專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器(Liquid Crystal Display)，尤其涉及一種多區(qū)域垂直配向型(Multi-domain Vertically Aligned，MVA)液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器主要包含一個(gè)液晶顯示器單元具有兩塊玻璃基板彼此對(duì)置而將一個(gè)液晶層夾設(shè)于其間。垂直配向(Vertical Aligned，VA)型液晶顯示器是一種使用負(fù)型液晶材料以及垂直配向薄膜的類型(mode)。當(dāng)無電壓供應(yīng)時(shí)，液晶分子排列在一垂直方向，因入射光線無法穿透該液晶顯示器單元而出現(xiàn)黑屏幕顯示(blackdisplay)。當(dāng)供給一預(yù)先設(shè)定的電壓時(shí)，液晶分子排列在一水平方向，因入射光線可以穿透該液晶顯示器單元而出現(xiàn)白屏幕顯示(white display)。
然而，當(dāng)觀看角度并非垂直于屏幕平面時(shí)，該垂直配向型液晶顯示器會(huì)有對(duì)比下降或?qū)Ρ确崔D(zhuǎn)(contrast reversal)的問題。這是光與液晶顯示器單元內(nèi)液晶分子交互作用的結(jié)果。當(dāng)光以非垂直的入射角通過液晶顯示器單元時(shí)，其與液晶分子交互作用的方式不同于當(dāng)光以垂直的入射角通過液晶顯示器單元。因此，在光穿透狀態(tài)(白)以及非穿透狀態(tài)(黑)之間的對(duì)比在非垂直角度時(shí)明顯下降，因而使這些顯示器在許多應(yīng)用(例如平面電視屏幕以及大型電腦屏幕)皆無法令人滿意。
已知多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的視野角度(viewing angle)表現(xiàn)，可通過將像素內(nèi)液晶分子的方位(orientation)設(shè)定為多個(gè)互為不同的方向而加以改善。歐洲專利公告第0884626-A2號(hào)揭示一個(gè)多區(qū)域垂直配向型(multi-domainvertically aligned，MVA)液晶顯示器，其具有多個(gè)區(qū)域調(diào)整構(gòu)件用以改善其視野角度的表現(xiàn)。典型地，該區(qū)域調(diào)整構(gòu)件通過在薄膜晶體管基板的像素電極上設(shè)多個(gè)狹縫(slit)并且在彩色濾光基板的共同電極上設(shè)多個(gè)突起(protrusion)而實(shí)現(xiàn)，其中這些突起與狹縫彼此交錯(cuò)排列。而液晶分子的排列的方位是由突起(protrusion)與狹縫(slit)的圖案(pattern)產(chǎn)生的邊場(chǎng)效應(yīng)(fringe field)所決定。
在前述液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)上，其必須通過外加電壓來使每一個(gè)像素(pixel)內(nèi)所對(duì)應(yīng)的液晶分子發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)(rotation)，并且通過液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)來改變各個(gè)像素的透光率，所以該液晶顯示器為了適應(yīng)液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)顯示不同的亮度(brightness)。
對(duì)于大多數(shù)的液晶顯示器而言，在初始電壓固定時(shí)，當(dāng)外加電壓越高時(shí)，反應(yīng)時(shí)間會(huì)越快，然而，對(duì)于一些液晶顯示器而言，并不完全適用。
例如，在2004年于SID發(fā)表的”DCCIINovel Method for Fast Response inPVA Mode”一文中即指出，以圖案化垂直配向(Patterned Vertical Alignment；PVA)為顯示模式的液晶顯示器，在某些條件下，當(dāng)外加一高電壓時(shí)，反應(yīng)時(shí)間相反地越慢。類似的情形也發(fā)生在以多區(qū)域垂直配向作為顯示模式的液晶顯示器。
圖9A顯示傳統(tǒng)多域垂直配向液晶顯示器在像素區(qū)的突起與狹縫的配置圖，圖9B顯示圖9A沿A-A線的剖面圖。請(qǐng)先參照9A圖，液晶顯示器的像素區(qū)400是利用一條閘線路402與一條數(shù)據(jù)線404交叉而定義，像素區(qū)400具有一個(gè)薄膜晶體管406與閘線路402、數(shù)據(jù)線404連接，并配置一個(gè)與薄膜晶體管406連接的像素電極408。請(qǐng)?jiān)賲⒄盏?B圖，配置于像素區(qū)400的突起410與狹縫412分別形成在彩色濾光片基板414以及薄膜晶體管基板416。其中，突起410與狹縫412的配置使液晶分子的方位與上下偏光板(未圖示)的穿透軸均呈45度角，使光線在通過多域垂直配向液晶顯示器時(shí)，得呈現(xiàn)最大的灰階亮度，而一旦液晶分子與上下偏光板(未圖示)在突起410與狹縫412的調(diào)節(jié)(regulate)下仍無法呈45度角方位時(shí)，即稱液晶分子的排列產(chǎn)生異常，此時(shí)當(dāng)光線通過液晶顯示器時(shí)，無法呈現(xiàn)最大灰階亮度。
