TWI237715B - Liquid crystal display element and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

A7 B7 1237715 $、發明説明（） 發明領域： (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 本發明乃有關於一液晶顯示元件及其製造方法。更明 確地說乃關於一具有平面切換（In Plane Switching、IPS) 結構之液晶顯不元件。 發明背景： 由於節省空間以及個人使用量增加，對於膝上型電 腦、筆記型電腦、小尺寸彩色電視等之需求快速成長。一 具有IP S結構之液晶顯不元件，因其厚度薄、重量輕並且 由低電壓驅動，加上具有寬廣之視角及高明暗比，常被用 於上述電腦或類似產品之顯示器。 然而，即使是具有IPS結構之液晶顯示元件其視角及 明暗比也並非完全理想。例如，依視角不同，會出現顯示 幕上之區域由白轉黑或相反情況，即出現灰階反轉區。而 且，具有IPS結構之液晶顯示元件有反應速度慢之問題。 一種將液晶顯示元件中切換電極彎曲成「V」形以降 低灰階反轉之方法被揭示於日本專利特開平號碼 9-2 5 82 69號以處理此問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，利用垂直配向液晶層以避免灰階反轉之方 法被揭示於 IWD97 之論文「A Vertically Aligned LCD Providing Super-High Image Quality」以及「A Novel Viewing Angle Technology for AM-LCDs」中。 然而，敘述於日本專利特開平號碼9_258269號之方 法無法解決到目前為止IPS反應速度慢之問題。而且，之 第2頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(210X297公釐) 1237715 A7 B7 五、發明説明（ 後敛述於IWD97之方法雲I u 万套而要—先學臈並且可能用到先進 之氣程技術。因此，該方法尤自 涊万法在良率及成本上有很大缺點。 發明目的及概诫： 本發明提供一種且有新奋έ士德七+ 裡八名新苛結構之液晶顯示元件，該元 件具有寬廣視角及高明暗比與更快 尺拆迷之反應，並提供製造 此液晶顯示元件之方法。 圖式簡單說明： 第1(a)及1(b)圖為本發明之液晶顯示元件一實施例之示意 圖； 第2圖為本發明之液晶顯示元件其明暗比與視角關係之分 佈地圖； 第3圖為先前技藝所作液晶顯示元件其明暗比與視角關係 之分佈地圖； 第4(a)及4(b)圖為本發明之液晶顯示元件另一實 意圖； 第5圖為具有輔助電極之本發明液晶顯示元件— 頂視圖； 施例之示 件一實施例之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第6(a)及6(b)圖為第5圖所示輔助電極較佳實施模气之平 視圖； 第7圖為修改過之第5圖所示液晶顯示元件之頂视 第8圖為另一修改過之第5圖所示液晶顯示 圖； 第3頁 圖； 元件之頂視 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) A7 B7 1237715 五、發明説明（） 第9圖為又另一修改過之第5圖所示液晶顯示元件之頂視 圖； 第1 0圖為進一步修改過之第5圖所示液晶顯示元件之頂 視圖； 第1 1圖為具有輔助電極之本發明液晶顯示元件之整體透 視圖， 第1 2圖為一分佈地圖顯示先前技藝所做液晶顯示元件其 灰階反轉區域與視角之關係； 第1 3圖為一分佈地圖顯示本發明之液晶顯示元件其灰階 反轉區域與視角之關係； 第1 4圖為一液晶顯示元件其外加電壓與亮度之關係圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖號對照說明： 