CN1664678A - 适用于广视角液晶显示器的像素结构 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种适用于广视角液晶显示器的像素结构，其包括一基板、一像素电极、及一存储电容。像素电极设置于基板的一像素区上方，且其具有至少一狭缝。存储电容设置于基板与像素电极之间，其包括一下电极、一电容介电层、及一上电极。下电极设置于像素区中，其与狭缝具有一重选区。电容介电层及上电极依序设置于下电极上，其中上电极具有至少一凹陷区，以局部露出重迭区。
Description
技术领域
本发明涉及一种像素结构，尤其涉及一种适用于广视角(wide-viewingangle)液晶显示器的像素结构。
背景技术
液晶显示器(LCD)是利用外加电场的作用，使得液晶分子产生转动而改变液晶配向状态。液晶显示器藉由液晶分子配向变化所产生的各种光学性质的变化，例如复折射性、旋光性、二色性等，将其转换成视觉上的变化以达到显示影像信息的目的。由于液晶显示器具有厚度薄、重量轻、低耗电、及低操作电压等特点，目前已广泛应用于可携式个人计算机、数字相机、投影机等电子产品上，而在平面显示器市场中占有重要的地位。
目前的液晶显示器是朝向高亮度、高对比、广视角、大面积、及全彩化的趋势发展。其中，为了解决视角的问题，发展出一种多重区域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶显示器，其是将显示用的液晶区域分隔成多重区域，藉以使液晶分子朝多个方向倾倒，进而增加液晶显示器的视角。在此种液晶显示器中，为了精确控制液晶分子的倾倒方向，通常需要以预倾角(pre-tilt angle)来控制液晶的排列方向。一般常见的作法是利用狭缝(slit)与突出部(protrusion)的组合来产生预倾角。
图6绘示出传统多重区域垂直配向液晶显示器的像素结构100剖面示意图。像素结构100包括：一下基板101、一存储电容102、一绝缘层104、及一像素电极106。下基板101，例如是一阵列基板，其上方依序设置有存储电容102、绝缘层104、及像素电极106。典型地，存储电容102包括：一下电极102a、一电容介电层102b、及一上电极102c，其中上电极102c是透过绝缘层104中的接触窗104a，而与上方的像素电极106作电性连接。像素电极106具有用以产生预倾角的狭缝106a且其通常会跨过存储电容102上方。
然而，上电极102c与像素电极106因电性连接而具有相同的电位，使得位于存储电容102上方的狭缝106a(亦即，狭缝106a与存储电容102的重迭区)无法形成预倾角。因此，邻近存储电容102上方狭缝106a处的液晶层(未绘示)中会产生向错线(disclination line)。向错线的产生会造成MVA液晶显示器的亮度下降及响应时间(response time)的增加。特别地，色偏(color wash out)的问题会因向错线的产生而更为严重，使得MVA液晶显示器的影像品质下降。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于广视角液晶显示器的像素结构，其藉由改变存储电容的形状，以改善或防止像素电极的狭缝于邻近存储电容处的液晶层中产生向错线。
根据上述目的，本发明提供一种适用于广视角液晶显示器的像素结构，其包括一基板、一像素电极、及一存储电容。像素电极设置于基板的一像素区上方，且其具有至少一狭缝。存储电容设置于基板与像素电极之间，其包括一下电极、一电容介电层、及一上电极。下电极设置于像素区中，其与狭缝具有一重迭区。电容介电层设置于下电极上，而上电极设置于下电极上方的电容介电层上，其具有至少一凹陷区，以局部露出重迭区。
又根据上述目的，本发明提供一种适用于广视角液晶显示器的像素结构，其包括一基板、一像素电极、及一存储电容。像素电极设置于基板的一像素区上方，且其具有至少一狭缝。存储电容设置于基板与像素电极之间，其包括一下电极、一电容介电层、及至少两上电极。下电极设置于像素区中，其与狭缝具有一重迭区。电容介电层设置于下电极上，而两上电极设置于下电极上方的电容介电层上，且两上电极被重迭区所隔开。
为了让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图；
图2a是绘示出图1中沿2-2线的一实施例的剖面示意图；
图2b是绘示出另一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的剖面示意图；
图3是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图；
图4是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图；
