CN103529603A

CN103529603A - 一种聚合物稳定配向的液晶面板

Info

Publication number: CN103529603A
Application number: CN201310504112.6A
Authority: CN
Inventors: 龚欣玫; 田堃正; 魏玮君; 廖乾煌
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明提供了一种聚合物稳定配向的液晶面板，其具有多个单位像素，每一单位像素包括彼此独立的第一子像素与第二子像素，它们均包括四个分域，第一子像素的每一分域内的第一像素电极构成多条彼此平行的长条形图案，第二子像素的每一分域内的第二像素电极构成多条彼此平行的长条形图案，且对应分域内的长条形图案朝着同一方向延伸分布。每个单位像素还包括至少一钻石图案，跨置于上述四个分域的每一分域，且上述长条形图案抵靠所述钻石图案的边界。相比于现有技术，本发明通过上述钻石图案来减少像素电极间的狭缝所占空间，进而改善由于不同位置的狭缝宽度变化所造成的亮度不均。

Description

一种聚合物稳定配向的液晶面板

技术领域

本发明涉及一种液晶面板，尤其涉及一种聚合物稳定配向的液晶面板。

背景技术

随着显示科技的进步，与传统CRT显示器相比，薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD）由于具有轻、薄、低辐射以及体积小而不占空间的优势，目前已经成为显示器市场的主力产品，同时广泛地应用于计算器、个人数字助理（Personal Digital Assistance,PDA）、笔记型计算机、数字相机、移动电话等各种电子产品中。

为了进一步扩展液晶显示器的应用领域与品质，当前液晶显示器的研究重点，主要集中在如何增广视角以及缩短屏幕的反应时间。针对上述需求，液晶面板往往采用多重分域垂直配向（Multi-domain Vertical Alignment,MVA）的设计。详细来说，在制作液晶面板的过程中，透过在共通电极与像素电极上形成配向控制用的凸块或开口，使液晶分子在未施加电压的情况下，便沿着凸块或开口的形状，呈现稍微倾斜的状态。如此一来，当对像素电极施加电压时，液晶分子在电场的驱迫下，会迅速地由微略倾斜的状态朝预定方向倾倒，进而大幅缩短屏幕反应时间，并达成增广视角的效果。

然而，在现有技术中，由于MVA技术必须利用薄膜沉积工艺、光刻工艺以及蚀刻工艺等形成凸块或开口于共通电极或像素电极上，在工艺的复杂度与制造成本上都相对地提高了不少。此外，形成于基板的凸块往往会遮蔽部分的光线，导致像素开口率减小，从而降低了液晶显示器的画面亮度。

为了改善应用MVA技术的液晶面板所产生的上述问题，业界发展出一种利用聚合物稳定配向（Polymer Stabilized Alignment,PSA）技术来制造液晶面板的设计。通过PSA技术，高分子聚合物使液晶分子具有一预倾角，亦即液晶分子在未受电场驱动时，受到高分子聚合物的影响而呈现倾斜的排列；当液晶分子受到电场驱动时，液晶分子便可迅速地偏转到适当的方位，进而缩短液晶面板的反应时间。然而，现有技术中的液晶面板尺寸逐渐增大，上述PSA设计方案仍然无法解决大视角色偏的问题，并且无法进一步降低色饱和度不足（color washout）的现象。此外，制程中的曝光误差会导致液晶面板不同区域的像素电极的分布间隔不同，这将造成亮度不均的情形。

有鉴于此，如何设计一种聚合物稳定配向的液晶面板，以改善或消除现有技术中的上述不良，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的聚合物稳定配向的液晶面板在运作时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的、可有效改善亮度不均情形的聚合物稳定配向的液晶面板。

依据本发明的一个方面，提供了一种聚合物稳定配向（PSA,PolymerStabilized Alignment）的液晶面板，该液晶面板具有多个单位像素，每个单位像素包括彼此独立的一第一子像素与一第二子像素，所述第一子像素与所述第二子像素均包括四个分域（domain），所述第一子像素的每一分域内的第一像素电极构成多条彼此平行的长条形图案，所述第二子像素的每一分域内的第二像素电极构成多条彼此平行的长条形图案，且所述第一子像素和所述第二子像素的对应分域内的长条形图案朝着同一方向延伸分布，其中，每个单位像素还包括至少一钻石图案，所述钻石图案跨置于上述四个分域的每一分域，且上述长条形图案抵靠所述钻石图案的边界。

在其中的一实施例中，液晶面板还包括一第一金属电极，其沿着竖直方向延伸且电极两端分别位于钻石图案的两个角顶点。

在其中的一实施例中，液晶面板还包括一第一金属电极和一第二金属电极，所述第一金属电极沿着竖直方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案的两个角顶点，所述第二金属电极沿着水平方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案的另外两个角顶点。

在其中的一实施例中，该钻石图案由氧化铟锡材料填充构成。

优选地，该钻石图案设置于所述单位像素的第一子像素。

优选地，该钻石图案设置于所述单位像素的第二子像素。

依据本发明的又一个方面，提供了一种聚合物稳定配向（PSA,PolymerStabilized Alignment）的液晶面板，该液晶面板具有多个单位像素，每个单位像素包括彼此独立的一第一子像素与一第二子像素，所述第一子像素与所述第二子像素均包括四个分域（domain），所述第一子像素的每一分域包括多条彼此平行的第一像素电极所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝（slit），所述第二子像素的每一分域包括多条彼此平行的第二像素电极所构成的长条形图案以及相邻第二像素电极间的多条狭缝，且所述第一子像素和所述第二子像素的对应分域的长条形图案朝同一方向延伸分布，其中，所述液晶面板还包括一金属电极，其沿着竖直方向延伸，所述多条狭缝中的一部分狭缝与所述金属电极相接触且另一部分狭缝与所述金属电极不接触。

在其中的一实施例中，第一子像素和/或所述第二子像素还包括一钻石图案，跨置于上述四个分域的每一分域，所述金属电极的两端分别位于该钻石图案的两个角顶点，其中，伸入所述钻石图案内部的一部分狭缝与所述金属电极相接触，以及伸入所述钻石图案内部的另一部分狭缝与所述金属电极不接触。优选地，该钻石图案由氧化铟锡材料填充构成。

在其中的一实施例中，位于所述四个分域中的这些长条形图案的延伸方向的方位角度分别介于40～50度、130～140度、220～230度、310～320度。

采用本发明的PSA液晶面板，将每个像素设置有彼此独立的一第一子像素与一第二子像素，每一子像素均包括四个分域，第一子像素的每一分域包括多条彼此平行的第一像素电极所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝，第二子像素的每一分域包括多条彼此平行的第二像素电极所构成的长条形图案以及相邻第二像素电极间的多条狭缝，每个像素还包括至少一钻石图案，该钻石图案跨置于上述四个分域的每一分域，且上述长条形图案抵靠所述钻石图案的边界。相比于现有技术，本发明通过上述钻石图案来减少像素电极间的狭缝所占空间，进而改善由于不同位置的狭缝宽度变化所造成的亮度不均。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出依据本发明一实施方式的聚合物稳定配向的液晶面板的结构示意图；

图2示出图1的聚合物稳定配向的液晶面板的一替换实施例；

图3示出图1的聚合物稳定配向的液晶面板的另一替换实施例；

图4示出依据本发明又一实施方式的聚合物稳定配向的液晶面板的结构示意图；以及

图5示出依据本发明再一实施方式的聚合物稳定配向的液晶面板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。首先应当知晓的是，本发明的单位像素包括两个子像素，每个子像素均包括像素电极，即，第一子像素包括第一像素电极，第二子像素包括第二像素电极。第一像素电极的形状包含了多条彼此平行的长条形图案，这些长条型图案分别朝向四个方位角度沿伸（如，鱼骨状图案）。当此单位像素作用时，在第一像素电极与共通电极间产生的电场，会使液晶层内的液晶分子依据此电场而产生相对应的偏转。由于第一像素电极形状的关系，液晶分子会分别朝向四个方位角度偏转，从而形成四重分域（4-domain）的效果。此外，由于第二子像素内的第二像素电极的形状关系，也会形成四重分域的效果，因此，单位像素形成了八重分域（8-domain）的效果。

为了缩短液晶面板的反应时间，在制作液晶面板的过程中，于液晶层内添加一种用于聚合物配向的单体，并施加电压信号至共通电极与像素电极上，使得各液晶分子偏转到一预定方向，同时上述单体亦随着液晶分子的排列方向而排列。接着，利用一能量光（诸如可见光或紫外光）或热聚合的方式，使上述单体聚合成高分子聚合物，并倾斜地形成于液晶面板中。

图1示出依据本发明一实施方式的聚合物稳定配向的液晶面板的结构示意图。参照图1，本发明的聚合物稳定配向的液晶面板（下文称为PSA液晶面板）包括多个单位像素，每个单位像素包括彼此独立的一第一子像素和一第二子像素。为描述方便起见，以第一子像素10作为示意性举例来说明具体结构。本领域的技术人员应当理解，在一些实施例中，第一子像素10的结构同样可适用于第二子像素。

如图1所示，第一子像素10包括四个分域（domain），即，右上方的分域D1、左上方的分域D2、左下方的分域D3和右下方的分域D4。具体地，分域D1包括多条彼此平行的第一像素电极101所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝103。分域D2包括多条彼此平行的第一像素电极201所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝203。分域D3包括多条彼此平行的第一像素电极301所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝303。分域D4包括多条彼此平行的第一像素电极401所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝403。此外，类似于第一子像素10，第二子像素的每一分域亦包括多条彼此平行的第二像素电极所构成的长条形图案以及相邻第二像素电极间的多条狭缝，并且，第一子像素和第二子像素的对应分域的长条形图案朝同一方向延伸分布。例如，分域D1的长条形图案，无论是第一子像素10还是第二子像素，其均朝着同一方向延伸分布。较佳地，位于四个分域D1～D4中的这些长条形图案的延伸方向的方位角度分别介于40～50度、130～140度、220～230度、310～320度。

需要特别指出的是，本发明的液晶面板的每个单位像素还包括至少一钻石图案P1，该钻石图案P1跨置于上述四个分域D1～D4的每一分域，且上述长条形图案抵靠钻石图案P1的边界。例如，该钻石图案P1由氧化铟锡（ITO）材料填充构成。相比于现有技术，本发明通过上述钻石图案可减少像素电极间的狭缝所占空间，进而改善由于不同位置的狭缝宽度变化所造成的亮度不均。在一些实施例中，单位像素的第一子像素包括该钻石图案P1。在一些实施例中，单位像素的第二子像素包括该钻石图案P1。当然，在其它的一些实施例，单位像素的第一子像素和第二子像素均包括该钻石图案P1。

再次参照图1，标识符L表示第一像素电极的厚度，标识符S表示相邻的两个第一像素电极间的间隔距离（狭缝的宽度）。以L48灰阶为例，其具体数据如下所示（参照表1）。

表1

为了验证本发明的钻石图案可改善亮度不均，如上表1所示，设计四种ITO（氧化铟锡）的LS光罩值（4.0/2.0、3.8/2.2、3.5/2.5、3.3/2.7）在钻石图案设置前后分别进行测试并对比，结果也确实验证了添加钻石图案的液晶面板的整体亮度差异较小。此外，从表1也可看出，当8分域（第一子像素4分域，第二子像素4分域）的单位像素全部采用狭缝（slit）图案时，同一灰阶在L/S取不同数值时，最亮与最暗之间相差高达47.2%；而8分域的单位像素中，第一子像素设计有钻石图案，第二子像素仍然采用狭缝图案时，同一灰阶在L/S取不同数值时，最亮与最暗之间相差仅为24.8%。

图2示出图1的聚合物稳定配向的液晶面板的一替换实施例。结合图1和图2可知，图2所示的实施例与图1所示的实施例的主要区别是在于，液晶面板还包括一第一金属电极M1。该第一金属电极M1沿着竖直方向延伸，且电极两端分别位于该钻石图案P1的两个角顶点。

图3示出图1的聚合物稳定配向的液晶面板的另一替换实施例。结合图1和图3可知，图3所示的实施例与图1所示的实施例的主要区别是在于，液晶面板还包括一第一金属电极M1和一第二金属电极M2。第一金属电极M1沿着竖直方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案P1的上下两个角顶点，第二金属电极M2沿着水平方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案P1的左右两个角顶点。通过金属电极M1和M2可通过十字形金属层帮助液晶倒向。

