時, 獲得亮度均勻性,且改善了藍相模式LCD器件100的顯示特性。而且,由于不需要藍相液晶 層200的取向步驟,因此省略了取向膜和摩擦步驟。
[0038] 因此,當通過單體穩(wěn)定的藍相液晶分子210用于液晶層200時,液晶層200可根據(jù) 電場而動態(tài)旋轉(zhuǎn),且藍相模式LCD器件100的響應(yīng)時間降低。此外,改善了藍相模式LCD器 件100的顯示特性,且由于省掉了取向膜和摩擦步驟,因此提高了生產(chǎn)效率。
[0039] 液晶分子210在不存在由驅(qū)動電壓引起的水平電場的情況下具有光學上的各向 同性,而在存在由驅(qū)動電壓引起的水平電場的情況下具有雙折射性。因此,藍相液晶層200 的光學特性可通過在電極之間產(chǎn)生的水平電場來調(diào)整。因而,藍相模式LCD器件100可包 括在相同基板上形成的像素電極和公共電極,以能夠在像素電極和公共電極之間產(chǎn)生水平 電場。此外,第一和第二偏振板分別具有相互垂直的第一和第二偏振軸。
[0040] 再次參考圖1,在第一基板101的內(nèi)表面上形成柵極線(未示出)、連接到柵極線 的柵電極121、和與柵極線平行且間隔開的公共線(未示出)。在柵極線、柵電極121和公 共線上形成柵極絕緣層123。在柵電極121上方的柵極絕緣層123上形成半導(dǎo)體層125,在 半導(dǎo)體層125上形成源電極127和漏電極129。半導(dǎo)體層125可包括本征非晶硅的有源層 125a和雜質(zhì)摻雜非晶硅的歐姆接觸層125b。此外,在柵極絕緣層123上形成連接到源電極 127的數(shù)據(jù)線(未示出)。數(shù)據(jù)線與柵極線交叉以限定像素區(qū)域P。柵電極121、半導(dǎo)體層 125、源電極127和漏電極129構(gòu)成薄膜晶體管(TFT) Tr。
[0041] 在TFT Tr上形成鈍化層128,并在每個像素區(qū)域P中的鈍化層128上方形成多個 像素電極140。鈍化層128包括暴露出漏電極129的漏極接觸孔126,多個像素電極140通 過漏極接觸孔126連接到漏電極129。而且,在每個像素區(qū)域P中的鈍化層128上方形成連 接到公共線的多個公共電極150。多個像素電極140具有與多個公共電極150相同的材料 和相同的層。此外,多個像素電極140與多個公共電極150交替設(shè)置。
[0042] 特別地,在多個像素電極140和多個公共電極150中的每一個和鈍化層128之間 形成絕緣圖案300。絕緣圖案300可由有機絕緣材料諸如苯環(huán)丁烯(BCB)和丙烯酸樹脂形 成。由于絕緣圖案300,多個像素電極140和多個公共電極150具有對應(yīng)于藍相液晶層200 中間部分的高度。結(jié)果,強化了在像素電極140和公共電極150之間產(chǎn)生的水平電場。
[0043] 在第二基板102的內(nèi)表面上形成具有開口的黑矩陣131和在黑矩陣131上形成濾 色器層133。濾色器層133包括與黑矩陣131開口對應(yīng)的紅色、綠色和藍色濾色器。在濾色 器層133上形成上覆層135。
[0044] 在藍相模式IXD器件100中,在第一基板101上形成多個像素電極140和多個公共 電極150,并沿著在像素電極140和公共電極150之間產(chǎn)生的水平電場,對藍相液晶層200 中的液晶分子210重新取向,從而顯示圖像。
[0045] 圖3A和3B是分別示出根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的藍相模式液晶顯示器件的OFF 和ON狀態(tài)的截面圖。
[0046] 在圖3A和3B中,藍相模式液晶顯示(LCD)器件100包括液晶面板和向液晶面板 提供光的背光單元(未示出)。液晶面板包括相互面對且間隔開的第一和第二基板101和 102,和在該第一和第二基板101和102之間的藍相液晶層200。在第一基板101的內(nèi)表面 上形成像素電極140和公共電極150。在用于示出驅(qū)動原理的圖3A和3B中省略了位于像 素電極140和公共電極150中的每一個的下方的絕緣圖案300 (圖1)。此外,在第一基板 101的外表面形成第一偏振板120,在第二基板102的外表面形成第二偏振板130。
[0047] 由于沿著與第一和第二基板101和102平行的水平電場對藍相液晶層200中的液 晶分子210重新取向以便具有雙折射性,因此形成第一和第二偏振板120和130以獲得最 大亮度,使得第一偏振板120的第一偏振軸垂直于第二偏振板130的第二偏振軸。此外,第 一和第二偏振軸中的每一個都可形成相對于水平電場的約45°的角度。
[0048] 在圖3A中,通過第一偏振板120,沿著第一偏振軸對來自背光單元的光進行線性 偏振。在不施加電壓和不產(chǎn)生水平電場的OFF狀態(tài)下,多個DTC 220(圖2)被排列在立方 晶格230中(圖2)。結(jié)果,每個液晶分子都具有球形,并且是光學各向同性的(nx = ny)。 該線性偏振光穿過藍相液晶層200,而不改變偏振方向,且該線性偏振光被第二偏振板130 完全吸收。因此,藍相模式IXD器件100顯示黑色圖像。
[0049] 圖3B中,通過第一偏振板120,沿著第一偏振軸對來自背光單元的光進行線性偏 振。在將電壓施加到像素電極140和公共電極150且在像素電極140和公共電極150之間 產(chǎn)生水平電場的ON狀態(tài)下,多個DTC 220的立方晶格230被扭曲,且引起液晶分子210中 的雙折射。結(jié)果,每一個液晶分子210都具有與水平電場垂直的橢圓形狀,并且是光學各向 異性的(nx>ny)。
[0050] 當線性偏振光穿過藍相液晶層200時,線性偏振光的與液晶分子210的方向平行 的分量被透射到第二偏振板130,且其他分量被藍相液晶層200吸收。此外,透射光的與第 二偏振軸平行的分量穿過第二偏振板130,而其他分量被第二偏振板130吸收。因此藍相模 式IXD器件100顯示白色圖像。
[0051 ] 在藍相模式IXD器件100中,立方晶格230被水平電場扭曲,且通過使用藍相液晶 層200的雙折射性顯示白色圖像。該雙折射與電場成正比。此外,由于藍相液晶層200具 有多個DTC 220的立方晶格230,因此需要幾十ν/μπι的電場來驅(qū)動液晶分子210。為了增 加電場,可以減少在像素電極140和公共電極150之間的距離。
[0052] 圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的藍相模式液晶顯示器件中的依據(jù)施加 到像素電極和公共電極的電壓的亮度變化的圖。
[0053] 圖4中,當像素電極和公共電極相互間隔約9 μπι的第一距離時在約80V電壓下亮 度具有最大值,而當像素電極和公共電極相互間隔約4 μ m的第二距離時在約60V電壓下亮 度具有最大值。因此像素電極和公共電極相互越近,液晶層就通過越小的驅(qū)動電壓驅(qū)動。此 外,當像素電極140和公共電極150相距越近時,就將越強的電場施加到藍相液晶層200。
[0054] 但是,隨著像素電極和公共電極相互越來越接近,亮度降低了。亮度降低引起孔徑 比降低。為了產(chǎn)生更強的水平電場而不降低孔徑比,將像素電極140和公共電極150的高 度形成為對應(yīng)于藍相液晶層200的中間部分。
[0055] 圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的藍相模式液晶顯示器件的像素電極和公 共電極的截面圖,圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施方式藍相模式液晶顯示器件的像素電 極和公共電極的截面圖。
[0056] 在圖5A中,藍相模式液晶顯示(IXD)器件100包括相互面對和間隔開的第一和第 二基板101和102,和在該第一和第二基板101和102之間的藍相液晶層200。在第一基板 101的內(nèi)表面上形成每一個都具有相對大厚度的多個絕緣圖案300。此外,在多個絕緣圖案 300上形成多個像素電極140和多個公共電極150。在此,該多個像素電極140和多個公共 電極150中的每一個都被形成為覆蓋多個絕緣圖案300中的每一個的頂表面,并暴露出多 個絕緣圖案300中每一個的側(cè)表面。在每個像素區(qū)域中,多個像素電極140與多個公共電 極150交替設(shè)置。
[0057] 由于該多個絕緣圖案300,多個像素電極140和多個公共電極150中的每一個都具 有相對于第一基板101內(nèi)表面的對應(yīng)于藍相液晶層200的中間部分的高度。例如,當?shù)谝缓?第二基板101和102相互間隔約10 y m的距離(即,藍相模式IXD器件100的單元間隙具 有約10 μπι的單元間隙)時,多個絕緣圖案300可以具有約1 μπι至約9 μπι的厚度(即,多 個像素電極140和多個公共電極150中每一個的底表面可具有約1 μ m至約9 μ m的高度)。
[0058] 當將驅(qū)動電壓施加到多個像素電極140和多個公共電極150時,在相鄰的像素電 極和公共電極140和150之間產(chǎn)生水平電場。圖5A的虛線示出了等電位表面。因為多個 像素電極140和多個公共電極150的高度由于多個絕緣圖案300而增加,因此沿著更接近 垂直方向的方向誘發(fā)等電位表面。由于電場的方向垂直于等電位表面,因此與沒有多個絕 緣圖案300的情況下產(chǎn)生的水平電場相比,沿著更接近水平方向的方向產(chǎn)生水平電場。結(jié) 果,在藍相液晶層200中產(chǎn)生更強的水平電場,并且通過更低的驅(qū)動電壓操作藍相模式LCD 器件100。
[0059] 在圖5B中,藍相模式液晶顯示(IXD)器件105包括相互面對且間隔開的第一和第 二基板106和107,和在該第一和第二基板106和107之間的藍相液晶層205。在第一基板 106的內(nèi)表面上形成每一個都具有相對較大厚度的多個絕緣圖案305。此外,在多個絕緣圖 案305上形成多個像素電極145和多個公共電極155。在此,該多個像素電極145和多個公 共電極155中的每一個都被形成為覆蓋多個絕緣圖案305中每一個的側(cè)表面和頂表面。在 每個像素區(qū)域中,多個像素電極145與多個公共電極155交替設(shè)置。
[0060] 由于該多個絕緣圖案305,多個像素電極145和多個公共電極155中的每一個都具 有相對于第一基板106內(nèi)表面的對應(yīng)于藍相液晶層205的中央部分或上部分的高度。例如, 當?shù)谝缓偷诙?06和107相互間隔約10 μπι的距離(即,藍相模式IXD器件105的單 元間隙具有約10 μ m的單元間隙)時,多個絕緣圖案305可具有約1 μ m至約10 μ m的厚度 (即多個像素電極145