CN101866081B - 影像显示系统 - Google Patents

Abstract

一种包含显示装置的影像显示系统，该显示装置包含阵列基板以及设置于阵列基板上的透明电极堆叠结构。该透明电极堆叠结构包含：第一电极，包含第一狭缝；第二电极，具有外缘对应于第一狭缝中；以及介电层，其位于第一电极与第二电极之间，并电性隔离第一电极与第二电极。

Description

影像显示系统

技术领域

本发明涉及平面显示装置的技术，特别是涉及横向电场方式的显示装置的技术。

背景技术

目前已被广泛使用的扭转向列(twisted nematic；TN)型显示装置，在视角上有所限制。为了解决前述问题，已提出另一种显示方法，即为在大致平行于基板面的面内驱动液晶分子的横向电场方式。

已知横向电场方式分为IPS(In Plane Switching；水平电场控制)方式与FFS(Fringe Field Switch；边缘电场控制)方式。IPS方式为组合梳状的像素电极与梳状的共同电极而配置。FFS方式为针对于同一基板上隔着绝缘层而形成的上部电极层与下部电极层，将其中一者分配为共同电极层，另一者分配为像素电极层，且于上部电极层中形成例如狭缝(slit)等作为让电场通过的开口部。

然而，目前横向电场方式仍存在透光率不均且不足的问题。

发明内容

根据本发明提供一种影像显示系统，包含显示装置，其中，显示装置包含：阵列基板；以及透明电极堆叠结构于阵列基板上。透明电极堆叠结构具有：第一电极，具有第一狭缝；第二电极，具有外缘对应于第一狭缝中；以及介电层，其位于第一电极与第二电极之间，并电性隔离第一电极与第二电极。

附图说明

图1A与图1B为显示根据本发明第一实施例的显示装置的像素区的剖面图与俯视图。

图2A与图2B为显示根据本发明第二实施例的显示装置的像素区的剖面图与俯视图。

图3A与图3B为显示根据本发明第三实施例的显示装置的像素区的剖面图与俯视图。

图4A～4C为分别显示根据本发明第一至三实施例的显示装置的像素区的透光率。

图5为显示根据本发明第四实施例的显示装置的像素区的俯视图。

图6为显示根据本发明第五实施例的显示装置的透明电极堆叠结构的配置俯视图。

图7为显示根据本发明另一优选实施例，用以显示影像的系统示意图。

附图标记说明

1、2、3、4～像素区        10～扫描线

20～半导体层              30～数据线

31～分支线                30D～漏极电极

30S～源极电极             51、52、53～曲线

55～区域                  100～阵列基板

200～对向基板             110、120～透明电极

111、112、113、114～狭缝  115、155～连接电极

116、156～次电极          120a、120b～外缘

131、132～介电层          140、150～透明电极

140a、140b～外缘          150a、150b～外缘

151、152～狭缝            151a、151b、152a、152b～外缘

210～遮光层               211～开口

215～区域                 300～液晶层

400～显示面板             500～输入单元

600～电子装置             810、820～透明电极

811、812、813、814～狭缝  821、822～狭缝

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

后文所述的“(实质上)(相互)平行”、“实质上相等”等的叙述，是指在设计上期望为相互平行、相等，但受限于实际制造上的误差，而现实上难以达成如数学或几何学所定义的平行、相等，但是其误差若是落于对应的制造规格的允许范围，仍视为平行、相等。发明所属技术领域中普通技术人员应当了解，前述制造规格是依据各种条件而有不同的变化，故未一一列出。

在后文及各附图中，对于相同或相对应的元件，是赋予相同的元件符号，且各附图的属性及其所代表内容，已叙述于“附图标记说明”中，后文不再重复说明。

请参考图1A与图1B，是显示根据本发明第一实施例的显示面板400的像素区1，图1A是沿着图1B中的剖面线I-I所绘制的剖面图。显示装置400包含阵列基板100，其上具有隔着介电材料而垂直交叉、并由此定义出各个像素区的扫描线10与数据线30。扫描线10的一部分是作为薄膜晶体管的栅极，栅极上设置半导体层20，且于栅极与半导体层20上设置源极电极30S与漏极电极30D，以构成薄膜晶体管。另外，漏极电极30D是经由分支线31电性连接至对应的数据线30。

透明电极堆叠结构设置于阵列基板100上。介电层132设置于透明电极堆叠结构与数据线30之间。透明电极堆叠结构具有透明的第一电极110与第二电极120，以及位于电极110、120之间的介电层131，介电层131是用以电性隔离电极110、120。另外，第一电极110是与源极电极30S电性连接以作为像素电极(pixel electrode)，并具有多个狭缝，在本实施例中，第一电极110具有一个连接电极115与五个次电极116，其中，五个次电极116是通过连接电极115而彼此连接，并通过四个开放式的狭缝111、112、113、114而彼此分隔；而在其它实施例中，第一电极110所具有的狭缝数量与形式(开放式或封闭式)、次电极与连接电极的数量与形式，可视需求任意决定。第二电极120是位于第一电极110下方，耦接显示面板400的共同电压源以作为共同电极(common electrode)，且未具有任何开口或狭缝(即为全面式形成)。另外在本实施例中，第一电极110与第二电极120均有一部分是与数据线30重叠。

显示面板400还包含对向基板200、液晶层300、与遮光层210。对向基板200是与阵列基板100对向设置，二基板100、200之间具有间隔，并填置有液晶层300。遮光层210则是置于对向基板200上，而位于二基板100、200之间，并大致上与数据线30重叠，且具有至少一开口211而暴露出像素区1、并暴露出未与数据线30重叠的部分透明电极堆叠结构。另外，第一电极110的至少一狭缝与开口211对应设置。

图1A的显示面板400在像素区1的透光率是绘示于图4A。图4A中的区域55是对应于图1A中受到遮光层210的遮光效果所影响的区域，X轴的刻度是对应于图1A所示从左至右的像素区1的宽度范围的位置，Y轴是指透光率的数值，而曲线51则显示像素区1各个位置的透光率，图中并显示像素区1的平均透光率(Ave T)为72.83％。

参考图2A与图2B，是显示根据本发明的第二实施例的显示面板400的像素区2，图2A是沿着图2B中的剖面线II-II所绘制的剖面图。

第一、第二实施例的仅差别在于第二电极外缘的位置。在图2A与图2B中，第二电极140的外缘140a是对应设置于第一电极110的狭缝111中，而与狭缝111的二边缘错位设置(意即，不与狭缝111的二边缘重叠)，其中狭缝111的二边缘实质上平行于数据线30的延伸方向。优选地，外缘140a是沿着狭缝111的中间位置而设置(即外缘140a对应设置于狭缝111的中线位置)。另外，第二电极140的外缘140b也可以是对应于第一电极110的狭缝114。优选地，外缘140b是沿着狭缝114的中间位置而设置。意即，第二实施例中的第二电极140的外缘140a、140b是对应设置于第一电极110的狭缝111、114中。在其它实施例中，第二电极140的外缘140a、140b的其中之一，可延伸至相当于图1B所示的第二电极120的外缘120a、120b的对应位置。另外，在本实施例中，第二电极140的外缘140a、140b均实质上平行于数据线30的延伸方向。

显示面板400在像素区2的透光率是绘示于图4B，是以曲线52来显示像素区2各个位置的透光率。与图4A的曲线51相比，曲线52在正投影于X轴的对应于图2A中第二电极140的外缘140a、140b的位置附近的谷底值较曲线51在对应位置的谷底值有明显的提升(如曲线52中以虚线圆圈起之处)。由此，可以降低像素区2的透光率的变异程度，并可提升像素区2的平均透光率。例如图4B中显示像素区2的平均透光率为75.83％，大于像素区1的72.83％。

请参考图3A与图3B，是显示根据本发明的第三实施例的显示面板400的像素区3，图3A是沿着图3B中的剖面线III-III所绘制的剖面图。第二、第三实施例的差别仅在于，像素区3中第二电极150具有多个狭缝，在本实施例中，第二电极150具有一个连接电极155与三个次电极156，其中三个次电极156通过连接电极155而彼此连接，并通过二个开放式的狭缝151、152而彼此分隔；而在其它实施例中，第二电极150所具有的狭缝数量与形式(开放式或封闭式)、次电极与连接电极的数量与形式，可视需求任意决定。另外在本实施例中，与图2A、2B所示的第二电极140比较，因在第二电极150的次电极156间形成多个狭缝所额外产生的“边缘”，均视为第二电极150所包含的外缘之一。

如图3B所示，第二电极150的狭缝151、152分别对应于第一电极110的狭缝112、113，其中对应狭缝151、152的长度方向的第二电极150的外缘151b、152b分别对应设置于狭缝112、113中。优选地，外缘151b、152a是分别沿着狭缝112、113的中线位置而设置。在本实施例中，狭缝151、152的宽度是实质上等于狭缝111～114的宽度；在另一实施例中，狭缝151、152的宽度可以大于狭缝111～114的宽度，例如狭缝151、152的宽度可以是狭缝111～114的宽度的一(不含)至二倍、或是在数值上大于狭缝111～114的宽度，例如狭缝111～114的宽度为3μm，而狭缝151、152的宽度为大于3μm。

