TW201415138A - 畫素電極結構及使用其之顯示面板 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種畫素電極結構，包括：至少一掃描線，係設置於一基板上；至少一資料線，係設置於基板上，且掃描線及資料線係相互交叉排列，以定義出一畫素區域；一畫素電極，係設置於畫素區域中；一主動元件，係具有一閘極、一源極及一汲極，其中閘極係電性連接掃描線，源極係電性連接資料線，汲極係電性連接畫素電極；一遮蔽電極，係重疊該掃描線之一側並以一第一連接部電性連接該畫素電極，其中，遮蔽電極係具有鋸齒狀結構(jag)，而第一連接部係設置於鋸齒狀結構之鋸齒不同突出方向的交界處。

Description

畫素電極結構及使用其之顯示面板
本發明係關於一種用於液晶顯示器之畫素結構，尤指具有提高開口率並避免掃描線漏光之一種用於液晶顯示器之畫素結構。
顯示器之發展已由陰極射線管發展成電晶體液晶顯示器，目前液晶顯示器分成扭轉向列型液晶顯示器(Twist Nematic LCD)、超扭轉向列型液晶顯示器(Super Twist Nematic LCD)、薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor LCD)以及低溫多晶矽液晶顯示器(Low Temperature Poly Silicon LCD)，其中，全彩液晶顯示器、筆記型電腦、液晶電視係使用薄膜電晶體液晶顯示器以及低溫多晶矽液晶顯示器，由於此液晶顯示器具有大尺寸、高對比及使用壽命長等優點，因此目前以液晶顯示器為主流。一般市售的液晶顯示器普遍上都會發生漏光的問題，其主要因素之一係在於畫素電極與掃描線間有電場引致此區之液晶導向異常進而產生漏光，雖然目前有許多技術對此漏光問題進行改善，然而顯少技術針對掃描線漏光情形而加以有效改善。
此外，一般技術在解決液晶顯示器漏光時，會同時使畫素開口率(aperture ratio)降低，由於畫素開口率與亮度及 背光光源利用率成正比關係，因此，畫素開口率小的同時，液晶顯示器會有耗能的現象。
有鑑於此，尋找改善液晶顯示器掃描線漏光問題的解決方法並同時增加其開口率為目前提升液晶顯示器品質之重要研究方向。
本發明之主要目的係在提供一種畫素結構，俾能具有避免掃描線漏光及提高開口率之功效。
本發明之另一目的係在提供一種包含有上述畫素結構之顯示面板，俾能提升顯示面板的顯示品質。
為達成上述目的，本發明係提供一種畫素電極結構，其包括：至少一掃描線，係設置於一基板上；至少一資料線，係設置於基板上，且掃描線及資料線係相互交叉排列，以定義出一畫素區域；一畫素電極，係設置於上述定義之畫素區域中；一主動元件，係具有一閘極、一源極及一汲極，其中閘極係電性連接掃描線，源極係電性連接資料線，汲極係電性連接畫素電極；以及一遮蔽電極，係重疊掃描線之一側並可藉由一第一連接部電性連接畫素電極，其中，此遮蔽電極係具有鋸齒狀結構(jag)，而第一連接部的設置位置係位在鋸齒狀結構中之鋸齒不同突出方向的交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋。
由於上述之遮蔽電極可選擇性的藉由第一連接部與畫素電極電性連接，因此，當本發明之畫素電極結構在包含 有第一連接部情況下，則此第一連接部會將遮蔽電極與畫素電極進行電性連接；而當本發明之畫素電極結構不包含第一連接部情況下，則遮蔽電極之設置可有兩種態樣，其中一態樣係遮蔽電極會與畫素電極結構中之儲存電容之共用電極連接，故遮蔽電極具有共用電位；另一態樣係使遮蔽電極浮接(floating)，以單純用於遮蔽閘極電場。
於本發明之畫素電極結構中，遮蔽電極之至少一側可呈現鋸齒狀結構(jag)；或者，遮蔽電極之兩側皆呈現鋸齒狀結構。
關於鋸齒狀結構，其主要包含與掃描線平行之主軸以及複數之鋸齒，其中本發明所述之鋸齒狀結構可具有複數之由一主軸突出30-60°夾角之鋸齒，較佳係由主軸突出35-55°夾角之鋸齒，更佳係由主軸突出45°夾角之鋸齒。除此之外，於本發明畫素電極結構中，若遮蔽電極兩側皆呈現鋸齒狀結構，則其兩側之鋸齒排列方式無特別限制，較佳為相互對稱或交錯排列，更佳為交錯排列。
另外，於上述本發明畫素電極結構之遮蔽電極中，其更包含一第一遮蔽部以及一第二遮蔽部，第一遮蔽部係重疊該掃描線之一側並以第一連接部電性連接畫素電極，而第二遮蔽部係重疊掃描線之另一側，於實施態樣中，第二遮蔽部之設置可為浮接(floating)或另接於共用電極，當第二遮蔽部係連接於共用電極時，則此第二遮蔽部會具有共用電位，而當第二遮蔽部係浮接時，則其功能係單純用於遮蔽閘極電場。
於上述遮蔽電極中，第一遮蔽部與第二遮蔽部間亦可包含一第二連接部，以將第一遮蔽部與第二遮蔽部連接，使遮蔽電極形成「工」字型。
此外，當本發明遮蔽電極係藉由第一連接部與畫素電極電性連接，則遮蔽電極與第一連接部之材料可與畫素電極材料相同，且本發明中之遮蔽電極可為透明電極。
本發明之畫素電極除了上述態樣外，另提供一種態樣。本發明另提供之畫素電極包括：複數之資料線，係平行設置於一基板上，其中一畫素區域係由相鄰之該些資料線所定義；一畫素電極，係設置於上述畫素區域中；一掃描線，係設置於基板並與資料線交叉排列，此掃描線係橫跨畫素電極或設置於相鄰畫素電極間；一主動元件，係設置於畫素區域，且此主動元件具有一閘極、一源極及一汲極，其中閘極係電性連接掃描線，源極係電性連接資料線，而汲極係電性連接畫素電極；以及一遮蔽電極，此遮蔽電極係以一第一連接部電性連接畫素電極，且此第一連接部係設置於畫素內不同液晶傾倒方向之交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋，其中上述的遮蔽電極可包含有一第一遮蔽部以及一第二遮蔽部，第一遮蔽部係重疊該掃描線之一側，第二遮蔽部係重疊掃描線之另一側。同上所述，於實施態樣中，第二遮蔽部之設置可為浮接(floating)或另接於共用電極，當第二遮蔽部係連接於共用電極時，則此第二遮蔽部會具有共用電位，而當第二遮蔽部係浮接時，則其功能係單純用於遮蔽閘極電場。 此外，第一遮蔽部與第二遮蔽部間亦可包含一第二連接部，以將第一遮蔽部與第二遮蔽部連接，使遮蔽電極形成「工」字型。
於本發明另提供之畫素電極態樣中，當掃描線係橫跨畫素電極時，此畫素電極係可定義出一第一畫素電極部及一第二畫素電極部，其中第一遮蔽部係重疊掃描線之一側並藉由上述之第一連接部與第一畫素電極部電性連接，第二遮蔽部係重疊掃描線之另一側，當第一遮蔽部及第二遮蔽部間具有一第二連接部時，則第二遮蔽部能藉由此第二連接部與第一遮蔽部連接。
於上述本發明另提供之畫素電極態樣中，第一遮蔽部或第二遮蔽部之至少一側可呈現鋸齒狀結構(jag)；或者，第一遮蔽部或第二遮蔽部之兩側皆呈現鋸齒狀結構(jag)。關於此態樣之鋸齒狀結構，其主要包含與掃描線平行之一主軸以及複數之鋸齒，其中本發明所述之鋸齒狀結構可具有複數之由主軸突出30-60°夾角之鋸齒，較佳係由主軸突出35-55°夾角之鋸齒，更佳係由主軸突出45°夾角之鋸齒。除此之外，於本發明另提供之畫素電極結構態樣中，若第一遮蔽部或第二遮蔽部兩側皆呈現鋸齒狀結構時，則其兩側之鋸齒排列方式無特別限制，較佳為相互對稱或交錯排列，更佳為交錯排列。
於本發明另提供之態樣中，遮蔽電極之材料與該畫素電極之材料相同，且遮蔽電極可為透明電極。
本發明更提供一種顯示面板，其包含上述本發明之畫素電極結構，其中此畫素電極結構包括：至少一掃描線，係設置於一基板上；至少一資料線，係設置於基板上，且掃描線及資料線係相互交叉排列，以定義出一畫素區域；一畫素電極，係設置於上述畫素區域中；一主動元件，係具有一閘極、一源極及一汲極，其中閘極係電性連接掃描線，源極係電性連接資料線，汲極係電性連接畫素電極；以及一遮蔽電極，係重疊掃描線之一側並以一第一連接部電性連接畫素電極，其中，此遮蔽電極之至少一側可具有鋸齒狀結構(jag)，而第一連接部之設置位置係位在鋸齒狀結構中之鋸齒不同突出方向的交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋。
