CN103365000B - 液晶显示面板及其像素电极结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板及其像素电极结构，其中像素电极结构包括一第一电极以及一第二电极。第一电极具有沿着一第一方向延伸的一第一条状电极以及连接第一条状电极的多条第一分支电极，此些第一分支电极包括多条沿着一第二方向延伸的第一分支领域电极以及多条沿着一第三方向延伸的第二分支领域电极。第二方向与第三方向实质上垂直。此外，第二电极具有沿着第一方向延伸的一第二条状电极以及连接第二条状电极的多条第二分支电极。此些第二分支电极包括多条沿着第二方向延伸的第三分支领域电极以及多条沿着第三方向延伸的第四分支领域电极。第一分支领域电极与第三分支领域电极间隔交错。第二分支领域电极与第四分支领域电极间隔交错。

Description

液晶显示面板及其像素电极结构

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，且特别是有关于一种多域水平配向的液晶显示面板及其像素电极结构。

背景技术

液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)基于其低电压操作、无辐射、重量轻以及体积小等优点，逐渐取代传统的阴极射线管显示器，而成为近年来显示器的主流。

然而，液晶显示器目前仍存在视角范围狭窄与液晶反应时间过长等问题，因此如何增加其视角范围及缩短反应时间，是目前急需改善的课题之一。现今已有许多广视角液晶显示器方案被提出，其包括有多域垂直配向型(Multi-domainverticalalignment，MVA)液晶显示器、共平面转换(In-Planeswitching，IPS)液晶显示器以及边缘电场转换模式(Fringefieldswitching，FFS)液晶显示器等等。一般而言，共平面转换液晶显示器是在像素电极与公共电极之间产生一横向电场，以驱动液晶分子水平转向。此外，多域水平配向(Multi-domainhorizontalalignment，MHA)使液晶分子呈多方向排列而得到不同偏光角度的领域(domain)，以增加液晶显示器的视角。然而，受限于电极图案，位于相邻二领域之间的液晶分子未被电场驱动而转向，容易造成领域交界区域的透光率下降，使得影像的对比度不高。

发明内容

本发明是有关于一种液晶显示面板及其像素电极结构，可增加领域交界区域的透光率，以增加影像的对比度。

根据本发明的一方面，提出一种像素电极结构，包括一第一电极以及一第二电极。第一电极具有沿着一第一方向延伸的一第一条状电极以及连接第一条状电极的多条第一分支电极，此些第一分支电极包括多条沿着一第二方向延伸的第一分支领域电极以及多条沿着一第三方向延伸的第二分支领域电极。第二方向与第三方向实质上垂直。此外，第二电极具有沿着第一方向延伸的一第二条状电极以及连接第二条状电极的多条第二分支电极。此些第二分支电极包括多条沿着第二方向延伸的第三分支领域电极以及多条沿着第三方向延伸的第四分支领域电极。第一分支领域电极与第三分支领域电极间隔交错。第二分支领域电极与第四分支领域电极间隔交错。

根据本发明的另一方面，提出一种液晶显示面板，包括一主动元件阵列基板、一对向基板以及一液晶层。对向基板与主动元件阵列基板平行相对。液晶层配置于主动元件阵列基板与对向基板之间。主动元件阵列基板具有一像素电极结构。像素电极结构包括一第一电极以及一第二电极。第一电极具有沿着一第一方向延伸的一第一条状电极以及连接第一条状电极的多条第一分支电极，此些第一分支电极包括多条沿着一第二方向延伸的第一分支领域电极以及多条沿着一第三方向延伸的第二分支领域电极。第二方向与第三方向实质上垂直。此外，第二电极具有沿着第一方向延伸的一第二条状电极以及连接第二条状电极的多条第二分支电极。此些第二分支电极包括多条沿着第二方向延伸的第三分支领域电极以及多条沿着第三方向延伸的第四分支领域电极。第一分支领域电极与第三分支领域电极间隔交错。第二分支领域电极与第四分支领域电极间隔交错。

本发明实施例的液晶显示面板及其像素电极结构，可增加领域交界区域的透光率，以增加影像的对比度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1绘示依照本发明一实施例的液晶显示面板的示意图；

