CN1189776C - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器包括第一绝缘基板，形成在第一绝缘基板上的薄膜晶体管，和与薄膜晶体管相连接的、具有开口图案的像素电极。面对第一绝缘基板的第二绝缘基板。在第二绝缘基板上形成的黑色矩阵和滤色器，公共电极覆盖黑色矩阵和滤色器。形成在公共电极上的凸起图案。凸起图案是具有顶面和底面的柱体。凸起图案的顶面和底面为圆形，矩形或曲边矩形。凸起图案包括具有相对较小厚度的凸起，和具有相对较大厚度的凸起。前一个凸起作为畴分隔物，后一个凸起作为间隔物。在基板上在内部形成垂直排列层，将液晶注入基板之间。偏振片分别在外部与基板相连。双轴薄膜和λ/4波片设置在相应基板与相应的偏振片之间。双轴薄膜和λ/4波片将线偏振光转变为圆偏振。

Description

液晶显示器
                          发明背景
本发明涉及一种液晶显示器，特别是一种具有宽视角的液晶显示器。
                          背景技术
通常，液晶显示器具有包括多个电极的两个基板，夹在这两个基板之间的液晶层，和安装在两个基板外部的两个偏振片。将电压施加给电极，使液晶层中的液晶分子重新取向，从而控制光的透射。
其中的一个基板上形成有用于对施加给电极的电压进行切换的薄膜晶体管，和沿行和列方向设置的多个栅线和数据线。数据线与栅线相交，限定像素区域。在每个像素区域中形成一个像素电极。薄膜晶体管接收来自栅线的扫描信号和来自数据线的图像信号。薄膜晶体管根据扫描信号控制图像信号，并将受控的图像信号传送给像素电极。在另一基板上与像素电极对应地形成滤色器，并在整个表面上形成公共电极。
在垂直取向(VA)模式液晶显示器中，在不施加电场时，液晶分子的长轴沿与基板垂直的方向排列，在施加电压的情况下，液晶分子的长轴发生倾斜，使之沿平行基板的方向取向。长轴垂直基板取向的液晶分子不能旋转光的偏振方向，而长轴平行于基板取向的液晶分子能够旋转光的偏振方向。假设偏振片的偏振轴相互垂直设置。当液晶分子垂直于基板取向时，光不能穿过偏振片，从而显示屏处于暗状态。当施加电压液晶分子发生倾斜时，预定量的光穿过偏振片，从而显示屏处于亮状态。
已经有人提出，在这种VA模式液晶显示器中，可以在电极处形成开口图案或有机材料基质的凸起，并形成多个像素畴。由于形成了多个像素畴，液晶分子在四个方向均匀倾斜，从而得到较宽的视角。
同时，这种凸起可以用作间隔物。适于分隔畴的凸起高度可以被设定为1.2μm，不过适用于间隔物的高度为大约4.0μm。因此，为了直接地使用畴分隔凸起作为间隔物，应该将凸起的高度设定为大约4.0μm。然而，在这种情形中，由于凸起的阻碍，难于将液晶材料注入基板之间。
                           发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有凸起图案的液晶显示器，该凸起图案可分隔出所需的畴，并同时被用作间隔物。
本发明的另一个目的在于提供一种具有增强亮度的液晶显示器。
通过形成有用作间隔物并同时分隔出所需畴的凸起的液晶显示器，可以实现这些和其它目的。
根据本发明的一个方面，液晶显示器包括第一绝缘基板，和形成在该第一绝缘基板上、每一个均具有多个开口图案的像素电极。借助开口图案将像素电极分为多个微区域。第二绝缘基板面对着第一绝缘基板。一个公共电极形成在第二绝缘基板上。液晶层夹在第一和第二绝缘基板之间。在公共电极上形成多个凸起图案。凸起图案设置在像素电极的微区域处，以调节液晶层中液晶分子的倾斜方向。借助于凸起图案使第一和第二基板之间的间隙保持不变。
