TWI723035B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI723035B
TWI723035B TW105123443A TW105123443A TWI723035B TW I723035 B TWI723035 B TW I723035B TW 105123443 A TW105123443 A TW 105123443A TW 105123443 A TW105123443 A TW 105123443A TW I723035 B TWI723035 B TW I723035B
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林兌暻
禹修完
尹汝建
崔洛初
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南韓商三星顯示器有限公司
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Abstract

本發明提供一種顯示裝置，其包含具有第一基底基板之第一基板、設置在第一基底基板之第一表面上之第一子像素電極、設置在第一子像素電極上之保護層，以及設置在保護層上並部分重疊第一子像素電極之第二子像素電極、面向第一基板之第二基板、以及設置於第一基板和第二基板間之液晶層、其第二子像素電極包含與第一基底基板之第一表面間隔第一距離之第一部分、以及與第一基底基板之第一表面間隔一小於第一距離之第二距離的第二部分。

Description

顯示裝置
本申請案主張於2015年11月11日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請號第10-2015-0158251號之優先權。
本發明之例示性實施例關於一種顯示裝置。
液晶顯示器(LCD)，其為最廣泛使用之平板顯示器之一種，其通常包含其上產生形成場產生電極，如像素電極、共用電極之兩個基板，以及插入於兩個基板之間的液晶層。液晶顯示器藉由向場產生電極施加電壓而在液晶層產生電場，以決定液晶層之液晶分子的排列，以及控制其上入射光之偏光，從而顯示影像。
在此期間，近來已開發在液晶顯示器之各種模式中的垂直排列「VA」模式之液晶顯示器。VA模式之液晶顯示器為其中排列液晶分子的液晶顯示器之類型，致使其主軸可在沒有電場時垂直於基板。
為了期望確保用於VA模式之液晶顯示器的寬視角，因而可使用各種方法，如定義如在場產生電極上之細小狹縫之斷流器。因為斷流器及凸起物決定了液晶分子之傾斜方向，所以VA模式之液晶顯示器的視角可藉由適當地排列斷流器及凸起物而增廣，以使液晶分子之傾斜方向多樣化。
在定義在各像素電極中的細小狹縫，用以提供複數個分支電極的方法中，可能減少液晶顯示器(LCD)之孔徑比，且因此亦可能減少液晶顯示器之穿透率。
同樣地，在彼此間隔數微米的複數個分支電極或複數個狹縫提供於每一個像素電極的情況下，可能至少部份改變設置於每一個像素電極下之絕緣層等之折射率或穿透率，且因此可能退化液晶顯示器之顯示品質。
本發明之例示性實施例提供一種具有改良的顯示品質之顯示裝置。
根據本發明之例示性實施例，提供一種顯示裝置。顯示裝置包含含有第一基底基板之第一基板、設置在第一基底基板之第一表面上之第一子像素電極、設置在第一子像素電極上之保護層、設置在保護層上並部份重疊第一子像素電極之第二子像素電極、面向第一基板之第二基板、以及設置在第一基板與第二基板之間之液晶層，其中第二子像素電極具有以第一距離與第一基底基板之第一表面間隔之第一部份，以及以小於第一距離之第二距離與第一基底基板之第一表面間隔的第二部份。
根據本發明之另一例示性實施例，提供一種顯示裝置。顯示裝置包含含有第一基底基板之第一基板、設置在第一基底基板之第一表面上之第一子像素電極、設置在第一子像素電極上之保護層、設置在保護層上並部份重疊第一子像素電極之第二子像素電極、面向第一基板且包含第二基底基板之之第二基板、以及設置於面向第一基板之第二基底基板之第一表面上之共用電極、以及設置在第一基板與第二基板之間之液晶層，其中第二子像素電極具有以第 一距離與共用電極間隔之第一部份，以及以大於第一距離之第二距離與共用電極間隔的第二部份。
根據例示性實施例，可提供一種具有改良的顯示品質之顯示裝置。
其他特徵及例示性實施例將自下文之實施方式、圖式以及發明申請專利範圍而顯而易見。
θ1、θ2、θ3:傾斜角度
ALM1:第一排列層
ALM2:第二排列層
CH:接觸孔洞
CS:間隔構件
D1、H1:第一距離
D2、H2:第二距離
D3、H3:差
OL1a、OL11a:第一重疊部分
OL1b、OL11b:第二重疊部分
OL1c、OL11c:第一子重疊部分
OL1d、OL11d:第二子重疊部分
OL1e、OL11e:第三子重疊部分
OL3:第四重疊部分
OL5a:第五重疊部分
OP:開口
OPE:內側
P:部分
PEA:像素區域
SA1:第一區域
SA2:第二區域
SA3:第三區域
SA3a、SA3b:區域
SC:中心
SH:屏蔽電極
SP、SP1、SP2、SP3、SP4、SP5:凸起部分
SPa:水平主幹部分
SPb:垂直主幹部分
TH1:厚度
W1:寬度
1、2、3、4、5、6、7、8、9:顯示裝置
10、10a、10b、10c、10d、10e:第一基板
20:第二基板
30:液晶層
31:液晶分子
33:預聚合物
35:預傾斜提供聚合物
110:第一基底基板
110a、270a:第一表面
121:閘極線
124:閘極電極
127、187、237、257:凸起圖樣
140:閘極絕緣層
151:半導體圖樣
154:半導體層
157:第三凸起圖樣
161:數據電阻接觸構件
163:源極電阻接觸構件
165:汲極電阻接觸構件
167:第二凸起圖樣
171:數據線
173:源極電極
175:汲極電極
177:第一凸起圖樣
180a:下保護層
180c:保護層
190、190-1:像素電極
191、191-1:第一子像素電極
191-1a:第一子板狀電極
191-1b:第一連接電極
191-1c:第二子板狀電極
191-1d:第一主幹電極
191a:第一板狀電極
191b:第一連接電極
193:第二子像素電極
193a:第二板狀電極
193b:第二連接電極
195:第三子像素電極
195a:第一浮動電極
195b:第二浮動電極
195c:第三浮動電極
210:第二基底基板
220:光屏蔽構件
230:絕緣層
231:鄰近之絕緣層
250:保護膜層
270:共用電極
1931:第一部分
1933:第二部分
此揭露之上述及其他例示性實施例、優點與特徵將藉由進一步詳細描述例示性實施例時一併參考之附圖而變得更顯而易見，其中：第1圖為根據本發明之顯示裝置之第一基板，且特別為像素的例示性實施例的俯視圖。
第2圖為沿著第1圖之A-A’線截取之具有第1圖的第一基板之顯示裝置的剖面圖。
第3圖為沿著第1圖之B-B’線截取之具有第1圖的第一基板之顯示裝置的剖面圖。
第4圖為第3圖中之P部分的放大剖面圖。
第5圖為包含於第1圖之第一基板內之凸起部分的俯視圖。
第6圖為包含於第1圖之第一基板內之第一子像素電極的俯視圖。
第7圖為包含於第1圖之第一基板內之第二子像素電極與第三子像素電極的俯視圖。
第8圖為描繪包含於第1圖之第一基板內之第一子像素電極與凸起部分如何彼此重疊的俯視圖。
第9圖為描繪包含於第1圖之第一基板內之第一子像素電極與第二子像素電極如何彼此重疊，以及包含於第1圖之第一基板內之第一子像素電極與第三子像素電極如何彼此重疊的俯視圖。
第10圖為描繪包含於第1圖之第一基板內之第二子像素電極、第三子像素電極以及凸起部分如何彼此重疊的俯視圖。
第11圖為描繪使用可藉由如紫外(UV)光聚合之預聚合物製造具有預傾斜角度之液晶分子的製程的剖面圖。
第12圖為沿著第1圖之C-C’線截取之具有第1圖的第一基板之顯示裝置的剖面圖。
第13圖為顯示裝置之例示性實施例的剖面圖。
第14圖為顯示裝置之另一種例示性實施例的剖面圖。
第15圖為顯示裝置之另一種例示性實施例的剖面圖。
第16圖為顯示裝置之另一種例示性實施例的剖面圖。
第17圖為顯示裝置之另一種例示性實施例的剖面圖。
第18圖為根據本發明之另一個例示性實施例之顯示裝置之第一基板，且特別為像素的俯視圖。
第19圖為根據本發明之另一個例示性實施例之顯示裝置之第一基板，且特別為像素的俯視圖。
第20圖為包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極的俯視圖。
第21圖為描繪包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極與凸起部分如何彼此重疊的俯視圖。
第22圖為描繪包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極與第二子像素電極如何彼此重疊，以及包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極與第三子像素電極如何彼此重疊的俯視圖。
第23圖為根據本發明之顯示裝置之第一基板，且特別為像素的另一例示性實施例的俯視圖。
