專利名稱：多域垂直取向方式液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及一種多域垂直取向(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)方式液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置中的液晶本身不具發(fā)光特性，通過(guò)采用電場(chǎng)控制液晶分子扭轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)光的通過(guò)或不通過(guò)，從而達(dá)到顯示的目的。在傳統(tǒng)液晶顯示裝置中，在兩玻璃基底的表面形成電極，以形成控制液晶分子扭轉(zhuǎn)的電場(chǎng)，該電極使用透明材料，且兩基底的電極相對(duì)設(shè)置，從而形成與基底表面相垂直的電場(chǎng)。由于液晶分子具有電性，因此在該電場(chǎng)的控制下，液晶分子取向?qū)⒋怪庇诨妆砻妫捎谝壕Х肿娱g的相互作用力和重力等物理力的影響，使得液晶分子的取向不能完全垂直于基底表面，且各液晶分子的傾斜角度不盡相同，從而，當(dāng)觀察者從不同角度觀察時(shí)，將觀察到不同的顯示效果，此即為液晶顯示裝置的視角缺陷。
多域垂直取向方式的液晶顯示裝置通過(guò)將一個(gè)像素單元分割成多個(gè)區(qū)域，使不同區(qū)域的液晶分子的取向分散，來(lái)擴(kuò)大該像素的整體視角，從而達(dá)到改善該液晶顯示裝置的視角特性。
一種現(xiàn)有技術(shù)多域垂直取向方式液晶顯示裝置請(qǐng)參閱2002年1月23日公開(kāi)的中國(guó)專利申請(qǐng)第01,121,750號(hào)，如圖1與圖2所示。該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1包括相對(duì)設(shè)置的第一基底11與第二基底12、分別設(shè)置在該第一基底11與第二基底12上且相互交錯(cuò)平行排列的凸塊111和121、多個(gè)液晶分子16。此外，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1還包括像素電極、共用電極、配向膜、薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)、相位補(bǔ)償膜、偏光裝置等，但是，該組件均未在圖1與圖2中示出。
在第二基底12上形成被連接至該薄膜晶體管的像素電極，在第一基底11上形成共用電極，該凸塊111設(shè)置在該共用電極上，該凸塊121設(shè)置在該像素電極上，在該第一基底11與第二基底12間封入多個(gè)液晶分子16，該液晶分子16是介電常數(shù)為負(fù)且各向異性的液晶材料，因配向膜的限制力而使得液晶分子16的最初取向大致垂直于該第一基底11與第二基底12。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，是未加電壓時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1所處工作狀態(tài)的示意圖。此狀態(tài)下，薄膜晶體管為OFF狀態(tài)，凸塊111與121間的間隙區(qū)域的液晶分子16取向大致垂直于該第一基底11與第二基底12，該凸塊111與凸塊121附近的液晶分子16的取向大致垂直于該凸塊111與121的斜面，由于光沿著液晶分子16的分子軸(即液晶分子的光軸)方向傳輸時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生雙折射，即其偏振態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，又因?yàn)榉謩e設(shè)置在該第一基底11與第二基底12的兩偏光裝置的偏光軸相互垂直，所以，此時(shí)該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1處于暗態(tài)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，是加電壓時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1所處工作狀態(tài)的示意圖。此狀態(tài)下，薄膜晶體管為ON狀態(tài)，液晶分子16上施加垂直于第一基底11與第二基底12的電場(chǎng)，由于液晶分子16是介電常數(shù)為負(fù)且各向異性的液晶材料，電場(chǎng)作用下，該液晶分子16將向與電場(chǎng)方向垂直的方向偏轉(zhuǎn)，再加上凸塊111與121的限制，使得該第一基底11與第二基底12間的所有液晶分子16的取向大致垂直于該凸塊111與121的斜面。此時(shí)，入射光與液晶分子16的分子軸方向存在一定夾角，從而，該入射光的偏振態(tài)將發(fā)生改變，因此，將有部分光從設(shè)置在該第一基底11的偏光裝置出射，即該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1處于亮態(tài)。
請(qǐng)參閱圖3，是薄膜晶體管為ON狀態(tài)時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1的一像素區(qū)域內(nèi)的液晶分子16的傾斜方向示意圖。該凸塊111與121位于該像素區(qū)域內(nèi)的部分均為“ㄑ”形突起構(gòu)造物，像素電極14是設(shè)置在該第二基底12上的透明電極，每一像素區(qū)域被分割成紅、綠、藍(lán)的三縱長(zhǎng)子像素區(qū)域(未標(biāo)示)。該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1的各子像素區(qū)域中，該第一基底11與第二基底12間凸塊111與121所形成的間隙區(qū)域被分割成A、B、C、D四區(qū)域，各區(qū)域中的液晶分子的取向大致相互相差90度。從而，當(dāng)薄膜晶體管為ON狀態(tài)時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1的液晶分子16取向于多個(gè)方向上，所以視角得以擴(kuò)大。
