本申請涉及顯示技術領域，具體涉及一種顯示面板和顯示裝置。

背景技術：

液晶顯示裝置是目前使用最廣泛的一種平板顯示裝置，可為各種電子設備如移動電話、個人數字助理(PDA)、數字相機以及計算機等提供具有高分辨率彩色屏幕。其中IPS(In Plane Switching，共面轉換)、FFS(Fringe Field Switching，邊緣場開關)兩種技術以其觀看視角廣、圖像顯示性能優(yōu)異等特點在液晶顯示裝置中得到了廣泛的應用。

除了寬視角，人們對于分辨率的要求也越來越高，高清、超清、全高清、視網膜技術、2K、4K、8K、10K等名詞開始不斷地進入人們的生活當中。

PPI(Pixels Per Inch，像素密度)所表示的是每平方英寸所擁有的像素數量，PPI數值越高，顯示屏能夠顯示的圖像密度也越高；但是，PPI越高(例如，大于600PPI時)，還意味著像素面積越小，相鄰像素間的電場干擾也越強。

在顯示單色畫面時，例如，顯示紅色畫面時，紅色子像素被點亮而綠色和藍色子像素未被點亮，綠色和藍色子像素與紅色子像素交接區(qū)域的液晶分子由于受紅色子像素的電場影響而產生較大的旋轉量，使得紅色子像素區(qū)域的部分光線可經由相鄰的綠色和/或藍色子像素的色阻層出射，從而導致大視角斜視時，紅色子像素與相鄰的綠色/藍色子像素發(fā)生混色，產生色偏。

圖1示出了常規(guī)FFS顯示面板100的結構示意圖。如圖1所示，顯示面板100包括相對設置的彩膜基板11和陣列基板12以及設置在彩膜基板11和陣列基板12之間的液晶層13。其中，在彩膜基板11上設置有黑色矩陣111和色阻層112，在陣列基板12上設置有公共電極121和像素電極123，色阻層112由多個R(紅色)色阻1121、多個G(綠色)色阻1122和多個B(藍色)色阻1123組成，液晶層13中包含有液晶分子。

當在顯示面板100上顯示紅色畫面時，正視角觀察時，紅色子像素的光線經由R色阻1121出射，與紅色子像素相鄰的綠色和藍色子像素中沒有光線從G色阻1122和B色阻1123出射，相鄰子像素間不會發(fā)生混色；然而，大視角斜視觀察時，由于受紅色子像素中像素電極的電場影響，紅色子像素和與之相鄰的綠色/藍色子像素交接區(qū)域的液晶分子發(fā)生較大的旋轉量，從而使紅色子像素中的部分光線可經與之相鄰的G色阻1121和/或B色阻1123出射，導致紅色子像素與相鄰子像素發(fā)生混色，產生色偏。

技術實現要素：

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種顯示面板及顯示裝置，以期解決現有技術中存在的技術問題。

根據本申請的一個方面，提供了一種顯示面板，包括：陣列基板和彩膜基板，彼此相對地設置；液晶層，設置在陣列基板和彩膜基板之間；多個像素電極和至少一個公共電極；突起，設置在陣列基板上或彩膜基板上；以及浮空電極，形成在突起的表面上；其中，彩膜基板包括黑色矩陣，突起向黑色矩陣的正投影位于黑色矩陣覆蓋范圍之內；像素電極和公共電極形成在液晶層的同一側。

在一些實施例中，像素電極和公共電極形成在陣列基板上的相同的導體層。

在一些實施例中，像素電極和公共電極形成在陣列基板上的不同的導體層。

在一些實施例中，突起由以下材料中的至少一種構成：無機物和有機物。

在一些實施例中，顯示面板進一步包括多條掃描線和多條數據線，多條掃描線和所述多條數據線絕緣交叉設置。其中，突起在數據線的延伸方向上為連續(xù)的條狀和/或離散的塊狀。

