CN103901647A

CN103901647A - 显示装置及液晶显示面板

Info

Publication number: CN103901647A
Application number: CN201210580625.0A
Authority: CN
Inventors: 徐毓伦
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-02

Abstract

本发明披露一种液晶显示面板及显示装置。液晶显示面板包括上基板、下基板、液晶层及多个偏振片。液晶层配置于上基板及下基板之间。下基板具有像素阵列，包括多条扫描线、多条数据线及多个像素电极。同一列的各个像素电极的几何中心连成基准线，各个像素电极与相邻的各扫描线具有最邻近的第一像素边缘，各个像素电极与相邻的各个数据线具有最邻近的第二像素边缘。上基板、下基板与液晶层均位在上述的偏振片之间，其中，这些第一像素边缘的平行方向与基准线形成大于零且小于30度的夹角，并与这些偏振片其中至少一者的偏振方向夹87至93度。

Description

显示装置及液晶显示面板

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置及液晶显示面板，特别是针对一种采用横向电场来控制液晶分子偏转的液晶显示装置及其液晶显示面板。

背景技术

液晶显示面板已经被广泛应用于手机、笔记型电脑、个人电脑（PC）或电视屏幕等电子产品。现今如何进一步使液晶显示装置具有更好的显示品质，是当今业界主要的研究方向。而应用横向电场开关技术，达到具有较广视角的液晶显示装置也是研究主流之一。

现今的横向电场开关（In-Plane Switching，以下简称IPS）及边缘电场开关（Fringe Field Switching，以下简称FFS）的液晶显示技术都是利用同一像素区内的像素电极及共同电极二者所产生的水平方向电场，使靠近像素电极的液晶分子在平行于像素电极的平面上，可以随电场的方向偏转。因此，IPS、FFS型的液晶显示装置具有广视角的优点。

然而，在上述两种液晶显示技术中，由于在像素电极边缘所产生的电场与在像素电极中央区域所产生的电场二者方向不同，以至于在像素电极边缘处的液晶分子发生异常偏转的现象，而产生漏光的问题，导致液晶显示装置在显示图像时，图像边缘较模糊，锐利度偏低。

发明内容

为了克服上述缺陷，以提升液晶显示面板显示画面的品质，本发明实施例的目的在于提供一种液晶显示面板以及使用此液晶显示面板的显示装置。

本发明实施例提供一种液晶显示面板，包括上基板、下基板、液晶层及多个偏振片。液晶层配置于上基板及下基板之间。下基板具有像素阵列，包括多条彼此并列的扫描线、多条彼此并列的数据线及多个像素电极。这些扫描线及这些数据线彼此交错，以定义出多个像素区。像素电极分别配置在这些像素区内。同一列中各个像素电极的几何中心连成一基准线，各像素电极并与相邻的各扫描线有最邻近的一第一像素边缘，各像素电极与相邻的各数据线有最邻近的一第二像素边缘。上基板、下基板与液晶层均位于这些偏振片之间。其中，第一像素边缘的平行方向与基准线形成一夹角，夹角大于零且小于30度，并与这些偏振片其中至少一者的偏振方向实质上与像素电极的第一像素边缘的延伸方向夹87至93度。

本发明实施例另提供一种显示装置，包括上述液晶显示面板、驱动模块及一背光模块。驱动模块是驱动液晶显示面板显示一图像画面，而所述的背光模块则与液晶显示面板相对设置。

相较于现有技术，本发明的液晶显示装置可减少漏光，使液晶显示装置所显示的图像，具有较锐利的边缘。为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，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显示本发明实施例的液晶显示面板局部剖面示意图；

