CN102540535B - 一种mva液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种MVA像素结构和包含该MVA像素结构的液晶显示装置，该MVA像素结构设置于一基板上，其包括：至少两个透明导电块，所述透明导电块与所述基板之间设置有绝缘层，所述绝缘层具有第一过孔，所述各透明导电块之间通过所述第一过孔用导电材料进行电连接。本发明提供的MVA像素结构的畴与畴之间通过过孔用导电材料将电位导到各个透明导电(ITO)块，消除了亚稳态畴，进而消除了按压和电场引起的显示不均匀，最终实现了畴稳定。另外，利用该导电材料形成存储电容可提高像素开口率。

Description

一种MVA液晶显示装置

发明领域

本发明涉及一种MVA液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置(LCD)由于其重量轻、体积小、厚度薄的特点，己广泛地被用在各种大中小尺寸的终端显示设备中。目前，市场对于液晶显示装置的性能要求朝着高对比度、高亮度、低色偏、快速响应、宽视野角等特性发展。目前能够实现宽视野角要求的技术主要有三种方式：扭转向列型液晶(TN)配上宽视角膜(WVF)液晶显示装置、共平面切换模式(IPS)液晶显示装置、多畴垂直取向(MVA，multi-domainvertical)液晶显示装置。其中MVA模式液晶显示装置由于在量产性和显示特性等方面的优越性，成为市场上主流的液晶显示装置。

MVA方式的液晶显示装置，当电压关闭、即像素索电极和对直电极(也称作公共电极)之间的电位差是0时，液晶分子相对于基板平面垂直地取向，当电压最大时，相对于基板平面平行地取向。另外，在MVA方式的液晶显示装置中，电压关闭时为黑显示，电压最大时为白显示。

另外，在MVA方式的液晶显示装置中，为了改善视角特性，大多组合了液晶分子的取向分割技术(多畴)。该取向分割技术，是指将液晶层分割为小区域，在每个小区域中改变液晶分子按照电压取向时的倾斜方向的技术。即通过控制使得在某区域中液晶分子向右倾斜，在其他区域中向左倾斜。由此能够使画面整体的光量平均，能够大幅抑制基于视角的颜色变化。前述取向分割技术的原理，是例如当电压关闭时，各小区域边界的液晶分子取向不垂直于基板平面，而是处于向某方向倾斜的状态。

垂直排列(VA)液晶分子在液晶盒中依靠取向膜层的表面铆定能的作用竖直排列于液晶层中。当在其两侧的ITO极板上施加电场后，液晶分子会在电场作用下发生偏转，配合偏光片和背光源的设置而产生了光程差，并可以由此实现显示。MVA模式的主要优点是对比度高，视角广。

目前的MVA显示模式中，按压后的畴分布错位是一个急待解决的问题。这种畴分布错位现象是由于亚稳态畴从黑态到白态的变化产生的。而亚稳态畴是由于边缘场的错乱分布，主要存在于透明导电块(ITO)的连接部分。按压显示不均匀(push mura)可以看作是外力施加后的畴分布错位。这也会引起一定程度上的非公共电极直流残留造成的图象残留(image stick)。目前，通常的MVA像素结构是每个畴的透明导电块是互相连接的。这样就造成了畴分布错位问题。通常的解决方法是采用圆偏光片，这样亚稳态的畴就不会被人眼看到。图1是现有技术的MVA模式像素结构示意图。101是透明导电块(ITO)，其由三个透明导电块(ITO)101a、101b、101c以及三个导电块之间的连接透明导电块104构成；102是彩色滤光片侧的突起(rib)；103是过孔与存储电容区域。三个透明导电块(ITO)101a、101b、101c对应形成三个畴，每个畴之间存在连接的透明导电块(ITO)104，这样就形成了亚稳态畴。当按压时就会形成畴分布错位，最终会造成按压显示不均匀(push mura)和图象残留(imagestick)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，现有技术的MVA像素结构具有亚稳态畴。