在一些實施例中，各突起在垂直于陣列基板方向上的高度H滿足：0.5μm≤H≤2.0μm。

在一些實施例中，各突起的在掃描線的延伸方向上的寬度小于黑色矩陣在掃描線的延伸方向上的寬度。

在一些實施例中，浮空電極為透明電極。

在一些實施例中，液晶層中包含有負性液晶。

根據本申請的另一方面還提供了一種顯示裝置，包括如上的顯示面板。

本申請?zhí)峁┑姆桨?，通過在任一基板上設置突起并在其表面上形成浮空電極，屏蔽像素電極在子像素交接區(qū)域的電場，從而避免光線從相鄰子像素出射，實現了改善色偏的效果。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1示出了常規(guī)FFS顯示面板的結構示意圖；

圖2A示出了本申請的顯示面板的一個實施例的示意性結構圖；

圖2B示出了本申請的顯示面板的另一實施例的示意性結構圖；

圖2C示出了本申請的顯示面板的再一實施例的示意性結構圖；

圖2D示出了本申請的顯示面板的又一實施例的示意性結構圖；

圖3A示出了現有技術的顯示面板中像素電極的電場分布圖，以及本申請的顯示面板的實施例中像素電極的電場分布圖；

圖3B示出了現有技術的顯示面板中單個子像素的截面透過率曲線圖，以及本申請的顯示面板的實施例中，單個子像素的截面透過率曲線圖；

圖4A示出了當浮空電極分別設置在陣列基板和彩膜基板上時液晶分子的傾斜角的曲線圖；

圖4B示出了當浮空電極分別設置在陣列基板和彩膜基板上時液晶分子的旋轉角的曲線圖；

圖5示出了本申請各實施例的顯示面板中，掃描線、數據線和像素陣列的示意性結構圖；

圖6A示出了在本申請的顯示面板的一個實施例中突起與黑色矩陣相對關系示意圖；

圖6B為本申請的一個實施例沿圖6A中A-A’的剖視圖；

圖6C為本申請的另一實施例沿圖6A中A-A’的剖視圖；

圖7A示出了設置有不同高度的突起的本申請的顯示面板的一個實施例的色偏曲線圖；

圖7B示出了分別在陣列基板和彩膜基板上設置有相同高度的突起的本申請的顯示面板的實施例的色偏曲線圖；

圖8示出了本申請的顯示裝置的一個實施例的示意性結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關實用新型，而非對該實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與有關實用新型相關的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。

圖2A示出了本申請的顯示面板的一個實施例的示意性結構圖。

如圖2A所示，顯示面板200a包括：彩膜基板21和陣列基板22，彼此相對地設置；液晶層23，設置在彩膜基板21和陣列基板22之間；多個像素電極223和至少一個公共電極221，形成在陣列基板22的不同的導體層；突起215，設置在彩膜基板21；以及浮空電極214，形成在突起215表面上。

其中，彩膜基板21包括黑色矩陣211和色阻層212，色阻層212包括多個R(紅色)色阻2121、多個G(綠色)色阻2122和多個B(藍色)色阻2123，液晶層23中包含有液晶分子。

其中，突起215向黑色矩陣211的正投影位于黑色矩陣211的覆蓋范圍之內。

當在顯示面板200a上顯示單色畫面(例如，紅色)時，紅色子像素對應的像素電極223被施加相應的電壓，并在像素電極223和公共電極221之間形成橫向電場，在該橫向電場的作用下，紅色子像素中的液晶分子發(fā)生旋轉，光線從R色阻2121出射，正視角觀察時，顯示面板200a呈現紅色畫面。

大視角斜視觀察顯示面板200a時，由于在子像素交接區(qū)域設置有突起215和浮空電極214，使得像素電極223在子像素交接區(qū)域內的電場被削弱或被屏蔽，這樣僅有極少的光線或者沒有光線通過相鄰的G色阻2122/B色阻2123出射，有效地防止相鄰子像素間的混色，從而改善色偏，使得大視角斜視觀察到的畫面也是單色(例如，紅色)畫面。

