专利名称：液晶显示装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器元件，并且特别涉及一种边缘电场切换
(FFS)型液晶显示器元件。 駄背景
液晶显示器(LCD)具有许多的优点，例如体积小、重量轻、及低电力消 耗等，因而己经广泛地被应用于移动显示装置、笔记本型电脑、个人电脑 (PC)荧幕及电视(TV)等电子产品。就大尺寸荧幕及电视的应用需求而论， 其关键在于必须具备快响应速度、高对比率、高透光性及无色彩反转的宽 视角。横向电场切换(in-plane switching,简称IPS)型液晶显示器兼具上述 高画质影像的关键性特点，且己成为主要应用的选择之一。
边缘电场切换(Fringe Field Switching,以下简称FFS)型液晶显示器是藉 由边缘电场使面板内几乎均质排列的液晶分子沿电极表层横向旋转，进而 产生传统IPS型液晶显示器无法实现的高穿透性效应。典型的FFS型液晶 显示器包括像素和共同电极设置于同一基板上的不同层位置。上述像素与 共同电极之间的距离小于液晶层的间隙，使得在电极周围产生边缘电场， 进而产生高亮度及广视角效果。
液晶显示器(LCD)—般是将三原色(红色、绿色和蓝色)混色表现出彩色， 目前在液晶显示面板中，除了三原色像素红色像素R、绿色像素G、蓝色 像素B外，另加入白色像素W，以增加面板整体的穿透或反射亮度，进而 达到省电的功效，然而，RGBW四色混色的液晶显示面板的工艺仍然存在 许多问题需克服。
图1披露一公知的RGBW四色混色的液晶显示面板，包括一例如阵列 基板的第一基板100，多个薄膜晶体管(thin film transistor,以下可简称TFT) 形成于第一基板100上，其中每个薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，在 附图中将薄膜晶体管和/或其它主动元件简化为一主动层102。 一下配向层 104形成于主动层102上。
一第二基板106相对一第一基板100设置，红色光阻图案R'、绿色光 阻图案G'和蓝色光阻图案B'形成于第二基板106的内部侧上，而上述光阻 图案间包括开口 110，红色光阻图案R'、绿色光阻图案G'和蓝色光阻图案 B'可由黄光微影工艺形成，开口 110的位置对应于预定形成的白色光阻图 案。在形成红色光阻图案R'、绿色光阻图案G'和蓝色光阻图案B'后，毯 覆性的形成一涂布层112，填入上述开口 110中，形成透明的白色光阻图案 W，。之后，形成一上配向层114于涂布层112上，接着，在上配向层114 和下配向层104的间隙间注入液晶形成一液晶层116。
由于白色光阻图案W，由形成涂布层112填入空隙所产生，因此会产生 液晶盒间斷cellgap)不均匀的问题。举例来说，对应于白色光阻图案W'的 液晶盒间隙dl大于对应于红色光阻图案R'、绿色光阻图案G'和域蓝色光 阻图案B，的液晶盒间隙d2，而不均匀液晶盒间隙会产生不一致的穿透率-电压关系曲线，如图2所示，不同的液晶盒间隙(3.5nm、 4.0nm和4.3pm) 产生了不同的T-V曲线，因此，会使液晶显示器的光学特性(例如对比和视 角等)产生劣化。
图3示出了一公知边缘电场切换型液晶显示元件300的剖面图，如图 所示， 一第一基板302相对于一第二基板304， 一共用电极308(common electrode)形成于第一基板302上， 一绝缘层312形成于共用电极308上， 多个像素电极310形成于绝缘层312上， 一下配向层314形成于绝缘层312 和像素电极310上， 一彩色滤光层316和一上配向层318形成于第二基板 304的内部表面， 一液晶层306设置于上配向层318和下配向层314间。边 缘电场切换型液晶显示元件300利用像素电极310和共用电极308间的电 场322使液晶层306的液晶分子320的方位平行于第一和第二基板302、 304，以得到高开口率(aperture mtio)和高穿透率(transmittance)的优点，然而， 此公知的边缘电场切换型液晶显示元件300在合并使用RGBW技术时，仍 然会有不一致的穿透率-电压关系曲线和相关的问题。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明可提供一种液晶显示装置，当使 用RGBW技术时，其可改善不一致的穿透率-电压关系曲线和相关的问题。
