TW201303456A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Akio Yamashita
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Abstract

一種使用一水平電場模式的液晶顯示裝置,其能增進對比率。提出了一具有沿著一第一方向之偏光軸的第一偏光板、一具有沿著一正交於第一方向的第二方向之偏光軸的第二偏光板、複數個裝設在一第一基板上的第一結構體、複數個裝設在第一基板上的第二結構體、一覆蓋第一結構體之上表面及側表面的第一電極層、及一覆蓋第二結構體之上表面及側表面的第二電極層。第一結構體之側表面與第二結構體之側表面係與第一方向或第二方向平行。因此,可提供能增進對比率的液晶顯示裝置。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於液晶顯示裝置,尤其是關於一種水平電場模式的主動矩陣液晶顯示裝置。
近年來,各種如電視、個人電腦、及行動電話的電子裝置都已使用平板顯示器。多數的平板顯示器是利用液晶元件之電場反應的液晶顯示器(液晶顯示裝置)。
使用扭曲向列(TN)模式作為液晶顯示裝置的典型顯示方式。然而,在其中施加電場以垂直於液晶層的TN模式液晶顯示裝置具有在顏色或照度上產生很大變化的缺點,其取決於視角,也就是狹小的正常視角。
相比之下,如平面切換(IPS)模式的水平電場模式可作為一種除了TN模式之外常用的液晶顯示裝置之顯示方式。不像在TN模式中,在水平電場模式中的液晶分子會藉由施加平行於基板的電場來驅動。藉此,水平電場模式的液晶顯示裝置會具有比TN模式之液晶顯示裝置還廣的視角。然而,水平電場模式仍有對比率、反應時間等問題。
鐵電式液晶(FLC)模式、光學補償雙折射(OCB)模式、及使用呈現藍相之液晶的模式都可作為能縮短液晶分子之反應時間的液晶模式。
尤其是,使用呈現藍相之液晶的顯示模式具有種種優 點,如無需配向膜且可使視角變廣以及具有短的反應時間。雖然呈現藍相之液晶具有例如藍相在狹小溫度範圍內呈現的缺點,但已做了研究來對液晶進行聚合物穩定處理以擴大溫度範圍(例如,見專利文件1)。
此外,在使用呈現藍相之液晶的液晶顯示裝置中必須施加比在傳統顯示模式下所使用的液晶更高的電壓。尤其在水平電場模式的液晶顯示裝置中使用呈現藍相之液晶的情況下,必須水平地施加電場到液晶層,因而仍需要較高的電壓。已試著降低驅動電壓來作為反抗上述的手段,其中的梳狀電極係藉由形成電極層而形成,以甚至覆蓋一凸狀絕緣層的側表面,藉此增加基板在法線方向上的電極區域(例如,見專利文件2)。
[參考] [專利文件]
[專利文件1]PCT國際公開案號05/090520
[專利文件2]日本公開專利申請第2005-227760號
然而,即使如專利文件2中所述,梳狀電極係藉由形成電極層來形成,以甚至覆蓋凸狀絕緣層的側表面,但進行黑色顯示的像素之電極層附近會發生漏光,故仍會產生問題。進行黑色顯示的像素上的漏光會降低顯示裝置的對比率,即白透光率與黑透光率的比率(黑色顯示的透光率)。
考慮到這是因為,既然梳狀電極係藉由形成電極層來形成,以甚至覆蓋凸狀絕緣層的側表面,故由於凸狀絕緣層與電極層之間折射率的差異以及液晶層與電極層之間折射率的差異便會造成結構上的雙折射。換言之,包括凸狀絕緣層、電極層、及液晶層的層之功能類似一阻障板,藉此將穿過液晶層發出之原本像線性偏極光的光轉換成橢圓偏極光。因此,部份在發射端被偏光板吸收的光會在黑色顯示期間通過在發射端的偏光板,並在進行黑色顯示的像素上造成漏光。
不但在如專利文件2中所述之使用呈現藍相之液晶的方式下,而且在一般使用水平電場模式的液晶顯示裝置中,其藉由形成電極層來形成梳狀電極,以覆蓋凸狀絕緣層來降低驅動電壓,都會產生上述問題。
鑑於上述問題,本發明之一實施例之目標在於提供一種使用水平電場模式的液晶顯示裝置,尤其是一種使用呈現藍相之液晶的液晶顯示裝置,其能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
本發明之一實施例係揭露一種液晶顯示裝置,包括一第一偏光板,其裝在一第一基板上並具有沿著一第一方向的一第一偏光軸、一第二偏光板,其裝在一第二基板上並具有沿著正交於第一方向之一第二方向的一第二偏光軸、一液晶層,係插設於第一基板及第二基板之間、複數個第一結構體,其從在一液晶層側邊上的第一基板表面突出進液晶層、複數個第二結構體,其從在液晶層側邊上的第一 基板表面突出進液晶層、一第一電極層,覆蓋複數個第一結構體之上表面及側表面、及一第二電極層,覆蓋複數個第二結構體之上表面及側表面。第一電極層及第二電極層都接觸於液晶層。第一結構體之側表面與第二結構體之側表面係與第一方向或第二方向平行。在第一電極層與第二電極層之間的液晶層中產生的電場方向為一第三方向,其等分由第一方向及第二方向形成的角度。
複數個第一結構體最好被排列來正交於第三方向。複數個第二結構體最好被排列來以一特定間隔面向一包括複數個第一結構體的圓柱,並正交於第三方向。第一電極層及第二電極層最好係距離一特定間隔地互相面對,並正交於第三方向。此外,第一結構體及第二結構體之每一者可具有一大致上為方形的下表面。
此外,複數個第一結構體之下表面的角部份與第一結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊可被切成圓弧形。第一結構體可在圓柱中連接。複數個第二結構體之下表面的角部份與第二結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊可被切成圓弧形。第二結構體可在圓柱中連接。此外,可設置第一電極層以暴露被切成圓弧形之複數個第一結構體之下表面的角部份與第一結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊。可設置第二電極層以暴露被切成圓弧形之複數個第二結構體之下表面的角部份與第二結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊。再者,第一電極層在第三方向上的寬度比第一結構體在第三方向上的寬度小。第 二電極層在第三方向上的寬度比第二結構體在第三方向上的寬度小。
第一電極層、第一結構體、第二電極層、及第二結構體之每一者最好都具有透光特性。
另外,第一結構體之側表面與第二結構體之側表面最好都朝向第一基板傾斜。又,複數個第一結構體與第一電極層最好各是梳狀形狀,且複數個第二結構體與第二電極層最好各是梳狀形狀。
再者,液晶層最好包括一呈現藍相的液晶材料。第一基板及第一電極層之間可設置一薄膜電晶體,且第一電極層可電性連接薄膜電晶體的一源極或一汲極。
此外,在本說明書中,如「電極」及「線路」之名稱不會限制元件的功能。例如,有時候會使用「電極」來作為部份的「線路」,反之亦然。另外,「電極」或「線路」之名稱也可表示例如複數個「電極」或「線路」之組合。
例如,當使用相反極性之電晶體時或當在電路運作下而改變電流方向時,「源極」或「汲極」的功能有時候會彼此替代。因此,在本說明書中,「源極」和「汲極」之名稱也可用來分別表示汲極和源極。
請注意在本說明書中,「電性連接」之名稱包括透過一「具有任何導電功能之物件」來連接元件的情況。沒有特別限制「具有任何導電功能之物件」,只要電信號可在透過此物件連接之元件之間傳送及接收即可。
「具有任何導電功能之物件」的例子是如一電晶體、一電阻器、一電感器、一電容器、及一具有各種功能之元件的切換元件,也是電極和線路。
在本說明書中,「方向」之名稱不但表示一特定方向,而且表示將此特定方向反轉180度所得到的方向,也就是,與此特定方向相反的方向。在本說明書中,「平行」方向不但表示一精確的平行方向,而且表示在此平行方向±10°之內的方向,「正交」方向不但表示一精確的正交方向,而且表示在此正交方向±10°之內的方向,及「垂直」方向不但表示一精確的垂直方向,而且表示在此垂直方向±10°之內的方向。在本說明書中,「一角度被等分」之措辭不但表示此角度被精確地等分之情況,而且表示此角度在±10°之內的誤差下被等分之情況。在本說明書中,「直角」之名稱不但表示一精確的直角,而且表示在此精確直角±10°之內的角度。
在使用水平電場模式的液晶顯示裝置中,尤其是使用呈現藍相之液晶的液晶顯示裝置中,設置了一具有沿著一第一方向的偏光軸之第一偏光板、一具有沿著正交於第一方向之一第二方向的偏光軸之第二偏光板、複數個設在第一基板上的第一結構體、複數個設在第一基板上的第二結構體、一覆蓋複數個第一結構體之上表面及側表面之第一電極層、及一覆蓋複數個第二結構體之上表面及側表面之第二電極層。第一結構體之側表面與第二結構體之側表面係與第一方向或第二方向平行。在第一電極層與第二電極 層之間的液晶層中產生的電場方向為一第三方向,其等分由第一方向及第二方向形成的角度。因此,液晶顯示裝置可用來減少進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
本發明之實施例及實例將參考附圖來說明。請注意本發明並不受限於下列敘述,且熟悉此技藝人士將輕易了解到可做出各種變化及修改而不背離本發明之精神及範疇。因此,不應將本發明解釋為限制在下列實施例中的說明。請注意在下面敘述之本發明的結構中,相同的部份或具有類似功能的部份都共同以相同的參考數字來代表,不同圖示及其重複說明都將省略。
請注意在本說明書所述之每個圖示中,在一些例子中,每個元件的大小、層的厚度、或區域都為了清楚而被擴大。因此,本發明之實施例及實例不會受限於上述規模。
請注意在本說明書中使用如「第一」、「第二」、「第三」之名稱是為了避免元件之間的混淆,且這些名稱並不限制以數字表示的元件。因此,例如,「第一」之名稱可以「第二」、「第三」、或其他適當之名稱來代替。
(實施例1)
在本實施例中,將參考第1A至1C圖、第2A至2C圖、第3A至3C圖、第4A至4C圖、及第5A和5B圖來說明根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置。
首先,將參考第1A至1C圖來說明根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置。第1A圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖,及第1B和1C圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之剖面圖。這裡,第1B圖之剖面圖係沿著第1A圖中的虛線A-B來得到,而第1C圖之剖面圖係沿著第1A圖中的虛線C-D來得到。
第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置包括一裝在一第一基板100上的第一偏光板104、一裝在一第二基板102上的第二偏光板106、複數個第一結構體110,其從在一液晶層108側邊上的第一基板100表面突出進液晶層108、複數個第二結構體112,其從在液晶層108側邊上的第一基板100表面突出進液晶層108、一第一電極層120,覆蓋複數個第一結構體110之上表面及側表面、一第二電極層122,覆蓋複數個第二結構體112之上表面及側表面、及設置於第一基板100及第二基板102之間並與第一電極層120及第二電極層122接觸的液晶層108。
這裡,第一偏光板104具有沿著第1A圖中的一第一方向130的偏光軸,而第二偏光板106具有沿著第1A圖中的正交於第一方向130之一第二方向132的偏光軸。在本說明書中,偏光軸是指將已通過一如偏光板之偏振器的光轉換所產生之線性偏極光的振動方向。此外,在本說明書中,「方向」之名稱不但表示一特定方向,而且表示將此特定方向反轉180度所得到的方向,也就是,與此特定方向相反的方向。在本說明書中,「平行」方向不但表示 一精確的平行方向,而且表示在此平行方向±10°之內的方向,且「正交」方向不但表示一精確的正交方向,而且表示在此正交方向±10°之內的方向。
再者,第一結構體110之側表面與第一電極層120之間的介面以及第二結構體112之側表面與第二電極層122之間的介面係與第1A圖中的第一方向130或第二方向132平行。設置第一電極層120與第二電極層122,以使在第一電極層120與第二電極層122之間的液晶層108中產生的電場方向為一第三方向134,其等分由第一方向130及第二方向132形成的角度,如第1A圖所示。在本說明書中,「一角度被等分」之措辭不但表示此角度被精確地等分之情況,而且表示此角度在±10°之內的誤差下被等分之情況。
本實施例所述之液晶顯示裝置具有上述結構,且是一種使用水平電場模式之能透射的液晶顯示裝置。在本實施例中,特別對液晶層108使用呈現藍相的液晶材料。水平電場模式是一種在第一電極層120及第二電極層122之間的液晶層108中於第三方向134上產生平行於第一基板100的電場之顯示方式,如第1A和1B圖所示。
