CN104516161B - 一种像素单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素单元，包括第一电极和与所述第一电极之间形成电场的第二电极；所述第二电极包括上畴电极、下畴电极、畴间电极，所述各上畴电极相互平行，所述各下畴电极相互平行，所述上畴电极与所述下畴电极呈“八”字形状排布且不相交；所述上畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一上畴电极，所述下畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一下畴电极，且所述畴间电极位于所述第一上畴电极与所述第一下畴电极组成的“八”字形状中的宽口侧；所述第一上畴电极与所述第一下畴电极位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离介于2‑10微米。解决了现有技术中畴间交界区域，合成电场导致液晶无法正常偏转，导致液晶显示器光线穿透率下降的问题。

Description

一种像素单元
技术领域
本发明涉及液晶显示器技术领域，更具体的涉及一种像素单元。
背景技术
FFS(Fringe Field Switching，边缘场开关)模式是一种能够扩宽视角的液晶驱动模式，FFS型TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，超薄膜晶体管液晶显示器)阵列基板中的像素电极为条形，当加电时，像素电极与公共电极之间形成平行于基板的水平电场。如图1所示为现有技术FFS型TFT-LCD阵列基板的一种结构平面图，阵列基板上形成有数据线11和栅线12，相邻的栅线12和数据线11定义了像素区域，每一个像素区域形成有一个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、像素电极(Pixel Electrode)13和公共电极(Common Electrode)14，不加电时，像素电极13和公共电极14之间无电场，液晶分子15不发生偏转(如图1中液晶分子15的虚线部分所示)，当加电时，像素电极13和公共电极14之间形成水平电场，液晶分子15沿着电场的方向发生偏转(如图1中液晶分子15的实线部分所示)。
如图2所示为现有技术FFS型TFT-LCD阵列基板的另一种结构平面图，图1与图2所示阵列基板的区别在于：图2中将像素电极的图形在一个像素中呈现反向倾斜的两部分，这种图形的像素电极，虽然在加电后，液晶分子可以进行两种方式的偏转，即形成了双畴的液晶工作模式。
虽然现有的双畴结构在视角方面具有改善作用，但是存在一个缺陷：在像素区域的两个畴区的交界处，如图3A所示的附图标记21所示的位置，液晶受两个畴区像素电极形成的电场的影响，在垂直方向作用力大小相同方向相反，使得液晶无法转动，因此，附图标记21所示的位置上的液晶不能够起到改变光线偏转方向的作用，最终导致除了零阶灰度之外的各灰阶下，光源均无法通过上偏光片，也即，在附图标记21所示的位置上会产生一条黑线。相类似的，靠近交界处的液晶受到两个畴间的上述电极的作用力相近，液晶也会受到影响，转动困难。如图3B所示，两个畴间的交界区域具有一定面积的黑区，液晶显示器的光线穿透率下降。综上所述，现有技术中存在畴间交界区域，合成电场导致液晶无法正常偏转，影响液晶显示器的光线穿透率的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种像素单元，用于解决现有技术中畴间交界区域，合成电场导致液晶无法正常偏转，影响液晶显示器的光线穿透率的问题。
本发明实施例提供一种像素单元，包括：
所述像素单元包括第一电极和与所述第一电极之间形成电场的第二电极；
所述第二电极包括上畴电极、下畴电极、畴间电极，所述各上畴电极相互平行，所述各下畴电极相互平行，所述上畴电极与所述下畴电极呈“八”字形状排布且不相交；所述上畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一上畴电极，所述下畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一下畴电极，且所述畴间电极位于所述第一上畴电极与所述第一下畴电极组成的“八”字形状中的宽口侧；
所述第一上畴电极与所述第一下畴电极位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离介于2-10微米。
该结构通过位于“八”字形状窄口侧的畴间电极不相邻，降低了窄口侧畴间电极合成的电场强度，使置于该区域的液晶能够按照合成电场进行正常转动，从而提高了液晶显示器的光线穿透率。
附图说明
图1为现有技术中FFS型TFT-LCD阵列基板的单畴像素结构平面图；
图2为现有技术中FFS型TFT-LCD阵列基板的双畴像素结构平面图；
图3A为现有双畴像素区域产生一条黑线的区域示意图；
图3B为现有双畴像素区域产生一条黑线的仿真示意图；
图4为双畴像素区域中合成电场影响对不同区域液晶转动示意图；
图5为双畴像素区域中两个畴间交界区域处液晶的受力分析示意图；
图6为双畴像素区域中临近两个畴间交界区域的液晶的受力分析示意图；
图7为本发明实施例中仿真实验采用的像素结构示意图；
图8A为本发明实施例中第一组仿真实验中像素单元中光线穿透示意图；
图8B为本发明实施例中第二组仿真实验一中像素单元中光线穿透示意图；
图8C为本发明实施例中第二组仿真实验二中像素单元中光线穿透示意图；
图8D为本发明实施例中第二组仿真实验四中像素单元中光线穿透示意图；
图8E为本发明实施例中第二组仿真实验六中像素单元中光线穿透示意图；
图9A为本发明实施例一提供的一种像素单元结构示意图；
图9B为本发明实施例一提供的双畴像素单元在两畴交界区域的光线穿透示意图；
图10A为本发明实施例二提供的一种像素单元结构示意图；
图10B为本发明实施例二提供的双畴像素单元在两畴交界区域的光线穿透示意图；
图11A为本发明实施例三提供的一种像素单元结构示意图；
