CN101995717A

CN101995717A - 液晶面板及应用其的液晶显示装置

Info

Publication number: CN101995717A
Application number: CN2009101709921A
Authority: CN
Inventors: 陈建宏; 陈建诚; 卢嵘男
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明公开了一种液晶面板及应用其的液晶显示装置。该液晶面板包括下基板、液晶层及上基板，其中上下基板彼此平行设置。下基板包括多个像素结构。各像素结构包括晶体管及像素电极。像素电极具有相互绝缘的第一电极和第二电极。第一电极和第二电极相对于整个该像素结构分别具有相异且实质上互补的第一图案和第二图案。第一电极和第二电极各自具有至少主干及多个支干，主干与支干相连，且主干的宽度小于或等于10微米。液晶层位于上基板和下基板之间，液晶层是由多个液晶分子与多个聚合体组成，这些聚合体使液晶分子具有预倾角(pretilt angle)。

Description

液晶面板及应用其的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶面板与液晶显示装置，且特别是涉及一种具广视角及偏色校正技术(low color shift)的液晶面板与液晶显示装置。

背景技术

近年来，液晶显示面板产业蓬勃发展。随着工艺的进步以及画质的改善，以及市场需求量大幅提升。使得业界必须在扩充产能的同时，不断地提升面板的显示品质，以符合消费者对于画面品质日益严苛的要求。因此，如何使液晶显示面板具有更佳的画面品质，以具市场优势，实乃产业界的重点课题之一。

在画面品质的评估中，广视角是一重要项目。一般广视角技术通常以多域垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)技术为最常使用。在MVA技术中，包括有一种高分子安定型多域垂直配向技术(polymer sustainedMVA，PSMVA)。此项技术利用聚合物单体掺入液晶分子中，而在将掺有聚合物单体的液晶分子注入面板模块后，以操作电压使液晶稳定排列，并利用紫外光使聚合物单体在上下基板表面进行聚合，这些聚合物单体可以使得液晶分子具有固定倾角，以达快速反应的目的。除此之外，应用PSMVA技术的液晶面板还具有工艺处理上的优点，就是在制造过程中，一般只须在透明像素电极上进行区域划分结构的图案化处理，该区域划分结构比如形成有以高分子材料所行成的凸块或像素电极狭缝等MVA所须的结构，而其对向基板的透明公共电极则可省略MVA的图案化处理。

发明内容

本发明有关于一种液晶面板，是使用PSMVA广视角技术的液晶面板，而具有工艺处理上可省略透明公共电极进行MVA的图案化处理的优点。且，此液晶面板的各像素的像素电极至少具有二种电极，其用以于影像显示时至少形成二种亮度区域，以混成显示于一个像素中，以达偏色校正的效果，进而使液晶面板的画质更加细腻。

本发明提出一种液晶面板，包括下基板、液晶层及上基板，其中上下基板彼此平行设置。下基板包括多个像素结构，各像素结构包括晶体管及像素电极。像素电极具有相互绝缘的第一像素电极和第二像素电极，第一像素电极和第二像素电极相对于整个该像素结构分别具有相异且实质上互补的第一图案和第二图案。第一像素电极和第二像素电极各自具有至少主干及多个支干，主干与支干相连，且主干的宽度小于或等于10微米(Micrometer，μm)。液晶层位于上基板和下基板之间，液晶层是由多个液晶分子与多个形成于基板表面的聚合体组成，这些聚合体使液晶分子具有预倾角(pretilt angle)。

根据本发明提出一种液晶显示装置，包括液晶面板，液晶面板包括上基板、下基板及液晶层。下基板包括多个像素结构，各像素结构包括晶体管及像素电极。像素电极具有相互绝缘的第一像素电极和第二像素电极，第一像素电极和第二像素电极相对于整个该像素结构分别具有相异且实质上互补的第一图案和第二图案。第一电极和第二电极各自具有至少主干及多个支干，主干与支干相连，且主干的宽度小于或等于10微米(Micrometer，μm)。液晶层位于上基板和下基板之间，液晶层是由多个液晶分子与多个形成于基板表面的聚合体组成，这些聚合体使液晶分子具有预倾角(pretilt angle)。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为绘示依照本发明优选实施例的液晶面板的像素结构的示意图。

