CN100419545C

CN100419545C - 有源矩阵型液晶显示器

Info

Publication number: CN100419545C
Application number: CNB031396054A
Authority: CN
Inventors: 谢朝桦; 彭家鹏; 陈鹊如
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-06-23
Also published as: CN1567070A

Abstract

一种有源矩阵型液晶显示器，其包括相对设置的第一基底与第二基底、一设置在该第一基底与第二基底间的液晶层、一设置在该第二基底邻近液晶层一侧的绝缘层、一设置在该绝缘层邻近液晶层一侧的钝化层及由相互垂直设置在该第二基底上的信号线与栅极线形成的像素单元，该像素单元包括设置在该绝缘层内的共用电极和设置在该钝化层内的像素电极，其中，该共用电极包括第一共用电极和第二共用电极，该像素电极包括第一像素电极和第二像素电极，且该第一像素电极与该第二像素电极均相交于一像素电极总线，该像素电极总线也位于该第一、第二共用电极之间，该第一共用电极与第一像素电极相互平行间隔设置，该第二共用电极及第二像素电极相互平行间隔设置，该第一共用电极与第二共用电极分别与信号线成一夹角。

Description

有源矩阵型液晶显示器

【技术领域】

本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种有源矩阵型液晶显示器。

【背景技术】

液晶显示器中的液晶本身不具发光特性，是采用电场控制液晶分子扭转而实现光的通过或不通过，从而达到显示的目的。在传统液晶显示器中，在两玻璃基底的表面形成电极，以形成控制液晶分子扭转的电场，该电极使用透明材料，且两基底的电极相对设置，从而形成与基底表面相垂直的电场。由于液晶分子具有介电各向异性与电导各向异性，因此在该电场的控制下，液晶分子取向将垂直于基底表面，但由于液晶分子间的相互作用力和重力等物理力的影响，使得液晶分子的取向不能完全垂直于基底表面，使得光通效率底，进而影响液晶显示器的显示效果。

一种现有技术液晶显示器如图1、图2和图3所示，该液晶显示器1包括相对设置的第一基底11和第二基底12、一位于该第一基底11与第二基底12之间由多个液晶分子171构成的液晶层17、两分别位于该第一基底11和第二基底12与液晶层相异一侧且偏光轴(Polarizing Axis)相互垂直的偏光装置110和120、一设置在第一基底11上的彩色滤光片19、一与液晶层17相邻并用于控制液晶分子171取向的配向层100、设置在第一基底11与第二基底12之间的间隔壁(未标示)、一驱动装置(图未示)和由相互垂直的信号线13与栅极线14形成的像素单元10，该像素单元10包括多个相互平行且间隔设置的共用电极15与像素电极16，该共用电极15和像素电极16平行于栅极线13设置，且形成基本平行于第一基底11与第二基底12的电场18。其中，该配向层100的取向与偏光装置120的偏振方向相同，该第一基底11与第二基底12中至少有一是采用透明材料制成，该液晶层17是采用向列(Nematic)型液晶制成，该液晶显示装置1通过彩色滤光片19实现彩色显示。

请再次参阅图2，未加电压时，该液晶显示器1所处工作状态的示意图。此状态下，由于未受电场作用，则该液晶分子171的取向与配向层100的取向相同，而该配向层100的取向与偏光装置120的偏光轴方向相同，因此，经偏光装置120进入液晶层17的线偏振光(图未示)正好能通过该液晶层17，且偏振态不发生变化。另外，因为偏光装置110与120的偏光轴相互垂直，所以该线偏振光不能通过偏光装置110，即该液晶显示器1处于暗态。

请再次参阅图3，是加电压时，该液晶显示器1所处工作状态的示意图。该共用电极15与像素电极16形成基本平行于第一基底11和第二基底12的电场18，因液晶分子171具有电导各向异性，所以在电场18作用下，该液晶分子171的取向与该电场18的方向一致，但是，电场18的方向与偏光装置120的偏光轴方向存在一定夹角，则通过偏光装置120的线偏振光(图未示)到达液晶层17时将产生双折射，使得该线偏振光的偏振态发生改变，而偏光装置110与120的偏光轴相互垂直，所以该线偏振光的部分分量将通过偏光装置110，即该液晶显示器1处于亮态。

如上所述，此采用平行于基底的电场控制液晶分子扭转的方法称为“平面内切换法”(In Plane Switching，IPS)，该“平面内切换法”专门用于有源矩阵型液晶显示器，且采用该方法的液晶显示器1比传统液晶显示器具有更宽广的视野角。

