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以斜向電場控制液晶分子傾倒方向的液晶顯示器及其制造方法

文檔序號:6832935閱讀:225來源:國知局

專利名稱::以斜向電場控制液晶分子傾倒方向的液晶顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種以斜向電場控制液晶分子傾倒方向的液晶顯示器及其制造方法,且特別涉及一種在液晶顯示器的下基板上形成具高介電系數(shù)的非對稱凸塊,以產(chǎn)生斜向電場的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)
:由于可攜式產(chǎn)品(portableproduct)如個人數(shù)字助理(PDA)、便攜式電話(cellularphone)、投影儀乃至于大尺寸的投影電視的消費市場成長快速,液晶顯示面板(LiqiuidCrystalDisplay,LCD)的需求量也越來越大。越來越多消費者要求這些可攜式產(chǎn)品的影像顯示屏或投影電視能呈現(xiàn)完美的顯示效果。液晶顯示屏幕依反射方式可區(qū)分為穿透式(transmissive)、反射式(reflective)和半反射式(tranflective)三種基本類型。穿透式液晶顯示屏幕系以背光光源達到穿透式顯示,其優(yōu)點是在正常光線及暗光線下,顯示效果良好,但在戶外日光下,則不易辨識顯示內(nèi)容。反射式液晶顯示屏幕不需要外加光源,而是使用周圍環(huán)境的光線,因此在戶外或光線充足的室內(nèi)有良好的顯示效果,且耗電量較穿透式液晶顯示屏幕的低。半反射式液晶顯示屏幕則結(jié)合了兩者的優(yōu)點,目前已應(yīng)用于便攜式電話或個人數(shù)字助理等產(chǎn)品。不論是上述何種類型的液晶顯示屏幕,其主要結(jié)構(gòu)都是在上板結(jié)構(gòu)和下板結(jié)構(gòu)之間填充液晶分子,利用施加于畫素電極的電壓大小而使液晶分子的排列方向有所變化,進而改變通過液晶層的光線的偏振方向。因此,光的穿透率則隨著液晶分子排列方式的不同而改變,通過控制對液晶面板所施加的電壓大小,液晶面板可顯示出不同灰階的亮度(grayscale)。液晶層中的液晶分子又可分成扭轉(zhuǎn)向列型(TwistedNematicmode,TN)和垂直配向型(VerticalAlignmentmode,VA)。在未供給電壓時,扭轉(zhuǎn)向列型液晶分子自下板結(jié)構(gòu)到上板結(jié)構(gòu)共扭轉(zhuǎn)了90度;當供給足夠大的電壓時,液晶分子則旋轉(zhuǎn)成與電場方向平行。至于垂直配向型液晶分子,在未供給電壓時,液晶分子系垂直于上下板結(jié)構(gòu);當供給足夠大的電壓時,液晶分子則旋轉(zhuǎn)90度而與上下板結(jié)構(gòu)成平行排列。對于一般大面積使用的液晶顯示面板,如筆記型計算機的顯示屏幕,其液晶面板的單一畫素里面,需要形成多顯示域(multi-domain),以達到廣視角的效果。圖1A、1B分別繪示使用垂直配向型液晶分子的多顯示域液晶顯示面板在未供給電壓時與供給電壓后的簡單示意圖。液晶面板由上板結(jié)構(gòu)10與下板結(jié)構(gòu)20對組而成,中間填充液晶分子302以形成液晶層30于上板結(jié)構(gòu)10與下板結(jié)構(gòu)20之間。下板結(jié)構(gòu)20部分主要在下基板202處形成可控制畫素動作的薄膜晶體管(ThinFilmTransistor,TFT)、金屬層和絕緣層(均未顯示),而絕緣層上形成有畫素電極204,上方則覆蓋配向膜206。其中,畫素電極204系以溝槽(spacing)208相分隔。溝槽208底部亦覆蓋著配向膜206。上板結(jié)構(gòu)10部分則具有上基板(如玻璃基板)102,透明電極(如ITO電極)104和配向膜106。另外,上基板處更形成突起物(protrusion)108,其表面更覆蓋著配向膜106。如圖1A所示,當未供給電壓時,大部分的液晶分子302系與畫素電極204垂直。而鄰近突起物108的液晶分子302將會以垂直于突起物108表面的方式排列,突起物108兩側(cè)的液晶分子302亦略朝向突起物108的兩側(cè)傾斜。因此,在未供給電壓時,突起物108提供液晶分子302預傾角。如圖1B所示,當供給電壓時,由于突起物108左右兩斜面上的液晶分子302的預傾角不同,受到電場影響,位于突起物108左半邊的液晶分子302向右方傾倒,而位于突起物108右半邊的液晶分子302向左方傾倒,使得單一畫素中形成兩個顯示域。通過改變突起物108的形狀,可形成多顯示域而達到廣視角的效果。