本發(fā)明有關于液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)。更具體而言，本發(fā)明有關于具有極高對比度的垂直配向LCD。

背景技術：

起初用于簡單單色(monochrome)顯示器(例如計算器及數(shù)位式手表)的液晶顯示器(LCD)已成為主要顯示技術。通常使用LCD代替陰極射線管(cathode ray tube；CRT)來用于電腦顯示器及電視顯示器。已克服了LCD的各種缺陷來改良LCD的品質(zhì)。舉例而言，主動矩陣顯示器已極大地取代了被動矩陣顯示器，相較于被動矩陣顯示器，主動矩陣顯示器會減少重影(ghosting)，并會改良解析度、色階(color gradation)、視角、對比度及響應時間。垂直配向向列型LCD解決了傳統(tǒng)扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic)LCD的某些缺陷，例如低對比度。

圖1A至圖1B例示一垂直配向LCD 100的一像素的基本功能。為清晰起見，圖1A及圖1B的LCD僅使用單個域(single domain)。此外，為清晰起見，圖1A至圖1B被簡化并省略了諸多處理層。舉例而言，在基板110與電極120之間，實際顯示器可能包含用于電性連接的各種金屬層以及用于分隔這些金屬層的鈍化層(即絕緣層)。此外，圖1A至圖1B的LCD就灰階運算而言進行闡述。眾所周知，可使用傳統(tǒng)色彩技術(例如使用濾色片或場序著色)來增添色彩。

為更加清晰及一致起見，附圖中像素及顯示器的各種組件是以將顯示器平放于桌子上且讀者位于桌子前方的視角進行闡述。無論附圖自顯示器的邊緣示出顯示器的一部分(例如圖1A及圖1B)抑或示出一像素或顯示器的俯視圖(例如圖2)，所作闡述的視角不發(fā)生變化。因此，對于自顯示器的邊緣所視的附圖，所示二軸線應為上/下軸線及左/右軸線。用于描述相對于上/下軸線的位置的適當用語包括“在…之上(above)”、“在…之下(below)”、“在…上面(on top off)”及“在…下面(underneath)”。相對于左/右軸線的適當用語包括“在…左側(cè)(to the left of)”及“在…右側(cè)(to the right of)”。對于具有俯視圖的附圖，所用的軸線為左/右軸線 及前/后軸線。前/后軸線可如同放于桌子上的一地圖的北/南軸線。用于描述相對于前/后軸線的位置的適當用語包括“在…前面”(其等效于在一地圖上位于“…南面”)及“在…后面”(其等效于在一地圖上位于“…北面”)。此外，本文中所用的上/下軸線為垂直軸線，左/右軸線為水平軸線，而前/后軸線為縱向軸線。

LCD 100具有一第一偏光片105、一第一基板110、一第一電極120、一第一液晶配向?qū)?25、多個液晶130、一第二液晶配向?qū)?40、一第二電極145、一第二基板150及一第二偏光片155。具體而言，偏光片105貼附至基板110的底部，第一基板120形成于基板110的頂部上，且第一液晶配向?qū)?25形成于第一電極120之上。液晶130位于第一液晶配向?qū)?25與第二液晶配向?qū)?40之間。共用電極145位于液晶配向?qū)?40之上。共用電極145形成于第二基板150的底部上，且第二偏光片155貼附至基板150的頂部上。一般而言，第一基板110及第二基板150由透明玻璃制成。第一電極120及第二電極145由例如ITO(氧化銦錫)等透明導電材料制成。通常由聚酰亞胺(PI)層制成的第一液晶配向?qū)?25及第二液晶配向?qū)?40將液晶130配向為接近一垂直靜止狀態(tài)，因此液晶130相對于垂直配向具有一小的預傾角。在運作中，一光源(圖中未示出)自第一偏光片105之下發(fā)出光，其中第一偏光片105貼附至第一基板110的底部。第一偏光片105通常以沿一第一方向的偏光軸取向，而第二偏光片155以與第一偏光片105垂直的偏光軸取向，其中第二偏光片155貼附至第二基板150的頂部。因此，來自光源的光不會穿過第一偏光片105與第二偏光片155二者，除非在第一偏光片105與第二偏光片155之間將光偏振旋轉(zhuǎn)90度。為清晰起見，僅示出了極少量的液晶。在實際顯示器中，液晶為直徑約為5埃、長度為20埃至25埃的棒狀分子。因此，在一寬80微米(μm)、長240微米、高3微米的像素中存在超過5百萬個液晶分子。盡管圖中未示出，但許多液晶顯示器(特別是主動矩陣LCD)在第一電極120的底部上包含一鈍化層。該鈍化層在第一電極120與可能形成于基板110上的器件及導體之間用作一絕緣層。該鈍化層通常由氮化硅形成。

在圖1A中，液晶130以一預傾角垂直配向。在垂直配向中，液晶130不會使來自光源的光偏振旋轉(zhuǎn)。因此，來自光源的光不會穿過LCD 100，而是形成完全光學黑色狀態(tài)并對所有顏色及所有單元間隙(cell gap)呈現(xiàn)出一極高對比度。然而，因需要一預傾角(如以下所解釋)，故即使在需要一暗像素時仍會存在某些光泄漏 (light leakage)。因此，雖然傳統(tǒng)垂直配向LCD相較于傳統(tǒng)低對比度扭轉(zhuǎn)向列型LCD提供了很大的對比度改良，但先進LCD應用仍需要甚至更高的對比度。

然而，如圖1B所示，當在第一電極120與第二電極145之間施加一電場時，液晶130重新取向至一傾斜位置。處于該傾斜位置的液晶使穿過第一偏光片105的偏振光的偏振旋轉(zhuǎn)90度，以使光可隨后穿過第二偏光片155。傾斜度大小與電場強度成比例，其中傾斜度的大小會控制穿過LCD的光的量(即像素的亮度)。一般而言，對每一像素使用單個薄膜電晶體(thin-film-transistor；TFT)。然而，對于彩色顯示器，則對每一顏色分量(通常為紅、綠及藍)使用一單獨的TFT。

如圖1B所示，所有液晶皆沿相同方向傾斜。使單個域中的所有液晶沿相同方向傾斜會增大顯示器的亮度，并因此增大對比度。在傳統(tǒng)垂直配向LCD中，預傾角使液晶沿相同方向傾斜。然而，即使在像素被關斷時，預傾角使光仍能穿過LCD。通常，液晶配向?qū)邮褂帽娝曋哪Σ?rubbing)技術制成。摩擦技術相對昂貴，且無法達成對預傾的精細控制。此外，摩擦技術使具有一復雜多域(multi-domain)結(jié)構(gòu)的先進LCD的制造過程復雜化，此乃因每一單獨域上方的液晶配向?qū)咏皂氀匾徊煌较虮荒Σ痢Ｒ虼?，亟需一種用于改良對比度并降低垂直配向LCD的成本的方法或系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種相較于傳統(tǒng)垂直配向液晶顯示器具有更高對比度的垂直配向液晶顯示器。此外，本發(fā)明可相較于傳統(tǒng)垂直配向液晶顯示器以一更低的成本生產(chǎn)具有一復雜多域結(jié)構(gòu)的先進LCD。本發(fā)明利用放大的邊緣電場來控制傾斜液晶的方向。

具體而言，在本發(fā)明的某一實施例中，一液晶顯示器具有一第一基板及一第二基板并使用多個像素，各該像素具有：一像素電極，位于該第一基板上；一共用電極，位于該第二基板之下；多個液晶，位于該像素電極與該共用電極之間；一開關元件，耦接至該像素電極；一控制電極，位于該第一基板上方并位于該像素電極的一第一側(cè)上。當該像素處于一接通(ON)狀態(tài)時，該控制電極處于一現(xiàn)用控制電壓，且其中該現(xiàn)用控制電壓大于該第一開關元件的輸出電壓。該控制電極與該像素電極的電壓差會放大該像素電極周圍的一邊緣電場。該放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用，并使這些液晶沿相同方向傾斜。

此外，在本發(fā)明的某些實施例中，該像素包含一基礎電極(base electrode)，該基礎電極位于該第一基板上方。該像素電極位于該基礎電極與該控制電極之間。該基礎電極及該共用電極耦接至一共用電壓。

