TWI272437B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1272437 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置，更明確地說，係關於 一種具廣視角特性且能夠產生高品質顯示的液晶顯示裝置。 【先前技術】 該液晶顯示裝置是一平板型顯示裝置，具有薄、輕及耗 電量少的優良特性。但是，液晶顯示裝置有Γ視角依存性」 太大的缺點’其中顯示狀態會隨觀看顯示裝置的方向而改 變。液晶顯示裝置有大視角依存性的主要成因，係因顯示 平面中具有單軸光學各向異性的液晶分子方向一致的緣故。 要改良液晶顯示裝置的視角特性，可使用方位分區法， 其中方位狀態不同的複數個區域在每一圖像元件區域中形 成。已有各種不同的技術提出以實施這個方法。其中包括 曰本開放專利公開案第6_301036號和第2000-47217號所揭 不的技術，以及日本開放專利公開案第u_242225號所揭示 稱為MVA的技術，係被視為在垂直排列模式液晶顯示裝置 上實施該方位分區法的典型技術。 在曰本開放專利公開案第6_3〇1〇36號和第2〇〇〇_47217號 所揭示的技術中，藉由形成一電極的裂缝（開口）產生一傾 斜電場，以利用該產生的傾斜電場控制液晶分子的方位方 向。 在日本開放專利公開案第u_242225號所揭示的mva技 術中，透過一液晶層彼此相對的一對基板（例如，一TFT基 板和一帑色濾光片基板），有一突出部、凹陷或裂縫（一電 87722.DOC -7- 1272437 的表面上形成，藉以實現方位分 極的開口）在面對該液晶層 區0 每一圖像元件區的方位分F _ ^ 7万仫刀E類型，可分為較簡單的類型 ’例如像二分區型，並中矣一 八T母圖像疋件區域的液晶分子都 :向：個方向，以及四分區型，丨中液晶分子朝向四個方 …遂有較複雜的類型，例如像無限分區^，其中液晶分 子=向所有方向’以及液晶分子在液晶層被扭曲的類型。 ^所有方向都達到相等顯示特性的觀點，在每一圖像元 二區域=的液晶分子較好盡可能朝向許多方向。但一般而 四或以上的方向即被認為能夠提供足夠的顯示品質。 疋由於本發明的發明人的驗證結果，發現揭示於日 本開放專利公開案第6-3〇1〇36號、第2〇⑼dm?號和第 258606號有下列問題。雖然這些技術可以改良顯示特性 勺方U角依存性’但是從正前方觀看顯示裝置所得到的顯 不特性與從斜角方向觀看所取得的顯示特性大不相同。因 匕灰㉟特性會隨觀看者觀看顯示平面的角度有很大的改 變’而這使得觀看者覺得不自然。 【發明内容】 本發明的設計可克服上述的缺點，並且本發明的一目的 係k供具有寬視角特性並可提供免於不自然顯示的高顯示 品質的液晶顯示裝置。 本發明的液晶顯示裝置包括一第一基板、一第二基板和 一垂直排列型液晶層，包括在第一基板和第二基板之間具 有負介電質各向異性的液晶分子，該裝置具有複數個圖像

87722.DOC 1272437 元件區域，每一區域均由面對該液晶層一側的第一基板上 的-^弟* 一電極、以及透過該液晶層與該弟* 電極相對的弟 二基板之第二電極所定義，在每一複數個圖像元件區域中 ，該液晶層具有複數個方向不同的液晶區域，其中當一電 壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，液晶分子會傾 斜，其中至少該第一基板和第二基板其中之一有一光屏蔽 層與至少部份的邊界區域重疊（位於上方或下方），該部份 的邊界區域係定義為將複數個液晶區域彼此分隔的區域以 及與光屏蔽層重疊（位於上方或下方）的至少部份的邊界區 域，係一允許環繞該區域的液晶分子傾斜的區域，以致於 較接近具有該光屏蔽層的基板的液晶分子末端，因電壓施 加在第一電極和第二電極之間而遠離該區域。 較好地係，該光屏蔽層係排列在與液晶層間留有一預定 間隔的位置。 另一方面，本發明的液晶顯示裝置包括一第一基板、一 第二基板和一垂直排列型液晶層，包括在第一基板和第二 基板之間具有負介電質各向異性的液晶分子，該裝置具有 複數個圖像元件區域，每一區域均由面對該液晶層一側的 第一基板上的一第一電極、以及透過該液晶層與該第一電 極相對的第二基板之第二電極所定義，在每一複數個圖像 元件區域中，該液晶層具有複數個方向不同的液晶區域^ 其中當一電壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，液 晶分子會傾斜，該液晶層的複數個液晶區域，包括一第一 液晶區域，其光線從該液晶層垂直線斜角方向入射至該液 87722.DOC -9- 1272437 晶層的遲延值，會隨施加電壓的上升而增加，以及一第二 液晶區域，其遲延值先減少然後增加，其中該裝置包括一 光屏蔽層，當從顯示平面垂直線斜角方向觀看該裝置時， 該光屏蔽層選擇性遮蔽該第一液晶區域。 如上所描述的液晶顯示裝置可進一步包括一對極化板， 排列成透過液晶層彼此相對的位置，以致於他們的極化軸 貫質上彼此垂直，其中在每一複數個圖像元件 區域中，至 少第一基板和第二基板之一可具有一額外的光屏蔽層與至 少邵分區域重疊（位在上方或下方），其中當電壓施加在第 一電極和第二電極之間時，液晶分子以實質上平行於該對 極化板的極化轴的方向傾斜。 另一方面，本發明的液晶顯示裝置包括一第一基板、一 第二基板和一垂直排列型液晶層，該層包括在該第一基板 和第二基板之間具有負介電質各向異性的液晶分子，以及 一對極化板，排列成透過液晶層彼此相對的位置，以致於 他們的極化軸|$上彼此垂直，該裝置具有複數個圖像元 件區域，每一區域由排列在面對該液晶層的該側邊上的該 第一基板中的一第一電極，以及排列在透過該液晶層與該 第一電極相對的該第二基板中的一第二電極所定義，在每 -複數個圖像元件區域中，該液晶層具有複數個方向不同 的液晶區域，纟中當一電壓施加在該第一電極和該第二電 極之間時，液晶分子會傾斜，其中在每一複數個圖像元件 區域中&/第-基板和第二基板之一具有一光屏蔽層與 至少部分區域重疊(位在上方或下方），其中當電壓施加在

87722.DOC -10 - 1272437 第一電極和第二電極之間時， 八 對極化板的極化軸的方向傾斜。以實質上平行於該 Ϊ =二蔽層實質上正好位於該液晶層之上。 出ΐ:面對：、、曰弟二基板之—具有至少-突出部，該突 θ:二：“層的該表面上有-傾斜側邊形成，且液 日曰刀予在母-複數個液晶區域傾斜 邵的方位調整力所定義。 田V大出 “、:!是：f 一電壓施加在第-電極和第二電極之間時，至 二―電極和第二電極之-具有至少1口，以及在每一 晶區域中液晶分子傾斜的方向，均由在至少一開 的一k緣邯份產生的傾斜電場所定義。 j是’當-電m施加在第-電極和第二電極之間時，至 二弟-基板和第二基板之—具有至少—突出部，該突出部 在面：液晶層的該表面上有一傾斜侧邊形成，”第一電 ::弟二電極之一具有一開口 ’以及在每—複數個液晶區 域中液晶分子傾斜的方向，均由至少—突出部的方位調整 在土 y F开1 π白勺-邊緣邵份產纟的傾_電場所定義。 在-較佳具體實施例中’該[基板進—步包括若千切 分別排列成對應至複數個圖像元件區域，以及該 ::電極包括複數個圖像元件電極，針對複數個圖像元件 區或刀别排列並由該切換元件切換，以及該第二電極包括 ^ 反境極，與該複數個圖像元件電極相對。 【實施方式】 以下將參考附圖說明本發明之較佳具體實施例。由於可

