TW565720B - Liquid crystal display with a wide viewing angle - Google Patents
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Description
565720 五、發明說明（1) 發明領域： 本發明與液晶顯示器（T F T - L C D )有關，特別是關於一 種藉由黑色矩陣（b 1 a c k m a t r i X ; Β Μ )的階梯高度，增加電 埸強度並且配合斜向電場，而使液晶分子呈現不同方向的 傾倒，以產生廣視角的效果。 發明背景： 隨著薄膜電晶體製作技術的快速進步，具備了輕薄、 省電、無幅射線等優點之液晶顯示器，大量的應用於計算 機、個人數位助理器（PDA)1、手錶、筆記型電腦、數位相 機、液晶顯示器、行動電話等各式電子產品中。再加上業 界積極的投入研發以及採用大型化的生產設備，使液晶顯 示器的生產成本不斷下降，更令液晶顯示器的需求量大 增。為了進一步的擴展液晶顯示器的應用領域與品質，當 前液晶顯示器的研究重點，主要集中在如何增廣視角以及 縮短螢幕的反應時間。 請參照第一 A與第一 B圖，此部份圖示顯示了由富士通 所開發的多重分域垂直配向液晶顯示器（m u 11 i - d 〇 m a 1 η vertical alignment; MVA)。在製作此種顯示器的過程 中，可在沉積晝素電極1 2於下玻璃基板1 0表面後，形成配 向控制用的凸塊1 4於其上方。同樣的，在製作彩色濾光片
第4頁 565720 五、發明說明（2) 的製程中，也製作凸塊16於上玻璃板18與共用電極2〇的下 側0 如此，當晝素電極1 2在未施加電壓的情況下，液晶分 子2 2的排列將如第一 A圖所示。其中，位於凸塊1 4、1 6鄰 近區域中的液晶分子2 2，會受到凸塊1 4、1 6形狀的影響， 而呈現稍微傾斜的狀態。一旦對晝素電極丨2通電而施以電 壓日守，位於上、下玻璃基板1 8、1 Q之間的電場，亦會受到 凸塊1 4、1 6的影響，而產生橫向分佈的效果，如第一 b圖 中的虛線所示。因此，位於晝素電極丨2與共用電極2 〇間的 液晶分子2 2 ’會隨著凸塊1 4、1 6的分佈而往不同方向傾 倒。如此’除了可增廣視角外，亦可提高透光率與影像對 比值。 另一種同樣是由富 示器（MVA 結構與上 在畫素電 對晝素電 用電極2 0 如此，當 的排列會 示。並且 塊1 6的影 -LCD)貝^如第」 面第一A、B圖 極1 2上，並不 極1 2進行|虫刻 的下表面，則 畫素電極1 2在 受到凸塊1 6的 ，在施加電壓 響’會產生如 士通開發的多分域垂直配向液晶顯 二A圖與第二B圖所示。此種顯示器 中的結構很類似，較特別的地方是 會製作配向控制用的凸塊1 4，而是 而形成開口15於其中。至於，在共 依舊製作與開口 1 5錯開的凸塊1 6。 未施加電壓的情況下，液晶分子2 2 影響而稍微傾斜，如第二A圖所 於畫素電極1 2時，由於開口 1 5與凸 第二B圖中虛線所示的橫向電場。
565720 五、發明說明（3) 此時，液晶分子2 2會受到凸塊1 6與電場的影響，而往不同 方向傾倒。由於在製作此種液晶顯示器時，並不需要在下 玻璃基板1 0側製作凸塊1 4，因此相較於第一 a、B圖中的結 構，可以節省一道步驟。 接著，請參照第三 此圖喊不了由工研院電子所 發的背面曝光多分域同轴分裂配向之液晶顯示器 (back-side exposure mu 1 11-doma i ns horaeotropica11y aligned; BSE-MHA)。