1 第一梳形電極 1- 2 第一梳形電極齒 2 第二梳形電極 2- 2 第二梳形電極齒 1-1 第一梳形電極齒 1- 3 第一梳形電極齒 2- 1 第二梳形電極齒 3 第一基板 3A 第一基板上面對第二基板之主要面 4 第二基板 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4A 第二基板上面對第一基板之主要面 5 液晶層 6 第一區域 7 第二區域 8 第一區域與第二區域間之邊界面 15 液晶層 21-1 切換電極 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） 1237715 A7 B7 五、發明説明（ 21-2 切換電極 21-3 切換電極 22 第一辅助電極 23 第二輔助電極 25 液晶層 26 第—區域 27 第《一區域 28 第一區域與第二區域間之邊界面 31 上辅助電極 32 下辅助電極 33 T形輔助電極 33A T形辅助電極 34 柱形辅助電極 35 U形輔助電極 35A u形輔助電極 凸面 36 凹面輔助電極 40 液晶顯示元件 41-1 偏光片 41-2 偏光片 42-1 破璃基板 42-2 玻璃基板 43 閘極接線 44 絕緣膜 45 非晶梦 46 資料排接線 47-1 配向膜 47-2 配向膜 發明詳細說明： 本發明之液晶顯示元件包括· 一第一基板、一 凸面 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁} # -訂· 線- 與第一基 板配對之第二基板、一位於第一基板及第二基板間之液晶 層。液晶層有兩區域以補償驅動液晶顯示元件時液晶顯示 元件之灰階反轉。 、 此外，本發明之液晶顯示元件較佳包括一具有至少一 對相對電極之切換電極。液晶層有兩區域以補償切換電極 其相對電極間之灰階反轉。 第5頁 本織張&度獅中國S家標準(CNS)A4規格(2敝297公愛） 1237715

五、發明説明( :且，本發明用以補償液晶顯示元件灰階反轉之兩區 域車乂仏對稱地朝向切換電極其相對電極間之_心線。 第1 (a)及1 (b)圖為本發明之液a _ _ — 4文日日顯不7G件一較佳實施 例“圖。第1⑷圖為本發明之液晶顯示元件頂視圖。第 糊為沿第Ua)圖…切出之截面圖，顯示第ι⑷ 圖所示液晶顯示元件之截面。第 饿 弟1(a)圖及第1(b)圖皆顯示 電壓驅動下之液晶顯示件。 ,^ 又且，第1(a)圖未顯示基板 以 楚描述本發明之液晶顯示元件。 一第1(a)及1(b)圖所示之液晶顯示元件包括一第一基板 3’ -第二基板4及一位於第一基板3與第二基板4間之 液晶層5。一第一梳形切換電極丨及一第_ 、 ^ 弟一梳形切換電極 2組成一對切換電極，形成一

取弟基板3。電極1之齒J 至1-3基本上平行於電極2之齒2 ι及2 2 ,且這些齒形 成切換電極之相對電極。 間 第區域6及-第二區域7對稱地朝向相對電極 之-中心線X，形成於包含第一梳形電極ι齒！卜第 梳形電極2齒2-1等之相對電極間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 量 例 之 階 察 階 第12圖顯示先前技藝做出元件所量測之資料。此 測資料以灰階非反轉區域相對於視角之關係作圖。在此 中，灰階非反轉區域屬於具有單一區域液晶層㈣結構 液晶顯不元件。階層〇主-七咖4 r ^ 1白增υ表不.灰階非反轉區域，即沒有灰 反轉被觀察到。當階；於/古a古 ^ . 田|白層數值愈南，愈多灰階反轉被觀 非 到。第13圖為以本發明之旧結構之液晶顯示元件灰 非反轉區域對於視角作圖之測量結果。在此例中，灰階 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規^^

