TWI318323B - Fringe field switching liquid crystal display - Google Patents

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Description

B K3S®(更)正替換i ------------ 宏號 93127433 年月日 修正 五、發明說明（1) 【本發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種邊緣電場切換式液晶顯示器（以下 簡稱為FFS-LCD) ’其特徵在於FFS-LCD能夠防止由FFS-LCD之像素構造的配向（rubbing)壓力所造成的液晶分子 對位偏差（mi sa 1 i gnmen t)，從而防止錯誤顯示。 【先前技術】 如一般習知之技術，傳統之薄膜液晶顯示器（LCDs) 係作為資訊顯示設備之用，例如攜帶式終端機之資訊顯示 螢幕、筆記型電腦顯示器、膝上型輕便電腦顯示器等；特 別是此種液晶顯示器已經廣泛的應用於不同的工業領域， 用以取代傳統的陰極射線管（CRT)顯示器。 第1圖所示為傳統FFS-LCD之平面圖。 另外，第2圖所示為當施加一電場於傳統FFS-LCD之像 素電極時，其像素電極之形狀及液晶之狀態。 如第1圖所示，傳統FFS_LCD 1包括一個像素電極7， 該電極形成於一個共通電極4之上表面；像素電極7具有長 條狹縫圖形7 a，其中，像素電極7之邊緣部份應形成為傾 斜一固定角度；但是實際上’如第2圖所示，像素電極7之 邊緣部份由於受到曝光程序的限制而形成為一曲線形狀。 在第1圖中，參考數字"2"表示一個閘極線’參考數 字"3"表示一個資料線，參考數字5和6分別表示源極和汲 極（drain)。 第3A圖所示為當来施加電場於像素電極時液晶之狀 態；第3B圖所示為當施加一強電場於像素電極時液晶之狀
1318323 五、發明說明（2) 態。此外、，第3C圖所示為強電場或配向遷力所導致液 位偏差而造成液晶的錯誤狀態。 aa # 同時，第4圖所示為說明存在於值 題。 卄社於傳統FFS-LCD之疑難問 傳統FFS-LCD之操作方式，其構造如下所述： 當在共通電極和像素電極未形成任何電 為水平排列如第3A圖所示；在第3A圖中矣_ ^ 方向。 疋前碩表不配向之 此時’當施加一個弱雷揚β卑，、为Β丄 哞备译.$ u /羽尾％時液晶由水平方向扭轉少 卉角度，s施加一個中度電場時，液曰 弱電場時扭轉的角度稍大。 曰曰轉的角度比施加 此外，如第2及3B圖所示，♦渝Λ 3. ^ 時，涪曰S沾八工+ 田施加一強電場於液晶8 ^液日曰8的为子扭轉角度會越來越大， 角度，當液晶8的分子到遠後去φt直到最大的正確 忒像素電極由於受到介於' 間電場的干擾而形成曲線形狀皁二顯二與A素電極7 的端點成垂直狀排列。因 ^刀子在邊緣部份 影響，如第3C圖所*，依= ”：；對配向壓力造成 的邊緣部份產生圓圈規Ϊ 之電壓使得在像素電極 上备在白色漸層狀態下施： 偏差而造成錯誤。 j町田於液晶對位 亦即如第3C及4圖所子 备+ & Α α 向壓力睡，、y曰-r 田在白色漸層狀態下施加配 產生s?闩缸液日日犯無法回復至初始排列狀態，因此可能 生配向軌跡，即向錯線9 (discHnati〇n 正替換頁 _案號931 27433 曰 修正 五、發明說明 【本發明 因此 題，並且 示器，其 形狀，因 之邊緣部 線。 為達 器包括： (3) 之内容 ，本發 本發明 中，像 而修正 份產生 明主要在解決前 之目的在提供一 素電極 液晶的 配向軌 之邊緣部 對位偏差 跡，例如 成此一目的， 一個形成於上 像素電極形成於下基板 一狹缝圖形有一邊緣部 ***於上 形之邊緣 該直 物之構造 邊緣 向逐漸增 該邊 緣部份之 像素 部份與像 邊緣 至 12。。 本發 顯示器， 基板及下基板 部份為一直線 線形狀包含一 ，該二凸出物 部份寬度之構 大。 緣部份 所提供之 基板之黑 上方，且 份與黑矩 間之液晶 形狀。 