CN100434987C - 多区域垂直排列液晶显示装置 - Google Patents

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本发明公开了一种多区域垂直排列液晶显示装置，包括有第一偏光板、第二偏光板、具有多个凸起物的第一基板，具有多个像素电极的第二基板，以及位于第一基板和第二基板之间液晶层。其中，第二偏光板与第一偏光板两者的极化轴相垂直，且凸起物与第一偏光板和第二偏光板的极化轴夹角介于0°到10°或80°到90°之间。由此，本发明能降低像素电极中凸起物附近的漏光，改善液晶显示装置的图像品质。

Description

多区域垂直排列液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，具体地，涉及一种多区域垂直排列(Multi-Domain Verticai A1ignment)液晶显示装置。
背景技术
为了提高图像显示的对比度，常用液晶显示装置(参阅图6)多于夹置液晶7的上基板10和下基板20外设置有偏光板1、2。这些偏光板的配置通常使上下偏光板的极化轴11、21相互垂直，用以仅使经液晶分子7折射后的极化光透射而出，由此提高图像显示的对比度，改善图像显示的品质。
而当如此常用结构应用于多区域垂直排列液晶显示装置时，如图1a(侧视图)和图1b(俯视图)所示，因为多区域垂直排列液晶显示装置上基板内的凸出物3(protrusion)与液晶分子7间的相互作用，经常使得液晶显示装置产生漏光的现象，即光线沿着上基板10的凸出物3边缘漏光，使得图像的显示品质下降，对比度降低。这种现象的发生，是因为接近凸出物3附近的液晶分子7，由于几何空间的挤压扭曲，会呈现液晶分子长轴71指向凸出物3的倾斜情况。而这样指向情况，在液晶分子长轴71指向上基板10侧偏光板1的透光轴(transmissionaxis)方向31，即液晶分子长轴71的指向与上基板10侧偏光板极化轴11形成45度角时，在未通电状态下(即在暗光情况)，会有无法控制的漏光。而通电时，这种液晶分子长轴指向71引起的漏光，也会导致图像对比度的下降，即显示品质的降低。由此，为改善图像显示的品质或对比度，需要对该凸起物与液晶分子长轴指向的漏光加以抑制，以改善液晶显示装置图像的品质。
发明内容
本发明提供一种多区域垂直排列液晶显示装置，其能降低像素电极中凸起物附近的漏光，改善液晶显示装置的图像品质。
本发明多区域垂直排列液晶显示装置包括：一第一偏光板，一第二偏光板，一具有多个凸起物的第一基板，一具有多个像素电极的第二基板；以及一液晶层。其中，第二偏光板的极化轴与该第一偏光板的极化轴相垂直；该凸起物位于该第一基板的一表面，且该凸起物与该第一偏光板的极化轴和该第二偏光板的极化轴的夹角介于0°~10°或80°~90°之间。另外，第二基板位于第一偏光板及该第二偏光板之间，像素电极位于第二基板的一表面，且液晶层位于第一基板与第二基板之间。同时，第一基板的凸起物位于该第一基板及第二基板之间，其中，所述像素电极表面还包含多个狭缝，所述狭缝位于所述像素电极的边缘，所述狭缝的延伸方向平行于该第一偏光板的透光轴且垂直于该第二偏光板的透光轴且所述狭缝的延伸方向与所述凸起物在该第二基板的投影相交错，所述狭缝的间距宽度由所述像素电极的同一边缘两端向中间递减或增。
这些狭缝的延伸方向与该凸起物在该第二基板的投影相交成45°，优选地，狭缝的延伸方向与该凸起物的投影相交的角度范围介于80°至110°之间。这些狭缝的长度分布可为任何分布，优选地，至少二个第二狭缝的长度不相同。更优选地，狭缝间的长度由该像素电极的同一边缘两端向中间递减或递增。本发明的凸起物与该第一偏光板和该第二偏光板的极化轴夹角可为0°~10°或80°~90°之间的任何常用角度，优选地，为垂直或平行。本发明的第一基板和第二基板可为任何常用透明基板，优选地，为玻璃基板。本发明的像素电极可为任何常用透明电极，优选地，为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。本发明的凸起物在第一基板上的分布形状可为任何常用形状，优选地，为锯齿状。本发明适用的液晶可为任何常用液晶，优选地，液晶分子分子为负型介电异向性液晶。
