CN101349823A - 垂直取向模式液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垂直取向模式液晶显示装置，包括：第一基板和与之相对设置的第二基板，一薄膜晶体管和与之电连接的像素电极层，薄膜晶体管和像素电极层位于第一基板上，像素电极层表面设有缝隙；一彩色树脂层，位于像素电极层上，使彩色树脂层表面形成控制液晶旋转方向的凹谷；电极层形成在第二基板上；一液晶层，设置在第一基板和第二基板之间。本发明有效克服了现有技术中存在的制造工序复杂和生产成本高等缺陷，降低液晶显示装置的制造成本和提高了液晶显示装置的质量。

Description

垂直取向模式液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及其制造方法，特别涉及一种垂直取向模式液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
在平板显示技术中，薄膜晶体管(TFT)液晶显示装置(LCD)具有功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，因此该类型显示装置在平板显示装置市场上占据了主导地位。薄膜晶体管液晶显示装置是由第一基板和第二基板对置形成的，在垂直取向(Vertical Align，简称VA)模式的液晶显示装置系列中，现有技术提出了多种方式的VA模式液晶显示装置，例如，富士通公司的MVA(Multidomin Vertical Align)模式，夏普公司的ASV(Advanced Vertical Align)模式。
MVA模式液晶显示装置的原理是利用突起使电场畸变，ASV模式液晶显示装置的原理是对电场进行圆形畸变处理，其中ASV模式和MVA模式均需要在彩色滤光片(Color Filter，简称CF)基板上另外用树脂形成突起(protrusion)的缺点，因此上述的各种VA模式存在增加制造工序和增加生产成本的问题。
不管是在CF基板上形成具有条纹的公共电极层或者形成突起(protrusion)，在贴合第一基板和CF基板形成液晶盒(Cell)的制造工序中，由于在边缘部位会产生局部的变形(disclination)，因此导致响应速度不一致等影响液晶显示装置的显示质量的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种VA模式液晶显示装置及其制造方法，有效克服现有技术制造工序复杂、生产成本高和响应速度不一致等缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供一种VA模式液晶显示装置，其特征在于，包括：
第一基板和与之相对设置的第二基板；
一薄膜晶体管和与之电连接的像素电极层，薄膜晶体管和像素电极层位于第一基板上，像素电极层表面设有缝隙；
一彩色树脂层，位于像素电极层上，其表面形成有控制液晶旋转方向的凹谷，缝隙和凹谷不重叠；
一电极层，形成在第二基板上；
一液晶层，设置在第一基板和第二基板之间。
其中，彩色树脂层的厚度大于或等于1μm。其中，凹谷的宽度为8μm～15μm。其中，凹谷的侧面与像素电极层表面的夹角大于或等于20°。其中，电极层为公共电极层，或为公共电极层和黑矩阵。
为了实现上述目的，本发明还提供一种VA模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
步骤1、形成第一基板；
步骤2、在第一基板上形成薄膜晶体管；
步骤3、在薄膜晶体管上形成与该薄膜晶体管电连接的像素电极层，在像素电极层表面形成缝隙；
步骤4、在像素电极层上形成彩色树脂层，在彩色树脂层表面形成用于控制液晶旋转的方向的凹谷，所形成的凹谷与缝隙不重叠。
其中，步骤4中所形成的彩色树脂层的厚度大于或等于1μm。其中，步骤4中所形成的凹谷的宽度为8μm～15μm。其中，步骤4中所形成的凹谷的侧面与像素电极层表面的夹角大于或等于20°。其中，所形成的缝隙形状为条状，所形成的凹谷是位于相邻缝隙之间的线形。其中，所形成的缝隙形状为块状，所形成的凹谷的形状是以缝隙形状为中心的圆形。
其中还包括：形成第二基板；在第二基板上形成电极层。
其中，电极层为公共电极层，或为公共电极层和黑矩阵。
