專利名稱:液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板。
技術(shù)背景
參閱圖1、圖2,圖1是現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示面板的其中一個像素區(qū)域14的平面示意 圖,圖2是圖1沿b-b線方向的剖面示意圖,用來說明液晶顯示面板未施加電場時的態(tài)樣。 該液晶顯示面板,包含一第一基板11、一與該第一基板11間隔設(shè)置的第二基板12,及一夾 置在該第一、二基板11、12間的液晶分子13,其中,該第一基板11為一薄膜電晶體陣列基板 (TFT array substrate),該第二基板 12 為一彩色濾光片基板(color filter substrate)。
再參閱圖1、2,該第一基板11具有一第一透明基材111、多條沿一第一方向X間隔 排列,形成在該第一透明基材111表面上的掃描線112、一形成在該第一透明基材111及該 多個掃描線112表面上的第一介電層113、多條形成在該第一介電層113上,并沿一與該第 一方向X垂直相交的一第二方向Y間隔分布的數(shù)據(jù)線114、一形成在該第一介電層113及該 數(shù)據(jù)線114表面上的第二介電層115,及一形成在該第二介電層115上并與液晶分子接觸的 像素電極單元116,其中任兩相鄰縱橫交錯的掃描線112及數(shù)據(jù)線114可以界定出一像素區(qū) 域 14 (pixel area)。
該像素電極單元116具有多個像素電極117,其對應(yīng)形成在一個像素區(qū)域14內(nèi)。 每一像素電極117具有多個不與該像素區(qū)域14的內(nèi)輪廓相連通的第一狹縫(slit) 118,與 具有多個與該像素區(qū)域14的內(nèi)輪廓相連通的第二狹縫119。
該第二基板12具有一第二透明基材121,以及依序形成在該第二透明基材121上 方的一第二介電層122與一透明上電極123。
該液晶分子13設(shè)置在該像素區(qū)域14的正向投影區(qū)域內(nèi),且可以是由介電常數(shù)為 負且各向異性的液晶材料。因此,在施加電場前,大部分的液晶分子13的長軸會以垂直該 第一、二基板11、12的方式站立排列,而部分靠近該第一、二狹縫118、199與該被分割的像 素電極117邊緣位置的液晶分子13則會與該第一、二基板11、12呈現(xiàn)一預(yù)傾角度站立。
參閱圖3,圖3是圖2所示的液晶顯示面板于施加電壓時的態(tài)樣。當(dāng)施加電壓時, 該掃描線112及數(shù)據(jù)線114會以縱橫式的掃瞄動作,提供適當(dāng)?shù)挠嵦栯妷嚎刂埔槐∧る娋?體(圖未顯示)的開關(guān),接著,再驅(qū)動該每一像素電極117及該上電極123相互配合形成一 個電場,此時,該液晶分子13會沿其長軸垂直于電力線的方向會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),而使得液晶顯 示面板產(chǎn)生明暗或色彩的變化。
該液晶顯示面板是利用該第一、二狹縫118、199及該像素電極117把像素區(qū)域14 畫分成為多個區(qū)域,因此在未施加電壓時,靠近該第一、二狹縫118、199與該多個像素電極 117的邊緣位置的液晶分子13會沿不同方向,且以一預(yù)傾角度站立。而在施加電壓時,由于 該第一、二狹縫118、199與該多個像素電極117的邊緣位置會產(chǎn)生傾斜電場,因此在該多個 位置附近的液晶分子13會沿著預(yù)傾角度方向傾斜扭轉(zhuǎn),而其它鄰近的液晶分子13由于受 到該多個液晶分子13傾斜作用的影響,使得開始朝同一方向進行配向。再者,因為有多個方向的配向產(chǎn)生,而使得液晶顯示面板的像素區(qū)域內(nèi)具有多個區(qū)域(Multi-domain)的配 向效果,因此,可以改善液晶顯示器的視角局限問題,進而可以增強對比度、提高反應(yīng)速度 等特性。
然而,在驅(qū)動該像素電極117與該上電極123形成電場的過程中,環(huán)繞在每一像素 電極117周圍的掃描線112及數(shù)據(jù)線114同時也會產(chǎn)生一橫向電場,而影響靠近相鄰掃描 線112及數(shù)據(jù)線114的像素電極117與上電極123間的電場均勻性,使得位在第二狹縫119 靠近該相鄰的掃描線112及數(shù)據(jù)線114附近的液晶分子7也會受到場力線不均勻的干擾, 而導(dǎo)致部分的液晶分子7的配向紊亂,造成側(cè)向漏光。再者,由于該第二狹縫119占據(jù)了像 素電極117外輪廓的大部分區(qū)域,因此,會加重側(cè)向漏光的問題,導(dǎo)致降低液晶顯示面板的 對比度。發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示面板側(cè)向漏光而導(dǎo)致降低對比度的問題,本發(fā)明提供一 種可以降低側(cè)向漏光,并提高對比度的液晶顯示面板。