薄膜晶体管形成在第一绝缘基板上并与像素电极电连接。黑色矩阵介于第二绝缘基板与公共电极之间并图案化。滤色器插入到第二绝缘基板与对应于像素电极的公共电极之间。
凸起图案为顶面和底面为圆形、矩形，或曲边矩形的柱体。凸起图案的高度为3.0-4.5μm。
液晶层的光程差(retardation)在0.25-0.4μm的范围内。
入射到液晶层上的光为圆偏振光。第一和第二偏振片在外部与第一和第二基板相连，第一和第二双轴薄膜分别被插入在第一基板与第一偏振片和第二基板与第二偏振片之间。
可以将一层单轴薄膜插入在第一偏振片与第一双轴薄膜之间，或第二偏振片与第二双轴薄膜之间。
第一双轴薄膜的最长轴与第二双轴薄膜的最长轴垂直。第一和第二偏振片的偏振轴相对于第一和第二双轴薄膜的最长轴成45°角。
在第一基板与第一双轴薄膜之间和第二基板与第二双轴薄膜之间分别插入第一和第二λ/4波片。第一和第二λ/4波片的慢轴相互垂直。第一和第二偏振片的偏振轴相对第一和第二λ/4波片的慢轴成45°角。
第一偏振片的偏振轴与第一双轴薄膜的最长轴平行，第二偏振片的偏振轴与第二双轴薄膜的最长轴平行。
根据本发明的另一个方面，液晶显示器包括第一绝缘基板和形成在第一绝缘基板上且每一个均具有开口图案的像素电极。第二绝缘基板面对着第一绝缘基板。在第二绝缘基板上形成一个公共电极。在公共电极上形成第一和第二凸起。第一凸起具有第一厚度，第二凸起具有大于第一厚度的第二厚度。液晶层夹在第一和第二基板之间。
在第一绝缘基板上形成与像素电极电连接的薄膜晶体管。黑色矩阵介于第二基板与公共电极之间并图案化。滤色器插入到第二基板和对应于像素电极的公共电极之间。
可以基于光敏有机绝缘膜、光刻胶或含硅绝缘膜来形成第一和第二凸起。第一凸起的宽度为3-15μm。
第二凸起为顶面和底面为多边形或圆形的柱体。第二凸起的顶面和底面宽度为5-40μm。
                             附图说明
下面结合附图的详细描述，可以使本发明以及本发明的多种有益效果更为清楚地显而易见，在附图中相同标记表示相同或相似元件，其中：
图1为根据本发明第一优选实施例的液晶显示器的平面图，给出了薄膜晶体管阵列基板的像素电极和滤色器基板的凸起图案；
图2A为图1所示的液晶显示器的横截面图；
图2B给出了在施加电压的情况下图2A所示的液晶显示器中液晶分子的取向状态；
图3给出了图2B中液晶分子的平面取向状态；
图4为根据本发明第二优选实施例的液晶显示器的平面图，给出了薄膜晶体管阵列基板的像素电极和凸起图案；
图5A到5C顺序给出了图1或4中所示液晶显示器的滤色器基板的制造步骤；
图6给出了在施加电压时通常的液晶显示器中纹理的出现；
图7到9给出了根据本发明第三到第五优选实施例的液晶显示器的部件分解图；
图10给出了图1所示的液晶显示器中纹理的出现；
图11为用于根据本发明第六优选实施例的液晶显示器的滤色器基板的横截面图；
图12A为用于图11所示液晶显示器的像素电极的平面图；
图12B为形成在相当于图12A中所示像素电极的公共电极上的凸起图案；
图12C给出了图12A给出的像素电极和图12B给出的凸起图案的组合状态；
图13A到13C顺序地给出了制造图11中所示滤色器基板的步骤；
图14和15给出了在涂敷有机薄膜和图案掩模之后，图11中给出的滤色器基板的加工状态；
图16给出了在涂敷含硅绝缘膜和图案掩模之后，图11中给出的滤色器基板的加工状态；