图5是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图；
图6是绘示出传统多重区域垂直配向液晶显示器的像素结构剖面示意图。
符号说明
现有技术：
100～像素结构；101～下基板；102～存储电容；102a～下电极；102b～电容介电层；102c～上电极；104～绝缘层；104a～接触窗；106～像素电极；106a～狭缝。
本发明：
200～下基板；200a～像素区；201～栅极线；202～存储电容；202a～下电极；202b～电容介电层；202c～上电极；203～数据线；204～绝缘层；204a、204b～接触窗；205～凹陷区；206～像素电极；206a～狭缝；207～重迭区；210～上基板；210a～突出部。
具体实施方式
以下配合图1及2a说明本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中图1是绘示出适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图，而图2a是绘示出图1中沿2-2线的剖面示意图。此处，广视角液晶显示器可为多重区域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶显示器。像素结构包括：下基板200、一存储电容202、一绝缘层(护层)204、一像素电极206、液晶层208、以及一上基板210。下基板200，例如是由透明玻璃或石英所构成的阵列基板，其上设置有多条数据线及多条栅极线。这些数据线与栅极线垂直相交排置而构成多个像素区。此处，为简化附图，仅以一栅极线201、一数据线203、以及由栅极线201及数据线203所构成的一像素区200a表示。
在像素区202上方设置有一电性连接至栅极线201及数据线203的薄膜晶体管(未绘示)及一像素电极206。此处，像素电极206是由一透明导电层所构成，例如氧化铟锡(ITO)。其中，像素电极206具有至少一狭缝206a，在本实施例中，此狭缝206a是作为多重区域垂直排列液晶显示器结构中虚拟的突起结构。另外，在像素电极206与下基板200之间的像素区202上，设置有一绝缘层(护层)204，例如由有机材料或氮化硅所构成，如图2a所示。
存储电容202设置于下基板200与像素电极206下方的绝缘层204之间(如图2a所示)，且位于像素区200a的中间部分(如图1所示)。存储电容202包括：一下电极202a、一电容介电层202b、及一上电极202c，其中上电极202c是透过绝缘层204中的接触窗204a，而与上方的像素电极206作电性连接。在本实施例中，下电极202a为条形，且像素电极206的狭缝206a相对于下电极202a具有一倾角。举例而言，狭缝206a为一V形且以条形下电极202a作为一对称轴。再者，下电极202a与狭缝206a之间具有一重迭区207。电容介电层202b设置于下电极202a上，且上电极202c，设置于下电极202a上方的电容介电层202b上。在本实施例中，上电极202c具有至少一凹陷区205，以局部露出重迭区207。举例而言，上电极202c具有一对凹陷区205，其中凹陷区205的宽度不小于该狭缝206a的宽度，如图2a所示。在另一实施例中，凹陷区205的宽度亦可小于狭缝206a的宽度，如图2b所示。需注意的是狭缝206a的宽度需大于3μm。
上基板210，例如是由透明玻璃或石英所构成，其设置于下基板200上方，且具有至少一突出部210a与像素电极206的狭缝206a呈平行交替排置。液晶层208设置于下基板200与上基板210之间。
在本实施例中，由于上电极202c具有凹陷区205，因而可大幅减少位于下电极202a与狭缝206a之间的重迭区207中的上电极202c面积。因此，重迭区207中的狭缝206a不会因像素电极206与存储电容202的上电极202c具有相同电位而完全失去作用并导致向错线的产生。如此一来，根据本发明的像素结构可改善显示器的亮度下降以及响应时间(response time)增加等问题。再者，可改善邻近存储电容202处的色偏现象而提升显示器的影像品质。
图3是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图，其中与图1相同的部件使用相同的标号表示并省略相关的说明。图3的实施例与图1的实施例的差异在于狭缝206a的形状。在本实施例中，像素电极206的狭缝206a相对于下电极202a具有一倾角且狭缝206a为一条形。
