TWI472837B - 液晶顯示器 - Google Patents

液晶顯示器 Download PDF

Info

Publication number
TWI472837B
TWI472837B TW98143386A TW98143386A TWI472837B TW I472837 B TWI472837 B TW I472837B TW 98143386 A TW98143386 A TW 98143386A TW 98143386 A TW98143386 A TW 98143386A TW I472837 B TWI472837 B TW I472837B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
disposed
color filter
dielectric layer
substrate
Prior art date
Application number
TW98143386A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201122639A (en
Inventor
Ting Yi Cho
Chin An Tseng
Yen Heng Huang
Chia Hui Pai
Wen Hsien Tseng
Chung Kai Chen
Chung Yi Chiu
Original Assignee
Au Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Au Optronics Corp filed Critical Au Optronics Corp
Priority to TW98143386A priority Critical patent/TWI472837B/zh
Priority to US12/702,305 priority patent/US8405807B2/en
Priority to EP10166616.2A priority patent/EP2354839B1/en
Publication of TW201122639A publication Critical patent/TW201122639A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI472837B publication Critical patent/TWI472837B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136213Storage capacitors associated with the pixel electrode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222Colour filters incorporated in the active matrix substrate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

液晶顯示器
本發明是有關於一種顯示裝置,且特別是有關於一種液晶顯示器。
液晶顯示器具有高畫質、體積小、重量輕、低電壓驅動、低消耗功率及應用範圍廣等優點,因此其已成為新一代顯示器的主流。傳統的液晶顯示面板是由一彩色濾光基板(color filter)、一薄膜電晶體陣列基板(thin film transistor array substrate,TFT array substrate)以及一配置於此兩基板間的液晶層(liquid crystal layer)所構成。然而,此種液晶顯示面板的解析度(resolution)較差、畫素(pixel)的開口率較低,且彩色濾光基板與薄膜電晶體陣列基板接合時容易有對位誤差(misalignment)。
近年來,更提出了將彩色濾光層直接整合於薄膜電晶體陣列基板上(Color Filter on Array,COA)或是將黑矩陣製作於薄膜電晶體陣列基板上(Black matrix on Array,BOA)的技術,係將COA基板或BOA基板與另一不具備彩色濾光層或黑矩陣層之對向基板組立,並於兩基板間填入液晶分子,以形成液晶顯示面板。由於彩色濾光層是僅直接形成於薄膜電晶體陣列基板上,因此不會產生對位誤差。而且,此種液晶顯示面板可具有較佳的解析度且其畫素的開口率亦較高。
圖1為習知一種液晶顯示器中畫素之儲存電容處的局部剖面圖。如圖1所示,液晶顯示器100包括薄膜電晶體陣列基板110、對向基板120以及液晶層130,其中薄膜電晶體陣列基板110上具有位於畫素電極140與基板112之間的彩色濾光層150。值得注意的是,在此種液晶顯示面板中,為了提升畫素的儲存電容值,通常會將位於畫素之電容電極142上方的彩色濾光層150完全移除,來減少畫素電極140與電容電極142之間的距離以增加畫素的儲存電容值。
然而,由於薄膜電晶體陣列基板110上被挖開彩色濾光層150的區域形成一凹陷區域,如圖1中的X處,因此在充填液晶時必須增加液晶量以填補該凹陷區域的空間,並且在填充液晶的過程中容易於凹陷區域產生因液晶充填時的缺陷,如氣泡等,進而導致顯示不均(mura)。此外,由於凹陷區域附近的膜層斷差大,即電容電極142上方之膜層與非電容電極142上方之膜層比較,液晶分子的傾倒方向容易因此變化得較為急遽,導致液晶顯示器100於顯示時容易產生液晶錯向(disclination)的現象,如圖1中的Y處,更甚者造成漏光現象、以及降低對比度,影響顯示品質。