本发明提供一种液晶显示装置，包括 一第二基板相对于第一基板；
一第一像素电极设置于第一基板上，包括多个电极部份，每一电极部份具
有一第一宽度， 一第一倾斜角度，且彼此间隔一第一间隔距离； 一第二像 素电极设置于第一基板上，包括多个电极部份，每一电极部份具有一第二 宽度， 一第二倾斜角度，且彼此间隔一第二间隔距离； 一第一彩色单元和 一第二彩色单元，设置于第二基板上且分别对应于第一像素电极和第二像 素电极，其中，第一宽度、第一倾斜角度与第一间隔距离中的至少一项， 与第二宽度、第二倾斜角度与第二间隔距离的对应项次不同。
图1披露一公知的RGBW四色混色的液晶显示面板； 图2显示了公知边缘电场切换型液晶显示元件穿透率对应于电压的曲 线图3示出了一公知边缘电场切换型液晶显示元件的剖面图； 图4A显示本发明一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的彩色单元 平面图4B显示沿图4AI-I'剖面线的剖面图5A显示本发明一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的显示单元 平面图5B显示图5A概示剖面图6显示本发明另一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的显示单元 平面图7显示本发明又另一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的显示单 元平面图8显示本发明又另一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的显示单 元平面图9A显示本发明又另一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的显示 单元平面图9B显示本发明又另一实施例边缘电场切换型液晶显示元件的显示单 元平面图10显示本发明一实施例边缘电场切换型液晶显示元件穿透率对应于
电压的曲线图。
具体实施例方式
以下将以实施例详细说明作为本发明的参考，且实施例是结合了附图 进行说明的。在附图或描述中，相似或相同的部分使用相同的标记。在附 图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并不以此比例为限，以简化或是方 便标示。将分别描述说明附图中各元件的部分，值得注意的是，图中未示 出或描述的元件，本领域普通技术人员可以用所知的形式替代，另外，所 披露的实施例仅用于披露本发明使用方式，其并非用以限定本发明。
图4A显示本发明一实施例边缘电场切换型液晶显示元件400的彩色单 元450平面图，图4B显示沿图4AI-I，剖面线的剖面图，首先，提供一第一 基板402(其亦可以称为阵列基板)，第一基板402可以为玻璃基板，较佳为 低碱或是无碱的玻璃基板。接着，沉积并以黄光微影图形化一例如Mo的 第一导电层以形成一栅极线404，接着，在栅极线404和第一基板402上方 形成一例如氧化硅或是氮氧化硅的栅极介电层408。其后，在栅极介电层 408上依序形成一例如非晶硅的半导体层410和一例如掺杂硼或磷的非晶 硅的掺杂半导体层412。另外，在栅极介电层408上沉积一例如铟锡氧化物 (ITO)的透明导电层，之后，图形化透明导电层以形成一共用电极406和一 共用电极线407。接着，在掺杂半导体层412和栅极介电层408上沉积一第 二导电层(未示出)，接着，以例如黄光微影和蚀刻工艺图形化第二导电层以 形成源极414、漏极416和数据线418。请注意栅极线404、栅极介电层 408、半导体层410、掺杂半导体层412、源极414和漏极416构成一薄膜 晶体管(thin film transistor,以下可简称为TFT)，并且垂直交错的数据线418 和栅极线404定义出一边缘电场切换型液晶显示元件400的彩色单元 450(color unit)。