在本發(fā)明的某些實施例中，一液晶顯示器具有一第一基板及一第二基板并使用多個像素，各該像素具有：垂直凸起部(riser)，位于該第一基板之上；一像素電極，在該第一基板上具有一大的間隙區(qū)域，并在該垂直凸起部的一側(cè)壁上方具有一側(cè)壁區(qū)域；一共用電極，位于該第二基板之下；多個液晶，位于該像素電極與該共用電極之間；以及一開關元件，耦接至該像素電極。該像素電極的該大的間隙區(qū)域與該共用電極之間的一大的間隙距離為該像素電極的該側(cè)壁區(qū)域與該共用電極間的一側(cè)壁間隙距離長度的至少一又五分之一倍。該像素電極的該側(cè)壁區(qū)域的高度會放大該像素電極周圍的一邊緣電場。該放大邊緣電場與像素電極電場交互作用，并使這些液晶沿相同方向傾斜。

此外，在本發(fā)明某些實施例中，該像素電極包含一小的間隙區(qū)域，該小的間隙區(qū)域位于該垂直凸起部的頂部之上。對于這些實施例，自該像素電極的該小的間隙區(qū)域至該共用電極具有小的間隙距離。該像素電極該小的間隙區(qū)域的高度會進一步放大該像素電極周圍的一邊緣電場。

在本發(fā)明的某些實施例中，使用分段式像素電極替代矩形像素電極。分段式像素電極包含在一第一方向延伸的多個像素電極段。在一第二方向上延伸的一橫向像素電極段連接在該第一方向上延伸的這些像素電極段。

結(jié)合以下說明及附圖，將會更充分地理解本發(fā)明。

附圖說明

圖1A至圖1B例示一傳統(tǒng)單域垂直配向LCD的一像素；

圖2例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖3A至圖3B例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一液晶顯示器；

圖4例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖5例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖6例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖7例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖8例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖9例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖10A至圖10B例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一液晶顯示器；

圖11A至圖11B例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一液晶顯示器；

圖12為根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素的一部分的透視圖；

圖13例示根據(jù)本發(fā)明一實施例的一液晶顯示器；

圖14例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；

圖15例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一液晶顯示器；

圖16例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一液晶顯示器的一像素；以及

圖17例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一多分區(qū)式(multi-sector)顯示器。

符號說明

100：LCD

105：第一偏光片

110：第一基板

120：第一電極

125：第一液晶配向?qū)?/p>

130：液晶

140：第二液晶配向?qū)?/p>

145：第二電極

150：第二基板

155：第二偏光片

200：像素

300：顯示器

305：第一偏光片

310：第一基板

330：液晶

340：液晶配向?qū)?/p>

345：共用電極

350：第二基板

355：第二偏光片

400：像素

500：像素

600：像素

700：像素

900：像素

1000：顯示器

1005：第一偏光片

1010：第一基板

1030：液晶

1040：液晶配向?qū)?/p>

1045：共用電極

1050：第二基板

1055：第二偏光片

1100：顯示器

1105：第一偏光片

1110：第一基板

1140：液晶配向?qū)?/p>

1145：共用電極

1150：第二基板

1155：第二偏光片

1200：像素

1210：基板

1300：顯示器

1305：第一偏光片

1310：第一基板

1340：液晶配向?qū)?/p>

1345：共用電極

1350：第二基板

1355：第二偏光片

1400：像素

1500：顯示器

1505：第一偏光片

1510：第一基板

1530a：液晶

1530b：液晶

1540：液晶配向?qū)?/p>

1545：共用電極

1550：第二基板

1555：第二偏光片

1600：像素

1700：多分區(qū)式顯示器

BaE_0～BaE_4：基礎電極

BaE_01～BaE_04：基礎電極

CE_0～CE_3：控制電極

CE_01～CE_04：控制電極

DS_L：左顯示分區(qū)

DS_R：右顯示分區(qū)

HBaES：水平基礎電極間距

HBaES1～HBaES2：水平基礎電極間距

HCES1～HCES4：水平控制電極間距

HPES_01～HPES_08：水平像素電極段

HPES_01_01～HPES_01_08：水平像素電極段

HPES_02_01～HPES_02_08：水平像素電極段

HPES_03_01～HPES_03_04：水平像素電極段

HPES_04_01：水平像素電極段

LBaES：縱向基礎電極間距

LCES1：縱向控制電極間距

LCES2：縱向控制電極間距

LGR：大的間隙區(qū)域

LPES_01～LPES_05：縱向像素電極段

LPES_01_01：縱向像素電極段

LPES_02_01：縱向像素電極段

LPES_03_01：縱向像素電極段

LPES_04_01～LPES_04_04：縱向像素電極段

PE_0～PE_3：像素電極

SE_1：開關元件

SGR：小的間隙區(qū)域

SPE_1～SPE_4：分段式像素電極

SWR：側(cè)壁區(qū)域

V_R_0～V_R_2：垂直凸起部

具體實施方式

如上所述，傳統(tǒng)垂直配向LCD具有有限的對比度，且具有一復雜多域結(jié)構(gòu)的先進垂直配向LCD造價昂貴。然而，根據(jù)本發(fā)明原理的垂直配向LCD利用放大邊緣電場來控制液晶的傾斜。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD具有更高的對比度，且具有一復雜多域結(jié)構(gòu)的先進垂直配向LCD相較于傳統(tǒng)液晶顯示器可具有更低制造成本。

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的一像素200。像素200包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一像素電極PE_1、一控制電極CE_1、及一開關元件SE_1，開關元件SE_1可例如為一薄膜電晶體(TFT)。像素電極PE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于像素電極PE_1的一第一側(cè)(即圖2中的左側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一水平基礎電極間距HBaES?？刂齐姌OCE_1位于像素電極PE_1的一第二或相對側(cè)(即圖2中的右側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一水平控制電極間距HCES1。相較于像素電極PE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一水平控制電極間距HCES2。因此，控制電極CE_1位于基礎電極BaE_2與像素電極PE_1之間。開關元件SE_1耦接至像素電極PE_1，并控制將像素200配置成一像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)或一像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)。具體而言，開關元件SE_1驅(qū)動像素電極PE_1至一像素接通電壓位準V_p_on，以使像素200轉(zhuǎn)變至像素接通狀態(tài)。反之，開關元件SE_1驅(qū)動像素電極PE_1至一像 素關斷電壓位準V_p_off，以使像素200轉(zhuǎn)變至像素關斷狀態(tài)。為更佳地顯示像素結(jié)構(gòu)，在圖2中省略像素200的液晶配向?qū)?。不同于傳統(tǒng)垂直配向LCD，像素200的液晶配向?qū)訜o需經(jīng)歷摩擦制程來使液晶具有預傾角。一般而言，像素電極使用例如氧化銦錫(ITO)等透明導體形成?；A電極及控制電極可使用非透明材料形成。然而，在許多實施例中，使用相同材料來形成像素電極、基礎電極及控制電極以減少制程步驟，此乃因可在相同制程步驟中沉積并圖案化基礎電極、像素電極及控制電極。然而，本發(fā)明的某些實施例包含一黑色矩陣(black matrix)或其他非透明材料，以防止控制電極或基礎電極周圍出現(xiàn)光泄漏，此可提高顯示器的對比度。

