TWI569068B - 畫素結構 - Google Patents

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畫素結構
本發明是有關於一種畫素結構,且特別是有關於一種有助於改善側視時色偏問題的畫素結構。
具有空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性的液晶顯示器已逐漸成為市場主流。為了讓液晶顯示器有更好的顯示品質,目前市面上發展出了各種廣視角的液晶顯示器,如共平面切換式(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 vertical alignment,MVA)液晶顯示器等。
多域垂直配向式液晶顯示器雖有廣視角的效果,但其光穿透率(transmittance)會隨著視角改變而有所不同。意即,當使用者正視與側視顯示畫面時,多域垂直配向型液晶顯示器所顯示出的亮度會有所不同,進而導致顯示畫面有色飽和度不足與色偏等問題。
為了改善上述問題,習知技術透過將畫素中的各子畫素劃分成兩個區域,並使兩個區域中的畫素電極分別耦合至不同的 電壓,以藉由改變液晶傾斜角,來改善側視時色飽和度不足與色偏等問題。然而,這樣的改良對於改善色飽和度的成效較為顯著,但對於改善色偏的效果仍有待加強。
本發明提供一種畫素結構,其有助於改善側視時的色偏問題。
本發明的一種畫素結構,其包括多個陣列排列的子畫素。各子畫素分別包括主動元件以及與主動元件電性連接的畫素電極。各畫素電極分別定義出錯向區以及多個被錯向區所分隔的顯示域,其中僅部分子畫素進一步包括對應於錯向區設置的遮光圖案。
本發明的一種畫素結構,其包括多個陣列排列的子畫素。各子畫素分別包括主動元件、與主動元件電性連接的畫素電極以及遮光圖案。各畫素電極分別定義出錯向區以及多個被錯向區所隔開的顯示域。遮光圖案對應於錯向區設置,其中部分子畫素中的遮光圖案的面積異於其他子畫素中的遮光圖案的面積。
本發明的一種畫素結構,其包括多個陣列排列的子畫素。各子畫素分別包括主動元件、與主動元件電性連接的畫素電極以及對應於錯向區設置的遮光圖案。各畫素電極分別定義出錯向區以及多個被錯向區所隔開的顯示域。遮光圖案對應於錯向區設置,其中各子畫素分別具有主顯示區以及次顯示區,且遮光圖 案僅分佈於主顯示區內。
本發明的一種畫素結構,其包括多個陣列排列的子畫素。各子畫素分別包括主動元件以及與主動元件電性連接的畫素電極。各畫素電極包括主幹部以及與主幹部連接的多組分支部,且各組分支部被主幹部所分隔,其中部分子畫素中的主幹部的寬度異於其他子畫素中的主幹部的寬度。
本發明的一種畫素結構,其包括第一子畫素、第二子畫素以及第三子畫素。第一子畫素包括第一主動元件以及與第一主動元件電性連接的第一畫素電極。第一畫素電極包括第一主幹部以及與第一主幹部連接的多組第一分支部,且各組第一分支部被第一主幹部所分隔,其中第一主幹部包括第一縱向延伸部以及第一橫向延伸部。第一縱向延伸部與第一橫向延伸部交錯於第一畫素電極的中心。第二子畫素包括第二主動元件以及與第二主動元件電性連接的第二畫素電極。第二畫素電極包括第二主幹部以及與第二主幹部連接的多組第二分支部,且各組第二分支部被第二主幹部所分隔,其中第二主幹部包括第二縱向延伸部以及第二橫向延伸部。第二縱向延伸部與第二橫向延伸部相連於第二畫素電極的邊緣。第三子畫素包括第三主動元件以及與第三主動元件電性連接的第三畫素電極。第三畫素電極包括第三主幹部以及與第三主幹部連接的多組第三分支部,且各組第三分支部被第三主幹部所分隔,其中第三主幹部包括第三縱向延伸部以及第三橫向延伸部。第三縱向延伸部與第三橫向延伸部相連於第三畫素電極的 邊緣。
基於上述,本發明的上述實施例藉由改變不同子畫素中遮光圖案的面積、主幹部的寬度以及主幹部的配置方式的其中至少一者,以調變不同子畫素的光穿透率。因此,本發明上述實施例的畫素結構有助於改善側視時的色偏問題。
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。
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧畫素結構
A1、A1’‧‧‧錯向區
A2、A2’‧‧‧顯示域
AD、AD’‧‧‧主動元件
AD1’‧‧‧第一主動元件
AD2’‧‧‧第二主動元件
AD3’‧‧‧第三主動元件
BP、BP’、BP”‧‧‧遮光圖案
CE‧‧‧共用電極
CH‧‧‧通道層
DE‧‧‧汲極
DL‧‧‧資料線
EP‧‧‧分支部
EP1、EP1’‧‧‧第一分支部
EP2、EP2’‧‧‧第二分支部
EP3、EP3’‧‧‧第三分支部
GE‧‧‧閘極
G1‧‧‧閘絕緣層
IN‧‧‧絕緣層
M1‧‧‧第一主顯示區
M2‧‧‧第二主顯示區
M3‧‧‧第三主顯示區
MP‧‧‧主幹部
MP1、MP1’‧‧‧第一主幹部
MP2、MP2’‧‧‧第二主幹部
MP3、MP3’‧‧‧第三主幹部
MPa‧‧‧縱向延伸部
MPa1、MPa1’‧‧‧第一縱向延伸部
MPa2、MPa2’‧‧‧第二縱向延伸部
MPa3、MPa3’‧‧‧第三縱向延伸部
MPb‧‧‧橫向延伸部
MPb1、MPb1’‧‧‧第一橫向延伸部
MPb2、MPb2’‧‧‧第二橫向延伸部
MPb3、MPb3’‧‧‧第三橫向延伸部
O‧‧‧開口
PE、PE’‧‧‧畫素電極
PE1’‧‧‧第一畫素電極
PE2’‧‧‧第二畫素電極
PE3’‧‧‧第三畫素電極
PEM‧‧‧主畫素電極
PEM1‧‧‧第一主畫素電極
PEM2‧‧‧第二主畫素電極
PEM3‧‧‧第三主畫素電極
PES‧‧‧次畫素電極
PES1‧‧‧第一次畫素電極
PES2‧‧‧第二次畫素電極
PES3‧‧‧第三次畫素電極
PP‧‧‧條狀圖案
S1‧‧‧第一次顯示區
S2‧‧‧第二次顯示區
S3‧‧‧第三次顯示區
SE‧‧‧源極
SL‧‧‧掃描線
SP1、SP1’、SP1”、SP1'''、SP1''''、SP1'''''‧‧‧第一子畫素
SP2、SP2’、SP2”、SP2'''、SP2''''、SP2'''''‧‧‧第二子畫素
SP3、SP3’、SP3”、SP3'''、SP3''''、SP3'''''‧‧‧第三子畫素
SUB‧‧‧基板
R、G、B、W‧‧‧曲線
W1、W2、W3、W3’‧‧‧寬度
A-A’、B-B’‧‧‧剖線
圖1A是依照本發明的第一實施例的一種畫素結構的上視示意圖。
圖1B及圖1C分別是沿圖1A中剖線A-A’、B-B’的剖面示意圖。
圖1D繪示習知4顯示域畫素結構以及本發明的第一實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。
圖1E繪示習知4顯示域畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖1F繪示本發明的第一實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖2A是依照本發明的第二實施例的一種畫素結構的上視示意圖。
圖2B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第二實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。
圖2C繪示習知8顯示域畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖2D繪示本發明的第二實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖3A是依照本發明的第三實施例的一種畫素結構的上視示意圖。
圖3B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第三實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。
圖3C繪示本發明的第三實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖4A是依照本發明的第四實施例的一種畫素結構的上視示意圖。
圖4B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第四實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。
圖4C繪示本發明的第四實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖5A是依照本發明的第五實施例的一種畫素結構的上視示意圖。
圖5B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第五實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。
圖5C繪示本發明的第五實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖6A是依照本發明的第六實施例的一種畫素結構的上視示意圖。
圖6B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第六實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。
圖6C繪示本發明的第六實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。
圖7至圖9分別是依照本發明的第七至第九實施例的畫素結構的上視示意圖。
圖1A是依照本發明的第一實施例的一種畫素結構的上視示意圖,其中圖1A省略繪示部分膜層。圖1B及圖1C分別是沿圖1A中剖線A-A’、B-B’的剖面示意圖。請先參照圖1A至圖1C,本實施例的畫素結構100包括多個陣列排列的子畫素,如第一子畫素SP1、第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3。子畫素例如配置於基板SUB上。並且,基板SUB上可進一步配置有多條掃描線SL(圖1A僅示意性繪示出一條掃描線SL)以及多條資料線DL。掃描線SL以及資料線DL彼此交錯,以定義出各子畫素SP的所在區域。此外,各子畫素適於藉由其中一掃描線SL以及其中一資料線DL驅動。
