專利名稱：具有區(qū)別的藍(lán)色單元間隙的垂直對準(zhǔn)模式的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直對準(zhǔn)模式的液晶顯示器，特別地，涉及一種垂直對準(zhǔn)模式的液晶顯示器，其中像素區(qū)域被劃分為多個微域(micro-domain)，以獲取寬的視角。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器的結(jié)構(gòu)為，具有介電性質(zhì)各向異性的液晶夾在彩色濾光片襯底與薄膜晶體管陣列襯底之間。該彩色濾光片襯底具有公共電極、彩色濾光片和黑矩陣(black matix)，而該薄膜晶體管襯底具有薄膜晶體管和像素電極。將強(qiáng)度不同的電場施加在液晶上，從而，控制光的透射并顯示期望的圖像。
此液晶顯示器通常具有很窄的視角。為了獲取更大的視角，人們開發(fā)了各種技術(shù)。此類技術(shù)的一種是相對襯底垂直地對準(zhǔn)該液晶分子，同時在像素電極和公共電極上形成開口或凸起圖案。
在開口圖案形成技術(shù)中，開口圖案分別形成在像素電極和公共電極上。邊緣場由于開口圖案而形成，而液晶分子的傾斜方向由該邊緣場控制，從而擴(kuò)寬視角。
在凸起形成技術(shù)中，凸起分別形成在像素電極和公共電極上。形成在像素電極與公共電極之間的電場由于該凸起而變形，從而控制液晶分子的傾斜方向。
另外，還可以在像素電極上形成開口圖案的同時，在公共電極上形成該凸起。干擾場(fringe field)由于開口圖案和凸起而形成，并且該液晶分子的傾斜方向由該干擾場控制，從而將像素區(qū)域劃分為多個微域。
另外，在此垂直對準(zhǔn)模式的液晶顯示器中，基于電壓的光透射的變化在光的各個波長上是彌散的，并且這導(dǎo)致了灰度色標(biāo)間(inter-gray scale)色移(color shift)。特別地，當(dāng)該灰度色標(biāo)達(dá)到較高的量時，白色變?yōu)槲ⅫS，并使圖像質(zhì)量劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種垂直對準(zhǔn)模式的液晶顯示器，其可以提供圖像的質(zhì)量，并減小色移。
上述和其它目的可通過一種液晶顯示器實(shí)現(xiàn)，其中，藍(lán)色區(qū)域的單元間隙與紅色或綠色區(qū)域的單元間隙不同。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，該液晶顯示器包括一第一絕緣襯底，和一第一引線組件，形成在該第一絕緣襯底上，具有多個第一引線。一第二引線組件，橫跨該第一引線組件上，具有多個第二引線，并同時定義出像素區(qū)域。該第二引線組件與該第一引線組件絕緣。一像素電極，形成在每個像素區(qū)域上，具有第一開口圖案。一薄膜晶體管，連接至該第一引線組件、第二引線組件和像素電極。一第二絕緣襯底，面向該第一絕緣襯底。紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，形成在該第二絕緣襯底上。一公共電極，形成在包含該彩色濾光片的該第二絕緣襯底上，具有第二開口圖案。一液晶層，夾在該第一和第二絕緣層之間，具有多個液晶分子。當(dāng)未在該像素電極與公共電極間施加電場時，該液晶層的液晶分子相對該第一和第二襯底垂直地對準(zhǔn)。設(shè)R單元間隙表示紅色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，G單元間隙表示綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，而B單元間隙表示藍(lán)色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，該B單元間隙與R單元間隙或G單元間隙存在差異。
該B單元間隙建立得比該R單元間隙或G單元間隙小0.2±0.15μm。該B單元間隙、R單元間隙和G單元間隙可彼此各不相同，同時滿足如下數(shù)學(xué)公式R單元間隙-G單元間隙＜G單元間隙-B單元間隙。
