TWI609222B - 畫素陣列基板及液晶顯示面板 - Google Patents

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鐘仁陽
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Description

畫素陣列基板及液晶顯示面板
本發明是有關於一種基板，且特別是關於一種畫素陣列基板。
當今液晶顯示面板因為具有低幅射、低消耗功率、輕薄等特點，已成為顯示器中的主流商品並且發展出各種因應各項需求的技術，其中，廣視角顯示技術中的垂直配向(Vertical Alignment,VA)技術因為具有比扭曲向列(Twisted Nematic,TN)更大的視角表現，同時亦具有極佳的反應時間以及高對比度等特性，因此被廣泛應用在廣視角液晶顯示面板中。
在現行的液晶顯示器中，為了解決垂直配向(Vertical Alignment，VA)模式之液晶顯示器的側視泛白(Color Washout)問題，可將畫素陣列基板上的畫素分成兩部份。第1圖繪示習知液晶顯示器的畫素上視圖，第2圖係第1圖所示之畫素的等效電路圖，請同時參考第1圖以及第2圖，畫素100中包含主畫素電極102、次畫素電極104、第一連接線106、以及第二連接線108。其中主畫素電極102係藉由第一連接線106以及開關元件T1電性連接至其對應之資料線DL1以及掃描線SL1，第二畫素電極104係藉由第二連接線108以及開關元件T2亦電性連接至其對應之資料線DL1以及掃描線SL1，此外，畫素100尚包含開關元件T3、儲存電容(CST1、CST2)、共同電極VCOM、液晶電 容(CLC1、CLC2)以及電荷分享電容CS(包含CCSA以及CCSB)。實作上，開關元件T1、T2以及T3均可以薄膜電晶體(TFT)製作而成，而CLC1、CLC2代表各畫素電極(即主畫素電極102以及次畫素電極104)與液晶顯示器之對向基板的電極層(圖未繪製)，例如彩色濾光片之ITO層(亦具VCOM電位)，之間所產生的電容。而CST1、CST2代表共同電極VCOM電位與顯示面板中畫素陣列基板之各畫素電極(即主畫素電極102以及次畫素電極104)之間的電容；電荷分享電容CS則係以開關元件T3為樞紐延伸出去的部份，可與其它金屬層(圖未繪製)產生電容，CCSA則係主畫素電極102與CS電容之間產生的電容，CCSB則係共同電極VCOM與CS電容之間所產生的電容。
以主畫素電極102所對應之主顯示區而言，開關元件T1電性連接於資料線DL1和主畫素電極102之間，且開關元件T1亦電性連接於掃描線SL1，以掃描線SL1輸入訊號作為開關元件T1之開啟/關閉控制，而儲存電容CST1則電性連接於主畫素電極102與共同電極VCOM之間，使得當開關元件T1開啟時，資料線DL1上的資料信號經由開關元件T1傳送至主畫素電極102，儲存電容CST1則充電至相對應的電位。
以次畫素電極104所對應之次顯示區而言，開關元件T2電性連接於資料線DL1和次畫素電極104之間，且開關元件T2亦電性連接於掃描線SL1，以掃描線SL1輸入訊號作為開關元件T2之開啟/關閉控制，而儲存電容CST2則電性連接於次畫素電極104與共同電極VCOM之間，當開關元 件T2開啟時，資料線DL1上的資料信號經由開關元件T2傳送至次畫素電極104，儲存電容CST2則充電至相對應的電位。接著，為改善液晶顯示器側視泛白(color washout)的問題，可以電荷分享(charge sharing)的方式，即在掃描線SL1輸入訊號對主畫素電極102和次畫素電極104充電後的下一時序，以掃描線SL2輸入訊號開啟開關元件T3，使得次畫素電極104原來具有的一部分電位，可經由開關元件T3將其分享至電容CCSB以及將其另一部分電位分享至CCSA。也就是說，主畫素電極102與次畫素電極104之間經由電荷分享電容CS以電荷分享(charge sharing)的方式，使主畫素電極102所具有的電壓提升並使次畫素電極104所具有的電壓下降，即主畫素電極102與次畫素電極104兩者之間會具有不同的電壓，使得同一畫素100內之第一畫素電極102與次畫素電極104所各自對應之液晶分子具有不同之傾倒角度，進而表現出不同之光穿透率導致亮度不同，據此改善液晶顯示器側視泛白(color washout)的問題。
