專利名稱：像素結(jié)構(gòu)以及具有此像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種平面顯示面板及其像素結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種像素結(jié)構(gòu)以及具有此像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板(PIXEL STRUCTURE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAYING PANEL HAVING THE SAME)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，液晶顯示器的研究不斷朝向廣視角技術(shù)邁進(jìn)，像是多域垂直配向式 (multi-domain vertically alignment,MVA)液晶顯示器便是目前市面上常見(jiàn)的一種廣視角液晶顯示器產(chǎn)品。圖1為現(xiàn)有的一種多域垂直配向式液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)參考圖1，像素結(jié)構(gòu)100包括第一基板110、第二基板120、配向結(jié)構(gòu)130以及液晶層140。各組件間的關(guān)系敘述如下。第一基板110具有主動(dòng)組件(未圖示)與連接主動(dòng)組件的像素電極 114。第二基板120與第一基板110相對(duì)，并具有共享電極122。然后，配向結(jié)構(gòu)130位于第一基板110與第二基板120上，配向結(jié)構(gòu)130由位于第二基板120上的一配向凸起132以及位于像素電極114上的配向狹縫134所構(gòu)成。此外，液晶層140位于第一基板110與第二基板120之間。像素結(jié)構(gòu)100內(nèi)的液晶分子具有垂直配向的特性，而配向結(jié)構(gòu)130可令不同區(qū)域內(nèi)的液晶分子以不同角度傾倒以使像素結(jié)構(gòu)100具有廣視角的功效。然而，應(yīng)用垂直配向式液晶分子卻會(huì)產(chǎn)生以下所述的一些缺點(diǎn)。圖2為現(xiàn)有的一種應(yīng)用垂直配向式液晶的顯示器的光線穿透率(transmittance)與驅(qū)動(dòng)電壓(driving voltage)的特征曲線圖(V-T curve)。圖2中，橫軸為驅(qū)動(dòng)電壓，縱軸為光線穿透率。曲線210為視角0度時(shí)，顯示器驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)光線穿透率的特征曲線，而曲線220為視角50度時(shí)，顯示器驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)光線穿透率的特征曲線。如圖2所示，在不同視角觀看下，應(yīng)用垂直配向式液晶分子的顯示器的光線穿透率并不一致。具體而言，低驅(qū)動(dòng)電壓之下，此類液晶顯示器在大視角處的光線穿透率大于小視角處的光線穿透率，而高驅(qū)動(dòng)電壓之下，則此情形相反。因此，此類型的液晶顯示器雖具有廣視角的功效，在不同視角下卻會(huì)有色偏與色飽和度不足(color washout)的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種像素結(jié)構(gòu)，以解決光線穿透率在不同視角下不一致的問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示面板，用以改善現(xiàn)有的因視角不同所造成的色偏與色飽和度不足的問(wèn)題。為達(dá)到上述或是其它目的，本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)。該像素結(jié)構(gòu)包括一第一基板，其具有一主動(dòng)組件與連接所述主動(dòng)組件的一像素電極，用以穿透一光線，且所述像素電極包括一配向狹縫以及至少一凹陷，且所述配向狹縫圍繞所述凹陷；一第二基板，其與所述第一基板相對(duì)，并具有一共享電極；一液晶層，其位于所述第一基板與所述第二基板之間， 所述光線穿透所述第一基板的所述像素電極至所述液晶層；以及一配向凸起，其位于所述第二基板上，且位于所述共享電極與所述液晶層之間，所述配向凸起對(duì)應(yīng)于所述至少一凹陷。本發(fā)明另提出一種應(yīng)用上述的像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板，包括一主動(dòng)組件數(shù)組基板，其具有數(shù)組排列的多個(gè)主動(dòng)組件以及分別連接所述主動(dòng)組件的多個(gè)像素電極，用以穿透一光線，且所述每一像素電極包括一配向狹縫以及至少一凹陷，且所述配向狹縫圍繞所述凹陷；一對(duì)向基板，其與所述主動(dòng)組件數(shù)組基板相對(duì)，且所述對(duì)向基板具有一共享電極； 一液晶層，其位于所述主動(dòng)組件數(shù)組基板與所述對(duì)向基板之間，所述光線穿透所述第一基板的所述像素電極至所述液晶層；以及多個(gè)配向凸起，其位于所述對(duì)向基板上，且位于所述共享電極與所述液晶層之間，每一所述配向凸起對(duì)應(yīng)于所述至少一凹陷。