TWI518425B - 顯示面板與顯示裝置 - Google Patents

Description

顯示面板與顯示裝置

本發明係關於一種顯示面板與顯示裝置，特別關於一種平面顯示面板與平面顯示裝置。

隨著科技的進步，平面顯示裝置已經廣泛的被運用在各種領域，尤其是液晶顯示裝置，因具有體型輕薄、低功率消耗及無輻射等優越特性，已經漸漸地取代傳統陰極射線管顯示裝置，而應用至許多種類之電子產品中，例如行動電話、可攜式多媒體裝置、筆記型電腦、液晶電視及液晶螢幕等等。

目前液晶顯示裝置的製造業者在提升薄膜電晶體液晶顯示裝置(TFT LCD)的廣視角技術(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)上，聚合物穩定配向(或稱聚合物持續配向，Polymer Sustained Alignment,PSA)是一種用以提升開口率與對比等光學性能之成熟及量產的技術。其中，PSA技術是在面板的液晶滴入(One Drop Filling,ODF)製程中，混合一光反應性單體(monomer)後通電，並進行紫外光曝光照射，使光反應性單體產生化學反應，並使化學反應後的單體依據薄膜電晶體基板上的透明導電層的圖案進行排列，以透過化學反應後單體來達到使液晶配向的目的。

於習知技術中，薄膜電晶體基板上的透明導電層一般包含主幹電極與分支電極的組合，於業界的設計中，由於分支電極係傾斜地連接於主幹電極，故其連接處(或稱為轉折處)一般為尖角的設計，使得分支電極與主幹電極之間具有一夾角(此夾角例如為45度或135度)。然而，由於轉折處為尖角的設計，使得在通電步驟時，液晶分子會因轉折處的電場不連續而導致其排列異常，因此，需要透過增加單體化學反應時間(curing time)來使轉折處的液晶分子可以穩定地預傾於一角度，如此一來，將增加製程時間而使產品的競爭力下降。

本發明之目的為提供一種顯示面板與顯示裝置，可改善電極層之分支電極轉折處的電場不連續所導致的液晶排列異常現象，進而降低製程時間而提高產品的競爭力。

為達上述目的，依據本發明之一種顯示面板，包括一第一基板及與第一基板相對而設之一第二基板以及一電極層。電極層設置於第一基板上並面向第二基板，並包含沿一第一方向延伸的一第一主幹電極及位於第一主幹電極兩側之複數第一分支電極與複數第二分支電極，該些第一分支電極或該些第二分支電極彼此間隔一距離(T)，該些第一分支電極的其中之一與該些第二分支電極的其中之一鄰近第一主幹電極之處具有一第一弧狀側邊與一第二弧狀側邊，第一弧狀側邊與第二弧狀側邊沿垂直第一方向之一第二方向具有一第一最短距離(A)，第一弧狀側邊具有一第一頂點，第二弧狀側邊具有一第二頂點，第一頂點為第一弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，第二頂點為第二弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，且第一頂點與第二頂點沿第二方向具有一第二最短距離(B)，其中，A、B與T滿足以下方程式：0.5T≦(B-A)≦T，且A、B與T的單位為微米。

為達上述目的，依據本發明之一種顯示裝置，包括一顯示面板以及一背光模組。背光模組與顯示面板相對而設。顯示面板具有一第一基板、與第一基板相對而設之一第二基板及一電極層，電極層設置於第一基板上並面向第二基板，並包含沿一第一方向延伸的一第一主幹電極及位於第一主幹電極兩側之複數第一分支電極與複數第二分支電極，該些第一分支電極或該些第二分支電極彼此間隔一距離(T)，該些第一分支電極的其中之一與該些第二分支電極的其中之一鄰近第一主幹電極之處具有一第一弧狀側邊與一第二弧狀側邊，第一弧狀側邊與第二弧狀側邊沿垂直第一方向之一第二方向具有一第一最短距離(A)，第一弧狀側邊具有一第一頂點，第二弧狀側邊具有一第二頂點，第一頂點為第一弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，第二頂點為第二弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，且第一頂點與第二頂點沿第二方向具有一第二最短距離(B)，A、 B與T滿足以下方程式：0.5T≦(B-A)≦T，且A、B與T的單位為微米。

在一實施例中，A、B與T更滿足以下方程式：0.6T≦(B-A)≦0.9T。

在一實施例中，兩相鄰該些第一分支電極沿一第三方向彼此間隔該距離，兩相鄰該些第二分支電極沿一第四方向彼此間隔該距離，且第三方向與第四方向實質上為垂直。

在一實施例中，第一弧狀側邊與第二弧狀側邊為相對設置。

在一實施例中，第一弧狀側邊與第二弧狀側邊為錯位設置。

在一實施例中，電極層更包含與第一主幹電極交錯連接之一第二主幹電極，第一主幹電極與第二主幹電極之間的夾角係介於80度至100度之間。

在一實施例中，該些第一分支電極或該些第二分支電極的其中之一更具有一直線側邊，直線側邊的延伸與第一主幹電極或第二主幹電極的夾角係介於5度至85度之間。

承上所述，因本發明之顯示面板與顯示裝置中，電極層包含沿第一方向延伸的第一主幹電極及位於第一主幹電極兩側之複數第一分支電極與複數第二分支電極，且該些第一分支電極或該些第二分支電極彼此間隔距離T。另外，第一弧狀側邊與第二弧狀側邊沿垂直第一方向之第二方向具有第一最短距離A，且第一弧狀側邊之第一頂點為第一弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，第二弧狀側邊之第二頂點為第二弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，而第一頂點與第二頂點沿第二方向具有一第二最短距離B。其中，當A、B與T滿足方程式：0.5T≦(B-A)≦T時，相較於習知技術，可改善電極層的分支電極轉折處的電場不連續所導致的液晶排列異常現象，進而降低製程時間而提高產品的競爭力。

1、3‧‧‧顯示面板

11‧‧‧第一基板

12‧‧‧第二基板

13、13a‧‧‧電極層

131‧‧‧第一主幹電極

132‧‧‧第二主幹電極

133‧‧‧第一分支電極

134‧‧‧第二分支電極

135‧‧‧環繞電極

135a~135d‧‧‧環繞部

14‧‧‧液晶層

2‧‧‧顯示裝置

4‧‧‧背光模組

A‧‧‧第一最短距離

B‧‧‧第二最短距離

C1‧‧‧第一弧狀側邊

C2‧‧‧第二弧狀側邊

E‧‧‧光線

L‧‧‧直線側邊

P‧‧‧區域

T‧‧‧距離

V1‧‧‧第一頂點

V2‧‧‧第二頂點

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

D4‧‧‧第四方向

θ‧‧‧夾角

圖1為本發明較佳實施例之一種顯示面板的示意圖。

圖2A為圖1之顯示面板中，一電極層的電極圖案示意圖。

圖2B為圖2A之一區域的放大示意圖。

圖3為另一實施態樣之電極層的電極圖案示意圖。

圖4為本發明較佳實施例之一種顯示裝置的示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之顯示面板與顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖1、圖2A及圖2B所示，其中，圖1為本發明較佳實施例之一種顯示面板1的示意圖，圖2A為圖1之顯示面板1中，電極層13的電極圖案示意圖，而圖2B為圖2A之區域P的放大示意圖。

本實施例之顯示面板1例如但不限於為平面切換(in-plane switch，IPS)式液晶顯示面板、邊緣電場切換(fringe field switching，FFS)式液晶顯示面板、垂直配向模態(vertical alignment mode,VA mode)液晶顯示面板或3D液晶顯示面板，並不限定。

如圖1所示，顯示面板1包括一第一基板11、一第二基板12以及一電極層13。另外，顯示面板1更可包括一液晶層14(液晶分子未顯示)。顯示面板1例如但不限於應用在智慧型手機或平板電腦上，或其它電子裝置，且當光線穿過顯示面板1時，可透過顯示面板1之各(次)畫素顯示色彩而形成影像。

第一基板11與第二基板12相對而設，液晶層14則夾設於第一基板11與第二基板12之間。其中，第一基板11及第二基板12可為透光材質製成，並例如為一玻璃基板、一石英基板或一塑膠基板，並不限定。

電極層13設置於第一基板11上並面向第二基板12。電極層13為一透明導電層，其材質例如但不限於為銦錫氧化物(indium-tin oxide,ITO)或銦鋅氧化物(indium-zinc oxide,IZO)。在本實施例中，電極層13為顯示面板1的畫素電極(pixel electrode)層，且與資料線(圖未顯示)電性連接。於此，圖2A只顯示圖1之電極層13的一部分(仍標示為13)，且所顯示者為顯示面板1之一個次畫素的畫素電極的圖案。

