CN112505973A - 液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示面板包括第一基板、元件阵列层、多个像素电极、第二基板、共用电极与液晶层。元件阵列层设置于第一基板上。这些像素电极设置于元件阵列层上,而各个像素电极包括连接轴与多根肋条。连接轴沿着第一方向延伸,而这些肋条沿着第二方向以及第二方向的相反方向,从连接轴的相对两侧向外延伸。共用电极设置于第二基板上。液晶层设置在第一基板与第二基板之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器,且特别涉及一种液晶显示面板(Liquid CrystalDisplay Panel,LCD Panel)。
背景技术
现今液晶显示面板已普遍使用于许多显示器,例如电脑屏幕、电视以及手机屏幕等。虽然液晶显示面板已普遍使用,但有的液晶显示面板所显示的影像容易受视角(viewangle)的改变而明显变化,从而影响影像品质。
发明内容
本发明至少一实施例提供一种液晶显示面板,其所显示的影像品质不易受到视角的改变而影响。
本发明至少一实施例所提供的液晶显示面板包括第一基板、元件阵列层、多个像素电极、第二基板、共用电极与液晶层。元件阵列层设置于第一基板上。这些像素电极设置于元件阵列层上,而各个像素电极包括连接轴与多根肋条。连接轴沿着第一方向延伸,而这些肋条沿着第二方向以及第二方向的相反方向,从连接轴的相对两侧向外延伸,其中相邻两肋条之间形成狭缝。共用电极设置于第二基板上。液晶层设置在第一基板与第二基板之间。
在本发明至少一实施例中,上述液晶显示面板还包括至少一辅助层,其中辅助层凸出于其中一个连接轴的一侧。
在本发明至少一实施例中,上述辅助层连接这些像素电极,而辅助层其中之一沿着第二方向或第二方向的相反方向,从其中一根连接轴的一侧延伸,且至少一辅助层与至少一肋条相连。
在本发明至少一实施例中,上述辅助层从连接轴的中间延伸。
在本发明至少一实施例中,上述元件阵列层具有多个次像素区,而这些像素电极分别位于这些次像素区内。各个次像素区具有像素长度,其中辅助层沿着第二方向的长度及连接轴的宽度两者的总和与次像素区的像素长度之间的比值小于或等于67%。
在本发明至少一实施例中,上述辅助层设置于这些像素电极的下方,而辅助层与其中一根连接轴的至少一部分重叠。
在本发明至少一实施例中,上述辅助层与其中一根连接轴的中央段垂叠。
在本发明至少一实施例中,上述辅助层沿着其中一根连接轴而延伸。
在本发明至少一实施例中,上述元件阵列层具有多个次像素区,而这些像素电极分别位于这些次像素区内。辅助层其中之一位于这些次像素区其中之一内,其中辅助层在次像素区内所占据的面积与次像素区的发光区的面积之间的比值小于或等于1%。
在本发明至少一实施例中,上述辅助层为金属层或半导体层。
在本发明至少一实施例中,上述液晶显示面板还包括第一线偏振片与第二线偏振片。第一线偏振片设置于第一基板上,并具有第一偏振方向。第二线偏振片设置于第二基板上,并具有第二偏振方向,其中第一偏振方向与第二偏振方向实质上垂直,而第一方向与第二方向实质上垂直。第一偏振方向与第一方向之间的夹角介于40至50之间,而第二偏振方向与第二方向之间的夹角介于40至50之间。
在本发明至少一实施例中,上述元件阵列层包括多条并列的扫描线、多条并列的数据线、多条并列的共用线以及多条屏蔽条。这些扫描线、这些数据线、这些共用线以及这些屏蔽条皆设置于第一基板上。这些扫描线与这些共用线皆沿着第一方向延伸,而这些数据线与这些屏蔽条皆沿着第二方向延伸。这些数据线与这些扫描线交错而形成多个次像素区,而这些像素电极分别位于这些次像素区内。这些屏蔽条电性连接这些共用线,而这些屏蔽条其中两条位于其中一个次像素区内,并且分别与其中两条数据线相邻。各个屏蔽条凸出于像素电极的边缘,并沿着像素电极的边缘延伸,其中这些屏蔽条分别与这些像素电极部分重叠。
在本发明至少一实施例中,上述液晶显示面板还包括共用电极图案,其设置于元件阵列层上。共用电极图案与这些数据线重叠,且共用电极图案具有对应这些像素电极的多个开口,并与这些像素电极彼此分开。
在本发明至少一实施例中,上述液晶层为垂直配向型液晶(Vertical AlignmentLiquid Crystal,VA Liquid Crystal)。
利用上述连接轴、这些肋条以及位于这些肋条之间的狭缝,像素电极能产生双场域(two domain)。如此,液晶显示面板所显示的影像不容易受视角的改变而明显变化,以使影像品质不易受到视角的改变而影响。
附图说明
图1A是本发明至少一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图1B是图1A中沿线1B-1B剖面而示出的剖面示意图。
图1C是图1A中的第一线偏振片与第二线偏振片两者偏振方向的示意图。
图1D是图1A的液晶显示面板的局部俯视示意图。
图1E是图1D中沿线1E-1E剖面而示出的剖面示意图。
图2A与图2B是本发明另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图2C是图2A中沿线2C-2C剖面而示出的剖面示意图。