進一步而言,各子畫素(包括第一子畫素SP1、第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3)包括主動元件AD以及畫素電極PE,其中各主動元件AD與對應的掃描線SL以及資料線DL電性連接,且畫素電極PE與主動元件AD電性連接。各主動元件AD例如包括閘極GE、閘絕緣層GI、通道層CH、源極SE以及汲極DE,其中閘極GE與掃描線SL連接,且源極SE與資料線DL連接。如圖1B及圖1C所示,主動元件AD例如為底閘極薄膜電晶體,其中閘極GE配置在基板SUB上,閘絕緣層GI覆蓋閘極GE,通道層CH配置在閘絕緣層GI上且位於閘極GE的上方,源極SE以及汲極DE彼此結構上分離且分別由閘絕緣層GI延伸至通道層CH上。然而,主動元件AD的型態及種類可依設計需求改變,而不限於上述。
各子畫素SP(包括第一子畫素SP1、第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3)可進一步包括絕緣層IN。絕緣層IN覆蓋主動元件AD,且絕緣層IN適於提供畫素電極PE一平坦的承載面。此外,絕緣層IN具有暴露出汲極DE的開口O,以利畫素電極PE透過開口O而與汲極DE連接,從而使主動元件AD與畫素電極PE電性連接。
各畫素電極PE分別定義出錯向區A1以及多個被錯向區A1所分隔的顯示域A2。進一步而言,各畫素電極PE包括主幹部MP以及多組分支部EP,其中主幹部MP定義出錯向區A1。分支部EP與主幹部MP連接,其中各組分支部EP被主幹部MP所分 隔開,且各組分支部EP分別對應於其中一個顯示域A2。
如圖1A所示,主幹部MP的形狀例如包括十字形,其將畫素電極PE劃分出4個顯示域A2。換言之,各畫素電極PE為4顯示域電極。進一步而言,主幹部MP包括縱向延伸部MPa以及橫向延伸部MPb,其中縱向延伸部MPa與橫向延伸部MPb例如交錯於畫素電極PE的中心。各組分支部EP包括多個斜向延伸且彼此平行的條狀圖案PP。各組分支部EP的條狀圖案PP例如由主幹部MP向外延伸,且各組分支部EP的條狀圖案PP的延伸方向不平行且不垂直於縱向延伸部MPa以及橫向延伸部MPb。此外,位於縱向延伸部MPa(或橫向延伸部MPb)兩側的條狀圖案PP例如是對稱地配置,使得各畫素電極PE的形狀類似於一魚骨狀。
在本實施例中,僅部分子畫素(如第一子畫素SP1、第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3的其中至少一者)進一步包括對應於錯向區A1設置的遮光圖案BP。進一步而言,子畫素包括多個第一子畫素SP1、多個第二子畫素SP2以及多個第三子畫素SP3(圖1A僅示意性繪示出一個第一子畫素SP1、一個第二子畫素SP2以及一個第三子畫素SP3)。第一子畫素SP1、第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3例如沿一方向交替地排列,其中第一子畫素SP1、第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3例如分別為紅色子畫素、綠色子畫素以及藍色子畫素,但不限於此。
圖1D繪示習知4顯示域畫素結構以及本發明的第一實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係 圖,其中圖1D是在國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)於1976年所製定的色座標系統下量測的結果,du’及dv’分別代表色座標u’、v’在灰階改變時的偏移量。進一步而言,dv’的數值越大,代表顯示畫面的色調越偏黃。相反地,dv’的數值越小,代表顯示畫面的色調越偏藍。du’的數值越大,代表顯示畫面的色調越偏紅。相反地,du’的數值越小,代表顯示畫面的色調越偏綠。當圖1A之畫素結構100應用於液晶顯示器時,沿縱向延伸部MPa傾倒的液晶分子在橫向上側視時容易有漏光的情形發生,而沿橫向延伸部MPb傾倒的液晶分子在縱向上側視時容易有漏光的情形發生。在習知4顯示域畫素結構中,每一個子畫素皆配置有遮光圖案,以遮蔽對應圖1A之縱向延伸部MPa以及橫向延伸部MPb的漏光。然而,在每一個子畫素皆配置有遮光圖案BP的架構下,如圖1D的圈起處所示,高灰階的顯示畫面(如白色或膚色的顯示畫面)在側視時容易有偏黃的情形。換言之,當顯示畫面為人臉時,使用者由正視轉為側視顯示畫面時,所觀看到的膚色可能由紅潤的色調轉為偏黃的色調。
本實施例僅使第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3進一步包括對應於錯向區A1設置的遮光圖案BP,以藉由降低第一子畫素SP1的遮蔽率,來提升第一子畫素SP1的光穿透率。如圖1D的粗實線以及粗虛線所示,本實施例的設計可使du’朝正值方向偏移,亦即側視時的紅光比例被有效地提升。因此,使用者在側視顯示畫面時,亦可看到紅潤的膚色。
圖1E繪示習知4顯示域畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖,圖1F繪示本發明的第一實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖,其中圖1E及圖1F的曲線R、G、B、W分別表示紅光、綠光、藍光及白光在45度側視亮度與其正視亮度的比值。由圖1E及圖1F可知,本實施例藉由僅部分子畫素(如第二子畫素SP2以及第三子畫素SP3)進一步包括對應於錯向區A1設置的遮光圖案BP的設計,可有效提升未配置遮光圖案BP的子畫素(如第一子畫素SP1)在側視時的光穿透率。換言之,本實施例的上述設計,可調變顯示畫面在側視時所呈現出來的色調,而有助於改善側視時的色偏問題。
