CN104793422A - 像素结构及液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种像素结构及液晶显示面板。像素结构包含第一像素区和相邻于第一像素区的第二像素区。第一像素区和该第二像素区各自包含像素电极和共同电极。像素电极具有多个开口区，这些开口区包含长度方向为第一方向的多个第一狭缝和长度方向为异于第一方向的第二方向的多个第二狭缝。共同电极用于与像素电极产生电场。其中，第一像素区的像素电极和共同电极共同形成第一像素图形，第二像素区的像素电极和共同电极共同形成第二像素图形，第一像素图形和第二像素图形为旋转反映对称。

Description

像素结构及液晶显示面板
技术领域
本发明是有关于一种像素电极结构及相关液晶显示面板，且特别是有关于一种改善显示品质的像素结构及相关液晶显示面板。
背景技术
横向电场效应（in-plane switching；IPS）液晶显示器和边缘电场切换（fringe-field switching；FFS）液晶显示器的运作均为透过水平电场使液晶分子在平面上进行旋转而使面板的灰阶呈现变化。因此，上述液晶显示器可较垂直配向（vertical alignment；VA）液晶显示器更为轻薄。在像素结构的设计上，若像素电极采用单领域（single-domain）的设计，液晶仅由单一方向偏转，因此容易产生色偏的问题。若将像素电极结构设计为双领域（2-domain），可有效解决上述色偏问题。
举例来说，请参照图1，其是绘示依据已知像素结构10的示意图。像素结构10是应用在已知横向电场效应液晶显示面板的部分区域结构。像素结构10包含像素区100A、100B和晶体管110A、110B，其中像素区100A和像素区100B为相邻的二像素区。晶体管110A和晶体管110B均位于像素结构10的同一侧边。像素电极120A是与晶体管110A电性连接，且像素电极120B是与晶体管110B电性连接。数据线131是用以提供像素电压至像素电极120A、120B，栅极线132是用以提供控制晶体管110A、110B开关状态的开关信号，且共同线133是用以提供共同电压至共同电极150A、150B。
像素区100A和100B具有相同的像素图形。像素电极120A、120B具有多个开口区140。这些开口区140包含多个长度方向为L1的狭缝141和多个长度方向L2的狭缝142。在每个像素区的狭缝141和142的个数为一致。像素电极120A、120B可通过在像素区100A内的这些开口区140分别与在像素电极120Ａ下方的共同电极150A和在像素电极120B下方的共同电极150B产生水平电场。
请参照图2，其是绘示具像素结构10的已知液晶显示面板的视角效果等对比图和在若干特定视角下的对比值统计表。由图2可知，对比值最大之处位于垂直视角为10°且水平视角为270°附近，并非在等对比图的正中心处（即垂直视角为0°之处）。此外，对比值亦未呈现左右对称分布，导致用户在已知液晶显示面板左右两侧所看到的画面对比度不一致，造成了显示品质的问题。
因此，目前亟需一种像素电极的设计，以克服上述问题。
发明内容
本发明是在提供像素结构的设计，可使液晶显示面板在各种视角下产生的对比值呈现对称分布，且可使对比值最大之处位于垂直视角为0°之处，进而增强显示品质。
依据本发明的上述目的，提出一种像素结构，包含第一像素区和相邻于第一像素区的第二像素区。第一像素区与第二像素区各自包含像素电极和共同电极。在第一像素区或第二像素区中，像素电极具有多个开口区，这些开口区包含长度方向为第一方向的多个第一狭缝及长度方向为第二方向的多个第二狭缝，其中第一方向不同于第二方向。共同电极用于与像素电极产生电场。第一像素区的像素电极与第一像素区的共同电极共同形成第一像素图形，第二像素区的像素电极与第二像素区的共同电极共同形成第二像素图形。第一像素图形与第二像素图形为旋转反映对称（rotary-reflection symmetry）。
