CN101685226B - 可改善色偏的液晶显示面板与应用其的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种可改善色偏的液晶显示面板及液晶显示装置，该显示面板包括平行设置的第一基板与第二基板，液晶层密封于第一、第二基板之间。第一基板包括多个以阵列形式排列的薄膜晶体管，各薄膜晶体管对应液晶显示面板的像素单元设置。第一基板于各像素单元中包括有像素电极电性连接于薄膜晶体管，各像素电极具有第一电极区块与第二电极区块。第一电极区块具有多个第一狭缝，第一电极区块具有在与第一狭缝垂直的方向上的第一线距，且第一电极区块于任两个相邻的第一狭缝之间具有第一线宽。第二电极区块具有多个第二狭缝，第二电极区块具有在与第二狭缝垂直的方向上的第二线距，且第二电极区块于任两个相邻的第二狭缝之间具有第二线宽。第二线距实质上不等于第一线距。

Description

可改善色偏的液晶显示面板与应用其的液晶显示装置

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示面板与应用其的液晶显示装置，且特别是有关于一种可改善色偏的液晶显示面板与应用其的液晶显示装置。

背景技术

近年来平面显示技术愈臻成熟，液晶显示面板相关的电子产品已具有相当高的市场占有率。在不同种类的液晶显示面板中，尤其是垂直配向型(vertical alignment，VA)的液晶显示面板更广受制造厂商的青睐。

然而，由于VA型液晶显示面板其结构在大视角下容易产生色偏(color washout)的现象，使得显示出来的影像容易失真，特别是人物肤色的表现会偏向较为浅蓝色或亮白色。是以如何解决前述色偏问题以提供使用者更为优良的电子产品，实为厂商于制造产品时的考量重点之一。

发明内容

本发明有关于一种可改善色偏的液晶显示面板与应用其的液晶显示装置，使像素单元于显示时产生类似于两个迦玛特性曲线(gamma curve)的叠加效果，以补偿色偏现象，进而改善显示效果。

本发明提出一种可改善色偏的液晶显示面板，其包括第一基板、第二基板与液晶层，其中液晶层是密封于平行设置的第一、第二基板之间。第一基板包括多个以阵列形式排列的薄膜晶体管，其中，各薄膜晶体管对应液晶显示面板的像素单元设置。第一基板于各像素单元中还包括有像素电极电性连接于薄膜晶体管，且各像素电极具有第一电极区块与第二电极区块。第一电极区块具有多个第一狭缝，其中，第一电极区块具有在与各这些第一狭缝垂直的方向上的第一线距，且第一电极区块于任两个相邻的第一狭缝之间具有第一线宽。第二电极区块具有多个第二狭缝，其中，第二电极区块具有在与各这些第二狭缝垂直的方向上的第二线距，且第二电极区块于任两个相邻的第二狭缝之间具有第二线宽。第二线距实质上不等于第一线距。

本发明另提出一种液晶显示装置，其包括液晶显示面板与光源模组。光源模组用以提供光源至液晶显示面板。液晶显示面板包括平行设置的第一基板与第二基板，其中，液晶层密封于第一、第二基板之间。第一基板包括多个以阵列形式排列的薄膜晶体管，其中，各薄膜晶体管对应液晶显示面板的像素单元设置。第一基板于各像素单元中还包括有像素电极电性连接于薄膜晶体管，且各像素电极具有第一电极区块与第二电极区块。第一电极区块具有多个第一狭缝，其中，第一电极区块具有在与各这些第一狭缝垂直的方向上的第一线距，且第一电极区块于任两个相邻的第一狭缝之间具有第一线宽。第二电极区块具有多个第二狭缝，其中，第二电极区块具有在与各这些第二狭缝垂直的方向上的第二线距，且第二电极区块于任两个相邻的第二狭缝之间具有第二线宽。第二线距实质上不等于第一线距。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示依照本发明较佳实施例的液晶显示面板于其第一基板侧的示意图；

