CN102841472B

CN102841472B - 显示装置

Info

Publication number: CN102841472B
Application number: CN201210194954.1A
Authority: CN
Inventors: 张郁培; 杨明桓; 蔡镇竹; 李燕; 焦美子; 吴诗聪
Original assignee: University Central Florida Res Found; Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: University Central Florida Res Found; Industrial Technology Research Institute ITRI; University of Central Florida Research Foundation Inc UCFRF
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: CN102841472A; US20120327350A1; TWI483047B; TW201300913A; US8736800B2

Abstract

本发明公开一种显示装置，所述显示装置包含第一衬底、至少一个第一突出物、第一电极、第二衬底、至少一个第二突出物、第二电极以及显示介质。所述第一突出物设置在所述第一衬底上。所述第一电极设置在所述第一突出物上。所述第二衬底与所述第一衬底相对设置。所述第二突出物设置在所述第二衬底上。所述第二电极设置在所述第二突出物上，其中所述第一电极和所述第二电极沿水平方向位移以便在其间形成横向电场。所述显示介质被夹在所述第一衬底与所述第二衬底之间。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一显示装置，用于使用具光学等向态液晶具低驱动电压显示器。

背景技术

随着技术的蓬勃发展，消费者对显示器的显示质量有着更高的要求。除了对显示器的分辨率、对比度、视角、灰阶反转以及色饱和度的规格有着要求，消费者对显示器的响应时间具有更高的要求。

为满足消费者的需求，显示器从业者大力发展具有快速响应特性的蓝相液晶显示器（liquid crystal display，LCD）。以蓝相液晶材料为例，通常需要水平电场以实现其光阀功能。当前，使用共面切换（in-plane switching，IPS）显示模块的电极设计来驱动蓝相LCD中的蓝相液晶分子。

然而，在典型IPS显示模块的电极设计中，电极上方的很多区域并不具有水平电场，因此蓝相LCD中的很多液晶分子无法顺利被驱动，这可能导致显示模块的透射率低。如果IPS显示模块中需要高驱动电压，那么功率消耗也会很高。因此，如何解决蓝相LCD透射率低且驱动电压高的问题是要研究的一个重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示装置，其可以解决以IPS显示模块来驱动蓝相液晶所存在的问题。

显示装置包含第一衬底、至少一个第一突出物、第一电极、第二衬底、至少一个第二突出物、第二电极以及显示介质。第一突出物设置在第一衬底上。第一电极设置在第一突出物上。第二衬底与第一衬底相对设置。第二突出物设置在第二衬底上。第二电极设置在第二突出物上，其中第一电极和第二电极沿水平方向位移以便在其间形成横向电场，且第一电极与第二电极之间沿垂直方向的最小间隙的范围为-100μm到100μm。显示介质被夹在第一衬底与第二衬底之间。

显示装置包含第一衬底、多个第一突出物、第一电极、第二电极、多个第二突出物、第三电极、第四电极以及显示介质。第一突出物设置在第一衬底上，且每一第一突出物均具有第一侧壁和第二侧壁。第一电极设置在每一第一突出物的第一侧壁上。第二电极设置在每一第一突出物的第二侧壁上，其中在每一第一突出物上的第一电极与相邻第一突出物上的第二电极之间形成横向电场。第二衬底与第一衬底相对设置。第二突出物设置在第二衬底上，且每一第二突出物均具有第三侧壁和第四侧壁。第三电极设置在每一第二突出物的第三侧壁上。第四电极在每一第二突出物的第四侧壁上，其中在每一第二突出物上的第三电极与相邻第二突出物上的第四电极之间形成横向电场。显示介质被夹在第一衬底与第二衬底之间。

