CN104932158B - 像素电极及液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种像素电极及液晶显示面板。该像素电极包括一边框电极、垂直连接于所述边框电极中部的一主干电极、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极;所述数个第一分支电极、数个第二分支电极分别与所述边框电极呈135°、45°夹角,所述数个第一分支电极与数个第二分支电极之间相互垂直,该像素电极在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,增加了有效显示区域,提高了液晶面板的穿透率。本发明的液晶显示面板,像素电极在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,穿透率较高,对背光亮度的需求较低,使用功耗较低。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素电极及液晶显示面板。
背景技术
主动式薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-LCD,TFT-LCD)近年来得到了飞速的发展和广泛的应用。就目前主流市场上的TFT-LCD显示面板而言,可分为三种类型,分别是扭曲向列(Twisted Nematic,TN)型或超扭曲向列(Super Twisted Nematic,STN)型,平面转换(In-Plane Switching,IPS)型、及垂直配向(Vertical Alignment,VA)型。其中VA型液晶显示器相对其他种类的液晶显示器具有极高的对比度,一般可达到4000-8000,在大尺寸显示,如电视等方面具有非常广的应用。
VA型液晶显示面板之所以具有极高的对比度是因为在不加电的暗态时,液晶分子垂直于基板表面排列,不产生任何相位差,漏光极低,暗态亮度很小,根据对比度计算公式暗态亮度越低,则对比度越高。为了使VA型液晶显示面板中的液晶分子能够垂直于基板表面排列,需要对液晶分子进行垂直配向处理,现行最为普遍的做法是在上、下基板表面的特定区域涂布垂直配向剂,垂直配向剂一般包含大量的化学溶剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)以及高分子材料聚酰亚胺(Polyimide,PI)等成分,然后将基板在高温(一般200摄氏度以上)下进行长时间烘烤,使配向剂中的溶剂被烤干,从而在基板表面形成PI配向层。如图1所示,传统的VA型液晶显示面板包括:上基板100、与上基板100相对设置的下基板200、夹于上基板100和下基板200之间的液晶层400,形成于上基板100面向下基板200一侧表面及下基板200面向上基板100一侧表面的PI配向层300。由于VA型液晶显示面板采用垂直转动的液晶,液晶分子双折射率的差异比较大,导致大视角下的色偏(color shift)问题比较严重。
为了使VA型液晶显示面板获得更好的广视角特性,改善色偏问题,通常会采取多畴VA技术(multi-domain VA,MVA),即将一个子像素划分成多个区域,并使每个区域中的液晶在施加电压后倒伏向不同的方向,从而使各个方向看到的效果趋于平均、一致。实现MVA技术的方法有多种,请参阅图2、图3、及图4,其中一种方法是将一侧的ITO像素电极520处理成“米字型”图案,公共电极510为厚度均匀、连续不间断的平面电极,由于特殊的ITO像素电极图案,其产生的倾斜电场可以诱导不同区域中的液晶分子400倒向不同的方向。
图2所示为一种MVA型液晶显示面板的下基板200一侧的平面俯视示意图,其中610与620分别为扫描线与数据线,一个子像素被像素电极520划分成了四个区域。所述ITO像素电极520包括作为主干部分的“十字形”龙骨511、及相对于水平方向自该“十字形”龙骨511分别向45°、135°、-45°、及-135°方向延伸的像素电极分支512与狭缝间隔的图案。图3所示为该MVA型液晶显示面板在对应图2中A-A处的剖面示意图,其中具有狭缝的像素电极520设于平坦的下钝化层600上,平面型的公共电极510设于平坦的上钝化层601上,PI配向层300覆盖于像素电极520及公共电极510上。
根据VA型液晶显示面板的穿透率公式:
其中T为穿透率,ΔΦ为液晶长轴与偏光片夹角,45°时效率最大;Γ为相位差,即由液晶分子在电场驱动下偏转对偏振光的调制效果。
Γ的计算公式为:
