CN105549280B - 像素结构、阵列基板和显示装置 - Google Patents

像素结构、阵列基板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种像素结构，包括多个像素单元，每个像素单元内均设置有透明电极，所述透明电极包括沿列方向排列的至少两个子电极部，每个所述子电极部上均形成有多个狭缝，位于同一列中的相邻两个子电极部上的狭缝的延伸方向不同，至少一行所述子电极部上的狭缝的延伸方向包括至少两种。相应地，本发明还提供一种阵列基板和一种显示装置。本发明能够防止在一定观看方向观看时出现的横纹现象，从而改善视角。并且，本发明中的透明电极为多边形结构，从而可以适用于圆形、多边形等异形屏体，扩大了显示装置的适用范围。

Description

像素结构、阵列基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种像素结构、阵列基板和显示装置。
背景技术
液晶显示的原理是通过改变像素单元内的电场大小来改变液晶分子的旋转角度，从而改变光透过率。由于液晶分子的光学各向异性，用户在不同的角度观看时，看到的图像也不同，由平行于液晶分子短轴的观看方向至平行于液晶分子的长轴的观看方向，亮度逐渐降低，并且，当观看方向与液晶分子的长轴一致时，颜色出现偏蓝，当观看方向与液晶分子的短轴方向一致时，颜色出现偏黄。
为了减少色偏，提高视角，现有技术中普遍采用双畴结构的像素电极，如图1和图2所示，像素电极被划分为两个部分(虚线以上和虚线以下两个部分)，两个部分上分别形成有多个狭缝11，两个部分狭缝11的延伸方向不同，以使得该像素电极1所在的像素单元可以划分为对应于该像素电极1两个部分的两个子区域，且两个子区域的液晶分子偏转方向不同，因此，在任意观看位置观看该像素单元时，如果观看方向与该像素单元中一个子区域的液晶分子的长轴一致使得亮度较低、颜色偏蓝时，与另一子区域的液晶分子的长轴并不一致，以对该像素单元的整体亮度和色偏进行改善，从而使得不同观看角度的观看效果趋于一致。
但是当像素单元的面积较大时，同一行像素单元中，上半行像素单元对应的液晶分子和下半行像素单元对应的液晶分子的偏转方向不同，在某些观看方向(例如，当观看方向与上半行液晶分子的短轴一致时、与下半行液晶分子的短轴方向不一致)，会看到该行像素单元的上下两部分显示效果不同。
发明内容
本发明的目的在于一种像素结构、阵列基板和显示装置，以使得在各个观看方向均能够看到良好的显示效果，从而改善视角。
为了实现上述目的，本发明提供一种像素结构，包括多个像素单元，每个像素单元内均设置有透明电极，所述透明电极包括沿列方向排列的至少两个子电极部，每个所述子电极部上均形成有多个狭缝，位于同一列中的相邻两个子电极部上的狭缝的延伸方向不同，至少一行所述子电极部上的狭缝的延伸方向包括至少两种。
优选地，每一行所述子电极部上的狭缝的延伸方向均包括至少两种。
优选地，每个所述透明电极均包括两个所述子电极部，同一个所述子电极部上的多个狭缝的延伸方向相同。
优选地，在任意一行的沿预定方向排列的多个所述子电极部中，第n个子电极部上的狭缝的延伸方向与第n+1个子电极部或第n-1个子电极部上的狭缝的延伸方向不同，其中，n为大于1且小于该行子电极部的总个数的整数。
优选地，在任意一行的沿所述预定方向排列多个所述子电极部中，第n个子电极部上的狭缝与第n+1个子电极部或第n-1个子电极部上的狭缝成镜像对称。
优选地，同一个所述透明电极的相邻两个子电极部中，一个所述子电极部上的多个狭缝与另一个所述子电极部上的多个狭缝一一对应连通。
优选地，沿预定方向，第m列像素单元中的多个所述像素单元与第m-1列或第m+1列像素单元中的多个所述像素单元一一对应，且每两个相互对应的所述像素单元的两个透明电极拼成多边形结构，其中，m为大于1且小于所述像素结构中像素单元的总列数的整数。
优选地，所述多边形结构包括六边形结构。
优选地，相邻两列的所述多边形结构交错设置。