然而,突起物108存在雖然可達到廣視角的效果,但容易造成暗態(tài)漏光的缺點。請參照圖2A,其繪示未供給電壓于傳統(tǒng)液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的示意圖。請同時參照圖2B,其繪示對應(yīng)至圖2A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。其中,系以一個畫素204和兩側(cè)的溝槽208做說明。在未加電壓時,理想的透光率狀態(tài)應(yīng)保持0%(直線)。但在使用突起物108以提供預傾角給液晶分子的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,靠近突起物108的液晶分子在未加電壓時已大幅傾倒,而非完全站直,因此會產(chǎn)生嚴重的漏光現(xiàn)象,造成暗態(tài)偏亮。另外,需要在上板工藝中多增一道工藝以形成突起物108,會使制造成本(包括時間和金錢方面)提高。請參照圖3A,其繪示供給電壓于傳統(tǒng)液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的示意圖。請同時參照圖3B,其繪示對應(yīng)至圖3A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。當畫素電極204被施以+5.5V的電壓而產(chǎn)生電場,液晶分子302將會旋轉(zhuǎn)。圖2A中的虛線乃施加電壓于畫素電極204之后所產(chǎn)生的等位線分布的情形。由等位線的分布情形,可以看出電場分布的狀況。從圖3B可看出,除了突起物108位置(a點)的穿透率為0%外,畫素電極204上方的穿透率并不穩(wěn)定,如b點和c點位置,穿透率略低。而畫素電極204的邊緣則有電力線分布不均的問題,自d點和e點之后反射率開始下降,因而在畫素電極204的邊緣處呈現(xiàn)小塊灰暗地帶,這種亮度降低的問題會使畫素顯示品質(zhì)大受影響。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此,本發(fā)明的目的就是在提供一種以斜向電場控制液晶分子傾倒方向的液晶顯示器及其制造方法,利用在下基板上形成復數(shù)個具高介電系數(shù)的非對稱凸塊,不但可改善暗態(tài)漏光的情形,在施加電壓后,亦可產(chǎn)生斜向電場,使液晶分子迅速傾倒,達到廣視角的要求。根據(jù)本發(fā)明的目的,系提出一種液晶顯示器,包括上板結(jié)構(gòu);下板結(jié)構(gòu),包括下基板,和形成于下基板上方的復數(shù)個具高介電系數(shù)的非對稱凸塊(asymmetricalbumps);及液晶層,具有復數(shù)個垂直配向型(VAmode)的液晶分子填充于該上板結(jié)構(gòu)與該下板結(jié)構(gòu)之間。施加電壓于所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊后,可產(chǎn)生斜向電場以控制液晶分子的倒向。根據(jù)本發(fā)明的目的,再提出一種液晶顯示器下板結(jié)構(gòu)的制造方法,其中該下板結(jié)構(gòu)系與上板結(jié)構(gòu)對組而形成該液晶顯示器。下板結(jié)構(gòu)的制造方法至少包括步驟如下提供下基板;形成高介電層于該下基板上;及圖案化該高介電層,以形成復數(shù)個具高介電系數(shù)的非對稱凸塊。根據(jù)本發(fā)明,電極層可形成于具高介電系數(shù)的非對稱凸塊的上方,或者是非對稱凸塊與基板之間。另外,也可形成透明低介電層于不平坦的電極層或非對稱凸塊上方以平坦化。為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附圖式,作詳細說明如下。圖1A、1B分別表示使用垂直配向型液晶分子的多顯示域液晶顯示面板在未供給電壓時與供給電壓后的簡單示意圖;圖2A表示未供給電壓于傳統(tǒng)液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的示意圖;圖2B表示對應(yīng)至圖2A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖;圖3A表示供給電壓于傳統(tǒng)液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的示意圖;圖3B表示對應(yīng)至圖3A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖;圖4表示依照本發(fā)明較佳實施例的凸塊結(jié)構(gòu)形成于下基板上的示意圖;圖5A為依照本發(fā)明較佳實施例的顯示面板的單一畫素內(nèi)液晶分子的排列方向示意圖;圖5B為依照本發(fā)明另一較佳實施例的顯示面板的單一畫素內(nèi)液晶分子的排列方向示意圖;圖6A~6D表示依照本發(fā)明第一實施例的具有凸塊結(jié)構(gòu)的下板結(jié)構(gòu)的制造步驟;圖7A~7D表示依照本發(fā)明第二實施例的具有凸塊結(jié)構(gòu)的下板結(jié)構(gòu)的制造步驟;圖8A表示本發(fā)明模擬一的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖;圖8B表示對應(yīng)至圖8A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖;圖9A表示本發(fā)明模擬二的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖;圖9B為對應(yīng)至圖9A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖;圖10A表示本發(fā)明模擬三的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖;圖10B為對應(yīng)至圖10A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖;圖11A表示本發(fā)明模擬四的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖;圖11B為對應(yīng)至圖11A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖;圖12A表示本發(fā)明模擬五的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖;及圖12B為對應(yīng)至圖12A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。圖式標號說明10上板結(jié)構(gòu)20下板結(jié)構(gòu)30液晶層102、508上基板104透明電極106、206配向膜108突起物202、402、502、602、702、902、1002下基板204畫素電極208溝槽302、506、810、910、1010、1110、1210液晶分子404、504、505、507、604、704、804、904、1004、1104、1204非對稱的凸塊404a、404b凸塊的第一弧面、第二弧面51、52非對稱的凸塊群600、700高介電系數(shù)層601、701灰階掩模606、706、906、1006、1106、1206電極層608、708低介電系數(shù)層具體實施例本發(fā)明系提出一種以斜向電場控制液晶分子傾倒方向的液晶顯示器及其制造方法,利用高介電系數(shù)的介質(zhì)在顯示面板的下基板上形成復數(shù)個非對稱凸塊,且每一凸塊系由非對稱的表面例如曲率不同的弧面或斜率不同的斜面所組合而成,當應(yīng)用電壓于該些非對稱凸塊后可形成斜向電場,進而改善暗態(tài)漏光的情形。請參照圖4,其繪示依照本發(fā)明較佳實施例的凸塊結(jié)構(gòu)形成于下基板上的示意圖。利用高介電介質(zhì),在下基板402上方制作成非對稱的凸塊結(jié)構(gòu)。制作過程之后會有更詳細的敘述。這些凸塊404例如是利用圓弧形、半橢圓球面,或非相同曲率半徑的圓弧形,甚至鋸齒狀表面所制成的非對稱凸塊結(jié)構(gòu)。如圖4中所示,單一凸塊404的第一弧面404a和第二弧面404b分別具有不同的曲率半徑,因而形成不對稱結(jié)構(gòu)。若將電極鋪設(shè)于高介電凸塊404的上方或下方,都會造成斜向電場,來控制液晶分子的倒向。至于該些凸塊404可以是周期性地形成于下基板,也可以是非周期性的,只要在施加電壓后可以產(chǎn)生斜向電場即可。圖5A為依照本發(fā)明一較佳實施例的顯示面板的單一畫素內(nèi)液晶分子的排列方向示意圖。圖5B為依照本發(fā)明另一較佳實施例的顯示面板的單一畫素內(nèi)液晶分子的排列方向示意圖。圖5A中,系在單一畫素內(nèi)的下基板502處形成復數(shù)個凸塊504,雖然每一個凸塊504的大小不一定相同,但都是左邊的第一弧面較右邊的第二弧面為陡峭,因而產(chǎn)生單一電場方向(如箭號所示)。當施加電壓于畫素電極時,所產(chǎn)生的斜向電場可令其間的液晶分子506向左傾倒。