CN102253553A - 液晶显示装置 - Google Patents

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戴文君
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Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，其包括相对设置的第一基板和第二基板、以及夹于第一基板和第二基板之间的液晶层，第一基板包括透明基底以及形成于透明基底上的多条扫描线和多条数据线，多条扫描线和多条数据线交叉限定多个像素区域，每个像素区域包括多个彼此电性连接的第一电极和多个彼此电性连接的第二电极，多个第一电极和多个第二电极分别位于不同层上并且其间夹有绝缘层，多个第一电极和多个第二电极彼此相交叉以限定出多个子像素区域，在每一个子像素区域中，第一电极在与第二电极不相交叠的位置处设置有凸起状图案。从而本发明的液晶显示装置具有较广的视角及较低的操作电压。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种液晶显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)因具有低辐射性、厚度薄和耗电低等特点而被广泛应用于平板显示领域中。对于绝大多数桌面TFT-LCD都是采用TN(TwistedNematic，扭转向列)模式，然而，TN型液晶显示器的第一电极和第二电极是分别形成在上下两个基板上，其液晶分子是在与基板正交的平面内旋转，由于液晶分子的光学各向异性，导致光从不同角度经过液晶分子后进入人眼的光程不同，因此其显示效果不同，必然导致视角的问题。
为了解决视角问题，对于TN型液晶显示器，由于在个人和办公环境对视角要求不高，因此一般采用加贴视角补偿膜的方法。对于电视及手持PAD产品来说视角要求较高，几种新型的液晶显示模式，例如FFS(FringeField Switching，边缘电场开关)模式、IPS(In-Plane Switch，面内切换)模式等被应用到相关产品上。图1揭示了现有的一种FFS型液晶显示装置的剖面结构图，如图1所示，FFS型液晶显示装置800的第一电极81和第二电极82均是形成在下基板上，第一电极81和第二电极82分别位于不同层上，并且，在像素区域中，第一电极81为整面设置，而第二电极82呈条形设置。图2揭示了现有的一种IPS型液晶显示装置的剖面结构图，如图2所示，IPS型液晶显示装置900的第一电极91和第二电极92也均是形成在下基板上，第一电极91和第二电极92位于同一层上，并且，在像素区域中，第一电极91和第二电极92均呈条形设置并且交替排布。由于FFS型液晶显示器800与IPS型液晶显示器900的第一电极81、91和第二电极82、92均形成于同一基板上，其液晶分子是在与基板平行的平面内旋转，因而其视角特性得以改善，能够实现广视角显示。
对于TN模式加补偿膜的这种方式，其技术门槛低，因此应用广泛，然而，由于补偿膜是固定的，不能对任意灰阶任意角度进行补偿，因此，TN模式固有的灰阶反转现象依旧存在。对于FFS模式及IPS模式，其技术门槛高，专利垄断，使用费高。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种液晶显示装置，其具有较广的视角及较低的操作电压。
为解决上述技术问题，本发明的一方面提供了一种液晶显示装置，其包括相对设置的第一基板和第二基板、以及夹于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板包括透明基底以及形成于所述透明基底上的多条扫描线和多条数据线，所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定多个像素区域，所述每个像素区域包括多个彼此电性连接的第一电极和多个彼此电性连接的第二电极，所述多个第一电极和所述多个第二电极分别位于不同层上并且其间夹有绝缘层，所述多个第一电极和所述多个第二电极彼此相交叉以限定出多个子像素区域，在每一个所述子像素区域中，所述第一电极在与所述第二电极不相交叠的位置处设置有凸起状图案。
本发明的液晶显示装置通过利用交叉的电极架构并搭配凸起状图案结构的设计，因此，当在本发明的液晶显示装置工作，在第一电极和第二电极之间施加一定的电压差时，则会在一个子像素区域中实现既有边缘电场，又有水平电场，液晶层中的液晶分子能够同时受到边缘电场和水平电场的双重作用，利用边缘场效应和水平场效应可以使液晶分子发生转动，并且，在双重电场力的作用下液晶分子可以更快地转动，减小液晶分子的响应时间，并且在双电场的作用下可以降低液晶分子的驱动电压，提高穿透率。