圖10A至圖10E模擬圖9A區(qū)域418的液晶分子在相同觀察時(shí)間，不同外加電壓下因突起(protrusion)與狹縫(slit)的圖案(pattern)產(chǎn)生的邊場(chǎng)效應(yīng)而引起的轉(zhuǎn)動(dòng)排列(switching)，其中第10A-10E圖的橫軸與縱軸分別對(duì)應(yīng)至圖9A的A-A及A-B方向。如圖10A與圖10B所示，當(dāng)外加電壓分別在5V與5.5V時(shí)，區(qū)域418的液晶分子是依邊場(chǎng)效應(yīng)的配列呈現(xiàn)正常排列的結(jié)果；然而，如圖10C至圖10E所示，當(dāng)外加電壓增加至5.75V、6.0V及6.5V時(shí)，區(qū)域418中的部分液晶分子420a、420b不受邊場(chǎng)效應(yīng)的配列而呈現(xiàn)異常排列(disclination)，尤其如圖10E所顯示的部分液晶分子420a、420b異常排列最為嚴(yán)重。
目前所知，造成多域垂直液晶分子排列異常的可能原因之一是當(dāng)突起410與狹縫412距離變大時(shí)，突起410與狹縫412中間液晶分子420a、420b需耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間才得以隨著鄰近的液晶分子傾倒(tilt)而配列，如此不僅使得液晶分子的反應(yīng)時(shí)間增加，再加上突起410與狹縫412中間的液晶分子所受邊場(chǎng)效應(yīng)較弱，且施加的垂直電場(chǎng)可能使多域垂直液晶以任意的方向傾倒的情況下，使得傾倒方向不受控制，而造成異常排列。
另外，異常排列的成因也可能因?yàn)樗查g施加高電壓，突起410與狹縫412中間的液晶分子420a、420b在尚未受鄰近液晶分子的傾倒而配列前，先受施加的垂直電場(chǎng)影響，使液晶以任意方向傾倒，而在傾倒方向不受邊場(chǎng)效應(yīng)控制的情況下，異常排列也因而產(chǎn)生，造成如圖10C至圖10E所示，突起410與狹縫412中間的液晶分子420a、420b異常排列，而圖10E中異常排列的液晶分子420a、420b在光學(xué)顯微鏡觀察下將呈現(xiàn)暗點(diǎn)(gray spot)或黑點(diǎn)(black spot)420a、420b，如第11圖所示。
上述灰點(diǎn)或黑點(diǎn)的產(chǎn)生是因任意方向傾倒的液晶分子未與上下偏光片的穿透軸呈45度角方位所致，異常排列的液晶分子隨后可能受鄰近液晶分子的影響而欲重倒(retilt)回與上下偏光片穿透軸成45度角的正確角度時(shí)，則需花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，因此造成反應(yīng)時(shí)間增加，尤有甚者，當(dāng)鄰近液晶分子的帶動(dòng)已無法使異常排列的液晶分子重倒時(shí)，液晶分子將呈現(xiàn)灰點(diǎn)或黑點(diǎn)而無法恢復(fù)該有的亮度。
由此可知在多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器在驅(qū)動(dòng)時(shí)有一個(gè)臨界電壓，當(dāng)外加電壓超過此臨界電壓時(shí)就會(huì)產(chǎn)生前述液晶分子異常排列的問題，所以在傳統(tǒng)顯示器設(shè)計(jì)上必須限制驅(qū)動(dòng)偏壓不能超過此臨界電壓，以免造成反應(yīng)時(shí)間的增加。并且在傳統(tǒng)顯示器設(shè)計(jì)上，突起與狹縫的間距也需小于一定程度，來避免異常排列問題，以此可以提高臨界電壓值以增加驅(qū)動(dòng)電壓可使用的范圍。但由于突起與狹縫的間距變小，導(dǎo)致單一像素內(nèi)所設(shè)置的突起與狹縫數(shù)量增加，且突起與狹縫皆為不能控制液晶進(jìn)行正常操作的區(qū)域，因而導(dǎo)致像素區(qū)的開口率(aperture ratio)降低，致使液晶顯示器的亮度下降。
在美國(guó)公開專利US2002/0159018所揭示的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器，其像素電極在狹縫處更具有鋸齒狀的凹口(jagged)，可以加快液晶的反應(yīng)時(shí)間，雖然可以因此略為增加突起與狹縫的間距，但液晶分子異常排列的問題并無法完全排除，所以其間距仍是必須維持在一定值以下，使得開口率的增加程度有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的之一是提供一種高開口率的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器，其可克服或至少改善前述背景技術(shù)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器，其主要包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板，一個(gè)液晶層夾設(shè)于該第一及第二基板之間，以及分別設(shè)于該第一基板以及第二基板上的第一構(gòu)件與第二構(gòu)件。該液晶層所包含的液晶分子在大致無電場(chǎng)施加于該液晶層時(shí)大致垂直于該第一基板的主要表面。該第一構(gòu)件與第二構(gòu)件用以調(diào)整該液晶層的方位(orientation)使得當(dāng)電壓施加時(shí)該液晶分子被傾斜配向而使該方位包含多個(gè)方向。
