液晶显示装置及其电极基板的制造方法制造方法及图纸

一种液晶显示装置，包括第一基板，第二基板及配置于其间的液晶层。第一基板包括玻璃基板，逐层配置在玻璃基板上的第一透明电极层、第一透明绝缘层、第二透明绝缘层及第二透明电极层。第二透明绝缘层包括多个第一凸块与多个第二凸块。每一像素区内设有一个第一凸块与一个第二凸块。第二透明电极层包括分别覆盖该些第一凸块的多个第一电极图案以及分别覆盖该些第二凸块的多个第二电极图案。第一透明电极层与第一电极图案和第二电极图案之间产生强电场，同时第一电极图案与第二电极图案之间产生辅助的水平电场，从而可以降低操作电压。此外，一种电极基板的制造方法也被提出，以缩小第一透明电极层与第二透明电极层之间的距离，从而降低操作电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示装置，且特别是有关于一种液晶显示装置及其电极基板的制 造方法。
技术介绍
液晶显示装置(liquid crystal display，简称LCD)是近来应用最广的平面显示 装置。液晶显示装置主要采用空间混色和时间混色两种混色方式进行全彩色显示，其中时 间混色也称为场顺序彩色显示(field sequential color，简称FSC)。空间混色需要利用 彩色滤光片(color filter)来定义红、绿和蓝三色子像素，因此显示效果会受彩色滤光片 子像素开口率以及穿透率的影响。若采用时间混色技术，就可以不采用彩色滤光片，这样可 以提升显示面板的穿透率，并且更加节能和环保。时间混色技术需要将扫描频率提高到180Hz以上，这样一帧(frame)的反应时间 需要小于5. 5毫秒，但一般扭曲向列(twisted nematic，简称TN)型或垂直取向(vertical alignment，简称VA)型的液晶的反应时间都在8毫秒以上。反应时间过长会使显示面板的 亮度下降，再加上不同灰阶之间的反应时间不尽相同，会有混色错误的问题。蓝相(blue phase)液晶是一种高速反应的液晶，反应时间都在1毫秒以下(约几 百微秒)。如果将蓝相液晶技术与时间混色技术结合起来就可以解决上述问题。但是若将 蓝相液晶夹在两垂直极化的偏光片中，需要给与很大的电压差(约100伏)才能有足够的 延迟性(retardance)使光可以通过。因此，如何在不影响液晶显示色彩表现及穿透率的前 提下降低蓝相液晶器的操作电压是一个重要课题。蓝相液晶是各向同性(isotropic)的，但加上电场后沿电场方向光学折射率会产 生变化，可以采用横向电场效应(in-plane switching，简称IPS)电极结构来产生水平电 场。请参阅图1，传统单边的横向电场效应电极结构100的像素电极(pixel electrod)102 及共通电极(common electrod) 104皆位于下基板106上，以梳状电极的方式相互交错。图2所示为当IPS-IXD中的上基板108与下基板106之间的间隙距离(cellgap) 为6微米时，搭配克尔常数(Kerr constant)约为4. 77xl0-10mV-2的蓝相液晶，穿透率与 操作电压的关系图。其中，曲线Ll表示的是像素电极102与共通电极104的宽度分别为10 微米、距离为10微米时的关系曲线。曲线L2表示的是像素电极102与共通电极104的宽 度分别为4微米、距离为10微米时的关系曲线。曲线L3表示的是像素电极102与共通电 极104的宽度分别为4微米、距离为6微米时的关系曲线。曲线L4表示的是像素电极102 与共通电极104的宽度分别为4微米、距离为4微米时的关系曲线。由图2可以看出，IPS电极结构所产生的水平电场太小，操作电压要达到130伏才 能达到最大穿透率，但是130伏的操作电压太大，不符合实际应用需求。若改为边缘电场效应(fringe field switching，简称FFS)电极可以产生较强的 水平电场。请参阅图3，FFS电极结构200的像素电极202及共通电极204的距离缩短。图 3中d表示上基板206与绝缘层208之间的间隙距离，ζ表示像素电极202与上基板206之间的距离。图4为z/d取不同数值时，FFS电极结构200的水平电场的能量分布图。图5为 FFS-LCD的d为6微米时，搭配克尔常数(kerr constant)约为4. 77xl0-10mV-2的蓝相液 晶，穿透率与操作电压的关系图。其中，曲线L5表示的是每个像素电极202的宽度为4微 米、高为1. 5微米、间距为4微米时的关系曲线。曲线L6表示的是每个像素电极202的宽度 为4微米、高为0. 