圖5B則是在單一畫素的下基板502處形成兩群非對稱凸塊結(jié)構(gòu)51、52,以產(chǎn)生兩個電場方向。位于左邊的非對稱凸塊群51,每一非對稱凸塊505的左邊的第一弧面較右邊的第二弧面為陡峭,換句話說,凸塊505的第一弧面和第二弧面的曲率半徑相異。另外,每一凸塊505亦可由第一傾斜面和第二傾斜面所組成,第一傾斜面的第一傾斜角和第二傾斜面的第二傾斜角不同(亦即左邊的傾斜面其傾斜角小于右邊的傾斜面的傾斜角)。因此當施加電壓于非對稱凸塊群51時,產(chǎn)生向左的電場方向(如箭號所示),因此液晶分子向左傾倒。位于右邊的非對稱凸塊群52則剛好相反,因此當施加電壓于右邊凸塊群52的凸塊507時,所產(chǎn)生的電場方向可使液晶分子向右傾倒。雖然圖5B中系以兩群凸塊結(jié)構(gòu)各具有相同數(shù)目(各三個)的凸塊做說明,但本發(fā)明并不限于此。一個畫素內(nèi)可有多群凸塊組,每組的凸塊數(shù)目可以相同或不同;也可以是無規(guī)地形成多個不對稱凸塊。凸塊之間的尺寸可以相同也可以不同。經(jīng)過模擬實驗,其結(jié)果顯示本發(fā)明的凸塊結(jié)構(gòu)(如圖5A、5B)在未施加電場時,液晶方子呈現(xiàn)整齊近垂直的排列,且不對稱凸塊如圖5A、5B中的鋸齒狀結(jié)構(gòu)使交界處液晶分子微幅傾斜的程度并不大,因此不至于造成暗態(tài)漏光。當施加電壓后,由于斜向電場的產(chǎn)生,束縛力方向十分明確使得液晶分子應(yīng)答迅速。由此可知,本發(fā)明的結(jié)構(gòu),更可明確定義液晶分子隨著電場的分布,會產(chǎn)生多顯示域的排列方式而達到廣視角的效果。值得注意的是,利用本發(fā)明在下基板形成的凸塊結(jié)構(gòu),上基板508可省略如傳統(tǒng)的突起物結(jié)構(gòu),即可提供斜向電場,達到令液晶分子迅速傾倒,又不會產(chǎn)生暗態(tài)漏光的情形。以下兩實施例來說明制作本發(fā)明的具凸塊結(jié)構(gòu)的下板結(jié)構(gòu)的其中兩種工藝,其中凸塊結(jié)構(gòu)系可產(chǎn)生斜向電場以控制液晶分子傾倒方向。第一實施例圖6A~6D,其圖示依照本發(fā)明第一實施例的具有凸塊結(jié)構(gòu)的下板結(jié)構(gòu)的制造步驟。首先,如圖6A所示,提供下基板602,然后形成高介電系數(shù)層(ex高介電有機層)600于下基板602上。其中,高介電系數(shù)層600系以具有高介電系數(shù)的材質(zhì)形成,例如介電系數(shù)約6.7~7.0的氮化硅(SiN)。接著,提供灰階掩模601,并利用曝光、顯影工藝以圖案化該高介電系數(shù)層600。圖案化步驟后,將有復數(shù)個具高介電系數(shù)的凸塊604形成于下基板602上,如圖6B所示。其中,除了使用灰階掩模601,利用光罩圖形來決定曝光量到達高介電系數(shù)層600的強弱外,也可使用步階式光刻工藝以圖案化該高介電系數(shù)層600。步階式光刻工藝是利用具有單一開口的掩模,進行多次曝光(multi-stepexposure)。例如,以曝光強度L1、曝光時間t1對高介電系數(shù)層600進行曝光,形成曝光區(qū)域A;接著移動掩模,再以曝光強度L2及曝光時間t2對高介電系數(shù)層600進行曝光,形成曝光區(qū)域B;然后再移動掩模,進行曝光,如此重復下去。其中,利用曝光時間相等但曝光強度L1>L2>..。或是利用曝光強度相等但曝光時間t1>t2>..,而使形成的曝光區(qū)域A>B>..。接著,進行顯影使高介電系數(shù)層600呈自高至低的階梯狀而形成凸塊604。接著,如圖6C所示,形成電極層606于該些高介電系數(shù)凸塊604的上方。對穿透式液晶顯示屏幕而言,可使用透明電極,材料如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO),作為電極層606。對反射式或半反射式液晶顯示屏幕,則可使用反射金屬(如鋁)作為電極層606。然后,可在電極層606上方形成透明的低介電系數(shù)層608,以平坦化電極層606,如圖6D所示。而配向膜(未顯示)可形成于電極層606或低介電系數(shù)層608的上方。另外,此下基板602更包括了薄膜晶體管(TFT)與顯示器所需的其它化學層和組件(未顯示)。完成具有凸塊結(jié)構(gòu)的下基板后,如圖6D所示的下板結(jié)構(gòu),可與另一上板結(jié)構(gòu)(未顯示)對組,并填充液晶分子于上下兩板結(jié)構(gòu)之間。