CN100426104C

CN100426104C - 多区域垂直配向液晶面板

Info

Publication number: CN100426104C
Application number: CNB2006101019710A
Authority: CN
Inventors: 陈映如; 苏睦仁; 林敬桓; 张志明
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: CN1877430A

Abstract

本发明公开了一种液晶面板，包括第一基板及第二基板；液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；像素，该像素具有第一像素电极、第二像素电极以及多个桥接电极设置于该第二基板上，且该多个桥接电极电连接该第一像素电极及该第二像素电极；以及第一配向突起物(protrusion)及第二配向突起物，分别设置于该第一基板上并对应该第一像素电极与该第二像素电极。

Description

多区域垂直配向液晶面板

技术领域

本发明涉及一种液晶面板，特别是涉及一种多区域垂直配向液晶面板。

背景技术

液晶显示器已被广范地应用在各式电子产品，如手机、个人数字助理(PDA)及笔记型电脑(notebook)等，且随着大尺寸平面显示器市场的快速发展，具有轻薄短小特性的液晶显示器更是扮演着相当重要的角色，而逐渐取代阴极射线管(CRT)显示器成为市场主流。然而，由于传统液晶显示器的视角不够广，故成为其发展上的限制条件，因此一种可增加视角的多区域垂直配向(multi-domain vertically aligned，MVA)液晶显示面板便因应而生。

请参照图1与图2，图1为现有多区域垂直配向液晶面板10的像素的平面示意图，而图2为图1中沿着AA’线段的截面示意图。如图1与图2中所示，现有多区域垂直配向液晶面板10包括上基板12、下基板14、由负型液晶分子所构成的液晶层16填充于上基板12与下基板14之间、公共电极18设于上基板12面对下基板14的表面、多个彩色滤光单元(图未示)设置于上基板12与公共电极18之间、第一像素电极20与第二像素电极28设于液晶层16与下基板14之间、以及第一配向突起物(protrusion)22与第二配向突起物30设于公共电极18面对下基板14的表面。

其中，第一像素电极20与第二像素电极28可为氧化铟锡(indium tinoxide，ITO)或氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)所构成的穿透电极或铝(aluminum，Al)所构成的反射电极，且第一像素电极20与第二像素电极28由一主狭缝(primary slit)26分隔并以单根的矩形穿透电极作为连接第一像素电极20与第二像素电极28的桥接电极24。如图1中所示，主狭缝26的宽度为d，桥接电极24的宽度为w，且足够的主狭缝宽度d可使第一像素电极20与第二像素电极28形成良好的液晶排列。

一般而言，液晶排列的稳定性以及区域的均匀性可由液晶分子在桥接电极上方液晶的方位角是否为±90°状态存在的位置来判断。当方位角±90°的位置位于像素正中间时，液晶分子可达到最稳定的排列。反之，液晶排列会随不同视角而出现不均的现象。当主狭缝26具有足够的宽度时，可产生足够的边缘电场(fringe field)力量，使液晶分子于像素正中间呈现±90°的方位角，进而达到稳定的液晶排列。然而，如此一来就会影响到开口率。当主狭缝26的宽度缩小以提高开口率时，不足的边缘电场力量会使像素正中央的液晶分子较易受扰动，而使方位角不为±90°，如图1中的箭头所示。举例来说，1.9寸小尺寸面板的像素大小约为56.5微米乘以169.5微米。其中，面板的主狭缝宽度d为10微米，而其桥接电极的宽度w则为6微米，如此可达到优选的液晶排列，却减少开口率。然而当主狭缝宽度d缩小为6微米且桥接电极的宽度w维持为6微米以提高开口率时，便会产生边缘电场强度不足的现象而导致液晶的排列不稳定。

其次，由于液晶分子的方位角度取决于电场作用，亦即配向突起物与主狭缝的贡献，在现有设计中的单根桥接电极会造成左右力量的拉扯并影响液晶分子的平衡状态，造成90°方位角的位置并不一定会位于桥接电极的中间，进而使液晶分子产生左右偏移，甚至往任何角度偏移的现象。

发明内容

因此本发明的主要目的是提供一种多区域垂直配向液晶面板，以改善现有仅使用单根桥接电极而导致因边缘电场不足而产生液晶排列不稳定的问题。

根据本发明的权利要求，揭露一种液晶面板，包括第一基板及第二基板；液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；像素，该像素具有第一像素电极、第二像素电极以及多个桥接电极设置于该第二基板上，且该多个桥接电极电连接该第一像素电极及该第二像素电极；以及第一配向突起物(protrusion)及第二配向突起物，分别设置于该第一基板上并对应该第一像素电极与该第二像素电极。

