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TWI471664B - 顯示裝置和電子裝置 - Google Patents

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TWI471664B
TWI471664B TW100147279A TW100147279A TWI471664B TW I471664 B TWI471664 B TW I471664B TW 100147279 A TW100147279 A TW 100147279A TW 100147279 A TW100147279 A TW 100147279A TW I471664 B TWI471664 B TW I471664B
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Chien Hung Chen
Yu Wei Chen
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Innolux Corp
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Description

顯示裝置和電子裝置
本發明係有關於一種顯示裝置,特別係有關於一種低色散的藍相液晶顯示器。
藍相液晶因具有應答時間短、不需配向膜等優點。且藍相液晶在無外加電場情形下具有光學等向(optically isotropic)性質,因而具有極佳的暗態。
對於傳統液晶而言,液晶雙折射性的色散關係可由延伸的柯西方程式(式(1))描述。
,其中G為比例常數(proportionality constant),S為有序參數(order parameter),λ* 為平均共振波長(mean resonance wavelength)。
而藍相液晶(blue phase liquid crystal)雙折射性的色散關係巨觀而言可由克爾效應(Kerr effect)(式(2))描述
,其中E為電場強度(electric field strength),G為比例常數(proportionality constant),S為有序參數(order parameter),λ* 為平均共振波長(mean resonance wavelength)。
此外,藍相液晶雙折射性的色散關係同時也受區域電場強度的影響。另一方面,施加的電場方向可近似為等效光軸方向,因此垂直入射光方向的電場將使藍相液晶具有最大的雙折射性。因此,對於相同的架構的像素設計而言,電壓對穿透率曲線(V-T curve)的色散情形不同,也造成不同的色偏。第1圖為習知藍相液晶顯示器的紅色(650nm)、綠色(550nm)和藍色(450nm)次像素的電壓-穿透率曲線圖。如第1圖所示,習知藍相液晶顯示器之不同次像素的電壓對穿透率曲線的重合程度差,色散情形嚴重,且在不同視角下,產生的色偏效應也較高。
因此,在此技術領域中,有需要一種藍相液晶顯示裝置,可以降低電壓對穿透率曲線色散情形,以改善色偏效應的缺點。
有鑑於此,本發明一實施例係提供一種顯示裝置,上述顯示裝置包括一第一次像素區,具有一第一主要穿透波長;一第二次像素區,具有一第二主要穿透波長;一第三次像素區,具有一第三主要穿透波長;一第一指叉電極,設置於上述第一次像素區內,其具有互相平行的複數個第一電極條,上述些第一電極條具有一第一電極寬度和一第一電極間距,且上述第一電極寬度和上述第一電極間距具有一第一比值;一第二指叉電極,設置於上述第二次像素區內,其具有互相平行的複數個第二電極條,上述些第二電極條具有一第二電極寬度和一第二電極間距,且上述第二電極寬度和上述第二電極間距具有一第二比值;一第三指叉電極,設置於上述第三次像素區內,其具有互相平行的複數個第三電極條,上述些第三電極條具有一第三電極寬度和一第三電極間距,且上述第三電極寬度和上述第三電極間距具有一第三比值,其中上述第一主要穿透波長大於上述第二主要穿透波長,且上述第二主要穿透波長大於上述第三主要穿透波長時,上述第一比值、上述第二比值和上述第三比值大體上相等,且上述第一電極間距小於上述第二電極間距,且上述第二電極間距小於上述第三電極間距。
