專利名稱：多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板及其薄膜晶體管陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示面板，且特別涉及一種多區(qū)域垂直排列(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶顯示面板及其薄膜晶體管陣列。
背景技術(shù)：
多媒體社會(huì)之急速進(jìn)步，多半受惠于半導(dǎo)體元件或顯示裝置的飛躍性進(jìn)步。就顯示器而言，具有高畫質(zhì)、空間利用效率佳、低消耗功率、無(wú)輻射等優(yōu)越特性之薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)已逐漸成為市場(chǎng)之主流。
目前，市場(chǎng)對(duì)于液晶顯示器的性能要求是朝向高對(duì)比度(High ContrastRatio)、無(wú)灰階反轉(zhuǎn)(No Gray Scale Inversion)、色偏小(Little Color Shift)、亮度高(High Luminance)、高色彩豐富度、高色飽和度、快速反應(yīng)與廣視角等特性。目前能夠達(dá)成廣視角要求的技術(shù)，有例如扭轉(zhuǎn)式向列型液晶(TN)加上廣視角膜(Wide Viewing Film)、平面內(nèi)切換式(In-planeSwitching，IPS)液晶顯示器、邊緣場(chǎng)切換式(Fringe Field Switching)液晶顯示器與多區(qū)域垂直排列薄膜晶體管液晶顯示器等方式。在此，針對(duì)公知之多區(qū)域垂直排列液晶顯示器進(jìn)行說(shuō)明。
圖1A及圖1B分別為公知的多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板在驅(qū)動(dòng)電壓為關(guān)閉與開啟之狀態(tài)下的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1A，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板100由彩色濾光片(color filter film array)102、薄膜晶體管陣列(thin film transistor array)104、液晶層106以及配向凸起物(protrusion)108所構(gòu)成。其中，液晶層106設(shè)置于彩色濾光片102與薄膜晶體管陣列104之間，且其由多個(gè)液晶分子105所組成。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓尚未開啟時(shí)(V＝0)，液晶分子105的長(zhǎng)軸垂直于薄膜晶體管陣列104與彩色濾光片102，且鄰近于配向凸起物108的液晶分子105具有一預(yù)傾角。
請(qǐng)參照?qǐng)D1B，在開啟驅(qū)動(dòng)電壓(V≠0)后，彩色濾光片102與薄膜晶體管陣列104之間將產(chǎn)生電場(chǎng)，而液晶分子105即是依據(jù)此電場(chǎng)的方向而傾倒。而且，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板100通過(guò)配向凸起物108與像素電極103之狹縫112來(lái)改變電場(chǎng)的方向，以使液晶分子105在驅(qū)動(dòng)電壓開啟后可呈現(xiàn)多種不同的傾倒方向(如圖1B所示)，進(jìn)而達(dá)到增加液晶顯示器之視角范圍的目的。其中，配向凸起物108設(shè)置在彩色濾光片102上。
圖2為圖1B之多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板100的另一剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，由電磁學(xué)上的邊界效應(yīng)原理可知，像素電極103邊緣的電場(chǎng)方向與像素電極103之其它部位的電場(chǎng)方向相反(在此可假設(shè)像素電極103之邊緣設(shè)置有一虛擬配向凸起物114，如圖2所示)，造成位于像素電極103邊緣的液晶分子105傾倒方向不一致，進(jìn)而在區(qū)域116內(nèi)產(chǎn)生黑紋(disclination)，使得多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板100的透光率下降，且應(yīng)答時(shí)間增加。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是提供一種薄膜晶體管陣列，其可提高顯示面板的透光率、對(duì)比度以及應(yīng)答速率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板，其具有良好之透光率、對(duì)比度以及應(yīng)答速率，因此可提供優(yōu)良的顯示質(zhì)量。
