CN102692758A - 液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板及液晶显示装置。液晶显示面板包括：相对设置的上、下基板，上、下基板间填充有液晶，液晶中的液晶分子为垂直取向；上、下基板的表面分别设置上、下偏光片，上、下偏光片的光轴相互垂直；上偏光片邻近下偏光片一侧的表面设置有上刻波片，下偏光片邻近上偏光片一侧的表面设置有下刻波片；上、下刻波片的慢轴分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角，上、下刻波片的慢轴相互垂直。本发明能够确保较高的光线穿透率，提高液晶分子的响应速度。

Description

液晶显示面板及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示面板及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示技术领域中，一般的VA Cell（Vertical Alignment Cell，垂直取向面板）设计，必须通过像素ITO pattern(Indium Tin Oxides pattern，电极图案)标准设计规范液晶分子的倾倒方向（指与偏光片光轴方向平行的方向）。采用该像素电极图案标准设计规范液晶分子的倾倒方向，能够避免液晶分子在驱动过程中因为电压切换液晶分子倾倒方向的偏差而造成响应速度明显过慢的现象发生。
而像素电极图案的设计需要在ITO电极上形成规范电场分布的条状电极区，条状电极区与偏光片水平光轴之间呈45度夹角。其中，在进行像素电极图案设计时，条状电极区越多越密集，越能保证电场的正确分布，能够确保液晶分子响应速度较快。但是，相对的条状电极区之间的区域也意味着没有电场来驱动该区域的液晶分子的转动，造成光线在此区域的穿透率下降。
PSVA（Polymer Stabilization Vertical Alignment，聚合物稳定对齐技术）型、PVA（Patterned Vertical Alignment，图像垂直调整技术）型液晶显示器均属于VA型液晶显示器。举例而言，结合图1-图4，PSVA型液晶显示器中的像素电极图案（如图1）或PVA型液晶显示器中的像素电极图案（如图2），其ITO pitch（条状电极区之间的间距）如果太大，即如图1中，相邻两个条状电极区100之间，或者如图2中，相邻的第一条状电极区200与第二条状电极区300之间，液晶分子的动态响应速度会变慢，而结合Over driving（过驱动技术）的驱动则会使得响应速度产生under shooting（负冲电压，如图3所示）或over shooting（过冲电压，如图4所示）的现象。该现象的出现是因为垂直取向型液晶显示器的液晶分子在驱动行为上，由于对应条状电极区之间的液晶分子受到上下电极电场以及受到流量效应影响导致时间点延迟，从而造成液晶分子转动角度上未能即时保持与偏光片光轴之间呈45度夹角的状态，需要花费较多的时间来实现角度旋转达到与偏光片光轴之间呈45度夹角的正确状态。
如何在确保较高的光线穿透率的同时，提高液晶的响应速度是当前本领域的研究方向之一。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种液晶显示面板及液晶显示装置，能够在确保较高的光线穿透率的同时，提高液晶分子的响应速度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶显示面板，包括：相对设置的上基板和下基板，上基板和下基板之间填充有液晶，液晶中的液晶分子为垂直取向；上基板的表面设置有上偏光片，下基板的表面设置有下偏光片，并且上偏光片的光轴与下偏光片的光轴相互垂直；上偏光片邻近下偏光片一侧的表面设置有上刻波片，下偏光片邻近上偏光片一侧的表面设置有下刻波片；其中，上刻波片的慢轴、下刻波片的慢轴分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角，且上刻波片的慢轴与下刻波片的慢轴相互垂直。
其中，液晶显示面板是PSVA型显示面板，下刻波片邻近上刻波片一侧的表面对应设置有像素电极，像素电极均包括多个平行间隔设置的条状电极区，相邻条状电极区之间的间隔距离均大于或等于10微米。
其中，条状电极区与下偏光片的光轴之间呈45度夹角。
其中，全部的相邻条状电极区之间的间隔距离相等或者不等。
其中，像素电极包括数据线区域、扫描线区域以及显示区域，数据线区域和/或扫描线区域的相邻条状电极区之间的间隔距离小于显示区域的相邻条状电极区之间的间隔距离。
其中，液晶显示面板是PVA型显示面板，上刻波片邻近下刻波片一侧的表面设置有彩色滤光层，下刻波片邻近上刻波片一侧的表面设置有薄膜晶体管层，其中彩色滤光层邻近薄膜晶体管层一侧的表面设置有公共电极，薄膜晶体管层邻近彩色滤光层一侧的表面对应设置有像素电极，像素电极包括多个平行间隔设置的第一条状电极区，公共电极包括对应第一条状电极区设置的第二条状电极区，在同一投影平面上，第一条状电极区和第二条状电极区平行间隔设置，并且相邻第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离均大于或等于35微米。
