CN1627146A - 边缘电场开关型液晶显示装置 - Google Patents

边缘电场开关型液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1627146A
CN1627146A CNA2003101174229A CN200310117422A CN1627146A CN 1627146 A CN1627146 A CN 1627146A CN A2003101174229 A CNA2003101174229 A CN A2003101174229A CN 200310117422 A CN200310117422 A CN 200310117422A CN 1627146 A CN1627146 A CN 1627146A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
switch type
lcd device
field switch
fringe field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2003101174229A
Other languages
English (en)
Inventor
杨秋莲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Innolux Corp
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Innolux Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Innolux Corp filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CNA2003101174229A priority Critical patent/CN1627146A/zh
Priority to US10/996,919 priority patent/US7369194B2/en
Publication of CN1627146A publication Critical patent/CN1627146A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G02F1/133555—Transflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

一种边缘电场开关型液晶显示装置，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶层、多个像素电极及一公共电极，该第一透明基板与第二透明基板相对设置，该液晶层位于该第一透明基板与第二透明基板之间，该多个像素电极位于该液晶层与该第一透明基板之间，该公共电极位于该像素电极与该第一透明基板之间，该像素电极是反射式电极。

Description

边缘电场开关型液晶显示装置
【技术领域】
本发明是关于一种液晶显示装置，特别是关于一种边缘电场开关型(Fringe Field Switching，FFS)液晶显示装置。
【背景技术】
液晶显示装置中的液晶本身不具备发光特性，其是采用电场控制液晶分子扭转而实现光的通过或不通过，从而达到显示的目的。在传统液晶显示装置中，在两玻璃基底的表面形成电极，施加电压以形成控制液晶分子扭转的电场，该电极是透明材料，而且两玻璃基底的电极相对设置，从而形成与基底表面相垂直的电场。由于液晶分子具有电性，因此在该电场的控制下，液晶分子取向将垂直于基底表面，但由于液晶分子间的相互作用力及重力等物理力的影响，使得液晶分子的取向不能完全垂直于基底表面，而且各液晶分子的倾斜角度不尽相同，因而，当观察者从不同角度观察时，将观察到不同的显示效果，此即为液晶显示装置的视角缺陷。
平面内开关(In-Plane Switching，IPS)型液晶显示装置是将像素电极与公共电极置于同一基板上并间隔排列，当施加电压时将传统液晶显示装置中控制液晶的垂直于基板方向的电场改变成为平行于基板方向的电场，在此电场的控制下，液晶分子只须在水平面内转动，从而扩大液晶显示装置的视角。但是，平面内开关型液晶显示装置由于其电场空间分布密度较低而无法使液晶充分扭转，因而无法充分透光，为提高电场空间分布密度，则需提高驱动电压或增大电极面积，因此平面内开关型液晶显示装置的开口率及穿透率较低。
为克服平面内开关型液晶显示装置存在开口率及穿透率较低的缺陷，出现一种边缘电场开关型液晶显示装置。请参阅图1，是2003年11月4日公告的第6,642,985号美国专利所揭示的一种边缘电场开关型液晶显示装置，该边缘电场开关型液晶显示装置是使用背光源装置的穿透型液晶显示装置，该液晶显示装置10包括两相对的透明下基板1与上基板11、一液晶层20分布在该下基板1与上基板11之间，该液晶层20由大量液晶分子20a有序排列而成。一公共电极2设置在该下基板1上，一透明绝缘层3覆盖在该公共电极2上，多个像素电极4设置在该透明绝缘层3上。一下配向膜5设置在该多个像素电极4与该透明绝缘层3上。一彩色滤光片14设置在上基板11内侧，该彩色滤光片14包括多个黑色矩阵12及着色层13，该着色层13具红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元，黑色矩阵12分布在三种着色单元之间。一氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)层30设置在该彩色滤光片14靠近液晶层20一侧，其中该氧化铟锡层30与液晶层20之间还设置一上配向膜15。
该液晶显示装置10施加电压时，像素电极4与公共电极2之间形成电场，由于像素电极4与公共电极2之间只隔一层厚度很小的透明绝缘层3，因此电场分布更密集，相对在平面内开关技术，该电场的无效部分更小，因此该边缘电场开关型液晶显示装置10开口率及穿透率更高。
但是，背光源装置是整个穿透型边缘电场开关型液晶显示装置的主要耗能装置，通常其功耗是整个液晶显示装置功耗50％以上，而且当该穿透型液晶显示装置置于外界光较强的环境中，液晶显示装置的亮度及对比度必然降低，因此该穿透型液晶显示装置的显示质量受外界环境影响较大，为了保持液晶显示装置的亮度及对比度，则必须提高背光源装置的功率，其功耗也随之增加。
【发明内容】