楔形形狀 相互朝相 造為該寬 係與像素電極中 端與中央部份傾斜一 狹縫圖 電極的 素電極 部份其 明之另 該顯示 形之邊緣 中央部份之傾斜 一端之構造係該 述習知技術所發生之問 個邊緣電場切換式液晶顯 份由曲線形狀改變為直線 ，由此而防止在像素電極 向錯(declination) 邊緣電場切換式液晶顯不 矩陣；一個像素電極，該 其具有多數狹縫圖形，每 陣重疊一預設區域；以及 ，其中像素電極之狹縫圖 以及帶有兩個"匸”形凸出 反方向凸起。 度向邊緣部份之一端的方 央部份平行排列，且該邊 個預設的角度。 部份之排列方式係該邊緣 角度為5°至9° 。 端與像素電極之彎度為9° 特徵在於提供一種邊緣電場切換式液晶 一個形成於上基板之黑矩陣；一 器包括
第8頁
Cli|433. JMK 曰 -te 、發明說明（4) 有 疊 像素電極，誃倚 土數狹縫圖形，每：: : : : f板上方，像素電極具 :預設區域；以及***於=—ϋ緣部份與黑矩陣重 2態為該邊緣部j電m-直線形⑯，且其排 的角度。 像素電極之中央部份傾斜一個預設 該邊緣部份其— 之彎度為9。至12。。而之構&係該端與像素電極邊緣部份 該邊緣部份宫# > μ t 方向逐漸増大。X冓逅為該寬度向邊緣部份之一端的 部份之傾：角::列至方9式係該邊緣部份與像素電極中央 晶顯示器，i顯二器：：在於，供-種邊緣電場切換式液 2像素電極，該像=極基板之黑矩陣； 具有多數狹縫圖形，每—2於下基板上方，像素電極 重疊一預設區域；以及***於一邊緣部份與黑矩陣 其中像素電極之狹縫圖形之邊基板及下基板間之液晶， 排列狀態為該邊緣部份與像j 2份為一直線形狀，且其 設的角度。 ，、电極之中央部份傾斜一個預 „ 93127433 '年 月曰 修正
131尨 23 __案號…93127A? 五、發明說明（6) 年月日_ 以下為本發明較佳具體實施例以所附圖示加以詳細說 明’下列之說明及圖示使用相同之參考數字以表示相同或 類似元件’並且在重複描述相同或類似元件時則予省略。 第5圖所示為本發明具體實施例之邊緣電場切換式液 晶顯示器（以下簡稱FFS_LCD)之剖面圖。 如第5圖所示，本發明之FFS-LCD包括：一個形成於下 基板2 0之共通電極2 1 ; 一個形成於共通電極2 1上方之像素 電極25; 一個形成於上基板30之黑矩陣31，其中，形成於 上基板3 0之黑矩陣3丨的一個預設區域與形成於下基板2 〇上 方之像素包極2 5的邊緣部份重疊。此外，液晶（未顯示） ***於上、下兩基板之間。 ^ 像素電極2 5的邊緣部份形成為直線形狀。其中，像素 電極25之材料包括：一種透明導電氧化薄膜（TC〇)、一 種金屬、一種膠狀金屬或溶液狀金屬、或是一種高導電聚 合物。 第6圖所示為本發明FFS-LCD第一個具體實施例中像素 電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖。 如第6圖所示，依據本發明之第一個具體實施例’具 直、線开》狀之像素電極2 5之狹縫圖形2 5 a可能形成一個楔 形形狀A 〇 並由
At 丹τ ’具楔形形狀A之像素電極2 5的狹縫圖形可 =fΪ極2 5之中央部份排列成一直線（如第6圖所 不或可能與像素電極的中央部份傾斜一個預設的角度 (未顯示）。 德喜ΐ 7及8圖所示為本發明FFS_LCDs第二個具體實施例中 、極之狹縫圖形之邊緣部份形狀的簡要平面圖。
''，M 卞 08 .—' ： 13 liS念3(更)正瞥換μ _____ 索號 9312^433_年月日__ 五、發明說明（7) 如第7圖所示，依據本發明之第二個具體實施例，像 素電極2 5之狹缝圖形2 5 a為直線形狀，包括一個構造B，該 像素電極之一端形成兩個''匚π形並相互朝相反方向凸起。 此外，一端形成兩個”匚”形狀之構造Β，每個"匚"形狀之 一邊可能傾斜如第8圖所示。 第9圖所示為本發明FFS-LCD第三個具體實施例中像素 電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖。 