CN102645796B - 一种液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种液晶显示装置,包括:相对设置的第一基板和第二基板;设置于所述第一基板和第二基板之间的正性液晶层;所述第一基板包括第一透明基板、位于所述第一透明基板朝向液晶层一面上的第一公共电极、位于所述第一公共电极上的第二绝缘层以及位于所述第二绝缘层上的多个像素电极,所述像素电极由不透光的反光导电材料制成;所述第二基板包括第二透明基板,以及位于所述第二透明基板朝向液晶层一面上的第二公共电极。本发明通过增加第二公共电极并采用不透光的反光导电材料制作像素电极,使该液晶显示装置可以工作在不同的液晶驱动模式下,从而对于室内室外的各种观看环境都有良好的适应能力,提高了该液晶显示装置的应用场合。
Description
技术领域:
本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种液晶显示装置。
背景技术:
随着电子科学技术的发展,目前液晶显示器在日常生活中已经大量应用。但是,传统的全透射式液晶显示器在具有强烈外界光的环境下,其显示效果往往无法满足正常使用的需求,因此,出现了半透半反式液晶显示装置。
在半透半反式液晶显示器的像素结构中,包括透射部分和反射部分,其中透射部分可以射出背光源发出的背光,在光线较弱的环境下,保证液晶显示器的可视性;反射部分包括反射金属层,可以反射外界的入射光,在具有强烈外界光的环境下保证液晶显示器的对比度,提高其显示效果。
半反半透式液晶显示器综合了反射式和透射式液晶显示的优点,但同时也就增加了设计的复杂度。为了保证出射的背光和反射的外界光在液晶盒内通过双折射后的光程差一致,需要对透射部分和反射部分作精密的调配。一般有两种调配方法,一种是反射部分与透射部分的电极具有相同电势差的情况下,需要通过铺设某种材质使得反射部分的液晶盒厚是透射部分的一半;另一种是反射部分和透射部分的液晶盒厚一致的情况下,分别对反射部分的极板和透射部分的极板施加不同的驱动信号电压。后一种方法中,对反射部分的极板和透射部分的极板施加不同的驱动信号电压的手段也有两种,一种是在每个像素中使用两个薄膜晶体管,分别对反射部分的极板和透射部分的极板施加不同的驱动信号电压;另一种是在每个像素中使用一个薄膜晶体管,通过电容耦合的方式,分别在透射部分和反射部分施加不同的驱动信号电压。
上述半透半反式液晶显示器驱动液晶的方式为ECB驱动方式,即电控双折射驱动方式;另一种驱动液晶的方式为FFS驱动方式,即边缘场驱动方式,本发明中可指FFS(Fringe-field switching)或AFFS(Advanced Fringe-fieldswitching)驱动方式。边缘场驱动方式是利用电极边缘产生的侧向电场,使液晶分子产生的平行于极板平面的旋转,进而产生光程差。FFS的这种液晶面内旋转特性使得它具有很快的响应速度。现有技术中为提高透过率,公共电极和像素电极一般为透明的电极,其材料为ITO薄膜,即铟锡氧化物半导体透明导电膜。
现有技术中的液晶显示装置,无论采用ECB驱动方式还是FFS驱动方式,在同一个液晶显示装置中,只采用了一种液晶驱动方式,而每种驱动方式又各有不同的优缺点以及对装置结构的限制,使得在同一种液晶显示装置中集成多种液晶驱动方式难以实现。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种液晶显示装置,该装置可工作于两种液晶驱动方式,对于室内室外的各种观看环境都有良好的适应能力。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种液晶显示装置,包括:
相对设置的第一基板和第二基板;
设置于所述第一基板和第二基板之间的正性液晶层;
