CN102540592B - Pva像素电极及相应的液晶显示装置 - Google Patents

Pva像素电极及相应的液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种PVA像素电极及相应的液晶显示装置，包括：位于TF T侧的第一电极；以及位于CF侧的与第一电极相应的第二电极，通过施加在第一电极和第二电极上的电场控制设置在第一电极和第二电极之间的液晶的指向，第一电极和第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，通过在第一电极和第二电极的边缘交界处对第一电极和/或第二电极设置不等长的ITO间隙使得第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。本发明的PVA像素电极及相应的液晶显示装置通过修改TF T侧和/或CF侧的边缘交界处的ITO间隙消除边缘场效应以达到提高像素的穿透率和显示质量的效果。

Description

PVA像素电极及相应的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是涉及一种可提高像素的穿透率和显示质量的PVA像素电极及相应的液晶显示装置。
背景技术
PVA(Patterned Vertical Alignment，图像垂直调整技术)作为液晶VA(Vertical Alignment，垂直调整技术)显示中的一种模式，其利用TFT(Thin film transistor，薄膜场效应管)和CF(彩色滤光片，color filter))侧的图案形成的电场来控制液晶的指向，可以省去PI(polyimide)层的摩擦取向工艺。
传统上采用的PVA像素结构，如图1A和图1B所示，图1A为现有技术的PVA像素电极的位于TFT侧的第一电极10的结构示意图，图1B为现有技术的PVA像素电极的位于CF侧的第二电极20的反向结构示意图。由于这种形状的PVA像素电极的边缘与内部结构的差异，导致PVA像素边缘电场分布异于内部，在液晶上产生边缘场效应，使得在TFT和CF侧电极的边缘交接处产生旋转位移(disclination)，影响像素的显示质量和降低像素的开口率，如图5A所示，图中做了标记的地方由于边缘场效应，液晶产生了旋转位移，使得像素出现暗纹，穿透率降低，影响像素的显示质量。
故，有必要提供一种PVA像素电极及相应的液晶显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的PVA像素电极及相应的液晶显示装置的PVA像素在液晶上产生边缘场效应影响像素的显示质量和降低像素的开口率的缺陷，提供一种通过修改TFT侧和/或CF侧的边缘交界处的ITO(Indium-Tin Oxide，氧化铟锡)间隙消除边缘场效应以达到提高像素的穿透率和显示质量的效果的PVA像素电极及相应的液晶显示装置。
本发明的主要目的在于提供一种PVA像素电极，包括：位于TFT侧的第一电极；以及位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其中通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。
本发明的主要目的还在于提供一种PVA像素电极，包括：位于TFT侧的第一电极；以及位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其中通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。
本发明的主要目的还在于提供一种PVA像素电极，包括：位于TFT侧的第一电极；以及位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其中通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极和所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。
本发明的主要目的还在于提供一种液晶显示装置，包括：液晶；用于控制所述液晶转向的TFT；用于在显示器上显示不同颜色的CF；以及PVA像素电极；所述PVA像素电极包括：位于TFT侧的第一电极；以及位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其中通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极和/或所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。
在本发明的一实施例中，设所述第一电极和相应的第二电极之间的间距为S，相邻间距S之间的差值为ΔS，所述ΔS在像素内到像素外的方向上先增后减。
在本发明的一实施例中，所述第一电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。
在本发明的一实施例中，所述第二电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。
相较于现有的PVA像素电极及相应的液晶显示装置具有PVA像素在液晶上产生边缘场效应影响像素的显示质量和降低像素的开口率的问题，本发明的PVA像素电极及相应的液晶显示装置通过修改TFT侧和/或CF侧的边缘交界处的ITO间隙消除边缘场效应以达到提高像素的穿透率和显示质量的效果。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1A为现有技术的PVA像素电极的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；
图1B为现有技术的PVA像素电极的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；
图2A为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的第一电极和第二电极的结构示意图；
图2B为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；
图2C为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；
图2D为图2A的A1部分的放大图；
图3A为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的第一电极和第二电极的结构示意图；
图3B为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；
图3C为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；
图3D为图3A的A2部分的放大图；
图4A为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例的第一电极和第二电极的结构示意图；
图4B为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；