如第9圖所示，依據本發明之第三個具體實施例，具 有直線形狀之像素電極2 5狹缝圖形2 5 a，可能形成構造C， 其一側面為傾斜狀。 第10圖所示為本發明FFS-LCD第四個具體實施例中像 素電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖。 如第1 0圖所示，依據本發明之第四個具體實施例，具 有直線形狀之像素電極2 5狹缝圖形2 5 a，可能包括一構造 D，該邊緣部份係與像素電極之狹縫圖形的中央部份平行 排列，且該邊緣部份之一端彎曲9°至12° 。 第1 1圖所示為本發明FFS-LCD第五個具體實施例中像 素電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖。 如第1 1圖所示，依據本發明之第五個具體實施例，具 有直線形狀之像素電極2 5狹縫圖形2 5 a，可能形成一寬度 構造，其寬度向像素電極之一端的方向逐漸增大，且其一 端與像素電極之中央部份傾斜5°至9° 。 本發明之第五個具體實施例中，因為像素電極之邊緣 部份的構造傾斜5°至9° ，液晶的重存力較第1 0圖之第四具
第12頁 1318323
五、發明說明（8) =實施例有進一步的改善。因此位於像 附近的液晶在白色漸層狀態時是穩定的。極之邊緣部份 上述本發明具體實施例之 =轉速度以及液晶重存力的問題，因而： = 能解 的傳統邊緣部份使得液晶更為穩定。比〃有曲線形狀 述：本發明之具有上述構造的m_LCD之操作方式如下所 電場A"二電&晶分子為水平方向；當施加-強 大，直到悬：：on扭轉狀態為其分子的扭轉角度越來越 份之端點的中當液晶的分子到達像素電極邊緣部 極間電場的干擾…分子成垂直狀』；顯= 二况下，因為此種排列可能對配向壓力造成影響，位於 的邊Ϊ f邊緣部份之分子的重存力及偏轉力因為像素電極 层邊，邛份為直線形狀而增加；所以當壓力發生於白色漸 狀恶時’液晶的排列能夠回復至初始狀態。 同時’依據本發明’像素電極的邊緣部份形成複合角 又匕括個第一角，該第一角大於像素電極中央部份與 配向（rubbing )方向之夾角；以及一個第二角，該第二 角小於像素電極中央部份與配向方向之夾角。 依據本發明，因為像素電極的邊緣部份形成為直線形 狀’當施加白色漸層時，位於像素電極邊緣部份的液晶之 ，存力可能增加’因此液晶能夠輕易的回復至其初始狀 態’並且施加於液晶的偏轉力也可能增加。
1318323 五、發明說明（9) 如上所述，以本發明之像素 定的驅動位於像素電極邊緣部份之洛t逹緣部份，能夠穩 的重存液晶。 日日’並且也能夠快速 因此’由於減少液晶排列的變形，即使施加外部物理 能源（例如配向壓力）於液晶，亦能夠防土顯示影像發生 配向軌跡或向錯線（disclinati〇n Une )，因此液晶的 響應速度獲得改善。 本發明之較佳具體實施例已詳細描述其目的’但是熟 知該項技術者將瞭解到可能有不同的修改、增添及替換， 而無違反本發明之請求專利範圍及精神。
II 第14頁 1318323 圖式簡單說明 第1圖所示為傳統ffs_LCd之平面圖，· 第2圖所不為當施加__雷媒认# + 極之形狀及液晶之狀態： ；”電極時，其像素電 態 第3A圖所示為當未施加電場於像素電極時液晶之狀 第3B圖所示為當施加—強電場於像素電極時液 態 晶之狀 第3C圖所示為強電場或配向壓 造成液晶之錯誤狀態； 门歷力導致液曰曰對位偏差所 第4圖所示為說明存在於傳統FFS LCD之疑難問題. 第5 ®所，為本發明具體實施例之邊緣電場切’ 日曰顯不器之剖面圖； κ 第6圖所示為本發明FFS_LCD第一個具體實施例中 電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖； … 第7圖及第8圖所示為本發明FFS-LCI)第二個具體實施 例中像素電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖； 第9圖所示為本發明FFS_LCD第三個具體實施例中像素 電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖； 、 第10圖所示為本發明FFS-LCD第四個具體實施例中像 素電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖； 第11圊所示為本發明ffs_LCd第五個具體實施例中像 素電極之邊緣部份形狀的簡要平面圖。 圖式中元件名稱與符號對照 第15頁
