CN105278181A - 响应时间短的液晶面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种响应时间短的液晶面板及显示装置，该液晶面板的第一像素电极和第一公共电极分别设置在相异的两个基板上，且彼此相对应；第二像素电极和第二公共电极相间设置在第一基板和/或第二基板上，并均向第一基板和第二基板之间凸出，且第二像素电极和第二公共电极均与第一像素电极和第一公共电极绝缘；当液晶处于上升时间时，仅向第一像素电极和第一公共电极施加电压，以使第一像素电极和第一公共电极之间形成垂直于第一基板的电场；当液晶处于下降时间时，仅向第二像素电极和第二公共电极施加电压，以使第二像素电极和第二公共电极之间形成平行于第一基板的电场。本发明能提高液晶面板的响应时间而不会出现画面的卡顿。

Description

响应时间短的液晶面板及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种响应时间短的液晶面板及显示装置。
背景技术
液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态。它除了兼有液体和晶体的某些性质(如流动性、各向异性等)外，还有其独特的性质。对液晶的研究现已发展成为一个引人注目的学科。
液晶材料主要是脂肪族、芳香族、硬脂酸等有机物。液晶也存在于生物结构中，日常适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。由有机物合成的液晶材料已有几千种之多。由于生成的环境条件不同，液晶可分为两大类：只存在于某一温度范围内的液晶相称为热致液晶；某些化合物溶解于水或有机溶剂后而呈现的液晶相称为溶致液晶。溶致液晶和生物组织有关，研究液晶和活细胞的关系，是现今生物物理研究的内容之一。
液晶的分子有盘状、碗状等形状，但多为细长棒状。根据分子排列的方式，液晶可以分为近晶相、向列相和胆甾相三种，其中向列相和胆甾相应用最多。
由于液晶分子的转动，LCD屏幕上每个sub-pixel由前一桢色亮度过渡到后一桢色的亮度，会有一个时间过程，也就是我们通常所说的响应时间。因为每一个像素点不同灰阶之间(即亮度之间)的转换过程，是长短不一、非常复杂的，很难用一个客观的尺度来进行表示。因此，业内现有关于液晶响应时间的定义，试图以液晶分子由全黑到全白之间的转换速度作为面板整体响应时间的缩影，来代表液晶面板的快慢程度，通常又可称之为“On/Off”响应时间。由于液晶分子由黑到白和由白到黑的转换速度并不是完全一致的，为了能够尽量有意义的标示出液晶面板的反应速度，现又针对响应时间的定义，基本以“黑→白→黑”(亮→暗→亮)全程响应时间为标准。
响应时间是由上升时间和下降时间组成。上升时间是指面板由暗态转为亮态的时间，主要是液晶受电场的作用而转动的快慢来决定。下降时间是指面板由亮态转为暗态的时间，主要是液晶受液晶取向时锚定力的作用而转动回到初始取向位置的快慢来决定。因此，当液晶粘度大或在低温环境下时，液晶的下降时间就会变慢，成为响应时间变慢的主要原因。
发明内容
本发明提供一种响应时间短的液晶面板及显示装置，能够解决现有技术存在的液晶响应时间长的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种响应时间短的液晶面板，该液晶面板包括：第一基板、第二基板、液晶、第一像素电极、第一公共电极、第二像素电极和第二公共电极；所述第一基板和所述第二基板相互平行，所述液晶封装在所述第一基板和所述第二基板之间；所述第一像素电极和所述第一公共电极分别设置在相异的两个基板上，且彼此相对应；所述第二像素电极和所述第二公共电极相间设置在所述第一基板和/或所述第二基板上，并均向所述第一基板和所述第二基板之间凸出，且所述第二像素电极和所述第二公共电极均与所述第一像素电极和所述第一公共电极绝缘；当所述液晶处于上升时间时，仅向所述第一像素电极和所述第一公共电极施加电压，而不向所述第二像素电极和所述第二公共电极施加电压，以使所述第一像素电极和所述第一公共电极之间形成垂直于所述第一基板的电场；当所述液晶处于下降时间时，仅向所述第二像素电极和所述第二公共电极施加电压，而不向所述第一像素电极和所述第一公共电极施加电压，以使所述第二像素电极和所述第二公共电极之间形成平行于所述第一基板的电场。
其中，所述第一基板与所述第二基板中的一者为彩膜基板，另一者为TFT基板。
其中，所述第二像素电极和所述第二公共电极均设在所述彩膜基板上，且固定在所述彩膜基板的黑矩阵下方。
其中，所述第二像素电极和所述第二公共电极均设在所述TFT基板上，所述第一像素电极与所述第一公共电极表面均设有绝缘层，以使所述第二像素电极和所述第二公共电极均与所述第一像素电极和所述第一公共电极绝缘。
其中，所述第二像素电极和所述第二公共电极与所述彩膜基板发生接触，或者，所述第二像素电极和所述第二公共电极与所述彩膜基板之间设有间隙。
其中，所述第一基板和所述第二基板上均设有所述第二像素电极和所述第二公共电极，且，所述第一基板上的第二像素电极和第二公共电极与所述第二基板上的第二像素电极和第二公共电极相互对称设置；所述第一像素电极和所述第一公共电极表面均设有绝缘层，以使所述第二像素电极和所述第二公共电极均与所述第一像素电极和所述第一公共电极绝缘。
其中，所述第一基板上的第二像素电极与所述第二基板上的第二像素电极之间存在间隙；所述第一基板上的第二公共电极与所述第二基板上的第二公共电极之间存在间隙。
其中，所述第二像素电极和所述第二公共电极均包括凸起物和设在所述凸起物表面的导电层。
其中，所述凸起物由透明树脂材料制成。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示装置，其特征在于，包括上述的液晶面板。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在第一基板和第二基板上分别设置第一像素电极和第一公共电极，使施加电压时第一像素电极和第一公共电极之间产生垂直于第一基板的电场，使液晶发生偏转而平行于第一基板排列，本发明同时还在第一基板和/或第二基板上设置第二像素电极和第二公共电极，且第二像素电极和第二公共电极向第一基板和第二基板之间凸出，使施加电压时第二像素电极和第二公共电极之间产生平行于第一基板的电场，使液晶由于该平行于第一基板的电场的作用下发生偏转而转回初始取向的方向，而不是通过锚定力的作用，从而使得液晶的下降时间大大的变快，本发明提出的方案提高了液晶面板的响应时间，即使在极端低温环境下，液晶面板也能保持快速的响应时间，不会出现画面的卡顿，并且，本发的第二像素电极和第二公共电极设为凸起的结构，加强了平行于第一基板的电场的强度，缩短了液晶的响应时间。
附图说明
图1是本发明一种响应时间短的液晶面板第一实施例中未施加电压时的结构示意图；
图2是本发明一种响应时间短的液晶面板第一实施例中向第一像素电极和第一公共电极施加电压时的结构示意图；
图3是本发明一种响应时间短的液晶面板第一实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图；
图4是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中未施加电压时的结构示意图；
图5是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中向第一像素电极和第一公共电极施加电压时的结构示意图；
图6是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图，显示第二像素电极和第二公共电极与彩膜基板接触；
图7是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图，显示第二像素电极和第二公共电极与彩膜基板接近但不接触；
图8是本发明一种响应时间短的液晶面板第三实施例中未施加电压时的结构示意图；
图9是本发明一种响应时间短的液晶面板第三实施例中向第一像素电极和第一公共电极施加电压时的结构示意图；
图10是本发明一种响应时间短的液晶面板第三实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
请参阅图1、图2和图3，图1是本发明一种响应时间短的液晶面板第一实施例中未施加电压时的结构示意图。
图2是本发明一种响应时间短的液晶面板第一实施例中向第一像素电极和第一公共电极施加电压时的结构示意图。
图3是本发明一种响应时间短的液晶面板第一实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图。
本发明提供了一种响应时间短的液晶面板，该液晶面板包括第一基板11、第二基板12、液晶13、第一像素电极14、第一公共电极15、第二像素电极16和第二公共电极17。
具体地，第一基板11和所述第二基板12相互平行，所述液晶13封装在所述第一基板11和所述第二基板12之间。
第一像素电极14和所述第一公共电极15分别设置在相异的两个基板上，且彼此相对应。即，第一像素电极14设置在第一基板11和第二基板12其中之一上，第一公共电极15则设置在第一基板11和第二基板12中的另一者上。
第二像素电极16和所述第二公共电极17相间设置在所述第一基板11和/或所述第二基板12上，并均向所述第一基板11和所述第二基板12之间凸出，且所述第二像素电极16和所述第二公共电极17均与所述第一像素电极14和所述第一公共电极15绝缘。
