CN104298031A - 一种液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板及显示装置，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及填充在对向基板和阵列基板之间的液晶层，液晶显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布；对向基板和阵列基板相对的表面上均具有取向层，每个像素单元对应的液晶层中的液晶分子的长轴垂直于对液晶分子有作用力的对应的取向层，由于液晶盒间隙不同，使液晶分子的长轴与短轴方向的折射率之差不同，造成各个液晶盒间隙对应的液晶分子具有彼此不同的相位延迟值，呈现出彼此不同的灰阶曲线，从而可以相互补偿，使不同视角的灰阶曲线稳定，有效改善不同视角色偏差现象，提高画面色彩的真实性。

Description

一种液晶显示面板及显示装置

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及显示装置。

背景技术

目前，液晶显示器已被广泛地应用于各种领域，垂直取向模式(VerticalAlignment liquid crystal，简称VA)液晶面板，具有广视角设计，灰阶响应时间快，色彩丰富，对比度高等优点，是当今大屏幕液晶电视采用的主流技术。

现有的垂直取向模式液晶显示面板，如图1a示，具体的结构包括：相对设置的对向基板01与阵列基板02，以及填充在对向基板01和阵列基板02之间的液晶层03，其中阵列基板02包括衬底基板021，以及依次设置在衬底基板021上的栅极022、栅绝缘层023、源漏极024、钝化层025和取向层026，对向基板01上设置有取向层011，阵列基板02还会包括诸如有源层、像素电极层、平坦层等其他膜层结构，在图1a未示出，液晶层03是由介电常数为负且各向异性的液晶分子构成。当液晶显示面板未施加电压时，液晶层03中的液晶分子的长轴垂直于对向基板01和阵列基板02所在平面，这时候光线无法穿过对向基板01，屏幕为黑色，当液晶显示面板施加电压后，液晶层03中的液晶分子呈水平排列，导致光线双折射透过液晶分子，如此，通过电压信号实现对液晶层03中的液晶分子的调制，改变光透过特性，实现图像的显示。

当液晶层中的液晶分子倾斜一定角度的时候，观察者从不同视角将会观察到不同的显示效果，这就是现有的液晶显示装置的视角问题。如图1a示，光线L1沿着垂直对向基板01的方向向上射出，而光线L2与光线L1夹有ω度的视角，液晶层03中的液晶分子与光线L1及光线L2的夹角明显不同，使光线L1与L2在穿透液晶层03的过程中，产生不同的相位延迟值，进而导致离开对向基板的光线L1与L2的强度有明显的差异，即不同视角处的画面的亮度产生了明显的差异，使画面产生色偏差的现象。

为了进一步说明此色偏现象，图1b示出了视角为0度和60度处的灰阶曲线，图中的a表示视角为0度处的灰阶曲线，b表示视角为60度处的灰阶曲线，x轴代表灰阶数，y轴代表光透过率，灰阶曲线表示不同灰阶数的画面相对于最大灰阶数(即灰阶数为255)的画面的相对亮度，在视角为60度时，相对应的灰阶曲线远离视角0度的灰阶曲线，尤其是在中间灰度(即灰阶数为63至192)中远离的偏差更大，由此可知，在不同视角所观察到的画面，产生色偏差现象，影响画面色彩的真实性。

并且，图1c示出了现有的垂直取向模式液晶面板色坐标图，也可以看出从不同视角观察时，R、G、B颜色不集中，存有色偏差现象。

因此，如何改善不同视角的色偏差现象，提高液晶显示器的画面色彩的真实性，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种液晶显示面板、其制作方法及显示装置，用以改善不同视角色偏差的现象，提高画面色彩的真实性。

因此，本发明实施例提供了一种液晶显示面板，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及填充在所述对向基板和阵列基板之间的液晶层，所述液晶显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元：

在每个所述像素单元中，液晶盒间隙具有从所述像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，所述液晶盒间隙为所述对向基板和阵列基板之间的垂直距离；