本发明的发明思路是，去除现有技术中像素内多个ITO块之间的、与该多个ITO块位于同一层的连接部件；多个ITO块之间在同一层能彼此独立，但通过其下方的绝缘层内的过孔用导电材料进行点连接；这样便消除了现有技术的MVA像素结构的亚稳态畴问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种MVA液晶显示装置，包括下基板，正对所述下基板设置的上基板以及所述下基板和所述上基板之间夹持的液晶层；

所述MVA液晶显示装置还包括设置于所述下基板上的MVA像素结构,所述MVA像素包括：至少两个透明导电块，所述透明导电块与所述基板之间设置有绝缘层，所述绝缘层具有第一过孔，所述各透明导电块之间通过所述第一过孔用导电材料进行电连接；所述上基板面对所述液晶层的一侧设置有彩色滤光片以及设置于所述彩色滤光片上的突起；所述突起在垂直于所述上基板方向上的投影为圆形。

作为一种优选的实施方式，所述绝缘层包括栅极绝缘层与钝化层。所述MVA像素结构还包括作为像素开关的薄膜晶体管，所述第一过孔贯通所述钝化层，所述导电材料为源极金属，所述源极金属与所述薄膜晶体管源极的材料相同并处于同一层中。

对于这一优选实施方式，所述薄膜晶体管的源/漏极可以通过所述第一过孔与所述透明导电块连接；也可以通过另外单独的过孔与所述透明导电块连接；还可以直接与所述导电材料连接。

进一步的，所述MVA像素结构还包括与所述导电材料交叠产生存储电容的公共电极；这样利用导电材料形成存储电容，就可以不用单独制备或者只要制备较小的存储电容就可以了，提高了开口率。相邻所述透明导电块之间的间隙区域也可以用来生成存储电容，进一步提供开口率。

作为另一种优选的实施方式，所述绝缘层包括栅极绝缘层与钝化层。所述MVA像素结构还包括作为像素开关的薄膜晶体管，所述第一过孔贯通所述钝化层与所述栅极绝缘层，所述导电材料为栅极金属，所述栅极金属与所述薄膜晶体管栅极的材料相同并处于同一层中。

对于这一优选实施方式，所述薄膜晶体管的源/漏极可以通过所述第一过孔与所述透明导电块连接；也可以通过另外单独的过孔与所述透明导电块连接；或者所述薄膜晶体管的源/漏极还可以通过另外单独的第二过孔与所述导电材料连接。

与现有技术相比，本发明的MVA液晶显示装置的优点及有益效果在于：畴与畴之间通过过孔用导电材料(如薄膜晶体管的源极金属或栅极金属)将电位导到各个ITO块，消除了亚稳态畴，进而消除了按压和电场引起的显示不均匀，最终实现了畴稳定。另外，利用该导电材料形成存储电容可提高像素开口率。

附图说明

附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起，用来解释本发明的原理。通过以下结合附图所作的详细描述，可以更清楚地理解本发明的目的、优点及特征，其中：

图1是现有技术的一种MVA像素结构示意图；

图2是本发明实施例1的MVA像素结构示意图；

图3是图2的AA’剖面示意图；

图4是图2的BB’剖面示意图；

图5是本发明实施例2的MVA像素结构示意图；

图6是图5的AA’剖面示意图；

图7是图5的BB’剖面示意图；

图8是本发明实施例3的MVA像素结构示意图；

图9是图8的AA’剖面示意图；

图10是图8的BB’剖面示意图；

图11是本发明实施例4的MVA像素结构示意图；

图12是图11的AA’剖面示意图；

图13是图11的BB’剖面示意图；

图14是本发明提供的具有2个透明导电块的实施例MVA像素结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容和构造特征，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

实施例1

参阅图2和3，在实施例1中，本发明的MVA像素结构，设置于一下基板(图中未画出)上，正对该下基板设置有上基板210；下基板和上基板210之间夹持有液晶层213。上基板210面对液晶层213的一侧设置有彩色滤光片(图中未画出)以及设置于该彩色滤光片上的突起202。

每个MVA像素的像素电极包括三个透明导电块201(可采用ITO)，在彩色滤光片一侧，对应每个透明导电块201设置一个突起202。这样每个透明导电块201与其对应的突起202之间的液晶层213的分子呈现出不同的倾向，形成畴。

