广视角的液晶显示器制造技术

一种广视角、高对比率与高反应速度的液晶显示器。此液晶显示器包括上面板的第一偏向装置与下面板的第二偏向装置，在上、下面板未加电压时，邻近第一、第二偏向装置的液晶分子，以近似π形的方式垂直排列在上、下面板之间。施加电压后，因该些偏向装置而产生一近似弧形的电场，液晶分子则因弧形电场的影响，转向与上、下面板平行的方向排列。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种广视角的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，且特别是涉及一种含有液晶偏向装置与介电常数差为负值的液晶的广视角(wide viewing angle)的液晶显示器。液晶显示器因具有低幅射性以及体积轻薄短小的优点，故于使用上日渐广泛。然而，使用者从不同角度看入液晶显示器时，当角度增加时，对比(contrast ratio)会降低，而产生视角的限制。如何增大液晶显示器的视角，以提升液晶显示器的图像品质，是今日业界所致力的课题之一。请参照附图说明图1，其绘示传统液晶显示器的结构剖面图。传统的液晶显示器包括有一上面板102与一下面板104上。上面板102的上方为一上偏光膜(analyzer film)106，而下面板104的下方则为一下偏光膜(polarizer film)108。其中，上偏光膜106与下偏光膜108的偏光方向为相互垂直。另外，上面板102包括一玻璃基板110，玻璃基板110上则依序覆盖有一彩色滤光片(colorfilter)112、透明电极(transparent electrode)114与配向膜(alignment film)116。而下面板104则包括有一玻璃基板120、透明电极122与配向膜124。上面板102与下面板104之间夹着液晶层118。液晶层118中包括多个液晶分子，例如是液晶分子118A。配向膜114与124在摩擦配向制造工艺(Rubbingprocess)中用以使得液晶层118的液晶分子以固定方式排列于其上。当施加一电压Va于透明电极114与透明电极122之间时，液晶层118的液晶分子将随着所施加的电压Va的大小而改变其状态，亦即是液晶分子的排列方向将随着所施加的电压Va而改变。不同的液晶排列方式，将使得光偏振的方向不同。如此，使得当光线(未标示于图中)由下偏光膜108经液晶层118从上偏光膜106穿过时，不同的液晶分子状态，将影响到穿过上偏光膜106的光线量的大小。也就是说，光的穿透率将随着不同的液晶层118的液晶分子状态而改变。所以，可藉由控制所施加的电压大小，来使得液晶显示面板有明、亮与灰阶(gray scale)等不同的亮度产生。为了达到广视角的目的，一种使用光补偿弯曲(Optically compensatedbend，以下简称OCB)模态(mode)的液晶显示器已提出。请参照图2，其绘示使用OCB模态的液晶显示器的所施加的电压Va与光穿透率的关系曲线图。当所施加的电压Va为0时，光穿透率为T1当所施加的电压Va为临界电压Vc时，光穿透率为最大值，其为T2。而当所施加的电压Va为V1时，光穿透率为最小值，其为0。另外，OCB模态的液晶显示器所使用的液晶的介电常数差为正值。而且，OCB模态的液晶显示器所使用的液晶为水平配向，即配向膜116与124使液晶分子以同一方向呈水平排列。上偏光膜106与下偏光膜108的偏振方向为相互垂直。请参照图3A～3C，其所绘示的是使用OCB模态的液晶显示器于不同的施加电压Va时，液晶层118的液晶分子的排列方式的示意图。其中，图3A、图3B与图3C分别为施加电压Va为0、Vc与V1时的液晶层118的液晶分子的排列方式的示意图。液晶层118包括第一液晶层区域A、第二液晶层区域B与第三液晶层区域C。第一液晶层区域A中的液晶分子与配向膜106相接触，第二液晶层区域B中的液晶分子与配向膜124相接触，而第三液晶层区域C中的多个液晶分子则夹置于第一液晶层区域A与第二液晶层区域B之间。在图3A中，当于施加电压Va为0时的起始状态下，第一液晶层区域A与第二液晶层区域B中的液晶分子与配向膜116与124的夹角很小，约三至八度左右，且第三液晶层区域C中的液晶分子与配向膜116与124几乎平行，此时的液晶为展曲排列(splay alignment)，液晶分子与上、下偏光膜106、108均夹有一角度，使光线得以通过上、下偏光膜106、108，故使用者所见到的液晶显示面板呈现亮态(white state)。在图3B中，当施加电压Va为Vc时，第一液晶层区域A与第二液晶层区域B中的液晶分子与配向膜116与124的夹角增大，且只有部分的第三液晶层区域C中的液晶分子与配向膜116与124几近于垂直。