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：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種液晶顯示裝置，特別是一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置，是平面顯示裝置中的一種，其經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的發(fā)展，不僅在筆記本計(jì)算機(jī)的應(yīng)用上逐漸增長(zhǎng)，還在如監(jiān)視器等領(lǐng)域占據(jù)越來(lái)越大的份額。
從簡(jiǎn)單矩陣驅(qū)動(dòng)到主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)，液晶顯示裝置的顯示對(duì)比度具有明顯的提高，同時(shí)為克服現(xiàn)有技術(shù)中液晶扭轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的視角較窄的缺陷，許多公司都開(kāi)發(fā)出相關(guān)的廣視角技術(shù)，而平面內(nèi)切換(InPlane Switching，IPS)技術(shù)就是其中頗具優(yōu)勢(shì)的一種。其原理是像素電極與公共電極構(gòu)成一平面電場(chǎng)，使液晶分子在與基底平行的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)以改變光線的透過(guò)率，可達(dá)到較大的觀察視角。其典型結(jié)構(gòu)是梳狀像素電極與公共電極相互平行并交錯(cuò)排列。
請(qǐng)參閱圖1，是2002年10月1日公告的美國(guó)專利第6,459,465號(hào)所揭示的一種改進(jìn)型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置1的一子像素區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖。該子像素區(qū)域包括數(shù)據(jù)線115、柵極線113、公共線135、薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)120、像素電極連接線1311、公共電極連接線1331、公共電極133及像素電極131。該公共線135與數(shù)據(jù)線115平行，該薄膜晶體管120設(shè)置在數(shù)據(jù)線115與柵極線113的交叉處，薄膜晶體管120的柵極121、源極123分別與柵極線113、數(shù)據(jù)線115連接，漏極125通過(guò)像素電極連接線1311與像素電極131連接，公共電極133通過(guò)公共電極連接線1331與公共線135連接。像素電極131與公共電極133是相互平行并交錯(cuò)排列，相對(duì)于普通梳狀電極而言，其改進(jìn)之處在于像素電極131與公共電極133是彎折條形，可產(chǎn)生一雙域電場(chǎng)。
請(qǐng)參閱圖2，是圖1II區(qū)的結(jié)構(gòu)放大示意圖。該像素電極131與該公共電極133都是折線形，其產(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。兩個(gè)區(qū)域引起的色差可相互補(bǔ)償，因此，在顯示器處于亮態(tài)時(shí)，從不同角度觀察液晶顯示器時(shí)，顏色隨角度而變化的情況不會(huì)很明顯，但是在顯示器處于暗態(tài)時(shí)，由于像素在顯示效果上只是一個(gè)區(qū)域，因此無(wú)法消除色差及大角度的漏光，從而不能達(dá)到全視角顯示。
請(qǐng)一起參閱圖3，是現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置1的對(duì)比度與視角關(guān)系圖?，F(xiàn)有技術(shù)的折線條型電極結(jié)構(gòu)平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置在不同方向視角上的對(duì)比度相差較大，其雙域的總和結(jié)果是在上下及左右方向上對(duì)比度高，在斜上及斜下方向上對(duì)比度較低，因此其視角特性不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置在顯示處于暗態(tài)時(shí)，出現(xiàn)色差及大角度漏光的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種高顯示品質(zhì)的具有較佳視角特性的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是提供一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其包括第一基底、第二基底、一液晶層、一配向?qū)?、像素電極及公共電極，該第一基底與第二基底相對(duì)設(shè)置，該液晶層位于該第一基底與第二基底之間，該配向?qū)游挥诘谝换谆虻诙字?，該配向?qū)泳哂械谝慌湎蚣暗诙湎騼蓚€(gè)配向方向。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)在于 由于平面內(nèi)切換型顯示器不加電壓時(shí)一般處于暗態(tài)，同時(shí)配向?qū)泳哂袃蓚€(gè)配向方向，使液晶分子沿兩個(gè)方向排配，因此在暗態(tài)時(shí)產(chǎn)生多域場(chǎng)，多域合成的結(jié)果可以消除現(xiàn)有技術(shù)的色差及大角度的漏光，而且在各個(gè)方向的視角特性更優(yōu)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置一子像素區(qū)域的平面示意圖。
