CN103487965B - 液晶显示面板 - Google Patents

液晶显示面板 Download PDF

Info

Publication number
CN103487965B
CN103487965B CN201210194287.7A CN201210194287A CN103487965B CN 103487965 B CN103487965 B CN 103487965B CN 201210194287 A CN201210194287 A CN 201210194287A CN 103487965 B CN103487965 B CN 103487965B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
asymmetric
asymmetric thrust
thrust
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210194287.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103487965A (zh
Inventor
陈昱玮
陈建宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innolux Shenzhen Co Ltd
Innolux Corp
Original Assignee
Innolux Shenzhen Co Ltd
Innolux Display Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innolux Shenzhen Co Ltd, Innolux Display Corp filed Critical Innolux Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201210194287.7A priority Critical patent/CN103487965B/zh
Publication of CN103487965A publication Critical patent/CN103487965A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103487965B publication Critical patent/CN103487965B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提出一种液晶显示面板。该液晶显示面板包括一第一基板结构、一第二基板结构、以及一液晶混合物。第一基板结构包括一第一基材、至少一第一不对称突起物(asymmetrical protrusion)、以及一第一电极层。第一基材具有多个子像素区,各子像素区具有至少一区域,第一不对称突起物设置于区域上。第一电极层设置于第一不对称突起物之上。第二基板结构与第一基板结构对组,液晶混合物设置于第一不对称突起物和第二基板结构之间。

Description

液晶显示面板
技术领域
本发明是有关于一种液晶显示面板,且特别是有关于一种具有第一不对称突起物设置在子像素区的各个区域中的液晶显示面板。
背景技术
蓝相液晶(blue phase liquid crystal)是一种具有光学光学等向性(opticalisotropy)的液晶材料,其具有不需配向膜及反应时间快的优点。因蓝相液晶在未施加电压时为光学光学等向性,施加电压后具有非光学等向性(optical anisotropy),因拥有不同的光电特性,而应用于显示器上。
然而,因蓝相液晶的操作电压偏高,因此如何降低操作电压,且在该操作电压下仍可维持或提升蓝相液晶的穿透率或液晶效率仍是待努力的目标。因此,如何提供一种具有良好液晶效率的蓝相液晶显示器,乃为相关业者努力的课题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示面板,其中利用第一不对称突起物将子像素区的各个区域的入射光线导向不同的预定方向,并且提升入射光线在各个区域的穿透率及液晶效率,搭配不同方向的入射光线可以强化多域显示的效果,进而使液晶显示面板整体达到良好的广视角效果。
根据本发明的一方面,提出一种液晶显示面板。液晶显示面板包括一第一基板结构、一第二基板结构、以及一液晶混合物。第一基板结构包括一第一基材、第一不对称突起物、及一第一电极层。第一基材具有多个子像素区。第一电极层设置于第一不对称突起物之上。第二基板结构与第一基板结构对组,液晶混合物设置于第一不对称突起物和第二基板结构之间,其中各子像素区具有至少一电极单元,该电极单元中具有至少一区域,所述第一不对称突起物分别设置于该区域上,所述第一不对称突起物垂直于该第一基材的一剖面基于该第一基材的一法线不对称,该区域的所述第一不对称突起物是对称性地排列。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明,其中:
图1绘示依照本发明的一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图2A~2E绘示沿图1的剖面线2-2’的剖面示意图。
图3绘示依照本发明的另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图4A~4B绘示沿图3的剖面线4-4’的剖面示意图。
图5绘示依照本发明的又一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图6A~6C绘示沿图5的剖面线6-6’的第一基板结构的剖面示意图。
图7绘示依照本发明的又一实施例的第一基板结构的剖面示意图。
图8绘示依照本发明的更一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图9A~9F绘示沿图8的剖面线9-9’的剖面示意图。
图10A绘示应用本发明一实施例的一种液晶显示面板的局部俯视光路示意图。
图10B绘示沿图10A的剖面线10B-10B’的剖面示意图。
图11A绘示应用本发明另一实施例的一种液晶显示面板的局部俯视光路示意图。
图11B绘示沿图11A的剖面线11B-11B’的剖面示意图。
图12A绘示本发明一实施例的一种基板结构的光路示意图。
图12B绘示本发明另一实施例的一种基板结构的光路示意图。
图13A绘示本发明再一实施例的一种基板结构的光路示意图。
图13B绘示本发明更一实施例的一种基板结构的光路示意图。
图14A~14C绘示本发明一实施例的一种具有平坦层的基板结构的光路示意图。
主要元件符号说明:
10:液晶显示面板
110、110’、210、310、410:第一基板结构
111:第一基材
111a、113a:表面
113:第一不对称突起物
115、215:第一电极层
117:第一平坦化层
119:第二不对称突起物
120、120’、120”、220、320、420:第二基板结构
121:第二基材
123:第三不对称突起物
125、225:第二电极层
127:第二平坦化层
129:第四不对称突起物
130、530:液晶混合物
2-2’、3-3’、4-4’、6-6’、9-9’、10B-10B’、11B-11B’:剖面线
510:基板结构
511:基材
513、523:结构层
517:平坦层
C1、C2:长度
D1~D8、D11~D18、D21~D24、D31~D38、D41~D48:区域
E1、E2、E11、E12、E21、E22、E31、E32、E41、E42:电极单元
F:结构
H:高度
L、L1、L2、L3、L4、W1、W2、W3:宽度
LC:液晶分子
LB:入射光线
n1、n3、n3’、n31、n32、n5:折射率
N1~N4:法线方向
P1、P2、P3、P4:子像素区
R1、R2:长轴方向
S、S’、S1~S4:间隙
V1、V2:电场方向
α、θ、θ1~θ5、θ1’~θ5’、θ4a~θ5a、θ4a’~θ5a’、θ31~θ32、θ32a:角度
具体实施方式
在此披露内容的实施例中,提出一种液晶显示面板。利用第一不对称突起物使子像素区的各个区域的液晶分子于施加电压下有不同的倾斜角度,并搭配不同预定方向的入射光线,使光路通过液晶区的距离较长,可累积较多相位延迟,进而使穿透率提升,降低所需操作电压,且因搭配不同预定方向的入射光线,可以强化多域显示的效果,进而使液晶显示面板整体达到良好的广视角效果。然而,实施例所提出的细部结构和制程步骤仅为举例说明之用,并非对本发明欲保护的范围做限缩。这些结构和步骤仅为举例说明之用,并非用以限缩本发明。具有通常知识者当可依据实际实施态样的需要对这些结构和步骤加以修饰或变化。
请参照图1和图2A~2E。图1绘示依照本发明的一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,图2A~2E绘示沿图1的剖面线2-2’的剖面示意图。
如图1和图2A所示,液晶显示面板10包括第一基板结构110、第二基板结构120、以及液晶混合物130。第二基板结构120与第一基板结构110对组。第一基板结构110包括第一基材111、第一不对称突起物113、及第一电极层115。如图1所示,第一基材111具有多个子像素区,各子像素区具有至少一区域。各个区域的长度及宽度大约介于100~400微米(μm),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一基材111的子像素区P1具有电极单元E11和E12,电极单元E11包括多个区域D11~D14,电极单元E12包括多个区域D15~D18。实施例中,如图2A所示,一个第一不对称突起物113设置于第一基材111的区域D13上,第一电极层115设置于第一不对称突起物113之上。液晶混合物130设置于第一不对称突起物113和第二基板结构120之间。
实施例中,第一不对称突起物113设置于第一基板结构110中,位在第一基材111上邻近于液晶混合物130的一侧。实施例中,第一不对称突起物113对应电极单元中的各个区域设置,第二基板结构120为全面电极型式,如此一来,第二基板结构120与第一基板结构110对组时,较无需考虑对位误差,也不易产生因对位误差造成显示品质下降。
借由不同区域搭配不同的入射光方向,搭配不同角度形状的第一不对称突起物来改变入射光方向,使得光线进入液晶层后可有较佳穿透率获得较佳液晶效率,且因不同区域有不同的出光方向而可达到广视角的效果。
实施例中,第一不对称突起物113的垂直于第一基材111的剖面例如是两侧边长度不等的三角形、两侧边长度不等的不对称梯形、不对称多边形或突起部分的顶表面为不对称弧形。如图2A所示,实施例中,第一不对称突起物113的上述剖面例如是直角三角形,直角三角形的底角的角度α例如是1°~80°。第一不对称突起物113的上述剖面的最大高度H例如是3微米。第一不对称突起物113的材质例如是对光线具有高穿透率、低反射性、以及低吸收性的氧化钛材料或其他材料,但本发明实施态样并不仅限制于此。
一实施例中,两个第一不对称突起物113之间设置有一间隙S,间隙S在不同位置的宽度L1和宽度L2例如是介于0至10微米。间隙S例如是两个第一不对称突起物113之间未设置任何不对称突起物的一个空间,两个第一不对称突起物113之间的间隙S中也可设置一个具有平坦表面的结构。一实施例中,请同时参照图1和图2A,例如是区域D13中的第一不对称突起物113和区域D16中的第一不对称突起物113之间设置的间隙S是两个第一不对称突起物113之间暴露出第一基材111的表面的空间。间隙S可以作为缓冲区域,降低第一基板结构110和第二基板结构120对组时产生的误差对于液晶显示面板10的整体显示效果的影响。
实施例中,第一基材121和第一电极层115均对光线具有高穿透率。第一基材121的材质例如是玻璃或可挠式高分子聚合物,第一电极层115的材质例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。
一实施例中,如图2A所示,第二基板结构120可包括第二基材121以及第二电极层125,第二电极层125设置于第二基材121之上。实施例中,如图2A所示,第一基板结构110中,第一电极层115完全覆盖且直接接触第一不对称突起物113。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第一不对称突起物113的形状而排列于第一基板110上;但当施加电压时,如图2A所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的等效液晶分子LC的长轴会沿着平行第一电极层115与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层115和第二电极层125之间。
本文中所谓等效液晶分子LC,系指因实际蓝相液晶的排列复杂,但其施加电压后具有的双折射性可由不同大小Δn的液晶分子等效表示之;等效液晶分子LC排列大略平行电场方向,Δn大小由电场强度决定,一般而言,电场越强则Δn越大,而慢慢趋向饱和。本文中此后所提及的蓝相液晶分子LC在考量光学效应上皆指的是等效液晶分子LC。(Δn为液晶材料的双折射系数)
如此一来,可以透过第一不对称突起物113的结构设计有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,有利于使入射光线能够以与等效液晶分子LC长轴方向夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使等效液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹较大角度,则可使光线经历较大的双折射性(birefringence),进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
一实施例中,第一不对称突起物113的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一不对称突起物113的材质和第一电极层115的材质相同时,第一不对称突起物113和第一电极层115可以在一次制程中形成,使得第一不对称突起物113和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第一不对称突起物113和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
一实施例中,如图2B所示,第二基板结构120包括第二基材121以及第二电极层125,第二电极层125设置于第二基材121之上。实施例中,第一基板结构210中,第一电极层215部分覆盖且直接接触第一不对称突起物113。液晶混合物130中的液晶分子LC分布在第一电极层215和第二电极层125之间。于施加电压时,如图2B所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行第一电极层215与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列。经由选择第一电极层215覆盖在第一不对称突起物113的位置,可以有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,有利于使入射光线能够以与等效液晶分子LC的长轴方向夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好。使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线的光路方向越接近90度效果越好,可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
一实施例中,第一不对称突起物113的材质可以和第一电极层215的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一不对称突起物113的材质和第一电极层215的材质相同时,第一不对称突起物113和第一电极层215可以在一次制程中形成。
一实施例中,如图2C所示,第二基板结构120’可包括第二基材121、第三不对称突起物123、以及第二电极层125。第三不对称突起物123设置于第二基材121上,第二电极层125设置于第三不对称突起物123之上。实施例中,如图2C所示,第一基板结构110中,第一电极层115完全覆盖且直接接触第一不对称突起物113,但本发明实施态样并不仅限制于此,第一电极层也可以部分覆盖且直接接触第一不对称突起物113(未绘示)。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当施加电压时,如图2C所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层115与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层115和第二电极层125之间。经由适当搭配第一不对称突起物113和第三不对称突起物123的相对位置和型态,可以有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,有利于使入射光线能够以与等效液晶分子LC的长轴方向夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
因此若不同区域搭配不同的入射光方向,搭配调整第一不对称突起物和第三不对称突起物的折射率和倾斜角度,则可调整不同视角方向均有良好的出光效果,而可达到广视角的功效。
实施例中,第三不对称突起物123的剖面例如是两侧边长度不等的不对称三角形、两侧边长度不等的不对称梯形、不对称多边形或突起部分的顶表面为不对称弧形。一实施例中,如图2C所示,第三不对称突起物123的剖面例如是两侧边长度不等的不对称梯形。另一实施例中,第三不对称突起物123的剖面例如是直角三角形。
一实施例中,两个第三不对称突起物123之间也可以设置一间隙S’,间隙S’的宽度L例如是介于0至10微米,间隙S’对应于两个第一不对称突起物113之间之间隙S的位置设置。间隙S’对应于间隙S的位置设置可以作为缓冲区域,降低第一基板结构110和第二基板结构120’对组误差对于液晶显示面板10的整体显示效果的影响。间隙S’例如是两个第三不对称突起物123之间未设置任何不对称突起物的一个空间,在两个第三不对称突起物123之间的间隙S’中也可设置一个具有平坦表面的结构。一实施例中,如图2C所示,例如是区域D13中的第三不对称突起物123和区域D16中的第三不对称突起物123之间设置的间隙S’中例如设置一个具有平坦表面的结构F。
一实施例中,第三不对称突起物123的材质可以和第二电极层125的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第三不对称突起物123的材质和第二电极层125的材质相同时,第三不对称突起物123和第二电极层125可以在一次制程中形成以简化制程。
一实施例中,如图2D所示,第一基板结构110’包括第一基材111、第一不对称突起物113、第一电极层115、及第一平坦化层117。第一平坦化层117设置于第一不对称突起物113上,第一电极层115设置于第一平坦化层117上。实施例中,第一平坦化层117的折射率与第一不对称突起物113的折射率系为不同,利用调整此两者折射率的大小与数值关系,可以有效地调整入射光线折射的角度。实施例中,如图2D所示,第一电极层115完全覆盖且直接接触第一平坦化层117。但本发明实施态样并不仅限制于此,第一电极层也可以部分覆盖第一平坦化层117(未绘示)。实施例中,第一平坦化层117提供的平坦表面有利于后续第一电极层115的涂布,使得第一电极层115的形成及选取覆盖位置的制程简化。液晶混合物130中的液晶分子LC分布在第一电极层115和第二电极层125之间。
一实施例中,如图2E所示,第二基板结构120”可包括第二基材121、第二不对称突起物123、第二电极层125、及第二平坦化层127。第二平坦化层127设置于第三不对称突起物123上,第二电极层125设置于第二平坦化层127上。第二平坦化层127的折射率与第三不对称突起物123的折射率系为不同。实施例中,如图2E所示,第二电极层125完全覆盖且直接接触第二平坦化层127。但本发明实施态样并不仅限制于此,第二电极层也可以部分覆盖第二平坦化层127(未绘示)。液晶混合物130中的液晶分子LC分布在第一电极层115和第二电极层125之间。可借由于不同的区域中,搭配不同形状角度的不对称突起物与不同折射率的平坦化层来调整入射光角度,进而影响通过液晶层之后的出光角度,更可进而搭配不同的入射光方向,使得不同区域可有不同的出光方向,而达到广视角的功能。
实施例中,第一基材111的子像素区P1具有区域D11~区域D18的多个区域,于本实施例中,第一不对称突起物系对称性地排列。但于其他实施例中,可视第一不对称突起物的结构设计而搭配不同大小位置的不同区域。例如当左右侧结构设计不同时,液晶分子对左右侧的光学贡献即不同,此时就可搭配不同大小位置或不对称的不同区域设计。
利用设置于各个区域中倾斜方向不同的第一不对称突起物113,可有效地调整入射光线在不同区域的折射角度,进而将各个区域的入射光线导向不同的预定方向,有利于使入射光线能够以接近垂直于液晶分子LC的长轴方向穿过,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
此外,如图1所示,子像素区P1具有两个电极单元E11和E12,电极单元E11和E12中的多个区域中的第一不对称突起物113的排列方式可以相同或者不同。一实施例中,例如是区域D11~D14中的第一不对称突起物113的数目、形状及排列方式和区域D11~D14中的第一不对称突起物113的数目、形状及排列方式相同。另一实施例中,例如是区域D11~D14中的第一不对称突起物113的数目、形状或排列方式和区域D11~D14中的第一不对称突起物113的数目、形状及排列方式不同。
请参照图3和图4A~4B。图3绘示依照本发明的另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,图4A~4B绘示沿图3的剖面线4-4’的剖面示意图。如图3所示,第一基材111具有多个子像素区,实施例中,例如子像素区P2具有一个电极单元E21。电极单元E21包括4个区域D21、D22、D23和D24,但本发明实施态样并不仅限制于此。
如图3和图4A所示,液晶显示面板10包括第一基板结构110、第二基板结构120以及液晶混合物130。第二基板结构120与第一基板结构110对组。第一基板结构110包括第一基材111、第一不对称突起物113及第一电极层115。
一实施例中,如图4A所示,第一不对称突起物113的垂直于第一基材111的剖面例如是直角三角形。一实施例中,两个第一不对称突起物113之间设置有一间隙S,间隙S的宽度L例如是介于0至10微米。实施例中,请同时参照图3和图4A,区域D22和区域D24中的两个第一不对称突起物113之间设置的间隙S例如是暴露出第一基材111的表面的一个空间。间隙S可以作为缓冲区域,降低第一基板结构110和第二基板结构120对组误差对于液晶显示面板10的整体显示效果的影响。
实施例中,如图4A所示,第一基板结构110中,第一电极层115完全覆盖且直接接触第一不对称突起物113。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第一不对称突起物113的型态倾斜排列于第一电极层115上;但当施加电压时,如图4A所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层115与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层115和第二电极层125之间。如此一来,可以透过第一不对称突起物113的结构设计有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,有利于使入射光线能够以接近垂直于液晶分子LC的长轴方向穿过,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
一实施例中,第一不对称突起物113的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一不对称突起物113和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第一不对称突起物113和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
一实施例中,如图4B所示,第二基板结构120’可包括第二基材121、第三不对称突起物123、以及第二电极层125。一实施例中,如图4B所示,第一不对称突起物113的垂直于第一基材111的剖面例如是两侧边长度不等的不对称梯形。两个第三不对称突起物123之间也可以设置一间隙S’,间隙S’的宽度L例如是介于0至10微米,间隙S’对应于两个第一不对称突起物113之间之间隙S的位置设置。一实施例中,如图4B所示,区域D22和区域D24中的两个第三不对称突起物123之间设置的间隙S’中设置一个具有平坦表面的结构F。间隙S’对应于间隙S的位置设置可以作为缓冲区域,降低第一基板结构110和第二基板结构120’对组误差对于液晶显示面板10的整体显示效果的影响。
实施例中,如图4B所示,第一基板结构110中,第一电极层115完全覆盖且直接接触第一不对称突起物113,但本发明实施态样并不仅限制于此,第一电极层115也可以部分覆盖且直接接触第一不对称突起物113。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当施加电压时,如图4B所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态。经由适当搭配第一不对称突起物113和第三不对称突起物123的相对位置和型态,可以有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,有利于使入射光线能够以与液晶分子LC的长轴方向夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
一实施例中,第三不对称突起物123的材质可以和第二电极层125的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第三不对称突起物123和第二电极层125系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第三不对称突起物123和第二电极层125的功效,并且还能简化制程。
请参照图5、图6A~6C和图7。图5绘示依照本发明的又一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,图6A~6C绘示沿图5的剖面线6-6’的第一基板结构的剖面示意图,图7绘示依照本发明的又一实施例的第一基板结构的剖面示意图。如图5所示,第一基材111具有多个子像素区,例如子像素区P3具有电极单元E31和E32。电极单元E31包括多个区域D31~D34,电极单元E32包括多个区域D35~D38,各个区域的长度及宽度大约介于100~400微米,但本发明实施态样并不仅限制于此。
如图5所示(并请同时参照图6A),第一基板结构包括第一基材111、多个第一不对称突起物113、及第一电极层115。第一不对称突起物设置于第一基材111的区域上,第一电极层115设置于第一不对称突起物之上。一实施例中,如图5所示,第一基材111的区域D33上设置有多个第一不对称突起物113。
一实施例中,如图6A所示,第一不对称突起物113a的垂直于第一基材111的剖面例如是直角三角形,排列在第一基材111上形成一整片棱镜结构。液晶分子LC的尺寸远小于一个区域的尺寸,因此,如图5和图6A所示,一个区域中设置有多个第一不对称突起物113a,搭配不同的入射光方向与电极设计,更有效地使入射光线能够以接近垂直于液晶分子LC的长轴方向穿过,亦即使液晶分子LC排列的方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