本發(fā)明提出一種薄膜晶體管陣列，主要由基板及設(shè)置于其上的掃瞄配線、數(shù)據(jù)配線、薄膜晶體管以及像素電極所構(gòu)成。其中，掃瞄配線與數(shù)據(jù)配線在基板上區(qū)分出多個(gè)像素區(qū)域，而像素電極與薄膜晶體管均設(shè)置在像素區(qū)域內(nèi)，且薄膜晶體管通過(guò)掃瞄配線與數(shù)據(jù)配線而驅(qū)動(dòng)，像素電極則電連接于薄膜晶體管。此外，像素電極具有多條主狹縫與側(cè)翼狹縫，且這些側(cè)翼狹縫連接于主狹縫的側(cè)邊，而每一條主狹縫具有至少一個(gè)曲折端部。
本發(fā)明提出一種多區(qū)域垂直排列式液晶顯示面板，主要由上述之薄膜晶體管陣列、彩色濾光片以及液晶層所構(gòu)成。其中，彩色濾光片設(shè)置于薄膜晶體管陣列上方，而液晶層則設(shè)置于彩色濾光片與薄膜晶體管陣列之間。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，每一條主狹縫的曲折端部之曲折角例如是介于0度至45度之間。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，這些主狹縫的曲折端部例如是呈階梯狀的連續(xù)曲折端部。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述之多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板還包括多個(gè)配向凸起物，其設(shè)置于彩色濾光片上。在一實(shí)例中，這些配向凸起物例如是條狀的配向凸起物，且其延伸方向例如是平行于像素電極上之主狹縫的延伸方向。此外，在另一較佳實(shí)施例中，每一個(gè)配向凸起物例如是具有至少一個(gè)分支，且其對(duì)應(yīng)至薄膜晶體管陣列之像素電極的邊緣。
本發(fā)明是在毋須增加額外的制造工藝與成本的前提下，減少多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板中產(chǎn)生黑紋的區(qū)域，進(jìn)而增加顯示面板的開口率，并且提高顯示圖像之對(duì)比度以及應(yīng)答速度。
為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
圖1A及圖1B分別為公知的多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板在驅(qū)動(dòng)電壓為關(guān)閉與開啟之狀態(tài)下的剖面示意圖。
圖2為圖1B之多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板100的另一剖面示意圖。
圖3A為本發(fā)明之一實(shí)施例中多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板的剖面示意圖。
圖3B為圖3A之薄膜晶體管陣列的部分俯視示意圖。
圖4為本發(fā)明之一較佳實(shí)施例中，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板之配向凸起物對(duì)應(yīng)于圖3B之薄膜晶體管陣列上的示意圖。
圖5為包括圖4之配向凸起物322的多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板之部分剖面示意圖。
圖6為本發(fā)明之另一實(shí)施例中，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板之配向凸起物對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管陣列上的示意圖。
主要元件標(biāo)記說(shuō)明100、300多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板102、320彩色濾光片103、318像素電極104、310薄膜晶體管陣列105、332液晶分子106、330液晶層108、322配向凸起物112狹縫114虛擬配向凸起物116區(qū)域311基板312掃瞄配線314數(shù)據(jù)配線316薄膜晶體管317主狹縫之曲折端部318a主狹縫318b側(cè)翼狹縫319像素區(qū)域V驅(qū)動(dòng)電壓
Θ曲折角具體實(shí)施方式