此外,在本實施例所述之液晶顯示裝置中,會設置第一電極層120來覆蓋從在液晶層108側邊上的第一基板100表面突出進液晶層108的第一結構體110之上表面及側表面,並設置第二電極層122來覆蓋從在液晶層108側邊上的第一基板100表面突出進液晶層108的第二結構體 112之上表面及側表面。於是,如第1B圖所示,在第一電極層120及第二電極層122之間產生的電場便會依照基於第一基板100之第一結構體110與第二結構體112的高度(厚度)來在液晶層108的厚度方向上三維地蔓延。因此,與未設置第一結構體110與第二結構體112的情況相比,施加電場的區域會在液晶層108的厚度方向上增加,因而增進進行白色顯示之像素中的透光率(白透光率)與對比率。
此外,電極結構能有效地施加電場至廣大區域的液晶層108;因此,即使在對液晶層108使用呈現藍相並具有高黏性的液晶材料之情況下,也能以相對低的電壓來驅動液晶分子,並能減少液晶顯示裝置的耗電量。
在本實施例中的顯示裝置之元件的具體結構將描述在後。
第一基板100及第二基板102之每一者可以是具有高透光特性的基板。例如,能使用玻璃基板或陶製基板。此外,第一基板100及第二基板102之每一者可以是具有高透光特性及彈性的基板,如塑膠基板。能使用玻璃纖維強化塑膠(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、聚酯薄膜、或丙烯樹脂膜來作為塑膠基板。此外,能使用具有在PVF膜或聚酯薄膜之間插設鋁箔紙之結構的板片。
沒有特別限制第一偏光板104及第二偏光板106,只要能從自然光或圓偏極光產生線性偏極光即可。例如,可使用藉由在一方向上配置二色性材料而具有光學各異向性 的偏光板。這類的偏光板能透過將一聚乙烯醇的膜吸附碘基化合物,並將此膜往一方向延展的方式形成。請注意能使用染料式化合物或碘基化合物來作為二色性材料。
如上所述,第一偏光板104及第二偏光板106係分別裝在第一基板100及第二基板102上,如此第一偏光板104的偏光軸便對齊第一方向130且第二偏光板106的偏光軸便對齊正交於第一方向130的第二方向132。請注意第1B圖之例子係顯示第一偏光板104及第二偏光板106是裝在的第一基板100及第二基板102上且在液晶層108對面,也就是在第一基板100及第二基板102之外部;然而,本實施例所述之液晶顯示裝置並不以此為限。例如,第一偏光板104及第二偏光板106可裝在第一基板100及第二基板102的液晶層108側邊上,也就是在第一基板100及第二基板102正對著液晶層108的側邊上。
如第1A至1C圖所示,第一結構體110及第二結構體112會從在液晶層108側邊上的第一基板100之表面突出進液晶層108,且第一結構體110及第二結構體112之側表面是平行於第一方向或第二方向。換言之,第一結構體110及第二結構體112之每一者是具有一大致上方形之下表面的圓柱狀結構體。基於第一基板100之每個第一結構體110及第二結構體112的高度(厚度)最好是500nm到5000nm。
透過這樣的方式來形成第一結構體110,在第一結構體110與第一結構體110之側面上之第一電極層120之間 的介面以及在第一電極層120與液晶層108之間的介面就能平行於第一方向130或第二方向132。藉此,能夠抑制因第一結構體110、第一電極層120、及液晶層108之間的折射率差異所造成的雙折射;於是,能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並能增進對比率。不用說,同樣也適用於第二結構體112、第二電極層122、及液晶層108之間的關係。請注意之後將參考第3A至3C圖來說明抑制上述雙折射及減少進行黑色顯示之像素上的漏光之具體機制。
第一結構體110及第二結構體112可使用有關可見光之具有透光特性之材料來形成,具體來說,是具有透光性的(有機或無機)絕緣材料或具有透光性的(有機或無機)導電材料。一般來說,最好使用可見光固化樹脂、紫外線固化樹脂、或熱固樹脂。例如,能使用丙烯酸樹脂、聚亞醯胺、苯環丁烯樹脂、聚醯胺、環氧樹脂、或氨基樹脂。替代地,第一結構體110及第二結構體112可使用透光導電樹脂來形成。請注意第一結構體110及第二結構體112之每一者可具有多個薄膜的堆疊層結構。以此方式,當第一結構體110及第二結構體112都使用有關可見光之具有透光特性之材料來形成時,便能增進液晶顯示裝置的孔徑比。
此外,沒有特別限制形成第一結構體110及第二結構體112的方法,可依據材料來使用如蒸發法、濺射法、或CDV法之乾式法、或如旋塗、浸塗、噴塗、小滴流注法(噴墨法)、奈米壓印、或各種印刷法(網版印刷或平版印 刷)之濕式法。若有需要,可使用蝕刻法(乾式蝕刻或濕式蝕刻)來形成想要的圖案。例如,在感光性有機樹脂上進行光刻步驟能形成第一結構體110及第二結構體112。
另外,第一結構體110及第二結構體112之側表面可朝向第一基板100傾斜,也就是,每個可具有所謂的一頭逐漸變得尖細的形狀。以此方式,當第一結構體110及第二結構體112之每一者都具有一頭逐漸變得尖細的形狀時,可得到形成以覆蓋第一結構體110及第二結構體112的側表面之第一電極層120與第二電極層122的較佳覆蓋。
第一結構體110及第二結構體112之每一者不是具有平坦的上表面就是有圓錐型的頂部。替代地,第一結構體110及第二結構體112之每一者可具有從上表面到側表面形成曲面的結構。以此方式,當第一結構體110及第二結構體112之每一者都具有從上表面到側表面形成曲面的形狀時,就能得到用以覆蓋第一結構體110及第二結構體112的上表面之第一電極層120與第二電極層122的較佳覆蓋。
替代地,一層間膜可在第一基板100上方形成並被部份地圖案化,以具有類似於複數個第一結構體110之上表面與側表面以及複數個第二結構體112之上表面與側表面的形狀。因此,複數個第一結構體110及複數個第二結構體112可以是使用一個層間膜形成的連續結構體。
如第1A圖所示,複數個第一結構體110係安排來正交於第三方向134,且複數個第二結構體112係安排來以 一特定間隔面向一包括複數個第一結構體110的圓柱,並正交於第三方向134。因為第一電極層120係用來覆蓋複數個第一結構體110之上表面及側表面,且第二電極層122係用來覆蓋複數個第二結構體112之上表面及側表面,第一電極層120及第二電極層122會距離一特定間隔地互相面對,並正交於第三方向134。這裡,介於第一電極層120及第二電極層122之間的間隔能依照施加到液晶層108的電壓來適當地設定。
以此方式來排列第一結構體110、第二結構體112、第一電極層120、及第二電極層122,藉此便能在第一電極層120及第二電極層122之間產生平行於第三方向134的電場,如第1A圖所示。於是,當在液晶層108中產生電場時,就在液晶層108中排列了液晶分子,如此它們的長軸方向會對齊第三方向134。
本文中,因為第三方向134是沿著一條等分由第一方向130及第二方向132形成的角度之線的方向,所以通過長軸方向對齊第三方向134之液晶分子的偏極光之振動包括在第一方向130上的偏光元素以及在第二方向132上的偏光元素。因此,藉由通過具有沿著第一方向130之偏光軸的第一偏光板104而被轉成線性偏極光的光會在液晶層108中被轉成圓偏極光、橢圓偏極光、或具有在第一方向130上的偏光元素以及在第二方向132上的偏光元素的線性偏極光;於是,光會穿過具有沿著第二方向132之偏光軸的第二偏光板106發出。相反地,在液晶層108中產生 的電場方向係平行於第一方向130或第二方向132的情況下,藉由通過第一偏光板104而被轉成線性偏極光的光會進入第二偏光板106而不會改變其偏光性,因而幾乎不會通過第二偏光板106。
以上述方式來安排第一結構體110、第二結構體112、第一電極層120、及第二電極層122,藉此當施加電場至液晶層108時,也就是,當在一像素中進行白色顯示時,就能增進液晶顯示裝置的白透光性;如此,能增進其對比率。
第一電極層120及第二電極層122之其一者當作像素電極,而另一個當作共同電極。在本實施例中,第一電極層120係當作像素電極,而第二電極層122係當作共同電極。因此,第一電極層120及第二電極層122不會互相接觸。請注意在本說明書的圖示中,如第1A至1C圖所示,第一電極層120係以不同於第二電極層122的斜線圖案來說明以便區別。使其清楚明瞭的目在是因為電極層具有不同功能,且第一電極層120能使用與第二電極層122相同的製程及相同材料來形成。
第一電極層120及第二電極層122可使用有關可見光之具有透光特性之導電材料來形成。例如,能使用銦錫氧化物(ITO)、在氧化銦中混入氧化鋅(ZnO)的導電材料(銦鋅氧化物)、在氧化銦中混入二氧化矽(SiO2)的導電材料、有機銦、有機錫、或如包含氧化鎢之氧化銦、包含氧化鎢之銦鋅氧化物、包含氧化鈦之氧化銦、或包含 氧化鈦之銦鋅氧化物的導電材料。能使用厚度小到可透光(厚度最好約5nm至30nm)的金屬膜來作為透光導電膜。例如,能使用一或更多種從如鎢(W)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鋁(Al)、銅(Cu)、或銀(Ag)選出之金屬;任何這些金屬的合金;及任何這些金屬的氮化物中選出的材料來形成第一電極層120及第二電極層122。以此方式,當使用有關可見光之具有透光特性之導電材料來形成第一電極層120及第二電極層122時,就能增進液晶顯示裝置的孔徑比。
此外,第一電極層120及第二電極層122之每一者的厚度最好大於或等於20nm且小於或等於150nm,更好是大於或等於20nm且小於或等於50nm。這樣的厚度更能減少在第一電極層120與第二電極層122之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面、及第二結構體112與第二電極層122之間的介面或第二電極層122與液晶層108之間的介面所造成的雙折射,進而抑制黑色顯示期間的漏光。
第一電極層120最好具有盡可能接近於第一結構體110的折射率;例如,第一電極層120之折射率與第一結構體110之折射率的比率最好是0.5至1.5。第二電極層122最好具有盡可能接近於第二結構體112的折射率;例如,第二電極層122之折射率與第二結構體112之折射率 的比率最好是0.5至1.5。再者,第一電極層120、第一結構體110、第二電極層122、第二結構體112、及液晶層108的折射率最好盡可能彼此接近。
尤其是,在對第一電極層120及第二電極層122使用具有大於或等於1.6之折射率的導電材料(如ITO)之情況下,第一結構體110及第二結構體112最好是使用具有大於或等於1.6之折射率的材料來形成,如施用氧化鈦的樹脂。
以此方式,當第一電極層120、第一結構體110、第二電極層122、第二結構體112、及液晶層108的折射率具有接近的折射率時,就更能減少在第一結構體110與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面、及第二結構體112與第二電極層122之間的介面或第二電極層122與液晶層108之間的介面所造成的雙折射,進而能抑制黑色顯示期間的漏光。
此外,因為第一電極層120及第二電極層122會如上所述之距離一特定間隔地互相面對,第一電極層120及第二電極層122之間會形成一開孔圖樣。多數在白色顯示期間所發出的光會通過這個開孔圖樣來得到。
最好是採用第一電極層120及第二電極層122之每一者都沒有封閉空間且是開放式的形狀來作為在液晶顯示裝置之像素區中的第一電極層120及第二電極層122之平面形狀,如此第一電極層120及第二電極層122互相面對之部份的區域會很大,且第一電極層120及第二電極層122 會在此區域中彼此接合。例如,可設置第一電極層120及第二電極層122去形成一平面形狀,在其中的第一電極層120及第二電極層122之每一者具有一梳狀圖樣且此梳狀圖樣會互相嚙合。
在液晶層108中產生的電場方向,也就是第三方向134,是平行於第1A圖虛線A-B;然而,根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置並不以此為限。在第三方向134是正交於虛線A-B之方向的情況下,第三方向134也能等分由第一方向130及第二方向132形成的角度。總之,第三方向134會是彼此正交的兩個方向。所以,在使用互相嚙合之梳狀圖樣作為第一電極層120及第二電極層122的平面形狀之情況下,能包括直線的圖樣以及具有彎曲部份或分支部份的形狀。
請注意在第1A圖中,第一電極層120及第二電極層122會往正交於第三方向134的方向延伸,且第一電極層120係插設於兩個第二電極層122之間;然而,根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置並不以此為限。例如,第一電極層120及第二電極層122能具有互相嚙合的梳狀圖樣。
不用說,複數個第一結構體110與複數個第二結構體112係依照第一電極層120及第二電極層122的平面形狀來設置。
