CN104880882B - 一种蓝相液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝相液晶显示面板，包括上基板与下基板：在所述下基板和所述上基板上分别设置有相互匹配的第一曲面膜层和第二曲面膜层，所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间的两相对表面上具有交替起伏的凸起和凹陷，且所述两相对表面互相平行；在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间设置有像素电极，在所述第一曲面膜层或所述第二曲面膜层内部设置有公共电极；或所述公共电极与所述像素电极交替分布在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间。该蓝相液晶显示面板减小了液晶层的厚度，并进一步减小了电极之间的距离，增大了电极的表面面积，增加了电极之间正面相对的面积，进而增大了水平电场的强度，降低了蓝相液晶的驱动电压。

Description

一种蓝相液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示器的显示领域，具体地说，是涉及一种蓝相液晶显示面板。
背景技术
与目前广泛使用的液晶材料相比，蓝相液晶具有很多显著的优点。例如，蓝相液晶的响应速度快，通常具有亚毫秒级别的响应时间。蓝相液晶在暗场时是光学各向同性的，所以蓝相液晶的视角大且视角的对称性好。另外，当蓝相液晶显示器的液晶盒的厚度大于一定的值时，蓝相液晶的穿透度对于液晶盒的厚度就变得不敏感，所以蓝相液晶特别适合制作大显示屏。
但同时，蓝相液晶的驱动电压过大的问题，也严重地限制了其发展。蓝相液晶需要采用水平电场进行驱动，而用于产生水平电场的电极一般布置在同一侧基板上，其产生的水平电场的强度受到限制，因此，必须提供较高的驱动电压才能获得一个满足要求的电场来驱动蓝相液晶。
综上，亟需一种可以有效地降低蓝相液晶的驱动电压的方法以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种可以有效地降低蓝相液晶的驱动电压的方法。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种蓝相液晶显示面板，包括上基板与下基板：在所述下基板和所述上基板上分别设置有相互匹配的第一曲面膜层和第二曲面膜层，所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间的两相对表面上具有交替起伏的凸起和凹陷，且所述两相对表面互相平行；在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间设置有像素电极，在所述第一曲面膜层或所述第二曲面膜层内部设置有公共电极；或所述公共电极与所述像素电极交替分布在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间。
优选地，曲面膜层包括波浪形曲面膜层、三角齿状曲面膜层和/或梯形齿状曲面膜层。
优选地，像素电极设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷处表面，所述公共电极设置于所述第一曲面膜层的内部。
优选地，像素电极设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷两侧的坡面处表面，所述公共电极设置于所述第一曲面膜层的内部。
优选地，像素电极与所述公共电极交替设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷处表面。
优选地，像素电极与所述公共电极交替设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷两侧的坡面处表面。
优选地，像素电极设置于所述第一曲面膜层的凸起处表面，所述公共电极对应地设置于所述第二曲面膜层的凸起处表面。
优选地，第一曲面膜层通过图案化有机膜层形成。
优选地，曲面膜层由SiNx、SiO2或有机树脂制成。
优选地，曲面膜层由多灰阶光罩图案化形成，其中，曲面膜层的凸起由多灰阶光罩的密度调变区域图案化形成，曲面膜层的凹陷由多灰阶光罩的尺寸调变区域图案化形成。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
