有源矩陣型液晶顯示裝置的製作方法
2023-06-06 08:20:01 1
專利名稱：有源矩陣型液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液晶顯示器，尤其涉及一種有源矩陣型液晶顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示器中的液晶本身不具發光特性，是採用電場控制液晶分子扭轉而實現光的通過或不通過，從而達到顯示的目的。在傳統液晶顯示器中，在兩玻璃基底的表面形成電極，以形成控制液晶分子扭轉的電場，該電極使用透明材料，且兩基底的電極相對設置，從而形成與基底表面相垂直的電場。由於液晶分子具有電性，故在該電場的控制下，液晶分子取向將垂直於基底表面，但由於液晶分子間的相互作用力和重力等物理力的影響，使得液晶分子的取向不能完全垂直於基底表面，從而將影響到液晶顯示器的顯示效果。
一種現有技術液晶顯示器如圖1、圖2和圖3所示，該液晶顯示器1包括兩相對設置的第一基底11和第二基底12、一位於該第一基底11與第二基底12之間的液晶層(未標示)、兩偏振方向相互垂直且分別位於該第一基底11和第二基底12與液晶層相異一側的偏光裝置110和120、多個設置在基底12與液晶層相鄰一側並相互平行的共用電極15和像素電極16、多個設置在第一基底11上相互平行且分別與共用電極15和像素電極16相連的透明電極151和161、多個設置在第二基底12並與該共用電極15平行的柵極線14、多個設置在第二基底12並與該共用電極15垂直的信號線13、一設置在第一基底11上的彩色濾光片19、一與液晶層相鄰並用於控制液晶分子取向的配向層100、多個設置在兩基底之間的間隔壁(圖未示)和一驅動裝置(圖未示)，其中，該配向層100的取向與偏光裝置120的偏振方向相同，該第一基底11和第二基底12中至少有一是採用透明材料製成，該液晶層是採用向列(Nematic)型液晶製成，該液晶顯示器1通過彩色濾光片19實現彩色顯示。
請再參閱圖2，是未加電壓時，該液晶顯示器1所處工作狀態的示意圖。此狀態下，由於未受電場作用，則該液晶分子17的取向與配向層100的取向相同，而該配向層100的取向與偏光裝置120的偏振方向相同，所以，經偏光裝置120進入液晶層的線偏振光(圖未示)正好能通過液晶層，且偏振態不發生變化。另外，偏光裝置110與120偏振方向相互垂直，故該線偏振光不能通過偏光裝置110，即該液晶顯示器1處於暗態。
請再參閱圖3，是加電壓時，該液晶顯示器1所處工作狀態的示意圖。該透明電極151與透明電極161形成基本平行於第一基底11和第二基底12的電場18，因液晶分子17具有一定電性，故在電場18作用下，該液晶分子17的取向與該電場18的方向一致，但是，電場18的方向與偏光裝置120的偏振方向存在一定夾角，則通過偏光裝置120的線偏振光(圖未示)到達液晶分子17時將產生雙折射，從而該線偏振光的偏振態將發生改變，而偏光裝置110與120的偏振方向相互垂直，故該線偏振光的部分分量將通過偏光裝置110，即該液晶顯示器1處於亮態。
如上所述，此採用平行於基底的電場控制液晶分子扭轉的方法稱為「平面內切換法」(In Plane Switching，IPS)，該「平面內切換法」專門用於主動式矩陣型液晶顯示器，且採用該方法的液晶顯示器1比傳統液晶顯示器具有更寬廣的視野角。
但是，該透明電極151與透明電極161均設置在基底12上，形成如圖1所示的梳齒狀結構，且該透明電極151與透明電極161分別連接至共用電極15和像素電極16，如此配置將使得製程複雜。另外，該透明電極151與透明電極161僅能形成某一方向的平行於第一基底11和第二基底12的電場18，該電場18不能分布於整個平行於第一基底11和第二基底12的平面內，則加電壓時，仍將有部分液晶分子17未受電場18的作用，即存在部分經偏光裝置120進入液晶層的線偏振光經過液晶層後，其偏振態將不發生改變，即將有部分線偏振光不能通過該偏光裝置110，所以液晶顯示器1存在光通效率較低的缺陷。
綜上所述，提供一種製程簡單且光通效率較高的液晶顯示器實為必要。
實用新型內容為克服採用現有技術液晶顯示器中由於部分液晶分子不受電場作用而導致通光效率差的缺陷，本實用新型提供一種通光效率較高的有源矩陣型液晶顯示裝置。
本實用新型解決技術問題所採用的技術方案是提供一有源矩陣型液晶顯示裝置，其包括兩相對設置的第一基底和第二基底、一位於該兩基底間的液晶層、多個相互間隔設置在第二基底鄰近液晶層一側的共用電極與像素電極、多個與該共用電極相連的第一電極、多個與該像素電極相連的第二電極，其中，該第一電極與第二透明電極分別設置在該第一基底和第二基底上，且該第一電極和第二電極均包括在兩相互垂直的方向上相互平行且間隔設置的兩部分。
