TWI267676B - VVA mode LCD - Google Patents

Description

1267676 案號 92126713 Λ_Η 曰 修正 五、發明說明（1) 【本發明所屬之 本發明是有 ，更詳細地說， 溝槽之垂直配向 液晶顯示器者。 【先前技術】 眾所周知， (Τ Ν )液晶顯不 未於附圖中顯示 板，每一基板均 方向性（negativ 於上部與下部基 有垂直配向膜。 有偏光軸互相交 此種V A型液 的影響下，並有 上下偏光板之垂 後，當在上部與 時，液晶分子乃 通過扭轉的液晶 然而，VA型 子有一介電異方 的影像。例如， 基板故當從畫面 而，畫面的側面 技術領域】 關一種垂直配向型（V Α πι 〇 d e )液晶顯示器 是有關一種具有鋸齒狀凹溝之具有V字形 (VVA, Valley Vertical Alignment)型 VA型液 之視野 出來， 設有一 e d i e 1 板之間 然後， 錯的偏 晶顯不 垂直配 直交錯 下部基 扭轉於 分子漏 液晶顯 向性， 在電場 的正面 有漏光 晶顯不 角狹窄 VA型液 液晶驅 e c t r i c ，上、 上、下 光板。 在電 列著基 偏光袖 板中的 垂直配 出，而 示器有 使得畫 產生以 乃可得 的情形 器係提案來改善扭轉向列型 與反應速度低的特性。雖然 晶顯示器有一上部與下部基 動電極，一具有負型介電異 a n i s 〇 t r 〇 p y )之液晶層則介 下部基板的相對面分別設置 部基板的外側面並分別配設 場形 板的 有關 液晶 向於 解析 一缺 面會 前， 到一 故 成以前，於垂直配向膜 液晶分子，以解析出與 的暗色（dark)畫面。其 驅動電極之間產生電場 電場的長軸中，使光可 出白色（white)晝面。 點’即是’因為液晶分 由於視野角而形成不同 液晶分子乃垂直配向於 完全暗色的狀態。然 導致畫面品質不良。

第9頁 1267676 案號 92126713 _3 曰 修正 五、發明說明（2) 因此’為了補償由於液晶分子的介電異方向性所導致 的品質不良，有多種形態的VA型液晶顯示器已被提出。例 如，富士通的多領域垂直配向型（Multidomain Vertical A1 ign， MVA )液晶顯示器即為其一例。 但是，雖然在此並未圖示也未詳細說明，M VA型液晶 顯示器係將上、下部基板的驅動電極形成突起 (protrusion )或細縫（si it )的構造以使產生的電場可 以扭曲，其結果，即需要一個以上的光罩，導致製造程序 變得複雜，且增加製造成本。 因此’為了解決上述的問題，申請人乃於大韓民國專 利申請第2002 - 36490號（2002年6月27曰申請）中提出一 種具有V字形溝槽之垂直配向型液晶顯示器（vV A型 LCD )。在該專利中，有一 V字形溝槽形成於一彩色樹脂層 中以生成多領域的狀態。 第1圖解釋在上述前案中所揭示的具有V字形溝槽之垂 直配-向（VVA )型LCD的液晶分子的排列，在其中參考數字 1表示在下部基板中的細縫或突起，2 一 V字形溝槽，而3則表示液晶分子。 /鬼ΐ具有V字形溝槽之垂直配向（VVA )型LCD中，一 V字 形溝槽係形成於彩g匕 β $抖π ΐ 、色树月曰層中，而且，該具有V字形溝槽 士古 相對電極（counter electrode)或 一蛮直配向臈。 〜 極構Ξ述i有v字形溝槽之垂直配向（vva )型lcd有一電 極構造，其可產味斜命 ^ ^ L 包磁場的扭曲以形成多數的領域