圖3A至圖3B顯示用于一顯示器300的像素200。顯示器300包含一第一偏光片305、一第一基板310、像素200(具有基礎電極BaE_1、基礎電極BaE_2、像素電極PE_1、一控制電極CE_1)、液晶330、液晶配向?qū)?40、一共用電極345、一第二基板350、及一第二偏光片355。另一液晶配向?qū)有纬捎诘谝换?10、基礎電極BaE_1及BaE_2、像素電極PE_1、以及控制電極CE_1之上，但為更佳地例示像素200，在圖3A及圖3B中省略了該另一液晶配向?qū)印＞唧w而言，第一偏光片305貼附至第一基板310的底部。像素200形成于第一基板310上方，并如以上所述及圖2所示排列。另一液晶配向?qū)有纬捎诘谝换?10、基礎電極BaE_1及BaE_2、像素電極PE_1、以及控制電極CE_1之上，但為更佳地例示像素200，在圖3A及圖3B中省略了該另一液晶配向?qū)印Ｒ壕?30位于像素電極PE_1之上、液晶配向?qū)?40之下。共用電極345位于液晶配向?qū)?40之上。共用電極145形成于第二基板350的底部上，且第二偏光片355貼附至基板150的頂部。像素電極PE_1耦接至開關元件SE_1(圖3A至圖3B中未示出)。共用電極345以及基礎電極BaE_1及BaE_2連接至一共用電壓V_comm?？刂齐姌OCE_1耦接至一控制電壓信號V_ctrl?？刂齐妷盒盘朧_ctrl具有一現(xiàn)用電壓V_ctrl_act及一非現(xiàn)用電壓V_ctrl_inact。此外，本發(fā)明的某些實施例無論像素200處于何種狀態(tài)皆將控制電壓信號V_ctrl保持于現(xiàn)用電壓V_ctrl_act。在本發(fā)明的其他實施例中，控制電壓信號V_ctrl依像素200的狀態(tài)而于現(xiàn)用電壓V_ctrl_act與非現(xiàn)用電壓V_ctrl_inact之間振蕩。本發(fā)明的不同實施例可具有不同控制電壓信號V_ctrl來源。在某些實施例中，一專用高壓驅(qū)動器IC(集成電路)包含于顯示器中，在其他實施例中，控制電壓信號V_ctrl則來自于一門集成電路(gate IC)。在本發(fā)明的許多實施例中，現(xiàn)用電壓V_ctrl_act介于12伏與20伏之間，電壓V_comm為零伏，且像素接通電壓V_p_on 為5伏至6伏，非現(xiàn)用電壓V_ctrl_inact為零伏。一般而言，現(xiàn)用電壓V_ctrl_act應為像素接通電壓V_p_on的至少二倍高。

像素電極PE_1與控制電極CE_1的電壓差會放大像素電極PE_1周圍的一邊緣電場。此外，控制電極CE_1與基礎電極BaE_1的電壓差亦可放大像素電極PE_1周圍的邊緣電場。當像素電極PE_1被導通(即透射光)時，所放大的邊緣電場與位于像素電極PE_1與共用電極間的電場交互作用。為清晰起見，以下將位于像素電極與共用電極間的電場稱為像素電極電場。所放大的邊緣電場與像素電極電場間的交互作用使液晶沿相同方向傾斜。液晶效應為集體效應。因此，即使邊緣電場小，所感應出的液晶效應亦可因液晶集體效應而非常大。一般而言，邊緣電場主要集中于像素電極PE_1的邊緣上，然而，可因非局部LC矯正取向效應(non-local LC corrective orientation effect)而感應出大的邊緣電場效應。

基礎電極BaE_2用于防止控制電極CE_1放大一相鄰像素(圖中未示出)的邊緣電場。然而，由于該相鄰像素具有一等效基礎電極BaE_1，故本發(fā)明的某些實施例省略了基礎電極BaE_2。

在圖3A中，像素200處于像素關斷狀態(tài)。像素電極PE_1上的電壓與共用電壓V_comm近乎相同。因此，在共用電極345與像素電極PE_1之間實際上不存在電場。因此，液晶330處于初始垂直取向，而無任何預傾角位置。然而，本發(fā)明的某些實施例可在液晶中感應出一預傾角，盡管預傾角會降低顯示器的對比度。

在圖3B中，像素200處于像素接通狀態(tài)。開關元件SE_1(圖中未示出)驅(qū)動像素電極PE_1至一像素接通電壓V_p_on。藉此，一像素電極電場形成于共用電極345(處于共用電壓Vcomm)與像素電極PE_1之間。所放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用，以使液晶沿相同方向傾斜。傾斜的液晶容許光穿過顯示器300。在液晶應向左而非向右傾斜的顯示器中，可對基礎電極與控制電極的位置進行互換。在本發(fā)明的某些實施例中，像素電極PE_1具有介于40微米與70微米間的一寬度、及介于40微米與70微米間的一高度。

為進一步擴大并控制邊緣電場效應，本發(fā)明的某些實施例使用一分段式像素電極而非一整體矩形電極。圖4例示使用一分段式像素電極SPE_1的一像素400。像素400亦包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一控制電極CE_1、及一開關元件SE_1，該開關元件SE_1可例如為一薄膜電晶體(TFT)。分段式像素電極SPE_1包含多個水平像素電極段HPES_01、HPES_02、HPES_08及一縱向 像素電極段LPES_01。在像素400中，縱向像素電極段LPES_01形成分段式像素電極SPE_1的右側(cè)。水平像素電極段HPES_01至水平像素電極段HPES_08自分段式像素電極SPE_1的左側(cè)延伸至縱向像素電極段LPES_01，并間隔開一縱向段間距LSS(圖4中未示出)。在本發(fā)明的其他實施例中，縱向像素電極段LPES_01可定位于其他位置。在本發(fā)明的又一些其他實施例中，可省略縱向像素電極段LPES_01，而使用其他導體將這些水平像素電極段電性耦合于一起。

分段式像素電極SPE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第一側(cè)(即圖4中的左側(cè))上(更具體而言，位于水平像素電極段HPES_01至水平像素電極段HPES_08的左側(cè)上)，并與分段式像素電極SPE_1相隔一水平基礎電極間距HBaES(圖4中未示出)?？刂齐姌OCE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第二或相對側(cè)(即圖4中右側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_1相隔一水平控制電極間距HCES1(圖4中未示出)。相較于分段式像素電極SPE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一水平控制電極間距HCES2。因此，控制電極CE_1位于分段式像素電極SPE_1與基礎電極BaE_2之間。開關元件SE_1耦接至分段式像素電極SPE_1，并控制將像素400配置成像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)抑或像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)。控制電極CE_1耦接至控制電壓信號V_ctrl，且基礎電極BaE_1及BaE_2耦接至共用電壓V_comm。像素400的運作類似于上述像素200的運作。然而，在像素400中，每一水平像素電極段具有一邊緣電場，該邊緣電場被分段式像素電極SPE_1與控制電極CE_1上的不同電壓放大。此外，控制電極CE_1與基礎電極BaE_1的電壓差亦可放大該邊緣電場。像素400的一優(yōu)點在于：僅藉由添加更多水平像素電極段并加長縱向像素電極段LPES_01、基礎電極BaE_1、控制電極CE_1、及基礎電極BaE_2，即可輕易地將像素400沿縱軸修改得更長。在像素400的某些實施例中，水平像素電極段的寬度為40微米至70微米，水平像素電極段的深度(即沿縱軸的長度)為4微米至5微米，縱向像素間距為4微米至5微米，縱向像素電極段LPES_01的寬度為4微米至5微米，縱向像素電極段的深度(即沿縱軸的長度)等于分段式像素電極SPE_1的深度，(此取決于水平像素電極段的數(shù)目)，控制電極CE_1的寬度為4微米至5微米，控制電極CE_1的長度相同于分段式像素電極SPE_1的深度，基礎電極BaE_1及BaE_2的寬度為4微米至5微米，基礎電極BaE_1及BaE_2的深度等于分段式 像素電極SPE_1的深度，水平基礎電極間距HBaES以及水平控制電極間距HCES1及HCES2為4微米至5微米。本發(fā)明的各種實施例可包含任意數(shù)目的水平像素電極段。

在某些顯示器中，可能需要一更寬的像素。圖5例示適用于這些顯示器的一像素500。像素500包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一第三基礎電極BaE_3、一第一像素電極PE_1、一第二像素電極PE_2、一第一控制電極CE_1、一第二控制電極CE_2、及一開關元件SE_1。像素電極PE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于像素電極PE_1的一第一側(cè)(即圖5中的左側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一水平基礎電極間距HBaES1。控制電極CE_1位于像素電極PE_1的一第二或相對側(cè)(即圖5中的右側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一水平控制電極間距HCES1。相較于像素電極PE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一水平控制電極間距HCES2。因此，控制電極CE_1位于基礎電極BaE_2與像素電極PE_1之間。

