CN103529606B - 一种液晶显示面板和显示装置 - Google Patents

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，位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧的第一公共电极；以及位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的第二公共电极；所述第一基板上还设置有像素电极；所述第二公共电极与所述像素电极无正对交叠面。

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

薄膜晶体管液晶显示器（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（AdvancedSuper Dimension Switch，ADSDS，简称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，且现有液晶显示面板中存在像素电极和公共电极之间的垂直电场，液晶分子相比较初始排列方向的偏转角度较小，驱动电压较高。

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；

还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧的第一公共电极；以及位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的第二公共电极；

像素单元所述第一基板上还设置有像素电极；

所述第二公共电极与所述像素电极无正对交叠面。

较佳地，所述像素电极的形状为圆形状。

较佳地，所述第二公共电极具有多个开口区域，每一开口区域与所述像素电极在所述第一基板上的投影图案为同心圆。

较佳地，所述第一公共电极位于所述第一基板上，所述像素电极位于所述第一公共电极上靠近所述液晶层的一侧且通过绝缘层与所述第一公共电极相绝缘。

较佳地，所述第二公共电极为面状电极。

较佳地，所述第一公共电极与所述像素电极同层设置，所述第一公共电极具有开口区域，所述开口区域的形状为圆形状；像素电极位于所述开口区域，所述像素电极与所述开口区域的图案为同心圆。

较佳地，所述液晶层为由正性液晶分子组成的正性液晶层。

较佳地，所述液晶层中的液晶分子的初始取向垂直于所述第一基板或所述第二基板。

本发明实施例提供一种显示装置，包括上述任一方式的液晶显示面板。

综上所述，本发明实施例提供的液晶显示面板，位于第一基板上的像素电极与位于第二基板上的第二公共电极无正对交叠面，像素电极与位于第二基板上的第二公共电极之间无垂直电场，增强液晶层液晶分子相对于初始排列方向的偏转程度，降低液晶显示器的驱动电压，提高图像显示品质。

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之一；

图2为图1所示的位于一个像素单元内的像素电极结构示意图；

图3为与图2所示的像素电极对应的第二公共电极结构示意图；

图4为图2和图3所示的像素电极和第二公共电极立体示意图；

图5为本发明实施例提供的液晶显示面板加电压之后液晶分子的分布示意图；

图6为本发明实施例提供的像素电极和第一公共电极的结构俯视示意图；

图7为图6所示的结构在A-A’向的截面示意图；

图8为本发明实施例提供的液晶显示面板结构示意图之二。

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、驱动电压较低，图像显示品质较高的液晶显示面板和显示装置。

本发明实施例提供一种新型液晶显示面板，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；还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧的第一公共电极，以及位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的第二公共电极；所述第一基板上设置像素电极；其中，所述像素电极与所述第二公共电极无正对交叠面。像素电极与所述第二公共电极之间无垂直电场，增强液晶层液晶分子相对于初始排列方向的偏转程度，降低液晶显示器的驱动电压，提高图像显示品质。

进一步地，像素电极的形状为圆形。，第二公共电极设置有开口区域，开口区域为圆形。像素电极与开口区域为同心圆。第二公共电极与像素电极之间，第一公共电极与像素电极之间形成的电场为多畴电场，形成的液晶分子的排列为多畴状，可以扩大液晶显示面板的视角，提高显示图像的品质。

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膜层的厚度，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并不用于限制本发明。

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和显示装置。

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的一侧设置有第一公共电极12和像素电极141；

第二基板21上靠近液晶层4的一侧设置有第二公共电极22；其中，第二公共电极22与像素电极141无正对交叠面。

一般地，在第一基板11上设置有像素阵列（像素阵列在图1中未体现）。像素电极141位于像素阵列中的每一像素单元对应的区域；

本发明实施例提供的液晶显示面板，所述液晶层为由正性液晶分子组成的正性液晶层。

所述液晶层中的液晶分子的初始取向垂直于所述第一基板或所述第二基板。

图1为液晶显示面板第一公共电极12、第二公共电极22、像素电极141未施加电压时液晶分子的分布示意图，液晶分子的初始排列方向(未施加电压时的液晶分子的长轴指向)垂直于第一基板11或第二基板21。