五、發明説明( 1237715 反轉區域屬於具有本發明之IPS結構之液晶顯示元件。 在第12圖及第13圖裡，一中心點〇表示當直接由 液曰曰顯不幕上方觀察所得之灰階反轉狀態。一水平軸Η代 表田由液晶顯不幕上方一點朝向液晶顯示幕水平方向傾 斜之一觀察點所觀察到之灰階反轉狀態。一垂直軸v代表 ^由液Β曰，·、、員示幕上方一點朝向液晶顯示幕垂直方向傾斜 之一觀察點所觀察到之灰階反轉狀態。因此，水平軸Η與 垂直軸V代表相對於液晶顯示幕上方一點之方向角，亦 即’視角。如第12圖及第！ 3圖所明白顯視出，本發明 之液晶顯示元件無灰階反轉。 造成此結果之原因可以考慮以下事實。在只具有單一 區域之先前技藝液晶顯示元件中，灰階反轉發生於特定方 向。第12圖顯示當液晶分子順時鍾方向旋轉之狀態。由 第丨2圖可看出灰階反轉發生於右上及左下視角。然而， 當液晶分子反時鍾方向旋轉，即使單一區域在左上及右下 視角有有一灰階反轉區而在右上及左下視角無灰階反 轉。因此’以透視觀點來看，具有兩區域之液晶層應常有 灰階反轉於一區域或另一區域。然而，如第1 3圖顯示， 此液晶層並無灰階反轉。 具有兩區域之液晶層無有灰階反轉之原因將藉參考 第14圖做進一步說胡。第1 4圖顯示一沒有灰階反轉之區 域A ’ 一有灰階反轉之區域B，以及一區域有灰階反轉而 另一區域沒有灰階反轉之兩區域C，；其外加電壓與亮度 之關係。可看出有灰階反轉之區域B有一部分，亦即，灰 第7頁 本紙張尺度適用申國國家標準(CNS)A4規袼(210X297公釐) ----.----.....#........訂.........線-· (請先閲讀背面之注意事1再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 1237715 五、發明説明（ 階反轉部分，其亮度於低電壓區隨外加電壓增加而降低。 如第1 4圖所系’於某視角方向有灰階反轉部分之區域B 其電壓與亮度關係之趨勢永遠較沒有灰階反轉之區域A 其電壓與亮度關係之趨勢更和緩。因此，兩區域C受到沒 有灰階反轉之區域A之趨勢所影響’而沒有灰階反轉產 生0 本發明較佳實施例 本發明將由以下之本發明較佳實施例及相關圖示4 詳細說明。 如前面所述’本發明之液晶顯示元件要有一具有兩 域之液晶層5以補償液晶顯示元件灰階反轉。較佳地，j 第Ha)及1(b)圖所示，液晶層5具有補償灰階反轉之兩g 域於一梳形切換電極其相對電極之間，該梳形切換電極衰 含一第一梳形切換電極1之齒1 -1，一第二梳形切換電名 2之齒2-1等等。如此可加強對灰階反轉之補償效果。 而且，較佳地，此兩區域對稱地朝向相對電極間之一 中心線X。如此可進一步加強對灰階反轉之補償效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更且，當被驅動時本發明之液晶顯示元件要有如負 L(a)及1(b)圖所示結構。未被驅動之液晶顯示元件其結本 =有特定限制。然而’較佳地，如第4⑷及4(b)圖所示 當液晶顯示元件未被驅動時，液晶分子排列基本上平 :::極之縱軸方向，且液晶分子之棑列是向形成切換, 一第一基板傾斜。 Ϊ237715

、發明說明( 第4(a)及4(b)圖為本發明之液晶顯示元件一實施例未 被驅動時其結構示意圖。第1⑷圖為未被驅動之液晶顯示 —貝視圖第4(b)圖為沿第4(a)圖II-II線所切出之截面 11 .項不第4(a)圖所示液晶顯示元件之截面。如同第心〕 及Ub)圖，第4(a)圖未顯示基板。與第t⑷及叩)圖液晶 顯示元件單元相同之組件以相同參考號碼標示。 第4⑷及4(b)圖所示液晶顯示元件液晶層1 5之排列 基本上平行於第-梳形電極1之齒1-1至卜3及第二梳形 電極。之冑2·1與2-2。亦即，液晶層15朝向包含第一梳 形電極1及第二梳形電極2之切換電極其縱軸方向。更 =，液晶層15之排列以m定之角度（此後稱為預傾 角）向第一基板3傾斜。 在如第4⑷及4(b)圖所示結構之液晶顯示元件中具 有如第1⑷及1(b)圖所示兩區域6及7之液晶顯示元件可 从僅由施加一預先決定之電壓於液晶層15即可獲得。 