视角可切换的液晶显示装置的制作方法

本实用新型涉及液晶显示的技术领域，特别是涉及一种视角可切换的液晶显示装置。

背景技术：

液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。

随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受斜视带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。因此除了宽视角之外，在许多场合还需要显示装置具备宽窄视角可切换的功能。

为了实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角进行切换，目前有一种方式是利用彩膜基板(CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，通过改变液晶分子的倾斜角来实现宽视角与窄视角的切换。图1为现有一种液晶显示装置在宽视角下的结构示意图，图2为图1中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图，请参图1与图2，该液晶显示装置包括第一基板11、第二基板12和位于第一基板11与第二基板12之间的液晶层13，第一基板11上设有视角控制电极111。如图1所示，在宽视角显示时，第一基板11上的视角控制电极111不给电压，液晶显示装置实现宽视角显示。如图2所示，当需要窄视角显示时，第一基板11上的视角控制电极111给电压，使得在第一基板11与第二基板12之间产生垂直电场E(如图中箭头所示)，液晶层13中的液晶分子在垂直方向的电场作用下而翘起，产生漏光现象使得画面对比度降低，最终实现窄视角。

现有宽窄视角可切换的面板架构下，为了实现窄视角模式，需要在两个基板之间施加较大的电压差。但是，在两个基板之间施加较大的电压差，由于电压耦合效应，容易对画面正常显示造成较大负面影响，如带来显示Mura或闪烁现象，同时功耗也较大。反之，在施加较小电压差时，获得的窄视角效果不够理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种视角可切换的液晶显示装置，解决现有为了实现窄视角模式，需要在两个基板之间施加较大的电压差，导致对画面正常显示造成较大负面影响，同时功耗也较大的问题。

本实用新型提供一种视角可切换的液晶显示装置，包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板及位于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该第一基板在朝向该液晶层的一侧设有第一电极，该第二基板在朝向该液晶层的一侧设有第二电极，该第一电极和该第二电极均为图案化的狭缝电极，该第一电极包括多个第一电极条，该第二电极包括多个第二电极条，该第一基板和该第二基板中的至少其中之一在朝向该液晶层的一侧还设有垫高绝缘层，该垫高绝缘层为图案化结构且包括多个垫高绝缘条，该多个垫高绝缘条朝向该液晶层凸伸并分别支撑和垫高该多个第一电极条或该多个第二电极条。

进一步地，该垫高绝缘层仅设置在该第二基板上，每个第二电极条通过一个对应的垫高绝缘条朝向该液晶层进行支撑和垫高。

进一步地，该垫高绝缘层仅设置在该第一基板上，每个第一电极条通过一个对应的垫高绝缘条朝向该液晶层进行支撑和垫高。

进一步地，该垫高绝缘层同时设置在该第一基板和该第二基板上，每个第一电极条和每个第二电极条均通过一个对应的垫高绝缘条朝向该液晶层进行支撑和垫高。

进一步地，该该第二基板在朝向该液晶层的一侧还设有第三电极，该第二电极在该第二基板上位于该第三电极上方，该第二电极与该第三电极中的其中之一为像素电极，该第二电极与该第三电极中的其中另一为公共电极。

进一步地，该多个第一电极条和该多个第二电极条一一对应上下相互对齐。

进一步地，该第一电极和该第二电极具有相同的图案结构。

进一步地，该第二电极和该垫高绝缘层具有相同的图案结构且采用同一光罩通过蚀刻制作形成。

进一步地，该垫高绝缘层的厚度在0.5μm～1.5μm之间。

进一步地，该第一电极用于施加切换宽窄视角的视角控制电压，该液晶层采用正性液晶，当该第一电极施加小于1V的视角控制电压时，该液晶显示装置为宽视角模式；当该第一电极施加大于1.5V的视角控制电压时，该液晶显示装置为窄视角模式。

本实用新型提供的视角可切换的液晶显示装置，通过设置垫高绝缘层将第一电极和/或第二电极朝向液晶层垫高，在窄视角模式下，该多个垫高绝缘条一方面减小了第一电极和第二电极之间的电场距离因此在相同的控制电压的情况下增强了电场强度，另一方面可以增大液晶的倾斜角度，因此仅需在第一电极上施加较小的视角控制电压即可较佳的窄视角显示效果，对正常画面显示造成的负面影响减小，且可节省功耗。

附图说明

图1为现有一种液晶显示装置在宽视角下的结构示意图。

图2为图1中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例中液晶显示装置的局部截面示意图。

图4为图3中液晶显示装置的第二基板的电路结构示意图。

图5为图3中液晶显示装置的第一基板上第一电极的平面结构示意图。

图6为图3中液晶显示装置的第二基板上第二电极的平面结构示意图。

图7为图3施加垂直电场处于窄视角模式时的结构示意图。

图8为本实用新型第二实施例中液晶显示装置的局部截面示意图。

图9为本实用新型第三实施例中液晶显示装置的局部截面示意图。

图10a与图10b为本实用新型实施例中液晶显示装置的平面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