图4C为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；
图4D为图4A的A3部分的放大图；
图5A为现有技术的PVA像素电极的输出模拟仿真图；
图5B为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的输出模拟仿真图；
图5C为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的输出模拟仿真图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
作为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例，如图2A、图2B、图2C以及图2D所示，其中图2A为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的第一电极和第二电极的结构示意图，图2B为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；图2C为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；图2D为图2A的A1部分的放大图。所述PVA像素电极包括第一电极10和第二电极20，第一电极10位于TFT侧，第二电极20位于CF侧，通过施加在第一电极10和第二电极上20的电场控制设置在第一电极10和第二电极20之间的液晶的指向，第一电极10和第二电极20分别与像素边缘呈一定倾角，图2A中的第一电极10和相应的第二电极20将整个电极分为八块可产生八个畴的液晶排列，从而可通过一个连续畴的结构改善液晶显示器的视角特性。其中本发明的PVA像素电极通过在第一电极10和第二电极20的边缘交界处对第一电极10设置不等长的ITO间隙30使得第一电极10和相应的第二电极20之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。
由于本实施例只对第一电极10做了改进，因而图2C所示的位于CF侧的第二电极20的结构示意图与图1B所示的CF侧的第二电极20的结构示意图相同，而图2B所示的位于TFT侧的第一电极10的结构做出了相应的改进，从图中可以看出图5A所示的做了标记的12个点的相应位置的第一电极10的结构都进行了改进，主要是在第一电极10和第二电极20的边缘交界处设置不等长的ITO间隙30，设置ITO间隙30后，第一电极10和相应的第二电极20之间的间距在像素内到像素外的方向上递减，其中第一电极10设置的相邻ITO间隙30的长度差为1um至10um。
这里设第一电极10和相应第二电极20的间距为S，相邻间距S之间的差值为ΔS，ΔS在像素内到像素外的方向上可不变，也可变化，这里ΔS优选采用先增后减，如图2D所示，第一电极10和第二电极20之间的距离S在像素内到像素外的方向上依次为20-18-14-8-5-2-1-0(部分IT O间隙30在图2D中未示出)，这样ΔS在像素内到像素外的方向上依次为2-4-6-3-1-1。
作为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例，如图3A、图3B、图3C以及图3D所示，其中图3A为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的第一电极和第二电极的结构示意图，图3B为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；图3C为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；图3D为图3A的A2部分的放大图。本实施例与第一优选实施例的区别在于通过在第一电极10和第二电极20的边缘交界处对第二电极20设置不等长的ITO间隙30使得第一电极10和相应的第二电极20之间的间隙在像素内到像素外的方向上递减。
由于本实施例只对第二电极20做了改进，因而图3B所示的位于TFT侧的第一电极10的结构示意图与图1A所示的TFT侧的第一电极10的结构示意图相同，而图3C所示的位于CF侧的第二电极20的结构做出了相应的改进，从图中可以看出图5A所示的做了标记的12个点的相应位置的第二电极20的结构都进行了改进，主要是在第一电极10和第二电极20的边缘交界处设置不等长的ITO间隙30，设置ITO间隙30后，第一电极10和相应的第二电极20之间的间距在像素内到像素外的方向上递减，其中第二电极20设置的相邻ITO间隙30的长度差为1um至10um。
这里设第一电极10和相应第二电极20的间距为S，相邻间距S之间的差值为ΔS，ΔS在像素内到像素外的方向上可不变，也可变化，这里ΔS优选采用先增后减，如图3D所示，第一电极10和第二电极20之间的距离S在像素内到像素外的方向上依次为20-18-14-8-5-2-1-0(部分ITO间隙30在图3D中未示出)，这样ΔS在像素内到像素外的方向上依次为2-4-6-3-1-1。
作为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例，如图4A、图4B、图4C以及图4D所示，其中图4A为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例的第一电极和第二电极的结构示意图，图4B为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例的位于TFT侧的第一电极的结构示意图；图4C为本发明的PVA像素电极的第三优选实施例的位于CF侧的第二电极的反向结构示意图；图4D为图4A的A3部分的放大图。本实施例与第一优选实施例的区别在于通过在第一电极10和第二电极20的边缘交界处对第一电极10和第二电极20设置不等长的ITO间隙30使得第一电极10和相应的第二电极20之间的间隙在像素内到像素外的方向上递减。
本实施例对第一电极10和第二电极20同时进行了改进，图4B所示的位于TFT侧的第一电极10的结构做出的相应改进，图4C所示的位于CF侧的第二电极20的结构也做出的相应改进，从图中可以看出图5A所示的做了标记的12个点的相应位置的第一电极10和/或第二电极20的结构都进行了改进，特别是图4A的A3部分，此处同时对第一电极10和第二电极20的结构均进行了改进，在第一电极10和第二电极20的边缘交界处设置不等长的ITO间隙30，设置ITO间隙30后，第一电极10和相应的第二电极20之间的间距在像素内到像素外的方向上递减，其中第一电极10和第二电极20设置的相邻ITO间隙30的长度差为1um至10um。
这里设第一电极10和相应第二电极20的间距为S，相邻间距S之间的差值为ΔS，ΔS在像素内到像素外的方向上可不变，也可变化，这里ΔS优选采用先增后减，如图4D所示，第一电极10和第二电极20之间的距离S在像素内到像素外的方向上依次为20-18-14-8-5-2-1-0(部分ITO间隙30在图4D中未示出)，这样ΔS在像素内到像素外的方向上依次为2-4-6-3-1-1。
