CN103487986A - 一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，将每个子像素分为VA和IPS两个区域，在VA区域中进行VA模式显示；在IPS区域中进行IPS模式显示。采取这样混合显示模式的液晶显示器，在具有较高的对比度的同时，又具有很好的视角以及色差表现。

Description

一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器

技术领域

本发明涉及平板显示器制造领域，具体的是一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器。

背景技术

随着液晶显示技术的不断发展，液晶显示器已经成为主流的显示应用，人们在不断的改进其显示性能，包括它的响应时间、对比、视角等。

为了使液晶分子能够按照一定的初始位置排列，所以一般会在液晶层上形成一层配向膜，然后再对配向膜进行配向，配向形式有摩擦配向和光配向等。使用光配向方式，可以在液晶面板的特定区域内，使用一定功率、波长、角度的紫外光对配向膜进行照射，使配向膜的侧链形成垂直或者水平的一定角度，这样液晶分子就可以在面板内按照特定的角度进行配向。目前显示的主要技术包括TN、VA和IPS。

VA类液晶显示器是 Vertical Aignment “垂直排列”型液晶屏，是一种垂直配向的常黑模式，偏光板垂直正交。从结构上看，VA屏依靠处于上下两层基板上的像素电极和公共电极，来改变其间垂直排列的液晶分子的旋光角度，从而改变液晶屏的透光率。VA屏采用的是负性液晶，在上下基板加上一定的电压后，液晶从初始的垂直状态发生倾斜。当偏光板吸收轴与液晶分子长轴之间的方位角为45°时，VA的透过率最大，光利用率最高。

IPS类液晶显示器是In P1ane Switching“平面开关控制模式”的缩写。从结构上看， IPS屏的两种电极都制作在同一个基板表面上，因而屏面较厚实。IPS液晶有正性和负性液晶，当加电压时，液晶分子受到电场的作用，发生偏转，它依靠电极之间液晶分子的平面排列来改变透光率，以此来实现亮度控制。所以其配向为水平配向，也是一种常黑模式，偏光板垂直正交，初始状态下液晶分子的长轴和偏光板的吸收轴垂直或者平行，使得出射偏振光强度为0，在基板的一侧设置电极，形成横向电场，在预倾角的一起作用下使得液晶分子在水平面内转动。同样当液晶分子的长轴和偏光片的吸收轴之间的方位角为45°时，IPS的光利用率最高。

IPS模式和VA模式有各自的优缺点，其中IPS的优点是宽视角，缺点有漏光的问题，其黑态辉度不够低，导致对比度偏低。VA显示模式有较好的对比度，但视角相较于IPS技术要差一些，斜视色偏比较严重。

发明内容

本发明的目的是针对现有IPS模式和VA模式液晶显示器存在的问题，提供一种宽视角、高对比度、且具有良好色偏表现的液晶显示器。

本发明的技术方案是：

一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，它包括：

一彩膜基板，包括多个像素单元，每个像素单元包含红蓝绿三个子像素，每个子像素均分为VA区域和IPS区域，在与VA区域对应的彩膜基板上布置公共电极；

一阵列基板，与彩膜基板上下相对设置，在与VA区域对应的阵列基板上布置像素电极，所述阵列基板的像素电极和前述彩膜基板的公共电极通电后形成竖直电场；在与IPS区域对应的阵列基板的两端分别相对布置公共电极和像素电极，两者通电后形成水平电场；

一液晶层，由液晶分子组成，夹于彩膜基板与阵列基板之间，其中与VA区域对应的液晶分子呈竖直状态排列；与IPS区域对应的液晶分子呈水平状态排列。

子像素的VA区域和IPS区域对应的阵列基板和彩膜基板上所形成的公共电极可以是同一电位，也可以是不同电位；所形成的像素电极可以是同一电位，也可以是不同电位。

每个子像素根据任意间隔分为VA区域和IPS区域。更优的，每个子像素根据统一的固定间隔分为VA区域和IPS区域。

更进一步的，所述液晶分子为负性液晶。

更进一步的，所述液晶显示器中包含UV可反应液晶材料或者可UV光配向的光配向膜。

更优的，子像素的VA区域和IPS区域对应的液晶分子分别通过不同方向的UV光配向，使VA区域对应的液晶分子呈竖直状态排列，使IPS区域对应的液晶分子呈水平状态排列。

更优的， UV光通过棱镜组改变UV光照射方向，形成两种方向不同的UV光分别对VA区域和IPS区域进行光配向。

本发明的有益效果：

采取这样的结构后，每一个子像素均包含VA和IPS混合显示结构，使液晶显示器兼具VA和IPS显示模式的优点，在具有较高的对比度的同时，又具有很好的视角以及色差表现。

