CN101382704B

CN101382704B - 液晶显示面板

Info

Publication number: CN101382704B
Application number: CN2008101704694A
Authority: CN
Inventors: 柳俐萍; 陈卓彦; 林敬桓; 胡至仁
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: CN101382704A

Abstract

一种具有多个像素区域的液晶显示面板，包括第一基板、第二基板以及配置于第一基板与第二基板间的液晶层。每一像素区域的第一基板上具有第一电极，且每一像素区域的第二基板上具有第二电极。第一电极中具有至少一环状外向配向结构，且第二电极中具有至少一点状外向配向结构，对应于第一基板上的环状外向配向结构中央。液晶层内具有多个液晶分子，且每一像素区域内的液晶分子随着第一电极与第二电极间的配向电场排列。对应于环状外向配向结构处的电力线内凹于第一基板，对应于点状外向配向结构处的电力线内凹于第二基板。本发明液晶层内的液晶分子可以具有多个不同的倾倒方向，以使液晶显示面板达到广视角的效果，并可保持良好的显示区开口率。

Description

液晶显示面板

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板，且特别涉及一种可以提供广视角显示效果及高显示开口率的液晶显示面板。

背景技术

现今社会多媒体技术相当发达，具有高画质、高空间利用效率、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。其中，多域垂直配向式(multi-domain vertically alignment，MVA)液晶显示器为常见的一种广视角技术的液晶显示面板的应用。

公知的多域垂直配向式液晶显示面板是利用配向结构(alignmentstructure)的配置使不同区域内的液晶分子以不同角度倾倒，而达到广视角的功效。配向结构包括设置于电极上的配向凸块(alignment protrusion)或配向狭缝(alignment slit)。

图1示出公知液晶显示面板的像素结构。请参考图1，像素结构100包括有源元件110以及与有源元件110电性连接的像素电极120，其中有源元件110电性连接扫描配线130与数据配线140。此外，像素结构100中还包括一凸起150以使液晶显示面板中的液晶分子呈现多区域的配向，而达到广视角的显示效果。

然而，当像素结构100被驱动时，凸起150到像素电极120边缘的中间区域A的电场配向效果较不明显，而较不易控制液晶分子的排列方向。另外，位于配向凸块或配向狭缝周边的液晶分子的倾倒方向往往不连续，而造成漏光的情形，使得液晶显示面板的显示对比降低。若为了降低漏光的程度，在对应于配向凸块或配向狭缝处配置遮光层，又会使液晶显示面板的开口率下降。

发明内容

本发明涉及一种液晶显示面板，其可有效地提升液晶分子的反应速度并且维持良好的显示区开口率。

本发明提出一种具有多个像素区域的液晶显示面板，其包括第一基板、第二基板以及配置于第一基板与第二基板的间的液晶层。每一像素区域的第一基板上具有第一电极，且每一像素区域的第二基板上具有第二电极。第一电极中具有至少一环状外向配向结构，且第二电极中具有至少一点状外向配向结构，对应于第一基板上的环状外向配向结构中央。液晶层内具有多个液晶分子，且每一像素区域内的这些液晶分子随着第一电极与第二电极之间的配向电场排列。配向电场对应于环状外向配向结构处的电力线内凹于第一基板，而配向电场对应于点状外向配向结构处的电力线内凹于第二基板。

在本发明的一实施例中，上述每一像素区域内的第一电极包括一共用电极，而每一像素区域内的第二电极包括一像素电极。

在另一实施例中，上述每一像素区域内的第一电极包括一像素电极，而每一像素区域内的第二电极包括一共用电极。

在本发明的一实施例中，上述每一像素区域内的环状外向配向结构包括贯穿第一电极的一环形槽或位于第一电极上的一环形肋，且配向电场的电力线的内凹处正对环形槽或环形肋。

在本发明的一实施例中，上述每一像素区域内的点状外向配向结构包括贯穿第二电极的一点状孔或位于第二电极上的一凸起。

在本发明的一实施例中，上述每一像素区域内的环状外向配向结构包括圆形环或矩形环。

在本发明的一实施例中，上述每一像素区域内的第一基板上及每一像素区域内的第二基板上各具有至少一存储电容，且存储电容对应于环状外向配向结构配置。

在本发明的一实施例中，上述每一像素区域内的第一基板上具有至少一PMOS薄膜晶体管，其耦接至一扫描配线，且此扫描配线在第一基板上的垂直投影会贯穿环状外向配向结构在第二基板上的垂直投影，并通过点状外向配向结构。

基于上述，在本发明的上述实施例的液晶显示面板中，通过环状外向配向结构与点状外向配向结构的配置，液晶层内的液晶分子可以具有多个不同的倾倒方向以使液晶显示面板达到广视角的效果并且可保持良好的显示区开口率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1示出公知液晶显示面板的像素结构。

图2A为依照本发明的一实施例的液晶显示面板的单一像素区域俯视图。

图2B为沿图2A的剖线A-A’所示出的液晶显示面板。

图3至图5是本发明其他实施例的不同液晶显示面板的单一像素区域剖面图。

图6与图7为存储电容应用于本发明两个实施例的液晶显示面板的单一像素区域剖面图。

图8A为依照本发明一实施例的液晶显示面板的单一像素区域俯视图。

图8B为沿图8A的剖线B-B’所示出的液晶显示面板。

上述附图中的附图标记说明如下：

100：像素结构

110：有源元件

120：像素电极

130：扫描配线

140：数据配线

150：凸起

200、300、400、500、600、700、800：液晶显示面板

210、810：第一基板

212、312、412、512、812：第一电极

214、314、414、514、614、714、814：环状外向配向结构

220、820：第二基板

222、322、422、522、822：第二电极

224、324、424、524、824：点状外向配向结构

226：彩色滤光膜

230：液晶层

232、732：液晶分子

616、716：存储电容

617、717、719：金属层

618、718：绝缘层

619：铟锡氧化物层

818：扫描配线

A：区域

E：配向电场

L1、L2：电力线

A-A’、B-B’：剖线

具体实施方式

本发明为了避免位于电极区块中央到边缘处的中间区域的液晶分子反应过慢，所以在液晶显示面板内配置有环状外向配向结构与点状外向配向结构，以达到提升液晶分子反应速度以及维持显示区开口率的效果。以下将举数个实施例加以说明本发明，但其并非用以限定本发明，本领域普通技术人员可依据本发明的精神而对下述的数个实施例做适当的修饰，其也属于本发明的范围内。此外，为了方便说明，并使说明内容能更易于被理解，下文采用相同的标号来表示类似的元件，并可能省略重复的文字说明。

图2A为依照本发明的一实施例的液晶显示面板的单一像素区域俯视图。图2B为沿图2A的剖线A-A’所示出的液晶显示面板。请同时参考图2A及图2B，可被划分为多个像素区域的液晶显示面板200，其包括一第一基板210、一第二基板220、一配置于第一基板210与第二基板220之间的液晶层230。

每一像素区域的第一基板210上具有第一电极212，且每一像素区域的第二基板220上具有第二电极222。液晶层230内具有多个液晶分子232，且每一像素区域内的这些液晶分子232随着第一电极210与第二电极220之间的一配向电场E排列。

在本实施例中，第一基板210例如是有源元件阵列基板，而第二基板220例如是彩色滤光基板。此时，前述的第一电极212例如是位于有源元件阵列基板上的像素电极，而前述的第二电极222例如是位于彩色滤光基板上的共用电极。

然而，在另一实施例中，第一基板210也可以是彩色滤光基板，其上的第一电极212为共用电极，而第二基板220可以是有源元件阵列基板，其上的第二电极222为像素电极。或者，在又一实施例中，第一基板还可以是整合了彩色滤光片于有源层上的COA(Color Filter On Array)基板或是整合了有源层于彩色滤光片上的AOC(Array On Color Filter)基板，其上的第一电极212为像素电极。此时，第二基板可以是玻璃基板、塑胶基板或其他合适的基板，其上的第二电极222为共用电极。

换言之，本发明并不限定第一基板210与第二基板220的形态，在可能的情况下，第一基板210与第二基板220可以是前述几种形态或是其他既有形态的组合。

请再参考图2A与2B，为了达到广视角的配向效果，本实施例分别在第一电极212上形成环状外向配向结构(annular-outward alignment structure)214，以及在第二电极222上形成点状外向配向结构(spot-outward alignmentstructure)224。

一般而言，每一像素区域内的点状外向配向结构224除了可以是位于第二电极222上的凸起，也可以是贯穿第二电极222的一点状孔。同样地，每一像素区域内的环状外向配向结构214除了可以是贯穿第一电极212的环形槽，也可以是位于第一电极212上的一环形肋。并且，点状外向配向结构224可对应于环状外向配向结构214的中央。

图3至图5是本发明其他实施例的不同液晶显示面板的单一像素区域剖面图。请先参考图3，在本实施例中，第一电极312上的环状外向配向结构314例如是环形肋，而第二电极322上的点状外向配向结构324例如是凸起，并且凸起对应于环形肋的中央。此外，凸起可以为圆锥状凸起结构、方锥状凸起结构或是其他形态的锥状凸起结构。请继续参考图4，在本实施例中，环状外向配向结构414例如是环状肋，而点状外向配向结构424例如是点状孔，其对应于环形肋的中央。

而在另一实施例中，如图5所示，环状外向配向结构514可以是环状槽，此环形槽例如是圆形环、矩形环或其他形态。点状外向配向结构524可以是点状孔，其对应于环形槽的中央。本技术领域中具有通常知识者在参照上述实施例的说明后，应能理解本发明的精神与技术特征，并且在不脱离本发明的精神范围内做出合理的变化与应用。

请再度参考图2A与图2B，由于位于环状外向配向结构214与点状外向配向结构224周围的液晶分子232会具有向外倾倒的倾向。因此，当第一基板210与第二基板220之间具有电压差而产生配向电场E时，配向电场E对应于环状外向配向结构214处的电力线L1会内凹于第二基板220。并且，此内凹处会正对环状外向配向结构214。另外，配向电场E对应于点状外向配向结构224处的电力线L2会内凹于第二基板220。换言之，环状外向配向结构214与点状外向配向结构224可使液晶分子232朝向多个不同的方向倾倒，进而可使液晶显示面板200达到广视角的效果。

然而，用以使液晶分子产生多域配向的环状外向配向结构或是点状外向配向结构可能会使液晶显示面板产生开口率降低的问题，为了降低此负面效应(即开口率降低的现象)，本发明更进一步将环状外向配向结构或是点状外向配向结构配置于非显示区域，以维持良好的开口率。以下更列举多个实施例来作为说明。

一般而言，液晶显示面板都会具有多个存储电容(Storage capacitor，Cst)，用以辅助液晶显示面板达到显示的目的。存储电容可以是MII(Metal-Insulator-ITO)的架构，其由金属层/绝缘层/铟锡氧化物层组合而成。或者，存储电容也可以是MIM(Metal-Insulator-Metal)的架构，其由金属层/绝缘层/金属层组合而成。此外，因为存储电容具有金属层的结构而不能使光线通过，所以在设计上会将存储电容配置于非显示区的区域，以维持液晶显示面板的开口率。

图6与图7为存储电容应用于本发明两个实施例的液晶显示面板的单一像素区域剖面图。请先参考图6，在本实施例中，每一像素区域内的第一基板610上可具有多个存储电容616。存储电容616可以是MII的架构，其由金属层617/绝缘层618/铟锡氧化物层619组合而成，并且此处的铟锡氧化物层619可以是像素电极。存储电容616对应于环状外向配向结构614配置(图6仅示意地示出一个存储电容616)。通过将环状外向配向结构614与存储电容616对应配置，可使液晶显示面板600的不透光区域尽可能地缩小以提高显示区开口率，进而维持液晶显示面板600良好的显示品质。