本發明之特徵與完成其之方法可藉由參考下文實施例與之詳細描述及其附圖而更容易理解。惟本發明可以多種不同的形式實施，而不應被理解為侷限於本文所闡述之實施例。相反地，提供這些實施例使得本發明徹底且完整，並充分傳達本發明之概念予所屬技術領域中具有通常知識者，以及本發明將僅由所附之發明申請專利範圍定義。全文中相似之元件符號係指相似之元件。
在此所用之專有名詞係僅為描述特定實施例之目的，而非旨在本發明的限制。當在此使用時，單數型式如「一(a)」、「一(an)」、「該(the)」亦旨在包含複數型式，除非文中另行明確地表示。更應理解的是，當用語「包含(comprise)」及/或「包含(comprising)」用於說明書中時，係指明所述之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或構件的存在，但是不排除一或更多其他的特徵、整數、步驟、操作、元件、構件及/或其群組之存在或增添。
將理解的是，當一個元件或層被指為在另一個元件或層「之上(on)」、「連接至(connected to)」或「耦接至(coupled to)」另一個元件或層時， 其可為直接地在另一個元件或層之上、直接地連接至或耦接至另一個元件或層，或可存在中間元件或中間層。相對地，當一個元件被指為「直接地」在另一個元件或層「之上(directly on)」、「直接地連接至(directly connected to)」或「直接地耦接至(directly coupled to)」另一個元件或層時，則不存在中間元件或中間層。當在此使用時，用語「及/或(and/or)」係包含一個或多個相關列舉之項目的任何及所有組合。
將理解的是，雖然用語第一、第二等可用於本文以描述各種元件、構件、區域、層及/或部分，此些元件、構件、區域、層及/或部分不應受此些用語限制。此些用語僅用於辨識一個元件、構件、區域、層或部分與另一個元件、構件、區域、層或部分。因此，下文所述之第一元件、構件、區域、層或部分可被稱為第二元件、構件、區域、層或部分，而不脫離本發明之教示。
空間相關之用語，如「之下(beneath)」、「下方(below)」、「下部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」以及其他相似用語，可用於本文中以便於描述說明圖式中所繪之元件或特徵與另一個元件或特徵的關係。將理解的是，除了圖式中所描繪之方位外，空間相關之用語旨在包含使用或操作中之不同方位。例如，如將圖示中之裝置倒轉，描述為在其他元件或特徵「下方(below)」或「之下(beneath)」的元件將被定向為在其他元件或特徵「上方(above)」。因此，例示性用語「下方(below)」可包含上方與下方之方位兩者。裝置可另被定向(旋轉90度或其他方位)，而在本文使用之空間相關描述用語據此作相應地解釋。
如本文所使用的用語「約(About)」或「大約(approximately)」係包含所述數值及所屬技術領域中具有通常知識者藉由考量測量問題及特定數量 之測量相關的誤差(亦即，測量系統之限制性)所定義之用於特定數值之可接受偏差範圍中的平均值。例如，「約(about)」可表示在一或多個標準偏差之中，或在所述數值的±30%、20%、10%、5%之中。
除非有其他定義，否則在本文中使用之所有用語(包含技術用語與科學用語)皆具有與所屬技術領域中具有通常知識者之通常理解相同之意義。更應理解的是，如那些在通常使用之字典定義的用語應該解釋成具有與相關技術領域及本說明書之上下文中之意義一致之意義，且除非在本文中有明白地定義，否則不應作理想化或過度正式的解釋。
在本文中描述之例示性實施例是參照理想實施例之示意圖的圖式進行說明。因此，如製造技術及/或容許偏差可預期造成說明之形狀的差異。因此，本文所述之實施例不應被解釋為侷限於本文所示之區域的特定形狀，而是應包含例如製造所導致形狀的差異。在一個例示性實施例中，所示或描述為平坦之區域一般而言可具有粗糙及/或非線性的特徵。此外，所示之銳角可為圓角。因此，於圖式所描繪之區域本質為示意性，以及其形狀非旨在描繪區域之精準形狀，且非旨在限制本發明申請專利範圍。
本發明之例示性實施例將在下文中參照所附之圖式進行描述。
第1圖為根據本發明之例示性實施例之顯示裝置之第一基板，且特別為像素的俯視圖；第2圖為沿著第1圖之A-A’線截取之具有第1圖之第一基板之顯示裝置的剖面圖；第3圖為沿著第1圖之B-B’線截取之具有第1圖之第一基板之顯示裝置的剖面圖；以及第4圖為第3圖中之P部分的放大剖面圖。
參照第1圖至第4圖，顯示裝置1可包含第一基板10、面向第一基板10之第二基板20以及設置在第一基板10和第二基板20之間的液晶層 30。顯示裝置1亦可包含各別地接附在第一基板10和第二基板20之外表面上的一組極化器(未圖示)。
例如，在一個例示性實施例中，第一基板10可為其上設置有薄膜電晶體(TFT)之薄膜電晶體TFT基板，該TFT為用於驅動液晶層30中之液晶分子之開關裝置。第一基板10可包含閘極線121、數據線171、TFT以及至少部分位於像素區域PEA中之像素電極190。像素區域PEA可視為由彼此交叉的閘極線121與數據線171而界定之一部分的區域。
第二基板20可為第一基板10之相對基板。
液晶層30可包含具有介電異向性之複數個液晶分子。液晶分子可為垂直排列(VA)模式液晶分子，其在與第一基板10及第二基板20垂直之方向垂直排列於第一基板10與第二基板20之間。回應於施加在第一基板10與第二基板20之間的電場，液晶分子可在第一基板10與第二基板20之間之特定方向旋轉，並可因此准許或阻擋光線的透射通過。在本文中使用之用語「旋轉(rotate)」不僅可表示液晶分子之實際旋轉，亦可表示由於電場而改變液晶分子之排列。
將在下文中描述第一基板10。
第一基底基板110可為絕緣基板。例如，在一個例示性實施例中，第一基底基板110可為玻璃基板、石英基板、透明樹脂基板等。例如，在一個例示性實施例中，第一基底基板110可包含具有高熱阻之聚合物材料或塑性材料。在一個例示性實施例中，第一基底基板110可具有可撓性。亦即，第一基底基板110可經由捲曲、摺疊或彎曲而變形。
閘極線121及閘極電極124可設置在第一基底基板110的第一表面上。閘極線121可傳輸閘極訊號，且可實質上在第一方向(例如，水平方向或X軸方向)延伸。閘極電極124可從閘極線121凸起，並可連接至閘極線121。例如，在一個例示性實施例中，閘極線121及閘極電極124可包含鋁(Al)系金屬，如鋁(Al)或鋁(Al)合金；銀(Ag)系金屬，如銀(Ag)或銀(Ag)合金；銅(Cu)系金屬，如銅(Cu)或銅(Cu)合金；鉬(Mo)系金屬，如鉬(Mo)或鉬(Mo)合金、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)等。在例示性實施例中，閘極線121及閘極電極124可具有單層結構或可具有包含具有不同物理性質之兩個導電膜的多層結構，其中兩個導電膜中之一個薄膜可包含低電阻金屬，例如，鋁(Al)系金屬、銀(Ag)系金屬、銅(Cu)系金屬等，用以減少在閘極線121及閘極電極124中之訊號延遲或電壓降低，以及另一導電膜可包含對於銦錫氧化物(ITO)及銦鋅氧化物(IZO)具有優異接觸性質之材料，如鉬(Mo)系金屬、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)等。閘極線121及閘極電極124之多層結構的舉例係包含Cu下薄膜與Al上薄膜之組合，及Al薄膜與Mo上薄膜之組合，惟本發明不侷限於此。亦即，閘極線121及閘極電極124可藉由使用除了上述內文中提及之外的各種金屬與導電體提供。
凸起部分SP亦可設置在第一基底基板110上，以及凸起部分SP可位於像素區域PEA中。由於凸起部分SP之存在，台階部分可產生在設置於凸起部分SP上之每一個元件上。更具體而言，由於凸起部分SP，台階部分可提供在第二子像素電極193上，且因此像素區域PEA可因第二子像素電極193之台階部分而可劃分為複數個領域。
第5圖為包含於第1圖之第一基板10內之凸起部分SP的俯視圖。參照第1圖至第5圖，凸起部分SP在俯視圖中可具有包含水平主幹部分SPa 及垂直主幹部分SPb之交叉形狀，以及凸起部分SP之中心SC可與像素區域PEA之中心重合，在此狀況下，像素區域PEA可被劃分為四個領域。
再次參閱第1圖至第4圖，凸起部分SP可包含凸起圖樣127。例如，在一個例示性實施例中，凸起圖樣127在俯視圖中可為交叉形狀。凸起圖樣127可設置於與閘極線121及閘極電極124之相同層上。例如，在一個例示性實施例中，回應於直接設置在第一基底基板110之第一表面上的閘極線121及閘極電極124，凸起圖樣127亦可直接設置在第一基底基板110之第一表面上。凸起圖樣127可包含與閘極線121及閘極電極124之材料相同之材料。在一個例示性實施例中，凸起圖樣127、閘極線121以及閘極電極124可藉由單一光罩製程提供。在本文中使用之用語「單一光罩製程」可表示使用單一光罩之單一光刻製程。在一個例示性實施例中，凸起圖樣127可與閘極線121及閘極電極124電性極物理性隔離。當凸起圖樣127與閘極線121及閘極電極124電性隔離時，提供至閘極線121或閘極電極124之訊號可不直接地傳輸至凸起圖樣127。當凸起圖樣127與閘極線121及閘極電極124物理性隔離時，凸起圖樣127可不設置成與閘極線121及閘極電極124直接地接觸。惟本發明並不侷限於上述之例示性實施例。凸起圖樣127可包含絕緣材料。
