專利名稱：有源矩陣型液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及一種有源矩陣型液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器中的液晶本身不具發(fā)光特性，是采用電場控制液晶分子扭轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)光的通過或不通過，從而達(dá)到顯示的目的。在傳統(tǒng)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(zhuǎn)的電場，該電極使用透明材料，且兩基底的電極相對設(shè)置，從而形成與基底表面相垂直的電場。由于液晶分子具有電性，因而在該電場的控制下，液晶分子取向?qū)⒋怪庇诨妆砻?，但由于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于基底表面，從而將影響到液晶顯示器的顯示效果。
一種現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器請參閱1997年2月4日公告的美國專利第5,600,464號(hào)。如圖1所示，該液晶顯示器1包括兩相對設(shè)置的第一基底11和第二基底12、一位于該第一基底11與第二基底12之間的液晶層(未標(biāo)示)、兩偏振方向相互垂直且分別位于該第一基底11和第二基底12與液晶層相異一側(cè)的偏光裝置13和14、多個(gè)設(shè)置在基底12與液晶層相鄰一側(cè)并相互平行的共用電極15和像素電極16、一與液晶層相鄰并用于控制液晶分子取向的配向?qū)?00、多個(gè)設(shè)置在兩基底之間的間隔壁(圖未示)和一驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)，其中，該第一基底11和第二基底12中至少有一個(gè)是采用透明材料制成，該液晶層是采用向列(Nematic)型液晶制成，該多個(gè)共用電極15和像素電極16均采用透明導(dǎo)電材料制成。
請一并參閱圖1和圖2，是未加電壓時(shí)，該液晶顯示器1所處工作狀態(tài)的示意圖。偏光裝置13的偏振方向130與偏光裝置14的偏振方向140相互垂直，該配向?qū)?00的取向(圖未示)與偏振方向140相同。未加電壓時(shí)，由于配向?qū)?00的取向與偏光裝置14的偏振方向140相同，所以，此狀態(tài)下，液晶分子17分子軸的取向170與偏光裝置14的偏振方向140相同，從而經(jīng)偏光裝置14進(jìn)入液晶層的線偏振光(圖未示)正好能通過液晶層，且偏振態(tài)不發(fā)生變化，因偏光裝置13的偏振方向130與偏振方向140相互垂直，因而該線偏振光不能通過偏振裝置13，即該液晶顯示器1處于暗態(tài)。
請一并參閱圖3和圖4，是加電壓時(shí)，該液晶顯示器1所處工作狀態(tài)的示意圖。該共用電極15和像素電極16形成基本平行于第一基底11和第二基底12的電場18，液晶分子17具有一定電性，因而在電場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14的偏振方向140存在一定夾角，則通過偏光裝置14的線偏振光(圖未示)到達(dá)液晶分子17時(shí)將產(chǎn)生雙折射，從而該線偏振光的偏振態(tài)將發(fā)生改變，而該偏光裝置13與14的偏振方向140相互垂直，因而該線偏振光的部份分量將通過偏光裝置13，即該液晶顯示器1處于亮態(tài)。
如上所述，此采用平行于基底的電場控制液晶分子扭轉(zhuǎn)的方法稱為“平面內(nèi)切換法”(In Plane Switching，IPS)，該“平面內(nèi)切換法”專門用于主動(dòng)式矩陣型液晶顯示器，且采用該方法的液晶顯示器1比傳統(tǒng)液晶顯示器具有更寬廣的視野角。
但是，該共用電極15與像素電極16形成的電場18并未完全平行于第一基底11和第二基底12，而是呈弧形分布，且液晶分子17的取向應(yīng)與電場18的切線方向相同，從而各處的液晶分子17的取向不能完全平行于基底11和12；且離共用電極15和像素電極16愈遠(yuǎn)，該電場18的強(qiáng)度愈弱，需提供高驅(qū)動(dòng)電壓才能使得多數(shù)液晶分子17的取向平行于第一基底11和第二基底12，而電場18無法達(dá)到所有液晶分子17占據(jù)的空間，因而仍有部份液晶分子17將不能在電場18的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)，即存在部份經(jīng)過偏光裝置14進(jìn)入液晶層的線偏振光經(jīng)過液晶層后，其偏振態(tài)將不發(fā)生改變，即將有部份線偏振光不能通過該偏光裝置13，從而將影響該液晶顯示器1的亮度。