然而，請繼續同時參照第1圖以及第2圖，如第1圖中虛線部分所示，第二連接線108連接至次畫素電極104的路徑上，會有部分經過主畫素電極102之下方，此種第二連接線108與主畫素電極102在垂直方向上有重疊之結構，將造成額外之耦合電容Cx(如第2圖中虛線部分所示)，當主畫素電極102與次畫素電極104之間具有此耦合電容Cx時，將會弱化電荷分享時次畫素電極104電壓下降以及主畫素電極102電壓提升的效果，使得拉開主畫素電 極102與次畫素電極104兩者之間的電壓差變得不易，為了維持上述兩者之電壓差以確保其改善側視泛白問題之效果，通常會採取的手段係藉由提高電荷分享電容Cs之電容量，使次畫素電極104分享出更多電荷使其電壓進一步降低，此舉雖可維持主畫素電極102與次畫素電極104之間具有一定壓差而達到改善顯示器側視泛白之目的，卻也帶來了顯示器整體之液晶效率降低的問題。
本發明提供一種畫素陣列基板，具有全新的畫素結構設計，避免上述耦合電容Cx所帶來之電荷分享效果弱化的問題，並且在解決廣視角的側視泛白(color washout)現象的前提之下，進一步改善顯示器整體之液晶效率。
本發明之一態樣係提出一種畫素陣列基板，包含複數條資料線、複數條掃描線、以及複數個畫素，其中，複數條掃描線與複數條資料線係交錯配置以定義複數個畫素區，複數個畫素係分別配置於該些畫素區內，畫素中每一者包含一第一畫素電極、一第一連接線、一第二畫素電極、以及一第二連接線，第一畫素電極係電性連接至對應之資料線以及掃描線且具有一第一狹縫，第一畫素電極係經由第一連接線電性連接於對應之資料線，第二畫素電極係電性連接至對應之資料線以及掃描線且第二畫素電極係經由第二連接線電性連接於對應之資料線，其中，第二連接線之至少一部份係經由第一畫素電極之第一狹縫暴露出來。
在本發明之一實施例中，上述第一畫素電極包含一第 一次畫素電極以及一第二次畫素電極，其中第一狹縫實質上位於第一次畫素電極以及第二次畫素電極之間且該第一次畫素電極以及該第二次畫素電極係相對於該第一狹縫而互為鏡像對稱結構。
在本發明之一實施例中，上述第一次畫素電極包含一第一主幹電極、一第二主幹電極、複數條第一分支、複數條第二分支、複數條第三分支、以及複數條第四分支，第一主幹電極與第二主幹電極彼此電性連接且實質上呈正交排列以定義出一第一區、一第二區、一第三區以及一第四區，複數條第一分支設置於第一區，複數條第二分支設置於第二區，複數條第三分支設置於第三區，複數條第四分支設置於第四區，其中，第一分支、第二分支、第三分支以及分支係與第一主幹電極以及第二主幹電極之其中一者電性連接，各第一分支彼此平行排列、各第二分支彼此平行排列、各第三分支彼此平行排列、各第四分支彼此平行排列，且各第一分支、各第二分支、各第三分支與各第四分支係分別從第一主幹電極或第二主幹電極朝不同方向延伸，且第一次畫素電極以及第二次畫素電極係相對於第一狹縫而互為鏡像對稱結構，其中第一主幹電極係實質上與第一狹縫平行，且第一主幹電極與第一狹縫之距離大於第一主幹電極與相鄰資料線之距離。
本發明之另一態樣係提供另一種畫素陣列基板，包含複數條資料線、複數條掃描線、以及複數個畫素，其中，各畫素中每一者包含一第一畫素電極電性連接至對應之資料線以及掃描線，第一畫素電極包含一第一次畫素電極、 以及一第二次畫素電極，第二次畫素電極與第一次畫素電極電性連接，其中第一次畫素電極與第二次畫素電極係相對於一對稱軸呈鏡像對稱，兩相鄰資料線係相對於對稱軸呈鏡像對稱。
在本發明之一實施例中，上述第一次畫素電極包含一第一主幹電極、一第二主幹電極、複數條第一分支、複數條第二分支、複數條第三分支、以及複數條第四分支，其中第一主幹電極與第二主幹電極彼此電性連接且實質上呈正交排列以定義出一第一區、第二區、第三區、以及一第四區，複數條第一分支設置於該第一區，複數條第二分支設置於該第二區，複數條第三分支設置於該第三區，以及複數條第四分支，設置於該第四區，各第一分支、各第二分支、各第三分支以及各第四分支係與第一主幹電極以及第二主幹電極之其中一者電性連接，各第一分支彼此平行排列、各第二分支彼此平行排列、各第三分支彼此平行排列、各第四分支彼此平行排列，且各第一分支、各第二分支、各第三分支與各第四分支係分別從第一主幹電極或第二主幹電極朝不同方向延伸。
在本發明之一實施例中，上述第一主幹電極係實質上與對稱軸平行，且第一主幹電極與對稱軸之距離大於第一主幹電極與相鄰資料線之距離。
在本發明之一實施例中，上述畫素陣列基板進一步包含一第二畫素電極以及一第二連接線，第二畫素電極係經由第二連接線電性連接於對應之資料線，其中第二連接線係沿對稱軸之方向設置，第一畫素電極沿對稱軸之方向具 有一第一狹縫，使第二連接線之至少一部份係由第一狹縫暴露出來。
本發明另提供一種液晶顯示面板，包含前述中任一畫素陣列基板、一對向基板以及一液晶層，其中對向基板係設置於畫素陣列基板上，而液晶層係設置於畫素陣列基板與對向基板之間。
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。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。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。
