CN102663965B - 一种显示面板及3d显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示面板及3D显示装置。该显示面板包括：相对设置的第一基板和第二基板，第一基板包括多条数据线、多条扫描线以及多个像素单元。其中，每一像素单元包括依序电连接在同一条数据线上的三个子像素单元，每一子像素单元分别电连接于一条扫描线，且至少有一个子像素单元对应的扫描线与下一个像素单元的第一个子像素单元对应的扫描线并排设置；第二基板上包括与扫描线对应设置的第一黑矩阵。本发明通过将多个子像素单元之间的扫描线并排设置，进而增加相邻像素单元之间的第一黑矩阵的宽度，实现了提高垂直视角且不降低开口率的目的。

Description

一种显示面板及3D显示装置

技术领域

本发明涉及立体显示领域，具体而言涉及一种显示面板及3D显示装置。

背景技术

当前显示面板的像素结构主要包括横排和竖排（Tri-gate）两种，横排方式即子像素单元（RGB sub-pixel）是横着排布，竖排方式即子像素单元是竖着排布。图1为采用竖排像素结构的显示面板的结构示意图，以一个像素结构为例进行说明，如图1所示，显示装置包括相对设置的薄膜晶体管基板和彩色滤光片基板，其中，薄膜晶体管基板上设置有多条扫描线G₁、G₂、G₃、G₄以及多条数据线D₁、D₂，多条扫描线G₁、G₂、G₃、G₄和多条数据线D₁、D₂交叉定义出的多个RGB子像素单元。彩色滤光片基板设置在薄膜晶体管基板的上方，且彩色滤光片基板上设置有黑矩阵（Black Matrix，BM）层B₁、B₂、B₃、B₄，各黑矩阵层B₁、B₂、B₃、B₄对应设置在扫描线G₁、G₂、G₃、G₄上方，用以间隔各子像素之间的颜色串扰（Crosstalk）。

与横排方式相比，图1所示的竖排方式可减少显示面板中价格较为昂贵的源极驱动器的使用数量（Source IC），节约成本，因而竖排方式的显示面板在3D立体显示装置中的应用更为普遍。

当今主流的立体显示方式为采用相位差板技术的偏光眼镜立体显示。图2是现有技术中立体显示的原理示意图，其基本工作原理是在显示面板201的出光方向上，贴附一块相位差板202，利用相位差板202上不同区域产生不同的相位延迟，从而使不同像素的光以不同偏振方向出射，让佩戴偏光眼镜204的观看者观察到3D影像。

然而，由于左、右眼讯号之间存在影响串扰，因此采用相位差板的3D显示技术存在垂直视角较小的缺点。

具体而言，如图2所示，显示面板201和相位差板202之间的距离为h。以显示面板201上三个像素显示区为例说明，其中，奇数行像素显示区211、213和偶数行像素显示区212之间为黑矩阵214区域，a为像素显示区的高度，b为黑矩阵214在垂直方向的宽度，相位差板202的相位延迟条纹的高度为c，其中p=a+b，且p为定值，为像素尺寸。图中非串扰显示区域203，即垂直视角θ满足以下关系式：

$\tan \frac{\mathrm{\θ}}{2}=\frac{2p+b-2c}{2h}$ …………··关系式1

从关系式1可以得出：增加黑矩阵的宽度b，可以提高垂直视角θ，但会导致像素显示区的高度a减小，进而降低显示面板的开口率。

综上所述，有必要提供一种显示面板及3D显示装置，以解决现有技术中存在的通过增加遮光层宽度来提高垂直视角时，会降低开口率的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种显示面板及3D显示装置，以解决现有技术中存在的通过增加遮光层宽度来提高垂直视角时，会降低开口率的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种显示面板，该显示面板包括：相对设置的第一基板和第二基板，第一基板包括平行间隔设置的多条数据线、沿垂直于数据线的方向设置的多条扫描线以及多个矩阵设置的像素单元，像素单元包括依序电连接在同一条数据线上的三个子像素单元，每一子像素单元分别电连接于一条对应的扫描线，且至少有一个子像素单元对应的扫描线与相邻的下一个像素单元的第一个子像素单元对应的扫描线并排设置；第二基板上包括与扫描线对应设置的第一黑矩阵以及对应设置在一个所述像素单元中两个相邻的所述子像素单元之间的分界区域的上方的第二黑矩阵，所述第一黑矩阵的宽度大于所述第二黑矩阵的宽度。

