CN103412447A - 一种液晶显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板和显示装置，用以提供一种视角较宽的液晶显示面板和显示装置。所述液晶显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；还包括位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的彩色树脂层；还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧不同层设置的公共电极和像素阵列；所述像素阵列中的每一子像素单元对应的区域设置有第一像素电极和第二像素电极，以及位于所述第一像素电极和第二像素电极的相邻区域用于与所述第二像素电极产生耦合电容的耦合电极。

Description

一种液晶显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板和显示装置。
背景技术
开关晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD）具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。
液晶显示器按照显示模式可以分为：扭曲向列（Twisted Nematic，TN）型，平面转换（In Plane Switching，IPS）型和高级超维场开关（AdvancedSuperDimension Switch，ADS）型。其中，ADS模式液晶显示器通过液晶显示器中同一平面内狭缝电极边缘所产生的电场以及狭缝电极层与面状电极层间产生的电场形成多维电场，该电场为水平电场，该水平电场使液晶盒内狭缝电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转，从而提高了液晶工作效率并增大了透光效率和显示视角。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD的画面品质，具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹（push Mura）等优点。
ADS模式液晶显示器具体通过位于阵列基板上的公共电极和像素电极之间产生的电场形成多维电场，实现宽视角显示。目前，ADS模式的液晶显示器的视角宽度还需要进一步提高。
发明内容
本发明实施例提供一种液晶显示面板和显示装置，用以提供一种视角较宽的液晶显示面板和显示装置。
为实现上述目的，本发明实施例提供的液晶显示面板，包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；还包括位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的彩色树脂层；还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧不同层设置的公共电极和像素阵列；
所述像素阵列中的每一子像素单元区域设置有第一像素电极和第二像素电极，以及位于所述第一像素电极和第二像素电极的相邻区域用于与所述第二像素电极产生耦合电容的耦合电极。当为第一像素电极施加数据信号电压VData1时，由于耦合电极的作用，第二像素电极上产生数据信号电压VData2，VData1≠VData2。位于第一像素电极上方和第二像素电极上方的液晶分子的倾角不同，增加了液晶显示面板的视角。此外第一像素电极和第二像素电极二者之间形成电场，使得液晶层内的液晶分子所受的水平电场（方向平行于第一基板的电场）增强，降低了液晶显示面板的驱动电压，提高了图像显示品质。
较佳地，所述第一像素电极包括多个排列方向一致的狭缝，每一狭缝的中间区域具有弯折点，朝向第一设定方向弯折，使得狭缝的两端点和弯折点构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形；
所述第二像素电极包括多个与所述第一像素电极中的狭缝排列方向一致的狭缝，每一狭缝的中间区域具有弯折点，朝向第二设定方向弯折，使得狭缝的两端点和弯折点构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形。第一像素电极和第二像素电极分别包括具有一定弯折角度的狭缝状电极,使得液晶分子的呈多畴状分布程度更大，实现液晶显示面板的多畴显示，更进一步扩大了液晶显示面板的视角。
