专利名称：增大蓝相液晶显示器透过率的装置的制作方法
技术领域：
本发明设计的是一种液晶显示技术领域的装置，具体是一种增大蓝相液晶(BPLC)显示器透过率的装置。
背景技术：
蓝相液晶显示器具有毫秒以下的响应时间、视角宽和对比度高的特点，并且在制作过程中不需要取向层，也不需要对液晶层厚度做很严格的限制，制作成本低，制造工艺更简单，从而被认为最有潜力成为下一代液晶显示器。传统蓝相液晶显示器是以共面转换液晶显示器的驱动电极形式来进行驱动的，也制作存储电容来获得高的电压保持率。但是，由于在电极上方的蓝相液晶处于垂面的电场或者稍稍倾斜的电场作用下，所表现出来的光学透过率很小，并且在制作存储电容的区域也没有光的透过，因此，蓝相液晶显示器的整体透过率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种简单有效的提高光利用率的装置。本发明引入带细缝结构的Pixel电极及其下方的Common电极,通过调整细缝的宽度和条数，使其在细缝边缘产生边缘场，有效的提高蓝相液晶显示器的光利用率，因为Pixel电极与Common电极构成存储电容,减少单独制作存储电容的部分,增大了液晶显示器的实际开口率。
本发明的技术方案为一种增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其结构包括上偏振片、上基板、中间部分、下基板和下偏振片；其位置按照入射光线通过顺序由下至上依次为下偏振片、下基板、中间部分、上基板和上偏振片；中间部分的组成为蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极、第二 Pixel电极，绝缘层和Common电极；其中上基板与下基板之间的中间部分的分布方式为下基板的上表面上均匀间隔分布Common电极，Common电极和下基板上覆盖一层绝缘层，并作压平处理，间隔分布的Common电极的正上方的绝缘层上面，间隔的加有第一 Pixel电极或第二 Pixel电极,第一Pixel电极或第二 Pixel电极存在细缝；第一 Pixel电极与第二 Pixel电极加极性相反电势，蓝相液晶填充在上基板和下基板之间的空隙处；所述的第一 Pixel电极或第二 Pixel电极存的细缝为I 10条，宽度为2 15 μ mCommon电极7为条状电极，等间距分布；所述的细缝是通过刻蚀ITO电极得到，细缝的宽度范围可根据Pixel电极大小与工艺进行调整。所述的Pixel电极和Common电极的电极厚度范围是20nm-250nm。所述Common电极之间的间距为20 μ m > L > 2 μ m。
所述的绝缘层材料为氮化硅或者二氧化硅材料，厚度为lOOnm。所述的基板为薄膜晶体管液晶显示器所使用的玻璃基板。所述的偏振片为薄膜晶体管液晶显示器所使用的偏振片，型号为G1220DU，其方位角度为正负45度(与电极长边之间的夹角)。所述的蓝相液晶的科尔常数K=12. 68nmV_2，光波长λ =550nm。与现有技术对比，本发明的有益效果是通过引入细缝结构和底面Common电极，通过Pixel电极与Common电极形成的边缘场,有效地增加电极上方的光透过率,从而有效的增加了蓝相液晶显示器的光利用率。同时，可以将Pixel电极与其下方的Common电极作为存储电容使用，减少单独存储电容的制作，提高了蓝相液晶显示器的实际开口率。通过以下参考附图的详细说明，本发明的其他方面和特征变得明显。但是应该知道，该附图仅仅是为了解释的目的设计，而不是作为本发明涉及范围的设定，这是因为其是作为参考而给出的。
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，其中图1是实施例1的结构示意图，Ca)为下基板内表面的俯视图，(b)为剖面图；图2是实施例1的V-T曲线图，点线为现有的IPS结构，方块线为本实施例结构；图3是实施例2的结构示意图，Ca)为下基板内表面的俯视图，(b)为剖面图；图4是实施例2的V-T曲线图，点线为现有的IPS结构，方块线为本实施例结构；
图5是实施例3的结构示意图，Ca)为下基板内表面的俯视图，(b)为剖面图；图6是实施例3的V-T曲线图，点线为现有的IPS结构，方块线为本实施例结构；图7是实施例4的结构示意图，Ca)为下基板内表面的俯视图，(b)为剖面图；图8是实施例4的V-T曲线图，点线为现有的IPS结构，方块线为本实施例结构。图9是实施例5的结构示意图，Ca)为下基板内表面的俯视图，(b)为剖面图；图10是实施例5的V-T曲线图，点线为现有的IPS结构，方块线为本实施例结构；图11是实施例6的结构示意图，Ca)为下基板内表面的俯视图，(b)为剖面图；图12是实施例6的V-T曲线图，点线为现有的IPS结构，方块线为本实施例结构；图13是传统IPS结构和本实施例结构中的透光区域图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施进一步描述本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下属的实施例。