TWI518427B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置，更為詳細地關於一種透過僅改善資料線本身的結構，而有效地改善在進行用於液晶配向的摩擦(Rubbing)製程時在資料線的臺階區域上產生不良摩擦的液晶顯示裝置。
一般來說，FFS模式(Fringe Field Switching Mode；FFS Mode，邊緣電場切換模式)的液晶顯示裝置是為了改善IPS模式(In-Plane Switching Mode；IPS Mode，面內切換模式)的液晶顯示裝置中存在的低開口率及低透過率而提出的。
圖1是透過製程，在現有FFS模式液晶顯示裝置的下部基板上形成有畫素區域一部分的俯視圖，圖2是圖l的A-A'向剖面圖，圖3是表示因圖1中資料線的臺階部的不良摩擦而液晶被異常排列的示意圖。
參照圖1至圖3，根據現有技術的FFS模式液晶顯示裝置包含下部基板10、上部基板(未圖示)及插入於這些基板間的液晶層(未圖示)等幾大部分，在下部基板10上由相互交叉形成的多個閘極線G和多個資料線60界定出各畫素區域，在多個閘極線G及多個資料線60的交叉部上配置有開關元件--薄膜電晶體(TFT)T，且為了對上述液晶層施加電壓而調節透光量，在畫素區域中具備透明畫素電極40和透明共用電極80，上述透明共用電極80隔著絕緣層70，與透明畫素電極40隔開配置且其預定區域相互重疊。
在如此構成的FFS模式液晶顯示裝置的製程中，實施用於上述液晶層的液晶配向的摩擦製程，而如圖2及圖3 所示，由於摩擦不良，在資料線60的臺階部上出現與所需要的方向不同的異常的液晶排列，此時會產生漏光。
尤其是，當摩擦方向與資料線所形成的角度較小(銳角)時這種現象更為嚴重。一般來說，在平行電場模式的FFS或IPS模式下，有時根據型號需要以與資料線構成銳角的方式進行摩擦，此時以資料線為基準，在配向進行方向的相反側臺階部上會出現嚴重的這種摩擦不良現象，並導致漏光。
為了解決這種摩擦不良現象，一般採用根據摩擦方向以特定角度改變畫素(Pixel)形狀。在此情況下將改變包括資料線60的整體畫素結構，因此在開口率或單位面積下的效率方面可能會存在不利的一面。
本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的是提供一種透過僅改善資料線本身的結構，以在進行用於液晶配向的摩擦製程時能夠有效地改善資料線的臺階區域上產生不良摩擦的液晶顯示裝置。
為了實現上述目的，本發明的一個構思提供一種液晶顯示裝置，包括下部基板、上部基板及插入於上述上部基板和上述下部基板之間且以規定的摩擦方向配向的液晶層，在上述下部基板上，以彼此交叉的方向形成的多個閘極線和多個資料線界定出各畫素區域，在上述多個閘極線及上述多個資料線的交叉部上配置有開關元件，上述液晶顯示裝置的特徵在於：在上述資料線的至少一個側面形成有沿上述資料線的延伸方向以“之”字形形成的側面圖案部。
在此，上述側面圖案部較佳係由與上述摩擦方向平行而形成的第一側面圖案部及與上述第一側面圖案部形成規定的角度的第二側面圖案部構成，且上述第一側面圖案部和上述第二側面圖案部彼此反復地連續，上述第二側面圖案部較佳係與上述第一側面圖案部形成直角。
而且，上述第一側面圖案部與上述資料線的延伸方向所形成的角度實質上大於0度且小於20度。
另一方面，上述目的也可透過以下液晶顯示裝置實現，一種液晶顯示裝置包括下部基板、上部基板及插入於上述上部基板和上述下部基板之間且以規定的摩擦方向配向的液晶層，在上述下部基板上，以彼此交叉的方向形成的多個閘極線和多個資料線界定出各畫素區域，在上述多個閘極線及上述多個資料線的交叉部上配置有開關元件，上述液晶顯示裝置的特徵在於，上述資料線在其延伸方向的側面兩側分別具有傾斜部，在上述傾斜部中至少一個傾斜部上形成有多個側面圖案部，上述多個側面圖案部分別由向與摩擦方向平行的方向傾斜的第一斜面和向與上述摩擦方向垂直的方向傾斜的第二斜面以彼此共用一個邊的形式而形成，上述第一斜面和上述第二斜面在上述資料線的延伸方向上連續反復形成，從而整體上形成為鋸齒狀。其中，上述摩擦方向與上述資料線的延伸方向所形成的角度實質上大於0度且小於20度。
根據如以上說明的本發明的液晶顯示裝置，透過僅改善資料線本身的結構，在進行用於液晶配向的摩擦製程時，能夠有效地防止在資料線的臺階區域中出現無法進行液晶配向的向錯(Disclination)現象。