前述的第一構(gòu)件可通過將多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于該第一基板而實(shí)現(xiàn)，而前述的第二構(gòu)件可通過將多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于像素電極而實(shí)現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明的第一構(gòu)件與第二構(gòu)件也可以下述的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)例如第一構(gòu)件是為狹縫(例如設(shè)于該第一基板的共同電極上)搭配第二構(gòu)件為突起(設(shè)于該第二基板上)的結(jié)構(gòu)，或是第一構(gòu)件與第二構(gòu)件皆為突起或皆為狹縫的結(jié)構(gòu)。該第一構(gòu)件與第二構(gòu)件大致上彼此平行且交錯(cuò)排列。
當(dāng)采用申請(qǐng)人于2004年8月20日申請(qǐng)的中國(guó)臺(tái)灣第93123879號(hào)專利申請(qǐng)發(fā)明所揭示的驅(qū)動(dòng)方法時(shí)，該第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的部分的(partial)間距可設(shè)計(jì)為大于或等于25μm而不會(huì)發(fā)生液晶排列異常的問題。前述驅(qū)動(dòng)方法主要是以分階段提供偏壓的方式來使像素的驅(qū)動(dòng)電壓突破臨界電壓值(初始電壓值加上臨界偏壓)的限制，而達(dá)到較高的目標(biāo)電壓值。
前述的狹縫較佳設(shè)有多個(gè)排列成鋸齒狀的凹口。本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用前述以分階段提供偏壓的驅(qū)動(dòng)方法時(shí)，這些突起以及這些設(shè)有凹口的狹縫之間的部分的(partial)間距可設(shè)計(jì)為30μm至50μm而不會(huì)發(fā)生液晶排列異常的問題。
在前述的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器中，由于突起與狹縫可以配置成具有較大的間距，因此有效減少這些突起與狹縫的分布密度，藉此有效增加開口率(aperture ratio)(也即可透光區(qū)域的比例)使得液晶顯示器的亮度提升。
每個(gè)突起較佳是設(shè)有多個(gè)分岔部(branch)，這些分岔部設(shè)在正對(duì)這些像素電極的邊緣的位置。每個(gè)像素電極被這些狹縫分隔成多個(gè)部分電極，每?jī)蓚€(gè)相鄰的部分電極由一個(gè)連接部接合在一起。每個(gè)連接部具有一個(gè)第一部份以及一個(gè)第二部分，該第一部份的延伸方向大致垂直于這些突起的延伸方向，該第二部分的延伸方向大致平行于這些數(shù)據(jù)線路，其中每個(gè)連接部的第二部分完全與該突起的分岔部重疊。
前述的液晶顯示器較佳另包含多個(gè)“H”形電容電極分別設(shè)于相對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域。該電容電極具有通過一個(gè)中央部份互相連接的兩個(gè)側(cè)部分。每個(gè)電容電極的該兩個(gè)側(cè)部分分別設(shè)在相對(duì)應(yīng)像素區(qū)域中鄰近數(shù)據(jù)線路的位置。這些電容電極與這些像素電極形成一個(gè)儲(chǔ)存電容單元。


為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文特舉本發(fā)明實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下。
圖1至圖4其是用以說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器；圖5根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分的部分平面圖；圖6根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分的平面圖；圖7根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分的平面圖；圖8根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的垂直配向型液晶顯示器的部分剖示圖；圖9A傳統(tǒng)多域垂直配向液晶顯示器于像素區(qū)的突起與狹縫的配置圖；圖9B圖9A的液晶顯示器沿A-A線的剖面圖；圖10A至圖10E其是模擬圖9A區(qū)域418的液晶分子在相同觀察時(shí)間，不同外加電壓下因突起與狹縫圖案產(chǎn)生的邊場(chǎng)效應(yīng)而引起的轉(zhuǎn)動(dòng)排列(switching)的示意圖，其中圖10A-10E的橫軸與縱軸分別對(duì)應(yīng)至圖9A的A-A及A-B方向；以及圖11第10E圖所示的液晶分子在光學(xué)顯微鏡下的觀察結(jié)果。
圖號(hào)說明102基板 102a彩色濾光片102b共同電極 104基板106閘線路 108數(shù)據(jù)線路109薄膜晶體管 120像素電極120a、120b液晶分子130突起 130a分岔部140狹縫 140a凹口150電容電極 150a側(cè)部分150b中央部份120A、120B、120C、120D部分電極122連接部 122a第一部份122b第二部分 220像素電極230突起 240狹縫220A、220B、220C部分電極224突出部 320像素電極320a十字形主體320b突出部340狹縫 350電容電極350a中央部份 350b側(cè)部分400像素區(qū) 402閘線路404數(shù)據(jù)線 406薄膜晶體管408像素電極 410突起412狹縫 414彩色濾光片基板416薄膜晶體管基板 418區(qū)域420a、420b液晶分子a最小深度 b最小距離c間距 d間距e寬度
