CN202939386U

CN202939386U - 液晶显示面板的像素结构

Info

Publication number: CN202939386U
Application number: CN 201220391439
Authority: CN
Inventors: 陈冠妤; 黄金海; 孙伯彰
Original assignee: CPTF Visual Display Fuzhou Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: CPTF Visual Display Fuzhou Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2012-08-08
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2022-08-08

Abstract

本实用新型适用于液晶技术领域，提供了一种液晶显示面板的像素结构，具有一第一亮度区以及一第二亮度区。像素结构包括一阵列基板结构、一对向基板结构以及设置于阵列基板结构与对向基板结构之间的一液晶层。对向基板结构与阵列基板结构面对设置，包括一共通电极以及一液晶电容调整组件，其中液晶电容调整组件设置于共通电极与液晶层之间，且液晶电容调整组件至少有一部分位于第一亮度区内并至少与第一亮度区内的共通电极部分重叠，使第一亮度区的第一亮度不同于第二亮度区的第二亮度。

Description

液晶显示面板的像素结构

技术领域

本实用新型属于液晶技术领域，尤其涉及一种具有液晶电容调整组件的液晶显示面板的像素结构。

背景技术

液晶显示装置（Liquid Crystal Display，LCD）由于具有画面不闪烁、低辐射与不占空间的特色，已渐渐取代传统的冷阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）显示装置，成为目前应用最为广泛的显示装置。然而，由于液晶显示面板的视角窄小的缺点，成为发展上的限制条件，因此业界遂研发出多种广视角技术，其中多区域垂直配向（Multi-domain Vertical Alignment,MVA）液晶显示面板具有广视角与低响应时间（response time）等特性，成为目前大尺寸平面显示面板的主流产品。

公知地，多区域垂直配向液晶显示面板中，主要包括四区域垂直配向液晶显示面板与八区域垂直配向液晶显示面板两种。四区域垂直配向液晶显示面板因为具有色偏问题，因而显示质量不佳；为解决色偏问题，八区域垂直配向液晶显示面板将一像素区分为两区域，利用电容分压方式使两区域具有不同的驱动电压，进而达到多象限的效果，但目前仍面临低开口率以及辉度下降等问题，因此需提高背光强度，造成显示面板的耗电量增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有液晶电容调整单元的液晶显示面板的像素结构，旨在解决现有的八区域垂直配向液晶显示面板存在的开口率低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种液晶显示面板的像素结构，其具有一第一亮度区以及一第二亮度区。液晶显示面板的像素结构包括一阵列基板结构、一对向基板结构以及一液晶层。阵列基板结构包括一设置于第一亮度区与第二亮度区的像素电极。对向基板结构，与阵列基板结构面对设置，对向基板结构包括一共通电极以及一液晶电容调整组件，其中液晶电容调整组件设置于共通电极与液晶层之间，且液晶电容调整组件的至少一部分位于第一亮度区内并至少与第一亮度区内的共通电极部分重叠，使第一亮度区的第一亮度不同于第二亮度区的第二亮度。液晶层设置于阵列基板结构与对向基板结构之间。

本实用新型提供设置于对向基板结构上的液晶电容调整组件，经由液晶电容调整组件本身的特性或改变液晶电容调整组件与共通电极的重叠面积，使液晶显示面板的同一像素结构可具有多个亮度区，达到多象限的显示效果。此外，本实用新型的液晶电容调整组件由互相堆叠的一绝缘层以及一透明导电层组成，不需额外增设薄膜晶体管或其它金属组件，可简化阵列基板结构的制程，并有助于液晶显示面板的开口率的提升。

附图说明

图1是本实用新型第一较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图；

图2是本实用新型第一较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图；

图3是本实用新型第二较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图；

图4是本实用新型第二较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图；

图5是本实用新型第三较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图；

图6是本实用新型第三较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图；

图7是本实用新型第四较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图；

图8是本实用新型第四较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图；

图9是本实用新型第五较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图；

图10是本实用新型第五较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参考图1及图2。图1是本实用新型第一较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图。图2是本实用新型第一较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图。如图1及图2所示，液晶显示面板的像素结构100具有一第一亮度区12以及一第二亮度区14。液晶显示面板的像素结构100包括一阵列基板结构18、一对向基板结构20以及一液晶层22。阵列基板结构18例如为一薄膜晶体管基板，而对向基板结构20则为一彩色滤光片基板，但并不以此为限，例如阵列基板结构18也可为彩色滤光片整合晶体管（Color Filter On Array,COA）基板或是黑色矩阵整合晶体管（Black Matrix On Array,BOA）。对向基板结构20与阵列基板结构18面对设置，且液晶层22设置于阵列基板结构18与对向基板结构20之间。