請注意第一結構體與第二結構體的排列並不限於第1A圖所示之排列方式。第一結構體與第二結構體的排列 實例將參考第4A至4C圖及第5A和5B圖來描述在後,其為根據本發明之實施例的液晶顯示裝置之平面圖。請注意第一電極層120及第二電極層122係以第4A至4C圖及第5A和5B圖中的虛線來說明,以便於了解。
在本實施例中,第一結構體110係沿著第一電極層120排列以彼此相鄰,且第二結構體112係沿著第二電極層122排列以彼此相鄰,如第1A至1C圖所示;然而,根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置並不以此為限。排列第一結構體110與排列第二結構體112的排列間隔能適當地設定。例如,如第4A所示,第一結構體110與第二結構體112之每一者能彼此留間隔地排列。
替代地,如第4B所示,可設置第一結構體180,其具有第1A圖所示之第一結構體110之末端部份是連在一起的形狀,以及第二結構體182,其具有第1A圖所示之第二結構體112之末端部份是連在一起的形狀。
更替代地,如第4C所示,可設置第一結構體190,其具有第1A圖所示之第一結構體110之下表面的角部份與第一結構體110之上表面及下表面之間的側表面的邊都被切成圓弧形且第一結構體110之末端部份是連在一起的形狀,以及第二結構體192,其具有第1A圖所示之第二結構體112之下表面的角部份與第二結構體112之上表面及下表面之間的側表面的邊都被切成圓弧形且第二結構體112之末端部份是連在一起的形狀。尤其是,在使用如可見光固化樹脂或紫外線固化樹脂之感光有機物質的光刻法 來形成之情況下,第一結構體與第二結構體之每一者能輕易地具有角部份被切成圓弧形的形狀。須注意的是當去角部份過大時,就可能在進行黑色顯示之像素中發生漏光。
在本實施例中,複數個第一結構體110具有相同的大小且複數個第二結構體112具有相同的大小,如第1A至1C圖所示;然而,根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置並不以此為限。複數個第一結構體110可改變大小,且複數個第二結構體112可改變大小。例如,可使用如第5A圖所示之結構,其中係交替地設置第一結構體110a與小於第一結構體110a的第一結構體110b,以及交替地設置第二結構體112a與小於第二結構體112a的第二結構體112b。
在本實施例中,如第1A和1B圖所示,第一結構體110和第二結構體112係對稱於連接第一電極層120及第二電極層122之間之中點的直線;然而,根據本發明之一實施例的液晶顯示裝置並不以此為限。例如,如第5B圖所示,可交替地設置第一結構體110和第二結構體112,以至於第一結構體110會在遠離對稱部份的方向上,其由第1A圖之一半大小的第一結構體所示,並可能不會對稱於連接第一電極層120及第二電極層122之間之中點的直線。
此外,液晶層108係使用能在水平電場模式中使用的液晶材料來形成,最好是呈現藍相的液晶材料。呈現藍相的液晶材料具有1毫秒或更少的短反應時間,且能夠高速 反應,藉此液晶顯示裝置能具有高性能。
例如,能夠高速反應之呈現藍相的液晶材料能適用於連續添加混色法(場序法),在此方法中的RGB之發光二極體(LED)係排列於背光單元中並分時地進行色彩顯示,或能適用於對右眼之影像與對左眼之影像係交替地分時顯示之立體顯示方式。
呈現藍相的液晶材料包括液晶及手性劑。手性劑係用來對準液晶使其成螺旋結構並呈現藍相。例如,混入5wt%或更多之手性劑的液晶材料可用於液晶層。
係使用液晶、熱向性液晶、低分子液晶、高分子液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等來作為液晶。
係使用具有與液晶有高調和性及強扭力之材料來作為手性劑。此外,作為材料,R-對應體(R-enantiomer)或S-對應體為較佳,且不使用其中以50:50的比例混合R-對應體及S-對應體之消旋體。
上述液晶材料取決於情況呈現膽固醇相、膽固醇藍相、層列相(smectic phase)、層列藍相、立方相、手性向列相(chiral nematic phase)、等向相、或之類。
在液晶材料中看到的膽固醇藍相及為藍相之層列藍相具有500 nm或更少之相對短螺旋間距的膽固醇相或層列相。液晶材料之對準具有雙扭轉結構。具有少於或等於可見光波長之程度,液晶材料會是透明的,且透過藉由電壓施加的對準順序之改變而產生光調變行為。藍相為光學等向性,因此無視角相依性。故無需形成對準膜;因此可改 善顯示影像品質並可減少成本。
僅會在窄溫度範圍內呈現藍相;因此,最好添加光固化樹脂及光聚合物引發劑至液晶材料並進行光聚合物穩定處理以使溫度範圍變廣。以一種使得以具有能與光固化樹脂及光聚合引發劑起反應之波長的光照射包括液晶、手性劑、光固化樹脂、及光聚合引發劑的液晶材料的方式來進行聚合物穩定處理。可在溫度控制下藉由以光照射在呈現等向相狀態中之液晶材料或藉由以光照射在呈現藍相狀態中之液晶材料來進行此光聚合物穩定處理。
例如,係以下列方式來進行聚合物穩定處理:控制液晶層的溫度並以光照射呈現藍相之液晶層。然而,聚合物穩定處理不限於此方式,且可以一種使得在從藍相與等向相之間的相變溫度的+10℃(最好是+5℃)內以光照射呈現等向相之液晶層的方式來進行。藍相與等向相之間的相變溫度為當溫度升高時相從藍相轉變至等向相之溫度,或當溫度降低時相從等向相轉變至藍相之溫度。作為聚合物穩定處理之一實例,可採用下列方法:在加熱液晶層以呈現等向相之後,逐漸降低溫度使相改變至藍相,並接著在保持呈現藍相之溫度的期間進行光照射。替代地,在藉由逐漸加熱液晶層使相改變至等向相之後,能在自藍相與等向相之間的相變溫度的+10℃(較佳+5℃)內以光照射液晶層(呈現等向相)。在使用紫外線固化樹脂(UV固化樹脂)作為液晶材料中所包括的光固化樹脂之情況中,可以紫外線光照射液晶層。即使在不呈現藍相的情況中,若 藉由在自藍相與等向相之間的相變溫度的+10℃(較佳+5℃)內以光照射液晶層(呈現等向相),則反應時間能變得如1毫秒般短或更少且有可能達到高速反應。
光固化樹脂可為單官能單體(如丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯)、多官能單體(如二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸甲酯、三甲基丙烯酸甲酯)、或其混合物。此外,光固化樹脂可具有液晶結晶、非液體結晶、或兩者。可選擇一種可以具有和所使用之光聚合引發劑起反應之波長的光固化之樹脂作為光固化樹脂,且通常能使用紫外線固化樹脂。
光聚合引發劑可為藉由光照射產生自由基之自由基聚合引發劑、藉由光照射產生酸之酸產生器、或藉由光照射產生鹼之鹼產生器。
具體來說,可使用JC-1041XX(由Chisso公司製造)及4-氰基-4'-戊基聯苯(4-cyano-4’-pentylbiphenyl)的混合物作為液晶材料。可使用ZLI-4572(由日本的Merck公司所製造)作為手性劑。可使用二乙基己基丙烯酸酯(2-ethylhexyl acrylate)、RM257(由日本的Merck公司所製造)、或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)作為光固化樹脂。可使用2,2-二甲氧基-2-苯基(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)作為光聚合引發劑。
雖未顯示在第1A至1C圖中,但能適當設置如阻滯板或抗反射膜的光學膜。能更設置作為濾色器層的彩色層。 另外,可使用背光或之類作為光源。再者,能適當地在第一基板100及液晶層108之間設置用來驅動液晶顯示裝置的元素層。
接下來,將參考第1A至1C圖、第2A至2C圖、及第3A至3C圖來說明在根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置中進行黑色顯示之像素中降低漏光的機制。
首先,將參考第2A至2C圖來說明在專利文件2所述之傳統液晶顯示裝置的結構。第2A圖顯示傳統液晶顯示裝置之平面圖,而第2B和2C圖顯示傳統液晶顯示裝置之剖面圖。這裡,第2B圖之剖面圖係沿著第2A圖中的虛線A-B來得到,而第2C圖之剖面圖係沿著第2A圖中的虛線C-D來得到。
第2A至2C圖所示之傳統液晶顯示裝置係與第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置一樣,都具有第一基板100、第二基板102、第一偏光板104、第二偏光板106、液晶層108、第一電極層120、及第二電極層122。第2A至2C圖所示之液晶顯示裝置最主要與第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置不同之處在於第一結構體140的上表面和側表面被第一電極層120覆蓋,以及第二結構體142的上表面和側表面被第二電極層122覆蓋。不像第1A至1C圖所示之複數個第一結構體110及複數個第二結構體112,第一結構體140和第二結構體142具有基於第一電極層120與第二電極層122之形狀的肋形,其往正交於第三方向134的方向延伸。
在第1A至1C圖之根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置中,複數個第一結構體110與複數個第二結構體112之側表面係與第一方向130或第二方向132平行,而在第2A至2C圖之傳統液晶顯示裝置中,第一結構體140和第二結構體142之側表面卻是正交於第三方向134。
即,在第2A至2C圖之傳統液晶顯示裝置中,在第一結構體140之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面、及第二結構體142之側表面與第二電極層122之間的介面或第二電極層122與液晶層108之間的介面係正交於第三方向134。
這裡,在第2A至2C圖之傳統液晶顯示裝置中,將參考第3A圖來說明在包括第一結構體140之側表面與第一電極層120之間的介面及第一電極層120與液晶層108之間的介面中的黑色顯示期間之區域150所造成的漏光之機制。
第3A圖顯示當在第2A至2C圖之傳統液晶顯示裝置中進行黑色顯示時,從第一偏光板104側進入的光會穿過區域150並通過更遠的第二偏光板106而造成漏光的現象之概略圖。下面將敘述入射光160進入第一偏光板104且發散光166漏到第二偏光板106的過程。
首先,入射光160進入具有沿著第一方向130之偏光軸的第一偏光板104。入射光160是具有在第一方向130上的偏光元素以及在第二方向132上的偏光元素的可見光。已進入第一偏光板104之入射光160之在第二方向132 上的偏光元素會被吸收,並將入射光160轉成在第一方向130上振動的線性偏極光(第一偏極光162)。
接著,第一偏極光162進入區域150。這裡,係假設第一偏極光162會分成與第一結構體140之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面平行的元素(介面-平行元素162a)及與介面垂直的元素(介面-垂直元素162b)。
之後,第一偏極光162的介面-平行元素162a通過區域150而不越過第一結構體140之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面,而介面-垂直元素162b通過區域150並越過介面。
這裡,第一電極層120關於可見光的波長具有夠小的厚度,因此由於第一結構體140、第一電極層120、及液晶層108的折射率差異之不同的折射率會影響介面-平行元素162a與介面-垂直元素162b。總之,在具有介面-平行元素162a與介面-垂直元素162b的第一偏極光162中會發生雙折射。因此,在介面-垂直元素162b的速度與介面-平行元素162a的速度之間會產生差異,因而在介面-垂直元素162b與介面-平行元素162a之間產生相位差。
以此方式,藉由穿過區域150,在介面-垂直元素162b與介面-平行元素162a之間就產生相位差,如此第一偏極光162便轉成第二偏極光164。第二偏極光164是歸因於介面-平行元素162a與介面-垂直元素162b之間之相位差的圓偏極光或橢圓偏極光。因此,第二偏極光164具 有在第一方向130上的偏光元素以及在第二方向132上的偏光元素。
最後,第二偏極光164進入第二偏光板106。第二偏光板106會吸收第二偏極光164之在第一方向130上的偏光元素。然而,因為第二偏極光164之在第二方向132上的偏光元素是與第二偏光板106之偏光軸平行的元素,所以在第二方向132上的偏光元素會通過第二偏光板106。以此方式經由第二偏光板106發出的發散光166就視為黑色顯示期間的漏光。