本領域技術人員可以明白，當本實施例的顯示面板200a為液晶顯示面板時，還可以包括其它的一些公知的結構，例如，陣列基板22還包括基板210、彩膜基板21還包括基板220、配向層(未示出)，形成在陣列基板22上的鈍化層222，形成在彩膜基板21上的O/C保護層213，形成在陣列基板22上的薄膜晶體管陣列(未示出)等。為了不模糊本申請的重點，將不再對這些公知的結構進行詳細的描述。

繼續(xù)參考圖2B，示出了本申請的顯示面板的另一實施例的示意性結構圖。

圖2B所示的實施例的大部分結構與圖2A所示的實施例相同，在以下的描述中，將不再贅述與圖2A所示的實施例相同的部分而重點描述不同之處。

與圖2A所示實施例不同的是，如圖2B所示，在顯示面板200b中，突起225和浮空電極224設置在陣列基板22上。

由于突起225和浮空電極224的作用和工作原理與圖2A中的實施例相同，在此將省略其具體描述。

繼續(xù)參考圖2C，示出了本申請的顯示面板的再一實施例的示意性結構圖。

圖2C所示的實施例與圖2A所示的實施例的不同之處在于，在顯示面板200c中，如圖2C所示，多個像素電極223和至少一個公共電極221形成在陣列基板22的相同的導體層，突起225和浮空電極224設置在陣列基板22上。

繼續(xù)參考圖2D，示出了本申請的顯示面板的又一實施例的示意性結構圖。

圖2D所示的實施例與圖2C所示的實施例的不同之處在于，在顯示面板200d中，如圖2D所示，突起225和浮空電極224設置在陣列基板22上。

下面，將結合圖3A和圖3B來對本申請的顯示面板進行進一步描述，以使本申請各實施例的顯示面板的技術效果更加明確。

其中，圖3A示出了現有技術的顯示面板中，像素電極的電場分布圖以及本申請的顯示面板中，當浮空電極分別設置在陣列基板和彩膜基板上時像素電極的電場分布圖；圖3B示出了現有技術的顯示面板中，單個子像素的截面透過率曲線圖以及本申請的顯示面板中，當浮空電極分別設置在陣列基板和彩膜基板上時單個子像素的截面透過率曲線圖。

如圖3A所示，31a為現有設計的顯示面板(例如，FFS顯示面板)上像素電極的電場分布，32a為在陣列基板上設置有突起和浮空電極的顯示面板上像素電極的電場分布，33a為在彩膜基板上設置有突起和浮空電極的顯示面板上像素電極的電場分布，電場分布圖中的各曲線為電場等勢線。其中，等勢線311、321和331上各點的電勢相等(例如，電勢均為)，虛線a、b之間的區(qū)域和虛線c、d之間的區(qū)域為子像素交接區(qū)域，陰影面積S₃₁為現有設計的顯示面板在子像素交接區(qū)域電勢大于的面積，S₃₂為在陣列基板上設置有突起和浮空電極的顯示面板在子像素交接區(qū)域電勢大于的面積，S₃₃為在彩膜基板上設置有突起和浮空電極的顯示面板在子像素交接區(qū)域電勢大于的面積。

通過對比可知，S₃₂和S₃₃明顯小于S₃₁，即，當在陣列基板或彩膜基板上設置有突起和浮空電極時，像素電極在子像素交接區(qū)域的高電勢分布區(qū)域明顯變小。因此，本申請的顯示面板上設置的突起和浮空電極有效地消弱或屏蔽了像素電極在子像素交接區(qū)域內的電場。

需要說明的是，圖3A中的電場分布圖是使用仿真軟件LCD Master 2D仿真700PPI的顯示面板而得到的，如無特別說明，本申請的各個實施例中所涉及的曲線和參數均通過仿真獲得，使用的軟件均為LCD Master 2D，使用的顯示面板均為700PPI。