图2绘示依照本发明一实施例的主动元件阵列基板的局部示意图；

图3绘示依照本发明一实施例的像素电极结构的示意图；

图4绘示依照本发明一实施例的像素电极结构的示意图；

图5绘示依照本发明一实施例的主动元件阵列基板的局部示意图。

附图标号：

100：液晶显示面板

110、410：主动元件阵列基板

110a、410a：基板

111、411：扫描线

112、412：数据线

113、213、313、413：第一电极

114、214、314、414：第一条状电极

115、215、315、415：第一分支电极

115a、215a、315a、415a：第一分支领域电极

115b、215b、315b、415b：第二分支领域电极

116、216、316、416：第二电极

117、217、317、417：第二条状电极

118a、218a、318a、418a：第三分支领域电极

118b、218b、318b、418b：第四分支领域电极

119、419：共同配线

120：对向基板

122：公共电极

123、124、423：主动元件

130：液晶层

132、432：液晶分子

140：第一偏光片

150：第二偏光片

210、310：像素电极结构

A：偏光轴

P：偏光轴

P1、P2、P3：领域区域

D1：第一方向

D2：第二方向

D3：第三方向

E1：第一电场

E2：第二电场

具体实施方式

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

本发明的液晶显示面板及其像素电极结构，是通过改变领域交界区域的电极图案，使得位于相邻二领域之间的液晶分子受到电场的驱动而转向，让更多的光线能通过领域交界区域，以提高液晶显示面板的透光率。举例而言，当液晶显示面板使用的上、下偏光片，其偏振方向为0度及90度时，为了配合偏光片的偏振方向，在下列实施例中，将像素电极结构中的分支电极分别以倾斜一预定角度(例如45度及135度)的方式配置，且使各个领域中的电场分别与上、下偏光片的偏振方向夹45度及135度，进而提高液晶显示面板的透光率。

以下是提出各种实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的液晶显示面板的示意图。液晶显示面板100包括一主动元件阵列基板110、一对向基板120、一液晶层130、一第一偏光片140以及一第二偏光片150。对向基板120与主动元件阵列基板110平行相对。对向基板120例如为彩色滤光基板，而主动元件阵列基板110可为薄膜晶体管阵列基板(TFTarraysubstrate)或二极管阵列基板。液晶层130配置于主动元件阵列基板110与对向基板120之间，例如为聚合物稳定相(Polymer-stabilizedbluephase，PSBP)液晶层或是胆固醇液晶层等。蓝相液晶具有三种不同相的存在，分别为第一蓝相(BPI)、第二蓝相(BPII)以及第三蓝相(BPIII)，第一蓝相液晶与第二蓝相液晶为双扭转圆柱状结构(doubletwistcylinder，DTC)，亦即双扭转圆柱管在空间中互相垂直排列。此外，第一蓝相液晶是体心立方结构(body-centeredcubic，BCC)，第二蓝相液晶是简单立方结构(simplecubic，SC)，而第三蓝相液晶则是无定型(amorphous)结构。正型蓝相液晶在未加横向电场E的情况下，其理想状态是具有光学等方向性(Isotropic)，且其折射率变化(即Δn)为0，并呈现暗态(NormallyBlack)，无法透光。当外加横向电场E于正型蓝相液晶时，则蓝相液晶具有光学异向性，且其折射率会因此改变(即Δn＞0)，使得光线可穿透蓝相液晶而呈现亮态。

第一偏光片140与第二偏光片150分别配置于主动元件阵列基板110的下表面与对向基板120的上表面，且第一偏光片(polarizer)140与第二偏光片(analyzer)150的二偏光轴P与A彼此垂直相交。

第一实施例

请参照图2，其绘示依照本发明一实施例的主动元件阵列基板的局部示意图。在图2中，主动元件阵列基板110具有一基板110a、一扫描线111、至少一数据线112、一第一电极113、一第二电极116、至少一共同配线119以及二主动元件123、124。主动元件123电性连接扫描线111与一数据线112，而主动元件124电性连接扫描线111与另一数据线112。第一电极113与第二电极116共平面配置且位于扫描线111与二数据线112所定义的像素区域内，其中第一电极113与第二电极116例如皆为像素电极，但具有不同的电压，以使第一电极113与第二电极116之间形成第一电场E1与第二电场E2，使得液晶分子132受到第一电场E1或第二电场E2的驱动而转向。