依据本发明的上述目的，提出一种液晶显示面板，包含上基板、下基板、液晶层、多条数据线、多条栅极线和多个像素区。液晶层位于上基板与下基板之间。这些栅极线与这些数据线设置于下基板与液晶层之间。这些像素区包含第一像素区和相邻于第一像素区的第二像素区。第一像素区与第二像素区各自包含像素电极和共同电极。在第一像素区或第二像素区中，像素电极设置于液晶层与下基板之间且具有多个开口区，这些开口区包含长度方向为第一方向的多个第一狭缝及长度方向为第二方向的多个第二狭缝，其中第一方向不同于第二方向。共同电极设置于液晶层与下基板之间且用于与像素电极产生电场。第一像素区的像素电极与第二像素区的像素电极是分别由这些数据线的第一数据线和第二数据线提供第一像素电压及第二像素电压。第一像素区的像素电极与第一像素区的共同电极共同形成第一像素图形，第二像素区的像素电极与第二像素区的共同电极共同形成第二像素图形。第一像素图形与第二像素图形为旋转反映对称（rotary-reflection symmetry）。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示已知像素结构的示意图；
图2是绘示具图1像素结构的液晶显示面板的视角效果等对比图与在若干特定视角下的对比值统计表；
图3是绘示边缘电场切换液晶显示面板的局部剖面示意图；
图4是绘示本发明一实施例像素结构的示意图；
图5是绘示具图4像素结构的液晶显示面板的视角效果等对比图与在若干特定视角下的对比值统计表；
图6是绘示横向电场效应液晶显示面板的局部剖面示意图；
图7是绘示本发明又一实施例像素结构的示意图。
具体实施方式
请参照图3，其是绘示液晶显示面板300的局部剖面示意图。液晶显示面板300为边缘电场切换（fringe-field switching；FFS）液晶显示面板。液晶显示面板300包含上基板301、下基板302、液晶层303、绝缘层304、像素电极305和共同电极306。液晶层303设置于上基板301和下基板302之间。像素电极305是设置于液晶层303与绝缘层304之间，且共同电极306是设置于绝缘层304与下基板302之间。如此一来，在对像素电极305和共同电极306施加电压后，像素电极305与共同电极306之间产生水平方向电场，使得液晶层303内的液晶依据所产生的电场方向偏转。此外，在液晶层303和绝缘层304之间可包含配向层307。配向层307上可具有沟槽等设计，使得液晶层303内的液晶可呈现固定的预倾排列。
请参照图4，其是绘示依据本发明一实施例像素结构400的示意图。像素结构400为液晶显示面板300的部分区域结构。像素结构400包含像素区400A、400B和晶体管410A、410B，其中像素区400A和像素区400B为相邻的二像素区。晶体管410A、410B是分别位于像素结构400的侧边E1和相对于侧边E1的侧边E2。像素电极420A、420B为液晶显示面板300中的像素电极305。像素电极420A、420B是分别与晶体管410A、410B电性连接。晶体管410A和410B分别电性连接相异的二数据线431和二栅极线432。像素区400A、400B是分别由二相邻的数据线431和二相邻的栅极线432所定义。值得一提的是，虽然本实施例的线路布局是以相异的栅极线来控制相邻的像素，但本发明的实施例并不受限于此。在本发明的其他实施例中，亦可利用相同的栅极线来控制相邻的像素。
在像素区400A中，像素电极420A具有多个开口区440A，且在像素区400B中，像素电极420B具有多个开口区440B。像素电极420A可通过这些开口区440A与在像素电极420A下方的共同电极450A产生水平电场，且像素电极420B可通过这些开口区440B与在像素电极420B下方的共同电极450B产生水平电场。这些开口区440A、440B可分别被视为在像素区400A中的共同电极450A和在像素区400B中的共同电极450B。像素电极420A、420B具有双领域（2-domain）的结构设计。这些开口区440A包含多个长度方向为D1的狭缝441A和多个长度方向为D2的狭缝442A，且这些开口区440B包含多个长度方向为D1的狭缝441B和多个长度方向为D2的狭缝442B。这些狭缝441A、442A的个数分别和这些狭缝442B、441B的个数相同。
除了上述像素结构400的说明外，在像素区400A中由像素电极420A和这些开口区440A（在此可视为共同电极450A）所组成的像素图形和在像素区400B中由像素电极420B和这些开口区440B（在此可视为共同电极450B）所组成的像素图形为旋转反映对称（rotary-reflection symmetry）。详细来说，像素电极420A和这些开口区440A形成的像素图形沿水平平面经过180°旋转后，再以像素区400A和400B之间的数据线431为镜射轴镜射后，即为像素电极420B和这些开口区440B形成的像素图形。
