CN105759486A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板和显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的显示面板色偏问题严重、且解决效果不佳的问题。本发明的显示面板包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板与所述彩膜基板之间形成间隙，所述间隙内填充有液晶；所述显示面板划分为多个像素区，所述像素区包括至少两个畴区，相邻的所述畴区的所述间隙的距离不相等。本发明的显示面板色偏程度较低，而且没有增加制备工艺的难度和降低像素区的开口率，保证了良好的显示效果。

Description

显示面板和显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

目前，薄膜晶体管显示面板(TFT-LCD)是最常用的显示面板之一，显示面板包括多个像素区，图1为现有显示面板的像素区的结构示意图，如图1所示，数据线1与栅线2垂直交叉设置，像素电极3与公共电极4重叠设置，薄膜晶体管5的栅极与栅线2连接、源极与数据线1连接、漏极与像素电极3连接。

不同像素区设置有不同颜色的色阻，液晶在电场的作用下偏转，红、绿、蓝色阻通过不同的透光率实现混色，从而达到显示不同颜色的图像的目的。但是，在不同的显示模式中，由于液晶的旋光效应和双折射效应均具有方向性，各个区域的液晶的有效Δnd值(Δn为液晶分子的双折射率；d为阵列基板与彩膜基板之间间隙的距离)不相等，显示面板在不同的视角下显示的颜色会出现差异，产生色偏(colorshift)不良。例如，在IPS显示模式中，由于不同视角对应的有效Δnd值不同，在平行于液晶分子的方向观察显示屏，会观察到显示屏颜色偏黄，而在垂直于液晶分子的方向观察显示屏，会观察到显示屏颜色偏青，影响显示效果。

目前，为了解决色偏问题，通常采用将像素区划分为若干个畴区，并对不同的畴区施加不同的驱动电压，使得不同畴区的液晶分子偏转方向不同的方式来补偿视角。发明人发现上述解决方法至少存在以下问题：

1.畴区通常采用不透光的金属条划分，会降低像素区的开口率，影响显示效果；

2.各个畴区为了获得不同的驱动电压，将采用很大数量的薄膜晶体管，不仅成本高、增大制备难度，并且TFT是不透光的，这样会加剧降低像素区的开口率，影响显示效果。

因此，设计一种能够有效改善色偏情况、同时不会降低像素区的开口率和不会提高成本的显示面板是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有的技术的上述问题，提供一种显示面板和显示装置。该显示面板能够有效改善色偏情况、同时不会降低像素区的开口率，具有良好的显示效果。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种显示面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板与所述彩膜基板之间形成间隙，所述间隙内填充有液晶；所述显示面板划分为多个像素区，每一所述像素区包括至少两个畴区，相邻的所述畴区的所述间隙的距离不相等。

优选的是，所述彩膜基板包括彩色滤光片，所述彩色滤光片在对应着不同所述畴区的厚度不相等，使得所述间隙的距离不相等。

优选的是，所述彩色滤光片采用半色调掩模板或者灰色调掩模板形成。

优选的是，所述像素区包括两个所述畴区，两个所述畴区沿所述像素区的长边排列，或者两个所述畴区沿所述像素区的短边排列。

优选的是，所述像素区包括三个所述畴区，三个所述畴区沿所述像素区的长边排列，或者三个所述畴区沿所述像素区的短边排列，其中，位于中间的所述畴区的所述间隙的距离小于位于两侧的所述畴区的所述间隙的距离。

优选的是，所述阵列基板包括像素电极，所述彩膜基板包括公共电极，所述像素电极与所述公共电极均为板状、且在正投影方向上至少部分重叠。

优选的是，所述阵列基板包括像素电极、公共电极以及位于所述像素电极与所述公共电极之间的绝缘层，所述像素电极和所述公共电极均为狭缝状、且二者在空间位置上交错相间排列。

优选的是，所述像素电极和所述公共电极均为弯折的狭缝状、且弯折的角度为钝角。

优选的是，还包括交叉设置的栅线和数据线，每一所述像素区由相邻所述栅线与所述数据线围成，每一所述像素区均包括一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅线电连接、源极与所述数据线电连接、漏极与所述像素电极电连接。

优选的是，每一所述畴区的形状为矩形。

优选的是，相邻所述畴区的所述间隙的距离的差值范围为0.5μm～1.75μm。

本发明提供的另一种技术方案：一种显示装置，包括上述显示面板。

本发明提供的显示面板和显示装置，通过将像素区划分为多个畴区，并使得彩色滤光片对应着不同畴区的厚度不相等，即将彩色滤光片设计为阶梯状，使相邻的畴区对应的阵列基板与彩膜基板之间形成的间隙的距离不相等，各个畴区的液晶分子的偏转角度不同，从而使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同，起到补偿视角、改善色偏的作用。这样，不仅没有增加制备工艺的难度、提高成本，而且没有降低像素区的有效显示面积，即没有降低像素区的开口率，保证了良好的显示效果。

附图说明

图1为现有技术中显示面板的像素区的结构示意图；

图2为本发明实施例1中显示面板的像素区的一种结构示意图；

图3为图2中像素区沿AA线的剖视图；

图4为本发明实施例1中显示面板在黑态显示时，不同差值d0下对应的不同视角的色域分布图；

图5为本发明实施例1中显示面板在白态显示时，不同差值d0下对应的不同视角的色域分布图；

图6为本发明实施例1中显示面板的像素区的另一种结构示意图；

图7为本发明实施例2中显示面板的像素区的一种结构示意图；

图8为图7中像素区沿BB线的剖视图；

图9为本发明实施例2中显示面板的像素区的另一种结构示意图；

图10为本发明实施例3中显示面板的像素区的结构示意图；

图11为图10中像素区沿CC线的剖视图。

其中，附图标记为：

1、数据线；2、栅线；3、像素电极；4、公共电极；5、薄膜晶体管；

100、阵列基板；101、第一基板；102、绝缘层；103、像素电极；

200、彩膜基板；201、第二基板；202、彩色滤光片；203、公共电极；204、取向层；

300、液晶；

01、第一畴区；d1：第一畴区对应的间隙的距离；

02、第二畴区；d2：第二畴区对应的间隙的距离；

03、第三畴区；d3：第三畴区对应的间隙的距离。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明提供的显示面板，通过将像素区划分为多个畴区，并将彩色滤光片对应着不同畴区的厚度设置为不相等，即将彩色滤光片设计为阶梯状，使相邻的畴区对应的阵列基板与彩膜基板之间形成的间隙的距离不相等，从而使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同、偏转角度不同，起到补偿视角、改善色偏的作用。这一改进点可以很好地运用于多种类型的显示面板，例如：扭曲向列型(TwistedNematic，简称TN)显示面板、垂直对齐型(VerticalAlignment，简称VA)显示面板以及平面转换型(In-PlaneSwitching，简称IPS)显示面板，对于上述显示面板均能起到良好的改善色偏的效果。

实施例1：

本实施例提供一种显示面板，该显示面板可以为TN型显示模式的显示面板，也可以为VA型显示模式的显示面板，通过将像素区划分为多个畴区，并将彩色滤光片对应着不同畴区的厚度不相等，使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同，起到改善色偏的效果。

图2为本实施例显示面板的像素区的一种结构示意图，图3为图2中像素区沿AA线的剖视图，如图2、3所示，显示面板包括对盒设置的阵列基板100和彩膜基板200，阵列基板100与彩膜基板200之间形成间隙，间隙内填充有液晶300；显示面板划分为多个像素区，每一像素区包括相邻的第一畴区01和第二畴区02，第一畴区01和第二畴区02沿像素区的长边排列，且第一畴区01和第二畴区02的形状均为矩形，图2中虚线表示第一畴区01与第二畴区02的分界线。第一畴区01对应的间隙的距离d1与第二畴区02对应的间隙的距离d2不相等。

具体的，如图2所示，显示面板还包括交叉设置的数据线1和栅线2，每一像素区由相邻栅线2与数据线1围成，每一像素区均包括一个薄膜晶体管5，薄膜晶体管5的栅极与栅线2电连接、源极与数据线1电连接、漏极与像素电极103电连接，像素电极103与公共电极203的形状均为板状、且在正投影方向上至少部分重叠，用于形成驱动液晶300偏转的电场。相应的，如图3所示，阵列基板100包括第一基板101、绝缘层102以及像素电极103，像素电极103位于靠近液晶300的一侧，绝缘层102设置在像素电极103与第一基板101之间。彩膜基板200包括依次设置的第二基板201、彩色滤光片202、公共电极203以及取向层204，其中，取向层204位于靠近液晶300的一侧。

为了使第一畴区01对应的间隙的距离d1与第二畴区02对应的间隙的距离d2不相等，使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同，本实施例将彩色滤光片202对应着第一畴区01部分的厚度与对应着第二畴区02部分的厚度设置为不相等，从而使d1与d2的大小不相等。

根据液晶的透过率公式：

$T=\frac{1}{2}{\mathrm{Sin}}^{2}2{\mathrm{\ψSin}}^2\frac{\mathrm{\π}\mathrm{\Δ}nd}{\mathrm{\λ}}$

