CN118838080A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，包括第一基板、多个像素结构、第二基板及液晶层。第一基板具有透视区及透视区外的显示区。每一像素结构包括元件、像素电极及共用电极。元件及像素电极设置于第一基板上，且像素电极电性连接至元件。第二基板设置于第一基板的对向。液晶层设置于第一基板与第二基板之间。多个像素结构包括阵列排列于透视区的多个第一像素结构及阵列排列于显示区的多个第二像素结构。每一第一像素结构的像素电极与共用电极的一电位差恒为大于零伏特的一定值或恒为零伏特。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种光电装置，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

立体显示装置的至少一部分可呈透明状态，以供使用者观看其后方的对象，常见于汽车仪表、游戏机台等。一般而言，立体显示装置具有显示区及被显示区围绕的透视区，其中显示区可提供立体显示画面供使用者观看，透视区则呈现透明状态让使用者得以观看到后方实体对象。

一般而言，立体显示装置的透视区的穿透率偏低，影响使用者的立体感及真实感的体验。为提高透视区的穿透率，可将液晶显示面板的透视区的部分偏光片去除。然而，去除部分的偏光片而形成的内部开口边缘无法被研磨平整，而影响立体显示装置的外观。若使用额外的框胶涂布于透视区与显示区的交界，以使液晶不分布于透视区而提高透视区的穿透率，则还需要额外设置遮光图案以遮蔽之，造成透视区具有边框。此外，框胶涂布区附近还容易出现牛顿环，不利于立体显示装置的视效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视效佳显示装置。

本发明的显示装置包括第一基板、多个像素结构、第二基板及液晶层。第一基板具有透视区及透视区外的显示区。每一像素结构包括元件、像素电极及共用电极。元件及像素电极设置于第一基板上，且像素电极电性连接至元件。第二基板设置于第一基板的对向。液晶层设置于第一基板与第二基板之间。多个像素结构包括阵列排列于透视区的多个第一像素结构及阵列排列于显示区的多个第二像素结构。每一第一像素结构的像素电极与共用电极的一电位差恒为大于零伏特的一定值或恒为零伏特。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示装置的爆炸示意图。

图2为本发明一实施例的面板的局部的俯视及放大示意图。

图3为本发明一实施例的面板及背光源的剖面示意图。

图4为本发明一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。

图5为本发明一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。

图6为本发明另一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。

图7为本发明另一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。

图8为本发明又一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。

图9为本发明又一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。

图10为本发明又一实施例的面板及背光源的剖面示意图。

图11为本发明又一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。

图12为本发明又一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。

附图标记如下：

10、10A、10B、10C:液晶显示面板

20:背光源

22:开孔

22a:边缘

100、100B:面板

110:第一基板

112:透视区

114:显示区

120:第二基板

130:液晶层

140:像素结构

140-1、140A-1、140B-1、140C-1:第一像素结构

140-2、140B-2、140C-2:第二像素结构

142:元件

142a:源极

142a-1:第二电极

142b:漏极

142b-1:第三电极

142c:栅极

142c-1:第一电极

142d、142d-1:半导体图案

144、144C:像素电极

146、146B:共用电极

150:遮光图案层

152:第一开口

154:第二开口

160:彩色滤光图案

170:透光绝缘层

200:上偏光片

300:下偏光片

DL:数据线

DP:显示装置

GL:栅极线

i1、i2:交界

O:重叠区

R:局部

s:狭缝

z:方向

I-I’、II-II’、III-III’:线段

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”可以是二元件间存在其它元件。

本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

图1为本发明一实施例的显示装置的爆炸示意图。图2为本发明一实施例的面板的局部的俯视及放大示意图。图2对应图1的面板100的局部R。图2示出第一基板110、数据线DL、栅极线GL、像素结构140的元件142及像素电极144、，而省略面板100的其它构件。图3为本发明一实施例的面板及背光源的剖面示意图。图3对应图2的线段I-I’。

请参照图1、图2及图3，显示装置DP包括液晶显示面板10。在一些实施例中，液晶显示面板10包括面板100、上偏光片200及下偏光片300，其中上偏光片200及下偏光片300分别设置于面板100的上下两侧。然而，本发明不以此为限，在其它实施例中，上偏光片200及下偏光片300的至少一个也可整合至面板100的晶胞(cell)内。