其中，第一条状电极区、第二条状电极区分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角。
其中，全部的相邻第一条状电极区和第二条状电极区之间的间隔距离相等或者不等。
其中，像素电极包括数据线区域、扫描线区域以及显示区域，数据线区域和扫描线区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离小于显示区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离；或者，数据线区域或扫描线区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离小于显示区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和为液晶显示面板提供照明的背光模组，液晶显示面板为上述任一项实施例的液晶显示面板。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明液晶显示面板及液晶显示装置，通过在上、下偏光片上分别对应设置上、下刻波片，并且，上刻波片的慢轴、下刻波片的慢轴分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角，且所述上刻波片的慢轴与下刻波片的慢轴相互垂直，入射的光线经上刻波片、液晶分子以及下刻波片的极化作用后，能够平行原光线方向出射，能够在确保光线穿透率的同时，提高液晶的响应速度。
附图说明
图1是现有技术PSVA型液晶显示面板的像素电极图案的结构示意图；
图2是现有技术PVA型液晶显示面板的像素电极图案的结构示意图；
图3是一种对VA型显示面板的电极施加电压时液晶分子的响应曲线示意图；
图4是另一种对VA型显示面板的电极施加电压时液晶分子的响应曲线示意图；
图5是本发明液晶显示面板第一实施例的结构示意图；
图6是图5所示液晶显示面板的上偏光片、下偏光片、上刻波片以及下刻波片之间光轴的关系示意图；
图7是图5所示液晶显示面板实施例的工作原理图；
图8是图5所示液晶显示面板实施例中施加电压时液晶分子的响应曲线示意图；
图9是本发明液晶显示面板第二实施例的像素电极结构示意图；
图10是本发明液晶显示面板第三实施例的结构示意图；
图11是图10所示PVA型显示面板的像素电极结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参阅图5，图5是本发明液晶显示面板第一实施例的结构示意图。本发明液晶显示面板第一实施例包括：上基板11、下基板12、上偏光片13、下偏光片14、上刻波片15以及下刻波片16。
其中，上基板11和下基板12相对设置，上基板11与下基板12之间填充有垂直取向的包含液晶分子17的液晶层，其中液晶分子17是VA液晶分子。上偏光片13设置于上基板11的表面，下偏光片14设置于下基板12的表面，且该上偏光片13与下偏光片14的光轴相互垂直。进一步地，上刻波片15设置于上偏光片13邻近下偏光片14一侧的表面，下刻波片16设置于下偏光片14邻近上偏光片13一侧的表面，上刻波片15和下刻波片16均是四分之一λ相位波片。
值得注意的是，上刻波片15的慢轴、下刻波片16的慢轴分别与上偏光片13或下偏光片14的光轴之间呈45度夹角，且上刻波片15的慢轴与下刻波片16的慢轴相互垂直（如图6所示）。
结合图7，本发明实施例的工作原理如下：
光线入射至下偏光片14后，经下偏光片14的偏光作用形成下偏线偏振光，该下偏线偏振光经过下刻波片16的作用后产生圆偏振光，如图7所示，该圆偏振光为左圆极化偏振光，左圆极化偏振光经过液晶分子17时，虽然液晶分子17对该左圆极化偏振光进行相位反转，但是也仅是使得左圆极化偏振光通过液晶分子17后成为右圆极化偏振光，依然为圆偏振光；然后，该右圆极化偏振光通过上刻波片15，经上刻波片15的偏光作用后由圆偏振光还原成线性偏振光，即产生偏振方向与上偏光片13的光轴平行的上偏线偏振光，最后通过上偏光片13光轴出光。因此不管液晶分子的倾倒方向是否与偏光片（上偏光片13或下偏光片14）的光轴之间呈45度夹角，光学表现上亮度均维持与偏光片光轴之间呈45度夹角相同，亦因此液晶分子17的动态响应不会有过冲电压或负冲电压现象，相应的液晶分子17的响应曲线如图8所示，此处不做一一赘述。
本发明实施例，通过在上偏光片13、下偏光片14上分别对应设置上刻波片15、下刻波片16，并且，上刻波片15的慢轴、下刻波片16的慢轴分别与上偏光片13或下偏光片14的光轴之间呈45度夹角，且上刻波片15的慢轴与下刻波片16的慢轴相互垂直，入射的光线经上刻波片15、液晶分子17以及下刻波片16的极化作用后，能够平行原光线方向出射，能够在确保光线穿透率的同时，提高液晶的响应速度。
