TWI465816B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明係關於一種液晶顯示裝置(LCD)，並且特別地，本發明關於一種具有寬視角及良好畫面質量的液晶顯示裝置(LCD)。

液晶顯示裝置(LCD)由於具有例如低驅動電壓、低功耗、以及可攜性之優點，廣泛應用於不同領域，例如筆記型電腦、監視器、航天器、以及飛機。

液晶顯示裝置(LCD)包含有一底基板、一頂面板、以及底基板與頂基板之間形成的一液晶層。根據是否應用一電場，控制液晶層之排列以使得光線透射率在液晶顯示裝置(LCD)之中控制，用以由此在液晶顯示裝置(LCD)之上顯示影像。

已經提出各種方法以改善液晶顯示裝置(LCD)之中的視角性能。在以前不同的方法中，具有一種將一畫素區域劃分為兩個域之方法。以下，將結合附圖描述用於提高視角性能之一習知方法。

「第1圖」係為根據習知技術之一液晶顯示裝置(LCD)之底基板之平面圖。

如「第1圖」所示，根據習知技術之液晶顯示裝置(LCD)之底基板包含有一基板10、一閘極線20、一資料線30、以及一畫素電極50。

閘極線20在一水平方向上形成，以及資料線30在一垂直方向上形成。複數個畫素區域透過閘極線20與資料線30定義。

畫素電極50形成於每一畫素區域中。隨著一電場形成於畫素電極50與一共同電極(圖未示)之間，可驅動液晶。

在習知技術之液晶顯示裝置(LCD)之情況下，資料線30提供為具有彎曲部份之線型，其中彎曲部份便於畫素電極50也彎曲。因此，一個畫素區域可劃分兩個域，由此液晶在每一域之中驅動不相同，由此根據一視角方向產生均勻的光線透射比。

然而，雖然習知技術之液晶顯示裝置(LCD)提高視角性能，然而一旋錯在畫素電極50之彎曲部份中，沿著I-I線產生，由此導致畫面質量之劣降。

因此，鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種液晶顯示裝置(LCD)，藉以消除由於習知技術之限制及缺點所產生之一個或多個問題。

本發明之一方面在於提供一種具有寬視角及良好畫面質量的液晶顯示裝置(LCD)。

本發明其他的優點與特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的優點與特徵對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其他優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。

為了獲得本發明目的之這些及其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明的一種液晶顯示裝置(LCD)包含有：複數個閘極線及複數個資料線，其彼此相交叉形成於一基板之上以定義一畫素區域；一形成於畫素區域之中畫素電極，此畫素電極劃分為至少兩個域；一共同電極，其形成圖案用以與畫素電極共同產生一電場；以及一蔽光線，形成於域之間的一界面部份中，以便防止光線通過那裡洩漏。

可以理解的是，如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明，並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。

以下，將結合圖式部份對本發明的示例實施例作詳細說明。其中在這些圖式部份中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。

下文中，將結合附圖描述本發明之一液晶顯示裝置(LCD)。

「第2A圖」係為本發明之一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之底基板之平面圖，「第2B圖」係為沿「第2A圖」之A-A線之一橫截面圖，以及「第2C圖」係為沿「第2A圖」之B-B線之橫截面圖。「第2A圖」至「第2C圖」僅僅表示關於本發明之主要結構，並且省去除主要結構之外的其他結構。

如「第2A圖」所示，本發明之一實施例之液晶顯示裝置(LCD)包含有一基板100、一閘極線210、一資料線230、一共同電極300、一蔽光線400、以及一畫素電極500。

基板100可由一玻璃或透明塑料形成。

閘極線210形成於基板100之上的一水平方向上，以及資料線230形成於基板100之上的一垂直方向上。因此，複數個畫素區域透過彼此相交叉的閘極線210與資料線230定義。

閘極線210形成為一直線形狀，以及資料線230形成為具有一彎曲部份之線型。因此，透過彼此相交叉之閘極線210與資料線230定義的畫素區域可提供有一彎曲部份，也就是說，該畫素區域可劃分為兩域，由此導致視角之提高。

在所附之圖式中，資料線230在一個畫素區域之中提供有一個彎曲部份，由此一個畫素區域劃分為兩個域，但是不限制於兩個域。資料線230可在一個畫素區域之中提供有兩個或者更多的彎曲部份，由此一個畫素區域可劃分為三個或更多的域。

雖然圖未示，一薄膜電晶體形成為用於每一畫素區域之一切換裝置。該薄膜電晶體包含有一閘極、一半導體層、以及源/汲極。該薄膜電晶體可形成於一其中閘極定位於半導體層之下的底閘極結構，或者其中閘極定位於半導體層之上的頂閘極結構中。

共同電極300形成於基板100之上。共同電極300與畫素電極500一起產生一電場，以便驅動液晶。而且，共同電極300形成為覆蓋複數個畫素區域。一個共同電極300在覆蓋具有基板100上的複數個畫素區域之全部區域時，能夠形成於基板100之上。

蔽光線400形成於畫素區域之出現旋錯之部份，也就是說，沿著畫素區域中的這兩個域之間的界面的一部份之中。更詳細而言，蔽光線400形成於畫素電極500之彎曲部份中，由此防止光線洩漏。

蔽光線400防止光線洩漏，以及減少共同電極300之電阻。

通常，共同電極300係由透明導電材料，例如氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide,ITO)形成。該透明導電材料之缺點在於具有較大之電阻。因此，共同電極300與蔽光線400相連接，由此產生共同電極300之電阻減少。為此，蔽光線400可使用具有良好電導率之金屬，由導電線形成。

為了使得蔽光線400執行以上防止光線洩漏及共同電極300之電阻減少之功能，蔽光線400包含有一第一蔽光線400a及一第二蔽光線400b，其中第一蔽光線400a形成於劃分之域之間的界面部份中，也就是說，形成於畫素電極500之彎曲部份；以及第二蔽光線400b與第一蔽光線400a相交叉。同時，第一蔽光線400a可排列為與閘極線210相平行。

為了減少共同電極300之電阻，第二蔽光線400b可另外形成於與光線洩漏區不相關的一預定區域之中。較佳地，第二蔽光線400b與資料線230相重疊以便透過另外提供的第二蔽光線400b防止透光率減少。此外，較佳地，第二蔽光線400b之寬度相比較於資料線230之一寬度不大，以便防止光線透光比之減少。如圖所示，第二蔽光線400b可僅與資料線230之一預定部份相重疊，或者可與資料線230之全部部份相重疊。也就是說，提供的第二蔽光線400b之數目及位置可為適當變化。

為了減少共同電極300之電阻同時不產生透光率之減少，一導電線之蔽光線在與資料線210相重疊的同時可另外提供。

畫素電極500形成於每一畫素區域之中。因此，與每一畫素區域之彎曲形狀相符合的畫素電極500劃分為至少兩個域。

雖然圖未示，一狹縫可提供於畫素電極500之內部。此種情況下，畫素電極500可形成為一指狀。如果畫素電極500形成為指狀，則一邊緣場產生於畫素電極500與面板狀的共同電極300之間，由此液晶透過邊緣場驅動。也就是說，可能實現一邊緣場切換型液晶顯示裝置(LCD)。

將結合「第2B圖」及「第2C圖」，描述本發明之一實施例之液晶顯示裝置(LCD)之一橫截面結構。如「第2B圖」所示，一閘極絕緣膜220形成於基板100之上，以及資料線230以固定間隔形成於閘極絕緣膜220之上。然後，一鈍化膜240形成於資料線230之上，以及共同電極300形成於鈍化膜240之上。在共同電極300之上，具有一蔽光線，並且特別地，具有第二蔽光線400b，然後，一絕緣膜450形成於第二蔽光線400b之上，以及畫素電極500形成於絕緣膜450之上。特別地，第二蔽光線400b與資料線230相重疊。

如「第2C圖」所示，這些閘極線210以固定間隔形成於基板100之上。在閘極線210之上，具有閘極絕緣膜220。然後，鈍化膜240形成於閘極絕緣膜220之上，以及共同電極300形成於鈍化膜240之上。蔽光線，特別地，第一蔽光線400a形成於共同電極300之上，以及絕緣膜450形成於第一蔽光線400a之上。然後，畫素電極500形成於絕緣膜450之上。

附圖表示蔽光線400a、400b在定位於共同電極之一頂表面上的同時，直接與共同電極300相接觸，但是並不限制於該結構。如果需要，第一及第二蔽光線400a、400b在定位於共同電極300之底表面上的同時，可直接與共同電極300相接觸。

根據本發明之液晶顯示裝置(LCD)透過使用蔽光線400防止光線洩漏，並且還透過導電線之蔽光線400與共同電極300相連接減少共同電極300之電阻。然而，由於透過蔽光線400之階差，在一配向膜之研磨過程中可出現一對準缺陷。該對準缺陷可在調節液晶驅動中產生困難，由此導致光線洩漏。以下將詳細解釋。

「第3A圖」至「第3C圖」係為透過蔽光線400，特別地，透過第一蔽光線400a的研磨過程之對準缺陷之示意圖。「第3A圖」係為一些畫素區域之平面圖，以及「第3B圖」及「第3C圖」係為通過第一及第二蔽光線400a、400b的一研磨輥之透視圖。

如「第3A圖」所示，畫素電極500形成為彎曲形狀，以及第一蔽光線400a在與畫素電極500之彎曲部份相交叉之同時形成。而且，第二蔽光線400b在與上方的資料線(請參看「第3A圖」之〞230〞)相重疊時，形成於每一畫素電極500之間。

同時，配向膜之研磨過程在一與第一蔽光線400a垂直的方向上行進。也就是說，研磨輥在與第一蔽光線400a相垂直一方向上運動且不與第二蔽光線400b相垂直。為此，使用研磨輥之研磨過程在第二蔽光線400b之區域中平穩執行，但是使用該研磨輥之研磨過程可在第一蔽光線400a之區域中不平穩。

更詳細而言，如「第3B圖」所示，研磨輥在與第一蔽光線400a之一縱向相垂直之方向上運動，由此由於透過第一蔽光線400a之階差，該研磨過程可在第一蔽光線400a之區域中不平穩。此種情況下，配向膜之一對準方向被破壞以使得液晶不在期望之方向上驅動，由此可出現光線洩漏。

如「第3C圖」所示，研磨輥在不與第二蔽光線400b之一縱向相垂直的方向上運動。也就是說，由於研磨輥沿著第二蔽光線400b傾斜地運動，因此使用研磨輥之研磨過程很少受第二蔽光線400b之階差之影響，由此研磨過程在第二蔽光線400b之區域中平穩執行。因此，在第二蔽光線400b之區域中出現光線洩漏之可能性很小。

光線洩漏可在與蔽光線400，特別地，與研磨輥之運動方向相垂直的第一蔽光線400a的區域中出現。為了克服該問題，第一蔽光線400a按照其不與研磨輥之運動方向，即，研磨方向相垂直之方式設計。

「第4A圖」至「第4J圖」係為第一蔽光線之不同實施例之平面圖，該第一蔽光線設計為不與研磨方向相垂直，這些實施例提供為最小化第一蔽光線400a之區域中的光線洩漏。

「第4A圖」至「第4C圖」表示在第一蔽光線400a不與閘極線210相平行的同時，自左下側朝向右上側的方向上傾斜的第一蔽光線400a。特別地，「第4A圖」表示在第一蔽光線400a之兩端不與第二蔽光線400b之彎曲部份相遇的方式下，第一蔽光線400a傾斜地形成。「第4B圖」及「第4C圖」表示在第一蔽光線400a之一端與第二蔽光線400b之彎曲部份相遇的方式下，第一蔽光線400a傾斜地形成。

「第4D圖」至「第4F圖」表示在第一蔽光線400a不與閘極線210相平行的同時，自左上側朝向右下側的方向上傾斜的第一蔽光線400a，特別地，「第4D圖」表示第一蔽光線400a在第一蔽光線400a之兩端不與第二蔽光線400b之彎曲部份相遇的方式下，第一蔽光線400a傾斜地形成。「第4E圖」及「第4F圖」表示在第一蔽光線400a之一端與第二蔽光線400b之彎曲部份相遇的方式下，第一蔽光線400a傾斜地形成。

「第4G圖」及「第4H圖」表示在不與閘極線210相平行的同時，第一蔽光線400a形成為一彎曲結構。特別地，「第4G圖」表示第一蔽光線400a向下彎曲(也就是說，係為形狀〞□〞)，以及「第4H圖」表示第一蔽光線400a向上彎曲(也就是說，係為形狀〞^〞)。

「第4I圖」及「第4J圖」表示當不與研磨方向相垂直的同時，在第一蔽光線400a之一寬度逐漸增加或減少的方式下，形成第一蔽光線400a。

「第4A圖」至「第4J圖」表示設計為不與研磨方向相垂直的第一蔽光線400a之不同形狀，然而，第一蔽光線400a之形狀並不限制於上述形狀。

「第5A圖」及「第5B圖」係為本發明之另一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之底基板之平面圖，「第5C圖」係為沿「第5A圖」及「第5B圖」之A-A線之一橫截面圖，以及「第5D圖」係為沿「第5A圖」及「第5B圖」之B-B線之一橫截面圖。「第5A圖」至「第5D圖」僅僅表示本發明之主要結構，並且省去除主要元件之外的其他元件之詳細結構。

「第5A圖」及「第5B圖」提供為透過簡化一複雜結構精確表示每一主要元件。「第5A圖」僅表示閘極線210、資料線230、以及畫素電極500。「第5B圖」僅表示具有共同電極300、蔽光線400、以及畫素電極500。因此，在根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置(LCD)之底基板上，具有閘極線210、資料線230、共同電極300、蔽光線400、以及畫素電極500。

除了共同電極300中的一圖案結構變化之外，「第5A圖」至「第5D圖」中所示之液晶顯示裝置(LCD)之底基板類似於上述「第2A圖」至「第2C圖」中所示之液晶顯示裝置(LCD)之底基板之結構。

如「第5A圖」所示，根據本發明之另一實施例之液晶顯示裝置(LCD)，一畫素區域透過在一基板100之上彼此相交叉之閘極線210與資料線230定義，以及畫素電極500形成於畫素區域之中。閘極線210、資料線230、以及畫素電極500與本發明之以上實施例相同，由此將省去對閘極線210、資料線230、以及畫素電極500之詳細解釋。

如「第5B圖」所示，共同電極300形成於基板100之上。共同電極300與畫素電極500共同產生一電場以便驅動液晶，並且共同電極300功能上還作為一感測使用者之觸控的感測電極。

典型地，一滑鼠或鍵盤用作液晶顯示裝置(LCD)之一輸入裝置。然而，當液晶顯示裝置(LCD)應用於導航儀、可移動終端、以及電子設備時，一觸控式螢幕近來用作一替代使用滑鼠或鍵盤的新輸入裝置。其中觸控式螢幕使得一使用者透過使用手指或筆直接輸入資訊。而且，為了滿足使用者對薄型之需求，一具有內置式觸控螢幕之液晶顯示裝置(LCD)受到研究。在具有內置式觸控螢幕之液晶顯示裝置(LCD)之中，共同電極300可用作感測電極。也就是說，如果應用「第5A圖」至「第5D圖」所示本發明另一實施例之液晶顯示裝置(LCD)之底基板，則可能實現具有內置式觸控螢幕之液晶顯示裝置(LCD)。

為了將共同電極300用作感測電極，代替在本發明之上述實施例中所示的基板100的全部表面上形成共同電極300，複數個共同電極300可在基板100之上形成圖案。每一共同電極300之尺寸可形成為符合一個或多個畫素區域。舉例而言，如圖所示，每一共同電極300具有與三個畫素區域相符合之尺寸。

單獨形成的這些共同電極300與導電線之蔽光線400相連接，以及用於感測一觸控點之感測電路與蔽光線400之一端相連接。也就是說，導電線之蔽光線400功能上作為感測線。

蔽光線400包含有一第一蔽光線400a及一第二蔽光線400b，其中第一蔽光線400a形成於劃分的兩個域之間的界面部份中，即，畫素電極500之彎曲部份之中；以及第二蔽光線400b與資料線230相重疊。

第一蔽光線400a可與閘極線210相平行。然而，第一蔽光線400a不與研磨方向相垂直，以便最小化透過平穩研磨過程的光線洩漏，也就是說，第一蔽光線400a可形成為具有「第4A圖」及「第4J圖」所示之不同形狀之圖案。

較佳地，第二蔽光線400b之一寬度不大於資料線230之一寬度，以便防止光線透射比之減少。第二蔽光線400b可與資料線230之整個部份相重疊。

將結合「第5C圖」及「第5D圖」描述本發明之另一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之橫截面結構。如「第5C圖」所示，一閘極絕緣膜220形成於基板100之上，以及資料線230以固定間隔形成於閘極絕緣膜220之上。然後，一鈍化膜240形成於資料線230之上，以及共同電極300在鈍化膜240之上形成圖案。在共同電極300之上，具有一蔽光線，特別地，具有第二蔽光線400b。然後，一絕緣膜450形成於第二蔽光層400b之上，以及畫素電極500形成於絕緣膜450之上。特別地，第二蔽光層400b與資料線230相重疊。

如「第5D圖」所示，閘極線210以固定間隔形成基板100之上。在閘極線210之上，具有一閘極絕緣膜220。然後，鈍化膜240形成於閘極絕緣膜220之上，以及共同電極300在鈍化膜240之上形成圖案。蔽光線，特別地，第一蔽光線400a形成於共同電極300之上，以及絕緣膜450形成於第一蔽光線400a之上。然後，畫素電極500形成於絕緣膜450之上。

第一及第二蔽光線400a、400b在定位於共同電極300之一底表面上的同時，可直接與共同電極300相接觸。

對於本發明之以上實施例，共同電極300與畫素電極500在其間提供有絕緣膜450，其中共同電極300定位於絕緣膜450之下，以及畫素電極500定位於絕緣膜450之上。然而，並不限制於該結構。舉例而言，本發明可包含共同電極300定位於絕緣膜450之上，以及畫素電極500定位於絕緣膜450之下的結構。

而且，本發明可包含共同電極300形成為具有一狹縫的指狀，以及畫素電極500形成為一面板狀之結構。

而且，本發明不限制於邊緣場切換型液晶顯示裝置(LCD)。除了邊緣場切換型液晶顯示裝置(LCD)之外，本發明可在本發明之技術思想範圍內應用於不同類型的液晶顯示裝置(LCD)。

上述之說明關於本發明之液晶顯示裝置(LCD)中的底基板之詳細結構。根據本發明之液晶顯示裝置(LCD)包含有前述的底基板、一頂基板、以及形成於底基板與頂基板之間的一液晶層。在頂基板之上，可具有在除畫素區域之外的其他區域防止光線洩漏之黑矩陣；形成於每一黑矩陣之間的紅(R)、綠(R)、以及藍(B)色濾光層；以及形成於彩色濾光層之上的一覆蓋層。

根據本發明之液晶顯示裝置(LCD)，蔽光層400形成於畫素區域的旋錯出現部份，即，沿著畫素區域之中的劃分域之間的界面之部份中，由此防止光線洩漏。

而且，蔽光線400由導電線形成，以及與共同電極300相連接，由此產生共同電極300之電阻減少。

而且，共同電極300用作感測電極，以及導電線之蔽光線400用作感測線，由此實現內置式觸控螢幕之液晶顯示裝置(LCD)。

本領域之技術人員應當意識到在不脫離本發明所附之申請專利範圍所揭示之本發明之精神和範圍的情況下，所作之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。關於本發明所界定之保護範圍請參照所附之申請專利範圍。

10．．．基板

20．．．閘極線

30．．．資料線

50．．．畫素電極

100．．．基板

210．．．閘極線

220．．．閘極絕緣膜

230．．．資料線

240．．．鈍化膜

300．．．共同電極

400．．．蔽光線

400a．．．第一蔽光線

400b．．．第二蔽光線

450．．．絕緣膜

500．．．畫素電極

第1圖係為習知技術之一液晶顯示裝置(LCD)之底基板之平面圖；

第2A圖係為本發明之一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之底基板之平面圖；

第2B圖係為沿第2A圖之A-A線之一橫截面圖；

第2C圖係為沿第2A圖之B-B線之一橫截面圖；

第3A圖至第3C圖係為對於透過第一蔽光線的一研磨過程之一對準缺陷之示意圖；

第4A圖至第4J圖係為不與一研磨方向相垂直的第一蔽光線之不同實施例之平面圖；

第5A圖及第5B圖係為本發明之另一實施例之一液晶顯示裝置(LCD)之底基板之平面圖；

第5C圖係為沿第5A圖及第5B圖之A-A線之一橫截面圖；以及

第5D圖係為沿第5A圖及第5B圖之B-B線之一橫截面圖。

100．．．基板

210．．．閘極線

230．．．資料線

300．．．共同電極

400．．．蔽光線

400a．．．第一蔽光線

400b．．．第二蔽光線

500．．．畫素電極

Claims (12)

1. 一種液晶顯示裝置，係包含有：複數個閘極線及複數個資料線，係彼此相交叉形成於一基板之上，用以定義一畫素區域；一畫素電極，係形成於該畫素區域之中，以及劃分為至少兩個域；一共同電極，係形成圖案用以與該畫素電極共同產生一電場；以及一蔽光線，係形成於該等域之間的一界面部份中，以便防止光線通過那裡洩漏，其中該蔽光線包含一第一蔽光線及一第二蔽光線，該第一蔽光線形成於該畫素電極之彎曲部份中，該第二蔽光線與第一蔽光線相交叉，以及其中該畫素電極、該共同電極以及該蔽光線形成於相同的基板上。
2. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該閘極線形成為一直線，該資料線形成為具有複數個彎曲部份之線形，以及該畫素電極形成為一彎曲形狀。
3. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第一蔽光線與該閘極線相平行。
4. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第一蔽光線不與 一研磨方向相垂直。
5. 如請求項第4項所述之液晶顯示裝置，其中該第一蔽光線不與該閘極線相平行。
6. 如請求項第4項所述之液晶顯示裝置，其中該第一蔽光線之寬度逐漸增加或減少。
7. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該第二蔽光線與該資料線相重疊。
8. 如請求項第7項所述之液晶顯示裝置，其中該第二蔽光線之一寬度不大於該資料線之一寬度。
9. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該蔽光線係由與該共同電極相連接之一導電線形成。
10. 如請求項第9項所述之液晶顯示裝置，其中該導電線係為一與一感測電路相連接之感測線，以及該共同電極係由複數個預定圖案形成。
11. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該共同電極與該畫素電極之間提供有一絕緣膜。
12. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，其中該共同電極與該畫素電極之一個形成為一指狀，以及該共同電極與該畫素電極之另一個形成為一面板狀。