一種液晶顯示面板,其包括相對設(shè)置的一第一基板與一第二基板,及在該第一基 板上彼此交錯形成的多條數(shù)據(jù)線與多條掃描線,該多個條數(shù)據(jù)線與該多個條掃描線并界定 出多個像素區(qū)域,其中,每一像素區(qū)域內(nèi)形成有一像素電極,且該像素電極包含一枝干部; 一連接該枝干部的框部,其外輪廓形狀與該像素區(qū)域內(nèi)輪廓形狀至少一部分相同;及多個 第一狹縫,其由該框部及該枝干部共同界定,且不與該像素區(qū)域的內(nèi)輪廓連通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明液晶顯示面板通過形成在該每一像素電極的多數(shù)第一 狹縫,可以形成多方向的液晶分子配向,進而達到多區(qū)域配向效果,同時再利用環(huán)繞該多個 第一狹縫的框部,其可用來阻隔該第一狹縫與該相鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線,藉此減少由該相 鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線所產(chǎn)生的橫向電場,并改善側(cè)向漏光的問題。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示面板其中一個像素區(qū)域的平面示意圖。
圖2為圖1沿b_b線方向的剖面示意圖。
圖3為圖2中液晶顯示面板施加電場時的剖面示意圖。
圖4為本發(fā)明第一實施方式液晶顯示面板其中一個像素區(qū)域的平面示意圖。
圖5為圖4中像素電極的局部示意圖。
圖6為圖4中像素電極的局部示意圖。
圖7為圖4沿al-al線方向的剖面示意圖。
圖8為本發(fā)明該第一實施方式液晶顯示面板的光學(xué)模擬示意圖。
圖9為比較例1的液晶顯示面板的光學(xué)模擬示意圖。
圖10為本發(fā)明第二實施方式液晶顯示面板其中一個像素區(qū)域的平面示意圖。
圖11為圖10中像素電極的局部示意圖。
圖12為圖10中像素電極的局部示意圖。
圖13為圖4沿a2_a2線方向的剖面示意圖。
具體實施方式
有關(guān)本發(fā)明之前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效,在以下配合參考圖示的兩個實 施方式的詳細說明中,可以清楚的呈現(xiàn),但應(yīng)了解的是,該實施方式僅為說明之用,而不應(yīng) 被解釋為本發(fā)明實施的限制。
圖4圖7是本發(fā)明液晶顯示面板的一第一實施方式的簡易結(jié)構(gòu)示意圖,表示與液 晶分子接觸的第一及第二基板2、3,并省略其它液晶顯示面板的一般結(jié)構(gòu)元件,如薄膜電晶 體、彩色濾光片等,以簡化說明。其中,圖4是本發(fā)明第一實施方式的液晶顯示面板其中一 個像素區(qū)域27的上視示意圖,圖5、圖6分別是圖4的局部示意圖,圖7為圖4中沿al_al 線方向的剖面示意圖。
上述液晶顯示面板是包含一第一基板2、一與該第一基板2成一預(yù)定距離相對設(shè) 置的第二基板3,及一夾置在該第一、二基板間的液晶分子4。
該第一基板2包括一透明的第一基材21、多條沿一第一方向X間隔分布,形成在 該第一基材21上的掃描線22、一形成在該掃描線22表面及該第一基材21裸露表面上的 第一介電層23、多條形成在該第一介電層23,并沿垂直于該第一方向X的一第二方向Y間 隔分布的數(shù)據(jù)線對、一形成在該數(shù)據(jù)線M表面及該第一介電層23裸露表面上的第二介電 層25,及一形成在該第二介電層25上,并與液晶分子4接觸的像素電極單元26。在本實施 方式中,任兩相鄰的掃描線22及數(shù)據(jù)線M會交錯地排列,而界定出一呈長方形的像素區(qū)域 27,且該像素區(qū)域27具有一呈長方形的內(nèi)輪廓。