在源极414、漏极416、半导体层410和共用电极406上沉积一例如氮 化硅的保护层417。接着，在保护层417上沉积一透明导电层(未示出)，并 以黄光微影工艺图形化透明导电层以形成一像素电极420，在此实施例中， 像素电极420包括两个平行于数据线418的电极条420a和多个相对于栅极 线404倾斜的电极部份420b，其中每个电极部份的宽度为1、水平的倾斜 角度为e，且彼此间间隔一距离w。每个电极部份420b的两端分别连接至
上述电极条420a，而电极部份的宽度l、倾斜角度e和间隔距离w会影响 边缘电场切换型液晶显示元件400的操作电压和透光率(transmittance)。
接着，提供一第二基板422(亦可称为彩色滤光基板)，在第二基板422 的内部表面形成一例如光阻的彩色滤光层424。接着，在彩色滤光层424 上形成一例如透明光阻的覆盖层426，接下来，在第一基板402和第二基板 422间的间隙注入液晶形成一液晶层428。
除了上述的制造方式之外，通常共用电极线407可与栅极线404同时 制造；而共用电极406亦可在栅极线404前制造。
图4A和图4B仅显示一彩色单元450，图5A显示本发明一实施例边缘 电场切换型液晶显示元件400的彩色单元450(display unit),其包括4个彩 色单元450。图5B显示图5A概示剖面图，显示在图4B中的元件包括栅 极线404、栅极介电层408、源极414、漏极416和像素电极420在图5B 中以一主动层433表示。在此实施例中，显示单元400为一像素，4个彩色 单元450为副像素。在本发明一实施例中，4个副像素包括3个彩色副像素 和1个白色副像素，其中在此实施例中3个彩色副像素分别为红色副像素、 蓝色副像素、绿色副像素。
请参照图5A和图5B，红色副像素R、蓝色副像素B、绿色副像素G 和白色副像素W对应于红色光阻图案R'、绿色光阻图案G'、蓝色光阻图 案B，及预定形成白色光阻图案位置的开口 431。覆盖层426形成于红色光 阻图案R，、绿色光阻图案G'和蓝色光阻图案B'上，且填入上述开口431， 这样，开口中的部份覆盖层426形成彩色滤光层424的白色光阻图案W'。 如前所述，每个副像素电极420包括两个平行数据线418的电极条420a和 多个倾斜的电极部份420b，其中在红色副像素R中，倾斜的电极部份420b 的宽度为l。和水平的倾斜角度为ep且彼此间间隔一距离w,;在绿色副 像素G中，倾斜的电极部份420b的宽度为l2、和水平的倾斜角度为02，且 彼此间间隔一距离W2;在蓝色副像素B中，倾斜的电极部份420b的宽度 为13、和水平的倾斜角度为03，且彼此间间隔一距离W3;在白色副像素W
中，倾斜的电极部份420b的宽度为U、和水平的倾斜角度为64，且彼此间 间隔一距离w4。
请注意，采用填入间隙的工艺形成彩色滤光层424的白色光阻图案W' 可减少一道黄光微影步骤，然而，白色副像素W中的部份覆盖层426会产
生凹陷，而使白色副像素W中的上配向层435和下配向层437间的液晶盒 间隙dl大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副像素B中的液晶盒间 隙d2，而不同的液晶盒间隙会使液晶显示元件的T-V曲线不均匀，在此实 施例中，为解决此问题，至少调整白色副像素中的倾斜的电极部份420b的
宽度U、倾斜角度94，间隔距离W4中的一项目以补偿导因在不同液晶盒间
隙所产生的不均匀T-V特性，得到均匀的T-V曲线。
在图5A所示的实施例中，副像素排列为一条状，白色副像素W中的 液晶盒间隙大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副像素B中的液晶盒 间隙，而藉由调整白色副像素W的像素电极部份420b的倾斜角度e4以补 偿导因于不同液晶盒间隙所产生的不均匀穿透率对应于电压特性，如图所 示，白色副像素W的像素电极部份420b的倾斜角度04和红色副像素R、 绿色副像素G及蓝色副像素B的像素电极部份420b的倾斜角度"、e2、 e3 不同。