图2A显示图1的下基板结构及液晶分子，施加电压前的局部俯视图；

图2B显示图1的下基板结构及液晶分子，施加电压后的局部俯视图；

图3显示显示本发明另一实施例的主动元件基板结构，施加电压前的局部俯视图；及

图4A显示本发明一实施例的显示装置的立体示意图；及

图4B显示图4A中的显示装置的分解示意图。

【主要元件符号说明】

100、420 液晶显示面板

10 上基板

11 第一基板

11a 第一基板第一侧

11b 第一基板第二侧

12 黑色矩阵

13 彩色滤光层

14 平坦层

15 第一配向膜

20 下基板

21 第二基板

21a 第二基板第一侧

21b 第二基板第二侧

23 第二配向膜

22 像素阵列

22s 扫描线

22d 数据线

220 像素区

221 像素电极

221a 第一像素边缘

221b 第二像素边缘

222 晶体管元件

222g 栅极金属层

222d 漏极金属层

222s 源极金属层

223 沟槽

223a 短沟槽边缘

223b 长沟槽边缘

Ea 第一电场

Eb 第二电场

224 共同电极

30 液晶层

300 液晶分子

C 中心点

B 基准线

40 上偏振片

D1 第一偏振方向

50 下偏振片

D2 第二偏振方向

225 直线边缘

400 显示装置

410 组装壳体

430 电路板组件

412、414 壳体组件

432 硬式线路板

434 可挠式线路板

440 背光模块

L 配向方向

具体实施方式

请参照图1与图2A。图1显示本发明实施例的液晶显示面板的剖面示意图。图2A显示图1的下基板结构及液晶分子，施加电压前的局部俯视图。液晶显示面板100包括上基板10、下基板20、液晶层30、上偏振片40及下偏振片50。本发明实施例中，上基板10为彩色滤光基板，下基板20为主动元件阵列基板。液晶层30配置在下基板20与上基板10之间。上基板10、下基板20与液晶层30均位于上偏振片40及下偏振片50之间。

上基板10具有第一基板11、黑色矩阵12、彩色滤光层13、平坦层14及第一配向膜15。第一基板11具有两个相对的第一侧11a及第二侧11b，其中，第一侧11a上配置所述的上偏振片40，而第二侧11b面向下基板20。黑色矩阵12的形状可为网状，并配置于第一基板11的第二侧11b表面。彩色滤光层13也形成于第二侧11b表面，并可位于黑色矩阵12的其余部分。平坦层14覆盖于黑色矩阵12及彩色滤光层13上，而第一配向膜15则覆盖于平坦层14上，使邻近上基板10的液晶分子沿着一配向方向来排列。在另一实施例中，彩色滤光层13是设置于下基板20，本发明实施例并未加以限定。

请参照图1及图2A，下基板20包括第二基板21、像素阵列22及第二配向膜23。第二基板21具有两个相对的第一侧21a及第二侧21b，第二侧21b面向上基板10。前述的下偏振片50配置于第二基板21的第一侧21a。第二基板21的第二侧21b表面上设有多层导电图案层及多层绝缘层，通过这些导电图案层及绝缘层的配置，而形成像素阵列22。

第二配向膜23覆盖于像素阵列22上，并能使邻近下基板20的液晶分子沿着配向方向L来排列。

像素阵列22包括多个像素电极221、多个晶体管元件222以及多个共同电极224。本发明实施例中，像素电极221和共同电极224可为图案化的透明导电层，例如：氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO），但并不以此为限，像素电极221和共同电极224也可以是不透明导电层。像素电极221与共同电极224彼此之间皆以绝缘层相互间隔。

晶体管元件222包括栅极金属层222g、源极金属层222s和漏极金属层222d。本发明实施例中，漏极金属层222d电性连接于像素电极221。当晶体管元件222开启时，像素电极221会被施加电压，且像素电极221与共同电极224二者的电位会彼此不同，以在液晶层间形成水平电场，使位于像素电极221附近的液晶分子发生偏转。

请同时参照图2A及图2B，其中图2A及图2B分别显示施加电压于像素电极221之前与之后，且也示出下基板20结构及液晶分子转动的局部俯视图。

在本实施例中，上偏振片40具有第一偏振方向D1。下偏振片50具有第二偏振方向D2，其中第一偏振方向D1和第二偏振方向D2相互垂直。液晶分子的配向方向L是和第一偏振方向D1大致上垂直，并与第二偏振方向D2平行。不过，在另一实施例中，第一偏振方向D1与第二偏振方向D2也可互换，即配向方向L可以与第一偏振方向D1大致上平行。

另外，前述的像素阵列22还包括多条相互并列的扫描线22s及多条相互并列的数据线22d。扫描线22s与数据线22s彼此交错，以定义出多个像素区220。前述的像素电极221、晶体管元件222分别配置在这些像素区220内。

同一列中的像素电极221的几何中心C连成一基准线B。像素电极221与相邻的扫描线22s具有最邻近的第一像素边缘221a，而与相邻的数据线22d具有最邻近的第二像素边缘221b。第一像素边缘221a的平行方向与基准线B形成一夹角θ，该夹角大于零且小于30度。