通过在上下基板上同时设置曲面膜层，减小了液晶层的厚度，并进一步减小了电极之间的距离，增大了电极的表面面积，增加了电极之间正面相对的面积，进而增大了水平电场的强度，降低了蓝相液晶的驱动电压。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1(a)-(c)为本申请实施例的曲面膜层的结构示意图，其中，图1(a)为波浪形膜层的结构示意图，图1(b)为三角齿状膜层的结构示意图，图1(c)为梯形齿状膜层的结构示意图；
图2为本申请第一实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图；
图3为本申请第二实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图；
图4为本申请第三实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图；
图5为本申请第四实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图；
图6为本申请第五实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图；
图7为本申请实施例的蓝相液晶显示面板基板的制作方法的流程示意图；
图8为本申请实施例中所采用的多灰阶光罩的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
在本申请中，通过增大电场强度的方法来降低蓝相液晶的驱动电压。增大电场强度可以采用多种方式，例如增大电极的表面面积、增大电极之间正面相对的面积以及减小电极之间的距离等。对于采用水平电场进行驱动的液晶显示器，还可以通过减小两基板之间的距离的方式增大电场强度。
在现有的利用水平电场对蓝相液晶进行驱动的模式中，像素电极与公共电极是交替布置在同一侧基板上的，这种模式中所产生的水平电场在靠近电极所在的基板的一侧强度较大，在与电极所在的基板相对的另一侧基板处会减弱。减小两基板之间的距离可以增强与电极所在的基板相对的另一侧基板处的电场。但同时，利用水平电场进行驱动的液晶显示器在实际使用时为了保证获得较高的透过率，还需要使上下基板之间的距离，即液晶盒的厚度满足一定的的要求，因此，不能无限制地减小上下基板之间的距离，一般还要结合其他的方式，例如增加电极的高度，但高电极的加工工艺复杂，所以实际中驱动蓝相液晶通常需要较高的驱动电压。在本申请的实施例中，为了降低蓝相液晶的驱动电压，使与电极所在的基板相对的另一侧基板处也获得足够的电场强度，在下基板和上基板的内部表面分别设置了第一曲面膜层和第二曲面膜层，第一曲面膜层与第二曲面膜层的表面均具有交替起伏的凸起与凹陷结构，且位于两个曲面膜层上的凸起与凹陷结构相互匹配。进一步地，第一曲面膜层与第二曲面膜层互相平行，即第一曲面膜层上的任意一点到第二曲面膜层的距离相等，如图1所示。
图1(a)-(c)举例示出了几种用于实现本申请实施例的曲面膜层的结构。图1(a)为波浪形膜层的结构示意图，图1(b)为三角齿状膜层的结构示意图，图1(c)为梯形齿状膜层的结构示意图。其中，波浪形膜层是曲面膜层的优选方案。因为波浪形膜层具有连续变化的曲率，有利于在蓝相液晶所填充的空间内形成均匀的电场。需要注意的是，上述示例中的膜层结构均不构成对本申请中的曲面膜层的结构的限定。
从图中可以看出，曲面膜层可以使上下基板之间的蓝相液晶所填充的空间的距离减小并且使液晶层的厚度处处相等，这样就可以使得与电极所在的基板相对的另一侧基板处的电场得到增强，进而降低蓝相液晶的驱动电压。同时，通过对透过率与驱动电压的关系曲线的分析可知，当蓝相液晶层的厚度均匀时，其透过率与驱动电压的关系曲线具有极值，即此时存在一个最优的液晶层的厚度。对于液晶层的厚度不均匀的液晶显示器，因为小于和大于最优的液晶层的厚度的地方都不能获得最佳的透过率，所以无法取得该最优值。而当液晶层的厚度处处相等时，可以将其设置在该最优值处以优化设计。因此，本申请的实施例有利于改善液晶显示器的显示效果，使显示的画面更加均匀。
下面通过具体的实施例对液晶显示面板的结构进行详细说明，曲面膜层以波浪形膜层为例。
图2为本申请第一实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图。图中21为下基板，相当于阵列基板，该基板上一般排布有像素单元、数据线以及扫描线等。图中22为上基板，相当于彩色滤光片基板，该基板上一般设置有黑色矩阵和彩色滤光片等结构。阵列基板与彩色滤光片基板的上述结构不会影响本实施例的具体的实施方式，因此，对下基板(阵列基板)与上基板(彩色滤光片基板)上的预制结构不做限定，在图中也未示出。在下基板21上设置有第一波浪形膜层23，在上基板22上设置有第二波浪形膜层24。且由于第一波浪形膜层23和第二波浪形膜层24互相平行，所以在第一波浪形膜层23与第二波浪形膜层24之间形成了厚度处处相等的空间区域25。