较佳地，所述第一像素电极和第二像素电极中的各狭缝形状呈尖括弧或圆括弧状，使得液晶分子在狭缝两侧的像素电极上的分布呈多畴状。
较佳地，所述第一像素电极和第二像素电极中的各狭缝沿与矩形状的子像素单元的短边方向延伸。
较佳地，所述第一设定方向和第二设定方向同向；或者所述第一设定方向和第二设定方向反向。
较佳地，所述耦合电极位于所述公共电极与所述第一像素电极和第二像素电极之间，并与公共电极和第二像素电极保持绝缘，使得耦合电极与第二像素电极形成耦合电容。
较佳地，所述耦合电极通过过孔与所述第一像素电极电性相连。
较佳地，还包括位于所述子像素单元内的开关晶体管，所述耦合电极与所述开关晶体管的漏极电性相连。
较佳地，所述耦合电极为矩形状电极，矩形状电极的长边与所述狭缝的延伸方向平行。
较佳地，还包括第一绝缘层和第二绝缘层；
所述公共电极位于所述第一基板上方；
所述第二绝缘层位于所述公共电极上方；
所述耦合电极位于所述第二绝缘层上方；
所述第一绝缘层位于所述耦合电极上方；
所述各第一像素电极和第二像素电极位于所述第一绝缘层上方。
较佳地，所述第二绝缘层为栅极绝缘层，所述第一绝缘层为钝化层。
本发明实施例提供一种显示装置，包括上述液晶显示面板。
综上所述，本发明实施例提供的液晶显示面板，位于一个子像素单元区域的第一像素电极和第二像素电极之间设置有耦合电极，该耦合电极能够与第二像素电极产生耦合电容，当为第一像素电极施加数据信号电压VData1时，由于耦合电极的作用，第二像素电极上产生数据信号电压VData2，VData1≠VData2。位于第一像素电极上方和第二像素电极上方的液晶分子的倾角不同，增加了液晶显示面板的视角。此外第一像素电极和第二像素电极二者之间形成电场，使得液晶层内的液晶分子所受的水平电场（方向平行于第一基板的电场）增强，降低了液晶显示面板的驱动电压，提高了图像显示品质。
附图说明
图1为本发明实施例提供的液晶显示面板结构示意图；
图2为本发明实施例提供的位于一个子像素单元内的各像素电极结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的位于一个子像素单元内的各像素电极结构示意图之二；
图4为图3所示的结构在A-A’向的剖面图；
图5为本发明实施例提供的位于一个子像素单元内的各像素电极结构示意图之三；
图6为图5所示的结构在B-B’向的剖面图；
图7为本发明实施例提供的位于一个子像素单元内的各像素电极、耦合电极和公共电极之间的等效电路图；
图8为为本发明实施例提供的位于一个子像素单元内的各像素电极结构示意图之四。
具体实施方式
本发明实施例提供一种液晶显示面板和显示装置，用以提供一种视角较宽的液晶显示面板和显示装置。
本发明实施例提供一种改进的ADS显示模式的液晶显示面板。阵列基板上设置位于各子像素单元所在区域的第一像素电极和第二像素电极，以及位于第一像素电极和第二像素电极相邻区域的耦合电极，该耦合电极用于与第二像素电极之间产生耦合电容，使得第一像素电极和第二像素电极之间具有一定电压差，位于第一像素电极上方和第二像素电极上方的液晶分子的倾角不同，增加了液晶显示面板的视角。此外第一像素电极和第二像素电极二者之间形成电场，使得液晶层内的液晶分子所受的水平电场（方向平行于第一基板的电场）增强，降低了液晶显示面板的驱动电压，提高了图像显示品质。
需要说明的是，本发明实施例附图中的各功能膜层的厚度不代表真实的厚度，各膜层之间的相对厚度也不代表真实的相对厚度，本发明实施例提供的附图仅用于示意性地解释本发明而不用于限制本发明。
以下将结合附图具体说明本发明实施例提供的液晶显示面板及显示装置。
本发明将以液晶显示面板中的一个子像素单元对应的阵列基板和彩膜基板结构为例说明。
参见图1，为本发明实施例提供的液晶显示面板的截面示意图，包括：
相对设置的第一基板11和第二基板21，以及位于第一基板11和第二基板21之间的液晶层4；
第一基板11上靠近液晶层4的一侧设置有公共电极12和位于公共电极12上的像素阵列；像素阵列中的每一子像素单元区域设置第一像素电极1和第二像素电极2，以及位于第一像素电极1和第二像素电极2相邻区域的耦合电极3；第二像素电极2通过第一绝缘层13与耦合电极3相绝缘，耦合电极3通过第二绝缘层14与公共电极12相绝缘；
第二基板21上靠近液晶层4的一侧设置有彩色树脂层23。
在具体实施时，耦合电极3在与第一像素电极1上的数据线信号电压等值的情况下，与第二像素电极2之间形成耦合电容，使得第二像素电极2上施加有一定电压，第一像素电极和第二像素电极上的电压值不同，液晶分子位于第一像素电极上方和第二像素电极上方的倾角不同，增加了液晶显示面板的视角。此外第一像素电极和第二像素电极二者之间形成电场，使得液晶层内的液晶分子所受的水平电场（方向平行于第一基板的电场）增强，降低了液晶显示面板的驱动电压，提高了图像显示品质。
需要说明的是，本发明附图中所涉及的彩色树脂层23仅说明其与第一像素电极和第二像素电极的相对位置，并不说明彩色树脂层的具体结构，在具体实施时，彩色树脂层23的设置结构类似于现有结构，这里不再赘述。
参见图2，为图1所示的液晶显示面板俯视示意图；于像素阵列中的每一子像素单元10区域设置有第一像素电极1和第二像素电极2；以及位于第一像素电极1和第二像素电极2相邻区域的耦合电极3；
第一像素电极1包括多个排列方向一致的狭缝111，每一狭缝111的中间区域具有弯折点，朝向第一设定方向弯折，使得狭缝111的两端点（图2中的靠左边第一狭缝111的a端和b端）和弯折点（图2中的o点）构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形（如图2中闭合的虚线构成的等腰三角形所示）；第二像素电极2与第一像素电极1的设置方式类似，包括与第一像素电极1中的狭缝111排列方向一致的狭缝211，每一狭缝211的中间区域具有弯折点，朝向第二设定方向弯折，使得狭缝的两端点和弯折点构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形。第一像素电极和第二像素电极为具有弯折状的狭缝的电极，第一像素电极或第二像素电极能够使得液晶分子呈多畴分布，至少使得液晶分子存在两畴状分布。位于一个子像素单元内的第一像素电极和第二像素电极对应的液晶分子至少呈四畴状分布，提高液晶显示面板的视角，降低液晶显示面板的驱动电压。
较佳地，所述第一像素电极和第二像素电极中的各狭缝的形状为尖括弧“<”或“>”或圆括弧状“（”或“）”。
一般地，子像素单元所在区域为矩形状，如图2所示，子像素单元10为矩形状，第一像素电极1和第二像素电极2大小和形状类似，第一像素电极1和第二像素电极2沿矩形状子像素单元10的长边排列，第一像素电极1和第二像素电极2之间具有一定间隙。
较佳地，第一像素电极1和第二像素电极2内的各狭缝沿矩形状子像素单元10的短边方向延伸。
较佳地，参见图2，耦合电极3位于与第一像素电极1和第二像素电极2之间的间隙对应的区域，施加有电压的耦合电极3与第二像素电极2之间具有一定耦合电容，第二像素电极2在耦合电容的作用下，感应出一定量电荷，形成一定电压。
为了增加耦合电极3与第二像素电极2之间的耦合电容，以增加第二像素电极2上的电压，较佳地，耦合电极3与第二像素电极2在垂直方向的投影具有一定交叠面，这样，耦合电极3与第二像素电极2之间的耦合电容更大，第二像素电极2上的电压更大。
耦合电极的设置大小和形状不受限制，只要位于第一像素电极和第二像素电极相邻的区域，且能够与第二像素电极耦合出一定电容即可。
较佳地，耦合电极为矩形状，且矩形的长边与所述狭缝的延伸方向平行，耦合电容的长度与狭缝的长度相比拟，宽度略大于第一像素电极与第二像素电极之间的间隙宽度。
像素阵列中的每一子像素单元内的像素结构与图2所示的结构相同，图2所示的结构为与一个子像素单元10对应区域的像素结构。
较佳地，耦合电极上的电压与第一像素电极上的电压相同，因此，耦合电极可以直接与第一像素电极相连，或者直接与提供数据信号电压的数据线相连，或者与子像素单元中设置的开关晶体管的漏极相连，以下具体说明耦合电极的设置方式。
在具体实施过程中，如图3所示，每一子像素单元还包括一个控制子像素开启或关闭的开关晶体管TFT5，每一子像素单元由与TFT5的栅极相连的栅线6和与TFT5的源极相连的数据线7围设而成；栅线6控制TFT5的开启与关闭，数据线7在TFT5开启时为第一像素电极输出数据信号电压VData1。
TFT5的漏极与第一像素电极1通过过孔相连，当TFT5开启时，TFT5的源极和漏极导通，数据线为第一像素电极1提供数据信号电压VData1。
方式一：如图3所示，耦合电极3与第一像素电极1通过过孔8相连。
为了更清楚地说明耦合电极与第一像素电极、第二像素电极以及TFT5的位置关系，参见图4为图3所示的结构在A-A’向的剖面图。
参见图4，第一基板11上设置有公共电极12和开关晶体管TFT5的栅极51;
