TWI231873B - Liquid crystal display - Google Patents

Description

(1) 1231873 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於液晶顯示器。 【先前技術】 液晶顯示器係有著厚度薄且低耗電量等各種特徵 廣泛使用於文字處理器、個人攜帶式電腦、攜帶電話 車衛星定位系統等顯示上。就液晶顯示器而言，目前 用薄膜電晶體（以下，稱爲TFT )等的主動式元 active device)作爲開關式元件（switching device) 用向列型液晶TFT-TN模式爲主（Twisted Nematic ) 用此種模式的液晶顯示器，除可實現1 〇吋程度的畫 全彩顯示外，亦可利用於資訊終端用顯示器等。 但且，TN模式的液晶顯示器於採用可構成全彩 合，產生了視野角（v i e w i n g a n g 1 e )變得極爲狹窄的 。再者，於顯示動畫（dynamic picture image)之際 生色滲（tailing )現象，而有動畫顯示品質低的問題 如此之理由，限制了利用向列型液晶之液晶顯示器之 〇

近年，液晶顯示器，開始要求於加在個人桌上型 或工作站等的螢幕及電視等的應用。在上述的TN模 無法實現要求如此用途之視野角及反應時間（resf time )的特性，因此，檢討採用如使用向列型液晶之 模式、VAN ( Vertical Aligned Nematic)模式及 IPS ，而 及汽 ，利 件（ 來使 。利 面和 的場 問題 會產 。由 用途 電腦 式， ο n s e OCB 模式 (4) 1231873 且和前述第2基板對向之畫素電極，支撐在前述第2基板 且和則述畫素電極對向之共同電極，及具備有介在前述畫 素S ί逛和前述共同電極之間之液晶層之液晶顯示晶胞和與 SU述液晶顯示晶胞對向之第1圓偏光元件，和介在前述液 晶顯示晶胞和前述第1圓偏光元件之間之第1之1 / 4波 長板前述畫素電極之各個電極係提供了具備有鋸齒狀溝漕 之長軸方向互不相同且互相連接電氣之複數之鋸齒狀導電 層。 鲁 【實施方式】 以下’關於本發明的樣式，一面參考構造圖一面詳細 的說明。尙且，在各構造圖上，於發揮同樣或類似功能之 構成要素，附上相同的參考符號，重複的說明係省略。 圖1係表示關於本發明之一種樣式之液晶顯示器之槪 略的側視圖。

圖1表示之液晶顯示器100係一種VAN型之液晶顯 示器，夾在液晶顯示晶胞之一對偏光板102a及l〇2b ,介 在液晶顯示晶胞1 0 1和偏光板1 02a及液晶顯示晶胞1 〇 1 和偏光板1 〇 2 b之間各自有1 / 4波長板1 0 3 a及1 〇 3 b的構 造。尙且，偏光板1 0 2 a和1 / 4波長板1 0 3 a構成了圓偏 光元件l〇5a，偏光板l〇2b和1/4波長板l〇3b構成了圓 偏光元件1 〇 5 b。再者，於此使用之用語「1 / 4波長板」 係包含了在一對偏光成分中，給予1 / 4波長板之相位差 之防止薄膜及防止薄板。 5 1231873 圖2係表示圖1所示之液晶顯示器1 00之液晶顯示晶 胞1 〇 1之槪略的斷面圖。圖2表示之液晶顯示晶胞係具有 夾在主動矩陣基板2 (或者是矩陣基板）和對向基板3之 間之液晶層4之構造。這些主動矩陣基板2和對向基板3 的間隔，沒有如圖示之間隙物而固定維持住。

主動矩陣基板2具有如玻璃基板般之透明基板7。透 明基板7之一面之主面上形成線路及開關式元件8。再者 ，於此上面可依序形成彩色濾光片9、畫素電極1 〇及配 向膜1 1。

形成於透明基板7上之線路係由鋁、鉬及銅等組成之掃 描線（scanning line )及訊號線（signal line )等。再者 ’開關式元件8係由如非晶矽化合物或聚矽化合物而成之 半導體，鋁、鉬、鉻、銅及钽等而成之金屬層之TFT，連 接著掃描線及訊號線等線路並行之畫素電極1 〇。於主動 矩陣基板2上，藉由如此之構造，對於所希望的畫素電極 1 〇可以施加選擇的電壓。 彩色濾光片9係由構成之藍色、綠色、紅色之著色層 9 a至9 c。於彩色濾光片9設置了接觸點，畫素電極1 〇係 介在此接觸點而連接開關式元件8。著色層9a至9c係可 以形成使用含有者色染料（coloring dye)或著色顔料（ coloring pigment)之感光性樹脂。 畫素電極1 0係可組成由如ITO之透明導電材料。晝 素電極1 〇係可藉由如濺鍍法等形成薄膜後，利用顯影技 術及蝕刻技術可形成作爲圖案之薄膜。 (6) 1231873 形成於晝素電極1 〇上之配向膜1 1係由聚亞胺等之透 明樹脂變成之薄膜所構成。尙且，本樣式中，此配向膜 11 係摩擦處理是沒有施行之垂直配向膜（ν e 1： t i c a 1 alignment layer ) °

