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TWI605283B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI605283B
TWI605283B TW104144078A TW104144078A TWI605283B TW I605283 B TWI605283 B TW I605283B TW 104144078 A TW104144078 A TW 104144078A TW 104144078 A TW104144078 A TW 104144078A TW I605283 B TWI605283 B TW I605283B
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TW
Taiwan
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electrode
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line
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TW104144078A
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蔡宗翰
朱夏青
史梅君
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群創光電股份有限公司
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Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種顯示裝置中共同電極的寬度變化設計。
具顯示面板的電子產品已是現代人不論在工作處理學習上、或是個人休閒娛樂上，不可或缺的必需品，包括智慧型手機(SmartPhone)、平板電腦(Pad)、筆記型電腦(Notebook)、顯示器(Monitor)到電視(TV)等許多相關產品。其中又以具液晶顯示面板之顯示裝置最為普遍。由於液晶顯示裝置在絕大多數應用上具有更簡潔、更輕盈、可攜帶、更低價、更高可靠度、以及讓眼睛更舒適的功能，已經廣泛地取代了陰極射線管顯示器(CRT)，成為最廣泛使用的顯示裝置，同時提供多樣性包括尺寸、形狀、解析度等多種選擇。
顯示裝置在製作時需注意製程上的細節，例如進行金屬層和半導體層等各層圖案化時(如微影和蝕刻)需精確以避免斷線，而各層之相對位置與圖案設計亦需考量到是否可使製得之顯示裝置具有穩定良好的電子特性，以符合產品要求的各項規格。顯示裝置的設計不良，將造成電性表現降低，例如串音干擾 嚴重和穿透率下降等問題，進而影響顯示品質。
本發明係有關於一種顯示裝置，透過一區域中(如一畫素區域)其共同電極的寬度變化設計，可增進顯示裝置之電性表現並使其維持良好穿透率，進而達到穩定優異的顯示品質。
根據本發明，係提出一種顯示裝置，包括：一第一基板、一第二基板、以及位於第一基板與第二基板之間的一液晶層；相鄰的一第一掃描線與一第二掃描線皆設置於第一基板上，且沿著一第一方向延伸；相鄰的一第一資料線與一第二資料線皆設置於該第一基板上；以及一第一共同電極設置於第一基板上。其中第一掃描線、第二掃描線、第一資料線與第二資料線定義出一第一區域，第一區域包含一第一子畫素區及一第二子畫素區。第一子畫素區包含一第一薄膜電晶體以及與第一薄膜電晶體電性連接之一第一電極，第一薄膜電晶體設置於第一基板上，且與第一掃描線及第一資料線電性連接；第二子畫素區包含一第二電極。第一共同電極包含相連的一第一部分及一第二部分，第一部分位於第一電極與第一資料線之間，第二部分位於第二電極與第一資料線之間，其中，第一部分於第一方向上的寬度大於第二部分於第一方向上的寬度。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
10‧‧‧第一基板
S1‧‧‧第一基材
SL1‧‧‧第一掃描線
SL2‧‧‧第二掃描線
SL3‧‧‧第三掃描線
DL1‧‧‧第一資料線
DL2‧‧‧第二資料線
PX‧‧‧第一區域
PX-1、A1‧‧‧第一子畫素區
PX-2、B1‧‧‧第二子畫素區
PX-3‧‧‧第三子畫素區
PX-4‧‧‧第四子畫素區
TFT1‧‧‧第一薄膜電晶體
