垂直取向模式的液晶显示装置的制作方法

专利名称：垂直取向模式的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶显示器件，尤其涉及一种适用于小屏的垂直取向模式 的液晶显示装置。
背景技术：
随着信息社会的发展，人们对显示设备的需求日益增长。为了满足这种需求， 最近几种平板显示设备，如液晶显示器件(LCD)，等离子体显示器件(PDP)都 得到了迅猛的发展。在平板显示器件当中，液晶显示器件由于其重量低、体积小、 能耗低的优点，正在逐步取代冷阴极显示设备。随着液晶技术的发展，用于手机等小的移动显示器件的液晶显示屏的技术规 格也越来越高，以前通常用于液晶电视的垂直取向显示模式也应用在了手机显示 器件上。垂直取向模式最初是富士通有限公司实用新型的。其发表于1998年的SID Technical Digest第29巻，第1077页；或见美国专利6424398。在阵列基板侧和彩 膜基板侧通过直角型凸起物形成了 4个显示区域的LCD显示单元。如图1。偏光 片的吸收轴通常采用0度和90度。而根据垂直取向模式的透过率公式，在透过轴 呈45度下，光的透过率最大，而当偏光板的吸收轴是O度和卯度时，只有角部 的区域和偏光板的透过轴呈45度角，所以透过率相对不好。为了提高垂直取向显示模式的视角特性，提高对比度，需要搭配合适的补偿膜。国际商用机器公司对富士通的实用新型进行了改进，提出了脊柱(ridge)和 边缘场效应的(RFF-MH)模式。其做法是在基板的一侧形成凸起物，在另外一基 板的一侧形成ITO沟槽。具体详见美国专利6493050。针对上述两种技术，三星电子有限公司也提出了自己的改进方式，形成图案 化的垂直取向显示模式(PVA)，在这种显示模式中，完全利用边缘场效应，由 于没有凸起造成的漏光，这种技术可以得到较高的对比度。一侧基板的特定位置上采用球冠形凸起，在另一侧基板上采用图案化的it0图案，在保持两个近似于矩形的it0图形电学上相互连通，两个近似于矩形的no图案的中间的ito被保留下来。理论上，这种搭配方法可以实现无限多个显示区域，如图2所示，在这种显示模式中，两侧的偏光板吸收 轴分别是0度和90度排列。具体详见美国专利us6630975。手机用液晶屏的发展趋势是厚度更小；耗电量更低；亮度更高。手机用屏 的这种需求，需要开发出开口率更高的液晶显示屏。如果在小的移动显示屏上采用垂直取向显示模式，无论采用富士通公司的技 术还是国际商用机器、三星、夏普的显示技术，都会存在开口率过低的问题。造 成这种问题的原因在于小移动屏相对于电视用屏，本身的面积要小很多。而无论 是凸起还是ITO沟槽，受曝光和刻蚀能力的限制，他们的宽度都不能做的很小， 而这些区域其透过率是很低的。这种影响对于面积较小的移动屏远远大于面积很 大的液晶电视屏。这造成了无法把垂直取向向模式的电视屏的像素设计直接应用 于小的移动显示器件上。考虑到如手机待机时间要求等，小移动显示屏的开口率必须得到提高。实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可适用于小屏的开口率高的垂直 取向模式的液晶显示装置。本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种垂直取向模式 的液晶显示装置，包括相对设置的第一基板和第二基板；填充在第一基板和第二 基板之间的液晶层；所述第一基板和第二基板的内表面上形成有透明导电层；所 述第一基板的透明导电层上形成有球冠状凸起；第二基板的透明导电层图案为多 个相互分开的近似于矩形状；所述第一基板的外侧贴附有第一偏光板，第二基板 的外侧贴附有第二偏光板；其中所述两个近似于矩形的透明电极层图案的两侧保 留有透明导电材料，以保持每两个相邻的近似于矩形的透明导电层图案电学上互 相连通，所述第一偏光板的吸收轴为45度，所述第二偏光板的吸收轴为135度。上述液晶显示装置中，所述第一、二偏光板上可添加有1/4波片。上述液晶显示装置中，所述第一、二偏光板上可制作有补偿膜。4因此，本实用新型的垂直取向模式的液晶显示装置，由于将两个近似于矩形 的透明电极层图案的两侧保留有透明导电材料，保持两个近似于矩形的透明导电层图案电学上互相连通，且第一、二偏光板的吸收轴分别是45度和135度时，这 样大多数液晶分子长轴就和偏光板的透过轴呈45度夹角，光的透过率最大，从而 具有较高的开口率，可适用于小尺寸的移动显示屏，如手机上使用的显示屏。


为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，
以下结合附图对本 实用新型的具体实施方式
作详细说明，其中图1是4区域垂直取向模式的像素结构示意图。 图2是现有技术中的像素结构示意图。图3是垂直取向模式的像素结构断面示意图(凸起等结构未画出)。图4是本实用新型实施例的第一基板的断面结构示意图。图5是本实用新型实施例的像素结构示意图。图6是本实用新型实施例中偏光板吸收轴方向示意图。图7是本实用新型另一实施例的结构示意图。图中11:凸起 12:凸起 13:透明导电层14:球冠状凸起 15a:第一基板 15b:第二基板16a、 16b:垂直取向膜 17a、 17b:透明导电层18:液晶层 19:黑矩阵 20:色层21a:第一偏光板21b:第二偏光板 22a、 22b: 1/4波片具体实施方式实施例1图3是垂直取向模式的像素结构断面示意图。请参照图3，垂直取向模式的液 晶显示装置主要第一基板15a、第二基板15b，以及像夹心饼干一样嵌入在第一基 板15a和第二基板15b之间的液晶层18组成。