CN101950103B

CN101950103B - 液晶显示单元

Info

Publication number: CN101950103B
Application number: CN2010102821315A
Authority: CN
Inventors: 柯博文; 叶益志; 侯鸿龙; 徐雅玲
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AUO Corp
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: CN101950103A

Abstract

一种液晶显示单元，包括画素单元与具有克尔效应的准等向性液晶层。画素单元包括多个子画素单元，各个子画素单元至少具有第一穿透区与第二穿透区，且各个子画素单元包括开关组件、画素电极与共通电极。画素电极具有多个第一条状图案。共通电极具有多个第二条状图案，而第一条状图案与第二条状图案交替排列。在第一穿透区内，各个第一条状图案的宽度为L1，而各个第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S1。在第二穿透区内，各个第一条状图案的宽度为L2，而各个第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S2，且L1≠L2或S1≠S2或L1/S1≠L2/S2。

Description

液晶显示单元

【技术领域】

本发明是有关于一种液晶显示单元，且特别是有关于一种采用具有准等向性(quasi-isotropic)的液晶层的液晶显示单元。

【背景技术】

在显示器的发展上，随着光电技术与半导体制造技术的进步，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器已逐渐成为市场的主流。目前较常使用于液晶显示器中的液晶材料包括垂直配向液晶(vertically aligned LC)、扭转向列液晶(twisted nematic LC)、胆固醇液晶等。由于不同的液晶具有不同的光学与电气特性，因此针对不同种类的液晶分子，需采用不同设计的主动组件数组基板，以使显示品质最佳化。

图1A为垂直配向液晶的电压-穿透率曲线。请参照图1A，当垂直配向液晶受到不同的电压驱动时，其穿透率会有所变化。以能够显示256种色阶的液晶显示面板为例，穿透率为100％所对应到的电压值被定义为灰阶L255的驱动电压V_L255，而穿透率为0％所对应到的电压值可被定义为灰阶L0的驱动电压V_L0。由图1A可知，当施加于液晶的驱动电压V_L255稍有偏移时，液晶的穿透率不容易出现很大幅度的变化，因此液晶显示面板在显示灰阶L255时，显示品质十分稳定。

图1B为具有克尔效应的液晶的电压-穿透率曲线。请参照图1A与图1B，具有克尔效应的液晶(如蓝相液晶)与垂直配向液晶的光学与电气特性不同，具有克尔效应的液晶的穿透率会随着电压的增加而呈现高低震荡的现象。以能够显示256种色阶的液晶显示面板为例，穿透率为100％所对应到的电压值被定义为灰阶L255的驱动电压V_L255，而穿透率为0％所对应到的电压值可被定义为灰阶L0的驱动电压V_L0。由图1B可知，当施加于液晶的驱动电压V_L255稍有偏移时，液晶的穿透率便会出现很大幅度的变化，因此液晶显示面板在显示灰阶L255时，显示品质不稳定。

承上述，如何改善前述显示品质不稳定的问题，实为此领域研发的重点议题之一。

【发明内容】

本发明提供一种液晶显示单元，其使用具有准等向性(quasi-isotropic)液晶层。

本发明提供一种液晶显示单元，其包括画素单元以及准等向性液晶层。画素单元包括多个子画素单元，各个子画素单元至少具有第一穿透区与第二穿透区，且各个子画素单元包括开关组件、画素电极以及共通电极。画素电极与开关组件电性连接，且画素电极具有多个第一条状图案。共通电极与画素电极电性绝缘，共通电极具有多个第二条状图案，而第一条状图案与第二条状图案交替排列。在第一穿透区内，各个第一条状图案的宽度为L1，而各个第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S1。在第二穿透区内，各个第一条状图案的宽度为L2，而各个第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S2，其中L1≠L2或S1≠S2或L1/S1≠L2/S2。准等向性液晶层配置于子画素单元上方，且准等向性液晶层在未施加电压时为光学等向(optically isotropic)，且该准等向性液晶层在被施加电压时为光学异向性(optically anisotropic)。

