CN105446044B - 画素结构及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种画素结构及显示面板,画素结构包括扫描线、数据线、主动元件、至少一第一凸起结构、至少一第二凸起结构、第一电极以及第二电极。主动元件与扫描线以及数据线电性连接。第一凸起结构具有第一上表面、第一下表面以及位于第一上表面和第一下表面两侧的第一侧表面。第一上表面与任一第一侧表面之间具有第一锐角θ1。第二凸起结构与第一凸起结构分离。第二凸起结构具有第二上表面、第二下表面以及位于第二上表面和第二下表面两侧的第二侧表面。第二上表面与任一第二侧表面之间具有第二锐角θ2。第一电极位于第一凸起结构的第一上表面上,且第二电极位于第二凸起结构的第二上表面上。
Description
技术领域
本发明是有关于一种画素结构,且特别是有关于一种适用于蓝相液晶的画素结构及其显示面板。
背景技术
为了因应消费大众的需求,显示装置相关业者纷纷投入具有快速应答特性的蓝相(blue phase)液晶显示装置的开发。以蓝相(blue phase)液晶材料为例,一般需要横向电场来进行操作以使其具有光阀的功能。目前已经有人采用共面转换IPS(In-PlaneSwitching)显示模组的电极设计来驱动蓝相液晶显示装置中的蓝相液晶分子。
一般而言,若显示装置能够有良好的暗态或是亮态效果就可以提升显示对比度,能使显示装置具有较佳的显示品质。然而,一般的蓝相液晶显示装置会有操作电压过高的缺点。为了降低操作电压,目前习知的方法则会造成暗态漏光以及对比下降等问题。故如何降低显示装置的操作电压,并改善暗态漏光现象以提升显示对比度即成为本领域技术人员所欲研究的课题之一。
发明内容
本发明提供一种画素结构,可用以降低显示面板的操作电压,并且改善暗态漏光问题以及提升显示对比度。
本发明的画素结构包括扫描线、数据线、主动元件、至少一第一凸起结构、至少一第二凸起结构、第一电极以及第二电极。主动元件与扫描线以及数据线电性连接。第一凸起结构具有第一上表面、第一下表面以及位于第一上表面和第一下表面两侧的第一侧表面。第一上表面与任一第一侧表面之间具有第一锐角θ1。第二凸起结构与第一凸起结构分离。第二凸起结构具有第二上表面、第二下表面以及位于第二上表面和第二下表面两侧的第二侧表面。第二上表面与任一第二侧表面之间具有第二锐角θ2。第一电极位于第一凸起结构的第一上表面上,第二电极位于第二凸起结构的第二上表面上。
本发明另提供一种画素结构,包括扫描线、数据线、主动元件、至少一第一凸起结构、至少一第二凸起结构、第一电极以及第二电极。主动元件与扫描线以及数据线电性连接。第一凸起结构具有第一上表面以及第一下表面,第一上表面的宽度为TW1,且第一下表面的宽度为BW1;其中TW1为第一凸起结构的最大宽度且BW1为第一凸起结构的最小宽度,或者第一凸起结构的第一上表面与第一下表面之间具有第一凸起结构的一最小宽度且TW1或BW1为第一凸起结构的最大宽度。第二凸起结构与第一凸起结构分离。第二凸起结构具有第二上表面以及第二下表面,第二上表面的宽度为TW2,且第二下表面的宽度为BW2;其中TW2为第二凸起结构的最大宽度且BW2为第二凸起结构的最小宽度,或者第二凸起结构的第一上表面与第一下表面之间具有第二凸起结构的一最小宽度且TW2或BW2为第二凸起结构的最大宽度。第一电极具有第一电位,位于第一凸起结构的第一上表面上,其最大宽度为W,且W≧TW1以及W≧BW1。第二电极具有第二电位,位于第二凸起结构的第二上表面上,其最大宽度为W’,且W’≧TW2以及W’≧BW2。
本发明的显示面板,包括第一基板、画素阵列、第二基板以及显示介质。画素阵列位于第一基板上且包括多个画素结构,其中每一画素结构包括扫描线、数据线、主动元件、至少一第一凸起结构、至少一第二凸起结构、第一电极以及第二电极。主动元件与扫描线以及数据线电性连接。第一凸起结构具有第一上表面、第一下表面以及位于第一上表面和第一下表面两侧的第一侧表面。第一上表面与任一第一侧表面之间具有第一锐角θ1。第二凸起结构与第一凸起结构分离。第二凸起结构具有第二上表面、第二下表面以及位于第二上表面和第二下表面两侧的第二侧表面。第二上表面与任一第二侧表面之间具有第二锐角θ2。第一电极位于第一凸起结构的第一上表面上。第二电极位于第二凸起结构的第二上表面上。第二基板位于第一基板的对向侧。显示介质位于第一基板与第二基板之间,其根据电压的驱动具有光学等向性以及光学异向性。
基于上述,本发明的画素结构及显示面板具有第一凸起结构以及第二凸起结构。第一电极以及第二电极分别设置在第一凸起结构以及第二凸起结构的第一上表面以及第二上表面上。因此,于本发明画素结构中,凸起结构的设置可用以降低显示面板的操作电压,改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