對向基板3係於如玻璃基板之透明基板1 5上，具有 依序形成之共同電極16及配向膜17之構造。這些共同電 極1 6及配向膜1 7係可形成和設置於主動矩陣基板2上之 晝素電極1 〇及配向膜1 1之同樣的材料。尙且，本樣式中 ，共同電極1 6係形成平坦的連續膜。

圖3係表示圖2所示以液晶顯示晶胞1 〇 1之可利用構 造之一例之槪略的平面圖。表示於圖3之構造，一個畫素 電極1 0係構成鋸齒狀溝漕之長軸方向互不相同且互相連 接電氣之四個鋸齒狀導電層至l〇d。構成畫素電極10 之各個鋸齒狀導電層至10d係具有鋸齒狀溝漕部1〇-1 和槽隙部1 0-2交互及反覆配列之構造。表示於圖2之液 晶顯示晶胞1 0 1 ’由於採用如此之構造，對應在構成畫素 領域之畫素電極1 0之鋸齒狀導電層1 〇 a至1 0 d，液晶分 子之傾斜方向可分割成互不相同之四個區域。關於此點係 一面參考圖4A至4D —面說明。 圖4A至4D係表示發生採用圖2所示之液晶顯示晶 胞1 0 1於圖3所示之構造場合之液晶分子之配向變化之槪 略的圖。尙且，圖4A及4C係平面圖，圖4B及4D係表 示於圖4 A及4 C之構造，由圖中下方觀看之側面圖。再 者，於圖4 A至4D，省略了由於簡略化之幾個構成要素。 -10- (7) 1231873 沒有施加於畫素電極1 〇和共同電極1 6之間之電壓之 場合，配向膜1 1及1 7係構成液晶層4之液晶分子2 5， 具體的說，介電率向異性使負液晶分子如垂直配向之作用 。因此，液晶分子25係負液晶分子之長軸對於配向膜1 1 之膜面大致配向成垂直方式。

施加於畫素電極1 〇和共同電極1 6之間比較低之第1 電壓，設置在畫素電極10之槽隙部的上方，產生了 散亂電場（stray electric filed)。換言之，於此處產生了 如圖4 B所示之傾斜之電力線（e 1 e c t r i c f 1 u X 1 i n e )。 由於產生施加於畫素電極1 〇和共同電極1 6之間之電 壓之電場，對於作用於液晶分子2 5，此電力線配向成垂 直方向。因此，液晶分子2 5係由於從配向膜1 1及1 7及 電場的作用，將配向成如圖4A所示。

但且，表示於圖4A之狀態，右側的液晶分子25之 配向狀態和左側的液晶分子2 5之配向狀態係互相干涉。 因此，液晶分子2 5，於圖中，變化朝上或朝下之傾斜方 向’將得到更安定之配向狀態。 於此，如圖4 A所示，鋸齒狀溝槽部1 0 - 1及其附近， 於圖中，具有關於上下方向之對稱（或者是等方向）形狀 (或者是同方向）。此場合，液晶分子25係變化如以箭 頭3 1所示之朝上之傾斜方向之準確率，和如變化以箭頭 3 2所示之朝下之傾斜方向之準確率是爲相等的。 相反地，如圖4 C所示，鋸齒狀溝槽部1 〇 - 1及其附近 ’於圖中，具有關於上下方向之非對稱（或者是異方向） -11 - (8) 1231873

形狀之場合，在畫素電極1 0之兩末端部間之電力線是爲 非對稱，同樣的，即使在槽隙部1 〇 - 2的兩末端部間之電 力線也是非對稱。因此，液晶分子2 5配向於以箭頭3 2表 示之方向之配向狀態，比液晶分子2 5配向於以箭頭3 1表 示之方向之配向狀態會變得更安定。此結果，液晶分子 2 5之平均傾斜方向（指示方向）係如圖4 C以箭頭3 2所 示會變爲朝下。 I 提高畫素電極1 0和共同電極1 6之間施加之電壓，比 4 第1電壓高之第2電壓，配向膜1 1及1 7對於將垂直配向 之液晶分子2 5之作用，電場係液晶分子2 5於此電力線配 向之垂直方向之作用變得更大。因此，液晶分子2 5係變 化接近於水平配向之方向之傾斜角。 於此，即使以施加於電極1 0和1 6之間之電壓爲第2 電壓之場合，和以施加於電極1 0和1 6之間之電壓爲第1 電壓之場合是相同的，液晶分子2 5配向於以箭頭3 2表示 之方向之配向狀態，比液晶分子2 5配向於以箭頭3 1表示 4 之方向之配向狀態會變得更安定。因此，變化施加於電極 1 0和1 6之間之電壓在第1及第2電壓間之場合，液晶分 子25之指示方向係於鋸齒狀溝槽部1〇-1或槽隙部10-2 之配列方向上變化爲垂直的往內部方向。換言之，變化施 加於電極1 0和1 6之間之電壓在第1及第2電壓間之場合 ，液晶分子2 5係變化其平均傾斜方向於鋸齒狀溝槽部 1 〇- 1或槽隙部1 0-2之配列方向上維持爲垂直的往內部方 向之傾斜角。 -12- (9) 1231873

