CN2757175Y - 有源矩阵型液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种有源矩阵型液晶显示装置，其包括两相对设置的第一基底和第二基底、一位于该两基底间的液晶层、多个相互间隔设置在第二基底邻近液晶层一侧的共用电极与像素电极、多个与该共用电极相连的第一电极、多个与该像素电极相连的第二电极，其中，该第一电极与第二电极分别设置在该两基底，且该第一电极和第二电极在两相互垂直的方向上相互平行且间隔设置。与现有液晶显示器相比，本实用新型有源矩阵型液晶显示装置具有较高的通光效率，进而可获得较好的显示效果。

Description

有源矩阵型液晶显示装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种有源矩阵型液晶显示装置。

【背景技术】

液晶显示器中的液晶本身不具发光特性，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。在传统液晶显示器中，在两玻璃基底的表面形成电极，以形成控制液晶分子扭转的电场，该电极使用透明材料，且两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，故在该电场的控制下，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和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，从而将影响到液晶显示器的显示效果。

一种现有技术液晶显示器如图1、图2和图3所示，该液晶显示器1包括两相对设置的第一基底11和第二基底12、一位于该第一基底11与第二基底12之间的液晶层(未标示)、两偏振方向相互垂直且分别位于该第一基底11和第二基底12与液晶层相异一侧的偏光装置110和120、多个设置在基底12与液晶层相邻一侧并相互平行的共用电极15和像素电极16、多个设置在第一基底11上相互平行且分别与共用电极15和像素电极16相连的透明电极151和161、多个设置在第二基底12并与该共用电极15平行的栅极线14、多个设置在第二基底12并与该共用电极15垂直的信号线13、一设置在第一基底11上的彩色滤光片19、一与液晶层相邻并用于控制液晶分子取向的配向层100、多个设置在两基底之间的间隔壁(图未示)和一驱动装置(图未示)，其中，该配向层100的取向与偏光装置120的偏振方向相同，该第一基底11和第二基底12中至少有一是采用透明材料制成，该液晶层是采用向列(Nematic)型液晶制成，该液晶显示器1通过彩色滤光片19实现彩色显示。

请再参阅图2，是未加电压时，该液晶显示器1所处工作状态的示意图。此状态下，由于未受电场作用，则该液晶分子17的取向与配向层100的取向相同，而该配向层100的取向与偏光装置120的偏振方向相同，所以，经偏光装置120进入液晶层的线偏振光(图未示)正好能通过液晶层，且偏振态不发生变化。另外，偏光装置110与120偏振方向相互垂直，故该线偏振光不能通过偏光装置110，即该液晶显示器1处于暗态。

请再参阅图3，是加电压时，该液晶显示器1所处工作状态的示意图。该透明电极151与透明电极161形成基本平行于第一基底11和第二基底12的电场18，因液晶分子17具有一定电性，故在电场18作用下，该液晶分子17的取向与该电场18的方向一致，但是，电场18的方向与偏光装置120的偏振方向存在一定夹角，则通过偏光装置120的线偏振光(图未示)到达液晶分子17时将产生双折射，从而该线偏振光的偏振态将发生改变，而偏光装置110与120的偏振方向相互垂直，故该线偏振光的部分分量将通过偏光装置110，即该液晶显示器1处于亮态。

如上所述，此采用平行于基底的电场控制液晶分子扭转的方法称为“平面内切换法”(In Plane Switching，IPS)，该“平面内切换法”专门用于主动式矩阵型液晶显示器，且采用该方法的液晶显示器1比传统液晶显示器具有更宽广的视野角。

但是，该透明电极151与透明电极161均设置在基底12上，形成如图1所示的梳齿状结构，且该透明电极151与透明电极161分别连接至共用电极15和像素电极16，如此配置将使得制程复杂。另外，该透明电极151与透明电极161仅能形成某一方向的平行于第一基底11和第二基底12的电场18，该电场18不能分布于整个平行于第一基底11和第二基底12的平面内，则加电压时，仍将有部分液晶分子17未受电场18的作用，即存在部分经偏光装置120进入液晶层的线偏振光经过液晶层后，其偏振态将不发生改变，即将有部分线偏振光不能通过该偏光装置110，所以液晶显示器1存在光通效率较低的缺陷。

