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CN107861278B - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN107861278B
CN107861278B CN201711430526.3A CN201711430526A CN107861278B CN 107861278 B CN107861278 B CN 107861278B CN 201711430526 A CN201711430526 A CN 201711430526A CN 107861278 B CN107861278 B CN 107861278B
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Abstract

一种液晶显示装置，阵列基板上的像素单元包括第一子像素和第二子像素；彩膜基板上的视角控制电极包括相互绝缘设置的第一电极部和第二电极部，第一电极部对应覆盖像素单元的第一子像素和第二子像素的其中之一，第二电极部对应覆盖像素单元的第一子像素和第二子像素的其中另一，向该第一电极部和该第二电极部分别施加极性相反的第一交流控制电压和第二交流控制电压，并使第一电极部和第二电极部与公共电极的电位差相等或在一个周期内的两帧画面中第一电极部和第二电极部与公共电极的等效电位差相等。此驱动架构利用两组交流电压的互补性及相位差使每个像素单元内的两个子像素产生亮度差进行亮暗补偿，从而解决面板闪烁的问题。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示的技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。
现在液晶显示装置逐渐向宽视角方向发展，如采用平面转换模式(IPS)或边缘场开关模式(FFS)的液晶显示装置均可以实现较宽的视角。宽视角的设计使得使用者从各个方向均可看到完整且不失真的画面。然而，当今社会人们越来越注重保护自己的隐私，有很多事情并不喜欢拿出来和人分享。在公共场合，总希望自己在看手机或者浏览电脑的时候内容是保密的。因此，单一视角模式的显示器已经不能满足使用者的需求。除了宽视角的需求之外，在需要防窥的场合下，也需要能够将显示装置切换或者调整到窄视角模式。
为了实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角进行切换，目前有一种方式是利用彩色滤光片基板(CF)一侧的视角控制电极给液晶分子施加一个垂直电场，通过改变液晶分子的倾斜角来实现宽视角与窄视角的切换。图1为现有一种液晶显示装置在宽视角下的结构示意图，图2为图1中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图，请参图1与图2，该液晶显示装置包括彩膜基板11、阵列基板12和位于彩膜基板11与阵列基板12之间的液晶层13，彩膜基板11上设有视角控制电极111。如图1所示，在宽视角显示时，彩膜基板11上的视角控制电极111不给电压，液晶显示装置实现宽视角显示。如图2所示，当需要窄视角显示时，彩膜基板11上的视角控制电极111给电压，使得在彩膜基板11与阵列基板12之间产生垂直电场E(如图中箭头所示)，液晶层13中的液晶分子在垂直方向的电场作用下而翘起，进而产生漏光现象使得画面对比度降低，最终实现窄视角。
但是，现有宽窄视角面板架构下，在不同视角模式时施加在两个基板之间的电场不一致，因为电场不对称造成了面板闪烁的现象。为了解决面板闪烁的问题，需要采用帧频(frame frequency)为120Hz的驱动电路，使驱动频率高于人眼识别频率，达到改善闪烁的目的，但由于驱动频率增加对系统输出能力的要求会翻倍，功耗增加，成本上也会增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示装置，解决在现有宽窄视角面板架构下，因为电场不对称造成了面板闪烁的现象，为了解决面板闪烁的问题，需要采用高帧频的驱动电路，导致对系统输出能力的要求会翻倍，造成成本提高的问题。
本发明实施例提供一种液晶显示装置，包括彩膜基板、与该彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于该彩膜基板与该阵列基板之间的液晶层，该彩膜基板上设有视角控制电极，该阵列基板上设有扫描线、数据线及多个像素单元，每个像素单元内设有像素电极，该阵列基板上还设有公共电极，该像素单元包括第一子像素和第二子像素；该视角控制电极包括相互绝缘设置的第一电极部和第二电极部，该第一电极部对应覆盖该像素单元的第一子像素和第二子像素的其中之一，该第二电极部对应覆盖该像素单元的第一子像素和第二子像素的其中另一，在向该视角控制电极施加控制电压时，向该第一电极部和该第二电极部分别施加极性相反的第一交流控制电压和第二交流控制电压，并使该第一电极部和该第二电极部与该公共电极的电位差相等或者在一个周期内的两帧画面中该第一电极部和该第二电极部与该公共电极的等效电位差相等。
