CN100592160C - 多域垂直配向型液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种多域垂直配向型液晶显示面板包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一夹在该两个基板之间的液晶层。该第一基板设置一公共电极和多个突起，该第二基板设置多个像素电极和多个沟槽。该第一基板、第二基板和液晶层定义多个像素单元，每一像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元。该第一子像素单元与该第二子像素单元都实现液晶分子的四域取向，并且该第一子像素单元的沟槽之间像素电极宽度与沟槽宽度的比值小于该第二子像素单元的沟槽之间像素电极宽度与沟槽宽度的比值。

Description

多域垂直配向型液晶显示面板

技术领域

本发明涉及一种多域垂直配向型液晶显示面板。

背景技术

液晶显示装置中的液晶本身不具有发光特性，其是采用电场控制液晶分子扭转而实现光的通过或不通过，从而达到显示的目的。在传统液晶显示装置中，在两个玻璃基底的表面形成电极，以形成控制液晶分子扭转的电场，该电极使用透明材料，且两个基底的电极相对设置，从而形成与基底表面相垂直的电场。由于液晶分子具有电性，因而在该电场的控制下，液晶分子取向将垂直于基底表面，但由于液晶分子之间的相互作用力和重力等物理力的影响，使得液晶分子的取向不能完全垂直于基底表面，且各液晶分子的倾斜角度并不相同，从而，当观察者从不同角度观察时，将观察到不同的显示效果，这就是液晶显示装置的视角缺陷。

多域垂直配向型液晶显示装置通过将一个像素单元分割成多个区域，在各区域使液晶分子的取向分散，来扩大该像素的整体视角，从而达到改善该液晶显示装置的视角特性。

请参阅图1，是一种现有技术的多域垂直配向型液晶显示面板100的结构示意图。该多域垂直配向型液晶显示面板100包括一第一基板110、一与该第一基板110相对设置的第二基板120和一夹在该两个基板110、120之间的液晶层130。该液晶层130由介电常数为负且各向异性的液晶分子131构成。

该第一基板110包括一第一基底111、设置在该第一基底111远离该液晶层130一侧的一上偏光片112、依序设置在该第一基底111邻近该液晶层130一侧的一彩色滤光片113、一公共电极115、一第一垂直配向膜114和形成在该第一垂直配向膜114邻近该液晶层230一侧的多个第一突起141。该彩色滤光片113包括多个周期排列的红色滤光单元(图未示)、绿色滤光单元(图未示)和蓝色滤光单元(图未示)。

该第二基板120包括一第二基底121、设置在该第二基底121远离该液晶层130一侧的一下偏光片122、依序设置在该第二基底121邻近该液晶层130一侧的多个像素电极127、一第二垂直配向膜124和形成在该第二垂直配向膜124邻近该液晶层130一侧的多个第二突起142。

请参阅图2，是该多域垂直配向型液晶显示面板100的公共电极115与像素电极127未被施加电压时所处工作状态的示意图。该多域垂直配向型液晶显示面板100的公共电极115与像素电极127未被施加电压时，该液晶层130中的液晶分子131由于该第一垂直配向膜114和该第二垂直配向膜124的作用而都垂直于该第一基板110与第二基板120。光沿着液晶分子131的长轴方向传输时，不会产生双折射，又因该上偏光片112与下偏光片122的偏振方向相互垂直，因而，此时该多域垂直配向型液晶显示面板100处在暗态。

请参阅图3，是该多域垂直配向型液晶显示面板100的公共电极115与像素电极127被施加电压时所处工作状态的示意图。该多域垂直配向型液晶显示面板100的公共电极115与像素电极127被施加电压时，产生一基本垂直于该第一基板110与第二基板120的电场。该电场使该第一突起141与该第二突起142之间的液晶分子131都向着垂直于该电场的方向扭转。该第一突起141与该第二突起142附近的液晶分子131在突起的作用下沿该第一突起141与该第二突起142的斜面倾斜。此时，入射光与液晶分子131的长轴方向存在一定夹角，光束通过时产生双折射，从而使该入射光的偏振态发生改变，因而，将有部分光分量从该上偏光片112出射，此时该多域垂直配向型液晶显示面板100处在亮态。

请参阅图4，是该多域垂直配向型液晶显示面板100的部分平面示意图。该第一突起141与该第二突起142都是开口向右的V状结构，且该第一突起141与该第二突起142水平交错设置。从图4可以看出，该液晶分子131有A、B、C、D四个不同方向的取向。

