CN105182635B - 液晶显示面板及其液晶配向方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示面板，包括第一基板、导线、主动开关元件、像素电极、以及第一电极。像素电极具有十字形开口，且十字形开口包括沿第一方向延伸的第一狭缝以及沿第二方向延伸且与第一狭缝交错的第二狭缝。第一电极设置于第一基板并邻设于像素电极的周围。像素电极包括两第一部分与第二部分，两第一部分分别邻设于十字形开口的第二狭缝在第二方向上的相对两端，两第一部分之间的距离在第二方向上具有第一宽度，第二部分在第二方向上具有第二宽度，且第一宽度大于第二宽度。

Description

液晶显示面板及其液晶配向方法
技术领域
本发明关于一种液晶显示面板及其液晶配向方法，尤指一种具有高穿透率的液晶显示面板及其液晶配向方法。
背景技术
液晶显示面板由于具有轻薄短小与节能等优点，已被广泛地应用在各式电子产品，如智能型手机(smart phone)、笔记型计算机(notebook computer)、平板计算机(tablet PC)。为了提供广视角显示效果，一种聚合物稳定配向型(Polymer-StabilizedAlignment,PSA)液晶显示面板已普遍地被用来制作高对比及广视角的显示器，如电视(TV)、监视器(Monitor)、笔记型计算机(notebook computer)与公共讯息传递用的广告牌(Public Information Display)。聚合物稳定配向型液晶显示面板的制作的方式在于液晶材料中加入少许的光固化配向单体，并对液晶材料施加电压使得液晶分子产生预倾角，再适当地照射紫外光使液晶分子的预倾角固定并完成聚合物的稳定。相较于多区域垂直配向型(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)液晶显示面板需使用额外的配向结构例如配向突起物(protrusion)来协助配向，聚合物稳定配向型液晶显示面板可大幅度的改善暗态漏光。为了使液晶显示面板具有更高的对比以及更广的视角，每个像素内会分割成多个配向区，且像素电极包括多个沿不同方向延伸的分支像素电极，借此在不同配向区内的液晶分子于施加电压的情形下会朝向不同的方向倾倒。然而，由于液晶为一连续体，所以在不同方向延伸的分支像素电极相交位置，便会出现许多液晶排列不连续的地方而使液晶效率下降，微观上的观察是像素上会出现暗纹，巨观表现则为穿透率降低，造成显示质量下降。
在此现有技术部份中公开的上述内容仅是为了加强对本发明背景的理解。因此，其可能包括不构成现有技术的任何部分且不构成现有技术可能对本领域具有通常知识者给出启示的内容。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种液晶显示面板及液晶配向方法，其透过电极设计并在液晶配向工艺中搭配电压的施加以提升使液晶分子排列的制序性，进而减少像素区内暗纹的发生并提升穿透率。
本发明的一实施例提供一种液晶显示面板，包括第一基板、导线、主动开关元件、像素电极、第一电极、第二基板、多个液晶分子以及第二电极。导线设置于第一基板上并沿第一方向延伸。主动开关元件设置于第一基板上并与导线电性连接。像素电极设置于第一基板上并与主动开关元件电性连接，其中像素电极具有十字形开口，且十字形开口包括沿第一方向延伸的第一狭缝以及沿第二方向延伸且与第一狭缝交错的第二狭缝。第一电极设置于第一基板并邻设于像素电极的周围。第二基板与第一基板相对设置。液晶分子设置于第一基板与第二基板之间。第二电极设置于第二基板上。像素电极包括两第一部分与一第二部分，两第一部分分别邻设于第二狭缝在第二方向上的相对两端，两第一部分之间的距离在第二方向上具有一第一宽度，第二部分在第二方向上具有一第二宽度，且第一宽度大于第二宽度。
其中，该导线设置于该像素电极的外侧且未与该像素电极在一垂直投影方向上重迭。
其中，该两第一部分沿该第二方向分别向外突出于该第二部分，该第一部分与该导线的中心位置的最小距离为一第一距离，该第二部分与该导线的中心位置的最小距离为一第二距离，且该第一距离小于该第二距离。
其中，该第二距离与该第一距离的差值大于或等于2微米且小于或等于10微米。
其中，另包括两聚合物稳定配向层，分别设置于该第一基板与该第二基板上。
其中，该第一方向与该第二方向互相垂直。
其中，该导线包括一数据线。
其中，该第一电极位于该像素电极与该第一基板之间，且该第一电极与该像素电极在一垂直投影方向上部分重迭。
其中，该第一电极与该像素电极系为同一层图案化导电层，且该第一电极与该导线在一垂直投影方向上重迭。
其中，另包括一第三电极，设置于该第一基板上并邻设于该像素电极的周围，其中该第一电极与该第三电极为不同层图案化导电层。
其中，该第三电极与该像素电极为同一层图案化导电层，且该第三电极与该导线在一垂直投影方向上重迭。
其中，该第一电极与该第三电极彼此未电性连接。
其中，该第一电极与该第三电极彼此连接而共同完全或部分环绕该像素电极。
其中，该第一狭缝在该第二方向的宽度与该第二狭缝在该第一方向的宽度分别介于1微米至8微米之间。
其中，该第一狭缝在该第一方向的长度与该像素电极在该第一方向上的长度的比值系大于或等于0.5且小于1，且该第二狭缝在该第二方向上的长度与该像素电极在该第二方向上的长度的比值系大于或等于0.5且小于1。
其中，该像素电极的该第二部分的该第二宽度由该第一部分沿该第一方向逐渐变小。
其中，该像素电极的一侧边沿一第三方向设置，且该第三方向与该第一方向具有一夹角，且该夹角大于0度并小于或等于45度。
其中，该第一电极完全环绕该像素电极，且该第一电极为一封闭环形图案。
其中，该第一电极部分环绕该像素电极，且该第一电极具有至少一个缺口。
其中，该第一狭缝在该第二方向的宽度不等于该第二狭缝在该第一方向的宽度。
其中，该第一狭缝在该第二方向的宽度随着在该第一方向上的不同位置具有两种以上的宽度及/或该第二狭缝在该第一方向的宽度随着在该第二方向上的不同位置具有两种以上的宽度。
其中，该第一狭缝在该第二方向的宽度由该十字形开口的一交错中心向外逐渐变小，且该第二狭缝沿该第一方向的宽度由该十字形开口的该交错中心向外逐渐变小。