图3A是本发明另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图3B是图3A中沿线3B-3B剖面而示出的剖面示意图。
图4A是本发明另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。
图4B是图4A中沿线4B-4B剖面而示出的剖面示意图。
附图标记说明:
42e、155e:边缘
100、200、300、400:液晶显示面板
110:第一基板
120:第二基板
130:液晶层
140、240:元件阵列层
140p:次像素区
141、143:绝缘层
142c:共用线
142d:数据线
142s:扫描线
144:控制元件
144c:通道层
144d:漏极
144g:栅极
144s:源极
150、250:像素电极
151:连接轴
152:肋条
153、380、480:辅助层
154:框条
155:边条
160、260:共用电极
171、271:滤光层
172:黑矩阵
191:第一线偏振片
192:第二线偏振片
290:共用电极图案
A1、A2:夹角
B42:遮光凸部
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
D91:第一偏振方向
D92:第二偏振方向
H11:接触窗
L14:像素长度
L34、W34:距离
L51:长度
S11:狭缝
S42:屏蔽条
W51:宽度
具体实施方式
在以下的内文中,为了清楚呈现本公开的技术特征,附图中的元件(例如层、膜、基板以及区域等)的尺寸(例如长度、宽度、厚度与深度)会以不等比例的方式放大。因此,下文实施例的说明与解释不受限于附图中的元件所呈现的尺寸与形状,而应涵盖如实际工艺及/或公差所导致的尺寸、形状以及两者的偏差。例如,附图所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非线性的特征,而附图所示的锐角可以是圆的。所以,本公开附图所呈示的元件主要是用于示意,并非旨在精准地描绘出元件的实际形状,也非用于限制本公开的权利要求。
其次,本公开内容中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字不仅涵盖明确记载的数值与数值范围,而且也涵盖发明所属技术领域中技术人员所能理解的可允许偏差范围,其中此偏差范围可由测量时所产生的误差来决定,而此误差例如是起因于测量系统或工艺条件两者的限制。此外,“约”可表示在上述数值的一个或多个标准偏差内,例如±30%、±20%、±10%或±5%内。本公开文中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字可依光学性质、蚀刻性质、机械性质或其他性质来选择可以接受的偏差范围或标准偏差,并非单以一个标准偏差来套用以上光学性质、蚀刻性质、机械性质以及其他性质等所有性质。
图1A是本发明至少一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,而图1B是图1A中沿线1B-1B剖面而示出的剖面示意图。请参阅图1A与图1B,液晶显示面板100包括第一基板110、第二基板120以及液晶层130,其中液晶层130设置在第一基板110与第二基板120之间。而第一基板110以及第二基板120可皆为透明基板,例如是玻璃板或透明塑胶板。
液晶显示面板100还包括元件阵列层140与共用电极160。元件阵列层140设置于第一基板110上,而共用电极160设置于第二基板120上,其中元件阵列层140与共用电极160皆位在第一基板110与第二基板120之间。共用电极160可为透明导电层,其可由金属氧化物所制成,其中金属氧化物例如是氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化铟锌(Indium ZincOxide,IZO)。
液晶显示面板100还包括多个设置于元件阵列层140上的像素电极150,而元件阵列层140具有多个次像素区140p,其中这些像素电极150分别位于这些次像素区140p内。具体而言,元件阵列层140包括多条并列的扫描线142s、多条并列的数据线142d以及多条并列的共用线142c,其中这些扫描线142s、这些数据线142d与这些共用线142c皆设置于第一基板110上。这些扫描线142s以及这些共用线142c皆沿着第一方向D1延伸,而这些数据线142d皆沿着第二方向D2延伸,其中第一方向D1明显不同于第二方向D2。
以图1A为例,第一方向D1可以是水平方向,而第二方向D2可以是垂直方向,因此第一方向D1与第二方向D2彼此实质上垂直,以至于这些扫描线142s能与这些数据线142d交错而形成这些次像素区140p,其中一个次像素区140p可由相邻两条数据线142d与相邻两条扫描线142s围绕而成。换句话说,相邻两条数据线142d以及相邻两条扫描线142s会设置于其中一个像素电极150的周围。另外,由于扫描线142s与共用线142c皆沿着第一方向D1延伸,因此共用线142c也与扫描线142s并列,且这些共用线142c也与这些数据线142d交错。