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式的實(shí)施例，但附圖所示及于下文中說明是本發(fā)明的實(shí)施例，并請(qǐng)了解本文所揭示者為本發(fā)明的一個(gè)范例，且并非意圖用以將本發(fā)明限制于圖示及/或所描述的特定實(shí)施例中。
本發(fā)明有關(guān)于一種多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器，其主要包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板，一個(gè)液晶層夾設(shè)于該第一及第二基板之間，以及分別設(shè)于該第一基板以及第二基板上的第一構(gòu)件與第二構(gòu)件。該液晶層所包含的液晶分子在大致無電場(chǎng)施加于該液晶層時(shí)大致垂直于該第一基板的主要表面。該第一構(gòu)件與第二構(gòu)件用以調(diào)整該液晶層內(nèi)液晶分子的方位(orientation)使得當(dāng)電壓施加時(shí)該液晶分子被傾斜配向而使該方位包含多個(gè)方向。因此，根據(jù)本發(fā)明的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的視野角度表現(xiàn)，可通過將像素內(nèi)液晶分子的方位(orientation)設(shè)定為多個(gè)互為不同的方向而加以改善。
本發(fā)明的液晶顯示器例如是一種薄膜晶體管液晶顯示器(Thin filmtransistor 1iquid crystal display；TFT LCD)。參照?qǐng)D8，第一基板102可設(shè)有一個(gè)光遮蔽陣列例如遮光層(BM)(未示于圖8中)；多個(gè)彩色濾光片102a以及一個(gè)共同電極102b。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在前述的第二基板104(104未見于圖1)的像素部分，其中設(shè)有多條彼此平行的閘線路(gate line)106；多條彼此平行的數(shù)據(jù)線路(data line)108，其垂直于該閘線路106；及多個(gè)薄膜晶體管109與像素電極120。該薄膜晶體管109及像素電極120一般成矩陣式排列于該閘線路106與數(shù)據(jù)線路108的交叉部分。一般而言，該第一基板102因?yàn)槠湓O(shè)有彩色濾光片可稱為彩色濾光基板，而該第二基板104可稱為薄膜晶體管基板。第一基板102與第二基板104間一般設(shè)有間隔件(spacer)(未示于圖中)用以界定該基板之間的間隔(gap)。
參見圖1，像素電極120設(shè)于由兩相鄰閘線路106以及兩相鄰數(shù)據(jù)線路108所界定的像素區(qū)域內(nèi)。在此實(shí)施例中，前述的第一構(gòu)件例如通過將多個(gè)陣列排列的突起130設(shè)于該第一基板而實(shí)現(xiàn)，而前述的第二構(gòu)件例如通過將多個(gè)陣列排列的狹縫140設(shè)于像素電極120而實(shí)現(xiàn)。突起130以及狹縫140大致上彼此平行且交錯(cuò)排列。
參見圖1，每個(gè)狹縫140設(shè)有多個(gè)排列成鋸齒狀的凹口(jagged)140a。兩相鄰的突起130以及狹縫140之間的間距標(biāo)示為c，且該間距c等于這些凹口140a的最小深度a再加上具有最小深度的這些凹口140a與突起130之間的距離b。當(dāng)這些狹縫140未設(shè)有這些凹口140a且使用傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方法液晶顯示器時(shí)，這些突起130與這些狹縫140之間的間距c需小于25μm，否則位于相鄰?fù)黄鹋c狹縫所夾區(qū)域中間的液晶分子很容易因?yàn)轵?qū)動(dòng)電壓的瞬間變化(偏壓)過大而出現(xiàn)液晶分子異常排列的情形而導(dǎo)致像素的反應(yīng)時(shí)間增加或使顯示畫面產(chǎn)生影像滯留(imageretention)的問題。
當(dāng)采用申請(qǐng)人于2004年年8月20日申請(qǐng)的中國(guó)臺(tái)灣第93123879號(hào)專利申請(qǐng)發(fā)明所揭示的驅(qū)動(dòng)方法，以分階段提供偏壓的方式來使像素的驅(qū)動(dòng)電壓突破臨界電壓值(初始電壓值加上臨界偏壓)的限制，而達(dá)到較高的目標(biāo)電壓值。具體地說，前述驅(qū)動(dòng)方法在圖框時(shí)間t1時(shí)，提供一個(gè)小于臨界偏壓的第一偏壓，使得原有的初始電壓值在加上第一偏壓之后上升至一個(gè)中間電壓值。接著，在圖框時(shí)間t2時(shí)，再提供一個(gè)第二偏壓，使得驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)一步由中間電壓值上升至目標(biāo)電壓值。由于此驅(qū)動(dòng)方法可以突破臨界電壓的限制以解決前述液晶分子異常排列的問題，因而這些突起130以及這些狹縫140之間的間距c不需要再限制在小于25μm，部分的(partial)間距可以設(shè)計(jì)為大于或等于25μm，且不會(huì)發(fā)生液晶排列異常的問題。