另外，顯示面板1更可包括一薄膜電晶體陣列、一彩色濾光陣列及一黑色矩陣層(圖未顯示)，薄膜電晶體陣列設置於第一基板11上， 而彩色濾光陣列或黑色矩陣層可設置於第一基板11或第二基板12上。其中，薄膜電晶體陣列、彩色濾光陣列及液晶層14可形成一畫素陣列。在一實施例中，黑色矩陣層與彩色濾光陣列可分別設置於第二基板12上，不過，在另一實施例中，黑色矩陣層或彩色濾光陣列也可分別設置於第一基板11上，使其成為一BOA(BM on array)基板，或成為一COA(color filter on array)基板，並不加以限制。此外，顯示面板1更可包括複數掃描線與複數資料線(圖未顯示)，該等掃描線與該等資料線交錯設置，並例如相互垂直而定義出該畫素陣列的區域。其中，畫素陣列包含複數(次)畫素，且該些(次)畫素配置成矩陣狀。

如圖2A及圖2B所示，電極層13包含一第一主幹(trunk)電極131、一第二主幹電極132及位於第一主幹電極131兩側之複數第一分支(branch)電極133與複數第二分支電極134。其中，第一主幹電極131沿一第一方向D1延伸，而第二主幹電極132沿一第二方向D2延伸，且第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。在本實施例中，第一方向D1為圖2A之上、下的方向，而第二方向D2為圖2A之左、右的方向。不過，在不同的實施例中，第一方向D1也可為圖2A之左、右方向，而第二方向D2也可為圖2A之上、下方向，本發明並不限定。

第一主幹電極131與第二主幹電極132為交錯連接，且第一主幹電極131與第二主幹電極132之間的夾角可介於80度至100度之間。於此，第一主幹電極131與第二主幹電極132的連接部分位於電極層13的中間區域，且第一主幹電極131與第二主幹電極132之間的夾角實質上為90度(亦即第一方向D1與第二方向D2實質上為垂直)為例。由於第一主幹電極131與第二主幹電極132為交錯連接，且其連接部分位於中間區域，因此，電極層13可被第一主幹電極131與第二主幹電極132區分為四個電極區域(具有4個domains)。另外，本實施例之電極層13的四周更具有一環繞電極135，環繞電極135具有4個環繞部135a、135b、135c、135d，其中，環繞部135a、135b分別與第一主幹電極131、第二主幹電極132及該些第二分支電極134連接，且環繞部135c、135d分別與第一主幹電極131、第二主幹電極132及該些第一分支電極133連接，以形成一封閉式的電極 層13。

如圖2B所示，該些第一分支電極133或該些第二分支電極134彼此間隔一距離T。於此，兩相鄰該些第一分支電極133沿一第三方向D3彼此的間隔為距離T，而兩相鄰該些第二分支電極134沿一第四方向D4彼此的間隔亦為距離T，且第三方向D3與第四方向D4實質上為相互垂直其中，該些第一分支電極133與第一主幹電極131或第二主幹電極132連接，該些第二分支電極134與第一主幹電極131或第二主幹電極132連接。於此，一部分的第一分支電極133與第一主幹電極131連接、一部分的第一分支電極133與第二主幹電極132連接、一部分的第二分支電極134與第一主幹電極131連接且一部分的第二分支電極134與第二主幹電極132連接。

另外，該些第一分支電極133的其中之一與該些第二分支電極134的其中之一鄰近第一主幹電極131之處具有一第一弧狀側邊C1與一第二弧狀側邊C2。本實施例之該些第一分支電極133鄰近第一主幹電極131之處分別具有第一弧狀側邊C1，且該些第二分支電極134鄰近第一主幹電極131之處分別具有第二弧狀側邊C2。其中，第一弧狀側邊C1與第二弧狀側邊C2為相對設置。不過，在不同的實施例中，第一弧狀側邊C1與第二弧狀側邊C2也可於第一方向D1上為錯位設置(即上、下錯開，不相對)，本發明並不限定。另外，除了第一弧狀側邊C1與第二弧狀側邊C2之外，第一分支電極133及第二分支電極134更分別具有至少一直線側邊L，此直線側邊L的延伸與第一主幹電極131或第二主幹電極132的夾角θ可介於5度至85度之間。於此，第一分支電極133(及第二分支電極134)之直線側邊L的延伸與第一主幹電極131之間的夾角θ係以45度為例。

