CN100520549C - 液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示面板包括第一基板、多条扫描线、多条数据线、多个像素结构、第二基板以及液晶层。扫描线、数据线及像素结构皆配置于第一基板上。像素结构与所对应的扫描线以及数据线电性连接。液晶层配置于第一基板与第二基板之间。各像素结构包括第一有源元件、第一像素电极以及第二像素电极。第一像素电极电性连接第一有源元件。第一像素电极以及第二像素电极之间形成V型主狭缝。V型主狭缝具有尖端以及与尖端连接的两支部，其中尖端朝向第二像素电极，而邻接各支部第一像素电极的边缘与第二像素电极的边缘实质上平行。本发明使位于V型主狭缝上方的液晶分子向适当的方向倾倒。本发明的液晶显示面板可以兼具有广视角及高开口率的显示效果。

Description

液晶显示面板

技术领域

本发明涉及一种显示面板，且特别是涉及一种液晶显示面板。

背景技术

市场上对于液晶显示器的显示视角范围要求越来越大。目前，常见的广视角技术为多域垂直配向式液晶显示面板，其利用配向结构(alignmentstructure)的配置以令不同区域内的液晶分子朝不同方向倾倒，而达到广视角的功效。然而，配向结构周边液晶分子的倾倒方向往往不明确(disclination)，而可能造成漏光的情形。因此，一种利用聚合物稳定配向(Polymer-stablizedalignment，PSA)搭配具有多个微狭缝的像素电极以形成多领域配向(multi-domain alignment)的配向方式被提出，以改善多域垂直配向式液晶显示面板显示效果不佳的问题。

图1为公知的利用聚合物稳定配向技术的液晶显示面板的像素结构。请参照图1，像素结构100与扫描线102及数据线104电性连接，且像素结构100包括第一有源元件106、第二有源元件108、第一像素电极110以及第二像素电极120。第一有源元件106与第二有源元件108分别电性连接至第一像素电极110以及第二像素电极120。第一像素电极110与第二像素电极120之间由主狭缝130相分隔以使第一像素电极110与第二像素电极120可具有不同的显示电压。此外，第一像素电极110中具有多个微狭缝112，而第二像素电极120中具有多个微狭缝122。

微狭缝112与122的配置可使液晶分子沿着不同方向倾倒而呈现广视角的显示效果。以参考坐标C的方位来说，像素结构100设计较佳是使位于第一像素电极110与第二像素电极120上方的液晶分子沿着45°、135°、225°、315°的方向倾倒以达到最佳的显示效果。然而，位于主狭缝130上方的液晶分子却沿着90°与270°的方向倾倒，而使像素结构100的显示效果受到影响。根据模拟的结果显示，在水平方向上以大视角观看时，沿着90°与270°方向倾倒的液晶分子会使中低灰阶的显示亮度提高，却使高灰阶的显示亮度降低。因此，沿着90°与270°方向倾倒的液晶分子会使显示图像的色偏及色饱和度不足的现象(color washout)更为严重。

基于上述，像素结构100中还可以配置遮光层(未示出)，位于主狭缝130上方，以降低显示图像的色偏及色饱和度不足的现象。然而，如此设计却使像素结构100的显示开口率受到限制。因此，在广视角技术的液晶显示面板中，仍需克服上述问题以兼顾显示开口率以及广视角显示效果。

发明内容

本发明是提供一种聚合物稳定配向液晶显示面板，以使广视角液晶显示面板具有高的显示开口率。

本发明提出一种液晶显示面板，包括第一基板、多条扫描线、多条数据线、多个像素结构、第二基板以及液晶层。扫描线、数据线及像素结构皆配置于第一基板上。像素结构与所对应的扫描线以及数据线电性连接。液晶层配置于第一基板与第二基板之间。各像素结构包括第一有源元件、第一像素电极以及第二像素电极。第一像素电极电性连接第一有源元件。第一像素电极以及第二像素电极之间形成V型主狭缝。V型主狭缝具有尖端以及与尖端连接的两支部，其中尖端朝向第二像素电极，而邻接各支部的第一像素电极的边缘与第二像素电极的边缘实质上平行。