在本发明的一实施例中，准等向性液晶层的复折射率(Δn)例如系正比于画素电极与共通电极的间的电场(E)，或者准等向性液晶层的复折射率(Δn)系正比于画素电极与共通电极的间的电场的平方(E²)。

在本发明的一实施例中，前述的开关组件包括一晶体管，而第一条状图案彼此电性连接。

在本发明的一实施例中，前述的开关组件包括二晶体管，第一条状图案构成二彼此电性绝缘的子画素电极，而各晶体管分别与其中一子画素电极电性连接，且属于同一子画素电极的部分第一条状图案彼此电性连接。

在本发明的一实施例中，前述的其中一个子画素电极位于第一穿透区内，而另一个子画素电极位于第二穿透区内。

在本发明的一实施例中，前述的第一穿透区内的准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT1以及位于第二穿透区内的准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT2不同。

在本发明的一实施例中，前述的各个第一穿透区的面积为A1，各个第二穿透区的面积为A2，而各个子画素单元内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT＝[(VT1×A1)+(VT2×A2)]/(A1+A2)。

在本发明的一实施例中，前述的L1＝L2，而S1≠S2。

在本发明的一实施例中，前述的第一穿透区的面积实质上等于第二穿透区的面积。

在本发明的一实施例中，前述的第一穿透区的面积不等于第二穿透区的面积。

在本发明的一实施例中，前述的准等向性液晶层为蓝相液晶。

在本发明的一实施例中，前述的各个子画素单元可进一步具有一第三穿透区，在第三穿透区内，各个第一条状图案的宽度为L3，而各个第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S3，且L1/S1≠L2/S2≠L3/S3。举例而言，L1＝L2＝L3，而S1≠S2≠S3。

在本发明的一实施例中，前述的开关组件包括三晶体管，第一条状图案构成三个彼此电性绝缘的子画素电极，而各晶体管分别与其中一子画素电极电性连接，属于同一子画素电极的部分第一条状图案彼此电性连接。

在本发明的一实施例中，前述的位于第一穿透区内的准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT1、位于第二穿透区内的准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT2以及位于第三穿透区内的准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT3不同。

在本发明的一实施例中，前述的各个第一穿透区的面积为A1，各个第二穿透区的面积为A2，各个第三穿透区的面积为A3，而各个子画素单元内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT＝[(VT1×A1)+(VT2×A2)+(VT3×A3)]/(A1+A2+A3)。

在本发明的一实施例中，前述的准等向性液晶层的克尔系数为1e-8，准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，驱动电压V位在一驱动电压区间内，而驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当准等向性液晶层被最高驱动电压Vmax驱动时，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax的99％时，驱动电压V与最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞2.9％。

在本发明的一实施例中，前述的准等向性液晶层的克尔系数为1e-8，准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，驱动电压V位在一驱动电压区间内，而驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当准等向性液晶层被最高驱动电压Vmax驱动时，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax的97％时，驱动电压V与最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞5.4％。

在本发明的一实施例中，前述的准等向性液晶层的克尔系数为1e-9，准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，驱动电压V位在一驱动电压区间内，而驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当准等向性液晶层被最高驱动电压Vmax驱动时，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax的99％时，驱动电压V与最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞3.8％。

在本发明的一实施例中，前述的准等向性液晶层的克尔系数为1e-9，准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，驱动电压V位在一驱动电压区间内，而驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当准等向性液晶层被最高驱动电压Vmax驱动时，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax的97％时，驱动电压V与最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞6.4％。

本发明通过改变画素电极的宽度/间隙比(L/S)，可以使不同穿透区内的液晶的电压-穿透曲线出现差异，进而改变液晶显示单元的等效电压-穿透曲线。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1A为垂直配向液晶的电压-穿透率曲线。