以上述方式,當在第2A至2C圖之傳統液晶顯示裝置中進行黑色顯示時,在區域150中會發生漏光,即,在第一結構體140之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面係與第三方向134垂直之區域。請注意區域150包括第一結構體140之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面;不用說,同樣也適用於在第2A至2C圖之液晶顯示裝置中所示之包括第二結構體142之側表面與第二電極層122之間的介面或第二電極層122與液晶層108之間的介面之區域。
相比之下,根據本發明之一實施例之第1A至1C圖中的液晶顯示裝置包括在第一結構體110之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面會與第一方向130平行的區域152以及這些介面會與第二方向132平行的區域154。
在根據本發明之一實施例之第1A至1C圖中的具有上述結構之液晶顯示裝置中,將參考第3B和3C圖來說明降低在黑色顯示期間之區域152與區域154中發生的漏光之機制。
第3B圖是顯示當在第1A至1C圖之根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置中進行黑色顯示時,從第一偏光板104側端進入的光穿過區域152並被第二偏光板106吸收的現象之概略圖。下面將敘述入射光160進入第一偏光板104並被第二偏光板106吸收的過程。
如第3A圖所示,第一偏光板104將入射光160轉成為線性偏極光的第一偏極光162。
接著,第一偏極光162進入區域152。這裡,第一結構體110、第一電極層120、及液晶層108的折射率差異會影響第一偏極光162。然而,第一偏極光162是線性偏極光,其與第一結構體110之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面平行,且沒有與這些介面垂直的偏光元素;因此,在垂直於這些介面之元素與平行於這些介面之元素之間不會產生相位差。於是,已通過區域152的第二偏極光170就像第一偏極光162的線性偏極光。
最後,第二偏極光170進入第二偏光板106。第二偏極光170是在第一方向130上具有偏光元素的線性偏極光,因而會被第二偏光板106吸收。結果,光不會穿過第二偏光板106發出,因而在黑色顯示期間不會看到漏光。
第3C圖是顯示當在第1A至1C圖之根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置中進行黑色顯示時,從第一偏光板104側端進入的光穿過區域154並被第二偏光板106吸收的現象之概略圖。下面將敘述入射光160進入第一偏光板104並被第二偏光板106吸收的過程。
如第3A圖所示,第一偏光板104將入射光160轉成為線性偏極光的第一偏極光162。
接著,第一偏極光162進入區域154。這裡,第一結構體110、第一電極層120、及液晶層108的折射率差異會影響第一偏極光162。然而,第一偏極光162是線性偏極光,其與第一結構體110之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面垂直,且沒有與這些介面平行的偏光元素;因此,在垂直於這些介面之元素與平行於這些介面之元素之間不會產生相位差。於是,已通過區域154的第二偏極光172就像第一偏極光162的線性偏極光。
最後,第二偏極光172進入第二偏光板106。第二偏極光172是在第一方向130上具有偏光元素的線性偏極光,因而會被第二偏光板106吸收。結果,光不會穿過第二偏光板106發出,因而在黑色顯示期間不會看到漏光。
以上述方式,當在第1A至1C圖之根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置中進行黑色顯示時,能降低區域152及區域154中的漏光,即,第一結構體110之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108 之間的介面係與第一方向130或第二方向132平行的區域。請注意區域152或區域154是第一結構體110之側表面與第一電極層120之間的介面或第一電極層120與液晶層108之間的介面係與第一方向130或第二方向132平行的區域;不用說,同樣也適用於在第1A至1C圖之根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置中的第二結構體112之側表面與第二電極層122之間的介面或第二電極層122與液晶層108之間的介面之區域。
以此方式,便設置了具有沿著第一方向的偏光軸之第一偏光板、具有沿著正交於第一方向之第二方向的偏光軸之第二偏光板、複數個設在第一基板上的第一結構體、複數個設在第一基板上的第二結構體、覆蓋複數個第一結構體之上表面及側表面之第一電極層、及覆蓋複數個第二結構體之上表面及側表面之第二電極層;第一結構體之側表面與第一電極層之間的介面以及第二結構體之側表面與第二電極層之間的介面係與第一方向或第二方向平行;且在第一電極層與第二電極層之間產生的電場方向為第三方向,其等分由第一方向及第二方向形成的角度。因此,在使用水平電場模式的液晶顯示裝置中,尤其是使用呈現藍相的液晶顯示裝置中,能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
本實施例所述之結構可適當地與其他實施例所述之任何結構結合。
(實施例2)
在本實施例中,將參考第6A至6C圖來說明具有不同於實施例1所述之液晶顯示裝置之作法的顯示裝置。將說明一種架構,其設置了類似在上述實施例之第4C圖中的第一結構體及第二結構體,能更有效率地抑制進行黑色顯示之像素上的漏光。
首先,將參考第6A至6C圖來說明根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置。第6A圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖,及第6B和6C圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之剖面圖。這裡,第6B圖之剖面圖係沿著第6A圖中的虛線A-B來得到,而第6C圖之剖面圖係沿著第6A圖中的虛線C-D來得到。
如同在第1A至1C圖中所示之液晶顯示裝置,第6A至6C圖中所示之液晶顯示裝置包括一裝在一第一基板200上的第一偏光板204、一裝在一第二基板202上的第二偏光板206、一第一結構體210,其從在一液晶層208側邊上的第一基板200表面突出進液晶層208、一第二結構體212,其從在液晶層208側邊上的第一基板200表面突出進液晶層208、一第一電極層220,覆蓋第一結構體210之上表面及側表面、一第二電極層222,覆蓋第二結構體212之上表面及側表面、及設置於第一基板200及第二基板202之間並與第一電極層220及第二電極層222接觸的液晶層208。這裡,第一偏光板204具有沿著第6A圖中的一第一方向230的偏光軸,而第二偏光板206具有 沿著第6A圖中的正交於第一方向230之一第二方向232的偏光軸。
如同在第1A至1C圖中所示之液晶顯示裝置,在第6A至6C圖中所示之液晶顯示裝置中,第一結構體210之側表面與第一電極層220之間的介面以及第二結構體212之側表面與第二電極層222之間的介面係與第6A圖中的第一方向230或第二方向232平行。設置第一電極層220與第二電極層222,以使在第一電極層220與第二電極層222之間的液晶層208中產生的電場方向為一第三方向234,其等分由第一方向230及第二方向232形成的角度,如第6A圖所示。
本實施例所述之液晶顯示裝置係不同於第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置,因為第一結構體210之下表面的角部份與第一結構體210之上表面及下表面之間的側表面的邊都被切成圓弧形且設置了第一電極層220,因此暴露出第一結構體210之去角部份。此外,第一結構體210具有在每個圓柱中之複數個形狀像第一結構體110的結構體係連到其末端部份的形狀。第一電極層220在第三方向上的寬度係小於第一結構體210在第三方向上的寬度。請注意不但第二結構體212和第二電極層222而且第一結構體210和第一電極層220都具有不同於第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置的結構。
如上所述,在本實施例所述之液晶顯示裝置中,暴露了第一結構體210與第二結構體212之側表面都被切成圓 弧形的部份,且第一電極層220和第二電極層222都不是在此部份上形成。
這是因為下列原因:第一結構體210與第二結構體212之側表面都被切成圓弧形的部份,如同第6A圖中的區域250,不是平行於第一方向230就是第二方向232;因此,在此部份上設置第一電極層和第二電極層的情況下,在藉由第3A圖所示之機制來進行黑色顯示之像素中就可能發生漏光。
如此,如在本實施例中,第一結構體210與第二結構體212之側表面都被切成圓弧形的部份會暴露出,因此第一電極層220與第一結構體210之間的介面或第一電極層220與液晶層208之間的介面不會在暴露的側表面上形成,不會發生第3A圖所示之機制造成的雙折射,因而能防止在進行黑色顯示之像素中的漏光。
請注意除了上述差異外,第一結構體210相當於第一結構體110、第二結構體212相當於第二結構體112、第一電極層220相當於第一電極層120、且第二電極層222相當於第二電極層122;因此,能參考上述實施例之說明細節。其餘元件也類似於第1A至1C圖之液晶顯示裝置中的元件,且第一基板200相當於第一基板100、第二基板202相當於第二基板102、第一偏光板204相當於第一偏光板104、第二偏光板206相當於第二偏光板106、且液晶層208相當於液晶層108;因此,能參考上述實施例之說明細節。此外,第一方向230類似於第一方向130、第 二方向232類似於第二方向132、且第三方向234類似於第三方向134。
上述結構係在使用水平電場模式之液晶顯示裝置中使用,尤其是在使用呈現藍相之液晶的液晶顯示裝置中使用,藉此確實能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
本實施例所述之結構可適當地與其他實施例所述之任何結構結合。
(實施例3)
將參考第7A和7B圖及第8A和8B圖來說明用於上述實施例所述之任何液晶顯示裝置之一主動矩陣液晶裝置的實例,其中主動矩陣液晶裝置具有裝了一電晶體之一主動矩陣基板的結構。
第7A圖係液晶顯示裝置之平面圖並顯示一個像素。在本實施例所述之液晶顯示裝置中,在矩陣中設有複數個上述像素。第7B圖係沿著第7A圖中的虛線X1-X2所得之剖面圖。
第7A和7B圖所示之液晶顯示裝置包括一裝在一第一基板400上的第一偏光板404、一裝在一第二基板402上的第二偏光板406、複數個第一結構體410,其從在一液晶層408側邊上的第一基板400表面突出進液晶層408、複數個第二結構體412,其從在液晶層408側邊上的第一基板400表面突出進液晶層408、一第一電極層420,覆 蓋複數個第一結構體410之上表面及側表面、一第二電極層422,覆蓋複數個第二結構體412之上表面及側表面、及設置於第一基板400及第二基板402之間並與第一電極層420及第二電極層422接觸的液晶層408。這裡,第一偏光板404具有沿著第7A圖中的一第一方向430的偏光軸,而第二偏光板406具有沿著第7A圖中的正交於第一方向430之一第二方向432的偏光軸。
此外,第一結構體410之側表面與第一電極層420之間的介面以及第二結構體412之側表面與第二電極層422之間的介面係與第7A圖中的第一方向430或第二方向432平行。設置第一電極層420與第二電極層422,以使在第一電極層420與第二電極層422之間的液晶層408中產生的電場方向為第7A圖中的第三方向434,其等分由第一方向430及第二方向432形成的角度。
請注意上述結構類似於第1A至1C圖所示之結構,且第一基板400相當於第一基板100、第二基板402相當於第二基板102、第一偏光板404相當於第一偏光板104、第二偏光板406相當於第二偏光板106、第一結構體410相當於第一結構體110、第二結構體412相當於第二結構體112、第一電極層420相當於第一電極層120、第二電極層422相當於第二電極層122、且液晶層408相當於液晶層108;因此,能參考上述實施例之說明細節。此外,第一方向430類似於第一方向130、第二方向432類似於第二方向132、且第三方向434類似於第三方向134。
如第7A圖所示,複數個源極佈線層(包括源極層445a)係平行排列並互相間隔設置。複數個閘極佈線層(包括閘極層441)在正交於源極佈線層之方向(圖中的水平方向)上延伸並互相間隔設置。電容器佈線層448係位在鄰近於一相鄰像素中的閘極佈線層,並往平行於閘極佈線層的方向延伸,也就是往正交於源極佈線層的方向(圖中的水平方向)延伸。換言之,閘極佈線層與電容器佈線層448係平行於第一方向430,且源極佈線層係平行於第二方向432。另外,電容器係在電容器佈線層448與第一電極層420重疊的區域中形成。請注意在本實施例中的電容器佈線層448係位在鄰近於一相鄰像素中的閘極佈線層;然而,本文所揭露之本發明之一實施例並不以此為限。例如,電容器佈線層448可置於在像素中之閘極佈線層與在鄰近於前者像素之像素中之閘極佈線層之間的正中間,或可藉由設置第一電極層420來形成電容器以便部份重疊於相鄰像素中的閘極佈線層而無須提供電容器佈線層448。
