專利名稱：液晶顯示面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板，且特別是有關于一種可改善暗線現(xiàn)象的液晶顯示 面板。
背景技術：
隨著顯示科技的蓬勃發(fā)展，消費大眾對于顯示器顯像品質的要求越來越高。消 費大眾除了對顯示器的解析度(resolution)、對比(contrast ratio)、視角(viewing angle)、灰階反轉(grey level inversion)、色飽禾口度(color saturation)的規(guī)格有所要 求外，對顯示器的反應時間(response time)的規(guī)格要求亦日漸提高。為了滿足消費大眾的需求，顯示器相關業(yè)者紛紛投入具有快速應答特性的藍 相(blue phase)液晶顯示器的開發(fā)。以正型藍相(blue phase)液晶為例，其需要一橫 向電場來進行操作以使其具有光閥的功能。目前已經(jīng)有人采用共面轉換IPSan-Plane Switching)顯示面板的電極設計來驅動藍相(blue phase)液晶顯示器中的正型藍相液晶 分子。然而，在傳統(tǒng)共面轉換顯示面板的電極設計中，其電極上方有許多區(qū)域不具有橫 向電場，而使得藍相(blue phase)液晶顯示器中有許多液晶分子無法被順利驅動，進而導 致暗線現(xiàn)象的產(chǎn)生。承上述，如何改善藍相(blue phase)液晶顯示器中暗線的現(xiàn)象，實為 研發(fā)者所欲解決的問題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種液晶顯示面板，其可改善公知液晶顯示面板中的暗線現(xiàn)象。本發(fā)明提出一種液晶顯示面板，其包括基板、設置在基板上的多個像素結構、位于 基板對向側的對向基板以及位于基板與對向基板之間的液晶層。每一像素結構包括掃描 線、數(shù)據(jù)線、主動元件、像素電極以及共用電極。主動元件與掃描線以及數(shù)據(jù)線電性連接。像 素電極與主動元件電性連接。共用電極與像素電極電性絕緣且彼此交替設置。像素電極與 共用電極分別是由下電極以及位于下電極上的上電極所構成，且上電極的寬度(WI)小于 下電極的寬度_。液晶層包括液晶分子，其中液晶分子在電場中具有光學異向性且在無 電場條件下為光學等向性?；谏鲜觯诒景l(fā)明的液晶顯示面板中，通過像素電極以及共用電極的特殊設計， 使得液晶顯示面板中無橫向電場的區(qū)域比例降低。如此一來，位于液晶顯示面板中的液晶 分子未被驅動的機率則可降低，進而改善了公知液晶面板中暗線的現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板剖面示意圖；圖2是圖1的液晶顯示面板的基板的俯視圖；圖3A、圖3B、圖3C、圖3D為本發(fā)明一實施例的局部像素結構剖面示意圖4為本發(fā)明一實施例的像素電極與共用電極間的電力線分布示意圖；圖5為公知液晶顯示面板與本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板的驅動電壓與透光 度的關系示意圖。其中，附圖標記100 液晶顯示面板120:像素結構122’ 條狀像素電極圖案122b、124b 下電極IM ’條狀共用電極圖案132:液晶分子SL 掃描線T 主動元件CH 通道D 漏極TH 接觸窗W1、W2:寬度E1、E2:電場Va、Vb、Vc、Vd、Ve 飽和電壓
具體實施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板的剖面示意圖。圖2是圖1的液晶顯 示面板的基板的俯視圖。圖1及圖2僅繪示出此液晶顯示面板的其中一個像素結構為例來 說明。一般而言，液晶顯示面板是由多個陣列排列的像素結構所構成，本領域技術人員根據(jù) 本說明書以及附圖的說明應當可以了解本發(fā)明所述的液晶顯示面板的結構。請同時參照圖 1以及圖2，本實施例的液晶顯示面板100包括基板110、多個像素結構120、液晶層130以 及對向基板140?；?10主要是用來承載像素結構120之用，其材質可為玻璃、石英、有機聚合物、 或是不透光/反射材料(例如導電材料、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)、或是其它可 適用的材料。多個像素結構120設置在基板110上。本實施例的每一像素結構120可包括掃描 線SL、數(shù)據(jù)線DL、主動元件T、像素電極122以及共用電極124。掃描線SL以及數(shù)據(jù)線DL設置在基板110上。掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL彼此交錯設 置。換言之，數(shù)據(jù)線DL的延伸方向與掃描線SL的延伸方向不平行，較佳的是，數(shù)據(jù)線DL的 延伸方向與掃描線SL的延伸方向垂直。另外，掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL屬于不同的膜層?；?于導電性的考慮，掃描線SL與數(shù)據(jù)線DL —般是使用金屬材料。但，本發(fā)明不限于此，根據(jù) 其他實施例，掃描線SL與數(shù)據(jù)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、或是金屬材料與其它導材料的堆疊層。主動元件T與掃描線SL以及數(shù)據(jù)線DL電性連接。更詳細而言，本實施例的主動 元件T可包括柵極G、通道CH、源極S以及漏極D。在本實施例中，掃描線SL的部分區(qū)域是
110 基板 122 像素電極 122a、12 上電極 124 共用電極 130 液晶層 140 對向基板 DL 數(shù)據(jù)線 G:柵極 S 源極
GI, BP 絕緣層 W 間距
S1、S2、S3、S4 表面 Ta、Tb、Tc、TcU Te 透光度作為柵極G。通道CH位于柵極G的上方。數(shù)據(jù)線DL的部分區(qū)域是作為源極S。源極S以 及漏極D位于通道CH的上方。上述的主動元件T是以底部柵極型薄膜晶體管為例來說明， 但本發(fā)明不限于此。根據(jù)其他實施例，上述的主動元件T也可是以頂部柵極型薄膜晶體管。 根據(jù)本實施例，主動元件T的柵極G上方更覆蓋有絕緣層GI，其又可稱為柵極絕緣層。另 外，在主動元件T的上方更覆蓋有另一絕緣層BP，其又可稱為保護層。絕緣層GI、BP的材 料可為無機材料(例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機 材料或上述的組合。像素電極122設置在基板110上，且與主動元件T的漏極D電性連接。根據(jù)本實 施例，像素電極122是設置在絕緣層GI上，且像素電極122是通過接觸窗TH而與主動元件 T的漏極D電性連接。像素電極122包括金屬氧化物導電材料、金屬或其組合。在本實施 例中，像素電極122例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化 物、其它合適的氧化物、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鎢(W)、鋁(Al)、其它合適的金屬、或者是 上述至少二者的堆疊層。共用電極IM設置在基板110上，其與像素電極122電性絕緣。特別是，共用電極 124與像素電極122彼此交替設置。詳細而言，共用電極IM可包括多個條狀共用電極圖 案124’，像素電極122可包括多個條狀像素電極圖案122’，且這些條狀像素電極圖案124’、 122’彼此交替設置，如圖2中所示。此外，每一條狀像素電極圖案122’可由其下電極12 以及位于下電極12 之上 的上電極12 所構成，而每一條狀共用電極圖案124’亦可由其下電極124b以及位于下電 極124b之上的上電極12 所構成。在本實施例中，共用電極1 可使用的材料與像素電 極122可使用的材料類似，在此便不再重述。值得一提的是，上電極12h、lMa與下電極122b、124b所使用的材料可相同或不 相同。較佳的是，下電極122b、124b所使用的材料為一透光材料，例如銦錫氧化物或是其他 金屬氧化物，上電極12加、12如所使用的材料為一金屬材料，例如鉬(Mo)或是其他金屬。 但，本發(fā)明并不以此為限。對向基板140位于基板100的對向側。在本實施例中，對向基板140例如為一彩 色濾光片基板，其可包括彩色濾光片以及黑色矩陣層。但，本發(fā)明并不以此為限，在其他實 施例中，對向基板140亦可為其他適當類型的基板。液晶層130位于基板100與對向基板140之間，其適于作為一光閥。液晶層130 包括液晶分子132。特別地是，液晶分子132在一電場中具有光學異向性(anisotropic) 且在無電場條件下為光學等向性(isotropic)。舉例而言，液晶分子132例如為藍相(blue phase)液晶分子，當施加一電場于其上時，其具有光學異向性(anisotropic)，而當無電場 施加于其上時，其為光學等向性(isotropic)。換句話說，可通過外加電場的大小來瞬間地改變藍相(blue phase)液晶分子的 光學特性，故采用藍相(blue phase)液晶分子的液晶面板100可具有較佳的反應時間 (response time)表現(xiàn)。