在本實施例中,遮光圖案BP的形狀與錯向區A1的形狀相對應。所述形狀相對應可以是指形狀及尺寸皆相似或者也可指形狀相似但尺寸不同。如圖1A所示,遮光圖案BP的形狀亦包括十字形,且遮光圖案BP的尺寸例如小於錯向區A1的尺寸,從而遮光圖案BP與錯向區A1的重疊面積等於遮光圖案BP的面積。遮光圖案BP例如與掃描線SL以及閘極GE屬於同一膜層,但不限於此。在另一實施例中,遮光圖案BP也可與資料線DL、源極SE以及汲極DE屬於同一膜層。
依據不同的設計需求,基板SUB上還可進一步配置有其他元件,如圖1A至圖1C所繪示的共用電極CE。共用電極CE例如與遮光圖案BP、掃描線SL以及閘極GE屬於同一膜層,且共用電極CE例如環繞於畫素電極PE的三側並與共用電極CE結構 上分離,但不限於此。
在本實施例中,遮光圖案BP的電位例如為浮置(floating)電位。在另一實施例中,遮光圖案BP也可與畫素電極PE具有相同的電位。或者,遮光圖案BP也可與共用電極CE具有相同的電位。
應說明的是,上述實施例雖以第一子畫素SP1為紅色子畫素進行說明,但本發明不限於此。依據不同的設計需求,第一子畫素SP1(指沒有配置遮光圖案BP的子畫素)也可以是其他顏色的子畫素。下述實施例亦可同此改良,而不再贅述。
圖2A是依照本發明的第二實施例的一種畫素結構的上視示意圖,其中圖2A省略繪示部分膜層。圖2B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第二實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。圖2C繪示習知8顯示域畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。圖2D繪示本發明的第二實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。請參照圖2A至圖2D,本實施例的畫素結構200大致相同於畫素結構100,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構200與畫素結構100的主要差異在於,畫素結構200的各畫素電極PE’為8顯示域電極。
進一步而言,本實施例的各畫素電極PE’分別包括主畫素電極PEM以及次畫素電極PES,其中主畫素電極PEM以及次畫素電極PES例如分別藉由開口O與主動元件AD’的汲極電性 連接。主動元件AD’例如為雙通道主動元件,以令主畫素電極PEM以及次畫素電極PES分別耦合至不同電壓,但不限於此。令主畫素電極PEM以及次畫素電極PES分別耦合至不同電壓的方法為此領域具有通常知識者所熟知,於此不再贅述。
主畫素電極PEM以及次畫素電極PES例如分別為4顯示域電極。具體地,主畫素電極PEM包括第一主幹部MP1以及多組第一分支部EP1。第一分支部EP1與第一主幹部連接MP1,其中各組第一分支部EP1被第一主幹部MP1所分隔,且各組第一分支部EP1分別對應於其中一個顯示域A2’。次畫素電極PES包括第二主幹部MP2以及多組第二分支部EP2。第二分支部EP2與第二主幹部MP2連接,其中各組第二分支部EP2被第二主幹部MP2所分隔,且各組第二分支部EP2分別對應於其中一個顯示域A2’。第一主幹部MP1、第一分支部EP1、第二主幹部MP2以及第二分支部EP2的設計可採用圖1A中主幹部MP以及分支部EP的設計,於此不再贅述。
在本實施例中,第一主幹部MP1與第二主幹部MP2共同定義出錯向區A1’,其中配置於錯向區A1’中的遮光圖案BP的形狀與錯向區A1’的形狀相對應。如圖2A所示,遮光圖案BP的形狀例如包括兩個縱向排列的十字形,且這兩個十字形例如彼此連接,但不限於此。
本實施例藉由僅部分子畫素(如第二子畫素SP2’以及第三子畫素SP3’)進一步包括對應於錯向區A1’設置的遮光圖案 BP的設計,可有效提升未配置遮光圖案BP’的子畫素(如第一子畫素SP1’)在側視時的光穿透率。圖2B及圖2C所述的習知8顯示域畫素結構的各子畫素對應於錯向區皆設置有遮光圖案。比較圖2B的粗實線以及粗虛線可知,本實施例透過僅部分子畫素包括對應於錯向區A1’設置遮光圖案BP的設計,可使du’的數值明顯地提升(代表顯示畫面的色調變紅)。此外,圖2C及圖2D中,歸一化亮度值越高代表灰階值越高。另外,各曲線R、G、B、W位於斜虛線的上方的部分代表側視時的亮度高於正視時的亮度,反之,各曲線R、G、B、W位於斜虛線的下方的部分代表側視時的亮度低於正視時的亮度。比較圖2C及圖2D可知,本實施例透過上述設計,可顯著地提升紅光在中高灰階側視時的亮度(曲線R往斜虛線上方偏移)。換言之,本實施例透過上述設計,可改變顯示畫面所呈現出來的色調,而有助於改善側視時的色偏問題。
