CN103207481B - 像素结构及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素结构及显示装置，此像素结构是设于显示装置的基板上，并包括：像素电极；以及至少一切换组件，电性连接像素电极，其中切换组件包括：第一电极，具有一开口结构；以及第二电极，具有一弯曲延伸部，其中弯曲延伸部是延伸至开口结构内。本发明可改善现有OCB液晶显示器所存在的问题。

Description

像素结构及显示装置
技术领域
本发明涉及一种像素结构及显示装置，特别是涉及一种光学补偿双折射(opticallycompensatedbirefringence，OCB)型液晶显示装置的像素结构及显示装置。
背景技术
液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlightmodule)所组成。目前，由于OCB液晶显示器具有快速的反应速度及广视角的特性，而适用于液晶显示器。然而，在OCB液晶显示器中，当一较高电压差施加于OCB液晶显示器时，其液晶分子会由扩张态(splaystate)转换至弯曲态(bendstate)，且需花费一些时间以进行上述转换。
由于OCB液晶显示器的光电特性只能操作于当液晶分子位于此弯曲态时，故在使用之前，OCB液晶显示器中的液晶分子需由扩张态转换至弯曲态。因此，现有OCB液晶显示器的像素结构及驱动方法仍存在一些缺点。
故，有必要提供一种像素结构及显示装置，以解决习知技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种显示装置的像素结构，其形成于基板上，所述像素结构包括：
像素电极；以及
至少一切换组件，电性连接所述像素电极，其中所述切换组件包括：
第一电极，具有开口结构及端部，其中所述端部是相对于所述开口结构，二端部边缘是形成于所述端部的相对两侧，所述端部边缘之间具有一角度，所述角度是介于15度与150度之间；以及
第二电极，具有弯曲延伸部，其中所述弯曲延伸部是延伸至所述第一电极的所述开口结构内。
在本发明的一实施例中，所述弯曲延伸部与所述像素结构的一摩擦配向方向之间具有一预设角度，所述预设角度是至少小于90度。
在本发明的一实施例中，一侧向电场是形成于所述开口结构与所述弯曲延伸部之间，所述侧向电场包括一第一侧向电场及二第二侧向电场，所述第一侧向电场是形成于所述开口结构的底部与所述弯曲延伸部的顶端之间，所述第二侧向电场是分别形成于所述开口结构的两内侧壁与所述弯曲延伸部的两侧之间。
在本发明的一实施例中，另一侧向电场是形成于所述第一电极与另一相邻像素电极之间，所述另一侧向电场包括一第三侧向电场及一第四侧向电场，所述第三侧向电场是形成于所述端部边缘的一者与所述相邻的像素电极之间，所述第四侧向电场是形成于所述端部边缘的另一者与一相邻的数据线之间。
在本发明的一实施例中，所述预设角度是介于7.5度与75度之间。
在本发明的一实施例中，所述预设角度为45度。
在本发明的一实施例中，所述第二电极更具有一连接部，所述连接部的方向是相同于所述摩擦配向方向。
在本发明的一实施例中，所述端部边缘之间的所述角度为90度。
在本发明的一实施例中，所述像素结构是形成于一像素区域内，所述像素区域的一开口率是大于40％。
本发明的另一目的在于提供一种显示装置，所述显示装置包括：
第一基板；
第二基板；以及
液晶层，形成于所述第一基板和所述第二基板之间；
其中所述第一基板包括多个像素结构，每一所述像素结构包括：
像素电极；以及
至少一切换组件，电性连接所述像素电极，其中所述切换组件包括：
第一电极，具有开口结构及端部，其中所述端部是相对于所述开口结构，二端部边缘是形成于所述端部的相对两侧，所述端部边缘之间具有一角度，所述角度是介于15度与150度之间；以及
第二电极，具有弯曲延伸部，其中所述弯曲延伸部是延伸至所述第一电极的所述开口结构内。
本发明的显示装置的像素结构可在有限的像素区域内形成多个不同方向的侧向电场，以形成多个种子液晶来大幅减少液晶分子由扩张态转换至弯曲态的相变过渡时间，且可同时确保每一像素区域的开口率，以确保显示装置的显示质量。
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，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1显示依照本发明的一实施例的显示装置的示意图。
图2显示依照本发明的一实施例的显示装置的第一基板的示意图。
图3显示依照本发明的一实施例的显示装置的像素结构的示意图。
具体实施方式
请参照图1，其显示依照本发明的一实施例的显示装置的示意图。本实施例的显示装置可为OCB模式的液晶显示装置，其可包括背光模块101和液晶显示面板100，背光模块101是用以提升背光至液晶显示面板100。
如图1所示，本实施的液晶显示面板100可包括第一基板110、第二基板120、液晶层130、第一偏光片140及第二偏光片150。第一基板110和第二基板120的基板材料可为玻璃基板或可挠性塑料基板，在本实施例中，第一基板110可为薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)矩阵基板，而第二基板120可为彩色滤光片(ColorFilter，CF)基板。在一些实施例中，彩色滤光片和TFT矩阵亦可配置在同一基板上。液晶层130是形成于第一基板110和第二基板120之间，其中第一基板110可设有一配向层(未绘示)，其接触于液晶层130，用以决定液晶层130的液晶分子的配向。第一偏光片140是设置第一基板110的一侧，并相对于液晶层130(亦即为第一基板110的入光侧)，第二偏光片150系设置第二基板120的一侧，并相对于液晶层130(亦即为第二基板120的出光侧)。
请参照图2，其显示依照本发明的一实施例的显示装置的第一基板的示意图。本实施的第一基板110包括多条闸极线111、多条数据线112及多个像素结构113。闸极线111和数据线112是相互垂直交错，而呈矩阵式排列，因而形成多个像素区域。像素结构113是分别设置于这些像素区域中，每一像素结构113包括括像素电极114及至少一切换组件115。像素电极114优选是以透光导电材料所制成，例如：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、氧化锌(ZnO)或聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)。切换组件115可电性连接于像素电极114及相邻的闸极线111与资料线112。
请参照图2和图3，图3显示依照本发明的一实施例的显示装置的像素结构的示意图。本实施的像素结构113的切换组件115可为薄膜晶体管(TFT)，其包括第一电极116、第二电极117及第三电极118。第一电极116可为源电极，其电性连接于数据线112。第二电极117可为汲电极，其电性连接于像素电极114。第三电极118可为闸电极，其电性连接于闸极线111。第一电极116具有一开口结构116a，其朝向对应的像素电极114，此开口结构116a优选为U形开口结构。第一电极116更具有一V形或楔形的端部，其相对于此开口结构116a，二端部边缘116b、116c是形成于此端部的相对两侧，且这二端部边缘116b、116c之间具有一角度Ψ。再者，第一电极116的端部边缘116b、116c与相邻的像素电极114之间可具有一间隙。
如图3所示，本实施的切换组件115的第二电极117具有连接部117a和弯曲延伸部117b，连接部117a是用于连接像素电极114，此弯曲延伸部117b是由连接部117a来延伸至第一电极116的开口结构116a内，且弯曲延伸部117b与像素结构113的一摩擦配向方向R(亦即液晶层130的液晶分子的配向方向)之间具有一预设角度θ，此预设角度θ是至少小于90度。在本实施中，连接部117a的方向是相同于此摩擦配向方向R，亦即连接部117a与弯曲延伸部117b之间亦具有此预设角度θ。其中，第一电极116的开口结构116a的开口形状优选是对应于第二电极117的弯曲延伸部117b的延伸形状，以形成具有均匀通道宽度的通道(或间隙)于开口结构116a与弯曲延伸部117b之间。
如图3所示，当驱动本实施例的显示装置时，首先，可调变介于第一电极116的开口结构116a与第二电极117的弯曲延伸部117b之间的侧向电场，以形成种子液晶(未绘示)于开口结构116a与弯曲延伸部117b之间，其中此种子液晶是处于弯曲态(bendstate)。接着，可调变介于第一基板110的像素电极114和第二基板120的共享电极(未绘示)之间的垂向电场，以形成一初始化过程，此过程是用于将种子液晶的弯曲态传递给其它液晶分子，使得处于过渡态的液晶分子的排列状态转换至弯曲态。在本实施例中，开口结构116a与弯曲延伸部117b之间的侧向电场包括第一侧向电场及第二侧向电场，第一侧向电场是形成于开口结构116a的底部与弯曲延伸部117b的顶端之间，第二侧向电场是分别形成于开口结构116a的两内侧壁与弯曲延伸部117b的两侧之间。其中，第一侧向电场的方向可例如垂直于第二侧向电场的方向，此时，第一侧向电场的方向与摩擦配向方向R之间夹有预设角度θ，而第二侧向电场的方向与摩擦配向方向R之间夹有角度(90-θ)。
因此，多个不同方向的侧向电场可形成于本实施例的像素结构113中，以形成多个种子液晶来大幅减少液晶分子由扩张态转换至弯曲态的相变过渡(phasetransition)时间。