图2绘示同一像素结构产生两种迦玛特性曲线的改善色偏的示意图；

图3A绘示一像素单元搭配一凸块设置的示意图；

图3B绘示图3A的像素单元沿着切线3B-3B’的剖面图；

图4A绘示一像素单元搭配两个凸块设置的示意图；

图4B绘示图4A的像素单元沿着切线4B-4B’的剖面图；

图4C绘示一像素单元的两个像素区块分别对应凸块的示意图；

图5A绘示一般垂直配向型产品的立体图；

图5B绘示本实施例以单一凸块搭配狭缝的立体图；

图6A绘示以单一凸块设计于视角60度观察的电压对穿透率(V-T)特性曲线图；

图6B绘示以单一凸块设计于视角60度观察的迦玛特性曲线图；

图7A绘示以两个凸块设计于视角60度观察的V-T特性曲线图；

图7B绘示以两个凸块设计于视角60度观察的迦玛特性曲线图。

主要元件符号说明

10：液晶显示面板

100：第一基板

110、120、130：像素电极

112、122、132：第一电极区块

112S、122S、132S：第一狭缝

114、124、134：第二电极区块

114S、124S、134S：第二狭缝

200：第二基板

210、220、230：凸块

L：线距

L1：第一线距

L2：第二线距

W：线宽

W1：第一线宽

W2：第二线宽

P1、P2、P3：像素单元

T1、T2、T3：薄膜晶体管

具体实施方式

本实施例所提出的可改善色偏的液晶显示面板与应用其的液晶显示装置，将各像素单元划分为两个显示区域，且各像素单元的像素电极于两个显示区域中具有不同线宽与线距的狭缝(slit)设计，使得在相同电压驱动下，于两个显示区域呈现不同的穿透率。此外，更可适当地搭配凸块(protrusion)的设置，以辅助液晶分子的配向。

本实施例的液晶显示面板包括第一基板、第二基板与液晶层，其中液晶层是密封于平行设置的第一基板与第二基板之间。本实施例的第一基板例如是一薄膜晶体管基板作说明，而第二基板则例如是一彩色滤光片基板。

请参照图1，其绘示依照本发明较佳实施例的液晶显示面板于其第一基板侧的示意图。液晶显示面板10的第一基板100包括多个以阵列形式排列的薄膜晶体管，例如是设置于同一列的薄膜晶体管T1至T3，其中，薄膜晶体管T1至T3各自对应液晶显示面板10的像素单元P1至P3设置。第一基 板100上更设置有多个数据线与扫描线(未绘示)，其中，数据线例如是沿着像素单元P1至P3的纵向边缘配置于第一基板100中，并电性连接至薄膜晶体管T1至T3，扫描线则例如是沿着像素单元P1至P3的薄膜晶体管配置区域横向配置。

第一基板100于像素单元P1至P3中还各别包括有像素电极110至130是各自电性连接于薄膜晶体管T1至T3，其中，像素电极110具有第一电极区块112与第二电极区块114，像素电极120具有第一电极区块122与第二电极区块124，像素电极130具有第一电极区块132与第二电极区块134。第一电极区块112、122、132与第二电极区块114、124、134例如是分别设置于薄膜晶体管T1至T3的两侧。第一电极区块112、122、132各具有多个第一狭缝112S、122S、132S，而第二电极区块114、124、134各具有多个第二狭缝114S、124S、134S。第一电极区块112、122、132于各第一狭缝112S、122S、132S的垂直方向上具有一第一线距L1，而第一电极区块112、122、132于任两个相邻的第一狭缝112S、122S、132S之间具有一第一线宽W1。第二电极区块114、124、134于第二狭缝114S、124S、134S具有一第二线距L2，而任两个相邻的第二狭缝114S、124S、134S之间具有一第二线宽W2，其中，第二线距L2不等于第一线距L1使得第一电极区块112、122、132与第二电极区块114、124、134具有不同的光穿透率。

另外，也可使第二线宽W2不等于第一线宽W1，同样可产生第一电极区块112、122、132与第二电极区块114、124、134具有不同的光穿透率效果。由于第一电极区块112、122、132与第二电极区块114、124、134具有不同的线宽或线距，较佳地，一像素单元的第一电极区块对应一相邻像素单元的第二电极区块设置，亦即整个第一基板100上的第一电极区块与第二电极区块上下交错颠倒配置。如图1所示，第一电极区块122的左右两侧分别为第二电极区块114及134，第二电极区块124的左右两侧则分别为第一电极区块112及132。