进一步地，该扫描线位于该第一子像素和该第二子像素之间；每个像素单元内的该像素电极的数量为两个，并分别通过一个薄膜晶体管连接至位于该第一子像素和该第二子像素之间的该扫描线。
进一步地，该扫描线位于该第一子像素和该第二子像素之间；每个像素单元内的该像素电极的数量为一个，并通过一个薄膜晶体管连接至位于该第一子像素和该第二子像素之间的该扫描线。
进一步地，该彩膜基板上设有黑矩阵，该黑矩阵包括沿该扫描线方向延伸的多条第一遮光条和多条第二遮光条，该第一遮光条和该第二遮光条沿该数据线方向相互交叉排列设置，该第一遮光条位于该扫描线上方，该第二遮光条位于相邻的两个像素单元之间。
进一步地，该第二遮光条的宽度小于或等于该第一遮光条的宽度。
进一步地，该第一电极部包括相互间隔且电性连接在一起的多个第一电极条，该第二电极部包括相互间隔且电性连接在一起的多个第二电极条，该多个第一电极条和该多个第二电极条之间相互嵌套设置。
进一步地，该多个第一电极条和该多个第二电极条均沿着该扫描线方向延伸，该多个第一电极条211a分别对应覆盖位于扫描线G1上侧的一行子像素、扫描线G2n-2至扫描线G2n-1(n＝2、3、4、…)之间的两行子像素以及扫描线G2n下侧的一行子像素，该多个第二电极条212a分别对应覆盖位于扫描线G2n-1至扫描线G2n(n＝1、2、3、…)之间的两行子像素。
进一步地，该第一电极部还包括与该多个第一电极条电性连接的第一公共导电条，该第二电极部还包括与该多个第二电极条电性连接的第二公共导电条，该第一电极部和该第二电极部分别呈梳状且相互插入嵌套设置。
进一步地，该液晶层中的液晶分子为正性液晶分子，在向该第一电极部和该第二电极部分别施加该第一交流控制电压和该第二交流控制电压时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式；或者，该液晶层中的液晶分子为负性液晶分子，在向该第一电极部和该第二电极部分别施加该第一交流控制电压和该第二交流控制电压时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
进一步地，该第一交流控制电压和该第二交流控制电压均为方波或均为锯齿波。
进一步地，该第一交流控制电压和该第二交流控制电压为沿垂直轴互为镜像的波形。
进一步地，该第一交流控制电压和该第二交流控制电压为沿水平轴互为镜像的波形。
本发明实施例提供的液晶显示装置，设在彩膜基板上的视角控制电极包括相互绝缘设置的第一电极部和第二电极部，第一电极部对应覆盖像素单元的第一子像素和第二子像素的其中之一，第二电极部对应覆盖像素单元的第一子像素和第二子像素的其中另一，在向视角控制电极施加控制电压时，向该第一电极部和该第二电极部分别施加极性相反的第一交流控制电压和第二交流控制电压，并使第一电极部和第二电极部与公共电极的电位差相等或者在一个周期内的两帧画面中第一电极部和第二电极部与公共电极的等效电位差相等，此驱动架构利用两组交流电压的互补性及相位差使每个像素单元内的两个子像素产生亮度差进行亮暗补偿，从根本上解决面板闪烁的问题，同时驱动频率无需增加，可以支持常规的60Hz刷新率，显示面板在设计中，不需要选择高规的时序控制芯片就能达到宽窄视角切换的功能，降低了对系统输出能力的要求，节约了设计成本。
附图说明
图1为现有一种液晶显示装置在宽视角下的结构示意图。
图2为图1中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图。
图3为本发明第一实施例中液晶显示装置的部分电路结构示意图。
图4为本发明第一实施例中液晶显示装置的彩膜基板上的视角控制电极和黑矩阵的平面结构示意图。
图5为图3中沿着A-A线的截面示意图。
图6为本发明第一实施例中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图。
图7为本发明第一实施例中窄视角显示时施加在第一电极部上的第一交流控制电压和施加在在第二电极部上的第二交流控制电压的波形示意图。
图8为图7所示的波形示意图对应于液晶显示装置中的亮暗关系示意图。
图9为本发明第二实施例中施加在第一电极部上的第一交流控制电压和施加在在第二电极部上的第二交流控制电压的波形示意图。
图10为本发明第三实施例中液晶显示装置的部分电路结构示意图。
图11为本发明第四实施例中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图。