控制電極CE_2位于基礎電極BaE_1的左側(cè)，并與基礎電極BaE_1相隔一水平控制電極間距HCES3。因此，基礎電極BaE_1位于控制電極CE_2與像素電極PE_1之間。像素電極PE_2位于基礎電極BaE_3與控制電極CE_2之間。具體而言，基礎電極BaE_3位于像素電極PE_2的一第一側(cè)(即圖5中的左側(cè))上，并與像素電極PE_2相隔一水平基礎電極間距HBaES2?？刂齐姌OCE_2位于像素電極PE_2的一第二或相對側(cè)(即圖5中的右側(cè))上，并與像素電極PE_2相隔一水平控制電極間距HCES4。因此，控制電極CE_2位于基礎電極BaE_1與像素電極PE_2之間。在像素500中，控制電極CE_1耦接至控制電極CE_2，然而在本發(fā)明其他實施例中，控制電極CE_1與控制電極CE_2可耦接至不同電壓源。開關元件SE_1耦接至像素電極PE_1及像素電極PE_2，并控制將像素500配置成像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)或像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)?？刂齐姌OCE_1及CE_2耦接至控制電壓信號V_ctrl，且基礎電極BaE_1、BaE_2及BaE_3耦接至共用電壓V_comm。因此，像素500非常類似于二個并列運作的像素(如像素200)。藉由于像素電極PE_2的左側(cè)(或像素電極PE_1的右側(cè))在一額外基礎電極與控制電極之間添加額外的像素電極，可形成更寬的像素。

此外，如圖6所示，像素電極PE_1及PE_2可由分段式像素電極替代。圖6例示一像素600，像素600包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一第三基礎電極BaE_3、一第一分段式像素電極SPE_1、一第二分段式像素電極SPE_2、一第一控制電極CE_1、一第二控制電極CE_2、及一開關元件SE_1。分段式像素電極SPE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第一側(cè)(即圖6中的左側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_1相隔一水平基礎電極間距HBaES1(圖6中未示出)?？刂齐姌OCE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第二或相對側(cè)(即圖6中的右側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_1相隔一水平控制電極間距HCES1(圖6中未示出)。相較于分段式像素電極SPE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一水平控制電極間距HCES2(圖6中未示出)。因此，控制電極CE_1位于基礎電極BaE_2與分段式像素電極SPE_1之間。

控制電極CE_2位于基礎電極BaE_1的左側(cè)，并與基礎電極BaE_1相隔一水平控制電極間距HCES3。因此，基礎電極BaE_1位于控制電極CE_2與分段式像素電極SPE_1之間。分段式像素電極SPE_2位于基礎電極BaE_3與控制電極CE_2之間。具體而言，基礎電極BaE_3位于分段式像素電極SPE_2的一第一側(cè)(即圖6中的左側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_2相隔一水平基礎電極間距HBaES2(圖6中未示出)?？刂齐姌OCE_2位于分段式像素電極SPE_2的一第二或相對側(cè)(即圖6中的右側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_2相隔一水平控制電極間距HCES4(圖6中未示出)。因此，控制電極CE_2位于基礎電極BaE_1與分段式像素電極SPE_2之間。在像素600中，控制電極CE_1耦接至控制電極CE_2，然而在本發(fā)明的其他實施例中，控制電極CE_1與控制電極CE_2可耦接至不同電壓源。開關元件SE_1耦接至分段式像素電極SPE_1及分段式像素電極SPE_2，并控制將像素600配置成像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)或像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)?？刂齐姌OCE_1及CE_2耦接至控制電壓信號V_ctrl，且基礎電極BaE_1、BaE_2及BaE_3耦接至共用電壓V_comm。

像素的分段式像素SPE_1具有多個水平像素電極段HPES_01_01、HPES_01_02、...、HPES_01_08及一縱向像素電極段LPES_01_01。在像素600中，縱向像素電極段LPES_01_01形成分段式像素電極SPE_1的右側(cè)。水平像素電極段HPES_01_01至水平像素電極段HPES_01_08自分段式像素電極SPE_1的左側(cè) 延伸至縱向像素電極段LPES_01_01。類似地，像素600的分段式像素SPE_2具有多個水平像素電極段HPES_02_01、HPES_02_02、...、HPES_02_08及一縱向像素電極段LPES_02_01。在像素600中，縱向像素電極段LPES_02_01形成分段式像素電極SPE_2的右側(cè)。水平像素電極段HPES_02_01至水平像素電極段HPES_02_08自分段式像素電極SPE_2的左側(cè)延伸至縱向像素電極段LPES_02_01。藉由在分段式像素SPE_1及SPE_2中包含更多水平像素電極段，像素600可變得更深(即沿縱軸更長)。此外，藉由在額外基礎電極與控制電極之間夾置額外分段式像素電極，像素600可變得更寬。

在像素200、像素400、像素500及像素600中，液晶向右傾斜(或在基礎電極與控制電極互換后向左傾斜)。然而，對于某些應用，使液晶朝向或遠離(相對于平放于使用者前方的桌子上的一顯示器)傾斜可為較佳的。圖7顯示當像素被接通時液晶遠離顯示器傾斜的一像素700。像素700包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一像素電極PE_1、一控制電極CE_1、及一開關元件SE_1。像素電極PE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于像素電極PE_1的一第一側(cè)(即圖7中的前側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一縱向基礎電極間距LBaES?？刂齐姌OCE_1位于像素電極PE_1的一第二或相對側(cè)(即圖7中的后側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一縱向控制電極間距LCES1。相較于像素電極PE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一縱向控制電極間距LCES2。開關元件SE_1耦接至像素電極PE_1，并控制將像素700配置成像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)或像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)。由于像素700基本上為旋轉(zhuǎn)90度后的像素200，故像素700的運作非常類似于如上所述的像素200運作。

圖8例示使用一分段式像素電極SPE_1的一像素800。像素800亦包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一控制電極CE_1、及一開關元件SE_1。分段式像素電極SPE_1包含多個縱向像素電極段LPES_01、LPES_02、...、LPES_05及一水平像素電極段HPES_01。在像素800中，水平像素電極段HPES_01形成分段式像素電極SPE_1的后側(cè)?？v向像素電極段LPES_01至縱向像素電極段LPES_05自分段式像素電極SPE_1之前側(cè)延伸至水平像素電極段HPES_01。在本發(fā)明的其他實施例中，水平像素電極段HPES_01可定位于其他位置。在本發(fā)明的又一些其 他實施例中，可省略水平像素電極段HPES_01，而使用其他導體將這些縱向像素電極段電性耦合于一起。

分段式像素電極SPE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第一側(cè)(即圖8中之前側(cè))上(更具體而言，位于縱向像素電極段LPES_01至縱向像素電極段LPES_05之前側(cè)上)，并與分段式像素電極SPE_1相隔一縱向基礎電極間距LBaES(圖8中未示出)。控制電極CE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第二或相對側(cè)(即圖8中之后側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_1相隔一縱向控制電極間距LCES1(圖8中未示出)。相較于分段式像素電極SPE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一縱向控制電極間距LCES2(圖8中未示出)。開關元件SE_1耦接至分段式像素電極SPE_1，并控制將像素800配置成像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)或像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)。像素800的運作類似于如上所述像素700的運作。然而，在像素800中，每一縱向像素電極段具有一邊緣電場，該邊緣電場被縱向像素電極段(LPES_01-LPES_05)與控制電極CE_1上的不同電壓放大。像素800的一優(yōu)點在于：僅藉由添加更多縱向像素電極段并加長水平像素電極段HPES_01、基礎電極BaE_1、控制電極CE_1、及基礎電極BaE_2，即可輕易地將像素800修改得更寬。在像素800的某些實施例中，縱向像素電極段的深度(即沿縱軸的長度)為40微米至70微米，縱向像素電極段的寬度為4微米至5微米，水平像素段間距為4微米至5微米，水平像素電極段HPES_01的深度為4微米至5微米，水平像素電極段的寬度等于分段式像素電極SPE_1的寬度，(此取決于縱向像素電極段數(shù)目)，控制電極CE_1的深度為4微米至5微米，控制電極CE_1的寬度相同于分段式像素電極SPE_1的寬度，基礎電極BaE_1及BaE_2的深度為4微米至5微米，基礎電極BaE_1及BaE_2的寬度等于分段式像素電極SPE_1的寬度，縱向基礎電極間距LBaES以及縱向控制電極間距LCES1及LCES2為4微米至5微米。本發(fā)明的各種實施例可包含任意數(shù)目的縱向像素電極段。