本發明另一實施例係提供一種顯示裝置,上述顯示裝置包括一第一次像素區,具有一第一主要穿透波長和一第一盒間距;一第二次像素區,具有一第二主要穿透波長和一第二盒間距;一第三次像素區,具有一第三主要穿透波長和一第三盒間距;一第一指叉電極,設置於上述第一次像素區內,其具有互相平行的複數個第一電極條,上述些第一電極條具有一第一電極寬度和一第一電極間距,且上述第一電極寬度和上述第一電極間距具有一第一比值;一第二指叉電極,設置於上述第二次像素區內,其具有互相平行的複數個第二電極條,上述些第二電極條具有一第二電極寬度和一第二電極間距,且上述第二電極寬度和上述第二電極間距具有一第二比值;一第三指叉電極,設置於上述第三次像素區內,其具有互相平行的複數個第三電極條,上述些第三電極條具有一第三電極寬度和一第三電極間距,且上述第三電極寬度和上述第三電極間距具有一第三比值,其中上述第一主要穿透波長大於上述第二主要穿透波長,且上述第二主要穿透波長大於上述第三主要穿透波長時,上述第一比值、上述第二比值和上述第三比值大體上相等,且其中上述第一盒間距大於上述第二盒間距,且上述第二盒間距大於上述第三盒間距。
本發明又另一實施例係提供一種電子裝置,包括一顯示裝置,包括一第一次像素區,具有一第一主要穿透波長;一第二次像素區,具有一第二主要穿透波長;一第三次像素區,具有一第三主要穿透波長;一第一指叉電極,設置於上述第一次像素區內,其具有互相平行的複數個第一電極條,上述些第一電極條具有一第一電極寬度和一第一電極間距,且上述第一電極寬度和上述第一電極間距具有一第一比值;一第二指叉電極,設置於上述第二次像素區內,其具有互相平行的複數個第二電極條,上述些第二電極條具有一第二電極寬度和一第二電極間距,且上述第二電極寬度和上述第二電極間距具有一第二比值;一第三指叉電極,設置於上述第三次像素區內,其具有互相平行的複數個第三電極條,上述些第三電極條具有一第三電極寬度和一第三電極間距,且上述第三電極寬度和上述第三電極間距具有一第三比值,其中上述第一主要穿透波長大於上述第二主要穿透波長,且上述第二主要穿透波長大於上述第三主要穿透波長時,上述第一比值、上述第二比值和上述第三比值大體上相等,且上述第一電極間距小於上述第二電極間距,且上述第二電極間距小於上述第三電極間距。或者上述第一主要穿透波長大於上述第二主要穿透波長,且上述第二主要穿透波長大於上述第三主要穿透波長時,上述第一比值、上述第二比值和上述第三比值大體上相等,且其中上述第一盒間距大於上述第二盒間距,且上述第二盒間距大於上述第三盒間距。一控制器,控制上述顯示裝置,以使上述顯示裝置顯示影像。
以下以各實施例詳細說明並伴隨著圖式說明之範例,做為本發明之參考依據。在圖式或說明書描述中,相似或相同之部分皆使用相同之圖號。且在圖式中,實施例之形狀或是厚度可擴大,並以簡化或是方便標示。再者,圖式中各元件之部分將以分別描述說明之,值得注意的是,圖中未繪示或描述之元件,為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式。
第2a、2b圖為本發明一實施例之顯示裝置200a的一個像素區域212的上視圖和剖面圖。本發明實施例之顯示裝置200a為橫向電場驅動(in plane switch,IPS)廣視角技術像素設計之一藍相液晶顯示器。為方便說明起見,顯示裝置200a的像素區域212的上視圖中並未顯示第二基板(對向基板)和藍相液晶層。如第2a、2b圖所示,顯示裝置200包括相對設置的一第一透明基板240和一第二透明基板242。在本發明一實施例中,第一透明基板240可視為一薄膜電晶體(TFT)基板240。一藍相液晶層244,設置於第一透明基板240和第二透明基板242之間。
顯示裝置200的像素區域212可由三個並列的次像素區構成,分別為第一(紅色)次像素區212R、第二(綠色)次像素區212G和第三(藍色)次像素區212B。第一(紅色)次像素區212R的主要穿透波長為650±30 nm,第二(綠色)次像素區212G的主要穿透波長為550±30 nm,且第三(藍色)次像素區212B的主要穿透波長為450±30 nm。
第一(紅色)次像素區212R由設置於第一透明基板240之面對於第二透明基板242之一表面214上的掃瞄線(gate line)202a、202b和垂直於掃瞄線202a、202b之沿方向230延伸之資料線206R定義,第二(綠色)次像素區212G由掃瞄線(gate line)202a、202b和垂直於掃瞄線202a、202b之沿方向230延伸之資料線206G定義,而第三(藍色)次像素區212B由掃瞄線(gate line)202a、202b和和垂直於掃瞄線202a、202b之沿方向230延伸之資料線206B定義。另外,第一透明基板240之上述表面214上還設置有平行於掃瞄線(gate line)202a、202b的一共用電極線(common electrode line)204,其係貫穿第一(紅色)次像素區212R、第二(綠色)次像素區212G和第三(藍色)次像素區212B。