其中，在製作了晝素電極3〇盥匯流 t(bus line)圖案32於下玻璃基板34表面後，可藉由背面 壁區塊“—Μ灿_36於 ^广線請2正上方’ #塗佈一層配向膜37於其表面。另 卜，在定義彩色濾光片38與里色矩陳4ί1 後，务祀Λ、丘n m~ Γ 陣4 玻璃板42下側 ，先I成共^極44於彩色渡光片38下彳 區塊46於共同電極44下方，並且沉積再^作％ 土 膜層。 價配向版48以覆蓋上述 在未施加電壓於晝素電極3〇時， 八 如第三圖虛線右側所示般，維持垂，:刀子50的排列會 在靠近環壁區塊36與46的區域中，洛曰勺排列方式。但 塊形狀的影響，而呈現略微傾斜/八：/刀子50則會受到區 晝素電極30時，則受到環壁區塊刀佈。一旦施加電壓於 響’液晶分子50可產生不同方向、46以及橫向電場的影 度與廣視角之要求，如虛線左側」政果，而達到超高亮 所不。但值得注意的是，
第6頁 565720 五、發明說明（4) 不論是Μ V A型的液晶顯不裔’或是B S E - Μ Η A型的液晶顯不 器，皆需要額外的製程來形成所需的凸塊或區塊，是以除 . 了會增加整體製程的複雜度，並會大幅拖延產品的製作週 期。 接著，請參照第四圖，此圖顯示了另一種結合薄膜電 晶體以形成堆積凸塊之情形。堆積於下玻璃基板6 0表面上 之凸塊，包括了由氣化石夕層6 2、主動層6 4、源/没極6 6與 防護層6 8所構成之第一種凸塊，以及由閘極7 0、氮化矽層 6 2、防護層6 8所構成之第二種凸塊。並且，在相鄰的第一 # 種凸塊間的下玻璃基板6 0與第二種凸塊表面上形成晝素電 極7 2。如此，可藉著凸塊形狀與所產生的橫向電場，而使 . 液晶分子產生不同方向的棑列。除了可增廣視角與增進亮 ‘ 度外，並可增快液晶分子的反應時間。 . 但值得注意的是，由於此種結構需將各個膜層依序進 行堆疊，而形成所需的凸塊結構，是以在實際製作上會大 幅增加製程難度。特別是隨著影像畫質的提昇，單位像素 與電晶體所佔面積皆不斷的縮小，因此如何使後續的膜層 丨g 精確的對位並堆疊於前一膜層上，並使堆疊結構中的閘極 與源/汲極可有效的執行操作動作，將具有相當大的困 難。 發明目的及概述： β
第7頁 565720 五、發明說明（5) 本發明之目的在提供一種可在不增加額外製程的條件 * 下，增廣視角且縮短反應時間之液晶顯示器結構。 本發明揭露了一種液晶顯示器，此液晶顯示器具有用 來製作電晶體之下玻璃基板、以及用來製作彩色濾光片之 上玻璃基板，並且在上、下玻璃基板間具有一液晶層。此 液晶顯示器之元件包括了彩色濾光片、共用電極、金屬黑 色矩陣、與畫素電極。其中，彩色濾光片係製作於上玻璃 基板下表面，並且具有一晝素陣列。此晝素陣列是由複數 · 個單位畫素排列而成，而每一個單位晝素係貼附於上玻璃 基板之下表面。彩色濾光片並具有第一絕緣黑色矩陣，位 · 於上玻璃基板下表面，且環繞於每一個單位晝素週圍。其 1 _ 中，單位畫素邊緣會向外沿伸至第一絕緣黑色矩陣表面 ： 上。另外，第二絕緣黑色矩陣，製作於單位晝素與上玻璃 -基板之間，橫貫於單位畫素中央且將其分隔為二部份。 _ 此液晶顯示器並具有一共用電極，形成於彩色濾光片 下表面，其中分別與第一絕緣黑色矩陣及第二絕緣黑色矩 φ 陣重疊之部份共用電極會形成向下凸出之結構。金屬黑色 矩陣，製作於下玻璃基板上表面，且位於第一絕緣黑色矩 陣側邊下方。另外，晝素電極製作於下玻璃基板上表面， 且位於單位晝素正下方，並向外沿伸至金屬黑色矩陣上表 ， 面，其中晝素電極與金屬黑色矩陣重疊處會形成向上凸起 ’