图17A到17C顺序给出了在形成光致蚀刻图案之后，图11所示滤色器基板的制造步骤；
图18A给出了用于根据本发明第七优选实施例的液晶显示器的像素电极的平面图；
图18B为形成在相当于图18A所示像素电极的公共电极之上的凸起图案；以及
图18C给出了图18A所示的像素电极与图18B所示的凸起图案的组合状态。
                          具体实施方式
将参照附图说明本发明的优选实施例。
图1为根据本发明第一优选实施例的液晶显示器的平面图，其中给出了薄膜晶体管阵列基板的像素电极和滤色器基板的凸起图案。图2A为图1所示液晶显示器的横截面图。图2B给出了有电压施加时图2A所示液晶显示器中液晶分子的取向状态。图3给出了图2B中所示的液晶分子的平面取向状态。
如图所示，下基板1上覆盖有薄膜晶体管(未示出)和像素电极4，称之为“薄膜晶体管阵列基板”。每个像素电极4与薄膜晶体管电连接，并且具有开口部分6和7。上基板11上覆盖有黑色矩阵12，滤色器13和公共电极14，称之为“滤色器基板”。偏振片(未示出)在外部与基板1和11相连，其偏振轴相互垂直。
在薄膜晶体管阵列基板中，薄膜晶体管切换施加给像素电极4的信号。薄膜晶体管由几个部分(未示出)构成，如作为栅线一部分的栅电极，在栅电极上形成的半导体层，在半导体层上形成的、作为数据线一部分的源极，以及在栅极周围与源极相对的漏极。漏极电连接到像素电极4。
如图1所示，像素电极4被分成围绕开口部分6和7的三个区域。
当来自外部的栅信号被传送给栅线，并且来自外部的数据信号被传送给数据线时，在半导体层中形成通路，使得数据信号通过漏极施加给像素电极，从而显示画面图象。
在滤色器基板中，红、绿和蓝色滤色器13被设置在黑色矩阵12的图样化部分。在滤色器13上使用诸如氧化铟锡(ITO)和氧化锌锡(IZO)的透明导电材料形成公共电极14。在公共电极14上使用光敏有机绝缘材料形成凸起图案16。在这个优选实施例中，凸起图案16形成有三个凸起。每个凸起16为顶面和底面为圆形、矩形或具有曲边的矩形的柱体。凸起16的高度设置为3.0-4.5μm。当两个基板1和11进行组合时，依次将凸起16设置在三个像素区域的中心处。可以基于光敏有机绝缘薄膜，正或负光刻胶薄膜或含硅绝缘薄膜来形成凸起图案16。
在薄膜晶体管阵列基板和滤色器基板上形成垂直取向层(未示出)。
将两个基板1和11进行组合，具有负介电各向异性的液晶17被注入基板1与11之间，从而形成具有0.25-0.4μm光程差值Δnd的液晶层。当不施加电压时，液晶分子17沿垂直于两个基板1和11的方向排列。当将电压施加到公共电极14和像素电极4时，如图2B所示，液晶分子17沿着与像素电极4和公共电极14之间所形成的弥散场f垂直的方向排列。当从图2B的箭头IV的方向观察时，如图3所示，液晶分子17在凸起图案16周围沿四个方向排列，使得在不对公共电极14进行图案化的条件下，得到所需的多畴。由于凸起图案16为柱体，可以顺畅地将液晶注入在基板1和11之间。当两个基板1和11进行组合时，凸起图案16起到间隔物的作用，从而能够保持单元间隙恒定。
图4为根据本发明第二优选实施例的液晶显示器的平面图，给出了薄膜晶体管基板的像素电极和滤色器基板的凸起图案。在该优选实施例中，液晶显示器的其它元件和结构与第一优选实施例的相关部分相同，除了像素电极4形状不同之外。
如图4所示，像素电极4为一组彼此相连的矩形。在每个矩形的中心设置凸起16。也就是，通过开口图案将像素电极4分成多个微畴，在每个微畴中心设置凸起16。
现在，将参照附图5A到5C说明液晶显示器的制造方法。
