專利名稱：液晶顯示器及其操作方法和制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其操作方法和制造方法。
技術背景液晶顯示器(LCD)可用于許多的電子元件中，例如移動電話、個人數(shù)字 助理、膝上型電腦(laptop computer)、桌上型熒幕以及平面電視等均是其應用 的范圍。例如，液晶顯示器具有一層液晶層，其位于兩個交錯的線性偏光板 之間，以通過光電作用來調(diào)變光。在液晶層施加電壓可以改變液晶分子的方 向(orientation)以及液晶層的光的相位延遲，進而改變通過交錯的線性偏光板 的光量。液晶顯示器具有一像素電路陣列，其可分別定址。像素電路依據(jù)像 素數(shù)據(jù)(像素電壓)來調(diào)變光，以產(chǎn)生圖像。顯示器的各個像素可以依據(jù)施加 給液晶層的電壓來顯示一定范圍的灰度色階。而使用彩色濾光片則可以使得 顯示器顯示彩色的圖像。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種廣視角顯示器及其制造方法可用以提高像素的透射率。 在一方面，本發(fā)明提出一種顯示器，其包括多個像素電路，各像素電路 包括一第一電極，電性耦合至一第一參考電壓； 一第二電極，用以接收一對 應于一灰度色階的像素電壓，第二電極包括一具有多個開口的導電部； 一第 三電極，電性耦合至一第二參考電壓，第二電極介于第一和第三電極之間； 以及一液晶層，介于第一電極和第二電極之間，液晶層包括一手性材料。此顯示器的實施可包括以下一個或多個特征。第一參考電壓等于第二參 考電壓。第一和第二參考電壓等于像素的一接地電壓。手性材料選自于可以 造成液晶層形成扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)者，其中扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有一自由間距，其為液晶層厚 度的10倍。第一、第二以及第三電極以及手性材料建構(gòu)成可以在第二電極 施加像素電壓時，使得第一、第二以及第三電極所產(chǎn)生的電場所造成開口上 方的多個液晶分子傾斜的量大于遠離開口的導電層上方的液晶分子傾斜的量的1/2，傾斜量為由像素電壓在低于一起始電壓時由初始位置測得者。在一些實施例中，當像素電路在一亮的狀態(tài)時，像素在對應于開口的部分的透射率至少是像素在遠離開口的導電層的部分的透射率的1/2。在一些實施例中，當像素電路在一亮的狀態(tài)時，像素在對應于開口的部分的透射率至少是像素在遠離開口的導電層的部分的透射率的90%。第一、第二以及第 三電極以及手性材料建構(gòu)成可以在第二電極施加像素電壓時，使得整個像素 的多個液晶指向矢的多個方位角連續(xù)改變。液晶層包括多個液晶分子，其在 像素電壓低于一起始電壓時，沿著實質(zhì)上與第一和第二電極的表面正交的方 向排列。在一些實施例中，上述的多個開口包括多個圓形，其直徑范圍在0.1微 米至8微米之間。在一些實施例中，上述的多個開口包括多個長狹縫，其寬 度范圍在0.1微米至8微米之間。長狹縫包括直線狀、曲線狀以及鋸齒線狀。 在一些實施例中，第三電極包括一不具有開口的連續(xù)導電層。第三電極包括 一具有多個開口的導電層。導電層包括多個部分，其形狀對應于第二電極的 開口的形狀。第二和第三電極建構(gòu)成可以使得開口鄰近的多個液晶分子受到 多個電場作用，電場具有從液晶層至第三電極的多個方向。第一、第二和第 三電極建構(gòu)成可以使得遠離于該些開口的多個液晶分子受到多個電場作用， 這些電場具有從第二電極至第一電極的方向。上述顯示器包括一配向膜，介于該液晶層與該第二電極之間。上述顯示 器包括一配向膜，介于該液晶層與該第一電極之間。各像素包括一存儲電容 器，其具有包括第二電極以及第三電極的多個端點。不同的像素的第一電極 電性連接。不同的像素的第三電極電性連接。上述顯示器包括一第一圓形偏 光板以及一第二圓形偏光板，液晶層位于第一和第二圓形偏光板之間。上述 顯示器包括一第一線性偏光板以及一第二線性偏光板，液晶層位于第一和第 二線性偏光板之間。