如圖3B所示，曲線31b是現有技術的顯示面板(例如，FFS顯示面板)上單個子像素的截面透過率曲線，曲線32b是在陣列基板上設置有突起的顯示面板上單個子像素的截面透過率曲線，曲線33b是在彩膜基板上設置有突起的顯示面板上單個子像素的截面透過率曲線。其中，截面透過率是指子像素在垂直掃描線的方向上的單個截面的光線透過率，對子像素在掃描線的延伸方向上的各個截面按照從左到右的順序依次測量截面透過率形成上述截面透過率曲線；其中，將子像素在掃描線方向上的最左側邊界位置設置為原點，橫坐標x為對子像素沿垂直掃描線方向所做的截面與原點的距離，縱坐標Tr為該截面的透過率。

作為示意，圖3B中單個子像素在掃描線延伸方向上的寬度為11.5μm，黑色矩陣在掃描線延伸方向上的寬度為5.5μm，突起在掃描線延伸方向上的寬度為4μm。由于黑色矩陣和突起位于子像素交接區(qū)域，通常被設計為對稱地覆蓋相鄰兩個子像素，即，黑色矩陣覆蓋單個子像素的范圍為0μm≤x≤2.75μm和8.75μm≤x≤11.5μm，突起覆蓋單個子像素的范圍為0μm≤x≤2μm和9.5μm≤x≤11.5μm。

表一示出了在圖3B所示的三種顯示面板上單個子像素在不同截面位置的透過率，其中，x的各個取值為示意性地選取的較有代表性的子像素截面位置。

表一單個子像素截面透過率表

從表一中可以看出，當2.501μm≤x≤8.999μm時，三條曲線31b、32b和33b的透過率Tr略有偏差，但基本吻合；當2.01μm≤x≤2.501μm時，曲線31b的透過率Tr由0.594降至0.399，而曲線32b/33b的透過率Tr則由0.585/0.600降至0.306/0.315；當1.169μm≤x≤2.01μm時，曲線31b的透過率Tr由0.399降至0.195，而曲線32b/33b的透過率Tr則由0.306/0.315迅速降至0.009/0.007；當0μm≤x≤1.169μm時，曲線31b的透過率Tr由0.195降至0.117，而曲線32b/33b的透過率Tr則由0.009/0.007降至0.005/0.004。8.999μm≤x≤11.5μm的截面透過率變化與0μm≤x≤2.501μm的截面透過率變化基本一致，在此不作贅述，細微的區(qū)別之處在于，在該范圍內，突起設置在陣列基板上時截面透過率降低的效果優(yōu)于突起設置在彩膜基板上時。

通過上述對比可知，在陣列基板或彩膜基板上設置突起和浮空電極后，在黑色矩陣的覆蓋范圍內，尤其是在突起的覆蓋范圍內，子像素的截面透過率迅速降低至0.01以下(當x≤1.169μm時)，光線基本不能從該區(qū)域出射(與未設置突起時相比，在子像素交界區(qū)域截面透過率至少在0.117～0.195之間，也就是說至少有11％～19.5％的光透過該區(qū)域從相鄰子像素出射)。因此，本申請的顯示面板上設置的突起和浮空電極有效地降低了子像素交接區(qū)域的截面穿透率。

結合圖3A中所描述的電場分布，設置有突起和浮空電極的顯示面板，在子像素交接區(qū)域內，像素電極產生的電場被消弱或被屏蔽，該區(qū)域的液晶分子的旋轉量減少，截面穿透率降低，透過子像素交接區(qū)域出射的光通量減小，從而有效地防止光線從相鄰子像素的色阻層出射。

需要說明的是，在顯示面板的組裝工藝中，由于誤差和工藝條件的限制，彩膜基板和陣列基板會有0μm～2μm的對位誤差(也稱為錯位)，在現有技術的顯示面板中，該錯位會進一步加重色偏。

