CN101144953A - 液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示面板，此液晶显示面板包括有源元件阵列基板、对向基板、多条扫描线、多个数据图案、多个连接图案、多个有源元件、多个透明像素电极、多个共用线、至少一个聚合物层与液晶层。对向基板位于有源元件阵列基板上方。扫描线、数据图案与连接图案位于有源元件阵列基板上，其中数据图案与连接图案会经由接触窗共同形成数据线。共用线位于透明像素电极与数据线之间，其中共用线的一部分会与数据图案相互重叠。聚合物层位于有源元件阵列基板与对向基板至少其中之一的表面上。本发明可得到较佳的液晶排列，并有助于提升液晶显示器的反应时间、对比与画面品质。

Description

液晶显示面板

技术领域

本发明有关于一种液晶显示面板，且特别有关于一种利用聚合物稳定排列(polymer-stabilized alignment)的液晶显示面板。

背景技术

随着电脑性能的大幅进步以及网际网路、多媒体技术的高度发展，视频或图像装置的体积日渐趋于轻薄。在显示器的发展上，随着光电技术与半导体制造技术的进步，具有高画质、空间利用效率高、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器已逐渐成为市场的主流。

液晶显示器包括了背光模块以及液晶显示面板，而传统液晶显示面板是由两基板以及填于两基板之间的液晶层所构成。一般而言，在液晶显示面板的制造过程中，都会在两基板上形成排列膜，以使液晶分子具有特定的排列。公知形成排列膜的方法是先涂布排列材料之后，再对排列材料进行排列工艺。而排列工艺可以分成接触式排列工艺以及非接触式排列工艺。虽然非接触式排列工艺可解决接触式磨擦排列产生的静电问题及粒子(particle)污染等问题，但是其往往会发生排列表面的锚定能不足的问题。而如果排列表面的锚定能不足，将往往导致液晶显示面板的显示品质不佳。

为解决上述问题，目前已提出一种聚合物稳定排列(Ploymer StabilizedAlignment，PSA)的技术。此技术是在液晶材料中掺入适当浓度的高分子单体(monomer)并且震荡均匀。接着，将混合后的液晶材料置于加热器上加温到达等向性(Isotropy)状态。然后，当液晶混合物降温25℃室温时，液晶混合物会回到向列型(nematic)状态。此时将液晶混合物注入至液晶盒并施以电压。当施加电压使液晶分子排列稳定时，则使用紫外光或加热的方式让高分子单体键结成聚合物层，由此达到稳定排列的目的。

传统上，上述施以电压的方式可利用像素内的储存电容耦合至像素电极或者利用薄膜晶体管开关来施予电压至像素电极。前者施加电压的方式的配线较为简单，但具有须要提供较高电压且实际液晶夹差较难掌握的缺点。后者虽然可得到确切的液晶夹差而较易有好的液晶排列，但在上述薄膜晶体管开关施加电压的过程中，像素电极202边缘的液晶分子208会受到邻近数据线204的电磁耦合效应的干扰，而产生排列不佳的问题(如图1所示)。如此，将造成液晶显示面板的显示不均或漏光等问题。

发明内容

本发明有关于一种液晶显示面板，其能够改善在PSA工艺中液晶易受到邻近数据线的电磁耦合效应的干扰而造成排列不佳的问题。

本发明还有关于一种应用上述液晶显示面板的液晶显示器，其具有较佳的显示品质。

为具体描述本发明的内容，在此提出一种液晶显示面板，其包括有源元件阵列基板、对向基板、多条扫描线、多个数据图案、多个连接图案、多个有源元件、多个透明像素电极、多条共用线、至少一个聚合物层与液晶层。对向基板位于有源元件阵列基板上方。扫描线位于有源元件阵列基板上。数据图案位于有源元件阵列基板上。连接图案位于有源元件阵列基板上并且与数据图案经由多个接触窗共同形成多条数据线。有源元件分别地电连接至扫描线其中之一与数据线其中之一。透明像素电极分别地电连接至有源元件其中之一并且具有多条第一狭缝。共用线位于透明像素电极与数据线之间，其中共用线的一部分与数据图案相互重叠。聚合物层位于有源元件阵列基板与对向基板至少其中之一的表面上。液晶层位于有源元件阵列基板与对向基板之间并且具有多个液晶分子，其中液晶分子的排列方向与第一狭缝大致平行。