其中，显示面板还包括：栅极驱动器，与扫描线连接，用于为多个子像素单元提供扫描电压；源极驱动器，与数据线连接，用于为多个子像素单元提供驱动电压。

其中，子像素单元包括像素电极和驱动像素电极的薄膜晶体管，薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与扫描线、数据线和像素电极电连接。

其中，像素单元包括沿数据线方向依序排布的第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像素单元，其中，最靠近下一个像素单元的第三子像素单元对应的扫描线与下一个像素单元的第一个子像素单元对应的扫描线并排设置。

其中，第二黑矩阵对应设置在第二子像素单元和第三子像素单元之间的分界区域的上方。

其中，第二子像素单元对应的扫描线与第三子像素单元对应的扫描线、下一个像素单元的第一个子像素单元对应的扫描线并排设置。

其中，第二黑矩阵进一步对应设置在第一子像素单元和第二子像素单元之间的分界区域的上方。

其中，三条扫描线以跳线方式实现并排设置。

其中，第一黑矩阵的宽度大于扫描线的宽度。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种3D显示装置，该3D显示装置包括显示面板以及设置在显示面板出光方向上的相位差板，相位差板与显示面板平行间隔设置。

其中，显示面板为上述任意一种的显示面板。

本发明的有益效果是：本发明通过将多个子像素单元之间的扫描线并排设置，进而增加相邻像素单元之间的第一黑矩阵的宽度，实现了提高垂直视角且不降低开口率的目的。

附图说明

图1是现有技术中具有Tri-gate像素结构的显示面板的结构示意图；

图2是现有技术中立体显示的原理示意图；

图3是本发明立体显示装置的结构示意图；

图4是本发明显示面板的第一实施例的结构示意图；

图5是图4所示的显示面板的部分放大示意图；

图6是图5所示的显示面板中第一基板的结构示意图；

图7是图5所示的显示面板中第二基板上BM层的结构示意图；

图8是本发明显示面板的第二实施例的结构示意图；

图9是图8所示的显示面板中第一基板的结构示意图；

图10是图8所示的显示面板中第二基板上BM层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

图3是本发明立体显示装置的结构示意图。如图3所示，该立体显示装置包括显示面板31及相位差板32。

在本发明中，相位差板32设置在显示面板31的出光方向一侧，且与显示面板31平行间隔设置。需要说明的是，该立体显示装置适于让观察者佩戴一具有二偏振方向正交的镜片的眼镜33观看。

其中，显示面板31优选为具有竖排像素结构的显示面板，图4是本发明具有Tri-gate像素结构的显示面板的第一实施例的结构示意图。

如图4所示，显示面板31包括多个呈矩阵分布的RGB像素单元、平行间隔设置的多条数据线D₁,D₂,…，D_N以及沿垂直于数据线方向设置的多条扫描线G₁,G₂,…，G_L。

其中，每个RGB像素单元包括依序电连接在同一条数据线上的R、G、B三个子像素单元。多条扫描线G₁,G₂,…，G_L连接于栅极驱动器41，多条数据线D₁,D₂,…，D_N连接于源极驱动器42。栅极驱动器41用于为多个R、G、B子像素单元提供扫描电压，源极驱动器42用于为多个R、G、B子像素单元提供驱动电压。

本发明中，显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板。由于显示面板中每个RGB像素单元的结构是类似的，下文以其中一个RGB像素单元为例进行说明。

图5是图4所示的本发明显示面板的部分放大示意图,图6是图5所示的显示面板中第一基板的结构示意图。

具体而言，如图5和图6所示，第一基板上的其中任一个RGB像素单元61包括：数据线615，扫描线611、612、613以及第一子像素单元601、第二子像素单元602和第三像素单元603。