565720 五、發明說明（6) 之結構。由此當施加電壓於晝素電極時，第一絕緣黑色矩 陣與金屬黑色矩陣間具有最強電場，而第二絕緣黑色矩陣 與晝素電極間則具有次強電場，且畫素電極邊緣可產生斜 向電場，使液晶層中之液晶分子朝不同方向傾倒，而產生 廣視角效果。 發明詳細說明： 本發明提供一種可增廣視角之液晶顯示器結構。其中 利用彩色濾光片中的絕緣黑色矩陣形成凸起的結構，可增 強單位晝素邊緣的電場強度，並且產生橫移的斜向電場， 而使液晶顯示器具有更為寬廣的視角。有關本發明的詳細 描述如下所示。 第一實施例 請參照第五A、B及C圖，此部份附圖顯示本發明所提 供可增廣視角、加快反應速度之液晶顯示器（TFT-LCD)。 第五A圖顯現了此液晶顯示器中單位畫素的載面結構，其 中液晶顯示器包括用來製作電晶體之下玻璃基板1 0 0，以 及用來製作彩色濾光片的上玻璃基板1 0 2。在上、下玻璃 基板1 0 2、1 0 0間具有一液晶層1 0 4，以便根據施加的電壓 來改變液晶分子的配向與排列方式，並改變穿透液晶層的 光線角度。
第9頁 565720 五、發明說明（7) " -------------- 此液晶顯示哭抵6 破璃基板1〇2下表面包括了 一彩色遽光片106 ’製作於上 晝素108以及環嘵於备此彩色濾光片106包括了複數個單位 1 1 〇。豆中，數以萬母—個單位晝素1 〇8週圍之黑色矩陣 (^ray) ’並根據其單位畫素I08可排列成一晝素陣列 色等三種原色。在粹，順序分別染上綠色、紅色、或藍 如樹脂（resin)等實施例中，此黑色矩陣110是由諸 卞 <、，、彖材料構成。 仍請參照第五A圖，— 〇〇
上破璃基板1 02之下声品母一個单位晝素1 08係直接貼附次 表面。是卩，對相鄰二，且向外侧沿伸至黑色矩陣1101 疋 主丁相4的兩個單位書辛Μ π茲士梁 色矩陣110作為邊界。神_ 4 + —京丄08而吕，可藉由黑 丨 儘官相鄰兩個單仿蚩妾1 η βό μ、i 緣，皆會分別沿伸至里色矩随n n矣:位晝素108各自的21 互相重：，而會曝露出部份黑色矩陣110的下表面。 濾光片1 0 6下表面， 起陣1 1 0表面。要特 當的高度，是以依 t極1 1 2，會彼此重 所示。一般而言， 向膜1 14於其下表
、另外，一共用電極112製作於彩色 以均勻且充分覆蓋單位晝素丨〇 8與黑色 別指出的是，由於黑色矩陣丨丨〇具有相 序覆蓋於其表面之單位畫素1Q8與共用 ®而形成向下凸出之結構，如第五A圖 在製作共用電極1 1 2後，會再沉積一配 面’以增進液晶分子排列配向的效果。 至於在下玻璃基板1 0 0上’則可在製作薄膜電晶體的
第10頁 565720 五、發明說明（8)
程序中，順便形成本發明所需的凸起結構。’例如，在製作 閘極的程序中，便可同時在下玻璃基板1 0 0的上表面，定 義出由金屬材料構成之浮置黑色矩陣（F 1 〇 a t i n g Β Μ ) 1 1 6。 如第五Α圖所示，此浮置黑色矩陣1 1 6具有較黑色矩陣1 1 0 小的尺寸，並且其位置正好位於黑色矩陣1 1 0側邊的下 方。是以對一個黑色矩陣1 1 0而言，其左、右兩側下方會 分別具有兩個浮置黑色矩陣1 1 6。另外，在兩個相鄰的浮 置黑色矩陣11 6間，則製作了由金屬材料構成之資料線圖 案1 1 8。亦即，製作於下玻璃基板1 0 0上的資料線圖案 1 1 8，會位於黑色矩陣1 1 0的正下方。
此外，為了增加黑色矩陣1 1 0下方畫素電極的高度， 在薄膜電晶體的相關製程中’順便沉積絕緣層1 2 0、絕緣 區塊1 2 2與防護層1 2 4於浮置黑色矩陣1 1 6的上表面，以疊 加成向上凸起的結構。如同上述，浮置黑色矩陣1 1 6是在 定義閘極時同時製作的，而絕緣層1 2 0、絕緣區塊1 2 2則是 在定義閘極絕緣層與姓刻停止區塊（e t c h i n g s t 〇 p p e r )的 程序中順便製作。在沉積防護層1 2 4後，接著於下玻璃基 板1 0 0上製作晝素電極1 2 6。如第五A圖所示，此晝素電極 1 2 6係位於單位畫素1 0 8的正下方，並向外側沿伸至浮置黑 色矩陣1 1 6的上表面。同樣的，藉由疊加浮置黑色矩陣 1 1 6、絕緣層1 2 0、絕緣區塊1 2 2與防護層1 2 4，可使晝素電 極1 2 6形成向上凸起之結構。