該第一和第二開口圖案將該像素區(qū)域劃分為多個微域。該微域分為左域和右域，以及上域和下域。由該上域和下域占據(jù)的體積比由該左域和右域占據(jù)的體積大。兩相鄰第二引線之間的距離在每個預(yù)定長度處反復(fù)地變化，并且該像素電極具有位于靠近該第二引線的具有相同輪廓的橫向側(cè)，使得該像素電極具有一窄部和一寬部。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種彩色濾光片襯底，用于液晶顯示器，該彩色濾光片襯底包括一絕緣襯底，和一黑矩陣，形成在該絕緣襯底上，該黑矩陣定義出像素區(qū)域。紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，形成在該像素區(qū)域。一覆蓋層，覆蓋該彩色濾光片。一透明電極，形成在該覆蓋層上，具有開口圖案。該藍(lán)色濾光片具有比該紅色或綠色濾光片更大的厚度。優(yōu)選，該藍(lán)色濾光片的厚度比該紅色或綠色濾光片的厚度大0.2±0.15μm。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種制造液晶顯示器的方法，該工藝包括步驟形成一第一絕緣襯底；形成一第一引線組件，于該第一絕緣襯底上，該第一引線組件具有多個第一引線；形成一第二引線組件，具有多個第二引線，橫跨該第一引線組件，并同時定義出像素區(qū)域，該第二引線組件與該第一引線組件絕緣；形成一像素電極，于每個像素區(qū)域處，其具有第一開口圖案；形成一第二絕緣襯底，面向該第一絕緣襯底；形成紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，于該第二絕緣襯底上；形成一公共電極，于該第二絕緣襯底上，具有第二開口圖案，包含該彩色濾光片；形成一液晶層，具有多個液晶分子，夾于該第一和第二絕緣襯底之間，當(dāng)未在該像素電極與公共電極間施加電場時，該液晶層的液晶分子相對該第一和第二襯底垂直地對準(zhǔn)；以及，使B單元間隙與R單元間隙或G單元間隙存在差異，該R單元間隙表示紅色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，該G單元間隙表示綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，而該B單元間隙表示藍(lán)色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度。優(yōu)選地，該B單元間隙形成得比該R單元間隙或該G單元間隙小0.2±0.15μm，并且至少該第一和第二開口圖案中的一個將該像素區(qū)域劃分為多個微域。


對本發(fā)明的更加完整的評價和其諸多的實(shí)用優(yōu)點(diǎn)將通過以下詳細(xì)的說明并參照附圖而變得明顯并更易理解，附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖，其中示出了像素電極的開口圖案；圖2示出了用于圖1中所示的液晶顯示器的公共電極的開口圖案；圖3示出了用于圖1中所示的液晶顯示器的像素和公共電極的開口圖案的布置；圖4為沿圖3中IV-IV’線截取的液晶顯示器的截面圖；
圖5為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖，其中示出了像素電極的開口圖案；圖6示出了用于圖5中所示的液晶顯示器的公共電極的開口圖案；圖7示出了用于圖5中所示的液晶顯示器的像素和公共電極的開口圖案的布置；圖8為沿圖7中VIII-VIII’線截取的液晶顯示器的截面圖；圖9為示出波長450nm和600nm的作為Δn·d的函數(shù)的光透射差異的曲線圖；圖10為圖9的曲線圖的縱軸的數(shù)值由波長在550nm的光透射所除的情況下的曲線圖；圖11為示出在Δn為0.08的情況下的最優(yōu)RGB單元間隙的曲線圖；圖12A至圖12C為示出依據(jù)RGB單元間隙的V-T曲線中的差異的曲線圖；圖13為示出在單域結(jié)構(gòu)和多域結(jié)構(gòu)下的V-T曲線中的差異的曲線圖；圖14為示出依據(jù)黃色區(qū)域(紅色區(qū)域與綠色區(qū)域之間的平均值)和藍(lán)色區(qū)域的單元間隙中的差異的色移的量；圖15為示出依據(jù)黃色區(qū)域與藍(lán)色區(qū)域之間的單元間隙中的差異的亮度比率；圖16為示出依據(jù)黃色區(qū)域與藍(lán)色區(qū)域之間的單元間隙中的差異的每灰度色標(biāo)的色溫中的差異；以及圖17為示出作為單元間隙的作用的色彩特性，以及處理效率和產(chǎn)量變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行說明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖，其中示出了像素電極的開口圖案，圖2示出了用于液晶顯示器的公共電極的開口圖案。圖3示出了用于液晶顯示器的像素和公共電極的開口圖案的布置，圖4為沿圖3中IV-IV’線截取的液晶顯示器的截面圖。
