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CN104765208B - 液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板，包括：第一衬底；第二衬底，其位于与第一衬底相对的位置上，并且在第二衬底上设置有像素电极和公共电极；辅助隔垫物，其位于第一衬底和第二衬底之间并固定于第一衬底上，其中，辅助隔垫物设置有顶部电极，第二衬底上对应顶部电极的位置处设置有公共电极的延伸电极和像素电极的延伸电极，以使得面板受到挤压后，顶部电极与公共电极的延伸电极和像素电极的延伸电极接触来导通公共电极和像素电极。本发明可以改善液晶显示面板的指压不良现象。

Description

液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，具体地说，尤其涉及一种液晶分子在平行于基板的平面内转动来控制光通量的液晶显示面板。
背景技术
相比传统的显示器，液晶显示器具有轻、薄、低功耗、低辐射等优点，因此被广泛应用于计算机、移动电话、汽车显示屏等多种领域。随着液晶显示器的广泛应用，人们对液晶显示器的性能要求越来越高。
FFS(fringe-field switching，边缘场开关)液晶显示面板、IPS(In-PlaneSwitching，面内转换)模式液晶显示面板广泛应用于日常生活用品和生产用品中。由于液晶分子是在平行于显示面板的平面内扭曲来控制光通量，因此，IPS、FFS液晶显示面板具有可视角度大、色彩真实的优点。但是，当手指滑动按压FFS、IPS液晶显示面板时，面板中的disclination line(向错线)会随着手指滑动扩大。随着手指的滑动，平躺的液晶分子也会站立起来或者排列混乱。如果不能让液晶分子极快地恢复平躺状态或者按压之前的取向状态，就产生了Trace mura(指压不良)现象。在液晶显示面板中，Trace mura的存在极大地影响了液晶显示面板的显示品质。
如何改善液晶显示面板的指压不良现象，并提升液晶显示面板的显示性能为业界持续研究的方向。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种液晶显示面板，用以改善液晶显示面板的指压不良现象。
根据本发明的一个实施例，提供了一种液晶显示面板，包括：
第一衬底；
第二衬底，其位于与所述第一衬底相对的位置上，并且在所述第二衬底上设置有像素电极和公共电极；
辅助隔垫物，其位于所述第一衬底和所述第二衬底之间并固定于所述第一衬底上，
其中，所述辅助隔垫物设置有顶部电极，所述第二衬底上对应所述顶部电极的位置处设置有所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极，以使得面板受到挤压导致所述第一衬底和所述第二衬底之间的距离变小时，所述顶部电极与所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极接触来导通所述公共电极和所述像素电极。
根据本发明的一个实施例，在所述第一衬底的每个像素上均设置有所述辅助隔垫物。
根据本发明的一个实施例，所述顶部电极设置为块状结构并且固定于所述辅助隔垫物的顶部。
根据本发明的一个实施例，所述公共电极的延伸电极的顶面与所述像素电极的延伸电极的顶面位于同一平面上。
根据本发明的一个实施例，所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极均为梳状电极，其中，所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极形成交指型关系。
根据本发明的一个实施例，所述面板还包括主要隔垫物，所述主要隔垫物设置于所述第一衬底和所述第二衬底之间并且固定于所述第一衬底上，所述主要隔垫物的高度大于所述辅助隔垫物的高度与所述顶部电极的高度之和。
根据本发明的一个实施例，所述顶部电极为导电薄膜。
根据本发明的一个实施例，所述顶部电极为导电金属。
根据本发明的一个实施例，所述像素电极设置于所述公共电极的上部，其中，在所述像素电极和所述公共电极之间设置有绝缘层。
根据本发明的一个实施例，所述公共电极设置于所述像素电极的上部，其中，在所述像素电极和所述公共电极之间设置有绝缘层。
