专利名称：平面内切换型液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种液晶显示装置，特别是关于一种平面内切换型(In-Plane Switching，IPS)液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置，是平面显示装置中的一种，经过几十年来的发展，不仅在笔记本计算机领域得到广泛应用，还在监视器与电视等领域占据越来越大的份额。
为了克服现有技术中液晶显示装置的视角小的缺陷，许多公司都研发出相关的广视角技术，而平面内切换技术就是其中颇具优势的一种。
请参考图1，是现有技术的平面内切换型液晶显示装置1的一像素区域P，其包括数据线115，与数据线115大致垂直的栅极线113，与数据线115大致平行的公共线135，薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)120，公共电极133和像素电极131。该公共电极133包括公共电极弯折端133a与公共电极底端133b，该像素电极131包括像素电极弯折端131a与像素电极底端131b。该公共电极133与该公共线135连接，该像素电极弯折端131a与公共电极弯折端133a相互平行并交错排列，并且成折条形。该薄膜晶体管120设置在该数据线115与该栅极线113交界处，其包括分别与栅极线113、数据线115和像素电极131连接的栅极(未标示)、源极(未标示)、漏极(未标示)。
参考图2，是图1所示II区的放大图。由于该像素电极弯折端131a与公共电极弯折端133a为折线形，在加电压时，两者之间产生一双域电场，在该电场作用下液晶分子130沿两个方向偏转，使该像素在显示效果上被分成两个区域，在较倾斜方向观看时，该两区域引起的色差可相互补偿。但是，在折线的弯折处，电场方向为两个电场方向叠加，该处的液晶分子130偏转方向不确定，不能正常偏转，使得光线不能正常通过，导致该平面内切换型液晶显示装置1辉度降低。
图3是图1所示III区的液晶分子偏转示意图。公共电极弯折端133a与像素电极底端131b是由相同材料构成并且在接近时不能短路，因此，公共电极弯折端133a尾端与像素电极底端131b之间和像素电极弯折端131a尾端与公共电极底端133b之间必须留有空隙。当施加电压时，在公共电极弯折端133a尾端与像素电极底端131b之间的电场141a、141b的方向以及像素电极弯折端131a尾端与公共电极底端133b之间的电场(图未示)方向不同于分布在像素中部的电场140a、140b方向。
由于液晶分子具有朝液晶分子的长轴与电场方向间夹角较小的方向旋转的趋势，因此处于像素中部的所有液晶分子130c具有朝同一方向偏转的趋势，而处于公共电极弯折部133a尾端与像素电极底端131b之间以及像素电极弯折部131a尾端与公共电极底端133b之间拐角处的液晶分子130a、130b朝相对的方向偏转(如图3实心箭头所示)，即该处的液晶分子130a、130b与像素中部的液晶分子130c偏转方向不同，透射特性也不同，因此该拐角区域出现暗带。
综上所述，该弯折形电极结构的平面内切换型液晶显示装置1具有图2所示的弯折部分以及图3所示的拐角区域两处缺陷。
为克服上述缺陷，业界对电极结构进行了改进，请一并参阅图4至图6。图4是改进的平面内切换型液晶显示装置2的电极结构示意图。该像素电极233包括像素电极底端233b与像素电极弯曲端233a，该公共电极243包括公共电极底端243b与公共电极弯曲端243a。该像素电极弯曲端233a和公共电极弯曲端243a形状为波浪形，其间形成的电场方向为连续变化，即连续域，因此该结构可以称作为连续域结构。此种电极结构克服了图2所示弯折形电极结构中液晶分子在弯折部分不正常偏转造成辉度低的现象。
图5是图4中V区所示施加电压时电场以及液晶分子偏转示意图。像素电极弯曲端233a与公共电极弯曲端243a平行。在像素电极233与公共电极243施加电压时产生一电场290。此时在该公共电极底端243b与公共电极弯曲端243a尾端所成的锐角α与该像素电极弯曲端233a尾端与公共电极底端243b所成的钝角β周围电场出现旋转扭曲变形。施加电压时处于平行电场区域中的液晶分子230a顺时针方向旋转，而处于扭曲电场区域中的液晶分子230b反时针旋转，即处于平行电场和扭曲电场中的液晶的取向不同，扭曲电场区域由此产生暗带，引起开口率降低。这些缺陷也会影响液晶层的反应特性，使显示区域出现残余影像。