此外，為增加該液晶顯示器1的開口率，需增大共用電極15與像素電極16間的水平距離，此設(shè)計(jì)須提供更高的驅(qū)動(dòng)電壓才能使得電場18達(dá)到能驅(qū)動(dòng)液晶分子17扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度。
綜上所述，提供一種顯示效果良好且驅(qū)動(dòng)電壓低的液晶顯示器實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容為解決采用現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器顯示效果差且驅(qū)動(dòng)電壓高的缺陷，本發(fā)明提供一種顯示效果良好和驅(qū)動(dòng)電壓低的有源矩陣型液晶顯示器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的提供一種有源矩陣型液晶顯示器，其包括相對設(shè)置的第一基底和第二基底、一位于該兩基底間的液晶層、多個(gè)相互平行設(shè)置在第二基底鄰近液晶層一側(cè)的共用電極與像素電極、多個(gè)設(shè)置在該共用電極與像素電極上的可導(dǎo)電的間隔壁，其中該兩基底至少有一個(gè)是采用透明材料制成，該共用電極與像素電極間設(shè)置有絕緣層，該間隔壁是采用導(dǎo)電材料制成。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示器采用多個(gè)設(shè)置在該共用電極和像素電極上的間隔壁，該間隔壁可導(dǎo)電，當(dāng)加電壓時(shí)，該多個(gè)間隔壁間形成完全平行于兩基底且分布均勻的電場，從而使得液晶分子的取向能完全平行于兩基底，不會(huì)存在現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器的缺陷。此外，在相同電壓下，該多個(gè)間隔壁所形成的電場強(qiáng)度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器的電場強(qiáng)度，所以本發(fā)明的有源矩陣型液晶顯示器可用低電壓驅(qū)動(dòng)，且可增大共用電極和像素電極的間距以得到高開口率。

圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器未加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的剖視圖。
圖2是圖1所示液晶顯示器未加電壓時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖3是圖1所示液晶顯示器加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的剖視圖。
圖4是圖1所示液晶顯示器加電壓時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖5是本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示器第一實(shí)施方式未加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的剖視圖。
圖6是圖5所示有源矩陣型液晶顯示器的間隔壁的剖視圖。
圖7是圖5所示有源矩陣型液晶顯示器加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的剖視圖。
圖8是本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示器第二實(shí)施方式的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示器的第一實(shí)施方式如圖5所示，該有院矩陣型液晶顯示器2包括兩相對設(shè)置的第一基底21和第二基底22、一位于該兩基底21和22間的液晶層(未標(biāo)示)、兩分別位于該基底21和22與液晶層相異一側(cè)且偏振方向相互垂直的偏光裝置23和24、多個(gè)相互平行設(shè)置在第二基底22鄰近液晶層一側(cè)的共用電極25和像素電極26、多個(gè)設(shè)置在該共用電極25和像素電極26上的可導(dǎo)電的間隔壁29、一與液晶層相鄰并用于控制液晶分子取向的配向?qū)?00。