此外，根據本發明，能夠消除或減少在進行液晶配向時因向錯現象而導致的液晶的異常排列區域，從而使得常規的遮光膜(Black Matrix，BM)區域最小化，以提高開口率。
下面，參照圖式詳細說明本發明的實施例。但在下面舉例的本發明實施例可以變形為多種不同的形式，本發明的範圍並不局限於以下說明的實施例。本發明的實施例是為了向本領域中具有一般知識的人更加完整地說明本發明而提供的。
首先，在本發明的一實施例中說明了FFS模式的液晶顯示裝置，但並不局限於此，本發明也可適用於進行用於液晶配向的摩擦製程的所有液晶顯示裝置例如平行電場模式的IPS模式液晶顯示裝置。
適用於本發明一實施例的FFS模式液晶顯示裝置基本上包括下部基板、上部基板及插入於這些基板之間且以規定的摩擦方向配向的液晶層，且在上述下部基板上，由以相互交叉的方向形成的多個閘極線和多個資料線界定出各畫素區域，在上述多個閘極線及多個資料線的交叉部上配置有開關元件，且為了對上述液晶層施加電壓而調節透光量，在畫素區域內具有透明畫素電極和透明共用電極，上述透明共用電極隔著絕緣層，與上述透明畫素電極隔開配置，且在預定區域相互重疊。
圖4是在根據本發明一實施例的FFS模式液晶顯示裝置的下部基板上，根據製程形成有部分畫素區域的俯視圖，圖5是圖4中的B-B'向剖面圖，圖6是圖4中的C-C'向剖面圖及D-D'向剖面圖，圖7是圖4中E部分的放大圖。
參照圖4至圖7，在本發明一實施例的FFS模式液晶顯示裝置的下部基板100上，由不透明金屬所形成的閘極線G和資料線600垂直交叉排列而形成單位畫素，且在這種單位畫素區域內，在絕緣層700的兩側配置有透明共用電極800和透明畫素電極400。透明畫素電極400例如以板狀配置在資料線600的同一個層上，透明共用電極800透過沉積在絕緣層700上的透明導電層的構圖，形成為具有多個梳齒的形狀，並與透明畫素電極400重疊預定區域。
在閘極線G中的閘極電極200上，隔著閘極絕緣膜300設置有依次沉積a-Si膜和n+a-Si膜而形成的有源圖案(active pattern)500、源極600a和汲極600b，以形成薄膜電晶體(TFT)T。汲極600b與透明畫素電極400電連接而對單位畫素施加資料信號。
另一方面，在上述上部基板上設置有與形成在下部基板100上的各畫素區域相對應而實現螢幕顏色的濾色器(未圖示)，且與現有技術不同地，在資料線600的上部未形成有遮光膜。此外，根據現有技術，在資料線600的上部未形成有透明共用電極800，但在本發明的一實施例中，在資料線600的上部也形成有透明共用電極800。
從剖面觀察資料線600時，上述資料線形成有上部的平坦部和在平坦部的兩側的斜面。其中，在兩側的斜面中的一個斜面上形成有側面圖案部610，上述側面圖案部610在俯視方向上觀察下部基板100時構成為“之”字形或鋸齒狀。
這種側面圖案部610由與摩擦方向平行的多個第一側面圖案部(第一斜面，610a)及與上述摩擦方向垂直的多 個第二側面圖案部(第二斜面，610b)構成，上述多個第一側面圖案部610a和上述多個第二側面圖案部610b中的每一個彼此共用一個邊且在資料線600的延伸方向上交錯配置而實質上形成為“之”字形或鋸齒狀。
即，以第一側面圖案部610a和資料線的平坦部相會的切線與摩擦方向平行的方式形成第一側面圖案部610a，同樣地以第二側面圖案部610b和資料線的平坦部相會的切線與摩擦方向垂直的方式形成第二側面圖案部610b。
因此，隨著資料線600的形狀，形成於資料線600上部的絕緣層700及透明共用電極800也具有與資料線600相同的形狀。
在此，上述摩擦方向與上述資料線600的延伸方向所形成的角度實質上可大於0度且小於20度。
因此，為了不對畫素結構產生實質性變化的情況下解決以往的平行電場模式液晶顯示裝置中產生的摩擦不良現象，並彌補需要改變畫素結構本身的以往的缺陷，本發明在資料線600本身上形成反復的“之”字形圖案即鋸齒狀的側面圖案部610，從而能夠有效地解決以往的問題。
換句話來說，當進行液晶的摩擦取向製程時，如果液晶的摩擦取向方向與資料線600的臺階部(參照圖2)所形成的角度約為7度，就會產生摩擦不良的問題，但液晶的摩擦取向方向與臺階部的結構彼此垂直或平行時，幾乎不會產生摩擦不良的問題。
例如，如圖3所示，就摩擦方向與資料線所形成的角度約為7度的FFS模式液晶顯示裝置而言，沿資料線600約以7度的角度進行摩擦，由此會產生嚴重的摩擦不良現 象。
