CN100432762C

CN100432762C - 液晶显示面板与液晶显示装置

Info

Publication number: CN100432762C
Application number: CNB2005100807204A
Authority: CN
Inventors: 田浩廷; 邱振伦
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2025-07-05
Also published as: CN1892304A

Abstract

一种液晶显示装置，包括液晶显示面板、背光模块、下光学膜片以及上光学膜片，其中液晶显示面板包括第一基板、第二基板以及液晶层，且第一基板上设置有有源元件以及像素电极，而每一个像素电极由第一条状电极所组成。第二基板上设置有共享电极，且共享电极由与第一条状电极对齐排列的第二条状电极所组成。此外，液晶层由液晶分子所构成，其设置于第一基板与第二基板之间。当像素电极与共享电极之间无电场形成时，液晶分子垂直于第一基板与第二基板排列；而于像素电极与共享电极之间施加驱动电压时，液晶分子会随着电场分布而排列。

Description

液晶显示面板与液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)面板及液晶显示装置，且尤其涉及一种垂直配向式的液晶显示面板及垂直配向式的液晶显示装置。

背景技术

近年来，由于液晶显示装置具有能够一次显示出大量信息的优点，因此其快速地取代了传统以阴极射线管为工作模式的显示装置。而与此同时，又以扭转向列型液晶显示装置被广为使用。在扭转向列型液晶显示装置中，注入于两块基板之间的液晶分子，其长轴会沿着垂直于两块基板的方向呈扭转角度90度的螺旋状排列。当提供一垂直电场时，液晶分子会扭转以显示影像。

由于目前市场的需求倾向于能够快速反应的液晶显示器，于是业界便研发出反应时间快于十毫秒的光学补偿弯曲式(opticallycompensated bend，OCB)液晶显示器。在光学补偿弯曲式液晶显示装置中，液晶分子注于两块基板之间，且液晶分子为有角度地朝向基板表面倾斜排列。当上下两基板之间无电场形成时，液晶分子的倾斜角度会随着其排列位置越靠近液晶层的中间而逐渐减少。更详细地说，越靠近液晶单元间隙(cell gap)中间的液晶分子，其倾斜角度会递减，且位于液晶单元间隙中间的液晶分子，其倾斜角度为0，此时液晶分子的长轴方向会平行于两块基板。而由于光学补偿弯曲式液晶显示装置在常态黑画面模式时，在靠近两块基板表面附近的液晶分子的长轴方向的排列方式为平行于基板，因此液晶显示面板容易有漏光的情形发生。为了改善上述缺点，通常会在光学补偿弯曲式液晶显示装置中加装光学补偿膜片。然而，加装光学补偿膜片却增加了液晶显示器的工艺费用。

此外，一般在光学补偿弯曲式液晶显示器中，为了驱动液晶分子，通常需要先提供一高电压于液晶单元间隙之间，以使液晶分子重新排列成弯曲形式。此时，在液晶单元间隙中间的液晶分子会直立于液晶层中，而接近两块基板的液晶分子的倾斜角度为0。然而，提供高电压以驱动液晶分子则会增加电力的损耗。

发明内容

基于上述，本发明的目的在于提供一种液晶显示面板，此液晶显示面板在常态黑画面模式时，不会有漏光的情形产生。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示装置，其可以降低液晶显示装置的电力消耗以及减少制作成本。

本发明提出一种液晶显示面板，其包括第一基板、第二基板以及液晶层。其中，第一基板上设置有多个有源元件以及多个像素电极，且每一像素电极包括多个第一条状电极。而第二基板上设置有共享电极，且共享电极包括多个第二条状电极，且第二条状电极与第一条状电极对准排列。此外，液晶层设置于第一基板与第二基板之间，且液晶层由多个垂直配向型液晶分子所构成。在本发明一实施例中，当像素电极与共享电极之间无电场形成时，垂直配向型液晶分子会垂直于第一基板与第二基板而排列，而当一驱动电压施加于像素电极与共享电极之间时，垂直配向型液晶分子会依电场方向排列。

