專利名稱：藍相液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示技術領域，且特別涉及一種藍相液晶顯示裝置。
背景技術：
近年來，隨著顯示技術的發(fā)展，液晶顯示器越來越廣泛地應用于如智能手機、平板電腦等便攜式移動電子產(chǎn)品的顯示設備中。傳統(tǒng)的液晶顯示器采用的液晶分為向列相、近晶相和膽甾相三種，對于快速移動場景，傳統(tǒng)的液晶顯示器通常會出現(xiàn)圖像拖尾和動態(tài)模糊等現(xiàn)象，其主要原因是由于液晶分子的響應時間不夠快而造成的。 與目前廣泛使用的液晶顯示用液晶材料相比，藍相液晶具有以下四個突出優(yōu)點
(I)藍相液晶的響應時間在亞毫秒范圍內(nèi)，其無需采用過驅動技術(OverDrive)，即可以實現(xiàn)240Hz以上的高速驅動，從而能夠有效減少運動圖像的動態(tài)模糊。在采用紅綠藍三基色發(fā)光二極管(RGB-LED)做背光源時，無需彩色濾光膜，利用藍相液晶即可以實現(xiàn)場序彩色時序顯示；(2)藍相液晶不需要其它各種顯示模式所必需的取向層，不但簡化了制造工藝，也降低了成本；(3)宏觀上，藍相液晶是光學各向同性的，從而使藍相液晶顯示裝置具有視角寬、暗態(tài)好的特點；(4)只要藍相液晶盒盒厚超過電場的穿透深度，液晶盒盒厚的變化對透射率的影響就可以忽略，這種特性尤其適合于制造大屏幕或單板液晶顯示裝置。圖1A所示為現(xiàn)有藍相液晶顯示器的結構示意圖，圖1B所示為圖1A所示的藍相液晶顯不器的暗區(qū)不意圖。如圖1A和IB所不,在現(xiàn)有的監(jiān)相液晶顯不器100中，監(jiān)相液晶層16位于上玻璃基板11和下玻璃基板12之間，在下玻璃基板12上表面設置有條狀電極13，在上玻璃基板11的上側和下玻璃基板12的下側分別設置有上偏光片14和下偏光片15。在現(xiàn)有藍相液晶顯示器100的結構中，平面條狀電極13上方區(qū)域的電場較弱或者沒有電場，從而造成平面條狀電極13上方會形成如圖1B所示的暗區(qū)17，導致藍相液晶顯示器100的透過率很低，進而影響藍相液晶顯示器100的顯示亮度。在現(xiàn)有技術中，為了獲得較高的穿透率，一般通過采用較高的驅動電壓來驅動，然而現(xiàn)有的驅動集成電路尚無法提供如此高的電壓，因此，聚合物穩(wěn)定藍相液晶在顯示器的應用在一定程度上受到了限制。為解決上述問題，目前業(yè)界通常采用改進藍相液晶材料性能或者優(yōu)化電極結構的方式。但是，改進藍相液晶材料性能的方式例如是制備大克爾常數(shù)的藍相液晶材料，其涉及合成藍相液晶材料的復雜過程例如制備聚合物穩(wěn)定藍相液晶時需要考慮單體、光引發(fā)劑、合成條件等一系列因素，因此，研發(fā)成本十分昂貴。而優(yōu)化電極結構的方式例如是將平面條狀電極制作成梯形透明絕緣凸起電極。圖2A所示為現(xiàn)有的采用梯形透明絕緣凸起電極結構的藍相液晶顯示器的結構示意圖，圖2B所示為圖2A所示的藍相液晶顯示器的暗區(qū)示意圖。如圖2A所示，藍相液晶顯示器200的電極結構采用梯形透明絕緣凸起電極23，在藍相液晶顯示器200中，由于梯形透明絕緣凸起電極23具有一定高度，所以可以增強靠近上玻璃基板21的水平電場，從而一定程度上降低了驅動電壓。但在圖2A所示的藍相液晶顯示器200中，如圖2B所示，梯形透明絕緣凸起電極23上方的暗區(qū)27減少并不明顯，因此，藍相液晶顯示器200的透過率并不能有效的得到改善。
發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有藍相液晶顯示器中所存在的驅動電壓高、透過率低的問題，本發(fā)明提供了一種即能有效降低其驅動電壓，又能保持其具有較高透過率的藍相液晶顯示器。本發(fā)明解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種藍相液晶顯示裝置，包括第一基板、與第一基板相對設置的第二基板以及位于第一基板與第二基板之間的藍相液晶層。第一基板上設置有多個電極，各電極包括透明絕緣凸起、第一電極以及第二電極。其中，透明絕緣凸起由第一基板向第二基板突出，并具有與第二基板相對的頂端。