其中，该像素电极另包括多条分支狭缝，分别与该十字形开口的该第一狭缝及/或该第二狭缝连接。
其中，该第一电极在该第二方向的宽度不等于该第一电极在该第一方向的宽度。
其中，该导线与该像素电极在一垂直投影方向上部分重迭。
其中，该像素电极包括一主像素电极与一次像素电极，分别与该主动开关元件电性连接，且该主像素电极或该次像素电极的其中至少一者具有该两第一部分与该第二部分。
本发明的另一实施例提供一种液晶配向方法，包括下列步骤。提供上述的液晶显示面板，其中液晶分子混合有多个光固化配向单体。对第一电极施加第一电压，对第二电极施加第二电压，以及经由主动开关元件对像素电极施加第三电压，以使液晶分子产生预倾角。在施加第一电压、第二电压与第三电压的状况下，利用光照射光固化配向单体以使光固化配向单体聚合于第一基板与第二基板上分别形成第一配向膜与第二配向膜并固定液晶分子的预倾角，其中第一电压与第二电压的均方根差值大于第三电压与第二电压的均方根差值。
其中，该第一电压与该第二电压的均方根差值与该第三电压与该第二电压的均方根差值的差值大于或等于1伏特。
其中，该第二电压为接地电压。
其中，该第三电压为接地电压。
其中，该液晶显示面板另包括一第三电极，设置于该第一基板上并邻设于该像素电极的周围，且该液晶显示面板的配向方法另包括对该第三电极施加一第四电压，并在施加该第一电压、该第二电压、该第三电压与该第四电压的状况下，利用光照射该光固化配向单体以使该光固化配向单体于该第一基板与该第二基板上分别形成该第一配向膜与该第二配向膜用以固定该液晶分子的该预倾角。
其中，该第四电压与该第二电压的均方根差值大于该第三电压与该第二电压的均方根差值。
其中，该第四电压与该第二电压的均方根差值等于该第一电压与该第二电压的均方根差值。
其中，该第四电压等于该第一电压。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示本发明的对照实施例的液晶显示面板的液晶分子的倾倒方向示意图。
图2为本发明的对照实施例的液晶显示面板于光学显微镜下所拍摄的显示画面。
图3绘示本发明的实施例的液晶显示面板的液晶分子的倾倒方向示意图。
图4为本发明的实施例的液晶显示面板于光学显微镜下所拍摄的显示画面。
图5绘示本发明的第一实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图6为沿图5的A-A’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图7为沿图5的B-B’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图8为沿图5的C-C’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图9至图11绘示本发明的一实施例的液晶显示面板的液晶配向方法的示意图。
图12绘示本发明的第二实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图13为沿图12的D-D’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图14绘示本发明的第三实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图15为沿图14的E-E’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图16绘示本发明的第四实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图17为沿图16的F-F’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图18为沿图16的G-G’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。
图19绘示本发明的第五实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图20绘示本发明的第六实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图21绘示本发明的第六实施例的变化实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图22绘示本发明的第七实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图23绘示本发明的第八实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图24绘示本发明的第九实施例的液晶显示面板的上视示意图。
图25绘示本发明的第十实施例的液晶显示面板的上视示意图。
其中，附图标记：
1,2,3,4,5,6,6A,7,8,9,100,200,300 液晶显示面板
P 像素单元
101 第一配向区
102 第二配向区
103 第三配向区
104 第四配向区
X 中心点
L1 第一方向
L2 第二方向
L3 第三方向
Z 垂直投影方向
10 第一基板
12,13 导线
15 电荷分享线
SW,SWa 主动开关元件
G 栅极
SE 半导体通道层
S 源极
D 漏极
Da 第一漏极
Db 第二漏极
GI 栅极绝缘层
TH 接触洞
14 像素电极
14H 十字形开口
14S1 第一狭缝
14S2 第二狭缝
14C 交错中心
141 第一侧边
142 第二侧边
141A 第一部分
141B 第二部分
14X 分支狭缝
14X1 第一分支狭缝
14X2 第二分支狭缝
14X3 第三分支狭缝
14X4 第四分支狭缝
14M 主像素电极
14N 次像素电极
W1 第一宽度
W2 第二宽度
D1 第一距离
D2 第二距离
16 第一电极
16L L形电极
16H 缺口
161 第一层导电图案
162 第二层导电图案
