TWI547744B - 畫素結構及顯示面板 - Google Patents

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TWI547744B
TWI547744B TW104137157A TW104137157A TWI547744B TW I547744 B TWI547744 B TW I547744B TW 104137157 A TW104137157 A TW 104137157A TW 104137157 A TW104137157 A TW 104137157A TW I547744 B TWI547744 B TW I547744B
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Description

畫素結構及顯示面板
本發明是有關於一種畫素結構，且特別是有關於一種適用於藍相液晶的畫素結構及其顯示面板。
為了因應消費大眾之需求，顯示裝置相關業者紛紛投入具有快速應答特性之藍相(blue phase)液晶顯示裝置的開發。以藍相(blue phase)液晶材料為例，一般需要橫向電場來進行操作以使其具有光閥之功能。目前已經有人採用共面轉換IPS(In-Plane Switching)顯示模組之電極設計來驅動藍相液晶顯示裝置中的藍相液晶分子。
一般而言，若顯示裝置能夠有良好的暗態或是亮態效果就可以提升顯示對比度，能使顯示裝置具有較佳的顯示品質。然而，一般的藍相液晶顯示裝置會有操作電壓過高之缺點。為了降低操作電壓，目前習知的方法則會造成暗態漏光以及對比下降等問題。故如何降低顯示裝置的操作電壓，並改善暗態漏光現象以提升顯示對比度即成為本領域技術人員所欲研究的課題之一。
本發明提供一種畫素結構，可用以降低顯示面板的操作電壓，並且改善暗態漏光問題以及提升顯示對比度。
本發明的畫素結構包括掃描線、資料線、主動元件、至少一第一凸起結構、至少一第二凸起結構、第一電極以及第二電極。主動元件與掃描線以及資料線電性連接。第一凸起結構具有第一上表面、第一下表面以及位於第一上表面和第一下表面兩側之第一側表面。第一上表面與任一第一側表面之間具有第一銳角θ1。第二凸起結構與第一凸起結構分離。第二凸起結構具有第二上表面、第二下表面以及位於第二上表面和第二下表面兩側之第二側表面。第二上表面與任一第二側表面之間具有第二銳角θ2。第一電極位於第一凸起結構之第一上表面上，第二電極位於第二凸起結構之第二上表面上。
本發明另提供一種畫素結構，包括掃描線、資料線、主動元件、至少一第一凸起結構、至少一第二凸起結構、第一電極以及第二電極。主動元件與掃描線以及資料線電性連接。第一凸起結構具有第一上表面以及第一下表面，第一上表面的寬度為TW1，且第一下表面的寬度為BW1；其中TW1為第一凸起結構之最大寬度且BW1為第一凸起結構之最小寬度，或者第一凸起結構之第一上表面與第一下表面之間具有第一凸起結構之一最小寬度且TW1或BW1為第一凸起結構之最大寬度。第二凸起結構與第一凸起結構分離。第二凸起結構具有第二上表面以及第二下表面，第二上表面的寬度為TW2，且第二下表面的寬度為BW2；其中TW2為第二凸起結構之最大寬度且BW2為第二凸起結構之最小寬度，或者第二凸起結構之第一上表面與第一下表面之間具有第二凸起結構之一最小寬度且TW2或BW2為第二凸起結構之最大寬度。第一電極具有第一電位，位於第一凸起結構之第一上表面上，其最大寬度為W，且W≧TW1以及W≧BW1。第二電極具有第二電位，位於第二凸起結構之第二上表面上，其最大寬度為W’， 且W’≧TW2以及W’≧BW2。
本發明的顯示面板，包括第一基板、畫素陣列、第二基板以及顯示介質。畫素陣列位於第一基板上且包括多個畫素結構，其中每一畫素結構包括掃描線、資料線、主動元件、至少一第一凸起結構、至少一第二凸起結構、第一電極以及第二電極。主動元件與掃描線以及資料線電性連接。第一凸起結構具有第一上表面、第一下表面以及位於第一上表面和第一下表面兩側之第一側表面。第一上表面與任一第一側表面之間具有第一銳角θ1。第二凸起結構與第一凸起結構分離。第二凸起結構具有第二上表面、第二下表面以及位於第二上表面和第二下表面兩側之第二側表面。第二上表面與任一第二側表面之間具有第二銳角θ2。第一電極位於第一凸起結構之第一上表面上。第二電極位於第二凸起結構之第二上表面上。第二基板位於第一基板的對向側。顯示介質位於第一基板與第二基板之間，其根據電壓的驅動具有光學等向性以及光學異向性。
基於上述，本發明的畫素結構及顯示面板具有第一凸起結構以及第二凸起結構。第一電極以及第二電極分別設置在第一凸起結構以及第二凸起結構的第一上表面以及第二上表面上。因此，於本發明畫素結構中，凸起結構的設置可用以降低顯示面板的操作電壓，改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
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。
