专利名称：垂直配向型液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种液晶显示装置，特别是有关于一种垂直配向型液晶显示装置。
背景技术：
目前垂直配向型的薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film Transistor LiquidCrystal Display, TFT-IXD)针对广视角技术的种类主要可分为多领域垂直配向型(Multi-domain Vertical Alignment,MVA type)及图案垂直配向型(Patterned VerticalAlignment,PVA type)两种结构型态。此两种形态主要是在彩色滤光片的透明导电膜上分别设置突出状结构(protrusion)及狭缝结构(slit),以在垂直配向的架构下,产生多领域的液晶排列，进而达到广视角的需求。惟，两者在液晶单元(Liquid Crystal Cell)组立过程时都容易产生组立误差而影响其光学特性。另有一种垂直配向型薄膜晶体管液晶显示器，其是透过对应每一画素增设一偏压电极，透过偏压电极提供电场来规范液晶分子排列方向，达到多领域的液晶排列，其中每一偏压电极是透过一增设的薄膜晶体管元件进行控制。此种方式在液晶单元的制作上，相较于前述的多领域垂直配向型及图案垂直配向型具有较低的成本优势，且彩色滤光片的透明导电膜维持平整，较不会有组立误差的问题。惟，此种方式需对应每一画素再多使用一薄膜晶体管元件来控制偏压电极，将会使得开口率偏低，且系统驱动较复杂，较不适用于低功率需求的中小尺寸产品。故，有必要提供一种垂直配向型液晶显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种垂直配向型液晶显示装置，其相较于多领域垂直配向型及图案垂直配向型的液晶显示装置较无组立误差的问题，同时具备较高开口率以及驱动架构较简单的优势。为达成本发明的前述目的，本发明提供一种垂直配向型液晶显示装置，其包含一第一基板，包含一共通电极；一第二基板，是相对所述第一基板，并包含多个画素电极及多个偏压电极，其中所述多个画素电极呈矩阵排列且分成数个画素列，且每一画素电极设有至少一开口 ；每一偏压电极位置对应每一画素电极的开口，其中对应同一画素列的画素电极的偏压电极共同连接一偏压开关元件；以及一液晶层，设于所述第一基板及所述第二基板之间。在本发明的一实施例中，所述共通电极可接受一共通电压；每一画素电极连接一驱动开关元件，所述驱动开关元件可根据一扫描信号而开启，其中每一画素电极可于所述驱动开关元件开启时接收一资料电压，其中所述资料电压准位大于所述共通电压时定义为正极性，所述资料电压准位小于所述共通电压时定义为负极性；且每一画素列的画素电极所接受的资料电压极性与相邻画素列的画素电极所接受的资料电压极性呈相反。在本发明的一实施例中，所述偏压开关元件可根据相同的扫描信号而开启，且所述偏压开关元件所对应连接的每一偏压电极可于所述偏压开关元件开启时接收一偏压电压，其中当所述偏压电极所对应的画素电极的资料电压为正极性时，所述偏压电压的准位高于所述资料电压的准位；当所述偏压电极所对应的画素电极的资料电压为负极性时，所述偏压电压的准位低于所述资料电压的准位。在本发明的一实施例中，每一画素电极的开口为一 V型狭缝，且其所对应的偏压电极为一形状对应所述开口的条状导电材。在本发明的一实施例中，每一画素电极包含三个画素电极区块，所述开口设于每一画素电极区块的中央位置。在本发明的一实施例中，每一画素电极区块的开口为圆形。在本发明的一实施例中，每一画素电极所对应的偏压电极为一长条状导电材，其中所述偏压电极的两端及中心位置分别对应所属画素电极的画素电极区块的开口。在本发明的一实施例中，同一画素列的偏压电极以同侧的一端共同连接至所对应的偏压开关元件。在本发明的一实施例中，每一偏压电极的两端及中心为圆形。本发明透过在每一画素列的一侧增设一偏压开关元件，以控制所属画素列的偏压电极同时提供控制液晶多领域排列所需的电场，相较于先前技术需对应每一画素多使用一薄膜晶体管元件来单独控制偏压电极，可大幅简化驱动系统，有效地提高开口率。
图I是本发明一较佳实施例的垂直配向型液晶显示装置的侧剖示意图。图2是本发明一较佳实施例的垂直配向型液晶显示装置的局部等效电路示意图。图3是本发明一较佳实施例的所输入偏压电压与资料电压的波形比较图。图4是本发明一较佳实施例的像素结构示意图。图5是本发明另一较佳实施例的像素结构示意图。
具体实施例方式为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」或「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。请参考图I 所示，图I揭示本发明一较佳实施例的垂直配向型液晶显示装置的侧剖不意图。一种垂直配向型液晶显不装置包含一第一基板10、一第二基板20及一液晶层30。所述第一基板10包含一共通电极11。所述第二基板20是相对所述第一基板10设置。所述第二基板20包含多个画素电极210及多个偏压电极220，所述多个画素电极210呈矩阵排列且分成数个画素列(PixelRow),且每一画素电极210设有至少一开口 211。每一偏压电极220是位置对应每一画素电极210的开口 211。所述第二基板20可进一步包含一绝缘层23，是设于所述多个画素电极210与所述多个偏压电极220之间。所述液晶层30密封设置于所述第一基板10及所述第二基板20之间。请进一步参考图2所示，图2揭示本发明一较佳实施例的垂直配向型液晶显示装置的局部等效电路示意图。前述共通电极11为一共通电极，以接受一共通电压Vcom。而每一画素电极21 O则连接一驱动开关元件Q1。所述驱动开关元件Ql可为一薄膜晶体管，其闸极供连接一扫描线，可根据所述扫描线传来的一扫描信号Vgate而产生开关动作,其源极及汲极则分别连接一资料线及所述画素电极210。当所述驱动开关元件Ql受扫描信号Vgate驱动而开启时，所述画素电极210即可透过资料线接收一资料电压Vdata，所述画素电极210与共通电极11之间构成的液晶电容即开始充电。其中所述资料电压Vdata准位大于所述共通电压Vcom时定义为正极性，所述资料电压Vdata准位小于所述共通电压Vcom时定义为负极性。且每一画素列的画素电极210所接受的资料电压Vdata极性与相邻画素列的画素电极210所接受的资料电压Vdata极性呈相反。亦即本实施例的画素矩阵的极性反转方式为列反转(row inversion)。 再者，为了配合列极性反转的驱动架构，对应同一画素列的画素电极210的偏压电极220共同连接一偏压开关元件Q2。所述偏压开关元件Q2可为一薄膜晶体管，如图2所示，所述偏压开关元件Q2的一端(闸极)连接同一画素列的扫描线，故可随所述驱动开关元件Ql根据相同的扫描信号Vgate开启。而所述偏压开关元件Q2的另一端供接收一偏压电压Vbias，使其所对应连接的每一偏压电极220可于所述偏压开关元件Q2开启时接收所述偏压电压Vbias，进而提供电场来规范液晶分子的排列方向，达到多领域的液晶排列。再者，进一步参考图3所示，当所述偏压电极220所对应的画素电极210的资料电压Vdata为正极性时，所述偏压电压Vbias的准位是高于所述资料电压Vdata的准位；当所述偏压电极220所对应的画素电极210的资料电压Vdata为负极性时，所述偏压电压Vbias的准位是低于所述资料电压的准位。本发明主要是在列反转的液晶驱动架构下，透过在每一画素列的一侧增设一偏压开关元件Q2，以控制所属画素列的偏压电极220同时接受一偏压，相较于先前技术需对应每一画素多使用一薄膜晶体管元件来单独控制偏压电极，可大幅简化驱动系统，减少元件数量，并提高开口率。本发明可适用多种形态的画素结构。如参考图4所示，为多领域式的像素结构，其画素电极210为一 V型导电材，而每一画素电极210的开口 211则为一 V型狭缝以对应画素电极210的形状，且其所对应的偏压电极220为一形状对应所述开口 211的条状导电材。又如图5所示，图5为一轴对称式的画素结构，其中每一画素电极包含三个画素电极区块213，所述开口 211是设于每一画素电极区块213的中央位置，并为圆形。且每一画素电极210所对应的偏压电极220为一长条状导电材，其中所述偏压电极220的两端及中心位置分别对应所属画素电极210的画素电极区块213的开口。且每一偏压电极220的两端及中心最佳是为圆形，以对应所述开口 211的形状，藉此使液晶排列更为对称。本发明并不限上述画素结构，不论是何种画素结构，其对应同一画素列的偏压电极220皆是以同侧的一端共同连接至所对应的偏压开关元件Q2。综上所述，本发明有鉴于先前技术需对应每画素多使用一薄膜晶体管元件来单独控制偏压电极，使得系统驱动过于复杂，并造成开口率偏低，因而令对应同一画素列的偏压电极220共同连接一偏压开关元件Q2，再配合列反转的液晶驱动架构，来达到多领域液晶排列的广视角效果，相较之下系统驱动架构较为简单，可适用低功率需求的中小尺寸产品，同时开口率也获得提升。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明 的范围内。
权利要求
1.一种垂直配向型液晶显示装置，其特征在于所述垂直配向型液晶显示装置包含 一第一基板，包含一共通电极； 一第二基板，是相对所述第一基板，并包含多个画素电极及多个偏压电极，其中所述多个画素电极呈矩阵排列且分成数个画素列，且每一画素电极设有至少一开口 ；每一偏压电极位置对应每一画素电极的开口，其中对应同一画素列的画素电极的偏压电极共同连接一偏压开关元件；以及 一液晶层，设于所述第一基板及所述第二基板之间。
2.如权利要求I所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于所述共通电极可接受一共通电压；每一画素电极连接一驱动开关元件，所述驱动开关元件可根据一扫描信引而开启，其中每一画素电极可于所述驱动开关元件开启时接收一资料电压，其中所述资料电压准位高于所述共通电压时定义为正极性，所述资料电压准位低于所述共通电压时定义为负极性；且每一画素列的画素电极所接受的资料电压极性与相邻画素列的画素电极所接受的资料电压极性呈相反。
3.如权利要求2所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于所述偏压开关元件可根据相同的扫描信号而开启，且所述偏压开关元件所对应连接的每一偏压电极可于所述偏压开关元件开启时接收一偏压电压，其中当所述偏压电极所对应的画素电极的资料电压为正极性时，所述偏压电压的准位高于所述资料电压的准位；当所述偏压电极所对应的画素电极的资料电压为负极性时，所述偏压电压的准位低于所述资料电压的准位。
4.如权利要求I所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于每一画素电极的开口为一 V型狭缝，且其所对应的偏压电极为一形状对应所述开口的条状导电材。
5.如权利要求I所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于每一画素电极包含多个画素电极区块，所述开口设于每一画素电极区块的中央位置。
6.如权利要求5所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于每一画素电极区块的开口为圆形。
7.如权利要求5所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于每一画素电极所对应的偏压电极为一长条状导电材，其中所述偏压电极的两端及中心位置分别对应所属画素电极的画素电极区块的开口。
8.如权利要求7所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于每一偏压电极的两端及中心为圆形。
9.如权利要求4所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于同一画素列的偏压电极以同侧的一端共同连接至所对应的偏压开关元件。
10.如权利要求7所述的垂直配向型液晶显示装置，其特征在于同一画素列的偏压电极以同侧的一端共同连接至所对应的偏压开关元件。
全文摘要
本发明公开一种垂直配向型液晶显示装置，其包含一具有共通电极的第一基板、一第二基板及位于第一、第二基板之间的液晶层，所述第二基板包含多个呈矩阵排列的画素电极以及多个偏压电极，所述多个画素电极分成数画素列，且每一画素电极设有至少一开口；每一偏压电极是位置对应每一画素电极的开口，其中对应同一画素列的画素电极的偏压电极共同连接一偏压开关元件，通过所述偏压开关元件接受偏压以提供特定电场，达到液晶多领域排列。本发明较无组立误差的问题，且驱动架构较为简单，并具有较佳的开口率。
文档编号G02F1/1343GK102722043SQ20111007702
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者张宪政, 游家华, 王义方, 赵广雄, 郭丰玮 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司