CN104267554B - 阵列基板及液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及液晶显示面板，所述阵列基板包括像素单元和与所述像素单元对应的驱动电路、控制电路，所述像素单元包括第一像素电极和第二像素电极；所述驱动电路用于实现对所述像素单元输入显示信号，所述控制电路用于改变第一像素电极或第二像素电极的电荷以使得第一像素电极和第二像素电极之间存在电压差，控制电路位于不透光区域的垂直投影区域内。通过上述方式，本发明能够降低色偏，提高开口率。

Description

阵列基板及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及液晶显示面板。
背景技术
液晶显示面板通常会存在色偏(color shift)的问题，大尺寸的液晶显示面板色偏尤为严重，观看角度越大，色偏也越明显。
为了提高视角降低色偏，液晶显示面板一般会做Low color shift(低色偏)设计。如图1和图2所示，液晶显示面板中，通常将一个像素单元10划分为主像素电极101和次像素电极102两部分。薄膜晶体管Q1和主像素电极101连接，薄膜晶体管Q2和次像素电极102连接。当扫描线G1输入扫描信号以控制薄膜晶体管Q1和Q2导通时，数据线D1输入显示信号至主像素电极101和次像素电极102中。为了达到降低色偏的目的，像素结构中还设置有一个共享电容Cb。共享电容Cb通过薄膜晶体管Q3与次像素电极102，扫描线G2连接薄膜晶体管Q3，以控制薄膜晶体管Q3的导通和关闭。在数据线D1对主像素电极101和次像素电极102充电(即输入显示信号)后，主像素电极101和次像素电极102具有相同的电位。然后使薄膜晶体管Q3导通，此时共享电容Cb与次像素电极102连通，次像素电极102的部分电荷将释放到共享电容Cb中，由此使得主像素电极101和次像素电极102具有电位差，由此可达到降低色偏的目的。
然而，虽然上述结构可以实现低色偏，但是，如图1所示，共享电容Cb是利用公共电极层103和与形成薄膜晶体管Q3的漏极相同的金属层104形成，而公共电极层103通常是位于用于透光显示的像素电极所在的透光区域中，因此共享电容Cb会占据部分像素电极区域，导致开口率下降。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种阵列基板及液晶显示面板，能够提高开口率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种阵列基板，包括像素单元和与所述像素单元对应的驱动电路、控制电路，所述像素单元包括第一像素电极和第二像素电极；所述驱动电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极连接以对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极中的其中一个连接以控制所述第一像素电极和所述第二像素电极之间形成预定电压差；所述控制电路位于不透光区域的垂直投影区域内。
其中，所述驱动电路包括第一开关管、第二开关管、数据线以及第一扫描线；所述第一扫描线用以控制所述第一开关管和第二开关管的导通与关闭，在所述第一开关管和所述第二开关管导通时，所述数据线用以分别通过所述第一开关管和所述第二开关管对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路包括第二扫描线、第三开关管和电容元件，所述电容元件位于不透光区域的垂直投影区域内，所述第二扫描线用以控制所述第三开关管的导通与关闭，所述电容元件通过所述第三开关管与所述第二像素电极连接，以在所述第三开关管导通时改变所述第二像素电极的电压，进而使所述第一像素电极和所述第二像素电极之间存在预设电压差。
其中，所述第一开关管、第二开关管以及第三开关管均为薄膜晶体管，所述电容元件包括第一极板和第二极板，形成所述第一极板的金属层与形成所述第三开关管的漏极的金属层为同一金属层，所述第二极板为形成所述第一扫描线的金属层。
其中，所述第一像素电极和所述第二像素电极沿所述数据线方向依次排列，所述控制电路和部分所述驱动电路位于所述第一像素电极和所述第二像素电极之间。
其中，所述驱动电路包括第一开关管、第二开关管、数据线以及第一扫描线；所述第一扫描线用以控制所述第一开关管和第二开关管的导通与关闭，在所述第一开关管和所述第二开关管导通时，所述数据线用以分别通过所述第一开关管和所述第二开关管对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路包括第三开关管和电容元件，所述电容元件位于相邻两个像素单元之间的不透光区域的垂直投影区域内，所述第三开关管与相邻下一像素单元对应的驱动电路中的第一扫描线连接，以在所述相邻下一像素单元对应的驱动电路中的第一扫描线的作用下实现导通与关闭，所述电容元件通过所述第三开关管与所述第二像素电极连接，以在所述第三开关管导通时改变所述第二像素电极的电压，进而使所述第一像素电极和所述第二像素电极之间存在预设电压差。
其中，所述第一像素电极和所述第二像素电极沿所述第一扫描线的方向依次排列，所述控制电路和部分所述驱动电路位于相邻两个像素单元之间。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示面板，包括阵列基板、彩色滤光基板以及位于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶层，所述彩色滤光基板包括不透光区域，所述阵列基板包括像素单元和与所述像素单元对应的驱动电路、控制电路，所述像素单元包括第一像素电极和第二像素电极；所述驱动电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极连接以对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极中的其中一个连接以控制所述第一像素电极和所述第二像素电极之间形成预定电压差；所述控制电路位于所述不透光区域的垂直投影区域内。
其中，所述驱动电路包括第一开关管、第二开关管、数据线以及第一扫描线；所述第一扫描线用以控制所述第一开关管和第二开关管的导通与关闭，在所述第一开关管和所述第二开关管导通时，所述数据线用以分别通过所述第一开关管和所述第二开关管对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路包括第二扫描线、第三开关管和电容元件，所述电容元件位于不透光区域的垂直投影区域内，所述第二扫描线用以控制所述第三开关管的导通与关闭，所述电容元件通过所述第三开关管与所述第二像素电极连接，以在所述第三开关管导通时改变所述第二像素电极的电压，进而使所述第一像素电极和所述第二像素电极之间存在预设电压差。
其中，所述第一开关管、第二开关管以及第三开关管均为薄膜晶体管，所述电容元件包括第一极板和第二极板，形成所述第一极板的金属层与形成所述第三开关管的漏极的金属层为同一金属层，所述第二极板为形成所述第一扫描线的金属层。
其中，所述驱动电路包括第一开关管、第二开关管、数据线以及第一扫描线；所述第一扫描线用以控制所述第一开关管和第二开关管的导通与关闭，在所述第一开关管和所述第二开关管导通时，所述数据线用以分别通过所述第一开关管和所述第二开关管对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路包括第三开关管和电容元件，所述电容元件位于相邻两个像素单元之间的不透光区域的垂直投影区域内，所述第三开关管与相邻下一像素单元对应的驱动电路中的第一扫描线连接，以在所述相邻下一像素单元对应的驱动电路中的第一扫描线的作用下实现导通与关闭，所述电容元件通过所述第三开关管与所述第二像素电极连接，以在所述第三开关管导通时改变所述第二像素电极的电压，进而使所述第一像素电极和所述第二像素电极之间存在预设电压差。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明阵列基板中，通过控制电路的作用使得第一像素电极和第二像素电极之间形成预定电压差，由此可达到降低色偏的效果，并且控制电路是位于不透光区域的垂直投影区域内，不需要占据像素电极所在区域，由此能够提高开口率。
附图说明
图1是现有技术中一种液晶显示面板的像素结构示意图；
图2是图1所示的像素结构的等效电路图；
图3是本发明液晶显示面板一实施方式的结构示意图；
图4是图3所示的阵列基板一实施方式的结构示意图；
图5是图3所示的阵列基板另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明进行详细的说明。
参阅图3，本发明液晶显示面板一实施方式中，液晶显示面板包括阵列基板31、彩色滤光基板32以及位于阵列基板31和彩色滤光基本32之间的液晶层33。其中，彩色滤光基板32包括不透光区域321，该不透光区域321为黑色矩阵(BM)所在的区域。阵列基板31包括不透光区域321在阵列基板31上的垂直投影区域311。
参阅图4，图4为图3所示的阵列基板31一实施方式的结构示意图，阵列基板31包括多个像素单元41、多个驱动电路42以及多个控制电路43，每个像素单元41对应一个驱动电路42和一个控制电路43。其中，图4仅示出了由一个像素单元41以及与其对应的驱动电路42和控制电路43所构成的一个像素结构。
像素单元41包括第一像素电极411和第二像素电极422，第一像素电极411和第二像素电极422作为阵列基板31的透光区，用以实现画面的显示。如图4所示，第一像素电极411和第二像素电极412均为鱼骨状电极，第一像素电极411具有电极条排列方向不同的四个区域(domain)，第二像素电极412也具有电极条排列方向不同的四个区域(domain)，由此整个像素单元41分为8个电极区域，使得液晶层33中的液晶分子具有多个不同的排列方向，从而可以提高视角，改善大视角下的色偏。当然，在其他实施方式中，第一像素电极和第二像素电极也可以是其他形状的电极，例如为一整块的条形状电极。
驱动电路42分别与第一像素电极411和第二像素电极422连接以对第一像素电极411和第二像素电极412输入显示信号。具体地，驱动电路42包括第一薄膜晶体管421、第二薄膜晶体管422、数据线423以及第一扫描线424。数据线423沿竖直方向延伸且位于两个像素单元41之间，第一扫描线424沿水平方向延伸，所述的竖直方向和水平方向均是以图4所示的视图为准进行描述，在以别的视图基础上，也可以是别的表述方式。第一扫描线424分别与第一薄膜晶体管421的栅极和第二薄膜晶体管422的栅极电连接，以控制第一薄膜晶体管421和第二薄膜晶体管422的导通和关闭；数据线423分别与第一薄膜晶体管421的源极和第二薄膜晶体管422的源极电连接；第一薄膜晶体管421的漏极与第一像素电极411电连接，第二薄膜晶体管422的漏极与第二像素电极412电连接。
其中，第一薄膜晶体管421和第二薄膜晶体管422分别为驱动电路42的第一开关管和第二开关管，在其他实施方式中，其也可以使用达林顿管、三极管等其他开关管来代替。
控制电路43位于不透光区域321的垂直投影区域311内，其包括第二扫描线431、第三薄膜晶体管432以及电容元件433。第二扫描线431与第三薄膜晶体管432的栅极电连接，用以控制第三薄膜晶体管432的导通和关闭，第三薄膜晶体管432的源极和第二像素电极电连接，第三薄膜晶体管432的漏极与电容元件433的一端电连接，电容元件433的另一端和阵列基板31上的公共电极44电连接。
其中，第三薄膜晶体管432为控制电路43的第三开关管，在其他实施方式中，第三薄膜晶体管432也可以使用达林顿管、三极管等开关管代替。
本实施方式中，当需要驱动像素单元41以显示相应的画面时，第一扫描线424输入扫描信号以控制第一薄膜晶体管421和第二薄膜晶体管422导通，然后数据线423分别通过第一薄膜晶体管421和第二薄膜晶体管422将显示所需的显示信号输入至第一像素电极411和第二像素电极412中，此时第一像素电极411和第二像素电极412的电荷相同。之后，停止对第一扫描线424输入扫描信号以关闭第一薄膜晶体管421和第二薄膜晶体管422，并对第二扫描线431输入扫描信号以控制第三薄膜晶体管432导通。由此，当第三薄膜晶体管432导通时，第二像素电极412与电容元件433电连接，使得第二像素电极412的部分电荷流入到电容元件433中，从而第二像素电极412的电荷发生改变而与第一像素电极411具有电压差，由此有利于改善色偏情况，能够达到显示画面的低色偏效果。
在其他实施方式中，控制电路43也可以是与第一像素电极411连接用以改变第一像素电极411的电荷，即第三薄膜晶体管的源极可以是和第一像素电极411连接，从而当第三薄膜晶体管432导通时使得第一像素电极411与电容元件433导通进而改变第一像素电极411的电荷，由此使得第一像素电极411和第二像素电极412之间存在电压差。
其中，可以根据实际显示的需要设置电容元件433的大小，以控制流入电容元件433的电荷大小，从而可控制第一像素电极411和第二像素电极412之间达到预设电压差。
其中，作为电荷共享电容的电容元件433位于不透光区域321在阵列基板31上的垂直投影区域311内。本实施方式中，第一像素电极411和第二像素电极412沿数据线423的延伸方向依次排列，彩色滤光基板32的不透光区域321在阵列基板31上的垂直投影区域311包括第一像素电极411和第二像素电极412之间的区域和两个像素单元43之间的区域。与现有的将共享电容设置在像素透光区的做法相比，本实施方式的控制电路43以及驱动电路42中的第一扫描线424、第一薄膜晶体管421、第二薄膜晶体管422均位于不透光区域321的垂直投影区域311内，也即设置在第一像素电极411和第二像素电极412之间，由此使得包括电容元件433的控制电路43以及驱动电路42中的部分器件不占据第一像素电极411和第二像素电极412所在的区域，即不占据阵列基板31的透光区域，从而能够提高面板的开口率。
在本发明液晶显示面板的实施方式中，电容元件433包括第一极板4331和第二极板4332，第一极板4331与第三薄膜晶体管432的漏极电性连接，第二极板4332与阵列基板31的公共电极44电性连接。其中，形成第一极板4331的金属层与形成第三薄膜晶体管432的漏极的金属层为同一金属层，即在形成第三薄膜晶体管432的光刻制程中，第一极板4331和第三薄膜晶体管432的漏极为在同一金属层上蚀刻形成。第二极板4332为形成第一扫描线424的金属层，即电容元件433为第三薄膜晶体管432的漏极所在的金属层和第一扫描线424所在的金属层形成，而第三薄膜晶体管432和第一扫描线424的位置与彩色滤光基板32的黑色矩阵的位置相对应，即位于不透光区域321的垂直投影区域311内。现有技术中由于利用公共电极形成共享电容的其中一个极板，而公共电极通常是位于阵列基板的透光区域中，因此现有技术中的共享电容需要占据一定的透光区域，与现有做法相比，本实施方式利用第一扫描线424和与第三薄膜晶体管432的漏极的同一金属层形成电容元件433，可以使得电容元件433不占据第一像素电极411和第二像素电极412所在的透光区域，能够提高开口率。
在其他实施方式中，电容元件433也可以不使用第一扫描线424的金属层制成，例如可以在不透光区域321的垂直投影区域311内另外制作一层金属层以形成电容元件433的第二极板4332。另外，电容元件433也可以使用其他的电子元件代替，例如可以使用电阻代替，此时当第三薄膜晶体管432导通时，第二像素电极412和电阻形成通路，第二像素电极412的电荷流向电阻，从而可改变第二像素电极412的电荷以和第一像素电极411形成电压差，达到低色偏的目的。
参阅图5并结合图3，图5为图3所示的阵列基板31另一实施方式的结构示意图，其中，图中仅示出由一个像素单元51以及与其对应的驱动电路52和控制电路53所构成的一个像素结构。与上述实施方式不同的是，本实施方式的控制电路53包括第三薄膜晶体管531和电容元件532，对应本像素单元51的第三薄膜晶体管531与相邻下一像素单元所对应的第一扫描线524’连接。
此外，本实施方式中，彩色滤光基板32的不透光区域321在阵列基板31上的垂直投影区域311包括了两个像素单元51之间的区域以及一个像素单元51中的第一像素电极511和第二像素电极512之间的区域。第一像素电极511和第二像素电极512沿第一扫描线524的延伸方向依次排列，驱动电路52中的第一薄膜晶体管521、第二薄膜晶体管522以及第一扫描线524位于沿竖直方向依次排列且相邻的两个像素单元之间的不透光区域321的垂直投影区域311内，数据线523位于第一像素电极511和第二像素电极512之间的不透光区域321的垂直投影区域311内。第三薄膜晶体管531和电容元件532位于沿水平方向依次排列且相邻的两个像素单元之间的不透光区域321的垂直投影区域311内。
其中，对应于本像素单元51的驱动电路52中，其第一扫描线524分别与第一薄膜晶体管521的栅极和第二薄膜晶体管522的栅极电连接，以控制第一薄膜晶体管521和第二薄膜晶体管522的导通和关闭；数据线523分别与第一薄膜晶体管521的源极和第二薄膜晶体管522的源极电连接；第一薄膜晶体管521的漏极与第一像素电极511电连接，第二薄膜晶体管522的漏极与第二像素电极512电连接。对应于本像素单元51的控制电路53中，其第三薄膜晶体管531的栅极与和本像素单元51相邻的下一像素单元对应的第一扫描线524’电性连接，所述的和本像素单元51相邻的下一像素单元为沿竖直方向排列且与本像素单元51相邻的下一像素单元；第三薄膜晶体管531的源极和第二像素电极512电连接，第三薄膜晶体管531的漏极和电容元件532的一端连接，电容元件532的另一端连接阵列基板31的公共电极54。
在本像素单元51对应的第一扫描线524和数据线523的共同作用下对第一像素电极511和第二像素电极512输入显示所需的显示信号后，停止对本像素单元51对应的第一扫描线524输入扫描信号，并对与本像素单元51相邻的下一像素单元对应的第一扫描线524’输入扫描信号，由此使得对应本像素单元51的第三薄膜晶体管531导通，使得第二像素512的部分电荷流向电容元件532，从而使得第二像素电极512和第一像素电极511形成电压差，由此可以达到降低色偏的效果。此外，通过利用下一条第一扫描线来控制上一行的第三薄膜晶体管，可以减少扫描线的数量，降低成本的同时还可以进一步提高开口率。
其中，电容元件532的第一极板5321与第三薄膜晶体管531的漏极为使用同一金属层制成，第二极板5322与对应本像素单元51的第一扫描线524为使用同一金属层制成，因此可以将电容元件532形成于不透光区域321的垂直投影区域311内，由此能够提高开口率。
本发明还提供阵列基板的一实施方式，其中，阵列基板为上述任一实施方式所述的阵列基板。
以上所述仅为本发明的实施方式，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 (5)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括像素单元和与所述像素单元对应的驱动电路、控制电路，所述像素单元包括第一像素电极和第二像素电极；
所述驱动电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极连接以对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极中的其中一个连接以控制所述第一像素电极和所述第二像素电极之间形成预定电压差；
所述控制电路位于不透光区域的垂直投影区域内；
所述驱动电路包括第一开关管、第二开关管、数据线以及第一扫描线；
所述第一扫描线用以控制所述第一开关管和第二开关管的导通与关闭，在所述第一开关管和所述第二开关管导通时，所述数据线用以分别通过所述第一开关管和所述第二开关管对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；
所述控制电路包括第二扫描线、第三开关管和电容元件，所述电容元件位于不透光区域的垂直投影区域内，所述第二扫描线用以控制所述第三开关管的导通与关闭，所述电容元件通过所述第三开关管与所述第二像素电极连接，以在所述第三开关管导通时改变所述第二像素电极的电压，进而使所述第一像素电极和所述第二像素电极之间存在预设电压差。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一开关管、第二开关管以及第三开关管均为薄膜晶体管，所述电容元件包括第一极板和第二极板，形成所述第一极板的金属层与形成所述第三开关管的漏极的金属层为同一金属层，所述第二极板为形成所述第一扫描线的金属层。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一像素电极和所述第二像素电极沿所述数据线方向依次排列，所述控制电路和部分所述驱动电路位于所述第一像素电极和所述第二像素电极之间。
4.一种液晶显示面板，其特征在于，包括阵列基板、彩色滤光基板以及位于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶层，所述彩色滤光基板包括不透光区域，所述阵列基板包括像素单元和与所述像素单元对应的驱动电路、控制电路，所述像素单元包括第一像素电极和第二像素电极；
所述驱动电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极连接以对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；所述控制电路与所述第一像素电极和所述第二像素电极中的其中一个连接以控制所述第一像素电极和所述第二像素电极之间形成预定电压差；
所述控制电路位于所述不透光区域的垂直投影区域内；
所述驱动电路包括第一开关管、第二开关管、数据线以及第一扫描线；
所述第一扫描线用以控制所述第一开关管和第二开关管的导通与关闭，在所述第一开关管和所述第二开关管导通时，所述数据线用以分别通过所述第一开关管和所述第二开关管对所述第一像素电极和所述第二像素电极输入显示信号；
所述控制电路包括第二扫描线、第三开关管和电容元件，所述电容元件位于不透光区域的垂直投影区域内，所述第二扫描线用以控制所述第三开关管的导通与关闭，所述电容元件通过所述第三开关管与所述第二像素电极连接，以在所述第三开关管导通时改变所述第二像素电极的电压，进而使所述第一像素电极和所述第二像素电极之间存在预设电压差。
5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述第一开关管、第二开关管以及第三开关管均为薄膜晶体管，所述电容元件包括第一极板和第二极板，形成所述第一极板的金属层与形成所述第三开关管的漏极的金属层为同一金属层，所述第二极板为形成所述第一扫描线的金属层。
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