实施例1如图1所示，本实施例的蓝相液晶显示器结构包括上偏振片1、上基板2、蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4、细缝5,绝缘层6、Common电极7、下基板8和下偏振片9，其中上部中上偏振片I的下表面与上基板2的上表面相连，下部中下偏振片9的上表面与下基板8的下表面相连，其它组成在上基板2与下基板8之间，其中下基板8的上表面上均勻间隔分布Common电极7, Common电极7为条状电极,等间距分布；Common电极7和下基板8上覆盖一层绝缘层6，并作压平处理，间隔分布的Common电极7的正上方的绝缘层6上面，间隔的加有第一 Pixel电极3或第二 Pixel电极4,第一 Pixel电极3或第二 Pixel电极4存在细缝5 ;第一 Pixel电极3与第二 Pixel电极4加极性相反电势，蓝相液晶填充在上基板2和下基板8之间的空隙处；所述蓝相液晶层的厚度为12 μ m。所述的第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4和Common电极7的电极厚度都是IOOnm,电极宽度和长度为10 μ m和40 μ m,第一 Pixel电极3与第二 Pixel电极4间距为15 μ m。各电极材料均为透明导电的氧化铟锡材料或其他材料。所述细缝5是通过光刻工艺在电极上刻蚀出来的，细缝宽度为6 μ m，长为36 μ m,其俯视图为矩形，在细缝外的电极宽度均为2μηι宽。所述的绝缘层材料为氮化硅或者二氧化硅材料，厚度为lOOnm。所述的基板为薄膜晶体管液晶显示器所使用的玻璃基板。所述的偏振片为薄膜晶体管液晶显示器所使用的偏振片，型号为G1220DU，其方位角度为正负45度(与电极长边之间的夹角)。所述的蓝相液晶的科尔常数K=12. 68nmV_2，光波长λ =550nm。所述第一 Pixel电极、第二 Pixel电极与Common电极构成存储电容。
本实施例与现有的IPS像素驱动装置的V-T曲线(透过率随电压变化的变化曲线)如图2所示(点线为现有的IPS结构,方块线为本实施例结构),本实施例将透过率从
0.179增大到0. 196，光利用率提高了 9. 5%。并且存储电容增大，可省略单独存储电容制作过程。本发明的制作方法内容为公知技术，具体可以参照由科学出版社、田民波叶峰著的《TFTIXD面板设计与构装技术》。(以下实施例同)实施例2如图3所示，本实施例的蓝相液晶显示器结构包括上偏振片1、上基板2、蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4、细缝5,绝缘层6、Common电极7、下基板8和下偏振片9，其中与实施例1中结构不同之处为所述细缝5是通过光刻工艺在电极上刻蚀出来的，细缝宽度为3. 5μ m，长为38 μ m,其俯视图为矩形,在细缝外的电极宽度均为I μ m宽。其它与实施例1相同。本实施例与现有的IPS像素驱动装置的V-T曲线(透过率随电压变化的变化曲线)如图4所示(点线为现有的IPS结构,方块线为本实施例结构),本实施例将透过率从
0.179增大到0. 198，光利用率提高了 11. 7%。并且存储电容增大，可省略单独存储电容制作过程。本发明的制作方法内容为公知技术，具体可以参照由科学出版社、田民波叶峰著的《TFTIXD面板设计与构装技术》。实施例3
如图5所示，本实施例的蓝相液晶显示器结构包括上偏振片1、上基板2、蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4、细缝5,绝缘层6、Common电极7、下基板8和下偏振片9，其中与实施例1中结构不同之处为所述细缝5是通过光刻工艺在电极上刻蚀出来的，三条细缝宽度为2 μ m，长为38 μ m,其俯视图为矩形,在细缝外的电极宽度均为I μ m宽。其它与实施例1相同。本实施例与现有的IPS像素驱动装置的V-T曲线(透过率随电压变化的变化曲线)如图6所示(点线为现有的IPS结构,方块线为本实施例结构),本实施例把透过率从
O.179增大到O. 195，光利用率提高了 8. 9%。并且存储电容增大，可省略单独存储电容制作过程。实施例4如图7所示，本实施例的蓝相液晶显示器结构包括上偏振片1、上基板2、蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4、细缝5,绝缘层6、Common电极7、下基板8和下偏振片9，其中与实施例1中结构不同之处为所述细缝5是通过光刻工艺在电极上刻蚀出来的，每个Pixel电极上分别刻蚀上下对称的两条细缝5,细缝宽度为8μηι,长为16. 5 μ m,其俯视图为矩形,在细缝外的电极宽度均为I μ m宽，中间的电极宽度为5μηι。
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其它与实施例1相同。本实施例与现有的IPS像素驱动装置的V-T曲线(透过率随电压变化的变化曲线)如图8所示(点线为现有的IPS结构,方块线为本实施例结构),本实施例将透过率从
O.179增大到O. 187，光利用率提高了 4. 5%。并且存储电容增大，可省略单独存储电容制作过程。实施例5如图9所示，本实施例的蓝相液晶显示器结构包括上偏振片1、上基板2、蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4、细缝5,绝缘层6、Common电极7、下基板8和下偏振片9，其中与实施例1中结构不同之处为所述细缝5是通过光刻工艺在电极上刻蚀出来的，每个Pixel电极上分别刻蚀六条细缝5,细缝宽度为4 μ m,长为8 μ m,其俯视图为矩形,在细缝外的电极宽度均为I μ m宽，中间的电极宽度为2 μ m。其它与实施例1相同。本实施例与现有的IPS像素驱动装置的V-T曲线(透过率随电压变化的变化曲线)如图10所示(点线为现有的IPS结构,方块线为本实施例结构),本实施例将透过率从