进一步地，将像素电极26布置在第一波浪形膜层的表面的凸起处，将公共电极27布置在第一波浪形膜层的内部。像素电极与公共电极都设置成与波浪形膜层相匹配的形状。与现有技术相比，弧形的电极增大了电极的表面面积，进而使像素电极与公共电极之间的电场强度得到增强，并最终降低蓝相液晶的驱动电压。
需要说明的是，将像素电极26布置于第一波浪形膜层23的凹陷处，或者将像素电极26同时布置于第一波浪形膜层23的凸起与凹陷处，公共电极27还是相应地布置于第一波浪形膜层23的内部，同样可以用于实现本实施例。可以理解的是，将像素电极26类似的布置于第二波浪形膜层24的表面，将公共电极27相应地布置于第二波浪形膜层24的内部，也可以用于实现本实施例。
图3为本申请第二实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图。在该实施例中，像素电极26从第一波浪形膜层23的的凸起处延伸至两侧坡面处，并且在第一波浪形膜层23的凸起处断开为两部分，分别为像素电极261与像素电极262。相比于前一实施例中像素电极的布置方式，此处的像素电极261与262分别位于波浪形膜层23的凸起的两侧，更加接近于竖直的状态。这样就相当于增大了电极之间正面相对的面积，进而使像素电极261与公共电极27之间的电场的水平分量增大，即水平电场得到增强，同理像素电极262与公共电极27之间的水平电场也得到增强，因此蓝相液晶的驱动电压得到进一步降低。
需要说明的是，将像素电极261与262布置于第一波浪形膜层23的凹陷处的两侧坡面，或者将像素电极261与262同时布置于第一波浪形膜层23的凸起和凹陷处的两侧坡面，公共电极27还是相应地布置于第一波浪形膜层23的内部，同样可以用于实现本实施例。可以理解的是，将像素电极261与262布置于第二波浪形膜层24的表面，将公共电极27相应地布置于第二波浪形膜层24的内部，也可以用于实现本实施例。
图4为本申请第三实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图。该实施例在第一波浪形膜层的凸起或凹陷处交替布置像素电极与公共电极，或者同时在第一波浪形膜层的凸起和凹陷处交替布置像素电极与公共电极，均可以用于实现本申请的实施例。可以理解的是，在第二波浪形膜层的凸起或凹陷处交替布置像素电极与公共电极，或者同时在第二波浪形膜层的凸起和凹陷处交替布置像素电极与公共电极，也可以用于实现本实施例。进一步地，将电极的两翼从波浪形膜层的凸起或凹陷处向两侧坡面延伸，可以增加像素电极与公共电极之间正面相对的面积，使水平电场得到增强，进而降低蓝相液晶的驱动电压。
图5为本申请第四实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图。在该实施例中，将电极从第一波浪形膜层的凸起或凹陷处向两侧坡面延伸，并且将顶部断开的两个电极布置为像素电极与公共电极交替的形式。可以理解的是，将上述结构布置于第二波浪形膜层处，同样可以用于实现本实施例。从图中可以看出，在波浪形膜层的凸起处，像素电极与公共电极之间形成边缘电场，使空间区域的水平电场得到增强。在波浪形膜层的凸起和凹陷两侧的坡面处，像素电极与公共电极的正面相对的面积增大，进一步使空间区域的水平电场得到增强，进而使蓝相液晶的驱动电压得到显著降低。
图6为本申请第五实施例的蓝相液晶显示面板的结构示意图。在该实施例中，同时在第一波浪形膜层与第二波浪形膜层的表面设置电极。如图所示，将像素电极设置于第二波浪形膜层(或第一波浪形膜层)的凸起处，将公共电极相应地设置于第一波浪形膜层(或第二波浪形膜层)的凸起处。由于波浪形膜层可以减小电极之间的距离，因此，分别布置于第一波浪形膜层和第二波浪形膜层上的电极之间的电场得到增强。进一步从图中可以看出，由于像素电极与公共电极之间布置成交替的形式，所以两个电极之间的正面相对的面积有所增加，使得空间区域的水平电场得到增强，降低了蓝相液晶的驱动电压。
需要说明的是，在上述各实施例中，对电极的形状不做限定，可以为依据膜层的结构形成的曲面形式的电极，也可以为圆柱形，立方体形，梯形等，类似结构均在本实施例的保护范围内，不再赘述。
同样，可以理解的是，对上述各实施例的简单组合及适应性变化均在本发明的保护范围内，比如简单的将附图2和图3的结构连接组合等，在此不再一一举例说明。
通过采用增大电极的表面面积、增大电极之间正面相对的面积以及减小电极之间的距离等多种方式增加电场的强度，特别是增大电场的水平分量，使蓝相液晶的驱动电压得以降低。进一步地，本申请实施例中的曲面膜层易于加工，且不会明显增加制作基板时的工艺步骤，只需要采用多灰阶光罩通过一步图案化制程便可制作完成。下面以制作如图2所示的下基板的工艺过程为例进行说明。