显示装置包含第一衬底、多个第一突出物、第一电极、第二电极、多个第二突出物、第三电极、第四电极、第二衬底以及显示介质。第一突出物设置在第一衬底上，且每一第一突出物均具有第一侧壁和第二侧壁。第一电极设置在每一第一突出物的第一侧壁上。第二电极设置在每一第一突出物的第二侧壁上，其中在每一第一突出物上的第一电极与相邻第一突出物上的第二电极之间形成横向电场。第二突出物堆积在第一突出物上，且每一第二突出物均具有第三侧壁和第四侧壁。第三电极设置在每一第二突出物的第三侧壁上且与第一突出物上的第一电极接触。第四电极设置在每一第二突出物的第四侧壁上且与第一突出物上的第二电极接触，其中在每一第二突出物上的第三电极与相邻第二突出物上的第四电极之间形成横向电场。第二衬底与第一衬底相对。显示介质被夹在第一衬底与第二衬底之间。

显示装置包括第一衬底、至少一个第一凸出电极（bump electrode）、第二衬底、至少一个第二凸出电极以及显示介质。第一凸出电极设置在第一衬底上。第二衬底与第一衬底相对。第二凸出电极设置在第二衬底上，其中第一凸出电极和第二凸出电极沿水平方向位移以便在其间形成横向电场，且第一凸出电极与第二凸出电极之间沿垂直方向的重叠高度大于0且小于第一衬底与第二衬底之间的盒间隙（cell gap）。显示介质被夹在第一衬底与第二衬底之间。

基于上述，本发明通过突出物或突出电极的设计可提高横向电场的强度以降低所需的驱动电压。

在下文详细描述带有附图的若干示范性实施例以对本发明进一步进行详细描述。

附图说明

本发明包含附图以帮助深入理解，附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的示范性实施例并连同描述内容一起用于阐述本发明的原理。

图1A和图1B展示根据第一示范性实施例的LCD的像素结构的示意图；

图2展示第一示范性实施例中LCD的像素结构的VT曲线；

图3A是展示第一示范性实施例中像素结构的俯视图的示意图；

图3B是展示第一示范性实施例中像素结构的俯视图的另一示意图；

图4A、图4B和图4C展示根据第二示范性实施例的LCD的像素结构的示意图，且图4D和图4E展示图4C的第一突出物和第二突出物的示意图；

图5展示第二示范性实施例中LCD的像素结构的VT曲线；

图6A、图6B和图6C展示根据第三示范性实施例的LCD的像素结构的示意图；

图7A和图7B展示根据第四示范性实施例的LCD的像素结构的示意图；

图8展示第四示范性实施例中LCD的像素结构的VT曲线。

具体实施方式

将参考附图对这些示范性实施例进行更详细的阐释。然而，本发明可以更多不同的形式体现，且其应用不应限于所示特定布置的详情。此外，本文中使用的术语是出于描述而非限制的目的。本发明的方法、系统和装置揭示用于生产高孔径比、高透射率以及宽视角LCD装置的设计。

第一示范性实施例

图1A和图1B展示根据第一示范性实施例的LCD的像素结构的示意图。如图1A中所示，显示装置包含第一衬底101a、至少一个第一突出物110a、第一电极112、第二衬底101b、至少一个第二突出物110b、第二电极113以及显示介质130。

第一衬底101a和第二衬底101b面对面设置且可由玻璃、石英、有机聚合物、不透明/反射材料（如导电材料、金属、芯片、陶瓷或其它任一适当材料）或其它任一适当材料制成。

第一突出物110a设置在第一衬底101a上。第二突出物110b设置在第二衬底101b上。第一突出物110a和第二突出物110b由聚合物、无机材料或其它任一适当材料制成。第一突出物110a和第二突出物110b沿水平方向位移。根据该实施例，第一突出物110a和第二突出物110b未在XY平面上相互对准，因此第一突出物110a和第二突出物110b未在XY平面上相互重叠。另外，根据横截面图，第一突出物110a和第二突出物110b具有相同或不同的形状，不一定是图1A和图1B所示的矩形，只要是能制造出来的任何形状都可以。第一突出物110a的厚度h1以及第二突出物110b的厚度h2可为0.2μm到100μm。另外，第一突出物110a的宽度w1以及第二突出物110b的宽度w2可能是相同或不同的，宽度范围分别为0.2μm到100μm。第一衬底101a上两个相邻第一突出物110a之间的间隙l1以及第二衬底101b上两个相邻第二突出物110b之间的间隙l2的范围可分别为0.2μm到100μm。