参阅图9，图9是本发明液晶显示面板第二实施例的电极结构示意图，并请结合图5。本发明液晶显示面板实施例中，该液晶显示面板是是PSVA型显示面板，下刻波片16邻近上刻波片15一侧的表面对应设置有像素电极40，像素电极40均包括多个平行间隔设置的条状电极区401，相邻条状电极区401之间的间隔距离大于或等于10微米。在一个具体应用中，全部的相邻条状电极区401之间的间隔距离设置为大于或等于10微米，能够确保光线穿透率。而且，该条状电极区401与下偏光片14的光轴呈45度夹角，其相应作用是：液晶分子17在条状电极区401的电场的作用下，其倾倒方向与下偏光片14的光轴之间呈45度夹角。液晶分子17的倾倒方向与下偏光片14之间呈45度夹角时，光线的穿透率最大，能进一步确保较高的光线穿透率。
值得注意的是，全部的相邻条状电极区401之间的间隔距离可以设置为相等或者不等。即如图9所示，相邻条状电极区401之间的间隔d1、d2以及d3可以相等或者不等。以相邻条状电极区401之间的间隔距离不等为例进行说明：像素电极40包括位于边侧的数据线区域（未标示）、扫描线区域（未标示）以及位于中央的显示区域（未标示），数据线区域和/或扫描线区域的相邻条状电极区401之间的间隔距离小于显示区域的相邻条状电极区401之间的间隔距离，换言之，数据线区域和扫描线区域可以单独或者同时将其相邻条状电极区401之间的间隔距离设置为小于显示区域的相邻条状电极区401之间的间隔距离。因为数据线区域和扫描线区域其实质为像素电极40的非显示区域，而非显示区域在光线穿透率上对液晶显示面板的显示作用不大，在该非显示区域设置密集的条状电极区401，能够提高非显示区域对应驱动的液晶分子17的响应速度，该非显示区域可以影响整个像素电极40对应驱动的液晶分子17的响应速度，从而能够在一定程度上提高整个像素电极40对应驱动的液晶分子17的响应速度。
参阅图10，图10是本发明液晶显示面板第三实施例的结构示意图，并请结合图11。本发明实施例中，该液晶显示面板是PVA型显示面板，该液晶显示面板包括与本发明液晶显示面板第一实施例结构相同或相似的上基板21、下基板22、上偏光片23、下偏光片24、上刻波片25以及下刻波片26。进一步地，本发明液晶显示面板实施例中，上基板21邻近下刻波片26一侧的表面设置有彩色滤光层28，下基板22邻近上刻波片25一侧的表面设置有薄膜晶体管层29。其中彩色滤光层28邻近薄膜晶体管层29一侧的表面设置有公共电极281，薄膜晶体管层29邻近彩色滤光层28一侧的表面对应设置有像素电极291，像素电极291包括多个平行间隔设置的第一条状电极区2910，公共电极281包括对应第一条状电极区291设置的第二条状电极区2810。其中，在同一投影平面上，第一条状电极区2910和第二条状电极区2810平行间隔设置，相邻第一条状电极区2910与第二条状电极区2810之间的间隔距离均大于或等于35微米，能够确保光线穿透率。并且，第一条状电极区2910、第二条状电极区2810分别与上偏光片21或下偏光片22的光轴之间呈45度夹角。其相应作用是：液晶分子27在第一条状电极区2910的电场的作用下，其倾倒方向与下偏光片24的光轴之间呈45度夹角，液晶分子27（在本应用实施例中，液晶分子27是垂直取向的液晶分子，并且含有polymer化合物，即该液晶分子27是含有聚合物的垂直取向液晶分子）的倾倒方向与下偏光片24之间呈45度夹角时，光线的穿透率最大，能进一步确保光线穿透率。
值得注意的是，全部的相邻第一条状电极区2910和第二条状电极区2810之间的间隔距离可以设置为相等或者不等，即如图11所示，相邻第一条状电极区2910和第二条状电极区2810之间的间隔距离d1、d2以及d3可以相等或者不等。以第一条状电极区2910和第二条状电极区2810之间的间隔距离设置为不等为例进行说明：像素电极291包括位于边侧的数据线区域（未标示）、扫描线区域（未标示）以及位于中央的显示区域，数据线区域和/或扫描线区域对应设置的相邻的第一条状电极区2910与第二条状电极区2810之间的间隔距离小于显示区域对应设置的相邻的第一条状电极区2910与第二条状电极区2810之间的间隔距离。因为数据线区域和扫描线区域其实质为像素电极291的非显示区域，而非显示区域在光线穿透率上对液晶显示面板的显示作用不大，在该非显示区域设置密集的第一条状电极区2910，能够提高非显示区域对应驱动的液晶分子27的响应速度，该非显示区域可以影响整个像素电极291对应驱动的液晶分子27的响应速度，从而能够在一定程度上提高整个像素电极291对应驱动的液晶分子27的响应速度。
另外，在本应用实施例中，因为PVA型显示面板不需要加大电压或增长曝光时间来获得液晶分子27较大的倾倒角度，能够避免液晶分子响应速度不足现象，亦可以提升对比度，以及减少液晶分子的固化制程的所需的时间进而提高生产效率。
上述实施例中，液晶显示面板还可以是MVA（Multi-domain VerticalAlignment，多象限垂直配向技术）型显示面板，
本发明还提供一种液晶显示装置。
本发明实施例液晶显示装置包括背光模组以及上述任一实施例所述的液晶显示面板。该背光模组为液晶显示面板提供照明。