18 第三电极
20 保护层
21 绝缘层
24、34 配向材料层
25 第一配向膜
30 第二基板
32 第二电极
LC 液晶分子
H 中心假想线
MO 光固化配向单体
35 第二配向膜
a 夹角
具体实施方式
为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图1与图2。图1绘示本发明的对照实施例的液晶显示面板的液晶分子的倾倒方向示意图，图2为本发明的对照实施例的液晶显示面板于光学显微镜下所拍摄的显示画面。如图1所示，对照实施例的液晶显示面板100包括多个像素单元P，其中各像素单元P包括多个配向区，例如第一配向区101、第二配向区102、第三配向区103与第四配向区104。在对照实施例中，当液晶分子被驱动时，第一配向区101、第二配向区102、第三配向区103与第四配向区104的液晶分子会沿不同方向倾倒，且倾倒方向系朝向位于所有配向区的交界处的中心点X，如图1的箭号所示。当液晶分子向内朝向中心点X倾倒时，位于相邻配向区的交界处的液晶分子会互相干扰而造成液晶分子具有不一致的排列，因此使得中心暗纹粗大，进而使得液晶显示面板100的穿透率的下降。如图2所示，对照实施例的液晶显示面板100不论是在四个相邻配向区的交界处的中心暗纹或是在任两相邻配向区的交界处的暗纹都非常显著，严重影响穿透率与显示效果。
请再参考图3与图4。图3绘示本发明的实施例的液晶显示面板的液晶分子的倾倒方向示意图，图4为本发明的实施例的液晶显示面板于光学显微镜下所拍摄的显示画面。如图3所示，在本实施例的液晶显示面板200中，当液晶分子被驱动时，第一配向区101、第二配向区102、第三配向区103与第四配向区104的液晶分子的倾倒方向向外朝向相反于中心点X的方向倾倒，如图3的箭号所示，因此液晶分子不会互相干扰而具有一致且规律的排列。另外，位于第一配向区101、第二配向区102、第三配向区103或第四配向区104内但在像素电极的外围内的液晶分子基本上会朝向平行两相邻的配向区的边界的方向倾倒。如图4所示，相较于对照实施例，本实施例的液晶显示面板2不论是在四个相邻配向区的交界处的中心暗纹或是在任两相邻配向区的交界处的暗纹都显著的变细且不明显，因此有效的提升了穿透率与显示效果。
下文将针对本发明的各实施例使液晶分子由中心点向外倾倒的技术特征作进一步详述。
请参考图5至图8，图5绘示本发明的第一实施例的液晶显示面板的上视示意图，图6为沿图5的A-A’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图，图7为沿图5的B-B’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图，且图8为沿图5的C-C’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图，其中为了彰显本发明的特色，图式仅绘示出单一像素结构。如图5至图8所示，本实施例的液晶显示面板1包括第一基板10、导线12、主动开关元件SW、像素电极14、第一电极16、第二基板30、第二电极32以及液晶分子LC。第一基板10可为透明基板，且第一基板10可包括透明基板例如玻璃基板、塑料基板、石英基板、蓝宝石基板或其它适合的硬质基板或可挠式基板。导线12设置于第一基板10上，其中导线12沿第一方向L1延伸。本实施例的导线12为数据线，且液晶显示面板1可更包括另一导线13，其中另一导线13可为栅极线，其与导线12不平行设置，例如导线13可沿第二方向L2延伸。第一方向L1与第二方向L2可彼此垂直，例如第一方向L1为图5的纵向，而第二方向L2为图5的横向，但不以此为限。在本实施例中，主动开关元件SW系选用底栅型薄膜晶体管元件，其包括栅极G、半导体通道层SE、源极S与漏极D，其中导线(栅极线)13可与栅极G为同一层图案化导电层(例如第一金属层)并彼此电性连接，且导线(数据线)12可与源极S及漏极D为同一层图案化导电层(例如第二金属层)，且导线12与源极S彼此电性连接，但不以此为限。此外，栅极G与半导体通道层SE之间可设置栅极绝缘层GI。在变化实施例中，主动开关元件SW可选用顶栅型薄膜晶体管元件或其它型式的薄膜晶体管元件。
像素电极14设置于第一基板10上，例如像素电极14系设置于至少一保护层20上，且像素电极14可经由保护层20的接触洞TH与漏极D电性连接。主动开关元件SW与导线12、13设置于保护层20下。第二基板30与第一基板10相对设置，且第二基板30可为透明基板，且第二基板30可包括透明基板例如玻璃基板、塑料基板、石英基板、蓝宝石基板或其它适合的硬质基板或可挠式基板。第二电极32设置于第二基板30上。第二电极32可作为共通电极的用，其可为整面电极，但不以此为限。第二电极32的材料可为透明导电材料例如氧化铟锡、氧化铟锌或其它适合的透明导电材料。液晶分子LC位于第一基板10与第二基板30之间。本实施例的液晶显示面板1可另包括配向材料层24、34，其中配向材料层24可设置于第一基板10上并位于像素电极14上，而配向材料层34可设置于第二基板30上并位于第二电极32上，其中配向材料层24、34可以选用具有侧链(side chain)的高分子材料，亦即聚合物稳定配向层，且配向材料层24、34的介电系数可大于液晶分子LC的短轴的介电系数。举例而言，配向材料层24、34的材料可包括例如聚酰亚胺(Polyimide)，但不以此为限。此外，液晶显示面板1可进一步包括彩色滤光层(图未示)、遮光图案例如黑色矩阵(图未示)或其它显示元件，在此不再赘述。