另外，第一弧狀側邊C1與第二弧狀側邊C2沿第二方向D2上具有一第一最短距離A。在本實施例中，如圖2B所示，由於第一弧狀側邊C1與第二弧狀側邊C2是相對設置，因此，兩者在沿第二方向D2上所具有的最短距離係定義為A。不過，在其他的實施例中，若其他條件不變的情況下，由於已限定為沿第二方向D2，故在第一弧狀側邊C1與第二弧狀側邊C2為錯位設置時，兩者在沿第二方向D2上所具有的第一最短距離 A仍與圖2B之相對設置時相同。此外，在一些實施例中，第一最短距離A也可例如為以下的定義：第一最短距離A也可為第一主幹電極131沿第二方向D2上的寬度；或者，也可為兩相鄰該些第一分支電極133具有一第一間隙，兩相鄰該些第二分支電極134具有一第二間隙，且第一最短距離A為第一間隙與第二間隙沿第二方向D2上的最短距離，本發明並不限定第一最短距離A的定義。

另外，第一弧狀側邊C1具有一第一頂點V1，第二弧狀側邊C2具有一第二頂點V2。其中，第一頂點V1為第一弧狀側邊C1於第一方向D1上的最高點或最低點，而第二頂點V2為第二弧狀側邊C2於第一方向D1上的最高點或最低點，且第一頂點V1與第二頂點V2沿第二方向D2具有一第二最短距離B。於此，第一頂點V1為第一弧狀側邊C1於第一方向D1上的最高點，且第二頂點V2亦為第二弧狀側邊C2於第一方向D1上的最高點。特別注意的是，本實施例之第一方向D1為圖2B的垂直方向，但在不同實施例中，第一方向D1若為水平方向的話，只是觀看電極層13的角度旋轉90度而已，一樣可以將第一頂點V1視為第一弧狀側邊C1於第一方向D1上的最高點或最低點，且第二頂點V2亦視為第二弧狀側邊C2於第一方向D1上的最高點或最低點。

透過實際的實驗數據發現，於習知技術中，分支電極與主幹電極連接之轉折處為尖角設計時(亦即(B-A)=0)，顯示面板1的穿透率較高，但液晶分子排列異常的情況較多；若轉折處為弧狀側邊設計時，(B-A)/T的值將上升，則液晶分子排列異常的情況可改善；但當(B-A)/T的值上升到1或超過1時，雖然液晶分子排列異常的情況可更加改善，但相對的，穿透率則有顯著下降的趨勢。因此，透過改變A與B的相對大小(即不同的弧狀側邊之設計)，可使穿透率與液晶分子排列異常之間有最佳的效果。

因此，於本實施例之顯示面板1中，第一最短距離A、第二最短距離B與該些第一分支電極133(或該些第二分支電極134)之間的間距T係滿足以下方程式：0.5T≦(B-A)≦T，A、B與T的單位為微米。此時，可使穿透率與液晶分子排列異常之間有較佳的效果，因此，可改善 習知技術中，分支電極與主幹電極連接之轉折處中，液晶分子因電場不連續而導致排列的異常現象，進而可降低單體化學反應時間而提高產品的競爭力，而且此改善的效益隨著解析度(ppi)越高則越明顯。較佳者，若A、B與T更滿足以下方程式：0.6T≦(B-A)≦0.9T時，則具有更佳的改善效果。

另外，請參照圖3所示，其為另一實施態樣之電極層13a的電極圖案示意圖。

電極層13a與圖2A之電極層13主要的不同在於，電極層13a不具有電極層13之環繞電極135，因此，電極層13a為一開放式的電極層。

此外，電極層13a的其他技術特徵可參照上述之電極層13，不再贅述。

另外，請參照圖4所示，其為本發明較佳實施例之一種顯示裝置2的示意圖。

顯示裝置2包括一顯示面板3以及一背光模組4(Backlight Module)，顯示面板3與背光模組4相對設置。其中，顯示面板3具有上述顯示面板1及其變化態樣的所有特徵，於此不再多作說明。當背光模組4發出的光線E穿過顯示面板3時，可透過顯示面板3之各(次)畫素顯示色彩而形成影像。

綜上所述，因本發明之顯示面板與顯示裝置中，電極層包含沿第一方向延伸的第一主幹電極及位於第一主幹電極兩側之複數第一分支電極與複數第二分支電極，且該些第一分支電極或該些第二分支電極彼此間隔距離T。另外，第一弧狀側邊與第二弧狀側邊沿垂直第一方向之第二方向具有第一最短距離A，且第一弧狀側邊之第一頂點為第一弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，第二弧狀側邊之第二頂點為第二弧狀側邊於第一方向上的最高點或最低點，而第一頂點與第二頂點沿第二方向具有一第二最短距離B。其中，當A、B與T滿足方程式：0.5T≦(B-A)≦T時，相較於習知技術，可改善電極層的分支電極轉折處的電場不連續所導致的液晶排列異常現象，進而降低製程時間而提高產品的競爭力。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