阵列基板结构18包括一阵列基板24、一扫描线26（图1未示出）、一数据线28（图1未示出）、一主动组件30（图1未示出）、一像素电极32。阵列基板24可包括硬质基板例如玻璃基板、石英基板、塑料基板等，或是其它可挠式材质的软质基板。扫描线26、数据线28、主动组件30以及像素电极32均设置于阵列基板24上。主动组件30包括一薄膜晶体管例如：上栅极（top gate）或下栅极（bottom gate）结构的薄膜晶体管，且薄膜晶体管至少包括一栅极30G电性连接扫描线26，一源极30S电性连接数据线28，以及一漏极30D电性连接像素电极32。像素电极32可由透明导电材质制成，例如：铟锡氧化物（ITO）或铟锌氧化物（IZO）等，且像素电极32设置于第一亮度区12与第二亮度区14。简言之，扫描线26与数据线28所提供的信号，可用于开启主动组件30，使像素电极32具有一像素驱动电压。

对向基板结构20包括一对向基板37、一彩色滤光层38、一保护层40、一共通电极42以及一液晶电容调整组件44。对向基板37可包括硬质基板例如玻璃基板、石英基板、塑料基板等，或是其它可挠式材质的软质基板。彩色滤光层38设置于对向基板37上，其材料可为染色型树脂，用以将入射光染为所需色光，例如红光、绿光或蓝光，在本实施例中，像素结构100具有单一种色光，但不以此为限。此外，为保持彩色滤光层38的完整及提供一平整表面以设置共通电极42，保护层40全面性设置于对向基板37上，保护层40可为有机透明绝缘材料例如：树脂。在本实施例中，共通电极42位于对向基板37上，且设置于第一亮度区12与第二亮度区14内，共通电极42可与设置于阵列基板结构18的共通线（图中未示出）电性连接，更详细地说，共通线可在阵列基板结构18提供一第一接地V_com1，且与像素电极32及/或漏极30D形成一储存电容C_cs；此外，共通线也可提供一第二接地V_com2至对向基板结构20，使共通电极42具有一共通电压。在本实施例中，液晶电容调整组件44是一电场遮蔽层，电场遮蔽层的材质可包括金属或非金属例如：氧化硅。液晶电容调整组件44设置于共通电极42与液晶层22之间，其中液晶电容调整组件44位于第一亮度区12内，其可完全重叠第一亮度区12内的共通电极42，且与共通电极42电性连接，但不以此为限。

第一亮度区12内的共通电极42与第二亮度区14内的共通电极42具有共通电压，且像素电极32具有像素驱动电压，值得注意的是，在本实施例中，第一亮度区内的液晶电容调整组件44，也即电场遮蔽层，可削减与其重叠的共通电极42所提供的共通电压，因此，第一亮度区12内的像素电极32与液晶电容调整组件44之间所形成的一第一液晶电容C_LC1，与第二亮度区14内的像素电极32与共通电极42之间所形成的一第二液晶电容C_LC2，两者将具有不同的液晶电容值。由于施加于各亮度区的液晶层22的液晶电容值会影响液晶层22的液晶分子排列方式，因此，第一亮度区12的液晶分子倾倒方向将不同于第二亮度区14的液晶分子倾倒方向，即第一亮度区12的第一亮度将不同于第二亮度区14的第二亮度，也就是说，像素结构100中将具有多个亮度区，达到多象限的显示效果。此外，也可经由改变液晶电容调整组件44也即电场遮蔽层的厚度以调整第一亮度。

本实用新型的液晶显示面板的像素结构并不以上述的第一较佳实施例为限，而可具有其它不同的实施样态。为了简化说明并易于比较，在下文的较佳实施例中，对于相同组件沿用相同的符号来表示，并不再对相同部分进行赘述。

请参考图3及图4。图3是本实用新型第二较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图。图4是本实用新型第二较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图。如图3及图4所示，在本实施例中，液晶显示面板的像素结构200具有一第一亮度区12以及一第二亮度区14。对向基板结构46具有一共通电极42设置于第一亮度区12与第二亮度区14内，且具有一共通电压；以及一液晶电容调整组件48设置于共通电极42与液晶层22之间，且位于第一亮度区12内并与第一亮度区12内的共通电极42完全重叠，其中液晶电容调整组件48包括互相堆叠的一绝缘层50以及一透明导电层52，绝缘层50设置于透明导电层52与共通电极42之间，且透明导电层52处于一浮接（floating）状态。值得注意的是，与第一较佳实施例不同之处在于，液晶电容调整组件48并非一电场遮蔽层，更详细地说，第一亮度区12中的共通电极42、液晶电容调整组件48的绝缘层50以及液晶电容调整组件48的透明导电层52可共同组成一复合层，其中绝缘层50设置于两导电层之间将形成一耦合电容，也就是说，共通电极42与液晶电容调整组件48重叠的部分将构成一调整电容C_ad。

