TWI382236B - 可防止反射率及白平衡之值的偏差之液晶顯示裝置 - Google Patents

可防止反射率及白平衡之值的偏差之液晶顯示裝置 Download PDF

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Description

可防止反射率及白平衡之值的偏差之液晶顯示裝置
本發明係關於可防止反射率及白平衡之值的偏差之液晶顯示裝置。
本申請案係基於並主張2007年03月05日提出之日本專利申請案第2007-054729號之優先權利，該案以引用的方式併入本文中。
近年來，具有透光顯示區和反射顯示區的半透光類型的液晶顯示裝置使用於移動資訊裝置，諸如行動電話和行動音樂播放器。
該透光顯示區使該裝置能夠使用來自背光的光顯示圖像。該等反射顯示區使該裝置能夠使用環境光顯示圖像。因此，該裝置清晰度好並不取決於環境的明亮度。
有一種該裝置叫做多疇垂直配向(MVA)液晶顯示裝置，其在該每一區域具有疇，在該每一疇之液晶分子的傾斜度不同。
為形成該等疇，例如在電極上形成突起物。為補償藉由該等突起物引起的透光度的下降和由於透光度下降導致的反射率的下降，在彩色濾光片層形成透光區，一部分該每一透光區對向於一部分該對應突起物。由此，獲得令人期望的反射率。
此外，藉由使該每一透光區的大小和位置合乎該彩色濾光片層的顏色，在該彩色濾光片層中形成該透光區，並獲 得令人期望的白平衡值。
然而，當製造該裝置時，如果該突起物和該透光區之間的相對位置改變，該反射率和該白平衡值可能有偏差。
根據本發明之液晶顯示裝置，其特點包括：陣列基板和對向基板；液晶層形成於該陣列基板和該對向基板之間；透光電極形成於該陣列基板中；反射電極形成於該陣列基板中；彩色濾光片層形成於該對向基板中；對向電極形成於該彩色濾光片層上；沒有增加顏色到光中之透光區，該每一透光區形成於該彩色濾光片層的對應部分，該部分對向於對應反射電極；和構造物設置成使液晶分子在該液晶層傾斜，該每一構造物形成於對應反射電極上或該對向電極的對應部分上，該對向電極的對應部分對向於對應反射電極，其中該每一透光區之一部分對向於該對應構造物之一部分，且該每一構造物和該每一透光區被設置為保持比率常數，該比率為對向於該構造物的部分之該透光區的部分的大小和該透光區的剩餘部份的大小之間的比率。
在本發明中，當製造該裝置時，即使該構造物和該透光區之間的相對位置改變，該比率仍保持顏色的色度和反射率。從而防止該反射率和白平衡值的偏差。
第一實施例
如圖1圖解，根據該第一實施例之該液晶顯示裝置具有陣列基板100、對向於該陣列基板100的對向基板200，和 形成於該陣列基板100和該對向基板200之間的液晶層300。例如，該液晶層300由具有負介電各向異性之液晶分子301組成。雖然沒有圖示，背光係朝向該陣列基板100的背部。
透明樹脂層102形成於該陣列基板100的玻璃基板101上。凹凸不平的反射電極103形成於該樹脂層102上，該反射電極103形成於像素的該反射顯示區中。透光電極104形成於該樹脂層102上，該透光電極104形成於該像素的該透光顯示區2。該透光電極104被部分地移走以形成狹長切口105。該狹長切口105，例如：長10微米，寬4微米。
該反射電極103和該透光電極104被用作像素電極。雖然沒有圖解，薄膜電晶體被用於傳遞電壓至該像素電極，接線諸如信號線和掃描線連接至該電晶體，其形成於該樹脂層102上。
垂直定向薄膜107形成於該反射電極103和該透光電極104上。偏光片108放在該玻璃基板101的背部。
彩色濾光片層202形成於該對向基板200的玻璃基板201上，該彩色濾光片層202對向於該反射電極103和該透光電極104。
透光區203沒有給光增加顏色，形成於該彩色濾光片層202之一部分上，該部分對向於該反射電極103。
透明晶胞間隙調整層204形成於該彩色濾光片層202和該透光區203上，該透明晶胞間隙調整層204形成於該反射顯示區1中。例如，該晶胞間隙調整層204由電介質組成。
藉由形成該晶胞間隙調整層204，在該反射顯示區1的晶胞間隙長度短於在該透光顯示區2的晶胞間隙長度。亦即該像素具有多間隙構造物。
