CN102331641A - 多区域液晶配向液晶显示面板的像素结构 - Google Patents

Abstract

一种多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、至少一第一配向凸块结构位于一次像素区的一第一区域的内，以及至少一第二配向凸块结构位于次像素区的一第二区域的内。第一配向凸块结构具有一第一配向面与一第二配向面，用以使第一区域内的液晶分子具有不同的预倾角，且第一配向凸块结构在垂直于第一基板与第二基板的一法线方向上的一投影面积与第一区域的一面积的一比值大体上大于0.7。第二配向凸块结构具有一第三配向面与一第四配向面，用以使第二区域内的液晶分子具有不同的预倾角。

Description

多区域液晶配向液晶显示面板的像素结构

技术领域

本发明是关于一种多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，尤指一种具有高开口率与低色偏的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构。

背景技术

液晶显示器具有轻薄短小的优点，已被广泛地应用在各式电子产品，如手机、个人数位助理(PDA)及笔记型电脑(notebook)等，而且随着大尺寸液晶显示面板技术的快速发展，液晶显示器已逐渐成为平面电视的主流产品。然而，由于液晶显示器通常有视角窄小的缺点而成为发展上的限制条件，因此业界遂研发出一种多区域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)液晶显示面板，因其具有广视角与低应答时间(response time)等特性，因而成为目前大尺寸平面显示面板的主流产品。在习知多区域垂直配向液晶显示面板中，主要包括四区域垂直配向液晶显示面板与八区域垂直配向液晶显示面板两种。四区域垂直配向液晶显示面板具有色偏问题，而使得显示品质不佳；而八区域垂直配向液晶显示面板主要是利用电容分压方式加以实现，其具有低开口率问题，因此必须增加背光强度而会增加耗电量。

发明内容

本发明的目的的一在于提供一种低色偏与高开口率的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构。

本发明的一较佳实施例提供一种多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，包括一第一基板、一第二基板、一液晶层、一第一电极、一第二电极、一次像素区、至少一第一配向凸块结构以及至少一第二配向凸块结构。第一基板与第二基板分别具有一内表面彼此面对设置。液晶层包括复数个液晶分子设置于第一基板与第二基板之间。第一电极设置于第一基板的内表面上，且第二电极设置于第二基板的内表面上。次像素区位于第一基板与第二基板之间，且次像素区包括一第一区域与一第二区域。第一配向凸块结构设置于第一区域的内，其中第一配向凸块结构具有至少一第一配向面用以使位于第一区域内并对应于第一配向面的液晶分子具有一第一预倾角，以及至少一第二配向面用以使位于第一区域内并对应于第二配向面的液晶分子具有一第二预倾角，且第一配向凸块结构在垂直于第一基板与第二基板的一法线方向上的一投影面积与第一区域的一面积的一比值大体上大于0.7。第二配向凸块结构设置于第二区域的内，且第二配向凸块结构具有至少一第三配向面用以使位于第二区域内并对应于第三配向面的液晶分子具有一第三预倾角，以及至少一第四配向面用以使位于第二区域内并对应于第四配向面的液晶分子具有一第四预倾角，其中第一预倾角、第二预倾角、第三预倾角与第四预倾角彼此均不相等。

该第一配向面具有一第一倾斜角度，该第二配向面具有一第二倾斜角度，该第三配向面具有一第三倾斜角度，该第四配向面具有一第四倾斜角度，且该第一倾斜角度、该第二倾斜角度、该第三倾斜角度与该第四倾斜角度彼此均不相等。