图12为本发明第四实施例中液晶显示装置在宽视角下的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[第一实施例]
图3为本发明第一实施例中液晶显示装置的部分电路结构示意图，图4为本发明第一实施例中液晶显示装置的彩膜基板上的视角控制电极和黑矩阵的平面结构示意图，图5为图3中沿着A-A线的截面示意图，请参图3至图4，该液晶显示装置包括彩膜基板21、与彩膜基板21相对设置的阵列基板22及位于彩膜基板21与阵列基板22之间的液晶层23。
本实施例提供的液晶显示装置，适用于平面切换型(In-Plane Switching,IPS)、边缘电场切换型(Fringe Field Switching,FFS)等模式的液晶显示装置，公共电极和像素电极均形成在同一基板(即阵列基板)上，在公共电极和像素电极之间施加显示用的电场时，液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转以获得较广的视角。本实施例中以边缘电场切换型(FFS)为例对该液晶显示装置进行说明，但本发明不限于此。
彩膜基板21在朝向液晶层23的一侧设有视角控制电极210，阵列基板22在朝向液晶层23的一侧设有公共电极225(common electrode)、绝缘层226和像素电极227(pixelelectrode)。可以理解地，本实施例中，在彩膜基板21和阵列基板22上仅示意了与本实施例相关的膜层结构，与本实施例不相关的膜层结构则进行了省略。
请结合图3和图5，阵列基板22在朝向液晶层23的一侧还设有扫描线222(即G1、G2、G3、…)、数据线223(即D1、D2、D3、…)和薄膜晶体管(TFT)224。其中，多条扫描线222与多条数据线223相互交叉限定形成呈阵列分布的多个子像素(sub-pixel)。本实施例中，每条扫描线222均连接沿该扫描线222的延伸方向排列并位于该扫描线222两侧的两行子像素，在数据线223方向上位于扫描线222两侧的两个子像素形成一个像素单元P，每个像素单元P的两个子像素标记为第一子像素P1和第二子像素P2。也即是说，本实施例中相邻两条扫描线222之间设有两行子像素，该两行子像素分别为相邻的两个像素单元P的第二子像素P2和第一子像素P1。本实施例中，像素电极227设置在每个像素单元P的第一子像素P1和第二子像素P2内，即每个像素单元P内设有两个像素电极227，分别设置在第一子像素P1内和第二子像素P2内。每个薄膜晶体管224位于扫描线222与数据线223交叉的位置附近。每个薄膜晶体管224与对应的扫描线222和数据线223以及像素电极227电性连接，本实施例中，每个像素单元P内设有两个薄膜晶体管224，第一子像素P1内的薄膜晶体管224将第一子像素P1内的像素电极227与扫描线222和位于该像素单元P内的数据线223电性连接，第二子像素P2内的薄膜晶体管224将第二子像素P2内的像素电极227与扫描线222和位于该像素单元P内的数据线223电性连接；并且在沿数据线223的延伸方向排列的一列像素单元P中的像素电极227呈Z形连接至左右两条数据线223上。具体地，每个薄膜晶体管224包括栅极、半导体层、源极及漏极，其中栅极电性连接至对应的扫描线222，源极电性连接至对应的数据线223，漏极电性连接至对应的像素电极227。
该视角控制电极210包括相互绝缘设置的第一电极部211和第二电极部212，第一电极部211对应覆盖像素单元P的第一子像素P1和第二子像素P2的其中之一，第二电极部212对应覆盖像素单元P的第一子像素P1和第二子像素P2的其中另一。
具体地，第一电极部211包括相互平行间隔且电性连接在一起的多个第一电极条211a，第二电极部212包括相互平行间隔且电性连接在一起的多个第二电极条212a，该多个第一电极条211a和该多个第二电极条212a之间相互嵌套设置。
进一步地，第一电极部211还包括与该多个第一电极条211a电性连接的第一公共导电条211b，第二电极部212还包括与该多个第二电极条212a电性连接的第二公共导电条212b，第一电极部211和第二电极部212分别呈梳状且相互插入嵌套设置。
本实施例中，该多个第一电极条211a和该多个第二电极条212a均沿着扫描线222方向延伸，该多个第一电极条211a分别对应覆盖位于扫描线G1上侧的一行子像素(即第一行子像素)、扫描线G2n-2至扫描线G2n-1(n＝2、3、4、…)之间的两行子像素以及扫描线G2n下侧的一行子像素(即最后一行子像素)，该多个第二电极条212a分别对应覆盖位于扫描线G2n-1至扫描线G2n(n＝1、2、3、…)之间的两行子像素。因此，每行像素单元P中的其中一行子像素由第一电极条211a覆盖，每行像素单元P中的其中另一行子像素则由第二电极条212a覆盖。例如图3中，位于扫描线G1上侧的一行第一子像素P1被第一电极条211a覆盖，位于扫描线G1下侧的一行第二子像素P2被第二电极条212a覆盖；而位于扫描线G2上侧的一行第一子像素P1被第二电极条212a覆盖，位于扫描线G2下侧的一行第二子像素P2被第一电极条211a覆盖。