可將額外的像素電極添加至像素800以獲得更深(即沿縱軸更長)的像素。圖9例示包含三個像素電極PE_1、PE_2及PE_3的一像素900。像素900亦包含四個基礎電極BaE_1、BaE_2、BaE_3及BaE_4、三個控制電極CE_1、CE_2及CE_3、以及一開關元件SE_1。像素電極PE_1位于基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于像素電極PE_1的一第一側(cè)(即圖9中的前側(cè)) 上，并與像素電極PE_1相隔一縱向基礎電極間距LBaES?？刂齐姌OCE_1位于像素電極PE_1的一第二或相對側(cè)(即圖9中的后側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一縱向控制電極間距LCES1。相較于像素電極PE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一縱向控制電極間距LCES2。像素電極PE_2位于基礎電極BaE_2與控制電極CE_2之間。具體而言，基礎電極BaE_2位于像素電極PE_2的一第一側(cè)(即圖9中的前側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一縱向基礎電極間距LBaES?？刂齐姌OCE_2位于像素電極PE_2的一第二或相對側(cè)(即圖9中的后側(cè))上，并與像素電極PE_2相隔一縱向控制電極間距LCES1。相較于像素電極PE_2，基礎電極BaE_3位于控制電極CE_2的相對側(cè)上，并與控制電極CE_2相隔一縱向控制電極間距LCES2。像素電極PE_3位于基礎電極BaE_3與控制電極CE_3之間。具體而言，基礎電極BaE_3位于像素電極PE_3的一第一側(cè)(即圖9中的前側(cè))上，并與像素電極PE_1相隔一縱向基礎電極間距LBaES?？刂齐姌OCE_3位于像素電極PE_3的一第二或相對側(cè)(即圖9中的后側(cè))上，并與像素電極PE_3相隔一縱向控制電極間距LCES1。相較于像素電極PE_3，基礎電極BaE_3位于控制電極CE_3的相對側(cè)上，并與控制電極CE_3相隔一縱向控制電極間距LCES2。在像素900中，控制電極CE_1耦接至控制電極CE_2及控制電極CE_3，然而在本發(fā)明的其他實施例中，控制電極CE_1、控制電極CE_2與控制電極CE_3可耦接至不同電壓源。開關元件SE_1耦接至像素電極PE_1、PE_2及PE_3。像素900非常類似于并列運作的三個像素(如像素700)。藉由于一額外基礎電極與控制電極之間添加額外的像素電極，可形成更深(即沿縱軸更長)的像素。此外，以與藉由以一分段式像素電極替代一矩形像素電極而將像素700修改成像素800同樣的方式，像素900可被修改成包含分段式像素電極以替代矩形像素電極。

圖10A至圖10B顯示用于一顯示器1000的一像素1000P(在圖10A至圖10B中未具體示出)。顯示器1000包含一第一偏光片1005、一第一基板1010、像素1000P_1(具有基礎電極BaE_1、像素電極PE_1、一控制電極CE_1、及一垂直凸起部V_R_1)、像素1000P的左側(cè)一像素的一部分(具有垂直凸起部V_R_0、位于垂直凸起部V_R_0頂部上的控制電極CE_0、及亦位于垂直凸起部V_R_0頂部上的基礎電極BaE_0)、液晶1030、一液晶配向?qū)?040、一共用電極1045、一第二基板1050及一第二偏光片1055。一額外液晶配向?qū)映练e于基板1010、像素電極PE_1、垂直凸起部V_R_0至V_R_1、基礎電極BaE_0及BaE_1、以及控制電極 CE_0及CE_1之上。然而，為更清晰地顯示像素1000P的特征，該液晶配向?qū)游词境鲇趫D10A至圖10B中。像素1000P類似于像素200(見圖2、圖3A及圖3B)，只是控制電極CE_1形成于一垂直凸起部V_R_1上且基礎電極BaE_0形成于垂直凸起部V_R_0上。像素電極PE_1形成于基板1010上。液晶1030位于像素電極PE_1與共用電極1045之間(更具體而言，位于共用電極1045底部上的液晶配向?qū)?040與像素電極PE_1上方的液晶配向?qū)?圖10A至圖10B中未示出)之間)。像素電極PE_1耦接至開關元件SE_1(圖10A至圖10B中未示出)。共用電極1045以及基礎電極BaE_1及BaE_2連接至一共用電壓V_comm。控制電極CE_1耦接至一控制電壓信號V_ctrl。

基礎電極BaE_1與控制電極CE_1的電壓差會放大像素電極PE_1周圍的一邊緣電場。此外，控制電極CE_1與像素電極PE_1的電壓差亦會放大像素電極PE_1周圍的邊緣電場。當像素電極PE_1被導通(即透射光)時，所放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用。所放大的邊緣電場與像素電極電場間的交互作用使液晶沿相同方向傾斜。

藉由將控制電極CE_1及基礎電極BaE_2置于垂直凸起部V_R_1上，便能夠相較于像素200而對控制電壓V_ctrl使用一更低的電壓。舉例而言，控制電壓V_ctrl的現(xiàn)用電壓可相同于像素電極PE_1的像素接通電壓V_p_on。因此，在本發(fā)明的許多實施例中，控制電極CE_1耦接至開關元件SE_1，開關元件SE_1亦連接至像素電極PE_1。一般而言，像素電極PE_1與共用電極1045間的垂直距離(即大的間隙距離)應為垂直凸起部V_R_1上的控制電極CE_1與共用電極1045間的垂直距離(即小的間隙距離)的至少1.2倍。因此，該大的間隙距離應為該小的間隙距離的至少一又五分之一倍。在本發(fā)明的一特定實施例中，大的間隙為3微米，而小的間隙為2微米。因此，在本實施例中，大的間隙距離為小的間隙距離的1.5倍。然而，在本發(fā)明的另一實施例中，小的間隙僅為1微米。

在圖10A中，像素1000P處于像素關斷狀態(tài)。像素電極PE_1上的電壓與共用電壓V_comm近乎相同。因此，在共用電極1045與像素電極PE_1之間實際上不存在電場。因此，液晶1030處于初始垂直取向，而無任何預傾角位置。然而，本發(fā)明的某些實施例包含一小的液晶預傾角。

在圖10B中，像素1000P處于像素接通狀態(tài)。開關元件SE_1(圖中未示出)驅(qū)動像素電極PE_1至一像素接通電壓V_p_on。藉此，一像素電極電場形成于共 用電極1045(處于共用電壓Vcomm)與像素電極PE_1之間。所放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用，以使液晶沿相同方向傾斜。傾斜的液晶容許光穿過顯示器1000。在液晶應向左而非向右傾斜的顯示器中，可將基礎電極與控制電極的位置互換。在本發(fā)明的某些實施例中，像素電極PE_1具有介于40微米與70微米間的一寬度、以及介于40微米與70微米間的一深度。

正如像素200一般，像素1000P可藉由以一分段式像素電極替代像素電極PE_1而得到修改。類似地，像素500、像素600、像素700、像素800及像素900可被修改成包含垂直凸起部，以提升控制電極及適當?shù)幕A電極。如上所述，當控制電極位于一垂直凸起部上時，控制電極可耦接至用于控制像素電極的同一開關元件。因此，在本發(fā)明的某些實施例中，并未形成單獨的像素電極及控制電極，而是去除了控制電極并使像素電極延伸形成于基板及部分該垂直凸起部之上。圖11A顯示使用一像素1100P(圖11A中未示出)的一顯示器1100，像素1100P包含此一像素電極。顯示器1100包含一第一偏光片1105、一第一基板1110、像素1100P(具有基礎電極BaE_1、像素電極PE_1、及垂直凸起部V_R_1)、一液晶配向?qū)?140、一共用電極1145、一第二基板1150及一第二偏光片1155。像素1100P左側(cè)的一像素的一部分亦顯示于圖11A至圖11B。具體而言，像素電極PE_0及基礎電極BaE_0的一小部分被顯示位于垂直凸起部V_R_0的頂部上。一額外液晶配向?qū)映练e于基板1110、像素電極PE_0及PE_1、垂直凸起部V_R_0及V_R_1、以及基礎電極BaE_0及BaE_1之上。然而，為更清晰地顯示像素1100P的特征，該液晶配向?qū)游词境鲇趫D11A至圖11B中。此外，為清晰起見，液晶未示出于圖11A至圖11B中?；A電極BaE_1形成于垂直凸起部V_R_1的頂部上。像素電極PE_1形成于基板1110的頂部上、垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上、以及垂直凸起部V_R_1的頂部上。為清晰起見，像素1100P的像素電極PE_1被闡述為具有一大的間隙區(qū)域LGR、一側(cè)壁區(qū)域SWR、及一小的間隙區(qū)域SGR。圖11B以不同陰影顯示像素電極PE_1的該三個區(qū)域。像素電極PE_1的大的間隙區(qū)域LGR為像素電極PE_1的與共用電極1145具有最大間隙(即與共用電極1145具有最大距離)的部分。因此，像素電極PE_1的大的間隙區(qū)域LGR位于基板1110上。像素電極的側(cè)壁區(qū)域SWR為像素電極PE_1的形成于垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上的部分。像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR為像素電極PE_1的與共用電極1145具有最小間隙(即與共用電極1145具有最小距離)的部分。因此，像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR位 于垂直凸起部V_R_1的頂部上。像素電極PE_1耦接至開關元件SE_1(圖11A至圖11B中未示出)。共用電極1145以及基礎電極BaE_0及BaE_1連接至一共用電壓V_comm。本發(fā)明的某些實施例省略基礎電極。

