一种像素结构及显示面板的制作方法

本发明属于液晶显示领域，具体涉及一种像素结构及显示面板。

背景技术：

随着信息社会的发展，人们对显示装置的需求得到了快速的增长。为了满足这种需求，以液晶显示装置(LCD：Liquid Crystal Display)、等离子体显不器(PDP：Plasma Display Panel)、有机发光显示装置(OLED：Organic Light Emitting Diode)为代表的显示装置都得到了迅猛地发展。在平板显示装置中，液晶显示装置由于其重量低、体积小、能耗低的优点，正在得到越来越广泛的使用。

液晶显示装置包括扭曲向列(Twisted Nematic,TN)模式、电子控制双折射(Electrically Controlled Birefringence,ECB)模式、垂直配向(Vertical Alignment，VA)等多种显示模式，其中，垂直配向(VA)模式是一种具有高对比度、宽视野角、无须摩擦配向制程等优势的常见显示模式。

针对垂直配向模式的(VA模式)液晶显示装置而言，其使用负性液晶，在未通电状态时，负性液晶分子垂直于上下基板排列，所以可以得到较好的黑态，实现较高的对比度。而为了得到较好的视角，目前垂直配向模式的液晶显示装置通常采用多畴的方式，这种显示方式被称为"Multi-Domain Vertical Alignment Mode"(MVA模式)。主要通过在彩膜或者阵列基板的表面制作凸起或者狭缝来实现。当对像素施加电压时，这些凸起或者狭缝导致电势面发生崎变，液晶分子就在这种崎变的电场作用下向不同方向取向，从而实现了多畴(Multi-Domain)，如图1所示，现有的垂直配向模式(VA模式)液晶显示装置中的像素单元P一般为4畴(4-Domain)结构，像素单元P包括D1至D4四个区域。

但由于垂直配向模式(VA模式)采用垂直转动的液晶，液晶分子双折射率的差异比较大，导致大视角下的色偏(color shift)问题比较严重。因此，降低色偏是VA模式液晶显示装置的发展要求。针对这个问题，行业内提出了各种解决方法，例如：耦合电容法(也被称为CC方法)、双TFT驱动法(也被称为TT法)、电荷分享法(Charge Sharing)等。以上每种方法都有各自的优缺点，但是其都有一个共同点：都是将原来的一个子像素(Sub-子像素)分为两个部分，其中，一部分称为Main区(主区)，另一部分称为Sub区(次区)，通常Main区小于Sub区。这种设计一般都统称为8畴(8-Domain)设计。

目前显示装置的解析度越来越高，在一般解析度的显示面板中，例如：FHD,Full High Definition，解析度4K，显示面板的尺吋大于等于55吋，会把显示面板中的一颗子像素分割成Main和Sub两个区域，调整Main区与Sub区的driving电路的电压分配，让Sub区稍晚亮起且亮度稍微低一些，用这样8畴(8-domain)的操作方式减缓显示面板大视角时的侧边泛白。然而，随着解析度逐渐变高、子像素的面积逐渐变小，对8K或55吋以下的4K显示面板中的子像素而言，走线和TFT等元件已经占掉大部分的出光区域，在子像素设计上已经没有余裕再把子像素再分割成Main区与Sub区。如何让高解析度面板中的4畴(4-domain)的小面积子像素也能拥有不会侧边泛白的良好画质，对高解析度面板中的子像素设计非常重要。

技术实现要素：

本发明提供一种新的像素结构及显示面板，以解决高解析度的垂直配向模式(VA模式)显示面板于大视角边缘泛白影响显示品质的问题。

本发明的目的之一在于提供一种像素结构，电连接于扫描线与数据线，该像素结构包括：第一主干电极；第二主干电极，该第二主干电极与该第一主干电极垂直相交；主像素电极，该主像素电极具有主电极图案；以及，

次像素电极，该次像素电极具有多个次电极图案，该多个次电极图案包括第一次电极图案、第二次电极图案、第三次电极图案以及第四次电极图案，该第一次电极图案与该第二次电极图案以该第一主干电极为中心对称分布于该主电极图案的相对两侧，该第三次电极图案与该第四次电极图以该第二主干电极为中心对称分布于该主电极图案的相对另两侧；其中，该第一主干电极与该第二主干电极位于该像素结构的中间区域，该次像素电极的面积占该像素结构的面积的18％-58％。