如第2a圖所示,在每一個次像素區中均設置有一指叉電極。舉例來說,第一(紅色)次像素區212R中係具有一第一指叉電極218R,設置於的第一透明基板240的表面214上。第一指叉電極218R包括兩個梳狀電極部分218R1、218R2,梳狀電極部分218R1、218R2分別具有沿方向230延伸且互相平行的複數個電極條220R1、220R2,電極條220R1、220R2分別具有一第一電極寬度W1,且相鄰的電極條220R1、220R2之間具有一第一電極間距S1。
類似地,第二(綠色)次像素區212G中係具有一第二指叉電極218G,設置於的第一透明基板240的表面214上。第二指叉電極218G包括兩個梳狀電極部分218G1、218G2,梳狀電極部分218G1、218G2分別具有互相平行的複數個電極條220G1、220G2,電極條220G1、220G2具有一第二電極寬度W2,且相鄰的電極條220G1、220G2之間具有一第二電極間距S2。另外,第三(藍色)次像素區212B中係具有一第三指叉電極218B,設置於的第一透明基板240的表面214上。第三指叉電極218B包括兩個梳狀電極部分218B1、218B2,梳狀電極部分218B1、218B2分別具有互相平行的複數個電極條220B1、220B2,電極條220B1、220B2具有一第三電極寬度W3,且相鄰的電極條220B1、220B2之間具有一第三電極間距S3。如第2a圖所示,第一(紅色)次像素區212R中的電極條220R1、220R2均平行於資料線206R,第二(綠色)次像素區212G中的電極條220G1、220G2均平行於資料線206G,而,第三(藍色)次像素區212B中的電極條220B1、220B2均平行於資料線206B。如第2b圖所示,藍相液晶層244係覆蓋第一(紅色)次像素區212R、第二(綠色)次像素區212G和第三(藍色)次像素區212B,而第一(紅色)次像素區212R、第二(綠色)次像素區212G和第三(藍色)次像素區212B中的盒間距(cell gap)(也可視為第一透明基板240和第二透明基板242之間的距離)分別顯示為d1、d2和d3。
第3a、3b圖為本發明一實施例之顯示裝置200b的一個像素區域312的上視圖和剖面圖。顯示裝置200b與顯示裝置200a的不同處為,顯示裝置200b的第一(紅色)次像素區312R內的第一指叉電極318R的梳狀電極部分318R1、318R2的電極條320R1、320R2、第二(綠色)次像素區312G內的第二指叉電極318G的梳狀電極部分318G1、318G2的電極條320G1、320G2和第三(藍色)次像素區312B內的第三指叉電極318B的梳狀電極部分318B1、318B2的電極條320R1、320R2分別與資料線206R、206G、206B延伸方向330之間的夾角為45度。
本發明實施例係藉由調整不同次像素區的盒間距(cell gap),或者藉由調整不同次像素區內的指叉電極的電極寬度(W)和間距(S)之方式,以改變不同次像素區內的電場強度與方向分佈,使具較低主要穿透波長次像素區的操作電壓-穿透率曲線朝較高電壓方向位移,以使不同次像素區的操作電壓-穿透率曲線重合。因而降低不同次像素區的色散現象。第4~6圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,而第4~6圖所示之依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的第一(紅色)次像素區212R、第二(綠色)次像素區212G和第三(藍色)次像素區212B所採用的克爾模型(Kerr model)參數如第1表所示:
第4圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有不同電極寬度/電極間距比值。在第4圖所示實施例係使用第2a、2b圖所示之顯示裝置200a來模擬並計算操作電壓-穿透率的關係。如第4圖所示,習知藍相液晶顯示裝置的紅色、綠色和藍色次像素區均具有固定的電極間距(S=5μm)、電極寬度(W=5μm)和盒間距(d=3.9μm),因此短波長(藍色)的次像素的穿透率會朝較低電壓位移。更詳細來說,習知藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(400R)、綠色次像素區(400G)和藍色次像素區(400B)的操作電壓-穿透率曲線會逐漸會朝較低電壓位移。而依據本發明一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的第一(紅色)次像素區、第二(綠色)次像素區和第三(藍色)次像素區的電極寬度/電極間距比值係設計同時滿足以下關係式(1)和關係式(2):
