CN104460114A - 液晶显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板和显示装置，属于显示技术领域，可提高VA液晶显示面板对光的使用率，同时满足VA液晶显示面板的大视角特性。该液晶显示面板，包括阵列排布的多个像素单元，每一像素单元至少包括三个子像素，各子像素的颜色不相同；每一像素单元中，部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度，其余部分子像素的各处亮度相同。本发明可用于液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑等显示装置。

Description

液晶显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种液晶显示面板和显示装置。
背景技术
平面显示装置，例如液晶显示面板(Liquid Crystal Display，简称LCD)具有轻薄、节能、无辐射等诸多优点，因此其已经逐渐取代传统的阴极射线管(CathodeRay Tube，简称CRT)显示装置，成为显示装置的主流。目前液晶显示面板已经广泛地应用在数字电视、计算机、个人数字助理、移动电话以及数码相机等各类电子设备中。
目前，液晶显示器主要有扭曲向列(Twist Nematic，简称TN)液晶显示面板、平面切换(In-plane Switching，简称IPS)液晶显示面板以及垂直配向(VerticalAlignment，简称VA)液晶显示面板等。
现有的能满足大视角特性的VA液晶显示面板对其背光源发出的光的使用率较低，为了保证VA液晶显示器的亮度，则必须增加了背光源的出光强度，从而提高了该液晶显示器的能耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示面板和显示装置，可提高VA液晶显示面板对光的使用率，同时满足VA液晶显示面板的大视角特性。
本发明第一方面提供了一种液晶显示面板，包括阵列排布的多个像素单元，每一像素单元至少包括三个子像素，各子像素的颜色不相同；
每一像素单元中，部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度，其余部分子像素的各处亮度相同。
其中，所述其余部分子像素的各处亮度相同包括：
其余部分子像素的主区域的亮度与从区域的亮度相等。
其中，每一像素单元包括三个子像素，每一子像素包括主区域和从区域，且其中一个子像素的主区域的亮度等于其从区域的亮度，其他两个子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度。
其中，每一像素单元包括三个子像素，每一子像素包括主区域和从区域，且其中两个子像素的主区域的亮度等于其从区域的亮度，另一个子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度。
其中，所述部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度包括：
主区域设置有主区域像素电极，从区域设置有从区域像素电极，主区域像素电极与主区域的面积比大于从区域像素电极与从区域的面积比。
其中，所述部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度包括：
主区域对应的液晶盒厚小于从区域对应的液晶盒厚。
其中，所述部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度包括：
子像素设置有第一开关管和第二开关管，所述第一开关管对应主区域设置，所述第二开关管对应从区域设置。
其中，从区域的面积占子像素开口区面积的60％，主区域的面积占子像素开口区面积的40％。
其中，所述液晶显示面板的液晶排列方式为垂直配向。
本发明带来了以下有益效果：在本发明实施例技术方案中，每一像素单元中，仅有部分子像素的主区域和从区域的亮度不相等，其余子像素的各处亮度一致。减少了每一像素单元中低亮度部分的面积，有利于提高各像素单元对来自背光源的光的利用率，从而减少了背光源的功耗。同时，这些包括亮度不相等的主区域和从区域的子像素有利于改善该液晶显示面板的大视角特性，提高了用户的使用体验度，有利于推广使用。
本发明第二方面提供了一种显示装置，包括上述的液晶显示面板。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1至图4是像素单元的示意图；
图5是本发明实施例提供的液晶显示面板的截面示意图一；
图6和图7是图5的平面示意图；
图8是图6的变形图；
图9～图11是本发明实施例提供的液晶显示面板的截面示意图二～四；
图12是本发明实施例提供的子像素的结构示意图一；
图13是图12的等效电路图；
图14是本发明实施例提供的子像素的结构示意图二；
图15是图14的等效电路图。
附图标记说明：
1—子像素；              2—主区域；              3—从区域；
