液晶面板、液晶显示器及改善液晶转动障碍方法
【专利摘要】本发明公布了一种液晶面板，包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之间设有液晶，所述上基板面对所述下基板的表面设有视角上电极，所述下基板面对所述上基板的表面设有视角下电极，所述下电极的长度小于所述视角上电极的长度，所述视角上电极完全覆盖所述视角下电极在所述上基板的投影，所述视角上电极和所述视角下电极之间的区域包括相邻的主体区域和预倾斜区域，所述预倾斜区域对应所述视角上电极的边缘和所述视角下电极的边缘，所述主体区域对应的部分所述视角上电极和部分所述视角下电极尺寸相同。本发明还提供了一种液晶显示器与改善液晶转动障碍方法。减小了视角转换响应时间，改善了视角对称性。
【专利说明】
液晶面板、液晶显不器及改善液晶转动障碍方法
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种液晶面板、液晶显示器及改善液晶转动障碍方法。
【背景技术】
[0002]随着使用液晶显示器的移动与应用产品的普及和推广，人们对产品的品质与人性化的设计提出了越来越高的要求。可视角范围是液晶显示面板的一个重要的性能指标，液晶显示面板需要通过调节液晶分子的排布来改变光线的偏振状态，进而控制上下偏振层之间的通光量，进而实现显示功能。虽然现在的液晶显示面板已经朝着广视角的发展方向发展，但是在某些情况下液晶显示面板还需要具备广视角与窄视角相互切换的功能。例如有时候，用户需要与他人共享便携式电子设备显示的图像，而有时用户出于对个人隐私的保护又不希望他人看到显示的图像，这就需要有一种能够实现宽、窄视角转换的显示器来同时满足这两种需求。
[0003]现有技术中，显示面板的宽视角与窄视角的转换实际上是由液晶分子的水平取向与竖直取向的转换实现的。例如当液晶分子为正性液晶时，视角控制通过视角控制上、视角下电极来实现，与正常液晶显示区的像素电极和公共电极设置于相邻位置。当给视角控制上、视角下电极施加电压时，会产生竖直电场，原本水平取向的液晶受电场力的作用，会逐渐站立起来。但是，由于液晶分子为棒状结构，液晶站立的方向没有固定，液晶可以从其一端开始站立，也可以从其另一端开始站立。因此，在液晶站立的过程中，容易出现“打架”现象，导致无序状态发生，最终导致视角转换响应慢，视角切换后出现视角对称性不佳。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是现有技术中在切换液晶显示面板宽视角与窄视角的相互转换过程中，由于各液晶分子的转动方向不确定导致的无序状态的发生，并由于液晶分子转动障碍产生的视角转换响应时间长，视角对称性不佳等问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种液晶面板，包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之间设有液晶，所述上基板面对所述下基板的表面设有视角上电极，所述下基板面对所述上基板的表面设有视角下电极，所述下电极的长度小于所述视角上电极的长度，所述视角上电极完全覆盖所述视角下电极在所述上基板的投影，所述视角上电极和所述视角下电极之间的区域包括相邻的主体区域和预倾斜区域，所述预倾斜区域对应所述视角上电极的边缘和所述视角下电极的边缘，所述主体区域对应的部分所述视角上电极和部分所述视角下电极尺寸相同。
[0006]进一步，所述视角上电极的中心与所述视角下电极的中心正对。
[0007]进一步，所述预倾斜区域的数量为两个，所述预倾斜区域对称分布于所述主体区域的两侧。
[0008]进一步，单个所述预倾斜区域在平行于视角下电极长度方向的长度相等于平面转换液晶面板的像素电极与公共电极的距离。
[0009]进一步，所述液晶分子为未施加电压时初始状态为水平排布的正性液晶。
[0010]进一步，所述液晶分子为未施加电压时初始状态为竖直排布的负性液晶。
[0011 ]本发明还提供了一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括背光模组、驱动电路及权利要求1?6所述的可切换视角的液晶面板，所述驱动电路控制所述背光模组和所述液晶面板工作，所述背光模组提供背光源通过所述液晶面板显示图像。
[0012]本发明还提供了一种改善液晶转动障碍方法，应用于可切换视角的液晶面板，其特征在于:在次像素区的上基板和下基板上分别设置相互对应的视角上电极与视角下电极，且所述视角下电极的长度小于所述视角上电极的长度，所述视角上电极完全覆盖所述视角下电极在所述上基板的投影；