一实施例中,每两个第一不对称突起物113a之间设置有一间隙S,间隙S的宽度L例如是介于0至10微米。实施例中,请同时参照图5和图6A,区域D33中的两个第一不对称突起物113a之间设置的间隙S例如是暴露出第一基材111的表面的一个空间。间隙S可以作为缓冲区域,降低第一基板结构110a和第二基板结构对组误差对于液晶显示面板10的整体显示效果的影响。
实施例中,如图6A所示,第一基板结构110a中,第一电极层115例如是完全覆盖且直接接触多个第一不对称突起物113a,但本发明实施态样并不仅限制于此,第一电极层115也可以部分覆盖且直接接触第一不对称突起物113a。
实施例中,第一不对称突起物113a的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一不对称突起物113a和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第一不对称突起物113a和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
实施例中,如图6B所示,第一基板结构110b中,第一不对称突起物113b的垂直于第一基材111的剖面例如是突起部分的顶表面为不对称弧形。以第一不对称突起物113b的最高突起部分投影至底边的位置为起点,向第一不对称突起物113b两侧分别的投影长度为C1及C2,长度C1不等于长度C2。换句话说,不对称弧形两侧边的斜率系为不同。实施例中,C1/C2例如约0.25。实施例中,如图6B所示,第一电极层115例如是完全覆盖且直接接触多个第一不对称突起物113b,但本发明实施态样并不仅限制于此,第一电极层115也可以部分覆盖且直接接触第一不对称突起物113b。
实施例中,第一不对称突起物113b的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一不对称突起物113b和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第一不对称突起物113b和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
实施例中,如图6C所示,第一基板结构110c包括第一基材111、多个第一不对称突起物113c、第一电极层115、及第一平坦化层117。第一平坦化层117设置于多个第一不对称突起物113c上,第一电极层115设置于第一平坦化层117上。实施例中,第一平坦化层117的折射率与第一不对称突起物113c的折射率系为不同。实施例中,如图6C所示,第一电极层115完全覆盖且直接接触第一平坦化层117。但本发明实施态样并不仅限制于此,第一电极层115也可以部分覆盖第一平坦化层117。
一实施例中,如图7所示,第一基板结构110d中,多个第一不对称突起物113d的垂直于第一基材111的剖面例如是直角三角形,排列在第一基材111上形成一整片棱镜结构。各个第一不对称突起物113d可以具有不同的宽度,例如为大于0至1000微米。第一不对称突起物113d之间的间隙S可以具有不同的宽度,例如为大于0至20微米。第一不对称突起物113d的最大高度H例如为0.1至10微米。一实施例中,多个第一不对称突起物113d的宽度中,宽度W1大于宽度W2,宽度W2大于宽度W3。实施例中,宽度W1例如是7.5微米,宽度W2例如是4微米,宽度W3例如是小于4微米。多个第一不对称突起物113d之间具有例如间隙S1和间隙S2,间隙S1的宽度L3大于间隙S2的宽度L4。实施例中,宽度L3例如是4微米,宽度L4例如是0.5微米。实施例中,请参照图7,两个第一不对称突起物113d之间设置的间隙S例如是暴露出第一基材111的表面的一个空间。
实施例中,第一不对称突起物113d的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第一不对称突起物113d和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第一不对称突起物113d和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
请参照图8和图9A~9F。图8绘示依照本发明的更一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,图9A~9F绘示沿图8的剖面线9-9’的剖面示意图。如图8所示,第一基材111具有多个子像素区,例如子像素区P4具有电极单元E41和E42。实施例中,电极单元E41包括多个区域D41~D44,电极单元E42包括多个区域D45~D48,各个区域的长度及宽度大约介于100~400微米,但本发明实施态样并不仅限制于此。
如图8和图9A所示,液晶显示面板10包括第一基板结构310、第二基板结构120’、以及液晶混合物130。第二基板结构120’与第一基板结构310对组。第一基板结构310包括第一基材111、第一不对称突起物113、第一电极层115、及第二不对称突起物119。第二不对称突起物119设置于第一不对称突起物113之上,第一电极层115设置于第二不对称突起物119之上。第二基板结构120’包括第二基材121、第三不对称突起物123、及第二电极层125
实施例中,第一不对称突起物113及第三不对称突起物123的数目、形状、及排列方式可以是前述实施例中提及的任意实施态样或其组合,并且,第一平坦化层117更可设置于第一不对称突起物113上,第二平坦化层127更可设置于第三不对称突起物123上,于此不再赘述。上述元件的实施态样与选用条件应视应用的各种因素而可作适当调整,本发明并不多作限制。
实施例中,第二不对称突起物119的垂直于第一基材111的剖面例如是两侧边长度不等的不对称三角形、两侧边长度不等的不对称梯形、不对称多边形或突起部分的顶表面为不对称弧形。如图9A所示,实施例中,第二不对称突起物119的垂直于第一基材111的剖面例如是突起部分的顶表面为不对称弧形。
一实施例中,如图9A所示,第一基板结构310中,第一电极层115完全覆盖且直接接触第二不对称突起物119。实施例中,如图9A所示,每三个第二不对称突起物119设置于一个第一不对称突起物113之上。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性;但施加电压时,如图9A所示,施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层115与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层115和第二电极层125之间。透过第二不对称突起物119的结构设计有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,搭配调整第一平坦化层117的折射率和第一不对称突起物113的折射率的大小与数值关系与背光源光路入射方向,以调整入射光线折射的角度,如此一来,有利于使入射光线能够以接近垂直于液晶分子LC的长轴方向穿过,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC排列的方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。实施例中,于俯视面板方向上观看时,第一不对称突起物113的排列方向例如是平行于第二不对称突起物119的排列方向,若光路设计使光线于俯视面板方向上以垂直于第一不对称突起物113及第二不对称突起物119的排列方向斜向入射液晶混合物130,将有利于入射光线能够以接近垂直于液晶分子LC的长轴方向穿过。实施例中,于俯视面板方向上观看,第一不对称突起物113的排列方向与第二不对称突起物119的排列方向之间亦可夹有一角度,例如第一不对称突起物113的排列方向与第二不对称突起物119的排列方向之间夹有90度,光路设计使光线于俯视面板方向上以垂直于第一不对称突起物113的排列方向斜向入射液晶混合物130。
实施例中,第二不对称突起物119的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第二不对称突起物119的材质和第一电极层115的材质相同时,第二不对称突起物119和第一电极层115可以在一次制程中形成,使得第二不对称突起物119和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第二不对称突起物119和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
一实施例中,如图9B所示,第一基板结构410中,第一电极层215部分覆盖且直接接触第二不对称突起物119。实施例中,如图9B所示,每三个第二不对称突起物119设置于一个第一不对称突起物113之上。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第二不对称突起物119的形状而排列于第一基板410上;但施加电压时,如图9B所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层215与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列,液晶混合物130中的液晶分子LC分布在第一电极层215和第二电极层125之间。经由选择第一电极层215覆盖在第二不对称突起物119的位置,可以影响液晶分子LC的光学表现,以达到良好的显示效果。