该第一配向凸块结构具有一第一高度，该第二配向凸块结构具有一第二高度，且该第一高度不等于该第二高度。

该第一配向凸块结构具有一第一高度，该第二配向凸块结构具有一第二高度，且该第一高度等于该第二高度。

该第一配向凸块结构的该投影面积不等于该第二配向凸块结构的一投影面积。

该至少一第一配向凸块结构仅具有一第一配向凸块结构。

该至少一第二配向凸块结构在该法线方向上的一投影面积与该第二区域的一面积的一比值大体上大于0.7。

该至少一第一配向凸块结构是设置于该第二电极上。

该第二电极包括一平面电极，对应该第一区域与该第二区域。

该第一电极包括一平面电极，对应该第一区域与该第二区域。

进一步包括至少一第三配向凸块结构，设置于该第一电极上并对应于该第一区域与该第二区域的一交界处。

该第一电极具有至少一狭缝，对应于该第一区域与该第二区域的一交界处。

该至少一第二配向凸块结构是设置于该第二电极上。

该至少一第二配向凸块结构是设置于该第一电极上。

该第一电极包括一像素电极，且该第二电极包括一共通电极。

该第一电极包括一共通电极，且该第二电极包括一像素电极。

该第一配向凸块结构与该第二配向凸块结构的材料包括光阻材料。

本发明的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构包括至少一第一配向凸块结构设置于次像素区的第一区域，以及至少一第二配向凸块结构设置于次像素区的第二区域，且由于第一配向凸块结构的第一配向面与第二配向面以及第二配向凸块结构的第三配向面与第四配向面具有不同的倾斜角度，因此可使得对应于第一配向面、第二配向面、第三配向面与第四配向面的液晶分子具有不同的预倾角与配向方向。

附图说明

图1至图3绘示了本发明的第一较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。

图4绘示了图1至图3的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的配向方向的示意图。

图5绘示了本发明的第一较佳实施例的第一变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。

图6绘示了本发明的第一较佳实施例的第二变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。

图7绘示了本发明的第二较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。

图8与图9绘示了本发明的第三较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。

图10至图12绘示了本发明的第四较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。

附图标记说明

具体实施方式

为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

请参考图1至图3。图1至图3绘示了本发明的第一较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图，其中图1绘示了像素结构的上视示意图，图2为沿图1的剖面线A-A’绘示的像素结构的剖面示意图，图3为沿图1的剖面线B-B’与C-C’绘示的像素结构的剖面示意图。本文中所有提到的图式皆仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。如图1至图3所示，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构10，包括一第一基板12、一第二基板14、一液晶层16、一第一电极18、一第二电极20、一次像素区10P、至少一第一配向凸块结构22以及至少一第二配向凸块结构24。第一基板12具有一内表面12S，第二基板14具有一内表面14S，且第一基板12的内表面12S与第二基板14的内表面14S彼此面对设置。液晶层16包括复数个液晶分子16L设置于第一基板12与第二基板14之间。第一电极18设置于第一基板12的内表面12S上，且第二电极20设置于第二基板14的内表面14S上。次像素区10P位于第一基板12与第二基板14之间，且次像素区10P包括一第一区域101与一第二区域102。第一配向凸块结构22设置于第一区域101的内，且第二配向凸块结构24设置于第二区域102的内。在本实施例中，第一电极18与第二电极20是分别为一平面电极，对应第一区域101与第二区域102，且第一电极18为一像素电极，而第二电极20为一共通电极，但不以此为限。例如，第一电极18可为一共通电极，而第二电极20可为一像素电极。此外，第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24均是设置于第二电极20上，但不以此为限。为了简化说明，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构10的部分元件，例如闸极线、资料线、薄膜电晶体与彩色滤光片等，未绘示于图式中。