在本发明的实施例中，上述每一支部的宽度约为1微米至12微米。

在本发明的实施例中，上述第二基板具有对向电极，且第一像素电极与对向电极的电位差大于或等于第二像素电极与对向电极的电位差。

在本发明的实施例中，上述各第一像素电极包括第一交叉图案、多个第一条纹图案以及V型连接图案。第一交叉图案例如具有第一中心部，并划分出至少四个区域，而第一条纹图案实质上位于这些区域中。各区域的第一条纹图案实质上相互平行，且各第一条纹图案的一端连接至第一交叉图案，而另一端远离第一交叉图案。V型连接图案将部分第一条纹图案与第一交叉图案连接，且V型主狭缝位于V型连接图案以及第二像素电极之间。此外，各第一像素电极的第一交叉图案以及第一条纹图案之间例如形成多个第一次狭缝。

在本发明的实施例中，上述液晶显示面板还包括多个配向凸起物，配置于第二基板以及液晶层之间，并位于第一中心部上方。配向凸起物正投影在第一基板上的轮廓与第一中心部的轮廓实质上共形。配向凸起物正投影在第一基板上的轮廓与第一中心部的轮廓间的距离大致为5um～50um。

在本发明的实施例中，上述液晶显示面板还包括多个间隙物，配置于第二基板以及第一基板之间，位于部分第一中心部上方。间隙物正投影在第一基板上的轮廓与对应的第一中心部的轮廓实质上共形。间隙物正投影在第一基板上的轮廓与对应的第一中心部的轮廓间的距离为5um～50um。

在本发明的实施例中，上述液晶显示面板还包括多个第一电容电极，配置于第一基板上，位于第一交叉图案下方。再者，液晶显示面板还包括至少一个配向凸起物，配置于第二基板以及液晶层之间，并位于第一电容电极上方。另外，液晶显示面板还包括至少一个间隙物，配置于第二基板以及第二基板之间，并位于第一电容电极上方。

当液晶显示面板还包括多个第一电容电极时，各第二像素电极包括第二交叉图案以及多个第二条纹图案。第二交叉图案具有第二中心部并划分出至少四个区域，其中两个相邻的区域与V型主狭缝邻接。第二条纹图案位于这些区域中，各区域中的第二条纹图案实质上相互平行，各第二条纹图案的一端连接至第二交叉图案而另一端远离第二交叉图案。各第二像素电极的第二交叉图案与第二条纹图案之间例如形成多个第二次狭缝。再者，液晶显示面板还包括多个配向凸起物，配置于第二基板以及液晶层之间，位于第二中心部上方。另外，液晶显示面板还包括多个间隙物，配置于第二基板以及第一基板之间，位于第二中心部上方。

再进一步来说，液晶显示面板还可包括多个第二电容电极，配置于第一基板上，位于第二交叉图案下方。此时，液晶显示面板还可包括多个配向凸起物，配置于第二基板以及液晶层之间，位于第二电容电极上方，或是液晶显示面板还包括多个间隙物，配置于第二基板以及液晶层之间，位于第二电容电极上方。实际上，各像素结构还包括第二有源元件，配置于第一基板上并电性连接第二像素电极。

在本发明的实施例中，上述各第二像素电极包括第二交叉图案以及多个第二条纹图案。第二交叉图案具有第二中心部并划分出至少四个区域，其中两个相邻的区域与V型主狭缝邻接。第二条纹图案位于这些区域中，各区域中的第二条纹图案实质上相互平行，各第二条纹图案的一端连接至第二交叉图案而另一端远离第二交叉图案。各第二像素电极的第二交叉图案与第二条纹图案之间例如形成多个第二次狭缝。液晶显示面板还包括多个配向凸起物，配置于第二基板以及液晶层之间，位于第二中心部上方。配向凸起物正投影在第一基板上的轮廓与第二中心部的轮廓实质上共形。另外，配向凸起物正投影在第一基板上的轮廓与对应的第二中心部的轮廓间的距离为5um～50um。此外，液晶显示面板还可包括多个第二电容电极，配置于第一基板上，位于第二交叉图案下方。

在本发明的实施例中，上述各像素结构还包括第二有源元件，配置于第一基板上并与第二像素电极电性连接。

在本发明的实施例中，上述各像素结构中，第一像素电极的面积与第二像素电极的面积的比例为25:75至55：45。

在本发明的实施例中，上述各像素结构中，第一像素电极的面积与第二像素电极的面积的比例为2：8至6：4。

本发明因令液晶显示面板各像素结构中的第一像素电极与第二像素电极间形成V型主狭缝结构，使得位于V型主狭缝上方的液晶分子向适当的方向倾倒。如此一来，本发明的液晶显示面板可以兼具有广视角及高开口率的显示效果。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为公知的利用聚合物稳定配向技术的液晶显示面板的像素结构。

图2A示出为本发明的第一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。

图2B示出为图2A的液晶显示面板的像素结构。

图2C为V型主狭缝上方液晶分子倾倒方向的模拟图。

图3A为本发明的另一实施例的液晶显示面板的局部俯视示意图。

图3B与图3C分别为沿图3A的剖线AA’及剖线BB’所绘的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

100、216：像素结构

102、212：扫描线

104、214：数据线

106、218a：第一有源元件

108、218b：第二有源元件

110、240：第一像素电极

112、122：微狭缝

120、260：第二像素电极

130：主狭缝

200、300：液晶显示面板

210：第一基板

220：第二基板

222：对向电极

230：液晶层

232、232a、232b：液晶分子

242：第一交叉图案

242a：第一中心部

244：第一条纹图案

246：V型连接图案

248：第一次狭缝

250：V型主狭缝

252：尖端

254：支部

262：第二交叉图案

262a：第二中心部

264：第二条纹图案

266：第二次狭缝

272：第一电容电极

274：第二电容电极

310：凸起结构

312：间隙物

314：配向凸起物

320：彩色滤光层

A’、B-B’：剖线

C：参考坐标

d：距离

I、II、III、IV：区域

具体实施方式

图2A示出为本发明的第一实施例的聚合物稳定配向液晶显示面板(Polymer Stabilized Alignment Liquid Crystal Display Panel，PSA-LCD)的俯视示意图，而图2B示出为图2A的液晶显示面板的像素结构。请参照图2A，液晶显示面板200包括第一基板210、多条扫描线212、多条数据线214、多个像素结构216、第二基板220以及液晶层230。扫描线212、数据线214及像素结构216皆配置于第一基板210上。像素结构216与所对应的扫描线212以及数据线214电性连接。液晶层230配置于第一基板210与第二基板220之间。

各像素结构216包括第一有源元件218a、第一像素电极240以及第二像素电极260。第一像素电极240电性连接第一有源元件218a。第一像素电极240以及第二像素电极260之间形成V型主狭缝250。V型主狭缝250具有尖端252以及与尖端252连接的两支部254，其中尖端252朝向第二像素电极260。第一像素电极240邻接各支部254的边缘与第二像素电极260邻接各支部254的边缘实质上为平行。另外，第二基板220具有对向电极222。

详细而言，请参照图2B，为了提升显示画面的品质，第二像素电极260可以与配置于第一基板210上的第二有源元件218b电性连接，以使第一像素电极240与第二像素电极260具有不同的显示电压。当液晶显示面板200进行显示时，第一像素电极240与对向电极222的电位差例如是大于或等于第二像素电极260与对向电极222的电位差，以呈现不同的显示亮度。实际上，液晶显示面板200中，第一基板210上还可配置有多个第一电容电极272以及多个第二电容电极274(在此仅示出一个为例)，其分别位于第一像素电极240与第二像素电极260下方，以使第一像素电极240与第二像素电极260的显示电压互异。