第11頁 565720 五、發明說明（9) 要特別指出的是，為了避免晝素電極1 2 6與資料線圖 ^118_產生訊號干擾（cross talk)，在製作晝素電極126 日ί t控制其邊緣僅沿伸至浮置黑色矩陣1 1 6上方，並且 藉著宜加膜層的高度，來增加晝素電極1 2 6與資料線圖案 1 1 8&間,的距離。換言之，所製作的晝素電極1 2 6並不會沿伸 ^資料線圖案1 1 8上方，而可使位於絕緣層1 2 0上表面之資 ==^案1 1 8，準確的傳遞所需的資料訊號。同樣的，在 :i 2晝素電極1 2 6後，可再沉積一配向膜1 2 8於其上。請 壹 帝 圖中央虛線左側’此部份顯示了在未加電壓於 旦”甩極1 2 6時，液晶分子的排列情形。 列卜至於’當施加電壓於畫素電極1 2 6時，液晶分子的排 拓=形則如第五A圖中央虛線右側所示。其中，位於黑色 所示）于置黑色矩陣1 1 6間的電場強度（如圖中箭頭1 3 0 1 04^ ’ ,於雙到間距（gap)變小的影響，會大於液晶層 罟/、&他區域的電場強度（例如箭頭1 3 3 )。再加上沿伸至浮 U 〇下 、 上的旦素電極1 2 6邊緣，會與位於黑色矩陣 干、方的共用電極1 1 2產生橫移的斜向電場（如箭頭1 3 2所 家 不PJ 夜日曰層中的液晶分子會沿著上述電場而朝 不同方向傾倒’並產生廣視角效果。 值得、、卞立 ώΛ 並且、 思的是，為了加快液晶分子配向的反應速率， 下破!1 一步增廣視角，可以在製作薄膜電晶體時，順便在 5离基板1 0 0上製作凸塊結構1 3 4。此凸塊結構1 3 4根據
565720 五、發明說明（ίο) 堆疊順序，由下而上依次為金屬區塊1 3 6、絕緣層1 2 0、絕 緣區塊123、金屬圖案138、以及防護層124。其中，金屬 圖案1 3 8可在定義資料線圖案1 1 8的程序中同時定義。在較 佳實施例中，此凸塊結構1 3 4對應到單位晝素1 0 8的中央位 置，而可縮減此位置晝素電極1 2 6與共同電極1 1 2間的間 距。如此，在施加電壓於晝素電極1 2 6時，可增強此部份 的電場強度（箭頭1 4 0 )，同時產生斜向電場（箭頭1 4 2 )。 請參照第五B圖，此圖顯示俯視單位晝素之情形。如 同上述，黑色矩陣1 1 0係環繞於單位晝素的週圍，而浮置 黑色矩陣1 1 6則定義於黑色矩陣1 1 0的内側。至於製作於下 玻璃基板上方的晝素電極1 2 6則會由單元畫素的中央位 置，向外沿伸至浮置黑色矩陣1 1 6上表面。要特別指出 的，在此實施例中所製作的凸塊結構1 3 4，在俯視角度下 係具有十字狀的外觀，而由單元畫素的中央向四個方向沿 伸。是以不論是由此圖中A-A‘線段或B-B‘線段所得到的之 結構截面圖，皆會與第五A圖的截面圖相同。 接著請參照第五C圖，其中顯示在施加電壓於畫素電 極1 2 6時，液晶分子的傾倒方向。由於在單位畫素中央具 有十字狀的凸塊結構1 3 4，並且可產生如箭頭1 4 2的斜向電 場，因此鄰近的液晶分子會朝著凸塊結構1 3 4的方向傾 倒。同時，位於單位晝素周邊的液晶分子，亦會受到極大 電場（箭頭1 3 0 )與斜向電場（箭頭1 3 2 )的影響，而朝晝素中