圖3A為本發(fā)明之一實(shí)施例中多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板的剖面示意圖。圖3B則為圖3A之薄膜晶體管陣列的部分俯視示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D3A，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板300主要由薄膜晶體管陣列310、彩色濾光片320以及液晶層330所構(gòu)成。其中，彩色濾光片320設(shè)置于薄膜晶體管陣列310上方，而液晶層330由多個(gè)液晶分子332所構(gòu)成，且其設(shè)置于彩色濾光片320與薄膜晶體管陣列310之間。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A及圖3B，薄膜晶體管陣列310主要由基板311、多條掃瞄配線312、多條數(shù)據(jù)配線314、多個(gè)薄膜晶體管316以及多個(gè)像素電極318所構(gòu)成(圖3B僅表示出上述元件中的各一個(gè)，以便于說(shuō)明)。其中，掃瞄配線312與數(shù)據(jù)配線314在基板311上區(qū)分出像素區(qū)域319，而薄膜晶體管316與像素電極318即是設(shè)置在像素區(qū)域319之內(nèi)，且薄膜晶體管316通過(guò)掃瞄配線312與數(shù)據(jù)配線314而驅(qū)動(dòng)，像素電極318則電連接于薄膜晶體管316。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D3B，像素電極318具有多條主狹縫318a，且每一條主狹縫318a的兩側(cè)均連接多條側(cè)翼狹縫318b，以增加多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板300的應(yīng)答速度。值得注意的是，每一條主狹縫318a具有至少一個(gè)曲折端部317。換言之，主狹縫318a在鄰近像素電極318之邊緣處呈曲折狀，且曲折端部317的曲折角Θ例如是介于0度至45度之間。
承上所述，當(dāng)彩色濾光片320與薄膜晶體管陣列330之間產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，主狹縫318a之曲折端部317可使像素電極318邊緣的電場(chǎng)方向一致，以使液晶分子332在像素電極318邊緣均往同一方向傾倒，進(jìn)而避免在此處產(chǎn)生黑紋。
圖4為本發(fā)明之一較佳實(shí)施例中，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板之配向凸起物對(duì)應(yīng)于圖3B之薄膜晶體管陣列上的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，除了在像素電極318邊緣利用主狹縫318a的曲折端部318b來(lái)消除黑紋之外，本發(fā)明還可以在圖3A所示之彩色濾光片320上設(shè)置具有分支322a的配向凸起物322。其中，配向凸起物322的延伸方向例如是平行于像素電極418之主狹縫418a的延伸方向，且配向凸起物322的分支322a對(duì)應(yīng)至像素電極318的邊緣。
圖5為包括圖4之配向凸起物322的多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板之部分剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4及圖5，由于多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板500在像素電極318上形成有主狹縫318a，并同時(shí)在彩色濾光片320上設(shè)置有配向凸起物322，因此即使在未形成有曲折端部317的像素電極318邊緣，其附近的電場(chǎng)方向亦可通過(guò)配向凸起物322之分支322a來(lái)改變，以使像素電極318邊緣處的液晶分子332往同一方向傾倒，進(jìn)而減少黑紋的產(chǎn)生。
圖6為本發(fā)明之另一實(shí)施例中，多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板之配向凸起物對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管陣列上的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6，在本發(fā)明之另一較佳實(shí)施例中，主狹縫318a之曲折端部317還可以是呈階梯狀的連續(xù)曲折端部，其亦可達(dá)成與上述實(shí)施例相同之功效。由此可知，本發(fā)明并不限定主狹縫318a之曲折端部317的曲折型態(tài)，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可自行依據(jù)實(shí)際制造工藝而決定。
