TWI499850B - 畫素結構 - Google Patents

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TWI499850B TW102113066A TW102113066A TWI499850B TW I499850 B TWI499850 B TW I499850B TW 102113066 A TW102113066 A TW 102113066A TW 102113066 A TW102113066 A TW 102113066A TW I499850 B TWI499850 B TW I499850B
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Kun Cheng Tien
Ming Huei Wu
Jen Yang Chung
Shin Mei Gong
Cheng Wang
Chien Huang Liao
Wen Hao Hsu
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Au Optronics Corp
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Description

畫素結構
本發明是有關於一種畫素結構，且特別是有關於一種多個液晶配向區的畫素結構。
液晶分子具有明顯的光學各異向性以及可受電場驅動的特性，液晶顯示器即利用這樣的特性來實現不同灰階的調整。以已知的液晶顯示器設計而言，每個畫素結構所顯示的灰階就是基於液晶分子的排列方式與傾倒方向的改變來實現。在同一個畫素結構中，液晶分子的傾倒方向如果都相同，則受限於液晶分子的顯著的光學異向性，畫素結構所呈現的視角會有所侷限。因此，已有技術提出利用凸塊(protrusions)或是配向膜上有不同的曝光方向，使得液晶分子呈多方向傾倒與排列，而得到數個不同之液晶配向區(liquid crystal alignment domain)。藉由這樣的手段，液晶顯示器能夠達成廣視角的要求。
不過，相鄰液晶配向區的交界處往往因為液晶傾向不理想而無法呈現所需要的顯示效果，這限制了畫素結構的開口率。在同一個畫素結構中的畫素電極的數量增加時，交界處的面積隨 而增加，使得畫素結構的開口率無法提升。因此，為了兼顧廣視角以及高開口率的要求，畫素結構仍有改進之需求。
本發明提供一種有助於提升開口率的畫素結構。
本發明的畫素結構包括一第一主動元件、一第二主動元件、一第一畫素電極、一第二畫素電極、一第三畫素電極、一耦合電極以及一電容電極。第一主動元件的源極與一資料線連接，且第一主動元件的閘極與一第一掃描線連接。第二主動元件的源極與第一主動元件電性連接，且第二主動元件的閘極與一第二掃描線連接。第一畫素電極連接第一主動元件的一第一汲極。第一畫素電極具有多個第一狹縫以分別定義出四個配向方向各相異的第一液晶配向區、第二液晶配向區、第三液晶配向區以及第四液晶配向區。第二畫素電極具有四個方向上的多個第二狹縫，以分別定義出四個配向方向各相異的第五液晶配向區、第六液晶配向區、第七液晶配向區以及第八液晶配向區。第三畫素電極連接於第二主動元件的汲極，且第三畫素電極僅具有二個配向方向各相異的多個第三狹縫，以分別定義出第九液晶配向區以及第十液晶配向區。耦合電極連接第一主動元件的一第二汲極、第二畫素電極以及第二主動元件的源極。耦合電極延伸經過第一畫素電極、第二畫素電極以及第三畫素電極，且與部份第一畫素電極、部份第二畫素電極以及部份第三畫素電極重疊。電容電極分別與另一 部份第一畫素電極、另一部份第二畫素電極以及另一部份第三畫素電極重疊。
在本發明的一實施例中，上述第七液晶配向區位於第五液晶配向區與第九液晶配向區之間，而第八液晶配向區位於第六液晶配向區與第十液晶配向區之間。此時，第五液晶配向區與第九液晶配向區的面積和實質上等於第六液晶配向區與第十液晶配向區的面積和。或是，第五液晶配向區與第九液晶配向區的面積和實質上等於第七液晶配向區的面積，或是第六液晶配向區與第十液晶配向區的面積和實質上等於第八液晶配向區的面積。又或者，第七液晶配向區面積與第八液晶配向區面積實質上大於第五液晶配向區面積與第六液晶配向區面積。
在本發明的一實施例中，上述第一畫素電極具有一第一主幹、一與第一主幹交錯的第二主幹以定義出上述第一至第四液晶配向區並且多個第一狹縫分別設置於上述第一至第四液晶配向區內。同時，第二畫素電極具有一第三主幹、一與第三主幹交錯之第四主幹以定義出上述第五至第八液晶配向區並且多個第一狹縫分別設置於上述第五至第八液晶配向區內。
在本發明的一實施例中，上述畫素結構更包括一輔助電極。輔助電極連接至耦合電極，且第九液晶配向區的配向方向以及第十液晶配向區的配向方向指向耦合電極與輔助電極的交點。輔助電極的長度大於第三畫素電極的寬度的1/2或者是實質上等於第三畫素電極的寬度。另外，輔助電極可選擇地位於第二掃描 線與第三畫素電極之間。
在本發明的一實施例中，上述第一液晶配向區、第二液晶配向區、第三液晶配向區以及第四液晶配向的面積大致相同。
基於上述，本發明實施例的畫素結構具有三個畫素電極，其中至少一個畫素電極僅具有兩個液晶配向區，使得液晶配向區之間的交界減少。如此一來，畫素結構具有理想的開口率。另外，不同畫素電極的液晶配向區可以藉由面積配置的調整來實現均勻的配向效果。所以，本發明實施例的畫素結構除了藉由減少液晶配向區的交界達到增加開口率之外，更可以藉由液晶配向區的面積調整來實現需要的配向效果。換言之，畫素結構除了可以具有高開口率外更可以具有廣視角的效果。
為讓本發明的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。
12‧‧‧第一掃描線
14‧‧‧第二掃描線
16‧‧‧資料線
100、200、300、400‧‧‧畫素結構
110‧‧‧第一主動元件
110C、120C‧‧‧通道層
110D1‧‧‧第一汲極
110D2‧‧‧第二汲極
110G、120G‧‧‧閘極
110S、120S‧‧‧源極
120‧‧‧第二主動元件
120D‧‧‧汲極
130‧‧‧第一畫素電極
132‧‧‧第一條紋
132S‧‧‧第一狹縫
134‧‧‧第一主幹
136‧‧‧第二主幹
138、148、156、256、348‧‧‧邊緣圖案
140、340‧‧‧第二畫素電極
142、342‧‧‧第二條紋
142S、342S‧‧‧第二狹縫
144、344‧‧‧第三主幹
146、346‧‧‧第四主幹
150、250‧‧‧第三畫素電極
152、252‧‧‧第三條紋
152S、252S‧‧‧第三狹縫
154、254‧‧‧第五主幹
160‧‧‧耦合電極
170‧‧‧電容電極
172‧‧‧連接部
174、176‧‧‧分支部
290、490‧‧‧輔助電極
D1‧‧‧第一配向方向
D2‧‧‧第二配向方向
D3‧‧‧第三配向方向
D4‧‧‧第四配向方向
L250、L290、L490‧‧‧長度
V1‧‧‧接觸窗
I~X‧‧‧第一~第十液晶配向區
圖1為本發明第一實施例的畫素結構的上視示意圖。
圖2為本發明第二實施例的畫素結構的上視示意圖。
圖3為本發明第三實施例的畫素結構的上視示意圖。
圖4為本發明第四實施例的畫素結構的上視示意圖。
圖5為圖1的畫素結構中第三畫素電極驅動液晶分子時的模擬穿透效果。
圖6為圖4的畫素結構中第三畫素電極驅動液晶分子時的模擬穿透效果。
圖1為本發明第一實施例的畫素結構的上視示意圖。請參照圖1，畫素結構100包括一第一主動元件110、一第二主動元件120、一第一畫素電極130、一第二畫素電極140、一第三畫素電極150、一耦合電極160以及一電容電極170。其中，於同一畫素結構中，第一畫素電極130、第二畫素電極140以及第三畫素電極150係彼此分離，即第一畫素電極130與第二畫素電極140交界處存在著間隔(未標號)且第二畫素電極140與第三畫素電極150交界處亦存在著間隔(未標號)。以驅動電路的觀點來看，畫素結構100設置有兩個主動元件，即第一主動元件110與第二主動元件120，並且畫素結構100由一第一掃描線12與一第二掃描線14所驅動而連接至單一條資料線16。不過，本發明不以此為限，在其他的實施例中，畫素結構100不排除以更多主動元件來驅動，也不需限定僅連接至一條資料線10，更不需限定在以兩條掃描線驅動的設計。值得一提的是，多個畫素結構100排列成陣列時，各畫素結構100所連接的第二掃描線14可以是前一級或是次一級畫素結構100的第一掃描線12，或是各畫素結構100所連接的第一掃描線12可以是前一級或是次一級畫素結構100的第二掃描線14。
具體來說，第一主動元件110包括有閘極110G、通道層110C、源極110S、第一汲極110D1以及第二汲極110D2。通道層110C位於第一掃描線12與源極110S、第一汲極110D1以及第二汲極110D2之間，而源極110S、第一汲極110D1以及第二汲極110D2都位於通道層110C上並連接於通道層110C。在此，第一掃描線12由於被通道層110C所遮蔽的一部分可以視為閘極110G，所以第一主動元件110的閘極110G與第一掃描線12彼此連接，或是為一體成型的設計。另外，第一主動元件110的源極110S與資料線16連接。
第二主動元件120則包括有閘極120G、通道層120C、源極120S以及汲極120D。通道層120C位於第二掃描線14與源極120S以及汲極120D之間，而源極120S與汲極120D都位於通道層120C上並連接通道層120C。第二主動元件120的源極120S與第一主動元件110的第二汲極110D2電性連接，且第二主動元件120的閘極120G與第二掃描線14連接。本實施例上述第一主動元件110與第二主動元件120係以底閘型電晶體為範例，但不限於此，亦可為頂閘型電晶體或其它合適類型的電晶體。本實施例上述的通道層110C與120C可為單層或多層結構的半導體材料，其材料包含非晶矽、多晶矽、微晶矽、單晶矽、奈米晶矽、奈米碳管、氧化物半導體材料、有機半導體材料、或其它合適的半導體材料。
在本實施例中，第一畫素電極130連接第一主動元件110 的第一汲極110D1。耦合電極160連接第一主動元件110的第二汲極110D2、第二畫素電極150以及第二主動元件120的源極120S。本實施例的第二汲極110D2靠近第一源極110S的部份可選擇性的與第一汲極110D1連接或不連接，皆可運用於本發明中。耦合電極160與第二畫素電極150例如透過接觸窗V1彼此連接，所以第二畫素電極140透過耦合電極160電性連接於第一主動元件110的第二汲極110D2。第一主動元件110受到第一掃描線12的驅動而開啟時，第一畫素電極130與第二畫素電極140可以接收資料線16上所傳遞的電壓。第三畫素電極150則連接於第二主動元件120的汲極120D。
具體而言，耦合電極160為延伸狀的電極圖案，其實質上經過第一畫素電極130、第二畫素電極140以及第三畫素電極150，以與部份第一畫素電極130、部份第二畫素電極140以及部份第三畫素電極150重疊。其中，耦合電極160的形狀不限於直條狀，亦可為其它形狀，例如：三角型、菱形、多邊形、曲形、弧形、鋸齒狀(zigzag)或其它合適的形狀。在第一主動元件110透過第一掃描線12的驅動而開啟時，連接於第二汲極110D2的耦合電極160可以接收資料線16上的電壓並傳遞給第二畫素電極140。同時，第一畫素電極130可以接收到第一汲極110D1所傳遞的電壓。
接著，在第二主動元件120透過第二掃描線14的驅動而開啟時，基於耦合電極160連接於第二畫素電極140，第二畫素電 極140上的電壓可以透過第二主動元件120分享給第三畫素電極150。此時，在耦合電極160與第一畫素電極130的耦合作用下，第二畫素電極140與第三畫素電極150的電壓將會不同於第一畫素電極130的電壓而有助於改善白浮(color washout)的問題。