圖1為本發明第一實施例的顯示面板之示意圖。請先參考圖1。圖1的顯示面板100包括第一基板101、第二基板102，畫素陣列103以及顯示介質104。第二基板102位於第一基板101的對向側。畫素陣列103位於第一基板101上且包括多個畫素結構。顯示介質104位於第一基板101與第二基板102之間，其中，顯示介質104根據電壓的驅動具有光學等向性以及光學異向性。舉例來說，顯示介質104可為藍相液晶。為了使藍相液晶有較寬的藍相溫度，亦可以使用高分子穩定藍相液晶。藍相液晶為本領域通常知識者所熟知，因此不再贅述。於下述段落中，將對本發明之畫素陣列103之實施例進行說明。
圖2為本發明第一實施例的畫素陣列之示意圖。圖3A為圖2實施例中，其中一畫素結構的區域CV之立體示意圖。圖3B為圖3A畫素結構的正面示意圖。請同時參照圖2、圖3A以及圖3B。詳細來說，本發明之畫素陣列包括多個畫素結構。每一個畫素結構包括掃描線SL、資料線DL、主動元件TFT、至少一第一凸起結構PT1、至少一第二凸起結構PT2、第一電極EL1以及第二電極EL2。掃描線SL與資料線DL彼此交越設置，較佳的是，掃描線SL與資料線DL彼此垂直設置。基於導電性的考量，掃描線SL與資料線DL一般是使用金屬材料。然，本發明不限於此，根據其他實施例，掃描線SL與資料線DL也可以使用其他導電材料。例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或其它合適的材料、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。
主動元件TFT可以是底部閘極型薄膜電晶體或是頂部閘極型薄膜電晶體，其包括閘極G、通道CH、源極S以及汲極D。主動元件TFT與對應掃描線SL及對應的資料線DL電性連接。在此，主動元件TFT可做為電壓資訊是否寫入第一電極EL1的開關元件。當主動元件TFT被開啟使電壓資訊寫入第一電極EL1時，第一電極EL1具有一第一電位，且其值不同於與共用電極線CL電性連接的第二電極EL2的第二電位，第一電極EL1與第二電極EL2之間的電位差使得兩電極之間產生橫向電場，進而驅動顯示介質。
接著請參考圖3A以及圖3B，第一凸起結構PT1具有第一上表面TS1、第一下表面BS1以及位於第一上表面TS1及第一下表面BS1兩側之第一側表面SD1。第一凸起結構PT1延著Z方向延伸，且第一側表面SD1為延著Z方向延伸之側表面。第一上表面TS1的寬度為TW1，且第一上表面TS1與任一第一側表面SD1之間具有第一銳角θ1，其中第一銳角為15°≦θ1＜90°。第一下表面BS1的寬度為BW1，且第一下表面BS1與任一第一側表面SD1之間具有第三銳角θ3，其中第三銳角為15°≦θ3＜90°。在本實施例中，第一上表面TS1與兩側的第一側表面SD1之間的兩個第一銳角θ1的角度相同；但在其他實施例中，兩個第一銳角θ1的角度可以不相同。同樣的，第一下表面BS1與兩側的第一側表面SD1之間的兩個第三銳角θ3的角度相同；但在其他實施例中，兩個第三銳角θ3的角度可以不相同。
在本實施例中，TW1及BW1為第一凸起結構PT1之最大寬度，且第一凸起結構PT1之第一上表面TS1與第一下表面BS1之間具有第一凸起結構PT1之最小寬度。更詳細來說，於本實施例中，第一凸起結構PT1之高度H1為0.01微米至10微米，其中，第一凸起結構在1/4H1至3/4H1的寬度會小於第一上表面TS1之寬度TW1以及第一下表面BS1之寬度BW1，但本發明不限於此。在另一實施例中，第一凸起結構PT1之第一上表面TS1與第一下表面BS1之間具有第一凸起結構PT1之最小寬度，TW1為第一凸起結構PT1之最大寬度且TW1＞BW1。在又一實施例中，第一凸起結構PT1之第一上表面TS1與第一下表面BS1之間具有第一凸起結構PT1之最小寬度，BW1為第一凸起結構PT1之最大寬度且BW1＞TW1。換言之，可選擇性的將第一凸起結構PT1之第一上表面TS1或是第一下表面BS1的寬度設置為第一凸起結構PT1之最大寬度。另外，第一電極EL1位於第一凸起結構PT1之第一上表面TS1上，且與主動元件電性TFT連接。第一電極EL1延著Z方向延伸。特別是，第一電極EL1的最大寬度為W，且第一上表面TS1之寬度TW1小於第一電極EL1的最大寬度W。相同的，第一下表面BS1之寬度BW1小於第一電極EL1的最大寬度W。
請繼續參考圖3A以及圖3B。在本實施例中，第二凸起結構PT2與第一凸起結構PT1分離，且第二凸起結構PT2與第一凸起結構PT1的結構相同，但不以此為限。詳細來說，第二凸起結構PT2具有第二上表面TS2、第二下表面BS2以及位於第二上表面TS2及第二下表面BS2兩側之第二側表面SD2。第二凸起結構PT2延著Z方向延伸，且第二側表面SD2為延著Z方向延伸之側表面。第二上表面TS2的寬為TW2，且第二上表面TS2與任一第二側表面SD2之間具有第二銳角θ2，其中第二銳角為15°≦θ2＜90°。第二下表面BS2的寬度為BW2，且第二下表面BS2與任一第二側表面SD2之間具有第四銳角θ4，其中，第四銳角為15°≦θ4＜90°。在本實施例中，第二上表面TS2與兩側的第二側表面SD2之間的兩個第二銳角θ2的角度相同；但在其他實施例中，兩個第二銳角θ2的角度可以不相同。同樣的，第二下表面BS2與兩側的第二側表面SD2之間的兩個第四銳角θ4的角度相同；但在其他實施例中，兩個第四銳角θ4的角度可以不相同。
在本實施例中，第二凸起結構PT2之第二上表面TS2以及第二下表面BS2同時具有第一凸起結構PT2之最大寬度，且第二凸起結構PT2之第二上表面TS2與第二下表面BS2之間具有第二凸起結構PT2之最小寬度。更詳細來說，於本實施例中，第二凸起結構PT2之高度H2為0.01微米至10微米，其中，第二凸起結構在1/4H2至3/4H2的寬度會小於第二上表面TS2之寬度TW2以及第二下表面BS2之寬度BW2，但本發明不限於此。在另一實施例中，第二凸起結構PT2之第二上表面TS2與第二下表面BS2之間具有第二凸起結構PT2之最小寬度，TW2為第二凸起結構PT2之最大寬度且TW2＞BW2。在又一實施例中，第二凸起結構PT2之第二上表面TS2與第二下表面BS2之間具有第二凸起結構PT2之最小寬度，BW2為第二凸起結構PT2之最大寬度且BW2＞TW2。換言之，可選擇性的將第二凸起結構PT2之第二上表面TS2或是第二下表面BS2的寬度設置為第二凸起結構PT2之最大寬度。
另外，繼續參考圖3A，第二電極EL2位於第二凸起結構PT2之第二上表面TS2上。第二電極EL2延著Z方向延伸。特別是，第二電極EL2的最大寬度為W’，且第二上表面TS2之寬度TW2小於第二電極EL2的最大寬度W’。相同的，第二下表面BS2之寬度BW2小於第二電極EL2的最大寬度W’。在本實施例中，畫素結構具有第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2，且第一電極EL1以及第二電極EL2分別設置在第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的第一上表面TS1以及第二上表面TS2上。由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，第一凸起結構PT1的上下表面之間以及第二凸起結構PT2的上下表面之間分別具有一最小寬度；並且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的整體寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，特別是第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面之寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖4為本發明另一實施例的畫素結構之上視示意圖。圖4所表示的畫素結構與圖2畫素陣列的多個畫素結構類似，差異在於第一電極EL1以及第二電極EL2的設計以及連接方式不同。因此，相同元件以相同標號表示，且不予贅述。值得注意的是，本發明的畫素陣列可選擇由多個圖4所示的畫素結構來構成。詳細來說，於圖4的實施例中，畫素結構包括掃描線SL、第一資料線DL1、第二資料線DL2、第一主動元件TFT1、第二主動元件TFT2、至少一第一凸起結構(未繪示)、至少一第二凸起結構PT2(未繪示)、第一電極EL1以及第二電極EL2。特別是，第一主動元件TFT1與第一電極EL1電性連接，且第一電極EL1具有第一電位。第二主動元件TFT2與第二電極EL2電性連接，且第二電極EL2具有第二電位。第一電極EL1與第二電極EL2之間的電位差使得兩電極之間產生橫向電場進而驅動顯示介質。
圖5為本發明第二實施例的畫素結構之正面示意圖。圖5的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。圖5的實施例與圖3B的實施例差異在於，圖5的第一電極EL1之最大寬度W等於第一凸起結構PT1之第一上表面TS1之寬度TW1，並且等於第一下表面BS1之寬度BW1。另外，第二電極EL2之最大寬度W’等於第二凸起結構PT2之第二上表面TS2之寬度TW2，並且等於第二下表面BS2之寬度BW2。在本實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別在上下表面具有一最大寬度，在上下表面之間具有一最小寬度，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度等於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖6為本發明第三實施例的畫素結構之正面示意圖。圖6的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。圖6的實施例與圖3B的實施例差異在於，圖6的第一電極EL1位於第一凸起結構PT1之第一上表面TS1上且覆蓋局部的第一側表面SD1，且第二電極EL2位於第二凸起結構PT2之第二上表面TS2上且覆蓋局部的第二側表面SD2。在本實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別在上下表面具有一最大寬度，在上下表面之間具有一最小寬度，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面之寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本實施例的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖7為本發明第四實施例的畫素結構之正面示意圖。