CN103941501B - Tft阵列基板、液晶显示面板和液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TFT阵列基板、液晶显示面板和液晶显示器,所述TFT阵列基板包括:位于所述像素区域内的多个像素电极,各个像素电极呈弯折的条状并且彼此间隔设置,所述多个像素电极的弯折部将所述像素区域分为两个畴区;设置在所述多个像素电极上的第一绝缘层;设置在所述第一绝缘层上且位于所述多个像素电极之间的多个补偿电极,其中,每两个像素电极之间设置有一个补偿电极,所述补偿电极呈弯折的条状,所述多个补偿电极的弯折部位于所述两个畴区的交接处。本发明减小IPS和FFS模式双畴结构中向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器的光线穿透率。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,具体涉及阵列基板结构技术领域,尤其涉及一种TFT阵列基板、液晶显示面板和液晶显示器。
背景技术
IPS(In-Plane Switching,平面内切换)模式以及FFS(Fringe FieldSwitching,边缘场开关)模式的液晶显示器提供了一种广视角的液晶器件构造,将像素电极与公共电极设置于同一基板上,通过产生横向电场力以改变液晶分子的光轴在平行于基板平面内的方向角来进行液晶驱动。其中,IPS和FFS模式下的单畴(one domain)技术因其视角宽、色偏小、功耗低等优点而被广泛使用。然而,随着用户对显示屏性能的要求越来越高,单畴技术中存在的视角色偏、对比度差等缺陷越来越明显,因此双畴(two domain)技术应运而生。双畴技术将每个像素区域分为两个畴区,两个畴区的液晶相互补偿使得液晶显示器在大视角的光学性能得到很好的提高。同时双畴显示屏不需要具有视角补偿的厚偏光片,也能够满足市场对于液晶显示器越来越薄的要求。
图1是现有的液晶显示器的双畴像素区域的结构示意图。双畴像素区域10的像素电极11被设计成弯折的条状,由此,可以在一个像素区域内的不同区域产生方向不同的电场,从而使得像素区域中不同畴的液晶分子转动到不同的方向,获得较大的视角。
虽然现有的双畴结构在视角方面具有改善作用,但是存在一个缺陷:在像素区域的两个畴区的交界处,如图1所示的附图标记12所示的位置,液晶由于受到两个畴区像素电极的形成的电场在垂直方向作用力大小相同方向相反,液晶无法转动,因此,附图标记12所示的位置上的液晶不能够起到改变线偏光偏振方向的作用,最终导致除了零阶灰度之外的各灰阶下,光源均无法通过上偏光片,也即,在附图标记12所示的位置上会产生一条黑线。相类似的,靠近交界处的液晶受到两个畴区的上述电极的作用力相近,液晶也会受到影响,转动困难。上述现象被称为向错(disclination)现象。在图2中示出了现有的双畴像素区域的向错现象,如图2所示,两个畴区的交界区域具有一定面积的黑区(向错区域),液晶显示器的光线穿透率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种TFT阵列基板、液晶显示面板和液晶显示器,减小IPS或FFS模式双畴结构中向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器的光线穿透率。
在第一方面,本发明实施例提供了一种TFT阵列基板,包括:
基板;
位于所述基板上的多条扫描线和多条数据线,所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定的多个像素区域;
位于所述像素区域内的多个像素电极,各个像素电极呈弯折的条状并且彼此间隔设置,所述多个像素电极的弯折部将所述像素区域分为两个畴区;
位于所述基板上的公共电极;其中,所述公共电极与所述多个像素电极通过第一绝缘层电性绝缘;
设置在所述多个像素电极上的第二绝缘层;
设置在所述第二绝缘层上且位于所述多个像素电极之间的多个补偿电极,其中,每两个像素电极之间设置有一个补偿电极,所述补偿电极呈弯折的条状,所述多个补偿电极的弯折部位于所述两个畴区的交接处。
在第二方面,本发明实施例提供了一种TFT阵列基板,其特征在于,包括:
基板;
位于所述基板上的多条扫描线和多条数据线,所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定的多个像素区域;
位于所述像素区域内的多个像素电极和多个公共电极,各个像素电极和各个公共电极呈弯折的条状并且设置于同一层中,且彼此间隔的交替排列设置,所述多个像素电极和所述多个公共电极的弯折部将所述像素区域分为两个畴区;
设置在所述多个像素电极和多个公共电极上的第一绝缘层;
设置在所述第一绝缘层上且位于相邻的像素电极和公共电极之间的多个补偿电极,其中,每两个相邻的像素电极和公共电极之间设置有一个补偿电极,所述补偿电极呈弯折的条状,所述多个补偿电极的弯折部位于所述两个畴区的交接处。
在第三方面,本发明实施例提供了一种液晶显示面板,包括本发明任意实施例提供的TFT阵列基板、与所述TFT阵列基板相对设置的彩膜基板以及夹在所述TFT阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层。
在第四方面,本发明实施例提供了一种液晶显示器,包括本发明任意实施例提供的液晶显示面板。
本发明通过在FFS双畴结构中的每两个像素电极之间设置一个补偿电极的方式,或者在IPS双畴结构中的每两个相邻的像素电极和公共电极之间设置一个补偿电极的方式,在像素电极和公共电极所在基板的平面内,形成一个In-Plane的平面电场,为置于其上的液晶分子提供一个新的横向电场力,推动向错区域中靠近交界处的液晶进行转动,减小了IPS或FFS双畴结构中向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器中光线穿透率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是现有的液晶显示器的双畴像素区域的结构示意图;
图2是现有的双畴像素区域的向错现象;
图3是根据液晶转动情况对双畴像素区域进行区域划分的示意图;
图4是双畴像素区域中两个畴区的交界处的液晶的受力分析示意图;
图5是双畴像素区域中临近两个畴区交界处区域的液晶的受力分析示意图;
图6是本发明第一实施例的一种基于FFS双畴结构的TFT阵列基板的示意图;
图7A是本发明第一实施例的一种TFT阵列基板的像素区域的结构示意图;
图7B是本发明第一实施例的一种TFT阵列基板的像素区域的结构示意图;
图8是本发明第一实施例的像素区域沿图7A中B-B’方向的截面示意图;
图9A是本发明第二实施例的一种基于IPS双畴结构的TFT阵列基板的像素区域的结构示意图;
图9B是本发明第二实施例的一种基于IPS双畴结构的TFT阵列基板的像素区域的结构示意图;
图10是本发明第二实施例的像素区域沿图9A中B-B’方向的截面示意图;
图11是基于本发明实施例的仿真实验一中改善后的像素区域的结构示意图;
图12是本发明实施例的仿真实验一中现有技术的像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图13本发明是实施例的仿真实验一中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图14是本发明实施例的仿真实验二中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图15是本发明实施例的仿真实验三中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图16A是本发明实施例的仿真实验四中一种改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图16B是本发明实施例的仿真实验四中一种改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图17A是本发明实施例的仿真实验五中一种改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
图17B是本发明实施例的仿真实验五中一种改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容,并且附图中所显示的结构的尺寸和大小,并非实际的或与实际成比例的结构的大小。
