TWI575282B - 側邊漏光改善之顯示裝置 - Google Patents

Description

側邊漏光改善之顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置，特別是關於一種使用可調變電壓訊號線以改善大視角側邊漏光現象之液晶顯示裝置。

隨著平面顯示科技的日益進步，藉著顯示面板輔助的光電產品使得生活愈加便利。所以，在眾多的消費性電子產品中，輕薄、高解析度的平面顯示裝置仍是目前最受歡迎的裝置之一。擁有輕薄、省電、無輻射等優點的顯示面板，已廣泛地應用在各消費性電子產品領域中，特別是多媒體影像於顯示面板上的呈現，已成為大眾生活娛樂中不可或缺的一部分。

然而，目前顯示面板卻因其具有漏光現象之缺陷，降低了觀賞者的娛樂感受，特別是觀賞較暗的畫面時，漏光問題將帶給觀賞者無法忽視的困擾。所謂漏光現象，就是在全暗操作下，顯示面板四周卻出現明顯的發亮，即在顯示區邊緣縫隙處有光線透出的情況。

請參照第1圖所示習知液晶顯示面板於周邊區和顯示區交界處的剖面圖，以及該習知液晶顯示面板剖面圖上所對應之光通量模擬數據。如第1圖所示，液晶顯示面板100包含陣列基板110、對向基板120、以及設置於上述兩基板之間的液晶層130。陣列基板110包含基底112、儲存電容線114以及驅動元件116；而對向基板120包含基底122、 透光區124以及黑色矩陣126。其中儲存電容線114係位於驅動元件116與透光區124之間，並對應於黑色矩陣126處。在透光區124與黑色矩陣126的交界處，如第1圖所示之BB’線，BB’線右方為顯示面板之顯示區，左方為顯示面板之周邊區。在習知液晶顯示面板的周邊區中，因為其設置的元件和線路會形成雜散電場環境，使得周邊區和顯示區交界處的液晶分子，產生排列無法控制的情形，而造成在預定暗態的狀態下，卻使光線未被遮擋而透射出去並朝各種角度方向散射，這些散射出的光線有一部分會被在對向基板上的黑色矩陣遮擋下來，使小視角範圍中的觀賞者不致察覺，然而那些未能被該黑色矩陣遮擋之光線，將被身處大視角範圍中的觀賞者，特別是左右兩側，明顯看出此種液晶顯示面板之側邊漏光現象。

本發明一態樣係提供一種顯示裝置，其具有一顯示區以及位於該顯示區周圍的一周邊區，該顯示裝置包括一陣列基板、一對向基板、一液晶層以及一可調變電壓訊號線。陣列基板包含一基底、複數個畫素單元以及一儲存電容線；畫素單元設置基底上並位於顯示區，其中各畫素單元包含一儲存電容；儲存電容線位於周邊區且鄰近畫素單元，其中儲存電容線電性連結於各畫素單元之儲存電容。對向基板係與陣列基板相對設置。液晶層係配置於陣列基板與對向基板之間。而前述可調變電壓訊號線係位於周邊區並且與該儲存電容線相鄰設置，其中可調變電壓訊號線 電性連接於一可變電壓驅動單元，且該可調變電壓訊號線用以提供一電壓，以與該儲存電容線之間產生一電壓差值。

本發明另一態樣係提出一種改善顯示裝置側邊漏光的方法，包含提供一顯示裝置，該顯示裝置具有一顯示區以及位於該顯示區周圍的一周邊區，且該顯示裝置包括一陣列基板、一對向基板、一液晶層以及一可調變電壓訊號線。陣列基板包含設置於顯示區的複數個畫素單元以及設置於周邊區且鄰近畫素單元的一儲存電容線，其中各畫素單元包含一儲存電容並且電性連結於儲存電容線。對向基板係與陣列基板相對設置。液晶層係配置於陣列基板與該對向基板之間。而前述可調變電壓訊號線係位於該周邊區並且與該儲存電容線相鄰設置，其中可調變電壓訊號線電性連接於一可變電壓驅動單元。調整該可變電壓驅動單元之電壓數值，使該可調變電壓訊號線與該儲存電容線之間產生一電壓差值。