在另一方面，本發(fā)明提出一種顯示器，其包括第一基板； 一第二基板； 多個像素電路位于第一基板和第二基板之間，各像素電路包括電性耦合至一 接地參考電壓的第一電極、用以接收對應于灰度色階的像素電壓且包括具有 多個開口的導電部的第二電極，第二電極以及電性耦合至接地參考電壓的第 三電極；以及一液晶層，介于第一電極和第二電極之間。此顯示器還包括一 第一配向膜，介于各像素電路的液晶層與第一電極之間；以及一第二配向膜，介于各像素電路的液晶層與第二電極之間。此顯示器的實施可包括以下一個或多個特征。液晶層包括一手性材料。 在又一方面，本發(fā)明提出一種方法，包括產(chǎn)生一電場在一顯示器的一像素電路的一液晶層中，電場造成液晶層中的多個液晶分子自初始位置傾斜，電場具有一分布，使得液晶層形成一連續(xù)區(qū)域(domain),其中不同位置 的液晶分子以不同方向傾斜，且整個像素電路的液晶分子的傾斜方向連續(xù)改 變，本方法包括提供一扭力給液晶分子，以造成整個像素的液晶分子沿著不 同的方位角傾斜。此方法的實施可包括以下一個或多個特征。此方法包括提供扭力的方法 包括在液晶層中使用一手性摻雜，以提供扭力。產(chǎn)生電場的方法包括提供一第一參考電壓給一第一電極；提供一像素電壓給一第二電極以及提供一第二 參考電壓給一第三電極，液晶層位于第一和第二電極之間，第二電極位于第 一和第三電極之間，第二電極包括一具有多個開口的導電層。此方法包括使 開口上方的液晶分子傾斜量大于遠離開口的液晶分子傾斜量的1/2。此方法 包括施加像素電壓以在整個像素提供一實質(zhì)上均勻的透射率，像素在對應于開口的部分的透射率大于導電層遠離開口的部分的透射率的1/2。此方法包括在產(chǎn)生電場前，使液晶層的多個液晶分子沿著實質(zhì)上與基板兩側(cè)正交的方 向排列。在又一方面，本發(fā)明提出一種方法，包括在一第一基板上形成一第一電極；在一第二基板上形成一第三電極；在第三電極上形成一絕緣層；在絕緣 層上形成一第二電極，第二電極包括一具有多個開口的導電層；使第一基板 與第二基板以 一距離平行設置；以及在第 一與第二電極之間提供一液晶層。此方法的實施可包括以下一個或多個特征。此方法包括在液晶層的液晶 材料中加入一手性材料。加入手性材料的方法包括加入一具有一濃度的手性 材料，濃度為選自于可造成液晶層形成一扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)者，其中扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有一 自由間距，其為液晶層厚度的10倍。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合 所附圖示，作詳細il明如下。


圖1為繪示像素的剖面示意圖。圖2A-2C為繪示ITO層的示意圖。圖3為繪示像素的剖面示意圖，其顯示像素的電場分布。圖4A為繪示液晶分子的模擬方向的示意圖。圖4B為繪示像素的透射率曲線圖。圖5A為繪示液晶分子的模擬方向的示意圖。圖5B為繪示像素的透射率曲線圖。圖6A為繪示液晶分子的模擬方向的示意圖。圖6B為繪示像素的透射率曲線圖。圖7為繪示像素的剖面示意圖。圖8為繪示像素的剖面示意圖，顯示像素的電場分布。圖9為繪示液晶顯示器的示意圖，顯示顯示器的驅(qū)動電路。附圖標記i兌明12 :陣列18 :數(shù)據(jù)驅(qū)動器22、 24 :電容器 30 :櫥極34 :數(shù)據(jù)線100、 210:液晶顯示器 104a、 104b、 108 : ITO層 110a、 110b :配向?qū)?113 :液晶分子 116a、 116b :線性偏光4反 122、 216 :開口 136、 138 :區(qū)域 142 :頭146、 160、 160、 170、 180 150a、 150b、 152a、 152b、 151、 153、 155 :部分212 :共電極w :寬度30 :顯示控制器 16 :柵極驅(qū)動器26、 28 :節(jié)點32 :柵極線90、 194、 218 :像素 102a、 102b :基板 106 :非導電平面層 112、 122、 220 :液晶層 114a、 114b :相位延遲膜 120 :導電部 130、 132、 134 :電場 140 :指向矢 144 :尾 190、 200 :示意圖 154a、 154b、 154c :區(qū)域 162、 182、 202 :曲線214 :導電部Pl、 P2、 P3、 P4、 P5 :位置01、 92 :傾斜角具體實施方式