一实施例中,如图9C所示,第二基板结构220中,第二电极层225部分覆盖第三不对称突起物123,第一电极层115完全覆盖且直接接触第二不对称突起物119。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第二不对称突起物119的形状而排列于第一基板310上;但施加电压时,如图9C所示,施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层115与对侧第二电极层225所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层115和第二电极层225之间。经由选择第二电极层125覆盖在第三不对称突起物123的位置,可以改变电场的分布而影响液晶分子LC的光学表现,以达到良好的显示效果。
实施例中,第二不对称突起物119的材质可以和第一电极层115的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第二不对称突起物119和第一电极层115系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第二不对称突起物119和第一电极层115的功效,并且还能简化制程。
一实施例中,如图9D所示,第二基板结构220中,第二电极层225部分覆盖第三不对称突起物123,第一电极层215部分覆盖且直接接触第二不对称突起物119。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第二不对称突起物119的形状而排列于第一基板310上;但施加电压时,如图9D所示,施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层215与对侧第二电极层225所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层215和第二电极层225之间。经由适当搭配第一电极层215和第二电极层225的相对位置、以及第一不对称突起物113和第二不对称突起物119的相对位置和型态,有利于使入射光线能够以接近垂直于液晶分子LC的长轴方向穿过,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC排列的方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
实施例中,各个第二不对称突起物119之间也可以设置一间隙,各个间隙可以具有不同的宽度。实施例中,如图9D所示,间隙S3的宽度大于间隙S4的宽度。间隙S3和S4可以作为缓冲区域,降低第一基板结构110和第二基板结构120对组误差对于液晶显示面板10的整体显示效果的影响。
一实施例中,如图9E所示,第二基板结构320包括第二基材121、第三不对称突起物123、第四不对称突起物129、及第二电极层125。第四不对称突起物129设置于第三不对称突起物123上,第二电极层225完全覆盖且直接接触第四不对称突起物129,第一电极层215部分覆盖且直接接触第二不对称突起物119。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第二不对称突起物119和第四不对称突起物129的形状而排列于第一基板410上;但施加电压时,如图9E所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层215与对侧第二电极层125所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层215和第二电极层125之间。经由适当搭配第二不对称突起物119和第四不对称突起物129的相对位置和型态,可以有效地调整液晶分子LC的倾斜角度,搭配调整第一平坦化层117的折射率和第一不对称突起物113的折射率的大小与数值关系,可以有效地调整入射光线折射的角度。如此一来,有利于使入射光线能够以与液晶分子LC的长轴夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
实施例中,第四不对称突起物129的材质可以和第二电极层125的材质系为相同,例如是铟锡氧化物(ITO),但本发明实施态样并不仅限制于此。实施例中,第四不对称突起物129的材质和第二电极层125的材质相同时,第四不对称突起物129和第二电极层125可以在一次制程中形成,使得第四不对称突起物129和第二电极层125系为一体成形而形成一突起电极。如此一来,突起电极可以同时达到第四不对称突起物129和第二电极层125的功效,并且还能简化制程。
一实施例中,如图9F所示,第二基板结构420包括第二基材121、第三不对称突起物123、第四不对称突起物129、及第二电极层225。第二电极层225部分覆盖且直接接触第四不对称突起物129,第一电极层215部分覆盖且直接接触第二不对称突起物119。实施例中,液晶分子LC例如是蓝相液晶分子,当未施加电压时,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC为光学等向性,此时仅沿着第二不对称突起物119和第四不对称突起物129的形状而排列于第一基板410上;但施加电压时,如图9F所示,液晶混合物130中的蓝相液晶分子LC会受到电场影响变为非光学等向性型态,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层215与对侧第二电极层225所形成的电场方向排列,并且分布在第一电极层215和第二电极层125之间。经由适当搭配第一电极层215和第二电极层225的相对位置、第一不对称突起物113和第二不对称突起物119的相对位置和型态、以及第二不对称突起物119和第四不对称突起物129的相对位置和型态,有利于使入射光线能够以与液晶分子LC的长轴夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好,使入射光线能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC排列的方向(长轴方向)与入射光线的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
以下系举例说明根据本发明的多种实施态样达成的数种光线行进路径的结果,然而此领域熟习相关技术者可知,本发明并不限制于以下方式,可依实际应用的条件所需而做适当选择与变化。
图10A绘示应用本发明一实施例的一种液晶显示面板的局部俯视光路示意图,图10B绘示沿图10A的剖面线10B-10B’的剖面示意图。如图10A所示,第一基材111的子像素区的一个电极单元E1包括多个区域D1~D4。需注意的是,图10A~10B中的第一不对称突起物113的附图、第三不对称突起物123的附图、及液晶分子LC的附图已简化以利清楚说明实施例的内容。
一实施例中,液晶混合物130例如是蓝相液晶混合物,液晶显示面板10例如是垂直电场开关式(vertical field switch)液晶面板,电极分别设置于液晶混合物层两侧的基板上。未施加电压的蓝相液晶具有光学等向性(optical isotropy),被施加电压的蓝相液晶会沿电场方向拉伸(形成液晶分子的长轴方向)而具有非光学等向性(opticalanisotropy)。施加电压时,当入射光线的方向平行于电场方向(蓝相液晶拉伸的方向)时,蓝相液晶呈现光学等向性,不具有双折射特性;当入射光线的方向不平行于电场方向时,蓝相液晶呈现非光学等向性,而入射光线的方向垂直于电场方向时,可经历最大的双折射特性。换句话说,未施加电压时,或者是施加电压时但入射光线平行于电场方向时,蓝相液晶不偏极化入射光线,蓝相液晶显示面板于正常黑(normally black)显示模式下呈现暗带。
如图10A和图10B所示,光线LB以垂直于第一基材111表面的方向入射,也就是以平行于电场方向V1的方向入射,电场方向V1垂直于第一基材111的表面。由于第一不对称突起物113,例如是棱镜结构,使入射光线LB的角度偏折而斜向穿过液晶分子LC,例如是蓝相液晶。液晶分子LC的长轴方向R1大约平行于电场方向V1,当入射光线LB的角度偏折越大时,偏折的入射光线LB与液晶分子LC的长轴方向R1的角度越大,有利于使入射光线LB能够以与液晶分子LC的长轴夹较大角度的方向R1穿过,亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向R1)与入射光线LB的光路方向夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且角度θ越接近90度效果越好,则可使入射光线LB经历较大的双折射性,进而提升穿透率。接着,光线LB斜向穿过液晶分子LC后,光线LB再被第三不对称突起物123偏折而射出液晶显示面板,朝向预定的方向前进。在不同的区域D1~D4中,可以分别调整第一不对称突起物113和第三不对称突起物123的结构,以达到不同的预定的光线LB的偏折角度,使得在不同区域中,即使预定的偏折角度都不相同,仍都能具备高穿透率,降低操作电压,达到良好的显示效果。