[0013]将所述视角上电极和所述视角下电极之间的区域划分为相邻的主体区域和预倾斜区域，所述预倾斜区域对应所述视角上电极的边缘和所述视角下电极的边缘，所述主体区域对应的部分所述视角上电极和部分所述视角下电极尺寸相同；
[0014]施加电压，使得所述预倾斜区域产生斜向电场，所述预倾斜区域的液晶分子受所述斜向电场影响而斜向排列；
[0015]对斜向排列的所述液晶分子进行光照，使得斜向排列的所述液晶分子形成初始预倾角，
[0016]停止施加电压，所述主体区域的所述液晶分子恢复到初始状态，所述预倾斜区域的所述液晶分子保持所述初始预倾角，
[0017]对所述视角上电极和所述视角下电极施加电压，所述预倾斜区域的所述液晶分子带动所述主体区域的所述液晶分子有序的转动。
[0018]进一步，“对所述斜向排列的液晶分子进行光照，使得斜向排列的所述液晶分子形成初始预倾角”的步骤包括:采用掩膜板覆盖的方式，所述掩膜板仅对应所述预倾斜区域设置空隙，对所述空隙进行UV光照射使所述斜向排列的液晶分子形成初始预倾角。
[0019]进一步，所述主像素区为水平配向，所述次像素区为垂直配向。
[0020]本发明的有益效果如下:视角上、下电极的长度不相等，在长度相差的部分产生斜向电场使部分液晶分子斜向排列，并通过UV光照使液晶分子形成初始预倾角。当给视角上、下电极施加电压时，预倾斜区域的液晶分子会带动旁边主体区域的液晶分子转动，这样液晶就会有序的从相同的一端转动，避免了液晶分子出现“打架”现象，从而减小了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
【附图说明】
[0021]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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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明显变形方式。
[0022]图1为本发明实施例一提供的可切换视角的液晶面板结构示意图。
[0023]图2为本发明实施例一提供的液晶面板的次像素区的液晶转动的原理图。
[0024]图3为本发明实施例一提供的改善液晶转动障碍方法示意图。
[0025]图4为本发明实施例二提供的可切换视角的液晶面板结构示意图。
[0026]图5为本发明实施例二提供的液晶面板的次像素区的液晶转动的原理图。
[0027]图6为本发明实施例二提供的改善液晶转动障碍方法示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]图1为本发明实施例一提供的可切换视角的液晶面板结构示意图，如图所示，可切换视角的液晶面板包括上基板30、下基板40及它们之间的液晶分子50，液晶分子50为正性液晶。液晶面板的像素单元包括主像素区10与次像素区20，主像素区10的下基板40上间隔排布像素电极102与公共电极104，主像素区为水平配向，液晶分子50在主像素区只能在平行于上基板30与下基板40的平面上旋转，为平面转换(In-Plane Switching，IPS)工作模式。当不施加电压时，主像素区10的液晶分子50完全不会旋转，由于液晶面板的前后两个偏振片的偏振方向垂直，显不器背模组提供的背光源穿过后偏振片后未被液晶分子50改变偏振方向，因此无法穿过前偏振片，液晶面板只能显示黑色;施加电压后，液晶分子旋转，使水平偏振光转换到垂直偏振光，背光光线便可以通过，改变施加在液晶分子50两侧的电场大小来控制转换偏振光线的多少，达到控制光线的目的。主像素区的IPS工作模式以平面切换的方式来改善视角，利用空间厚度、摩擦强度及横向电场驱动的改变使液晶分子50做最大的平面旋转角度来增加视角，故具有可视角度大的优点，同时在液晶面板的制造上不需额外加补偿膜，视觉显示较佳，颜色细腻。
[0030]在次像素区20中，上基板30面对下基板40的表面设有视角上电极202，下基板40面对上基板30的表面设有视角下电极204，，并且视角下电极204的长度小于视角上电极202的长度，视角上电极202完全覆盖视角下电极204在上基板30的投影。次像素区20划分为位置相邻的主体区域22与预倾斜区域24，预倾斜区域24对应视角上电极202的边缘和视角下电极204的边缘，主体区域22对应的部分视角上电极202和部分视角下电极204尺寸相同。对视角上电极202与视角下电极204施加电压时，主体区域22的视角上电极202与视角下电极204之间产生竖直电场，预倾斜区域24的视角上电极202与视角下电极204之间产生斜向电场，以使预倾斜区域24的液晶分子50产生初始预倾角。