像素電極結構的製作方法

2023-11-04 18:39:32

專利名稱：像素電極結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示技術領域，尤其涉及一種液晶顯示器的像素電極結構。
背景技術：
液晶顯示器(IXD)是最廣泛使用的平板顯示器之一，IXD包括設置有場發生電極諸如像素電極和公共電極的一對面板以及設置在兩個面板之間的液晶(LC)層。當電壓被施加到場發生電極從而在LC層中產生電場，該電場決定了液晶層中的LC分子的取向，因此而調整入射到液晶層的光的偏振時，IXD顯示圖像。目前業界發展出一種稱為高分子安定化垂直配向(Polymer Stabilized Vertical Alignment, PSVA)的技術，該技術是在液晶材料中摻入適當濃度的單體化合物(monomer)並且震蕩均勻。接著，將混合後的液晶材料置於加熱器上加溫到達等向性 (Isotropy)狀態。當液晶混合物降至室溫時，液晶混合物會回到向列型(nematic)狀態。然後，將液晶混合物注入至液晶盒並施與電壓。當施加電壓使液晶分子排列穩定時，則使用紫外光或加熱的方式讓單體化合物進行聚合反應已成聚合物層，由此達到穩定配向的目的。圖1所示的是一般VA模式液晶顯示器常用的像素電極的設計示意圖。如圖1所示通常的VA模式IXD的像素電極設計為「米」字型，包含條狀的豎直主幹(main trunk)、條狀的水平主幹、以及分別與水平主幹呈一定夾角的條狀分支(slit)，通常，條狀分支與水平主幹之間的角度為士45度，士 135度。各條狀分支與豎直主幹和水平主幹位於同一平面上。其中豎直主幹和水平主幹中心垂直相交，所謂的中心垂直相交，即指豎直主幹和水平主幹相互垂直，垂直相交的中心附近的區域即為該單位像素電極的中心區域，該豎直主幹和水平主幹將整個像素(pixel)面積平均分成4個區域(domain)，每個區域都由與豎直主幹或水平主幹呈一定角度的條狀分支(slit)平鋪組成。如此形成圖1所示的關於上下和左右分別鏡像對稱的「米」字型的電極設計。圖2是顯示在圖1所示像素電極結構上施加電壓(大約為(T4V，箭頭表示有施加電壓)後的液晶傾倒的示意圖。如圖2所示，通常所採用的「米」字型的電極結構在通電的情況下，液晶的倒向是由像素電極外側開始逐漸像素電極內側傾倒，傾倒的角度是沿分支方向，4個區域中，右上區域的液晶傾倒方向為45度；左上區域的液晶傾倒方向為135度；左下區域的液晶傾倒方向為225度；右下區域的液晶傾倒方向為315度，各個區域中的液晶傾倒方向都指向像素電極的中心區域。為了提升面板穿透率，現有技術揭示的像素電極結構在中間區域是對稱設計的， 而對於單位像素電極而言，由於液晶傾倒方向都指向像素電極的中心區域，在主幹上是一定會出現一個漩渦狀液晶旋轉區域，具體模擬圖如圖3所示，圖3是像素電極結構的液晶傾倒形成的漩渦出現在中心的示意圖。圖4是與圖3對應的像素電極結構在顯微鏡下的示意圖。其中，F指示的是液晶傾倒形成的漩渦狀液晶旋轉區域的位置。然而，由於液晶傾倒而出現的漩渦狀旋轉區域的位置出現在主幹中間區域或者出現在主幹上稍邊緣區域的機率大致是相同的，也即有時候漩渦狀的旋轉區域會出現在主幹上稍邊緣的區域，具體模擬圖如圖5所示，圖5是像素電極結構的液晶傾倒形成的漩渦出現偏移的示意圖。正因為如此，一旦像素電極通電驅動液晶偏轉時，若漩渦狀液晶旋轉區域 F出現在主幹上稍邊緣區域，則會在漩渦狀液晶旋轉區域F的周圍出現所示非均勻顯示的 「黑紋」，具體參見在顯微鏡下的示意6，圖6是與圖5對應的像素電極結構在顯微鏡下的示意圖。圖6中漩渦狀液晶旋轉區域F旁邊鋸齒狀的即為黑紋，與圖6所示的現有技術中，漩渦狀液晶旋轉區所產生的「黑紋」現象是出現在單位像素電極一側的上下兩顯示區域的邊緣顯示位置處，使得原本的顯示區域轉變為不透光區域，從而導致穿透率下降，圖像顯示質量效果不理想。

發明內容
本發明提供一種像素電極結構，可以有效的解決現有技術中因像素電極結構絕對對稱導致的液晶形成的漩渦會偏離中心位置，從而使得顯示區域中的亮區減少，穿透率下降的技術問題。為了解決上述技術問題，本發明提供的像素電極結構，包括
條狀的水平主幹和條狀的豎直主幹，所述水平主幹與所述豎直主幹的中心垂直相交； 由所述水平主幹與所述豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，分別具有多個條狀分支，所述多個條狀分支相對於豎直主幹與水平主幹垂直相交的中心點向外發散， 所述多個條狀分支間隔有多條縫隙；
所述水平主幹與豎直主幹垂直相交的中心區域內還設置有兩個中心對稱的切口。優選的，所述兩個中心對稱的切口的形狀為多邊形或扇形。優選的，所述水平主幹與豎直主幹垂直相交的中心區域在水平方向上的長度
；為所述水平主幹的長度；所述水平主幹與豎直主幹垂直相交的中心區域在豎
. Λ.
