專利名稱：適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種適用于廣視角(wide-viewingangle)液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是利用外加電場的作用，使得液晶分子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而改變液晶配向狀態(tài)。液晶顯示器藉由液晶分子配向變化所產(chǎn)生的各種光學(xué)性質(zhì)的變化，例如復(fù)折射性、旋光性、二色性等，將其轉(zhuǎn)換成視覺上的變化以達(dá)到顯示影像信息的目的。由于液晶顯示器具有厚度薄、重量輕、低耗電、及低操作電壓等特點，目前已廣泛應(yīng)用于可攜式個人計算機、數(shù)字相機、投影機等電子產(chǎn)品上，而在平面顯示器市場中占有重要的地位。
目前的液晶顯示器是朝向高亮度、高對比、廣視角、大面積、及全彩化的趨勢發(fā)展。其中，為了解決視角的問題，發(fā)展出一種多重區(qū)域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶顯示器，其是將顯示用的液晶區(qū)域分隔成多重區(qū)域，藉以使液晶分子朝多個方向傾倒，進而增加液晶顯示器的視角。在此種液晶顯示器中，為了精確控制液晶分子的傾倒方向，通常需要以預(yù)傾角(pre-tilt angle)來控制液晶的排列方向。一般常見的作法是利用狹縫(slit)與突出部(protrusion)的組合來產(chǎn)生預(yù)傾角。
圖6繪示出傳統(tǒng)多重區(qū)域垂直配向液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)100剖面示意圖。像素結(jié)構(gòu)100包括一下基板101、一存儲電容102、一絕緣層104、及一像素電極106。下基板101，例如是一陣列基板，其上方依序設(shè)置有存儲電容102、絕緣層104、及像素電極106。典型地，存儲電容102包括一下電極102a、一電容介電層102b、及一上電極102c，其中上電極102c是透過絕緣層104中的接觸窗104a，而與上方的像素電極106作電性連接。像素電極106具有用以產(chǎn)生預(yù)傾角的狹縫106a且其通常會跨過存儲電容102上方。
然而，上電極102c與像素電極106因電性連接而具有相同的電位，使得位于存儲電容102上方的狹縫106a(亦即，狹縫106a與存儲電容102的重迭區(qū))無法形成預(yù)傾角。因此，鄰近存儲電容102上方狹縫106a處的液晶層(未繪示)中會產(chǎn)生向錯線(disclination line)。向錯線的產(chǎn)生會造成MVA液晶顯示器的亮度下降及響應(yīng)時間(response time)的增加。特別地，色偏(color wash out)的問題會因向錯線的產(chǎn)生而更為嚴(yán)重，使得MVA液晶顯示器的影像品質(zhì)下降。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其藉由改變存儲電容的形狀，以改善或防止像素電極的狹縫于鄰近存儲電容處的液晶層中產(chǎn)生向錯線。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其包括一基板、一像素電極、及一存儲電容。像素電極設(shè)置于基板的一像素區(qū)上方，且其具有至少一狹縫。存儲電容設(shè)置于基板與像素電極之間，其包括一下電極、一電容介電層、及一上電極。下電極設(shè)置于像素區(qū)中，其與狹縫具有一重迭區(qū)。電容介電層設(shè)置于下電極上，而上電極設(shè)置于下電極上方的電容介電層上，其具有至少一凹陷區(qū)，以局部露出重迭區(qū)。
又根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其包括一基板、一像素電極、及一存儲電容。像素電極設(shè)置于基板的一像素區(qū)上方，且其具有至少一狹縫。存儲電容設(shè)置于基板與像素電極之間，其包括一下電極、一電容介電層、及至少兩上電極。下電極設(shè)置于像素區(qū)中，其與狹縫具有一重迭區(qū)。電容介電層設(shè)置于下電極上，而兩上電極設(shè)置于下電極上方的電容介電層上，且兩上電極被重迭區(qū)所隔開。
為了讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
圖1是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2a是繪示出圖1中沿2-2線的一實施例的剖面示意圖；圖2b是繪示出另一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖3是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖；圖4是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖；圖5是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖；圖6是繪示出傳統(tǒng)多重區(qū)域垂直配向液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
符號說明現(xiàn)有技術(shù)100～像素結(jié)構(gòu)；101～下基板；102～存儲電容；102a～下電極；102b～電容介電層；102c～上電極；104～絕緣層；104a～接觸窗；106～像素電極；106a～狹縫。