所述第一基板包括第一透明基板、位于所述第一透明基板朝向液晶层一面上的第一公共电极、位于所述第一公共电极上的第二绝缘层以及位于所述第二绝缘层上的多个像素电极,所述像素电极由不透光的反光导电材料制成;
所述第二基板包括第二透明基板,以及位于所述第二透明基板朝向液晶层一面上的第二公共电极。
优选的,所述第一基板还包括,位于所述第一透明基板与所述第一公共电极之间的第一绝缘层。
优选的,所述液晶显示装置具有透射工作模式和反射工作模式。
优选的,在透射工作模式下,所述第一公共电极与所述像素电极间形成侧向电场。
优选的,在反射模式的亮态下,所述第一公共电极与第二公共电极之间、所述像素电极与所述第二公共电极之间均形成垂直于所述第一基板和第二基板表面方向的垂向电场,所述第一公共电极与所述像素电极间形成侧向电场,所述侧向电场挤压所述垂向电场,使所述垂向电场产生倾斜。
优选的,在反射模式的黑态下,所述第一公共电极与第二公共电极之间、所述像素电极与所述第二公共电极之间均形成垂直于所述第一基板和第二基板表面方向的垂向电场,使液晶分子的长轴方向与垂向电场的方向相同。
优选的,所述第一基板还包括,多条栅极线和多条数据线,所述多条栅极线和多条数据线垂直交叉,限定像素区域;
薄膜晶体管,所述薄膜晶体管位于所述栅极线与所述数据线交叉处。
优选的,所述第一基板还包括,位于所述第一透明基板背向液晶层一面上的第一偏光片;
所述第二基板还包括,位于所述第二透明基板背向离液晶层一面上的第二偏光片;
所述第一偏光片的吸收轴取向与所述栅极线和数据线中的一个方向相同,所述第二偏光片的吸收轴取向与所述栅线和数据线中的另一个方向相同。
优选的,所述第一公共电极与第二公共电极为透明导电电极。
优选的,所述像素电极为金属像素电极。
优选的,所述像素电极为肩章形电极。
优选的,所述金属像素电极两个边的夹角为60°。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本发明实施例所提供的液晶显示装置,通过在第二透明基板朝向液晶层一面增加了第二公共电极,以及采用不透光的反光导电材料制作像素电极,使得可以通过调节第一公共电极、第二公共电极以及像素电极的电位,使三者之间的电场发生变化,从而使液晶的旋转方向和旋转角度发生变化,进而使该液晶显示装置工作在不同的液晶驱动模式下,实现了在外部光线较弱时,可采用FFS驱动模式,并且对透过率的影响不大,在外部光线较强时,可采用ECB驱动模式,且对比度也不受影响,使得该装置对于室内室外的各种观看环境都有良好的适应能力,提高了该液晶显示装置的应用场合。
另外,在透射模式下,不透光的反光导电材料遮挡了不透光的畴线部分,相比现有技术的FFS液晶显示,本发明透过率并未有严重下降。而且,本发明在保证透过率未有严重下降的情况下,利用不透光的反光导电材料使本发明的液晶显示装置可以工作在反射模式;在反射模式下,透射区域始终为黑态,对比度不受影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一公开的液晶显示装置的一个像素结构剖面示意图;
图2为本发明实施例一公开的液晶显示装置的一个像素结构俯视示意图;
图3为本发明实施例二公开的液晶显示装置在透射模式下的电场分布示意图;
图4为本发明实施例二公开的液晶显示装置在反射模式的亮态下的电场分布示意图;
图5为本发明实施例二公开的液晶显示装置在反射模式的黑态下的电场分布示意图;
图6为本发明实施例二公开的液晶显示装置工作在透射模式下的液晶分子倾倒情况的剖面图;
图7为本发明实施例二公开的液晶显示装置工作在透射模式下的液晶分子倾倒情况的俯视图;
图8为本发明实施例二公开的液晶显示装置工作在反射模式下的液晶分子倾倒情况的剖面图;
图9为本发明实施例二公开的液晶显示装置工作在反射模式下的液晶分子倾倒情况的俯视图;
图10为正性液晶分子受到FFS边缘场竖直分量影响情况示意图;