直方向上的長度、為所述豎直主幹的長度。優選的，所述由所述水平主幹與所述豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，左上區域和右上區域鏡像對稱；左下區域和右下區域鏡像對稱；左上區域和左下區域鏡像對稱；右上區域和右下區域鏡像對稱。優選的，所述像素電極結構整體呈「米」字型，所述多個條狀分支與所述垂直主幹與所述水平主幹之間的夾角為45度。優選的，所述多個條狀分支間隔的多條縫隙的寬度相同。優選的，所述多個條狀分支間隔的多條縫隙的寬度不同。優選的，所述多個條狀分支的寬度相同。優選的，所述多個條狀分支的寬度不同。優選的，所述像素電極結構應用的液晶顯示面板的模式為高分子安定化垂直配向模式或圖案垂直排列模式。實施本發明的實施例，具有如下有益效果
本申請中的像素電極結構是經過特殊設計的，具體的，通過在豎直主幹與水平主幹中心垂直相交的中心區域設置兩個中心對稱的切口，從而打破了現有設計中的像素電極結構的絕對對稱，使得像素電極結構整體呈現中心對稱，但左右並不對稱，這有利於導引液晶在像素電極結構中心區域中設置的切口位置形成漩渦狀液晶旋轉區域，由於該切口是中心對稱的，因此能很好的固定該漩渦狀液晶旋轉區域的位置，也即將漩渦狀液晶旋轉區域固定在正中心的位置，從而避免在顯示圖像的時候，顯示區域的亮區減少，穿透率下降。應用本發明的像素電極結構的液晶顯示面板的亮區較大，穿透率較高，顯示效果好。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是一般VA模式液晶顯示器常用的像素電極的設計示意圖2是顯示在圖1所示的像素電極結構上施加電壓後的液晶倒向示意圖； 圖3是像素電極結構的液晶傾倒形成的漩渦出現在中心的示意圖； 圖4是與圖3對應的像素電極結構在顯微鏡下的示意圖； 圖5是像素電極結構的液晶傾倒形成的漩渦出現偏移的示意圖； 圖6是與圖5對應的像素電極結構在顯微鏡下的示意圖； 圖7是本發明像素電極結構的第一實施例的結構示意圖； 圖8是本發明像素電極結構的第二實施例的結構示意圖； 圖9是本發明像素電極結構的第三實施例的結構示意圖。
具體實施例方式本發明針對現有的像素電極結構和液晶顯示陣列基板中存在的穿透率低，顯示效果不理想的缺陷，提供了一種新型的像素電極結構，可以有效的克服該缺陷。首先說明的是，本發明是基於現有的「米」字形結構的像素電極結構所作的改進， 其核心是打破現有的像素電極結構的絕對對稱性，在像素電極結構的豎直主幹和水平主幹相交的中心區域設置兩個切口，該切口是中心對稱的。所謂的中心對稱，是指其中的一個多邊形或者扇形圍繞一個中心點旋轉180度後可以與另一個多邊形重疊。如此一來，由於在豎直主幹和水平主幹中心垂直相交的中心區域設置了兩個切口，給予液晶倒向一定的方向指引，也即在兩個中心對稱的切口位置處偏移，由於兩個切口是中心對稱的，所以液晶會在此處形成漩渦狀液晶旋轉區域，從而將漩渦狀液晶旋轉區域的位置固定在中心區域，避免其偏移到別處而導致像素電極結構的穿透率降低。下面將結合附圖詳細本發明實施例的實現過程。參見圖7，為本發明像素電極結構的第一實施例的結構示意圖； 本實施例中的像素電極結構，包括
條狀的水平主幹1和條狀的豎直主幹2，水平主幹1與豎直主幹2的中心垂直相交； 由水平主幹1與豎直主幹2中心垂直相交所均分而成的四個區域中(如圖所示的A、B、 C、D四個區域)，分別具有與水平主幹1和豎直主幹2均呈一定角度的多個條狀分支3，優選的，多個條狀分支3與水平主幹1和豎直主幹2都呈45度角，當然其他角度也是可行的，例如在B區域內，條狀分支3與水平主幹1呈30度角，則在A區域內，條狀分支3與水平主幹 1呈150度角，只要A區域和B區域，C區域和D區域中間的條狀分支3保持對稱即可。所述多個條狀分支3相對於豎直主幹2與水平主幹1垂直相交的中心點0向外發散，多個條狀分支3間隔有多條縫隙4。水平主幹1與豎直主幹2中心垂直相交的中心區域內(如圖8中虛線範圍內的E 區域)還設置有兩個中心對稱的切口 ；
