CN108519697A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示面板，包括多个呈矩阵排布的像素，各像素包括第一像素区和第二像素区，显示面板进行窄视角显示时，第一像素区内的液晶双折射率与第二像素区内的液晶双折射率不同。本发明的显示面板进行窄视角显示时能有效改善灰阶反转。本发明还涉及一种显示装置。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。
随着液晶显示技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。因此，除了宽视角的需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。
现有的防窥显示器在窄视角显示时，防窥显示器除了具有驱使液晶分子在水平面内旋转的水平电场外，还具有垂直电场，使得部分液晶分子翘起，从防窥显示器的右上侧和右下侧观看的画面会出现灰阶差，从防窥显示器的左上侧和左下侧观看的画面不会出现灰阶差，使得防窥显示器在窄视角显示时出现灰阶反转的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种显示面板，进行窄视角显示时能有效改善灰阶反转。
一种显示面板，包括多个呈矩阵排布的像素，各像素包括第一像素区和第二像素区，显示面板进行窄视角显示时，第一像素区内的液晶双折射率与第二像素区内的液晶双折射率不同。
在本发明的实施例中，上述各该像素包括第一子像素和第二子像素，该第一子像素内的液晶具有第一初始排列方向，该第二子像素内的液晶具有第二初始排列方向，该第一初始排列方向与该第二初始排列方向不同。
在本发明的实施例中，上述第一子像素包括该第一像素区和该第二像素区，该第一子像素的第一像素区内的液晶双折射率与该第一子像素的第二像素区内的液晶双折射率不同；该第二子像素包括该第一像素区和该第二像素区，该第二子像素的第一像素区内的液晶双折射率与该第二子像素的第二像素区内的液晶双折射率不同。
在本发明的实施例中，上述显示面板包括阵列基板，该阵列基板上设有多条扫描线和多条数据线，多条该扫描线与多条该数据线相互交叉限定形成多个该像素，该像素内设有像素电极,该像素电极包括多条电极条，各该电极条相互间隔设置，该第一子像素内的各电极条与该第二子像素内的各电极条互成夹角。
在本发明的实施例中，上述第一像素区内的相邻两电极条之间具有第一间距，该第二像素区内的相邻两电极条之间具有第二间距，该第一间距与该第二间距的大小不同。
在本发明的实施例中，上述第一像素区内的该电极条截面宽度与该第二像素区内的该电极条截面宽度不同。
在本发明的实施例中，上述阵列基板上还设有绝缘间隔层和公共电极，该绝缘间隔层设置于该像素电极与该公共电极之间。
在本发明的实施例中，上述像素电极包括第一主线路和第二主线路，该第一主线路与该第二主线路相对设置，各该电极条的一端连接于该第一主线路，各该电极条的另一端连接于该第二主线路。
在本发明的实施例中，上述该显示面板还包括彩膜基板，该彩膜基板上设有能够产生垂直电场的防窥电极。
本发明还提供一种显示装置，包括上述的显示面板。
本发明的显示面板的各像素包括第一像素区和第二像素区，该显示面板进行窄视角显示时，第一像素区内的液晶双折射率与第二像素区内的液晶双折射率不同。由于本发明的显示面板的每个像素内具有多种不同的双折射率，而多种不同的双折射率能够相互补偿，当显示面板进行窄视角显示时能有效改善灰阶反转。
附图说明
图1是本发明第一实施例的显示面板的结构示意图。
图2是本发明第一实施例的阵列基板的正视示意图。
图3是本发明第一实施例的显示面板进行窄视角显示的灰阶与穿透率的曲线示意图。
图4是本发明第一实施例的显示面板进行窄视角显示时的液晶扭转示意图。
图5是本发明第二实施例的阵列基板的正视示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地描述。
第一实施例
图1是本发明第一实施例的显示面板的结构示意图。如图1所示，本发明的显示面板100为IPS型或FFS型的液晶显示面板，即公共电极14和像素电极16是形成在同一基板(即薄膜晶体管阵列基板)上。以下针对IPS型的显示面板100进行说明。在本实施例中，显示面板100包括多个呈矩阵排布的像素101，各像素101包括第一子像素101a和第二子像素101b，且第一子像素101a与第二子像素101b上下对称设置,但并不以此为限,第一子像素101a与第二子像素101b也可非对称设置。值得一提的是，像素101为显示面板100上的一点以及对应该点沿着显示面板100厚度方向上的任意区域或位置。
如图1所示，显示面板100包括阵列基板10、彩膜基板20和液晶层30。阵列基板10与彩膜基板20相对设置，液晶层30设置于阵列基板10与彩膜基板20之间。
彩膜基板20在靠近液晶层30的表面设有色阻层22、黑矩阵23(BM)、绝缘层24、防窥电极25和平坦层26，色阻层22与黑矩阵23相互间隔设置，绝缘层24覆盖在色阻层22和黑矩阵23上，防窥电极25设置在绝缘层24上，平坦层26设置在防窥电极25上。色阻层22例如包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，分别对应形成红、绿、蓝三色的像素101(sub-pixel)。黑矩阵23设置于红、绿、蓝三色的像素101之间，使相邻的像素101之间通过黑矩阵23相互间隔开,或者红、绿、蓝三色的像素依次拼接设置，黑矩阵24覆盖在相邻两像素101的拼接处。在本实施例中，彩膜基板20的防窥电极25能够产生垂直电场，驱使液晶层30中的液晶分子翘起，达到防窥的目的。
如图1所示，阵列基板10在靠近液晶层30的表面设有栅极绝缘层11、绝缘保护层12、绝缘平坦层13、公共电极14、绝缘间隔层15和像素电极16。栅极绝缘层11形成在阵列基板10靠近液晶层30的表面上；绝缘保护层12设置在栅极绝缘层11上；绝缘平坦层13设置在绝缘保护层12上；公共电极14设置在绝缘平坦层13上；绝缘间隔层15设置在公共电极14上；像素电极16设置在绝缘间隔层15上，即绝缘间隔层15设置于公共电极14与像素电极16之间。本发明的阵列基板10的各膜层不限于此，各个膜层之间的结构和顺序可以进行适当调整。
图2是本发明第一实施例的阵列基板的正视示意图。如图1和图2所示，阵列基板10上还设有扫描线17和数据线18，其中多条扫描线17与多条数据线18相互交叉限定形成呈阵列排布的多个像素101SP(sub-pixel)，第一子像素101a与第二子像素101b沿着数据线18的长度方向上下对称设置。每个像素101内设有像素电极16和薄膜晶体管19(TFT)，薄膜晶体管19位于扫描线17与数据线18交叉的位置附近。每个薄膜晶体管19包括栅极192、源极193及漏极194，其中栅极192电连接对应的扫描线17，源极193电连接对应的数据线18，漏极194电连接对应的像素电极16。栅极绝缘层11形成在阵列基板10靠近液晶层30的表面上并覆盖扫描线17和薄膜晶体管19的栅极192，绝缘保护层12位于栅极绝缘层11上并覆盖数据线18和薄膜晶体管19的源极193及漏极194。在本实施例中，绝缘保护层12、绝缘平坦层13、绝缘间隔层15上设有过孔102，过孔102贯穿绝缘保护层12、绝缘平坦层13、绝缘间隔层15，且过孔102的底部露出薄膜晶体管19的漏极194，像素电极16可通过过孔102与薄膜晶体管19的漏极194电性连接。
如图2所示，像素电极16包括第一主线路162、第二主线路163和多条电极条164。第一主线路162与第二主线路163相对设置，第一主线路162和第二主线路163沿着扫描线17的长度方向设置，优选地，第一主线路162和第二主线路163分别靠近扫描线17设置，且第一主线路162和第二主线路163平行于扫描线17。各电极条164的一端与第一主线路162连接，各电极条164的另一端与第二主线路163连接。在本实施例中,第一子像素101a内的各电极条164与第二子像素101b内的各电极条164互成夹角设置，且第一子像素101a与第二子像素101b相邻处为各电极条164的弯折处。
在一较佳的实施例中，第一子像素101a内的液晶具有第一初始排列方向，第二子像素101b内的液晶具有第二初始排列方向，第一初始排列方向与第二初始排列方向不同，且第一初始排列方向与第二初始排列方向互成夹角设置，也就是说，同一像素101内液晶分子具有多种不同的初始排列方向。
每个像素101包括第一像素区103a和第二像素区103b，第一子像素101a和第二子像素101b均包含第一像素区103a和第二像素区103b。当显示面板100进行窄视角显示时，第一子像素101a的第一像素区103a内的液晶双折射率与第一子像素101a的第二像素区103b内的液晶双折射率不同；第二子像素101b的第一像素区103a内的液晶双折射率与第二子像素101b的第二像素区103b内的液晶双折射率不同，也就是说，每个像素101内具有多种不同的双折射率。根据透过率公式：T＝sin22βsin2(πΔnd/λ)，其中△n表示液晶的双折射率；d表示液晶盒厚，且盒厚d表示各层液晶工作的综合状态后的效果；β表示液晶分子的方位角；λ表示液晶的波长。由于本发明的显示面板100的每个像素101内具有多种不同的双折射率，而多种不同的双折射率能够相互补偿，当显示面板100进行窄视角显示时能有效改善灰阶反转。
图3是本发明第一实施例的显示面板进行窄视角显示的灰阶与穿透率的曲线示意图。如图3所示，标号①表示沿着垂直方向正视显示面板100的曲线；标号②表示斜视20°观看显示面板100的曲线；标号③表示斜视40°观看显示面板100的曲线；标号④表示斜视20°观看显示面板100的曲线。很明显，当本发明的显示面板100进行窄视角显示时，显示画面的灰阶反转得到很大改善。
图4是本发明第一实施例的显示面板进行窄视角显示时的液晶扭转示意图。如图1和图4所示，在本实施例中，第一像素区103a与第二像素区103b左右相邻设置，如图2所示，第一像素区103a靠近一数据线18设置，第二像素区103b靠近另一数据线18设置。为了能够实现同一像素101内具有多种不同的双折射率，第一像素区103a内的相邻两电极条164之间具有第一间距L1，第二像素区103b内的相邻两电极条164之间具有第二间距L2，第一间距L1与第二间距L2大小不同，优选地，第一间距L1大于第二间距L2，但并不以此为限。因此，第一像素区103a的各电极条164与公共电极14产生的电场不同于第二像素区103b的各电极条164与公共电极14产生的电场，使第一像素区103a内的液晶分子扭转角度不同于第二像素区103b内的液晶分子扭转角度。在本实施例中，第一像素区103a内的电极条164截面宽度W1与第二像素区103b内的电极条164截面宽度W2不同，优选地，第一像素区103a内的电极条164截面宽度W1小于第二像素区103b内的电极条164截面宽度W2，使得第一间距L1大于第二间距L2。
第二实施例
图5是本发明第二实施例的阵列基板的正视示意图。如图5所示，本实施例的显示面板100与第一实施例的显示面板100结构大致相同，不同点在于阵列基板10的局部结构不同。
具体地，在本实施例中，第一像素区103a与第二像素区103b上下相邻设置，如图5所示，第一像素区103a位于像素101的中间区域，第二像素区103b位于像素101靠近两扫描线17的区域。为了能够实现同一像素101内具有多种不同的双折射率，第一像素区103a内的相邻两电极条164之间具有第一间距L1，第二像素区103b内的相邻两电极条164之间具有第二间距L2，第一间距L1与第二间距L2大小不同，优选地，第一间距L1大于第二间距L2，但并不以此为限。因此，第一像素区103a的各电极条164与公共电极14产生的电场不同于第二像素区103b的各电极条164与公共电极14产生的电场，使第一像素区103a内的液晶分子扭转角度不同于第二像素区103b内的液晶分子扭转角度。在本实施例中，第一像素区103a内的电极条164截面宽度W1与第二像素区103b内的电极条164截面宽度W2不同，优选地，第一像素区103a内的电极条164截面宽度W1小于第二像素区103b内的电极条164截面宽度W2，使得第一间距L1大于第二间距L2。
第三实施例
本发明还涉及一种显示装置，该显示装置包括上述的显示面板100和背光模组，背光模组设置于显示面板100的下方，背光模组用于为显示面板100提供背光源。关于显示装置的结构请参照现有技术，此处不再赘述。
本发明的显示面板100的各像素101包括第一像素区103a和第二像素区103b，该显示面板100进行窄视角显示时，第一像素区103a内的液晶双折射率与第二像素区103b内的液晶双折射率不同。由于本发明的显示面板100的每个像素101内具有多种不同的双折射率，而多种不同的双折射率能够相互补偿，当显示面板100进行窄视角显示时能有效改善灰阶反转。
本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括多个呈矩阵排布的像素(101)，各该像素(101)包括第一像素区(103a)和第二像素区(103b)，该显示面板进行窄视角显示时，该第一像素区(103a)内的液晶双折射率与该第二像素区(103b)内的液晶双折射率不同。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各该像素(101)包括第一子像素(101a)和第二子像素(101b)，该第一子像素(101a)内的液晶具有第一初始排列方向，该第二子像素(101b)内的液晶具有第二初始排列方向，该第一初始排列方向与该第二初始排列方向不同。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，该第一子像素(101a)包括该第一像素区(103a)和该第二像素区(103b)，该第一子像素(101a)的第一像素区(103a)内的液晶双折射率与该第一子像素(101a)的第二像素区(103b)内的液晶双折射率不同；该第二子像素(101b)包括该第一像素区(103a)和该第二像素区(103b)，该第二子像素(101b)的第一像素区(103a)内的液晶双折射率与该第二子像素(101b)的第二像素区(103b)内的液晶双折射率不同。
4.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，该显示面板包括阵列基板(10)，该阵列基板(10)上设有多条扫描线(17)和多条数据线(18)，多条该扫描线(17)与多条该数据线(18)相互交叉限定形成多个该像素(101)，该像素(101)内设有像素电极(16),该像素电极(16)包括多条电极条(164)，各该电极条(164)相互间隔设置，该第一子像素(101a)内的各电极条(164)与该第二子像素(101b)内的各电极条(164)互成夹角。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，该第一像素区(103a)内的相邻两电极条(164)之间具有第一间距，该第二像素区(103b)内的相邻两电极条(164)之间具有第二间距，该第一间距与该第二间距的大小不同。
6.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，该第一像素区(103a)内的该电极条(164)截面宽度与该第二像素区(103b)内的该电极条(164)截面宽度不同。
7.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，该阵列基板(10)上还设有绝缘间隔层(15)和公共电极(14)，该绝缘间隔层(15)设置于该像素电极(16)与该公共电极(14)之间。
8.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，该像素电极(16)包括第一主线路(162)和第二主线路(163)，该第一主线路(162)与该第二主线路(163)相对设置，各该电极条(164)的一端连接于该第一主线路(162)，各该电极条(164)的另一端连接于该第二主线路(163)。
9.如权利要求1至8任意一项所述的显示面板，其特征在于，该该显示面板还包括彩膜基板(20)，该彩膜基板(20)上设有能够产生垂直电场的防窥电极(25)。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的显示面板。
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