在本实施例中，像素电极14具有十字形开口14H，其中十字形开口14H包括沿第一方向L1延伸的第一狭缝14S1以及沿第二方向L2延伸且与第一狭缝交错的第二狭缝14S2，且十字形开口14H可将像素电极14区分成多个配向区。也就是说，第一狭缝14S1与第二狭缝14S2形成交错中心14C。在本实施例中，除了第一狭缝14S1与第二狭缝14S2之外，像素电极14可为整面电极，但不以此为限。举例而言，像素电极14也可选择性地包括分支狭缝。像素电极14可为透明电极，其材料可为氧化铟锡、氧化铟锌或其它适合的透明导电材料，但不以此为限。在本实施例中，第一狭缝14S1在第二方向L2的宽度与第二狭缝14S2在第一方向L1的宽度分别介于1微米(um)至12微米(um)之间，例如介于1微米(um)至8微米(um)之间，但不以此为限。第一狭缝14S1在第二方向L2的宽度与第二狭缝14S2在第一方向L1的宽度可以相等或不相等。此外，第一狭缝14S1在第一方向L1的长度与像素电极14在第一方向L1上的长度的比值大于或等于0.5且小于1，且第二狭缝14S2在第二方向L2上的长度与像素电极14在第二方向L2上的长度的比值系大于或等于0.5且小于1，但不以此为限。此外，第一狭缝14S1在第一方向L1的长度可视像素的形状不同加以调整而与第二狭缝14S2在第二方向L2上的长度相等或不相等。
另外，第一电极16设置于第一基板10上，且第一电极16邻设于像素电极14的周围。精确而言，由上视方向观察，第一电极16邻设于像素电极14的周围。第一电极16的材料可为不透明导电材料例如金属、合金或其它适合的不透明导电材料、透明导电材料氧化铟锡、氧化铟锌或其它适合的透明导电材料、高分子导电材料或其它适合的导电材料。在本实施例中，第一电极16系位于像素电极14与第一基板10之间，且第一电极16与像素电极14在垂直投影方向Z上部分重迭。第一电极16与像素电极14可为不同层图案化导电层，举例而言，本实施例的第一电极16可与导线13(栅极线)以与门极G为同一层图案化导电层，但不以此为限。此外，由于保护层20会覆盖第一电极16，而像素电极14系设置于保护层20上并跨上第一电极16，因此像素电极14与第一电极16的重迭部分会形成地形上的突起结构。
此外，像素电极14具有相对的第一侧边141与第二侧边142，且第一侧边141邻近导线12，而第二侧边142邻近相对侧的另一导线12。举例而言，如图5所示，第一侧边141为像素电极14的左侧边，而第二侧边142为像素电极14的右侧边，但不以此为限。此外，像素电极14包括两第一部分141A与第二部分141B，其中两第一部分141A分别邻设于十字形开口14H的第二狭缝14S2在第二方向L2上的相对两端，且第一部分141A可与第二狭缝14S2在第二方向L2上重迭。两第一部分141A的距离在第二方向L2上具有第一宽度W1(如图5与图8所示)，第二部分141B在第二方向L2上具有第二宽度W2(如图5与图7所示)，且第一宽度W1大于第二宽度W2。在本实施例中，导线12设置于像素电极14的外侧且未与像素电极14在垂直投影方向Z上重迭。此外，第一部分141A系沿第二方向L2向外突出于第二部分141B并面对导线12，第一部分141A与导线12的中心位置的最小距离为第一距离D1，第二部分141B与导线12的中心位置的最小距离为第二距离D2，且第一距离D1小于第二距离D2。在本实施例中，导线12的中心位置系指位于导线12的中心假想线H上的位置，由于本实施例的导线12系为沿第一方向L1延伸的导线，因此不论导线12在第二方向L2上具有等宽或不等宽度，导线12的中心假想线H也是沿第一方向L1延伸的直线。第一距离D1系为第一部分141A与导线12的中心假想线H的最小距离(垂直距离)，且第二距离D2为第二部分141B与导线12的中心假想线H的最小距离(垂直距离)。此外，两第一部分141A分别位于第二部分141B与对应的导线12之间且对应十字形开口14H的第二狭缝14S2的相对两端。在本实施例中，像素电极14的第一侧边141与导线12的中心位置的距离是大致固定且没有变化。举例而言，第一部分141A可为例如一突块，沿第二方向L2向导线12突出于第二部分141B，而第二部分141B则可为例如具有平行于第一方向L1的侧边，且沿第二方向L2内缩于第一部分141A，借此第一距离D1会小于第二距离D2。在本实施例中，第二距离D2与第一距离D1的差值系大于或等于2微米(um)且小于或等于10微米(um)，但不以此为限。在变化实施例中，像素电极14的第一侧边141与导线12的中心位置的距离也可以是不固定而具有变化，且此变化可以是连续性变化或不连续性变化。值得说明的是，像素电极14的第二侧边142可面对相邻的像素的导线12，且第二侧边142可与第一侧边141具有相同的设计，在此不再赘述。另外，在变化实施例中，导线12可为栅极线，而导线13可为数据线。也就是说，像素电极14的第一侧边141与第二侧边142可以是分别面对两栅极线的侧边。
本实施例的液晶显示面板1选用聚合物稳定配向型(Polymer-StabilizedAlignment,PSA)液晶显示面板，因此液晶分子LC需要利用液晶配向工艺以完成配向。在本实施例中，像素电极14的十字形开口14H可以缩小位于十字形开口14H两相对侧的液晶配向区域的交界的范围。另外，在像素电极14与第一电极16于垂直投影方向Z上具有重迭部分的状况下，在液晶配向工艺时对像素电极14、第一电极16与第二电极32施加适当的电压可以调整此区域的电场分布而使得液晶分子LC连续性的向外倾倒，因此可以改善暗纹问题。下文的实施例将针对液晶显示面板的液晶配向方法进行详述。请参考图9至图11，并一并参考图5至图8。图9至图11绘示本发明的一实施例的液晶显示面板的液晶配向方法的示意图。如图9所示，首先，将液晶显示面板1的液晶分子LC与光固化配向单体MO混合。如图10所示，接着对第一电极16施加第一电压，对第二电极32施加第二电压，以及经由主动开关元件SW对像素电极14施加第三电压，藉由第一电压、第二电压与第三电压产生的电场，使靠近第一基板10的配向材料层24的液晶分子LC产生预倾角。如图11所示，在施加第一电压、第二电压与第三电压的状况下，利用光(例如紫外光)照射液晶层LC及光固化配向单体MO以使光固化配向单体MO聚合而于第一基板10与第二基板20上分别形成第一配向膜25与第二配向膜35并固定液晶分子LC的预倾角。在本实施例中，第一电压与第二电压的均方根差值大于第三电压与第二电压的均方根差值，举例而言，在液晶配向工艺中，第一电压与第二电压的均方根差值与第三电压与第二电压的均方根差值的差值较佳大于或等于1伏特(V)，其中第一电压与第二电压的均方根差值可为例如5伏特，而第三电压与第二电压的均方根差值可为例如8伏特，但不以此为限。举例而言，在一实施例中，第二电压可为接地电压，第一电压可为24伏特，第三电压可为23伏特；在另一实施例中，第三电压可为接地电压，第一电压可为-21伏特，且第二电压可为-10伏特，但不以此为限。