當像素1100P處于像素接通狀態(tài)時，即開關元件SE_1正在驅(qū)動像素電極至像素接通電壓V_p_on時，像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR及像素電極PE_1的側(cè)壁區(qū)域SWR二者皆會放大像素電極PE_1周圍的邊緣電場。所放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用。所放大的邊緣電場與像素電極電場間的交互作用使液晶沿相同方向傾斜。一般而言，像素電極PE_1的大的間隙區(qū)域LGR與共用電極1045間的垂直距離(即大的間隙距離)應為垂直凸起部V_R_1上的像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR與共用電極1045間的垂直距離(即小的間隙距離)的至少1.2倍。因此，大的間隙距離應為小的間隙距離的至少一又五分之一倍。在本發(fā)明的一特定實施例中，大的間隙距離為3微米，而小的間隙距離為2微米。因此，在本實施例中，大的間隙距離為小的間隙距離的1.5倍。在本發(fā)明的另一實施例中，小的間隙距離為0.75微米。因此，在本實施例中，大的間隙距離為小的間隙距離的四倍。一般而言，當大的間隙距離高出小的間隙距離六倍時，邊緣電場放大可能不甚有效。

在本發(fā)明的許多實施例中，像素電極PE_1的所有區(qū)域使用相同的材料一起形成，通常使用一種透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)。一般而言，像素電極PE_1的包含小的間隙區(qū)域的表面為光滑的。在本發(fā)明的大部分實施例中，像素電極PE_1的大的間隙區(qū)域用于使光透射過顯示器，而側(cè)壁區(qū)域及小的間隙區(qū)域主要提供邊緣電場放大。因此，大的間隙區(qū)域大于側(cè)壁區(qū)域及小的間隙區(qū)域。一般而言，大的間隙區(qū)域為小的間隙區(qū)域的至少二倍大。舉例而言，在本發(fā)明的許多實施例中，大的間隙區(qū)域的水平寬度為20微米至80微米，側(cè)壁區(qū)域的水平寬度為2微米至10微米，而小的間隙區(qū)域的水平寬度為2微米至10微米。在本發(fā)明的一具體實施例中，大的間隙區(qū)域的水平寬度為40微米，側(cè)壁區(qū)域的水平寬度為2微米，而小的間隙區(qū)域的水平寬度為5微米。由于在本發(fā)明的許多實施例中，像素電極PE_1的側(cè)壁區(qū)域及小的間隙區(qū)域用于放大邊緣電場而非用于透射光，故此等實施例可使用一黑色矩陣或其他非透明材料來防止經(jīng)由側(cè)壁區(qū)域及/或小的間隙區(qū)域發(fā)生光泄漏。

在本發(fā)明的某些實施例中，像素電極PE_1的側(cè)壁區(qū)域SWR充分地放大邊緣電場，故可省略像素電極PE_1的此小的間隙區(qū)域SGR。

可輕易地將像素1100P修改成使用分段式像素電極。一般而言，分段式像素電極具有多個沿一第一方向的像素電極段以及沿一第二方向并連接這些像素電極段的一橫向像素電極段。舉例而言，在圖4中，沿第一方向的這些像素電極段為水平像素電極段HPES_01至水平像素電極段HPES_08，且該橫向像素電極段為縱向像素段LPES_01。為更大地放大邊緣電場，橫向像素電極段應位于分段式像素電極的小的間隙區(qū)域中。然而，本發(fā)明的許多實施例將橫向像素電極段定位于像素電極大的間隙區(qū)域中。

圖12顯示一像素1200的一部分的透視圖，像素1200位于基板1210上并使用一分段式像素電極SPE_1(圖12中未具體示出)。像素1200包含一垂直凸起部V_R_1、一基礎電極BaE_1、以及具有四個水平像素電極段HPES_01至HPES_04及一縱向像素電極段LPES_01的分段式像素電極SPE_1。水平像素電極段HPES_01至HPES_04形成于基板1210上、垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上及垂直凸起部V_R_1的頂部上。因此，各該水平像素電極段在基板1210上方具有一大的間隙段區(qū)域，在垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上方具有一側(cè)壁段區(qū)域，并在垂直凸起部V_R_1的頂部上具有一小的間隙段區(qū)域?？v向像素電極段LPES_01形成于垂直凸起部V_R_1的頂部上，并連接水平像素電極段HPES_01至HPES_04?；A電極BaE_1亦形成于垂直凸起部V_R_1的頂部上。如上所述，分段式像素電極SPE_1的位于垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上的部分以及位于垂直凸起部V_R_1的頂部上的部分會放大水平像素電極段HPES_01至HPES_04的邊緣電場。

圖13顯示具有一像素1300P(圖13中未具體示出)的一顯示器1300，像素1300P使用二個像素電極，各該像素電極具有一大的間隙區(qū)域、一側(cè)壁區(qū)域及一小的間隙區(qū)域。顯示器1300包含一第一偏光片1305、一第一基板1310、像素1300P(具有基礎電極BaE_1及BaE_2、像素電極PE_1及PE_2、以及垂直凸起部V_R_1及V_R_2)、一液晶配向?qū)?340、一共用電極1345、一第二基板1350、及一第二偏光片1355。一額外液晶配向?qū)映练e于基板1310、像素電極PE_0及PE_1、垂直凸起部V_R_1及V_R_2、以及基礎電極BaE_1及BaE_2之上。然而，為更清晰地顯示像素1300P的特征，圖13中未示出該液晶配向?qū)印４送?，為清晰起見，圖13中未示出液晶?；A電極BaE_1形成于垂直凸起部V_R_1的頂部上。像素電極PE_1形成于基板1310上、垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上、以及垂直凸起部V_R_1的頂部上。為清晰起見，像素1300P的像素電極PE_1被闡述為具有一大的間隙區(qū)域 LGR、一側(cè)壁區(qū)域SWR、及一小的間隙區(qū)域SGR。盡管未示出于圖13中，但這些區(qū)域基本上相同于圖11B中針對像素1100P所示者。像素電極PE_1的大的間隙區(qū)域LGR位于基板1310上。像素電極PE_1側(cè)壁區(qū)域SWR形成于垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上。像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR形成于垂直凸起部V_R_1的頂部上。垂直凸起部V_R_2位于像素電極PE_1的左側(cè)?；A電極BaE_2形成于垂直凸起部V_R_2頂部上。像素電極PE_2形成于基板1310上、垂直凸起部V_R_2側(cè)壁上、以及垂直凸起部V_R_2的頂部上。具體而言，像素電極PE_2的大的間隙區(qū)域LGR位于基板1310上。像素電極PE_2的側(cè)壁區(qū)域SWR形成于垂直凸起部V_R_2的側(cè)壁上。像素電極PE_2的小的間隙區(qū)域SGR形成于垂直凸起部V_R_2的頂部上。

