TW201732384A - 陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板 - Google Patents

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Abstract

陣列基板包括基板、資料線、閘極線、至少一畫素電極、至少一共通電極、至少一遮光圖案與至少一輔助電極。資料線與閘極線設置於基板上且交錯而定義出至少一畫素區。畫素電極、共通電極、遮光圖案與輔助電極設置於基板上並至少部分位於畫素區中。畫素電極包括至少一第一分支電極，共通電極包括至少一第二分支電極，第一分支電極與第二分支電極沿第一方向上交替設置。遮光圖案於第一方向上設置於與畫素區相鄰之一條資料線以及第一分支電極之間。輔助電極於第一方向上至少部分位於第一分支電極與遮光圖案之間，且輔助電極與畫素電極電性連接。

Description

陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板
本發明是關於一種陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板，尤指一種利用於畫素電極以及遮光圖案之間另設置與畫素電極電位相同之輔助電極來改善串音(crosstalk)現象之陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板。
隨著液晶顯示技術不斷的提升，液晶顯示面板已廣泛地被應用在平面電視、筆記型電腦、手機與各類型的消費性電子產品上。為了解決習知液晶顯示器之視角過小的缺點，業界研發出一種平面轉換(in-plane switching，IPS)液晶顯示器，其主要特色在於將共通電極與畫素電極均設置於陣列基板上，並藉由共通電極與畫素電極產生的水平方向電場來驅動液晶分子排列，進而達到廣視角的效果。然而，由於在盡量提高畫素開口率的設計前提下，相鄰畫素區中的水平電場容易互相影響而導致串音(crosstalk)現象，造成在顯示效果上的負面影響。
本發明的主要目的在於提供一種陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板，利用於畫素電極以及遮光圖案之間設置與畫素電極電位相同之輔助電極來改善串音(crosstalk)現象並進而提升顯示品質。
為達上述目的，本發明之一實施例提供一種陣列基板，包括一基板、複數條資料線、複數條閘極線、至少一畫素電極、至少一共通電極、至少一遮光圖案以及至少一輔助電極。資料線與閘極線設置於基板上，且資料線與閘極線交錯而定義出至少一畫素區。畫素電極、共通電極、遮光圖案以及輔助電極設置於基板上並至少部分位於畫素區中。畫素電極包括至少一第一分支電極，共通電極包括至少一第二分支電極，且第一分支電極與第二分支電極係沿一第一方向上交替設置。遮光圖案係於第一方向上設置於與畫素區相鄰之一條資料線以及第一分支電極之間。輔助電極於第一方向上至少部分位於第一分支電極與遮光圖案之間，且輔助電極係與畫素電極電性連接。
為達上述目的，本發明之另一實施例提供一種平面轉換液晶顯示面板，
，包括一陣列基板、一對向基板以及一液晶層。對向基板與陣列基板相對設置，且液晶層設置於陣列基板與對向基板之間。陣列基板包括一基板、複數條資料線、複數條閘極線、至少一畫素電極、至少一共通電極、至少一遮光圖案以及至少一輔助電極。資料線與閘極線設置於基板上，且資料線與閘極線交錯而定義出至少一畫素區。畫素電極、共通電極、遮光圖案以及輔助電極設置於基板上並至少部分位於畫素區中。畫素電極包括至少一第一分支電極，共通電極包括至少一第二分支電極，且第一分支電極與第二分支電極係沿一第一方向上交替設置。遮光圖案係於第一方向上設置於與畫素區相鄰之一條資料線以及第一分支電極之間。輔助電極於第一方向上至少部分位於第一分支電極與遮光圖案之間，且輔助電極係與畫素電極電性連接。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