Γ=cos(a)*2π*Δn*d/λ (2)
其中,a为液晶分子长轴与基板法线的夹角,其大小受液晶分子受到的电场大小决定,d为液晶盒盒厚,Δn为液晶长、短轴折射率差。
由以上穿透率公式可知,由于在子像素的四个区域内,ITO像素电极520具有分别向相对于水平方向倾斜45°、135°、-45°、及-135°方向延伸的像素电极分支512与狭缝间隔的图案(上、下偏光片方向分别为0°、90°),液晶分子长轴将分别向相对于水平方向倾斜45°、135°、-45°、及-135°方向倒伏,穿透率公式中sin22ΔΦ=1,能够实现穿透率的最大化。
但是如图2所示的像素电极520的“十字形”龙骨511所对应区域上的液晶分子400往往不能像像素电极分支512与狭缝间隔的图案所对应区域上的液晶分子那样向相对于水平方向倾斜45°、135°、-45°、及-135°四个方向倒伏,而是如图5所示,位于“十字形”龙骨511对应区域上的液晶分子400向相对于水平方向倾斜0°、或90°方向倒伏,使得穿透率公式中sin22ΔΦ=0,显示为不透光态,造成液晶显示面板的整体穿透率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素电极,可解决由于米字形像素电极的主干部分液晶分子倒伏方向不当造成的穿透率偏低的问题,提高液晶面板的穿透率,降低液晶面板对背光亮度的需求,降低成本与使用功耗。
本发明的目的还在于提供一种液晶显示面板,像素电极在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,穿透率较高,对背光亮度的需求较低,使用功耗较低。
为实现上述目的,本发明提供一种像素电极,包括一边框电极、垂直连接于所述边框电极中部的一主干电极、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极;
所述主干电极将所述边框电极一侧分为第一区域与第二区域,所述数个第一分支电极以与所述边框电极呈135°夹角的方向设置于该第一区域内,并分别与所述边框电极、或主干电极相连接,所述数个第二分支电极以与所述边框电极呈45°夹角的方向设置于该第二区域内,并分别与所述边框电极、或主干电极相连接。
所述主干电极呈锯齿状,包括数个第一电极段、及与所述数个第一电极段首尾相接且相互垂直的数个第二电极段;所述主干电极中与所述边框电极相连接的第一电极段或第二电极段与所述边框电极呈135°或45°夹角;
所述数个第一电极段与数个第二电极段的连接处分别于所述主干电极两侧形成数个第一弯折部、及数个第二弯折部。
所述数个第一分支电极的一端分别与所述第一弯折部、或边框电极相连接;所述数个第二分支电极的一端分别与所述第二弯折部、或边框电极相连接;所述数个第一分支电极与所述数个第二分支电极于所述主干电极的两侧交错设置。
所述数个第一分支电极的一端分别与所述第一弯折部、第二电极段的中点、或边框电极相连接;所述数个第二分支电极的一端分别与所述第二弯折部、第一电极段的中点、或边框电极相连接;所述数个第一分支电极与所述数个第二分支电极于所述主干电极的两侧交错设置。
所述数条第一、第二分支电极之间分别形成数个第一、第二电极缝隙;所述第一、第二电极缝隙的宽度相同。
所述第一、第二分支电极的宽度相同,所述第一、第二电极段的宽度相同,且所述第一、第二分支电极的宽度与所述第一、第二电极段的宽度相同。
本发明还提供一种液晶显示面板,包括:上基板、与所述上基板相对设置的下基板、设置于所述上基板面向所述下基板一侧的公共电极、设于所述下基板面向所述上基板一侧的像素电极、及夹设于所述公共电极与像素电极之间的液晶层;
所述下基板具有沿水平方向延伸的扫描线、沿竖直方向延伸的数据线、及TFT,所述TFT的栅极连接扫描线,源极连接数据线,漏极连接所述像素电极;
所述像素电极包括包括一边框电极、垂直连接于所述边框电极中部的一主干电极、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极;
所述主干电极将所述边框电极一侧分为第一区域与第二区域,所述数个第一分支电极以与所述边框电极呈135°夹角的方向设置于该第一区域内,并分别与所述边框电极、或主干电极相连接,所述数个第二分支电极以与所述边框电极呈45°夹角的方向设置于该第二区域内,并分别与所述边框电极、或主干电极相连接。
所述主干电极呈锯齿状,包括数个第一电极段、及与所述数个第一电极段首尾相接且相互垂直的数个第二电极段;所述主干电极中与所述边框电极相连接的第一电极段或第二电极段与所述边框电极呈135°或45°夹角;
