CN102681260B - 显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示面板，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一像素结构阵列、一共用电极层以及多个间隙物。液晶层配置于相对的第一基板与第二基板之间。像素结构阵列配置于第一基板上，位于第一基板与液晶层之间。像素结构阵列包括多条扫描线、多条数据线、多个有源元件以及多个像素电极。各有源元件连接于相交错的其中一条扫描线与其中一条数据线。各像素电极横跨其中一条扫描线以及其中一个有源元件，并电性连接对应的有源元件。共用电极层配置于第二基板上。间隙物配置于第一基板与第二基板之间，位于扫描线上。间隙物各自位在像素电极中央。

Description

显示面板

技术领域

本发明涉及一种显示面板，尤其涉及一种广视角的显示面板。

背景技术

为了让液晶显示面板有更好的显示品质，目前液晶显示面板都朝向高对比(high contrast ratio)、无灰阶反转(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、亮度高(high luminance)、高色饱和度、快速反应与广视角等特性来发展。以广视角技术而言，常见的例如有共平面切换式(in-plane switching，IPS)液晶显示面板、扭转向列型(Twisted Nematic，TN)液晶显示面板、边际场切换式(fringefield switching)液晶显示面板与多域垂直配向式(multi-domainvertically alignment，MVA)液晶显示面板等。

对于多域垂直配向式液晶显示面板而言，配向凸起物的配置实现了广视角的显示效果。图8为已知的多域垂直配向式液晶显示面板的俯视示意图。请参照图8，多域垂直配向式液晶显示面板10包括多条扫描线12(图中仅绘出一条以便于说明)、多条数据线14、多个有源元件16、多个像素电极18以及多个配向凸起物20。扫描线12与数据线14相交，各有源元件16电性连接于其中一条扫描线12与其中一条数据线14。另外，各像素电极18通过对应的有源元件16电性连接于扫描线12与数据线14。配向凸起物20位在像素电极18上。

在配向凸起物20的配置下，多域垂直配向式液晶显示面板10被碰触后，散乱的液晶分子恢复正常排列状态的速度虽可提升，但仍需要一段时间来回复。也就是说，液晶分子回复效率仍不够理想。并且，配向凸起物20的配置位置无法进行正常的显示而将牺牲多域垂直配向式液晶显示面板10的部分显示开口率。特别是，多域垂直配向式液晶显示面板10的解析度不断提升时，在显示开口率的要求上将更为严苛。因此，目前的多域垂直配向式液晶显示面板10无法满足上述所有的需求。

发明内容

本发明提供一种显示面板，具有高开口率以及良好的液晶回复效率。

本发明提出一种显示面板，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一像素结构阵列、一共用电极层以及多个间隙物。第二基板与第一基板相对而设。液晶层配置于第一基板与第二基板之间。像素结构阵列配置于第一基板上，并位于第一基板与液晶层之间。像素结构阵列包括多条扫描线、多条数据线、多个有源元件以及多个像素电极。数据线与扫描线交错而设。各有源元件连接于其中一条扫描线与其中一条数据线。各像素电极横跨其中一条扫描线以及其中一个有源元件，并电性连接对应的有源元件。共用电极层配置于第二基板上，位于第二基板与液晶层之间。间隙物配置于第一基板与第二基板之间，位于扫描线上，且间隙物各自位在像素电极中央。

基于上述，本发明将扫描线以及间隙物配置于像素电极中央。扫描线与间隙物所在位置都是显示面板中，无法正常进行显示的区域，因此扫描线与间隙物被叠置在一起有助于提升显示开口率。另外，间隙物位于像素电极中央，而提供配向作用，使得显示面板具有广视角的显示效果。进一步来说，间隙物位于像素电极中央的设计也有助于提高液晶回复效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示面板的俯视示意图。

图2为图1的显示面板沿剖线I-I’所绘出的剖面示意图。

图3为图1的显示面板沿扫描线所绘出的剖面图。

图4A为本发明一实施例的显示面板的剖面示意图。

图4B为图4A的显示面板中彩色滤光层的俯视示意图。

图5为图1的显示面板中另一种实施方式的像素阵列的俯视示意图。

图6为图5中储存电容电极的俯视示意图。

图7为图5中像素阵列沿剖线A-A’的局部剖面示意图。

图8为已知的多域垂直配向式液晶显示面板的俯视示意图。

主要元件符号说明

10：多域垂直配向式液晶显示面板

12、142、310：扫描线

14、144、320：数据线

16、146、330：有源元件

18、148、340：像素电极

20：配向凸起物

100、200：显示面板

110：第一基板

120：第二基板

130：液晶层

140、300：像素结构阵列

150：共用电极层

160：间隙物

210：彩色滤光层

212：黑矩阵

214：彩色滤光图案

214A：第一部分

214B：第二部分

302：基板

342A、342B：第一狭缝

350：储存电容电极

352A、352B：第二狭缝

354、W：接触开口

A-A’、I-I’：剖线

C：通道层

D：汲极

d1、d2：距离

G：栅极

I1、I2、I4：绝缘层

I3：垫高层

S：源极

具体实施方式

图1为本发明一实施例的显示面板的俯视示意图，而图2为图1的显示面板沿剖线I-I’所绘出的剖面示意图。请同时参照图1与图2，显示面板100包括一第一基板110、一第二基板120、一液晶层130、一像素结构阵列140、一共用电极层150以及多个间隙物160。第二基板120与第一基板110相对而设。液晶层130配置于第一基板110与第二基板120之间。像素结构阵列140配置于第一基板110上，并位于第一基板110与液晶层130之间。共用电极层150配置于第二基板120上，位于第二基板120与液晶层130之间。间隙物160则配置于第一基板110与第二基板120之间。在本实施例中，间隙物160抵顶第一基板110与第二基板120以使显示面板100维持适当的晶穴间隙。