如图2与图3所示，第一配向凸块结构22设置于第一区域101的内，且第一配向凸块结构22在垂直于第一基板12与第二基板14的一法线方向N上的一投影面积与第一区域101的一面积的一比值大体上大于0.7，但不以此为限。第一配向凸块结构22具有复数个第一配向面22S1与复数个第二配向面22S2。以第一基板12的内表面12S(或第二基板14的内表面14S)为基准，第一配向面22S1具有一第一倾斜角度a1，且第二配向面22S2具有一第二倾斜角度a2。第一配向面22S1可使位于第一区域101内并对应于第一配向面22S1的液晶分子16L具有一第一预倾角t1，而第二配向面22S2可使位于第一区域101内并对应于第二配向面22S2的液晶分子16L具有一第二预倾角t2。第二配向凸块结构24设置于第二区域102的内，第二配向凸块结构24具有复数个第三配向面24S3与复数个第四配向面24S4。以第一基板12的内表面12S(或第二基板14的内表面14S)为基准，第三配向面24S3具有一第三倾斜角度a3，且第四配向面24S4具有一第四倾斜角度a4。第三配向面24S3可使位于第二区域102内并对应于第三配向面24S3的液晶分子16L具有一第三预倾角t3，而第四配向面24S4可使位于第二区域102内并对应于第四配向面24S4的液晶分子16L具有一第四预倾角t4。另外，第一配向凸块结构22的具有一第一高度H1，且第二配向凸块结构24具有一第二高度H2。在本实施例中，第一预倾角t1、第二预倾角t2、第三预倾角t3与第四预倾角t4彼此均不相等，其可通过例如将第一配向凸块结构22的第一配向面22S1的第一倾斜角度a1与第二配向面22S2的第二倾斜角度a2以及第二配向凸块结构24的第三配向面24S3的第三倾斜角度a3与第四配向面24S4的第四倾斜角度a4设计为彼此均不相等加以达成，但不以此为限。此外，亦可将第一配向凸块结构22的第一高度H1与第二配向凸块结构24的第二高度H2设计成不同高度，例如将第一配向凸块结构22的第一高度H1设定为大于第二配向凸块结构24的第二高度H2，以使得第一预倾角t1、第二预倾角t2、第三预倾角t3与第四预倾角t4彼此均不相等。通过上述配置，在同一个次像素区10P内的液晶分子16L可具有包括第一预倾角t1、第二预倾角t2、第三预倾角t3与第四预倾角t4四种以上不同的预倾角，而可实现出多区域的广视角显示效果。

另外，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的第一区域101仅具有一个第一配向凸块结构22，但第一配向凸块结构22的数目并不以此为限。例如，第一配向凸块结构22的数目亦可为两个、三个或多个，且所有的第一配向凸块结构22在法线方向N上的投影面积和与第一区域101的面积的比值较佳大于0.7。另外，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的第二区域102仅具有一个第二配向凸块结构24，且第二配向凸块结构24在法线方向N上的投影面积与第二区域102的面积的比值大体上大于0.7，但不以此为限。第二配向凸块结构24的数目并不限于一个。例如，第二配向凸块结构24的数目亦可为两个、三个或多个，且所有的第二配向凸块结构24在法线方向N上的投影面积和与第二区域102的面积的比值较佳大于0.7。值得一提的是，在另一实施例中，所有的第一配向凸块结构22(可为一个或多个)在法线方向N上的投影面积和与第一区域101的面积的比值较佳大于0.7时，所有第二配向凸块结构24(可为一个或多个)在法线方向N上的投影面积与第二区域102的面积的比值不必大于0.7。

另外，第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24的材料可包括光阻材料，藉此可利用曝光显影方式定义出其图案，且在制程上可仅利用单一光罩，例如一灰阶光罩，使第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24具有不同的曝光量，如此即可使第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24具有不同的配向面与/或高度。第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24的材料亦可为其它各种有机或无机的介电材料。再者，第一配向面22S1、第二配向面22S2、第三配向面24S3与第四配向面24S4可为倾斜的平面，但不以此为限而亦可为例如曲面。另外，第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24并不限于上述结构，而可为各种规则或不规则的几何结构。此外，第一配向凸块结构22与第二配向凸块结构24的表面可选择性地覆盖有配向膜(图未示)，且配向膜可不需要进行摩刷(rubbing)。