本发明另提出一种液晶显示装置，其包括液晶显示面板、背光模块、下光学膜片以及上光学膜片。其中，液晶显示面板包括第一基板、第二基板以及液晶层，且第一基板上设置有多个有源元件以及多个像素电极，而每一像素电极包括多个第一条状电极。第二基板上则设置有共享电极，且共享电极包括多个第二条状电极，第二条状电极与第一条状电极对准排列。此外，液晶层设置于第一基板与第二基板之间，且液晶层由多个垂直配向型液晶分子所构成，当像素电极与共享电极之间无电场形成时，垂直配向型液晶分子是垂直于第一基板与第二基板而排列。在本发明一实施例中，当一驱动电压施加子像素电极与共享电极之间时，垂直配向型液晶分子会依电场方向排列。此外，背光模块设置于液晶显示面板的背面，而下光学膜片设置于液晶显示面板与背光模块之间，上光学膜片设置于液晶显示面板的前面。

在本发明一实施例中，上述第一条状电极与第二条状电极的厚度分别例如是介于0.1～1μm。

在本发明一实施例中，上述第一条状电极与第二条状电极的宽度分别例如是介于4～20μm。

在本发明一实施例中，上述其中两个第一条状电极之间的间距以及其中两个第二条状电极之间的间距分别例如是介于10～30μm。

在本发明一实施例中，上述有源元件例如是薄膜晶体管。

在本发明一实施例中，上述第二基板例如还包括彩色滤光阵列，其设置于共享电极之下。

在本发明一实施例中，上述下光学膜片与上光学膜片例如分别是偏光片。

在本发明一实施例中，上述像素电极的第一条状电极的形状与共享电极的第二条状电极的形状相同。

在本发明中，由于像素电极的第一条状电极与共享电极的第二条状电极是对准排列的。当一驱动电压施加于像素电极与共享电极之间时，垂直配向型液晶分子的排列形式会随着电场的电力线而改变排列方式。因此，本发明之液晶显示面板具有光学补偿模式之液晶显示器的优点。此外，当像素电极与共享电极之间无电场形成时，液晶显示面板中的垂直配向型液晶分子垂直排列于第一基板与第二基板之间，因此当液晶显示面板是常态黑画面模式时，液晶显示面板不会有漏光的情形发生。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例之液晶显示面板在像素电极与共享电极之间无电场时，液晶分子的排列形式示意图。

图2为本发明一实施例之施加一驱动电压于液晶显示面板中的像素电极与共享电极之间时，液晶分子的排列形式示意图。

图3A为本发明一实施例之一像素单元位于第一基板上的俯视图。

图3B为本发明一实施例之一像素单元位于第二基板上的俯视图。

图4A为本发明另一实施例之一像素单元位于第一基板上的俯视图。

图4B为本发明另一实施例之一像素单元位于第二基板上的俯视图。

图5为本发明一实施例之液晶显示装置剖面图。

主要元件标记说明

100：第一基板

102：有源元件

104：像素电极

105：第二基板

106：彩色滤光阵列

107：共享电极

108：液晶层

108a：液晶分子

110：下光学膜片

120：上光学膜片

130：背光模块

170：液晶显示装置

302：薄膜晶体管

304：数据线

306：扫描线

308：第一条状电极

308a：第三条状电极

400：黑矩阵

402：彩色树脂

408：第二条状电极

408a：第四条状电极

具体实施方式

图1为本发明一实施例之液晶显示面板在像素电极与共享电极之间无电场时，液晶分子的排列形式示意图。如图1所示，液晶显示面板包括第一基板100、第二基板105以及设置于第一基板100以及第二基板105之间的液晶层108。其中，第一基板100上设置有有源元件102以及像素电极104，而第二基板105上设置有共享电极107。图3A为在图1中第一基板上的一像素单元的俯视图。如图3A所示，上述有源元件102包括扫描线306、数据线304以及薄膜晶体管302，其中薄膜晶体管302与扫描线306以及数据线304电连接，而每一个像素电极104包括多个第一条状电极308。图3B为在图1中第二基板上的一像素单元的俯视图。如图3B所示，第二基板105上的共享电极107包括多个第二条状电极408。在一实施例中，第二基板105上还例如设置有彩色滤光阵列106，且此彩色滤光阵列106位于共享电极107之底下，其由黑矩阵400以及彩色树脂402(红，绿，蓝)所组成。

