TW201329594A - 主動元件陣列基板以及液晶顯示面板 - Google Patents

Abstract

一種主動元件陣列基板，其包括基板、多條掃描線與多條資料線以及多個畫素單元。掃描線與資料線以及畫素單元位於基板上。每一畫素單元與對應的掃描線與資料線電性連接，且每一畫素單元包括主動元件、介電層以及畫素電極。主動元件電性連接對應之掃描線與資料線。介電層覆蓋主動元件且具有開口。畫素電極通過介電層的開口電性連接主動元件，其中畫素電極具有一狹縫，且狹縫將畫素電極分為一第一子畫素電極以及一第二子畫素電極，其中第一子畫素電極與第二子畫素電極藉由位於狹縫兩端的二連接部電性連接。突起物位於畫素電極之每一連接部上。

Description

主動元件陣列基板以及液晶顯示面板

本發明是有關於一種基板以及液晶顯示裝置，且特別是有關於一種主動元件陣列基板以及液晶顯示面板。

目前市場對於薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)皆朝向高對比(contrast ratio)、無灰階反轉(gray scale inversion)、高亮度(brightness)、高色飽和度(color saturation)、快速反應(response)以及廣視角(viewing angle)等方向發展。

以多域垂直配向液晶顯示面板為例，其可藉由一些配向圖案(alignment patterning)，如配向凸起物(alignment protrusion)或狹縫(slit)，以使得每一畫素中的液晶分子呈多方向排列，進而得到數個不同之配向領域(domain)。對於習知之多域垂直配向液晶顯示面板而言，由於形成於彩色濾光基板或薄膜電晶體陣列基板上的配向凸起物(alignment protrusions)或狹縫(slits)可以使得液晶分子呈多方向排列，得到數個不同之配向領域(domains)，因此多域垂直配向液晶顯示面板能夠達成廣視角的要求。

在一般的操作下，多域垂直配向液晶顯示面板中的液晶分子可以穩定的排列，但是當有外力壓迫液晶顯示面板時，由於兩基板之間晶穴間距(cell gap)改變，導致受壓處產生電場變化，使得受壓處液晶分子排列紊亂，以致於產生顯示不良的現象。具體來說，當液晶面板在遭受外力壓迫(例如指壓)之後，由於液晶分子受到上述扭曲的電場影響，無法快速回復到原本的排列狀態，常造成按壓雲紋(press mura)的現象，使得液晶顯示面板表面看起來髒污(smudge)，嚴重影響液晶顯示面板的品質。

本發明提供一種主動元件陣列基板，其應用於液晶顯示面板時可有效地改善按壓雲紋(press mura)的現象。

本發明提供一種液晶顯示面板，其遭受外力壓迫之後，液晶分子能夠快速地回復到原本的排列狀態。

本發明提出一種主動元件陣列基板，其包括一基板、多條掃描線與多條資料線以及多個畫素單元。掃描線與資料線以及畫素單元位於基板上。每一畫素單元與對應的掃描線與資料線電性連接，且每一畫素單元包括一主動元件、一介電層以及一畫素電極。主動元件電性連接對應之掃描線與資料線。介電層覆蓋主動元件，且具有一暴露出部分主動元件的開口。畫素電極通過介電層的開口電性連接主動元件，其中畫素電極具有一狹縫，且狹縫將畫素電極分為一第一子畫素電極以及一第二子畫素電極，其中第一子畫素電極與第二子畫素電極藉由位於狹縫兩端的二連接部電性連接。突起物分別位於該畫素電極之每一連接部上。

在本發明之一實施例中，上述之主動元件陣列基板更包括一儲存電極，位於介電層與基板之間。具體而言，儲存電極例如具有一第一儲存子電極以及一第二儲存子電極，第一儲存子電極在基板的投影上環設且重疊第一子畫素電極的周圍，且第二儲存子電極在基板的投影上環設且重疊第二子畫素電極的周圍。

在本發明之一實施例中，上述之突起物分別位於儲存電極與畫素電極重疊部分的角落。

在本發明之一實施例中，上述之部分突起物更位於第一子畫素電極鄰近掃描線之一的角落。此時，第一子畫素電極例如為塊狀，且突起物分別位於第一子畫素電極的四個角落。

在本發明之一實施例中，上述之部分突起物更位於第二子畫素電極鄰近掃描線之一的角落。此時，第二子畫素電極為塊狀，且突起物分別位於第二子畫素電極的四個角落。

本發明另提出一種液晶顯示面板，其包括一主動元件陣列基板、一對向基板、以及一液晶層。主動元件陣列基板包括一基板、多條以及掃描線與多條資料線以及多個畫素單元。掃描線與多條資料線以及畫素單元位於基板上。每一畫素單元與對應的掃描線與資料線電性連接，且每一畫素單元包括一主動元件、一介電層、一畫素電極多個突起物。主動元件電性連接對應之掃描線與資料線。介電層覆蓋主動元件。畫素電極通過介電層電性連接主動元件，其中畫素電極具有一狹縫，且狹縫將畫素電極分為一第一子畫素電極以及一第二子畫素電極，其中第一子畫素電極與第二子畫素電極藉由位於狹縫兩端的二連接部電性連接。突起物分別位於每一連接部與介電層之間。對向基板位於主動元件陣列基板的對向。液晶層位於主動元件陣列基板與對向基板之間。