圖1為繪示垂直配向式液晶顯示器100的像素90的實例的剖面示意圖。 此顯示器100包括第一透明基板102a，其上涂布著銦錫氧化物(ITO)層]04a、 非導電平面層106、圖案化的ITO層108以及第一垂直配向?qū)?10a。圖案化 的ITO層108具有僅延伸覆蓋一部分像素90的形狀。顯示器100還包括第 二透明基板102b,其上涂布著銦錫氧化物(ITO)層104b以及第二垂直配向?qū)?110b。在第一垂直配向膜110a和第二垂直配向膜110b之間的具有摻雜著手 性材料的負介電各向異性向列型液晶材料層112。在沒有施加電壓給液晶層 112時，液晶層112中的液晶分子113實質(zhì)上以垂直于基板102a、 102b表面 排列。第一相位延遲膜114a和第一線性偏光板116a層疊在第一基板102a的外 表面上。第一相位延遲膜114a可以例如是彩色1/4波膜或?qū)掝l1/4波膜，以 使相位延遲膜114a和線性偏光板116a形成圓形偏光板。第二相位延遲膜 114b和第二線性偏光板116b層疊在第二基板102b的外表面上。同樣地，第 二相位延遲膜114b可以例如是彩色1/4波膜或?qū)掝l1/4波膜，以使相位延遲 膜114b和線性偏光板116b形成圓形偏光板。顯示器100可包括一彩色濾光 層(未繪示)，其可設置于第二基板102b和第二配向膜110b之間，以使顯示 器100可以顯示彩色的圖像。彩色濾光片也可以設置于第一基板102a和第 一配向膜llOa之間。圖案化的ITO層108做為像素電極，其連接到薄膜晶體管開關20以及 存儲電容器CsT22(圖9)。在第一基板102a上的ITO層104a則做為第一共電 極。不同像素的ITO層104a彼此電性連接。例如，ITO層104a可以是在第 一基板102a上的一層連續(xù)層，其延伸覆蓋整個像素。在第二基板102b上的 ITO層104b做為第二共電極。例如，ITO層104b可以是在第一基板102b 上的一層連續(xù)層，其延伸覆蓋整個像素。第一共電極(ITO層104a)和第二共 電極(ITO層104b)均連接到接地電壓。ITO層108、ITO層104a以及ITO層104b也將分別稱的為像素電極108、 第一共電極104a以及第二共電極104b。像素的像素電極108、共電極104a、 104b、液晶層112、薄膜晶體管20以及存儲電容器CsT22稱為像素電路。如下所述，像素電極108、第一共電極104a以及第二共電極104b被建素90的液晶層112來形成連續(xù)的區(qū)域(continuous domain)。液晶層112中不 同區(qū)域的液晶分子113以不同的方向傾斜，傾斜的方向在整個像素卯連續(xù) 改變。此可增加顯示器100的視角，這是因為在不同角度行進通過液晶層112 的光會經(jīng)歷相似的相位延遲所致?；?02a和102b可以以例如是由玻璃所制成。非導電平面層106的材 料可以例如是氧化硅(Si02)或是氮化硅(SiNx)。第一和第二配向膜110a和 l0b的材料例如是聚亞酰胺材料。第一和第二相位延遲膜114a和114b的材 料例如是聚碳酸酯或聚乙烯醇(PVA)。第一和第二線性偏光板116a和116b 的材料例如是吸收碘溶液的線性聚乙烯醇(linearly oriented PVA)膜。圖2A是繪示圖案化ITO層108的第 一 實例的示意圖。圖案化ITO層108 具有一個以銦錫氧化物制成的導電部120與多個開口 122。開口 122的形成 方法是將ITO層108—部分的銦錫氧化物蝕刻去除。在此例中，開口 122的 圖案為圓形，各圓的直徑W范圍介于0.1微米至8微米之間。圖2B是繪示圖案化ITO層108的第二實例的示意圖。圖案化ITO層108 包括一個以銦錫氧化物制成的導電部120與多個開口 122。在此例中，開口 122呈逐段線性鋸齒狀。各開口 122之間隙寬度W范圍可以介于0.1微米至 8樣i米之間。圖2C是繪示圖案化ITO層108的第三實例的示意圖。圖案化ITO層108 包4舌一個以銦錫氧化物制成的導電部120與多個開口 122。在此例中，開口 122為長方形。各開口 122之間隙寬度W范圍可以介于0.1微米至8微米之間。