需要說明的是，本實施例是在水平主幹1上設置兩個中心對稱的切口，該切口的形狀可以是多邊形或者扇形，圖7中所示的多邊形切口分別是四邊形切口 5和四邊形切口 6。應用如圖7所示的像素電極結構後，漩渦狀液晶旋轉區域形成於像素電極結構的中心區域E，此時液晶倒向的模擬圖如圖3所示，因此實際的液晶顯示在顯微鏡下的效果如圖4所示，即亮區比較大，穿透效果好，顯示效果好。需要說明的是，由水平主幹1與豎直主幹2中心垂直相交所均分而成的四個區域 A、B、C、D中，A和B區域鏡像對稱；C和D區域鏡像對稱；A和C區域鏡像對稱；B和D區域鏡像對稱。圖7是在中心區域E中設置中心對稱的四邊形切口的實施例，設置三角形切口或者平行四邊形或者扇形切口也可以達到同樣的技術效果，具體參見圖8。圖8是本發明的像素電極結構的第二實施例的結構示意圖。本實施例中的像素電極結構，包括
條狀的水平主幹和條狀的豎直主幹，水平主幹與豎直主幹的中心垂直相交； 由水平主幹與豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，分別具有與水平主幹和豎直主幹均呈一定角度的多個條狀分支，多個條狀分支相對於豎直主幹與水平主幹垂直相交的中心點向外發散，多個條狀分支間隔有多條縫隙。水平主幹與豎直主幹中心垂直相交的中心區域內(如圖8中虛線範圍內的E區域) 還設置有兩個中心對稱的切口；
需要說明的是，本實施例是在水平主幹上設置的兩個中心對稱的平行四邊形切口，分別是平行四邊形切口 5和平行四邊形切口 6。本發明提供的多邊形包括三角形，四邊形，五邊形或者扇形等等，只要該多邊形或者扇形切口能起到引導液晶倒向中心區域的作用都在本發明的保護範圍之列，在此不再贅述。需要說明的是，水平主幹與豎直主幹垂直相交的中心區域E在水平方向上的長度 M^Z ；卩為水平主幹的長度；中心區域E在豎直方向上的長度.yS.r 為豎直主幹的
長度。只要是在中心區域E內設置的兩個中心對稱的多邊形，都可以起到液晶導向作用，使得液晶在中心區域形成漩渦狀液晶旋轉區域。當然，越是靠近水平主幹和豎直主幹中心垂直相交的中心點設置中心對稱的多邊形，液晶形成的漩渦狀液晶旋轉區域就越靠近中心點。上述實施例中所列舉的在中心區域E中設置多邊形切口是在水平主幹上設置的多邊形切口，本發明還可以在豎直主幹上設置中心對稱的兩個多邊形切口，只要其滿足中心對稱的原則，並且使得像素電極結構的左右不對稱，也能達到本發明的目的和效果。圖9是本發明像素電極結構的第三實施例的結構示意圖。本實施例中的像素電極結構，包括
條狀的水平主幹和條狀的豎直主幹，水平主幹與豎直主幹的中心垂直相交； 由水平主幹與豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，分別具有與水平主幹和豎直主幹均呈一定角度的多個條狀分支，所述多個條狀分支相對於豎直主幹與水平主幹垂直相交的中心點向外發散，多個條狀分支間隔有多條縫隙。水平主幹與豎直主幹中心垂直相交的中心區域內(如圖9中虛線範圍內的E區域)還設置有兩個中心對稱的切口 ；