第一电极112设置在第一突出物110a上。第二电极113设置在第二突出物110b上。第一电极112和第二电极113的厚度范围分别为0.001μm到10μm。第一电极112和第二电极113沿水平方向位移以便在其间形成横向电场E，如图1B中所示。第一电极112和第二电极113可由金属、透明导电材料或其它任一适当电极材料制成。具体而言，第一电极112与第二电极113之间沿垂直方向（Z方向）的最小间隙h的范围为-100μm到100μm，优选范围为-100μm到10μm，更优选范围为0.5μm到10μm。

根据该示范性实施例，第一衬底101a上的第一电极112为像素电极且以电气方式连接到像素驱动电压。具体来说，第一电极112（像素电极）以电气方式连接到由扫描线SL和数据线DL控制的有源装置T（如图3A中所示），且驱动电压可经由有源装置T施加到第一电极112（像素电极）。第二衬底101b上的第二电极113为共用电极且以电气方式连接到共用电压Vcom。由于第一电极112（像素电极）和第二电极（共用电极）113具有不同的电压，因此在第一电极112（像素电极）与第二电极113（共用电极）之间可形成横向电场。具体而言，第一电极112（像素电极）和第二电极113（共用电极）分别设置在第一突出物110a和第二突出物110b上，且第一电极112（像素电极）与第二电极113（共用电极）之间的最小垂直间隙h小于盒间隙，因此第一电极112（像素电极）与第二电极113（共用电极）之间形成的横向电场较强且驱动电压可能会减小。

显示介质130被夹在第一衬底101a与第二衬底101b之间。显示介质130包括蓝相液晶（blue phase liquid crystal，BPLC）、聚合物稳定BPLC复合物或具光学等向态的其它任一液晶。另外，第一衬底101a与第二衬底101b之间的盒间隙（其也为第一衬底101a与第二衬底101b之间显示介质130的厚度）的范围为2μm到100μm。

在显示装置的该示范性实施例中，显示装置进一步包括第一偏光器100a、第二偏光器100b以及至少一个延迟膜（retardation film）120。第一偏光器100a和第二偏光器100b分别设置在第一衬底101a和第二衬底101b的外表面上。第一偏光器100a可为第一线性或圆形偏光器和第二偏光器100b可为第二线性或圆形偏光器且可由二向色性聚合物膜（如聚乙烯醇基膜）制成，且其透射轴相互垂直或旋向性（handness）相对。

延迟膜120为（例如）双轴膜或单轴膜，且在偏光器100a与偏光器100b之间层压以扩大显示装置的视角。若上述延迟膜120为双轴膜，其Nz因子（Nz=(nx-nz)/(nx-ny)）约为0.5且共面延迟d×(n_x-n_y)=λ/2的双轴膜。这里，n_x、n_y和n_z表示双轴膜的折射率，d为膜厚度，以及λ为相关波长。为实现宽视野，延迟膜120的n_x轴与第二偏光器100b的吸收轴平行放置。在该示范性实施例中，延迟膜120的共面相位延迟R0=d×(nx-ny)在100nm与300nm之间。延迟膜的数量可大于1，且延迟膜120可为双轴或单轴的。

应注意，图1A和图1B的第一电极112和第二电极113的俯视图可在图3A中沿XY平面中的Y轴纵向绘制。然而，第一电极112和第二电极113的图案并不限于图3A。根据另一示范性实施例，第一电极112和第二电极113在XY平面中也可为Z形（如图3B中所示）以进一步扩大视角对称性。此外，使用所述Z形电极结构可能会大大减小显示装置的色移，此时方位角的依赖性也会减小。

图2展示针对第一示范性实施例的电压依赖性透射率（voltage-dependenttransmittance，VT）。为进行比较，还绘制常规IPS结构（电极的宽度=2μm，且相邻电极之间的间隙=4μm）的VT曲线（曲线14）。曲线15为针对第一示范性实施例的实例的VT曲线，对于衬底101a、101b上的第一突出物110a和第二突出物110b来说，w1、w2=2μm；l1、l2=10μm；h1、h2=1.5μm，且h=1.5μm。在图2中，与常规IPS结构的曲线14相比，曲线15的峰值电压显着减小。