例如，在例示性實施例中，凸起圖樣127可具有大約2微米(μm)至10微米(μm)之充足寬度W1，以將像素區域PEA劃分為複數個領域，以及可具有大約0.3微米(μm)至1.5微米(μm)之厚度TH1，以減少紋理之形成。
閘極絕緣層140可設置在閘極線121、閘極電極124及凸起圖樣127之上。閘極絕緣層140可包含絕緣材料，如無機絕緣材料，例如氮化矽、氧 化矽或氮氧化矽。閘極絕緣層140可具有單層結構或可包含具有不同物理性質之兩個絕緣膜的多層結構。
半導體層154可設置在閘極絕緣層140上，且可部分重疊閘極電極124。例如，在一個例示性實施例中，半導體層154可包含非晶矽、多晶矽或氧化物半導體。
複數個電阻接觸構件163及165可設置在半導體層154上。電阻接觸構件163及165可包含設置在源極電極173下方之源極電阻接觸構件163及設置在汲極電極175下方之汲極電阻接觸構件165。例如，在一個例示性實施例中，電阻接觸構件163及165可包含摻雜有高濃度之n型雜質或矽化物的n+氫化非晶矽。
源極電極173、汲極電極175以及數據線171可設置在源極電阻接觸構件163、汲極電阻接觸構件165以及閘極絕緣層140上。數據線171可傳輸數據電壓，且可實質上在與第一方向交叉之第二方向(例如，垂直方向或Y軸方向)延伸，以交叉閘極線121。在一個例示性實施例中，半導體圖樣151可提供在數據線171及閘極絕緣層140之間，且數據電阻接觸構件161可提供在半導體圖樣151與數據線171之間。半導體圖樣151可包含與半導體層154之材料相同之材料，且數據電阻接觸構件161可包含與源極電阻接觸構件163及汲極電阻接觸構件165之材料相同之材料。
在例示性實施例中，回應於包含氧化物半導體之半導體層154及半導體圖樣151，可不提供電阻接觸構件161、163及165。
源極電極173可連接至數據線171。在例示性實施例中，源極電極173可自數據線171延伸而凸出至閘極電極124的頂部之上。
汲極電極175可與閘極電極124上之源極電極173隔離。在例示性實施例中，汲極電極175可包含實質上與源極電極173平行地延伸的條狀部分；以及位於汲極電極175之相對側上之延伸部分。
在一個例示性實施例中，數據線171、源極電極173以及汲極電極175可包含鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)或其合金，且可具有包含含有耐火金屬之下薄膜(未圖示)及設置在下層膜上之低電阻上層膜(未圖示)之多層結構。惟本發明並不侷限於此。
閘極電極124、源極電極173和汲極電極175可與半導體層154一起提供薄膜電晶體(TFT)，以及薄膜電晶體(TFT)之通道可定義在半導體層154中，具體而言是在源極電極173與汲極電極175之間。
下保護層180a可設置在閘極絕緣層140、半導體層154、源極電極173以及汲極電極175之上。在一個例示性實施例中，下保護層180a可包含無機絕緣材料，如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽。下保護層180a可保護薄膜電晶體(TFT)，以及防止包含於絕緣層230之材料滲入半導體層154。
絕緣層230可設置在下保護層180a上。絕緣層230可包含有機材料。在一個例示性實施例中，絕緣層230可包含感光材料。
絕緣層230可進一步包含顏色色素。例如，在一個例示性實施例中，絕緣層230可包含可使特定顏色波長通過之光線透射的顏色色素。亦即，絕緣層230可為顏色過濾器。例如，在一個例示性實施例中，顏色過濾器可顯示但不限於原色，如紅色、綠色及藍色中的其一。例如，在替代的例示性實施例中，顏色過濾器可顯示青色、洋紅色、黃色以及白色(或發白顏色)中之一種。回應於絕緣層230包含顏色色素，絕緣層230可至少部分重疊在數據線171上 之相鄰像素的絕緣層231，惟本發明並不侷限於此。亦即，絕緣層230可不包含任何顏色色素。在替代的例示性實施例中，顏色過濾器可額外地提供於第一基板10或第二基板20上。
雖然在圖式中並未特別地說明，回應於為顏色過濾器的絕緣層230，被覆層(未圖示)可額外地設置在絕緣層230上。被覆層可防止顏色過濾器之成分滲入至設置在顏色過濾器上之元件，如液晶層30。被覆層為可選擇的。
像素電極190可設置在對應於像素區域PEA之絕緣層230的一部份上。像素電極190可包含第一子像素電極191、第二子像素電極193以及第三子像素電極195。
第一子像素電極191可設置在絕緣層230上。在一個例示性實施例中，第一子像素電極191可包含透明導電材料，如ITO或IZO。
第6圖為包含於第1圖之第一基板10內之第一子像素電極191的俯視圖。
參照第1圖至第4圖及第6圖，第一子像素電極191可包含位在像素區域PEA中之第一板狀電極191a、以及連接至第一板狀電極191a並延伸至像素區域PEA外之第一連接電極191b。
例如，第一板狀電極191a可為板塊狀。在本文中使用之用語「板(plate)」可表示尚未被分離之板。例如，在一個例示性實施例中，第一板狀電極191a在俯視圖中可為六角形，惟本發明並不侷限於此。亦即，第一板狀電極191a可為多邊形且可佔像素區域PEA之一部分。在例示性實施例中，第一板狀電極191a可不包含複數個細小分支電極，且狹縫可不界定在此複數個細小分支電極之間。
連接至第一板狀電極191a之第一連接電極191b可延伸至像素區域PEA外。第一連接電極191b可物理性並電性地連接至第二子像素電極193，且可電性地連接至汲極電極175。在一個例示性實施例中，位於像素區域PEA中之第一連接電極191b的一部份可實體地平行於數據線171。
再次參照第1圖至第4圖，保護層180c可設置在絕緣層230及第一子像素電極191上。在一個例示性實施例中，保護層180c可包含無機絕緣材料，如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽。保護層180c可防止絕緣層230從其下之層剝離，且可抑制因有機材料，如出自絕緣層230之溶劑造成液晶層30之汙染，因此避免如於驅動顯示裝置1之期間的可能發生後像(afterimages)的缺陷。
接觸孔洞CH可界定在下保護層180a、絕緣層230及保護層180c之中，用以經由其至少部分地暴露薄膜電晶體(TFT)，例如，汲極電極175之一部分。第一子像素電極191之一部分，且具體為第一子像素電極191之第一連接電極191b(參照第6圖)的一部分亦可經由接觸孔洞CH暴露。
第二子像素電極193及與第二子像素電極193隔離之第三子像素電極可設置在保護層180c上。在一個例示性實施例中，第二子像素電極193及第三子像素電極195可包含透明導電材料，如ITO或IZO。在例示性實施例中，第二子像素電極193及第三子像素電極195可藉由單一光罩製程而包含相同材料。
第二子像素電極193可經由接觸孔洞CH而物理性並電性連接至汲極電極175及第一子像素電極191。第一子像素電極191可被物理性並電性連接至第二子像素電極193，且第一子像素電極191可經由第二子像素電極193而 電性連接至汲極電極175。在本文中使用之用詞「一元件物理性連接至另一個元件」可表示兩個元件係配置成以彼此直接接觸方式連接。
第二子像素電極193可經由接觸孔洞CH而被物理性並電性連接至汲極電極175，並可接收從汲極電極175的數據電壓。如前所述，因為第二子像素電極193及第一子像素電極191係物理性並電性連接，因而數據電壓亦可施加至第一子像素電極191。亦即，相同之電壓可施加至第一子像素電極191及第二子像素電極193。
第二子像素電極193可包含第一部份1931及第二部分1933。第一部分1931可為第二子像素電極193重疊凸起部分SP之部份，用以相對於第二部分1933向第二基板20凸起，且第二部分1933可為第二子像素電極193不重疊凸起部分SP的部份。由第一基底基板110之第一表面110a至第一部份1931之第一表面的第一距離H1可大於由第一基底基板110之第一表面110a至第二部分1933之第一表面的第二距離H2。亦即，高度差異可提供在第一部份1931與第二部分1933之間。例如，在例示性實施例中，第一部分1931與第二部分1933之間的高度差異，即第一距離H1與第二距離H2之間的差異H3可具有從約0.3微米(μm)至約1.5微米(μm)之範圍。
因為第一部份1931相對於第二部分1933向第二基板20凸起，因此第一部分1931與共用電極270之第一表面270a之間的第一距離D1可小於第二部分1933與共用電極270之第一表面270a之間的第二距離D2。例如，在例示性實施例中，第一距離D1與第二距離D2之間的差異D3可具有從約0.3微米(μm)至約1.5微米(μm)之範圍。
