CN104516162A - 一种垂直配向型液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明一种垂直配向型液晶显示面板，包括一有源矩阵基板和与有源矩阵基板对置的一彩膜基板，以及夹在两个基板之间的液晶层，有源矩阵基板包括纵横交错的扫描线和数据线、由扫描线和数据线交叉限定的若干像素单元，每个像素单元又包括三个子像素单元，分别为R子像素单元、G子像素单元和B子像素单元；每个子像素单元包括第一子像素电极和以及与第一子像素电极相电性连接的第二子像素电极；第一子像素电极为带有狭缝的ITO电极，而第二子像素电极为不带有狭缝的ITO电极；以及控制子像素单元的控制元件。通过本方案的一个控制元件驱动的显示区域被分为不同结构的像素电极组成，不仅简化了像素结构和驱动电路，且提高了像素的开口率。

Description

一种垂直配向型液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种垂直配向型液晶显示面板，特别涉及一种8畴的垂直配向型液晶显示面板。
背景技术
UV2A(Ultra Violet Vertical Alignment)技术是一种采用紫外线(UV＝UltraViolet)进行液晶配向的VA(Vertical Alignment，垂直配向)面板技术，其名称来源于紫外线UV与液晶面板VA模式的相乘。通过导入UV2A技术后，可以省去目前在VA模式液晶面板中用于控制液晶分子配向的狭缝隙和突起，因此通过UV2A技术液晶面板的开口率、对比度和响应速度都能得到提高，并能大幅削减生产程序。
图1为现有的UV2A配向方式示意图，液晶显示基板包括TFT侧基板2、CF侧基板1、以及夹设于TFT侧基板2和CF侧基板1之间的液晶3，TFT侧基板包括纵横交错的扫描线10和数据线20、由扫描线10和数据线20交叉限定的若干子像素单元，每个像素单元包括若干不同色的子像素单元，每个子像素单元均设有一薄膜晶体管和像素电极40，现有技术中在像素单元内形成多区域，各区域配向方向不同，以此获得较大视野角，图1所示在液晶只有图中左半部分配向倾斜方向的情形下，会形成如图1所示在视野角从左到右依次变化时，灰阶的由暗变亮的变化。但因VA模式由于在不同视野角下，液晶分子双折射率的差异比较大，所以色偏严重。为了降低这种色偏现象，需要尽量设计可能多得显示畴。
目前紫外光垂直配向模式下，8畴的显示模式一般是在一个像素单元中形成8区域,图2所示为紫外光垂直配向模式下形成8区域的结构示意图，如图2所示液晶显示基板包括纵横交错的扫描线10和数据线20、由扫描线10和数据线20交叉限定的若干子像素单元，每个子像素单元包括由同一扫描线10连接的上下两个薄膜晶体管30、以及分别位于该扫描线10两侧的第一像素电极41和第二像素电极42。
在图1所示意的液晶显示基板的一个子像素单元的横向距离(相邻数据线之间的间距)为TFT侧UV2A光罩重复单元的周期，TFT侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的左半部分(图2中B所标示的方向)，遮光条覆盖子像素的右半部分(图2中A所标示的方向)；以该子像素单元的纵向距离为CF侧UV2A光罩的周期，CF侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖第一像素电极41的上半部分和第二像素电极42的上半部分(图2中D和D'所标示的方向)，CF侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖第一像素电极41的下半部分和第二像素电极42的下半部分(图2中C和C'所标示的方向)。
图2所示的设计中，通常可以通过双TFT分别像素电极41，42不同的电压，或者通过电容的改变使像素电极41,42的电压不同，这样会形成8畴的显示效果，液晶面板补偿更加充分、视野角更大、显示质量更加优秀，但因8区域伴随着双TFT的设计，导致驱动电路复杂，占用开口区域，导致开口区域浪费以及透过率降低的问题。
发明内容
本发明揭示一种在一个子像素单元内形成8区域，减少显示区域的占用、提高像素开口率和透过率的液晶VA模式的配向方法，从而达到8畴的显示效果。