圖3A是依照本發明的第三實施例的一種畫素結構的上視示意圖,其中圖3A省略繪示部分膜層。圖3B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第三實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。圖3C繪示本發明的第三實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。請參照圖3A至圖3C,本實施例之畫素結構300大致相同於畫素結構200,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構300與畫素結構200的主要差異在於,畫素結構300的各子畫素皆包括對應於錯向區A1’設置的遮光圖案(如遮光圖案BP、BP’)。 並且,部分子畫素中的遮光圖案BP’的面積異於其他子畫素中的遮光圖案BP的面積。
進一步而言,各子畫素具有主顯示區以及次顯示區,其中主畫素電極PEM配置於主顯示區中,而次畫素電極PES配置於次顯示區中。如圖3A所示,第一子畫素SP1’’具有第一主顯示區M1以及第一次顯示區S1,第二子畫素SP2’具有第二主顯示區M2以及第二次顯示區S2,且第三子畫素SP3’具有第三主顯示區M3以及第三次顯示區S3。
在本實施例中,第一子畫素SP1’’的遮光圖案BP’僅分布於第一主顯示區M1(或第一次顯示區S1)中,而第二子畫素SP2’的遮光圖案BP分布於第二主顯示區M2以及第二次顯示區S2中,且第三子畫素SP3’的遮光圖案BP分布於第三主顯示區M3以及第三次顯示區S3中。亦即第一子畫素SP1’’中的遮光圖案BP’的面積小於第二子畫素SP2’以及第三子畫素SP3’中的遮光圖案BP的面積。
藉由縮減部分子畫素(如第一子畫素SP1’’)中的遮光圖案的面積(亦即使第一子畫素SP1’’中的遮光圖案BP’的面積小於第二子畫素SP2’以及第三子畫素SP3’中的遮光圖案BP的面積),可有效提升所述部分子畫素在側視時的光穿透率。比較圖3B的粗實線以及粗虛線以及比較圖2C及圖3C可知,本實施例透過上述設計,可改變顯示畫面所呈現出來的色調,而有助於改善側視時的色偏問題。
圖4A是依照本發明的第四實施例的一種畫素結構的上視示意圖,其中圖4A省略繪示部分膜層。圖4B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第四實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。圖4C繪示本發明的第四實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。請參照圖4A至圖4C,本實施例之畫素結構400大致相同於畫素結構300,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構400與畫素結構300的主要差異在於,分佈於第三次顯示區S3中的遮光圖案BP’’的面積異於分佈於第二次顯示區S2中的遮光圖案BP的面積。換言之,在畫素結構400中,不同的子畫素中的遮光圖案BP、BP’、BP’’的面積皆不相同。
藉由使分佈於第三次顯示區S3中的遮光圖案BP’’的面積異於分佈於第二次顯示區S2中的遮光圖案BP的面積,例如使第三子畫素SP3’’中的遮光圖案BP’’的面積小於第二子畫素SP2’中的遮光圖案BP的面積,本實施例可進一步改變(如提升)第三子畫素SP3’’的光穿透率。藉由提升藍色子畫素的光穿透率,高灰階的顯示畫面在側視時偏黃的情形可藉由藍光與黃光混合成白光而得以改善。由圖4B、圖2C及圖4C可知,本實施例透過上述設計,可改變顯示畫面所呈現出來的色調,而有助於改善側視時的色偏問題。
圖5A是依照本發明的第五實施例的一種畫素結構的上視示意圖,其中圖5A省略繪示部分膜層。圖5B繪示習知8顯示 域畫素結構以及本發明的第五實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。圖5C繪示本發明的第五實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。請參照圖5A至圖5C,本實施例之畫素結構500大致相同於畫素結構400,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構500與畫素結構400的主要差異在於,第一子畫素SP1'''的遮光圖案BP分布於第一主顯示區M1以及第一次顯示區S1中,且分佈於第三次顯示區S3中的遮光圖案BP’’的面積小於分佈於第一次顯示區S1中的遮光圖案BP的面積。
藉由縮減部分子畫素(如第三子畫素SP3’’)中的遮光圖案BP’’的面積(亦即使遮光圖案BP’’的面積小於遮光圖案BP的面積),可有效提升所述部分子畫素的光穿透率。如圖5B的細實線以及細虛線所示,側視時高灰階的顯示畫面的偏黃情形可因黃光與藍光混合成白光而得以改善。此外,比較圖2C及圖5C可知,本實施例透過上述設計,可提升第三子畫素SP3’’的光穿透率,因而可改變顯示畫面所呈現出來的色調,並有助於改善側視時的色偏問題。