第一亮度区12内的共通电极42与第二亮度区14内的共通电极42具有共通电压，像素电极32具有像素驱动电压，且液晶电容调整组件48具有调整电容C_ad，据此，第一亮度区12内的像素电极32与液晶电容调整组件48之间所形成的一第一液晶电容C_LC1，以及第二亮度区14内的像素电极32与共通电极42之间所形成的一第二液晶电容C_LC2，两者将具有不同的液晶电容值，也就是说，第一亮度区12的第一亮度将不同于第二亮度区14的第二亮度，即像素结构200中将具有多个亮度区以达到多象限的显示效果。此外，也可经由改变液晶电容调整组件48的厚度例如：绝缘层50的厚度以变更调整电容C_ad，进而影响第一液晶电容C_LC1。

在本实用新型中，共通电极与液晶电容调整组件的重叠结构不以第二较佳实施例为限，接下来，将对具有不同尺寸与重叠结构的共通电极/液晶电容调整组件的实施样态进行说明。

请参考图5及图6，并请一并参考图3及图4。图5是本实用新型第三较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图。图6是本实用新型第三较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图。如图5及图6所示，液晶显示面板的像素结构300具有一第一亮度区12以及一第二亮度区14。对向基板结构54包括一共通电极56以及一液晶电容调整组件58。共通电极56设置于第二亮度区14且延伸至部分的第一亮度区12，并具有一共通电压；液晶电容调整58组件设置于共通电极56与液晶层22之间，且液晶电容调整组件58位于第一亮度区12且延伸至部分的第二亮度区14，此外，液晶电容调整组件58与共通电极56在第一亮度区12与第二亮度区14内均部分重叠。液晶电容调整组件58包括互相堆叠的一绝缘层60以及一透明导电层62，透明导电层62设置于绝缘层60与液晶层22之间，绝缘层60设置于透明导电层62与保护层40之间，且透明导电层62处于一浮接状态。值得注意的是，共通电极56与液晶电容调整组件58部分重叠在第一亮度区12与第二亮度区14内，其中重叠面积h1大小将影响共通电极56、绝缘层60与透明导电层62之间形成的耦合电容大小。与第二较佳实施例相比，在第三较佳实施例中，共通电极56与液晶电容调整组件58的重叠面积h1是可调整的，例如：可变更共通电极56、绝缘层60与透明导电层62的尺寸与形状以调整重叠面积h1的大小。经由调整重叠面积h1，进而改变由共通电极56以及液晶电容调整组件58所构成的一调整电容C_ad。此外，也可经由改变液晶电容调整组件58中绝缘层60的厚度以变更调整电容C_ad。

第一亮度区12内的部分共通电极56，以及第二亮度区14内的共通电极56具有共通电压；像素电极32具有像素驱动电压；且液晶电容调整组件58具有调整电容C_ad，据此，第一亮度区12内的像素电极32与液晶电容调整组件58之间所形成的一第一液晶电容C_LC1，以及第二亮度区14内的像素电极32与共通电极56之间所形成的一第二液晶电容C_LC2，两者将具有不同的液晶电容值，也就是说，第一亮度区12的一第一亮度将不同于第二亮度区14的一第二亮度，使像素结构300中将具有多个亮度区以达到多象限的显示效果。