在本实施例中，第一电极113具有沿着一第一方向D1延伸的一第一条状电极114以及连接第一条状电极114的多条第一分支电极115。此些第一分支电极115包括多条沿着一第二方向D2延伸的第一分支领域电极115a以及多条沿着一第三方向D3延伸的第二分支领域电极115b。第二方向D2与第三方向D3之间的夹角实质上为90±10度，较佳为90度。此外，第二电极116具有沿着第一方向D1延伸的一第二条状电极117以及连接第二条状电极117的多条第二分支电极118。此些第二分支电极118包括多条沿着第二方向D2延伸的第三分支领域电极118a以及多条沿着第三方向D3延伸的第四分支领域电极118b。

在图2中，第一方向D1例如为图1的第二偏光片(analyzer)150的偏振方向，使得二数据线112、第一条状电极114、第二条状电极117与第二偏光片150的偏光轴A同向配置。此外，第一方向D1与第二方向D2例如夹45度或135度，而第一方向D1与第三方向D3例如夹45度或135度。

如图2所示，为了形成多域配向的电场分布，像素区域例如被依序区分为第一领域P1、第二领域P2以及第三领域P3，而二领域交界区域分别位于第一领域P1与第二领域P2之间以及第二领域P2与第三领域P3之间。在第一领域P1与第三领域P3中具有一第一电场E1，第一电场E1的方向例如平行于第三方向D3或与第三方向D3相差在10度内。此外，在第二领域P2中具有一第二电场E2，第二电场E2的方向例如平行于第二方向D2或与第二方向D2相差在10度内。

此外，位在第一领域P1与第二领域P2之间的领域交界区域中，第一分支领域电极115a与第二分支领域电极115b垂直相交，且在领域交界区域呈锯齿状延伸于第一条状电极114与第二条状电极117之间。另外，位在第二领域P2与第三领域P3之间的领域交界区域中，第三分支领域电极118a与第四分支领域电极118b垂直相交，且在领域交界区域呈锯齿状延伸于第一条状电极114与第二条状电极117之间。

第一分支领域电极115a与第三分支领域电极118a彼此间隔交错，而第二分支领域电极115b与第三分支领域电极118b彼此间隔交错。当施加一电压于第一分支领域电极115a与第三分支领域电极118a时，第一分支领域电极115a与第三分支领域电极118a在第一领域P1及第三领域P3中形成一第一电场E1。此外，当施加一电压在第二分支领域电极115b与第四分支领域电极118b时，第二分支领域电极115b与第四分支领域电极118b在第二领域P2中形成一第二电场E2。也由于第一电场E1与第二电场E2分别与第二偏光片150的偏光轴A夹45度及135度时，可达最大穿透率，故可提高液晶显示面板100的透光率。同样，位于二领域交界区域的液晶分子132受到第一电场E1或第二电场E2驱动而转向，更可使穿透率获得提升。

第二实施例

请参照图3，其绘示依照本发明一实施例的像素电极结构的局部示意图。如同应用于第一实施例所示的主动元件阵列基板110上，像素电极结构210包括一第一电极213以及一第二电极216。第一电极213具有沿着一第一方向D1延伸的一第一条状电极214以及连接第一条状电极214的多条第一分支电极215，此些第一分支电极215包括多条沿着一第二方向D2延伸的第一分支领域电极215a以及多条沿着一第三方向D3延伸的第二分支领域电极215b。第二方向D2与第三方向D3实质上垂直或相差小于10度。此外，第二电极216具有沿着第一方向D1延伸的一第二条状电极217以及连接第二条状电极217的多条第二分支电极218。此些第二分支电极218包括多条沿着第二方向D2延伸的第三分支领域电极218a以及多条沿着第三方向D3延伸的第四分支领域电极218b。第一分支领域电极215a与第三分支领域电极218a间隔交错。第二分支领域电极215b与第四分支领域电极218b间隔交错。