(S 1)<(S 2)<(S 3) 關係式(2)
,其中W1、W2和W3分別為第一(紅色)、第二(綠色)和第三(藍色)次像素區的電極寬度;S1、S2和S3分別為第一(紅色)、第二(綠色)和第三(藍色)次像素區的電極間距。
如第4圖所示的實施例中,依據關係式(1)和關係式(2)設計之本發明實施例之藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(410R)的電極間距(S)為4μm、電極寬度(W)為4.5μm和盒間距(d)為3.9μm;綠色次像素區(410G)的電極間距(S)為4.5μm、電極寬度(W)為4.75μm和盒間距(d)為3.9μm;藍色次像素區(410B)的電極間距(S)為5μm、電極寬度(W)為5μm和盒間距(d)為3.9μm。且如第4圖所示,本發明實施例之紅色次像素區(410R)、綠色次像素區(410G)和藍色次像素區(410B)的操作電壓-穿透率曲線大體上會重合在一起,意即具有大體上相等的對應操作電壓(Vop)值(意即對應至穿透率最大值的操作電壓)。
第5圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明另一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有具有不同盒間距(cell gap)。在第5圖所示實施例係使用第2a、2b圖所示之顯示裝置200a來量測操作電壓-穿透率的關係。如第5圖所示,習知藍相液晶顯示裝置的紅色、綠色和藍色次像素區均具有固定的電極間距(S=5μm)、電極寬度(W=4μm)和盒間距(d=3.9μm),因此較短波長的次像素的穿透率會朝較低電壓位移。更詳細來說,習知藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(500R)、綠色次像素區(500G)和藍色次像素區(500B)的操作電壓-穿透率曲線會逐漸會朝較低電壓位移。而依據本發明另一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的第一(紅色)次像素區、第二(綠色)次像素區和第三(藍色)次像素區的盒間距係同時設計滿足關係式(1)和以下關係式(3):
(d 1)>(d 2)>(d 3) 關係式(3)
,其中d1、d2和d3分別為第一(紅色)、第二(綠色)和第三(藍色)次像素區的盒間距。
如第5圖所示的實施例中,依據關係式(3)設計之本發明實施例之藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(510R)的電極間距(S)為5μm、電極寬度(W)為4μm和盒間距(d)為3.9μm;綠色次像素區(510G)的電極間距(S)為5μm、電極寬度(W)為4μm和盒間距(d)為3.4μm;藍色次像素區(510B)的電極間距(S)為5μm、電極寬度(W)為4μm和盒間距(d)為2.8μm。且如第5圖所示,本發明實施例之紅色次像素區(510R)、綠色次像素區(510G)和藍色次像素區(510B)的操作電壓-穿透率曲線大體上會重合在一起,意即具有大體上相等的對應操作電壓(Vop)值。由第5圖可知,在次像素區的電極寬度(W)和電極間距(S)相同的情形下,次像素區的盒間距遞減時,對應操作電壓(Vop)會有遞增的的趨勢,而穿透率最大值(Tmax)會有遞減的趨勢,但對應操作電壓(Vop)的變化範圍較為明顯。因此,可藉由調整次像素區的盒間距(d)用以微調對應操作電壓(Vop),其也會略為影響穿透率最大值(Tmax)。
第6圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明又另一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有不同電極寬度/電極間距比值和不同盒間距(cell gap)。在第6圖所示實施例係使用第2a、2b圖所示之顯示裝置200a來量測操作電壓-穿透率的關係。如第6圖所示,習知藍相液晶顯示裝置的紅色、綠色和藍色次像素區均具有固定的電極間距(S=4μm)、電極寬度(W=4μm)和盒間距(d=3.4μm),因此較短波長的次像素的穿透率會朝較低電壓位移。更詳細來說,習知藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(600R)、綠色次像素區(600G)和藍色次像素區(600B)的操作電壓-穿透率曲線會逐漸會朝較低電壓位移。