如圖1至圖4所示，在絕緣襯底10上形成柵極線組件和存儲電容線組件。該柵極線組件包括沿水平方向布置的柵極線20和由柵極線20突出的柵極電極21。該存儲電容線組件包括沿水平方向基本上與柵極線20平行地布置的存儲電容線30。第一至第四存儲電容電極31至34連同存儲電容電極連接部35和36一起由存儲電容線30分支出來。第一存儲電容電極31直接與存儲電容線30連接，并沿垂直方向延伸。第二和第三存儲電容電極32和33連接至第一存儲電容電極31，并沿水平方向延伸。第四存儲電容電極34連接至第二和第三存儲電容電極32和33，并沿垂直方向延伸。存儲電容電極連接部35和36連接于一個像素的第四存儲電容電極34與鄰近像素的第一存儲電容電極31之間。
柵極絕緣層40形成在柵極線組件和存儲電容線組件之上。使用非晶硅的半導(dǎo)體圖案50形成在柵極絕緣層40上，柵極電極21的上方。使用非晶硅的歐姆接觸圖案61和62(未示出)形成在半導(dǎo)體圖案50上，該非晶硅摻雜有高濃度的n型雜質(zhì)，如磷(P)。歐姆接觸層61和62圍繞柵極電極21彼此分開。
數(shù)據(jù)線組件形成于襯底10。該數(shù)據(jù)線組件包括形成在一側(cè)的歐姆接觸圖案61上的源極電極71、形成在另側(cè)的歐姆接觸圖案62上的漏極電極72和形成在柵極絕緣層40上并沿垂直方向延伸的數(shù)據(jù)線70。源極電極71與數(shù)據(jù)線70相連。
具有暴露出漏極電極72的接觸孔81的保護(hù)層80形成在數(shù)據(jù)線組件上。像素電極90形成在保護(hù)層80上，使得其可以通過接觸孔81連接至漏極電極72。像素電極90異透明導(dǎo)電材料形成，如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)。
像素電極90被分為第一至第三電極部分91至93，并且第一至第三電極部分91至93通過連接部94至96連接。第一電極部分91以切去四角的矩形的形狀形成在像素區(qū)域的下半側(cè)。第一電極部分91通過接觸孔81連接至漏極電極72。第二和第三電極部分92和93形成在該像素區(qū)域的上半側(cè)，并同樣具有切去四角的矩形的形狀。第二電極部分92通過第一和第二連接部94和96連接至第一電極部分91，而第三電極部分93通過第三連接部95連接至第二電極部分92。
第二存儲電容電極32位于第一和第二電極部分91與92之間。第三存儲電容電極33位于第二和第三電極部分92與93之間。第一和第四存儲電容電極31和34分別位于像素電極90與鄰近的數(shù)據(jù)線70之間。
第一至第三電極部分91至93中的每一個都具有一第一側(cè)邊，平行于數(shù)據(jù)線70延伸；以及，第二側(cè)邊，平行于柵極線20延伸。第一電極部分91的第一側(cè)邊比其第二側(cè)邊長。第二和第三電極部分92和93的第一側(cè)邊比其第二側(cè)邊短。第二和第三電極部分92和93與第一和第四存儲電容電極31和34交疊，而第一電極部分91不與第一和第四存儲電容電極31和34交疊。存儲電容線30位于柵極線20與第三電極部分93之間。將要施加至彩色濾光片襯底的公共電極的電勢將同樣被施加至存儲電容線30、存儲電容電極31至34和存儲電容電極連接部35和36。
如上所述，當(dāng)將被施加公共電勢的存儲電容線或存儲電容電極布置于數(shù)據(jù)線與像素電極之間或柵極線與像素電極之間時，其可以防止像素區(qū)域的電場被數(shù)據(jù)線電勢和柵極線電勢影響，從而確保域穩(wěn)定性。
下面將參照圖2至4，說明用于該液晶顯示器的彩色濾光片襯底。