图11为正性液晶分子在FFS边缘场中的受力模拟分析图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种液晶显示装置,通过在结构上对现有的FFS液晶显示装置进行了相应的改进,即在第二透明基板朝向液晶层一面增加了第二公共电极,以及采用不透光的反光导电材料制作的像素电极,从而通过调节第一公共电极、第二公共电极以及像素电极的电位,使三者之间的电场发生变化,从而使该液晶显示装置工作在不同的液晶驱动模式下,进而使该装置对于室内室外的各种观看环境都有良好的适应能力,提高了该液晶显示装置的应用场合。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例一
正如背景技术部分所述,现有技术的同一个液晶显示装置中,一般只有一种液晶驱动方式,为了解决这一问题,本发明实施例提供了一种可工作于两种工作模式的液晶显示装置,该液晶显示装置包括多个像素结构,其中一个像素结构的剖面图如图1所示,俯视图如图2所示,该液晶显示装置包括以下部件:
相对设置的第一基板10和第二基板20;
设置于所述第一基板10和第二基板20之间的正性液晶层30;
所述第一基板10至少包括第一透明基板(图中未示出,具体可采用玻璃基板)、位于所述第一透明基板朝向液晶层一面上的第一公共电极101,以及位于所述第一公共电极101上的第二绝缘层102以及位于所述第二绝缘层102上的像素电极103,所述像素电极采用不透光的反光导电材料,一般可采用金属材料,如铝;
所述第二基板20至少包括第二透明基板(图中未示出,具体可采用玻璃基板),以及位于所述第二透明基板朝向液晶层一面上的第二公共电极201。
另外,所述第一基板还包括,位于所述第一透明基板与所述第一公共电极之间的第一绝缘层(图中未示出)。
需要说明的是,上述“位于所述第一透明基板朝向液晶层一面上的第一公共电极101”等类似描述,均不限定第一公共电极101与所述第一透明基板的接触方式,第一公共电极101可与第一透明基板直接接触,也可与第一透明基板不直接接触,二者之间是可以存在其它结构的,如上述第一绝缘层。
其中,第一公共电极101和第二公共电极201相对设置,通过在二者上施加不同的电压,可在二者之间产生垂直于第一基板10和第二基板20表面反向的垂向电场。并且,若同时在像素电极103上施加不同于第一公共电极101和第二公共电极201的电压,则在像素电极103和第二公共电极201之间也会产生垂直于第一基板10和第二基板20的垂向电场,而在像素电极103和第一公共电极101之间则会产生侧向电场。
并且,为了提高该液晶显示装置的透过率,第一公共电极101和第二公共电极201均采用透光的ITO材料。
另外,需要说明的是,如图2所示,本发明实施例中的像素电极103优选为肩章形电极,又称翼形电极或chevron shape电极。其中,如图2所示,定义该肩章形电极的宽度为w,电极与电极间的刻缝宽度为d,单边电极长度为l,电极边与角平分线的夹角为a。但是,本实施例中的像素电极的形状包括但不限于肩章形,也可以采用其它形状,如条形电极等,只要能够实现本发明实施例的作用即可。
本实施例公开的液晶显示装置通过在第一公共电极101、第二公共电极201以及像素电极103上施加不同的电压,使三者之间的电场发生变化,在不同的电场下,液晶的旋转方向和旋转角度是不同的,从而使光线的反射和透射情况发生变化,从而适应不同的外界光线环境,即通过采用不同的液晶驱动方式,使该液晶显示装置对室内室外的各种观看环境都有良好的适应能力。
该液晶显示装置的工作模式通常有透射模式和反射模式两种,透射模式下采用FFS驱动方式,反射模式下采用ECB驱动方式。
实施例二
本实施例公开的液晶显示装置的结构与上一实施例相同,不同的是,本实施例在上一实施例的基础上,结合具体电场情况、电位情况以及不同电场对应的液晶的排布,对该液晶显示装置的工作原理进行详细说明。
本发明实施例公开的液晶显示装置可以工作于透射工作模式和反射工作模式,下面结合图3-图5所示的不同工作模式下的电场线分布情况,对该液晶显示装置的具体工作方式进行详细描述。