为了克服现有技术中边缘电场开关型液晶显示装置显示性能不高而且耗能的缺陷，本发明提供一种显示性能较高而且节能的边缘电场开关型半穿半反式液晶显示装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种边缘电场开关型液晶显示装置，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶层、多个像素电极及一公共电极，该第一透明基板与第二透明基板相对设置，该液晶层位于该第一透明基板与第二透明基板之间，该多个像素电极位于该液晶层与该第一透明基板之间，该公共电极位于该像素电极与该第一透明基板之间，该像素电极是反射式电极。
与现有技术相比，本发明边缘电场开关型液晶显示装置的优点在于：像素电极采用反射式金属或金属电极覆盖一反射膜制作，其可充当一反射式电极将外界光反射回液晶层，实现反射功能，可有效地利用外界光，因此可相应降低背光源装置的功率，以达到节能的目的；该公共电极由透明氧化铟锡或氧化铟锌制作，是一穿透式电极，背光源装置发出的光穿透该公共电极入射液晶层，实现穿透功能，因此该液晶显示装置于外界光较强或弱的环境中使用其显示亮度及对比度均较高，保证其良好显示质量。
【附图说明】
图1是现有技术穿透型边缘电场开关型液晶显示装置的示意图。
图2是本发明边缘电场开关型液晶显示装置第一实施方式的结构示意图。
图3是本发明边缘电场开关型液晶显示装置第二实施方式的结构示意图。
图4是本发明边缘电场开关型液晶显示装置第三实施方式的结构示意图。
图5是本发明边缘电场开关型液晶显示装置的彩色滤光片第一实施方式的结构示意图。
图6是本发明边缘电场开关型液晶显示装置的彩色滤光片第二实施方式的结构示意图。
图7是本发明边缘电场开关型液晶显示装置的彩色滤光片第三实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本发明边缘电场开关型液晶显示装置第一实施方式的示意图。该液晶显示装置100包括两相对的第一透明基板101与第二透明基板110，该第一透明基板与第二透明基板相对设置，一液晶层120分布于该第一透明基板101与第二透明基板110之间，该液晶层120由大量液晶分子120a有序排列而成。一透明公共电极102设置于该第一透明基板101上，该透明公共电极102可使光穿透，其材料是氧化铟锡或氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)，一透明绝缘层103覆盖于该透明公共电极102上。多个像素电极104设置于该透明绝缘层103上，该像素电极104可反射外界环境光，其材料为金属银、金属铝或合金材料。一下配向膜105设置于该多个像素电极104与该透明绝缘层103上。一彩色滤光片114设置于第二透明基板110内侧，该彩色滤光片114包括多个黑色矩阵112及着色层113，该着色层113具红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元，黑色矩阵112分布于三种着色单元之间。一绝缘层130设置于该彩色滤光片114靠近液晶层120一侧，其中该绝缘层130与液晶层120之间还设置一上配向膜150。
由于该像素电极104由具有反射功能的金属银、金属铝或合金材料制作，其可作为一反射式电极将外界光反射回液晶层120，实现反射功能，可有效地利用外界光，因此可相应降低背光源装置的功率，以达到节能的目的。该公共电极102由透明氧化铟锡或氧化铟锌制作，是一穿透型电极，背光源装置(图未示)发出的光穿透该公共电极102入射液晶层120，实现穿透功能，因此该液晶显示装置100在外界光较强或弱的环境中使用其显示辉度及对比度均较高。
请参阅图3，是本发明边缘电场开关型液晶显示装置第二实施方式的示意图。该液晶显示装置200与液晶显示装置100结构相同，其与液晶显示装置100的区别在于：像素电极204像素电极204包括一电极层205及一反射膜206，该反射膜206覆盖于该电极层205上。该液晶显示装置200实现显示时，该像素电极204与公共电极202共同产生较密集的边缘电场，使该液晶层220中的液晶分子220a发生偏转，反射膜206将外界光反射回液晶层220，实现反射功能。
请一同参阅图4和图5，图4是本发明边缘电场开关型液晶显示装置第三实施方式的结构示意图，与第一实施方式的液晶显示装置100相比，区别在于该液晶显示装置300彩色滤光片314结构的改进，图5是该边缘电场开关型液晶显示装置的彩色滤光片314第一实施方式的结构示意图。该彩色滤光片314包括一透明基底311、一黑色矩阵312、一着色层313及一透明保护层316。该透明基板311是作为上述组件的载体。该着色层313具红(R)、蓝(B)、绿(G)三种着色单元，重复规则排列该三种着色单元于该透明基板311上以分别通过红、蓝、绿三原色光，阻挡其它波长的光通过。该黑色矩阵312设置于该三着色单元之间，其作用是遮断通过三着色单元间的光线，防止光线泄漏且阻止着色材料混合，透明保护层316覆盖于黑色矩阵312与着色层313上，用于保护该黑色矩阵312与着色层313。该彩色滤光片314每一着色单元按其与电极对应关系分为第一部分A与第二部分B，其中与像素电极304对应的部分是第一部分A，对应于与像素电极304不相对的公共电极302的部分是第二部分B。该第一部分A上设置多个小孔317，该小孔317为非着色部分，由透明保护层316填充，该第一部分A的着色部分面积与全部小孔317面积相等。
由于该液晶显示装置300工作时，外界光穿透彩色滤光片314第一部分A，经过像素电极304反射，再次穿透第一部分A后出射，背光源光线经过公共电极302，穿透彩色滤光片314第二部分B后出射，因此外界光经过彩色滤光片314的光程是背光源光线经过彩色滤光片314的光程的两倍，由于第一部分A设置有小孔317，该第一部分A的着色部分313面积为该第一部分A面积的一半，因此外界光穿透着色部分313的着色总量与背光源光线穿透着色部分313的着色总量大致相等，因此所有出射光线的可获得大致相同的色彩饱和度。
请参阅图6，是本发明边缘电场开关型液晶显示装置的彩色滤光片第二实施方式的结构示意图。该彩色滤光片314’同样包括一透明基底311″、一黑色矩阵312′、一着色层313′及一透明保护层316′，其与彩色滤光片314区别在于：每一着色单元中的第二部分B′厚度为第一部分A′厚度的两倍。液晶显示装置300实现显示时，外界光需两次经过第一部分A′，背光源光线仅一次经过第二部分B′，因此所有出射光线穿透着色部分的着色总量大致相等，其色彩饱和度也一致。
请参阅图7，是本发明边缘电场开关型液晶显示装置的彩色滤光片第三实施方式的结构示意图。该彩色滤光片314″的第二部分B″厚度为第一部分A″厚度相等，为使出射光线色彩饱和度一致，其第二部分B″着色的浓度是第一部分A″着色浓度的两倍，且其结构更为简单。