圖6A是依照本發明的第六實施例的一種畫素結構的上視示意圖,其中圖6A省略繪示部分膜層。圖6B繪示習知8顯示域畫素結構以及本發明的第六實施例的畫素結構在45度側視時不同灰階與其色座標偏移量的關係圖。圖6C繪示本發明的第六實施例的畫素結構在45度側視亮度與其正視亮度的相對關係圖。請參 照圖6A至圖6C,本實施例之畫素結構600大致相同於畫素結構500,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構600與畫素結構500的主要差異在於,本實施例之遮光圖案BP’僅分布於主顯示區(包括第一主顯示區M1、第二主顯示區M2以及第三主顯示區M3)內。換言之,本實施例之次顯示區未設置有遮光圖案BP’,即遮光圖案BP’未分布於次顯示區(包括第一次顯示區S1、第二次顯示區S2以及第三次顯示區S3)內。此外,遮光圖案BP’結構上分離於其他遮光的元件,如共用電極CE。
藉由縮減各子畫素(包括第一子畫素SP1’’、第二子畫素SP2’’以及第三子畫素SP3''')中遮光圖案BP’的面積(亦即使遮光圖案BP’的面積小於圖5A中遮光圖案BP的面積),可有效提升各子畫素的光穿透率。如圖6B及圖6C所示,透過上述設計,本實施例可改變顯示畫面所呈現出來的色調,從而有助於改善側視時的色偏問題。
圖3至圖6的實施例雖皆以各畫素電極為8顯示域進行說明,但不限於此。在其他實施例中,採用畫素電極為4顯示域的畫素結構亦可同上述改良。此外,改善側視時色偏問題的方法不限於改變遮光圖案的面積。
圖7至圖9分別是依照本發明的第七至第九實施例的畫素結構的上視示意圖。請參照圖7,本實施例之畫素結構700大致相同於畫素結構100,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構700與畫素結構100的主要差異在於,畫素結構 700省略圖1A中遮光圖案BP的配置,且藉由使部分子畫素中的主幹部MP的寬度異於其他子畫素中的主幹部MP的寬度,以提升所述部分子畫素在側視時的光穿透率,藉此改善側視時的色偏問題。
具體地,當畫素結構700應用於液晶顯示器時,沿主幹部MP傾倒的液晶分子在側視時容易有漏光的情形發生。當液晶顯示器的彩色濾光層與畫素結構700配置於液晶層的同一側時,上述藉由遮光圖案的配置去改變不同子畫素的遮蔽率(或光穿透率)的方式,容易因彩色濾光層的厚度厚而導致遮蔽效果不佳。利用側視時漏光程度與主幹部MP之寬度呈正相關的特性,本實施例透過增加部分子畫素中的主幹部MP的寬度,來調變不同子畫素在側視時的光穿透率。
舉例而言,本實施例可增加第一子畫素SP1''''的主幹部MP的寬度W1,使第一子畫素SP1''''的主幹部MP的寬度W1大於第二子畫素SP2'''的主幹部MP的寬度W2、第一子畫素SP1''''的主幹部MP的寬度W1大於第三子畫素SP3'''的主幹部MP的寬度W3。藉此,提升側視時的紅光比例,從而改善高灰階的顯示畫面在側視時的偏黃情形。在本實施例中,第二子畫素SP2'''的主幹部MP的寬度W2例如等於第三子畫素SP3'''的主幹部MP的寬度W3,且寬度W1例如為11微米,而寬度W2、W3例如為5微米,但不限於此。
請參照圖8,本實施例之畫素結構800大致相同於畫素結 構200,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構800與畫素結構200的主要差異在於,畫素結構800省略圖2A中遮光圖案BP的配置,且藉由使部分子畫素中的主幹部(如第一主幹部MP1或第二主幹部MP2)的寬度異於其他子畫素中的主幹部的寬度,以提升所述部分子畫素在側視時的光穿透率,藉此改善側視時的色偏問題。
具體地,第一子畫素SP1'''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W1,第二子畫素SP2''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W2,第三子畫素SP3''''中的第一主幹部MP1的寬度W3,而第三子畫素SP3''''中的第二主幹部MP2的寬度W3’。本實施例使W3’>W1=W2=W3,亦即本實施例僅改變第三子畫素SP3''''中的第二主幹部MP2的寬度W3’,以提升第三子畫素SP3''''在側視時的光穿透率,利用藍光與黃光混合成白光來改善側視時高灰階顯示畫面偏黃的問題。在一實施例中,寬度W3’例如為8微米,而寬度W1、W2、W3例如為5微米。
在另一實施例中,也可藉由改變第一子畫素SP1'''''在側視時的光穿透率,來改善側視時的色偏問題。舉例而言,可使第一子畫素SP1'''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W1,第二子畫素SP2''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W2,而第三子畫素SP3''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度 W3,且W1>W2=W3,其中寬度W1例如為11微米,而寬度W2、W3例如為5微米。或者,也可使第一子畫素SP1'''''中的第一主幹部MP1的寬度為W1,第一子畫素SP1'''''中的第二主幹部MP2的寬度為W1’,第二子畫素SP2''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W2,而第三子畫素SP3''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W3,且W1’>W1=W2=W3,其中寬度W1’例如為11微米,而寬度W1、W2、W3例如為5微米。
