CN1538211A - 横向电场液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种横向电场液晶显示装置，其包括一彩色滤光片及一TFT阵列，液晶层封装于该彩色滤光片与该TFT阵列之间。该TFT阵列包括一TFT基板；一凸起层，该凸起层包括多个凸起，位于TFT阵列及彩色滤光片之间，支撑该TFT阵列及该彩色滤光片；一电极阵列，位于该TFT基板；其中，该电极阵列包括形成于该凸起层的多个共享电极及多个像素电极。该横向电场液晶显示装置具有高光通效率的优点。

Description

横向电场液晶显示装置

【技术领域】

本发明涉及一种液晶显示装置，尤其涉及一种横向电场液晶显示装置。

【背景技术】

液晶显示器已经被广泛的应用于各种领域，然而对于传统的液晶显示器存在最主要的两大问题，首先，当从某个角度观看时，液晶显示器的暗态亮度将急剧的增加(变亮)及变色(简称灰阶反转)。特别对于较旧型的液晶显示器通常只有90°视角，也就是左右两边各45°。该问题对于多个观看者而言将无法同时观看显示器画面。另一个主要的问题即是传统的液晶显示器响应时间较慢，该问题无法满足影片及游戏中快速移动的画面显示需求。

横向电场液晶显示装置(In-Plane Switch LCD，简称为IPS-LCD)是基于传统液晶显示器的以上问题而提出的解决方案，其与一般的扭转向列型(Twisted Nematic，TN)LCD的不同处在于，横向电场液晶显示装置的共享电极与像素电极是制作在同一TFT基板上，其利用像素中并列的共享电极与像素电极于操作中所产生的水平电场驱动液晶层，使液晶层在平面扭转达到光通切换的目的。因液晶层在水平面同向的扭转，与TN模式的三维扭转比较，在暗态下较不易漏光，而且具有较大的视角范围。此时液晶扭转速度与电场强度呈正相关，直接反映在液晶响应速度。另外利用不同方向排列的水平电极可驱动液晶层往不同水平方向做扭转，构成多维域(Multi-Domain)，该方式可增加更大的视角。

现有的横向电场液晶显示装置如图1及图2所示，液晶层14注入彩色滤光片10与TFT基板12之间，其中该彩色滤光片10及TFT基板12由一间隔壁20支撑。该IPS-LCD的电极结构包括闸极线13、数据线11；两相邻的闸极线13与两相邻的数据线11构成一像素区；梳状共享电极17，形成于TFT基板12上；梳状像素电极18，形成于TFT基板12上；其中像素电极18的梳齿插置于共享电极17的梳齿之间。该IPS-LCD利用像素电极18与共享电极17间的水平电场驱动液晶层14使其在水平面扭转。在电压驱动时(如图3所示)，该像素电极18与共享电极17间的水平电场并非理想平行电场，因此沿着Z轴方向，电场呈现曲线分布，且强度沿着Z轴方向衰减。此现象造成近彩色滤光片10侧与近TFT基板12侧的液晶层14扭转程度差异，影响光通效率。

【发明内容】

为克服现有横向电场液晶显示器中光通效率低的缺陷，本发明提供一种具有高光通效率的横向电场液晶显示装置。

本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种横向电场液晶显示装置，其包括一彩色滤光片及一TFT阵列，液晶层封装于该彩色滤光片与该TFT阵列之间，其中该TFT阵列包括一TFT基板；多个凸起，位于TFT阵列及彩色滤光片之间，支撑该TFT阵列及该彩色滤光片；一电极阵列，沉积于该TFT基板；其中，该电极阵列包括成形于该凸起的多个共享电极及多个像素电极。

与现有技术相比，本发明横向电场液晶显示装置利用位于彩色滤光片及TFT基板间的一凸起层增大平行电极的等效面积，并取代原有彩色滤光片及TFT基板间之间隔壁。其优点在于在相同驱动电压下可增加等效电场强度，进而降低液晶响应时间。另一方面，此优点也可保留原电场强度，而将电极间距拉大，增加像素内可透光区的比例(开口率)，改善横向电场液晶显示装置像素开口率偏低的问题。其次，本发明还可改善电场在彩色滤光片与TFT阵列之间的均匀度，降低彩色滤光片侧与TFT阵列侧液晶层扭转程度差异，提升光通效率。