由于這些突起130以及這些狹縫140之間的間距c可以設(shè)計(jì)為大于或等于25μm，因而單一像素區(qū)的突起130以及狹縫140的數(shù)目可以減少，藉此有效增加開口率，而使亮度的顯示品質(zhì)顯著提升。
此外，當(dāng)這些狹縫140設(shè)有這些凹口140a且液晶顯示器使用傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方法時(shí)，由于反應(yīng)時(shí)間較快，所以這些突起130以及這些狹縫140之間的間距c一般設(shè)計(jì)為小于30μm以避免發(fā)生液晶排列異常的問題。相對(duì)地，本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用前述以分階段提供偏壓的驅(qū)動(dòng)方法時(shí)，這些突起130以及這些設(shè)有凹口140a的狹縫140之間部分的(partial)間距c可設(shè)計(jì)為大于或等于30μm而不會(huì)發(fā)生液晶排列異常的問題。
此外，當(dāng)這些狹縫140設(shè)有這些凹口140a時(shí)，這些突起130以及這些狹縫140之間的間距c最多可設(shè)計(jì)為50μm而不會(huì)發(fā)生液晶排列異常的問題。
本發(fā)明發(fā)明人另研究這些凹口140a的間距d以及寬度e(參見第2圖)與穿透率(transmittance)之間的關(guān)系，其結(jié)果如下表一(間距c設(shè)定為35μm，最小深度a設(shè)定為14μm)所示。
表一

◎優(yōu)○佳由表一可知，這些凹口140a較佳設(shè)計(jì)成其間距d以及寬度e相加等于7~9μm，皆可獲得不錯(cuò)的穿透率。
本發(fā)明發(fā)明人另研究這些凹口140a的間距d以及寬度e(參見第2圖)與以傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方法所得到的反應(yīng)時(shí)間(response time)之間的關(guān)系，其結(jié)果如下表二(間距c設(shè)定為35μm，最小深度a設(shè)定為14μm)所示。
表二

◎優(yōu)○佳△劣由表二可知，這些凹口140a的間距d較佳設(shè)計(jì)成不大于4.5μm，并且這些凹口140a的寬度e較佳設(shè)計(jì)成不小于3μm，藉此獲得較佳的反應(yīng)時(shí)間。
更進(jìn)一步同時(shí)考量穿透率與反應(yīng)時(shí)間兩項(xiàng)因素可知，這些凹口140a較佳設(shè)計(jì)成其間距d以及寬度e相加等于7~8.5μm。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分，其所例示的液晶顯示器的每一個(gè)像素區(qū)域較佳設(shè)有“H”形電容電極(storagecapacitance electrode)150，電容電極150具有兩個(gè)側(cè)部分150a通過一個(gè)中央部份150b互相連接。如圖3所示，該電容電極150的兩個(gè)側(cè)部分150a設(shè)在像素區(qū)域中鄰近數(shù)據(jù)線路108的位置。相對(duì)于傳統(tǒng)液晶顯示器的電容電極一般設(shè)計(jì)成僅具有前述的中央部份150b，該電容電極150的兩個(gè)側(cè)部分150a與像素電極120相重疊處可提供額外的儲(chǔ)存電容。該電容電極150一般是與閘線路106及閘電極一起由一閘金屬層圖案化而成。因此，在圖3中，該電容電極150與閘線路106以陰影表示以幫助了解。由于閘金屬層一般是以不透光的導(dǎo)電金屬例如鋁(aluminum)、鉻(chromium)、鉭(tantalum)或鉬(molybdenum)形成，因此該電容電極150的兩個(gè)側(cè)部分150a可作為一輔助光遮蔽層而用來遮蔽漏光。
圖1所例示的液晶顯示器的每個(gè)突起130具有多個(gè)分岔部130a設(shè)于正對(duì)像素電極120的邊緣的位置。由于液晶分子的長(zhǎng)軸會(huì)沿著分岔部130a與狹縫140的垂直方向排列，因此將該分岔部130a與狹縫140的夾角保持在小于或等于45度，藉此使得在分岔部130a與狹縫140交界附近的液晶分子的長(zhǎng)軸的排列方向差異大幅降低至最多45度。這有效抑制異常排列(disclination)發(fā)生在狹縫140與像素電極120的邊緣交界的鄰近區(qū)域。然而由于突起130以及像素電極120分別形成在不同基板上，因此不同基板間的對(duì)位誤差常常會(huì)造成分岔部130a無法準(zhǔn)確設(shè)于正對(duì)像素電極120的邊緣，反而導(dǎo)致液晶分子異常排列的變暗區(qū)域出現(xiàn)在狹縫140與像素電極邊緣交界的鄰近區(qū)域。
如圖1及圖4所示，該像素電極120被這些狹縫140分隔成四個(gè)部分電極120A、120B、120C以及120D。每?jī)蓚€(gè)相鄰的部分電極至少為一個(gè)連接部122接合在一起。每一個(gè)連接部122具有一個(gè)第一部份122a以及一個(gè)第二部分122b(參見圖4)，該第一部份122a的延伸方向垂直于這些突起130的延伸方向，該第二部分122b的延伸方向平行于這些數(shù)據(jù)線路108。在此實(shí)施例中，每個(gè)連接部122的第二部分122b并未完全與該突起130的分岔部130a重疊(也即該第二部分122b與該分岔部130a并未完全垂直投影在基板平面上相同的區(qū)域)。本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)在前述第二部分122b未與該分岔部130a重疊的區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)變暗(darkened)的狀況。