透明导电块201与下基板之间设置有绝缘层212，绝缘层212具有过孔204，各透明导电块201之间通过绝缘层212中的过孔204用导电材料203进行电连接。结合图2和图4中明显可以看出，三个透明导电块201之间、在与透明导电块201同一层内没有连接部件，彼此在同一层内是独立的；只是通过与透明导电块201位于不同层的导电材料203进行电连接。由此，就可以消除畴与畴之间的亚稳态。

作为一种优选的实施方式，每个透明导电块201对应的过孔204与该透明导电块201对应的突起202正对设置。如图2和3所示，从垂直于像素平面方向上看，过孔204与突起202完全交叠在一起。这样做可以节约开口率。实际上，过孔204与突起202也可以不正对设置，但这样做使得在垂直于像素平面方向即透光方向上过孔204与突起202均会损耗开口率。

作为一种优选的实施方式，导电材料203可以采用金属材料。

实施例2

如图5所示，每个MVA像素的像素区域是由扫描线206和数据线207定义的；每个MVA像素具有作为像素开关的薄膜晶体管(TFT)。该薄膜晶体管(TFT)设置于下基板211上，包括位于下基板上的栅极、位于栅极上的栅极绝缘层208、位于栅极绝缘层208上的多晶硅层、位于多晶硅层上的源漏电极、位于源漏电极上的钝化层209。该薄膜晶体管(TFT)的栅极与扫描线206相连，其漏/源极与数据线207相连，其源/漏极与透明导电块201电连接。一般情况下，该薄膜晶体管(TFT)的栅极与扫描线206的材料相同并处于同一层中；该薄膜晶体管(TFT)的源极、漏极与数据线207材料相同并处于同一层中。

作为一种优选的实施方式，实施例2在实施例1的基础上，绝缘层212包括栅极绝缘层208与钝化层209；过孔204贯穿栅极绝缘层208和钝化层209(如图6、图7所示)。导电材料203位于栅极绝缘层208与下基板211的交界处。导电材料203可以选用栅极金属，即导电材料203可以与薄膜晶体管(TFT)的栅极材料相同并处于同一层中；这样导电材料203与薄膜晶体管(TFT)的栅极以及扫描线206就可以在同一道工序中完成，节约了成本。

实施例2中，薄膜晶体管(TFT)的源/漏极与透明导电块201电连接可以采用如下方式：薄膜晶体管(TFT)的源/漏极通过在钝化层209中的过孔与透明导电块201连接，此过孔可以与过孔204是同一个，也可以在钝化层209中过孔204之外的区域再开过孔；或者薄膜晶体管(TFT)的源/漏极通过在栅极绝缘层208中过孔与导电材料203连接，此过孔可以与过孔204是同一个，也可以在栅极绝缘层208中过孔204之外的区域再开过孔。

实施例3

如图8所示，每个MVA像素的像素区域是由扫描线206和数据线207定义的；每个MVA像素具有作为像素开关的薄膜晶体管(TFT)。该薄膜晶体管(TFT)设置于下基板211上，包括位于下基板上的栅极、位于栅极上的栅极绝缘层208、位于栅极绝缘层208上的多晶硅层、位于多晶硅层上的源漏电极、位于源漏电极上的钝化层209。该薄膜晶体管(TFT)的栅极与扫描线206相连，其漏/源极与数据线207相连，其源/漏极与透明导电块201电连接。一般情况下，该薄膜晶体管(TFT)的栅极与扫描线206的材料相同并处于同一层中；该薄膜晶体管(TFT)的源极、漏极与数据线207材料相同并处于同一层中。

作为一种优选的实施方式，实施例3在实施例1的基础上，绝缘层212包括栅极绝缘层208与钝化层209；过孔204贯穿钝化层209，位于栅极绝缘层208和钝化层209的交界处(如图9、图10所示)。导电材料203可以选用源/漏金属，即导电材料203可以与薄膜晶体管(TFT)的源漏极材料相同并处于同一层中；这样导电材料203与薄膜晶体管(TFT)的源漏极以及数据线207就可以在同一道工序中完成，节约了成本。

