CN104460135A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板和显示装置，其中，所述显示面板包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层，液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成，位于第一基板上且相互绝缘的像素电极和公共电极，覆盖像素电极和公共电极的配向层，配向层具有预设的配向方向，像素电极包括至少两个支部电极和连接支部电极端部的端部电极，支部电极包括主体部和弯角连接部，其中，弯角连接部连接在主体部和端部电极之间，弯角连接部与配向方向形成的第一角度大于等于5°且小于等于25°。本发明能够改善显示面板按压显示不均现象，且随着弯角角度的减小，穿透率增加，驱动电压降低，从而降低功耗。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板，及包括该显示面板的显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是一种采用液晶材料制作的显示器，具有轻薄、功耗小和显示信息量大等特点。LCD通常包括用于显示画面的液晶显示面板和用于向液晶显示面板提供信号的电路部分。该液晶显示装置通常包括第一基板和第二基板，它们通过封胶彼此粘接并由间隙隔开，而液晶材料填充在第一基板和第二基板之间的间隙中。
现在广泛使用的液晶显示模式包括扭曲向列型模式(Twist Nematics，TN)、垂直配向型模式(Vertical Alignment，VA)、平面内翻转模式(In Plane Swithing，IPS)和边缘场开关模式(Fringe Field Swithing，FFS)。其中，IPS和FFS模式的液晶显示装置因其广阔的视角越来越受到市场的青睐，像素电极和公共电极都设置在第一基板上，像素电极和公共电极形成平行于第一基板和第二基板的水平电场驱动液晶分子的转动。
现有的液晶显示装置中一般使用正性液晶分子，如图1所示，现有技术中FFS型模式的液晶显示面板包括：公共电极1、像素电极3以及设置在像素电极3和公共电极1之间的绝缘层2，像素电极3包括至少两个支部电极和连接所述支部电极端部的端部电极，所述支部电极包括主体部和弯角连接部，像素电极的支部电极和公共电极之间可以产生可控、均匀的电场，而在像素电极的端部电极处，端部电极与支部电极的电场情况不同，端部电极的电场会发生紊乱，所以在像素电极的端部位置会出现暗域，并且在手指等按压显示面板时，在该部分也会出现暗域，进而使得整个显示面板产生显示不均现象。随着像素电极3弯角角度的减小，虽然穿透率增加了1.8％，但是在像素电极3的端部位置会出现暗域的现象明显加重。以上所述缺陷严重影响了FFS型/IPS型液晶显示装置的显示效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示面板和显示装置，以解决现有的显示显示面板工作的时候，在像素电极的边缘区域因不能正常显示而出现暗域，且在用手指等按压观察面时，在该部分也会出现暗域，致使整个显示面板产生按压显示不均的现象。
本发明实施例提供了一种显示面板，包括：
第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成；
位于所述第一基板上且相互绝缘的像素电极和公共电极；
覆盖所述像素电极和公共电极的配向层，所述配向层具有预设的配向方向；
其中，所述像素电极包括至少两个支部电极和连接所述支部电极端部的端部电极；
所述支部电极包括主体部和弯角连接部，其中，所述弯角连接部连接在所述主体部和所述端部电极之间，所述弯角连接部与所述配向方向形成的第一角度大于等于5°且小于等于25°。
本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述显示面板。
本发明实施例提供的显示面板和显示装置，通过在第一基板和第二基板之间设置介电常数各向异性为负的液晶分子，像素电极包括至少两个支部电极和连接所述支部电极端部的端部电极，所述支部电极包括主体部和弯角连接部，所述弯角连接部与所述配向方向形成的第一角度大于等于5°且小于等于25°。由于介电常数各向异性为负的液晶分子的短轴在像素电极与公共电极形成的水平电场中转动，并且所述弯角连接部与所述配向方向形成的第一角度大于等于5°且小于等于25°。因此，像素电极和公共电极边缘处的电场不容易使得液晶分子发生紊乱，且用手指等按压显示面板时，所述液晶分子不容易发生变形，避免由于现有像素电极的边缘区域因不能正常显示而出现暗域且在手指等按压显示面板的部分出现显示不均的现象，提高整个显示面板的显示效果。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1是现有技术中FFS型模式的液晶显示面板的结构图；
图2是本发明实施例一提供的显示面板的俯视图；
