CN112198723A - 液晶显示屏、液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示屏及液晶显示装置。液晶显示屏包括相对设置的第一基板和第二基板、设置于两基板之间的液晶层、以及上偏光片和下偏光片。所述第一基板上的至少部分像素电极的多条狭缝的狭缝角设置成不等于45度的特定角度。所述狭缝角在0度至39.99度范围内，能够改善液晶显示屏的暗态水平视角漏光。所述狭缝角在50.01度至90度范围内，能够改善液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。

Description

液晶显示屏、液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示屏及液晶显示装置。
背景技术
随着薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LCD，TFT-LCD)观察角度的增大，画面的对比度不断降低，画面的清晰度也逐渐下降。这是由于液晶层中液晶分子的双折射率随着观察角度的变化而发生改变的结果，采用宽视角补偿膜进行补偿，可以有效降低暗态画面的漏光，在一定的视角内能大幅度提高画面的对比度。宽视角补偿膜的补偿原理一般是将液晶在不同视角产生的相位差进行修正，让液晶分子的双折射性质得到对称性的补偿。但是宽视角补偿膜无法补偿暗态水平视角漏光和暗态垂直视角漏光。暗态水平视角漏光无法补偿会影响暗态水平视角画质，而观众与液晶显示屏的相对位置决定了水平的视角更容易被观众看到，所以水平视角的对比度、清晰度对观看效果的影响最大。
因此，现有液晶显示屏的暗态水平视角和暗态垂直视角漏光的问题需要解决。
发明内容
本发明提供一种液晶显示屏及液晶显示装置，以缓解现有液晶显示屏的暗态水平视角和暗态垂直视角漏光的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种液晶显示屏，其包括相对设置的第一基板和第二基板、设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层、以及设置于所述第一基板面向所述液晶层的表面上的多个像素电极。其中每个所述像素电极具有多条狭缝，至少部分所述像素电极的所述狭缝的狭缝角不等于45度。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述狭缝角范围为0度至39.99度，用于改善所述液晶显示屏的暗态水平视角漏光。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述狭缝角范围为34.99度至39.99度。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述狭缝角范围为50.01度至90度，用于改善所述液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述狭缝角范围为50.01度至55.01度。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述液晶显示屏还包括下偏光片和上偏光片，所述下偏光片贴附于所述第一基板背离所述液晶层的表面上，所述上偏光片贴附于所述第二基板背离所述液晶层的表面上。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述下偏光片的透过轴为0度。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述上偏光片的透过轴为90度。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述至少部分像素电极为绿色子像素的像素电极。
本发明实施例还提供一种液晶显示装置，其包括前述实施例其中之一的液晶显示屏。
本发明的有益效果为：本发明提供的液晶显示屏及液晶显示装置中，通过把至少部分像素电极的多条狭缝的狭缝角设置成不等于45度的特定角度，改善了液晶显示屏的暗态水平视角漏光或暗态垂直视角漏光，进一步提高了显示画面的对比度。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的液晶显示屏的侧视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的上偏光片的侧视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的下偏光片的侧视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的像素电极的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的像素电极狭缝角角度为45度时暗态漏光分布示意图；
图6为本发明实施例提供的像素电极狭缝角角度为35度时暗态漏光分布示意图；