在俯視圖中，第三子像素電極195可與第二子像素電極193物理性隔離，且可設置相鄰於第二子像素電極193。在例示性實施例中，第三子像素電極195可不物理性連接至任一電極。亦即，第三子像素電極195可為浮動電極。
第二子像素電極193之面積與第三子像素電極195之面積可彼此不同。在例示性實施例中，第三子像素電極195可具有大於第二子像素電極193之的面積。第三子像素電極195之面積及第二子像素電極193之面積可考慮顯示裝置1之清晰度及透射率而適當地定義。例如，在一個例示性實施例中，第二子像素電極193之面積可為第三子像素電極195之面積的約40%至80%，惟本發明並不侷限於此。
第7圖為包含於第1圖之第一基板10內之第二子像素電極193及第三子像素電極195的俯視圖。
參照第1圖至第4圖及第7圖，第二子像素電極193可包含位在像素區域PEA中之第二板狀電極193a，以及連接至第二板狀電極193a並延伸至像素區域PEA外之第二連接電極193b。
例如，在一個例示性實施例中，第二板狀電極193a之中心可實質地與像素區域PEA之中心重合。在例示性實施例中，第二板狀電極193a可為沒有特定狹縫或分支電極的板塊狀。例如，在一個例示性實施例中，第二板狀電極193a在俯視圖中可為多邊形且可佔像素區域PEA之一部分。如第1圖所示，第二板狀電極193a可重疊凸起部分SP之中心SC。
連接至第二板狀電極193a之第二連接電極193b可延伸至像素區域PEA外。第二連接電極193b可物理性並電性地連接至汲極電極175。並且， 第二連接電極193b可物理性並電性地連接至第一子像素電極191之第一連接電極191b(參照第6圖)。在例示性實施例中，像素區域PEA中之第二連接電極193b的一部份可實質地平行於數據線171。
第三子像素電極195可包含複數個浮動電極。在例示性實施例中，第三子像素電極195可包含第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c，且第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c可與彼此隔離。
第二浮動電極195b及第三浮動電極195c可設置在第二板狀電極193a及第二連接電極193b之外部上，且第一浮動電極195a可相對於第二板狀電極193a位在第二浮動電極195b及第三浮動電極195c的相對側上。
在例示性實施例中，第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c可為沒有特定狹縫或細小分支電極的板塊狀。第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c在俯視圖中可為多邊形且佔像素區域PEA之一部分。第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c可圍繞第二子像素電極193之周圍的一部份。
在例示性實施例中，第二浮動電極195b及第三浮動電極195c可相對於第二連接電極193b呈對稱狀。
在下文中，將參照第8圖至第10圖描述凸起部分SP、第一子像素電極191、第二子像素電極193及第三子像素電極195如何彼此重疊。
第8圖為描繪包含於第1圖之第一基板10內之第一子像素電極191與凸起部分SP如何彼此重疊的俯視圖。
參照第1圖至第4圖及第8圖，第一子像素電極191可具有重疊凸起部分SP之部分(即下文中之第一重疊部分OL1a)。例如，在一個例示性實施例中，回應於第一子像素電極191包含第一板狀電極191a及第一連接電極191b，第一重疊部分OL1a可提供於第一板狀電極191a及第一連接電極191b中。換言之，第一板狀電極191a可至少部分重疊凸起部分SP，且第一連接電極191b亦可重疊凸起部分SP。惟本發明並不侷限於此。亦即，第一重疊部分OL1a之位置可依據凸起部分SP之形狀或大小而變動。例如，在一個例示性實施例中，第一重疊部分OL1a可不提供於第一連接電極191b。換言之，凸起部分SP可重疊第一板狀電極191a但不重疊第一連接電極191b。第一子像素電極191之第一重疊部分OL1a可相對於第一子像素電極191的其餘部分向第二基板20凸起。
第9圖為描繪包含於第1圖之第一基板10內之第一子像素電極191及第二子像素電極193如何彼此重疊，以及包含於第1圖之第一基板10內之第一子像素電極191及第三子像素電極195如何彼此重疊的俯視圖。
參照第1圖至第4圖及第9圖，第一子像素電極191可具有重疊第二子像素電極193之部分(即下文中之第二重疊部分OL1b)。
例如，在一個例示性實施例中，回應於第一子像素電極191包含第一板狀電極191a及第一連接電極191b且第二子像素電極193包含第二板狀電極193a及第二連接電極193b，第二重疊部分OL1b可提供於第一板狀電極191a及第一連接電極191b中。在第一板狀電極191a中之第二重疊部分OL1b的一部分可為部分重疊第二板狀電極193a及第二連接電極193b之部分。換言之，第一板狀電極191a及第二板狀電極193a可彼此部分重疊，且第一板狀電極191a及第二連接電極193b可彼此部分重疊。
在第一連接電極191b中之第二重疊部分OL1b的一部分可為部分重疊第二連接電極193b之部分。換言之，第一連接電極191b及第二連接電極193b可彼此重疊。惟本發明並不侷限於此。亦即，第二重疊部分OL1b之位置可依據第一子像素電極191及第二子像素電極193之形狀和配置而變動。
第一子像素電極191可具有重疊第三子像素電極195之部分(即下文中之第三重疊部分OL1c、OL1d和OL1e)。
例如，在一個例示性實施例中，回應於第一子像素電極191包含第一板狀電極191a及第一連接電極191b且第三子像素電極195包含第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c，第三重疊部分OL1c、OL1d和OL1e可包含第一子重疊部分OL1c、第二子重疊部分OL1d及第三子重疊部分OL1e。第一子重疊部分OL1c可為第一板狀電極191a重疊第一浮動電極195a之部分，第二子重疊部分OL1d可為第一板狀電極191a重疊第二浮動電極195b之部分，以及第三子重疊部分OL1e可為第一板狀電極191a重疊第三浮動電極195c之部分。換言之，第一板狀電極191a及第一浮動電極195a、第二浮動電極195b與第三浮動電極195c中之每一個可彼此部分重疊。在例示性實施例中，第三重疊部分OL1c、OL1d和OL1e可不提供於第一連接電極191b。換言之，第一連接電極191b可不重疊第三子像素電極195。
第三子像素電極195之整體面積與第三重疊部分OL1c、OL1d和OL1e之整體面積的比值可藉由多種方法決定，以及藉此可調整提供至第三子像素電極195之電壓的位準。
第10圖為描繪包含於第1圖之第一基板10內之第二子像素電極193、第三子像素電極105以及凸起部分SP如何彼此重疊的俯視圖。
參照第1圖至第4圖及第10圖，第二子像素電極193可具有重疊凸起部分SP之部分(即下文中之第四重疊部分OL3)。例如，在一個例示性實施例中，回應於第二子像素電極193包含第二板狀電極193a及第二連接電極193b，第四重疊部分OL3可提供於第二板狀電極193a及第二連接電極193b中。換言之，第二板狀電極193a可至少部分重疊凸起部分SP，且第二連接電極193b可重疊凸起部分SP。惟本發明並不侷限於此。亦即，第四重疊部分OL3之位置可依據凸起部分SP之形狀或大小而變動。例如，在一個例示性實施例中，第四重疊部分OL3可不提供於第二連接電極193b中。換言之，凸起部分SP可重疊第二板狀電極193a，但可不重疊第二連接電極193b。第二子像素電極193之第四重疊部分OL3可相對於第二子像素電極193的其餘部分而向第二基板20凸起。亦即，第二子像素電極193之第一部分1931(參照第4圖)可實質地與第四重疊部分OL3相同，或可包含第四重疊部分OL3。在例示性實施例中，如第10圖所示，回應於在俯視圖中呈交叉狀的凸起部分SP，第一部分1931(參照第4圖)亦可在俯視圖中呈交叉狀。
第三子像素電極195可具有重疊凸起部分SP之部分(即下文中之第五重疊部分OL5a)。回應於第三子像素電極195包含第一浮動電極195a、第二浮動電極195b及第三浮動電極195c，第五重疊部分OL5a可僅提供於第一浮動電極195a中，而可不提供於第二浮動電極195b及第三浮動電極195c中。換言之，第一浮動電極195a及凸起部分SP可彼此重疊，且凸起部分SP與第二浮動電極195b及第三浮動電極195c中之每一個可不彼此重疊。
第三子像素電極195之第五重疊部分OL5a可相對於第三子像素電極195的其餘部分而向第二基板20凸起。
參照第1圖至第4圖，屏蔽電極SH可進一步提供於絕緣層230與保護層180c之間。屏蔽電極SH可與第一子像素電極191物理性隔離，且可設置在與第一子像素電極191之相同層上。在例示性實施例中，回應於第一子像素電極191直接地設置在絕緣層230上，屏蔽電極SH亦可直接地設置在絕緣層230上，且因此可以與絕緣層230直接接觸的方式配置。在替代的例示性實施例中，回應於設置在絕緣層230上之額外的被覆層，第一子像素電極191與屏蔽電極SH可直接地設置在被覆層上，亦可因此以與被覆層直接接觸的方式配置。屏蔽電極SH可包含透明導電材料，且可包含與第一子像素電極191之材料相同之材料。在例示性實施例中，屏蔽電極SH與第一子像素電極191可藉由使用單一光罩而同時間提供。
