TWI509336B - 畫素單元、畫素陣列以及液晶顯示面板 - Google Patents

Description

畫素單元、畫素陣列以及液晶顯示面板

本發明是有關於一種畫素單元、畫素陣列以及液晶顯示面板，且特別是有關於一種邊際場切換式(Fringe Field Switching，FFS)的畫素單元、畫素陣列以及液晶顯示面板。

目前，市場對於液晶顯示器的性能要求是朝向高對比(high contrast ratio)、無灰階反轉(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、高亮度(high luminance)、高色彩豐富度、高色飽和度、快速應答(response)與廣視角等特性。能夠達成廣視角要求的技術例如包括有扭轉向列型液晶(TN)加上廣視角膜(wide viewing film)、共平面切換式(in-plane switching,IPS)液晶顯示器、邊際場切換式(fringe field switching)液晶顯示器與多域垂直配向式(multi-domain vertically alignment,MVA)液晶顯示器等方式。其中，邊際場切換式液晶顯示器較扭轉向列型液晶顯示器具有較佳的廣視角效果。

以邊際場切換式液晶顯示器而言，為了進一步改善指壓斜紋(finger press mura)以及因為配向區域不連續所產生的暗線(disclination line)，一種雙配向區域的邊際場切換式畫素單元(以下稱2D畫素單元)已被提出，其中畫素電極的中央處具有大角度轉折的圖案設計，以提供兩個連續配向區域具有不同的配向效果。不過，在兩個配向區域的交界處，即轉折圖案分佈區域的液晶分子無法順利地被驅動，因此造成液晶效率下降。對此，另一種單配向區域的邊際場切換式畫素單元(以下稱2D+畫素單元)也被提出，其透過多個畫素之間佈局排列以及傾斜方向來達到廣視角效果，即位於同一列的多個彼此平行的子畫素的畫素電極設計成具有單一傾斜方向，而位於不同列的子畫素的畫素電極的傾斜方向不同，而且，其去除畫素電極中央處的轉折圖案設計，因而具有較佳的液晶效率。不過，由於位於不同列的畫素具有不同的配向角度，因此在斜視的情況下，不同列的畫素的顯示畫面會呈現不同的伽瑪曲線(gamma curve)，而且此差異會隨著傾斜視角增加而變大，使得大視角顯示畫面在列方向上的亮暗紋變得更為明顯。

本發明提供一種畫素單元，其於列方向上具有多個不同傾斜角度的畫素排列，以改善大視角亮暗紋的問題。

本發明的一種畫素單元，設置於一第一基板上。畫素單 元包括一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素、一第四畫素以及一遮光結構。第一畫素具有多個彼此平行的第一子畫素。各第一子畫素具有一第一主動元件與一第一電極。各第一電極沿著一第一傾斜方向延伸。第二畫素具有多個彼此平行的第二子畫素。各第二子畫素具有一第二主動元件與一第二電極。各第二電極沿著一第二傾斜方向延伸。第三畫素具有多個彼此平行的第三子畫素，各第三子畫素具有一第三主動元件與一第三電極，各第三電極沿著一第三傾斜方向延伸。第四畫素具有多個彼此平行的第四子畫素，各第四子畫素具有一第四主動元件與一第四電極，各第四電極沿著一第四傾斜方向延伸。第一畫素、第二畫素、第三畫素以及第四畫素共同圍繞遮光結構。第一畫素以及第二畫素沿著一第一方向排列，且第三畫素以及第四畫素沿著第一方向排列。第一畫素以及第三畫素沿著一第二方向排列，且第二畫素以及第四畫素沿著第二方向排列，其中第一傾斜方向、第二傾斜方向、第三傾斜方向與第四傾斜方向彼此不同。

本發明的一種畫素陣列，設置於一第一基板上。畫素陣列包括多個畫素單元，設置於第一基板上。畫素單元包括一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素、一第四畫素以及一遮光結構。第一畫素具有多個彼此平行的第一子畫素。各第一子畫素具有一第一主動元件與一第一電極。各第一電極沿著一第一傾斜方向延伸。第二畫素具有多個彼此平行的第二子畫素。各第二子畫素具有一第二主動元件與一第二電極。各第二電極沿著一第二傾斜方 向延伸。第三畫素具有多個彼此平行的第三子畫素，各第三子畫素具有一第三主動元件與一第三電極，各第三電極沿著一第三傾斜方向延伸。第四畫素具有多個彼此平行的第四子畫素，各第四子畫素具有一第四主動元件與一第四電極，各第四電極沿著一第四傾斜方向延伸。第一畫素、第二畫素、第三畫素以及第四畫素共同圍繞遮光結構。第一畫素以及第二畫素沿著一第一方向排列，且第三畫素以及第四畫素沿著第一方向排列。第一畫素以及第三畫素沿著一第二方向排列，且第二畫素以及第四畫素沿著第二方向排列，其中第一傾斜方向、第二傾斜方向、第三傾斜方向與第四傾斜方向彼此不同。

本發明的一種液晶顯示面板包括一第一基板、多個畫素單元、一第二基板以及一液晶層。畫素單元設置於基板上。畫素單元包括一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素、一第四畫素以及一遮光結構。第一畫素具有多個彼此平行的第一子畫素。各第一子畫素具有一第一主動元件與一第一電極。各第一電極沿著一第一傾斜方向延伸。第二畫素具有多個彼此平行的第二子畫素。各第二子畫素具有一第二主動元件與一第二電極。各第二電極沿著一第二傾斜方向延伸。第三畫素具有多個彼此平行的第三子畫素，各第三子畫素具有一第三主動元件與一第三電極，各第三電極沿著一第三傾斜方向延伸。第四畫素具有多個彼此平行的第四子畫素，各第四子畫素具有一第四主動元件與一第四電極，各第四電極沿著一第四傾斜方向延伸。第一畫素、第二畫素、第三畫 素以及第四畫素共同圍繞遮光結構。第一畫素以及第二畫素沿著一第一方向排列，且第三畫素以及第四畫素沿著第一方向排列。第一畫素以及第三畫素沿著一第二方向排列，且第二畫素以及第四畫素沿著第二方向排列，其中第一傾斜方向、第二傾斜方向、第三傾斜方向與第四傾斜方向彼此不同。第二基板，跟第一基板相對設置。液晶層設置於第一基板與第二基板之間。

本發明的一種畫素單元，設置於一第一基板上。畫素單元包括一第一畫素、一第二畫素、一第三畫素以及一第四畫素。第一畫素包括分別具有一第一主動元件與一第一電極的一第一紅色子畫素、一第一綠色子畫素以及一第一藍色子畫素，各第一電極沿著一第一傾斜方向延伸。第二畫素包括分別具有一第二主動元件與一第二電極的一第二紅色子畫素、一第二綠色子畫素以及一第二藍色子畫素，各第二電極沿著一第二傾斜方向延伸。第三畫素包括分別具有一第三主動元件與一第三電極的一第三紅色子畫素、一第三綠色子畫素以及一第三藍色子畫素，各第三電極沿著一第三傾斜方向延伸。第四畫素包括分別具有一第四主動元件與一第四電極的一第四紅色子畫素、一第四綠色子畫素以及一第四藍色子畫素，各第四電極沿著一第四傾斜方向延伸。第一畫素以及第二畫素沿著一第一方向排列，第三畫素以及第四畫素沿著第一方向排列，第一畫素以及第三畫素沿著一第二方向排列，第二畫素以及第四畫素沿著第二方向排列，其中第一傾斜方向、第二傾斜方向、第三傾斜方向與第四傾斜方向彼此不同，第一藍色 子畫素、第二藍色子畫素、第三藍色子畫素與第四藍色子畫素的形狀分別為一梯形(trapezoid)。

基於上述，本發明以具有沿著不同傾斜方向延伸的畫素電極的多個畫素在第一方向以及第二方向上交替排列，且這些畫素共同圍繞遮光結構以形成畫素單元。如此一來，具有不同傾斜方向的畫素電極可以實現廣視角的顯示效果並且可以改善大視角的亮暗紋問題。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧液晶顯示面板

100、100a‧‧‧畫素陣列

102‧‧‧第一基板

110、110a‧‧‧畫素單元

112‧‧‧第一畫素

112S‧‧‧第一子畫素

114‧‧‧第二畫素

114S‧‧‧第二子畫素

116‧‧‧第三畫素

116S‧‧‧第三子畫素

118‧‧‧第四畫素

118S‧‧‧第四子畫素

120‧‧‧遮光結構

130‧‧‧間隙物

140a‧‧‧第一主動元件

140b‧‧‧第二主動元件

140c‧‧‧第三主動元件

140d‧‧‧第四主動元件

150a‧‧‧第一電極

150b‧‧‧第二電極

150c‧‧‧第三電極

150d‧‧‧第四電極

160‧‧‧資料線

170‧‧‧掃描線

180‧‧‧共用電極

190a、190b、190c、190d‧‧‧畫素電極

202‧‧‧第二基板

210‧‧‧彩色濾光層

212‧‧‧彩色濾光圖案

220‧‧‧遮光層

300‧‧‧液晶層

310‧‧‧液晶分子

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

T1‧‧‧第一傾斜方向

T2‧‧‧第二傾斜方向

T3‧‧‧第三傾斜方向

T4‧‧‧第四傾斜方向

Es1、Es2、Es3、Es4‧‧‧狹縫

θ 1、θ 2、θ 3、θ 4‧‧‧夾角

CH‧‧‧通道

Cst‧‧‧儲存電容

DE‧‧‧汲極

GE‧‧‧閘極

I-I’‧‧‧剖線

SE‧‧‧源極

R‧‧‧第一原色子畫素

G‧‧‧第二原色子畫素

B‧‧‧第三原色子畫素

圖1為本發明一實施例的畫素陣列的上視示意圖。

圖2繪示為本實施例的畫素陣列應用於液晶顯示面板時的剖面示意圖。

圖3為本發明之一實施例對應圖1的畫素單元的上視示意圖。

圖4繪示沿圖3之剖線I-I’的剖面示意圖。

圖5為本發明另一實施例對應圖1的畫素單元的上視示意圖。

圖6繪示沿圖5之剖線I-I’的剖面示意圖。

圖7為本發明另一實施例之畫素單元的子畫素排列示意圖。

圖8為本發明實施例的液晶顯示面板於大視角的顯示效果示意圖，以及其畫素單元的排列示意圖。

圖9為比較例的液晶顯示面板於大視角的顯示效果示意圖，以及其畫素單元的排列示意圖。

圖10為本發明實施例的液晶顯示面板與比較例的液晶顯示面板於傾斜視角為60度時的亮度分佈圖。

圖11為本發明實施例的液晶顯示面板與比較例的液晶顯示面板於傾斜視角為60度時的伽瑪曲線圖。

圖12為本發明另一實施例的畫素陣列的上視示意圖。

圖13為本發明另一實施例的畫素陣列的上視示意圖。

圖14為本發明之一實施例對應圖13的畫素單元的上視示意圖。

圖1為本發明一實施例的畫素陣列的上視示意圖。請參照圖1，畫素陣列100包括呈陣列排列的多個畫素單元110。畫素單元110包括一第一畫素112、一第二畫素114、一第三畫素116、一第四畫素118以及一遮光結構120。第一畫素112包括多個彼此平行的第一子畫素112S。第二畫素114包括多個彼此平行的第二子畫素114S。第三畫素116包括多個彼此平行的第三子畫素116S。第四畫素118包括多個彼此平行的第四子畫素118S。第一畫素112以及第二畫素114沿著一第一方向D1交替排列，第三畫素116以及第四畫素118沿著第一方向D1交替排列。第一畫素112以及第三畫素116沿著一第二方向D2交替排列，第二畫素114 以及第四畫素118沿著第二方向D2交替排列。在本實施例中，第一方向D1與第二方向D2互相垂直，其中第一方向D1例如是列方向，第二方向D2例如是行方向。