详言之，像素结构阵列140包括多条扫描线142(图中仅绘出一条以便于说明)、多条数据线144、多个有源元件146以及多个像素电极148。数据线144与扫描线142交错而设。各有源元件146连接于其中一条扫描线142与其中一条数据线144。各像素电极148横跨其中一条扫描线142以及其中一个有源元件146，并电性连接对应的有源元件146。

各有源元件146包括有一栅极G、一通道层C、一源极S以及一汲极D。通道层C位于栅极G上方，源极S与汲极D接触通道层C并位在栅极G的两侧。另外，像素结构阵列140还包括有绝缘层I1、I2以及垫高层I3。绝缘层I1、I2分别覆盖住删极G以及源极S/汲极D而垫高层I3位在像素电极148与绝缘层I2之间。垫高层I3与绝缘层I2中设有一接触开口W以使像素电极148通过接触开口W电性连接于汲极D。由于垫高层I3的设置，像素电极148与数据线144间的耦合效应较弱而使得像素电极148的边缘可以重叠数据线144的边缘。另外一条扫描线142与像素电极148也因垫高层I3的设置，彼此间的耦合效应大幅减少。在本实施例中，像素电极148远离垫高层I3的一侧还可以配置有一磨擦配向层、一光配向层，或是由一配向材料层与一高分子材料层所组成高分子稳定配向层。亦即，本实施例可以采用摩擦配向法、光配向法、高分子稳定配向法(polymer stabilized alignment method)等方式来实现液晶层130的配向。

随着显示面板100的解析度提高，则像素电极148可配置的面积将会缩小，例如像素尺寸缩减至280ppi。此时，显示面板100的穿透率对其显示品质影响极大。若仍以传统配向凸起物(如图8中的配向凸起物20)来控制液晶分子的倾倒，其中配向凸起物所在位置液晶无法正常显示，将会严重影响其穿透面积。在本实施例其改良结构为，像素电极148横跨扫描线142，且像素电极148例如被扫描线142划分成两个区域。进一步而言，像素电极148被扫描线142划分出来的两区域的面积实质上彼此相等。此外，间隙物160位于扫描线142上，且间隙物160例如是各自位在像素电极148中央。如此一来，间隙物160可提供配向作用使得液晶层130的液晶分子在显示时由像素电极148四周朝中央倾倒。因此，显示面板100具有理想的广视角的显示效果。

当显示面板100受到外力的按压后，液晶层130中的液晶分子往往会呈现紊乱的排列。在这样的状态下，显示面板100的显示效果将会受到不良的影响。若是液晶层130中的液晶分子无法回复原本的排列状态，显示面板100的显示效果将因而不佳。因此，显示面板100必需具备液晶分子回复效率快速的特点。尤其是显示面板100应用于触控显示装置时，对于此一特点的要求更为显著。在本实施例中，间隙物160的高度实质上与液晶层130的晶穴间隙相等，例如3μm至4μm。间隙物160的配置有助于提高液晶层130中液晶分子的回复效率。显示面板100被按压后，液晶层130的液晶分子因为间隙物160的存在而可以快速地回复成原本的排列状态，其有助于提高显示面板100的品质。

图4A为本发明一实施例的显示面板的剖面示意图，而图4B为图4A的显示面板中彩色滤光层的俯视示意图。请参照图4A，显示面板200与前述实施例的显示面板100大致相同，两者的差异主要在于显示面板200除了显示面板100中所具备的构件外，还包括一彩色滤光层210。因此，显示面板200中像素结构阵列的俯视图可以参照图1。彩色滤光层210配置于第二基板120上，位于共用电极层150与第二基板120之间。

具体而言，请同时参照图4A与图4B，彩色滤光层210包括一黑矩阵212以及多个彩色滤光图案214，黑矩阵212对应于图1所绘出的扫描线142而各彩色滤光图案214包括第一部分214A以及第二部分214B。第一部分214A与第二部分214B分别位在配置于黑矩阵212的相对两侧。间隙物160则配置于黑矩阵212与扫描线142之间。在本实施例中，像素电极148横跨于有源元件146以及对应的扫描线142，其中每一个像素电极148所在区域都是显示相同颜色的次像素区。因此，在彩色滤光层210中，各彩色滤光图案214的第一部分214A与第二部分214B例如是相同颜色的滤光图案。举例而言，图4B中所绘出的第一部分214A与第二部分214B可以同时是红色、同时是绿色或是同时是蓝色滤光图案。