由本發明所提供之一種顯示裝置以及一種改善顯示裝置側邊漏光的方法，透過在周邊區導入可調變電壓訊號線，並以調整該可調變電壓訊號線之電壓值的方式，改善周邊區雜散光問題，進而使該區之液晶分子排列得以控制，解決上述之側邊漏光問題。

為讓本發明之上述特徵和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉比較例與實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明之目的及優點，藉由下列實施例中伴隨圖式與元件符號之詳細敘述後，將更為顯著。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件，並且為求清楚說明，元件之大小或厚度可能誇大顯示，並未依照原尺寸作圖。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。然而，應瞭解到所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。這些實務上的細節不應用以限制本發明。

本發明中之「上」、「下」、「前」、「後」等用語，均為便於說明根據本發明之實施例中元件的相對位置或時間順序所採的描述，而非用限制之目的。而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

請同時參考第2圖與第3圖。第2圖為本發明第一較佳實施例之顯示裝置的示意圖，而第3圖為第2圖沿A-A’線的剖面示意圖。如第2圖與第3圖所示，本實施例之顯示裝置200具有顯示區202以及位於顯示區周圍的周邊區204。顯示裝置200包括陣列基板210、對向基板220(第2圖未示)、液晶層230(第2圖未示)以及可調變電壓訊號線240。其中，陣列基板210係與對向基板220相對設置，而液晶層230係設置於陣列基板210係與對向基板220之間。

本實施例之顯示裝置200係選用顯示介質層為液晶層之液晶顯示裝置為例，但並不以此為限，顯示裝置亦可為 其它類型之顯示裝置。

如第2圖與第3圖所示，陣列基板210包含基底212、複數個畫素單元218與儲存電容線214。對向基板220包含基底222、透光區224、以及黑色矩陣226。基底212、222可為一透明基板，例如玻璃基板、石英基板或塑膠基板，但不以此為限。各畫素單元218設置於顯示區202內，並與對應之閘極線250以及資料線260電性連接，其中各畫素單元218包含儲存電容CS。閘極線250大體上彼此互相平行設置，資料線260亦大體上彼此互相平行設置，且閘極線250與資料線260係呈交叉設置並定義出複數個畫素區，其中各畫素單元218分別設置於畫素區中。儲存電容線214位於周邊區204且鄰近各畫素單元218，其中儲存電容線214電性連接於各畫素單元218之儲存電容CS。

可調變電壓訊號線240位於周邊區204並且與儲存電容線214相鄰設置。在本實施例中，可調變電壓訊號線240是與相鄰的儲存電容線214朝同一延伸方向延伸設置；但並不以此為限，在其他實施例中，可調變電壓訊號線240與儲存電容線214可以各自以不同方向延伸設置。更詳而言之，在本實施例中，可調變電壓訊號線240與相鄰的儲存電容線214係設置於顯示區202的至少一側邊，與資料線260朝同一方向延伸設置。

請同時參照第2圖和第3圖所示，可調變電壓訊號線240係電性連接可變電壓驅動單元245，可變電壓驅動單元245作為提供可調變電壓訊號線240之電壓來源，據此，可調變電壓訊號線240可以具有獨立之電壓來源。可調變 電壓訊號線240之電壓值可視周邊區204(即第3圖中BB’線左方)之電場的雜散程度，以及液晶層230中使用之液晶材料性質決定。藉調整可調變電壓訊號線240與儲存電容線218之電壓差值，以調變周邊區204之電場，進而控制本區液晶分子之排列，改善原先因為無法控制該區液晶分子排列而造成前述之大視角漏光問題。

其中，可調變電壓訊號線240和可變電壓驅動單元245電性連接的方式，可以是將可變電壓驅動單元245配置於印刷電路板270上。而可調變電壓訊號線240可以藉由可撓性電路板280與配置在印刷電路板270上的可變電壓驅動單元245電性連接，但不以此方式為限。

在本實施例中，可變電壓驅動單元245提供可調變電壓訊號線240直流驅動電壓，而驅動電壓範圍例如是介於0.2V至15V。可變電壓驅動單元245中可以是包含的可變電阻器(Variable Resistor)，藉由電阻調控的方式控制輸入可調變電壓訊號線之驅動電壓，但不以此方式為限。