换句话说,在液晶显示面板的子像素区的不同的区域中,经由上述方式调整第一不对称突起物113的结构而改变入射光线的偏折角度,使得入射光线的偏折角度与电场的方向(液晶分子的长轴方向)之间具有大角度,如此一来,针对单一区域而言,以斜向光入射液晶区,入射光线的光路通过液晶区的距离较长,可累积较多相位延迟,进而使穿透率提升,降低所需操作电压。同时,经由上述方式调整第三不对称突起物123的结构而改变射出光线的偏折角度,使得无论光线射出液晶面板的预定的显示角度是大(偏折至到大角度区域)或小(集中至中间小角度区域),光线射出液晶面板后均能维持预定的显示角度。如此一来,则可以达到在液晶显示面板的子像素区的不同区域中,即使各个区域预定的偏折角度都不相同,仍都能具备高穿透率,进而达到良好的广视角的效果。
图11A绘示应用本发明另一实施例的一种液晶显示面板的局部俯视光路示意图,图11B绘示沿图11A的剖面线11B-11B’的剖面示意图。如图11A所示,第一基材111的子像素区的一个电极单元E2包括多个区域D5~D8。需注意的是,图12A~12B中的第一不对称突起物113的附图、第三不对称突起物123的附图、及液晶分子LC的附图已简化以利清楚说明实施例的内容。
一实施例中,液晶混合物130例如是蓝相液晶混合物,液晶显示面板10例如是垂直电场开关式(vertical field switch)液晶面板,电极分别设置于液晶层两侧的基板上。未施加电压的蓝相液晶具有光学等向性,被施加电压的蓝相液晶会沿电场方向拉伸(形成液晶分子的长轴方向)而具有非光学等向性。施加电压时,当入射光线的方向垂直于电场方向时,蓝相液晶呈现非光学等向性,可经历最大的双折射特性。
如图11A和图11B所示,光线LB以垂直于第一基材111表面的方向入射,由于第一不对称突起物113,例如是棱镜结构,使入射光线LB的角度偏折而斜向穿过液晶分子LC,例如是蓝相液晶。并且,由于第一电极层115设置于第二不对称突起物119上且平行于第二不对称突起物119的倾斜表面,以及第二电极层125设置于第四不对称突起物129上且平行于第四不对称突起物129的倾斜表面,因此,受电场效应影响的液晶分子LC的长轴会沿着平行于第一电极层115与对侧第二电极层125所形成的电场方向V2排列,并且液晶分子LC的长轴方向R2大约平行于电场方向V2,使得入射光线LB与液晶分子LC的长轴方向R2具有更大角度(更接近垂直),有利于使入射光线LB能够以与液晶分子LC的长轴方向R2夹一角度θ,角度θ介于30度至90度之间,且此角度越接近90度越好,使入射光线LB能够经历够佳的双折射特性,进而提升入射光线LB相对于液晶分子LC的穿透率。接着,光线LB斜向穿过液晶分子LC后,光线LB的角度再被第三不对称突起物123及第四不对称突起物129偏折而射出液晶显示面板,朝向预定的方向前进。实施例中,若入射光线LB的光路方向固定,以不对称突起物结构(例如是第二不对称突起物119及第四不对称突起物129)的设计使液晶分子LC排列方向(长轴方向R2)与入射光线LB的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线LB经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压。
如此一来,在液晶显示面板的子像素区的不同的区域中,经由上述方式调整第二不对称突起物119的结构和第四不对称突起物129的结构而改变液晶分子LC的长轴的排列方向,搭配调整第一不对称突起物113和第三不对称突起物123的结构改变入射光线LB的偏折角度,使得入射光线LB与液晶分子LC的长轴方向R2具有更大角度(更接近垂直),亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线LB的光路方向夹有较大角度,则可使入射光线LB经历较大的双折射性,进而提升穿透率,降低操作电压。并且,无论光线射出液晶面板的预定的显示角度是大(偏折至到大角度区域)或小(集中至中间小角度区域),射出光线射出液晶面板后均能维持预定的显示角度。如此一来,即使液晶显示面板的子像素区的各个区域预定的偏折角度都不相同,仍可以达到使单一区域提升穿透率并降低操作电压,进而达到良好的显示效果。
图12A绘示本发明一实施例的一种基板结构的光路示意图,图12B绘示本发明另一实施例的一种基板结构的光路示意图。
如图12A所示,基板结构510中,结构层513设置在第一基材111上,第一电极层115设置在结构层513上,结构层513的折射率与第一基材111的折射率不同,结构层513的折射率与第一电极层115的折射率不同,各膜层的介面系为平面且约略平行于第一电极层115的表面,液晶分子LC的长轴方向R1大约接近垂直于第一电极层115的表面。如图12B所示,第一不对称突起物113具有一倾斜表面113a,倾斜表面113a与第一基材111的表面111a相夹一角度α。第一不对称突起物113的折射率与第一电极层115的折射率不同。液晶分子LC的长轴方向R2大约垂直于第一电极层115的表面(也就是平行于电场的方向)。
当光线LB从空气入射穿过第一基材111、倾斜的第一不对称突起物113(或平坦的结构层513)、和第一电极层115而进入液晶层130,光线LB经过各个介面产生各种入射角及折射角。当第一不对称突起物113的折射率和结构层513的折射率均为n3,液晶层130的折射率为n5,由司乃尔定律(Snells Law)可得知,n5*sin(θ5a)=n3*sin(θ3+α)>n3*sin(θ3)=n5*sin(θ5),换句话说,光线LB与液晶分子LC的长轴方向R2夹有的角度θ5a大于光线LB与液晶分子LC的长轴方向R1夹有的角度θ5。
根据以上的结果显示,在第一基板结构110中设置第一不对称突起物113在第一基材111的相邻于液晶层130的表面111a上,可以有效提升光线LB与液晶分子LC的长轴方向的夹角,使入射光线LB能够经历较佳的双折射特性,亦即使液晶分子LC的排列方向(长轴方向)与入射光线LB的光路方向夹有较大角度,进而提升穿透率,降低操作电压,达到最佳化的光线LB斜向入射至液晶层130的结果,以达到良好的显示效果。
图13A绘示本发明再一实施例的一种基板结构的光路示意图,图13B绘示本发明更一实施例的一种基板结构的光路示意图。
如图13A所示,基板结构520中,结构层523设置在第二基材121上,第二电极层125设置在结构层523上,结构层523的折射率与第一基材121的折射率不同,结构层523的折射率与第二电极层125的折射率不同,各膜层的介面为平面且约略平行于第二电极层125的表面,液晶分子LC的长轴方向R1大约垂直于第二电极层125的表面。如图13B所示,第二不对称突起物123具有一倾斜表面123a,倾斜表面123a与第二基材121的表面121a相夹一角度α。第二不对称突起物123的折射率与第二电极层125的折射率不同。液晶分子LC的长轴方向R2大约接近垂直于第二电极层125的表面(也就是平行于电场的方向)。
当光线LB从液晶层130射出穿过第二电极层125、倾斜的第二不对称突起物123(或平坦的结构层523)、和第二基材121而进入空气,光线LB经过各个介面产生各种入射角及折射角。当空气的折射率为n1,第二不对称突起物123的折射率和结构层523的折射率均为n3’,液晶层130的折射率为n5,由司乃尔定律可得知,n1*sin(θ1’)=n3’*sin(θ3’)=n5*sin(θ5’),n5*sin(θ5a’)=n3’*sin(θ3’-α)<n3’*sin(θ3’)=n5*sin(θ5’),换句话说,光线LB与第二基板结构120的第二基材121的法线方向N2夹有的角度θ5a’小于光线LB与基板结构520的第二基材121的法线方向N1夹有的角度θ5’。
根据以上的结果显示,在第二基板结构120中设置第二不对称突起物123在第二基材121的相邻于液晶层130的表面121a上,可以有效降低光线LB与第二基材121的法线方向的夹角,使得光线LB能够以接近第二基材121的法线方向穿过,使射出光线LB的光路方向与第二基材121的法线方向夹有较小角度,达到最佳化的光线LB正向射出至空气的结果,以达到良好的显示效果。
图14A~14C绘示本发明一实施例的一种具有平坦层的基板结构的光路示意图。本实施例中与前述实施例相同的元件系沿用同样的元件标号,且相同元件的相关说明请参考前述,在此不再赘述。
如图14A~14C所示,当光线LB穿过倾斜的第一不对称突起物113(或平坦的结构层513)和第一平坦化层117(或平坦层517),光线LB经过介面产生各种入射角及折射角。当第一不对称突起物113的折射率和结构层513的折射率均为n31,第一平坦化层117的折射率和平坦层517的折射率均为n32,由司乃尔定律与几何结构计算可得知,当第一不对称突起物113和结构层513的折射率n31大于第一平坦化层117和平坦层517的折射率n32,比较如第14A及14B图所示的实施例,光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹有的角度θ32a大于光线LB与平坦层517的法线方向N3夹有的角度θ32。此外,比较如图14A及图14C所示的实施例,光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹有的角度θ32a小于光线LB与平坦层517的法线方向N3夹有的角度θ32。同理,当第一不对称突起物113和结构层513的折射率n31小于第一平坦化层117和平坦层517的折射率n32,则比较如图14A及图14B所示的实施例,角度θ32a小于角度θ32;比较如图14A及图14C所示的实施例,角度θ32a大于角度θ32。