一种垂直配向型液晶显示面板，包括一有源矩阵基板和与有源矩阵基板对置的一彩膜基板，以及夹在两个基板之间的液晶层，有源矩阵基板包括纵横交错的扫描线和数据线、由扫描线和数据线交叉限定的若干像素单元，每个像素单元又包括三个子像素单元，分别为R子像素单元、G子像素单元和B子像素单元，其特征在于：每个子像素单元包括第一子像素电极和以及与第一子像素电极相电性连接的第二子像素电极；其中,第一子像素电极为带有狭缝的ITO电极，而第二子像素电极为不带有狭缝的ITO电极；以及控制子像素单元的控制元件。
进一步，所述第一子像素电极的ITO电极的宽度为3.5um，而狭缝的宽度d设置为2.5um。
进一步，所述的第一子像素电极的狭缝的面积与ITO电极的面积比为2:3。
进一步，所述的控制元件为TFT元件。
本发明还提供一种垂直配向型液晶显示面板的配向方法，包括如上所述的显示面板，定义沿着不同色子像素单元排列方向为行方向，垂直该横向方向的方向为列向方向，其配向方法包括如下步骤：
第一步：以一个子像素单元的横向距离为TFT侧UV2A光罩的周期，将横向的子像素单元分左右两部分进行列方向的配向且配向方向相反；
第二步：以一个子像素单元的纵向距离为CF侧UV2A光罩的周期，将所述的第一子像素电极和第二子像素电极所对应的像素单元，分别分割两部分，进行行方向的配向，第一像素电极或第二子像素电极所对应的像素单元被分割的两部分的光配向方向相反。
进一步，在所述的第二步中，所述的第一像素电极和第二子像素电极所对应的像素单元配向方向相同。
有益效果：本发明提案将由一个TFT驱动的显示区域分为不同结构的像素电极组成，不仅简化了像素结构和驱动电路，且提高了像素的开口率。
附图说明
图1为现有的UV2A配向方式：同一个像素内相互补偿的示意图；
图2为现有液晶显示基板的UV2A配向模式形成8区域的结构示意图；
图3为本发明的像素结构示意图；
图4为图3中A的放大示意图；
图5为本发明的TFT侧与CF侧光配向结构的组合；
图6(a)为本发明的模拟实验的归一化透过率曲线；
图6(b)为本发明的P1部分和P2部分透过率差异曲线；
其中，2、TFT侧基板，1、CF侧基板，3、液晶，10、扫描线，20、数据线，30、薄膜晶体管，40、像素电极，41、第一像素电极，42、第二像素电极，50、子像素单元，51、第一子像素电极，52、第二子像素电极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明提供一种垂直配向型液晶显示面板，包括一有源矩阵基板(TFT侧基板)和与有源矩阵基板对置的一彩膜基板(CF侧基板)，以及夹在两个基板之间的液晶层。如图3所示，有源矩阵基板包括纵横交错的扫描线10和数据线20、由扫描线10和数据线20交叉限定的若干像素单元，每个像素单元包括三个子像素单元：分别为R子像素单元、G子像素单元和B子像素单元，每个子像素单元50包括第一子像素电极51和以及与第一子像素电极51相电性连接的第二子像素电极52，每个子像素单元，即被分成P1和P2两部分区域；其中第一子像素电极51为带有狭缝的ITO电极，而第二子像素电极52为不带有狭缝的ITO电极；以及控制子像素单元的控制元件，此控制元件为薄膜晶体管30。
为了达到更好的显示效果，将第一子像素电极51的ITO电极的宽度D设置为3.5um，如图4所示的图3中A的放大图，而狭缝的宽度d设置为2.5um，并狭缝的面积与ITO电极层的面积比为2:3。
当对本发明的液晶显示面板进行配向时，定义沿着RGB三个不同色的子像素单元排列方向为行方向，垂直横向方向的方向为纵向方向。以横向一个子像素单元的距离为TFT侧UV2A光罩的周期和纵向一个子像素单元的距离为CF侧UV2A光罩的周期，图5所示的液晶显示基板的配向步骤如下：
第一步：以一个子像素单元的横向距离为TFT侧UV2A光罩的周期，TFT侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的左半部进行照射；之后，TFT侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的右半部进行照射；其中,两部分进行紫外线照射时，照射方向相反。即：该横向的子像素单元的左半部分与右半部分的配向方向相反。
第二步：以一个子像素单元的纵向距离为CF侧UV2A光罩的周期，将P1区域和P2区域部分各分两部分，即将CF侧分成第一区域、第二区域、第三区域和第四区域4区域分进行配向。CF侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的第一区域和第三区域进行照射，完成第一区域和第三区域的配向；CF侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖该子像素单元的第二区域和第四区域进行照射，完成第二区域和第四区域的配向。其中,第一区域与第三区域所进行的紫外线照射的方向相同；第二区域与第四区域所进行的紫外线照射的方向相同；第一、第三区域所进行的紫外线照射的方向与第二第四域所进行的紫外线照射的方向相反。
图5所示的为TFT侧与CF侧光配向结构的组合的其一，其中，图中5(a)表示TFT侧配向层的配向方向，5(b)表示CF侧配向层的配向方向，5(c)表示两者重叠的情况，5(d)表示液晶取向。TFT侧配向层的配向方向由左至右固定为上下，而CF侧配向层的配向方向由上至下分别为左、右、左、右。按照此配向方向及上述步骤完成光配向后P1区域和P2区域各形成四个不同的方向组合，对应显示4畴。四区域UV光配向方向为：左90°，右270°，上180°，下0°，这样CF和TFT侧的光配向方向呈垂直，LC预倾角89°。
对进行上述配向后的显示面板进行光学模拟，为了规避配向对液晶分子转动造成的影响，仅对P 1区域和P2区域的局部无暗纹区域进行像素光透过率分析，在P 1区域和P2区域的局部无暗纹区域各取面积为40um×155um的像素，模拟结果如图6(a)至6(b)所示。
其中，图6(a)为模拟实验的归一化透过率曲线，从图中可看出T-V曲线发生偏移，相同电压下不同像素的光透过率不同；再如图6(b)所示的P1部分和P2部分透过率差异曲线，可看出像素电压3V时两像素的差异透过率达到最大0.25，因此本发明的显示面板能实现不同4畴显示(即8畴)的效果。
根据光照射的方向改变，还将得到TFT侧与CF侧光配向的3种结构组合，无论哪种光配向结构组合，都将达到在每一子像素内形成8畴的显示效果。
通过本提案实施例将由一个TFT驱动的显示区域分为不同结构的像素电极组成，不仅简化了像素结构和驱动电路，且提高了像素的开口率。

Claims (6)

1.一种垂直配向型液晶显示面板，包括一有源矩阵基板和与有源矩阵基板对置的一彩膜基板，以及夹在两个基板之间的液晶层，有源矩阵基板包括纵横交错的扫描线和数据线、由扫描线和数据线交叉限定的若干像素单元，每个像素单元又包括三个子像素单元，分别为R子像素单元、G子像素单元和B子像素单元，其特征在于：每个子像素单元包括第一子像素电极和以及与第一子像素电极相电性连接的第二子像素电极；其中,第一子像素电极为带有狭缝的ITO电极，而第二子像素电极为不带有狭缝的ITO电极；以及控制子像素单元的控制元件。
2.根据权利1所述的一种垂直配向型液晶显示面板，其特征在于：所述第一子像素电极的ITO电极的宽度为3.5um，而狭缝的宽度d设置为2.5um。
3.根据权利1所述的一种垂直配向型液晶显示面板，其特征在于：所述的第一子像素电极的狭缝的面积与ITO电极的面积比为2:3。
4.根据权利1所述的一种垂直配向型液晶显示面板，其特征在于：所述的控制元件为TFT元件。
5.一种垂直配向型液晶显示面板的配向方法，其特征在于：包括如权利要求1所述的显示面板，定义沿着不同色子像素单元排列方向为行方向，垂直该横向方向的方向为列向方向，其配向方法包括如下步骤：
第一步：以一个子像素单元的横向距离为TFT侧UV2A光罩的周期，将横向的子像素单元分左右两部分进行列方向的配向且配向方向相反；
第二步：以一个子像素单元的纵向距离为CF侧UV2A光罩的周期，将所述的第一子像素电极和第二子像素电极所对应的像素单元，分别分割两部分，进行行方向的配向，第一像素电极或第二子像素电极所对应的像素单元被分割的两部分的光配向方向相反。
6.根据权利要求5所述的一种垂直配向型液晶显示面板的配向方法，其特征在于：在所述的第二步中，所述的第一像素电极和第二子像素电极所对应的像素单元配向方向相同。
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