預傾角0之大小並無特別限制。然而，預傾角Θ較佳 應為…〇以形成其間具有清楚邊界面8之兩區域6及 1。更佳地…應為1至15。此外，液晶排列基本上平 經濟部智慧財產局員X消費合作社印製 仃於電極之縱軸方向。此處所謂「基本上 _ 日 J 辭表Η; 曰排列方向與電極之縱軸方向間夹角角度小於電極上 之預傾角。 此外，施加於液晶層15之電壓較佳應為3伏特至2〇 伏特。更佳地，電壓應為5伏特至15伏特。 如第4(a)及4(b)圖所示結構之液晶顯示元件其製造方 第9頁 年Ί長尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(210X297公釐） 1237715 A7 B7 五、發明說明（） 式並無特別限制。然而如第4(4及4(b)圖所示結構之液晶 顯示元件可以用下述製造方法輕易做成。 首先，配向膜（未顯示）各自形成於第一基板3之主要 面3A以及第二基板4之主要面4A，第一基板3上有構成

切換電極之第一梳形電極1與第二梳形電極2，主要面3 A 與主要面4A相互面對。然後，於相互面對之主要面配向 膜丨σ者第一梳形電極1之齒1 -1至1 - 3及第一梳形電極2 之歯2-1與2_2做定向摩擦。然後，灌製液晶層於具有如 此摩檫過配向膜之第一基板3與第二基板4之間。如此， 可以得到含有如第4(4及4(b)圖所示液晶層15之液晶顯 示元件。 在傳統之IPs方法中，配向膜以相對於電極傾斜方向 被摩擦。但是，因為電極有一固定厚度，摩擦輪無法充分 接近電極附近區域之配向膜。然而，在本發明中如前面所 述’配向膜沿著第一梳形電極1之齒1 _丨至1-3及第二梳 形電極2之齒2-1與2-2被做定向摩擦。因此，電極附近 之疋向摩擦失效很少。如此，可以避免電極附近漏光並達 成完美之暗態。 第2圖顯示本發明之液晶顯示元件其視角與明暗比之 關係。第3圖顯示先前技藝之液晶顯示元件其視角與明暗 比之關係。可以看出本發明在明暗比上獲致很大改善。 配向膜可以由高聚合物材袓加丄w ^ ( x . 刀何枓例如聚醯亞胺（polyimide) 所形成。 關角θ大小受到摩擦條件、使用材料及配向膜厚度 ____ 第10頁 本紙張尺ϋ中國國家標準(CNS)^i袼- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經 濟 部 智 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 1237715 A7 ______·___B7 五、發明説明（） 等之影響。因此，這些條件被適當選擇及施行以形成 前述範圍之預傾角0。 由於本發明之液晶顯示元件在液晶層有兩個區域 區域間之邊界會產生界面能量。尤其是，在第一區域 第二區域7間產生高界面能量，該第一區域6及第二 7對稱地朝向含有梳形電極之切換電極其相對電極間 心線’如同第1(a)及1(b)圖顯示之液晶顯示元件。 另一方面，如同第1(a)及1(b)圖顯示之液晶顯示 由施加前述電壓於第4(a)及4(b)圖顯示之液晶顯示元 液晶層1 5而形成。因此，當停止施電壓於第丨（a)及 圖之液晶顯示元件其液晶層5，第一區域6及第二區 藉由自形調向至相同方向試圖進入一穩定態以消除 能量。換言之，液晶顯示元件之液晶層，利用界面能 降低扭曲（skew)之力量，由第1(a)及1(b)圖顯示之液 5之排列方向恢復至第4(a)及4(b)圖顯示之液晶層15 列方向。 因此，本發明之液晶顯示元件可以利用液晶層兩 間產生之界面能量以高速度切換。如此可以達到快 應、寬廣視角以及南明暗比。 這種應用界面能量達到高速切換之方式亦可用 電極實行。然而，因本發明大幅增加區域間邊界長度 換速度可以進一步增加。 