图11B为本发明实施例三提供的双畴像素单元在两畴交界区域的光线穿透示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种像素单元，所述像素单元包括第一电极和与所述第一电极之间形成电场的第二电极；所述第二电极包括上畴电极、下畴电极、畴间电极，所述各上畴电极相互平行，所述各下畴电极相互平行，所述上畴电极与所述下畴电极呈“八”字形状排布且不相交；所述上畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一上畴电极，所述下畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一下畴电极，且所述畴间电极位于所述第一上畴电极与所述第一下畴电极组成的“八”字形状中的宽口侧；所述第一上畴电极与所述第一下畴电极位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离介于2-10微米。该结构通过位于“八”字形状窄口侧的畴间电极不相邻，降低了窄口侧畴间电极合成的电场强度，使置于该区域的液晶能够按照合成电场进行正常转动，从而提高了液晶显示器的光线穿透率。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图4中示出了双畴像素区域中合成电场影响对不同区域液晶转动示意图，根据液晶的转动情况，可以将双畴像素区域产生黑线的区域分为两个畴间交界区域21、邻近两个畴间交界区域22和正常区域23。位于不同区域合成电场的作用力不同，所以液晶的受力情况也不同，因而导致转动情况各不相同。在本发明实施例中，21区域产生的黑线最强，22区域和23区域产生的黑线相对于21区域产生的黑线较弱。
其中，在图5中示出了双畴像素区域中两个畴间交界区域21处液晶的受力分析示意图。参照图4和图5，在两个畴间交界区域21，第一上畴电极4211和第一下畴电极4221形成的电场在图4或图5中Y方向上对液晶分子15的作用力相同，但是作用方向相反，因此，在Y方向上，第一上畴电极和第一下畴电极对液晶分子的作用相互抵消。然而在X方向上，两者对液晶分子的作用力进行了合成。此时作用于液晶分子的合力沿X方向，与液晶分子的初始取向方向平行，无法给液晶分子初始转动的偏转力，因此位于两个第二电极相交区域的液晶基本不会转动。需要说明的是，本示意图中是以正性液晶为例进行说明的，该液晶分子初始取向平行于X方向。
相应的，在图6中示出了临近两个畴间交界区域的液晶的受力分析示意图。参照图4和图6，在临近两个畴区交界处的区域22中，双畴像素区域中的像素电极的上畴电极421和下畴电极422形成的电场在Y方向的分量对液晶分子15的作用力虽然不完全相同，但是作用力大小上非常接近，此处液晶在上畴电极421和下畴电极422形成的电场在Y方向的分量产生的作用力相互抵消后，受到的合力在Y方向分量非常小，此时合力倾向于与X方向靠近，所以位于临近两个畴区交界处区域的液晶转动角度非常小，也会出现黑区。
相应的，位于正常区的23上方的液晶因为受到两个折线电极形成的电场在Y方向的分量的作用力相差很多，因此位于正常区的液晶可以正常进行转动。
可以看出，位于两个畴间交界区域的液晶本身具有转动趋势，根据电场合成原理，若能够降低像素电极和公共电极之间合成不规则的电场的强度，则可以使得位于两个畴交界区域的液晶分子进行正常转动。
为了使得本发明实施例提供的像素结构在工业生产中更加实用，采用仿真实验对双畴像素单元中的上畴电极和下畴电极在“八”字形状中的窄口侧之间的距离进行了改进。并且为了排除畴间电极及条形上畴电极和条形下畴电极对电场的影响，在确定第一上畴电极和第一下畴电极窄口距离的仿真实验中，在第二电极中仅设置了八字形开口。请参考图7，为本发明仿真实验采用的像素结构示意图，该像素结构中包括第一电极41，上畴电极421和下畴电极422，其中“八”字形状的窄口侧之间的距离用B表示。其中，主要做了两组仿真实验，第一组仿真实验中让双畴像素单元中的第一上畴电极4211和第一下畴电极4221在“八”字形状中的窄口侧相交，即距离B为0微米，第二组仿真实验中让双畴像素单元中的第一上畴电极4211和第一下畴电极4221在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离B分别为2微米，4微米，5微米，6微米，7微米，8微米和10微米。
第一组仿真实验：
在第一组仿真实验中，第一电极41的参数保持不变；第二电极包括的上畴电极421(图中未示出)和下畴电极422(图中未示出)的参数保持不变；第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧相交。
在表一中示出了第一上畴电极421和第一下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧相交时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.02631
4.8 0.02784
6.4 0.02682
表一：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表一所示，当第二电极42上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.02631，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.02784，当第二电极上施加的电压增加到6.4V时，像素单元中的穿透率减小到0.02682。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极42上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.02631提高到0.02784；而当第二电极42上施加的电压从4.8V增加到6.4V时，像素单元中的穿透率从0.02784减小到0.02682。
图8A示出了第一组仿真实验中像素单元中穿透率示意图，图8A中黑色区域表示不透光区域，而灰色区域则表示透光区域，相应的，灰色区域的边框有相互连通的部分同样为透光区。其中，在第二电极上施加的电压为4.8V时，第一组仿真实验取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验一
在第二组仿真实验一中，第一电极41的参数保持不变；第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422的参数保持不变；第二电极42中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离B为2微米。