131‧‧‧第一主幹電極

132‧‧‧第二主幹電極

133‧‧‧第一分支電極

134‧‧‧第二分支電極

A‧‧‧第一最短距離

B‧‧‧第二最短距離

C1‧‧‧第一弧狀側邊

C2‧‧‧第二弧狀側邊

L‧‧‧直線側邊

P‧‧‧區域

T‧‧‧距離

V1‧‧‧第一頂點

V2‧‧‧第二頂點

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

D4‧‧‧第四方向

θ‧‧‧夾角

Claims (14)

1. 一種顯示面板，包括：一第一基板及與該第一基板相對而設之一第二基板；以及一電極層，設置於該第一基板上並面向該第二基板，並包含沿一第一方向延伸的一第一主幹電極及位於該第一主幹電極兩側之複數第一分支電極與複數第二分支電極，該些第一分支電極或該些第二分支電極彼此間隔一距離(T)，該些第一分支電極的其中之一與該些第二分支電極的其中之一鄰近該第一主幹電極之處具有一第一弧狀側邊與一第二弧狀側邊，該第一弧狀側邊與該第二弧狀側邊沿垂直該第一方向之一第二方向具有一第一最短距離(A)，該第一弧狀側邊具有一第一頂點，該第二弧狀側邊具有一第二頂點，該第一頂點為該第一弧狀側邊於該第一方向上的最高點或最低點，該第二頂點為該第二弧狀側邊於該第一方向上的最高點或最低點，且該第一頂點與該第二頂點沿該第二方向具有一第二最短距離(B)，其中，A、B與T滿足以下方程式：0.5T≦(B-A)≦T，且A、B與T的單位為微米。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中A、B與T更滿足以下方程式：0.6T≦(B-A)≦0.9T。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中兩相鄰該些第一分支電極沿一第三方向彼此間隔該距離，兩相鄰該些第二分支電極沿一第四方向彼此間隔該距離，且該第三方向與該第四方向實質上為垂直。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一弧狀側邊與該第二弧狀側邊為相對設置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該第一弧狀側邊與該第二弧狀側邊為錯位設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示面板，其中該電極層更包含與該第一主幹電極交錯連接之一第二主幹電極，該第一主幹電極與該第二主幹電極之間的夾角係介於80度至100度之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示面板，其中該些第一分支電極或該些第二分支電極的其中之一更具有一直線側邊，該直線側邊的延伸與該第一主幹電極或該第二主幹電極的夾角係介於5度至85度之間。
8. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，具有一第一基板、與該第一基板相對而設之一第二基板及一電極層，該電極層設置於該第一基板上並面向該第二基板，並包含沿一第一方向延伸的一第一主幹電極及位於該第一主幹電極兩側之複數第一分支電極與複數第二分支電極，該些第一分支電極或該些第二分支電極彼此間隔一距離(T)，該些第一分支電極的其中之一與該些第二分支電極的其中之一鄰近該第一主幹電極之處具有一第一弧狀側邊與一第二弧狀側邊，該第一弧狀側邊與該第二弧狀側邊沿垂直該第一方向之一第二方向具有一第一最短距離(A)，該第一弧狀側邊具有一第一頂點，該第二弧狀側邊具有一第二頂點，該第一頂點為該第一弧狀側邊於該第一方向上的最高點或最低點，該第二頂點為該第二弧狀側邊於該第一方向上的最高點或最低點，且該第一頂點與該第二頂點沿該第二方向具有一第二最短距離(B)，A、B與T滿足以下方程式：0.5T≦(B-A)≦T，且A、B與T的單位為微米；以及一背光模組，與該顯示面板相對而設。
9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中A、B與T更滿足以下方程式：0.6T≦(B-A)≦0.9T。
10. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中兩相鄰該些第一分支電極沿一第三方向彼此間隔該距離，兩相鄰該些第二分支電極沿一第四方向彼此間隔該距離，且該第三方向與該第四方向實質上為垂直。
11. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該第一弧狀側邊與該第二弧狀側邊為相對設置。
12. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該第一弧狀側邊與該第二弧狀側邊為錯位設置。
13. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該電極層更包含與該第 一主幹電極交錯連接之一第二主幹電極，該第一主幹電極與該第二主幹電極之間的夾角係介於80度至100度之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，其中該些第一分支電極或該些第二分支電極的其中之一更具有一直線側邊，該直線側邊的延伸與該第一主幹電極或該第二主幹電極的夾角係介於5度至85度之間。