在分别对第一电极16施加第一电压，对第二电极32施加第二电压，以及对像素电极14施加第三电压的状况下，藉由像素电极14的十字形开口14H设计可以改变对应于十字形开口14H的等电力线变化(如图10与图11所示)，借此可以使对应于十字形开口14H的液晶分子LC向外侧(像素电极14的周围)方向预倾，故可以缩小位于十字形开口14H两相对侧的液晶配向区域的交界的范围而减少十字形暗纹的产生。此外，藉由像素电极14的周围设置第一电极16以及使像素电极14的第一部分141A突出于第二部分141B的配置再加上像素电极14与第一电极16的重迭部分，因此在液晶配向工艺时可以改变对应于像素电极14的周围的等电力线变化(如图10与图11所示)，使得位于第一电极16内侧的液晶分子LC可连续性的一致向外倾倒，因此可以改善暗纹问题并可增加穿透率。另外，位于第一电极16外侧的液晶分子LC会外内倾倒，而位于第一电极16上方的液晶分子LC则会沿第一电极16的延伸方向倾倒。
值得说明的是，在实际进行显示时，施加于第一电极16的第一电压可与施加于第二电极32的第二电压相等，例如第一电压与第二电压可均为接地电压，但不以此为限，而藉由改变施加于像素电极14的第三电压(像素电压)以控制液晶分子LC的倾倒程度，以调整显示灰阶。
本发明的液晶显示面板及液晶配向方法并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它较佳实施例的液晶显示面板及液晶配向方法，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。
请参考图12与图13。图12绘示本发明的第二实施例的液晶显示面板的上视示意图，图13为沿图12的D-D’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。如图12与图13所示，不同于第一实施例，在本实施例的液晶显示面板2中，第一电极16与像素电极14系为同一层图案化导电层，但两者未电性连接。第一电极16与像素电极14的材料可为透明导电材料例如氧化铟锡、氧化铟锌或其它适合的导电材料。此外，在本实施例中，像素电极14的第一部分141A与导线12的中心位置的第一距离D1同样也小于第二部分141B与导线12的中心位置的第二距离D2(图未示)，但与第一实施例不同的处在于，像素电极14的第一侧边141与导线12的中心位置的距离的变化是连续性变化。举例而言，像素电极14的第一侧边141的第二部分141B由第一部分141A沿第一方向L1逐渐内缩，亦即，像素电极14的第二部分141B的第二宽度W2由第一部分141A沿第一方向L1逐渐变小。也就是说，第一侧边141系沿第三方向L3设置，且第三方向L3与第一方向L1具有一夹角a，且夹角a大于0度并小于或等于45度，但不以此为限。在变化实施例中，像素电极14的第一侧边141与导线12的中心位置的距离的变化也可是不连续性的变化例如阶梯状的变化。在本实施例中，像素电极14与第一电极16的距离较佳不超过12微米，如此可使像素电极14的周围的液晶分子LC的倾倒具有良好的连续性，但不以此为限。在本实施例中，第一电极16与导线12在垂直投影方向Z上重迭，因此液晶显示面板2可另包括一绝缘层21，设置于保护层20与第一电极16之间，用以减少第一电极16与导线12之间的寄生电容，以避免过大的电阻电容负载(RC loading)。绝缘层21的材料、厚度与介电常数等可视需要选择。举例而言，绝缘层21的材料可选用有机绝缘材料例如压克力树脂或环氧树脂，但不以此为限。绝缘层21的厚度可大于保护层20的厚度，且绝缘层21可具有平坦表面，以利第一电极16与像素电极14的设置。此外，若本实施例的液晶显示面板2为彩色滤光层在阵列(color filter on array,COA)液晶显示面板，则绝缘层21可与彩色滤光层整合，也就是说，绝缘层21可同时具有彩色滤光性质。
藉由上述电极配置，本实施例的液晶显示面板2同样可以缩小位于十字形开口14H两相对侧的液晶配向区域的交界的范围，以及使得位于第一电极16内侧的液晶分子LC可连续性的一致向外倾倒，因此可以改善暗纹问题而可增加穿透率。
请参考图14与图15。图14绘示本发明的第三实施例的液晶显示面板的上视示意图，图15为沿图14的E-E’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图。如图14与图15所示，不同于第一实施例，本实施例的液晶显示面板3另包括第三电极18，设置于第一基板10上并邻设于像素电极14的周围，且像素电极14的第一侧边141与导线12的中心位置的距离的变化是连续性变化。在本实施例中，第一电极16与第三电极18系为不同层图案化导电层。举例而言，第一电极16与导线13可为同一层图案化导电层，而第三电极18可与像素电极14为同一层图案化导电层且彼此未电性连接，但不以此为限。第三电极18与像素电极14也可为不同层图案化导电层。此外，本实施例的第三电极18系部分环绕像素电极14，且与像素电极14之间可保持固定间距，因此除了像素电极14的第一侧边141的第二部分141B由第一部分141A沿第一方向L1逐渐内缩，第三电极18相邻像素电极14的一侧也具有渐变的侧边，但不以此为限。在本实施例中，第三电极18与导线12在垂直投影方向Z上重迭，因此液晶显示面板3可另包括绝缘层21，设置于保护层20与第三电极18之间，用以减少第三电极18与导线12之间的寄生电容，以避免过大的电阻电容负载(RC loading)。绝缘层21的材料与特性等如前述实施例所述，在此不再赘述。
