一種顯示基板和顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種顯示基板和顯示裝置，屬于顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，其可解決現(xiàn)有的顯示技術(shù)中藍(lán)相液晶所需驅(qū)動(dòng)電壓較高，或者使用墻形電極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但墻形電極制作難度大且工藝可行性差的問(wèn)題。本發(fā)明的顯示基板包括基底和設(shè)于基底上方的第一電極和第二電極，所述第一電極呈封閉的環(huán)形，第二電極設(shè)于第一電極的環(huán)形內(nèi)，第二電極的高度高于第一電極的高度。本發(fā)明的顯示裝置包括第一基板和藍(lán)相液晶層以及上述顯示基板，所述第一基板和顯示基板相對(duì)設(shè)置，藍(lán)相液晶層設(shè)于第一基板和顯示基板之間。本發(fā)明能夠降低藍(lán)相液晶的驅(qū)動(dòng)電壓，而且制作工藝較簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種顯示基板和顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種顯示基板和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器以其優(yōu)異的特性而獲廣泛應(yīng)用，其工作原理是將液晶分子置于兩個(gè)基板之間，在基板的不同位置施加不同電場(chǎng)，使液晶分子產(chǎn)生不同偏轉(zhuǎn)，從而控制背光源的光線產(chǎn)生不同偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而使射出的光線的亮度不同而實(shí)現(xiàn)圖像顯示。
[0003]作為顯示材料的液晶分子與液晶顯示器的顯示品質(zhì)密切相關(guān)。藍(lán)相(blue phase,BP)液晶是液晶中具有特殊性質(zhì)的一個(gè)相態(tài)，是介于膽留相和各向同性相之間的一個(gè)狹窄溫度區(qū)間(約0.5-2攝氏度)的相態(tài)，且相態(tài)穩(wěn)定，因?yàn)橥ǔ３尸F(xiàn)藍(lán)色，故稱為藍(lán)相。藍(lán)相液晶作為一種有前景的液晶顯示材料，具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)響應(yīng)速度快(小于1ms)，使場(chǎng)序彩色顯示成為可能；(2)可直接利用電場(chǎng)誘導(dǎo)雙折射原理(即克爾效應(yīng))實(shí)現(xiàn)顯示，不需取向?qū)樱?3)在不加電時(shí)液晶具有良好的各向同性，暗態(tài)無(wú)漏光，視角好。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的顯示裝置一般采用橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶，其公共電極和像素電極的設(shè)置有兩種方式。如圖1所示，第一種設(shè)置方式僅在下基板101上設(shè)有公共電極3和像素電極4。如圖2所示，第二種方式則在下基板101上設(shè)有公共電極3和像素電極4的情況下，在上基板102上也設(shè)有公共電極3和像素電極4，且兩基板上的同種電極的位置相對(duì)。在上述兩種設(shè)置電極的方式中，公共電極3和像素電極4均呈條狀，數(shù)量均為多個(gè)，相互平行且交替設(shè)置。采用上述兩種電極設(shè)置的方式產(chǎn)生橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)液晶，其電場(chǎng)強(qiáng)度均相對(duì)較弱，液晶僅在位于同一平面的像素電極4和公共電極3附近被驅(qū)動(dòng)拉伸而產(chǎn)生各向異性，較難在較大的液晶盒厚范圍內(nèi)獲得相對(duì)均勻的水平電場(chǎng)，從而需要較高的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的另一種顯示裝置是通過(guò)使用墻形電極形成橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的，如圖3和圖4所不，在上基板102和下基板101上設(shè)有墻形電極，包括公共電極3和像素電極4，并且所述墻形電極表面帶有褶皺結(jié)構(gòu)。