元件阵列层140可以还包括多个控制元件144,其中这些控制元件144分别电性连接这些像素电极150,以控制这些像素电极150。控制元件144可以是晶体管。以图1A与图1B为例,控制元件144可以是薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT),并且可由多层膜层堆叠而形成,其中图1A与图1B所示的控制元件144不仅可以是薄膜晶体管,而且也可以是一种场效晶体管(Field-Effect Transistor,FET)。
具体而言,在图1A与图1B所示的实施例中,各个控制元件144包括栅极144g、通道层144c、源极144s以及漏极144d,而元件阵列层140可以还包括绝缘层141。栅极144g与绝缘层141皆形成于第一基板110上,其中绝缘层141全面性地覆盖第一基板110的上表面与栅极144g。通道层144c形成于绝缘层141上,并且与栅极144g重叠,其中通道层144c可以是半导体层,其构成材料例如是硅或氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)。绝缘层141位在栅极144g与通道层144c之间,并且隔开栅极144g与通道层144c,以使栅极144g、通道层144c以及夹置于栅极144g与通道层144c之间的部分绝缘层141可以形成电容。
源极144s与漏极144d形成于绝缘层141与通道层144c上,其中源极144s与漏极144d两者皆电性连接通道层144c。此外,元件阵列层140可以还包括绝缘层143,其中绝缘层143形成于绝缘层141上,并且覆盖源极144s、漏极144d与通道层144c。绝缘层143具有多个接触窗H11,其中接触窗H11为形成于绝缘层143中的贯孔(through hole)。
这些接触窗H11分别位于这些漏极144d的上方,而绝缘层143不覆盖位于接触窗H11底部的部分漏极144d。这些像素电极150形成于绝缘层143上,并从绝缘层143的上表面延伸至接触窗H11内,以电性连接位于接触窗H11底部的漏极144d。如此,控制元件144能电性连接像素电极150,进而控制像素电极150。此外,图1A与图1B所示的共用线142c可以与部分漏极144d重叠而形成架构于共用线上的存储电容(Cst on common)。
各个栅极144g电性连接其中一条扫描线142s,而各个源极144s电性连接其中一条数据线142d,其中这些栅极144g与这些扫描线142s可由一层金属层经光刻与蚀刻而形成,而这些源极144s与这些数据线142d可由另一层金属层经光刻与蚀刻而形成。因此,这些扫描线142s能打开与关闭这些控制元件144,而像素电压可经由数据线142d输入至控制元件144的源极144s。当控制元件144被打开时,像素电压从源极144s,并经过通道层144c而传输至漏极144d。因此,数据线142d所传输的像素电压能通过控制元件144而输入至像素电极150。
液晶显示面板100可以还包括多个滤光层171与黑矩阵172,其中黑矩阵172与这些滤光层171皆配置于第二基板120上,而共用电极160可覆盖黑矩阵172与这些滤光层171。黑矩阵172的形状可为网状,并具有多个网格(未标示),而这些滤光层171分别配置于黑矩阵172的这些网格内,以使这些滤光层171可以呈阵列排列。
这些滤光层171可以过滤光线,以产生多种色光,例如蓝光、绿光与红光,所以这些滤光层171可为蓝光、绿光与红光滤光层。这些滤光层171可以分别对准这些位于次像素区140p内的像素电极150,以使通过像素电极150的光线能入射于这些滤光层171。因此,这些滤光层171、黑矩阵172、第二基板120与共用电极260可形成彩色滤光基板,而多种色光,例如蓝光、绿光以及红光,可以分别从这些滤光层171出射。
必须说明的是,图1A可以是液晶显示面板100的局部俯视示意图,并且仅呈现元件阵列层140的一部分。所以,图1A仅供举例说明,并非限制次像素区140p、像素电极150、数据线142d、扫描线142s、共用线142c以及控制元件144的数量。其次,图1A与图1B所示的控制元件144是以底栅极式薄膜晶体管(bottom-gate TFT)作为举例说明。不过,在其他实施例中,控制元件144也可以是顶栅极式薄膜晶体管(top-gate TFT)。因此,图1A与图1B所示的控制元件144也仅供举例说明,并非限制控制元件144的类型。
液晶显示面板100还可以包括第一线偏振片191与第二线偏振片192,其中第一线偏振片191设置于第一基板110上,而第二线偏振片192设置于第二基板120上。从图1B来看,第一基板110位于第一线偏振片191与元件阵列层140之间,而第二基板120位于第二线偏振片192与共用电极160之间,其中第一基板110与第二基板120可以皆位于第一线偏振片191与第二线偏振片192之间,如图1B所示。
当数据线142d输入像素电压至像素电极150时,像素电极150能转动液晶层130内的液晶分子,以使液晶层130能改变光线的偏振态。因此,利用液晶层130,并且搭配第一线偏振片191与第二线偏振片192,输入至像素电极150的像素电压能改变次像素区140p的光穿透率,进而能改变通过第一线偏振片191、液晶层130以及第二线偏振片192之后的光线强度。如此,调整像素电压可以控制入射于滤光层171的光线强度,以产生不同灰阶的色光(例如蓝光、绿光与红光),从而产生影像。