Claims (9)

1.一种边缘电场开关型液晶显示装置，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶层、多个像素电极及一公共电极，该第一透明基板与第二透明基板相对设置，该液晶层位于该第一透明基板与第二透明基板之间，该多个像素电极位于该液晶层与该第一透明基板之间，该公共电极位于该像素电极与该第一透明基板之间，其特征在于：该像素电极为反射式电极。
2.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该像素电极材料是金属银。
3.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该像素电极材料是金属铝。
4.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该像素电极材料是合金材料。
5.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该像素电极包括一电极层及一反射膜，该反射膜覆盖于该电极层上。
6.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该公共电极与像素电极之间设置有一透明绝缘层。
7.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该液晶层与第二透明基板之间设置有一彩色滤光片。
8.如权利要求7所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该液晶层与彩色滤光片之间设置有一配向膜。
9.如权利要求1所述的边缘电场开关型液晶显示装置，其特征在于：该液晶层与像素电极之间设置有一配向膜。
CNA2003101174229A 2003-12-13 2003-12-13 边缘电场开关型液晶显示装置 Pending CN1627146A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2003101174229A CN1627146A (zh) 2003-12-13 2003-12-13 边缘电场开关型液晶显示装置
US10/996,919 US7369194B2 (en) 2003-12-13 2004-11-24 Fringe field switching liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2003101174229A CN1627146A (zh) 2003-12-13 2003-12-13 边缘电场开关型液晶显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1627146A true CN1627146A (zh) 2005-06-15