除了对第一电极16施加第一电压，对第二电极32施加第二电压，以及对像素电极14施加第三电压，本实施例的液晶配向方法更包括对第三电极18施加第四电压，其中第四电压与第二电压的均方根差值大于第三电压与第二电压的均方根差值。举例而言，第四电压与第二电压的均方根差值可等于第一电压与第二电压的均方根差值，亦即第四电压可等于第一电压，但不以此为限。
藉由上述电极配置，本实施例的液晶显示面板3同样可以缩小位于十字形开口14H两相对侧的液晶配向区域的交界的范围，以及使得位于第一电极16内侧的液晶分子LC可连续性的一致向外倾倒，因此可以改善暗纹问题而可增加穿透率。
请参考图16至图18。图16绘示本发明的第四实施例的液晶显示面板的上视示意图，图17为沿图16的F-F’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图，且图18为沿图16的G-G’剖线所绘示的液晶显示面板的剖面示意图，其中为简化说明，图16中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图16至图18所示，不同于第三实施例，在本实施例的液晶显示面板4中，第一电极16与第三电极18彼此连接而共同完全或部分环绕像素电极14。举例而言，第三电极18可与像素电极14为同一层图案化导电层，并利用保护层20与栅极绝缘层GI的接触洞TH与第一电极16电性连接，此外，液晶显示面板4可另包括绝缘层(未绘示)，设置于保护层20与第三电极18之间，用以减少第三电极18与导线12之间的寄生电容，其中绝缘层的材料与特性等如前述实施例所述，在此不再赘述。在本实施例中，像素电极14的第一部分141A为突块，沿第二方向L2向导线12突出于第二部分141B，但不以此为限。在变化实施例中，像素电极14的第一侧边141与导线12的中心位置的距离的变化也可是连续性变化。
藉由上述电极配置，本实施例的液晶显示面板4同样可以缩小位于十字形开口14H两相对侧的液晶配向区域的交界的范围，以及使得位于第一电极16内侧的液晶分子LC可连续性的一致向外倾倒，因此可以改善暗纹问题而可增加穿透率。
请参考图19。图19绘示本发明的第五实施例的液晶显示面板的上视示意图，其中为简化说明，图19中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图19所示，在本实施例的液晶显示面板5中，第一电极16系完全环绕像素电极14，且第一电极16为封闭环形图案，例如中空环形，但不以此为限。在本实施例中，第一电极16与像素电极14为不同层图案化导电层，举例而言，本实施例的第一电极16可与导线13(图未示)为同一层图案化导电层，但不以此为限。此外，第一电极16与像素电极14在垂直投影方向Z上可部分重迭。
请参考图20。图20绘示本发明的第六实施例的液晶显示面板的上视示意图，其中为简化说明，图20中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图20所示，在本实施例的液晶显示面板6中，第一电极16系部分环绕像素电极14，且第一电极16具有至少一个缺口16H。举例而言，第一电极16可包括两个L形电极16L，分别设置于像素电极14的两对角落，而缺口16H则位于L形电极16L之间。在本实施例中，第一电极16与像素电极14为不同层图案化导电层，举例而言，本实施例的第一电极16可与导线13(图未示)为同一层图案化导电层，但不以此为限。此外，第一电极16与像素电极14在垂直投影方向Z上可部分重迭。
请参考图21。图21绘示本发明的第六实施例的变化实施例的液晶显示面板的上视示意图，其中为简化说明，图21中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图21所示，在本实施例的液晶显示面板6A中，第一电极16系部分环绕像素电极14，且第一电极16具有至少一个缺口16H。本实施例的第一电极16可与像素电极14为同一层图案化导电层且彼此未电性连接，且环绕像素电极14的第一电极16与像素电极14之间可保持固定间距，但不以此为限。此外，第一电极16沿第二方向L2的宽度可以不等于第一电极16沿第一方向L1的宽度，例如位于像素电极14的左右两侧的第一电极16的宽度可以大于位于像素电极14的上下两侧的宽度。
请参考图22。图22绘示本发明的第七实施例的液晶显示面板的上视示意图，其中为简化说明，图22中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图22所示，在本实施例的液晶显示面板7中，像素电极14的第一狭缝14S1在第二方向L2的宽度不等于第二狭缝14S2在第一方向L1的宽度，例如第一狭缝14S1在第二方向L2的宽度小于第二狭缝14S2在第一方向L1的宽度。本实施例的第一电极16可与像素电极14为不同图案化导电层，但不以此为限。此外，第一电极16沿第二方向L2的宽度可以不等于第一电极16沿第一方向L1的宽度，例如位于像素电极14的左右两侧的第一电极16的宽度可以小于位于像素电极14的上下两侧的宽度。
请参考图23。图23绘示本发明的第八实施例的液晶显示面板的上视示意图，其中为简化说明，图23中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图23所示，在本实施例的液晶显示面板8中，像素电极14的第一狭缝14S1在第二方向L2的宽度随着在第一方向L1上的不同位置具有两种以上的宽度及/或第二狭缝14S2在第一方向L1的宽度随着在第二方向L2上的不同位置具有两种以上的宽度。举例而言，第一狭缝14S1在第二方向L2的宽度系由十字形开口14H的交错中心14C向外逐渐变小，且第二狭缝14S2沿第一方向L1的宽度系由十字形开口14H的交错中心14C向外逐渐变小。