請先參照第3圖，第3圖係本發明之一實施例之畫素 陣列基板之最小重複單元，本實施例之畫素陣列基板包含複數條資料線、複數條掃描線、複數個畫素。其中，複數條資料線與複數條掃描線係交錯配置以定義出複數個畫素區，而複數個畫素係分別配置於複數個畫素區內，即每一個畫素區均被配置一個畫素，如第3圖所示，相鄰之兩組掃描線SL1、SL2(圖中上方一組掃描線SL1、SL2提供掃描訊號予圖式中畫素，下方一組掃描線SL1、SL2提供掃描訊號之畫素為圖式簡潔則省略未繪出)與相鄰之資料線DL1、DL2交錯配置出一畫素區，而一畫素300係配置於一畫素區中。其中，畫素300包含第一畫素電極302、第一連接線306、第二畫素電極304以及第二連接線308。第一畫素電極302經由第一連接線306電性連接至資料線DL1，而第二畫素電極304經由第二連接線308電性連接至資料線DL1。第一畫素電極302與第二畫素電極304之面積舉例係不同，本實施例及之後描述的第4至5圖係以第二畫素電極304之面積大於第一畫素電極302為例，但不限於此，而其圖案舉例均包含魚骨圖案。本實施例之畫素300的第一畫素電極302與第二畫素電極304係於同一時序下，由掃描線SL1輸入信號同時開啟第一開關310與第二開關312，使資料線DL1之電位同時對第一畫素電極302與第二畫素電極304充電，再於另一時序經由電荷分享(charge sharing)使第一畫素電極302與第二畫素電極304兩者之間具有不同之電位，其中電荷分享的方式例如可以是畫素中進一步包含第三開關T3以及電荷分享電容CS，而電荷分享電容CS一端係電性連接第一畫素電極302，而另一端經由第三開關電性連接第二畫素電極304，由掃描 線SL2輸入信號以打開第三開關T3，使電荷由第二畫素電極304流入分享電容CCSA與CCSB中，以達到第一畫素電極302的電位升高而第二畫素電極304的電位降低的效果，但不以此方式為限。值得注意的是，第一畫素電極302具有第一狹縫314，使得將第二畫素電極304電性連接至其對應之資料線DL1與掃描線SL1之第二連接線308得以由第一狹縫314中暴露出來，故如此使第二連接線308與第一主畫素電極302在垂直方向上重疊之部分，較先前技術大為減少且使耦合電容Cx變得極小，如第3圖以及第4圖所示，第一狹縫314的形式可以是開放狹縫，如第3圖以及第4圖所示但不以此為限，亦可如第5圖所示之為封閉狹縫，如第5圖所示但亦不以此為限。據此，本實施例於第一畫素電極302作為主畫素電極、第二畫素電極304作為次畫素電極，經由電荷分享電容Cs以電荷分享(charge sharing)的方式，使第二畫素電極304所具有的電壓下降，而第一畫素電極302所具有的電壓提升的同時，因為耦合電容Cx變得極小，因此大幅減輕了先前技術中因為耦合電容Cx使兩者之間的電壓差不易拉大的問題，進而無須提高電荷分享電容Cs之電容量使第二畫素電極304之電位進一步降低，即本實施例與第1圖所示之先前技術相比，第一畫素電極302可較主畫素電極102具有更高的電壓、第二畫素電極304亦可較次畫素電極104具有更高的電壓，而在第一畫素電極302與第二畫素電極304之間所具有之電壓差約略等同於主畫素電極102與次畫素電極104之間所具有之電壓差的情況下，不僅達到改善顯示器側視泛白之目的，同時亦提高了顯示器整體之液晶效率。
請參照第6圖，第6圖係本發明之另一實施例之畫素陣列基板之最小重複單元，本實施例之畫素陣列包含複數條掃描線、複數條資料線、複數個畫素。其中，複數條掃描線與複數條資料線係交錯配置以定義出複數個畫素區，而複數個畫素係分別配置於複數個畫素區內，即每一個畫素區均被配置一個畫素，如第6圖所示，相鄰之兩組掃描線SL1、SL2(圖中上方一組掃描線SL1、SL2提供掃描訊號予圖式中畫素，下方一組掃描線SL1、SL2提供掃描訊號之畫素為圖式簡潔則省略未繪出)與一對相鄰之資料線DL1、DL2交錯配置出一畫素區，而一畫素600係配置於一畫素區中。其中，畫素600包含第一畫素電極602、第一連接線306、第二畫素電極304、以及第二連接線308。第一畫素電極602與第二畫素電極304之面積舉例係不同，本實施例係以第二畫素電極304之面積大於第一畫素電極602為例，但不限於此。第二畫素電極304之圖案舉例係與前述第3至5圖之第二畫素電極304相同。