TWI449992B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明係有關於一種顯示裝置，尤其是指一種液晶顯示裝置。

液晶顯示器已廣泛地應用於電腦監視器、電視或手機上，作為資訊及影像的顯示之用。各業者為了要提高液晶顯示器的顯像性能，不斷在其亮度、視角等顯示性能上積極研發，以使液晶顯示器可呈現更為真實的影像。

習知之多區域垂直配向(MVA；Multi-domain Vertical Alignment)液晶顯示器，係利用突起物(protrusion)來改變部份垂直配向型液晶的排列方向，可補償液晶分子的光學異方向性所造成的色彩偏差，藉以有效地擴大顯示器的視角。

然而，上述以突起物來提高視角的技術，並非僅能應用於垂直配向型的液晶，更可用來搭配其他種類之液晶分子並對應變化顯示器之結構，藉以改善不同的光學特性來提高顯示器之顯示性能。

因此，本發明之一目的，在於提供一種液晶顯示裝置，係採用突起物搭配膽固醇型液晶來改善顯示器之性能。

此外，本發明之另一目的，在於提供一種液晶顯示裝置，係採用突起物搭配扭轉向列型液晶來改善顯示器之性能。

為達上述目的，本發明提供一種液晶顯示裝置，包含二基板、二電極層、至少一脊狀突起物，以及一液晶層。該等基板彼此平行地間隔設置。該等電極層分別設置於該等基板相向的表面上。該脊狀突起物設置於其中一基板上，該脊狀突起物具有一相對其該基板傾斜一預定角度的第一斜面。該液晶層設於該等電極層之間，該液晶層包含複數膽固醇型液晶分子，其中至少一膽固醇型液晶分子受該第一斜面之作用而改變其螺旋軸方向。

此外，本發明更提供一種液晶顯示裝置，包含二基板、二電極層、至少一脊狀突起物，以及一液晶層。該等基板彼此平行地間隔設置。該等電極層分別設置於該等基板之相向的二表面上。該脊狀突起物設置於其中一基板上，該脊狀突起物具有一相對其該基板傾斜一預定角度的第一斜面。該液晶層設於該等電極層之間，該液晶層包含複數向列型液晶分子，其中至少一向列型液晶分子受該第一斜面之作用而改變其螺旋軸方向。

有關本發明之技術內容，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例中，將可清楚地說明：

如第一圖所示，本發明之液晶顯示裝置的第一較佳實施例，該液晶顯示裝置係為一反射式液晶顯示裝置，係可藉由反射進入液晶顯示裝置之外界光線來顯示資訊或影像，該液晶顯示裝置主要包含有二基板11、二電極層12、複數脊狀突起物13、二液晶配向層14，以及一液晶層15。

該等基板11係彼此平行地間隔設置，其可為玻璃或塑膠材質所製成。該等基板11之間的間隔距離大約介於數 μ m至數十 μ m之間。

該等電極層12位於該等基板11之間，且分別設置於該等基板11相向的表面上。該等電極層12係由導電材質如金屬或透明導電氧化物所製成。

該等脊狀突起物13透過該等電極層12設置於該等基板11上，且為透明材質所製成。各該脊狀突起物13具有一相對其該基板11傾斜一預定角度的第一斜面131，以及一相反於該第一斜面131之第二斜面132，且該第二斜面132相對其所設置之該基板11傾斜相同之該預定角度。在本實施例中，該預定角度為23度，實際實施時可介於1度至89度之間。在本實施例中，該脊狀突起物13係設置於該等電極層12上，然而實際實施時，該脊狀塗起物13亦可設置於該等電極層12與該基板11之間。

需說明的是，本實施例中雖於兩電極層12上皆設有脊狀突起物13，但實際實施時亦可僅在其中一電極層12上設置脊狀突起物13，亦可部份地達成本發明之功能。

該等液晶配向層14分別設於該等電極層12與該液晶層15之間，用以控制該液晶層的規則性排列。

該液晶層15設於該等電極層12之間，該液晶層15主要包含複數膽固醇型液晶(Cholesteric liquid crystal)分子151。並且，至少部份之膽固醇型液晶分子151會受到該第一斜面131與該第二斜面132之作用而改變其螺旋軸152之方向，使該螺旋軸152之方向相對該基板11之法線方向傾斜相同之該預定角度。

藉由該脊狀突起物13之第一斜面131與第二斜面132，使該液晶層15之膽固醇型液晶分子151的螺旋軸152方向受到該第一斜面131及該第二斜面132之作用而傾斜該預定角度，如圖所示，當一相對該基板11斜向入射之光線16穿透該基板11後，該光線16會受該傾斜之膽固醇型液晶分子151的作用而大致朝垂直該基板11之方向反射，藉此，可有效地提升本發明之液晶顯示裝置的正向亮度。

如第二圖所示，該等脊狀突起物13在該基板11上大致呈矩陣排列。各該脊狀突起物13具有一第一直線段133、一由該第一直線段133之一端相對該第一直線段133呈45度延伸的第二直線段134，以及一由該第一直線段133之另一端相對該第二直線段134呈90度延伸的第三直線段135。

如第三圖所示，係本發明之該等脊狀突起物13的另一種實施方式，各該脊狀突起物13大致為一多角形，此外，實際實施時，各該脊狀突起物13亦可為一圓環形。

如第四圖所示，該等脊狀突起物13更延伸並接觸於另一基板11，藉以作為兩基板11之間的支撐物，可用以維持兩基板11之間的間隔距離。需說明的是，實際實施時，各該脊狀突起物13之至少一部分延伸並接觸於對向之另一基板11，即可作為兩基板11之間的支撐物。

此外，上述第一較佳實施例亦可在去掉其中一基板11以及其上之電極層12後，作為一反射板使用。

如第五圖及第六圖所示，本發明之液晶顯示裝置的第二較佳實施例，該液晶顯示裝置之結構與上述第一圖至第四圖所揭示之第一較佳實施例大致相同，不同之處僅在於該液晶層15係主要包含複數向列型液晶(Nematic)分子153，該等向列型液晶分子可為扭轉向列型(Twisted Nematic)液晶分子或超扭轉向列型(Super Twisted Nematic)液晶分子。第五圖為未對該液晶層15施加電壓的情況，而第六圖為利用該等電極層12對該液晶層15施加電壓的情況。

藉由該脊狀突起物13之該第一斜面131以及與該第一斜面131傾斜不同方向之第二斜面132，使接觸該第一斜面131之向列型液晶分子153之螺旋軸154與接觸該第二斜面132之向列型液晶分子155之螺旋軸156分別朝不同方向傾斜，藉以平均本發明之液晶顯示裝置在各視角之亮度表現，並可有效地擴大液晶顯示裝置之視角。

此外，上述第二較佳實施例亦可在去掉其中一基板11以及其上之電極層12後，作為一反射板使用。

惟以上所述者僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之實施範圍。凡依本發明申請專利範圍所作之等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利所涵蓋範圍之內。

11‧‧‧基板

12‧‧‧電極層

13‧‧‧脊狀突起物

131‧‧‧第一斜面

132‧‧‧第二斜面

133‧‧‧第一直線段

134‧‧‧第二直線段

135‧‧‧第三直線段

14‧‧‧液晶配向層

15‧‧‧液晶層

151‧‧‧膽固醇型液晶分子

152‧‧‧螺旋軸

153‧‧‧扭轉向列型液晶分子

154‧‧‧螺旋軸

16‧‧‧光線

第一圖為本發明之液晶顯示裝置之第一較佳實施例的示意圖。

第二圖為本發明之液晶顯示裝置之第一較佳實施例的示意圖。

第三圖為本發明之液晶顯示裝置之第一較佳實施例的示意圖。

第四圖為本發明之液晶顯示裝置之第一較佳實施例的示意圖。

第五圖為本發明之液晶顯示裝置之第二較佳實施例的示意圖。

第六圖為本發明之液晶顯示裝置之第二較佳實施例的示意圖。

11‧‧‧基板

12‧‧‧電極層

13‧‧‧脊狀突起物

131‧‧‧第一斜面

132‧‧‧第二斜面

14‧‧‧液晶配向層

15‧‧‧液晶層

151‧‧‧膽固醇型液晶分子

152‧‧‧螺旋軸

16‧‧‧光線

Claims (28)

1. 一種液晶顯示裝置，包含：
   二基板，彼此平行地間隔設置；
   二電極層，分別設置於該等基板相向的表面上；
   至少一脊狀突起物，設置於其中一基板上，該脊狀突起物具有一相對其該基板傾斜一預定角度的第一斜面；以及
   一液晶層，設於該等電極層之間，該液晶層包含複數膽固醇型液晶分子，
   其中，至少一膽固醇型液晶分子受該第一斜面之作用而改變其螺旋軸方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物更具有一相反於該第一斜面之第二斜面，且該第二斜面相對其所設置之該基板傾斜相同之該預定角度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物具有一第一直線段、一由該第一直線段之一端相對該第一直線段呈45度延伸的第二直線段，以及一由該第一直線段之另一端相對該第二直線段呈90度延伸的第三直線段。
4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物為多角形或圓環形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該預定角度介於1度至89度之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中該預定角度為23度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，更包含分別設於該等電極層與該液晶層之間的二液晶配向層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物之至少一部份更延伸並接觸於對向之另一基板。
9. 一種液晶顯示裝置，包含：
   二基板，彼此平行地間隔設置；
   二電極層，分別設置於該等基板之相向的二表面上；
   至少一脊狀突起物，設置於其中一基板上，該脊狀突起物具有一相對其該基板傾斜一預定角度的第一斜面；以及
   一液晶層，設於該等電極層之間，該液晶層包含複數向列型液晶分子，
   其中，至少部份之向列型液晶分子受該第一斜面之作用而改變其螺旋軸方向。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物更具有一相反於該第一斜面之第二斜面，且該第二斜面相對其所設置之基板傾斜相同之該預定角度。
11. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物具有一第一直線段、一由該第一直線段之一端相對該第一直線段呈45度延伸的第二直線段，以及一由該第一直線段之另一端相對該第二直線段呈90度延伸的第三直線段。
12. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物為多角形或圓環形。
13. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，更包含分別設於該等電極層與該液晶層之間的二液晶配向層。
14. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物之至少一部份更延伸並接觸於另一基板。
15. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中該等向列型液晶分子為扭轉向列型液晶分子或超扭轉向列型液晶分子。
16. 一種液晶顯示裝置，包含：
    一基板；
    一電極層，設置於該基板上；
    至少一脊狀突起物，設置於該基板上，該脊狀突起物具有一相對其該基板傾斜一預定角度的第一斜面；以及
    一液晶層，設於該基板上，該液晶層包含複數膽固醇型液晶分子，
    其中，至少一膽固醇型液晶分子受該第一斜面之作用而改變其螺旋軸方向。
17. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物更具有一相反於該第一斜面之第二斜面，且該第二斜面相對其所設置之該基板傾斜相同之該預定角度。
18. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物具有一第一直線段、一由該第一直線段之一端相對該第一直線段呈45度延伸的第二直線段，以及一由該第一直線段之另一端相對該第二直線段呈90度延伸的第三直線段。
19. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物為多角形或圓環形。
20. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置，其中該預定角度介於1度至89度之間。
21. 如申請專利範圍第20項所述之液晶顯示裝置，其中該預定角度為23度。
22. 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示裝置，更包含設於該電極層與該液晶層之間的一液晶配向層。
23. 一種液晶顯示裝置，包含：
    一基板；
    一電極層，設置於該基板上；
    至少一脊狀突起物，設置於該基板上，該脊狀突起物具有一相對其該基板傾斜一預定角度的第一斜面；以及
    一液晶層，設於該基板上，該液晶層包含複數向列型液晶分子，
    其中，至少部份之向列型液晶分子受該第一斜面之作用而改變其螺旋軸方向。
24. 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物更具有一相反於該第一斜面之第二斜面，且該第二斜面相對其所設置之基板傾斜相同之該預定角度。
25. 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物具有一第一直線段、一由該第一直線段之一端相對該第一直線段呈45度延伸的第二直線段，以及一由該第一直線段之另一端相對該第二直線段呈90度延伸的第三直線段。
26. 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示裝置，其中該脊狀突起物為多角形或圓環形。
27. 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示裝置，更包含一設於該電極層與該液晶層之間的一液晶配向層。
28. 如申請專利範圍第23項所述之液晶顯示裝置，其中該等向列型液晶分子為扭轉向列型液晶分子或超扭轉向列型液晶分子。