O.179增大到O. 196，光利用率提高了 9. 5%。并且存储电容增大，可省略单独存储电容制作过程。实施例6如图11所示，本实施例的蓝相液晶显示器结构包括上偏振片1、上基板2、蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极3、第二 Pixel电极4、细缝5,绝缘层6、Common电极7、下基板8和下偏振片9，其中与实施例1中结构不同之处为所述细缝5是通过光刻工艺在电极上刻蚀出来的，每个Pixel电极上分别刻蚀十条细缝5,细缝宽度为2 μ m,长为8 μ m,其俯视图为矩形,在细缝外的电极宽度均为I μ m宽，中间的电极宽度为2 μ m。其它与实施例1相同。本实施例与现有的IPS像素驱动装置的V-T曲线(透过率随电压变化的变化曲线)如图12所示(点线为现有的IPS结构,方块线为本实施例结构),本实施例将透过率从
O.179增大到O. 192，光利用率提高了 7. 3%。并且存储电容增大，可省略单独存储电容制作过程。以上各实施例计算 中均未考虑存储电容面积对透过率的影响，考虑到存储电容面积，本发明的各实施例的透过率增大将更大，存储电容面积对比如图13所示，(a)为传统IPS结构，(b)为本实施例,像素透光范围为矩形包围面积。
权利要求
1.一种增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为该装置包括上偏振片、上基板、中间部分、下基板和下偏振片； 其位置按照入射光线通过顺序由下至上依次为下偏振片、下基板、中间部分、上基板和上偏振片；中间部分的组成为蓝相液晶(BPLC)、第一 Pixel电极、第二 Pixel电极，绝缘层和Common电极； 其中上基板与下基板之间的中间部分的分布方式为下基板的上表面上均匀间隔分布Common电极，Common电极和下基板上覆盖一层绝缘层，并作压平处理，间隔分布的Common电极的正上方的绝缘层上面，间隔的加有第一 Pixel电极或第二 Pixel电极，第一 Pixel电极或第二 Pixel电极存在细缝；第一 Pixel电极与第二 Pixel电极加极性相反电势，蓝相液晶填充在上基板和下基板之间的空隙处。
2.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的第一Pixel电极或第二 Pixel电极存的细缝为I 10条，宽度为2 15 μ m。
3.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的Common电极为条状电极，等间距分布。
4.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的细缝是通过刻蚀ITO电极得到，细缝的宽度范围可根据Pixel电极大小与工艺进行调整。
5.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的Pixel电极和Common电极的电极厚度范围是20nm_250nm。
6.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述Common电极之间的间距为20 μ m≥L≥2 μ m。
7.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的绝缘层材料为氮化硅或者二氧化硅材料，厚度为l00nm。
8.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的基板为薄膜晶体管液晶显示器所使用的玻璃基板。
9.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的偏振片为薄膜晶体管液晶显示器所使用的偏振片，型号为G1220DU，其方位角度为正负45度。
10.如权利要求1所述的增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其特征为所述的蓝相液晶的科尔常数κ=12· 68nmV_2，光波长λ =550nm。
全文摘要
本发明为一种增大蓝相液晶显示器透过率的装置，其结构包括上偏振片、上基板、蓝相液晶、2个Pixel电极、绝缘层、Common电极、下基板和下偏振片，其中第一Pixel电极和第二Pixel电极分别加极性相反的电势，等间距L交替排布，Common电极放置在Pixel电极正下方，Pixel电极和Common电极通过绝缘层隔离，每个Pixel电极刻蚀出细缝，蓝相液晶填充在上基板和下基板之间。本发明通过引入细缝结构和底面Common电极，通过Pixel电极与Common电极形成的边缘场，有效地增加电极上方的光透过率，从而有效的增加了蓝相液晶显示器的开口率(透光面积)。
文档编号G02F1/1343GK103064220SQ20121054105
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者孙玉宝, 栗鹏 申请人:河北工业大学