在图6所示的本发明另一实施例中，副像素排列为一条状，白色副像 素W中的液晶盒间隙大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副像素B 中的液晶盒间隙，而藉由调整白色副像素W的像素电极部份420b的宽度 U以补偿导因于不同液晶盒间隙所产生的不均匀穿透率对应于电压特性，如 图所示，白色副像素W的像素电极部份420b的宽度U和红色副像素R、 绿色副像素G及蓝色副像素B的像素电极部份420b的宽度l卜12、 13不同。
在图7所示的本发明又另一实施例中，副像素排列为一条状，白色副 像素W中的液晶盒间隙大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副像素B 中的液晶盒间隙，而藉由调整白色副像素W的像素电极部份420b的间隔
距离W4以补偿导因于不同液晶盒间隙所产生的不均匀穿透率对应于电压特
性，如图所示，白色副像素W的像素电极部份420b的间隔距离wj卩红色 副像素R、绿色副像素G及蓝色副像素B的像素电极部份420b的间隔距
离Wi、 W2、 W3不同o
在图8所示的本发明又另一实施例中，副像素排列为一条状，白色副 像素W中的液晶盒间隙大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副像素B 中的液晶盒间隙，而藉由调整白色副像素W的像素电极部份420b的倾斜 角度e4、宽度U和间隔距离w4以补偿导因于不同液晶盒间隙所产生的不均 匀穿透率对应于电压特性，如图所示，白色副像素W的像素电极部份420b
的倾斜角度04、宽度U和间隔距离W4和红色副像素R、绿色副像素G及蓝
色副像素B的像素电极部份420b的倾斜角度、宽度和间隔距离不同。
在图9A所示的本发明又另一实施例中，副像素排列为一直条状，白色 副像素W中的液晶盒间隙大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副像素 B中的液晶盒间隙，而藉由调整白色副像素W的像素电极部份420b的倾 斜角度e4、宽度U和间隔距离w4以补偿导因于不同液晶盒间隙所产生的不 均匀穿透率对应于电压特性，如图所示，白色副像素W的像素电极部份 420b的倾斜角度04、宽度14和间隔距离W4和红色副像素R、绿色副像素G 及蓝色副像素B的像素电极部份420b的倾斜角度、宽度和间隔距离不同。
在图9B所示的本发明又另一实施例中，副像素排列为一正方形阵列， 白色副像素W中的液晶盒间隙大于红色副像素R、绿色副像素G和蓝色副 像素B中的液晶盒间隙，而藉由调整白色副像素W的像素电极部份420b 的倾斜角度e4、宽度14和间隔距离w4以补偿导因于不同液晶盒间隙所产生 的不均匀穿透率对应于电压特性，如图所示，白色副像素的像素电极部份 420b的倾斜角度94、宽度14和间隔距离W4和红色副像素R、绿色副像素G 及蓝色副像素B的像素电极部份420b的倾斜角度、宽度和间隔距离不同。
在一些实施例中，彩色单元450可以是像素，显示元件400采用次像 素优视技术(sub-pixel rendering),在此不详细说明此技术，有关次像素优视 的相关技术说明，请合并参考美国专利第7,068,287号、美国专利第 7,084,923号和美国专利第7,110,012号。
请注意，本发明不限定于以上的实施例，本发明可藉由调整白色副像 素的像素电极部份420b的倾斜角度04和间隔距离w4，使其和红色副像素、 绿色副像素及蓝色副像素的像素电极部份420b的倾斜角度6和间隔距离w 不同，以得到均匀穿透率对应于电压的曲线。另外，在本发明的另一实施 例中，可藉由调整白色副像素的像素电极部份420b的宽度14和倾斜角度04， 使其和红色副像素、绿色副像素及蓝色副像素的像素电极部份420b的宽度
i和倾斜角度e不同，以得到均匀穿透率对应于电压的曲线。在本发明的又
另一实施例中，可藉由调整白色副像素的像素电极部份420b的宽度U和间 隔距离W4，使其和红色副像素、绿色副像素及蓝色副像素的像素电极部份 420b的宽度l和间隔距离w不同，以得到均匀穿透率对应于电压的曲线。 进一步地，本发明的副像素不限定于以上实施例的排列方式，本发明的副
像素可以长条方式、三角形方式、长方形方式、正方形方式、马赛克方式 或是西洋棋盘方式排列。