其中,上板結(jié)構(gòu)包括具有彩色濾光鏡(CF)和電極層的上基板,且上基板不需形成傳統(tǒng)的突起物結(jié)構(gòu),在施加電壓后仍可因斜向電場產(chǎn)生而使液晶分子迅速傾倒。第二實施例圖7A~7D,其繪示依照本發(fā)明第二實施例的具有凸塊結(jié)構(gòu)的下板結(jié)構(gòu)的制造步驟。與第一實施例不同的是電極層的位置。另外,第一實施例中系以形成大小一致的凸塊做說明,而第二實施例則以大小相異的凸塊做說明。首先,提供下基板702,然后形成電極層706于下基板702的上方,如圖7A所示。電極層706的材料,例如是銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)(應(yīng)用于穿透式液晶顯示屏幕),或是反射金屬(如鋁)(應(yīng)用于反射式和半反射式液晶顯示屏幕)。接著,形成高介電系數(shù)層(ex高介電有機層)700于電極層706上。之后,提供灰階掩模701,利用曝光、顯影工藝以圖案化該高介電系數(shù)層700,如圖7B所示。除了使用灰階掩模701外,也可使用步階式光刻工藝以圖案化該高介電系數(shù)層700。圖案化步驟后,將有復數(shù)個具高介電系數(shù)的凸塊704形成于電極層706上方,如圖7C所示。然后,可在凸塊704上方形成透明的低介電系數(shù)層708,以達到平坦化,如圖7D所示。完成具有凸塊結(jié)構(gòu)的下基板后,如圖7D所示的下板結(jié)構(gòu),可與另一上板結(jié)構(gòu)(未顯示)對組,并填充液晶分子于上下兩板結(jié)構(gòu)之間。其中,上板結(jié)構(gòu)包括具有彩色濾光鏡(CF)和電極層的上基板,且上基板不需形成傳統(tǒng)的突起物結(jié)構(gòu),在施加電壓后仍可因斜向電場產(chǎn)生而使液晶分子迅速傾倒。不論是電極層在凸塊上方(第一實施例)或是下方(第二實施例),在施加電壓于電極層后,均可產(chǎn)生斜向電場而使液晶分子迅速傾斜。另外,兩種制造方法都可產(chǎn)生大小相同(如第一實施例中凸塊高度相同)或不同的凸塊(如第二實施例中凸塊高度漸增),視實際的光刻操作條件而定。以下系利用2-Dmos模擬本發(fā)明的幾組凸塊結(jié)構(gòu)對液晶分子排列的影響,并觀察漏光情形。另外,在以下模擬實驗中,系令上板結(jié)構(gòu)與下板結(jié)構(gòu)之間的間距(gap)范圍約4μm±2μm,凸塊的平均高度范圍約0.6μm±0.12μm進行模擬。模擬一請參照圖8A,其圖示本發(fā)明模擬的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖。請同時參照圖8B,其圖示對應(yīng)至圖8A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。其中,系以一個畫素為單位,且以第二實施例的下板結(jié)構(gòu)(如圖7C所示)做說明。模擬結(jié)果顯示在未加電壓時(V=0volt),凸塊804使交界處液晶分子810微幅傾斜的程度并不大,因此不至于造成暗態(tài)漏光,透光率系保持在0%。模擬二請參照圖9A,其圖示本發(fā)明模擬二的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖。圖9B為對應(yīng)至圖9A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。其中,系使用本發(fā)明第一實施例的下板結(jié)構(gòu)進行仿真。下基板902上的凸塊904,系以逐漸增大的高度排列于一畫素單元內(nèi),且凸塊904上方覆蓋電極層906。模擬結(jié)果顯示在施加電壓V=5.5volt后,液晶分子910可在15.00ms內(nèi)迅速應(yīng)答,沿著電場方向完成傾倒。圖9A中虛線乃施加電壓于畫素電極之后所產(chǎn)生的等位線分布的情形。由等位線的分布情形,可以看出電場分布的狀況。模擬三請參照圖10A,其繪示本發(fā)明模擬三的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖。圖10B為對應(yīng)至圖10A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。仿真三與仿真二相同,也是使用本發(fā)明第一實施例的下板結(jié)構(gòu)進行仿真,但觀察了對應(yīng)于畫素之間的溝槽(spacing)的液晶分子排列情形,且下基板1002上的凸塊1004,系以相同的高度排列于畫素單元內(nèi),凸塊1004上方覆蓋電極層1006。