圖7的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。圖7的實施例與圖3B的實施例差異在於，圖7的TW1為第一凸起結構PT1之最大寬度且BW1為第一凸起結構PT1之最小寬度。另外，TW2為第一凸起結構PT2之最大寬度且BW2為第一凸起結構PT2之最小寬度。在本實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面之寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本實施例的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖8為本發明第五實施例的畫素結構之正面示意圖。圖8的畫素結構與圖7的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。圖8的實施例與圖7的實施例差異在於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之形狀設計不同。詳細來說，於本實施例中，第一凸起結構PT1之兩個第一側表面SD1左右不對稱，第二凸起結構PT2之兩個第二側表面SD2左右不對稱。另外，第一凸起結構PT1之第一下表面BS1僅與其中一第一側表面SD1之間形成第三銳角θ3，且第二凸起結構PT2之第二下表面BS2僅與其中一第二側表面SD2之間形成第四銳角θ4。相同的，於圖8的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖9為本發明第六實施例的畫素結構之正面示意圖。圖9的畫素結構與圖8的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。詳細來說，圖9與圖8的實施例差異在於，圖9的實施例為圖8實施例的鏡像結構。相同的，於圖9的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖10為本發明第七實施例的畫素結構之正面示意圖。圖10的畫素結構與圖8畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。詳細來說，圖10實施例之第一凸起結構PT1具有一連續範圍之最小寬度由上表面TS1及下表面BS1之間延伸至下表面TS1，且第二凸起結構PT2具有一連續範圍之最小寬度由上表面TS2及下表面BS2之間延伸至下表面TS2。相同的，於圖10的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖11為本發明第八實施例的畫素結構之正面示意圖。圖11的畫素結構與圖10畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。詳細來說，圖11與圖10的實施例差異在於，圖11的實施例為圖10實施例的鏡像結構。相同的，於圖11的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖12為本發明第九實施例的畫素結構之正面示意圖。圖12的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略表示，且不予贅述。圖12的實施例與圖3B的實施例差異在於，圖12的畫素結構的第一下表面BS1與任一第一側表面SD1之間的夾角角度以及第二下表面BS2與任一第二側表面SD2之間的夾角角度等於90度，而非銳角。然而在本實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖13為本發明第十實施例的畫素結構之正面示意圖。圖13的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略表示，且不予贅述。圖13的實施例與圖3B的實施例差異僅在於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之形狀設計不同。詳細來說，圖3B畫素結構之第一凸起結構在1/4H1至3/4H1的高度之間具有一最小寬度，以及第二凸起結構在1/4H2至3/4H2的高度之間具有一最小寬度。相對的，圖13畫素結構之第一凸起結構PT1 在1/4H1至3/4H1的高度之間具有一連續範圍之最小寬度，以及第二凸起結構PT2在1/4H2至3/4H2的高度之間具有一連續範圍之最小寬度。相同的，於圖13的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖14為本發明第十一實施例的畫素結構之正面示意圖。圖14的畫素結構與圖13的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。