除此之外，為了使畫素結構100呈現穩定的顯示品質，畫素結構100的電容電極170分別與另一部份第一畫素電極130、另一部份第二畫素電極140以及另一部份第三畫素電極150重疊。具體而言，電容電極170包括有連接部172、以及兩分支部174、176。連接部172實質上平行於第一掃描線12並位在第一畫素電極130與第一掃描線12之間。兩分支部174、176位在畫素結構100的相對兩側(例如：左、右二側)並且都連接至連接部172，其中另一部分第一畫素電極132、另一部分第二畫素電極140以及另一部分第三畫素電極150重疊於分支部174與176以提供所需要的儲存電容。其中，連接部172與兩分支部174、176的形狀其中至少一者係為直條狀，亦可為其它形狀，例如：三角型、菱形、多邊形、曲形、弧形、鋸齒狀(zigzag)、或其它合適的形狀、或上述至少二種形狀的組合。再者，連接部172與兩分支部174、176的寬度其中至少一者實質上相同。
第一畫素電極130具有多個第一狹縫132S以分別定義出四個配向方向各相異的第一液晶配向區I、第二液晶配向區II、第三液晶配向區III以及第四液晶配向區IV。具體來說，第一畫素電極130包括多個第一條紋132、一第一主幹134以及一與第一主 幹134交錯的第二主幹136，其中第一狹縫132S即為第一條紋132間的間隙。彼此交錯的第一主幹134與第二主幹136即為第一液晶配向區I、第二液晶配向區II、第三液晶配向區III以及第四液晶配向區IV的交界。另外，第一畫素電極130可以選擇性的更包括有兩邊緣圖案138，且此兩邊緣圖案138位於第一畫素電極130的相對兩側。在此，兩邊緣圖案138例如有一者位於第一畫素電極130鄰近於第一掃描線12的一側，另一者位於第一畫素電極130遠離第一掃描線12的一側。其中，第一狹縫132S、第一條紋132、第一主幹134、第二主幹136與邊緣圖案138其中至少一者的形狀可為直條狀、三角形、四邊形、菱形、梯形、圓形、楕圓形、多邊形、曲形、弧形、鋸齒狀(zigzag)、或其它合適的形狀、或上鐽至少二種形狀的組合。再者，第一液晶配向區I、第二液晶配向區II、第三液晶配向區III以及第四液晶配向區IV其中至少一者的至少一個第一狹縫132可選擇性為至少一種或多種的寬度。
位於第一液晶配向區I中的部分第一條紋132都實質上平行於第一配向方向D1，因此第一液晶配向區I定義出第一配向方向D1。相似地，第二液晶配向區II中的第一狹縫132S定義出第二配向方向D2，第三液晶配向區III中的第一狹縫132S定義出第三配向方向D3，而第四液晶配向區IV中的第一狹縫132S定義出第四配向方向D4。
在第一畫素電極130中，第一狹縫132S定義的第一配向方向D1、第二配向方向D2、第三配向方向D3與第四配向方向 D4都指向第一主幹134與第二主幹136的交叉點。另外，第一畫素電極130的第一液晶配向區I、第二液晶配向區II、第三液晶配向區III以及第四液晶配向區IV可以具有相同的面積，以提供在各視角提供大致相似或相同的顯示亮度。不過，本發明不以此為限。在其他的實施例中，第一液晶配向區I、第二液晶配向區II、第三液晶配向區III以及第四液晶配向區IV的面積大小可以隨著產品所需要的視角調整。因此，第一液晶配向區I、第二液晶配向區II、第三液晶配向區III以及第四液晶配向區IV的面積不需限定為彼此實質上相同。
相似於第一畫素電極130，第二畫素電極140具有四種各異的延伸方向的多個第二狹縫142S，以分別定義出四個配向方向各相異的第五液晶配向區V、第六液晶配向區VI、第七液晶配向區VII以及第八液晶配向區VIII。具體而言，第二畫素電極140包括有多個第二條紋142、第三主幹144以及與第三主幹144交錯的第四主幹146，並且第二條紋142之間定義出多個第二狹縫142S。在此，彼此交錯的第三主幹144與第四主幹146即為第五液晶配向區V、第六液晶配向區VI、第七液晶配向區VII以及八四液晶配向區VIII的交界。另外，第二畫素電極140可以選擇性的更包括有兩邊緣圖案148，且此兩邊緣圖案148位於第二畫素電極140的相對兩側。在第二畫素電極140位於第一畫素電極130與第三畫素電極150之間時，此兩邊緣圖案148分別位於第一畫素電極130與第二畫素電極140之間以及位於第二畫素電極140 與第三畫素電極之間150。其中，第二狹縫142S、第二條紋142、第三主幹144、第四主幹146與邊緣圖案148其中至少一者的形狀可為直條狀、三角形、四邊形、菱形、梯形、圓形、楕圓形、多邊形、曲形、弧形、鋸齒狀(zigzag)、或其它合適的形狀、或上述至少二種形狀的組合。再者，第五液晶配向區V、第六液晶配向區VI、第七液晶配向區VII以及八四液晶配向區VIII其中至少一者的至少一個第二狹縫142可選擇性為至少一種或多種的寬度。
另外，第五液晶配向區V中的第二條紋142與第二狹縫142S都實質上平行於第一配向方向D1，第六液晶配向區VI中的第二條紋142與第二狹縫142S都實質上平行於第二配向方向D2，第七液晶配向區VII中的第二條紋142與第二狹縫142S都實質上平行於第三配向方向D3，而第八液晶配向區VIII中的第二條紋142與第二狹縫142S都實質上平行於第四配向方向D4。在第二畫素電極140中，第二狹縫142S定義的第一配向方向D1、第二配向方向D2、第三配向方向D3與第四配向方向D4都指向第三主幹144與第四主幹146的交叉點。
第三畫素電極150僅具有二個配向方向各相異的多個第三狹縫152S，以分別定義出第九液晶配向區IX以及第十液晶配向區X。具體而言，第三畫素電極150包括有多個第三條紋152以及一第五主幹154，並且第三條紋152之間定義出多個第三狹縫152S。在此，第五主幹154即為第九液晶配向區IX以及第十液晶配向區X的交界。另外，第三畫素電極150可以選擇性的更包括 有兩邊緣圖案156，且此兩邊緣圖案156位於第三畫素電極150的相對兩側。在本實施例中，第九液晶配向區IX中的第三條紋152與第三狹縫152S都實質上平行於第三配向方向D3，第十液晶配向區X中的第三條紋152與第三狹縫152S都實質上平行於第四配向方向D4。其中，第三狹縫152S、第三條紋152、第五主幹154與邊緣圖案156其中至少一者的形狀可為直條狀、三角形、四邊形、菱形、梯形、圓形、楕圓形、多邊形、曲形、弧形、鋸齒狀(zigzag)、或其它合適的形狀、或上述至少二種形狀的組合。再者，第九液晶配向區IX以及第十液晶配向區X其中至少一者的至少一個第三狹縫152可選擇性為至少一種或多種的寬度。
值得一提的是，第三畫素電極150在此僅定義出兩個液晶配向區，即第九液晶配向區IX以及第十液晶配向區X。因此，第三畫素電極150僅具有一個主幹圖案，即第五主幹154。在畫素結構100應用於液晶顯示器來驅動液晶分子時，對應於不同配向區的液晶分子在理想的狀態下是沿著不同的配向方向傾倒以呈現所需要的穿透率。不過，在相鄰液晶配向區的交界處，即本實施例中第一至第五主幹134、136、144、146與154所在位置，液晶分子的傾倒方向不穩定，而往往呈現為顯示亮度不佳的區域。第三畫素電極150僅具有第九液晶配向區IX以及第十液晶配向區X兩個配向區域，而僅存在一個第五主幹154，所以第三畫素電極150可以提供相對理想的穿透率(亮度)。
圖2為本發明第二實施例的畫素結構的上視示意圖。請 參照圖2，畫素結構200相似於畫素結構100，因此兩實施例中相同的構件將以相同的元件符號標示，而不另贅述。具體而言，本實施例不同於前述第一實施例之處在於第三畫素電極250的圖案設計，並且畫素結構200更包括一輔助電極290。
在本實施例中，第二畫素電極250具有多個第二狹縫252S以定義出第九液晶配向區IX與第十液晶配向區X。具體而言，第二畫素電極250包括有多個第二條紋252、一第五主幹254以及兩邊緣圖案256。第二條紋252之間的間隙即為第二狹縫252S，且兩邊緣圖案254位於第三畫素電極250的相對兩側。第五主幹254位於第九液晶配向區IX與第十液晶配向區X的交界。另外，位在第九液晶向區IX的第二條紋252與第二狹縫252S平行於第一配向方向D1而位在第十液晶配向區X的第二條紋252與第二狹縫252S平行於第二配向方向D2。也就是說，第三畫素電極250不同於第一實施例之處在於，第二狹縫252S對配向方向的定義。
另外，在本實施例中，畫素結構200中所設置的輔助電極290相交於耦合電極160。輔助電極290實質上位在第二掃描線14(亦可做為下一個畫素結構的第一掃描線12)與第三畫素電極250之間並且實質上平行於其中一個邊緣圖案256。較佳地，第三畫素電極250會與輔助電極290至少一部份重疊，以形成一輔助電容(未標示)，來輔助電場分佈。其中，輔助電極290的形狀可為直條狀、三角形、四邊形、菱形、梯形、圓形、楕圓形、多邊形、 曲形、弧形、鋸齒狀(zigzag)、或其它合適的形狀、或上述至少二種形狀的組合。如此一來，第九液晶配向區IX的配向方向D1以及第十液晶配向區X的配向方向D2實質上指向耦合電極160與輔助電極290的交點。畫素結構200應用於液晶顯示面板以驅動液晶分子時，輔助電極290可以輔助驅動電場的分布，致使位在第九液晶向區IX的液晶分子確實地沿著第三配向方向D1傾倒而位在第十液晶配向區X的液晶分子確實地沿著第四配向方向D2傾倒。也就是說，輔助電極290的設置有助於提升畫素結構250驅動液晶分子時所呈現的顯示品質。
在本實施例中，輔助電極290的長度L290可以大於第三畫素電極250的長度L250的至少一半。在其他的實施例中，輔助電極290的長度L290可以長達等於第三畫素電極250的長度L250。輔助電極290的長度L290相關於驅動電場的分布。因此，設計者可以按照不同的需求改變輔助電極290的長度L290。
另外，在本實施例與圖1的第一實施例中，第一液晶配向區I的面積、第二液晶配向區II的面積、第三液晶配向區III的面積與第四液晶配向區IV的面積大致上相同。同時，第五液晶配向區V的面積、第六液晶配向區VI的面積、第七液晶配向區VII的面積與第八液晶配向區VIII的面積大致上相同。並且，第九液晶配向區IX的面積大致相同於第十液晶配向區X。不過，本發明不以此為限。
圖3為本發明第三實施例的畫素結構的上視示意圖。請 參照圖3，畫素結構300相似於畫素結構200，因此兩實施例中相同的構件將以相同的元件符號標示，不另贅述。具體而言，本實施例相異於第二實施例之處在於，第二畫素電極340的圖案設計。第二畫素電極340在本實施例中包括有多個第二條紋342、第三主幹344、第四主幹346以及兩邊緣圖案348，其中第二條紋342之間的間隙即定義為多個第二狹縫342S。其中，第二條紋342、第三主幹344、第四主幹346以及兩邊緣圖案348其中至少一者可查看上述實施例所述的形狀與寬度。
在本實施例中，第三主幹344交錯於第四主幹346以定義出第五液晶配向區V、第六液晶配向區VI、第七液晶配向區VII以及第八液晶配向區VIII。第五液晶配向區V中的第二狹縫342S實質上平行於第一配向方向D1。第六液晶配向區VI中的第二狹縫342S實質上平行於第二配向方向D2。第七液晶配向區VII中的第二狹縫342S實質上平行於第三配向方向D3。第八液晶配向區VIII中的第二狹縫342S實質上平行於第四配向方向D4。
在本實施例中，第五液晶配向區V與第九液晶配向區IX所定義出來的配向方皆為實質上平行於第一配向方向D1，而第六液晶配向區VI與第十液晶配向區X所定義出來的配向方皆為實質上平行於第二配向方向D2。因此，第五液晶配向區V與第九液晶配向區IX大致上對相同視角有貢獻而第六液晶配向區VI與第十液晶配向區X大致上對相同視角有貢獻。為了在所有視角上呈現的亮度約均勻一致，不同配向方向的液晶配向區的面積往往被要 求大致相同。因此，在本實施例中，第五液晶配向區V與第九液晶配向區IX的面積和可大致上等於第七液晶配向區VII的面積，而第六液晶配向區VI與第十液晶配向區X的面積和可大致上等於第八液晶配向區VIII的面積。