可选地，该主电极图案包括多个第一条状电极及多个第一狭缝，该第一条状电极与该第一狭缝交替设置，该第一条状电极具有第一线宽，该第一狭缝具有第一狭缝宽度，该第一线宽大于等于该第一狭缝宽度。

可选地，该次电极图案包括多个第二条状电极及多个第二狭缝，该第二条状电极与该第二狭缝交替设置，该第二条状电极具有第二线宽，该第二狭缝具有第二狭缝宽度，该第二线宽小于该第二狭缝宽度。

可选地，该第一线宽与该第一狭缝宽度的和等于该第二线宽与该第二狭缝宽度的和。

可选地，该第一线宽与该第一狭缝宽度的和为第一间距，该第一狭缝宽度占该第一间距的25％至50％。

可选地，该第二线宽与该第二狭缝宽度的和为第二间距，该第二狭缝宽度占该第二间距的50％至66％。

可选地，该第二狭缝宽度自该像素结构的该中间区域朝向该像素结构的边缘区域逐渐增大。

本发明的另一目的在于提供一种显示面板，包括相对设置的第一基板与第二基板，以及密封于该第一基板与该第二基板之间的液晶层，该显示面板还包括：像素阵列，该像素阵列设置于该第一基板与该第二基板的其中之一上，且该像素阵列面对该液晶层，该像素阵列包括多个如上所述的像素结构。

可选地，该液晶层为选自高分子稳定的负性液晶。

可选地，还包括第二电极，该第二电极设置于该第一基板与该第二基板的其中之另一上，且该第二电极面对该液晶层，该第二电极与该多个像素结构形成垂直电场。

与现有技术相比，本发明提供的像素结构及其显示面板，通过控制像素结构次像素电极相对整个像素结构的面积占比，以及主像素电极的主电极图案与次像素电极的多个次电极图案的狭缝宽度和条状电极的线宽彼此不同，将像素结构划分为多个区域进行控制，此外，通过维持主电极图案中的第一间距与次电极图案中的第二间距相等，即整个像素结构具有单一的间距，以解决显示面板的不同视角上边缘泛白的问题，进而提高显示品质。

附图说明

图1为现有技术中4畴的像素结构的示意图。

图2为本发明的显示面板的局部剖面示意图。

图3为本发明一实施例中的像素结构的示意图。

图4A至图4C分别为图3中R1、R2及R3区域的放大示意图。

图5为本发明另一实施例中的像素结构的示意图。

图6A至图6B为图5中R4及R5区域的放大示意图。

具体实施方式

为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现在结合附图详细说明，说明书附图示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本发明实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并未依照原尺吋作图。

图2为本发明的显示面板的局部剖面示意图，图3为本发明一实施例中的像素结构的示意图。

如图2所示，显示面板100包括相对设置的第一基板10与第二基板20，第一电极层11设置于第一基板10上，第二电极层21设置于第二基板20上，第一电极层11与第二电极层21相对；液晶层30设置于第一基板10与第二基板20之间；第一配向层12覆盖于第一电极层11上，第二配向层22覆盖于第二电极层21上；其中，第一电极层11与第二电极层21之间可形成垂直电场，于垂直电场的作用下，液晶层30可发生偏转，以使得显示面板100可进行图像显示。本实施例中，第一电极层11包括多个狭缝图案，第二电极层21为整面覆盖在第二基板20表面的透明ITO层，第一电极层11包括多种电极，例如包括像素结构200(如图3所示)中的像素电极，但不以此为限。液晶层30的材料例如为选自高分子稳定的负性液晶。

一般而言，显示面板100包括像素阵列，像素阵列包括多个重复的像素结构200，像素阵列可设置第一基板10与第二基板20的其中之一上，且可直接作用于液晶层30即可，本实施例中，像素阵列例如设置在第一基板10上，此时，第一基板10例如为阵列基板。

如图3所示，像素结构200包括第一主干电极201、第二主干电极202、主像素电极210及次像素电极220，第一主干电极201与第二主干电极202相互垂直，且位于像素结构200的中间区域；主像素电极210包括主电极图案；次像素电极220包括多个次电极图案，多个次电极图案包括第一次电极图案220a、第二次电极图案220b、第三次电极图案220c及第四次电极图案220d，以第一主干电极201为中心，第一次电极图案220a与第二次电极图案220b对称分布于主电极图案的相对两侧；以第二主干电极202为中心，第三次电极图案220c与第四次电极图案220d对称分布于主电极图案的相对两侧。其中，次像素电极220的面积占像素结构200的面积的18％-58％。本实施例中，第一次电极图案220a、第二次电极图案220b、第三次电极图案220c及第四次电极图案220d为图3中三角形的虚线图案标示的区域，主像素电极210的主电极图案填充于像素结构200中次像素电极220之外的区域。主像素电极210与次像素电极220藉由第一主干电极201及第二主干电极202而相互电性连接。像素结构200电性连接于扫描线及数据线等信号输入线，以接收电信号而被驱动。

于实际的实施中，次像素电极220的面积占像素结构200的面积的比率越大，往往更有利于改善显示面板100边缘于侧视角度(60°)低灰阶状态的画面泛白的情况，但是，次像素电极220的面积占比增加，主像素电极210的面积必然减少，而主像素电极210面积的减少，使得显示面板100于正视角度上的亮度降低。为了达到改善显示面板100侧视角度上边缘泛白，同时兼顾正视角度的亮度不能降低太多，当次像素电极220的面积占像素结构200的整体面积的比率为18％-58％时，可实现改善显示面板100侧视角度的边缘泛白，同时避免显示面板100于正视角度的整体亮度降低过大的问题。

图4A至图4C分别为图3中R1、R2及R3区域的放大示意图。

如图3与图4A所示，主电极图案包括多个第一条状电极211以及多个第一狭缝212，多个第一条状电极211与多个第一狭缝212之间交替设置，第一条状电极211具有第一线宽L1，第一狭缝212具有第一狭缝宽度S1，第一线宽L1大于第一狭缝宽度S1，即L1>S1，但不以此为限。在本发明的其他实施例中，第一线宽L1等于第一狭缝宽度S1，即，L1＝S1。

继续参照图4A，主电极图案还具有第一间距P1，第一间距P1等于第一线宽L1与第一狭缝宽度S1的加和，即，P1＝L1+S1；或者，第一间距P1为相邻的两个第一条状电极211的中心之间的距离，第一条状电极211的中心C1到相邻的第一条状电极211的中线C2之间的距离(如图4A中虚线所示)。

主电极图案的多个第一条状电极211较佳地自第一主干电极201及第二主干电极202上以顺时针45°、135°及逆时针45°、135°的方向延伸(角度方向的界定，以第一主干电极201作为0°基准)，多个第一狭缝212为四边形。于具体实施上，可与像素结构200的区域设置整面的透明导电图案，通过曝光显影制程，于透明导电图案上对应第一狭缝212的区域蚀刻以形成多个第一狭缝212，但不以此为限。于本发明其他实施方式中，亦可通过印刷或者涂布的透明导电层的方式形成多个条状电极211，多个条状电极211之间未印刷或者涂布的透明导电层的空白区域即为多个第一狭缝212。

如图3与图4B所示，多个次电极图案包括第一次电极图案220a、第二次电极图案220b、第三次电极图案220c及第四次电极图案220d，其中，第一次电极图案220a至第四次电极图案220d具有相似的结构，本实施例中，以第一次电极图案220a的结构为例进行说明。

第一次电极图案220a包括多个第二条状电极221及多个第二狭缝222，第二条状电极221与第二狭缝222交替设置，第二条状电极221具有第二线宽L2，第二狭缝222具有第二狭缝宽度S2，第二线宽L2小于第二狭缝宽幅S2，即，L2<S2。

第一次电极图案220a还具有第二间距P2，第二间距P2等于第二线宽L2与第二狭缝宽度S2的加和，即，P2＝L2+S4；或者，第二间距P2为相邻的两个第二条状电极221的中心之间的距离，第二条状电极221的中心C3到相邻的第二条状电极221的中线C4之间的距离(如图4B中虚线所示)。

如图2所示，第一次电极图案220a的多个第二条状分支221为自第二主干电极202上沿逆时针45°与135°方向(角度方向的界定，以第一主干电极201作为0°基准)斜向延伸，即，第一次电极图案22a中的多个第二条状电极221以第二主干电极202为中心对称分布于主电极图案的第一侧。本实施例中，多个第二条状分支221的外边缘(远离像素结构200中间区域的边缘)所在的第一侧边较佳地对应于像素结构200第一边缘的中间区域。

以此类推，第二次电极图案220b的多个第二条状电极221自第二主干电极202上沿顺时针45°与135°方向斜向延伸，即，第二次电极图案220b的多个第二条状电极221以第二主干电极202为中心对称分布于主电极图案的第二侧，第二侧与第一侧相对。第二次电极图案220b的多个第二条状分支221的外边缘(远离像素结构200中间区域的边缘)所在的第二侧边较佳地对应于像素结构200第二边缘的中间区域，第二边缘与第一边缘相对，第一侧边与第二侧边相对。

第三次电极图案220c的多个第二条状电极221自第一主干电极201上沿顺时针45°方向及逆时针45°方向斜向延伸，即，第三次电极图案220c的多个第二条状电极221以第一主干电极201为中心对称分布于主电极图案的第三侧，第三侧与第二侧及第一侧相邻。第四次电极图案220d的多个第二条状电极221自第一主干电极201上沿顺时针135°方向及逆时针135°方向斜向延伸，即，第四次电极图案220d的多个第二条状电极221以第一主干电极201为中心对称分布于主电极图案的第四侧。其中，第一侧与第二侧对应于主电极图案的相对的两侧，第三侧与第四侧对应于主电极图案的相对的另两侧。

次电极图案中的多个第二狭缝222例如为四边形。次电极图案与主电极图案可通过相似的方式于相同的制程中形成。

继续参照图2与图4C，R3所在的区域为主电极图案与次电极图案的交界区域，主电极图案中的第一间距P1与次电极图案中的第二间距P2相等，即，控制主电极图案中的第一间距P1与次电极图案的第二间距P2相等使得整个像素结构200具有唯一的间距，同时，主电极图案中的第一线宽L1大于或者等于第一狭缝宽度S1，即，L1>或＝S1，以及次电极图案中的第二线宽L2小于第二狭缝宽度S2，即，L2<S2。与现有技术中，通过将一个像素结构分割为两个部分(一部分称为Main区，另一部分称为Sub区)形成8-domain像素结构的方式，本发明的像素结构200通过于调整主电极图案与次电极图案中的条状电极的线宽与狭缝宽度彼此不同，并维持像素结构200具有唯一的间距，使得4-domain像素结构200可具有类似8-domain的效果，以消除显示面板100在大视角时的边缘泛白。

具体来说，显示面板100例如为32吋，次像素电极220的面积占像素结构200的面积的58％，主像素电极210中，第一线宽L1与第一狭缝宽度S1的比例为1，即L1/S1＝1(例如，L1＝3μm，S1＝3μm)，且次像素电极220中，第二线宽L2与第二狭缝宽度S2的比例为1/2，即L2/S2＝1/2(例如，L2＝2μm，S2＝4μm)，其中，低灰阶状态下，于45°或者60°侧视视角，分别测量显示面板100的光学表现，具体检测delta local gamma(显示器的侧视效果量化指标)、D-value(D值)与TRDI(色调失真指数，Tone Rendering Distortion Index)。

当像素结构200采用上所述的设计后，侧视45°视角时，delta local gamma(显示器的侧视效果量化指标)为0.92，大于出厂标准0.7；侧视60°视角时，delta local gamma(显示器的侧视效果量化指标)为1.39，也大于出厂标准0.7。

D-value(D值)与TRDI(色调失真指数，Tone Rendering Distortion Index)作为判断显示面板100的正视和侧视亮度差异的数值，其数值越小越好。当像素结构200采用上所述的设计后，侧视45°视角时，D-value(D值)为0.64；TRDI为0.35。

进一步而言，主像素电极210中，主电极图案的第一狭缝宽度S1占第一间距P1的25％-50％。主像素电极210的功能在于维持像素结构200的最高亮度，因此，第一狭缝宽度S1占第一间距P1的比例需大于50％，此外，第一狭缝宽度S1占第一间距P1的比例不能过小，当第一狭缝宽度S1的占比过小，使得液晶层30的配向不能良好的被第一狭缝212控制。因此，为了同时满足维持像素结构200的高亮度及控制液晶层30稳定配向，主电极图案中，第一狭缝宽度S1占第一间距P1的25％-50％。

对于次像素电极220而言，第二狭缝宽度S2占第二间距P2的50％-60％。次像素电极220的功能在于控制次像素电极220所在的区域在主像素电极210所在的区域后面亮起，进而消除大视角下，显示面板100边缘泛白的问题。在设计次像素电极220中，次电极图案中的第二狭缝宽度S2与第二线宽L2之间的比例时，若第二狭缝宽度S2大于第二线宽L2，低的驱动电压，液晶层30会被控制较慢的倾倒，因此，可实现像素结构200中对应的区域在主像素电极210对应的区域亮起之后亮起。但是，若第二狭缝宽度S2占第二间距P2的占比过大，导致次像素电极220对液晶层30配向控制能力下降，容易产生异常。因此，为了同时满足维持像素结构200中次像素电极对应的区域后亮起及控制液晶层30稳定配向，次电极图案中，第二狭缝宽度S2占第二间距P2的50％-60％。

图5为本发明另一实施例中的像素结构的示意图，图6A至图6B为图5中R4及R5区域的放大示意图。其中，图5与图3中具有相同标号的元件具有相同或者相似的功能，请参照前述实施例中的说明。

如图5与图6A所示，像素结构300与像素结构200的区别仅在于，像素结构300的次像素电极320的次电极图案的结构不同。

具体来讲，次像素电极320具有多个次电极图案，多个次电极图案包括：第一次电极图案320a，第二次电极图案320b、第三次电极图案320c及第四次电极图案320d，其中，第一次电极图案320a至第四次电极图案320d具有相似的结构，本实施例中，以第四次电极图案320d的结构为例进行说明。

第四次电极图案320d具有多个第二条状电极321及多个第二狭缝322，多个第二条状电极321具有不同的第二线宽，且多个第二条状电极321的多个第二线宽自像素结构300的中间区域朝向边缘区域依次减小，多个第二狭缝322的多个第二狭缝宽度自像素结构300的中间区域朝向边缘区域依次增大。

图6A为部分第四次电极图案320d的结构的放大示意图，如图所示，以自第二主干电极202(如图5所示)中以逆时针135°方向斜向延伸的四个第二条状电极321，四个第二狭缝322分别对应设置于四个第二条状电极321的两两之间；四个第二条状电极321的第二线宽分别为L21、L22、L23及L24，L21>L22>L23>L24；四个第二狭缝322的第二狭缝宽度分别为S21、S22、S23及S24，S21<S22<S23<S24；其中，L21+S21＝L22+S22＝L23+S23＝L24+S24＝P2’，P2’为次电极图案的第二间距，第二间距也是像素结构300的间距。本实施例中，次电极图案中多个第二狭缝322自像素结构300的中间区域朝向边缘区域的渐变，也可看作，次电极图案中第二狭缝宽度占整个像素结构300的间距的比例依次增加，即，S21/P2’<S22/P2’<S23/P2’<S24/P2’。

由于次像素电极的多个次电极图案(320a-320d)中多个第二狭缝宽度(S21-S24)占整个像素结构300的间距的比例依次增加，像素单元300应用至显示面板100(如图2所示)时，可使得液晶层30在主像素电极210及次像素电极320对应的区域中的配向更加流畅，不易使得液晶层30发生较大的扭转而导致配向异常的问题。

具体来说，具体来说，显示面板100例如为32吋，次像素电极320的面积占像素结构300的面积的50％，主像素电极210(如图6B所示)中，第一狭缝宽度S1与第一间距P1的比例为，S1/P1＝2.5/6(例如，S1＝2.5μm，P1＝6μm)，且次像素电极320中，多个第二狭缝宽度S21-S24分别与第二间距P2’的比例为，S21/P2’＝2.5/6(例如，S21＝2.5μm，P2’＝6μm)，S22/P2’＝3/6(例如，S22＝3μm，P2’＝6μm),S23/P2’＝3.5/6(例如，S23＝3.5μm，P2’＝6μm),S24/P2’＝4/6(例如，S24＝4μm，P2’＝6μm)，其中，低灰阶状态下，于45°侧视视角，分别测量显示面板100的光学表现，具体检测delta local gamma(显示器的侧视效果量化指标)、D-value(D值)与TRDI(色调失真指数，Tone Rendering Distortion Index)。

其中，侧视45°视角时，测得delta local gamma(显示器的侧视效果量化指标)为0.81，大于出厂标准0.7；D-value(D值)为0.64；TRDI为0.35。

综上，本发明提供的像素结构及其显示面板，通过控制像素结构次像素电极相对整个像素结构的面积占比，以及主像素电极的主电极图案与次像素电极的多个次电极图案的狭缝宽度和条状电极的线宽彼此不同，将像素结构划分为多个区域进行控制，此外，通过维持主电极图案中的第一间距与次电极图案中的第二间距相等，即整个像素结构具有单一的间距，以解决显示面板的不同视角上边缘泛白的问题，进而提高显示品质。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。