请参照图5，其是分别绘示具像素结构400的液晶显示面板300的视角效果等对比图和在若干特定视角下的对比值统计表。由图5可知，使用像素结构400的液晶显示面板300，可使对比值最大之处位于垂直视角为0°之处，且可使对比值的分布呈左右对称。也就是说，在相同的垂直视角下，在水平视角为A的对比值和在水平视角为360°-A的对比值相同。
由上述可知，使用像素结构400的液晶显示面板300，可使往二相异方向偏转的液晶个数趋近相等，进而使对比值最大之处位于等对比图的最中央，且使对比值的分布呈左右对称。因此，本发明揭露的像素结构400可增强液晶显示面板300的视觉品质。
本发明像素结构的设计概念亦可应用在横向电场效应（in-planeswitching；IPS）液晶显示面板上。请参照图6，其是绘示液晶显示面板600的局部剖面示意图。液晶显示面板600为横向电场效应液晶显示面板。液晶显示面板600包含上基板601、下基板602、液晶层603、绝缘层604、像素电极605和共同电极606。液晶层603设置于上基板601和下基板602之间。像素电极605与共同电极606是设置于液晶层603与绝缘层604之间，且共同电极606是设置于二相邻像素电极605之间。如此一来，在对像素电极605和共同电极606施加电压后，像素电极605与共同电极606之间产生水平方向电场，使得液晶层603内的液晶依据产生的电场偏转。此外，在液晶层603和绝缘层604之间可包含配向层607。配向层607上可具有沟槽等设计，使得液晶层603内的液晶可呈现固定的预倾排列。
请参照图7，其是绘示依据本发明又一实施例像素结构700的示意图。像素结构700为液晶显示面板600的部分区域结构。像素结构700包含像素区700A、700B和晶体管710A、710B，其中像素区700A和像素区700B为相邻的二像素区。晶体管710A是位于像素结构700的侧边E3，且晶体管710B是位于像素结构700的侧边E4。像素结构700的侧边E3和E4为相对的二侧边。像素电极720A、720B为液晶显示面板600中的像素电极605。像素电极720A、720B是分别与晶体管710A、710B电性连接。晶体管710A和710B分别电性连接相异的二数据线731和二栅极线732。像素区700A、700B是分别由二相邻的数据线731和二相邻的栅极线732所定义。
在像素区700A中，像素电极720A包含多个条状电极结构721A，且在像素区700B中，像素电极720B包含多个条状电极结构721B。像素电极720A具有多个开口区740A，每一开口区740A是介于二相邻条状电极结构721A之间。像素电极720B具有多个开口区740B，每一开口区740B是介于二相邻条状电极结构721B之间。像素电极720A、720B具有双领域的结构设计。这些开口区740A包含多个长度方向为D3的狭缝741A和多个长度方向为D4的狭缝742A，且这些开口区740B包含多个长度方向为D3的狭缝741B和多个长度方向为D4的狭缝742B。此外，在同一开口区740A的狭缝741A与狭缝742A为连通，且在同一开口区740B狭缝741B与狭缝742B为连通。
在像素区700A中，共同电极750A包含多个条状电极结构751A，其中每一个条状电极结构751A均分别位于这些开口区740A的其中一者内。在像素区700B中，共同电极750B包含多个条状电极结构751B，其中每一个条状电极结构751B均分别位于这些开口区740B的其中一者内。如图7所示，这些条状电极结构721A与这些条状电极结构751A为交错排列，且这些条状电极结构721B与这些条状电极结构751B为交错排列。
除了上述像素结构700的说明外，在像素区700A中由像素电极720A和共同电极750A所组成的像素图形和在像素区700B中由像素电极720B和共同电极750B所组成的像素图形为旋转反映对称。
此外，在本实施例中，条状电极结构721A、721B与条状电极结构751A、751B为V形结构。
依据上述像素结构700，在液晶显示面板600通电后，亦可使液晶层603中往二相异方向偏转的液晶个数趋近一致。
相较于已知技术，本发明将液晶显示面板内相邻像素的像素图形设计为旋转反映对称，可使往二相异方向偏移的液晶数目相同，进而使对比值最大之处位于等对比图的最中央，且使对比值的分布呈左右对称，增强液晶显示面板的视觉品质。此外，本发明的概念不仅可应用具双领域设计的像素结构上，亦可应用在多领域（multi-domain）设计的像素结构上。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，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所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于，包含：