本發(fā)明在像素結(jié)構(gòu)中形成間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)，來(lái)產(chǎn)生不同的單元間隙。其中，對(duì)應(yīng)不同的單元間隙，可使液晶層中的光線具有不同的光程差，造成不同的光線穿透率，以解決現(xiàn)有的液晶顯示面板因視角不同所造成的色偏與色飽和度不足的問(wèn)題。因此，本發(fā)明所提出的液晶顯示面板及像素結(jié)構(gòu)有助于改善液晶顯示器的顯示品質(zhì)
圖1為現(xiàn)有的一種多域垂直配向式液晶顯示器的像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖2為現(xiàn)有的一種應(yīng)用垂直配向式液晶的顯示器的光線穿透率(transmittance) 與驅(qū)動(dòng)電壓(driving voltage)的特征曲線圖(V_T curve)。圖3為視角50度時(shí)液晶顯示器的光線穿透率與驅(qū)動(dòng)電壓的特征曲線圖(V-T curve)ο圖4為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的上視示意圖。圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖6為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一種像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖7為本發(fā)明又一實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖8為本發(fā)明的一實(shí)施例的液晶顯示面板的上視示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明100,400,500,600,700,810 像素結(jié)構(gòu)110、510、710 第一基板114、514:像素電極120,520,720 第二基板122、522:共享電極130,530 配向結(jié)構(gòu)132、432、532、752 配向凸起134,434,534,754 配向狹縫140,540,730 液晶層
210、220、310、320 光線穿透率對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的特征曲線(V_T Curve)402 虛線410:第一區(qū)域420 第二區(qū)域552 凸塊740:凹陷800 液晶顯示面板810a:間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)G1、G2:單元間隙
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。圖3為視角50度時(shí)液晶顯示器的光線穿透率與驅(qū)動(dòng)電壓的特征曲線圖(V-T curve)。其中，橫軸所表示的是電壓而縱軸所表示的為光線穿透率。曲線310與曲線320 分別為單元間隙3. 8微米與2. 8微米時(shí)液晶顯示器的光線穿透率與驅(qū)動(dòng)電壓的特征曲線。 如圖3所示，當(dāng)液晶顯示器具有不同的單元間隙(cell gap)時(shí)，其光線穿透率也隨之變化， 其中較小的單元間隙所得到的光線穿透率較小。由此可知，若在一液晶顯示器中形成不同大小的單元間隙，可以對(duì)不同視角下液晶顯示器的光線穿透率進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明即是由在液晶顯示面板的像素內(nèi)形成不同大小的單元間隙，以避免在不同視角觀看液晶顯示器時(shí)所產(chǎn)生的色偏與色飽和度不足的問(wèn)題。為了提升液晶顯示器的顯示品質(zhì)，本發(fā)明可依據(jù)上述的推論，在像素結(jié)構(gòu)中形成不同大小的單元間隙，以改善不同視角觀看液晶顯示器時(shí)產(chǎn)生的色偏與色飽和度不足的問(wèn)題。圖4為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的上視示意圖。如圖4所示，本發(fā)明為了在像素結(jié)構(gòu) 400內(nèi)形成不同大小的單元間隙，將像素結(jié)構(gòu)400分為多個(gè)區(qū)域(本實(shí)施例以兩個(gè)為例)， 而每一區(qū)域分別具有不同的單元間隙。