而且，本发明的液晶显示装置不同于现有的FFS与IPS显示模式，并且相对于现有的FFS与IPS显示模式来说，其实现了集FFS与IPS两种显示模式的优点于一身，而且对打破FFS与IPS的技术垄断具有重要意义。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1是现有的一种FFS型液晶显示装置的剖面结构示意图；
图2是现有的一种IPS型液晶显示装置的剖面结构示意图；
图3是本发明第一实施方式的液晶显示装置中第一基板的平面示意图；
图4是图3中的一个子像素区域的局部放大图；
图5a是沿图3中的A-A线的剖面示意图；
图5b是沿图3中的B-B线的剖面示意图；
图5c是沿图3中的C-C线的剖面示意图；
图6是本发明第一实施方式的液晶显示装置与另外两种液晶显示装置的穿透率-电压的效果对比图；
图7是本发明第一实施方式的液晶显示装置与另外两种液晶显示装置的穿透率-响应时间的效果对比图；
图8是图3所示的本发明第一实施方式的液晶显示装置中第一基板的制造流程图；
图9是本发明第二实施方式的液晶显示装置中第一基板的平面示意图；
图10a是沿图9中的D-D线的剖面示意图；
图10b是沿图9中的E-E线的剖面示意图；
图10c是沿图9中的F-F线的剖面示意图；
图11是图9所示的本发明第二实施方式的液晶显示装置中第一基板的制造流程图；
图12是本发明第三实施方式的液晶显示装置中第一基板的平面示意图；
图13是图12中的第一电极和第二电极的结构示意图；
图14是本发明第三实施方式的液晶显示装置与现有FFS型液晶显示装置的色偏-角度的效果对比图；以及
图15是本发明第三实施方式的液晶显示装置的对比度模拟效果图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
需要说明的是，为了图示的清楚起见，本发明的附图仅显示了与本发明的创作点相关的结构特征，而对于其他的结构特征则进行了省略。
本发明的液晶显示装置包括相对设置的第一基板100、200、300和第二基板(未图示)、以及夹于第一基板100、200、300和第二基板之间的液晶层(未图示)。本发明的第一基板100、200、300可以具有多种实现方式，从而由多种不同的第一基板100、200、300形成多种实现方式的液晶显示装置。以下将对本发明的液晶显示装置，特别是其中的第一基板100、200、300的组成及其像素结构，以及所带来的有益技术效果进行详细说明。
第一实施方式
图3-4及图5a-5c揭示了本发明第一实施方式的液晶显示装置中第一基板100的结构示意图，其中为了图示的简洁和清楚起见，图3仅揭示了第一基板100的其中一个像素区域P的平面结构。如图3和图4并结合参照图5a-5c所示，本发明第一实施方式的液晶显示装置的第一基板100包括透明基底10以及形成于透明基底10上的多条扫描线11、公共电极总线(未图示)、多条数据线12及形成在扫描线11和数据线12交叉位置处的薄膜晶体管14。薄膜晶体管14包括与扫描线11电性连接的栅极141、半导体层142、与数据线12电性连接的源极143以及与像素电极电性连接的漏极144。多条扫描线11和多条数据线12交叉限定多个像素区域P，即每相邻两条扫描线11和每相邻两条数据线12交叉限定一个像素区域P。
每个像素区域P包括多个彼此电性连接的第一电极15和多个彼此电性连接的第二电极16。在本发明的一种实施方式中，多个第一电极15通过第一电极连接部154彼此电性连接在一起，并且，第一电极连接部154平行于第二电极16的方向，在本发明中，第一电极15和第二电极16均为透明电极，其可以例如是由ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等透明导电材料形成。多个第一电极15和多个第二电极16分别位于不同层上并且其间夹有绝缘层。多个第一电极15和多个第二电极16彼此相交叉以限定出多个子像素区域P1。优选地，每个像素区域P包括至少四个以上的子像素区域P1，从而能够提高穿透率。图1所示的子像素区域P1的数目仅为方便说明而设，其不作为对本发明的限制，本发明的子像素区域P1的数目可以根据实际液晶显示装置的尺寸和实际制程条件合理选择。