本发明提供了一种把彩色滤光片层设置在阵列基板上，并且利用VA模式形成宽视角的液晶显示装置及其制造方法，通过在第一基板上形成的彩色树脂层，并在彩色树脂层表面形成凹谷的技术方案，可以一方面不增加额外生成作为突起的树脂的制造工序，简化了制造工序，另一方面有效地利用了彩色树脂层表面形成的凹谷结构，在施加电压时，使凹谷成为液晶开始旋转的起点，控制液晶的旋转就可以减少响应时间，提高响应性能。此外，通过将具有凹谷的彩色树脂层形成在第一基板上，使彩色树脂层同时具有突起的作用，以此能够消除贴合第一基板和第二基板时产生的特性偏差变数，同时在边缘部分防止出现局部变形的情况，避免了可能出现的响应速度偏差问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2A为本发明凹谷和缝隙的示意图；
图2B为本发明另一种凹谷和缝隙的示意图；
图3为本发明凹谷横截面的示意图；
图4为本发明制造方法流程图。
附图标记说明：
1-第一基板；    2-薄膜晶体管；  3-像素电极层；
4-彩色树脂层；  5-第二基板；    6-电极层；
7-液晶层；     31-缝隙；        41-凹谷。
具体实施方式
图1为本发明结构示意图，如图1所示，本发明VA模式液晶显示装置包括相对设置的第一基板1和第二基板5，第一基板1上形成有薄膜晶体管2、像素电极层3和彩色树脂层4，第二基板5上形成有电极层6，第一基板1和第二基板5之间设有液晶层7。其中，像素电极层3位于薄膜晶体管2上，与薄膜晶体管2电连接，且像素电极层3表面形成缝隙31，彩色树脂层4位于像素电极层3之上，且彩色树脂层4表面形成凹谷41，凹谷41形成在两个相邻的缝隙31之间，即形成凹谷41所在的区域与缝隙31所在的区域不重叠，凹谷41用于控制液晶旋转方向，电极层6为公共电极层，或者为公共电极层和黑矩阵。
本发明提供了一种把彩色滤光片层设置在阵列基板上，并且利用VA模式形成宽视角的液晶显示装置，通过将具有凹谷彩色树脂层形成在阵列板上，使彩色树脂层同时具有突起的作用，以此能够消除贴合第一基板和第二基板时产生的特性偏差变数，同时在边缘部分防止出现局部变形的情况，避免了可能出现的响应速度偏差问题。另外由于在彩色树脂层表面形成了凹谷，因此不需要另外增加形成突起的制作工序，从而提高了产品的成本优势。
图2A为本发明凹谷和缝隙的示意图。如图2A所示，形成在彩色树脂层4表面的凹谷41为线形、形成在像素电极层3表面的缝隙31的形状为条状。该结构为本发明的优选方案，可以提高液晶显示装置的显示质量。
图2B为本发明另一种凹谷和缝隙的示意图。如图2B所示，形成在彩色树脂层4表面的凹谷41为圆形、形成在像素电极层3表面的缝隙31的形状为块状。
进一步的，当形成在彩色树脂层4表面的凹谷为圆形的时候，所形成的圆形凹谷位于块状缝隙的内侧。
图3为本发明凹谷的截面示意图。如图3所示，缝隙31形成在像素电极层3表面，凹谷41形成在彩色树脂层4表面，所形成的凹谷41的侧面和像素电极层3的表面之间的夹角a应大于或等于20°。
进一步的，彩色树脂层4的厚度H应大于或等于1μm，且凹谷的宽度D应为8μm～15μm。
图4为本发明制造方法流程图。如图4所示，VA模式液晶显示装置的制造方法如下：
步骤1、形成第一基板；
步骤2、在第一基板上形成薄膜晶体管；
步骤3、在薄膜晶体管上形成与该薄膜晶体管电连接的像素电极层，并在像素电极层表面形成缝隙；
步骤4、在像素电极层上形成彩色树脂层，在彩色树脂层表面形成凹谷，所形成的凹谷与所形成的缝隙不重叠，凹谷用于控制液晶旋转的方向。
本发明提供了一种把彩色滤光片层设置在阵列基板上，并且利用VA模式形成宽视角的液晶显示装置的制造方法，通过将具有凹谷彩色树脂层形成在阵列板上，使彩色树脂层同时具有突起的作用，以此能够消除贴合第一基板和第二基板时产生的特性偏差变数，同时在边缘部分防止出现局部变形的情况，避免了可能出现的响应速度偏差问题。另外由于在彩色树脂层表面形成了凹谷，因此不需要另外增加形成突起的制作工序，从而提高了产品的成本优势。
根据本发明上述技术方案制作第一基板后，通过在第一基板上形成的彩色树脂层，并在彩色树脂层表面形成凹谷的技术方案，可以一方面不增加额外生成作为突起的树脂的制造工序，简化了制造工序，另一方面有效地利用了彩色树脂层表面形成的凹谷结构，在施加电压时，使凹谷成为液晶开始旋转的起点，控制液晶的旋转就可以减少响应时间，提高响应性能。
