边缘场开关模式液晶显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种边缘场开关模式液晶显示装置，其特征在于，包括：相对设置的上基板和下基板，形成于所述上基板的黑色矩阵，形成于所述下基板的像素阵列，每一像素包括依次形成于所述下基板的公共电极、绝缘层和多根带状像素电极；所述每一像素包括被所述黑色矩阵包围的透光区域，所述公共电极包括位于所述透光区域最外侧的带状像素电极下方的开口。采用本发明的技术方案能够提高像素电极与黑色矩阵边缘之间的透过率，从而提高了所述液晶显示装置的整体透过率。
【专利说明】边缘场开关模式液晶显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示【技术领域】，尤其涉及一种边缘场开关模式液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]边缘场开关(Fringe Field Switching, FFS)模式的液晶显示装置用透明导电材料形成公共电极和像素电极，通过同一平面内像素电极产生边缘电场，使像素电极间以及电极正上方的取向液晶分子都能在其所在点的电场水平分量的作用下在平行于基板的平面方向发生旋转。
[0003]图1 (a)是现有的边缘场开关液晶显示装置中单个像素的俯视图。该液晶显示装置包括像素阵列，每一像素包括多根带状的像素电极3、平面的公共电极2和黑色矩阵6，所述黑色矩阵6包围的区域均为透光区域。图1 (b)是图1 (a)中现有的边缘场开关液晶显示装置a-a’处的剖面图，包括下基板I和上基板5，所述下基板I和上基板5以预定的距离D相向配置，在上下基板之间存有液晶层(未示出)。上基板面向下基板I的一侧设有黑色矩阵6，所述透光区域S由所述黑色矩阵包围而成。下基板面向上基板5的一侧设有公共电极2，所述公共电极2上覆有绝缘层4，所述绝缘层4的上部形成像素电极3，并且所述像素电极3之间的距离L小于像素电极3的宽度W以及上、下基板之间的距离D，从而在所述像素电极3上方形成图1所示的抛物线状的电场分布，该电场的水平分量使液晶层的液晶分子在平行于上、下基板的平面方向发生旋转，使光线从透光区域S射出。
[0004]上述现有的边缘场开关液晶显示装置中，其有效的开口透过率分布如图2所示，图2中可以看出a处即像素电极覆盖的区域的透过率较低，以及b处即最外侧的像素电极到黑色矩阵边缘的透过率较低，或者说所述透光区域在黑色矩阵边缘处的透过率偏低，以上两个透过率较低的区域影响了该装置整体的透过率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种边缘场开关模式液晶显示装置，能够解决现有的FFS液晶显示装置中透光区域在黑色矩阵边缘处的透过率偏低的问题。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种边缘场开关模式液晶显示装置，包括:相对设置的上基板和下基板，形成于所述上基板的黑色矩阵，形成于所述下基板的像素阵列，每一像素包括依次形成于所述下基板的公共电极、绝缘层和多根带状像素电极；所述每一像素包括被所述黑色矩阵包围的透光区域，所述公共电极包括位于所述透光区域最外侧的带状像素电极下方的开口。
[0008]所述开口包括第一开口和第二开口，分别位于所述透光区域最外侧的带状像素电极下方。
[0009]所述开口包括第一边和第二边，所述第一边位于所述最外侧像素电极与黑色矩阵之间，所述第二边位于所述最外侧像素电极下方。
[0010]所述开口包括第一边和第二边，所述第一边与所述黑色矩阵内侧边缘对齐，所述第二边位于所述最外侧像素电极下方。
[0011]所述开口包括第一边和第二边，所述第一边位于所述最外侧像素电极与黑色矩阵之间，所述第二边位于所述最外侧像素电极与相邻像素电极之间。
[0012]所述开口包括第一边和第二边，所述第一边与所述黑色矩阵内侧边缘对齐，所述第二边位于所述最外侧像素电极与相邻像素电极之间。所述透光区域除开口之外均覆盖有公共电极。
[0013]所述公共电极的材料为ITO或ΙΖ0。
[0014]所述像素电极的材料为ITO或ΙΖ0。
[0015]所述像素电极呈直条状或弯曲的折条状。
[0016]采用本发明的技术方案能够提高像素电极与黑色矩阵边缘之间的透过率，从而提高了所述液晶显示装置的整体透过率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1 (a)是现有的FFS液晶显不装置的像素俯视不意图；
[0018]图1 (b)是现有的FFS液晶显示装置的像素剖面示意图；
[0019]图2是现有的FFS液晶显示装置的像素透过率分布示意图；
[0020]图3 Ca)是本发明实施例提供的FFS液晶显示装置的像素俯视示意图；
[0021]图3 (b)是本发明实施例提供的FFS液晶显示装置的像素剖面示意图；
[0022]图3 (C)是本发明实施例进一步提供的FFS液晶显不装置的像素俯视不意图；