而依據本發明又另一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的不同次像素區的電極寬度/電極間距比值和盒間距係設計同時滿足上述關係式(1)~(3)。因此,如第6圖所示的實施例中,依據關係式(1)~(3)設計之本發明實施例之藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(610R)的電極間距(S)為4μm、電極寬度(W)為4μm和盒間距(d)為3.4μm;綠色次像素區(610G)的電極間距(S)為4.25μm、電極寬度(W)為4μm和盒間距(d)為3.65μm;藍色次像素區610B)的電極間距(S)為5μm、電極寬度(W)為4μm和盒間距(d)為3.9μm。且如第6圖所示,本發明實施例之紅色次像素區(610R)、綠色次像素區(610G)和藍色次像素區610B)的操作電壓-穿透率曲線大體上會重合在一起,意即具有大體上相等的對應操作電壓(Vop)值。
第7a圖為依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的藍色次像素區的頂端電壓-穿透率比較圖,其顯示改變盒間距(3.9μm)、電極寬度或電極間距等條件與穿透率最大值(Tmax)及其對應操作電壓(Vop)的關係。圖中具有同一電極寬度(W)/電極間距(S)比值且具有不同盒間距(d)(d=3.9以實心圓點表示、d=3.4以空心圓點表示、d=2.9以實心方塊表示、d=2.4以空心方塊表示)的藍色次像素區資料點會被同一圓圈包圍,而上述圓圈旁邊會以數字註明電極寬度/電極間距的比值。另外,電極寬度變化值分別為3 μm、4μm和5μm,電極間距變化值分別為3μm、4μm和5μm。由第7a圖可知,當次像素區的盒間距遞減時,其對應操作電壓(Vop)會有增加的趨勢,而穿透率最大值(Tmax)的差異不大。在次像素區的電極間距(S)相同的情形下,次像素區的電極寬度(W)遞增時,對應操作電壓(Vop)和穿透率最大值(Tmax)皆有遞減的趨勢,而穿透率最大值(Tmax)的變化範圍較為明顯。因此,可藉由調整次像素區的電極寬度(W)用以微調穿透率最大值(Tmax),其也會略為影響對應操作電壓(Vop)。另外,在次像素區的電極寬度(W)相同的情形下,次像素區的電極間距(S)遞減時,對應操作電壓(Vop)和穿透率最大值(Tmax)皆有遞減的趨勢,而對應操作電壓(Vop)的變化範圍較為明顯。因此,可藉由調整次像素區的電極間距(S)用以微調對應操作電壓(Vop),其也會略為影響穿透率最大值(Tmax)。
第7b~7d圖為依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的的頂端電壓-穿透率比較圖,而第7e圖為對應至第7b~7d圖所示之顯示裝置200c的一個像素區域212的剖面圖,顯示盒間距(d)分別固定在3.9μm、3.4μm和2.9μm時,改變電極寬度或電極間距等條件與穿透率最大值(Tmax)及其對應操作電壓(Vop)的關係。圖中具有同一電極寬度(W)/電極間距(S)比值的藍色次像素區(鑽石形)、綠色次像素區(正方形)和紅色次像素區(三角形)資料點會被同一圓圈包圍,而上述圓圈旁邊會以數字註明電極寬度(W)/電極間距(S)的比值。另外,電極寬度變化值分別為3 μm、4μm和5μm,電極間距變化值分別為3 μm、4μm和5μm。由第7b~7d圖的變化趨勢大體上類似於第7a圖。由第7a~7d圖可知,當次像素區的盒間距遞減時,其對應操作電壓(Vop)會有增加的趨勢。因此,具較短主要穿透波長的次像素區應對應較小的盒間距(d)。
第8圖為依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的的頂端電壓-穿透率比較圖,顯示具不同主要穿透波長的次像素區,在改變盒間距(d)電極寬度或電極間距等條件與穿透率最大值(Tmax)及其對應操作電壓(Vop)的關係,同時也為第7b~7d圖的合併圖式。圖中具有同一電極寬度/電極間距比值的藍色次像素區(鑽石形)、綠色次像素區(正方形)和紅色次像素區(三角形)資料點會被同一圓圈包圍,而上述圓圈旁邊會以數字註明電極寬度(W)/電極間距(S)的比值。並且,且具有不同盒間距(d)的藍色次像素區(鑽石形)、綠色次像素區(正方形)和紅色次像素區(三角形)資料點分別用同一形狀但不同繪製形態方式表示(d=3.9以實心表示、d=3.4以空心表示、d=2.9以虛線表示),另外,電極寬度(W)變化值分別為3 μm、4μm和5μm,電極間距(S)變化值分別為3μm、4μm和5μm,而盒間距(d)變化值分別為3.9μm、3.4μm和2.9μm。