需要說明的是，本實施例中設置的兩個中心對稱切口，具體是在豎直主幹上設置兩個中心對稱的四邊形5和6。需要說明的是，本發明的像素電極可應用於高分子安定化垂直配向模式(Polymer Stabilization Vertical-Alignment, PSVA)液晶顯示面板、或是圖案垂直排列(Pattern Vertical Alignment,PVA)液晶顯示面板等等。像素電極結構中的像素電極的材料為氧化銦錫或氧化銦鋅或非晶氧化銦錫。本申請中的像素電極結構是經過特殊設計的，具體的，通過在豎直主幹與水平主幹中心垂直相交的中心區域設置兩個中心對稱的切口，該切口的形狀可以是多邊形或者扇形，從而打破了現有設計中的像素電極結構的絕對對稱，使得像素電極結構整體呈現中心對稱，但左右並不對稱，這有利於導引液晶在像素電極結構中心區域中設置的多邊形或者扇形切口位置形成漩渦狀液晶旋轉區域，由於該切口是中心對稱的，因此能很好的固定漩渦狀液晶旋轉區域形成的位置，也即將漩渦固定在正中心的位置，從而避免在顯示圖像的時候，顯示區域的亮區減少，穿透率下降。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種像素電極結構，其特徵在於，包括條狀的水平主幹和條狀的豎直主幹，所述水平主幹與所述豎直主幹的中心垂直相交； 由所述水平主幹與所述豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，分別具有多個條狀分支，所述多個條狀分支相對於豎直主幹與水平主幹垂直相交的中心點向外發散， 所述多個條狀分支間隔有多條縫隙；所述水平主幹與豎直主幹中心垂直相交的中心區域內還設置有兩個中心對稱的切口。
2.如權利要求1所述的像素電極結構，其特徵在於，所述兩個中心對稱的切口的形狀為多邊形或扇形。
3.如權利要求2所述的像素電極結構，其特徵在於，所述水平主幹與豎直主幹垂直相交的中心區域在水平方向上的長度；y為所述水平主幹的長度；所述水平主幹與豎直主Δ. JL幹垂直相交的中心區域在豎直方向上的長度為所述豎直主幹的長度。
4.如權利要求2所述的像素電極結構，其特徵在於，所述由所述水平主幹與所述豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，左上區域和右上區域鏡像對稱；左下區域和右下區域鏡像對稱；左上區域和左下區域鏡像對稱；右上區域和右下區域鏡像對稱。
5.如權利要求4所述的像素電極結構，其特徵在於，所述像素電極結構整體呈「米」字型，所述多個條狀分支與所述垂直主幹與所述水平主幹之間的夾角為45度。
6.如權利要求5所述的像素電極結構，其特徵在於，所述多個條狀分支間隔的多條縫隙的寬度相同。
7.如權利要求5所述的像素電極結構，其特徵在於，所述多個條狀分支間隔的多條縫隙的寬度不同。
8.如權利要求6或7所述的像素電極結構，其特徵在於，所述多個條狀分支的寬度相 同。
9.如權利要求6或7所述的像素電極結構，其特徵在於，所述多個條狀分支的寬度不同。
10.如權利要求6或7所述的像素電極結構，其特徵在於，所述像素電極結構應用的液晶顯示面板的模式為高分子安定化垂直配向模式或圖案垂直排列模式。
全文摘要
本發明提供了一種像素電極結構，包括條狀的水平主幹和條狀的豎直主幹，所述水平主幹與所述豎直主幹的中心垂直相交；由所述水平主幹與所述豎直主幹中心垂直相交所均分而成的四個區域中，分別具有多個條狀分支，所述多個條狀分支相對於豎直主幹與水平主幹垂直相交的中心點向外發散，所述多個條狀分支間隔有多條縫隙；所述水平主幹與豎直主幹中心垂直相交的中心區域內還設置有兩個中心對稱的多邊形或扇形切口。應用本發明的像素電極結構，液晶顯示面板的亮區較大，穿透率較高，顯示效果好。
文檔編號G02F1/1343GK102236218SQ201110150608
公開日2011年11月9日 申請日期2011年6月7日 優先權日2011年6月7日
發明者張鑫 申請人:上海天馬微電子有限公司, 深圳市華星光電技術有限公司