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为本发明第一实施例的显示面板的示意图。
图2为本发明第一实施例的画素阵列的俯视示意图。
图3A为图2实施例中,其中一画素结构的区域CV的立体示意图。
图3B为图3A画素结构的正面示意图。
图4为本发明另一实施例的画素结构的俯视示意图。
图5为本发明第二实施例的画素结构的正面示意图。
图6为本发明第三实施例的画素结构的正面示意图。
图7为本发明第四实施例的画素结构的正面示意图。
图8为本发明第五实施例的画素结构的正面示意图。
图9为本发明第六实施例的画素结构的正面示意图。
图10为本发明第七实施例的画素结构的正面示意图。
图11为本发明第八实施例的画素结构的正面示意图。
图12为本发明第九实施例的画素结构的正面示意图。
图13为本发明第十实施例的画素结构的正面示意图。
图14为本发明第十一实施例的画素结构的正面示意图。
图15为本发明第十二实施例的画素结构的正面示意图。
图16为本发明第十三实施例的画素结构的正面示意图。
图17为本发明第十四实施例的画素结构的正面示意图。
图18A至18E为本发明一实施例的画素结构的制造流程图。
图19为本发明比较例一的画素结构的正面示意图。
图20为本发明比较例二的画素结构的正面示意图。
图21为本发明比较例三的画素结构的正面示意图。
其中,附图标记
100:显示装置
101:第一基板
102:第二基板
103:画素阵列
104:显示介质
CV:区域
SL:扫描线
DL:数据线
DL1:第一数据线
DL2:第二数据线
TFT:主动元件
TFT1:第一主动元件
TFT2:第二主动元件
G、G1、G2:栅极
CH、CH1、CH2:通道
S、S1、S2:源极
D、D1、D2:漏极
CL:共用电极线
PT1、PM1、PX1:第一凸起结构
PT2、PM2、PX2:第二凸起结构
TS1:第一上表面
TS2:第二上表面
BS1:第一下表面
BS2:第二下表面
SD1:第一侧表面
SD2:第二侧表面
EL1、EN1、EM1、EX1:第一电极
EL2、EN2、EM2、EX2:第二电极
W、W’、TW1、TW2、BW1、BW2:宽度
H1、H2:高度
θ1:第一锐角
θ2:第二锐角
θ3:第三锐角
θ4:第四锐角
M:光罩
PR1:第一材料层
PR2:第二材料层
EL:电极层
PR1’:图案化第一材料层
PR2’:图案化第二材料层
X1:第一夹角
X2:第二夹角
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述,以更进一步了解本发明的目的、方案及功效,但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
图1为本发明第一实施例的显示面板的示意图。请先参考图1。图1的显示面板100包括第一基板101、第二基板102,画素阵列103以及显示介质104。第二基板102位于第一基板101的对向侧。画素阵列103位于第一基板101上且包括多个画素结构。显示介质104位于第一基板101与第二基板102之间,其中,显示介质104根据电压的驱动具有光学等向性以及光学异向性。举例来说,显示介质104可为蓝相液晶。为了使蓝相液晶有较宽的蓝相温度,亦可以使用高分子稳定蓝相液晶。蓝相液晶为本领域通常知识者所熟知,因此不再赘述。于下述段落中,将对本发明的画素阵列103的实施例进行说明。
图2为本发明第一实施例的画素阵列的示意图。图3A为图2实施例中,其中一画素结构的区域CV的立体示意图。图3B为图3A画素结构的正面示意图。请同时参照图2、图3A以及图3B。详细来说,本发明的画素阵列包括多个画素结构。每一个画素结构包括扫描线SL、数据线DL、主动元件TFT、至少一第一凸起结构PT1、至少一第二凸起结构PT2、第一电极EL1以及第二电极EL2。扫描线SL与数据线DL彼此交越设置,较佳的是,扫描线SL与数据线DL彼此垂直设置。基于导电性的考量,扫描线SL与数据线DL一般是使用金属材料。然,本发明不限于此,根据其他实施例,扫描线SL与数据线DL也可以使用其他导电材料。例如:合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或其它合适的材料、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层。
主动元件TFT可以是底部栅极型薄膜晶体管或是顶部栅极型薄膜晶体管,其包括栅极G、通道CH、源极S以及漏极D。主动元件TFT与对应扫描线SL及对应的数据线DL电性连接。在此,主动元件TFT可做为电压信息是否写入第一电极EL1的开关元件。当主动元件TFT被开启使电压信息写入第一电极EL1时,第一电极EL1具有一第一电位,且其值不同于与共用电极线CL电性连接的第二电极EL2的第二电位,第一电极EL1与第二电极EL2之间的电位差使得两电极之间产生横向电场,进而驱动显示介质。
