CN1683956A - 反射式平面内切换型液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种反射式平面内切换型液晶显示装置，其包括一透明上基底和一与该上基底相对设置的下基底、位于上基底与下基底之间的液晶层、多条栅极线和数据线、形成于上基底或下基底的像素电极和公共电极、一位于下基底一侧的反射层，其中该液晶层、多条栅极线和数据线构成数组排布的像素单元，该公共电极和该像素电极是弯曲或弯折形状，并与每一像素单元相对应，该公共电极与该像素电极交错排列。

Description

反射式平面内切换型液晶显示装置

【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】

液晶显示装置依据其照明方式，可分为透射式、半透射半反射式和反射式三种。反射式液晶显示装置是只利用外来光如日光，而不使用背光系统照明的液晶显示装置，因此其在重量、体积和耗电等方面上具有显著优势。为实现广视角，液晶显示装置可采用增加广视角膜或使用平面内切换型结构等方式。

请参考图1和图2，是2003年6月10日公告的美国专利第6,577,368号，该美国专利揭示一种反射式平面内切换型液晶显示装置。该液晶显示装置包括一下基底80，一栅极11，一源极71，一漏极72，一像素电极75，一公共电极20和一下配向膜4，其中，该下基底80上设置有多条栅极线10和数据线70，该多条栅极线10和数据线70分别提供扫描讯号和数据讯号，该栅极11、该源极71和该漏极72构成薄膜晶体管，该像素电极75和该公共电极20用来产生驱动液晶所需的电场，该下配向膜4使液晶分子形成配向。

该像素电极75和公共电极20为梳状，当有电压施加于像素电极75和公共电极20时，两电极间产生一平行于该基底80的电场，从而达到平面内切换。该像素电极75与公共电极20使用高反射率的材料制成，以反射光线。

但是，现有技术中的像素电极75与公共电极20是相互平行的直条形，其产生的电场具有单一方向，液晶分子的偏转也仅仅朝向该电场方向转动，在不同的视角上观察会产生色移，从而影响显示效果。

【发明内容】

为克服现有技术反射式平面内切换型液晶显示装置大角度显示效果较差的问题，本发明提供一种大角度显示效果较佳的反射式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：提供一种反射式平面内切换型液晶显示装置，其包括一透明上基底、一与该上基底相对设置的下基底、位于上基底和下基底之间的液晶层、多条栅极线和数据线，形成于上基底或下基底上的像素电极和公共电极，一位于下基底一侧的反射层，其中该液晶层、多条栅极线和数据线构成数组排布的像素单元，该公共电极与该像素电极和每一像素单元相对应并且具有弯曲或弯折形状，该公共电极与该像素电极交错排列。

与现有技术相比，本发明的反射式平面内切换型液晶显示装置的优点在于：其公共电极和像素电极是弯曲或弯折形状，因此能够产生多域电场，促使液晶分子向不同的方向偏转，在不同视角上观察其所产生的色移相互抵消，从而获得更佳的显示效果。

【附图说明】

图1是现有技术反射式液晶显示装置的平面示意图。

图2是图1沿II-II方向的剖面示意图。

图3是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第一实施方式的剖面图。

图4是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第一实施方式的平面示意图。

图5是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第二实施方式的剖面示意图。

图6是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第二实施方式的平面示意图。

图7是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第三实施方式的剖面示意图。

图8是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第三实施方式的平面示意图。

图9是图7中反射层的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图3，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第一实施方式的剖面图。该反射式平面内切换型液晶显示装置包括一透明上基底100、一与上基底100相对设置的下基底200、位于上基底100和下基底200之间的液晶层300。对于上基底100，其外侧设置一上偏光片160、其内侧依序设置一彩色滤光片140和一上配向膜130。对于下基底200，其内侧设置一反射层250，一像素电极210和一公共电极220位于该反射层250上、一下配向膜230位于反射层250、像素电极210与公共电极220上。

请参阅图4，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第一实施方式的平面示意图。该液晶显示装置进一步包括多条栅极线170和数据线180，该栅极线170和该数据线180构成多个像素区域，在每个像素区域中，像素电极210和公共电极220具有相同的折线形状，而且该像素电极210与该公共电极220交错排列。当电压施加于像素电极210与公共电极220上时，在两电极间形成的电场分布在两个方向上，即电场是两域电场。

由于电场具有两个方向，所以液晶分子的偏转也有两个方向，因此在不同方向上所产生的色移相互抵消，从而获得更佳的显示效果。

请参阅图5，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第二实施方式的剖面示意图。该反射式平面内切换型液晶显示装置包括一透明上基底101，一和上基底101相对设置的下基底201以及位于上基底101和下基底201之间的液晶层301。该上基底101的外侧设置一上偏光片161，其内侧设置一像素电极111和一公共电极121，一上配向膜131位于该上基底101、该像素电极111和该公共电极121上。该下基底201的内侧依序设置一反射层251、一彩色滤光片241和一下配向膜231。

与第一实施方式比较，第二实施方式的像素电极111和公共电极121设置在上基底101上，而彩色滤光片241则设置于下基底201上。

请参阅图6，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第二实施方式的平面示意图。该液晶显示装置进一步包括多条栅极线171和数据线181，该栅极线171和数据线181构成多个像素区域，在每个像素区域中，像素电极111和公共电极121具有相同的波浪形状，而且像素电极111和公共电极121交错排列。

由于像素电极111和公共电极121是波浪形状，与第一实施方式采用的折线形状电极比较，其没有尖锐的弯折部，而代之以平滑的曲线，因此能够避免由尖锐弯折部导致的旋转位移(Disclination)。

由于电场产生于像素电极111和公共电极121之间，因此在每个像素单元中，有效的显示区域仅仅是像素电极111和公共电极121所在的区域，而该区域与数据线181之间的空隙是无效显示区域。在第一实施方式与第二实施方式中，其数据线的形状与像素电极和公共电极的形状不同，因此像素电极111和公共电极121所在的区域与数据线181之间的空隙较大，即无效显示区域较大。

请参阅图7，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第三实施方式的剖面示意图。本发明反射式平面内切换型液晶显示装置包括一透明上基底102、一和上基底102相对设置的透明下基底202、在上基底102和下基底202之间的液晶层302。该上基底102的外侧设置一上偏光片162，其内侧依序设置一彩色滤光片142和一上配向膜132。该下基底202的内侧设置一像素电极212和一公共电极222，一下配向膜232位于该下基底202、该像素电极212和该公共电极222上，该下基底202的外侧依序设置一下偏光片262和一反射层252。

与第一实施方式比较，第三实施方式使用两块偏光片162和262，而且其反射层252位于下基底202的外侧，而该下基底202也是透明材料制成，因此能够实现光线的透射。

请参阅图8，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第三实施方式的平面示意图。该液晶显示装置进一步包括多条栅极线172和数据线182，该栅极线172和数据线182构成多个像素区域，在每个像素区域中，像素电极212和公共电极222具有相同的多重波浪形状，而且像素电极212和公共电极222交错排列。栅极线172和数据线182也具有与像素电极212和公共电极222相似的多重波浪形状。

由于第三实施方式采用与像素电极212和公共电极222形状相似的数据线182，因此在每个像素单元中，无效显示区域较小。

请参阅图9，是本发明反射式平面内切换型液晶显示装置第三实施方式中反射层的示意图。该反射层252由低反射率的聚苯乙烯膜和高反射率的碲膜重叠设置而成，该两种材料均为介电材料，因此不会对形成于像素电极212和公共电极222之间的电场造成干扰。该反射层252具有微突起2521，该微突起2521可避免在反射层252中产生镜面反射，该反射层252可通过先在下基底202上设置微粒(未标示)，再设置反射层252而形成。

本发明反射式平面内切换型液晶显示装置的像素电极和公共电极可以具有相似的形状，如均为折线或波浪形，也可以具有不同的形状，如其一为折线形，另一为波浪形，该像素电极和公共电极形状的不同设置不会影响多域效果的获得。

另外，本发明反射式平面内切换型液晶显示装置的偏光片可采用E-型偏光片，该种偏光片与现有的O-型偏光片不同，其能够透射非寻常光(Extraordinary Wave)，而现有的O-型偏光片只能透射寻常光(Ordinary Wave)，在透射的光学表现上，两者具有明显的不同。现有的O-型偏光片其漏光随入射角的增大而迅速增大，其漏光仅在垂直入射，即0度入射时较小，而在入射角较大时其漏光较强；但E-型偏光片则是在入射角约45度时漏光最小，在小于45度时仅有较低的漏光，因此其在具有较大的入射角度时，表现更优。当同时采用E-型偏光片和O-型偏光片时，其漏光则在较大的入射角范围内较平均而且比较小，因此这种组合对液晶显示装置的广视角特性有提高。

本发明反射式平面内切换型液晶显示装置的公共电极和像素电极可以采用透明导电材料制成，以提高光线的利用率。

Claims (16)

1.一种反射式平面内切换型液晶显示装置，包括一透明上基底、一与该上基底相对设置的下基底、位于上基底和下基底之间的液晶层、多条栅极线和数据线、多个像素电极、多个公共电极和一位于下基底一侧的反射层，该多条栅极线和数据线构成阵列排布的像素单元，该像素电极和该公共电极形成于该上基底或该下基底上，并且与每一像素单元相对应，其特征在于：公共电极和像素电极是弯曲或弯折形状，并且该公共电极与该像素电极交错排列。

2.如权利要求1所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该像素电极和该公共电极是折线形、多重折线形、S形或多重S形。

3.如权利要求1所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该反射层由介电材料构成。

4.如权利要求3所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该反射层由多层介电膜构成。

5.如权利要求4所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该多层介电膜是重叠设置的聚苯乙烯膜和碲膜。

6.如权利要求1所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该反射层具有微突起。

7.如权利要求1所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该上基底进一步包括一偏光片。

8.如权利要求7所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该偏光片为E型偏光片。

9.如权利要求1所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：该上基底和下基底各包括一偏光片。

10.如权利要求9所述的反射式平面内切换型液晶显示装置，其特征在于：至少一偏光片为E型偏光片。

11.一种液晶显示装置，包括一上基底、一与该上基底相对设置的下基底、位于上基底和下基底之间的液晶层、多条栅极线和数据线、形成于该上基底或该下基底上的像素电极和公共电极，其特征在于：像素电极和公共电极是弧线或折线形状。

12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于：该像素电极和该公共电极是W型、多重W型、S型或多重S型。

13.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于：该上基底进一步包括一偏光片。

14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：该偏光片为E型偏光片。

15.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于：该上基底和下基底各包括一偏光片。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于：至少一偏光片为E型偏光片。

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