第二示范性实施例

图4A、图4B和图4C展示根据第二示范性实施例的LCD的像素结构的示意图。如图4A中所示，显示装置包含第一衬底101a、多个第一突出物110a、第一电极112、第二电极113、多个第二突出物110b、第三电极114、第四电极115以及显示介质130。图4A中所示实施例与图1A和图1B中所示实施例类似，且图4A和图1A及图1B中指示的相同组件通过相同的符号表示且在本文中不再赘述。

第一突出物110a设置在第一衬底101a上，且每一第一突出物110a均具有第一侧壁S1和第二侧壁S2。第二突出物110b设置在第二衬底101b上，且每一第二突出物110b均具有第三侧壁S3和第四侧壁S4。第一突出物的宽度w1和第二突出物的宽度w2的范围为0.2μm~100μm。相邻第一突出物110a之间以及相邻第二突出物110b之间的水平间隙l1、l2的范围为0.2μm~100μm。第一突出物的厚度h1和第二突出物的厚度h2可为从0.2μm到100μm。第一突出物和第二突出物由垂直间隙h分隔开，垂直间隙h的范围为从-100μm~100μm。

第一电极112在每一第一突出物110a的第一侧壁S1上，第二电极113在每一第一突出物110a的第二侧壁S2上，且在每一第一突出物110a的第一侧壁S1上的第一电极112与相邻第一突出物110a的第二侧壁S2上的第二电极113之间形成横向电场。第三电极114设置在每一第二突出物110b的第三侧壁S3上，第四电极115在每一第二突出物110b的第四侧壁S4上，且在每一第二突出物110b的第三侧壁S3上的第三电极114与相邻第二突出物110b的第四侧壁S4上的第四电极115之间形成横向电场。

根据该实施例，第一电极112和第三电极114以电气方式连接到相同的像素驱动电压。具体来说，第一电极112和第三电极114以电气方式连接到由扫描线和数据线控制的有源装置，且驱动电压可经由有源装置施加到第一电极112和第三电极114。因此，第一电极112和第三电极114也可称为像素电极。第一电极112和第三电极114可直接相互连接，或经由接触结构以电气方式相互连接。

第二电极113和第四电极115以电气方式连接到共用电压。第二电极113和第四电极115可直接相互连接，或经由接触结构以电气方式相互连接，或分别以电气方式连接到共用电压。因此，第二电极113和第四电极115也可称为共用电极。

由于第一电极112和第二电极113具有不同的电压，因此在第一电极112与相邻第一突出物侧壁上的第二电极113之间可形成横向电场。由于第三电极114和第四电极115具有不同的电压，因此在第三电极114与相邻第二突出物侧壁上的第四电极115之间可形成横向电场。具体而言，在第一电极112与相邻第一突出物侧壁上的第二电极113之间形成的横向电场与在第三电极114与相邻第二突出物侧壁上的第四电极115之间形成的横向电场水平位移，因此可通过横向电场驱动更多的显示介质130以便增大显示装置的透射率。

在该示范性实施例中，显示装置可进一步包括第一偏光器100a、第二偏光器100b以及至少一个延迟膜120，且它们与第一示范性实施例中描述的第一偏光器100a、第二偏光器100b以及延迟膜120是相同或类似的。

在图4B中展示类似结构，图4B的结构与图4A的结构之间的不同之处在于第一电极112和第二电极113的位置是互补的。在图4B中，第一电极112接近于第四电极115对准，且第二电极113接近于第三电极114对准。然而，在图4A中，第一电极112接近于第三电极114对准且第二电极113接近于第四电极115对准。所述实施例中可能存在某种对准公差。