如图3和图4所示，在每一个子像素区域P1中，本发明的第一电极15在与第二电极16不相交叠的位置处设置有凸起状图案150。优选地，凸起状图案150居中地设置在子像素区域P1中的第一电极15上，从而确保液晶显示装置工作时子像素区域P1产生的电场的对称性。优选地，所有凸起状图案150具有相同的结构，从而确保液晶显示装置工作时整个像素区域P产生的电场的均一性。
如图3所示，在本发明中，多个第一电极15和多个第二电极16均呈彼此大致平行排列的条形。
如图3和图4所示，第一电极15和第二电极16之间的夹角θ在50至150度之间的范围内，从而可以使液晶分子具有更快的响应速度。在本发明的第一实施方式中，第一电极15和第二电极16彼此相互垂直，具体地，多个第一电极15大致沿平行于扫描线11排列，第二电极16大致沿平行于数据线12排列，从而能够使得液晶显示装置具有更加规整的像素结构。然而，本发明的第一电极15和第二电极16的排列方式并不局限此，本发明的第一电极15可以大致沿平行于数据线12和扫描线11的其中之一排列，而第二电极16大致沿平行于数据线12和扫描线11中的另一个排列。例如，在本发明的其他实施方式中，多个第一电极15也可以大致沿平行于数据线12排列，而第二电极16大致沿平行于扫描线11排列。
如图4所示，在本发明的实施方式中，凸起状图案150为三角形，并且，三角形的斜边与第一电极15之间的夹角在0至60度之间的范围内，从而可使液晶分子3较快地转动，也会使穿透率有所增加。然而，本发明的凸起状图案150的形状并不限于三角形，其也可以是梯形、矩形或弧形等，只要是在液晶显示装置工作时能够使液晶分子3迅速转动的凸起状图案结构设计均在本发明的保护范围之内。
如图5a-5c所示，在本发明第一实施方式的第一基板100中，第一电极15为与薄膜晶体管14的漏极144电性连接的像素电极，凸起状图案150设置在像素电极上，而第二电极16为公共电极。然而，本发明第一实施方式的第一电极15并不限于像素电极，其也可以是公共电极，并将凸起状图案150设置在公共电极上，同样可以实现本发明的目的。实际上，只要第一电极15和第二电极16的其中之一为像素电极，而第一电极15和第二电极16中的另一个为公共电极即可。并且，在第一实施方式的第一基板100中，像素电极位于下层，公共电极位于上层，即公共电极位于像素电极上方，像素电极和公共电极之间所夹的绝缘层为钝化层18。
相对于现有的FFS型液晶显示装置中上层电极在整个像素区域P中为条形而下层电极在整个像素区域P中为整面设置的结构来说，本发明的液晶显示装置的主要优势在于：第一基板100上的上层电极和下层电极在整个像素区域P中均呈条形设置，由于下层电极呈条形设置，因此，下层电极在整个像素区域P中会有部分区域没有被透明电极覆盖，从而，可以提高穿透率。
在本发明的一种实施方式中，第一电极15的宽度L1和第二电极16的宽度L2在2至5微米之间的范围内。由于第一电极15和第二电极16的正上方会出现向错线(disclination line)，所以第一电极15的宽度L1和第二电极16的宽度L2越细越好，但是考虑到实际制程能力的限制，依据制程良率，优选地将第一电极15和第二电极16的宽度L1、L2设为2-5微米较好。
在本发明的一种实施方式中，在子像素区域P1中，相邻两个第二电极16之间的间隙宽度L3在3至8微米之间的范围内，相邻两个第一电极15之间的间隙宽度L4在0至6微米之间的范围内，相邻两个第一电极15上的凸起状图案150之间间隔的距离L5在0至6微米之间的范围内。在一个子像素区域P1中，相邻两个第二电极16之间的间隙宽度L3是为了使第一电极15的三角形凸起状图案150露出来，由于要利用第一电极15的三角形凸起状图案150与第二电极16的水平电场分量，并且考虑到实际制程的能力，大于此范围将会得不到较为理想的效果，小于此范围则实际制作比较困难，因此，优选地将相邻两个第二电极16之间的间隙宽度L3设在3至8微米之间的范围内。在一个子像素区域P1中，相邻两个第一电极16上的凸起状图案150之间间隔的距离L5设在0至6微米之间的范围内也是考虑实际电场分量的利用率，太大则达不到效果。
本发明的液晶显示装置还包括位于第一基板100上的第一配向膜(未图示)和位于第二基板上的第二配向膜(未图示)。由于凸起状图案150设置在第一电极15上，故在本发明的优选实施方式中，第一配向膜和第二配向膜的摩擦方向(如图4所示的R-R方向)与不设置凸起状图案150的第二电极16的方向不同，从而使液晶分子3具有初始转动方向的力矩，可以使液晶分子3的指向与电场有一个夹角，使液晶分子3能够在初始电场力的作用下就可以统一沿一个方向旋转。优选地，第一配向膜和第二配向膜的摩擦方向(R-R方向)与第二电极16的方向之间的夹角