在表二中示出了第一上畴电极421和第一下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为2微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.03031
4.8 0.03134
5.8 0.03045
表二：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表二所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.03031，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03134，当第二电极上施加的电压增加到5.8V时，像素单元中的穿透率减小到0.03045。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极42上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.03031提高到0.03134；而当第二电极42上施加的电压从4.8V增加到5.8V时，像素单元中的穿透率从0.03134减小到0.03045。
图8B示出了第二组仿真实验一中像素单元中穿透率示意图，图8B中黑色区域表示不透光区域，而灰色区域则表示透光区域，相应的，灰色区域的边框有相互连通的部分同样为透光区。参考图8A所示第一上畴电极421和第一下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧相交时双畴像素区域的穿透率示意图，由于图8A所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.02784，而图8B所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.03134，且图8B中灰色区域的边框相连通的部分多于图8A中灰色区域的边框相连通的部分。综上所述，第二组仿真实验一的像素单元中位于“八”字形状中的窄口区域的穿透率比第一组仿真实验中双畴像素区域的穿透率高。其中，在第二电极42上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验一取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验二
在第二组仿真实验一的基础上，将第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离B为4微米。
在表三中示出了上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为4微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.03433
4.8 0.03575
6.0 0.03377
表三：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表三所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.03433，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03575，当第二电极上施加的电压增加到5.8V时，像素单元中的穿透率减小到0.03377。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.03433提高到0.03575；而当第二电极42上施加的电压从4.8V增加到5.8V时，像素单元中的穿透率从0.03575减小到0.03377。
图8C示出了第二组仿真实验二中像素单元中穿透率示意图，图8C中黑色区域表示不透光区域，而灰色区域则表示透光区域，相应的，灰色区域的边框有相互连通的部分同样为透光区。参考图8A所示上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧相交时双畴像素区域的穿透率示意图，由于图8A所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.02784，而图8C所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.03575，且图8C中灰色区域在两个电极相邻区域的穿透率高于图8A中两个电极相交区域的穿透率。综上所述，第二组仿真实验二的像素单元中位于“八”字形状中的窄口区域的穿透率比第一组仿真实验中双畴像素区域的穿透率高。其中，在第二电极上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验二取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验三
在第二组仿真实验一的基础上，将第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离为5微米。
在表四中示出了上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为5微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.0358
4.8 0.03747
6.4 0.03495
表四：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表四所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.0358，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03747，当第二电极上施加的电压增加到6.4V时，像素单元中的穿透率减小到0.03495。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.0358提高到0.03747；而当第二电极上施加的电压从4.8V增加到6.4V时，像素单元中的穿透率从0.03747减小到0.03495。
本发明第二组仿真实验三中，当第二电极上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验三的像素穿透率大于第一组仿真实验的穿透率。且当第二电极42上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验三取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验四