第一畫素電極602經由第一連接線306及第一開關310電性連接至資料線DL1以及掃描線SL1，而第二畫素電極304經由第二連接線308及第二開關312電性連接至資料線DL1以及掃描線SL1，第一畫素電極602具有第一狹縫314，使得將第二畫素電極304電性連接至其對應之資料線DL1與掃描線SL1之第二連接線308得以由第一狹縫314中暴露出來，在此特別值得注意的是，第一畫素電極602係包含第一次畫素電極602a以及第二次畫素電極602b，而第一狹縫314實質上位於第一次畫素電極602a以及第二次畫素電極602b之間，而第一次畫素電極602a與第二次畫素電極 602b係相對於第一狹縫314而互為鏡像對稱結構。請繼續參照第6圖所示，第一次畫素電極602a包含第一主幹電極602aT1、第二主幹電極602aT2、複數條第一分支602aS1、複數條第二分支602aS2、複數條第三分支602aS3、以及複數條第四分支602aS4，其中第一主幹電極602aT1與第二主幹電極602aT2彼此係電性連接且實質上呈正交排列以定義出第一區、第二區、第三區、以及第四區，複數條第一分支602aS1、複數條第二分支602aS2、複數條第三分支602aS3、以及複數條第四分支602aS4係分別設置於第一區、第二區、第三區、以及第四區內，而複數條第一分支602aS1、複數條第二分支602aS2、複數條第三分支602aS3、以及複數條第四分支602aS4係與第一主幹電極602aT1或第二主幹電極602aT2電性連接。其中，第一分支602aS1彼此平行排列、第二分支602aS2彼此平行排列、第三分支602aS3彼此平行排列、第四分支602aS4彼此平行排列，且各第一分支602aS1、各第二分支602aS2、各第三分支602aS3、各第四分支602aS4彼此係分別從第一主幹電極602aT1或第二主幹電極602aT2朝不同方向延伸。更明確來說，以第6圖中複數條第一分支602aS1為例，其中各第一分支602aS1係與第一主幹電極602aT1或是第二主幹電極602aT2電性連接，且以S1為各第一分支602aS1延伸方向彼此平行排列並向外延伸。依此類推，複數條第二分支602aS2、複數條第三分支602aS3以及複數條第四分支602aS4亦具有與前述複數條第一分支602aS1類似之排列，僅是其各自之延伸方向不同，即各第二分支602aS2係沿S2為延伸方向彼此平行排列並向外延伸、各第三分支 602aS3係沿S3為延伸方向彼此平行排列並向外延伸、以及各第四分支602aS4係沿S4為延伸方向彼此平行排列並向外延伸。
在第6圖所示之本發明另一實施例中第一畫素電極602形狀的設計與第3圖所示實施例之第一畫素電極302相比較，第6圖所示之第一畫素電極602因為具有較多之主幹電極(例如第一次畫素電極602a中的第一主幹電極602aT1與第二主幹電極602aT2)，因此能夠提供更強的電場予各分支電極(例如第一次畫素電極602a中的複數條第一分支602aS1、複數條第二分支602aS2、複數條第三分支602aS3、以及複數條第四分支602aS4)來控制對應於第一畫素電極602之液晶分子的傾倒角度。
此外請參照第7圖所示，主幹電極之電場通常較各分支電極之電場為強，而主幹電極之電場卻不若各分支電極之電場具有方向性，因此對應於主幹電極之液晶分子即無特定方向之傾倒角度而通常不具光穿透率，故主幹電極常為顯示面板黑線之所在。
在第7(A)圖中(如第3至5圖所示實施例之第一畫素電極302)，狹縫314可視為畫素電極302之區域(domain)邊界，位在畫素電極區域(domain)邊界的電位會與其鄰近之資料線的電位產生衝突，因此整體畫素電極的電場控制力較弱，故如第7(A)圖中垂直方向之顯示黑線會隨機出現於整體畫素電極之任何區域，反觀第7(B)圖(如具有主幹電極之第一次畫素電極和第二次畫素電極，類似於第6圖之第一畫素電極)，由於垂直方向上具有主幹電極增強了整體畫素電極的電場控制力，液晶會順著次畫素電極之分支間之 縫隙(slits)傾倒，不會發生液晶傾倒方向衝突的狀況，即可將垂直方向之顯示黑線鎖定於垂直方向的主幹電極位置上，故相較於第7(A)圖之設計(第3圖)，具有主幹電極之第一次畫素電極和第二次畫素電極之設計(第6圖)更能控制黑線所在的位置。
請繼續參照第6圖，本實施例之第一主幹電極602aT1實質上與第一狹縫314平行，第一主幹電極602aT1與第一狹縫314之間的距離實質上大於第一主幹電極602aT1與相鄰資料線DL1之間的距離，第一主幹電極602aT1實質上位於資料線DL1和第一狹縫314之間，即第一主幹電極602aT1係特意設置於畫素區之邊緣處，以垂直方向之主幹電極將垂直方向之顯示黑線鎖定在畫素區之邊緣，藉此提升畫素顯示的開口率。綜上所述，第6圖所示之本發明另一實施例，不僅具有如第3圖因為耦合電容Cx變得極小，因此大幅減輕因為耦合電容Cx的產生，使第一畫素電極602與第二畫素電極304之間的電壓差不易拉大的問題，進而提高了顯示器整體之液晶效率之外，尚有將顯示黑線鎖定在畫素區之邊緣來提升畫素顯示的開口率之特殊功效。