[第一实施例]

如图3至图6所示，本实用新型第一实施例提供的视角可切换的液晶显示装置，包括第一基板20、与第一基板20相对设置的第二基板30及位于第一基板20与第二基板30之间的液晶层40。

第一基板20在朝向液晶层40的一侧设有第一电极21，第一电极21用于施加切换宽窄视角的视角控制电压。

第二基板30在朝向液晶层40的一侧设有第二电极32和第三电极33，第二电极32在第二基板30上位于第三电极33上方(换言之，第三电极33比第二电极32更靠近第一基板20)，第二电极32与第三电极33中的其中之一为像素电极(pixel electrode)，第二电极32与第三电极33中的其中另一为公共电极(common electrode)。

第一电极21和第二电极32均为图案化的狭缝电极，第一电极21包括多个第一电极条210，第二电极32包括多个第二电极条320。第一基板20和第二基板30中的至少其中之一在朝向液晶层40的一侧还设有垫高绝缘层28，垫高绝缘层28为图案化结构且包括多个垫高绝缘条280，该多个垫高绝缘条280朝向液晶层40凸伸并分别支撑和垫高该多个第一电极条210和/或该多个第二电极条320。

在本实施例中，垫高绝缘层28仅设置在第二基板30上，每个第二电极条320通过一个对应的垫高绝缘条280朝向液晶层40进行支撑和垫高。

具体地，第一基板20可以是彩膜基板，第一基板20在朝向液晶层40的一侧还设有色阻层23、黑矩阵(BM)24和平坦层(OC)25。色阻层23例如为R、G、B色阻。色阻层23和黑矩阵24设置在第一基板20上。平坦层25覆盖色阻层23和黑矩阵24，将色阻层23和黑矩阵24朝向液晶层40的一侧平坦化。第一电极21设置在平坦层25上。

具体地，第二基板30可以是阵列基板，请结合图4，第二基板30上设有多条扫描线34和多条数据线35。该多条扫描线34与该多条数据线35绝缘交叉限定形成呈阵列排布的多个像素单元PX。每个像素单元PX内设有像素电极和薄膜晶体管36(TFT)，像素电极通过薄膜晶体管36与对应的扫描线34和数据线35连接。具体地，薄膜晶体管36包括栅极、源极及漏极，其中栅极电连接对应的扫描线34，源极电连接对应的数据线35，漏极电连接对应的像素电极。

优选地，在本实施例中，第二电极32为公共电极，第三电极33为像素电极，即在第二基板30上，公共电极位于像素电极上方，这样便于像素电极向下导通连接至薄膜晶体管36的漏极。

在本实施例中，公共电极与像素电极之间还设有间隔绝缘层37，垫高绝缘层28设置在间隔绝缘层37上。在其他实施例中，间隔绝缘层37可以省略或者与垫高绝缘层28制作为一体。

请参图5，设置在第一基板20上的第一电极21为图案化结构，第一电极21包括多个第一电极条210，该多个第一电极条210相互电连接在一起。具体地，该多个第一电极条210可以形成在与每个像素单元PX相对应的区域内，第一电极21还包括第一导电连接条211，第一导电连接条211与每个像素单元PX的周边区域相对应，用于将该多个第一电极条210相互电连接。

请参图6，设置在第二基板30上的第二电极32为图案化结构，第二电极32包括多个第二电极条320，该多个第二电极条320相互电连接在一起。具体地，该多个第二电极条320可以形成在与每个像素单元PX相对应的区域内，第二电极32还包括第二导电连接条321，第二导电连接条321与每个像素单元PX的周边区域相对应，用于将该多个第二电极条320相互电连接。

如图3所示，优选地，该多个第一电极条210和该多个第二电极条320一一对应上下相互对齐，可以使得第一电极条210与第二电极条320之间的电场增强。更优选地，请结合图5与图6，第一电极21和第二电极32具有相同的图案结构。

如图3所示，在本实施例中，第二电极32和垫高绝缘层28具有相同的图案结构，且两者可以采用同一光罩通过蚀刻制作形成。具体地，在第二基板30的间隔绝缘层37上先沉积形成用于形成垫高绝缘层28的绝缘材料层，再接着沉积用于形成第二电极32的导电材料层；然后涂布光阻，采用一张光罩对光阻进行曝光显影，在显影后先对导电材料层进行第一次蚀刻以制作形成第二电极32的图案结构，再接着对绝缘材料层进行第二次蚀刻以制作形成垫高绝缘层28的图案结构。如此，第二电极32和垫高绝缘层28采用同一光罩通过蚀刻制作形成且两者具有相同的图案结构。

垫高绝缘层28可采用有机绝缘材料或无机绝缘材料，优选采用有机绝缘材料。垫高绝缘层28的厚度优选在0.5μm～1.5μm之间。

第一电极21、第二电极32和第三电极33可采用透明导电材料如ITO等。

本实施例中，液晶层40优选采用正性液晶，液晶层40中的正性液晶相对于基板20、30的初始预倾角小于10°，即0°≦θ≦10°，θ为初始预倾角。当第一电极21施加小于1V的视角控制电压时，该液晶显示装置为宽视角模式；当第一电极21施加大于1.5V的视角控制电压时，该液晶显示装置为窄视角模式。