而在該呈現(xiàn)黑暗的區(qū)域內(nèi)，其已發(fā)現(xiàn)當(dāng)施以電壓時(shí)液晶分子的方位改變得很慢。這將降低對(duì)比以及反應(yīng)時(shí)間，因而使顯示品質(zhì)惡化。并且若兩基板對(duì)位產(chǎn)生誤差，使得該第二部分122b與該分岔部130a產(chǎn)生錯(cuò)位而未重疊在一起，其錯(cuò)位區(qū)域也會(huì)產(chǎn)生變暗的狀況。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分。除了每個(gè)連接部122的第二部分122b完全與該突起130的分岔部130a重疊(也即該第二部分122b與該分岔部130a垂直投影在基板平面上相同的區(qū)域)之外，圖5所示的液晶顯示器大致與圖1及圖4所示的液晶顯示器相同。本發(fā)明發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)此實(shí)施例的設(shè)計(jì)可有效縮小前述呈現(xiàn)變暗的區(qū)域。且當(dāng)兩基板產(chǎn)生在圖5中上下方向的對(duì)位異常時(shí)，如此設(shè)計(jì)也可以有效減少產(chǎn)生變暗的區(qū)域。
圖6所示為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分。在此實(shí)施例中，前述的第一構(gòu)件通過將多個(gè)陣列排列的突起230設(shè)于該第一基板而實(shí)現(xiàn)，而前述的第二構(gòu)件通過將多個(gè)陣列排列的狹縫240設(shè)于該像素電極220而實(shí)現(xiàn)。這些突起230以及這些狹縫240大致上彼此交錯(cuò)排列，其中夾設(shè)于兩相鄰?fù)黄?30的狹縫240被彎折成“之”字形。如圖所示，該像素電極220被這些狹縫240分隔成三個(gè)部分電極220A、220B以及220C。每?jī)蓚€(gè)相鄰的部分電極至少為一連接部接合在一起。這些部分電極220A、220B以及220C各具有多個(gè)突出部224，這些突出部224的延伸方向垂直于這些突起230的延伸方向。值得注意的是，這些突起230在正對(duì)該像素電極靠近數(shù)據(jù)線路的邊緣的位置并未設(shè)有任何平行數(shù)據(jù)線路的分岔部(branch)，因此可有效減少分岔部對(duì)位誤差所造成的變暗區(qū)域。
圖7所示為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器的像素部分。相較于圖1-6所例示的多區(qū)域垂直配向型液晶顯示器，圖7所示的顯示器僅設(shè)有由多個(gè)陣列排列的狹縫340所構(gòu)成的第二構(gòu)件，而不需在第一基板設(shè)置前述的第一構(gòu)件即可達(dá)到改善視野角度表現(xiàn)的目的。如圖所示，該像素電極320具有一個(gè)十字形主體(cross-shaped main body)320a以及多個(gè)突出部320b由該十字形主體320a延伸而出。在圖7所示的顯示器中，每一個(gè)像素包含四個(gè)區(qū)域(domain)A、B、C以及D，其中的液晶分子的方位(orientation)分別被設(shè)定為四個(gè)互為不同的方向，藉此有效改善液晶顯示器的視野角度表現(xiàn)。
在圖7所示的液晶顯示器中，每一個(gè)像素區(qū)域較佳設(shè)有一個(gè)具有一十字形中央部份350a以及兩個(gè)側(cè)部分350b的電容電極350。該十字形中央部份350a大致形成在正對(duì)該像素電極320的該十字形主體320a的位置。該兩個(gè)側(cè)部分350b通過該十字形中央部份350a互相連接，且該兩個(gè)側(cè)部分350b分別設(shè)在像素區(qū)域中鄰近數(shù)據(jù)線路108的位置。相對(duì)于傳統(tǒng)液晶顯示器的電容電極一般設(shè)計(jì)成僅具有前述的十字形中央部份350a的橫向部分，該電容電極350的中央部份350a的縱向部分以及兩個(gè)側(cè)部分350b可提供額外的儲(chǔ)存電容。該電容電極350一般與閘線路106及閘電極一起由一閘金屬層圖案化而成。因此，在圖7中，該電容電極350與閘線路106以陰影表示以幫助了解。由于閘金屬層一般是以不透光的導(dǎo)電金屬例如鋁、鉻、鉭或鉬形成，因此該電容電極350的中央部份350a的縱向部分以及兩個(gè)側(cè)部分350b可作為一輔助光遮蔽層而用來遮蔽漏光。
雖然在圖1-6所示的顯示器中，該第一構(gòu)件通過將多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于該第一基板而實(shí)現(xiàn)，且第二構(gòu)件通過將多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于該像素電極而實(shí)現(xiàn)，然而根據(jù)本發(fā)明的第一構(gòu)件與第二構(gòu)件也可以下述的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如第一構(gòu)件是狹縫(例如設(shè)于該第一基板的共同電極上)搭配第二構(gòu)件是突起(設(shè)于該第二基板上)的結(jié)構(gòu)，或是第一構(gòu)件與第二構(gòu)件皆為突起或皆為狹縫的結(jié)構(gòu)。接著，用以形成這些突起的制程敘述如下。當(dāng)這些突起要形成在彩色濾光基板時(shí)，先將一光阻涂布于彩色濾光基板表面，轉(zhuǎn)移一預(yù)先設(shè)定圖案(參照?qǐng)D1-7所示的突起圖案)，然后顯影而形成這些突起。該制程可通過傳統(tǒng)技術(shù)而輕易實(shí)施。此外，這些狹縫可利用傳統(tǒng)像素電極形成步驟而與像素電極一起形成。