根据以上的结果显示,在第一基板结构110中设置具有不同折射率的第一不对称突起物113及第一平坦化层117在第一基材111的相邻于液晶层130的表面111a上,可以调整光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹角,以达到最佳化的光线LB斜向入射至液晶层130的结果。一实施例中,如图14B所示,当第一不对称突起物113的折射率n31大于第一平坦化层117的折射率n32时,可以增大光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹有的角度,另一实施例中,如图14C所示,则可减小光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹有的角度。同理,当第一不对称突起物113的折射率n31小于第一平坦化层117的折射率n32时,一实施例中,如图14B所示,可以减小光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹有的角度,另一实施例中,如图14C所示,则可增加光线LB与第一平坦化层117的法线方向N4夹有的角度。
因此,上述实施例所提出的液晶显示面板,液晶分子受到第一不对称突起物的型态与第一电极层和第二电极层图案设计的影像,可以有效地调整液晶分子的倾斜角度,提升入射光线的穿透率,降低操作电压,进而达到良好的显示效果。此外,第一不对称突起物对应子像素区的电极单元中的各个区域设置,因此不会产生第一不对称突起物与各个区域的对位误差而造成显示品质下降。并且,两个第一不对称突起物之间的间隙可以作为缓冲区域,降低第一基板结构和第二基板结构对组时产生的误差对于液晶显示面板的整体显示效果的影响。但若无需考虑对位误差,则间隙亦可为零。另外,第一电极层可以完全覆盖或部分覆盖第一不对称突起物,经由选择第一电极层覆盖在第一不对称突起物的位置,可以选择液晶分子分布的位置,以达到预定的显示效果。再者,第一平坦化层的折射率与第一不对称突起物的折射率系为不同,利用调整此两者折射率的大小与数值关系,可以有效地调整入射光线折射的角度。综上所述,利用第一不对称突起物的结构将各个区域的入射光线导向不同的预定方向,并且提升入射光线在各个区域的穿透率,可以强化多域显示的效果,进而使液晶显示面板整体达到良好的广视角显示效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,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,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (25)

1.一种液晶显示面板,包括:
一第一基板结构,包括:
一第一基材和第一不对称突起物,其中所述第一基材具有多个子像素区,各该子像素区具有多个区域,该第一不对称突起物设置于该多个区域上;
一第一平坦化层,设置于所述第一不对称突起物上,所述第一平坦化层的折射率与所述第一不对称突起物的折射率不同;及
一第一电极层,设置于所述第一平坦化层之上;
一第二基板结构,与所述第一基板结构对组;以及
一液晶混合物,设置于所述第一不对称突起物和所述第二基板结构之间,其中,所述第一不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称,所述多个区域的第一不对称突起物是对称性地排列。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述液晶混合物包括多个液晶分子,一入射光线穿过所述液晶分子并且与所述液晶分子的长轴方向夹有一角度,所述角度为30度至90度。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一电极层是部分覆盖且直接接触所述第一不对称突起物。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一电极层是部分覆盖且直接接触所述第一平坦化层。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一基板结构包括至少二第一不对称突起物,各所述第一不对称突起物之间设有至少一间隙,所述间隙的宽度介于0至10微米。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
一第二基材;以及
一第二电极层,设置于所述第二基材之上。
7.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
一第二基材;
至少一第三不对称突起物设置于所述第二基材上;以及
一第二电极层,设置于所述第三不对称突起物之上,
所述第三不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层是部分覆盖且直接接触所述第三不对称突起物。
9.如权利要求7所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
一第二平坦化层设置于所述第三不对称突起物上,所述第二电极层设置于所述第二平坦化层上,所述第二平坦化层的折射率与所述第三不对称突起物的折射率系为不同。
10.如权利要求9所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层是部分覆盖且直接接触所述第二平坦化层。
11.如权利要求7所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
至少一第四不对称突起物设置于所述第三不对称突起物上,
所述第四不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称。
12.如权利要求11所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层是部分覆盖且直接接触所述第四不对称突起物。
13.如权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一不对称突起物的材质与所述第一电极层的材质相同。
14.一种液晶显示面板,包括:
一第一基板结构,包括:
一第一基材和第一不对称突起物,其中所述第一基材具有多个子像素区,各该子像素区具有多个区域,所述第一不对称突起物设置于所述多个区域上;
至少一第二不对称突起物,设置于所述第一不对称突起物之上,所述第二不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称;及
一第一电极层,设置于所述第一不对称突起物之上;
一第二基板结构,与所述第一基板结构对组;以及
一液晶混合物,设置于所述第一不对称突起物和所述第二基板结构之间,其中,所述第一不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称,所述多个区域的第一不对称突起物是对称性地排列。
15.如权利要求14所述的液晶显示面板,其特征在于,所述液晶混合物包括多个液晶分子,一入射光线穿过所述液晶分子并且与所述液晶分子的长轴方向夹有一角度,所述角度为30度至90度。
16.如权利要求14所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一电极层是部分覆盖且直接接触所述第二不对称突起物。
17.如权利要求14所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一基板结构包括至少二第一不对称突起物,各所述第一不对称突起物之间设有至少一间隙,所述间隙的宽度介于0至10微米。
18.如权利要求14所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
一第二基材;以及
一第二电极层,设置于所述第二基材之上。
19.如权利要求14所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
一第二基材;
至少一第三不对称突起物设置于所述第二基材上;以及
一第二电极层,设置于所述第三不对称突起物之上,
所述第三不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称。
20.如权利要求19所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层是部分覆盖且直接接触所述第三不对称突起物。
21.如权利要求19所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
一第二平坦化层设置于所述第三不对称突起物上,所述第二电极层设置于所述第二平坦化层上,所述第二平坦化层的折射率与所述第三不对称突起物的折射率系为不同。
22.如权利要求21所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层是部分覆盖且直接接触所述第二平坦化层。
23.如权利要求19所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板结构还包括:
至少一第四不对称突起物设置于所述第三不对称突起物上,
所述第四不对称突起物垂直于所述第一基材的剖面基于所述第一基材的法线不对称。
24.如权利要求23所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第二电极层是部分覆盖且直接接触所述第四不对称突起物。