第一像素电极240与第二像素电极260的显示电压互异使得位于第一像素电极240与第二像素电极260间的液晶分子倒向可能影响液晶显示面板200的显示品质。因此，本发明提出在第一像素电极240以及第二像素电极260之间形成V型主狭缝250，以降低液晶分子倒向不符合理想而造成显示品质降低的情形。以下将针对第一像素电极240以及第二像素电极260做更详细的描述以说明本发明。

各第一像素电极240包括第一交叉图案242、多个第一条纹图案244以及V型连接图案246。第一交叉图案242例如具有第一中心部242a，并划分出至少四个区域I、II、III及IV，而第一条纹图案244实质上位于这些区域I、II、III与IV中。位于各区域I、II、III或IV的第一条纹图案244实质上相互平行。各第一条纹图案244的一端连接至第一交叉图案242，而另一端远离第一交叉图案242。V型连接图案246将部分第一条纹图案244与第一交叉图案242连接，且V型主狭缝250位于V型连接图案246以及第二像素电极260之间。此外，各第一像素电极240的第一交叉图案242以及第一条纹图案244之间例如形成多个第一次狭缝248。

各第二像素电极260包括第二交叉图案262以及多个第二条纹图案264。第二交叉图案262具有第二中心部262a并划分出至少四个区域I、II、III与IV，其中两个相邻的区域I及II与V型主狭缝250邻接。第二条纹图案264位于这些区域I、II、III与IV中，各区域I、II、III或IV中的第二条纹图案264实质上相互平行。各第二条纹图案264的一端连接至第二交叉图案262而另一端远离第二交叉图案262。各第二像素电极260的第二交叉图案262与第二条纹图案264之间例如形成多个第二次狭缝266。

实际上，像素结构216中，将第一像素电极240邻近第二像素电极260的一侧以V型连接图案246连接。所以，第一像素电极240邻近第二像素电极260的边缘是封闭的且定义出V型主狭缝250的一个边缘。同时，第二像素电极260中，位于区域I与区域II的第二条纹图案264恰与第一像素电极240的V型连接图案246具有相同的延伸方向，以定义出V型主狭缝250的另一边缘。此外，V型主狭缝250中每一支部254的宽度约为1微米至12微米。

液晶显示面板200进行显示时，位于区域I、II、III与IV中的液晶分子会沿着第一次狭缝248与第二次狭缝266的延伸方向，例如是45°、135°、225°、315°的方向倾倒，而达到广视角的显示功效。另外，位于第一像素电极240与第二像素电极260交界处的液晶分子则因V型主狭缝250的配置而不易因朝向90°或270°的方向倾倒，而影响液晶显示面板200的显示效果。

详细来说，图2C为V型主狭缝上方液晶分子倾倒方向的模拟图。请参照图2B与图2C，第一像素电极240边缘邻近V型主狭缝250上的液晶分子232a会受到V型连接图案246的影响而朝向第一像素电极240内部倾倒，也就是会大致趋近于第一次狭缝248的延伸方向倾倒。同时，第一像素电极240与对向电极222的电位差例如是大于第二像素电极260与对向电极222的电位差。因此，第二像素电极260边缘邻近V型主狭缝250上的液晶分子232b会受到第二像素电极260与第一像素电极240间电场方向的影响而大致沿着第二条纹电极264的方向倾倒排列。换言之，液晶分子232b的倾倒方向大致上等于第二次狭缝266的延伸方向。

若第一次狭缝248与第二次狭缝266的延伸方向例如是45°、135°、225°、315°，则在V型主狭缝250各支部254中的液晶分子232的倾倒方向变化例如是从315°到45°或是225°到135°。如此一来，V型主狭缝250中的液晶分子232不易朝向90°或270°的方向倾倒。所以，在水平方向上观看液晶显示面板200所呈现的画面时，不同视角间色偏及色饱和度不足的现象(colorwashout)将可获得改善。

由于，第一像素电极240与第二像素电极260可具有不同显示电压，若适当地调整第一像素电极240的面积与第二像素电极260的面积则可得到不同的显示效果。举例来说，第一像素电极240的面积与第二像素电极260的面积的比例可从2：8至6：4或是25:75至55：45。经由实际测试得知，当第一像素电极240的面积与第二像素电极260的面积的比例为35:65时，可以呈现较佳的显示效果。

另外，在液晶显示面板中，设置于像素结构中的凸起物可以提供适当的节点以使液晶分子的倾倒方向呈现多重阈值(multi-threshold)的现象，而增进广视角的显示效果。在此，本发明遂提出另一种实施例的液晶显示面板以在液晶显示面板中配置凸起物。图3A为本发明的另一实施例的聚合物稳定配向液晶显示面板的局部俯视示意图，图3B与图3C分别为沿图3A的剖线AA’及剖线BB’所绘的剖面图。请先参照图3A，液晶显示面板300与液晶显示面板200大致相似，其差异在于液晶显示面板300上配置有多个凸起结构310，其中配置于第一像素电极240上的凸起结构310例如为间隙物312，而配置于第二像素电极260上的凸起结构310则例如为配向凸起物314。此外，第二基板220上例如配置有彩色滤光层320，以呈现多彩化的显示效果。

请同时参照图3A与图3B，间隙物312配置于第二基板220以及第一基板210之间，位于部分第一中心部242a上方。间隙物312与第二基板220以及第一基板210接触以维持适当的晶穴间隙。间隙物312正投影在第一基板210上的轮廓与对应的第一中心部242a的轮廓实质上共形(如图3A所示)。间隙物312正投影在第一基板210上的轮廓与对应的第一中心部242a的轮廓间的距离d约为5um～50um。由于，间隙物312的配置恰可提供适当的斜面使液晶层230的液晶分子朝向第一中心部242a倾倒，因此液晶显示面板300具有良好的显示效果。实际上，为了使液晶显示面板300的显示效果更进一步提升，可使间隙物312投影在第一基板210上的边缘大致垂直第一次狭缝248的倾斜方向，以使液晶分子倒向45°、135°、225°或315°。此外，为了遮蔽间隙物312周围可能产生的漏光现象，可以将间隙物312配置于第一电容电极272上方。

另外，请同时参照图3A与图3C，配向凸起物314例如是配置于第二基板220以及液晶层230之间，位于第二中心部262a上方。配向凸起物314正投影在第一基板210上的轮廓与第二中心部262a的轮廓实质上共形(如图3A所示)。另外，配向凸起物314正投影在第一基板210上的轮廓与对应的第二中心部262a的轮廓间的距离为5um～50um。简言之，配向凸起物314的配置位置及配向凸起物314与第二像素电极260的关系大致与间隙物312的配置位置及间隙物312与第一像素电极240的关系相同。也就是说，配向凸起物314的配置也有助于提升液晶显示面板300的显示效果。此外，配向凸起物314也可以对应配置于第二电容电极274上方。当然，在其他实施例当中，位于第一像素电极240上的凸起结构310也可以是配向凸起物的形式而位于第二像素电极260上的凸起结构310也可以是间隙物的形式，或是两者皆为配向凸起物的形式，或是两者皆为间隙物的形式。

