CN103995406A - 液晶面板 - Google Patents

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Abstract

一种液晶面板，包括液晶层、第一数据线、扫描线、像素电极及第一薄膜晶体管。液晶层包括高介电系数液晶材料，而像素电极驱动液晶层。第一薄膜晶体管包括第一电极及第二电极。第一电极耦接至像素电极，且具有至少两个第一分支电极。第二电极耦接至第一资料线，且具有至少一个第二分支电极。第一电极与扫描线的第一重迭面积大于第二电极与扫描线的第二重迭面积，且至少一个该第二分支电极会位在两个该第一分支电极之间。

Description

液晶面板
技术领域
本揭露是有关于一种显示面板，且特别是有关于一种液晶面板。
背景技术
近年来，液晶显示器已经广泛应用于电子产品的显示屏幕。液晶显示器有许多不同的形式，包括扭转向列(Twister Nematic,TN)，超扭曲向列(SuperTwisted Nematic,STN)，平面切换(In-Plane Switching,IPS)，多区域垂直排列(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)等。当施加电压时可以控制液晶分子的旋转方向，并调变光的偏振方向，进而影响光通过量而造成亮态及暗态的反差作为显示结果。
请参照图1，图1绘示为传统液晶显示器的扫描信号与像素电压的信号时序图。薄膜晶体管的漏极耦接至资料线，且薄膜晶体管的源极耦接至像素电极。薄膜晶体管关闭的瞬间，薄膜晶体管的栅极上的扫描信号Vg会造成薄膜晶体管的源极上的像素电压Vp下降一回踢电压(kick-back)ΔV。这是因为当扫描信号Vg急速下降时，像素电压Vp也会由于薄膜晶体管的源极与栅极之间的寄生电容Cgs(parasitic capacitance)所引起的耦合现象(coupling phenomenon)而下降。回踢电压ΔV与成正比。其CLC表示液晶电容，Cgs表示在薄膜晶体管的源极与栅极间的寄生电容。
为了避免回踢电压ΔV太大造成画面闪烁(Flicker)或影像残留(ImageSticking），传统液晶显示器会尽量使寄生电容Cgs越小越好。因此传统薄膜晶体管的设计上，耦接至像素电极的源极的面积会小于薄膜晶体管的耦接至资料线的漏极的面积。但随着面板尺寸越大，像素数目越多，对数据线的负荷大为增加，而可能造成信号失真的问题。
发明内容
本揭露有关于一种液晶面板，并提供一新薄膜晶体管设计，以降低数据线负担及信号失真的问题。
根据本揭露，提出一种液晶面板。液晶面板包括液晶层、第一数据线、扫描线、像素电极及第一薄膜晶体管。液晶层包括高介电系数液晶材料，而像素电极驱动液晶层。第一薄膜晶体管包括第一电极及第二电极。第一电极耦接至像素电极，且具有至少两个第一分支电极。第二电极耦接至第一资料线，且具有至少一个第二分支电极。第一电极与扫描线的第一重迭面积大于第二电极与扫描线的第二重迭面积，且至少一个该第二分支电极会位在两个该第一分支电极之间。
为了对本揭露的上述及其它方面有更佳的了解，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绘示为传统液晶显示器的扫描信号与像素电压的信号时序图。
图2绘示为依照第一实施例的一种液晶面板的电路图。
图3绘示为依照第一实施例的一种液晶面板的电路布局图。
图4绘示为沿BB’剖面线的剖面图。
图5绘示为第一电极、第二电极与扫描线的侧视图。
图6绘示为依照第一实施例的第一电极与第二电极的示意图。
图7为依照第二实施例的一种液晶面板的电路图。
图8绘示为依照第二实施例的一种液晶面板的电路布局图。
图9绘示为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极与扫描线的侧视图。
图10绘示为依照第二实施例的第一电极、第二电极、第三电极及第四电极的示意图。
【主要组件符号说明】
2：液晶面板
21：液晶层
22a：第一资料线
22b：第二资料线
23：扫描线
24：像素电极
25a：第一薄膜晶体管
25b：第二薄膜晶体管
26：共同电极
27：第一玻璃基板
28：第二玻璃基板
29：黑色矩阵
30：彩色滤光片
31：绝缘层
32：栅极保护层
251：第一电极
251a：第一分支电极
252：第二电极
252a：第一分支电极
253：第三电极
253a：第一分支电极
254：第四电极
254a：第一分支电极
255、256：主动层
BB’：剖面线
CLC：液晶电容
Cst1、Cst2：储存电容
Cgs1：第一电容
Cgd1：第二电容
Cgs2：第三电容
Cgd2：第四电容
Vg：扫描信号
Vp：像素电压
ΔV：回踢电压
Vcom：共同电压
具体实施方式
第一实施例