所述数个第一电极段与数个第二电极段的连接处分别于所述主干电极两侧形成数个第一弯折部、及数个第二弯折部。
所述数个第一分支电极的一端分别与所述第一弯折部、或边框电极相连接;所述数个第二分支电极的一端分别与所述第二弯折部、或边框电极相连接;所述数个第一分支电极与所述数个第二分支电极于所述主干电极的两侧交错设置。
所述数个第一分支电极的一端分别与所述第一弯折部、第二电极段的中点、或边框电极相连接;所述数个第二分支电极的一端分别与所述第二弯折部、第一电极段的中点、或边框电极相连接;所述数个第一分支电极与所述数个第二分支电极于所述主干电极的两侧交错设置。
本发明的有益效果:本发明的像素电极,在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,增加了有效显示区域,解决了由于米字形像素电极“十字形”龙骨结构处的液晶分子倒伏方向不当造成的穿透率偏低的问题,提高了液晶面板的穿透率,降低了液晶面板对背光亮度的需求,降低了成本与使用功耗。本发明的液晶显示面板,像素电极在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,穿透率较高,对背光亮度的需求较低,使用功耗较低。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图中,
图1为一种现有的VA型液晶显示面板的剖面示意图;
图2为一种现有的MVA型液晶显示面板的下基板一侧的平面俯视示意图;
图3为一种现有的MVA型液晶显示面板在对应图2中A-A处的剖面示意图;
图4为图2所述的MVA型液晶显示面板中的液晶分子倒向示意图;
图5为本发明的像素电极的第一实施例的俯视示意图;
图6为本发明的像素电极的第二实施例的俯视示意图;
图7为本发明的液晶显示面板的剖面结构示意图;
图8为本发明液晶显示面板的下基板一侧的第一种平面俯视示意图;
图9为本发明液晶显示面板的下基板一侧的第二种平面俯视示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图5至图6,本发明首先提供一种像素电极,包括一边框电极1、垂直连接于所述边框电极1中部的一主干电极2、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极21、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极22;
所述主干电极2将所述边框电极1一侧分为第一区域与第二区域,所述数个第一分支电极21以与所述边框电极1呈135°夹角的方向设置于该第一区域内,并分别与所述边框电极1、或主干电极2相连接,所述数个第二分支电极22以与所述边框电极1呈45°夹角的方向设置于该第二区域内,并分别与所述边框电极1、或主干电极2相连接。
图5所示为本发明的像素电极的第一实施例,所述主干电极2呈锯齿状,包括数个第一电极段201、及与所述数个第一电极段201首尾相接且相互垂直的数个第二电极段202;所述主干电极2中与所述边框电极1相连接的第一电极段201或第二电极段202与所述边框电极1呈135°或45°夹角。
所述数个第一电极段201与数个第二电极段202的连接处分别于所述主干电极2两侧形成数个第一弯折部71、及数个第二弯折部72。
所述数个第一分支电极21的一端分别与所述第一弯折部71、或边框电极1相连接;所述数个第二分支电极22的一端分别与所述第二弯折部72、或边框电极1相连接;所述数个第一分支电极21与所述数个第二分支电极22于所述主干电极2的两侧交错设置。
在该第一实施例中,所述数个第一分支电极21、数个第二分支电极22分别对应一个子像素中的左右两个区域,只设置了主干电极2即采用只有一条龙骨的设计,并且将主干电极2设置成锯齿状,增加了有效显示区域,解决了由于米字形像素电极“十字形”龙骨结构处的液晶分子倒伏方向不当造成的穿透率偏低的问题,提高了液晶面板的穿透率,降低了液晶面板对背光亮度的需求,降低了成本与使用功耗。
图6所示为本发明的像素电极的第二实施例,其与第一实施例的不同之处在于:所述数个第一分支电极21的一端分别与所述第一弯折部71、第二电极段202的中点、或边框电极1相连接;所述数个第二分支电极22的一端分别与所述第二弯折部72、第一电极段201的中点、或边框电极1相连接;所述数个第一分支电极21与所述数个第二分支电极22于所述主干电极2的两侧交错设置。
在该第二实施例中,所述数个第一分支电极21、数个第二分支电极22分别对应一个子像素中的左右两个区域,只设置了主干电极2即采用只有一条龙骨的设计,并且将主干电极2设置成锯齿状,增加了有效显示区域,解决了由于米字形像素电极“十字形”龙骨结构处的液晶分子倒伏方向不当造成的穿透率偏低的问题,提高了液晶面板的穿透率,降低了液晶面板对背光亮度的需求,降低了成本与使用功耗。
具体的,在上述第一和第二实施例中,所述数条第一、第二分支电极21、22之间分别形成数个第一、第二电极缝隙91、92;所述第一、第二电极缝隙91、92的宽度相同。
具体的,所述第一、第二分支电极21、22的宽度相同;所述第一、第二电极段201、202的宽度相同。
优选的,所述第一、第二电极段201、202的宽度与所述第一、第二分支电极21、22的宽度相同。
优选的,所述像素电极的材料为ITO。
将本发明的像素电极应用于液晶显示面板时,所述数个所述第一、第二分支电极21、22分别对应于一个子像素的两个区域。对液晶显示面板施加电压时,由于本发明的像素电极没有采用“十字形”龙骨结构,只设置一条龙骨,并且龙骨可以设成锯齿状结构,增加了有效显示区域,降低了液晶倒向不当的问题,使原“十字形”龙骨对应区域上的液晶分子尽可能多的沿斜45度角方向排列,一个子像素的两个区域中的液晶分子分别倒向与边框电极成45°夹角,从而使得液晶效率最大化,穿透率提高。
上述像素电极,在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,增加了有效显示区域,解决了由于米字形像素电极“十字形”龙骨结构处的液晶分子倒伏方向不当造成的穿透率偏低的问题,提高了液晶面板的穿透率,降低了液晶面板对背光亮度的需求,降低了成本与使用功耗。
基于同一个发明构思,本发明还提供一种液晶显示面板。请参阅图7-9,本发明的液晶显示面板包括:上基板10、与所述上基板10相对设置的下基板20、设置于所述上基板10面向所述下基板20一侧的公共电极51、设于所述下基板20面向所述上基板10一侧的像素电极52、及夹设于所述公共电极51与像素电极52之间的液晶层40。
所述下基板20具有沿水平方向延伸的扫描线61、沿竖直方向延伸的数据线62、及TFT,所述TFT的栅极连接扫描线61,源极连接数据线62,漏极连接所述像素电极52。
图7还示意出了覆盖所述公共电极51与像素电极52的配向层30,以对液晶层40进行配向,当然,也可以不设置配向层30,而是采用聚合物稳定垂直配向(polymer-stabilized vertical alignment,PSVA)的方式对液晶层40进行配向。
具体的,请参阅图8-9,并同时参阅图5-6,所述像素电极52包括一边框电极1、垂直连接于所述边框电极1中部的一主干电极2、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极21、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极22;
所述主干电极2将所述边框电极1一侧分为第一区域与第二区域,所述数个第一分支电极21以与所述边框电极1呈135°夹角的方向设置于该第一区域内,并分别与所述边框电极1、或主干电极2相连接,所述数个第二分支电极22以与所述边框电极1呈45°夹角的方向设置于该第二区域内,并分别与所述边框电极1、或主干电极2相连接。
请参阅图8至图9,下基板20一侧的像素电极52可以采用上述像素电极的第一和第二实施例中的任意一种结构,此处不再赘述。
上述液晶显示面板,像素电极在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,穿透率较高,对背光亮度的需求较低,使用功耗较低。
综上所述,本发明的像素电极,在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,增加了有效显示区域,解决了由于米字形像素电极“十字形”龙骨结构处的液晶分子倒伏方向不当造成的穿透率偏低的问题,提高了液晶面板的穿透率,降低了液晶面板对背光亮度的需求,降低了成本与使用功耗。本发明的液晶显示面板,在一个子像素中包含两个区域,并且采用只有一条龙骨的设计,穿透率较高,对背光亮度的需求较低,使用功耗较低。
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 (4)
1.一种像素电极,其特征在于,包括一边框电极(1)、垂直连接于所述边框电极(1)中部的一主干电极(2)、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极(21)、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极(22);
所述主干电极(2)将所述边框电极(1)一侧分为第一区域与第二区域,所述数个第一分支电极(21)以与所述边框电极(1)呈135°夹角的方向设置于该第一区域内,并分别与所述边框电极(1)、或主干电极(2)相连接,所述数个第二分支电极(22)以与所述边框电极(1)呈45°夹角的方向设置于该第二区域内,并分别与所述边框电极(1)、或主干电极(2)相连接;
所述像素电极通过主干电极(2)将一个子像素划分为分别对应数个第一分支电极(21)与数个第二分支电极(22)的两个区域;
所述主干电极(2)呈锯齿状,包括数个第一电极段(201)、及与所述数个第一电极段(201)首尾相接且相互垂直的数个第二电极段(202);所述主干电极(2)中与所述边框电极(1)相连接的第一电极段(201)或第二电极段(202)与所述边框电极(1)呈135°或45°夹角;
所述数个第一电极段(201)与数个第二电极段(202)的连接处分别于所述主干电极(2)两侧形成数个第一弯折部(71)、及数个第二弯折部(72);
所述数个第一分支电极(21)的一端分别与所述第一弯折部(71)、第二电极段(202)的中点、或边框电极(1)相连接;所述数个第二分支电极(22)的一端分别与所述第二弯折部(72)、第一电极段(201)的中点、或边框电极(1)相连接;所述数个第一分支电极(21)与所述数个第二分支电极(22)于所述主干电极(2)的两侧交错设置。
2.如权利要求1所述的像素电极,其特征在于,所述数条第一、第二分支电极(21、22)之间分别形成数个第一、第二电极缝隙(91、92);所述第一、第二电极缝隙(91、92)的宽度相同。
3.如权利要求1所述的像素电极,其特征在于,所述第一、第二分支电极(21、22)的宽度相同,所述第一、第二电极段(201、202)的宽度相同,且所述第一、第二分支电极(21、22)的宽度与所述第一、第二电极段(201、202)的宽度相同。
4.一种液晶显示面板,其特征在于,包括:上基板(10)、与所述上基板(10)相对设置的下基板(20)、设置于所述上基板(10)面向所述下基板(20)一侧的公共电极(51)、设于所述下基板(20)面向所述上基板(10)一侧的像素电极(52)、及夹设于所述公共电极(51)与像素电极(52)之间的液晶层(40);
所述下基板(20)具有沿水平方向延伸的扫描线(61)、沿竖直方向延伸的数据线(62)、及TFT,所述TFT的栅极连接扫描线(61),源极连接数据线(62),漏极连接所述像素电极(52);
所述像素电极(52)包括一边框电极(1)、垂直连接于所述边框电极(1)中部的一主干电极(2)、数个相互平行且相互间隔的第一分支电极(21)、及数个相互平行且相互间隔的第二分支电极(22);
所述主干电极(2)将所述边框电极(1)一侧分为第一区域与第二区域,所述数个第一分支电极(21)以与所述边框电极(1)呈135°夹角的方向设置于该第一区域内,并分别与所述边框电极(1)、或主干电极(2)相连接,所述数个第二分支电极(22)以与所述边框电极(1)呈45°夹角的方向设置于该第二区域内,并分别与所述边框电极(1)、或主干电极(2)相连接;
所述像素电极通过主干电极(2)将一个子像素划分为分别对应数个第一分支电极(21)与数个第二分支电极(22)的两个区域;
所述主干电极(2)呈锯齿状,包括数个第一电极段(201)、及与所述数个第一电极段(201)首尾相接且相互垂直的数个第二电极段(202);所述主干电极(2)中与所述边框电极(1)相连接的第一电极段(201)或第二电极段(202)与所述边框电极(1)呈135°或45°夹角;
所述数个第一电极段(201)与数个第二电极段(202)的连接处分别于所述主干电极(2)两侧形成数个第一弯折部(71)、及数个第二弯折部(72);
所述数个第一分支电极(21)的一端分别与所述第一弯折部(71)、第二电极段(202)的中点、或边框电极(1)相连接;所述数个第二分支电极(22)的一端分别与所述第二弯折部(72)、第一电极段(201)的中点、或边框电极(1)相连接;所述数个第一分支电极(21)与所述数个第二分支电极(22)于所述主干电极(2)的两侧交错设置。
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