TWI512376B - 影像顯示系統 - Google Patents

Description

影像顯示系統

本發明係有關於一種具有液晶顯示面板之影像顯示系統，特別有關於一種上、下電極結構設計改良之液晶顯示面板。

液晶顯示器近年來已經被大量應用在各式各樣產品的顯示元件上，其中橫向電場效應顯示技術(In-Plane Switching，以下簡稱IPS)液晶顯示器以及邊緣電場切換(Fringe-Field Switching，以下簡稱FFS)液晶顯示器是屬於平面控制模式寬視角技術的液晶顯示器，而FFS液晶顯示器更是將IPS液晶顯示器中的電極予以改良以提高透光率。

然而，雖然這些類型的液晶顯示器可使得視角問題改善並增加透光率，但是隨著子畫素中上電極以及下電極的結構設計方式以及位置相對關係設置不同，所產生的效果仍有相當大的不同，在一些液晶顯示器的子畫素中的上電極與下電極之間的區域仍會產生較多的暗區，使得面板透光率下降且顯示品質降低。

根據本發明一實施例所述之影像顯示系統，包括：一液晶顯示面板，其中上述液晶顯示面板包括：一陣列基 板；一上電極，具有一狹縫，其中上述狹縫包括一狹縫第一部分以及一狹縫第二部分，上述狹縫第一部分之延伸方向與上述狹縫第二部分之延伸方向具有一第一既定角度；以及一下電極，設置於上述陣列基板以及上述上電極之間，並對應於上述狹縫設置，其中上述下電極包括一電極第一部分以及一電極第二部分，上述電極第一部分之延伸方向與上述電極第二部分之延伸方向具有一第二既定角度；以及其中，上述下電極之一部分邊緣於上述陣列基板之投影在上述狹縫之邊緣於上述陣列基板之投影內。

根據本發明一實施例所述之影像顯示系統，包括：一液晶顯示面板，其中上述液晶顯示面板包括：一陣列基板；一上電極，具有一狹縫，其中上述狹縫包括一狹縫第一部分，一狹縫第二部分以及一狹縫第三部分，上述狹縫第一部分之延伸方向與上述狹縫第二部分之延伸方向具有一第一既定角度，上述狹縫第二部分之延伸方向與上述狹縫第三部分之延伸方向具有一第二既定角度；以及一下電極，設置於上述陣列基板以及上述上電極之間，並對應於上述狹縫設置，其中上述下電極包括一電極第一部分，一電極第二部分以及一電極第三部分，上述電極第一部分之延伸方向與上述電極第二部分之延伸方向具有一第三既定角度，上述電極第二部分之延伸方向與上述電極第三部分之延伸方向具有一第四既定角度；以及其中，上述下電極之一部分邊緣於上述陣列基板之投影在上述狹縫之邊緣於上述陣列基板之投影內。

以下敘述顯示許多藉本發明完成之實施例。其敘述用以說明本發明之基本概念並不帶有限定之含意。本發明之範圍在後附之申請專利範圍中有最佳的界定。

第1圖係顯示一液晶顯示面板之一子畫素之上視圖。在第1圖中，子畫素由兩條沿垂直方向延伸的資料線DL和兩條沿水平方向延伸的閘極線GL所定義，子畫素包括資料線DL、閘極線GL、上電極110、下電極120，其中上電極110以及下電極120皆可為銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)所形成之透明電極。在第1圖的實施例中，子畫素中的上電極110包括狹縫112以及114，其中狹縫112可根據其延伸方向變化的交接處分為三個部分112-1、112-2以及112-3，狹縫114亦可相同地分為三個部分114-1、114-2以及114-3，而下電極120大致呈矩形設置於狹縫112以及114之下方。然而，這樣的電極結構設計方式，由於上電極110以及下電極120在二端轉折區域的間距變大，所產生的電場分布不均勻，造成狹縫部分112-1以及狹縫部分114-3的轉折區域B以及區域C均產生較大的暗區，因此液晶顯示面板100所產生的顯示解析度較差，且穿透率較低。需注意到上電極110與下電極120之間仍具有介電層用以電性分離上電極110與下電極120，為使圖式清楚，故在第1圖之上視圖中並未繪出，而各元件之功能以及操作方式為本領域具有通常知識者可了解，在本說明書中不多加贅述。

為了減少上述傳統子畫素角落所產生的暗區，本發明藉由下電極結構設計的改良，使得液晶顯示器中各子畫素角落的暗區縮小，進而增加顯示器的顯示品質以及穿透率。本發明之下電極結構設計可應用於寬視角技術的液晶顯示器，例如IPS或FFS液晶顯示器中。

第2A圖係顯示根據本發明一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之上視圖，而第2B圖係顯示沿第2A圖之剖面線A-A’所繪製之剖面圖。液晶顯示面板100包括陣列基版PLN、資料線DL、閘極線GL、上電極110、介電層PV、以及下電極120，其中上電極110以及下電極120皆可為銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)所形成之透明電極，上電極110作為接地電極用以耦接至接地電壓而下電極作為像素電極用以耦接至像素電壓。為了使各實施例中元件的對應關係清楚，實施例中相同元件皆以相同元件符號表示。參考到第2A圖，液晶顯示面板100之子畫素由兩條沿垂直方向延伸的資料線DL和兩條沿水平方向延伸的閘極線GL所定義。參考第2B圖，陣列基版PLN包括資料線DL，下電極120設置於陣列基板PLN以及上電極110之間，且上電極110與下電極120之間更包括介電層PV用以將上電極110與下電極120電性分離。

在第2A圖的實施例中，子畫素中的上電極110包括狹縫112以及114，其中狹縫112可根據其延伸方向變化的交接處分為三個部分112-1、112-2以及112-3，如第2C圖所示，狹縫114亦可相同地分為三個部分114-1、114-2以及114-3，如第2D圖所示。子畫素中的下電極120則對應於 狹縫112以及狹縫114設置，舉例來說，下電極120可根據其延伸方向變化的交接處分為三個部分120-1、120-2以及120-3，如第2E圖所示，分別對應至狹縫112的三個部分112-1、112-2以及112-3，亦對應至狹縫114的三個部分114-1、114-2以及114-3，電極部分120-1與狹縫部分112-1、114-1延伸方向相同，電極部分120-2與狹縫部分112-2、114-2延伸方向相同，且電極部分120-3與狹縫部分112-3、114-3延伸方向相同。對比至第1圖的狹縫112以及114兩端，可注意到在狹縫112以及114的各區域中，上電極110以及下電極120的間距大致相同，因此可減少原先轉折區域(如第1圖區域B以及區域C)暗區產生，進而改善液晶顯示面板100的顯示品質以及透光率。在一些實施例中，狹縫部分112-1的延伸方向與狹縫部分112-2的延伸方向所夾之角度在30度至45度之間，狹縫部分112-2的延伸方向與狹縫部分112-3的延伸方向所夾之角度在30度至45度之間，而對應的狹縫114以及下電極120的轉折角度亦同。

另外，由第2A圖的上視圖可知，下電極120的左側部分與狹縫112部分交疊，而下電極120的右側部分則與狹縫114部分交疊，換句話說，下電極120之右側邊緣有一部分於陣列基板PLN上的投影在上述狹縫112之邊緣於陣列基板PLN上的投影內，下電極120之左側邊緣有一部分於陣列基板PLN上的投影在上述狹縫112之邊緣於陣列基板PLN上的投影內。另一方面，由第2B圖的剖面圖觀點來說，下電極120邊緣於陣列基板PLN上的投影位於上電 極110的狹縫於陣列基板PLN上的投影之間，即上電極110與下電極120於陣列基板PLN上的投影具有間隔d。在一些實施例中，間隔d可為2.0μm，在此間隔距離下，可有效的提昇透光率。第2F圖係顯示根據本發明一實施例之液晶顯示面板100之一完整畫素之上視圖，其畫素由三個如第2A圖實施例中之子畫素所組成，各個子畫素分別對應至不同顏色光的輸出。

雖在第2A圖已顯示根據本發明之一實施例，但本發明並非限制於此。舉例來說，在第2A圖中狹縫112部分112-1以及112-3具有相同的延伸方向，狹縫114部分114-1以及114-3具有相同的延伸方向，相對應地，下電極120部分120-1以及120-3具有相同的延伸方向。然而在本發明一些實施例中，狹縫112部分112-1以及112-3可具有不相同的延伸方向，狹縫114部分114-1以及114-3可具有不相同的延伸方向，下電極120部分120-1以及120-3可具有不相同的延伸方向，而在此實施例中，狹縫112部分112-1、狹縫114部分114-1與下電極120部分120-1仍具有相同的延伸方向，且狹縫112部分112-3、狹縫114部分114-3與下電極120部分120-3仍具有相同的延伸方向，以維持上電極110以及下電極120在狹縫112以及114的各區域中的間距大致相同。

此外，在上述實施例中，狹縫112、114以及下電極120均被分為三個部分，然而在本發明另一些實施例中，可僅將上電極的狹縫以及下電極分為二個部分，或是如第3圖，將上電極的狹縫以及下電極分為四個部分。

雖上述實施例中僅描繪液晶顯示面板100中部分子畫素，然而應了解到液晶顯示面板100之各子畫素皆可具有上述實施例中狹縫以及電極結構的改良。此外，在發明一些實施例中，各子畫素的狹縫延伸方向可不相同，如第4圖所示，上電極110A的狹縫112A、114A與上電極110B的狹縫112B、114B的延伸方向皆不相同，且由於下電極120A對應於狹縫112A、114A設置，而下電極120B對應於狹縫112B、114B設置，故下電極120A與下電極120B的延伸方向亦不相同。

雖然上述實施方式是以IPS或FFS型液晶顯示器為例進行說明，然其並非用以限定本發明，相反地，本發明也可應用在其他種類的液晶顯示器中。此外，上述實施例中雖提到狹縫與下電極相對應的部份之延伸方向相同，然而並非限制於此，在一些實施例中，當下電極延伸方向變化的轉折處與狹縫延伸方向變化的轉折處相對應設置時，狹縫各部分的延伸方向與相對應之下電極部分的延伸方向仍可具有些許的角度偏差。

接著請參閱第5圖，其為本發明之包括液晶顯示面板之影像顯示系統200之配置示意圖，其中包括液晶顯示器210，該液晶顯示器具有本發明所述之液晶顯示面板100，以及一對上下偏光板夾設該液晶顯示面板100，一背光源裝置設置於下偏光板之下，該液晶顯示器210可為電子裝置的一部份。一般而言，影像顯示系統200包括液晶顯示器210及輸入單元220，輸入單元220與液晶顯示器210耦接，並傳輸訊號至液晶顯示器，使液晶顯示器顯示影 像。影像顯示系統200可為行動電話、數位相機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器或可攜式DVD播放機。

本發明雖已敘述較佳之實施例如上，但因了解上述所揭露並非用以限制本發明實施例。相反地，其涵蓋多種變化以及相似的配置(熟知此技術者可明顯得知)。此外，應根據後附之申請專利範圍作最廣義的解讀以包含所有上述的變化以及相似的配置。

100‧‧‧液晶顯示面板

110、110A、110B‧‧‧上電極

112、114、112A、114A、112B、114B‧‧‧狹縫

112-1、112-2、112-3、114-1、114-2、114-3‧‧‧狹縫部分

120、120A、120B‧‧‧下電極

120-1、120-2、120-3‧‧‧電極部分

200‧‧‧影像顯示系統

210‧‧‧液晶顯示器

A、A’‧‧‧剖面線

B、C‧‧‧區域

DL‧‧‧資料線

GL‧‧‧閘極線

PLN‧‧‧陣列基版

PV‧‧‧介電層

由閱讀以下詳細說明及配合所附圖式之舉例，可更完整地了解本發明所揭露，如下：第1圖係顯示一實施例之液晶顯示面板之一子畫素之上視圖；第2A圖係顯示根據本發明一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之上視圖；第2B圖係顯示沿第2A圖之剖面線A-A’所繪製之剖面圖；第2C圖係顯示本發明一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之狹縫112之示意圖；第2D圖係顯示本發明一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之狹縫114之示意圖；第2E圖係顯示本發明一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之下電極120之示意圖；第2F圖係顯示根據本發明一實施例之液晶顯示面板100之一完整畫素之上視圖；第3圖係顯示根據本發明另一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之上視圖；第4圖係顯示根據本發明另一實施例之液晶顯示面板100之一子畫素之上視圖；第5圖係其為本發明之包括液晶顯示面板之影像顯示系統200之配置示意圖。

110‧‧‧上電極

112、114‧‧‧狹縫

120‧‧‧下電極

DL‧‧‧資料線

GL‧‧‧閘極線

Claims (16)

1. 一種影像顯示系統，包括：一液晶顯示面板，其中該液晶顯示面板具有複數個畫素，該等畫素係由一陣列基板上所設置之複數閘極線與複數資料線交錯設置之區域形成，每一畫素並具有複數個子畫素，該子畫素包括：一上電極，具有一狹縫，其中該狹縫包括一狹縫第一部分以及一狹縫第二部分，該狹縫第一部分之延伸方向與該狹縫第二部分之延伸方向具有一第一既定角度；以及一下電極，設置於該陣列基板以及該上電極之間，並對應於該狹縫設置，其中該下電極包括一電極第一部分以及一電極第二部分，該電極第一部分之延伸方向與該電極第二部分之延伸方向具有一第二既定角度，其中，該下電極與該狹縫於該陣列基板之投影係有部份重疊，該狹縫第一部分之延伸方向與該電極第一部分之延伸方向相同，且該狹縫第二部分之延伸方向以及該電極第二部分之延伸方向相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中，該電極第一部分以及該電極第二部分之連接處對應該狹縫第一部分以及該狹縫第二部分之連接處設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該上電極耦接至一接地電壓，該下電極耦接至一像素電壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，更 包括一介電層設置於該下電極以及該上電極之間，並電性分離該下電極與該上電極。
5. 如申請專利範圍第1項所述之影像顯示系統，其中該狹縫第二部分以及該電極第二部分皆沿垂直方向延伸。
6. 一種影像顯示系統，包括：一液晶顯示面板，其中該液晶顯示面板具有複數個畫素，該等畫素係由一陣列基板上所設置之複數閘極線與複數資料線交錯設置之區域形成，每一畫素並具有複數個子畫素，該子畫素包括：一上電極，具有一狹縫，其中該狹縫包括一狹縫第一部分，一狹縫第二部分以及一狹縫第三部分，該狹縫第一部分之延伸方向與該狹縫第二部分之延伸方向具有一第一既定角度，該狹縫第二部分之延伸方向與該狹縫第三部分之延伸方向具有一第二既定角度；以及一下電極，設置於該陣列基板以及該上電極之間，並對應於該狹縫設置，其中該下電極包括一電極第一部分，一電極第二部分以及一電極第三部分，該電極第一部分之延伸方向與該電極第二部分之延伸方向具有一第三既定角度，該電極第二部分之延伸方向與該電極第三部分之延伸方向具有一第四既定角度；以及其中，該下電極之一部分邊緣於該陣列基板之投影其係在該狹縫之邊緣於該陣列基板之投影內，該狹縫第一部分之延伸方向與該電極第一部分之延伸方向相同，且該狹縫第二部分之延伸方向以及該電極第二部分之延 伸方向相同，該狹縫第三部分之延伸方向與該電極第三部分之延伸方向相同。
7. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，其中，該狹縫第一部分之延伸方向，該電極第一部分之延伸方向，該狹縫第三部分之延伸方向與該電極第三部分之延伸方向相同。
8. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，其中，該電極第一部分以及該電極第二部分之連接處對應該狹縫第一部分以及該狹縫第二部分之連接處設置，該電極第二部分以及該電極第三部分之連接處對應該狹縫第二部分以及該狹縫第三部分之連接處設置。
9. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，其中該電極第一部分具有下電極之一端，該電極第三部分具有下電極之另一端，該狹縫第一部分具有該狹縫之一端，以及該狹縫第三部分具有該狹縫之另一端。
10. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，其中該上電極耦接至一接地電壓，該下電極耦接至一像素電壓。
11. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，更包括一介電層設置於該下電極以及該上電極之間，並電性分離該下電極與該上電極。
12. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統，其中該狹縫第二部分以及該電極第二部分皆沿垂直方向延伸。
13. 如申請專利範圍第6項所述之影像顯示系統， 其中該狹縫更包括一狹縫第四部分，且該狹縫第四部分之延伸方向與該狹縫第三部分之延伸方向具有一第五既定角度；以及其中該下電極更包括一電極第四部分，且該電極第四部分之延伸方向與該電極第三部分之延伸方向具有一第六既定角度。
14. 如申請專利範圍第13項所述之影像顯示系統，該狹縫第一部分之延伸方向與該電極第一部分之延伸方向相同，且該狹縫第二部分之延伸方向以及該電極第二部分之延伸方向相同，該狹縫第三部分之延伸方向與該電極第三部分之延伸方向相同，該狹縫第四部分之延伸方向與該電極第四部分之延伸方向相同。
15. 如申請專利範圍第13項所述之影像顯示系統，其中該電極第三部分以及該電極第四部分之連接處對應該狹縫第三部分以及該狹縫第四部分之連接處設置。
16. 如申請專利範圍第13項所述之影像顯示系統，其中該電極第一部分具有下電極之一端，該電極第四部分具有下電極之另一端，該狹縫第一部分具有該狹縫之一端，以及該狹縫第四部分具有該狹縫之另一端。