其中，該配向?qū)?00的取向(圖未示)與偏光裝置24的偏振方向(圖未示)相同，該共用電極25和像素電極26形成水平電場(圖未示)的方向與偏光裝置24的偏振方向存在一定夾角(圖未示)，該液晶層的液晶分子27是向列型液晶，該兩基底21和22中至少有一個(gè)是采用透明材料制成，該多個(gè)共用電極25和像素電極26均采用ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)透明導(dǎo)電材料制成，且該共用電極25與像素電極26間設(shè)置有絕緣層(未標(biāo)示)。
請參閱圖6，是該液晶顯示器2的間隔壁29的剖視圖。該間隔壁29是圓柱體或長方體，其一般是采用ACF(Anisotropic ConductiveFilm，異方性導(dǎo)電膜)或金、銀、銅等導(dǎo)電材料制成。
請?jiān)賲㈤唸D5，是未加電壓時(shí)，本發(fā)明第一實(shí)施方式的有源矩陣型液晶顯示器2所處工作狀態(tài)的示意圖。由于配向?qū)?00的取向與偏光裝置24的偏振方向相同，所以，此狀態(tài)下，液晶分子27分子軸的取向與偏光裝置24的偏振方向相同，從而經(jīng)過偏光裝置24進(jìn)入液晶層的線偏振光(圖未示)正好能通過液晶層，且偏振態(tài)不發(fā)生變化，因偏光裝置23與24的偏振方向相互垂直，因此該線偏振光不能通過偏光裝置23，即該液晶顯示器2處于暗態(tài)。
請參閱圖7，是加電壓時(shí)，本發(fā)明第一實(shí)施方式的有源矩陣型液晶顯示器2所處工作狀態(tài)的示意圖。此狀態(tài)下，該共用電極25與像素電極26間和多個(gè)間隔壁29間形成基本平行于基底21和22的電場28，在電場28作用下，該液晶分子27的取向與該電場28的方向一致，但是，電場28的方向與偏光裝置24的偏振方向存在一定夾角，則通過偏光裝置24的線偏振光(圖未示)到達(dá)液晶分子27時(shí)將產(chǎn)生雙折射，從而該線偏振光的偏振態(tài)將發(fā)生改變，而該偏光裝置23與偏光裝置24的偏振方向相互垂直，因而該線偏振光的部份分量將通過偏光裝置23，即該液晶顯示器2處于亮態(tài)。另外，由于該電場28不僅由共用電極25與像素電極26提供，而且還由多個(gè)間隔壁29提供，所以，同樣驅(qū)動(dòng)電壓下，該電場28的電場強(qiáng)度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器的電場，因而該有源矩陣型液晶顯示器2可用較低電壓驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，也可一定程度上增大該多個(gè)間隔壁29的間距(即該多個(gè)共用電極25與像素電極26的間距)來增加該液晶顯示器2的開口率。
本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示器的第二實(shí)施方式如圖8所示，該液晶顯示器3包括兩相對設(shè)置的第一基底31和第二基底32、一位于該兩基底間的液晶層(未標(biāo)示)、兩分別位于基底31和32與液晶層相異一側(cè)且偏振方向相互垂直的偏光裝置33和34、多個(gè)相互平行設(shè)置在第二基底32鄰近液晶層一側(cè)的共用電極35和像素電極36、一設(shè)置在第一基底31鄰近液晶層一側(cè)的彩色濾光片(Color FilterFilm)30、多個(gè)設(shè)置在該共用電極35和像素電極36上的可導(dǎo)電的間隔壁39、多個(gè)設(shè)置在多個(gè)間隔壁39與彩色濾光片30之間并與該多個(gè)間隔壁39相連的對應(yīng)電極301、一與液晶層相鄰并用于控制液晶分子37取向的配向?qū)?00和一驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)。其中，該配向?qū)?00的取向與偏光裝置34的偏振方向相同，該共用電極35和像素電極36形成水平電場38的方向與偏光裝置34的偏振方向存在一定夾角，該共用電極35與像素電極36是采用金、銀、銅等金屬材料制成，該共用電極35與像素電極36間設(shè)置有絕緣層(未標(biāo)示)，該液晶顯示器3藉由彩色濾光片30實(shí)現(xiàn)彩色顯示，該對應(yīng)電極301是采用ITO或金、銀、銅等金屬材料制成。