EP1‧‧‧第一電極
EP2‧‧‧第二電極
Ecom1‧‧‧第一共同電極
121、621‧‧‧第一部分
122、622‧‧‧第二部分
123、623‧‧‧第三部分
124、624‧‧‧第四部分
125‧‧‧第五部份
126‧‧‧第六部份
PX[1,1]、PX[1,2]、PX[1,3]、PX[2,1]、PX[2,2]、PX[2,3]、P1、P2、P3和P4‧‧‧畫素區域
Ecom‧‧‧共同電極
TFT、TFT1,1、TFT2,1、TFT1,2、TFT2,2、TFT1,3、TFT3,1‧‧‧薄膜電晶體
ILD‧‧‧層間介電層
20‧‧‧第二基板
S2‧‧‧第二基材
Eupper‧‧‧上板電極
LC‧‧‧液晶層
81‧‧‧十字暗紋
81a‧‧‧橫軸暗紋
81b‧‧‧縱軸暗紋
82‧‧‧鋸齒狀暗紋
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
A‧‧‧夾角
W0、W1、W2、W3、W4、W5、W6‧‧‧寬度
第1A圖係為本揭露一實施例之一顯示裝置中三個相鄰畫素區域之頂部俯視圖。
第1B圖為沿第1A圖中剖面線1B-1B所繪製之顯示裝置之一畫素區域之剖面簡示圖。
第2A、2B圖繪示兩種應用本揭露一實施例之一顯示裝置之示意圖，其中同一行方向上的多個畫素區域之薄膜電晶體設置在同一側。
第3圖，其繪示一種應用本揭露一實施例之一顯示裝置之示意圖，其中同一行相鄰列的畫素區域之薄膜電晶體設置在不同側。
第4圖繪示本揭露其中一示例中四個相鄰畫素區域，各畫素區域中之第一和第二子畫素區、共同電極及資料線之示意圖。
第5A圖繪示一種傳統顯示裝置之畫素區域的局部剖示圖。
第5B圖繪示一實施例之顯示裝置之畫素區域的局部剖示圖。
第6圖為模擬試驗中各個參數對應於單一畫素區域結構之簡示圖。
第7圖係為模擬試驗二中沒有電容耦合效應下，多組寬度組合與對應之穿透率的曲線圖。
第8圖係為模擬試驗二中有電容耦合效應存在的情況下，多組寬度組合與對應之穿透率損失的曲線圖。
第9A圖繪示一實施例中一單一畫素區域之暗紋示意圖。
第9B圖為根據第9A圖之剖面線I-I’所繪製之水平距離上的標準化光強度之曲線圖。
本揭露之實施例係提出一顯示裝置，透過一區域中(如一畫素區域)其共同電極的寬度變化設計，可增進製得之顯示裝置的電性表現，例如降低電容耦合效應(Coupling effect)，使顯示裝置進行操作時不會因資料線傳送相對應的視訊訊號而干擾影響到畫素顯示品質。再者，實施例提出之顯示裝置於增進電性表現之餘，又仍可維持良好的穿透率。因此，根據實施例所提出之設計，可使製得之顯示裝置具有穩定優異的顯示品質。
本揭露之實施例係應用於一顯示裝置之陣列基板，且可應用於例如是(但不限制是)一垂直配向(Vertical Alignment，VA)顯示模式之液晶顯示裝置的陣列基板(薄膜電晶體基板)。實施例中係以一低色偏模式顯示的液晶顯示面板之畫素結構為例做說明，即於單一畫素區域內具有亮區和暗區，側看顯示面板時通過此亮暗兩區可以產生相互補償的效果，而達到降低色偏的目的。
以下係參照所附圖式詳細敘述本揭露之實施態樣。需注意的是，實施例所提出的實施態樣之結構和內容僅為舉例說明之用，本揭露欲保護之範圍並非僅限於所述之態樣。需注意的是，本揭露並非顯示出所有可能的實施例，相關領域者可在不脫離本揭露之精神和範圍內對實施例之結構加以變化與修飾，以符 合實際應用所需。因此，未於本揭露提出的其他實施態樣也可能可以應用。再者，圖式係已簡化以利清楚說明實施例之內容，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。因此，說明書和圖示內容僅作敘述實施例之用，而非作為限縮本揭露保護範圍之用。再者，實施例中相同或類似的標號係用以標示相同或類似之部分。
再者，說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”、”第三”等之用詞，以修飾請求項之元件，其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