由第4~6、7a~7d、8圖結果可知,當藍相液晶顯示裝置的次像素區具有大小相近的電極寬度(W)/電極間距(S)比值時,會具有相近的穿透率最大值(Tmax)。此外,當次像素區的盒間距遞減時,其對應操作電壓(Vop)會有增加的趨勢。因此,在本發明一實施例中,藍相液晶顯示裝置的次像素區的電極設計可同時滿足關係式(1)和關係式(2)。在本發明另一實施例中,藍相液晶顯示裝置的次像素區的電極設計可同時滿足關係式(1)和關係式(3)。在本發明又另一實施例中,藍相液晶顯示裝置的次像素區的電極設計可同時滿足上述關係式(1)~(3)。在本發明其他實施例中,藍相液晶顯示裝置的次像素區的電極設計可同時滿足關係式(1)、關係式(2)和下述關係式(4)或關係式(1)、關係式(3)和下述關係式(4),或關係式(1)~(4):
其中為藍相液晶顯示裝置的任兩個不同次像素區的電極寬度/電極間距比值的差值,因此關係式(4)係定義為藍相液晶顯示裝置的任兩個不同次像素區的電極寬度/電極間距比值的差值小於0.2,意即使第7a~7d、8圖的藍色次像素區(鑽石形)、綠色次像素區(正方形)和紅色次像素區(三角形)資料點愈接近愈佳。
在依據本發明實施例設計之藍相液晶顯示裝置中,具較長主要穿透波長的次像素區需設計具有較大的盒間距。另外,次像素區的電極寬度、電極間距和盒間距的設計方式也可應用於如第9a、9b圖所示的顯示裝置200b。
第9a、9b圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明實施例設計之藍相液晶顯示裝置的正視(觀賞方向與藍相液晶顯示裝置法線方向垂直)和側視(觀賞方向與藍相液晶顯示裝置法線方向夾45度)操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有不同電極寬度/電極間距比值。第9a、9b圖所示之習知藍相液晶顯示裝置與本實施例的藍相液晶顯示裝置係採用Physical Review E 83,041706(2011)中所使用的液晶做為藍相液晶層,並使用第2a、2b圖所示之顯示裝置200a結構。第9a圖所示的習知藍相液晶顯示裝置的紅色、綠色和藍色次像素區均具有固定的電極間距(5 μm)、電極寬度(5 μm)和盒間距(3.9 μm)。而第9b圖所示的依據本發明實施例設計之藍相液晶顯示裝置的紅色、綠色和藍色次像素區的電極間距分別為4 μm、4.5 μm和5 μm。另外,紅色、綠色和藍色次像素區的電極寬度分別為4 μm、4.75 μm和5 μm。另外,紅色、綠色和藍色次像素區具有固定的盒間距(3.9 μm)。如第9a、9b圖所示,依據本發明實施例設計之藍相液晶顯示裝置的紅色次像素區(810R1和810R2)、綠色次像素區(810G1和810G2)和藍色次像素區(810B1和810B2)的正視和側視操作電壓-穿透率曲線的重合程度係優於習知藍相液晶顯示裝置之紅色次像素區(800R1和800R2)、綠色次像素區(800G1和800G2)和藍色次像素區(800B1和800B2)的正視和側視操作電壓-穿透率曲線。由上述結果可知依據本發明實施例設計之藍相液晶顯示裝置,無論從正視或側視皆有較佳的色散表現。
本發明實施例提供一種顯示裝置,其針對具不同主要穿透波長的不同次像素區,藉由次像素區之電極寬度/電極間距及/或盒間距的設計,使較小主要穿透波長的次像素區的電壓對穿透率曲線(V-T curve)與較長主要穿透波長的次像素區的電壓對穿透率曲線重合,以降低習知技術中,主要穿透波長較小之次像素區的色散現象。本發明實施例之顯示裝置也可應用於邊界電場切換廣視角技術(fringe field switching,FFS)像素設計的藍相顯示裝置。
第10圖係繪示出根據本發明實施例之顯示裝置的電子裝置600方塊示意圖。在本實施例中,電子裝置600可實施於:一行動電話、數位相機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器或可攜式DVD播放機。電子裝置600包括:一顯示裝置200a、200b或200c(如第2a、2b、3a、3b、7e圖所示),以及一控制器450,控制顯示裝置500。
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,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
200a、200b、200c...顯示裝置
202a、202b...掃瞄線
204...共用電極線
206R、206G、206B...資料線
212...次像素區
212R、312R...第一(紅色)次像素區