【附图说明】

图1是现有技术横向电场液晶显示装置的剖面示意图。

图2是现有技术横向电场液晶显示装置的像素结构示意图。

图3是现有技术横向电场液晶显示装置加载电压时的电场分布示意图。

图4是本发明横向电场液晶显示装置的剖面示意图。

图5是本发明横向电场液晶显示装置的像素结构示意图。

图6是本发明横向电场液晶显示装置加载电压时的电场分布示意图。

【具体实施方式】

请参照图4，本发明横向电场液晶显示装置包括一彩色滤光片3、一TFT阵列8，其中液晶层7封装于该彩色滤光片3与该TFT阵列8之间。

请配合参照图5，该TFT阵列8包括一TFT基板5、一电极阵列2及一凸起层6，其中该电极阵列2及凸起层6位于该TFT基板5的上。

电极阵列2由多个像素组成，其中在一个像素区中，电极阵列2包括一横向设置的闸极线22，一纵向设置的数据线21，由一个横杠(未标示)与三个梳齿271、272、273所构成的一梳子状共享电极27，以及由一个横杠(未标示)及二个梳齿281、282所构成的一梳子状像素电极28。其中，像素电极28的两个梳齿281、282交错插置于共享电极27的三个梳齿271、272、273之间，以使一个像素区分割成四个子像素区。该像素电极28及该共享电极27的材料采用透明导电体如：铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO)。

该凸起层6沉积于该TFT基板5上，并位于共享电极27及像素电极28的下，包括多个凸起61，设置于彩色滤光片3及TFT基板5之间，支撑该彩色滤光片3及TFT基板5。该多个凸起61分别与像素电极28及共享电极27的梳齿281、282、271、272、273相对应，其中，梳齿281、282、271、272、273分别成形于该多个凸起61上，液晶层7有序的排列于两相邻像素电极28与共享电极27之间，以增加两相邻像素电极28与共享电极27间的相对有效平行面积。

请再参照图6，当电压驱动时，液晶层7在共享电极27与像素电极28间电场的作用下产生扭转，以实现光束的通过。相较于现有技术，在相同驱动动电压下，因平行电极等效面积增大，因此可增加等效电场强度，进而降低液晶响应时间。另一方面，此优点也可保留原电场强度，而将电极间距拉大，以增加像素内可透光区的比例(开口率)，以改善横向电场液晶显示装置像素开口率偏低的问题。其次，本发明还可改善电场在彩色滤光片与TFT阵列之间的均匀度，降低彩色滤光片侧与TFT阵列侧液晶层扭转程度差异，提升液晶光通效率。

Claims (7)

1.一种横向电场液晶显示装置，包括一彩色滤光片及一TFT阵列，液晶层封装于该彩色滤光片与该TFT阵列之间，其中该TFT阵列包括一TFT基板、一位于该TFT基板的电极阵列，其特征在于：该TFT阵列还包括多个凸起，位于TFT阵列及彩色滤光片之间，支撑该TFT阵列及该彩色滤光片，其中，该电极阵列包括形成于该凸起的多个共享电极及多个像素电极。

2.如权利要求1所述的横向电场液晶显示装置，其特征在于该共享电极及该像素电极均为透明导电体。

3.如权利要求1所述的横向电场液晶显示装置，其特征在于该共享电极及该像素电极均为梳子状。

4.如权利要求1所述的横向电场液晶显示装置，其特征在于该每一共享电极及该每一像素电极包括多个梳齿。

5.如权利要求4所述的横向电场液晶显示装置，其特征在于该像素电极的多个梳齿插入该共享电极的多个梳齿之间。

6.如权利要求4所述的横向电场液晶显示装置，其特征在于该多个梳齿与多个凸起相对应。

7.如权利要求6所述的横向电场液晶显示装置，其特征在于该多个梳齿镀于该多个凸起上。

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