请参考图7及图8，并请一并参考图5及图6。图7是本实用新型第四较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图。图8是本实用新型第四较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图。如图7及图8所示，液晶显示面板的像素结构400具有一第一亮度区12以及一第二亮度区14。对向基板结构64包括一共通电极65/66以及一液晶电容调整组件68。共通电极65/66包括一第一共通电极65与一第二共通电极66，第一共通电极65设置于第一亮度区12内并具有一共通电压，且第二共通电极66设置于第二亮度区14内并处于一浮接状态；液晶电容调整组件68位于第一共通电极65/第二共通电极66与液晶层22之间，是设置于部分的第一亮度区12以及部分的第二亮度区14内，液晶电容调整组件68包括互相堆叠的一绝缘层70以及一透明导电层72，透明导电层72设置于绝缘层70与液晶层22之间，绝缘层70设置于透明导电层72与第一共通电极65/第二共通电极66之间，且透明导电层72处于一浮接状态。值得注意的是，第一共通电极65与液晶电容调整组件68形成的一第一调整电容C_ad1，可诱发原先处于浮接状态的第二共通电极66与液晶电容调整组件68形成一第二调整电容C_ad2，令第二共通电极66具有一第二共通电压。在本实施例中，第一共通电极65/第二共通电极66可各自与液晶电容调整组件68于第一亮度区12/第二亮度区14中形成一第一重叠面积h11/一第二重叠面积h12，且第一共通电极65未直接接触第二共通电极66。此外，可调整第一亮度区12中第一共通电极65与液晶电容调整组件68的尺寸与形状，改变第一重叠面积h11的大小以变更第一调整电容C_ad1；或可调整第二亮度区14中第二共通电极66与液晶电容调整组件68的尺寸与形状变更第二重叠面积h12的大小以改变第二调整电容C_ad2，进而影响第二亮度区14的第二共通电压。另外，也可经由改变液晶电容调整组件68中绝缘层70的厚度以控制第一调整电容C_ad1与第二调整电容C_ad2。

第一亮度区12内的第一共通电极65具有第一共通电压，而第二亮度区14内的第二共通电极66具有第二共通电压，其中第二共通电压是由第一共通电极65与液晶电容调整组件68形成的第一调整电容C_ad1诱发。像素电极32具有像素驱动电压，且液晶电容调整组件68具有第一调整电容C_ad1与第二调整电容C_ad2，据此像素电极32与第一共通电极65之间所形成的一第一液晶电容C_LC1，以及像素电极32与第二共通电极66之间所形成的一第二液晶电容C_LC2，两者将具有不同的液晶电容值，也就是说，第一亮度区12的第一亮度将不同于第二亮度区14的第二亮度，像素结构400中将具有多个亮度区以达到多象限的显示效果。

请参考图9及图10，并请一并参考图5及图6。图9是本实用新型第五较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的示意图。图10是本实用新型第五较佳实施例的液晶显示面板的像素结构的等效电路图。如图9及图10所示，液晶显示面板的像素结构500具有一第一亮度区12以及一第二亮度区14。对向基板结构74包括一共通电极76以及一液晶电容调整组件78。共通电极76设置于部分的第一亮度区12以及部分的第二亮度区14内，并具有一共通电压；液晶电容调整组件78包括一绝缘层80、一第一透明导电层81与一第二透明导电层82，第一透明导电层81与第二透明导电层82设置于绝缘层80与液晶层22之间，绝缘层80系设置于第一透明导电层81与共通电极76之间以及第二透明导电层82与共通电极76之间，第一透明导电层81与第二透明导电层82均处于一浮接状态，且第一透明导电层81与共通电极76的一第一重叠面积h21不同于第二透明导电层82与共通电极76的一第二重叠面积h22。改变第一调整电容C_ad1与第二调整电容C_ad2大小的方法，除了调整共通电极76的尺寸/形状或液晶电容调整组件78中第一透明导电层81以及第二透明导电层82的尺寸与形状，以变更第一重叠面积h21与第二重叠面积h22之外，本实施例可调整共通电极76的位置以改变第一重叠面积h21与第二重叠面积h22的比例，与第四较佳实施例相比，第四较佳实施例是可调整液晶电容调整组件68的位置以改变第一重叠面积h11与第二重叠面积h12的比例。另外，也可经由调整液晶电容调整组件78中绝缘层80/第一透明导电层81/第二透明导电层82的厚度以改变第一调整电容C_ad1与第二调整电容C_ad2。

第一亮度区12内的共通电极76与第二亮度区14内的共通电极76具有共通电压，像素电极32具有像素驱动电压，还有，由于第一重叠面积h21不同于第二重叠面积h22，液晶电容调整组件78分别具有一第一调整电容C_ad1/一第二调整电容C_ad2于第一亮度区12内/第二亮度区14内，据此，像素电极32与第一亮度区12内的液晶电容调整组件78所形成的一第一液晶电容C_LC1，以及像素电极32与第二亮度区14内的液晶电容调整组件78之间所形成的一第二液晶电容C_LC2，两者将具有不同的液晶电容值，也就是说，第一亮度区12的一第一亮度将不同于第二亮度区14的一第二亮度。