圖14的實施例與圖13的實施例差異僅在於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之形狀設計不同。詳細來說，圖14的畫素結構僅改變圖13畫素結構之第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之一連續範圍之最小寬度的位置。相同的，於圖14的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖15為本發明第十二實施例的畫素結構之正面示意圖。圖15的畫素結構與圖13的畫素結構類似，因此相同元件以相同標號表示，且不予贅述。圖15的實施例與圖13的實施例差異僅在於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之形狀設計不同。詳細來說，圖15的畫素結構為改變圖13畫素結構之第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之一連續範圍之最小寬度的位置。相同的，於圖15的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖16為本發明第十三實施例的畫素結構之正面示意圖。圖16的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略表示，且不予贅述。圖16的實施例與圖3B的實施例差異僅在於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2之形狀設計不同。詳細來說，圖3B實施例之畫素結構之第一凸起結構PT1的設計為使兩個第一側表面SD1左右對稱，且第二凸起結構PT2的設計為使兩個第二側表面SD2左右對稱。相對來說，於圖16的實施例中，第一凸起結構PT1之兩個第一側表面SD1左右不對稱，第二凸起結構PT2之兩個第二側表面SD2左右不對稱。相同的，於圖16的實施例中，由於第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2分別具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面的寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本發明的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖17為本發明另一實施例的畫素結構之正面示意圖。圖17的畫素結構與圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略表示，且不予贅述。圖17的實施例與圖3B的實施例差異在於，圖17的畫素結構不具有第一銳角θ1以及第二銳角θ2。相對來說，此處的夾角角度等於90度，而非小於90度。然而，於本實施例中，第一凸起結構PT1之第一上表面TS1以及第一下表面BS1之間具有第一凸起結構PT1之最小寬度，且第二凸起結構PT2之第二上表面TS2以及第二下表面BS2之間具有第二凸起結構PT2之最小寬度，且第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的上下表面之寬度皆小於第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，因此，本實施例的畫素結構可用以降低顯示面板的操作電壓，並改善暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
圖18A至圖18E為本發明一實施例的畫素結構的製造流程圖。首先參照圖18A在第一基板101上依序形成第一材料層PR1、電極層EL以及第二材料層PR2。第一材料層PR1以及第二材料層PR2例如為光阻材料層，但本發明不限於此。接著，經由光罩M進行圖案曝光，繼而進行顯影後，藉此選擇性地去除曝光部以形成如圖18B所示的圖案化第二材料層PR2’、第一電極EL1以及第二電極EL2。接著於圖18C的步驟中，進行蝕刻以形成圖案化第一材料層PR1’。再來於圖18D的步驟中，進行蝕刻，以形成第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2。以乾式蝕刻為例，蝕刻條件為使用氣體氟化硫(SF 6) 133 sccm (standard cubic centimeter per minute)、氧氣(O 2)200 sccm、壓力50毫托(mTorr)、功率為1000瓦(W)且時間持續235秒。接著於圖18E的步驟中，移除圖案化第二材料層PR2’以形成同上述實施例3B所示的畫素結構。 實驗例
為了證明本發明的畫素結構可降低顯示面板的操作電壓，並且改善暗態漏光問題以提升顯示對比度，特別以下列比較例及實驗例作為說明。 比較例一
圖19為本發明比較例一之畫素結構的正面示意圖。圖19比較例的畫素結構與本發明圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略標示。圖19與圖3B的差異在於，圖19比較例的畫素結構並無任何凸起結構，只有設置第一電極E N1以及第二電極E N2於第一基板101上。 比較例二