首先，如图5A所示，在基板11上形成黑色矩阵12，在黑色矩阵12上形成红、绿和蓝滤色器13。
然后，如图5B所示，在黑色矩阵12和滤色器13上使用诸如ITO和IZO的透明导电材料形成公共电极14。
如图5C所示，在公共电极14上基于光敏有机绝缘膜、正或负光刻胶或含硅绝缘膜形成凸起图案16。在根据光敏薄膜形成凸起图案的情形中，通过掩模对光敏薄膜进行曝光，并显影，形成凸起图案16。在基于含硅绝缘膜形成凸起图案16的情形中，含硅绝缘膜上覆盖一个光刻图案，通过光刻图案进行蚀刻，形成凸起图案16。
同时，如图6所示，在施加电压的白色显示状态下，在圆形凸起图案16周围出现一个微暗的区域B，降低了亮度。当通过偏振片的线偏振光穿过液晶层时产生暗区域B，在液晶分子17的指向矢与光的偏振方向平行或垂直的区域液晶层不产生光的偏振方向的旋转。也就是，通过第一偏振片线偏振的光直接穿过第二偏振片，液晶17不对偏振方向产生旋转，从而该线偏振光被第二偏振片挡住。因此，最好在基板1和11与相应的偏振片之间设置一个补偿板，使得线偏振被转变为圆偏振的光能够穿过。由于圆偏振中偏振方向没有被固定，液晶分子17的指向矢与偏振方向平行或垂直的暗区域不会出现。从而，亮度得到增强。
图7为根据本发明第三优选实施例的液晶显示器的部分分解图。在优选实施例中，其它部件和结构与第一优选实施例相同，除了下述元件不同之外。
如图7所示，λ/4波片21和22分别设置在第一偏振片41与上基板11和第二偏振片42与下基板1之间。双轴薄膜31和32分别设置在λ/4波片21与偏振片41和λ/4波片22与偏振片42之间。偏振板41和42的偏振轴相互垂直，双轴薄膜31和32的最长轴(具有最大折射率的轴)也相互垂直。λ/4波片21和22的慢轴也相互垂直。在外部连接于上基板11的偏振片41的偏振轴与相邻双轴薄膜31的最长轴平行，偏振片42的偏振轴也与相邻双轴薄膜32的最长轴平行。另外，将偏振片41和42的偏振轴设置成与相邻λ/4波片21和22的慢轴成45°角。
双轴薄膜3 1和32补偿光程差值的差别，从而增大视角。板21和22将通过偏振片41和42的线偏振光转变为圆偏振光。也就是，当通过λ/4波片21和22的圆偏振光入射液晶17上时，可以防止使用线偏振所导致的网纹的出现，而增强亮度。另外，双轴薄膜31和32对视角进行了补偿。由于λ/4波片的慢轴设置成相互垂直而得到所需的补偿效果，尽管λ/4波片21和22具有波长扩散特性，也可以得到较高的对比度。当双轴薄膜31和32的Rx等于50nm，Rz等于100nm时，在侧面区域处的光泄露被减小。不过，光泄露的减小量对于液晶显示器应用来说是不够的。
图8为根据本发明第四优选实施例的液晶显示器的部件分解图。
如图8所示，在第一偏振片41与上基板11之间和第二偏振片42与下基板1之间分别设置双轴薄膜31和双轴薄膜32。第一偏振片41和42的偏振轴相互垂直，双轴薄膜31和32的最长轴也相互垂直，并且分别与相邻偏振片成45°角。双轴薄膜31和32的Rx在100-150nm范围内，Rz在80-180nm范围内。在该优选实施例中，双轴薄膜还起到λ/4波片的作用。也就是，通过偏振片42的线偏振光被双轴薄膜32转变为圆偏振光。在圆偏振光穿过液晶17之后，被双轴薄膜31转变为线偏振光。使用这种方法，与第三优选实施例相比，可以进一步增大视角。
图9为根据本发明第五优选实施例的液晶显示器的部件分解图。
如图9所示，在第一偏振片41与上基板11和第二偏振片42与下基板1之间分别设置双轴薄膜31和32。在双轴薄膜32与偏振片42之间设置一个单轴薄膜33。偏振片41和42的偏振轴相互垂直，双轴薄膜31和32的最长轴也相互垂直。双轴薄膜31和32的最长轴相对相邻的偏振片41和42分别成45°角。单轴薄膜33的长轴与相邻偏振片42的偏振轴平行。或者，可以将单轴薄膜33设置在双轴薄膜31与偏振片41之间，可以使用双轴度较小的双轴薄膜代替单轴薄膜33。双轴薄膜31和32的Rx在100-150nm范围内，Rz在80-180nm范围内。单轴薄膜33的光程差在200nm±100nm范围内。在这种情况下，与第四优选实施例相比可以进一步增大视角。
如上所述，在偏振片41和42与基板1和11之间设置补偿板，得到圆偏振，从而增大视角。如图10所示，在除凸起图案16以外的区域处没有出现任何纹理，亮度得到增强。
同时，凸起图案的厚度可以存在差别，使得具有大厚度的凸起被用作间隔物，具有小厚度的凸起被用作畴分隔物。在这种情况下，最好是通过一个光刻过程形成间隔物凸起和畴分隔凸起，减少相关的工艺步骤数。
图11为用于根据本发明第六优选实施例的液晶显示器的滤色器基板的横截面图。
如图11所示，在基板111上形成黑色矩阵112，在黑色矩阵112上形成红、绿和兰色滤色器113。在滤色器113上使用诸如ITO和IZO透明导电材料形成公共电极114。在公共电极114上使用光敏有机绝缘材料形成凸起图案116和117。凸起图案116和117的厚度不同，使得设置在黑色矩阵112上面的凸起图案117的厚度大于设置在滤色器113上面的凸起图案116的厚度。
在薄膜晶体管阵列基板上形成各具有开口图案的像素电极104。如图12A所示，每个像素电极104为具有顶边和底边以及左边和右边的矩形，在中心位置从像素电极104的右边到左边形成一个锥形第一开口部分121。第一开口部分的两个入口边缘均被切削成光滑地曲线。像素电极104被分成围绕第一开口部分121的上区域和下区域。在像素电极104的上区域和下区域中形成第二开口和第三开口部分122和123。第二开口和第三开口部分122和123呈对角线地方向从像素电极104的顶边和底边朝向左边的中心，使得它们相互对称。
如图12B所示，形成在公共电极114上的凸起图案116具有形状不同的第一到第三凸起131，141和151。第一凸起131包括一个主干部分132，第一和第二分支部分133和134从干线132以一种倾斜的方式朝上和下延伸，第一和第二子分支部分135和136从第一和第二分支133和134朝上和朝下沿垂直方向延伸。第二凸起141包括一个平行于第一分支部分133的第一基干142，一个从第一基干142沿水平方向延伸的第一水平分支部分143，和从第一基干142沿垂直方向延伸的第一垂直分支部分144。第三凸起151与第二凸起141对称。也就是，第三凸起151包括一个第二基干152，一个第二水平分支部分153和一个第二垂直分支部分154。第一到第三凸起131，141和151形成在对应于每个像素电极104的公共电极114的区域。第一到第三凸起131，141和151均具有3-15μm的宽度。
同时，厚度大于畴分隔凸起图案116的间隔物凸起图案117被覆盖黑色矩阵112，具有其顶面和底面为宽度5-40μm的多边形或圆形的柱体。
图12C给出了像素电极104的开口图案和形成在公共电极114上的凸起图案的组合状态。