栅极51和公共电极12上设置第二绝缘层14，该第二绝缘层14为栅极绝缘层GI。
第二绝缘层14上方设置有TFT5的半导体层54、半导体层54相连的源极52和漏极53，以及与漏极53同层设置的耦合电极3；
第一绝缘层13位于半导体层54、源极52和漏极53，以及耦合电极3上方，该第一绝缘层13上设置有位于漏极53上方的过孔，以及位于耦合电极3上方的过孔；
第一像素电极1和第二像素电极2位于第一绝缘层13上方，且第一像素电极1与漏极53通过其上方的过孔电性连接，耦合电极3通过其上方的过孔与第一像素电极1电性连接。该第一绝缘层为第一基板上的钝化层。
方式二：参见图5，耦合电极3通过引线9直接与TFT5的漏极53相连。
参见图6，为图5所示的结构在B-B’向的剖面图。
与图4所示的结构类似，不同之处在于，耦合电极3通过与其同层设置的漏极53直接相连。
以下具体说明本发明实施例提供的耦合电极的设置实现扩大液晶显示面板视角的原理。
参见图7，图7为图4或图6所示的结构中耦合电极3、第一像素电极1和第二像素电极2、以及公共电极12之间的等效电路图。
结合图4和图7，图4中的第一像素电极1与公共电极12之间存在图7所示的像素电容C1，公共电极12对应图7中公共电极提供的公共电压Vcom，第二像素电极2与公共电极12之间存在像素电容C2，耦合电极3与第二像素电极2之间存在耦合电容Cc。参见图7，像素电容C1和像素电容C2之间串接有耦合电容Cc。当栅线G1的扫描信号使得TFT开启时，数据线D1为第一像素电极提供数据信号电压VData1，由于耦合电容Cc的存在，第二像素电极上会在瞬间耦合出一定电荷，对应形成数据信号电压VData2，VData1≠VData2，使得第一像素电极和第二像素电极上施加有不同值的数据信号电压。又因为，第一像素电极和第二像素电极为具有弯折状的狭缝的电极，这类型电极本身就能够使得液晶分子呈多畴分布。同时，当第一像素电极和第二像素电极之间的数据信号电压不相等时，第一像素电极和第二像素电极分别与公共电极之间形成电场，且第一像素电极和第二像素电极之间也存在水平电场，使得液晶层内的水平电场增强，液晶分子呈多畴状分布的程度更强，液晶显示面板的视角更宽。
较佳地，第一像素电极中的狭缝的弯折方向和第二像素电极中的弯折方向可以同向，或者为反向。
如图2、图3和图5所示，第一像素电极1中的狭缝111的弯折方向和第二像素电极2中的狭缝211的弯折方向同向。
参见图8，第一像素电极1中的狭缝111的弯折方向和第二像素电极2中的狭缝211的弯折方向反向。这样的设置使得第一像素电极1对应区域的液晶分子的分布方向与第二像素电极2对应区域的液晶分子的分布反向，液晶分子呈多畴状分布的程度进一步增强，液晶显示面板的视角更进一步增加。
需要说明的是，本发明第一基板及其上的各功能结构构成阵列基板，第二基板及其上的各功能结构构成彩膜基板。
较佳地，公共电极、第一像素电极和第二像素电极为透明金属氧化物膜层，例如可以为铟锡氧化物ITO或铟锌氧化物IZO等，透明电极可以使得液晶显示面板入光侧的光线顺利通过，不影响像素的开口率和光线的透过率。
较佳地，耦合电极为透明金属氧化物膜层，例如可以为铟锡氧化物ITO或铟锌氧化物IZO等，透明电极可以使得液晶显示面板入光侧的光线顺利通过，不影响像素的开口率和光线的透过率。
图1所示的液晶显示面板，第一基板11上的公共电极12与第一像素电极1和第二像素电极2位于不同层，公共电极12位于第一像素电极1和第二像素电极2的下方。本发明实施例提供的液晶显示面板不限于为图1所示的结构，例如另一实施方式为：第一像素电极和第二像素电极位于第一公共电极的下方。
图1所示的液晶显示面板，第二基板21上设置彩色树脂层23，具体实施时不限于为图1所示的结构，另一实施方式为：第二基板21上还包括第二公共电极，第二公共电极位于彩色树脂层远离液晶层的一侧。有利于实现电场强度更强的ADS显示模式中的多维电场，从而降低液晶显示面板驱动液晶分子偏转的电压，提高液晶显示面板显示图像的电光效率，提高显示品质。
需要说明的是，本发明实施例提供的液晶显示面板仅是为了说明本发明的第一基板上的像素电极和耦合电极的设置方式，以实现增加ADS显示模式的液晶显示面板的视角，凡是包含本发明实施例提供的所述第一像素电极、第二像素电极和耦合电极的阵列基板或液晶显示面板均包含在本发明范围之内。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括所述液晶显示面板，该显示装置可以为液晶显示面板、液晶显示器、液晶电视等。