在第二组仿真实验一的基础上，将第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离为6微米。
在表五中示出了上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为6微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.03707
4.8 0.03909
6.4 0.03646
表五：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表五所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.03707，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03909，当第二电极上施加的电压增加到6.0V时，像素单元中的穿透率减小到0.03646。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.03707提高到0.03909；而当第二电极上施加的电压从4.8V增加到6.0V时，像素单元中的穿透率从0.03909减小到0.03646。
图8D示出了第二组仿真实验二中像素单元中穿透率示意图，图8D中黑色区域表示不透光区域，而灰色区域则表示透光区域，相应的，灰色区域的边框有相互连通的部分同样为透光区。参考图8A所示上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧相交时双畴像素区域的穿透率示意图，由于图8A所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.02784，而图8D所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.03909，且图8D中灰色区域在两个电极相邻区域的穿透率高于图8A中两个电极相交区域的穿透率。综上所述，第二组仿真实验四的像素单元中位于“八”字形状中的窄口区域的穿透率比第一组仿真实验中双畴像素区域的穿透率高。其中，在第二电极42上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验四取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验五
在第二组仿真实验一的基础上，将第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离为7微米。
在表六中示出了上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为7微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.03615
4.8 0.03815
6.4 0.03525
表六：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表六所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.03615，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03815，当第二电极上施加的电压增加到6.4时，像素单元中的穿透率减小到0.03525。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.03615提高到0.03815；而当第二电极上施加的电压从4.8V增加到6.4V时，像素单元中的穿透率从0.03815减小到0.03525。
本发明第二组仿真实验五中，当第二电极上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验五的像素穿透率大于第一组仿真实验的穿透率。且当第二电极42上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验五取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验六
在第二组仿真实验一的基础上，将第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离为8微米。
在表七中示出了上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为8微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.03545
4.8 0.03735
6.4 0.03414
表七：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表七所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.03545，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03735，当第二电极上施加的电压增加到5.8V时，像素单元中的穿透率减小到0.03414。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.03545提高到0.03735；而当第二电极上施加的电压从4.8V增加到5.8V时，像素单元中的穿透率从0.03735减小到0.03414。
图8E示出了第二组仿真实验六中像素单元中穿透率示意图，图8E中黑色区域表示不透光区域，而灰色区域则表示透光区域，图8E中，灰色区域的边框虽然没有相互连通的部分，参考图8A所示上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧相交时双畴像素区域的穿透率示意图，由于图8A所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.02784，而图8E所示的双畴像素区域的穿透率示意图对应的穿透率为0.03735，且图8E中灰色区域在两个电极相邻区域的穿透率高于图8A中两个电极相交区域的穿透率。综上所述，第二组仿真实验六的像素单元中位于“八”字形状中的窄口区域的穿透率比第一组仿真实验中双畴像素区域的穿透率高。其中，在第二电极上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验六取得最大的光线穿透率。
