CN101625487A

CN101625487A - 液晶显示面板及液晶显示装置

Info

Publication number: CN101625487A
Application number: CN200810133408A
Authority: CN
Inventors: 谢明峰
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2028-07-09
Also published as: CN101625487B

Abstract

本发明揭示一种液晶显示面板，包含一第一基板、一第二基板、一第一电极层、至少一第一凸起部、一第二电极层以及一液晶层。第一电极层是设置于第一基板上，并具有至少一第一狭缝图案。第一凸起部覆盖第一狭缝图案。第二电极层设置于第二基板上与第一电极层对向设置，并具有至少一第二狭缝图案，第二狭缝图案与第一狭缝图案彼此错位设置。液晶层是设置于第一电极层与第二电极层之间。本发明还揭示一种液晶显示装置。

Description

液晶显示面板及液晶显示装置

技术领域

本发明是关于一种液晶显示面板及液晶显示装置，特别关于一种多区域垂直配向型(Multi-domain Vertical Aligned mode，MVA)液晶显示面板及液晶显示装置。

背景技术

随着数字时代的来临，液晶显示装置的技术也快速成长，已成为不可或缺的电子产品，相对地对于液晶显示装置的技术及功能要求则越来越高，尤其具有轻、薄、短、小等特性的液晶显示装置，更是扮演着相当重要的角色。目前液晶显示装置已被广泛地应用在各式电子产品上，例如手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)及笔记型电脑(Notebook，NB)等，而降低液晶分子的反应时间，则为液晶显示装置的技术要项之一。

请参照图1所示，一种现有的多区域垂直配向型(MVA)液晶显示面板11是包含一第一基板111、一第一电极层112、一第二电极层113、一第二基板114以及一液晶层115叠合而成。其中，第一电极层112及第二电极层113是分别设置多个狭缝(slit)s1及s2，狭缝s1与s2彼此交错排列，而液晶分子的排列方向，则由狭缝s1与s2所产生的边场效应(fringe-field effect)所决定。当施加一外部电压时，液晶层115中的液晶分子由于狭缝s1与s2的边场效应影响，而能更迅速的往要求方向倾倒，加速液晶分子反应时间(response time)，而减少液晶显示面板11的影像残留(image retention)的问题。

然而，上述结构虽能有效降低液晶分子反应时间，但当液晶分子距离狭缝s1与s2越远，其所受的边场效应则越弱。因此，液晶分子受电压影响时会朝任意方向倾倒，使得液晶分子的倾倒方向不受控制，造成异常排列(disclination)的情形发生。而要等待液晶分子旋转(twist)至正确角度，则反而会造成液晶分子的反应时间增加；更甚者，则在显示时造成暗点(gray spot)的缺陷。

有鉴于上述问题，现有技术的改善方式是如图2所示，其是将第一电极层212上的狭缝变更为多个呈山形(mountain-shaped)的凸起部(protrusion)p，而第二电极层213则同样形成多个狭缝s3，凸起部p与狭缝s3是彼此交错排列。而液晶分子的排列方向，则同样由凸起部p及狭缝s3所产生的边场效应所决定。由于，现有技术具有一较平缓且大范围的山形凸起部p，因此边场效应的影响范围获得提升，而可减少液晶分子异常排列的情形发生，降低液晶显示面板21显示时产生暗点的缺陷，且可提高液晶显示面板21的对比度。另外，同样可以降低液晶分子的反应时间，减少影像残留的问题。

然而，由于凸起部p的平坦化，会造成液晶显示面板21各像素中以凸起部p顶点作区分的液晶分子倾倒区域(domain，如图2所示的X及Y)产生定义模糊的情况。另外，制程上的误差所产生的凸起部p顶点些微偏移的情形，则会使得各像素中液晶分子倾倒区域的涵盖范围不均。而前述问题都会造成各区域中液晶分子数量不平均，因此当以某一角度侧视液晶显示面板21时，会产生像素亮度不均匀的情形。

因此，如何提供一种能够降低液晶分子反应时间并提高显示对比度，且不会产生侧视亮度不均匀的液晶显示面板及液晶显示装置，实为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够降低液晶分子反应时间并提高显示对比度，且不会产生侧视亮度不均匀的液晶显示面板及液晶显示装置。

因此，为达到上述目的，依据本发明的一种液晶显示面板包含一第一基板、一第二基板、一第一电极层、至少一第一凸起部、一第二电极层以及一液晶层。第一电极层是设置于第一基板上，并具有至少一第一狭缝图案。第一凸起部覆盖第一狭缝图案。第二电极层是设置于第二基板上与第一电极层对向设置，并具有至少一第二狭缝图案，第二狭缝图案与第一狭缝图案彼此错位设置。液晶层是设置于第一电极层与第二电极层之间。

为达到上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置包含一背光模组以及一液晶显示面板。液晶显示面板是邻设于背光模组并包含一第一基板、一第二基板、一第一电极层、至少一第一凸起部、一第二电极层及一液晶层。第一电极层是设置于第一基板上，并具有至少一第一狭缝图案。第一凸起部覆盖第一狭缝图案。第二电极层是设置于第二基板上与第一电极层对向设置，并具有至少一第二狭缝图案，第二狭缝图案与第一狭缝图案彼此错位设置。液晶层是设置于第一电极层与第二电极层之间。

承上所述，因依据本发明的一种液晶显示面板及液晶显示装置是于第一电极层的第一凸起部下再设置一第一狭缝图案，借此利用第一狭缝图案所产生的电场，来清楚定义各像素中液晶分子的不同倾倒区域，以去除因第一凸起部因平坦化及制程上的误差，所产生液晶分子倾倒区域定义模糊及范围不均匀的情况。

与现有技术相比较，本发明不仅仍保有第一凸起部较大的边场效应影响范围，使液晶分子异常排列的情形降低，进而降低液晶显示面板显示时产生暗点的缺陷，同时提高液晶显示面板的对比度。另外，亦能够降低液晶分子的反应时间，减少影像残留的问题。且由于去除液晶分子倾倒区域定义模糊及范围不均匀的情况，使得各像素于侧视时不会产生亮度不均匀的情形。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为一种现有的多区域垂直配向型液晶显示面板的示意图；

图2为另一种现有的多区域垂直配向型液晶显示面板的示意图；

图3为本发明第一较佳实施例的一种多区域垂直配向型液晶显示面板的示意图；

图4A至图4C为本发明的多区域垂直配向型液晶显示面板的第一狭缝图案的示意图；

图5为本发明第一较佳实施例的多区域垂直配向型液晶显示面板另一实施态样的示意图；

图6为本发明第一较佳实施例的多区域垂直配向型液晶显示面板再一实施态样的示意图；

图7为本发明第二较佳实施例的一种多区域垂直配向型液晶显示面板的示意图；

图8为本发明第二较佳实施例的多区域垂直配向型液晶显示面板另一实施态样的示意图；

图9为本发明第三较佳实施例的一种多区域垂直配向型液晶显示面板的示意图；以及

图10为本发明较佳实施例的一种多区域垂直配向型液晶显示装置的示意图。

主要元件符号说明：

11、21、31、31′、31″、41、41′、51：液晶显示面板

111、311、411：第一基板

112、212、312：第一电极层

113、213、313：第二电极层

114、314、414、514：第二基板

115、315、415：液晶层

3：液晶显示装置

32：背光模组

d、d1、d2：间隔距离

g1、g2、g3：间隙

p：凸起部

P1、P1′：第一凸起部

P1′a、P1′b：侧面

P2：第二凸起部

s1、s2、s3：狭缝

S1：第一狭缝图案

S1a：第一主狭缝

S1b：第一次狭缝

S2：第二狭缝图案

W：宽度

X、Y：区域

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依据本发明较佳实施例的一种液晶显示面板及液晶显示装置，其中相同元件是以相同标号表示。

第一较佳实施例

请参照图3所示，本发明第一较佳实施例的一种液晶显示面板31包含一第一基板311、一第一电极层312、一第二电极层313、一第二基板314以及一液晶层315及多个第一凸起部P1。液晶显示面板31是可为多区域垂直配向型(MVA)液晶显示面板。

第一电极层312是为一透明电极层，其形成方式例如但不限于溅镀(sputter)方式，而材质例如选自铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)，铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)及铝锌氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)所构成的群组。第一电极层312是设置于第一基板311上，且第一电极层312上具有多个第一狭缝图案S1。

