CN102156361A - 液晶显示面板和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板，包括对置的上基板和下基板，和密封于上、下基板之间的液晶层，所述下基板包括复数个像素电极，以及与该像素电极电性连接的薄膜晶体管；所述上基板包括复数个彩色滤光片；所述彩色滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片，且每两个相邻彩色滤光片在与下基板上的薄膜晶体管的对应位置处具有交叠部。本发明还公开了一种液晶显示装置。本发明的液晶显示面板以所述交叠部实现对薄膜晶体管的遮光作用，从而省去了传统液晶显示面板中的黑色矩阵。

Description

液晶显示面板和液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，具体涉及一种液晶显示面板和液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)。

背景技术

液晶显示装置是一种利用液晶分子控制透光度从而实现图像显示的装置。液晶显示装置由对置的两块基板构成，其间密封有由成千上万个液晶分子组成的液晶层。因为液晶分子本身并不发光，所以在液晶显示装置中的液晶显示面板的背面设有背光模组和反射膜。背光模组包括作为光源的灯管，可以发出光线，用来提供均匀的背光。背光模组发出的光线在穿过对置的两块基板中的第一基板后进入液晶层。液晶显示面板包括多条扫描线和多条数据线，任意相邻的两条扫描线和相邻的两条数据线交叉形成一个像素区域，从而多条扫描线和多条数据线交叉可以形成多个像素区域。在第一基板靠近液晶层的一侧设置有以矩阵排列的多个透明电极，即该多个透明电极沿行方向与列方向平行排列，通过改变透明电极上的电压可以改变液晶分子的旋光状态，使得液晶分子的作用类似于一个个小的光阀。在液晶显示面板周边设置有控制电路和驱动电路，可以使透明电极产生电场，液晶分子在电场的作用下会发生扭曲，从而将进入液晶层的光线进行有规则的折射，然后经过对置的两块基板中的第二基板的过滤后在液晶显示面板上得以显示。

近年来，随着液晶显示技术的发展，液晶显示面板的尺寸变得越来越大，在应用趋势上也朝着多人使用的方向发展，例如广视角电视技术，这就要求液晶显示面板所能呈现的视角范围越大越好。在液晶显示领域中，现有的广视角技术主要包括：多畴垂直配向(MVA，Multi-Domain Vertical Alignment)模式、图案化垂直配向(PVA，Patterned Vertical Alignment)模式、平面转换(IPS，In-Plane Switching)模式、连续焰火状排列(CPA，Continuous Pinwheel Alignment)模式等技术。以VA(包括MVA和PVA)技术为例对液晶显示技术进行如下说明。

图1a和1b分别为传统液晶显示面板的VA结构的平面示意图及沿A-A’方向剖切的侧视图。传统液晶显示面板包括对置的薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)阵列基板10和彩色滤光片(CF，Color Filter)基板20(分别对应于下基板和上基板)以及密封于该上、下基板之间的液晶层30，图1a仅示出由两条相邻的扫描线和两条相邻的数据线交叉形成的一个像素区域的VA结构。其中，两条相邻的扫描线分别用Gn和Gn+1表示，两条相邻的数据线分别用Dm和Dm+1表示。在图1a示出的像素区域中，下基板10上的像素电极被分为第一子像素电极1301和第二子像素电极1302，且该第一子像素电极1301和第二子像素电极1302之间具有狭缝(slit)11。在上基板20的公共电极23表面上与第一子像素电极1301和第二子像素电极1302对应位置处分别具有突出物(bump)21，该突出物21与狭缝11可以使液晶分子在静态时(off，即非加电状态)并非传统的直立式(即液晶分子的长轴垂直于上、下基板)，而是偏向某一个角度静止，即液晶分子在非加电情况下预先具有一个预倾角。如图1b所示。利用这种VA结构，在向上、下基板施加电压时可以使液晶分子更为迅速地改变为水平式(即液晶分子的长轴平行于上、下基板)，以让背光通过更为迅速，从而大大缩短了液晶分子的响应时间；而且，因为突出物或狭缝改变了液晶分子的配向，从而可以获得更为宽广的视角范围。