在本實施例中,係由源極佈線層、電容器佈線層448、及閘極佈線層來形成大致方形形狀的空間。這個空間相當於像素區域。用於驅動第一電極層420之電晶體450係設置在相當於像素區域之空間之左上角。
另外,在相當於像素區域之空間中,作為本實施例所述之液晶顯示裝置之像素電極層的部份第一電極層420及作為共同電極層的部份第二電極層422係與設置於其中的 液晶層408距離一特定間隔地互相面對面。
如第7A圖所示,部份的第一電極層420具有鉤狀圖樣形狀(鉤狀部份),其沿著源極佈線層與閘極佈線層設置,且其餘部份的第一電極層420具有梳狀圖樣形狀(梳狀部份),其從鉤狀部份分支出來。第一電極層420的梳狀部份係設置來正交於第三方向434,且部份重疊於電容器佈線層448。
再者,部份的第二電極層422具有鉤狀圖樣形狀(鉤狀部份),其沿著在鄰近像素中的源極佈線層與電容器佈線層448設置,且其餘部份的第二電極層422具有梳狀圖樣形狀(梳狀部份),其從鉤狀部份分支出來。第二電極層422的梳狀部份係設置來正交於第三方向434並與第一電極層420的梳狀部份嚙合。此外,第二電極層422的鉤狀部份藉由電性連接另一像素中的第二電極層能當作共同佈線層。
雖然作為共同電極層的第二電極層422能在浮置狀態(電絕緣狀態)中操作,但第二電極層422之電位係設定成固定電位,最好是在不產生閃爍之位準中的共同電位(傳送作為資料之影像信號的中間電位)附近的電位。
請注意對於角度被精確等分之情況中,具有第三方向434會在±10°之內的誤差下等分由第一方向430與第二方向432形成的角度之情況;因此,第一電極層420的梳狀部份與第二電極層422的梳狀部份能朝第一方向430傾斜35°至50°。
以此方式,當第一電極層420的梳狀部份與第二電極層422的梳狀部份不重疊地以一特定間隔互相面對並正交於第三方向434時,藉由通過第一偏光板404而被轉成線性偏極光的光會在液晶層408中被轉成圓偏極光或具有在第一方向430上的偏光元素以及在第二方向432上的偏光元素的橢圓偏極光。藉此,當施加電場至液晶層408時,也就是,當在像素中進行白色顯示時,就能增進液晶顯示裝置的白透光性;因此,能增進其對比率。
第一電極層420係形成來覆蓋從在液晶層408側邊上的第一基板400(也稱為元件基板)上之層間膜449表面突出進液晶層408的第一結構體410之上表面及側表面。第二電極層422係形成來覆蓋從在液晶層408側邊上的第一基板400上之層間膜449表面突出進液晶層408的第二結構體412之上表面及側表面。
如此,因為複數個第一結構體410及複數個第二結構體412係設置來使其上表面及側表面覆蓋著第一電極層420之至少梳狀部份以及第二電極層422之至少梳狀部份,因此結構體會反射出電極層的形狀。也就是,複數個第一結構體410及複數個第二結構體412係以一特定間隔互相面對排列並正交於第三方向434。請注意在本實施例之液晶顯示裝置中,必須在第三方向434上施加電場至像素區域中的液晶層408。因此,不必分別在第一電極層420之鉤狀部份下與第二電極層422之鉤狀部份下設置第一結構體410及第二結構體412。
如上所述,在第一結構體410之側表面與第一電極層420之間的介面以及在第二結構體412之側表面與第二電極層422之間的介面是平行於第7A圖中的第一方向430或第二方向432。因此,能夠抑制因第一結構體410、第一電極層420、及液晶層408之間的折射率差異所造成的雙折射以及因第二結構體412、第二電極層422、及液晶層408之間的折射率差異所造成的雙折射,其能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並能增進對比率。
請注意本文所揭露之根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置的第一電極層和第二電極層之平面形狀並不限於第7A圖所示之形狀。例如,可使用第8A和8B圖之平面圖所示之形狀。第8A和8B圖所示之液晶顯示裝置係與第7A和7B圖所示之液晶顯示裝置相同,除了第一電極層和第二電極層的形狀以及第一偏光板404和第二偏光板406之偏光軸的方向之外。
在第8A圖所示之液晶顯示裝置中,閘極佈線層與電容器佈線層448係平行於第三方向434,其等分由第一方向430及第二方向432形成的角度,而源極佈線層係正交於第三方向434。
在第8A圖所示之液晶顯示裝置中,部份的第一電極層420具有鉤狀圖樣形狀(鉤狀部份),其沿著閘極佈線層設置,且其餘部份的第一電極層420具有梳狀圖樣形狀(梳狀部份),其從鉤狀部份分支出來。第一電極層420的梳狀部份係設置來正交於第三方向434,且部份重疊於 電容器佈線層448。再者,部份的第二電極層422具有直線圖樣形狀(直線部份),其沿著電容器佈線層448設置,且其餘部份的第二電極層422具有梳狀圖樣形狀(梳狀部份),其從直線部份分支出來。第二電極層422的梳狀部份係設置來正交於第三方向434並與第一電極層420的梳狀部份嚙合。
在第8B圖所示之液晶顯示裝置中,閘極佈線層與電容器佈線層448係平行於第一方向430,而源極佈線層係平行於第二方向432。
在第8B圖所示之液晶顯示裝置中,部份的第一電極層420具有平行於閘極佈線層的直線圖樣形狀(直線部份),且其餘部份的第一電極層420具有梳狀圖樣形狀(梳狀部份),其從直線部份分支出來。再者,部份的第二電極層422具有直線圖樣形狀(直線部份),其沿著電容器佈線層448設置,且其餘部份的第二電極層422具有梳狀圖樣形狀(梳狀部份),其從直線部份分支出來。
這裡,第一電極層420的梳狀部份及第二電極層422的梳狀部份各具有折成直角的部份,且平行於等分由第一方向430及第二方向432形成的角度之第三方向434a或正交於第三方向434a的第四方向434b。請注意在本實施例中,「直角」之名稱不但表示一精確的直角,而且表示在此精確直角±10°之內的角度。
因為第一電極層420的梳狀部份係與第二電極層422的梳狀部份互相嚙合,所以會在第三方向434a或第四方 向434b上施加電場至第一電極層420的梳狀部份與第二電極層422的梳狀部份之間的液晶層408。請注意部份的第一電極層420之梳狀部份會與電容器佈線層448重疊。
如第7B圖所示,電晶體450為反交錯薄膜電晶體,其設置在具有絕緣表面之第一基板400上方,電晶體450包括閘極層441、閘極絕緣層442、半導體層443、源極層445a、及汲極層445b。作為保護絕緣層的絕緣層447係設置來覆蓋電晶體450,及層間膜449係堆疊在絕緣層447上方。另外,電晶體450的汲極層445b係通過在絕緣層447及層間膜449中形成的開口來電性連接第一電極層420。請注意在本實施例中係使用具有底閘極結構之反交錯薄膜電晶體來作為電晶體450;然而並不以此為限,例如可使用具有頂閘極結構之電晶體或共面電晶體。
雖然在本實施例中的第一電極層420是直接接觸於電晶體450的汲極層445b,但也可能形成與汲極層445b接觸的電極層並形成經過電極層來電性連接汲極層445b的第一電極層420。
另外,作為基底膜的絕緣膜可設置於第一基板400與閘極層441之間。基底膜具有防止雜質元素從第一基板400擴散的功能,並且可使用氮化矽膜、氧化矽膜、矽的氮氧化物膜和氮氧化矽膜中的任一個來形成為具有單層結構或疊層結構。
閘極層441(包括閘極佈線層)能使用如鉬、鈦、鉭、鎢、鋁、銅、釹、或鈧之金屬元素及包含任何這些材料 作為主要成分的合金材料中的任一種來形成為具有單層結構或疊層結構。替代地,用於閘極層441(包括閘極佈線層)的導電膜可使用導電金屬氧化物來形成。能使用氧化銦(In2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、銦錫氧化物(In2O3-SnO2;縮寫為ITO)、銦鋅氧化物(In2O3-ZnO)、或任何內含氧化矽的這些金屬氧化物材料來作為導電金屬氧化物。
能以電漿CDV法、濺射法等使用氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層、氧氮化矽層、氧化鋁層、氮化鋁層、氮氧化鋁層、氧氮化鋁層、氧化鎵層、及氧化鉿層的任一個來形成閘極絕緣層442以具有單層結構或疊層結構。
能使用類似用於閘極層441的材料來形成用於源極層445a(包括源極佈線層)與汲極層445b的導電膜。
半導體層443能使用下列任何材料形成:非晶半導體(以下也稱作AS),其透過使用以矽烷或鍺烷為代表的半導體材料氣體之氣相生長方法或濺射方法來形成;多晶半導體,其透過利用光能或熱能使非晶半導體結晶來獲得;微晶半導體(也稱作半非晶半導體或微晶體半導體;以下也稱作SAS)等等。這些半導體層能透過濺射法、LPCVD法、電漿CVD法等來形成。
這裡,當考慮到吉布斯自由能時,微晶半導體處於非晶與單晶之間的中間之亞穩狀態中。也就是說,微晶半導體處於第三狀態中,其在自由能中是穩定的,並且具有短程有序和晶格畸變。柱狀或針狀晶體沿相對於基板表面的 法線方向生長。作為微晶半導體的典型示例的微晶矽之拉曼光譜會位移到比表示單晶矽的520cm-1更低的波數側。換言之,微晶矽的拉曼光譜在表示非晶矽的480cm-1與表示單晶矽的520cm-1之間具有峰值。此外,微晶半導體膜包括至少1原子%的氫或鹵素以終止(terminate)懸垂鍵。此外,微晶半導體膜包括例如氦、氬、氪或氖的稀有氣體元素,以便進一步促進晶格畸變,由此能獲得具有改進穩定性的有利微晶半導體膜。
非晶半導體以氫化非晶矽為代表,而多晶半導體以多晶矽等為代表。多晶矽(多晶的矽)包括:所謂的高溫多晶矽,其包含在800℃或更高的加工溫度所形成的多晶矽作為主要成分;所謂的低溫多晶矽,其包含在600℃或更低的加工溫度所形成的多晶矽作為主要成分;及透過使用促進晶化的元素使非晶矽結晶所形成的多晶矽。不用說,如上所述,能使用半導體層中部份包含晶相的半導體或微晶半導體。
可使用如GaAs、InP、SiC、ZnSe、GaN或SiGe的化合物半導體以及如矽(Si)或鍺(Ge)的元素來作為半導體材料。
替代地,半導體層443能使用氧化物半導體膜來形成。用於半導體層443的氧化物半導體至少包含銦(In)。尤其是最好包含銦和鋅(Zn)。此外,除了銦和鋅之外,氧化物半導體最好包含鎵(Ga)來作為穩定劑,以減少使用氧化物之電晶體的導電特性變化。最好包含錫(Sn)來 作為穩定劑。最好包含鉿(Hf)來作為穩定劑。最好包含鋁(Al)來作為穩定劑。最好包含鋯(Zr)來作為穩定劑。
可包含一或多種鑭系元素,如鑭(LA)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、或鎦(Lu),來作為穩定劑。
例如能使用下列任一作為氧化物半導體:氧化銦、氧化錫、氧化鋅;如In-Zn基氧化物、In-Mg基氧化物、或In-Ga基氧化物的二成分金屬氧化物;如In-Ga-Zn基氧化物(也稱為IGZO)、In-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Zn基氧化物、In-Hf-Zn基氧化物、In-La-Zn基氧化物、In-Ce-Zn基氧化物、In-Pr-Zn基氧化物、In-Nd-Zn基氧化物、In-Sm-Zn基氧化物、In-Eu-Zn基氧化物、In-Gd-Zn基氧化物、In-Tb-Zn基氧化物、In-Dy-Zn基氧化物、In-Ho-Zn基氧化物、In-Er-Zn基氧化物、In-Tm-Zn基氧化物、In-Yb-Zn基氧化物、或In-Lu-Zn基氧化物的三成分金屬氧化物;如In-Sn-Ga-Zn基氧化物、In-Hf-Ga-Zn基氧化物、In-Al-Ga-Zn基氧化物、In-Sn-Al-Zn基氧化物、In-Sn-Hf-Zn基氧化物、或In-Hf-Al-Zn基氧化物的四成分金屬氧化物。
這裡請注意例如「In-Ga-Zn-O基氧化物」係表示包括In、Ga及Zn作為其主要成分的氧化物,且沒有特別限定In、Ga及Zn的比例。In-Ga-Zn基氧化物可包括除了In、 Ga及Zn的金屬元素。
可使用以化學式InMO3(ZnO)m(m>0,且m不是整數)所表示之材料來作為氧化物半導體。請注意M代表選自Ga、Fe、Mn、及Co之一或更多金屬元素。可使用以化學式In2SnO5(ZnO)n(n>0,且n是整數)所表示之材料來作為氧化物半導體。
用於半導體層443的氧化物半導體膜能在單晶狀態、多晶的矽狀態(也稱為多晶矽狀態)、非晶狀態等中。
用於半導體層443的氧化物半導體膜最好是CAAC-OS(對準c軸結晶氧化物半導體)膜。