该液晶显示装置在外界光线较弱的情况下工作在透射模式,透射模式下采用FFS驱动方式,使第一公共电极101与所述像素电极103间形成侧向电场,透射模式下电场线的分布情况如图3所示。
具体的,各电极的电位设置可为:第二公共电极201电位浮空,即不施加电压,第一公共电极101设置为公共电位,像素电极103施加像素电压,从而在第一公共电极101与像素电极103间形成侧向电场,而第一公共电极101和像素电极103与第二公共电极201间不存在电场。因此,三者相互作用,最终的电场只是第一公共电极101与像素电极103间的侧向电场。此时的第一公共电极101与像素电极103构成通常的FFS驱动方式下的工作结构,二者之间的电场也与通常的FFS驱动方式下的电场情况类似;因此,像素电极103上施加的像素电压可与通常的FFS驱动方式下的像素电压类似,可为1v-3.5v。
需要说明的是,在实际应用中,液晶材料有正性和负性之分。在FFS驱动方式中,对于正性液晶而言,由于其在受到边缘侧向场影响的同时不可避免地还受到竖直方向电场分量的影响,而这个竖直分量可以使正性液晶分子产生竖直方向的倾斜,于是这一部分的光程差不足,使得透过率下降。
FFS驱动中正性液晶分子受力情况如图10-图11所示,图10为正性液晶分子受到FFS边缘场竖直分量影响示意图,图11为正性液晶分子在FFS边缘场中的受力模拟分析图,从图10和图11中可以看出正性液晶分子因受到竖直方向的力而产生竖直方向的倾斜,不再平行于基板平面。
发明人研究发现,FFS驱动模式由于利用了位于像素电极下方的公共电极,如分散的像素电极均为低电位,公共电极为高电位,在像素电极和公共电极之间就会形成侧向电场,每个单独的像素电极中心线位置的电场是竖直分布的,并且相邻的像素电极之间的缝隙处的电场也是竖直分布的,由于受到竖直的电场力的影响,像素电极中心线处以及像素电极之间的缝隙处的液晶分子式竖直排列的,没有光程差,使得这些位置实际上是不透光区域,即在液晶屏上形成了黑色的畴线,使透过率降低,也就是说,这些黑色的畴线实际上是由FFS自身驱动方式的特点决定的,是不可避免的。
本实施例的液晶显示装置在图3所示的电场分布下,正性液晶分子的倾倒情况如图6和图7所示,图6为该液晶显示装置工作在透射模式下的液晶分子倾倒情况的剖面图,图7为该液晶显示装置工作在透射模式下的液晶分子倾倒情况的俯视图,从图6和图7中也可以看出,像素电极103的中心线处以及各像素电极103之间的缝隙处的液晶分子是竖直排列的,没有光程差,使得这些位置实际上是不透光区域。
因此,本实施例中将现有技术中的ITO材料的像素电极改为不透光的反光导电材料制成的像素电极,本实施例中优选为金属像素电极,即不透光金属像素电极遮挡住的是原电极中心线处的不透光区域,所以本实施例中的液晶显示装置在透射模式下的透过率和开口率并未有严重的下降。本实施例中的金属像素电极材料优选为铝,也可为铜等其它金属。
如图4和图5所示,为反射模式下电场线的分布情况。在外界光线较强的情况下,一般工作在反射模式,图4为反射模式亮态下的电场线分布图,图5为反射模式黑态下的电场线分布图。
在反射模式下,形成图4和图5所示的电场线分布图,一般情况下,第二公共电极201设置为公共电位,像素电极103施加像素电位,由于反射模式一般采用ECB驱动方式,因此,像素电极103的电位与正常情况下反射式ECB驱动方式的像素电位范围一致,为3.5v-5v;第一公共电极101设置为高于像素电极103电位的恒定电位。
由于在反射模式下,第二公共电极201和第一公共电极101的电位固定不变,因此,三者间电场分布情况随着像素电极103上施加的电位的变化而变化,从而控制正性液晶产生不同角度的旋转,以使液晶屏的显示画面发生变化。