请同时参考图1、图3A及3B，第一基板100上的第一条状电极308与第二基板105上的第二条状电极408对准排列。更详细地说，第一基板100上的第一条状电极308与第二基板105上的第二条状电极408不但具有相同的图案，而且两者更是彼此相互对应设置。在一实施例中，第一条状电极308的厚度例如是介于0.1～1μm，其宽度例如是介于4～20μm，而第二条状电极408的厚度例如是介于0.1～1μm，其宽度例如是介子4～20μm。此外，其中两个第一条状电极308之间的间距例如是介于10～30μm，且其中两个第二条状电极408之间的间距例如是介于10～30μm。在本发明之较佳实施例中，像素电极104的第一条状电极308的形状例如是与共享电极107的第二条状电极408的形状相同。

如图1所示，设置于第一基板100与第二基板105之间的液晶层108包括多个液晶分子108a。在一实施例中，液晶分子108a例如是垂直配向型液晶分子。当像素电极104与共享电极107之间无电场形成时，液晶分子108a会垂直于第一基板100以及第二基板105。此时，液晶显示面板处于常态黑画面模式。在本实施例中，由于像素电极104与共享电极107之间无电场形成时，垂直配向型液晶分子108a会垂直于第一基板100以及第二基板105，因此此种液晶显示面板即称为垂直配向型液晶显示面板。

图2为本发明一实施例当施加一驱动电压于液晶显示面板中的像素电极与共享电极之间，液晶分子的排列形式示意图。请参考图2，施加一驱动电压于共享电极107与像素电极104之间时，共享电极107与像素电极104之间会形成一电场E。特别的是，在共享电极107与像素电极104之间有电场E时，电力线的分布是呈弯曲状，因此平行于电力线的液晶分子108a也会以弯曲形式排列。换句话说，于像素电极104以及共享电极107之间提供一驱动电压时，液晶分子108a会依电场分布而排列。此种施加一驱动电压于像素电极104与共享电极107之间而使液晶分子108a成弯曲形式排列的液晶显示面板，其排列方式与自我光学补偿式液晶显示器相似，因而本发明之液晶显示面板具有与自我光学补偿式液晶显示器的优点。

本发明之像素电极亦可以是其它条状图案，如图4A所示，图4A中的条状电极308a与图3A中条状电极308的图案是不相同的。倘若像素电极104是由条状电极308a所形成，则与像素电极104相对应的共享电极107则是由对应的条状电极408a所构成。更详细地说，构成第一基板100上的像素电极104的第三条状电极308a，其形状与排列位置与第二基板105上构成共享电极107的条状电极408a相互对应，而且条状电极308a与条状电极408a对准排列。

值得注意的是，上述以不同排列方式的条状电极所组成的像素电极及共享电极仅是本发明之一实施例用以举例说明之用，但本发明并不限定只能以上述实施例的条状电极组成像素电极104及共享电极107，所属技术领域的技术人员可依据实际需求而为条状电极选择较为适当的形状、尺寸、排列位置、间距及排列方向等，以构成像素电极104及共享电极107。

图5为本发明一实施例之液晶显示装置剖面图。如图5所示，此液晶显示装置包括液晶显示面板170、背光模块130、下光学膜片110以及上光学膜片120。此液晶显示面板170包括第一基板100、第二基板105以及设置于第一基板100与第二基板105之间的液晶层108，其中第一基板100上设置有有源元件102以及像素电极104，而第二基板105上设置有共享电极107。此外，第二基板105上还设置有彩色滤光阵列106。另外，每一个像素电极104包括多个第一条状电极，而在第二基板105上的每一个共享电极107包括多个第二条状电极。特别的是，构成像素电极104的每一个第一条状电极与构成共享电极107的每一个第二条状电极相互对准排列。而第一与第二条状电极的形状、尺寸与间距如以上所说明。而液晶层108包括多个液晶分子108a，且在像素电极104与共享电极107之间无电场形成时，液晶分子108a垂直排列于第一基板100与第二基板105之间。

背光模块130设置于液晶显示面板170的背面，且背光模块130例如是直下型背光模块或是侧光式背光模块。下光学膜片110设置于液晶显示面板170以及背光模块130之间，其例如是偏光片。在一实施例中，下光学膜片110例如还包括扩散片以及广视角膜片。而上光学膜片120设置于液晶显示面板170的前面，且上光学膜片120例如是偏光片。在一实施例中，上光学膜片120例如还包括扩散片以及广视角膜片。