第一電極與第二電極分別覆蓋透明絕緣凸起，且第二電極與第一電極在透明絕緣凸起的頂端形成間隙而呈相互電性絕緣，透明絕緣凸起的頂端由間隙暴露出來。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述多個電極為平行設置的條狀電極，透明絕緣凸起為條狀透明絕緣凸起，第一電極、第二電極與透明絕緣凸起沿同一長度方向延伸，透明絕緣凸起的橫截面為梯形或半橢圓形。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述透明絕緣凸起的高度為1. 5 2. O微米。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述間隙將第一電極與第二電極間隔第一距離，相鄰的上述電極在第一基板上間隔第二距離而呈相互電性絕緣，且第一距離與第二距離的比值范圍為2/3 2/4。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述透明絕緣凸起具有第一側面、與第一側面相對的第二側面。上述頂面連接于第一側面與第二側面之間，第一電極覆蓋第一側面并延伸覆蓋頂面的部分區(qū)域，且第二電極覆蓋第二側面并延伸覆蓋頂面的部分區(qū)域。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一電極延伸覆蓋頂面的部分區(qū)域的寬度與第二電極延伸覆蓋頂面的部分區(qū)域的寬度分別為I 2微米。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一基板包括驅動元件陣列基板以及起偏器，多個電極設置在驅動元件陣列基板上，起偏器設置于驅動元件陣列基板遠離藍相液晶層的一偵U。上述第二基板包括玻璃基板以及檢偏器，檢偏器設置于玻璃基板遠離藍相液晶層的一側。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一基板還包括第一絕緣層，第一絕緣層設置于驅動元件陣列基板與藍相液晶層之間。上述第二基板還包括第二絕緣層，第二絕緣層設置于玻璃基板與藍相液晶層之間。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一電極與第二電極為透明導電材料。在本發(fā)明較佳的實施例中，上述藍相液晶層為聚合物穩(wěn)定藍相液晶。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的藍相液晶顯示裝置由于第二電極與第一電極在透明絕緣凸起的頂端形成間隙而呈相互電性絕緣。一方面，包含透明絕緣凸起，第一電極和第二電極的電極結構能有效減小驅動電壓。另一方面，當對第一電極和第二電極分別施于不同的電壓時，不僅在相鄰電極的第一電極與第二電極之間會產(chǎn)生電場，在每個電極的透明絕緣凸起的頂面的第一電極與第二電極之間也會產(chǎn)生電場，從而能有效減少每個電極上方的暗區(qū)的形成。因此，本發(fā)明的藍相液晶顯示裝置可實現(xiàn)同時具有較低的驅動電壓和較高的透過率。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖1A所示為現(xiàn)有的藍相液晶顯示器的結構示意圖。圖1B所示為圖1A所示的藍相液晶顯示器的暗區(qū)示意圖。圖2A所示為現(xiàn)有的采用梯形透明絕緣凸起電極結構的藍相液晶顯示器的結構示意圖。圖2B所示為圖2A所示的藍相液晶顯示器的暗區(qū)示意圖。圖3A所示為本發(fā)明第一實施例的藍相液晶顯示裝置的結構示意圖。圖3B所示為圖3A所示的本發(fā)明第一實施例的藍相液晶顯示裝置的暗區(qū)示意圖。圖4所示為本發(fā)明第二實施例的藍相液晶顯示裝置的結構示意圖。圖5所示為本發(fā)明第一實施例的藍相液晶顯示裝置、第二實施例的藍相液晶顯示裝置以及現(xiàn)有的藍相液晶顯示器的驅動電壓-透過率曲線圖。圖6A至6C為本發(fā)明第一實施例的藍相液晶顯示裝置的模擬亮度圖的截面透過率分布曲線圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的藍相液晶顯示裝置的具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。