[发明专利]多域垂直配向液晶显示器与其液晶配向方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器与其液晶配向方法，尤其涉及一种多域垂直配向液晶显示器(MVA-LCD)与其液晶配向方法。 

背景技术

液晶显示器因其简洁的外型、具有能量效率的特性、较佳的图像品质以及广范围的应用，现已超越传统阴极射线管(CRT)装置成为市场上的主流。 

图1为一LCD面板上一显示区域内的元件示意图。在显示区域212中，像素电极矩阵221、薄膜晶体管(TFT)222、栅极线223与数据线224形成于一下方玻璃基板211上。在像素电极矩阵221上方提供一配向膜225。相反地，在面对下方玻璃基板211的上方玻璃基板231的几乎整个表面上形成一共同电极233与配向膜232。另外，将一液晶层241封缄在下方配向膜225与上方配向膜232间的空间中。 

通过配向膜225与232，液晶层241中的液晶分子会分别朝特定方向排列。配向膜的位向视液晶显示器的种类而决定，并随配向膜的构造和/或材料而有不同。例如，在扭转向列型液晶显示器(TN-LCD)中，液晶分子于施加电场前本身呈扭转配置，如螺旋状结构。另一方面，在垂直配向型液晶显示器(VA-LCD)中，液晶分子自然呈垂直排列。当未施加电压时，垂直配向型液晶显示器的液晶分子保持与基板垂直，因此显示黑色。当施加一电压时，液晶分子朝水平方向改变，即与基板平行的方向，因此光可通过而显示白色。 

已知当从垂直方向看时，垂直配向型液晶显示器具有良好的对比。然而，若从较大视角看时，图像品质会受到影响。图2示出从不同视角位置处观看垂直配向型液晶显示器的状况。如所示，液晶分子33因电压而倾斜时，会从显示器正前方的视角位置A看到灰色。然而在视角位置B与C处，会因为液晶分子相对于不同视角位置有不同倾斜角度之故而分别看到黑色与白色。因此，显示便失真。 

为了解决此问题，发展出一种如图3所示的多域垂直配向型液晶显示器(MVA-LCD)。如图所示，将一像素分隔成多个区域，且在不同区域中的液晶分子33朝向不同方向，例如像素左半部31中的朝逆时针倾斜，而像素右半部32中的朝顺时针倾斜。因此，在图2所示的显示灰色的相似条件下，若从视角位置C看来，像素左半部31显示黑色，而像素右半部32显示白色。另一方面，若从视角位置B看来，像素左半部31显示白色，而像素右半部32显示黑色。因此，该像素在任意视角位置基本上都显示为灰色。一般而言，四个区域对广角观看而言是合适的。 

然而，实际上很难把尺寸小到100x300微米的单一个像素分隔成四个区域，并控制这四个区域中的液晶分子朝向不同方向。为了使不同区域的液晶分子朝向不同方向，可在像素电极与其相关配向膜之间或共同电极与其相关配向膜之间或同时提供突起构造，以自动形成不同区域。请参阅图4，其利用实例的示出说明自动形成不同区域的原理。 

如图4的实例所示，于像素电极40与位于像素电极40上方的配向膜42间，区域分隔的界线上形成一突起构造41。由于突起构造41的存在，有些分布在突起构造41上方，在无施加电压时本应为垂直站立的液晶分子44变成倾斜。接着倾倒动作如箭号所示般传递，使得在相同区域中的液晶分子朝向同样的方向。因为突起构造的组态使得分布在突起构造41上方的液晶分子朝不同方向倾斜，故不同区域中的液晶分子朝向不同的方向。 

该突起构造41也可提供或另外提供至上方配向膜45与共同电极46之间。 

虽然在不同区域有差别位向的液晶分子可通过上述突起构造实现，但突起构造的形成会使显示器面板的工艺复杂化。因此，也可在像素电极50或共同电极52上形成开孔以取代该突起构造，实现在多区域中的液晶分子有差别位向的目的，如图5(a)与图5(b)所示。所述开孔51配置于像素电极50或共同电极52中。开孔的形状从俯视看可为圆形或十字交叉。一般而言，使用交叉形状的开孔穿透率会比使用圆形开孔的好。请注意图中为求简洁并未特别画出配向膜。 

然而，交叉形状的开孔涉及复杂的液晶分子移动方式，例如如图6(a)到图6(c)所示，位于开孔60的液晶分子61a会先被导向一直角，然后使靠近开 孔60的液晶分子61b转动一倾斜角，再延伸至其他液晶分子61c至倾斜角，因此在达到稳定液晶配向所需的响应时间较长。 

发明内容

因此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种具有开孔的多域垂直配向液晶显示器(MVA-LCD)与其液晶配向方法，同时在穿透率与响应时间上有所改善。