当第一公共电极、第二公共电极、像素电极分别施加电压时液晶分子偏离初始排列方向一定角度排列，即倾向于沿平行于第一基板的方向排列。本发明由于第二公共电极与像素电极无正对交叠面，相比较现有技术，第二公共电极与像素电极之间的垂直电场较少或不存在，液晶分子相比较未施加电压时的初始排列方向偏离角度更大，在驱动电压一定的前提下，液晶显示面板光线的透过率更大，在光线透过率一定的前提下，液晶显示面板的驱动电压更低，相应地，图像的显示品质更高。

进一步地，所述像素电极的形状为圆形。

为了更清楚说明所述像素电极的形状，结合图2进行说明，图2为图1所示的像素电极141的俯视示意图。

参见图2，像素电极141呈圆形状，图2所示的结构表示一个像素单元区域14设置有三个像素电极141。需要说明的本发明实施例中是以一个像素单元包含三个像素电极为例进行说明的，除此之外只要满足一个像素单元至少包含一个像素电极的其它情况都是可以的。

当像素单元包含多个像素电极是优选地，各像素电极141的大小一致。

更优选地，各像素电极141沿同一方向排列，各像素电极141的中心位于一条直线上。

图2所示的一个像素单元区域设置像素电极的个数和相互之间的位置关系仅是示意性说明本发明的圆形像素电极，并不用于限制本发明，具体实施过程中，像素电极的个数和相对位置根据实际需求而定。

基于上述圆形状像素电极结构，进一步地，参见图3，第二公共电极22具有开口区域222。

开口区域222的形状可以为规则的图形，例如可以为圆形、正方形或其他图形。

优选地，开口区域222的形状为圆形。

更优选地，圆形状开口区域222与圆形状像素电极在第一基板上的投影为同心圆。图3所示的第二公共电极22为与图2所示的像素电极对应的局部示意图，包括与图2所示的像素电极141一一对应的三个开口区域222。

由于第二公共电极与像素电极无正对交叠面，因此，圆形状开口区域的面积一定大于圆形状像素电极的面积，圆形状开口区域的面积只要保证二者无交叠面即可。

为了更清楚地说明上述像素电极、第一公共电极和第二公共电极之间的位置关系，如图4为像素电极与第二公共电极的立体结构示意图。像素电极141与各开口区域222一一对应。

以下将说明本发明提供的包括上述圆形状像素电极和具有圆形状开口区域的第二公共电极的液晶显示面板增加视角、降低驱动电压的原理。

像素电极为圆形状，第二公共电极为与所述像素电极对应的圆形开口区域。液晶显示面板未施加电压时，如图1所示，液晶分子沿初始方向排列。液晶显示面板施加电压时，液晶分子受各个方向的倾斜电场的作用呈多畴状分布。具体地，圆形状的像素电极与具有圆形开口区域的第二公共电极形成的电场使得液晶分子呈多畴状分布，圆形状的像素电极与第一公共电极之间形成的电场使得液晶分子呈多畴状分布，如图5所示，为从液晶显示面板入光侧或出光侧方向观看液晶分子分布的俯视示意图，液晶显示面板中的液晶分子呈多畴分布，扩大了液晶显示器的视角。以像素电极的中心为圆心，具体地，图5所示的液晶分子的分布方式体现了分布在距离圆心相等的位置处的液晶分子（即位于同一圆周上的液晶分子）在电场的作用下倾斜角度相同，如图5所示的闭合的虚线为位于同一圆周上的液晶分子。不同圆周上的液晶分子倾斜角度不同，体现出多畴分布。且同一圆周上的液晶分子与水平面的夹角相同，体现出同一圆周处电场水平分量相同，水平电场强度相同，位于液晶显示面板相对于中心对称的位置视角一致。图5中液晶层4中的液晶分子的长度代表液晶分子偏转的程度。液晶分子长度越长，液晶分子相比较初始排列位置偏转的角度越大，液晶分子长度越短，液晶分子相比较初始排列位置偏转的角度越小。由图5可知，靠近像素电极中心的区域液晶分子偏转的角度较小，靠近像素电极边缘区域的液晶分子的偏转的角度较大，这是因为，像素电极边缘与第二公共电极之间形成的倾斜电场强度较大，像素电极中心与第二公共电极之间形成的倾斜电场强度较小。