图4C描绘第二示范性实施例的另一实例，其中第一突出物110a和第二突出物110b的形状是梯形而不是矩形。在实际制造中更有可能会形成这种形状。另外，其它参数的定义与图4A和图4B中相同。具体而言，第一突出物110a具有底宽w1、顶宽w1'以及厚度h1（如图4D中所示），第二突出物110b具有底宽w2、顶宽w2'以及厚度h2（如图4E中所示）。宽度w1、w2的范围分别为0.2μm到100μm。宽度w1'、w2'小于宽度w1、w2。厚度h1、h2的范围分别为0.2μm到100μm。

如图4A、图4B和图4C所示，第一突出物110a和第二突出物110b互补对准，以使得沿X方向的透射率量变曲线会是均匀的且可获得高的平均透射率。根据横截面图，第一突出物110a和第二突出物110b的形状是相同或不同的。第一衬底突出物和第二衬底突出物可能存在某种水平位移。

图5展示针对第二示范性实施例的显示装置的电压依赖性透射率，以及具有IPS结构的常规显示装置。曲线19和20是针对图4A中所示的结构，其中第一突出物和第二突出物为矩形；且曲线21是针对图4C中所示的结构，其中第一突出物和第二突出物为梯形。为进行比较，还绘制具有IPS结构（电极的宽度=2μm，电极之间的空隙=2μm）的常规显示装置的VT曲线（曲线22）。

在具有第一矩形突出物和第二矩形突出物（图4A和图4B）的显示装置中，对于w1、w2=2μm；l1、l2=2μm；h1、h2=3μm且h=1μm来说，在6.6V_rms（如曲线19中所示）下获得99.5%的峰值透射率；对于w1、w2=2μm；l1、l2=2μm；h1、h2=2μm且h=1μm来说，在7.8V_rms（如曲线20中所示）下获得99.4%的峰值透射率。高透射率是一直沿x方向的均匀分布的透射率量变曲线的结果，这是由于三个主要原因。第一，在矩形突出物的陡侧上形成像素和共用电极，以使得它们之间诱发的电场是均匀的。这些区域被称为有效区域。第二，为了使第一衬底和第二衬底有效区域能够恰好互补，第一衬底和第二衬底彼此对准，第一衬底突出物与第二衬底突出物彼此错开第一衬底突出物与第二衬底突出物在水平方向上彼此错开。第三，第一突出物和第二突出物的宽度与像素电极和共用电极之间的间隙相等，以使得沿X方向的相位延迟在重叠之后保持均匀。如果第一突出物和第二突出物的宽度大于像素电极与共用电极之间的水平间隙，那么可能会存在第一衬底突出物和第二衬底突出物重叠并形成死区(dead zone)的某些区域。另一方面，如果第一突出物和第二突出物的宽度小于像素电极与共用电极之间的水平间隙，那么某些区域从第一衬底和第二衬底两个有效区域开始积聚相位延迟，而其它区域仅从一个有效区域开始积聚。在这两种情况下，无法在不同的X位置处同时获得峰值透射率，且沿X方向的不均匀透射率分布导致平均透射率较低。

低操作电压依赖于以下因素。在这些所提议的结构中，较大的厚度（h1、h2）导致深度d_eff更加有效，这反过来又有助于相位延迟d_effΔn(E)。因此，对Δn(E)∝E²的要求不那么严格，因而需要较小的E场和电压即可实现相同的相位延迟。因此，操作电压显着减小。很容易得出，操作电压与（厚度）^1/2约成反比。即，厚度越大，操作电压越低，同时突出物制造起来也会更加困难。

就操作电压而言，间隙（l1、l2）起到与厚度（h1、h2）类似的作用。根据E=V/l，我们知道操作电压与间隙（l1、l2）成比例。即，间隙（l1、l2）越小，操作电压越低。