该A、B、C、D四个区域中，任意一个区域内的所有液晶分子131的取向基本相同，当处在工作状态时，该多域垂直配向型液晶显示面板100的液晶分子131的排布大致仅仅取向该四个方向，由于液晶分子131的长轴与短轴的折射率不同，在沿不同方向观察画面时，观察者将感受到不同的光程差，从而产生色偏现象。

发明内容

为解决现有技术中多域垂直配向型液晶显示面板的色偏问题，有必要提供一种可改善色偏现象的多域垂直配向型液晶显示面板。

一种多域垂直配向型液晶显示面板，其包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一夹在该两个基板之间的液晶层。该第一基板包括一第一基底、设置在该第一基底邻近该液晶层一例的一公共电极和设置在该公共电极邻近该液晶层一侧的多个第一突起、多个第二突起、多个第三突起和多个第四突起。该第二基板包括一第二基底、位于该第二基底邻近该液晶层一侧的多个像素电极和形成在该像素电极中的多个第一沟槽、多个第二沟槽、多个第三沟槽和多个第四沟槽。该第一基板、第二基板和液晶层定义多个像素单元。该像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元，该第一子像素单元对应两个第一突起、一第二突起、一第一沟槽、两个第二沟槽，该第二子像素单元对应两个第三突起、一第四突起、一第三沟槽、两个第四沟槽，其中，该第一子像素单元的第一、第二沟槽之间像素电极宽度与沟槽宽度的比值小于该第二子像素单元的第三、第四沟槽之间像素电极宽度与沟槽宽度的比值，该第一、第二突起和第一、第二沟槽使该第一子像素单元的液晶分子具有四域取向，该第三、第四突起和第三、第四沟槽使该第二子像素单元的液晶分子也具有四域取向。

一种多域垂直配向型液晶显示面板，其包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一夹在该两个基板之间的液晶层。该第一基板包括一第一基底、设置在该第一基底邻近该液晶层一侧的一公共电极和形成在该公共电极中的多个第一沟槽、多个第二沟槽、多个第三沟槽和多个第四沟槽。该第二基板包括一第二基底、位于该第二基底邻近该液晶层一侧的多个像素电极和形成在该像素电极中的多个第五沟槽、多个第六沟槽、多个第七沟槽和多个第八沟槽。该第一基板、第二基板和液晶层定义多个像素单元，该像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元。该第一子像素单元对应两个第一沟槽、一第二沟槽、一第五沟槽、两个第六沟槽，该第二子像素单元对应两个第三沟槽、一第四沟槽、一第七沟槽、两个第八沟槽，其中，该第一子像素单元的第五、第六沟槽之间像素电极宽度与沟槽宽度的比值小于该第二子像素单元的第七、第八沟槽之间像素电极宽度与沟槽宽度的比值，该第一、第二、第五、第六沟槽使该第一子像素单元的液晶分子具有四域取向，该第三、第四、第七、第八沟槽使该第二子像素单元的液晶分子也具有四域取向。

前述多域垂直配向型液晶显示面板通过分割一像素单元为一第一子像素单元和一第二子像素单元，每一子像素单元的突起和沟槽使液晶分子具有四域取向，由于该第一子像素单元内的像素电极宽度与沟槽宽度的比值小于该第二子像素单元内的像素电极宽度与沟槽宽度的比值，使得该第一子像素单元的像素电极与该公共电极之间的电场强度小于该第二子像素单元的像素电极与公共电极之间的电场强度，从而第一子像素单元内的液晶分子的倾斜角度小于该第二子像素单元的液晶分子的倾斜角度，进而该第一子像素单元的四域取向与该第二子像素单元的四域取向不相同，即，本发明多域垂直配向型液晶显示面板实现其内液晶分子的八域取向，观察者从各个方向上观察液晶显示面板时，光线经过液晶分子的光程差较小，因此，与现有技术相比，本发明多域垂直配向型液晶显示面板能够较好地改善色偏现象。

附图说明

图1是一种现有技术的多域垂直配向型液晶显示面板的结构示意图。

图2是图1所示多域垂直配向型液晶显示面板的公共电极与像素电极未被施加电压时所处工作状态的示意图。

图3是图1所示多域垂直配向型液晶显示面板的公共电极与像素电极被施加电压时所处工作状态的示意图。

图4是图1所示多域垂直配向型液晶显示面板的部分平面示意图。

图5是本发明多域垂直配向型液晶显示面板的一较佳实施方式的平面示意图。

图6是图5沿VI-VI方向的剖面示意图。

图7是本发明多域垂直配向型液晶显示面板第二实施方式的剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图5和图6，图5是本发明多域垂直配向型液晶显示面板的一较佳实施方式的平面示意图，图6是图5所示多域垂直配向型液晶显示面板沿VI-VI方向的剖面示意图。该多域垂直配向型液晶显示面板200包括一第一基板210、一与该第一基板210相对设置的第二基板220和一夹在该两个基板210、220之间的液晶层230。该液晶层230由介电常数为负且各向异性的液晶分子构成。