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在0至30度之间的范围内，从而可使液晶分子3初始就具有沿一个方向旋转的力矩，并且具有较大的力矩和较快的响应时间。
本发明的液晶显示装置在第一基板100上制作第一电极15和第二电极16两层电极，两层电极中间用绝缘层间隔，第一电极15和第二电极16呈交叉结构，并且，在第一电极15和第二电极16相交叉所形成的子像素区域P1中，第一电极15在与第二电极16不相交叠的位置处具有凸起状图案150结构。本发明的液晶显示装置通过利用交叉的电极架构并搭配凸起状图案150结构的设计，因此，当在本发明的液晶显示装置工作，在第一电极15和第二电极16之间施加一定的电压差时，如图4所示，则会在一个子像素区域P1中实现既有边缘电场，又有水平电场，液晶层中的液晶分子3能够同时受到边缘电场和水平电场的双重作用，利用边缘场效应和水平场效应可以使液晶分子3发生转动，并且，在双重电场力的作用下液晶分子3可以更快地转动，减小液晶分子3的响应时间，并且在双电场的作用下可以降低液晶分子3的驱动电压，提高穿透率。本发明的液晶显示装置不同于现有的FFS与IPS显示模式，并且相对于现有的FFS与IPS显示模式来说，其实现了集FFS与IPS两种显示模式的优点于一身，而且对打破FFS与IPS的技术垄断具有重要意义。
另外，本发明的液晶显示装置中像素的存储电容只存在于第一电极15和第二电极16的交叠部分，相比FFS型液晶显示装置，本发明的存储电容的形成面积小很多，从而，本发明的液晶显示装置中第一电极15与第二电极16之间的绝缘层相比FFS型液晶显示装置可以做得较薄，可以节省CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)的产能。因此，本发明的液晶显示装置相对于现有的FFS型液晶显示装置来说，本发明的液晶显示装置的制程比FFS型液晶显示装置要快，从而提高产能。
图6揭示了本发明第一实施方式的液晶显示装置与另外两种液晶显示装置的穿透率-电压的效果对比图，图6中的曲线①、②和③均是在相同的模拟条件下生成的，其中曲线①为本发明的交叉电极架构并搭配凸起状图案结构的液晶显示装置的穿透率与电压的关系曲线；曲线②为现有的FFS型液晶显示装置的穿透率与电压的关系曲线；以及曲线③为无凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置的穿透率与电压的关系曲线。如图6所示，由曲线③可以得出，通过将位于不同层的第一电极15和第二电极16设计成彼此交叉的电极架构，液晶显示装置的穿透率较高，但是，通过图6中的曲线②和曲线③的对比可以明显看出，仅将第一电极15和第二电极16设计成交叉电极架构的液晶显示装置，其穿透率仍不及于现有的FFS型液晶显示装置，但是，从图6中的曲线①和曲线③的对比可以明显看出，通过设置交叉电极架构的同时搭配凸起状图案结构的设计，本发明的液晶显示装置的穿透率有了很大提升，因此，本发明的具有凸起状图案结构的设计在穿透率方面明显优于无凸起状图案结构的设计。进一步地，从图6中的曲线①和曲线②的对比可以明显看出，通过设置交叉电极架构的同时搭配凸起状图案结构的设计，本发明的液晶显示装置的穿透率甚至高于现有的FFS型液晶显示装置所具有的穿透率。
图7揭示了本发明第一实施方式的液晶显示装置与另外两种液晶显示装置的穿透率-响应时间的效果对比图，图7中的曲线①、②和③均是在相同的模拟条件下生成的，其中曲线①为本发明的交叉电极架构并搭配凸起状图案结构的液晶显示装置的穿透率与响应时间的关系曲线；曲线②为现有的FFS型液晶显示装置的穿透率与响应时间的关系曲线；以及曲线③为无凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置的穿透率与响应时间的关系曲线。另外，在图7中所生成的表中，Ton为穿透率从10％升到90％时液晶分子3转动所需的时间，Toff为穿透率从90％降到10％时液晶分子3转动所需的时间。从图7中可以看出，本发明的具有凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置所具有的Ton明显小于无凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置，而所具有的Toff与无凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置基本接近，并且，相较于无凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置来说，本发明的具有凸起状图案结构的交叉电极架构的液晶显示装置所具有的Ton和Toff更加接近于现有的FFS型液晶显示装置，因此，本发明的具有凸起状图案结构的设计在响应时间上也明显优于无凸起状图案结构的设计。