图3是图2所示的显示面板沿AA1线的剖面图
图4a是施加8V电压差、第一角度α为20°时现有技术的FFS模式显示面板的亮度分布的仿真示意图；
图4b是相同条件下本发明第一实施例的FFS模式显示面板的亮度分布的仿真示意图；
图5是本实施例中像素电极在不同第一角度α情况下像素单元的亮度分布对比的仿真示意图；
图6是本实施例中像素电极在不同第一角度α情况下像素单元的穿透率对比的仿真示意图；
图7a是与图6对应的本实施例中像素电极在不同第一角度α时的驱动电压-穿透率仿真曲线；
图7b是图7a中椭圆部分的放大示意图；
图8是本发明另一实施例的显示面板的结构图；
图9是本发明实施例二的像素电极的结构示意图；
图10是本发明实施例三的像素电极的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，并且附图中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
实施例一：
本发明实施例提供了一种显示面板，该显示面板采用IPS或FFS驱动模式，如图2和图3所示，图2是本发明实施例一提供的显示面板的俯视图，所述显示面板包括第一基板(图中未示出)、与第一基板相对设置的第二基板(图中未示出)以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层(图中未示出)，液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成，位于第一基板上且相互绝缘的像素电极13和公共电极11，覆盖像素电极13和公共电极11的配向层17，配向层17具有预设的配向方向R，其中，像素电极13包括至少两个支部电极131和连接支部电极131端部的端部电极132，支部电极131包括主体部1311和弯角连接部1312，至少两个支部电极131的弯角连接部1312相互平行设置，主体部1311竖直设置，弯角连接部1312连接在主体部1311和端部电极132之间，弯角连接部1312与所述配向方向形成的第一角度α大于等于5°小于等于25°。其中，所述配向方向与像素电极13中主体部1311的延伸方向相同。优选的，所述弯角连接部1312与所述配向方向形成的第一角度α为大于等于5°且小于等于20°，更优选的，所述第一角度α为5°。
第一基板和第二基板通过框状密封材料粘合，液晶层被密封封装在第一基板和第二基板之间的间隙中、且由所述密封材料包围的区域中，第一基板可以为阵列基板，第二基板可以为彩膜基板。液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成，也即液晶层为负性液晶层，优选的，液晶层的介电常数各向异性大于等于-5且小于等于-3，更优选的，液晶层的介电常数各向异性为大于等于-4小于等于-3。负性液晶和正性液晶的不同之处在于，正性液晶以长轴在像素电极13和公共电极11形成的电场中转动，在电场作用下容易发生转动，很容易受端部电极132处电场的影响，负性液晶以短轴在像素电极13和公共电极11形成的电场中转动，因此，不容易受到端部电极132处电场的影响，且当手指等按压时，负性液晶分子不容易发生变形，此外，负性液晶与配向层17的锚定能力强，所以，负性液晶在像素电极13的端部位置不容易出现暗域，且需要按压的外力很大时才会出现轻微的显示不均现象。
在本实施例中，公共电极11是整面设置在阵列基板上的，像素电极13呈条状。
图3是图2所示的显示面板沿AA1线的剖面图，如图所示，所述显示面板包括一阵列基板，所述阵列基板包括基板16，基板16的上表面设置有薄膜晶体管层15，薄膜晶体管层15包括多条沿第一方向设置的扫描线，多条沿第二方向设置的数据线和多个薄膜晶体管，所述多条扫描线和多条数据线交叉限定形成多个像素单元，一个像素单元对应一个薄膜晶体管控制，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极和漏极，所述漏极和所述像素电极13电连接。
薄膜晶体管层15的上表面设置有钝化层14，公共电极11设置在钝化层14的表面上，绝缘层12设置在公共电极11的表面上，绝缘层12的表面上设置有像素电极13，在一个像素单元内，像素电极13呈条状设置，如图2和图3所示，像素电极13之间露出公共电极11，像素电极13和公共电极11都为透明电极，透明电极可通过氧化铟锡(ITO)、铟锡氧化物(IZO)、上述材料的组合或者其他透明导电材料制造。
所述显示面板在工作的时候，在像素电极13和公共电极11之间施加电压差以后，像素电极13的支部电极131和公共电极11之间产生可控、均匀的电场，像素电极13的端部电极132和公共电极11也形成电场分量，该电场分量会影响液晶分子的排序，具体地，该电场分量会使得像素电极端部位置处的液晶分子产生紊乱，但是，在本实施例中，第一基板和第二基板之间设置的是负性液晶分子，负性液晶分子在电场中按照短轴在像素电极13和公共电极11形成的水平电场中转动，因此，端部电极132和公共电极11形成的电场分量不容易使得负性液晶分子发生紊乱，且用手指等按压显示面板时，负性液晶分子不容易发生变形，从而能够避免像素单元的边缘区域出现暗域以及手指按压时出现显示不均的现象。