图6是该种弯曲形电极结构施加电压时的光学效果图。该图中四个亮区域所示为液晶层，第一亮区a1与第二亮区a2之间以及第三亮区a3与第四亮区a4之间分别存在一条亮线p，是像素电极；第二亮区a2与第三亮区a3之间存在一条暗线c，是公共电极。请一并参阅图4至图6，该图6中两个虚线圆框内的部分为电极尾端区域处形成的暗区。可以看出，施加电压时该区域的光透过率下降。
综上所述，该种弯曲形电极结构的平面内切换型液晶显示装置2解决了弯折形电极结构的平面内切换型液晶显示装置1中电极弯折部液晶分子偏转不正常的问题，但是对于电极尾端出现的扭曲电场问题仍未能很好的解决。
发明内容为了克服现有技术平面内切换型液晶显示装置的电极尾端出现扭曲电场导致辉度低的问题，本发明提供一种辉度较高的平面内切换型液晶显示装置。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一平面内切换型液晶显示装置，其包括一像素电极和一公共电极，该像素电极包括像素电极底端和像素电极弯曲部，该公共电极包括公共电极底端和公共电极弯曲部，该两电极弯曲部呈平滑曲线形状并且交错排列，其间液晶分子的偏转方向是连续变化的，液晶分子的偏转方向在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处附近也连续变化的。
本发明解决技术问题所采用的另一技术方案是提供一种平面内切换型液晶显示装置，其包括一像素电极和一公共电极，该像素电极包括像素电极底端和像素电极弯曲部，该公共电极包括公共电极底端和公共电极弯曲部，该两电极弯曲部呈平滑曲线形状并且交错排列，其中，在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处以及该公共电极弯曲部与该公共电极底端的连接处设置有倒角。
与现有技术相比，本发明平面内切换型液晶显示装置的优点在于其在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处附近以及该公共电极弯曲部与该公共电极底端的连接处附近电场方向也连续变化，即无扭曲电场现象出现，因此其消除了现有技术电极尾端液晶偏转异常的现象，从而提高辉度。
图1是现有技术平面内切换型液晶显示装置一像素区域的平面示意图。
图2是图1所示II区的放大图。
图3是图1所示III区的液晶分子偏转示意图。
图4是现有技术改进的电极结构示意图。
图5是图4中V区所示的电场和液晶分子偏转示意图。
图6是该弯曲形电极结构施加电压时光学效果图。
图7是本发明平面内切换型液晶显示装置第一实施方式一像素区域的平面示意图。
图8是图7所示VIII区的电场和液晶分子偏转示意图。
图9是该电极结构在施加电压下的光学效果图。
图10是本发明平面内切换型液晶显示装置第二实施方式示意图。
图11是本发明平面内切换型液晶显示装置第三实施方式示意图。
具体实施方式
请参考图7至图9，是本发明平面内切换型液晶显示装置3第一实施方式示意图。与现有技术平面内切换型液晶显示装置结构相似，该平面内切换型液晶显示装置3包括相对设置的第一基底(图未示)与第二基底(图未示)，置于第一基底与第二基底间的液晶层(图未示)，多个设置在该第一基底上并且相互垂直的栅极线311和数据线312，多个设置在该栅极线311与该数据线312交叉处的薄膜晶体管320，像素电极330和公共电极340。该像素电极330包括像素电极弯曲部333和像素电极底端332，该公共电极340包括公共电极弯曲部343和公共电极底端342。
该像素电极330与公共电极340相应于该像素区域设置，在本实施方式中其均设置于第一基底上，该像素电极弯曲部333与该公共电极弯曲部343相互平行并交错排列，并且是由至少两个弧形结构组成的平滑曲线，其间形成的电场方向为连续变化，即连续域，因此该结构可称作为连续域结构。