如图12C所示，像素电极104的第一到第三开口121到123被覆盖形成在公共电极114上的第一到第三凸起131，141和151，从而将像素区域分成多个微畴。像素电极104的第一到第三开口部分121到123，与形成在公共电极114上的第一到第三凸起131，141和151相互平行地交替设置，除了第一开口部分121，第一凸起131的主干部分132和第一凸起131的子分支部分135和136，以及与像素电极104的边重叠的第二和第三凸起141和151的水平和垂直分支部分143，144，153和154以外。
在施加电压时，液晶分子17沿四个方向排列并在那些方向表现出宽视角。
在上述结构中，具有比较大厚度的凸起图案117被用作间隔物，而具有比较小厚度的凸起图案116被用作畴分隔物。
现在参照附图13A到17C说明上述结构的滤色器基板的一种制造方法。
首先，如图13A所示，在绝缘基板111上形成黑色矩阵112，在黑色矩阵112上形成红、绿和兰色滤色器113。
然后，如图13B所示，在基板111的整个表面上用诸如ITO和IZO的透明导电材料形成公共电极114。
如图13C所示，在公共电极115上涂敷一层光敏有机绝缘薄膜115。可以使用负和正光刻胶，含硅绝缘膜代替光敏有机绝缘薄膜115。
如图14或15所示使用掩模100或110使光敏有机绝缘膜115图案化，从而形成厚度不同的凸起图案116和117，如图11所示。最好是掩模包括一种狭缝图案或一种半透明薄膜。
现在详细说明使用狭缝图案或半透明膜掩模形成凸起图案116和117的一种方法。可以使用负光敏有机绝缘膜或正光敏有机绝缘膜作为目标薄膜。在使用负光敏有机绝缘薄膜的情况下，在显影之后曝光部分被留下，而未曝光区域被完全去除。
如图14所示，掩模100包括一种在滤色器113上面的B区域处设置的狭缝图案，在公共电极114的凹陷且与黑色矩阵112接触的位置的A区域处设置的透明图案，在剩下的区域C处设置不透明图案。当使用掩模100进行曝光时，通过狭缝图案入射到目的薄膜上的光量小于通过透明图案入射到目标膜上的光量。从而，在曝光和显影完成之后，如图11所示，在区域B处形成的凸起图案116的厚度小于在A区域处形成的凸起图案117的厚度，C区域处的负光敏绝缘膜被去除。
在使用负有机绝缘膜的情形中，在显影之后，上部比下部宽，具有倒锥形的形状，不过在后续制造步骤中该倒锥形被消除，从而最终图案得到基本垂直的边。
现在参照图15说明使用具有半透明薄膜的掩模形成凸起图案的一种方法。可以使用负光敏有机绝缘膜或正光敏有机绝缘膜作为目标薄膜。在使用正光敏有机绝缘膜的情形中，在显影之后曝光部分被去除，而未曝光部分得以保留。
如图15所示，掩模110包括设置在滤色器113上面B区域处的半透明图案，在公共电极114凹陷的并与黑色矩阵112接触的A区域处设置的不透明图案，在剩下的区域C处设置的透明图案。当使用掩模110进行曝光时，通过半透明图案入射到目标薄膜的光量小于通过透明图案入射到目标薄膜的光量。因此，在曝光和显影完成之后，在B区域处所保留的正有机绝缘膜的厚度小于A区域处保留的正有机绝缘膜的厚度，C区域处的正有机绝缘膜被完全去除。
在使用负有机绝缘膜作为目标膜的情形中，难以使被半透明薄膜覆盖的部分具有所需厚度。从而，最好使用正有机绝缘膜作为目标膜。
如上所述，使用具有狭缝图案或半透明膜的掩模100或110来形成厚度不同的凸起图案116和117。具有相对较小厚度的凸起图案116形成能够提供宽视角的弥散场。具有相对较大厚度的凸起117被用作间隔物。凸起116和117可以通过光刻工艺来形成。
同时，可以使用含硅绝缘膜代替光敏有机绝缘膜。首先涂敷含硅绝缘膜作为目标膜，然后在含硅绝缘膜上涂敷一层光刻胶。然后，覆盖有光刻胶的目标膜在具有狭缝图案或半透明膜的掩模基础上被光刻。可以使用正光刻胶来形成图案。现在将参照图16到17C说明该方法。