乂精此依照視野1 ^ Λ -r- _L I 儿野角（angular fields)而減少光

第10頁 1267676 92126713_年月 J_修正_________ 五、發明說明（3) 漏。然而，因為V字形溝槽係在形成彩色樹脂層中通過光 罩的變更而形成，具有V字形溝槽之垂直配向（VVA )型 LCD並不需要任何額外的光罩，因此不會導致製造工程的 複雜或製造成本的增加。 <發明要解決的問題〉 在具有V字形溝槽之垂直配向（VVA )型LCD中，為了 形成多數的領域以改進視野角特性’在施加電壓時必需要 將液晶分子配向，使之與V字形溝槽垂直’然而在傳統的 具有V字形溝槽之垂直配向（VVA )型LCD中’對稱的V字形 溝緣構造會使得在施加電壓時無法使得液晶分子穩定地配 向而垂直V字形溝槽。其結果，阻礙了穩定多數領域的带 成，藉此引起影像畫質低下的問題’發生如第1圖所示^ 旋轉位移線（disclination line) 10。 【本發明之内容】 由是，本發明乃為了要解決上述發生在習知技術中 問題而提出着，故本發明之一目的乃在提供一種具有v+的 形溝槽之燊直配向（VVA)型LCD其可穩定地形成多予 者。 7貝域 為了達成上述之目的，本發明所提供的具有¥字 槽之垂直酕向（VVA)型LCD包括：一下部基板；一邀$ 部基板以/預定距離相對配置之上部基板；介於上 板之間而由負型2異方向性之液晶分子所構成之液：基 層；-形成在下土板内側面上的晝素電極；—形成： 部基板之内樹脂層，此彩色樹脂層具有v字上 形溝槽與深度車父、-而垂直著V字形溝槽的鋸齒形溝槽;：

第11頁 1267676 案號 92126713 A_Η 曰 修正 五、發明說明（4) 形成在彩色樹脂層上而具有V字形溝槽與垂直V字形溝槽之 鋸齒形溝槽的相對電極；分別介於前述晝素電極與液晶層 之間，以及所述相對電極與液晶層之間的垂直配向膜；以 及，分別附著於在上部與下部基板之外側面且具有彼此交 叉之偏光轴的偏光板。 在本發明的具有V字形溝槽之垂直配向（VVA )型LCD 中，V字形溝槽係形成來穿過彩色樹脂層，而鋸齒形溝槽 係藉由去除彩色樹脂層一預定的深度來形成，較佳的，鋸 齒形溝槽的深度係形成在V字形溝槽的1 0到8 0 %程度，其 寬度與間距分別均為1〜2 0 // m。 又，較佳的是，包含錯齒形溝槽的V字形溝槽係於畫 素領域内形成”十π字形模樣或π Xπ字型模樣或π突出托 架π的模樣。 依照本發明，鋸齒形溝槽係加至V字形溝槽，使得施 加電壓時，液晶分子可被實質地配向而垂直V字形溝槽， 藉此穩定地形成多數領域，同時改善畫質。 【本發明之實施方式】 本發明之上述以及其他的目的、功效與優點，參照下 列依附圖所作之較佳具體實施例的說明，即可得到完全的 了解。在以下的說明，相同的參考數目與符號，係表示相 同或近似的元件，因此，相同或近似的元件將不重複敘 述。 第2圖係本發明的具有V字形溝槽之垂直配向（VVA ) 型L C D的截面圖。 如第2圖所示，本發明的具有V字形溝槽之垂直配向

第12頁 1267676 __案號92126713_年月日 修正 五、發明說明（5) (VVA )型LCD包括一具有畫素電極21之下部基板2〇，一具 有相對電極2 5的上部基板2 3，以及介於下部基板2 〇上部基 板2 3之間，而由負型介電異方向性之液晶分子所構成之液 晶層3 0。 在電場形成之前，一麥直配向膜2 2係形成在下部基板 2 0對著上部基板2 3的面；另一垂直配向膜2 6則形成在上部 基板23對著下部基板20面上。所述下部基板2〇與上部基板 2 3之相對面的後面並分別設有上部與下部偏光板（未圖 示），此時，所述上、下偏光板的偏光軸係彼此相交錯。 特別是’本發明的具有V字形溝槽之垂直配向（VVSA 型LCD也包括一形成於上部基板23與相對電極25之間 色樹脂層24。彩色樹脂層24形成有一V字形的溝槽27, / 形溝槽的兩側則形成有與該V字形溝槽27相垂直且 溝槽27的深度為淺的鋸齒形溝槽28。其結果，相/ 色:=成在包含v字形溝槽”與鑛齒形溝槽