实施例3中，薄膜晶体管(TFT)的源/漏极与透明导电块201电连接可以采用如下方式：薄膜晶体管(TFT)的源/漏极通过在钝化层209中的过孔与透明导电块201连接，此过孔可以与过孔204是同一个，也可以在钝化层209中过孔204之外的区域再开过孔；或者薄膜晶体管(TFT)的源/漏极直接与导电材料203连接，由于导电材料203与薄膜晶体管(TFT)的源漏极以及数据线207处于同一层，薄膜晶体管(TFT)的源/漏极直接与导电材料203连接更加容易实现。

实施例4

如图11、图12和图13所示，实施例4是在实施例3的基础上，在栅极绝缘层208与下基板211的交界处增加一层公共电极205。该公共电极205与导电材料203在透光方向上交叠，形成存储电容。这样利用公共电极205与导电材料203的交叠形成存储电容，不必另外制备存储电容或者只要另外制备较小的存储电容，节约了开口率。

公共电极205与导电材料203可以部分交叠，也可以完全交叠，根据所要形成的存储电容的大小来设定。

公共电极205与导电材料203还可以在各透明导电块201之间的间隙区域交叠，形成存储电容。

公共电极205可以与薄膜晶体管(TFT)的栅极以及扫描线206材料相，这样三者均处于同一层中，可以在同一道工序中完成，节约了成本。

实施例1、2、3和4中的每个像素的像素电极具有的透明导电块201的个数均为3个。本发明提供的MVA像素结构中的透明导电块还可以采用2个(如图14所示)，也可以是4、5或6等整数个。图14所示的MVA像素结构是本发明的优选实施例，采用2个透明导电块，即形成两个液晶畴。这样的设计可以最大限度地降低存储电容，进而提升了开口率。在具体的产品设计中如果存储电容不够大时，可以利用2个透明导电块之间的间隙区域214做存储电容，即将导电材料203和公共电极205都覆盖区域214，二者在区域214交叠形成存储电容。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种MVA液晶显示装置，包括下基板，正对所述下基板设置的上基板以及所述下基板和所述上基板之间夹持的液晶层；

所述MVA液晶显示装置还包括设置于所述下基板上的MVA像素结构,所述MVA像素结构包括：至少两个透明导电块，所述透明导电块与所述基板之间设置有绝缘层，所述绝缘层具有第一过孔，所述各透明导电块之间通过所述第一过孔用导电材料进行电连接；

所述上基板面对所述液晶层的一侧设置有彩色滤光片以及设置于所述彩色滤光片上的突起；所述突起在垂直于所述上基板方向上的投影为圆形。

2.根据权利要求1所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，所述绝缘层包括栅极绝缘层与钝化层。

3.根据权利要求2所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，所述MVA像素结构还包括作为像素开关的薄膜晶体管，所述第一过孔贯通所述钝化层，所述导电材料为源/漏极金属，所述源/漏极金属与所述薄膜晶体管源漏极的材料相同并处于同一层中。

4.根据权利要求3所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，所述薄膜晶体管的源/漏极通过所述第一过孔与所述透明导电块连接；或者所述薄膜晶体管的源/漏极直接与所述导电材料连接。

5.根据权利要求3所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，所述MVA像素结构还包括与所述导电材料交叠产生存储电容的公共电极。

6.根据权利要求5所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，相邻所述透明导电块之间的间隙区域生成有存储电容。

7.根据权利要求2所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，所述MVA像素结构还包括作为像素开关的薄膜晶体管，所述第一过孔贯通所述钝化层与所述栅极绝缘层，所述导电材料为栅极金属，所述栅极金属与所述薄膜晶体管栅极的材料相同并处于同一层中。

8.根据权利要求7所述的MVA液晶显示装置，其特征在于，所述薄膜晶体管的源/漏极通过所述第一过孔与所述透明导电块连接；或者所述薄膜晶体管的源/漏极通过第二过孔与所述导电材料连接。