且右邊凸塊群所造成的電場方向(圖10A中虛線)和左邊凸塊群所造成的電場方向相反。模擬結(jié)果顯示在施加電壓V=5.5volt后,液晶分子1010可在15.00ms內(nèi)迅速應(yīng)答,沿著電場方向完成傾倒。畫素上方的穿透率穩(wěn)定,邊緣效應(yīng)(對照圖3B)亦有改善。模擬四請參照圖11A,其繪示本發(fā)明模擬四的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖。圖11B為對應(yīng)至圖11A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。其中,系使用本發(fā)明第二實施例的下板結(jié)構(gòu)進行仿真。下基板1102上先形成電極層1106,再形成大小一致的凸塊1104。模擬結(jié)果顯示在施加電壓V=5.5volt后,液晶分子1110可在15.00ms內(nèi)迅速應(yīng)答,沿著電場方向完成傾倒,且穿透率大致良好。穿透率曲線的右端呈下降趨勢是因為對應(yīng)的該處下基板上并沒有凸塊。模擬五請參照圖12A,其圖示本發(fā)明模擬五的液晶顯示面板時垂直配向型液晶分子的排列示意圖。圖12B為對應(yīng)至圖12A的液晶層位置與光穿透率的關(guān)系圖。仿真五與仿真四相同,也是使用本發(fā)明第二實施例的下板結(jié)構(gòu)進行仿真。其中,下基板1202上先形成電極層1206,再形成高度漸增的凸塊1204。模擬結(jié)果顯示在施加電壓V=5.5volt后,液晶分子1210可在15.00ms內(nèi)迅速應(yīng)答,沿著電場方向完成傾倒,且穿透率大致良好。與模擬四相同,穿透率曲線在右端呈下降趨勢是因為下基板右端的上方處并沒有凸塊。根據(jù)上述模擬結(jié)果可知本發(fā)明的具凸塊結(jié)構(gòu)的下板結(jié)構(gòu),在未加電壓時,并沒有暗態(tài)漏光的情形,而施加電壓后,亦可使液晶分子迅速傾倒,達到顯示屏幕的廣視角要求。另外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,本發(fā)明并不限于較佳實施例的圖中所表示的凸塊形狀,任何非對稱凸塊結(jié)構(gòu),不論是由斜率不同的斜面組合而成、或是由曲率不同的弧面所組成,只要所形成的高介電系數(shù)的非對稱凸塊結(jié)構(gòu)在施加電壓后可產(chǎn)生斜向電場,以控制液晶分子的倒向,即為本發(fā)明的技術(shù)特征。綜上所述,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當可作各種的變動與潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍視所附的權(quán)利要求書所限定的范圍為準。權(quán)利要求1.一種液晶顯示器,包括上板結(jié)構(gòu);下板結(jié)構(gòu),包括下基板,和形成于該下基板上方的復數(shù)個具高介電系數(shù)的非對稱凸塊;及液晶層,具有復數(shù)個垂直配向型的液晶分子填充于該上板結(jié)構(gòu)與該下板結(jié)構(gòu)之間,其中,在施加電壓于該液晶顯示器的所述非對稱凸塊后,可產(chǎn)生斜向電場以控制所述液晶分子的倒向。2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中每一非對稱凸塊的表面系由不同曲率半徑的弧面所組成。3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中每一非對稱凸塊的表面系由斜率不同的斜面所組成。4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中每一非對稱凸塊系由第一弧面和第二弧面所組成,該第一弧面的第一曲率半徑系小于該第二弧面的第二曲率半徑,以提供該斜向電場。5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中每一非對稱凸塊系由第一傾斜面和第二傾斜面所組成,該第一傾斜面的第一傾斜角和該第二傾斜面的第二傾斜角不同。6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中該上板結(jié)構(gòu)與該下板結(jié)構(gòu)之間的間距范圍為4μm±2μm,而所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊的平均高度范圍為0.6μm±0.12μm。7.