传统的VA技术需要在彩色滤光片基板的制造工艺中增加一道光刻工艺，以形成突出物或者狭缝，如图1b中所示，传统的VA结构的液晶显示面板的彩色滤光片基板20的结构依次为：上透明基板、黑色矩阵24、彩色滤光片层25(包括：红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片)、公共电极23和突出物21。由于传统的VA技术在制造工艺中需要增加制程形成突出物(或者狭缝)，这样会造成液晶显示面板的制造工艺复杂程度的上升和产品良率的下降。而且，由于突出物附近的液晶分子垂直于突出物的表面排列，所以在液晶显示面板暗态的时候会产生漏光，从而影响对比度。上述缺陷成为液晶显示领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种液晶显示面板和液晶显示装置，其中，液晶显示面板的结构更为简单，以实现对薄膜晶体管的遮光作用。

根据本发明的一个发明目的，提供了一种液晶显示面板，包括对置的上基板和下基板，和密封于上、下基板之间的液晶层，所述下基板包括复数个像素电极，以及与该像素电极电性连接的薄膜晶体管；

其中，所述上基板包括复数个彩色滤光片；

所述彩色滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片，且每两个相邻彩色滤光片在与下基板上的薄膜晶体管的对应位置处具有交叠部。

根据本发明的另一发明目的，还提供了一种液晶显示面板，其中，所述上基板还包括依次设置的上透明基板、突起物和公共电极；

所述下基板的第一像素电极与第二像素电极由狭缝分隔；

所述突起物与下基板的狭缝相对应设置；

所述公共电极覆盖突起物的下表面和侧壁以及部分上透明基板。

进一步地，所述复数个彩色滤光片覆盖所述公共电极的下表面和侧壁，并且所述复数个彩色滤光片的下表面本质上为平坦状。

进一步地，所述突起物为黑色矩阵。

进一步地，所述突起物的位置与下基板的狭缝正对设置。

进一步地，所述交叠部在与液晶显示面板平行的平面上的面积不小于所述薄膜晶体管的面积。

本发明还提供了一种包括上述液晶显示面板的液晶显示装置。

从上述技术方案可以看出，本发明的液晶显示面板中将红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片中每两个相邻彩色滤光片在与下基板上的薄膜晶体管的对应位置处具有交叠部，以该交叠部实现对于薄膜晶体管的遮光作用，从而省去了传统液晶显示面板中的黑色矩阵。

在VA结构的液晶显示面板中，直接将黑色矩阵设置成突起物，无需如传统的VA结构的液晶显示面板那样在其制造过程中通过增加工序来形成突起物，因此可以降低液晶显示面板制造工艺的复杂程度，而且本发明实施例提供的液晶显示面板的液晶分子具有单一的配向，可以解决现有的液晶显示面板暗态时漏光的问题，从而提高液晶显示面板的产品良率。

附图说明

图1a和1b分别为传统液晶显示面板的VA结构的平面示意图及沿A-A’方向剖切的侧视图；

图2a为本发明一种实施例的液晶显示面板的局部平面结构示意图；

图2b为图2a中该实施例的液晶显示面板沿B-B’方向剖切的侧视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以表现为不同的形式，因此并不局限于在此说明的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图2a为本发明一实施例的液晶显示面板的局部平面结构示意图，其仅作示例性说明之用，并非限定本发明保护范围，以及图2b为图2a中该实施例的液晶显示面板沿B-B’方向剖切的侧视图。本发明实施例的液晶显示面板包括对置的下基板100和上基板200，以及密封于该下基板100、上基板200之间的液晶层300。如图2a所示，液晶显示面板中的下基板包括多条沿行方向延伸的扫描线和多条沿列方向延伸的数据线，其中扫描线用G1、G2表示，数据线用D1、D2表示。任意相邻的两条扫描线和相邻的两条数据线交叉形成一个像素区域，呈矩阵排列的多个像素电极设置于多条扫描线和多条数据线交叉形成的多个像素区域中。