87722.DOC -11- 1272437 以根據本發明取得優良的顯示特性，因此本發明適人套用 在主動矩陣液晶顯示裝置。此處’作為本發明的具體實施 例’將描述當作切換圖像元件電極的切換元件㈣m 薄膜電晶體（TFT)的主動矩陣液晶顯示裝置。本發明也適用 MIM型王動矩陣液晶顯示裝置和簡單的主動矩陣液晶顧 示裝置。 Μ 此處所使用的、對應到—「圖像元件」的液晶顯示裝置 的區域，作為顯示的最小單元，被稱為「圖像元件區域」 j彩色液晶顯示裝置中，R、G及Β「圖像元件」組成 像素」在主動矩陣液晶顯示裝置中，一圖像元件電 極和相對於該圖像元件電極的反電極的一部份，定義一圖 像元件區域。在簡單的矩陣液晶顯示裝置中，每—彼此垂 直的條紋形行電極和條紋形列電極的交又十字線，定義一 圖像元件區域。如果排列一黑色矩陣，該圖像元件區域係 嚴格定義為根據對應至該黑矩陣的每一開口的顯示狀態， 於其上施加電壓的區域的一部份。 (具體實施例1) 以下將參考圖1Α和1Β，描述本發明的具體實施例丨的液 晶顯示裝置100的結構。應注意，為簡化起見，在下列說明 中會忽略形色滤光片和黑色矩陣。所有附圖中，具有相同 功能的組件均標以相同的參考數字且不會重複說明。圖工A 疋以對基板平面垂直方向檢視液晶顯示裝置i 〇〇的俯視圖 ，圖16是沿著圖1八線13-1以所截取的橫剖面圖。圖1八和18 頰示在液晶層上施加電塵後的狀態。

87722.DOC -12- 1272437 該液晶顯示裝置100包括一主動矩陣基板（後面將稱為 「TFT基板」）100a、一反基板（後面將稱為「彩色濾光片基 板」）100b，以及一位於TFT基板l〇〇a與反基板1〇仙之間的 垂直排列型液晶層3 0。 當沒有電壓施加在液晶層30時，液晶層30中具有負介電 質各向異性的液晶分子3〇a，對在TFT基板100a表面上形成 的垂直排列膜（未顯示）表面垂直排列，且反基板1〇〇b面對 ★亥液晶層3 0排列。也就疋說’液晶層3 〇在無電塵施加期間 是處於垂直排列的狀態。不過，請注意，視垂直排列膜的 種類以及所使用的液晶材料的種類而定，處於垂直排列狀 態的液晶層30中的液晶分子30a，可能會略微傾斜遠離該 垂直排列膜表面（該基板的表面）的垂直線。一般而言，當 液晶分子的軸（也叫做「軸方向」）相對於垂直排列膜的表 面大約呈85°或以上，這個狀態叫做垂直排列狀態。 液晶顯示裝置100的TFT基板1 〇〇a包括一透明板（例如， 玻璃板）11，以及圖像元件電極14,在透明板11表面上形成 。反基板l〇〇b包括一透明板（例如，玻璃板）21，以及一反 電極24，在透明板21的表面上形成。每一圖像元件區域内 的液晶層30的方位狀態，會隨著施加在透過液晶層30彼此 相對的對應圖像元件電極14和反電極24之間的電壓而改變 。當液晶層30的方位狀態改變時，通過液晶層30的光的極 化狀態和數量也會改變，藉由這種現象，可達到顯示的目 的。在此一具體實施例中，一對極化板（未顯示）透過TFT 基板1 00a和反基板10Ob彼此相對，以致於他們的極化軸 87722.DOC -13- 1272437 (傳送幸由）PA 1和PA2彼此成直角。 射在基板表面上的傾斜液晶分子主軸方位：方位角的 方向）。圖以的箭頭36表示液晶區域31中液晶分子心的傾 在液晶顯示裝置100中，每 開來，以改良視角特性，其 數個液晶區域3 1，該區域中 圖像元件區域根據方位分隔 中液晶層3 0包括方向不同的複 的液晶分子30a傾斜（以直角入 斜方向，在該情況中’表示較靠近反基板祕的液晶分子 3〇a的末端因電壓施加倒下的方向。 液晶分子術傾斜的方向，由排列在TFT基板100a侧上的 方位調整結構以及_在反絲祕侧上时位調整結構 所定義。以下將詳細說明。 TFT基板l〇〇a的圖像元件電極14具有複數個開口…。在 這-具體實施例中，具有裂缝形狀（該形狀的寬度(與長度 成直角的側邊）㈣於長度非常的小）❸開口…，彼此平 行延伸。每個開口 14a有一侧邊相對於圖像元件電極"的縱 向和橫向側邊以45。角延伸。開口 1蝴邊延伸的方向每個 預定的間距即變更90。，形成一鑛齒形（或彎成〈形）的形狀 。在這-具體實施例中，所形成的圖像元件電極14的開口 14a的寬度為1〇 μηι&間距為6〇 μιη。 田私壓犯加在圖像元件電極14和反電極24之間時，由 傾斜等位線表示的傾斜電場，在位於圖像元件電極14的每 個開口 14a的一邊緣邵份之上的液晶層3〇的一區域中形成 (每個開口 14a内部周圍的部份包括開口 14a的邊界（邊緣）) 。因此’當施加-電壓時’纟非電壓施加期間處於垂直排

87722.DOC -14- 1272437 列狀態、具有負介電質各向異性的液晶分子3Oa，沿著開口 14 a邊緣部份中產生傾斜電場的斜面傾斜。 反基板100b在面對液晶層30的表面上具有突出部26。每 一突出部26有傾斜侧邊26s，並且在開口 14a的情況下，以 與基板表面垂直方向檢視時，會以鋸齒形（或彎成〈形）形 狀延伸。傾斜側邊26s延伸的方向與開口 14a侧邊延伸的方 向對應，並且突出部26大約排列在兩個毗連開口 14a之間的 中央。在這一具體實施例中，所形成的突出部16的寬度為 10 μιη且間距為60 μηι。 突出邵26的表面有垂直排列特性（通常，形成垂直排列膜 (未顯示）以覆蓋突出部26)。因此，在傾斜側邊26s上的液晶 分子30a，由於傾斜侧邊26s的錨碇效應實質上與傾斜側邊 2 6 s垂直排列。 當一電壓在如上所描述狀態下施加在液晶層3〇的時候， 突出邵26附近的其他液晶分子3〇a會傾斜，以符合因傾斜 側邊26s的錨碇效應導致的突出部26的傾斜側邊26s上的傾 斜方位。 如上所述，施加電壓時，位於圖像元件電極14開口 14a 邊緣部份之上的液晶分子30a之傾斜方向，由TFT基板l〇〇a 的方位調整結構所定義，也就是，具有開口 i 4a的圖像元件 電極14所定義。並且，施加電壓時位於突出部26附近的液 晶分子30a的傾斜方向，由反基板1〇〇b的方位調整結構所定 義，也就是，具有傾斜侧邊26s的突出部26所定義。因此， 在電壓施加時，剩餘的液晶分子30a傾斜，以符合位於如上 87722.DOC -15- 1272437 所描述邵份中的這些液晶分子3〇a的傾斜。因此，在每一液 晶區域3 1的液晶分子30a的傾斜方向，係由圖像元件電極14 開口 14a的邊緣部份中產生的傾斜電場以及反基板1〇仳上 的突出部26的方位調整力所定義。 如圖1A所示’液晶顯示裝置100的圖像元件區域包括液 晶分子30a傾斜方向不同的複數個液晶區域3丨。在說明範 例中，圖像元件區域由90。整倍數的角度彼此分隔為提供四 個不同的方向，該四個方向相對於極化板的極化軸pA1* PA2約為45°的角度。 在根據本發明的液晶顯示裝置1〇〇中，TFT基板i〇〇a另包 括光屏蔽層40。如圖1B所示，形成的每一光屏蔽層4〇，與 彼此將複數個液晶區域3 1分隔開的區域所定義的邊界區域 3 3的至少一部分重疊（位於下方）。 更明確地說，在這一具體實施例中，光屏蔽層4〇有與突 出邵26相同的寬度10 μιη，所以從基板垂直方向檢視其形 狀與突出部26相同，並在突出部26下方延伸。應注意，在 圖1Β中，光屏蔽層40的寬度為了容易瞭解要遵循的說明， 而加以誇大。在說明範例中，所形成的透明絕緣層丨2覆蓋 住在透明板11上形成的光屏蔽層4〇，因此在光屏蔽層4〇和 液晶層3 0之間提供一預定間隔。 如圖1Β所示，與光屏蔽層4〇重疊（位於上方）的邊界區域 3 3 ’對應到允^1 繞該區域的液晶分子3 〇 a傾斜的區域，以 致於較接近TFT基板l〇〇a的液晶分子30a的末端3〇al，也就 是，具有該光屏蔽層40的基板，在電壓施加在圖像元件電 87722.DOC -16- 1272437 極14和反電極24之間時會遠離此區域。 具有如上排列的光屏蔽層4〇的液晶顯示裝置1〇〇，從斜 角方向觀看及從正前方觀看兩者的顯示特性差異很小，因 此所提供的顯示不會有不自然的狀況。以下將詳細描述這 種情況。 首先將參見圖2A和2B，描述沒有光屏蔽層的傳統液晶顯 示裝置1000為何會讓觀看者覺得不自然。 圖2A和2B的傳統液晶顯示裝置觸實質上與液晶顯示 裝置1〇0的結構一樣’只是傳統液晶顯示裝置沒有光屏蔽層 與邊界區域33的至少一部分重叠。 在液晶顯示裝置胸中，因為每—圖像 為複數個液晶區域31，所以顯示特性中的方位角依== 到改艮。但是，從正前方觀看及從斜角方向觀看時，其顯 示特性出現很大的差異。 /、 圖3顯示當以垂直方向士 赏呈万句（圖2B前頭D1表示的方向）勸 晶顯示裝置1000時所取得的常態化電壓透射率特性，以及 =沿著極化軸PA1傾斜視角的斜角方向（圖2b箭馳表 丁万向）硯看孩裝置時所取得的常態化電壓透射 °在圖3中’橫座標軸表示在液晶層％上施 縱座標軸表示常態化的透射率。 _ 如圖3所示，以斜角方向觀看期間所取得的電壓透射率曲 要陡Π 向觀看期間所取得的電#透射率曲扣 要陡I在犯加一灰階電壓的狀態中，以斜角 間取得的it料（m透料 ，、月 垂直万向觀看期間