综上所述，提供一种制程简单且光通效率较高的液晶显示器实为必要。

【实用新型内容】

为克服采用现有技术液晶显示器中由于部分液晶分子不受电场作用而导致通光效率差的缺陷，本实用新型提供一种通光效率较高的有源矩阵型液晶显示装置。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：提供一有源矩阵型液晶显示装置，其包括两相对设置的第一基底和第二基底、一位于该两基底间的液晶层、多个相互间隔设置在第二基底邻近液晶层一侧的共用电极与像素电极、多个与该共用电极相连的第一电极、多个与该像素电极相连的第二电极，其中，该第一电极与第二透明电极分别设置在该第一基底和第二基底上，且该第一电极和第二电极均包括在两相互垂直的方向上相互平行且间隔设置的两部分。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型的有源矩阵型液晶显示装置采用多个与该共用电极相连的第一电极和与像素电极上相连的第二电极，该第一电极与第二电极分别设置在该两基底上，且该第一电极和第二电极均包括在两相互垂直的方向上相互平行并间隔设置的两部分，从而，该第一电极与第二电极间将形成两种电场，该两种电场在与两基底平行的平面内的分量相互垂直，因此，该两种电场在两基底间及与该两基底平行的平面内覆盖的范围远大于现有技术，使得不能受到电场作用的液晶分子数量减少，从而增大通光效率，提供显示性能。

另外，该第一电极与第二电极分别设置在不同的基底上，可避免现有技术的将所有透明电极设置在同一基底的制程困难。

【附图说明】

图1是一种现有技术液晶显示器的电极分布示意图。

图2是图1所示液晶显示器未加电压时所处工作状态的示意图。

图3是图1所示液晶显示器加电压时所处工作状态的示意图。

图4是本实用新型有源矩阵型液晶显示装置第一实施方式的电极分布示意图。

图5是图4所示有源矩阵型液晶显示装置未加电压时所处工作状态的示意图。

图6是图4所示有源矩阵型液晶显示装置加电压时所处工作状态的示意图。

图7是本实用新型有源矩阵型液晶显示装置第二实施方式的电极分布示意图。

图8是图7所示有源矩阵型液晶显示装置未加电压时所处工作状态的示意图。

图9是图7所示有源矩阵型液晶显示装置加电压时所处工作状态的示意图。

【具体实施方式】

本实用新型有源矩阵型液晶显示装置的第一实施方式如图4、图5和图6所示，该液晶显示器2包括相对设置的第一基底21与第二基底22、一位于该第一基底21与第二基底22之间的液晶层(未标示)、两分别位于该第一基底21与第二基底22与液晶层相异一侧且偏振态相互垂直的偏光装置210和220、多个设置在基底22与液晶层相邻一侧并相互平行的共用电极25和像素电极26、多个相互垂直并设置在基底21上与该共用电极25相连的透明电极251和252、多个相互垂直并设置在基底22上与该像素电极26相连的透明电极261和262、多个设置在基底22并与共用电极25平行的栅极线24、多个设置在基底22并与共用电极25与栅极线24相垂直的信号线23、一设置在基底21与液晶层相邻一侧并用于控制液晶分子取向的配向层200、一设置在基底21与配向层200间的彩色滤光片29和多个设置在两基底21和22之间的间隔壁(未标示)。

其中，该透明电极251与透明电极261相互平行且间隔设置，该透明电极252与透明电极262相互平行且间隔设置，该透明电极251平行于栅极线24设置，该透明电极252平行于信号线23设置，该透明电极251与透明电极261形成电场281，该透明电极252与透明电极262形成电场282，该电场281与282在与基底21和22平行的平面内的分量相互垂直，且该电场281与282在与基底21和22平行的平面内的分量均与偏光装置220的偏振方向存在一定夹角，该配向层200的取向与偏光装置220的偏振方向相同，该液晶层的液晶分子27是向列型液晶，该第一基底21和第二基底22中至少有一是采用透明材料制成，该多个透明电极251和261均采用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)透明导电材料制成，该共用电极25与像素电极26间设置有绝缘层(未标示)，且该共用电极25与像素电极26是采用ITO或金、银、铜等金属导电材料制成。

请再参阅图5，是未加电压时，本实用新型第一实施方式的有源矩阵型液晶显示装置2所处工作状态的示意图。由于配向层200的取向与偏光装置220的偏振方向相同，因此，在此状态下，液晶分子27分子轴的取向偏振与偏光装置220的偏振方向相同，从而经偏光装置220进入液晶层的线偏振光(图未示)正好能通过液晶层，且偏振态不发生变化，因为偏光装置210与220的偏振态相互垂直，所以该线偏振光不能通过偏光装置210，即该液晶显示器2处于暗态。