CAAC-OS膜不完全是單晶,也不完全是非晶。CAAC-OS膜具有在非晶相中包括結晶部份的非結晶混相結構。請注意在大部份情況下,結晶部份置於一邊小於100nm的立方體內。從以穿透式電子顯微鏡(TEM)得到的觀察影像中,CAAC-OS膜中的非晶部份與結晶部份之間的邊界並不清楚。此外,透過TEM無法看到CAAC-OS膜中的結晶邊界。因此,在CAAC-OS膜中,會由於結晶邊界而抑制了電子流動率降低。
在CAAC-OS膜所包括之每個結晶部份中,c軸所對齊的方向係平行於形成CAAC-OS膜的表面之法線,或CAAC-OS膜的表面之法線向量,在從垂直於ab面的方向看時具有三角形狀或六角形狀的原子排列,並且從垂直於c軸方向的方向看時金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀。請注意,在結晶部份之間,一個結晶 部份之a軸和b軸的方向可不同於另一個結晶部份。在本說明書中,「垂直於ab面或c軸」之措辭包括從85°至95°的範圍。此外,「平行於ab面或c軸」之措辭包括從-5°至5°的範圍。
在CAAC-OS膜中,結晶部份的分佈不需要一致。例如,在CAAC-OS膜的形成過程中,在從氧化物半導體膜之側表面增加結晶之情況下,在氧化物半導體膜之表面附近的結晶部份之比例係高於在一些情況下所形成之氧化物半導體膜之表面附近的結晶部份。此外,當添加雜質到CAAC-OS膜時,添加雜質之區域中的結晶部份在一些情況下會變成非晶的。
因為在CAAC-OS膜所包括之結晶部份之c軸所對齊的方向係平行於形成CAAC-OS膜的表面之法線向量,或CAAC-OS膜的表面之法線向量,所以取決於CAAC-OS膜的形狀(形成CAAC-OS膜的表面之剖面形狀或CAAC-OS膜的表面之剖面形狀),c軸的方向可彼此不同。請注意當形成CAAC-OS膜時,結晶部份之c軸方向係平行於形成CAAC-OS膜的表面之法線向量,或CAAC-OS膜的表面之法線向量。結晶部份係藉由膜形成或在膜形成之後進行如熱處理之結晶化處理來形成。
在電晶體中使用CAAC-OS膜,便能減少由於可見光或紫外線光照射而造成電晶體的導電特性之變化。因此,電晶體具有高可靠性。
氧化物半導體膜較佳使用氫、水等雜質不容易混入的 方式製造。例如,可使用濺射法。氧化物半導體膜可在稀有氣體(典型的是氬)氣圍、氧氣圍或稀有氣體和氧的混合氣圍等中形成。另外,為了防止氫、水、羥基、氫化物等混入到氧化物半導體層中,較佳採用使用充分地去除氫、水、羥基、氫化物等雜質的高純度氣體的氣圍。此外,氧化物半導體膜最好在形成之後受到熱處理。透過熱處理,便能去除在氧化物半導體膜中如水和氫的雜質;另外,可施加氧氣至氧化物半導體膜。
透過對半導體層443使用上述氧化物半導體膜,在關閉狀態下的電流值(關閉狀態電流值)就會很小。藉此,如影像信號的電信號就能長時間持續,且寫入間隔可設定得比開啟狀態下長。藉此,能減少刷新操作的頻率而能抑制耗電量。
在形成半導體層、電極層和佈線層的過程中,會使用蝕刻步驟來將薄膜處理成預期形狀。乾式蝕刻或濕式蝕刻可用於蝕刻步驟。
作為用於乾式蝕刻的蝕刻設備,可使用採用反應離子蝕刻方法(RIE方法)的蝕刻設備或者使用例如電子迴旋共振(ECR)的高密度電漿源或電感耦合電漿(ICP)的乾式蝕刻設備。
蝕刻條件(例如施加到線圈形狀電極的電力量、施加到基板側上電極的電力量和基板側上電極的溫度等)經過適當調整,使得薄膜可蝕刻成具有預期形狀。
蝕刻條件(例如蝕刻劑、蝕刻時間和溫度)係按照材 料來適當調整,使得薄膜可蝕刻成預期形狀。
注意,電晶體450之半導體層443是半導體層的一個實例,其經過部份蝕刻,並且具有凹槽(凹陷部份)。
可對覆蓋電晶體450的絕緣層447使用透過乾式方法或濕式方法形成的無機絕緣膜或有機絕緣膜。例如,可使用透過CVD方法、濺射方法等形成的單層結構或包括氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉭膜、氧化鎵膜等的疊層結構。
另外,可對層間膜449使用例如聚醯亞胺、丙烯酸、苯並環丁烯、聚醯胺或環氧樹脂的有機材料。除了這類有機材料,還有可能使用低介電常數材料(低k材料)、矽氧烷基樹脂、磷矽酸玻璃(PSG)、硼磷矽玻璃(BPSG)等。
注意,矽氧烷基樹脂是包含Si-O-Si鍵(bond)的樹脂,其使用矽氧烷基材料作為起始材料來形成。矽氧烷基樹脂可包括有機基團(例如烷基或芳基)或者氟基作為取代基。此外,有機基團可包括氟基。
沒有特別限制形成層間膜449的方法,且能依據材料來使用如旋塗、浸塗、噴塗、小滴流注法(如噴墨法)、印刷法(如網版印刷或平版印刷)、轉塗、簾塗佈、刀塗的方法來形成層間膜449。
可直接處理層間膜449的上部份以具有一面凹一面凸的形狀來代替在層間膜449上設置第一結構體410及第二結構體412。
此外,雖未顯示在第7A和7B圖中,但能適當設置如阻滯板或抗反射膜的光學膜。能更設置作為濾色器層的彩色層。另外,可使用背光或之類作為光源。
上述結構係在使用水平電場模式之液晶顯示裝置中使用,尤其是在使用呈現藍相之液晶的主動矩陣液晶顯示裝置中使用,藉此能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
本實施例所述之結構可適當地與其他實施例所述之任何結構結合。
(實施例4)
本說明書中的液晶顯示裝置能適用於各種電子裝置(包括遊戲機)。電子裝置的例子是電視組(也稱為電視或電視接收器)、電腦的螢幕、如數位相機或數位錄影機的照相機、數位相框、電子書閱讀器、行動電話(也稱為蜂巢式電話或行動電話裝置)、可攜是遊戲機、個人數位助理、音頻再生裝置、及如柏青哥彈珠機的大型遊戲機。
第10A圖顯示一電視組的實例。在電視組1000中,一顯示部份1003係併入於一外殼1001中。顯示部份1003能顯示影像。這裡,外殼1001係由一支架1005支撐著。
透過操作切換外殼1001或分離的遙控器1010能操作電視組1000。能以遙控器1010的操作鍵1009來控制頻道和音量,如此能控制在顯示部份1003上顯示的影像。再者,遙控器1010可裝有一顯示部份1007,用來顯示遙控 器1010輸出的資料。
顯示部份1003及顯示部份1007是使用上面實施例所述的任何液晶顯示裝置來製成,藉此能減少電視組1000中進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
請注意電視組1000裝有接收器、數據機等。藉由接收器能收到一般電視廣播。此外,當電視組1000經由數據機以有線或無線連到通訊網路時,便能進行單向(從發送器到接收器)或雙向(發送器和接收器之間或接收器之間)的資料傳輸。
第10B圖顯示一數位相框的實例。例如,一顯示部份1103係併入於數位相框1100的一外殼1101中。顯示部份1103能顯示各種影像。例如,顯示部份1103能顯示數位相機所拍攝的影像並當作一般的相框。
請注意數位相框1100裝有操作部份、外部連接終端(如USB終端或能連接各種如USB纜線之纜線的終端)、記錄媒體插入部份等。雖然這些元件可裝在設置了顯示部份的表面上,但數位相框1100最好設計成將它們設置在側面或背面。例如,儲存數位相機所拍攝之影像資料的記憶體係插入數位相框的記錄媒體插入部份,且可傳送影像資料並顯示於顯示部份1103上。
顯示部份1103是使用上面實施例所述的任何液晶顯示裝置來製成,藉此能減少數位相框1100中進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
數位相框1100可具有能夠無線傳送並接收資料的配 置。可使用無線傳送所需影像資料的結構以供顯示。
第10C圖顯示一可攜式遊戲機,包括兩個以一連接器1293連接的外殼,外殼1281和外殼1291,如此能打開並摺疊可攜式遊戲機。一顯示部份1282係併入於外殼1281中,且一顯示部份1283係併入於外殼1291中。此外,第10C圖所示之可攜式遊戲機包括一揚聲部份1284、一記錄媒體插入部份1286、一LED燈1290、一輸入手段(操作鍵1285、連接終端1287、感測器1288(具有測量位移、位置、速度、加速度、角速度、旋轉頻率、距離、光線、液體、磁力、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電功率、幅射、流動率、濕度、坡度、振動、氣味、或紅外線的功能)、麥克風1289)等。不用說,可攜式遊戲機的結構並不限於上述,且可以是任何至少裝有本說明書所述之液晶顯示裝置的結構。此外,可適當設置另一附件。第10C圖所示之可攜式遊戲機具有讀取程式或存在記錄媒體中之資料的功能,以在顯示部份上顯示,以及透過無線通訊與另一可攜式遊戲機共享資料的功能。第10C圖所示之可攜式遊戲機能具有多種功能而不限於上述。
顯示部份1282及顯示部份1283是使用上面實施例所述的任何液晶顯示裝置來製成,藉此能減少可攜式遊戲機中進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
第10D圖顯示一包括兩個外殼的行動電話,外殼1340和外殼1341。此外,第10D圖所示之外殼1340和外 殼1341能滑動以彼此重疊。因此,行動電話會是便於攜帶使用的適當大小。另外,外殼1341包括一顯示面板1342、一揚聲器1343、一麥克風1344、一指示裝置1346、一相機鏡頭1347、一外部連接終端1348等。外殼1340包括一用來對行動電話充電的太陽能蓄電池1349、一外部記憶體槽1350等。此外,顯示面板1342具有觸控面板功能。在第10D圖中,如影像所顯示之複數個操作鍵1345係由虛線來表示。外殼1341有結合天線。
顯示面板1342是使用上面實施例所述的任何液晶顯示裝置來製成,藉此能減少行動電話中進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
第10E圖係一行動電話之實例的透視圖,使用者可在手腕上像手錶一樣佩戴此行動電話。
這個行動電話係由一主體,其包括至少具有電話功能的通訊裝置及電池、一錶帶部份1404,其能使主體被佩戴在手腕上、一調整部份1405,用來調整錶帶部份1404以適合手腕、一顯示部份1401、一揚聲器1407、及一麥克風1408所組成。
此外,主體包括操作開關1403。操作開關1403能具有各自功能,除了作為電源開關之外,例如還能當按壓按鍵時啟動連上網的程式、切換顯示器的開關、下指令來啟動拍攝影像之開關等。
藉由以手指或輸入筆觸控顯示部份1401、運作操作開關1403、或輸入聲音到麥可風1408,使用者能輸入資料 到此行動電話。在第10E圖中,顯示按鍵1402係顯示在顯示部份1401上。使用者能以手指等觸控顯示按鍵1402來輸入資料。
另外,主體包括一具有一取像手段的照相機部份1406,取像手段能將透過照相鏡頭產生的一物件之影像轉成電子影像信號。請注意不一定需要設置照相機部份。
第10E圖所示之行動電話裝有一電視廣播的接收器,且能藉由接收電視廣播來在顯示部份1401上顯示影像。此外,行動電話裝有如記憶體的記憶體裝置,且能錄下電視廣播進記憶體中。第10E圖所示之行動電話可具有如GPS的收集定位資訊之功能。
顯示部份1401是使用上面實施例所述的任何液晶顯示裝置來製成,藉此能減少行動電話中進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
第10F圖係一可攜式電腦之實例的透視圖。
在第10F圖所示之可攜式電腦中,具有顯示部份1503之上殼1501與具有鍵盤1504之下殼1502可藉由合上連接上殼1501與下殼1502的樞紐單元來互相重疊。於是,可攜式電腦便可方便攜帶。此外,在使用鍵盤來輸入資料的情況下,樞紐單元會打開,如此使用者能看著顯示部份1503來輸入資料。
除了鍵盤1504之外,下殼1502還包括一能進行輸入的指示裝置1506。若顯示部份1503式觸控輸入面板,則使用者可藉由觸控部份的顯示部份1503來輸入資料。下 殼1502包括如CPU的運算功能部份或硬碟。此外,下殼1502包括一外部連接埠1505,如符合USB之通訊標準之通訊電纜的另一裝置可插入外部連接埠1505。
上殼1501更包括可內存顯示部份1507,其可藉由滑於其中來裝在上殼1501中。因此,能實現寬廣的顯示螢幕。此外,使用者可調整可內存顯示部份1507之螢幕的方向。當可內存顯示部份1507式觸控輸入面板時,使用者可藉由觸控部份的可內存顯示部份1507來輸入資料。
顯示部份1503及可內存顯示部份1507是使用上面實施例所述的任何液晶顯示裝置來製成,藉此能減少可攜式電腦中進行黑色顯示之像素上的漏光並增進對比率。
此外,第10F圖所示之可攜式電腦能裝有一接收器,且能接收電視廣播來在顯示部份上顯示影像。在連接上殼1501與下殼1502的樞紐單元保持合上期間,當滑動顯示部份1507來暴露顯示部份1507的全螢幕時,使用者能看電視廣播。在此例中,並未打開樞紐單元且沒在顯示部份1503上進行顯示。此外,只會啟動用於顯示電視廣播的電路。因此,能極小化所耗損的電力,而有利於受限於電池容量的可攜式電腦。