在一实施例中，第一像素边缘221a与第二像素边缘221b的一夹角小于90度且大于60度。各个像素电极221的第一像素边缘221a沿着一延伸方向延伸。在一实施例中，各像素电极221中的第二像素边缘221b是与数据线22d的走向平行。

在一实施例中，第一像素边缘221a的长度小于第二像素边缘221b的长度。但在另一实施例中，像素电极221的俯视形状为菱形，也就是第一像素边缘221a的长度等于第二像素边缘221b的长度。

各像素电极221具有多条并列的沟槽223，各沟槽223具有一延伸轴向，其中延伸轴向与第二像素边缘221b相互平行，而所述的延伸轴向与第一像素边缘221a的延伸方向互不垂直。

在本发明实施例中，各沟槽223两端皆封闭，且彼此不相连通。并且，各沟槽223具有一对彼此相对且平行的短沟槽边缘223a及一对彼此相对且平行的长沟槽边缘223b，这些短沟槽边缘223a与这些偏振片其中至少一者的偏振方向夹87~93度。

在另一实施例中，短沟槽边缘223a不垂直长沟槽边缘223b，也就是说，短沟槽边缘223a与该长沟槽边缘223b的一夹角小于90度且大于60度。

在本发明实施例中，各沟槽223的短沟槽边缘223a与像素电极221中的第一像素边缘221a实质上平行，而各沟槽223长沟槽边缘223b与像素电极221的第二像素边缘221b相互平行，其中这些沟槽223长沟槽边缘223b的延伸方向与数据线22d的走向相同。

请参照图2B，当晶体管元件222对像素电极221施加电压时，产生的电场方向和像素电极221及沟槽223的边缘垂直。本发明实施例中，在像素电极221第一像素边缘221a及短沟槽边缘223a产生第一电场E_a，在像素电极221第二像素边缘221b，及长沟槽边缘223b产生第二电场E_b。

本发明实施例中，第二电场E_b与液晶分子300的配向方向L交错，因此第二电场E_b主要用以使液晶分子300发生偏转。第一像素边缘221a的平行方向与第二电场E_b不平行也不垂直，且像素电极221第一像素边缘221a的平行方向至少与第一偏振方向D1或第二偏振方向D2大致上垂直，也就是说，其中至少一者的偏振方向（D1或D2）与第一像素边缘221a的平行方向夹87~93度。

本发明实施例中，第一像素边缘221a的平行方向是垂直于第二偏振方向D2，也就是大致上垂直于液晶分子300的配向方向L，而与第一偏振方向D1平行。因此，第一电场方向E_a会平行于第二偏振方向D2，及液晶配向方向L。也就是说，邻近于像素电极221第一像素边缘221a的液晶分子会沿着初期的配向方向L排列，而降低发生偏转或者逆反转（reverse twist）的情形。因此，可降低漏光问题发生的机率，以使液晶显示装置所显示的图像具有较锐利的边缘。

换句话说，只要像素电极221第一像素边缘221a的平行方向大致上垂直于上偏振片40或下偏振片50其中一者的偏振方向，即可达到本发明的功效。在其他实施例中，若上偏振片40的第一偏振方向D1与下偏振片50的第二偏振方向D2对换，或者第一偏振方向D1和第二偏振方向D2的方向相同，也不违反本发明的精神。

在另一实施例中，各个沟槽223的短沟槽边缘223a与至少其中一者的偏振方向也夹87~93度，即大致上垂直第一偏振方向D1或第二偏振方向D2。可使配置于短沟槽边缘223a附近的液晶不易偏转且较为稳定，而降低发生逆反转（reverse twist）的情形。

请参照图3，显示本发明另一实施例的下基板20结构及液晶分子施加电压前的局部俯视图。本实施例中，各像素区220中的扫描线22s具有一对彼此相对的侧边。各个侧边具有多条直线边缘225，且这些直线边缘225是沿着像素电极221的第一像素边缘221a的平行方向而延伸，并且这些直线边缘225的至少一者与第一像素边缘221a大致平行。