综上，本发明的交叉电极架构搭配凸起状图案结构的液晶显示装置不论在穿透率方面还是在液晶分子的响应时间方面均明显优化于无凸起状图案结构的交叉电极架构的设计。
本发明第一实施方式的第一基板100可以采用如下六道光罩制程来制造。图8揭示了本发明第一实施方式的第一基板100的制造流程。以下将参照图8并结合参照图3及图5a-5c对第一实施方式的第一基板100的制造过程进行详细描述。
如图8并结合参照图3及图5a-5c所示，在步骤S11中，采用第一道光罩制程，形成第一金属层，并对第一金属层进行图案化。
具体地，在透明基底10上依次形成第一金属层和第一光阻层，以第一道光罩图案对第一光阻层进行曝光显影，从而形成第一光阻层图案，再以第一光阻层图案为遮罩对第一金属层进行刻蚀以实现图案化，从而形成扫描线11、公共电极总线(未图示)和薄膜晶体管14的栅极141，随后，移除第一光阻层。
在步骤S12中，采用第二道光罩制程，依次形成栅极绝缘层17、非晶硅层和掺杂非晶硅层，并对掺杂非晶硅层和非晶硅层进行图案化。
具体地，在具有图案化的第一金属层的透明基底10上依次形成栅极绝缘层17、非晶硅层、掺杂非晶硅层以及第二光阻层，以第二道光罩图案对第二光阻层进行曝光显影，从而形成第二光阻层图案，再以第二光阻层图案为遮罩对掺杂非晶硅层和非晶硅层进行刻蚀以实现图案化，从而形成薄膜晶体管14的半导体层142，随后，移除第二光阻层。
在步骤S13中，采用第三道光罩制程，形成第一透明导电材料层，并对第一透明导电材料层进行图案化。
具体地，在形成第二道光罩图案后的透明基底10上依次形成第一透明导电材料层和第三光阻层，以第三道光罩图案对第三光阻层进行曝光显影，从而形成第三光阻层图案，再以第三光阻层图案为遮罩对第一透明导电材料层进行刻蚀以实现图案化，从而形成多个彼此电性连接的条形像素电极(即第一电极15)及在条形像素电极15与随后形成的公共电极(即第二电极16)不交叠的位置处的凸起状图案150，随后，移除第三光阻层。
在步骤S14中，采用第四道光罩制程，形成第二金属层，并对第二金属层进行图案化。
具体地，在形成第三道光罩图案后的透明基底10上依次形成第二金属层和第四光阻层，以第四道光罩图案对第四光阻层进行曝光显影，从而形成第四光阻层图案，再以第四光阻层图案为遮罩对第二金属层进行刻蚀以实现图案化，从而由经过图案化的第二金属层形成数据线12、薄膜晶体管14的源极143和漏极144，像素电极15与薄膜晶体管14的漏极144直接电性接触，随后，移除第四光阻层。
在步骤S15中，采用第五道光罩制程，形成钝化层18，并对钝化层18进行图案化。
具体地，在形成第四道光罩图案后的透明基底10上依次形成钝化层18和第五光阻层，以第五道光罩图案对第五光阻层进行曝光显影，从而形成第五光阻层图案，再以第五光阻层图案为遮罩对钝化层18和钝化层18下方的栅极绝缘层17进行刻蚀以实现图案化，从而分别形成使之后形成的公共电极16与公共电极总线能够电性连接的过孔(未图示)以及其它需要跨接电路部分的过孔(未图示)，随后，移除第五光阻层。
在步骤S16中，采用第六道光罩制程，形成第二透明导电材料层，并对第二透明导电材料层进行图案化。
具体地，在形成第五道光罩图案后的透明基底10上依次形成第二透明导电材料层和第六光阻层，以第六道光罩图案对第六光阻层进行曝光显影，从而形成第六光阻层图案，再以第六光阻层图案为遮罩对第二透明导电材料层进行刻蚀以实现图案化，从而形成多个彼此电性连接的条形公共电极16，随后，移除第六光阻层。
经过以上步骤S11-S16，形成了本发明第一实施方式的第一基板100。
第二实施方式