在本实施例中，数据线615和数据线616平行间隔设置，扫描线611、612、613沿垂直于数据线615的方向依序设置。

第一子像素单元601、第二子像素单元602和第三像素单元603依序电连接在同一条数据线615上，以分别控制红、绿、蓝三原色的显示。

其中，每一子像素单元分别电连接于一条对应的扫描线，即：

第一子像素单元601电连接于扫描线611，第二子像素单元602电连接于扫描线612，第三子像素单元603电连接于扫描线613。并且，最靠近相邻的下一个像素单元的第三子像素单元603对应的扫描线613与下一个像素单元的第一个子像素单元604对应的扫描线614并排设置。

在本实施例中，每一子像素单元包括一个像素电极及一个薄膜晶体管，即：

第一子像素单元601包括像素电极601a及薄膜晶体管T_a，第二子像素单元602包括像素电极602b及薄膜晶体管T_b，第三子像素单元603包括像素电极603c及薄膜晶体管T_c。

其中，薄膜晶体管T_a的栅极a₁与扫描线611电连接，源极a₂与数据线615电连接，漏极a₃与像素电极601a电连接。

薄膜晶体管T_b的栅极b₁与扫描线612电连接，源极b₂与数据线615电连接，漏极b₃与像素电极602b电连接。

薄膜晶体管T_c的栅极c₁与扫描线613电连接，源极c₂与数据线615电连接，漏极c₃与像素电极603c电连接。

需要说明的是，薄膜晶体管T_a、T_b、T_c分别用于驱动像素电极601a、602b、603c。

图7是图5所示的显示面板中第二基板上BM层的结构示意图。如图7所示，第二基板包括第一黑矩阵71和第二黑矩阵72。

在本实施例中，第一黑矩阵71对应设置在扫描线611、612、613的上方，并且第一黑矩阵71的宽度大于扫描线611、612、613的宽度。第二黑矩阵72对应设置在第二子像素单元602和第三子像素单元603之间的分界区域的上方。需要说明的是，第二黑矩阵72的宽度小于第一黑矩阵71的宽度。

在本实施例中，第二基板上的两相邻像素单元之间的第一黑矩阵71与图1所示现有技术中的黑矩阵相比，宽度增加一倍。结合图2所示现有技术中的立体显示原理，本实施例的第一黑矩阵71的宽度b增大一倍，因而结合前述关系式1可以得知，采用本发明的显示面板可使得3D立体显示装置的垂直视角θ变大。

进一步地，本实施例的多个子像素单元和像素单元与图1所示的现有技术相比，像素显示区的高度a的数值没有改变，即：在提高垂直视角θ的前提下，并未降低显示面板的开口率。

图8是本发明显示面板的第二实施例的结构示意图。本实施例在图5所示的实施例的基础上，实现三条扫描线并排设置，使得彩色滤光片基板上相邻像素单元之间的黑矩阵的宽度增加约两倍，从而使得采用该显示面板的3D立体显示装置的垂直视角θ进一步增大。

具体而言，请配合参阅图9所示，图9是图8所示的显示面板中第一基板的结构示意图。本实施方式中，显示面板的第一基板上的一个RGB像素单元91为例进行说明。如图9所示，第一基板上的一个RGB像素单元91包括：数据线915，扫描线911、912、913以及第一子像素单元901、第二子像素单元902和第三像素单元903。

在本实施例中，数据线915和数据线916平行间隔设置，扫描线911、912、913沿垂直于数据线915的方向设置。

第一子像素单元901、第二子像素单元902和第三像素单元903依序电连接在同一条数据线915上，以分别控制红、绿、蓝三原色的显示。

其中，每一子像素单元分别电连接于一条对应的扫描线，即：

第一子像素单元901电连接于扫描线911，第二子像素单元902电连接于扫描线912，第三子像素单元903电连接于扫描线913。并且，第二子像素单元902对应的扫描线912与第三子像素单元903对应的扫描线913与下一个像素单元的第一个子像素单元904对应的扫描线914并排设置。其中，扫描线912、扫描线913及扫描线914以跳线方式实现并排设置。