圖3是繪示像素90的剖面示意圖，其顯示在電壓開啟狀態(tài)時的電場線。 電壓開啟狀態(tài)是指在像素電極108施加像素電壓，使得像素電極108以及第 一共電極104a之間的區(qū)域以及像素電極以及第二共電極104b之間的區(qū)域產(chǎn)生電場。如下所述，像素電極108、第一共電極104a以及第二共電極104b建構(gòu) 成可以產(chǎn)生電場，此電場的分布有助于液晶分子113的旋轉(zhuǎn)，以使開口 122 上方的液晶分子113的傾斜量比得上導電部120上方的液晶分子113的傾斜 量。開口 122上方的液晶層112的透射率比得上導電部120上方的液晶層112的透射率。此可增加像素90的總體光效率，使像素在一給定的背光量變得 更亮。在液晶層112的電場是液晶層112位置的函數(shù)。以具有x、 v、 z軸的 Cartesian座標系統(tǒng)來說明顯示器110的各組件的方向。在此例中，所選定的 z軸與基板102a、 102b垂直。x軸和y軸則與基板102a、 102b平行。液晶層112中的電場包括位在像素電極108的導電部120上方的區(qū)域 136上的"縱向電場，，130以及位在像素電極108的開口 122上方的區(qū)域138 上的"邊緣電場"132和134。在縱向電場130中，電場線實質(zhì)上平行于z軸。 在邊緣電場132中，電場線通常是由像素電極108延伸向第二共電極104b, 此電場線除了在接近電極108以及104b以外，其延伸的方向并不與z軸平 行。在邊緣電場134中，電場線通常是由像素電極108部分延伸至液晶層112, 再轉(zhuǎn)向開口 122,通過開口 122，再終止于第一共電極104a。圖4A是繪示像素90在亮的狀態(tài)下操作時， 一部分的像素90的液晶層 112的液晶分子113的才莫擬方向的實例的示意圖146。在小局部區(qū)域中的液 晶分子113的平均方向以稱為液晶指向矢(director)的單位向量來表示。在圖 4A中，各液晶指向矢140以頭142以及尾144來表示。在此例中，液晶層112采用摻雜手性材料(德國Merck公司購得的CB5) 的負介電各向異性液晶材料(德國Merck公司購得的MLC-6882, ne=1.582; n。=1.484)。第一共電極104a以及第二共電極104b連接接電電壓(O伏特)； 圖案化像素電極108連接像素電壓VDATA=6伏特。液晶層112的厚度為3.4 微米。圖4A為繪示像素90沿著Y-Z平面的剖面示意圖，其正x方向指出第 4A圖的紙面?；?02a和102b平行于X-Y平面。像素電極108的各開口 122呈長方形，其相似于圖2C所示者。長方形開口 122的長邊與x軸平行。 開口 122的間隙寬度W為2微米。電場造成液晶分子113形成一個連續(xù)區(qū)域(domain)，其在像素卯中具有 多個區(qū)，例如是150a、 150b。液晶指向矢140以不同的方向傾斜，其傾斜角 (例如ei和02)由一個位置連續(xù)改變至另一個位置。例如，接近液晶層112的 上邊界和下邊界151、 153的液晶指向矢140相對于初始垂直配向位置(平行 z軸)，其向下傾斜的程度較小(例如ei和92較小)。而接近液晶層112中間部 分155的液晶指向矢140相對于初始垂直配向位置(平4亍z軸)，其向下傾斜的程度較大(例如ei和e2較大)。液晶指向矢140的方位角(azimuth angle)亦沿著平行于X-Y平面的方向 連續(xù)改變，其逐漸順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)。此處的指向矢140的頭142比 尾144黑表示頭142 4交接近-x方向，反之易然。為顯示各像素90中液晶分 子113的旋轉(zhuǎn)方向，較平行于Y-Z平面的指向矢(例如148a)所繪示的長度會 較長于垂直于Y-Z平面的指向矢(例如148b)的長度。例如，從位置P1依序移動到位置P2、 P3、 P4和P5(其全部位于相同的 X-Y平面上)，液晶指向矢140分別由約為-x方向逐漸》走轉(zhuǎn)至-y、 +x、 +y以 及+x方向。液晶分子的方位角逐漸由像素卯的其中 一個位置改變到另 一個 位置。其由液晶層112中的一個區(qū)域(例如150a)轉(zhuǎn)變到另一區(qū)域(例如150b) 是連續(xù)的。