如图3所示，当第一电极21施加小于1V的视角控制电压时，液晶层40中的正性液晶维持初始的较小倾角，液晶显示装置为宽视角模式显示。

优选地，在宽视角模式下，第一电极21施加0V的视角控制电压。

如图7所示，当第一电极21施加大于1.5V的视角控制电压时，会在液晶盒中产生较强的垂直电场E。由于正性液晶在电场作用下将沿着平行于电场线的方向偏转，因此正性液晶在垂直电场E作用下将发生偏转而使倾斜角度增大，使得液晶显示装置出现斜视观察漏光，在斜视方向对比度降低，视角变窄，液晶显示装置为窄视角模式显示。

在窄视角模式下，第一电极21施加的视角控制电压可以选择在1.5V～3V之间。而且，通过对第一电极21施加不同的视角控制电压，可以调整正性液晶的倾斜角度大小，从而实现对视角的调整。

为了给第一电极21供电，可通过导电胶(混合于框胶或银胶中的金属球)将第一电极21与第二基板30上的导通点导电连接，外部电路通过线路板连接至第二基板30，再通过导通点和导电胶给第一电极21提供视角控制电压信号。

在本实施例中，由于第二基板30在朝向液晶层40的一侧设有垫高绝缘层28，垫高绝缘层28包括多个垫高绝缘条280，该多个垫高绝缘条280朝向液晶层40凸伸，每个第二电极条320通过一个对应的垫高绝缘条280朝向液晶层40进行支撑和垫高，在窄视角模式下，该多个垫高绝缘条280一方面减小了第一电极21和第二电极32之间的电场距离因此在相同的控制电压的情况下增强了电场强度，另一方面可以增大液晶的倾斜角度，使显示面板产生更多的漏光，从而获得更好的窄视角显示效果。换言之，在获得相同窄视角的前提下，在第二基板30设置了垫高绝缘层28时施加在第一电极21的视角控制电压相较未设置垫高绝缘层28时要更低，使得施加在两个基板之间的电压差相应减小，降低了对画面正常显示造成的负面影响，同时功耗也相应得到降低。

经过视角模拟，在窄视角模式下，当第一电极21施加相同的视角控制电压时，本实施例中设置垫高绝缘层28的窄视角显示效果优于未设置垫高绝缘层28时的窄视角显示效果。

本实施例提供的液晶显示装置，通过设置垫高绝缘层28将第二电极32朝向液晶层40垫高，在窄视角模式下，该多个垫高绝缘条280有利于增大液晶的倾斜角度，因此仅需在第一电极21上施加较小的视角控制电压即可较佳的窄视角显示效果，对正常画面显示造成的负面影响减小，且可节省功耗。

[第二实施例]

请参图8，本实用新型第二实施例提供的视角可切换的液晶显示装置，其与上述第一实施例的主要区别在于，在本实施例中，垫高绝缘层28仅设置在第一基板20上，每个第一电极条210通过一个对应的垫高绝缘条280朝向液晶层40进行支撑和垫高。

在本实施例中，垫高绝缘层28设置在平坦层25上。在其他实施例中，平坦层25可以省略或者与垫高绝缘层28制作为一体。

本实施例的其他结构以及工作原理可参上述第一实施例，在此不再赘述。

[第三实施例]

请参图9，本实用新型第三实施例提供的视角可切换的液晶显示装置，其与上述第一实施例的主要区别在于，在本实施例中，垫高绝缘层28同时设置在第一基板20和第二基板30上，每个第一电极条210和每个第二电极条320均通过一个对应的垫高绝缘条280朝向液晶层40进行支撑和垫高。

在本实施例中，位于第一基板20上的垫高绝缘层28设置在平坦层25上，位于第二基板30上的垫高绝缘层28设置在间隔绝缘层37上。在其他实施例中，平坦层25可以省略或者与垫高绝缘层28制作为一体，间隔绝缘层37可以省略或者与垫高绝缘层28制作为一体。

本实施例的其他结构以及工作原理可参上述第一实施例，在此不再赘述。

请参图10a与图10b，上述视角可切换的液晶显示装置可以设有用于切换不同视角模式的视角切换按键50。视角切换按键50具体可以是实体按键(如图10a)，也可以是通过软件来实现(如图10b，通过滑动条设定宽窄视角)。当用户需要切换宽窄视角时，可以通过操作视角切换按键50向液晶显示装置发出视角切换请求，由驱动芯片60控制施加在第一基板20的第一电极21上的视角控制电压的大小，从而实现宽窄视角切换。因此，用户可以根据不同场合下的防窥需求进行宽窄视角自由切换，本实用新型实施例的液晶显示装置具有较强的操作灵活性和方便性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。