本發(fā)明200～下基板；200a～像素區(qū)；201～柵極線；202～存儲電容；202a～下電極；202b～電容介電層；202c～上電極；203～數(shù)據(jù)線；204～絕緣層；204a、204b～接觸窗；205～凹陷區(qū)；206～像素電極；206a～狹縫；207～重迭區(qū)；210～上基板；210a～突出部。
具體實施例方式
以下配合圖1及2a說明本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中圖1是繪示出適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖，而圖2a是繪示出圖1中沿2-2線的剖面示意圖。此處，廣視角液晶顯示器可為多重區(qū)域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶顯示器。像素結(jié)構(gòu)包括下基板200、一存儲電容202、一絕緣層(護層)204、一像素電極206、液晶層208、以及一上基板210。下基板200，例如是由透明玻璃或石英所構(gòu)成的陣列基板，其上設(shè)置有多條數(shù)據(jù)線及多條柵極線。這些數(shù)據(jù)線與柵極線垂直相交排置而構(gòu)成多個像素區(qū)。此處，為簡化附圖，僅以一柵極線201、一數(shù)據(jù)線203、以及由柵極線201及數(shù)據(jù)線203所構(gòu)成的一像素區(qū)200a表示。
在像素區(qū)202上方設(shè)置有一電性連接至柵極線201及數(shù)據(jù)線203的薄膜晶體管(未繪示)及一像素電極206。此處，像素電極206是由一透明導(dǎo)電層所構(gòu)成，例如氧化銦錫(ITO)。其中，像素電極206具有至少一狹縫206a，在本實施例中，此狹縫206a是作為多重區(qū)域垂直排列液晶顯示器結(jié)構(gòu)中虛擬的突起結(jié)構(gòu)。另外，在像素電極206與下基板200之間的像素區(qū)202上，設(shè)置有一絕緣層(護層)204，例如由有機材料或氮化硅所構(gòu)成，如圖2a所示。
存儲電容202設(shè)置于下基板200與像素電極206下方的絕緣層204之間(如圖2a所示)，且位于像素區(qū)200a的中間部分(如圖1所示)。存儲電容202包括一下電極202a、一電容介電層202b、及一上電極202c，其中上電極202c是透過絕緣層204中的接觸窗204a，而與上方的像素電極206作電性連接。在本實施例中，下電極202a為條形，且像素電極206的狹縫206a相對于下電極202a具有一傾角。舉例而言，狹縫206a為一V形且以條形下電極202a作為一對稱軸。再者，下電極202a與狹縫206a之間具有一重迭區(qū)207。電容介電層202b設(shè)置于下電極202a上，且上電極202c，設(shè)置于下電極202a上方的電容介電層202b上。在本實施例中，上電極202c具有至少一凹陷區(qū)205，以局部露出重迭區(qū)207。舉例而言，上電極202c具有一對凹陷區(qū)205，其中凹陷區(qū)205的寬度不小于該狹縫206a的寬度，如圖2a所示。在另一實施例中，凹陷區(qū)205的寬度亦可小于狹縫206a的寬度，如圖2b所示。需注意的是狹縫206a的寬度需大于3μm。
上基板210，例如是由透明玻璃或石英所構(gòu)成，其設(shè)置于下基板200上方，且具有至少一突出部210a與像素電極206的狹縫206a呈平行交替排置。液晶層208設(shè)置于下基板200與上基板210之間。
在本實施例中，由于上電極202c具有凹陷區(qū)205，因而可大幅減少位于下電極202a與狹縫206a之間的重迭區(qū)207中的上電極202c面積。因此，重迭區(qū)207中的狹縫206a不會因像素電極206與存儲電容202的上電極202c具有相同電位而完全失去作用并導(dǎo)致向錯線的產(chǎn)生。如此一來，根據(jù)本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可改善顯示器的亮度下降以及響應(yīng)時間(response time)增加等問題。再者，可改善鄰近存儲電容202處的色偏現(xiàn)象而提升顯示器的影像品質(zhì)。
圖3是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖，其中與圖1相同的部件使用相同的標(biāo)號表示并省略相關(guān)的說明。圖3的實施例與圖1的實施例的差異在于狹縫206a的形狀。在本實施例中，像素電極206的狹縫206a相對于下電極202a具有一傾角且狹縫206a為一條形。
圖4是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖，其中與圖1相同的部件使用相同的標(biāo)號表示并省略相關(guān)的說明。圖4的實施例與圖1的實施例的差異在于重迭區(qū)207將上電極202c開為二部分。亦即，重迭區(qū)207上方的上電極202c具有一間隙，使得V形重迭區(qū)207完全或局部露出，此處僅繪示出完全露出重迭區(qū)207的情形。如此一來，位于重迭區(qū)207的狹縫206a不會因像素電極206與存儲電容202的上電極202c具有相同電位而失去作用并導(dǎo)致向錯線的產(chǎn)生。需注意的是，由于上電極202c完全分開為二部分，故必須在絕緣層204中形成額外的接觸窗204b，使得每一分離的上電極202c與像素電極206得以作電性連接。亦即，每一部分的上電極202c對應(yīng)至少一接觸窗204a或204b。