另外，圖4為本發明第四實施例的畫素結構的上視示意圖。請參照圖4，畫素結構400大致相同於畫素結構300，故兩者中相同的構件在此不另贅述，而可參考前述實施例的描述。在本實施例中，畫素結構400的輔助電極490的長度L490例如實質上等於第三畫素電極250的長度L250。輔助電極490的長度L490越長則對驅動電場的影響越明顯，因此設計或製造者可以依據不同的需求來決定輔助電極490的長度L490。
在前述所有實施例中，第三畫素電極150、250都僅具有兩個液晶配向區(即第九液晶配向區IX與第十液晶配向區X)。因此，在第三畫素電極150與250中，液晶傾向不明確的液晶配向區交界處佔據面積較少，而可以獲得較高的顯示開口率。另外，在圖2至圖4中，輔助電極290與490的設置可以改善驅動電場的分布致使畫素結構200~400在驅動液晶分子時呈現理想的液晶排列及傾向。因此，除了在開口率的提升之外，輔助電極290與490的設置更對顯示品質的提升有所貢獻。再者，在圖2至圖4中，本發明的同一畫素結構中可選擇性的包含有一額外輔助電極(未標示)，位於第一掃描線12與第一畫素電極130之間，較佳地，電容電極170與額外輔助電極(未標示)至少一部份重疊，以形成額 外輔助電容，來協助電場分佈。其中，額外輔助電極(未標示)的長度與形狀設計，可參閱前述的輔助電極290所述的長度與形狀。
舉例而言，圖5為圖1的畫素結構中第三畫素電極驅動液晶分子時的模擬穿透效果，而圖6為圖4的畫素結構中第三畫素電極驅動液晶分子時的模擬穿透效果。在圖5中，由於控制液晶分子的驅動電場並不十分理想，導致穿透率不佳。尤其是，在畫素電極的中間區域，即第三畫素電極150，仍有暗線存在，也代表電場分佈不理想。更甚者，在第二畫素電極140與第三畫素電極150之交界處亦有較大面積範圍的暗線存在，也代表電場分佈亦不理想。在圖6中，輔助電極490的設置確實明顯改善驅動電場的分布使得液晶分子的傾向正確而獲得理想的穿透率。
綜上所述，本發明實施例的畫素結構在至少一個畫素電極中僅設置兩個液晶配向區而減少了液晶配向區的交界。液晶配向區的交界處的面積減少，使得基於液晶配向區交界的不良顯示效果可以獲得改善。另外，不同畫素電極的液晶配向區可以藉由面積配置的調整來實現均勻的配向作用。所以，本發明實施例的畫素結構除了藉由減少液晶配向區的交界達到增加開口率之外，更可以藉由液晶配向區的面積調整來實現需要的配向效果。並且，畫素結構可以設置有輔助電極改善驅動電場的分布以實現理想的顯示效果。
12‧‧‧第一掃描線
14‧‧‧第二掃描線
16‧‧‧資料線
110‧‧‧第一主動元件
110C、120C‧‧‧通道層
110D1‧‧‧第一汲極
110D2‧‧‧第二汲極
110G、120G‧‧‧閘極
110S、120S‧‧‧源極
120‧‧‧第二主動元件
120D‧‧‧汲極
130‧‧‧第一畫素電極
132‧‧‧第一條紋
132S‧‧‧第一狹縫
134‧‧‧第一主幹
136‧‧‧第二主幹
138、256、348‧‧‧邊緣圖案
160‧‧‧耦合電極
170‧‧‧電容電極
172‧‧‧橫向部
174、176‧‧‧分支部
250‧‧‧第三畫素電極
252‧‧‧第三條紋
252S‧‧‧第三狹縫
254‧‧‧第五主幹
340‧‧‧第二畫素電極
342‧‧‧第二條紋
342S‧‧‧第二狹縫
344‧‧‧第三主幹
346‧‧‧第四主幹
400‧‧‧畫素結構
490‧‧‧輔助電極
D1‧‧‧第一配向方向
D2‧‧‧第二配向方向
D3‧‧‧第三配向方向
D4‧‧‧第四配向方向
L250、L490‧‧‧長度
V1‧‧‧接觸窗
I~X‧‧‧第一~第十液晶配向區

Claims (11)