本發明提供一種液晶顯示器,其可減少液晶材料的使用量及減少液晶分子傾倒方向液晶錯向(disclination)的現象,進而提升顯示品質。
本發明提出一種液晶顯示器,其包括主動元件陣列基板、對向基板、液晶層以及多個間隙物。主動元件陣列基板包括基板、多個畫素、第一介電層以及多個彩色濾光層。這些畫素配置於基板上,其中各畫素包括第一主動元件、第一畫素電極以及電容電極,且第一畫素電極與第一主動元件電性連接一儲存電容,電容電極與第一畫素電極構成一儲存電容。第一介電層配置於基板上以覆蓋第一主動元件。這些彩色濾光層配置於第一介電層上,其中各彩色濾光層分別具有一位於電容電極上方的第一開口以暴露出電容電極上方的第一介電層,且各第一畫素電極分別配置於其中一個彩色濾光層上以及對應之第一開口內。對向基板配置於主動元件陣列基板上方。液晶層配置於主動元件陣列基板與對向基板之間。多個間隙物配置於第一開口中。
在本發明之一實施例中,上述之第一介電層具有多個第一接觸窗,而各第一畫素電極分別透過其中一個第一接觸窗與其中一個第一主動元件電性連接。此時,液晶顯示器可進一步包括多個第一突出物,其中各彩色濾光層分別具有一位於第一接觸窗上方的第二開口,且各第一突出物分別配置於其中一個第二開口中。
在本發明之一實施例中,上述之液晶顯示器更包括一第二介電層,覆蓋於彩色濾光層上以及第一開口所暴露出的第一介電層上,而第一畫素電極配置於第二介電層上。此時,第二介電層例如透過第一開口與第一介電層接觸。
在本發明之一實施例中,上述之各畫素更包括第二主動元件以及第二畫素電極,其中第二畫素電極與第二主動元件電性連接,且第一畫素電極與第二畫素電極彼此電性絕緣。此時,第一介電層例如進一步覆蓋第二主動元件,而第二畫素電極例如配置於彩色濾光層上。
在本發明之一實施例中,上述之第一介電層具有多個第二接觸窗,而各第二畫素電極分別透過其中一個第二接觸窗與其中一個第二主動元件電性連接。此時,液晶顯示器可更包括多個第二突出物,其中各彩色濾光層分別具有一位於第二接觸窗上方的第三開口,且各第二突出物分別配置於其中一個第三開口中。
在本發明之一實施例中,上述之液晶顯示器更包括至少一第三突出物,配置於彩色濾光層之間。並且,第三突出物例如為條狀間隙物。
在本發明之一實施例中,上述之對向基板具有一共用電極。
基於上述,本發明利用間隙物設置於主動元件陣列基板中位於非顯示有效區域且膜層凹陷的區域,有助於減少液晶材料的使用量,並且間隙物有助於改善顯示區液晶分子傾倒方向液晶錯向之現象,減少漏光、增加對比進而提升顯示品質。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖2A’為本發明一實施例之液晶顯示器的剖面圖。請參照圖2A’,本實施例之液晶顯示器200包括主動元件陣列基板210、對向基板220、液晶層230以及多個間隙物240,其中對向基板220配置於主動元件陣列基板210上方,且對向基板220具有一共用電極222。此外,液晶層230配置於主動元件陣列基板210與對向基板220之間。特別的是,本發明之液晶顯示器200在具有彩色濾光層的主動元件陣列基板210上的特定位置設置間隙物240來填補因彩色濾光層挖空所形成的凹陷,以減少液晶使用量並改善因液晶分子之傾倒方向變化太過急遽所產生的液晶錯向現象,為清楚說明,下文將以繪示於圖2A’中之主動元件陣列基板210為例詳細說明。
圖2B為圖2A’之液晶顯示器的上視圖,且為清楚說明,圖2B中僅繪示出液晶顯示器200中主動元件陣列基板210的上視圖,而省略了對向基板220、液晶層230與間隙物240等膜層的繪示,且圖2A’中的主動元件陣列基板210可視為圖2B沿AA剖面線之剖面圖。請參照圖2A’與圖2B,本實施例之主動元件陣列基板210包括基板212、多個畫素250、第一介電層260以及多個彩色濾光層270,為清楚說明,在圖2B中僅繪示出一個畫素250詳細說明。畫素250配置於基板212上。各畫素250包括第一主動元件252、第一畫素電極254以及電容電極256,第一介電層260配置於基板212上以覆蓋第一主動元件252,其中第一介電層260例如是氮化矽材料等介電材質所組成的保護層,而第一畫素電極254例如是銦錫氧化物或銦鋅氧化物等材料所組成的透明導電層,且在本實施例中第一介電層260與基板212之間具有閘絕緣層248。其中,主動元件252以二個電晶體為實施範例,但不限於此,亦可一個電晶體或二個以上的電晶體,且每個電晶體具有源極、汲極與閘極。源極連接至資料線(未標示)、汲極連接至畫素電極254、閘極連接至掃描線(未標示)。再者,掃描線與資料線交錯形成一個區域稱為畫素250。在本實施例中,第一畫素電極254具有多個自中央往周圍延伸的分支254a,且第一畫素電極254與第一主動元件252電性連接一儲存電容Cst。也就是說,第一主動元件252之汲極連接至第一畫素電極254,且第一畫素電極254、第一介電層260及電容電極256由上(第一畫素電極254)而下(電容電極256)堆疊來構成一儲存電容Cst。詳言之,本實施例之第一畫素電極254具有位於電容電極256上方且與電容電極256重疊的電容電極部254A,因此第一畫素電極254的電容電極部254A、第一介電層260以及電容電極256構成一種金屬層/絕緣層/銦錫氧化物(Metal/Insulator/ITO,MII)型態的儲存電容Cst。
請繼續參照圖2A’與圖2B,主動元件陣列基板210的彩色濾光層270配置於第一介電層260上,換言之,本實施例之主動元件陣列基板210直接將彩色濾光層270整合於主動元件陣列基板上(Color Filter on Array,COA)。具體而言,各彩色濾光層270分別具有一位於電容電極256上方的第一開口H1以暴露出電容電極256上方的第一介電層260,且各第一畫素電極254分別配置於其中一個彩色濾光層270上以及對應之第一開口H1內,詳細來說,第一畫素電極254可劃分為顯示部254B以及電容電極部254A,其中位於顯示部254B上方之液晶分子依據顯示部254B與共用電極222之間的電壓差而作不同程度的傾倒進而達到顯示的功能,而第一畫素電極254的電容電極部254A則與電容電極256重疊藉以形成儲存電容Cst,用以穩定第一畫素電極254的電壓。
特別的是,如圖2A’與圖2B所示,本發明利用多個配置於第一開口H1中的間隙物240,間隙物240可大致上填補了因彩色濾光層270挖空所產生的空間,因此可大幅減少液晶材料的使用量,降低製造成本。另一方面,由於間隙物240與原有支撐間隙物(未繪示)的製程相容,其中支撐間隙物(未繪示)用以維持主動元件陣列基板210以及對向基板220之間的間隙,因此設計者僅需於原有支撐間隙物(未繪示)的製程中進一步於第一開口H1處形成間隙物240即可,而無須額外的製程。此外,間隙物240的形狀可藉由光罩佈局或製程條件來加以控制,如圖2A’中所示,由於液晶分子會沿著間隙物的邊緣傾倒,藉由適當控制間隙物的側邊坡度可以使得鄰近間隙物側邊坡度之液晶分子的傾倒方向(如Z1處)與其他區域之液晶分子的傾倒方向(如Z2處)較為一致,因此適當控制間隙物240的坡度有助於緩和液晶分子於第一開口H1附近因膜層高低變化所導致急遽的傾倒方向變化,避免造成液晶錯向的現象,降低漏光並增加對比,進而提升顯示品質。
值得一提的是,請同時參照圖2B與圖2A’,電容電極256例如是與第一主動元件252的源極250s、汲極250d為同一膜層(例如同屬第二金屬層),換言之,電容電極256與第一主動元件252的源極250s、汲極250d可利用同一道光罩進行製作,此時,電容電極256位於閘絕緣層248以及第一介電層260之間。
當然,如圖2A”所示,電容電極256也可以是與第一主動元件252的閘極250g為同一膜層(例如同屬第一金屬層),換言之,電容電極256與第一主動元件252的閘極250g可利用同一道光罩進行製作,此時,電容電極256位於基板212與閘絕緣層248之間。也就是說,第一畫素電極254、第一介電層260、閘絕緣層248及電容電極256由上(第一畫素電極254)而下(電容電極256)堆疊來構成一儲存電容Cst。詳言之,本實施例之第一畫素電極254具有位於電容電極256上方且與電容電極256重疊的電容電極部254A,因此第一畫素電極254的電容電極部254A、第一介電層260、閘絕緣層248以及電容電極256構成一種金屬層/絕緣層/銦錫氧化物(Metal/Insulator/ITO,MII)型態的儲存電容Cst。
圖3A’為本發明一實施例中液晶顯示器的另一種剖面示意圖,其中圖3A’為圖2A’的另一種變化例。請參照圖3A’,實務上,基於製程上或是產品設計上的考量,可進一步於彩色濾光層270與第一畫素電極254之間增設第二介電層280,用以保護彩色濾光層270,以使彩色濾光層 270免於後續製程(如畫素電極的圖案化製程或是液晶層230中溶劑)的影響。第二介電層280例如是透光材質的覆蓋層(overcoat layer)。第二介電層280覆蓋於彩色濾光層270上以及第一開口H1所暴露出的第一介電層260上,而第一畫素電極254配置於第二介電層280上。如圖3A’所示,第二介電層280透過第一開口H1與第一介電層260接觸。因此在本實施例中,第一畫素電極254的電容電極部254A、第一介電層260、第二介電層280以及電容電極256共同構成儲存電容Cst。此外,在本實施例中第一介電層260與基板212之間具有閘絕緣層248。也就是說,閘絕緣層248位於基板212表面上且位於第一介電層260及電容電極256之下。
值得一提的是,請同時參照圖2B與圖3A’,電容電極256例如是與第一主動元件252的源極250s、汲極250d為同一膜層(例如同屬第二金屬層),換言之,電容電極256與第一主動元件252的源極250s、汲極250d可利用同一道光罩進行製作,此時,電容電極256位於閘絕緣層248以及第二介電層280之間。
當然,如圖3A”所示,電容電極256也可以是與第一主動元件252的閘極250g為同一膜層(例如同屬第一金屬層),換言之,電容電極256與第一主動元件252的閘極250g可利用同一道光罩進行製作,此時,電容電極256位於基板212與閘絕緣層248之間。也就是說,第一畫素電極254、第二介電層280、第一介電層260、閘絕緣層248及電容電極256由上(第一畫素電極254)而下(電容電極 256)堆疊來構成一儲存電容Cst。詳言之,本實施例之第一畫素電極254具有位於電容電極256上方且與電容電極256重疊的電容電極部254A,因此第一畫素電極254的電容電極部254A、第二介電層280、第一介電層260、閘絕緣層248以及電容電極256構成一種金屬層/絕緣層/銦錫氧化物(Metal/Insulator/ITO,MII)型態的儲存電容Cst。
圖3B’為圖2B中B處的局部放大剖面圖。請同時參照圖2B與圖3B’,在本實施例中,第一介電層260具有多個第一接觸窗W1,而第一畫素電極254透過第一接觸窗W1與第一主動元件252的汲極250d電性連接,且在本實施例中第一介電層260與基板212之間具有閘絕緣層248。也就是說,閘絕緣層248位於基板212表面上且位於第一介電層260之下。此時,液晶顯示器200可進一步包括多個第一突出物290A。更詳細來說,各彩色濾光層270分別具有一位於第一接觸窗W1上方的第二開口H2,而各第一突出物290A分別配置於其中一個第二開口H2中。同理,本實施例之第一突出物290A可與間隙物240以及支撐間隙物240於同一道製程中同時製作,因此無須額外增加製程。此外,藉由適當控制間隙物的側邊坡度可以使得鄰近間隙物側邊坡度之液晶分子的傾倒方向(如Z1處)與其他區域之液晶分子的傾倒方向(如Z2處)較為一致,填補於第二開口H2中的第一突出物290A可降低液晶的使用量,並且第一突出物290A有助於使上方液晶分子的傾倒方向較趨於一致,減少顯示時的液晶錯向現象。
當然,如圖3B”所示,亦可進一步在彩色濾光層270 與第一畫素電極254之間增設第二介電層280,用以保護彩色濾光層270,以進一步使彩色濾光層270免於後續製程(如畫素電極的圖案化製程或是液晶層230中溶劑)的影響。也就是說,第二介電層280會共形的形成於彩色濾光層270上並暴露出第一接觸窗W1下方的第一主動元件252的汲極250d。然後,第一畫素電極254再形成於第二介電層280上、第一接觸窗W1中及被第一接觸窗W1所暴露的第一主動元件252汲極250d之一部份上。
圖3C’為圖2B中C處的局部放大剖面圖。請同時參照圖2B與圖3C’,在本實施例中,可於進一步於訊號線上方的彩色濾光層270之間設置第三突出物290C,如圖3C,所示。詳言之,第三突出物290C例如是位在資料線及/或掃描線上方,在本實施例中,以第三突出物290C位於資料線251上方為例進行說明。如圖2B與圖3C’所示,彩色濾光層270暴露出相鄰畫素250間之資料線251上方的第一介電層260,並且在本實施例中第一介電層260與基板212之間具有閘絕緣層248。第三突出物290C則配置於資料線251上方被彩色濾光層270所暴露出來的第一介電層260上,而第三突出物290C的詳細說明將於下文說明。同樣地,利用填補於相鄰彩色濾光層270之間的第三突出物290C可進一步降低液晶的使用量,並且第三突出物290C同樣有助於使上方液晶分子的傾倒方向較趨於一致,僅而減少顯示時的液晶錯向現象。
因此,設計者亦可依據產品實際需求利用上述實施例所述之概念,於彩色濾光層的第一開口處增設間隙物以達 到減少液晶使用量及改善液晶錯向現象的功效。當然,設計者亦可以在上述實施例的基礎上進一步搭配下述實施例來進一步減少液晶使用量以及進一步改善液晶錯向現象。
舉例來說,圖4為本發明一實施例中液晶顯示器的上視圖,且為清楚說明,圖4中僅繪示出液晶顯示器中主動元件陣列基板的上視圖,而省略了對向基板、液晶層等膜層的繪示。圖5A’為圖4中A處的局部放大剖面圖。請同時參照圖4與圖5A’,本實施例之液晶顯示器300與圖4之液晶顯示器200類似,相同構件以相同符號表示,相關敘述請參照前述實施例不再贅述。惟,在本實施例之主動元件陣列基板310中,畫素250中進一步包括第二主動元件258以及第二畫素電極259,其中第二畫素電極259與第二主動元件258電性連接,且第一畫素電極254與第二畫素電極259彼此電性絕緣,在一種應用層面中,具有較大開口率的第一畫素電極254可作為主顯示單元,而第二畫素電極259則可作為次顯示單元,但不以此為限。第一介電層260進一步覆蓋第二主動元件258,如圖5A’所示,以第一介電層260覆蓋第二主動元件258的第二汲極258d為代表說明第一介電層260會覆蓋第二主動元件258,而第二畫素電極259配置於彩色濾光層270上,且在本實施例中第一介電層260與基板212之間具有閘絕緣層248。也就是說,閘極絕緣層248位於基板212表面上,且位於第一介電層260與第二主動元件258汲極258d之下。
請參照圖4與圖5A’,第一介電層260具有多個第二接觸窗W2,而各第二畫素電極259透過第二接觸窗W2 與第二主動元件258電性連接。此時,液晶顯示器300可更包括多個第二突出物290B。詳言之,各彩色濾光層270分別具有一位於第二接觸窗W2上方的第三開口H3,而各第二突出物290B配置於第三開口H3中。同理,本實施例之第二突出物290B可與前述第一突出物290A、間隙物240以及支撐間隙物240於同一道製程中同時製作,因此無須額外增加製程,並且,間隙物240、第一突出物290A與第二突出物290B的高度可以相同或不同,端視產品需求而定。藉此,填補於第三開口H3中的第二突出物290B可進一步降低液晶的使用量,並且第二突出物290B同樣有助於使上方液晶分子的傾倒方向較趨於一致,僅而減少顯示時的液晶錯向現象。
當然,如圖5A”所示,亦可進一步在彩色濾光層270與第二畫素電極259之間增設第二介電層280,用以保護彩色濾光層270,以進一步使彩色濾光層270免於後續製程(如畫素電極的圖案化製程或是液晶層230中溶劑)的影響。也就是說,第二介電層280會共形的形成於彩色濾光層270上並暴露出第二接觸窗W2下方的第二主動元件258的汲極258d。然後,第二畫素電極259再形成於第二介電層280上、第二接觸窗W2中及被第二接觸窗W2所暴露的第二主動元件258汲極258d之一部份上。
此外,圖5B’為圖4中B處的局部放大剖面圖。請同時參照圖4與圖5B’,在本實施例中,可於進一步於訊號線上方的彩色濾光層270之間設置第三突出物290C。詳言之,第三突出物290C例如是位在資料線及/或掃描線上方,在本實施例中,以第三突出物290C位於資料線251上方為例進行說明。如圖4與圖5B’所示,彩色濾光層270暴露出相鄰畫素250間之資料線251上方的第一介電層260,並且在本實施例中第一介電層260與基板212之間具有閘絕緣層248。第三突出物290C則配置於資料線251上方被彩色濾光層270所暴露出來的第一介電層260上,使得第三突出物290C自上視圖觀察呈現條狀,如圖4所示,因此本實施例之第三突出物可稱為條狀間隙物。同理,本實施例之第三突出物290C可與前述第一突出物290A、第二突出物290B、間隙物240以及支撐間隙物240於同一道製程中同時製作,因此無須額外增加製程,並且,間隙物240、第一突出物290A、第二突出物290B與第三突出物290C的高度可以相同或不同,端視產品需求而定。藉此,填補於相鄰彩色濾光層270之間的第三突出物290C可進一步降低液晶的使用量,並且第三突出物290C同樣有助於使上方液晶分子的傾倒方向較趨於一致,僅而減少顯示時的液晶錯向現象。
當然,如圖5B”所示,亦可進一步在彩色濾光層270與第二畫素電極259之間增設第二介電層280,用以保護彩色濾光層270,以進一步使彩色濾光層270免於後續製程(如畫素電極的圖案化製程或是液晶層230中溶劑)的影響,在本實施例中,第三突出物290C與資料線251之間具有閘絕緣層248以及第二介電層280。
綜上所述,本發明之液晶顯示器利用於主動元件陣列基板的彩色濾光層挖空處填補間隙物,可以大幅減少液晶材料的使用量。另一方面,在一些實施例中,可進一步藉由控制間隙物的形狀、坡度有助於改善液晶錯向現象。因此,本發明之液晶顯示器可以有效解決習知技術中液晶使用量較多、以及顯示時液晶錯向的現象,進而以較低的製作成本獲得高品質的液晶顯示器。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300...液晶顯示器
110...薄膜電晶體陣列基板
112、212...基板
120、220...對向基板
130、230...液晶層
140...畫素電極
150、270...彩色濾光層
142、256...電容電極
210...主動元件陣列基板
240...間隙物
222...共用電極
248...閘絕緣層
250...畫素
250d...汲極
250s...源極
250g...閘極
251...資料線
252...第一主動元件
254...第一畫素電極
254a...分支
254A...電容電極部
254B...顯示部
258...第二主動元件
258d...第二汲極
259...第二畫素電極
260...第一介電層
280...第二介電層
290A...第一突出物
290B...第二突出物
290C...第三突出物
Cst...儲存電容
H1...第一開口
H2...第二開口
H3...第三開口
W1...第一接觸窗
W2...第二接觸窗
圖1為習知一種液晶顯示器中畫素之儲存電容處的局部剖面圖。
圖2A’與圖2A”分別為本發明一實施例之一種液晶顯示器的剖面圖。
圖2B為圖2A’之液晶顯示器的上視圖。
圖3A’與圖3A”分別為本發明一實施例中液晶顯示器的另一種剖面示意圖。
圖3B’與圖3B”分別為圖2B中B處的一種局部放大剖面圖。
圖3C’為圖2B中C處的局部放大剖面圖。
圖4為本發明一實施例中液晶顯示器的上視圖。
圖5A’與圖5A”為圖4中A處的一種局部放大剖面圖。
圖5B’與圖5B”為圖4中B處的一種局部放大剖面圖。
210...主動元件陣列基板
212...基板
220...對向基板
222...共用電極
230...液晶層
240...間隙物
254...第一畫素電極
254A...電容電極部
254B...顯示部
256...電容電極
260...第一介電層
270...彩色濾光層
Cst...儲存電容
H1...第一開口

Claims (16)

  1. 一種液晶顯示器,包括:一主動元件陣列基板,包括:一基板;多個畫素,配置於該基板上,其中各該畫素包括:一第一主動元件;一第一畫素電極,與該第一主動元件電性連接一儲存電容;一電容電極,其中該電容電極與該第一畫素電極構成一儲存電容;一第一介電層,配置於該基板上以覆蓋該些第一主動元件;多個彩色濾光層,配置於該第一介電層上,其中各該彩色濾光層分別具有一位於該電容電極上方的第一開口以暴露出該電容電極上方的該第一介電層,且各該第一畫素電極分別配置於其中一個彩色濾光層上以及對應之第一開口內;一對向基板,配置於該主動元件陣列基板上方;一液晶層,配置於該主動元件陣列基板與該對向基板之間,其中該液晶層包括多個液晶分子;以及多個間隙物,分別配置於該些第一開口中,其中各該間隙物的一傾斜側壁與各該彩色濾光層之間具有一凹陷,且各該間隙物的該傾斜側壁影響位於該凹陷中的該些液晶分子的方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器,其中該 第一介電層具有多個第一接觸窗,而各該第一畫素電極分別透過其中一個第一接觸窗與其中一個第一主動元件電性連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器,更包括多個第一突出物,其中各該彩色濾光層分別具有一位於該第一接觸窗上方的第二開口,且各該第一突出物分別配置於其中一個第二開口中,且該些第一突出物不接觸該對向基板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器,更包括一第二介電層,覆蓋於該些彩色濾光層上以及該些第一開口所暴露出的該第一介電層上,而該些第一畫素電極配置於該第二介電層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示器,其中該第二介電層透過該些第一開口與該第一介電層接觸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器,其中各該畫素更包括:一第二主動元件;以及一第二畫素電極,與該第二主動元件電性連接,其中該第一畫素電極與該第二畫素電極彼此電性絕緣。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器,其中該第一介電層進一步覆蓋該些第二主動元件,而該些第二畫素電極配置於該些彩色濾光層上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器,其中該第一介電層具有多個第二接觸窗,而各該第二畫素電極分別透過其中一個第二接觸窗與其中一個第二主動元件電性連接。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器,更包括多個第二突出物,其中各該彩色濾光層分別具有一位於該第二接觸窗上方的第三開口,且各該第二突出物分別配置於其中一個第三開口中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器,更包括至少一第三突出物,配置於該些彩色濾光層之間。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器,其中該第三突出物為條狀間隙物。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器,其中該對向基板具有一共用電極。
  13. 一種液晶顯示器,包括:一主動元件陣列基板,包括:一基板;多個畫素,配置於該基板上,其中各該畫素包括:一第一主動元件;一第一畫素電極,與該第一主動元件電性連接一儲存電容;一電容電極,其中該電容電極與該第一畫素電極構成一儲存電容;一第一介電層,配置於該基板上以覆蓋該些第一主動元件;多個彩色濾光層,配置於該第一介電層上,其中各該彩色濾光層分別具有一位於一電極上方的開口以暴露出該電極上方的該第一介電層,且各該第一畫素電極分別配置於其中一個彩色濾光層上;一對向基板,配置於該主動元件陣列基板上方; 一液晶層,配置於該主動元件陣列基板與該對向基板之間,其中該液晶層包括多個液晶分子;以及多個間隙物,分別配置於該些開口中,其中各該間隙物的一傾斜側壁與各該彩色濾光層之間具有一凹陷,且各該間隙物的該傾斜側壁影響位於該凹陷中的該些液晶分子的方向。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器,其中,該第一主動元件之閘極連接至一掃描線、該第一主動元件之源極連接至一資料線、該第一主動元件之汲極連接至該第一畫素電極,其中,該電極為該掃描線及/或該資料線。
  15. 一種液晶顯示器,包括:一主動元件陣列基板,包括:一基板;多個畫素,配置於該基板上,其中各該畫素包括:一第一主動元件;一第一畫素電極,與該第一主動元件電性連接一儲存電容;一電容電極,其中該電容電極與該第一畫素電極構成一儲存電容;一第一介電層,配置於該基板上以覆蓋該些第一主動元件,且該第一介電層具有一接觸窗;多個彩色濾光層,配置於該第一介電層上,其中各該彩色濾光層分別具有一開口,且該開口實質上對應於該接觸窗,其中,該開口暴露出一電極,且各該第一畫素電極分別配置於其中一個彩色濾光層上及 該開口中;一對向基板,配置於該主動元件陣列基板上方;一液晶層,配置於該主動元件陣列基板與該對向基板之間,其中該液晶層包括多個液晶分子;以及多個間隙物,分別配置於該些開口中,其中各該間隙物的一傾斜側壁與各該彩色濾光層之間具有一凹陷,且各該間隙物的該傾斜側壁影響位於該凹陷中的該些液晶分子的方向。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示器,其中,該電極為第一主動元件之汲極/源極。
TW98143386A 2009-12-17 2009-12-17 液晶顯示器 TWI472837B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW98143386A TWI472837B (zh) 2009-12-17 2009-12-17 液晶顯示器
US12/702,305 US8405807B2 (en) 2009-12-17 2010-02-09 Liquid crystal display
EP10166616.2A EP2354839B1 (en) 2009-12-17 2010-06-21 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW98143386A TWI472837B (zh) 2009-12-17 2009-12-17 液晶顯示器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201122639A TW201122639A (en) 2011-07-01
TWI472837B true TWI472837B (zh) 2015-02-11

Family

ID=42937544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW98143386A TWI472837B (zh) 2009-12-17 2009-12-17 液晶顯示器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8405807B2 (zh)
EP (1) EP2354839B1 (zh)
TW (1) TWI472837B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201321846A (zh) * 2011-11-17 2013-06-01 Au Optronics Corp 具有彩色濾光陣列之畫素陣列基板及顯示面板
US10037735B2 (en) * 2012-11-16 2018-07-31 E Ink Corporation Active matrix display with dual driving modes
TWI518382B (zh) * 2013-06-26 2016-01-21 友達光電股份有限公司 畫素結構及具有此畫素結構的顯示面板
CN105093718A (zh) * 2015-07-16 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 像素结构及液晶显示面板
CN105044973B (zh) * 2015-08-27 2018-07-10 深圳市华星光电技术有限公司 Coa型液晶显示面板
US10782575B2 (en) * 2016-05-27 2020-09-22 Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. Array substrate and display panel, and fabrication methods thereof
CN107085334A (zh) * 2017-03-22 2017-08-22 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 一种像素结构及其制造方法
CN106896603A (zh) * 2017-03-22 2017-06-27 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 像素结构及其制造方法
KR20210108537A (ko) * 2020-02-25 2021-09-03 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020012083A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-31 Jun Tanaka Color liquid crystal panel and color liquid crystal display apparatus
US20080185589A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-07 Kyoung-Ju Shin Display substrate having the same and method of manufacturing the display substrate
US20090268114A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-29 Wintek Corporation Liquid crystal display panel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892951B1 (ko) 2002-06-14 2009-04-09 삼성전자주식회사 액정표시패널에 액정을 주입하는 방법 및 이를 이용한액정 주입 시스템
JP4502806B2 (ja) * 2002-07-26 2010-07-14 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 上部基板、これを有する液晶表示装置及びこれの製造方法
KR100682358B1 (ko) * 2003-11-10 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시 패널 및 제조 방법
US7612373B2 (en) 2004-06-30 2009-11-03 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and method of manufacturing liquid crystal display device with color filter layer on thin film transistor
JP2006071750A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Sharp Corp 液晶表示装置
JP5144055B2 (ja) * 2005-11-15 2013-02-13 三星電子株式会社 表示基板及びこれを有する表示装置
EP1939676B1 (en) 2006-12-28 2012-06-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Display substrate and display apparatus having the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020012083A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-31 Jun Tanaka Color liquid crystal panel and color liquid crystal display apparatus
US20080185589A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-07 Kyoung-Ju Shin Display substrate having the same and method of manufacturing the display substrate
US20090268114A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-29 Wintek Corporation Liquid crystal display panel

Also Published As

Publication number Publication date
EP2354839A1 (en) 2011-08-10
US8405807B2 (en) 2013-03-26
EP2354839B1 (en) 2016-11-16
US20110149183A1 (en) 2011-06-23
TW201122639A (en) 2011-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472837B (zh) 液晶顯示器
US10288955B2 (en) Liquid crystal display device
US8334940B2 (en) Display panel
US7636144B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR101874735B1 (ko) 액정 표시 장치 및 전자 기기
US11942487B2 (en) Array substrate and display panel
US8531641B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
WO2014014032A1 (ja) 液晶表示装置
CN102193253A (zh) 液晶显示面板
KR20130056248A (ko) 디스플레이 장치의 어레이 기판 및 컬러 필터 기판, 및 이를 제조하기 위한 방법
US8004639B2 (en) Liquid crystal display panel
US9041895B2 (en) Display apparatus having spacers with different heights and different upper and lower surface areas
US8553193B2 (en) Pixel structure and display panel having the same
US7692743B2 (en) Transflective liquid crystal display panel and pixel structure thereof
US7643120B2 (en) Pixel structure and liquid crystal display panel
JP4363473B2 (ja) 半透過型液晶表示パネル及び電子機器
US7995172B2 (en) Semitransparent liquid crystal display
JP2008009273A (ja) 液晶表示装置
TWI395029B (zh) 液晶顯示面板
CN111708234A (zh) 显示面板及显示装置
JP4774727B2 (ja) 液晶表示素子
KR20070120231A (ko) 액정 표시 패널