此外,也可藉由改變第一子畫素SP1'''''以及第三子畫素SP3''''在側視時的光穿透率,來改善側視時的色偏問題。舉例而言,可使第一子畫素SP1'''''中的第一主幹部MP1的寬度為W1,第一子畫素SP1'''''中的第二主幹部MP2的寬度為W1’,第二子畫素SP2''''中的第一主幹部MP1與第二主幹部MP2的寬度為W2,第三子畫素SP3''''中的第一主幹部MP1的寬度W3,而第三子畫素SP3''''中的第二主幹部MP2的寬度W3’,且W1’>W3’>W1=W2=W3,其中寬度W1’例如為11微米,寬度W3’例如為8微米,而寬度W1、W2、W3例如為5微米。
另外,還可改變第一子畫素SP1'''''、第二子畫素SP2''''以及第三子畫素SP3''''在側視時的光穿透率,來改善側視時的色偏問題。舉例而言,可使第一子畫素SP1'''''中的第一主幹部MP1的寬度為W1,第一子畫素 SP1'''''中的第二主幹部MP2的寬度為W1’,第二子畫素SP2''''中的第一主幹部MP1的寬度為W2,第二子畫素SP2''''中的第二主幹部MP2的寬度為W2’,第三子畫素SP3''''中的第一主幹部MP1的寬度W3,而第三子畫素SP3''''中的第二主幹部MP2的寬度W3’,且W1’=W2’=W3’>W1=W2=W3,其中寬度W1’、W2’、W3’例如為11微米,而寬度W1、W2、W3例如為5微米。
請參照圖9,本實施例之畫素結構900大致相同於畫素結構800,且相同的元件以相同的標號表示,於此不再贅述。畫素結構900與畫素結構800的主要差異在於縱向延伸部與橫向延伸部的連接位置。
具體地,第一子畫素SP1'''''包括第一主動元件AD1’以及與第一主動元件AD1’電性連接的第一畫素電極PE1’。在本實施例中,第一畫素電極PE1’包括第一主畫素電極PEM1以及第一次畫素電極PES1,但不限於此。第一主畫素電極PEM1包括第一主幹部MP1以及與第一主幹部MP1連接的多組第一分支部EP1,其中各組第一分支部EP1被第一主幹部MP1所分隔,且第一主幹部MP1包括第一縱向延伸部MPa1以及第一橫向延伸部MPb1。第一縱向延伸部MPa1與第一橫向延伸部MPb1交錯於第一主畫素電極PEM1的中心,使得第一主畫素電極PEM1為4顯示域電極。同樣地,第一次畫素電極PES1包括第一主幹部MP1’以及與第一主幹部MP1’連接的多組第一分支部EP1’, 其中各組第一分支部EP1’被第一主幹部MP1’所分隔,且第一主幹部MP1’包括第一縱向延伸部MPa1’以及第一橫向延伸部MPb1’。第一縱向延伸部MPa1’與第一橫向延伸部MPb1’交錯於第一次畫素電極PES1的中心,使得第一次畫素電極PES1為4顯示域電極。
第二子畫素SP2'''''包括第二主動元件AD2’以及與第二主動元件AD2’電性連接的第二畫素電極PE2’。在本實施例中,第二畫素電極PE2’包括第二主畫素電極PEM2以及第二次畫素電極PES2,但不限於此。第二主畫素電極PEM2包括第二主幹部MP2以及與第二主幹部MP2連接的多組第二分支部EP2,且各組第二分支部EP2被第二主幹部MP2所分隔,其中第二主幹部MP2包括第二縱向延伸部MPa2以及第二橫向延伸部MPb2。第二縱向延伸部MPa2與第二橫向延伸部MPb2相連於第二主畫素電極PEM2的邊緣,使得第二主畫素電極PEM2為2顯示域電極。同樣地,第二次畫素電極PES2包括第二主幹部MP2’以及與第二主幹部MP2’連接的多組第二分支部EP2’,且各組第二分支部EP2’被第二主幹部MP2’所分隔,其中第二主幹部MP2’包括第二縱向延伸部MPa2’以及第二橫向延伸部MPb2’。第二縱向延伸部MPa2’與第二橫向延伸部MPb2’相連於第二次畫素電極PES2的邊緣,使得第二次畫素電極PES2為2顯示域電極。
第三子畫素SP3'''''包括第三主動元件AD3’以 及與第三主動元件AD3’電性連接的第三畫素電極PE3’。在本實施例中,第三畫素電極PE3’包括第三主畫素電極PEM3以及第三次畫素電極PES3,但不限於此。第三主畫素電極PEM3包括第三主幹部MP3以及與第三主幹部MP3連接的多組第三分支部EP3,且各組第三分支部EP3被第三主幹部MP3所分隔,其中第三主幹部MP3包括第三縱向延伸部MPa3以及第三橫向延伸部MPb3。第三縱向延伸部MPa3與第三橫向延伸部MPb3相連於第三主畫素電極PEM3的邊緣,使得第三主畫素電極PEM3為2顯示域電極。同樣地,第三次畫素電極PES3包括第三主幹部MP3’以及與第三主幹部MP3’連接的多組第三分支部EP3’,且各組第三分支部EP3’被第三主幹部MP3’所分隔,其中第三主幹部MP3’包括第三縱向延伸部MPa3’以及第三橫向延伸部MPb3’。第三縱向延伸部MPa3’與第三橫向延伸部MPb3’相連於第三次畫素電極PES3的邊緣,使得第三次畫素電極PES3為2顯示域電極。