4—主区域像素电极；      5—从区域像素电极；      6—镂空；
7—彩色滤色层；          8—绝缘层；              9—第一栅线；
10—第二栅线；           11—公共电极线；         12—数据线；
13—分压电极。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本实施例提供了一种液晶显示面板，包括阵列排布的多个像素单元。如图1和图2所示，每一像素单元至少包括三个子像素1，各子像素1的颜色不相同。需要说明的是，为了表示各子像素1的颜色不相同，图1或2中，各子像素1的填充图案不同。
每一像素单元中，部分子像素1的主区域2的亮度大于其从区域2的亮度，其余部分子像素1的各处亮度相同。
对于仅具有三个子像素1的图1和图2所示的像素单元中，可仅将其中一个或两个子像素设置为包括亮度不等的主区域2和从区域3的结构，同时其余子像素为一整体、各处亮度一致。
传统的液晶显示面板在大视角观看时，往往会出现色偏的现象，即用户在大视角观看到的图像与正视角观看到的图像的颜色有偏差。这是因为如图3所示，传统的液晶显示面板的各子像素1为一整个区域，不同的视角只能看到液晶分子的长轴，或者短轴。而液晶分子具有各向异性，不同的方向折射率不同，因此会出现大视角观看到的图像与正视的图像具有色偏的现象。
为了改善大视角观看时出现的色偏的现象，在现有技术中，如图4所示，通常是将一个像素单元中的每一子像素1都分为主区域2和从区域3。该液晶显示面板工作时，主区域2的亮度较高，从区域3的亮度较低。这种增加分区的做法是让用户的眼睛同时看到其中一个区的液晶分子的长轴和另外一个区的液晶分子的短轴，类似一个平均的效果。此时，不论哪个视角都是看到这种平均效果，从而改善了液晶显示面板的大视角特性。
但由于从区域3的面积较大，通常占整个子像素1的开口区的一半以上，导致整个子像素1对来自背光源的光的利用率降低。为了提供足够的亮度，势必需要增加了背光源的功耗，不符合现在绿色环保节能的理念。
而在本发明实施例技术方案中，每一像素单元中，仅有部分子像素的主区域和从区域的亮度不相等，其余子像素的各处亮度一致。减少了每一像素单元中低亮度部分的面积，有利于提高各像素单元对来自背光源的光的利用率，从而减少了背光源的功耗。同时，这些包括亮度不相等的主区域和从区域的子像素有利于改善该液晶显示面板的大视角特性，提高了用户的使用体验度，有利于推广使用。
一般的液晶显示面板的每一像素单元包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。由于用户在观看液晶显示面板提供的图像时，眼睛对所显示的皮肤颜色比较敏感，而大视角时肤色的色偏(通常为肤色泛白)很大程度上是由液晶显示面板发出的蓝光导致的。因此在本发明实施例中，应当对蓝色子像素进行调节。优选的，各蓝色子像素的主区域2和从区域3亮度不相等，且蓝色子像素的主区域2的亮度大于从区域3的亮度，而红色子像素和绿色子像素各处的亮度相同。另外，针对不同的厂家要求，可对各颜色的子像素1进行不同的调整。例如有的厂家要求最终的显示效果偏暖色调，则可在调节蓝色子像素的同时，调节绿色子像素，即绿色子像素也设置有主区域2和从区域3，且主区域2的亮度大于从区域3的亮度。又例如有的厂家所使用的偏光片偏紫，则在设计像素时，可考虑在调节蓝色子像素的同时，调节红色子像素，即红色子像素也设置有主区域2和从区域3，且主区域2的亮度大于从区域3的亮度，从而减少紫色光的出光量，以补偿偏光片带来的色偏。针对厂家的要求，还可能出现仅调节红色子像素、仅调节绿色子像素或将绿色子像素和红色子像素一起调整的特殊情况，本发明实施例对此不进行限制。
在本发明实施例中，为了便于阵列基板的制备，对于包括红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素三个子像素的像素单元而言，可采用如图4中的每一子像素1均包括主区域2和从区域3的结构。但为了提高整个阵列基板对背光源发出的光的利用率，可令其中一个子像素1的主区域2的亮度等于其从区域3的亮度，其他两个子像素1的主区域2的亮度大于其从区域3的亮度；或令其中两个子像素1的主区域2的亮度等于其从区域3的亮度，另一个子像素1的主区域2的亮度大于其从区域3的亮度。具体的，各子像素1的主区域2和从区域3的出光情况应根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不进行限定。
优选的，从区域3的面积占子像素开口区面积的60％，主区域2的面积占子像素开口区面积的40％，即从区域3与主区域2的面积比为6:4。根据不同的显示要求，也有可能出现从区域3与主区域2的面积比5:5、4:6等情况，本发明实施例对此不进行限制。
进一步的，在本发明实施例中，对于主区域2的亮度大于从区域3的亮度的子像素而言，可具有但不限于如下几种结构：
第一种结构，结合图5和图6所示，主区域2包括主区域像素电极4，从区域3包括从区域像素电极5，并且主区域像素电极4与主区域2的面积比大于从区域像素电极5与从区域3的面积比。
如图5所示，主区域2和从区域3对应的液晶盒厚相等，此时为了使得主区域2的亮度大于从区域3的亮度，可通过减小从区域像素电极5的面积实现。具体的，如图6所示，主区域像素电极4为呈平板状的一整体，而从区域像素电极5则具有多个镂空6，镂空6的存在使得从区域像素电极5与从区域3的面积比较小。此时，即使同一子像素1内的主区域像素电极4与从区域像素电极5的电位相等，由于主区域像素电极4与主区域2的面积比大于从区域像素电极5与从区域3的面积比，因此主区域2对液晶的驱动能力大于从区域3对液晶的驱动能力，主区域像素电极4能够更好地控制液晶偏转，使得主区域2的亮度大于从区域3的亮度。
另外，若该液晶显示面板的液晶排列方式为垂直配向，即为VA液晶显示面板时，主区域像素电极4和从区域像素电极5均设置有多条相互平行的、具有一定角度的镂空6，且为了保证主区域2对液晶的驱动能力大于从区域3对液晶的驱动能力，主区域像素电极4的镂空6尺寸应小于从区域像素电极5的镂空6尺寸。如图7所示，主区域2的镂空6的长度小于从区域3的镂空6的长度，同时主区域2的镂空6的宽度小于从区域的镂空的宽度，使得主区域2对液晶的驱动能力大于从区域3对液晶的驱动能力，从而使得主区域2的亮度大于从区域3的亮度。
显然，图7所示的结构中，可以仅使得主区域2的镂空6的长度小于从区域3的，主区域2的镂空6的宽度与从区域3的相等；也可仅使得主区域2的镂空6的宽度小于从区域3的，主区域2的镂空6的长度与从区域3的相等。具体的，应根据实际主区域2及从区域3对液晶的驱动能力来调整、设置，本发明实施例对此不进行限定。
需要说明的是，图6所示的主区域像素电极4与从区域像素电极5可以一体成型，如图8所示，只要能够使得主区域像素电极4与主区域2的面积比大于从区域像素电极5与从区域3的面积比即可。图7所示的结构亦可进行上述调整，在此不再赘述。
第二种结构，如图9所示，主区域2对应的液晶盒厚小于从区域3对应的液晶盒厚，即主区域像素电极4与位于彩膜基板上的彩色滤色层7的距离小于从区域3与彩色滤色层7的距离。此时即使主区域2和从区域3对液晶的驱动能力相等，但是由于主区域2对应的液晶盒厚小于从区域3对应的液晶盒厚，使得从区域3对应的液晶盒厚中的液晶分子的偏转程度小于主区域2对应的，从而使得主区域2的亮度大于从区域3的亮度。
具体的，为了使得主区域2对应的液晶盒厚小于从区域3对应的液晶盒厚，可增大主区域2对应的某一绝缘层8或各层绝缘层8的厚度，例如增大主区域像素电极5之下的绝缘层8的厚度；相应的，也可减小从区域3对应的绝缘层8的厚度，形成如图9所示的主区域2和从区域3的阶梯状结构。
另外，还可通过增大与主区域2对应的彩色滤色层7的厚度实现，或减小与从区域3对应的彩色滤色层7的厚度实现。此时该彩色滤色层7呈现如图10所示的阶梯状。
需要说明的是，上述四种可调整液晶盒厚的结构中的多种可同时存在，例如，如图11所示，可在增大主区域2对应的绝缘层8的厚度的同时、增大主区域2对应的彩色滤色层8的厚度。只要能够使得主区域对应的液晶盒厚小于从区域对应的液晶盒厚的结构，均适用于本发明实施例。
第三种结构，如图12所示，包括主区域2和从区域3的子像素1设置有第一开关管T1和第二开关管T2，第一开关管T1对应主区域2设置，第二开关管T2对应从区域3设置。
具体的，如图12所示，每一子像素1对应设置有第一栅线(Gate1)9、第二栅线(Gate2)10、公共电极线(Com)11以及数据线(Data)12。其中，第一栅线9、第二栅线10和公共电极线11位于同一图层，可以在同一次构图工艺中同步形成。第一栅线9和第二栅线10并排设置在主区域2和从区域3之间，第一栅线9驱动对应主区域2的第一开关管T1，第二栅线10驱动对应从区域3的第二开关管T2。其中，T1和T2均优选为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)。T1的栅极连接第一栅线9，源极连接数据线12，漏极连接主区域像素电极4；T2的栅极连接第二栅线10，源极连接数据线12，漏极连接从区域像素电极5。
其中，主区域像素电极4可与彩膜基板上的公共电极(图中未示出)形成主区域液晶电容Clc1，主区域像素电极4与公共电极线11的重叠部分形成主区域存储电容Cst1；从区域像素电极5可与彩膜基板上的公共电极(图中未示出)形成从区域液晶电容Clc2，从区域像素电极5与公共电极线11的重叠部分形成从区域存储电容Cst2。即图12所示的子像素结构可等效为图13所示的电路图。
对于图12所示的结构，在显示过程中，第一栅线9先接收到栅极驱动信号，导通了其对应的T1，此时T1从源极接入来自数据线12的数据信号，并将该数据信号经由T1内部的连接源极和漏极的有源层传输至漏极，使得连接T1漏极的主区域像素电极4具有电位，Clc1内的电场可驱动液晶分子偏转；然后第一栅线9的栅极驱动信号消失，第二栅线10接收栅极驱动信号，类似的，第二栅线10使得Clc2可驱动液晶分子偏转。其中，数据线12所传输的数据信号应使得Clc1的电场强度大于Clc2的电场强度，即向T1输入的数据信号的伏值大于向T2输入的数据信号，从而使得主区域2的亮度大于从区域3的亮度。
进一步的，除了第一开关管T1和第二开关管T2外，每一子像素1中还可设置有第三开关管T3，如图14所示，该第三开关管T3也优选为薄膜晶体管。与图12类似的，每一子像素1对应设置有第一栅线(Gate1)9、第二栅线(Gate2)10、公共电极线(Com)11以及数据线(Data)12。与图12不同的，每个子像素1中还设置有分压电极13，分压电极13与公共电极线11的重叠部分形成分压电容Cst0。其中，第一栅线9、第二栅线10和公共电极线11位于同一图层，可以在同一次构图工艺中同步形成；数据线12和分压电极13位于同一图层，也可以在同一次构图工艺中同步形成。
具体的，图14中的T1和T2的栅极都连接第一栅线9，源极都连接数据线12，漏极分别连接主区域像素电极4和从区域像素电极5；T3的栅极连接第二栅线10，源极连接从区域像素电极5，漏极连接分压电极13。与图12所示的结构类似的，图14所示的结构中，主区域像素电极4可以与彩膜基板上的公共电极(图中未示出)形成主液晶电容Clc1，主区域像素电极4与公共电极线11的重叠部分形成主存储电容Cst1。从区域像素电极5可以与彩膜基板上的公共电极形成次液晶电容Clc2，从区域像素电极5与公共电极线11的重叠部分形成次存储电容Cst2。因此，图14所示的子像素的结构可以等效为图15所示的电路图。
对于图14所示的结构，在显示过程中，第一栅线9先接收到栅极驱动信号，导通了其对应的T1和T2，此时T1和T2从源极接入来自数据线的数据信号，并将该数据信号经由T1和T2传输至主区域像素电极4和从区域像素电极5，使Clc1、Cst1、Clc2和Cst2具有相等的电压。然后第一栅线9的栅极驱动信号消失，第二栅线10接收栅极驱动信号。此时T1和T2关闭，T3导通，Cst0就会通过导通的T3分掉从区域像素电极5上的一部分数据信号，降低了从区域像素电极5上的电位，使Clc2和Cst2的电压降低，而Clc1和Cst1的电压保持不变。此时，Clc2的电压明显低于Clc1的电压，所以从区域3显示的亮度会低于主区域2显示的亮度。
需要说明的是，上述三种结构可任意结合，只要能够使得主区域2的亮度大于从区域3的亮度的液晶显示面板的结构，均适用于本发明实施例。
进一步的，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的液晶显示面板，可为液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑等显示装置。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括阵列排布的多个像素单元，每一像素单元至少包括三个子像素，各子像素的颜色不相同；
每一像素单元中，部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度，其余部分子像素的各处亮度相同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述其余部分子像素的各处亮度相同包括：
其余部分子像素的主区域的亮度与从区域的亮度相等。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，每一像素单元包括三个子像素，每一子像素包括主区域和从区域，且其中一个子像素的主区域的亮度等于其从区域的亮度，其他两个子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度。
4.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，每一像素单元包括三个子像素，每一子像素包括主区域和从区域，且其中两个子像素的主区域的亮度等于其从区域的亮度，另一个子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度包括：
主区域设置有主区域像素电极，从区域设置有从区域像素电极，主区域像素电极与主区域的面积比大于从区域像素电极与从区域的面积比。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度包括：
主区域对应的液晶盒厚小于从区域对应的液晶盒厚。
7.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述部分子像素的主区域的亮度大于其从区域的亮度包括：
子像素设置有第一开关管和第二开关管，所述第一开关管对应主区域设置，所述第二开关管对应从区域设置。
8.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，从区域的面积占子像素开口区面积的60％，主区域的面积占子像素开口区面积的40％。
9.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板的液晶排列方式为垂直配向。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的液晶显示面板。
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