像素電極PE_1及PE_2耦接至開關元件SE_1(圖13中未示出)。共用電極1145以及基礎電極BaE_1及BaE_2連接至一共用電壓V_comm。當像素1300P處于像素接通狀態(tài)時，即開關元件SE_1正在驅(qū)動像素電極PE_1及PE_2至像素接通電壓V_p_on時，像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR及像素電極PE_1的側(cè)壁區(qū)域SWR二者皆會放大像素電極PE_1周圍的邊緣電場。類似地，像素電極PE_2的小的間隙區(qū)域SGR及像素電極PE_2的側(cè)壁區(qū)域SWR二者皆會放大像素電極PE_2周圍的邊緣電場。所放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用。所放大的邊緣電場與像素電極電場間的交互作用使液晶沿相同方向傾斜?？奢p易地將像素1300P修改成使用分段式像素電極。此外，可將像素1300P修改成包含額外像素電極。

如上所述，所包含的像素具有多個液晶域的傳統(tǒng)垂直配向LCD因不同域中液晶必須具有沿不同方向的預傾角而價格昂貴且制程復雜。然而，利用本發(fā)明原理，可使所包含的像素具有多個液晶域LCD價格更加低廉，此乃因本發(fā)明的像素無需預傾角。圖14顯示具有二個液晶域一像素1400。像素1400包含一第一基礎電極BaE_1、一第二基礎電極BaE_2、一第一分段式像素電極SPE_1、一第二分段式像素電極SPE_2、一第一控制電極CE_1、一第二控制電極CE_2、及一開關元件SE_1。分段式像素電極SPE_1位于第一基礎電極BaE_1與控制電極CE_1之間。具體而言，基礎電極BaE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第一側(cè)(即圖14中的左側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_1相隔一水平基礎電極間距HBaES1(圖14中未示出)?？刂齐姌OCE_1位于分段式像素電極SPE_1的一第二或相對側(cè)(即圖14中的右側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_1相隔一水平控制電極間距HCES1(圖14 中未示出)。相較于分段式像素電極SPE_1，基礎電極BaE_2位于控制電極CE_1的相對側(cè)上，并與控制電極CE_1相隔一水平控制電極間距HCES2(圖14中未示出)。分段式像素電極SPE_2位于基礎電極BaE_1的左側(cè)，并與基礎電極BaE_1相隔一水平基礎電極間距HBaES3(圖14中未示出)。分段式像素電極SPE_2位于基礎電極BaE_1與控制電極CE_2之間。具體而言，控制電極CE_2位于分段式像素電極SPE_2的一第一側(cè)(即圖14中的左側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_2相隔一水平基礎電極間距HBaES2(圖14中未示出)?；A電極BaE_1位于分段式像素電極SPE_2的一第二或相對側(cè)(即圖14中的右側(cè))上，并與分段式像素電極SPE_2相隔一水平控制電極間距HCES4(圖14中未示出)。開關元件SE_1耦接至分段式像素電極SPE_1及分段式像素電極SPE_2，并控制將像素1400配置成像素接通(ON)狀態(tài)(透射光)或像素關斷(OFF)狀態(tài)(阻擋光)?？刂齐姌OCE_1及CE_2耦接至控制電壓信號V_ctrl，且基礎電極BaE_1及BaE_2耦接至共用電壓V_comm。

像素1400的分段式像素SPE_1具有多個水平像素電極段HPES_01_01、HPES_01_02、...、HPES_01_08及一縱向像素電極段LPES_01_01。在像素1400中，縱向像素電極段LPES_01_01形成分段式像素電極SPE_1的右側(cè)。水平像素電極段HPES_01_01至水平像素電極段HPES_01_08自分段式像素電極SPE_1的左側(cè)延伸至縱向像素電極段LPES_01_01。類似地，像素1400的分段式像素SPE_2具有多個水平像素電極段HPES_02_01、HPES_02_02、...、HPES_02_08及一縱向像素電極段LPES_02_01。然而，在像素1400中，縱向像素電極段LPES_02_01形成分段式像素電極SPE_2的左側(cè)。水平像素電極段HPES_02_01至水平像素電極段HPES_02_08自分段式像素電極SPE_2的右側(cè)延伸至縱向像素電極段LPES_02_01。藉由在分段式像素SPE_1及SPE_2中包含更多水平像素電極段，像素1400可變得更長。

像素1400的控制電極CE_01位于分段式像素電極SPE_1的右側(cè)。因此，控制電極CE_1與分段式像素電極SPE_1間的電壓差會放大水平像素電極段HPES_01_01至水平像素電極段HPES_01_08邊緣電場。所放大的邊緣電場與分段式像素電極SPE_1的像素電極電場交互作用，并使分段式像素電極SPE_1的上的液晶向右傾斜。相反，像素1400控制電極CE_02位于分段式像素電極SPE_2的左側(cè)。因此，控制電極CE_1與分段式像素電極SPE_2間電壓差會放大水平像素 電極段HPES_02_01至水平像素電極段HPES_02_08的邊緣電場。所放大的邊緣電場與分段式像素電極SPE_2的像素電極電場交互作用，并使分段式像素電極SPE_2的上的液晶向左傾斜。因此，像素1400具有二個液晶域。

圖15顯示具有一像素1500P(圖15中未具體示出)的一顯示器1500，像素1500P使用二個像素電極以形成二個液晶域，各該像素電極具有一大的間隙區(qū)域、一側(cè)壁區(qū)域及一小的間隙區(qū)域。顯示器1500包含一第一偏光片1505、一第一基板1510、像素1500P(具有基礎電極BaE_1、BaE_2及BaE_3、像素電極PE_1及PE_2、以及垂直凸起部V_R_1及V_R_2)、一液晶配向?qū)?540、一共用電極1545、一第二基板1550、及一第二偏光片1555。一額外液晶配向?qū)映练e于基板1510、像素電極PE_0及PE_1、垂直凸起部V_R_1及V_R_2、以及基礎電極BaE_1、BaE_2及BaE_3之上。然而，為更清晰地顯示像素1500P的特征，圖15中未示出該液晶配向?qū)?。在圖15中，像素1500P被繪示為處于接通狀態(tài)，因此液晶1530a及1530b被示出為傾斜的。具體而言，像素電極PE_1之上的液晶1530a向右傾斜，而像素電極PE_2之上的液晶1530b向左傾斜。以下闡述液晶傾斜的原因。

基礎電極BaE_1形成于垂直凸起部V_R_1的頂部上。像素電極PE_1形成于基板1510上、垂直凸起部V_R_1的側(cè)壁上、以及垂直凸起部V_R_1的頂部上。為清晰起見，像素1500P的像素電極PE_1被闡述為具有一大的間隙區(qū)域LGR、一側(cè)壁區(qū)域SWR、以及一小的間隙區(qū)域SGR。盡管未示出于圖15中，但這些區(qū)域基本上相同于圖11B中針對像素1100P所示者。像素電極PE_1的大的間隙區(qū)域LGR位于基板1510上。像素電極PE_1的側(cè)壁區(qū)域SWR形成于垂直凸起部V_R_1的左側(cè)壁上。像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR形成于垂直凸起部V_R_1頂部上。基礎電極BaE_3位于像素電極PE_1的左側(cè)并位于像素電極PE_1與像素電極PE_2之間。垂直凸起部V_R_2位于像素電極PE_2左側(cè)?；A電極BaE_2形成于垂直凸起部V_R_2頂部上。像素電極PE_2形成于基板1510上、垂直凸起部V_R_2的右側(cè)壁上、以及垂直凸起部V_R_2的頂部上。具體而言，像素電極PE_2的大的間隙區(qū)域LGR位于基板1510上。像素電極PE_2的側(cè)壁區(qū)域SWR形成于垂直凸起部V_R_2的右側(cè)壁上。像素電極PE_2的小的間隙區(qū)域SGR形成于垂直凸起部V_R_2的頂部上?；A電極BaE_3用以使像素電極PE_1的像素電極電場與像素電極PE_2的像素電極電場隔絕。