在像素電極108施加像素電壓時，手性摻雜所造成的扭轉(zhuǎn)力有助于液晶 分子113由其初始的配向位置(平行于z軸)向下傾斜。在開口 122上方位置(例 如P1以及P5)的液晶分子113相對于初始位置的傾斜量比得上(或大于一半 的)位于導電部120上的位置(例如P2 、 P3 、 P4)者。手性摻雜的材料種類以及濃度是選擇可以使得液晶混合物(包括液晶材 料和手性摻雜)的自由間距(free pitch)大于10倍的單元間隙(液晶層的厚度) 者。例如，若是單元間隙為4.5微米，手性摻雜被選擇可以使得液晶混合物 的自由間距大于4.5微米xl0-45微米者。在圖4A的實例中，單元間隙為3.4 微米且液晶混合物的自由間距為1000微米。"自由間距，，一詞是指沒有施加 外力(或電壓)給液晶層且只有一個基板表面涂布摩擦均質(zhì)配向膜；而另一個 基板表面則涂布無摩擦均質(zhì)配向膜時，摻雜手性材料的液晶層中的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu) 的間距長度。自由間距隨著手性摻雜的濃度的增加而減少。圖4B是繪示基于圖4A的液晶指向矢曲線的像素90的透射率曲線162 的示意圖160。整個像素90的透射率約為30%至35%之間。導電部120上 方的透射率約為35%;而開口 122上方的透射率約為30%。圖4B所示的透 射率的值可用來估算相位延遲膜114a、 114b以及線性偏光板116a、 116b造 成光減少的情形。當圖4B所示的透射率值以兩個平行的線性偏光板的透射 率來正規(guī)化時，像素的總體光效率約為97.5。/。(假i殳基板102a、 102b、電極 104a、 104b、 108、配向爿莫110a、 110b以及平面層106為完全透明)。圖160顯示開口 122上方區(qū)域的透射率輕微下降。這是因為開口 122上方區(qū)域的液晶分子113的傾斜角(液晶指向矢方向和Z軸之間的角度)稍微小于導電部120上方的區(qū)域者。開口 122上方區(qū)域中的液晶層H2其全部所累 積的相位延遲稍微小于導電部120上方區(qū)域者。因此，當圓形偏光板層疊在 顯示器IOO的兩側(cè)上時，開口 122上方的區(qū)域的透射率稍小于導電部120上 方區(qū)域者。為比較，圖5A是繪示一部分的像素卯的液晶層220的液晶分子的模擬 方向的實例的示意圖170，其中液晶層220并沒有手性摻雜。電場將在液晶 層220中造成多個區(qū)域(domain)(例如152a和152b)。由于沒有手性摻雜，因 此，從例如是位置Pl移動到P2、 P3、 P4和P5日于，液晶分子在z軸上并沒 有明顯的旋轉(zhuǎn)。在區(qū)域(domain)邊緣(例如是154a、 154b和154c)的一些液晶 分子并沒有旋轉(zhuǎn)，且維持在初始的位置(平行于z軸排列)。在區(qū)域(domain) 邊緣的液晶分子沒有傾斜的其中一個可能的原因，是區(qū)域(domain)邊緣的電 場對稱分布，造成液晶分子在一個方向(如順時針)上傾斜的力量與造成液晶 分子在相反方向(如逆時針)上傾斜的力量的強度相等。在液晶分子上的不同 力量彼此相互抵消，因此，分子不會傾斜且維持在其初始的位置上。圖5B是基于圖5A的液晶指向矢(其中液晶層220并無手性摻雜)曲線所 繪示的像素的透射率曲線182的示意圖180。圖180顯示像素寬度為80毫米 的整個像素的透射率曲線。在開口 122上方的區(qū)域(domain)邊緣，液晶分子 并未傾斜，因此所累積的相位延遲非常小。因此，在(domain)邊緣(154a、 154b、 154c)的透射率低，且在區(qū)域(domain)邊緣會顯示黑線。透射率曲線182以液 晶面板兩側(cè)上的圓形偏光板所取得。在圖5B的實例中，以兩個平行的偏光 板的透射率來正規(guī)化時，像素的總體光效率約在88.7%。此值低于圖4B的 液晶層122具有手性摻雜的實例的像素90的光效率(97.5%)。圖6A示繪示像素190在亮的狀態(tài)下操作時，液晶層112的液晶分子113 的模擬方向的實例的示意圖190。在圖6A的模擬中所使用的像素194與圖 4A所使用的像素90相似，但是，像素194中的開口 122的寬度W小于像 素90中的開口 122的寬度W。在圖6A的實例中，寬度W為0.5孩i米(圖4A 的\￥=2微米)，單元間隙為34微米，且液晶混合物的自由間距為1000微米。當開口 122的寬度減少時，邊緣電場(圖3中的132和134)增強，造成 開口 122上方區(qū)域的液晶分子113傾斜的程度增加，因此，增加了像素194 的總體光效率。在圖190中，在液晶層122的大部分區(qū)域192中，幾乎全部的液晶分子傾斜且沿著實質(zhì)上平行基板102a以及102b的方向排列。圖6B是基于圖6A的液晶指向矢曲線所繪示的像素194的透射率曲線 202圖200。在此例中，以兩個平行的線性偏光板的透射率來正規(guī)化時，像 素194的光效率大于99.2%。圖7是繪示垂直配向型液晶顯示器210的像素218的剖面示意圖，其像 素電極108具有多個開口 122且液晶層112摻雜手性材料。此顯示器210與 圖1的顯示器100相似，但是，顯示器210包括圖案化的第一共電極212， 其具有導電部214與開口 216。導電部214具有的形狀相當于f^素電極108 的開口 122的形狀。導電部214的寬度稍大于開口 122的寬度。圖8是繪示像素218的剖面示意圖，其顯示電壓開啟狀態(tài)的電場線。圖 8中像素電極108、第一共電極212以及第二共電極104b所產(chǎn)生的電場與圖 3所示者相似。這表示第一共電極212的開口 216并不會影響液晶層112中 液晶分子113的傾斜情形。圖8的顯示器210的光效能與圖1的顯示器100 者相似。圖9是繪示液晶顯示器100實例的示意圖，其包括像素90的陣列]2, 可通過一個或是多個柵極驅(qū)動器16或是一個或多個數(shù)據(jù)驅(qū)動器18來控制 的。各個像素90包括一個或是多個薄膜晶體管(TFT)20、 一個存儲電容器 CST22以及一個液晶單元112，其有效電容以電容器CLC24來表示。存儲電 容器CST22可由像素電極108以及第一共電極104a來形成。電容器CST22 以及CLC24可以例如是并聯(lián)連接到第一節(jié)點26以及第二節(jié)點28。 TFT 20包 括柵極30，其連接到柵極線32,而柵極線32則連接到柵極驅(qū)動器16。當柵 極驅(qū)動器16驅(qū)動柵極線32以開啟TFT 20時，數(shù)據(jù)驅(qū)動器18會以電壓信號 (例如vda.rA)驅(qū)動數(shù)據(jù)線34，其會通過電容器CST22以及CLC24。在一些實例中，第一節(jié)點26連接到像素電極108(圖1);第二節(jié)點連接 到第一和第二共電極104a、 104b。電容器CST22的跨壓(例如V。ata)決定了 施加給液晶單元112的電壓。由于數(shù)據(jù)線34上的電壓決定了像素卯所顯示 的灰度色階，因此，其有時稱的為"像素電壓，，或"灰度色階電壓"。本發(fā)明已以數(shù)個實施例披露如上。其他實施的方式亦涵蓋在所附的權(quán)利 要求中。例如，第一共電極104a可以連接到第一參考電壓；第二共電極104b 可以連接到第二參考電壓。第一和第二參考電壓可以不等于接地電壓。第一 和第二參考電壓可以相同或相異。其他的保護層、配向膜以及補償膜可用于以上所述的顯示器中。顯示器的組件，例如是液晶層以及偏光膜可以使用不 同于以上所述的材料或具有不同的參數(shù)者。此膜的延遲值可以不同于以上所 述者。以上所述的液晶分子的方向是指液晶分子的指向矢的方向。液晶分子在 一段時間傾向指向一個方向(以指向矢表示)而不指向其他方向。例如，"液晶 分子實質(zhì)上沿著垂直于基板的方向排列，，表示液晶分子的指向矢的平均方向 通常是沿著正交方向排列，但是，各分子可以指向不同的方向。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例披露如上，然其并非用以限定本 發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域中普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍 內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視所附的權(quán)利要 求所界定者為準。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示器，包括多個像素電路，各像素電路包括一第一電極，電性耦合至一第一參考電壓；一第二電極，用以接收一對應于一灰度色階的像素電壓，該第二電極包括一具有多個開口的導電部；一第三電極，電性耦合至一第二參考電壓，該第二電極介于該第一和該第三電極之間；以及一液晶層，介于該第一電極和該第二電極之間，該液晶層包括一手性材料。