參照第8圖所示之本發明另一實施例的畫素陣列基板之最小重複單元，各元件之連接關係如上所述，在此不再重複，唯一不同在於其第一連接線306與第二連接線308係電性連接於不同資料線，即第一連接線306經由第一開關310電性連接於資料線DL1、第二連接線308經由第二開關312電性連接於資料線DL2，藉此第一畫素電極302與第二畫素電極304於同一時序下，由同一掃描線SL1送 入掃描信號以開啟第一開關310與第二開關312時，第一畫素電極602與第二畫素電極304係分別藉由資料線DL1與DL2充電而可具有不同之電壓。
請參照第9圖，第9圖係本發明之另一實施例之畫素陣列基板之最小重複單元，本實施例之畫素陣列包含複數條掃描線、複數條資料線、複數個畫素。其中，複數條掃描線與複數條資料線係交錯配置以定義出複數個畫素區，而複數個畫素係分別配置於複數個畫素區內，即每一個畫素區均被配置一個畫素，如第9圖所示，一對相鄰之掃描線SL1、SL2(圖中上方一組掃描線SL1、SL2提供掃描訊號予圖式中畫素，下方一組掃描線SL1、SL2提供掃描訊號之畫素為圖式簡潔則省略未繪出)與一對相鄰之資料線DL1、DL2交錯配置出一畫素區，而一畫素900係配置於一畫素區中。其中，畫素900包含第一畫素電極902、第一連接線306、第二畫素電極304、以及第二連接線308。第一畫素電極902經由第一連接線306及第一開關310電性連接至資料線DL1以及掃描線SL1，而第二畫素電極304經由第二連接線308及第二開關312電性連接至資料線DL1以及掃描線SL1。值得注意的是，第一畫素電極902包含第一次畫素電極902a以及第二次畫素電極902b，第一次畫素電極902a與第二次畫素電極902b係相對於一對稱軸914成鏡像對稱而兩相鄰資料線DL1、DL2亦相對於對稱軸914成鏡像對稱，其中，對稱軸914與資料線DL1之間的距離和對稱軸914與資料線DL2之間的距離可實質上相同，此外，第一畫素電極902可以如同第6圖所示，包含第一次畫素電極902a以及第二次畫素電極902b。對 於第一次畫素電極902a以及第二次畫素電極902b之電極形狀亦可參照第6圖搭配上述類推至本實施例中，在此不再重複描述，然而值得注意的是，第9圖所示之實施例與第6圖不同係在於，第9圖中第一畫素電極902並未如同第6圖中第一畫素電極602具有第一狹縫314，即第9圖中第一畫素電極902中的第一次畫素電極902a以及第二次畫素電極902b並非如同第6圖中第一畫素電極602中的第一次畫素電極602a以及第二次畫素電極602b被大致位於第一狹縫314隔開相對兩側，而是由第一次畫素電極902a以及第二次畫素電極902b之各一部分分支電極，於第一畫素電極902之所在平面上整片相連在一起，相連之分支電極之間係具有間隙將第二連接線308之一部份露出。參照第9圖所示，本發明除了可以如同前述，將第一主幹電極特意設置於畫素區之邊緣處，藉此提升畫素顯示的開口率之外，第二連接線308與第一畫素電極902在垂直方向上的重疊部分亦較第1圖所示之先前技術為小，進而使上述兩者之間可能產生之耦合電容Cx變小，據此，本實施例之畫素陣列基板，不僅提升基板內各畫素之顯示的開口率，亦能減輕先前技術中因為耦合電容Cx使兩者之間的電壓差不易拉大的問題，達到改善顯示器側視泛白之目的，亦提高了顯示器整體之液晶效率。
參照第10圖所示之本發明另一實施例的畫素陣列基板之最小重複單元畫素，各元件之連接關係如前段所述，在此不再重複，唯一不同在於其第一連接線306與第二連接線308係電性連接於不同資料線，即第一連接線306經由第一開關310電性連接於資料線DL1、第二連接線308 經由第二開關312電性連接於資料線DL2，藉此第一畫素電極902與第二畫素電極304於同一時序下，由同一掃描線SL1送入掃描信號以開啟第一開關310與第二開關312時，第一畫素電極902與第二畫素電極304係分別藉由資料線DL1與DL2充電而可具有不同之電壓。