图9及图10a-10c揭示了本发明第二实施方式的液晶显示装置中第一基板200的结构示意图，同样地，为了图示的简洁和清楚起见，图9也仅揭示了第一基板200的其中一个像素区域P的平面结构。第二实施方式的液晶显示装置中第一基板200和第一实施方式的第一基板100的相同之处在此不再赘述，其不同之处在于：如图9并结合参照图10a-10c所示，在第二实施方式的第一基板200中，第一电极15为公共电极，凸起状图案150设置在公共电极上，而第二电极16为像素电极。然而，本发明第二实施方式的第一电极15并不限于公共电极，其也可以是像素电极，并将凸起状图案150设置在像素电极上，同样可以实现本发明的目的。实际上，只要第一电极15和第二电极16的其中之一为像素电极，第一电极15和第二电极16中的另一个为公共电极即可。并且，第二实施方式的第一基板200与第一实施方式的第一基板100的不同之处还在于：在第二实施方式的第一基板200中，公共电极位于下层，像素电极位于上层，即像素电极位于公共电极上方，像素电极和公共电极之间所夹的绝缘层包括栅极绝缘层17和钝化层18。
类似地，第二实施方式的第一基板200可以采用如下六道光罩制程来制造，但与第一实施方式的第一基板100的制程略有不同。图11揭示了本发明第二实施方式的第一基板200的制造流程。以下将参照图11并结合参照图9及图10a-10c对第二实施方式的第一基板200的制造过程进行详细描述。
如图11并结合参照图9及图10a-10c所示，在步骤S21中，采用第一道光罩制程，形成第一透明导电材料层，并对第一透明导电材料层进行图案化，从而形成多个彼此电性连接的条形公共电极15及在条形公共电极15与随后形成的像素电极16不交叠的位置处的凸起状图案150。
在步骤S22中，采用第二道光罩制程，形成第一金属层，并对第一金属层进行图案化，从而形成扫描线11、公共电极总线13和薄膜晶体管14的栅极141，条形公共电极15与公共电极总线13直接电性接触。
在步骤S23中，采用第三道光罩制程，依次形成栅极绝缘层17、非晶硅层和掺杂非晶硅层，并对掺杂非晶硅层和非晶硅层进行图案化，从而形成薄膜晶体管14的半导体层142。
在步骤S24中，采用第四道光罩制程，形成第二金属层，并对第二金属层进行图案化，从而形成数据线12、薄膜晶体管14的源极143和漏极144。
在步骤S25中，采用第五道光罩制程，形成钝化层18，并对钝化层18进行图案化，从而形成使之后形成的像素电极16与薄膜晶体管14的漏极144能够电性连接的过孔H以及其它需要跨接电路部分的过孔(未图示)。
在步骤S26中，采用第六道光罩制程，形成第二透明导电材料层，并对第二透明导电材料层进行图案化，从而形成多个彼此电性连接的条形像素电极16，像素电极16通过过孔H与薄膜晶体管14的漏极144电性连接。
经过以上步骤S21-S26，形成了本发明第二实施方式的第一基板200。
第二实施方式的液晶显示装置与第一实施方式的液晶显示装置除在第一基板的制程上略有不同之外，二者具有类似的有益技术效果，故，在此不再赘述。
第三实施方式
图12和图13揭示了本发明第三实施方式的液晶显示装置中第一基板300的结构示意图。第三实施方式的液晶显示装置中第一基板300与第一实施方式的第一基板100的相同之处在此不再赘述，其不同之处在于：如图12和图13所示，在第三实施方式的第一基板300中，第一电极15和第二电极16并非沿直线排列而是呈弯折状排列，配合第一电极15和第二电极16的弯折排列，数据线12亦相应地呈弯折状排列，其中，第一电极15包括沿第一方向排列的第一电极部151及沿不同于第一方向的第二方向排列的第二电极部152，第二电极16包括与第一电极部151相交叉的沿第三方向排列的第三电极部161及与第二电极部152相交叉的沿第四方向排列的第四电极部162，从而可以将一个像素区域P分成两个区域，当在液晶显示装置工作时，则液晶分子3会在一个像素区域P内形成两个不同的转动区域，在一个像素区域P内形成两个畴(domain)，因此，可以明显改善液晶显示装置的色偏(color shift)现象，可以形成更好的图像显示效果。
在本发明的一种具体实施方式中，多个第一电极15的第一电极部151通过第一连接部1541彼此电性连接在一起，多个第一电极15的第二电极部152通过第二连接部1542彼此电性连接在一起，并且，第一连接部1541平行于第三方向，第二连接部1542平行于第四方向。
在本发明的第三实施方式中，第三方向垂直于第一方向，第四方向垂直于第二方向，即第一电极15的第一电极部151与第二电极16的第三电极部161相互垂直，第一电极15的第二电极部152与第二电极16的第四电极部162相互垂直。
在第三实施方式中，第一电极15为像素电极，凸起状图案150设置在像素电极上，而第二电极16为公共电极。然而，本发明第三实施方式的第一电极15并不限于像素电极，其也可以是公共电极，并将凸起状图案150设置在公共电极上，同样可以实现本发明的目的。实际上，只要第一电极15和第二电极16的其中之一为像素电极，第一电极15和第二电极16中的另一个为公共电极即可。