本發(fā)明在像素電極上形成末端曲折的狹縫，以使鄰近像素電極邊緣的液晶分子之傾倒方向一致，避免黑紋的產(chǎn)生。而且，本發(fā)明僅需將公知所使用之光掩膜圖案稍做改變，即可在像素電極上形成具有曲折末端的狹縫。換言之，本發(fā)明毋須增加額外的制造工藝與成本即可消除多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板中的黑紋，進(jìn)而增加顯示面板的開口率，并且提高顯示圖像之對(duì)比以及應(yīng)答速度。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列，其特征是包括基板；多條掃描配線，設(shè)置于該基板上；多條數(shù)據(jù)配線，設(shè)置于該基板上，其中上述這些掃描配線與上述這些數(shù)據(jù)配線在該基板上區(qū)分出多個(gè)像素區(qū)域；多個(gè)薄膜晶體管，設(shè)置于該基板上，且各該薄膜晶體管位于上述這些像素區(qū)域中之一個(gè)內(nèi)，其中上述這些薄膜晶體管通過(guò)上述這些掃描配線以及上述這些數(shù)據(jù)配線而驅(qū)動(dòng)；以及多個(gè)像素電極，設(shè)置于該基板上，且各該像素電極位于上述這些像素區(qū)域中之一個(gè)內(nèi)，以電連接于對(duì)應(yīng)之上述這些薄膜晶體管中之一個(gè)，而各該像素電極具有多條主狹縫以及多條側(cè)翼狹縫，其中上述這些側(cè)翼狹縫連接于上述這些主狹縫之側(cè)邊，且各該主狹縫具有至少一個(gè)曲折端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之薄膜晶體管陣列，其特征是各該曲折端部之曲折角介于0度至45度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之薄膜晶體管陣列，其特征是上述這些曲折端部為階梯狀之連續(xù)曲折端部。
4.一種多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板，其特征是包括薄膜晶體管陣列，包括基板；多條掃描配線，設(shè)置于該基板上；多條數(shù)據(jù)配線，設(shè)置于該基板上，其中上述這些掃描配線與上述這些數(shù)據(jù)配線在該基板上區(qū)分出多個(gè)像素區(qū)域；多個(gè)薄膜晶體管，設(shè)置于該基板上，且各該薄膜晶體管位于上述這些像素區(qū)域中之一個(gè)內(nèi)，其中上述這些薄膜晶體管通過(guò)上述這些掃描配線以及上述這些數(shù)據(jù)配線驅(qū)動(dòng)；多個(gè)像素電極，設(shè)置于該基板上，且各該像素電極位于上述這些像素區(qū)域中之一個(gè)內(nèi)，以電連接于對(duì)應(yīng)之上述這些薄膜晶體管中之一個(gè)，而各該像素電極具有多條主狹縫以及多條側(cè)翼狹縫，其中上述這些側(cè)翼狹縫連接于上述這些主狹縫之側(cè)邊，且各該主狹縫具有至少一個(gè)曲折端部；彩色濾光片，設(shè)置于該薄膜晶體管陣列上方；以及液晶層，設(shè)置于該薄膜晶體管陣列與該彩色濾光片之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之薄膜晶體管陣列，其特征是上述這些曲折端部之曲折角介于0度至45度之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述之薄膜晶體管陣列，其特征是上述這些曲折端部為階梯狀之連續(xù)曲折端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述之多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板，其特征是還包括多個(gè)配向凸起物，設(shè)置于該彩色濾光片上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述之多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板，其特征是上述這些配向凸起物為條狀之配向凸起物，且上述這些條狀配向凸起物之延伸方向平行于上述這些主狹縫之延伸方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述之多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板，其特征是各該配向凸起物具有至少一個(gè)分支，且上述這些分支對(duì)應(yīng)至上述這些像素電極之邊緣。
全文摘要
一種多區(qū)域垂直排列液晶顯示面板及其薄膜晶體管陣列，此薄膜晶體管陣列主要由基板及設(shè)置于其上的掃瞄配線、數(shù)據(jù)配線、薄膜晶體管以及像素電極所構(gòu)成。其中，掃瞄配線與數(shù)據(jù)配線在基板上區(qū)分出多個(gè)像素區(qū)域，而像素電極與薄膜晶體管均設(shè)置在像素區(qū)域內(nèi)。像素電極具有多條主狹縫與側(cè)翼狹縫，且這些側(cè)翼狹縫連接于主狹縫的側(cè)邊，而每一條主狹縫均具有至少一個(gè)曲折端部。此曲折端部位于鄰近像素電極邊緣之處，以改變像素電極邊緣的電場(chǎng)方向，進(jìn)而使液晶分子在此處的傾倒方向一致。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1877431SQ2005100749
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者林振吉, 林光祥, 陳靜怡 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司