該像素電極單元沈具有多個像素電極沈1,該每一像素電極261對應(yīng)地形成在該 每一像素區(qū)域27內(nèi),并具有一外輪廓形狀與該像素區(qū)域27內(nèi)輪廓形狀相同的框部沈2,以 及大致呈魚骨狀對稱分布并與該框部262連結(jié)的枝干部沈3,該框部262及該呈魚骨狀的枝 干部263共同界定出多個不與該像素區(qū)域27內(nèi)輪廓連通的第一狹縫沈4。在本實施方式 中,該框部263可以是一方形的設(shè)計,而該第一狹縫264可以是一多邊形的開口。
該第二基板3具有一透明的第二基材31,及依序在該第二基材31靠近該液晶分子 4的表面上形成的一透明的絕緣層32,及一上電極33。
該液晶分子4夾置在該像素區(qū)域27的正向投影區(qū)域內(nèi),且該液晶分子4可以由介 電常數(shù)為負且各向異性的液晶材料所構(gòu)成。因此,在未施加電場時,大部分的液晶分子4會 以其長軸垂直該第一、二基板2、3的方向站立排列,而部分靠近該第一狹縫264與該被分割 的像素電極261邊緣位置的液晶分子4則會與該第一、二基板2、3呈一預(yù)傾角度站立。
當(dāng)施加電壓時,該掃描線22及數(shù)據(jù)線M會進行縱橫式的掃瞄動作,提供適當(dāng)?shù)挠?號電壓控制薄膜電晶體(圖未顯示),接著,驅(qū)動該每一像素電極261及該上電極33,以在 其間形成一電場,使位在該每一像素電極261及該上電極33間的液晶分子4長軸,以垂直 電場的電力線方向產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),而使液晶顯示面板產(chǎn)生明暗度或色彩的變化。
特別要說明的是,本發(fā)明利用該第一狹縫264把該像素電極分隔成多個區(qū)域。 因此,在未施加電壓時,靠近該第一狹縫264與該被分割的像素電極邊緣位置的液晶分 子4會沿不同方向成一預(yù)傾角度站立。而在施加電壓時,由于該第一狹縫264與被分割的 像素電極261邊緣位置會產(chǎn)生一傾斜電場,因此在該多個位置附近的液晶分子4會沿著預(yù) 傾角度的方向傾斜扭轉(zhuǎn),而其它鄰近的液晶分子4由于受到這些液晶分子4傾斜作用的影 響,也會開始朝同一方向進行配向,而達到多區(qū)域(Multi-domain)的配向效果。此外,在本實施方式中,由于該框部262可以環(huán)繞該第一狹縫沈4,并阻隔該第一狹縫264與該相鄰的 掃描線22及數(shù)據(jù)線對,使該第一狹縫不與像素區(qū)域的內(nèi)輪廓連通。利用此方式,可以有效 地減少由該相鄰的掃描線22及數(shù)據(jù)線M間產(chǎn)生的橫向電場對液晶指向的干擾。藉此,可 以達到降低側(cè)向漏光的問題,并增加液晶顯示面板的對比度。
參閱圖8、圖9,圖8、圖9分別是第一實施方式與一比較例1在暗態(tài)(Dark state, IV)及亮態(tài)(White state, 5V)下的光學(xué)模擬結(jié)果,該比較例1的像素電極與圖1所示的像 素電極結(jié)構(gòu)相同。
由圖中的光學(xué)模擬結(jié)果可以知,當(dāng)在暗態(tài)(Dark state, IV)時,本發(fā)明實施方式揭 示的像素電極的第一狹縫由于是受到框部的阻隔,因此可以減少由數(shù)據(jù)線及掃描線所產(chǎn)生 的橫向電場對相鄰的液晶分子的干擾,使得位在該框部附近的液晶分子的指向可以維持一 致,進而可以降低暗態(tài)漏光的情形。在亮態(tài)(White state, 5V)時,更可以因為該框部的阻 隔而減低橫向電場對液晶分子指向的干擾,使鄰近該框部的液晶分子指向更為穩(wěn)定。因此, 可以有效的提升亮態(tài)的光穿透率,并可以達到增加液晶顯示面板對比度的效果。
參閱圖10、圖11、圖12、圖13,圖10是本發(fā)明一第二實施方式液晶顯示面板其中 一個像素區(qū)域57的平面示意圖,圖11、圖12為圖10的局部示意圖,圖13為圖10中沿a2a2 線方向的剖面示意圖。
本發(fā)明液晶顯示面板的該第二實施方式是包含一第一基板5、一與該第一基板5 成一預(yù)定距離相對設(shè)置的第二基板6,及一夾置在該第一、二基板5、6間的液晶分子7。
該第一基板5包括一透明的第一基材51、多條沿一第一方向X間隔排列,形成在該 第一基材51上的掃描線52、一形成在該多個掃描線52表面及該第一基材51表面上的第 一介電層53、多條形成在該第一介電層53,并沿一與該第一方向X垂直的一第二方向Y間 隔分布的數(shù)據(jù)線M、一形成在該多個數(shù)據(jù)線M表面及該第一介電層53表面上的第二介電 層55,及一形成在該第二介電層55上并與該液晶分子7接觸的像素電極單元56。在本實 施方式中,兩相鄰交錯的掃描線52及數(shù)據(jù)線討共同配合界定出一長方形的像素區(qū)域57,且 該每一像素區(qū)域57具有一成長方形的內(nèi)輪廓。