第二组仿真实验七
在第二组仿真实验一的基础上，将第二电极中上畴电极421和下畴电极422保持在“八”字形状中的窄口侧不相交，且距离为10微米。
在表八中示出了上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离为10微米时，且在第二电极施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表。
电压(V) 穿透率(Tr)
3.8 0.03463
4.8 0.03585
6.4 0.03344
表八：施加不同电压时双畴像素单元中的光线穿透率结果表
如表八所示，当第二电极上施加的电压为3.8V时，像素单元中的穿透率为0.03463，当第二电极上施加的电压增加到4.8V时，像素单元中的穿透率提高到0.03585，当第二电极上施加的电压增加到5.8V时，像素单元中的穿透率减小到0.03344。
根据上述仿真实验数据可以确定当第二电极上施加的电压从3.8V增加到4.8V时，像素单元中的穿透率从0.03463提高到0.03585；而当第二电极上施加的电压从4.8V增加到5.8V时，像素单元中的穿透率从0.03585减小到0.03344。
本发明第二组仿真实验七中，当第二电极上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验七的像素穿透率大于第一组仿真实验的穿透率。且当第二电极上施加的电压为4.8V时，第二组仿真实验七取得最大的光线穿透率。
根据上述仿真实验，可以确定：在每组仿真实验中，若第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离保持不变的时候，当第二电极上加载的电压为4.8V时，像素单元的穿透率能够达到最高值。在全部仿真实验中，若第二电极上加载的电压为4.8V时，当第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为6微米，像素单元中的穿透率在全部仿真实验中最高，达到0.03909；当第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为7微米，像素单元中的穿透率在全部仿真实验中为次高，达到0.03815；当第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为5微米，像素单元中的穿透率在全部仿真实验中为第三高，达到0.03747。在本发明实施例中，当第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为5-7微米的时候，根据仿真实验可以确定，像素单元中的穿透率效果是最好的。
当第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为2微米时，像素单元中的穿透率在全部仿真实验中最低，达到0.03134，但是仍旧高于八字形状距离为0微米的像素结构。当第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为10微米时，像素单元中的穿透率达到0.03585，相较于八字形状距离为0微米仍旧要大。在本发明实施例中，第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的距离为2微米和10微米的时候，虽然像素单元的穿透率效果不是很好，但是明显高于现有技术中像素单元的穿透率。
在本发明实施例中，只要保证像素单元中的第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧距离介于2-10微米，且在第二电极上施加合适的电压的情况下，均可以达到降低两个畴交界区域的合成电场的强度，提高了光线的穿透率。
本发明实施例中，以第二电极中的上畴电极421和下畴电极422在“八”字形状中的窄口侧的距离为6微米，且在第二电极42上施加4.8V电压，结合第二电极42包括的畴间电极423为具体实施例对本发明实施例提供的像素单元进行详细描述。
实施例一
图10A为本发明实施例一提供的一种像素单元结构示意图。如图10A所示，所述像素单元包括：第一电极41和与所述第一电极41之间形成电场的第二电极42，其中，第二电极42包括上畴电极421(图中未示出)、下畴电极422(图中未示出)、畴间电极4231，所述上畴电极421包括与所述畴间电极4231相邻的第一上畴电极4211，所述下畴电极422包括与所述畴间电极4231相邻的第一下畴电极4221，其中，所述各上畴电极421相互平行，且各个上畴电极421之间的距离相等；所述各下畴电极422相互平行，且各个下畴电极422之间的距离相等；所述畴间电极4231位于所述第一上畴电极4211与所述第一下畴电极4221组成的“八”字形状中的宽口侧。
进一步地，所述第一上畴电极4211与所述第一下畴电极4221位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离用B1表示，且B1介于2-10微米，本实施例中，以B1为6微米为例进行说明。
在本发明实施例中，如图9A所示，畴间电极4231包括靠近“八”字形状中窄口侧的第一矩形，所述第一矩形具有靠近所述上畴电极421的上边、靠近所述下畴电极422的下边，靠近所述宽口侧的第一侧边与靠近所述窄口侧的第二侧边；所述第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离与所述第一矩形的下边与所述第一下畴电极4221的最小距离相等，在图9A中，第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离用D1表示，其中，D1大于等于5微米；
所述畴间电极还包括位于所述“八”字形状中宽口侧的第一梯形，所述第一梯形具有靠近所述上畴电极421的第一上腰、靠近所述下畴电极422的第一下腰、位于所述“八”字形状中宽口侧的第一底边与靠近所述窄口侧的第二底边；所述第二底边与所述第一矩形的第一侧边重合且相等；其中，所述第一矩形的第一侧边用C1表示，且C1不大于3微米，所述第一上腰与所述上畴电极421平行，所述第一下腰与所述下畴电极422平行，所述第一上腰与所述第一上畴电极4211的距离与所述第一下腰与所述第一下畴电极4221的距离相等。其中，所述第一梯形的第一底边边长用A表示，且A不大于12微米；