請參考第1圖與第2圖。第1圖繪示了本發明第一實施例之陣列基板的示意圖。第2圖為沿第1圖中A-A’剖線所繪示之剖面示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如第1圖與第2圖所示，本實施例提供一種陣列基板101，包括一基板10、複數條資料線DL、複數條閘極線GL、至少一畫素電極PX、至少一共通電極CX、至少一遮光圖案SM以及至少一輔助電極AX。資料線DL與閘極線GL設置於基板10上，且資料線DL與閘極線GL交錯而定義出至少一畫素區SP。畫素電極PX、共通電極CX、遮光圖案SM以及輔助電極AX設置於基板10上並至少部分位於畫素區SP中。更進一步說明，在本實施例中，資料線DL與閘極線GL交錯而定義出複數個畫素區SP，而陣列基板101包括複數個畫素電極PX、複數個共通電極CX、複數個遮光圖案SM以及複數個輔助電極AX分別設置於所對應之畫素區SP中，而各畫素區SP中可均設置有至少一個畫素電極PX、至少一個共通電極CX、至少一個遮光圖案SM以及至少一個輔助電極AX。在各畫素區SP中，畫素電極AX包括至少一第一分支電極BR1，共通電極CX包括至少一第二分支電極BR2，且第一分支電極BR1與第二分支電極BR2係沿一第一方向X上交替設置。遮光圖案SM係於第一方向X上設置於與其所對應之畫素區SP相鄰之一條資料線DL以及位於同一個畫素區SP之第一分支電極BR1之間。輔助電極AX於第一方向X上至少部分位於設置於同一個畫素區SP中的第一分支電極BR1與遮光圖案SM之間，且輔助電極AX係與畫素電極PX電性連接。藉由使得輔助電極AX係與畫素電極PX等電位，藉此可減輕相鄰畫素區SP中之畫素電極AX與共通電極CX所造成之強電場而導致之串音(crosstalk)現象。舉例來說，若以閘極線GL所延伸之第一方向X定義為列方向，且將資料線DL所延伸之第二方向Y定義為行方向，當以行反轉(column inversion)驅動時，若未設置本實施例之輔助電極AX，則在第一方向X上相鄰兩畫素區SP在分別以不同極性驅動之下容易造成垂直串音(V-crosstalk)現象，而本實施例之輔助電極AX則可用以減輕此串音現象。
更進一步說明，如第1圖與第2圖所示，在本實施例中，在同一個畫素區SP中，畫素電極PX係與共通電極CX共平面，遮光圖案SM係未與畫素電極PX共平面，而輔助電極AX係未與畫素電極PX以及遮光圖案SM共平面。舉例來說，本實施例之基板10可包括硬質基板例如玻璃基板與陶瓷基板或可撓式基板(flexible substrate)例如塑膠基板或其他適合材料所形成之基板。遮光圖案SM可由一第一圖案化金屬層形成於基板10上，然後再形成一第一介電層PV1覆蓋基板10與遮光圖案SM。然後再於第一介電層PV1上形成資料線DL與輔助電極AX，因此輔助電極AX可與資料線DL共平面，而輔助電極AX亦可視需要與資料線DL由同一導電層(例如一第二圖案化金屬層)所形成，但並不以此為限。之後，在形成一第二介電層PV2覆蓋輔助電極AX、資料線DL以及第一介電層PV1，並於第二介電層PV2上形成畫素電極PX與共通電極CX。上述之第一圖案化金屬層與第二圖案化金屬層可分別包括金屬材料例如鋁、銅、銀、鉻、鈦、鉬之其中至少一者、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限。換句話說，本實施例之輔助電極AX可包括金屬材料，但本發明並不以此為限。在本發明之其他實施例中，亦可視需要以透明導電材料來形成輔助電極AX，藉此達到增加畫素區SP的開口率的效果。此外，畫素電極PX與共通電極CX較佳可由一圖案化透明導電層所形成，而此圖案化透明導電層可包括氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide, IZO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide, AZO)或其他適合之透明導電材料。