第13頁 565720 重分域的致果 央傾倒。因此，可以產生如第五c圖中四 而達到增廣視角的目的。 第二實施例 接著請參照第六A、B、C圖，此部份圖顯示了本& 所提供液晶顯示器（TFT-LCD)之第二實施例。如同上發明 在上玻璃基板1〇2的下表面，製作了彩色述 得注意的[此處的彩色遽光片106除了
^08與環繞於每-個單位晝素…週圍的黑色= 外，在單位晝素1〇8與上破璃基板102之間並 £車丨1〇 陣111 ’Μ作於單位晝素1。8的中央部份：：：If :共用電極112於彩色渡光片m下表面時，除。太 色矩陣11 〇重疊的部份會形 ^ 原本人，、:、 矩陣111重疊之部份，·：：：：：：結構外’與黑色 曰I成彺下的凸出結構。 為了增進液晶分子配
電極126於下破螭基板丨〇〇:的效率與穩^性，在製作晝素 序，在位於黑色矩陣1 1 1 、面上後，可藉著微影飯刻程 並曝露出下方的防護層i下方的晝素電極1 2 6上形成開口， 向的反應速率，亦可^ — 4 °另外，為了加快液晶分子配 璃基板1 0 〇上製作凸塊纟士 ‘膜電晶體的製程中，同時在下破 位於黑色矩陣丨1 〇、i j 1 °構丨3 4。此處的凸塊結構1 3 4分別 施加電壓於書去帝4 的下玻璃基板1 〇 〇上。如此，在 、旦尽電極1 2 6日4 黑色矩陣1 11間形成彳乂 、’可在晝素電極1 2 6開口邊緣與 K #的钭向電場（箭頭1 4 4 )，同樣的在
苐14頁 565720 五、發明說明（12) 凸塊結構1 3 4與黑色矩陣111、1 1 0間亦會分別形成斜向電 場（箭頭1 4 6與1 4 8 )。與前述相同的，此圖中央虛線的左側 與右側，分別顯示了未加電壓與施加電壓後，液晶分子配 向的情形。
請參照第六B圖，此圖為單位晝素俯視之情形。與上 述相同，黑色矩陣1 1 0係環繞於單位晝素的周邊，而浮置 黑色矩陣1 1 6則定義於黑色矩陣1 1 0的内側。至於，位在下 玻璃基板上的晝素電極1 2 6，則由於具有貫穿的開口而分 隔為左、右兩個部份。值得注意的是，在此實施例中會分 別在左、右兩部份的晝素電極1 2 6中製作凸塊結構1 34，且 每一個凸塊結構1 3 4皆具有十字狀的外觀。更者，在單位 晝素的中央的上玻璃基板1 0 2下表面，並具有一黑色矩陣 1 1 1 ，將單位畫素區分為左、右兩部份。另外，在第六A圖 中所示的戴面結構，即為此圖中的線段C-C‘切面。在第六 C圖中則顯示在施加電壓於畫素電極1 2 6時，液晶分子的傾 倒方向。在此實施例中，由於在單位畫素中加入了黑色矩 陣1 1 1、晝素電極開口 、與兩個十字狀的凸塊結構1 3 4，是 以會產生第六C圖中八重分域的效果，而達到增廣視角的 目的。 第三實施例
除了上述在單位晝素中形成四重分域與八重分域的情 形外，本發明亦提供形成雙重分域的情形。參照第七A
第15頁 565720 五、發明說明（13) 圖’與上述相似的，在製作晝素電極 上後，藉由微影蝕刻製程形成開口 ；下玻璃基板10 0 曝露出部份防護層124表面。在此每、素電極126上，並 於單位晝素的中央。如此，在施力二;f中，帛口係形成 時，會在其開口邊緣與共同電極iW晝素電極1 2 6 場（箭頭1 50 )，而使液晶分子朝著蚩二形成橫移的斜向電 斜。與上述相同，虛線的左側與右^電極126開口邊緣傾 與施加電壓後，液晶分子配向的情形：別顯不了未加電壓 請參照第七B圖，由單位晝素上 看到環繞其周圍的黑色矩陣n 0鱼向下俯視時’可以 於，位在下玻璃基板上的晝素電極黑色矩陣116。至 左、右兩個部份。此圖中線段D_D‘ 26，則被開口分割成 A圖中所顯示一般。當施加電壓於全之切面結構’即如第七 口邊緣與共同電極間會產生斜向恭電，1 2 6時，由於開 位於晝素中央位置的液晶分子备二:（如箭頭1 50 )，是以 傾倒，而產生如第七C圖中戶斤示3的饈者兩侧的4素田電極126 是，由於在此實施例中，並未在&分域。值得注意的 構134，因此對應於左、右兩部坡璃基板上形成凸起結 將會產生扭曲傾到的配向。”位晝素之液晶分子’ 式 :=傳統液晶顯示器中所採用的液晶分子配向方 二月：提供的液晶顯示器結構具有相當多的優點： 错著使用具有絕緣黑色矩陣的彩色濾光片，可在