图8是图7所示VIII区的电场和液晶分子偏转示意图。相对于图4所示的电极结构，其不同之处在于在公共电极弯曲部343与公共电极底端342的连接处设计一倒角342a，该倒角342a与公共电极弯曲部343和公共电极底端342材质相同并且是一整体。且该倒角342a位于公共电极弯曲部343在该连接处的切线方向与公共电极底端342所成的锐角一侧(图5中所示的锐角α处)并且凸出公共电极底端342，即为内倒角。在该种电极结构下，倒角342a的外侧边缘与公共电极弯曲部343以及像素电极弯曲部333垂直。当在公共电极340与像素电极330施加电压时产生电场390，该电场390垂直于像素电极弯曲部333与公共电极弯曲部343，且在倒角342a附近的电场也为均匀分布的连续电场，无扭曲电场现象出现。在像素电极弯曲333与像素电极底端332的连接处也有同样设计的倒角332a(参阅图7)。
由图中看出，远离倒角342a的液晶分子303a顺时针旋转，邻近倒角342a的液晶分子303b也顺时针旋转，因此，在该电场下，相同的旋转方向避免倒角342a附近的扭曲电场以及暗带的出现，液晶层的反应特性提高，显示区域也无残余影像。
图9是该电极结构在施加电压下的光学效果图。与图6类似，该图中四个亮区所示为液晶层，第一亮区b1与第二亮区b2之间以及第三亮区b3与第四亮区b4之间分别存在一条亮线p1，是像素电极；第二亮区b2与第三亮区b3之间存在一条暗线c1，是公共电极；两个虚线圆框内的部分为电极尾端的多余域处形成的暗区。与前述图6对比可以看出，像素电极所在的亮线p1的亮度有所提高，公共电极所在的暗线c1的亮度也有显著提高，并且，因像素电极弯曲部与像素电极底端，公共电极弯曲部与公共电极底端的电场扭曲而产生的暗带现象也有明显改善，说明该处倒角的引入改善了液晶分子在该处的旋转方向，使整个电场方向趋向均一，该处的光透过率有明显提高，显示特性得到明显改善。
由于不仅消除了现有技术中弯折形电极结构中双域交界处电场异常，而且消除了像素电极与连接线以及公共电极与公共线的连接处多余域的电场异常及其产生的液晶分子偏转异常，因此现有技术中的透光率较低的情形得以避免，从而能达到较高的辉度。
本实施方式中，该数据线312也可为平滑曲线，与像素电极弯曲部333平行。
本发明平面内切换型液晶显示装置的公共电极与像素电极对应每一像素区域，其可以设置于不同基底上，并产生近似平行的电场，即该电场的主要分量在与基底平行的方向上；当设置在同一基底时，可以有如钝化层等隔离层存在于其间，而使二电极位于不同层；或将公共电极与像素电极置于同一层以产生平行性更优的电场。
本发明平面内切换型液晶显示装置的公共电极及像素电极可采用透明导电材料如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)等。当采用透明材料时，可获得较高的开口率，因而会有较高的辉度。
本发明进一步包括一彩色滤光片(图未示)，设置在任一基板上。该彩色滤光片包括多个像素，每一像素包括红、绿、蓝三个子像素，各子像素边缘至少包括两个部分，该两个部分分别向不同方向弯折，与像素电极平行。
请参阅图10，是本发明平面内切换型液晶显示装置第二实施方式示意图。与第一实施方式相同之处在于在该液晶显示装置4中，像素电极弯曲部433与像素电极底端432连接处设计有凸出像素电极底端432的倒角432a(该倒角为内倒角)、公共电极弯曲部443与公共电极底端442连接处同样设计有凸出公共电极底端442的倒角442a(该倒角为内倒角)。与第一实施方式不同之处在在像素电极弯曲部433与像素电极底端432连接处与倒角432a相异的一侧，增加凹向像素电极底端432内的倒角432b(该倒角也为内倒角)，在公共电极弯曲部443与公共电极底端442连接处与倒角442a相异的一侧增加凸出公共电极底端442的锯齿442b。即该倒角432b位于像素电极弯曲部433与像素电极底端432连接处所成的钝角处(即图5中所示的钝角β处)，该锯齿442b公共电极弯曲部433与公共电极底端442连接处所成的钝角处(即第五图中所示的钝角β处)。该倒角432b、锯齿442b的设计进一步解决了像素电极弯曲部433与公共电极弯曲部443之间位于两端部的电场扭转问题。
请参阅图11，是本发明平面内切换型液晶显示装置第三实施方式示意图。与第一实施方式相同之处在于在该液晶显示装置5中，在像素电极弯曲部533与像素电极底端532连接处设计有凸出像素电极底端532的倒角532a，在公共电极弯曲部543与公共电极底端542连接处设计有凸出公共电极底端542的倒角542a。与第一实施方式不同之处在于在像素电极弯曲部533尾端且接近倒角542a处，沿与倒角542a边缘平行方向切除边角，形成倒角533a，该倒角533a为外倒角。同样在公共电极弯曲部543尾端、接近倒角532a处，沿与倒角532a边缘平行方向切除边角，形成倒角543a，该倒角543a也为外倒角。
