专利名称：多域垂直配向式液晶显示器及其彩色滤光基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种多域垂直配向式液晶显示器，特别是涉及一种能够改 善由于视角改变所产生的色偏(color shift )与色饱和度不足(color washing out)现象的多域垂直配向式液晶显示器，及其彩色滤光基板与偏 光片的制造方法。
背景技术：
由于显示器的需求与日倶增，因此业界全力投入相关显示器的研发发 展。其中，又以阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)因具有优异的显示品 质与技术成熟性，因此长年独占显示器市场。然而，近来由于绿色环保概 念的兴起，对于其能源消耗较大与产生辐射量较大的特性，加上其产品扁 平化空间有限，因此无法满足市场对于轻、薄、短、小、美以及低消耗功 率的市场趋势。因此，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐 射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display, TFT LCD)已逐渐成为市场的主流。
目前，市场对于液晶显示器的性能要求是朝向高对比(High Contrast Ratio )、无灰阶反转(No Gray Scale Inversion)、色偏小(Little Color Shift)、亮度高(High Luminance)、高色彩丰富度、高色饱和度、快速反 应与广视角等特性。目前能够达成广视角要求的技术，例如扭转向列型液 晶(TN)加上广视角膜(Wide Viewing Film)、共平面切换式(In-plane Switching, IPS)液晶显示器、边际场切换式(Fringe Field Switching)液 晶显示器与多域垂直配向式(Multi-domain Vertically Alignment, MAV) 薄膜晶体管液晶显示器等方式。在此，针对现有习知的多域垂直配向式薄膜
晶体管液晶显示器进行说明。
请参阅图1所示，是现有习知的多域垂直配向式液晶显示器的剖面结 构示意图。该显示器主要是由多域垂直配向式薄膜晶体管液晶显示面板 116、第一广视角补偿膜108、第一偏光片110、第二广视角补偿膜112、第 二偏光片114所构成。其中，第一广视角补偿膜108配置于多域垂直配向式
薄膜晶体管液晶显示面板116的第一表面106a上，第一偏光片110配置于 第一广视角补偿膜108上，而第二广视角补偿膜ll2配置于多域垂直配向 式薄膜晶体管液晶显示面板116的第二表面116b上，而第二偏光片114配 置于第二广视角补偿膜112上。其中多域垂直配向式薄膜晶体管液晶显示 面板116包括彩色滤光基板102、薄膜晶体管阵列基板(数组基板)IOO、液 晶层104与配向凸起物106 (protrusion )。其中配向凸起物106是用来使 液晶分子呈多方向排列，且该配向凸起物106可配置于彩色滤光基板102 或薄膜晶体管阵列基板100之上，亦可同时配置于两者之上。
然而，对于现有习知的多域垂直配向式液晶显示器而言，由于其穿透 率对灰阶的曲线(Transmi t tance-Leve 1 Curve)会随着视角改变而有不同的 曲率，换言之，当视角改变时会导致颜色产生差异与色饱和度不足的现象。 如果多域垂直配向式液晶显示器能够改进此缺陷将更具有竟争力。
由此可见，上述现有的多域垂直配向式液晶显示器及其彩色滤光基板 与偏光片的制造方法仍存在有缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现 有的多域垂直配向式液晶显示器及其彩色滤光基板与偏光片的制造方法的 缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用 的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的多域垂直配向式液晶显示器及其彩色滤光基板与偏 光片的制造方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰 富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的多域垂 直配向式液晶显示器及其彩色滤光基板与偏光片的制造方法，使其更具有 实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设 出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的多域垂直配向式液晶显示器存在的缺 陷，而提供一种新的多域垂直配向式液晶显示器，所要解决的技术问题是使 其可以改善传统广视角液晶显示器会有当视角改变时所产生的色偏与色饱 和度不足的现象，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的另 一 目的在于，克服现有的彩色滤光基板的制造方法存在的 缺陷，提供一种新的彩色滤光基板的制造方法，以使得使用此种彩色滤光基 板的液晶显示器不会有当视角改变时所产生的色偏与色饱和度不足的现象。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据 本发明提出的一种多域垂直配向式液晶显示器，其包括 一薄膜晶体管阵 列基板； 一彩色滤光基板，配置在该薄膜晶体管阵列基板的上方，其中该彩
色滤光基板中具有光散射粒子； 一液晶层，配置在该薄膜晶体管阵列基板 与该彩色滤光基板之间； 一第一广视角补偿膜，配置在该彩色滤光基板的 表面上； 一第一偏光片，配置在该第一广视角补偿膜上； 一第二广视角补 偿膜，配置在该薄膜晶体管阵列基板的表面上；以及一第二偏光片，配置在 该第二广视角补偿膜上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的多域垂直配向式液晶显示器，其中所述的彩色滤光基板的彩色 光阻层中是散布有光散射粒子。
前述的多域垂直配向式液晶显示器，其中所述的彩色滤光基板的彩色 光阻层上是覆盖有一光散射膜。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据 本发明提出的 一种彩色滤光基板的制造方法，其是应用于多域垂直配向式 液晶显示器，该方法包括以下步骤在一基板上形成一黑矩阵以及一彩色 光阻层，其中该彩色光阻层是设计有光散射粒子。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的彩色滤光基板的制造方法，其中所述的在该彩色光阻层设计光 散射粒子的方法是该彩色光阻层表面上形成一光散射膜，该光散射膜是为 内含光散射粒子的透明膜层。
前述的彩色滤光基板的制造方法，其中所述的在该彩色光阻层设计光 散射粒子的方法是在该彩色光阻层中散布光散射粒子。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案 可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下
本发明还提出另一种多域垂直配向式液晶显示器，主要由薄膜晶体管 阵列基板、彩色滤光基板、液晶层、第一广视角补偿膜、第一偏光片、第 二广视角补偿膜以及第二偏光片所构成。其中，彩色滤光基板是配置于薄 膜晶体管阵列基板的上方，且该彩色滤光基板中具有光散射粒子。另外，液 晶层是配置于薄膜晶体管阵列基板与彩色滤光基板之间。此外，第一广视 角补偿膜是配置于该彩色滤光基板的表面上。第一偏光片是配置于第一广 视角补偿膜上。另外，第二广视角补偿膜是配置于薄膜晶体管阵列基板的 表面上。第二偏光片是配置于第二广视角补偿膜上。
本发明另还提出一种应用于多域垂直配向式液晶显示器的彩色滤光基 板的制造方法，该方法是首先提供一基板，然后在基板上形成黑矩阵以及 彩色光阻层，其中该彩色.光阻层具有光散射粒子的设计。其中，形成具有 光散射粒子的彩色光阻层的方法，例如是在彩色光阻层中散布光散射粒子 或是在彩色光阻层表面配置一光散射膜。
由于本发明的多域垂直配向式液晶显示器是使用具有光散射图案或光
散射粒子的偏光片或具有光散射粒子的彩色滤光基板，因此能够使得显示 器所射出的光具有特定的散射角度分布，以修正不同视角对于穿透率的曲 线，进一步修正不同视角其穿透率对于灰阶的曲线的分布，而可达到减小视 角改变所产生色彩变化与色饱和度不足的情形。-
综上所述，本发明的多域垂直配向式液晶显示器，可改善传统广视角液 晶显示器会有当视角改变时所产生的色偏与色饱和度不足的现象，从而更 加适于实用。本发明的彩色滤光基板的制造方法，可使得使用此种彩色滤光 基板的液晶显示器不会有当视角改变时所产生的色偏与色饱和度不足的现 象。本发明的偏光片的制造方法，可使得使用此种偏光片的液晶显示器不会 有当视角改变时所产生的色偏与色饱和度不足的现象。本发明具有上述诸 多优点及实用价值，并在同类产品及制造方法中未见有类似结构及方法公' 开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、制造方法或功能上皆有较大 改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有技术具 有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为 一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例 并配合附图详细说明如后。
图1是现有习知的多域垂直配向式液晶显示器的剖面结构示意图。
图2是依照本发明一较佳实施例的多域垂直配向式液晶显示器的剖面 结构示意图。
图3A是依照本发明一较佳实施例的应用于多域垂直配向式液晶显示器 的偏光片的剖面结构示意图。
图3B是依照本发明另 一较佳实施例的应用于多域垂直配向式液晶显示 器的偏光片的剖面结构示意图。
图4是依照本发明另一较佳实施例的多域垂直配向式液晶显示器的剖 面结构示意图。
图5A是依照本发明一较佳实施例的应用于多域垂直配向式液晶显示器
的彩色滤光基板的剖面结构示意图。
图5B是依照本发明另 一较佳实施例的应用于多域垂直配向式液晶显示
器的彩色滤光基板的剖面结构示意图。
100、 200:薄膜晶体管阵列基板 102、 202:彩色滤光基板
104、 204:液晶层 106、 206:配向突起物
108、 208:第一广视角补偿膜 110、 210a、 210b:第一偏光片112、 212:第二广视角补偿膜
216:多域垂直配向式薄膜晶体管液晶显示面板
216a:第一表面 216b:第二表面
300、 400:基板 302:光学膜层
302a:光散射图案 304、 308:光散射膜
304a、 404a、 408a:光散射粒子 402:黑矩阵
404、 406:彩色光阻层
具体实施例方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的多域垂直配向式液 晶显示器及其彩色滤光基板与偏光片的制造方法其具体结构、命Jit^法、步 骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图2所示，是依照本发明一较佳实施例的多域垂直配向式液晶显 示器的剖面示意图。该液晶显示器主要由多域垂直配向式薄膜晶体管液晶 显示面板216、第一广视角补偿膜208、第一偏光片210a、第二广视角补偿 膜212以及第二偏光片214所构成，其中多域垂直配向式薄膜晶体管液晶显 示面板216包括彩色滤光基板202a、薄膜晶体管阵列基板200、,液晶层204 与配向凸起物106。其中配向凸起物106是用以使液晶分子呈多方向排列。
其中，第一广视角补偿膜208是配置于该薄膜晶体管液晶显杀面板216 的第一表面216a上。第一偏光片210a配置于第一广视角补偿膜208上。 第二广视角补偿膜212配置于薄膜晶体管液晶显示面板216的第二表面 216b上。第二偏光片214是配置于第二广视角补偿膜212上。 一般应用于 偏光片的材质主要有碘系材料与染料系材料两大类，其中应用在主动式矩 阵LCD的偏光片主要是以碘系材料偏光片为主。
在此实施例中，改善视角改变时所产生的色偏的方法是，在上述的第 一偏光片210a中的最外层膜层的表面增加具有光散射图案的设计，而形成 具有光散射结构的偏光片。另一实施例是在第一偏光片210a中另外配置一 光散射膜。上述的两种方法均能够使第一偏光片210a具有使穿透光散射的 特性。以下分别就这两种方法分别进行说明。
其方法一，请参阅图3A所示，是依照本发明一较佳实施例的应用于多 域垂直配向式液晶显示器的偏光片210a的剖面结构示意图。如图3A，首先 提供一基板300，然后在基板300上形成光学膜层302。之后，在光学膜层 302的表层形成光散射图案、302a。其中，在光学膜层302的表层形成光散 射图案302a的方法例如是进行微影技术以及蚀刻技术以图案化光学膜层 302的表层而形成。由上述方法所制造的偏光片210a,其结构由^^反300、光 学膜层302与光散射图案302a所构成。其中，光学膜层302是配置于基板
300上。而光散射图案302a是配置于光学膜层302之上。基板300的另一 侧则与第一广视角补偿膜208贴附。
其另一方法，请参阅图3B所示，是依照本发明另一较佳实施例的应用 于多域垂直配向式液晶显示器的偏光片的剖面结构示意图。如图3B,首先 提供一基板300，然后在基板300上形成光学膜层302。之后，在光学膜层 302上另外配置一光散射膜304。其中，该光散射膜304例如是由一透明膜 以及分散在透明膜中的光散射粒子304a所构成。由上述方法所制造的偏光 片，其结构由基板300、光学膜层302与光散射膜304所构成。其中，光学 膜层302配置于基板300上。此外，光散射膜304配置于光学膜层302上 且光散射膜304中具有光散射粒子304a。
本发明除利用在偏光片设计光散射图案，以改善的多域垂直配向式液 晶显示器因视角改变而产生的色偏及色饱和度不足的情形夕卜，本发明亦可 以在彩色滤光基板设计光散射粒子，以解决上述问题，现将其详细说明如 下。
请参阅图4所示，是依照本发明另一较佳实施例的多域垂直配向式液 晶显示器的剖面结构示意图。该液晶显示器，主要由薄膜晶体管阵列基板 200、彩色滤光基板202b、液晶层204、第一广视角补偿膜208、第一偏光 片210b、第二广视角补偿膜212、第二偏光片214以及配向凸起物206所 构成。其中，彩色滤光基板202b是配置于薄膜晶体管阵列基板200之上，且 该彩色滤光基板202b具有光散射粒子的设计。此外，液晶层204配置于薄 膜晶体管阵列基板200与该彩色滤光基板202b之间。同时，第一广视角补 偿膜208配置于该彩色滤光基板202b的表面上。第一偏光片210b配置于 第一广视角补偿膜208上。除此之外，第二广^L角补偿膜212配置于薄膜 晶体管阵列基板200的表面上，第二偏光片214配置于第二广视角补偿膜 212上。
值得一提的是，具有光散射粒子的彩色滤光基板202b的制造方法，可 以是在该彩色滤光基板202b的彩色光阻层(图中未示)中散布光散射粒子 (图中未示)。或是在彩色滤光基板202b的彩色光阻层(图中未示)的表面 另外配置一光散射膜(图中未示)，以下分别就这两种方法进行说明。
其方法一，请参阅图5A所示，是依据本发明一较佳实施例的应用于多 域垂直配向式液晶显示器的彩色滤光基板的剖面结构示意图。如图5A，首先 提供一基板400，然后在基板400上形成黑矩阵402 (Black Matrix)。其中,若 黑矩阵402的组成材料为遮光树脂则可使用微影制程加以形成该黑矩阵 402,若黑矩阵402的组成材料为铬金属则可使用微影制程加上蚀刻制程加 以形成黑矩阵402。此外，基板400的材料可为玻璃与塑料等透明基板。之 后，在基板400与部分黑矩阵402上形成彩色光阻层404。其中，彩色光阻
层404是由数个红色光阻区块(R)(图中未示)、绿色光阻区块(图中未示)(G) 与蓝色光阻区块(图中未示)(B)所构成，且在彩色光阻层404之中是散布有 光散射粒子404a。在基板400上形成彩色光阻层404的方法例如是先进行 旋转涂布制程(spin coating)以及烘烤制程等步骤，以先形成一红色光阻 层(图中未示)，其中红色光阻层中是散布有光散射粒子，然后再进行微影制 程以保留下特定区域处的红色光阻层(图中未示)。接着重复上述步骤而依 序保留下特定区域处的绿色光阻层以及蓝色光阻层(图中未示)。由上述方 法所制造的彩色滤光基板，其结构由基板400、黑矩阵402与彩色光阻层 404所构成。其中黑矩阵402配置于基板400上。另外，彩色光阻层404配 置于基板400与部分黑矩阵402上，其中，该彩色光阻层404中是散布有光 散射粒子404a。
其另一方法，请参阅图5B所示，是依据本发明一较佳实施例的应用于 多域垂直配向式液晶显示器的彩色滤光基板的剖面结构示意图。如图5B，首 先提供一基板400，然后在基板400上形成黑矩阵402。之后，在基板400与 部分黑矩阵402上形成彩色光阻层406。最后，在彩色光阻层406上另外配 置一光散射膜408。其中，该光散射膜408例如是由一透明膜以及分散于透 明膜中的光散射粒子408a所构成。由上述方法所制造的彩色滤光基板，其 结构由基板400、黑矩阵402、彩色光阻层406与光散射膜408所构成。其 中，黑矩阵402配置于基板400上。彩色光阻层406配置于基板400与部 分黑矩阵402上。此外，光散射膜408配置于彩色光阻层406与黑矩阵402 之上。其中，该光散射膜408中是散布有光散射粒子408a。上述的彩色滤光 基板除了上述的组成膜层之外，视需要更包括电极膜、平坦层以及光学膜 等等。
由于本发明的多域垂直配向式液晶显示器使用具有光散射图案或光散 射粒子的偏光片或具有光散射粒子的彩色滤光基板，而使得显示器所射出 的光具有特定的散射角度分布，以修正不同视角对于穿透率的曲线，进一步 修正不同视角其穿透率对于灰阶的曲线的分布，而可达到减小视角改变所 产生色彩变化与色饱和度不足的情形。因此，本发明的多域垂直配向式液 晶显示器至少具有下列优点
一、本发明在不更动画素结构的情况下，能够改善因视角变化所产生的 色彩变化与色饱和度不足的情形。 -
二 、本发明在不更动现有的穿透率对灰阶的曲线设定与使用方式的情 况下，能够改善视角变化所产生的色彩变化与色饱和度不足的情形。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可
利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效 实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技 术方案的范围内。
权利要求
1、一种多域垂直配向式液晶显示器，其特征在于其包括一薄膜晶体管阵列基板；一彩色滤光基板，配置在该薄膜晶体管阵列基板的上方，其中该彩色滤光基板中具有光散射粒子，而所述光散射粒子是散布在所述彩色滤光基板的彩色光阻层中，或是散布于覆盖在所述彩色滤光基板的彩色光阻层上的光散射膜中；一液晶层，配置在该薄膜晶体管阵列基板与该彩色滤光基板之间；一第一广视角补偿膜，配置在该彩色滤光基板的表面上；一第一偏光片，配置在该第一广视角补偿膜上；一第二广视角补偿膜，配置在该薄膜晶体管阵列基板的表面上；以及一第二偏光片，配置在该第二广视角补偿膜上。
2、 一种彩色滤光基板的制造方法，其是应用于多域垂直配向式液晶显 示器，其特征在于该方法包括以下步骤在一基板上形成一黑矩阵以及一彩色光阻层，其中该彩色光阻层是设 计有光散射粒子。
3、 根据权利要求2所述的彩色滤光养板的制造方法，其特征在于其中 所述的在该彩色光阻层设计光散射粒子的方法是该彩色光阻层表面上形成 一光散射膜，该光散射膜是为内含光散射粒子的透明膜层。
4、 根据权利要求2所述的彩色滤光基板的制造方法，其特征在于其中 所述的在该彩色光阻层设计光散射粒子的方法是在该彩色光阻层中散布光 散射粒子。
全文摘要
本发明是关于一种多域垂直配向式液晶显示器及其彩色滤光基板的制造方法，该多域垂直配向式液晶显示器，主要由薄膜晶体管阵列基板、彩色滤光基板、液晶层、第一广视角补偿膜、第一偏光片、第二广视角补偿膜、第二偏光片所构成；该彩色滤光基板的制造方法是在一基板上形成一黑矩阵以及一彩色光阻层，其中该彩色光阻层是设计有光散射粒子。本发明的多域垂直配向式液晶显示器，利用具有光散射图案或光散射粒子的偏光片或具有光散射粒子的彩色滤光基板，而可减小因视角改变所造成颜色的差异与色饱和度不足的现象。
文档编号G02F1/1335GK101105617SQ200710129620
公开日2008年1月16日 申请日期2003年11月3日 优先权日2003年11月3日
发明者陈伯纶 申请人:友达光电股份有限公司