附图说明
图1a是常用多区域垂直排列液晶显示装置的侧视图；
图1b是常用多区域垂直排列液晶显示装置的俯视图；
图2a是本发明一个优选实施例的侧视图；
图2b是本发明一个优选实施例的俯视图；
图3a是本发明一个优选实施例在暗态的俯视图；
图3b是本发明一个优选实施例在亮态的俯视图；
图4是本发明另一个优选实施例的俯视图；
图5是本发明另一个优选实施例的俯视图；以及
图6是常用液晶显示装置的立体示意图。
主要元件符号说明
上偏光板1       下偏光板2       凸起物3
像素电极4       狭缝5           液晶分子7
上基板10        极化轴11        下基板20
极化轴22        透光轴31        透光轴32
液晶长轴方向71
具体实施方式
第一实施例
首先，请参阅图2a，图2a是本发明的多区域垂直排列液晶显示装置优选实施例的侧视图。同时，请参阅图2b，图2b是本实施例的俯视图。如图中显示，本优选实施例的多区域垂直排列液晶显示装置包含一上偏光板1、一下偏光板2、一上基板10(第一基板)、以及一下基板20(第二基板)。本优选实施例的上基板10与下基板20间，夹置有一液晶层7。液晶层7封装于上基板10与下基板20之间。本发明的上偏光板1及下偏光板2可视需要配置于上下基板面向液晶层的一侧表面或置于液晶层外的基板表面。在本优选实施例中的上偏光板1及下偏光板2分别配置于上基板10及下基板20的外侧。适用于本发明的上偏光板1及下偏光板2的极化轴相互交错，而本优选实施例中的上偏光板1的极化轴11(虚线箭头)及下偏光板2的极化轴22(虚线箭头)配置成相互垂直的方向。
本优选实施例中的上基板10设有凸起物3，用以利用几何空间变化，引导液晶分子长轴向凸起物3倾斜，通常从俯面来看，液晶长轴方向71与凸起物3垂直。本优选实施例中的凸起物3设置成锯齿状，且该锯齿状凸起物3在下基板20表面之投影的延伸方向，配置成与第一偏光板1的极化轴11或第二偏光板2的极化轴22平行或垂直。当凸起物3如此配置时，因为液晶长轴方向71与凸起物3垂直，所以液晶分子长轴方向71与第一偏光板1的极化轴11或第二偏光板2的极化轴22平行或垂直，即液晶分子长轴方向71与第一偏光板1的透光轴31或第二偏光板2的透光轴32形成约45度夹角。因此，对于液晶分子7与凸起物3间所造成的漏光，通过本优选实施例的配置，因为透光轴31、32与液晶分子长轴71不平行，由液晶分子折射导致的漏光可以大幅降低。
本优选实施例中的下基板20(第二基板)配设有多个阵列式像素电极4。像素电极4在本实施例中为ITO所制成。下基板20(第二基板)邻近的像素电极4间设有间隔，且每一间隔的像素电极4边缘，设有多条狭缝5。在本实施例中，狭缝5的延伸方向与偏光板的极化轴11、22形成45°的角度，且多条狭缝5的各个长度并不相同。
狭缝5位于像素电极4边缘，其延伸方向和凸起物3在下基板2(第二基板)的投影相交成约45度角，并且狭缝5的长度(L)由像素电极4的同一边缘两端向中间递增或递减。当提供一电压给此液晶显示装置时，其电场会受狭缝长度影响，使同一灰度的负型液晶分子7产生不同的倾斜角，即液晶分子7在同一像素4内同一凸起物3相邻区域的倾斜角度均不相同。但是其因为狭缝5分布成规则性分布，液晶分子7的倾斜角度也成规则性分布。而常用液晶显示器的透光度与液晶分子7倾斜角造成的总体平均折射率相关，经设置本发明所公开的狭缝后，凸起物3的相邻区域的总体平均液晶分子7倾斜角基本上相同，所以液晶分子7倾斜角造成的总体平均折射率近乎相同，这样，凸起物3的相邻区域的透光度近乎相同，故可以达到改善液晶显示装置不同像素电极4亮度分布，均匀化液晶显示装置亮度的效果。由此，人的视线和同一灰度的液晶长轴71的夹角可得到一夹角的平均值，这样，当由不同角度来看此液晶显示装置时，人的视线和液晶长轴71的夹角均为平均值，所以视线与液晶长轴的夹角不会随视角而改变。因此，此液晶显示装置不论由哪一个角度来看均可得到一样的亮度值。
