CN103137091A - 改善侧边漏光的显示装置及其改善方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置。此显示装置具有一显示区以及位于该显示区周围的一周边区。其包括一阵列基板、一对向基板、一液晶层以及一可调变电压信号线。液晶层配置于该阵列基板与该对向基板之间。阵列基板包含多个设置于显示区的像素单元以及设置于周边区的一储存电容线。其中各像素单元包含一储存电容且电性连结于储存电容线。可调变电压信号线位于该周边区并且与该储存电容线相邻设置，其中可调变电压信号线电性连接于一可变电压驱动单元，且可调变电压信号线用以提供一电压，以与储存电容线之间产生一电压差值。

Description

改善侧边漏光的显示装置及其改善方法

技术领域

本发明关于一种显示装置，特别是关于一种使用可调变电压信号线以改善大视角侧边漏光现象的液晶显示装置。

背景技术

随着平面显示科技的日益进步，借着显示面板辅助的光电产品使得生活愈加便利。所以，在众多的消费性电子产品中，轻薄、高解析度的平面显示装置仍是目前最受欢迎的装置之一。拥有轻薄、省电、无辐射等优点的显示面板，已广泛地应用在各消费性电子产品领域中，特别是多媒体影像于显示面板上的呈现，已成为大众生活娱乐中不可或缺的一部分。

然而，目前显示面板却因其具有漏光现象的缺陷，降低了观赏者的娱乐感受，特别是观赏较暗的画面时，漏光问题将带给观赏者无法忽视的困扰。所谓漏光现象，就是在全暗操作下，显示面板四周却出现明显的发亮，即在显示区边缘缝隙处有光线透出的情况。

请参照图1所示为公知液晶显示面板于周边区和显示区交界处的剖面图，以及该公知液晶显示面板剖面图上所对应的光通量模拟数据。如图1所示，液晶显示面板100包含阵列基板110、对向基板120、以及设置于上述两基板之间的液晶层130。阵列基板110包含基底112、储存电容线114以及驱动元件116；而对向基板120包含基底122、透光区124以及黑色矩阵126。其中储存电容线114位于驱动元件116与透光区124之间，并对应于黑色矩阵126处。在透光区124与黑色矩阵126的交界处，如图1所示的BB’线，BB’线右方为显示面板的显示区，左方为显示面板的周边区。在公知液晶显示面板的周边区中，因为其设置的元件和线路会形成杂散电场环境，使得周边区和显示区交界处的液晶分子，产生排列无法控制的情形，而造成在预定暗态的状态下，却使光线未被遮挡而透射出去并朝各种角度方向散射，这些散射出的光线有一部分会被在对向基板上的黑色矩阵遮挡下来，使小视角范围中的观赏者不致察觉，然而那些未能被该黑色矩阵遮挡的光线，将被身处大视角范围中的观赏者，特别是左右两侧，明显看出此种液晶显示面板的侧边漏光现象。

发明内容

本发明一实施例提供一种显示装置，其具有一显示区以及位于该显示区周围的一周边区，该显示装置包括一阵列基板、一对向基板、一液晶层以及一可调变电压信号线。阵列基板包含一基底、多个像素单元以及一储存电容线；像素单元设置基底上并位于显示区，其中各像素单元包含一储存电容；储存电容线位于周边区且邻近像素单元，其中储存电容线电性连结于各像素单元的储存电容。对向基板与阵列基板相对设置。液晶层配置于阵列基板与对向基板之间。而前述可调变电压信号线位于周边区并且与该储存电容线相邻设置，其中可调变电压信号线电性连接于一可变电压驱动单元，且该可调变电压信号线用以提供一电压，以与该储存电容线之间产生一电压差值。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线与该储存电容线朝同一延伸方向延伸设置。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线与该储存电容线设置于该显示区的至少一侧边。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线与该储存电容线环绕该显示区设置。

上述的显示装置，其中还包含一驱动元件，设置设置于该周边区，其中该可调变电压信号线与该储存电容线设置于该显示区与该驱动元件之间。

上述的显示装置，其中该可变电压信号线设置于该基底上。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线设置于该储存电容线与该驱动元件之间。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线与该储存电容线由第一金属层所形成。