在本發明之一實施例中，上述之對向基板包括多個配向突起物，且每一配向突起物分別位於第一子畫素電極與第二子畫素電極的中央。

基於上述，本發明之主動元件陣列基板以及液晶顯示面板於畫素電極之二子畫素電極的連接部上設置突起物。如此一來，這些突起物可以輔助其上方液晶分子往正確的方向快速傾倒，有助於液晶顯示面板在遭受外力按壓之後較易回復，因此較不容易產生按壓雲紋的問題。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明之主動元件陣列基板中一實施例的上視示意圖，圖2為圖1沿II-II剖面線的剖面示意圖。如圖1與圖2所示，主動元件陣列基板200包括一基板210、多條掃描線220與多條資料線230以及多個畫素單元P。掃描線220與資料線230以及畫素單元P位於基板210上。每一畫素單元P與對應的掃描線220與資料線230電性連接，且每一畫素單元P包括一主動元件T、一介電層240以及一畫素電極250，在本實施例之畫素單元中進一步包括一儲存電極270，以及繪示出配向突起物330的參考位置，有關配向突起物330將於圖3A及後文說明。

主動元件T電性連接對應之掃描線220與資料線230。詳言之，主動元件T具有一閘極、一源極、一汲極以及一通道，其中閘極與掃描線220電性連接，用以控制主動元件T之開關，源極與資料線230電性連接，用以傳輸資料線230上的資料訊號，通道層位於閘極上方的閘絕緣層上，並位於源極與汲極之間。介電層240位於主動元件T上方並覆蓋主動元件T，且介電層240具有一位於主動元件T之汲極上方的開口H。畫素電極250通過介電層240的開口H而與主動元件T的汲極電性連接。

如圖1與圖2所示，畫素電極250具有一狹縫S，且狹縫S將畫素電極250分為一第一子畫素電極250A以及一第二子畫素電極250B，其中第一子畫素電極250A與第二子畫素電極250B藉由位於狹縫S兩端的二連接部250C電性連接。特別的是，突起物260分別位於畫素電極250之每一連接部250C上，且突起物260與對應之連接部250C在基板210上的投影重疊。當於其上覆蓋配向膜350時，突起物260位於配向膜350與畫素電極250之每一連接部250C之間。

更詳細而言，圖3A為本發明之液晶顯示面板中一實施例的剖面示意圖，其中液晶顯示面板中所繪示之主動元件陣列基板210的剖面圖相當於圖1中沿III-III剖面線位置的剖面。如圖3A所示，液晶顯示面板300包括位於主動元件陣列基板210的對向的對向基板310，且液晶層320位於主動元件陣列基板210與對向基板310之間。具體而言，對向基板310包括多個配向突起物330以及一共通電極340，且主動元件陣列基板210與對向基板310的相對表面上分別具有一配向膜350。此外，儲存電極270具有一第一儲存子電極270A以及一第二儲存子電極270B。每一配向突起物330分別位於第一子畫素電極250A與第二子畫素電極250B的中央，以使得每一子畫素電極250中的液晶分子呈多方向排列，進而得到數個不同之配向領域(domain)。

值得一提的是，由於在第一子畫素電極250A與第二子畫素電極250B的連接部250C會改變液晶層320中的電力線分佈，使得原本可促使液晶分子傾倒的歪斜電場因受到連接部250C的屏蔽而減弱，因此當有外力壓迫液晶顯示面板300時，由於連接部250C上為垂直電場，其歪斜電場薄弱，容易使得位於連接部250C上方的液晶分子因無法快速回復到原本的排列狀態而產生按壓雲紋的問題。請參照圖1與圖2，本發明之主動元件陣列基板210上，在對應第一子畫素電極250A與第二子畫素電極250B的連接部250C處，設置位於連接部250C與配向膜350之間的突起物260，由於突起物260具有斜向結構，其可輔助其上方液晶分子往正確的方向傾倒，使得液晶分子在受到按壓後能夠快速地回復到原本的排列狀態，因此較不容易有產生按壓雲紋的問題。