如图16所示，在含硅绝缘膜115上涂敷一层光刻胶125。通过掩模120对光刻胶125进行曝光，并显影，从而形成厚度不同的光刻图案126和127，如图17A所示。掩模120包括一个设置在B区域的狭缝图案，设置在A区域的不透明图案，以及设置在C区域的透明图案。当通过掩模120对光刻胶125进行曝光并对光刻胶进行显影时，B区域保留的光刻胶的厚度小于在A区域所保留的光刻胶的厚度，C区域处的光刻胶被完全去除。可以使用半透明图案代替狭缝图案。在使用负光刻胶而不是正光刻胶的情形中，可以提供在A区域设置有透明图案，在C区域设置有不透明图案的掩模。
然后，如图17B所示，通过光刻胶图案126和127被曝光的绝缘膜115部分被蚀刻掉，使得下面的公共电极114被暴露在外部。
如图17C所示，当光刻图案126和127被蚀刻掉，使下面的绝缘膜115被暴露时，只有处于A区域的光刻图案127被保留下来。当光刻图案127被去除时，如图11所示，完成了厚度不同的凸起图案116和117。
图18A到18C说明了根据本发明第七优选实施例的液晶显示器。在该优选实施例中，液晶显示器的其它元件和结构与第六优选实施例相同，除了像素电极104和凸起图案的形状以外。
如图18A所示，像素电极104具有上半区和下半区，左、右平分像素电极104上半区的第一矩形开口部分161。对像素电极104的下半区进行上、下三等分的第二和第三矩形开口162和163。
如图18B所示，公共电极114上覆盖有具有第一到第三凸起171、181和191的凸起图案。第一凸起171包括沿垂直方向相互平行的第一和第二主干172和173，和一个与第一和第二主干172和173相连、并沿水平方向延伸的分支部分174。第二和第三凸起181和191设置在第一和第二主干位置172和173的下面，沿水平方向相互平行地延伸。
图18C给出了像素电极104的开口图案和公共电极114的凸起图案的组合状态。
如图18C所示，像素电极104的第一开口部分161和公共电极114的第一和第二主干部分172和173将像素电极104的上半区垂直划分为四个微畴。像素电极104的第二和第三开口部分162和163与公共电极114的第二和第三凸起181和191将像素电极104的下半区水平划分为五个微畴。
如上所述，在公共电极上形成柱状凸起图案，从而得到想要的像素畴划分并且可以被用作间隔物。另外，在上基板与偏振板和下基板与偏振板之间设置一个λ/4波片和一个双轴薄膜，使得圆偏振光穿过液晶，从而去除所不想要的纹理，增加亮度。另外，通过一个光刻过程形成厚度不同的凸起图案，使得具有相对较小厚度的凸起图案用作畴分隔，具有相对较大厚度的凸起图案用作间隔物。
已经参照优选实施例详细描述了本发明，本领域技术人员知道在所附权利要求书提出的本发明构思和范围的条件下，可以做出多种变型和替换。

Claims (25)

1.一种液晶显示器包括：
一个第一绝缘基板；
形成在第一绝缘基板上，每一个均具有多个开口图案的像素电极，利用开口图案将该像素电极分为多个微区域；
面对第一绝缘基板的第二绝缘基板；
形成在第二绝缘基板上的公共电极；
夹在第一和第二绝缘基板之间的液晶层；以及
形成在公共电极上的多个凸起图案，设置在像素电极微区域内的凸起图案调节液晶层中液晶分子的倾斜方向；
其中通过凸起图案将第一和第二基板之间的间隙保持为不变。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括形成在第一绝缘基板上的薄膜晶体管，薄膜晶体管与像素电极电连接。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括设置在第二绝缘基板与公共电极之间并图案化的黑色矩阵。