曲面膜层的材料一般选用与形成保护层或钝化层相同的材料，例如SiNx、SiO2或有机树脂等。上述材料均具有很好的绝缘性能，同时易于成形和加工。曲面膜层可以在基板的基本结构形成之后通过图案化形成，如图7所示。
图7为本申请实施例的蓝相液晶显示面板基板的制作方法的流程示意图，该方法包括：步骤S710、在预制下基板上沉积形成第一层有机膜层；步骤S720、图案化第一层有机膜层形成第一曲面膜层；步骤S730、在第一曲面膜层上涂覆形成公共电极；步骤S740、在公共电极上沉积形成第二层有机膜层；步骤S750、在第二层有机膜层上涂覆一层电极材料，并图案化形成像素电极。
需要说明的是，第一层有机膜层用于形成覆盖下基板上其他预制结构的保护层，第二层有机膜层用于形成像素电极与公共电极之间的绝缘层，采用两步分别制作完成，具体实施工艺可以参见现有生产工艺流程的工序进行，不再赘述。
进一步地，采用多灰阶光罩图案化形成曲面膜层，本申请实施例所采用的多灰阶光罩如图8所示。该多灰阶光罩包括多个间隔排布的密度调变区域81与尺寸调变区域82，其中，密度调变区域81通过改变区域内网点的密度来进行精细加工，尺寸调变区域82通过改变区域内网点的大小来进行大尺寸(例如厚度)加工。
具体的，曲面膜层的凸起处所要蚀刻的深度比曲面膜层的凹陷处小，所以曲面膜层的凸起处由多灰阶光罩的密度调变区域图案化形成，曲面膜层的凹陷处由多灰阶光罩的尺寸调变区域图案化形成，通过使网点的密度或尺寸渐变来进行凸起与凹陷之间的坡面的加工。
上述曲面膜层的加工方法仅在现有工艺的基础上增加了一步图案化成形的制程，简单易行，有利于推广与应用。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种蓝相液晶显示面板，包括上基板与下基板：
在所述下基板和所述上基板上分别设置有相互匹配的第一曲面膜层和第二曲面膜层，所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间的两相对表面上具有交替起伏的凸起和凹陷，且所述两相对表面互相平行；
在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间设置有像素电极，在所述第一曲面膜层或所述第二曲面膜层内部设置有公共电极；或所述公共电极与所述像素电极交替分布在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间；
所述像素电极与所述公共电极相互配合，在靠近所述第一曲面膜层或靠近所述第二曲面膜层的空间区域，或在所述第一曲面膜层与所述第二曲面膜层之间的区域形成有均匀的电场。
2.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述曲面膜层包括波浪形曲面膜层、三角齿状曲面膜层和/或梯形齿状曲面膜层。
3.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷处表面，所述公共电极设置于所述第一曲面膜层的内部。
4.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷两侧的坡面处表面，所述公共电极设置于所述第一曲面膜层的内部。
5.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极与所述公共电极交替设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷处表面。
6.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极与所述公共电极交替设置于所述第一曲面膜层的凸起或凹陷两侧的坡面处表面。
7.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极设置于所述第一曲面膜层的凸起处表面，所述公共电极对应地设置于所述第二曲面膜层的凸起处表面。
8.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述第一曲面膜层通过图案化有机膜层形成。
9.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述曲面膜层由SiNx、SiO2或有机树脂制成。
10.根据权利要求1所述的蓝相液晶显示面板，其特征在于，所述曲面膜层由多灰阶光罩图案化形成，其中，所述曲面膜层的凸起由多灰阶光罩的密度调变区域图案化形成，所述曲面膜层的凹陷由多灰阶光罩的尺寸调变区域图案化形成。
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