本发明第三实施方式的液晶显示装置还包括位于第一基板300上的第一配向膜(未图示)和和位于第二基板上的第二配向膜(未图示)。由于凸起状图案150设置在第一电极15的第一电极部151和第二电极部152上，故优选地，第一配向膜和第二配向膜的摩擦方向(如图13所示的R-R方向)既与不设置凸起状图案150的第二电极16的第三电极部161的方向不同也与不设置凸起状图案150的第二电极16的第四电极部162的方向不同，即第一配向膜和第二配向膜的摩擦方向(R-R方向)既不同于第三方向也不同于第四方向，从而使液晶分子具有初始转动方向的力矩，可以使液晶分子指向与电场有一个夹角，使液晶分子能够在初始电场力的作用下就可以统一沿一个方向旋转。优选地，第一配向膜和第二配向膜的摩擦方向(R-R方向)与第三方向以及与第四方向之间的夹角
Figure BSA00000553068000131
均在0至30度之间的范围内，从而可使液晶分子初始就具有沿一个方向旋转的力矩，并且有较大的力矩和较快的响应时间。在本发明的具体实施方式中，第一配向膜和第二配向膜的摩擦方向(R-R方向)沿着垂直于扫描线11的方向，第三方向及第四方向均与垂直于扫描线11的方向呈预定夹角。因应第二电极16沿着第三方向和第四方向设置，相应地，构成像素区域P的数据线12亦包括沿第三方向延伸的部分(未标号)和沿第四方向延伸的部分(未标号)。
第三实施方式的第一基板300可以采用与第一实施方式的第一基板100基本相同的六道光罩制程来制造，在此不再赘述。
第三实施方式的液晶显示装置除了具有第一实施方式的液晶显示装置类似的有益技术效果之外，其还能够更好地改善色偏现象，具有更好的图像显示效果。图14揭示了本发明第三实施方式的液晶显示装置与现有FFS型液晶显示装置的色偏-角度的效果对比图，其中曲线①为本发明第三实施方式的具有两个畴的液晶显示装置的色偏-角度的关系曲线；以及曲线②为现有的具有两个畴的FFS型液晶显示装置的色偏-角度的关系曲线。如图14所示，从图14中的曲线①和曲线②的对比可以看出，本发明第三实施方式的具有两个畴的液晶显示装置具有与现有的具有两个畴的FFS型液晶显示装置相比拟的色偏效果，而且，在本领域中将在视角(即与液晶显示装置的法向之间的观察角度)为60度时的色偏值小于0.02均视为具有较佳的色偏效果，从图14中的曲线①可以看出，本发明第三实施方式的具有两个畴的液晶显示装置在视角为60度时的色偏值大约为0.0115，因此，已经能够很好地满足本领域对于色偏的要求。
图15揭示了本发明第三实施方式的液晶显示装置的对比度模拟效果图。从图15的模拟结果中可以明显看出，本发明第三实施方式的液晶显示装置具有超高的视角及对比度。
第三实施方式的第一基板300中的第一电极15和第二电极16的弯折设计同样可以适用于第二实施方式的第一基板200中，将第一电极15和第二电极16的弯折设计应用于第二实施方式的第一基板200中所形成的液晶显示装置具有与第三实施方式的液晶显示装置相类似的有益技术效果，故，在此亦不再赘述。
本文中应用了具体个例对本发明的液晶显示装置的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (22)

1.一种液晶显示装置，其包括相对设置的第一基板和第二基板、以及夹于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板包括透明基底以及形成于所述透明基底上的多条扫描线和多条数据线，所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定多个像素区域，其特征在于，所述每个像素区域包括多个彼此电性连接的第一电极和多个彼此电性连接的第二电极，所述多个第一电极和所述多个第二电极分别位于不同层上并且其间夹有绝缘层，所述多个第一电极和所述多个第二电极彼此相交叉以限定出多个子像素区域，在每一个所述子像素区域中，所述第一电极在与所述第二电极不相交叠的位置处设置有凸起状图案。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述多个第一电极和所述多个第二电极均分别呈彼此大致平行排列的条形。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极和所述第二电极之间的夹角在50至150度之间的范围内。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极和所述第二电极相垂直。