图IO为一穿透率对应于电压的曲线图，其显示本发明一实施例的模拟 结果，请比较图10和图2，在图2中，曲线1的液晶盒间隙为3.5pm，曲 线2的液晶盒间隙为4.0pm，而两者表现出因不同液晶盒间隙而造成穿透 率对应于电压特性的差异，而在图10中，像素电极的电极部份420b的宽 度和图2相同，而白色像素的像素电极的电极部份420b的分隔距离由曲线 1的5Kim增加为曲线2的6pm，另外，白色像素的像素电极的电极部份420b 的倾斜角度e由曲线1的7。减少为曲线2的5°，以补偿导因于不同液晶盒 间隙所产生的不均匀穿透率对应于电压特性，请参照图IO,虽然曲线l和 曲线2有不同的液晶盒间隙，但模拟结果显示可藉由调整其像素电极的电 极部份420b的宽度1和/或间隔距离w使两曲线表现大体上一致，或者是 约略重叠。
虽然本发明将优选实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，本领 域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以进行各种各样的 更动与修饰，因此本发明的保护范围当以所附的权利要求书所界定的范围 为准。
权利要求
1. 一种液晶显示装置，包括一第一基板；一第二基板，其相对于该第一基板；一第一像素电极设置于该第一基板上，包括多个电极部份，每一电极部份具有一第一宽度，一第一倾斜角度，且彼此间隔一第一间隔距离；一第二像素电极设置于该第一基板上，包括多个电极部份，每一电极部份具有一第二宽度，一第二倾斜角度，且彼此间隔一第二间隔距离；以及一第一彩色单元和一第二彩色单元，设置于该第二基板上且分别对应于该第一像素电极和该第二像素电极；其中，该第一宽度、该第一倾斜角度与该第一间隔距离中的至少一项，与该第二宽度、该第二倾斜角度与该第二间隔距离的对应项次不同。
2、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该第一彩色单元中 可选择自下列群组 一红色单元、 一绿色单元和一蓝色单元。
3、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该第二彩色单元为 一白色单元。
4、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该第二彩色单元具 有一开口。
5、 如权利要求4所述的液晶显示装置，其中该开口填满一透明 材料。
6、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该第一像素电极部份的末端彼此互相连接，且该第二像素电极部份的末端彼此互相连 接。
7、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中该第一彩色单元对 应于一第一穿透率-电压曲线，且该第二彩色单元对应于一第二穿透 率-电压曲线，且该第一穿透率-电压曲线与该第二穿透率-电压曲线约 略重叠。
8、 如权利要求1所述的液晶显示装置，还包括一覆盖层，位于 该第一彩色单元和该第二彩色单元上。
9、 如权利要求8所述的液晶显示装置，其中该覆盖层为一透明 材料。
10、 如权利要求8所述的液晶显示装置，其中该第一像素电极和 该覆盖层间相隔一第一液晶盒间隙，该第二像素电极和该覆盖层间相 隔一第二液晶盒间隙，且该第二液晶盒间隙较该第一液晶盒间隙大。
全文摘要
一种液晶显示装置，其具有相对的第一基板和第二基板；一第一共用电极和一第二共用电极，分别设置于第一基板上；一第一像素电极和一第二像素电极，分别对应于第一共用电极和第二共用电极，其中每个像素电极包括多个电极部份，多个电极中每一电极部份具有一宽度l，一倾斜角度θ，和彼此间具有间隔距离w；一第一彩色单元和一第二彩色单元，其设置于第二基板上且分别对应于第一像素电极和第二像素电极，其中第一彩色单元中的电极部份的宽度l、倾斜角度θ和间隔距离w中的至少一项和第二彩色单元不同。
文档编号G02F1/1362GK101206359SQ200710103330
公开日2008年6月25日 申请日期2007年5月18日 优先权日2006年12月14日
发明者张静潮 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司