該像素電極單元56具有多個像素電極561,每一像素電極561對應(yīng)形成在該每一 像素區(qū)域57內(nèi),并具有一外輪廓形狀與該像素區(qū)域57內(nèi)輪廓形狀相似的框部562、一大致 呈魚骨狀對稱分布并與該框部562連結(jié)的枝干部563、多個第一狹縫564,及多個第二狹縫 565,其中該枝干部563具有一沿該第一方向X延伸的中心段566,及多數(shù)由該中心段566向 外對稱延伸并與該框部562連接的延伸段567,該框部562、中心段566及該延伸段567共 同界定出該多個呈對稱分布的第一狹縫564,且每一第二狹縫565具有一貫通該框部562而 與該像素區(qū)域57內(nèi)輪廓連通的開口。要說明的是,該第二狹縫565的數(shù)量可以視實際上的 需求,從一個至多個均可以,且當(dāng)該像素區(qū)域57為較狹長的長方形時,該框部可以僅對應(yīng) 形成在該狹長型的像素區(qū)域57的兩長邊。
具體的說,當(dāng)該第二狹縫565的開口正投影于該像素區(qū)域57內(nèi)輪廓上的長度總和 大于該像素區(qū)域57內(nèi)輪廓長度總和的40%時,鄰近該第二狹縫565的該液晶分子7的指向 即會受到該掃描線52及數(shù)據(jù)線M間所產(chǎn)生的橫向電場干擾,而又產(chǎn)生不必要的暗線,而導(dǎo) 致降低對比度。因此,該第二狹縫565的開口正投影于該像素區(qū)域55內(nèi)輪廓上的長度總和 較佳可以是不大于該像素電極561內(nèi)輪廓長度的40%。6
再要說明的是,該多個第二狹縫565的位置可以依下列狀況的說明進行設(shè)置
1、可以在相鄰兩第一狹縫564間有著相對較大面積的區(qū)域,即相距較遠的兩第一 狹縫564之間的位置,通過該多個第二狹縫565的設(shè)置,可以降低該像素電極561因部分相 距較遠的兩第一狹縫564間因夾設(shè)較大面積的像素電極561所形成的邊緣電場,而影響在 此位置上液晶分子7的液晶指向分布紊亂、彼此干擾,造成不必要的暗線產(chǎn)生的問題。
2、在大尺寸液晶顯示器時,由于該每一個像素電極561的尺寸較大,該多個第一 狹縫564的長度相對亦較長,對位于該框部562與該中心段566之間的第一狹縫564位置 附近的液晶分子7而言,該框部562與該中心段566產(chǎn)生的傾斜電場會使分別鄰近該框部 562與該中心段566的液晶分子7產(chǎn)生方向相反的液晶指向,而使整體的液晶指向彼此干 擾。因此,該多個第二狹縫565的設(shè)置位置可以選擇分布在該多個第一狹縫564之間,即通 過設(shè)置該多個第二狹縫565的設(shè)置,降低該框部562產(chǎn)生的傾斜電場對液晶指向的干擾,在 本實施方式中,該多個第二狹縫565的設(shè)置位置是成對稱分布在該多個第一狹縫564之間, 通過該多個第二狹縫565的設(shè)置,可以避免因框部562所產(chǎn)生的傾斜電場對液晶分子7指 向造成干擾所造成暗線的問題產(chǎn)生。
該第二基板6具有一第二透明基材61,及分別由該第二透明基材61靠近該液晶分 子7的表面依序形成的一透明絕緣層62,及一透明的上電極63。
該液晶分子7是位在該像素區(qū)域57的正向投影區(qū)域內(nèi),且液晶分子7可以由介電 常數(shù)為負且各向異性的液晶材料所構(gòu)成。因此,在未施加電場時,大部分液晶分子7的長軸 會垂直該第一、二基板5、6站立排列,而部分靠近該多個第一、二狹縫564、565與該被分割 的像素電極561的邊緣位置的液晶分子7則會與該第一、二基板5、6呈現(xiàn)一預(yù)傾角度站立。
當(dāng)由外界施加電壓至液晶顯示面板時,其作動與上述第一實施方式說明相同,在 此則不再重復(fù)描述。
本發(fā)明可以利用第一狹縫的設(shè)計,可以把該像素電極分隔成多個區(qū)域,以達到多 區(qū)域(Multi-domain)的配向效果,并利用圈圍在該多個第一狹縫的框部結(jié)構(gòu),減少由該相 鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線間所產(chǎn)生的橫向電場對液晶指向的干擾。此外,利用該第二狹縫的設(shè) 置,可以降低該框部所形成的傾斜電場,避免在此位置上液晶分子的液晶指向分布紊亂、彼 此干擾的問題,藉此可以消除不必要的暗線產(chǎn)生,進而可以達到低側(cè)向漏光及高對比性能 的要求。
