具体实施方式
第一实施例
请参照图1A,其示出依照本发明第一实施例的液晶显示面板100的示意图。液晶显示面板100应用于液晶显示装置,液晶显示装置例如是台式电脑屏幕、液晶电视、手机屏幕、个人数字助理(PDA)屏幕或各种以液晶显示面板作为显示界面的电子装置。液晶显示面板100包括多个子像素(sub-pixel)100P。子像素100P为液晶显示面板100的最小显示单元,用以显示原色,例如是红色(Red)、绿色(Green)及蓝色(Blue)。各个子像素100P具有第一显示区110及第二显示区120。各第一显示区110具有第一穿透度T110,各第二显示区120具有第二穿透度T120。在图1A中,第一显示区110/第二显示区120及其第一穿透度T110/第二穿透度T120是以不同的网点区别。其中,第一穿透度T110及第二穿透度T120实质上不相等。也就是说,每一原色在子像素100P中,以不同的穿透度T110或T120呈现至外界。当第一显示区110及第二显示区120的穿透度不同时,经过实验结果可有效地减少在大视角范围所产生的色偏(color shift)现象。
其中,每一第一显示区110的第一穿透度T110实质上相等。每一第二显示区120的第二透光度T120实质上相等。如图1A所示,本实施例的各个第一显示区110邻近配置于直线L1上,第二显示区120邻近配置于另一直线L2上。也就是说,每一第一显示区110均配置于各个子像素100P的同一侧。在本实施例中,每一第一显示区110配置在各个子像素100P的上侧。每一第二显示区均配置在各个子像素100P的另一侧。在本实施例中,每一第二显示区120均配置在各个子像素100P的下侧。
至于各个像素100P的第一显示区110及第二显示区120如何分别达成第一穿透度T110及第二穿透度T120,以下以图1B~1C详细说明如下。
请同时参照图1B及图1C,图1B示出图1A的液晶显示面板100沿剖面线1B-1B’的剖面图。图1C示出图1A的液晶显示面板100沿剖面线1C-1C’的剖面图。各个子像素100P包括彩色滤光薄膜(colorfilter film,CF film)130及薄膜晶体管薄膜(thin-film transistor film,TFT film)140。各个子像素100P(未标示在图1B及图1C)具有第一间隙(cell gap)G110及第二间隙G120,第一间隙G110及第二间隙G120为彩色滤光薄膜130至薄膜晶体管薄膜140的间距。第一间隙G110对应于第一显示区110,第二间隙G120对应于第二显示区120。其中,第一间隙G110及第二间隙G120实质上不相等。
在本实施例中,第一间隙G110大于第二间隙G120。第一间隙G110及第二间隙G120的大小与第一穿透度T110及第二穿透度T120实质上成负相关。由于第一间隙G110大于第二间隙G120,因此第一穿透度T110小于第二穿透度T120。
彩色滤光薄膜130及薄膜晶体管薄膜140之间更填充液晶层190,液晶层190具有多个液晶分子。彩色滤光薄膜130更包括共同电极层160,配置在液晶层190的上侧。薄膜晶体管薄膜140更包括像素电极层150,配置在液晶层190的下侧。共同电极层160及像素电极层150用以产生驱动电场以驱动液晶分子旋转。第一间隙G110及第二间隙G120为共同电极层160至像素电极层150的间距。随着第一间隙G110与第二间隙G120的不同,共同电极160与像素电极150所产生的驱动电场不同,进而影响驱动液晶分子转动的能力。因此,在第一显示区域110及第二显示区域120呈现出不同的第一穿透度T110及第二穿透度T120。
其中,对应于第一显示区110的第一间隙G110实质上相等。对应于第二显示区120的第二间隙G120实质上相等。使得每一第一显示区110的第一穿透度T110均相等,且每一第二显示区120的第二穿透度T120均相等。
然第一间隙G110及第二间隙G120的大小可依据实际的液晶材质、驱动电压、面板尺寸而作调整。设计者只需以简单的试验即可尝试出第一间隙G110及第二间隙G120的大小。
如图1B及图1C所示,彩色滤光薄膜130具有第一厚度D110及第二厚度D120。第一厚度D110对应于第一显示区110,第二厚度D120对应于第二显示区120。其中,第一厚度D110及第二厚度D120实质上不相等。在本实施例中,第一厚度D110小于第二厚度D120。也就是说,在整体液晶显示面板110的厚度不变的情况下,在第二显示区120的彩色滤光薄膜130更接近于薄膜晶体管薄膜140。因此,第二间隙G120小于第一间隙G110,使得在第一显示区域110及第二显示区域120呈现不同的第一穿透度T110及第二穿透度T120。
其中,对应于第一显示区110的第一厚度D110实质上相等,对应于第二显示区120的第二厚度D120实质上相等。使得每一第一显示区110的第一穿透度T110均相等,且每一第二显示区120的第二穿透度T120均相等。
如图1B所示,对应第一显示区110的彩色滤光薄膜130更包含第一原色层131,例如是红色、绿色或蓝色。如图1C所示,对应第二显示区120的彩色滤光薄膜130更包含第二原色层132及透光(transparent)层133。其中,第一原色层131的厚度D131及第二原色层132的厚度D132实质上相等。因此,对应于第二显示区120的第二厚度D120相较于对应于第一显示区110的第一厚度D110更多了透光层133的厚度。透光层133的材质例如是有机透明物质或透明光阻层。
根据上述内容,虽然本实施例的第一间隙G110及第二间隙G120是以调整彩色滤光薄膜130的第一厚度D110及第二厚度D120来达到本发明的目的。然本发明亦可通过调整薄膜晶体管140的厚度亦可达到本发明的目的。
在本实施例中,这些子像素100P分别对应于三种原色(R、G及B)。不论对应于何种原色的第一显示区110的第一厚度D110及第一间隙G110实质上均相等,以获得实质上相同的第一透光度T110。且不论对应于何种原色的第二显示区120的第二厚度D120及第二间隙G120实质上均相等,以获得实质上相同的第二透光度T110。
然而,设计者亦可加入各原色之间可能产生不同的色差程度、色温反应及色彩偏移的参数考量。
举例来说,对应于相同原色的第一显示区110的第一厚度D110及第一间隙G110实质上相同,以使对应于相同原色的第一穿透度T110实质上相同。而对应不同原色的第一显示区110的第一厚度D110及第一间隙G110可略不同,以使对应于不同原色的第一穿透度T110略不相同。
同理,对应于相同原色的第二显示区120的第二厚度D120及第二间隙G120实质上相同,以使对应于相同原色的第二穿透度T120实质上相同。而对应不同原色的第二显示区120的第二厚度D120及第二间隙G120可略不相同,以使对应于不同原色的第二穿透度T120略不相同。藉此,即可依据不同原色的参数变化,而调整至最佳状态。
第二实施例
本实施例的液晶显示面板200与第一实施例的液晶显示面板100不同处在于第一显示区210及第二显示区220的配置位置,其余相同之处并不再赘述。请参照图2A,其示出依照本发明第二实施例的显示面板200的示意图。在本实施例中,第一显示区210及第二显示区220交错配置于直线L3上。在图2A中,第一显示区210/第二显示区220及其第一穿透度T210/第二穿透度T220以不同的网点区别。相当于每一第一显示区210不相邻,且每一第二显示区220不相邻。
请同时参照图2B及图2C,图2B示出图2A的液晶显示面板200沿剖面线2B-2B’的剖面图。图2C示出图2A的液晶显示面板200沿剖面线2C-2C’的剖面图。各个子像素200P具有第一间隙(cell gap)G210及第二间隙G220。如图2B所示,在同一剖面线2B-2B’中,第二间隙G220及第一间隙G210依序交错排列。因此,在剖面线2B-2B’中,所呈现第二穿透度T220及第一穿透度T210依序交错排列,而形成第二显示区域220及第一显示区域210依序交错排列的结构。如图2C所示,在同一剖面线2C-2C’中,第一显示区域210及第二显示区域220的排列顺序与图2B的排列顺序相反。
此外,设计者亦可加入各原色之间可能产生不同的色差程度、色温反应及色彩偏移的参数考量。
举例来说,对应于相同原色的第一显示区210的第一厚度D210及第一间隙G210实质上相同,以使对应于相同原色的第一穿透度T210实质上相同。且对应于相同原色的第二显示区220的第二厚度D220及第二间隙G220实质上相同,以使对应于相同原色的第二穿透度T220实质上相同。
而对应不同原色的第一显示区210的第一厚度D210及第一间隙G210可略不同,以使对应于不同原色的第一穿透度T210略不相同。且对应不同原色的第二显示区220的第二厚度D220及第二间隙G220可略不相同,以使对应于不同原色的第二穿透度T220略不相同。藉此,即可依据不同原色的参数变化,而调整至最佳状态。
第三实施例
本实施例的液晶显示面板300与第一实施例的液晶显示面板100不同处在于第一显示区域310及第二显示区域320的形成方式,其余相同之处并不再赘述。请参照图3A,其示出依照本发明第三实施例的液晶显示面板300的示意图。各个子像素300P具有第一显示区310及第二显示区320。各第一显示区310具有第一穿透度T310,各第二显示区320具有第二穿透度T320。其中,第一穿透度T310及第二穿透度T320实质上不相等。在图3A中,第一显示区310/第二显示区320及其第一穿透度T310/第二穿透度T320以不同的网点区别。
