TWI444730B - 畫素結構及應用其之液晶顯示面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

畫素結構及應用其之液晶顯示面板及液晶顯示裝置

本發明是有關於一種畫素結構及應用其之液晶顯示面板及液晶顯示裝置，且特別是有關於一種可以降低色偏問題之畫素結構及應用其之液晶顯示面板及液晶顯示裝置。

傳統之垂直多域配向(multi－domain vertical alignment,MVA)液晶顯示裝置在顯示畫面時，因為液晶皆維持固定的傾角，使得不同視角(與畫面法線之夾角)下光的穿透率不同，造成穿透彩色濾光片的光之混色比例產生變化。因此使用者在不同視角觀看畫面時會感受到畫面的顏色有所差異，也就是所謂色偏(color shift)現象。

為了克服此一問題，便提出將單一畫素結構中區分為兩個獨立之畫素電極，並分別供與不同電壓。如第1圖所示，其繪示傳統之畫素結構示意圖。一畫素結構10係由兩條資料線1及兩條掃描線2包圍所構成，一儲存電容3區分出一畫素電極4a及一畫素電極4b，分別供與一較高電壓及一較低電壓。由於不同電壓差可以使液晶分子產生不同的傾角，使液晶分子在不同視角下的出光率趨於一致，達到低色偏的顯示效果。但是此種畫素結構由於太過於規則，在人眼視覺上容易因為不同電壓差造成畫素出光率的不同，而看到亮暗格點的產生。

因此，一種鋸齒形(chevron)畫素結構就被提出。如第2圖所示，其繪示傳統之鋸齒形畫素結構示意圖。畫素結構20包括以狹縫13隔開之畫素電極11及畫素電極12，分別供與一較低電壓及一較高電壓。儲存電容14位於畫素結構20的中央，分別透過接觸孔14a、14b與畫素電極11、12耦接，用以穩定畫素電極11及畫素電極12的電壓。另外，位於上方基板的凸塊15a、15b，係分別從上方迂迴通過畫素電極11及畫素電極12的中央部位。由於畫素電極11及畫素電極12的形狀係採不規則交錯設置，因此畫素結構20可以讓觀看者感受發光亮度較為均勻一致。而為了加強對比度，係將供與低電壓的畫素電極11之面積設計為比供與高電壓的畫素電極12的面積來的大，大致上面積比約為2：1。

但是，由於畫素結構20的狹縫13及凸塊15a、15b在亮態時會影響開口率，而導致亮度降低。另外，凸塊15a、15b在暗態時會推倒液晶分子而產生漏光，更進一步影響到畫面對比。

有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種畫素結構及應用其之液晶顯示面板及液晶顯示裝置，利用不同之畫素電極配置，改善畫素結構的開口率，進而提升亮度及對比。

根據本發明，提出一種畫素結構，包括一第一畫素電極以及一第二畫素電極。第二畫素電極係環繞第一畫素電極設置，第一畫素電極及第二畫素電極係分別供與一低電壓及一高電壓，且第一畫素電極之面積大於第二畫素電極之面積。

根據本發明，提出一種液晶顯示面板，包括一第一基板、一第二基板及一液晶層。第二基板具有一畫素結構，畫素結構包括一第一畫素電極及一第二畫素電極。第二畫素電極係環繞第一畫素電極設置，第一畫素電極及第二畫素電極係分別供與一低電壓及一高電壓，且第一畫素電極之面積大於第二畫素電極之面積。液晶層位於第一基板及第二基板之間。

根據本發明，提出一種液晶顯示裝置，包括一液晶顯示面板及一背光模組。液晶顯示面板包括一第一基板、一第二基板及一液晶層。第二基板具有一畫素結構，畫素結構包括一第一畫素電極及一第二畫素電極。第二畫素電極係環繞第一畫素電極設置，第一畫素電極及第二畫素電極係分別供與一低電壓及一高電壓，且第一畫素電極之面積大於第二畫素電極之面積。液晶層位於第一基板及第二基板之間。背光模組與第二基板相鄰設置。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第3圖，其繪示液晶顯示裝置之示意圖。液晶顯示裝置50包括一液晶顯示面板55及一背光模組56。液晶顯示面板包括第一基板51、液晶層52及第二基板53，本實施例中第一基板51例如為彩色濾光片基板，第二基板53例如為薄膜電晶體基板。其中，一第一偏光膜51a及第二偏光膜53a分別貼附於第一基板51及第二基板53上，且其偏光方向互相垂直，背光模組56係與第二基板53相鄰設置。

請參照第4圖，其繪示本發明之鋸齒形畫素結構示意圖。畫素結構100係位於第3圖之第二基板53上，包括一第一畫素電極111以及一第二畫素電極112。第二畫素電極112係環繞第一畫素電極111設置，一第一及一第二薄膜電晶體116a、116b，分別透過接觸孔117a、117b耦接第二畫素電極112及第一畫素電極111。第一畫素電極111及第二畫素電極112係分別供與一低電壓及一高電壓，且第一畫素電極111之面積大於第二畫素電極112之面積。也就是說，本發明畫素結構100在不改變第一畫素電極111與第二畫素電極112的面積比例，也就是維持第一畫素電極111與第二畫素電極112的面積比例接近2：1的條件下，將供與低電壓的第一畫素電極111設置於供與高電壓的第二畫素電極112的內部。儲存電容114分別透過接觸孔114a、114b耦接第二畫素電極112及第一畫素電極111。

其中，第一畫素電極111及第二畫素電極112係以一狹縫113隔開。且設置於第3圖中第一基板51上的凸塊115a及115b，為了使液晶分子的往各方向的傾倒數量較為平均，係分別從上方迂迴通過第一畫素電極111及第二畫素電極112的中央部位。因此，在維持畫素電極面積比例的條件下，狹縫113及凸塊115a、115b係分別往第一畫素電極111兩側之第二畫素電極112的方向退縮，使狹縫113及凸塊115a、115b佔畫素結構100的面積比例縮小而提高開口率。同時，因為凸塊115a、115b的面積縮小，可以進一步改善對比度而提高視角範圍。此外，也可以是第一基板51上具有至少一狹縫(未繪示)，且狹縫係從上方迂迴通過第一畫素電極111及第二畫素電極112的中央部位，以分配液晶分子的傾倒方向。而在本發明的畫素結構100下，此狹縫也可相較於傳統之畫素結構佔有更小的面積，因此可以提升顯示裝置的亮度及對比表現。

請參照附圖1A及附圖1B，其分別繪示採用傳統與本發明之畫素結構之顯示裝置的對比度測試結果圖。假設以對比度10為可視角範圍的最低門檻標準，由兩圖相比較可以看出，在方位角45度、135度225度及315度的部分，採用畫素結構100的顯示裝置，對比度有顯著的提升。因此本發明較佳實施例之畫素結構，能夠比傳統之畫素結構提供更廣的視角範圍。

本發明上述實施例所揭露之畫素結構及應用其之液晶顯示面板及液晶顯示裝置，係將鋸齒形畫素結構中的高電壓畫素結構設計成包圍低電壓畫素結構。在不改變畫素結構之面積比例的條件下，可維持原有之低色偏性質。且由於狹縫及凸塊所佔的面積較小，因此更可提高開口率而增加亮度。而凸塊面積的縮減，也有助於提高對比度而提升視角範圍。

綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．資料線

2．．．掃描線

3、14．．．儲存電容

4a、4b、11、12．．．畫素電極

10、20、100．．．畫素結構

13、113．．．狹縫

14a、14b、114a、114b、117a、117b．．．接觸孔

15a、15b、115a、115b．．．凸塊

50．．．液晶顯示裝置

51．．．第一基板

51a．．．第一偏光膜

52．．．液晶層

53．．．第二基板

53a．．．第二偏光膜

55．．．液晶顯示面板

56．．．背光模組

111．．．第一畫素電極

112．．．第二畫素電極

114．．．儲存電容

115a、115b．．．凸塊

116a．．．第一薄膜電晶體

116b．．．第二薄膜電晶體

第1圖繪示傳統之畫素結構示意圖；第2圖繪示傳統之鋸齒形畫素結構示意圖；第3圖繪示液晶顯示裝置之示意圖；以及第4圖繪示本發明之鋸齒形畫素結構示意圖。

100．．．畫素結構

113．．．狹縫

114a、114b、117a、117b．．．接觸孔

15a、15b、115a、115b．．．凸塊

111．．．第一畫素電極

112．．．第二畫素電極

114．．．儲存電容

115a、115b．．．凸塊

116a．．．第一薄膜電晶體

116b．．．第二薄膜電晶體

Claims (21)

1. 一種畫素結構，包括：一第一畫素電極，包括一V字型結構，具有兩延伸部分定義一V字型區域；以及一第二畫素電極，包括一部分的該第二畫素電極設置於該V字型區域內，及另一部分的該第二畫素電極設置於該V字型結構以外，該第一畫素電極及該第二畫素電極係分別供與一低電壓及一高電壓，且該第一畫素電極之面積大於該第二畫素電極之面積。
2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，其中該第一畫素電極及該第二畫素電極係以一狹縫隔開。
3. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，更包括一第一及一第二薄膜電晶體，分別耦接該第一畫素電極及該第二畫素電極。
4. 如申請專利範圍第1項所述之畫素結構，更包括一儲存電容，分別耦接該第一畫素電極及該第二畫素電極。
5. 一種液晶顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，具有一畫素結構，該畫素結構包括一第一畫素電極及一第二畫素電極，該第一畫素電極包括一V字型結構，具有兩延伸部分定義一V字型區域，該第二畫素電極包括一部分的該第二畫素電極設置於該V字型區域內，及另一部分的該第二畫素電極設置於該V字型結構以 外，該第一畫素電極及該第二畫素電極係分別供與一低電壓及一高電壓，且該第一畫素電極之面積大於該第二畫素電極之面積；以及一液晶層，位於該第一基板及該第二基板之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中該第一畫素電極及該第二畫素電極係以一狹縫隔開。
7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，更包括一第一及一第二薄膜電晶體，分別耦接該第一畫素電極及該第二畫素電極。
8. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，更包括一儲存電容，分別耦接該第一畫素電極及該第二畫素電極。
9. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中該第一基板具有至少一凸塊，該凸塊係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極上方。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板，其中該凸塊係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極的中央部位。
11. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示面板，其中該第一基板具有一電極，且該電極具有至少一狹縫，而該狹縫係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極上方。
12. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示面板，其中該狹縫係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極的中央部位。
13. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，具有一畫素結構，該畫素結構包括一第一畫素電極及一第二畫素電極，該第一畫素電極包括一V字型結構，具有兩延伸部分定義一V字型區域，該第二畫素電極包括一部分的該第二畫素電極設置於該V字型區域內，及另一部分的該第二畫素電極設置於該V字型結構以外，該第一畫素電極及該第二畫素電極係分別供與一低電壓及一高電壓，且該第一畫素電極之面積大於該第二畫素電極之面積；及一液晶層，位於該第一基板及該第二基板之間；以及一背光模組，與該第二基板相鄰設置。
14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中該第一畫素電極及該第二畫素電極係以一狹縫隔開。
15. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，更包括一第一及一第二薄膜電晶體，分別耦接該第一畫素電極及該第二畫素電極。
16. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，更包括一儲存電容，分別耦接該第一畫素電極及該第二畫素電極。
17. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中該第一基板更包括至少一凸塊，該凸塊係通過該第一 畫素電極及該第二畫素電極上方。
18. 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示面板，其中該凸塊係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極的中央部位。
19. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，其中該第一基板更包括一電極，且該電極具有至少一狹縫，而該狹縫係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極上方。
20. 如申請專利範圍第19項所述之液晶顯示裝置，其中該狹縫係通過該第一畫素電極及該第二畫素電極的中央部位。
21. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示裝置，更包括一第一及一第二偏光膜，分別貼附於該第一基板及該第二基板上，該第一偏光膜及該第二偏光膜的偏光方向係為垂直。