请再参考图4，并请一并参考图1至图3。图4绘示了图1至图3的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的配向方向。如图1至图4所示，由于本实施例的第一配向凸块结构22具有两个第一配向面22S1与两个第二配向面22S2，第二配向凸块结构24具有两个第三配向面24S3与两个第四配向面24S4，且第一配向面22S1的第一倾斜角度a1与第二配向面22S2的第二倾斜角度a2以及第二配向凸块结构24的第三配向面24S3的第三倾斜角度a3与第四配向面24S4的第四倾斜角度a4设计为彼此均不相等，因此液晶分子16L会分别以第一预倾角t1、第二预倾角t2、第三预倾角t3与第四预倾角t4预倾。此外，对应于两个不同的第一配向面22S1的液晶分子16L虽然具有相同的第一预倾角t1，但液晶分子16L会分别沿两个不同配向方向D11、D12进行配向。同理，对应于第二配向面22S2的液晶分子16L亦会沿着两个不同的配向方向D13、D14进行配向，对应于第三配向面24S3的液晶分子16L亦会沿着两个不同的配向方向D21、D22进行配向，以及对应于第四配向面24S4的液晶分子16L亦会沿着两个不同的配向方向D23、D24进行配向。藉此，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构10可具有八个配向区域。然而，本发明的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构并不限定为八区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，而可通过调整第一配向面22S1、第二配向面22S2、第三配向面24S3与第四配向面24S4的数目实现出具有更多配向区域的像素结构。

本发明的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它较佳实施例与变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例或变化型中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各实施例或变化型的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。

请参考图5。图5绘示了本发明的第一较佳实施例的第一变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。如图5所示，本变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构10’的第一电极18具有至少一狭缝(slit)18S，对应于第一区域101与第二区域102的交界处。

请参考图6。图6绘示了本发明的第一较佳实施例的第二变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。如图6所示，本变化型的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构10”另包括至少一第三配向凸块结构26，设置于第一电极18上并对应于第一区域101与第二区域102的交界处。

请参考图7。图7绘示了本发明的第二较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。如图7所示，不同于第一实施例，在本实施例中，多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构30的第一配向凸块结构22是设置于第二电极20上，但第二配向凸块结构24是设置于第一电极18上。

请参考图8与图9，并一并参考图1。图8与图9绘示了本发明的第三较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图。如图8与图9所示，不同于第一较佳实施例与第二较佳实施例，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构40的第一配向凸块结构22的第一高度H1大体上等于第二配向凸块结构24的第二高度H2。然而，在本实施例中，由于第一配向面22S1的第一倾斜角度a1与第二配向面22S2的第二倾斜角度a2以及第二配向凸块结构24的第三配向面24S3的第三倾斜角度a3与第四配向面24S4的第四倾斜角度a4同样彼此均不相等，因此可使得对应于第一配向面22S1、第二配向面22S2、第三配向面24S3与第四配向面24S4的液晶分子16L具有不同的预倾角与配向方向。

请参考图10至图12。图10至图12绘示了本发明的第四较佳实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构的示意图，其中图10绘示了像素结构的上视示意图，图11为沿图10的剖面线A-A’绘示的像素结构的剖面示意图，图12为沿图10的剖面线B-B’与C-C’绘示的像素结构的剖面示意图。如图10至图12所示，与第三较佳实施例相同的处在于，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构50的第一配向凸块结构22的第一高度H1大体上等于第二配向凸块结构24的第二高度H2。不同于第三较佳实施例，在本实施例中，本实施例的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构50的第一配向凸块结构22在垂直于第一基板12与第二基板14的法线方向N的投影面积A1不等于第二配向凸块结构24的投影面积A2。例如，第一配向凸块结构22的投影面积A1大于第二配向凸块结构24的投影面积A2。由于第一配向面22S1的第一倾斜角度a1与第二配向面22S2的第二倾斜角度a2以及第二配向凸块结构24的第三配向面24S3的第三倾斜角度a3与第四配向面24S4的第四倾斜角度a4同样彼此均不相等，因此可使得对应于第一配向面22S1、第二配向面22S2、第三配向面24S3与第四配向面24S4的液晶分子16L具有不同的预倾角与配向方向。