面板100包括第一基板110、设置于第一基板110的对向的第二基板120及设置于第一基板110与第二基板120之间的液晶层130。第一基板110具有透视区112及透视区112外的显示区114。在一些实施例中，显示区114可围绕透视区112，但本发明不以此为限。举例而言，在一些实施例中，第一基板110及第二基板120的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是其它可适用的材料。

面板100还包括多个像素结构140。每一像素结构140包括一元件142、一像素电极144及一共用电极146，元件142及像素电极144设置于第一基板110上，且像素电极144电性连接至元件142。在一些实施例中，每一像素结构140的共用电极146可选择性地设置于第二基板120上，且位于第二基板120与液晶层130之间。也就是说，在一些实施例中，像素结构140的共用电极146及像素电极144可选择性地位于液晶层130的上下两侧。然而，本发明不以此为限，在其它实施例中，像素结构140的共用电极146及像素电极144也可位于液晶层130的同一侧，以下将于后续段落配合其它附图举例说明之。

在一些实施例中，像素电极144及共用电极146可为透明导电层，其包括金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层，但本发明不以此为限。

在一些实施例中，液晶层130可选择性地包括多个扭转向列型液晶分子，液晶显示面板10包括多个扭转向列型液晶分子、分别设置于所述多个扭转向列型液晶分子的上下两侧的共用电极146及像素电极144、上偏光片200及下偏光片300，而液晶显示面板10可选择性地为正常白(Normally white)模式。也就是说，在一些实施例中，当像素结构140的像素电极144与共用电极146的电位差实质上为零伏特时，像素结构140所在的区域可具有最大穿透率。然而，本发明不以此为限，在其它实施例中，液晶显示面板也为正常黑(Normallyblack)模式，以下将于后续段落配合其它附图举例说明之。

多个像素结构140包括阵列排列于透视区112的多个第一像素结构140-1及阵列排列于显示区114的多个第二像素结构140-2，且每一第一像素结构140-1的像素电极144与共用电极146的电位差恒为大于零伏特的一定值或恒为零伏特。也就是说，在一些实施例中，第一像素结构140-1所在的透视区112的穿透率可恒为像素结构140所在的区域能具有的最大穿透率。举例而言，在一些实施例中，液晶显示面板10可为正常白模式，而每一第一像素结构140-1的像素电极144与共用电极146的电位差可恒为零伏特，但本发明不以此为限。

在一些实施例中，显示装置DP还包括背光源20，设置于液晶显示面板10下，其中背光源20具有一开孔22，背光源20的开孔22的边缘22a对应多个第一像素结构140-1与多个第二像素结构140-2的交界i1。在一些实施例中，液晶显示面板10与背光源20在方向z上堆叠，而背光源20的开孔22与液晶显示面板10的多个第二像素结构140-2在方向z上重叠。

图4为本发明一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。图5为本发明一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。请参照图2、图4及图5，本实施例的液晶显示面板10为正常白(Normally white)模式。在一些实施例中，每一像素结构140还可包括数据线DL及栅极线GL，其中数据线DL及栅极线GL彼此交越，且栅极线GL电性连接至元件142。请参照图2及图5，在一些实施例中，第二像素结构140-2的元件142可包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管具有栅极142c、半导体图案142d、源极142a和漏极142b，源极142a和漏极142b分别电性连接至半导体图案142d的两区，源极142a电性连接至数据线DL，栅极142c电性连接至栅极线GL，且漏极142b电性连接至像素电极144。

请参照图2及图4，在一些实施例中，第一像素结构140-1的元件142包括第一电极142c-1、第二电极142a-1及第三电极142b-1，第一电极142c-1电性连接至栅极线GL，第二电极142a-1电性连接至数据线DL，第三电极142b-1电性连接至像素电极144。在一些实施例中，第一像素结构140-1的元件142的第一电极142c-1、第二电极142a-1及第三电极142b-1的形状可分别实质上相同于第二像素结构140-2的元件142的栅极142c、源极142a与漏极142b，且第一像素结构140-1的元件142的第一电极142c-1、第二电极142a-1及第三电极142b-1的一重叠区O未设有任何半导体图案。请参照图2、图3及图4，由此，第一像素结构140-1的像素电极144可不受数据线DL及栅极线GL的作动影响，第一像素结构140-1的像素电极144与共用电极146的电位差可恒为零伏特，而使第一像素结构140-1所在的透视区112的穿透率保持最大值。