因此，在構成畫素電極10之四個鋸齒狀導電層l〇a 至10d間，由於不同之鋸齒狀溝槽部10-1或槽隙部10-2 之長軸方向，液晶分子2 5之傾斜方向如圖3所不維持固 定，可變化其傾斜角。換言之，設置在主動矩陣基板2之 構造中，於一個畫素領域內，液晶分子2 5之傾斜方向可 形成互不相同之四個區域。再者，本樣式中，由於可變化 液晶分子2 5之平均傾斜方向於鋸齒狀溝槽部1 〇 - 1或槽隙 部 1 〇 - 2之配列方向上維持爲垂直的往內部方向之傾斜角 ，加上可實現更短的反應時間，配向不良是難以發生，良 好的配向分割是有可能的。

如此，本樣式中，由於實行隨著形成於畫素領域內之 平面波浪狀之電場強度之分佈，變化其強度，控制液晶層 4之光學特性之顯示。實行如上述之控制之場合，於液晶 層4中之鋸齒狀溝槽部1 0- 1上之部份，形成比槽隙部1 0-2上之部份更強之電場。因此，在鋸齒狀溝槽部1〇-1上 之部份，比槽隙部1 0-2上之部份，液晶分子25係更大的 倒塌。換言之，在液晶層4之鋸齒狀溝槽部1 〇 - 1上之部 份和槽隙部1 0 - 2上之部份，液晶分子2 5之平均的傾斜角 係互不相同。如此之傾斜角之不同，可觀察其光學之不同 圖5係表示觀察採用於圖2所示以液晶顯示晶胞1 0 1 在圖3所示之構造之場合之透過率分佈之一例的圖。尙且 ’圖5係配置於液晶顯示晶胞1 0 1之光源側及觀察者側之 •-對偏光板（或者是偏光膜），那些透過容易軸（ -13- (10) 1231873 transmission easy axis )對於鋸齒狀溝槽部10-1之長軸方 向改變± 4 5 °之角度，在此狀態係表示觀察施加於電極1 0 和16之間之第1電壓至第2電壓之範圍內之第3電壓之 場合之平面波浪狀之透過率分佈。如此，根據本樣式，參 考圖2至圖4說明之特徵，可觀察光學的特徵。 可是，表示於圖5之透過率分佈，於鋸齒狀導電層 1 0 a至1 0 d之間的邊界位置，大致上產生了十字型的陰影 部。爲了實行更明亮之顯示，期望排除如此類之陰影部之 存在。 有關本樣式之液晶顯示器1 〇 〇，如圖1所示，各自介 在液晶顯示晶胞1 01和偏光板1 02a之間及液晶顯示晶胞 101和偏光板l〇2b之間之1/ 4波長板103a及l〇3b。採 用如此之構造，如以下之說明，可控制上述大致上產生之 十字型的陰影部。 換言之，上述之十字狀的異常黑線，在鋸齒狀導電層 l〇a至l〇d之間的邊界位置，液晶分子25之傾斜方向由 於和偏光板之透過容易軸發生平行或者是垂直。使用1 / 4波長板103a及103b，於液晶層4，由於入射不是直線 偏光（linearly polarized light)而是圓偏光（circularly polarized light )，透過率之傾斜方向之依賴性是消滅了 。因此，於明亮顯示時，十字狀的異常黑線消失不見，透 過率提高。尙且，即使使用1 / 4波長板1 0 3 a及1 〇 3 b， 透過率之傾斜角之依賴性是沒有變化的。因此，陰暗顯示 就用不著變爲明亮。再者，也可以觀察對應在鋸齒狀溝槽 -14- (11) 1231873 部1 ο - 1或槽隙部1 ο - 2之鋸齒狀溝槽狀之透過率分佈。

使用1 / 4波長板1 0 3 a及1 0 3 b之場合’加上明亮顯 示時之透過率增加，如以下之說明，外觀上之反應時間也 變短。在電壓施加後之液晶分子之配向變化過程，首先’ 液晶分子2 5倒塌，其次，倒塌之液晶分子2 5之傾斜方向 變化（旋轉）。如上述，使用1 / 4波長板1 〇 3 a及1 0 3 b ，由於透過率之傾斜方向之依賴性消失，液晶分子2 5在 倒塌時間上完成了透過率變化。因此，外觀上之反應時間 就變短。 在參考圖3至圖5說明之構造’鋸齒狀溝槽部1 〇 - 1 或槽隙部1 0 - 2之寬度爲一定，變化鋸齒狀溝槽部1 〇 - 1或 槽隙部1 0 - 2之寬度，沿著那些長軸方向較佳。