但是，该共用电极15与液晶层17仅能形成某一方向的平行于第一基底11与第二基底12的电场18，该电场18未能分布于整个平行于第一基底11与第二基底12的平面内，则加电压时，仍将有部分液晶分子171未受电场18的作用，即存在部分经偏光装置120进入液晶层17的线偏振光通过该液晶层17后，期偏振态将不发生改变，即将有部分线偏振光不能通过该偏光装置110，所以液晶显示装置1仍存在光通效率较低的缺陷。

【发明内容】

为克服采用现有技术液晶显示器光通效率较低的缺陷，本发明提供一种光通效率较高的有源矩阵型液晶显示器。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种有源矩阵型液晶显示器，其包括相对设置的第一基底与第二基底、一设置在该第一基底与第二基底间的液晶层、一设置在该第二基底邻近液晶层一侧的绝缘层、一设置在该绝缘层邻近液晶层一侧的钝化层和由相互垂直设置在第二基底上的信号线与栅极线形成的像素单元，该像素单元包括多个设置在绝缘层内的共用电极与设置于该钝化层内的像素电极，其中，该共用电极包括多个第一共用电极与第二共用电极，该像素电极包括相交设置的第一像素电极和第二像素电极，且该第一像素电极与该第二像素电极均相交于一像素电极总线，该像素电极总线也位于该第一、第二共用电极之间，该第一共用电极和第一像素电极相互平行设置，该第二共用电极与第二像素电极相互平行间隔设置，该第一共用电极和第二共用电极分别与该信号线形成一夹角，且该第一共用电极与第二共用电极相交设置。

本发明解决技术问题的又一技术方案是：提供一种有源矩阵型液晶显示装置，其包括相对设置的第一基底与第二基底、一位于该第一基底与第二基底之间的液晶层和由相互垂直设置的信号线与栅极线形成的像素单元，该像素单元包括相互平行设置在第二基底上的共用电极与像素电极、与共用电极相连的第一透明电极和与像素电极相连的第二透明电极，该共用电极与像素电极都垂直于信号线设置，该第一透明电极与第二透明电极设置在该第二基底的同一层上，该第一透明电极包括与信号线成一夹角的第一部分与第二部分，该第二透明电极包括相交设置且与信号线成一夹角的第一部分与第二部分，该第一透明电极的第一部分与第二透明电极的第一部分相互平行间隔设置，该第一透明电极的第二部分与第二透明电极的第二部分相互平行间隔设置。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：本发明有源矩阵型液晶显示器中，该共用电极包括第一共用电极与第二共用电极，该像素电极包括相交设置的第一像素电极与第二像素电极，该第一共用电极与第一像素电极相互平行间隔设置，该第二共用电极与第二像素电极相互平行间隔设置，该第一共用电极与第二共用电极分别与信号线形成一夹角，且该第一共用电极与第二共用电极相交设置，从而，该第一共用电极与第一像素电极、第二共用电极与第二像素电极形成两种行于该第一基底与第二基底且不同向的电场，则，该第一基底与第二基底间且与该二基底平行的平面内都存在电场，使得不能受到电场作用的液晶分子数量大大减少，进而可增大光通效率，所以，该有源矩阵形液晶显示装置具有较高的光通效率。

本发明又一有源矩阵型液晶显示装置中，该像素单元包括相互平行设置的共用电极与像素电极、与共用电极相连的第一透明电极和与像素电极相连的第二透明电极，该共用电极和像素电极都垂直于信号线设置，该第一透明电极包括与信号线成一夹角的第一部分与第二部分，该第二透明电极包括相交设置且与信号线成一夹角的第一部分与第二部分，且该第二透明电极的第一部分与第二部分均相交于一第二透明电极总线，该透明电极总线也位于该第一、第二共用电极之间，该第一透明电极的第一部分与第二透明电极的第二部分相互平行间隔设置，从而，该第一透明电极的第一部分与第二透明电极的第一部分、该第一透明电极的第二部分与第二透明电极的第二部分形成两种平行于该二基底且不同向的电场，则该第一基底与第二基底间且与该两基底平行的平面内都存在电场，使得不能受到电场作用的液晶分子数量大大减少，进而可增大光通效率，所以，该有源矩阵形液晶显示装置具有较高的光通效率。