87722.DOC -17- 1272437 取得的透射率更高。 在施加一灰階電壓期間，斜角方向透射率的增加，係由 每一圖像元件區域的複數個液晶區域3丨中特定液晶區域3 j 内的液晶分子30a的行為所導致。特別是，係由與斜角方向 觀看的觀看者相反方向傾斜的液晶分子3〇a的行為所導致 (也就是說，傾斜以致於較接近反基板1〇〇b的液晶分子3〇a 的末端會遠離觀看者）。 以下將焦點集中在圖2B顯示的兩個液晶區域3 1，更詳細 地進行上述討論。在兩個液晶區域3 1中的液晶分子3，以 如圖2A所示相對於極化軸PA1和pA2 45。的角度傾斜。但是 ，當以例如沿著極化軸PA1傾斜的視角的斜角方向（圖2b 的箭頭D2表示的方向）觀看該兩個液晶區域31時，從圖2β 看去的左側液晶區域31中的液晶分子3如向觀看者方向傾 斜倒下，而右側液晶區域31中的液晶分子則以觀看者相反 方向傾斜倒下。 圖4顯示當以斜角方向觀看如圖2B顯示的兩個液晶區域 3 1時所取得的電壓透射率特性圖，其中電壓透射率曲線 L3，係用於液晶分子3〇a朝向觀看者傾斜倒下的液晶區域 31(圖2B左側的液晶區域）’而電壓透射率曲線L4，則係用 於液晶分子30a以與觀看者相反方向傾斜倒下的液晶區域 31(圖2B右側的液晶區域）。 如圖4所示，在液晶分子3〇a朝向觀看者倒下的液晶區域 31中’透射率會隨著電壓的上升，先降後升。在液晶分子 30a以與觀看者相反方向倒下的液晶區域”中，透射率會

87722.DOC -18- 1272437 隨著電壓的上升以變化很小地方式微幅上升。理由是，光 乂斜角方向入射至液晶層3〇(以與液晶層30垂直方向成斜 角的方向）的液晶層30遲延值，在液晶分子30a朝向觀看者 倒下的液晶區域3 1中，會隨電壓上升，先減後增，而在液 曰曰分子30a以與觀看者相反方向倒下的液晶區域3丨中，該遲 延值則會隨電壓的上升，以變化很小地方式微幅增加。 如圖3所示以斜角方向觀看期間所取得的電壓透射率特 性’表示如圖4所示的個別液晶區域3丨的電壓透射率特性的 總和。因此在施加灰階電壓期間斜角方向上所增加的透射 率，被認為係因液晶分子3〇&朝向與觀看者相反方向倒下所 致。 在根據本發明的液晶顯示裝置丨〇〇中，形成的光屏蔽層4〇 ，與彼此將複數個液晶區域3丨分隔開的區域所定義的邊界 區域33的至少一部分重疊（位於下方）。與光屏蔽層4〇重疊 (位於上方）的邊界區域33的至少一部分，即是允許環繞該 區域的液晶分子30a傾斜的區域，以致於較接近TFT基板 l〇〇a的液晶分子30a的末端3〇al，也就是，具有該光屏蔽層 40的基板，當電壓施加時會遠離此區域。 孩因此提供的光屏蔽層4〇選擇地遮蔽液晶分子3〇a朝向 觀看者相反方向傾斜的液晶區域3 1，也就是，在透過邊界 區或3 3彼此ttl:連的兩個液晶區域3丨之中、光以斜角入射的 遲延值會隨電壓上升而以變化很小地方式微幅增加的該液 晶區域3 1。 在圖1B中，W1表示以垂直方向D1觀看期間，光屏蔽層

87722.DOC -19- 1272437 4〇所遮蔽的區域寬度，而且㈣示以斜角方向戰看期間 ，光屏蔽層40所遮蔽的區域寬度。如圖1B所示，以垂直方 向觀看期間，該光屏蔽層4〇遮蔽住該光屏蔽層4〇正上方液 晶層30的區域，因此將不會改變兩個液晶區域以間前方 觀看的顯示。但是，以斜角方向觀看期間發生視差，光屏 蔽層40選擇性地遮蔽其中液晶分予3〇a朝向觀看者相反方 向倒下的液晶區域3丨。圖1B還顯示以與斜角方向D2相反的 斜角方向D3觀看期間，該光屏蔽層4〇遮蔽的區域的寬度w3 。從圖1B中發現，以斜角方向⑴觀看期間，該光屏蔽層4〇 也會選擇性地遮蔽其中液晶分子3〇a朝向觀看者相反方向 倒下的液晶區域3 1。 因此，在液晶分子30a朝向與觀看者一方相反方向倒下的 液晶區域31，部份無法在以斜角方向觀看期間對顯示有所 助益。在灰階電壓施加期間，這會抑制斜角方向透射率的 增加，因此使得以斜角方向觀看期間的電壓透射率特性， 接近以垂直方向觀看期間的電壓透射率特性。因此，可以 使知斜角方向顯π特性和垂直方向顯示特性彼此接近，即 可實現免於不自然的顯示結果。 圖5顯示當以垂直方向D1觀看具體實施例液晶顯示裝置 100時，所取得的電壓透射率曲線L3，以及以斜角方向D2 觀看時，所取得的電壓透射率曲線[4和L5。電壓透射率曲 線L4和L5顯示當光屏蔽層4〇的深度（由光屏蔽層4〇(距離液 晶層30較遠的表面）的底部表面和液晶層3〇之間的間隔所 足義）分別是3 μιη和5 μιη時的情況。液晶層3〇的厚度是4

87722.DOC -20- 1272437 β也頊不當以斜角方向D2觀看傳統液晶顯示裝置1〇〇〇 時所取得的電壓透射率曲線L2。 如圖5所示，以斜角方向觀看期間取得的液晶顯示裝置 /〇_的包壓透射率曲線匕4和L5，其外形比沒有光屏蔽層的 顯示裝置的電壓透射率曲線L 2更靠近以垂直方向觀看期 間所取彳于的電壓一透射率曲線L3。因此，取得垂直方向顯 π特性和斜角方向顯示特性的自然顯示會彼此接近。 光屏蔽層40的深度、寬度、形狀等不限於本具體實施例 中所描述者，但是可根據液晶顯示裝置的規格和需要的透 射率、顯示特性等適當地設定。 光屏蔽層40的深度可根據液晶層3〇的厚度、液晶區域31 的尺寸等來設定，以便有效地遮蔽液晶區域3 1。若要藉由 視差的發生有效地遮敗特定的液晶區域3 1，該光屏蔽層4 〇 較好應排列成與該液晶層3〇留有一預定間隔，且在光屏蔽 層40和液晶層3〇之間留有間隔，也就是說，光屏蔽層4〇的 深度應該大到某個程度。光屏蔽層40排列成與液晶層3〇距 離一預定間隔時的視差，係大於該光屏蔽層緊貼在該液晶 層30之下的位置的視差。在前一情況中，即使視角（從垂直 線到顯示平面的傾斜角度）較小，也足以遮蔽該液晶區域3 i 。從圖5中發現，在這一具體實施例中，當光屏蔽層4〇的 深度疋5 μηι時’該斜角方向電壓透射率特性，比當深度係 3 μιη時更接近垂直方向電壓透射率特性。 將參見圖6描述光屏蔽層40的較佳深度。在這一具體實施 例中’藉由將光屏蔽層40的深度D設定成滿足d+t3/2=： 87722.DOC -21- 1272437