第1A圖係為本揭露一實施例之一顯示裝置中三個相鄰畫素區域之頂部俯視圖。第1B圖為沿第1A圖中剖面線1B-1B所繪製之顯示裝置之一畫素區域之剖面簡示圖。一實施例中，一顯示裝置包括第一基板10、第二基板20和位於兩基板之間的一顯示介質層如液晶層LC(第1B圖)。第一基板10和第二基板20例如分別是一陣列基板(例如薄膜電晶體(TFT)基板)和一彩色濾光片基板(CF substrate)。一實施例中，第一基板10包括第一基材S1和形成於第一基材S1上之相互交叉設置之複數條掃描線SL和複數條資料線DL，且相鄰兩資料線(如第一資料線DL1及第二資料線DL2)與相鄰兩掃描線(如第一掃描線SL1及第二掃描 線SL2)交錯而定義出一區域，例如畫素區域(Pixel region)。畫素區域中包括有一畫素電極層以及共同電極，且畫素電極層係與第一資料線DL1及第二資料線DL2其中一者電性連接。於此實施例中，係以畫素區域(ex：PX)之畫素電極層包括第一電極EP1和第二電極EP2，且畫素電極層與第一資料線DL1電性連接為例做說明。
如第1A圖所示，相鄰的第一掃描線SL1與第二掃描線SL2的設置係沿著一第一方向D1延伸；且相鄰的第一資料線DL1和第二資料線DL2係與第一掃描線SL1和第二掃描線SL2定義出一第一區域(例如畫素區域)PX，第一區域PX包含一第一子畫素區PX-1及一第二子畫素區PX-2。第一子畫素區PX-1包含一第一薄膜電晶體TFT1和第一電極EP1。第一薄膜電晶體TFT1設置於該第一基板上，且對應第一掃描線SL1及第一資料線DL1交錯處，而與第一掃描線SL1及第一資料線DL1電性連接。第一電極EP1則與第一薄膜電晶體TFT1電性連接。第二子畫素區PX-2包含一第二電極EP2。而一第一共同電極Ecom1設置於第一基板S1上，包含相連的一第一部分121及一第二部分122，第一部分121位於第一電極EP1與第一資料線DL1之間，第二部分122位於第二電極EP2與第一資料線DL1之間。根據實施例之設計，第一部分121於第一方向D1上的寬度W1大於第二部分122於第一方向D1上的寬度W2。
於一實施例中，第二部分122於第一方向D1上的 寬度W2例如是介於1μm~3μm。另一實施例中，第一部分121於第一方向D1上的寬度W1與第二部分122於第一方向D1上的寬度W2的比例例如是小於等於6，且第一部分121於第一方向D1上的寬度W1不大於10μm。
另外，第一資料線DL1與第二資料線DL2沿著一第二方向D2延伸，於一實施例中，第一部分121於第二方向D2上的長度係至少等於第一電極EP1於第二方向D2上的長度。而第二部分122於第二方向D2上的長度係至少等於第二電極EP2於第二方向D2上的長度。再者，於一實施例中，第一部分121於第一方向D1上的最小寬度W1大於第二部分122於第一方向D1上的最小寬度W2。再者，於另一實施例中，第一部分121於第一方向D1上的寬度實質上相等，以及第二部分122於第一方向D1上的寬度實質上相等。
於第1B圖中僅簡示單一畫素區域中第一子畫素區PX-1的資料線、畫素電極層、共同電極之間的相對位置，以利清楚說明實施例。再者，共同電極Ecom1與畫素電極層(第一電極EP1和第二電極EP2)之間更設置有一層間介電層(interlayer dielectric)ILD於第一基材S1上。一實施例中，第一電極EP1和第二電極EP2例如是以透明導電膜ITO(氧化銦錫)製作，以分別做為第一子畫素區PX-1和第二子畫素區PX-2的畫素電極。且第一電極EP1和第二電極EP2在ITO層的結構上係相互隔絕的，可透過其他結構分別電性連接至薄膜電晶體，而使第一子畫素區PX-1和第二 子畫素區PX-2可以獲得其所需的灰階電壓。而第一共同電極Ecom1例如是由第一金屬層製得，可與掃描線和薄膜電晶體一起製作形成。實際應用時，同一列方向上的多個畫素區域(即相鄰之第一區域PX)，其第一共同電極例如是相連的。
另外，如第1B圖所示，第二基板20包括一第二基材S2和一上板電極Eupper設置於第二基材S2上，第二基板20中未繪示之其餘元件例如色阻和遮光圖案(如黑色矩陣)等，為技術領域者所熟知，在此不贅述。於一實施例中，上板電極Eupper係為一整面的電極例如整片的透明導電膜ITO，而第一基板10之畫素電極(例如第一電極EP1和第二電極EP2)則為被圖案化的ITO，例如是具有多個延伸間隙(slits，未繪示於第1A、1B圖)之ITO且該些間隙在單一畫素區域中係令畫素電極構成一米字形圖案。上板電極Eupper與下方之畫素電極之間所產生的電場可用來驅動液晶層LC之液晶分子轉動。