參照第11圖之本發明另一實施例的畫素陣列基板之最小重複單元，請同時對照第6圖，在第11圖中和第6圖相同的元件均以統一的元件符號標示，各相同元件之間的連結關係亦已如上述在此不做重複描述，特別需要注意的是，在第11圖中進一步包含了第三畫素電極1102、第四開關1110以及第三連接線1118，其中第三畫素電極1102經由第三連接線1118以及第四開關1110電性連接於對應之資料線DL1且第三畫素電極1102具有一第二狹縫1114，第三畫素電極1102的位置例如可以設置於第一畫素電極602與第二畫素電極304之間，但不以此為限，而第三連接線1118可以設置於第一畫素電極602或第二畫素電極304的邊緣，但亦不以此為限，只要第三連接線1118不與第一畫素電極602以及第二畫素電極304有任何重疊導致耦合電容Cx產生即可。此外，可參照第11圖等效電路圖之第12圖所示，以第一畫素電極602而言，開關元件310電性連接於資料線DL1和第一畫素電極602之間，且開關元件310亦電性連接於掃描線SL1，以掃描線SL1輸入訊號作為開關元件310之開啟/關閉控制，而其儲存電容CST1則電性連接於第一畫素電極602與共同電極VCOM之間，當開關元件310開啟時，資料線DL1上的資料信號經由開關 元件310傳送至儲存電容CST1以及第一畫素電極602，儲存電容CST1以及第一畫素電極602則依據資料信號充電而儲存相對應的電位。以第二畫素電極304而言，開關元件312電性連接於資料線DL1和第二畫素電極304之間，且開關元件312亦電性連接於掃描線SL1，以掃描線SL1輸入訊號作為開關元件304之開啟/關閉控制，而儲存電容CST2則電性連接於第二畫素電極304與共同電極VCOM之間，當開關元件312開啟時，資料線DL1上的資料信號經由開關元件312傳送至儲存電容CST2，儲存電容CST2則依據資料信號充電而儲存相對應的電位。以第三畫素電極1102而言，開關元件1110電性連接於資料線DL1和第三畫素電極1102之間，且開關元件1110亦電性連接於掃描線SL1，以掃描線SL1輸入訊號作為開關元件1110之開啟/關閉控制，而儲存電容CST3則電性連接於第三畫素電極1102與共同電極VCOM之間，當開關元件1110開啟時，資料線DL1上的資料信號經由開關元件1110傳送至儲存電容CST3，儲存電容CST3則依據資料信號充電而儲存相對應的電位，故使得液晶電容CLC1~3及儲存電容CST1~3同時充電至相應電位。接著，為改善液晶顯示器側視泛白(color washout)的問題，以電荷分享(charge sharing)的方式，即在掃描線SL1輸入訊號後的下一時序中，以掃描線SL2輸入訊號開啟開關元件316，使得第二畫素電極304原來具有的一部分電位，可經由開關元件316將其分享至電容CCSB以及將其另一部分電位分享至電容CCSA中。也就是說，第一畫素電極602與第二畫素電極304之間經由電荷分享電容CS以電荷分享(charge sharing)的方式，使第一畫素電極 602所具有的電壓提升並使第二畫素電極304所具有的電壓下降，而第三畫素電極1102不參與電荷分享(charge sharing)則維持原有電壓，即第一畫素電極602、第二畫素電極304以及第三畫素電極1102，三者之間最後係具有不同的電壓，使得同一畫素1100內之第一畫素電極602、第二畫素電極304以及第三畫素電極1102所各自對應之液晶分子具有不同之傾倒角度，進而表現出不同之光穿透率導致亮度不同，據此改善液晶顯示器側視泛白(color washout)的問題。
請再參照第11圖，第三畫素電極1102包含第三次畫素電極1102a以及第四次畫素電極1102b，第二狹縫1114係實質上位於第三次畫素電極1102a與第四次畫素電極1102b之間且第二狹縫1114實質上位於第一狹縫314之延伸線上，其中，第三畫素電極1102中的第三次畫素電極1102a與第四次畫素電極1102b和第一畫素電極602中的第一次畫素電極602a和第二次畫素電極602b相類似的是，第三次畫素電極1102a與第四次畫素電極1102b係相對於第二狹縫1114而互為鏡像對稱結構，而第三次畫素電極1102a在電極形狀上可和第一次畫素電極602a相同，但不以此為限。其中最重要的是，本實施例中第二連接線308在連接至第二畫素電極304之路徑上係透過第一畫素電極602的第一狹縫314以及第三畫素電極1102的第二狹縫1114而暴露出來，據此，本實施例之畫素陣列基板亦具有因為耦合電容Cx變得極小，大幅減輕先前技術中因為耦合電容Cx使第一畫素電極602和第二畫素電極304之間的電壓差不易拉大的問題，故能夠在不需增加電荷分享電容CS 的電荷量的情況下即能具有改善側視泛白(color washout)的能力，故較先前技術之畫素陣列基板在液晶效率上可提高約12.45%，同時可由其特殊的第一、第二、第三、以及第四次畫素(602a、602b、1102a、以及1102b)結構之設計，使顯示黑線移往並固定於畫素區的邊緣，提高畫素顯示的開口率。此外，於本發明之另一實施例中，第一、第二、第三、以及第四次畫素(602a、602b、1102a、以及1102b)結構之設計亦可採用如第9圖所揭示之第一畫素電極902中的第一次畫素電極902a以及第二次畫素電極902b之設計，即第一次畫素電極602a與第三次畫素電極1102a採用第一次畫素電極902a之設計且第二次畫素電極602b與第四次畫素電極1102b採用第二次畫素電極902b之設計，而第一次畫素電極602a與第二次畫素電極602b、第三次畫素電極1102a與第四次畫素電極1102b接係相對於對稱軸914而成鏡像結構，亦能在改善側視泛白(color washout)的前提之下，得到較先前技術之畫素陣列基板在液晶效率以及畫素顯示的開口率提升的功效。