212G、312G...第二(綠色)次像素區
212B、312B...第三(藍色)次像素區
218R、318R...第一指叉電極
218G、318G...第二指叉電極
218B、318B...第三指叉電極
218R1、218R2、218G1、218G2、218B1、218B2、318R1、318R2、318G1、318G2、318B1、318B2...梳狀電極部分
220R1、220R2、220G1、220G2、220B1、220B2、320R1、320R2、320G1、320G2、320B1、320B2...電極條
230、330...方向
W1...第一電極寬度
S1...第一電極間距
W2...第二電極寬度
S2...第二電極間距
W3...第三電極寬度
S3...第三電極間距
d1、d2、d3...盒間距
240...第一透明基板
242...第二透明基板
244...藍相液晶層
400R、400G、400B、410R、410G、410B、500R、500G、500B、510R、510G、510B、600R、600G、600B、610R、610G、610B、800R1、800R2、800G1、800G2、800B1、800B2、810R1、810R2、810G1、810G2、810B1、810B2...曲線
TA、TB、TC...厚度
600...電子裝置
400...顯示裝置
450...控制器
第1圖為習知藍相液晶顯示器的紅色(650±30 nm)、綠色(550±30 nm)和藍色(450±30 nm)次像素的電壓-穿透率曲線圖,其顯示習知藍相液晶顯示器的色散現象。
第2a、2b圖分別為本發明一實施例之顯示裝置的上視圖和沿第2a圖A-A’切線的剖面圖。
第3a、3b圖分別為本發明另一實施例之顯示裝置的上視圖和沿第3a圖A-A’切線的剖面圖。
第4圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有不同電極寬度/電極間距比值。
第5圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據依據本發明另一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有具有不同盒間距(cell gap)。
第6圖為習知藍相液晶顯示裝置與依據本發明又另一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的操作電壓-穿透率曲線比較圖,其上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有不同電極寬度/電極間距比值和不同盒間距(cell gap)。
第7a圖為依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的藍色次像素區的最大穿透率時之電壓-穿透率比較圖,其顯示改變盒間距(3.9μm)、電極寬度或電極間距等條件與穿透率最大值(Tmax)及其對應操作電壓(Vop)的關係。
第7b~7d圖為依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的最大穿透率時之電壓-穿透率比較圖,顯示盒間距分別固定在3.9μm、3.4μm和2.9μm時,改變電極寬度或電極間距等條件與穿透率最大值(Tmax)及其對應操作電壓(Vop)的關係。
第7e圖為對應至第7b~7d圖所示之顯示裝置的一個像素區域的剖面圖。
第8圖為依據本發明不同實施例設計之藍相液晶顯示裝置的最大穿透率時之電壓-穿透率比較圖,顯示具不同主要穿透波長的次像素區,在改變盒間距(d)電極寬度或電極間距等條件與穿透率最大值(Tmax)及其對應操作電壓(Vop)的關係。
第9a、9b圖為習知藍相液晶顯示裝置與本發明一實施例設計之藍相液晶顯示裝置的正視和側視操作電壓-穿透率曲線比較圖,上述藍相液晶顯示裝置的不同次像素區係具有不同電極寬度/電極間距比值。
第10圖係繪示出根據本發明實施例之具有顯示裝置的電子裝置方塊示意圖。
200a...顯示裝置
202a、202b...掃瞄線
204...共用電極線
206R、206G、206B...資料線
212...次像素區
212R...第一(紅色)次像素區
212G...第二(綠色)次像素區
212B...第三(藍色)次像素區
218R...第一指叉電極
218G...第二指叉電極
218B...第三指叉電極
218R1、218R2、218G1、218G2、218B1、218B2...梳狀電極部分