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极大致沿平行于所述数据线和所述扫描线的其中之一排列，所述第二电极大致沿平行于所述数据线和所述扫描线中的另一个排列。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其还包括位于所述第一基板上的第一配向膜和位于所述第二基板上的第二配向膜，所述第一配向膜和所述第二配向膜的摩擦方向不同于所述第二电极的方向。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，所述第一配向膜和所述第二配向膜的摩擦方向与所述第二电极的方向之间的夹角在0至30度之间的范围内。
8.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极和所述第二电极均呈弯折状，所述第一电极包括沿第一方向排列的第一电极部及沿不同于所述第一方向的第二方向排列的第二电极部，所述第二电极包括与所述第一电极部相交叉的沿第三方向排列的第三电极部及与所述第二电极部相交叉的沿第四方向排列的第四电极部。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中，所述第三方向垂直于所述第一方向，所述第四方向垂直于所述第二方向。
10.如权利要求8所述的液晶显示装置，其还包括位于所述第一基板上的第一配向膜和位于所述第二基板上的第二配向膜，所述第一配向膜和所述第二配向膜的摩擦方向既不同于所述第三方向也不同于所述第四方向。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其中，所述第一配向膜和所述第二配向膜的摩擦方向与所述第三方向以及与所述第四方向之间的夹角均在0至30度之间的范围内。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述第一配向膜和所述第二配向膜的摩擦方向沿着垂直于所述扫描线的方向，所述第三方向及所述第四方向均与垂直于所述扫描线的方向呈预定夹角，构成所述像素区域的数据线包括沿所述第三方向延伸的部分和沿所述第四方向延伸的部分。
13.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述凸起状图案居中地设置在所述子像素区域中的第一电极上。
14.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述凸起状图案的形状选自由三角形、梯形、矩形和弧形所组成的组中。
15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中，所述凸起状图案为三角形，并且，所述三角形的斜边与所述第一电极之间的夹角在0至60度之间的范围内。
16.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所有所述凸起状图案具有相同的结构。
17.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极和所述第二电极的宽度在2至5微米之间的范围内。
18.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述子像素区域中，相邻两个所述第二电极之间的间隙宽度在3至8微米之间的范围内，相邻两个所述第一电极之间的间隙宽度在0至6微米之间的范围内，相邻两个所述第一电极上的凸起状图案之间间隔的距离在0至6微米之间的范围内。
19.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极和所述第二电极的其中之一为像素电极，所述第一电极和所述第二电极中的另一个为公共电极。
20.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述绝缘层包括钝化层，所述公共电极位于所述像素电极上方。
21.如权利要求19所述的液晶显示装置，其中，所述绝缘层包括栅极绝缘层和钝化层，所述像素电极位于所述公共电极上方。
22.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，每个像素区域包括至少四个以上的子像素区域。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20111123