再者，如第1A圖所示，第一共同電極Ecom1更包含相連的一第三部分123及一第四部分124，第三部分123位於第一電極EP1與第二資料線DL2之間，第四部分124位於第二電極EP2與第二資料線DL2之間。於一實施例中，第三部分123於第一方向D1上的寬度實質上等於第四部分124於第一方向D1上的寬度。亦即，第一共同電極Ecom1在鄰近第二資料線DL2側(遠離第一資料線DL1側)，其靠近第一電極EP1的側邊和靠近第二電極EP2的側邊是實質上切齊的。而如上述，第一共同電極Ecom1 在鄰近第一資料線DL1側，其靠近第一電極EP1的側邊相較於其靠近第二電極EP2的側邊是非切齊的，且更遠離第一資料線DL1的邊緣。根據實施例，第一部分121於第一方向D1上的寬度W1係大於第三部分123於第一方向D1上的寬度W3。
再者，於一實施例中，寬度W3也可能是接近但不等於寬度W4，且可能略小於也可能略大於寬度W4；因此，第三部分123於第一方向D1上的寬度W3與第四部分124於第一方向D1上的寬度W4之差值的絕對值可小於第一部分121於第一方向D1上的寬度W1與第二部分122於第一方向上的寬度W2之差值。如下式表示：|(W3-W4)|<(W1-W2)。
實際應用時，本揭露可適用於許多不同結構形態的顯示面板，例如適當安排相鄰列方向上和/或相鄰行方向上多個畫素區域的薄膜電晶體之位置。請參照第2A、2B圖，其繪示兩種應用本揭露一實施例之一顯示裝置之示意圖，其中同一行方向上的多個畫素區域之薄膜電晶體設置在同一側。亦即重複形成如第1A圖所示之畫素區域之結構於畫素陣列的各列中。請同時參照第1A圖及其相關說明，相同元件之細節亦請參照前述，在此不再重複贅述。第2A、2B圖皆繪示一m列n行(m×n)畫素陣列，且m=2，n=3，畫素陣列包括畫素區域PX[1,1]、PX[1,2]、PX[1,3]、PX[2,1]、PX[2,2]、PX[2,3]，其中畫素區域PX[1,1]和PX[2,1]的薄膜電晶體TFT1,1和TFT2,1與第一資料線DL1電性連接，畫素區域PX[1,2]和PX[2,2] 的薄膜電晶體TFT1,2和TFT2,2與第二資料線DL2電性連接，畫素區域PX[1,3]和PX[2,3]的薄膜電晶體TFT1,3和TFT2,3與第三資料線DL3電性連接。如第2A、2B圖中所圈選處，各畫素區域之第一共同電極Ecom1的第一部分121於第一方向D1上的寬度大於第二部分122於第一方向D1上的寬度，其中第一共同電極Ecom1的第一部分121和第二部分122是指：靠近負責傳送信號至所屬畫素區域之資料線的第一共同電極Ecom1的兩個上下相連之部分。
當然，本揭露並不僅限制於第2A、2B圖之態樣，亦可應用於其他態樣，例如第3圖，其繪示一種應用本揭露一實施例之一顯示裝置之示意圖，其中同一列畫素區域之薄膜電晶體設置在同一側，但同一行相鄰列的畫素區域之薄膜電晶體則設置在不同側。如第3圖所示，畫素區域PX[1,1]和PX[2,1]的薄膜電晶體TFT1,1和TFT2,1分別與第一資料線DL1和第二資料線DL2電性連接，畫素區域PX[1,2]和PX[2,2]的薄膜電晶體TFT1,2和TFT2,2分別與第二資料線DL2和第三資料線DL3電性連接，畫素區域PX[1,3]和PX[2,3]的薄膜電晶體TFT1,3和TFT2,3分別與第三資料線DL3和第四資料線DL4電性連接。因此就相同列的畫素區域而言，第一共同電極Ecom1的第一部分都設置在相同某一側(即各畫素區域中畫素電極的左側)；到了鄰接的下一列；第一共同電極Ecom1的第一部分則設置於至另一側(即各畫素區域中畫素電極的右側)。
以第3圖中上下兩個畫素區域PX[1,1]和PX[2,1]為例 做本揭露其中之一個實施例設計的說明。由第一掃描線SL1、第二掃描線SL2、第一資料線DL1與第二資料線DL2所定義出的畫素區域PX[1,1](亦即，第一區域)，其細部結構請參照第1A圖，不再贅述，而顯示裝置更包含一第二共同電極Ecom2設置於第一基板10上，並位於第二掃描線SL2與相鄰的一第三掃描線SL3之間，且第二掃描線SL2、第三掃描線SL3、第一資料線DL1與第二資料線DL2定義出一第二區域(亦即，畫素區域PX[2,1]，第二區域與第一區域相鄰)。類似地，第二區域包含一第三子畫素區PX-3與一第四子畫素區PX-4，其中第二區域包含一薄膜電晶體TFT2,1(第二薄膜電晶體)，薄膜電晶體TFT2,1與第二掃描線SL2及第二資料線DL2電性連接，其中，第二共同電極Ecom2包含靠近第二資料線DL2的一第五部份125及一第六部份126，第五部分125位於該第三子畫素區PX-3與該第二資料線SL2之間，該第六部分126位於該第四子畫素區PX-4與該第二資料線SL2之間，且第五部份125於第一方向D1上的寬度W5大於第六部份126於第一方向D1上的寬度W6。