其中，Ψ为液晶分子的初始方位角；Δn为液晶分子的双折射率；d为阵列基板与彩膜基板之间间隙的距离；λ为光的波长。

根据上述公式，假设Ψ＝45°，Δn＝0.2，以绿光为例，λ＝550nm，第一畴区01对应的透过率为：

T1＝0.5sin²1.14d1；

第二畴区02对应的透过率为：

T2＝0.5sin²1.14d2；

当d1与d2的大小不相等时，第一畴区01对应的透过率T1与第二畴区02对应的透过率T2不相等，第一畴区01的液晶分子与第二畴区02的液晶分子的偏转角度也会不同；另外，由于d1与d2的大小不相等，导致第一畴区01与第二畴区02对应的电场大小不相等，两个区域的液晶分子的偏转角度自然不会相等，因此，从各个视角观看显示面板时，就会看到不同方向的液晶分子，获得补偿视角、改善色偏的效果。

经试验统计表明，相邻畴区的间隙的距离的差值d0(d0＝d1－d2)的范围为0.5μm～1.75μm时，即当0.5μm＜d0＜1.75μm时，色偏改善程度相对较大。

图4为本实施例的显示面板在黑态显示时，不同差值d0下对应的不同视角的色域分布图，如图4所示，分别展示了在黑态显示下，d0＝0、d0＝0.5μm、d0＝1.0μm、d0＝1.75μm对应的不同视角的色域分布图。对比可知，在d0的范围为0.5μm～1.75μm时，随着d0的增大，不同视角下的色域分布范围(图中粗线段的长度)越来越窄，这说明，随着d0的增大，在不同视角下观察显示面板，显示面板的色偏程度将减弱。

其中，d0＝0代表现有的显示面板在黑态显示时不同视角的色域分布图，如图4中所示，d0＝0时，不同视角下观察到的色域分布较宽、且分散，这表示存在较严重的色偏。在d0＝0.5μm、d0＝1.0μm、d0＝1.75μm时，不同视角下观察到的色域分布相对于d0＝0时明显变窄、且较集中，这表示色偏程度明显减弱。

图5为本实施例的显示面板在白态显示时，不同差值d0下对应的不同视角的色域分布图，如图5所示，分别展示了在白态显示下，d0＝0、d0＝0.5μm、d0＝1.0μm、d0＝1.75μm对应的不同视角的色域分布图。图5的对比结果与图4的结果类似，这里不再赘述。

本实施例的显示面板中，并将彩色滤光片202对应着不同畴区的厚度不相等，使得彩膜基板200与阵列基板100形成距离不相等的间隙，从而使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同。阶梯状的彩色滤光片202可采用半色调掩模板(HalfToneMask，简称HTM)或者灰色调掩模板(GrayToneMask，简称GTM)形成，这样，通过一次曝光工艺即可形成彩色滤光片202，制备相对简单。

容易理解的是，本实施例的显示面板中，第一畴区01和第二畴区02也可以沿像素区的短边排列，如图6所示。显示面板中各个畴区的形状也可以采用其他形状，并且，像素区也可以划分出更多的畴区，只要便于生产制造、不会增加成本即可，这里不做限定。

此外，本实施例的显示面板中，也可以通过改变其他膜层的厚度，从而使相邻的畴区对应的间隙的距离不相等，也能起到补偿视角、改善色偏的效果。

本实施例的显示面板通过改变彩色滤光片对应着不同畴区的厚度，相邻的畴区对应的间隙的距离不相等，使各个畴区的液晶分子的偏转角度不同，从而使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同，起到补偿视角、改善色偏的作用，这样，不仅没有增加制备工艺的难度、提高成本，而且没有降低像素区的有效显示面积，即没有降低像素区的开口率，保证了良好的显示效果，整体上取得了意想不到的技术效果。

实施例2：

本实施例提供一种显示面板，其具有与实施例1的显示面板类似的结构，区别在于，该显示面板为IPS型显示模式的显示面板。

图7为本实施例的显示面板的像素区的一种结构示意图，图8为图7中像素区沿BB线的剖视图，如图7、8所示，阵列基板100包括依次设置的第一基板101、公共电极203、绝缘层102以及像素电极103，像素电极103位于靠近液晶300的一侧，绝缘层102位于像素电极103与公共电极203之间，像素电极103和公共电极203均为狭缝状、且二者在空间位置上交错相间排列。彩膜基板200包括依次设置的第二基板201、彩色滤光片202、以及取向层204，其中，取向层204位于靠近液晶300的一侧。

容易理解的是，像素电极103与公共电极203的位置可以互换，也可起到同样的效果。

如图7所示，本实施例的显示面板的像素区包括相邻的第一畴区01和第二畴区02，第一畴区01和第二畴区02沿像素区的短边排列，且第一畴区01和第二畴区02的形状均为矩形，第一畴区01对应的间隙的距离d1与第二畴区02对应的间隙的距离d2不相等。容易理解的是，第一畴区01和第二畴区02也可沿像素区的长边排列，如图9所示。

本实施例的显示面板的其他结构与实施例1的显示面板中的相同，这里不再赘述。

本实施例的显示面板，将彩色滤光片设计为阶梯状，使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同，无论在黑态显示时，还是在白态显示时，在不同视角下均能取得实施例1中图4和图5所示的色域效果，不仅起到了补偿视角、改善色偏的作用，而且采用了IPS型显示模式，扩大了视角范围，具有了更好的显示效果。

实施例3：

本实施例提供一种显示面板，其具有与实施例2的显示面板类似的结构，其与实施例2的区别在于，本实施例的显示面板中，像素电极和公共电极均为弯折的狭缝状、且弯折的角度为钝角，且像素区包括三个畴区。

图10为本实施例的显示面板的像素区的结构示意图，图11为图10中像素区沿CC线的剖视图，如图10、11所示，像素电极103和公共电极203均为弯折的狭缝状、且弯折的角度为钝角，优选弯折的角度为120°。相应的，数据线1也为弯折的狭缝状，使数据线1与像素电极103或公共电极203平行设置，这样，便于数据线1分布，有利于降低制备工艺的难度。

像素区包括第一畴区01、第二畴区02和第三畴区03，第一畴区01、第二畴区02和第三畴区03沿像素区的长边依次排列，其中，位于中间的第二畴区02的对应的间隙的距离d2小于位于两侧的第一畴区01对应的间隙的距离d1以及第三畴区03对应的间隙的距离d3。相邻畴区的间隙的距离的差值的范围优选为0.5μm～1.75μm。相应的，彩色滤光片202对应着第二畴区02的部分的厚度大于对应着第一畴区01和第三畴区03的部分的厚度。

容易理解的是，像素区可以根据实际需求划分为更多数量的畴区，相应的，改变彩色滤光片各部分的厚度，使各个畴区的液晶分子的有效Δnd值不同，起到补偿视角、改善色偏的作用；无论在黑态显示时，还是在白态显示时，在不同视角下均能取得实施例1中图4和图5所示的色域效果。并且，像素电极103和公共电极203均为弯折的狭缝状，提高了液晶的驱动效率，扩大了视角范围，使本实施例的显示面板具有了更好的显示效果。

实施例4：

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例1-3任一的显示面板。

本实施例的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本实施例的显示装置不仅制备工艺简单、成本较低，而且色偏较弱，显示效果良好。

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 (12)

1.一种显示面板，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，所述阵列基板与所述彩膜基板之间形成间隙，所述间隙内填充有液晶；所述显示面板划分为多个像素区，其特征在于，每一所述像素区包括至少两个畴区，相邻的所述畴区的所述间隙的距离不相等。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述彩膜基板包括彩色滤光片，所述彩色滤光片在对应着不同所述畴区的厚度不相等，使得所述间隙的距离不相等。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片采用半色调掩模板或者灰色调掩模板形成。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素区包括两个所述畴区，两个所述畴区沿所述像素区的长边排列，或者两个所述畴区沿所述像素区的短边排列。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素区包括三个所述畴区，三个所述畴区沿所述像素区的长边排列，或者三个所述畴区沿所述像素区的短边排列，其中，位于中间的所述畴区的所述间隙的距离小于位于两侧的所述畴区的所述间隙的距离。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括像素电极，所述彩膜基板包括公共电极，所述像素电极与所述公共电极均为板状、且在正投影方向上至少部分重叠。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括像素电极、公共电极以及位于所述像素电极与所述公共电极之间的绝缘层，所述像素电极和所述公共电极均为狭缝状、且二者在空间位置上交错相间排列。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述像素电极和所述公共电极均为弯折的狭缝状、且弯折的角度为钝角。

9.根据权利要求1-8任一项所述的显示面板，其特征在于，还包括交叉设置的栅线和数据线，每一所述像素区由相邻所述栅线与所述数据线围成，每一所述像素区均包括一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅线电连接、源极与所述数据线电连接、漏极与所述像素电极电连接。

10.根据权利要求1-8任一所述的显示面板，其特征在于，每一所述畴区的形状为矩形。

11.根据权利要求1-8任一所述的显示面板，其特征在于，相邻所述畴区的所述间隙的距离的差值范围为0.5μm～1.75μm。

12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一所述的显示面板。