请同时参照图2、图3、图4、图5及图6，图2绘示为依照第一实施例的一种液晶面板的电路图，图3绘示为依照第一实施例的一种液晶面板的电路布局图，图4绘示为沿BB’剖面线的剖面图，图5绘示为第一电极、第二电极与扫描线的侧视图，图6绘示为依照第一实施例的第一电极与第二电极的示意图。液晶面板2例如为平面切换式（In-Plane Switching,IPS）面板、垂直配向式(Vertical Alignment,VA)面板或平面搭垂直混合式面板，平面切换式面板是利用横向电场来改变液晶分子的转向，而垂直配向式面板是利用纵向电场来改变液晶分子的转向，而混合式则是两者兼具。液晶面板2包括液晶层21、第一数据线22a、扫描线23、像素电极24、第一薄膜晶体管25a及共同电极26。像素电极24用以驱动液晶层21，像素电极24可具有不同形状，于此并不限制。且像素电极24可依不同设计而有不同的电位，例如为由共同电极26提供的共同电位，或例如为由不同的薄膜晶体管提供的不同电位。液晶层21包括高介电系数液晶材料。高介电系数液晶材料的平均介电系数介于20至500之间，且高介电系数液晶材料例如为蓝相液晶或其它具有高极性官能基的液晶，或例如加入高比例的旋性(Chiral，或称手性)材料。液晶层21的等效电容在图2是以液晶电容CLC表示。共同电极26被施加一共同电位Vcom，且像素电极24与共同电极26形成储存电容Cst1。
第一薄膜晶体管25a包括第一电极251、第二电极252及主动层255，且第一电极251及第二电极252形成于主动层255上。第一薄膜晶体管例如为非晶硅(Amorphous Silicon)薄膜晶体管、低温多晶硅（Low TemperaturePoly-Silicon,LTPS）薄膜晶体管或氧化铟镓锌（Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO）薄膜晶体管，第一薄膜晶体管25a例如为第一电极251与第二电极252的形状不对称的J型(J-Type)薄膜晶体管。第一电极251耦接至像素电极24，而第二电极252耦接至第一资料线22a。第一电极251具有至少两个第一分支电极251a。第二电极252具有至少一个第二分支电极252a。第一分支电极251a沿第二电极252连续弯曲以形成一指叉状，并包覆部份第二电极252，且至少一个该第二分支电极252a会位在两个该第一分支电极251a之间。需说明的是，第一分支电极251a及第二分支电极252a的形状可以例如是矩形、L形、圆弧形、半圆形、波浪状或其它形状，在此并不特别局限。第一分支电极251a的个数不局限于2个，第一电极251也可以包括两个以上的第一分支电极251a。相似地，第二分支电极252a的个数不局限于1个，第二电极252也可以包括两个以上的第二分支电极252a，但至少有一第二分支电极会位在两个第一分支电极之间。
液晶面板2更进一步包括第一玻璃基板27、第二玻璃基板28、黑色矩阵(Black Matrix,BM)29、彩色滤光片30、绝缘层31与栅极保护层32。扫描线23形成于第二玻璃基板28上，且绝缘层31形成于第一电极251及第二电极252上。栅极保护层32形成于扫描线23上。液晶层21形成于绝缘层31与彩色滤光片30之间，且黑色矩阵29形成于彩色滤光片30与第一玻璃基板27之间。然实际应用并不局限于此，于其它实施例中，当背光模块是以色序法（ColorSequence）的方式提供背光至液晶面板2，则液晶面板2可不使用彩色滤光片30。于其它实施例中，彩色滤光片30可形成于第一玻璃基板27或第二玻璃基板28。黑色矩阵29可形成于第一玻璃基板27或第二玻璃基板28。
请同时参照图2、图3、图4及图5，图5绘示为第一电极、第二电极与扫描线的侧视图。第一电极251与扫描线23形成第一电容Cgs1，且第二电极252与扫描线23形成第二电容Cgd1。第一电极251与扫描线23的第一重迭面积A1大于第二电极252与扫描线23的第二重迭面积A2。由于第一重迭面积A1大于第二重迭面积A2，因此第一电容Cgs1大于第二电容Cgd1。其中，第一重迭面积A1与第二重迭面积A2的比值为且
于第一实施例中，当第一重迭面积A1大于第二重迭面积A2时，回踢电压ΔV并不会随之增加。这是因为液晶层21是使用高介电系数液晶材料而变大。当液晶电容CLC变大后，已经可以平衡第一电容Cgs1的增加而使回踢电压ΔV不增加。此外，由于第二重迭面积A2小于第一重迭面积A1，因此能让第二电容Cgd1比第一电容Cgs1小。如此一来，于使用此实施例的薄膜晶体管设计，可在维持相同薄膜晶体管的通道宽度与长度的比例下，将能改善第一数据线22a及扫描线23上的上电阻电容延迟(RC Delay)效应，以避免第一数据线22a上的信号失真。
第二实施例
请同时参照图7、图8及图10，图7为依照第二实施例的一种液晶面板的电路图，图8绘示为依照第二实施例的一种液晶面板的电路布局图，图10绘示为依照第二实施例的第一电极、第二电极、第三电极及第四电极的示意图。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于液晶面板4更包括第二数据线22b及第二薄膜晶体管25b。第二薄膜晶体管25b例如为非晶硅(Amorphous Silicon)薄膜晶体管、低温多晶硅（Low Temperature Poly-Silicon,LTPS）薄膜晶体管或氧化铟镓锌（Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO）薄膜晶体管。