权利要求
1.一种平面内切换型液晶显示装置，包括一像素电极和一公共电极，该像素电极包括像素电极底端和像素电极弯曲部，该公共电极包括公共电极底端和公共电极弯曲部，该两电极弯曲部呈平滑曲线形状并且交错排列，其间液晶分子的偏转方向是连续变化的，其特征在于液晶分子的偏转方向在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处附近也连续变化的。
2.如权利要求1所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处设置有倒角。
3.如权利要求2所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角位于该像素电极弯曲部和其底端连接处之锐角处。
4.如权利要求3所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角凸出像素电极底端外。
5.如权利要求3所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角为内倒角。
6.如权利要求2所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角分别位于该像素电极弯曲部与该像素电极底端连接处的锐角处、像素电极弯曲部与像素电极底端连接处的钝角处以及公共电极弯曲部尾端。
7.一种平面内切换型液晶显示装置，其包括一像素电极和一公共电极，该像素电极包括像素电极底端和像素电极弯曲部，该公共电极包括公共电极底端和公共电极弯曲部，该两电极弯曲部呈平滑曲线形状并且交错排列，其特征在于在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处以及该公共电极弯曲部与该公共电极底端的连接处设置有倒角。
8.如权利要求7所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角位于该像素电极弯曲部和其底端连接处的锐角处以及该公共电极弯曲部和其底端连接处之锐角处。
9.如权利要求8所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角凸出像素电极底端或者公共电极底端外。
10.如权利要求8所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角为内倒角。
11.如权利要求8所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于像素电极弯曲部与公共电极弯曲部的尾端存在倒角。
12.如权利要求11所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角为外倒角。
13.如权利要求7所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于该倒角分别位于该像素电极弯曲部与该像素电极底端连接处的锐角处、公共电极弯曲部与该公共电极底端连接处之锐角处、像素电极弯曲部与像素电极底端连接处的钝角处以及像素电极弯曲部尾端与公共电极弯曲部尾端。
14.如权利要求13所述的平面内切换型液晶显示装置，其特征在于公共电极弯曲部与公共电极底端连接处的钝角处设置锯齿。
全文摘要
本发明涉及一种平面内切换型液晶显示装置，其包括一像素电极和一公共电极，该像素电极包括像素电极底端和像素电极弯曲部，该公共电极包括公共电极底端和公共电极弯曲部，该两电极弯曲部呈平滑曲线形状并且交错排列，其间液晶分子的偏转方向是连续变化的，液晶分子的偏转方向在该像素电极弯曲部与该像素电极底端的连接处附近也连续变化的。本发明消除了电极尾端液晶偏转异常现象，提高了辉度。
文档编号G02F1/133GK1779533SQ20041005238
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者林泽民 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 群创光电股份有限公司