请再参阅图6，是加电压时，本实用新型第一实施方式的主动式矩阵型液晶显示器2所处工作状态的示意图。此状态下，因液晶分子27具有一定电性，故在电场281与282的作用下，该液晶分子27的取向与该电场281或282的方向一致，但是，该电场281和282在与基底21和22平行的平面内的分量均与偏光装置220的偏振方向存在一定夹角，则通过偏光装置220的线偏振光(图未示)到达液晶分子27时将产生双折射，从而该线偏振光的偏振态将发生改变，而该偏光装置210与偏光装置220的偏振方向相互垂直，所以该线偏振光的部分分量将通过偏光装置210，即该液晶显示器2处于亮态。因该电场281和282在与基底21和22平行的平面内的分量相互垂直，则与基底21和22平行的平面内均有电场存在，从而，加电压时，未受电场作用的液晶分子数量远少于现有技术液晶显示器1，所以，该液晶显示器2比现有技术液晶显示器1具更好的光通效率。另外，与共用电极25相连的透明电极251和252设置在基底21上，而与像素电极26相连的透明电极261和262设置在基底22上，如此设置可避免将所有透明电极设置在同一基底上的制程困难。

本实用新型有源矩阵型液晶显示装置的第二实施方式如图7、图8及图9所示，该液晶显示器3包括相对设置的第一基底31和第二基底32、一位于该第一基底31和第二基底32之间的液晶层(未标示)、两分别位于该第一基底31和第二基底32与液晶层相异一侧且偏振态相互垂直的偏光装置310和320、多个设置在基底32与液晶层相邻一侧并相互平行的共用电极35和像素电极36、多个相互垂直并设置在基底31上与该共用电极35相连的透明电极351和352、多个相互垂直并设置在基底32上与该像素电极36相连的透明电极361和362、多个设置在基底32并与共用电极35平行的栅极线34、多个设置在基底32并与共用电极35与栅极线34相垂直的信号线33、一设置在基底31与液晶层相邻一侧的彩色滤光片39、一设置在基底32与液晶层相邻一侧并用于控制液晶分子取向的配向层300和多个设置在两基底31与32之间的间隔壁(未标示)。

其中，该透明电极351与透明电极361相互平行且间隔设置，该透明电极352与透明电极362相互平行且间隔设置，该透明电极351和352均与信号线33存在一夹角，该透明电极351与透明电极361形成电场381，该透明电极352与透明电极362形成电场382，该电场381和382在与基底31和32平行的平面内的分量相互垂直，且该电场381和382在与基底31和32平行的平面内的分量均与偏光装置320的偏振方向存在一定夹角，该配向层300的取向与偏光装置320的偏振方向相同，该液晶层的液晶分子37是向列型液晶，该第一基底31和第二基底32中至少有一是采用透明材料制成，该多个透明电极351和361可采用ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxide，氧化锌锡)透明导电材料制成，该共用电极35与像素电极36间设置有绝缘层(未标示)，且该共用电极35与像素电极36是采用ITO或金、银、铜等金属导电材料制成。

另外，该液晶显示器3加电压与未加电压时的工作状态与液晶显示器2相同。

但是，本实用新型有源矩阵型液晶显示装置并不限于上述实施方式所述，如，上述基底可采用玻璃或二氧化硅制成，上述共用电极与像素电极间的绝缘层可采用氧化硅或氮化硅等绝缘材料制成，上述间隔壁可同时设置在两基底邻近液晶层一侧等。

Claims (8)

1.一种有源矩阵型液晶显示装置，包括两相对设置的第一基底和第二基底、一位于该两基底间的液晶层、多个相互间隔设置在第二基底邻近液晶层一侧的共用电极与像素电极、多个与该共用电极相连的第一电极、多个与该像素电极相连的第二电极，其特征在于：该第一电极与第二电极分别设置在该第一基底和第二基底上，且该第一电极和第二电极在两相互垂直的方向上相互平行且间隔设置。

2.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该第一电极包括相互垂直的两部分，且有一部分平行于共用电极设置。

3.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该第二电极包括相互垂直的两部分，且有一部分平行于共用电极设置。

4.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该第一电极和第二电极均与共用电极存在一夹角。

5.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该第一基底和第二基底中至少有一基底是透明基底。

6.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该有源矩阵型液晶显示装置进一步包括一彩色滤光片，该彩色滤光片设置在一基底临近液晶层的一侧。

7.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该第一电极是透明电极。

8.如权利要求1所述的有源矩阵型液晶显示装置，其特征在于：该第二电极是透明电极。

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