本发明液晶显示装置实施例，通过在上、下偏光片上分别对应设置上、下刻波片，并且，上刻波片的慢轴、下刻波片的慢轴分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角，且所述上刻波片的慢轴与下刻波片的慢轴相互垂直，入射的光线经上刻波片、液晶分子以及下刻波片的极化作用后，能够平行原光线方向出射，能够在确保光线穿透率的同时，提高液晶的响应速度。
综上所述，本发明液晶显示面板及液晶显示装置，具有如下优点：
（1）穿透率较好：因为通过加大电极间的间距，无论在PSVA型、PVA型，还是在MVA型液晶显示面板上均可获得较大的穿透率表现；
（2）液晶分子响应速度快：通过在上、下偏光片内侧分别设置上、下刻波片，液晶分子可以维持快速响应的光学特性表现；
（3）简化制程及对比度提升：对于PSVA型显示面板，其曝光curing制程不需要加大电压或增长曝光时间来获得较大的预倾角，避免响应速度的不足现象，可以大大的提升液晶显示面板对比度，以及减少液晶分子的固化制程所需的时间进而提高生产效率。
（4）设计自由度提高：像素电极内可进行电极间距不等的设计，能够在穿透率及液晶分子响应速度都可兼顾的前提下让设计的自由度提升。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
相对设置的上基板和下基板，所述上基板和下基板之间填充有液晶，所述液晶中的液晶分子为垂直取向；
所述上基板的表面设置有上偏光片，所述下基板的表面设置有下偏光片，并且所述上偏光片的光轴与下偏光片的光轴相互垂直；
所述上偏光片邻近下偏光片一侧的表面设置有上刻波片，所述下偏光片邻近上偏光片一侧的表面设置有下刻波片；
其中，所述上刻波片的慢轴、下刻波片的慢轴分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角，且所述上刻波片的慢轴与下刻波片的慢轴相互垂直。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述液晶显示面板是PSVA型显示面板，所述下刻波片邻近上刻波片一侧的表面对应设置有像素电极，所述像素电极均包括多个平行间隔设置的条状电极区，相邻所述条状电极区之间的间隔距离均大于或等于10微米。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述条状电极区与下偏光片的光轴之间呈45度夹角。
4.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，
全部的相邻所述条状电极区之间的间隔距离相等或者不等。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述像素电极包括数据线区域、扫描线区域以及显示区域，所述数据线区域和/或扫描线区域的相邻条状电极区之间的间隔距离小于显示区域的相邻条状电极区之间的间隔距离。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述液晶显示面板是PVA型显示面板，所述上刻波片邻近下刻波片一侧的表面设置有彩色滤光层，所述下刻波片邻近上刻波片一侧的表面设置有薄膜晶体管层，其中所述彩色滤光层邻近薄膜晶体管层一侧的表面设置有公共电极，所述薄膜晶体管层邻近彩色滤光层一侧的表面对应设置有像素电极，所述像素电极包括多个平行间隔设置的第一条状电极区，所述公共电极包括对应第一条状电极区设置的第二条状电极区，在同一投影平面上，所述第一条状电极区和第二条状电极区平行间隔设置，并且相邻所述第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离均大于或等于35微米。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述第一条状电极区、第二条状电极区分别与上偏光片或下偏光片的光轴之间呈45度夹角。
8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，
全部的相邻所述第一条状电极区和第二条状电极区之间的间隔距离相等或者不等。
9.根据权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述像素电极包括数据线区域、扫描线区域以及显示区域；
所述数据线区域和扫描线区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离小于显示区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离；
或者，所述数据线区域或扫描线区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离小于显示区域对应设置的相邻的第一条状电极区与第二条状电极区之间的间隔距离。
10.一种液晶显示装置，包括液晶显示面板和为所述液晶显示面板提供照明的背光模组，其特征在于，所述液晶显示面板为权利要求1-9任一项所述的液晶显示面板。
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