WxP/2的關係，可以有效地遮蔽液晶區域31，其中D是光 屏蔽層的深度（在此情況中，=光屏蔽層40的厚度T! +存在於 光屏蔽層40上的透明絕緣層12的厚度τ2)，Τ3是液晶層30的 厚度，而Ρ是突出部26和開口 14a的配置間距。藉由這樣設 定光屏蔽層40的深度D，當以視角60。觀看液晶顯示裝置時 ， ’光屏蔽層40的中心將概略地遮蔽彼此眺連的突出部26和 開口 14a之間的區域中央，也就是液晶區域3丨的中央部份 (假設液晶顯示裝置組件的平均折射率是丨·6，而且在折射 率1·〇的空氣中進行觀看）。 籲 在這一具體實施例中，使光屏蔽層40的寬度W實質上等 於突出部26的寬度。光屏蔽層40的寬度不限於這個設定， 但從藉由遮蔽較大部份的液晶區域31(液晶分子3〇a朝向觀 看者相反方向倒下的區域）以進一步地改善該顯示特性的 觀點來看，最好寬度較寬。在這情況下，光屏蔽層4〇可與 液晶區域3 1的一部分重疊，而不只是邊界區域3 3。但是較 寬的光屏蔽層40會減少從正前方觀看期間的透射率。因此 ，從抑制垂直方向透射率減少的觀點來看，狹窄的光屏蔽籲 層40較佳。光屏蔽層40的一側面也由於視差的發生，所以 . 用來遮蔽液晶區域3 1。因此，可使光屏蔽層4〇變厚以增加 側面區域，藉此能夠遮蔽較大部份的液晶區域3丨。因此， 即使當光屏蔽層40的寬度設定成比較小時，仍足以遮蔽液， 晶區域3 1，同時避免因增加光屏蔽層4〇厚度所導致的垂直 方向透射率減少的問題。 光屏蔽層40的形狀不限於上述形狀。假使光屏蔽層4〇像 87722.DOC -22- 1272437 本具體貫施例一樣與突出部26相對（或與稍後描述的圖像 疋件電極的開口 14a相對），則藉由提供與突出部26(或開口 14a)相同形狀的光屏蔽層4〇，可減少垂直方向透射率的損 失。理由是：面對突出部26(或開口 14a)、位於邊界區域31 中的液晶分子30a，即使在電壓施加期間，仍約略排列成垂 直’以保持其排列符合周圍的液晶分子3〇a。因此，面對突 出邵26(或開口 i4a)的液晶層3〇的區域，對於透射率的貢獻 比例原本就低。 在上述說明中，光屏蔽層4〇只排列在TFT基板1〇〇的一側 上。此外’可排列其他的光屏蔽層40或只排列在反基板i〇0b 的一侧上。 圖7A和7B顯示這一具體實施例的另一液晶顯示裝置 100A，除了排列在TFT基板1〇〇a一側上的光屏蔽層4〇之外 ’還包括排列在反基板1 〇〇b —側上的光屏蔽層4〇,。 所形成的反基板l〇〇b的每一光屏蔽層4〇,，都與邊界區域 33的至少一部分重疊（位於上方）。如圖7B所示，與光屏蔽 層4CT重畳（位於下方）的邊界區域的至少一部分，即是允 存環繞違區域的液晶分子3〇a傾斜的區域，以致於較接近反 基板100b的液晶分子3〇a的末端30a2，也就是，具有該光屏 蔽層40’的基板，當電壓施加時會遠離此區域。所形成的透 明絕緣層22覆蓋住在透明板21上形成的光屏蔽層40，，因此 該光屏蔽層40’排列成與該液晶層3〇之間有一預定間隔。 該反基板100b的每一光屏蔽層40,選擇性地遮蔽液晶分 子30a朝向觀看者相反方向倒下的液晶區域3丨，也就是，在 87722.DOC -23- 1272437 入 的 透過邊界區域33彼此毗連的液晶區域31之中、光以斜

射的遲延值會隨電壓上升而以變化很小地方式微幅择角 該液晶區域31。 曰W 差，光屏蔽層40,選擇性地遮蔽其中液晶分子3〇&朝向觀看 者相反方向傾斜的液晶區域31。 在圖7B中，W4表tf以垂直方向D4觀看期間，光屏蔽芦 40,所遮蔽的區域寬度，而且W5指示以斜角方向^觀看^ 間，光屏蔽層40’所遮蔽的區域寬度。如圖7β所示，以垂直 万向觀看期間，光屏蔽層40,遮蔽在光屏蔽層4〇，正下方的液 晶層30的區域。但是，以斜角方向觀看期間，由於發生視 因此，在液晶顯示裝置100A中，不只在邝丁基板1〇〇a_ 側上的光屏蔽層40，還有在反基板100b一側上的光屏蔽層 40’，兩者均選擇性地遮蔽液晶分子3〇a朝向觀看者相反方 向傾斜的液晶區域31。因此，可以使得斜角方向顯示特性 更接近垂直方向顯示特性，即可實現免於不自然的顯示結 果。 如圖7A和7B顯示的液晶顯不裝置ιοοΑ中，光屏蔽層4〇 和40’的寬度較好等於突出部26的寬度或大於開口 14a，且 較好小於突出部26和開口 14a的配置間距（圖6中的p)。如果 光屏蔽層40和4(V的寬度等於或大於突出部％和開口 14a的 配置間距，垂直方向的透射率將幾乎為零。 如上所述，在液晶顯示裝置100和100A中，光屏蔽層 40(401)排列在TFT基板100a的一侧上及/或反基板i〇〇b的 一側上’以便選擇性地遮蔽液晶分子3 0 a朝向觀看者相反方 87722.DOC -24- 1272437 向傾斜的液晶區域3 1。 在應針對某一邊界區域33排列光屏蔽層的基板的一側上 ，該基板可以下列方式決定。環繞邊界區域33的液晶分子 30a傾斜，以致於接近任一基板的液晶分子3〇a的末端，遠 離該邊界區域33。在這一基板的一侧上，排列邊界區域33 的光屏蔽層。換句話說，光屏蔽層應該排列成：環繞與該 光屏蔽層重疊（位於上方或下方）的區域的液晶分子3(^傾 斜’使得接近具有該光屏蔽層的基板的分子末端，在電壓 施加時會遠離該區域。 明確地說，當環繞的液晶分子3〇a傾斜以致較接近該tft 基板100a的分子末端遠離邊界區域時（例如，當光屏蔽層如 圖1B或7B所示排列成對應到面對突出部26的邊界區域33 的時候），光屏蔽層可排列在TFT基板1〇(^的一側上。同樣 地，當環繞的液晶分子30a傾斜以致較接近該反基板1〇〇b 的分子末端遠離邊界區域時（例如，當光屏蔽層如圖丨B或 7B所不排列成對應到面對開口 14a的邊界區域33的時候）， 光屏蔽層可排列在反基板l〇0b中。 在根據本發明的液晶顯示裝置中，光屏蔽層選擇性地排 列在電壓施加期間圍住每個邊界區域33的液晶分子3如的 行為所決定的基板之任一側上。因此，液晶分子3〇a朝向觀 看者相反方向傾斜的液晶區域31，係選擇性地受到觀看者 以任一斜角方向觀看該液晶顯示裝置所遮蔽，因此可以實 ，避免掉不自然的自然顯示。由於以垂直方向觀看期間藉 著光屏蔽層遮蔽的邊界區域，通常是原本就對顯示沒有助

87722.DOC -25- 1272437 益的區域（即使沒有光屏蔽層），所以無法減少因光屏蔽層 的配置所產生的透射率。 光屏蔽層由例如像包括鋁和樹脂的金屬等的光屏蔽材料 做成的，並可以在TFT基板100a和反基板1〇叽製程中的任 意階段形成，以致於在光屏蔽層和液晶層3〇之間提供一預 定間隔。如果光屏蔽層係由常用於sTFT基板1〇〇a的透明 板11上形成掃描線和信號線的膜所製成，則在形成光屏蔽 層時不需要新的步驟。光屏蔽層可實質上遮蔽入射在其上 的整個入射光，或可以是允許入射光部分通過的半透明膜。 在這一具體實施例中，TFT基板I00a包括具有開口（裂縫） 14a的圖像元件電極14，當作方位調整結構，以及反基板 l〇〇b包括具有傾斜侧邊26s的突出部26，當作方位調整結構 。本發明不限於此，而且可以適當地應用到具有准許圖像 元件區域方位分區結構的其他液晶顯示裝置。例如，可採 用如圖8A和8B顯示的液晶顯示裝置i〇〇b，其中TFT基板 100a具有帶有傾斜側邊i6s的突出部16以及反基板1〇叽具 有帶有開口 24a的一反電極24。只有一個基板可具有方位調 整結構（例如’具有開口和突出部的電極）。但是，從排列 的％、足性的觀點來看’較好兩個基板具有個別的方位調整 結構。 (具體實施例2 ) 圖9 A和9B概要顯示根據本發明具體實施例2的一液晶顯 不裝置200，其中圖9A是以與基板垂直方向檢視液晶顯示 裝置200的俯視圖，而圖叩是沿著圖9A線9B-9B，所截取的