相較於現有技術，本實用新型的有益效果是本實用新型的有源矩陣型液晶顯示裝置採用多個與該共用電極相連的第一電極和與像素電極上相連的第二電極，該第一電極與第二電極分別設置在該兩基底上，且該第一電極和第二電極均包括在兩相互垂直的方向上相互平行並間隔設置的兩部分，從而，該第一電極與第二電極間將形成兩種電場，該兩種電場在與兩基底平行的平面內的分量相互垂直，因此，該兩種電場在兩基底間及與該兩基底平行的平面內覆蓋的範圍遠大於現有技術，使得不能受到電場作用的液晶分子數量減少，從而增大通光效率，提供顯示性能。
另外，該第一電極與第二電極分別設置在不同的基底上，可避免現有技術的將所有透明電極設置在同一基底的製程困難。
圖1是一種現有技術液晶顯示器的電極分布示意圖。
圖2是圖1所示液晶顯示器未加電壓時所處工作狀態的示意圖。
圖3是圖1所示液晶顯示器加電壓時所處工作狀態的示意圖。
圖4是本實用新型有源矩陣型液晶顯示裝置第一實施方式的電極分布示意圖。
圖5是圖4所示有源矩陣型液晶顯示裝置未加電壓時所處工作狀態的示意圖。
圖6是圖4所示有源矩陣型液晶顯示裝置加電壓時所處工作狀態的示意圖。
圖7是本實用新型有源矩陣型液晶顯示裝置第二實施方式的電極分布示意圖。
圖8是圖7所示有源矩陣型液晶顯示裝置未加電壓時所處工作狀態的示意圖。
圖9是圖7所示有源矩陣型液晶顯示裝置加電壓時所處工作狀態的示意圖。
具體實施方式本實用新型有源矩陣型液晶顯示裝置的第一實施方式如圖4、圖5和圖6所示，該液晶顯示器2包括相對設置的第一基底21與第二基底22、一位於該第一基底21與第二基底22之間的液晶層(未標示)、兩分別位於該第一基底21與第二基底22與液晶層相異一側且偏振態相互垂直的偏光裝置210和220、多個設置在基底22與液晶層相鄰一側並相互平行的共用電極25和像素電極26、多個相互垂直並設置在基底21上與該共用電極25相連的透明電極251和252、多個相互垂直並設置在基底22上與該像素電極26相連的透明電極261和262、多個設置在基底22並與共用電極25平行的柵極線24、多個設置在基底22並與共用電極25與柵極線24相垂直的信號線23、一設置在基底21與液晶層相鄰一側並用於控制液晶分子取向的配向層200、一設置在基底21與配向層200間的彩色濾光片29和多個設置在兩基底21和22之間的間隔壁(未標示)。
其中，該透明電極251與透明電極261相互平行且間隔設置，該透明電極252與透明電極262相互平行且間隔設置，該透明電極251平行於柵極線24設置，該透明電極252平行於信號線23設置，該透明電極251與透明電極261形成電場281，該透明電極252與透明電極262形成電場282，該電場281與282在與基底21和22平行的平面內的分量相互垂直，且該電場281與282在與基底21和22平行的平面內的分量均與偏光裝置220的偏振方向存在一定夾角，該配向層200的取向與偏光裝置220的偏振方向相同，該液晶層的液晶分子27是向列型液晶，該第一基底21和第二基底22中至少有一是採用透明材料製成，該多個透明電極251和261均採用ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)透明導電材料製成，該共用電極25與像素電極26間設置有絕緣層(未標示)，且該共用電極25與像素電極26是採用ITO或金、銀、銅等金屬導電材料製成。
請再參閱圖5，是未加電壓時，本實用新型第一實施方式的有源矩陣型液晶顯示裝置2所處工作狀態的示意圖。由於配向層200的取向與偏光裝置220的偏振方向相同，因此，在此狀態下，液晶分子27分子軸的取向偏振與偏光裝置220的偏振方向相同，從而經偏光裝置220進入液晶層的線偏振光(圖未示)正好能通過液晶層，且偏振態不發生變化，因為偏光裝置210與220的偏振態相互垂直，所以該線偏振光不能通過偏光裝置210，即該液晶顯示器2處於暗態。
請再參閱圖6，是加電壓時，本實用新型第一實施方式的主動式矩陣型液晶顯示器2所處工作狀態的示意圖。此狀態下，因液晶分子27具有一定電性，故在電場281與282的作用下，該液晶分子27的取向與該電場281或282的方向一致，但是，該電場281和282在與基底21和22平行的平面內的分量均與偏光裝置220的偏振方向存在一定夾角，則通過偏光裝置220的線偏振光(圖未示)到達液晶分子27時將產生雙折射，從而該線偏振光的偏振態將發生改變，而該偏光裝置210與偏光裝置220的偏振方向相互垂直，所以該線偏振光的部分分量將通過偏光裝置210，即該液晶顯示器2處於亮態。因該電場281和282在與基底21和22平行的平面內的分量相互垂直，則與基底21和22平行的平面內均有電場存在，從而，加電壓時，未受電場作用的液晶分子數量遠少於現有技術液晶顯示器1，所以，該液晶顯示器2比現有技術液晶顯示器1具更好的光通效率。另外，與共用電極25相連的透明電極251和252設置在基底21上，而與像素電極26相連的透明電極261和262設置在基底22上，如此設置可避免將所有透明電極設置在同一基底上的製程困難。