但是，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1只能從A、B、C、D四區(qū)域的液晶分子呈現(xiàn)的四個(gè)方向上改善視角特性，難以改善所有角度上的視角特性，從而無(wú)法使得觀察者從所有角度上觀察時(shí)獲得相同的畫像效果，因此，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置1仍存在一定視角缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)多域垂直取向方式液晶顯示裝置的視角缺陷，本實(shí)用新型提供一種具較佳視角特性的多域垂直取向方式液晶顯示裝置。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其包括相對(duì)設(shè)置的第一基底與第二基底、設(shè)置在該第一基底與第二基底之間的液晶層、分別設(shè)置在該第一基底與第二基底上且相互平行的第一缺口與第二缺口，其中第一缺口與第二缺口都是曲線形。
另外，該第一缺口與第二缺口的形狀可為滿足如下函數(shù)的曲線X＝A sin(πY/(nL))其中，X、Y分別為笛卡爾坐標(biāo)系中X軸方向與Y軸方向的變量，X表示該第一缺口或第二缺口上某點(diǎn)沿X軸方向的坐標(biāo)，Y表示該第一缺口或第二缺口上該點(diǎn)相應(yīng)的沿Y軸方向的坐標(biāo)，A是常數(shù)，其為相鄰第一缺口與第二缺口的水平間距，L為一像素區(qū)域的長(zhǎng)度，n為大于0的整數(shù)，且0≤Y≤L。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的多域垂直取向方式液晶顯示裝置中，該第一缺口與第二缺口相互平行，且對(duì)應(yīng)于每一像素區(qū)域的第一缺口與第二缺口均為曲線形，從而，當(dāng)共用電極與像素電極上加載電壓時(shí)，在垂直于該第一基底與第二基底的電場(chǎng)與該第一缺口與第二缺口的限制下，液晶分子將傾斜取向于多個(gè)連續(xù)的方向上，所以，無(wú)論觀察者從任意角度觀察時(shí)，均可觀察到基本相同的畫像效果，此說(shuō)明本實(shí)用新型的多域垂直取向方式液晶顯示裝置具較佳的視角特性。

圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)多域垂直取向方式液晶顯示裝置未加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的示意圖。
圖2是圖1所示多域垂直取向方式液晶顯示裝置加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的示意圖。
圖3是圖1所示多域垂直取向方式液晶顯示裝置加電壓時(shí)一像素區(qū)域內(nèi)的液晶分子的取向示意圖。
圖4是本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置第一實(shí)施方式一像素區(qū)域的電極分布示意圖。
圖5是圖4所示多域垂直取向方式液晶顯示裝置未加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的示意圖。
圖6是圖4所示多域垂直取向方式液晶顯示裝置加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的示意圖。
圖7是本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置第二實(shí)施方式加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的示意圖。
圖8是本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置第三實(shí)施方式加電壓時(shí)所處工作狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置的第一實(shí)施方式如圖4、圖5與圖6所示，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置2包括相對(duì)設(shè)置的第一基底21與第二基底22、多個(gè)處于該兩基底21及22間的液晶分子26、多條設(shè)置在第二基底22的柵極線25與信號(hào)線27、分別設(shè)置在該第一基底21與第二基底22的共用電極23與多個(gè)像素電極24、分別設(shè)置在該共用電極23與像素電極24上的第一缺口211與第二缺口221，其中，該多個(gè)柵極線25與信號(hào)線27形成多個(gè)矩形像素區(qū)域，該像素區(qū)域可沿垂直于該第二基底22的方向延伸至第一基底21，該第一缺口211與第二缺口221相互平行，且每一像素區(qū)域內(nèi)的第一缺口211與第二缺口221均為曲線形。
該液晶分子26是介電常數(shù)為負(fù)且各向異性的液晶材料，該共用電極23與像素電極24均采用透明導(dǎo)電材料制成，如氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化鋅錫(Indium Zinc Oxide，IZO)等。另外，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置2還包括配向膜、相位補(bǔ)償膜、偏光裝置等，但均未在圖4、圖5和圖6中示出。