更詳細(xì)而言，像素結(jié)構(gòu)400例如以虛線402被劃分為中央的一第一區(qū)域410與外圍的一第二區(qū)域420，其中第一區(qū)域410例如是對(duì)應(yīng)于配向凸起432的一中央?yún)^(qū)域，而配向狹縫434則是圍繞第一區(qū)域410。考量一般垂直配向式液晶顯示器在不同視角下亮度不一致的問(wèn)題，本發(fā)明例如可減小像素結(jié)構(gòu)400的第一區(qū)域410(或第二區(qū)域420)的單元間隙，以補(bǔ)償液晶顯示器在不同視角下的亮度。參照?qǐng)D3所示的液晶顯示器的光線穿透率與驅(qū)動(dòng)電壓的特征曲線圖，可以得知當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域410 (或第二區(qū)域420)的單元間隙變小，則其光線穿透率也相對(duì)降低，如此可調(diào)整整體像素結(jié)構(gòu)400的光線穿透率，進(jìn)而使液晶顯示器在不同視角下的亮度較為均勻。以下提出本發(fā)明幾種可以改變像素結(jié)構(gòu)的單元間隙的方法，并搭配圖標(biāo)加以說(shuō)明。大體而言，本發(fā)明是由在像素結(jié)構(gòu)內(nèi)形成間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)，來(lái)改變單元間隙。圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，而圖6為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一種像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)先參考圖5，像素結(jié)構(gòu)500包括第一基板510、第二基板520、配向結(jié)構(gòu)530以及液晶層540。各組件間的關(guān)系敘述如下。第一基板 510具有主動(dòng)組件(未圖示)與連接主動(dòng)組件的像素電極514。第二基板520與第一基板 510相對(duì)，并具有共享電極522。然后，配向結(jié)構(gòu)530位于第一基板510與第二基板520上。 此外，液晶層540位于第一基板510與第二基板520之間。
在像素結(jié)構(gòu)500中，主動(dòng)組件例如是薄膜晶體管，且第二基板520上包括一彩色濾光單元(未圖示)。此外，配向結(jié)構(gòu)530例如是由位于第二基板520上的一配向凸起532以及位于像素電極514上的一配向狹縫534所構(gòu)成。另外，圖6所示的像素結(jié)構(gòu)600與像素結(jié)構(gòu)500相似，其相同的組件符號(hào)代表相同的意義，在此不另作描述。如圖5與圖6所示，本發(fā)明分別在像素結(jié)構(gòu)500與600內(nèi)形成凸塊552，以作為間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)，來(lái)改變單元間隙。在圖5的像素結(jié)構(gòu)500中，凸塊552是設(shè)置在第一基板510 上，而在圖6的像素結(jié)構(gòu)600中，凸塊552是設(shè)置于第二基板520上。第一基板510例如是形成有薄膜晶體管(未圖示)的一薄膜晶體管數(shù)組基板，而第二基板520例如是一彩色濾光片，其具有一彩色濾光單元(未圖示)。由凸塊552的設(shè)計(jì)，可以使得第一基板510與第二基板520之間具有不同的單元間隙Gl與G2，因此可調(diào)整像素結(jié)構(gòu)500與600的光線穿透率。此外，本發(fā)明也可以選擇在第一基板510與第二基板520上同時(shí)配置凸塊552，且本發(fā)明并不限定凸塊552的數(shù)量。舉例而言，當(dāng)要在像素結(jié)構(gòu)內(nèi)形成三個(gè)或三個(gè)以上的不同大小的單元間隙時(shí)，則例如可以將凸塊的數(shù)量增加到兩個(gè)以上。值得注意的是，在圖5與圖6所示的凸塊552對(duì)應(yīng)于配向凸起532，且配向狹縫534 圍繞凸塊552。使凸塊552對(duì)應(yīng)于配向凸起532可以避免增加像素顯示時(shí)的亮度損失。當(dāng)然，考量其它設(shè)計(jì)需求，在本發(fā)明其它實(shí)施例中，凸塊552也可不與配向凸起532相對(duì)應(yīng)。在上述兩個(gè)實(shí)施例中，凸塊552的外型例如為島狀，且凸塊552的材質(zhì)包括氧化硅、氮化硅、金屬、樹(shù)脂、彩色顏料、光刻膠或是其它適合的材質(zhì)。更詳細(xì)地說(shuō)，凸塊552的制作可以整合于現(xiàn)有的面板制造工藝之中。以在薄膜晶體管數(shù)組基板(第一基板510) 上形成凸塊552為例，凸塊552例如可選擇與薄膜晶體管數(shù)組基板上的閘絕緣層(gate insulation layer)、保護(hù)層(passivation layer)、平坦層(planar layer)或是其它介電膜層同時(shí)形成，或是選擇性地由上述多個(gè)膜層堆棧而成。