，業(yè)界對(duì)電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，請(qǐng)一并參閱圖4至圖6。圖4是改進(jìn)的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置2的電極結(jié)構(gòu)示意圖。該像素電極233包括像素電極底端233b與像素電極彎曲端233a，該公共電極243包括公共電極底端243b與公共電極彎曲端243a。該像素電極彎曲端233a和公共電極彎曲端243a形狀為波浪形，其間形成的電場(chǎng)方向?yàn)檫B續(xù)變化，即連續(xù)域，因此該結(jié)構(gòu)可以稱作為連續(xù)域結(jié)構(gòu)。此種電極結(jié)構(gòu)克服了圖2所示彎折形電極結(jié)構(gòu)中液晶分子在彎折部分不正常偏轉(zhuǎn)造成輝度低的現(xiàn)象。
圖5是圖4中V區(qū)所示施加電壓時(shí)電場(chǎng)以及液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。像素電極彎曲端233a與公共電極彎曲端243a平行。在像素電極233與公共電極243施加電壓時(shí)產(chǎn)生一電場(chǎng)290。此時(shí)在該公共電極底端243b與公共電極彎曲端243a尾端所成的銳角α與該像素電極彎曲端233a尾端與公共電極底端243b所成的鈍角β周圍電場(chǎng)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)扭曲變形。施加電壓時(shí)處于平行電場(chǎng)區(qū)域中的液晶分子230a順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，而處于扭曲電場(chǎng)區(qū)域中的液晶分子230b反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即處于平行電場(chǎng)和扭曲電場(chǎng)中的液晶的取向不同，扭曲電場(chǎng)區(qū)域由此產(chǎn)生暗帶，引起開口率降低。這些缺陷也會(huì)影響液晶層的反應(yīng)特性，使顯示區(qū)域出現(xiàn)殘余影像。
圖6是該種彎曲形電極結(jié)構(gòu)施加電壓時(shí)的光學(xué)效果圖。該圖中四個(gè)亮區(qū)域所示為液晶層，第一亮區(qū)a1與第二亮區(qū)a2之間以及第三亮區(qū)a3與第四亮區(qū)a4之間分別存在一條亮線p，是像素電極；第二亮區(qū)a2與第三亮區(qū)a3之間存在一條暗線c，是公共電極。請(qǐng)一并參閱圖4至圖6，該圖6中兩個(gè)虛線圓框內(nèi)的部分為電極尾端區(qū)域處形成的暗區(qū)?？梢钥闯?，施加電壓時(shí)該區(qū)域的光透過率下降。
綜上所述，該種彎曲形電極結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置2解決了彎折形電極結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置1中電極彎折部液晶分子偏轉(zhuǎn)不正常的問題，但是對(duì)于電極尾端出現(xiàn)的扭曲電場(chǎng)問題仍未能很好的解決。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的電極尾端出現(xiàn)扭曲電場(chǎng)導(dǎo)致輝度低的問題，本發(fā)明提供一種輝度較高的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其包括一像素電極和一公共電極，該像素電極包括像素電極底端和像素電極彎曲部，該公共電極包括公共電極底端和公共電極彎曲部，該兩電極彎曲部呈平滑曲線形狀并且交錯(cuò)排列，其間液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向是連續(xù)變化的，液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處附近也連續(xù)變化的。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是提供一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其包括一像素電極和一公共電極，該像素電極包括像素電極底端和像素電極彎曲部，該公共電極包括公共電極底端和公共電極彎曲部，該兩電極彎曲部呈平滑曲線形狀并且交錯(cuò)排列，其中，在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處以及該公共電極彎曲部與該公共電極底端的連接處設(shè)置有倒角。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處附近以及該公共電極彎曲部與該公共電極底端的連接處附近電場(chǎng)方向也連續(xù)變化，即無扭曲電場(chǎng)現(xiàn)象出現(xiàn)，因此其消除了現(xiàn)有技術(shù)電極尾端液晶偏轉(zhuǎn)異常的現(xiàn)象，從而提高輝度。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置一像素區(qū)域的平面示意圖。
圖2是圖1所示II區(qū)的放大圖。
圖3是圖1所示III區(qū)的液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的電極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4中V區(qū)所示的電場(chǎng)和液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。
圖6是該彎曲形電極結(jié)構(gòu)施加電壓時(shí)光學(xué)效果圖。
圖7是本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一像素區(qū)域的平面示意圖。
圖8是圖7所示VIII區(qū)的電場(chǎng)和液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。
圖9是該電極結(jié)構(gòu)在施加電壓下的光學(xué)效果圖。
圖10是本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第二實(shí)施方式示意圖。