所述对向基板和阵列基板相对的表面上均具有取向层，在未施加电压时，每个所述像素单元对应的液晶层中的液晶分子的长轴垂直于对所述液晶分子有作用力的对应的所述取向层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，每个所述像素单元对应的所述对向基板或阵列基板面向所述液晶层一侧的表面为两个相交的倾斜面，两个所述倾斜面相对于所述对向基板或阵列基板所在水平面的倾斜角相等且两个所述倾斜面的高点分别位于所述像素单元之间的间隙处。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，每个所述像素单元对应的所述对向基板和阵列基板面向所述液晶层一侧的表面分别为两个相交的倾斜面，两个所述倾斜面相对于所述对向基板和阵列基板所在水平面的倾斜角相等且两个所述倾斜面的高点分别位于所述像素单元之间的间隙处。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，所述倾斜面的倾斜角为2度至20度。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，各所述倾斜面在所述像素单元中所占的区域相等。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，每个所述像素单元对应的所述阵列基板上的平坦层或层间绝缘层具有所述像素单元对应的所述阵列基板面向所述液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，所述层间绝缘层上与每个所述像素单元对应的区域设置有像素电极层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，每个所述像素单元对应的所述对向基板上的平坦层具有所述像素单元对应的所述对向基板面向所述液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶显示面板。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种液晶显示面板及显示装置，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及填充在对向基板和阵列基板之间的液晶层，液晶显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，液晶盒间隙为对向基板和阵列基板之间的垂直距离；对向基板和阵列基板相对的表面上均具有取向层，在未施加电压时，在每个像素单元对应的液晶层中的液晶分子的长轴垂直于对液晶分子有作用力的对应的取向层，由于液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，使液晶层中的液晶分子的长轴与短轴方向的折射率之差彼此不同，造成各个液晶盒间隙对应的液晶层中的液晶分子具有彼此不同的相位延迟值，呈现出彼此不同的灰阶曲线，从而可以相互补偿，使不同视角的灰阶曲线稳定，有效改善不同视角色偏差的现象，提高画面色彩的真实性。

附图说明

图1a为现有的液晶显示面板的结构示意图；

图1b为现有的液晶显示面板在视角0度和60度的灰阶曲线；

图1c为现有的液晶显示面板的色坐标图；

图2a和图2e分别为本发明实施例提供的液晶显示面板的结构示意图；

图2b为本发明实施例提供的液晶显示面板的灰阶曲线；

图2c为本发明实施例提供的液晶显示面板在视角0度和60度的灰阶曲线；

图2d为本发明实施例提供的液晶显示面板的色坐标图；

图3为本发明实施例提供的液晶显示面板中阵列基板的制作方法流程图；

图4a至图4c分别为本发明实施例提供的液晶显示面板中阵列基板的制作方法在各步骤执行后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的液晶显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

其中，附图中各膜层的厚度和区域的形状不反映液晶显示面板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供了一种液晶显示面板，如图2a所示，包括：相对设置的对向基板10和阵列基板20，以及填充在对向基板10和阵列基板20之间的液晶层30，该液晶显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元：

在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，液晶盒间隙为对向基板10和阵列基板20之间的垂直距离；

对向基板和阵列基板相对的表面上均具有取向层，如图2a和2b所示，阵列基板20上具有取向层27，对向基板10上具有取向层11，在未施加电压时，每个像素单元对应的液晶层30中的液晶分子的长轴垂直于对液晶分子有作用力的对应的取向层27或11，靠近对向基板10的液晶分子受到取向层11对它的作用力，此时该部分的液晶分子的长轴垂直于取向层11；靠近阵列基板20的液晶分子受到取向层27对它的作用力，此时该部分的液晶分子的长轴垂直于取向层27，从图2a可以看出，只有靠近取向层27的液晶分子有一定倾斜角度，而靠近取向层11的液晶分子的长轴都垂直于对向基板。

由于液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，使液晶层30中的液晶分子的长轴与短轴方向的折射率之差彼此不同，造成各个液晶盒间隙对应的液晶层30中的液晶分子具有彼此不同的相位延迟值，如图2a所示，最大的液晶盒间隙A(cell gap A)具有最大的相位延迟值，最小的液晶盒间隙B(cell gap B)具有最小的相位延迟值，位于中间的液晶盒间隙具有中间的相位延迟值。因此，各个液晶盒间隙对应的液晶层30中的液晶分子呈现出彼此不同的灰阶曲线，如图2b所示，图中的A表示最大液晶盒间隙的灰阶曲线，B表示最小液晶盒间隙的灰阶曲线，C表示最大液晶盒间隙和最小液晶盒间隙相互补偿结合后的灰阶曲线，x轴代表灰阶数，y轴代表画面的亮度，灰阶曲线表示不同灰阶数的画面相对于最大灰阶数(即灰阶数为255)的画面的相对亮度，最大的液晶盒间隙和最小的液晶盒间隙可以相互补偿，使补偿结合后的灰阶曲线稳定，可以有效改善不同视角色偏差的现象，提高画面色彩的真实性。