综上所述，本发明的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构包括至少一第一配向凸块结构设置于次像素区的第一区域，以及至少一第二配向凸块结构设置于次像素区的第二区域，且由于第一配向凸块结构的第一配向面与第二配向面以及第二配向凸块结构的第三配向面与第四配向面具有不同的倾斜角度，因此可使得对应于第一配向面、第二配向面、第三配向面与第四配向面的液晶分子具有不同的预倾角与配向方向。此外，本发明的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构具有低色偏与高开口率的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，包括：

一第一基板；

一第二基板，其中该第一基板与该第二基板分别具有一内表面彼此面对设置；

一液晶层，包括复数个液晶分子设置于该第一基板与该第二基板之间；

一第一电极，设置于该第一基板的该内表面上；

一第二电极，设置于该第二基板的该内表面上；

一次像素区，位于该第一基板与该第二基板之间，其中该次像素区包括一第一区域与一第二区域；

至少一第一配向凸块结构，设置于该第一区域的内，其中该至少一第一配向凸块结构具有至少一第一配向面用以使位于该第一区域内并对应于该第一配向面的该等液晶分子具有一第一预倾角，以及至少一第二配向面用以使位于该第一区域内并对应于该第二配向面的该等液晶分子具有一第二预倾角，且该至少一第一配向凸块结构在垂直于该第一基板与该第二基板的一法线方向上的一投影面积与该第一区域的一面积的一比值大体上大于0.7；以及

至少一第二配向凸块结构，设置于该第二区域的内，该至少一第二配向凸块结构具有至少一第三配向面用以使位于该第二区域内并对应于该第三配向面的该等液晶分子具有一第三预倾角，以及至少一第四配向面用以使位于该第二区域内并对应于该第四配向面的该等液晶分子具有一第四预倾角，其中该第一预倾角、该第二预倾角、该第三预倾角与该第四预倾角彼此均不相等。

2.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一配向面具有一第一倾斜角度，该第二配向面具有一第二倾斜角度，该第三配向面具有一第三倾斜角度，该第四配向面具有一第四倾斜角度，且该第一倾斜角度、该第二倾斜角度、该第三倾斜角度与该第四倾斜角度彼此均不相等。

3.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一配向凸块结构具有一第一高度，该第二配向凸块结构具有一第二高度，且该第一高度不等于该第二高度。

4.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一配向凸块结构具有一第一高度，该第二配向凸块结构具有一第二高度，且该第一高度等于该第二高度。

5.如权利要求4所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一配向凸块结构的该投影面积不等于该第二配向凸块结构的一投影面积。

6.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该至少一第一配向凸块结构仅具有一第一配向凸块结构。

7.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该至少一第二配向凸块结构在该法线方向上的一投影面积与该第二区域的一面积的一比值大体上大于0.7。

8.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该至少一第一配向凸块结构是设置于该第二电极上。

9.如权利要求8所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第二电极包括一平面电极，对应该第一区域与该第二区域。

10.如权利要求8所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一电极包括一平面电极，对应该第一区域与该第二区域。

11.如权利要求10所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，进一步包括至少一第三配向凸块结构，设置于该第一电极上并对应于该第一区域与该第二区域的一交界处。

12.如权利要求8所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一电极具有至少一狭缝，对应于该第一区域与该第二区域的一交界处。

13.如权利要求8所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该至少一第二配向凸块结构是设置于该第二电极上。

14.如权利要求8所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该至少一第二配向凸块结构是设置于该第一电极上。

15.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一电极包括一像素电极，且该第二电极包括一共通电极。

16.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一电极包括一共通电极，且该第二电极包括一像素电极。

17.如权利要求1所述的多区域垂直配向液晶显示面板的像素结构，其特征在于，该第一配向凸块结构与该第二配向凸块结构的材料包括光阻材料。

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