25.如权利要求14所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一不对称突起物的材质与所述第一电极层的材质相同。
CN201210194287.7A 2012-06-13 2012-06-13 液晶显示面板 Active CN103487965B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210194287.7A CN103487965B (zh) 2012-06-13 2012-06-13 液晶显示面板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210194287.7A CN103487965B (zh) 2012-06-13 2012-06-13 液晶显示面板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103487965A CN103487965A (zh) 2014-01-01
CN103487965B true CN103487965B (zh) 2017-10-27

Family

ID=49828315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210194287.7A Active CN103487965B (zh) 2012-06-13 2012-06-13 液晶显示面板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103487965B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105652494A (zh) * 2016-01-20 2016-06-08 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及其驱动方法
CN105572940B (zh) * 2016-02-03 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 液晶面板及其制备方法、显示装置
CN109870861B (zh) * 2019-04-22 2022-01-11 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示面板及显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782702A (zh) * 2010-02-04 2010-07-21 上海交通大学 降低蓝相液晶显示器驱动电压的装置
CN101976002A (zh) * 2010-11-02 2011-02-16 昆山龙腾光电有限公司 蓝相液晶显示面板及液晶显示器
CN102087446A (zh) * 2010-12-31 2011-06-08 四川大学 透反电光特性曲线相匹配的单盒厚透反蓝相液晶显示器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100346206C (zh) * 2004-08-27 2007-10-31 友达光电股份有限公司 以斜向电场控制液晶分子倾倒方向的液晶显示器及其制造方法
KR101437870B1 (ko) * 2008-02-15 2014-09-05 삼성디스플레이 주식회사 수직 배향 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US8395740B2 (en) * 2009-01-30 2013-03-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device having blue phase liquid crystal and particular electrode arrangement
JP5744366B2 (ja) * 2010-04-12 2015-07-08 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782702A (zh) * 2010-02-04 2010-07-21 上海交通大学 降低蓝相液晶显示器驱动电压的装置
CN101976002A (zh) * 2010-11-02 2011-02-16 昆山龙腾光电有限公司 蓝相液晶显示面板及液晶显示器
CN102087446A (zh) * 2010-12-31 2011-06-08 四川大学 透反电光特性曲线相匹配的单盒厚透反蓝相液晶显示器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103487965A (zh) 2014-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4829501B2 (ja) 液晶表示装置
US7940369B2 (en) Stereoscopic image conversion panel and stereoscopic image display apparatus with liquid crystal lens having periodically fluctuating lower voltage applied to lower parallel electrodes and same voltage applied to upper parallel electrodes perpendicular to lower electrodes
CN1971364B (zh) 液晶显示器装置及液晶显示器装置的制造方法
US9081240B2 (en) Liquid crystal display device
KR100233187B1 (ko) 개선된 광학 보상층을 갖춘 액정 디스플레이
WO2010041418A1 (ja) 液晶表示装置
US20150234238A1 (en) Liquid crystal display panel and display apparatus using the same
WO2010137377A1 (ja) 液晶表示装置
CN103487965B (zh) 液晶显示面板
WO2020087624A1 (zh) 光学复合膜、显示面板和显示装置
WO2020087625A1 (zh) 光学复合膜、显示面板和显示装置
CN102707518B (zh) 液晶显示面板及其应用的显示装置
TWI382236B (zh) 可防止反射率及白平衡之值的偏差之液晶顯示裝置
US8537315B2 (en) Liquid crystal display having alignment areas and electrode areas with particular boundaries and openings
CN109212822A (zh) 光学复合膜和显示面板
RU2472195C2 (ru) Жидкокристаллическое дисплейное устройство
WO2008019227A2 (en) Self-compensating, quasi-homeotropic liquid crystal device
US20110279762A1 (en) Liquid crystal display element and liquid crystal display apparatus
CN101802690A (zh) 液晶显示装置
JP5554822B2 (ja) 液晶表示装置
US8724063B2 (en) Liquid crystal optical apparatus, drive device, and image display device
JPH10123506A (ja) 液晶表示装置
JP5292320B2 (ja) 液晶表示装置
TWI485469B (zh) 液晶顯示面板
CN1350196A (zh) 广视角的液晶显示器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Guangdong province Shenzhen City, Longhua Town, Foxconn science and Technology Industrial Park E District 4 building, building 1, building

Applicant after: Qunkang Technology (Shenzhen) Co., Ltd.

Applicant after: Innolux Display Group

Address before: 518100 Longhua, Shenzhen, town, Foxconn science and Technology Industrial Park E District, building 4, building 1, building

Applicant before: Qunkang Technology (Shenzhen) Co., Ltd.

Applicant before: Chimei Optoelectronics Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant