CN107807483B - 像素结构 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种像素结构，包括基板、信号线、多个像素单元以及遮光图案层。信号线设置于基板上，且具有相对的第一侧与第二侧。相邻的两个像素单元分别设置于信号线的第一侧与第二侧。各个像素单元包括主动元件、共用电极、绝缘层以及像素电极。绝缘层位于共用电极上。像素电极位于绝缘层上，并与主动元件电性连接。像素电极包括边缘条状电极以及多个延伸电极。多个延伸电极分别从边缘条状电极朝向信号线延伸。遮光图案层位于相邻的两个像素单元之间，且遮光图案层与信号线彼此重叠。本发明提供的像素结构既可以改善像素结构混色的问题，又能够兼顾良好的穿透率。

Description

像素结构
技术领域
本发明涉及一种像素结构，且特别涉及一种有助于改善侧视时混色问题的像素结构。
背景技术
具有空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示面板已逐渐成为市场主流。为了让液晶显示面板有更好的显示品质，目前市面上发展出了各种广视角的液晶显示面板，如共平面切换式(in-plane switching；IPS)液晶显示面板、边际场切换式(fringe field switching；FFS)液晶显示面板与多域垂直配向式(multi-domainvertical alignment；MVA)液晶显示面板等。
以边际场切换式液晶显示面板为例，其具有广视角(wide viewing angle)以及低色偏(color shift)等优点特性。然而，在现有的边际场切换式液晶显示面板中，由于每一像素电极与邻近的像素电极之间具有边缘电场(fringe field)，使得光穿透率(transmittance)会随着视角改变而有所不同或发生漏光现象。意即，当使用者正视与侧视显示画面时，边际场切换式液晶显示面板所显示出的亮度会有所不同，或有显示画面有混色(color mixing)等问题。因此，如何改善边际场切换式液晶显示面板的混色问题，又能够兼顾良好的穿透率，使其具有更佳的显示品质，实为研发者所欲达的目标之一。
发明内容
本发明提供一种像素结构，其可以改善像素结构混色的问题，又能够兼顾良好的穿透率。
本发明的像素结构，包括基板、第一信号线、第一像素单元、第二像素单元以及第一遮光图案层。第一信号线设置于基板上，且具有第一侧与第二侧。第一像素单元设置于第一信号线的第一侧。第一像素单元包括第一主动元件、第一共用电极、第一绝缘层以及第一像素电极。第一绝缘层位于第一共用电极上。第一像素电极位于第一绝缘层上，并与第一主动元件电性连接。第一像素电极包括第一边缘条状电极以及多个第一延伸电极，且第一延伸电极分别从第一边缘条状电极朝向第一信号线延伸。第二像素单元设置于第一信号线的第二侧。第二像素单元包括第二主动元件、第二共用电极、第二绝缘层以及第二像素电极。第二绝缘层位于第二共用电极上。第二像素电极位于第二绝缘层上，并与第二主动元件电性连接。第二像素电极包括第二边缘条状电极以及多个第二延伸电极，且第二延伸电极分别从第二边缘条状电极朝向第一信号线延伸。第一遮光图案层位于第一像素单元与第二像素单元之间，且第一遮光图案层与第一信号线彼此重叠。
基于上述，本发明提出的一种像素结构中，第一像素单元具有第一边缘条状电极以及多个第一延伸电极，第二像素单元具有第二边缘条状电极以及多个第二延伸电极，第一遮光图案层位于第一像素单元与第二像素单元之间，其中第一延伸电极以及第二延伸电极形成不同方向的边缘电场，如此除了可以改善像素结构混色的问题，又能够兼顾良好的穿透率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的像素结构的俯视图。
图2是图1中区域102的放大图。
图3为本发明一实施例的显示面板的剖面示意图。
图4为本发明一实施例的像素结构于图1中区域102所形成的边缘电场FF的俯视图。
图5示出本发明的测试例2的像素结构的在视角约为60度时其光通量比值的关系图。
图6示出本发明的测试例3的像素结构的在视角约为60度时其光通量比值的关系图。
图7示出本发明的测试例3的像素结构的在正视角时穿透第二彩色滤光图案的光通量减少量的关系图。
图8示出本发明的测试例4的像素结构的在视角约为60度时其光通量比值的关系图。
图9示出本发明的测试例4的像素结构的在正视角时穿透第二彩色滤光图案的光通量减少量的关系图。
图10示出本发明的测试例5的像素结构的在视角约为60度时其光通量比值的关系图。
图11示出本发明的测试例5的像素结构的在正视角时穿透第二彩色滤光图案的光通量减少量的关系图。
图12示出本发明的测试例6的像素结构的在视角约为60度时其光通量比值的关系图。
图13为本发明另一实施例的像素结构的俯视图。
附图标记说明：
100、300：像素结构
200：显示面板
102：区域
11：第一基板
SL1：第一信号线
SD1：第一侧
SD2：第二侧
SL2：第二信号线
SL3：第三信号线
CW1：第一接触窗
CW2：第二接触窗
PU1：第一像素单元
SW1：第一主动元件
G1：第一栅极
S1：第一源极
D1：第一漏极
SM1：第一通道层
CE1：第一共用电极
130：第一绝缘层
PE1：第一像素电极
111：第一像素条状电极
112：第一边缘条状电极
113：第一延伸电极
114：狭缝
θ1：第一夹角
EF1：第一电场
PU2：第二像素单元
SW2：第二主动元件
G2：第二栅极
S2：第二源极
D2：第二漏极
SM2：第二通道层
CE2：第二共用电极
140：第二绝缘层
PE2：第二像素电极
121：第二像素条状电极
122：第二边缘条状电极
123：第二延伸电极
124：狭缝
θ2：第二夹角
EF2：第二电场
FF：边缘电场
132：栅极绝缘层
150：平坦层
160：第一遮光图案层
12：第二基板
12a：表面
170：显示介质层
CF1：第一彩色滤光图案
CF2：第二彩色滤光图案
BM：第二遮光图案层
θ3：视角
a：像素间距
b：遮光宽度
c：延伸长度
d：延伸宽度
e：电极间距
f：重叠宽度
R：光通量比值
具体实施方式
在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或”连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反地，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接(耦接)，而电性连接(耦接)可存在中间元件。
本文使用的“约”、“大致上”、“近似”或、“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。
图1为本发明一实施例的像素结构的俯视图。图2是图1中区域102的放大图。为求清楚表示与便于说明，图1以及图2省略示出部分的膜层。以下，将通过图1至图2来详细描述本发明的一实施例的像素结构的实施方式。
像素结构100包括第一基板11(示出于图3)、第一信号线SL1、第二信号线SL2、第三信号线SL3、第一像素单元PU1、第二像素单元PU2以及第一遮光图案层160。第一信号线SL1与第二信号线SL2设置于第一基板11上。第一基板11的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是其他适宜的材质，但本发明不限于此。
第一信号线SL1具有彼此相对的第一侧SD1与第二侧SD2，且第二信号线SL2的延伸方向大致上与第一信号线SL1的延伸方向相同。第三信号线SL3交越于第一信号线SL1以及第二信号线SL2。换言之，第三信号线SL3的延伸方向与第一信号线SL1的延伸方向及第二信号线SL2的延伸方向不同。在本实施例中，第一信号线SL1与第二信号线SL2可以为不同的数据线，且第三信号线SL3可为扫描线，但本发明不限于此。
第一像素单元PU1设置于第一信号线SL1的第一侧SD1。第一像素单元PU1包括第一主动元件SW1、第一共用电极CE1、第一绝缘层130(示出于图3)以及第一像素电极PE1。第一绝缘层130位于第一共用电极CE1上。第一像素电极PE1位于第一绝缘层130上，并与第一主动元件SW1电性连接。
第一主动元件SW1例如是薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)，其包括第一栅极G1、第一源极S1、第一漏极D1以及第一通道层SM1。第一通道层SM1位于第一栅极G1的上方，且第一通道层SM1与第一栅极G1之间可以具有栅极绝缘层132。第一源极S1以及第一漏极D1位于第一通道层SM1的上方。换言之，第一主动元件SW1是以底部栅极型薄膜晶体管(bottom gate TFT)为例来说明，但本发明不限于此。在其他实施方式中，第一主动元件SW1也可以是顶部栅极型薄膜晶体管(top gate TFT)或是其他适宜的薄膜晶体管。
在本实施例中，第一源极S1与第一信号线SL1电性连接，且第一栅极G1与第三信号线SL3电性连接，但本发明不限于此。
像素结构100可以包括平坦层150。平坦层150覆盖第一主动元件SW1、第一信号线SL1以及第三信号线SL3，且可使后续形成于平坦层150上的第一共用电极CE1、第一像素电极PE1、其他膜层或元件具有较佳平整度。平坦层150的材料可以包含有机材料、无机材料(例如：氧化硅(Silicon oxide)、氮化硅(Silicon nitride)、氮氧化硅(Siliconoxynitride))、其它合适的材料或上述至少二种材料的堆叠层)、其他合适的透明介电材料或上述的组合。
第一共用电极CE1位于平坦层150上。第一共用电极CE1的材质包括金属氧化物或是其它适宜的透明导电材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide；IZO)、铝锡氧化物(Aluminum Tin Oxide；ATO)、铝锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide；AZO)、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。
第一绝缘层130位于第一共用电极CE1上。第一绝缘层130的材质可以包含有机材料、无机材料(例如：氧化硅(Silicon oxide)、氮化硅(Silicon nitride)、氮氧化硅(Silicon oxynitride))、其它合适的材料或上述至少二种材料的堆叠层)、其他合适的透明介电材料或上述的组合。
第一像素电极PE1位于第一绝缘层130上，且第一像素电极PE1与第一漏极D1通过第一接触窗CW1而彼此电性连接。第一像素电极PE1的材质包括金属氧化物或是其它适宜的透明导电材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)、铟锌氧化物(Indium ZincOxide；IZO)、铝锡氧化物(Aluminum Tin Oxide；ATO)、铝锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide；AZO)、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。
在本实施例中，第一像素电极PE1包括多个第一像素条状电极111、第一边缘条状电极112以及多个第一延伸电极113。第一边缘条状电极112设置于第一像素条状电极111与第一信号线SL1之间。第一边缘条状电极112与第一像素条状电极111之间具有一狭缝114，且任两相邻的第一像素条状电极111之间具有一狭缝114。在本实施例中，第一边缘条状电极112与第一像素条状电极111可约为「ㄍ」字型的栅状电极图案，且第一边缘条状电极112与第一像素条状电极111皆不与第一信号线SL1平行，然本发明不限于此。在其他实施例中，第一边缘条状电极112与第一像素条状电极111可具有其他电极图案配置。
多个第一延伸电极113位于第一边缘条状电极112与第一信号线SL1之间，且各个第一延伸电极113分别从第一边缘条状电极112朝向第一信号线SL1延伸。换言之，第一边缘条状电极112与多个第一延伸电极113可为同一导电图案，且各个第一延伸电极113与第一边缘条状电极112具有第一夹角θ1。在本实施例中，第一夹角θ1可为直角，即各个第一延伸电极113与第一边缘条状电极112可约为「丅」字型电极图案，但本发明不限于此。在其他实施例中，第一夹角θ1也可以为非直角。
第二像素单元PU2设置于第一信号线SL1的第二侧SD2。第二像素单元PU2包括第二主动元件SW2、第二共用电极CE2、第二绝缘层140(示出于图3)以及第二像素电极PE2。第二绝缘层140位于第二共用电极CE2上。第二像素电极PE2位于第二绝缘层140上，并与第二主动元件SW2电性连接。
第二主动元件SW2例如是薄膜晶体管，其包括第二栅极G2、第二源极S2、第二漏极D2以及第二通道层SM2。就结构上而言，在本实施例中的第二主动元件SW2可以是相似于第一主动元件SW1的底部栅极型薄膜晶体管，故于此不加以赘述。
在本实施例中，第二源极S2与第二信号线SL2电性连接，且第二栅极G2与该第三信号线SL3电性连接，但本发明不限于此。
平坦层150覆盖第二主动元件SW2、第二信号线SL2以及第三信号线SL3，且可使后续形成于平坦层150上的第二共用电极CE2、第二像素电极PE2、其他膜层或元件具有较佳平整度。
第二共用电极CE2位于平坦层150上。第二共用电极CE2的材质包括金属氧化物或是其它适宜的透明导电材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide；IZO)、铝锡氧化物(Aluminum Tin Oxide；ATO)、铝锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide；AZO)、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。在本实施例中，第一共用电极CE1与第二共用电极CE2可以实质地彼此连接，以使第一共用电极CE1与第二共用电极CE2彼此电性连接。在其他实施例中，第一共用电极CE1可与第二共用电极CE2可以实质地彼此分离，且第一共用电极CE1与第二共用电极CE2可通过其他导电元件而彼此电性连接。
第二绝缘层140位于第二共用电极CE2上。第二绝缘层140的材质可以是相同或类似于第一绝缘层130的材质。在本实施例中，第一绝缘层130与第二绝缘层140可以实质地彼此连接，即第一绝缘层130与第二绝缘层140可为同一图案化绝缘层，但本发明不限于此。
第二像素电极PE2位于第二绝缘层140上，且第二像素电极PE2与第二漏极D2通过第二接触窗CW2而彼此电性连接。第二像素电极PE2的材质包括金属氧化物或是其它适宜的透明导电材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)、铟锌氧化物(Indium ZincOxide；IZO)、铝锡氧化物(Aluminum Tin Oxide；ATO)、铝锌氧化物(Aluminum Zinc Oxide；AZO)、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。就结构上而言，第二像素电极PE2相同或类似于第一像素电极PE1，但本发明不限于此。
在本实施例中，第二像素电极PE2包括多个第二像素条状电极121、第二边缘条状电极122以及多个第二延伸电极123。第二边缘条状电极122设置于第二像素条状电极121与第一信号线SL1之间。第二边缘条状电极122与第二像素条状电极121之间具有一狭缝124，且任两相邻的第二像素条状电极121之间具有一狭缝124。在本实施例中，第二边缘条状电极122与第二像素条状电极121可约为「ㄍ」字型的栅状电极图案，且第二边缘条状电极122与第二像素条状电极121皆不与第一信号线SL1平行。然本发明不限于此，在其他实施例中，第二边缘条状电极122与第二像素条状电极121可具有其他电极图案配置。
多个第二延伸电极123位于第二边缘条状电极122与第一信号线SL1之间，且各个第二延伸电极123分别从第二边缘条状电极122朝向第一信号线SL1延伸。换言之，第二边缘条状电极122与多个第二延伸电极123为同一导电图案，且各个第二延伸电极123与第二边缘条状电极122具有第二夹角θ2。在本实施例中，第二夹角θ2约为直角，即各个第二延伸电极123与第二边缘条状电极122可约为「丅」字型电极图案，但本发明不限于此。在其他实施例中，第二夹角θ2也可以为非直角。
第一遮光图案层160位于第一像素单元PU1与第二像素单元PU2之间，且第一遮光图案层160与第一信号线SL1在基板11的垂直投影方向上彼此重叠。在本实施例中，第一遮光图案层160可为导电金属层，例如金属或金属合金的导电材质，但不以此为限。在其他实施例中，第一遮光图案层160的材质可以是包括含碳材料或黑色树脂等可以吸收可见光的介电材质。在本实施例中，第一遮光图案层160的宽度大于第一信号线SL1及/或第二信号线SL2的宽度，但本发明不限于此。
在本实施例中，第一遮光图案层160位于第一共用电极CE1与该第二共用电极CE2上方，但不限于此；在其他实施例中，第一共用电极CE1与第二共用电极CE2也可以位于第一遮光图案层160上方。此外，在本实施例中，第一遮光图案层160与第一共用电极CE1和第二共用电极CE2电性连接；但不限于此，在其他实施例中，第一遮光图案层160可以为一介电材质，或者第一遮光图案层160与第一共用电极CE1和第二共用电极CE2之间可以包含一绝缘层。
在一些实施例中，第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间具有一像素间距a，第一遮光图案层160具有一遮光宽度b，且遮光宽度b对像素间距a的比值大于等于约0.5且小于等于约1。
在一些实施例中，第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间具有一像素间距a，各第一延伸电极113具有一延伸长度c，且各第一延伸电极113的延伸长度c对该像素间距a的比值大于等于约0.13且小于等于约0.68。优选地，各第一延伸电极113的延伸长度c对该像素间距a的比值大于等于约0.13且小于等于约0.23。
在一些实施例中，各第一延伸电极113具有一延伸长度c，且各第一延伸电极113的延伸宽度d大于0微米(μm)且小于等于约7微米。优选地，各第一延伸电极113的延伸宽度d大于等于约1微米且小于等于约4.1微米。除此之外，延伸宽度d可具有约0.2微米的容忍误差值。
在一些实施例中，各第一延伸电极113之间具有一电极间距e，各第一延伸电极113具有一延伸宽度d，且电极间距e对延伸宽度d的比值大于等于约2.6且小于等于约8.2。优选地，电极间距e对延伸宽度d的比值大于等于约2.6且小于等于约3.3；或大于等于约5.4且小于等于约8.2。除此之外，电极距离可具有约0.4微米的容忍误差值，电极距离可具有约0.4微米的容忍误差值，且电极间距e对延伸宽度d的比值可具有对应的误差传递(propagationof error)值。
在一些实施例中，各第一延伸电极113与第一遮光图案层160部分重叠且具有一重叠宽度f，第一遮光图案层160具有一遮光宽度b，而各第一延伸电极113的重叠宽度f对遮光宽度b的比值小于等于约0.8。在一些实施例中，各第一延伸电极113的边缘与第一遮光图案层160的边缘切齐，而重叠宽度f的值约为0。在一些实施例中，各第一延伸电极113与第一遮光图案层160不重叠，而各第一延伸电极113的边缘与第一遮光图案层160的边缘之间的距离可以用具有负数值的重叠宽度f来表示。
在一些实施例中，第二像素电极PE2的结构相似于第一像素电极PE1的结构。也就是说，重叠宽度f也可以是各第二延伸电极123与第一遮光图案层160部分重叠的宽度或其边缘之间的距离，延伸长度c也可以是各第二延伸电极123的长度，电极间距e也可以是各第二延伸电极123之间的间距，且/或延伸宽度d也可以是各第二延伸电极123的宽度。
前述实施例的像素结构100可以应用于显示面板。以边际场切换式(fringe fieldswitching；FFS)显示面板为例，像素结构100可以与其他元件组成如图3所示的显示面板200，但本发明对于像素结构100的应用方式并不加以限制。
图3为本发明一实施例的显示面板的剖面示意图。图3的显示面板的剖面示意图可以对应于图1的像素结构中A-A’剖线所示出。图4为本发明一实施例的显示面板中的像素结构于图1中区域102所形成的边缘电场FF的俯视图。为求清楚表示与便于说明，图3以及图4省略示出部分的膜层。值得注意的是，图3的显示面板可以包括图1至图2实施例的像素结构，相同或相似的标号表示相同或相似的构件，故针对图1至图2中说明过的构件于此不再赘述。
在本实施例中，像素结构100可以与第二基板12、显示介质层170、第一彩色滤光图案CF1、第二彩色滤光图案CF2以及第二遮光图案层BM组成显示面板200。显示介质层170、第一彩色滤光图案CF1、第二彩色滤光图案CF2以及第二遮光图案层BM位于第二基板12与像素结构100之间。第二基板12的材质可为玻璃、石英、有机聚合物或其他类似的透光材质。
在本实施例中，第二遮光图案层BM位于第二基板12与多个彩色滤光图案CF1、CF2之间，但本发明不限于此。在其他实施例中，多个彩色滤光图案CF1、CF2可以位于第二基板12与第二遮光图案层BM之间。
显示介质层170位于像素结构100与第二基板12之间。显示介质层170包括多个液晶分子(未示出)，但本发明不限于此。在其他实施例中，显示介质层170也可以包括电泳显示介质或是其它可适用的介质。除此之外，在本发明实施例中的液晶分子，是以可被电场转动或切换的液晶分子为例，但本发明不限于此。
在第二基板12的表面12a的法线方向上，像素结构100的第一像素单元PU1与第一彩色滤光图案CF1重叠，且像素结构100的第二像素单元PU2与第二彩色滤光图案CF2重叠。换言之，第一彩色滤光图案CF1对应于第一像素单元PU1设置，且第二彩色滤光图案CF2对应于第二像素单元PU2设置。
在显示面板200的操作上，第一共用电极CE1例如电性连接至一共通电压源，以施加一共通电压(common voltage；Vcom)至第一像素单元PU1中的第一共用电极CE1上；第一像素电极PE1则接收来自第一漏极D1所传递的对应电压，因此，在第一像素单元PU1中，第一像素电极PE1会与第一共用电极CE1间形成一第一电场EF1。当像素结构100应用于显示面板200时，于第一像素单元PU1形成的第一电场EF1会驱动第一像素单元PU1上方的液晶分子使其作不同程度的偏转以产生显示功能。值得一提的是，由于第一像素电极PE1的第一边缘条状电极112与第一像素条状电极111可约为「ㄍ」字型电极图案，因此这样的第一像素电极PE1设计可以将上方的显示介质层170划分出多个配向领域，进而使得利用此像素结构100的显示面板可以改善混色的问题，又能够兼顾良好的穿透率，并且具有增广视角的功能。
第二共用电极CE2例如电性连接至一共通电压源，以施加一共通电压至第二像素单元PU2中的第二共用电极CE2上；第二像素电极PE2则接收来自第二漏极D2所传递的对应电压，因此，在第二像素单元PU2中，第二像素电极PE2会与第二共用电极CE2间形成一第二电场EF2。当像素结构100应用于显示面板200时，于第二像素单元PU2形成的第二电场EF2会驱动第二像素单元PU2上方的液晶分子使其作不同程度的偏转以产生显示功能。简言之，第二像素单元PU2具有类似于第一像素单元PU1的应用层面。
除此之外，第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间还可形成如图4所示的边缘电场FF。值得注意的是，在图4中，边缘电场FF的方向为自第一延伸电极113向第二延伸电极123，但本发明不限于此。在其他的实施例中，边缘电场FF的方向可以依据第一延伸电极113以及第二延伸电极123之间的电荷分布而具有对应的电场方向。
举例而言，当第一像素电极PE1接收来自第一漏极D1所传递的对应电压，且第二像素电极PE2未接收来自第二漏极D2所传递的对应电压时，由于第一像素电极PE1的电压值不同于第二像素电极PE2的电压值，因此第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间会形成电场。简言之，当第一像素电极PE1的电压值不同于第二像素电极PE2的电压值时，第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间会形成电场。如此一来，当像素结构100应用于显示面板200时，于第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间所形成的电场会驱动第一像素单元PU1与第二像素单元PU2之间的液晶分子使其作不同程度的偏转。此时，若光线穿透第一像素单元PU1与第二像素单元PU2之间的液晶分子，则可能会发生漏光现象，而导致显示画面有混色等问题。
在本实施例中，由于第一延伸电极113分别从第一边缘条状电极112朝向第一信号线SL1延伸，第二延伸电极123分别从第二边缘条状电极122朝向第一信号线SL1延伸，且第一延伸电极113与第二延伸电极123彼此交错设置。在本实施例中，通过第一延伸电极113及/或第二延伸电极123的设置，可以使第一像素电极PE1与第二像素电极PE2之间所形成的边缘电场FF，边缘电场FF的方向不同于第一电场EF1及/或第二电场EF2的方向。基于上述，通过本实施例中第一延伸电极113及/或第二延伸电极123的设置，可以使第一像素单元PU1与第二像素单元PU2之间的液晶分子的偏转方向不同于第一像素单元PU1及/或第二像素单元PU2上的液晶分子的偏转方向，通过第一延伸电极113与第二延伸电极123之间形成的边缘电场FF，可以使得液晶分子沿着配向(rubbing)方向延伸，因此可以减少漏光的发生。除此之外，由于第一像素单元PU1与第二像素单元PU2之间具有第一遮光图案层160。如此一来，可以减少光线穿透第一像素单元PU1与第二像素单元PU2之间的液晶分子，以降低漏光现象，而改善显示画面的混色问题，又能够兼顾良好的穿透率。
测试例
为了证明本发明的像素结构可改善显示画面的色饱和度不足与色偏等问题，特别以下列测试例作为说明。然而，这些测试例在任何意义上均不解释为限制本发明的范围。
一般而言，在明亮环境中，人眼对中波长黄绿色光(约555nm)较为灵敏，感觉最明亮，相对敏感度往可见光谱两侧递减至近乎零，此图形称为明视曲线(visibility curve)。也就是说，相较于人眼对红色光及蓝色光的混光敏感度及/或绿色光及蓝色光的混光敏感度，人眼对红色光及绿色光的混光具有较大的敏感度。换言之，在相同的像素结构之下，若红色光及绿色光的混光所造成的混色为人眼所能接受时，则依据人眼的视觉，红色光及蓝色光的混光或绿色光及蓝色光的混光所造成的混色也可为人眼所能接受。因此，在一般涉及混光的人因实验中，大多采用红色光及绿色光作为实验条件。
请同时参考图1至图12，下列的各测试例，是利用模拟软件计算在上述实施例的像素结构中，不同的条件之下绿色光(波长：约550nm)混入红色光(波长：约650nm)的比值。详细而言，下列的各测试例中，是模拟第一彩色滤光图案CF1为红色滤光图案(可透光波长：约650nm)，且第一像素电极PE1接收来自第一漏极D1所传递的对应电压，以使与第一像素单元PU1重叠的液晶分子产生对应的偏转方向；第二彩色滤光图案CF2为绿色滤光图案(可透光波长：约550nm)，且第二像素电极PE2未接收来自第二漏极D2所传递的对应电压时，以使与第二像素单元PU2重叠的液晶分子具有初始的偏转方向之下；以及从第二彩色滤光图案CF2向第一彩色滤光图案CF1且平行于图1的A-A’切线方向(即，平行于扫描线SL的延伸方向)上，在不同的视角θ3下绿色光混入红色光的比值。其中绿色光混入红色光的比值可以为穿透第二彩色滤光图案CF2的光通量(luminous transmittance)与穿透第一彩色滤光图案CF1的光通量的比值(即，光通量比值R)，其可由方程式(1)来表示：
Figure BDA0001471580330000151
其中Tr.(θ,550nm)为穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为绿色滤光图案)的光通量，Tr.(θ,650nm)为穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量，其中视角θ3为视线的延伸方向与第二基板12的表面12a的法线夹角。依照人因实验结果，当上述光通量比值R小于等于约1.409％时，代表在高斯分布中混光所造成的混色也可为约85％以上的人眼所能接受，也就是说约85％以上的人眼无法分辨有混色情形。
下列测试例是针对由上述实施例的像素结构所组成的显示面板，在不同视角θ3的情况下，根据第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a、第一遮光图案层160的遮光宽度b、第一延伸电极113的延伸长度c、第一延伸电极113的延伸宽度d、各第一延伸电极113之间的电极间距e、第一延伸电极113与第一遮光图案层160的重叠宽度f或上述各条件彼此之间的关系，对光通量比值R(即，方程式(1)所表示的数值)进行说明。
测试例1：
本测试例是在像素结构100的架构下，针对像素结构中的第一延伸电极113及第二延伸电极123的设置与否以及第一遮光图案层160的设置与否，而对由不同测试例的像素结构所组成的显示面板的光通量比值R进列了比对。具体来说，在本测试例中，在像素结构具有第一延伸电极113以及第一遮光图案层160的情况下，可改善显示画面的混色等问题。其模拟结果如下列表1所示。
表1
Figure BDA0001471580330000152
Figure BDA0001471580330000161
请同时参考图2、图3及表1，表1列举了本发明的测试例1的像素结构的在视角θ3约为60度时其光通量比值R的比较值。详细而言，在表1中，列举了在像素结构不具有第一延伸电极113以及第一遮光图案层160的情况(即，测试例1-1)、像素结构具有第一延伸电极113且不具有第一遮光图案层160的情况(即，测试例1-2)或像素结构具有第一遮光图案层160且第一延伸电极113的延伸长度c具有不同长度的情况(即，测试例1-3、测试例1-4)之下，对应于显示画面的光通量比值R。
具体来说，在本测试例中，在像素结构的具有第一延伸电极113/第二延伸电极123以及第一遮光图案层160的情况下，可改善显示画面的混色等问题。
测试例2：
本测试例针对上述实施例的像素结构中，第一遮光图案层160的遮光宽度b对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值，对由像素结构所组成的显示面板的光通量比值R进行了比对。在测试例3的像素结构中，第一延伸电极113的延伸长度c对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值(即，后述数学式(3))约为13％，其中前述第一遮光图案层160的遮光宽度b对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值可由数学式(2)来表示：
Figure BDA0001471580330000162
请同时参考图2、图3及图5，图5示出本发明的测试例2的像素结构的在视角θ3约为60度时其光通量比值R的关系图。详细而言，在图5的关系图中，纵轴为光通量比值R，横轴为数学式(2)所表示的数值。具体来说，在本测试例中，在像素结构的第一遮光图案层160具有一遮光宽度b，第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间具有一像素间距a，而遮光宽度b对像素间距a的比值大于等于约0.5的情况下，可改善显示画面的混色等问题。除此之外，在遮光宽度b对像素间距a的比值小于等于约0.8的情况下，可以使正视角时的穿透率减少量小于约4％时，因此能够兼顾显示面板的穿透率。
测试例3：
本测试例针对上述实施例的像素结构中，第一延伸电极113的延伸长度c对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值，对由像素结构所组成的显示面板的光通量比值R进行了比对。在测试例3的像素结构中，第一遮光图案层160的遮光宽度b对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值(即，前述数学式(2))约为60％，其中前述第一延伸电极113的延伸长度c对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值可由数学式(3)来表示：
Figure BDA0001471580330000171
请同时参考图2、图3、图6及图7，图6示出本发明的测试例3的像素结构的在视角θ3约为60度时其光通量比值R的关系图，图7示出本发明的测试例3的像素结构的在正视角(θ3约为0度)时穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量减少量的关系图。详细而言，在图6的关系图中，纵轴为光通量比值R，横轴为数学式(3)所表示的数值。在图7的关系图中，纵轴为穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量减少量比例，横轴为数学式(3)所表示的数值，其中光通量减少量是以前述测试例1-1作为基准。
具体来说，在本测试例中，在像素结构的第一延伸电极113具有一延伸长度c，第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间具有一像素间距a，而延伸长度c对像素间距a的比值大于等于约0.13且小于等于约0.68的情况下，可改善显示画面的混色等问题。除此之外，在更进一步考量穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量的情况下，或是考量正视穿透率的情况下，延伸长度c对像素间距a的比值为大于等于约0.13且小于等于约0.23。
测试例4：
本测试例针对上述实施例的像素结构中，第一延伸电极113的延伸长度c，对由像素结构所组成的显示面板的光通量比值R进行了比对。在测试例4的像素结构中，第一遮光图案层160的遮光宽度b对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值(即，前述数学式(2))约为60％，第一延伸电极113的延伸长度c对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值(即，前述数学式(3))约为13％。
请同时参考图2、图3、图8及图9，图8示出本发明的测试例4的像素结构的在视角θ3约为60度时其光通量比值R的关系图，图9示出本发明的测试例4的像素结构的在正视角时穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量减少量的关系图。详细而言，在图8的关系图中，纵轴为光通量比值R，横轴为第一延伸电极113的延伸宽度d(单位：微米(μm))。在图9的关系图中，纵轴为穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量减少量比例，横轴为第一延伸电极113的延伸宽度d(单位：微米(μm))，其中光通量减少量是以前述测试例1-1作为基准。
具体来说，在本测试例中，在像素结构的第一延伸电极113的延伸宽度d大于0微米且小于等于约7微米的情况下，可改善显示画面的混色等问题。除此之外，在更进一步考量穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量的情况下，延伸长度c大于等于约1微米且小于等于约4.1微米。
测试例5：
本测试例针对上述实施例的像素结构中，各第一延伸电极113之间的电极间距e对第一延伸电极113的延伸长度c的比值，对由像素结构所组成的显示面板的光通量比值R进列了比对。在测试例5的像素结构中，第一遮光图案层160的遮光宽度b对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值(即，前述数学式(2))约为60％，第一延伸电极113的延伸长度c对第一边缘条状电极112与第二边缘条状电极122之间的像素间距a的比值(即，前述数学式(3))约为13％，第一延伸电极113的延伸宽度d约为2.5μm，其中前述各第一延伸电极113之间的电极间距e对第一延伸电极113的延伸长度c的比值可由数学式(4)来表示：
Figure BDA0001471580330000191
请同时参考图2、图3、图10及图11，图10示出本发明的测试例5的像素结构的在视角θ3约为60度时其光通量比值R的关系图，图11示出本发明的测试例5的像素结构的在正视角时穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量减少量的关系图。详细而言，在图10的关系图中，纵轴为光通量比值R，横轴为数学式(5)所表示的数值。在图11的关系图中，纵轴为穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量减少量比例，横轴为数学式(4)所表示的数值，其中光通量减少量是以前述测试例1-1作为基准。
具体来说，在本测试例中，在像素结构的各第一延伸电极113之间具有一电极间距e，第一延伸电极113具有一延伸长度c，而电极间距e对延伸长度c的比值大于等于约2.6且小于等于约8.2的情况下，可改善显示画面的混色等问题。除此之外，在更进一步考量穿透第二彩色滤光图案CF2(于测试例中为红色滤光图案)的光通量的情况下，延伸长度c对像素间距a的比值为大于等于约2.6且小于等于约3.3或大于等于约5.4且小于等于约8.2。
测试例6：
本测试例针对上述实施例的像素结构中，第一延伸电极113与第一遮光图案层160的重叠宽度f对第一遮光图案层160的遮光宽度b的比值，对由像素结构所组成的显示面板的光通量比值R进行了比对。
请同时参考图2、图3及图12，图12示出本发明的测试例2的像素结构的在视角θ3约为60度时其光通量比值R的关系图。详细而言，在图12的关系图中，纵轴为光通量比值R，横轴为重叠宽度f对遮光宽度b的比值。具体来说，在本测试例中，在像素结构的各第一延伸电极113与第一遮光图案层160之间具有重叠宽度f，第一遮光图案层160具有遮光宽度b，而各第一延伸电极113的重叠宽度f对遮光宽度b的比值小于等于约0.8的情况下，可改善显示画面的混色等问题，也能够兼顾显示面板的穿透率。
图13为本发明另一实施例的像素结构的俯视图。为求清楚表示与便于说明，图13省略示出部分的膜层。在此必须说明的是，图13的实施例沿用图1的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
请参照图13，本实施例的像素结构300与图1的实施例的像素结构100相似，两者的差异在于：第一主动元件SW1包括第一栅极G1、第一源极S1、第一漏极D1以及第一通道层SM1，其中第一栅极G1与第一信号线SL1电性连接，第一源极S1与第三信号线SL3电性连接，且第一漏极D1与第一像素电极PE1电性连接。第二主动元件SW2包括第二栅极G2、第二源极S2、第二漏极D2以及第二通道层SM2，其中第二栅极G2与第二信号线SL2电性连接，第二源极S2与第三信号线SL3电性连接，且第二漏极D2与第二像素电极PE2电性连接。在本实施例中，第一信号线SL1与第二信号线SL2可以为不同的扫描线，且第三信号线SL3可为数据线，但本发明不限于此。
综上所述，在本发明的像素结构中，通过第一延伸电极以及第二延伸电极来形成不同方向的边缘电场，以及位于第一像素单元与第二像素单元之间的遮光图案层，可以改善像素结构混色的问题，又能够兼顾良好的穿透率。除此之外，利用本发明的像素结构所构成显示面板，可以具有优选的共同电压均匀性及驱动能力，且不会额外增加共通电压的电阻电容负载(RC loading)。并且，在人眼视觉上，也可以有助于改善侧视时的混色问题，又能够兼顾良好的穿透率，并且具有增广视角的功能。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (13)

1.一种像素结构，包括：
一基板；
一第一信号线，设置于该基板上，且具有一第一侧与一第二侧；
一第一像素单元，设置于该第一信号线的该第一侧，其中该第一像素单元包括：
一第一主动元件；
一第一共用电极；
一第一绝缘层，位于该第一共用电极上；以及
一第一像素电极，位于该第一绝缘层上，并与该第一主动元件电性连接，其中该第一像素电极包括一第一边缘条状电极以及多个第一延伸电极，且所述第一延伸电极分别从该第一边缘条状电极朝向该第一信号线延伸；
一第二像素单元，设置于该第一信号线的该第二侧，其中该第二像素单元包括：
一第二主动元件；
一第二共用电极；
一第二绝缘层，位于该第二共用电极上；以及
一第二像素电极，位于该第二绝缘层上，并与该第二主动元件电性连接，其中该第二像素电极包括一第二边缘条状电极以及多个第二延伸电极，所述第二延伸电极分别从该第二边缘条状电极朝向该第一信号线延伸，且所述第一延伸电极与所述第二延伸电极彼此交错设置；以及
一第一遮光图案层，位于该第一像素单元与该第二像素单元之间，且该第一遮光图案层与该第一信号线彼此重叠，其中所述第一延伸电极的至少其中之一与该第一遮光图案层部分重叠；
其中该第一边缘条状电极与该第二边缘条状电极之间具有一像素间距，所述第一延伸电极的至少其中之一具有一延伸长度，且该延伸长度对该像素间距的比值大于等于0.13且小于等于0.68。
2.如权利要求1所述的像素结构，其中：
该第一像素电极还包括多个第一像素条状电极，该第一边缘条状电极设置于所述第一像素条状电极与该第一信号线之间；以及
该第二像素电极还包括多个第二像素条状电极，该第二边缘条状电极设置于所述第二像素条状电极与该第一信号线之间。
3.如权利要求1所述的像素结构，还包含一第二信号线与一第三信号线，其中：
该第一主动元件，包括一第一栅极、一第一漏极以及一第一源极，其中该第一源极与该第一信号线电性连接，该第一漏极与该第一像素电极电性连接，以及该第一栅极与该第三信号线电性连接；以及
该第二主动元件，包括一第二栅极、一第二漏极以及一第二源极，其中该第二源极与该第二信号线电性连接，该第二漏极与该第二像素电极电性连接，以及该第二栅极与该第三信号线电性连接。
4.如权利要求1所述的像素结构，还包含一第二信号线与一第三信号线，其中：
该第一主动元件，包括一第一栅极、一第一漏极以及一第一源极，其中该第一栅极与该第一信号线电性连接，该第一源极与该第三信号线电性连接，以及该第一漏极与该第一像素电极电性连接；以及
该第二主动元件，包括一第二栅极、一第二漏极以及一第二源极，其中该第二栅极与该第二信号线电性连接，该第二源极与该第三信号线电性连接，以及该第二漏极与该第二像素电极电性连接。
5.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一共用电极与该第二共用电极电性连接，且该第一遮光图案层位于该第一共用电极与该第二共用电极上方。
6.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一共用电极与该第二共用电极电性连接，且该第一共用电极与该第二共用电极位于该第一遮光图案层上方。
7.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一遮光图案层电性连接于该第一共用电极与该第二共用电极。
8.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一遮光图案层的宽度大于该第一信号线的宽度。
9.如权利要求1所述的像素结构，其中所述第一延伸电极的至少其中之一与该第一遮光图案层具有一重叠宽度，该第一遮光图案层具有一遮光宽度，而该重叠宽度对该遮光宽度的比值小于等于0.8。
10.如权利要求1所述的像素结构，其中该第一边缘条状电极与该第二边缘条状电极之间具有一像素间距，该第一遮光图案层具有一遮光宽度，且该遮光宽度对该像素间距的比值大于等于0.5且小于等于1。
11.如权利要求1所述的像素结构，其中各该第一延伸电极具有一延伸宽度，且各该第一延伸电极的该延伸宽度大于0微米且小于等于7微米。
12.如权利要求1所述的像素结构，其中任两相邻的第一延伸电极之间具有一电极间距，各该第一延伸电极具有一延伸宽度，且该电极间距对该延伸宽度的比值为：
大于等于2.6且小于等于3.3；或
大于等于5.4且小于等于8.2。
13.一种显示面板，包括：
一像素结构，包括：
一基板；
一第一信号线，设置于该基板上，且具有一第一侧与一第二侧；
一第一像素单元，设置于该第一信号线的该第一侧，其中该第一像素单元包括：
一第一主动元件；
一第一共用电极；
一第一绝缘层，位于该第一共用电极上；以及
一第一像素电极，位于该第一绝缘层上，并与该第一主动元件电性连接，其中该第一像素电极包括一第一边缘条状电极以及多个第一延伸电极，且所述第一延伸电极分别从该第一边缘条状电极朝向该第一信号线延伸；
一第二像素单元，设置于该第一信号线的该第二侧，其中该第二像素单元包括：
一第二主动元件；
一第二共用电极；
一第二绝缘层，位于该第二共用电极上；以及
一第二像素电极，位于该第二绝缘层上，并与该第二主动元件电性连接，其中该第二像素电极包括一第二边缘条状电极以及多个第二延伸电极，所述第二延伸电极分别从该第二边缘条状电极朝向该第一信号线延伸，且所述第一延伸电极与所述第二延伸电极彼此交错设置；以及
一第一遮光图案层，位于该第一像素单元与该第二像素单元之间，且该第一遮光图案层与该第一信号线彼此重叠，其中所述第一延伸电极的至少其中之一与该第一遮光图案层部分重叠；
一显示介质层，位于该像素结构上；
两个彩色滤光图案，其中该显示介质层位于所述彩色滤光图案与该像素结构之间，且所述彩色滤光图案分别对应该第一像素单元与该第二像素单元设置；以及
一第二遮光图案层，位于该两个彩色滤光图案之间；
其中该第一边缘条状电极与该第二边缘条状电极之间具有一像素间距，所述第一延伸电极的至少其中之一具有一延伸长度，且该延伸长度对该像素间距的比值大于等于0.13且小于等于0.68。
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