圖11是本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第三實(shí)施方式示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖7至圖9，是本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置3第一實(shí)施方式示意圖。與現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)相似，該平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置3包括相對(duì)設(shè)置的第一基底(圖未示)與第二基底(圖未示)，置于第一基底與第二基底間的液晶層(圖未示)，多個(gè)設(shè)置在該第一基底上并且相互垂直的柵極線311和數(shù)據(jù)線312，多個(gè)設(shè)置在該柵極線311與該數(shù)據(jù)線312交叉處的薄膜晶體管320，像素電極330和公共電極340。該像素電極330包括像素電極彎曲部333和像素電極底端332，該公共電極340包括公共電極彎曲部343和公共電極底端342。
該像素電極330與公共電極340相應(yīng)于該像素區(qū)域設(shè)置，在本實(shí)施方式中其均設(shè)置于第一基底上，該像素電極彎曲部333與該公共電極彎曲部343相互平行并交錯(cuò)排列，并且是由至少兩個(gè)弧形結(jié)構(gòu)組成的平滑曲線，其間形成的電場(chǎng)方向?yàn)檫B續(xù)變化，即連續(xù)域，因此該結(jié)構(gòu)可稱作為連續(xù)域結(jié)構(gòu)。
圖8是圖7所示VIII區(qū)的電場(chǎng)和液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。相對(duì)于圖4所示的電極結(jié)構(gòu)，其不同之處在于在公共電極彎曲部343與公共電極底端342的連接處設(shè)計(jì)一倒角342a，該倒角342a與公共電極彎曲部343和公共電極底端342材質(zhì)相同并且是一整體。且該倒角342a位于公共電極彎曲部343在該連接處的切線方向與公共電極底端342所成的銳角一側(cè)(圖5中所示的銳角α處)并且凸出公共電極底端342，即為內(nèi)倒角。在該種電極結(jié)構(gòu)下，倒角342a的外側(cè)邊緣與公共電極彎曲部343以及像素電極彎曲部333垂直。當(dāng)在公共電極340與像素電極330施加電壓時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng)390，該電場(chǎng)390垂直于像素電極彎曲部333與公共電極彎曲部343，且在倒角342a附近的電場(chǎng)也為均勻分布的連續(xù)電場(chǎng)，無扭曲電場(chǎng)現(xiàn)象出現(xiàn)。在像素電極彎曲333與像素電極底端332的連接處也有同樣設(shè)計(jì)的倒角332a(參閱圖7)。
由圖中看出，遠(yuǎn)離倒角342a的液晶分子303a順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，鄰近倒角342a的液晶分子303b也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此，在該電場(chǎng)下，相同的旋轉(zhuǎn)方向避免倒角342a附近的扭曲電場(chǎng)以及暗帶的出現(xiàn)，液晶層的反應(yīng)特性提高，顯示區(qū)域也無殘余影像。
圖9是該電極結(jié)構(gòu)在施加電壓下的光學(xué)效果圖。與圖6類似，該圖中四個(gè)亮區(qū)所示為液晶層，第一亮區(qū)b1與第二亮區(qū)b2之間以及第三亮區(qū)b3與第四亮區(qū)b4之間分別存在一條亮線p1，是像素電極；第二亮區(qū)b2與第三亮區(qū)b3之間存在一條暗線c1，是公共電極；兩個(gè)虛線圓框內(nèi)的部分為電極尾端的多余域處形成的暗區(qū)。與前述圖6對(duì)比可以看出，像素電極所在的亮線p1的亮度有所提高，公共電極所在的暗線c1的亮度也有顯著提高，并且，因像素電極彎曲部與像素電極底端，公共電極彎曲部與公共電極底端的電場(chǎng)扭曲而產(chǎn)生的暗帶現(xiàn)象也有明顯改善，說明該處倒角的引入改善了液晶分子在該處的旋轉(zhuǎn)方向，使整個(gè)電場(chǎng)方向趨向均一，該處的光透過率有明顯提高，顯示特性得到明顯改善。
由于不僅消除了現(xiàn)有技術(shù)中彎折形電極結(jié)構(gòu)中雙域交界處電場(chǎng)異常，而且消除了像素電極與連接線以及公共電極與公共線的連接處多余域的電場(chǎng)異常及其產(chǎn)生的液晶分子偏轉(zhuǎn)異常，因此現(xiàn)有技術(shù)中的透光率較低的情形得以避免，從而能達(dá)到較高的輝度。
本實(shí)施方式中，該數(shù)據(jù)線312也可為平滑曲線，與像素電極彎曲部333平行。
本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的公共電極與像素電極對(duì)應(yīng)每一像素區(qū)域，其可以設(shè)置于不同基底上，并產(chǎn)生近似平行的電場(chǎng)，即該電場(chǎng)的主要分量在與基底平行的方向上；當(dāng)設(shè)置在同一基底時(shí)，可以有如鈍化層等隔離層存在于其間，而使二電極位于不同層；或?qū)⒐搽姌O與像素電極置于同一層以產(chǎn)生平行性更優(yōu)的電場(chǎng)。
本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的公共電極及像素電極可采用透明導(dǎo)電材料如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)等。當(dāng)采用透明材料時(shí)，可獲得較高的開口率，因而會(huì)有較高的輝度。
本發(fā)明進(jìn)一步包括一彩色濾光片(圖未示)，設(shè)置在任一基板上。該彩色濾光片包括多個(gè)像素，每一像素包括紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素，各子像素邊緣至少包括兩個(gè)部分，該兩個(gè)部分分別向不同方向彎折，與像素電極平行。
請(qǐng)參閱圖10，是本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第二實(shí)施方式示意圖。與第一實(shí)施方式相同之處在于在該液晶顯示裝置4中，像素電極彎曲部433與像素電極底端432連接處設(shè)計(jì)有凸出像素電極底端432的倒角432a(該倒角為內(nèi)倒角)、公共電極彎曲部443與公共電極底端442連接處同樣設(shè)計(jì)有凸出公共電極底端442的倒角442a(該倒角為內(nèi)倒角)。與第一實(shí)施方式不同之處在在像素電極彎曲部433與像素電極底端432連接處與倒角432a相異的一側(cè)，增加凹向像素電極底端432內(nèi)的倒角432b(該倒角也為內(nèi)倒角)，在公共電極彎曲部443與公共電極底端442連接處與倒角442a相異的一側(cè)增加凸出公共電極底端442的鋸齒442b。即該倒角432b位于像素電極彎曲部433與像素電極底端432連接處所成的鈍角處(即圖5中所示的鈍角β處)，該鋸齒442b公共電極彎曲部433與公共電極底端442連接處所成的鈍角處(即第五圖中所示的鈍角β處)。該倒角432b、鋸齒442b的設(shè)計(jì)進(jìn)一步解決了像素電極彎曲部433與公共電極彎曲部443之間位于兩端部的電場(chǎng)扭轉(zhuǎn)問題。
請(qǐng)參閱圖11，是本發(fā)明平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第三實(shí)施方式示意圖。與第一實(shí)施方式相同之處在于在該液晶顯示裝置5中，在像素電極彎曲部533與像素電極底端532連接處設(shè)計(jì)有凸出像素電極底端532的倒角532a，在公共電極彎曲部543與公共電極底端542連接處設(shè)計(jì)有凸出公共電極底端542的倒角542a。與第一實(shí)施方式不同之處在于在像素電極彎曲部533尾端且接近倒角542a處，沿與倒角542a邊緣平行方向切除邊角，形成倒角533a，該倒角533a為外倒角。同樣在公共電極彎曲部543尾端、接近倒角532a處，沿與倒角532a邊緣平行方向切除邊角，形成倒角543a，該倒角543a也為外倒角。
權(quán)利要求
1.一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，包括一像素電極和一公共電極，該像素電極包括像素電極底端和像素電極彎曲部，該公共電極包括公共電極底端和公共電極彎曲部，該兩電極彎曲部呈平滑曲線形狀并且交錯(cuò)排列，其間液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向是連續(xù)變化的，其特征在于液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處附近也連續(xù)變化的。
2.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處設(shè)置有倒角。
3.如權(quán)利要求2所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角位于該像素電極彎曲部和其底端連接處之銳角處。
4.如權(quán)利要求3所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角凸出像素電極底端外。
5.如權(quán)利要求3所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角為內(nèi)倒角。
6.如權(quán)利要求2所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角分別位于該像素電極彎曲部與該像素電極底端連接處的銳角處、像素電極彎曲部與像素電極底端連接處的鈍角處以及公共電極彎曲部尾端。
7.一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其包括一像素電極和一公共電極，該像素電極包括像素電極底端和像素電極彎曲部，該公共電極包括公共電極底端和公共電極彎曲部，該兩電極彎曲部呈平滑曲線形狀并且交錯(cuò)排列，其特征在于在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處以及該公共電極彎曲部與該公共電極底端的連接處設(shè)置有倒角。
8.如權(quán)利要求7所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角位于該像素電極彎曲部和其底端連接處的銳角處以及該公共電極彎曲部和其底端連接處之銳角處。
9.如權(quán)利要求8所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角凸出像素電極底端或者公共電極底端外。
10.如權(quán)利要求8所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角為內(nèi)倒角。
11.如權(quán)利要求8所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于像素電極彎曲部與公共電極彎曲部的尾端存在倒角。
12.如權(quán)利要求11所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角為外倒角。
13.如權(quán)利要求7所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該倒角分別位于該像素電極彎曲部與該像素電極底端連接處的銳角處、公共電極彎曲部與該公共電極底端連接處之銳角處、像素電極彎曲部與像素電極底端連接處的鈍角處以及像素電極彎曲部尾端與公共電極彎曲部尾端。
14.如權(quán)利要求13所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于公共電極彎曲部與公共電極底端連接處的鈍角處設(shè)置鋸齒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其包括一像素電極和一公共電極，該像素電極包括像素電極底端和像素電極彎曲部，該公共電極包括公共電極底端和公共電極彎曲部，該兩電極彎曲部呈平滑曲線形狀并且交錯(cuò)排列，其間液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向是連續(xù)變化的，液晶分子的偏轉(zhuǎn)方向在該像素電極彎曲部與該像素電極底端的連接處附近也連續(xù)變化的。本發(fā)明消除了電極尾端液晶偏轉(zhuǎn)異常現(xiàn)象，提高了輝度。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1779533SQ20041005238
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者林澤民 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司