屏蔽電極SH可設置在對應至數據線171之絕緣層230的一部分上，且可重疊數據線171。亦即，屏蔽電極SH可設置在數據線171之上而重疊數據線171，且可在數據線171延伸的方向(例如，第1圖中之垂直方向或Y軸方向)延伸。
在例示性實施例中，在俯視圖中的屏蔽電極SH可完全覆蓋數據線171。在例示性實施例中，具有與施加至共用電極270之共用電壓相同位準之電壓可施加至屏蔽電極SH。
產生於像素電極190與共用電極270之間的電場可在數據線171與像素電極190之間的區域呈相對地弱，且可出現液晶分子的錯位(misalignment)。
在顯示裝置1中，與共用電壓相同位準之電壓，例如共用電壓，可施加至屏蔽電極SH。因而，於共用電極270與屏蔽電極SH之間可不產生電 場。因此，可降低在鄰近數據線171之區域中，液晶分子錯位的可能性，且亦可減少漏光現象。並且，可減少用以防止漏光現象之光屏蔽構件220的區域，或者甚至可不需要光屏蔽構件220。因而，可進一步改善顯示裝置1之孔徑比。
並且，於數據線171與像素電極190之間產生的電場可藉由屏蔽電極SH而減弱，並因此可抑制串擾。
第一排列層ALM1可進一步提供於保護層180c、第二子像素電極193以及第三子像素電極195上。在例示性實施例中，第一排列層ALM1可為垂直排列層，並可包含光反應材料。
將在下文中描述第二基板20。
第二基板20可包含第二基底基板210、光屏蔽構件220、保護膜層250以及共用電極270。
第二基底基板210，如第一基底基板110，可為絕緣基板。第二基底基板210可包含具有高熱阻之聚合物或塑性材料。在例示性實施例中，第二基底基板210可具有可撓性。
光屏蔽構件220可設置在面向第一基底基板110之第二基底基板210的第一表面上。在例示性實施例中，光屏蔽構件220可重疊閘極線121與薄膜電晶體(TFT)，且亦可重疊接觸孔洞CH。光屏蔽構件220可包含光屏蔽色素，如黑炭，或包含不透明之材料，如鉻(Cr)。惟本發明並不侷限於此。亦即，在替代的例示性實施例中，光屏蔽構件220可提供於第一基板10上。
保護膜層250可設置在第二基底基板210之第一表面上，且可覆蓋光屏蔽構件220。保護膜層250可平坦化由光屏蔽構件220提供之高度差。在例示性實施例中，可不提供保護膜層250。
共用電極270可設置在保護膜層250上。在例示性實施例中，回應於未提供的保護膜層250，共用電極270可設置在第二基底基板210與光屏蔽構件220上。在例示性實施例中，共用電極270可包含透明導電材料，如ITO或IZO。在例示性實施例中，共用電極270可設置在第二基底基板210之整體表面上。回應於施加至共用電極270的共用電壓，共用電極270可與像素電極190一起產生電場。在液晶層30中之液晶分子的排列可根據電場強度而改變，且因此可控制顯示裝置1之光穿透率。
間隔構件CS可設置在面向第一基板10之共用電極270的第一表面上。間隔構件CS可朝第一基板10凸起，並可藉由以與第一基板10接觸的方式配置而保持第一基板10與第二基板20之間的間隙，惟本發明並不侷限於此。在替代的例示性實施例中，間隔構件CS可提供於第一基板10上。在例示性實施例中，間隔構件CS可包含有機絕緣材料，且具有感光性。
第二排列層ALM2可設置於面向第一基板10之共用電極270的第一表面以及間隔構件CS上。在例示性實施例中，第二排列層ALM2可為垂直排列層，並包含光反應材料。
回應於像素電極190包含以數微米之間距間隔並界定於像素電極190中的複數個分支電極或狹縫，可必然地執行用以提供分支電極或狹縫之精密圖樣化製程。在精密圖樣化製程期間，壓力可施加至像素電極190之下層(例如，保護層180c)，且像素電極190的下層(例如，保護層180c)的折射率或穿透率可由於壓力而部分地改變。因此，可能降低顯示裝置1之顯示品質。在此例示性實施例中，包含第一子像素電極191與第二子像素電極193之像素電極190不具有未界定於第二子像素電極193之以數微米之間距間隔之複數個分支電極 或狹縫，且可降低施加於像素電極190的下層(例如，保護層180c)的壓力。因此，可防止顯示裝置1之顯示品質的降低。
第11圖為描繪使用可藉由如紫外(UV)光之光聚合的預聚合物製造具有預傾斜角度之液晶分子的製程的剖面圖。
參照第11圖，預聚合物33與液晶材料一同被注射於第一基板10(參照第2圖及第3圖)與第二基板20(參照第2圖及第3圖)之間，且具體而言是在共用電極270與像素電極190之間。預聚合物33可為因暴露於如紫外光之光線而引起聚合反應之反應性液晶原。
在下文中，數據電壓施加至像素電極190，且共用電壓施加至共用電極270，從而產生位於像素電極190與共用電極270之間的電場。產生在像素電極190與共用電極270之間的電場可施加至液晶層30，而在液晶層30中之液晶分子31可回應於電場而以特定方向傾斜。
如果在特定方向傾斜之液晶層30中的液晶分子31被如紫外光之光線照射，預聚合物33可引起聚合反應，而因此可提供預傾斜提供聚合物35。由於預傾斜提供聚合物35，可決定液晶分子31之排列方向，而使液晶分子31可具有在特定方向(例如，朝向凸起部分SP之方向)之預傾斜角度。因此，即使當沒有電壓施加至像素電極190與共用電極270時，液晶分子31可排列成具有預傾斜角度。
第12圖為沿著第1圖之C-C’線截取之具有第一基板10之顯示裝置1的剖面圖。
參照第1圖至第4圖及第12圖，像素區域PEA可藉由凸起部分SP劃分為四個區域(或四個領域)。此四個區域可包含第一子像素電極191與第三子 像素電極195相對於第三子像素電極195而彼此不重疊之區域(即下文中之第一區域SA1)；第一子像素電極191與第三子像素電極195重疊彼此之區域(即下文中之第二區域SA2)；佔據除了第一區域SA1與第二區域SA2之外的像素區域PEA之區域(即下文中之第三區域SA3)。第三區域SA3可包含第一子像素電極191與第二子像素電極193彼此重疊之區域SA3b、以及第二子像素電極193與第三子像素電極195相對於第一子像素電極191而彼此不重疊之區域SA3a。
共用電壓施加至共用電極270。回應於包含閘極電極124、半導體層154、源極電極173以及汲極電極175之薄膜電晶體TFT被開啟，相同之數據電壓施加至第一子像素電極191與第二子像素電極193。為浮動之第三子像素電極195部分重疊第一子像素電極191，且因此電容可提供在第二區域SA2中的第三子像素電極195與第一子像素電極191之間。亦即，電容器設置在第二區域SA2中，且具有作為電容器之兩端子的重疊彼此之第三子像素電極195與第一子像素電極191，以及作為電容器之介電元件的保護層180c。因此，於電容器中充電之電壓可被提供至第二區域SA2中之第三子像素電極195。
因為第三子像素電極195在第一區域SA1中不重疊第一子像素電極191，相較於第二區域SA2中之第三子像素電極195之一部分之電壓，較低電壓提供至第一區域SA1中之第三子像素電極195之一部分。因此，提供至第二區域SA2中之第三子像素電極195之一部分的電壓低於施加至第一子像素電極191與第二子像素電極193的數據電壓，且提供至第一區域SA1中之第三子像素電極195之一部分的電壓低於提供至第二區域SA2中之第三子像素電極195之一部分的電壓。
產生於共用電極270與像素電極190之間的電場在第一區域SA1中可為最弱，以及在第三區域SA3中可為最強。在第二區域SA2中之電場可大於在第一區域SA1中之電場，且可小於第三區域SA3中之電場。亦即，提供至第一區域SA1、第二區域SA2及第三區域SA3之液晶分子31的電場強度可彼此不同。因此，第一區域SA1中之液晶分子31的傾斜角度θ 1、第二區域SA2中之液晶分子31的傾斜角度θ 2以及第三區域SA3中之液晶分子31的傾斜角度θ 3可彼此不同。更具體而言，第一區域SA1中之液晶分子31的傾斜角度θ 1可小於第二區域SA2中之液晶分子31的傾斜角度θ 2，以及第二區域SA2中之液晶分子31的傾斜角度θ 2可小於第三區域SA3中之液晶分子31的傾斜角度θ 3。因為液晶分子31之傾斜角度從第一區域SA1往第二區域SA2及第三區域SA3改變，因此像素區域PEA之輝度可自第一區域SA1往第二區域SA2及第三區域SA3改變。因為像素區域PEA被劃分為複數個領域且複數個領域中之每一個領域被劃分為具有不同輝度之區域，因而可將顯示裝置1之側可視度改善至接近顯示裝置1之前可視度。