圖3B為圖3A之液晶顯示面板中，液晶分子受到對向基板310之配向突起物330的作用後的排列狀態上視圖。如圖3B所示，即使在第一子畫素電極250A以及第二子畫素電極250B的連接部250C上方對應地設置突起物260，在一般的操作下，液晶分子仍然可以穩定的排列，並不會擾亂該處液晶分子正常的排列。並且，當有外力壓迫液晶顯示面板300時，突起物260可輔助其上方液晶分子往正確的方向傾倒，以下將進一步說明。

為清楚說明主動元件陣列基板上各膜層的堆疊與佈局，圖4A至圖4C分別為本發明之主動元件陣列基板中基板上之儲存電極、畫素電極以及突起物的佈局示意圖。圖4A為畫素單元P中儲存電極的佈局示意圖，如圖4A與圖2所示，儲存電極270是設置於介電層240與基板210之間，且儲存電極270具有一第一儲存子電極270A以及一第二儲存子電極270B。圖4B為儲存電極270上進一步設置畫素電極250的佈局示意圖，如圖4B所示，第一儲存子電極270A在基板210的投影上環設且重疊於第一子畫素電極250A的周圍，且第二儲存子電極270B在基板210的投影上環設且重疊於第二子畫素電極250B的周圍。第一儲存子電極270A、介電層240與第一子畫素電極250A之間可產生第一儲存電容，而第二儲存子電極270B、介電層240與第二子畫素電極250B之間可產生第二儲存電容，藉此可提升液晶顯示面板300的顯示品質。此外，由於儲存電極270鋪設於畫素電極250之狹縫S處，如此一來，儲存電極270可以加強畫素電極250在狹縫S處的歪斜電場，進一步輔助其上方液晶分子的倒向。

圖4C為在畫素電極之上設置突起物的佈局示意圖。如圖4C所示，突起物260分別位於儲存電極270與畫素電極250重疊部分的角落。具體而言，部分突起物260更位於第一子畫素電極250A鄰近掃描線220之一的角落。此時，第一子畫素電極250A例如為塊狀，且突起物260分別位於第一子畫素電極250A的四個角落。此外，部分突起物260則位於第二子畫素電極250B鄰近掃描線220之一的角落。此時，第二子畫素電極250B為塊狀，且突起物260分別位於第二子畫素電極250B的四個角落。

圖5A為本發明之液晶顯示面板在不同的按壓外力下，不同顯示的狀態示意圖，其中圖5A中的液晶顯示面板300中具有前述的主動元件陣列基板210，如圖5A的(a)中的畫素結構所示，其分別在第一子畫素電極250A與第二子畫素電極250B的角落以及二子畫素電極250A、250B的連接部250C處對應地設置突起物260，其中第一子畫素電極250A與第二子畫素電極250B經由連接部250C連結，而圖5A中的(d)繪示配向為90度時的顯示狀態，其用以代表液晶顯示面板300未受到按壓的顯示狀態。

圖5A中的(b)與(c)分別為配向為89度以及89.5度時的顯示狀態，其用以代表在不同程度的按壓外力下，液晶顯示面板300抗按壓的程度。將受到不同程度按壓外力的圖5A的(b)與(c)相較於未受到外力之圖5A的(d)，可以看出圖5A的(b)與(c)中X處與Y處之十字紋向邊緣的偏移量鮮少，這代表其抗按壓的能力強，不易產生按壓雲紋的問題。

相對於此，圖5B為未在第一子畫素電極450A與第二子畫素電極450B的角落設置突起物的比較例，其中第一子畫素電極450A與第二子畫素電極450B經由連接部450C連結。比較例液晶顯示面板400之畫素結構如圖5A的(a)所示，圖5B中的(d)與前述圖5A中的(d)同為代表液晶顯示面板未受到按壓的顯示狀態，而圖5B中的(b)與(c)分別為配向為89度以及89.5度時的顯示狀態，其用以表示在不同程度的按壓外力下，液晶顯示面板400抗按壓的程度。

請同時在相同程度的按壓外力下，參照本發明之圖5A的(b)與比較例之圖5B的(b)可知，在相同的按壓外力下，相較於本發明繪示於圖5A的(b)之液晶顯示面板300，繪示於圖5B的(b)中的比較例液晶顯示面板400中，其X處與Y處之十字紋自中央向邊緣的偏移量較多，因此可判定當有外力壓迫液晶顯示面板時，本發明之液晶顯示面板300相較於比較例液晶顯示面板400具有較佳的抗按壓能力。同理，請同時參照圖5A的(c)與圖5B的(c)，在相同的按壓外力下，相較於本發明之圖5A的(c)，比較例圖5B的(b)中X處與Y處之十字紋自中央向邊緣的偏移量多。因此，液晶分子可藉由突起物260的斜向結構獲得倒向的輔助，有助於液晶顯示面板300在遭受外力按壓之後，較不容易有按壓雲紋的問題。

