TWI471657B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明係關於一種液晶顯示裝置，特別係關於一種包含紅、綠、藍次畫素電極單元的液晶顯示裝置。

近年來，平面顯示裝置的發展越來越迅速，已經逐漸取代傳統的陰極射線管顯示裝置。現今的平面顯示裝置主要有下列幾種：有機發光二極體顯示裝置(Organic Light-Emitting Diodes Display；OLED)、電漿顯示裝置(Plasma Display Panel；PDP)、液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)、以及場發射顯示裝置(Field Emission Display；FED)等。該些平面顯示裝置皆由許多畫素所構成，因此每個畫素即為相當關鍵性的基本組成元件之一。

其中，液晶顯示裝置即是其中一種具有高解析度、形體薄、重量輕以及消耗電力低等優點的平面顯示裝置。在顯示裝置製造廠商的努力之下，液晶顯示裝置的顯示性能、生產能力以及相較於其它平面顯示裝置的價格競爭力均有非常明顯的提升，進而使其市場規模迅速地擴大。

傳統的液晶顯示裝置中包含的每一個次畫素皆需具有一個驅動電壓，以提供給畫素中的液晶轉向的電場，使得液晶顯示裝置可以藉將液晶轉向顯示多種亮度以及對比的畫面。而由於單一驅動電壓的限制使然，傳統使用單一驅動電壓驅動畫素的液晶顯示裝置在視角改變的時候，很容易造成畫面的色偏，進而造成顯示品質下降。更甚於者，在傳統的扭轉向列型(twisted nematic；TN)液晶顯示裝置中，更會因為視角的改變太大而造成灰階反轉的問題。即液晶顯示裝置從零灰階(黑色)到255灰階(白色)應該是灰階數越高則越亮，但是扭轉向列型液晶顯示裝置自某個大角度觀看時，低灰階畫素反而顯示較高灰階畫素更亮，意即觀賞效果類似黑白反轉，即為灰階反轉。

為改善傳統的液晶顯示裝置的缺點，本發明的主要目的在於提供一種可改善灰階反轉現象的液晶顯示裝置。

為達到上述目的，本發明的液晶顯示裝置包括：一第一基板、一第二基板以及一摻入手性劑的液晶層。第二基板包括一紅色次畫素區、一綠色次畫素區、一藍色次畫素區、一紅色次畫素電極單元、一綠色次畫素電極單元、一藍色次畫素電極單元，其中紅、綠、藍色次畫素電極單元分別設置於紅、綠、藍色次畫素區中。液晶層設置於第一基板與第二基板間，且液晶層的特徵參數數值範圍為0.33Δnd 0.62及0.2 d/p 0.36。

在一實施例中，該藍色次畫素區未設置該藍色次畫素電極單元的區域面積占該藍色次畫素區的區域面積比例大於或等於54%，本發明的目標將可被達成。

在另一實施例中，紅、綠、藍色次畫素區中未設置該紅、綠、藍色次畫素電極單元的區域的面積分別占紅、綠、藍色次畫素區的比例大於或等於54%，本發明的目標將可被達成。

在又一實施例中，藍色次畫素區中未設置該藍色次畫素電極單元的區域的面積占藍色次畫素區的比例大於或等於70%，且紅、綠色次畫素區中未設置紅、綠色次畫素電極單元的區域的面積分別占紅、綠色次畫素區的比例大於或等於54%，本發明的目標將可被達成。

在一實施例中，紅、綠、藍色次畫素電極單元分別包括：複數個主枝幹電極以及複數個分枝幹電極。複數個主枝幹電極自紅、綠、藍次畫素電極單元的實質中央向外延伸，以定義複數個分枝電極區。分枝幹電極自主枝幹電極向分枝電極區延伸，其中分枝電極區中包括二種具有不同負載比的電極圖案。

在一實施例中，紅、綠、藍色次畫素區的分枝電極區包括不同的電極圖案。

在一實施例中，紅、綠、藍色次畫素電極單元包括不同的電極圖案。

藉由上述次畫素區的圖案特徵，單一次畫素區中，對應該液晶層之液晶分子所受到的電場強度，將可產生二種以上的電場強度，藉此改善灰階反轉的現象。

茲配合圖式說明本發明多種不同實施方式。

請參閱第1圖。本發明的多種不同實施例中的液晶顯示裝置1包括：第一基板10、第二基板20、液晶層30、下偏光膜40以及上偏光膜50。

第一基板10包括一彩色濾光片11、一透明的共同電極13以及一黑色矩陣15。彩色濾光片11包括複數個次彩色濾光片17，其包括紅色濾光片R、綠色濾光片G以及藍色濾光片B。共同電極13相鄰液晶層30(其詳細特徵將於後方說明)，用以驅動液晶層30內的液晶分子。黑色矩陣15區隔於每二個次彩色濾光片17之間，用以遮擋來自後方的光線。