在第一子像素電極191與第二子像素電極193彼此重疊之第三區域SA3的區域SA3b中，電場產生於第二子像素電極193與共用電極270之間，以及在第一子像素電極191不重疊第二子像素電極193與第三子像素電極195之第三區域SA3的區域SA3a中，電場產生於第一子像素電極191與共用電極270之間。相同之數據電壓可施加至第二子像素電極193與第一子像素電極191，但因為第二子像素電極193與共用電極270之間的距離小於第一子像素電極191與共用電極270之間的距離，在第一子像素電極191與第二子像素電極193重疊彼此之第三區域SA3的區域SA3b中之電場大於在第一子像素電極191不重 疊第二子像素電極193與第三子像素電極195之第三區域SA3的區域SA3a中之電場。因此，第三區域SA3之區域SA3a與區域SA3b之液晶分子31的傾斜角度可彼此不同。因而，可進一步改善顯示裝置1之側可視度。
因為在顯示裝置1中，相同之數據電壓施加至第一子像素電極191與第二子像素電極193，在俯視圖中的第一子像素電極191與第二子像素電極193將不需要彼此隔離。因此，因而可防止當於第一子像素電極191與第二子像素電極193之間具有間隙時可能發生之顯示裝置1之穿透率的降低。
在下文之敘述中，如上述之例示性實施例中的相同部件或元件將被賦予相同之元件符號，以及其詳細描述將被省略，以更強調與上述例示性實施例的差異。
第13圖為顯示裝置之例示性實施例的剖面圖。
參照第13圖，顯示裝置2與第1圖至第4圖之顯示裝置1，除了第一基板10a，且特別是凸起部分SP1之外，可為實質地相同或至少相似。
凸起部分SP1可設置在第一基底基板110與絕緣層230之間。在例示性實施例中，凸起部分SP1可直接地設置在閘極絕緣層140上、以及閘極絕緣層140與下保護層180a之間。
凸起部分SP1可包含第一凸起圖樣177、第二凸起圖樣167以及第三凸起圖樣157。第三凸起圖樣157可直接地設置在閘極絕緣層140上，第二凸起圖樣167可直接地設置在第三凸起圖樣157上，以及第一凸起圖樣177可直接地設置在第二凸起圖樣167上。例如，在一個例示性實施例中，第一凸起圖樣177、第二凸起圖樣167以及第三凸起圖樣157在俯視圖中呈交叉狀。
第一凸起圖樣177可設置於其上設置有數據線171、源極電極173以及汲極電極175之相同層上，且可包含與數據線171、源極電極173以及汲極電極175之材料相同之材料。在例示性實施例中，第一凸起圖樣177、數據線171、源極電極173以及汲極電極175可藉由單一光罩製程提供。在例示性實施例中，第一凸起圖樣177可電性且物理性與數據線171、源極電極173以及汲極電極175隔離。換言之，第一凸起圖樣177可不電性連接至數據線171、源極電極173以及汲極電極175，且亦可與數據線171、源極電極173以及汲極電極175物理性隔離，而不接觸數據線171、源極電極173以及汲極電極175。
同樣地，第二凸起圖樣167可設置於其上設置有源極電阻接觸構件163(參照第2圖)、汲極電阻接觸構件165(參照第2圖)以及數據電阻接觸構件161之相同層上，且可包含與源極電阻接觸構件163、汲極電阻接觸構件165以及數據電阻接觸構件161之材料相同之材料。在例示性實施例中，第二凸起圖樣167、源極電阻接觸構件163、汲極電阻接觸構件165以及數據電阻接觸構件161可藉由單一光罩製程提供，且第二凸起圖樣167可與源極電阻接觸構件163、汲極電阻接觸構件165以及數據電阻接觸構件161電性且物理性隔離。
同樣地，第三凸起圖樣157可設置於其上設置有半導體層154(參照第2圖)以及半導體圖樣151之相同層上，且可包含與半導體層154以及半導體圖樣151之材料相同之材料。在例示性實施例中，第三凸起圖樣157、半導體層154以及半導體圖樣151可藉由單一光罩製程而提供。在例示性實施例中，第三凸起圖樣157可與半導體層154以及半導體圖樣151電性且物理性隔離。回應於第三凸起圖樣157包含氧化物半導體，可不提供第二凸起圖樣167。
包含在凸起部分SP1之第一凸起圖樣177、第二凸起圖樣167以及第三凸起圖樣157中的至少一個可為可選擇的。例如，在一個例示性實施例中，凸起部分SP1可僅包含選自於第一凸起圖樣177、第二凸起圖樣167以及第三凸起圖樣157中的一個或兩個。
第14圖為顯示裝置之例示性實施例的剖面圖。
參照第14圖，顯示裝置3與第1圖至第4圖之顯示裝置1，除了第一基板10b，且特別是凸起部分SP2之外，可為實質地相同或至少相似。
凸起部分SP2可設置在第一基底基板110與絕緣層230之間。在例示性實施例中，凸起部分SP2可直接地設置在下保護層180a上、以及下保護層180a與絕緣層230之間。
凸起部分SP2可包含凸起圖樣187，且凸起圖樣187在俯視圖中可呈交叉狀。
凸起圖樣187可包含絕緣材料，且絕緣材料可為有機絕緣材料或無機絕緣材料。
在例示性實施例中，凸起圖樣187可包含有機絕緣材料，並可包含顏色色素。例如，在一個例示性實施例中，回應於絕緣層230包含第一顏色色素，凸起圖樣187可包含與第一顏色色素不同之第二顏色色素。例如，在一個例示性實施例中，第二顏色色素可與包含在鄰近之絕緣層231中之顏色色素相同，在此情況下，鄰近之絕緣層231與凸起圖樣可藉由單一光罩製程提供。然而，本發明並不侷限於此。亦即，在替代的例示性實施例中，回應於絕緣層230包含第一顏色色素，凸起圖樣187亦可包含第一顏色色素。
在其他例示性實施例中，凸起圖樣187可包含與下保護層180a之材料相同之材料，且可與下保護層180a之一體地提供。用以提供凸起圖樣187之材料並未具體限定，且可被改變。
第15圖為顯示裝置之例示性實施例的剖面圖。
參照第15圖，顯示裝置4與第1圖至第4圖之顯示裝置1，除了第一基板10c，且特別是凸起部分SP3之外，可為實質地相同或至少相似。
凸起部分SP3可設置在絕緣層230上。在例示性實施例中，凸起部分SP3可直接地設置在絕緣層230上、以及於保護層180c與絕緣層230之間。
凸起部分SP3可包含凸起圖樣237，且凸起圖樣237在俯視圖中可呈交叉狀。
凸起圖樣237可包含絕緣材料，且絕緣材料可為有機絕緣材料或無機絕緣材料。
在例示性實施例中，凸起圖樣237可包含有機絕緣材料，並可包含顏色色素。例如，在一個例示性實施例中，回應於絕緣層230包含第一顏色色素，凸起圖樣237亦可包含第一顏色色素。在例示性實施例中，凸起圖樣237可包含與絕緣層230之材料相同之材料，且可與絕緣層230一體地提供。絕緣層230與凸起圖樣237可藉由使用單一光罩，如狹縫光罩或半色調(halftone)光罩之單一光刻製程提供。
第16圖為顯示裝置之例示性實施例的剖面圖。
參照第16圖，顯示裝置5與第1圖至第4圖之顯示裝置1，除了第一基板10d，且特別是凸起部分SP4，可為實質地相同或至少相似。
凸起部分SP4可設置在第一子像素電極191上。在例示性實施例中，凸起部分SP4可直接地設置在第一子像素電極191上、以及於第一子像素電極191與保護層180c之間。
凸起部分SP4可包含凸起圖樣257，且凸起圖樣257在俯視圖中可呈交叉狀。
凸起圖樣257可包含絕緣材料，且絕緣材料可為有機絕緣材料或無機絕緣材料。在替代的例示性實施例中，凸起圖樣257可包含透明導電材料。在例示性實施例中，凸起圖樣257可包含與保護層180c之材料相同之材料，且可與保護層180c一體地提供。
第17圖為顯示裝置之例示性實施例的剖面圖。
參照第17圖，顯示裝置6與第1圖至第4圖之顯示裝置1，除了第一基板10e，且特別是凸起部分SP5之外，可為實質地相同或至少相似。
凸起部分SP5可為第3圖之凸起部分SP與第13圖之凸起部分SP1的組合。例如，在一個例示性實施例中，凸起部分SP5可包含選自於設置在閘極絕緣層140與下保護層180a之間的第一凸起圖樣177、第二凸起圖樣167以及第三凸起圖樣157之中的至少一個，以及設置在第一基底基板110與閘極絕緣層140之間的凸起部分127。
顯示裝置1之凸起部分SP，除了本文中上述之形狀之外，可具有各種形狀。例如，在一個例示性實施例中，顯示裝置1之凸起部分SP可為選自於第3圖之凸起部分SP、第13圖之凸起部分SP1、第14圖之凸起部分SP2、第15圖之凸起部分SP3以及第16圖之凸起部分SP4之中的至少兩個之組合。
第18圖為根據本發明之另一個例示性實施例之顯示裝置之第一基板，且特別是像素的俯視圖。
參照第18圖，顯示裝置7與第1圖至第12圖之顯示裝置，除了界定在第三子像素電極195中之開口OP之外，可為實質地相同或至少相似，且因此將在下文中主要針對於與第1圖至第12圖之顯示裝置的差異進行描述。
複數個開口OP可沿著設置在像素區域PEA中之像素電極190的邊緣，且特別是沿著第三子像素電極195的邊緣而被界定。超過一個開口OP可被界定以提供相對於交叉狀之凸起部分SP的對稱性。在例示性實施例中，開口OP之每一個的內側OPE可在俯視圖中界定封閉環形。
回應於共用電壓施加至共用電極270且一電壓施加至第三子像素電極195，在界定開口OP之區域中可不產生邊緣場(fringe field)。因而，施加至像素電極190之邊緣的邊緣場強度可經由開口OP控制。當沿著像素電極190之邊緣的液晶分子垂直於像素電極190之邊緣傾斜時，可能退化顯示裝置7之顯示品質。然而，因為在顯示裝置7中界定開口OP，因而可控制施加至像素電極190之邊緣的邊緣場強度，而因此可防止顯示裝置7之顯示品質的退化。