请参考图24。图24绘示本发明的第九实施例的液晶显示面板的上视示意图，其中为简化说明，图24中未绘示出部分元件例如主动开关元件与栅极线。如图24所示，在本实施例的液晶显示面板9中，像素电极14另包括多条分支狭缝14X，分别与十字形开口14H的第一狭缝14S1及/或第二狭缝14S2连接。举例而言，分支狭缝14X可包括第一分支狭缝14X1、第二分支狭缝14X2、第三分支狭缝14X3与第四分支狭缝14X4，分别沿四个不同的方向向外延伸，且第一分支狭缝14X1、第二分支狭缝14X2、第三分支狭缝14X3与第四分支狭缝14X4可彼此垂直。举例而言，以第二方向L2为基准且以逆时针方向为正向，第一分支狭缝14X1、第二分支狭缝14X2、第三分支狭缝14X3及第四分支狭缝14X4与第二方向L2的夹角可分别为例如45度、135度、225度与315度，但不以此为限。在变化实施例中，第一分支狭缝14X1、第二分支狭缝14X2、第三分支狭缝14X3与第四分支狭缝14X4与第二方向L2的夹角可分别为例如135度、45度、315度与225度，但不以此为限。
请参考图25。图25绘示本发明的第十实施例的液晶显示面板的上视示意图。如图25所示，不同于前述实施例的导线12设置于第一电极16的外侧的作法，在本实施例的液晶显示面板300中，第一电极16设置于导线12的外侧，且导线12与像素电极14在垂直投影方向Z上部分重迭。在本实施例中，像素电极14可包括主像素电极14M与次像素电极14N，分别与主动开关元件SW电性连接。举例而言，主像素电极14M可与主动开关元件SW的第一漏极Da电性连接，而次像素电极14N可与主动开关元件SW的第二漏极Db电性连接。此外，液晶显示面板300可另包括电荷分享线(charge sharing line)15与另一主动开关元件SWa，其中主动开关元件SWa的栅极、源极与漏极分别与电荷分享线15、导线(栅极线)13与主动开关元件SW的第二漏极Db电性连接，借此在显示时可对次像素电极14N进行电荷分享，以解决色偏(color wash out)问题。主像素电极14M或次像素电极14N的其中至少一者具有第一部分141A与第二部分141B。举例而言，在本实施例中，主像素电极14M具有两第一部分141A与第二部分141B，其中两第一部分141A分别邻设于第二狭缝14S2在第二方向L2上的相对两端，两第一部分141A的距离在第一方向L1上具有第一宽度，第二部分141B在第二方向L2上具有第二宽度，且第一宽度大于第二宽度。次像素电极14N则无第一部分与第二部分的设计，亦即次像素电极14N在第二方向L2上可以具有等宽设计，但不以此为限。在变化实施例中，主像素电极14M与次像素电极14N可均具有两第一部分141A与第二部分141B，或者次像素电极14N可具有两第一部分141A与第二部分141B且主像素电极14M可不具有第一部分与第二部分的设计。
在本实施例中，第一电极16可包括相互堆栈并电性连接的第一层导电图案161与第二层导电图案162。举例而言，第一层导电图案161可与导线13(栅极线)以与门极G为同一层图案化导电层，且第二层导电图案162可与像素电极14为同一层图案化导电层，但不以此为限。在变化实施例中，第一电极16也可为单层导电图案，且其可与导线13为同一层图案化导电层、与像素电极14为同一层图案化导电层或为其它图案化导电层的一部分。
本发明的液晶显示面板并不以上述实施例为限，且上述实施例揭示的液晶显示面板可以选择性的搭配组合应用。
综上所述，本发明的液晶显示面板利用像素电极的十字形开口设计改变对应于十字形开口的等电力线变化，可以缩小位于十字形开口两相对侧的液晶配向区域的交界的范围，以及利用设置于像素电极的周围的第一电极以及像素电极的突出部分改变对应于像素电极的周围的等电力线变化，可以使得位于像素电极的周围的液晶分子连续性的一致向外倾倒，因此可以改善暗纹问题而可增加穿透率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (34)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
一第一基板；
一导线，设置于该第一基板上，其中该导线沿一第一方向延伸；
一主动开关元件，设置于该第一基板上并与该导线电性连接；
一像素电极，设置于该第一基板上并与该主动开关元件电性连接，其中该像素电极具有一十字形开口，且该十字形开口包括沿该第一方向延伸的一第一狭缝以及沿一第二方向延伸且与该第一狭缝交错的一第二狭缝；
一第一电极，设置于该第一基板上，其中该第一电极邻设于该像素电极的周围；
一第二基板，与该第一基板相对设置；
多个液晶分子，设置于该第一基板与该第二基板之间；以及
一第二电极，设置于该第二基板上；
其中，该像素电极由两第一部分与一第二部分组成，该两第一部分分别邻设于该第二狭缝在该第二方向上的相对两端，该两第一部分外边缘之间的距离在该第二方向上具有一第一宽度，该第二部分在该第二方向上具有一第二宽度，且该第一宽度大于该第二宽度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该导线设置于该像素电极的外侧且未与该像素电极在一垂直投影方向上重迭。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，该两第一部分沿该第二方向分别向外突出于该第二部分，该第一部分与该导线的中心位置的最小距离为一第一距离，该第二部分与该导线的中心位置的最小距离为一第二距离，且该第一距离小于该第二距离。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，该第二距离与该第一距离的差值大于或等于2微米且小于或等于10微米。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，另包括两聚合物稳定配向层，分别设置于该第一基板与该第二基板上。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一方向与该第二方向互相垂直。
7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该导线包括一数据线。
8.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极位于该像素电极与该第一基板之间，且该第一电极与该像素电极在一垂直投影方向上部分重迭。