圖3A所示為本發(fā)明第一實施例的藍相液晶顯示裝置的結構示意圖。請參照圖3A，本實施例的藍相液晶顯示裝置300包括第一基板310，與第一基板310相對設置的第二基板320，以及位于第一基板310與第二基板320之間的藍相液晶層330。具體地，第一基板310包括驅動元件陣列基板311例如薄膜晶體管陣列基板。第一基板310的驅動元件陣列基板311上設置有多個電極312，多個電極312分別與驅動元件陣列基板311的多個驅動元件電性連接，以實現(xiàn)對多個電極312所施加電壓的控制。本實施例中，多個電極312例如是平行設置的條狀電極。每個電極312包括透明絕緣凸起313、第一電極314以及第二電極315。其中，透明絕緣凸起313為條狀凸起，由第一基板310向第二基板320突出高度H，并具有相對于第二電極320的頂端305。本實施例中，透明絕緣凸起313的橫截面為梯形，并具有第一側面313a、與第一側面313a相對的第二側面313b、以及連接于第一側面313a與第二側面313b之間的頂面313c與底面313d。優(yōu)選情況下，透明絕緣凸起313的橫截面為等腰梯形，即第一側面313a與底面313d所形成的夾角大小等于第二側面313b與底面313d所形成的夾角大小。在本實施例中，頂面313c的寬度小于底面313d的寬度。第一電極314、第二電極315與透明絕緣凸起313均沿同一長度方向延伸。第一電極314覆蓋第一側面313a并延伸覆蓋頂面313c的部分區(qū)域，第二電極315覆蓋第二側面313b并延伸覆蓋頂面313c的部分區(qū)域，且第二電極315與第一電極314在透明絕緣凸起313的頂面313c形成間隙319而呈彼此電性絕緣。換句話說，透明絕緣凸起313相對于第二基板320的頂端305由第一電極314與第二電極315之間形成的間隙319暴露出來。間隙319將第一電極314與第二電極315間隔第一距離LI，也即間隙319的寬度為LI。本實施例中，第一距離LI是指第二電極315與第一電極314在透明絕緣凸起313的頂面313c上沿與電極312的長度延伸方向垂直的方向的間隔距離。在本實施例中，第一電極314延伸覆蓋頂面313c的部分區(qū)域的寬度Wl與第二電極315延伸覆蓋頂面313c的部分區(qū)域的寬度W2分別為I 2微米。此外，本實施例中，第一電極314和第二電極315還分別向透明絕緣凸起313兩側的第一基板310表面擴展寬度W，并覆蓋部分第一基板310，以更好的實現(xiàn)第一電極314和第二電極315與第一基板310的電性連接。第一電極314與第二電極315為透明導電材料，例如是透明銦錫氧化物(ITO)。承上述，多個電極312呈均勻間隔排布，相鄰的兩個電極312在第一基板310上間隔第二距離L2而呈彼此電性絕緣。本實施例中，第二距離L2是指一個電極312的第二電極315與相鄰的另一個電極312的第一電極314在第一基板310上沿與電極312的長度延伸方向垂直的方向的間隔距離。本實施例中，第一基板310還包括設置于驅動元件陣列基板311遠離藍相液晶層330的一側的起偏器317。本實施例中，第一基板310還包括第一絕緣層318，第一絕緣層318設置于驅動元件陣列基板311與藍相液晶層330之間。第二基板320例如包括玻璃基板321以及檢偏器322，其中檢偏器322設置于玻璃基板遠離藍相液晶層330的一側。本實施例中，第二基板320還包括第二絕緣層323，第二絕緣層323設置于玻璃基板321與藍相液晶層330之間。此外，藍相液晶層330例如是包括聚合物穩(wěn)定藍相液晶。本實施例的藍相液晶顯示裝置300由于第二電極315與第一電極314在透明絕緣凸起313的相對于第二基板320的頂端305形成間隙319而呈彼此電性絕緣。一方面，包含透明絕緣凸起313，第一電極314和第二電極315的電極312的結構增強靠近第二基板320的水平電場，從而一定程度上能有效減小驅動電壓。另一方面，當對第一電極314和第二電極315分別施于不同的電壓時，不僅在相鄰電極312的第一電極314與第二電極315之間會產(chǎn)生電場，在每個電極312的透明絕緣凸起313的頂端305形成間隙319的第一電極314與第二電極315之間也會產(chǎn)生電場，所產(chǎn)生的電場可驅動透明絕緣凸起313的頂端305上方的藍相液晶，從而能有效減少每個電極312上方的暗區(qū)的形成。