请参照图2及图3，在一些实施例中，面板100还包括遮光图案层150及多个彩色滤光图案160，遮光图案层150设置于第二基板120上且具有多个第一开口152及多个第二开口154，遮光图案层150的多个第一开口152分别重叠于多个第一像素结构140-1的多个像素电极144，遮光图案层150的多个第二开口154分别重叠于多个第二像素结构140-2的多个像素电极144，多个彩色滤光图案160分别设置于遮光图案层150的多个第二开口154，多个第二像素结构140-2的多个共用电极146覆盖多个彩色滤光图案160，且多个第一像素结构140-1的多个共用电极146设置于遮光图案层150的多个第一开口152中。简言之，重叠于第一像素结构140-1的像素电极144的遮光图案层150的多个第一开口152中可未设有彩色滤光图案160，而能更进一步地提升第一像素结构140-1所在的透视区112的穿透率。

请参照图2及图3，在一些实施例中，背光源20的开孔22的边缘22a对应遮光图案层150的多个第一开口152与多个第二开口154的交界i2。请参照图1、图2及图3，在一些实施例中，液晶显示面板10与背光源20在方向z上堆叠，而背光源20的开孔22与遮光图案层150的多个第一开口152在方向z上重叠。

值得一提的是，第一像素结构140-1的像素电极144与共用电极146的电位差恒为大于零伏特的一定值或恒为零伏特，由此，液晶显示面板10于第一像素结构140-1所在的区域恒具有高穿透率。通过恒具有高穿透率的多个第一像素结构140-1来定义透视区112，能使透视区112的形状能满足各种客制化的需求，透视区112的形状及透视区112的转角的角度均不受限。此外，透视区112与显示区114之间可不具有额外的边框(或者说，额外的遮蔽设计)，可使显示区114的面积最大化，且有助于提升显示装置DP的视效。再者，透视区112与显示区114的交界附近也不会有易产生牛顿环的问题。

在一些实施例中，显示区114可提供立体画面，且使用者可通过透视区112看到显示装置10后方的实体对象。由于液晶显示面板10于透视区112具有高穿透率，使用者可更清晰地观看到显示装置DP后方的实体对象，提升使用者的立体感及真实感的体验。举例而言，在一些实施例中，相较于公知的液晶显示面板的透视区，液晶显示面板10的透视区112的穿透率可提升3.7倍，但本发明不以此为限。

在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重述。

图6为本发明另一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。图7为本发明另一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。

图7的液晶显示面板10A的第二像素结构140-2与图5的液晶显示面板10的第二像素结构140-2相同。图6的液晶显示面板10A的第一像素结构140A-1与图4的液晶显示面板10的第一像素结构140-1类似，两者的差异在于：图6的第一像素结构140A-1的元件142可以是薄膜晶体管。详细而言，在图6及图7的液晶显示面板10A中，第一像素结构140A-1的元件142还包括半导体图案142d-1，第一像素结构140A-1的元件142的第一电极142c-1可以是所述薄膜晶体管的栅极，第一像素结构140A-1的元件142的第二电极142a-1及第三电极142b-1可以是所述薄膜晶体管的源极与漏极且分别电性连接至半导体图案142d-1的两区。此外，在图6及图7的液晶显示面板10A中，第一像素结构140A-1的元件142的第二电极142a-1(即所述薄膜晶体管的源极)与数据线DL于结构上分离。也就是说，第一像素结构140A-1的元件142的第二电极142a-1(即所述薄膜晶体管的源极)与数据线DL断开。由此，第一像素结构140A-1的像素电极144可不受数据线DL的作动影响，进而使第一像素结构140A-1所在的透视区112的穿透率恒保持最大值。

图8为本发明又一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。图9为本发明又一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。图10为本发明又一实施例的面板及背光源的剖面示意图。图10对应图8的线段II-II’及图9的线段III-III’。

请参照图8、图9及图10，本实施例的液晶显示面板10B及其面板100B与前述的液晶显示面板10及其面板100类似，两者的主要差异在于：本实施例的液晶显示面板10B为正常黑(Normally black)模式。也就是说，当液晶显示面板10B的像素结构140的像素电极144与共用电极146B的电位差为大于零伏特的一定值时，像素结构140所在的区域可具有最大穿透率。所述定值大小端视操作液晶层130的所需的电压而定，本发明并不加以限制。