再者，如图3所示，在本实施例中，像素结构113的第一电极116与相邻像素电极114及数据线之间亦可形成侧向电场。第一电极116与像素电极114之间的侧向电场包括第三侧向电场及第四侧向电场，第三侧向电场是形成于第一电极116的端部边缘116b与相邻的像素电极114之间，第四侧向电场是形成于第一电极116的端部边缘116c与相邻的资料线112(如图3所示)或像素电极114之间。其中，第三侧向电场的方向可实质相同于第一侧向电场的方向，而第四侧向电场的方向可实质相同于第二侧向电场的方向。因此，利用本实施例中的像素结构113，可形成多个侧向电场于有限的像素区域中，以大幅减少液晶分子由扩张态转换至弯曲态的相变过渡时间。
在一实施例中，利用本发明的像素结构113的设计，每一像素区域的开口率可大于40％，以确保显示装置的显示质量，特别是适用于小尺寸的显示装置。优选地，像素区域的开口率可实质为42％。
在一实施例中，当弯曲延伸部117b与摩擦配向方向R之间的预设角度θ介于7.5度与75度之间时，可确保多个不同方向的侧向电场形成于像素结构113中。优选地，此预设角度θ为45度。
在一实施例中，当第一电极116的二端部边缘116b、116c之间的角度ψ介于15度与150度之间时，可确保多个不同方向的侧向电场形成于像素结构113中。优选地，端部边缘116b、116c之间的角度ψ为90度。
由上述本发明的实施例可知，本发明的显示装置的像素结构可在有限的像素区域内形成多个不同方向的侧向电场，以减少液晶分子由扩张态转换至弯曲态的相变过渡时间，且可同时确保每一像素区域的开口率(大于40％)，以确保显示装置的显示质量。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种显示装置的像素结构，其形成于基板上，其特征在于：所述像素结构包括：
像素电极；以及
至少一切换组件，电性连接所述像素电极，其中所述切换组件包括：
第一电极，具有开口结构及端部，其中所述端部是相对于所述开口结构，二端部边缘是形成于所述端部的相对两侧，所述端部边缘之间具有一角度，所述角度是介于15度与150度之间；以及
第二电极，具有弯曲延伸部，其中所述弯曲延伸部是延伸至所述第一电极的所述开口结构内，
其中所述弯曲延伸部与所述像素结构的一摩擦配向方向之间具有一预设角度，所述预设角度是介于7.5度与75度之间。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：一侧向电场是形成于所述开口结构与所述弯曲延伸部之间，所述侧向电场包括一第一侧向电场及二第二侧向电场，所述第一侧向电场是形成于所述开口结构的底部与所述弯曲延伸部的顶端之间，所述第二侧向电场是分别形成于所述开口结构的两内侧壁与所述弯曲延伸部的两侧之间。
3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于：另一侧向电场是形成于所述第一电极与另一相邻像素电极之间，所述另一侧向电场包括一第三侧向电场及一第四侧向电场，所述第三侧向电场是形成于所述端部边缘的一者与所述相邻的像素电极之间，所述第四侧向电场是形成于所述端部边缘的另一者与一相邻的数据线之间。
4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：所述预设角度为45度。
5.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：所述第二电极更具有一连接部，所述连接部的方向是相同于所述摩擦配向方向。
6.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：所述端部边缘之间的所述角度为90度。
7.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：所述像素结构是形成于一像素区域内，所述像素区域的一开口率是大于40％。
8.一种显示装置，其特征在于：所述显示装置包括：
第一基板；
第二基板；以及
液晶层，形成于所述第一基板和所述第二基板之间；
其中所述第一基板包括多个像素结构，每一所述像素结构包括：
像素电极；以及
至少一切换组件，电性连接所述像素电极，其中所述切换组件包括：
第一电极，具有开口结构及端部，其中所述端部是相对于所述开口结构，二端部边缘是形成于所述端部的相对两侧，所述端部边缘之间具有一角度，所述角度是介于15度与150度之间；以及
第二电极，具有弯曲延伸部，其中所述弯曲延伸部是延伸至所述第一电极的所述开口结构内，
其中所述弯曲延伸部与所述像素结构的一摩擦配向方向之间具有一预设角度，所述预设角度是介于7.5度与75度之间。
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