可透過任意調整這種資料線600的結構，使其以平行或垂直方向與摩擦方向相會，從而最大限度地減少摩擦製程的進行當中產生的摩擦不良現象。
此外，本發明可透過消除或減少在進行液晶摩擦取向製程時因摩擦不良而產生的液晶的異常排列區域，使得常規的遮光膜區域變得最小，從而提高開口率，還能最大限度地減少由於液晶的異常排列而其周邊的液晶排列也受到影響的問題。
圖8是本發明另一實施例的示意圖，是各資料線的局部放大圖。參照圖8，如果在各資料線600的兩側面均形成“之”字形圖案即鋸齒狀的摩擦圖案部610’及610”，則各資料線600的兩側面的摩擦不良都能得到有效的改善，也可以選擇使用摩擦方向。
以上說明了前述本發明液晶顯示裝置的較佳實施例，但本發明並不局限於此，在不脫離申請專利範圍、說明書及其圖式所公開的範圍內可進行多種不同的變形，而這也應該屬於本發明。
10‧‧‧下部基板
40‧‧‧透明畫素電極
60‧‧‧資料線
70‧‧‧絕緣層
80‧‧‧透明共用電極
100‧‧‧下部基板
200‧‧‧閘極電極
300‧‧‧絕緣膜
400‧‧‧透明畫素電極
500‧‧‧有源圖案
600‧‧‧資料線
600a‧‧‧源極
600b‧‧‧汲極
610‧‧‧側面圖案部
610’‧‧‧摩擦圖案部
610”‧‧‧摩擦圖案部
610a‧‧‧第一側面圖案部/第一斜面
610b‧‧‧第二側面圖案部/第二斜面
700‧‧‧絕緣層
800‧‧‧透明共用電極
G‧‧‧閘極線
T‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
圖1是根據製程，在現有FFS模式液晶顯示裝置的下部基板上形成有畫素區域一部分的俯視圖。
圖2是圖1中A-A'向剖面圖。
圖3是在圖1中資料線的臺階部上，由於不良摩擦而產生的液晶的異常排列示意圖。
圖4是根據製程，在基於本發明一實施例的FFS模式液晶顯示裝置的下部基板上形成有畫素區域一部分的俯視 圖。
圖5是圖4中B-B'向剖面圖。
圖6是圖4中C-C'向剖面圖及D-D'向剖面圖。
圖7是圖4中E部分的放大示意圖。
圖8是表示本發明另一實施例的圖，是各資料線的局部放大圖。
400‧‧‧透明畫素電極
500‧‧‧有源圖案
600‧‧‧資料線
800‧‧‧透明共用電極

Claims (5)

  1. 一種液晶顯示裝置，其係包括下部基板、上部基板及插入於上述下部基板和上述上部基板之間且以規定的摩擦方向配向的液晶層，在上述下部基板上，以彼此交叉的方向形成的多個閘極線和多個資料線界定出各畫素區域，在上述多個閘極線及上述多個資料線的交叉部上配置有開關元件，上述液晶顯示裝置的特徵在於：在上述資料線的至少一個側面形成有沿上述資料線的延伸方向以“之”字形形成的側面圖案部；其中上述側面圖案部由與上述摩擦方向平行而形成的第一側面圖案部及與上述第一側面圖案部形成規定的角度的第二側面圖案部構成，且上述第一側面圖案部和上述第二側面圖案部彼此反復地連續。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中上述第二側面圖案部和上述第一側面圖案部實質上構成直角。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示裝置，其中上述摩擦方向與上述資料線的延伸方向所形成的角度實質上大於0度且小於20度。
  4. 一種液晶顯示裝置，其係包括下部基板、上部基板及插入於上述上部基板和上述下部基板之間且以規定的摩擦方向配向的液晶層，在上述下部基板上，以彼此交叉的方向形成的多個閘極線和多個資料線界定出各畫素區域，在上述多個閘極線及上述多個資料線的交叉部上配置有開關元件，上述液晶顯示裝置的特徵在於：上述資料線在其延伸方向的側面兩側分別具有傾斜部，在上述傾斜部中至少一個傾斜部上形成有多個側面圖案部， 上述多個側面圖案部分別包括向與摩擦方向平行的方向傾斜的第一斜面和向與上述摩擦方向垂直的方向傾斜的第二斜面；上述第一斜面和上述第二斜面以彼此共用一個邊的形式而形成；上述多個側面圖案部在上述資料線的延伸方向上連續反復形成，從而整體上形成為鋸齒狀。
  5. 如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置，其中上述摩擦方向與上述資料線的延伸方向所形成的角度實質上大於0度且小於20度。
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