CN116088211A - 液晶显示面板与液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示面板，液晶显示面板包括第一基板和第二基板，第一基板与第二基板之间设有液晶层，液晶显示面板上设有显示区和非显示区，液晶层在液晶显示面板上的投影位于显示区，第一基板包括玻璃基板，在显示区内，玻璃基板上靠近液晶层的一侧设有若干像素电极，玻璃基板与像素电极之间还设有加热电极，加热电极在显示区的投影形成网格结构，像素电极位于网格中。本发明在液晶显示面板内部增设加热电极，有效地缩短了热量的传递路径，使得加热电极产生的热量能够更直接地作用于液晶，有效地改善了液晶显示面板在低温环境时出现响应时间慢、拖影、不能正常显示等问题。

Description

液晶显示面板与液晶显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示面板与液晶显示装置。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示面板(Thin film transistor liquid crystal display，简称TFT-LCD)一般由阵列基板(Array基板)，彩色滤光片(CF基板)，液晶，密封胶等所组成。因其具有显示效果优良、轻薄，价格成本低等优点，广泛应用在消费电子，工业设备、车载显示、航天军工等领域。但是，受制于液晶在低温时粘度大，容易结晶的特性，一般的液晶显示面板仅能在-20℃到+70℃的温度范围内正常工作。若液晶显示面板的工作环境温度低于-20℃时，往往会出现显示面板响应时间变慢、切换显示画面或者播放视频或动画时出现拖影等问题，严重时液晶会出现结晶，导致显示面板无法正常显示。而在车载显示、航天军工等领域，液晶显示面板要求的工作环境温度往往低于-20℃，例如-30℃、-40℃、-45℃等。因此，扩宽液晶显示面板的工作温度范围，让液晶显示面板能在更低的温度环境下正常工作，是显示面板制作领域的其中的一个研究重点。

目前行业内较为常用的做法是开发使用能适应更低温的液晶或采用在液晶显示面板外部增设加热片装置以提高显示面板内部液晶温度的方案。开发更低温液晶的方案存在液晶开发成本高、液晶开发验证周期长且液晶材料费用成本高等问题，这些问题必将导致显示面板制作成本的增加。而在显示面板外部增设加热片装置的方案需要在液晶显示面板的下方额外增加加热片的结构，增加了生产制造和装配的成本，而且显示面板外部增加的加热片无法直接给液晶材料加热，在加热片与液晶之间还隔着玻璃基板以及偏光片等材料，加热片所产生的热量无法直接作用到显示面板内部的液晶，必须经过多次的热传导作用，才能将热量传导到液晶。而热量在经过多次的传导过程中，必将引起热量的损失，造成最后传导到液晶的热量已所剩无几，即加热效果非常有限，而同时这也将导致整个显示装置的总功耗增加。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，一方面，本发明提供一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板之间设有液晶层，所述液晶显示面板上设有显示区和非显示区，所述液晶层在所述液晶显示面板上的投影位于所述显示区，所述第一基板包括玻璃基板，在所述显示区内，所述玻璃基板上靠近所述液晶层的一侧设有若干像素电极，所述玻璃基板与所述像素电极之间还设有加热电极，所述加热电极在所述显示区的投影形成网格结构，所述像素电极位于网格中。

在一实施例中，在所述玻璃基板与所述像素电极之间，从所述玻璃基板往所述像素电极方向上依次设有包括栅极扫描线、数据信号线和公共电极，所述加热电极与所述栅极扫描线同层设置，所述数据信号线在所述加热电极的投影覆盖所述加热电极。

在一实施例中，在所述显示区中设有若干行像素，若干行所述像素往列向方向排布，每行所述像素包括若干个子像素，所述子像素在所述显示区呈矩阵分布，每个所述子像素内设置有包括所述像素电极、所述加热电极、所述栅极扫描线、所述数据信号线和所述公共电极。

在一实施例中，每个所述子像素内还设有包括有源层、TFT管子漏极和过孔，所述过孔连接所述像素电极和所述TFT管子漏极。

在一实施例中，所述像素电极在所述子像素中的设置角度为0-90°。

在一实施例中，从首行往尾行方向上，从首行开始按照相邻两行所述像素为一组形成像素组，在每个像素组中，第一行像素与第二行像素为镜像关系。

在一实施例中，在每个像素组中，所述加热电极包括三个第一加热电极和若干第二加热电极，所述第一加热电极往行向方向延伸并沿列向方向分布，所述第二加热电极往列向方向延伸并沿行向方向分布，所述第一加热电极与所述第二加热电极交叉形成所述网格结构。

另一方面，本发明提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括上述液晶显示面板。

相比于现有技术，本发明的技术方案至少存在以下有益效果：

1.本发明在液晶显示面板内部增设加热电极，有效地缩短了热量的传递路径，使得加热电极产生的热量能够更直接地作用于液晶，有效地改善了液晶显示面板在低温环境时出现响应时间慢、拖影、不能正常显示等问题；

2.加热电极与栅极扫描线同层设置，在制造过程无需额外增加光罩制程，有利于降低生产成本；同时，加热电极位于第一基板中靠近玻璃基板的一侧，其上方有数据信号线和公共电极的屏蔽，在给液晶传递热量的同时尽可能地降低了加热电极电场对像素电极电场以及液晶翻转的影响；

3.在每个像素组中，由于两行像素为镜像关系，故在行向方向上只需设置三个第一加热电极即可满足对液晶加热的需求，两行像素之间可共用其中的一个第一加热电极，有利于减少加热电极的引出数量；同时，根据发热功率P＝UI＝U*U/R，当两端加热电极的电压U一定时，减低电阻R值，能提高发热电极的发热功率，在行向方向上形成的三个第一加热电极的总电阻为单个第一加热电极的1/3，即能有效地降低行向方向上第一加热电极的电阻，从而提高整个加热电极的发热功率；

4.加热电极围绕着像素电极设置，形成网格结构，像素电极置于网格中，有利于像素电极和液晶层的均匀受热。

附图说明

附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为液晶显示面板的结构示意图；

图2为液晶显示面板中显示区和非显示区的示意图；

图3为一实施例提供的像素组的示意图；

图4为图3像素组中子像素的示意图；

图5为图4中A-A＂处的截面图；

图6为图4中B-B＂处的截面图；

图7为图3中加热电极的示意图；

图8为图4中加热电极与像素电极的示意图；

图9为另一实施例提供的像素组的示意图；

图10为图9像素组中子像素的示意图；

图11为图9中加热电极的示意图；

附图标记说明：10-液晶显示面板、01-第一基板、02-第二基板、03-密封胶、04-液晶层、05-显示区、06-非显示区、07-第一行像素、08-第二行像素；

001-玻璃基板、011-栅极扫描线、012-加热电极、013-有源层、014-数据信号线、015-TFT管子漏极、016-像素电极、017-公共电极、018-过孔、019-绝缘层。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

若液晶显示面板的工作环境温度低于-20℃时，往往会出现显示面板响应时间变慢、切换显示画面或者播放视频或动画时出现拖影等问题，严重时液晶会出现结晶，导致显示面板无法正常显示。目前行业内较为常用的做法是开发使用能适应更低温的液晶或采用在液晶显示面板外部增设加热片装置以提高显示面板内部液晶温度的方案。上述两种方案均存在不足：1.开发更低温液晶的方案存在液晶开发成本高、液晶开发验证周期长且液晶材料费用成本高等问题，这些问题必将导致显示面板制作成本的增加；2.而在显示面板外部增设加热片装置的方案需要在液晶显示面板的下方额外增加加热片的结构，增加了生产制造和装配的成本，而且显示面板外部增加的加热片无法直接给液晶材料加热，在加热片与液晶之间还隔着玻璃基板以及偏光片等材料，加热片所产生的热量无法直接作用到显示面板内部的液晶，必须经过多次的热传导作用，才能将热量传导到液晶，而热量在经过多次的传导过程中，必将引起热量的损失，造成最后传导到液晶的热量已所剩无几，即加热效果非常有限，而同时这也将导致整个显示装置的总功耗增加。鉴于此，本发明提供一种液晶显示面板，在液晶显示面板内部增设加热电极，有效地缩短了热量的传递路径，使得加热电极产生的热量能够更直接地作用于液晶，有效地改善了液晶显示面板在低温环境时出现响应时间慢、拖影、不能正常显示等问题。

本发明所使用的液晶显示面板的结构，具体如图1、图2所示，液晶显示面板10包括第一基板01和第二基板02，第一基板01与第二基板02的边缘处通过密封胶03形成密封空间，第一基板01与第二基板02之间设有液晶层04，即液晶层04处于密封空间中，液晶显示面板10上设有显示区05和非显示区06，非显示区06围绕并包围显示区05，液晶层04在液晶显示面板10上的投影位于显示区05中。在此需要说明的是，第一基板01可以为ARRAY基板(又称为阵列基板)，第二基板02可以为CF基板(又称为彩膜基板)。

在一实施例中，如图3-8所示，第一基板01包括玻璃基板001，玻璃基板001上靠近液晶层的一侧设有若干像素电极016，玻璃基板001与像素电极016之间还设有加热电极012，加热电极012在显示区的投影形成网格结构，像素电极016位于网格中。如此，加热电极012产生的热量可以更加直接并且快速有效地传递至像素电极016和液晶层，同时，像素电极016和液晶层的受热也更加地均匀。

出于降低制造成本以及降低加热电极016对液晶显示面板10显示效果的影响，在玻璃基板001与像素电极016之间，从玻璃基板001往像素电极016方向上依次设有包括栅极扫描线011、数据信号线014和公共电极017，其中，加热电极012与栅极扫描线011同层设置以降低生产生成制造成本，具体地，在加热电极012与栅极扫描线011同层设置的情况下，则在制造过程无需额外增加光罩制程，可以降低生产成本；数据信号线014在加热电极012的投影覆盖加热电极012，即加热电极012的宽度不大于数据信号线014的宽度，如此，由于加热电极012位于第一基板中靠近玻璃基板001的一侧，并且其上方有数据信号线014和公共电极017的屏蔽，在给液晶层传递热量的同时可有效地降低加热电极电场对像素电极电场以及液晶翻转的影响，确保液晶显示面板10的显示效果。

可以理解的是，在液晶显示面板10的显示区05中设置有若干行像素，若干行像素往列向方向排布形成阵列，而每行像素中包括了若干个子像素，子像素在显示区05呈矩阵分布，如图3-8所示，在每个子像素内设有包括栅极扫描线011、加热电极012、有源层013、数据信号线014、TFT管子漏极015、像素电极016、公共电极017和过孔018，其中，加热电极012围绕并包围像素电极016，如此有利于像素电极016以及液晶层的均匀受热。图4中子像素A-A＂处的截面图如图5所示，按照从下往上的顺序，其膜层结构包括了玻璃基板001和设置在玻璃基板001上的三层绝缘层019，加热电极012设置在第一层绝缘层019中，数据信号线014设置在第二层绝缘层019中并且其在加热电极012的投影覆盖加热电极012，公共电极017设置在第三层绝缘层019中并且其在数据信号线014的投影覆盖数据信号线014，像素电极016设置在第三层绝缘层019上方，由于加热电极012位于第一基板01中靠近玻璃基板001的一侧，并且其上方有数据信号线014和公共电极017的屏蔽，在给液晶层04传递热量的同时可有效地降低加热电极电场对像素电极电场以及液晶翻转的影响，确保液晶显示面板10的显示效果；图4中子像素B-B＂处的截面图如图6所示，其膜层结构同样包括了玻璃基板001和设置在玻璃基板001上的三层绝缘层019，栅极扫描线011设置在第一层绝缘层019中，即栅极扫描线011和加热电极012同层设置，如此在制造过程无需额外增加光罩制程，可以降低生产成本，有源层013和TFT管子漏极015设置在第二层绝缘层019中，有源层013与TFT管子漏极015连接，同时，第二层绝缘层019中还设有数据信号线014，数据信号线014也与有源层013连接，在第三层绝缘层019中设置有公共电极017，在第三层绝缘层019上刻蚀有过孔018，过孔018上设有像素电极016，像素电极016通过过孔018连接TFT管子漏极015。

由于加热电极012围绕着像素电极016设置有利于像素电极0.16和液晶层04的均匀受热，即受热效果更佳。在显示区05中含有若干个子像素，如果在每个子像素内单独设置加热电极012，不仅会造成加热电极012的引出数量过多，还会增大整体加热电极012的电阻从而影响发热功率。对此，本发明采取了像素之间共用加热电极012的技术方案，具体地，在一实施例中，如图3、图7所示，从首行往尾行方向上，从首行开始按照相邻两行像素为一组形成像素组，即排在第一行的像素与排在第二行的像素为一组，排在第三行的像素与排在第四行的像素为一组，排在第五行的像素与排在第六行的像素为一组，以此类推。为了方便描述，将排在奇数行的像素称为第一行像素07，排在偶数行的像素称为第二行像素08，即每个像素组中包括了一个第一行像素07和一个第二行像素08。在每个像素组中，第一行像素07和第二行像素08为镜像关系。为了方便描述，将行向设置的加热电极012称为第一加热电极，将列向设置的加热电极012称为第二加热电极，具体地，加热电极012包括了三个第一加热电极和若干第二加热电极，在每个像素组中，三个第一加热电极和若干第二加热电极形成行数为两行的网格结构，由于第一行像素07和第二行像素08为镜像关系，故两者可以共用其中处于网格结构中间位置的一个第一加热电极；而子像素在显示区05呈矩阵分布，也就是说，在每个像素组中，子像素也呈矩阵分布，相邻两列的子像素可以共用一个第二加热电极。如此，像素之间共用加热电极012的技术方案不仅可以有效地减少加热电极012的引出数量，还能降低加热电极012在行向方向上的电阻，从而提高整个加热电极012的发热功率。

本发明中，像素电极016在子像素中的设置角度为0-90°，如图4所示，像素电极016在子像素中的设置角度为90°，设置角度是指像素电极016的朝向与水平方向形成的夹角。当像素电极016在子像素中的设置角度处于0-90°之间，即像素电极016产生一定角度的倾斜，如图9-11所示，加热电极012形成的网格也作出相对应的倾斜调整以确保加热电极012围绕像素电极016。需要说明的是，在像素电极016在子像素中的设置角度发生变化的情况下，子像素内的组成要素保持不变，每个子像素内依旧设有包括栅极扫描线011、加热电极012、有源层013、数据信号线014、TFT管子漏极015、像素电极016、公共电极017和过孔018，每个子像素内的组成要素以及其中的膜层结构与上述实施例相同，在此不再赘述。同样地，在显示区05中依旧按照上述“从首行往尾行方向上，从首行开始按照相邻两行像素为一组”的方式形成像素组，像素组中的第一行像素07和第二行像素08为镜像关系，加热电极012形成的网格进行适应性调整，此时加热电极012包括三个第一加热电极和若干第三加热电极，在此，需要说明的是，第三加热电极是指在列向方向上根据像素电极016的设置角度发生变化而进行适应性调整的得到的加热电极。第一行像素07和第二行像素08共用其中处于网格结构中间位置的一个第一加热电极，相邻两列的子像素共用一个第三加热电极。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置中所采用的显示面板为本发明提供的液晶显示面板10。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种液晶显示面板，所述液晶显示面板包括第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板之间设有液晶层，所述液晶显示面板上设有显示区和非显示区，所述液晶层在所述液晶显示面板上的投影位于所述显示区，其特征在于，所述第一基板包括玻璃基板，在所述显示区内，所述玻璃基板上靠近所述液晶层的一侧设有若干像素电极，所述玻璃基板与所述像素电极之间还设有加热电极，所述加热电极在所述显示区的投影形成网格结构，所述像素电极位于网格中。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，在所述玻璃基板与所述像素电极之间，从所述玻璃基板往所述像素电极方向上依次设有包括栅极扫描线、数据信号线和公共电极，所述加热电极与所述栅极扫描线同层设置，所述数据信号线在所述加热电极的投影覆盖所述加热电极。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，在所述显示区中设有若干行像素，若干行所述像素往列向方向排布，每行所述像素包括若干个子像素，所述子像素在所述显示区呈矩阵分布，每个所述子像素内设置有包括所述像素电极、所述加热电极、所述栅极扫描线、所述数据信号线和所述公共电极。

4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述像素电极在所述子像素中的设置角度为0-90°。

5.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，每个所述子像素内还设有包括有源层、TFT管子漏极和过孔，所述过孔连接所述像素电极和所述TFT管子漏极。

6.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，从首行往尾行方向上，从首行开始按照相邻两行所述像素为一组形成像素组，在每个像素组中，第一行所述像素与第二行所述像素为镜像关系。

7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，在每个像素组中，所述加热电极包括三个第一加热电极和若干第二加热电极，所述第一加热电极往行向方向延伸并沿列向方向分布，所述第二加热电极往列向方向延伸并沿行向方向分布，所述第一加热电极与所述第二加热电极交叉形成所述网格结构。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括权利要求1-7任一项所述的液晶显示面板。

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