圖2是圖1中II區(qū)的放大示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置的對(duì)比度與視角關(guān)系圖。
圖4是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一子像素區(qū)域的平面示意圖。
圖5是圖4沿VI-VI的剖面圖。
圖6是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一子像素區(qū)域中電極排布及液晶分子初始配向示意圖。
圖7是圖6中液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。
圖8是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式的對(duì)比度與視角關(guān)系圖。
圖9是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第二實(shí)施方式的一子像素區(qū)域中電極排布及液晶分子初始配向示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)一起參閱圖4和圖5，圖4是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一子像素區(qū)域的平面圖。在第一基底201上分別平行設(shè)置柵極線211及數(shù)據(jù)線212、該柵極線211與數(shù)據(jù)線212交叉處的薄膜晶體管220、公共線213、連接區(qū)231及連接線232、像素電極233及公共電極243。柵極線211與薄膜晶體管220的柵極221連接以傳送掃描信號(hào)，該掃描信號(hào)用以控制薄膜晶體管220的開(kāi)關(guān)；數(shù)據(jù)線212與薄膜晶體管220的源極222連接以傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，即源極222是用以接收數(shù)據(jù)信號(hào)；薄膜晶體管220的漏極223通過(guò)連接區(qū)231與連接線232連接，連接線232與像素電極233連接，因此像素電極233與薄膜晶體管220的漏極223構(gòu)成電性連接。該公共電極243與公共線213相連并與像素電極233具有相似的弧形，其相互平行并交錯(cuò)排列。
圖5是圖4沿VI-VI的剖面圖。本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置包括第一基底201、第二基底202、液晶層203、絕緣層262、鈍化層261、公共電極243、像素電極233及配向?qū)?04。該第一基底201與第二基底202相對(duì)設(shè)置，該液晶層203設(shè)置于第一基底201與第二基底202之間，該絕緣層262設(shè)置在該第一基底201鄰近液晶層203一側(cè)，該鈍化層261設(shè)置在絕緣層262鄰近液晶層一側(cè)，該公共電極243設(shè)置在該絕緣層262鄰近液晶層203一側(cè)，該像素電極233設(shè)置在該鈍化層261鄰近液晶層203一側(cè)，該配向?qū)?04一設(shè)置在該鈍化層261鄰近液晶層203一側(cè)。該配向?qū)?04用于控制液晶層203的液晶分子2030的初始配向，該配向?qū)?04的配向方向是兩個(gè)互相垂直的第一方向及第二方向。
請(qǐng)一起參閱圖6和圖7，圖6是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一子像素區(qū)域中電極排布及液晶分子初始配向示意圖。此時(shí)沒(méi)有電壓加于像素電極233和公共電極243之間，液晶分子2030沿著配向?qū)?04的方向排列，每一子像素區(qū)域分成兩個(gè)互相垂直的區(qū)域，一部分液晶分子2030沿水平方向排列，另一部分的液晶分子2030沿著垂直方向排列，該每一區(qū)域液晶分子2030與顯示器的偏光片(圖未示)相結(jié)合從而達(dá)到控制顯示器的亮暗狀態(tài)，由于本實(shí)用新型是平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，因而顯示器此時(shí)處于暗態(tài)，該暗態(tài)顯示是兩不同區(qū)域液晶分子2030共同作用的結(jié)果，即形成多域場(chǎng)，因而在大角度觀察液晶顯示器是不會(huì)出現(xiàn)色差的現(xiàn)象，同時(shí)可減少漏光現(xiàn)象，因此本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置具有較高的顯示品質(zhì)。
圖7是圖6中液晶分子偏轉(zhuǎn)示意圖。液晶分子2030完全沿著電場(chǎng)方向排列，像素電極233和公共電極243之間施加電壓，此時(shí)液晶分子2030的長(zhǎng)軸方向沿電場(chǎng)方向排列，液晶顯示器處于亮態(tài)，當(dāng)電壓達(dá)到一定值，顯示器便處于完全亮的狀態(tài)。由于像素電極233和公共電極243都是弧形，液晶分子2030沿不同方向旋轉(zhuǎn)，因此其形成多域場(chǎng)，而該像素區(qū)域的透光率是所有液晶分子2030偏轉(zhuǎn)作用的總和，多個(gè)域共同合成，使以不同的角度觀察液晶顯示器時(shí)，都能清楚看到顯示的圖像，從而實(shí)現(xiàn)較高的圖像顯示品質(zhì)。
請(qǐng)參閱圖8，是本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第一實(shí)施方式的對(duì)比度與視角關(guān)系圖。圖8和上述的圖3是取像圖而非繪制圖。當(dāng)有電壓施加于像素電極233及公共電極243上時(shí)，液晶層203中的液晶分子2030的偏轉(zhuǎn)連續(xù)變化，一像素區(qū)域中的兩個(gè)方向互相垂直的多個(gè)液晶分子相應(yīng)于電極的形狀，有多個(gè)偏轉(zhuǎn)方向，因此其對(duì)比度在各視角上較為平均。請(qǐng)參閱圖3，相比現(xiàn)有技術(shù)中的上下及左右方向高，其它方向較低的四角星形的特征，本實(shí)施方式的對(duì)比度在除了上下及左右方向的其它方向上有明顯提高，而其在上下及左右方向仍然是較好，幾乎具有圓對(duì)稱的光學(xué)特性。由于觀察者可能在顯示裝置的任一視角而非僅在上下及左右方向上觀察，因此該對(duì)比度視角特性更符合觀察要求。
請(qǐng)參閱圖9，本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置第二實(shí)施方式采用彎折形的像素電極273與公共電極283，液晶分子2030的排列方向分為兩個(gè)部分，其中一部分液晶分子2030沿著水平方向排列，另一部分液晶分子2030沿垂直于該第一部分液晶分子2030的方向排列，該結(jié)構(gòu)液晶顯示器無(wú)論處于暗態(tài)或亮態(tài)都能形成多域場(chǎng)，其原理與第一個(gè)實(shí)施方式相同，不同之處在于本實(shí)施方式中像素電極273與公共電極283形狀與前述不同，但是同樣能達(dá)到廣視角與畫(huà)面高品質(zhì)顯示的效果。
本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的公共電極和像素電極的形狀不限于彎折形或弧形，其它可形成與基底平行的連續(xù)域電場(chǎng)的電極形狀也可采用，如平滑連接的直線與曲線構(gòu)成的曲線形狀也適用。
本實(shí)用新型配向?qū)涌梢杂媚Σ炼ㄏ蚍?Rubbing)、光配向法(Photo-Alignment)或離子束配向法(Ion Beam Alignment)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置的公共線、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(kāi)口率，因而會(huì)有較高的亮度。
本實(shí)用新型平面內(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)置在不同基底上，并產(chǎn)生近似平行電場(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，而使兩個(gè)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)，此時(shí)像素電極與漏極連接可通過(guò)如本實(shí)用新型連接區(qū)或其它方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置包括第一基底、第二基底、一液晶層、一配向?qū)?、像素電極及公共電極，該第一基底與第二基底相對(duì)設(shè)置，該液晶層位于該第一基底與第二基底之間，該配向?qū)游挥诘谝换谆虻诙字?，其特征在于該配向?qū)泳哂械谝慌湎蚣暗诙湎騼蓚€(gè)配向方向。
2.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該配向?qū)拥牡谝慌湎蚺c第二配向互相垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極具有相似形狀并交錯(cuò)排列。
4.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極形狀是弧形。
5.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極形狀是彎折形。
6.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極形狀是平滑曲線形。
7.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極位于不同基底。
8.如權(quán)利要求1所述的平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極位于同一基底。
專利摘要一種平面內(nèi)切換型液晶顯示裝置包括第一基底、第二基底、一液晶層、一配向?qū)印⑾袼仉姌O及公共電極，該第一基底與第二基底相對(duì)設(shè)置，該液晶層位于該第一基底與第二基底之間，該配向?qū)游挥诘谝换谆虻诙字?，該配向?qū)泳哂械谝慌湎蚣暗诙湎騼蓚€(gè)配向方向。
文檔編號(hào)G02F1/133GK2735388SQ200420072339
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月31日
發(fā)明者楊秋蓮, 彭家鵬 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