优选地，所述像素结构还包括多条栅线和多条数据线，所述栅线和所述数据线绝缘交叉，以限定出多个所述像素单元，所述像素单元的形状与相应的透明电极的形状相匹配，所述数据线为折线结构，所述栅线沿列方向延伸，每条所述栅线对应均一列所述像素单元，其中，能够拼成所述多边形结构的两个透明电极所在的两个像素单元所对应的两条栅线均位于该两个透明电极之间。
优选地，所述子电极部上的狭缝平行于该子电极部的与相应的栅线相对的侧边。
优选地，所述像素单元内还设置有与所述透明电极对应的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与相应的透明电极所对应的栅线相连，所述薄膜晶体管的第一极与相应的透明电极相连，对于能够拼成同一个所述多边形结构的两个所述透明电极，该两个透明电极对应的两个薄膜晶体管的第二极分别与相邻的两条数据线对应相连。
相应地，本发明还提供一种阵列基板，包括本发明提供的上述像素结构。
相应地，本发明还提供一种显示装置，包括本发明提供的上述阵列基板。
优选地，所述显示装置还包括与所述阵列基板对盒设置的彩膜基板，所述彩膜基板包括与多个所述像素单元一一对应的多个色阻块,，所述色阻块的形状与相应像素单元内的透明电极的形状相同，与同一列所述像素单元对应的多个所述色阻块的颜色相同。
在本发明中，透明电极为多畴结构，其两个子电极部的狭缝的延伸方向不同，从而提高视角，改善色偏；另外，由于至少一行子电极部上的狭缝方向包括至少两种，因此，当观看方向与该行中的一部分子电极部对应的液晶分子的长轴平行时，该观看方向与另外一些子电极部对应的液晶分子的长轴并不平行，因此，该行子电极部所在区域的整体亮度不会过低，从而减少了当像素单元尺寸较大时，在一些观看方向看到横纹的现象，使得在各个观看方向均能看到良好的显示效果，改善了视角。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的像素电极的一种结构示意图；
图2是现有技术中的像素电极的另一种结构示意图；
图3是本发明的实施例中像素结构的局部结构示意图；
图4是本发明的实施例中相邻两个像素单元的结构示意图；
图5是本发明的实施例中数据线和栅线的排列示意图；
图6是与图5结构对应的彩膜基板的结构示意图；
图7是本发明的实施例中数据线和栅线的另一排列示意图；
图8是与图7结构对应的彩膜基板的结构示意图。
其中，附图标记为；1、现有技术中的像素电极；11、现有技术中的狭缝；2、透明电极；21、子电极部、22、本发明中的狭缝；3、数据线；4、栅线；5、薄膜晶体管；6色阻块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种像素结构，如图3和图4所示，所述像素结构包括多个像素单元，每个像素单元内均设置有透明电极2，透明电极2包括沿列方向排列的至少两个子电极部21，每个子电极部21上均形成有多个狭缝22，位于同一列中的相邻两个子电极部21上的狭缝22的延伸方向不同，至少一行子电极部21上的狭缝22的延伸方向包括至少两种。
应当理解的是，一个透明电极2包括至少两个子电极部21，因此，子电极部21的行数与像素单元的行数并不相同，当多个像素单元排列为多行多列、每个透明电极2包括两个子电极部21时，一行透明电极2包括两行子电极部21。
所述阵列基板尤其适用于高级超高维转换(Advanced Super Dimension Switch,ADS)模式中，所述像素单元内设置有与所述透明电极相对设置并绝缘间隔的板状电极，形成有狭缝22的透明电极2和所述板状电极中的一者为像素电极、另一者为公共电极。当分别向形成有狭缝22的透明电极2以及所述板状电极提供相应的电信号时，透明电极2的每个狭缝22处会形成垂直于狭缝22延伸方向的电场，从而使得液晶分子沿所述电场方向发生偏转。当观看方向与液晶分子的长轴平行时，图像颜色偏蓝且亮度较低；当观看方向与液晶分子的短轴方向平行时，图像颜色偏黄且亮度较高，从而使得在一些观看方向无法看到正常显示的图像，使得观看视角受到限制。
在本发明中，透明电极2为多畴结构，其两个子电极部21的狭缝22的延伸方向不同，因此，同一个像素单元中，两个子电极部21所在区域的电场方向也不同，从而使得两个子电极部21所在区域的液晶分子的取向也不同。当观看方向与其中一个子电极部21所在区域的液晶分子的长轴平行时，另一个子电极部21所在区域的液晶分子的长轴与视角方向并不平行，因此，该观看方向看到的是两个区域的平均亮度，且在两个区域色度的平均作用下使得像素单元的整体色度趋于平衡，减少色偏。另外，当像素单元沿列方向的尺寸较大时，由于像素单元中两个区域的电场方向不同，会使得像素单元中的两个区域的亮度和色度不同，尽管人眼不会区分出单个像素单元中两个区域显示的不同，但是当同一行中多个子电极部21上的狭缝22的延伸方向都相同时，在一些观看方向就会看到两行子电极部21所在区域的显示效果不同，即，一行像素单元位置形成明暗不同的两行。而本发明中，由于至少一行子电极部21上的狭缝22方向包括至少两种，因此，当观看方向与该行中的一部分子电极部21对应的液晶分子的长轴平行时，该观看方向与另外一些子电极部21对应的液晶分子的长轴并不平行，因此，该行子电极部21所在区域的整体亮度不会过低，从而减少了在一些观看方向看到横纹的现象，使得在各个观看方向均能看到良好的显示效果，改善了视角。
优选地，每一行子电极部21上的狭缝22的延伸方向均包括至少两种，以使得在任意观看方向观看时，每行子电极部21对应的亮度均不会过低，减少每相邻两行之间的亮度差异，防止显示面板上出现明暗间隔的横纹。
在本发明中，所述“一行子电极部21上的狭缝22的延伸方向包括至少两种”，可以为，在该行中，每个子电极部21上的多个狭缝22的延伸方向均包括至少两种，也可以为，同一个子电极部21上的多个狭缝22的延伸方向相同，该行至少包括两类子电极部21，不同类的子电极部21上的狭缝22的延伸方向不同。
当同一个像素单元内能够形成方向不同的电场时，不同电场交界位置处的液晶分子的旋转容易发生紊乱，而影响透光率，因此，当同一个像素单元中方向不同的电场数量较多时，会导致透光率的减低。为了保证透光率，优选地，每个透明电极2可以包括两个子电极部21，同一个子电极部21上的多个狭缝22的延伸方向相同。其中，同一个透明电极2的两个子电极部21上的狭缝22可以成镜像对称。
在同一行的多个子电极部21中，多个子电极部21上的狭缝22的延伸方向可以为：任意相邻两个子电极部21上的狭缝22的延伸方向不同；或者，将多个子电极部21分为多组，每组包括连续的两个、三个或其他数量的子电极部21，每组的子电极部21上的狭缝22的延伸方向相同。当每组的子电极部21的数量较多时，在某些观看方向处，容易看到该行出现明显的明暗交替现象，为了防止这一现象，优选地，如图3所示，在任意一行的沿预定方向排列的多个所述子电极部21中，第n个子电极部21上的狭缝22的延伸方向与第n+1个子电极部21或第n-1个子电极部21上的狭缝22的延伸方向不同，其中，n为大于1且小于该行子电极部21的总个数的整数。即，对于任意一个子电极部21，该子电极部21上的狭缝22的延伸方向可以与其左侧的子电极部21上狭缝22的延伸方向不同，或者与其右侧的子电极部21上的狭缝的延伸方向不同。这种情况下，当同一行对应的区域待显示的亮度均匀时，第n个子电极部21对应的液晶分子与第n-1个或第n+1个子电极部21对应的液晶分子的取向不同，因此，当观看方向与第n个子电极部21对应的液晶分子的长轴平行时，在该观看方向看到第n个子电极部21位置的显示亮度偏低，而由于观看方向与第n+1个或第n-1个子电极部21对应的液晶分子的长轴并不平行，从而使得该观看方向看到第n+1个或第n-1个子电极部21位置的显示亮度较高，以对第n个子电极部21位置的亮度进行弥补，防止一行子电极部21的位置出现明显的明暗交替，改善了显示效果。所述“预定方向”可以为图3中由左至右的方向，也可以为由右至左的方向。
进一步优选地，在任意一行的沿所述预定方向排列多个子电极部21中，第n个子电极部21上的狭缝22与第n+1个子电极部21或第n-1个子电极部21上的狭缝22成镜像对称，即，对于图3中任意一个子电极部21，该子电极部21上的狭缝22可以与其左侧的子电极部21上的狭缝22成镜像对称，或者与其右侧的子电极部21上的狭缝22成镜像对称，从而使得在任意观看位置观看时，同一行中的亮度分布更加均匀。
具体地，如图4所示，同一个透明电极2的相邻两个子电极部21中，一个子电极部21上的多个狭缝22与另一个子电极部21上的多个狭缝22一一对应连通。