虽然单一个像素单元被划分为两个显示区域，但第一像素区块与第二像素区块皆由同一个薄膜晶体管控制，因此实际上是接收相同的像素驱动电压。由于第一电极区块与第二电极区块具有不同的线宽或线距，因而相对于一共同电极驱动电压下，两个显示区域会产生不同的穿透率，使一像素单元具有两种迦玛特性曲线(gamma curve)。请参照图2，其绘示同一像素结构 产生两种迦玛特性曲线的改善色偏的示意图。第一像素区块对应的显示区域的迦玛特性曲线例如是曲线C1，而第二像素区块对应的显示区域的迦玛特性曲线例如是曲线C2。二者叠加后的特性曲线C3明显地表现出此种像素结构的设计确实具有调变迦玛特性曲线的效果。

此外，由于两个相邻的像素单元的第一像素区块与第二像素区块交错颠倒配置，可有效地提供液晶指向矢在四个方向的对称补偿，以避免当第一像素区块与第二像素区块的线距、线宽不同而造成穿透率差异较大时可能产生的条纹缺陷。

于液晶显示面板10的第二基板上还可设置多个凸块以搭配前述第一狭缝与第二狭缝。请参照图3A、3B，图3A绘示一像素单元搭配一凸块设置的示意图，图3B绘示图3A的像素单元沿着切线3B-3B’的剖面图。以像素单元P1为例，于第一基板100对向的第二基板200上可设置一凸块210，其中，此凸块210是对应于像素单元P1的第一像素区块112设置以辅助第一像素区块112对应的显示区域中央的液晶分子配向。且较佳地，凸块210系实质上对应于第一像素区块112中央两个第一狭缝112S的中间位置。此外，于对应第二像素区块114中央两个第二狭缝的中间位置的第二基板200上亦可设置另一凸块(未绘示)。

另请参照图4A、4B，图4A绘示一像素单元搭配两个凸块设置的示意图，图4B绘示图4A的像素单元沿着切线4B-4B’的剖面图。同样以像素单元P1为例，于第二基板200上可设置两个凸块220、230。凸块220、230对应于第二像素区块114边缘的两个对角设置，以辅助显示区域边缘的液晶分子配向。

图4C绘示一像素单元的两个像素区块分别对应凸块的示意图。于图4C中，是将上述两种凸块设置方式混合使用，其中，第一像素区块112的中央是对应于凸块210设置，第二像素区块114的两个边缘角落则分别对应于凸块220、230设置。

以下是藉由调变两个显示区域内像素区块的线宽或线距(使其尺寸比例约为1：1)，并使狭缝的延伸方向与扫描线(或像素单元的水平轴方向)的夹角约为45度，以相同电压驱动，使两个显示区域因线宽或线距设计不同造成两像素区块内电场线分布不同，使得液晶指向矢倒向产生差异，而呈现不同的穿透率，且同时与一般垂直配向(vertical alignment，VA)型产品作比 较所观察的特性曲线图。

请参照图5A、5B，图5A绘示一般垂直配向型产品的立体图，图5B绘示本实施例以单一凸块搭配狭缝的立体图。并请参照图6A、6B，图6A绘示本实施例以单一凸块设计于视角60度观察的电压对穿透率(V-T)特性曲线图，图6B绘示以单一凸块设计于视角60度观察的迦玛特性曲线图。于单一凸块设置的条件下，如图5B所示，以线宽W与线距L均为1、3、4、5um与一般VA型产品于0度及60度视角的V-T特性曲线比较系记录于图6A中。如图5A所示，一般VA型基板上下的凸块与狭缝是一对一匹配，其中，凸块的宽度约为10um，而狭缝大小约为8um，狭缝间的电极宽度约为30um。于图6A中，曲线601为一般VA型产品于60度的V-T特性曲线，曲线602至605为线宽W与线距L为1、3、4、5um于60度的V-T特性曲线，曲线606为一般VA型产品于0度的V-T特性曲线。于图6B中，曲线701为迦玛值2.2的曲线，曲线702为根据上述参数量测一般VA型产品于60度的迦玛特性曲线，曲线703为根据线宽W与线距L均为4um的V-T特性曲线去制作的迦玛特性曲线，其他曲线704至707则在以下做说明。