雖然本發(fā)明已以前述實(shí)施例揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，其包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板；一液晶層夾設(shè)于所述第一及第二基板之間，所述液晶層包含當(dāng)大致無電場(chǎng)施加于所述液晶層時(shí)大致垂直于所述第一基板的主要表面的液晶分子；多條閘線路與數(shù)據(jù)線路設(shè)于所述第二基板上，所述閘線路與數(shù)據(jù)線路配置以形成多個(gè)矩陣排列的像素區(qū)域，所述每一個(gè)像素區(qū)域由兩相鄰閘線路以及兩相鄰數(shù)據(jù)線路所界定；多個(gè)像素電極設(shè)于所述像素區(qū)域；以及第一構(gòu)件以及第二構(gòu)件分別設(shè)于所述第一基板以及第二基板上用以調(diào)整所述液晶層的方位使得當(dāng)電壓施加時(shí)所述液晶分子被傾斜配向而使所述方位包含多個(gè)方向，所述第一構(gòu)件以及第二構(gòu)件大致上平行且交錯(cuò)排列；其中所述第一構(gòu)件與所述第二構(gòu)件之間的部分的間距大于或等于25μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于，每一個(gè)所述狹縫設(shè)有多個(gè)排列成鋸齒狀的凹口，并且所述狹縫與所述突起之間的部分的間距大于或等于30μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其特征在于，所述狹縫與所述突起之間的間距不大于50μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第二基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第二基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于每一個(gè)所述突起設(shè)有多個(gè)分岔部，所述分岔部設(shè)在正對(duì)所述像素電極的邊緣的位置，每一個(gè)所述像素電極被所述狹縫分隔成多個(gè)部分電極，每?jī)蓚€(gè)相鄰的部分電極由至少一個(gè)連接部接合在一起，每一個(gè)所述連接部具有一個(gè)第一部份以及一個(gè)第二部分，所述第一部份的延伸方向大致垂直于所述突起的延伸方向，所述第二部分的延伸方向大致平行于所述數(shù)據(jù)線路，并且每一個(gè)所述連接部的第二部分完全與所述突起的分岔部重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，另包含多個(gè)電容電極分別設(shè)于相對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域，所述電容電極呈“H”形且其具有一個(gè)中央部份以及兩個(gè)側(cè)部分，所述兩個(gè)側(cè)部分通過所述中央部份互相連接，每個(gè)所述電容電極的所述兩個(gè)側(cè)部分分別設(shè)在相對(duì)應(yīng)像素區(qū)域中鄰近數(shù)據(jù)線路的位置，其中所述電容電極與所述像素電極形成一個(gè)儲(chǔ)存電容單元。
10.一種液晶顯示器，其包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板；一個(gè)液晶層夾設(shè)于所述第一及第二基板之間，所述液晶層包含當(dāng)大致無電場(chǎng)施加于所述液晶層時(shí)大致垂直于所述第一基板的主要表面的液晶分子；多條閘線路與數(shù)據(jù)線路設(shè)于所述第二基板上，所述閘線路與數(shù)據(jù)線路配置以形成多個(gè)矩陣排列的像素區(qū)域，所述每一個(gè)像素區(qū)域是由兩相鄰閘線路以及兩相鄰數(shù)據(jù)線路所界定；多個(gè)像素電極設(shè)于所述像素區(qū)域，所述像素電極具有靠近閘線路的第一邊以及靠近數(shù)據(jù)線路的第二邊；多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第一基板；以及多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極，所述狹縫與所述突起彼此交錯(cuò)排列，其中夾設(shè)于兩相鄰?fù)黄鸬莫M縫被彎折成“之”字形；每一個(gè)所述像素電極被所述狹縫分隔成多個(gè)部分電極，每一個(gè)所述部分電極具有多個(gè)突出部，所述突出部的延伸方向垂直于所述突起的延伸方向；所述突起在正對(duì)所述像素電極第二邊的位置并未設(shè)有任何分岔部。