然而，在本實施例中，從前述數據中可以看出，突起在x≤1.169μm和x≥10.331μm時，截面透過率均為0(Tr<0.01)，相當于在像素左側和右側(在掃描線延伸方向上)均有約1.169μm(右側為：11.5μm-10.331um＝1.169μm)的區(qū)域光線不能透過，換句話說，兩個相鄰的子像素之間有2.338μm(大于2μm)的區(qū)域可屏蔽像素電極的電場，使光線不能透過。因此，本申請的顯示面板即便在可容忍的最大對位誤差(2μm)時，也能有效地屏蔽子像素交接區(qū)域的電場，防止光線從相鄰的子像素出射，從而改善色偏，并提高了組裝的良率。

繼續(xù)參考圖4A和圖4B，圖4A示出了當浮空電極分別設置在陣列基板和彩膜基板上時液晶分子的傾斜角的曲線圖，圖4B示出了當浮空電極分別設置在陣列基板和彩膜基板上時液晶分子的旋轉角的曲線圖。

如圖4A所示，橫坐標為設置在陣列基板和彩膜基板之間的液晶層的盒厚，縱坐標為液晶層中的液晶分子的傾斜角，其中,0μm<液晶層盒厚<3.2μm。現有技術的顯示面板(例如，未設置浮空電極的FFS顯示面板)設置不同盒厚的液晶層時，液晶分子的傾斜角在-1.4°～1°之間；在陣列基板設置有浮空電極時，當液晶層盒厚小于1.5μm時液晶分子的傾斜角為0°，當液晶層盒厚大于1.6μm時液晶分子的傾斜角約為1°；在彩膜基板上設置有浮空電極時，當液晶層盒厚小于1.5μm時液晶分子的傾斜角約為1°，當液晶層盒厚大于1.6μm時液晶分子的傾斜角為0°。

圖4B的曲線與圖4A的曲線相似，區(qū)別在于，在圖4B中縱坐標為液晶分子的旋轉角。

如圖4B所示，現有技術的顯示面板(未設置浮空電極)設置不同盒厚的液晶層時，液晶分子的旋轉角在-14°～-7°之間；在陣列基板設置有浮空電極時，當液晶層盒厚小于1.5μm時液晶分子的旋轉角為0°，當液晶層盒厚大于1.6μm時液晶分子的旋轉角在-8.4°～-7°之間；在彩膜基板上設置有浮空電極時，當液晶層盒厚小于1.5μm時液晶分子的旋轉角在-8.4°～-7°之間，當液晶層盒厚大于1.6μm時液晶分子的旋轉角為0°。

通過圖4A和圖4B的對比可知，相對于現有技術的顯示面板(例如，FFS的顯示面板)，在任一基板上設置有浮空電極的顯示面板，當液晶盒盒厚設置為0μm<液晶層盒厚<3.2μm時，液晶分子的傾斜角和旋轉角明顯減小。尤其是，當液晶盒盒厚為1.6μm，本申請的顯示面板中的液晶分子的傾斜角和旋轉角改善效果最為明顯。

繼續(xù)參考圖5，示出了根據本申請各實施例的顯示面板中，掃描線、數據線和像素陣列的示意性結構圖。

如圖5所示，本申請的各實施例的顯示面板包括多條沿第一方向D1延伸的數據線S1～Sn以及多條沿第二方向D2延伸的掃描線G1～Gm。且數據線S1～Sn與掃描線G1～Gm絕緣交叉設置形成像素陣列。像素陣列包括了多個子像素510。

繼續(xù)參考圖6A～圖6C，圖6A示出了在本申請的顯示面板的一個實施例中突起與黑色矩陣相對關系示意圖，圖6B為本申請的一個實施例沿圖6A中A-A’的剖視圖，圖6C為本申請的另一實施例沿圖6A中A-A’的剖視圖。

如圖6A所示，W和W’分別為突起63和黑色矩陣61在掃描線延伸方向D2上的寬度，H為突起63在垂直于陣列基板方向D3上的高度。

由于突起63和浮空電極62的作用是削弱或屏蔽像素電極在子像素交接區(qū)域內的電場，因此，W小于W’，并且突起63包含在黑色矩陣61遮蔽的區(qū)域內，即突起63向黑色矩陣61的正投影位于黑色矩陣61的范圍之內。

盡管圖6A示出了突起63的形狀為矩形，但這僅僅是示意性的。可以理解的是，突起63可以為任意合適的形狀，諸如，三角形、梯形、半圓形等。本領域技術人員可以根據實際應用場景的需求來設置。

在本申請的一個實施例中，突起601在數據線的延伸方向D1上為連續(xù)的條狀，如圖6B所示。

在本申請的另一實施例中，突起601在數據線的延伸方向D1上為離散的塊狀，如圖6C所示。

繼續(xù)參考圖7A和圖7B，圖7A示出了設置有不同高度的突起的本申請的顯示面板的一個實施例的色偏曲線圖，圖7B示出了分別在陣列基板和彩膜基板上設置有相同高度的突起的本申請的顯示面板的實施例的色偏曲線圖。

如圖7A所示，當突起設置陣列基板上時，在顯示面板上顯示單色(例如，紅色)畫面時，分別將具有高度為0.5μm、1.0μm、1.5μm和2.0μm的突起的顯示面板與現有技術的顯示面板(例如，FFS顯示面板)進行色偏仿真測試。其中，視角為視線與顯示面板垂直方向的夾角，Δuv為衡量色偏的參數，Δuv可通過公式(1)計算得出：

其中，(u，v)為視角為θ時的色度值，(u₀，v₀)為視角為0°時的色度值。

通過對比可知，突起的高度低于0.5μm時，色偏變化不明顯；而突起的高度超過2.0μm時，繼續(xù)增加突起的高度，色偏曲線基本保持不變。

因此，在本實施例的一些優(yōu)選的實現方式中，各突起的高度H為：0.5μm≤H≤2.0μm。

如圖7B所示，當顯示面板上顯示現單色(例如，紅色)畫面時，分別對具有設置在陣列基板上和彩膜基板上的相同高度(例如，1.5μm)的突起的顯示面板進行仿真測試獲得的色偏曲線。

從圖7B中的色偏曲線可以看出，突起設置在哪個基板上對于色偏影響不大，兩條曲線基本重合，都能實現本申請的有益效果。

本申請的各個實施例中，突起的作用為支撐浮空電極，提供浮空電極所需要的形狀和尺寸。

在一些可選的實現方式中，設置在任一基板上的突起可由無機物構成。

在一些可選的實現方式中，設置在任一基板上的突起可由有機物構成。

本申請的各個實施例中，浮空電極的作用為屏蔽像素電極在子像素交接區(qū)域內的電場。

在一些可選的實現方式中，浮空電極為透明電極，其材料為透明導電材料，例如ITO，但不限于ITO。

在本申請各實施例中，由于像素電極和公共電極形成在同一基板上，施加電壓之后，共同電極與像素電極之間產生橫向電場，液晶層中的液晶分子在平行基板的平面內轉動，控制偏振光的轉換。

在一些可選的實現方式中，液晶層中的液晶分子為負性液晶。負性液晶(介電各向異性小于零)作為一種公知的液晶材料，在此不作贅述。

本申請還公開了一種顯示裝置，如圖8中所示，圖8示出了本申請的顯示裝置的一個實施例的示意性結構圖。其中，顯示裝置800可包括如上的顯示面板。本領域技術人員應當理解，顯示裝置除了包括如上的顯示面板之外，還可以包括一些其它的公知的結構。為了不模糊本申請的重點，將不再對這些公知的結構進行進一步描述。

本申請的顯示裝置可以是任何包含如上的顯示面板的裝置，包括但不限于如圖8所示的蜂窩式移動電話800、平板電腦、計算機的顯示器、應用于智能穿戴設備上的顯示器、應用于汽車等交通工具上的顯示裝置等等。只要顯示裝置包含了本申請公開的顯示面板的結構，便視為落入了本申請的保護范圍之內。

以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發(fā)明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。