另外在本实施例中，以第一电极110的狭缝111为例，第二电极150的边缘中，仅有一个外缘150a的正投影位置是落于狭缝111中；又以第一电极110的狭缝112为例，第二电极150的狭缝中，仅有一个狭缝151的一个外缘151b的正投影位置是落于狭缝112中。

显示面板400在像素区3的透光率是绘示于图4C。与曲线51及曲线52相比，曲线53在正投影于对应于图3A中第二电极150的外缘150a、151b、152b、150b的位置附近的谷底值较曲线51、52在对应位置的谷底值有明显的提升(如曲线53中以虚线圆圈起之处)。由此，可以进一步地降低像素区3的透光率的变异程度，并可进一步地提升像素区3的平均透光率。例如图4C中，像素区3的平均透光率为77.07％，分别大于像素区1与像素区2的平均透光率。

与第三实施例相比，在图5所示的第四实施例中，第一电极110、第二电极150的范围从第三实施例的与数据线30重叠的位置，内缩至像素区4内而不与数据线30重叠，而对应狭缝151的一对长度方向的第二电极150的外缘151a、151b是分别对应于第一电极110的二个狭缝111、112，对应狭缝152的一对长度方向的第二电极150的外缘152a、152b则分别对应于第一电极110的二个狭缝114、113，其对应方式，均与前述图2A所示外缘140a与狭缝111的对应方式相同或类似。另外在本实施例中，第二电极150的外缘150a(或150b)对应第一电极110的一个次电极116，即外缘150a(或150b)的正投影位置是落于一个次电极116中。

在根据本发明的第五实施例中，是以图6所示的具有封闭式狭缝811、812、813、814的透明电极810取代图3B或图5所示的第一电极110，并以具有封闭式狭缝821、822的透明电极820取代图3B或图5所示的第二电极150。透明电极810、820之间的位置对应关系，均与图3B或图5所示的电极110、150之间的位置对应关系相同。其中，狭缝811、812相互平行，狭缝813、814相互平行，狭缝812、813彼此不平行，而使采用透明电极810、820的像素区为双域型(dual domain)。同样地，也可使另外，狭缝811、812、813、814相互平行而使采用透明电极810、820的像素区为单域型(monodomain)。另外亦可调整透明电极820的形状，使其分别对应至狭缝811、814的边缘，而与狭缝811、814实质上平行。

如图7所示，显示面板400可用与输入单元500组装，而制造出各种电子装置600。显示面板400可仅具有前述像素区1、2、3、4的其中一种或以任何形式混合配置前述像素区1、2、3、4。输入单元500耦接至显示面板400而将信号(例如影像信号)输入显示面板400，以产生影像。电子装置600可以是移动电话、数字相机、个人数字助理、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器、或携带式数字影音光碟播放器。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中普通技术人员，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所附的权利要求界定为准。

Claims (9)

1.一种影像显示系统，包含显示装置：

该显示装置包含：

阵列基板；以及

透明电极堆叠结构，设置于该阵列基板上，该透明电极堆叠结构包含：

第一电极，具有多个第一次电极，该多个第一次电极以多个第一狭缝分隔；

第二电极，具有多个第二次电极，该多个第二次电极中的每个具有多个外缘；以及

介电层，其位于该第一电极与该第二电极之间，并电性隔离该第一电极与该第二电极，

其中，相邻两个该第二次电极之一的该多个外缘以及另一个第二次电极的一个外缘分别位于该第一电极的不同的该多个第一狭缝内，而所述另一个第二次电极的另一个外缘重叠于所述第一电极。

2.如权利要求1所述的影像显示系统，其中所述相邻两个该第二次电极之一的该多个外缘的至少之一是对应设置于该多个第一狭缝之一的中线位置。

3.如权利要求1所述的影像显示系统，

其中多个第一次电极以第一连接电极彼此连接。

4.如权利要求1所述的影像显示系统，

其中多个第二次电极分别以第二连接电极彼此连接，且分别以多个第二狭缝分隔。

5.如权利要求4所述的影像显示系统，其中该多个第一狭缝对应于该多个第二狭缝。

6.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该第二电极位于该第一电极下方。

7.如权利要求1所述的影像显示系统，还包括：

对向基板，设置于该阵列基板上，面对该透明电极堆叠结构；

液晶层，设置于该阵列基板和该对向基板之间。

8.如权利要求1所述的影像显示系统，还包含电子装置，该电子装置包含：

该显示装置；以及

输入单元，耦接于该显示装置，并提供信号输入至该显示装置，使该显示装置显示影像。

9.如权利要求8所述的影像显示系统，其中该电子装置为移动电话、数字相机、个人数字助理、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器、或携带式数字影音光碟播放器。