接着请参考图3A以及图3B,第一凸起结构PT1具有第一上表面TS1、第一下表面BS1以及位于第一上表面TS1及第一下表面BS1两侧的第一侧表面SD1。第一凸起结构PT1延着Z方向延伸,且第一侧表面SD1为延着Z方向延伸的侧表面。第一上表面TS1的宽度为TW1,且第一上表面TS1与任一第一侧表面SD1之间具有第一锐角θ1,其中第一锐角为15°≦θ1<90°。第一下表面BS1的宽度为BW1,且第一下表面BS1与任一第一侧表面SD1之间具有第三锐角θ3,其中第三锐角为15°≦θ3<90°。在本实施例中,第一上表面TS1与两侧的第一侧表面SD1之间的两个第一锐角θ1的角度相同;但在其他实施例中,两个第一锐角θ1的角度可以不相同。同样的,第一下表面BS1与两侧的第一侧表面SD1之间的两个第三锐角θ3的角度相同;但在其他实施例中,两个第三锐角θ3的角度可以不相同。
在本实施例中,TW1及BW1为第一凸起结构PT1的最大宽度,且第一凸起结构PT1的第一上表面TS1与第一下表面BS1之间具有第一凸起结构PT1的最小宽度。更详细来说,于本实施例中,第一凸起结构PT1的高度H1为0.01微米至10微米,其中,第一凸起结构在1/4H1至3/4H1的宽度会小于第一上表面TS1的宽度TW1以及第一下表面BS1的宽度BW1,但本发明不限于此。在另一实施例中,第一凸起结构PT1的第一上表面TS1与第一下表面BS1之间具有第一凸起结构PT1的最小宽度,TW1为第一凸起结构PT1的最大宽度且TW1>BW1。在又一实施例中,第一凸起结构PT1的第一上表面TS1与第一下表面BS1之间具有第一凸起结构PT1的最小宽度,BW1为第一凸起结构PT1的最大宽度且BW1>TW1。换言之,可选择性的将第一凸起结构PT1的第一上表面TS1或是第一下表面BS1的宽度设置为第一凸起结构PT1的最大宽度。另外,第一电极EL1位于第一凸起结构PT1的第一上表面TS1上,且与主动元件电性TFT连接。第一电极EL1延着Z方向延伸。特别是,第一电极EL1的最大宽度为W,且第一上表面TS1的宽度TW1小于第一电极EL1的最大宽度W。相同的,第一下表面BS1的宽度BW1小于第一电极EL1的最大宽度W。
请继续参考图3A以及图3B。在本实施例中,第二凸起结构PT2与第一凸起结构PT1分离,且第二凸起结构PT2与第一凸起结构PT1的结构相同,但不以此为限。详细来说,第二凸起结构PT2具有第二上表面TS2、第二下表面BS2以及位于第二上表面TS2及第二下表面BS2两侧的第二侧表面SD2。第二凸起结构PT2延着Z方向延伸,且第二侧表面SD2为延着Z方向延伸的侧表面。第二上表面TS2的宽为TW2,且第二上表面TS2与任一第二侧表面SD2之间具有第二锐角θ2,其中第二锐角为15°≦θ2<90°。第二下表面BS2的宽度为BW2,且第二下表面BS2与任一第二侧表面SD2之间具有第四锐角θ4,其中,第四锐角为15°≦θ4<90°。在本实施例中,第二上表面TS2与两侧的第二侧表面SD2之间的两个第二锐角θ2的角度相同;但在其他实施例中,两个第二锐角θ2的角度可以不相同。同样的,第二下表面BS2与两侧的第二侧表面SD2之间的两个第四锐角θ4的角度相同;但在其他实施例中,两个第四锐角θ4的角度可以不相同。
在本实施例中,第二凸起结构PT2的第二上表面TS2以及第二下表面BS2同时具有第一凸起结构PT2的最大宽度,且第二凸起结构PT2的第二上表面TS2与第二下表面BS2之间具有第二凸起结构PT2的最小宽度。更详细来说,于本实施例中,第二凸起结构PT2的高度H2为0.01微米至10微米,其中,第二凸起结构在1/4H2至3/4H2的宽度会小于第二上表面TS2的宽度TW2以及第二下表面BS2的宽度BW2,但本发明不限于此。在另一实施例中,第二凸起结构PT2的第二上表面TS2与第二下表面BS2之间具有第二凸起结构PT2的最小宽度,TW2为第二凸起结构PT2的最大宽度且TW2>BW2。在又一实施例中,第二凸起结构PT2的第二上表面TS2与第二下表面BS2之间具有第二凸起结构PT2的最小宽度,BW2为第二凸起结构PT2的最大宽度且BW2>TW2。换言之,可选择性的将第二凸起结构PT2的第二上表面TS2或是第二下表面BS2的宽度设置为第二凸起结构PT2的最大宽度。