在本实施例中，第一子像素单元901、第二子像素单元902和第三像素单元903各包括一个像素电极及一个薄膜晶体管。各像素电极及薄膜晶体管的连接方式和工作原理与图5所示的实施例相同，此处不再赘述。

图10是图8所示的显示面板中第二基板上BM层的结构示意图。如图10所示，第二基板包括第一黑矩阵101和第二黑矩阵102。

在本实施例中，第一黑矩阵101对应设置在扫描线911、912、913的上方，并且第一黑矩阵101的宽度大于扫描线911、912、913的宽度。第二黑矩阵102对应设置在第一子像素单元901和第二子像素单元902之间的分界区域的上方以及第二子像素单元902和第三子像素单元903之间的分界区域的上方。需要说明的是，第二黑矩阵102的宽度小于第一黑矩阵101的宽度。

承前所述，本实施例与图5所示的实施例的区别在于，第二子像素单元902对应的扫描线912与第三子像素单元903对应的扫描线913、下一个像素单元的第一个子像素单元904对应的扫描线914并排设置，达到三条扫描线并排设置。

由于第一黑矩阵101对应设在扫描线上方，因此，在本实施例中，第二基板（彩色滤光片基板）上的两相邻像素单元之间的第一黑矩阵101与图1所示现有技术中的黑矩阵相比，宽度增加约两倍。结合图2所示现有技术中的立体显示原理，由于本实施例的第一黑矩阵101的宽度b增加约两倍，结合前述的关系式1可以得知，采用本发明的显示面板可使得3D立体显示装置的垂直视角θ变大。

进一步地，本实施例中各子像素单元的显示区的高度a的数值没有改变，从而在提高垂直视角θ的同时，并未牺牲显示面板的开口率，对显示面板的开口率的影响较小。

综上所述，本发明通过将多个子像素单元之间的扫描线并排设置，进而增加相邻像素单元之间的第一黑矩阵的宽度，实现了提高垂直视角且不降低开口率的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板，其中：

所述第一基板包括平行间隔设置的多条数据线、沿垂直于所述数据线的方向设置的多条扫描线以及多个矩阵设置的像素单元；

其中，所述像素单元包括依序电连接在同一条数据线上的三个子像素单元，每一所述子像素单元分别电连接于一条对应的所述扫描线，且至少有一个子像素单元对应的所述扫描线与相邻的下一个像素单元的第一个子像素单元对应的所述扫描线并排设置；

所述第二基板上包括与所述扫描线对应设置的第一黑矩阵以及对应设置在一个所述像素单元中两个相邻的所述子像素单元之间的分界区域的上方的第二黑矩阵，所述第一黑矩阵的宽度大于所述第二黑矩阵的宽度。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：

栅极驱动器，与所述扫描线连接，用于为多个所述子像素单元提供扫描电压；

源极驱动器，与所述数据线连接，用于为多个所述子像素单元提供驱动电压。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述子像素单元包括像素电极和驱动所述像素电极的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极、源极和漏极分别与所述扫描线、所述数据线和所述像素电极电连接。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元包括沿所述数据线方向依序排布的第一子像素单元、第二子像素单元和第三子像素单元，其中，最靠近下一个像素单元的第三子像素单元对应的所述扫描线与所述下一个像素单元的第一个子像素单元对应的所述扫描线并排设置。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵对应设置在所述第二子像素单元和所述第三子像素单元之间的分界区域的上方。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第二子像素单元对应的所述扫描线与所述第三子像素单元对应的所述扫描线、所述下一个像素单元的第一个子像素单元对应的所述扫描线并排设置。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵进一步对应设置在所述第一子像素单元和所述第二子像素单元之间的分界区域的上方。

8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，三条所述扫描线以跳线方式实现并排设置。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一黑矩阵的宽度大于所述扫描线的宽度。

10.一种3D显示装置，所述3D显示装置包括显示面板以及设置在所述显示面板出光方向上的相位差板，所述相位差板与所述显示面板平行间隔设置，其特征在于，所述显示面板为权利要求1-9任意一项所述显示面板。

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