液晶层18由负性液晶分子组成， 所谓负性液晶是指液晶分子长轴的介电常数小于垂直于液晶分子长轴的方向上的介电常数。通过垂直取向膜16a和16b，使液晶分子垂直于第一、第二基板15a和 5b表面排列。在液晶层18的两侧，第一基板15a、第二基板15b的内侧分别是透 明导电层17a和17b。图4是本实用新型实施例的第一基板的断面结构示意图。所述第一基板上形成有 黑矩阵层19，红、绿、蓝色层20，在黑矩阵层19和色层20的外表面是透明导电 层17a。在透明导电层17a的外面是球冠状凸起14。第二基板15b上制作有相互交叉的栅极扫描线和数据信号线，并定义出子像 素区域，在栅极扫描线和数据信号线的交叉处设置有开关器件，如薄膜晶体管管， 这些开关器件自下至上分别是扫描金属层；绝缘层；非晶硅层；掺杂非晶硅层和信号金属层(图中均未绘示)。在子像素的特定区域制作有透明电极层，透明电 极层和信号电极通过开关器件连接在一起，当开关器件电学上处于打开状态时， 透明电极层上的电压近似等于信号电极上的电压。第一基板15a和第二基板15b之间可采用散布垫料来保持盒厚。或在透明导 电层上方，通过光刻方法制作特定高度的垫料，来维持液晶盒盒厚。(图中未绘 示)图5是本实用新型实施例的像素结构示意图；请参照图4、图5，第一基板15a 的表面透明导电层17a上形成有球冠状凸起14，在第二基板15b上采用图形化的 透明导电层17b,透明导电层17a、 17b的材料可以为氧化铟锡(ITO)，该图形化 的透明导电层17b为多个相互分开的近似于矩形状，为保持两个近似于矩形的IT0 图形电学上互相连通，在两个近似于矩形的ITO图形的两侧的ITO被保留下来。图6是本实用新型实施例中偏光板吸收轴方向示意图；请参照图6，在第一基板 15a和第二基板15b的最外侧，分别贴附有第一偏光板21a和第二偏光板21b，且 第一、二偏光板15a、 15b的吸收轴分别是45度和135度。参照图7，为了进一步提高光的透过率，可在第一、二偏光板21a、 21b上各 增加1/4波片22a、 22b。另外，为了提高视角，可在第一、二偏光板21a、 21b上增加补偿膜，补偿膜 可以是X-Plate或者负性C-Plate等。通过模拟，将本实用新型实施例的像素结构以及现有技术的像素结构的透过 率做了比较。模拟条件子像素大小100um*300um;对于现有技术的4区域像素结构(参考图l)，凸起的宽度是10um; 对于本实用新型实施例的像素结构，球冠状凸起的直径是lOum; 模拟结果参考下表-如图1现有技术 的像素结构采用图5的像素 结构，偏光板吸 收轴是0度和90 度采用图5的像素 结构，偏光板吸 收轴是45度和 135度透过率2.89%2.03%5.07%可见采用新的像素结构，搭配吸收轴是45度和135度的第一、二偏光板，可 以实现较高的透过率，这对于移动显示器件降低成本，提高待机时间有非常重要 的意义。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型， 任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改 和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求1.一种垂直取向模式的液晶显示装置，包括相对设置的第一基板和第二基板；填充在第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板和第二基板的内表面上形成有透明导电层；所述第一基板的透明导电层上形成有球冠状凸起；第二基板的透明导电层图案为多个相互分开的近似于矩形状；所述第一基板的外侧贴附有第一偏光板，第二基板的外侧贴附有第二偏光板；其特征在于所述两个近似于矩形的透明电极层图案的两侧保留有透明导电材料，以保持每两个相邻的近似于矩形的透明导电层图案电学上互相连通，所述第一偏光板的吸收轴为45度，所述第二偏光板的吸收轴为135度。
2. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一、第二偏光板 上添加有1/4波片。
3. 如权利要求l所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一、二偏光板上 制作有补偿膜。
专利摘要本实用新型涉及一种垂直取向模式的液晶显示装置，包括相对设置的第一基板和第二基板；填充在第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板和第二基板的内表面上形成有透明导电层；所述第一基板的透明导电层上形成有球冠状凸起；第二基板的透明导电层图案为多个相互分开的近似于矩形状；所述第一基板的外侧贴附有第一偏光板，第二基板的外侧贴附有第二偏光板；其中所述两个近似于矩形的透明电极层图案的两侧保留有透明导电材料，以保持每两个相邻的近似于矩形的透明导电层图案电学上互相连通，所述第一偏光板的吸收轴为45度，所述第二偏光板的吸收轴为135度。本实用新型结构的液晶显示装置具有较高开口率，可适用于小尺寸的移动显示器件。
文档编号G02F1/139GK201170827SQ20082005646
公开日2008年12月24日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者吴宾宾, 亮 徐 申请人:上海广电光电子有限公司