87722.DOC -26- 1272437 橫剖面圖。圖9 A和9B顯示在液晶層上施加電壓後的狀態。 在具體實施例1的液晶顯示裝置100中，每個圖像元件區 域就方位而言被分為四份，使得液晶分子朝向四個方向。 在具體實施例2的液晶顯示裝置200中，每個獨像元件區域 就方位而言被分為無限份，使得液晶分子朝向所有方向。 液晶顯示裝置200的一TFT基板200a包括具有開口 14a的 圖像元件電極14，當作方位調整結構。該開口 14a係以方格 柵所形成的裂缝。 相對於TFT基板200a的反基板200b在面對液晶層30的表 面上有突出部26，當作調整方位的結構。每一突出部26具 有正方截取的金字塔形狀，具有傾斜側邊26s和一頂面26t ，並約略位於由格柵形開口 14a環繞的每一正方形的中央。 在這一具體實施例中，圖像元件電極14的開口 14a，具有 線寬10 μπι，包圍一尺寸40 μηΐχ40 μηι的正方形。突出部底 部的尺寸為20 μπΐχ20 μηι。 在具有上述方位調整結構的液晶顯示裝置200中，當一電 壓施加在圖像元件電極14和反電極24之間時，在一液晶層 30中的液晶分子30a如圖9Α和9Β所示，以突出部26為軸中 心對稱地朝向軸的方向。雖然液晶分子30a的方位方向方面 的改變以圖9A簡單地顯示，但液晶分子30a的方位方向實 際上隨者方位角方向的變更而改變。以哭出邵2 6為轴中心 、以某方位角方向存在於某一位置的液晶分子30a，朝向實 質上與此方位角方向平行的方向。 如上所述，處於以突出部26當作中心的軸對稱方位狀態 87722.DOC -27- 1272437 的液晶層30，具有複數個（大量的）方位方向不同的液晶區 域3 1，因此在每一圖像元件區域内的液晶分子3(^係朝向所 有方向。換句話說，液晶顯示裝置200的每一圖像元件區域 就方位而言被分為無限份，使得液晶分子朝向所有方向。 在這一具體實施例中，當施加電壓時，以類似以格栅形開 口 14a所包圍的一正方形，構成以突出部26為中心成轴對稱 的一液晶域。此處使用的「液晶域」係指維持液晶分子3 的方位連續性的區域。 液晶顯示裝置200的TFT基板200a具有光屏蔽層4〇。如圖 9B所示，形成的每一光屏蔽層40，與彼此將複數個液晶區 域31分隔開的區域所定義的邊界區域33的一部分重疊（位 於下方）。更明確地說’光屏蔽層40在液晶域中心的附近形 成’與反基板20Ob的哭出邵26相對。在這一具體實施例中 ’所形成的光屏蔽層40，從與基板垂直方向檢視，其形狀 與突出部26相同，並與突出部26重疊，也就是形成具有側 邊20 μιη的正方形形狀。 如圖9Β所示，與光屏蔽層40重疊（位於上方）的邊界區域 33的區域，係一允許環繞該區域的液晶分子3〇a傾斜的區域 ，以致於較接近TFT基板l〇〇a的液晶分子30a的末端，也就 是’具有該光屏蔽層40的基板，在電壓施加在圖像元件電 極14和反電極24之間時會遠離此區域。 如上形成的每一光屏蔽層40選擇性地遮蔽液晶分子3〇a 朝向觀看者相反方向倒下的液晶區域3丨，也就是，在透過 邊界區域33彼此毗連的液晶區域31之中、光以斜角入射的 87722.DOC -28- 1272437 遲延值會隨電壓上升而以變化很小地方式微幅增加的該液 晶區域3 1。 在圖9B中，W6表示以垂直方向〇6觀看期間，光屏蔽層 40所遮蔽的區域寬度，而且〜7表示以斜角方向〇7觀看期間 ，光屏蔽層40所遮蔽的區域寬度。如圖9B所示，以垂直方 向觀看期間，光屏蔽層40遮蔽在光屏蔽層4〇正上方的液晶 層30的區域。但是，以斜角方向觀看期間，由於發生視差 ’光屏蔽層40選擇性地遮蔽其中液晶分子3〇a朝向觀看者相 反方向傾斜的液晶區域3 1。圖9B還顯示以與斜角方向D7 相反的斜角方向D8觀看期間，該光屏蔽層4〇遮蔽的區域的 寬度W8。從圖9B中發現，以斜角方向〇8觀看期間，該光 屏蔽層40也會選擇性地遮蔽其中液晶分子3如朝向觀看者 相反方向倒下的液晶區域3 1。 如上所述，光屏蔽層40選擇性地遮蔽其中液晶分子 朝向觀看者觀看顯示裝置之任一斜角方向的觀看者相反方 向傾斜的液晶區域31。因此，在液晶分子3〇a朝向與觀看者 相反方向倒下的部份液晶區域31 ’無法在以斜角方向觀看 期間對顯示有所助益。在灰階電壓施加期間，达备和制斜 角方向透射率的增加，因此使得以斜角方向 乃阿硯看期間所取 得的電壓透射率特性，接近以垂直方向觀看 規有期間所取得的 電壓透射率特性。因此，可以使得斜角方， ^ ·、、、貝不特性和垂 直方向顯示特性彼此接近，即可實現免於了 、个目然的顯示結 果。 在這一具體實施例中，光屏蔽層40排列成盘 <科對應到液晶 87722.DOC -29- 1272437 域中心的邊界區域33中的區域重疊（位於下方）。另一方面 ，光屏蔽層40可排列在與對應到在毗連液晶域之間的一邊 界的相對區域。圖10A和10B顯示一液晶顯示裝置200A，具 有與在眺連液晶域之間的邊界重疊（位於上方）的光屏蔽層 40,。 液晶顯示裝置200A的反基板200b有該光屏蔽層40,形成 ，與對應到在毗連液晶域之間的邊界的邊界區域33中的區 域重疊（位於上方）。也就是說，所形成的每一光屏蔽層4〇, ’與該圖像元件電極14的開口 14a重疊（位於上方）。換句話 說，與光屏蔽層40,重疊（位於下方）的邊界區域33中的區域 ’係一允许壤繞該區域的液晶分子3 〇 a傾斜的區域，以致於 較接近反基板200b的液晶分子30a的末端，也就是，具有 該光屏蔽層401的基板，在電壓施加在圖像元件電極μ和反 電極24之間時會遠離此區域。 ▲反基板200b的光屏蔽層40’選擇性地遮蔽液晶分子3〇a 朝向觀看者相反方向倒下的液晶區域3 1，也就是，在透過 邊界區域3 3彼此姻：連的液晶區域3 1之中、光以斜角入射的 遲延值會隨電壓上升而以變化很小地方式微幅增加的該液 晶區域31，如同圖7A和7B所示的液晶顯示裝置i〇〇a的反基 板100b的光屏蔽層40’的情況。依此方式，在液晶顯示裝置 200A中，也可以實現避免不自然的顯示結果。 所提供的光屏蔽層可同時對應到液晶域的中心和液晶域 之間的邊界。圖11A和11B顯示一液晶顯示裝置2〇〇]5,其具 有為液晶域的中心和液晶域之間的邊界所提供的光屏蔽層 87722.DOC -30- 1272437 40和 40、 在液晶顯示裝置200B中，TFT基板200a具有一光屏蔽層 40，其與液晶顯示裝置200的TFT基板200a的光屏蔽層40在 相同的位置形成，以及反基板200b具有光屏蔽層40’，其與 液晶顯示裝置200A的反基板200b的光屏蔽層40’在相同的 位置形成。 在液晶顯示裝置200B中，同樣地，其中光屏蔽層40和40’ 選擇地遮蔽液晶分子30a朝向觀看者相反方向倒下的液晶 區域3 1，以實現避免掉不自然的顯示結果。 (具體實施例3) 以下將參考圖12A和12B，描述根據本發明的具體實施例 3的液晶顯示裝置300的結構。圖12A是以對基板垂直方向 檢視液晶顯示裝置300的俯視圖，圖12B是沿著圖12A線 12B-12B1所截取的橫剖面圖。圖12A和12B顯示在液晶層上 施加電壓後的狀態。 具體實施例3的液晶顯示裝置300，除了光屏蔽層的位置 以外，其他均與具體實施例1的液晶顯示裝置100的結構相 同。 液晶顯示裝置300的反基板300b，在每一複數個圖像元 件區域中均有光屏蔽層41。所形成的光屏蔽層41與液晶層 30的一特定的區域重疊（位於上方），稍後將加以描述。 在液晶顯示裝置300中，其中每一圖像元件區域就方位 而言被分為四份，在每一液晶區域3 1中的液晶分子3 0 a，以 相對於圖12A所示的極化板的極化軸PA1和PA2約45°的角 87722.DOC -31 - 1272437 度傾斜。但是’如圖13所示，在區域（橢圓環繞區域阳中 ’在彼此分隔開眺連液晶區域31的區域之中，其位於開口 W的轉彎處Ua’和突出部26的轉彎處％，，液晶分子他為 4圖維持万位連續性，以實質上與極化板的極化軸而平 行的方向傾斜。 在液晶顯示裝置300中，所形成的光屏蔽層41與區域35 重畳（位於上方）’在該區域中，液晶分子3〇a以實質上與極 化板的極化軸PA1平行的方向傾斜。在這一具體實施例中 ’光屏蔽層41在反電極24的正上方形成。反基板鳩的反 電極24的厚度係為例如丨⑼nm(1_ A)，且光屏蔽層他 過反電極24實質上排列在液晶層3〇的上方。 在具體實施例1和2中所描述的是：能夠抑制由於液晶分 子正朝向觀看者相反方向傾斜、觀看者可能因此感覺不自 滇的液日日頒示裝置。具體實施例3的液晶顯示裝置3〇〇可以 抑制由於液晶分子正以實質上平行於極化軸的方向傾斜， 觀看者可能因此感覺不自然。以下將詳細描述這種情況。 具有如圖2A和2B光屏蔽層的傳統液晶顯示器裝置1〇〇〇 ，由於液晶分子30a因下列原因以實質上平行於極化軸的方 向傾斜，觀看者可能因此感覺不自然。 當液晶顯示裝置1000沿著極化軸PA2以斜角方向被觀看 的時候，沿著極化軸PA2傾斜的液晶分子3〇a(雖然這類液 晶分子30a實際上無法存在於液晶顯示裝置1〇〇〇中，但假設 他們存在）因光以斜角方向入射至液晶層3()，幾乎不會導 致相位差，因此不影響顯示特性。但是，沿著極化軸pA1 87722.DOC -32- 1272437 傾斜而阻礙觀看方向的液晶分子3〇a(對應到圖13所示的區 域35中的液晶分子3〇a)，導致光以斜角方向入射到液晶層 30的相位差。甚至，以此方向傾斜的液晶分子3〇&所位於之 這類區域，在灰階電壓時展現具有峰值透射率的電壓透射 率特性。 圖14是顯示當以沿著極化軸pa2的斜角方向觀看液晶顯 不裝置1000時，所取得的其中液晶分子30a沿著極化軸 PA1傾斜的區域的電壓透射率曲線L6。為了比較，圖14也 顯示其中液晶分子3〇a相對於極化軸PA1和PA2以朝向觀看 者45°角傾斜的區域，以及液晶分子3〇a相對於極化軸pAi 和PA2以與觀看者相反方向45。角傾斜的區域之電壓透射 率曲線L 3和L 4 (如圖4顯示）。 從圖14可發現，在液晶分子3〇a沿著極化軸pA1傾斜的區 域中，透射率在灰階電壓達到峰值，導致亮度等級的反轉 。因此，如果在圖像元件區域中這類液晶分子3〇a的存在比 例係咼的時候，以斜角方向觀看期間所取得的電壓透射率 特性中的斷線或等級反轉會變得很明顯。這增加垂直方向 頜π特性和斜角方向顯示特性之間的差異，所產生的顯示 會使得觀看者覺得不自然。 在這一具體實施例的液晶顯示裝置3〇〇中，所排列的光屏 蔽層4丨與其中液晶分子3〇a以與極化軸ρΑι實質上平行的 f向傾斜的區域35重疊（位於上方），以避免這一區域35對 頜不有助斌。這抑制透射率在灰階電壓時過度的增加，因 此可以使斜角方向電壓透射率特性接近垂直方向電壓透射