該第二基底22上，多條平行排列的柵極線25與多條平行排列的信號(hào)線27相互垂直，該柵極線25與信號(hào)線27之間設(shè)置有絕緣膜(圖未示)，該柵極線25與信號(hào)線27間的每一交疊處設(shè)置一薄膜晶體管20。該薄膜晶體管20有一源極(圖未示)連接至信號(hào)線27，有一閘極(圖未示)連接至柵極線25，該信號(hào)線27與薄膜晶體管20上設(shè)置有絕緣保護(hù)膜(圖未示)，每?jī)上噜彽臇艠O線25與信號(hào)線27形成的像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置有像素電極24。
如圖4所示，定義一笛卡爾坐標(biāo)系，它的X軸平行于柵極線25，它的Y軸平行于信號(hào)線27，該第一缺口211與第二缺口221的形狀可滿足如下函數(shù)X＝A sin(πY/L)其中，X為該第一缺口211或第二缺口221上某點(diǎn)沿X軸方向的坐標(biāo)，Y為該第一缺口211或第二缺口221上該點(diǎn)相應(yīng)的沿Y軸方向的坐標(biāo)，A是常數(shù)，其為相鄰第一缺口211與第二缺口221的水平間距，L為該像素區(qū)域的長(zhǎng)度，且0≤Y≤L。
每一像素電極24橫長(zhǎng)約為100μm，縱長(zhǎng)約為300μm，每一像素電極24上設(shè)置有一曲線形第二缺口221。該共用電極23設(shè)置在該第一基底21鄰近液晶分子26一側(cè)，該第一缺口211設(shè)置在該共用電極23鄰近液晶分子26一側(cè)，且該第一缺口211與第二缺口221相互交錯(cuò)平行排列，即對(duì)應(yīng)于一像素區(qū)域，該第一缺口211為一圓弧形。通常情況下，該第一缺口211的寬度大于第二缺口221的寬度，例如該第一缺口211寬約10μm，該第二缺口的寬度約為7μm。另外，該第一缺口211與第二缺221的橫截面為三角形，該第一缺口211與第二缺口221的高約1.5μm。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5，是未加電壓時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置2所處工作狀態(tài)的示意圖。此狀態(tài)下，薄膜晶體管為OFF狀態(tài)，由于配向膜、第一缺口211與第二缺口221的限制，從而，位于第一缺口211與第二缺口221間的間隙區(qū)域的液晶分子26的取向大致垂直于該第一基底21與第二基底22，位于該第一缺口211與第二缺221附近的液晶分子26的取向大致垂直于該第一缺口211與第二缺口221的斜面，由于光沿著液晶分子26的分子軸(即液晶分子之光軸)方向傳輸時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生雙折射，又因?yàn)榉謩e設(shè)置在該第一基底21與第二基底22的兩偏光裝置的偏光軸相互垂直，所以，此時(shí)該多域垂直取向方式液晶顯示裝置2處于暗態(tài)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D6，是加電壓時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置2所處工作狀態(tài)的示意圖。此狀態(tài)下，薄膜晶體管為ON狀態(tài)，液晶分子26上施加垂直于第一基底21與第二基底22的電場(chǎng)，由于液晶分子26是介電常數(shù)為負(fù)且各向異性的液晶材料，電場(chǎng)作用下，該液晶分子26將向與電場(chǎng)方向垂直的方向偏轉(zhuǎn)，再加上第二缺口211與221的限制，使得該第一基底21與第二基底22間的所有液晶分子26的取向大致垂直于該第二缺口211與221的斜面。此時(shí)，入射光與液晶分子26的分子軸方向存在一定夾角，從而，該入射光的偏振態(tài)將發(fā)生改變，所以，將有部分光能量從設(shè)置在該第一基底的偏光裝置出射，即該多域垂直取向方式液晶顯示裝置2處于亮態(tài)。
由于對(duì)應(yīng)于每一像素區(qū)域，該第一缺口211與第二缺口221均為圓弧形，即第一缺口211與第二缺口221都有連續(xù)的彎折角度，從而，當(dāng)共用電極23與像素電極24上加載電壓時(shí)，在垂直于該第一基底21與第二基底22的電場(chǎng)與該第一缺211與第二缺口221的限制下，液晶分子26將傾斜取向于多個(gè)連續(xù)變化的方向上，所以，無(wú)論觀察者從任意角度觀察時(shí)，均可觀察到基本相同的畫像效果，表明本實(shí)用新型的多域垂直取向方式液晶顯示裝置2具較佳的視角特性。
本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置的第二實(shí)施方式如第七圖所示，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置3與多域垂直取向方式液晶顯示裝置2的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于該多域垂直取向方式液晶顯示裝置3中，每一像素區(qū)域的第一缺口311與第二缺口321均為“S”形曲線。
另，與第一實(shí)施方式的曲線類似，該“S”形曲線可滿足如下函數(shù)X＝A sin(πY/2L)其中，X為該第一缺口311或第二缺口321上某點(diǎn)沿X軸方向的坐標(biāo)，Y為該第一缺口311或第二缺口321上該點(diǎn)相應(yīng)的沿Y軸方向的坐標(biāo)，A是常數(shù)，其為相鄰第一缺口311與第二缺口321的水平間距，L為該像素區(qū)域的長(zhǎng)度，且0≤Y≤L。
圖7是加電壓時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置3所處工作狀態(tài)的示意圖。由于該多域垂直取向方式液晶顯示裝置3中，每一像素區(qū)域的第一缺口311與第二缺口321均為“S”形，即第一缺口311與第二缺口321都有連續(xù)的彎折角度，且與多域垂直取向方式液晶顯示裝置2的第一缺口211與第二缺口221相比，具有更多的彎折角度，從而，液晶分子36可傾斜取向于更多方向，所以，與多域垂直取向方式液晶顯示裝置2相比，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置3具更寬廣的視角特性。