如图4所示,在反射模式的亮态下,所述第一公共电极101与第二公共电极201之间、所述像素电极103与所述第二公共电极201之间均形成垂直于所述第一基板10和第二基板20表面方向的垂向电场,所述第一公共电极101与所述像素电极103间形成侧向电场,所述侧向电场挤压所述垂向电场,使所述垂向电场产生倾斜。
具体的,各电极电位的设置可为,第二公共电极201为公共电位,第一公共电极101为较高的恒定电位,如6v,像素电极103为亮态像素电位,即高灰阶电压,如3.5v,从而在第一公共电极101与像素电极103间形成侧向电场,第一公共电极101与第二公共电极201之间、像素电极103与第二公共电极201之间均形成垂向电场,三者间的电场相互作用,侧向电场挤压垂向电场,使垂向电场产生倾斜,垂向电场的倾斜方向也就确定了正性液晶分子的倾斜方向,此时液晶分子的倾斜方向角为垂直于像素电极103的方向,从而使液晶分子产生双折射,从外界入射的光线穿过液晶层后,经像素电极103的反射再次经过液晶层出射,此时反射光线产生的光程差足以形成亮态,而透射区域的液晶分子则是垂直排列,无光程差,显示黑态,即在光线传播的方向上,透射区域的液晶层不表现出光学各向异性。
如图5所示,在反射模式的黑态下,所述第一公共电极101与第二公共电极201之间、所述像素电极103与所述第二公共电极201之间均形成垂直于所述第一基板10和第二基板20表面方向的垂向电场,使液晶分子的长轴方向与垂向电场的方向相同。
具体的,各电极电位的设置可为,像素电极103为低灰阶电压,如5v,第二公共电极201和第一公共电极101的电位与反射模式亮态时相同,即第二公共电极201仍为公共电位,第一公共电极101为较高的恒定电位,仍为6v,此时,第一公共电极101与第二公共电极201之间、像素电极103与第二公共电极201之间均形成较强的垂向电场,而像素电极103与第一公共电极101之间的压差很小,二者之间形成的侧向电场场强很小,不足以使所示垂直的强电场产生大的倾斜,因此,此时液晶分子竖直排列,即液晶分子的长轴方向与垂向电场的方向相同。此时,液晶分子不产生双折射,也就是说,从外界入射的光线经像素电极103反射后无法出射,从而形成黑态。
在反射模式下,任何时候,未设置像素电极103的区域都由第一公共电极101和第二公共电极201之间形成垂向电场,此区域的液晶分子始终处于竖直排列的状态,即透射区域始终为黑态,因此,本实施例公开的液晶显示装置在反射模式下的对比度不会受到影响。
本实施例的液晶显示装置在图4和图5所示的电场分布下,正性液晶分子的倾倒情况如图8和图9所示,图8为该液晶显示装置工作在反射模式下的液晶分子倾倒情况的剖面图,图9为该液晶显示装置工作在反射模式下的液晶分子倾倒情况的俯视图,从图8和图9中也可以看出,透射区域的液晶分子始终是竖直排列的,即这些区域始终显示黑态。
综上所述,通过调整第一公共电极、第二公共电极以及像素电极的电位,其中主要是使像素电极工作于两个不同的像素电压范围,第一公共电极施加固定的电位,第二公共电极相应的施加固定的电位或浮空,从而使本实施例公开的液晶显示装置可以FFS驱动方式工作,或者反射式ECB驱动方式工作,这样大大提高了该液晶显示器的应用场合。
在透射模式下,不透光的反光导电材料制成的像素电极103遮挡了不透光的畴线部分,相比现有技术的FFS液晶显示,本发明透过率并未有严重下降。而且,本发明在保证透过率未有严重下降的情况下,利用不透光的反光导电材料制成的像素电极103使本发明的液晶显示装置可以工作在反射模式;在反射模式下,透射区域始终为黑态,对比度不受影响。
实施例三
为了实现液晶显示装置的各电极的电位控制,本实施例公开的液晶显示装置中的第一基板还包括,多条栅极线和多条数据线,所述多条栅极线和多条数据线垂直交叉,限定像素单元;
位于所述第一基板朝向液晶层一面上设置有薄膜晶体管(TFT,Thin FilmTransistor),所述薄膜晶体管位于所述栅极线与所述数据线交叉处,可作为像素单元的开关。
其中,本实施例中每个像素单元具有一个薄膜晶体管。