在此，上述之遮蔽電極兩側可皆呈現鋸齒狀結構，且兩側鋸齒狀結構之鋸齒係相互對稱或交錯排列，此外，鋸齒狀結構可具有由主軸突出30-60°夾角之鋸齒，較佳係由主軸突出35-55°夾角之鋸齒，更佳係由主軸突出45°夾角之鋸齒。
本發明提供之顯示面板中，遮蔽電極更可包含一第一遮蔽部以及一第二遮蔽部，此第一遮蔽部係重疊掃描線之一側並以第一延伸部電性連接畫素電極，第二遮蔽部係重疊掃描線之另一側，於實施態樣中，第二遮蔽部之設置可為浮接(floating)或另接於共用電極，當第二遮蔽部係連接於共用電極時，則此第二遮蔽部會具有共用電位，而當第二遮蔽部係浮接時，則其功能係單純用於遮蔽閘極電場。 除此之外，於前述遮蔽電極中，第一遮蔽部與第二遮蔽部間亦可包含一第二連接部，以將第一遮蔽部與第二遮蔽部連接，並使遮蔽電極形成「工」字型。
以下係藉由具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。此外，本發明亦可藉由其他不同具體實施例加以施行或應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
實施例1
請參考圖1，圖1係本發明實施例1之畫素電極結構示意圖，其包括至少一掃描線1，係設置於一基板上；至少一資料線2，係設置於基板上，且掃描線1及資料線2係相互交叉排列，其交叉的方式可為垂直也可不為垂直，並定義出一畫素區域3；一畫素電極31，係設置於畫素區域3中，其中，畫素電極具有「米」字型紋路；一主動元件4，係具有一閘極(圖未示)、一源極42及一汲極41，其中閘極(圖未示)係電性連接掃描線1，源極42係電性連接資料線2，汲極41係電性連接畫素電極31；以及一遮蔽電極5，係重疊掃描線1之一側並以一第一連接部32電性連接畫素電極31，其中，此遮蔽電極5僅一側具鋸齒狀結構，包含有與掃描線1平行之主軸54以及複數之鋸齒55，其中，鋸齒55具有由主軸54突出45°之夾角，而第一連接部32的設置位置係位在此鋸齒狀 結構中之鋸齒55不同突出方向的交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋。
本實施例之遮蔽電極5、第一連接部32及畫素電極31之材料係氧化銦錫透明電極，且遮蔽電極5與掃描線1重疊，以遮擋掃描線1之電場。
將本發明畫素電極結構與習知畫素電極結構進行漏光觀察，可明顯發現畫素邊緣無漏光情形，且開口率明顯提高。
實施例2
請參考圖2，圖2係本發明實施例2之畫素電極結構示意圖。本實施例之畫素電極結構與實施例1大致相同，差別僅在於本實施例之遮蔽電極5兩側皆呈現鋸齒狀結構，且該鋸齒狀結構具有由主軸54突出45°之夾角之鋸齒55。
將本實施例之畫素電極結構進行漏光檢測，同樣可明顯發現畫素邊緣無漏光情形，且開口率明顯提高。
實施例3
請參考圖3，圖3係本發明實施例3之畫素電極結構示意圖。本實施例之畫素電極結構與實施例1大致相同，差別在於本實施例之畫素電極31「米」字型紋路與實施例1不同，且遮蔽電極5係具有齒狀結構，然而其鋸齒55結構與係對應畫素電極31紋路，與實施例1不同。除此之外，本實施例之第一連接部32係位在遮蔽電極5鋸齒狀結構之鋸齒55不同突出方向的交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋。
將本實施例之畫素電極結構進行漏光檢測，同樣可明顯發現畫素邊緣無漏光情形，且開口率明顯提高。
實施例4
請參考圖4，圖4係本發明實施例4之畫素電極結構示意圖。本實施例與實施例3大致相同，差別在於畫素電極31之「米」字型紋路與實施例3不同，且遮蔽電極5所具有之齒狀55結構係與畫素電極3對稱，而第一連接部32則係位在遮蔽電極5鋸齒狀結構之鋸齒55不同突出方向的交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋。
將本實施例之畫素電極結構進行漏光檢測，同樣可明顯發現畫素邊緣無漏光情形，且開口率明顯提高。
實施例5
請參考圖5，圖5係本發明實施例5之畫素電極結構示意圖。本實施例之畫素電極結構與前述實施例差別在於本實施例之掃描線1係橫跨一畫素電極結構，以使畫素電極31分為一第一畫素電極部311以及一第二畫素電極部312。另外，於本實施例中，遮蔽電極5包含一第一遮蔽部51、一第二遮蔽部52以及一第二連接部53，第一遮蔽部51係重疊該掃描線1之一側，第二遮蔽部52係重疊掃描線1之另一側且藉由第二連接部53與第一遮蔽部51連接，以使遮蔽電極呈現「工」字型形狀，且此「工」字型遮蔽電極5具有鋸齒狀結構，在此，鋸齒狀特徵可與上述實施例1及2相同。再則，本實施例之第一連接部32係電性連接第二畫素電極部312以及該遮蔽電極5，其中此第一連接部32之設置位置係位在 鋸齒狀結構中之鋸齒突出至不同方向的交界處，藉此不影響畫素內液晶的傾倒方向，以避免產生暗紋。於本實施例中，遮蔽電極之鋸齒狀結構特徵皆與實施例1相同。
將本實施例之畫素電極結構進行漏光檢測，同樣可明顯發現畫素邊緣無漏光情形，且開口率明顯提高。
實施例6
請參考圖6，圖6係本發明實施例6之畫素電極結構示意圖。本實施例所提供之畫素結構係包括：複數之資料線2，係平行設置於一基板上，其中一畫素區域3係由相鄰之資料線2所定義；一畫素電極31，係設置於上述畫素區域3中；一掃描線1，係設置於基板並與資料線2交叉，此掃描線1係橫跨畫素電極31並將其定義出一第一畫素電極部311以及一第二畫素電極部312；一主動元件4，係設置於畫素區域3，且此主動元件具有一閘極、一源極及一汲極，其中閘極係電性連接掃描線1，源極係電性連接資料線2，而汲極係電性連接畫素電極31；以及一遮蔽電極5，本實施例之遮蔽電極5係以一第一連接部32電性連接第二畫素電極部312，且第一連接部32之設置位置係位在不影響液晶之傾倒方向處，即畫素內不同液晶傾倒方向之交界處。本實施例之遮蔽電極5包含一第一遮蔽部51、一第二遮蔽部52以及一第二連接部53，其中，第一遮蔽部51係重疊該掃描線1之一側，第二遮蔽部52係重疊掃描線1之另一側且藉由第二連接部53與第一遮蔽部連接51，藉此以使遮蔽電極5形成「工」字型。
將本實施例之畫素電極進行漏光檢測，同樣可明顯發現畫素邊緣無漏光情形，且開口率明顯提高。
實施例7
請參考圖7，圖7係本發明實施例7之畫素電極結構示意圖。本實施例之畫素電極結構與實施例6相同，差別在於本實施例之第一遮蔽部51具有鋸齒狀結構，且此遮蔽電極5之鋸齒狀結構同實施例1具有由主軸突出45°之夾角之鋸齒。此外，本實施例之第一連接部32係電性連接第二畫素電極部312與第二遮蔽部52。
而將本實施例之畫素電極進行相同之漏光檢測，可明顯發現畫素邊緣亦無漏光情形，且開口率可明顯提高。
實施例8
請參考圖8，圖8係本發明實施例8之畫素電極結構示意圖。本實施例之畫素電極結構與實施例7相同，差別在於本實施例之遮蔽電極5之第一遮蔽部51兩側具有鋸齒狀結構，且兩側鋸齒狀結構係相互對稱設計。
將本實施例之畫素電極進行相同之漏光檢測，亦可明顯發現畫素邊緣亦無漏光情形，且開口率可明顯提高。
實施例9
請參考圖9，圖9係本發明實施例9之顯示面板示意圖。本實施例之顯示面板架構包括一第一基板層6、一畫素層7、一液晶層8、一電極層9、一濾光層10以及一第二基板層11，其中，本實施例之畫素層7包含有本發明之畫素電極結構，且可包含實施例1-8畫素電極結構之任一型態。
藉由本發明畫素電極之使用，可降低顯示面板之漏光現象，除此之外，更能增加畫素開口率，以提升背光光源利用率，增加顯示面板亮度，更能達到節省能源的優點。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
1‧‧‧掃描線
2‧‧‧資料線
3‧‧‧畫素區域
31‧‧‧畫素電極
311‧‧‧第一畫素電極部
312‧‧‧第二畫素電極部
32‧‧‧第一連接部
4‧‧‧主動元件
41‧‧‧汲極
42‧‧‧源極
5‧‧‧遮蔽電極
51‧‧‧第一遮蔽部
52‧‧‧第二遮蔽部
53‧‧‧第二連接部
54‧‧‧主軸
55‧‧‧鋸齒
6‧‧‧第一基板層
7‧‧‧畫素層
8‧‧‧液晶層
9‧‧‧電極層
10‧‧‧濾光層
11‧‧‧第二基板層
圖1係本發明實施例1之畫素電極結構示意圖。
圖2係本發明實施例2之畫素電極結構示意圖。
圖3係本發明實施例3之畫素電極結構示意圖。
圖4係本發明實施例4之畫素電極結構示意圖。
圖5係本發明實施例5之畫素電極結構示意圖。
圖6係本發明實施例6之畫素電極結構示意圖。
圖7係本發明實施例7之畫素電極結構示意圖。
圖8係本發明實施例8之畫素電極結構示意圖。
圖9係本發明實施例9之顯示面板示意圖。
1‧‧‧掃描線
2‧‧‧資料線
3‧‧‧畫素區域
31‧‧‧畫素電極
32‧‧‧第一連接部
4‧‧‧主動元件
41‧‧‧汲極
42‧‧‧源極
5‧‧‧遮蔽電極
54‧‧‧主軸
55‧‧‧鋸齒

Claims (10)

  1. 一種畫素電極結構，包括：至少一掃描線，係設置於一基板上；至少一資料線，係設置於該基板上，且該掃描線及該資料線係相互交叉排列，以定義出一畫素區域；一畫素電極，係設置於該畫素區域中；一主動元件，係具有一閘極、一源極及一汲極，其中該閘極係電性連接該掃描線，該源極係電性連接該資料線，該汲極係電性連接該畫素電極；以及一遮蔽電極，係重疊該掃描線之一側並以一第一連接部電性連接該畫素電極，其中，該遮蔽電極係具有鋸齒狀結構(jag)，而該第一連接部係設置於該鋸齒狀結構中之鋸齒不同突出方向的交界處。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素電極結構，其中該遮蔽電極之至少一側係呈現鋸齒狀結構(jag)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之畫素電極結構，其中該遮蔽電極之兩側皆呈現鋸齒狀結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之畫素電極結構，其中該鋸齒狀結構具有複數之由一主軸突出30-60°夾角之鋸齒。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之畫素電極結構，其中該遮蔽電極兩側鋸齒狀結構之鋸齒係相互對稱或交錯排列。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之畫素電極結構，其中該遮蔽電極更包含一第一遮蔽部以及一第二遮蔽部，該第一 遮蔽部係重疊該掃描線之一側並以該第一連接部電性連接該畫素電極，該第二遮蔽部係重疊該掃描線之另一側。
  7. 如申請專利範圍第1項之畫素電極結構，其中該遮蔽電極之材料與該畫素電極之材料相同。
  8. 一種畫素電極結構，包括：複數之資料線，係平行設置於一基板上，其中一畫素區域係由相鄰之該些資料線所定義；一畫素電極，係設置於該畫素區域中；一掃描線，係設置於該基板並與該資料線交叉排列，該掃描線係橫跨該畫素電極或設置於相鄰畫素電極間；一主動元件，係設置於該畫素區域，且該主動元件具有一閘極、一源極及一汲極，其中該閘極係電性連接該掃描線，該源極係電性連接該資料線，該汲極係電性連接該畫素電極；以及一遮蔽電極，該遮蔽電極係以一第一連接部電性連接該畫素電極，且該第一連接部係設置於畫素內不同液晶傾倒方向之交界處，其中該遮蔽電極係包含一第一遮蔽部以及一第二遮蔽部，該第一遮蔽部係重疊該掃描線之一側，該第二遮蔽部係重疊該掃描線之另一側。
  9. 如申請專利範圍第8項之畫素電極結構，其中該第一遮蔽部或該第二遮蔽部之至少一側係呈現鋸齒狀結構(jag)。
  10. 一種顯示面板，係包含一畫素電極結構，其中該畫素電極結構包括： 至少一掃描線，係設置於一基板上；至少一資料線，係設置於該基板上，且該掃描線及該資料線係相互交叉排列，以定義出一畫素區域；一畫素電極，係設置於該畫素區域中；一主動元件，係具有一閘極、一源極及一汲極，其中該閘極係電性連接該掃描線，該源極係電性連接該資料線，該汲極係電性連接該畫素電極；以及一遮蔽電極，係重疊該掃描線之一側並以一第一連接部電性連接該畫素電極，其中，該遮蔽電極之至少一側係具有鋸齒狀結構(jag)，而該第一連接部之設置位置係位在該鋸齒狀結構中之鋸齒不同突出方向的交界處。
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