综上所述，本实用新型提供一设置于对向基板结构上的液晶电容调整组件，经由液晶电容调整组件本身的特性或改变液晶电容调整组件与共通电极的重叠面积，使液晶显示面板的同一像素结构可具有多个亮度区，达到多象限的显示效果。此外，本实用新型的液晶电容调整组件由互相堆叠的一绝缘层以及一透明导电层组成，不需额外增设薄膜晶体管或其它金属组件，可简化阵列基板结构的制程，并有助于液晶显示面板的开口率的提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述液晶显示面板的像素结构具有一第一亮度区以及一第二亮度区，所述液晶显示面板的像素结构包括：

一阵列基板结构，包括一像素电极，其中所述像素电极设置于所述第一亮度区与所述第二亮度区；

一对向基板结构，与所述阵列基板结构面对设置，其中所述对向基板结构包括一共通电极以及一液晶电容调整组件；以及

一液晶层，设置于所述阵列基板结构与所述对向基板结构之间，其中所述液晶电容调整组件设置于所述共通电极与所述液晶层之间，且所述液晶电容调整组件至少部分位于所述第一亮度区内并至少与所述第一亮度区内的所述共通电极部分重叠，使所述第一亮度区的第一亮度不同于所述第二亮度区的第二亮度。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述共通电极设置于所述第一亮度区与所述第二亮度区内，且所述共通电极具有一共通电压。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述液晶电容调整组件包括一电场遮蔽层，所述电场遮蔽层与所述共通电极电性连接，所述第一亮度区内的所述像素电极与所述电场遮蔽层之间形成一第一液晶电容，且所述第二亮度区内的所述像素电极与所述共通电极之间形成一第二液晶电容。

4.如权利要求2所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述液晶电容调整组件包括互相堆叠的一绝缘层以及一透明导电层，所述绝缘层设置于所述透明导电层与所述共通电极之间，所述透明导电层设置于所述绝缘层与所述液晶层之间，且所述透明导电层处于一浮接状态；所述第一亮度区内的所述像素电极与所述液晶电容调整组件之间形成一第一液晶电容，且所述第二亮度区内的所述像素电极与所述共通电极之间形成一第二液晶电容。

5.如权利要求1所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述共通电极设置于所述第二亮度区且延伸至部分的所述第一亮度区，所述液晶电容调整组件位于所述第一亮度区且延伸至部分的所述第二亮度区，所述液晶电容调整组件与所述共通电极在所述第一亮度区与所述第二亮度区内均部分重叠，且所述共通电极具有一共通电压。

6.如权利要求5所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述液晶电容调整组件包括互相堆叠的一绝缘层以及一透明导电层，所述透明导电层设置于所述绝缘层与所述液晶层之间，所述绝缘层设置于所述透明导电层与所述共通电极之间，且所述透明导电层处于一浮接状态；所述第一亮度区内的所述像素电极与所述液晶电容调整组件之间形成一第一液晶电容，且所述第二亮度区内的所述像素电极与所述共通电极之间形成一第二液晶电容。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述共通电极包括一第一共通电极与一第二共通电极，所述第一共通电极设置于所述第一亮度区内并具有一共通电压，且所述第二共通电极设置于所述第二亮度区内并处于一浮接状态。

8.如权利要求7所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述液晶电容调整组件设置于部分的所述第一亮度区以及部分的所述第二亮度区内，所述液晶电容调整组件包括互相堆叠的一绝缘层以及一透明导电层，所述透明导电层设置于所述绝缘层与所述液晶层之间，所述绝缘层设置于所述透明导电层与所述共通电极之间，且所述透明导电层处于一浮接状态；所述像素电极与所述第一共通电极之间形成一第一液晶电容，且所述像素电极与所述第二共通电极之间形成一第二液晶电容。

9.如权利要求1所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述共通电极设置于部分的所述第一亮度区以及部分的所述第二亮度区内，并具有一共通电压，所述液晶电容调整组件包括一绝缘层、一第一透明导电层与一第二透明导电层，所述第一透明导电层与该第二透明导电层设置于所述绝缘层与所述液晶层之间，所述绝缘层设置于所述第一透明导电层与所述共通电极之间以及所述第二透明导电层与所述共通电极之间，所述第一透明导电层与所述第二透明导电层处于一浮接状态，且所述第一透明导电层与所述共通电极的一第一重叠面积不同于所述第二透明导电层与所述共通电极的一第二重叠面积；所述像素电极与所述第一亮度区内的所述液晶电容调整组件形成一第一液晶电容，且所述像素电极与所述第二亮度区内的所述液晶电容调整组件之间形成一第二液晶电容。

10.如权利要求1所述的液晶显示面板的像素结构，其特征在于，所述像素电极具有一像素驱动电压。