请参照图8、图9及图10，液晶显示面板10B的面板100B包括第一基板110、多个像素结构140、第二基板120及液晶层130。第一基板110具有透视区112及透视区112外的显示区114。每一像素结构140包括元件142、像素电极144及共用电极146B，元件142及像素电极144设置于第一基板110上，且像素电极144电性连接至元件142。第二基板120设置于第一基板110的对向。液晶层130设置于第一基板110与第二基板120之间。多个像素结构140包括阵列排列于透视区112的多个第一像素结构140B-1及阵列排列于显示区114的多个第二像素结构140B-2。

与前述的液晶显示面板10及其面板100不同的是，在本实施例中，每一第一像素结构140B-1的像素电极144与共用电极146B的一电位差恒为大于零伏特的一定值。所述定值足以使第一像素结构140B-1所在的区域具有最大穿透率。

在本实施例中，每一像素结构140B的元件142包括一薄膜晶体管，薄膜晶体管具有栅极142c、半导体图案142d、源极142a和漏极142b，源极142a和漏极142b电性连接至半导体图案142d的两区，且像素电极144电性连接至漏极142b。在本实施例中，每一第二像素结构140B-2的薄膜晶体管的源极142a与漏极142b于结构上分离。在本实施例中，每一第一像素结构140B-1的薄膜晶体管的源极142a与漏极142b于结构上相连接。由此，第一像素结构140-1的像素电极144可不受栅极线GL的作动的影响。通过数据线DL所提供的信号，第一像素结构140B-1的像素电极144与共用电极146B的电位差可恒为大于零伏特的一定值，而使第一像素结构140B-1所在的透视区112的穿透率恒保持最大值。

在本实施例中，像素结构140的像素电极144及共用电极146B可选择性地均设置在第一基板110上。举例而言，在本实施例中，像素电极144与共用电极146B的一个可具有多个狭缝s，且多个狭缝s与像素电极144与共用电极146B的另一个重叠。在本实施例中，面板100B例如是共面切换模式(in-plane switching mode)。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，面板100B也可以是边缘场切换模式(fringe field switching mode)或其它模式。

在本实施例中，遮光图案层150设置于第二基板120上且具有多个第一开口152及多个第二开口154，遮光图案层150的多个第一开口152分别重叠于多个第一像素结构140B-1的多个像素电极144，遮光图案层150的多个第二开口154分别重叠于多个第二像素结构140B-2的多个像素电极144，且多个彩色滤光图案160分别设置于遮光图案层150的多个第二开口154。与前述的面板100不同的是，面板100B还包括透光绝缘层170，覆盖遮光图案层150及彩色滤光图案160，且填入遮光图案层150的第一开口152中。简言之，重叠于第一像素结构140B-1的像素电极144的第一开口152中可未设有彩色滤光图案160，而能更进一步地提升第一像素结构140B-1所在的透视区112的穿透率。

图11为本发明又一实施例的液晶显示面板的第一像素结构的俯视示意图。图12为本发明又一实施例的液晶显示面板的第二像素结构的俯视示意图。

图12的液晶显示面板10C的第二像素结构140C-2与图9的液晶显示面板10B的第二像素结构140B-2相同。图11的液晶显示面板10C的第一像素结构140C-1与图8的液晶显示面板10B的第一像素结构140B-1类似，两者的差异在于：在图11及图12的液晶显示面板10C中，第一像素结构140C-1的元件142的源极142a与漏极142b于结构上彼此分离，且第一像素结构140C-1的像素电极144C与数据线DL直接地接触。由此，第一像素结构140C-1的像素电极144C可不受栅极线GL的作动影响。通过数据线DL提供的信号，第一像素结构140C-1的像素电极144C与共用电极146B的电位差可恒为大于零伏特的一定值，而使第一像素结构140C-1所在的透视区的穿透率恒保持最大值。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：

