CN111781779A - 液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例是关于一种液晶显示面板及显示装置。该液晶显示面板包括阵列基板、彩膜基板、像素电极以及液晶层,其中,像素电极位于所述阵列基板表面,液晶层夹设于所述阵列基板和彩膜基板之间,所述液晶层中掺入旋光剂,所述液晶层中的液晶分子的扭转量满足下述条件:0.05≤d/p≤0.25,其中,d表示液晶层的厚度,p表示液晶分子的螺距。本公开实施例,一方面,在液晶分子中掺入旋光剂,使原本暗纹的位置因为旋光剂的作用产生相位差,提升液晶显示面板暗纹处的穿透率;另一方面,使用含旋光剂的液晶分子,搭配总体呈菱格状的像素电极的狭缝结构的设计,使得液晶显示面板的穿透率更加优化。

Description

液晶显示面板及显示装置
技术领域
本公开实施例涉及液晶显示领域,尤其涉及一种液晶显示面板及显示装置。
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,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技术能够提高液晶面板的开口率、对比度和响应速度,并能大幅削减生产程序。UV2A技术的关键是利用作为配向膜的特殊高分子材料,高精度的控制液晶分子沿着紫外线方向倾斜。
如图1所示为液晶显示面板每个子像素单元的UV2A配向示意图。子像素单元包括TFT侧基板、CF侧基板、以及夹设于TFT侧基板和CF侧基板之间的液晶,其紫外光垂直配向模式为:以该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光罩的遮光条覆盖子像素的左半部分(图1中A所标示的方向),漏光缝隙覆盖该子像素单元的右半部分(图1中B所标示的方向);以该子像素单元的纵向方向距离为CF侧UV2A光罩的周期,CF侧UV2A光罩的遮光条覆盖子像素的上半部分(图1中C所标示的方向),CF侧UV2A光罩的漏光缝隙覆盖子像素的下半部分(图1中D所标示的方向)。图1中的四个虚线箭头方向为子像素单元内液晶分子的转动方向。
如图2所示为子像素单元中像素电极的边缘电场对液晶分子施加作用力的结构示意图,采用UV2A配向模式的液晶显示面板,由于受到TFT和CF两侧的UV光配向和像素电极边缘电场的双重作用,在白态时出现如图3所示的暗纹,此暗纹会降低显示器的穿透率,影响液晶显示面板的显示效果。
因此,有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要注意的是,本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种液晶显示面板及显示装置,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种液晶显示面板,包括:
阵列基板;
彩膜基板;
像素电极,位于所述阵列基板表面;以及
液晶层,夹设于所述阵列基板和彩膜基板之间;
所述液晶层中掺入旋光剂,所述液晶层中的液晶分子的扭转量满足下述条件:
0.05≤d/p≤0.25;其中,d表示液晶层的厚度,p表示液晶分子的螺距。
在一个实施例中,所述液晶显示面板的分辨率在80ppi以上。
在一个实施例中,所述像素电极包括:
电极基体,所述电极基体包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域;所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域由水平线和垂直线所分割形成,并沿顺时针方向依次分布;
其中,所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域均包括多个平行的狭缝,所述四个区域的所有狭缝总体呈菱格状。
在一个实施例中,所述第一区域中狭缝与水平线的夹角是θ1;所述第二区域中狭缝与所述水平线的夹角是θ2;所述第三区域中狭缝与所述水平线的夹角是θ3;所述第四区域中狭缝与所述水平线的夹角是θ4
其中,35°≤θ1≤55°,125°≤θ2≤145°,215°≤θ3≤235°,305°≤θ4≤325°。
在一个实施例中,所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域中至少两个相邻区域间的狭缝间隔第一预设距离。
在一个实施例中,所述四个区域中至少两个相邻区域之间的狭缝错位布置。
在一个实施例中,所述第一区域的左侧边缘设有第一电极区;所述第二区域的上侧边缘设有第二电极区;所述第三区域的右侧边缘设有第三电极区;所述第四区域的下侧边缘设有第四电极区。
在一个实施例中,所述像素电极包括电极基体,所述电极基体包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域;所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域由水平线和垂直线所分割形成,并沿顺时针方向依次分布;
其中,所述第一区域左侧边缘设置第一狭缝区;所述第二区域的上侧边缘设置第二狭缝区;所述第三区域的右侧边缘设置第三狭缝区;所述第四区域的下侧边缘设置第四狭缝区。
在一个实施例中,所述第一狭缝区、第二狭缝区、第三狭缝区和第四狭缝区均包括多个平行的狭缝;
所述第一狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r1
所述第二狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r2
所述第三狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r3
所述第四狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r4
其中,35°≤r1≤55°,125°≤r2≤145°,215°≤r3≤235°,305°≤r4≤325°。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种显示装置,包括:上述任一实施例所述的液晶显示面板。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的实施例中,通过上述液晶显示面板及显示装置,一方面,在液晶分子中掺入旋光剂,使原本暗纹的位置因为旋光剂的作用产生相位差,提升液晶显示面板暗纹处的穿透率。另一方面,使用含旋光剂的液晶分子,搭配总体呈菱格状的像素电极的狭缝结构的设计,使得液晶显示面板的穿透率更加优化。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出相关技术中液晶显示面板的UV2A配向示意图;
图2示出相关技术中像素电极的边缘电场对液晶分子施加作用力的结构示意图;
图3示出相关技术中UV2A配向产生的暗纹示意图;
图4示出本公开示例性实施例中一个液晶显示面板的结构示意图;
图5示出本公开示例性实施例中一个液晶显示面板在分辨率为160ppi时不同驱动电压下d/p和透光率的关系图;
图6示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图;
图7示出本公开示例性实施例中一个包括菱格状狭缝像素电极的液晶显示面板在分辨率为160ppi时不同驱动电压下d/p和透光率的关系图;
图8示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图;
图9示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图;
图10示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图;
图11示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图;
图12示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图;
图13示出本公开示例性实施例中一个像素电极的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开实施例的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
虽然UV2A技术作为最先进的VA技术已经可以说趋于完美,UV2A技术在低分辨率的液晶显示面板上的穿透率较其他VA技术还高。但是发明人发现,当液晶显示面板的分辨率提高时,UV2A技术的穿透率将降的比现在主流的PSMVA(Polymer–Sustained Multi-DomainVertically Aligned)面板还低。
本示例实施方式中首先提供了一种液晶显示面板。参考图4中所示,该液晶显示面板可以包括阵列基板1、彩膜基板2、像素电极3及液晶层4,其中,像素电极3位于阵列基板1表面,液晶层3夹设于阵列基板1和彩膜基板2之间,液晶层4中掺入旋光剂,液晶层中的液晶分子的扭转量满足下述条件:0.05≤d/p≤0.25,其中,d表示液晶层的厚度,p表示液晶分子的螺距。
通过在上述液晶显示面板的液晶分子中掺入旋光剂,使原本暗纹的位置因为旋光剂的作用产生相位差,提升液晶显示面板暗纹处的穿透率。
下面,将参考图4至图13对本示例实施方式中的上述液晶显示面板的各个部分进行更详细的说明。
在一个实施例中,所述阵列基板1包括数条纵横交错的扫描线和数据线,像素电极3由扫描线和数据线交叉限定。像素电极3可以为ITO(氧化铟锡)电极,但不限于此。本实施例的液晶显示面板还可以包括配向层,利用配向层的高分子材料,在紫外光(UV)垂直配向模式下,控制液晶层4中的液晶分子沿着紫外线方向倾斜。本实施例中,旋光剂可以是多种手性剂的混合物,但不限于此。在液晶层4中添加旋光剂后,液晶层中的液晶分子会沿着一轴向扭转而呈螺旋结构,形成螺旋结构的液晶分子的螺距为p,液晶层的厚度为d,d/p则表示为液晶分子的扭转量,液晶分子的螺距p可通过调整旋光剂的添加量来决定。参考图5所示,图5示出一个液晶显示面板在分辨率为160ppi时不同驱动电压下d/p和透光率的关系图,横轴表示驱动电压,纵轴表示透光率,图中的6条曲线表示d/p分别为0、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3时液晶显示面板的透光率。根据图5所示,d/p较小时,液晶显示面板的穿透率较低,随着d/p的提高,液晶显示面板的穿透率也提高,但当d/p大于0.25时,液晶显示面板的穿透率下降,故,d/p的范围可选0.05≤d/p≤0.25。
在一个实施例中,液晶显示面板的分辨率可以是80ppi以上,UV2A技术在高分辨率下,穿透率急速下降,因此本实施例中液晶显示面板的分辨率至少可以是80ppi。经试验,本公开实施例更适用于高分辨率的液晶显示面板,在高分辨率的情况下,配合旋光剂和像素电极的菱格状狭缝结构的设计,可以更好地提高液晶显示面板的穿透率。
在一个实施例中,参考图6所示,图6示出液晶显示面板一个像素电极的示意图,在上述实施例的基础上,像素电极3还可以包括电极基体,电极基体包括第一区域5、第二区域6、第三区域7和第四区域8,第一区域、第二区域、第三区域和第四区域由水平线9和垂直线10所分割形成,并沿顺时针方向依次分布;其中,第一区域、第二区域、第三区域和第四区域均包括多个平行的狭缝11,四个区域的所有狭缝总体呈菱格状。水平线9可以是水平中线、垂直线10可以是垂直中线,但不限于此。为了便于生产,四个区域中狭缝11的宽度可以一致,狭缝11的间距也可以一致,本实施例对此不做限定。与现有的“米”字型、“龙骨架”像素电极不同,具体可参考现有技术,此处不再赘述,本实施例中像素电极3的菱格状狭缝与UV2A技术中液晶分子的配向方向一致,能更好的规范液晶加电压时的倒向,减少暗纹的产生,提高液晶显示面板的穿透率。参考图7所示,图7中示出一个包括菱格状狭缝像素电极的液晶显示面板在分辨率为160ppi时不同驱动电压下d/p和透光率的关系图,横轴表示驱动电压,纵轴表示透光率,图中的6条曲线表示d/p分别为0、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3时液晶显示面板的透光率。对比图5和图6,发现本实施例中的菱格状狭缝与旋光剂配合的情况下,可以更好的提高液晶显示面板的穿透率。
在一个实施例中,第一区域5中狭缝11与水平线9的夹角是θ1,第二区域6中狭缝11与水平线9的夹角是θ2,第三区域7中狭缝11与水平线9的夹角是θ3,第四区域8中狭缝11与水平线9的夹角是θ4,其中,35°≤θ1≤55°,125°≤θ2≤145°,215°≤θ3≤235°,305°≤θ4≤325°。例如,在一个具体示例中,θ1是45°,θ2是135°,θ3是225°,θ4是315°,该角度下的狭缝11与液晶分子的配向方向更搭配,进一步地,该角度下的菱格状狭缝结构与旋光剂配合的情况下,可以更好的提高液晶显示面板的穿透率。
在一个实施例中,第一区域5、第二区域6、第三区域7和第四区域8中至少两个相邻区域间的狭缝11间隔第一预设距离12,第一预设距离12在10μm以内。在至少两个相邻区域的狭缝11之间设置预设距离的作用是为了保持像素电极的电路导通,第一预设距离12的宽度不宜太宽,太宽会影响液晶显示面板的穿透率。例如,在一个具体实施例中,参考图8所示,图8示出液晶显示面板的一个像素电极的示意图,像素电极在水平方向上有第一预设距离12,即第一区域5与第二区域6的狭缝11相连,第三区域7与第四区域8的狭缝11相连,而第一区域5与第四区域8的狭缝11之间有第一预设距离12,第二区域6与第三区域7的狭缝11之间有第一预设距离12。又如,在一个具体实施例中,参考图9所示,图9示出液晶显示面板的一个像素电极的示意图,像素电极在垂直方向上有第一预设距离12,即第一区域5与第四区域8的狭缝11相连,第二区域6与第三区域7的狭缝11相连,而第一区域5与第二区域6的狭缝11之间有第一预设距离12,第三区域7与第四区域8的狭缝11之间有第一预设距离12。
可选的,在一些实施例中,四个区域中至少两个相邻区域之间的狭缝11可以错位布置。在一个具体实施例中,参考图10和图11所示,图10示出液晶显示面板的一个像素电极的示意图,图11是图10的局部放大图,第一区域5、第二区域6、第三区域7和第四区域8中的狭缝11的宽度相同,狭缝11的间距也相同,第一区域5与第二区域6、第三区域7与第四区域8在水平方向上错位布置,第一区域5与第四区域8、第二区域6与第三区域7在垂直方向上错位布置。
在一个实施例中,参考图12所示,图12示出液晶显示面板的一个像素电极的示意图,第一区域5的左侧边缘设有第一电极区13;第二区域6的上侧边缘设有第二电极区14;第三区域7的右侧边缘设有第三电极区15;第四区域8的下侧边缘设有第四电极区16。因受到阵列基本1和彩膜基板2两侧的UV光配向和像素电极边缘电场的双重作用,第一区域5的左侧边缘、第二区域6的上侧边缘、第三区域7的右侧边缘、第四区域8的下侧边缘的液晶倒向存在冲突而产生暗纹,第一电极区13、第二电极区14、第三电极区15和第四电极区16分别设置在像素电极的边缘暗纹附近,其电极作用力可以对抗像素电极边缘的作用力,在一定程度上消除像素电极的边缘作用力,进而在一定程度上消除像素电极的边缘暗纹。
在一个实施例中,第一电极区13、第二电极区14、第三电极区15和第四电极区16的宽度均为d1;第一区域5、第二区域6、第三区域7和第四区域8均与所述电极基体的四周边缘间隔第二预设距离d2,其中,d2<d1,且d1+d2≤10μm。在一个具体实施例中,第二预设距离d2可以等于零。第二预设距离d2不宜太宽,太宽会影响四个区域中狭缝11的宽度,也不宜太窄,否则四个电极区的作用力难以消除像素电极的边缘作用力,导致消除像素电极的边缘暗纹的效果不明显。
在另一个实施例中,参考图13所示,图13示出液晶显示面板的一个像素电极的示意图,像素电极可以包括电极基体,电极基体包括第一区域5、第二区域6、第三区域7和第四区域8,第一区域5、第二区域6、第三区域7和第四区域8由水平线和垂直线9所分割形成,并沿顺时针方向依次分布,其中,第一区域5左侧边缘设置第一狭缝区17,第二区域6的上侧边缘设置第二狭缝区18,第三区域7的右侧边缘设置第三狭缝区19,第四区域8的下侧边缘设置第四狭缝区20。具体的,第一狭缝区17、第二狭缝区18、第三狭缝区19和第四狭缝区20均可以包括多个平行的狭缝11。四个狭缝区分别设置在像素电极的边缘暗纹附近,能够更好的对像素电极边缘暗纹处的液晶分子进行配向,在一定程度上消除像素电极的边缘暗纹。
在一个实施例中,第一狭缝区17中的狭缝11与水平线8的夹角是r1,第二狭缝区18中的狭缝11与水平线8的夹角是r2,第三狭缝区19中的狭缝11与水平线8的夹角是r3,第四狭缝区20中的狭缝11与水平线8的夹角是r4,其中,35°≤r1≤55°,125°≤r2≤145°,215°≤r3≤235°,305°≤r4≤325°。例如,在一个具体示例中,r1是45°,r2是135°,r3是225°,r4是315°,该角度下的狭缝11与液晶分子的配向方向更搭配,进一步地,该角度下的狭缝区可以更好的消除像素电极的边缘暗纹。
在一个实施例中,第一狭缝区17、第二狭缝区18、第三狭缝区19和第四狭缝区20均与所述电极基体的边缘间隔第三预设距离d3,其中,为了保持像素电极的电路连通,0<d3<10μm;第一狭缝区17、第二狭缝区18、第三狭缝区19和第四狭缝区20的宽度均为d4,其中,0<d4≤10μm,四个狭缝区的宽度d4不宜太窄,否则四个狭缝区对液晶分子的配向作用效果不明显,导致消除像素电极的边缘暗纹的效果不明显。
本示例实施方式中还提供了一种显示装置,该显示装置可以包括上述任一实施例所述的液晶显示面板。
需要理解的是,上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开实施例的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板,其特征在于,包括:
阵列基板;
彩膜基板;
像素电极,位于所述阵列基板表面;以及
液晶层,夹设于所述阵列基板和彩膜基板之间;
所述液晶层中掺入旋光剂,所述液晶层中的液晶分子的扭转量满足下述条件:
0.05≤d/p≤0.25;其中,d表示液晶层的厚度,p表示液晶分子的螺距。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板,其特征在于,所述液晶显示面板的分辨率在80ppi以上。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于,所述像素电极包括:
电极基体,所述电极基体包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域;所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域由水平线和垂直线所分割形成,并沿顺时针方向依次分布;
其中,所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域均包括多个平行的狭缝,所述四个区域的所有狭缝总体呈菱格状。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一区域中狭缝与水平线的夹角是θ1;所述第二区域中狭缝与所述水平线的夹角是θ2;所述第三区域中狭缝与所述水平线的夹角是θ3;所述第四区域中狭缝与所述水平线的夹角是θ4
其中,35°≤θ1≤55°,125°≤θ2≤145°,215°≤θ3≤235°,305°≤θ4≤325°。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域中至少两个相邻区域间的狭缝间隔第一预设距离。
6.根据权利要求4所述的液晶显示面板,其特征在于,所述四个区域中至少两个相邻区域之间的狭缝错位布置。
7.根据权利要求4所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一区域的左侧边缘设有第一电极区;所述第二区域的上侧边缘设有第二电极区;所述第三区域的右侧边缘设有第三电极区;所述第四区域的下侧边缘设有第四电极区。
8.根据权利要求2所述的液晶显示面板,其特征在于,所述像素电极包括电极基体,所述电极基体包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域;所述第一区域、第二区域、第三区域和第四区域由水平线和垂直线所分割形成,并沿顺时针方向依次分布;
其中,所述第一区域左侧边缘设置第一狭缝区;所述第二区域的上侧边缘设置第二狭缝区;所述第三区域的右侧边缘设置第三狭缝区;所述第四区域的下侧边缘设置第四狭缝区。
9.根据权利要求8所述的液晶显示面板,其特征在于,所述第一狭缝区、第二狭缝区、第三狭缝区和第四狭缝区均包括多个平行的狭缝;
所述第一狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r1
所述第二狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r2
所述第三狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r3
所述第四狭缝区中的狭缝与所述水平线的夹角是r4
其中,35°≤r1≤55°,125°≤r2≤145°,215°≤r3≤235°,305°≤r4≤325°。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的液晶显示面板。
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