再者，於一個實施例中，第六部份126於第一方向D1上的寬度W6可實質上等於第四部分124於第一方向D1上的寬度W4。一個實施例中，第五部份125於第一方向D1上的寬度W5可實質上等於第一部分121於第一方向D1上的寬度W1。
為避免液晶材料受到施加太久的直流電壓而失去原有液晶光學特性(例如失去電壓與穿透度的特性關係)，在驅動液 晶分子時是以交流方式施加電壓。依照對畫素區域施加電壓的極性方式不同，常見的極性反轉(polarity inversion)又可區分為圖框反轉(frame inversion)、列反轉(row inversion)、行反轉(column inversion)和點反轉(dot inversion)。如第2A、2B圖所示之結構，係可應用於行反轉的液晶分子驅動方式，相較於圖框反轉(i.e.整個畫面所有相鄰的都擁有相同極性)驅動，行反轉驅動的相鄰行擁有相反極性(如奇數行是正極性，偶數行為負極性)，可以較好的解決畫面閃爍的問題。而如第3圖所示之結構，雖然同樣是使用行反轉的液晶分子驅動方式，卻可以產生像點反轉驅動的顯示效果，相較於圖框反轉驅動，以行反轉的驅動方式顯示出點反轉驅動的顯示效果，可使相鄰畫素皆具有相反極性(i.e.各畫素與自己相鄰的上下左右四個畫素的極性都不同)，不但較為省電，還具有非常良好的解決畫面閃爍效果。當然，如第2A、2B、3圖所提出之結構僅為舉例說明之用，本揭露可以應用的實施態樣眾多，可根據實施應用所需而做相應的調整和變化。
根據實施例所提出之電極設計，可以有效降低電容耦合效應(Coupling effect)，使顯示裝置進行操作時不會因資料線傳送相對應的視訊訊號而干擾影響到畫素顯示品質。請參照第4圖，其繪示本揭露其中一示例中四個相鄰畫素區域，各畫素區域中之第一和第二子畫素區、共同電極及資料線之示意圖。第4圖中四個相鄰畫素區域分別為畫素區域P1、P2、P3和P4，且其薄膜電晶體分別連接至第一資料線DL1(畫素區域P1和P2)和第二 資料線DL2(畫素區域P3和P4)。第5A圖繪示一種傳統顯示裝置之畫素區域的局部剖示圖。而第5B圖繪示一實施例之顯示裝置之畫素區域的局部剖示圖。
第4圖中各畫素區域中的第一子畫素區和第二子畫素區(例如是低色偏顯示模式之顯示裝置中的亮區和暗區)則分別標記為A(包括A1、A2、A3、A4)和B(包括B1、B2、B3、B4)。一般在低色偏顯示模式中，第一子畫素區A1、A2、A3、A4是主要貢獻亮度的區域。請參照上述第1A圖及敘述畫素區域各相關結構之內容。根據一實施例中，共同電極之位於第一子畫素區A1、A2與第一資料線DL1之間的寬度(即，共同電極的第一部份，例如W1)係大於共同電極之位於第二子畫素區B1、B2與第一資料線DL1之間的寬度(即，共同電極的第二部份，例如W2)。如操作時，若第一掃描線SL1送出一高電壓打開畫素區域P1和P3的電晶體，此時第一資料線DL1和第二資料線DL2分別將訊號送至打開的電晶體進行充電，假設此時畫素區域P1和P3的第一子畫素區A1和A3的ITO分別充電至+6V和-6V；於下一個時序，第二掃描線SL2送出一高電壓打開畫素區域P2和P4的電晶體，第一資料線DL1和第二資料線DL2分別將訊號送至打開的電晶體並將畫素區域P2和P4的第一子畫素區A2和A4的ITO分別充電至-6V和-6V。此時第一資料線DL1(-6V)會影響畫素區域P1的第一子畫素區A1(6V)，而對其造成電容耦合效應。如第5A圖所示，傳統顯示裝置沒有對畫素區域之共同電極的寬度做設計變 化，即共同電極到連接電晶體之該條資料線(ex：第一資料線DL1)的寬度皆維持相同，例如是寬度W0，則該條資料線上的電壓變動會拉扯電場之電力線，產生較強的電容耦合效應，造成串音干擾(crosstalk)。如第5B圖所示，一實施例之顯示裝置透過對畫素區域之共同電極的寬度設計，在對應第一子畫素區處加寬共同電極到第一資料線DL1(連接該畫素區域之電晶體)的寬度，例如增加至寬度W1，可達到降低電容耦合效應的效果。再者，可給定共同電極一個定電壓(Vcom)，維持上下基板間的壓差，只要增加共同電極對應亮區的寬度，即可穩固電力線，有效改善電容耦合效應，進而提升顯示品質。至於共同電極遠離第一資料線DL1的那一側由於不受資料線傳送信號時電壓變化的影響，因此共同電極的線寬可以維持相同。
再者，本揭露亦研究電容耦合效應及共同電極線寬變化對於穿透率的影響。以下係提出其中幾組相關模擬試驗做示例說明。
