CN101872091A - 显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板，其包括第一基板、第二基板、位于第一基板与第二基板之间的间隙物以及显示介质。第一基板包括第一基底、位于第一基底上扫描线以及数据线、与扫描线及数据线电性连接的主动元件、与主动元件电性连接的像素电极以及与像素电极电性绝缘并且彼此交错配置的第一共享电极。第二基板包括第二基底、位于第二基底上且对应第一基板的第一共享电极配置的第二共享电极、与第二共享电极电性绝缘并对应第一基板的像素电极配置的浮置电极。

Description

显示面板

技术领域

本发明涉及一种显示面板，且尤其涉及一种浮置电极开关(floatingelectrode switching，FES)显示面板。

背景技术

目前市场对于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)都朝向高对比(contrastratio)、无灰阶反转(gray scale inversion)、高亮度(brightness)、高色饱和度(color saturation)、快速反应(response)以及广视角(viewing angle)等方向发展。目前常见的广视角技术包括：扭转向列型液晶(TN)加上广视角膜(wide viewing film)、共平面切换式(In-Plane Switching，IPS)液晶显示器、边际场切换式(Fringe Field Switching，FFS)液晶显示器与多域垂直配向式(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)液晶显示器。

除了上述几种广视角液晶显示器之外，目前已经发展出一种浮置电极开关(floating electrode switching，FES)液晶显示器。FES液晶显示器是在上基板上另外形成浮置电极以及共享电极。因此，FES液晶显示器除了利用下基板的像素电极与共享电极之间的电场来控制液晶分子的扭转之外，还利用上基板的浮置电极与共享电极之间的电场来控制液晶分子的扭转。然而，FES液晶显示器中的浮置电极的电压准位是由浮置电极与下基板的像素电极之间的电容耦合效应(capacitance coupling)来产生。若浮置电极与像素电极的距离太大将使得浮置电极与像素电极之间的电容耦合效应不足。如此，将使得上基板的浮置电极得不到足够的电压，使得浮置电极与共享电极之间的电场强度不足，进而使靠近上基板的液晶分子容易有转向不足的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种显示面板，其可以解决传统FES液晶显示器存在浮置电极与像素电极之间的电容耦合效应不足的问题。

本发明提出一种显示面板，其包括第一基板、第二基板、位于第一基板与第二基板之间的间隙物以及显示介质。第一基板包括第一基底、位于第一基底上扫描线以及数据线、与扫描线及数据线电性连接的主动元件、与主动元件电性连接的像素电极以及与像素电极电性绝缘并且彼此交错配置的第一共享电极。第二基板包括第二基底、位于第二基底上且对应第一基板的第一共享电极配置的第二共享电极、与第二共享电极电性绝缘并对应第一基板的像素电极配置的浮置电极。

其中，该浮置电极覆盖该间隙物，其中该间隙物的厚度约为3um至4um。

其中，覆盖在该间隙物上的该浮置电极与该像素电极之间具有一间隙，该间隙约为0um至2um，其中覆盖在该间隙物上的该浮置电极与该像素电极之间的该间隙小于该第一基板与该第二基板之间的一间隙。

其中，覆盖在该间隙物上的该浮置电极直接接触该像素电极。

其中，还包括一绝缘层，设置于该像素电极与覆盖在该间隙物上的该浮置电极之间。

其中，该间隙物位于该第一基底上，其中该像素电极覆盖在该间隙物上，该间隙物的厚度约为3um至4um。

其中，覆盖在该间隙物上的该像素电极与该浮置电极之间具有一间隙，该间隙约为0um至2um，其中覆盖在该间隙物上的该像素电极与该浮置电极之间的该间隙小于该第一基板与该第二基板之间的一间隙。

其中，覆盖在该间隙物上的该像素电极直接接触该浮置电极。

其中，还包括一绝缘层，设置于该浮置电极与覆盖在该间隙物上的该像素电极之间。

其中，该像素电极与该浮置电极具有相同的图案，其中，该像素电极与该浮置电极分别具有一分支状图案。

其中，该第一共享电极与该第二共享电极具有相同的图案，其中该第一共享电极与该第二共享电极分别具有一分支状图案。

其中，该第一共享电极与该第二共享电极电性连接至一共同电压。

其中，该浮置电极包括：一中间部；以及多个从该中间部向外延伸的分支部，其中该间隙物与该中间部至少部分重迭而不与该些分支部重迭。

其中，该间隙物与该像素电极至少部分重迭。

基于上述，本发明在第一基板与第二基板之间设置间隙物，通过间隙物以缩短浮置电极与像素电极之间的距离。如此一来，便可以增加浮置电极与像素电极之间的电容耦合效应，以使浮置电极得到足够的电压接，进而使浮置电极与共享电极之间具有足够强的电场。因此，传统FES液晶显示器在靠近上基板的液晶分子容易有转向不足的问题便可以获得解决。

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

附图说明

图1是根据本发明一实施例的显示面板的剖面示意图；

图2A是图1的显示面板的第一基板的上视图；

图2B是图1的显示面板的第二基板的上视图；

图3至图7是根据本发明数个实施例的显示面板的剖面示意图；

图8是根据本发明的一实施例的显示面板的耦合电压与面板穿透度的关系示意图。

其中，附图标记：

100：第一基板             102：第一基底

104、108：绝缘层          106：上电极

110：像素电极             110a：中间部

110b：分支部              120：第一共享电极

120a：连接部              120b：分支部

130：间隙物               150：绝缘层

200：第二基板             202：第二基底

210：浮置电极             210a：中间部

210b：分支部              220：第二共享电极

220a：连接部              220b：分支部

300：显示介质             CL：共享电极线

d、D：间隙                T：厚度

SL：扫描线                DL：数据线

T：主动元件               G：栅极

C：通道            S：源极

D：漏极

具体实施方式

图1是根据本发明一实施例的显示面板的剖面示意图。图2A是图1的显示面板的第一基板的上视图。图2B是图1的显示面板的第二基板的上视图。特别是，图1是对应图2A与图2B的剖面线A-A’的剖面图。此外，以下图式仅绘示出此显示面板的其中一个像素结构为例来说明。一般而言，显示面板是由多个阵列排列的像素结构所构成，此领域技术人员根据本说明书以及图式的说明应当可以了解本发明所述的显示面板的结构。请同时参照图1、图2A以及图2B，本实施例的显示面板包括第一基板100、第二基板200、位于第一基板100与第二基板200之间的间隙物130以及显示介质300。

第一基板100包括第一基底102、扫描线SL以及数据线DL、主动元件T、像素电极110以及第一共享电极120。

第一基底102主要是用来承载第一基板100的元件之用，其材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：导电材料、晶圆、陶瓷、或其它可适用的材料)、或是其它可适用的材料。

扫描线SL以及数据线DL设置在第一基底102上。扫描线SL与数据线DL彼此交错设置。换言之，数据线DL的延伸方向与扫描线SL的延伸方向不平行，较佳的是，数据线DL的延伸方向与扫描线SL的延伸方向垂直。另外，扫描线SL与数据线DL属于不同的膜层。基于导电性的考虑，扫描线SL与数据线DL一般是使用金属材料。然，本发明不限于此，根据其它实施例，扫描线SL与数据线DL也可以使用其它导电材料。例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或是金属材料与其它导材料的堆栈层。

主动元件T与扫描线SL以及数据线DL电性连接。更详细而言，主动元件T包括栅极G、通道C、源极S以及漏极D。栅极G扫描线SL电性连接。通道CH位于栅极G的上方。源极S以及漏极D位于通道CH的上方，且源极S与数据线DL电性连接。上述的主动元件T是以底部栅极型薄膜晶体管为例来说明，但本发明不限于此。根据其它实施例，上述的主动元件T也可是以顶部栅极型薄膜晶体管。根据本实施例，主动元件T的栅极G上方更覆盖有绝缘层104，其又可称为栅极绝缘层。另外，在主动元件T的上方更覆盖有另一绝缘层108，其又可称为保护层。绝缘层104、108的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆栈层)、有机材料或上述的组合。

像素电极110设置在第一基底102上，且与主动元件T的漏极D电性连接。根据本实施例，像素电极110是设置在绝缘层108上，且像素电极110是通过接触窗140而与主动元件T的漏极D电性连接。像素电极110例如是透明导电层，其包括金属氧化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆栈层。

第一共享电极120设置在第一基底102上，且与像素电极110电性绝缘。特别是，第一共享电极120与像素电极110彼此交错设置。第一共享电极120例如是透明导电层，其包括金属氧化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆栈层。

根据本实施例，像素电极110与第一共享电极120分别具有分支状图案。更详细来说，如图2A所示，像素电极110是由设置在上电极106上方(像素结构的中间)的中间部110a与从中间部110a向像素结构边缘延伸的多个分支部110b所构成。而第一共享电极120是由位于此像素结构边缘的连接部120a与从连接部120a向像素结构内部延伸的多个分支部120b所构成。特别是，像素电极110的分支状部110b与第一共享电极120的分支部120b彼此平行交错设置。

根据本发明的一实施例，第一基板100上还包括共享电极线CL，其设置在像素电极110的下方。共享电极线CL在此主要是作为电容器的下电极。此外，在共享电极线CL与像素电极110之间更包括设置有上电极106，其中像素电极110与上电极层106之间也透过接触窗140而电性连接。因此，上电极106、共享电极线CL与位于上电极106与共享电极线CL之间的介电层(例如是绝缘层104)即构成储存电容器。在此实施例中，由于主动元件T的漏极D是延伸至共享电极线CL上方而与上电极106连接，且像素电极110与上电极层106之间又透过接触窗140而电性连接。因此，通过主动元件T的驱动信号便经由下电极106以及接触窗140而传递至整个像素电极110，并且储存在下电极106与共享电极线CL所构成储存电容器之中。

第二基板200包括第二基底202、第二共享电极220以及浮置电极210。

第二基底202主要是用来承载第二基板200的元件之用，其材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：导电材料、晶圆、陶瓷、或其它可适用的材料)、或是其它可适用的材料。

第二共享电极220位于第二基底202上，其对应第一基板100的第一共享电极120配置。更详细来说，第二共享电极220与第一共享电极120对齐/重迭(overlap)设置，因此第二共享电极220可与第一共享电极120具有相同的图案。根据本实施例，第二共享电极220具有分支状图案。更详细来说，如图2B所示，第二共享电极220是由位于此像素结构边缘的连接部220a与从连接部220a向像素结构内部延伸的多个分支部220b所构成。此外，第二共享电极220例如是透明导电层，其包括金属氧化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆栈层。根据本发明的一实施例，第一共享电极120与第二共享电极220是电性连接至一共同电压。

浮置电极210位于第二基底202上且与第二共享电极220电性绝缘。特别是，浮置电极210是对应第一基板100的像素电极110配置。更详细来说，浮置电极210与像素电极110对齐设置，因此，浮置电极210可与像素电极110具有相同的图案。根据本实施例，浮置电极210具有分支状图案。更详细来说，如图2B所示，浮置电极210是位于像素结构中间的中间部210a与从中间部210a向像素结构边缘延伸的多个分支部210b所构成，即多个分支部210b是从中间部210a向外延伸。因此，浮置电极210的分支状部210b与第二共享电极220的分支部220b彼此平行交错设置。此外，浮置电极210例如是透明导电层，其包括金属氧化物，例如是铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆栈层。

显示介质300可包括液晶分子、电泳显示介质、或是其它可适用的介质。在本发明下列实施例中的显示介质是以液晶分子当作范例，但不限于此。再者，在本发明下列实施例中的液晶分子，较佳地，是以可被水平电场转动或切换的液晶分子或者是可被横向电场转动或切换的液晶分子为范例，但不限于此。

间隙物130是设置在第一基板100与第二基板200之间。在图1的实施例中，间隙物130是设置在第二基底202上，且浮置电极210覆盖间隙物130。间隙物130例如是有机材质，较佳的是有机感光材质。根据本实施例，间隙物的厚度T约为3um至4um。特别是，覆盖在间隙物130上的浮置电极210与对应的像素电极110之间的间隙d约为0um至2um。根据本实施例，覆盖在间隙物130上的浮置电极210与对应的像素电极110之间的间隙d小于第一基板100与第二基板200之间的间隙(cell gap)D。间隙物130举例是与该中间部210a至少部分重迭而不与该些分支部210b重迭。间隙物130举例是与该像素电极110至少部分重迭。

本实施例是在第二基底202上设置间隙物130，以缩短浮置电极210与像素电极110之间的距离。由于浮置电极210与像素电极110之间的距离的缩短可以增加浮置电极210与像素电极110之间的电容耦合效应，因此浮置电极210便可得到足够大的电压准位。如此一来，浮置电极210与第二共享电极220之间便具有足够强的电场，以控制靠近第二基板200的液晶分子300的扭转。

上述图1的实施例是在第二基底202上设置间隙物130以缩短浮置电极210与像素电极110之间的距离，借以增加浮置电极210与像素电极110之间的电容耦合效应。然，本发明不限于此，以下更列举其它可实施的实施例。

图3是根据本发明另一实施例的显示面板的剖面示意图。图3的实施例与图1的实施例相似，因此相同的元件以相同的符号表示，且不再重复赘述。图3的实施例与图1的实施例不同之处在于，覆盖在间隙物130上的浮置电极210是直接接触像素电极110。换言之，浮置电极210与像素电极110之间的没有间隙(间隙为0)。因此，浮置电极210是直接与像素电极110电性连接，也就是，像素电极110与浮置电极210共电位。如此一来，浮置电极210与第二共享电极220之间便具有足够强的电场，以控制靠近第二基板200的液晶分子300的扭转。

图4是根据本发明另一实施例的显示面板的剖面示意图。图4的实施例与图1的实施例相似，因此，相同的元件以相同的符号表示，且不再重复赘述。图4的实施例与图1的实施例不同之处在于，图4所示的显示面板更包括一绝缘层150，其是设置于像素电极110与覆盖在间隙物130上的浮置电极210之间。根据本实施例，绝缘层150是形成在第一基底102上，以覆盖像素电极110。绝缘层150例如是采用具有高介电常数的介电材料。而覆盖在间隙物130上的浮置电极210则是直接与绝缘层150接触。在此实施例中，由于浮置电极210与像素电极110之间具有绝缘层150，通过高介电常数介电材料的特性可以增加浮置电极210与像素电极110之间的电容耦合效应。换言之，浮置电极210便可得到足够大的电压准位。如此一来，浮置电极210与第二共享电极220之间便具有足够强的电场，以控制靠近第二基板200的液晶分子300的扭转。

图5是根据本发明另一实施例的显示面板的剖面示意图。图5的实施例与图1的实施例相似，因此，相同的元件以相同的符号表示，且不再重复赘述。图5的实施例与图1的实施例不同之处在于间隙物130是位于第一基底102上，且像素电极110覆盖间隙物130。类似地，间隙物130的厚度约为3um至4um。此外，覆盖在间隙物130上的像素电极110与浮置电极210之间的间隙d约为0um至2um。根据本实施例，覆盖在间隙物130上的像素电极110与浮置电极210之间的间隙d小于第一基板100与第二基板200之间的间隙D。

图6是根据本发明另一实施例的显示面板的剖面示意图。图6的实施例与图5的实施例相似，因此，相同的元件以相同的符号表示，且不再重复赘述。图6的实施例与图5的实施例不同之处在于覆盖在间隙物130上的像素电极110是直接接触浮置电极210。换言之，浮置电极210与像素电极110之间的没有间隙(间隙为0)。因此，浮置电极210是直接与像素电极110电性连接，也就是，像素电极110与浮置电极210共电位。如此一来，浮置电极210与第二共享电极220之间便具有足够强的电场，以控制靠近第二基板200的液晶分子300的扭转。