优选地，如图3和图4所示，沿预定方向(图3中由左至右的方向或由右至左的方向)，第m列像素单元中的多个所述像素单元与第m+1列中的多个所述像素单元一一对应，且每两个相互对应的所述像素单元的两个透明电极2拼成多边形结构，因此，每两个相互对应的所述像素单元可以拼成多边形区域，从而有利于制作特殊显示需求的异形显示器，如，多边形、圆形的显示器。
在本发明中，如图3和图4所示，所述多边形结构包括六边形结构，当然，所述多边形结构还可以包括菱形结构、五边形结构、六边形结构、八边形结构等，
优选地，如图3所示，相邻两列的多边形结构交错设置，也就是说，当透明电极2包括两个子电极部21时，在相邻两列像素单元中，同一个透明电极2的两个子电极部21分别与两个像素单元的相靠近的两个子电极部21同行设置，从而使得多个像素单元的排列更紧密，更有利于制作圆形等异形显示器，并且能够增大开口率。当所述多边形结构为六边形结构时，所述像素结构的形状形成为蜂窝状。
如图3和图4所示，所述像素结构还包括多条栅线4和多条数据线3，栅线4和数据线3绝缘交叉，以限定出多个所述像素单元，所述像素单元的形状与相应的透明电极2的形状相匹配，数据线3为折线结构，栅线4沿列方向延伸，每条栅线4均对应一列所述像素单元，其中，能够拼成多边形结构的两个透明电极2所在像素单元所对应的两条栅线4均位于该两个透明电极2之间。当上述多边形结构为菱形时，所述像素单元的形状为菱形的一半，当上述多边形结构为六变形结构时，所述像素单元的形状为六边形的一半，如图3所示，多条数据线3共同限定出与多个所述六边形结构一一对应的六边形区域，所述六边形结构位于相应的六边形区域内，多个所述六边形区域排成多列，每列六边形区域中设置两条栅线4，以将一列六边形区域划分为两列像素单元。
如图4所示，子电极部21上的狭缝22平行于该子电极部21的与相应的栅线4相对的侧边。
具体地，如图3和图4所示，所述像素单元内还设置有与透明电极2对应的薄膜晶体管5，薄膜晶体管5的栅极与相应的透明电极2所对应的栅线4相连，薄膜晶体管5的第一极与相应的透明电极2相连，对于能够拼成同一个所述多边形结构的两个透明电极2，该两个透明电极2对应的两个薄膜晶体管5的第二极分别与相邻的两条数据线3对应相连。
作为本发明的第二个方面，提供一种阵列基板，包括本发明提供的上述像素结构。
作为本发明的第三个方面，提供一种显示装置，包括本发明提供的上述彩膜基板。
所述显示面板还可以包括与所述阵列基板对盒设置的彩膜基板，请一并结合图5至图8，所述彩膜基板包括与多个所述像素单元一一对应的多个色阻块6，以实现彩色显示。色阻块6的形状与相应像素单元内的透明电极2的形状相同，与同一列所述像素单元对应的多个色阻块6的颜色相同。栅线4和数据线3的结构如图5所示时，即，第m列像素单元和第m+1列或第m-1列的像素单元拼成六边形区域时，彩膜基板的色阻块6的结构如图6所示，当然，在用于横向尺寸较大的显示器时，可以根据需要将图3和图5的像素结构旋转90°，得到如图7的像素结构，栅线4沿行方向延伸，相应地，将图6中彩膜基板也相应旋转90°，得到图8中的彩膜基板，同一行的色阻块6颜色相同，使得同一行中的多个像素单元显示同一种颜色。
本领域技术人员可以理解的是，所述显示装置还可以包括用于提供背光的背光源、用于提供驱动信号的驱动电路等结构，这里不再具体描述。
由于上述像素结构的透明电极多畴结构，其两个子电极部的狭缝的延伸方向不同，从而提高显示装置的视角，改善色偏；另外，由于至少一行子电极部上的狭缝方向包括至少两种，因此，当观看方向与该行中的一部分子电极部对应的液晶分子的长轴平行时，该观看方向与另外一些子电极部对应的液晶分子的长轴并不平行，因此，该行子电极部所在区域的整体亮度不会过低，从而减少了当像素单元尺寸较大时，在一些观看方向看到横纹的现象，使得在各个观看方向均能看到良好的显示效果，改善了显示装置的视角。并且，多列像素单元的透明电极可以拼成多边形结构，从而便于制作圆形、多边形等异形显示器。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种像素结构，包括多条栅线和多条数据线，所述栅线和所述数据线绝缘交叉，以限定出多个像素单元，每个像素单元内均设置有透明电极，所述透明电极包括沿列方向排列的至少两个子电极部，每个所述子电极部上均形成有多个狭缝，位于同一列中的任意相邻两个子电极部上的狭缝的延伸方向不同，其特征在于，至少一行所述子电极部上的狭缝的延伸方向包括至少两种；
沿预定方向，第m列像素单元中的多个所述像素单元与第m-1列或第m+1列像素单元中的多个所述像素单元一一对应，且每两个相互对应的所述像素单元的两个透明电极拼成多边形结构，其中，m为大于1且小于所述像素结构中像素单元的总列数的整数；
所述像素单元的形状与相应的透明电极的形状相匹配，所述数据线为折线结构，所述栅线沿列方向延伸，每条所述栅线对应均一列所述像素单元。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，每一行所述子电极部上的狭缝的延伸方向均包括至少两种。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，每个所述透明电极均包括两个所述子电极部，同一个所述子电极部上的多个狭缝的延伸方向相同。
4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，在任意一行的沿预定方向排列的多个所述子电极部中，第n个子电极部上的狭缝的延伸方向与第n+1个子电极部或第n-1个子电极部上的狭缝的延伸方向不同，其中，n为大于1且小于该行子电极部的总个数的整数。
5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，在任意一行的沿所述预定方向排列多个所述子电极部中，第n个子电极部上的狭缝与第n+1个子电极部或第n-1个子电极部上的狭缝成镜像对称。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的像素结构，其特征在于，同一个所述透明电极的相邻两个子电极部中，一个所述子电极部上的多个狭缝与另一个所述子电极部上的多个狭缝一一对应连通。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的像素结构，其特征在于，所述多边形结构包括六边形结构。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的像素结构，其特征在于，相邻两列的所述多边形结构交错设置。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的像素结构，其特征在于，能够拼成所述多边形结构的两个透明电极所在的两个像素单元所对应的两条栅线均位于该两个透明电极之间。
10.根据权利要求9所述的像素结构，其特征在于，所述子电极部上的狭缝平行于该子电极部的与相应的栅线相对的侧边。
11.根据权利要求9所述的像素结构，其特征在于，所述像素单元内还设置有与所述透明电极对应的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与相应的透明电极所对应的栅线相连，所述薄膜晶体管的第一极与相应的透明电极相连，对于能够拼成同一个所述多边形结构的两个所述透明电极，该两个透明电极对应的两个薄膜晶体管的第二极分别与相邻的两条数据线对应相连。
12.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1至11中任意一项所述的像素结构。
13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求12所述的阵列基板。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括与所述阵列基板对盒设置的彩膜基板，所述彩膜基板包括与多个所述像素单元一一对应的多个色阻块，所述色阻块的形状与相应像素单元内的透明电极的形状相同，与同一列所述像素单元对应的多个所述色阻块的颜色相同。
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