此外，曲线19与20相比，具有较大厚度（h1、h2）的结构往往具有稍微高点的透射率。这是因为相位延迟主要由正好在第一突出物（或第二突出物）之间同一侧的有效区域引起，但部分是由第一突出物与第二突出物之间的间隙区域引起。后者沿X方向不是完全均匀的相位延迟量变曲线。比率h/h1或h/h2越大，此部分在平均透射率方面的影响越大，且因其不均匀性能使平均透射率减小得越多。因此较大的厚度（h1、h2）会减轻这种负面影响，并保持高透射率。同时，垂直间隙h以相反的方式产生效果，但其影响并不显着。当垂直间隙h=3μm时，透射率保持高达97.7%，而所述曲线的峰值电压仍为~6.6V_rms。此外，这意味着它对盒间隙的变化不敏感。

图5中的曲线21为针对带有第一梯形突出物和第二梯形突出物（如图4C中所示）的结构的VT曲线，其中w1、w2=2μm；w1'、w2′=1μm，l1、l2=2μm；h1、h2=3μm且h=1μm。这些参数与曲线19中的参数几乎是相同的，但第一突出物和第二突出物现在是梯形。在这种情况下，透射率为95%且所述曲线的电压为7.2V_rms的光电性能仍是极好的。较高操作电压是像素电极与共用电极之间水平方向上较大有效间隙的结果。

突出物的形状并不限于矩形或梯形，而可为多边形、半圆形或其它任一形状。突出物结构在低驱动电压以及极高透射率两方面具有优越性能。保持良好性能的梯形突出物结构是很有用的，这是因为其很有可能在实际制造中形成。在所有上述情况下，电极被涂覆在突出物的陡壁上，但它们可延伸到突出物的平顶。

第三示范性实施例

图6A、图6B和图6C展示根据第三示范性实施例的LCD的像素结构的示意图。如图6A中所示，显示装置包含第一衬底101a、多个第一突出物110a、第一电极112、第二电极113、多个第二突出物110b、第三电极114、第四电极115以及显示介质130。图6A中所示的实施例与图4A中所示的实施例类似，且图6A和图4A中指示的相同组件通过相同的符号表示且在本文中不再赘述。

在图6A中，第一突出物110a设置在第一衬底101a上，且每一第一突出物110a均具有第一侧壁S1和第二侧壁S2。第二突出物110b堆积在第一突出物110a上，且每一第二突出物110b均具有第三侧壁S3和第四侧壁S4。第一突出物的宽度w1和第二突出物的宽度w2的范围为0.2μm~100μm。相邻第一突出物110a之间的水平间隙l1以及相邻第二突出物110b之间的水平间隙l2的范围为0.2μm~100μm。第一突出物的厚度h1和第二突出物的厚度h2可为从0.2μm到100μm。

第一电极112设置在每一第一突出物110a的第一侧壁S1上，且第二电极113设置在每一第一突出物110a的第二侧壁S2上。在每一第一突出物110a的第一侧壁S1上的第一电极112与相邻第一突出物110a的第二侧壁S2上的第二电极113之间形成横向电场。第三电极114设置在每一第二突出物110b的第三侧壁S3上且与第一突出物110a上的第一电极112接触。第四电极115在每一第二突出物110b的第四侧壁S4上且与第一突出物110a上的第二电极113接触。在每一第二突出物110b的第三侧壁S3上的第三电极114与相邻第二突出物110b的第四侧壁S4上的第四电极115之间形成横向电场。

类似地，第一电极112和第三电极114以电气方式连接到相同的像素驱动电压，因此第一电极112和第三电极114也可称为像素电极。具体而言，第一电极112和第三电极114以电气方式连接到由扫描线和数据线控制的有源装置，且驱动电压可经由有源装置施加到第一电极112和第三电极114。第二电极113和第四电极115以电气方式连接到共用电压，因此第二电极113和第四电极115也可称为共用电极。由于第一电极112和第二电极113具有不同的电压，因此在第一电极112与第二电极113之间可形成横向电场。由于第三电极114和第四电极115具有不同的电压，因此在第三电极114与第四电极115之间可形成横向电场。具体而言，在第一电极112与第二电极113之间形成的横向电场与在第三电极114与第四电极115之间形成的横向电场互补，因此可通过横向电场驱动更多的显示介质130以便增大显示装置的透射率。