如第一实施例所述，当施加一电压于第一分支领域电极215a与第三分支领域电极218a时，第一分支领域电极215a与第三分支领域电极218a之间因电压差形成一第一电场E1。此外，当施加一电压于第二分支领域电极215b与第四分支领域电极218b时，第一分支领域电极215b与第三分支领域电极218b之间因电压差形成一第二电场E2。也由于第一电场E1与第二电场E2分别与第二偏光片150的偏光轴A夹45度及135度时，可达最大穿透率，故可提高液晶显示面板的透光率。

第三实施例

请参照图4，其绘示依照本发明一实施例的像素电极结构的局部示意图。如同应用于第一实施例所示的主动元件阵列基板110上。像素电极结构310包括一第一电极314以及一第二电极316。第一电极313具有沿着一第一方向D1延伸的一第一条状电极314以及连接第一条状电极314的多条第一分支电极315，此些第一分支电极315包括多条沿着一第二方向D2延伸的第一分支领域电极315a以及多条沿着一第三方向D3延伸的第二分支领域电极315b。第二方向D2与第三方向D3之间的夹角实质上为90±10度，较佳为90度。此外，第二电极316具有沿着第一方向D1延伸的一第二条状电极317以及连接第二条状电极317的多条第二分支电极318。此些第二分支电极318包括多条沿着第二方向D2延伸的第三分支领域电极318a以及多条沿着第三方向D3延伸的第四分支领域电极318b。第一分支领域电极315a与第三分支领域电极318a间隔交错。第二分支领域电极315b与第四分支领域电极318b间隔交错。

如第一实施例所述，当施加一电压在第一分支领域电极315a与第三分支领域电极318a时，第一分支领域电极315a与第三分支领域电极318a之间因电压差形成一第一电场E1。此外，当施加一电压于第二分支领域电极315b与第四分支领域电极318b时，第一分支领域电极315b与第三分支领域电极318b之间因电压差形成一第二电场E2。也由于第一电场E1与第二电场E2分别与第二偏光片150的偏光轴A夹45度及135度时，可达最大穿透率，故可提高液晶显示面板的透光率。

第四实施例

请参照图5，其绘示依照本发明一实施例的主动元件阵列基板的局部示意图。在图5中，主动元件阵列基板410具有一基板410a、一扫描线411、至少一数据线412、一第一电极413、一第二电极416、至少一共同配线419以及一主动元件420。本实施例与第一实施例不同之处在于：第一电极413例如为像素电极，第二电极416例如为公共电极。主动元件420电性连接扫描线411与数据线412。第一电极413与第二电极416共平面配置且位于扫描线411与数据线412所定义的像素区域内。

有关第一条状电极414、第一分支电极415、第一分支领域电极415a、第二分支领域电极415b、第二分支电极418、第三分支领域电极418a与第四分支领域电极418b的相关描述及配置关系，如同第一实施例所述，在此不再赘述。此外，第二实施例与第三实施例中所描述的像素电极结构210与310及其配置关系，亦可应用在本实施例，在此不再赘述。

当施加一电压于第一分支领域电极415a与第三分支领域电极418a时，第一分支领域电极415a与第三分支领域电极418a之间因电压差而形成一第一电场E1。此外，当施加一电压于第二分支领域电极415b与第四分支领域电极418b时，第二分支领域电极415b与第四分支领域电极418b之间形成一第二电场。第一电场E1与第二电场E2可为共平面转换(IPS)型横向电场或边缘电场转换(FFS)型横向电场，用以驱动液晶分子432水平转向，以控制液晶层的光穿透率，使得光线可穿透液晶层而呈现亮态。也由于第一电场E1与第二电场E2分别与第二偏光片150的偏光轴A夹45度及135度时，可达最大穿透率，故可提高液晶显示面板的透光率。

虽然上述实施例以横向电场为例，但本发明的像素电极结构及液晶显示面板不以此为限，亦可应用在垂直电场中，藉以提高液晶显示面板的透光率。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，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权利要求范围所界定者为准。

Claims (21)