在本发明的实施例中，上述的液晶显示面板还包括多个保护层，其位于共用线与透明像素电极之间。

在本发明的实施例中，上述的液晶显示面板还包括至少一个排列层，其配置于有源元件阵列基板表面与聚合物层之间以及对向基板表面与聚合物层之间至少其中之一处。

在本发明的实施例中，上述的聚合物层的材料包括高分子单体，其中高分子单体可光聚合或热聚合。

在本发明的实施例中，上述的第一狭缝具有不同的延伸方向。

在本发明的实施例中，上述的液晶分子的排列方向与第一狭缝大致平行。

在本发明的实施例中，上述的液晶显示面板还包括多个反射像素电极，其分别地电连接至有源元件其中之一。

在本发明的实施例中，上述的反射像素电极具有多条第二狭缝。

在本发明的实施例中，上述的第二狭缝具有不同的延伸方向。

在本发明的实施例中，上述的对向基板包括多个排列凸起物，其位于反射像素电极上方。

在本发明的实施例中，上述的反射像素电极与透明像素电极分别对应不同大小的晶穴间隙。

本发明还提出一种应用上述液晶显示面板的液晶显示器。此液晶显示器包括背光模块与前述的液晶显示面板，其中液晶显示面板配置在背光模块上方，以通过背光模块所提供的光源作为显示光源。

本发明的液晶显示面板及液晶显示器因具有部分与形成数据线的数据图案相互重叠的共用线结构，因此，当进行PSA工艺而施加电压于液晶分子时，可通过共用线遮蔽数据线的电场对液晶分子的干扰。由此，可得到较佳的液晶排列，并有助于提升液晶显示器的反应时间、对比与画面品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下面特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照现有技术描绘的液晶显示面板的剖面图。

图2是依照本发明实施例描绘液晶显示面板的剖面图。

图3是描绘图2液晶显示面板的有源元件阵列基板的局部俯视图。

图4是更详细描绘图3的像素单元的俯视图。

图5是描绘图4中沿I-I’的剖面图。

图6是依照本发明另一实施例描绘液晶显示面板的剖面图。

图7是描绘图6液晶显示面板中像素单元的俯视图。

图8是根据本发明实施例描绘液晶显示器的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100：液晶显示面板

102：有源元件阵列基板

104：对向基板

112：扫描线

114：数据线

114a：数据图案

114b：连接图案

114c：接触窗

116：有源元件

118：透明像素电极

118a：第一狭缝

120：共用线

106a、106b：聚合物层

108a、108b：排列层

110：液晶层

110a：液晶分子

122：保护层

124：绝缘层

126：反射像素电极

126a：第二狭缝

128：覆盖层

130：排列凸起物

202：像素电极

204：数据线

206：保护层

208：液晶分子

1000：液晶显示器             1100：液晶显示面板

1200：背光模块               D1、D2：距离

具体实施方式

图2是依照本发明实施例描绘液晶显示面板的剖面图。

请参照图2，液晶显示面板100包括有源元件阵列基板102、对向基板104、第一聚合物层106a、第二聚合物层106b以及液晶层110。

对向基板104位于有源元件阵列基板102上方，对向基板104可以是彩色滤光基板或是只有共用电极层107的基板。有源元件阵列基板102与对向基板104的材料例如为玻璃、塑胶或是其它材质。

第一聚合物层106a与第二聚合物层106b是经PSA技术分别形成在对向基板104与有源元件阵列基板102上。第一聚合物层1 06a与第二聚合物层106b的材料包括高分子单体，其中高分子单体可光聚合或热聚合。在本实施例中，有源元件阵列基板102与对向基板104上皆配置有聚合物层。但必须了解的是，聚合物层也可仅配置在有源元件阵列基板102或对向基板104上。

液晶层110位于有源元件阵列基板102与对向基板104之间。液晶层110具有多个液晶分子，其中这些液晶分子的排列方向会与图4所示的第一狭缝118a大致平行。

在本实施例中，为了进一步提高排列效果，液晶显示面板100还包括第一排列层108a与第二排列层108b。第一排列层108a与第二排列层108b是分别地配置于对向基板104与有源元件阵列基板102上，也就是，分别地配置在对向基板104与聚合物层106a之间以及在有源元件阵列基板102与聚合物层106b之间。在本实施例中，对向基板104与有源元件阵列基板102上皆配置排列层。但必须了解的是，本发明也可依据实际状况选择不配置排列层，或是仅将排列层配置在对向基板104或有源元件阵列基板102上。

图3是描绘图2液晶显示面板的有源元件阵列基板的局部俯视图，而图4描绘此有源元件阵列基板上的像素单元。其中，为了方便说明，图4中省略了可能存在的介电层与通道层等膜层，然而本领域技术人员理应能依据本实施例所公开的内容并参照现有技术，来判断这些被省略膜层的实际位置与作用，在此便不再逐一说明。

请同时参照图3与4，有源元件阵列基板102上具有多条扫描线112、数据线114、多个有源元件116与多个透明像素电极118。数据线114与扫描线112大致上是交互呈垂直，并且交错形成多个像素单元。扫描线112与数据线114的材质例如为铬(Cr)、钽(Ta)等金属材料或其它适用的导电材料。有源元件116电连接至扫描线112与数据线114，以通过扫描线106和数据线114进行驱动。在本实施例中，有源元件116例如是薄膜晶体管，当然，在其它实施例中，有源元件116亦可以是双载流子晶体管或其它具有三端子的有源元件。此外，透明像素电极118电连接至有源元件116，且每一透明像素电极118具有多条第一狭缝118a，以提供不同的排列效果。透明像素电极118的材质可以是铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)或其它透明导电材质。

在本实施例中，数据图案114a、扫描线112以及有源元件116的栅极例如是由同一金属层所形成，而连接图案114b、共用线120以及有源元件116的源极与漏极则是由上层的另一金属层所形成，其中数据图案114a与连接图案114b会经由接触窗114c相互连接而形成数据线114。再者，共用线120位于透明像素电极118下方，以形成储存电容。更具体来说，共用线120是沿着透明像素电极118的边缘来配置，并且共用线120的一部分会与数据图案114a相互重叠。本实施例所描绘的共用线120例如是围绕像素电极118，以使像素单元维持理想的开口率。当然，本发明并不限制共用线120的图案，其形状会依据实际情况与设计需求而有所不同。

图5进一步描绘图4中沿I-I’线的剖面图。请同时参照图4与图5，绝缘层124例如是位于前述的两个金属层之间，而覆盖数据图案114a、扫描线112以及有源元件116的栅极。保护层122则位于上层的金属层与透明像素电极118之间。保护层122与绝缘层124的材质包括氧化硅、氮化硅、含氮氧化硅、氧化铝或氮化铝。由图5中可以了解，共用线120位于透明像素电极118与数据图案114a之间，因此当进行PSA工艺而通过透明像素电极118对液晶分子110a施加排列电压时，共用线120可以有效遮蔽数据图案114a的电场对液晶分子110a的干扰。