1微米、间距为4微米时的关系曲线。由图4、图5可以看出，FFS电极可 以产生较强的水平电场，但电场太过集中在电极的两边，造成蓝相液晶的最大穿透率偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液晶显示装置，其电极结构能够提供较大的且均勻分 布的水平电场，有利于降低液晶显示装置的操作电压。本专利技术另提供一种制造电极基板的方法，由方法制造出来的电极可以降低液晶显 示装置的操作电压。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。本专利技术提出一种液晶显示装置，其包括一第一基板，与第一基板相对的一第二基 板，以及一液晶层。第一基板包括一玻璃基板，一第一透明电极层，一第一透明绝缘层，一第 二透明绝缘层，及一第二透明电极层。玻璃基板具有多个像素区。第一透明电极层配置于 玻璃基板上。第一透明绝缘层配置于第一透明电极层上。第二透明绝缘层配置于第一透明 绝缘层上。其中，第二透明绝缘层包括多个第一凸块与多个第二凸块，且每一像素区内设有 该些第一凸块其中之一与该些第二凸块其中之一。第二透明电极层包括分别覆盖该些第一 凸块的多个第一电极图案以及分别覆盖该些第二凸块的多个第二电极图案。液晶层配置于 第一基板的第二透明电极层与第二基板之间。在本专利技术之一实施例中，上述第一凸块及上述第二凸块分别具有接触第一透明绝 缘层的一第一面、与第一面相对的一第二面以及连接于第一面与第二面之间的一第三面， 且第三面与第一面之间夹一锐角。在本专利技术之一实施例中，上述第一透明绝缘层在每一像素区内的面积为Al，每一 第一凸块及每一第二凸块的第一面的面积分别为A2，每一第一凸块及每一第二凸块的第二 面的面积分别为A3，且0 < A2 < Α1，0. 1χΑ2 < A3 < A2。在本专利技术之一实施例中，上述锐角为45度。在本专利技术之一实施例中，上述第一面与上述第二面之间的距离为1.5微米。在本专利技术之一实施例中，上述第一透明绝缘层的厚度为0.2微米，每一第一电极 图案与每一第二电极图案的宽度分别为4微米，且每一像素内的第一电极图案与第二电极 图案之间的距离为4微米。在本专利技术之一实施例中，上述第二基板为玻璃基板，上述液晶层为蓝相液晶层。在本专利技术之一实施例中，上述每一像素区内设有一薄膜电晶体。为达上述优点，本专利技术另提出一种电极基板的制造方法，其特征在于包括以下步 骤提供一玻璃基板，且玻璃基板具有多个像素区；在玻璃基板上形成一第一透明电极层； 在第一透明电极上形成一第一透明绝缘层；在第一透明绝缘层上形成一第二透明绝缘层， 第二透明绝缘层包括多个第一凸块与多个第二凸块，且每一像素区内设有该些第一凸块其5中之一与该些第二凸块其中之一；及在第二透明绝缘层上形成一第二透明电极层，第二透 明电极层包括分别覆盖该些第一凸块的多个第一电极图案以及分别覆盖该些第二凸块的 多个第二电极图案。在本专利技术之一实施例中，在形成上述第一透明电极层之前进一步包括以下步骤 在上述玻璃基板上形成一第一金属层；形成覆盖第一金属层的一第三绝缘层；在第三绝缘 层上形成一半导体层；在半导体层上形成一第二金属层；及形成覆盖第二金属层的一第四 绝缘层，而第一透明电极层是形成于第四绝缘层上。本专利技术利用第一基板的第一凸块和第二凸块分别垫高第一电极图案和第二电极 图案，使第一透明电极层与第一电极图案和第二电极图案之间产生强电场，同时使第一电 极图案与第二电极图案之间产生辅助的水平电场，从而改善传统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，其特征在于，包括：一第一基板，包括：一玻璃基板，该玻璃基板具有多个像素区；一第一透明电极层，配置于该玻璃基板上；一第一透明绝缘层，配置于该第一透明电极层上；一第二透明绝缘层，配置于该第一透明绝缘层上，其中该第二透明绝缘层包括多个第一凸块与多个第二凸块，且每一像素区内设有该些第一凸块其中之一与该些第二凸块其中之一；及一第二透明电极层，包括分别覆盖该些第一凸块的多个第一电极图案以及分别覆盖该些第二凸块的多个第二电极图案；一第二基板，与该第一基板相对；及一液晶层，配置于该第一基板的该第二透明电极层与该第二基板之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊良，叶益志，侯鸿龙，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]