本實用新型有源矩陣型液晶顯示裝置的第二實施方式如圖7、圖8及圖9所示，該液晶顯示器3包括相對設置的第一基底31和第二基底32、一位於該第一基底31和第二基底32之間的液晶層(未標示)、兩分別位於該第一基底31和第二基底32與液晶層相異一側且偏振態相互垂直的偏光裝置310和320、多個設置在基底32與液晶層相鄰一側並相互平行的共用電極35和像素電極36、多個相互垂直並設置在基底31上與該共用電極35相連的透明電極351和352、多個相互垂直並設置在基底32上與該像素電極36相連的透明電極361和362、多個設置在基底32並與共用電極35平行的柵極線34、多個設置在基底32並與共用電極35與柵極線34相垂直的信號線33、一設置在基底31與液晶層相鄰一側的彩色濾光片39、一設置在基底32與液晶層相鄰一側並用於控制液晶分子取向的配向層300和多個設置在兩基底31與32之間的間隔壁(未標示)。
其中，該透明電極351與透明電極361相互平行且間隔設置，該透明電極352與透明電極362相互平行且間隔設置，該透明電極351和352均與信號線33存在一夾角，該透明電極351與透明電極361形成電場381，該透明電極352與透明電極362形成電場382，該電場381和382在與基底31和32平行的平面內的分量相互垂直，且該電場381和382在與基底31和32平行的平面內的分量均與偏光裝置320的偏振方向存在一定夾角，該配向層300的取向與偏光裝置320的偏振方向相同，該液晶層的液晶分子37是向列型液晶，該第一基底31和第二基底32中至少有一是採用透明材料製成，該多個透明電極351和361可採用ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)或IZO(Indium Zinc Oxide，氧化鋅錫)透明導電材料製成，該共用電極35與像素電極36間設置有絕緣層(未標示)，且該共用電極35與像素電極36是採用ITO或金、銀、銅等金屬導電材料製成。
另外，該液晶顯示器3加電壓與未加電壓時的工作狀態與液晶顯示器2相同。
但是，本實用新型有源矩陣型液晶顯示裝置並不限於上述實施方式所述，如，上述基底可採用玻璃或二氧化矽製成，上述共用電極與像素電極間的絕緣層可採用氧化矽或氮化矽等絕緣材料製成，上述間隔壁可同時設置在兩基底鄰近液晶層一側等。
權利要求1.一種有源矩陣型液晶顯示裝置，包括兩相對設置的第一基底和第二基底、一位於該兩基底間的液晶層、多個相互間隔設置在第二基底鄰近液晶層一側的共用電極與像素電極、多個與該共用電極相連的第一電極、多個與該像素電極相連的第二電極，其特徵在於該第一電極與第二電極分別設置在該第一基底和第二基底上，且該第一電極和第二電極在兩相互垂直的方向上相互平行且間隔設置。
2.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該第一電極包括相互垂直的兩部分，且有一部分平行於共用電極設置。
3.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該第二電極包括相互垂直的兩部分，且有一部分平行於共用電極設置。
4.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該第一電極和第二電極均與共用電極存在一夾角。
5.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該第一基底和第二基底中至少有一基底是透明基底。
6.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該有源矩陣型液晶顯示裝置進一步包括一彩色濾光片，該彩色濾光片設置在一基底臨近液晶層的一側。
7.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該第一電極是透明電極。
8.如權利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示裝置，其特徵在於該第二電極是透明電極。
專利摘要本實用新型涉及一種有源矩陣型液晶顯示裝置，其包括兩相對設置的第一基底和第二基底、一位於該兩基底間的液晶層、多個相互間隔設置在第二基底鄰近液晶層一側的共用電極與像素電極、多個與該共用電極相連的第一電極、多個與該像素電極相連的第二電極，其中，該第一電極與第二電極分別設置在該兩基底，且該第一電極和第二電極在兩相互垂直的方向上相互平行且間隔設置。與現有液晶顯示器相比，本實用新型有源矩陣型液晶顯示裝置具有較高的通光效率，進而可獲得較好的顯示效果。
文檔編號H01L29/66GK2757175SQ20042009529
公開日2006年2月8日 申請日期2004年11月13日 優先權日2004年11月13日
發明者謝朝樺, 彭家鵬 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 群創光電股份有限公司