CN108710243B - 液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板。该液晶显示面板遮光结构包括：设于彩膜基板上呈条形的第一透明电极，以及位于所述第一透明电极正下方设于阵列基板上的呈条形的第二透明电极，所述第一透明电极、第二透明电极延伸方向一致并且在彩膜基板上的正投影与黑色矩阵在彩膜基板上的正投影重叠，所述第二透明电极的宽度不同于第一透明电极的宽度；在液晶显示面板使用过程中，所述第一透明电极的电压与第二透明电极的电压不同。本发明还提供了一种液晶显示面板。本发明的液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板，设计了一种新的遮光结构，并通过驱动电压的设置改变液晶分子的倒向，可以有效改善大视角的漏光问题，提高液晶面板的画面品质。

Description

液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块所组成。一般的液晶显示面板主要包括彩膜基板、薄膜晶体管阵列基板以及设置于两基板之间的液晶。
液晶显示面板行业已经历了数十年的发展，垂直配向(VA，Vertical Alignment)显示模式以其宽视野角、高对比度和无须摩擦配相等优势，成为大尺寸TV用TFT-LCD的常见显示模式。为了便于之后的理解，在这里简单说明下VA显示模式采用的液晶分子特性。参见图1A及图1B，其为现有液晶显示面板VA模式液晶分子倒向示意图，图1A中液晶分子长轴为垂直排列，图1B中液晶分子长轴为水平排列。现有液晶显示面板主要包括彩膜基板10，阵列基板20，以及液晶分子30，液晶分子30设置于相对的彩膜基板10和阵列基板20之间，在不影响理解的前提下，附图中略去了一些结构，例如配向膜、隔垫物等。彩膜基板10主要包括基板11，黑色矩阵12，以及彩膜基板公共电极13；阵列基板20主要包括基板21，栅极绝缘层22，金属层23，第一绝缘层24，蓝色色阻25，红色色阻26，第二绝缘层27，以及阵列基板公共电极28；彩膜基板公共电极13和阵列基板公共电极28为透明电极。其中，现有的彩膜基板公共电极13为覆盖基板11的整面结构，参见图3，其为彩膜基板公共电极13的俯视示意图。
1.VA显示模式采用的液晶分子30为正光性负电性液晶，“正光性”是指o光(寻常光)、e光(非常光)的折射率满足ne>no，“负性”是指在外加电场的作用下，液晶分子30的短轴趋近于平行外加电场的方向，即前者是指光学性质，后者是指电学性质。
2.VA显示模式下液晶显示面板在不加电场的情况下处于常暗模式，此时，液晶分子30长轴垂直排列，如图1A所示。在外加电场的情况下处于常亮模式，此时，液晶分子30长轴平行排列，如图1B所示，即观察者观察到液晶分子30的长轴处于暗态，观察到液晶分子30的短轴处于亮态。
3.当入射光的方向与液晶分子30长轴平行时，光的偏振态不发生改变，在上下基板互相正交的偏光片的作用下出射光强最小；当入射光的方向与液晶分子30长轴垂直时，光的偏振态变化最大，在上下基板互相正交的偏光片的作用下出射光强最大。
暗态亮度是影响液晶显示面板对比度的重要因素，因此，在像素设计上要尽量避免暗态漏光情况的发生。为此通常的做法是采用黑色矩阵12遮挡非有效亮光区，但是事实上，这种遮挡只针对正视角度效果明显，对于侧视角度依然会存在暗态漏光问题，如图2所示，其为现有液晶显示面板正视角度与侧视角度暗态漏光示意图。其原因主要是因为从处于正视角度的A点观察液晶分子30是垂直站立的，光的偏振态不会发生改变，因而不会引起漏光现象，而从处于侧视角度的B点观察液晶分子30并非是完全垂直站立的，光的偏振态会发生一定程度的改变，因而会引起漏光现象。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种液晶显示面板遮光结构，改善液晶显示面板大视角暗态漏光。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板，改善液晶显示面板大视角暗态漏光。
为实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示面板遮光结构，包括：设于彩膜基板上呈条形的第一透明电极，以及位于所述第一透明电极正下方设于阵列基板上的呈条形的第二透明电极，所述第一透明电极、第二透明电极延伸方向一致并且在彩膜基板上的正投影与黑色矩阵在彩膜基板上的正投影重叠，所述第二透明电极的宽度不同于第一透明电极的宽度；在液晶显示面板使用过程中，所述第一透明电极上加载的电压与第二透明电极上加载的电压不同。
其中，所述黑色矩阵设置于彩膜基板中或者设置于阵列基板中。
其中，所述第二透明电极的宽度大于或小于第一透明电极的宽度。
其中，所述第一透明电极与彩膜基板上的公共电极位于同一层，所述第二透明电极与阵列基板上的像素电极位于同一层。
其中，所述第一透明电极和第二透明电极为氧化铟锡透明电极。
其中，所述第一透明电极上加载的电压与第二透明电极上加载的电压为交流电压。
其中，所述第一透明电极和第二透明电极的电压切换是在帧与帧转换之间的消隐时间内进行。
其中，所述第一透明电极和第二透明电极的高电位相等，所述第一透明电极和第二透明电极的低电位相等。
其中，所述第一透明电极和第二透明电极的高电位不相等，或者所述第一透明电极和第二透明电极的低电位不相等。
本发明还提供了一种液晶显示面板，包括上述任一项所述的液晶显示面板遮光结构。
综上，本发明的液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板，设计了一种新的遮光结构，并通过驱动电压的设置改变液晶分子的倒向，在不影响正视角漏光的前提下，可以有效改善大视角的漏光问题，提高液晶面板的画面品质。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1A及图1B为现有液晶显示面板VA模式液晶分子倒向示意图；
图2为现有液晶显示面板正视角度与侧视角度暗态漏光示意图；
图3为现有液晶显示面板的彩膜基板公共电极俯视示意图；
图4为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的剖面示意图；
图5为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的彩膜基板公共电极俯视示意图；
图6为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的驱动电压示意图；
图7为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的液晶分子倒向示意图；
图8为本发明液晶显示面板遮光结构又一较佳实施例的液晶分子倒向示意图。
具体实施方式
参见图4，其为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的剖面示意图，本发明的遮光结构可以应用至现有液晶显示面板来改善大视角的漏光问题，图4中结合一种现有的液晶显示面板来说明遮光结构，其中液晶显示面板的结构仅用来举例而不是限制本发明。图4中液晶显示面板主要包括彩膜基板100，阵列基板200，以及液晶分子300，液晶分子300设置于相对的彩膜基板100和阵列基板200之间，在不影响理解的前提下，附图中略去了一些结构，例如配向膜、隔垫物等。彩膜基板100主要包括基板101，黑色矩阵102，以及彩膜基板公共电极103；阵列基板200主要包括基板201，栅极绝缘层202，金属层203，第一绝缘层204，蓝色色阻205，红色色阻206，第二绝缘层207，以及阵列基板公共电极208；彩膜基板公共电极103和阵列基板公共电极208为透明电极，可以为氧化铟锡电极；基板101和基板201为透明基板，可以为玻璃基板；栅极绝缘层202可以由氮化硅制成；金属层203对应于TFT阵列的相应的电极等结构。
本发明的液晶显示面板遮光结构主要包括：设于彩膜基板100上呈条形的第一透明电极104，以及位于所述第一透明电极104正下方设于阵列基板200上的呈条形的第二透明电极209，所述第一透明电极104、第二透明电极209延伸方向一致并且在彩膜基板100上的正投影与黑色矩阵102在彩膜基板100上的正投影重叠，所述第二透明电极209的宽度大于第一透明电极104的宽度；在液晶显示面板使用过程中，所述第一透明电极104上加载的电压与第二透明电极209上加载的电压不同。黑色矩阵102可以如图4所示的实施例设置于彩膜基板100一侧，在其他的实施例中，黑色矩阵102也可以选择设置于阵列基板200一侧。第一透明电极104和第二透明电极209沿液晶显示面板的纵向延伸，可以为氧化铟锡透明电极。
参见图5，其为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的彩膜基板公共电极俯视示意图，条形的第一透明电极104和公共电极103相互间隔。结合图4可知，一方面，本发明在阵列基板200上增加新的电极结构——第二透明电极209；另一方面，与图1A至图3所示的现有技术相比，本发明将彩膜基板100上的公共电极结构由现有技术中的整面结构分割为条形结构，也就是说第一透明电极104与彩膜基板公共电极103可以是由同一层透明导电材料制作，位于同一层；第二透明电极209与阵列基板上的像素电极、阵列基板公共电极208可以由同一层透明导电材料制作，位于同一层。通常情况下，本发明所形成的第一透明电极104的延伸方向，也就是对现有整面结构的公共电极的分割是沿着数据线(data line)的方向(液晶显示面板纵向)进行的，这是因为在实际使用中更加关注的是液晶显示面板左、右两侧的视角进行补偿，因此，通常会选择纵向分割现有整面结构的公共电极。
简单对上述附图进行说明，本发明保留彩膜基板上的黑色矩阵设计以解决正视角度下的漏光问题，此外，在阵列基板上和彩膜基板上用氧化铟锡(ITO)设计互相对称的电极结构，且阵列基板上的电极宽度大于彩膜基板上的电极宽度，
参见图6，其为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的驱动电压示意图。标记阵列基板上的第二透明电极为Ac、彩膜基板上的第一透明电极为Cc，在液晶显示面板使用过程中分别外加不同电位的电压，且为了防止液晶分子极化采用交流驱动的方式，第一透明电极的电压与第二透明电极的电压为交流电压，其波形可以如图6所示。在此，可以记高电位为Vh、低电位为Vl，第一透明电极和第二透明电极的电压切换时间在液晶显示面板显示时帧与帧转换之间的消隐时间(blanking time)内进行，由此可以在一定程度内减轻功耗，且防止液晶分子发生极化现象。此外，Vh、Vl的电压大小可以根据实际情况进行调整。如图6所示，第一透明电极和第二透明电极的高电位相等，第一透明电极和第二透明电极的低电位也相等，也就是两电极电压直接等量切换。在其它实施例中，也可以是第一透明电极和第二透明电极的高电位不相等，或者第一透明电极和第二透明电极的低电位不相等，也就是两电极电压非等量切换，只要前一帧高，第二帧低即可，数值可以有变化。
因此，在上述结构下，黑色矩阵位置下的液晶分子会在Ac、Cc形成的电场中实现一定程度的偏转，液晶分子的倒向如图7所示，其为本发明液晶显示面板遮光结构一较佳实施例的液晶分子倒向示意图，此实施例中，第二透明电极209的宽度大于第一透明电极104的宽度。
与现有技术相比，彩膜基板100和阵列基板200分别增加了第一透明电极104和第二透明电极209，在此情况下，在较大视角(如图2中B点)观察液晶显示面板会有更大的概率观察到液晶分子300的长轴，起到一定的遮光效果，由此改善大视角的漏光问题。需要补充说明的是，由于液晶分子300的偏转角度和加载在其两端的电极(第一透明电极104和第二透明电极209)的跨压相关，因而可以根据补偿视角的需要而选择适当跨压的大小。综上，黑色矩阵的作用是为了解决正视角的漏光问题，即使其下层液晶分子出现偏转也不会导致漏光现象，而新增的电极则是为了解决大视角的漏光问题，在较大视角下由于观察者有更大得概率观察到液晶分子的长轴而起到遮光效果。
图8为本发明液晶显示面板遮光结构又一较佳实施例的液晶分子倒向示意图，此实施例中，第二透明电极209的宽度小于第一透明电极104的宽度。阵列基板200上的第二透明电极209的宽度和彩膜基板100上的第一透明电极104的宽度的相对大小会影响液晶分子300的倒向，结合图7可知，虽然液晶分子300均会发生偏转，但倒向的方向不同。
综上，本发明的液晶显示面板遮光结构及液晶显示面板，设计了一种新的遮光结构，并通过驱动电压的设置改变液晶分子的倒向，在不影响正视角漏光的前提下，可以有效改善大视角的漏光问题，提高液晶面板的画面品质。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种液晶显示面板遮光结构，其特征在于，包括：设于彩膜基板上呈条形的第一透明电极，以及位于所述第一透明电极正下方设于阵列基板上的呈条形的第二透明电极，所述第一透明电极、第二透明电极延伸方向一致并且在彩膜基板上的正投影与黑色矩阵在彩膜基板上的正投影重叠，所述第二透明电极的宽度不同于第一透明电极的宽度；在液晶显示面板使用过程中，所述第一透明电极上加载的电压与第二透明电极上加载的电压不同，位于黑色矩阵下方的液晶分子会在所述第一透明电极与第二透明电极形成的电场中实现一定程度的偏转，从而在较大视角观察液晶显示面板会有更大的概率观察到液晶分子的长轴，起到一定的遮光效果，由此改善大视角的漏光问题；
所述第二透明电极的宽度大于或小于第一透明电极的宽度；
所述第一透明电极与彩膜基板上的公共电极位于同一层，所述第二透明电极与阵列基板上的像素电极位于同一层。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板遮光结构，其特征在于，所述黑色矩阵设置于彩膜基板或阵列基板中。
3.如权利要求1所述的液晶显示面板遮光结构，其特征在于，所述第一透明电极和第二透明电极为氧化铟锡透明电极。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板遮光结构，其特征在于，所述第一透明电极上加载的电压与第二透明电极上加载的电压为交流电压。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板遮光结构，其特征在于，所述第一透明电极和第二透明电极的电压切换是在帧与帧转换之间的消隐时间内进行。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板遮光结构，其特征在于，所述第一透明电极和第二透明电极的高电位相等，所述第一透明电极和第二透明电极的低电位相等。
7.如权利要求5所述的液晶显示面板遮光结构，其特征在于，所述第一透明电极和第二透明电极的高电位不相等，或者所述第一透明电极和第二透明电极的低电位不相等。
8.一种液晶显示面板，其特征在于，包括如权利要求1~7任一项所述的液晶显示面板遮光结构。
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