565720 五、發明說明（14) 單位晝素的邊緣處產生凸出的結構，而可使此位置液晶分 ’ 子所受的電場強度較其它區域強，再加上所產生的斜向電 · 場，可使液晶分子產生不同方向的傾倒，而達到增廣視角 的目的。 (2 )藉著在單位晝素中央的下玻璃基板上製作凸塊， 可使此位置的電場增強並產生斜向電場，如此對單位畫素 中的液晶分子而言，將可更快的根據電場強度進行配向排 歹ij ，而縮短了液晶顯示器的反應時間。 (3) 由於上述絕緣黑色矩陣為以及凸塊，皆可伴隨現 有的液晶顯示器製程順便製作，因此不會增加製程步驟， ® 也不會造成製作週期延長而降低產能輸出。 (4 )更者，因為上述凸塊僅是藉著在薄膜電晶體製程 ， 中堆疊各個材料層來形成，是以其主要功能僅在提供向上 凸出的結構，而使沉積於其上的晝素電極，可以更接近位 _ 於上玻璃基板的共用電極。因此即使在堆疊凸塊時產生些 -微誤差，亦不致於對其功能或效果產生影響。 本發明雖以較佳實例闡明如上，然其並非用以限定本 發明精神與發明實體，僅止於上述實施例爾。是以，在不 f 脫離本發明之精神與範圍内所作之修改，均應包含在下述 之申請專利範圍内。
第17頁 565720 圖式簡單說明 圖式簡單說明： 藉由以下詳細之描述結合所附圖示，將可輕易的了解 上述内容及此項發明之諸多優點，其中： 第一A、B圖顯示傳統技術中MVA型液晶顯示器之截面 結構與液晶分子配向情形； 第二A、B圖顯示傳統技術中MV A型液晶顯示器之戴面 結構與液晶分子配向情形； 第三圖顯示傳統技術中BSE-MHA型液晶顯示器之截面 結構與液晶分子配向情形； 第四圖顯示傳統技術中EVA型液晶顯示器之載面結構 與液晶分子配向情形； 第五A、B、C圖分別顯示根據本發明第一實施例所提 供液晶顯示器之戴面結構、俯視結構與液晶分子之配向情 形； 第六A、B、C圖分別顯示根據本發明第二實施例所提 供液晶顯示器之截面結構、俯視結構與液晶分子之配向情 形；及
第七A、B、C圖分別顯示根據本發明第三實施例所提 供液晶顯示器之截面結構、俯視結構與液晶分子之配向情 形。 圖號對照表： 晝素電極1 2 下玻璃基板1 0
第18頁 565720 圖式簡單說明 凸塊1 4、1 6 上玻璃板1 8 液晶分子2 2 匯流線圖案3 2 環壁區塊3 6 彩色濾、光片3 8 上玻璃板4 2 環壁區塊4 6 液晶分子5 0 氮化矽層6 2 源/没極6 6 閘極7 0 下玻璃基板1 0 0 液晶層1 0 4 單位晝素1 0 8 共用電極1 1 2 浮置黑色矩陣1 1 6 絕緣層1 2 0 防護層1 2 4 配向膜1 2 8 電場 1 3 0、1 3 2、1 3 3、1 4 0 金屬區塊1 3 6 開口 15 共用電極2 0 晝素電極3 0 下玻璃基板3 4 配向膜3 7 黑色矩陣4 0 共同電極4 4 配向膜48 下玻璃基板6 0 主動層6 4 防護層6 8 晝素電極7 2 上玻璃基板1 0 2 彩色濾光片1 0 6 黑色矩陣1 1 0、111 配向膜1 1 4 資料線圖案1 1 8 絕緣區塊1 2 2、1 2 3 晝素電極1 2 6 凸塊結構1 3 4 、142 、 144 、 146 、 148 金屬圖案138 150 9
第19頁
Claims (1)
- 565720 · 今養本_ ——六 '中誚專利^圍 1. 一種液晶顯示器（TFT-LCD)，該液晶顯示器具有用 來製作電晶體之下玻璃基板、以及用來製作彩色濾光片之 上玻璃基板，並且在該上、下玻璃基板間具有一液晶層， 該液晶顯示器至少包含： 一彩色濾光片，製作於該上玻璃基板下表面，具有複 數個單位畫素以及環繞於每一個該單位晝素週圍之第一黑 色矩陣，其中該單位晝素貼附於該上玻璃基板之下表面， 且向外沿伸至該第一黑色矩陣表面上； 一共用電極，形成於該彩色濾光片下表面，其中部份 該共用電極、該單位晝素、與該第一黑色矩陣重疊處會形 成向下凸出之結構； 一第二黑色矩陣，製作於該下玻璃基板上表面，且位 於該第一黑色矩陣側邊下方；及 一畫素電極，製作於該下玻璃基板上表面，且位於該 單位晝素正下方，並向外沿伸至該第二黑色矩陣上表面， 其中該畫素電極與該第二黑色矩陣重疊處會形成向上凸起 之結構； 由此，當施加電壓於該晝素電極時，位於該第一黑色 矩陣與該第二黑色矩陣間之電場強度會較其他區域強，且 該晝素電極邊緣可產生斜向電場，使該液晶層中之液晶分 子朝不同方向傾倒，而產生廣視角效果。 2.如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中上述第 一黑色矩陣是由絕緣材料所構成。565720 τ、申請專利範圍 3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中上述第 一黑色矩陣為樹脂黑色矩陣（R e s i η B Μ )。 4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯 黑色矩陣是由金屬材料所構成。 器 其中上述第 5. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中更包括 一凸塊，製作於該下玻璃基板與該畫素電極之間，以縮短 位於該凸塊表面之部份該晝素電極與該共用電極間之距 離。 6. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中在該畫 素電極上並具有開口 ，曝露出部份該下玻璃基板。 7. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示器，其中更包括 第三黑色矩陣，製作於該上玻璃基板下表面，且位於兩相 鄰第一黑色矩陣之間。 Φ 8. —種液晶顯示器（TFT-LCD)，該液晶顯示器具有用 來製作電晶體之下玻璃基板、以及用來製作彩色濾光片之 上玻璃基板，並且在該上、下玻璃基板間具有一液晶層， 該液晶顯示器至少包含： 一彩色濾、光片，製作於該上玻璃基板下表面，至少包第21頁 565720 六、申請專利範圍 括： 晝素陣列，由複數個單位晝素排列而成，其中該 單位晝素係貼附於該上玻璃基板之下表 面； 一第一絕緣黑色矩陣，位於該上玻璃基板下表 面，且環繞於每一個該單位晝素週圍，其 中該單位晝素邊緣會向外沿伸至該第一絕 緣黑色矩陣表面上； 一第二絕緣黑色矩陣，製作於該單位晝素與該上 玻璃基板之間，橫貫於該單位畫素中央且 將其分隔為二部份； 一共用電極，形成於該彩色濾光片下表面，其中分別 與該第一絕緣黑色矩陣及該第二絕緣黑色矩陣重疊之部份 該共用電極會形成向下凸出之結構； 一金屬黑色矩陣，製作於該下玻璃基板上表面，且位 於該第一絕緣黑色矩陣側邊下方；及 一晝素電極，製作於該下玻璃基板上表面，且位於該 單位晝素正下方，並向外沿伸至該金屬黑色矩陣上表面， 其中該晝素電極與該金屬黑色矩陣重疊處會形成向上凸起 之結構； 由此，當施加電壓於該晝素電極時，該第一絕緣黑色 矩陣與該金屬黑色矩陣間具有最強電場，而該第二絕緣黑 色矩陣與該畫素電極間則具有次強電場，且該晝素電極邊 緣可產生斜向電場，使該液晶層中之液晶分子朝不同方向565720 六、申請專利範圍 傾倒，而產生廣視角效果。 9 .如申請專利範‘圍第8項之液晶顯示器，其中上述第 一絕緣黑色矩陣與該第二絕緣黑色矩陣是由樹脂材料構 成。 10.如申請專利範圍第8項之液晶顯示器，其中上述 金屬黑色矩陣是在定義薄膜電晶體閘極的程序中同時製 作。 11.如申請專利範圍第8項之液晶顯示器，其中更包 括一凸塊，製作於該下玻璃基板與該晝素電極之間，以縮 短位於該凸塊表面之部份該畫素電極與該共用電極間之距 離。 12. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示器，其中在該 晝素電極上並具有開口，而曝露出部份該下玻璃基板，當 施加電壓於該晝素電極時，該開口邊緣與該共用電極間可 產生斜向電場，使該液晶層中之液晶分子朝不同方向傾 倒，而產生廣視角效果。 13. 一種液晶顯示器（TFT-LCD)，該液晶顯示器具有 用來製作電晶體之下玻璃基板、以及用來製作彩色濾光片 之上玻璃基板，並且在該上、下玻璃基板間具有一液晶565720 六、申請專利範圍 層，該液晶顯示器至 一彩色濾光片， 素以及環 數個單位晝 色矩陣，其 中該單位 且向外沿伸至該第 一共用 該共用電極 成向下凸出 一第二 每一個該第 該第二黑色 一資料 述兩個相鄰 一晝素 單位晝素正 其中該晝素 之結構，並 部份該下玻 由此， 矩陣與該第 該晝素電極 畫素電極開 液晶層中之 果。 電極，形 、該單位 之區塊； 黑色矩陣 一黑色矩 矩陣； 線圖案， 之第二黑 電極，製 下方，並 電極與該 且在 5玄畫 璃基板表 當施加電 二黑色矩 與該第一 口邊緣與 液晶分子 少包含： 製作於該上玻璃基板下表面，具有複 繞於每一個該單位晝素週圍之第一黑 晝素貼附於該上玻璃基板之下表面， 黑色矩陣表面上； 成於該彩色濾光片下表面，其中部份 畫素、與該第一黑色矩陣重疊處會形 ，製作於該下玻璃基板上表面，且在 陣的左、右側邊下方具有相鄰的兩個 形成於該 色矩陣之 作於該下 向外沿伸 第二黑色 素電極中 面； 壓於該畫 陣間之電 黑色矩陣 該共用電 朝不同方 下玻璃基板上，正好位於上 間；及 玻璃基板上表面，且位於該 至該第二黑色矩陣上表面， 矩陣重疊處會形成向上凸起 央部份具有開口 ，而曝露出 素電極時，位於該第一黑色 場強度會較其他區域強，且 間會產生斜向電場5同時該 極間亦產生斜向電場’使该 向傾倒，而產生廣視角效第24頁 565720 ^：、申請專利範圍 14. 如申請專利範圍第1 3項之液晶顯示器，其中上述 第一黑色矩陣是由絕緣材料所構成。 第 15. 如申請專利範圍第1 3項之液晶顯示器，其中上述 黑色矩陣為樹脂黑色矩陣（Res in BM)。 16. 如申請專利範圍第1 3項之液晶顯示器，其中上述 第二黑色矩陣是由金屬材料所構成。 17. 如申請專利範圍第1 3項之液晶顯示器，其中更包 括一凸塊，製作於該下玻璃基板與該晝素電極之間，以縮 短位於該凸塊表面之部份該畫素電極與該共用電極間之距 離。第25頁
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2002
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Also Published As
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|---|---|
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