特别一提的是,设置在第二基板120上的共用电极160会面对这些像素电极150,而液晶层130位在共用电极160与像素电极150之间。当像素电极150被输入像素电压时,共用电极160与像素电极150之间会产生电场,其方向基本上会垂直于第一基板110。例如,此电场的方向大致上会平行于图1B中的第三方向D3,其中第三方向D3实质上垂直于第一基板110的上表面。
上述平行于第三方向D3的电场能转动液晶层130内的液晶分子,以改变液晶显示面板100在各个次像素区140p处的光穿透率,而调整数据线142d对像素电极150输入的像素电压能改变此电场的强弱,以使次像素区140p的灰阶值可以被控制,从而促使液晶显示面板100能显示影像。此外,在本实施例中,液晶层130可以是垂直配向型液晶,但其他实施例可采用其他种类的液晶材料作为液晶层130,不限制液晶层130仅为垂直配向型液晶。
各条数据线142d可以具有遮光凸部B42,其中这些遮光凸部B42可以分别邻近这些扫描线142s,并且可与扫描线142s部分重叠。当扫描线142s传输电压至控制元件144的栅极144g,以打开这些控制元件144时,扫描线142s所传输的电压会产生一定强度的电场,以至于位在扫描线142s附近的液晶分子会受到此电场的影响而转动,导致漏光的产生。遮光凸部B42能遮挡从扫描线142s处漏出的光线,以降低漏光对影像的不良影响,从而维持或提升液晶显示面板100所显示的影像品质。
图1C是图1A中的第一线偏振片与第二线偏振片两者偏振方向的示意图。请参阅图1C,图1C中的液晶显示面板100是沿俯视方向观看而绘制,因此图1A与图1C中的液晶显示面板100皆是沿着同一方向(即俯视方向)观看而示出。所以,图1C中的第一方向D1相同于图1A中的第一方向D1(皆是由左往右),而图1C中的第二方向D2相同于图1A中的第二方向D2(皆是由上往下)。
第一线偏振片191具有第一偏振方向D91,而第二线偏振片192具有第二偏振方向D92,其中第一偏振方向D91与第二偏振方向D92实质上垂直。因此,在液晶显示面板100没有液晶层130的情况下,穿透第一线偏振片191与第一基板110的光线会被第二线偏振片192遮挡。同理,穿透第二线偏振片192与第二基板120的光线也会被第一线偏振片191遮挡。
第一偏振方向D91与第二偏振方向D92皆不同于第一方向D1或第二方向D2,所以第一偏振方向D91与第二偏振方向D92各自会与第一方向D1或第二方向D2形成夹角。以图1C为例,第一偏振方向D91与第一方向D1之间能形成夹角A1,其可以介于40至50之间,其中夹角A1优选为45度。第二偏振方向D92与第二方向D2之间能形成夹角A2,其可以介于40至50之间,其中夹角A2优选为45度。
由于第一方向D1与第二方向D2实质上垂直,第一偏振方向D91与第二偏振方向D92实质上垂直,因此夹角A1与夹角A2可以实质上彼此相等。此外,在夹角A1与夹角A2实质上皆为45度的条件下,夹角A1可以实质上等于第一偏振方向D91与第二方向D2之间的夹角,而夹角A2可以实质上等于第二偏振方向D92与第一方向D1之间的夹角,其中第一偏振方向D91与第二偏振方向D92两者可视为第一方向D1与第二方向D2之间的角平分线,如图1C所示。
图1D是图1A的液晶显示面板的局部俯视示意图,而图1E是图1D中沿线1E-1E剖面而示出的剖面示意图。请参阅图1D与图1E,各个像素电极150包括连接轴151以及多根肋条152,其中这些肋条152连接于连接轴151。在同一个像素电极150中,这些肋条152与连接轴151可由同一层透明导电层经光刻与蚀刻而形成,以至于各条肋条152与连接轴151之间的相连处未有例如接缝(seam)等可识别的边界(boundary)。因此,这些相连的肋条152与连接轴151可以是一体成型(integrally formed into one)。此外,上述透明导电层可由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等金属氧化物制成。
连接轴151与肋条152两者延伸方向并不相同。以图1D为例,连接轴151沿着第一方向D1延伸,而这些肋条152沿着第二方向D2以及第二方向D2的相反方向,从连接轴151的相对两侧向外延伸。从图1D来看,连接于连接轴151上侧的这些肋条152是沿着第二方向D2的相反方向而延伸,而连接于连接轴151下侧的这些肋条152是沿着第二方向D2而延伸。此外,相邻两条肋条152之间会形成狭缝S11,如图1D所示。
由于这些肋条152沿着第二方向D2与第二方向D2的相反方向,从连接轴151的相对两侧向外延伸,因此当像素电压输入至像素电极150时,位于连接轴151其中一侧的多根肋条152(例如图1D中位于连接轴151上侧的肋条152)上方的液晶分子会沿着第二方向D2倾倒;而位于连接轴151另一侧的其他肋条152(例如图1D中位于连接轴151下侧的肋条152)上方的液晶分子会沿着第二方向D2的相反方向倾倒。如此,像素电极150能产生双场域,以使液晶显示面板100所显示的影像不容易受视角的改变而明显变化,让影像品质不易受到视角的改变而影响,从而维持或提升液晶显示面板100的影像品质。