第19圖為根據本發明之另一個例示性實施例之顯示裝置之第一基板，且特別是像素的俯視圖，第20圖為包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極的俯視圖，第21圖為描繪包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極與凸起部分如何彼此重疊的俯視圖，以及第22圖為描繪包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極與第二子像素電極如何彼此重疊與包含於第19圖之第一基板內之第一子像素電極與第三子像素電極如何彼此重疊的俯視圖。
參照第19圖至第22圖，顯示裝置8與第1圖至第12圖之顯示裝置，除了像素電極190-1，且特別是第一子像素電極191-1之外，可為實質地相同或至少相似，且因此將在下文中主要針對於與第1圖至第12圖之顯示裝置的差異進行描述。
第一子像素電極191-1可包含第一子板狀電極191-1a、第一連接電極191-1b、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d。第一子板狀電極191-1a、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d可設置在像素區域PEA中，且第一連接電極191-1b可部分地設置在像素區域PEA中，並可延伸至像素區域PEA之外部。
第一主幹電極191-1d為連接第一子板狀電極191-1a與第二子板狀電極191-1c的電極。在例示性實施例中，第一主幹電極191-1d可實質上平行於數據線171。
第一子板狀電極191-1a可連接至第一主幹電極191-1d之第一端。第一子板狀電極191-1a可相對於第一主幹電極191-1d而呈對稱。在例示性實施例中，第一子板狀電極191-1a可呈兩個平行四邊形之組合的形狀。
第二子板狀電極191-1c可連接至第一主幹電極191-1d之第二端。第二子板狀電極191-1c可相對於第一主幹電極191-1d而呈對稱。在例示性實施例中，第二子板狀電極191-1c可呈兩個平行四邊形之組合的形狀。
在例示性實施例中，第一子板狀電極191-1a與第二子板狀電極191-1c可相對於凸起部分SP之水平主幹部分而呈對稱。
連接至第一子板狀電極191-1a的第一連接電極191-1b可延伸至像素區域PEA之外部。第一連接電極191-1b可物理性且電性連接至第二子像素 電極193，並可電性連接至汲極電極175。在例示性實施例中，在像素區域PEA中之第一連接電極191-1b的一部分可實質上平行於數據線171。
第一子像素電極191-1可具有重疊凸起部分SP之部分(即下文中之第一重疊部分OL11a)。例如，在一個例示性實施例中，回應於第一子像素電極191-1包含第一子板狀電極191-1a、第一連接電極191-1b、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d，第一重疊部分OL11a可提供於第一子板狀電極191-1a、第一連接電極191-1b、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d之中。換言之，第一子板狀電極191-1a與第二子板狀電極191-1c可至少部分地重疊凸起部分SP，且第一連接電極191-1b與第一主幹電極191-1d可重疊凸起部分SP。然而，本發明並不侷限於此。亦即，第一重疊部分OL11a之位置可依據凸起部分SP之形狀或大小而改變。
第一子像素電極191-1可具有重疊第二子像素電極193之部分(即下文中之第二重疊部分OL11b)。
例如，在一個例示性實施例中，回應於第一子像素電極191-1包含第一子板狀電極191-1a、第一連接電極191-1b、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d且第二子像素電極193包含第二板狀電極193a以及第二連接電極193b，第二重疊部分OL11b可提供於第一子板狀電極191-1a、第一連接電極191-1b、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d之中。在第一子板狀電極191-1a與第二子板狀電極191-1c中之第二重疊部分OL11b的部分可為部分地重疊第二板狀電極193a的部分。換言之，第一子板狀電極191-1a與第二板狀電極193a可部分地彼此重疊，且第二子板狀電極191-1c與第二板狀電極193a可部分地彼此重疊。
在第一連接電極191-1b與第一主幹電極191-1d中之第二重疊部分OL11b的部分可為部分地重疊第二連接電極193b的部分。換言之，第一連接電極191-1b與第二連接電極193b可部分地彼此重疊，且第一主幹電極191-1d與第二連接電極193b可部分地彼此重疊。
第一子像素電極191-1可具有重疊第三子像素電極195之部分(即下文中之第三重疊部分OL11c、OL11d以及OL11e)。
例如，在一個例示性實施例中，回應於第一子像素電極191-1包含第一子板狀電極191-1a、第一連接電極191-1b、第二子板狀電極191-1c以及第一主幹電極191-1d且第三子像素電極195包含第一浮動電極195a、第二浮動電極195b以及第三浮動電極195c，第三重疊部分OL11c、OL11d以及OL11e可包含第一子重疊部分OL11c、第二子重疊部分OL11d以及第三子重疊部分OL11e。
第一子重疊部分OL11c可為重疊第一浮動電極195a之第二子板狀電極191-1c的部分，第二子重疊部分OL11d可為重疊第二浮動電極195b之第一子板狀電極191-1a的部分，以及第三子重疊部分OL11e可為重疊第三浮動電極195c之第一子板狀電極191-1a的部分。換言之，第一浮動電極195a與第二子板狀電極191-1c可部分地彼此重疊，且第二浮動電極195b與第三浮動電極195c之每一個與第一子板狀電極191-1a可部分地彼此重疊。
第三子像素電極195之體整面積與第三重疊部分OL11c、OL11d以及OL11e之整體面積的比值可藉由多種方法決定，以及藉此可調整提供至第三子像素電極195之電壓的位準。
第23圖為根據本發明之另一種例示性實施例之顯示裝置之第一基板，且特別是像素的俯視圖。
參照第23圖，顯示裝置9與第19圖至第22圖之顯示裝置8，除了界定在第三子像素電極195中之開口OP之外，可為實質地相同或至少相似。
複數個開口OP可沿著設置在像素區域PEA中之像素電極190-1的邊緣，特別是沿著第三子像素電極195的邊緣而被界定。超過一個開口OP可被界定以提供相對於交叉狀之凸起部分SP的對稱性。在例示性實施例中，開口OP之每一個的複數個內側OPE可在俯視圖中界定封閉環形。
如參照第18圖所述，因為在顯示裝置9中，界定開口OP，因而可控制施加至像素電極190-1之邊緣的邊緣場的強度，而因此可防止顯示裝置9之顯示品質的退化。
第19圖至第22圖或第23圖之顯示裝置8或9的凸起部分SP，除了本文中上述之形狀之外，可具有各種形狀。例如，在一個例示性實施例中，顯示裝置8或9之凸起部分SP可具有與第3圖之凸起部分SP相同之結構，或可具有與第13圖之凸起部分SP1、第14圖之凸起部分SP2、第15圖之凸起部分SP3以及第16圖之凸起部分SP4中之其一相同之結構。在替代的例示性實施例中，顯示裝置8或9之凸起部分SP可為選自於第3圖之凸起部分SP、第13圖之凸起部分SP1、第14圖之凸起部分SP2、第15圖之凸起部分SP3以及第16圖之凸起部分SP4之中的至少兩個之組合。
本發明之例示性實施例已參照附圖進行敘述。然而，本發明所屬技術領域中具有通常知識者將理解的是，在並未實質上脫離本發明的原理下， 對於揭露的實施例可進行許多改變及修改。因此，本發明之揭露的實施例僅為一般性及描述性意義，而不意圖為限制。
CH:接觸孔洞
PEA:像素區域
SC:凸起部分之中心
SH:保護電極
SP:凸起部分
1:顯示裝置
121:閘極線
124:閘極電極
154:半導體層
171:數據線
173:源極電極
175:汲極電極
190:像素電極
191:第一子像素電極
193:第二子像素電極
195:第三子像素電極