图4a和图4b是针对现有技术中的显示面板和本实施例中的显示面板在对像素电极和公共电极施加一定电压差的条件下，仿真获得的像素单元各项参数的对比图。
图4a是施加8V电压差、第一角度α为20°时现有技术的FFS模式显示面板的亮度分布的仿真示意图，图4b是相同条件下本发明第一实施例的FFS模式显示面板的亮度分布的仿真示意图。图中颜色的灰度表示该位置的光线亮度，根据图4a和图4b的对比可知，对于位于像素单元边缘圆圈处的相同位置，现有的像素单元在圆圈处的亮度明显低于本实施例的像素单元在圆圈处的亮度。而且，通过对比可知，本实施例的像素单元在边缘位置的发光亮度均匀，说明其液晶分子的紊乱现象大幅度降低，而现有的像素单元在边缘位置的亮度并不均匀，说明液晶分子存在较为严重的紊乱现象。
图5是本实施例中像素电极在不同第一角度α情况下像素单元的亮度分布对比的仿真示意图，图5中像素电极13和公共电极11之间施加8V的电压差，根据图5可知，负性液晶随着第一角度α的减小，显示不均现象没有发生变化，即像素电极13中第一角度α的减小对负性液晶的显示面板的显示不均现象没有影响。
图6是本实施例中像素电极在不同第一角度α情况下像素单元的穿透率对比的仿真示意图，图7a是与图6对应的本实施例中像素电极在不同第一角度α时的驱动电压-穿透率仿真曲线，图7b是图7a中椭圆部分的放大示意图。具体地，不同电压差和不同第一角度α条件下，像素单元的穿透率和驱动电压的具体数值如表1所示：
第一角度α 5° 10° 15° 20° 25°
穿透率 4.855％ 4.843％ 4.839％ 4.830％ 4.806％
驱动电压 5.5V 5.5V 6.0V 6.0V 6.0V
图7a中横坐标表示所述像素电极和公共电极之间的电压差，纵坐标表示所述显示面板的穿透率，从图6及图7a以及表1中可以看出，负性液晶随着第一角度α的减小，穿透率增加1％，驱动电压降低0.5V，这是由于随着像素电极13第一角度α的减小，导致像素电极13和公共电极11产生的电场方向和负性液晶分子初始排列方向的夹角变大，从而液晶分子转动时的力矩变小，导致负性液晶分子转动角度增大和驱动电压降低，液晶分子转动角度增大则穿透率增加。模拟结果和多组测试数据显示本发明提供的显示面板不但可以抑制像素单元边缘区域的暗域现象，且随着像素电极13第一角度α的减小，穿透率增加，驱动电压降低能够降低功耗，且对像素单元边缘区域的显示不均现象没有影响。
需要说明的是以上只是本发明的一个具体实施方式，并不是对本发明的限制，本发明所提供的显示面板还可以有多种实现模式，具体地：
如图8所示是本发明另一实施例的显示面板的结构图，像素电极13和公共电极11还可位于同一层，且均设置在钝化层14表面上，此时，公共电极11为条状，并且，公共电极11和像素电极13交错设置。
进一步的，在本实施例中还提供了一种显示装置，包括以上任意一种实施例所述的显示面板。优选的，所述显示装置可以是液晶显示装置，包括上述显示面板和背光单元，当然也可以是其他显示装置，例如不包括背光单元的显示装置。
本发明实施例提供的显示面板和显示装置，由于避免了现有技术中显示面板的像素单元边缘像素电极和公共电极之间的电场紊乱导致的暗域现象，且避免了在手指等按压显示面板时出现的暗域现象，从而避免了显示不均，提高了整个显示面板的显示效果，此外，随着第一角度的减小，按压显示不均的现象不受影响，且随着第一角度的减小，显示面板的穿透率增加，驱动电压降低，从而降低了显示面板的功耗。
实施例二：
如图9所示是本发明实施例二的像素电极的结构示意图，所述显示面板采用第二代FFS技术(Ultra FFS)，所述像素电极为弯折状的条形电极，采用双畴结构。
具体地，该显示面板包括：
第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层，所述液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成，位于第一基板上且相互绝缘的像素电极23和公共电极21，覆盖像素电极23和公共电极21的配向层(图中未示出)，配向层具有预设的配向方向R，其中，像素电极23包括第一像素电极231和第二像素电极232，第一像素电极231包括至少两个支部电极2311和连接在支部电极2311端部的端部电极2312，支部电极2311包括主体部a和弯角连接部b，弯角连接部b连接在主体部a和端部电极2312之间，弯角连接部b与配向方向R形成的第一角度α大于等于5°且小于等于25°，第二像素电极232包括至少两个支部电极2321和连接在支部电极2321端部的端部电极2322，支部电极2321包括主体部c和弯角连接部d，弯角连接部d连接在主体部c和端部电极2322之间，第一像素电极231的主体部a与第一方向平行，第二像素电极232的主体部c与第二方向平行，所述第一方向与所述第二方向相互交叉。第一像素电极231和第二像素电极232分别位于第一像素单元24和第二像素单元25内，第一像素单元24和第二像素单元25由两个薄膜晶体管驱动，从而形成伪双畴结构的像素电极。