图1B为具有克尔效应的液晶的电压-穿透率曲线。

图2为本发明第一实施例的液晶显示单元的示意图。

图3A为图2中的第一穿透区与第二穿透区内的液晶的电压-穿透率曲线。

图3B为图2中的子画素单元内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线。

图3C为图3B中等效电压-穿透率曲线在电压为Vmax处的放大图。

图4为本发明第二实施例的液晶显示单元的示意图。

图5与图6为本发明其它实施例的实验数据。

【主要组件符号说明】

100：液晶显示单元

110、110’：画素单元

112、112’：子画素单元

120：准等向性液晶层

SW：开关组件

P：画素电极

P1：第一条状图案

C：共通电极

P2：第二条状图案

T1：第一穿透区

T2：第二穿透区

T3：第三穿透区

L1、L2、L3：宽度

S1、S2、S3：间隙

A1、A2、A3：面积

VT1、VT2、VT3：电压-穿透率曲线

VT：等效电压-穿透率曲线

Vmin：最低驱动电压

Vmax：最高驱动电压

V、V(97％)、V(99％)：驱动电压

Tmax、T(97％)、T(99％)：穿透率

ΔV(97％)、ΔV(99％)：电压差

【具体实施方式】

【第一实施例】

图2为本发明第一实施例的液晶显示单元的示意图。请参照图2，本实施例的液晶显示单元100包括画素单元110以及准等向性液晶层120。画素单元110包括多个子画素单元112，各个子画素单元112至少具有第一穿透区T1与第二穿透区T2，且各个子画素单元112包括开关组件SW、画素电极P以及共通电极C。画素电极P与开关组件SW电性连接，且画素电极P具有多个第一条状图案P1。共通电极C与画素电极P电性绝缘，共通电极C具有多个第二条状图案P2，而第一条状图案P1与第二条状图案P2交替排列。在第一穿透区T1内，各个第一条状图案P1的宽度为L1，而各个第一条状图案P1与相邻的第二条状图案P2之间的间隙为S1。在第二穿透区T2内，各个第一条状图案P1的宽度为L2，而各个第一条状图案P1与相邻的第二条状图案P2之间的间隙为S2，且L1≠L2或S1≠S2或L1/S1≠L2/S2。准等向性液晶层120配置于子画素单元112上方，且准等向性液晶层120在未施加电压时为光学等向(optically isotropic)，且该准等向性液晶层120在被施加电压时为光学异向性(optically anisotropic)。

在本实施例中，在第一穿透区T1内，各个第二条状图案P2的宽度实质上可以等于第一条状图案P1的宽度(即二者皆为L1)，当然，各个第二条状图案P2的宽度亦可以不等于第一条状图案P1的宽度。同样地，在第二穿透区T2内，各个第二条状图案P2的宽度实质上可以等于第一条状图案P1的宽度(即二者皆为L1)，当然，各个第二条状图案P2的宽度亦可以不等于第一条状图案P1的宽度。举例而言，在第一穿透区T1内，若第一条状图案P1的宽度约为3微米，则第二条状图案P2的宽度可实质上介于2微米至5微米之间；在第二穿透区T2内，若第一条状图案P1的宽度约为3微米，则第二条状图案P2的宽度可实质上介于2微米至5微米之间。当然，第一条状图案P1与第二条状图案P2的宽度设计不以前述的数值为限，本实施例可透过第一条状图案P1的宽度与第二条状图案P2的宽度之间的关系来调整第一穿透区T1以及第二穿透区T2内的电压-穿透率曲线VT1、VT2。

举例而言，准等向性液晶层120的复折射率(Δn)实质上正比于画素电极P与共通电极C之间的电场(E)，或者准等向性液晶层120的复折射率(Δn)实质上正比于画素电极P与共通电极C之间的电场的平方(E²)。在本实施例中，准等向性液晶层120例如为蓝相液晶或者是其它液晶材料。

在本实施例中，各个子画素单元112中的开关组件SW例如为一晶体管，而此晶体管系与第一条状图案P1电性连接。换言之，子画素单元112中的第一穿透区T1与第二穿透区T2中的第一条状图案P1皆与同一个晶体管电性连接，而具有相同的电压。然而，本发明并不限定所使用的晶体管的数量以及画素电极P的型态。