较佳地，所述第二公共电极的开口区域与正对的像素电极在同一平面的垂直投影为同心圆，使得距离所述圆心距离相等的液晶分子的倾斜角度一致，位于液晶显示面板相对于中心对称的位置视角一致。

较佳地，各圆形状像素电极的直径相等，即各圆形像素电极的大小相等使得每一像素电极对应的多畴电场分布一致。液晶显示面板的显示效果更佳，视角更宽。

较佳地，各圆形状开口区域的直径相等，使得每一像素电极对应的多畴电场分布一致。液晶显示面板的显示效果更佳，视角更宽。

较佳地，各圆形状像素电极在像素单元对应的区域均匀分布，即每一像素单元对应的区域周期性均匀分布多个多畴电场，液晶显示面板的显示效果更佳，视角更宽。所述均匀分布即相邻像素电极之间的距离相等，像素电极沿一行或一列排列，或者沿多行多列排列。例如，可以在像素单元中设置多个沿同一方向分布的像素电极，或者设置多行多列呈矩阵分布的像素电极。具体可以根据像素单元面积的大小、实际需求以及工艺条件决定，这里不做具体限制。例如本发明实施例所有附图均以每一像素单元设置三个像素电极为例说明，三个像素电极沿同一方向分布，即三个圆形状像素电极的中心在同一直线上。

优选地，各像素电极均匀分布，且各第二公共电极上的开口区域与各像素电极完全对应，即各像素电极在第一基板上的投影与各第二公共电极上的开口区域在第一基板上的投影完全重叠。或者各像素电极在第一基板上的投影位于各第二公共电极的开口区域在第一基板上的投影内，且二者的投影图案为同心圆。

在实现图像显示时，位于同一像素单元中的各像素电极同时开启，同时施加数据信号电压，实现图像显示，即像素单元设置一个薄膜晶体管，该薄膜晶体管的漏极同时与该像素单元内设置的各像素电极相连。

较佳地，可以通过宽度较窄的连接线将各像素电极串联连接，使得薄膜晶体管通过与距离其最近的像素电极电连接即可，当然，该连接线可以设置为尽量不影响光线的透过率，且不影响液晶层内电场的分布。

较佳地，所述第二公共电极、第一公共电极，各像素电极为透明导电材料，例如可以为铟锡氧化物（ITO）或铟锌氧化物（IZO）等。

第一公共电极与像素电极的设置方式至少包括两种方式，即像素电极与第一公共电极同层设置或不同层设置。

优选地，像素电极与第一公共电极不同层设置的其中一种实施方式为：

所述第一公共电极位于所述第一基板上，所述像素电极位于所述第一公共电极上靠近所述液晶层的一侧且通过绝缘层与所述第一公共电极相绝缘。

参见图1，为像素电极与第一公共电极不同层设置的实施方式。

图1所示的液晶显示面板，第一基板11上的第一公共电极12与像素电极141位于不同层，通过第一绝缘层13相绝缘。第一公共电极12位于像素电极141的下方。具体地，第一公共电极12位于第一基板11之上，第一绝缘层13位于第一公共电极12之上，像素电极141位于第一绝缘层13之上。

较佳地，所述第二公共电极为面状电极。

参见图6，为第一公共电极12与像素电极141的俯视示意图。开口区域121的形状为圆形状；像素电极141位于开口区域121，像素电极141与开口区域121的图案为同心圆。

图7为图6所示的结构在A-A’向的截面图。

参见图7，为第一基板11上的第一公共电极12与像素电极141位于相同层。

与图1提供的液晶显示面板结构类似，不同之处在于，无第一绝缘层13的设置，第一公共电极12与像素电极141同层设置，第一公共电极12具有多个开口区域121；像素电极141位于开口区域121内。

开口区域121的形状可以为规则的图形，例如可以为圆形、正方形或其他图形。

优选地，开口区域121的形状与像素电极141的形状对应。

优选地，像素电极141为圆形，第一公共电极12上的开口区域121为圆形。

更优选地，圆形状开口区域121与圆形状像素电极在第一基板上的投影为同心圆。

参见图8，液晶显示面板，还包括：

位于第二基板21上的彩色树脂层23；

第二基板21上的第二公共电极22和彩色树脂层23位于不同层。第二公共电极22位于彩色树脂层23靠近液晶层4的一侧。当然，第二公共电极22和彩色树脂层23的相对位置不限于此，二者的位置可以互换。