綜合上述實施方式,本發(fā)明經(jīng)由該像素電極的第一狹縫產(chǎn)生的多區(qū)域 (multi-domain),并同時利用可以阻隔該第一狹縫與該相鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線的該框部, 藉此該像素電極所產(chǎn)生的場力線可以不受到由該多個相鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線產(chǎn)生的橫向 電場的影響,使得該液晶分子在受到電場作用后的液晶指向一致,進而把液晶分子扭轉(zhuǎn)后 所產(chǎn)生的區(qū)域中心(domaincenter)位置穩(wěn)定于像素電極的正投影區(qū)域中。再者,通過該第 二狹縫的設(shè)計,可以降低因框部衍生的傾斜電場對該液晶分子指向造成干擾所產(chǎn)生的暗線 問題。因此,可以達到降低側(cè)向漏光,并同時可以增強對比度,故確實可以達到本發(fā)明的目 的。權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板,其包括相對設(shè)置的一第一基板與一第二基板,及在該第一基板 上彼此交錯形成的多條數(shù)據(jù)線與多條掃描線,該多個條數(shù)據(jù)線與該多個條掃描線界定出多 個像素區(qū)域,該每一像素區(qū)域內(nèi)形成有一像素電極,其特征在于該像素電極包括一枝干部;一連接該枝干部的框部,其外輪廓形狀與該像素區(qū)域內(nèi)輪廓形狀至少一部分相同;及多個第一狹縫,其由該框部及該枝干部界定,且不與該像素區(qū)域的內(nèi)輪廓連通。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板,其特征在于該枝干部具有一沿一第一方向延 伸的中心段,及多個由該中心段向外對稱延伸并與該框部連接的延伸段。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板,其特征在于該像素電極的框部與枝干部更界 定出至少一第二狹縫,該第二狹縫具有一貫通該框部且與該像素區(qū)域的內(nèi)輪廓連通的開
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板,其特征在于該像素電極的框部與枝干部更界 定出至少一第二狹縫,該第二狹縫具有一貫通該框部且與該像素區(qū)域的內(nèi)輪廓連通的開
5.如權(quán)利要求3或4所述的液晶顯示面板,其特征在于該第二狹縫是沿該枝干部左 右兩側(cè)對稱的方式分布。
6.如權(quán)利要求3或4所述的液晶顯示面板,其特征在于該開口正投影于該像素區(qū)域 內(nèi)輪廓上的長度總和不大于該像素區(qū)域內(nèi)輪廓長度的40%。
7.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板,其特征在于該枝干部是一魚骨狀的設(shè)計。
8.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板,其特征在于該框部是一方形的設(shè)計。
9.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板,其特征在于該第一狹縫是一多邊形的開口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板。該液晶顯示面板包含多個由數(shù)據(jù)線及掃描線所界定的像素區(qū)域,且每一像素區(qū)域具有一像素電極,該像素電極具有多個第一狹縫、一框部,及一枝干部,且該枝干部與該框部界定出該第一狹縫,通過阻隔該第一狹縫與相鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線的框部,可以減少相鄰的數(shù)據(jù)線及掃描線所產(chǎn)生的橫向電場干擾,進而降低側(cè)向漏光的問題。
文檔編號G02F1/1343GK102033346SQ200910307710
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者向瑞杰, 姚怡安, 林志隆, 陳盈伶, 陳鵲如 申請人:群創(chuàng)光電股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司