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊的上方進一步形成電極層。8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,其中該電極層為透明式電極或反射式電極。9.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,其中該電極層上方進一步形成低介電系數(shù)的透明平坦層。10.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中該下基板和所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊之間進一步具有電極層。11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器,其中該電極層為穿透式電極或反射式電極。12.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示器,其中所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊的上方進一步形成低介電系數(shù)的透明平坦層。13.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其中所述非對稱凸塊的材質(zhì)為氮化硅,其介電系數(shù)范圍為6.7~7.0。14.一種液晶顯示器下板結(jié)構(gòu)的制造方法,其中該下板結(jié)構(gòu)系與上板結(jié)構(gòu)對組而形成該液晶顯示器,該方法至少包括步驟提供下基板;形成高介電層于該下基板上;及圖案化該高介電層,以形成復數(shù)個具高介電系數(shù)的非對稱凸塊,其中,在施加電壓于所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊后,可產(chǎn)生斜向電場以控制液晶分子的倒向。15.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中每一具高介電系數(shù)的非對稱凸塊系由第一弧面和第二弧面所組成,且該第一弧面和該第二弧面的曲率半徑不同,以提供該斜向電場。16.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中每一具高介電系數(shù)的非對稱凸塊系由第一傾斜面和第二傾斜面所組成,該第一傾斜面的第一傾斜角系不同于該第二傾斜面的第二傾斜角,以提供該斜向電場。17.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中于所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊上方形成電極層。18.如權(quán)利要求17所述的制造方法,其中形成透明低介電層于該電極層上,以平坦該電極層。19.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中在該下基板與該高介電層之間形成電極層。20.如權(quán)利要求19所述的制造方法,其中于所述具高介電系數(shù)的非對稱凸塊上方形成透明低介電層以平坦化。21.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中利用灰階掩模和曝光、顯影工藝以圖案化該高介電層。22.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中利用步階式光刻工藝以圖案化該高介電層。23.如權(quán)利要求14所述的制造方法,其中所述非對稱凸塊的材質(zhì)為氮化硅,其介電系數(shù)范圍為6.7~7.0。全文摘要一種以斜向電場控制液晶分子傾倒方向的液晶顯示器及其制造方法,利用在下基板上形成復數(shù)個具高介電系數(shù)的非對稱凸塊(asymmetricalbumps),不但可改善暗態(tài)漏光的情形,在施加電壓后,亦可產(chǎn)生斜向電場,以控制液晶分子的倒向。其中,下基板的電極層可形成于具高介電系數(shù)的非對稱凸塊的上方,或者是凸塊與基板之間。文檔編號H01L21/00GK1588190SQ200410068280公開日2005年3月2日申請日期2004年8月27日優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日發(fā)明者林永倫,蘇振嘉,胡至仁,吳明洲,陳伯綸申請人:友達光電股份有限公司
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