可切换视角的液晶面板及液晶显示器的制造方法
【专利摘要】本发明公布了一种可切换视角的液晶面板，包括相对设置的上基板、下基板及位于所述上基板与所述下基板之间的液晶层，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，所述视角上电极的中心与所述视角下电极的中心正对，所述下基板面对所述上基板的表面还设置有两个与所述视角上电极相对的附属电极，两个所述附属电极对称分布在所述视角下电极的两侧，所述视角上电极完全覆盖所述附属电极在所述上基板的投影。本发明还提供了一种液晶显示器，减短了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
【专利说明】
可切换视角的液晶面板及液晶显不器
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种可切换视角的液晶面板及液晶显示器。
【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，视角控制通过控制电极来实现。当给控制电极施加电压时，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，本发明提供一种可切换视角的液晶面板，包括相对设置的上基板、下基板及位于所述上基板与所述下基板之间的液晶层，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，所述视角上电极的中心与所述视角下电极的中心正对，所述下基板面对所述上基板的表面还设置有两个与所述视角上电极相对的附属电极，两个所述附属电极对称分布在所述视角下电极的两侧，所述视角上电极完全覆盖所述附属电极在所述上基板的投影。
[0006]进一步，所述下基板面对所述上基板的表面还设有间隔排布的像素电极与公共电极，所述像素电极与所述公共电极位于所述附属电极远离所述视角下电极的一侧，所述视角上电极的长度与所述视角下电极的长度的差值为所述像素电极与所述公共电极之间的距离的四倍。
[0007]进一步，所述附属电极与所述视角下电极的两端的距离相等于所述像素电极与所述公共电极之间的距离。
[0008]进一步，所述附属电极、所述像素电极及所述公共电极的形状大小相同。
[0009]进一步，所述像素电极、所述公共电极、所述视角上电极、所述视角下电极及所述附属电极均由透明导电材料制成。
[0010]进一步，所述像素电极与所述公共电极之间的所述液晶分子在平行于所述上基板和所述下基板的平面内旋转，所述视角上电极与所述视角下电极、所述附属电极之间的所述液晶分子在垂直于所述上基板和所述下基板的平面内旋转。
[0011]进一步，所述视角上电极与所述视角下电极、所述附属电极之间的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。
[0012]进一步，所述视角上电极与所述视角下电极、所述附属电极之间的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。
[0013]本发明还提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括背光模组、驱动电路及以上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。
[0014]进一步，所述驱动电路包括第一显示驱动与第二显示驱动，所述第一显示驱动控制所述像素电极和所述公共电极的电压，所述第二显示驱动控制所述视角上电极、所述视角下电极及所述附属电极的电压。
[0015]本发明的有益效果如下:通过控制偏置电压从而改变液晶分子排布状态的方法转换液晶面板的宽视角与窄视角显示模式，满足使用者对液晶显示器的不同使用需求，同时设计视角下电极短于视角上电极，并在视角下电极的两端短于视角上电极的部分设置了两个附属电极，对电极施加偏置电压时，视角上电极两端与视角下电极两端及附属电极之间产生斜向电场，该斜向电场导致位于次像素区两端的液晶分子受到斜向电场的作用首先沿同一个方向转动，并且会带动旁边液晶分子逐渐从相同的一端有序的站立起来，避免了液晶分子出现“打架”现象，减短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】
[0016]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。
[0017]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。
[0018]图2为本发明实施例一提供的可切换视角的液晶面板的工作原理图。
[0019]图3为本发明实施例一提供的可切换视角的液晶面板的次像素区的液晶转动的原理图。
[0020]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。
[0021]图5为本发明实施例二提供的可切换视角的液晶面板的工作原理图。