上述的显示装置，其中该储存电容线设置于该可调变电压信号线与该驱动元件之间。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线由第一金属层所形成，而该储存电容线由第二金属层所形成。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线配置于该对向基板上，且该可调变电压信号线在该阵列基板的投影位于该显示区与该驱动元件之间。

上述的显示装置，其中该可变电压驱动单元配置于一印刷电路板上。

上述的显示装置，其中该可调变电压信号线透过一可挠性电路板，与配置于该印刷电路板上的该可变电压驱动单元性电性连接。

上述的显示装置，其中该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线一驱动电压，该驱动电压范围为0.2V~15V。

上述的显示装置，其中该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线一直流驱动电压。

本发明另一实施例提出一种改善显示装置侧边漏光的方法，包含提供一显示装置，该显示装置具有一显示区以及位于该显示区周围的一周边区，且该显示装置包括一阵列基板、一对向基板、一液晶层以及一可调变电压信号线。阵列基板包含设置于显示区的多个像素单元以及设置于周边区且邻近像素单元的一储存电容线，其中各像素单元包含一储存电容并且电性连结于储存电容线。对向基板与阵列基板相对设置。液晶层配置于阵列基板与该对向基板之间。而前述可调变电压信号线位于该周边区并且与该储存电容线相邻设置，其中可调变电压信号线电性连接于一可变电压驱动单元。调整该可变电压驱动单元的电压数值，使该可调变电压信号线与该储存电容线之间产生一电压差值。

上述的改善显示装置侧边漏光的方法，其中该可变电压驱动单元包含一可变电阻器(Variable Resistor)，以通过该可变电阻器调整输入该可调变电压信号线的一驱动电压。

上述的改善显示装置侧边漏光的方法，其中该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线的该驱动电压范围为0.2V~15V。

上述的改善显示装置侧边漏光的方法，其中该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线一直流驱动电压。

上述的改善显示装置侧边漏光的方法，其中该可变电压驱动单元配置于一印刷电路板上。

上述的改善显示装置侧边漏光的方法，其中该可调变电压信号线透过一可挠性电路板，与配置于该印刷电路板上的该可变电压驱动单元性电性连接。

由本发明所提供的一种显示装置以及一种改善显示装置侧边漏光的方法，透过在周边区导入可调变电压信号线，并以调整该可调变电压信号线的电压值的方式，改善周边区杂散光问题，进而使该区的液晶分子排列得以控制，解决上述的侧边漏光问题。

为让本发明的上述特征和其他目的、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为公知液晶显示装置漏光现象示意图；

图2为本发明第一较佳实施例的显示装置的示意图；

图3为沿图2的A-A’剖线的剖面示意图；

图4为图2的显示装置的A-A’剖线的另一实施例的剖面示意图；

图5为绘示图2的显示装置漏光现象改善示意图；

图6为本发明第二较佳实施例的显示装置的上视图；

图7为本发明第三较佳实施例的显示装置局部剖面示意图。

其中，附图标记：

100：液晶显示面板      110：阵列基板

112：基底              114：储存电容线

116：驱动元件          120：对向基板

122：基底              124：透光区

126：黑色矩阵          200：显示装置

202：显示区            204：周边区

210：阵列基板          212：基底

214：储存电容线        216：驱动元件

218：像素单元          220：对向基板

222：基底              224：透光区

226：黑色矩阵          230：液晶层

240：可调变电压信号线  245：可变电压驱动单元

250：栅极线            260：数据线

270：印刷电路板        280：可挠性电路板

414：储存电容线        440：可调变电压信号线

600：显示装置            614：储存电容线

640：可调变电压信号线    700：显示装置

740：可调变电压信号线

具体实施方式

本发明的目的及优点，通过下列实施例中伴随附图与元件符号的详细叙述后，将更为显著。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件，并且为求清楚说明，元件的大小或厚度可能夸大显示，并未依照原尺寸作图。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。然而，应了解到所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。这些实务上的细节不应用以限制本发明。

本发明中的“上”、“下”、“前”、“后”等用语，均为便于说明根据本发明的实施例中元件的相对位置或时间顺序所采的描述，而非用限制的目的。而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。

请同时参考图2与图3。图2为本发明第一较佳实施例的显示装置的示意图，而图3为图2沿A-A’线的剖面示意图。如图2与图3所示，本实施例的显示装置200具有显示区202以及位于显示区周围的周边区204。显示装置200包括阵列基板210、对向基板220(图2未示)、液晶层230(图2未示)以及可调变电压信号线240。其中，阵列基板210与对向基板220相对设置，而液晶层230设置于阵列基板210与对向基板220之间。

本实施例的显示装置200选用显示介质层为液晶层的液晶显示装置为例，但并不以此为限，显示装置亦可为其它类型的显示装置。

如图2与图3所示，阵列基板210包含基底212、多个像素单元218与储存电容线214。对向基板220包含基底222、透光区224、以及黑色矩阵226。基底212、222可为一透明基板，例如玻璃基板、石英基板或塑胶基板，但不以此为限。各像素单元218设置于显示区202内，并与对应的栅极线250以及数据线260电性连接，其中各像素单元218包含储存电容CS。栅极线250大体上彼此互相平行设置，数据线260亦大体上彼此互相平行设置，且栅极线250与数据线260呈交叉设置并定义出多个像素区，其中各像素单元218分别设置于像素区中。储存电容线214位于周边区204且邻近各像素单元218，其中储存电容线214电性连接于各像素单元218的储存电容CS。

可调变电压信号线240位于周边区204并且与储存电容线214相邻设置。在本实施例中，可调变电压信号线240是与相邻的储存电容线214朝同一延伸方向延伸设置；但并不以此为限，在其他实施例中，可调变电压信号线240与储存电容线214可以各自以不同方向延伸设置。更详而言之，在本实施例中，可调变电压信号线240与相邻的储存电容线214设置于显示区202的至少一侧边，与数据线260朝同一方向延伸设置。

请同时参照图2和图3所示，可调变电压信号线240电性连接可变电压驱动单元245，可变电压驱动单元245作为提供可调变电压信号线240的电压来源，据此，可调变电压信号线240可以具有独立的电压来源。可调变电压信号线240的电压值可视周边区204(即图3中BB’线左方)的电场的杂散程度，以及液晶层230中使用的液晶材料性质决定。调整可调变电压信号线240与储存电容线218的电压差值，以调变周边区204的电场，进而控制本区液晶分子的排列，改善原先因为无法控制该区液晶分子排列而造成前述的大视角漏光问题。

其中，可调变电压信号线240和可变电压驱动单元245电性连接的方式，可以是将可变电压驱动单元245配置于印刷电路板270上。而可调变电压信号线240可以通过可挠性电路板280与配置在印刷电路板270上的可变电压驱动单元245电性连接，但不以此方式为限。

在本实施例中，可变电压驱动单元245提供可调变电压信号线240直流驱动电压，而驱动电压范围例如是介于0.2V至15V。可变电压驱动单元245中可以是包含的可变电阻器(Variable Resistor)，通过电阻调控的方式控制输入可调变电压信号线的驱动电压，但不以此方式为限。

此外，请参照图2所示，在本实施例中，显示装置200还包含一驱动元件216，设置于周边区204。驱动元件216例如可以是栅极驱动芯片、源极驱动芯片、或是直接制作在阵列基板中的栅极驱动电路(Gate Driver on Array,GOA)，其中直接制作在阵列基板中的栅极驱动电路（GOA）或栅极驱动芯片电性连接至栅极线250，用来提供扫描信号至栅极线250，而源极驱动芯片电性连接至数据线260，用来提供数据信号至数据线260。由于驱动元件的加入，特别是直接制作在阵列基板中的栅极驱动电路（GOA），导致驱动元件和其邻近的显示区之间的部分周边区的电场分布还为杂散。因此，设置可调变电压信号线240于储存电容线214与驱动元件216之间，可以提供一电压值，使可调变电压信号线240与该储存电容线214之间产生电压差值，调变该区的杂散电场并控制该区液晶分子的排列，达到改善该液晶显示装置侧边漏光的效果。