根据该实施例，第一电极112延伸到第一突出物110a的顶面以便以电气方式使得第一电极112和第二突出物110b第三电极114连接。第二电极113延伸到第一突出物110a的顶面以便以电气方式使得第二电极113和第二突出物110b第四电极115连接。另外，第三电极114和第四电极115并不延伸到第二突出物110b的顶面，这并不受本发明限制。

在该示范性实施例中，显示装置可进一步包括第一偏光器100a、第二偏光器100b以及至少一个延迟膜120，它们与第一示范性实施例中描述的第一偏光器100a、第二偏光器100b以及延迟膜120相同或类似。

在所述结构中，第一突出物110a之间的间隔中的透射率与第二突出物110b之间的间隔中的透射率非常类似。因此，均匀分布的透射率量变曲线会导致高的平均透射率。由于像素电极114和112以电气方式连接且共用电极115和113以电气方式连接，因此像素电极114和112可以通过一个有源装置（薄膜晶体管）电气连接，并改进孔径比和光效率。

在图6B中展示类似的结构。与图6A的结构的不同之处在于第一突出物110a和第二突出物110b的形状为梯形。图6C描绘第三示范性实施例的另一实例，其中第一突出物110a和第二突出物110b的形状为矩形，且第二突出物110b的底宽与第一突出物110a之间的间隔的顶宽相等，如图6C中所示。另外，像素电极112、114和共用电极113、115并不需要延伸，因而获得较高的光效率。

第四示范性实施例

图7A和图7B展示根据第四示范性实施例的LCD的像素结构的示意图。如图7A中所示，显示装置包括第一衬底101a、至少一个第一凸出电极150、第二衬底101b、至少一个第二凸出电极160以及显示介质130。图7A中所示实施例与图1A和图1B中所示实施例类似，且图7A和图1A及图1B中指示的相同组件通过相同的符号表示且在本文中不再赘述。

第一凸出电极150设置在第一衬底101a上。第二凸出电极160设置在第二衬底101b上，其中第一凸出电极150和第二凸出电极160沿水平方向位移以便在其间形成横向电场。根据该实施例，第一凸出电极150和第二凸出电极160未在XY平面上相互对准，因此第一凸出电极150和第二凸出电极160未在XY平面上相互重叠。第一凸出电极150和第二凸出电极160可由（例如）导电聚合物制成。另外，根据横截面图，第一凸出电极150和第二凸出电极160可能具有相同或不同的形状。第一凸出电极150的厚度h1以及第二凸出电极160的厚度h2可为从0.2μm到20μm。具体而言，第一凸出电极150与第二凸出电极160之间沿垂直方向（Z方向）的重叠高度h'大于0且小于第一衬底101a与第二衬底101b之间的盒间隙。在该实施例中，第一衬底101a与第二衬底101b之间的盒间隙（其也为第一衬底101a与第二衬底101b之间显示介质130的厚度）的范围为2μm到100μm。

此外，第一凸出电极150的底宽w1以及第二凸出电极160的底宽w2可能是相同或不同的，底宽范围分别为0.2μm到100μm。第一凸出电极150的顶宽w1'和第二凸出电极160的顶宽w2'小于底宽w1、w2。第一衬底101a上两个相邻第一凸出电极150之间的间隙l1以及第二衬底101b上两个相邻第二凸出电极160之间的间隙l2的范围可分别为0.2μm到100μm。

根据该示范性实施例，第一衬底101a上的第一凸出电极150为像素电极且以电气方式连接到像素驱动电压。具体而言，第一凸出电极150（像素电极）以电气方式连接到由扫描线和数据线控制的有源装置，且驱动电压可经由有源装置施加到第一凸出电极150（像素电极）。第二衬底101b上的第二凸出电极160为共用电极且以电气方式连接到共用电压。由于第一凸出电极150（像素电极）和第二凸出电极160（共用电极）具有不同的电压，因此可在第一凸出电极150（像素电极）与第二凸出电极160（共用电极）之间形成横向电场。具体而言，第一凸出电极150与第二凸出电极160之间沿垂直方向（Z方向）的重叠高度h'大于0且小于第一衬底101a与第二衬底101b之间的盒间隙，在第一凸出电极150（像素电极）与第二凸出电极160（共用电极）之间形成的横向电场较强且驱动电压可能会减小。