该第一基板210包括一第一基底211、设置在该第一基底211远离该液晶层230一侧的一上偏光片212、依序设置在该第一基底211邻近该液晶层230一侧的一彩色滤光片213、一公共电极215、一第一垂直配向膜214和形成在该第一垂直配向膜214邻近该液晶层230一侧的多个第一突起241、多个第二突起242、多个第三突起243和多个第四突起244。该彩色滤光片213包括多个周期排列的红色滤光单元(图未示)、绿色滤光单元(图未示)和蓝色滤光单元(图未示)。

该第二基板220包括一第二基底221、设置在该第二基底221远离该液晶层230一侧的一下偏光片222、多条相互平行的数据线223、多条相互平行且与该数据线223垂直绝缘相交的扫描线225、在该数据线223与该扫描线225所界定的多个最小矩形区域中的第二基底221上的多个像素电极227、形成在该像素电极227中的多个第一沟槽281、第二沟槽282、第三沟槽283、第四沟槽284和覆盖在该像素电极227与该沟槽281、282、283、284上一第二垂直配向膜224。该数据线223与该扫描线225交叉定义多个与滤光单元对应的像素单元229。

该像素单元229包括一上半像素单元250和一下半像素单元260。

该上半像素单元250对应两个第一突起241、一第二突起242、一第一沟槽281和两个第二沟槽282。

每一第一突起241包括一第一子突起241a和一与该第一子突起241a一端相连接的第一延伸部241b。该两个第一突起241的两个第一子突起241a大致构成一V形，其关于该上半像素单元250的与该扫描线225平行的一第一对称轴251对称。该两个第一突起241的两个第一延伸部241b都与该扫描线225平行并分别延伸到该上半像素单元250的两个角落处。

该第二突起242在上述V形结构的开口处，为一T形，其也关于该第一对称轴251对称，该T形的两个拐角处包括与该两个第一子突起241a平行的两条第一斜边242a。

该第一沟槽281在该第一突起241与第二突起242之间，大致为一Y形结构，其包括一关于该第一对称轴251对称的呈V形的第一子沟槽281a和一在该第一对称轴251上的第一延伸沟槽281b。该第一子沟槽281a的V形与两个第一子突起241a的V形同向且平行。

该两个第二沟槽282都是直条状，分别平行于该两个第一子突起241a，且位于该上半像素单元250另外两个角落。该第一子突起241a将该第二沟槽282与该第一沟槽281间隔。

该第一沟槽281与该第二沟槽282之间的垂直距离是W1，定义该上半像素单元250的像素电极宽度为该垂直距离W1。该第一沟槽281与第二沟槽282的沟槽宽度都是L1。

该下半像素单元260对应两个第三突起243、一第四突起244、一第三沟槽283和两个第四沟槽284。

该下半像素单元260的突起243、244与沟槽283、284的排列与该上半像素单元250的突起241、242与沟槽281、282的排列大致相同，其中，位置对应关系如下：该第三突起243对应该第一突起241、该第四突起244对应该第二突起242、该第三沟槽283对应该第一沟槽281和该第四沟槽284对应该第二沟槽282。该上半像素单元250与该下半像素单元260的主要区别在于：该两个第三突起243大致构成与该两个第一子突起241a同向的V形，一第三突起243包括一第三子突起243a和分别自该第三子突起243a两端延伸的两个第二延伸部243b，该两个第二延伸部243b分别与该数据线223和扫描线225平行，两个第三子突起243a分别与该两个第一子突起241a平行。该第三沟槽283与该第四沟槽284之间的垂直距离是W2，且W2＞W1，定义该下半像素单元260的像素电极宽度为该垂直距离W2。该第三沟槽283与第四沟槽284的沟槽宽度都是L2，且L1＝L2。

该上半像素单元250被该第一突起241、第二突起242、第一沟槽281和该第二沟槽282分割成A、B、C、D四个区域，该下半像素单元被该第三突起243、第四突起244和该第三沟槽283分割成E、F、H、I四个区域。

当该多域垂直配向型液晶显示面板200处在工作状态时，该公共电极215和该像素电极227都被施加电压而使二者之间存在电场，且电场将垂直于该第一基板210和该第二基板220。但是，在该上半像素单元250内，由于该像素电极227中该第一沟槽281和第二沟槽282的存在，使沟槽边缘的电场方向呈弧线，而不是垂直于该第一基板210和该第二基板220，该液晶分子朝着垂直于该电场的方向排列，并且由于该第一突起241与该第二突起242的作用，该区域内液晶分子沿突起241、242的斜面倾斜。因而，该上半像素单元250内的液晶分子具有a、b、c、d四个不同方向的取向。同理，该下半像素单元260内的液晶分子也具有类似该上半像素单元250内的液晶分子的e、f、h、I四个不同方向的取向。

但是，该a、b、c、d四个取向与该e、f、h、I四个取向不同，其原因在于：该公共电极215与该像素电极227被施加的电压一定时，像素电极宽度与沟槽宽度的比值愈大，该像素电极227与该公共电极215之间的电场强度愈强，因为W1/L1＜W2/L2，所以该上半像素单元250与该下半像素单元260的电场强度E1＜E2(E1、E2分别是该上半像素单元与该下半像素单元的电场强度)。另外，在电场强度较强的区域，液晶分子的偏转角度较大，即，越为倾斜，因而该上半像素单元250的液晶分子与水平线的夹角θ1大于该下半像素单元260的液晶分子与水平线的夹角θ2，即可以知道a、b、c、d四取向与该e、f、h、I四取向各不相同，进而使该多域垂直配向型液晶显示面板200实现八域的垂直配向显示。

该多域垂直配向型液晶显示面板200的一像素单元229包括一上半像素单元250和一下半像素单元260，且该像素单元229对应彩色滤光片213的一红色滤光单元、绿色滤光单元或者蓝色滤光单元。该像素单元229内的液晶分子具有八个不同方向的取向。光束在该像素单元229的八个方向的透过率一致。从各个方向上观察，光线经过液晶分子的光程差较小，该多域垂直配向型液晶显示面板200的画面效果基本一致，与现有技术的四域垂直配向型液晶显示面板100相比，该多域垂直配向型液晶显示面板200能够改善色偏现象。

另外，该第一、第二、第三、第四突起241、242、243、244的平行于该扫描线225的部分和平行于该数据线223的部分的主要作用是将液晶分子划分在不同区域，并使邻近其的液晶分子具有一定取向，可以避免发生处在相邻两个区域的交界区域(如B、C的交界区域)的液晶分子无法具有一定取向，而导致该多域垂直配向型液晶显示面板200的亮态显示出现暗线的现象。

同理，该第一沟槽281的第一延伸沟槽281b和第二沟槽282的第二延伸沟槽也可以避免该多域垂直配向型液晶显示面板200的亮态显示出现暗线的现象。

请参阅图7，是本发明多域垂直配向型液晶显示面板第二实施方式的剖面示意图。该多域垂直配向型液晶显示面板300与第一实施方式的多域垂直配向型液晶显示面板200的主要区别在于：该多域垂直配向型液晶显示面板300的公共电极315中形成多个沟槽，其形状与排列方式与第一实施方式多域垂直配向型液晶显示面板200的突起241、242、243、244的形状与排列方式相同。

本发明多域垂直配向型液晶显示面板并不限于上述实施方式所述，如：第一实施方式中，该第二基板220的沟槽281、282、283、284也可以由相同形状的多个突起代替；该第一沟槽281与该第三沟槽283的宽度L1、L2可以不相等，只需保证该上半像素单元250的像素电极宽度W1与沟槽281宽度L1的比值W1/L1不等于该下半像素单元260的像素电极宽度W1与沟槽283宽度L2的比值W2/L2即可；该上半像素单元250的第一突起241的两个第一子突起241a与该下半像素单元260的第三突起243的两个第三子突起243a也可以不平行，而是存在一定夹角；该两个第一突起241的两个第一子突起241a可以相连接而构成一V形结构，该两个第三突起243与该数据线223平行的两个第二延伸部243b也可以相连接而大致构成一V形结构。

Claims (10)

1.一种多域垂直配向型液晶显示面板，其包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一位于该两个基板之间的液晶层，该第一基板包括一第一基底、设置在该第一基底邻近该液晶层一侧的一公共电极和设置在该公共电极邻近该液晶层一侧的多个第一突起、多个第二突起、多个第三突起和多个第四突起，该第二基板包括一第二基底、形成在该第二基底邻近该液晶层一侧的多个像素电极和形成在该像素电极中的多个第一沟槽、多个第二沟槽、多个第三沟槽和多个第四沟槽，该第一基板、第二基板和液晶层定义多个像素单元，其特征在于：该像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元，该第一子像素单元对应两个第一突起、一第二突起、一第一沟槽和两个第二沟槽，该第二子像素单元对应两个第三突起、一第四突起、一第三沟槽、两个第四沟槽，该第一沟槽与该第二沟槽宽度相等，该第三沟槽与该第四沟槽宽度相等，该第一子像素单元的第一、第二沟槽间像素电极宽度与沟槽宽度的比值小于该第二子像素单元的第三、第四沟槽间像素电极宽度与沟槽宽度的比值，该第一、第二突起和第一、第二沟槽使该第一子像素单元的液晶分子具有四域取向，该第三、第四突起和第三、第四沟槽使该第二子像素单元的液晶分子也具有四域取向。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：该两个第一突起都包括一第一子突起，两个第一子突起排列成V形，该第一沟槽包括一与该两个第一子突起同向且平行设置的V形第一子沟槽，该第二突起是一位于该第一子沟槽开口一侧的T形突起，该两个第二沟槽分别与该两个第一子突起平行，其与该第一子沟槽由该两个第一子突起间隔，该两个第三突起也排列呈V形，其包括在该V形的两个延伸方向排列的两个第三子突起，该第三沟槽包括一与该第三突起的V形同向且平行的V形第三子沟槽，该第四突起是一位于该第三子沟槽的开口一侧的T形突起，该两个第四沟槽分别平行于该两个第三子突起，其与该第三子沟槽由该两个第三子突起间隔。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该第二基板进一步包括多条相互平行的数据线、多条相互平行且与该数据线垂直绝缘相交的扫描线，该像素单元由该数据线与该扫描线相交界定的最小矩形区域所定义，该两个第一子突起、一第二突起、一第一子沟槽和两个第二沟槽都关于该第一子像素单元的一第一对称轴对称，该两个第三子突起、一第四突起、一第三子沟槽和两个第四沟槽都关于该第二子像素单元的一第二对称轴对称，该第一对称轴和第二对称轴都与扫描线平行。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于：该第一突起进一步包括与该第一子突起一端相连接且平行于该第一对称轴的一第一延伸部，该第三突起进一步包括与自该第三子突起两端延伸的两个第二延伸部，一第二延伸部与该第二对称轴平行，另一第二延伸部与该第二对称轴垂直。

5.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于：该第一沟槽进一步包括一位于该第一对称轴上的第一延伸沟槽，其与该第一子沟槽构成一Y形，该第三沟槽进一步包括一位于该第二对称轴上的第二延伸沟槽，其与该第三子沟槽构成一Y形。

6.如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于：该两个第一子突起相连接，使其构成的V形为一连续的V形，该两个第三子突起的与该第二对称轴垂直的两个第二延伸部相连接。

7.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该两个第一子突起的V形与该第三突起的V形同向且平行。

8.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该第二突起的T形的两个拐角处包括分别平行于该两个第一子突起的两条第一斜边，该第四突起的T形的两个拐角处包括分别平行于该两个第三子突起的两条第二斜边。

9.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该第一沟槽与第二沟槽间的距离小于该第三沟槽与第四沟槽间的距离，该第一、第二沟槽的沟槽宽度等于该第三、第四沟槽的沟槽宽度。

10.一种多域垂直配向型液晶显示面板，其包括一第一基板，一与该第一基板相对的第二基板和一位于该两个基板间的液晶层，该第一基板包括一第一基底、设置在该第一基底邻近该液晶层一侧的一公共电极和形成在该公共电极中的多个第一沟槽、多个第二沟槽、多个第三沟槽和多个第四沟槽，该第二基板包括一第二基底、位于该第二基底邻近该液晶层一侧的多个像素电极和形成在该像素电极中的多个第五沟槽、多个第六沟槽、多个第七沟槽和多个第八沟槽，该第一基板、第二基板和液晶层定义多个像素单元，其特征在于：该像素单元包括一第一子像素单元和一第二子像素单元，该第一子像素单元对应两个第一沟槽、一第二沟槽、一第五沟槽、两个第六沟槽，该第二子像素单元对应两个第三沟槽、一第四沟槽、一第七沟槽、两个第八沟槽，该第五沟槽与该第六沟槽宽度相等，该第七沟槽与该第八沟槽宽度相等，该第一子像素单元的第五、第六沟槽间像素电极宽度与沟槽宽度的比值小于该第二子像素单元的第七、第八沟槽间像素电极宽度与沟槽宽度的比值，该第一、第二、第五、第六沟槽使该第一子像素单元的液晶分子具有四域取向，该第三、第四、第七、第八沟槽使该第二子像素单元的液晶分子也具有四域取向。

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