一第一基板，具有一透视区及该透视区外的一显示区；

多个像素结构，其中每一像素结构包括一元件、一像素电极及一共用电极，该元件及该像素电极设置于该第一基板上，且该像素电极电性连接至该元件；

一第二基板，设置于该第一基板的对向；以及

一液晶层，设置于该第一基板与该第二基板之间；

多个所述像素结构包括阵列排列于该透视区的多个第一像素结构及阵列排列于该显示区的多个第二像素结构，且每一第一像素结构的该像素电极与该共用电极的一电位差恒为大于零伏特的一定值或恒为零伏特。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中一液晶显示面板包括该第一基板、多个所述像素结构、该第二基板及该液晶层，该显示装置还包括：

一背光源，设置于该液晶显示面板下，其中该背光源具有一开孔，该背光源的该开孔的一边缘对应多个所述第一像素结构与多个所述第二像素结构的一交界。

3.如权利要求1所述的显示装置，还包括：

一遮光图案层，设置于该第二基板上，且具有多个第一开口及多个第二开口，其中该遮光图案层的多个所述第一开口分别重叠于多个所述第一像素结构的多个像素电极，且该遮光图案层的多个所述第二开口分别重叠于多个所述第二像素结构的多个像素电极；

多个彩色滤光图案，分别设置于该遮光图案层的多个所述第二开口；以及

一透光绝缘层，覆盖该遮光图案层及多个所述彩色滤光图案，且填入该遮光图案层的多个所述第一开口中。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中一液晶显示面板包括该第一基板、多个所述像素结构、该第二基板、该遮光图案层、多个所述彩色滤光图案、该透光绝缘层及该液晶层；该显示装置还包括：

一背光源，设置于该液晶显示面板下，其中该背光源具有一开孔，该背光源的该开孔的一边缘对应该遮光图案层的多个所述第一开口与多个所述第二开口的一交界。

5.如权利要求1所述的显示装置，还包括：

一遮光图案层，设置于该第二基板上，且具有多个第一开口及多个第二开口，其中该遮光图案层的多个所述第一开口分别重叠于多个所述第一像素结构的多个像素电极，且该遮光图案层的多个所述第二开口分别重叠于多个所述第二像素结构的多个像素电极；以及

多个彩色滤光图案，分别设置于该遮光图案层的多个所述第二开口；

其中多个所述第二像素结构的多个所述共用电极覆盖多个所述彩色滤光图案，且多个所述第一像素结构的多个所述共用电极设置于该遮光图案层的多个所述第一开口中。

6.如权利要求5所述的显示装置，其中一液晶显示面板包括该第一基板、多个所述像素结构、该第二基板、该遮光图案层、多个所述彩色滤光图案及该液晶层；该显示装置还包括：

一背光源，设置于该液晶显示面板下，其中该背光源具有一开孔，该背光源的该开孔的一边缘对应该遮光图案层的多个所述第一开口与多个所述第二开口的一交界。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中一该第二像素结构的该元件包括一薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有一栅极、一半导体图案一源极和一漏极，且该源极和该漏极分别电性连接至该半导体图案的两区；一该第一像素结构的该元件包括一第一电极、一第二电极及一第三电极，该第一电极、该第二电极及该第三电极的形状分别实质上相同于该栅极、该源极和该漏极，且该第一电极、该第二电极及该第三电极的一重叠区未设有任何半导体图案。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中每一该像素结构的该元件包括一薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有一栅极、一半导体图案、一源极和一漏极，该源极和该漏极电性连接至该半导体图案的两区，且该像素电极电性连接至该漏极；每一该像素结构还包括设置于该薄膜晶体管旁的一数据线；每一第二像素结构的该数据线与该薄膜晶体管的该源极电性连接，且每一第一像素结构的该数据线与该薄膜晶体管的该源极于结构上分离。

9.如权利要求1所述的显示装置，其中每一该像素结构的该元件包括一薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有一栅极、一半导体图案、一源极和一漏极，该源极和该漏极电性连接至该半导体图案的两区，且该像素电极电性连接至该漏极；每一该第二像素结构的该薄膜晶体管的该源极与该漏极于结构上分离，且每一该第一像素结构的该薄膜晶体管的该源极与该漏极于结构上相连接。

10.如权利要求1所述的显示装置，其中每一该像素结构的该元件包括一薄膜晶体管，该薄膜晶体管具有一栅极、一半导体图案、一源极和一漏极，该源极和该漏极电性连接至该半导体图案的两区，且该像素电极电性连接至该漏极；每一该像素结构还包括电性连接至该薄膜晶体管的该源极的一数据线；每一该第一像素结构的该数据线与该像素电极直接地接触。