图7为本发明实施例提供的像素电极狭缝角角度为55度时暗态漏光分布示意图；
图8为本发明实施例提供的不同的像素电极狭缝角角度在不同的暗态视角角度上对应的亮度分布示意图；
图9为本发明实施例提供的不同的像素电极狭缝角角度在不同的视角角度上对应的暗态水平视角漏光值的分布示意图；
图10为本发明实施例提供的各视角的空间分布示意图；
图11为本发明实施例提供的不同的像素电极狭缝角角度对应的穿透率的分布示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。在附图中，为了清晰理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。即附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本发明不限于此。
在一种实施例中，提供一种液晶显示屏，所述液晶显示屏的显示模式为垂直配向(Vertical Alignment，VA)显示模式，当然的本发明不限于此，本发明仅以所述液晶显示屏的显示模式为垂直配向显示模式为例说明。如图1所示，液晶显示屏100包括相对设置的第一基板10和第二基板20、设置于所述第一基板10和第二基板20之间的液晶层30、上偏光片(polarizer)40和下偏光片50。所述下偏光片50贴附于所述第一基板10背离所述液晶层30的表面上，所述上偏光片40贴附于所述第二基板20背离所述液晶层30的表面上。其中，所述第一基板10面向所述液晶层30的表面上设置有多个像素电极11，每个所述像素电极具有多条狭缝，其中至少部分所述像素电极的所述狭缝的狭缝角(slit)不等于45度。
需要说明的是，本发明中所述狭缝角是指像素电极的狭缝相对于下偏光片透过轴的夹角。其中所述下偏光片的透过轴是指可以让光线透过下偏光片的轴线，与该轴线平行的光线可以透过，与该轴线垂直的光线被吸收，本发明把平行于液晶显示屏水平方向的透过轴角度定义为0度。
具体的，所述第一基板10为阵列基板，所述第二基板20为彩膜基板。所述阵列基板可以为GOA(Gate Driver on Array，阵列上行驱动)基板或其他常规的阵列基板。所述阵列基板包括薄膜晶体管等，所述像素电极与所述薄膜晶体管连接。可以理解的是，阵列基板还包括其他多个膜层，以及液晶显示屏还包括配向层等，在此不再详细说明。
具体的，所述上偏光片40的结构如图2所示，所述上偏光片40包括第一三醋酸纤维素(Triacetyl Cellulose，TAC)层41，偏光层42，第二三醋酸纤维素层43，压敏胶(PressureSensitive Adhesive，PSA)层44，其中所述上偏光片40设置在液晶显示屏100中时，所述压敏胶层44靠近所述第二基板20。所述下偏光片50的结构如图3所示，所述下偏光片50包括第一三醋酸纤维素层41’，偏光层42’，双轴(Biaxial)补偿膜51，压敏胶层44’，其中所述下偏光片50设置在液晶显示屏100中时，所述压敏胶层44’靠近所述第一基板10。压敏胶层主要起粘贴连接作用。偏光层即PVA层，由聚乙烯醇制成，其具体配置可用其透过轴角度来确定。第一三醋酸纤维素层和第二三醋酸纤维素层主要用于保护PVA层，提升PVA层的机械性能，防止PVA层回缩。
进一步的，所述下偏光片50的透过轴为0度，所述上偏光片40的透过轴为90度，即所述下偏光片50的透过轴与所述上偏光片40的透过轴相互垂直，如图4所示的所述下偏光片50的透过轴X为水平的，所述上偏光片40的透过轴Y为竖直的。当然的，所述下偏光片的透过轴为0度，所述上偏光片的透过轴为90度，仅是针对常规VA显示模式的液晶显示屏设置的参数。针对非常规VA显示模式的液晶显示屏，所述下偏光片的透过轴X的角度可以为M度(M不等于0)，则所述上偏光片的透过轴Y的角度为(M+90)度，所述下偏光片的透过轴与所述上偏光片的透过轴仍相互垂直。所述像素电极的所述狭缝的狭缝角为所述狭缝相对于所述下偏光片的透过轴X的夹角。
需要说明的是，本实施例的液晶显示屏仅以下偏光片中设置双轴补偿膜的单层双轴补偿膜补偿架构为例说明，但本发明不限于此。本发明的液晶显示屏的上偏光片、下偏光片中可以都不设置双轴补偿膜，或者为了更好的减少暗态画面的漏光，提高大视角的对比度，本发明的液晶显示屏也可以采用双层双轴补偿膜，即所述上偏光片中也设置双轴补偿膜。具体的，用双轴补偿膜取代所述上偏光片中压敏胶层和偏光层之间的第二三醋酸纤维素层，形成和所述下偏光片一样的结构。
具体的，如图4所示的像素电极11，像素电极11包括主干电极111和分支电极112，所述分支电极112沿着所述主干电极111朝不同的方向延伸。所述主干电极111把像素电极11分成两个畴区，两个畴区内的所述分支电极112可以关于所述主干电极111对称分布。
具体的，所述像素电极的材料包括氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)等透明电极材料。
进一步的，继续参考图4，所述像素电极11的多条狭缝的狭缝角a不等于45度。所述像素电极11的多条狭缝的狭缝角a即为所述分支电极112与所述下偏光片的透过轴X的夹角。即所述分支电极112与所述下偏光片的透过轴X呈一定的狭缝角a设置。
进一步的，把所述狭缝角a设置在0度至39.99度的范围内，用于改善所述液晶显示屏的暗态水平视角漏光。
具体的，通过模拟不同的像素电极的狭缝的狭缝角a对暗态漏光分布的影响。常规的像素电极的狭缝的狭缝角a为45度，当像素电极的狭缝的狭缝角a为45度时，对应的暗态漏光分布如图5所示。从图5所示的暗态漏光分布图中可以看出，像素电极的狭缝的狭缝角a为45度时，暗态漏光严重的区域LG分布在水平视角(0度或180度)和垂直视角(90度或270度)中间。
进一步的，当像素电极的狭缝的狭缝角a为35度时，对应的暗态漏光分布如图6所示。从图6所示的暗态漏光分布图中可以看出，像素电极的狭缝的狭缝角a为35度时，暗态漏光严重的区域LG靠近垂直视角(90度或270度)。
进一步的，当像素电极的狭缝的狭缝角a为55度时，对应的暗态漏光分布如图7所示。从图7所示的暗态漏光分布图中可以看出，像素电极的狭缝的狭缝角a为55度时，暗态漏光严重的区域LG靠近水平视角(0度或180度)。
进一步的，以相对于液晶显示屏法线方向侧视角度为60度，不同的像素电极的狭缝的狭缝角a在不同的暗态视角上对应的亮度分布，如图8所示。在图8中曲线A表示像素电极的狭缝的狭缝角a为35度时各个暗态视角对应的亮度值，曲线B表示像素电极的狭缝的狭缝角a为45度时各个暗态视角对应的亮度值，曲线C表示像素电极的狭缝的狭缝角a为55度时各个暗态视角对应的亮度值。从图8所示的亮度分布图中可以看出，像素电极的狭缝的狭缝角a为35度时，可以有效降低暗态水平视角(0度或180度)的亮度。像素电极的狭缝的狭缝角a为55度时，可以有效降低暗态垂直视角(90度过270度)的亮度。需要说明的是，图8中的纵轴表示的是各暗态视角对应的亮度值，横轴表示的是暗态视角角度。液晶显示屏的暗态应该要越暗越好，亮度值越大说明在暗态时漏光越严重，对比度越低。
进一步的，根据上述模拟数据可知，像素电极的狭缝的狭缝角变小，暗态视角漏光严重的区域靠近垂直视角(90度或270度)，因此能够改善暗态水平视角的漏光。像素电极的狭缝的狭缝角变大，暗态视角漏光严重的区域靠近水平视角(0度或180度)，因此能够改善暗态垂直视角的漏光。
进一步的，以像素电极的狭缝角设置为不同的角度时，对暗态水平视角的影响进行拟真，结果如图9所示。在图9中，横轴表示的是不同的视角角度，纵轴表示的是暗态水平视角的漏光值，这里的漏光值是一个比值，具体说明如下：暗态水平视角漏光值通常是指在水平视角(0deg或180deg)方位上，相对于液晶显示屏法线方向的侧视角度为30度或60度时的亮度值与正视角度(0度)的亮度值之间的比值。需要说明的是，请参照图10，水平视角(0deg或180deg)和垂直视角(90deg或180deg)均与液晶显示屏的法线N垂直，正视角度也即沿着液晶显示屏法线的方向，定义为0度，侧视角度为30度是指与法线N的夹角为30度，当然的侧视角度60度也即与法线N的夹角为60度。曲线D表示像素电极的狭缝的狭缝角a为55度时，不同的视角角度对应的暗态水平视角漏光值，曲线E表示像素电极的狭缝的狭缝角a为45度时，不同的视角角度对应的暗态水平视角漏光值，曲线F表示像素电极的狭缝的狭缝角a为35度时，不同的视角角度对应的暗态水平视角漏光值。从图9中所示的不同的狭缝角对暗态水平视角的影响分布图可以看出，当狭缝角为35度(曲线F)时，不同的视角角度对应的暗态水平视角漏光值低于狭缝角为55度(曲线D)时各视角角度对应的暗态水平视角漏光值。也即随着狭缝角减小，暗态水平视角漏光值减小，进而改善暗态水平视角漏光。暗态水平视角漏光值越小，表示暗态水平视角漏光较轻，液晶显示屏的显示效果越好。由此进一步的说明了，当狭缝角a小于45度时，可以有效降低暗态水平视角亮度，改善暗态水平视角漏光。
因此，本实施例中把像素电极的狭缝的狭缝角a设置在0度至39.99度的范围内，有效降低了暗态水平视角亮度，改善了暗态水平视角漏光。
需要说明的是，本实施例的像素电极以图4示出的两畴区为例来说明像素电极的狭缝的狭缝角设置情况，并不表示本发明的像素电极结构为两畴区。本发明的像素电极结构也可以包括主像素电极和副像素电极共同构成的四畴区或八畴区结构或者其他结构的像素电极。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，像素电极的狭缝的狭缝角a的范围为34.99度至39.99度。具体的，在设置像素电极的狭缝的狭缝角a改善暗态水平视角漏光的同时，还需考虑像素电极的狭缝的狭缝角a对液晶显示屏的穿透率的影响。具体的，如图11所示的不同的像素电极的狭缝的狭缝角a对应的穿透率，在图11中，横轴表示不同的狭缝角a度数，纵轴表示的是液晶显示屏的穿透率，穿透率是一个百分比值。从图11可以看出狭缝角a在45度附近时，液晶显示屏的穿透率最大，随着狭缝角a的度数由45度减小或增大，对应的穿透率都在减小。
综上，在实现改善液晶显示屏暗态水平视角漏光的前提下，减小对液晶显示屏穿透率的影响，像素电极的狭缝的狭缝角a范围优选在34.99度至39.99度之间。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，把像素电极的狭缝的狭缝角a设置在50.01度至90度的范围内，用于改善液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。根据上述实施例中改善液晶显示屏的暗态水平视角漏光的模拟结果可知，像素电极的狭缝的狭缝角a大于45度时，暗态视角漏光严重的区域靠近水平视角，从而可以有效降低暗态垂直视角亮度，改善暗态垂直视角漏光。因此把像素电极的狭缝的狭缝角a设置在50.01度至90度的范围，能够改善液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。其他说明请参照上述实施例，在此不再赘述。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，像素电极的狭缝的狭缝角a范围设置在50.01度至55.01度之间。具体的，在设置像素电极的狭缝的狭缝角a改善暗态垂直视角漏光的同时，也还需考虑像素电极的狭缝的狭缝角a对液晶显示屏的穿透率的影响。根据图11所示的不同的像素电极的狭缝的狭缝角a对应的穿透率可知，狭缝角在45度附近时，液晶显示屏的穿透率最大，随着狭缝角a由45度减小或增大，对应的穿透率都在减小。故在实现改善液晶显示屏的暗态垂直视角漏光的前提下，减小对液晶显示屏穿透率的影响，像素电极的狭缝的狭缝角a范围优选设置在50.01度至55.01度之间。其他说明请参照上述实施例，在此不再赘述。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，把液晶显示屏的绿色子像素的像素电极的狭缝的狭缝角a设置成上述实施例中的狭缝角范围。具体的，液晶显示屏包括红色子像素、绿色子像素、及蓝色子像素，其中不同颜色的子像素对液晶显示屏的亮度贡献不同，影响液晶显示屏亮度的主要是绿色子像素。故把绿色子像素的像素电极的狭缝的狭缝角a设置成上述实施例中的狭缝角范围，红色子像素和蓝色子像素的像素电极的狭缝角范围可以适当放宽。
在一种实施例中，提供一种显示装置，其包括上述实施例其中之一的液晶显示屏。
根据上述实施例可知：
本发明提供一种液晶显示屏及液晶显示装置，液晶显示屏包括相对设置的第一基板和第二基板、设置于两基板之间的液晶层、以及上偏光片和下偏光片。所述第一基板上的至少部分像素电极的狭缝的狭缝角设置成特定角度。所述狭缝角在0度至39.99度范围内，能够改善液晶显示屏的暗态水平视角漏光。所述狭缝角在50.01度至90度范围内，能够改善液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。所述狭缝角在34.99度至39.99度范围内，在不影响液晶显示屏穿透率的前提下，能够改善液晶显示屏的暗态水平视角漏光。所述狭缝角在50.01度至55.01度范围内，在不影响液晶显示屏穿透率的前提下，能够改善液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示屏，其特征在于，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板和所述第二基板之间；以及
多个像素电极，设置于所述第一基板面向所述液晶层的表面上；
其中，每个所述像素电极具有多条狭缝，至少部分所述像素电极的所述狭缝的狭缝角不等于45度。
2.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述狭缝角范围为0度至39.99度，用于改善所述液晶显示屏的暗态水平视角漏光。
3.根据权利要求2所述的液晶显示屏，其特征在于，所述狭缝角范围为34.99度至39.99度。
4.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述狭缝角范围为50.01度至90度，用于改善所述液晶显示屏的暗态垂直视角漏光。
5.根据权利要求4所述的液晶显示屏，其特征在于，所述狭缝角范围为50.01度至55.01度。
6.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述液晶显示屏还包括下偏光片和上偏光片，所述下偏光片贴附于所述第一基板背离所述液晶层的表面上，所述上偏光片贴附于所述第二基板背离所述液晶层的表面上。
7.根据权利要求6所述的液晶显示屏，其特征在于，所述下偏光片的透过轴为0度。
8.根据权利要求7所述的液晶显示屏，其特征在于，所述上偏光片的透过轴为90度。
9.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述至少部分像素电极为绿色子像素的像素电极。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的液晶显示屏。
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