請參照第6圖，其為模擬試驗中各個參數對應於單一畫素區域結構之簡示圖。其中，薄膜電晶體TFT係連接至第一資料線DL1及第一子畫素區A1。而共同電極Ecom包含相連的一第一部分621及一第二部分622，第一部分621介於第一子畫素區A1之ITO電極(同前述之第一電極)與第一資料線DL1之間，第二部分622介於第二子畫素區B1之ITO電極(同前述之第二電極)與第一資料線DL1之間，且第一部分621於第一方向D1上的 寬度W1大於第二部分622於第一方向D1上的寬度W2。另外，共同電極Ecom更包含相連的一第三部分623及一第四部分624，其與第二資料線DL2之間的寬度分別為W3和W4。
<模擬試驗一>
模擬試驗一中係提出三組W1/W2/W3/W4之寬度組合：等寬之5μm/5μm/5μm/5μm和2μm/2μm/2μm/2μm，以及5μm/2μm/2μm/2μm(實施例之其中一組寬度)。表一係列出模擬試驗一之該些寬度組合在沒有電容耦合效應下(i.e.第一資料線電壓=6V，ITO電極電壓=6V)和有電容耦合效應下(i.e.第一資料線電壓=0V，ITO電極電壓=6V)的穿透率結果。
表一之結果顯示，從沒有電容耦合效應到有電容耦合效應的各組穿透率分別下降了2.17%、2.82%(實施例)和3%。如傳統結構之相等寬度5μm/5μm/5μm/5μm，定會犧牲開口率使穿 透率下降，如傳統結構之相等寬度2μm/2μm/2μm/2μm，雖然穿透率較高(ex：18.90% vs.19.96%)，但是在有電容耦合效應存在的情況下穿透率則下降最多(3%)。而實施例之其中一組寬度5μm/2μm/2μm/2μm則在有電容耦合效應存在的情況下穿透率則只下降2.82%(<3%)。因此，實施例提出之共同電極寬度設計不但可以降低電容耦合效應，又可維持一定的穿透率。
<模擬試驗二>
模擬試驗二中係針對高灰階驅動下，多組W1/W2/W3/W4寬度組合進行研究。表二僅列出多組實驗中的其中五組寬度組合做示例說明，包括5μm/2μm/2μm/2μm、4μm/2μm/2μm/2μm、3μm/2μm/2μm/2μm、2μm/2μm/2μm/2μm以及1μm/2μm/2μm/2μm。
表二係列出模擬試驗二之該些寬度組合在有電容耦合效應下(i.e.第一資料線電壓=0V，ITO電極=6V，有串音干擾)的穿透率結果，和相對於沒有電容耦合效應下(i.e.第一資料線電壓=6V，ITO電極=6V)的穿透率結果，及兩者間的穿透率損失(TR% loss)。其中穿透率損失的算式為：穿透率損失(TR% loss)=1-(有電容耦合效應之穿透率%)/(沒有電容耦合效應之穿透率%)。
第7圖係為模擬試驗二中沒有電容耦合效應下，多組寬度組合與對應之穿透率的曲線圖。第8圖係為模擬試驗二中有電容耦合效應存在的情況下，多組寬度組合與對應之穿透率損失的曲線圖。第7、8圖之各點數值如表二所列。根據該些結果顯示，寬度W1大於寬度W2可以得到良好的顯示品質(第8圖，串音干擾造成的穿透率損失呈一下降趨勢)，但是寬度W1增加至一定值之後，可能會有穿透率過低的問題(第7圖)。若線寬W1減少至一定值(例如2μm)之後，可能會有穿透率損失過高(第8圖)，無法解決串音干擾且可能會有斷線疑慮等問題。
根據上述，於實際應用時，可利用如第7-8圖之曲線，並參照應用產品的穿透率標準來決定寬度W1的較佳數值。領域技術者當知，上述表中所列之寬度組合、穿透率與第7-8圖所繪製之曲線僅為參考之用，並非用以限制本揭露之寬度範圍。例如，於一實施例中，第二部分122於第一方向D1上的寬度W2可以介於1μm~3μm。另一實施例中，第一部分121於第一方向D1上的寬度W1與第二部分122於第一方向D1上的寬度W2的比例可以小於等於6，且第一部分121於第一方向D1上的寬度 W1不大於10μm。
另外，除了上述設計，實施例更提出一種暗紋角度設計，以進一步提高畫素穿透率。請參照第9A圖，其繪示一實施例中一單一畫素區域之暗紋示意圖。第9B圖為根據第9A圖之剖面線I-I’所繪製之水平距離上的標準化(normalized)光強度之曲線圖。在此示例中，係以一畫素區域進行操作時，相應於畫素電極圖案(i.e.狹縫圖案和傾斜方向)所產生的暗紋圖形做說明；亦即單一畫素區域具有不同配向方向的配向區域，其中施加電壓於畫素區域時，在配向區域的交界處是形成如十字形狀的中央暗紋，配向區域內的斜向暗紋則對應畫素電極之狹縫，而各配向區域邊緣受到電場與配向方向的影響會產生邊際暗紋。