圖20為本發明比較例二之畫素結構的正面示意圖。圖20比較例的畫素結構與本發明圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略標示。圖20與圖3B的差異在於，圖20比較例的第一凸起結構P M1以及第二凸起結構P M2的上表面與側表面之間並無銳角，且側表面完全被第一電極E M1以及第二電極E M2所覆蓋。 比較例三
圖21為本發明比較例三之畫素結構的正面示意圖。圖21比較例的畫素結構與本發明圖3B的畫素結構類似，因此部份元件將省略標示。圖21與圖3B的差異在於，圖21比較例的畫素結構的第一凸起結構P X1之上表面與側表面之間的第一夾角X1為一鈍角，且第二凸起結構P X2之上表面與側表面之間的第二夾角X2為一鈍角。另外，第一電極E X1以及第二電極E X2僅位於第一凸起結構P X1以及第二凸起結構P X2的上表面上。 實驗例一
圖3B的畫素結構做為本發明實驗例一的畫素結構，並且與圖19至圖21之比較例一至三的畫素結構針對操作電壓、對比度以及暗態亮度(無操作電壓供應之下)進行比較。其中，實驗例一與比較例一至三的電極寬度相同。實驗結果如下列表1所示。 表1 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0002"><TBODY><tr><td>   </td><td> 實驗例一 </td><td> 比較例一 </td><td> 比較例二 </td><td> 比較例三   </td></tr><tr><td> 操作電壓 (Vmax) </td><td> 40 </td><td> 52 </td><td> 40 </td><td> 54 </td></tr><tr><td> 對比度 (CR) </td><td> 1330 </td><td> 1479 </td><td> 434 </td><td> 573 </td></tr><tr><td> 暗態亮度 (nits) </td><td> 0.359 </td><td> 0.327 </td><td> 1.099 </td><td> 0.830 </td></tr></TBODY></TABLE>
從表1的實驗結果可得知，當畫素結構不包括凸起結構時(比較例一)，會有操作電壓過高之缺點。另外，當畫素結構具有凸起結構，但其側表面完全被電極所覆蓋時(比較例二)，則會有明顯的暗態漏光問題而導致對比度降低。另外，當畫素結構具有凸起結構，但凸起結構的上表面與側表面之間的夾角為鈍角時(比較例三)，電極下方的凸起結構會干擾電場方向，所以其操作電壓過高、有暗態漏光問題且對比度不佳。相對來說，本發明實驗例一的畫素結構可有效降低操作電壓，同時降低暗態漏光之問題而保持理想的對比度。
綜上所述，本發明畫素結構具有第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2。第一電極EL1以及第二電極EL2分別設置在第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的第一上表面TS1以及第二上表面TS2上。特別是，於第一凸起結構PT1中，第一上表面TS1與任一第一側表面SD1之間具有第一銳角θ1，且於第二凸起結構PT2中，第二上表面TS2與任一第二側表面SD2之間具有第二銳角θ2。並且，本發明畫素結構的第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2具有一最小寬度，第一凸起結構PT1以及第二凸起結構PT2的整體寬度不超過第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度，特別是第一上表面TS1以及第二上表面TS2之寬度不超過第一電極EL1以及第二電極EL2之最大寬度。因此，於本發明畫素結構中，凸起結構的設置可用以降低顯示面板的操作電壓，且降低暗態漏光之問題以提升顯示對比度。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧顯示裝置
101‧‧‧第一基板
102‧‧‧第二基板
103‧‧‧畫素陣列
104‧‧‧顯示介質
CV‧‧‧區域
SL‧‧‧掃描線
DL‧‧‧資料線
DL1‧‧‧第一資料線
DL2‧‧‧第二資料線
TFT‧‧‧主動元件
TFT1‧‧‧第一主動元件
TFT2‧‧‧第二主動元件
G、G1、G2‧‧‧閘極
CH、CH1、CH2‧‧‧通道
S、S1、S2‧‧‧源極
D、D1、D2‧‧‧汲極
CL‧‧‧共用電極線
PT1、PM1、PX1‧‧‧第一凸起結構
PT2、PM2、PX2‧‧‧第二凸起結構
TS1‧‧‧第一上表面
TS2‧‧‧第二上表面
BS1‧‧‧第一下表面
BS2‧‧‧第二下表面
SD1‧‧‧第一側表面
SD2‧‧‧第二側表面
EL1、EN1、EM1、EX1‧‧‧第一電極
EL2、EN2、EM2、EX2‧‧‧第二電極
W、W’、TW1、TW2、BW1、BW2‧‧‧寬度
H1、H2‧‧‧高度