另外,继续参考图3A,第二电极EL2位于第二凸起结构PT2的第二上表面TS2上。第二电极EL2延着Z方向延伸。特别是,第二电极EL2的最大宽度为W’,且第二上表面TS2的宽度TW2小于第二电极EL2的最大宽度W’。相同的,第二下表面BS2的宽度BW2小于第二电极EL2的最大宽度W’。在本实施例中,画素结构具有第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2,且第一电极EL1以及第二电极EL2分别设置在第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的第一上表面TS1以及第二上表面TS2上。由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,第一凸起结构PT1的上下表面之间以及第二凸起结构PT2的上下表面之间分别具有一最小宽度;并且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的整体宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,特别是第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图4为本发明另一实施例的画素结构的俯视示意图。图4所表示的画素结构与图2画素阵列的多个画素结构类似,差异在于第一电极EL1以及第二电极EL2的设计以及连接方式不同。因此,相同元件以相同标号表示,且不予赘述。值得注意的是,本发明的画素阵列可选择由多个图4所示的画素结构来构成。详细来说,于图4的实施例中,画素结构包括扫描线SL、第一数据线DL1、第二数据线DL2、第一主动元件TFT1、第二主动元件TFT2、至少一第一凸起结构(未绘示)、至少一第二凸起结构PT2(未绘示)、第一电极EL1以及第二电极EL2。特别是,第一主动元件TFT1与第一电极EL1电性连接,且第一电极EL1具有第一电位。第二主动元件TFT2与第二电极EL2电性连接,且第二电极EL2具有第二电位。第一电极EL1与第二电极EL2之间的电位差使得两电极之间产生横向电场进而驱动显示介质。
图5为本发明第二实施例的画素结构的正面示意图。图5的画素结构与图3B的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。图5的实施例与图3B的实施例差异在于,图5的第一电极EL1的最大宽度W等于第一凸起结构PT1的第一上表面TS1的宽度TW1,并且等于第一下表面BS1的宽度BW1。另外,第二电极EL2的最大宽度W’等于第二凸起结构PT2的第二上表面TS2的宽度TW2,并且等于第二下表面BS2的宽度BW2。在本实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别在上下表面具有一最大宽度,在上下表面之间具有一最小宽度,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度等于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图6为本发明第三实施例的画素结构的正面示意图。图6的画素结构与图3B的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。图6的实施例与图3B的实施例差异在于,图6的第一电极EL1位于第一凸起结构PT1的第一上表面TS1上且覆盖局部的第一侧表面SD1,且第二电极EL2位于第二凸起结构PT2的第二上表面TS2上且覆盖局部的第二侧表面SD2。在本实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别在上下表面具有一最大宽度,在上下表面之间具有一最小宽度,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本实施例的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图7为本发明第四实施例的画素结构的正面示意图。图7的画素结构与图3B的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。图7的实施例与图3B的实施例差异在于,图7的TW1为第一凸起结构PT1的最大宽度且BW1为第一凸起结构PT1的最小宽度。另外,TW2为第一凸起结构PT2的最大宽度且BW2为第一凸起结构PT2的最小宽度。在本实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本实施例的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图8为本发明第五实施例的画素结构的正面示意图。图8的画素结构与图7的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。图8的实施例与图7的实施例差异在于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的形状设计不同。详细来说,于本实施例中,第一凸起结构PT1的两个第一侧表面SD1左右不对称,第二凸起结构PT2的两个第二侧表面SD2左右不对称。