彩膜基板21上还设有黑矩阵213，黑矩阵213包括沿该扫描线222方向延伸的多条第一遮光条213a和多条第二遮光条213b，第一遮光条213a和第二遮光条213b沿数据线222方向相互交叉排列设置。其中，第一遮光条213a位于扫描线222上方，第二遮光条213b位于相邻的两个像素单元P之间。由于在两个像素单元P之间未设置扫描线和薄膜晶体管等不透光元件，第二遮光条213b的宽度可适当减小，优选地，第二遮光条213b的宽度小于或等于第一遮光条213a的宽度。
视角控制电极210、公共电极225与像素电极227具体可采用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明导电材质制成。其中，视角控制电极210用于控制视角切换，公共电极225用于施加画面显示用的公共电压(Vcom)，像素电极227用于接收数据信号以控制画面显示的灰阶。
本实施例中，公共电极225为整面的电极，即覆盖整个显示区域，像素电极227为狭缝状电极；像素电极227位于公共电极225上方，两者之间设有绝缘层226，但本发明不限于此，在其他实施例中，像素电极227也可以位于公共电极225下方。另外，当该液晶显示装置采用平面内切换型(IPS)模式时，公共电极225和像素电极227还可以位于同一层中且相互绝缘间隔开。
液晶分子一般分为正性液晶分子和负性液晶分子。本实施例中，液晶层23中的液晶分子为正性液晶分子，正性液晶分子具备响应快的优点。如图5，在初始状态(即液晶显示装置未施加任何电压的情形)下，液晶层23内的正性液晶分子呈现与基板21、22基本平行的平躺姿态，正性液晶分子的长轴方向与基板21、22的表面基本平行。在实际应用中，液晶层23中的正性液晶分子与基板21、22之间可以具有很小的初始预倾角，该初始预倾角的范围可为小于或等于10度，即：0°≦θ≦10°。
由于在彩膜基板21上设有视角控制电极210，通过控制施加在视角控制电极210上的电压，可使视角控制电极210与公共电极225之间产生不同的电位差，进而使该液晶显示装置在宽视角模式与窄视角模式之间切换。
请参图5，当在视角控制电极210与公共电极225之间未施加电位差或者施加较小的电位差时，液晶层23中的正性液晶分子的倾斜角度不发生较大变化，由像素电极227与公共电极225之间形成的面内电场驱动液晶分子在与基板21、22平行的平面内旋转，液晶分子在较强的面内电场作用下实现宽视角显示。
请参图6，当在视角控制电极210与公共电极225之间施加较大的电位差时，在两个基板21、22之间会形成较强的垂直电场E(如图6箭头所示)，正性液晶分子在电场作用下长轴方向有沿着平行于电场线方向旋转的趋势，因此正性液晶分子在该垂直电场E作用下发生较大偏转，液晶分子与基板21、22之间的倾斜角度增大而翘起(即从平躺姿态偏转至倾斜姿态)，使得穿过液晶分子的光线由于相位延迟而与上下偏光片不匹配，出现了漏光现象，导致在斜视观看屏幕时画面对比度降低，影响观看效果而视角减小，该液晶显示装置切换至窄视角显示。
也就是说，随着视角控制电极210与公共电极225之间的电位差增大，正性液晶分子的倾斜角度逐渐增大，视角越来越小，最终实现窄视角；随着视角控制电极210与公共电极225之间的电位差减小，正性液晶分子的倾斜角度逐渐减小至初始状态(即平躺姿态)，视角越来越大，最终实现宽视角。
图7为本发明第一实施例中窄视角显示时施加在第一电极部上的第一交流控制电压和施加在在第二电极部上的第二交流控制电压的波形示意图，图8为图7所示的波形示意图对应于液晶显示装置中的亮暗关系示意图。请参图7至图8，该液晶显示装置在显示时(无论在宽视角下还是在窄视角下)，向公共电极225输出的电压均为直流公共电压30(即DCVcom)。
本实施例为了实现宽视角显示，向视角控制电极210施加的电压可以是与该直流公共电压30具有相同幅值的直流电压，例如向第一电极部211和第二电极部212分别施加与该直流公共电压30具有相同幅值的直流电压，此时视角控制电极210与公共电极225之间的电位差为零，从而实现宽视角显示。
本实施例为了实现窄视角显示，向视角控制电极210施加的电压为交流电压。为了实现窄视角显示，在向视角控制电极210施加交流电压时，具体是向第一电极部211和第二电极部212分别施加周期性的第一交流控制电压31(即com1)和第二交流控制电压32(即com2)，即：向第一电极部211施加周期性的第一交流控制电压31，向第二电极部212施加周期性的第二交流控制电压32。其中，该液晶显示装置的每帧(frame)画面刷新周期假设为T1，第一交流控制电压31与第二交流控制电压32的周期相同(假设为T2)且均为该液晶显示装置的每帧画面刷新周期的两倍(即T2＝2*T1)，即在第一交流控制电压31和第二交流控制电压32的每个周期T2内，该液晶显示装置共刷新两帧画面，如图7和图8所示。