圖3B所示為圖3A所示的本發(fā)明第一實施例的藍相液晶顯示裝置的暗區(qū)示意圖。如圖3B所示，本實施例中的藍相液晶顯示裝置300具有較小的暗區(qū)305甚至沒有暗區(qū)。因此，本發(fā)明的藍相液晶顯示裝置300可實現(xiàn)同時具有較低的驅動電壓和較高的透過率。圖4是本發(fā)明第二實施例的藍相液晶顯示裝置的剖面結構示意圖。請參照圖4，本實施例的藍相液晶顯示裝置400與藍相液晶裝置300大致相同，二者的區(qū)別在于藍相液晶顯示裝置400的電極412的具體結構有所差異。具體地，在本實施例中，電極412的透明絕緣凸起413的橫截面為半橢圓形，透明絕緣凸起413為條狀凸起，由第一基板310向第二基板320突出，并具有相對于第二電極320的頂端405。第一電極414、第二電極415與透明絕緣凸起413均沿同一長度方向延伸。第一電極414與第二電極415分別覆蓋透明絕緣凸起413的相對兩側，且第二電極415與第一電極414在透明絕緣凸起413的頂端405間隔間隙419而呈彼此電性絕緣，透明絕緣凸起413相對于第二基板320的頂端405由第一電極414與第二電極415之間形成的間隙419暴露出來。換句話說，透明絕緣凸起413的頂端405未被第一電極314和第二電極315所覆蓋。間隙419將第一電極414與第二電極415間隔第一距離LI，也即間隙419的寬度為LI。本實施例中，第一距離LI是指第二電極415與第一電極414在透明絕緣凸起413的頂端405 —側沿電極412的長度延伸方向的垂直方向的間隔距離。此外，本實施例中，第一電極414和第二電極415還分別向透明絕緣凸起413兩側的第一基板410表面擴展寬度W，并覆蓋部分第一基板410，以更好的實現(xiàn)第一電極414和第二電極415與第一基板410的電性連接。承上述，多個電極412呈均勻間隔排布，相鄰的兩個電極412在第一基板410上間隔第二距離L2而呈彼此電性絕緣。本實施例中，第二距離L2是指一個電極412的第二電極415與相鄰的另一個電極412的第一電極414在第一基板410上沿與電極412的長度延伸方向垂直的方向的間隔距離。以下將具體說明本案實施例的藍相液晶顯示裝置的電極結構改進對于降低驅動電壓和提高透過率的影響效果。 圖5是第一實施例的藍相液晶顯示裝置300、第二實施例的藍相液晶顯示裝置400以及現(xiàn)有的藍相液晶顯示器100和200的驅動電壓-透過率曲線圖。對第一實施例的藍相液晶顯示裝置300 (模擬樣本a)和第二實施例的藍相液晶顯示裝置400 (模擬樣本b)按以下條件進行的模擬測試以獲得驅動電壓-透過率曲線圖。測試條件例如是第一距離LI為
2.O μ m,第二距離L2為5. O μ m,寬度W為O. 5 μ m ;第一基板310與第二基板320間隔也即實施例中第一絕緣層318與第二絕緣層323之間的距離為6. O μ m ;透明絕緣凸起313/413的高度H為1. 5 2.0 μ m，透明絕緣凸起313的底面313d寬為4. O μ m，頂面313c寬為
3.O μ m，透明絕緣凸起413的底面寬度為4. Oym;起偏器317的方位角為45°，檢偏器322的方位角為135°。模擬測試時使用相同的聚合物穩(wěn)定藍相液晶,將相鄰第一電極314/414和第二電極315/415施加不同的電壓，也即在第一電極314/414 (或第二電極315/415)上加驅動電壓，第二電極315/415 (或第一電極314/414)上電壓置零?，F(xiàn)有的如圖1A所示的藍相液晶顯示器100 (模擬樣本c)和如圖2A所示的藍相液晶顯示器200 (模擬樣本d)也按照大致相同的條件進行模擬測試作為對比。如圖5所示，在使用相同的聚合物藍相液晶材料時，與圖1A和圖2A中現(xiàn)有的藍相液晶顯示裝置相比，第一實施例的藍相液晶顯示裝置300與第二實施例的藍相液晶顯示裝置400既能夠降低驅動電壓也能顯著的提高透過率。此外，對藍相液晶顯示裝置300按以下條件準備多個模擬樣本進行的模擬測試以獲得透過率與驅動電壓的關系。測試條件例如是透明絕緣凸起313的高度H為1. 5
2.O μ m，第一電極314和第二電極315分別向透明絕緣凸起313兩側的第一基板310表面擴展寬度W為O. 5 μ m,第一距離LI為2. O μ m,第二距離L2分別為2. O μ m (模擬樣本I)、