在本实施例中，液晶显示面板的每个像素区域都设置有至少一个开关元件，多个开关元件呈矩阵排列设置于多个像素区域内。优选地，本实施例中的像素电极130包括第一像素电极1301和第二像素电极1302，相应地，本实施例的一个像素区域中包括分别与第一像素电极1301和第二像素电极1302电性连接的第一开关元件1201和第二开关元件1202，第一、第二开关元件1201、1202均为薄膜晶体管(TFT)，分别称之为第一薄膜晶体管1201和第二薄膜晶体管1202。在本实施例中，每个薄膜晶体管的栅极耦接于与其所在行相对应的扫描线，源极耦接于与其所在列相对应的数据线，漏极耦接于相应的像素电极。

图2b为对图2a所示的液晶显示面板沿B-B’方向剖切的侧视图。在图2b所示的液晶显示面板中，对于复数个像素区域中的一个像素区域，与上基板200对置的下基板100的朝向液晶层300方向的上表面依次包括：下透明基板110、位于下透明基板110上的第一薄膜晶体管1201，和第二薄膜晶体管1202，以及分别与第一薄膜晶体管1201和第二薄膜晶体管1202的漏极电性连接的第一子像素电极1301和第二子像素电极1302。其中，第一子像素电极1301和第二子像素电极1302之间具有狭缝131。与下基板100对置的上基板200的朝向液晶层方向的下表面依次包括：上透明基板210、在上透明基板210上依次设置的突起物220、公共电极230以及彩色滤光片(包括：红色滤光片241、绿色滤光片242、蓝色滤光片243)。其中，突起物220可以为黑色矩阵(BM：Black Matrix)，其与下基板100上的狭缝131相对应设置；公共电极230覆盖于该黑色矩阵220的下表面、侧壁以及部分上透明基板210的下表面；彩色滤光片覆盖于公共电极230的下表面及侧壁；并且，在彩色滤光片上分别与第一薄膜晶体管1201和第二薄膜晶体管1202的相对应处，红色滤光片241与绿色滤光片242具有第一交叠部(overlap)2401，该第一交叠部2401在与液晶显示面板平行的平面上的面积不小于与其相对应的第一薄膜晶体管1201的面积；红色滤光片241与蓝色滤光片243具有第二交叠部2402，该第二交叠部2402在与液晶显示面板平行的平面上的面积不小于与其相对应的第二薄膜晶体管1202的面积。优选地，像素电极和公共电极由氧化铟锡材料制成。优选地，黑色矩阵220其位置与下基板100上的狭缝131正对设置。

需要说明的是，上述包括红色滤光片241、绿色滤光片242和蓝色滤光片243的彩色滤光片的位置设置只是本发明的一个具体实施例，其可以相互平行设置红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片，还可以呈马赛克排列红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片，即可能出现红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片具有共同交叠部的情况，只要将该交叠部设置在与下基板上的薄膜晶体管的对应位置处即可。

如图2b中所示，当液晶显示面板工作时，分别向公共电极230和数据线D1、D2施加公共电压和数据电压时，电场方向由第一子像素电极1301和第二子像素电极1302分别指向所述黑色矩阵220(当电压极性改变时，电场方向也随之改变)，用电场线2来表示，在电场的作用下，使得液晶分子的长轴都垂直于电场线2。又由于上基板200的彩色滤光片覆盖公共电极230的下表面和侧壁，并且彩色滤光片241、242、243等的下表面本质上为平坦状，所以，上基板200的下表面不存在传统VA结构液晶显示面板中的突起物，液晶分子沿其长轴方向不会在突起物的表面垂直站立，所以使得液晶分子均单一的配向，从而使得液晶显示面板在暗态的时候不会由于液晶分子的配向不均一而产生漏光现象。