【附图说明】

图1是一种现有技术有源矩阵型液晶显示装置的一像素单元的结构示意图。

图2是图1所示有源矩阵型液晶显示装置未加电压时所处工作状态的示意图。

图3是图1所示有源矩阵型液晶显示装置加电压时所处工作状态的示意图。

图4是本发明有源矩阵型液晶显示装置第一实施方式的一像素单元的结构示意图。

图5是图4所示有源矩阵型液晶显示装置加电压时所处工作状态的示意图。

图6是本发明有源矩阵型液晶显示装置第二实施方式的一像素单元的结构示意图。

图7是图6所示有源矩阵型液晶显示装置加电压时所处工作状态的示意图。

【具体实施方式】

本发明有源矩阵型液晶显示器的第一实施方式如图4与图5所示，该液晶显示器2包括相对设置的第一基底21与第二基底22、一位于该二基底间的液晶层27、两分别位于该第一基底21和第二基底22与液晶层27相异一侧且偏光轴相互垂直的偏光装置210与220、一设置在基底21上的彩色滤光片29、一设置在该第二基底22邻近液晶层27一侧的绝缘层221、一设置在该绝缘层221邻近液晶层27一侧的钝化层222、一与液晶层27相邻并用于控制液晶分子271取向的配向层200、设置在两基底21与22间的间隔壁(未标示)、一驱动装置(图未示)和由相互垂直设置在第二基底22上的信号线23与栅极线24形成的像素单元20，该像素单元20包括多个共用电极25与像素电极26，其中，该共用电极25设置在该绝缘层221内，该像素电极26设置在该钝化层222内，该共用电极25包括多个第一共用电极251与第二共用电极252，该像素电极26包括多个第一像素电极261与第二像素电极262，该第一共用电极251与第一像素电极261相互平行间隔设置，该第二共用电极252与第二像素电极252相互平行间隔设置，该第一共用电极251与第二共用电极252分别与信号线23成一夹角，且该第一像素电极261与第二像素电极262相交设置。

如上所述，当加电压时，该第一共用电极251与第一像素电极261、该第二共用电极252与第二像素电极252分别形成平行于该第一基底21与第二基底22的水平电场281与282，且该电场281与282的电场方向成一夹角，则，位于该第一基底21与第二基底22间且与该二基底平行的平面内均存在电场281或282，因而，受到电场281或282作用的液晶分子271的数量远大于图1所示的液晶显示装置1中受到电场18作用的液晶分子171的数量，所以，该液晶显示装置2与液晶显示装置1相比，具有较高的光通效率。

另外，该液晶层27的液晶分子271是向列型液晶，该第一基底21与第二基底22中至少有一是采用透明材料制成，该共用电极25与像素电极26间设置有绝缘层(未标示)，且该共用电极25与像素电极26是采用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)或金、银、铜等金属导电材料制成。

本发明有源矩阵型液晶显示装置的第二实施方式如图6与图7所示，该液晶显示装置3包括相对设置的第一基底31与第二基底32、一位于该两基底间的液晶层37、两分别位于该第一基底31和第二基底32与液晶层37相异一侧且偏光相互垂直之偏光装置310与320、一设置在基底31上的彩色滤光片39、一与液晶层37相邻并用于控制液晶分子371取向的配向层300、设置在第一基底31与第二基底32间的间隔壁(未标示)、一驱动装置(图未示)和由相互垂直设置在第二基底32上的信号线33与栅极线34形成的像素单元30，该像素单元30包括相互平行设置的共用电极35与像素电极36、多个与共用电极35相连的第一透明电极351和多个与像素电极36相连的第二透明电极361，该共用电极35与像素电极36都垂直于信号线33设置，该第一透明电351极和第二透明电极361设置在该第二基底32的同一层上，该第一透明电351极包括与信号线33成一夹角的第一部分3511与第二部分3512，该第二透明电极361包括相交设置且与信号线33成一夹角的第一部分3611及和第二部分3612，该第一透明电极351的第一部分3511和第二透明电极361的第一部分3611相互平行间隔设置，该第一透明电极351的第二部分3512和第二透明电极361的第二部分3612相互平行间隔设置。

