TWI479242B - 一種面內切換型液晶顯示面板 - Google Patents

Description

一種面內切換型液晶顯示面板

本發明是關於一種面內切換型液晶顯示面板，特別地，涉及一種通過改變周邊共通電極條佈置的面內切換型液晶顯示面板，改善因電場影響產生周邊漏光問題。

近年來，液晶顯示器(LCD)因其優越特性，已經得到了廣泛的應用和普遍的認同。LCD是一種通過對同時具有液體流動性和光學特性的液晶施加電場來改變其光穿透率的顯示器，作為一種能夠替代陰極射線管(CRT)顯示器的新型顯示器，因其外形薄、重量輕、功耗小、輻射低而備受推崇。

LCD器件根據其液晶及圖案結構的屬性而具有多種類型。更具體地，LCD器件分為：扭轉向列(TN)型，通過施加電壓來控制液晶扭轉；多域型，通過將一個畫素分為多個域來獲得寬視角；光補償雙折射(OCB)型，通過在基板的外表面上形成補償膜，來根據光的行進方向對光的相位變化進行補償；面內切換(IPS)型，通過在任一基板上形成兩個電極來形成平行的橫向電場；以及垂直配向(VA)型，通過使用負型液晶和垂直配向層，使液晶分子的縱軸垂直於配向層的平面。

在這些類型中，IPS型LCD器件包括：彩色濾光片(CF)基板、薄 膜電晶體(TFT)基板和液晶層。此時，彩色濾光片基板和薄膜電晶體基板彼此相對，並且在這兩個基板之間形成液晶層。彩色濾光片基板包括：用於防止光洩漏的黑色矩陣(black matrix)層，和用於實現各種顏色的R、G和B濾光層。另外，薄膜電晶體基板包括：多數條掃描線和多數條資料線縱橫交錯，多數個畫素位於該些掃描和資料線交錯間。每個畫素包含有畫素電極和共通電極。

下面，將在下文中描述根據現有技術的IPS型LCD器件。

圖1是根據現有技術的IPS型LCD器件的單元畫素的平面圖。如圖1所示，根據現有技術的IPS型LCD器件包括有一TFT陣列基板。在TFT陣列基板上具有：多條掃描線110、多條資料線120、共通電極線115、多個共通電極116、多個畫素電極130、以及多個薄膜電晶體TFT。此時，以固定的間距在一個方向上形成多條掃描線110，並且與所述掃描線110大致垂直地形成多條資料線120，由此限定了多個畫素區。同時，與掃描線平行地形成共通電極線115。另外，在每個畫素區內形成共通電極116，其中共通電極116通過第二接觸孔119與共通電極線115相連接，以便從外部驅動電路接收Vcom訊號。並且，共通電極包含有多個電極條117。畫素電極130位於共通電極下方且被絕緣層(圖中未繪示)隔離，與共通電極116在畫素區內形成橫向電場。此外，在掃描線與資料線的交叉處形成多個薄膜電晶體TFT。薄膜電晶體根據掃描線的掃描訊號導通，以將資料線120的資料訊號傳送到畫素電極130。當畫素為關閉(off)狀態時，液晶分子沿畫素的圖示配向方向排佈，當畫素為打開(on)狀態時，畫素電極130和共通電 極116之間產生橫向電場，使得液晶分子旋轉，沿圖示垂直於電極條117的電場方向排佈。

然而，如圖2所示在TFT基板111上排列的多個畫素，除了位於基板最外側的兩列畫素以外，其他的每一列的畫素都會受到其左右兩側的畫素電場的影響，但是位於最外兩側的兩列畫素，因為只有一側的畫素電場對其產生影響，即最左側的一列的畫素只有右邊的畫素會影響該列畫素，而位於最右側的一列畫素則只有左邊的畫素會影響該列畫素，其他位於中央的畫素則因為左右兩側都會產生影響從而使得液晶暗態時的排佈是相同的，而位於最邊上兩側的兩列畫素則會在暗態時產生液晶排佈異常，亦即邊界效應。如圖3所示，位於最左側的一個由掃描線110和資料線120形成的畫素中，共通電極線115和共通電極116電性相連，共通電極條117位於畫素電極130之上，而位於該畫素靠近左側的共通電極條117之間的液晶暗態時產生的液晶異常的排佈而造成了暗態時的漏光。

