[發明專利]具有包含埋置離散場放大器的像素的液晶顯示器

在審

• 申請號: 201210587003.0
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103185987A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 王協友
• 申請（專利權）人: 王協友;協立光電股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337;G02F1/139;G09G3/36
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

技術領域

本發明是關于一種液晶顯示器，特別是指一種可以平滑型基板制造的大像素多區域垂直配向液晶顯示器。

背景技術

初次使用在如計算機與電子表的簡單單色顯示器的液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)，系已變成最優勢的顯示科技。液晶顯示器系經常用來取代陰極射線管(Cathode?Ray?Tube，CRT)在電腦顯示與電視顯示上的應用。液晶顯示器的各種缺點已經被克服以改善液晶顯示器的品質。舉例來說，廣泛地取代被動矩陣顯示器的有源矩陣顯示器，是相對于被動矩陣顯示器具有降低鬼影(Ghosting)且改善解析度(Resolution)、色階(Color?Gradation)、視角(Viewing?Angle)、對比(Contrast?Ratio)以及反應時間(Response?Time)的成效。

然而，傳統扭轉向列液晶顯示器(Twisted?Nematic?LCD)的主要缺點系為非常窄的視角以及非常低的對比。甚至連有源式矩陣的視角更窄于陰極射線管的視角。尤其是當觀看者直接地在液晶顯示器前面收看一高畫質影像時，在液晶顯示器側旁的其他觀看者則無法看到此一高畫質影像。多區域垂直配向液晶顯示器(Multi-domain?Vertical?Alignment?Liquid?Crystal?Display，MVA?LCD)系被發展來改善液晶顯示器的視角以及對比。請參考圖1(a)-1(c)，其表示一垂直配向液晶顯示器100的像素基本功能。為了清楚地解說，圖1的液晶顯示器僅使用單一區域(Single?Domain)。再者，為了清楚地解說，圖1(a)-1(c)(以及圖2)的液晶顯示器系依據灰度操作來敘述。

液晶顯示器100具有一第一偏光片105、一第一基板110、一第一電極120、一第一配向層125、多個液晶130、一第二配向層140、一第二電極145、一第二基板150以及一第二偏光片155。一般而言，第一基板110與第二基板150是由透明玻璃所制成。第一電極120與第二電極145是由如氧化銦錫(Indium?Tin?Oxide，ITO)的透明導電材質所制成。第一配向層125與第二配向層140系由聚酰亞氨(Polyimide，PI)所制成，且與在靜止態的液晶130垂直地配向。在操作時，一光源(圖未示)從貼附在第一基板110的在下面的第一偏光片105射出光線。第一偏光片105通常在一第一方向偏振，且貼附在第二基板150的第二偏光片155與第一偏光片104垂直地偏振。因此，從光源而來的光線并不會同時穿透第一偏光片105與第二光偏光片155，除非光線的偏振在第一偏光片105與第二偏光片155之間旋轉90度。為了清楚說明，并未顯示很多的液晶。在實際的顯示器中，液晶為棒狀分子(rod?like?molecules)，其直徑大約為5埃(Angstrom，長度大約20-25埃。因此，在一像素中有超過一千兩百萬的液晶分子，其中像素的長、寬、高分別為300微米(micrometer，μm)、120微米、3微米。盡管圖未示出，然而許多液晶顯示器（尤其是有源矩陣式液晶顯示器）于第一電極120的底部上包含一鈍化層（passivation?layer）。鈍化層于第一電極120與可能形成于基板上的裝置及導體之間用作一絕緣層。鈍化層通常使用氮化硅形成。

在圖1中，液晶130為垂直配向。在垂直配向中，液晶130并不會將從光源的偏振極光轉向。因此，從光源來的光線并不會穿過液晶顯示器100，且對所有顏色及所有間隙晶胞(cell?gap)而言，提供一個完全地光學暗態(optical?black?state)及非常高的的對比度(contrast?ratio)。因此，多區域垂直配向液晶顯示器相對傳統的低對比度的扭轉式向列型液晶顯示器而言，在對比度上提供一個顯著的改善。然而，如圖1(b)所示，當在第一電極120與第二電極145之間加入一個電場(electric?field)時，液晶130即重新定向到一傾斜位置(tilted?position)。在傾斜位置的液晶是將從第一偏光片105而來的偏振光線的偏振轉向90度，以致光線可以穿過第二偏光片155。而傾斜的大小，即控制光線穿過液晶顯示器的多寡(如像素的亮度)，是與電場強度成正比。一般而言，單一個薄膜晶體管，是用在每一個像素上。然而對彩色顯示器而言，各別的薄膜晶體管是用在每一色分量(color?component，典型地為紅、綠及藍)。