请同时参照图3B及图3C,图3B示出图3A的液晶显示面板300沿剖面线3B-3B’的剖面图,图3C示出图3A的液晶显示面板300剖面线3C-3C’的剖面图。各子像素300P包括像素电极350、第一共同电极360及第二共同电极370。第一共同电极360对应于第一显示区310,第二共同电极370对应于第二显示区320。第一共同电极360耦接于第一直流电压V360,第二共同电极370耦接于第二直流电压V370,像素电极350耦接于像素交流电压V350(display data)。第一共同电极360与像素电极350之间具有第一电压差VD1+或VD1-(第一电压差VD1在图3D示出)。第二共同电极370与像素电极350之间具有第二电压差VD2+或VD-(第二电压差VD2+或VD2-在图3E示出)。其中,第一电压差VD1+及第二电压差VD2+实质上不相等,第一电压差VD1-及第二电压差VD2-实质上不相等。
由于电压差与驱动液晶分子转动的电场成正相关。因此不相等的第一电压差VD1+或VD1-及第二电压差VD2+或VD2-,将分别产生具有第一穿透度T310及第二穿透度T320的第一显示区域310及第二显示区域320。
请同时参照图3D及图3E,图3D示出本实施例的第一直流电压V360及像素交流电压V350的时序变化图。图3E示出本实施例的第二直流电压V370及像素交流电压V350的时序变化图。第一直流电压V360等于参考直流电压VR加上平移电压VT,第二直流电压V370等于参考直流电压VR减去平移电压VT。像素交流电压V350在高电位及低电位之间交互变换,第一直流电压V360较接近于像素交流电压V350的高电位,第二直流电压V370较接近于像素交流电压V350的低电位。
在时间区间T1时,像素交流电压V350位于高电位。此时第一电压差VD1+(VD1+=|V360-V350|)低于第二电压差VD2+(VD2+=|V370-V350|)。使得第一显示区域310及第二显示区域320分别具有不同的第一电压差VD1+及第二电压差VD2+。较高的第二电压差VD2+将产生具有较高穿透度T320的第二显示区域320。
在时间区间T2时,像素交流电压V350位于低电位。此时第一电压差VD1-(VD1-=|V360-V350|)高于第二电压差VD2-(VD2-=|V370-V350|)。使得第一显示区域310及第二显示区域320分别具有不同的第一电压差VD1-及第二电压差VD2-。较高的第一电压差VD1-将产生具有较高穿透度T310的第一显示区域310。
综上所述,在时间区间T1时,第一电压差VD1+低于第二电压差VD2+。在时间区间T2时,第一电压差VD1-高于第二电压差VD2-。不论在那个时间区间,第一电压差VD1+或VD1-及第二电压差VD2+或VD2-永远不会相等,使得同一像素300P永远具有不同穿透度的第一显示区域310及第二显示区域320。其中,T1、T2皆为一个frame的时间。
此外,在同一时间点,对应于第一显示区310的第一电压差VD1+或VD1-实质上相等,对应于第二显示区320的第二电压差VD2+或VD2-实质上相等。使得每一第一显示区310的第一穿透度T310均相等,且每一第二显示区320的第二穿透度T320均相等。
至于第一共同电极360、第二共同电极370及像素电极350的在液晶显示面板300的配置位置以图3F及图3G详细说明如下。
请同时参照图3F及图3G,图3F示出本实施例的像素电极350的配置图,图3G示出本实施例的第一共同电极360及第二共同电极370的配置图。如图3F所示,像素电极350对应各个子像素300P以矩阵配置。如图3G所示,第一共同电极360具有多条第一延伸块361,第二共同电极370具有多条第二延伸块371。第一延伸块361及第二延伸块371交错排列。
其中,各第一延伸块361仅对应其中的一列的像素电极350,亦即各第一延伸块361仅对应于其中的一列的子像素300P。各第二延伸块仅对应其中的一列的像素电极350,亦即各第二延伸块371仅对应于其中的一列的子像素300P。再者,这些第一延伸块361及第二延伸块371交错排列,使得各个第一显示区域310均排列在每一列子像素300P的上侧,各个第二显示区域320均排列在每一列子像素300P的下侧,如图3A所示。
然第一共同电极360及第二共同电极370并不限于耦接直流电压,并且第一共同电极360及第二共同电极370的配置位置亦不限于本实施例的配置方式。以下分别再以第四实施例及第五实施例说明如下。
此外,设计者亦可加入各原色之间可能产生不同的色差程度、色温反应及色彩偏移的参数考量。
举例来说,对应于相同原色的第一显示区310的第一电压差VD1+或VD1-实质上相等,对应于相同原色的第二显示区320的第二电压差VD2+或VD2-实质上相等。而对应于不同原色的第一显示区310的第一电压差VD1+或VD1-略不相等,对应于不同原色的第二显示区320的第二电压差VD2+或VD2-略不相等。藉此,即可依据不同原色的参数变化,而调整至最佳状态。
第四实施例
本实施例的液晶显示面板与第三实施例的液晶显示面板不同之处在于第一共同电极及第二共同电极耦接于交流电压,其余相同之处并不再赘述。请参照图4A及图4B,图4A示出本实施例的第一交流电压V460及像素交流电压V450(display data)的时序变化图。图4B示出本实施例的第二交流电压V470及像素交流电压V450的时序变化图。在本实施例中,第一共同电极耦接于第一交流电压V460,第二共同电极耦接于第二交流电压V470。像素电极耦接于像素交流电压V450。第一交流电压V460与像素交流电压V450之间具有第一电压差VD3+或VD3-,第二交流电压V470与像素交流电压V450之间具有第二电压差VD4+或VD4-。
其中,像素交流电压V450、第一交流电压V460及第二交流电压V470的频率实质上相等,且像素交流电压V450的平均值、第一交流电压V460的平均值及第二交流电压V470的平均值实质上相等。使得不论在任一时间点,第一电压差VD3+或VD3-均可保持一定。同理,不论在任一时间点,第二电压差VD4+或VD4-均可保持一定。
再者,第一交流电压V460与第二交流电压V470实质上时序相反。在本实施例中,第一交流电压V460与像素交流电压V450时序相同,第二交流电压V470与像素交流电压V450时序相反。在时间区间T1时,像素交流电压V450位于高电位,且第一交流电压V460及第二交流电压V470分别位于高电位及低电位。此时第一电压差VD3+低于第二电压差VD4+。
在时间区间T2时,像素交流电压V450位于低电位,且第一交流电压V460及第二交流电压V470分别位于低电位及高电位。此时第一电压差VD3-仍低于第二电压差VD4-。
综上所述,不论在任一时间点,在均匀灰阶画面下,第一电压差VD3+或VD3-及第二电压差VD4+或VD4-均可保持一定。并且第一电压差VD3+或VD3-均保持低于第二电压差VD4+或VD4-。
第五实施例
本实施例的液晶显示面板与第三实施例的液晶显示面板300不同之处在于第一共同电极560及第二共同电极570的配置位置,其余相同之处沿用相同标号并不再赘述。请同时参照图5A~5C。图5A示出本实施例的液晶显示面板的示意图,图5B示出本实施例的像素电极的配置图,图5C示出本实施例的第一共同电极560及第二共同电极570的配置图。第一共同电极560具有多个第一延伸块561,第二共同电极570具有多个第二延伸块571。在本实施例中,部分的第一延伸块561对应其中的两列的像素电极550,亦即部分的第一延伸块561对应相邻两列的子像素500P。部分的第二延伸块571对应其中的两列的像素电极550,亦即部分的第二延伸块571对应相邻两列的子像素500P。
利用本实施例的第一共同电极560及第二共同电极570的配置方式,同一像素500P能可区隔为不同穿透度的第一显示区域510及第二显示区域520。
本发明上述实施例所揭露的液晶显示面板及应用其的液晶显示装置,其利用同一子像素具有不同穿透度的第一显示区域及第二显示区域,使得液晶显示面板及应用其的液晶显示装置具有下列优点:
第一,有效解决色偏问题:本发明利用在同一子像素具有不同穿透度的第一显示区域及第二显示区域,各原色光由第一显示区域及第二显示区域射出后,利用穿透度的不同减少了色偏的程度。使用者在大角度范围观看液晶显示面板时,可有效减少色偏现象。
第二,材料成本低:本发明分别通过调整彩色滤光薄膜与薄膜晶体管薄膜之间的间隙,或者调整像素电极与共同电极的电压差来产生具有不同穿透度的显示区域。因此,在未增加任何元件的情况下,可以最小的材料成本而达到本发明的目的。
第三,结构简易:以调整间隙而言,仅需在部分的彩色滤光薄膜增加厚度,即可达到本发明的目的。就调整电压差而言,仅需将共同电极区分为第一共同电极及第二共同电极,并与像素电极产生不同的电压差,即可达到本发明的目的。藉此,完全不需要复杂的电路设计或结构设计。
第四,制作成本低:在简易的结构及低廉的材料成本下,本发明的液晶显示面板更符合大量制造的优点。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。