CN101441379B - 多畴垂直取向型液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多畴垂直取向型液晶显示装置及其制造方法，该液晶显示装置包括相对设置的第一基板和第二基板；一液晶层，填充在第一基板和第二基板之间；所述第一基板上形成有像素电极；所述第二基板上形成有公共透明电极；其中，所述像素电极包括部分叠置的第一像素电极和第二像素电极，所述第一像素电极和所述第二像素电极电性隔绝，其间设置有绝缘膜。本发明提供的多畴垂直取向型液晶显示装置及其制造方法，既能通过电容耦合实现多畴显示，又不影响开口率。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其制造方法，特别是涉及一种多畴垂直取向型(Multi-domain Vertical Alignment)液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
随着液晶平板显示技术的发展，大尺寸液晶显示器件越来越被广泛的应用。高端液晶显示器正向着高对比、广视角、快速动态响应、广色域等方向发展。
目前使用比较广泛的广视角显示模式有多区域垂直排列型(Multi-domainVertical Alignment，MVA)和面内切换模式(In Plane Switch，IPS)两种模式。在垂直排列液晶显示器中，使用负性液晶来构成液晶单元。参考美国发明6661488B1，如图1A所示，液晶像素第一基板101与第二基板104在不施加电压的情况下，液晶分子106垂直于基板排列。电信号可以分别通过第一基板101与第二基板104上面的公共透明电极102与像素电极103施加。在施加电压的情况下，液晶分子106趋向于垂直于电场方向排列，从而偏离垂直于基板的方向。具体偏转角度跟所施加偏压大小有关，如图1B所示。如此通过施加电压信号实现对液晶分子的调制，改变液晶像素的光透过特性，实现图像的显示。
当液晶分子倾斜一定角度的时候，从不同角度将会观察到不同的显示效果，这就是液晶显示装置的视角问题。为解决视角问题，多种技术被开发出来。其中，垂直取向液晶中通过在像素中设计出倾斜角度不同的子区域(畴)，像素的显示特性是其中的各个畴在空间上积分平均的效果。这样，从不同角度观察液晶显示器件时看到的差别减小，视角得以改善。如图1C所示，扫描电极线108和信号电极线109相交处形成有液晶像素100，其包括像素电极103和有源元件(如TFT)，像素电极103具有多个狭缝107，且像素电极103连接有源元件。位于第一基板101上的突起105以及狭缝107可以影响像素电极103与公共透明电极102之间的电场分布，进而可使液晶层中液晶分子呈多方向排列，像素100内的液晶倾斜状况被分为四个畴A，B，C，D。
为进一步改善视角，降低色偏的现象，上述液晶像素内与TFT连接的透明电极还可以进一步分割成不同的区域，在不同区域施加不同的电压，使液晶分子106倾斜程度不一样，分别处于第一倾斜状态201与第二倾斜状态202两种倾斜状态，如图2所示。这样就增加液晶显示畴数，实现多畴显示，从而进一步改善视角特性。
现有技术有采用电容耦合实现这种多畴技术。图3A是现有电容耦合方式的等效电路图。CLC1和CLC2分别为第一像素区和第二像素区等效液晶电容。如图3A所示，第二像素电极不直接与TFT相连，而是通过一耦合电容Ccp与第一像素电极连接。因采用电容耦合，第二像素电极的电压要低于第一电极，从而形成多畴概念。图3B为电容耦合技术在阵列基板上实现的一实施例。像素电极303被狭缝305分割为两部分P1和P2，分别为第一像素电极和第二像素电极。第一像素电极P1的两个区块通过连接电极307电性连接。第二像素电极P2的三个区块通过连接电极308电性连接。而连接电极307与308制作在与信号电极线304相同的金属层上，并通过接触孔309、310、311、312与像素电极连接。图3C为图3B中沿A-A’的剖面图。如图所示，313为透明基板，314为栅极绝缘膜，307为连接电极，在连接电极上覆盖有保护膜315，保护膜315上开有接触孔309、310，保护膜315上再覆盖像素电极303。两块第一像素电极P1通过连接电极307电性连接，而第二像素电极因狭缝305的分割而与P1电性上不连接。P2与连接电极307之间面积上重叠，中间夹有一层绝缘膜，形成一电容。而连接电极307与P1电性连接，因此可看作P1与P2之间存在一耦合电容。所以，连接电极也可看作是P1与P2之间的耦合电极。但目前的电容耦合技术通常是在形成第二导电金属的同时形成的电容耦合层，因此电容耦合层为不透光的金属，这导致像素区可透光的部分降低，从而降低像素的开口率，这导致制造成本的上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多畴垂直取向型的液晶显示装置，既能通过电容耦合实现多畴显示，又不影响开口率。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种多畴垂直取向型的液晶显示装置，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