圖6係表示圖2所示以液晶顯示晶胞1 〇 1之可利用構 造之其它例之槪略的平面圖。再者，圖7係表示發生採用 於圖2之液晶顯示晶胞1 〇 1在圖6之構造之場合之液晶分 子之配向變化之槪略的圖。尙且，在圖6，描繪了構成畫 素電極10之四個鋸齒狀導電層l〇a至10d之導電層l〇a 的內容，在圖7，描繪了表示如圖6之導電層l〇a之一部 份的內容。 表示圖6及圖7之構造中，鋸齒狀溝槽部1 〇-1之寬 度係由畫素電極1 〇之中央部向邊緣部連續的減少’槽隙 部1 〇 - 2之寬度係由畫素電極1 〇之中央部向邊緣部連續的 增加。根據如此類之構造，如圖7所示，位於鋸齒狀溝槽 部1 0-1之上端之液晶配向及位於槽隙部1 0-2之下端之液 15- (12) 1231873 晶配向，加上位於鋸齒狀溝槽部1 Ο - 1或槽隙部1 Ο - 2之兩 側端之液晶配向也係作用於指示之方向以箭頭3 2表示之 方向。因此，根據表示圖6及圖7之構造，可以更提高透 過率或更縮短反應時間。 上述之說明中，畫素電極1 0係由於具備鋸齒狀溝槽 部10-1和槽隙部10-2構成在鋸齒狀導電層l〇a至l〇d， 於各區域內，產生了電場強度之弱領域和電場強度之強領 域之交叉及周期的配列之電場分佈。利用如此之鋸齒狀導 Φ 電層10a至10d之場合，可實行在比較的高自由度之設計 。但且，像那樣的電場分佈也可用其他的方法產生。 例如，於沒有設置槽隙部1 0-2之一般形狀之畫素電 極1 〇上，和槽隙部1 0-2以同樣之圖案設置之誘電體層較 佳。此場合，誘電體層之材料如壓克力系樹脂、環氣系樹 脂、酚醛系樹脂等比液晶材料之誘電率更低的話，在誘電 體層上方之電場強度可形成更弱領域。因此，可以得到設 置和槽隙部1 0-2之場合之同樣的效果。 β 再者，介在設置於沒有設置槽隙部1 0-2之一般形狀 之畫素電極1 0上之透明絕緣體層之線路較佳。此線路， 如訊號線、閘門線、補助容量線路等，配列和槽隙部10-2之同樣之圖案。根據此構造，線路上方之電場強度可以 形成更強領域。因此，此場合也可以得到形成和槽隙部 10-2之場合之同樣的效果。 尙且，液晶顯示器 100有著透過型（transmissive type )之場合，上述之誘電體層及線路材料係由透過率之 -16- (13) 1231873 觀點來看，透明的材料是合乎理想的。再者，液晶顯 100有著反射型（reflective type)之場合，作爲上述 電體層及線路材料，除了透明的材料外，也可以使用 屬材料之不透明的材料。 在以上說明之樣式，液晶層4中之電場強度更強 之寬度W 1和電場強度更弱領域之寬度w 2之總和爲 係在2 0 // m以下是合乎理想的。通常，若總和w 1 2 0 m以下的g舌’液晶分子之配向可以如上述般的控制 實現完全的透過率。再者，總和W 1 2在6 // m以上是 理想的。一般’若總和W1 2在6 // m以上的話，由於 於液晶層4中之電場強度之更強領域和更弱領域，除 以完全高精度來形成構造外，亦可產生上述之安定的 配向。 尙且，總和W 1 2係畫素電極1 0之鋸齒狀溝槽部 之寬度和槽隙部1 0 - 2之寬度之和，夾在畫素電極1 0 誘電體層之領域之寬度和誘電體層之寬度之和，設置 素電極1 0上之線路之寬度和夾在線路之領域之寬度 ，於第3電壓施加時之傾斜角更大領域之寬度和更小 之寬度之和，於第3電壓施加時之透過率更高領域之 和更低領域之寬度之和等大致相等。因此，這些寬度 2 0 μ m以下及在6 // m以上是合乎理想的。 在本樣式，寬度W1及寬度W2係各自在8 // m 是合乎理想的。再者，寬度W1及寬度W2係各自在‘ 以上是合乎理想的。在此範圍，可以期待關於反應時 示器 之誘 如金 領域 W1 2 2在 ，可 合乎 產生 了可 液晶 10-1 上之 於畫 之和 領域 寬度 也在 以下 \ β m 間及 -17- (14) 1231873 透過率之實用上之完全的性能。