如圖所示，黑矩陣200形成在透明玻璃襯底100上并定義出像素區(qū)域。黑矩陣200優(yōu)選包括鉻基層與氧化鉻基層的雙層結(jié)構(gòu)。紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的彩色濾光片310、320和330形成于像素區(qū)域。該彩色濾光片的厚度各異。優(yōu)選地，R彩色濾光片310的厚度小于G彩色濾光片320的厚度，并且依次地，G彩色濾光片320的厚度小于B彩色濾光片330的厚度。此厚度差異是為了形成各個像素區(qū)域的不同的單元間隙。覆蓋層600覆蓋并保護(hù)RGB彩色濾光片310、320和330，且利用透明導(dǎo)電材料形成公共電極400于覆蓋層600上。開口圖案形成在公共電極400上，其包括第一至第三開口部分410、420和430。第一開口部分410沿水平方向?qū)⒃撓袼貐^(qū)域的下半邊分為兩份，而第二和第三開口部分420和430沿垂直方向?qū)⒃撓袼貐^(qū)域的上半邊分為三份。每個開口部分410、420和430的兩端逐漸放大，以形成三角形形狀，優(yōu)選地為等腰三角形。第一至第三開口部分410、420和430彼此分開。
薄膜晶體管陣列襯底與該彩色濾光片襯底組合，并且液晶材料900注入于該兩個襯底之間。此時，液晶分子的取向(director)相對襯底垂直對準(zhǔn)。兩個偏振板11和101外連接至襯底10和100，使得其偏振軸彼此垂直。
在此狀態(tài)下，像素電極90的電極部分91至93和公共電極400的第一至第三開口部分410至430彼此交疊形成，并將像素區(qū)域定位于多個微區(qū)域中。像素電極90的電極部分91至93中的每一個具有兩個長邊和兩個短邊，并且，該每個電極部分的長邊演平行于數(shù)據(jù)線70或柵極線20的方向延伸，并且相對偏振板的偏振軸傾斜45°。
當(dāng)每個電極部分的長邊位于接近數(shù)據(jù)線70或柵極線20時，存儲電容線30或存儲電容電極31至34布置于數(shù)據(jù)線70與電極部分的長邊之間，或柵極線20與電極部分的長邊之間。
另外，優(yōu)選存儲電容線組件不置于靠近像素電極90的電極部分91至93的短邊的位置。當(dāng)存儲電容線組件置于靠近像素電極90的電極部分91至93的短邊的位置時，其將被像素電極90完全覆蓋，或位于距離像素電極3μm或更遠(yuǎn)。這是因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)線70或柵極線20位于靠近像素電極部分91至93的長邊的位置時，數(shù)據(jù)線70或柵極線20的電勢起破壞域形成的作用；而當(dāng)數(shù)據(jù)線70或柵極線20位于靠近像素電極部分91至93的短邊的位置時，數(shù)據(jù)線70或柵極線20的電勢起有助于域形成的作用。
另外，液晶材料900注入于公共電極400與像素電極91之間。如上所述，由于RGB彩色濾光片310至330的厚度不同，公共電極400與像素電極90之間的距離在RGB像素區(qū)域存在差異。即，單元間隙在RGB像素區(qū)域存在差異。R像素區(qū)域的R單元間隙比G像素區(qū)域的G單元間隙大，而G像素區(qū)域的G單元間隙比B像素區(qū)域的B單元間隙大。B單元間隙比G單元間隙和R單元間隙的平均值小0.2±0.15μm。另外，G單元間隙與B單元間隙的差Δd2比R單元間隙與G單元間隙的差Δd1大。即，Δd1＜Δd2。當(dāng)RGB單元間隙不同時，可減小灰度色標(biāo)間色移(inter-gray scale color shift)。
圖5為根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器的平面圖，其中示出了像素電極的開口圖案，而圖6示出了用于液晶顯示器的公共電極的開口圖案。圖7示出了用于液晶顯示器的像素和公共電極的開口圖案的布置。圖8為沿圖7中VIII-VIII’線截取的液晶顯示器的截面圖。
如圖5所示，在絕緣襯底10上形成柵極線組件和存儲電容線組件。該柵極線組件包括沿水平方向延伸的柵極線20和由柵極線20突出的柵極電極21。該存儲電容線組件包括沿與柵極線20相同的方向延伸的存儲電容線30。存儲電容線30包括多個具有很大寬度的線性部分和連接于該線性部分之間并具有較小寬度的連接部。該線性部分圍繞想象的直線上下交替地布置。第一和第二存儲電容電極33和31連接至存儲電容線20，并沿垂直方向延伸；第三存儲電容電極32連接至第二存儲電容電極31，并沿水平方向延伸。
柵極絕緣層40形成于該柵極線組件和該存儲電容線組件上。
利用摻氫非晶硅在柵極絕緣層40上形成半導(dǎo)體圖案50，使其與柵極電極21交疊。
利用其中摻有高濃度的n型雜質(zhì)的n+摻氫非晶硅在半導(dǎo)體圖案50上形成歐姆接觸圖案(未示出)。該歐姆接觸圖案圍繞柵極電極21彼此分離。