第一凸起部P1覆盖第一狭缝图案S1，且第一凸起部P1的形状是呈山形(mountain-shaped)，其宽度W大于20um，而第一狭缝图案S1的位置约略对应于第一凸起部P1的顶点位置。

另外，请参照图4A至图4C所示，第一狭缝图案S1包含一第一主狭缝S1a及多个第一次狭缝S1b。其中，这些第一次狭缝S1b是自第一主狭缝S1a向外延伸。若这些第一次狭缝S1b是对称的设置于第一主狭缝S1a的两侧，则形成如图4A所示的锯齿状图案。若这些第一次狭缝S1b除对称的设置于第一主狭缝S1a的两侧外，并与第一主狭缝S1a间具有一斜角，则形成如图4B所示呈羽毛状的图案。而若这些第一次狭缝S1b交错的设置于第一主狭缝S1a的两侧，则形成如图4C所示的锯齿状图案。然而，第一狭缝图案S 1并不以此为限，依据实际需求可有不同的设计方式，例如可以只设置主狭缝而不设置次狭缝。

再请参照图3所示，第二电极层313亦同样为一透明电极层，其形成方式例如但不限于溅镀方式，而材质例如选自铟锡氧化物、铟锌氧化物及铝锌氧化物所构成的群组。第二电极层313设置于第二基板314上，并与第一电极层312对向设置。第二电极层313上具有多个第二狭缝图案S2，而第二狭缝图案S2与第一狭缝图案S1彼此错位设置。第二狭缝图案S2亦可形成如图4A至图4C所示的图案，或依据实际需求而有不同的设计方式，例如可以只设置主狭缝而不设置次狭缝，于此不再赘述。

液晶层315是设置于第一电极层312与第二电极层313之间，而由于第一狭缝图案S1及第二狭缝图案S2所产生的边场效应，使液晶显示面板31中不同配向的液晶分子倾倒区域能够清楚的定义，且借由大范围平坦化的第一凸起部P1增加边场效应的影响范围，使大部分液晶分子皆有一预倾角，借此能够降低液晶分子的反应时间，减少影像残留的问题。另外，也减少液晶分子异常排列的情形，进而降低液晶显示面板31显示时产生暗点的缺陷，同时提高液晶显示面板31的对比度。

请参照图5所示，其是为图3的液晶显示面板31的另一实施态样。其与前述实施例的差异在于：本实施例的第一凸起部P1的边缘与第二狭缝图案S2之间的间隔距离d1，是略大于前述实施例的间隔距离d。于本实施例中增加间隔距离d1虽会造成部分液晶层315因失去第一凸起部P1产生的边场效应的影响，而使得液晶分子的反应时间较前述实施例略为增加，但同时也会提高液晶显示面板31′的穿透率，增加液晶显示面板31′的显示亮度。

请参照图6所示，其是为图3的液晶显示面板31的再一实施态样。其与图3及图5的实施例的差异在于：本实施例第一凸起部P1的边缘与第二狭缝图案S2之间的间隔距离d2是更大于图5的实施例的间隔距离d1。于本实施例中，液晶分子的反应时间虽仅约与现有技术相等，但液晶显示面板31″穿透率是高于现有技术。即本实施态样是以提高液晶显示面板31″的穿透率为优先考量。

第二较佳实施例

请参照图7所示，本发明第二较佳实施例的一种液晶显示面板41与图3的液晶显示面板31的差异在于：第一凸起部P1′的形状是呈梯形，两个侧面P1′a及P1′b亦会产生边场效应。第一凸起部P1′与第二狭缝图案S2的间隔距离是能够更为增加，并借此提高液晶显示面板41的穿透率，且不加电压时，除了于第一凸起部P1′两侧面P1′a及P1′b的液晶分子以外，其他液晶分子皆排列垂直玻璃基板，因此可降低暗态亮度，增加对比及视角。并且由于设置了梯形的第一凸起部P1′，第一基板411与第二基板414之间产生了多重间隙g1及g2，借由间隙g1及g2的不同液晶厚度可以产生相对应不同的灰阶值与亮度对应曲线，因此让两灰阶值与亮度对应曲线互补，使得侧视时与正看时的灰阶值与亮度对应曲线接近，进而改善正看与侧视之间的色偏问题。