本发明利用两根以上的桥接电极来连接二个像素电极，并通过桥接电极之间的势能阱来改善现有因单根桥接电极而产生的较弱边缘电场效应，进而使位于桥接电极上的液晶分子受扰动偏转而发生排列不稳定的情形。此外，由于现有二个像素电极间的主狭缝的宽度受单根桥接电极的限制，因此本发明除了可有效改善液晶分子的排列与达到均匀的区域分布，又可于不增加主狭缝宽度的情况下提升像素的开口率。

附图说明

图1为现有多区域垂直配向液晶面板的一像素的平面示意图。

图2为图1中沿着AA’线段的截面示意图。

图3为本发明优选实施例的多区域垂直配向液晶面板的像素平面示意图。

图4为图3中沿着BB’线段的截面示意图。

图5为本发明另一实施例的多区域垂直配向液晶面板的像素平面示意图。

图6为本发明另一实施例的多区域垂直配向液晶面板的像素平面示意图。

图7为单根桥接电极与双根桥接电极的开口率比较图。

简单符号说明

10 多区域垂直配向液晶面板 12 上基板

14 下基板 16 液晶层

18 公共电极 20 第一像素电极

22 第一配向突起物 24 桥接电极

26 主狭缝 28 第二像素电极

30 第二像素电极 40 多区域垂直配向液晶面板

42 上基板 44 下基板

46 液晶层 48 公共电极

50 第一像素电极 52 第二像素电极

54 桥接电极 56 第一配向突起物

58 第二配向突起物 60 主狭缝

62 次狭缝 64 势能阱

66 桥接电极上的势能 72 桥接电极

74 第一像素电极 76 第二像素电极

78 中间部 80 端点部

82 次狭缝 84 配向突起物

92 桥接电极 94 第一像素电极

96 第二像素电极 98 中间部

100 端点部 102 次狭缝

104 配向突起物

具体实施方式

请参照图3与图4，图3为本发明优选实施例的多区域垂直配向液晶面板40的像素的平面示意图，图4为图3中沿着BB’线段的截面示意图。如图3与图4中所示，本发明的多区域垂直配向液晶面板40包括上基板42、下基板44、由例如是负型液晶分子所构成的液晶层46填充于上基板42与下基板44之间、公共电极48设于上基板42面对下基板44的表面、多个彩色滤光单元(图未示)设置于上基板42与公共电极48之间、第一像素电极50与第二像素电极52设于下基板44、多个矩形桥接电极54设置于下基板44上并电连接第一像素电极50与第二像素电极52、以及第一配向突起物56与第二配向突起物58设于上基板42表面并对应第一像素电极50与第二像素电极52。

其中，第一像素电极50与第二像素电极52可为例如以氧化铟锡(indiumtin oxide，ITO)或氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)等透明导电材料所构成的穿透电极或是例如以铝(aluminum，Al)等高反射率的所构成的反射电极，且第一配向突起物56与第二配向突起物58分别相对于第一像素电极50与第二像素电极52的中央位置设置。而且第一配向突起物56与第二配向突起物58的底部为四边形或是圆形。其次，第一像素电极50与第二像素电极52之间具有主狭缝(primary slit)60，桥接电极54之间具有次狭缝(secondary slit)62，且桥接电极54相对于第一配向突起物56与第二配向突起物58的连线呈对称设置。此外，本发明的多区域垂直配向液晶面板40又可包含第三像素电极(图未示)设置于下基板44上并通过多个桥接电极(图未示)来连接第二像素电极52。

值得注意的是，本发明的桥接电极54之间，亦即次狭缝62的位置形成有势能阱64，相对于各桥接电极54上的势能66有较低势能。换句话说，本发明可通过两根桥接电极54之间所形成的较低势能阱来局限液晶层内的负型液晶分子，使液晶分子具有±90°的方位角并达到稳定的状态。