θ1‧‧‧第一銳角
θ2‧‧‧第二銳角
θ3‧‧‧第三銳角
θ4‧‧‧第四銳角
M‧‧‧光罩
PR1‧‧‧第一材料層
PR2‧‧‧第二材料層
EL‧‧‧電極層
PR1’‧‧‧圖案化第一材料層
PR2’‧‧‧圖案化第二材料層
X1‧‧‧第一夾角
X2‧‧‧第二夾角
圖1為本發明第一實施例的顯示面板之示意圖。 圖2為本發明第一實施例的畫素陣列之上視示意圖。 圖3A為圖2實施例中，其中一畫素結構的區域CV之立體示意圖。 圖3B為圖3A畫素結構的正面示意圖。 圖4為本發明另一實施例的畫素結構之上視示意圖。 圖5為本發明第二實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖6為本發明第三實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖7為本發明第四實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖8為本發明第五實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖9為本發明第六實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖10為本發明第七實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖11為本發明第八實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖12為本發明第九實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖13為本發明第十實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖14為本發明第十一實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖15為本發明第十二實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖16為本發明第十三實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖17為本發明第十四實施例的畫素結構之正面示意圖。 圖18A至18E為本發明一實施例的畫素結構之製造流程圖。 圖19為本發明比較例一的畫素結構之正面示意圖。 圖20為本發明比較例二的畫素結構之正面示意圖。 圖21為本發明比較例三的畫素結構之正面示意圖。
101‧‧‧第一基板
PT1‧‧‧第一凸起結構
PT2‧‧‧第二凸起結構
TS1‧‧‧第一上表面
TS2‧‧‧第二上表面
BS1‧‧‧第一下表面
BS2‧‧‧第二下表面
SD1‧‧‧第一側表面
SD2‧‧‧第二側表面
EL1‧‧‧第一電極
EL2‧‧‧第二電極
W、W’、TW1、TW2、BW1、BW2‧‧‧寬度
H1、H2‧‧‧高度
θ 1‧‧‧第一銳角
θ 2‧‧‧第二銳角
θ 3‧‧‧第三銳角
θ 4‧‧‧第四銳角

Claims (13)

  1. 一種畫素結構，包括：一掃描線以及一資料線；一主動元件，與該掃描線以及該資料線電性連接；至少一第一凸起結構，其中該第一凸起結構具有一第一上表面、一第一下表面以及位於該第一上表面和該第一下表面兩側的第一側表面，該第一上表面與該任一第一側表面之間具有一銳角θ1，該第一下表面與該任一第一側表面之間具有一銳角θ 3，其中該第一凸起結構之該第一下表面的寬度為BW1，該第一上表面的寬度為TW1；至少一第二凸起結構，與該第一凸起結構分離，其中該第二凸起結構具有一第二上表面、一第二下表面以及位於該第二上表面和該第二下表面兩側的第二側表面，該第二上表面與該任一第二側表面之間具有一銳角θ2，該第二下表面與該任一第二側表面之間具有一銳角θ 4，其中該第二凸起結構之該第二下表面的寬度為BW2，該第二上表面的寬度為TW2；一第一電極，位於該第一凸起結構之該第一上表面上，其中位於該第一凸起結構之該第一上表面的該第一電極的一最大寬度為W，其中BW1小於W，且TW1小於W；以及一第二電極，位於該第二凸起結構之該第二上表面上，其中位於該第二凸起結構之該第二上表面的該第二電極的一最大寬度為W’，其中BW2小於W’，且TW2小於W’。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該第一電極具有第一電位，且該第二電極具有第二電位。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中：該銳角θ1為15°≦θ1<90°，且該銳角θ2為15°≦θ2<90°。