第9A圖中，對應如前述第一子畫素區之暗紋圖形係包含一十字暗紋81(包括橫軸暗紋81a和縱軸暗紋81b)及位於十字暗紋81周圍的複數個鋸齒狀暗紋82，該些鋸齒狀暗紋82的其中之一與橫軸暗紋81a形成一夾角A，其中橫軸暗紋81a沿著第一方向D1延伸。根據一實施例，夾角A係滿足以下方程式：X-4≦A≦X+4，其中，X=-11.22-0.8826 W+1.944 R+4.855 H+0.005155 W2-0.04687 H2-0.020573 WR-0.026539 WH+100.32 Q/W，其中，W為第一電極(如第1A圖之EP1)平行第一掃描線(如第1A圖之SL1)方向上的最大寬度； R為第一電極EP1平行第一資料線(如第1A圖之DL1)方向上相距最遠的兩側邊的最大長度L與前述W的比值，即R=L/W；H為第一電極EP1單邊被遮蔽的寬度，即H=(W-Q-D)/2，Q為第一電極平行第一掃描線(如第1A圖之SL1)方向上的一可視短邊寬度，更詳細的說，Q為縱軸暗紋81b的一邊界，與第一電極點亮後靠近第一資料線DL1的一邊界之間於第一方向D1上的距離，而縱軸暗紋81b包含一縱軸暗紋段，該縱軸暗紋段沿著第二方向D2延伸(ex：沿平行第一資料線DL1方向上延伸)且不與橫軸暗紋81a重疊，其中D為縱軸暗紋段於第一方向D1上的一半高寬值。
一實施例中，30μm≦W≦120μm，1≦R≦4，0≦H≦15μm。得到暗紋夾角後，則畫素電極的狹縫圖案則可依此設計，當暗紋的夾角A滿足上述方程式，則穿透率相較於常見的45度狹縫夾角有明顯提升。
如上所述，本揭露實施例所提出之顯示裝置，利用一區域(如一畫素區域)中共同電極與控制該區域信號的資料線之間產生寬度變化，以降低電容耦合效應，改善顯示裝置的電性表現，而且仍可維持良好的穿透率。因此，實施例所提出之設計可使應用之顯示裝置具有穩定優異的顯示品質，亦可提高產品良率。
如上述第1A、1B、2A、2B、3、4圖所示之結構， 是用以敘述本揭露之部分實施例，而非用以限制本揭露之範圍。其他不同結構態樣之實施例，例如第一子畫素區和第二子畫素區的畫素電極大小不同或態樣不同、其他走線的串接以符合操作所需，畫素區域中是否形成多視域或是形成視域的數目、資料線與掃描線之延伸方向所夾之角度(是銳角或直角)...等等，都是屬本揭露可應用之範圍。通常知識者當知，應用本揭露之相關結構視實際應用之需求而可能有相應的調整和變化。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
PX‧‧‧第一區域
TFT1‧‧‧第一薄膜電晶體
PX-1‧‧‧第一子畫素區
PX-2‧‧‧第二子畫素區
SL1‧‧‧第一掃描線
SL2‧‧‧第二掃描線
DL1‧‧‧第一資料線
DL2‧‧‧第二資料線
EP1‧‧‧第一電極
EP2‧‧‧第二電極
Ecom1‧‧‧第一共同電極
121‧‧‧第一部分
122‧‧‧第二部分
123‧‧‧第三部分
124‧‧‧第四部分
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
W1、W2、W3、W4‧‧‧寬度

Claims (15)

  1. 一顯示裝置，包含：一第一基板及一第二基板，一液晶層設置於該第一基板與該第二基板之間；相鄰的一第一掃描線與一第二掃描線皆設置於該第一基板上，且沿著一第一方向延伸；相鄰的一第一資料線與一第二資料線皆設置於該第一基板上，且該第一掃描線、該第二掃描線、該第一資料線與該第二資料線定義出一第一區域，該第一區域包含一第一子畫素區及一第二子畫素區；該第一子畫素區包含：一第一薄膜電晶體，設置於該第一基板上，且與該第一掃描線及該第一資料線電性連接；以及一第一電極，與該第一薄膜電晶體電性連接；該第二子畫素區包含一第二電極；一第一共同電極設置於該第一基板上，該第一共同電極包含相連的一第一部分及一第二部分，該第一部分位於該第一電極靠近該第一資料線的一側與該第一資料線之間，該第二部分位於該第二電極靠近該第一資料線的一側與該第一資料線之間，其中，該第一部分於該第一方向上的寬度大於該第二部分於該第一方向上的寬度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第二部分於該第一方向上的寬度介於1μm~3μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一部 分於該第一方向上的寬度與該第二部分於該第一方向上的寬度的比例小於等於6，且第一部分於該第一方向上的寬度不大於10μm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一共同電極更包含相連的一第三部分及一第四部分，該第三部分位於該第一電極靠近該第二資料線的一側與該第二資料線之間，該第四部分位於該第二電極靠近該第二資料線的一側與該第二資料線之間，且該第三部分於該第一方向上的寬度(W3)與該第四部分於該第一方向上的寬度(W4)之差值係小於該第一部分於該第一方向上的寬度(W1)與該第二部分於該第一方向上的寬度(W2)之差值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第三部分於該第一方向上的寬度實質上等於該第四部分於該第一方向上的寬度。