9.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极与该像素电极系为同一层图案化导电层，且该第一电极与该导线在一垂直投影方向上重迭。
10.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，另包括一第三电极，设置于该第一基板上并邻设于该像素电极的周围，其中该第一电极与该第三电极为不同层图案化导电层。
11.根据权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于，该第三电极与该像素电极为同一层图案化导电层，且该第三电极与该导线在一垂直投影方向上重迭。
12.根据权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极与该第三电极彼此未电性连接。
13.根据权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极与该第三电极彼此连接而共同完全或部分环绕该像素电极。
14.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝在该第二方向的宽度与该第二狭缝在该第一方向的宽度分别介于1微米至8微米之间。
15.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝在该第一方向的长度与该像素电极在该第一方向上的长度的比值系大于或等于0.5且小于1，且该第二狭缝在该第二方向上的长度与该像素电极在该第二方向上的长度的比值系大于或等于0.5且小于1。
16.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该像素电极的该第二部分的该第二宽度由该第一部分沿该第一方向逐渐变小。
17.根据权利要求16所述的液晶显示面板，其特征在于，该像素电极的一侧边沿一第三方向设置，且该第三方向与该第一方向具有一夹角，且该夹角大于0度并小于或等于45度。
18.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极完全环绕该像素电极，且该第一电极为一封闭环形图案。
19.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极部分环绕该像素电极，且该第一电极具有至少一个缺口。
20.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝在该第二方向的宽度不等于该第二狭缝在该第一方向的宽度。
21.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝在该第二方向的宽度随着在该第一方向上的不同位置具有两种以上的宽度及/或该第二狭缝在该第一方向的宽度随着在该第二方向上的不同位置具有两种以上的宽度。
22.根据权利要求21所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一狭缝在该第二方向的宽度由该十字形开口的一交错中心向外逐渐变小，且该第二狭缝沿该第一方向的宽度由该十字形开口的该交错中心向外逐渐变小。
23.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该像素电极另包括多条分支狭缝，分别与该十字形开口的该第一狭缝及/或该第二狭缝连接。
24.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极在该第二方向的宽度不等于该第一电极在该第一方向的宽度。
25.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该导线与该像素电极在一垂直投影方向上部分重迭。
26.根据权利要求25所述的液晶显示面板，其特征在于，该像素电极包括一主像素电极与一次像素电极，分别与该主动开关元件电性连接，且该主像素电极或该次像素电极的其中至少一者具有该两第一部分与该第二部分。
27.一种液晶配向方法，其特征在于，包括：
提供根据权利要求1所述的液晶显示面板，其中该液晶分子混合有多个光固化配向单体；
对该第一电极施加一第一电压，对该第二电极施加一第二电压，以及经由该主动开关元件对该像素电极施加一第三电压，以使该液晶分子产生一预倾角；以及
在施加该第一电压、该第二电压与该第三电压的状况下，利用光照射该光固化配向单体以使该光固化配向单体聚合而于该第一基板与该第二基板上分别形成一第一配向膜与一第二配向膜用以固定该液晶分子的该预倾角；
其中该第一电压与该第二电压的均方根差值大于该第三电压与该第二电压的均方根差值。
28.根据权利要求27所述的液晶配向方法，其特征在于，该第一电压与该第二电压的均方根差值与该第三电压与该第二电压的均方根差值的差值大于或等于1伏特。
29.根据权利要求27所述的液晶配向方法，其特征在于，该第二电压为接地电压。
30.根据权利要求27所述的液晶配向方法，其特征在于，该第三电压为接地电压。
31.根据权利要求27所述的液晶配向方法，其特征在于，该液晶显示面板另包括一第三电极，设置于该第一基板上并邻设于该像素电极的周围，且该液晶显示面板的配向方法另包括对该第三电极施加一第四电压，并在施加该第一电压、该第二电压、该第三电压与该第四电压的状况下，利用光照射该光固化配向单体以使该光固化配向单体于该第一基板与该第二基板上分别形成该第一配向膜与该第二配向膜用以固定该液晶分子的该预倾角。
32.根据权利要求31所述的液晶配向方法，其特征在于，该第四电压与该第二电压的均方根差值大于该第三电压与该第二电压的均方根差值。
33.根据权利要求31所述的液晶配向方法，其特征在于，该第四电压与该第二电压的均方根差值等于该第一电压与该第二电压的均方根差值。
34.根据权利要求32所述的液晶配向方法，其特征在于，该第四电压等于该第一电压。
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