本发明实施例中，根据图9A一种像素单元结构示意图，第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离D1大于等于5微米，第一矩形的第一侧边C1不大于3微米，第一梯形的第一底边边长A不大于12微米；经过试验分析，当第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离D1等于5微米，第一矩形的第一侧边C1等于3微米，第一梯形的第一底边边长A等于12微米时，中间区域靠近所述“八”字形状中宽口侧的黑线中出现的白点是最多的，而且中间区域的黑线条上的大箭头所占面积是最小的，因此在中间区域提升了光线的穿透率。
在本实施例中，第二电极42中的畴间电极4231包括第一矩形和第一梯形，其中，第一梯形的靠近所述上畴电极421的第一上腰与所述第一上畴电极4211相互平行，第一梯形的靠近所述下畴电极422的第一下腰与所述第一下畴电极4221相互平行；所述第一梯形的第一上腰和第一下腰位于所述“八”字形状中宽口侧一边，且所述第一梯形的第一底边与所述“八”字形状中宽口侧相邻。当在第二电极42上施加电压时，由于第一梯形的第一上腰与所述第一上畴电极4211相互平行，第一梯形的第一下腰与所述第一下畴电极4221相互平行，所以，第二电极42和第一电极41在第一梯形区域合成的电场对液晶的作用力不会相互抵消，所以液晶会根据合成的电场产生相应的偏转，从而提升的光线的穿透率。
在本实施例中，第二电极42中的畴间电极4231包括第一矩形和第一梯形，其中，第一矩形靠近所述上畴电极421的上边与所述第一上畴电极4211之间的距离与所述第一矩形靠近所述下畴电极422的下边与所述第一下畴电极4221之间的距离相等；所述第一矩形位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相邻。当在第二电极42上施加电压时，由于第一矩形的上边与所述第一矩形的下边相互平行，所以在靠近“八”字形状中窄口侧的部分不会出现斜边，所以第二电极42和第一电极41在第一矩形区域的电场是平行的，不会出现叠加的电场，所以消除的叠加电场对液晶的不规则影响，从而提升了光线的穿透率。而第一梯形的第一上腰与第一下腰的设置，使得畴间电极的部分边缘分别平行于上畴电极和下畴电极，增大了畴间电极位于宽口侧一侧的距离，使得第一梯形两侧形成的电场之间的距离也增大，降低了两侧电场合成的可能性，消除了叠加电场对液晶的不规则影响，提升了光线的穿透率。
图9B示出了双畴像素单元在两畴交界区域的光线穿透示意图，参考图3B所示的双畴像素单元在两畴交界区域产生的一定面积的黑区，在图9B中靠近所述“八”字形状中窄口侧的黑线中有不同的白点，在靠近所述“八”字形状中宽口侧的黑线中出现大量不同程度的白点，且中间区域的黑线条上的大箭头所占面积明显小于图3B中中间区域的黑线条上的大箭头所占面积。
采用本发明实施例一提供的像素单元，第二电极42中的第一上畴电极4211与第一下畴电极4221在所述“八”字形状中窄口侧不相交。第二电极42中的畴间电极4231包括第一矩形和第一梯形，其中，第一梯形中靠近所述上畴电极421的第一上腰与所述第一上畴电极4211相互平行；第一梯形中靠近所述下畴电极422的第一上腰与所述第一下畴电极4221相互平行；第一梯形的第一上腰和第一下腰与所述“八”字形状中宽口侧相邻；第一矩形中靠近所述上畴电极421的上边与第一上畴电极4211之间的距离与所述第一矩形靠近所述下畴电极422的下边与所述第一下畴电极4221之间的距离相等；第一矩形位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相交。当在第二电极42上施加电压时，第二电极42和第一电极41在第一梯形区域合成的电场对液晶的作用力不会相互抵消，第一矩形区域不会产生叠加的电场，液晶会根据合成的电场产生相应的偏转，从而提升了光线的穿透率。
实施例二
图10A为本发明实施例二提供的一种像素单元结构示意图。如图10A所示，所述像素单元包括：第一电极41和与所述第一电极41之间形成电场的第二电极42，其中，第二电极42包括上畴电极421(图中未示出)、下畴电极422(图中未示出)、畴间电极4232，所述上畴电极421包括与所述畴间电极4232相邻的第一上畴电极4211，所述下畴电极422包括与所述畴间电极4232相邻的第一下畴电极4221，其中，所述各上畴电极421相互平行，且各个上畴电极421之间的距离相等；所述各下畴电极422相互平行，且各个下畴电极422之间的距离相等；所述畴间电极4232位于所述第一上畴电极4211与所述第一下畴电极4221组成的“八”字形状中的宽口侧。
进一步地，所述第一上畴电极4211与所述第一下畴电极4221位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离用B2表示，且在本实施例中B2为6微米。在本发明实施例中，如图11A所示，畴间电极4232包括靠近“八”字形状中窄口侧的第一矩形，所述第一矩形具有靠近所述上畴电极421的上边、靠近所述下畴电极422的下边，靠近所述宽口侧的第一侧边与靠近所述窄口侧的第二侧边；所述上边与所述第一上畴电极4211的最小距离与所述下边与所述第一下畴电极4221的最小距离相等，在图10A中，第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离用D2表示，其中，D2大于等于5微米；
所述畴间电极还包括位于所述“八”字形状中宽口侧的第二矩形，所述第二矩形具有位于所述“八”字形状中宽口侧的第三侧边，第二矩形具有位于所述“八”字形状中窄口侧的第四侧边；其中，第一矩形的第一侧边和第二矩形的第四侧边相互重合，而且第一矩形的第一侧边和第二矩形的第四侧边的边长相等，在图10A中第一矩形的第一侧边边长用C2表示，且C2不大于3微米。在本实施例中，根据图10A一种像素单元结构示意图，第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离D2大于等于5微米，第一矩形的第一侧边边长C2不大于3微米；经过试验分析，第一矩形的上边与所述第一上畴电极4211的最小距离D2等于5微米，第一矩形的第一侧边边长C2等于3微米时，中间区域靠近“八”字形状中窄口侧的黑线上的白点最多，且中间区域黑色线条所占面积明显小于图3B所示的黑色线条所占面积，因此在中间区域提升了光线的穿透率。