V字形溝槽27與鋸齒形溝槽28可在形成紅色（R 色（G)與藍&⑴彩色樹脂層日夺，通過光罩的變更盥； 調（halftone)曝光而形成。亦即，¥字形溝槽27盥^專 形溝槽2 8可藉由插入一可形成V字形溝槽的第一光罩圖、ω 至-傳統的光罩中以形成彩色樹脂層，然後藉由裝設？ 使：ί為垂直第一光罩圖樣…模樣而 >又有困難地形成，無需使用追加的光罩。 例如，所述彩色樹脂層的厚度為1 形溝槽係形成深度1〜4 /z m的程度， 字 〜4 /z m的程度時，v 鋸齒形溝槽所形成

1267676 ^ 修正

依照本發明之具有鋸齒形溝槽的垂 LCD，施加電壓時會引起在¥字形溝槽2?二=，曰（V^A)型 平行配向於7字形溝槽27，但在鑛齒形溝> 28夜0曰/子3〇a 子30b平行配向於鋸齒形溝槽28。亦即，328中的液晶分 直V字形溝槽27’此亦會引起被放置在心圖所，’垂 的液晶分子30c可依照在鋸齒形溝槽28中曰曰之間 向於鋸齒形溝槽28，亦即是，垂直V字形溝平行配 __案號 92126713 五、發明說明（6) 的彡木度則為V子形溝槽深度的1 Q〜8 Q %。 其結果，本發明的具有v字形溝槽垂】 型LCD於V字形溝槽形成鋸齒形溝槽， 直厲向（"A) ώ引起液日日分子垂直配向於V字形溝彳接 穩定的形成，ϋ此改善LCD的影像:巧：於是多數領域可 鋸齒形溝槽必需形成在一預定寬度，亦即，可允許液 晶分子穩定移動的最小尺寸。因為此寬度係直接與開；^率 有關，例如，溝槽的寬度較佳的是}〜2〇 # m的程度，溝槽 的間距亦為1〜2 0 # m的程度。

甚者，鋸齒形溝槽係於照相平版印刷 (Photol i thography )中通過半調曝光利用部份去除彩色 樹脂層來形成。此時，鋸齒形溝槽雖然並非減少開口率的 重要因子，較佳的是在設計彩色濾波器時，要考慮鋸齒形 溝槽的設計。 基此，所述鋸齒形溝槽的長度係為可使液晶穩定地移 動的最小尺寸，而可對顯示畫面的色彩特性的影響為最小 者’因此，鋸齒形溝槽的間距即是可使液晶穩定移動的最 大尺寸，例如，較佳的是1〜2 0 // m的程度。

第14頁 1267676 案號 92126713

曰 修正 五、發明說明（7) 此外，較佳的是，下部基板之畫素部的V字形溝槽之 間形成透明電極隙縫或突起，以確保液晶可均勻地配列單 一方向。

又者，如第4A〜4C圖所示，包括鋸齒形溝槽之V字形 溝槽係形成為π十π字形模樣或π Xπ字形模樣或π突出托 架π的模樣，以將畫素範圍分割成為至少四個區域而藉此 形成四個領域，以穩定液晶的配向。而且，一晝素電極3 4 乃形成來覆蓋對應包含鋸齒形溝槽之V字形溝槽的整個畫 素範圍。又，雖未示於圖中，多數的畫素電極，例如1到4 個晝素電極可被形成，以使每個晝素電極可以只覆蓋晝素 範圍的一個分割區域。 在第4Α〜4C圖中，參考數目24表示一彩色樹脂層，32 表示一黑色矩陣，而34表示一畫素電極。 <發明之效果>

如以上所述，本發明利用半調曝光而於V字形溝槽提 供鋸齒形溝槽，如此，在施加電壓時，液晶分子可實質的 配向於垂直V字形溝槽的方向，以形成多數的領域，而藉 此改進了具有V字形溝槽之垂直配向（VVA ) LCD的畫質。 結果，本發明即可達到高速應答的功能，且藉由多數領域 的形成，可提供高畫質的液晶顯示器。 需陳明者，以上所述者乃是本發明較佳具體實施例， 若依本發明之構想所作之改變，其產生之功能作用，仍未 超出說明書與圖示所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍 内，合予陳明。

