CN103091908A - 电极图样、画素布局方法及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

电极图样、画素布局方法及液晶显示器。本发明提供一种电极图样，应用于液晶显示器中液晶层的至少一基板，包括：多个主枝干，包括第1主枝干与第2主枝干，两者相交；以及多个次枝干，各次枝干的至少一端连接于第1主枝干与第2主枝干之一。第1主枝干与第2主枝干的宽度随着接近两者的交点而增宽。

Description

电极图样、画素布局方法及液晶显示器

【技术领域】

本发明有关于一种电极图样、画素布局方法及液晶显示器，且特别有关于能一种能够加速液晶显示器中液晶层内的液晶分子转至正确的角度的电极图样及画素布局方法。

【背景技术】

在液晶显示器中，当使用主轴夹角为90°的上偏光片与下偏光片时，则会希望介于两偏光片之间的液晶层中的液晶分子在倒向液晶层的平面方向时，能够转至适当的角度，以获得亮态的最大值。以上偏光片与下偏光片的主轴角度分别为0°及90°为例，亮态时，会期望液晶分子转至45°或135°，使穿透率达到最大。而为了使液晶分子在电压施加时转至特定的角度，则有一种利用特定电极图样来控制液晶分子转角的布局方式。

当使用图样化的电极来控制液晶分子转角的布局方式时，会希望液晶分子能迅速地转至适当的角度，以获得亮态的最大值。然而，液晶分子的反应速度会受到图样化电极所提供的电场的合力方向所影响。因此，通过设计良好的电极图样来增快液晶分子的反应速度是现今显示器极欲达成的目标。

【发明内容】

本发明提供一种电极图样，应用于液晶显示器中液晶层的至少一基板，包括：多个主枝干，包括第1主枝干与第2主枝干，两者相交；以及多个次枝干，各次枝干的至少一端连接于第1主枝干与第2主枝干之一。第1主枝干与第2主枝干的宽度随着接近两者的交点而增宽。

在本发明一个实施例中，第1主枝干与第2主枝干的宽度系线性地随着接近交点而增宽。

在本发明一个实施例中，顺着第1主枝干或第2主枝干往该交点观的，平行于第1主枝干或第2主枝干主轴的直线与平行于第1主枝干与第2主枝干边缘宽度增加的直线的夹角不大于10°。

在本发明一个实施例中，顺着第1主枝干或第2主枝干往该交点观之，平行于第1主枝干或第2主枝干主轴的直线与平行于第1主枝干与第2主枝干边缘宽度增加的直线的夹角不小于1°。

在本发明一个实施例中，电极图样同时应用于上、下基板两者的相向内侧平面上，各内侧平面上具有以矩阵状排列的多个该电极图样。其中上基板的内侧平面上的多个电极图样所形成的矩阵与下基板的内侧平面上的多个电极图样所形成的矩阵错位相对，使得由垂直于该上、下基板的方向观看时，任一个该电极图样会被对向的基板上的多个该电极图样所包围。

在本发明一个实施例中，该第1主枝干与该第2主枝干划分出第1至第4象限，在第1至第4象限任一者中的多个次枝干所延伸出去的端点排成一直线，其中最短的次枝干最靠近第1主枝干或第2主枝干宽度最窄的部位。

在本发明一个实施例中，多个次枝干在该第1至第4象限分别朝45°、135°、225°、315°方向延伸。

在本发明一个实施例中，电极图样是透明电极层被挖掉的部分。

此外，本发明提供一种画素布局方法，用以加速液晶显示器中液晶层内的液晶分子转至正确的角度，包括于该液晶显示器的电极层形成上述任一种实施例的电极图样。

本发明也提供一种液晶显示器，包括：一上基板；一下基板；一液晶层，形成于上、下基板之间；以及一电极图样，应用于液晶层的上、下基板的至少一者，包括：多个主枝干，包括第1主枝干与第2主枝干，两者相交；以及多个次枝干，各次枝干的至少一端连接于第1主枝干与第2主枝干之一。第1主枝干与第2主枝干的宽度随着接近两者的交点而增宽。