數(shù)據(jù)線組件形成在柵極絕緣層40上。該數(shù)據(jù)線組件包括形成于柵極絕緣層40上沿垂直方向延伸的數(shù)據(jù)線70。數(shù)據(jù)線70具有多個線性部分和連接于該線性部分之間的連接部。該線性部分圍繞想象的直線左右交錯地布置。圍繞該想象的直線上下或左右設(shè)置的相鄰的線性部分依據(jù)上和下域和左和右域的占據(jù)比率控制。由于相鄰的數(shù)據(jù)線70按該線性部分的交錯順序彼此相對，窄的和寬的域在數(shù)據(jù)線70之間交替出現(xiàn)。此結(jié)構(gòu)在左右方向和上下方向中是相同的。數(shù)據(jù)線70與存儲電容線30和柵極線20交疊。數(shù)據(jù)線70與存儲電容線30的交疊形成在其連接部處。
保護(hù)層80形成于數(shù)據(jù)線70上。用氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)在每個像素區(qū)域的保護(hù)層80上形成像素電極90。像素電極90通過接觸孔81連接至漏極電極72。像素電極90具有寬部和窄部。另外，像素電極90具有開口圖案。該開口圖案包括沿著垂直方向延伸的形成在像素電極90的窄部的第一開口部分98，和沿水平方向延伸的形成在像素電極90的寬部的第二開口部分99。像素電極90的該窄部被該第一開口部分98分為左右兩份，而像素電極90的該寬部被第二開口部分98分為頂域、中域和底域三份。該中域具有比該頂和底域?qū)拑杀兜膶挾?。該第一開口圖案98與第一存儲電容電極33交疊，而第二開口圖案與第三存儲電容電極32交疊。
下面，參照圖8至10說明面向薄膜晶體管襯底的彩色濾光片襯底。
黑矩陣200形成于絕緣襯底100上，RGB彩色濾光片310、320和330形成于黑矩陣200。B彩色濾光片320具有比R或G彩色濾光片320和330大的厚度。這是為了使B單元區(qū)域的單元間隙比R或G像素區(qū)域小。覆蓋層600形成于彩色濾光片310、320和330上，利用透明導(dǎo)電材料(如，ITO、IZO)在覆蓋層600上形成公共電極400。開口圖案與圖8種所示的形成于公共電極的圖案相似。該開口圖案形成有沿垂直方向延伸的第三開口部分410，及沿水平方向縱向延伸的第四和第五開口部分420和430。在整個像素結(jié)構(gòu)中，第四和第五開口部分420和430的裝置分別設(shè)置于第三開口部分410的左右兩側(cè)。臨近第四和第五開口部分420和430的第三開口部分410的邊界為中空的，使得其可由第四和第五開口部分420和430分離。
薄膜晶體管陣列襯底10與彩色濾光片襯底結(jié)合，使得其彼此分開一預(yù)訂距離。液晶材料注入于襯底10與100之間，以形成液晶層900，并將其密封。不施加像素電極90與公共電極400之間的電勢，液晶分子的表示器相對襯底10和100垂直對準(zhǔn)。
液晶層900夾于公共電極400與像素91之間。由于B彩色濾光片330的厚度比R或G彩色濾光片310或320的大，B像素區(qū)域的公共電極400與像素電極90小于其R和G像素。即，B彩色濾光片330的厚度比R或G彩色濾光片310或320的厚度大，公共電極400與像素電極90之間在B像素區(qū)域的距離比在R或G像素區(qū)域的小。即B彩色濾光片的B單元間隙比R彩色濾光片的R單元間隙或G彩色濾光片的G單元間隙小。B單元間隙比R或G單元間隙小0.2±0.15μm。即，Δd1＝0.2±0.15μm。當(dāng)RGB單元間隙不同時，可減小灰度色標(biāo)間色移。
在薄膜晶體管陣列襯底10與彩色濾光片襯底100的組合狀態(tài)中，第三開口部分410與窄像素電極90的左右兩側(cè)交疊，而第四開口部分420與寬像素電極90的上下邊界交疊。第五開口部分430位像素電極90的寬部，使得前者垂直地或上下地將后者分為兩份。因此，像素電極90的窄部由地一開口部分98和第三開口部分410劃分為兩個微域。像素電極90的寬部由第二開口部分99、第四和第五開口部分420和430分為四份。優(yōu)選，微域的寬度為20±5μm。微域的寬度依據(jù)上下域B和左右域A的占據(jù)比率確定。當(dāng)微域的寬度過窄時，降低了開放比率。當(dāng)微域的寬度過寬時，邊緣場形成得過弱，而無法控制液晶組件的傾斜方向。另外，上下域B的占據(jù)比率可建立得比左右域A的大。優(yōu)選上下域B的占據(jù)比率為整個像素的60％-90％。利用此方式，可增強(qiáng)左右兩側(cè)的可見度。