第二基板20包括複數個閘極線23、複數個資料線25、複數個薄膜電晶體27以及複數個畫素單元P。閘極線23以及資料線25分別排列於水平及垂直方向上，薄膜電晶體27形成於每一閘極線23與每一資料線25交會的位置。每一畫素單元P包括複數個次畫素區SPR、SPG、SPB以及複數個次畫素電極單元RP1、GP1、BP1。每一次畫素區中至少有一個次畫素電極單元。次畫素區SPR、SPG、SPB分別位於由閘極線23以及資料線25所圍繞的區域中，其中次畫素區SPR、SPG、SPB依序沿一方向排列。次畫素電極單元RP1設置於次畫素區SPR中，且面對紅色濾光片R。次畫素電極單元GP1設置於次畫素區SPG中，且面對綠色濾光片G。次畫素電極單元BP1設置於次畫素區SPB中，且面對藍色濾光片B。

以下說明中，次畫素電極單元RP1、次畫素電極單元GP1、次畫素電極單元BP1分別稱作紅色次畫素電極單元、綠色次畫素電極單元、藍色次畫素電極單元；並且，次畫素區SPR、次畫素區SPG、次畫素區SPB分別稱作紅色次畫素區、綠色次畫素區、藍色次畫素區。一次畫素區包括至少一個次畫素電極單元，以下說明中以一次畫素區包括三個相同的次畫素電極單元為實例作說明，但實際應用時，不受此限制。例如：一次畫素區可包括只有一個次畫素電極單元；或者一次畫素區可包括複數個相同的次畫素電極單元；或者一次畫素區可包括複數個相異的次畫素電極單元。

紅、綠、藍色次畫素電極單元RP1、GP1、BP1的特徵說明如下：請參照第2a圖。在一具體實施例中，藍色次畫素區SPB包括三個相同的藍色次畫素電極單元BP1以及複數個連接電極230。每一藍色次畫素電極單元BP1藉由連接電極230彼此相連且每一藍色次畫素電極單元BP1包括四個主枝幹電極210以及複數個分枝幹電極220。四個主枝幹電極210自藍色次畫素電極單元BP1的實質中央向外延伸，以定義出四個實質上為三角形的分枝電極區S於單一藍色次畫素電極單元BP1中。分枝幹電極220自四個主枝幹電極210延伸至分枝電極區S中，並形成特定電極圖樣於其中。藍色次畫素區SPB中未設置藍色次畫素電極單元BP1以及連接電極230的區域即為挖空區域A₁ 。在此實施例中，挖空區域A₁ 的面積係占藍色次畫素區SPB的區域面積約61%。

值得注意的是，在此實施例中，單一分枝電極區S中包括二種具有不同負載比的電極圖案。在此，負載比意指設置於單一區域中電極的面積與該區域的面積的比值。舉例而言，若子區域S₁ 中電極圖案的負載比大於子區域S₂ 、S₃ 中電極圖案的負載比時，即表示設置於子區域S₁ 中的電極面積與子區域S₁ 的面積的比值係大於設置於子區域S₂ 、S₃ 中的電極面積與子區域S₂ 、S₃ 的面積的比值。在此實施例中，子區域S₂ 、S₃ 具有相同負載比的電極圖案，子區域S₁ 具有比子區域S₂ 、S₃ 較大之負載比的電極圖案且子區域S₁ 係設置於子區域S₂ 和S₃ 之間區域。因此，藍色次畫素電極單元BP1通電後，對應該液晶層之液晶分子所受到的電場強度，將於分枝電極區S內產生二種不同的電場強度，其中子區域S₁ 內的電場強度大於子區域S₂ 、S₃ 的電場強度，藉此於藍色次畫素區SPB產生二種不同的電壓-穿透率曲線(Voltage-Transmittance curve(V-T curve))，以改善灰階反轉的現象。另外，於此實施例中，子區域S₁ 的區域面積占單一分枝電極區S的區域面積的50%。但於其他實施例中，子區域S₁ 的區域面積占單一分枝電極區S的區域面積可為其他比例。在此實施例中，紅、綠色次畫素電極單元RP1、GP1的特徵相同於藍色次畫素電極單元BP1的特徵，為簡化說明，在此將不再詳述。

請參照第2b圖，第2b圖顯示本發明之另一實施例之紅、綠、藍色次畫素電極單元RP2、GP2、BP2的示意圖。在第2b圖中，相同於第2a圖的元件將施予相同的標號，且其特徵將不再說明。每一藍色次畫素電極單元BP2分別包括四個分枝電極區S，其中藍色次畫素電極單元BP2的分枝電極區S中的電極圖案係相異於藍色次畫素電極單元BP1的分枝電極區S(第2a圖)的電極圖案。具體而言，藍色次畫素區SPB內的挖空區域A₂ 的面積係占藍色次畫素區SPB的區域面積約67%，其詳細特徵將於關於第4圖之內容中說明。

然而，值得注意的是，雖然在第2a、2b圖所示的實施例中，紅、綠、藍色次畫素電極單元RP1、GP1、BP1在各個分枝電極區S中的電極圖案皆相同，且紅、綠、藍色次畫素電極單元RP2、GP2、BP2在各個分枝電極區S中的電極圖案皆相同，但可依照需求使紅、綠、藍色次畫素電極單元包括不同的電極圖案，且紅、綠、藍色次畫素電極單元各個分枝電極區中亦可包括不同的電極圖案。

舉例而言，請參照第2c圖，其顯示紅、綠、藍色次畫素電極單元RP1、GP2’、BP2’的另一實施例。在第2c圖中，相同於第2a圖的元件將施予相同的標號，且其特徵將不再說明。在此實施例中，紅、綠、藍色次畫素電極單元RP1、GP2’、BP2’包括不同的電極圖案，且藍色次畫素電極單元BP2’的各個分枝電極區S中包括不同的電極圖案。詳而言之，位於綠色次畫素電極單元GP2’的四個分枝電極區S中的電極圖案係不同於位於紅色次畫素電極單元RP1的四個分枝電極區S中的電極圖案；藍色次畫素電極單元BP2’上、下兩側的分枝電極區S中的電極圖案係不同於紅色次畫素電極單元的四個分枝電極區S中的電極圖案。然而，應注意的是雖然紅、綠、藍色次畫素電極單元RP1、GP2’、BP2’的電極圖案有所差異，但紅、綠、藍色次畫素區SPR、SPG、SPB的挖空區域A₁ 、A₃ 、A₄ 的面積皆占紅、綠、藍色次畫素區SPR、SPG、SPB的區域面積約61%。易言之，紅、綠、藍色次畫素電極單元的電極圖案可以相同，也可以不同。

另外，電極圖案也可依照需求針對主枝幹電極之粗細或分枝幹電極的粗細、形狀而進行調整。在一些實施例中，挖空區域的面積會隨著不同的電極圖案而改變。但藍色次畫素區SPB中的挖空區域的面積需占藍色次畫素區SPB的區域面積比例大於或等於54%，較佳為大於或等於70%，其原因將於第6a-6f圖的說明中詳述。

請再次參照第1圖。液晶層30設置於第一基板10第二基板20之間，其中液晶層30為一負型液晶材料(即介電異方性(Dielectric anisotropy)為負值(Δε<0))且具有手性劑(Chiral Dopant)摻入其中。在一具體實施例中，摻入手性劑之液晶層30的特徵參數的Δnd 為0.538且d/p 為0.278，其中Δn 為液晶材料雙折射係數，d 為液晶層厚度，p 為摻入手性劑的節距(chiral pitch)。上偏光膜50設置於第一基板10遠離液晶層30的一側，下偏光膜40設置於第二基板20遠離液晶層30的一側。搭配第2b圖中紅、綠、藍色次畫素電極單元RP2、GP2、BP2之電極圖案於斜視方向(斜視方向係指平行於閘極線方向及與正視角夾60度(即方位角0°，極角60°))的電壓-正規化穿透率關係圖顯示於第3圖。如第3圖所示般，紅、綠、藍色次畫素電極單元RP2、GP2、BP2的電壓-正規化穿透曲線的斜率都呈正向變化，即灰階反轉的現象已被改善。

請參照第6a-6f圖。第6a-6c圖分別顯示當摻入手性劑之液晶層的特徵參數Δnd 為0.33及d/p 為0.36時，且紅、綠、藍色次畫素電極單元的各個分枝電極區具有單一負載比時(亦即，分枝電極區中負載比皆相同)，紅、綠、藍色次畫素於斜視方向的電壓-正規化穿透率關係圖。第6d-6f圖顯示當摻入手性劑之液晶層的特徵參數的Δnd 為0.33且d/p 為0.222時，且紅、綠、藍色次畫素電極單元的各個分枝電極區具有單一負載比時，紅、綠、藍色次畫素於斜視方向的電壓-正規化穿透率關係圖。在第6a-6f圖中，負載比dy等於1表示電極佈滿單一分枝電極區，負載比dy等於0.25表示單一分枝電極區中電極的面積與該分枝電極區的區域面積的比值為0.25，以此類推。

同時觀看第6a~6f圖將發現在同樣驅動電壓下，當單一分枝電極區內的負載比dy降低時(亦即，未設置電極的區域增加時)，次畫素電極的正視角穿透率雖些微降低，但次畫素電極灰階反轉改善程度則越明顯。另一方面，第6d、6e、6f圖中發現，藍色次畫素電極單元(第6d圖)較綠色次畫素電極單元(第6e圖)以及紅色次畫素電極單元(第6f圖)容易產生灰階反轉的現象，在該實施例中，若紅、綠、藍色次畫素電極單元同時為負載比dy=0.25時，雖然紅、綠色次畫素於斜視方向的電壓-正規化穿透率曲線的斜率都呈正向變化，且可得到較平滑的曲線，但正視角穿透率有些微降低。因此，為兼顧正視角穿透率及斜視方向的影像品質，紅、綠色次畫素電極單元較佳為負載比dy小於或等於0.5，亦即紅、綠色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於54%。更佳值為紅、綠色次畫素電極單元較佳為負載比dy小於或等於0.25，亦即紅、綠色次畫素的挖空面積大於或等於70%。

基於第2a、2b圖所示之實施例的特徵以及上述觀察結果，另一實施例於是提出。請參照第4圖，第4圖顯示本發明另一實施例的紅、綠、藍色次畫素電極單元RP3、GP1、BP2的示意圖。在第4圖中，相同於第2a、2b圖的元件將施予相同的編號，且其特徵將不再說明。在本實施例中，相較於第2a圖的紅、綠、藍色次畫素電極單元RP1、GP1、BP1，藍色次畫素區SPB未設置電極的區域的面積進一步提高，但紅色次畫素區SPR中未設置電極的區域的面積被降低。亦即，紅、綠、藍色次畫素電極單元RP3、GP1、BP2皆具有不同電極圖案。

詳而言之，請同時參照第2a及4圖。藍色次畫素電極單元BP2的單一分枝電極區S中包括三個子區域S₄ 、S₅ 、S₆ ，其中子區域S₄ 的面積僅占單一分枝電極區S的面積的20%，且子區域S₄ 中電極圖案的負載比相等於子區域S₁ 中電極圖案的負載比；子區域S₅ 、S₆ 的面積僅占單一分枝電極區S的面積的80%，其中子區域S₅ 、S₆ 的電極圖案的負載比相等於子區域S₂ 、S₃ 中電極圖案的負載比。亦即，藍色次畫素區SPB中的挖空區域A₂ 的面積增加。紅色次畫素電極單元RP3的分枝電極區S包括單一負載比的電極圖案，且其負載比相等於的子區域S₁ 中電極圖案的負載比，即表示紅色次畫素區SPR中的挖空區域A₅ 的面積減少。在此實施例中，藍色次畫素區SPB中挖空區域A₂ 的面積係占藍色次畫素區SPB的區域面積的67%；綠色次畫素區SPG中挖空區域A₁ 的面積係占綠色次畫素區SPG的區域面積的61%；紅色次畫素區SPR中挖空區域A₅ 的面積係占紅色次畫素區SPR的區域面積的54%。

挖空區域A₁ 、A₂ 、A₅ 的面積大小不應限制於上述實施例，挖空區域A₁ 、A₂ 、A₅ 的面積大小會隨著電極圖案的改變而變動。舉例而言，挖空區域A₁ 、A₂ 、A₅ 的面積大小會隨著主枝幹電極之粗細以及分枝電極粗細、形狀及排列方式等因素而改變。但應注意的是，藍色次畫素區SPB中的挖空區域A₂ 的面積需占藍色次畫素區SPB的區域面積比例大於或等於54%，較佳為大於或等於70%，其原因將於第6a-6f圖的說明中詳述。

請參照第5圖，第5圖顯示第4圖中紅、綠、藍色次畫素於斜視方向的電壓-正規化穿透率關係圖。如第5圖所示，隨著電壓增加，紅、綠、藍色次畫素電極單元RP3、GP1、BP2於斜視方向的穿透率逐漸上升，曲線呈正向變化，即表示紅、綠、藍色次畫素電極單元RP3、GP1、BP2在不同的電壓驅動產生灰階反轉的現象被改善。另一方面，比較第5圖與第3圖中的電壓-正規化穿透率關係圖，由於第2b圖紅色次畫素電極單元RP2較第4圖的紅色次畫素電極單元RP3具有較大的挖空區域，故從第3圖與第5圖之比較中可發現，紅色次畫素電極單元RP2的曲線較為平滑，亦即RP2之電極設計對改善灰階反轉效果較佳，而紅色次畫素電極單元RP3的電極設計亦可改善灰階反轉，雖改善能力較紅色次畫素電極單元RP1為弱，但卻可提升正視方向的穿透率。

應注意的是，雖然第4圖中綠、藍色次畫素電極單元GP1、BP2的分枝電極中包括二個不同的負載比的電極圖案，但於其他實施例中，亦可視需要搭配其他次畫素電極圖案而採用單一負載比或是更多種負載比的分枝電極圖案。由上述說明可以明白的是，只要藍色次畫素電極單元中的挖空區域面積係大於紅色或綠色次畫素電極單元中的挖空區域面積，本發明之目的即可達成。舉例而言，在一實施例中，紅、綠、藍色次畫素電極單元的分枝電極區中皆包括具有單一負載比的電極圖案，但藍色次畫素電極單元的分枝電極區的負載比小於綠色次畫素電極單元的分枝電極區的負載比(藍色次畫素區挖空區域面積大於綠色次畫素區挖空區域面積)，或是藍色次畫素電極單元的分枝電極區的負載比小於紅色次畫素電極單元的分枝電極區的負載比(藍色次畫素區挖空區域面積大於紅色次畫素區挖空區域面積)，本發明之目的即可達成。也就是只要有一個次畫素電極單元的電極圖案與其他兩個次畫素電極單元的電極圖案不同時，即可達成本發明目的。

請再次參照第6a-6c圖。當摻入手性劑之液晶層的特徵參數Δnd 為0.33及d/p 為0.36時，各次畫素區中的挖空區域比例變化與斜視方向的電壓及正規化穿透率的關係將在此說明。

在第6a圖中，當藍色次畫素電極單元的負載比dy等於0.75時(此時，藍色次畫素區中挖空區域的面積約相當於藍色次畫素區的37%)，其曲線斜率變化相較於藍色次畫素電極單元的負載比dy等於1時的曲線變化較為平緩。當藍色次畫素電極單元的負載比dy等於0.25時(此時，藍色次畫素區中挖空區域的面積約相當於藍色次畫素區的70%)，其曲線斜率變化相較於藍色次畫素電極單元的負載比dy等於1時的曲線斜率變化呈現一致的正向變化，也就是曲線沒有負的斜率產生，顯示改善灰階反轉的能力大為增加。當藍色次畫素電極單元的負載比dy為0.16時(此時，藍色次畫素區中挖空區域的面積約相當於藍色次畫素區的76%)，其曲線除均呈正向變化外也更為平滑。亦即，當隨著電極的負載比越小，也就是挖空面積越來越大時，改善灰階反轉的能力會逐漸增加，可更進一步改善於斜視方向的影像品質。另外，當Δnd 為0.62時，藍色次畫素電極圖案也有同樣隨挖空面積越來越大，改善灰階反轉的能力有逐漸增加的趨勢。

然而，隨著電極的負載比越小，也就是挖空面積越來越大時，在同一電壓下，正視角穿透率越來越小。為兼顧正視角穿透率及斜視方向的影像品質，在一較佳實施例中，藍色次畫素電極單元較佳為負載比dy小於或等於0.5，亦即藍色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於54%的藍色次畫素區；更佳為藍色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於70%的藍色次畫素區。

在第6b圖中，當綠色次畫素電極單元的負載比dy等於0.75時(此時，綠色次畫素區中挖空區域的面積約相當於綠色次畫素區的37%)，其曲線斜率變化相較於綠色次畫素電極單元的負載比dy等於1時的曲線變化較為平緩。當綠色次畫素電極單元的負載比dy為0.25時(此時，綠色次畫素區中挖空區域的面積約相當於綠色次畫素區的70%)，其曲線斜率變化呈現一致的正向變化，也就是曲線斜率沒有負的斜率產生，顯示改善灰階反轉的能力大為增加。並且，當綠色次畫素電極單元的負載比dy為0.16時(此時，綠色次畫素區中挖空區域的面積約相當於綠色次畫素區的76%)，其曲線斜率除均呈正向變化外也更為平滑，可更進一步改善於斜視方向的影像品質。也就是說，當隨著電極的負載比越小，挖空面積越來越大時，改善灰階反轉的能力會逐漸增加。另外，當Δnd 為0.62時，綠色次畫素電極圖案也有同樣隨挖空面積越來越大，改善灰階反轉的能力有逐漸增加的趨勢。然而，為兼顧正視角穿透率及斜視方向的影像品質，在一較佳實施例中，綠色次畫素電極單元較佳為負載比dy小於或等於0.5，亦即綠色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於54%的綠色次畫素區；更佳為綠色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於70%的綠色次畫素區。

如第6c圖所示般，當紅色次畫素電極單元的負載比dy等於0.75時(此時，紅色次畫素區中挖空區域的面積約相當於紅色次畫素區的37%)，其曲線斜率變化相較於負載比dy等於1時的曲線變化較為平緩。當紅色次畫素電極單元的負載比dy為0.25時(此時，紅色次畫素區中挖空區域的面積約相當於紅色次畫素區的70%)，其曲線斜率變化呈現一致的正向變化，即表示紅色次畫素電極單元在不同的電壓驅動下皆未產生灰階反轉的現象，也就是改善灰階反轉的能力大為增加。並且，當紅色次畫素電極單元的負載比dy為0.16時(此時，紅色次畫素區中挖空區域的面積約相當於紅色次畫素區的76%)，其曲線斜率除均呈正向變化外也更為平滑，表示可更進一步改善影像品質。另外，當Δnd 為0.62時，紅色次畫素電極圖案也有同樣隨挖空面積越來越大，改善灰階反轉的能力有逐漸增加的趨勢。然而，為兼顧正視角穿透率及斜視方向的影像品質，在一較佳實施例中，紅色次畫素電極單元較佳為負載比dy小於或等於0.5，亦即紅色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於54%的紅色次畫素區；更佳為紅色次畫素區中挖空區域的面積大於或等於70%的紅色次畫素區。

另請參考圖6d-6f所示，當摻入手性劑之液晶層的特徵參數的d/p為0.222時，藍色次畫素電極單元隨著分枝電極中電極圖案的負載比越小，也就是藍色次畫素區的挖空面積越來越大時，改善灰階反轉的能力有逐漸增加的趨勢。且當綠色和紅色次畫素電極單元的分枝電極中電極圖案的負載比越來越小，也就是電極的挖空面積越來越大時，改善灰階反轉的能力亦逐漸增加。另外，當摻入手性劑之液晶層的特徵參數的Δnd 為0.62時也有同樣隨挖空面積越來越大，改善灰階反轉的能力有逐漸增加的趨勢。

因此，在一些實施例中，液晶層的特徵參數數值範圍為0.33Δnd 0.62及0.2 d /p 0.36，藍色次畫素區中，挖空區域的面積占藍色次畫素區的比例大於或等於54%，而紅、綠色次畫素區中挖空區域的面積則不受限制時，可改善藍色次畫素電極產生灰階反轉的現象。在另一些實施例中，藍色次畫素區中挖空區域的面積占藍色次畫素區的比例大於或等於54%，且綠色次畫素區中挖空區域的面積占綠色次畫素區的比例大於或等於54%，紅色次畫素區中挖空區域的面積占紅色次畫素區的比例大於或等於54%，為可呈現較佳影像品質。又於另一些實施例中，藍色次畫素區中，挖空區域的面積占藍色次畫素區的比例大於或等於70%，且綠色次畫素區中挖空區域的面積占綠色次畫素區的比例大於或等於54%，紅色次畫素區中挖空區域的面積占紅色次畫素區的比例大於或等於54%，亦可呈現較佳影像品質。

另一方面，本發明的紅、綠、藍色次畫素電極單元的排列圖案並不限定於上述實施例的型態。以下舉例性的說明本發明的紅、綠、藍色次畫素電極單元可能的實施方式。

第7a圖所示之實施例中，分枝幹電極排列較密集的區域(以下簡稱「密電極區」)係對稱於次畫素電極單元的對稱中心，並朝兩側延伸。第7b圖所示之實施例中，「密電極區」係不對稱於次畫素電極單元的對稱中心，且位於於對稱中心之兩側。第7c圖所示之實施例中，「密電極區」係間隔的設置於分枝電極區中。第7d圖所示之實施例中，「密電極區」係對稱於次畫素電極單元的對稱中心，位於次畫素電極單元的對稱中心的兩側。

第8a圖所示之實施例中，「密電極區」對稱於次畫素電極單元的對稱中心，且鄰近對稱中心的「密電極區」自分枝電極區之實質中央向外延伸。第8b圖所示之實施例中，「密電極區」間隔排列於分支之電極區中，且鄰近分枝電極區的外圍。第8c圖所示之實施例中，「密電極區」對稱於次畫素電極單元的對稱中心，其中鄰近次畫素電極單元對稱中心的「密電極區」位於次畫素電極單元的外圍區域，且遠離次畫素電極單元對稱中心的「密電極區」係自主枝幹電極延伸而出。第8d圖所示之實施例中，「密電極區」對稱於次畫素電極單元的對稱中心，其中鄰近次畫素電極單元對稱中心的「密電極區」位於次畫素電極單元的外圍區域。

第9a圖所示之實施例中，「密電極區」對稱於次畫素電極單元的對稱中心，其中鄰近次畫素電極單元對稱中心的「密電極區」自分枝電極區之實質中央向外延伸，且遠離次畫素電極單元對稱中心的「密電極區」係自主枝幹電極延伸而出。第9b圖所示之實施例中，分枝幹電極末端寬度增加，「密電極區」位於次畫素電極單元的外圍區域。

第10a圖所示之實施例中，部分分枝幹電極未延伸至次畫素電極單元之外圍，「密電極區」位於接近次畫素電極單元之實質中央。第10b圖所示之實施例中，分枝幹電極沿著向外延伸的方向寬度減少，「密電極區」位於接近次畫素電極單元之實質中央。

第11a圖所示之實施例中，分枝電極區的形狀實質為多邊形，「密電極區」位於次畫素電極單元之四個角落。第11b圖所示之實施例中，分枝電極區的形狀實質為多邊形，四個分枝電極區中的「密電極區」所共同形成的區域實質上為稜形。第11c圖所示之實施例中，分枝電極區的形狀實質為多邊形，且自水平主枝幹電極延伸之的分枝幹為彎曲的。第12圖所示之實施例中，部分分枝幹電極的一側邊為弧形，部分分枝幹電極為五邊形或六邊形。

需注意的是，雖然上述次畫素電極單元中每一分枝電極區內的分枝幹皆以相同形式分佈於其中，但並不限置於此。單一次畫素電極單元中的分枝幹電極可利用不同的形式排列於分枝電極區中。

綜上所述，本發明的液晶顯示裝置在兼顧損失較低之正視角穿透率的情況下，改善習知技術中液晶顯示裝置具有灰階反轉的問題。

雖然本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1．．．液晶顯示裝置

10．．．第一基板

11．．．彩色濾光片

13．．．共同電極

15．．．黑色矩陣

17．．．次彩色濾光片

20．．．第二基板

23．．．閘極線

25．．．資料線

27．．．薄膜電晶體

30．．．液晶層

40．．．下偏光膜

50．．．上偏光膜

210．．．主枝幹電極

220．．．分枝幹電極

230．．．連接電極

A₁ -A₅ ．．．挖空區域

B．．．藍色濾光片

G．．．綠色濾光片

R．．．紅色濾光片

P．．．畫素單元

BP1、BP2、BP2’．．．藍色次畫素電極單元

GP1、GP2、GP2’．．．綠色次畫素電極單元

RP1、RP2、RP3．．．紅色次畫素電極單元

SPR．．．紅色次畫素區

SPG．．．綠色次畫素區

SPB．．．藍色次畫素區

S．．．分枝電極區

S₁ -S₆ ．．．子區域

dy．．．負載比

第1圖顯示本發明的多種不同實施例的液晶顯示裝置的元件分解圖；

第2a圖顯示本發明之一實施例的紅、綠、藍次畫素區電極結構的示意圖；

第2b圖顯示本發明之另一實施例的紅、綠、藍次畫素區電極結構的示意圖；

第2c圖顯示本發明之另一實施例的紅、綠、藍次畫素區電極結構的示意圖；

第3圖顯示第2b圖的電極結構於斜視方向的電壓-正規化穿透率的關係圖；

第4圖顯示本發明之另一實施例的紅、綠、藍次畫素區電極結構的示意圖；

第5圖顯示第4圖的電極結構於斜視方向的電壓-正規化穿透率關係圖；

第6a-6c圖顯示，次畫素電極單元在擁有不同負載比時，於斜視方向的電壓-正規化穿透率關係圖；

第6d-6f圖顯示，次畫素電極單元在擁有不同負載比時，於斜視方向的電壓-正規化穿透率關係圖；

第7a-7d圖係顯示不同型態的次畫素電極單元電極圖案；

第8a-8d圖係顯示不同型態的次畫素電極單元電極圖案；

第9a-9b圖係顯示不同型態的次畫素電極單元電極圖案；

第10a-10b圖係顯示不同型態的次畫素電極單元電極圖案；

第11a-11c圖係顯示不同型態的次畫素電極單元電極圖案；

第12圖係顯示不同型態的次畫素電極單元電極圖案。

A₁ ．．．挖空區域

RP1．．．紅色次畫素電極單元

GP1．．．綠色次畫素電極單元

BP1．．．藍色次畫素電極單元

SPR．．．紅色次畫素區

SPG．．．綠色次畫素區

SPB．．．藍色次畫素區

S．．．分枝電極區

S₁ -S₃ ．．．子區域

210．．．主枝幹電極

220．．．分枝幹電極

230．．．連接電極

Claims (19)

1. 一種液晶顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，包括一藍色次畫素區以及一設置於該藍色次畫素區中的藍色次畫素電極單元；以及一摻入手性劑之液晶層，設置於該第一基板與該第二基板間，且當液晶層的特徵參數範圍為0.33Δnd 0.62及0.2 d/p 0.36時，該藍色次畫素區未設置該藍色次畫素電極單元的區域面積占該藍色次畫素區的區域面積比例大於或等於54%，其中Δn 為液晶材料雙折射係數，d 為液晶層厚度，p 為摻入手性劑的節距。
2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該藍色次畫素區未設置該藍色次畫素電極單元的區域面積占該藍色次畫素區的區域面積比例大於或等於70%。
3. 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置，其中該第二基板更包括一綠色次畫素區、一設置於該綠色次畫素區中的綠色次畫素電極單元、其中該綠色次畫素電極單元相鄰該藍色次畫素電極單元，且該綠色次畫素區未設置綠色次畫素電極單元的區域面積占該綠色次畫素區的區域面積比例大於或等於54%。
4. 如申請專利範圍第3項所述的液晶顯示裝置，其中該第二基板更包括一紅色次畫素區、一設置於該紅色次畫素區中的紅色次畫素電極單元、其中該紅色次畫素電極單元相鄰該綠色次畫素電極單元，且該紅色次畫素區未設置紅色次畫素電極單元的區域面積占該紅色次畫素區的區域面積比例大於或等於54%。
5. 如申請專利範圍第4項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元分別包括：複數個主枝幹電極，自該紅、綠、藍色次畫素區的實質中央向外延伸，以定義複數個分枝電極區；以及複數個分枝幹電極，自該等主枝幹電極向該等分枝電極區延伸，以形成特定之電極圖案，其中該藍色次畫素電極單元之該等分枝電極區中包括二種具有不同負載比的電極圖案。
6. 如申請專利範圍第5項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元的該等分枝電極區包括不同的電極圖案。
7. 如申請專利範圍第5項所述的液晶顯示裝置，其中該紅色次畫素電極單元之該等分枝電極區中包括單一負載比的電極圖案。
8. 如申請專利範圍第4項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元包括不同的電極圖案。
9. 一種液晶顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，包括一紅色次畫素區、一綠色次畫素區、一藍色次畫素區、一紅色次畫素電極單元、一綠色次畫素電極單元、一藍色次畫素電極單元，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元分別設置於該紅、綠、藍色次畫素區中；以及一摻入手性劑之液晶層，設置於該第一基板與該第二基板間，其中液晶層的特徵參數範圍為0.33Δnd 0.62及0.2 d/p 0.36時，該紅、綠、藍色次畫素區中未設置該紅、綠、藍色次畫素電極單元的區域面積占該紅、綠、藍色次畫素區的區域面積比例大於或等於54%，其中Δn 為液晶材料雙折射係數，d 為液晶層厚度，p 為摻入手性劑的節距。
10. 如申請專利範圍第9項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元分別包括：複數個主枝幹電極，自該紅、綠、藍色次畫素區的實質中央向外延伸，以定義複數個分枝電極區；以及複數個分枝幹電極，自該等主枝幹電極向該等分枝電極區延伸，以形成特定之電極圖案，其中該藍色次畫素電極單元該等分枝電極區中包括二種具有不同負載比的電極圖案。
11. 如申請專利範圍第10項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元的該等分枝電極區包括不同的電極圖案。
12. 如申請專利範圍第10項所述的液晶顯示裝置，其中該紅色次畫素電極單元之該等分枝電極區中包括單一負載比的電極圖案。
13. 如申請專利範圍第9項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元包括不同的電極圖案。
14. 如申請專利範圍第9項所述的液晶顯示裝置，其中該藍色次畫素區未設置該藍色次畫素電極單元的區域面積占該藍色次畫素區的區域面積比例大於或等於70%。
15. 一種液晶顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，包括一紅色次畫素區、一綠色次畫素區、一藍色次畫素區、一紅色次畫素電極單元、一綠色次畫素電極單元、一藍色次畫素電極單元，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元分別設置於該紅、綠、藍色次畫素區中；以及一摻入手性劑之液晶層，設置於該第一基板與該第二基板間，其中當液晶層的特徵參數範圍為0.33Δnd 0.62及0.2 d/p 0.36時，該紅、綠色次畫素區中未設置該紅、綠色次畫素電極單元的區域面積占該紅、綠色次畫素區的區域面積比例大於或等於54%，且該藍色次畫素區未設置該藍色次畫素電極單元的區域面積占該藍色次畫素區的區域面積比例大於或等於70%，其中Δn 為液晶材料雙折射係數，d 為液晶層厚度，p 為摻入手性劑的節距。
16. 如申請專利範圍第15項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元分別包括：複數個主枝幹電極，自該紅、綠、藍色次畫素電極單元的實質中央向外延伸，以定義複數個分枝電極區；以及複數個分枝幹電極，自該等主枝幹電極向該等分枝電極區延伸，以形成特定之電極圖案，其中該藍色次畫素電極單元該等分枝電極區中包括二種具有不同負載比的電極圖案。
17. 如申請專利範圍第16項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元的該等分枝電極區包括不同的電極圖案。
18. 如申請專利範圍第16項所述的液晶顯示裝置，其中該紅色次畫素電極單元之該等分枝電極區中包括單一負載比的電極圖案。
19. 如申請專利範圍第15項所述的液晶顯示裝置，其中該紅、綠、藍色次畫素電極單元包括不同的電極圖案。