【附图说明】

图1a显示使用根据本发明实施例的上基板的电极图样的上视图。

图1b显示使用根据本发明实施例的下基板的电极图样的上视图。

图2显示重迭图1a的上基板的电极图样与图1b的下基板的电极图样后的上视图。

图3显示图2的电极图样中不同的切角对于反应速度的影响。

【主要组件符号说明】

10～上基板的电极图样；

20～下基板的电极图样；

11、12、21、22～主枝干；

13、23～次枝干；

A、A’～第1象限；

B、B’～第2象限；

C、C’～第3象限；

D、D’～第4象限；

M～液晶分子；

θ～切角角度。

【具体实施方式】

图1a显示使用根据本发明实施例的上基板的电极图样的上视图。图1b显示使用根据本发明实施例的下基板的电极图样的上视图。图1a中显示了位于上基板(即彩色滤光片侧)的电极图样10，电极图样10是上基板的透明电极层被挖掉的部分。

电极图样10由一对互相垂直的主枝干11、12及多个次枝干13所构成，其中主枝干11、12的宽度并非一定，会随着接近两主枝干的交点而线性地变宽。如图1a中所示，主枝干11、12形成了一个类似十字飞镖的形状。

为了说明方便，将图1a中电极图样10的主枝干11、12所分割出来的四个领域定义为四个象限A～D。在第1象限A中，上基板的电极图样10的多条次枝干13由主枝干11、12往45°方向延伸。在第2象限B中，多个次枝干13往135°方向延伸。在第3象限C中，多个次枝干13往225°方向延伸。在第4象限D中，多个次枝干13往315°方向延伸。

图1b中则显示了位于下基板(即薄膜晶体管驱动电路侧)的电极图样20，其中电极图样20则是下基板的透明电极层被挖掉的部分。

电极图样20由一对互相垂直的主枝干21、22及多个次枝干23所构成，其中主枝干21、22的宽度并非一定，会随着接近两主枝干的交点而线性地变宽。如图1b中所示，主枝干21、22形成了一个类似十字飞镖的形状。

同样地，将图1b中电极图样20的主枝干21、22所分割出来的四个领域定义为四个象限A’～D’。在第1象限A’中，下基板的电极图样20的多条次枝干23由主枝干21、22往45°方向延伸。在第2象限B’中，多个次枝干23往135°方向延伸。在第3象限C’中，多个次枝干23往225°方向延伸。在第4象限D’中，多个次枝干23往315°方向延伸。

图2显示重迭图1a的上基板的电极图样10与图1b的下基板的电极图样20后的上视图。

图2中同时显示了位于上基板(即彩色滤光片侧)的电极图样10以及位于下基板(即薄膜晶体管驱动电路侧)的电极图样20，其中排成矩阵的多个上基板的电极图样10会与排成矩阵的多个下基板的电极图样20错位相对。换句话说，由垂直面板的方向观之，每一个电极图样10会被四个电极图样20在四个象限所包围，每一个电极图样20也会被四个电极图样10在四个象限所包围。需注意的是，图2所显示的方块仅为一最小单位的电极图样，仅包括一个上基板的电极图样10及四个下基板的电极图样20的1/4部分。依设计，此一单位的电极图样可能对应到一个画素、一个子画素、或是一个子画素的一部分。将多个这种一单位的电极图样排列成矩阵状才是一个面板的完整电极图样。

根据本实施例的电极图样，位于第1象限A内的液晶分子M在电极施加电压时，会受到次枝干13、23的电场拉力，而转向45°(225°)方向。然而，除了次枝干13、23的电场拉力外，主枝干11、12、21、22也会提供液晶分子M转向45°(225°)方向的电场拉力。例如，如图2中的实线箭头所示，主枝干11、12分别提供垂直该主枝干边缘的电场拉力，而两者的合力方向则如虚线箭头所示，朝向225°方向。

同理，在第2象限B中，施加电压时，液晶分子M转向135°(315°)方向。在第3象限C中，施加电压时，液晶分子M转向225°(45°)方向。在第4象限D中，施加电压时，液晶分子M转向315°(135°)方向。

在第1象限A中，如实线箭头所示，主枝干11、12所提供垂直该主枝干边缘的电场拉力分别偏离90°与0°，而此偏离的角度相当于主枝干的边缘相对于0°主轴或90°主轴的切角θ。虽两主枝干11、12所提供的力分别偏离90°与0°，但两者的合力方向如虚线箭头所示，仍然朝向225°方向。

因此，利用此偏向转角方向的主枝干电场力，液晶分子可在短时间内转至设定的转角方向。即在第一象限A为45°(225°)方向；在第二象限B为135°(315°)方向；在第三象限C为225°(45°)方向；在第四象限D为315°(135°)方向。