墻形電極高度比常規(guī)電極更高，能在較大的液晶盒厚范圍內(nèi)獲得相對(duì)均勻的水平電場(chǎng)，褶皺結(jié)構(gòu)使得電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)一步加強(qiáng)，從而降低了藍(lán)相液晶的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0006]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:現(xiàn)有的藍(lán)相液晶驅(qū)動(dòng)方式或者采用橫向電場(chǎng)方式從而需要較高的驅(qū)動(dòng)電壓，或者采用墻形電極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但墻形電極形狀復(fù)雜，制作難度大，工藝可行性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題包括，針對(duì)現(xiàn)有的顯示技術(shù)中驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶所需驅(qū)動(dòng)電壓較高，或者使用墻形電極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但墻形電極制作難度大且工藝可行性差的問(wèn)題，提供一種顯示基板和顯示裝置，其能夠降低藍(lán)相液晶的驅(qū)動(dòng)電壓，而且制作工藝較簡(jiǎn)單。
[0008]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種顯示基板，包括基底和設(shè)于基底上方的第一電極和第二電極，其中，所述第一電極呈封閉的環(huán)形，第二電極設(shè)于第一電極的環(huán)形內(nèi)，第二電極的高度高于第一電極的高度。
[0009]優(yōu)選的是，所述封閉的環(huán)形是矩形。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的是,所述第二電極的長(zhǎng)度方向上垂直于基底，且設(shè)于第一電極所圍矩形的中心區(qū)域。
[0011]優(yōu)選的是，所述第二電極的形狀為柱狀。
[0012]優(yōu)選的是，每個(gè)第一電極的環(huán)形內(nèi)的所述第二電極至少為一個(gè)。
[0013]優(yōu)選的是，所述第一電極為公共電極，第二電極為像素電極；或
[0014]所述第一電極為像素電極，第二電極為公共電極。
[0015]本發(fā)明的顯示基板的第一電極和第二電極通電后形成的橫向電場(chǎng)的強(qiáng)度和范圍更大，從而使得采用本實(shí)施例的顯示基板在驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)具有較低的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，本實(shí)施例中的電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝可行性好。
[0016]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種顯示裝置，包括第一基板和藍(lán)相液晶層，還包括上述顯示基板，所述第一基板和顯示基板相對(duì)設(shè)置，藍(lán)相液晶層設(shè)于第一基板和顯不基板之間。
[0017]優(yōu)選的是，所述第一基板靠近所述顯示基板的一面設(shè)有第三電極，其與第一電極位置相對(duì)且類型相同。
[0018]優(yōu)選的是，所述第二電極的高度小于或等于第一基板和顯示基板之間的垂直距離。
[0019]優(yōu)選的是，所述顯示裝置還包括:
[0020]第一圓偏光片，其設(shè)于第一基板遠(yuǎn)離顯不基板的一面上；
[0021]第二圓偏光片，其設(shè)于顯不基板遠(yuǎn)離第一基板的一面上。
[0022]本發(fā)明的顯示裝置包括上述顯示基板，顯示裝置的顯示品質(zhì)得到了進(jìn)一步的提升，制作過(guò)程簡(jiǎn)化，生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種采用橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種采用橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的一種采用橫向電場(chǎng)(包含墻形電極)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的顯示裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種采用橫向電場(chǎng)(包含墻形電極)驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例1的顯示基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本發(fā)明的實(shí)施例2的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明的實(shí)施例1和2的顯示裝置的電極以及液晶在電場(chǎng)作用下偏轉(zhuǎn)的俯視圖；