Family

ID=34638043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2003101174229A Pending CN1627146A (zh) 2003-12-13 2003-12-13 边缘电场开关型液晶显示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7369194B2 (zh)
CN (1) CN1627146A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102331639A (zh) * 2005-12-05 2012-01-25 株式会社半导体能源研究所 液晶显示器
CN101359134B (zh) * 2007-07-31 2012-04-18 奇美电子股份有限公司 液晶显示装置及电子装置
CN106097899A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 上海中航光电子有限公司 一种显示器及头戴式显示装置
CN108431686A (zh) * 2015-12-22 2018-08-21 夏普株式会社 光反射材料及调光装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4902284B2 (ja) * 2006-07-14 2012-03-21 株式会社 日立ディスプレイズ 半透過型液晶表示装置
JP4449953B2 (ja) 2006-07-27 2010-04-14 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶表示装置
JP5404281B2 (ja) * 2009-09-28 2014-01-29 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示パネル
CN104777683B (zh) * 2015-04-27 2017-10-24 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板及装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3963974B2 (ja) * 1995-12-20 2007-08-22 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶電気光学装置
KR100336900B1 (ko) * 1998-12-30 2003-06-12 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 고개구율및고투과율액정표시장치
KR100671509B1 (ko) * 2000-06-01 2007-01-19 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 프린지 필드 구동 액정표시장치
KR100667537B1 (ko) * 2000-07-03 2007-01-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 컬러필터 및 그 제조방법
KR100448046B1 (ko) * 2000-12-05 2004-09-10 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 반사형 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치
US6784966B2 (en) * 2001-03-06 2004-08-31 Seiko Epson Corp. Liquid crystal device, projection type display and electronic equipment
JP5165169B2 (ja) * 2001-03-07 2013-03-21 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
US6501521B2 (en) * 2001-03-07 2002-12-31 Sharp Kabushiki Kaisha Transmission/reflection type color liquid crystal display device
KR100831232B1 (ko) * 2002-01-18 2008-05-22 삼성전자주식회사 액정표시장치용 컬러필터 및 이를 이용한 액정표시장치
US6650385B1 (en) * 2002-04-24 2003-11-18 Prime View International Co., Ltd. Scattering fringe field optical-compensated reflective and transflective liquid crystal display
KR100659912B1 (ko) * 2003-12-03 2006-12-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102331639A (zh) * 2005-12-05 2012-01-25 株式会社半导体能源研究所 液晶显示器
US9128336B2 (en) 2005-12-05 2015-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US9417492B2 (en) 2005-12-05 2016-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US9835912B2 (en) 2005-12-05 2017-12-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
US10203571B2 (en) 2005-12-05 2019-02-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
CN101359134B (zh) * 2007-07-31 2012-04-18 奇美电子股份有限公司 液晶显示装置及电子装置
CN108431686A (zh) * 2015-12-22 2018-08-21 夏普株式会社 光反射材料及调光装置
CN106097899A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 上海中航光电子有限公司 一种显示器及头戴式显示装置
CN106097899B (zh) * 2016-06-14 2019-04-23 上海中航光电子有限公司 一种显示器及头戴式显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20050128414A1 (en) 2005-06-16
US7369194B2 (en) 2008-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204576024U (zh) 一种彩膜基板及液晶显示面板
CN105204261B (zh) 一种显示面板及其驱动方法、显示装置
CN101165564B (zh) 半穿透半反射式液晶显示装置
CN113376901A (zh) 显示面板及电子装置
CN214751220U (zh) 显示面板及显示装置
CN103185980A (zh) 液晶显示面板
CN101571652B (zh) 液晶显示屏
CN102466914B (zh) 近晶态液晶彩色显示器
CN114815376B (zh) 反射型彩色显示面板及显示装置、制作方法
CN1627146A (zh) 边缘电场开关型液晶显示装置
CN108776404A (zh) 双面液晶显示面板、双面显示器
CN101329480B (zh) 液晶显示装置
CN100426076C (zh) 半穿透半反射式液晶显示装置
CN2727804Y (zh) 边缘电场开关型液晶显示装置
CN2727803Y (zh) 边缘电场开关型液晶显示装置
CN1629682A (zh) 边缘电场开关型液晶显示装置
CN2800327Y (zh) 液晶显示装置
CN101887196A (zh) 液晶显示面板
CN1655021A (zh) 液晶显示装置
CN2689281Y (zh) 平面内旋转模式液晶显示装置
CN2699329Y (zh) 液晶显示器
CN1704811A (zh) 液晶显示装置
CN100376991C (zh) 液晶显示装置
CN110109289A (zh) 半透半反式液晶显示面板及半透半反式液晶显示装置
CN109581762A (zh) 像素结构、阵列基板、彩膜基板、显示面板及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication