TW201433863A - 顯示裝置 - Google Patents

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Wan-Ling Huang
Kai-Neng Yang
Tsau-Hua Hsieh
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Chung-Kuang Wei
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Abstract

本發明一實施例提供一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與第一基板相對設置；一液晶層，夾於第一基板與第二基板之間；一畫素電極層，位於第一基板上，並位於第一基板與液晶層之間；以及一配向層，僅配置於第一基板上，且第二基板上並未配置有任何配向層，其中顯示裝置的一液晶單元間隙約為2微米至4微米。

Description

顯示裝置
本發明有關於顯示裝置，且特別是有關於具有單一配向層之顯示裝置。
液晶顯示裝置由於其輕薄及低耗電等優點，已成為當前主流顯示裝置。液晶顯示裝置包含一液晶顯示面板及一背光模組。液晶顯示面板包含一薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)基板、一彩色濾光(Color Filter，CF)基板、一夾置於兩基板之間的液晶層、以及二配向層，其中二配向層係分別配置於薄膜電晶體基板及彩色濾光基板上。
背光模組用以提供光線，而液晶層之液晶分子會受施加電場的驅動以致傾倒或旋轉，進而調變通過液晶層之光束的偏振方向，使得液晶顯示面板可以達到調光並顯示影像的功能。配向層可提供液晶分子排列的邊界條件，使得液晶分子得以依循設計的方向排列，而達到均勻的顯示效果。另外，配向層亦可提供預傾角(Pre-tilt Angle)，預傾角可使液晶分子受電場驅動時，朝同一方向傾倒，並提高驅動速度。
本發明一實施例提供一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與第一基板相對設置；一液晶層，夾於第一基板與第二基板之間；一畫素電極層，位於第一基板上，並位於第一基板與液晶層之間；以及一配向層，僅配置於第一基板上，且第二基板上並未配置有任何配向層，其中顯示裝置的一液晶單元間隙約為2微米至4微米。
本發明一實施例提供一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與第一基板相對設置；一液晶層，夾於第一基板與第二基板之間，其中液晶層的雙折射率差值△n之絕對值約為0.08~0.215；一畫素電極層，位於第一基板上，並位於第一基板與液晶層之間；以及一配向層，僅配置於第一基板上，且第二基板上並未配置有任何配向層。
100、200、300、400、500、600‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧液晶層
140‧‧‧畫素電極層
142‧‧‧畫素電極
150‧‧‧配向層
160、160a‧‧‧彩色濾光層
170、190‧‧‧平坦層
180a、180b、180c‧‧‧共用電極層
D‧‧‧液晶單元間隙
d‧‧‧液晶層的厚度
S‧‧‧絕緣層
第1圖繪示本發明一實施例之顯示裝置的剖面圖。
第2圖繪示本發明另一實施例之顯示裝置的剖面圖。
第3圖繪示本發明一實施例之顯示裝置的剖面圖。
第4圖繪示本發明另一實施例之顯示裝置的剖面圖。
第5圖繪示本發明一實施例之顯示裝置的剖面圖。
第6圖繪示本發明另一實施例之顯示裝置的剖面圖。
以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方 式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位於一第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸或間隔有一或更多其他材料層之情形。在圖式中，實施例之形狀或是厚度可能擴大，以簡化或是突顯其特徵。再者，圖中未繪示或描述之元件，可為所屬技術領域中具有通常知識者所知的任意形式。
第1圖繪示本發明一實施例之顯示裝置的剖面 圖。請參照第1圖，本實施例之顯示裝置100包括一第一基板110、一第二基板120、一液晶層130、一畫素電極層140、以及一配向層150，其中第二基板120與第一基板110係相對設置。第一基板110與第二基板120例如為透明基板，其材質例如包括玻璃或是其他適合的透明材料。
液晶層130夾於第一基板110與第二基板120之 間。畫素電極層140位於第一基板110上，並位於第一基板110與液晶層130之間。畫素電極層140的材質例如為透明導電材料，例如銦錫氧化物。
配向層150僅配置於第一基板110上，且第二基 板120上並未配置有任何配向層。也就是說，在整個顯示裝 置100中，只有第一基板110上配置有配向層150。配向層150係覆蓋畫素電極層140。配向層150的材質包括聚亞醯胺或是其他適合的配向材料，配向層150的配向方法包括刷膜式配向法(Rubbing Alignment)、光配向法(Photo Alignment)、轉寫、剝離、Langmuir-Blodgett(LB)膜法。
在一實施例中，顯示裝置100的一液晶單元間隙 (cell gap)D約為2微米至4微米。舉例來說，液晶單元間隙D約為2微米至2.8微米。液晶單元間隙D實質上等於液晶層130的厚度d。在一實施例中，液晶層130的液晶分子平行液晶長軸方向之折射率為ne(extraordinary refractive index)，垂直液晶長軸方向之折射率為no(ordinary refractive index)，ne-no為雙折射率差值△n，雙折射率差值△n之絕對值約為0.08~0.215。舉例來說，液晶層130的雙折射率差值△n之絕對值約為0.115~0.215。在一實施例中，液晶層130含有5~15重量百分比的三苯環化合物(Tri-Benzene compound)、5~35重量百分比的二環己烷化合物(Bicyclohexane compound)、或者是1~4重量百分比的氟化物(Fluorides compound)。在一實施例中，液晶層130的遲滯量(△n．D)約為320奈米~430奈米。
由於本實施例係採用單側配向(單一配向層)的方式來控制液晶層130，因此，當使用較小的液晶單元間隙D(或液晶層的厚度d)時會有較佳的控制效果，並且可藉由採用雙折射率差值△n較大的液晶材料來使液晶層130的遲滯量(△n．D)維持在適當的值，以保持光學性質與反應速度。
在一實施例中，顯示裝置100係為一橫向電場切換型液晶顯示裝置(IPS，In-PlaneSwitching)，顯示裝置100更包括一共用電極層180a，共用電極層180a位於第一基板110上，並位於第一基板110與液晶層130之間。共用電極層180a係與畫素電極層140間隔排列，且配向層150係覆蓋共用電極層180a。
在一實施例中，顯示裝置100更包括一彩色濾光層160，彩色濾光層160配置於第二基板120上，且位於第二基板120與液晶層130之間。在一未繪示的實施例中，液晶層130係直接接觸彩色濾光層160。在一實施例中，顯示裝置100可選擇性地包括一平坦層170，平坦層170係覆蓋彩色濾光層160，且液晶層130直接接觸平坦層170。平坦層170的材質可為一透明絕緣材料，例如高分子材料。
值得注意的是，相較於習知具有二配向層的液晶顯示器，本實施例僅在單一基板(亦即，第一基板100)上配置配向層150，故可使顯示裝置100的面板穿透率提昇5%~15%，並可減少50%的配向層材料成本，以及可減少顯示裝置的製程步驟以及製作成本。
第2圖繪示本發明另一實施例之顯示裝置的剖面圖。在本實施例中，顯示裝置200與第1圖的顯示裝置100同為橫向電場切換型液晶顯示裝置，而兩者差異之處在於顯示裝置200係為一彩色濾光層於主動層上之顯示裝置。以下只針對兩者的差異之處進行說明。
顯示裝置200的彩色濾光層160a係配置於第一基 板110上且覆蓋畫素電極層140與共用電極層180a，配向層150係覆蓋彩色濾光層160a。顯示裝置200可選擇性地具有一平坦層190，平坦層190覆蓋畫素電極層140與共用電極層180a。平坦層190的材質可為一透明絕緣材料，例如高分子材料。在本實施例中，液晶層130直接接觸第二基板120。
第3圖繪示本發明一實施例之顯示裝置的剖面圖。請參照第3圖，本實施例之顯示裝置300相似於第1圖之顯示裝置100，兩者差異之處在於，顯示裝置300係為一邊緣電場切換型液晶顯示裝置(FFS，FringeFieldSwitching)。以下只針對兩者的差異之處進行說明。
顯示裝置300的共用電極層18ob係配置於第一基板110上，且一絕緣層S覆蓋共用電極層180b，畫素電極層140係配置於絕緣層S上，畫素電極層140係包括多個彼此分離的畫素電極142。配向層150係配置於絕緣層S上並覆蓋畫素電極層140。
在本實施例中，顯示裝置300的液晶層130可直接接觸彩色濾光層160。在另一未繪示的實施例中，顯示裝置300可選擇性地包括一平坦層，平坦層係覆蓋彩色濾光層160，且液晶層130可直接接觸平坦層。
第4圖繪示本發明另一實施例之顯示裝置的剖面圖。在本實施例中，顯示裝置400與第3圖的顯示裝置300同為邊緣電場切換型液晶顯示裝置，而兩者差異之處在於顯示裝置400係為一彩色濾光層於主動層上之顯示裝置。以下只針對兩者的差異之處進行說明。
顯示裝置400的彩色濾光層160a係配置於第一基板110上且覆蓋畫素電極層140與共用電極層180b，配向層150係覆蓋彩色濾光層160a。顯示裝置400可選擇性地具有一平坦層190，平坦層190配置於絕緣層S上並覆蓋畫素電極層140。在本實施例中，液晶層130直接接觸第二基板120。
第5圖繪示本發明一實施例之顯示裝置的剖面圖。請參照第5圖，本實施例之顯示裝置500相似於第1圖之顯示裝置100，兩者差異之處在於，顯示裝置500係為一垂直配向型(VA)顯示裝置。以下只針對兩者的差異之處進行說明。
顯示裝置500的共用電極層180c係配置於第二基板120上，並位於第二基板120與液晶層130之間，且覆蓋彩色濾光層160。在本實施例中，共用電極層180c與彩色濾光層160之間可選擇性地配置一平坦層170。在本實施例中，液晶層130直接接觸共用電極層180c。
雖然第5圖係簡單繪示一垂直配向型顯示裝置，但是在其他實施例中，顯示裝置500亦可為一多域垂直配向型顯示裝置、或是一聚合物維持垂直配向型(polymer-sustained vertical alignment)顯示裝置。
第6圖繪示本發明另一實施例之顯示裝置的剖面圖。在本實施例中，顯示裝置600與第5圖的顯示裝置500同為垂直配向型顯示裝置，而兩者差異之處在於顯示裝置600係為一彩色濾光層於主動層上之顯示裝置。以下只針對兩者的差異之處進行說明。
顯示裝置600的彩色濾光層160a係配置於第一基 板110上且覆蓋畫素電極層140，配向層150係覆蓋彩色濾光層160a。顯示裝置600可選擇性地具有一平坦層190，平坦層190配置於第一基板110上並覆蓋畫素電極層140。在本實施例中，液晶層130直接接觸共用電極層180c。
雖然第6圖係簡單繪示一垂直配向型顯示裝置， 但是在其他實施例中，顯示裝置600亦可為一多域垂直配向型顯示裝置、或是一聚合物維持垂直配向型顯示裝置。
綜上所述，由於本發明僅在單一基板(亦即，第 一基板100)上形成配向層，因此，相較於習知具有二配向層的液晶顯示器，本發明可使顯示裝置的面板穿透率提昇5%~15%，並可減少50%的配向層材料成本，以及可減少顯示裝置的製程步驟以及製作成本。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧第一基板
120‧‧‧第二基板
130‧‧‧液晶層
140‧‧‧畫素電極層
150‧‧‧配向層
160‧‧‧彩色濾光層
170‧‧‧平坦層
180a‧‧‧共用電極層
D‧‧‧液晶單元間隙
d‧‧‧液晶層的厚度

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一液晶層，夾於該第一基板與該第二基板之間；一畫素電極層，位於該第一基板上，並位於該第一基板與該液晶層之間；以及一配向層，僅配置於該第一基板上，其中該顯示裝置的一液晶單元間隙為2微米至4微米。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該液晶單元間隙為2微米至2.8微米。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第二基板上並未配置有任何配向層。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括：一彩色濾光層，配置於該第二基板上，且位於該第二基板與該液晶層之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該液晶層直接接觸該彩色濾光層。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，更包括：一平坦層，覆蓋該彩色濾光層，該液晶層直接接觸該平坦層。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括：一彩色濾光層，配置於該第一基板上，且位於該畫素電極層與該配向層之間，其中該液晶層直接接觸該第二基板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置， 更包括：一共用電極層，配置於該第二基板上，且位於該第二基板與該液晶層之間，其中該液晶層直接接觸該共用電極層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該液晶層的雙折射率差值△n之絕對值為0.08~0.215。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該液晶層的雙折射率差值△n之絕對值為0.115~0.215。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該液晶層含有5~15重量百分比的三苯環化合物、5~35重量百分比的二環己烷化合物、或者是1~4重量百分比的氟化物。
  12. 一種顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對設置；一液晶層，夾於該第一基板與該第二基板之間，其中該液晶層的雙折射率差值△n之絕對值為0.08~0.215；一畫素電極層，位於該第一基板上，並位於該第一基板與該液晶層之間；以及一配向層，僅配置於該第一基板上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該液晶層的雙折射率差值△n之絕對值為0.115~0.215。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該液晶層含有5~15重量百分比的三苯環化合物、5~35重量百分比的二環己烷化合物、或者是1~4重量百分比的氟化物。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該第二 基板上並未配置有任何配向層。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，更包括：一彩色濾光層，配置於該第二基板上，且位於該第二基板與該液晶層之間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該液晶層直接接觸該彩色濾光層。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，更包括：一平坦層，覆蓋該彩色濾光層，該液晶層直接接觸該平坦層。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，更包括：一彩色濾光層，配置於該第一基板上，且位於該畫素電極層與該配向層之間，其中該液晶層直接接觸該第二基板。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置，更包括：一共用電極層，配置於該第二基板上，且位於該第二基板與該液晶層之間，其中該液晶層直接接觸該共用電極層。
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