[0030]圖8為本發(fā)明的實(shí)施例2的顯示裝置的光學(xué)路程示意圖；
[0031]圖9為本發(fā)明的實(shí)施例2的采用IPS模式的電極和本發(fā)明的電極分別驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的V-T曲線比較示意圖；[0032]其中附圖標(biāo)記為:101、下基板；102、上基板；3、公共電極；4、像素電極；5、第一電極；6、第二電極；7、第三電極；8、顯不基板；9、第一基板；10、藍(lán)相液晶分子；11、第一線偏光片；12、第一 1/4波長(zhǎng)光學(xué)延遲片；13、第二線偏光片；14、第二 1/4波長(zhǎng)光學(xué)延遲片；L1、采用本發(fā)明的電極驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的V-T曲線；L2、現(xiàn)有的采用IPS模式的電極驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的V-T曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0034]實(shí)施例1:
[0035]如圖5和圖7所示，本實(shí)施例提供一種顯示基板8，包括基底和設(shè)于基底上方的第一電極5和第二電極6,其中，第一電極5呈封閉的環(huán)形,第二電極設(shè)于第一電極5的環(huán)形內(nèi)，第二電極6的高度高于第一電極5的高度。第一電極5和第二電極6的高度決定了通電后電場(chǎng)的分布情況，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體情況調(diào)整電極的高度以獲得所需要的電場(chǎng)。
[0036]本實(shí)施例的顯示基板的第一電極5和第二電極6通電后形成的橫向電場(chǎng)的強(qiáng)度和范圍更大，從而使得采用本實(shí)施例的顯示基板的顯示裝置在驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)具有較低的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，本實(shí)施例中的電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝可行性好。
[0037]優(yōu)選的，如圖7所示，第一電極5封閉的環(huán)形是矩形。在本實(shí)施例中，第一電極5的形狀以正方形為例進(jìn)行說(shuō)明，但并不對(duì)第一電極5的形狀構(gòu)成限定，第一電極5的形狀還可以為圓形等封閉的環(huán)形。
[0038]進(jìn)一步優(yōu)選的，第二電極6的長(zhǎng)度方向上垂直于基底,且設(shè)于第一電極5的中心區(qū)域，即第二電極6設(shè)于正方形兩對(duì)角線的交點(diǎn)處。這樣，通電后由正方形的第一電極5和柱狀的第二電極6形成的電場(chǎng)以柱狀的第二電極6為中心對(duì)稱分布。
[0039]優(yōu)選的，第二電極6的形狀為柱狀?？梢岳斫獾氖?，只要第二電極6的長(zhǎng)度比其橫截面的最遠(yuǎn)的兩點(diǎn)之間的距離大時(shí)，第二電極6的形狀就屬于柱狀。其中，第二電極的橫截面的形狀可以是圓形、矩形或者六邊形以及其他形狀等，但最優(yōu)選為圓形。
[0040]下面以第二電極6的橫截面為圓形對(duì)其制作進(jìn)行說(shuō)明。第二電極6采用的材料為氧化銦錫(ΙΤ0)、金屬或者光刻膠材料。當(dāng)采用光刻膠材料制作第二電極6時(shí)，先通過(guò)光刻工藝完成圓柱狀結(jié)構(gòu)，然后在圓柱狀結(jié)構(gòu)的圓周表面涂覆導(dǎo)電材料，從而形成第二電極6。進(jìn)行光刻工藝時(shí)，圓柱狀結(jié)構(gòu)兩端的曝光量的不同導(dǎo)致第二電極6的一端較細(xì)而另一端較粗。當(dāng)采用氧化銦錫(ITO)或者金屬制作第二電極6時(shí)，由于工藝的原因也會(huì)出現(xiàn)第二電極6 —端較粗一端較細(xì)的情況。顯然，隨著工藝的改進(jìn)，當(dāng)?shù)诙姌O6兩端一樣粗細(xì)時(shí)，通電時(shí)形成的電場(chǎng)分布更為對(duì)稱。
[0041]優(yōu)選的，每個(gè)第一電極5的環(huán)形內(nèi)的第二電極6為一個(gè)。由一個(gè)第一電極5和一個(gè)第二電極6通電后所形成的電場(chǎng)以第二電極6為中心對(duì)稱分布且較為均勻，但設(shè)計(jì)兩個(gè)以上比如兩個(gè)第二電極6也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，只是對(duì)于顯示裝置而言，其顯示品質(zhì)要下
降一些。
[0042]優(yōu)選的，第一電極5為公共電極，第二電極6為像素電極；或第一電極5為像素電極，第二電極6為公共電極。即把第一電極5和第二電極6的類型進(jìn)行互換也可以完成本發(fā)明的任務(wù)。