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一部分於該第一方向上的寬度係大於該第三部分於該第一方向上的寬度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包含：一第二共同電極，設置於該第二掃描線與相鄰的一第三掃描線之間；該第二掃描線、該第三掃描線、該第一資料線與該第二資料線定義出一第二區域，該第二區域包含一第三子畫素區與一第四子畫素區，其中該第三子畫素區包含 一第二薄膜電晶體，該第二薄膜電晶體與該第二掃描線及該第二資料線電性連接，其中，該第二共同電極設置於該第一基板上，且包含靠近該第二資料線的一第五部份及一第六部份，該第五部分位於該第三子畫素區靠近該第二資料線的一側與該第二資料線之間，該第六部分位於該第四子畫素區靠近該第二資料線的一側與該第二資料線之間，且該第五部份於該第一方向上的寬度大於該第六部份於該第一方向上的寬度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該第一共同電極更包含相連的一第三部分及一第四部分，該第三部分位於該第一電極靠近該第二資料線的一側與該第二資料線之間，該第四部分位於該第二電極靠近該第二資料線的一側與該第二資料線之間，其中該第六部份於該第一方向上的寬度實質上等於該第四部分於該第一方向上的寬度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該第五部份於該第一方向上的寬度實質上等於該第一部分於該第一方向上的寬度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一電極和該第二電極係相互隔絕。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一資料線與該第二資料線沿著一第二方向延伸，且該第一部分於該第二方向上的長度係至少等於該第一電極於該第二方向上的長度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該第二部分於該第二方向上的長度係至少等於該第二電極於該第二方 向上的長度。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該第一部分於該第一方向上的最小寬度大於該第二部分於該第一方向上的最小寬度。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中施加電壓於該第一區域時，該第一子畫素區更包含：一十字暗紋及位於該十字暗紋周圍的複數個鋸齒狀暗紋，該些鋸齒狀暗紋的其中之一與該十字暗紋的一橫軸暗紋形成一夾角A，該橫軸暗紋沿著該第一方向延伸，該夾角A滿足以下方程式：X-4≦A≦X+4，其中，X=-11.22-0.8826 W+1.944 R+4.855 H+0.005155 W2-0.04687 H2-0.020573 WR-0.026539 WH+100.32 Q/W，W為該第一電極於該第一方向上的最大寬度，R為該第一電極相距最遠的兩側邊於平行該第一資料線方向上的最大長度L與前述W的比值(R=L/W)，H為該第一電極於該第一方向上單邊被遮蔽的寬度，Q為該第一電極於該第一方向上的一可視短邊寬度，其中，30μm≦W≦120μm,1≦R≦4,0≦H≦15μm。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置，該十字暗紋更包含至少一縱軸暗紋段，該縱軸暗紋段沿著平行該第一資料線方向上延伸且不與該橫軸暗紋重疊，其中H=(W-Q-D)/2，D為該縱軸暗紋段於該第一方向上的一半高寬值。
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