請參照第13圖所示本發明之液晶顯示面板1300，液晶顯示面板1300包含畫素陣列基板1302、對向基板1304以及液晶層1306，其中，畫素陣列基板1302係採用任一前述本發明中各畫素陣列基板，對向基板1304係設置於畫素陣列基板1302上，而液晶層1306則設置於畫素陣列基板1302與對向基板1304之間。其中，依據液晶顯示面板1300的結構，可對應選擇不同的對向基板1304搭配，而液晶層1306的材料可選擇具有適當介電異向性(dielectric anisotropy,△ε)、雙折射係數(birefringence,△n)的液晶材料，其中，不同液晶分子之雙折射係數△n亦可搭配調整適當之液晶層1306之厚度(cell gap,D)以達到液晶顯示面板所預定之入射光穿透率，對向基板1304可選擇性更包含彩色濾光片，則對向基板1304可稱為彩色濾光基板。
最後要強調的是，本發明所揭示之畫素陣列基板係具有全新的畫素結構設計，解決了先前技術中因為耦合電容Cx所造成之電荷分享效果弱化的問題，使主畫素電極與次畫素電極之間具有一定壓差以解決廣視角顯示的側視泛白(color washout)現象，並且據此進一步改善顯示器之液晶效率，同時亦在此前提之下，為其畫素陣列基板提供了進一步提升畫素開口率之全新畫素結構設計。
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‧‧‧畫素
102‧‧‧第一畫素電極
104‧‧‧第二畫素電極
106‧‧‧第一連接線
108‧‧‧第二連接線
300‧‧‧畫素
302‧‧‧第一畫素電極
304‧‧‧第二畫素電極
306‧‧‧第一連接線
308‧‧‧第二連接線
310‧‧‧第一開關
312‧‧‧第二開關
314‧‧‧第一狹縫
316‧‧‧第三開關
602‧‧‧第一畫素電極
600‧‧‧畫素
602b‧‧‧第二次畫素電極
602a‧‧‧第一次畫素電極
602aT2‧‧‧第二主幹電極
602aT1‧‧‧第一主幹電極
602aS2‧‧‧第二分支
602aS1‧‧‧第一分支
602aS4‧‧‧第四分支
602aS3‧‧‧第三分支
902‧‧‧第一畫素電極
900‧‧‧畫素
902b‧‧‧第二次畫素電極
902a‧‧‧第一次畫素電極
1100‧‧‧畫素
914‧‧‧對稱軸
1102‧‧‧第三畫素電極
1102a‧‧‧第一次畫素電極
1102b‧‧‧第二次畫素電極
1110‧‧‧第四開關
1118‧‧‧第三連接線
1114‧‧‧第二狹縫
1300‧‧‧液晶顯示面板
1302‧‧‧陣列基板
1304‧‧‧對向基板
1306‧‧‧液晶層
本發明之上述和其他態樣、特徵及其他優點參照說明書內容並配合附加圖式得到更清楚的了解，其中：第1圖顯示習知技術之畫素陣列基板的局部上視圖。
第2圖顯示第1圖之習知技術畫素陣列基板所示之畫素的等效電路圖。
第3圖顯示本發明一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第4圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局 部上視圖。
第5圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第6圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第7圖顯示本發明之畫素設計對於液晶穿透率表現之模擬結果。
第8圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第9圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第10圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第11圖顯示本發明另一實施例之畫素陣列基板的局部上視圖。
第12圖顯示第11圖本發明另一實施例畫素陣列基板的局部上視圖所示之畫素的等效電路圖。
第13圖顯示具有本發明之畫素陣列基板的液晶顯示面板結構示意圖。
304‧‧‧第二畫素電極
306‧‧‧第一連接線
308‧‧‧第二連接線
310‧‧‧第一開關
312‧‧‧第二開關
314‧‧‧第一狹縫
316‧‧‧第三開關
600‧‧‧畫素