图2为绘示液晶面板的光透射率对骨干宽度的模拟图。

图3为绘示依照本发明实施例的液晶面板的像素结构的另一示意图。

附图标记说明

101：数据线

102：扫描线

105：像素结构

110：晶体管

120：像素电极

111：栅极

112：半导体层

113：源极

114：漏极

121：第一像素电极

122：第二像素电极

b：支干(branch)

D：骨干宽度

p1：第一图案

p2：第二图案

r1：第一部分

r2：第二部分

r3：第三部分

r4：第四部分

r5：第五部分

t：骨干(trunk)

SCE：储存电容电极

CL：共同电极线

VH：贯孔

具体实施方式

本发明实施例提出一种液晶面板。液晶面板包括下基板、上基板和液晶层。上基板平行设置于下基板上方，液晶层位于上基板和下基板之间。下基板包括多个像素结构，其各自包括晶体管和像素电极。像素电极具有相互绝缘的第一像素电极和第二像素电极。

在一个例子中，第一像素电极电性连接于晶体管的漏极以接收第一数据电压，第一数据电压还耦合至第二像素电极使其感应具有第二数据电压。第一像素电极和第二像素电极相对于整个像素结构分别具有相异且实质上互补的第一图案和第二图案。第一像素电极和第二像素电极各具有至少一骨干及数个支干。骨干与支干相连，且骨干的宽度小于或等于10微米(Micrometer，μm)。液晶层是由多个液晶分子与多个聚合体组成，这些聚合体会形成于基板表面，使液晶分子具有预倾角(pretilt angle)。

在本发明的实施例中，第一像素电极电性连接于金属走线，以通过电性连接的方式而具有第一数据电压。进而，在液晶面板进行影像显示时，在第一像素电极的区域形成第一亮度区。

而第二像素电极与液晶显示面板的储存电容电极(storage capacitorelectrode)绝缘且部分重叠，以通过电容感应效应的方式而具有第二数据电压。如此，第一像素电极的区域形成第一亮度区，而第二像素电极的区域形成第二亮度区。如此一来，在影像显示时，第一亮度区与第二亮度区混成显示于一个像素中，而具偏色校正(low color shift)的效果，进而可使液晶面板的画质更加细腻。

据此，本发明实施例提出一种液晶显示装置，其包括前述的液晶面板和背光模块。背光模块用以提供光线予液晶面板，以显示影像。

以下搭配附图来说明本发明优选实施例的液晶面板的像素结构。然而，以下实施例仅为本发明众多实施例的其中之一，故附图的像素结构(晶体管、透明电极的布局图案)仅为举例说明之用，以作为本领域一般技术人员据以实施的参考，并非对本发明欲保护的范围做限缩。再者，实施例中的图示亦省略不必要的元件，以利清楚显示本发明的技术特点。

请参照图1，其绘示依照本发明优选实施例的液晶面板的像素结构的示意图。如图1所示，由数据线101及扫描线102定义出的像素结构105包括晶体管110和像素电极120。晶体管110包括栅极111(与扫描线102位于同一金属层)、半导体层112、以及源极113和漏极114(与数据线101位于同一金属层)。像素电极120具有相互绝缘的第一像素电极121和第二像素电极122。

在一个例子中，第一像素电极121透过贯孔(via hole)VH1电性连接于晶体管110的漏极114，以接收第一数据电压。在此处第一像素电极121亦会通过贯孔VH2与共同电极线CL上的储存电容电极SCE相连接，使得储存电容电极具有相同的电压准位，透过储存电容电极SCE与共同电极线CL的设计，来形成显示所需要的储存电容而第二像素电极122与电容电极SCE相互重叠，使得第二像素电极122因电容感应效应而具有此第二数据电压。其中图1中还绘示有共同电极线CL。第二像素电极122与漏极114电性绝缘，并以耦合的方式而具有第二数据电压。