由图6A可看出，当线宽W与线距L均为4um时，在60度视角可产生与0度视角相近(曲线606)的V-T特性曲线604。于图6B中，曲线702是一般VA型产品于60度的迦玛特性曲线，曲线703为根据线宽W与线距L均为4um的V-T特性曲线去制作的迦玛特性曲线，至于曲线704至707，其分别为前述二者的像素区块面积比例分别为1：1、1：2、3：7、2：8下所叠加得到的迦玛特性曲线。将二者叠加的用意是使原本落在迦玛值2.2的曲线上方及下方的迦玛特性曲线进行叠加调整，产生另一组更为接近迦玛值2.2曲线的新的迦玛特性曲线。由图6B的结果可观察到，二者叠加后的效果(曲线704至707)相较于一般VA产品的迦玛特性曲线702，是更往迦玛值2.2的曲线701趋近。另外，于仅使用本实施例所提出的设计下所得的曲线类似于图6B中的曲线703，其已相当接近迦玛值2.2的曲线701，亦即，本实施例的设计在大视角下的迦玛特性曲线与正视角下的迦玛特性曲线相近。因此，本实施例藉由调变两个显示区域内的线宽W或线距L，及像素区块面积比例控制，并搭配单一凸块的设计的确大幅降低了一般VA产品的色偏现象。

图7A绘示以两个凸块设计于视角60度观察的V-T特性曲线图，图7B 绘示以两个凸块设计于视角60度观察的迦玛特性曲线图。于两个凸块设置的条件下，以线宽与线距为0.5、1、3、4、5um(分别记录于曲线801至805)与一般VA型产品于0度(曲线807)及60度视角(曲线806)的V-T特性曲线比较记录于图7A中。由图7A可看出，当线宽与线距均为3um时，在60度视角可产生一与一般VA产品在60度视角(曲线806)的V-T特性曲线近似于对称的V-T特性曲线(曲线803)。于图7B中，是根据线宽与线距均为3um的V-T特性曲线(曲线803)去制作其迦玛特性曲线。曲线901为迦玛值2.2的曲线，曲线902是一般VA型产品于60度的迦玛特性曲线，曲线903则为根据线宽与线距均为3um的V-T特性曲线去制作的迦玛特性曲线，曲线904至908则为前述二者像素区块面积比例分别为1：1、8：2、2：8、9：1及1：9下叠加所得的曲线。于图7B中，曲线903是趋近于最右下方，当叠加后可发现，叠加后的曲线904至908相较于一般VA产品于大视角的迦玛特性曲线902，是会更往迦玛值2.2曲线901趋近。因而，本实施例藉由调变两个显示区域内的线宽或线距，及像素区块面积比例控制，并搭配两个凸块的设计亦可有效改善色偏现象。

本实施例的液晶显示面板10可应用于一液晶显示装置中，并由液晶显示装置中装设的光源模组提供光源给液晶显示面板10作显示。由于本实施例是将每个像素单元划分为两个显示区域，并调整像素电极于两个显示区域内的线宽或线距等，无论是搭配单一凸块或两个凸块，皆可解决传统上VA产品于大视角下的色偏问题，使画面显示的品质提升。此外，由于仅改变像素电极的结构，并不需额外的工艺与成本，更不会影响到原来的工艺顺序。再者，两个显示区域内的像素区块是由单一个薄膜晶体管所控制，因而无须额外增加其他的薄膜晶体管，而可避免影响到开口率的大小。

虽然本实施例的液晶显示面板10其第一基板与第二基板分别是以薄膜晶体管基板与彩色滤光片基板为例做说明，然本发明并不以此为限定。本实施例的像素电极其结构的设计亦可应用于其他种类的液晶显示面板中，只要是将单一像素单元划分为两个显示区域，并使两个显示区域内的像素电极的线宽或线距具有差异，以调整两个显示区域的穿透率，搭配像素区块面积比例控制，藉此使得较大视角的迦玛特性曲线能趋近于正视角下迦玛值2.2的曲线，皆属于本发明的范畴。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本 发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种可改善色偏的液晶显示面板，包括：