[0023]图3 (d)是本发明实施例进一步提供的FFS液晶显示装置的像素剖面示意图；
[0024]图4是本发明实施例提供的FFS液晶显示装置的像素透过率分布示意图；
[0025]图5是本发明实施例提供的FFS液晶显示装置与现有的液晶显示装置整体电压-透过率曲线对比；
[0026]图6至图8为本发明实施例提供的另外三种FFS液晶显示装置的像素剖面示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0028]图3 (a)是本发明实施例提供的一种边缘场开关模式液晶显示装置中单个像素的俯视示意图。该液晶显示装置包括像素阵列，每一像素包括多根带状的像素电极31和32、平面的公共电极2以及黑色矩阵6，黑色矩阵6包围的区域为透光区域。所述公共电极2在透光区域的左边最外侧的像素电极31下方被蚀刻并形成开口 7，所述开口 7使所述公共电极2在位于透光区域左边最外侧像素电极3的两侧分别形成第一边21和第二边22。图3(b)是上述边缘场开关模式液晶显示装置的剖面示意图，该液晶显示装置包括:相对设置的上基板5和下基板1，所述上基板5具有黑色矩阵6，下基板I分别依次形成有公共电极2、绝缘层4和多根带状像素电极31和32，所述公共电极2包括位于该透光区域的左边最外侧的像素电极31下方的开口 7，所述开口 7具有第一边21和第二边22，通常第一边21和第二边22平行于最外侧像素电极31。所述带状像素电极31和32可以是直条状，也可以是弯曲的折条状，如V形、W形等。[0029]本实施例进一步提供一种边缘场开关模式液晶显示装置，其单个像素俯视示意图如图3 (c)所示，每一像素包括多根带状的像素电极31和32、平面的公共电极2以及黑色矩阵6，黑色矩阵6包围的区域为透光区域。所述公共电极2在透光区域的左右最外侧的像素电极31下方分别被蚀刻并形成开口 7，所述开口 7使所述公共电极2在位于透光区域左右最外侧像素电极31的两侧分别形成第一边21和第二边22。图3 (d)是上述边缘场开关模式液晶显示装置的剖面示意图，该液晶显示装置包括:相对设置的上基板5和下基板1，所述上基板5具有黑色矩阵6，下基板I分别依次形成有公共电极2、绝缘层4和多根带状像素电极31和32，所述公共电极2包括分别位于该透光区域的左右最外侧的像素电极31下方的开口 7，所述开口 7具有第一边21和第二边22，通常第一边21和第二边22平行于最外侧像素电极31。所述带状像素电极31和32可以是直条状，也可以是弯曲的折条状，如V形、W形等。在所述下基板I上形成一层透明导电层以用作公共电极2，分别在形成左右最外侧像素电极31以及黑色矩阵6之间的位置对该透明导电层进行蚀刻已形成所述开口 7，所述开口 7的宽度大于最外侧像素电极31的宽度。蚀刻后所述透明导电层在左右两侧分别形成位于透光区域最外侧的像素电极31外侧的第一边21和位于透光区域最外侧的像素电极31内侧的第二边22，将具有上述蚀刻后图案的透明导电层作为公共电极，即所述透光区域除所述开口 7之外均覆盖有公共电极。在所述公共电极2上平铺绝缘层4，所述绝缘层4可以是有机膜层。在所述绝缘层4上形成间隔相等的透明导电图案作为像素电极31 和 32。
[0030]在驱动电压作用下，公共电极2与像素电极31和32分别作为负极和正极，此时作为导电体的公共电极其内部电荷会集中在所述开口的边缘，即包括所述第一边21和第二边22。本实施例中第一边21处的电荷分布密度要大于图1中的相同位置的电荷密度分布，所以第一边21与最外侧像素电极31之间的区域上方液晶区域的电场大于图1中相同区域的电场，则电场水平分量也会相应增大，该区域的液晶分子的在水平方向的转动变大，使得该区域的透过率增加。
[0031]左右最外侧像素电极31下方相比于图1没有带有异性电荷的公共电极，因此最外侧像素电极31上部液晶区域的电场会有所减弱，使得该区域透过率略有下降。所述第二边22位于最外侧像素电极31和与其相邻的像素电极32之间，所述第二边22与该最外侧像素电极31形成的电场和与相邻像素电极32之间形成的电场在所述最外侧像素电极31和相邻像素电极32之间上方的液晶区域的水平方向互有抵消，因此该区域的透过率并未明显变化。
[0032]虽然最外侧像素电极31上方的透过率会有所降低，但第一边21与最外侧像素电极31之间区域上方的液晶区域透过率的增加会更多，因此所述液晶显示装置整体透过率会有所提高。如图4所示，A处像素电极上方以及像素电极之间的液晶区域液晶分子转动会相应变小，该区域的透过率的降低处第一边21与最外侧像素电极之间的区域上方的液晶区域液晶分子转动增大，该区域的透过率会相应增加；B处增加的透过率会大于A处减小的透过率，因此整体的透过率会有所提高。如图5中所示的电压-透过率曲线图，横轴为驱动电压，纵轴为透过率，曲线LI为本实施例中的液晶显示装置透过率曲线，曲线L2为图1所示的液晶显示装置的透过率曲线，本实施例所述的液晶显示装置其透过率最高可达13.5%，比图1所示的液晶显示装置的最大透过率提升了约3.7%。[0033]需要说明的是，本发明实施例所述的液晶显示装置不仅限于图中所示的设有三根像素电极的情形，如果所述液晶显示装置设有四根或五根甚至更多的像素电极，也同样是分别在透光区域的左右最外侧的两根像素电极下方的公共电极上蚀刻并形成开口，以形成所述开口的第一边和第二边；所述第一边和第二边分别位于该最外侧的像素电极的左右两边，用以增加最外侧像素电极与黑色矩阵之间液晶层的透过率。