2、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中該第一和該第二參考電壓等 于該些像素的一接地電壓。
3、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中該手性材料選自于可以造成 液晶層形成扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的材料，其中該扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有一自由間距，其為該液晶 層厚度的10倍。
4、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中當像素電路在一亮的狀態(tài)時， 該像素在對應于該些開口的部分的透射率至少是該像素在遠離該些開口的 該導電層的部分的透射率的1/2。
5、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中當像素電路在一亮的狀態(tài)時， 該像素在對應于該些開口的部分的透射率至少是該像素在遠離該些開口的 該導電層的部分的透射率的90%。
6、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中該些開口包括多個圓形，其 直徑范圍在0.1微米至8微米之間。
7、 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中該些開口包括多個狹縫，其 寬度范圍在0.1微米至8微米之間。
8、 一種液晶顯示器，包括 一第一基板； 一第二基板；多個像素電路位于該第一基板和該第二基板之間，各像素電路包括 一第一電極，電性耦合至一接地參考電壓；一第二電極，用以接收一對應于一灰度色階的像素電壓，該第二電極包括一具有多個開口的導電部；以及一第三電極，電性耦合至該接地參考電壓；以及 一液晶層，介于該第一電極和該第二電極之間；一第一配向膜，介于各該像素電路的該液晶層與該第一電極之間；以及 一第二配向膜，介于各該像素電路的該液晶層與該第二電極之間。
9、 一種液晶顯示器的操作方法，包括在一顯示器的一像素電路的一液晶層中產(chǎn)生一電場，該電場造成該液晶 層中的多個液晶分子自初始位置傾斜，該電場具有一分布，使得液晶層形成 一連續(xù)區(qū)域，其中不同位置的該些液晶分子以不同方向傾斜，且整個該像素 電路的該些液晶分子的傾斜方向連續(xù)改變；以及提供一扭力給該些液晶分子，以造成整個該像素的該些液晶分子沿著不 同的方位角傾斜。
10、 一種液晶顯示器的制造方法，包括在一第一基板上形成一第一電極； 在一第二基板上形成一第三電極； 在該第三電極上形成一絕緣層；在該絕緣層上形成一第二電極，該第二電極包括一具有多個開口的導電層；使該第一基板與該第二基板以一距離平行設置；以及 在該第 一 與該第二電極之間提供 一 液晶層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器及其操作方法和制造方法。該液晶顯示器包括多個像素電路。各像素電路包括一第一電極、一第二電極、一第三電極以及一摻雜手性材料的液晶層。第一電極電性耦合至一第一參考電壓。第二電極用以接收一對應于一灰度色階的像素電壓，第二電極包括一具有多個開口的導電部。第三電極電性偶合至一第二參考電壓。第二電極介于第一和第三電極之間，且液晶層介于第一電極和第二電極之間。
文檔編號G02F1/1362GK101266374SQ20081008316
公開日2008年9月17日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者吳詩聰, 朱欣宇, 李汪洋, 葛志兵, 韋忠光 申請人:奇美電子股份有限公司;中佛羅里達大學研究基金會