本发明附图中的所涉及的彩色树脂层23仅说明其与第二公共电极22之间的相对位置，并不说明彩色树脂层的结构，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。

较佳地，参见图8，本发明实施例提供的液晶显示面板还包括，位于第二公共电极22上靠近液晶层4的一侧覆盖第二基板21的介电层（Over Coat，OC）24。

较佳地，所述介电层可以为有机树脂层。该有机树脂层既可以起到保护第二公共电极的作用，还可以使靠近介电层的液晶分子能够更加充分的偏转，提高显示效果，介电层的厚度对上述液晶的偏转角度也有关系，具体实施时需要选择一个合适的厚度。

需要说明的是，若图8所示的第二公共电极22和彩色树脂层23的位置互换，这时可以不单独设置介电层，直接使用彩色树脂层作为介电层。

较佳地，参见图8，本发明实施例提供的液晶显示面板还包括，位于第一基板11上远离液晶层4的一侧的第一偏光片15，以及位于第二基板21上远离液晶层4的一侧的第二偏光片25，第一偏光片15和第二偏光片25偏振方向相互垂直或平行。由于光线穿过液晶分子时（不包括光线沿液晶分子的长轴方向穿过），液晶分子能够改变光线的偏振方向，即液晶分子使得光线的相位延迟。所述第一偏光片与第二偏光片可以使得经过液晶层发生相位延迟的光线顺利出射到液晶显示面板的出光侧，实现图像显示。

较佳地，参见图8，液晶显示面板还包括：位于像素电极141上靠近液晶层4的一侧的第一取向层16，位于介电层（Over Coat，OC）24上靠近液晶层3的一侧的第二取向层26。第二公共电极22位于彩色树脂层23和介电层（Over Coat，OC）24之间；第一取向层16和第二取向层26用于为未施加电压时的液晶层3中的液晶分子取向，该取向为上述提到的初始取向，在第一基板11和第二基板21之间无电场分布时，液晶分子按照第一取向层16和第二取向层26的取向方向排列。

由于本发明实施例提供液晶显示面板新型的液晶显示面板，液晶层内的电场为斜向电场。液晶显示面板未驱动时，液晶分子垂直于第一基板排列，光线经过液晶分子偏振方向不发生改变，光线无法通过第二偏振片出射到液晶显示面板的出光侧，液晶显示面板此时显示黑屏，即常黑模式。液晶显示面板驱动后，像素电极分别与第一公共电极和第二公共电极形成多维电场，多维电场中的水平电场对液晶分子的作用使得液晶分子的排列方向发生偏转，液晶分子的长轴与第一基板之间形成一定夹角，光线经过液晶分子后偏振方向发生改变，偏振方向沿第二偏振片偏振方向的分量的光线可以顺利经过第二偏振片出射到液晶显示面板的出光侧，实现图像显示。

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，位于第一基板上的像素电极为圆形状，位于第二基板上的第二公共电极为与所述像素电极对应的圆形开口区域，圆形状的像素电极与具有圆形开口区域的第二公共电极之间形成的电场使得液晶分子呈多畴状分布，实现液晶显示面板的多畴显示，扩大了液晶显示器的视角。

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 (7)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，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；

还包括位于所述第一基板上靠近所述液晶层一侧的第一公共电极；以及位于所述第二基板上靠近所述液晶层一侧的第二公共电极；

所述第一基板上还设置有像素电极；

所述第二公共电极与所述像素电极无正对交叠面；

其中，所述像素电极的形状为圆形状；所述第二公共电极具有开口区域，所述开口区域在所述第一基板上的投影图案与所述像素电极在所述第一基板上的投影图案为同心圆，各圆形状开口区域的直径相等。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极位于所述第一公共电极上靠近所述液晶层的一侧且通过绝缘层与第一公共电极相绝缘。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二公共电极为面状电极。

4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一公共电极与所述像素电极同层设置，所述第一公共电极具有开口区域，所述第一公共电极的所述开口区域的形状为圆形状；像素电极位于所述第一公共电极的所述开口区域，所述像素电极与所述第一公共电极的所述开口区域的图案为同心圆。

5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶层为由正性液晶分子组成的正性液晶层。

6.根据权利要求1或5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶层中的液晶分子的初始取向垂直于所述第一基板或所述第二基板。

7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一权项所述的液晶显示面板。