此外，請參照第2圖所示，在本實施例中，顯示裝置200更包含一驅動元件216，設置於周邊區204。驅動元件216例如可以是閘極驅動晶片、源極驅動晶片、或是直接製作在陣列基板中的閘極驅動電路(Gate Driver on Array,GOA)，其中直接製作在陣列基板中的閘極驅動電路(GOA)或閘極驅動晶片係電性連接至閘極線250，用來提供掃描訊號至閘極線250，而源極驅動晶片係電性連接至資料線260，用來提供資料訊號至資料線260。由於驅動元件的加入，特別是直接製作在陣列基板中的閘極驅動電路 (GOA)，導致驅動元件和其鄰近之顯示區之間的部分周邊區之電場分布更為雜散。因此，設置可調變電壓訊號線240於儲存電容線214與驅動元件216之間，可以提供一電壓值，使可調變電壓訊號線240與該儲存電容線214之間產生電壓差值，調變該區之雜散電場並控制該區液晶分子之排列，達到改善該液晶顯示裝置側邊漏光的效果。

再參照第3圖所示，在本實施例中值得說明的是，可調變電壓訊號線240與儲存電容線214可與閘極線為同一金屬層，即由第一金屬層所形成，但不限於此。如第4圖所示，第4圖為第2圖之液晶顯示裝置沿A-A’剖線的另一實施例之剖面示意圖。在此實施例中，可調變電壓訊號線440例如可與閘極線250為同一金屬層，即由第一金屬層所形成；而儲存電容線414例如可與資料線260為同一金屬層，即由第二金屬層所形成。其中，可調變電壓訊號線440配置於較靠近顯示區(即B-B’線附近之右方區域)之周邊區內，而儲存電容線414配置於較遠離顯示區之周邊區內，製作方法例如可將可調變電壓訊號線440以第一金屬層形成，形成後於其上方覆蓋一絕緣層，再將儲存電容線414以第二金屬層製作，即儲存電容線414在水平方向上配置於可調變電壓訊號線440與驅動元件216之間，以跨越可調變電壓訊號線440的方式與顯示區內各畫素單元之儲存電容CS相連接。而本實施例中之可調變電壓訊號線440，亦藉由可變電壓驅動單元245所提供之電壓，使可調變電壓訊號線440與該儲存電容線414之間的產生電壓差值，調變驅動元件216和其鄰近之顯示區一側之間的周邊 區之雜散電場，並控制該區液晶分子之排列，達到改善該液晶顯示裝置側邊漏光的效果。

上述本發明各實施例之功效，可參照第5圖並同時對照第1圖之習知技術而獲得更清楚的了解，第5圖係本發明第一較佳實施例之顯示裝置於周邊區和顯示區交界處的剖面圖，以及該剖面圖上之對應剖面中各位置的光通量模擬數據。請同時參照第5圖與第2圖，本發明之顯示裝置包含陣列基板210、對向基板220、以及設置於上述兩基板之間的液晶層230。其中，可調變電壓訊號線240與儲存電容線214係位於驅動元件216與透光區224之間，並對應於黑色矩陣226處。在黑色矩陣226和透光區224交界處，如第5圖所示之BB’線，該線右方係顯示裝置之顯示區；左方係顯示裝置之周邊區。

將第5圖與第1圖(習知技術)之光通量模擬數據進行比較可知，在第1圖中，周邊區之液晶層130在靠近顯示區的部分(BB’線左方)，因為雜散電場造成液晶層130之液晶分子無法控制排列，而在該交界附近呈現明顯之高光通量，使身處大視角範圍的觀察者，在視線所及之黑色矩陣下方能輕易發現漏光現象。然而，根據本發明之實施例，如第5圖中所示，在鄰近儲存電容線214處設置一可調變電壓訊號線240，藉由其可控制之電壓所形成之電場，得以控制該區之液晶層230之液晶分子的排列，相形之下，第5圖之光通量於該交界附近仍能維持一定程度之低光通量，因此大幅降低了在大視角範圍內觀察到該交界附近之漏光現象的機會。

本發明之顯示裝置並不以上述實施例為限。下文將依序介紹本發明之其它較佳實施例之顯示裝置，且為了簡化說明並便於比較本發明各實施例的相異處，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複描述。

請參考第6圖，第6圖係本發明第二較佳實施例之顯示裝置的示意圖。第二較佳實施例之顯示裝置600與第一較佳實施例不同之處在於，本實施例之可調變電壓訊號線640與儲存電容線614係環繞顯示區202設置，而可調變電壓訊號線640與儲存電容線614兩者之間的相對位置可以是儲存電容線614配置於內圈，而可調變電壓訊號線640配置於外圈(如第6圖所示)；或是，儲存電容線614配置於外圈而可調變電壓訊號線640配置於內圈。

此外，請再參考第7圖與第2圖，第7圖係本發明第三較佳實施例之顯示裝置局部剖面示意圖。在本實施例中，顯示裝置700包括陣列基板210、對向基板220、液晶層230以及可調變電壓訊號線740。對向基板220係與陣列基板210相對設置，而液晶層230設置於對向基板220與陣列基板210之間。如第7圖所示，不同於第一較佳實施例，本實施例之可調變電壓訊號線740係配置於對向基板220上，位於顯示裝置之周邊區中(即BB’線左方之區域)，且可調變電壓訊號線740在陣列基板210的投影，係位於顯示區202(即BB’線右方)與驅動元件216之間，而配置於該對向基板220上的可調變電壓訊號線740可電性連 接於一可變電壓驅動單元245，藉由可變電壓驅動單元245所提供之電壓，使可調變電壓訊號線740與該儲存電容線214之間產生電壓差值，調變該驅動元件和其鄰近之該顯示區一側之間的周邊區之雜散電場，並控制該區液晶分子之排列，達到改善該液晶顯示裝置側邊漏光的效果。

縱上所述，在習知液晶顯示面板的周邊區位置，因其作為金屬線路的集散地，甚至是驅動顯示區內各畫素單元之驅動元件的安裝處，其所形成之雜散電場使得位於該周邊區之液晶分子的排列不佳，造成通過該區液晶分子之入射光亦不受控制地朝各種角度方向散射，使身處大視角範圍中的觀察者，特別是左右兩側，明顯看出側邊漏光現象。

對此，本發明提供一種顯示裝置以及一種改善顯示裝置側邊漏光的方法，透過在周邊區導入一可調變電壓訊號線，並以調整該可調變電壓訊號線之電壓值的方式，調整該區之雜散電場，進而使該區之液晶分子排列得以控制，解決上述之側邊漏光問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧液晶顯示面板

110‧‧‧陣列基板

112‧‧‧基底

114‧‧‧儲存電容線

116‧‧‧驅動元件

120‧‧‧對向基板

122‧‧‧基底

124‧‧‧透光區

126‧‧‧黑色矩陣

200‧‧‧顯示裝置

202‧‧‧顯示區

204‧‧‧周邊區

210‧‧‧陣列基板

212‧‧‧基底

214‧‧‧儲存電容線

216‧‧‧驅動元件

218‧‧‧畫素單元

220‧‧‧對向基板

222‧‧‧基底

224‧‧‧透光區

226‧‧‧黑色矩陣

230‧‧‧液晶層

240‧‧‧可調變電壓訊號線

245‧‧‧可變電壓驅動單元

250‧‧‧閘極線

260‧‧‧資料線

270‧‧‧印刷電路板

280‧‧‧可撓性電路板

414‧‧‧儲存電容線

440‧‧‧可調變電壓訊號線

600‧‧‧顯示裝置

614‧‧‧儲存電容線

640‧‧‧可調變電壓訊號線

700‧‧‧顯示裝置

740‧‧‧可調變電壓訊號線

第1圖係習知液晶顯示裝置漏光現象示意圖。

第2圖係本發明第一較佳實施例之顯示裝置的示意圖。

第3圖為沿第2圖之A-A’剖線的剖面示意圖。

第4圖為第2圖之顯示裝置的A-A’剖線的另一實施例之剖面示意圖。

第5圖係繪示第2圖之顯示裝置漏光現象改善示意圖。

第6圖係本發明第二較佳實施例之顯示裝置的上視圖。

第7圖係本發明第三較佳實施例之顯示裝置局部剖面示意圖。

200‧‧‧顯示裝置

202‧‧‧顯示區

204‧‧‧周邊區

210‧‧‧陣列基板

212‧‧‧基底

214‧‧‧儲存電容線

216‧‧‧驅動元件

218‧‧‧畫素單元

245‧‧‧可變電壓驅動單元

240‧‧‧可調變電壓訊號線

260‧‧‧資料線

250‧‧‧閘極線

280‧‧‧可撓性電路板

270‧‧‧印刷電路板

Claims (20)