图4是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图，其中与图1相同的部件使用相同的标号表示并省略相关的说明。图4的实施例与图1的实施例的差异在于重迭区207将上电极202c开为二部分。亦即，重迭区207上方的上电极202c具有一间隙，使得V形重迭区207完全或局部露出，此处仅绘示出完全露出重迭区207的情形。如此一来，位于重迭区207的狭缝206a不会因像素电极206与存储电容202的上电极202c具有相同电位而失去作用并导致向错线的产生。需注意的是，由于上电极202c完全分开为二部分，故必须在绝缘层204中形成额外的接触窗204b，使得每一分离的上电极202c与像素电极206得以作电性连接。亦即，每一部分的上电极202c对应至少一接触窗204a或204b。
图5是绘示出根据本发明一实施例的适用于广视角液晶显示器的像素结构的平面图，其中与图4相同的部件使用相同的标号表示并省略相关的说明。图5的实施例与图4的实施例的差异在于狭缝206a的形状。在本实施例中，像素电极206的狭缝206a相对于下电极202a具有一倾角且狭缝206a为一条形。同样地，上电极202c完全分开为二部分，使得条形重迭区207完全或局部露出。同样地，此处仅绘示出完全露出重迭区207的情形。因此，绝缘层204中需形成额外的接触窗204b，使得每一分离的上电极202c与像素电极206作电性连接。
虽然本发明已经以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种修改和变化，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
Claims (13)
1.一种适用于广视角液晶显示器的像素结构，包括：
一基板，其具有一像素区；
一像素电极，设置于该像素区上方，其具有至少一狭缝；以及
一存储电容，设置于该基板与该像素电极之间，其包括：
一下电极，设置于该基板的该像素区中，其与该狭缝具有一重迭区；
一电容介电层，设置于该下电极上；以及
一上电极，设置于该下电极上方的该电容介电层上，其具有至少一凹陷区，以局部露出该重迭区。
2.如权利要求1所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该凹陷区的宽度不小于该狭缝的宽度。
3.如权利要求1所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该凹陷区的宽度小于该狭缝的宽度。
4.如权利要求1所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该下电极为条形，且该狭缝相对于该条形下电极具有一倾角。
5.如权利要求4所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该狭缝为一V形且以该条形下电极作为一对称轴。
6.如权利要求4所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该上电极具有一对凹陷区，以分别局部露出该重迭区。
7.如权利要求1所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，还包括一绝缘层，设置于该像素电极与该存储电容之间，其具有一接触窗，以电性连接该像素电极与该上电极。
8.如权利要求1所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该下电极设置于该像素区中的中间部分。
9.一种适用于广视角液晶显示器的像素结构，包括：
一基板，其具有一像素区；
一像素电极，设置于该像素区上方，其具有至少一狭缝；以及
一存储电容，设置于该基板与该像素电极之间，其包括：
一下电极，设置于该基板的该像素区中，其与该狭缝具有一重迭区；
一电容介电层，设置于该下电极上；以及
至少两上电极，设置于该下电极上方的该电容介电层上，且藉由该重迭区隔开该些上电极。
10.如权利要求9所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该下电极为条形，且该狭缝相对于该条形下电极具有一倾角。
11.如权利要求10所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该狭缝为一V形且以该条形下电极作为一对称轴。
12.如权利要求9所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，还包括一绝缘层，设置于该像素电极与该存储电容之间，其具有至少两接触窗，以电性连接该像素电极与该些上电极。
13.如权利要求9所述的适用于广视角液晶显示器的像素结构，其中该下电极设置于该像素区中的中间部分。
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