如上所述，该第一透明电极351与第二透明电极361分别与共用电极35和像素电极36相连，该第一透明电极351包括相交设置且与信号线33成一夹角的第一部分3511和第二部分3512，该第二透明电极361包括相交设置且与信号线33成一夹角的第一部分3611与第二部分3612，该第一透明电极351的第一部分3511与第二透明电极361的第一部分3611相互平行间隔设置，该第一透明电极351的第二部分3512与第二透明电极361的第二部分3612相互平行间隔设置，从而，当加电压时，该第一透明电极351的第一部分3511与第二透明电极361的第一部分3611、该第一透明电极351的第二部分3512与第二透明电极361的第二部分3612分别形成平行于该第一基底31与第二基底32的水平电场381与382，且该电场381与382的电场方向成一夹角，则位于该第一基底31与第二基底32间且与该两基底平行的平面内均存在电场381或382，因而，受到电场381或382作用的液晶分子371的数量远大于图1所示液晶显示装置1中受到电场18作用的液晶分子171的数量，所以，该液晶显示装置3与液晶显示装置1相比，具有较高的光通效率。又因为该第一透明电极351与第二透明电极361设置在该第二基底32的同一层，从而，该电场381与382的有效强度大于液晶显示装置2中电场281与282的强度，因此，该液晶显示装置3与液晶显示装置2相比，也具有较高的光通效率。

但是，本发明有源矩阵型液晶显示装置并不限于上述实施方式所述，如，该基底可采用玻璃或二氧化硅制成；该绝缘层可采用氧化硅或氮化硅等绝缘材料制成；该有源矩阵型液晶显示装置的配向层既可同时设置在两基底的邻近液晶层一侧，也可分别设置在一基底邻近液晶层一侧等。

Claims

1. 一种有源矩阵型液晶显示器，其包括相对设置的第一基底与第二基底、一设置在该第一基底与第二基底间的液晶层、一设置在该第二基底邻近液晶层一侧的绝缘层、一设置在该绝缘层邻近液晶层一侧的钝化层和一像素单元，该像素单元由相互垂直设置在第二基底上的信号线与栅极线形成，其包括设置在该绝缘层内的共用电极与设置在该钝化层内的像素电极，其特征在于：该共用电极包括第一共用电极与第二共用电极，该第一共用电极与该第二共用电极成一定角度设置且不相交，该像素电极包括相交设置的第一像素电极与第二像素电极，且该第一像素电极与该第二像素电极均相交于一像素电极总线，该像素电极总线也位于该第一、第二共用电极之间，该第一共用电极与第一像素电极相互平行间隔设置，该第二共用电极与第二像素电极相互平行间隔设置，该第一共用电极与第二共用电极分别与信号线形成一夹角。

2. 如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该共用电极的第一共用电极与第二共用电极形成一弯折处断开的V型结构。

3. 如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示器进一步包括一第一配向层，该配向层设置在该第一基底邻近液晶层一侧。

4. 如权利要求3所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示器进一步包括一彩色滤光片，该彩色滤光片设置在第一基底与第一配向层之间。

5. 如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示器进一步包括一第一配向层，该配向层设置在该钝化层邻近液晶层一侧。

6. 一种有源矩阵型液晶显示器，其包括相对设置的第一基底与第二基底、一设置在该第一基底与第二基底间的液晶层和一像素单元，该像素单元由相互垂直设置的信号线与栅极线形成，其包括相互平行设置在第二基底上的共用电极与像素电极、与共用电极相连的第一透明电极和与像素电极相连的第二透明电极，其特征在于：共用电极与像素电极都垂直于信号线设置，该第一透明电极与第二透明电极设置在该第二基底的同一层上，该第一透明电极包括与信号线成一夹角的第一部分与第二部分，该第一部分与该第二部分成一定角度设置且不相交，该第二透明电极包括相交设置且与信号线成一夹角的第一部分与第二部分，且该第二透明电极的第一部分与第二部分均相交于一第二透明电极总线，该透明电极总线也位于该第一、第二共用电极之间，该第一透明电极的第一部分与第二透明电极的第一部分相互平行间隔设置，该第一透明电极的第二部分与第二透明电极的第二部分相互平行间隔设置。

7. 如权利要求6所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该第一透明电极的第一部分与第二部分形成一弯折处断开的V型结构。

8. 如权利要求6所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示器进一步包括一第一配向层，该配向层设置在该第一基底邻近液晶层一侧。

9. 如权利要求8所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示器进一步包括一彩色滤光片，该彩色滤光片设置在第一基底与第一配向层之间。

10. 如权利要求6所述的有源矩阵型液晶显示器，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示器进一步包括一第一配向层，该配向层设置在第二基底邻近液晶层一侧。