11.一種液晶顯示器，其包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板；一個(gè)液晶層夾設(shè)于所述第一及第二基板之間，所述液晶層包含當(dāng)大致無電場(chǎng)施加于所述液晶層時(shí)大致垂直于所述第一基板的主要表面的液晶分子；多條閘線路與數(shù)據(jù)線路設(shè)于所述第二基板上，所述閘線路與數(shù)據(jù)線路配置以形成多個(gè)矩陣排列的像素區(qū)域，所述每一個(gè)像素區(qū)域由兩相鄰閘線路以及兩相鄰數(shù)據(jù)線路所界定；多個(gè)像素電極設(shè)于所述像素區(qū)域；多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極使得每一個(gè)所述像素電極具有一個(gè)十字形主體以及多個(gè)突出部由所述十字形主體延伸而出；以及多個(gè)電容電極分別設(shè)于相對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域，每一個(gè)所述電容電極具有一個(gè)十字形中央部份以及兩個(gè)側(cè)部分，所述十字形中央部份大致形成在正對(duì)相應(yīng)像素電極的所述十字形主體的位置，所述兩個(gè)側(cè)部分通過所述十字形中央部份互相連接，所述兩個(gè)側(cè)部分分別設(shè)在相對(duì)應(yīng)像素區(qū)域中鄰近數(shù)據(jù)線路的位置，其中所述電容電極與所述像素電極形成一個(gè)儲(chǔ)存電容單元。
12.一種液晶顯示器，其包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板；一個(gè)液晶層夾設(shè)于所述第一及第二基板之間，所述液晶層包含當(dāng)大致無電場(chǎng)施加于所述液晶層時(shí)大致垂直于所述第一基板的主要表面的液晶分子；多條閘線路與數(shù)據(jù)線路設(shè)于所述第二基板上，所述閘線路與數(shù)據(jù)線路配置以形成多個(gè)矩陣排列的像素區(qū)域，所述每一個(gè)像素區(qū)域由兩相鄰閘線路以及兩相鄰數(shù)據(jù)線路所界定；多個(gè)像素電極設(shè)于所述像素區(qū)域；多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第一基板，所述突起設(shè)有多個(gè)分岔部，所述分岔部設(shè)在正對(duì)所述像素電極的邊緣的位置；以及多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極，所述狹縫與所述突起彼此交錯(cuò)排列；每一個(gè)所述像素電極是被所述狹縫分隔成多個(gè)部分電極，每?jī)蓚€(gè)相鄰的部分電極由至少一個(gè)連接部接合在一起，每一個(gè)所述連接部具有一個(gè)第一部份以及一個(gè)第二部分，所述第一部份的延伸方向大致垂直于所述突起的延伸方向，所述第二部分的延伸方向大致平行于所述數(shù)據(jù)線路，并且每一所述連接部的第二部分完全與所述突起的分岔部重疊。
13.一種液晶顯示器，其包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板；一個(gè)液晶層夾設(shè)于所述第一及第二基板之間，所述液晶層包含當(dāng)大致無電場(chǎng)施加于所述液晶層時(shí)大致垂直于所述第一基板的主要表面的液晶分子；多條閘線路與數(shù)據(jù)線路設(shè)于所述第二基板上，所述閘線路與數(shù)據(jù)線路配置以形成多個(gè)矩陣排列的像素區(qū)域，所述每一個(gè)像素區(qū)域由兩相鄰閘線路以及兩相鄰數(shù)據(jù)線路所界定；多個(gè)像素電極設(shè)于所述像素區(qū)域；第一構(gòu)件以及第二構(gòu)件分別設(shè)于所述第一基板以及第二基板上用以調(diào)整所述液晶層的方位使得當(dāng)電壓施加時(shí)所述液晶分子被傾斜配向而使所述方位包含多個(gè)方向，所述第一構(gòu)件以及第二構(gòu)件大致上平行且交錯(cuò)排列；多條電容電極線，設(shè)置在兩條所述閘線路間，與所述像素電極形成一儲(chǔ)存電容單元；以及至少一條導(dǎo)體線，設(shè)置于所述像素電極與相對(duì)應(yīng)的所述數(shù)據(jù)線路之間，所述導(dǎo)體線與所述像素電極部分重疊，并與所述電容電極線為一體成形。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第二基板。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的突起設(shè)于所述第二基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述第一構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述第一基板，并且所述第二構(gòu)件包含多個(gè)陣列排列的狹縫設(shè)于所述像素電極。
全文摘要
一種液晶顯示器，其主要包含經(jīng)垂直配向處理的第一基板及第二基板，一液晶層夾設(shè)于該第一及第二基板之間，以及分別設(shè)于該第一基板以及第二基板上的第一構(gòu)件與第二構(gòu)件。該液晶層所包含的液晶分子在大致無電場(chǎng)施加于該液晶層時(shí)大致垂直于該第一基板的主要表面。該第一構(gòu)件與第二構(gòu)件用以調(diào)整該液晶層的方位(orientation)使得當(dāng)電壓施加時(shí)每一像素內(nèi)的液晶分子被傾斜配向而使該方位包含多個(gè)方向。該第一構(gòu)件以及該第二構(gòu)件之間的部分的(partial)間距可設(shè)計(jì)為大于或等于25μm。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK1936677SQ20051010638
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者許哲銘, 謝明峰, 謝志勇, 陳建宏 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司