本實施例中之陣列基板101更包括至少一控制元件T設置於基板10上並至少部分位於畫素區SP中，畫素電極PX以及輔助電極AX係分別與控制元件T之汲極D電性連接而具有相同的電位。舉例來說，輔助電極AX、資料線DL以及控制元件T的源極S與汲極D可由同一圖案化導電層所形成，畫素電極PX可經由一第一接觸孔V1與汲極D電性連接，而輔助電極AX可與汲極D直接相連，藉此使畫素電極PX與輔助電極AX電性連接而具有相同的電位，但並不以此為限。在本發明之其他實施例中，亦可以其他疊層方式或/及橋接設計來使得畫素電極PX與輔助電極AX電性連接而具有相同的電位。值得說明的是，上述之畫素電極PX的電位係指當畫素區SP之畫素電極SP被控制元件T打開後所維持之電位。
此外，在本實施例中，至少部分之輔助電極AX較佳係未與畫素電極PX或/及遮光圖案SM於一垂直基板10之垂直方向Z上重疊，但並不以此為限。在本發明之其他實施例中，亦可視需要使輔助電極AX部分與畫素電極PX或/及遮光圖案SM上重疊，以增加畫素區SP的開口率。換句話說，僅需避免將輔助電極AX直接設置於畫素電極PX的正下方或正上方，且避免將輔助電極AX直接設置於遮光圖案SM的正下方或正上方，即可確保輔助電極AX對於串音狀況的改善效果。此外，本實施例之遮光圖案SM亦可與共通電極CX電性連接。舉例來說，遮光圖案SM可與一共通線CL由同一第一圖案化金屬層所形成，而共通電極CX可經由一第二接觸孔V2與共通線CL電性連接，但並不以此為限。在本發明之其他實施例中，亦可以其他疊層方式或/及橋接設計來使得共通電極CX、共通線CL以及遮光圖案SM互相電性連接。此外，共通電極CX可更包括一第三分支電極BR3與此共通電極CX所對應之畫素區SP相鄰之一條資料線DL對應設置，且第三分支電極BR3係於垂直基板10之垂直方向Z上與資料線DL部分重疊。
如第1圖與第2圖所示，輔助電極AX於第一方向X上與遮光圖案SM之間的距離(例如第2圖所示之第一距離D1)較佳係小於輔助電極AX於第一方向X上與第一分支電極BR1之間的距離(例如第2圖所示之第二距離D2)，藉此可確保輔助電極AX降低強電場所導致之串音現象的效果，但並不以此為限。
請參考第3圖至第6圖。第3圖繪示了本實施例之平面轉換(In-Plane Switching，IPS)液晶顯示面板。第4圖繪示了本發明第一實施例之平面轉換液晶顯示面板於資料線兩側之畫素區的亮度分布圖。第5圖繪示了本發明第一比較例之平面轉換液晶顯示面板於資料線兩側之畫素區的亮度分布圖。第6圖繪示了本發明第二比較例之平面轉換液晶顯示面板於資料線兩側之畫素區的亮度分布圖。第4圖至第6圖中標示於對向基板20上方的曲線及表示其亮度大小分布狀況。如第3圖所示，本實施例之平面轉換液晶顯示面板201包括上述之陣列基板101、一對向基板20以及一液晶層30。對向基板20與陣列基板101相對設置，而液晶層30係設置於陣列基板101與對向基板20之間。值得說明的是，本實施例之陣列基板101並不限於應用在本實施例之平面轉換液晶顯示面板201中，也就是說陣列基板101亦可視需要應用於其他類型之顯示面板中。
如第3圖至第6圖所示，第5圖之第一比較例之平面轉換液晶顯示面板與本實施例之平面轉換液晶顯示面板201之間的差異在於第一比較例之平面轉換液晶顯示面板並不具有輔助電極AX，而第6圖之第二比較例之平面轉換液晶顯示面板與本實施例之平面轉換液晶顯示面板201之間的差異在於第二比較例之平面轉換液晶顯示面板之輔助電極AX係與共通電極CX等電位。因此，如第4圖至第6圖的亮度分布結果顯示，本實施例之與畫素電極PX等電位的輔助電極AX可使得資料線DL兩側之畫素區的亮度分布趨於一致，而未設置輔助電極AX或使輔助電極AX與共通電極CX等電位均會使資料線DL兩側之畫素區的亮度分布不一致而導致串音現象變得嚴重。
下文將針對本發明的不同實施例進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。
請參考第7圖。第7圖繪示了本發明第二實施例之陣列基板102以及平面轉換液晶顯示面板202的示意圖。如第7圖所示，本實施例之陣列基板102與上述第一實施例不同的地方在於，陣列基板102中的輔助電極AX係與遮光圖案SM共平面，而輔助電極AX可與遮光圖案SM由同一圖案化導電層所一併形成，但並不以此為限。在本實施例中，輔助電極AX於第一方向X上與遮光圖案SM之間的第一距離D1較佳係小於輔助電極AX於第一方向X上與第一分支電極BR1之間的第二距離D2。
請參考第8圖。第8圖繪示了本發明第三實施例之陣列基板103以及平面轉換液晶顯示面板203的示意圖。如第8圖所示，本實施例之陣列基板103與上述第一實施例不同的地方在於，本實施例之輔助電極AX於第一方向X上與遮光圖案SM之間的距離係大於輔助電極AX於第一方向X上與第一分支電極BR1之間的距離。
請參考第9圖。第9圖繪示了本發明第四實施例之陣列基板104以及平面轉換液晶顯示面板204的示意圖。如第9圖所示，本實施例之陣列基板104與上述第二實施例不同的地方在於，本實施例之輔助電極AX於第一方向X上與遮光圖案SM之間的距離係大於輔助電極AX於第一方向X上與第一分支電極BR1之間的距離。
請參考第10圖。第10圖繪示了本發明第五實施例之陣列基板105以及平面轉換液晶顯示面板205的示意圖。如第10圖所示，本實施例之陣列基板105與上述第一實施例不同的地方在於，本實施例之輔助電極AX係與畫素電極PX共平面，且輔助電極AX與第一分支電極BR1之間未設置共通電極CX。輔助電極AX可與畫素電極PX由同一圖案化透明導電層所形成，故輔助電極AX可包括透明導電材料，但並不以此為限。
綜上所述，在本發明之陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板中，係於畫素電極以及遮光圖案之間設置與畫素電極電位相同之輔助電極，利用輔助電極減輕相鄰畫素區中之畫素電極與共通電極所造成之強電場而導致之串音現象。並進而可因此提升顯示品質。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧基板
20‧‧‧對向基板
30‧‧‧液晶層
101-105‧‧‧陣列基板
201-205‧‧‧平面轉換液晶顯示面板
AX‧‧‧輔助電極
BR1‧‧‧第一分支電極
BR2‧‧‧第二分支電極
BR3‧‧‧第三分支電極
CL‧‧‧共通線
CX‧‧‧共通電極
D‧‧‧汲極
D1‧‧‧第一距離
D2‧‧‧第二距離
DL‧‧‧資料線
GL‧‧‧閘極線
PV1‧‧‧第一介電層
PV2‧‧‧第二介電層
PX‧‧‧畫素電極
S‧‧‧源極
SM‧‧‧遮光圖案
SP‧‧‧畫素區
T‧‧‧控制元件
V1‧‧‧第一接觸孔
V2‧‧‧第二接觸孔
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
Z‧‧‧垂直方向
第1圖繪示了本發明第一實施例之陣列基板的示意圖。 第2圖為沿第1圖中A-A’剖線所繪示之剖面示意圖。 第3圖繪示了本發明第一實施例之平面轉換液晶顯示面板。 第4圖繪示了本發明第一實施例之平面轉換液晶顯示面板於資料線兩側之畫素區的亮度分布圖。 第5圖繪示了本發明第一比較例之平面轉換液晶顯示面板於資料線兩側之畫素區的亮度分布圖。 第6圖繪示了本發明第二比較例之平面轉換液晶顯示面板於資料線兩側之畫素區的亮度分布圖。 第7圖繪示了本發明第二實施例之陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板的示意圖。 第8圖繪示了本發明第三實施例之陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板的示意圖。 第9圖繪示了本發明第四實施例之陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板的示意圖。 第10圖繪示了本發明第五實施例之陣列基板以及平面轉換液晶顯示面板的示意圖。
10‧‧‧基板
101‧‧‧陣列基板
AX‧‧‧輔助電極
BR1‧‧‧第一分支電極
BR3‧‧‧第三分支電極
CX‧‧‧共通電極
D1‧‧‧第一距離
D2‧‧‧第二距離
DL‧‧‧資料線
PV1‧‧‧第一介電層
PV2‧‧‧第二介電層
PX‧‧‧畫素電極
SM‧‧‧遮光圖案
SP‧‧‧畫素區
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
Z‧‧‧垂直方向

Claims (13)

  1. 一種陣列基板，包括： 一基板； 複數條資料線，設置於該基板上； 複數條閘極線，設置於該基板上，其中該等資料線係與該等閘極線交錯而定義出至少一畫素區； 至少一畫素電極，設置於該基板上並至少部分位於該畫素區中，其中該畫素電極包括至少一第一分支電極； 至少一共通電極，設置於該基板上並至少部分位於該畫素區中，其中該共通電極包括至少一第二分支電極，且該第一分支電極與該第二分支電極係沿一第一方向上交替設置； 至少一遮光圖案，設置於該基板上並至少部分位於該畫素區中，其中該遮光圖案係於該第一方向上設置於與該畫素區相鄰之一條該資料線以及該第一分支電極之間；以及 至少一輔助電極，設置於該基板上並至少部分位於該畫素區中，其中該輔助電極係於該第一方向上至少部分位於該第一分支電極與該遮光圖案之間，且該輔助電極係與該畫素電極電性連接。
  2. 如請求項1所述之陣列基板，其中該畫素電極係與該共通電極共平面，且該遮光圖案係未與該畫素電極共平面。
  3. 如請求項1所述之陣列基板，其中該輔助電極於該第一方向上與該遮光圖案之間的距離係小於該輔助電極於該第一方向上與該第一分支電極之間的距離。
  4. 如請求項1所述之陣列基板，其中該輔助電極係未與該畫素電極以及該遮光圖案共平面。
  5. 如請求項4所述之陣列基板，其中該輔助電極係與該等資料線共平面。
  6. 如請求項1所述之陣列基板，其中該輔助電極係與該遮光圖案共平面。
  7. 如請求項1所述之陣列基板，其中該輔助電極係與該畫素電極共平面，且該輔助電極與該第一分支電極之間未設置該共通電極。
  8. 如請求項1所述之陣列基板，其中至少部分之該輔助電極係未與該畫素電極或/及該遮光圖案於一垂直該基板之垂直方向上重疊。
  9. 如請求項1所述之陣列基板，其中該遮光圖案係與該共通電極電性連接。
  10. 如請求項1所述之陣列基板，其中該共通電極更包括一第三分支電極與該畫素區相鄰之一條該資料線對應設置，且該第三分支電極係於一垂直該基板之垂直方向上與該資料線部分重疊。
  11. 如請求項1所述之陣列基板，其中該輔助電極包括金屬或透明導電材料。
  12. 如請求項1所述之陣列基板，更包括至少一控制元件設置於該基板上並至少部分位於該畫素區中，其中該畫素電極以及該輔助電極係分別與該控制元件之汲極電性連接而具有相同的電位。
  13. 一種平面轉換(In-Plane Switching，IPS)液晶顯示面板，包括： 如請求項1所述之該陣列基板； 一對向基板，與該陣列基板相對設置；以及 一液晶層，設置於該陣列基板與該對向基板之間。
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