进一步的，在本实施例中还提供了一种显示装置，包括以上任意一种实施例所述的显示面板。优选的，所述显示装置可以是液晶显示装置，包括上述显示面板和背光单元，当然也可以是其他显示装置，例如不包括背光单元的显示装置。
本实施例提供的显示面板的像素电极的工作原理和第一实施例基本相同，本领域技术人员参考第一实施例公开的内容可理解，此处不再赘述。
实施例三：
如图10所示是本发明实施例三的像素电极的结构示意图，所述像素电极为弯折状的条形电极。
具体地，该显示面板包括：
第一基板、与第一基板相对设置的第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的液晶层，所述液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成，位于第一基板上且相互绝缘的像素电极33和公共电极31，覆盖像素电极33和公共电极31的配向层(图中未示出)，配向层具有预设的配向方向R，其中，像素电极33包括支部电极331和连接支部电极331端部的端部电极332，支部电极331包括主体部v和弯角连接部e，弯角连接部e与配向方向R形成的第一角度大于等于5°且小于等于25°，像素电极33中主体部v包括V字形的第一主体部v1，主体部v还包括连接在第一主体部v1两端的第一连接电极v2和第二连接电极v3，第一连接电极v2与第三方向平行，第二连接电极v3与第四方向平行，所述第三方向和第四方向交叉。
进一步的，在本实施例中还提供了一种显示装置，包括以上任意一种实施例所述的显示面板。优选的，所述显示装置可以是液晶显示装置，包括上述显示面板和背光单元，当然也可以是其他显示装置，例如不包括背光单元的显示装置。
本实施例提供的显示面板的像素电极的工作原理和第一实施例基本相同，本领域技术人员参考第一实施例公开的内容可理解，此处不再赘述。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间的相同相似部分互相参见即可。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层由介电常数各向异性为负的液晶分子构成；
位于所述第一基板上且相互绝缘的像素电极和公共电极；
覆盖所述像素电极和公共电极的配向层，所述配向层具有预设的配向方向；
其中，所述像素电极包括至少两个支部电极和连接所述支部电极端部的端部电极；
所述支部电极包括主体部和弯角连接部，其中，所述弯角连接部连接在所述主体部和所述端部电极之间，所述弯角连接部与所述配向方向形成的第一角度大于等于5°且小于等于25°。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述液晶层的介电常数各向异性大于等于-5且小于等于-3。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一角度大于等于5°且小于等于20°。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一角度为5°。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，两个所述支部电极的所述弯角连接部相互平行设置。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素电极中所述主体部竖直设置。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素电极包括第一像素电极和第二像素电极，所述第一像素电极中的所述主体部与第一方向平行，所述第二像素电极的所述主体部与第二方向平行，所述第一方向与所述第二方向相互交叉。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素电极中所述主体部包括V字形的第一主体部，所述主体部还包括连接在所述第一主体部两端的第一连接电极和第二连接电极，所述第一连接电极与第三方向平行，所述第二连接电极与第四方向平行，所述第三方向与所述第四方向相互交叉。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素电极与所述公共电极同层绝缘设置。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素电极与公共电极之间设置有绝缘层，所述像素电极或者所述公共电极为条状电极。
11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-10所述的显示面板。
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