第15頁 1267676 案號 92126713 年月曰 修正 圖式簡單說明 第1圖說明在一傳統的VVA型LCD中液晶分子的配列 第2圖係本發明的VV A型LCD的截面圖。 第3圖係說明本發明的VVA型LCD中之液晶分子的配 列 圖 第4A〜4C圖係本發明的VVA型LCD中的畫素構造的平面 圖示中元件名稱與符號對照】 1 :下部基板中的細縫或突起 2 :下部基板中的V字形溝槽 3 :液晶分子

10 : 旋 轉 位 移 線 20 : 下 部 基 板 2 1、 >34 畫 素 電 22、 _ 26 垂 直 配 23 上 部 基 板 24 彩 色 樹 脂 層 25 相 對 電 極 27 V字形溝槽 28 鑛 齒 形 溝 槽 30 液 曰 曰曰 層 30a 、30b 30 C 32 :堃 4 色 矩 陣 液晶分子 第16頁

Claims (1)

1. a_ 曰 修正 六、申誚專禾j It圍 1 · 一種具有V字形溝槽之垂直配向（VVA )型液晶顯示 器，包括： 一下部基板； 一與下部基板以一預定距離相對配置之上部基板； 介於上、下基板之間而由負型介電異方向性之液晶分 子所構成之液晶層； 一形成在下部基板内側面上的畫素電極； 一形成在上部基板之内側面上的彩色樹脂層，此彩色 樹脂層具有V字形溝槽與深度較淺而垂直著V字形溝槽的鋸 齒形溝槽； 一形成在彩色樹脂層上而具有V字形溝槽或垂直V字形 溝槽之鋸齒形溝槽的相對電極； 分別介於前述晝素電極與液晶層之間，以及所述相對 電極與液晶層之間的垂直配向膜；以及， 分別附著於在上部與下部基板之外側面且具有彼此交 叉之偏光軸的偏光板。 2. 如申請專利範圍第1項之具有V字形溝槽之垂直配向 (VVA )型液晶顯示器，其中V字形溝槽係形成來穿過彩色 樹脂層，而鋸齒形溝槽係藉由去除彩色樹脂層一預定的深 度來形成。 3. 如申請專利範圍第1項之具有V字形溝槽之垂直配向 (VVA )型液晶顯示器，其中鋸齒形溝槽的寬度與間距均 分別為1〜2 0 // m的程度者。 4. 如申請專利範圍第1項之具有V字形溝槽之垂直配向

   第17頁 1267676 案號 92126713 Λ_a. 曰 修正 六、申請專利範圍 (VVA )型液晶顯示器，其中彩色樹脂層係形成厚度為1〜 4 // m的程度，而鋸齒形溝槽的深度係形成在V字形溝槽深 度的1 0〜8 0 %的程度。 5.如申請專利範圍第1項之具有V字形溝槽之垂直配向 (WA )型液晶顯示器，其中包含鋸齒形溝槽的V字形溝槽 係於畫素領域内形成”十”字形模樣或” X”字型模樣或π突出 托架π的模樣。

   第18頁 1 號 9212fV7i q 1267676 四、中文發明摘要（發明名稱1 日 修正 ㈣/籌槽之垂直配向(WA)魏晶顯示器） 形成多數的領域，而藉 文進了 VVA LCD的畫質。 五、（一） 本案代表圖為：第 本案代表圖之；-—圖 20:下部基板 代表符號簡單說明 21 :畫素電極 22 23 24 25 27 28 30 :垂直配向膜 上部基板 彩色樹脂層 相對電極 ν字形溝槽 鋸齒形溝槽 液晶層 六、英文發明摘要（發明名稱·· VVA MODE LCD) formed in an inner face of the upper substrate, the color resin layer having a V-shaped valley and jagged valleys formed perpendicularly to the V-shaped valley to a depth shallower than that of the V-shaped valley; a counter electrode formed on the color resin layer having the V-shaped valley and the jagged valleys perpendicular to the V-shaped valley; first and second vertical

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