液晶显示面板100可还包括至少一辅助层153,而图1D所示的液晶显示面板100包括多个辅助层153,其中这些辅助层153连接像素电极150。各个辅助层153凸出于连接轴151的一侧,并沿着第二方向D2或第二方向D2的相反方向,从其中一个连接轴151的一侧延伸。
以图1D为例,在同一个像素电极150中,这些辅助层153分别凸出于连接轴151的相对两侧,其中位于像素电极150上半部的辅助层153是沿着第二方向D2的相反方向,从连接轴151的上侧延伸,而位于像素电极150下半部的辅助层153是沿着第二方向D2,从连接轴151的下侧延伸。
这些辅助层153可从连接轴151的中间延伸,且实质上可沿着连接轴151的垂直平分线延伸。换句话说,辅助层153可从连接轴151的中心,并沿着垂直于连接轴151长轴的方向(例如第二方向D2或第二方向D2的相反方向)而延伸。因此,辅助层153可连接于连接轴151的中央段(未标示),并从中央段延伸。当液晶显示面板100包括两个以上辅助层153时,各个像素电极150中的辅助层153皆从连接轴151的中间延伸,所以这些辅助层153各自在这些像素电极150中的位置皆实质上相同。
辅助层153可以与肋条152相连。例如,在图1D与图1E所示的实施例中,各条辅助层153可相连于相邻两条肋条152之间。在同一个像素电极150中,这些辅助层153与这些肋条152可由同一层透明导电层经光刻与蚀刻而形成,以至于各个辅助层153与肋条152之间的相连处未有例如接缝等可识别的边界,其中透明导电层可由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等金属氧化物制成。因此,这些肋条152与辅助层153可以是一体成型。
必须说明的是,在辅助层153与肋条152为一体成型的条件下,在图1D与图1E中,辅助层153与肋条152之间的虚线仅只是用来识别辅助层153与肋条152,以清楚说明辅助层153与肋条152,而非意指辅助层153与肋条152之间存在例如接缝等可识别的边界。因此,图1D与图1E所示的虚线并非代表可识别的边界。
由于连接轴151是沿着第一方向D1延伸,因此位于连接轴151上方的液晶分子会沿着第一方向D1与第一方向D1的相反方向倾倒,以至于液晶显示面板100在连接轴151处可能会显示出形状类似于X形的暗纹(以下简称X形暗纹)。辅助层153与连接轴151相连处能产生不同的电场,以使X形暗纹被固定在连接轴151与辅助层153的连接处。以图1D为例,X形暗纹会被固定在连接轴151与这些辅助层153所形成的十字形区域的中央处,以降低X形暗纹对影像的不良影响,从而维持或提升液晶显示面板100所显示的影像品质。
各个次像素区140p具有像素长度L14。从图1D来看,像素长度L14等于共用线142c边缘42e至像素电极150边缘155e之间的距离。在同一个次像素区140p中,共用线142c的边缘42e与像素电极150的边缘155e皆可沿着第一方向D1延伸,而边缘155e为像素电极150最远离共用线142c的边缘。这些辅助层153沿着第二方向D2的长度L51(等于:2×长度L51)与连接轴151宽度W51两者的总和(等于:2×长度L51+宽度W51)与像素长度L14之间的比值小于或等于67%,如以下数学式(1)所示。
(2×L51+W51)/L14≦67%...................(1)
辅助层153的长度L51越长,液晶显示面板100越容易出现沿着第二方向D2延伸的暗纹,导致次像素区140p的光穿透率下降,而且也降低影像品质。然而,在满足上述数学式(1)的条件下,可以降低或避免出现上述沿第二方向D2延伸的暗纹,以维持或提升液晶显示面板100所显示的影像品质。
须说明的是,在图1D所示的次像素区140p中,像素电极150连接两个辅助层153。然而,在其他实施例中,同一个次像素区140p中的像素电极150可以只连接一个辅助层153。以图1D为例,图1D所示的两个辅助层153其中一者可以被省略。因此,单一个像素电极150所连接的辅助层153的数量不以图1D所示的为限。
同一个像素电极150可还包括一对框条154以及边条155,其中这些框条154皆沿着第二方向D2延伸,而边条155沿着第一方向D1延伸,并且连接这些框条154。同一个像素电极150的这些肋条152皆位于这两条框条154之间,并且被这些框条154以及边条155围绕,而边条155更连接于连接轴151下方的多条肋条152。
元件阵列层140可还包括多条屏蔽条S42。这些屏蔽条S42设置于第一基板110上,且两条屏蔽条S42位于同一个次像素区140p内。这些屏蔽条S42沿着第二方向D2延伸,所以这些屏蔽条S42与数据线142d并列。在同一个次像素区140p中,这些屏蔽条S42分别与两条数据线142d相邻,而且也与像素电极150相邻,其中这些屏蔽条S42不连接扫描线142s,而且各条屏蔽条S42与下方的扫描线142s之间会保持一段距离,例如8至10微米,以避免屏蔽条S42与扫描线142s发生短路。
在本实施例中,这些屏蔽条S42还可以沿着像素电极150的部分边缘延伸,并且可分别与这些像素电极150部分重叠,其中屏蔽条S42是与像素电极150的框条154部分重叠,而这些屏蔽条S42可凸出于像素电极150框条154的边缘,如图1D与图1E所示。此外,从图1E来看,各条屏蔽条S42可位于像素电极150的框条154以及与其相邻的数据线142d之间。