第一基板，包括多个以阵列形式排列的薄膜晶体管，各该薄膜晶体管对应该液晶显示面板的像素单元设置，其中，该第一基板于各像素单元中还包括电性连接于该像素单元中的薄膜晶体管的像素电极，该像素电极具有：第一电极区块，具有多个第一狭缝，其中，该第一电极区块具有在与各该些第一狭缝垂直的方向上的第一线距，且该第一电极区块于任两个相邻的第一狭缝之间具有第一线宽；以及第二电极区块，具有多个第二狭缝，其中，该第二电极区块具有在与各该些第二狭缝垂直的方向上的第二线距，且该第二电极区块于任两个相邻的第二狭缝之间具有第二线宽，其中，该第二线距不等于该第一线距；

第二基板，平行该第一基板设置；以及

液晶层，密封于该第一基板与该第二基板之间。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第一线宽不等于该第二线宽。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中一像素单元的像素电极的第一电极区块对应另一相邻像素单元的像素电极的第二电极区块设置，且该些像素单元为位于同一列的像素单元或位于同一行的像素单元。

4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其中该第二基板于面向该第一基板的表面设置有多个凸块，各像素单元系对应于至少一凸块。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其中各像素单元的像素电极的第一电极区块对应于一凸块。

6.如权利要求5所述的液晶显示面板，其中该凸块对应于该第一电极区块中央两个第一狭缝的中间位置。

7.如权利要求5所述的液晶显示面板，其中各像素单元的像素电极的第二电极区块对应于另一凸块，且该另一凸块对应于该第二电极区块中央两个第二狭缝的中间位置。

8.如权利要求4所述的液晶显示面板，其中各像素单元的像素电极的第一电极区块对应于两个凸块。

9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其中该第一电极区块的轮廓具有两个对角，该两个凸块分别对应于该两个对角。

10.如权利要求8所述的液晶显示面板，其中各像素单元的像素电极的第二电极区块对应于另两个凸块，该第二电极区块的轮廓具有两个对角，该另两个凸块对应于该两个对角。

11.一种液晶显示装置，包括：

液晶显示面板，包括：

第一基板，包括多个以阵列形式排列的薄膜晶体管，各该薄膜晶体管系对应该液晶显示面板的一像素单元设置，其中，该第一基板于各像素单元中还包括一像素电极系电性连接于该像素单元中的薄膜晶体管，该像素电极具有：第一电极区块，具有多个第一狭缝，其中，该第一电极区块具有在与各该些第一狭缝垂直的方向上的第一线距，且该第一电极区块于任两个相邻的第一狭缝之间具有一第一线宽；以及第二电极区块，有多个第二狭缝，其中，该第二电极区块各具有在与各该些第二狭缝垂直的方向上的第二线距，且该第二电极区块于任两个相邻的第二狭缝之间具有一第二线宽，其中，该第二线距不等于该第一线距；

第二基板，平行该第一基板设置；以及

液晶层，系密封于该第一基板与该第二基板之间；以及

光源模组，用以提供光源至该液晶显示面板。

12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第一线宽不等于该第二线宽。

13.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中一像素单元的像素电极的第一电极区块对应另一相邻像素单元的像素电极的第二电极区块设置，且该些像素单元为位于同一列的像素单元或位于同一行的像素单元。

14.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中该第二基板于面向该第一基板的表面设置有多个凸块，各像素单元对应于至少一凸块。

15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中各像素单元的像素电极的第一电极区块对应于一凸块。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中该凸块对应于该第一电极区块中央两个第一狭缝的中间位置。

17.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中各像素单元的像素电极的第二电极区块对应于另一凸块，且该另一凸块对应于该第二电极区块中央两个第二狭缝的中间位置。

18.如权利要求14所述的液晶显示装置，其中各像素单元的像素电极的第一电极区块对应于两个凸块。

19.如权利要求18所述的液晶显示装置，其中该第一电极区块的轮廓具有两个对角，该两个凸块分别对应于该两个对角。

20.如权利要求18所述的液晶显示装置，其中各像素单元的像素电极的第二电极区块对应于另两个凸块，该第二电极区块的轮廓具有两个对角，该另两个凸块对应于该两个对角。

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