本发明的有益效果：
本发明在辅助隔垫物上设置顶部电极，使得在液晶显示面板受到挤压时，通过顶部电极导通像素电极和公共电极来消除像素电极和公共电极之间的电压差，使得液晶分子极快地恢复平躺状态或者按压之前的取向状态，从而改善液晶显示面板的指压不良现象。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发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的附图做简单的介绍：
图1是根据本发明的一个实施例的在第一衬底上的辅助隔垫物和主要隔垫物的结构示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的在第二衬底上的像素电极及对应的延伸电极、公共电极及对应的延伸电极的结构示意图；
图3是图2中的公共电极的延伸电极和像素电极的延伸电极的放大示意图；以及
图4是根据本发明的一个实施例的辅助隔垫物上的顶部电极的工作原理示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
IPS、FFS是使液晶分子在平行于基板的平面内转动，实现液晶面板亮度控制的显示技术。其中，使液晶分子发生转动的电场由设置于同一基板上的像素电极和公共电极产生。
像素电极和公共电极在两个基板之间用于设置液晶分子的空间内产生水平电场，液晶分子在该水平电场的作用下在平行于基板的平面内转动。通过控制像素电极和公共电极之间的电压来控制两者产生的水平电场大小，通过控制水平电场的大小来控制液晶分子的转动角度，通过液晶分子转动角度的大小来控制透过液晶面板的光通量。
采用正性液晶制作的IPS、FFS模式液晶面板，其中的液晶分子长轴平行于液晶面板。在外加水平电场时，液晶分子长轴与电场线平行。
当用手指滑动按压采用正性液晶制作的IPS、FFS液晶显示面板时，会导致面板中液晶分子站立起来或排列混乱(各个方向)，并使排列混乱的区域扩大，即disclinationline区域扩大。虽然像素电极和公共电极主要用于形成水平电场，但是在像素电极的拐角处和公共电极的拐角处的电场方向复杂，此处的电场有水平分量和竖直分量。其中，竖直分量会让液晶分子产生大的预倾角。在停止滑动按压后，由于竖直分量的存在，液晶分子不能极快地恢复平躺状态或者按压之前的取向状态。同时，由于该处水平电场和竖直电场共同作用，使得此处的液晶分子转向复杂而难以控制，从而影响液晶显示面板的显示品质。
目前，改善液晶显示面板指压不良现象的方法有降低液晶分子的驱动电压、优化像素设计、选择响应速度快的液晶和插黑驱动等。其中，采用降低液晶分子的驱动电压来改善指压不良现象时，由于降低了驱动液晶分子所需的电压，会增大液晶分子转动到所需角度的时间。采用优化像素设计改善指压不良现象时，需要结合降低驱动电压才能实现。选择响应速度快的液晶分子来改善指压不良现象的程度有限。采用插黑驱动改善指压不良现象时，需要液晶面板上的软硬件配合来对整个画面进行操作才能实现。
因此，本发明提供了一种简单、方便、及时地让站立或排列混乱的液晶分子恢复平躺状态的液晶显示面板。
该液晶显示面板包括第一衬底、第二衬底、辅助隔垫物、像素电极和公共电极。其中，第二衬底位于与第一衬底相对的位置上，并且在第二衬底上设置有像素电极和公共电极。辅助隔垫物位于第一衬底和第二衬底之间，并且固定于第一衬底上。
辅助隔垫物设置有顶部电极，第二衬底上对应顶部电极位置处设置有公共电极的延伸电极和像素电极的延伸电极。在面板受到挤压后，第一衬底和第二衬底之间的距离变小，面板中平躺的液晶分子受到挤压会站立起来，顶部电极会接触到像素电极的延伸电极和公共电极的延伸电极。顶部电极能够导电，其可以导通公共电极和像素电极从而消除公共电极和像素电极之间的电压差，使得站立或排列混乱的液晶分子无较强的竖直电场维持而迅速恢复平躺状态。
在本发明的一个实施例中，顶部电极设置为块状结构并且固定于辅助隔垫物的顶部。如图1所示，在玻璃基板11上设有黑矩阵层12及彩色层13，在黑矩阵层12上设置有辅助隔垫物141。玻璃基板11、黑色矩阵层12及彩色层13构成第一衬底。其中，在辅助隔垫物141的顶部固定有一个块状电极A(顶部电极)，该块状电极A具有导电功能。当然，该顶部电极不限于块状结构，其他形状或结构的导电电极均可作为此处的顶部电极。同时，将辅助隔垫物141设置于第一衬底的的黑矩阵层12上，避免了占用透光的彩色层13，有利于提高液晶显示面板的开口率。当然辅助隔垫物141也可以设置在像素的其他位置。
在本发明的一个实施例中，该块状电极可选择导电薄膜。其中，导电薄膜可选择ITO(IndiumTinOxide，掺锡氧化铟)薄膜。在本发明的一个实施例中，该块状电极可选择导电金属，导电金属可选择AL、Mo等导电金属。但是，块状电极不限于以上所述的导电薄膜或导电金属。
由于公共电极与像素电极形成于同一衬底上，为实现两者之间的电气隔绝，需在两者之间设置绝缘层。如图4所示，在基板27上设置公共电极22，在像素电极21和公共电极22之间设置一绝缘层26。基板27、公共电极22、绝缘层26和像素电极21构成第二衬底2。为使得在滑动按压面板时，顶部电极A能与像素电极21和公共电极22接触，公共电极22与像素电极21均引出用于与顶部电极接触的延伸电极。
为使得顶部电极A能同时接触公共电极的延伸电极221和像素电极的延伸电极211。在本发明的一个实施例中，公共电极的延伸电极221的顶面与像素电极的延伸电极211的顶面设置成位于同一平面上。由于像素电极21与公共电极22之间设置有绝缘层26，则将公共电极的延伸电极区域与像素电极的延伸电极区域的绝缘层刻蚀掉。从而使得公共电极的延伸电极221与像素电极的延伸电极211在同一平面上形成，并使得两个延伸电极的顶面处于同一平面上，从而有利于顶部电极A与两个延伸电极同时接触。同时，为使得当手指滑动按压液晶显示面板上的任意位置时，均能有顶部电极导通公共电极和像素电极，所以，在本发明的一个实施例中，在液晶面板上的每一个像素均设置有具有顶部电极的辅助隔垫物。这样，就可以实现对每个像素中的液晶分子分别进行控制。
在本发明的一个实施例中，公共电极的延伸电极和像素电极的延伸电极均为密布的梳状电极，其中，公共电极的延伸电极和像素电极的延伸电极形成交指型关系。如图2所示，在第二衬底上设置有梳状的像素电极21和面状的公共电极22，在像素电极21和公共电极22之间设置有绝缘层(图2未示出)。在该第二衬底上还设置有栅线23、数据线24和TFT(Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)开关25。同时，对应块状电极A的位置引出梳状延伸电极区A’。
如图3所示为图2中梳状延伸电极区A’的放大示意图。如图3所示，公共电极22的梳状延伸电极221和像素电极21的梳状延伸电极211形成交指型关系，并且梳齿之间的具有一定距离间隙以防止两者接触及两者之间的电场干扰。这样，在公共电极22的延伸电极和像素电极21的延伸电极之间产生水平电场，以避免产生其他方向的影响液晶分子旋转的杂乱电场。当然，公共电极的延伸电极221和像素电极的延伸电极211不限于以上所述的梳状交指结构。
为有利于顶部电极A接触公共电极的延伸电极221和像素电极的延伸电极211，顶部电极A的表面、公共电极的延伸电极221表面和像素电极的延伸电极211表面无取向材料。取向材料用于形成取向层，取向层用于对液晶分子进行取向。取向材料与液晶分子之间具有亲和力，为防止取向材料对液晶转向的影响以及影响块状电极A与延伸电极之间的导电性能，块状电极A与延伸电极的接触面上需去除取向材料。
在本发明的一个实施例中，在显示面板的第一衬底和第二衬底之间还设置有主要隔垫物142。该主要隔垫物142固定于第一衬底上，用以保证液晶盒的厚度及厚度均匀性，即保证第一衬底和第二衬底之间的间隙不变，如图1所示。该主要隔垫物142设置于第一衬底的每个像素上的黑矩阵层12上，避免了占用透光的彩色层13，有利于提高液晶显示面板的开口率。当然主要隔垫物142也可行设置在像素的其他位置。
该主要隔垫物142的高度需大于辅助隔垫物141的高度与顶部电极A的高度之和，以使得液晶面板在没有挤压时由于主要隔垫物142的存在，顶部电极A与延伸电极不能接触，保证液晶面板正常工作。在液晶面板受到挤压时，主要隔垫物142被压缩，第一衬底和第二衬底之间的距离变小，块状电极A将公共电极22与像素电极21导通。此时，像素电极21与公共电极22之间无电压差，像素电极21与公共电极22之间无较强垂直电场和其他混乱电场存在，受手指按压后站立或者排列混乱的液晶分子在锚定能和弹性回复力的作用下迅速回复平躺状态。当手指从面板上移开时，由于主要隔垫物142的支撑作用，块状电极A与公共电极的延伸电极221和像素电极的延伸电极211转为非接触状态，像素能够正常被供给信号来显示画面。
如图4所示为根据本发明的一个实施例的采用顶部电极A和延伸电极导通像素电极211和公共电极221的功能实现原理图。如图所示，当液晶面板受到挤压时，第一衬底1上的辅助隔垫物141上的块状电极A与公共电极的延伸电极221和像素电极的延伸电极211接触，从而使得像素电极21和公共电极22导通来消除两者的电压差。像素电极21和公共电极22之间无电压差，则在第一衬底1和第二衬底2之间无电场存在，受手指按压后站立或者排列混乱的液晶分子在锚定能和弹性回复力的作用下迅速回复平躺状态。
由于IPS、FFS模式液晶面板中，像素电极和公共电极在同一衬底上形成，像素电极与公共电极上下重叠排列，因此，像素电极与公共电极的排列方式分为两种。在本发明的一个实施例中，像素电极设置于第二衬底的顶部，公共电极设置于第二衬底的底部，在像素电极与公共电极之间设置一层绝缘层进行电气隔绝，如图4所示。
在本发明的另一个实施例中，公共电极设置于第二衬底的顶部，像素电极设置于第二衬底的底部，像素电极与公共电极之间设置一层绝缘层进行电气隔绝。这两种结构的液晶面板，均可以采用在辅助隔垫物上设置顶部电极的方法，使得在液晶面板按压后站立或排列混乱的液晶分子恢复平躺状态。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种液晶显示面板，包括：
第一衬底；
第二衬底，其位于与所述第一衬底相对的位置上，并且在所述第二衬底上设置有像素电极和公共电极；
辅助隔垫物，其位于所述第一衬底和所述第二衬底之间并固定于所述第一衬底上，
其中，所述辅助隔垫物设置有顶部电极，所述第二衬底上对应所述顶部电极的位置处设置有所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极，以使得面板受到挤压导致所述第一衬底和所述第二衬底之间的距离变小时，所述顶部电极与所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极接触来导通所述公共电极和所述像素电极，
其中，所述公共电极的延伸电极的顶面与所述像素电极的延伸电极的顶面位于同一平面上。
2.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，在所述第一衬底的每个像素上均设置有所述辅助隔垫物。
3.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述顶部电极设置为块状结构并且固定于所述辅助隔垫物的顶部。
4.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极均为梳状电极，其中，所述公共电极的延伸电极和所述像素电极的延伸电极形成交指型关系。
5.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述面板还包括主要隔垫物，所述主要隔垫物设置于所述第一衬底和所述第二衬底之间并且固定于所述第一衬底上，所述主要隔垫物的高度大于所述辅助隔垫物的高度与所述顶部电极的高度之和。
6.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述顶部电极为导电薄膜。
7.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述顶部电极为导电金属。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的面板，其特征在于，所述像素电极设置于所述公共电极的上部，其中，在所述像素电极和所述公共电极之间设置有绝缘层。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的面板，其特征在于，所述公共电极设置于所述像素电极的上部，其中，在所述像素电极和所述公共电极之间设置有绝缘层。
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