另外,第一凸起结构PT1的第一下表面BS1仅与其中一第一侧表面SD1之间形成第三锐角θ3,且第二凸起结构PT2的第二下表面BS2仅与其中一第二侧表面SD2之间形成第四锐角θ4。相同的,于图8的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图9为本发明第六实施例的画素结构的正面示意图。图9的画素结构与图8的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。详细来说,图9与图8的实施例差异在于,图9的实施例为图8实施例的镜像结构。相同的,于图9的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图10为本发明第七实施例的画素结构的正面示意图。图10的画素结构与图8画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。详细来说,图10实施例的第一凸起结构PT1具有一连续范围的最小宽度由上表面TS1及下表面BS1之间延伸至下表面TS1,且第二凸起结构PT2具有一连续范围的最小宽度由上表面TS2及下表面BS2之间延伸至下表面TS2。相同的,于图10的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图11为本发明第八实施例的画素结构的正面示意图。图11的画素结构与图10画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。详细来说,图11与图10的实施例差异在于,图11的实施例为图10实施例的镜像结构。相同的,于图11的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图12为本发明第九实施例的画素结构的正面示意图。图12的画素结构与图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略表示,且不予赘述。图12的实施例与图3B的实施例差异在于,图12的画素结构的第一下表面BS1与任一第一侧表面SD1之间的夹角角度以及第二下表面BS2与任一第二侧表面SD2之间的夹角角度等于90度,而非锐角。然而在本实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图13为本发明第十实施例的画素结构的正面示意图。图13的画素结构与图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略表示,且不予赘述。图13的实施例与图3B的实施例差异仅在于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的形状设计不同。详细来说,图3B画素结构的第一凸起结构在1/4H1至3/4H1的高度之间具有一最小宽度,以及第二凸起结构在1/4H2至3/4H2的高度之间具有一最小宽度。相对的,图13画素结构的第一凸起结构PT1在1/4H1至3/4H1的高度之间具有一连续范围的最小宽度,以及第二凸起结构PT2在1/4H2至3/4H2的高度之间具有一连续范围的最小宽度。相同的,于图13的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图14为本发明第十一实施例的画素结构的正面示意图。图14的画素结构与图13的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。图14的实施例与图13的实施例差异仅在于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的形状设计不同。详细来说,图14的画素结构仅改变图13画素结构的第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的一连续范围的最小宽度的位置。相同的,于图14的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图15为本发明第十二实施例的画素结构的正面示意图。图15的画素结构与图13的画素结构类似,因此相同元件以相同标号表示,且不予赘述。图15的实施例与图13的实施例差异仅在于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的形状设计不同。详细来说,图15的画素结构为改变图13画素结构的第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的一连续范围的最小宽度的位置。相同的,于图15的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图16为本发明第十三实施例的画素结构的正面示意图。