图4A是本发明一实施例的显示装置的立体示意图，而图4B是图4A中的显示装置的分解示意图。请参阅图4A与图4B，显示装置400包括组装壳体410、液晶显示面板420、背光模块440以及电路板组件430。液晶显示面板420具有前述实施例中液晶显示面板的技术特征，即液晶显示面板420可为前述实施例中的液晶显示面板100，可以是IPS型或FFS型，且液晶层30为水平配向。背光模块440与液晶显示面板420相对而设，以提供液晶显示面板420背光源。

组装壳体410可以包括两个壳体组件412、414，通过壳体组件412与414结合，液晶显示面板420、背光模块440与电路板组件430得以配置在组装壳体410内。

液晶显示面板420电性连接电路板组件430，且电路板组件430包括电源供应器、驱动模块、多个被动元件以及多个主动元件等电子元件，其中驱动模块（未图标）是驱动液晶显示面板显示一图像画面。电路板组件430可以是一种软硬电路板（flex-rigid circuit board）。详细而言，电路板组件430包括硬式线路板（rigid circuit board）432以及可挠式线路板434（flexible circuit board）。

可挠式线路板434连接于硬式线路板432与液晶显示面板420之间。据此，通过可挠式线路板434，电路板组件430得以电性连接液晶显示面板420。此外，于实施例中，电路板组件430也可以通过多条导线来电性连接液晶显示面板420。不过，本发明并不对电路板组件430的种类以及电性连接方式加以限定。

显示装置400可以是桌上型电脑所使用的液晶屏幕（如图4A与图4B所示）、笔记型电脑的屏幕、液晶电视以及手持电子装置的屏幕，其中上述手持电子装置例如是手机、数码相机、数码摄影机、掌上型游乐器或个人数字助理器（Personal Digital Assistant，PDA）等。

综上所述，本发明液晶显示装置通过上述像素电极的结构，可以使像素电极靠近扫描线边缘的电场方向，与液晶初始的配向方向保持一致，因此本发明能降低液晶发生逆偏转的机率，也不会连带使其他位于邻接像素电极附近的液晶分子发生偏转。故本发明的液晶显示装置可减少漏光问题，并使显示的画面边缘较锐利。

虽然本发明以优选实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，所作更动与润饰的等效替换，仍为本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括：

上基板；

下基板，具有像素阵列，所述像素阵列包括:

多条扫描线；

多条数据线，所述数据线与所述扫描线彼此交错，以定义出多个像素区；

多个像素电极，分别配置在所述像素区内，同一列的各个所述像素电极的几何中心连成一基准线，各个所述像素电极具有与相邻的各个所述扫描线最邻近的第一像素边缘，各个所述像素电极具有与相邻的各个所述数据线最邻近的第二像素边缘；

液晶层，配置在所述上基板与所述下基板之间；以及

多个偏振片，所述上基板及所述下基板位于所述偏振片之间，所述第一像素边缘的平行方向与所述基准线形成一夹角，所述夹角大于零且小于30度，并且所述第一像素边缘的平行方向与所述偏振片的至少其中之一的偏振方向的夹角为87~93度。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一像素边缘与所述第二像素边缘的夹角小于90度且大于60度。

3.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板为IPS型或FFS型，且所述液晶层为水平配向。

4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，各个所述像素电极具有多条并列的沟槽，各个所述沟槽具有延伸轴向，所述延伸轴向与所述像素电极的所述第二像素边缘相互平行。

5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，各个所述像素电极具有多条并列的沟槽，各个所述沟槽具有一对彼此相对且平行的短沟槽边缘，而各个所述沟槽的所述短沟槽边缘与所述偏振片中的至少其中之一的偏振方向的夹角为87~93度。

6.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，各个所述沟槽还具有一对彼此相对且平行的长沟槽边缘，所述短沟槽边缘与所述长沟槽边缘的夹角小于90度且大于60度。

7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二像素边缘与所述数据线的走向平行。

8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，各个所述扫描线具有一对彼此相对的侧边，各个所述侧边具有多条直线边缘，且所述直线边缘的至少其中之一平行于所述第一像素边缘。

9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

根据权利要求1所述的液晶显示面板；

驱动模块，驱动所述液晶显示面板以显示图像画面；以及

背光模块，与所述液晶显示面板相对设置。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，各个所述像素电极具有多条并列的沟槽，各个所述沟槽具有一对彼此相对且平行的短沟槽边缘，所述短沟槽边缘与所述偏振片中的至少其中之一的偏振方向的夹角为87~93度。