尙且，寬度W1和寬度W2係對應在畫素電極1 0之鋸 齒狀溝槽部10-1之寬度和槽隙部10·2之寬度，夾在畫素 電極10上之誘電體層之領域之寬度和誘電體層之寬度’ 設置於畫素電極1 〇上之線路之寬度和夾在線路之領域之 寬度，於第3電壓施加時之傾斜角更大領域之寬度和更小 領域之寬度，於第3電壓施加時之透過率更高領域之寬度 和更低領域之寬度等。因此，這些寬度也在8 // m以下及 在4 // m以上是合乎理想的。 在本樣式，液晶層4中之電場強度更強領域之長度和 電場強度更弱領域之長度，各自比寬度W 1及寬度W2愈 長愈好，且這些和對於寬度W 1 2在2倍以上是合乎理想 的。此場合，更多的液晶分子可以配向在這些領域之長度 方向。

上述樣式中，液晶層4中之電場強度更強領域及電場 強度更弱領域，如圖4C所示之關於上下方向爲非對稱’ 如圖4 A所示之關於上下方向爲對稱較佳。但是，前者之 場合在反應時間等方面是有利的。 本樣式中，採用垂直配向之誘電異方性爲負之向列型 液晶之 V AN模式，但也可使用誘電異方性爲正之向列型 液晶。特別是高對比所期待之場合，由於採用 VAN模式 且作爲標準黑色，如可藉由400 ·· 1以上之高對比和高透 過率設計之明亮的畫面設計。 在本樣式，外觀上由於加速液晶之光學反應，偏光膜 -18- (15) 1231873 1 Ο 2 a及1 Ο 2 b之透過容易軸或吸收軸和電場強領域和弱領 域之配列方向爲角度，即使由45 °到所定的角度0也較佳 。此角度0也可設定對應在視野角等，且於縮短反應時間 爲22.5°是最有效果的。

在本樣式，構成畫素電極10之鋸齒狀導電層10a至 1 〇 d之形狀是沒有特別的限制，如可爲矩形或扇形。再者 ，本樣式中，構成畫素電極之四個鋸齒狀導電層10a至 1 0 d，若構成畫素電極之鋸齒狀導電層的數量有2個以上 的話是沒有特別的限制。 本樣式中，設置產生於第3電壓施加時在液晶層中之 電場強度更強領域和更弱領域之構造之主動矩陣基板2之 中，且也可設置於主動矩陣基板2及對向基板3之雙方。 但是，前者之場合，互相貼合主動矩陣基板2和對向基板 3而形成晶胞之際，利用位置整合記號等之高精度的位置 貼合是不需要的。

再者，本樣式中，採用設置彩色濾光層9於主動矩陣 基板2上之構造（COA: color filter on array)，且彩色 濾光層9設置在相對基板3上較佳。但是，前者之場合， 互相貼合主動矩陣基板2和對向基板3而形成晶胞之際， 利用位置整合記號等之高精度的位置貼合是不需要的。 此外，本樣式中，液晶顯示器1 〇 〇係關於有著透過型 之某種場合說明，且也可爲反射型。此場合在圖1，以上 方爲觀察者側，圓偏光元件l〇5a是不需要的。 以下，關於本發明之例子的說明。 -19- (16) 1231873 (例" 本例中，根據以下說明的方法而製作圖1所示之液晶 顯示器1 0 0。尙且，本例中，畫素電極1 0是形成圖8所 示之形狀。

首先，反覆的和普通T F T形成處理器和同樣的成膜 和圖案，形成在玻璃基板7上之掃描線及訊號線等線路平 行之TFT8。其次，形成玻璃基板7之TFT8等的面板， 藉由常用方法形成彩色濾光層9。 其次，對於形成玻璃基板7之透明絕緣膜9的一面， 介在所定之圖案光罩而濺鍍ITO。之後，於此ITO膜上形 成光阻圖案，使用以此光阻圖案爲光罩而對ITO膜露出部 份做顯影處理。依照以上之方式，形成如圖8A之畫素電 極1 0。尙且，於此之鋸齒狀溝槽部1 0 -1之寬度及槽隙部 1 0 - 2之見度爲5 // m。

之後，塗佈形成於玻璃基板7之畫素電極1 〇的一面 之整面之熱硬化性樹脂，藉由燒烤此塗佈膜’形成所示具 有垂直配向性之厚度70 nm之配向膜1 1。依照以上之方式 ，製作主動矩陣基板2。 其次，準備另一方法在玻璃基板1 5之一面的主面上 做共同電極1 6，用濺鍍法形成ITO膜。接著’在此共同 電極1 6之整面，關於主動矩陣基板2的說明’以同樣的 方法形成配向膜1 7。依照以上之方式，製作對向基板3 ° 其次，主動矩陣基板2和對向基板3之對向面邊緣處 -20- (17) 1231873

，藉由這些配向膜1 1及1 7形成的一面，由於如對向般而 注入液晶材料之注入口介在殘留之接著劑而貼合，形成圖 2所示之液晶顯示晶胞1 01。尙且，此液晶顯示晶胞1 〇 1 之晶胞溝槽是在主動矩陣基板2和對向基板3之間置一間 隙物’藉由高度4 // m的樹脂固定維持住。再者，貼合這 些基板2及3之際，基板2及3之貼合位置是藉由整合這 些端面位置而實行，利用位置整合記號等之高精度的位置 貼合是不實行的。

其次’在這空的液晶顯示晶胞1 0 1中，藉由普通的方 法注入負介電率向異性有著負之液晶材料而形成液晶層4 。之後’液晶注入口用紫外線硬化樹脂封口，在液晶顯示 晶胞1 〇 1的兩面貼上1 / 4波長板1 0 3 a及1 0 3 b，此外， 藉由在1/4波長板l〇3a及103b的上方各自貼上偏光膜 1 0 2 a及1 0 2 b而得到圖1所示之液晶顯示器1 〇 〇。於此如 圖8所示，偏光膜l〇2a及l〇2b，這些透過容易軸（圖中 以兩個箭頭表示）對於鋸齒狀導電層1 0 a至1 0 d間之邊界 ’成爲22.5°或67.5°之角度而貼合。再者，1/4波長板 103a及103b如圖1所示，這些光軸對於隨著偏光膜i〇2a 及102b之透過容易軸變爲45°之角度，而這些光軸們如 正交般的貼合。尙且，此液晶顯示器1 〇 〇，如藉由變化在 畫素電極1 〇和共同電極1 6之間施加之電壓在約1 . 5 V和 約5V之間得到驅動。 其次，依照以上之方式，製作的液晶顯示器1 0 0觀察 在畫素電極1 〇和共同電極1 6之間施加5 V的電壓狀態。 -21 - (18) 1231873 此結果對應在衋素電極1 0之鋸齒狀溝槽部1 0- i和槽隙部 1 0 - 2可看到透過率分佈，且對應在鋸齒狀導電層丨〇 a至 1 Od間之邊界’大致上看不到十字狀的陰影部。 (比較例）

不使用1 / 4波長板1 0 3 a及1 〇 3 b以外，以上述例i 和說明’藉由同樣的方法製作圖1所示之液晶顯示器。此 液晶顯示器1 0 0觀察在畫素電極1 0和共同電極1 6之間外 加5 V的電壓狀態。此結果除了對應在畫素電極1 〇之鋸 齒狀溝槽部1 〇 - 1和槽隙部1 0 - 2之透過率分佈外，且對應、 在鋸齒狀導電層1 0 a至1 0 d間之邊界，大致上看得到十字 狀的陰影部。

其次，對於以例1的方式所製作之液晶顯示器1 〇〇和 以本比較例的方式所製作之液晶顯示器，在畫素電極！ 〇 和共同電極1 6之間施加5 V的電壓，對應在由電壓施加 開始之經過時間來調整透過率變化。換言之，即調整外觀 上之反應時間。 圖9 A是表示關於例1之液晶顯示器1 〇 〇之反應時間 的圖表。 圖9B是表示關於本比較例之液晶顯示器之反應時間 的圖表。圖中，橫軸是表示由電壓外加開始之經過時間， 縱軸是表示透過率。如圖S 9 A及9 B所示，由電壓施加開 始之透過率變化到結束的時間之反應時間Ton，對於有關 比較例之液晶顯示器是25ms，有關例1之液晶顯示器1 00 -22- (19) 1231873 是1 〇 m s，縮短了一半以下。再者，有關例〗之液晶顯示 器1 0 0比有關比較例之液晶顯示器可得到高透過率。 (例2 )

畫素電極1 0做成圖8所示之形狀，鋸齒狀溝槽部 1 〇 - 1之覓度和槽隙部1 〇 - 2之寬度爲4 // m以外，以例1 和說明’錯由同樣的方法製作圖1所示之液晶顯示器。尙 且，此液晶顯不器1 〇 〇，如藉由變化在畫素電極丨〇和共 同電極1 6之間施加之電壓在約1 . 5 v和約5 V之間得到驅 動。

其次’依照以上之方式，製作之液晶顯示器丨〇 〇觀察 在畫素電極1 0和共同電極1 6之間外加5 V的電壓狀態。 此結果對應在畫素電極1 〇之鋸齒狀溝槽部1 〇 _ 1和槽隙部 10-2可看到透過率分佈’且對應在鋸齒狀導電層1〇&至 1 0 d間之邊界，大致上看不到十字狀的陰影部。再者，此 液晶顯示器1 00之反應時間及透過率和關於例1之液晶顯 示器1 〇 〇是相同的。 (例3 ) 畫素電極1 0做成圖8 C所示之形狀以外，以例1和說 明’藉由同樣的方法製作圖1所示之液晶顯示器1 〇〇。尙 且’此液晶顯示器1 0 0，如藉由變化在畫素電極1 〇和共 同電極1 6之間外加之電壓在約1 . 5 V和約5 V之間得到驅 動0 -23- (20) 1231873 其次’依照以上之方式，製作之液晶顯示器丨〇 〇觀察 在畫素電極1 〇和共同電極1 6之間外加5 V的電壓狀態。 此結果對應在畫素電極1 0之鋸齒狀溝槽部1 〇 _ 1和槽隙部 1 0 - 2可看到透過率分佈’且對應在鋸齒狀導電層丨〇 a至 1 0 d間之邊界，大致上看不到十字狀的陰影部。再者，此 液晶顯示器1 〇 0之應答時間及透過率和關於例1之液晶顯 示器1 〇 〇是相同的。

如以上說明’在畫素範圍內以所定的圖案形成電場強 度之分佈而控制液晶分子之傾斜方向，藉由此法，分割畫 素範圍之液晶分子之傾斜方向是互不相同複數之區域之場 合，在這些區域間的邊界，由於無法控制液晶分子之傾斜 方向爲所期望之方向，在明亮顯示時會產生陰影部。再者 ，此場合，在這些區域間的邊界，由於傾斜方向到安定化 需要比較長的時間，由電壓施加之透過率到安定化之要求 時間要長。

相反地，此技術中，夾在液晶顯示晶胞和偏光板之間 之1 / 4波長板，由於入射於液晶層中不是直線偏光而是 圓偏光，且透過率之傾斜方向的依賴性消失。因此’明亮 顯示時防止於區域間的邊界所產生之陰影部’及可縮短透 過率到安定化之時間。換言之，根據此技術，即使採用多 區域型VAN模式之場合，可實現高透過率及短反應時間 【圖式簡單說明】 -24- (21) 1231873 圖1係表示本發明之一種樣式之液晶顯示器之槪略的 側視圖。 圖2係表示圖i所示之液晶顯示器之液晶顯示晶胞之 槪略的斷面圖。 圖3係表示圖2所示以液晶顯示晶胞1 0 1之可利用構 造之一例之槪略的平面圖。

圖4A至4D係表示發生採用圖2所示之液晶顯示晶 胞1 〇 1於圖3所示之構造場合之液晶分子之配向變化之槪 略的圖。 圖5係表示觀察採用於圖2所示以液晶顯示晶胞1 0 1 在圖3所示之構造場合之透過率分佈之一例的圖。 圖6係表示圖2所示以液晶顯示晶胞1 0 1之可利用構 造之其它例之槪略的平面圖。 圖7係表示發生採用圖2所示之液晶顯示晶胞1 0 1於 圖6所示之構造場合之液晶分子之配向變化之槪略的圖。

圖8 A至8 C係表示採用各個以例1至例3之構造之 槪略的平面圖。 圖9A係表示有關例1之液晶顯示器之反應時間之圖 表；及圖9B係表示有關比較例之液晶顯示器之反應時間 之圖表 〔圖號說明〕 2 :主動矩陣基板（矩陣基板） 3 :對向基板 -25- (22) (22)1231873 4 :液晶層 7 :透明基板（主動矩陣基板 8 :開關式元件（TFT ) 9 :彩色濾光層 9a〜9c :著色層（藍、綠、紅 10:畫素電極 1 0a〜1 0d :鋸齒狀導電層 1 〇 - 1 :鋸齒狀溝槽部 1 〇 - 2 :槽隙部 1 1 :配向膜（主動矩陣基板） 1 5 :透明基板（對向基板） 1 6 :共同電極 1 7 :配向膜（對向基板） 2 5 :液晶分子 3 1 :箭頭 3 2 :箭頭 1 〇 〇 :液晶顯示器 1 0 1 :液晶顯不晶胞 1 0 2 a :偏光板（偏光膜） 1 0 2 b :偏光板（偏光膜） 1 0 3 a : 1 / 4波長板 1 0 3 b : 1 / 4波長板 1 〇 5 a :圓偏光元件 1 〇 5 b :圓偏光元件

Claims (1)

1. 參·'正太 拾、申請專利範圍 第92 1 22 1 54號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國93年7月2日修正 1 · 一種液晶顯示器，其特徵爲，具備有互相對向之 第1及第2基板，在前述第！基板上配列且和前述第2基 板對向之畫素電極，支撐在前述第2基板且和前述畫素電 極對向之共同電極，及具備有介在前述畫素電極和前述共 同電極之間之液晶層之液晶顯示晶胞 和與前述液晶顯示晶胞對向之第1圓偏光元件，和介 在前述液晶顯示晶胞和前述第1圓偏光元件之間之第1之 1/4波長板，前述畫素電極之各個畫素電極係具備有鋸 齒狀溝槽之長軸方向互不相同且互相連接電氣之複數之鋸 齒狀導電層； 前述顯示器係夾在前述畫素電極之一個和前述共同電 極之間，對應在前述液晶層之領域之畫素領域內，於前述 畫素電極和前述共同電極之間施加電壓之際，透過率或反 射率形成互不相同之第1及第2領域 於前述第1及第2領域之各個領域之前述液晶層的表 面上延伸在平行的第1方向 前述第1及第2領域爲和前述第1方向交叉且於前述 液晶層的前述表面之平行的第2方向上之交互配列。 2.如申請專利範圍第1項所記載之液晶顯示器，其 中，第2圓偏光元件，更具備有，前述第1及第2圓偏光 1231873 元件夾在前述液晶顯示晶胞，和介在前述液晶顯示晶胞與 前述第2圓偏光元件之間之第2之1/4波長板。 3 ·如申請專利範圍第1項所記載之液晶顯示器，其 中，前述液晶層係含有負介電率向異性之液晶材料。 4.如申請專利範圍第1項所記載之液晶顯示器，其 中，更具備有，配置於前述畫素電極上之第1垂直配向膜 ，和配置於前述共同電極上之第2垂直配向膜。 5 ·如申請專利範圍第1項所記載之液晶顯示器，其 中，更具備有，配置於前述畫素電極上之第1垂直配向膜 ，和配置於前述共同電極上之第2垂直配向膜 前述液晶層係含有負介電率向異性之液晶材料。 6· —種液晶顯示器，其特徵爲，具備有互相對向之 第1及第2基板，在前述第1基板上配列且和前述第2基 板對向之畫素電極，支撐在前述第2基板且和前述畫素電 極對向之共同電極，及具備有介在前述畫素電極和前述共 同電極之間之液晶層之液晶顯示晶胞 和與前述液晶顯示晶胞對向之第1圓偏光元件，和介 在前述液晶顯示晶胞和前述第1圓偏光元件之間之第1之 1/4波長板，前述畫素電極之各個畫素電極係具備有鋸 齒狀溝槽之長軸方向互不相同且互相連接電氣之複數之鋸 齒狀導電層； 前述顯示器係夾在前述畫素電極之一個和前述共同電 極之間，對應在前述液晶層之領域之畫素領域內，於前述 畫素電極和前述共同電極之間施加電壓之際，電場強度或 -2- 1231873 液晶分子之傾斜角形成互不相同之第1及第2領域 於前述第1及第2領域之各個領域之前述液晶層的表 面上延伸在平行的第1方向 前述第1及第2領域爲和前述第1方向交叉且於前述 液晶層的前述表面之平行的第2方向上之交互配列。 7 ·如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示器，其 中前述第1及第2區域係電場強度互不相同。 8 ·如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示器，其 中前述第1及第2區域係液晶分子之傾斜角互不相同。 9·如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示器，其 中第2圓偏光元件，更具備有，前述第丨及第2圓偏光元 件夾在前述液晶顯示晶胞，和介在前述液晶顯示晶胞與前 述第2圓偏光元件之間之第2之1/4波長板。 1〇·如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示器，其 中前述液晶層係含有負介電率向異性之液晶材料。 11·如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示器，其 中更具備有，配置於前述畫素電極上之第1垂直配向膜， 和配置於前述共同電極上之第2垂直配向膜。 12·如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示器，其 中更具備有，配置於前述畫素電極上之第1垂直配向膜， 和配置於前述共同電極上之第2垂直配向膜 前述液晶層係含有負介電率向異性之液晶材料。 13· —種液晶顯示器，其特徵爲，具備有互相對向之 第1及第2基板，在前述第1基板上配列且和前述第2基 -3- 1231873 板對向之畫素電極，支撐在前述第2基板且和前述 極對向之共同電極，及具備有介在前述畫素電極和 同電極間之包含具有負介電率向異性之液晶材料之 之液晶顯不晶胞 和與前述液晶顯示晶胞對向之第1圓偏光元件 在前述液晶顯示晶胞和前述第1圓偏光元件之間之 1 / 4波長板 前述畫素電極之各個畫素電極係具備有鋸齒狀 長軸方向互不相同且互相連接電氣之複數之鋸齒狀 〇 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所記載之液晶顯 其中，第2圓偏光元件，更具備有，前述第1及第 光元件夾在前述液晶顯示晶胞，和介在前述液晶顯 與前述第2圓偏光元件之間之第2之1/4波長板。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項所記載之液晶顯 其中更具備有，配置於前述畫素電極上之第1垂直 ，和配置於前述共同電極上之第2垂直配向膜。 1 6 ·如申請專利範圍第1 3項所記載之液晶顯 其中更具備有，配置於前述畫素電極上之第1垂直 ，和配置於前述共同電極上之第2垂直配向膜 前述液晶層係含有負介電率向異性之液晶材料 畫素電 前述共 液晶層 ，和介 第1之 溝槽之 導電層 示器， 2圓偏 不晶胞 示器， 配向膜 示器， 配向膜