220R1、220R2、220G1、220G2、220B1、220B2...電極條
230...方向
W1...第一電極寬度
S1...第一電極間距
W2...第二電極寬度
S2...第二電極間距
W3...第三電極寬度
S3...第三電極間距

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置,包括:一第一次像素區,具有一第一主要穿透波長;一第二次像素區,具有一第二主要穿透波長;一第三次像素區,具有一第三主要穿透波長;一第一指叉電極,設置於該第一次像素區內,其具有互相平行的複數個第一電極條,該些第一電極條具有一第一電極寬度和一第一電極間距,且該第一電極寬度和該第一電極間距具有一第一比值;一第二指叉電極,設置於該第二次像素區內,其具有互相平行的複數個第二電極條,該些第二電極條具有一第二電極寬度和一第二電極間距,且該第二電極寬度和該第二電極間距具有一第二比值;一第三指叉電極,設置於該第三次像素區內,其具有互相平行的複數個第三電極條,該些第三電極條具有一第三電極寬度和一第三電極間距,且該第三電極寬度和該第三電極間距具有一第三比值,其中該第一主要穿透波長大於該第二主要穿透波長,且該第二主要穿透波長大於該第三主要穿透波長時,該第一比值、該第二比值和該第三比值大體上相等,且該第一電極間距小於該第二電極間距,且該第二電極間距小於該第三電極間距;以及一藍相液晶層,覆蓋該第一、第二和第三次像素區。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該 第一次像素具有一第一盒間距,該第二次像素具有一第二盒間距,該第三次像素具有一第三盒間距,且該第一盒間距大於該第二盒間距,且該第二盒間距大於該第三盒間距。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該第一比值、第二比值和第三比值的任兩個的差值小於0.2。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置,其中該第一主要穿透波長為650±30nm,該第二主要穿透波長為550±30nm,且該第三主要穿透波長為450±30nm。
  5. 一種顯示裝置,包括:一第一次像素區,具有一第一主要穿透波長和一第一盒間距;一第二次像素區,具有一第二主要穿透波長和一第二盒間距;一第三次像素區,具有一第三主要穿透波長和一第三盒間距;一第一指叉電極,設置於該第一次像素區內,其具有互相平行的複數個第一電極條,該些第一電極條具有一第一電極寬度和一第一電極間距,且該第一電極寬度和該第一電極間距具有一第一比值;一第二指叉電極,設置於該第二次像素區內,其具有互相平行的複數個第二電極條,該些第二電極條具有一第二電極寬度和一第二電極間距,且該第二電極寬度和該第二電極間距具有一第二比值;一第三指叉電極,設置於該第三次像素區內,其具有 互相平行的複數個第三電極條,該些第三電極條具有一第三電極寬度和一第三電極間距,且該第三電極寬度和該第三電極間距具有一第三比值,其中該第一主要穿透波長大於該第二主要穿透波長,且該第二主要穿透波長大於該第三主要穿透波長時,該第一比值、該第二比值和該第三比值大體上相等,且其中該第一盒間距大於該第二盒間距,且該第二盒間距大於該第三盒間距;以及一藍相液晶層,覆蓋該第一、第二和第三次像素區。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置,其中該第一電極間距小於該第二電極間距,且該第二電極間距小於該第三電極間距。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置,其中該第一比值、第二比值和第三比值的任兩個的差值小於0.2。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置,其中該第一主要穿透波長為450±30nm,該第二主要穿透波長為550±30nm,且該第三主要穿透波長為650±30nm。
  9. 一種電子裝置,包括:一如申請專利範圍第1或5項所述之顯示裝置;以及一控制器,控制該顯示裝置,以使該顯示裝置顯示影像。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置,其中該電子裝置係為一行動電話、數位相機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦、桌上型電腦、電視、車用顯示器或可攜式DVD播放機。
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