[0043]實(shí)施例2:
[0044]本實(shí)施例提供一種顯不裝置，如圖6至圖9所不,包括第一基板9和藍(lán)相液晶層，還包括顯示基板8，第一基板9和顯示基板8相對(duì)設(shè)置，藍(lán)相液晶層設(shè)于第一基板9和顯示基板8之間。
[0045]優(yōu)選的，第一基板9靠近顯不基板8的一面設(shè)有第三電極7,其與第一電極5位置相對(duì)且類型相同。
[0046]也就是說(shuō)，在第一基板9上形成有與第一電極5圖形相同的第三電極7，且第三電極7與第一電極5類型相同(如均為像素電極，或均為公共電極)，這樣第三電極7與第二電極6間也可產(chǎn)生電場(chǎng)，從而提高驅(qū)動(dòng)效果。
[0047]優(yōu)選的，第二電極6的高度小于或等于第一基板9和顯示基板8之間的垂直距離，但最優(yōu)選的是第二電極6的高度等于第一基板9和顯示基板8之間的垂直距離。
[0048]也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)诙姌O6優(yōu)選一直“頂?shù)健钡谝换?表面處時(shí)，這樣，如圖6所示，通電后由第一電極5、第二電極6和第三電極7形成的電場(chǎng)在液晶盒厚范圍內(nèi)分布更為均勻。
[0049]優(yōu)選的，本實(shí)施例的顯示裝置還包括:
[0050]第一圓偏光片，其設(shè)于第一基板9遠(yuǎn)離顯不基板8的一面上；
[0051]第二圓偏光片，其設(shè)于顯不基板8遠(yuǎn)離第一基板9的一面上。
[0052]圓偏光片是一種由直線偏光片和1/4波長(zhǎng)的光學(xué)延遲片組成的光學(xué)元件，它將入射自然光轉(zhuǎn)變?yōu)檠毓廨S前行而呈螺旋變化的圓偏振光。另外，圓偏光片具有耐高溫、可多次使用以及壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
[0053]具體地，如圖8所不,第一圓偏光片由第一線偏光片11和第一 1/4波長(zhǎng)光學(xué)延遲片12組成，第二圓偏光片由第二線偏光片13和第二 1/4波長(zhǎng)光學(xué)延遲片14組成。光線經(jīng)過(guò)第一圓偏光片和第二圓偏光片的光學(xué)路程如下:光經(jīng)過(guò)第一線偏光片11 (以0°為例，即透振方向?yàn)樗?成為0°線偏光,該線偏光經(jīng)過(guò)與第一線偏光片11的透振方向成45°夾角放置的第一 1/4波長(zhǎng)光學(xué)延遲片12后成為右旋偏光。
[0054]如果不加電，藍(lán)相液晶分子10呈各向同性，該右旋偏光經(jīng)過(guò)藍(lán)相液晶層不改變偏振態(tài)，再次經(jīng)過(guò)與第一線偏光片11的透振方向成135°夾角的第二 1/4波長(zhǎng)光學(xué)延遲片后重新成為0°線偏光,該0°線偏光被與第一線偏光片11的透振方向成為90°角的第二線偏光片阻擋，顯不面板呈暗態(tài)。
[0055]如圖7所示，加電時(shí)，藍(lán)相液晶分子10在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生各向異性被拉伸。由于電場(chǎng)對(duì)稱分布，藍(lán)相液晶分子呈花朵狀分布，各個(gè)方位角上都有相同的光學(xué)延遲，其數(shù)值為Δη與液晶盒厚d兩者的乘積，SP And。根據(jù)克爾效應(yīng)，Λ η= λ KE2，其中，λ為入射光波長(zhǎng)，K為克爾常數(shù)，E為該處電場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)And= λ/2時(shí),上述的右旋偏光成為左旋偏光,再經(jīng)過(guò)與第一線偏光片11的透振方向成135°夾角的第二 1/4波長(zhǎng)延遲片后成為90°線偏光,該90°線偏光經(jīng)過(guò)與第一線偏光片11的透振方向成90°角的第二線偏光片透過(guò)，顯示面板呈売態(tài)。
[0056]圖9為現(xiàn)有的IPS (In Plane Switching,面內(nèi)開(kāi)關(guān))模式的電極驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶和本實(shí)施例的電極驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶的V-T曲線比較示意圖,V表示掃描電壓,T表示光學(xué)透過(guò)率，該圖采用TECHWIZ軟件模擬。
[0057]其中，入射光波長(zhǎng)λ=550ηπι時(shí)，最大雙折射率0.2，藍(lán)相液晶的克爾系數(shù)K=12.6nm/V"2, V表示電壓，液晶盒厚10um，公共電極電壓Vcom=O,把像素電極電壓Vpix設(shè)置為掃描電壓，從0-25V以每秒增加0.5V的幅度進(jìn)行遞增。