在第一电极10和第二电极20的边缘交界处的第一电极10和/或第二电极20上设置ITO间隙30减小了像素边缘的第一电极10和第二电极20之间的间距S，从而可以削弱边缘场效应，而对边缘交界处的ITO间隙30做不等长的延伸，改变了边缘场的分布，使得边缘交界处的液晶与内部的液晶取向一致，消除了旋转位移的不利效果。第一电极10和/或第二电极20设置的相邻ITO间隙30的长度差不宜过大，且第一电极10和相应的第二电极20之间的间距S从内到外递减，特别是相邻间距S之间的差值为ΔS先增后减，使得在削弱边缘场效应的同时，第一电极10和第二电极20之间的电场也进行了平滑的过渡，不会由于设置的ITO间隙30导致部分电极之间的电场突变，从而影响显示效果。ITO间隙30可以设置在第一电极10上，可以设置在第二电极20上，也可以同时设置在第一电极10和第二电极20上，所以只要采用第一电极10和相应的第二电极20之间的间距从内到外递减的方式设置ITO间隙30都在本发明的保护范围内，ITO间隙30设置的位置并不限制本发明的保护范围。此外由于位于TF T侧的第一电极10的电位是变动的，而位于CF侧的第二电极20的电位是固定的，因此将ITO间隙30设置在第二电极20要优于设置在第一电极10上。
图5A所示为现有技术的PVA像素电极的输出模拟仿真图；图5B为本发明的PVA像素电极的第一优选实施例的输出模拟仿真图；图5C为本发明的PVA像素电极的第二优选实施例的输出模拟仿真图。本发明的第一优选实施例消除旋转位移的效果如图5B所示，第二优选实施例消除旋转位移的效果如图5C所示，图5B所做标记之处与图5A所做标记之处对比，暗纹减轻，穿透率提高了8.07％，图5C所做标记之处与图5A所做标记之处对比，暗纹减轻，穿透率提高了9.89％，本发明的第三优选实施例也可以达到相似的效果。
本发明还涉及一种液晶显示装置，包括液晶；用于控制所述液晶转向的TFT；用于在显示器上显示不同颜色的CF；以及PVA像素电极；所述PVA像素电极包括：位于TFT侧的第一电极；以及位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其中通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极和/或所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减。如设定第一电极和相应的第二电极之间的间距为S，相邻间距S之间的差值为ΔS，ΔS在像素内到像素外的方向上先增后减。所述第一电极和所述第二电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。本发明的液晶显示装置的有益效果和具体实施方式与上述的PVA像素电极的具体实施例相同或相似，具体请参见上述的PVA像素电极的具体实施例。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种PVA像素电极，包括：
位于TFT侧的第一电极；以及
位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其特征在于，通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减；
设定所述第一电极和相应的第二电极之间的间距为S，相邻间距S之间的差值为⊿S，所述⊿S在像素内到像素外的方向上先增后减。
2.根据权利要求1所述的PVA像素电极，其特征在于，所述第一电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。
3.一种PVA像素电极，包括：
位于TFT侧的第一电极；以及
位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其特征在于，通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减；
设所述第一电极和相应的第二电极之间的间距为S，相邻间距S之间的差值为⊿S，所述⊿S在像素内到像素外的方向上先增后减。
4.根据权利要求3所述的PVA像素电极，其特征在于，所述第二电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。
5.一种PVA像素电极，包括：
位于TFT侧的第一电极；以及
位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其特征在于，通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极和所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减；
设所述第一电极和相应的第二电极之间的间距为S，相邻间距S之间的差值为⊿S，所述⊿S在像素内到像素外的方向上先增后减。
6.根据权利要求5所述的PVA像素电极，其特征在于，所述第一电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um，所述第二电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，包括
液晶；
用于控制所述液晶转向的TFT；
用于在显示器上显示不同颜色的CF；以及
PVA像素电极；
所述PVA像素电极包括：
位于TFT侧的第一电极；以及
位于CF侧的与所述第一电极相应的第二电极，通过施加在所述第一电极和所述第二电极上的电场控制设置在所述第一电极和所述第二电极之间的液晶的指向，所述第一电极和所述第二电极分别与像素的边缘呈一定倾角，其特征在于，通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极和/或所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减；
设定所述第一电极和相应的第二电极之间的间距为S，相邻间距S之间的差值为⊿S，所述⊿S在像素内到像素外的方向上先增后减。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，
当通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减时，所述第一电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um；
当通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减时，所述第二电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um；
当通过在所述第一电极和所述第二电极的边缘交界处对所述第一电极和所述第二电极设置不等长的ITO间隙使得所述第一电极和相应的第二电极之间的间距在像素内到像素外的方向上递减时，所述第一电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um，所述第二电极设置的相邻ITO间隙的长度差为1um至10um。
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