602‧‧‧第一畫素電極
602a‧‧‧第一次畫素電極
602b‧‧‧第二次畫素電極
602aT1‧‧‧第一主幹電極
602aT2‧‧‧第二主幹電極
602aS1‧‧‧第一分支
602aS2‧‧‧第二分支
602aS3‧‧‧第三分支
602aS4‧‧‧第四分支

Claims (11)

  1. 一種畫素陣列基板，包含：複數條資料線；複數條掃描線；以及複數個畫素，該些畫素中每一者包含一第一畫素電極，電性連接至對應之資料線以及掃描線，該第一畫素電極包含：一第一次畫素電極，包含：一第一主幹電極；一第二主幹電極，該第一主幹電極與該第二主幹電極彼此電性連接且實質上呈正交排列以定義出一第一區、第二區、第三區、以及一第四區；複數條第一分支，設置於該第一區；複數條第二分支，設置於該第二區；複數條第三分支，設置於該第三區；以及複數條第四分支，設置於該第四區，其中，該等第一分支、該等第二分支、該等第三分支以及該等第四分支係與該第一主幹電極以及該第二主幹電極之其中一者電性連接，該等第一分支彼此平行排列、該等第二分支彼此平行排列、該等第三分支彼此平行排列、該等第四分支彼此平行排列，且該等第一分支、該等第二分支、該等第三分支與該等第 四分支係分別從該第一主幹電極或該第二主幹電極朝不同方向延伸；一第二次畫素電極，該第二次畫素電極與該第一次畫素電極電性連接，其中該第一次畫素電極與該第二次畫素電極係相對於一對稱軸呈鏡像對稱，兩相鄰資料線係相對於該對稱軸呈鏡像對稱；其中該第一主幹電極係實質上與該對稱軸平行，且該第一主幹電極與該對稱軸之距離大於該第一主幹電極與相鄰資料線之距離；以及複數個開關，分別設置於各該畫素之一側，各該開關之一第一端分別電性連接各該第一畫素電極，各該開關之一第二端分別電性連接至各該對應之資料線以及掃描線。
  2. 如請求項1所述之畫素陣列基板，其中該對稱軸實質上係與該些資料線平行。
  3. 如請求項1所述之畫素陣列基板，其中該畫素陣列基板進一步包含：一第二畫素電極，電性連接至對應之資料線以及掃描線；以及一第二連接線，該第二畫素電極係經由該第二連接線電性連接於對應之資料線，其中該第二連接線係沿該對稱軸之方向設置。
  4. 如請求項3所述之畫素陣列基板，其中該第一畫素 電極與該第二畫素電極係電性連接同一資料線。
  5. 如請求項3所述之畫素陣列基板，其中該第一畫素電極與該第二畫素電極係分別電性連接不同資料線。
  6. 如請求項3所述之畫素陣列基板，其中該第一畫素電極沿該對稱軸之方向具有一第一狹縫，使該第二連接線之至少一部份係經由該第一狹縫暴露出來。
  7. 如請求項3所述之畫素陣列基板，其中該畫素陣列基板進一步包含：一第三畫素電極，設置於該第一畫素電極與該第二畫素電極之間，電性連接至對應之資料線以及掃描線，該第三畫素電極包含：一第三次畫素電極；以及一第四次畫素電極，該第四次畫素電極與該第三次畫素電極電性連接，其中該第三次畫素電極與該第四次畫素電極係相對於該對稱軸呈鏡像對稱。
  8. 如請求項7所述之畫素陣列基板，其中該第三次畫素電極以及該第四次畫素電極各包含：一第一主幹電極；一第二主幹電極，該第三及該第四次畫素電極各自的該第一主幹電極與該第二主幹電極彼此電性連接且實質上呈正交排列以定義出一第一區、第二區、第三區、以及一第 四區；複數條第一分支，設置於該第一區；複數條第二分支，設置於該第二區；複數條第三分支，設置於該第三區；以及複數條第四分支，設置於該第四區，其中，該第三及該第四次畫素電極各自的該等第一分支、該等第二分支、該等第三分支以及該等第四分支係與各自的該第一主幹電極以及該第二主幹電極之其中一者電性連接，該第三及該第四次畫素電極各自的該等第一分支彼此平行排列、該等第二分支彼此平行排列、該等第三分支彼此平行排列、該等第四分支彼此平行排列，且該第三及該第四次畫素電極各自的該等第一分支、該等第二分支、該等第三分支與該等第四分支係分別從各自的該第一主幹電極或該第二主幹電極朝不同方向延伸。
  9. 如請求項8所述之畫素陣列基板，其中該第一次畫素電極之該第一主幹電極與該第三次畫素電極之該第一主幹電極係實質上與該對稱軸平行，且各該第一主幹電極與該對稱軸之距離大於該第一主幹電極與相鄰資料線之距離。
  10. 如請求項8所述之畫素陣列基板，其中該第一畫素電極沿該對稱軸之方向具有一第一狹縫，該第三畫素電極沿該對稱軸之方向具有一第二狹縫，使該第二連接線之至少一部份係經由該第一狹縫以及該第二狹縫暴露出來。
  11. 一種液晶顯示面板，包含：一如請求項1至10中任一項之畫素陣列基板；一對向基板，設置於該畫素陣列基板上；以及一液晶層，設置於該畫素陣列基板與該對向基板之間。
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