87722.DOC -33 · 1272437 率特丨生口此，由於斜角方向顯示特性和垂直方向顯示特 性彼此接近，即可實現免於不自然的顯示結果。 固” /、示^以垂直方向觀看具體實施例液晶顯示裝置 300時，所取得的電壓透射率曲線L7，以及以斜角方向（沿 著極化軸PA2以視角倒下的方向）觀看時，所取得的電壓透 射率曲、、泉L8。為了比較，圖15也顯示當以斜角方向觀看傳 統液晶顯不裝置1〇00時所取得的電壓透射率曲線L9。應注 意，圖15中顯示的電壓透射率曲線，係當其中液晶分子3〇a 以略平行於極化軸PA1方向傾斜的區域35、佔有約25%的 每一圖像元件區域時所取得的曲線。 如圖15所示，以斜角方向觀看液晶顯示裝置3〇〇時取得 的電壓透射率曲線L8，其外形比沒有光屏蔽層的顯示裝置 的電壓透射率曲線L9更靠近以垂直方向觀看期間所取得 的電壓一透射率曲線L7。因此，取得垂直方向顯示特性和 斜角方向頭示特性的自然顯示會彼此接近。 其中液晶分子30a以實質上與極化軸平行方向傾斜的區 域’對於以垂直方向觀看期間所取得的透射率沒有助益。 因此’藉由提供僅遮蔽這類區域的光屏蔽層，垂直方向的 透射率損失很小。為了有效地僅遮蔽這類區域，光屏蔽層 較好應該在可避免視差發生的位置形成。有鑑於此，光屏 蔽層較好實質上在液晶層的正上方形成，以致於來自液晶 層的光屏蔽層的間隔係儘可能地小。改良顯示特性的效果 ’可在所排列的光屏蔽層只覆蓋其中液晶分子3〇a以實質 上平行於該極化軸的方向傾斜的區域之一部份時取得。但 87722.DOC -34- 1272437 疋從進步改良顯示品質的立場，較好所排列的光屏蔽 層覆盍這類區域的最大可能的部份，更好係排列成覆蓋實 質上所有這類區域。 藉由排列光屏蔽層以與其中液晶分子以實質上與極化軸 平行的方向傾斜的區域重疊（位於上方或下方）所取得的改 良”、、員示口口貝的效果，有相當高的比例都出現在具有這類區 域的液晶顯示裝置中。 例如，在圖2A和2B顯示的液晶顯示裝置1〇〇〇中，如果每 個開口 14a和突出部26的轉彎處間距（對應到圖13中的ρι) 很小，則每一圖像元件區域中其中液晶分子以實質上平行 於孩極化板極化軸PA方向傾斜的區域比例會很高。這將增 加垂直方向顯示特性和斜角方向顯示特性之間的差異，因 此使得觀看者覺得顯示明顯地不自然。 有鑑於上述說明，在具有相當高比例這類區域的液晶顯 π裝置中，除了選擇性地遮蔽其中液晶分子朝向觀看者相 反方向傾斜的液晶區域的光屏蔽層（如具體實施例丨和2的 液晶頜示裝置100和200中的光屏蔽層40和4〇，）之外，還可 排列像此一具體實施例的液晶顯示裝置3〇〇的光屏蔽層4ι 的其中液晶分子30a以實質上平行於該極化軸方向傾斜的 區域的光屏蔽層。藉著這一配置，顯示品質可以進一步改 良。 遮蔽其中液晶分子30a以實質上與極化軸平行方向傾斜 的區域的光屏蔽層（大致上與具體實施例3的液晶顯示裝置 3〇〇的光屏蔽層41相同）亦同時排列在具體實施例1的液曰曰 87722.DOC -35- 1272437 示裝置100之内，並且藉由此額外配置改良顯示品質的效 果係受到檢驗。 圖16 ,、◊、示▲以垂直方向觀看液晶顯示裝置1⑼時所取得 的私壓透射率曲線L10、以斜角方向（沿著極化軸pA2以視 角倒下的方向）觀看時所取得的電壓透射率曲線L11、以及 以斜角方向觀看具有上述額外光屏蔽層的液晶顯示裝置時 所取得的電壓透射率曲線L12。圖16中顯示的電壓透射率 曲線，係當其中液晶分子30a#實質上平行於極化軸pA1方 向傾斜的區域比例係約25%時所取得的曲線。 如圖16所示，藉由排列額外光屏蔽層所取得的電壓透射 率曲、、泉L12在外形上會比沒有額外光屏蔽層所取得的電壓 透射率曲線L11更接近垂直方向電壓透射率曲線L1 〇。因此 ，藉由排列其他光屏蔽層，斜角方向顯示特性變得更接近 垂直方向顯示特性，因此顯示品質可以進一步地改良。 (具體實施例4) 圖Π顯示根據本發明的具體實施例4的液晶顯示裝置4〇() 。圖17顯示的液晶顯示裝置4〇〇,除了光屏蔽層的位置以外 ’其他均與具體實施例2的液晶顯示裝置200的結構相同。 液晶顯示裝置400的反基板（未顯示），在每一複數個圖像 元件區域中均有光屏蔽層41。所形成的光屏蔽層41與其中 液晶分子30a以實質上平行於極化板的極化軸pa1*Pa2的 方向傾斜的區域重疊（位於上方）。在圖丨7顯示的範例中， 極化板的極化軸PA1和PA2排列成與圖像元件電極14的開 口 14a延伸的兩個方向平行，且該光屏蔽層41具有由平行於