同樣地，凸塊552也可整合于彩色濾光片的制造工藝中，以在彩色濾光片(第二基板520)上形成凸塊552。舉例而言，凸塊可與彩色濾光層一同制作，其材質(zhì)例如是由噴墨方式形成的彩色顏料，或是適用于黃光制造工藝的彩色光刻膠材料。因此，凸塊552的制作可以與現(xiàn)有的面板制造工藝兼容。當(dāng)然， 本發(fā)明并不排除額外增加制造工藝數(shù)來(lái)制作凸塊552的方法，只是，考量制作成本，將凸塊 552的制作整合于原先的面板制造工藝之中仍是屬于較為經(jīng)濟(jì)的作法。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D5與圖6，凸塊552位于像素電極514或是共享電極522之上。實(shí)質(zhì)上， 凸塊552也可被電極層覆蓋，也就是位于像素電極514或是共享電極522之下(未圖示)。 值得注意的是，凸塊552若以介電材質(zhì)制成而位于像素電極514或是共享電極522之上，會(huì)影響像素電極514與共同電極522之間的電壓差，因而使液晶層540有不同的折射率。進(jìn)一步地說(shuō)，除了改變單元間隙(光程差)之外，本發(fā)明的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)更可同時(shí)改變液晶層的折射率，以對(duì)亮度的調(diào)整達(dá)到更為顯著的效果。圖7為本發(fā)明又一實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。請(qǐng)參考圖7，本實(shí)施例改為在第一基板上形成凹陷，以達(dá)到在像素結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生不同單元間隙的目的。像素結(jié)構(gòu)700 包括第一基板710、第二基板720及其間所夾的液晶層730。其中，第一基板710上形成有一凹陷740，且凹陷740對(duì)應(yīng)于配向凸起752的位置，并且被配向狹縫7M圍繞。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，凹陷740也可以不對(duì)應(yīng)于配向凸起752，而位于其它位置上。具體而言，凹陷 740例如為一凹杯(cavity)結(jié)構(gòu)，在制作上，例如是先在一玻璃基板上刻蝕形成凹陷740， 再于玻璃基板上陸續(xù)沉積相關(guān)膜層，以形成第一基板710或第二基板720。本實(shí)施例是在第一基板710上形成一個(gè)凹陷740，以產(chǎn)生兩個(gè)不同大小的單元間隙Gl與G2。同樣地，本發(fā)明也可以改為在第二基板720上，或是同時(shí)在第一基板710與第二基板720上形成凹陷740，且本發(fā)明并不限定凹陷740的數(shù)量。舉例而言，當(dāng)要在像素結(jié)構(gòu)700內(nèi)形成三個(gè)或三個(gè)以上的不同大小的單元間隙時(shí)，則例如可以將凹陷740的數(shù)量增加到兩個(gè)以上。此外，本發(fā)明也可以在像素結(jié)構(gòu)700內(nèi)同時(shí)形成如圖5與圖6所示的凸塊 552以及圖7所示的凹陷720。由凸塊552與凹陷720的搭配，更有助于調(diào)整單元間隙的大小。圖8為本發(fā)明的一實(shí)施例的液晶顯示面板的上視示意圖。請(qǐng)參考圖8，液晶顯示面板800由多個(gè)數(shù)組排列的像素結(jié)構(gòu)810所組成，其中此像素結(jié)構(gòu)810可以是前述多個(gè)實(shí)施例中任何一種。像素結(jié)構(gòu)810的描述請(qǐng)參照前述相關(guān)文字說(shuō)明，在此不再贅述。其中，液晶顯示面板800包括一主動(dòng)組件數(shù)組基板與一對(duì)向基板，此處所指的主動(dòng)組件數(shù)組基板對(duì)應(yīng)于前述實(shí)施例中的第一基板，其例如是具有多個(gè)薄膜晶體管的一薄膜晶體管數(shù)組基板， 而對(duì)向基板對(duì)應(yīng)于前述實(shí)施例中的第二基板，其例如是具有多個(gè)彩色濾光單元的彩色濾光片。同樣地，液晶顯示面板800的像素結(jié)構(gòu)810內(nèi)具有間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)810a，以產(chǎn)生不同大小的單元間隙。此處的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)810a可以是前述實(shí)施例所揭露的多種不同類型的設(shè)計(jì)，或是其它同樣可調(diào)整單元間隙的結(jié)構(gòu)。應(yīng)用此液晶顯示面板800，可以克服液晶顯示器在不同視角下具有不同亮度的問(wèn)題，使液晶顯示器具有良好的顯示品質(zhì)。