一种实施方式中，视角上电极202的中心与视角下电极204的中心正对，即视角上电极202在上基板30的投影的中心与视角下电极204在上基板30的投影的中心重合，此时具有两个相同的预倾斜区域24分布于主体区域22的两端。当然，视角上电极202与视角下电极204的投影中心也可以不重合，例如视角下电极204偏向于视角上电极202的一端，此时两个预倾斜区域24尺寸不相同，产生的斜向电场强度不同，对相应的液晶分子50的转动的影响效果也不同。优选的，设定单个预倾斜区域24在平行于视角下电极204长度方向的长度相等于主像素区10的像素电极102与公共电极104的距离，此时次像素区20两端的预倾斜区域24影响的液晶分子50的数量与主像素区10的一对像素电极102与公共电极104控制液晶分子50的数量相同，斜向电场对预倾斜区域24的液晶分子50的控制效果最佳。不施加电压时，主体区域22的液晶分子50的初始状态为平躺状态，次像素区20显示图像，液晶面板为宽视角显示模式，预倾斜区域24的液晶分子50在预倾斜区域24的初始状态为具有初始预倾角α的斜向排列，初始预倾角α的大小由视角上电极202与视角下电极204的长度差值及固定初始预倾角α时施加的电压大小决定;结合图2，施加电压后，预倾斜区域24的液晶分子50从斜向开始向竖立状态转动，同时依次带动相邻的主体区域22的液晶分子50由平躺状态沿相同的方向转动为竖立状态，次像素区20漏光不显示图像，液晶面板为窄视角显示模式。
[0031]次像素区20设置预倾斜区域24，在当给视角控制上电极202、视角下电极204施加电压时，视角上电极202和视角下电极204的两端液晶分子50会带动旁边液晶分子50转动，这样所有液晶分子50就会有序的从相同的一端转动，避免了液晶分子50出现“打架”现象，从而减小了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
[0032]本发明实施例一提供的改善液晶转动障碍方法具体步骤如下:
[0033]步骤一、对次像素区20的视角上电极202和视角下电极204施加电压，由于视角下电极204的长度小于视角上电极202，在次像素区20的两端位置的预倾斜区域24产生斜向电场，初始状态为平躺的正性液晶分子50受到斜向电场的影响转动到与斜向电场线62平行的状态，在次像素区20的中间位置的主体区域22产生竖直电场使液晶分子50转动到平行于竖直电场线64的竖直状态。
[0034]预倾斜区域24的斜向电场使该区域的液晶分子50斜向排列，为后续对初始预倾角α的固定做准备。
[0035]步骤二、如图3所示，提供掩膜板70，掩膜板70仅对应预倾斜区域24设置两个空隙702，对空隙702进行UV光照射使预倾斜区域24斜向排列的液晶分子50形成初始预倾角。
[0036]采用掩膜板覆盖、UV光照射的方法可以比较简便的得到初始预倾角α，初始预倾角α的大小斜向电场线62倾斜的角度决定，即与视角上、下基板的长度差及电压大小有关。
[0037]步骤三、停止施加电压，主体区域22的液晶分子50恢复到初始的平躺状态，预倾斜区域24的液晶分子50保持初始预倾角α;对视角上电极202和视角下电极204施加电压，预倾斜区域24的液晶分子50带动相邻的主体区域22的液晶分子50沿一个方向有序的转动。
[0038]视角上电极202和视角下电极204的长度不相等，在长度相差的部分产生斜向电场使部分液晶分子50斜向排列，并通过UV光照使液晶分子50形成初始预倾角α。当给视角上电极202和视角下电极204施加电压时，预倾斜区域24的液晶分子50会带动旁边主体区域22的液晶分子50转动，这样次像素区20的液晶分子50就会有序的从相同的一端转动，避免了液晶分子50出现“打架”现象，从而减小了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
[0039]图4为本发明实施例二提供的可切换视角的液晶面板结构示意图，如图所示，本实施例与实施例一的区别在于，液晶分子50为负性液晶。主像素区10的工作原理与实施例一相同，在次像素区20，主体区域22的液晶分子50的初始状态为竖立状态，次像素区20漏光不显示图像，液晶面板为窄视角显示模式，预倾斜区域24的液晶分子50在预倾斜区域24的初始状态为具有初始预倾角α的斜向排列，初始预倾角α的大小由视角上电极202与视角下电极204的长度差值及固定初始预倾角α时施加的电压大小决定;结合图5，施加电压后，预倾斜区域24的液晶分子50从斜向开始向平躺状态转动，同时依次带动相邻的主体区域22的液晶分子50由竖立状态沿相同的方向转动为平躺状态，次像素区20显示图像，液晶面板为宽视角显示模式。
[0040]本发明实施例二提供的改善液晶转动障碍方法的步骤与实施例一相似，如图6所示，区别在于实施例二的液晶分子50为负性液晶，次像素区20的初始状态液晶分子50为竖直状态，视角上电极202和视角下电极204被施加电压后主体区域22的液晶分子50由竖直状态转动为垂直于竖直电场线64的平躺状态，预倾斜区域24的斜向电场使该区域的液晶分子50垂直于斜向电场线方向斜向排布，采用UV光照射掩膜板缝隙的方式得到初始预倾角α。视角上电极202和视角下电极204在未施加电压状态下为窄视角模式，施加电压后转换为宽视角模式，由于液晶分子50向同一个方向有序的转动，避免了液晶分子50出现“打架”现象，从而减小了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
[0041 ]以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种液晶面板，包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之间设有液晶，所述上基板面对所述下基板的表面设有视角上电极，所述下基板面对所述上基板的表面设有视角下电极，其特征在于，所述下电极的长度小于所述视角上电极的长度，所述视角上电极完全覆盖所述视角下电极在所述上基板的投影，所述视角上电极和所述视角下电极之间的区域包括相邻的主体区域和预倾斜区域，所述预倾斜区域对应所述视角上电极的边缘和所述视角下电极的边缘，所述主体区域对应的部分所述视角上电极和部分所述视角下电极尺寸相同。2.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述视角上电极的中心与所述视角下电极的中心正对。3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，所述预倾斜区域的数量为两个，所述预倾斜区域对称分布于所述主体区域的两侧。4.根据权利要求3所述的液晶面板，其特征在于，单个所述预倾斜区域在平行于视角下电极长度方向的长度相等于平面转换液晶面板的像素电极与公共电极的距离。5.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶分子为未施加电压时初始状态为水平排布的正性液晶。6.根据权利要求1所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶分子为未施加电压时初始状态为竖直排布的负性液晶。7.—种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括背光模组、驱动电路及权利要求1?6所述的液晶面板，所述驱动电路控制所述背光模组和所述液晶面板工作，所述背光模组提供背光源通过所述液晶面板显示图像。8.—种改善液晶转动障碍方法，应用于可切换视角的液晶面板，其特征在于:在次像素区的上基板和下基板上分别设置相互对应的视角上电极与视角下电极，且所述视角下电极的长度小于所述视角上电极的长度，所述视角上电极完全覆盖所述视角下电极在所述上基板的投影； 将所述视角上电极和所述视角下电极之间的区域划分为相邻的主体区域和预倾斜区域，所述预倾斜区域对应所述视角上电极的边缘和所述视角下电极的边缘，所述主体区域对应的部分所述视角上电极和部分所述视角下电极尺寸相同； 施加电压，使得所述预倾斜区域产生斜向电场，所述预倾斜区域的液晶分子受所述斜向电场影响而斜向排列； 对斜向排列的所述液晶分子进行光照，使得斜向排列的所述液晶分子形成初始预倾角， 停止施加电压，所述主体区域的所述液晶分子恢复到初始状态，所述预倾斜区域的所述液晶分子保持所述初始预倾角， 对所述视角上电极和所述视角下电极施加电压，所述预倾斜区域的所述液晶分子带动所述主体区域的所述液晶分子有序的转动。9.根据权利要求8所述的改善液晶转动障碍方法，其特征在于，“对所述斜向排列的液晶分子进行光照，使得斜向排列的所述液晶分子形成初始预倾角”的步骤包括:采用掩膜板覆盖的方式，所述掩膜板仅对应所述预倾斜区域设置空隙，对所述空隙进行UV光照射使所述斜向排列的液晶分子形成初始预倾角。10.根据权利要求8所述的改善液晶转动障碍方法，其特征在于，所述主像素区为水平配向，所述次像素区为垂直配向。
【文档编号】G02F1/13GK105892113SQ201610475306
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月25日
【发明人】谢畅
【申请人】武汉华星光电技术有限公司