综上所述，本发明改变第一像素电极与第二像素电极的图案使液晶显示面板的各像素结构中，具有不同显示电压的电极间夹有V型的主狭缝，且V型主狭缝两侧的电极边缘相互平行。如此，液晶分子可朝适当的倾倒方向倾倒，因而不易在电极与电极间的狭缝处产生不必要的显示亮带或色偏现象。进一步而言，本发明的液晶显示面板无须为了遮蔽不必要的显示亮带而配置遮光层于第一像素电极与第二像素电极之间，因此本发明的液晶显示面板具有良好的显示开口率以及良好的显示效果。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种液晶显示面板，包括：

第一基板；

多条扫描线，配置于该第一基板上；

多条数据线，配置于该第一基板上；

多个像素结构，配置于该第一基板上并与所对应的该多条扫描线以及该多条数据线电性连接，各该像素结构包括：

第一有源元件；

第一像素电极，电性连接该第一有源元件；以及

第二像素电极，该第一像素电极以及该第二像素电极之间形成V型主狭缝，该V型主狭缝具有尖端以及与该尖端连接的两支部，该尖端朝向该第二像素电极，而邻接各该支部的该第一像素电极的边缘与该第二像素电极的边缘实质上平行；

第二基板，其中该第二基板具有对向电极，该第一像素电极与该对向电极的电位差大于或等于该第二像素电极与该对向电极的电位差；以及

液晶层，配置于该第一基板与该第二基板之间。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一该支部的宽度约为1微米至12微米。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中各该第一像素电极包括：

第一交叉图案，具有第一中心部，并划分出至少四个区域；

多个第一条纹图案，位于该至少四个区域中，各该至少四个区域的该多个第一条纹图案实质上相互平行，且各该第一条纹图案的一端连接至该第一交叉图案，而各该第一条纹图案的另一端远离该第一交叉图案；以及

V型连接图案，将该多个第一条纹图案的部分第一条纹图案与该第一交叉图案连接，且该V型主狭缝位于该V型连接图案以及该第二像素电极之间，其中各该第一像素电极的该第一交叉图案以及该多个第一条纹图案之间形成多个第一次狭缝。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板，还包括多个配向凸起物，配置于该第二基板以及该液晶层之间，并位于多个该第一中心部上方，其中该多个配向凸起物正投影在该第一基板上的轮廓与多个该第一中心部的轮廓实质上共形且该多个配向凸起物正投影在该第一基板上的轮廓与多个该第一中心部的轮廓间的距离为5um～50um。

5.如权利要求3所述的液晶显示面板，还包括多个间隙物，配置于该第二基板以及该第一基板之间，位于多个该第一中心部的部分第一中心部上方，其中该多个间隙物正投影在该第一基板上的轮廓与对应的多个该第一中心部的轮廓实质上共形且该多个间隙物正投影在该第一基板上的轮廓与对应的多个该第一中心部的轮廓间的距离为5um～50um。

6.如权利要求3所述的液晶显示面板，还包括：

多个第一电容电极，配置于该第一基板上，位于多个该第一交叉图案下方；以及

至少一个配向凸起物，配置于该第二基板以及该液晶层之间，并位于该第一电容电极上方。

7.如权利要求3所述的液晶显示面板，还包括：

多个第一电容电极，配置于该第一基板上，位于多个该第一交叉图案下方；以及

至少一个间隙物，配置于该第二基板以及该第二基板之间，并位于该第一电容电极上方。

8.如权利要求3所述的液晶显示面板，其中各该第二像素电极包括：

第二交叉图案，具有第二中心部，并划分出至少四个区域，其中两个相邻的区域与该V型主狭缝邻接；以及

多个第二条纹图案，位于该至少四个区域中，各该至少四个区域中的该多个第二条纹图案实质上相互平行，各该第二条纹图案的一端连接至该第二交叉图案而各该第二条纹图案的另一端远离该第二交叉图案，其中各该第二像素电极的该第二交叉图案与该多个第二条纹图案之间形成多个第二次狭缝。

9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中各该像素结构中，该第一像素电极的面积与该第二像素电极的面积的比例为2：8至6：4。

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