87722.DOC -36- 1272437 極化軸PA 1和PA2的延伸兩侧所組成的十字形狀。 在液晶顯示裝置400中，所排列的光屏蔽層41與其中液晶 分子30a以實質上平行於極化板的極化軸pA1*PA2的方向 傾斜的區域重疊（位於上方）。因此，在具體實施例3的液晶 顯示裝置300中，也可以實現避免不自然的顯示結果。 在具體實施例3的液晶顯示裝置300中，所排列的光屏蔽 層41與其中液晶分子3〇a以與極化軸PA 1實質上平行的方 向傾斜、且認為幾乎不存在任何液晶分子3〇a以與極化車由 PA2實質上平行的方向傾斜的區域重疊（位於上方）。在這一 具體實施例的液晶顯示裝置400中，該處存在沿著極化軸 PA2傾斜的液晶分子3〇a並沿著極化軸PA1傾斜的液晶分子 。因此’所排列的光屏蔽層41覆蓋包括這類液晶分子3〇a 的區域。 光屏蔽層41可排列成只與其中液晶分子3〇a沿著極化軸 PA1傾斜的區域或其中液晶分子3〇a沿著極化軸pA2傾斜的 區域其中之一重疊（位於上方）。但是，可以藉由排列光屏 蔽層41同時覆蓋兩個區域，實現較自然的顯示。 如果對於具有大致上相同結構的液晶單元排列不同的極 化板的極化軸，則在這些液晶單元之間的其中液晶分子以 實質上平行於極化軸方向傾斜的區域，係不相同。因此， 對於不同的極化軸排列，應該確保所排列的光屏蔽層覆蓋 包括這類液晶分子的區域。圖18顯示液晶顯示裝置4〇〇a， 其中極化板的極化軸PA1和PA2的排列不同於液晶顯示裝 置400的極化軸排列。

87722.DOC -37- 1272437 在圖1 8顯示的液晶顯示裝置400 A中，所排列的極化軸 PA1和PA2形成與圖像元件電極14的開口 14a延伸的兩個方 向成45。。因此，液晶顯示裝置400A的光屏蔽層41，具有 藉由將平行於基板平面上的液晶顯示裝置4〇〇的光屏蔽層 41旋轉45。之平面所取得的形狀。 在液晶顯示裝置400A中，所排列的光屏蔽層41也覆蓋其 中液晶分子30a以實質上平行於極化板的極化軸PA1和 PA2的方向傾斜的區域。因此，在液晶顯示裝置4〇〇中，也 可以實現避免不自然的顯示結果。 因此，根據本發明，提供一種具有廣視角特性的高顯示 品質且其避免不自然顯示結果的液晶顯示裝置。 雖然已經以較佳的具體實施例對本發明作說明，但是熟 習本技術的人士將會瞭解可以各種方式對此處所揭示的發 明進行修改，並且可假設出除上面已經明確提出且說明的 具岐男施例之外的各種具體實施例。因此，本申請案希望 以隨附的申請專利範圍來涵蓋屬於本發明之真實精神及範 疇内的所有修改情形。 【圖式簡單說明】 圖1A和1B概要顯示本發明的具體實施例1的液晶顯示裝 置100，其中圖1A是俯視圖，而圖1B是沿著圖丨八線⑺心以 所截取的橫剖面圖。 圖2A和2B概要顯示沒有光線屏蔽層的傳統液晶顯示裝 置1000,其中圖2A是俯視圖，而圖2]5是沿著圖2八線28_26, 所截取的橫剖面圖。 87722.DOC -38- 1272437 是顯示當以垂直方向Dl和斜角方向D2觀看液晶顯示 表置1000時，所取得的電壓透射率特性圖。 圖4是顯示當以斜角方向觀看其中液晶分子3〇a向觀看者 ，斜倒下的液晶區域31時，以及當以斜角方向觀看其中液 晶分予30a向觀看者的反方向傾斜倒下的液晶區域31時，所 取得的電壓透射率特性圖。 圖5是顯示當以垂直方向D1和斜角方向D2觀看具體實施 例1的液晶顯示裝置1〇〇時，所取得的電壓透射率特性圖。 圖6疋具體貫施例1的液晶顯示裝置丨〇〇的一概要橫剖面 圖0 圖7A和7B概要顯示本發明具體實施例1的另一液晶顯示 裝置100A，其中圖7A是俯視圖，而圖78是沿著圖7八線 7B-7B’所截取的橫剖面圖。 圖8A和8B概要顯示本發明具體實施例i的又一液晶顯示 裝置100B ’其中圖8A是俯視圖，而圖犯是沿著圖8八線 8B-8B’所截取的橫剖面圖。 圖9 A和9B概要顯示本發明具體實施例2的一液晶顯示裝 置200 ’其中圖9A是俯視圖，而圖9B是沿著圖9A線9B-9B’ 所截取的橫剖面圖。 圖10A和10B概要顯示本發明具體實施例2的另一液晶顯 不裝置200A，其中圖l〇A是俯視圖，而圖1〇b是沿著圖10A 線10B-10B’所截取的橫剖面圖。

圖11A和11B概要顯示本發明具體實施例2的又一液晶顯 示裝置200B，其中圖ΠΑ是俯視圖，而圖iiB是沿著圖11A 87722.DOC -39- 1272437 線11B-11B’所截取的橫剖面圖。 圖12A和12B概要顯示本發明具體實施例3的一液晶顯示 裝置細’其中圖以是俯視圖，而圖12B是沿著圖12A線 12B-12B’所截取的橫剖面圖。 固13疋具爲知例3的液晶顯示裝置的一概要俯視圖。 圖14是顯示當以沿著極化軸pA2的斜角方向觀看液晶顯 不裝置1000時，所取得的其中液晶分子30a沿著極化軸PA1 傾斜的區域的電壓透射率特性圖。 圖15是顯示當以垂直方向和斜角方向觀看具體實施例3 的液晶顯示裝置3〇〇時，所取得的電壓透射率特性圖。 圖16是顯示當以垂直方向和斜角方向觀看液晶顯示裝置 100時所取得的電壓透射率特性，以及當以斜角方向觀看具 有一額外的光屏蔽層的液晶顯示裝置時，所取得的電壓透 射率特性的曲線圖。 圖17是本發明具體實施例4的液晶顯示裝置400的一概要 俯視圖。 圖1 8是本發明具體實施例4的另一液晶顯示裝置400A 的一概要俯視圖。 【圖式代表符號說明】 1B，1B’，2B，2B，，7B，7B，，8B， 8B’，9B，9B’，10B，10B，，11B， 11B，，12B，12B，， 線 100, 1000, 100A，100B，200， 200A，200B，300, 400, 400A 液晶顯示裝置

87722.DOC -40- 1272437 100a，200a 100b， 200b 30a 14 a，2 4 a 14, 24 40, 40，，41 31 26, 16 33 16s，26s 30al, 30a2 PA15 PA2 36, Dl，D2, D3, 12, 22 11，21 30 TFT基板 反基板 液晶分子 開口 圖像元件電極 光屏蔽層 液晶區域 突出部 邊界區域 傾斜侧邊 末端 極化軸 箭頭 透明絕緣層 透明極化板 垂直排列型液晶層 87722.DOC -41 -