[0022]图6为本发明实施例二提供的可切换视角的液晶面板的次像素区的液晶转动的原理图。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]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由包括上基板30、下基板40及它们之间的液晶分子50组成，液晶分子50为正性液晶。液晶面板的像素单元按照排布的电极的不同划分为主像素区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成90度垂直，显示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，液晶面板只能显示比较纯的黑色;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，颜色细腻等优点。
[0025]次像素区20则为包括视角上电极202、视角下电极204及附属电极206的部分，视角上电极202与视角下电极204对应设置在上基板30与下基板40上，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，视角上电极202与视角下电极204关于次像素区20的中心线对称，两个附属电极206设置在下基板40上并位于视角下电极204的两侧且两个附属电极206距离视角下电极204两端的距离相等。像素电极102、公共电极104、视角上电极202、视角下电极204及附属电极206均由透明导电材料制成，该材料不会影响背光源穿透液晶面板显示图像。优选的，附属电极206与像素电极102及公共电极104的大小形状相同，此时该三种电极可以在同一道制程中一起制作完成，减少制作工序，降低生产成本。一种实施方式中，附属电极206与视角下电极204端部的距离等于像素电极102与公共电极104的距离，并且附属电极206在上基板30的投影与视角上电极202在上基板30的投影的端部的距离等于像素电极102与公共电极104的距离，即视角上电极202的一端长于视角下电极204的一端的长度为两倍的像素电极102与公共电极104的距离，并且附属电极206位于该长度的中点位置，该实施方式利于后续对次像素区20施加偏置电压后再次像素区20的两端得到均匀对称的斜向电场。
[0026]图2为本发明实施例一提供的可切换视角的液晶面板的工作原理图，如图所示，结合图1，当视角上电极202、视角下电极204及附属电极206未施加偏置电压时，次像素区20的液晶分子50为平躺状态，背光源穿过次像素区20的液晶分子50显示图像，次像素区20与主像素区10共同工作，此时液晶面板为宽视角显示模式;对视角上电极202、视角下电极204及附属电极206施加偏置电压后，附属电极206、视角下电极204的两端与视角上电极202两端之间产生斜向电场，次像素区20两端的液晶分子50受到斜向电场的作用率先沿着平行于斜向电场线64的方向转动站立起来，并带动其旁边的液晶分子50依次有序的沿同一端转动站立起来，最终液晶分子50均达到平行于竖直电场线62的竖直状态。结合图3，以次像素区20右端的液晶分子为例，最外侧的液晶分子50受到斜向电场影响，由平躺状态逆时针转动到平行于斜向电场线64的状态，其与竖直电场的共同影响带动旁边的液晶分子50依次沿同一个方向有序的竖立起来，当次像素区20的所有液晶分子50均达到竖立状态后，背光源穿过液晶分子50之间的间隙，次像素区20发生漏光，仅主像素区10显示图像，液晶面板为窄视角显示模式。
[0027]通过视角上电极202两端与视角下电极204两端及附属电极206之间产生斜向电场，该斜向电场导致位于次像素区20两端的液晶分子50受到斜向电场的作用首先沿同一个方向转动，并且会带动旁边液晶分子50逐渐从相同的一端有序的站立起来，在宽视角显示模式与窄视角显示模式的转换过程中避免了液晶分子50出现“打架”现象，减短了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
[0028]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，主像素区10与实施例一的结构及工作原理相同，其区别在于，液晶分子50为负性液晶，结合图5，当视角上电极202、视角下电极204及附属电极206未施加偏置电压时，次像素区20的液晶分子50为竖立状态，背光源穿过液晶分子50之间的间隙，次像素区20发生漏光，仅主像素区10显示图像，液晶面板为窄视角显示模式;对视角上电极202、视角下电极204及附属电极206施加偏置电压后，附属电极206、视角下电极204的两端与视角上电极202两端之间产生斜向电场，次像素区20两端的液晶分子50受到斜向电场的作用率先沿着垂直于斜向电场线64的方向转动平躺下来，并带动其旁边的液晶分子50依次有序的沿同一端转动平躺下来，最终液晶分子50均达到垂直于竖直电场线62的平躺状态。结合图6，以次像素区20右端的液晶分子为例，最外侧的液晶分子50受到斜向电场影响，由竖立状态逆时针转动到垂直于斜向电场线64的状态，其与竖直电场的共同影响带动旁边的液晶分子50依次沿同一个方向有序的平躺下来，当次像素区20的所有液晶分子50均达到平躺状态后，背光源穿过次像素区20的液晶分子50显示图像，次像素区20与主像素区10共同工作，此时液晶面板为宽视角显示模式。
[°029 ]实施例二提供的液晶面板由于液晶分子50与实施例一的液晶分子50电极性相反，正性液晶受电场作用转动到平行于电场线方向，负性液晶受电场作用转动到垂直于电场线方向，两种实施例虽工作模式相反，但均是通过两端受斜向电场影响的液晶分子50首先转动再带动旁边的液晶分子50按照相同的方向逐渐有序转动，避免了液晶分子50出现“打架”现象，减短了视角转换响应时间，改善了视角切换后的视角对称性。
[0030]液晶显示器包括背光模组、驱动电路及可切换视角的液晶面板，驱动电路控制背光模组和液晶面板工作，驱动电路包括第一显示驱动与第二显示驱动，第一显示驱动控制主像素区10的像素电极102和公共电极104的电压，第二显示驱动控制次像素区20的视角上电极202、视角下电极204及附属电极206的电压。第一显示驱动控制施加偏置电压于像素电极102和公共电极104，偏置电压使主像素区10的液晶分子50在平行于上基板30与下基板40的平面旋转，控制主像素区10通过背光源显示图像;第二显示驱动控制施加偏置电压于视角上电极202、视角下电极204及附属电极206，次像素区20的液晶分子50在垂直于上基板30与下基板40的平面转动，使次像素区20在宽视角显示模式与窄视角显示模式间切换。由于液晶面板的次像素区20利用斜向电场使两端的液晶分子50先转动再带动旁边的液晶分子50逐渐有序的转动，使该液晶显示器满足使用者对液晶显示器的不同使用需求的同时，视角转换时间短，视角对称性好。
[0031 ]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】
1.一种可切换视角的液晶面板，包括相对设置的上基板、下基板及位于所述上基板与所述下基板之间的液晶层，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，所述视角上电极的中心与所述视角下电极的中心正对，所述下基板面对所述上基板的表面还设置有两个与所述视角上电极相对的附属电极，两个所述附属电极对称分布在所述视角下电极的两侧，所述视角上电极完全覆盖所述附属电极在所述上基板的投影。2.根据权利要求1所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述下基板面对所述上基板的表面还设有间隔排布的像素电极与公共电极，所述像素电极与所述公共电极位于所述附属电极远离所述视角下电极的一侧，所述视角上电极的长度与所述视角下电极的长度的差值为所述像素电极与所述公共电极之间的距离的四倍。3.根据权利要求2所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述附属电极与所述视角下电极的两端的距离相等于所述像素电极与所述公共电极之间的距离。4.根据权利要求3所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述附属电极、所述像素电极及所述公共电极的形状大小相同。5.根据权利要求4所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述像素电极、所述公共电极、所述视角上电极、所述视角下电极及所述附属电极均由透明导电材料制成。6.根据权利要求2所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述像素电极与所述公共电极之间的所述液晶分子在平行于所述上基板和所述下基板的平面内旋转，所述视角上电极与所述视角下电极、所述附属电极之间的所述液晶分子在垂直于所述上基板和所述下基板的平面内旋转。7.根据权利要求2所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述视角上电极与所述视角下电极、所述附属电极之间的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。8.根据权利要求2所述的可切换视角的液晶面板，其特征在于，所述视角上电极与所述视角下电极、所述附属电极之间的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。9.一种液晶显示器，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?8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。10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，所述驱动电路包括第一显示驱动与第二显示驱动，所述第一显示驱动控制所述像素电极和所述公共电极的电压，所述第二显示驱动控制所述视角上电极、所述视角下电极及所述附属电极的电压。
【文档编号】G02F1/1343GK105954896SQ201610479688
【公开日】2016年9月21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