图16的画素结构与图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略表示,且不予赘述。图16的实施例与图3B的实施例差异仅在于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的形状设计不同。详细来说,图3B实施例的画素结构的第一凸起结构PT1的设计为使两个第一侧表面SD1左右对称,且第二凸起结构PT2的设计为使两个第二侧表面SD2左右对称。相对来说,于图16的实施例中,第一凸起结构PT1的两个第一侧表面SD1左右不对称,第二凸起结构PT2的两个第二侧表面SD2左右不对称。相同的,于图16的实施例中,由于第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2分别具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本发明的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图17为本发明另一实施例的画素结构的正面示意图。图17的画素结构与图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略表示,且不予赘述。图17的实施例与图3B的实施例差异在于,图17的画素结构不具有第一锐角θ1以及第二锐角θ2。相对来说,此处的夹角角度等于90度,而非小于90度。然而,于本实施例中,第一凸起结构PT1的第一上表面TS1以及第一下表面BS1之间具有第一凸起结构PT1的最小宽度,且第二凸起结构PT2的第二上表面TS2以及第二下表面BS2之间具有第二凸起结构PT2的最小宽度,且第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的上下表面的宽度皆小于第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,因此,本实施例的画素结构可用以降低显示面板的操作电压,并改善暗态漏光的问题以提升显示对比度。
图18A至图18E为本发明一实施例的画素结构的制造流程图。首先参照图18A在第一基板101上依序形成第一材料层PR1、电极层EL以及第二材料层PR2。第一材料层PR1以及第二材料层PR2例如为光阻材料层,但本发明不限于此。接着,经由光罩M进行图案曝光,继而进行显影后,藉此选择性地去除曝光部以形成如图18B所示的图案化第二材料层PR2’、第一电极EL1以及第二电极EL2。接着于图18C的步骤中,进行蚀刻以形成图案化第一材料层PR1’。再来于图18D的步骤中,进行蚀刻,以形成第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2。以干式蚀刻为例,蚀刻条件为使用气体氟化硫(SF6)133sccm(standard cubic centimeterper minute)、氧气(O2)200sccm、压力50毫托(mTorr)、功率为1000瓦(W)且时间持续235秒。接着于图18E的步骤中,移除图案化第二材料层PR2’以形成同上述实施例3B所示的画素结构。
实验例
为了证明本发明的画素结构可降低显示面板的操作电压,并且改善暗态漏光问题以提升显示对比度,特别以下列比较例及实验例作为说明。
比较例一
图19为本发明比较例一的画素结构的正面示意图。图19比较例的画素结构与本发明图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略标示。图19与图3B的差异在于,图19比较例的画素结构并无任何凸起结构,只有设置第一电极EN1以及第二电极EN2于第一基板101上。
比较例二
图20为本发明比较例二的画素结构的正面示意图。图20比较例的画素结构与本发明图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略标示。图20与图3B的差异在于,图20比较例的第一凸起结构PM1以及第二凸起结构PM2的上表面与侧表面之间并无锐角,且侧表面完全被第一电极EM1以及第二电极EM2所覆盖。
比较例三
图21为本发明比较例三的画素结构的正面示意图。图21比较例的画素结构与本发明图3B的画素结构类似,因此部份元件将省略标示。图21与图3B的差异在于,图21比较例的画素结构的第一凸起结构PX1的上表面与侧表面之间的第一夹角X1为一钝角,且第二凸起结构PX2的上表面与侧表面之间的第二夹角X2为一钝角。另外,第一电极EX1以及第二电极EX2仅位于第一凸起结构PX1以及第二凸起结构PX2的上表面上。
实验例一
图3B的画素结构做为本发明实验例一的画素结构,并且与图19至图21的比较例一至三的画素结构针对操作电压、对比度以及暗态亮度(无操作电压供应之下)进行比较。其中,实验例一与比较例一至三的电极宽度相同。实验结果如下列表1所示。