请继续参考图7，在本发明的另一实施例中，存储电容716可以是MIM的架构，其由金属层717/绝缘层718/金属层719组合而成。由于存储电容716所在的位置并非显示区域，通过将环状外向配向结构714与存储电容716对应配置，所以环状外向配向结构714周围的液晶分子732若有排列方向不明确的现象也不会影响显示区的开口率。

在其他实施例中，环状外向配向结构也可以对应存储电容以外的遮光金属或是遮光层配置，以维持液晶显示面板的显示区开口率。

图8A为依照本发明一实施例的液晶显示面板的单一像素区域俯视图。图8B为沿图8A的剖线B-B’所示出的液晶显示面板。请同时参考图8A与8B，在本实施例中，每一像素区域内的第一基板810上可具有多个耦接至一扫描配线818的正型金属氧化物半导体(PMOS)薄膜晶体管(未示出)。

然而，由于扫描配线818是由金属所制成，因此光线不能通过扫描配线818。本实施例的液晶显示器800对扫描配线818的位置作不同的设计，使扫描配线818在第一基板810上的垂直投影会贯穿环状外向配向结构814在第二基板820上的垂直投影，并通过点状外向配向结构824。因此，位于第一电极812上的环状外向配向结构814与位于第二电极822上的点状外向配向结构824可以在位置上与不透光的扫描配线818对应，进而可使液晶显示面板800的不透光区域尽可能地缩小以维持液晶显示面板800良好的开口率。

综上所述，在本发明的上述实施例的液晶显示面板中，通过环状外向配向结构与点状外向配向结构，可使液晶分子朝向多个不同的方向倾倒，进而可使液晶显示面板达到广视角的效果。同时，环状外向配向结构与点状外向配向结构可配置于非显示区域，并且尽可能地对应其他不能透光的元件而配置以维持显示区开口率，而使液晶显示面板具有良好的显示品质。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域中具有通常知识者，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所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种液晶显示面板，具有多个像素区域，该液晶显示面板包括：

一第一基板，每一像素区域的该第一基板上具有一第一电极，且该第一电极中具有至少一环状外向配向结构；

一第二基板，每一像素区域的该第二基板上具有一第二电极，且该第二电极中具有至少一点状外向配向结构，对应于该第一基板上的该环状外向配向结构中央；以及

一液晶层，配置于该第一基板与该第二基板之间，该液晶层内具有多个液晶分子，且每一像素区域内的所述多个液晶分子随着该第一电极与该第二电极之间的一配向电场排列，其中该配向电场对应于该环状外向配向结构处的电力线内凹于该第一基板，而该配向电场对应于该点状外向配向结构处的电力线内凹于该第二基板；

其中所述环状外向配向结构与点状外向配向结构还配置于所述液晶显示面板的非显示区，与不透光元件对应设置。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该第一电极包括一共用电极，每一像素区域内的该第二电极包括一像素电极。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该第一电极包括一像素电极，每一像素区域内的该第二电极包括一共用电极。

4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该环状外向配向结构包括贯穿该第一电极的一环形槽或位于该第一电极上的一环形肋。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该环状外向配向结构包括贯穿该第一电极的一环形槽或位于该第一电极上的一环形肋，且该配向电场的电力线的内凹处正对该环形槽或该环形肋。

6.如权利要求2所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该点状外向配向结构包括贯穿该第二电极的一点状孔或位于该第二电极上的一凸起。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该环状外向配向结构包括圆形环或矩形环。

8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该第一基板上具有至少一存储电容，且该存储电容对应于该环状外向配向结构配置。

9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中所述不透光元件是至少一存储电容，且该存储电容设置于每一像素区域内的该第一基板上。

10.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中每一像素区域内的该第一基板上具有至少一PMOS薄膜晶体管，该PMOS薄膜晶体管耦接至一扫描配线，且该扫描配线在该第一基板上的垂直投影会贯穿该环状外向配向结构在该第二基板上的垂直投影，并通过该点状外向配向结构。