綜上所述，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)及具有此像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板至少具有以下特征及優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明在像素結(jié)構(gòu)內(nèi)形成不同大小的單元間隙，以補(bǔ)償不同視角下液晶層的光線穿透率不同的問(wèn)題。將此設(shè)計(jì)應(yīng)用在液晶顯示器中時(shí)，可以改善垂直配向型液晶顯示器在不同視角觀看下所產(chǎn)生的色偏或是色飽和度不足的缺點(diǎn)，同時(shí)提高顯示器的顯示品質(zhì)。 另外，本發(fā)明的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)可與現(xiàn)有的面板制造工藝兼容，不會(huì)增加制造工藝數(shù)，有助于減輕制作成本上的負(fù)擔(dān)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，該像素結(jié)構(gòu)包括一第一基板，其具有一主動(dòng)組件與連接所述主動(dòng)組件的一像素電極，用以穿透一光線， 且所述像素電極包括一配向狹縫以及至少一凹陷，且所述配向狹縫圍繞所述凹陷；一第二基板，其與所述第一基板相對(duì)，并具有一共享電極；一液晶層，其位于所述第一基板與所述第二基板之間，所述光線穿透所述第一基板的所述像素電極至所述液晶層；以及一配向凸起，其位于所述第二基板上，且位于所述共享電極與所述液晶層之間，所述配向凸起對(duì)應(yīng)于所述至少一凹陷。
2.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主動(dòng)組件為薄膜晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二基板更包括一彩色濾光單元。
4.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹陷包括一凹杯結(jié)構(gòu)。
5.一種液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括一主動(dòng)組件數(shù)組基板，其具有數(shù)組排列的多個(gè)主動(dòng)組件以及分別連接所述主動(dòng)組件的多個(gè)像素電極，用以穿透一光線，且所述每一像素電極包括一配向狹縫以及至少一凹陷，且所述配向狹縫圍繞所述凹陷；一對(duì)向基板，其與所述主動(dòng)組件數(shù)組基板相對(duì)，且所述對(duì)向基板具有一共享電極；一液晶層，其位于所述主動(dòng)組件數(shù)組基板與所述對(duì)向基板之間，所述光線穿透所述第一基板的所述像素電極至所述液晶層；以及多個(gè)配向凸起，其位于所述對(duì)向基板上，且位于所述共享電極與所述液晶層之間，每一所述配向凸起對(duì)應(yīng)于所述至少一凹陷。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述主動(dòng)組件為薄膜晶體管。
7.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述對(duì)向基板包括一彩色濾光片。
8.如權(quán)利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，所述凹陷包括一凹杯結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)以及具有此像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板，像素結(jié)構(gòu)包括一第一基板，其具有一主動(dòng)組件與連接所述主動(dòng)組件的一像素電極，用以穿透一光線，且所述像素電極包括一配向狹縫以及至少一凹陷，且所述配向狹縫圍繞所述凹陷；一第二基板，其與所述第一基板相對(duì)，并具有一共享電極；一液晶層，其位于所述第一基板與所述第二基板之間，所述光線穿透所述第一基板的所述像素電極至所述液晶層；以及一配向凸起，其位于所述第二基板上，且位于所述共享電極與所述液晶層之間，所述配向凸起對(duì)應(yīng)于所述至少一凹陷。具有此像素結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板有良好的顯示品質(zhì)。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK102289108SQ201110233020
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者楊家榮, 胡至仁, 陳玠廷 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司