由於各畫素電極(包括第一畫素電極PE1’、第二畫素電極PE2’以及第三畫素電極PE3’)靠近掃描線SL及資料線DL的邊緣會被液晶顯示器的黑矩陣所遮蔽,因此本實施例將部分子畫素(如第二子畫素P2'''''以及第三子畫素P3''''')的畫素電極的主幹部配置在畫素電極的邊緣,以藉由黑矩陣遮蔽對應主幹部的漏光,來降低所述部分子畫素在側視時的漏光程度。換言之,本實施例透過改變部分子畫素中的主 幹部的配置方式,亦可調變不同子畫素在側視時的光穿透率,進而改善側視時的色偏問題。
在本實施例中,第一畫素電極PE1’為8顯示域電極,且第二畫素電極PE2’以及第三畫素電極PE3’為4顯示域電極,其中第三縱向延伸部MPa3’與第三橫向延伸部MPb3’的相連處與第三縱向延伸部MPa3’與第三橫向延伸部MPb3’的相連處例如採用非對稱設計。如此一來,當畫素結構900應用於可撓式顯示器時,即使顯示器彎取造成黑矩陣(未繪示)與畫素結構產生偏移,而導致不同位置的子畫素的顯示域被黑矩陣暴露出之面積不同,上述設計仍可具有改善色偏的效果。
在另一實施例中,第一畫素電極PE1’也可為4顯示域電極,且第二畫素電極PE2’以及第三畫素電極PE3’為2顯示域電極。或者,當藉由增加第三子畫素SP3'''''的光穿透率來改善色偏時,也可使第一畫素電極PE1’以及第二畫素電極PE2’為2顯示域電極,且第三畫素電極PE3’為4顯示域電極。或者使第一畫素電極PE1’以及第二畫素電極PE2’為4顯示域電極,且第三畫素電極PE3’為8顯示域電極。
綜上所述,本發明的上述實施例藉由改變不同子畫素中遮光圖案的面積、主幹部的寬度以及主幹部的配置方式的其中至少一者,以調變不同子畫素的光穿透率。因此,本發明上述實施例的畫素結構有助於改善側視時的色偏問題。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本 發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,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,故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。
100‧‧‧畫素結構
A1‧‧‧錯向區
A2‧‧‧顯示域
AD‧‧‧主動元件
BP‧‧‧遮光圖案
CE‧‧‧共用電極
CH‧‧‧通道層
DE‧‧‧汲極
DL‧‧‧資料線
EP‧‧‧分支部
GE‧‧‧閘極
MP‧‧‧主幹部
MPa‧‧‧縱向延伸部
MPb‧‧‧橫向延伸部
O‧‧‧開口
PE‧‧‧畫素電極
PP‧‧‧條狀圖案
SE‧‧‧源極
SL‧‧‧掃描線
SP1‧‧‧第一子畫素
SP2‧‧‧第二子畫素
SP3‧‧‧第三子畫素
A-A’、B-B’‧‧‧剖線

Claims (7)

  1. 一種畫素結構,包括: 一第一子畫素,包括一第一主動元件以及與該第一主動元件電性連接的一第一畫素電極,該第一畫素電極包括第一主幹部以及與該第一主幹部連接的多組第一分支部,且各組第一分支部被該第一主幹部所分隔,其中該第一主幹部包括一第一縱向延伸部以及一第一橫向延伸部,該第一縱向延伸部與該第一橫向延伸部交錯於該第一畫素電極的中心; 一第二子畫素,包括一第二主動元件以及與該第二主動元件電性連接的一第二畫素電極,該第二畫素電極包括第二主幹部以及與該第二主幹部連接的多組第二分支部,且各組第二分支部被該第二主幹部所分隔,其中該第二主幹部包括一第二縱向延伸部以及一第二橫向延伸部,該第二縱向延伸部與該第二橫向延伸部相連於該第二畫素電極的邊緣;以及 一第三子畫素,包括一第三主動元件以及與該第三主動元件電性連接的一第三畫素電極,該第三畫素電極包括第三主幹部以及與該第三主幹部連接的多組第三分支部,且各組第三分支部被該第三主幹部所分隔,其中該第三主幹部包括一第三縱向延伸部以及一第三橫向延伸部,該第三縱向延伸部與該第三橫向延伸部相連於該第三畫素電極的邊緣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構,其中該第一畫素電極分別包括一第一主畫素電極以及一第一次畫素電極,該第一主畫素電極以及該第一次畫素電極皆為4顯示域電極。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構,其中該第二畫素電極分別包括一第二主畫素電極以及一第二次畫素電極,該第二主畫素電極以及該第二次畫素電極皆為2顯示域電極。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構,其中該第三畫素電極分別包括一第三主畫素電極以及一第三次畫素電極,該第三主畫素電極以及該第三次畫素電極皆為2顯示域電極。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構,其中該第二畫素電極的該第二縱向延伸部配置在該第二畫素電極的邊緣。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構,其中該第三畫素電極的該第三縱向延伸部配置在該第三畫素電極的邊緣。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構,其中該第一畫素電極為8顯示域電極,該第二畫素電極以及該第三畫素電極皆為4顯示域電極。
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