另外,所述第一基板还包括:位于所述第一基板的背向液晶层的一面上的第一偏光片,所述第一偏光片的吸收轴取向与所述栅极线和数据线中的一个方向相同;所述第二基板还包括:位于所述第二基背向离液晶层一面上的第二偏光片,所述第二偏光片的吸收轴取向与所述栅线和数据线中的另一个方向相同。如第一偏光片的吸收轴取向与栅极线的延伸方向平行,则第二偏光片的吸收轴取向与数据线的延伸方向平行。
所述偏光片具有一个固定的偏光轴,只允许振动方向与偏振方向一致的光线通过,并吸收振动方向与偏光轴垂直的光,用于将不具偏极性的自然光转化为偏振光,使与电场成垂直方向的光线通过,让液晶显示器能够正常显示影像。
本领域技术人员可以理解,一般情况下,栅极线和数据线是在第一透明基板上通过光刻和刻蚀工艺制作的,其中多条栅极线相互平行且以固定的间隔彼此分开,并沿着第一方向延伸,而多条数据线也相互平行且以固定的间隔彼此分开,并沿着基本上垂直于第一方向的第二方向延伸;因此所述第一透明基板上通过所述栅极线和数据线的相互交叉限定出多个像素区域,栅极线与数据线交叉处设置有作为像素开关的薄膜晶体管,每个像素区域中具有多个金属像素电极。
所述薄膜晶体管的栅极和所述栅极线电连接,形成于所述第一透明基板朝向液晶层的一面上;所述栅极和所述栅极线上形成有栅极绝缘层;所述栅极绝缘层上形成有非晶硅层;所述薄膜晶体管的源极、漏极和所述数据线形成于所述非晶硅层上;所述源极、漏极和所述数据线上形成有钝化层;所述第一公共电极形成于所述钝化层上;所述像素电极通过所述钝化层中的过孔与所述薄膜晶体管(TFT)的源/漏极电连接;所述数据线与所述薄膜晶体管的漏/源极电连接,所述栅极绝缘层和所述钝化层均覆盖于整个第一透明基板,形成所述第一绝缘层。
采用上述结构设置的薄膜晶体管能够响应提供给相应的每条栅极线的信号,进而将来自相应的数据线的信号发送给对应的每个金属像素电极,通过调整金属像素电极的电位,从而控制液晶分子的转向。
另外,第一基板朝向液晶层的一面上还可以设置有第一液晶取向层,该液晶取向层朝向液晶层的一面上通过摩擦形成了排列方向一致的沟槽,使该液晶取向层附近的液晶分子的排列趋向一致,该液晶取向层的材料包括但不限于聚酰亚胺(Polyamide)。
第二基板朝向液晶层的一面上设置有第二液晶取向层,该液晶取向层朝向液晶层的一面上通过摩擦形成了排列方向一致的沟槽,使该液晶取向层附近的液晶分子的排列趋向一致,所述该液晶取向层的材料包括但不限于聚酰亚胺(Polyamide)。所述第一液晶分子取向层中沟槽的方向和第二液晶分子取向层中沟槽的方向平行。
本实施例中的液晶显示装置由于采用正性液晶,响应速度快,由于采用一个TFT即可控制各电极的电位变化,简化了该液晶显示装置的结构和制作工艺。
实施例四
本实施例公开的液晶显示装置对肩章形的金属像素电极的夹角做了进一步的限定,如图2所示,在电极宽度w、电极与电极间的刻缝宽度d、单边电极长度l以及电极边与角平分线的夹角a的具体值的选取上,进行了充分的考虑。
经过理论推导和实验证明,一般情况下,对于FFS驱动方式而言,d和w越小,液晶的响应速度越快,但同时像素电极中心线处以及像素电极之间的中心线处的黑色畴线也就越多,从而透过率就越低。但发明人发现,当d和w小到一定程度后,黑色畴线就无法显示出来,透过率便会有大幅提升。但是,d和w越小,对制作工艺的精度要求也越高,这会导致生产良率的下降。因此,d和w取值范围的选择必须结合透过率和制作工艺的要求进行综合考虑,取值适中最好。
在ECB反射模式中,为了使液晶分子产生双折射,必须使液晶分子倾斜时有一个方向角,显然的,这个角度就等于(90-a)。从ECB的工作方式可知,当(90-a)=45°时,最容易获得高的透过率。而当(90-a)从45°开始增加或减小时,透过率都会逐渐减小,除非施加更大的电压或制作更大的液晶盒厚。但是另一方面,a=45°并不是FFS模式获得最快响应速度的角度,响应速度是一个电场中液晶分子获得的电偶力矩和转动幅度的综合结果。经过多方考虑,本实施例中优选为a=30°,也就是金属像素电极的夹角为60°。