在本实施例中，第二电极42中的畴间电极4232包括第一矩形和第二矩形，其中，第一矩形靠近所述上畴电极421的上边与所述第一上畴电极4211之间的距离与所述第一矩形靠近所述下畴电极422的下边与所述第一下畴电极4221之间的距离相等；所述第一矩形位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相邻。第二矩形的具有位于所述“八”字形状中宽口侧的第三侧边，第二矩形具有位于所述“八”字形状中窄口侧的第四侧边；其中，第二矩形的第三侧边与所述“八”字形状中宽口侧相邻。当在第二电极42上施加电压时，由于第二电极42包括的第一上畴电极4211和第一下畴电极4221在所述“八”字形状中窄口侧不相交；且第二电极42包括的畴间电极4232为平行状态(第一矩形和第二矩形)，畴间电极4232中的上边和下边不会与第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422产生平行状态，当第二电极42和第一电极41在中间区域产生电场的时候，不会出现无效的叠加电场，从而位于中间区域的液晶不会受到不规则电场的影响，从而提升了光线的穿透率。
图10B示出了双畴像素单元在两畴交界区域的光线穿透示意图，参考图3B所示的双畴像素单元在两畴交界区域产生的一定面积的黑区，在图10B中间区域靠近“八”字形状中窄口侧的黑线上有不同程度的白点，在靠近“八”字形状中款口侧的黑线有部分完全消失，且中间区域黑色线条所占面积明显小于图3B所示的黑色线条所占面积。
采用本发明实施例二提供的像素单元，第二电极42中的第一上畴电极4211与第一下畴电极4221在所述“八”字形状中窄口侧不相交。第二电极42中的畴间电极4232包括第一矩形和第二矩形，其中，第一矩形和第二矩形组成的畴间电极4232为平行状态，畴间电极4232中的上边和下边不会与第二电极包括的上畴电极421和下畴电极422产生平行状态，且第二矩形与所述“八”字形状中的宽口侧相交，第一矩形与所述“八”字形状中窄口侧不相交；当第二电极42和第一电极41在中间区域产生电场的时候，不会在中间区域产生无效的电场，从而位于中间区域的液晶不会受到不规则电场的影响，从而提升了光线的穿透率。
实施例三
图11A为本发明实施例三提供的一种像素单元结构示意图。如图11A所示，所述像素单元包括：第一电极41和与所述第一电极41之间形成电场的第二电极42，其中，第二电极42包括上畴电极421(图中未示出)、下畴电极422(图中未示出)、畴间电极4231，所述上畴电极421包括与所述畴间电极4231相邻的第一上畴电极4211，所述下畴电极422包括与所述畴间电极4231相邻的第一下畴电极4221，其中，所述各上畴电极421相互平行，且各个上畴电极421之间的距离相等；所述各下畴电极422相互平行，且各个下畴电极422之间的距离相等；所述畴间电极4231位于所述第一上畴电极4211与所述第一下畴电极4221组成的“八”字形状中的宽口侧。
进一步地，所述第一上畴电极4211与所述第一下畴电极4221位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离用B3表示，且B3不为6微米。
在本发明实施例中，如图11A所示，畴间电极4233的形状为梯形，所述畴间电极4233具有靠近所述上畴电极4211的第二上腰、靠近所述下畴电极4221的第二下腰、位于所述“八”字形状中宽口侧的第三底边与靠近所述窄口侧的第四底边；其中，所述畴间电极4233的第二上腰与所述上畴电极421相互平行，且所述畴间电极4233的第二下腰与所述下畴电极422相互平行；所述畴间电极4233的第三底边位于所述“八”字形状中宽口侧，且与所述“八”字形状中宽口侧相交；所述畴间电极4233的第四底边位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相交。如图11A所示，所述畴间电极4233的第三底边边长用G表示，且G不大于12微米，所述畴间电极4233的第四底边边长用H表示，且H不小于4微米。
在本发明实施例中，如图11A所示，所述第一电极具有与所述畴间电极相对应的梯形缺口411，所述畴间电极4233在所述第一电极所在平面上的投影在所述缺口内。所述梯形缺口411的第三上腰与所述上畴电极421相互平行，且所述梯形缺口411的第三下腰与所述下畴电极422相互平行；所述梯形缺口411的第五底边位于所述“八”字形状中宽口侧，且与所述“八”字形状中宽口侧相交；所述梯形缺口411的第六底边位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相交。
进一步地，所述畴间电极4233与所述所述第一电极的梯形缺口411具有如下几种:如图11A所示，所述畴间电极4233的第四底边在所述第一电极的梯形缺口411的距离用E表示，其中，E不小于8微米；所述畴间电极4233的第二上腰在所述第一电极的梯形缺口411所在平面的投影与所述的梯形缺口411的第三上腰的距离用F1表示，其中F1不小于1微米；所述畴间电极4233的第二下腰在所述第一电极所在平面的投影与所述梯形缺口411第三下腰的距离用F2表示，其中，F2不小于1微米。
本发明实施例中，根据图11A一种像素单元结构示意图，所述畴间电极4233的第三底边边长G不大于12微米，所述畴间电极4233的第四底边边长H不小于4微米，所述畴间电极4233的第四底边在所述第一电极的梯形缺口411的距离E不小于8微米，所述畴间电极4233的第二上腰在所述第一电极的梯形缺口411所在平面的投影与所述的梯形缺口411的第三上腰的距离F1不小于1微米，所述畴间电极4233的第二下腰在所述第一电极所在平面的投影与所述梯形缺口411第三下腰的距离F2不小于1微米；经过试验分析，所述畴间电极4233的第三底边边长G等于12微米，所述畴间电极4233的第四底边边长H等于4微米，所述畴间电极4233的第四底边在所述第一电极的梯形缺口411的距离E等于8微米，所述畴间电极4233的第二上腰在所述第一电极的梯形缺口411所在平面的投影与所述的梯形缺口411的第三上腰的距离F1等于1微米，所述畴间电极4233的第二下腰在所述第一电极所在平面的投影与所述梯形缺口411第三下腰的距离F2等于1微米时，所以畴间电极4233与梯形缺口411在中间区域产生的电场会明显的小于其他区域的电场，降低了中间区域不规则电场，从而提升了光线的穿透率。