综上所述，本发明实施例提供的液晶显示面板，位于一个子像素单元区域的第一像素电极和第二像素电极之间设置有耦合电极，该耦合电极能够与第二像素电极产生耦合电容，当为第一像素电极施加数据信号电压VData1时，由于耦合电极的作用，第二像素电极上产生数据信号电压VData2，VData1≠VData2。液晶分子位于第一像素电极上方和第二像素电极上方的倾角不同，增加了液晶显示面板的视角。此外第一像素电极和第二像素电极二者之间形成电场，使得液晶层内的液晶分子所受的水平电场（方向平行于第一基板的电场）增强，降低了液晶显示面板的驱动电压，提高了图像显示品质。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种液晶显示面板，包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；还包括位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的彩色树脂层；其特征在于，还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧不同层设置的公共电极和像素阵列；
所述像素阵列中的每一子像素单元区域设置有第一像素电极和第二像素电极，以及位于所述第一像素电极和第二像素电极的相邻区域用于与所述第二像素电极产生耦合电容的耦合电极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一像素电极包括多个排列方向一致的狭缝，每一狭缝的中间区域具有弯折点，朝向第一设定方向弯折，使得狭缝的两端点和弯折点构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形；
所述第二像素电极包括多个与所述第一像素电极中的狭缝排列方向一致的狭缝，每一狭缝的中间区域具有弯折点，朝向第二设定方向弯折，使得狭缝的两端点和弯折点构成一个以弯折点为顶点的等腰三角形。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一像素电极和第二像素电极中的各狭缝形状呈尖括弧或圆括弧状。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一像素电极和第二像素电极中的各狭缝沿与矩形状的子像素单元的短边方向延伸。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一设定方向和第二设定方向同向；或者所述第一设定方向和第二设定方向反向。
6.根据权利要求1或5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述耦合电极位于所述公共电极与所述第一像素电极和第二像素电极之间，并与公共电极和第二像素电极保持绝缘。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述耦合电极通过过孔与所述第一像素电极电性相连。
8.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，还包括位于所述子像素单元内的开关晶体管，所述耦合电极与所述开关晶体管的漏极电性相连。
9.根据权利要求7或8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述耦合电极为矩形状电极，矩形状电极的长边与所述狭缝的延伸方向平行。
10.根据权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，
还包括第一绝缘层和第二绝缘层；
所述公共电极位于所述第一基板上方；
所述第二绝缘层位于所述公共电极上方；
所述耦合电极位于所述第二绝缘层上方；
所述第一绝缘层位于所述耦合电极上方；
所述各第一像素电极和第二像素电极位于所述第一绝缘层上方。
11.根据权利要求10所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一绝缘层为栅极绝缘层，所述第二绝缘层为钝化层。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一权项所述的液晶显示面板。
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