本實施例所述的結構可適當地與其他實施例所述之任何結構結合。
[實例1]
在本實例中,準備了樣本1至3,其中第9A至9C圖 所示之結構A與結構B係設置於一個基板上方,將顯示在黑色顯示中其透光性的估計結果。這裡,第9B圖之剖面圖係沿著第9A圖中的虛線A-B來得到,而第9C圖之剖面圖係沿著第9A圖中的虛線C-D來得到。請注意樣本1至3具有相同結構。
第9A至9C圖所示之結構A係類似於上面實施例之第2A至2C圖所示之液晶顯示裝置之結構。結構A包括第一基板500、第二基板502、第一偏光板504、第二偏光板506、液晶層508、第一結構體540、第二結構體542、第一電極層520、及第二電極層522,其分別相當於第一基板100、第二基板102、第一偏光板104、第二偏光板106、液晶層108、第一結構體140、第二結構體142、第一電極層120、及第二電極層122。另外,第一偏光板504具有沿著第一方向530a的偏光軸,其相當於第2A圖中的第一方向130。第二偏光板506具有沿著第二方向532a的偏光軸,其相當於第2A圖中的第二方向132。
設置第一電極層520與第二電極層522,以使在第一電極層520與第二電極層522之間的液晶層508中產生的電場方向為第9A圖中的第三方向534,其等分由第一方向530a及第二方向532a形成的角度。第三方向534相當於第2A圖中的第三方向134。
這裡,在結構A中,第一結構體540和第二結構體542具有延伸的肋狀形狀,以便正交於第三方向534,並設置第一電極層520與第二電極層522來覆蓋第一結構體 540與第二結構體542。請注意如第9B圖所示,在A-B方向上的第一結構體540之寬度d1、在A-B方向上的第二結構體542之寬度d1、及第一結構體540與第二結構體542之間的距離d3各是2.5μm。
換言之,在結構A中,在第一結構體540之側表面與第一電極層520之間的介面、第一電極層520與液晶層508之間的介面、第二結構體542之側表面與第二電極層522之間的介面、及第二電極層522與液晶層508之間的介面係垂直於第三方向534。
結構B也具有第9A至9C圖所示之結構,且不同於結構A的地方是旋轉了第一偏光板504的偏光軸與第二偏光板506的偏光軸。在結構B中的第一偏光板504之偏光軸方向係從第一方向530a旋轉了45°的第一方向530b。在結構B中的第二偏光板506之偏光軸方向係從第二方向532a旋轉了45°的第二方向532b。因此,在結構B中,在第一電極層520與第二電極層522之間的液晶層508中產生的電場方向會與第二方向532b平行。雖然以如上面實施例所述之結構B無法得到足夠白色顯示的透光率,但在本實例中形成的結構B能作為檢視黑色顯示中的透光率之樣本。
換言之,在第一結構體540之側表面與第一電極層520之間的介面、第一電極層520與液晶層508之間的介面、第二結構體542之側表面與第二電極層522之間的介面、及第二電極層522與液晶層508之間的介面係平行於 第一方向530b,其與結構A不同。
結構A及結構B會以下列方式形成。使用玻璃基板作為第一基板500及第二基板502,並使用藉由在光微影步驟中處理光敏丙烯酸樹脂而得的樹脂層作為第一結構體540及第二結構體542。使用以一種方式獲得之110 nm厚的導電層來作為第一電極層520及第二電極層522,即藉由噴濺方法形成包括氧化矽的氧化銦錫(ITSO)的膜並接著在光微影步驟中加以處理。
形成了結構A及結構B之樣本1至3的透光率係由Otsuka電子公司製造的LCD評估系統藉由在黑顯示狀態下以白光照射來測量。結果顯示於表格1中。
如表格1所示,在每個樣本中,結構A具有比結構B還高的在黑色顯示中的透光率;結構A之透光率大約是結構B之透光率的2.4倍至3.1倍高。也就是說,結構A在黑色顯示期間造成的漏光程度大約是結構B的2.4倍至3.1倍高。
這表示在上述實施例之第3A圖所示之上述現象會在結構A的區域550中發生,並造成漏光,而上述實施例之 第3B圖所示之上述現象會在結構B的區域550中發生,並抑制漏光。
以上結果表示使用結構B,其在第一結構體540之側表面與第一電極層520之間的介面、第一電極層520與液晶層508之間的介面、第二結構體542之側表面與第二電極層522之間的介面、及第二電極層522與液晶層508之間的介面係平行於第一方向530b,會減少進行黑色顯示之像素中的漏光。同樣適用於那些介面係平行於第二方向532b的情況。
如同第1A至1C圖,設置了具有沿著第一方向的偏光軸之第一偏光板、具有沿著正交於第一方向之第二方向的偏光軸之第二偏光板、複數個設在第一基板上的第一結構體、複數個設在第一基板上的第二結構體、覆蓋第一結構體之上表面及側表面之第一電極層、及覆蓋第二結構體之上表面及側表面之第二電極層;在第一結構體之側表面與第一電極層之間的介面及第二結構體之側表面與第二電極層之間的介面係平行於第一方向或第二方向;及在第一電極層與第二電極層之間產生的電場方向為第三方向,其等分由第一方向及第二方向形成的角度。因此,在使用水平電場模式的液晶顯示裝置中,尤其是使用呈現藍相之液晶的液晶顯示裝置中,能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並能增進對比率。
[實例2]
在本實例中,準備了類似於第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置的結構A及類似於第2A至2C圖所示之液晶顯示裝置的結構B,將顯示在黑色顯示中其透光性的估計結果。
第11A至11C圖顯示樣本A的結構。這裡,第11B圖之剖面圖係沿著第11A圖中的虛線A-B來得到,而第11C圖之剖面圖係沿著第11A圖中的虛線C-D來得到。第11A至11C圖所示之樣本A之結構係類似於上述實施例之第1A至1C圖所示之液晶顯示裝置的結構。樣本A包括第一基板600、第二基板602、第一偏光板604、第二偏光板606、液晶層608、第一結構體610、第二結構體612、第一電極層620、及第二電極層622,其分別相當於第一基板100、第二基板102、第一偏光板104、第二偏光板106、液晶層108、第一結構體110、第二結構體112、第一電極層120、及第二電極層122。另外,第一偏光板604具有沿著第一方向630的偏光軸,其相當於第1A圖中的第一方向130。第二偏光板606具有沿著第二方向632的偏光軸,其相當於第1A圖中的第二方向132。
設置第一電極層620與第二電極層622,以使在第一電極層620與第二電極層622之間的液晶層608中產生的電場方向為第11A圖中的第三方向634,其等分由第一方向630及第二方向632形成的角度。第三方向634相當於第1A圖中的第三方向134。
這裡,樣本A中的第一結構體610與第二結構體612 各是柱狀結構體,其側表面係與第一方向630及第二方向632平行且下表面具有大致方形的形狀。另外,第一電極層620覆蓋第一結構體610之上表面與部份側表面,且第二電極層622覆蓋第二結構體612之上表面與部份側表面。
換言之,在樣本A中,在第一結構體610之側表面與第一電極層620之間的介面、第一電極層620與液晶層608之間的介面、第二結構體612之側表面與第二電極層622之間的介面、及第二電極層622與液晶層608之間的介面係平行於第一方向630及第二方向632。
在本實例中,如第11A圖所示,第一結構體610與第二結構體612係設置來滿足L1:S1=3:1的關係,其中L1是第一結構體610與第二結構體612之每一者在第三方向634上的長度,而S1是第一結構體610與第二結構體612之間的距離。另外,第一電極層620與第二電極層622係設置來滿足L2:S2=1:1的關係,其中L2是第一電極層620與第二電極層622之每一者在第三方向634上的長度,而S2是第一電極層620與第二電極層622之間的距離。也就是說,設置了第一電極層620,以至於會暴露出第一結構體610之部份側表面。同樣適用於第二電極層622與第二結構體612。
接下來,第12A至12C圖顯示樣本B的結構。這裡,第12B圖之剖面圖係沿著第12A圖中的虛線A-B來得到,而第12C圖之剖面圖係沿著第12A圖中的虛線C-D 來得到。第12A至12C圖所示之樣本B之結構係類似於上述實施例之第2A至2C圖所示之液晶顯示裝置的結構。樣本B包括第一基板600、第二基板602、第一偏光板604、第二偏光板606、液晶層608、第一結構體640、第二結構體642、第一電極層620、及第二電極層622,其分別相當於第一基板100、第二基板102、第一偏光板104、第二偏光板106、液晶層108、第一結構體140、第二結構體142、第一電極層120、及第二電極層122。另外,第一偏光板604具有沿著第一方向630的偏光軸,其相當於第2A圖中的第一方向130。第二偏光板606具有沿著第二方向632的偏光軸,其相當於第2A圖中的第二方向132。
設置第一電極層620與第二電極層622,以使在第一電極層620與第二電極層622之間的液晶層608中產生的電場方向為第12A圖中的第三方向634,其等分由第一方向630及第二方向632形成的角度。第三方向634相當於第2A圖中的第三方向134。
這裡,樣本B中的第一結構體640與第二結構體642各具有延伸的肋狀形狀,以便正交於第三方向634,並設置第一電極層620與第二電極層622來覆蓋第一結構體640與第二結構體642。
換言之,在樣本B中,在第一結構體640之側表面與第一電極層620之間的介面、第一電極層620與液晶層608之間的介面、第二結構體642之側表面與第二電極層622之間的介面、及第二電極層622與液晶層608之間的 介面係垂直於第三方向634,其與樣本A不同。
在本實例中,如第12A圖所示,第一結構體640與第二結構體642係設置來滿足L3:S3=2:3的關係,其中L3是第一結構體640與第二結構體642之每一者在第三方向634上的長度,而S3是第一結構體640與第二結構體642之間的距離。另外,第一電極層620與第二電極層622係設置來滿足L4:S4=3:2的關係,其中L4是第一電極層620與第二電極層622之每一者在第三方向634上的長度,而S4是第一電極層620與第二電極層622之間的距離。
請注意樣本B中的第一結構體640與第二結構體642各具有延伸的肋狀形狀,而樣本A中的第一結構體610與第二結構體612各具有柱狀形狀;因此,樣本A具有比樣本B更小的電場強度,但藉由將第一電極層620與第二電極層622之間的距離設定得比在樣本B中短,也能有足夠的電場。
樣本A係以下列方式製造。使用玻璃基板作為第一基板600及第二基板602。使用藉由在光微影步驟中處理光敏丙烯酸樹脂而得的樹脂層作為第一結構體610及第二結構體612。在光微影步驟中,係使用滿足L1:S1=3:1之關係的光罩。第一電極層620與第二電極層622係以一種方式來形成,即藉由噴濺方法形成包括氧化矽的氧化銦錫(ITSO)的膜並接著在光微影步驟中加以處理。在光微影步驟中,會使用滿足L2:S2=1:1之關係的光罩。準備兩 種層來作為第一電極層620與第二電極層622:一種具有20nm的厚度而另一種具有50nm的厚度。
樣本B係以類似於樣本A的方式製造。請注意在第一結構體640與第二結構體642之光微影步驟中,係使用滿足L3:S3=2:3之關係的光罩。此外,在第一電極層620與第二電極層622之光微影步驟中,係使用滿足L4:S4=3:2之關係的光罩。
這裡,第13A至13C圖係顯示以掃描電子顯微鏡(SEM)所拍攝之樣本A中的第一結構體610與第二結構體612的SEM影像。這裡,第13A圖係第一結構體610與第二結構體612的剖面SEM影像、第13B圖係第一結構體610與第二結構體612的平面SEM影像、及第13C圖係擴大一部份之第13B圖的平面SEM影像。請注意在第13A至13C圖中的第一電極層620與第二電極層622各是50nm。
如第13A至13C圖所示,相當於第11A圖中的L1之寬度是1.32μm,相當於第11A圖中的L2之寬度是1.79μm,相當於第11A圖中的S2之寬度是2.21μm。第13A圖中的結構體之高度是2.14μm。第一結構體610與第二結構體612兩者都是使用能製成矩形平面形狀的光罩來形成,但各具有角部份被彎成類似上述實施例中的第6A至6C圖中所示之圓弧形的形狀。因此,第一結構體610與第二結構體612具有不滿足第11A圖中的L1:S1=3:1及L2:S2=1:1關係的形狀。
第14A及14B圖係樣本A與樣本B在平面方向上的光學顯微圖。在第14A及14B圖之左上方的箭頭相當於第11A圖和第12A圖中的第一方向630及第二方向632。在第14A及14B圖的樣本A與樣本B中,係使用具有厚度為50nm之寬大厚度的第一電極層620與第二電極層622,因此可輕易觀察到漏光。
在第14B圖的樣本B中,在SEM影像之左上到右下的方向上有看到漏光,其反應出第一結構體640與第二結構體642的形狀。相比之下,在第14A圖的樣本A中,幾乎看不到漏光,且只有在第一電極層620與第二電極層622之角部份被彎成圓弧形的部份中才會造成漏光。