第1(a)及1(b)圖與第4(a)及4(b)圖顯示之液晶顯 件可能有電場強度不足現象，因為電場強度可能在梳 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(210X297公釐） 符合 *，兩 6及 區域 之中 元件 件其 1(b) 域7 界面 量及 晶層 之排 區域 速反 V形 ，切 示元 形切 1237715 A7 B7 五、發明説明（ 換電極末端受到干擾，該梳形切換電極包含第 1及第一梳形電極2 ;亦即於齒1_1至1_3與齒2_丨及2-2 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 之底部X到干^。如此—來，該區域之邊界面8可能在能 量上很不穩定。 當液晶顯示元件一直驅動於此種狀態時，整個液晶層 5之邊界φ 8變得不穩定。結果，可能在液晶顯示螢幕產 生餘影或者對灰階反轉之補償不足。如此，本發明之目的 可能無法完全達到。 因此之故，較佳提供辅助電極於構成第1(昀及1(b)圖 及第4(a)及4(b)圖液晶顯示元件切換電極之梳形電極末 端。 第5圖為在液晶顯示元件切換電極末端提供輔助電極 實知例之頂視圖。在帛5圖中，切換電極以簡單結構而 隹第1(a)及1(b)圖及第4⑷及4(b)圖之結構來表示，以便 清楚描繪出輔助電極，或類似結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 与在第5圖顯不之液晶顯示元件，一第一辅助電極22 與一第二輔助電極23位於切換電極21_丨至2丨_3末端。一 液晶層25位於切換電極以-丨與？^之間及切換電極]^ 與2 W之間。一第一區域％及一第二區域η對稱地朝 向相對電極間之一中心線γ，而形成於液晶層乃。 第一輔助電極22與第二辅助電極23之結構只要能達 到上述目的並無特別限制。 ' 第6(a)及6(b)圖顯示輔助電極一較佳實施例。 第6⑷及6(b)圖中顯示之辅助電極包含一上辅助電極 第12頁 本紙張尺度獅tiii^(CNS)A4規袼(21〇^^ 1237715 五、發明説明（ ^如第6⑷圖中顯示及-下辅助電極32，如第6(b)圖所 ^ °上辅助電極31包含—兩邊有凸面33A t T形辅助 ::33,以及一柱狀辅助電極34。下輔助電極32包含中 :有……形辅助電極35,以及一中央有凹面36八 ㈣辅助電極36。要實際上應用這些辅助電極，上辅 ^ ° 〃下辅助電極32經由_絕緣膜壓合（丨叫 因此*，當使用第6⑷及6(b)圖所示之輔助電極時， 5圖所不第一辅助電 電極…形輔助電極二壓壓人^ Μ ㈣ “ 1 面 33AA 35A 圖所不苐二辅助電極23具有一壓 -構楚其中柱形輔助電極34與凹面辅助電極36被壓合 第一辅助電極22盥笛-站& 一辅助電極23如前述方式 成：因此：換電極21咖^ 籍Γ區域26及第二區域27間之邊界… 題。因此’可以避免在液晶顯示勞幕產生餘影 此外，在第6⑷及6(b)圖中，切換電極21-2連 里至構成第一輔助電極22之T形輔助電極33以及構 二辅助電極23之柱狀辅助…。更且，切換電Γ ==型至構成第一輔助電極…形輔助 、 4 -輔助電極23之凹面輔助電極％。 輔助電極與切換電極連續成型因而構成一均勻 極’因此可簡化製作輔助電極與切換電極之製程。 第圖至第1 〇圖顯示本發明中辅助電極各種變 助 第 助 合 勻 能量 之問 續成 成苐 2Ui 電極 之電 化 1237715 五、發明説明（） 如果第5圖所示之結構以第7圖至第10圖之結構取 代，本發明液晶顯示元件之功效可全部達成。 第11目^具有辅助電極之本發明液晶顯示元件之整 體透視圖。 第11圖所示液晶顯示元件40巾，閘極接線43盥下 輔助電極32形成於玻璃基板42_丨，且一絕緣媒44形成於 閘極接線43與下輔助電極32 #料㈣線46形成於 絕緣膜44’且上辅助電極31經由非晶矽45形成於絕緣膜 44。另一方面，配向膜Ο·1及47-2形成於玻璃基板42_2, 而液晶層25位於配向膜…與似之間。玻璃基板似 與42-2被壓合而形成液晶顯示元件4〇。 偏光片41]與4卜2分別位於玻璃基板42-1與42-2 外側。 、 驅動本發明之液晶顯示元件並無特別限制。任何主動 2陣法、STN模式法、直接驅動法錢ο—定址驅動法 皆可使用。然而，較佳使用一非線性主動元件例如一 TFT(薄膜電晶體）於第丨⑷及丨⑻圖及第4⑷及斗⑻圖所 示之基板3,亦即用主動矩陣法。如此，可得到高品 質、高積體化及大容量之液晶顯示元件。 此外，-彩色渡光片可以安置於靠近第1(a)及1(_ 及第4(a)及4(b)圖所示之基板4。如此，可得^ 力之液晶顯示元件。 ^ 以下將描述本發明之液晶顯示元件一 方也例。 第14頁 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)M規格⑺攸撕公缝） 1237715

五、發明說明（ 貫施例 本實施例中，將準借# , /_ W1、π 備第1(a)及1(b)圖及第4(>)及4(b) 圖所顯示之液晶顯示元件。 梳形切換電極1及2,各有電極寬d為5微米，相對 電門距r為1 〇微米及長度L為丄〇公分，做為切換電極。 第-基板3與第二基板4間之距離定^ 5微米。液晶層$ 及15之IPS使用具有折射率異方性△ n大約 液晶材料。 .之尸t 液晶層1 5之預傾角Θ以下列方式設定。亦即，厚度 大約0.1微米之聚醯亞胺被做為配向層而此配向層以9〇 度之角度來摩擦，因此預傾角Θ被設定為5度。更且，經 由此摩擦後液晶分子排列基本上與梳形電極縱軸方向平 行。 施加電壓至此液晶顯示元件，以光學顯微鏡檢視液晶 層排列狀態。結果觀察到液晶層有兩個區域。 此時，並檢視明暗比與整個視角之關係Q結果得到第 2圖顯示之明暗比圖，且發現最大明暗比與最小明暗比之 比例為3 5 0比1。更且，移去外加電壓並測量液晶顯示元 件之反應時間。結果’反應時間為43亳秒。 對照例 此對照例中，液晶顯示元件之結構與上述實施例相 同。然而，其配向膜以下列方式摩擦。亦即，第及10) 圖顯示之第一梳形電極之齒1·1至1-3等以75度之角度摩 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫私頁) 一vr_ 線 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A7 1237715 _ 、 B7 五、發明説明（） 擦’因此液晶分子相對於齒1_1算以7$择 哥以/5度之角度排列， 而基本上與梳形電極縱軸方向並不平行。預傾角$被設定 為5度。 施加電壓至此液晶顯不元件，以相回古 干以相冋方式檢視液晶層 排列狀態。結果觀察到只有形成一個區域。另外亦發現電 極末端發生露光。 更且，檢視明暗比與整個視角之關係。結果得到第3 圖顯示之明暗比圖，且發現最大明暗比與最小明暗比之比 例為200比1。此外，移去外加電壓並測量液晶顯示元件 之反應時間。結果，反應時間為5 〇亳秒。 由以上實施例與對照例比較可以清楚看出本發明之 液晶顯示元件有尚明暗比對視角之關係以及高反應速度。 如前面所述，本發明之液晶顯示元件包含液晶層具有 補償灰階反轉之兩區域。因此可在寬廣之視角範圍得到高 明暗比。 此外，液晶層利用兩區域間產生之介面能量做切換。 因此’得以非常南之速度進行切換。 本發明已經由上述特定之本發明較佳實施例詳細說 明。然而，只要符合本發明專利申請範圍之範疇及精神， 本發明各種修改及變化皆有可能，並不限於上述實施例内 容0 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫却頁) $^¥ 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員H>s費合作社印製 J237715 P年月靖日修(更)正本 六、申請專利範圍 1 · 一液晶顯示元件，該液晶顯示元件包含·· 一第一基板； 一與上述第一基板配對之第二基板； 一位於第一基板與第二基板間，含有液晶分子之液 晶層；及 - 一具有至少一對相對電極之切換電極形成於上述第 一基板之主要面；上述主要面面對上述第二基板； 其中液晶分子排列基本上與上述切換電極縱轴方向 平行’且上述液晶分子排列向上述第一基板之上述主要 面傾斜； 其中上述液晶層具有兩區域以在驅動上述之液晶顯 示元件時補償上述切換電極其相對電極間之灰階反 轉；及 其中在上述切換電極兩端形成穩定邊界面之輔助電 極於上述切換電極兩端，上述邊界面位於上述兩區域間 以補償灰階反轉。