本實施例的畫素陣列100可應用於一液晶顯示面板中。圖2繪示為本實施例的畫素陣列應用於液晶顯示面板時的剖面示意圖。請參照圖2，液晶顯示面板10包括一第一基板102、一畫素陣列100、一第二基板202以及一液晶層300。畫素陣列100設置於第一基板102上，其中畫素陣列100包括多個畫素單元110。第二基板202跟第一基板102相對設置。液晶層300設置於第一基板102與第二基板202之間。第二基板202上可設置一彩色濾光層210以實質上構成一彩色濾光基板。液晶層300包括多個液晶分子310。在此，是以畫素陣列100與彩色濾光層210設置於不同基板上為例說明，但本發明不限於此。在其他實施例中，畫素陣列100也可以與彩色濾光層210設置於同一基板上。

圖3為圖1的畫素單元的上視示意圖。請同時參照圖1、圖2與圖3，遮光結構120例如是設置於第二基板202上，對應於第一基板102上的第一畫素112、第二畫素114、第三畫素116以及第四畫素118，或者亦可以直接設置在第一基板102上。第一畫素112、第二畫素114、第三畫素116以及第四畫素118共同圍繞遮光結構120。具體而言，如圖1所示，第二基板202上可設置一遮光層220，例如是黑色矩陣(BM)，可與彩色濾光層210間隔設置。遮光層220的分佈區域例如是液晶顯示面板10中的不透光 區，因此可對應設置不欲被使用者所觀看到的構件及走線，例如資料線、掃描線、主動元件以及周邊走線等等。遮光結構120可以由遮光層220所達成，本實施例的遮光結構120的分佈區域例如是藉由相鄰的四個畫素所圍繞出的區域所定義。舉例而言，相鄰的第一畫素112、第二畫素114、第三畫素116以及第四畫素118以靠近彼此的內邊緣圍繞出的區域可定義出其中一個遮光結構120的分佈區域。

如圖3所示，第一子畫素112S具有一第一主動元件140a以及一第一電極150a。第一電極150a沿著一第一傾斜方向T1延伸，或者是第一電極150a的延伸方向與第一傾斜方向T1平行。而且，以下所稱的第一畫素112與第一子畫素112S的傾斜方向即為第一電極150a的第一傾斜方向T1。第一電極150a具有多個狹縫Es1，其中第一電極150a的第一傾斜方向T1例如是由狹縫Es1的延伸方向所達成，或者是由狹縫Es1之間的電極分支的延伸方向所達成。具體而言，狹縫Es1例如是具有長邊以及短邊，其中狹縫Es的延伸方向與其長邊平行，即第一傾斜方向T1平行於狹縫Es1的長邊。

第二子畫素114S具有一第二主動元件140b以及一第二電極150b。第二電極150b沿著一第二傾斜方向T2延伸，或者是第二電極150b的延伸方向與第二傾斜方向T2平行。而且，以下所稱的第二畫素114與第二子畫素114S的傾斜方向即為第二電極150b的第二傾斜方向T2。第二電極150b具有多個狹縫Es2，其 中第二電極150b的第二傾斜方向T2例如是由狹縫Es2的延伸方向所達成，或者是由狹縫Es1之間的電極分支的延伸方向所達成。具體而言，狹縫Es2例如是具有長邊以及短邊，其中狹縫Es2的延伸方向與其長邊平行，即第二傾斜方向T2平行於狹縫Es2的長邊。

第三子畫素116S具有一第三主動元件140c以及一第三電極150c。第三電極150c沿著一第三傾斜方向T3延伸，或者是第三電極150c的延伸方向與第三傾斜方向T3平行。而且，以下所稱的第三畫素116與第三子畫素116S的傾斜方向即為第三電極150c的第三傾斜方向T3。第三電極150c具有多個狹縫Es3，其中第三電極150c的第三傾斜方向T3例如是由狹縫Es3的延伸方向所達成，或者是由狹縫Es1之間的電極分支的延伸方向所達成。具體而言，狹縫Es3例如是具有長邊以及短邊，其中狹縫Es3的延伸方向與其長邊平行，即第三傾斜方向T3平行於狹縫Es3的長邊。

第四子畫素118S具有一第四主動元件140d以及一第四電極150d。第四電極150d沿著一第四傾斜方向T4延伸，或者是第四電極150d的延伸方向與第四傾斜方向T4平行。而且，以下所稱的第四畫素118與第四子畫素118S的傾斜方向即為第一電極150d的第四傾斜方向T4。第四電極150d具有多個狹縫Es4，其中第四電極150d的第四傾斜方向T4例如是由狹縫Es4的延伸方向所達成，或者是由狹縫Es1之間的電極分支的延伸方向所達成。 具體而言，狹縫Es4例如是具有長邊以及短邊，其中狹縫Es4的延伸方向與其長邊平行，即第四傾斜方向T4平行於狹縫Es4的長邊。

第一傾斜方向T1、第二傾斜方向T2、第三傾斜方向T3以及第四傾斜方向T4彼此不同。在本實施例中，第一傾斜方向T1與第二方向D2之間的夾角為θ 1。第二傾斜方向T2與第二方向D2之間的夾角為θ 2。第三傾斜方向T3與第二方向D2之間的夾角為θ 3，第四傾斜方向T4與第二方向D2的夾角為θ 4。第一畫素112與第二畫素114之間的夾角為θ 1與θ 2之和，第三畫素116與第四畫素118之間的夾角為θ 3與θ 4之和。θ 1、θ 2、θ 3以及θ 4的絕對值分別介於0°至90°之間，θ 1、θ 2、θ 3以及θ 4的絕對值較佳分別介於1°至89°之間，且θ 1、θ 2、θ 3以及θ 4的絕對值更佳是介於1°至15°之間，或者是θ 1、θ 2、θ 3以及θ 4的絕對值更佳是介於75°至89°之間。

在本實施例中，其中θ 1與θ 3的絕對值可以是相同或不同，θ 2與θ 4的絕對值可以是相同或不同，且θ 1與θ 2的絕對值可以是相同或不同。換言之，第一子畫素112S的第一傾斜方向T1可平行於第四子畫素118S的第四傾斜方向T4平行。第二子畫素114S的第二傾斜方向T2可平行於第三子畫素116S的第三傾斜方向T3。但本發明不限於此。在其他實施例中，例如θ 1與θ 3的絕對值相同，θ 2與θ 4的絕對值相同，且θ 1與θ 2的絕對值不同。換言之，第一子畫素112S的第一傾斜方向T1不平行於第 四子畫素118S的第四傾斜方向T4。第二子畫素114S的第二傾斜方向T2不平行於第三子畫素116S的第三傾斜方向T3。以上所述實施例僅為舉例說明，本發明並不限定θ 1、θ 2、θ 3、θ 4之間的大小關係，θ 1、θ 2、θ 3以及θ 4的絕對值也可以是自各相同或不同。

在本實施例中，位於同一列的第一畫素112與第二畫素114具有不同的傾斜方向，且第一畫素112與第二畫素114交替排列，位於同一列的第三畫素116與第四畫素118具有不同的傾斜方向，且第三畫素116與第四畫素118交替排列。如此一來，具有不同傾斜方向的子畫素交替排列於同一列中，因此可以有效改善習知大視角的亮暗紋情況。

請再參考圖1以及圖2，本實施例的第一畫素112例如是具有三個第一子畫素112S，且這些第一畫素112例如是具有一第一原色子畫素(first color sub-pixel)R、一第二原色子畫素G以及一第三原色子畫素B。第一原色子畫素R例如是紅色子畫素。第二原色子畫素G例如是綠色子畫素。第三原色子畫素B例如是藍色子畫素。與第一畫素112類似地，第二畫素114、第三畫素116以及第四畫素118也可以分別具有上述第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B。再者，第二基板202的彩色濾光層210例如是具有多個彩色濾光圖案212，與第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B對應地，彩色濾光層210可包括一紅色濾光圖案、一綠色濾光圖案以及一藍色 濾光圖案，其中每一個濾光圖案對應其中一個子畫素設置。

在本實施例中，第一畫素112以及第二畫素114的第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B沿著第一方向D1依序排列。換言之，第一畫素112以及第二畫素114的子畫素排列方式沿著第一方向D1依序為第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B。同樣地，第三畫素116以及第四畫素118的子畫素排列方式沿著第一方向D1依序為第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B。而且，以第一方向D1為基準，第一畫素112與第三畫素116為鏡像對稱排列，第二畫素116與第四畫素118為鏡像對稱排列。換言之，第一畫素112與第三畫素116中具有相同排列次序的子畫素為相同顏色的原色子畫素，第二畫素114與第四畫素118中具有相同排列次序的子畫素為相同顏色的原色子畫素。舉例而言，第一畫素112的左邊第一個第一子畫素112S與第三畫素116的左邊第一個子畫素116S為相同顏色的原色子畫素。此外，在其他實施例中，第一畫素112也可以具有四個子畫素以具有四種原色子畫素。本發明不限定各畫素的子畫素個數。

圖4繪示沿圖3之剖線I-I’的剖面示意圖。在圖3及圖4繪示的實施例中，第一電極140a例如是第一子畫素112S的畫素電極，其與第一主動元件140a電性連接。第一主動元件140a例如是連接至其中一條資料線160以及其中一條掃描線170。具體而言，第一主動元件140a包括一閘極GE、一通道CH、一源極SE 以及一汲極DE，其中資料線160與源極SE電性連接，掃描線170與閘極GE電性連接，第一電極150a透過接觸窗與汲極DE電性連接。

本實施例的第一子畫素112S更包括一共用電極180，設置於第一基板102與第一電極150a之間，共用電極180與第一電極150a電性絕緣。共用電極180與第一電極150a相對重疊設置以形成一儲存電容Cst。第一電極150a的多個狹縫Es1暴露出部分的共用電極180，且第一電極150a與共用電極180之間可形成穿越過狹縫Es1的電場，以驅動液晶層300中的液晶分子310。在本實施例中，不同子畫素可共用同一共用電極180，換言之，共用電極180例如是具有多個開口的一連續膜層，其中開口位於汲極DE與第一電極150a重疊之處，以使汲極DE與第一電極150a透過開口電性連接。

圖4僅繪示第一主動元件140a以及第一電極150a以說明第一子畫素112S的剖面結構。不過，第二子畫素114S、第三子畫素116S以及第四子畫素118S的結構與第一子畫素112S的結構相同，因此在參照圖4的剖面結構後，應可理解第二子畫素114S、第三子畫素116S以及第四子畫素118S的結構設計。換言之，第二電極150b、第三電極150c以及第四電極150d同樣分別為第二子畫素114S、第三子畫素116S以及第四子畫素118S的畫素電極，且第二電極150b、第三電極150c以及第四電極150d也各自與共用電極180形成儲存電容。

圖5為本發明另一實施例之畫素單元的上視示意圖。圖6繪示沿圖5之剖線I-I’的剖面示意圖。圖5的畫素單元110a與圖3的畫素單元110的畫素的傾斜方向與佈局方式大致相同，因此採用相似的標號來表示相似的構件。

請參照圖5與圖6，第一電極150a例如是第一子畫素112S的共用電極。第一子畫素112S更包括與第一主動元件140a電性連接的一畫素電極190a，其中畫素電極190a與汲極DE電性連接。畫素電極190a設置於第一基板102與第一電極150a(共用電極)之間，且畫素電極190a與第一電極150a電性絕緣。畫素電極190a與第一電極150a相對重疊設置以形成一儲存電容Cst。第一電極150a的多個狹縫Es1暴露出部分的畫素電極190a，且第一電極150a與畫素電極190a之間可形成穿越過狹縫Es1的電場，以驅動液晶層300中的液晶分子310。在本實施例中，不同子畫素的畫素電極190a彼此分離。而且，作為共用電極的第一電極150a之間可連接在一起而為具有多個狹縫Es1的一連續膜層。

圖6僅繪示第一主動元件140a以及第一電極150a以說明第一子畫素112S的剖面結構。不過，第二子畫素114S、第三子畫素116S以及第四子畫素118S的結構與第一子畫素結112S的結構相同，因此在參照圖6的剖面結構後，應可理解第二子畫素114S、第三子畫素116S以及第四子畫素118S的結構設計。換言之，第二電極150b、第三電極150c以及第四電極150d也同樣分別為第二子畫素114S、第三子畫素116S以及第四子畫素118S的 共用電極，且第二電極150b、第三電極150c以及第四電極150d也各自與其畫素電極190b、畫素電極190c以及畫素電極190d形成儲存電容。在本實施例中，第一電極150a、第二電極150b、第三電極150c以及第四電極150d皆為共用電極而且彼此連接。

圖7為本發明另一實施例之畫素單元的子畫素排列示意圖。請參照圖7，第一畫素112的第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B沿著第一方向D1依序排列。第二畫素114的子畫素排列順序則與第一畫素112相反，即第三原色子畫素B、第二原色子畫素G以及第一原色子畫素R沿著第一方向D1依序排列。同樣地，第三畫素116的排列方式依序為第一原色子畫素R、第二原色子畫素G以及第三原色子畫素B。第四畫素118的子畫素排列順序則與第三畫素116相反，即第三原色子畫素B、第二原色子畫素G以及第一原色子畫素R沿著第一方向D1依序排列。以另一觀點來看，以第二方向D2為基準，第一畫素112與第二畫素114為鏡像對稱排列。另外，以第一方向D1為基準，第一畫素112與第三畫素116為鏡像對稱排列，第二畫素116與第四畫素118為鏡像對稱排列。換言之，第一畫素112與第三畫素116中具有相同排列次序的子畫素為相同顏色的原色子畫素，第二畫素114與第四畫素118中具有相同排列次序的子畫素為相同顏色的原色子畫素。舉例而言，第一畫素112的左邊第一個第一子畫素112S與第三畫素116的左邊第一個子畫素116S為相同顏色的原色子畫素。

圖8為本發明實施例的液晶顯示面板於大視角的顯示效果示意圖，以及其畫素單元的排列示意圖。圖9為比較例的液晶顯示面板於大視角的顯示效果示意圖，以及其畫素單元的排列示意圖。由圖8以及圖9可知，本發明的液晶顯示面板則沒有明顯的亮暗紋問題，相較之下，比較例的液晶顯示面板於大視角顯示時具有明顯亮暗紋問題。因而，本發明的液晶顯示面板具有較佳的大視角顯示效果。

以下將進一步以不同的方式來評價本發明與比較例之液晶顯示面板。圖10為本發明實施例的液晶顯示面板與比較例的液晶顯示面板於傾斜視角為60度時的亮度分佈圖。請參照圖10，具有2D+畫素單元的比較例的液晶顯示面板於相鄰不同列的顯示亮度明顯不同，因此會造成明顯的亮暗紋問題。相較之下，本發明的液晶顯示面板於不同列的顯示亮度實質上相同，因此不易有明顯的亮暗紋問題。

圖11為本發明實施例的液晶顯示面板與比較例的液晶顯示面板於傾斜視角為60度時的伽瑪曲線圖。請參照圖11，具有2D+畫素單元的比較例的液晶顯示面板的右視以及左視的伽瑪曲線不同。相較之下，本發明的液晶顯示面板的右視以及左視的伽瑪曲線實質上相同，因此具有較佳且較均勻的大視角顯示效果。

圖12為本發明另一實施例的畫素陣列的上視示意圖。請參照圖12，本實施例的畫素陣列100a與圖1的畫素陣列100相似，其不同之處在於，畫素陣列100a更可於遮光結構120上設置一間 隙物130，例如是光阻間隙物(photo spacer)或是柱狀間隙物(columnar spacer)。間隙物130可被對應的遮光結構120所遮蔽，因此不會被使用者觀看到。間隙物130例如是設置於如圖2的第一基板102與第二基板202之間，以使液晶顯示面板10維持一定的液晶盒間隙(liquid crystal cell gap)。具體而言，只要間隙物130的設置位置與可被對應的遮光結構120所遮蔽，即為本發明所欲保護的精神。而本領域技術人員可依據不同的液晶顯示面板的結構，設計並調整間隙物130的實際設置位置以及設置的數量，本發明並不加以限制。

圖13為本發明另一實施例的畫素陣列的上視示意圖。請參照圖13，畫素陣列100b包括多個畫素單元110s。在此，繪示4個畫素單元110s為例說明，但本發明不以此為限。畫素單元100s與圖1的畫素單元110相似，以下主要將針對不同之處說明。

圖14為圖13的畫素單元的上視示意圖。請同時參照圖13與圖14，畫素單元110s包括第一畫素112、第二畫素114、第三畫素116以及第四畫素118。第一畫素112以及第二畫素114沿著第一方向D1交替排列，第三畫素116以及第四畫素118沿著第一方向D1交替排列。第一畫素112以及第三畫素116沿著第二方向D2交替排列，第二畫素114以及第四畫素118沿著第二方向D2交替排列。在本實施例中，第一方向D1與第二方向D2互相垂直，其中第一方向D1例如是列方向，第二方向D2例如是行方向。

第一畫素112包括多個彼此平行的第一子畫素。這些第 一子畫素包括一第一紅色子畫素112R、一第一綠色子畫素112G以及一第一藍色子畫素112B。與圖3類似地，每一個第一紅色子畫素112R、第一綠色子畫素112G以及第一藍色子畫素112B分別具有一第一主動元件140a與一第一電極150a。每一個第一電極150a皆沿著一第一傾斜方向T1延伸，或者是第一電極150a的延伸方向與第一傾斜方向T1平行。與前述實施例類似地，第一電極150a的延伸方向可以藉由第一電極150a的狹縫Es1的延伸方向或是由狹縫Es1之間的電極分支的延伸方向所達成。根據本實施例，第一紅色子畫素112R、第一綠色子畫素112G以及第一藍色子畫素112B的傾斜方向彼此平行。上述的第一畫素112與第一子畫素112R、112G、112B的傾斜方向即為第一電極150a的第一傾斜方向T1或是與其平行的方向。根據本實施例，第一紅色子畫素112R、第一綠色子畫素112G的形狀分別為一平行四邊形。第一藍色子畫素112B的形狀為一梯形。

第二畫素114包括多個彼此平行的第二子畫素。這些第二子畫素包括一第二紅色子畫素114R、一第二綠色子畫素114G以及一第二藍色子畫素114B。與圖3類似地，每一個第二紅色子畫素114R、第二綠色子畫素114G以及第二藍色子畫素114B分別具有一第二主動元件140b與一第二電極150b。每一個第二電極150b皆沿著一第二傾斜方向T2延伸，或者是第二電極150b的延伸方向與第二傾斜方向T2平行。與前述實施例類似地，第二電極150b的延伸方向可以藉由第二電極150b的狹縫Es2的延伸方向或 是由狹縫Es2之間的電極分支的延伸方向所達成。根據本實施例，第二紅色子畫素114R、第二綠色子畫素114G以及第二藍色子畫素114B的傾斜方向彼此平行。上述的第二畫素114與第二子畫素114R、114G、114B的傾斜方向即為第二電極150b的第一傾斜方向T2或是與其平行的方向。根據本實施例，第二紅色子畫素114R、第二綠色子畫素114G的形狀分別為一平行四邊形。第二藍色子畫素114B的形狀為一梯形。

第三畫素116包括多個彼此平行的第三子畫素。這些第三子畫素包括一第三紅色子畫素116R、一第三綠色子畫素116G以及一第三藍色子畫素116B。與圖3類似地，每一個第三紅色子畫素116R、第三綠色子畫素116G以及第三藍色子畫素116B分別具有一第三主動元件140c與一第三電極150c。每一個第三電極150c皆沿著一第三傾斜方向T2延伸，或者是第三電極150c的延伸方向與第三傾斜方向T2平行。與前述實施例類似地，第三電極150c的延伸方向可以藉由第三電極150c的狹縫Es2的延伸方向或是由狹縫Es2之間的電極分支的延伸方向所達成。根據本實施例，第三紅色子畫素116R、第三綠色子畫素116G以及第三藍色子畫素116B的傾斜方向彼此平行。上述的第三畫素116與第三子畫素116R、116G、116B的傾斜方向即為第三電極150c的第一傾斜方向T2或是與其平行的方向。根據本實施例，第三紅色子畫素116R、第三綠色子畫素116G的形狀分別為一平行四邊形。第三藍色子畫素116B的形狀為一梯形。

第四畫素118包括多個彼此平行的第四子畫素。這些第四子畫素包括一第四紅色子畫素118R、一第四綠色子畫素118G以及一第四藍色子畫素118B。與圖3類似地，每一個第四紅色子畫素118R、第四綠色子畫素118G以及第四藍色子畫素118B分別具有一第四主動元件140d與一第四電極150d。每一個第四電極150d皆沿著一第四傾斜方向T2延伸，或者是第四電極150d的延伸方向與第四傾斜方向T2平行。與前述實施例類似地，第四電極150d的延伸方向可以藉由第四電極150d的狹縫Es2的延伸方向或是由狹縫Es2之間的電極分支的延伸方向所達成。根據本實施例，第四紅色子畫素118R、第四綠色子畫素118G以及第四藍色子畫素118B的傾斜方向彼此平行。上述的第四畫素118與第四子畫素118R、118G、118B的傾斜方向即為第四電極150d的第一傾斜方向T2或是與其平行的方向。根據本實施例，第四紅色子畫素118R、第四綠色子畫素118G的形狀分別為一平行四邊形。第四藍色子畫素118B的形狀為一梯形。

具體而言，梯形具有一上底、一下底、兩個側邊、兩個頂角以及兩個底角。以第一藍色子畫素112B為例，第一傾斜方向T1與上底之間的夾角決定了其中一個頂角θ 5，且第一傾斜方向T1與下底之間的夾角決定了其中一個底角θ 6。此外，第二傾斜方向T2與上底之間的夾角決定了其中一個頂角θ 7，且第二傾斜方向T2與下底之間的夾角決定了其中一個底角θ 8。頂角θ 5和頂角θ 7可以相同或不同，底角θ 6和底角θ 8可以相同或不同。 在一實施例中，梯形的頂角θ5、底角θ6、頂角θ7以及底角θ8的大小可以彼此不同。與第一藍色子畫素112B類似地，第二藍色子畫素114B、第三藍色子畫素116B以及第四藍色子畫素118B也可以具有相似的設計。根據本實施例，第一藍色子畫素112B的梯形的兩個腰邊分別平行第一傾斜方向T1以及第二傾斜方向T2且為正梯形，第二藍色子畫素114B的梯形的兩個腰邊分別平行第一傾斜方向T1以及第二傾斜方向T2且為倒梯形。

在本實施例中，第一畫素112的紅色子畫素112R、綠色子畫素112G以及藍色子畫素112B沿著第一方向D1依序排列。第二畫素114的紅色子畫素114R、綠色子畫素114G以及藍色子畫素114B沿著第一方向D1依序排列。以第一方向D1為基準，第一畫素112跟第三畫素116為鏡像對稱排列，第二畫素114跟第四畫素118為鏡像對稱排列。換言之，第三畫素116的紅色子畫素116R、綠色子畫素116G以及藍色子畫素116B沿著第一方向D1依序排列。第四畫素118的紅色子畫素118R、綠色子畫素118G以及藍色子畫素118B沿著第一方向D1依序排列。

具體而言，與圖1的實施例相較之下，由於本實施例的藍色子畫素為梯形的結構，因此更擴大了藍色子畫素的開口率。並且進而提升畫素單元100s的整體穿透率。

綜上所述，本發明的畫素單元中，每一畫素包括多個彼此平行的子畫素，而且具有不同傾斜方向的畫素沿著第一方向以及第二方向交替排列，因此，可以有效降低大視角的亮暗紋問題。 而且，本發明的液晶顯示面板於左視以及右視的觀看角度下具有實質上相同的伽瑪曲線，因而具有良好的大視角顯示效果。此外，在本發明的實施例中，上述畫素共同圍繞遮光結構以形成畫素單元，其中遮光結構上可對應設置間隙物。

110‧‧‧畫素單元

112‧‧‧第一畫素

112S‧‧‧第一子畫素

114‧‧‧第二畫素

114S‧‧‧第二子畫素

116‧‧‧第三畫素

116S‧‧‧第三子畫素

118‧‧‧第四畫素

118S‧‧‧第四子畫素

120‧‧‧遮光結構

140a‧‧‧第一主動元件

140b‧‧‧第二主動元件

140c‧‧‧第三主動元件

140d‧‧‧第四主動元件

150a‧‧‧第一電極

150b‧‧‧第二電極

150c‧‧‧第三電極

150d‧‧‧第四電極

160‧‧‧資料線

170‧‧‧掃描線

180‧‧‧共用電極

220‧‧‧遮光層

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

T1‧‧‧第一傾斜方向

T2‧‧‧第二傾斜方向

T3‧‧‧第三傾斜方向

T4‧‧‧第四傾斜方向

Es1、Es2、Es3、Es4‧‧‧狹縫

θ 1、θ 2、θ 3、θ 4‧‧‧夾角

I-I’‧‧‧剖線

Claims (21)

1. 一種畫素單元，設置於一第一基板上，該畫素單元包括：一第一畫素，具有多個彼此平行的第一子畫素，各該第一子畫素具有一第一主動元件與一第一電極，各該第一電極沿著一第一傾斜方向延伸；一第二畫素，具有多個彼此平行的第二子畫素，各該第二子畫素具有一第二主動元件與一第二電極，各該第二電極沿著一第二傾斜方向延伸；一第三畫素，具有多個彼此平行的第三子畫素，各該第三子畫素具有一第三主動元件與一第三電極，各該第三電極沿著一第三傾斜方向延伸；一第四畫素，具有多個彼此平行的第四子畫素，各該第四子畫素具有一第四主動元件與一第四電極，各該第四電極沿著一第四傾斜方向延伸；以及一遮光結構，該第一畫素、該第二畫素、該第三畫素以及該第四畫素共同圍繞該遮光結構，該第一畫素以及該第二畫素沿著一第一方向排列，該第三畫素以及該第四畫素沿著該第一方向排列，該第一畫素以及該第三畫素沿著一第二方向排列，該第二畫素以及該第四畫素沿著該第二方向排列，其中該第一傾斜方向、該第二傾斜方向、該第三傾斜方向與該第四傾斜方向彼此不同。
2. 如申請專利範圍第1項所述的畫素單元，其中該第一方向與該第二方向互相垂直，該第一傾斜方向與該第二方向之間的夾 角為θ 1，且該第二傾斜方向與該第二方向之間的夾角為θ 2，該第三傾斜方向與該第二方向之間的夾角為θ 3，該第四傾斜方向與該第二方向的夾角為θ 4，該第一畫素與該第二畫素之間的夾角為θ 1與θ 2之和，該第三畫素與該第四畫素之間的夾角為θ 3與θ 4之和，且θ 1、θ 2、θ 3以及θ 4的絕對值分別介於0°至90°之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的畫素單元，其中θ 1與θ 3的絕對值相同，θ 2與θ 4的絕對值相同，且θ 1與θ 2的絕對值相同。
4. 如申請專利範圍第2項所述的畫素單元，其中θ 1與θ 3的絕對值相同，θ 2與θ 4的絕對值相同，且θ 1與θ 2的絕對值不同。
5. 如申請專利範圍第1項所述的畫素單元，其中各該第一電極、各該第二電極、各該第三電極以及各該第四電極為一畫素電極。
6. 如申請專利範圍第5項所述的畫素單元，更包括一共同電極，其中該共同電極與該畫素電極相對重疊設置，形成一儲存電容。
7. 如申請專利範圍第1項所述的畫素單元，其中各該第一電極、各該第二電極、各該第三電極以及各該第四電極為一共同電極，且該共同電極具有多個狹縫。
8. 如申請專利範圍第7項所述的畫素單元，更包括一畫素電極，其中該共同電極與該畫素電極相對重疊設置，形成一儲存電 容。
9. 如申請專利範圍第1項所述的畫素單元，其中該些第一畫素、該些第二畫素、該些第三畫素與該些第四畫素分別具有一第一原色子畫素、一第二原色子畫素與一第三原色子畫素。
10. 如申請專利範圍第9項所述的畫素單元，其中該第一原色子畫素、該第二原色子畫素與該第三原色子畫素分別為一紅色子畫素、一綠色子畫素與一藍色子畫素。
11. 如申請專利範圍第9項所述的畫素單元，其中該第一畫素的該些第一子畫素以及該第二畫素的該些第二子畫素沿著該第一方向依序排列，且以該第一方向為基準，該第一畫素跟該第三畫素為鏡像對稱排列，該第二畫素跟該第四畫素為鏡像對稱排列。
12. 如申請專利範圍第9項所述的畫素單元，其中以該第二方向為基準，該第一畫素跟該第二畫素為鏡像對稱排列，該第三畫素跟該第四畫素為鏡像對稱排列，且以該第一方向為基準，該第一畫素跟該第三畫素為鏡像對稱排列，該第二畫素跟該第四畫素為鏡像對稱排列。
13. 如申請專利範圍第1項所述的畫素單元，更包括一間隙物，設置於該遮光結構上。
14. 一種畫素陣列，設置於一第一基板上，該畫素陣列包括：多個畫素單元，設置於該第一基板上，各該畫素單元包括：一第一畫素，具有多個彼此平行的第一子畫素，各該第一子畫素具有一第一主動元件與一第一電極，各該第一電極 沿著一第一傾斜方向延伸；一第二畫素，具有多個彼此平行的第二子畫素，各該第二子畫素具有一第二主動元件與一第二電極，各該第二電極沿著一第二傾斜方向延伸；一第三畫素，具有多個彼此平行的第三子畫素，各該第三子畫素具有一第三主動元件與一第三電極，各該第三電極沿著一第三傾斜方向延伸；一第四畫素，具有多個彼此平行的第四子畫素，各該第四子畫素具有一第四主動元件與一第四電極，各該第四電極沿著一第四傾斜方向延伸；以及一遮光結構，該第一畫素、該第二畫素、該第三畫素以及該第四畫素共同圍繞該遮光結構，該第一畫素以及該第二畫素沿著一第一方向交替排列，該第三畫素以及該第四畫素沿著該第一方向交替排列，該第一畫素以及該第三畫素沿著一第二方向交替排列，該第二畫素以及該第四畫素沿著該第二方向交替排列，其中該第一傾斜方向、該第二傾斜方向、該第三傾斜方向與該第四傾斜方向彼此不同。
15. 一種液晶顯示面板，包括：一第一基板；多個畫素單元，設置於該第一基板上，各該畫素單元包括：一第一畫素，具有多個彼此平行的第一子畫素，各該第一子畫素具有一第一主動元件與一第一電極，各該第一電極 沿著一第一傾斜方向延伸；一第二畫素，具有多個彼此平行的第二子畫素，各該第二子畫素具有一第二主動元件與一第二電極，各該第二電極沿著一第二傾斜方向延伸；一第三畫素，具有多個彼此平行的第三子畫素，各該第三子畫素具有一第三主動元件與一第三電極，各該第三電極沿著一第三傾斜方向延伸；一第四畫素，具有多個彼此平行的第四子畫素，各該第四子畫素具有一第四主動元件與一第四電極，各該第四電極沿著一第四傾斜方向延伸；以及一遮光結構，該第一畫素、該第二畫素、該第三畫素以及該第四畫素共同圍繞該遮光結構，該第一畫素以及該第二畫素沿著一第一方向交替排列，該第三畫素以及該第四畫素沿著該第一方向交替排列，該第一畫素以及該第三畫素沿著一第二方向交替排列，該第二畫素以及該第四畫素沿著該第二方向交替排列，其中該第一傾斜方向、該第二傾斜方向、該第三傾斜方向與該第四傾斜方向彼此不同；一第二基板，跟該第一基板相對設置；以及一液晶層，設置於該第一基板與該第二基板之間。
16. 一種畫素單元，設置於一第一基板上，該畫素單元包括：一第一畫素，包括分別具有一第一主動元件與一第一電極的一第一紅色子畫素、一第一綠色子畫素以及一第一藍色子畫素， 各該第一電極沿著一第一傾斜方向延伸；一第二畫素，包括分別具有一第二主動元件與一第二電極的一第二紅色子畫素、一第二綠色子畫素以及一第二藍色子畫素，各該第二電極沿著一第二傾斜方向延伸；一第三畫素，包括分別具有一第三主動元件與一第三電極的一第三紅色子畫素、一第三綠色子畫素以及一第三藍色子畫素，各該第三電極沿著一第三傾斜方向延伸；以及一第四畫素，包括分別具有一第四主動元件與一第四電極的一第四紅色子畫素、一第四綠色子畫素以及一第四藍色子畫素，各該第四電極沿著一第四傾斜方向延伸，其中該第一畫素以及該第二畫素沿著一第一方向排列，該第三畫素以及該第四畫素沿著該第一方向排列，該第一畫素以及該第三畫素沿著一第二方向排列，該第二畫素以及該第四畫素沿著該第二方向排列，其中該第一傾斜方向、該第二傾斜方向、該第三傾斜方向與該第四傾斜方向彼此不同，該第一藍色子畫素、該第二藍色子畫素、該第三藍色子畫素與該第四藍色子畫素的形狀分別為一梯形(trapezoid)。
17. 如申請專利範圍第16項所述的畫素單元，其中該梯形的兩個頂角以及兩個底角的大小彼此不同。
18. 如申請專利範圍第16項所述的畫素單元，其中該第一紅色子畫素、該第一綠色子畫素、該第二紅色子畫素、該第二綠色子畫素、該第三紅色子畫素、該第三綠色子畫素、該第四紅色子 畫素以及該第四綠色子畫素的形狀分別為一平行四邊形。
19. 如申請專利範圍第16項所述的畫素單元，其中該第一藍色子畫素的該梯形的兩個腰邊分別平行該第一傾斜方向以及該第二傾斜方向且為正梯形，該第二藍色子畫素的該梯形的兩個腰邊分別平行該第一傾斜方向以及該第二傾斜方向且為倒梯形。
20. 如申請專利範圍第19項所述的畫素單元，其中該第一畫素的該紅色子畫素、該綠色子畫素以及該藍色子畫素沿著該第一方向依序排列，該二畫素的該紅色子畫素、該綠色子畫素以及該藍色子畫素沿著該第一方向依序排列。
21. 如申請專利範圍第20項所述的畫素單元，其中以該第一方向為基準，該第一畫素跟該第三畫素為鏡像對稱排列，該第二畫素跟該第四畫素為鏡像對稱排列。