像素電極PE_1及PE_2耦接至開關元件SE_1(在圖15中未示出)。共用電極1145以及基礎電極BaE_1及BaE_2連接至一共用電壓V_comm。當像素1500P處于像素接通狀態(tài)時，即開關元件SE_1正在驅(qū)動像素電極PE_1及PE_2至像素接通電壓V_p_on時，像素電極PE_1的小的間隙區(qū)域SGR及像素電極PE_1的側(cè)壁區(qū)域SWR二者皆會放大像素電極PE_1周圍邊緣電場。所放大的邊緣電場與像素電極電場交互作用。所放大的邊緣電場與像素電極電場間的交互作用使液晶1530a向右傾斜。類似地，像素電極PE_2的小的間隙區(qū)域SGR及像素電極PE_2的側(cè)壁區(qū)域SWR二者皆會放大像素電極PE_2周圍的邊緣電場。然而，所放大的邊緣電場與像素電極電場間的交互作用使液晶1530b向左傾斜。因此，像素1500P具有二個液晶域?？奢p易地將像素1500P修改成使用分段式像素電極。

圖16顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，具有四個液晶域的一像素1600。像素1600包含分段式像素電極SPE_1、SPE_2、SPE_3及SPE_4、基礎電極BaE_01、BaE_02、BaE_03及BaE_04、控制電極CE_01、CE_02、CE_03及CE_04、以及一開關元件SE_1。開關元件SE_1耦接至分段式像素電極SPE_1、SPE_2、SPE_3及SPE_4?？刂齐姌OCE_01、CE_02、CE_03及CE_04耦接至控制電壓信號V_ctrl?；A電極BaE_01、BaE_02、BaE_03及BaE_04耦接至共用電壓V_comm。

分段式像素電極SPE_1位于像素1600的左后角。分段式電極SPE_1具有四個縱向像素電極段LPES_01_01、LPES_01_02、LPES_01_03及LPES_01_04、以及一連接縱向像素電極段LPES_01_01、LPES_01_02、LPES_01_03及LPES_01_04的水平像素電極段HPES_01_01?？刂齐姌OCE_01位于分段式像素電極SPE_1的前方。基礎電極BaE_01位于控制電極CE_01的前方、分段式像素電極SPE_3的后方(即后面)。當像素1600處于接通狀態(tài)時，控制電極CE_01與分段式像素電極SPE_1的電壓差會放大分段式像素電極SPE_1的邊緣電場。該邊緣電場與分段式像素電極SPE_1的像素電極電場的交互作用使分段式像素電極SPE_1之上的液晶朝顯示器的前邊緣傾斜，由此形成一第一液晶域?；A電極BaE_01用以使分段式像素電極SPE_3的電場自控制電極CE_01隔絕。

分段式像素電極SPE_2位于像素1600的右后角。分段式電極SPE_2具有四個水平像素電極段HPES_02_01、HPES_02_02、HPES_02_03及HPES_02_04、以及一連接水平像素電極段HPES_02_01、HPES_02_02、HPES_02_03及HPES_02_04的縱向像素電極段LPES_02_01?？刂齐姌OCE_02位于分段式像素電極SPE_2的 左側(cè)?；A電極BaE_02位于控制電極CE_02的左側(cè)、分段式像素SPE_1的側(cè)。當像素1600處于接通狀態(tài)時，控制電極CE_02與分段式像素電極SPE_2的電壓差會放大分段式像素電極SPE_2的邊緣電場。該邊緣電場與分段式像素電極SPE_2的像素電極電場的交互作用使分段式像素電極SPE_2之上的液晶向左傾斜，由此形成一第二液晶域?；A電極BaE_02用以使分段式像素電極SPE_1的電場自控制電極CE_02隔絕。

分段式像素電極SPE_3位于像素1600的左前角。分段式電極SPE_3具有四個水平像素電極段HPES_03_01、HPES_03_02、HPES_03_03及HPES_03_04、以及一連接水平像素電極段HPES_03_01、HPES_03_02、HPES_03_03及HPES_03_04的縱向像素電極段LPES_03_01?？刂齐姌OCE_03位于分段式像素SPE_3的右側(cè)?；A電極BaE_03位于控制電極CE_03的右側(cè)、分段式像素SPE_4的左側(cè)。當像素1600處于接通狀態(tài)時，控制電極CE_03與分段式像素電極SPE_3的電壓差會放大分段式像素電極SPE_3的邊緣電場。該邊緣電場與分段式像素電極SPE_3的像素電極電場的交互作用使分段式像素電極SPE_3之上的液晶向右傾斜，由此形成一第三液晶域?；A電極BaE_03用以使分段式像素電極SPE_4的電場自控制電極CE_03隔絕。

分段式像素電極SPE_4位于像素1600的右前角。分段式電極SPE_4具有四個縱向像素電極段LPES_04_01、LPES_04_02、LPES_04_03及LPES_04_04、以及一連接縱向像素電極段LPES_04_01、LPES_04_02、LPES_04_03及LPES_04_04的水平像素電極段HPES_04_01?？刂齐姌OCE_04位于分段式像素SPE_4的后方(即后面)?；A電極BaE_04位于控制電極CE_04的后方、分段式像素電極SPE_2的前方。當像素1600處于接通狀態(tài)時，控制電極CE_04與分段式像素電極SPE_4的電壓差會放大分段式像素電極SPE_4的邊緣電場。該邊緣電場與分段式像素電極SPE_4的像素電極電場的交互作用使分段式像素電極SPE_4之上的液晶向上(相對于圖16而言)傾斜，由此形成一第四液晶域?；A電極BaE_02用以使分段式像素電極SPE_2的電場自控制電極CE_04隔絕。藉此，像素1600具有四個液晶域。

除形成具有多個液晶域的像素以外，本發(fā)明亦可用于形成多分區(qū)式顯示器。在一多分區(qū)式顯示器中，顯示器被劃分成多個分區(qū)，其中各該分區(qū)包含具有相同液晶域的像素。但不同分區(qū)能夠具有不同液晶域。圖17例示一多分區(qū)式顯示器1700。多分區(qū)式顯示器1700具有位于多分區(qū)式顯示器1700左側(cè)一左顯示分區(qū)DS_L、 以及位于多分區(qū)式顯示器1700右側(cè)的一右顯示分區(qū)DS_R。左顯示分區(qū)DS_L中的像素具有相同的液晶域，例如一左傾斜域。然而，右顯示分區(qū)DS_R中的像素將具有一右傾斜域。根據(jù)本發(fā)明的其他顯示器可包含額外的分區(qū)。

本發(fā)明的某些實施例使用光學補償膜來增大顯示器視角。舉例而言，本發(fā)明的某些實施例于頂部基板或底部基板抑或頂部基板與底部基板二者上使用具有一垂直取向的光軸的負雙折射光學補償膜(negative birefringence optical compensation film)來增大視角。其他實施例可使用具有一負雙折射性的單軸光學補償膜或雙軸光學補償膜。在某些實施例中，具有一平行光軸取向的光學補償膜可添加至具有一垂直光軸取向的負雙折射膜。此外，可使用包含所有組合的多個膜。其他實施例可使用一圓偏光片來改良光學透射性及視角。其他實施例可使用具有光學補償膜的一圓偏光片來進一步改良光學透射性及視角。此外，本發(fā)明的某些實施例使用黑色矩陣(black matrix；BM)或非透明材料來覆蓋控制電壓區(qū)域或側(cè)壁區(qū)域，以防止在光學黑色狀態(tài)中發(fā)生光泄漏、并使控制電壓區(qū)域或側(cè)壁區(qū)域不透明。黑色矩陣或非透明材料的使用提高了顯示器的對比度，并可提供更佳的視角及顏色效能。

在本發(fā)明的各種實施例中，已闡述了無需在基板上使用物理特征(physical features)即可形成多域垂直配向液晶顯示器的新穎結(jié)構(gòu)及方法。本發(fā)明這些結(jié)構(gòu)及方法的各種上述實施例僅用于例示本發(fā)明的原理，而非旨在將本發(fā)明的范圍限制于所述的特定實施例。舉例而言，根據(jù)本發(fā)明的揭示內(nèi)容，熟悉本技術領域者可界定其他像素清晰度、像素電極、控制電極、基礎電極、大的間隙區(qū)域、小的間隙區(qū)域、垂直凸起部、側(cè)壁區(qū)域、分段式像素電極、邊緣電場、電極、基板、顯示分區(qū)、液晶域、膜等，并使用此等替代特征來形成一種根據(jù)本發(fā)明原理的方法或系統(tǒng)。因此，本發(fā)明僅受以下申請專利范圍限制。