Claims (1)

1272437 拾、申請專利範園： 1· 一種液晶顯示裝置，其包括一第一基板、一第二基板和 垂直排列型液晶層，該液晶層包括置放在該第一基板 和該第二基板之間具有負介電質各向異性的液晶分子， 孩裝置具有複數個圖像元件區域，每一區域由排列在 面對該液晶層側上的該第一基板中的一第一電極，以及 排列在透過該液晶層與該第一電極相對的該第二基板中 的一第二電極所定義， 在每一該複數個圖像元件區域中，該液晶層具有複數 個方向不同的液晶區域，其中當一電壓施加在該第一電 極和該第二電極之間時，液晶分子會傾斜， 其中至少該第一基板和該第二基板其中之一具有一 光屏蔽層與至少部份的邊界區域重叠，該部份的邊界區 域係定義為將該複數個液晶區域彼此分隔的區域，以及 與該光屏蔽層重疊的該至少部份的邊界區域，係一允 许環繞该區域的液晶分子傾斜的區域，以致於較接近具 有该光屏蔽層之基板的該液晶分子的末端，因一電壓施 加在該第一電極和該第二電極之間而遠離該區域。 2·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該光屏蔽層 係排列在與該液晶層間留有一預定間隔的位置。 3 ·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，進一步包括一對 極化板’排列成透過該液晶層彼此相對的位置，以致於 他們的極化軸實質上彼此垂直， 其中在每一該複數個圖像元件區域中，至少該第一基 87722.DOC 1272437 板和該第二基板其中之一具有一額外的光屏蔽層與至少 部分區域重疊，其中當一電壓施加在該第一電極和該第 二電極之間時，液晶分子以實質上平行於該對極化板的 極化軸的方向傾斜。 4. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中至少該第一 基板和該第二基板其中之一具有至少一突出部，該突出 部在面對該液晶層的該表面上有一傾斜側邊形成，且其 中液晶分子在母 該複數個液晶區域傾斜的方向’係由 該至少一哭出邵的方位調整力所定義。 5. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中至少該第一 電極和該第二電極其中之一具有至少一開口，且當一電 壓施加在該第一電極和該第二電極之間時’其中液晶分 子在該每一複數個液晶區域中傾斜的方向，係由在該至 少一開口的一邊緣部份產生的一傾斜電場所定義。 6·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中至少該第一 基板和該第二基板其中之一具有至少一突出部，該突出 部在面對該液晶層的該表面上有一傾斜側邊形成， 至少該第一電極和該第二電極其中之一具有至少一 開口，以及 當一電壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，其 中液晶分子在每·^該複數個液晶區域中傾斜的方向’係 由至少一笑出邵的方位調整力和在該至少一開口的一邊 緣部份所產生的一傾斜電場所定義。 7·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該第一基板 87722.DOC -2- 1272437 進一步包括分別排列以對應至該複數個圖像元件區域的 切換元件，以及 該第一電極包括複數個圖像元件電極，分別針對複數 個圖像元件區域排列，並分別由該切換元件切換，且該 第二電極包括至少一反電極，與該複數個圖像元件電極 相對。 8. 一種液晶顯示裝置，其包括一第一基板、一第二基板和 一垂直排列型液晶層，該液晶層包括置放在該第一基板 和該第二基板之間具有負介電質各向異性的液晶分子， 該裝置具有複數個圖像元件區域，每一區域由排列在 面對該液晶層側上的該第一基板中的一第一電極，以及 排列在透過該液晶層與該第一電極相對的該第二基板中 的一弟二電極所定義’ 在每一該複數個圖像元件區域中，該液晶層具有複數 個方向不同的液晶區域，其中當一電壓施加在該第一電 極和該弟二電極之間時’液晶分子會傾斜5 該液晶層的複數個液晶區域，包括一第一液晶區域， 其光從該液晶層垂直線以斜角方向入射至該液晶層的遲 延值，會隨一施加電壓的上升而增加，以及一第二液晶 區域，其遲延值先減少然後增加， 其中該裝置包括一光屏蔽層，當從該顯示平面垂直線 以一斜角方向觀看該裝置時，該光屏蔽層選擇性地遮蔽 該第一液晶區域。 9·如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，進一步包括一對 87722.DOC 1272437 極化板，排列在透過該液晶層彼此相對的位置，以致於 他們的極化軸實質上彼此垂直， 其中在每一該複數個圖像元件區域中，至少該第一基 板和該第二基板其中之一具有一額外的光屏蔽層與至少 部分區域重疊，其中當一電壓施加在該第一電極和該第 二電極之間時，液晶分子以實質上平行於該對極化板的 極化軸的方向傾斜。 10.如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，其中至少該第一 基板和該第二基板其中之一具有至少一突出部，該突出 部在面對該液晶層的該表面上有一傾斜侧邊形成，且其 中液晶分子在每一該複數個液晶區域傾斜的方向，係由 該至少一 5C出邵的方位調整力所定義。 11 ·如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，其中至少該第一 電極和該第二電極其中之一具有至少一開口，且當一電 壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，其中液晶分 子在該每一複數個液晶區域中傾斜的方向，係由在該至 少一開口的一邊緣部份產生的一傾斜電場所定義。 12.如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，其中至少該第一 基板和該第二基板其中之一具有至少一突出部，該突出 部在面對該液晶層的該表面上有一傾斜侧邊形成， 至少該第一電極和該第二電極其中之一具有至少一 開口，以及 當一電壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，其 中液晶分子在每一該複數個液晶區域中傾斜的方向，係 87722.DOC -4- 1272437 由孩至少一突出部的方位調整力和在該至少一開口的一 邊緣邵份所產生的一傾斜電場所定義。 13·如申請專利範圍第8項之液晶顯示裝置，其中該第一基板 進一步包括分別排列以對應至該複數個圖像元件區域的 切換元件，以及 該第一電極包括複數個圖像元件電極，分別針對該複 數個圖像元件區域排列，並分別由該切換元件切換，且 孩第二電極包括至少一反電極，與該複數個圖像元件電 極相對。 ^ 一種液晶顯示裝置，其包括一第一基板、一第二基板和 一垂直排列型液晶層，該液晶層包括置放在該第一基板 和違第二基板之間具有負介電質各向異性的液晶分子， 以及一對極化板，排列成透過該液晶層彼此相對的位置 ’俾使其極化軸實質上彼此垂直， 該裝置具有複數個圖像元件區域，每一區域由排列在 面對該液晶層側上的該第一基板中的一第一電極，以及 排列在透過該液晶層與該第一電極相對的該第二基板中 的一第二電極所定義， 在每一該複數個圖像元件區域中，該液晶層具有複數 個方向不同的液晶區域，其中當一電壓施加在該第一電 極和該第二電極之間時，液晶分子會傾斜， 其中在每一該複數個圖像元件區域中，至少該第一基 板和該第二基板其中之一具有一光屏蔽層與至少部分區 域重疊，其中當一電壓施加在該第一電極和該第二電極 87722.DOC 1272437 之間時，液晶分子以實質上平行於該對極化板的極化軸 的方向傾斜。 15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中該光屏蔽 層係實質上排列於該液晶層的正上方。 16. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中至少該第 一基板和該第二基板其中之一具有至少一突出部，該突 出部在面對該液晶層的該表面上有一傾斜側邊形成，且 其中液晶分子在每 該複數個液晶區域傾斜的該方向5 係由該至少一突出部的方位調整力所定義。 17. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中至少該第 一電極和該第二電極其中之一具有至少一開口，且其中 當一電壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，液晶 分子在每一該複數個液晶區域中傾斜的該方向，係由在 該至少一開口的一邊緣部份產生的一傾斜電場所定義。 18. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中至少該第 一基板和該第二基板其中之一具有至少一突出部，該突 出部在面對該液晶層的該表面上有一傾斜側邊形成， 至少該第一電極和該第二電極其中之一具有至少一 開口，以及 當一電壓施加在該第一電極和該第二電極之間時，其 中液晶分子在每一該複數個液晶區域中傾斜的方向，係 由該至少一突出部的方位調整力和在該至少一開口的一 邊緣部份所產生的一傾斜電場所定義。 19. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其中該第一基 87722.DOC 1272437 板進一步包括分別排列以對應至該複數個圖像元件區域 的切換元件，以及 數個圖像元件區域排…分別針對該複 讀第二電極包括至少—㊉刀一由孩切換元件切換，且 極相對。 J反電極，與該複數個圖像元件電 87722.D〇c