且第一像素电极121和第二像素电极122相对于整个像素结构105分别具有相异的第一图案p1和第二图案p2。第一图案p1为V字形图案，亦称为山形图案(chevron pattern)，而第二图案p2实质上为第一图案的互补图案。

在图形结构上，本实施例的第一图案p1相对于整个像素结构105可划分为第一部分r1及第二部分r2，第二图案p2相对于整个像素结构105可划分为第三部分r3、第四部分r4及第五部分r5。第三、第四及第五部分r3、r4、r5相互连接，且围绕第一及第二部分r1、r2。第一部分r1实质上位于第三部分r3及第四部分r4之间，第二部分r2实质上位于第四部分r4及第五部分r5之间。如此一来，当于显示影像时，第一及第二部分r1、r2形成二个第一亮度区，而第三、第四及第五部分r3、r4、r5形成三个第二亮度区。

且，由于整个像素结构105分成几个部分，且这几部分的位置相互穿插交叠，故以人眼观测单一像素结构时不会有像素分成次像素的不良视觉现象产生。而优选且非限定地，第一图案p1的面积和第二图案p2的面积的比例介于1∶1至1∶2之间。

在本发明本实施例中，第一像素电极121和第二像素电极122各具有至少一骨干(trunk)t及数个支干(branch)b，且骨干t与支干b相连。另外本发明实施例的液晶面板的液晶层是由多个液晶分子与多个聚合体(polymer)组成，而透过紫外光聚合效应后，聚合体会形成于基板的表面。透过聚合体的特性，可给予液晶分子预倾角(pretilt angle)，并对液晶分子进行多域(multi-domain)垂直配向(vertical alignment)，而不需于上基板额外配置液晶分子倾倒控制元件(诸如凸块及狭缝)来对液晶分子进行倾倒控制。

传统上，应用VA技术的显示器需于上基板需设置液晶分子倾倒控制元件，来控制液晶分子的倾倒方向。由于此液晶分子倾倒控制元件属于我们不欲显示的区域，所以设计上会将ITO电极的骨干区域(于其上为无狭缝边际电场可控制液晶分子的倾倒)与上机板的倾倒控制元件设计在相对应的位置上。如此，使得传统显示器的像素电极的骨干宽度无法有效地缩小。再者，在传统显示器中，虽然VA技术的显示器是利用像素电极的支干所产生的电场控制液晶分子，但是当支干的长度越长，对于其尾端的液晶分子的控制能力越差。

根据以上叙述可知，相较于传统显示器，本实施例的显示器具有可省略上基板的倾倒控制元件、可有效地缩短ITO上骨干的宽度及有效地提升显示器的可显示区域的优点。

另外，由于本实施例的显示器还可透过PSMVA技术提供聚合体来给予液晶分子预倾角，如此本实施例的显示器更具有效提高ITO上的狭缝对液晶分子的控制力的优点，进而可以将次狭缝的长度增长而不影响显示。如此，本实施例的显示器更具有可更进一步提升显示器的可显示区域的优点。

在本发明实施例中，骨干t的宽度D可小于或等于10μm，且优选地介于3μm至10μm。其中，可参考图2，其绘示液晶面板的光透射率对骨干宽度的模拟图。

在本实施例中，虽仅以第一像素电极121及第二像素电极122分别具有如图1所示的图形的情形为例作说明，然而，本实施例的第一像素电极121及第二像素电极122并不局限于此。在另一个例子中，亦可使漏极电性连接至原图1中的第二图案p2，以使得第一图案p1(即是V字形图案)的区域为感应电极，并使第二图案p2的区域则变成接触电极。举例来说，此时的液晶面板的像素结构如图3所示，其中漏极114透过贯孔VH3连接至具有第二图案p2的第二像素电极122，而具有第二图案p2的第二像素电极122亦会通过贯孔VH4与共同电极线CL上的储存电容电极SCE相连接。