一液晶层，填充在第一基板和第二基板之间；
所述第一基板上形成有像素电极；
所述第二基板上形成有公共透明电极；
其中，所述像素电极包括部分叠置的第一像素电极和第二像素电极，所述第一像素电极和所述第二像素电极电性隔绝，其间设置有绝缘膜。
上述的多畴垂直取向型的液晶显示装置，其中，所述像素电极上形成有突起或者狭缝。
本发明为解决上述技术问题还提供一种多畴垂直取向型液晶显示装置的制造方法，包括如下步骤：
提供一透明基板；
在所述透明基板上依次形成有栅极、栅极绝缘层、半导体层、漏/源极、钝化层、第一像素电极；
其中，在形成第一像素电极后，在所述第一像素电极上继续涂布一层绝缘膜和另一透明电极层，并在另一透明电极层上刻出第二像素电极。
上述多畴垂直取向型液晶显示装置的制造方法中，所述第一像素电极包括电容耦合区和非耦合区，在所述第一像素电极上继续涂布一层绝缘膜后，先将第一像素电极上方处于非耦合区的绝缘膜刻蚀，露出第一像素电极，然后再继续涂布另一透明电极层。
上述多畴垂直取向型液晶显示装置的制造方法中，刻出第二像素电极后，再通过湿刻工艺将第二像素电极未覆盖到的绝缘膜进行刻蚀，露出第一像素电极。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的多畴垂直取向型的液晶显示装置，所述第一像素电极和第二像素电极面积上部分重叠，电性隔绝，因而产生耦合电容，形成多畴显示。采用透明的像素电极作为耦合电极，不影响开口率。
附图说明
图1A是现有MVA不加电压的示意图。
图1B是现有MVA施加电压的示意图。
图1C是现有4畴MVA不加电压的示意图。
图2是现有MVA施加不同电压时液晶的倾倒状态示意图。
图3A是现有电容耦合方式的等效电路图。
图3B是现有电容耦合方式的结构示意图。
图3C为图3B中沿A-A’方向的剖面图。
图4A是本发明阵列基板的俯视图。
图4B为沿图4A中A-A’方向的截面图。
图5是本发明第二实施例中阵列基板的截面图。
图6是本发明第三实施例的制作流程图。
图中：
101第一基板 102公共透明电极 103像素电极
104第二基板 105突起 106液晶分子
107狭缝 108扫描电极线 109信号电极线
123绝缘层 201第一倾斜状态 202第二倾斜状态
301扫描电极线 302接触孔 303像素电极
304信号电极线 305狭缝 306公共电极
307，308连接电极 309，301，311，312接触孔
313透明基板 314栅极绝缘层 315钝化层
401扫描电极线 402第一像素电极 403狭缝
404公共电极 405第二像素电极 406信号电极线
407薄膜晶体管 408透明基板 409栅极绝缘层
410钝化层 411绝缘膜
具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
图4A是本发明阵列基板的俯视图，图4B为沿图4A中A-A’方向的截面图。
请参见图4A，本发明所述液晶显示装置包括：第一基板(又称阵列基板，图未示)和第二基板(又称彩膜基板，图未示)；第一基板与第二基板之间设置有液晶层(图未示)；所述第一基板上相互交叉并限定子像素区域的扫描电极线401和信号电极线406；由扫描电极线401控制打开一薄膜晶体管开关407，信号电极线406通过该开关对第一像素电极402进行充电；在所述第一基板上同时制作有第二像素电极405，该电极在电性上与第一像素电极402无直接连接，且不与薄膜晶体管相连，但在面积上与第一像素电极402有重叠部分；在阵列基板上还制作有存储电极404。
请继续参见图4B，本实施例中的透明基板408上依次形成有栅极、栅极绝缘层408、半导体层、漏/源极、钝化层410，第一像素电极402，绝缘膜411以及第二像素电极405。其中，第一像素电极402与第二像素电极405制作在不同层。本发明主要涉及像素电极层的改进，因此对栅极、栅极绝缘层、半导体层、漏/源极和钝化层的结构和制作流程不作详细描述。按照现有技术完成钝化层410后，先在钝化层410上制作一透明电极，并刻出第一像素电极402；再涂布一层绝缘膜411；最后制作另一透明电极层，并刻出第二像素电极405。第二像素电极405虽然不直接与第一像素电极402电性相连，但两电极在面积上部分重叠，产生了一耦合电容，第二像素电极405通过耦合得到电压。此种结构的等效电路图与图3A相同。由于是通过耦合得到电压，因此第二像素电极405上的电压将小于第一像素电极402上的电压。不同的像素电压使液晶产生不同的倾倒状态，实现了多畴概念。此结构采用了透明电极作为耦合电极，与现有的电容耦合结构相比大大提高了面板的开口率。