因此，在現有的IPS畫素設計下，因為邊界效應的影響造成了最外側兩列畫素液晶的異常排佈，使得在暗態下漏光，通常解決此現象都是通過增加TFT基板對側的黑色矩陣(Black matrix)的寬度來進行遮擋最外側的兩列畫素。而這樣的做法會降低面板的光穿透率。使得周邊非顯示區域的寬度增加，顯然這樣的設計是不符合目前窄邊框的設計趨勢。

本發明為應用於IPS顯示技術面板，避免其面板周邊畫素區域液晶受邊際效應的電場影響而旋轉角度，當暗態畫面元件未驅動下 液晶僅依靠與配向膜分子間吸引力而排列，本發明將周邊畫素進行共通電極的特別設計，在避免損失面板光的穿透率的情況下，利用該電極條特殊圖案和排佈迫使液晶角度旋轉達到避免液晶異常旋轉的設計。

TFT基板上包含了多數條掃描線和多數條共通電極線。多數條資料線沿大致垂直掃描線的方向折線排佈。多數條的掃描線和多數條的資料線縱橫排佈形成了多數個的畫素，每個畫素通過掃描線和資料線的交叉處的薄膜電晶體開關和掃描線和資料線相連。

每個畫素包含一共通電極，其中共通電極為梳狀更包含了多數的共通電極條，共通電極條的方向平行於資料線，沿大致垂直掃描線的方向折線排佈，共通電極通過連接孔和共通電極線電性連接，並通過共通電極線接入外部的Vcom電壓。每個畫素內的共通電極還通過圖示的連接部彼此相連。每個畫素還包含一畫素電極，該畫素電極位於畫素區域內的共通電極之下，並且和共通電極通過一絕緣層電性隔離。每個畫素內的畫素電極覆蓋整個畫素區域，通過接觸孔和TFT開關相連接，當TFT開關打開後通入資料線的電壓訊號，和共通電極的電極條之間形成一橫向電場驅動液晶的旋轉。

本發明中邊緣畫素的共通電極條少於中央畫素的共通電極條，更具體的，邊緣畫素中的共通電極條比中央畫素的共通電極條少一條。其中邊緣畫素中的共通電極條更包含了最外側的兩條次電極條和其他的主電極條。

在其中一實施例中，該些主電極條和次電極條均等間距排列，邊緣畫素中的電極條的間距大於中央畫素的間距。

在另一實施例中，該些主電極條和次電極條為非等間距排列，且主電極條之間為等間距，次電極條之間和主次電極條之間間距相同。

在另一實施例中，該次電極條之間通過多數的電極分支連接，主電極條之間為等間距排列。

總之，本發明通過改變邊緣畫素內共通電極的排佈和形狀來改變電場的強度使得邊緣畫素內液晶分子和中央畫素內的液晶分子排佈趨於一致。

111‧‧‧基板

119‧‧‧第二接觸孔

120、420、520、620‧‧‧資料線

130‧‧‧多個畫素電極

400a、500a、600a‧‧‧兩列邊緣畫素

400b、500b、600b‧‧‧中央畫素

408、508、608‧‧‧連接部

110、410、510、610‧‧‧掃描線

115、415、515、615‧‧‧共通電極線

116、416、516、616‧‧‧共通電極

117、417、517、617‧‧‧共通電極條

417a、517a、617a‧‧‧次電極條

417b、517b、617b‧‧‧主電極條

430、530、630‧‧‧畫素電極

118、431、531、631‧‧‧連接孔

圖1是IPS驅動示意圖。

圖2邊緣畫素顯示異常示意圖。

圖3邊緣畫素邊界效應示意圖。

圖4第一實施例圖示。

圖5第二實施例圖示。

圖6第三實施例圖示。

為讓本發明更明顯易懂，下文特舉較佳實施例詳細介紹。本發明之較佳實施例均配以對應的圖示標號。

實施例一，請參照圖4，TFT基板上包含了多數條掃描線410沿水準方向排佈，同時形成的還有多數條平行於掃描線410的共通電極線415。多數條資料線420沿大致垂直掃描線的方向折線排佈。多數條的掃描線410和多數條的資料線420縱橫排佈形成了多數個 的畫素400，每個畫素400包括有一薄膜電晶體開關且其設置在掃描線410和資料線420的交叉處，並和掃描線410和資料線420相連。

每個畫素400包含一共通電極416，其中共通電極416為梳狀更包含了多數的共通電極條417，共通電極條417的方向平行於資料線420，沿大致垂直掃描線410的方向折線排佈，共通電極416通過連接孔431和共通電極線415電性連接，並通過共通電極線415接入外部的Vcom電壓。每個畫素400內的共通電極416還通過圖示的連接部408彼此相連。每個畫素400還包含一畫素電極430，該畫素電極430位於畫素區域內的共通電極416之下，並且和共通電極416通過一絕緣層(圖中未繪示)電性隔離。每個畫素400內的畫素電極430覆蓋整個畫素區域，通過接觸孔和TFT開關相連接，當TFT開關打開後通入資料線420的電壓訊號，和共通電極416的共通電極條417之間形成一橫向電場驅動液晶的旋轉。

因為位於基板上所有畫素中最外側的兩列邊緣畫素400a以外，其他的每一列的中央畫素400b都會受到其左右兩側的畫素電場的影響。為了使邊緣畫素400a中液晶分子排佈和中央畫素400b內的液晶分子排佈趨於一致，本發明中邊緣畫素400a的共通電極條417少於中央畫素400b的共通電極條417，更具體的，邊緣畫素400a中的共通電極條417比中央畫素400b的共通電極條417少一條。其中圖中顯示邊緣畫素400a中的共通電極條417更包含了最外側的幾條次電極條417a和其他的主電極條417b，比如說兩條次電極條，但不限於此，並且在本實施例中，該些主電極條417b和次電極條417a均等間距排列，且因邊緣畫素400a中的電極條417少於中 央畫素400b的電極條，比如說，中央畫素400b中包含了9條共通電極條，而邊緣畫素400a中只包含了8條電極條。因此當邊緣畫素400a和中央畫素400b中的電極條417均為等間距排列時，邊緣畫素400a中的電極條417的間距大於中央畫素400b的間距。如此，通過改變電極之間的間距而影響電場的強度從而達到邊緣畫素400a內的液晶分子和中央畫素400b內的液晶分子排佈趨於一致。

實施例二，請參照圖5，TFT基板上包含了多數條掃描線510沿水準方向排佈，同時形成的還有多數條平行於掃描線510的共通電極線515。多數條資料線520沿大致垂直掃描線的方向折線排佈。多數條的掃描線510和多數條的資料線520縱橫排佈形成了多數個的畫素500，每個畫素500包括有一薄膜電晶體開關且其設置在掃描線510和資料線520的交叉處，並和掃描線510和資料線520相連。

每個畫素500包含一共通電極516，其中共通電極516為梳狀更包含了多數的共通電極條517，共通電極條517的方向平行於資料線，沿大致垂直掃描線的方向折線排佈，共通電極通過連接孔531和共通電極線515電性連接，並通過共通電極線接入外部的Vcom電壓。每個畫素500內的共通電極還通過圖示的連接部518彼此相連。每個畫素500還包含一畫素電極530，該畫素電極530位於畫素區域內的共通電極516之下，並且和共通電極516通過一絕緣層(圖中未繪示)電性隔離。每個畫素500內的畫素電極530覆蓋整個畫素區域，通過接觸孔和TFT開關相連接，當TFT開關打開後通入資料線的電壓訊號，和共通電極516的電極條517之間形成一橫向電場驅動液晶的旋轉。

因為位於基板上所有畫素中最外側的兩列邊緣畫素500a以外，其他的每一列的中央畫素500b都會受到其左右兩側的畫素電場的影響。為了使邊緣畫素500a中液晶分子排佈和中央畫素500b內的液晶分子排佈趨於一致，本發明中邊緣畫素500a的共通電極條517少於中央畫素500b的共通電極條517，更具體的，邊緣畫素500a中的共通電極條517比中央畫素500b的共通電極條517少一條。其中邊緣畫素500a中的共通電極條更包含了最外側的幾條次電極條517a和其他的主電極條517b，比如說2條次電極條，但不限於此，並且在本實施例中，該些主電極條517b和次電極條517a為非等間距排列，其中，主電極條之間為等間距排列，該間距和中央畫素500b中共通電極條517的間距相等，該次電極條517a之間的間距和主次電極之間的間距相等，且因邊緣畫素500a中的電極條517少於中央畫素500b的電極條，比如說，中央畫素500b中包含了9條共通電極條，而邊緣畫素50a中只包含了8條電極條。因此當邊緣畫素500a的主電極條517b和中央畫素500b中的主電極條517b均為等間距排列時，邊緣畫素500a中的次電極條517a的間距以及主次電極之間的間距則大於中央畫素500b中電極條516之間的間距。如此，通過改變次電極517a之間的間距和主次電極間距而影響電場的強度從而達到邊緣畫素500a內的液晶分子和中央畫素500b內的液晶分子排佈趨於一致。

實施例三，請參照圖6，TFT基板上包含了多數條掃描線610沿水準方向排佈，同時形成的還有多數條平行於掃描線610的共通電極線615。多數條資料線620沿大致垂直掃描線的方向折線排佈。多數條的掃描線610和多數條的資料線620縱橫排佈形成了多數個的畫素600，每個畫素600包括有一薄膜電晶體開關且其設置在掃 描線610和資料線620的交叉處並和掃描線610和資料線620相連。

每個畫素600包含一共通電極616，其中共通電極616為梳狀更包含了多數的共通電極條617，共通電極條617的方向平行於資料線，沿大致垂直掃描線的方向折線排佈，共通電極通過連接孔631和共通電極線615電性連接，並通過共通電極線接入外部的Vcom電壓。每個畫素600內的共通電極還通過圖示的連接部618彼此相連。每個畫素600還包含一畫素電極630，該畫素電極630位於畫素區域內的共通電極616之下，並且和共通電極616通過一絕緣層(圖中未繪示)電性隔離。每個畫素600內的畫素電極630覆蓋整個畫素區域，通過接觸孔和TFT開關相連接，當TFT開關打開後通入資料線的電壓訊號，和共通電極616的電極條617之間形成一橫向電場驅動液晶的旋轉。

因為位於基板上所有畫素中最外側的兩列邊緣畫素600a以外，其他的每一列的中央畫素600b都會受到其左右兩側的畫素電場的影響。為了使邊緣畫素600a中液晶分子排佈和中央畫素600b內的液晶分子排佈趨於一致，本發明中邊緣畫素600a的共通電極條617少於中央畫素600b的共通電極條617，更具體的，邊緣畫素600a中的共通電極條617比中央畫素600b的共通電極條617少一條。其中邊緣畫素600a中的共通電極條更包含了最外側的幾次電極條617a和其他的主電極條617b，比如說2條次電極條，但不限於此，並且在本實施例中，該些主電極條617b為等間距排列且間距和中央畫素600b的電極條617之間的間距相同，且因邊緣畫素600a中的兩條次電極條617a通過多數個電極分支619相連，且該些電極分支平行於掃描線。如此，通過改變次電極條617a之間的形狀而 影響電場的強度從而達到邊緣畫素600a內的液晶分子和中央畫素600b內的液晶分子排佈趨於一致。

總之，本發明通過改變邊緣畫素600a內共通電極的排佈和形狀來改變電場的強度使得邊緣畫素600a內液晶分子和中央畫素600b內的液晶分子排佈趨於一致。

本領域的普通技術人員應當理解，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。

400‧‧‧畫素

400a‧‧‧兩列邊緣畫素

400b‧‧‧中央畫素

408‧‧‧連接部

410‧‧‧掃描線

415‧‧‧共通電極線

416‧‧‧共通電極

417‧‧‧共通電極條

417a‧‧‧次電極條

417b‧‧‧主電極條

420‧‧‧資料線

430‧‧‧畫素電極

431‧‧‧連接孔

Claims (8)

1. 一種面內切換型液晶顯示面板，包括：一彩色濾光片基板；一薄膜電晶體基板，與彩色濾光片基板相對設置，且夾置一液晶層於其中；多數條掃描線和多數條資料線，該多數條掃描線和多數條資料線縱橫交錯排佈於該薄膜電晶體基板上；多數個畫素，設置於該多數條掃描線和多數條資料線縱橫交錯間，其中該畫素包含該薄膜電晶體基板上最外側左右兩列畫素之邊緣畫素和位於兩列邊緣畫素之間之中央畫素，且每個畫素更包含多數個共通電極條，其中該邊緣畫素的共通電極條少於中央畫素的共通電極條。
2. 如請求項1所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述的邊緣畫素的共通電極條包含多數條主電極條和多數條次電極條，其中主電極條位於靠近中央畫素的一側。
3. 如請求項1所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述的邊緣畫素的共通電極條總數至少比中央畫素之共通電極條總數少一條。
4. 如請求項3所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述的邊緣畫素的畫素的主電極條和次電極條為等間距排列。
5. 如請求項3所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述的邊緣畫素的主電極條和次電極條為非等間距排列。
6. 如請求項5所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述的主電極條等間距排列，且小於和次電極條的間距。
7. 如請求項5所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述邊緣畫素的次電 極條更包含多數個電極分支。
8. 如請求項7所述的面內切換型液晶顯示面板，其中，所述的電極分支平行於掃描線。