  1. 一種畫素結構，包括：一第一主動元件，該第一主動元件的源極與一資料線連接，且該第一主動元件的閘極與一第一掃描線連接；一第二主動元件，該第二主動元件的源極與該第一主動元件電性連接，且該第二主動元件的閘極與一第二掃描線連接；一第一畫素電極，連接該第一主動元件的一第一汲極，該第一畫素電極具有四種配向方向各異的多個第一狹縫以分別定義出四個配向方向各相異的一第一液晶配向區、一第二液晶配向區、一第三液晶配向區以及一第四液晶配向區；一第二畫素電極，具有多個第二狹縫，該些第二狹縫具有四種各相異的配向方向，以分別定義出四個配向方向各相異的一第五液晶配向區、一第六液晶配向區、一第七液晶配向區以及一第八液晶配向區；一第三畫素電極，連接於該第二主動元件的汲極，且該第三畫素電極具有多個第三狹縫，該些第三狹縫僅具有二種各相異的配向方向，以分別定義出一第九液晶配向區以及一第十液晶配向區；一耦合電極，連接該第一主動元件的一第二汲極、該第二畫素電極與該第二主動元件的源極，並且該耦合電極延伸經過該第一畫素電極、該第二畫素電極以及該第三畫素電極，且與部份該第一畫素電極、部份該第二畫素電極以及部份該第三畫素電極重 疊；以及一電容電極，分別與另一部份該第一畫素電極、另一部份該第二畫素電極以及另一部份該第三畫素電極重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該第七液晶配向區位於該第五液晶配向區與該第九液晶配向區之間，該第八液晶配向區位於該第六液晶配向區與該第十液晶配向區之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的畫素結構，其中該第五液晶配向區與該第九液晶配向區的面積和實質上等於該第六液晶配向區與該第十液晶配向區的面積和。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的畫素結構，其中該第五液晶配向區與該第九液晶配向區的面積和實質上等於該第七液晶配向區之面積或是該第六液晶配向區與該第十液晶配向區的面積和實質上等於該第八液晶配向區之面積。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的畫素結構，其中該第七液晶配向區面積與該第八液晶配向區面積實質上大於該第五液晶配向區面積與該第六液晶配向區面積。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該第一畫素電極具有一第一主幹、一與該第一主幹交錯的一第二主幹以定義出該第一至該第四液晶配向區，並且該些多個第一狹縫分別設置於該第一至該第四液晶配向區內，並且該第二畫素電極具有一第三主幹、一與該第三主幹交錯的一第四主幹以定義出該第五至該第八液晶配向區，並且該些多個第 一狹縫分別設置於該第五至該第八液晶配向區內。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，更包括一輔助電極，連接至該耦合電極，且該第九液晶配向區的配向方向以及該第十液晶配向區的配向方向指向該耦合電極與該輔助電極的交點。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的畫素結構，其中該輔助電極的長度大於該第三畫素電極的寬度的1/2或者是實質上等於該第三畫素電極的寬度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的畫素結構，其中該輔助電極位於該第二掃描線與該第三畫素電極之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該第一液晶配向區、該第二液晶配向區、該第三液晶配向區以及該第四液晶配向的面積大致相同。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該耦合電極與部份該第一畫素電極、部份該第二畫素電極以及部份該第三畫素電極重疊以定義出一第一重疊區域，以及該電容電極與另一部份該第一畫素電極、另一部份該第二畫素電極以及另一部份該第三畫素電極重疊以定義出一第二重疊區域，其中該第一重疊區域與該第二重疊區域為不同區域且不相互重疊。
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