3.Oym (模擬樣本2)、3· 5μπι (模擬樣本3)、4·0μπι (模擬樣本4)、4· 5μπι (模擬樣本5)、5. O μ m (模擬樣本6)、5. 5 μ m (模擬樣本7)。表I列舉了模擬樣本I 7的透過率與驅動電壓。從表I來看，模擬樣本I 7同時具有較低的驅動電壓和較高的透過率。表I模擬樣本I 7的透過率與驅動電壓的關系
權利要求
1.一種藍相液晶顯示裝置，其包括第一基板、與該第一基板相對設置的第二基板以及位于該第一基板與該第二基板之間的藍相液晶層，其特征在于，該第一基板上設置有多個電極，且各該電極包括透明絕緣凸起，該透明絕緣凸起由該第一基板向該第二基板突出，并具有與該第二基板相對的頂端；第一電極，覆蓋該透明絕緣凸起；以及第二電極，覆蓋該透明絕緣凸起，且該第二電極與該第一電極在該透明絕緣凸起的該頂端形成間隙而呈彼此電性絕緣，該透明絕緣凸起的該頂端由該間隙暴露出來。
2.如權利要求1所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該多個電極為平行設置的條狀電極，該透明絕緣凸起為條狀凸起，該第一電極、該第二電極與該透明絕緣凸起沿同一長度方向延伸，且該透明絕緣凸起的橫截面為梯形或半橢圓形。
3.如權利要求2所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該透明絕緣凸起的高度為1.5 2.O微米。
4.如權利要求3所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該間隙將該第一電極與該第二電極間隔第一距離，相鄰的各該電極在該第一基板上間隔第二距離而呈彼此電性絕緣，且該第一距離與該第二距離的比值范圍為2/3 2/4。
5.如權利要求1所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該透明絕緣凸起具有第一側面、 與該第一側面相對的第二側面，該頂面連接于該第一側面與該第二側面之間，該第一電極覆蓋該第一側面以及該頂面的部分區(qū)域，且該第二電極覆蓋該第二側面以及該頂面的部分區(qū)域。
6.如權利要求5所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該第一電極延伸覆蓋該頂面的該部分區(qū)域的寬度與該第二電極延伸覆蓋該頂面的該部分區(qū)域的寬度分別為I 2微米。
7.如權利要求1所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該第一基板包括驅動元件陣列基板以及起偏器，該多個電極設置在該驅動元件陣列基板上，該起偏器設置于該驅動元件陣列基板遠離該藍相液晶層的一側，且該第二基板包括玻璃基板以及檢偏器，該檢偏器設置于該玻璃基板遠離該藍相液晶層的一側。
8.如權利要求7所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該第一基板還包括第一絕緣層， 該第一絕緣層設置于該驅動元件陣列基板與該藍相液晶層之間，且該第二基板還包括第二絕緣層，該第二絕緣層設置于該玻璃基板與該藍相液晶層之間。
9.如權利要求1所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該第一電極與該第二電極為透明導電材料。
10.如權利要求1所述的藍相液晶顯示裝置，其特征是，該藍相液晶層為聚合物穩(wěn)定藍相液晶。
全文摘要
一種藍相液晶顯示裝置，包括第一基板、與第一基板相對設置的第二基板及位于第一基板與第二基板之間的藍相液晶層。第一基板上設置有多個電極，各電極包括透明絕緣凸起、第一電極以及第二電極。其中，透明絕緣凸起由第一基板向第二基板突出，并具有與第二基板相對的頂端。第一電極與第二電極分別覆蓋透明絕緣凸起，且第二電極與第一電極在透明絕緣凸起的頂端形成間隙而呈相互電性絕緣，透明絕緣凸起的頂端由間隙暴露出來。此藍相液晶顯示裝置具有較低的驅動電壓以及較高的透過率。
文檔編號G02F1/1343GK103018979SQ20121055742
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者鐘德鎮(zhèn), 崔宏青, 李東朝 申請人:昆山龍騰光電有限公司