對向電極205形成於該彩色濾光片層202和該晶胞間隙調整層204上，該對向電極205對向於該反射電極103和該透光電極104。對於該對向電極205，使用諸如銦錫氧化物(ITO)等具有高光穿透率電子傳導材料。
由於構造物使該等液晶分子301在該液晶層300可以令人期望地傾斜，突起物206a和206b形成於該對向電極205，該突起物206a形成於該對向電極205之一部分上，該部分對向於該反射電極103，該突起物206b形成於該對向電極205之一部分上，該部分對向於該透光電極104。每一該等突起物206a和206b，例如，高1微米，寬6微米。例如，每一該等突起物206a和206b由電介質組成。
該裝置為多疇垂直配向(MVA)液晶顯示裝置，具有藉由該狹長切口105和該等突起物206a和206b產生的疇，在該每一疇該等液晶分子的傾斜各不相同。
垂直定向薄膜207形成於該對向電極205和該等突起物206a和206b上。
藉由在該等突起物206a和206b之間產生間隙，許多光透過該液晶層300在該間隙產生處增加。藉由該狹長切口105對向於該間隙，該等液晶分子301在該間隙令人期望地傾斜。
注意，一突起物可能形成於該反射電極103，代替該突 起物206a。一突起物可能形成於該透光電極104，代替該突起物206b。
代替該突起物206a，該反射電極103或對向於該反射電極103的該對向電極205之一部分可被部分地移走，以形成例如矩形的狹長切口。代替該突起物206b，該透光電極104或對向於該透光電極104的該對向電極205之一部分可被部分地移走，以形成狹長切口。即使該等構造物形成該等狹長切口，該等液晶分子301令人期望地傾向。
如果在該像素電極和該對向電極205之間傳遞的電壓為零或小於臨限值，則該等液晶分子301朝同一方向直立於該陣列基板100和該對向基板200。
如果傳遞的電壓等於或大於該臨限值，該等液晶分子301傾向於該等基板或大致定位在平行於該等基板的方向。該等液晶分子301的方向主要取決於電通量線的方向。
隔離物302放在該陣列基板100和該對向基板200之間。例如，該隔離物302為柱形且高度為2微米。
在該裝置中，光藉由該反射電極103反射或光從該背光中產生然後透過該透光電極104穿透該液晶層300。
電壓在該像素電極和該對向電極205之間傳遞。在該液晶層300，該等液晶分子301藉由由該電壓所引起的電場定向為垂直傾斜。
許多光對應於該液晶層300的該傾斜度。因此根據該電壓的變化達到逐漸變化。
因此，藉由反射或穿透模式顯示圖像。
如圖2所圖解，該像素由具有紅色濾光片層202R的子像素10、具有綠色濾光片層202G的子像素10及具有藍色濾光片層202B的子像素10組成。
該彩色濾光片層202被分成三個區域群，該第一個群的該等區域為能夠增加紅色到光中的該等紅色濾光片層202R，該第二個群的該等區域為能夠增加綠色到光中的該綠色濾光片層202G，該第三個群的該等區域為能夠增加藍色到光中的該藍色濾光片層202B。
在該子像素10具有該紅色濾光片層202R且在該子像素10具有該綠色濾光片層202G，該透光區203形成於該彩色濾光片層之一部分，該部分位於該反射顯示區1。
不考慮顏色，該彩色濾光片層之一部分位於該反射顯示區1且該彩色濾光片層之剩餘部份位於該透光顯示區2。
如圖3圖解，該透光區203形成於該彩色濾光片層202R與該對應突起物206a之交叉處。雖然沒有圖示，該透光區203也形成於該彩色濾光片層202G與該對應突起物206a之交叉處。表1圖解包括圖3中每一區域的資料的圖表，該等資料包括不論該突起物、存在的該彩色濾光片層、及在該對應區域範圍的比率。
換句話說，該透光區之一部分對向於該對應突起物之一部分。
在該突起物206a的區域內，透光度減少。相反地，在該透光區203，透光度增加。因此，該透光區203防止反射率減少。
在圖3中，藉由(1)標明之區域具有一突起物，儘管該區域不具有如表1所示之彩色濾光片層。該區域的比率大小約3%。在圖3中藉由(2)標明之每一區域既沒有如表1所示之突起物也沒有彩色濾光片層。該區域的比率大小大約6%。在圖3中，藉由(3)標明之每一區域同時具有如表1所示之突起物和彩色濾光片層。該區域比率大小大約6%。在圖3中，藉由(4)標明之區域具有彩色濾光片層，儘管該區域不具有如表1所示之突起物。該區域的比率大小大約85%。因此，令人期望地設定紅色色度和反射率。
假定藉由(1)標明的該區域的大小為S1和藉由(2)標明的該等區域的大小為S2，當製造該裝置時，即使該突起物206a和該透光區203之間的相對位置改變，SI和S2的該比率保持，即保持該透光區對向於該構造物的部分之部分大小和該該透光區的剩餘部份的大小之間的比率。例如，在圖3中，如果該透光區203向右偏，藉由(2)標明的該等區域中之一區域變大，而其他區域變小。因此，該比率保持。由此，保持該紅色色度和該反射率。
在具有該綠色濾光片層的該子像素中也設定比率，以設定令人期望的綠色色度和反射率。也保持該綠色色度和該 反射率。
因此，設定令人期望的反射率和白平衡值，且防止該反射率和該白平衡值偏差，即使該突起和該透光區之間的相對位置改變亦然。
每一該突起物和該透光區被製成橢圓形或矩形，以便彼此交叉。但，如果它們彼此交叉，它們之中的至少一個要製成圓形或正方形。
第二實施例
根據該第二實施例的該液晶顯示裝置的基本形狀與該第一實施例的相似。該裝置之不同之處在於該透光區203對向於該整個突起物206a的該部分，如圖4圖解。為此，每一該透光區203和該突起物206a被製成圓形。注意，可能製成三角形或矩形。表2圖解包括圖4中每一區域的資料的圖表，該等資料包括不論該突起物、存在的該彩色濾光片層、及在該對應區域範圍的比率。
在圖4中，藉由(1)標明之區域具有突起物，儘管該區域不具有如表2所示之彩色濾光片層。該區域的比率大小約3%。在圖4中，藉由(2)標明之區域既沒有如表2所示之突起物也沒有彩色濾光片層。該區域的比率大小約17%。沒有一個區域兼備如表2所示之突起物和彩色濾光片層。因 此，在表2中藉由(3)標明的該值為0%。在圖4中，藉由(4)標明之區域具有彩色濾光片層，儘管該區域不具有如表2所示之突起物。該區域的比率大小約80%。因此，令人期望地設定紅色色度和反射率。
假定藉由(1)標明的該區域的大小為S1和藉由(2)標明的該等區域的大小為S2，當製造該裝置時，即使該突起物206a和該透光區203之間的相對位置改變，S1和S2的該比率保持，即保持該透光區對向於該構造物的部分之部分的大小和該透光區剩餘部份的大小之間的比率。例如，在圖4中，如果該透光區203向右偏，藉由(2)標明的在一部分的該區域變厚，而在另一部分的該區域變薄。因此，保持該比率。由此，保持該紅色色度和該反射率。
在該具有該綠色濾光片層的該子像素中也設定比率，以設定令人期望的綠色色度和反射率。也保持該綠色色度和該反射率。
因此，設定令人期望的反射率和白平衡值，且防止該反射率和該白平衡值偏差，即使該突起物和該透光區之間的相對位置改變亦然。
注意，在該第一和第二實施例中，該透光區形成於每一該紅色濾光片層和該綠色濾光片層，但一種顏色或多種顏色及許多該彩色濾光片層係任意的，該透光區形成於該等彩色濾光片層。
因此，該透光區可形成於該藍色濾光片層之一部分中，該部分對向於對應反射電極。在該例中，設定透光區的比 率大小相對於該藍色濾光片層對向於該對應反射電極的部分，小於透光區的比率大小相對於該紅色濾光片層對向於該對應反射電極的部分，且設定該透光區的比率大小相對於該紅色濾光片層對向於該對應反射電極的部分，小於透光區的比率大小相對於該綠色濾光片層對向於該對應反射電極的部分。注意，該比率順序係任意的。
在該等實施例中，該晶胞間隙調整層形成於該對向基板，但該晶胞間隙調整層可形成於該陣列基板。
在該等實施例中，該像素被分成該反射顯示區和該透光顯示區，但所有像素的區域可能被分成由像素組成的第一區域，每一像素只具有一反射顯示區，和由像素組成的第二區域，每一像素只具有一透光顯示區。
10‧‧‧子像素
100‧‧‧陣列基板
101‧‧‧玻璃基板
102‧‧‧透明樹脂層
103‧‧‧反射電極
104‧‧‧透光電極
105‧‧‧狹長切口
107‧‧‧垂直定向薄膜
108‧‧‧偏光片
200‧‧‧對向基板
201‧‧‧玻璃基板
202‧‧‧彩色濾光片層
202B‧‧‧藍色濾光片層
202G‧‧‧綠色濾光片層
202R‧‧‧紅色濾光片層
203‧‧‧透光區
204‧‧‧透明晶胞間隙調整層
205‧‧‧對向電極
206a‧‧‧突起物
206b‧‧‧突起物
207‧‧‧垂直定向薄膜
300‧‧‧液晶層
301‧‧‧液晶分子
302‧‧‧隔離物
圖1圖解根據本發明之第一實施例的液晶顯示裝置的像素的橫截面視圖；圖2圖解在圖1之該像素的頂視圖；圖3概略地圖解在圖2之反射顯示區的突起物、透光區和彩色濾光片層；圖4圖解根據第二實施例之在液晶顯示裝置中的反射顯示區中的突起物、透光區和彩色濾光片層。
202R‧‧‧紅色濾光片層
203‧‧‧透光區
206a‧‧‧突起物

Claims (11)

  1. 一種液晶顯示裝置，其包括：一陣列基板和一對向基板；一液晶層，其形成於該陣列基板和該對向基板之間；複數透光電極，其形成於該陣列基板中；複數反射電極，其形成於該陣列基板中；一彩色濾光片層，其形成於該對向基板中；一對向電極，其形成於該彩色濾光片層上；複數透光區，其沒有增加顏色到光中，該每一透光區形成於該彩色濾光片層的一對應部分中，該對應部分對向於一對應的反射電極；及複數構造物，其設置成使得液晶分子在該液晶層中傾斜，該每一構造物係形成於一對應的反射電極上或該對向電極的一對應部分上，該對應部分對向於一對應的反射電極，其中該每一透光區的一部分對向於該對應構造物的一部分；且該每一構造物和該每一透光區設置成保持一比率常數，該比率為對向於該構造物的部分之該透光區的部分的大小和該透光區的剩餘部份的大小之間的比率；該每一透光區與該對應構造物交叉。
  2. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中如果該構造物和該透光區之間的一相對位置改變，則該每一透光區與該對應構造物交叉以保持該比率常數。
  3. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中該液晶層由具有一負介電各向異性的液晶分子組成。
  4. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中該每一透光區的該部分對向於該整個對應構造物。
  5. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中該每一構造物係一突起物。
  6. 根據請求項5之液晶顯示裝置，其中該突起物係由電介質組成。
  7. 根據請求項5之液晶顯示裝置，其中每一該突起物和該透光區被製成一矩形。
  8. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中該每一構造物形成一狹長切口，在該狹長切口中，該反射電極或該對向電極的該部分被部分地移走。
  9. 根據請求項8之液晶顯示裝置，其中每一該狹長切口和該透光區被製成一矩形。
  10. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中該彩色濾光片層被分成三個區域群，該第一個群的該等區域為能夠增加紅色到光中的紅色濾光片，該第二個群的該等區域為能夠增加綠色到光中的綠色濾光片，該第三個群的該等區域為能夠增加藍色到光中的藍色濾光片；且該等透光區至少在該等群的一個之該等區域中形成。
  11. 根據請求項1之液晶顯示裝置，其中該彩色濾光片層被分成三個區域群，該第一個群的該 等區域為能夠增加紅色到光中的紅色濾光片，該第二個群的該等區域為能夠增加綠色到光中的綠色濾光片，該第三個群的該等區域為能夠增加藍色到光中的藍色濾光片；該透光區形成於該每一群之該等區域中；且相對於該藍色濾光片層對向於該對應反射電極的部分之透光區的比率大小，係設定成小於相對於該紅色濾光片層對向於該對應反射電極的部分之透光區的比率大小；且相對於對向於該對應反射電極之該紅色濾光片層的部分之透光區的比率大小，係設定成小於相對於對向於該對應反射電極之該綠色濾光片層的部分之透光區的比率大小。
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