4.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括设置在第二绝缘基板与对应于像素电极的公共电极之间的滤色器。
5.如权利要求1所述的液晶显示器，其中凸起图案为柱状的，其顶面和底面为圆形，矩形或曲边矩形。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其中凸起图案的高度为3.0-4.5μm。
7.如权利要求1所述的液晶显示器，其中液晶层的光程差在0.25-0.4μm范围内。
8.如权利要求1所述的液晶显示器，其中入射到液晶层上的光为圆偏振光。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，还包括在外部与第一和第二基板相连接的第一和第二偏振片，第一和第二双轴薄膜分别设置在第一基板与第一偏振片和第二基板与第二偏振片之间。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，还包括一个单轴薄膜，单轴薄膜或者设置在第一偏振片与第一双轴薄膜之间，或者设置在第二偏振片与第二双轴薄膜之间。
11.如权利要求9所述的液晶显示器，其中第一双轴薄膜的最长轴与第二双轴薄膜的最长轴垂直。
12.如权利要求9所述的液晶显示器，其中第一和第二偏振片的偏振轴相对第一和第二双轴薄膜的最长轴成45°角。
13.如权利要求9所述的液晶显示器，还包括分别设置在第一基板与第一双轴薄膜和第二基板与第二双轴薄膜之间的第一和第二λ/4波片。
14.如权利要求13所述的液晶显示器，其中第一和第二λ/4波片的慢轴相互垂直。
15.如权利要求13所述的液晶显示器，其中第一和第二偏振片的偏振轴相对第一和第二λ/4波片的慢轴成45°角。
16.如权利要求13所述的液晶显示器，其中第一偏振片的偏振轴与第一双轴薄膜的最长轴平行，第二偏振片的偏振轴与第二双轴薄膜的最长轴平行。
17.一种液晶显示器，包括：
一个第一绝缘基板；
形成在第一绝缘基板上具有开口图案的像素电极；
面对第一绝缘基板的第二绝缘基板；
形成在第二绝缘基板上的公共电极；
形成在公共电极上的第一和第二凸起，第一凸起具有第一厚度，第二凸起具有厚度大于第一厚度的第二厚度；以及
夹在第一和第二基板之间的液晶层；
还包括形成在第一绝缘基板上的薄膜晶体管，薄膜晶体管与像素电极电连接。
18.如权利要求17所述的液晶显示器，还包括设置在第二绝缘基板与公共电极之间并图案化的黑色矩阵。
19.如权利要求17所述的液晶显示器，还包括设置在第二绝缘基板与对应于像素电极的公共电极之间的滤色器。
20.如权利要求17所述的液晶显示器，其中在光敏有机绝缘薄膜，光刻胶或含硅绝缘薄膜的基础上形成第一和第二凸起。
21.如权利要求17所述的液晶显示器，其中第一凸起的宽度为3-15μm。
22.如权利要求17所述的液晶显示器，其中第二凸起为柱状的，其顶面和底面具有多边形或圆形的形状。
23.如权利要求23所述的液晶显示器，其中第二凸起的顶面和底面的宽度为5-40μm。
24.如权利要求19所述的液晶显示器，其中第二凸起覆盖黑色矩阵。
25.如权利要求17所述的液晶显示器，其中使用开口图案将像素电极分成多个微畴，第一凸起设置在像素电极每个微畴的中心。
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