此时的液晶分子为弯曲排列(bend alignment)，使用者所见到的液晶显示面板仍呈亮态，且亮度最大。而在图3C中，当施加电压Va为V1时，第一液晶层区域A与第三液晶层区域C中的液晶分子与配向膜116与124的夹角更大，可达80度或更大。且大部分的第三液晶层区域C中的液晶分子与配向膜116与124几近于垂直，也就是说，液晶分子与上、下偏光膜106、108的偏光方向几近于垂直，则此时液晶显示面板呈现暗黑状态(dark state)。当上、下面板之间的施加电压Va为大于临界电压Vc且小于电压V1的区间才属于OCB模态液晶显示器的操作区间(operation area)。藉由改变施加电压Va的大小，使得液晶显示面板可以呈现明暗亮度不同的灰阶变化。因OCB模态中液晶分子转向方向相同，可减少转动时液晶分子间的摩擦力，且液晶分子排列整齐，所以OCB模态的液晶显示器具有高反应速度(fastresponse)和广视角的优点。然而，OCB模态的液晶显示器的缺点在于施加电压Va于0至临界电压Vc之间的区间为不使用以及不稳定的缓冲区间。要使得OCB模态的液晶显示器进入操作区间，则必须使得施加电压Va大于临界电压Vc。如此，将使得所需提供的施加电压Va增大，且拉长操作所需的时间。有鉴于此，本专利技术的目的就是在于提供一种广视角的液晶显示器。其于起始状态下为暗态，施加电压的后方为亮态，如此可提高对比率(contrastratio)。本专利技术藉由在上下基板的电极上形成位置相对的突起物，以形成多个显示域(domain)，来达到广视角、高对比率与高反应速度的优点。为实现本专利技术的目的，提出一种广视角的液晶显示器，其包括一第一基板、一第一电极、一第一偏向装置、一第二基板、一像素电极、一第二偏向装置、以及一液晶层。第一基板具有一第一表面，第一电极与第一偏向装置位于第一表面上，且第一偏向装置具有一第一斜面。第二基板具有一第二表面，该第二表面与该第一表面相对，而像素电极与第二偏向装置位于该第二表面上。第二偏向装置与第一偏向装置相对应，且第二偏向装置具有一第二斜面。液晶层填充于第一基板与第二基板之间，液晶层由多个各向异性负介电常数差的液晶分子组成，且包括邻接第一偏向装置的第一液晶分子、邻接第二偏向装置的第二液晶分子、与未邻接第一偏向装置或第二偏向装置的一第三液晶分子。当第一电极与像素电极之间未施加一驱动电压时，则(a)第一液晶分子以垂直于第一斜面的方向排列，而与第一基板夹有一第一角度，且第一角度为锐角；(b)第二液晶分子以垂直于第二斜面的方向排列，而与第一基板夹有一第二角度，且第二角度为钝角；(c)第三液晶分子以垂直于第一基板的方向排列，使得第一液晶分子、第三液晶分子、第二液晶分子以近似π形方式依序垂直排列于第一基板与第二基板之间。当施加驱动电压于第一电极与像素电极间时，第一偏向装置与第二偏向装置使第一基板与第二基板之间产生一近似圆弧形驱动电场，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种广视角的液晶显示器，包括： 一第一基板，其上具有一第一表面； 一第一电极与一第一偏向装置，位于该第一表面之上，该第一偏向装置具有一第一斜面； 一第二基板，其上具有一第二表面，该第二表面与该第一表面相对； 一像素电极与一第二偏向装置，位于该第二基板的该第二表面上，该第二偏向装置具有一第二斜面，且该第二偏向装置与该第一偏向装置相对应；以及 一液晶层，填充于该第一基板与该第二基板之间，该液晶层由多个各向异性负介电常数的液晶分子组成，该液晶层包括邻接该第一偏向装置的一第一液晶分子，邻接该第二偏向装置的一第二液晶分子，与未邻接该第一偏向装置或该第二偏向装置的一第三液晶分子； 当该第一电极与该像素电极之间未施加一驱动电压时，（ａ）该第一液晶分子以垂直于该第一斜面的方向排列，而与该第一基板夹有一第一角度，且该第一角度为锐角；（ｂ）该第二液晶分子以垂直于该第二斜面的方向排列，而与该第一基板夹有一第二角度，且该第二角度为钝角，（ｃ）该第三液晶分子以垂直于该第一基板的方向排列，使得该第一液晶分子，该第三液晶分子，该第二液晶分子以近似π形方式依序垂直排列于该第一基板与该第二基板之间； 当施加该驱动电压于该第一电极与该像素电极间时，该第一偏向装置与该第二偏向装置使第一基板与第二基板之间产生一近似圆弧形驱动电场，而使该第一液晶分子依一第一方向转动，使该第二液晶分子依一第二方向转动。且该第一方向与该第二方向方向相反，如此该驱动电场使该第一液晶分子、该第二液晶分子、该第三液晶分子均转向近似平行该第一基板的方向排列。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑新安，
申请(专利权)人：达碁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]