Claims (35)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一第一基板，係包含一第一基底基板、一閘極線，係設置在該第一基底基板之該第一表面上並在一第一方向延伸、一數據線，係設置在該第一基底基板之該第一表面上，在與該第一方向交叉之一第二方向延伸，並與該閘極線隔離、一下保護層，係設置在該數據線上、設置在該下保護層上之一第一子像素電極、設置在該第一子像素電極上之一保護層及設置在該保護層上並部分重疊該第一子像素電極之一第二子像素電極；一第二基板，係面向該第一基板；以及一液晶層，係設置於該第一基板與該第二基板之間，其中，該第二子像素電極包含與該第一基底基板之該第一表面以一第一距離間隔之一第一部分、以及與該第一基底基板之該第一表面以小於該第一距離之一第二距離間隔之一第二部分，其中，在像素區域中，整個該第一子像素電極係設置於與該第二子像素電極不同的層上，以及其中，該數據線係設置於與該第一子像素電極及該第二子像素電極不同的層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一距離與該第二距離之間之差具有從約0.3微米至約1.5微米之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更 包含：一凸起圖樣，係設置於其上設置有該閘極線之相同層上，與該閘極線隔離，並重疊該第一部分。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該凸起圖樣包含與該閘極線之材料相同之材料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置於其上設置有該數據線之相同層上，與該數據線隔離，並重疊該第一部分。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，其中該凸起圖樣包含與該數據線之材料相同之材料。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置在該下保護層上，重疊該第一部份，並包含一絕緣材料；以及一絕緣層，係設置在該凸起圖樣上，且該第一子像素電極係設置在該絕緣層上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該凸起圖樣包含與該下保護層之材料相同之材料。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該絕緣層包含一第一顏色色素，且該凸起圖樣包含與該第一顏色色素不同之一第二顏色色素。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更 包含：一絕緣層，係設置在該下保護層上；以及一凸起圖樣，係設置在該絕緣層上，重疊該第一部份，並包含一絕緣材料，且該第一子像素電極係設置在該絕緣層上。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置，其中該凸起圖樣包含與該絕緣層之材料相同之材料。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置於該保護層及該第二子像素電極之間，並包含一絕緣材料。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置於該第一基底基板之該第一表面與該第二子像素電極之間，並重疊該第一部份，且該第一部份及該凸起圖樣在俯視圖中呈交叉狀。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，其中該凸起圖樣之一中心係重疊該第二子像素電極。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一開關裝置，係設置於該第一基底基板之該第一表面上，且該第一子像素電極及該第二子像素電極係電性連接至該開關裝置。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該第一基板 更包含：一第三子像素電極，係設置於該保護層上，並與該第二子像素電極隔離，且部分重疊該第一子像素電極。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第三子像素電極係為一浮動電極。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置於該第一基底基板之該第一表面與該第二子像素電極之間，並重疊該第一部分；以及該第三子像素電極，其包含：一第一浮動電極，係包含重疊該第一子像素電極之一部分及重疊該凸起圖樣之一部分；一第二浮動電極，係與該第一浮動電極隔離，並包含重疊該第一子像素電極之一部分；以及一第三浮動電極，係與該第一浮動電極及該第二浮動電極隔離，並包含重疊該第一子像素電極之一部分。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示裝置，其中該第二浮動電極及該第三浮動電極不與該凸起圖樣重疊。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中複數個開口係界定於該第三子像素電極，且各該複數個開口之複數個側面係界定一封閉圈。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該第一子像素電極包含： 一第一板狀電極，包含重疊該第二子像素電極之一部分及重疊該第三子像素電極之一部分；以及一第一連接電極，係電性連接該第一板狀電極及該開關裝置。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置在該第一基底基板之該第一表面與該第二子像素電極之間，並重疊該第一部分，且該第一板狀電極係重疊該凸起圖樣。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之顯示裝置，其中該第一板狀電極係包含：一第一子板狀電極，係包含重疊該第二子像素電極之一部分及重疊該第三子像素電極之一部分，並連接至該第一連接電極；以及一第二子板狀電極，係包含重疊該第二子像素電極之一部分及重疊該第三子像素電極之一部分，並與該第一子板狀電極隔離；且該第一子像素電極更包含：一第一主幹電極，係包含連接至該第一子板狀電極之一端及連接至該第二子板狀電極之另一端。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一凸起圖樣，係設置於該第一基底基板之該第一表面與該第二子像素電極之間，並重疊該第一部分；且 該第二子像素電極，其包含：一第二板狀電極，係包含重疊該第一板狀電極之一部分及重疊該凸起圖樣之一部分；以及一第二連接電極，係電性連接該第二板狀電極及該開關裝置。
  25. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一屏蔽電極，係在該第二方向延伸，並重疊該數據線，其中，該屏蔽電極係設置於其上設置有該第一子像素電極之相同層上，並與該第一子像素電極隔離。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之顯示裝置，其中該屏蔽電極包含與該第一子像素電極之材料相同之材料。
  27. 一種顯示裝置，其包含：一第一基板，係包含一第一基底基板、一閘極線，係設置在該第一基底基板之該第一表面上並在一第一方向延伸、一數據線，係設置在該第一基底基板之該第一表面上，在與該第一方向交叉之一第二方向延伸，並與該閘極線隔離、一下保護層，係設置在該數據線上、設置在該下保護層上之一第一子像素電極、設置在該第一子像素電極上之一保護層及設置在該保護層上並部份重疊該第一子像素電極之一第二子像素電極；一第二基板，係面向該第一基板，且包含一第二基底基板及設置在該第二基底基板之面向該第一基板的一第一表面上之 一共用電極；以及一液晶層，係設置在該第一基板與該第二基板之間，其中，該第二子像素電極係包含與該共用電極以一第一距離間隔之一第一部份，以及與該共用電極以大於該第一距離之一第二距離間隔之一第二部份，其中，在像素區域中，整個該第一子像素電極係設置於與該第二子像素電極不同的層上，以及其中，該數據線係設置於與該第一子像素電極及該第二子像素電極不同的層上。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之顯示裝置，其中該第一距離與該第二距離之間之異具有從約0.3微米至約1.5微米之範圍。
  29. 如申請專利範圍第27項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一開關裝置，係設置在該第一基底基板之該第一表面上，且該第一子像素電極與該第二子像素電極係電性連接至該開關裝置。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一第三子像素電極，係設置在該保護層上，並與該第二子像素電極隔離，且部份重疊該第一子像素電極。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之顯示裝置，其中該第三子像素電極係為一浮動電極。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之顯示裝置，其中複數個開口係界定於該第三子像素電極，且各該複數個開口之複數個側面係界定一封閉圈。
  33. 如申請專利範圍第27項所述之顯示裝置，其中該第一基板更包含：一屏蔽電極，係在該第二方向延伸，並重疊該數據線，其中，該屏蔽電極係設置於其上設置有該第一子像素電極之相同層上，並與該第一子像素電極隔離。
  34. 如申請專利範圍第33項所述之顯示裝置，其中具有與施加於該共用電極之電壓相同位準之一電壓係施加於該屏蔽電極。
  35. 如申請專利範圍第33項所述之顯示裝置，其中該屏蔽電極包含與該第一子像素電極之材料相同之材料。
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