TWI356228B - Liquid crystal display device - Google Patents
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Description
1356228 I ' [0001] [0002] [0003] [0004] [0005] 095146236 100年.04月15日梭正替換頁 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。 【先前技術】 液晶顯示裝置因具有低輻射性、厚度薄及耗電低等特點 ,故使用日漸廣泛,且隨著相關技術之成熟及創新,其 種類亦曰益繁多。通常當使用者從不同角度觀看液晶顯 示裝置時,圖像之對比度會隨著觀看角度之增加而降低 ,從而產生視角限制。邊緣電場開關(Fr i nge F i e 1 d Switching, FFS)技術係基於傳統液晶顯示器之視角狭 小等問題而提出之解決方案,其與平面内開關 (In-Plane Switching, IPS)廣視角技術不同之處在 於,邊緣電場開關技術將公共電極用透明導電層作為整 體置於晝素電極之下,使電場分佈更密集,因此邊緣電 場開關技術具有更大之透光區域。 ’ 請參閱圖1,係一種先前技術邊緣電場開關型液晶顯示裝 置之示意圖。該液晶顯示裝置100包括一第一基板110、 一與該第一基板110相對設置之第二基板130及夾於該二 基板110、130之間之液晶層150。該液晶層150由介電常 數為正且各向異性之液晶分子構成。 該第一基板110鄰近該液晶層150 —側依序設置一公共電 極層111、一絕緣層112、複數畫素電極113及覆蓋於該 畫素電極11 3上之一第一配向層114,遠離該液晶層150 一側設置一下偏光片115。 該第二基板1 30鄰近該液晶層1 50 —側依序設置一彩色濾 表單編號A0101 第3頁/共23頁 1003128732二0 1356228 _,_;— 100年〇4月15日修正替換亩 光片132及一第二配向層134,遠離該液晶層150—側設 置一上偏光片135。該上偏光片135與該下偏光片11 5之 偏光軸相互垂直。 [0006] 該公共電極層111與該畫素電極113用於產生使該液晶層 150之液晶分子偏轉之電場。該二配向層114、134相配 合用於控制該液晶層150之液晶分子之初始取向,且該二 配向層114、134之取向與該下偏光片11 5之偏光軸之方 向相同。該液晶顯示裝置100藉由該彩色濾光片132實現 彩色顯示。 [0007] 該公共電極層111及該畫素電極113均為透明電極,其材 質為氧化銦錫(Indium Tin Oxide, ITO)或者氧化銦鋅 (Indium Zinc Oxide, IZ0)。 [0008] 當該公共電極層111與該晝素電極113未被施加電壓時, 由於液晶分子未受電場作用,其取向與該二配向層114、 134之取向相同’而該二配向層114、13.4之取向與該下 偏光片115之偏光軸方向相同,故,經該下偏光片us進 入該液晶層150之線偏振光(圖未示)能通過該液晶層15〇 · ’且偏振態不發生變化。又,該下偏光片115與該上偏光 片135之偏光轴相互垂直,故該線偏振光不能通過該上偏 光片135,即該液晶顯示裝置1〇〇處於暗態。 [0009] 請參閱圖2,係該液晶顯示裝置1 〇 〇處於工作狀態之示意 圖。當於該畫素電極113與該公共電極層ill被施加電壓 時’該畫素電極113與該公共電極層丨丨丨產生一基本平行 於該二基板11〇及13〇之電場120,因液晶分子具有介電 095146236 表單編號A0101 1003128732-0 1356228 . » 100年04月15日梭正替換頁 各向異性與電導各向異性,故在該電場120作用下扭轉, 該液晶分子之取向與該電場120之方向一致。惟,該電場 120之方向與下偏光片115之偏振方向存在一定夹角,故 ,經該下偏光片115進入該液晶層1 5 0之線偏振光(圖未不 )到達液晶分子時將產生雙折射,其偏振態將發生改變, 而該上偏光片135與該下偏光片11 5之偏光轴方向相互垂 直,故該線偏振光之部份分量將通過該上偏光片135後射 出,即該液晶顯示裝置100處於亮態。 [0010] 惟,該公共電極層111與晝素電極113皆位於該第一基板 110上,且該液晶層150具有一定的厚度,使得該公共電 極層111及該畫素電極113對該液晶層150中離該第一基 板110較遠之液晶分子抓取能力較弱,因此遠離該第一基 板110之液晶分子不能在該電場120之作用下充分扭轉。 當液晶分子不能扭轉到指定角度時,將導致該液晶顯示 裝置100之視角變小、色度變差且穿透率降低。 【發明内容】 [0011] 有鑑於此,提供一種視角廣、色度佳且穿透率高之液晶 顯示裝置實為必要。 [0012] —種液晶顯示裝置,其包括一第一基板、一與該第一基 • 板相對設置之第二基板、一位於該二基板間之液晶層。 該第一基板鄰近該液晶層一側依序設置一公共電極層、 一絕緣層及複麩畫素電極,該畫素電極與該公共電極用 於產生使液晶分子偏轉之電場。該第二基板鄰近該液晶 層一側依序設置彼此絕緣且間隔之複數公共電極及複數 輔助電極。該輔助電極電性浮接且與該畫素電極對應設 095146236 表單編號A0101 第5頁/共23頁 1003128732-0 1356228 100年04月15^核正替換π 置,該輔助電極用於感應該畫素電極之電壓而達到一定 電位。 [0013] 相較於先前技術,該液晶顯示裝置具該公共電極及該輔 助電極,其可產生加強遠離該第一基板之液晶分子扭轉 之輔助電場,避免先前技術中電極對遠離該第一基板之 液晶分子抓取能力越弱,並導致遠離該第一基板之液晶 分子不能扭轉到指定位置之問題。由於液晶分子之扭轉 充分,使得受其影響之視角、色度及穿透率皆得到提高 〇 【實施方式】 [0014] 請參閱圖3,係本發明液晶顯示裝置第一實施方式之示意 圖。該液晶顯示裝置200包括一第一基板210、一與該第 一基板210相對設置之第二基板230及夾於該二基板210 、230之間之液晶層250。該液晶層250由介電常數為正 且各向異性之液晶分子構成。 [0015] 該第一基板210鄰近該液晶層250 —側依序設置一公共電 極層211、一絕緣層212、複數晝素電極21 3及覆蓋於該 晝素電極213上之一第一配向層214,遠離該液晶層250 一側設置一下偏光片215。 [0016] 該第二基板230鄰近該液晶層250 —側依序設置一彩色濾 光片232、間隔設置於同一層之複數感應電極233與複數 公共電極231及覆蓋於該感應電極233與公共電極231表 面之一第二配向層234,遠離該液晶層250—側設置一上 偏光片235。該上偏光片235與該下偏光片215之偏光軸 相互垂直。 095146236 表單编號Α0101 第6頁/共23頁 1003128732-0 1356228 • · 100年.04月15日修正替换頁 [0017] 該公共電極層211與該畫素電極21 3用於產生使液晶分子 偏轉之電場。該感應電極233與該晝素電極213對應設置 ,其形狀大小與該畫素電極213相同。該感應電極233浮 接,用於感應該畫素電極213之電壓,以積聚電荷從而達 到一定電位。該公共電極231被施加與該公共電極層211 相同之電壓,用於與該感應電極233產生電場,該電場用 ' 於加強遠離該第一基板210之液晶分子扭轉。 [0018] 該二配向層214、234相配合用於控制該液晶層250之液 晶分子之初始取向,且該二配向層214、234之取向與該 下偏光片215之偏光轴之方向相同。該液晶顯示裝置200 藉由該彩色濾光片232實現彩色顯示。 [0019] 該公共電極層211、該畫素電極213、該公共電極231及 該感應電極233均為透明電極,其材質為氧化銦錫或者氧 化銦鋅。 [0020] 請參閱圖4,係該液晶顯示裝置200處於工作狀態之示意 ‘ 圖。當該畫素電極213、該公共電極層211及該公共電極 231被施加電壓時,該公共電極層211與該畫素電極213 配合形成一基本平行於該二基板210、230之第一電場 220。該第一電場220為一邊緣電場。由於該感應電極 233感應該畫素電極21 3之電壓積聚電荷而達到一定電位 ,且二公共電極211、231被施加相同電壓,因此該感應 電極2 33與該公共電極231之間亦配合形成一基本平行於 該二基板210、230之第二電場240,該第二電場240使遠 離該第一基板210之液晶分子充分扭轉,從而使該液晶層 250内之液晶分子在二電場220、240之作用下充分扭轉 095146236 表單编號A0101 第7頁/共23頁 1003128732-0 1356228 _,_:_ 100年.04月15 h梭正替换亩 [0021] 請一併參閱圖5及圖6,圖5係該液晶顯示裝置200之公共 電極層211及一畫素電極213之平面示意圖,圖6係該液晶 顯示裝置200之一公共電極231及一感應電極233平面示 意圖。該公共電極層211為一平面層。該晝素電極213為 梳狀結構,且具直條形梳齒。該感應電極233為與該畫素 電極213相同之梳狀結構。該公共電極231為與該感應電 極233交錯嚙合之梳狀結構,亦具直條形梳齒。 [0022] 該液晶顯示裝置200中,由於該公共電極層2.11與該晝素 電極21 3及公共電極231與該感應電極233分別位於該液 晶層250二側,且分別形成之二電場220、240同時作用 於該液晶層250,使得電場強度增強且分佈均勻,避免遠 離第一基板210之液晶分子不能扭轉到指定位置。由於液 晶分子之扭轉充分,使得受其影響之視角、色度及穿透
I 率皆得到較大改善。 [0023] 請參閱圖7及圖8,圖7係本發明液晶顯示裝置第二實施方 式之苐一基板之公共電極層及一畫素電極平面示意圖, 圖8係第二實施方式之第二基板之一公共電極及一感應電 極平面示意圖。該實施方式與第一實施方式不同之處在 於;該液晶顯示裝置之感應電極333及畫素電極313為梳 狀結構,其具波浪形梳齒,該公共電極231為與該感應電 極333交錯嚙合之梳狀結構,亦具波浪形梳齒。 [0024] 請參閱圖9及圖10,圖9係本發明液晶顯示裝置第三實施 方式之第一基板之公共電極層及一畫素電極平面示意圖 095146236 表單编號A0101 第8頁/共23頁 1003128732-0 1356228 » [0025] [0026] [0027] [0028] 095146236 100年.04月15日核正替換頁 ,圖10係第三實施方式之第每基板之一公共電極及一感 \ 應電極平面示意圖。該實施方式與第一實施方式不同之 處在於:該液晶顯示裝置之感應電極433及畫素電極413 為梳狀結構,其具彎折形梳齒,該公共電極431為與該感 應電極433交錯嚙合之梳狀結構,亦具彎折形梳齒。 本發明液晶顯示裝置亦可具其他多種變更設計,如:第 一實施方式中,該感應電極233亦可為其他輔助電極,其 被施加與該畫素電極213相同之電壓,與該公共電極231 產生加強遠離該第一基板210之液晶分丰扭轉之電場。另 ,該公共電極231亦可為一平面層,該第二基板230鄰近 該液晶層250—側依次設置該公共電極231、一絕緣層、 該感應電極233及該第二配向層234,該公共電極231與 該感應電極233產生加強遠離該第一基板210之液晶分子 扭轉之電場。又,該液晶層250亦可由介電常數為負且各 向異性之液晶分子構成,只需相對應改變該二配向層214 、234對液晶分子之初始配向即可。 综上所述,本發明確已符合發明專利之要件,爰依法提 出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式,本發明之範圍並不以上述實施例為限,該舉凡熟習 本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變 化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係一種先前技術邊緣電場開關型液晶顯示裝置之示意 圖。 圖2係圖1所示液晶顯示裝置處於工作狀態之示意圖。 表單編號A0101 第9頁/共23頁 1003128732-0 1356228 ___ 1〇0年04月15日核正替换亩 [0029] 圖3係本發明液晶顯示裝置第一實施方式之示意圖。 [0030] 圖4係圖3所示液晶顯示裝置處於工作狀態之示意圖。 [0031] 圖5係圖3所示液晶顯示裝置之公共電極層及一畫素電極 之平面示意圖。 [0032] 圖6係圖3所示液晶顯示裝置之一公共電極及一感應電極 之平面示意圖。 [0033] 圖7係本發明液晶顯示裝置第二實施方式之第 共電極層及一畫素電極之平面示意圖。 一基板之公 [0034] 圖8係本發明液晶顯示裝置第二實施方式之第二基板之一 公共電極及一感應電極之平面示意圖。 [0035] 圖9係本發明液晶顯示裝置第三實施方式之第 共電極層及一畫素電極之平面示意圖。 一基板之公 [0036] 圖10係本發明液晶顯示裝置第三實施方式之第二基板之 一公共電極及一感應電極之平面示意圖。 [0037] 【主要元件符號說明】-液晶顯示裝置:210 [0038] 第一基板:210 [0039] 公共電極層:211 [0040] 絕緣層:212 [0041] 畫素電極:213、313、413 [0042] 第一配向層:214 095146236 表單編號A0101 第10頁/共23頁 1003128732-0 1356228 [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] ..[0051] [0052] 100年.04月15日梭正替换頁 下偏光片:215 第一電場:220 第二基板:230 公共電極:231、331、431 彩色濾光片:232 感應電極:233、333、433 第二配向層:234 上偏光片:235 第二電場:240 液晶層:250 095146236 表單編號A0101 第11頁/共23頁 1003128732-0
Claims (1)
1356228 【 ·_ 100年04月15 B修正替换首 七、申請專利範圍: 1 . 一種液晶顯·示裝置,其包括: 一第一基板; 一與該第一基板相對設置之苐二基板; 一位於該二基板間之液晶層; 依序設置於該第一基板鄰近該液晶層一側之一公共電極層 、一絕緣層及複數畫素電極,該畫素電極與該公共電極層 用於產生使液晶分子偏轉之電場;及 依序設置於該第二基板鄰近該液晶層一側彼此絕緣且間隔 之複數公共電極及複數輔助電極,該輔助電極電性浮接且 與該晝素電極對應設置,該輔助電極用於感應該晝素電極 之電壓而達到一定電位。 2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中,該輔 助電極與該公共電極間隔設置於同一層,且該輔助電極與 該晝素電極對應。 3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置,其中,該畫 素電極為梳狀結構,其具有直條形、波浪形或彎折形梳齒 〇 4 .如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置,其中,該輔 助電極係與該畫素電極之形狀大小相同之梳狀結構。 5 .如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置,其中,該公 共電極為與該輔助電極交錯嚙合之梳狀結構,亦相對於該 輔助電極而具直條形、波浪形或弯折形梳歯。 6.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中,該公 共電極為一平面層,其與該輔助電極由一第二絕緣層間隔 095146236 表單編號A0101 第12頁/共23頁 1003128732-0 1356228 100年.04月15日按正替換頁 7.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其中,該公 共電極層、該畫素電極、該公共電極及該輔助電極均為透 明電極,其材質為氧化銦錫或者氧化銦鋅。 8 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其進一步包 括設置於該第一基板鄰近該液晶層一側及該第二基板鄰近 該液晶層一側之二配向層,該二配向層分別覆蓋於該二基 板之電極上。 9.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其進一步包 括設置於第二基板上之一彩色濾光片,用於實現該液晶顯 示裝置之彩色顯示。 10 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其進一步包 括設置於該第一基板遠離該液晶層一側及該第二基板遠離 液晶層一側之二偏光片,該二偏光片之偏光軸相互垂直。 095146236 表單編號A0101 第13頁/共23頁 1003128732-0
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