而且，位于第一交流控制电压31和第二交流控制电压32的每个周期T2内的两帧画面中，第一交流控制电压31和第二交流控制电压32与直流公共电压30的等效电位差相等。
具体在本实施例中，假设向公共电极225输出的直流公共电压30为-1V，在一个周期T2内的两帧画面Frame 1、Frame 2中，在第一帧画面Frame 1内，第一交流控制电压31为2V，第二交流控制电压32为-6V，在第二帧画面Frame2内，第一交流控制电压31为-6V，第二交流控制电压32为2V。因此，在第一帧画面Frame 1内，在第一子像素P1中(图中第一帧画面Frame 1左侧)，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差(为3V)小于第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差(为5V)；在第二子像素P2中(图中第一帧画面Frame 1右侧)，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差(为5V)大于第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差(为3V)。在第二帧画面Frame 2内，在第一子像素P1中(图中第二帧画面Frame2左侧)，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差(为5V)大于第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差(为3V)；在第二子像素P2中(图中第二帧画面Frame 2右侧)，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差(为3V)小于第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差(为5V)。因此，在一个周期T2内的两帧画面中，第一交流控制电压31和第二交流控制电压32与直流公共电压30的等效电位差相等。
在第一帧画面Frame 1内，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差较小，第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差较大，由于第一交流控制电压31是施加在视角控制电极210的第一电极部211上，第二交流控制电压32是施加在视角控制电极210的第二电极部212上，使得两个基板21、22之间在与第一电极部211相对应的位置形成较弱的垂直电场，在与第二电极部212相对应的位置形成较强的垂直电场，导致由第二电极部212覆盖的子像素范围内的液晶分子的偏转角度明显大于由第一电极部211覆盖的子像素范围内的液晶分子的偏转角度，因此该液晶显示装置在与第一电极部211相对应的位置漏光较少而较亮，在与第二电极部212相对应的位置漏光较多而较暗。
在第二帧画面Frame 2内，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差较大，第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差较小，由于第一交流控制电压31是施加在视角控制电极210的第一电极部211上，第二交流控制电压32是施加在视角控制电极210的第二电极部212上，使得两个基板21、22之间在与第一电极部211相对应的位置形成较强的垂直电场，在与第二电极部212相对应的位置形成较弱的垂直电场，导致由第一电极部211覆盖的子像素范围内的液晶分子的偏转角度明显大于由第二电极部212覆盖的子像素范围内的液晶分子的偏转角度，因此该液晶显示装置在与第二电极部212相对应的位置漏光较少而较亮，在与第一电极部211相对应的位置漏光较多而较暗。
优选地，在本实施例中，第一电极部211、第二电极部212与公共电极225电位关系为：第一帧里第一电极部211与公共电极225电位差为-7V～3V(如图7所示)，第二电极部212与公共电极225电位差为-7V～7V；当切换至第二帧，第一电极部211与公共电极225电位差为-7V～7V，第二电极部212与公共电极225电位差为-7V～3V。像素电极227与公共电极225之间的电位差为0V～4.5V。
优选地，在本实施例中，第一交流控制电压31和第二交流控制电压32为沿垂直轴(即两帧画面Frame 1、Frame 2之间的中心垂直轴线)互为镜像的波形。
优选地，第一交流控制电压31和第二交流控制电压32均为方波，而且第一交流控制电压31和第二交流控制电压32均在两帧画面Frame 1、Frame 2之间完成电平跳变(第一交流控制电压31由高电平往低电平跳变，第二交流控制电压32由低电平往高电平跳变)。
本实施例中，彩膜基板21侧的视角控制电极210包括第一电极部211和第二电极部212，阵列基板22侧的每行像素单元P内的公共电极均同时与第一电极部211和第二电极部212作用(即像素单元P的第一子像素P1与第一电极部211或第二电极部212作用，第二子像素P2与第二电极部212或第一电极部211作用)。第一电极部211和第二电极部212的电极被赋予的信号极性相反，但第一电极部211和第二电极部212在一个周期里与公共电极的等效电位差相等(如图7)。相邻两行像素单元P显示极性相反，第一电极部211和第二电极部212的极性也相反，所以当像素信号在薄膜晶体管224开关切换瞬间即便受电容耦合导致被赋予信号偏离理想位准，第一电极部211与相邻两行像素单元P同时作用会在同一帧里存在亮暗差异，例如第一行像素单元P中的第一子像素P1相对偏亮，第二行像素单元P中的第二子像素P2相对偏暗；但由于第二电极部212电位与第一电极部211频率相同而极性相反，且第二电极部212与第一行像素单元P中的第二子像素P2、第二行像素单元P中的第一子像素P1分别作用，对应的第一行像素单元P中的第二子像素P2相对偏暗，第二行像素单元P中的第一子像素P1相对偏亮，与前面所述的第一电极部211与第一行像素单元P中的第一子像素P1、第二行像素单元P中的第二子像素P2之间导致的亮度差进行了亮暗补偿，所以无论在同一帧显示里或是下一帧显示，均不会存在同一帧像素之间亮暗差异导致的闪烁异常，或是相邻两帧之间亮度差异导致的闪烁问题，可以从根本上解决闪烁问题，同时驱动频率无需增加，可以支持常规的60Hz刷新率，不存在现有架构增加驱动频率导致功耗增加的困扰，与现有架构相比，可实现在高分辨率视角可控显示面板低功耗驱动的目的。
为了给彩膜基板21上的视角控制电极210施加电压，该液晶显示装置在周边非显示区域，可将视角控制电极210的第一电极部211和第二电极部212通过导电胶(图未示)分别导电连接至阵列基板22，绑定在阵列基板22上的驱动芯片即可通过导电胶将电压分别施加在彩膜基板21的视角控制电极210的第一电极部211和第二电极部212上。
[第二实施例]
图9为本发明第二实施例中施加在第一电极部上的第一交流控制电压和施加在在第二电极部上的第二交流控制电压的波形示意图，请参图9，该液晶显示装置在显示时(无论在宽视角下还是在窄视角下)，向公共电极225输出的电压均为直流公共电压30(即DCVcom)。本实施例与第一实施例的不同之处在于，在向视角控制电极210施加交流电压时，具体是向第一电极部211和第二电极部212分别施加周期性的第一交流控制电压31(即com1)和第二交流控制电压32(即com2)，且第一交流控制电压31和第二交流控制电压32与直流公共电压30的电位差相等。
具体到本实施例，在其中一帧画面内，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差等于第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差，在另一帧画面内，第一交流控制电压31与直流公共电压30之间的电位差也要等于第二交流控制电压32与直流公共电压30之间的电位差。
优选地，在本实施例中，第一电极部211、第二电极部212与公共电极225电位关系为：第一帧里第一电极部211与公共电极225电位差为-7V～3V(如图9所示)，第二电极部212与公共电极225电位差为-7V～7V；当切换至第二帧，第一电极部211与公共电极225电位差为-7V～7V，第二电极部212与公共电极225电位差为-7V～3V。像素电极227与公共电极225之间的电位差为0V～4.5V。
优选地，在本实施例中，第一交流控制电压31和第二交流控制电压32为沿水平轴(即电压零轴)互为镜像的波形。
优选地，第一交流控制电压31和第二交流控制电压32均为锯齿波，而且第一交流控制电压31和第二交流控制电压32均在两帧画面Frame 1、Frame 2之间完成电平跳变(第一交流控制电压31由高电平往低电平跳变，第二交流控制电压32由低电平往高电平跳变)。
本实施例提供的液晶显示装置，彩膜基板21侧的视角控制电极210包括第一电极部211和第二电极部212，阵列基板22侧的每行像素单元P内的公共电极均同时与第一电极部211和第二电极部212作用(即像素单元P的第一子像素P1与第一电极部211或第二电极部212作用，第二子像素P2与第二电极部212或第一电极部211作用)。第一电极部211和第二电极部212的电极被赋予的信号极性相反，但与公共电极225的电位差相同(如图9)。相邻两行像素单元P显示极性相反，第一电极部211和第二电极部212的极性也相反，所以当像素信号在薄膜晶体管224开关切换瞬间即便受电容耦合导致被赋予信号偏离理想位准，第一电极部211与相邻两行像素单元P同时作用会在同一帧里存在亮暗差异，例如第一行像素单元P中的第一子像素P1相对偏亮，第二行像素单元P中的第二子像素P2相对偏暗；但由于第二电极部212电位与第一电极部211频率相同而极性相反，且第二电极部212与第一行像素单元P中的第二子像素P2、第二行像素单元P中的第一子像素P1分别作用，对应的第一行像素单元P中的第二子像素P2相对偏暗，第二行像素单元P中的第一子像素P1相对偏亮，与前面所述的第一电极部211与第一行像素单元P中的第一子像素P1、第二行像素单元P中的第二子像素P2之间导致的亮度差进行了亮暗补偿，所以无论在同一帧显示里或是下一帧显示，均不会存在同一帧像素之间亮暗差异导致的闪烁异常，或是相邻两帧之间亮度差异导致的闪烁问题，可以从根本上解决闪烁问题，同时不存在传统架构增加驱动频率导致功耗增加的困扰，与传统架构相比，可实现在高分辨率视角可控显示面板低功耗驱动的目的。
[第三实施例]
图10为本发明第三实施例中液晶显示装置的部分电路结构示意图，请参图10，本实施例与上述第一实施例的区别在于，在本实施例中，每个像素单元P内设有一个像素电极227，该像素电极227同时设置在第一子像素P1内和第二子像素P2内，通过一个薄膜晶体管224与扫描线222和位于该像素单元P内的数据线223电性连接。本实施例的其余内容可参上述第一实施例的说明，在此不再赘述。
[第四实施例]
图11为本发明第四实施例中液晶显示装置在窄视角下的结构示意图，图12为本发明第四实施例中液晶显示装置在宽视角下的结构示意图，请参图11至图12，本实施例与上述第一实施例的主要区别在于，本实施例中液晶层23采用负性液晶分子，在初始状态(即液晶显示装置未施加任何电压的情形)下，液晶层23内的负性液晶分子相对于基板21、22即具有较大的初始预倾角(参图11)，即负性液晶分子在初始状态下相对于基板21、22呈倾斜姿态。
请参图11，当在视角控制电极210与公共电极225之间未施加电位差或者施加较小的电位差时，液晶层23中的负性液晶分子的倾斜角度不发生较大变化，仍然为倾斜姿态，使得穿过液晶分子的光线由于相位延迟而与上下偏光片不匹配，出现了漏光现象，导致在斜视观看屏幕时画面对比度降低，影响观看效果而视角减小，该液晶显示装置实现窄视角显示。
请参图12，当在视角控制电极210与公共电极225之间施加较大的电位差时，在两个基板21、22之间会形成较强的垂直电场E(如图12箭头所示)，负性液晶分子在电场作用下长轴方向有沿着垂直于电场线方向旋转的趋势，因此负性液晶分子在该垂直电场E作用下发生较大偏转，液晶分子与基板21、22之间的倾斜角度减小(即从倾斜姿态偏转至平躺姿态)，导致在屏幕斜视方向上漏光现象会减少，对比度提高，该液晶显示装置切换至宽视角显示。
也就是说，随着视角控制电极210与公共电极225之间的电位差增大，负性液晶分子的倾斜角度逐渐减小，视角越来越大，最终实现宽视角；随着视角控制电极210与公共电极225之间的电位差减小，负性液晶分子的倾斜角度逐渐增大至初始状态(即倾斜姿态)，视角越来越小，最终实现窄视角。
本实施例为了实现窄视角显示，向视角控制电极210施加的电压可以是与该直流公共电压30具有相同幅值的直流电压，例如向第一电极部211和第二电极部212分别施加与该直流公共电压30具有相同幅值的直流电压，此时视角控制电极210与公共电极225之间的电位差为零，从而实现窄视角显示。
本实施例为了实现宽视角显示，向视角控制电极210施加的电压为交流电压，而且在向视角控制电极210施加交流电压时，具体是向第一电极部211和第二电极部212分别施加周期性的第一交流控制电压31和第二交流控制电压32，其中第一交流控制电压31和第二交流控制电压32可以参见上述各实施例，在此不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，包括彩膜基板(21)、与该彩膜基板(21)相对设置的阵列基板(22)以及位于该彩膜基板(21)与该阵列基板(22)之间的液晶层(23)，该彩膜基板(21)上设有视角控制电极(210)，该阵列基板(22)上设有扫描线(222)、数据线(223)及多个像素单元(P)，每个像素单元(P)内设有像素电极(227)，该阵列基板(22)上还设有公共电极(225)，其特征在于，该像素单元(P)包括第一子像素(P1)和第二子像素(P2)；该视角控制电极(210)包括相互绝缘设置的第一电极部(211)和第二电极部(212)，该第一电极部(211)对应覆盖该像素单元(P)的第一子像素(P1)和第二子像素(P2)的其中之一，该第二电极部(212)对应覆盖该像素单元(P)的第一子像素(P1)和第二子像素(P2)的其中另一，在向该视角控制电极(210)施加控制电压时，向该第一电极部(211)和该第二电极部(212)分别施加极性相反的第一交流控制电压(31)和第二交流控制电压(32)，并使该第一电极部(211)和该第二电极部(212)与该公共电极(225)的电位差相等或者在一个周期内的两帧画面中该第一电极部(211)和该第二电极部(212)与该公共电极(225)的等效电位差相等；其中，该扫描线(222)位于该第一子像素(P1)和该第二子像素(P2)之间，每个像素单元(P)内的该像素电极(227)连接至位于该第一子像素(P1)和该第二子像素(P2)之间的该扫描线(222)；该第一电极部(211)包括相互间隔且电性连接在一起的多个第一电极条(211a)，该第二电极部(212)包括相互间隔且电性连接在一起的多个第二电极条(212a)，该多个第一电极条(211a)和该多个第二电极条(212a)之间相互嵌套设置；该多个第一电极条(211a)和该多个第二电极条(212a)均沿着该扫描线(222)方向延伸，该多个第一电极条211a分别对应覆盖位于扫描线G1上侧的一行子像素、扫描线G2n-2至扫描线G2n-1(n＝2、3、4、…)之间的两行子像素以及扫描线G2n下侧的一行子像素，该多个第二电极条212a分别对应覆盖位于扫描线G2n-1至扫描线G2n(n＝1、2、3、…)之间的两行子像素。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每个像素单元(P) 内的该像素电极(227)的数量为两个，并分别通过一个薄膜晶体管(224)连接至位于该第一子像素(P1)和该第二子像素(P2)之间的该扫描线(222)。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，每个像素单元(P)内的该像素电极(227)的数量为一个，并通过一个薄膜晶体管(224)连接至位于该第一子像素(P1)和该第二子像素(P2)之间的该扫描线(222)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，该彩膜基板(21)上设有黑矩阵(213)，该黑矩阵(213)包括沿该扫描线(222)方向延伸的多条第一遮光条(213a)和多条第二遮光条(213b)，该第一遮光条(213a)和该第二遮光条(213b)沿该数据线(222)方向相互交叉排列设置，该第一遮光条(213a)位于该扫描线(222)上方，该第二遮光条(213b)位于相邻的两个像素单元(P)之间。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，该第二遮光条(213b)的宽度小于或等于该第一遮光条(213a)的宽度。
6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一电极部(211)还包括与该多个第一电极条(211a)电性连接的第一公共导电条(211b)，该第二电极部(212)还包括与该多个第二电极条(212a)电性连接的第二公共导电条(212b)，该第一电极部(211)和该第二电极部(212)分别呈梳状且相互插入嵌套设置。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该液晶层(23)中的液晶分子为正性液晶分子，在向该第一电极部(211)和该第二电极部(212)分别施加该第一交流控制电压(31)和该第二交流控制电压(32)时，该液晶显示装置从宽视角模式切换至窄视角模式；或者，该液晶层(23)中的液晶分子为负性液晶分子，在向该第一电极部(211)和该第二电极部(212)分别施加该第一交流控制电压(31)和该第二交流控制电压(32)时，该液晶显示装置从窄视角模式切换至宽视角模式。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一交流控制电压(31)和该第二交流控制电压(32)均为方波或均为锯齿波。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一交流控制电压(31)和该第二交流控制电压(32)为沿垂直轴互为镜像的波形。
10.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一交流控制电压(31)和该第二交流控制电压(32)为沿水平轴互为镜像的波形，
方案的范围内。
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