在该示范性实施例中，显示装置可进一步包括第一偏光器100a、第二偏光器100b以及至少一个延迟膜120，它们与第一示范性实施例中描述的第一偏光器100a、第二偏光器100b以及延迟膜120是相同或类似的。

在图7B中展示类似结构，图7B的结构与图7A的结构之间的不同之处在于第一凸出电极150和第二凸出电极160分别为三角形。电极150和160的形状并不限于梯形或矩形，但可为制造允许的任一形状。

图8展示第四示范性实施例中LCD的像素结构的VT曲线。曲线17和18是针对图7B中所示的结构。曲线17表示针对带有第一凸出电极和第二凸出电极的显示装置的VT曲线，其中w1、w2=2μm；l1、l2=6μm；h1、h2=4μm；且h'=1μm。曲线18表示针对带有第一凸出电极和第二凸出电极的显示装置的VT曲线，其中w1；w2=2μm；l1、l2=6μm；h1、h2=4μm；且h′=2μm。显示装置（曲线18）的驱动电压（峰值电压）低于显示装置（曲线17）的驱动电压（峰值电压）。

所属领域的技术人员将了解，可在不脱离本发明的范围或精神的情况下，对所揭示示范性实施例的结构作各种修改和变化。鉴于前述内容，如果本发明的修改和变化在所附权利要求书和其等效物的范围内，那么期望本发明涵盖那些修改和变化。

Claims

1.一种显示装置，其包括：

第一衬底；

多个第一突出物，位于所述第一衬底上，每一第一突出物均具有第一侧壁和第二侧壁；

第一电极，位于每一第一突出物的所述第一侧壁上；

第二电极，位于每一第一突出物的所述第二侧壁上，其中在每一第一突出物上的所述第一电极与相邻第一突出物上的所述第二电极之间形成横向电场；

第二衬底，其与所述第一衬底相对；

多个第二突出物，位于所述第二衬底上，每一第二突出物均具有第三侧壁和第四侧壁；

第三电极，位于每一第二突出物的所述第三侧壁上；

第四电极，位于每一第二突出物的所述第四侧壁上，其中在每一第二突出物上的所述第三电极与相邻第二突出物上的所述第四电极之间形成横向电场；以及

显示介质，其被夹在所述第一衬底与所述第二衬底之间。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述第一突出物对准于相邻第二突出物之间在所述第二衬底上的间隙，所述第二突出物对准于相邻第一突出物之间在所述第一衬底上的间隙。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述第一突出物和第二突出物的宽度范围为0.2μm到100μm，相邻第一突出物之间的间隙以及相邻第二突出物之间的间隙的范围为0.2μm到100μm，以及所述第一突出物和第二突出物的厚度范围为0.2μm到100μm。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述第一突出物和第二突出物的横截图的形状是相同或不同的。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述第一电极沿垂直于第一衬底的方向对准到所述第三电极，以及所述第二电极沿垂直于第二衬底的方向对准到所述第四电极。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述第一电极沿垂直于第一衬底的方向对准到所述第四电极，以及所述第二电极沿垂直于第二衬底的方向对准到所述第三电极。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于每一第一突出物均具有第一顶面和大于所述第一顶面的第一底面，以及每一第二突出物均具有第二顶面和大于所述第二顶面的第二底面。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其进一步包括：

第一线性或圆形偏光器，其设置在所述第一衬底的外表面；

第二线性或圆形偏光器，其设置在所述第二衬底的外表面；以及

至少一个延迟膜，其设置在所述第一线性或圆形偏光器与所述第二线性或圆形偏光器之间，

其中所述延迟膜为双轴膜或单轴膜，所述双轴膜的Nz因子Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)约为0.5且共面相位延迟R0＝d×(nx-ny)在100nm与300nm之间。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于所述显示介质包括蓝相液晶、聚合物稳定蓝相液晶复合物或具光学等向态液晶复合物。