由于有源元件146、间隙物160与扫描线142所在位置都是显示面板200中显示效果不佳的位置，所以黑矩阵212对应这些元件配置可以遮蔽显示效果不佳的区域而使显示面板200具有理想的显示品质。另外，在其他实施例中，彩色滤光层210可整合于像素结构阵列140中而构成彩色滤光层在像素阵列上(color filter on array，COA)或是像素阵列在彩色滤光层上(array on color filter，AOC)的设计。

图5为图1的显示面板中另一种实施方式的像素阵列的俯视示意图，图6为图5中储存电容电极的俯视示意图，而图7为图5中像素阵列沿剖线A-A’的局部剖面示意图。请同时参照图5、6以及7，像素结构阵列300包括多条扫描线310(图中仅绘出一条以便于说明)、多条数据线320、多个有源元件330、多个像素电极340以及一储存电容电极350。数据线320与扫描线310交错而设。各有源元件330连接于其中一条扫描线310与其中一条数据线320。各像素电极340横跨其中一条扫描线310以及其中一个有源元件330，并电性连接对应的有源元件330。

此外，储存电容电极350配置于像素电极340下方。由图5以及图7可知，像素结构阵列300配置于基板302上，储存电容电极350位在像素电极340与基板302之间，且储存电容电极350与像素电极340之间至少配置有一绝缘层I4。图5-7所绘出的像素结构300及其相关构件可以用以取代图1的显示面板100中的像素阵列结构140，其中图7的绝缘层I4可与图2中的绝缘层I1或是I2为相同膜层。

在本实施例中，各像素电极340具有至少一第一狭缝342A、342B，第一狭缝342B暴露出部分的储存电容电极350。此外，储存电容电极350具有至少一第二狭缝352A、352B，且第二狭缝352A、352B位在第一狭缝342A正下方。此外，第二狭缝352B进一步连通于暴露出有源元件330的接触开口354，其中像素电极340可通过接触开口354电性连接于有源元件330。

像素阵列结构300应用于图1所绘出的显示面板100时，第一狭缝342A、342B由像素电极340的边缘朝向对应的间隙物160所在位置(也就是像素电极340中央)延伸。如此一来，显示面板100进行显示时，第一狭缝342A下因无储存电容电极350，更有助于驱动液晶层130的液晶分子以提高显示面板100的显示亮度。值得一提的是，第二狭缝352A、352B所需的数目可以依像素结构阵列300所需电容量大小进行增减。在其他的实施例中，储存电容电极350可以不具有第二狭缝352A、352B，仅具有接触开口354。

综上所述，本发明将像素电极以横跨扫描线的方式配置并且在每一个像素电极中央都配置有一间隙物。因此，液晶显示面板可以具备广视角的显示效果。在数据线延伸方向上，相邻像素电极之间的距离可小于扫描线的线宽而有助于提高显示面板的显示开口率。进一步而言，本发明可使像素电极的边缘重叠于数据线的边缘，此设计也有助于提高显示开口率。此外，每个像素电极中央所设置的间隙物可以提供配向的作用并且有助于提升液晶分子的回复效率。所以，本发明的液晶面板不容易因为外力的按压而导致无法正常显示的情形。整体而言，本发明的显示面板具备良好的显示效果以及稳定的显示品质。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，可作些许之更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相向而设；

一液晶层，配置于该第一基板与该第二基板之间

一像素阵列，配置于该第一基板与该液晶层之间，并包括：

多条扫描线；

多条数据线，与该些扫描线交错而设；

多个有源元件，各该有源元件连接于其中一条扫描线与其中一条数据线；

多个像素电极，各该像素电极横跨其中一条扫描线以及其中一个有源元件，并电性连接该其中一个有源元件；

一共用电极层，配置于该第二基板上；以及

多个间隙物，配置于该第一基板与该第二基板之间，位于该些扫描线上，且该些间隙物各自位在该些像素电极中央以及位于该些有源元件上。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其中各该像素电极实质上被对应的其中一条扫描线划分为面积相等的两个区域。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其中各该像素电极的边缘实质上与邻近的该些数据线重叠。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其中还包括一彩色滤光层，配置于该第二基板上，位于该共用电极层与该第二基板之间。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其中该彩色滤光层包括一黑矩阵以及多个彩色滤光图案，该黑矩阵对应于该些扫描线，而各该彩色滤光图案包括配置于该黑矩阵相对两侧的一第一部分以及一第二部分。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其中该些间隙物配置于该黑矩阵与该些扫描线之间。

7.根据权利要求5所述的显示面板，其中该第一部分与该第二部分的颜色相同。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其中还包括一储存电容电极，配置于该些像素电极与该第一基板之间。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其中各该像素电极具有至少一第一狭缝，该第一狭缝由该像素电极的边缘朝向该对应的间隙物所在位置延伸，并暴露出部分的该储存电容电极。

10.根据权利要求9所述的显示面板，其中该储存电容电极具有至少一第二狭缝，位在该第一狭缝正下方。