一第一像素区及相邻于该第一像素区的一第二像素区，该第一像素区及该第二像素区各自包含：一像素电极，具有多个开口区，所述开口区包含长度方向为一第一方向的多个第一狭缝及长度方向为异于该第一方向的一第二方向的多个第二狭缝；以及一共同电极，用于与该像素电极产生电场；
其中，该第一像素区的该像素电极和该共同电极共同形成一第一像素图形，该第二像素区的该像素电极和该共同电极共同形成一第二像素图形，该第一像素图形与该第二像素图形为旋转反映对称。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，该第一像素区及该第二像素区各自还包含一晶体管，该第一像素区的该晶体管是位于该像素结构的一第一侧边，且该第二像素区的该晶体管是位于相对于该第一侧边的一第二侧边。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，还包含一绝缘层，且在该第一像素区或该第二像素区中，该像素电极及该共同电极分别位于该绝缘层的一第一侧及相对于该第一侧的一第二侧。
4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，在该第一像素区或该第二像素区中，该像素电极包含多个第一条状电极结构，该共同电极包含多个第二条状电极结构，所述第二条状结构的每一者分别位于所述开口区的其中一者内，且所述第一条状电极结构与所述第二条状电极结构为交错排列。
5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，在该第一像素区或该第二像素区中，所述第一条状电极结构与所述第二条状结构为V形结构。
6.一种液晶显示面板，其特征在于，包含：
一上基板；
一下基板；
一液晶层，位于该上基板与该下基板之间；
一绝缘层，位于该下基板与该液晶层之间；
多条数据线及多条栅极线，设置于该下基板与该液晶层之间；以及
多个像素区，其是由所述数据线和所述栅极线所定义，所述像素区包含一第一像素区及相邻于该第一像素区的一第二像素区，该第一像素区及该第二像素区各自包含：一像素电极，设置于该液晶层与该下基板之间，该像素电极具有多个开口区，所述开口区包含长度方向为一第一方向的多个第一狭缝及长度方向为异于该第一方向的一第二方向的多个第二狭缝；以及一共同电极，设置于该液晶层与该下基板之间，该共同电极用于与该像素电极产生电场；
其中，该第一像素区的该像素电极及该第二像素区的该像素电极是分别由所述多条数据线的一第一数据线及一第二数据线提供一第一像素电压及一第二像素电压，该第一像素区的该像素电极和该共同电极共同形成一第一像素图形，该第二像素区的该像素电极和该共同电极共同形成一第二像素图形，该第一像素图形与该第二像素图形为旋转反映对称。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一像素区及该第二像素区各自还包含一晶体管，该第一像素区的该晶体管是位于该第一像素区与该第二像素区组合的一第一侧边，且该第二像素区的该晶体管是位于相对于该第一侧边的一第二侧边。
8.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，在该第一像素区或该第二像素区中，该像素电极及该共同电极分别位于该绝缘层的一第一侧及相对于该第一侧的一第二侧。
9.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，在该第一像素区或该第二像素区中，该像素电极包含多个第一条状电极结构，该共同电极包含多个第二条状电极结构，所述第二条状结构的每一者分别位于所述开口区的其中一者内，且所述第一条状电极结构与所述第二条状电极结构为交错排列。
10.根据权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，在该第一像素区或该第二像素区中，所述第一条状电极结构与所述第二条状结构为V形结构。
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