一方面，由于传统液晶显示面板中的黑色矩阵与薄膜晶体管的位置相对应，用于遮光，本发明实施例在彩色滤光片上与薄膜晶体管相对应处，红色滤光片241与绿色滤光片242具有第一交叠部2401，红色滤光片241与蓝色滤光片243具有第二交叠部2402，所以透过第一薄膜晶体管1201和第二薄膜晶体管1202的光线在其分别对应的第一交叠部2401和第二交叠部2402处无法穿透，又由于交叠部在与液晶显示面板平行的平面上不小于与其相对应的薄膜晶体管的大小，所以，交叠部相当于传统液晶显示面板中的黑色矩阵，同样起到遮光的作用。

另一方面，在本发明的实施例中，在上基板200上将黑色矩阵220设置成突起物，并且将公共电极230覆盖于该突起物的下表面及侧壁，利用像素电极和公共电极施加电压时电场在黑色矩阵(突起物)220的侧壁处可以形成倾斜的电场线，从而使得液晶分子迅速地朝向预定方向旋转，同样取得了液晶分子响应时间缩短的技术效果。因为不同于传统的VA技术，直接将黑色矩阵设置成突起物，无需另外在上基板设置突起物，故相较于传统的VA技术，省去了在液晶显示面板的制造过程中另外形成突起物的制造工艺，从而简化了液晶显示面板的制造工艺的复杂程度；并且相较于具有突起物的传统的液晶显示面板，本发明实施例的液晶显示面板中的彩色滤光片覆盖公共电极230的下表面和侧壁，并且彩色滤光片的下表面本质上为平坦状，所以液晶分子沿其长轴方向不会在突起物处垂直于凸出物的表面排列，从而避免了在液晶显示面板暗态的时候产生漏光，提高液晶显示面板的对比度。

本发明还提出了一种液晶显示装置，其包括上述实施例所描述的液晶显示面板，以及用于驱动该液晶显示面板的驱动电路。驱动电路用于驱动液晶显示面板，以实现液晶显示面板的显示。在本实施例中，可以采用多种类型的驱动电路，只要能够对本发明的液晶显示面板进行驱动即可，此处不再对驱动电路的结构与功能进行详细的描述。

应该理解的是，以上所述仅为本发明的部分实施例，本发明并不局限于此，例如，本发明的像素电极还可以有其他的形状，开关元件位置的设置也可以有其他多种方式。

通过上述实施例可以看出，本发明实施例无需如传统的VA技术那样在液晶显示面板中通过光刻工艺形成突出物，因此可以降低液晶显示面板制造工艺的复杂程度，而且本发明实施例提供的液晶显示面板可以解决现有的液晶显示面板漏光的问题，从而提高液晶显示面板的产品良率。

虽然本发明的实施例公开如上，但并不意味着本发明的保护范围仅限于所述的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下通过修改、等同、替代所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种液晶显示面板，包括对置的上基板和下基板，和密封于上、下基板之间的液晶层，所述下基板包括复数个像素电极，以及与该像素电极电性连接的薄膜晶体管；

其特征在于，所述上基板包括复数个彩色滤光片；

所述彩色滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片以及蓝色滤光片，且每两个相邻彩色滤光片在与下基板上的薄膜晶体管的对应位置处具有交叠部。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极包括第一子像素电极和第二子像素电极，所述第一子像素电极和第二子像素电极分别电性连接第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管分别与彩色滤光片的交叠部相对应。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述上基板还包括上透明基板、以及依次设置在所述上透明基板上的突起物和公共电极；

所述下基板的第一像素电极与第二像素电极由狭缝分隔；

所述突起物与下基板的狭缝相对应设置；

所述公共电极覆盖突起物的下表面和侧壁以及部分上透明基板。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述复数个彩色滤光片覆盖所述公共电极的下表面和侧壁，并且所述复数个彩色滤光片的下表面本质上为平坦状。

5.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述突起物为黑色矩阵。

6.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述突起物的位置与下基板的狭缝正对设置。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述交叠部在与液晶显示面板平行的平面上的面积不小于所述薄膜晶体管的面积。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，其包括如权利要求1至7任意一项所述的液晶显示面板。

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