圖5是繪示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的平面圖，其中與圖4相同的部件使用相同的標(biāo)號表示并省略相關(guān)的說明。圖5的實施例與圖4的實施例的差異在于狹縫206a的形狀。在本實施例中，像素電極206的狹縫206a相對于下電極202a具有一傾角且狹縫206a為一條形。同樣地，上電極202c完全分開為二部分，使得條形重迭區(qū)207完全或局部露出。同樣地，此處僅繪示出完全露出重迭區(qū)207的情形。因此，絕緣層204中需形成額外的接觸窗204b，使得每一分離的上電極202c與像素電極206作電性連接。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以優(yōu)選實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作各種修改和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括一基板，其具有一像素區(qū)；一像素電極，設(shè)置于該像素區(qū)上方，其具有至少一狹縫；以及一存儲電容，設(shè)置于該基板與該像素電極之間，其包括一下電極，設(shè)置于該基板的該像素區(qū)中，其與該狹縫具有一重迭區(qū)；一電容介電層，設(shè)置于該下電極上；以及一上電極，設(shè)置于該下電極上方的該電容介電層上，其具有至少一凹陷區(qū)，以局部露出該重迭區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該凹陷區(qū)的寬度不小于該狹縫的寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該凹陷區(qū)的寬度小于該狹縫的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該下電極為條形，且該狹縫相對于該條形下電極具有一傾角。
5.如權(quán)利要求4所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該狹縫為一V形且以該條形下電極作為一對稱軸。
6.如權(quán)利要求4所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該上電極具有一對凹陷區(qū)，以分別局部露出該重迭區(qū)。
7.如權(quán)利要求1所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，還包括一絕緣層，設(shè)置于該像素電極與該存儲電容之間，其具有一接觸窗，以電性連接該像素電極與該上電極。
8.如權(quán)利要求1所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該下電極設(shè)置于該像素區(qū)中的中間部分。
9.一種適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括一基板，其具有一像素區(qū)；一像素電極，設(shè)置于該像素區(qū)上方，其具有至少一狹縫；以及一存儲電容，設(shè)置于該基板與該像素電極之間，其包括一下電極，設(shè)置于該基板的該像素區(qū)中，其與該狹縫具有一重迭區(qū)；一電容介電層，設(shè)置于該下電極上；以及至少兩上電極，設(shè)置于該下電極上方的該電容介電層上，且藉由該重迭區(qū)隔開該些上電極。
10.如權(quán)利要求9所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該下電極為條形，且該狹縫相對于該條形下電極具有一傾角。
11.如權(quán)利要求10所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該狹縫為一V形且以該條形下電極作為一對稱軸。
12.如權(quán)利要求9所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，還包括一絕緣層，設(shè)置于該像素電極與該存儲電容之間，其具有至少兩接觸窗，以電性連接該像素電極與該些上電極。
13.如權(quán)利要求9所述的適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中該下電極設(shè)置于該像素區(qū)中的中間部分。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種適用于廣視角液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其包括一基板、一像素電極、及一存儲電容。像素電極設(shè)置于基板的一像素區(qū)上方，且其具有至少一狹縫。存儲電容設(shè)置于基板與像素電極之間，其包括一下電極、一電容介電層、及一上電極。下電極設(shè)置于像素區(qū)中，其與狹縫具有一重選區(qū)。電容介電層及上電極依序設(shè)置于下電極上，其中上電極具有至少一凹陷區(qū)，以局部露出重迭區(qū)。
文檔編號G02F1/1343GK1664678SQ20051006509
公開日2005年9月7日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者吳明洲, 蘇振嘉, 曹正翰, 陳伯綸 申請人:友達(dá)光電股份有限公司