请参照图5，图5为本发明另一实施例的多区域垂直配向液晶面板的像素的平面示意图。如图5所示，多区域垂直配向液晶面板的配向突起物84分别对应第一像素电极74与第二像素电极76，且本实施例同样利用多个桥接电极72来连接第一像素电极74与第二像素电极76。有别于先前所述的矩形桥接电极，本实施例的桥接电极72具有中间部78及二个端点部80，且二个端点部80的宽度分别大于中间部78的宽度。同时，本实施例在次狭缝82的相对位置同样具有比桥接电极72相对更低的势能而产生的势能阱，因此可通过此势能阱来局限液晶层内的负型液晶分子，并使液晶分子达到一稳定的状态，如图4所示。此外，本实施例又可形成第三像素电极(图未示)于第二像素电极76下方，并通过多个桥接电极(图未示)来连接第三像素电极与第二像素电极76，以形成多区域垂直配向液晶面板的像素。

请参照图6，图6为本发明另一实施例的多区域垂直配向液晶面板的像素的平面示意图。如图6所示，多区域垂直配向液晶面板的配向突起物104分别对应第一像素电极94与第二像素电极96，且本实施例利用多个桥接电极92来连接第一像素电极94与第二像素电极96。此外，本实施例的桥接电极92同样具有中间部98及二个端点部100，且二个端点部100的宽度分别大于中间部98的宽度。有别于先前的实施例，本实施例的次狭缝102为矩形。本实施例的次狭缝102的相对位置同样具有比桥接电极92相对更低的势能而产生的势能阱，并可通过此势能阱来使液晶分子达到稳定的状态。

综上所述，相较于现有利用单根桥接电极来连接二个像素电极，本发明利用两根以上的桥接电极来连接二个像素电极，并通过桥接电极之间的较低势能阱来改善现有因单根桥接电极而产生较弱的边缘电场效应，进而使位于桥接电极上的液晶分子不受扰动偏转而发生排列不稳定的情形。此外，由于现有二个像素电极间的主狭缝的宽度受单根桥接电极的限制，因此本发明除了可有效改善液晶分子的排列与达到均匀的区域分布，又可于不增加主狭缝宽度的情况下提升像素的开口率。

请参照图7，图7为单根桥接电极与双根桥接电极于不同分辨率下的开口率比较图。一般而言，为了使液晶分子能达到优选的排列，现有单根桥接电极设计的主狭缝宽度需达到10微米。根据本发明的优选实施例，在双根桥接电极设计下的主狭缝宽度则仅需6微米。除此之外，在200ppi与300ppi的分辨率下，单根桥接电极的开口率分别约为49％与31％，而双根桥接电极的开口率则分别为52％与36％。由此可见，双根桥接电极不但可有效的提升整体的开口率，又于高分辨率下有更显着的提升。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种液晶面板，包括：

第一基板及第二基板；

液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；

像素，该像素具有第一像素电极、第二像素电极以及多个桥接电极设置于该第二基板上，且该多个桥接电极电连接该第一像素电极及该第二像素电极；以及

第一配向突起物及第二配向突起物，分别设置于该第一基板上并对应该第一像素电极与该第二像素电极；

其中该多个桥接电极具有中间部及二个端点部，其中该二个端点部的宽度分别大于该中间部的宽度。

2.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一和第二配向突起物分别相对于该第一和第二像素电极的中央位置设置。

3.如权利要求1所述的液晶面板，其中该多个桥接电极相对于该第一和第二配向突起物的连线呈对称设置。

4.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一像素电极与该第二像素电极之间具有主狭缝，且该多个桥接电极设于该主狭缝内。

5.如权利要求4所述的液晶面板，其中各该桥接电极之间具有次狭缝。

6.如权利要求5所述的液晶面板，其中各该桥接电极的势能高于各该次狭缝的势能。

7.如权利要求5所述的液晶面板，其中该次狭缝的势能使液晶分子具有±90°的方位角。

8.如权利要求1所述的液晶面板，其中该液晶层包含负型液晶分子。

9.如权利要求1所述的液晶面板，还包括公共电极，设置于该第一基板上。

10.如权利要求9所述的液晶面板，还包括多个彩色滤光单元设置于该第一基板与该公共电极之间。

11.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一像素电极与该第二像素电极为穿透电极或反射电极。

12.如权利要求1所述的液晶面板，还包括第三像素电极设置于该第二基板上并连接该第二像素电极。

13.如权利要求12所述的液晶面板，其中该第三像素电极为穿透电极或反射电极。

14.如权利要求12所述的液晶面板，其中该第一像素电极、第二像素电极及该第三像素电极为氧化铟锡或氧化铟锌。

15.如权利要求1所述的液晶面板，还包括多个薄膜晶体管，分别设置于该第二基板上。

16.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一配向突起物与该第二配向突起物的底部为圆形或是四边形。