在其它可行的实施例中，部分位于第一穿透区T1内的第一条状图案P1构成一个子画素电极，而其余位于第二穿透区T2内的第一条状图案P1构成另一个子画素电极，且分别位于第一穿透区T1与第二穿透区T2内的二子画素电极彼此电性绝缘。为了个别驱动位于第一穿透区T1与第二穿透区T2内的二子画素电极，各个子画素单元112中的开关组件SW包括二晶体管，其中一晶体管与位于第一穿透区T1内的子画素电极电性连接，而另一晶体管则与位于第二穿透区T2内的子画素电极电性连接。承上述，本发明不限定各个子画素单元112中子画素电极的数量，此领域具有通常知识者可根据产品的实际需求，而对子画素单元112的布局(layout)作适当的更动。

在本实施例中，在第一穿透区T1与第二穿透区T2中，第一条状图案P1与第二条状图案P2具有近似或相同的宽度，即

此外，在第一穿透区T1与第二穿透区T2中，第一条状图案P1与相邻的第二条状图案P2之间的间隙不相同，即S1≠S2。举例而言，L1，L2约为3微米，S1约为3微米，而S2约为5微米。换言之，本实施例中的L1/S1约为3微米/3微米，而L2/S2约为3微米/5微米。然而，本发明并不限定第一穿透区T1与第二穿透区T2中的第一条状图案P1与第二条状图案P2必须具有相同的宽度，任何满足L1≠L2或S1≠S2或L1/S1≠L2/S2的不等式的L1、L2、S1、S2，皆应属于本发明所欲涵盖的范畴。举例而言，当L1/S1约为3微米/3微米，而L2/S2约为6微米/6微米时，虽L1/S1＝L2/S2，但仍满足L1≠L2或S1≠S2，因此其仍为本发明所欲涵盖的范畴。简言之，只要L1与S1的搭配与L2与S2的搭配有所差异，皆应属于本发明所欲涵盖的范畴。

图3A为图2中的第一穿透区与第二穿透区内的液晶的电压-穿透率曲线，而图3B为图2中的子画素单元内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线。请参照图2与图3A，当L1/S1约为3微米/3微米，而L2/S2约为3微米/5微米时，第一穿透区T1内的准等向性液晶层120的电压-穿透率曲线VT1以及第二穿透区T2内的准等向性液晶层120的电压-穿透率曲线VT2明显不同。由于各个子画素单元112中的第一穿透区T1与第二穿透区T2的面积很小，人眼视觉难以清楚地辨识出第一穿透区T1与第二穿透区T2，因此对于使用者而言，各个子画素单元112所显示的灰阶与等效电压-穿透率曲线VT(绘示于图3B)相关，而各个子画素单元112内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT则与电压-穿透率曲线VT1、电压-穿透率曲线VT2、各个子画素单元112内的第一穿透区T1的面积A1、各个子画素单元112内的第二穿透区T2的面积A2相关。详言之，各个子画素单元112内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT可以经由下列关系式(1)计算而得。

VT＝[(VT1×A1)+(VT2×A2)]/(A1+A2)…(1)

当各个子画素单元112内的第一穿透区T1与第二穿透区T2的具有近似或相同面积时(即)，子画素单元112内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT如图3B所示。从图3B中的等效电压-穿透率曲线VT可知，当准等向性液晶层受到电压Vmax驱动，但施加于准等向性液晶层的驱动电压Vmax稍有偏移时，准等向性液晶层的穿透率不会出现很大幅度的变化，因此本实施例的液晶显示单元具有十分稳定的显示品质。

值得注意的是，本发明并不限定的第一穿透区T1的面积A1必须等于第二穿透区T2的面积A2。此领域具有通常知识者可根据产品的实际需求，而对第一穿透区T1与第二穿透区T2的面积进行适当的调整，以获得所需的等效电压-穿透率曲线VT。