在图3中示出了根据液晶转动情况对双畴像素区域进行区域划分的示意图。如图3所示,根据液晶的转动情况,可以将双畴像素区域分为两个畴区交界处31、临近两个畴区交界处的区域32和正常区33。位于不同区域的液晶因为受力情况不同,因而转动情况各不相同。
其中,在图4中示出了双畴像素区域中两个畴区交界处31的液晶的受力分析示意图。参照图3和图4,在两个畴区交界处31中,双畴像素区域中的像素电极的第一折线电极41和第二折线电极42形成的电场在图3或图4中Y方向上对液晶43的作用力相同,但是作用方向相反,因此位于两个畴区交界处的液晶基本不会转动。
相应的,在图5中示出了临近两个畴区交界处区域的液晶的受力分析示意图。参照图3和图5,在临近两个畴区交界处的区域32中,双畴像素区域中的像素电极的第一折线电极51和第二折线电极52形成的电场在Y方向的分量对液晶53的作用力虽然不完全相同,但是作用力大小上非常接近,此处液晶在第一折线电极51和第二折线电极52形成的电场在Y方向的分量产生的作用力相互抵消后,受到的合力非常弱,所以位于临近两个畴区交界处区域的液晶转动也困难,也会出现黑区。
相应的,位于正常区的33上方的液晶因为受到两个折线电极形成的电场在Y方向的分量的作用力相差很多,因此位于正常区的液晶可以正常进行转动。
可以看出,位于临近两个畴区交界处的区域32中的液晶,本身具有转动趋势,如果对区域32中的液晶再施加一个横向电场力,额外形成一个Y方向的电场分量,则位于区域32中的液晶就会因此容易转动,进而可以达到减小向错区域面积的效果。
基于这样的原理,本发明给出了以下实施例。
第一实施例
图6是本发明第一实施例的基于FFS双畴结构的TFT阵列基板的示意图。如图6所示,所述TFT阵列基板包括:基板61;位于所述基板61上的多条扫描线62和多条数据线63,所述多条扫描线62和所述多条数据线63交叉形成多个像素区域64。
其中,在图7A中示出了本发明第一实施例的一种TFT阵列基板的像素区域的结构示意图。
在图7A中示出了一种当像素区域中的像素电极和补偿电极均为规则的条形电极时,TFT阵列基板的像素区域的结构示意图。
如图7A所示,每个像素区域64中包括位于所述像素区域64内的多个像素电极641,各个像素电极641呈弯折的条状并且彼此间隔设置,所述多个像素电极641的弯折部将所述像素区域64分为两个畴区。
在本实施例中,所述的多个像素电极641的弯折部构成所述两个畴区的交接处643。
所述阵列基板还包括位于所述基板上的公共电极(图7A中未示出);其中,所述公共电极与所述多个像素电极通过第一绝缘层(图7A中未示出)电性绝缘,所述公共电极可以和所述像素电极形成边缘电场(Fringe Field Switching)。需要注意的是,所述公共电极可以是覆盖像素区域的面状电极,也可以是和像素电极641形状相同的条状电极,对此并不限定;
所述阵列基板还包括设置在所述多个像素电极上的第二绝缘层(图7A中未示出),所述第二绝缘层覆盖所述多个像素电极的上方,以及设置在所述第二绝缘层上且位于所述多个像素电极641之间的多个补偿电极642,其中,每两个像素电极641之间设置有一个补偿电极642,补偿电极642呈弯折的条状,所述多个补偿电极642的弯折部位于所述两个畴区的交接处643。
在本实施例中,通过在原有的FFS双畴结构的TFT阵列基板中在添加一层新的补偿电极642,当在像素电极641上加电压后,补偿电极642由于电容效应会感应一定电压,补偿电极642进而与像素电极641形成面内电场,提供了一个新的横向电场力,使临近两个畴区交界处643的区域644内的液晶更加容易转动。
当然,本领域技术人员可以理解的是,像素电极和补偿电极只要是呈弯折的条状,可以将像素区域64分为两个畴区即可,其形状并不限于规则的条状电极,也可以为锯齿形的条状电极,或者其他从宏观上呈条状延伸的电极,都可以理解为广义的“条状”电极。
在图7B中示出了一种当像素区域中的像素电极和补偿电极均为锯齿形的条状电极时,TFT阵列基板的像素区域的结构示意图。如图7B所示,像素电极741和补偿电极742均为锯齿形电极。
在图8示出了本发明第一实施例的像素区域沿图7A中B-B’方向的截面示意图。
在图8中,作为示例而非限定,所述公共电极可以位于多个像素电极所在层之下,并且该公共电极为面状电极。
如图8所示,该截面示意图中包括:玻璃基板81、面状公共电极82、三个像素电极84、两个补偿电极86、沉积于面状公共电极82和像素电极84之间的第一绝缘层83以及沉积于像素电极84和补偿电极86之间的第二绝缘层85。
其中,像素电极84、公共电极82和补偿电极86可以均为透明电极,所述透明电极可通过铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或上述材料的组合,或其他透明导电材料制造。
在本实施例中,如图8所示,补偿电极86的宽度D1和像素电极84的宽度D2之间比例关系可以任意设置,对此并不限定,可选地,补偿电极86的宽度为所述像素电极84宽度的60%~100%。
在本实施例中,如图8所示,补偿电极86到相邻的两个像素电极84的距离D3和D4可以相等,也可以不相等,也即,所述补偿电极到相邻的一个像素电极的距离可以小于该补偿电极到相邻的另一个像素电极的距离,对此并不限定。
在本实施例中,所述补偿电极也可以施加一定的电压,可选地为OV电压,也可以设置为浮置(Floating),对此并不限定。
在一个例子中,所述像素区域64内还包括:连接各个补偿电极642端部的主干电极(图7A中未示出),其中,所述主干电极可以与各个补偿电极642位于同一层。所述主干电极通过例如图8中的第二绝缘层85和第一绝缘层83中的过孔(图8中未示出)与公共电极82电性相连,据此,可以对补偿电极施加0V电压。
在本实施例的一个优选的实施方式中,所述补偿电极642的弯折方向与所述像素电极641的弯折方向相同;所述补偿电极642的弯折角度与所述像素电极641的弯折角度相同。事实上,为了确保一个较好的补偿效果,只要所述补偿电极的形状和所述电极的形状一致即可,也即当所述像素电极是规则的条状电极时,所述补偿电极也优选为规则的条状;当所述像素电极是锯齿状电极时,所述补偿电极也优选为锯齿状电极,以从而能获得一个较好的补偿效果。
本发明通过在FFS双畴结构中的每两个像素电极之间设置一个补偿电极的方式,在像素电极和公共电极所在基板的平面内,形成一个平面电场,为置于其上的液晶分子提供一个新的横向电场力,推动向错区域中靠近交界处的液晶进行转动,减小了FFS双畴结构中向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器中光线穿透率。
第二实施例
在本实施例中,TFT阵列基板为基于IPS双畴结构的阵列基板,其中,本实施例的阵列基板包括:
基板;
位于所述基板上的多条扫描线和多条数据线,所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定的多个像素区域;
其中,在图9A中示出了本发明第二实施例的中当像素区域中的像素电极和补偿电极均为规则的条形电极时,基于IPS双畴结构的阵列基板的像素区域的结构示意图。
如图9A所示,每个像素区域中包括:
位于所述像素区域内的多个像素电极91和多个公共电极92,各个像素电极91和各个公共电极92呈弯折的条状并且设置于同一层中,且彼此间隔的交替排列设置,用于形成平面内切换电场(In-Plane Switching)。所述多个像素电极91和所述多个公共电极92的弯折部将所述像素区域分为两个畴区;
设置在所述多个像素电极91和多个公共电极92上的第一绝缘层(图9A中未示出);
设置在所述第一绝缘层上且位于相邻的像素电极91和公共电极92之间的多个补偿电极93,其中,每两个相邻的像素电极91和公共电极92之间设置有一个补偿电极93,所述补偿电极93呈弯折的条状,所述多个补偿电极93的弯折部位于所述两个畴区的交接处。
本实施例中所述“条状”电极也如实施例一中作广义理解。相应的,在图9B中示出了本发明第二实施例的中当像素区域中的像素电极和补偿电极均为锯齿形的条状电极时,基于IPS双畴结构的阵列基板的像素区域的结构示意图。具体地对于“条状”电极的理解可以参照实施例一。
在图10示出了本发明第二实施例中的像素区域沿图9A中B-B’的截面示意图。如图10所示,该截面示意图中包括:玻璃基板161、像素电极162、公共电极163、补偿电极164、沉积于像素电极162、公共电极163和补偿电极164之间的第一绝缘层165。
本发明通过在IPS双畴结构中的每两个相邻的像素电极和公共电极之间设置一个补偿电极的方式,在像素电极和公共电极所在基板的平面内,额外由补偿电极形成一个平面电场,为置于其上的液晶分子提供一个新的横向电场力,推动向错区域中靠近交界处(参考图3中的32区域)的液晶进行转动,减小了IPS双畴结构中向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器中光线穿透率。
在上述技术方案的基础上,优选的,所述补偿电极的弯折方向与所述像素电极和所述公共电极的弯折方向相同;所述补偿电极的弯折角度与所述像素电极和所述公共电极的弯折角度相同。实际上,所述补偿电极的形状优选地与所述像素电极的形状一致即可。
在上述各技术方案的基础上,所述像素区域内还包括:连接各个所述补偿电极端部的主干电极,所述主干电极可以通过所述第一绝缘层的过孔与所述公共电极电性相连。
这样设置的好处是,通过主干电极将各补偿电极与公共电极电性相连后,可以为各补偿电极提供OV的电压。
在上述各技术方案的基础上,各个所述补偿电极电压可以设置为浮置。
在上述各技术方案的基础上,优选的,所述补偿电极的宽度为所述像素电极宽度的60%~100%。
这样设置的好处是,通过对补偿电极和像素电极宽度的比例关系进行限定,在保证工业上容易生产的同时,选择最优的比例关系以提高对向错现象的改善程度。
在上述各技术方案的基础上,所述补偿电极到相邻的像素电极和公共电极的距离可以相等,也可以不相等。
相应的,本发明实施例还提供一种液晶显示面板,包括上述各实施例所述的TFT阵列基板、与所述TFT阵列基板相对设置的彩膜基板以及夹在所述TFT阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层。
本实施例提供的液晶显示面板,通过在FFS双畴结构或者IPS双畴结构的TFT阵列基板中增加补偿电极的方式,能够在像素电极和公共电极所在基板的平面内,形成一个平面电场,为置于其上的液晶分子提供一个新的横向电场力,推动向错区域中靠近交界处的液晶进行转动,进而减小了液晶显示面板中的向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器中光线穿透率。
相应的,本发明实施例还提供了一种液晶显示器,包括本发明各实施例所述的液晶显示面板。也可以进一步根据需要,所述液晶显示器包括背光单元,用以向所述显示面板提供光源,或者包含其他部件,在此不一一列举。
在本发明第一实施例和第二实施例提出的像素区域结构中,可以设置的参数包括:补偿电极的宽度、补偿电极到相邻的两个像素电极之间的距离(FFS结构),或补偿电极到相邻的像素电极和公共电极之间的距离(IPS结构)以及补偿电极上施加电压的情况。针对上述可变参数,进行以下仿真实验:
其中,为了使得本发明实施例提供的阵列基板在工业生产中更加实用,在本仿真实验中,首先对现有的双畴结构的像素区域结构进行了改进:
基于FFS的双畴结构:改进前,像素电极的宽度Width1=3.75um,两个相邻像素电极之间的间隔Slit=3.25um,改进后,上述像素电极宽度调整为Width1=3um,上述像素电极间隔调整为Slit=4um;
基于IPS的双畴结构:改进前,电极(像素电极和公共电极)的宽度Width1=3.75um,两个相邻电极(像素电极和公共电极)之间的间隔Slit=3.25um,改进后,上述电极宽度调整为Width1=3um,上述电极间隔调整为Slit=4um;
上述改进相当于在像素区域大小不变的情况下,增加了两个相邻电极之间的间隔。在改进后的电极上沉积第一绝缘层,在第一绝缘层上位于两个相邻电极间隔的位置上设置补偿电极。
仿真实验一
在仿真实验一中,像素区域的参数设置包括:补偿电极的宽度Width2=2um,补偿电极距离相邻两个电极的距离相同,也即Slit1=Slit2=1um。另外,将补偿电极设置为浮置。在图11中示出了上述改善后结构的示意图。如图11所示,W1为电极的宽度Width1、W2为补偿电极的宽度Width2,补偿电极到相邻两个电极的距离分别为S1和S2。
在图12示出了仿真实验一中现有技术的像素区域结构的液晶显示的仿真结果图;在图13中示出了仿真实验一中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
通过对仿真结果进行计算得到:现有技术的像素区域结构对应的向错区域面积S=33.4um2,仿真实验一中改善后的像素区域结构对应的向错区域面积S=21.0um2。可以明显的观察到,改善像素区域结构后向错黑区比现有技术中的向错区域明显减小。
其中,在表1中示出了在像素电极上施加不同电压时,使用现有技术的像素区域结构的光线穿透率和使用仿真实验一中改善的像素区域结构的光线穿透率的对比表。
表1
如表1所示,当像素电极上的电压大于4V后,仿真实验一中的的光线穿透率要大于现有技术的光线穿透率,因此,通过在像素电极上施加适当的电压值,使用本仿真实验中的像素区域结构可以在显著减少向错区域宽度的同时,增强光线穿透率。其中,在像素电极上的电压配置为5V时,仿真实验一取得最大的光线穿透率。
仿真实验二
本实验在仿真实验一的基础上,优选的将特征“将补偿电极设置为浮置”进一步改善为“将补偿电极设置为0V”,其他条件不变。
也即:补偿电极的宽度Width2=2um,该补偿电极距离两个相邻电极的距离相同,Slit1=Slit2=1um。
在图14中示出了仿真实验二中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
通过对仿真结果进行计算得到:仿真实验二中的向错区域面积为18.1um2,通过和图13中仿真实验一改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图对比看出:将补偿电极设置为0V对向错现象的改善情况要优于将补偿电极设置为浮置。
其中,在表2中示出了在像素电极上配置不同电压时,使用仿真实验二中改善的像素区域结构的光线穿透率和使用仿真实验一中改善的像素区域结构的光线穿透率的对比表。
如表2所示,在像素电极上的电压小于5V时,仿真实验二的液晶穿透率小于仿真实验一的光线穿透率;在像素电极上的电压大于等于5V时,仿真实验二的光线穿透率要大于仿真实验一的光线穿透率。其中,在像素电极上的电压配置为5V时,仿真实验二取得最大的光线穿透率。
表2
仿真实验三
仿真实验三在仿真实验二的基础上,优选的将特征“补偿电极的宽度Width2=2um”改善为“补偿电极的宽度Width2=3um”,其他条件不变,也即:该补偿电极距离相邻两个电极的距离相同,Slit1=Slit2=0.5um,补偿电极设置为0V。
在图15中示出了仿真实验三中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
通过对仿真结果进行计算得到:本仿真实验的向错区域面积为19.2um2。通过和图14仿真实验二中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图对比看出:补偿电极宽度Width2=2um时对向错现象的改善情况要优于补偿电极宽度Width2=3um。当然,补偿电极宽度Width2=3um时,同样可以使得现有技术中的向错黑区明显减小。
其中,在表3中示出了在像素电极上配置不同电压时,使用仿真实验三中改善的像素区域结构的光线穿透率和使用仿真实验二中改善的像素区域结构的光线穿透率的对比表。
如表3所示,在像素电极上的电压小于5V时,仿真实验三中的液晶穿透率大于等于仿真实验二中的光线穿透率;在像素电极上的电压大于等于5V时,仿真实验三种的光线穿透率要小于仿真实验二中的光线穿透率。
其中,在像素电极上的电压配置为5V时,仿真实验三可以取得最大的光线穿透率。
表3
仿真实验四
仿真实验四在仿真实验二的基础上,优选的将特征“该补偿电极距离相邻两个电极的距离相同”改善为“该补偿电极距离相邻的左边电极的距离小于相邻的右边电极的距离”,其他条件不变,也即:补偿电极的宽度Width2=2um,补偿电极设置为0V。
在仿真实验四的一个优选的实施方式中,Slit1=0.5um,Slit2=1.5um;在仿真实验四的另一个优选的实施方式中,Slit1=0um,Slit2=2um。
在图16A中示出了仿真实验四中基于Slit1=0.5um,Slit2=1.5um,改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
在图16B中示出了仿真实验四中基于Slit1=0um,Slit2=2um,改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
通过对仿真结果进行计算得到:当Slit1=0.5um,Slit2=1.5um时,仿真实验四的向错区域面积为18.9m2;当Slit1=0um,Slit2=2um时,仿真实验四的向错区域面积为20.1m2。通过和图14仿真实验二中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图对比看出:Slit1=Slit2=1um对向错现象的改善情况要优于Slit1=0.5um,Slit2=1.5um或Slit1=0um,Slit2=2um。当然,Slit1=0.5um,Slit2=1.5um或Slit1=0um,Slit2=2um时,同样可以使得现有技术中的向错黑区明显减小。
其中,在表4中示出了在像素电极上配置不同电压时,使用仿真实验四中改善的像素区域结构的光线穿透率和使用仿真实验二中改善的像素区域结构的光线穿透率的对比表。
如表4所示,仿真实验四在Slit1=0.5um,Slit2=1.5um时的光线穿透率要好于仿真实验二中Slit1=Slit2=1um的光线穿透率,仿真实验二中Slit1=Slit2=1um的光线穿透率要好于仿真实验四在Slit1=0um,Slit2=2um时的光线穿透率。其中,在像素电极上的电压配置为5V时,仿真实验四可以取得最大的光线穿透率。
表4
仿真实验五
仿真实验五在仿真实验二的基础上,优选的将特征“该补偿电极距离相邻两个电极的距离相同”改善为“该补偿电极距离相邻的右边电极的距离小于相邻的左边电极的距离”,其他条件不变,也即:补偿电极的宽度Width2=2um,将补偿电极设置为0V。
在仿真实验五的一个优选的实施方式中,Slit1=1.5um,Slit2=0.5um;在仿真实验五的另一个优选的实施方式中,Slit1=2um,Slit2=0um。
在图17A中示出了仿真实验五中基于Slit1=1.5um,Slit2=0.5um,改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
在图17B中示出了仿真实验五中基于Slit1=2um,Slit2=0um,改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图。
通过对仿真结果进行计算得到:当Slit1=1.5um,Slit2=0.5um时,仿真实验五的向错区域面积为18.0m2,当Slit1=2um,Slit2=0um时,仿真实验五的向错区域面积为18.3m2。通过和图14仿真实验二中改善后像素区域结构的液晶显示的仿真结果图对比看出:Slit1=1.5um,Slit2=0.5um对向错现象的改善情况要优于Slit1=Slit2=1um;Slit1=2um,Slit2=0um对向错现象的改善情况要差于Slit1=Slit2=1um。当然,Slit1=1.5um,Slit2=0.5um或Slit1=2um,Slit2=0um时,同样可以使得现有技术中的向错黑区明显减小。
其中,在表5中示出了在像素电极上配置不同电压时,使用仿真实验五中改善的像素区域结构的光线穿透率和使用仿真实验二中改善的像素区域结构的光线穿透率的对比表。
表5
如表5所示,当像素电极上的电压小于等于5V时,仿真实验五的光线穿透率要好于仿真实验二的光线穿透率,另外,仿真实验五的Slit1=1.5um,Slit2=0.5um,对向错现象的改善情况要好于仿真实验五的Slit1=2um,Slit2=0um。其中,在像素电极上的电压配置为5V时,仿真实验五可以取得最大的光线穿透率。
通过上述仿真实验可以看出,只要通过在FFS双畴结构中的每两个像素电极之间设置一个补偿电极的方式,或者在IPS双畴结构中的每两个相邻的像素电极和公共电极之间设置一个补偿电极的方式,无论补偿电极的宽度、补偿电极到相邻的两个电极之间的距离或者在补偿电极上施加电压的情况是如何设置的,均可以达到减小IPS或FFS双畴结构中向错区域的面积,改善了双畴结构的显示性能,提高了液晶显示器中光线穿透率的技术效果。
其中,将补偿电极上施加OV电压,将补偿电极的宽度设置的小于像素电极(或者公共电极)宽度以及将补偿电极设置为距离相邻的右边电极的距离小于相邻的左边电极的距离时,可以取得更优的向错现象的改善程度以及更高的光线穿透率。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种TFT阵列基板,包括:
基板;
位于所述基板上的多条扫描线和多条数据线,所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定的多个像素区域;
位于所述像素区域内的多个像素电极,各个像素电极呈弯折的条状并且彼此间隔设置,所述多个像素电极的弯折部将所述像素区域分为两个畴区;
位于所述基板上的公共电极;其中,所述公共电极与所述多个像素电极通过第一绝缘层电性绝缘;
设置在所述多个像素电极上的第二绝缘层;
其特征在于,还包括:设置在所述第二绝缘层上且位于所述多个像素电极之间的多个补偿电极,其中,每两个像素电极之间设置有一个补偿电极,所述补偿电极呈弯折的条状,所述多个补偿电极的弯折部位于所述两个畴区的交接处。
2.根据权利要求1所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极的弯折方向与所述像素电极的弯折方向相同;所述补偿电极的弯折角度与所述像素电极的弯折角度相同。
3.根据权利要求1所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述像素区域内还包括:连接各个所述补偿电极端部的主干电极,所述主干电极通过所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的过孔与所述公共电极电性相连。
4.根据权利要求1所述的TFT阵列基板,其特征在于,各个所述补偿电极电压设置为浮置。
5.根据权利要求1所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极的宽度为所述像素电极宽度的60%~100%。
6.根据权利要求1所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极到相邻的两个像素电极的距离相等。
7.根据权利要求1所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极到相邻的一个像素电极的距离小于该补偿电极到相邻的另一个像素电极的距离。
8.一种TFT阵列基板,包括:
基板;
位于所述基板上的多条扫描线和多条数据线,所述多条扫描线和所述多条数据线交叉限定的多个像素区域;
位于所述像素区域内的多个像素电极和多个公共电极,各个像素电极和各个公共电极呈弯折的条状并且设置于同一层中,且彼此间隔的交替排列设置,所述多个像素电极和所述多个公共电极的弯折部将所述像素区域分为两个畴区;
设置在所述多个像素电极和多个公共电极上的第一绝缘层;
其特征在于,还包括:设置在所述第一绝缘层上且位于相邻的像素电极和公共电极之间的多个补偿电极,其中,每两个相邻的像素电极和公共电极之间设置有一个补偿电极,所述补偿电极呈弯折的条状,所述多个补偿电极的弯折部位于所述两个畴区的交接处。
9.根据权利要求8所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极的弯折方向与所述像素电极和所述公共电极的弯折方向相同;所述补偿电极的弯折角度与所述像素电极和所述公共电极的弯折角度相同。
10.根据权利要求8所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述像素区域内还包括:连接各个所述补偿电极端部的主干电极,所述主干电极通过所述第一绝缘层的过孔与所述公共电极电性相连。
11.根据权利要求8所述的TFT阵列基板,其特征在于,各个所述补偿电极电压设置为浮置。
12.根据权利要求8所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极的宽度为所述像素电极宽度的60%~100%。
13.根据权利要求8所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极到相邻的像素电极和公共电极的距离相等。
14.根据权利要求8所述的TFT阵列基板,其特征在于,所述补偿电极到相邻的像素电极和公共电极的距离不相等。
15.一种液晶显示面板,包括如权利要求1-14任一所述的TFT阵列基板、与所述TFT阵列基板相对设置的彩膜基板以及夹在所述TFT阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层。
16.一种液晶显示器,包括如权利要求15所述的液晶显示面板。
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