再参照图3所示，在本实施例中值得说明的是，可调变电压信号线240与储存电容线214可与栅极线为同一金属层，即由第一金属层所形成，但不限于此。如图4所示，图4为图2的液晶显示装置沿A-A’剖线的另一实施例的剖面示意图。在此实施例中，可调变电压信号线440例如可与栅极线250为同一金属层，即由第一金属层所形成；而储存电容线414例如可与数据线260为同一金属层，即由第二金属层所形成。其中，可调变电压信号线440配置于较靠近显示区(即B-B’线附近的右方区域)的周边区内，而储存电容线414配置于较远离显示区的周边区内，制作方法例如可将可调变电压信号线440以第一金属层形成，形成后于其上方覆盖一绝缘层，再将储存电容线414以第二金属层制作，即储存电容线414在水平方向上配置于可调变电压信号线440与驱动元件216之间，以跨越可调变电压信号线440的方式与显示区内各像素单元的储存电容CS相连接。而本实施例中的可调变电压信号线440，亦通过可变电压驱动单元245所提供的电压，使可调变电压信号线440与该储存电容线414之间的产生电压差值，调变驱动元件216和其邻近的显示区一侧之间的周边区的杂散电场，并控制该区液晶分子的排列，达到改善该液晶显示装置侧边漏光的效果。

上述本发明各实施例的功效，可参照图5并同时对照图1的公知技术而获得还清楚的了解，图5为本发明第一较佳实施例的显示装置于周边区和显示区交界处的剖面图，以及该剖面图上的对应剖面中各位置的光通量模拟数据。请同时参照图5与图2，本发明的显示装置包含阵列基板210、对向基板220、以及设置于上述两基板之间的液晶层230。其中，可调变电压信号线240与储存电容线214位于驱动元件216与透光区224之间，并对应于黑色矩阵226处。在黑色矩阵226和透光区224交界处，如图5所示的BB’线，该线右方显示装置的显示区；左方显示装置的周边区。

将图5与图1(公知技术)的光通量模拟数据进行比较可知，在图1中，周边区的液晶层130在靠近显示区的部分(BB’线左方)，因为杂散电场造成液晶层130的液晶分子无法控制排列，而在该交界附近呈现明显的高光通量，使身处大视角范围的观察者，在视线所及的黑色矩阵下方能轻易发现漏光现象。然而，根据本发明的实施例，如图5中所示，在邻近储存电容线214处设置一可调变电压信号线240，通过其可控制的电压所形成的电场，得以控制该区的液晶层230的液晶分子的排列，相形之下，图5的光通量于该交界附近仍能维持一定程度的低光通量，因此大幅降低了在大视角范围内观察到该交界附近的漏光现象的机会。

本发明的显示装置并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它较佳实施例的显示装置，且为了简化说明并便于比较本发明各实施例的相异处，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复描述。

请参考图6，图6为本发明第二较佳实施例的显示装置的示意图。第二较佳实施例的显示装置600与第一较佳实施例不同之处在于，本实施例的可调变电压信号线640与储存电容线614环绕显示区202设置，而可调变电压信号线640与储存电容线614两者之间的相对位置可以是储存电容线614配置于内圈，而可调变电压信号线640配置于外圈(如图6所示)；或是，储存电容线614配置于外圈而可调变电压信号线640配置于内圈。

此外，请再参考图7与图2，图7为本发明第三较佳实施例的显示装置局部剖面示意图。在本实施例中，显示装置700包括阵列基板210、对向基板220、液晶层230以及可调变电压信号线740。对向基板220与阵列基板210相对设置，而液晶层230设置于对向基板220与阵列基板210之间。如图7所示，不同于第一较佳实施例，本实施例的可调变电压信号线740配置于对向基板220上，位于显示装置的周边区中(即BB’线左方的区域)，且可调变电压信号线740在阵列基板210的投影，位于显示区202(即BB’线右方)与驱动元件216之间，而配置于该对向基板220上的可调变电压信号线740可电性连接于一可变电压驱动单元245，通过可变电压驱动单元245所提供的电压，使可调变电压信号线740与该储存电容线214之间产生电压差值，调变该驱动元件和其邻近的该显示区一侧之间的周边区的杂散电场，并控制该区液晶分子的排列，达到改善该液晶显示装置侧边漏光的效果。

纵上所述，在公知液晶显示面板的周边区位置，因其作为金属线路的集散地，甚至是驱动显示区内各像素单元的驱动元件的安装处，其所形成的杂散电场使得位于该周边区的液晶分子的排列不佳，造成通过该区液晶分子的入射光亦不受控制地朝各种角度方向散射，使身处大视角范围中的观察者，特别是左右两侧，明显看出侧边漏光现象。

对此，本发明提供一种显示装置以及一种改善显示装置侧边漏光的方法，透过在周边区导入一可调变电压信号线，并以调整该可调变电压信号线的电压值的方式，调整该区的杂散电场，进而使该区的液晶分子排列得以控制，解决上述的侧边漏光问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，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，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书为准。

Claims (21)

1.一种显示装置，具有一显示区以及位于该显示区周围的一周边区，其特征在于，该显示装置包括：

一阵列基板，包含：

一基底；

多个像素单元，设置该基底上并位于该显示区，其中各该像素单元包含一储存电容；以及

一储存电容线，位于该周边区且邻近该等像素单元，其中该储存电容线电性连结于该等储存电容；

一对向基板，与该阵列基板相对设置；

一液晶层，配置于该阵列基板与该对向基板之间；以及

一可调变电压信号线，位于该周边区并且与该储存电容线相邻设置，其中该可调变电压信号线电性连接于一可变电压驱动单元，且该可调变电压信号线用以提供一电压，以与该储存电容线之间产生一电压差值。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线与该储存电容线朝同一延伸方向延伸设置。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线与该储存电容线设置于该显示区的至少一侧边。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线与该储存电容线环绕该显示区设置。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一驱动元件，设置设置于该周边区，其中该可调变电压信号线与该储存电容线设置于该显示区与该驱动元件之间。

6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该可变电压信号线设置于该基底上。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线设置于该储存电容线与该驱动元件之间。

8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线与该储存电容线由第一金属层所形成。

9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该储存电容线设置于该可调变电压信号线与该驱动元件之间。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线由第一金属层所形成，而该储存电容线由第二金属层所形成。

11.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线配置于该对向基板上，且该可调变电压信号线在该阵列基板的投影位于该显示区与该驱动元件之间。

12.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该可变电压驱动单元配置于一印刷电路板上。

13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于，该可调变电压信号线透过一可挠性电路板，与配置于该印刷电路板上的该可变电压驱动单元性电性连接。

14.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线一驱动电压，该驱动电压范围为0.2V~15V。

15.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线一直流驱动电压。

16.一种改善显示装置侧边漏光的方法，其特征在于，包含：

提供一显示装置，该显示装置具有一显示区以及位于该显示区周围的一周边区，且该液晶显示装置包括：

一阵列基板，包含设置于该显示区的多个像素单元，各该像素单元包含一储存电容；以及包含一储存电容线，位于该周边区且邻近该等像素单元，其中该储存电容线电性连结于该等储存电容；

一对向基板，与该阵列基板相对设置；

一液晶层，配置于该阵列基板与该对向基板之间；以及

一可调变电压信号线，位于该周边区并且与该储存电容线相邻设置，其中该可调变电压信号线电性连接于一可变电压驱动单元；以及

调整该可变电压驱动单元的电压数值，使该可调变电压信号线与该储存电容线之间产生一电压差值。

17.如权利要求16所述的改善显示装置侧边漏光的方法，其特征在于，该可变电压驱动单元包含一可变电阻器(Variable Resistor)，以通过该可变电阻器调整输入该可调变电压信号线的一驱动电压。

18.如权利要求16所述的改善显示装置侧边漏光的方法，其特征在于，该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线的该驱动电压范围为0.2V~15V。

19.如权利要求16所述的改善显示装置侧边漏光的方法，其特征在于，该可变电压驱动单元提供该可调变电压信号线一直流驱动电压。

20.如权利要求16所述的改善显示装置侧边漏光的方法，其特征在于，该可变电压驱动单元配置于一印刷电路板上。

21.如权利要求20所述的改善显示装置侧边漏光的方法，其特征在于，该可调变电压信号线透过一可挠性电路板，与配置于该印刷电路板上的该可变电压驱动单元性电性连接。

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