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中：該第一凸起結構之該第一上表面具有該第一凸起結構的一最大寬度且該第一下表面具有該第一凸起結構的一最小寬度，或者該第一凸起結構的一最小寬度位於第一上表面與該第一下表面之間且該第一凸起結構之該第一上表面或該第一下表面具有該第一凸起結構的一最大寬度；以及該第二凸起結構之該第二上表面具有該第二凸起結構的一最大寬度且該第二下表面具有該第二凸起結構的一最小寬度，或者該第二凸起結構的一最小寬度位於第二上表面與該第二下表面之間且該第二凸起結構之該第二上表面或該第二下表面具有該第二凸起結構的一最大寬度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中：該銳角θ3為15°≦θ3<90°，且該銳角θ4為15°≦θ4<90°。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該第一凸起結構之高度為0.01微米至10微米，且該第二凸起結構之高度為0.01微米至10微米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中：該第一電極位於該第一凸起結構之該第一上表面且覆蓋局部的該第一側表面；以及該第二電極位於該第二凸起結構之該第二上表面且覆蓋局部的該第二側表面。
  8. 一種畫素結構，包括：一掃描線以及一資料線；一主動元件，與該掃描線以及該資料線電性連接；至少一第一凸起結構；該第一凸起結構具有一第一上表面以及一第一下表面，該第一上表面的寬度為TW1，且該第一下表面的寬度為BW1，其中該第一凸起結構之該第一上表面與該第一下表面之間具有該第一凸起結構的一最小寬度且TW1或BW1為該第一凸起結構的一最大寬度；至少一第二凸起結構，與該第一凸起結構分離，該第二凸起結構具有一第二上表面以及一第二下表面，該第二上表面的寬度為TW2，且該第二下表面的寬度為BW2，其中該第二凸起結構之該第二上表面與該第二下表面之間具有該第二凸起結構的一最小寬度且TW2或BW2為該第二凸起結構的一最大寬度；一第一電極，位於該第一凸起結構之該第一上表面上，且該第一電極的一最大寬度為W，其中，W大於TW1且W大於BW1，其中該第一電極具有第一電位；以及一第二電極，位於該第二凸起結構之該第二上表面上，該第 二電極的一最大寬度為W’，其中，W’大於TW2且W’大於BW2，其中該第二電極具有一第二電位。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的畫素結構，其中：該第一電極位於該第一凸起結構之該第一上表面且覆蓋局部的該第一側表面，且該第二電極位於該第二凸起結構之該第二上表面且覆蓋局部的該第二側表面。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的畫素結構，其中：該第一下表面與該任一第一側表面之間具有一銳角θ3；以及該第二下表面與該任一第二側表面之間具有一銳角θ4。
  11. 一種顯示面板，包括：一第一基板；一畫素陣列，位於該第一基板上且包括多個畫素結構，其中每一畫素結構包括：一掃描線以及一資料線；一主動元件，與該掃描線以及該資料線電性連接；至少一第一凸起結構，其中該第一凸起結構具有一第一上表面、一第一下表面以及位於該第一上表面和該第一下表面兩側的第一側表面，該第一上表面與該任一第一側表面之間具有一銳角θ1，該第一下表面與該任一第一側表面之間具有一銳角θ 3，其中該第一凸起結構之該第一下表面的寬度為BW1，該第一上表面的寬度為TW1； 至少一第二凸起結構，與該第一凸起結構分離，其中該第二凸起結構具有一第二上表面、一第二下表面以及位於該第二上表面和該第二下表面兩側的第二側表面，該第二上表面與該任一第二側表面之間具有一銳角θ2，該第二下表面與該任一第二側表面之間具有一銳角θ 4，其中該第二凸起結構之該第二下表面的寬度為BW2，該第二上表面的寬度為TW2；一第一電極，位於該第一凸起結構之該第一上表面上，其中位於該第一凸起結構之該第一上表面的該第一電極的一最大寬度為W，其中BW1小於W，且TW1小於W；以及一第二電極，位於該第二凸起結構之該第二上表面上，其中位於該第二凸起結構之該第二上表面的該第二電極的一最大寬度為W’，其中BW2小於W’，且TW2小於W’；一第二基板，位於該第一基板的對向側；以及一顯示介質，位於該第一基板與該第二基板之間，其中該顯示介質根據電壓的驅動具有光學等向性以及光學異向性。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的顯示面板，其中該第一電極具有第一電位，且該第二電極具有第二電位。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的顯示面板，其中：該第一凸起結構之該第一上表面具有該第一凸起結構的一最大寬度且該第一下表面具有該第一凸起結構的一最小寬度，或者該第一凸起結構的一最小寬度位於第一上表面與該第一下表面之 間且該第一凸起結構之該第一上表面或該第一下表面具有該第一凸起結構的一最大寬度，以及該第二凸起結構之該第二上表面具有該第二凸起結構的一最大寬度且該第二下表面具有該第二凸起結構的一最小寬度，或者該第二凸起結構的一最小寬度位於第二上表面與該第二下表面之間且該第二凸起結構之該第二上表面或該第二下表面具有該第二凸起結構的一最大寬度。
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