[0058]結(jié)合圖9，采用本實(shí)施例中的電極驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶時(shí)，其V-T曲線為L(zhǎng)I，在掃描電壓為20V時(shí)，光學(xué)透過(guò)率即達(dá)到飽和值。而采用現(xiàn)有的IPS模式的電極驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶時(shí)，其V-T曲線為L(zhǎng)2，在掃描電壓為25V時(shí)，光學(xué)透過(guò)率仍然沒(méi)有達(dá)到飽和值，而且其光學(xué)透過(guò)率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相同電壓下的本實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)。
[0059]本實(shí)施例的顯示裝置包括上述顯示基板8，入射光經(jīng)過(guò)圓偏光片的過(guò)程中，所有具有各向異性的藍(lán)相液晶分子10對(duì)入射光的偏振態(tài)的改變都產(chǎn)生貢獻(xiàn)，液晶的利用效率較高，從而降低了驅(qū)動(dòng)電壓，進(jìn)而進(jìn)一步提升了顯示裝置的顯示品質(zhì)，且簡(jiǎn)化了制作過(guò)程，降低了顯示裝置的生產(chǎn)成本。
[0060]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的顯示裝置，其顯示基板上同時(shí)設(shè)有第一電極5和第二電極6,顯然，也可把第一電極5設(shè)在顯不基板8的靠近第一基板9的一面上,而把第二電極6設(shè)在第一基板9的靠近顯示基板8的一面上，此種情形亦可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，在此不再詳述。
[0061]本實(shí)施例的顯示裝置可以為:液晶顯示裝置、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0062]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示基板，包括基底和設(shè)于基底上方的第一電極和第二電極，其特征在于，所述第一電極呈封閉的環(huán)形，第二電極設(shè)于第一電極的環(huán)形內(nèi)，第二電極的高度高于第一電極的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示基板，其特征在于，所述封閉的環(huán)形是矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示基板，其特征在于，所述第二電極的長(zhǎng)度方向上垂直于基底，且設(shè)于第一電極所圍矩形的中心區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示基板，其特征在于，所述第二電極的形狀為柱狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示基板，其特征在于，每個(gè)第一電極的環(huán)形內(nèi)的所述第二電極至少為一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的顯示基板，其特征在于， 所述第一電極為公共電極，第二電極為像素電極； 或 所述第一電極為像素電極，第二電極為公共電極。
7.—種顯示裝置，包括第一基板和藍(lán)相液晶層，其特征在于，還包括權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的顯示基板，所述第一基板和顯示基板相對(duì)設(shè)置，藍(lán)相液晶層設(shè)于第一基板和顯示基板之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，所述第一基板靠近所述顯示基板的一面設(shè)有第三電極，其與第一電極位置相對(duì)且類型相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，所述第二電極的高度小于或等于第一基板和顯示基板之間的垂直距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任意一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置還包括: 第一圓偏光片，其設(shè)于第一基板遠(yuǎn)離顯不基板的一面上； 第二圓偏光片，其設(shè)于顯不基板遠(yuǎn)離第一基板的一面上。
【文檔編號(hào)】G02F1/137GK103728796SQ201410014787
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】趙偉利 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司