在本发明实施例中，所述畴间电极4233与所述所述第一电极的梯形缺口411具有的关系可以全部满足，也可以部分满足，本发明实施例对畴间电极4233与所述所述第一电极的梯形缺口411之间的满足的距离关系不做进一步限定。
在本发明实施例中，畴间电极4233的形状为梯形，且所述畴间电极4233的的第三底边位于所述“八”字形状中宽口侧，且与所述“八”字形状中宽口侧相交；所述畴间电极4233的第四底边位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相交。第一电极41的具有与所述畴间电极4233相对应的梯形缺口411，所述梯形缺口411的第五底边位于所述“八”字形状中宽口侧，且与所述“八”字形状中宽口侧相交；所述梯形缺口411的第六底边位于所述“八”字形状中窄口侧，且与所述“八”字形状中窄口侧不相交。且所述畴间电极4233与第一电极41的梯形缺口411的距离大于所述畴间电极4233与第一电极41除梯形缺口411之外其他第一电极的距离。当在第二电极42上施加电压时，由于第二电极42中畴间电极4233与第一电极41的梯形缺口411之间的距离大于所述畴间电极4233与第一电极41除梯形缺口411之外其他第一电极的距离，所以畴间电极4233与梯形缺口411在中间区域产生的电场会明显的小于其他区域的电场，降低了中间区域不规则电场，从而提升了光线的穿透率。
图11B示出了双畴像素单元在两畴交界区域的光线穿透示意图，参考图3B所示的双畴像素单元在两畴交界区域产生的一定面积的黑区，在图11B中间区域靠近“八”字形状中窄口侧的黑线上有几个小白点，在中间区域黑色线条有部分弯曲的情况，在弯曲的地方有明显的白色区域，且中间区域黑色线条所占面积明显小于图3B所示的黑色线条所占面积。
采用本发明实施例三提供的像素单元，第二电极42中的第一上畴电极4211与第一下畴电极4221在所述“八”字形状中窄口侧不相交。第二电极42中的畴间电极4233呈现梯形，与第二电极42的畴间电极4233对应的第一电极41呈梯形缺口411，且所述畴间电极4233与所述梯形缺口411与之间的距离大于所述畴间电极4233与所述第一电极41其余部分的距离。当第二电极42和第一电极41在中间区域产生电场的时候，由于畴间电极4233与梯形缺口411之间的距离比较大，所以在中间区域降低了合成的电场强度，位于中央区域的液晶不会受到不规则电场的影响，从而提升了光线的穿透率。
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 (10)

1.一种像素单元，其特征在于，包括：
所述像素单元包括第一电极和与所述第一电极之间形成电场的第二电极；
所述第二电极包括上畴电极、下畴电极、畴间电极，所述各上畴电极相互平行，所述各下畴电极相互平行，所述上畴电极与所述下畴电极呈“八”字形状排布且不相交；所述上畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一上畴电极，所述下畴电极包括与所述畴间电极相邻的第一下畴电极，且所述畴间电极位于所述第一上畴电极与所述第一下畴电极组成的“八”字形状中的宽口侧；
所述第一上畴电极与所述第一下畴电极位于所述“八”字形状中的窄口侧的距离介于2-10微米。
2.如权利要求1所述像素单元，其特征在于，还包括：
所述畴间电极包括靠近“八”字形状中窄口侧的第一矩形，所述第一矩形具有靠近所述上畴电极的上边、靠近所述下畴电极的下边，靠近所述宽口侧的第一侧边与靠近所述窄口侧的第二侧边；所述上边与所述第一上畴电极的距离与所述下边与所述第一下畴电极的距离相等；
所述畴间电极还包括位于所述“八”字形状中宽口侧的第一梯形，所述第一梯形具有靠近所述上畴电极的第一上腰、靠近所述下畴电极的第一下腰、位于所述宽口侧的第一底边与靠近所述窄口侧的第二底边；所述第二底边与所述第一矩形的第一侧边重合且相等；所述第一上腰与所述上畴电极平行，所述第一下腰与所述下畴电极平行，所述第一上腰与所述第一上畴电极间的距离与所述第一下腰与所述第一下畴电极间的距离相等。
3.如权利要求2所述像素单元，其特征在于，所述第一梯形的第一底边边长不大于12微米；所述第一梯形的第二底边边长不大于3微米。
4.如权利要求1所述像素单元，其特征在于，还包括：
所述畴间电极包括靠近“八”字形状中窄口侧的第一矩形，所述第一矩形具有靠近所述上畴电极的上边、靠近所述下畴电极的下边，靠近所述宽口侧的第一侧边与靠近所述窄口侧的第二侧边；所述上边与所述第一上畴电极的距离与所述下边与所述第一下畴电极的距离相等；
所述畴间电极还包括位于所述“八”字形状中宽口侧的第二矩形，所述第二矩形具有位于所述宽口侧的第三侧边和靠近所述窄口侧的第四侧边；
所述第一矩形的第一侧边与所述第二矩形的第四侧边重合且相等。
5.如权利要求2或4所述像素单元，其特征在于，所述第一矩形的上边与所述第一上畴电极的最小距离不小于5微米；所述第一矩形的下边与所述第一下畴电极的最小距离不小于5微米。
6.如权利要求1所述像素单元，其特征在于，还包括：
所述畴间电极的形状为梯形，所述畴间电极具有靠近所述上畴电极的第二上腰、靠近所述下畴电极的第二下腰、位于所述宽口侧的第三底边以及靠近所述窄口侧的第四底边；所述第二上腰与所述上畴电极平行，所述第二下腰与所述下畴电极平行；
所述第一电极具有与所述畴间电极相对应的梯形缺口，所述畴间电极在所述第一电极所在平面上的投影在所述缺口内。
7.如权利要求6所述像素单元，其特征在于，所述第三底边边长不小于12微米，所述第四底边边长不小于4微米。
8.如权利要求6所述像素单元，其特征在于，所述梯形缺口具有第三上腰、第三下腰、第五底边和第六底边；所述畴间电极的第四底边在所述第一电极所在平面的投影靠近所述第六底边，且与所述第六底边的距离不小于8微米；和/或，
所述畴间电极的第二上腰在所述第一电极所在平面的投影靠近所述第三上腰，且与所述第三上腰的距离不小于1微米；和/或
所述畴间电极的第二下腰在所述第一电极所在平面的投影靠近所述第三下腰，且与所述第三下腰的距离不小于1微米。
9.如权利要求1～8任一项所述像素单元，其特征在于，所述第一上畴电极与所述第一下畴电极位于所述“八”字形状中的窄口侧之间的距离介于5-7微米。
10.如权利要求1～8任一项所述像素单元，其特征在于，各所述上畴电极以及各所述下畴电极之间的距离相等。
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