另外，在图1中，骨干t与支干b之间的夹角实质上以90度为例，而呈十字形结构，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，骨干t与支干b之间的夹角也可以为45度而呈米字形结构，或者为其他夹角角度。

本发明上述实施例所披露的液晶面板及应用其的液晶显示装置，是使用PSMVA广视角技术的液晶面板，而具有工艺处理上可省略透明公共电极进行MVA的图案化处理的优点。且，此液晶面板的各像素的像素电极至少具有二种电极，其用以于影像显示时至少形成二种亮度区域，以混成显示于一个像素中，以达偏色校正的效果，进而使液晶面板的画质更加细腻。

综上所述，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。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，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。

Claims

1.一种液晶面板，包括：

下基板，包括：

多个像素结构，各多个像素结构包括：

晶体管；及

像素电极，具有相互绝缘的第一像素电极和第二像素电极，该第一像素电极和该第二像素电极相对于整个该像素结构分别具有相异且实质上互补的第一图案和第二图案，该第一像素电极和该第二像素电极各自具有至少一主干及多个支干，该主干与多个支干相连，且该主干的宽度小于或等于10微米；

上基板，平行设置于该下基板上方；以及

液晶层，位于该上基板和该下基板之间，该液晶层是由多个液晶分子与多个形成于上下基板表面的聚合体组成，多个聚合体使多个液晶分子具有预倾角。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第一像素电极电性连接于该晶体管的漏极以接收第一数据电压，该第一数据电压还耦合至该第二像素电极使该第二像素电极具有第二数据电压。

3.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第二像素电极部分重叠于金属走线。

4.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第二像素电极与储存电容电极电性绝缘且部分重叠。

5.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一图案实质上划分为第一部分及第二部分，该第二图案实质上划分为第三部分、第四部分及第五部分，该第一部分实质上位于该第三及该第四部分之间，该第二部分实质上位于该第四及该第五部分之间，该第三、该第四及该第五部分围绕该第一及该第二部分。

6.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一图案及该第二图案之中之一者为V字形图案。

7.如权利要求1所述的液晶面板，其中该骨干的宽度介于3μm至10μm。

8.如权利要求1所述的液晶面板，其中该骨干与该支干之间的夹角约为45度。

9.如权利要求1所述的液晶面板，其中该骨干与该支干之间的夹角约为90度。

10.如权利要求1所述的液晶面板，其中该第一图案的面积和该第二图案的面积的比例介于1∶1至1∶2之间。

11.一种液晶显示装置，包括：

液晶面板，包括：

下基板，包括：

多个像素结构，各多个像素结构包括：

晶体管；及

上基板，平行设置于该下基板上方；及

液晶层，位于该上基板和该下基板之间，该液晶层是由多个液晶分子与多个形成于上下基板表面的聚合体组成，多个聚合体使多个液晶分子具有预倾角；以及

背光模块，用以提供光线予该液晶面板，以显示影像。

12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第一像素电极电性连接于该晶体管的漏极以接收第一数据电压，该第一数据电压还耦合至该第二像素电极使该第二像素电极具有第二数据电压。

13.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第二像素电极部分重叠于金属走线。

14.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第二电极与储存电容电极电性绝缘且部分重叠。

15.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第一图案实质上划分为第一部分及第二部分，该第二图案实质上划分为第三部分、第四部分及第五部分，该第一部分实质上位于该第三及该第四部分之间，该第二部分实质上位于该第四及该第五部分之间，该第三、该第四及该第五部分围绕该第一及该第二部分。

16.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第一图案及该第二图案之中之一者为V字形图案。

17.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该骨干的宽度介于3μm至10μm。

18.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该骨干与该支干之间的夹角约为45度。

19.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该骨干与该支干之间的夹角约为90度。

20.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第一图案的面积和该第二图案的面积的比例介于1∶1至1∶2之间。