需要说明的是,本发明实施例中各结构参数的设置,需对响应速度、透过率、工艺精度、生产良率等进行多方考虑后进行设置,但无论w、d、l、a取值为何,都可以实现本发明实施例的功能,只是实现难度和实现后的特性有所不同而已。同时,液晶取向的沟槽方向可以平行于肩章形的金属像素电极的角平分线。
以上所述实施例,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (11)
1.一种液晶显示装置,其特征在于,包括:
相对设置的第一基板和第二基板;
设置于所述第一基板和第二基板之间的正性液晶层;
所述第一基板包括第一透明基板、位于所述第一透明基板朝向液晶层一面上的第一公共电极、位于所述第一公共电极上的第二绝缘层以及位于所述第二绝缘层上的多个像素电极,所述像素电极由不透光的反光导电材料制成;
所述第二基板包括第二透明基板,以及位于所述第二透明基板朝向液晶层一面上的第二公共电极;
其中,所述液晶显示装置具有反射工作模式;
在反射模式的亮态下,所述第一公共电极与第二公共电极之间、所述像素电极与所述第二公共电极之间均形成垂直于所述第一基板和第二基板表面方向的垂向电场,所述第一公共电极与所述像素电极间形成侧向电场,所述侧向电场挤压所述垂向电场,使所述垂向电场产生倾斜。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一基板还包括,位于所述第一透明基板与所述第一公共电极之间的第一绝缘层。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置还具有透射工作模式。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,在透射工作模式下,所述第一公共电极与所述像素电极间形成侧向电场。
5.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,在反射模式的黑态下,所述第一公共电极与第二公共电极之间、所述像素电极与所述第二公共电极之间均形成垂直于所述第一基板和第二基板表面方向的垂向电场,使液晶分子的长轴方向与垂向电场的方向相同。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一基板还包括,多条栅极线和多条数据线,所述多条栅极线和多条数据线垂直交叉,限定像素区域;
薄膜晶体管,所述薄膜晶体管位于所述栅极线与所述数据线交叉处。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述第一基板还包括,位于所述第一透明基板背向液晶层一面上的第一偏光片;
所述第二基板还包括,位于所述第二透明基板背向离液晶层一面上的第二偏光片;
所述第一偏光片的吸收轴取向与所述栅极线和数据线中的一个方向相同,所述第二偏光片的吸收轴取向与所述栅极线和数据线中的另一个方向相同。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一公共电极与第二公共电极为透明导电电极。
9.根据权利要求1-8任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述像素电极为金属像素电极。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置,其特征在于,所述像素电极为肩章形电极。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置,其特征在于,所述金属像素电极两个边的夹角为60°。
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