綜上所述，由於本發明之主動元件陣列基板以及液晶顯示面板中採用突起物設置於第一子畫素電極以及第二子畫素電極的連接部上，使得液晶分子可以藉由突起物上的斜向結構做明確的傾倒，因此有助於液晶顯示面板在遭受外力按壓之後快速回復，因此較不容易按壓雲紋的問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200．．．主動元件陣列基板

210．．．基板

220．．．掃描線

230．．．資料線

240．．．介電層

250．．．畫素電極

250A、450A．．．第一子畫素電極

250B、450B．．．第二子畫素電極

250C、450C．．．連接部

260．．．突起物

270．．．儲存電極

270A．．．第一儲存子電極

270B．．．第二儲存子電極

300、400．．．液晶顯示面板

310．．．對向基板

320．．．液晶層

330．．．配向突起物

340．．．共通電極

350．．．配向膜

H．．．開口

P．．．畫素單元

S．．．狹縫

T．．．主動元件

圖1為本發明之主動元件陣列基板中一實施例的上視示意圖。

圖2為圖1沿II-II剖面線的剖面示意圖。如圖1與圖2所示。

圖3A為本發明之液晶顯示面板中一實施例的剖面示意圖。

圖3B為圖3A之液晶顯示面板中，液晶分子受到對向基板之配向突起物的作用後的排列狀態上視圖。

圖4A至圖4C分別為本發明之主動元件陣列基板中基板上之儲存電極、畫素電極以及突起物的佈局示意圖。

圖5A為本發明之液晶顯示面板在不同的按壓外力下，不同顯示的狀態示意圖。

圖5B為未在第一子畫素電極與第二子畫素電極的角落設置突起物的比較例。

200．．．主動元件陣列基板

210．．．基板

220．．．掃描線

230．．．資料線

250．．．畫素電極

250A．．．第一子畫素電極

250B．．．第二子畫素電極

250C．．．連接部

260．．．突起物

270．．．儲存電極

H．．．開口

P．．．畫素單元

S．．．狹縫

T．．．主動元件

Claims (10)

1. 一種主動元件陣列基板，包括：一基板；多條掃描線與多條資料線，位於該基板上；多個畫素單元，位於該基板上，每一畫素單元與對應的掃描線與資料線電性連接，其中每一畫素單元包括：一主動元件，電性連接對應之掃描線與資料線；一介電層，覆蓋該主動元件，且具有一暴露出部分該主動元件開口；一畫素電極，通過該介電層的開口電性連接該主動元件，其中該畫素電極具有一狹縫，且該狹縫將該畫素電極分為一第一子畫素電極以及一第二子畫素電極，其中該第一子畫素電極與該第二子畫素電極藉由位於該狹縫兩端的二連接部電性連接；以及多個突起物，分別位於該畫素電極之每一連接部上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，更包括一儲存電極，位於該介電層與該基板之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之主動元件陣列基板，其中該儲存電極具有一第一儲存子電極以及一第二儲存子電極，該第一儲存子電極在基板的投影上環設且重疊該第一子畫素電極的周圍，且該第二儲存子電極在基板的投影上環設且重疊該第二子畫素電極的周圍。
4. 如申請專利範圍第3項所述之主動元件陣列基板，其中該些突起物分別位於該儲存電極與該畫素電極重疊部分的角落。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中部分該些突起物更位於該第一子畫素電極鄰近該些掃描線之一的角落。
6. 如申請專利範圍第5項所述之主動元件陣列基板，其中該第一子畫素電極為塊狀，且該些突起物分別位於該第一子畫素電極的四個角落。
7. 如申請專利範圍第1項所述之主動元件陣列基板，其中部分該些突起物更位於該第二子畫素電極鄰近該些掃描線之一的角落。
8. 如申請專利範圍第7項所述之主動元件陣列基板，其中該第二子畫素電極為塊狀，且該些突起物分別位於該第二子畫素電極的四個角落。
9. 一種液晶顯示面板，包括：一主動元件陣列基板，包括一基板；多條掃描線與多條資料線，位於該基板上；多個畫素單元，位於該基板上，每一畫素單元與對應的掃描線與資料線電性連接，其中每一畫素單元包括：一主動元件，電性連接對應之掃描線與資料線；一介電層，覆蓋該主動元件，且具有一暴露出部分該主動元件的開口；一畫素電極，通過該介電層的開口電性連接該主動元件，其中該畫素電極具有一狹縫，且該狹縫將該畫素電極分為一第一子畫素電極以及一第二子畫素電極，其中該第一子畫素電極與該第二子畫素電極藉由位於該狹縫兩端的二連接部電性連接；以及多個突起物，分別位於該畫素電極之每一連接部上；一對向基板，位於該主動元件陣列基板的對向；以及一液晶層，位於該主動元件陣列基板與該對向基板之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示面板，其中該對向基板包括多個配向突起物，且每一配向突起物分別位於該第一子畫素電極與該第二子畫素電極的中央。