1. 一種顯示裝置，具有一顯示區以及位於該顯示區周圍的一周邊區，該顯示裝置包括：一陣列基板，包含：一基底；複數個畫素單元，設置該基底上並位於該顯示區，其中各該畫素單元包含一儲存電容；以及一儲存電容線，位於該周邊區且鄰近該等畫素單元，其中該儲存電容線電性連結於該等儲存電容；一對向基板，與該陣列基板相對設置，其中該對向基板包含一黑色矩陣；一液晶層，配置於該陣列基板與該對向基板之間；一可調變電壓訊號線，位於該周邊區並且與該儲存電容線相鄰設置，且該可調變電壓訊號線與該儲存電容線朝同一延伸方向延伸設置，其中該可調變電壓訊號線電性連接於一可變電壓驅動單元，且該可調變電壓訊號線用以提供一電壓，以與該儲存電容線之間產生一電壓差值；以及一驅動元件，設置於該周邊區，且該可調變電壓訊號線與該儲存電容線設置於該顯示區與該驅動元件之間，其中該可調變電壓訊號線與該儲存電容線係對應於黑色矩陣設置。
2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號線與該儲存電容線設置於該顯示區的至少一側邊。
3. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號線與該儲存電容線環繞該顯示區設置。
4. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該驅動元件係直接製作於該陣列基板的閘極驅動電路(GOA)。
5. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可變電壓訊號線設置於該基底上。
6. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號線設置於該儲存電容線與該驅動元件之間。
7. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號線與該儲存電容線係由第一金屬層所形成。
8. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該儲存電容線設置於該可調變電壓訊號線與該驅動元件之間。
9. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號線由第一金屬層所形成，而該儲存電容線係由第二金屬層所形成。
10. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號 線係配置於該對向基板上，且該可調變電壓訊號線在該陣列基板的投影位於該顯示區與該驅動元件之間。
11. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可變電壓驅動單元係配置於一印刷電路板上。
12. 如請求項11所述之顯示裝置，其中該可調變電壓訊號線係透過一可撓性電路板，與配置於該印刷電路板上之該可變電壓驅動單元性電性連接。
13. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可變電壓驅動單元提供該可調變電壓訊號線一驅動電壓，該驅動電壓範圍為0.2V~15V。
14. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該可變電壓驅動單元提供該可調變電壓訊號線一直流驅動電壓。
15. 一種改善顯示裝置側邊漏光的方法，包含：提供一顯示裝置，該顯示裝置具有一顯示區以及位於該顯示區周圍的一周邊區，且該液晶顯示裝置包括：一陣列基板，包含設置於該顯示區的複數個畫素單元，各該畫素單元包含一儲存電容；以及包含一儲存電容線，位於該周邊區且鄰近該等畫素單元，其中該儲存電容線電性連結於該等儲存電容； 一對向基板，與該陣列基板相對設置，其中該對向基板包含一黑色矩陣；一液晶層，配置於該陣列基板與該對向基板之間；以及一可調變電壓訊號線，位於該周邊區並且與該儲存電容線相鄰設置，該可調變電壓訊號線與該儲存電容線朝同一延伸方向延伸設置，並且該可調變電壓訊號線與該儲存電容線係對應於黑色矩陣設置，其中該可調變電壓訊號線電性連接於一可變電壓驅動單元；以及調整該可變電壓驅動單元之電壓數值，使該可調變電壓訊號線與該儲存電容線之間產生一電壓差值。
16. 如請求項15所述之方法，其中該可變電壓驅動單元包含一可變電阻器(Variable Resistor)，以藉由該可變電阻器調整輸入該可調變電壓訊號線之一驅動電壓。
17. 如請求項15所述之方法，其中該可變電壓驅動單元提供該可調變電壓訊號線之該驅動電壓範圍為0.2V~15V。
18. 如請求項15所述之方法，其中該可變電壓驅動單元提供該可調變電壓訊號線一直流驅動電壓。
19. 如請求項15所述之方法，其中該可變電壓驅動單元係配置於一印刷電路板上。
20. 如請求項19所述之方法，其中該可調變電壓訊號線係透過一可撓性電路板，與配置於該印刷電路板上之該可變電壓驅動單元性電性連接。