图3显示图2的电极图样中不同的切角θ对于反应速度的影响。图3中，横轴为驱动电压，纵轴为反应时间。图3中显示了切角θ为0°、1°、5°、10°时的曲线a、b、c、d。由图中可知，曲线a(即为第1图的实施例的电极图样)在一既定的驱动电压下，反应时间最长。而切角为10°的曲线d在既定的驱动电压下的反应时间则比切角为1°、5°的曲线b、c在同一既定的驱动电压下的反应时间短。

根据上述结果，很明显地可知本发明的实施例能够有效地提升画素从暗态切换到亮态的反应速度，且随着电极图样中主枝干的切角角度增加，液晶分子的反应速度也会加快。因此，在本发明一个实施例中，采用至少不小于1°的切角。然而，过大的切角会造成开口率的下降，例如，切角10°时的穿透率为没有切角时的穿透率的86.61％。因此，在本发明一个实施例中，采用切角不大于10°的电极图样。

根据本发明实施例的电极图样，液晶显示器可以用较短的时间从暗态切换到亮态，因此可以达成加快反应速度的效果。

以上说明仅为部分实施例，并非用以限定本发明，本发明的范围将由申请专利范围来界定。例如，主枝干可仅在一个象限内做切角的构造，而具有切角的电极图样可仅应用于液晶层的上、下基板之一者。再者，两主枝干随着靠近两者交点而增加的宽度的方式也不限定于线性地增加，各种曲线状、锯齿状的宽度增加方式也可适用于本发明的电极图样。

Claims (10)

1.一种电极图样，应用于液晶显示器中液晶层的至少一基板，包括：

多个主枝干，包括第1主枝干与第2主枝干，两者相交；以及

多个次枝干，各次枝干的至少一端连接于该第1主枝干与该第2主枝干之一，

其中，该第1主枝干与该第2主枝干的宽度随着接近两者的交点而增宽。

2.根据权利要求1所述的电极图样，其特征在于，该第1主枝干与该第2主枝干的宽度系线性地随着接近该交点而增宽。

3.根据权利要求2所述的电极图样，其特征在于，顺着该第1主枝干或该第2主枝干往该交点观的，平行于该第1主枝干或该第2主枝干主轴的直线与平行于该第1主枝干与该第2主枝干边缘宽度增加的直线的夹角不大于10°。

4.根据权利要求2所述的电极图样，其特征在于，顺着该第1主枝干或该第2主枝干往该交点观的，平行于该第1主枝干或该第2主枝干主轴的直线与平行于该第1主枝干与该第2主枝干边缘宽度增加的直线的夹角不小于1°。

5.根据权利要求3所述的电极图样，其特征在于，该电极图样同时应用于上、下基板两者相向的内侧平面上，各内侧平面上具有以矩阵状排列的多个该电极图样，

其中该上基板的该内侧平面上的该多个电极图样所形成的矩阵与该下基板的该内侧平面上的该多个电极图样所形成的矩阵错位相对，使得由垂直于该上、下基板的方向观看时，任一个该电极图样会被对向的基板上的多个该电极图样所包围。

6.根据权利要求1所述的电极图样，其特征在于，该第1主枝干与该第2主枝干划分出第1至第4象限，在该第1至第4象限任一者中的该多个次枝干所延伸出去的端点排成一直线，其中最短的次枝干最靠近该第1主枝干或该第2主枝干宽度最窄的部位。

7.根据权利要求6所述的电极图样，其特征在于，该多个次枝干在该第1至第4象限分别朝45°、135°、225°、315°方向延伸。

8.根据权利要求1所述的电极图样，其特征在于，该电极图样是透明电极层被挖掉的部分。

9.一种画素布局方法，用以加速液晶显示器中液晶层内的液晶分子转至正确的角度，包括：

于该液晶显示器的电极层形成根据权利要求1至8项任一所述的电极图样。

10.一种液晶显示器，包括：

一上基板；

一下基板；

一液晶层，形成于该上、下基板之间；以及

一电极图样，应用于该上、下基板的至少一者，包括：

多个主枝干，包括第1主枝干与第2主枝干，两者相交；以及

多个次枝干，各次枝干的至少一端连接于该第1主枝干与该第2主枝干之一，

其中，该第1主枝干与该第2主枝干的宽度随着接近两者的交点而增宽。

Images