[0034]图6到图8为本发明实施例的3种变形，图6中所述公共电极的开口的第一边21与所述黑色矩阵6的内侧边缘对齐，此时公共电极与最外侧像素电极之间液晶区域透过率的增加会比图3中更大，所述液晶显示装置整体透过率也相应更大。图6中所述开口的第一边也可以位于黑色矩阵6的下方，但第一边与黑色矩阵内侧边缘之间的液晶分子被黑色矩阵遮挡，因此其透过率与图6中所示第一边与黑色矩阵内侧边缘对齐的情形基本相同。图7中所述公共电极的开口的第一边21所述黑色矩阵6的内侧边缘对齐，所述公共电极的开口的第二边22位于最外侧像素电极31的下方，此时最外侧像素电极上方液晶区域透过率的降低要小于图3所示的情形，整体透过率会进一步增加。图7中所述开口的第二边还可以与所述最外侧像素电极的外侧边缘对齐，以进一步减少所述最外侧像素电极上方液晶区域的透过率损失。图8中所述公共电极的开口的第一边21位于所述黑色矩阵6与最外侧像素电极31之间，所述公共电极的开口的第二边22位于最外侧像素电极的下方，此时最外侧像素电极上方液晶区域透过率的降低要小于图3所示的情形，整体透过率也会有所提升。并且由此可见所述开口的第一边21越靠近所述黑色矩阵边缘，所述液晶显示装置的透过率越高；所述开口的第二边22越靠近与所述最外侧像素电极相邻的像素电极32，所述液晶显示装置的透过率越低，越远离与所述最外侧像素电极相邻的像素电极32，所述液晶显示装置的透过率越高。所述开口的第一边最向外可位于黑色矩阵6下方，最向内可位于最外侧像素电极31与黑色矩阵6之间；所述开口的第二边22最向外可位于最外侧像素电极31的外侧边缘，最向内可位于所述最外侧像素电极31和与所述最外侧像素电极相邻的像素电极32之间。
[0035]采用本发明的技术方案能够提高像素电极与黑色矩阵边缘之间的透过率，从而提高了所述液晶显示装置的整体透过率。
[0036]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种边缘场开关模式液晶显示装置，其特征在于，包括:相对设置的上基板和下基板，形成于所述上基板的黑色矩阵，形成于所述下基板的像素阵列，每一像素包括依次形成于所述下基板的公共电极、绝缘层和多根带状像素电极；所述每一像素包括被所述黑色矩阵包围的透光区域，所述公共电极包括位于所述透光区域最外侧的带状像素电极下方的开□。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述开口包括第一开口和第二开口，分别位于所述透光区域最外侧的带状像素电极下方。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述开口包括第一边和第二边，所述第一边位于所述最外侧像素电极与黑色矩阵之间，所述第二边位于所述最外侧像素电极下方。
4.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述开口包括第一边和第二边，所述第一边与所述黑色矩阵内侧边缘对齐，所述第二边位于所述最外侧像素电极下方。
5.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述开口包括第一边和第二边，所述第一边位于所述最外侧像素电极与黑色矩阵之间，所述第二边位于所述最外侧像素电极与相邻像素电极之间。
6.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述开口包括第一边和第二边，所述第一边与所述黑色矩阵内侧边缘对齐，所述第二边位于所述最外侧像素电极与相邻像素电极之间。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述透光区域除开口之外均覆盖有公共电极。
8.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述公共电极的材料为ITO或ΙΖ0。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述像素电极的材料为ITO或ΙΖ0。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述像素电极呈直条状或弯曲的折条状。
【文档编号】G02F1/1335GK103901676SQ201210589927
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年12月31日
【发明者】沈柏平, 宋琼, 周莉 申请人:厦门天马微电子有限公司