为了进一步说明本发明实施例提供的上述液晶显示面板可以有效改善不同视角色偏差的现象，图2c示出了视角为0度和60度处的灰阶曲线，图中的c表示视角为0度处的灰阶曲线，d表示视角为60度处的灰阶曲线，x轴代表灰阶数，y轴代表光透过率，在图2c中对应于视角为60度的灰阶曲线，接近对应于视角为0度的灰阶曲线，由此可知，本发明实施例提供的液晶显面板可以提供很好的色偏改善效果；图2d示出了本发明实施例提供的上述液晶显示面板的色坐标图，可以看出从不同视角观察时，R、G、B颜色比较集中，同样说明改善了色偏差现象，提高了液晶显示器的画面色彩的真实性。

一般地，在一种实施方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，为了能够在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，该每个像素单元对应的对向基板或阵列基板面向液晶层一侧的表面可以设置为两个相交的倾斜面，这两个相交的倾斜面相对于对向基板或阵列基板所在水平面的倾斜角是相等的，且这两个倾斜面的高点分别位于各像素单元之间的间隙处，即如图2a所示，该每个像素单元对应的阵列基板20面向液晶层30一侧的表面为两个相交的倾斜面MO和NO，两个倾斜面MO和NO相对于阵列基板20所在水平面的倾斜角分别为α和β，且α和β的大小是相等的，且两个倾斜面MO和NO的高点分别为M和N，M和N位于各像素单元之间的间隙处；同理，也可以在对向基板设置倾斜面，在此不做赘述，这样，可以使液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，进而可以提供较佳的色偏改善效果。

或者，在另一种实施方式中，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，为了能够在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，该每个像素单元对应的对向基板10和阵列基板20面向液晶层30一侧的表面分别可以设置为两个相交的倾斜面，这两个相交的倾斜面相对于对向基板10和阵列基板20所在水平面的倾斜角是相等的，且这两个倾斜面的高点分别位于像素单元之间的间隙处，即如图2e所示，该每个像素单元对应的阵列基板20面向液晶层30一侧的表面为两个相交的倾斜面MO和NO，两个倾斜面MO和NO相对于阵列基板20所在水平面的倾斜角分别为α和β，且α和β的大小是相等的，且两个倾斜面MO和NO的高点分别为M和N，M和N位于各像素单元之间的间隙处；该每个像素单元对应的对向基板10面向液晶层30一侧的表面为两个相交的倾斜面XZ和YZ，两个倾斜面XZ和YZ相对于对向基板10所在水平面的倾斜角也分别为α和β，且α和β的大小是相等的，且两个倾斜面XZ和YZ的高点分别为X和Y，X和Y位于各像素单元之间的间隙处。

在上述两种实施方式中，第二种实施方式相对于第一种实施方式，可以更好地使各个液晶盒间隙对应的液晶层中的液晶分子具有彼此不同的相位延迟值，呈现出彼此不同的灰阶曲线，从而可以相互补偿，但第二种实施方式制作工艺较复杂，在具体实施时，具体选用哪种实施方式可以根据实际需要进行设计，在此不做限定。

一般地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，为了在每个像素单元对应的液晶层30中的液晶分子的长轴垂直于对液晶分子有作用力的对应的取向层，一般将倾斜面的倾斜角设置为2度至20度，即如图2a所示，两个倾斜面MO和NO相对于阵列基板20所在水平面的倾斜角分别为α和β，且α和β的大小是相等的，α和β的大小范围设置为2度至20度。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，为了能够在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，各倾斜面在像素单元中所占的区域设置为相等的，这样可以使各个液晶盒间隙对应的液晶层中的液晶分子具有彼此不同的相位延迟值，呈现出彼此不同的灰阶曲线时，可以相互补偿，由于从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布的液晶盒间隙，使对应的不同视角的灰阶曲线稳定，接近对应于视角为0度的灰阶曲线，进而有效改善色偏差现象。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，为了使阵列基板具有倾斜面，需要每个像素单元对应的阵列基板上的平坦层或层间绝缘层具有像素单元对应的阵列基板面向液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构，该凹槽结构有助于液晶层中的液晶分子的倾倒方向，如图2a所示，在阵列基板20上的平坦层具有凹槽结构26，同样地，也可以在层间绝缘层具有凹槽结构，在此不做赘述。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，阵列基板上具有栅绝缘层、钝化层、树脂缓冲层等，都可作为上述层间绝缘层，一般在任一上述层间绝缘上与每个像素单元对应的区域均可以设置有像素电极层。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述液晶显示面板中，为了使对向基板具有倾斜面，需要每个像素单元对应的对向基板上的平坦层具有像素单元对应的对向基板面向液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构，如图2e所示，在对向基板10上的平坦层具有凹槽结构12。