表1
实验例一 | 比较例一 | 比较例二 | 比较例三 | |
操作电压(Vmax) | 40 | 52 | 40 | 54 |
对比度(CR) | 1330 | 1479 | 434 | 573 |
暗态亮度(nits) | 0.359 | 0.327 | 1.099 | 0.830 |
从表1的实验结果可得知,当画素结构不包括凸起结构时(比较例一),会有操作电压过高的缺点。另外,当画素结构具有凸起结构,但其侧表面完全被电极所覆盖时(比较例二),则会有明显的暗态漏光问题而导致对比度降低。另外,当画素结构具有凸起结构,但凸起结构的上表面与侧表面之间的夹角为钝角时(比较例三),电极下方的凸起结构会干扰电场方向,所以其操作电压过高、有暗态漏光问题且对比度不佳。相对来说,本发明实验例一的画素结构可有效降低操作电压,同时降低暗态漏光的问题而保持理想的对比度。
综上所述,本发明画素结构具有第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2。第一电极EL1以及第二电极EL2分别设置在第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的第一上表面TS1以及第二上表面TS2上。特别是,于第一凸起结构PT1中,第一上表面TS1与任一第一侧表面SD1之间具有第一锐角θ1,且于第二凸起结构PT2中,第二上表面TS2与任一第二侧表面SD2之间具有第二锐角θ2。并且,本发明画素结构的第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2具有一最小宽度,第一凸起结构PT1以及第二凸起结构PT2的整体宽度不超过第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度,特别是第一上表面TS1以及第二上表面TS2的宽度不超过第一电极EL1以及第二电极EL2的最大宽度。因此,于本发明画素结构中,凸起结构的设置可用以降低显示面板的操作电压,且降低暗态漏光的问题以提升显示对比度。
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当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所附的权利要求的保护范围。
Claims (17)
1.一种画素结构,其特征在于,包括:
一扫描线以及一数据线;
一主动元件,与该扫描线以及该数据线电性连接;
至少一第一凸起结构,其中该第一凸起结构具有一第一上表面、一第一下表面以及位于该第一上表面和该第一下表面两侧的第一侧表面,该第一上表面与该任一第一侧表面之间具有一锐角θ1;
至少一第二凸起结构,与该第一凸起结构分离,其中该第二凸起结构具有一第二上表面、一第二下表面以及位于该第二上表面和该第二下表面两侧的第二侧表面,该第二上表面与该任一第二侧表面之间具有一锐角θ2;
一第一电极,位于该第一凸起结构的该第一上表面上;以及
一第二电极,位于该第二凸起结构的该第二上表面上;
其中,该第一凸起结构的一最小宽度位于该第一上表面与该第一下表面之间且该第一凸起结构的该第一上表面或该第一下表面具有该第一凸起结构的一最大宽度,该第二凸起结构的一最小宽度位于该第二上表面与该第二下表面之间且该第二凸起结构的该第二上表面或该第二下表面具有该第二凸起结构的一最大宽度。
2.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于,该第一电极具有第一电位,且该第二电极具有第二电位。
3.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于:
该锐角θ1为15°≦θ1<90°,且
该锐角θ2为15°≦θ2<90°。
4.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于:
该第一凸起结构的该第一上表面的宽度为TW1,位于该第一上表面的该第一电极的一最大宽度为W,且TW1≦W;以及
该第二凸起结构的该第二上表面的宽度为TW2,位于该第二上表面的该第二电极的一最大宽度为W’,且TW2≦W’。
5.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于:
该第一凸起结构的该第一下表面的宽度为BW1,位于该第一凸起结构的该第一上表面的该第一电极的一最大宽度为W,且BW1≦W;以及
该第二凸起结构的该第二下表面的宽度为BW2,位于该第二凸起结构的该第二上表面的该第二电极的一最大宽度为W’,且BW2≦W’。
6.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于:
该第一下表面与该任一第一侧表面之间具有一锐角θ3;以及
该第二下表面与该任一第二侧表面之间具有一锐角θ4。
7.如权利要求6所述的画素结构,其特征在于:
该锐角θ3为15°≦θ3<90°,且
该锐角θ4为15°≦θ4<90°。
8.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于,该第一凸起结构的高度为0.01微米至10微米,且该第二凸起结构的高度为0.01微米至10微米。
9.如权利要求1所述的画素结构,其特征在于:
该第一电极位于该第一凸起结构的该第一上表面且覆盖局部的该第一侧表面;以及
该第二电极位于该第二凸起结构的该第二上表面且覆盖局部的该第二侧表面。
10.一种画素结构,其特征在于,包括:
一扫描线以及一数据线;
一主动元件,与该扫描线以及该数据线电性连接;
至少一第一凸起结构,该第一凸起结构具有一第一上表面以及一第一下表面,该第一上表面的宽度为TW1,且该第一下表面的宽度为BW1,该第一凸起结构的该第一上表面与该第一下表面之间具有该第一凸起结构的一最小宽度且TW1或BW1为该第一凸起结构的一最大宽度;
至少一第二凸起结构,与该第一凸起结构分离,该第二凸起结构具有一第二上表面以及一第二下表面,该第二上表面的宽度为TW2,且该第二下表面的宽度为BW2,该第二凸起结构的该第二上表面与该第二下表面之间具有该第二凸起结构的一最小宽度且TW2或BW2为该第二凸起结构的一最大宽度;
一第一电极,位于该第一凸起结构的该第一上表面上,且该第一电极的一最大宽度为W,其中,W≧TW1且W≧BW1,其中该第一电极具有第一电位;以及
一第二电极,位于该第二凸起结构的该第二上表面上,该第二电极的一最大宽度为W’,其中,W’≧TW2且W’≧BW2,其中该第二电极具有一第二电位。
11.如权利要求10所述的画素结构,其特征在于:
该第一凸起结构还具有位于该第一上表面和该第一下表面两侧的第一侧表面,该第二凸起结构还具有位于该第二上表面和该第二下表面两侧的第二侧表面;
该第一电极位于该第一凸起结构的该第一上表面且覆盖局部的该第一侧表面,且
该第二电极位于该第二凸起结构的该第二上表面且覆盖局部的该第二侧表面。
12.如权利要求10所述的画素结构,其特征在于:
该第一凸起结构还具有位于该第一上表面和该第一下表面两侧的第一侧表面,该第二凸起结构还具有位于该第二上表面和该第二下表面两侧的第二侧表面;
该第一下表面与该任一第一侧表面之间具有一锐角θ3;以及
该第二下表面与该任一第二侧表面之间具有一锐角θ4。
13.一种显示面板,其特征在于,包括:
一第一基板;
一画素阵列,位于该第一基板上且包括多个画素结构,其中每一画素结构包括:
一扫描线以及一数据线;
一主动元件,与该扫描线以及该数据线电性连接;
至少一第一凸起结构,其中该第一凸起结构具有一第一上表面、一第一下表面以及位于该第一上表面和该第一下表面两侧的第一侧表面,该第一上表面与该任一第一侧表面之间具有一锐角θ1;
至少一第二凸起结构,与该第一凸起结构分离,其中该第二凸起结构具有一第二上表面、一第二下表面以及位于该第二上表面和该第二下表面两侧的第二侧表面,该第二上表面与该任一第二侧表面之间具有一锐角θ2;
该第一下表面与该任一第一侧表面之间具有一锐角θ3;
该第二下表面与该任一第二侧表面之间具有一锐角θ4;
一第一电极,位于该第一凸起结构的该第一上表面上;以及
一第二电极,位于该第二凸起结构的该第二上表面上;
一第二基板,位于该第一基板的对向侧;以及
一显示介质,位于该第一基板与该第二基板之间,其中该显示介质根据电压的驱动具有光学等向性以及光学异向性。
14.如权利要求13所述的显示面板,其特征在于,该第一电极具有第一电位,且该第二电极具有第二电位。
15.如权利要求13所述的显示面板,其特征在于:
该第一凸起结构的该第一上表面的宽度为TW1,位于该第一上表面的该第一电极的一最大宽度为W,且TW1≦W,且
该第二凸起结构的该第二上表面的宽度为TW2,位于该第二上表面的该第二电极的一最大宽度为W’,且TW2≦W’。
16.如权利要求13所述的显示面板,其特征在于:
该第一凸起结构的该第一下表面的宽度为BW1,位于该第一上表面的该第一电极的一最大宽度为W,且BW1≦W,以及
该第二凸起结构的该第二下表面的宽度为BW2,位于该第二上表面的该第二电极的一最大宽度为W’,且BW2≦W’。
17.如权利要求13所述的显示面板,其特征在于:
该第一凸起结构的一最小宽度位于第一上表面与该第一下表面之间且该第一凸起结构的该第一上表面或该第一下表面具有该第一凸起结构的一最大宽度,以及
该第二凸起结构的一最小宽度位于第二上表面与该第二下表面之间且该第二凸起结构的该第二上表面或该第二下表面具有该第二凸起结构的一最大宽度。
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