本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置的第三實(shí)施方式如圖8所示，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置4與多域垂直取向方式液晶顯示裝置2的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于該多域垂直取向方式液晶顯示裝置4中，每一像素區(qū)域的第一缺口311與第二缺口321均為多個(gè)“S”形組成的波浪形。
另外，與第一實(shí)施方式的曲線類似，該“S”形曲線可滿足如下函數(shù)X＝A sin(πY/(nL))其中，X為該第一缺口411或第二缺口421上某點(diǎn)沿X軸方向的坐標(biāo)，Y為該第一缺口411或第二缺口421上該點(diǎn)相應(yīng)的沿Y軸方向的坐標(biāo)，A是常數(shù)，其為相鄰第一缺口411與第二缺口421的水平間距，L為該像素區(qū)域的長(zhǎng)度，n為大于或者等于1的整數(shù)，且0≤Y≤L。
圖8是加電壓時(shí)，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置4所處工作狀態(tài)的示意圖。由于該多域垂直取向方式液晶顯示裝置4中，每一像素區(qū)域的第一缺口411與第二缺口421均為多個(gè)“S”形組成的波浪形，即第一缺口411與第二缺口421都有連續(xù)變化的彎折角度，且與多域垂直取向方式液晶顯示裝置2的第一缺口211與第二缺口221相比，具有更多的彎折角度，從而，液晶分子46可傾斜取向于更多方向，所以，與多域垂直取向方式液晶顯示裝置2相比，該多域垂直取向方式液晶顯示裝置4具更寬廣的視角特性。
但是，本實(shí)用新型多域垂直取向方式液晶顯示裝置并不限于該實(shí)施方式所述，例如該第一缺口211與第二缺口221可為圓弧形等。
權(quán)利要求1.一種多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其包括相對(duì)設(shè)置的第一基底與第二基底、設(shè)置在該第一基底與第二基底之間的液晶層、分別設(shè)置在該第一基底與第二基底上且相互平行的第一缺口與第二缺口，其特征在于該第一缺口與第二缺口都是曲線形。
2.如權(quán)利要求1所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該對(duì)應(yīng)于每一像素區(qū)域的第一缺口與第二缺口均為圓弧形。
3.如權(quán)利要求1所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該對(duì)應(yīng)于每一像素區(qū)域的第一缺口與第二缺口均為“S”形。
4.如權(quán)利要求1所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該對(duì)應(yīng)于每一像素區(qū)域的第一缺口與第二缺口均為多個(gè)“S”形組成的波浪形。
5.如權(quán)利要求1所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該第一缺口與第二缺口的形狀均為滿足如下函數(shù)的曲線X＝A sin(πY/(nL))其中，X、Y分別為笛卡爾坐標(biāo)系中X軸方向與Y軸方向的變量，X表示該第一缺口或第二缺口上某點(diǎn)沿X軸方向的坐標(biāo)，Y表示該第一缺口或第二缺口上該點(diǎn)相應(yīng)的沿Y軸方向的坐標(biāo)，A是常數(shù)，其為相鄰第一缺口與第二缺口的水平間距，L為一像素區(qū)域的長(zhǎng)度，n為大于0的整數(shù)，且0≤Y≤L。
6.如權(quán)利要求1所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該第一缺口的寬度大于第二缺口的寬度。
7.如權(quán)利要求6所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該第一缺口的寬度為10μm。
8.如權(quán)利要求6所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該第二缺口的寬度為7μm。
9.如權(quán)利要求6所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該第一缺口的高度為1.5μm。
10.如權(quán)利要求6所述的多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其特征在于該第二缺口的高度為1.5μm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多域垂直取向方式液晶顯示裝置，其包括相對(duì)設(shè)置的第一基底與第二基底、設(shè)置在該第一基底與第二基底之間的液晶層、分別設(shè)置在該第一基底與第二基底上且相互平行的第一缺口與第二缺口，其中第一缺口與第二缺口都是曲線形。本實(shí)用新型的多域垂直取向方式液晶顯示裝置具有較佳的視角特性。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK2743865SQ20042009370
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2004年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者陳鵲如, 彭家鵬, 楊秋蓮 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司