1.一种像素电极结构，其特征在于，位于二数据线之间，所述二数据线沿着一第一方向延伸，所述像素电极结构包括：

一第一电极，具有沿着所述第一方向延伸的一第一条状电极以及连接所述第一条状电极的多条第一分支电极，所述第一分支电极包括多条沿着一第二方向延伸的第一分支领域电极以及多条沿着一第三方向延伸的第二分支领域电极，所述第二方向与所述第三方向垂直；以及

一第二电极，具有沿着所述第一方向延伸的一第二条状电极以及连接所述第二条状电极的多条第二分支电极，所述第二分支电极包括多条沿着所述第二方向延伸的第三分支领域电极以及多条沿着所述第三方向延伸的第四分支领域电极，其中所述第一与第三分支领域电极间隔交错，所述第二与第四分支领域电极间隔交错；

其中一第一领域中的所述第一分支领域电极与一第二领域中的所述第二分支领域电极于所述第一领域及所述第二领域之间的一第一领域交界区域垂直相交，一第三领域中的所述第三分支领域电极与所述第二领域中的所述第四分支领域电极于所述第二领域及所述第三领域之间的一第二领域交界区域垂直相交。

2.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向夹45度或135度。

3.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一方向与所述第三方向夹45度或135度。

4.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一与第三分支领域电极之间具有一第一电场，所述第一电场的方向平行于所述第三方向。

5.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第二与第四分支领域电极之间具有一第二电场，第二电场的方向平行于所述第二方向。

6.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一分支领域电极与所述第二分支领域电极在所述第一领域交界区域呈锯齿状。

7.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第三分支领域电极与所述第四分支领域电极在所述第二领域交界区域呈锯齿状。

8.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极皆为像素电极。

9.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极分别为像素电极与公共电极。

10.如权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极共平面配置。

11.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

一主动元件阵列基板，具有一像素电极结构位于二数据线之间，所述二数据线沿着一第一方向延伸，所述像素电极结构包括：

一第一电极，具有沿着所述第一方向延伸的一第一条状电极以及连接所述第一条状电极的多条第一分支电极，所述第一分支电极包括多条沿着一第二方向延伸的第一分支领域电极以及沿着一第三方向延伸的第二分支领域电极，所述第二方向与所述第三方向垂直；及

一第二电极，具有沿着所述第一方向延伸的一第二条状电极以及连接所述第二条状电极的多条第二分支电极，所述第二分支电极包括多条沿着所述第二方向延伸的第三分支领域电极以及沿着所述第三方向延伸的第四分支领域电极，其中所述第一与第三分支领域电极间隔交错，所述第二与第四分支领域电极间隔交错；其中一第一领域中的所述第一分支领域电极与一第二领域中的所述第二分支领域电极于所述第一领域及所述第二领域之间的一第一领域交界区域垂直相交，一第三领域中的所述第三分支领域电极与所述第二领域中的所述第四分支领域电极于所述第二领域及所述第三领域之间的一第二领域交界区域垂直相交；

一对向基板，与所述主动元件阵列基板平行相对；以及

一液晶层，配置于所述主动元件阵列基板与所述对向基板之间。

12.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，更包括：

一第一偏光片，配置于所述主动元件阵列基板的外表面；以及

一第二偏光片，配置于所述对向基板的外表面，所述第一偏光片与所述第二偏光片的二偏光轴彼此垂直相交，且所述二偏光轴与所述第二方向分别夹45度及135度。

13.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向夹45度或135度。

14.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一方向与所述第三方向夹45度或135度。

15.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一与第三分支领域电极之间具有一第一电场，所述第一电场的方向平行于所述第三方向。

16.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二与第四分支领域电极之间具有一第二电场，所述第二电场的方向平行于所述第二方向。

17.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一分支领域电极与所述第二分支领域电极在所述第一领域交界区域呈锯齿状延伸于所述第一条状电极与所述第二条状电极之间。

18.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第三分支领域电极与所述第四分支领域电极在所述第二领域交界区域呈锯齿状。

19.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极皆为像素电极。

20.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极分别为像素电极与公共电极。

21.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极共平面配置。