附图说明

图1是本发明一个子像素对应的液晶显示器的剖面示意图。

图2是图1所示液晶显示器的公共电极和像素电极加电压后的剖面示意图。

图3是一个子像素内IPS和VA区域的选择示意图。

图4是一个子像素内IPS和VA区域进行不同UV光照射配向示意图。

图5是UV光通过棱镜组进行光配向结构示意图。

图中各标号标识如下：

1—彩膜基板，2—阵列基板，3—液晶层，4—公共电极，5—像素电极，6—光掩模，7—棱镜组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，如图1所示为一个子像素对应的液晶显示面板的剖面示意图。包括：

彩膜基板1，彩膜基板1上的子像素分为VA区域和IPS区域，在与VA区域对应的彩膜基板1上布置公共电极5。

阵列基板2，与彩膜基板1上下相对设置，在与VA区域对应的阵列基板2上布置像素电极4，阵列基板2的像素电极4和前述彩膜基板2的公共电极5通电后形成竖直电场；在与IPS区域对应的阵列基板2的两端分别相对布置公共电极5和像素电极4，两者通电后形成平行电场。

液晶分子3，夹于彩膜基板1和阵列基板2之间。其中与VA区域对应的液晶分子3呈竖直状态排列；与IPS区域对应的液晶分子3呈水平状态排列，且液晶分子的长轴与IPS区域对应的偏光片的吸收轴垂直或者平行。

该液晶显示器还包含可UV光配向的光配向膜，附于彩膜基板1和阵列基板2上。

如图2所示。当公共电极5和像素电极4加电压后，在彩膜基板1和阵列基板2之间形成两种电场：VA区域为竖直电场，IPS区域为水平电场。此时，VA区域中的液晶分子3呈垂直倾倒，垂直于VA区域的电场线排列；IPS区域中的液晶分子3呈面内旋转，当液晶分子的长轴与IPS区域对应的偏光片的吸收轴成45°角时，透过率最高，液晶面板为亮态。

作为一种优选的子像素的VA区域和IPS区域选择方式。如图3所示，一个子像素俯视图，将该子像素分为八个区域，在这八个区域内选择所需的VA区域和IPS区域。如：VA区域 ①③⑤⑦，IPS区域 ②④⑥⑧；或者VA区域①②③④，IPS区域⑤⑥⑦⑧等等。形成更多的畴结构，避免黑纹的出现。

作为一种优选的VA区域和IPS区域对应的液晶分子配向方式。如图4所示，在VA区域和IPS区域分别用两种不同方向的UV光进行光配向。其中，在VA区域进行45°斜向UV光照射；在IPS区域进行水平UV光照射。

作为一种优选的产生两种UV光照射方向的方式。如图5所示，UV光通过光掩模6后经过棱镜组7折射，改变UV光的照射方向，进而在VA区域和IPS区域形成不同的UV光照射，完成配向。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，其特征在于它包括：

一彩膜基板，包括多个像素单元，每个像素单元包含红蓝绿三个子像素，每个子像素均分为VA区域和IPS区域，在与VA区域对应的彩膜基板上布置公共电极；

一阵列基板，与彩膜基板上下相对设置，在与VA区域对应的阵列基板上布置像素电极，所述阵列基板的像素电极和前述彩膜基板的公共电极通电后形成竖直电场；在与IPS区域对应的阵列基板的两端分别相对布置公共电极和像素电极，两者通电后形成水平电场；

一液晶层，由液晶分子组成，夹于彩膜基板与阵列基板之间，其中与VA区域对应的液晶分子呈竖直状态排列；与IPS区域对应的液晶分子呈水平状态排列。

2.根据权利要求1所述的一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，其特征在于每个子像素根据统一的固定间隔分为VA区域和IPS区域。

3.根据权利要求1所述的一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，其特征在于所述液晶分子为负性液晶。

4.根据权利要求1所述的一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，其特征在于液晶显示器中包含UV可反应液晶材料或可UV光配向的光配向膜。

5.根据权利要求4所述的一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，其特征在于子像素的VA区域和IPS区域对应的液晶分子分别通过不同方向的UV光配向，使VA区域对应的液晶分子呈竖直状态排列，使IPS区域对应的液晶分子呈水平状态排列。

6.根据权利要求5所述的一种具有子像素混合显示模式的液晶显示器，其特征在于所述UV光通过棱镜组改变UV光照射方向。

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