图4示出依据本发明又一实施方式的聚合物稳定配向的液晶面板的结构示意图。

参照图4，类似于图1，在该实施例中，液晶面板的第一子像素50包括四个分域。其中，分域D1包括多条彼此平行的第一像素电极所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝。并且，该液晶面板还包括一金属电极M1，其沿着竖直方向延伸，多条狭缝中的一部分狭缝与金属电极M1相接触且另一部分狭缝与金属电极M1不接触。例如，狭缝501与金属电极M1相接触，狭缝503与金属电极M1不接触。

此外，在该实施例中，第一子像素50和/或第二子像素还包括一钻石图案P2，该钻石图案跨置于四个分域的每一分域，金属电极M1的两端分别位于该钻石图案P2的两个角顶点。其中，伸入钻石图案P2内部的一部分狭缝（如，狭缝501）与金属电极M1相接触，伸入钻石图案P2内部的另一部分狭缝（如，狭缝503）与金属电极M1不接触。

结合图4和图5，图5所示的实施例与图4所示的实施例的主要区别是在于，第一子像素和/或第二子像素中的图案P3并不是规则的钻石图案，并且未伸入该图案P3的狭缝并不共线。例如，狭缝601伸入图案P3且与金属电极M1接触，狭缝605未伸入图案P3且抵靠于图案的边界，狭缝603虽伸入图案P3但与金属电极M1不接触，狭缝607未伸入图案P3且抵靠于图案的边界。针对狭缝605和607，其抵靠的图案边界并不在同一直线上。需指出的是，图4和图5的图案均有部分狭缝伸入其中，因而在狭缝边上可能会出现液晶倒向不佳引起的黑影，液晶面板的显示品质较图1至图3的实施例略差。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种聚合物稳定配向的液晶面板，该液晶面板具有多个单位像素，其特征在于，每个单位像素包括彼此独立的一第一子像素与一第二子像素，所述第一子像素与所述第二子像素均包括四个分域，所述第一子像素的每一分域内的第一像素电极构成多条彼此平行的长条形图案，所述第二子像素的每一分域内的第二像素电极构成多条彼此平行的长条形图案，且所述第一子像素和所述第二子像素的对应分域内的长条形图案朝着同一方向延伸分布，

其中，每个单位像素还包括至少一钻石图案，所述钻石图案跨置于上述四个分域的每一分域，且上述长条形图案抵靠所述钻石图案的边界。

2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板还包括一第一金属电极，其沿着竖直方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案的两个角顶点。

3.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板还包括一第一金属电极和一第二金属电极，所述第一金属电极沿着竖直方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案的两个角顶点，所述第二金属电极沿着水平方向延伸且电极两端分别位于该钻石图案的另外两个角顶点。

4.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，该钻石图案由氧化铟锡材料填充构成。

5.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述钻石图案设置于所述单位像素的第一子像素。

6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述钻石图案设置于所述单位像素的第二子像素。

7.一种聚合物稳定配向的液晶面板，该液晶面板具有多个单位像素，其特征在于，每个单位像素包括彼此独立的一第一子像素与一第二子像素，所述第一子像素与所述第二子像素均包括四个分域，所述第一子像素的每一分域包括多条彼此平行的第一像素电极所构成的长条形图案以及相邻第一像素电极间的多条狭缝，所述第二子像素的每一分域包括多条彼此平行的第二像素电极所构成的长条形图案以及相邻第二像素电极间的多条狭缝，且所述第一子像素和所述第二子像素的对应分域的长条形图案朝同一方向延伸分布，

其中，所述液晶面板还包括一金属电极，其沿着竖直方向延伸，所述多条狭缝中的一部分狭缝与所述金属电极相接触且另一部分狭缝与所述金属电极不接触。

8.根据权利要求7所述的液晶面板，其特征在于，所述第一子像素和/或所述第二子像素还包括一钻石图案，跨置于上述四个分域的每一分域，所述金属电极的两端分别位于该钻石图案的两个角顶点，

其中，伸入所述钻石图案内部的一部分狭缝与所述金属电极相接触，以及伸入所述钻石图案内部的另一部分狭缝与所述金属电极不接触。

9.根据权利要求8所述的液晶面板，其特征在于，该钻石图案由氧化铟锡材料填充构成。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的液晶面板，其特征在于，位于所述四个分域中的这些长条形图案的延伸方向的方位角度分别介于40～50度、130～140度、220～230度、310～320度。