这些屏蔽条S42电性连接这些共用线142c,所以共用线142c所传输的共用电压也能传输至屏蔽条S42。在本实施例中,这些屏蔽条S42、这些共用线142c、这些扫描线142s以及这些栅极144g可由同一层金属层经光刻与蚀刻而形成,所以屏蔽条S42与共用线142c之间的相连处未有例如接缝等可识别的边界,而彼此连接的屏蔽条S42与共用线142c可以是一体成型。
由于屏蔽条S42与数据线142d相邻,并且可以位于像素电极150的框条154以及与其相邻的数据线142d之间,因此当数据线142d传输像素电压时,屏蔽条S42能屏蔽数据线142d对像素电极150的干扰,避免数据线142d与像素电极150之间发生串音(crosstalk)而造成灰阶失真的缺陷,从而维持或提升液晶显示面板100所显示的影像品质。
图2A是本发明另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图。请参阅图2A,本实施例的液晶显示面板200与前述实施例的液晶显示面板100相似,两者也具有相同的技术效果与一些相同或相似的元件。例如,液晶显示面板200也包括元件阵列层240、多个像素电极250以及多个辅助层153,其中元件阵列层240也包括多条扫描线142s、多条数据线142d、多条共用线142c以及多个控制元件144,并具有多个次像素区140p。
各个像素电极250也包括连接轴151、多条并列的肋条152以及一对框条154。各个辅助层153凸出于连接轴151的一侧,并且沿着第二方向D2或第二方向D2的相反方向,从其中一个连接轴151的一侧延伸,而且辅助层153也与肋条152相连。
以下内容将主要介绍液晶显示面板100与200之间的差异。至于两者相同特征,原则上不再重复叙述。
不同于前述实施例,本实施例中的各个辅助层153并不是从连接轴151的中间延伸。以图2A为例,各个像素电极250包括八条肋条152,而辅助层153位在从右边数来第二与第三条肋条152之间,因此辅助层153不从连接轴151的中间延伸,也不连接于连接轴151的中央段。其次,不同于前述实施例中的像素电极150,图2A中的像素电极250并不包括任何边条155。
特别一提的是,图1A与图1D中的像素电极150也可以替换成图2A所示的没有边条155的像素电极250,而图1A与图1D中的辅助层153也可以替换成图2A所示的辅助层153。换句话说,图1A与图1D中的辅助层153也可以改在从右边数来第二与第三条肋条152之间,而不从连接轴151的中间延伸。此外,在其他实施例中,辅助层153可以位于任意两相邻肋条152之间。例如,各个辅助层153可位在从左边数来第一与第二条肋条152之间,所以图1A、图1D与图2A仅供举例说明,并非限制辅助层153与像素电极150或(250)之间的相对位置。
图2B也是液晶显示面板200的俯视示意图。请参阅图2A与图2B,液晶显示面板200可以还包括共用电极图案290,而图2B是图2A中的液晶显示面板200在移除像素电极250与共用电极图案290之后,用虚线绘制像素电极250与共用电极图案290两者轮廓的俯视示意图。利用虚线所绘制的像素电极250与共用电极图案290两者轮廓,图2B可以清楚呈现像素电极250与共用电极图案290底下元件阵列层240的布线结构。
共用电极图案290设置于元件阵列层240上,且共用电极图案290与这些数据线142d重叠。共用电极图案290具有对应这些像素电极250的多个开口(未标示)。具体而言,这些像素电极250分别位于共用电极图案290的这些开口内,而共用电极图案290的形状基本上可以是网状,并且分布于这些像素电极250的周围。此外,共用电极图案290与这些像素电极250可以由同一层透明导电层经光刻与蚀刻而形成,而共用电极图案290与这些像素电极250彼此分开而不接触,以避免共用电极图案290与像素电极250之间发生短路。
图2C是图2A中沿线2C-2C剖面而示出的剖面示意图。请参阅图2A与图2C,有别于前述实施例,虽然液晶显示面板200也包括共用电极260,而且共用电极260与160两者构成材料相同,但液晶显示面板200却未包括设置于第二基板120上的多个滤光层171,反而是元件阵列层140还包括多个滤光层271。
具体而言,这些滤光层271配置在第一基板110上,而非配置在第二基板120上,其中这些滤光层271也可以是蓝光、绿光与红光滤光层。此外,由于液晶显示面板200没有包括设置于第二基板120上的多个滤光层171,所以共用电极260不仅覆盖黑矩阵172,而且也覆盖位于黑矩阵172网格内的第二基板120。
这些滤光层271、元件阵列层140、第一基板110以及这些像素电极250可以形成具有彩色滤光层于像素阵列上(Color Filter On Array,COA)结构的元件阵列基板。此外,在其他实施例中,图2C中的绝缘层143的颜色可以是黑色,以使位于第一基板110的绝缘层143可以作为用于遮光的黑矩阵,并且可以省略位于第二基板120的黑矩阵172。
当液晶层130为垂直配向型液晶时,共用电极图案290与对面的共用电极260皆可输出共用电压,以使共用电极图案290与共用电极260之间的重叠区域实质上不会产生电场。如此,位于共用电极图案290正上方的液晶分子不会受到电场的影响而倾倒,以使液晶显示面板100在共用电极图案290处能形成遮光区,进而遮挡位于共用电极图案290下方的这些数据线142d。因此,共用电极图案290实质上可作为液晶显示面板200的黑矩阵。
图3A是本发明另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,而图3B是图3A中沿线3B-3B剖面而示出的剖面示意图。请参阅图3A与图3B,本实施例的液晶显示面板300与前述实施例的液晶显示面板100相似。例如,液晶显示面板300也包括元件阵列层140、共用电极160与多个像素电极150。以下将主要介绍液晶显示面板100与300之间的差异,而两者相同特征原则上不再重复叙述。
有别于液晶显示面板100,虽然液晶显示面板300也包括至少一个辅助层380,而且一个辅助层380位于这些次像素区140p其中之一内,但辅助层380却设置于这些像素电极150的下方,且没有连接像素电极150,其中辅助层380与连接轴151的至少一部分重叠。以图3A为例,辅助层380与连接轴151的中央段垂叠,即辅助层380对准连接轴151的中间。
不过,必须说明的是,在其他实施例中,辅助层380也可以不对准于连接轴151的中间。例如,辅助层380可对准从左边数来第一与第二条肋条152之间的区域,或是对准从右边数来第三根肋条152。所以,辅助层380并不限制一定要与连接轴151的中央段重叠。
辅助层380可为金属层或半导体层,所以辅助层380可为不透明的(opaque)膜层。辅助层380在次像素区140p内所占据的面积与次像素区140p的发光区的面积之间的比值可小于或等于1%,以使不透明的辅助层380对次像素区140p的光穿透率不会造成显著的影响,其中发光区意指次像素区140p内可让光线出射的区域。
在图3A所示的实施例中,次像素区140p的发光区的形状实质上为矩形,其中发光区的长实质上等于共用线142c与扫描线142s之间的距离L34,而发光区的宽实质上等于两条屏蔽条S42之间的距离W34。因此,次像素区140p的发光区面积实质上等于距离L34与W34的乘积。另外,由于图3A中的扫描线142s边缘被遮光凸部B42遮住,而屏蔽条S42边缘被像素电极150遮住,因此图3A以虚线表示扫描线142s与屏蔽条S42两者的部分边缘,以清楚呈现上述发光区的范围。
辅助层380可以与其他膜层一起形成。以图3B为例,辅助层380、数据线142d、源极144s与漏极144d可以由同一层金属层经光刻与蚀刻而形成。所以,辅助层380可与数据线142d、源极144s以及漏极144d一起形成。另外,在其他实施例中,在辅助层380为半导体层的条件下,辅助层380也可与控制元件144的通道层144c(请参考图1B)一起形成。例如,辅助层380与通道层144c可以由同一层半导体层经光刻与蚀刻而形成。
辅助层380能使像素电极150的部分肋条152以及连接轴151的一部分(例如中央段)凸起。如此,凸起的部分连接轴151与部分肋条152能产生不同的电场,以使X形暗纹能被固定在对应辅助层380的地方,即辅助层380的正上方,以降低X形暗纹对影像的不良影响,从而维持或提升液晶显示面板300所显示的影像品质。
必须说明的是,图3A可为液晶显示面板300的局部俯视示意图,而图3A仅呈现元件阵列层140的一部分。所以,图3A仅供举例说明,并非限制次像素区140p、像素电极150、数据线142d、扫描线142s、共用线142c、控制元件144与辅助层380的数量。此外,当液晶显示面板300包括多个辅助层380时,这些辅助层380各自在这些像素电极150中的位置皆实质上相同,以使所有X形暗纹实质上都能固定在次像素区140p的相同位置,从而有效降低X形暗纹对影像的不良影响。
图4A是本发明另一实施例的液晶显示面板的俯视示意图,而图4B是图4A中沿线4B-4B剖面而示出的剖面示意图,其中图4A可为液晶显示面板300的局部俯视示意图。请参阅图4A与图4B,本实施例的液晶显示面板400与前述实施例的液晶显示面板300相似,两者技术效果也相同,而两者的差异仅在于:液晶显示面板400所包括的辅助层480不同于前述实施例中的辅助层380。
具体而言,在本实施例中,辅助层480不仅与连接轴151重叠,而且还可以沿着连接轴151而延伸,即辅助层480可沿着第一方向D1而延伸。在本实施例中,辅助层480可从连接轴151的一端,沿着第一方向D1而延伸至连接轴151的中央段,但在其他实施例中,辅助层480也可从连接轴151的一端延伸至连接轴151的另一端,以使辅助层480基本上能与整个连接轴151重叠。
另外,辅助层480也可以是金属层或半导体层,而且辅助层480也可以与其他膜层一起形成。不过,有别于图3B所示的辅助层380,辅助层480、栅极144g、扫描线142s以及共用线142c可以由同一层金属层经光刻与蚀刻而形成。所以,辅助层480可与栅极144g、扫描线142s与共用线142c一起形成。
特别一提的是,在图3A与图4A所示的液晶显示面板300与400中,像素电极150可替换成像素电极250。其次,图1A至图2C所示的液晶显示面板100与200也可包括辅助层380或480,并可省略辅助层153。因此,辅助层380与480也可应用于前述液晶显示面板100与200,不限制只用于液晶显示面板300与400。
其次,以上实施例所公开的辅助层380与480皆为单层结构,并且可以是金属层或半导体层,但在其他实施例中,辅助层380与480也可由多层膜层堆叠而成,而且辅助层380与480也可以是绝缘层或透明导电层。如此,也能使部分像素电极150(例如连接轴151与肋条152)凸起,同样也能达到固定X形暗纹的效果。因此,辅助层380与480不限制只能是单层结构,而且也不限制是金属层或半导体层。
综上所述,由于各根肋条会沿着第二方向或第二方向的相反方向,从连接轴的一侧向外延伸,因此液晶层内的液晶分子会沿着肋条的延伸方向转动。如此,像素电极能产生双场域,以使液晶显示面板所显示的影像不容易受视角的改变而明显变化,让显示的影像品质不易受到视角的改变而影响,从而维持或提升液晶显示面板的影像品质。
此外,相较于其他类型的多场域,例如四场域或八场域,本发明至少一实施例所产生的双场域还能达到较佳的光穿透率,而且利用上述双场域所显示的影像也比其他类型的多场域(例如四场域或八场域)所显示的影像较不会受到视角的改变而影响。因此,与采用其他类型的多场域显示面板相比,本发明至少一实施例的液晶显示面板具有较佳的影像品质。
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,本发明所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明构思和范围内,当可作些许变动与润饰,因此本发明保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (14)
1.一种液晶显示面板,包括:
一第一基板;
一元件阵列层,设置于该第一基板上;
多个像素电极,设置于该元件阵列层上,而各该像素电极包括:
一连接轴,沿着一第一方向延伸;以及
多根肋条,沿着一第二方向与该第二方向的相反方向,从该连接轴的相对两侧向外延伸,其中相邻两该肋条之间形成一狭缝;
一第二基板;
一共用电极,设置于该第二基板上;以及
一液晶层,设置在该第一基板与该第二基板之间。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板,还包括至少一辅助层,其中该至少一辅助层凸出于其中一该连接轴的一侧。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板,其中该至少一辅助层连接该些像素电极,而该至少一辅助层之一沿着该第二方向或该第二方向的相反方向,从其中一该连接轴的一侧延伸,且该至少一辅助层与至少一该肋条相连。
4.如权利要求3所述的液晶显示面板,其中该至少一辅助层从该连接轴的中间延伸。
5.如权利要求3所述的液晶显示面板,其中该元件阵列层具有多个次像素区,而该些像素电极分别位于该些次像素区内,各该次像素区具有一像素长度,其中该至少一辅助层沿着该第二方向的长度及该连接轴的宽度两者的总和与该次像素区的该像素长度之间的比值小于或等于67%。
6.如权利要求2所述的液晶显示面板,其中该至少一辅助层设置于该些像素电极的下方,而该至少一辅助层与其中一该连接轴的至少一部分重叠。
7.如权利要求6所述的液晶显示面板,其中该至少一辅助层与其中一该连接轴的一中央段垂叠。
8.如权利要求6所述的液晶显示面板,其中该至少一辅助层沿着其中一该连接轴而延伸。
9.如权利要求6所述的液晶显示面板,其中该元件阵列层具有多个次像素区,而该些像素电极分别位于该些次像素区内,该至少一辅助层其中之一位于该些次像素区其中之一内,其中该至少一辅助层在该次像素区内所占据的面积与该次像素区的一发光区的面积之间的比值小于或等于1%。
10.如权利要求6所述的液晶显示面板,其中该至少一辅助层为金属层或半导体层。
11.如权利要求1所述的液晶显示面板,还包括:
一第一线偏振片,设置于该第一基板上,并具有一第一偏振方向;以及
一第二线偏振片,设置于该第二基板上,并具有一第二偏振方向,其中该第一偏振方向与该第二偏振方向实质上垂直,该第一方向与该第二方向实质上垂直,而该第一偏振方向与该第一方向之间的夹角介于40至50之间,第二偏振方向与该第二方向之间的夹角介于40至50之间。
12.如权利要求1所述的液晶显示面板,其中该元件阵列层包括:
多条并列的扫描线,设置于该第一基板上,并沿着该第一方向延伸;
多条并列的数据线,设置于该第一基板上,并沿着该第二方向延伸,其中该些数据线与该些扫描线交错而形成多个次像素区,而该些像素电极分别位于该些次像素区内;
多条并列的共用线,设置于该第一基板上,并沿着该第一方向延伸;
多条屏蔽条,设置于该第一基板上,并电性连接该些共用线,其中该些屏蔽条沿着该第二方向延伸,该些屏蔽条其中两条位于其中一该次像素区内,并且分别与其中两该数据线相邻,各该屏蔽条凸出于该像素电极的边缘,并沿着该像素电极的边缘延伸,其中该些屏蔽条分别与该些像素电极部分重叠。
13.如权利要求12所述的液晶显示面板,还包括:
一共用电极图案,设置于该元件阵列层上,其中该共用电极图案与该些数据线重叠,且该共用电极图案具有对应该些像素电极的多个开口,其中该共用电极图案与该些像素电极彼此分开。
14.如权利要求1所述的液晶显示面板,其中该液晶层为垂直配向型液晶。
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