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示元件，其中上述 液晶層相對於上述第一基板之傾斜角度範圍在1度至 30度。 3 ·如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示元件，其中上述 切換電極包含多數之梳形電極，且上述梳形電極其齒基 本上互相平行，因而構成上述切換電極之上述相對電 第17W 4 ΕΙ I } j / M- Μ < U 1-Α1 V

   六 绶濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1237715 、申請專利範圍 4·如申請專利範圍第1項或第2項所述之液晶顯示元件， 其中在一非線性主動元件形成於上述第一基板上之上 述主要面’且上述液晶層以上述非線性主動元件軀動。 5.如申明專利範圍第4項所述之液晶顯示元件，其中之非 線性主動元件為一薄膜電晶體元件。 6•如申請專利範圍第丨項、第2項或第3項所述之浪晶顯 斧元件’其中一彩色濾光片形成於上述第二基板附近。 7 .如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所述之液晶顯 系元件’其中上述補償灰階反轉之兩區域對稱地朝向上 述切換電極其相對電極間之中心線。 8.如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示元件，其中上述 梳形切換電極及上述輔助電極乃連續成蜇，因此構成均 勻電極。 9 ·如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示元件，其中上迷 辅助電極包含多數之經由絕緣膜壓合之電極。 第18頁_ ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐）

   1237715

   六、申請專利範圍 10.如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示元件，其中位於 上述切換電極一端之上述輔助電極具有多數：凹面及 :面輔助電極之壓合結構，每一凹面及凸面輔助電極至 少有-凹面部分，且上述多數之凹面及凸面輔助電極其 凸面部分交錯地沿壓合方向伸出。 11 ·如申晴專利範圍第1〇項所述之液晶顯示元件，其中位 於上述切換電極一端之上述辅助電極具有一 τ形辅助 電極之壓合結構，，玄T形辅助電極在其兩端有凸面部分 及一 U形輔助電極，該ϋ形輔助電極在其中央有凸面 部分。 ' U·如申請專利範圍第丨丨項所述之液晶顯示元件，其中位 於上述切換電極另一端之上述辅助電極具有一柱狀輔 助電極之壓合結構及一凹面輔助電極，該凹面輔助電極 在其中央有凹面部分，上述柱狀輔助電極與上述凹面輔 助電極分別對應於上述τ形輔助電極與υ形輔助電極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 ·如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示元件，其中上述 切換電極包含多數之梳形電極，且上述梳形電極其齒基 本上互相平行，因而構成上述切換電極之上述相對電 極0 1237715 C8 D8 六、申請專利範圍 1 4.如申請專利範圍第1 3項所述之液晶顯示元件，其中上 述補償灰階反轉之兩區域對稱地朝向上述切換電極其 相對電極間之中心線。 