[發明專利]多域垂直配向液晶顯示器與其液晶配向方法

有效

• 申請號: 201010256943.2
• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN101995706A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 高橋悟
• 申請（專利權）人: 奇美電子股份有限公司;群康科技(深圳)有限公司
• 主分類號: G02F1/1343
• 分類號: G02F1/1343;G02F1/1337;G02F1/139
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭小軍;馮志云

技術領域

本發明涉及一種液晶顯示器與其液晶配向方法，尤其涉及一種多域垂直配向液晶顯示器(MVA-LCD)與其液晶配向方法。?

背景技術

液晶顯示器因其簡潔的外型、具有能量效率的特性、較佳的圖像品質以及廣范圍的應用，現已超越傳統陰極射線管(CRT)裝置成為市場上的主流。?

圖1為一LCD面板上一顯示區域內的元件示意圖。在顯示區域212中，像素電極矩陣221、薄膜晶體管(TFT)222、柵極線223與數據線224形成于一下方玻璃基板211上。在像素電極矩陣221上方提供一配向膜225。相反地，在面對下方玻璃基板211的上方玻璃基板231的幾乎整個表面上形成一共同電極233與配向膜232。另外，將一液晶層241封緘在下方配向膜225與上方配向膜232間的空間中。?

通過配向膜225與232，液晶層241中的液晶分子會分別朝特定方向排列。配向膜的位向視液晶顯示器的種類而決定，并隨配向膜的構造和/或材料而有不同。例如，在扭轉向列型液晶顯示器(TN-LCD)中，液晶分子于施加電場前本身呈扭轉配置，如螺旋狀結構。另一方面，在垂直配向型液晶顯示器(VA-LCD)中，液晶分子自然呈垂直排列。當未施加電壓時，垂直配向型液晶顯示器的液晶分子保持與基板垂直，因此顯示黑色。當施加一電壓時，液晶分子朝水平方向改變，即與基板平行的方向，因此光可通過而顯示白色。?

已知當從垂直方向看時，垂直配向型液晶顯示器具有良好的對比。然而，若從較大視角看時，圖像品質會受到影響。圖2示出從不同視角位置處觀看垂直配向型液晶顯示器的狀況。如所示，液晶分子33因電壓而傾斜時，會從顯示器正前方的視角位置A看到灰色。然而在視角位置B與C處，會因為液晶分子相對于不同視角位置有不同傾斜角度之故而分別看到黑色與白色。因此，顯示便失真。?

為了解決此問題，發展出一種如圖3所示的多域垂直配向型液晶顯示器(MVA-LCD)。如圖所示，將一像素分隔成多個區域，且在不同區域中的液晶分子33朝向不同方向，例如像素左半部31中的朝逆時針傾斜，而像素右半部32中的朝順時針傾斜。因此，在圖2所示的顯示灰色的相似條件下，若從視角位置C看來，像素左半部31顯示黑色，而像素右半部32顯示白色。另一方面，若從視角位置B看來，像素左半部31顯示白色，而像素右半部32顯示黑色。因此，該像素在任意視角位置基本上都顯示為灰色。一般而言，四個區域對廣角觀看而言是合適的。?

然而，實際上很難把尺寸小到100x300微米的單一個像素分隔成四個區域，并控制這四個區域中的液晶分子朝向不同方向。為了使不同區域的液晶分子朝向不同方向，可在像素電極與其相關配向膜之間或共同電極與其相關配向膜之間或同時提供突起構造，以自動形成不同區域。請參閱圖4，其利用實例的示出說明自動形成不同區域的原理。?

如圖4的實例所示，于像素電極40與位于像素電極40上方的配向膜42間，區域分隔的界線上形成一突起構造41。由于突起構造41的存在，有些分布在突起構造41上方，在無施加電壓時本應為垂直站立的液晶分子44變成傾斜。接著傾倒動作如箭號所示般傳遞，使得在相同區域中的液晶分子朝向同樣的方向。因為突起構造的組態使得分布在突起構造41上方的液晶分子朝不同方向傾斜，故不同區域中的液晶分子朝向不同的方向。?

該突起構造41也可提供或另外提供至上方配向膜45與共同電極46之間。?

雖然在不同區域有差別位向的液晶分子可通過上述突起構造實現，但突起構造的形成會使顯示器面板的工藝復雜化。因此，也可在像素電極50或共同電極52上形成開孔以取代該突起構造，實現在多區域中的液晶分子有差別位向的目的，如圖5(a)與圖5(b)所示。所述開孔51配置于像素電極50或共同電極52中。開孔的形狀從俯視看可為圓形或十字交叉。一般而言，使用交叉形狀的開孔穿透率會比使用圓形開孔的好。請注意圖中為求簡潔并未特別畫出配向膜。?

然而，交叉形狀的開孔涉及復雜的液晶分子移動方式，例如如圖6(a)到圖6(c)所示，位于開孔60的液晶分子61a會先被導向一直角，然后使靠近開?孔60的液晶分子61b轉動一傾斜角，再延伸至其他液晶分子61c至傾斜角，因此在達到穩定液晶配向所需的響應時間較長。?

發明內容

因此，為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供一種具有開孔的多域垂直配向液晶顯示器(MVA-LCD)與其液晶配向方法，同時在穿透率與響應時間上有所改善。?