上述在樣本A及樣本B中的漏光係由Otsuka電子公司製造的LCD評估系統來測量,其藉由在不施加電壓到液晶層608之狀態下(黑色顯示狀態)對其傳遞散射光來測量。第15圖中顯示了結果。第15圖的垂直軸代表在黑色顯示狀態中的漏光[cd/m2]。也顯示了在類似於樣本A之結構並包括不具有電極層與結構體之液晶層的樣本中在黑色顯示狀態下的漏光之測量結果來作為對照實例。請注意在第15圖中的樣本A與樣本B之第一電極層620與第二電極層622各是20nm。
從第15圖中發現到在黑色顯示狀態下的樣本B之漏光是0.9564 cd/m2,而在黑色顯示狀態下的樣本A之漏光是0.4058 cd/m2,其小於或等於樣本B值的一半。這個結果與第14A和14B圖以光學顯微鏡所觀察到的結果吻合。 此外,與樣本B比較,在黑色顯示狀態下的樣本A之漏光非常接近在黑色顯示狀態下的對照實例(在液晶層不設置電極層與結構體)之漏光(0.2512 cd/m2)。
這表示在上述實施例之第3A圖所示之上述現象會在樣本B的第一結構體640與第二結構體642之側表面上發生,並造成漏光,而上述實施例之第3B圖所示之上述現象會在樣本A的第一電極層620與第二電極層622之側表面上發生,並抑制漏光。
以上結果表示使用樣本A的結構,其在第一結構體610之側表面與第一電極層620之間的介面、第一電極層620與液晶層608之間的介面、第二結構體612之側表面與第二電極層622之間的介面、及第二電極層622與液晶層608之間的介面係平行於第一方向630或第二方向632,會減少進行黑色顯示之像素中的漏光。
如同第1A至1C圖,設置了具有沿著第一方向的偏光軸之第一偏光板、具有沿著正交於第一方向之第二方向的偏光軸之第二偏光板、複數個設在第一基板上的第一結構體、複數個設在第一基板上的第二結構體、覆蓋第一結構體之上表面及側表面之第一電極層、及覆蓋第二結構體之上表面及側表面之第二電極層;在第一結構體之側表面與第一電極層之間的介面及第二結構體之側表面與第二電極層之間的介面係平行於第一方向或第二方向;及在第一電極層與第二電極層之間產生的電場方向為第三方向,其等分由第一方向及第二方向形成的角度。因此,在使用水平 電場模式的液晶顯示裝置中,尤其是使用呈現藍相之液晶的液晶顯示裝置中,能減少進行黑色顯示之像素上的漏光並能增進對比率。
本申請書係基於2011/2/18向日本專利局申請的日本專利申請書第2011-033553號以及2011/11/28向日本專利局申請的日本專利申請書第2011-258957號,特此須合併參考其全部內容。
100‧‧‧第一基板
102‧‧‧第二基板
104‧‧‧第一偏光板
106‧‧‧第二偏光板
108‧‧‧液晶層
110‧‧‧第一結構體
110a‧‧‧第一結構體
110b‧‧‧第一結構體
112‧‧‧第二結構體
112a‧‧‧第二結構體
112b‧‧‧第二結構體
120‧‧‧第一電極層
122‧‧‧第二電極層
130‧‧‧第一方向
132‧‧‧第二方向
134‧‧‧第三方向
140‧‧‧第一結構體
142‧‧‧第二結構體
150‧‧‧區域
152‧‧‧區域
154‧‧‧區域
160‧‧‧入射光
162‧‧‧第一偏極光
162a‧‧‧介面-平行元素
162b‧‧‧介面-垂直元素
164‧‧‧第二偏極光
166‧‧‧發散光
170‧‧‧第二偏極光
172‧‧‧第二偏極光
180‧‧‧第一結構體
182‧‧‧第二結構體
190‧‧‧第一結構體
192‧‧‧第二結構體
200‧‧‧第一基板
202‧‧‧第二基板
204‧‧‧第一偏光板
206‧‧‧第二偏光板
208‧‧‧液晶層
210‧‧‧第一結構體
212‧‧‧第二結構體
220‧‧‧第一電極層
222‧‧‧第二電極層
230‧‧‧第一方向
232‧‧‧第二方向
234‧‧‧第三方向
250‧‧‧區域
400‧‧‧第一基板
402‧‧‧第二基板
404‧‧‧第一偏光板
406‧‧‧第二偏光板
408‧‧‧液晶層
410‧‧‧第一結構體
412‧‧‧第二結構體
420‧‧‧第一電極層
422‧‧‧第二電極層
430‧‧‧第一方向
432‧‧‧第二方向
434‧‧‧第三方向
434a‧‧‧第三方向
434b‧‧‧第四方向
441‧‧‧閘極層
442‧‧‧閘極絕緣層
443‧‧‧半導體層
445a‧‧‧源極層
445b‧‧‧汲極層
447‧‧‧絕緣層
448‧‧‧電容器佈線層
449‧‧‧層間膜
450‧‧‧電晶體
500‧‧‧第一基板
502‧‧‧第二基板
504‧‧‧第一偏光板
506‧‧‧第二偏光板
508‧‧‧液晶層
520‧‧‧第一電極層
522‧‧‧第二電極層
530a‧‧‧第一方向
530b‧‧‧第一方向
532a‧‧‧第二方向
532b‧‧‧第二方向
534‧‧‧第三方向
540‧‧‧第一結構體
542‧‧‧第二結構體
550‧‧‧區域
600‧‧‧第一基板
602‧‧‧第二基板
604‧‧‧第一偏光板
606‧‧‧第二偏光板
608‧‧‧液晶層
610‧‧‧第一結構體
612‧‧‧第二結構體
620‧‧‧第一電極層
622‧‧‧第二電極層
630‧‧‧第一方向
632‧‧‧第二方向
634‧‧‧第三方向
640‧‧‧第一結構體
642‧‧‧第二結構體
1000‧‧‧電視組
1001‧‧‧外殼
1003‧‧‧顯示部份
1005‧‧‧支架
1007‧‧‧顯示部份
1009‧‧‧操作鍵
1010‧‧‧遙控器
1100‧‧‧數位相框
1101‧‧‧外殼
1103‧‧‧顯示部份
1281‧‧‧外殼
1282‧‧‧顯示部份
1283‧‧‧顯示部份
1284‧‧‧揚聲部份
1285‧‧‧操作鍵
1286‧‧‧記錄媒體插入部份
1287‧‧‧連接終端
1288‧‧‧感測器
1289‧‧‧麥克風
1290‧‧‧LED燈
1291‧‧‧外殼
1293‧‧‧連接器
1340‧‧‧外殼
1341‧‧‧外殼
1342‧‧‧顯示面板
1343‧‧‧揚聲器
1344‧‧‧麥克風
1345‧‧‧操作鍵
1346‧‧‧指示裝置
1347‧‧‧相機鏡頭
1348‧‧‧外部連接終端
1349‧‧‧太陽能蓄電池
1350‧‧‧外部記憶體槽
1401‧‧‧顯示部份
1402‧‧‧顯示按鍵
1403‧‧‧操作開關
1404‧‧‧錶帶部份
1405‧‧‧調整部份
1406‧‧‧照相機部份
1407‧‧‧揚聲器
1408‧‧‧麥克風
1501‧‧‧上殼
1502‧‧‧下殼
1503‧‧‧顯示部份
1504‧‧‧鍵盤
1505‧‧‧外部連接埠
1506‧‧‧指示裝置
1507‧‧‧顯示部份
在附圖中:第1A至1C圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖;第2A至2C圖顯示一傳統液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖;第3A至3C圖之每一者顯示進行黑色顯示之像素上的漏光機制之概略圖,第4A至4C圖之每一者顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖;第5A及5B圖之每一者顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖;第6A至6C圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖;第7A及7B圖顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖; 第8A及8B圖之每一者顯示根據本發明之一實施例之液晶顯示裝置之平面圖;第9A至9C圖顯示根據實例1之液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖;第10A至10F圖顯示根據本發明之一實施例之每個包括液晶顯示裝置的電子裝置;第11A至11C圖顯示根據實例2之液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖,第12A至12C圖顯示根據實例2之液晶顯示裝置之平面圖及剖面圖;第13A至13C圖顯示根據實例2之液晶顯示裝置之SEM影像;第14A及14B圖係根據實例2之液晶顯示裝置之光學顯微圖;及第15圖顯示根據實例2之液晶顯示裝置在黑色顯示狀態下漏光之測量結果示意圖。
100‧‧‧第一基板
110‧‧‧第一結構體
112‧‧‧第二結構體
120‧‧‧第一電極層
122‧‧‧第二電極層
130‧‧‧第一方向
132‧‧‧第二方向
134‧‧‧第三方向
152‧‧‧區域
154‧‧‧區域

Claims (12)

  1. 一種液晶顯示裝置,包含:一第一偏光板,配置於一第一基板上,該第一偏光板具有沿著一第一方向的一第一偏光軸;一第二偏光板,配置於一第二基板上,該第二偏光板具有沿著一第二方向的一第二偏光軸,其中該第二方向實質上正交於該第一方向;一液晶層,插設於該第一基板及該第二基板之間;複數個第一結構體,其配置於一液晶層側邊上的該第一基板上,該複數個第一結構體係突出至該液晶層;複數個第二結構體,其配置於該液晶層側邊上的該第一基板上,該複數個第二結構體係突出至該液晶層;一第一電極層,覆蓋該複數個第一結構體之上表面及側表面;及一第二電極層,覆蓋該複數個第二結構體之上表面及側表面,其中,該第一結構體之側表面與該第二結構體之側表面大致上與該第一方向或該第二方向平行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中該複數個第一結構體被排列以實質上正交於一第三方向,其中該複數個第二結構體被排列以便以一已知間隔面向一包括該複數個第一結構體的圓柱,並實質上正交於該第三方向, 其中該第一電極層及該第二電極層係被提供以彼此以一已知間隔互相面對,並實質上正交於該第三方向,及其中該第三方向等分由該第一方向及該第二方向形成的角度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中該第一結構體及該第二結構體之每一者具有一實質上方形的下表面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置,其中該複數個第一結構體之下表面的角部份與該複數個第一結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊都被切成圓弧形,其中該第一結構體在一圓柱中連接,其中該複數個第二結構體之下表面的角部份與該複數個第二結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊都被切成圓弧形,及其中該第二結構體在一圓柱中連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置,其中提供該第一電極層以至於暴露該複數個第一結構體之下表面的角部份與該複數個第一結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊,其都被切成圓弧形,及其中提供該第二電極層以至於暴露該複數個第二結構體之下表面的角部份與該複數個第一結構體之上表面及下表面之間的側表面的邊,其都被切成圓弧形。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置, 其中該第一電極層在該第三方向上的寬度比該第一結構體在該第三方向上的寬度小,及其中該第二電極層在該第三方向上的寬度比該第二結構體在該第三方向上的寬度小。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中該第一電極層、該第一結構體、該第二電極層、及該第二結構體之每一者都具有透光特性。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中該第一結構體之側表面與該第二結構體之側表面都朝向該第一基板傾斜。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中該複數個第一結構體與該第一電極層之每一者都是梳狀形狀,及其中該複數個第二結構體與該第二電極層之每一者都是梳狀形狀。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中該液晶層包含一呈現藍相的液晶材料。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,在該第一基板及該第一電極層之間更包含一薄膜電晶體,其中該第一電極層係電性連接至該薄膜電晶體的一源極或一汲極。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中在該第一電極層及該第二電極層之間的該液晶層所產生之電場方向實質上是等分由該第一方向及該第二方向形成 的角度的一第三方向。
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