第16頁

Claims (1)

  1. 更)正本 Mm _年月日__ 六、申請專利範圍 1 1. 一種邊緣電場切換式液晶顯示器，其包括： 一個形成於上基板之黑矩陣； 一個形成於下基板上方之像素電極，且其具有多數狹 縫圖形，每一狹縫圖形有一邊緣部份與黑矩陣重疊一預設 之區域；以及， 介入於上基板與下基板之間的液晶， 其中每一狹縫圖形之邊緣部份為直線形狀，且其中邊 緣部份係平行排列於像素電極之狹縫圖形的中央部份，且 邊緣部份的一端與中央部份傾斜一預定角度。
    2. —種邊緣電場切換式液晶顯示器，其包括： 一個形成於上基板之黑矩陣； 一個形成於下基板上方之像素電極，且其具有多數狹 缝圖形，每一狹缝圖形有一邊緣部份與黑矩陣重疊一預設 之區域；以及， 介入於上基板與下基板之間的液晶，其中每一狹縫圖 形之邊緣部份為直線形狀，而直線形狀包含一個楔形形 狀。 3. —種邊緣電場切換式液晶顯示器，其包括： 一個形成於上基板之黑矩陣；
    一個形成於下基板上方之像素電極，且其具有多數狹 缝圖形，每一狹縫圖形有一邊緣部份與黑矩陣重疊一預設 之區域；以及， 介入於上基板與下基板之間的液晶，其中每一狹缝圖 形之邊緣部份為直線形狀，而直線形狀之構造包含兩個
    第17頁 1318323 _案號 93127433_年月日__ 六、申請專利範圍 ”匚”形凸出物，該二凸出物相互朝相反方向凸起。 4. 一種邊緣電場切換式液晶顯示器，其包括： 一個形成於上基板之黑矩陣； 一個形成於下基板上方之像素電極，且其具有多數狹 缝圖形，每一狹縫圖形有一邊緣部份與黑矩陣重疊一預設 之區域；以及， 介入於上基板與下基板之間的液晶，其中每一狹縫圖 形之邊緣部份為直線形狀，而邊緣部份寬度之構造為該寬 度向邊緣部份之一端的方向逐漸增大。
    5. 如申請專利範圍第1項之邊緣電場切換式液晶顯示 器，其中狹縫圖形的邊緣部份排列方式為該邊緣部份與像 素電極之中央部份之傾斜角度為5°至9° 。 6. 如申請專利範圍第1項之邊緣電場切換式液晶顯示 器，其中邊緣部份一端之構造為該端點與像素電極彎曲角 度為9°至12° 。 7. 如申請專利範圍第1項之邊緣電場切換式液晶顯示 器，其中像素電極之狹縫圖形邊緣部份形成混合角度，包 括一個第一角，該第一角大於像素電極中央部份與配向
    (rubbing)方向之夾角；以及一個第二角，該第二角小 於像素電極中央部份與配向方向之夾角。 8. —種邊緣電場切換式液晶顯示器，其包括： 一個形成於上基板之黑矩陣； 一個形成於下基板上方之像素電極，具有一多數的狹 縫圖形，每一狹縫圖形之邊緣部份與黑矩陣重疊一預設之
    第18頁 1318323 _案號93127433_年月日__ 六、申請專利範圍 區域，以及， 介入於上基板與下基板之間的液晶， 其中像素電極的狹缝圖形之邊緣部份為直線形狀，且 其形狀與排列方式為直線形狀端部形成一與像素電極之中 央部份傾斜一預設角度者。 9.如申請專利範圍第8項之邊緣電場切換式液晶顯示 器，其中邊緣部份一端之構造為該端點與像素電極之狹缝 圖形之彎曲角度為9°至12° 。
    1 0 .如申請專利範圍第8項之邊緣電場切換式液晶顯示 •器，其中邊緣部分寬度之構造為該寬度向邊緣部份之一端 、的方向逐漸增大。 11.如申請專利範圍第8項之邊緣電場切換式液晶顯示 器，其中狹縫圖形之邊緣部份之排列方式為該邊緣部份與 像素電極之狹縫圖形之中央部份傾斜角為5°至9° 。
    第19頁
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