在另一实施例中，像素单元还可以应用于半穿透半反射式的液晶显示面板，换言之，像素单元还可以包括反射像素电极。请参考图6与图7，其中图6描绘本发明另一实施例的一种具有反射像素电极的像素单元，而图7为图6的像素单元沿II-II’线的剖面图。由于图6与7所描绘的像素单元与前述实施例所公开的有部分元件类似，其相关说明可参考前述实施例，本实施例将不再对这些相似的元件进行赘述。如图6与图7所示，反射像素电极126是电连接至有源元件116，并且具有多条第二狭缝126a，其中这些第二狭缝126a具有不同的延伸方向。但必须了解的是，反射像素电极也可不具有狭缝。反射像素电极126的材料包括铝(Al)或其它具有反射性质的金属材质。此外，对向基板104上还具有多个覆盖层128与多个排列凸起物130(如图7所示)，其中这些覆盖层128会分别地对应反射像素电极126，而排列凸起物130是配置在覆盖层128上。覆盖层128的材料可以是介电材料或光致抗蚀剂材料。值得一得的是，排列凸起物130配置在对应反射像素电极126的上方可在不影响开口率的情况下达到排列的功能。另外，为了补偿像素单元中反射区域与穿透区域因光程差所造成的显示灰阶差异，有源元件阵列基板102与对向基板104之间可具有不同大小的晶穴间隙D1与D2，其中反射像素电极122对应晶穴间隙D1，而透明像素电极118对应晶穴间隙D2。

图8为根据本发明实施例描绘应用前述的液晶显示面板的液晶显示器的示意图。请参照图8，液晶显示器1000包括液晶显示面板1100与背光模块1200，其中背光模块1200适于输出面光源S至液晶显示面板1100，以作为液晶显示面板1100的显示光源。此外，本实施例的液晶显示面板1100的结构与其像素单元的设计可以具有如前述或其它实施例所述的多种变化，在此便不再赘述。另外，背光模块1 200可以是直下式背光模块或侧边入光式背光模块，而背光模块1200所采用的光源可以是冷阴极荧光灯管(cold cathodefluorescence lamp，CCFL)、发光二极管(light emitting diode，LED)或是其它适当的光源。

综上所述，本发明所提出的液晶显示面板与显示器具有共用线结构，此共用线结构的一部分会与形成数据线的数据图案相互重叠以遮蔽数据线电场对液晶分子的干扰。因此，当在PSA工艺中施予电压于液晶时，则液晶可因较强的边缘场而沿像素电极的狭缝的方向倾倒。由此，可得到较佳的液晶排列，并有助于提升液晶显示器的反应时间、对比与画面品质。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限制本发明，本领域技术人员在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许的变更与修饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，包括：

有源元件阵列基板；

对向基板，位于该有源元件阵列基板上方；

多条扫描线，位于该有源元件阵列基板上；

多个数据图案，位于该有源元件阵列基板上；

多个连接图案，位于该有源元件阵列基板上并且与所述多个数据图案经由多个接触窗共同形成多条数据线；

多个有源元件，分别地电连接至所述多条扫描线其中之一与所述多条数据线其中之一；

多个透明像素电极，分别地电连接至所述多个有源元件其中之一并且具有多条第一狭缝；

多条共用线，位于所述多个透明像素电极与所述多条数据线之间，其中所述多条共用线的一部分与所述多个数据图案相互重叠；

至少一个聚合物层，位于该有源元件阵列基板与该对向基板至少其中之一的表面上；以及

液晶层，位于该有源元件阵列基板与该对向基板之间并且具有多个液晶分子。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，还包括：多个保护层，位于所述多条共用线与所述多个透明像素电极之间。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，还包括：至少一个排列层，配置于该有源元件阵列基板表面与该聚合物层之间以及该对向基板表面与该聚合物层之间至少其中之一处。

4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该些聚合物层的材料包括高分子单体，其中该高分子单体可光聚合或热聚合。

5.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述多条第一狭缝具有不同的延伸方向。

6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述多个液晶分子的排列方向与所述多条第一狭缝大致平行。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板，还包括多个反射像素电极，分别地电连接至所述多个有源元件其中之一。

8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其中所述多个反射像素电极具有多条第二狭缝。

9.如权利要求7所述的液晶显示面板，其中该对向基板包括多个排列凸起物，位于所述多个反射像素电极上方。

10.如权利要求7所述的液晶显示面板，其中所述多个反射像素电极与所述多个透明像素电极分别对应不同大小的晶穴间隙。

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