图3C为图3B中等效电压-穿透率曲线在电压为Vmax处的放大图。请参照图3B与图3C，以克尔系数为1e-8的准等向性液晶层为例，准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，驱动电压V位在一驱动电压区间内，而驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当准等向性液晶层被一电压驱动，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax时，此驱动电压则定义为Vmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率约为Tmax的99％(即T(99％))时，驱动电压V(99％)与最大驱动电压Vmax的差约为ΔV(99％)，且(ΔV(99％)/Vmax)约大于2.9％。此外，当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率约为Tmax的97％(即T(97％))时，驱动电压V(97％)与最大驱动电压Vmax的差约为ΔV(97％)，且(ΔV(97％)/Vmax)约大于5.4％。

以克尔系数为1e-9的准等向性液晶层为例，准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，驱动电压V位在一驱动电压区间内，而驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当准等向性液晶层被一驱动电压驱动时，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax时，此驱动电压则定义为Vmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率约为Tmax的99％(即T(99％))时，驱动电压V(99％)与最大驱动电压Vmax的差约为ΔV(99％)，且(ΔV(99％)/Vmax)约大于3.8％。此外，当准等向性液晶层被最高驱动电压Vmax驱动时，各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各个子画素单元中的准等向性液晶层的穿透率约为Tmax的97％(即T(97％))时，驱动电压V(97％)与最大驱动电压Vmax的差约为ΔV(97％)，且(ΔV(97％)/Vmax)约大于6.4％。

【第二实施例】

图4为本发明第二实施例的液晶显示单元的示意图。请参照图2与图4，本实施例的画素单元110’与第一实施例的画素单元110类似，惟二者主要差异在于：本实施例的各个子画素单元112’包括第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3，在第三穿透区T3内，各个第一条状图案P1的宽度为L3，而各个第一条状图案P1与相邻的第二条状图案P2之间的间隙为S3，且L1≠L2≠L3或S1≠S2≠S3或L1/S1≠L2/S2≠L3/S3。在第三穿透区T3内，各个第二条状图案P2的宽度可以实质上等于第一条状图案P1的宽度(即二者皆为L3)，当然，各个第二条状图案P2的宽度亦可以不等于第一条状图案P1的宽度。

在本实施例中，各个子画素单元112’中的开关组件SW例如为一晶体管，而此晶体管系与第一条状图案P1电性连接。换言之，子画素单元112中的第一穿透区T1、第二穿透区T2及第三穿透区T3中的第一条状图案P1皆与同一个晶体管电性连接，而具有相同的电压。然而，本发明并不限定所使用的晶体管的数量以及画素电极P的型态。

在其它可行的实施例中，部分位于第一穿透区T1内的第一条状图案P1构成一个子画素电极，部分位于第二穿透区T2的第一条状图案P1构成第二个子画素电极，而其余位于第三穿透区T3内的第一条状图案P1构成第三个子画素电极，且分别位于第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3内的三个子画素电极彼此电性绝缘。为了个别驱动位于第一穿透区T1、第二穿透区T2与第三穿透区T3内的三个子画素电极，各个子画素单元112’中的开关组件SW包括三个晶体管，其中一晶体管与位于第一穿透区T1内的子画素电极电性连接，第二个晶体管与位于第二穿透区T2内的子画素电极电性连接，而第三个晶体管则与位于第三穿透区T3内的子画素电极电性连接。承上述，本发明不限定各个子画素单元112’中子画素电极的数量，此领域具有通常知识者可根据产品的实际需求，而对子画素单元112’的布局(layout)作适当的更动。

在本实施例中，在第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3中，第一条状图案P1与第二条状图案P2具有实质上近似或相同的宽度，即

此外，在第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3中，第一条状图案P1与相邻的第二条状图案P2之间的间隙不相同，即L1/S1≠L2/S2≠L3/S3。举例而言，L1，L2，L3约为3微米，S1约为3微米，S2＝约为4微米，而S3约为5微米。换言之，本实施例中的L1/S1约为3微米/3微米，L2/S2约为3微米/4微米，而L3/S3约为3微米/5微米。然而，本发明并不限定第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3中的第一条状图案P1与第二条状图案P2必须具有实质上或相同的宽度，任何满足L1/S1≠L2/S2≠L3/S3的不等式的L1、L2、S1、S2、L3、S3，皆应属于本发明所欲涵盖的范畴。

当L1/S1≠L2/S2≠L3/S3时，第一穿透区T1内的准等向性液晶层120的电压-穿透率曲线VT1、第二穿透区T2内的准等向性液晶层120的电压-穿透率曲线VT2以及第三穿透区T3内的准等向性液晶层120的电压-穿透率曲线VT3会明显不同。由于各个子画素单元112’中的第一穿透区T1、第二穿透区T2与第三穿透区T3的面积很小，人眼视觉难以清楚地辨识出第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3，因此对于使用者而言，各个子画素单元112’所显示的灰阶与等效电压-穿透率曲线VT相关，而各个子画素单元112’内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT则与电压-穿透率曲线VT1、电压-穿透率曲线VT2、电压-穿透率曲线VT3、各个子画素单元112’内的第一穿透区T1的面积A1、各个子画素单元112’内的第二穿透区T2的面积A2、各个子画素单元112’内的第三穿透区T3的面积A3相关。详言的，各个子画素单元112’内的准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT可以经由下列关系式(2)计算而得。

VT＝[(VT1×A1)+(VT2×A2)+(VT3×A3)]/(A1+A2+A3)…(2)

值得注意的是，本发明并不限定的第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3的面积比例。此领域具有通常知识者可根据产品的实际需求，而对第一穿透区T1、第二穿透区T2以及第三穿透区T3的面积比例进行适当的调整，以获得所需的等效电压-穿透率曲线VT。

【实验例】

图5与图6为本发明其它实施例的实验数据。请参照图5，以克尔系数为1e-8的准等向性液晶层为例，当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/3微米(即LS33)时，最大驱动电压Vmax约为23伏，ΔV(99％)/Vmax为1.70％，而ΔV(97％)/Vmax约为4.80％；当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/4微米(即LS34)时，最大驱动电压Vmax约为28伏，ΔV(99％)/Vmax约为2.10％，而ΔV(97％)/Vmax约为4.60％；当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/5微米(即LS35)时，最大驱动电压Vmax约为31伏，ΔV(99％)/Vmax约为2.30％，而ΔV(97％)/Vmax约为4.80％；当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/6微米(即LS36)时，最大驱动电压Vmax约为35伏，ΔV(99％)/Vmax约为2.90％，而ΔV(97％)/Vmax约为5.40％。很明显，当宽度/间隙比约固定为3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)或3微米/6微米(即LS36)时，其V(99％)/Vmax皆约低于2.90％，而ΔV(97％)/Vmax皆约低于5.40％。很明显，当画素电极中的条状图案仅具有单一宽度/间隙比时，准等向性液晶层的穿透率对于电压Vmax的偏移十分敏感。

在本发明的多个实施例中，当具有3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)以及3微米/6微米(即LS36)的各个穿透区的面积比约为1∶1∶4∶0时，其最大驱动电压Vmax约为30伏，V(99％)/Vmax约为4.87％，而ΔV(97％)/Vmax约为8.10％；当具有3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)以及3微米/6微米(即LS36)的各个穿透区的面积比约为1∶0∶2.3∶0.3时，其最大驱动电压Vmax约为34伏，V(99％)/Vmax约为15.47％，而ΔV(97％)/Vmax约为19.71％；当具有3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)以及3微米/6微米(即LS36)的各个穿透区的面积比约为1∶0.4∶2.6∶0.2时，其最大驱动电压Vmax约为30伏，V(99％)/Vmax约为6.30％，而ΔV(97％)/Vmax约为9.80％。很明显，当画素电极中的条状图案具有多种宽度/间隙比时，准等向性液晶层的穿透率对于电压Vmax的偏移较不敏感。

请参照图6，以克尔系数为1e-9的准等向性液晶层为例，当画素电极的宽度/间隙比为3微米/3微米(即LS33)时，最大驱动电压Vmax约为74伏，ΔV(99％)/Vmax约为3.40％，而ΔV(97％)/Vmax约为5.90％；当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/4微米(即LS34)时，最大驱动电压Vmax约为90伏，ΔV(99％)/Vmax约为3.80％，而ΔV(97％)/Vmax约为6.40％；当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/5微米(即LS35)时，最大驱动电压Vmax约为99伏，ΔV(99％)/Vmax约为3.20％，而ΔV(97％)/Vmax约为5.90％；当画素电极的宽度/间隙比约为3微米/6微米(即LS36)时，最大驱动电压Vmax约为111伏，ΔV(99％)/Vmax约为3.10％，而ΔV(97％)/Vmax约为5.70％。很明显，当宽度/间隙比约固定为3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)或3微米/6微米(即LS36)时，其V(99％)/Vmax皆约低于3.8％，而ΔV(97％)/Vmax皆约低于6.40％。很明显，当画素电极中的条状图案仅具有单一宽度/间隙比时，准等向性液晶层的穿透率对于电压Vmax的偏移十分敏感。

在本发明的多个实施例中，当具有3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)以及3微米/6微米(即LS36)的各个穿透区的面积比约为2∶0∶5∶0.4时，其最大驱动电压Vmax约为96伏，V(99％)/Vmax约为6.70％，而ΔV(97％)/Vmax约为10.50％；当具有3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)以及3微米/6微米(即LS36)的各个穿透区的面积比约为2∶3∶3∶2.2时，其最大驱动电压Vmax约为109伏，V(99％)/Vmax约为14.00％，而ΔV(97％)/Vmax约为18.90％；当具有3微米/3微米(即LS33)、3微米/4微米(即LS34)、3微米/5微米(即LS35)以及3微米/6微米(即LS36)的各个穿透区的面积比约为2∶0.2∶4.2∶0.8时，其最大驱动电压Vmax约为110伏，V(99％)/Vmax约为18.40％，而ΔV(97％)/Vmax约为22.00％。很明显，当画素电极中的条状图案具有多种宽度/间隙比时，准等向性液晶层的穿透率对于电压Vmax的偏移较不敏感。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种液晶显示单元，包括：

一画素单元，包括多个子画素单元，各该子画素单元至少具有一第一穿透区与一第二穿透区，且各该子画素单元包括：

一开关组件；

一画素电极，与该开关组件电性连接，该画素电极具有多个第

一条状图案；

一共通电极，与该画素电极电性绝缘，该共通电极具有多个第二条状图案，而所述第一条状图案与所述第二条状图案交替排列，在该第一穿透区内，各该第一条状图案的宽度为L1，而各该第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S1，在该第二穿透区内，各该第一条状图案的宽度为L2，而各该第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S2，其中L1≠L2或S1≠S2或L1/S1≠L2/S2；以及

一准等向性液晶层，配置于所述子画素单元上方，该准等向性液晶层在未施加电压时为光学等向，且该准等向性液晶层在被施加电压时为光学异向性；

各该子画素单元更具有一第三穿透区，在该第三穿透区内，各该第一条状图案与各该第二条状图案的宽度为L3，而各该第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S3，且L1/S1≠L2/S2≠L3/S3；

该准等向性液晶层的克尔系数为1e-8，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压V位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的99％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞4.87％。

2.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

一画素电极，与该开关组件电性连接，该画素电极具有多个第一条状图案；

各该子画素单元更具有一第三穿透区，在该第三穿透区内，各该第一条状图案与各该第二条状图案的宽度为L3，而各该第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S3，且L1/S1≠L2/S2≠L3/S3；该准等向性液晶层的克尔系数为1e-8，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压V位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的97％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞8.10％。

3.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

该准等向性液晶层的克尔系数为1e-9，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压V位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的99％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞6.70％。

4.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

各该子画素单元更具有一第三穿透区，在该第三穿透区内，各该第一条状图案与各该第二条状图案的宽度为L3，而各该第一条状图案与相邻的第二条状图案之间的间隙为S3，且L1/S1≠L2/S2≠L3/S3；该准等向性液晶层的克尔系数为1e-9，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压位V在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的97％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞10.50％。

5.根据权利要求1至4中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该开关组件包括一晶体管，而所述第一条状图案彼此电性连接。

6.根据权利要求1至4中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该开关组件包括三晶体管，所述第一条状图案构成三个彼此电性绝缘的子画素电极，而各该晶体管分别与其中一子画素电极电性连接，属于同一子画素电极的部分第一条状图案彼此电性连接。

7.根据权利要求1至4中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，L1＝L2＝L3，而S1≠S2≠S3。

8.根据权利要求1至4中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，位于该第一穿透区内的该准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT1、位于该第二穿透区内的该准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT2以及位于该第三穿透区内的该准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT3不同。

9.根据权利要求8所述的液晶显示单元，其特征在于，各该第一穿透区的面积为A1，各该第二穿透区的面积为A2，各该第三穿透区的面积为A3，而各该子画素单元内的该准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT＝[(VT1×A1)+(VT2×A2)+(VT3×A3)]/(A1+A2+A3)。

10.根据权利要求1至4中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该准等向性准等向性液晶层的复折射率(Δn)正比于该画素电极与该共通电极的间的电场(E)，或该准等向性液晶层的复折射率(Δn)正比于该画素电极与该共通电极的间的电场的平方(E²)。

11.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

该准等向性液晶层的克尔系数为1e-8，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的99％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞4.87％。

12.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

该准等向性液晶层的克尔系数为1e-8，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的97％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞8.10％。

13.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

该准等向性液晶层的克尔系数为1e-9，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的99％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞6.70％。

14.一种液晶显示单元，包括：

一开关组件；

该准等向性液晶层的克尔系数为1e-9，该准等向性液晶层适于通过一驱动电压V驱动，该驱动电压位在一驱动电压区间内，而该驱动电压区间由一最低驱动电压Vmin与一最高驱动电压Vmax所定义，当该准等向性液晶层被该最高驱动电压Vmax驱动时，各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax，而当各该子画素单元中的该准等向性液晶层的穿透率为Tmax的97％时，该驱动电压V与该最大驱动电压Vmax的差为ΔV，且(ΔV/Vmax)＞10.50％。

15.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该开关组件包括一晶体管，而所述第一条状图案彼此电性连接。

16.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该开关组件包括二晶体管，所述第一条状图案构成二彼此电性绝缘的子画素电极，而各该晶体管分别与其中一子画素电极电性连接，且属于同一子画素电极的部分第一条状图案彼此电性连接。

17.根据权利要求16所述的液晶显示单元，其特征在于，一个子画素电极位于该第一穿透区内，而另一个子画素电极位于该第二穿透区内。

18.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，L1＝L2，而S1≠S2。

19.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该第一穿透区的面积实质上等于该第二穿透区的面积。

20.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该第一穿透区的面积不等于该第二穿透区的面积。

21.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该准等向性液晶层为蓝相液晶。

22.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，位于该第一穿透区内的该准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT1以及位于该第二穿透区内的该准等向性液晶层的电压-穿透率曲线VT2不同。

23.根据权利要求22所述的液晶显示单元，其特征在于，各该第一穿透区的面积为A1，各该第二穿透区的面积为A2，而各该子画素单元内的该准等向性液晶层的等效电压-穿透率曲线VT＝[(VT1×A1)+(VT2×A2)]/(A1+A2)。

24.根据权利要求11至14中之一所述的液晶显示单元，其特征在于，该准等向性准等向性液晶层的复折射率(Δn)正比于该画素电极与该共通电极的间的电场(E)，或该准等向性液晶层的复折射率(Δn)正比于该画素电极与该共通电极的间的电场的平方(E²)。