第二薄膜晶体管25b包括第三电极253、第四电极254及主动层256，且第三电极253及第四电极254形成于主动层256上。第三电极253耦接至像素电极24，而第四电极254耦接至第二资料线22b。第二薄膜晶体管25b例如为第三电极253与第四电极254的形状不对称的J型(J-Type)薄膜晶体管。第三电极253具有至少两个第三分支电极253a。第四电极254具有至少一个第四分支电极254a。第三分支电极253a沿第四电极254连续弯曲以形成一指叉状，并包覆部份第四电极254。需说明的是，第三分支电极253a及第四分支电极254a的形状可以例如是矩形、L形、圆弧形、半圆形、波浪状或其它形状，在此并不特别局限。第三分支电极253a的个数不局限于2个，第三电极253也可以包括两个以上的第三分支电极253a。相似地，第四分支电极254a的个数不局限于1个，第四电极254也可以包括两个以上的第四分支电极254a。
请同时参照图7、图8及图9，图9绘示为第一电极、第二电极、第三电极、第四电极与扫描线的侧视图。第三电极253与扫描线23形成第三电容Cgs2，且第四电极254与扫描线23形成第四电容Cgd2。第三电极253与扫描线23的第三重迭面积A3大于第四电极254与扫描线23的第二重迭面积A4。由于第三重迭面积A3大于第四重迭面积A4，因此第三电容Cgs2大于第四电容Cgd2。其中，第三重迭面积A3与第四重迭面积A4的比值为且此外，由于第四重迭面积A4小于第三重迭面积A3，因此能让第四电容Cgd2比第三电容Cgs2小。如此一来，于使用此实施例的薄膜晶体管设计，可在维持相同薄膜晶体管的通道宽度与长度的比例下，将能改善第二数据线22b及扫描线23上的上电阻电容延迟(RC Delay)效应，以避免第二数据线22b上的信号失真。
综上所述，虽然本揭露已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本揭露。本揭露所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作各种更动与润饰。因此，本揭露的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种液晶面板，包括：
一液晶层，包括一高介电系数液晶材料；
一第一资料线；
一扫描线；
一像素电极，用以驱动该液晶层；以及
一第一薄膜晶体管，包括：
一第一电极，耦接至该像素电极，且具有至少两个第一分支电极；及
一第二电极，耦接至该第一资料线，且具有至少一个第二分支电极，该第一电极与该扫描线的一第一重迭面积大于该第二电极与该扫描线的一第二重迭面积，且至少一个该第二分支电极会位在两个该第一分支电极之间。
2.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第一电极与该扫描线形成一第一电容，且该第二电极与该扫描线形成一第二电容，该第一电容大于该第二电容。
3.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第一重迭面积与该第二重迭面积的比值大于1，且该第一重迭面积与该第二重迭面积的比值小于或等于4。
4.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该高介电系数液晶材料的平均介电系数介于20至500之间。
5.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该第一薄膜晶体管为非对称J型薄膜晶体管。
6.如权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，更包括一第二数据线及一第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管包括：
一第三电极，耦接至该像素电极，且具有至少两个第三分支电极；及
一第四电极，耦接至该第二资料线，且具有至少一个第四分支电极，该第三电极与该扫描线的一第三重迭面积大于该第四电极与该扫描线的一第四重迭面积，且至少一个该第四分支电极会位在两个该第三分支电极之间。
7.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，该第三电极与该扫描线形成一第三电容，且该第四电极与该扫描线形成一第四电容，该第三电容大于该第四电容。
8.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，该第三重迭面积与该第四重迭面积的比值大于1，且该第三重迭面积与该第四重迭面积的比值小于或等于4。
9.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，该高介电系数液晶材料的平均介电系数介于20至500之间。
10.如权利要求6所述的液晶面板，且特征在于，该第二薄膜晶体管为非对称J型薄膜晶体管。
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