请参照图8所示，其是为图7的液晶显示面板41的另一实施态样。其与第二实施例的差异在于：第一基板411与第二基板414的间隙g3是大于前述实施例的间隙g1。本实施例的目的在于提高液晶层415的光穿透率，使液晶显示面板41′的整体亮度更为提升。其原理为，当液晶显示面板41中具有两个间隙g1及g2时，会使其侧视时的灰阶值与亮度对应曲线接近于正看时的曲线。然而，本实施例是牺牲此特性，使侧视时的灰阶值与亮度对应曲线维持原样，但增加第一基板411与第二基板414的间隙g3，借此提升液晶层415整体的光穿透率，使液晶显示面板41′的整体显示亮度提升。

第三较佳实施例

请参照图9所示，本发明第三较佳实施例的一种液晶显示面板51，而其与图3的液晶显示面板31的差异在于：第二基板514上更设置一第二凸起部P2覆盖于第二狭缝图案S2上，借此使边场效应的影响范围更为增加，液晶分子的反应时间则更为降低。

请参照图10所示，依据本发明较佳实施例的一种液晶显示装置3包含一液晶显示面板31以及一背光模组(backlight module)32。液晶显示面板31是邻设于背光模组32，并包含一第一基板311、一第一电极层312、一第二电极层313、一第二基板314及一液晶层315。第一电极层312设置于第一基板311上，并具有至少一第一狭缝图案S1及至少一第一凸起部P1，第一凸起部P1覆盖第一狭缝图案S1。第二电极层313设置于第二基板314上与第一电极层312对向设置，并具有至少一第二狭缝图案S2，第二狭缝图案S2与第一狭缝图案S1彼此错位设置。液晶层315是设置于第一电极层312与第二电极层313之间。

液晶显示面板31是已于图3的实施例中详述，于此不再赘述。另外，本实施例的液晶显示装置3除可使用如图3的液晶显示面板31外，亦可利用如图5至图9所示的液晶显示面板31′、31″、41、41′及51，而这些液晶显示面板亦已于前述实施例中详述，于此不再赘述。

背光模组32是可为直下式(direct type)背光模组或侧光式(side-edge type)背光模组，而其光源则可选自冷阴极萤光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)、发光二极管(light emitting diode，LED)及有机发光二极管(organic lightemitting diode，OLED)所构成的群组。然而，由于背光模组32非本发明的重点，于此不予以详述。

综上所述，因依据本发明的一种液晶显示面板及液晶显示装置是于第一电极层的第一凸起部下再设置一第一狭缝图案，借此利用第一狭缝图案所产生的边场效应，来清楚定义各像素中液晶分子的不同倾倒区域，以去除因第一凸起部因平坦化及制程上的误差，所产生液晶分子倾倒区域定义模糊及范围不均匀的情况。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1、一种液晶显示面板，包含：

一第一基板；

一第二基板；

一第一电极层，设置于该第一基板上，并具有至少一第一狭缝图案；

至少一第一凸起部，该第一凸起部覆盖该第一狭缝图案；

一第二电极层，设置于该第二基板上，与该第一电极层对向设置，并具有至少一第二狭缝图案，该第二狭缝图案与该第一狭缝图案彼此错位设置；以及

一液晶层，设置于该第一电极层与该第二电极层之间。

2、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝图案具有一第一主狭缝及多个第一次狭缝。

3、如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，该些第一次狭缝是自该第一主狭缝向外延伸。

4、如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝图案是呈锯齿状图案。

5、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一凸起部的形状是呈山形或梯形。

6、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一凸起部的宽度是大于20微米。

7、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二狭缝图案具有一第二主狭缝及多个第二次狭缝。

8、如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，该些第二次狭缝是自该第二主狭缝向外延伸。

9、如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二狭缝图案是呈锯齿状图案。

10、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二电极层更包含：

至少一第二凸起部，覆盖该第二狭缝图案。

11、如权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二凸起部的形状是呈山形或梯形。

12、如权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二凸起部的宽度是大于20微米。

13、如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极层及该第二电极层是为透明电极层。

14、一种液晶显示装置，包含：

一背光模组；以及

一液晶显示面板，邻设于该背光模组，包含：

一第一基板；

一第二基板；

至少一第一凸起部，该第一凸起部覆盖该第一狭缝图案；

一液晶层，设置于该第一电极层与该第二电极层之间。