在具体实施时，本发明实施例提供的液晶显示面板的阵列基板上一般还会具有诸如有源层、像素电极层、层间绝缘层等其他膜层结构，以及还一般形成有薄膜晶体管、栅线、数据线等结构，这些具体结构可以有多种实现方式，在此不做限定。

下面以一个具体的实例详细的说明本发明实施例提供的液晶显示面板中阵列基板的制作方法，如图3所示，具体包括以下步骤：

S101、在衬底基板上依次形成包括栅极、栅绝缘层、源漏极和钝化层的图形；

在具体实施时，制作阵列基板20的过程中，如图4a所示，首先在衬底基板21上依次形成包括栅极22、栅绝缘层23的图形，然后在形成栅极绝缘层23的衬底基板上形成与栅极22绝缘的相对而置的源漏极24，之后在源漏极24上形成钝化层25的图形；

S102、在形成有钝化层的衬底基板上形成平坦层的图形；

在具体实施时，为了在阵列基板上的平坦层具有像素单元对应的阵列基板面向液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构，如图4b所示，需要在形成有钝化层25衬底基板上沉积一层负性光刻胶，通过刻蚀工艺形成平坦层28的图形。

S103、通过缓慢刻蚀工艺，在平坦层上形成具有凹槽结构的图形；

在具体实施时，如图4c所示，通过缓慢干法刻蚀工艺，在每个像素单元中，在平坦层28上形成具有凹槽结构26的图形；在制作阵列基板的过程中一般还会制作诸如有源层、像素电极层等其他膜层结构，以及薄膜晶体管、栅线、数据线等结构，在此不做赘述。

至此，经过实例提供的上述步骤S101至S103制作出了本发明实施例提供的上述液晶显示面板中的阵列基板。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述液晶显示面板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述液晶显示面板的实施例，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的一种液晶显示面板及显示装置，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及填充在对向基板和阵列基板之间的液晶层，液晶显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，在每个像素单元中，液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，液晶盒间隙为对向基板和阵列基板之间的垂直距离；对向基板和阵列基板相对的表面上均具有取向层，在未施加电压时，在每个像素单元对应的液晶层中的液晶分子的长轴垂直于对液晶分子有作用力的对应的取向层，由于液晶盒间隙从像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，使液晶层中的液晶分子的长轴与短轴方向的折射率之差彼此不同，造成各个液晶盒间隙对应的液晶层中的液晶分子具有彼此不同的相位延迟值，呈现出彼此不同的灰阶曲线，从而可以相互补偿，使不同视角的灰阶曲线稳定，有效改善不同视角色偏差的现象，提高画面色彩的真实性。

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 (9)

1.一种液晶显示面板，包括：相对设置的对向基板和阵列基板，以及填充在所述对向基板和阵列基板之间的液晶层，所述液晶显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，其特征在于：

在每个所述像素单元中，液晶盒间隙从所述像素单元的边缘到中心逐渐递增且呈镜像分布，所述液晶盒间隙为所述对向基板和阵列基板之间的垂直距离；

所述对向基板和阵列基板相对的表面上均具有取向层，在未施加电压时，每个所述像素单元对应的液晶层中的液晶分子的长轴垂直于对所述液晶分子有作用力的对应的所述取向层。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，每个所述像素单元对应的所述对向基板或阵列基板面向所述液晶层一侧的表面为两个相交的倾斜面，两个所述倾斜面相对于所述对向基板或阵列基板所在水平面的倾斜角相等且两个所述倾斜面的高点分别位于所述像素单元之间的间隙处。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，每个所述像素单元对应的所述对向基板和阵列基板面向所述液晶层一侧的表面分别为两个相交的倾斜面，两个所述倾斜面相对于所述对向基板和阵列基板所在水平面的倾斜角相等且两个所述倾斜面的高点分别位于所述像素单元之间的间隙处。

4.如权利要求2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述倾斜面的倾斜角为2度至20度。

5.如权利要求2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，各所述倾斜面在所述像素单元中所占的区域相等。

6.如权利要求2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，每个所述像素单元对应的所述阵列基板上的平坦层或层间绝缘层具有所述像素单元对应的所述阵列基板面向所述液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构。

7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述层间绝缘层上与每个所述像素单元对应的区域设置有像素电极层。

8.如权利要求2或3所述的液晶显示面板，其特征在于，每个所述像素单元对应的所述对向基板上的平坦层具有所述像素单元对应的所述对向基板面向所述液晶层一侧的表面为两个相交倾斜面的凹槽结构。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的液晶显示面板。