图7是根据本发明另一实施例的显示面板的剖面示意图。图7的实施例与图5的实施例相似，因此，相同的元件以相同的符号表示，且不再重复赘述。图7的实施例与图5的实施例不同之处在于，图7所示的显示面板更包括一绝缘层150，其是设置于浮置电极210与覆盖在间隙物130上的像素电极110之间。根据本实施例，绝缘层150是形成在第二基底202上并覆盖浮置电极210。绝缘层150例如是采用具有高介电常数的介电材料。而覆盖在间隙物130上的像素电极110则是直接与绝缘层150接触。在此实施例中，由于浮置电极210与像素电极110之间具有绝缘层150，通过高介电常数介电材料的特性可以增加浮置电极210与像素电极110之间的电容耦合效应。换言之，浮置电极210可得到足够大的电压准位。如此一来，浮置电极210与第二共享电极220之间便具有足够强的电场，以控制靠近第二基板200的液晶分子300的扭转。

图8是根据本发明的一实施例的显示面板的耦合电压与面板穿透率的关系示意图。请参照图8，图8的显示面板中像素电极与第一共享电极的宽度(width)与间距(space)比为3/5，且4.5、4.8、5表示输入像素电极的电压值。由图8可知，当浮置电极的耦合电压为像素电极的电压(Vp)的0.8倍时，可得到较佳的面板穿透率。

综上所述，本发明在第一基板上或是第二基板上设置间隙物，并且使浮置电极或是像素电极覆盖间隙物。换言之，本发明是通过间隙物以缩短浮置电极与像素电极之间的距离。如此一来，便可以增加浮置电极与像素电极之间的电容耦合效应，以使浮置电极具有足够大的电压准位，进而使浮置电极与共享电极之间具有足够强的电场。因此，传统FES液晶显示器在靠近上基板的液晶分子容易有转向不足的问题便可以获得解决。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

一第一基板，包括：

一第一基底；

一扫描线以及一数据线位于该第一基底上；

一主动元件，其与该扫描线及该数据线电性连接；

一像素电极，其与该主动元件电性连接；以及

一第一共享电极，其与该像素电极电性绝缘并且彼此交错配置；

一第二基板，包括：

一第二基底；

一第二共享电极位于该第二基底上，其对应该第一基板的该第一共享电极配置；以及

一浮置电极，其与该第二共享电极电性绝缘且对应该第一基板的该像素电极配置；

一间隙物，位于该第一基底与该第二基底之间；以及

一显示介质，位于该第一基板与该第二基板之间。

2.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该浮置电极覆盖该间隙物，其中该间隙物的厚度约为3um至4um。

3.根据权利要求2的所述的显示面板，其特征在于，覆盖在该间隙物上的该浮置电极与该像素电极之间具有一间隙，该间隙约为0um至2um，其中覆盖在该间隙物上的该浮置电极与该像素电极之间的该间隙小于该第一基板与该第二基板之间的一间隙。

4.根据权利要求3的所述的显示面板，其特征在于，覆盖在该间隙物上的该浮置电极直接接触该像素电极。

5.根据权利要求3的所述的显示面板，其特征在于，还包括一绝缘层，设置于该像素电极与覆盖在该间隙物上的该浮置电极之间。

6.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该间隙物位于该第一基底上，其中该像素电极覆盖在该间隙物上，该间隙物的厚度约为3um至4um。

7.根据权利要求6的所述的显示面板，其特征在于，覆盖在该间隙物上的该像素电极与该浮置电极之间具有一间隙，该间隙约为0um至2um，其中覆盖在该间隙物上的该像素电极与该浮置电极之间的该间隙小于该第一基板与该第二基板之间的一间隙。

8.根据权利要求6的所述的显示面板，其特征在于，覆盖在该间隙物上的该像素电极直接接触该浮置电极。

9.根据权利要求6的所述的显示面板，其特征在于，还包括一绝缘层，设置于该浮置电极与覆盖在该间隙物上的该像素电极之间。

10.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该像素电极与该浮置电极具有相同的图案，其中，该像素电极与该浮置电极分别具有一分支状图案。

11.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该第一共享电极与该第二共享电极具有相同的图案，其中该第一共享电极与该第二共享电极分别具有一分支状图案。

12.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该第一共享电极与该第二共享电极电性连接至一共同电压。

13.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该浮置电极包括：

一中间部；以及

多个从该中间部向外延伸的分支部，其中该间隙物与该中间部至少部分重迭而不与该些分支部重迭。

14.根据权利要求1的所述的显示面板，其特征在于，该间隙物与该像素电极至少部分重迭。

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