1 5 ·如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示元件，其中上 述輔助電極包含多數之經由絕緣膜壓合之電極。 16.如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示元件，其中位 於上述切換電極一端之上述輔助電極具有多數之凹面 及凸面輸助電極之壓合結構，每一凹面及凸面辅助電極 至少有一凹面部分，且上述多數之凹面及凸面輔助電極 其凸面部分交錯地沿壓合方向伸出。 1 7 ·如申請專利範圍第丨6項所述之液晶顯示元件，其中位 於上述切換電極一端之上述輔助電極具有一 ^ ^ _ /、 1形辅助 電極之壓合結構，該τ形輔助電極在其 /、 喷有凸面部分 及一 U形輔助電極，該ϋ形辅助電極 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 部分。 ’、中央有凸面 is.如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示元件，1 於上述切換電極另一端之上述輔助電極具有二中位 助電極之壓合結構及一凹面辅助電極1凹面輔t = 在其中央有凹面部分，上述枉狀輔助電極蛊 木 /、上述凹面_ 第20頁 本紙張尺度適甩中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 1237715

   --.— 六、申請專利範圍 助電極分別對應於上述T形辅助電極與U形輔助電極。 1 9.如申睛專利範圍第i 3項所述之液晶顯示元件，其中上 述梳形切換電極及上述輔助電極乃連續成型，因此構成 均勻電極。 2 0 ·種液晶顯示元件之製造方法，該液晶顯示元件包含一 第一基板，一與第上述一基板配對之第二基板，一位於 上述第一基板與上述第二基板間含有液晶分子之液晶 層，一具有至少一對相對電極之切換電極形成於上述第 一基板之主要面，且在該切換電極兩端具有輔助電極用 以形成穩定邊界面於切換電極兩端，上述主要面面對上 述第二基板，製造方法包含步驟： 於上述第一基板與上述第二基板相互面對之主要面 各形成配向膜； 沿上述切換電極縱軸方向摩擦形成於相互面對主要 面之上述配向膜； 置放上述液晶層於上述第一基板與上述第二基板 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 間； 定向上述液晶分子排列使其基本上平行於上述切換 電極縱軸方向，並定向上述液晶分子排咧使上述液晶分 子向上述第一基板之上述主要面傾斜；-及 其中上述液晶層具有兩區域以在驅動上述之液晶顯 示元件時補償上述切換電極其相對電極間之灰階反 1237715

   申清寻利範圍 轉，且該邊界面係位於上述兩區域間以 補償灰階反轉 21·如申請專利範圍第2〇 甘士 L、. 促日日』不兀件之製造方法， 八T上述液晶層相對於一 在！度至30度。 基板之頻斜角度範圍 22.-種液晶顯示元件之切換方法，該液晶顯示元件包含一 第-基板，-與第上述一基板配對之第二基板，一位於 上述第一基板與上述第二基板間之液晶層，一具有至少 一對相對電極之切換電極形成於上述第—基板之主要 面’且在該切換電極兩端具有輔助電極成穩定邊 界面於切換電極兩端’上述主要面面對上述第二基板， 製造方法包含步驟： 利用產生於兩區域間之邊界能量改變上述液晶分子 朝向，該兩區域形成於上述切換電極與上述相對電極間 並且對稱朝向在上述切換電極與上述相對電極間之中 心線的邊界面，上述兩區域係補償灰階反轉。 請先朋讀背面之注意事項再填窝 I 頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 T 1 1 I I I I I --------- 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）