综上所述，在本发明之液晶显示面板及液晶显示装置中，像素电极的第一条状电极与共享电极的第二条状电极相互对应而排列，而当施加一电压于像素电极与共享电极之间以形成一电场时，液晶分子的排列形式会随着电力线的弯曲而弯曲。因此，本发明之液晶显示面板及液晶显示装置的工作原理与光学补偿模式液晶显示面板/装置相似，且当像素电极与共享电极之间无电场形成时，液晶分子垂直排列于两块基板之间，因此液晶显示面板是常态黑画面模式，不会有漏光的情形发生。如此一来，在本发明的液晶显示器中可以不使用相光学补偿膜片，因而能降低液晶显示器的制作费用。

此外，在本发明之液晶显示面板及液晶显示装置中，当像素电极与共享电极之间无电场形成时，液晶分子垂直排列于两块基板之间。因此，在驱动液晶分子时，不需另外施加高的初始电压于像素电极与共享电极之间，就能使液晶分子依照电场分布而排列，因此液晶显示装置所需消耗的电力可以降低。

虽然本发明已以较佳实施披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种液晶显示面板，其特征在于包括：

第一基板，该第一基板上设置有多个有源元件以及多个像素电极，且每一个上述像素电极包括多个第一条状电极；

第二基板，该第二基板上设置有共享电极，且该共享电极包括多个第二条状电极，而上述第二条状电极分别与上述第一条状电极对准排列；以及

液晶层，设置于上述第一基板与上述第二基板之间，且该液晶层包括多个垂直配向型液晶分子，

当上述像素电极与上述共享电极之间无电场形成时，上述垂直配向型液晶分子垂直排列于上述第一基板与上述第二基板之间，而于上述像素电极与上述共享电极之间施加一驱动电压时，上述垂直配向型液晶分子会随着电场分布而排列。

2.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于上述第一条状电极的厚度介于0.1～1μm。

3.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于上述第二条状电极的厚度介于0.1～1μm。

4.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于上述第一条状电极的宽度介于4～20μm。

5.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于上述第二条状电极的宽度介于4～20μm。

6.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于其中两个上述第一条状电极之间的间距介于10～30μm。

7.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于其中两个上述第二条状电极之间的间距介于10～30μm。

8.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于上述有源元件包括薄膜晶体管。

9.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于还包括彩色滤光阵列，其设置在上述第二基板上且位于上述共享电极的底下。

10.根据权利要求1所述之液晶显示面板，其特征在于上述像素电极的上述第一条状电极的形状与上述共享电极的上述第二条状电极的形状相同。

11.一种液晶显示装置，其特征在于包括：

液晶显示面板，包括：

液晶层，设置于第一基板与第二基板之间，且该液晶层包括多个垂直配向型液晶分子，

当上述像素电极与上述共享电极之间无电场形成时，上述垂直配向型液晶分子垂直排列于上述第一基板与上述第二基板之间，而于上述像素电极与上述共享电极之间施加一驱动电压时，上述垂直配向型液晶分子会随着电场分布而排列；

背光模块，设置于上述液晶显示面板的背面；

下光学膜片，设置于上述液晶显示面板与上述背光模块之间；以及

上光学膜片，设置于上述液晶显示面板地前面。

12.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述第一条状电极的厚度介于0.1～1μm。

13.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述第二条状电极的厚度介于0.1～1μm。

14.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述第一条状电极的宽度介于4～20μm。

15.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述第二条状电极之的宽度介于4～20μm。

16.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于其中两个上述第一条状电极之间的间距介于10～30μm。

17.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于其中两个上述第二条状电极之间的间距介于10～30μm。

18.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述有源元件包括薄膜晶体管。

19.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于还包括彩色滤光阵列，其设置于上述第二基板上且位于上述共享电极之下。

20.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述下光学膜片包括偏光片。

21.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述上光学膜片包括偏光片。

22.根据权利要求11所述之液晶显示装置，其特征在于上述像素电极的上述第一条状电极的形状与上述共享电极的上述第二条状电极的形状相同。