但，本發(fā)明的液晶分子132并不以此為限，在其他實施例中，液晶分 子亦可是正型液晶分子或其他合適的液晶分子。圖3A為沿著圖2中的剖線1-1’所繪示的局部像素結構剖面示意圖。請同時參照 圖2及圖3A，在本實施例中，像素電極122是由下電極122b以及位于其下電極122b上的上電極12 所構成，而共用電極IM亦是由下電極124b以及位于其下電極124b上的上電 極12 所構成。值得特別注意的是，下電極122b、lMb的寬度W2比上電極122aU24a的 寬度Wl大。較佳地是，上電極12h、lMa的寬度Wl與下電極122b、lMb的寬度W2的比例 W1/W2介于0. 4 0. 8，其中最佳范圍為0. 45 0. 65。舉例而言，上電極122a、124a的寬度Wl可為3微米，而下電極122b、124b的寬度W2 可為4 7微米。更具體地說，在一實施例中，上電極12h、lMa的寬度Wl可為3微米，下 電極122b、1Mb的寬度W2可為4微米，如圖3A所示。在另一實施例中，上電極122a、12 的寬度Wl可為3微米，下電極122b、1Mb的寬度W2可為5微米，如圖所示。在又一實 施例中，上電極12h、lMa的寬度Wl可為3微米，下電極122b、1Mb的寬度W2可為6微 米，如圖3C所示。在再一實施例中，上電極122a、124a的寬度Wl可為3微米，下電極122b、 124b的寬度W2可為7微米，如圖3D所示。另外，在本實施例中，這些條狀像素電極圖案122’與鄰近的條狀共用電極圖案 124’之間的間距W皆相同，如圖2中所示。舉例而言，像素電極122圖案與鄰近的條狀共用 電極124圖案之間的間距W例如為3微米，如圖3A、圖3B、圖3C及圖3D所示。但，本發(fā)明 并不以此為限，在其他實施例中，像素電極122圖案與鄰近的條狀共用電極124圖案之間的 間距W亦可為其他適當?shù)拈g距。圖4為本發(fā)明一實施例的像素電極與共用電極間的電力線分布示意圖。請參照圖 4，像素電極122的下電極122b的側表面Sl與鄰近的共用電極124的下電極124b的側表 面S2之間具有第一橫向電場El。像素電極122的下電極122b的上表面S3與鄰近的共用 電極124的下電極124b的上表面S4之間具有第二橫向電場E2。換而言之，通過本實施例 的像素電極122與共用電極IM的設計，可使像素電極122正上方、共用電極IM正上方以 及像素電極122與共用電極124之間無橫向電場的區(qū)域比例降低。如此一來，位于像素電 極122、共用電極IM正上方以及像素電極122與共用電極1 之間的液晶分子132則有較 高的機率被驅動，進而改善公知液晶顯示面板中暗線的現(xiàn)象。圖5為公知液晶顯示面板與本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板的驅動電壓與透光 度的關系示意圖。請參照圖5，圖5中的曲線a代表公知液晶顯示面板的驅動電壓與透光度 的關系。曲線b、c、d、e代表本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板的驅動電壓與透光度的關系。舉例而言，曲線b代表液晶顯示面板100的下電極122b、124b的寬度W2為4微米， 上電極12h、lMa的寬度Wl為3微米以及像素電極122與共用電極124之間的間距W為 3微米時的驅動電壓與透光度的關系。曲線c代表液晶顯示面板100的下電極122b、124b 的寬度W2為5微米，上電極12h、lMa的寬度Wl為3微米以及像素電極122與共用電極 124之間的間距W為3微米時的驅動電壓與透光度的關系。曲線d代表液晶顯示面板100 的下電極12^、lMb的寬度W2為6微米，上電極12h、lMa的寬度Wl為3微米以及像素 電極122與共用電極124之間的間距W為3微米時的驅動電壓與透光度的關系。曲線e代 表液晶顯示面板100的下電極122b、124b的寬度W2為7微米，上電極122a、12 的寬度Wl 為3微米以及像素電極122與共用電極124之間的間距W為3微米時的驅動電壓與透光度 的關系。由圖5可清楚地知道，本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板的最大透光度 (transmittance)Tb, Tc、Td以及1Te均較公知液晶面板的最大透光度Ta高。換句話說，本發(fā)明一實施例的像素結構設計可有效提升液晶面板透光度(transmittance)。特別是，當上 電極(12^i、lMa)的寬度Wl與下電極(12^、lMb)的寬度W2的比例W1/W2介于0. 