在本发明制造方法中，步骤1和步骤2与现有技术常规的4掩膜或5掩膜制造工序是相同的，之后在薄膜晶体管上形成具有缝隙的像素电极层，在像素电极层上形成具有凹谷的彩色树脂层(R/G/B)，凹谷所在的区域与形成像素电极层表面上的缝隙所在的区域不重叠。在上述形成在像素电极层表面上的缝隙和形成在公共电极层表面上的凹谷在施加电压时可以控制液晶旋转的始发点，因此能提高响应速度。
进一步地，步骤4中所形成的彩色树脂层的厚度大于或等于1μm，步骤4中所形成的凹谷的宽度为8μm～15μm。优选地，凹谷的侧面和像素电极表面的夹角应大于20°。
形成在彩色树脂层表面上的凹谷的形状可以是线形，也可以是圆形，凹谷所在的区域与缝隙所在的区域不重叠。
进一步地，步骤3中的缝隙为条状时，步骤4中所形成的凹谷是介于相邻缝隙之间的线形。同时，步骤3中的缝隙为块状时，步骤4中所形成的凹谷是以缝隙为中心的圆形。
进一步地，本发明制造方法还包括步骤：形成第二基板；在第二基板上形成电极层。并且，电极层可以为公共电极层，或还可以为公共电极层和黑矩阵。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1、一种垂直取向模式液晶显示装置，其特征在于，包括：
第一基板和与之相对设置的第二基板；
一薄膜晶体管和与之电连接的像素电极层，所述薄膜晶体管和所述像素电极层位于第一基板上，所述像素电极层表面设有缝隙；
一彩色树脂层，位于所述像素电极层上，其表面形成有控制液晶旋转方向的凹谷，所述缝隙和所述凹谷不重叠；
一电极层，形成在所述第二基板上；
一液晶层，设置在所述第一基板和第二基板之间。
2、根据权利要求1所述的垂直取向模式液晶显示装置，其特征在于，所述彩色树脂层的厚度大于或等于1μm。
3、根据权利要求1所述的垂直取向模式液晶显示装置，其特征在于，所述凹谷的宽度为8μm～15μm。
4、根据权利要求1所述的垂直取向模式液晶显示装置，其特征在于，所述凹谷的侧面与所述像素电极层表面的夹角大于或等于20°。
5、根据权利要求1所述的垂直取向模式液晶显示装置，其特征在于，所述电极层为公共电极层，或为公共电极层和黑矩阵。
6、一种垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
步骤1、形成第一基板；
步骤2、在所述第一基板上形成薄膜晶体管；
步骤3、在所述薄膜晶体管上形成与所述薄膜晶体管电连接的像素电极层，在所述像素电极层表面形成缝隙；
步骤4、在所述像素电极层上形成彩色树脂层，在彩色树脂层表面形成用于控制液晶旋转的方向的凹谷，所形成的凹谷与所述缝隙不重叠。
7、根据权利要求6所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，步骤4中所形成的彩色树脂层的厚度大于或等于1μm。
8、根据权利要求6所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，步骤4中所形成的凹谷的宽度为8μm～15μm。
9、根据权利要求6所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，步骤4中所形成的凹谷的侧面与所述像素电极层表面的夹角大于或等于20°。
10、根据权利要求6所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所形成的缝隙形状为条状，所形成的凹谷是位于相邻缝隙之间的线形。
11、根据权利要求6所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所形成的缝隙形状为块状，所形成的凹谷的形状是以所述缝隙形状为中心的圆形。
12、根据权利要求6所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括：
形成第二基板；
在所述第二基板上形成电极层。
13、根据权利要求12所述的垂直取向模式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述电极层为公共电极层，或为公共电极层和黑矩阵。
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