请同时参阅图3a和图3b，图3a是本优选实施例在暗态的俯视图而图3b是本优选实施例在亮态的俯视图。如上所述，在暗态(为施加电压)时，因为凸起物3的角度配置，使得透光轴31、32与液晶分子长轴71方向不平行，所以能充分减少液晶分子7引起的漏光，达到良好的暗态。而在施加电压时，液晶分子长轴方向71会转至和透光轴31、32平行，允许光线穿透，并且液晶分子7的倾斜角还会受到像素电极4上的狭缝5所影响，如上所述产生不同的倾斜角造成的总体平均折射率，从而得到均匀的亮度。
也就是说，借助于由偏光板极化轴11、22方向与凸起物3的角度配置，可以改善液晶分子7漏光引起的亮度不均。而借助于狭缝5的配置分布，可以改善凸起物3两侧因为均一的液晶分子倾斜角所造成的总体平均折射率的不同。这样，本发明的多区域垂直排列液晶显示装置漏光情况及亮度分布得以改善，图像显示的对比度得以提高，图像品质得以改善。
第二实施例
图4是本发明多区域垂直排列液晶显示装置的另一实施例的俯视示意图。本实施例的多区域垂直排列液晶显示装置除狭缝5在下基板2(第二基板)多个阵列式像素电极4上的分布与前述实施例不同外，其余与前述实施例的元件及配置均相同。本实施例的狭缝5位于像素电极4边缘，其延伸方向和凸起物3在下基板2(第二基板)的投影相交成约45度角，并且狭缝5的间距宽度由像素电极4的同一边缘两端向中间递减。
本实施例的效果与前述实施例相同，借助于偏光板极化轴方向11、22与凸起物3的角度配置，可以改善液晶分子7漏光引起的亮度不均。而借助于狭缝5的配置分布，可以改善凸起物3两侧因为均一的液晶分子倾斜角所造成的总体平均折射率的不同。这样，本发明的多区域垂直排列液晶显示装置漏光情况及亮度分布得以改善，图像显示的对比度得以提高，图像品质得以改善。
第三实施例
图5为本发明多区域垂直排列液晶显示装置的另一实施例的俯视示意图。本实施例的多区域垂直排列液晶显示装置除狭缝5在下基板2(第二基板)多个阵列式像素电极4上的分布与前述实施例不同外，其余与前述实施例的元件及配置均相同。本实施例的狭缝5位于像素电极4边缘，其延伸方向和凸起物3在下基板2(第二基板)的投影相交成约45度角，并且狭缝5的间距宽度由像素电极4的同一边缘两端向中间递增。
本实施例的效果与前述实施例相同，借助于偏光板极化轴方向11、22与凸起物3的角度配置，可以改善液晶分子7漏光引起的亮度不均。而借助于狭缝之配置分布，可以改善凸起物3两侧因为均一液晶分子倾斜角造成的总体平均折射率的不同。这样，本发明的多区域垂直排列液晶显示装置漏光情况及亮度分布得以改善，图像显示的对比度得以提高，图像品质得以改善。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (5)

1、一种多区域垂直排列液晶显示装置，包括：
一第一偏光板；
一第二偏光板，该第二偏光板的极化轴与该第一偏光板的极化轴相垂直；
一具有多个凸起物的第一基板，位于该第一偏光板及该第二偏光板之间；其中，所述凸起物位于该第一基板的一表面，且所述凸起物与该第一偏光板的极化轴或该第二偏光板的极化轴的夹角介于0°至10°或80°至90°之间；
一具有多个像素电极的第二基板，其中，该第二基板位于该第一偏光板及该第二偏光板之间，且所述像素电极位于该第二基板的一表面；以及
一液晶层，位于该第一基板与该第二基板之间；
其中，所述凸起物位于该第一基板及该第二基板之间，
其中，所述像素电极表面还包含多个狭缝，所述狭缝位于所述像素电极的边缘，所述狭缝的延伸方向平行于该第一偏光板的透光轴且垂直于该第二偏光板的透光轴且所述狭缝的延伸方向与所述凸起物在该第二基板的投影相交错，所述狭缝的间距宽度由所述像素电极的同一边缘两端向中间递减或增。
2、根据权利要求1所述的多区域垂直排列液晶显示装置，其中，所述狭缝的延伸方向与所述凸起物在该第二基板的投影相交成45°。
3、根据权利要求1所述的多区域垂直排列液晶显示装置，其中，该第一基板和该第二基板为玻璃基板。
4、根据权利要求1所述的多区域垂直排列液晶显示装置，其中，所述凸起物为锯齿状。
5、根据权利要求1所述的多区域垂直排列液晶显示装置，其中，该液晶分子为负型介电异向性液晶。
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