圖8是加電壓時(shí)，本發(fā)明第二實(shí)施方式的有源矩陣型液晶顯示器3所處工作狀態(tài)的示意圖。此狀態(tài)下，該共用電極35與像素電極36間、多個(gè)間隔壁39之間和多個(gè)對應(yīng)電極301之間形成基本平行于基底31與32的電場38，因液晶分子37具有一定電性，因而在電場38作用下，該液晶分子37的取向與該電場38的方向一致，但是，電場38的方向與偏光裝置34的偏振方向存在一定夾角，則通過偏光裝置34的線偏振光(圖未示)到達(dá)液晶分子37時(shí)將產(chǎn)生雙折射，從而該線偏振光的偏振態(tài)將發(fā)生改變，而該偏光裝置33與偏光裝置34的偏振方向相互垂直，因而該線偏振光的部份分量將通過偏光裝置33，即該液晶顯示器3處于亮態(tài)。
但是，本發(fā)明有源矩陣型液晶顯示器并不限于上述實(shí)施方式所述，如，該基底可采用玻璃或二氧化硅制成；上述共用電極與像素電極間的絕緣層可采用氧化硅或氮化硅等絕緣材料制成；該多個(gè)對應(yīng)電極可以與第一基底相連，也可以與第一基底存在一間距；該間隔壁也可是上下底面相互平行的六面體結(jié)構(gòu)；該有源矩陣型液晶顯示器的配向?qū)涌赏瑫r(shí)設(shè)置在兩基底鄰近液晶層一側(cè)等。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣型液晶顯示器，包括相對設(shè)置的第一基底和第二基底、一位于該兩基底間的液晶層、多個(gè)相互平行設(shè)置在第二基底鄰近液晶層一側(cè)的共用電極與像素電極、多個(gè)設(shè)置在兩基底間的間隔壁，其中該兩基底至少有一個(gè)是采用透明材料制成，該共用電極與像素電極間設(shè)置有絕緣層，其特征在于該多個(gè)間隔壁設(shè)置在該共用電極和像素電極上，且該多個(gè)間隔壁間形成電場。
2.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該多個(gè)間隔壁是采用導(dǎo)電材料制成，且均可導(dǎo)電。
3.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該有源矩陣型液晶顯示器進(jìn)一步包括一配向?qū)?，該配向?qū)优c液晶層相鄰。
4.如權(quán)利要求3所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該配向?qū)釉O(shè)置在至少一基底上。
5.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該有源矩陣型液晶顯示器進(jìn)一步包括多個(gè)對應(yīng)電極，該對應(yīng)電極設(shè)置在多個(gè)間隔壁與第一基底之間，并與該多個(gè)間隔壁相連。
6.如權(quán)利要求5所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該對應(yīng)電極是采用ITO材料或金屬導(dǎo)電材料制成。
7.如權(quán)利要求5所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該對應(yīng)電極與第一基底相連。
8.如權(quán)利要求5所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該對應(yīng)電極與第一基底之間存在一間距。
9.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該間隔壁是圓柱體或上下底面相互平行的六面體。
10.如權(quán)利要求1所述的有源矩陣型液晶顯示器，其特征在于該間隔壁是采用ACF材料或金屬導(dǎo)電材料制成。
全文摘要
一種有源矩陣型液晶顯示器，其包括相對設(shè)置的第一基底和第二基底、一位于該兩基底間的液晶層、多個(gè)相互平行設(shè)置在第二基底鄰近液晶層一側(cè)的共用電極與像素電極、多個(gè)設(shè)置在該共用電極與像素電極上的可導(dǎo)電的間隔壁，其中該兩基底至少有一個(gè)是采用透明材料制成，該共用電極與像素電極間設(shè)置有絕緣層，該間隔壁是采用導(dǎo)電材料制成。
文檔編號(hào)G02F1/136GK1536420SQ0311416
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月5日
發(fā)明者謝朝樺, 彭家鵬, 陳鵲如 申請人: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