如图2所示，当所述液晶13处于上升时间时，仅向所述第一像素电极14和所述第一公共电极15施加电压，而不向所述第二像素电极16和所述第二公共电极17施加电压，以使所述第一像素电极14和所述第一公共电极15之间形成垂直于所述第一基板11的电场。
此时，负性的液晶13在垂直电场作用力下，逐渐转向水平排列。
如图3所示，当所述液晶13处于下降时间时，仅向所述第二像素电极16和所述第二公共电极17施加电压，而不向所述第一像素电极14和所述第一公共电极15施加电压，以使所述第二像素电极16和所述第二公共电极17之间形成平行于所述第一基板11的电场。
此时，液晶13不是由于锚定力的作用转回初始取向的方向，而是由于水平方向的电场力作用强制将液晶13转回初始取向的方向。因此，此时液晶13的下降时间大大的变快，本发明提出的方案提高了液晶面板的响应时间，即使在极端低温环境下，液晶面板也能保持快速的响应时间，不会出现画面的卡顿，并且，本发的第二像素电极16和第二公共电极17设为凸起的结构，加强了平行于第一基板11的电场的强度，缩短了液晶13的响应时间。
区别于现有技术，本发明通过在第一基板11和第二基板12上分别设置第一像素电极14和第一公共电极15，使施加电压时第一像素电极14和第一公共电极15之间产生垂直于第一基板11的电场，使液晶13发生偏转而平行于第一基板11排列，本发明同时还在第一基板11和/或第二基板12上设置第二像素电极16和第二公共电极17，且第二像素电极16和第二公共电极17向第一基板11和第二基板12之间凸出，使施加电压时第二像素电极16和第二公共电极17之间产生平行于第一基板11的电场，使液晶13由于该平行于第一基板11的电场的作用下发生偏转而转回初始取向的方向，而不是通过锚定力的作用，从而使得液晶13的下降时间大大的变快，本发明提出的方案提高了液晶面板的响应时间，即使在极端低温环境下，液晶面板也能保持快速的响应时间，不会出现画面的卡顿，并且，本发的第二像素电极16和第二公共电极17设为凸起的结构，加强了平行于第一基板11的电场的强度，缩短了液晶13的响应时间。
具体而言，第一基板11与所述第二基板12中的一者为彩膜基板，另一者为TFT基板。在本实施例中，第一基板11为彩膜基板，第二基板12为TFT基板。
第一像素电极14设置在TFT基板上，第一公共电极15设置在彩膜基板上，第一公共电极15具体设在彩膜基板的色阻10上，且第一像素电极14和第一公共电极15相对应。
第二像素电极16和所述第二公共电极17均设在所述彩膜基板上，且固定在所述彩膜基板的黑矩阵18下方，从而使得第二像素电极16和第二公共电极17与第一像素电极14和第一公共电极15相互隔离。在彩膜基板上的第二像素电极16和第二公共电极17彼此相间排列。本实施例的第二像素电极16和第二公共电极17同时可以作为隔垫物起维持液晶面板厚度的作用。
第二像素电极16和第二公共电极17均包括凸起物191和表面的电极层192。凸起物191由透明树脂材料制作，其形状可为圆柱状、梯形等形状。本实施例中的凸起物191表面的电极层192是在凸起物191上溅射ITO导电层制作而成的。在彩膜基板侧的第二像素电极16与第二公共电极17与TFT基板发生接触，但并不会与第一像素电极14和第一公共电极15接触。本实施例由于二像素电极16与第二公共电极17只设置在彩膜基板的一侧，所以不必考虑上、下电极的对位精度问题。
请参阅图4、图5、图6和图7。其中，图4是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中未施加电压时的结构示意图。
图5是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中向第一像素电极和第一公共电极施加电压时的结构示意图。
图6是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图，显示第二像素电极和第二公共电极与彩膜基板接触。
图7是本发明一种响应时间短的液晶面板第二实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图，显示第二像素电极和第二公共电极与彩膜基板接近但不接触。
本实施例的响应时间短的液晶面板包括第一基板21、第二基板22、液晶23、第一像素电极24、第一公共电极25、第二像素电极26和第二公共电极27。
具体地，第一基板21和所述第二基板22相互平行，所述液晶23封装在所述第一基板21和所述第二基板22之间。其中，第一基板21为彩膜基板，第二基板22为TFT基板。
第一像素电极24和第一公共电极25分别设置在相异的两个基板上，且彼此相对应。举例而言，第一像素电极24设置在TFT基板上，第一公共电极25设置在彩膜基板上，且第一像素电极24和第一公共电极25相对应。
第二像素电极26和所述第二公共电极27相间设置在所述第一基板11，即TFT基板上，第二像素电极26和所述第二公共电极27均向所述第一基板21和所述第二基板22之间凸出，且第一像素电极24与所述第一公共电极25表面均设有绝缘层28，以使第二像素电极26和所述第二公共电极27均与所述第一像素电极24和所述第一公共电极25绝缘。在TFT基板上的第二像素电极26和第二公共电极27彼此相间排列。
如图5所示，当所述液晶23处于上升时间时，仅向所述第一像素电极24和所述第一公共电极25施加电压，而不向所述第二像素电极26和所述第二公共电极27施加电压，以使所述第一像素电极24和所述第一公共电极25之间形成垂直于所述第一基板21的电场。
此时，负性的液晶13在垂直电场作用力下，逐渐转向水平排列。
如图6所示，当所述液晶23处于下降时间时，仅向所述第二像素电极26和所述第二公共电极27施加电压，而不向所述第一像素电极24和所述第一公共电极25施加电压，以使所述第二像素电极26和所述第二公共电极27之间形成平行于所述第一基板21的电场。
此时，液晶23不是由于锚定力的作用转回初始取向的方向，而是由于水平方向的电场力作用强制将液晶23转回初始取向的方向。因此，此时液晶23的下降时间大大的变快，本发明提出的方案提高了液晶面板的响应时间，即使在极端低温环境下，液晶面板也能保持快速的响应时间，不会出现画面的卡顿，并且，本发的第二像素电极26和第二公共电极27设为凸起的结构，加强了平行于第一基板21的电场的强度，缩短了液晶23的响应时间。
值得一提的是，在TFT基板上的第二像素电极26和第二公共电极27与彩膜基板发生接触，如图6所示。当然，还可以是在TFT基板上的第二像素电极26和第二公共电极27与彩膜基板之间设有间隙，即第二像素电极26和第二公共电极27接近彩膜基板但不发生接触，如图7所示，这有利于液晶的流动性，防止显示画面的异常。
第二像素电极26和第二公共电极27均包括凸起物291和表面的电极层292。凸起物291由透明树脂材料制作，其形状可为圆柱状、梯形等形状。本实施例中的凸起物291表面的电极层292是在凸起物291上溅射ITO导电层制作而成的。
本实施例由于第二像素电极26和第二公共电极27只设置在TFT基板一侧，所以不必考虑上、下电极的对位精度问题。
请参阅图8、图9和图10，图8是本发明一种响应时间短的液晶面板第三实施例中未施加电压时的结构示意图。
图9是本发明一种响应时间短的液晶面板第三实施例中向第一像素电极和第一公共电极施加电压时的结构示意图。
图10是本发明一种响应时间短的液晶面板第三实施例中向第二像素电极和第二公共电极施加电压时的结构示意图。
本实施例的响应时间短的液晶面板包括第一基板31、第二基板32、液晶33、第一像素电极34、第一公共电极35、第二像素电极36和第二公共电极37。
具体地，第一基板31和所述第二基板32相互平行，所述液晶33封装在所述第一基板31和所述第二基板32之间。其中，第一基板31为彩膜基板，第二基板32为TFT基板。
第一像素电极34和第一公共电极35分别设置在相异的两个基板上，且彼此相对应。举例而言，第一像素电极34设置在TFT基板上，第一公共电极35设置在彩膜基板上，且第一像素电极34和第一公共电极35相对应。
本实施例中，所述第一基板31和所述第二基板上32均设有所述第二像素电极36和所述第二公共电极37，且，所述第一基板31上的第二像素电极36和第二公共电极37与所述第二基板32上的第二像素电极36和第二公共电极37相互对称设置。
即，在TFT基板上，第二像素电极36和所述第二公共电极37相间排列，在彩膜基板上，第二像素电极36和所述第二公共电极37相间排列。
所述第一像素电极34和所述第一公共电极35表面均设有绝缘层38，以使所述第二像素电极36和所述第二公共电极37均与所述第一像素电极34和所述第一公共电极35绝缘。
如图9所示，当所述液晶33处于上升时间时，仅向所述第一像素电极34和所述第一公共电极35施加电压，而不向所述第二像素电极36和所述第二公共电极37施加电压，以使所述第一像素电极34和所述第一公共电极35之间形成垂直于所述第一基板31的电场。
此时，负性的液晶33在垂直电场作用力下，逐渐转向水平排列。
如图10所示，当所述液晶33处于下降时间时，仅向所述第二像素电极36和所述第二公共电极37施加电压，而不向所述第一像素电极34和所述第一公共电极35施加电压，以使所述第二像素电极36和所述第二公共电极37之间形成平行于所述第一基板31的电场。
此时，液晶33不是由于锚定力的作用转回初始取向的方向，而是由于水平方向的电场力作用强制将液晶33转回初始取向的方向。因此，此时液晶33的下降时间大大的变快，本发明提出的方案提高了液晶面板的响应时间，即使在极端低温环境下，液晶面板也能保持快速的响应时间，不会出现画面的卡顿，并且，本发的第二像素电极36和第二公共电极37设为凸起的结构，加强了平行于第一基板31的电场的强度，缩短了液晶33的响应时间。
本实施例中，所述第一基板31上的第二像素电极36与所述第二基板32上的第二像素电极36之间存在间隙。所述第一基板31上的第二公共电极37与所述第二基板32上的第二公共电极37之间存在间隙。即，在彩膜基板上的第二像素电极36和第二公共电极37与在TFT基板上的第二像素电极36和第二公共电极37之间存在间隙，以利于液晶的流动，防止显示画面的异常。
第二像素电极36和第二公共电极37均包括凸起物391和表面的电极层392。凸起物391由透明树脂材料制作，其形状可为圆柱状、梯形等形状。本实施例中的凸起物391表面的电极层392是在凸起物391上溅射ITO导电层制作而成的。
本发明还提供了一种显示装置，包括框体41和上述任一实施例的液晶面板42。
综上所述，本发明能提高液晶面板的响应时间，即使在极端低温环境下，液晶面板也能保持快速的响应时间，不会出现画面的卡顿。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种响应时间短的液晶面板，其特征在于，包括：第一基板、第二基板、液晶、第一像素电极、第一公共电极、第二像素电极和第二公共电极；
所述第一基板和所述第二基板相互平行，所述液晶封装在所述第一基板和所述第二基板之间；
所述第一像素电极和所述第一公共电极分别设置在相异的两个基板上，且彼此相对应；
所述第二像素电极和所述第二公共电极相间设置在所述第一基板和/或所述第二基板上，并均向所述第一基板和所述第二基板之间凸出，且所述第二像素电极和所述第二公共电极均与所述第一像素电极和所述第一公共电极绝缘；
当所述液晶处于上升时间时，仅向所述第一像素电极和所述第一公共电极施加电压，而不向所述第二像素电极和所述第二公共电极施加电压，以使所述第一像素电极和所述第一公共电极之间形成垂直于所述第一基板的电场；
当所述液晶处于下降时间时，仅向所述第二像素电极和所述第二公共电极施加电压，而不向所述第一像素电极和所述第一公共电极施加电压，以使所述第二像素电极和所述第二公共电极之间形成平行于所述第一基板的电场。
2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板中的一者为彩膜基板，另一者为TFT基板。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述第二像素电极和所述第二公共电极均设在所述彩膜基板上，且固定在所述彩膜基板的黑矩阵下方。
4.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述第二像素电极和所述第二公共电极均设在所述TFT基板上，所述第一像素电极与所述第一公共电极表面均设有绝缘层，以使所述第二像素电极和所述第二公共电极均与所述第一像素电极和所述第一公共电极绝缘。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，所述第二像素电极和所述第二公共电极与所述彩膜基板发生接触，或者，
所述第二像素电极和所述第二公共电极与所述彩膜基板之间设有间隙。
6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板上均设有所述第二像素电极和所述第二公共电极，且，所述第一基板上的第二像素电极和第二公共电极与所述第二基板上的第二像素电极和第二公共电极相互对称设置；
所述第一像素电极和所述第一公共电极表面均设有绝缘层，以使所述第二像素电极和所述第二公共电极均与所述第一像素电极和所述第一公共电极绝缘。
7.根据权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，所述第一基板上的第二像素电极与所述第二基板上的第二像素电极之间存在间隙；
所述第一基板上的第二公共电极与所述第二基板上的第二公共电极之间存在间隙。
8.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述第二像素电极和所述第二公共电极均包括凸起物和设在所述凸起物表面的导电层。
9.根据权利要求8所述的液晶面板，其特征在于，所述凸起物由透明树脂材料制成。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的液晶面板。
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