实施例二
图5是本发明第二实施例中阵列基板的截面图。
请参见图5，本实施例中的透明基板408上依次形成有栅极、栅极绝缘层408、半导体层、漏/源极、钝化层410后，先做一层透明电极，并刻出图形作为第一像素电极402；然后涂布绝缘膜411，将第一像素电极402上方处于非耦合区的绝缘膜411刻蚀，露出第一像素电极402；再做一层透明电极，并刻出图形作为第二像素电极405。此方法的优点在于，第一像素电极402上方少了一层绝缘膜，提高了光线的穿透率。
实施例三
图6是本发明第三实施例的制作流程图。
请参见图6，本实施例是在实施例二上做进一步改进。在透明基板408上依次形成有栅极、栅极绝缘层408、半导体层、漏/源极、钝化层410后，先做一层透明电极，并刻出图形作为第一像素电极402；然后涂布绝缘膜411，再制作第二透明电极层，通过干刻工艺刻蚀出图形作为第二像素电极405；再通过湿刻工艺将第二像素电极405未覆盖到的绝缘膜411进行刻蚀，露出第一像素电极402。此方法的好处是可以节省一道光刻工艺，降低了成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (5)
1.一种多畴垂直取向型液晶显示装置，包括：
相对设置的第一基板和第二基板；
一液晶层，填充在第一基板和第二基板之间；
所述第一基板上形成有像素电极；
所述第二基板上形成有公共透明电极；
其特征在于，所述像素电极包括部分叠置的第一像素电极和第二像素电极，所述第一像素电极和所述第二像素电极电性隔绝，其间设置有绝缘膜。
2.根据权利要求1所述的多畴垂直取向型液晶显示装置，其特征在于，所述像素电极上形成有突起或者狭缝。
3.一种多畴垂直取向型液晶显示装置的制造方法，包括如下步骤：
提供一透明基板；
在所述透明基板上依次形成有栅极、栅极绝缘层、半导体层、漏/源极、钝化层、第一像素电极；
其特征在于，在形成第一像素电极后，在所述第一像素电极上继续涂布一层绝缘膜和另一透明电极层，所述另一透明电极层形成在所述绝缘膜上，并在另一透明电极层上刻出第二像素电极。
4.根据权利要求3所述的多畴垂直取向型液晶显示装置的制造方法，其特征在于，所述第一像素电极包括电容耦合区和非耦合区，在所述第一像素电极上继续涂布一层绝缘膜后，先将第一像素电极上方处于非耦合区的绝缘膜刻蚀，露出第一像素电极，然后再继续涂布另一透明电极层。
5.根据权利要求3所述的多畴垂直取向型液晶显示装置的制造方法，其特征在于，刻出第二像素电极后，再通过湿刻工艺将第二像素电极未覆盖到的绝缘膜进行刻蚀，露出第一像素电极。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NANJING CEC-PANDA LCD TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SVA (GROUP) CO., LTD. Effective date: 20110624 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 200233 BUILDING 3, NO. 757, YISHAN ROAD, XUHUI DISTRICT, SHANGHAI TO: 210038 NO. 9, HENGYI ROAD, NANJING ECONOMIC AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT ZONE, NANJING CITY, JIANGSU PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110624 Address after: 210038 Nanjing economic and Technological Development Zone, Jiangsu Province, Hengyi Road, No. 9, No. Patentee after: NANJING CEC PANDA LCD TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 200233, Shanghai, Yishan Road, No. 757, third floor, Xuhui District Patentee before: SVA OPTRONICS |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100609 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |