CN114137767A - 像素电极结构及液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素电极结构及液晶显示面板，本发明中的弓形像素电极可以转动和水平移动，使得像素电极倾斜角度可根据产品规格进行像素角度调整，以此来改变驱动液晶分子转动的电场方向，以及液晶分子转动时受力的力矩，加快液晶分子转动的速度，进而影响液晶显示面板的响应时间，同时弓字形的像素电极结构可以降低竖直像素电极比例和电场紊乱区域，进而降低液晶暗区，提升背光穿透率；还有当像素电极角度大于＞15°，可增加相邻弓形电的相对距离，对制程精度要求较小，可以兼容低精度的曝光制程，可降低制程曝光显影交联的风险，提升像素的显示品质。

Description

像素电极结构及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种像素电极结构及液晶显示面板。
背景技术
伴随5G通信技术的发展，VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术得到广泛应用，在教育、艺术、医疗、娱乐等领域都有相应的产品出现，影响着各行各业的发展。VR产品作为一种高科技产品，其所采用的显示面板相对于手机具有更高的像素密度，通常为1000PPI，这意味着VR显示面板中像素单元尺寸更小，故无法采用手机显示面板中的像素电极(pixelITO)设计方式；响应时间与穿透率：响应时间与像素电极的倾斜角度正相关，随着像素电极倾斜角度的增加，响应时间逐步降低，液晶分子转动加快。穿透率随着像素电极倾斜角度的增大，穿透率呈现先上升再下降的趋势。因此，一般情况下，像素电极倾斜角度会选取在5°～35°之间(可依据产品规格进行选择)，然而现有设计中存在像素电极倾斜角度不可调的问题；另外，当像素电极倾斜角度＞15°时，会存在像素电极无法曝开的问题。现有像素电极设计在像素电极交联位置会出现较大暗区，该暗区是因为电场方向与液晶分子极性方向平行所致。如下面仿真效果图所示，在像素左侧出现暗区。
综上，需要提出一种新的像素电极结构及液晶显示面板，已解决上述技术问题中的像素电极ITO倾角不可调问题，当像素电极ITO倾角＞15°时就会存在像素电极(pixelITO)无法曝开的问题。
发明内容
本申请依据现有技术问题，提供一种像素电极结构及液晶显示面板，能够解决现有技术问题中的像素电极ITO倾角不可调问题，当像素电极ITO倾角＞15°时就会存在像素电极(pixel ITO)无法曝开的问题。
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像素电极结构，该像素电极结构包括交替设置的第一电极和第二电极，其中，所述第二电极的相对的两侧均与所述第一电极有部分重叠，所述第一电极为直线形，所述第二电极为弓字形。
根据本发明一优选实施例，弓字形的所述第二电极包括依次首尾连接的连接部、第一竖直部、第一凹部、第二竖直部、第二凹部、第三竖直部和倾斜部。
根据本发明一优选实施例，所述第一凹部和所述第二凹部的底部均与一条所述第一电极有部分重叠；其中，所述第一竖直部、所述第二竖直部和所述第三竖直部均与相对另一条所述第一电极有部分重叠。
根据本发明一优选实施例，所述第一凹部和所述第二凹部结构相同，所述第一凹部和所述第二凹部结构均为U型结构和V型结构。
根据本发明一优选实施例，所述第一凹部和所述第二凹部的侧面倾斜角为5°至35°，且其中一个所述第二电极的所述第一凹部的底角与相邻的另一个所述第二电极的所述第一凹部的顶角之间的距离为相邻的像素电极的间距。
根据本发明一优选实施例，所述第二电极的整体线宽相同，且所述第二电极的线宽小于所述第一电极的线宽；其中，所述第一电极的线宽为6um至25um。
根据本发明一优选实施例，所述第一电极和所述第二电极为同层设置，相邻的所述第一电极和所述第二电极在重叠位置上电性连接；其中，所述第一电极和/或所述第二电极与一个薄膜晶体管的漏极电性连接。
根据本发明一优选实施例，所述第一电极和所述第二电极为异层设置，相邻的所述第一电极和所述第二电极在重叠位置上绝缘设置，所述第一电极和所述第二电极均单独与一个薄膜晶体管的漏极电性连接。
根据本发明一优选实施例，所述第一电极和所述第二电极均为透明ITO电极。
依据上述实施例的像素电极结构，本发明还提供一种液晶显示面板，包括上述实施例的像素电极结构；所述像素电极结构包括交替设置的第一电极和第二电极，其中，所述第二电极的相对的两侧均与所述第一电极有部分重叠，所述第一电极为直线形，所述第二电极为弓字形；其中，所述液晶显示面板对应所述第一电极上重叠设置有数据线，垂直于所述第一电极和所述第二电极两端均设置有扫描线。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种像素电极结构及液晶显示面板，本发明的像素电极结构包括交替设置的第一电极和第二电极，其中，第二电极的相对的两侧均与第一电极有部分重叠，第一电极为直线形，第二电极为弓字形。弓字形的像素电极结构适用于高分辨率的虚拟现实(VR)产品，本发明中的弓形像素电极可以转动和水平移动，使得像素电极倾斜角度可根据产品规格进行像素角度调整，以此来改变驱动液晶分子转动的电场方向，以及液晶分子转动时受力的力矩，加快液晶分子转动的速度，进而影响液晶显示面板的响应时间，同时弓字形的像素电极结构可以降低竖直像素电极比例和电场紊乱区域，进而降低液晶暗区，提升背光穿透率；还有当像素电极角度更大的时候，大于＞15°，可增加相邻弓形电的相对距离，对制程精度要求小，可以兼容低精度的曝光制程，可降低制程曝光显影交联的风险，提升像素的显示品质。
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为现有技术中像素电极结构示意图。
图2为图1中的像素电极结构仿真效果示意图。
图3为本发明提供一种像素电极结构中的一种结构示意图。
图4为图3中的第二电极结构示意图。
图5为图3中的像素电极结构仿真效果示意图。
图6为本发明提供一种像素电极结构的另一种结构示意图。
图7为本发明提供一种液晶显示面板的膜层结构示意图。
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，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。
随着5G技术的发展，虚拟现实(VR)技术等到广泛应用，显示器作为VR设备关键器件与传统手机显示屏幕差异较大，主要体现在高分辨率800+PPI(分辨率)，一般在1000PPI(分辨率)水平，而手机屏幕解析度在400PPI(FHD)。相较于手机屏幕，VR像素更小，手机的像素电极设计已无法在VR设备上使用，需要使用新的像素电极ITO设计，目前业内LCD VR屏幕技术较为领先的为日本JDI&夏普，JDI材料木梳型设计，夏普采用菱形设计，两者都较好的提高了穿透率和响应时间。如图1所示，木梳型像素电极10包括连接部11、主干电极12、位于主干电极12一侧的分支电极13-1、分支电极13-2、分支电极13-3，像素的响应时间与像素电极的倾斜角度正相关，随着像素电极倾斜角度的增加，响应时间逐步降低，液晶分子转动加快，穿透率随着像素电极倾斜角度的增大，穿透率呈现先上升再下降的趋势。一般情况下，像素电极倾斜角度会选取在5°～35°之间(可依据产品规格进行选择)，然而现有设计中存在像素电极倾斜角度不可调的问题；另外，当像素电极倾斜角度＞15°时，会存在像素电极无法曝开，像素电极交联位置会出现较大暗区，该暗区是因为电场方向与液晶分子极性方向平行所致，下面仿真效果图2所示，在像素左侧出现暗区14。
为了解决上述技术问题，本发明中的像素电极采用弓形设计，弓形电极可以转动和水平移动，使得像素电极倾斜角度可根据产品规格进行像素角度调整，以此来兼顾穿透率和响应时间；当像素电极角度更大的时候，大于＞15°，可增加相邻弓形电的相对距离，对制程精度要求小，可以兼容低精度的曝光制程，可降低制程曝光显影交联的风险，提升像素的显示品质。
如图3和图4所示，本发明实施例提供一种像素电极结构100示意图，像素电极结构100包括交替设置的第一电极101和第二电极102，其中，第二电极102的相对的两侧均与第一电极101有部分重叠，第一电极101为直线形，第二电极102为弓字形。第一电极101和第二电极102均优选为透明ITO电极。
弓字形的第二电极102包括依次首尾连接的连接部1021、第一竖直部1022、第一凹部1023、第二竖直部1024、第二凹部1025、第三竖直部1026和倾斜部1027。第一凹部1023和第二凹部1025的底部均与一条第一电极101有部分重叠；其中，第一竖直部1022、第二竖直部1024和第三竖直部1026均与相对另一条第一电极101有部分重叠。
本实施例的第一凹部1023和第二凹部1025结构相同，第一凹部1023和第二凹部1025均为U型结构，在其他实施例中的第一凹部1023和第二凹部1025也可以为V型结构。
第二电极102的整体线宽相同，且第二电极102的线宽小于第一电极101的线宽；其中，第一电极101的线宽为6um至25um。第一凹部1023和第二凹部1025的侧面倾斜角β为5°至35°，且其中一个第二电极102的第一凹部1023的底角与相邻的另一个第二电极102的第一凹部1023的顶角之间的距离d为相邻的像素电极的间距，有利提高像素电极排列密度，提高对应的液晶面板的分辨率。
响应时间与像素电极的倾角正相关，随着像素电极倾角增加，响应时间逐步降低，液晶分子转动加快；穿透率随着像素电极倾角增大穿透率呈现先上升再下降的趋势。本发明的像素电极结构采用弓形的像素电极设计，适用于高分辨率(PPI)的VR产品；其次，弓形的像素电极倾斜角度可以根据产品实际规格进行调整，以此来改变驱动液晶分子转动的电场方向，以及液晶分子转动时受力的力矩，该力矩能够改变液晶分子转动的速度，进而影响液晶显示面板的响应时间。再次，弓形的像素电极可以降低竖直像素ITO比例和电场紊乱区域，进而降低液晶暗区，提升穿透率；且弓形的像素电极对制程精度要求小，可以兼容低精度的曝光制程，参考图5中仿真效果。
本实施例的第一电极101和第二电极102为异层设置，相邻的第一电极101和第二电极102在重叠位置上绝缘设置，第一电极101和第二电极102均单独与一个薄膜晶体管的漏极电性连接，第一电极101和第二电极102进行单独控制，可提高第一电极101和第二电极102的充电率和刷新率。
在另一种实施例中的第一电极101和第二电极102为同层设置，相邻的第一电极101和第二电极102在重叠位置上电性连接；其中，第一电极101和/或第二电极102与一个薄膜晶体管的漏极电性连接。
依据上述实施例的像素电极结构，如图6所示，本发明还提供一种液晶显示面板，包括上述实施例的像素电极结构100；像素电极结构100包括交替设置的第一电极101和第二电极102，其中，第二电极102的相对的两侧均与第一电极101有部分重叠，第一电极101为直线形，第二电极102为弓字形；其中，液晶显示面板对应第一电极101上重叠设置有数据线103，液晶显示面板垂直于第一电极101和第二电极102两端均设置有扫描线104(虚线部分)，扫描线104(虚线部分)还起到遮盖对应驱动薄膜晶体管105的作用。本实施例的数据线103包括竖直部1032和与竖直部1032连接的弯折部1031，弯折部1031和与其相邻的第二电极102共用1个薄膜晶体管105，数据线103与该薄膜晶体管105的源极1052电性连接，第二电极102与该薄膜晶体管的漏极1051电性连接。第一电极101单独与薄膜晶体管106电性连接。
另外本实施例的像素电极结构100为液晶显示面板的像素畴，像素电极结构100包括交替设置的4条第一电极101和3条第二电极102，且4条第一电极101上方均重叠设置有4条数据线103，垂直于第一电极101和第二电极102排列的方向还是两条扫描线104，两条扫描线104分别位于像素电极结构的两侧。
如图7所示，本发明还提供一种与像素电极结构对应的液晶显示面板200的膜层示意图。液晶显示面板200包括阵列基板、彩膜基板和位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层211，液晶层211填充有液晶212。阵列基板包括第一衬底201、设于第一衬底201上的遮光层102、设于第一衬底201上且覆盖遮光层102的缓冲层203、设于缓冲层203上且对应于遮光层202上方的多晶硅层204、设于多晶硅层204上的栅极205和覆盖栅极205的层间绝缘层206、设于层间绝缘层206上的源极207和漏极208、设于源极207和漏极208上的平坦化层209、以及设于平坦化层209上的像素电极层210，其中像素电极层210包括多个图6中的像素电极结构100。
彩膜基板包括第二衬底231、位于第二衬底231上的彩膜层232和位于彩膜层232上的公共电极层233，彩膜层232包括红色色阻层2321、绿色色阻层2322和蓝色色阻层2323，其中，红色色阻层2321、绿色色阻层2322和蓝色色阻层2323中的两两色阻层之间均设置有黑色矩阵2334。
本发明实施例提供一种像素电极结构及液晶显示面板，本发明的像素电极结构包括交替设置的第一电极和第二电极，其中，第二电极的相对的两侧均与第一电极有部分重叠，第一电极为直线形，第二电极为弓字形。弓字形的像素电极结构适用于高分辨率的虚拟现实(VR)产品，本发明中的弓形像素电极可以转动和水平移动，使得像素电极倾斜角度可根据产品规格进行像素角度调整，以此来改变驱动液晶分子转动的电场方向，以及液晶分子转动时受力的力矩，加快液晶分子转动的速度，进而影响液晶显示面板的响应时间，同时弓字形的像素电极结构可以降低竖直像素电极比例和电场紊乱区域，进而降低液晶暗区，提升背光穿透率；还有当像素电极角度更大的时候，大于＞15°，可增加相邻弓形电的相对距离，对制程精度要求小，可以兼容低精度的曝光制程，可降低制程曝光显影交联的风险，提升像素的显示品质。
综上，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)

1.一种像素电极结构，其特征在于，包括交替设置的第一电极和第二电极，其中，所述第二电极的相对的两侧均与所述第一电极有部分重叠，所述第一电极为直线形，所述第二电极为弓字形。
2.根据权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，弓字形的所述第二电极包括依次首尾连接的连接部、第一竖直部、第一凹部、第二竖直部、第二凹部、第三竖直部和倾斜部。
3.根据权利要求2所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一凹部和所述第二凹部的底部均与一条所述第一电极有部分重叠；其中，所述第一竖直部、所述第二竖直部和所述第三竖直部均与相对另一条所述第一电极有部分重叠。
4.根据权利要求3所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一凹部和所述第二凹部结构相同，所述第一凹部和所述第二凹部均为U型结构和V型结构。
5.根据权利要求3所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一凹部和所述第二凹部的侧面倾斜角均为5°至35°，且其中一个所述第二电极的所述第一凹部的底角与相邻的另一个所述第二电极的所述第一凹部的顶角之间的距离为相邻的像素电极的间距。
6.根据权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第二电极的整体线宽相同，且所述第二电极的线宽小于所述第一电极的线宽；其中，所述第一电极的线宽为6um至25um。
7.根据权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为同层设置，相邻的所述第一电极和所述第二电极在重叠位置上电性连接；其中，所述第一电极和/或所述第二电极与一个薄膜晶体管的漏极电性连接。
8.根据权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为异层设置，相邻的所述第一电极和所述第二电极在重叠位置上绝缘设置，所述第一电极和所述第二电极均单独与一个薄膜晶体管的漏极电性连接。
9.根据权利要求1所述的像素电极结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为透明ITO电极。
10.一种液晶显示面板，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的像素电极结构；所述像素电极结构包括交替设置的第一电极和第二电极，其中，所述第二电极的相对的两侧均与所述第一电极有部分重叠，所述第一电极为直线形，所述第二电极为弓字形；其中，所述液晶显示面板对应所述第一电极上重叠设置有数据线，垂直于所述第一电极和所述第二电极两端均设置有扫描线。
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