45 0. 65時，其提升液晶面板透光度(transmittance)的效果最佳。舉例而言，相較于公知液晶 顯示面板，其可有效提升最大透光度(transmittance)約10% 15%。此外，由圖5亦可知，本發(fā)明一實施例的液晶顯示面板的飽和電壓(saturation voltage) Vb、Vc、Vd以及Ve均比公知液晶顯示面板的飽和電壓Va低。換句話說，本發(fā)明一 實施例的液晶顯示面板100可以較低的驅動電壓驅動。也就是說，本發(fā)明一實施例的液晶 顯示面板100可較公知液晶顯示面板來的省電。綜上所述，在本發(fā)明的液晶顯示面板中，可利用分別由其上下電極所組成的像素 電極與共用電極，使得像素電極、共用電極正上方以及像素電極與共用電極之間無橫向電 場的區(qū)域比例降低。如此一來，位于像素電極、共用電極正上方以及像素電極與共用電極之 間的液晶分子則有較高的機率會被驅動，進而改善了公知液晶面板中暗線的現(xiàn)象。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種液晶顯示面板，其特征在于，包括一基板；多個像素結構，設置在該基板上，其中每一像素結構包括一掃描線以及一數(shù)據(jù)線；一 主動元件，其與該掃描線以及該數(shù)據(jù)線電性連接；一像素電極，其與該主動元件電性連接； 一共用電極，其與該像素電極電性絕緣，該像素電極與該共用電極交替設置，其中該像素電 極與該共用電極分別由一下電極以及位于該下電極上的一上電極所構成，且該上電極的寬 度小于該下電極的寬度；一對向基板，位于該基板的對向側；以及一液晶層，位于該基板與該對向基板之間，該液晶層包括液晶分子，其中所述液晶分子 在一電場中具有光學異向性且在無電場條件下為光學等向性。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該液晶分子包括藍相液晶分子。
3.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該上電極的寬度為3微米，且該 下電極的寬度為4 7微米。
4.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該像素電極與該共用電極包括 金屬氧化物導電材料、金屬或其組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該像素電極包括多個條狀像素 電極圖案，該共用電極包括多個條狀共用電極圖案，且這些條狀像素電極圖案與這些條狀 共用電極圖案交替設置。
6.根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，每一條狀像素電極圖案與每一 條狀共用電極圖案分別由該下電極以及該上電極所構成。
7.根據(jù)權利要求5所述的液晶顯示面板，其特征在于，這些條狀像素電極圖案與鄰近 的條狀共用電極圖案之間的間距皆相同。
8.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該像素電極的該下電極的側表 面與鄰近的共用電極的該下電極的側表面之間具有一第一橫向電場，該像素電極的該下電 極的上表面與鄰近的共用電極的該下電極的上表面之間具有一第二橫向電場。
9.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該上電極的寬度與該下電極的 寬度的比例介于0.4 0.8。
10.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示面板，其特征在于，該上電極的寬度與該下電極的 寬度的比例介于0. 45 0. 65。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板，包括基板、設置在基板上的多個像素結構、位于基板對向側的對向基板以及位于基板與對向基板之間的液晶層。每一像素結構包括掃描線、數(shù)據(jù)線、主動元件、像素電極以及共用電極。共用電極與像素電極電性絕緣且彼此交替設置。像素電極與共用電極分別是由下電極以及位于下電極上的上電極所構成，且上電極的寬度(W1)小于下電極的寬度(W2)。液晶層包括液晶分子，其中液晶分子在電場中具有光學異向性且在無電場條件下為光學等向性。
文檔編號H01L27/12GK102062978SQ20101054139
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者杉浦規(guī)生, 蔡正曄, 黃泰翔 申請人:友達光電股份有限公司