上述構(gòu)造的開口圖案起到顯著增加開放比率的作用。得到的液晶顯示器具有48％的開放率。其可以通過改變像素電極的形狀，使得其上下域和左右域可利用恰當(dāng)?shù)姆绞娇刂啤Ａ硗?，形成與像素電極的開口圖案為與每個由黑矩陣200顯示的像素區(qū)域的周邊。第三開口部分410與窄像素電極部分90的左右兩側(cè)，而第四開口部分420與窄像素電極部分90的左右兩側(cè)交疊。即，開口圖案位于顯示在黑矩陣200的位置，或存儲電容線30的位置。從而，第三和第四開口部分410和420并不導(dǎo)致額外的開放率的劣化。
在根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的液晶顯示器中，所有的微域都是矩形的，以有利于提供改善的速度相應(yīng)，并使在微域邊緣的紋理的發(fā)生最小化。通過使RGB單元間隙不同來減小灰度色標(biāo)間色移可在下面的數(shù)據(jù)和分析中得到體現(xiàn)。
圖9為示出波長450nm和600nm的作為Δn·d的函數(shù)的光透射差異的曲線圖，而圖10為圖9的曲線圖的縱軸的數(shù)值由波長在550nm的光透射所除的情況下的曲線圖。圖中，由于在TN和VA模式下最大化光透射的Δn·d的值為0.27nm和0.47nm，因此，將Δn·d的值除以0.27nm和0.47nm以將其歸一化。
由圖9可知，在VA和TN模式液晶顯示器中，Δn·d的變化導(dǎo)致了在波長為450nm和600nm處光透射的差異。這意味著，在波長450nm與波長600nm處，由于Δn·d的增大導(dǎo)致的光透射的增大的程度不同。原因如下。
決定TN模式的光透射T的數(shù)學(xué)公式由方程1表示。T=1-(sin2(π/2(1+u2)))/(1+u2),u=2dΔn/λ----(1)]]>決定VA模式的光透射T的數(shù)學(xué)公式由方程2表示。T＝sin2((π/2)u)，u＝2dΔn/λ (2)另外，dΔn的值根據(jù)施加于公共電極和像素電極之間的電壓的變化而變化。即，相對于襯底垂直對準(zhǔn)的液晶分子在電壓的作用下傾斜，使得dΔn的有效值增大。然而，有方程1和2可知，T的值根據(jù)u的值而改變，也就順序地根據(jù)dΔn和λ的值而改變。由于T的值根據(jù)dΔn和λ的值而改變，因此其將受到波長λ的變化的影響。因此，T在各個波長出具有色散特性。
由圖9可知，在TN和VA模式中，短波長的光透射在中間灰度色標(biāo)處很高。此傾斜在VA模式中比在TN模式中更強(qiáng)烈。因此，灰度色標(biāo)間色移在VA模式中變得比在TN模式中更嚴(yán)重。
如圖10可知，具有最短波長的B色彩在較低灰度色標(biāo)處表現(xiàn)了很高的光透射，而R和G色彩的光透射逐漸在更高的灰度色標(biāo)處升高。因此，由R色彩和G色彩組合成的黃色成分增大，并由此看到了發(fā)黃現(xiàn)象。
此情況可通過控制RGB單元間隙而改善。在方程2中，為了使T的值不受波長λ的影響，同時僅依賴于根據(jù)液晶分子的傾斜度改變的Δn的值，方程3應(yīng)得到滿足。
d＝kλ (3)其中k為常數(shù)。
在Δn的最大值為0.08的液晶顯示器中，優(yōu)選在亮度方面，方程2中的T值在Δn＝0.08時最大化。
當(dāng)u＝1時，T值最大化。當(dāng)u＝1時，方程2中的第二公式變?yōu)?＝2dΔn/λ?？紤]到方程3并且Δn＝0.08，1＝2kΔn＝2k×0.08。從而，k＝1/0.16。
當(dāng)k應(yīng)用于方程3時，獲得方程4。
d＝λ/0.16 (4)設(shè)，RGB波長為0.65μm、0.55μm和0.45μm，RGB單元間隙d應(yīng)分別為4.06μm、3.44μm和2.81μm，以消除灰度色標(biāo)間色移。
圖11為示出在Δn值的最大值為0.08的情況下的最優(yōu)RGB單元間隙的曲線圖。
同時，RGB像素區(qū)域的單元間隙可通過控制RGB彩色濾光片的厚度而得到很方便地控制。然而，已知并由圖11可見，用于消除灰度色標(biāo)間色移的R何B單元間隙的差異達(dá)到了1.25。在此水平下，通過控制彩色濾光片的厚度而使得處理和形成這樣一個差異變得十分困難。另外，很難獲得均勻的單元間隙，這使得該技術(shù)很難被用于實(shí)際。
因此，需要利用實(shí)際的手段方便地形成單元間隙差異，并且同時可有效地降低的技術(shù)灰度色標(biāo)間色移的技術(shù)。
圖12A至圖12C為示出依據(jù)RGB單元間隙的V-T曲線的曲線圖。
由圖可知，隨著單元間隙的變化，VT曲線的形狀在B色彩區(qū)域受到的影響最大。即，由于VT曲線的形狀，依賴接近4.0μm的單元間隙的變化，在B色彩區(qū)域變化得最敏感，這對于控制B色彩區(qū)域的單元間隙是最有效的。
另外，在圖案化的垂直對準(zhǔn)(PVA)模式中，其中在電極部件上形成開口圖案以獲取寬視角，由于電場在開口區(qū)域比在非開口區(qū)域弱，因此液晶的Δn·d的有效值也也小。從而，在整個像素結(jié)構(gòu)中，同沒有開口圖案的VA和TN模式相比，與PVA模式相關(guān)的VT曲線平滑地上升。
圖13為示出在單域結(jié)構(gòu)和多域結(jié)構(gòu)下的V-T曲線中的差異的曲線圖。如前所述，與其上沒有開口圖案的單域結(jié)構(gòu)相比，具有開口圖案的多域結(jié)構(gòu)的VT曲線平滑地上升。這提供了色移自校正的效果。在PVA模式中，即使非常小的單元間隙差異，如比理論計(jì)算的1.25μm的單元間隙差異還小的差異，也可以導(dǎo)致明顯的色移減小。
圖14為示出依據(jù)黃色區(qū)域(紅色區(qū)域與綠色區(qū)域之間的平均)和藍(lán)色區(qū)域的單元間隙中的差異的色移的量。圖15為示出依據(jù)黃色區(qū)域與藍(lán)色區(qū)域之間的單元間隙中的差異的亮度比率(藍(lán)/黃)。圖16為示出依據(jù)黃色區(qū)域與藍(lán)色區(qū)域之間的單元間隙中的差異的每灰度色標(biāo)的色溫中的差異。
由圖14和15可見，灰度色標(biāo)間色移即使當(dāng)藍(lán)色像素區(qū)域的B單元間隙比紅色或綠色像素區(qū)域的R或G單元間隙小0.2至0.3μm也會明顯地減小。這是因?yàn)锽單元間隙中的變化極大地影響了色移，并且在PVA模式中，該色移由于開口圖案而自校正。
圖17為示出作為單元間隙的作用的色彩特性，以及處理效率和產(chǎn)量的變化的曲線圖。
如圖17所示，當(dāng)單元間隙差異接近1.25或更大時，色彩特性能得到改善。但是，當(dāng)單元間隙差異增大時，處理效率和產(chǎn)量變得更低。因此，B單元間隙建立得比R或G單元間隙更小。在此條件下，色彩特性很好，并且能夠獲取期望的處理效率或產(chǎn)量。
如上所述，當(dāng)B單元間隙建立得比R或G單元間隙小0.2±0.15μm時，可減小灰度色標(biāo)間色移，并且獲得的顯示器表現(xiàn)出很好的圖像質(zhì)量。另外，G單元間隙可比R單元間隙小，使得RGB單元間隙彼此都不相同。在這種情況下，優(yōu)選R與G單元間隙間的差異比G與B單元間隙間的差異大。這是因?yàn)?，如圖12A至12C所示，B單元間隙的變化可引入更大的效果。
本發(fā)明已參照優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的如權(quán)利要求所述的精神和范圍的基礎(chǔ)上，可對本發(fā)明作出各種調(diào)整與改動。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，其包括一第一絕緣襯底；一第一引線組件，形成在該第一絕緣襯底上，具有多個第一引線；一第二引線組件，橫跨該第一引線組件上，具有多個第二引線，并同時定義出像素區(qū)域，該第二引線組件與該第一引線組件絕緣；一像素電極，形成在每個像素區(qū)域上，具有第一開口圖案；一薄膜晶體管，連接至該第一引線組件、第二引線組件和像素電極；一第二絕緣襯底，面向該第一絕緣襯底；紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，形成在該第二絕緣襯底上；一公共電極，形成在包含該彩色濾光片的該第二絕緣襯底上，具有第二開口圖案；以及一液晶層，夾在該第一與第二絕緣襯底之間，具有多個液晶分子，當(dāng)未在該像素電極與公共電極間施加電場時，該液晶層的液晶分子相對該第一和第二襯底垂直地對準(zhǔn)，其中，B單元間隙與R單元間隙或G單元間隙存在差異，該R單元間隙表示紅色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，該G單元間隙表示綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，而該B單元間隙表示藍(lán)色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該B單元間隙建立得比該R單元間隙或G單元間隙小0.2±0.15μm。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該B單元間隙、R單元間隙和G單元間隙彼此各不相同，為R單元間隙-G單元間隙＜G單元間隙-B單元間隙。
4.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，該第一和第二開口圖案將該像素區(qū)域劃分為多個微域。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中，該微域分為左域和右域，以及上域和下域，由該上域和下域占據(jù)的體積比由該左域和右域占據(jù)的體積大。
6.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中，兩相鄰第二引線之間的距離在每個預(yù)定長度處反復(fù)地變化，并且該像素電極具有位于靠近該第二引線的具有相同輪廓的橫向側(cè)，使得該像素電極具有一窄部和一寬部。
7.一種彩色濾光片襯底，用于液晶顯示器，該彩色濾光片襯底包括一絕緣襯底；一黑矩陣，形成在該絕緣襯底上，該黑矩陣具有用于定義像素區(qū)域的多個部分；紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，形成在該像素區(qū)域；一覆蓋層，覆蓋該彩色濾光片；以及一透明電極，形成在該覆蓋層上，具有開口圖案，其中，該藍(lán)色濾光片具有比該紅色或綠色濾光片更大的厚度。
8.如權(quán)利要求7所述的彩色濾光片襯底，其中，該藍(lán)色濾光片的厚度比該紅色濾光片或綠色濾光片的厚度大0.2±0.15μm。
9.一種制造液晶顯示器的方法，該方法包括步驟形成一第一絕緣襯底；形成一第一引線組件，于該第一絕緣襯底上，該第一引線組件具有多個第一引線；形成一第二引線組件，具有多個第二引線，其橫跨該第一引線組件，并同時定義出像素區(qū)域，該第二引線組件與該第一引線組件絕緣；形成一像素電極，于每個像素區(qū)域處，其具有第一開口圖案；形成一第二絕緣襯底，面向該第一絕緣襯底；形成紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片，于該第二絕緣襯底上；形成一公共電極，于包含該彩色濾光片的該第二絕緣襯底上，具有第二開口圖案；形成一液晶層，具有多個液晶分子，夾于該第一和第二絕緣襯底之間，當(dāng)未在該像素電極與公共電極間施加電場時，該液晶層的液晶分子相對該第一和第二襯底垂直地對準(zhǔn)，以及使B單元間隙與R單元間隙或G單元間隙存在差異，該R單元間隙表示紅色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，該G單元間隙表示綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度，而該B單元間隙表示藍(lán)色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，至少該第一和第二開口圖案中的一個將該像素區(qū)域劃分為多個微域。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該B單元間隙形成得比該R單元間隙或該G單元間隙小0.2±0.15μm。
全文摘要
一種薄膜晶體管陣列襯底，其設(shè)置有一柵極線組件、一數(shù)據(jù)線組件和薄膜晶體管。該數(shù)據(jù)線組件橫跨該柵極線組件，同時定義出像素區(qū)域。像素電極(90)形成在每個像素區(qū)域。一彩色濾光片襯底，其設(shè)置有一黑矩陣，并且紅色、綠色和藍(lán)色的彩色濾光片形成在該像素區(qū)域的該黑矩陣。一覆蓋層覆蓋該彩色濾光片，并且一公共電極形成在該覆蓋層上，具有一開口圖案。該薄膜晶體管陣列襯底和該彩色濾光片襯底彼此面對，并且一種液晶材料注入該薄膜晶體管陣列襯底與該彩色濾光片襯底之間。該藍(lán)色濾光片具有比該紅色或綠色彩色濾光片更小的厚度，使得該藍(lán)色彩色濾光片處的液晶單元間隙比該紅色或綠色彩色濾光片處的液晶單元間隙更大。
文檔編號G02F1/139GK1466703SQ02802712
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者送長根, 金京賢, 柳在鎮(zhèn), 李勝熙, 樸承范, 崔榕佑 申請人:三星電子株式會社