CN100595927C - 主动元件阵列基板及液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动元件阵列基板，包括一基板、多条扫描配线、多条数据配线以及多个像素单元。扫描配线与数据配线配置于基板上，且这些扫描配线与这些数据配线将基板划分成多个像素区域。每一像素单元包括多个子像素单元，且每一子像素单元包括一主动元件以及一像素电极。像素电极通过主动元件电性连接至对应的扫描配线及数据配线。在每一像素单元中，由于至少有一像素电极跨越多个像素区域，因此各像素电极的面积至少部分不同。本发明还提出一种液晶显示面板。

Description

主动元件阵列基板及液晶显示面板

技术领域

本发明是有关于一种阵列基板及使用其的显示面板，且特别是有关于一种主动元件阵列基板(active device array substrate)及使用其的液晶显示面板(liquidcrystal display panel)。

背景技术

多媒体社会的急速进步，多半受惠于半导体元件(semiconductor device)或人机显示装置的飞跃性进步。就显示器而言，阴极射线管(cathode ray tube，CRT)因具有优异的显示品质与其经济性，一直独占近年来的显示器市场。然而，对于个人在桌上操作多数终端机(terminal)及显示器的环境，或是以环保的观点切入，或者以节省能源的潮流加以预测，阴极射线管在空间利用以及能源消耗上仍存在很多问题，而对于轻、薄、短、小以及低消耗功率的需求无法有效提供解决之道。因此，具有高画质、空间利用率佳、低消耗功率、低辐射等优越特性的液晶显示器(liquid crystal display，LCD)已逐渐成为市场的主流。

一般的液晶显示器是借由背光模组(backlight module)发出白色的光线，并使光线通过主动元件阵列基板、液晶层以及彩色滤光阵列基板(color filter arraysubstrate)以显示彩色画面。此彩色滤光阵列基板通常具有面积相等的红色、绿色及蓝色等三种颜色的滤光膜，其分别配置于不同的像素(pixel)中。然而，不论是何种颜色的滤光膜让光线通过后，光线的强度皆会减弱，进而使液晶显示器所提供的显示画面的亮度较低。为了提升显示画面的亮度，一种现有的液晶显示器采用在部分像素中不配置滤光膜的方式，而让通过这些像素的白光不经过滤光膜，如此便能提升显示画面的亮度。

但是，由于白光是由各种颜色的光所混合而成，其与由红色、绿色及蓝色滤光膜出射的红光、绿光及蓝光混合后，容易使显示画面的白平衡(white balance)偏离原本的设定值。若欲在各色滤光膜面积相等的设计下使白平衡维持在原本的设定值，通常必须采用色彩饱和度(color saturation)较低的滤光膜来缩减显示画面的色域范围(color gamut)，这会导致液晶显示器的色彩表现能力降低。

发明内容

本发明提供一种主动元件阵列基板，其每一像素单元中的像素电极的面积至少有部分不相等。

本发明提供一种液晶显示面板，其能使显示画面兼具理想的白平衡、较广的色域范围以及较高的亮度。

本发明提出一种主动元件阵列基板，其包括一基板、多条扫描配线(scanline)、多条数据配线(data line)以及多个像素单元。扫描配线与数据配线配置于基板上，且这些扫描配线与这些数据配线将基板划分成多个像素区域(pixelregion)。每一像素单元包括多个子像素单元(sub-pixel unit)，且每一子像素单元包括一主动元件以及一像素电极(pixel electrode)。像素电极通过主动元件电性连接至对应的扫描配线及数据配线。在每一像素单元中，至少有一像素电极跨越多个像素区域。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元中，这些子像素单元的数量可为(M*N)个，且这些子像素单元可呈M*N阵列排列，其中M与N为大于1的整数。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元所对应的这些像素区域中，至少一像素区域中可以不配置有主动元件。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元所对应的这些像素区域中，至少一像素区域中可配置有多个主动元件，且这些主动元件电性连接至不同的像素电极。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元所对应的这些像素区域的同一列中，至少一像素区域中可配置有两个主动元件。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元所对应的这些像素区域的同一行中，至少一像素区域中可配置有两个主动元件。此外，在每一像素单元所对应的这些像素区域中，至少一列的像素区域的每一像素区域中可配置有两个主动元件。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元中，至少有一跨越多个像素区域的像素电极可跨过这些扫描配线其中之一。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元中，至少有一跨越多个像素区域的像素电极可跨过这些数据配线其中之一。

在本发明的主动元件阵列基板中，在每一像素单元中，至少有一跨越多个像素区域的像素电极可同时跨过这些扫描配线其中之一以及这些数据配线其中之一。

在本发明的主动元件阵列基板中，主动元件可包括一栅极(gate)、一源极(source)以及一漏极(drain)。栅极电性连接至对应的扫配描线。源极电性连接至对应的数据配线。漏极电性连接至对应的像素电极。

本发明还提出一种液晶显示面板，其包括上述主动元件阵列基板、一彩色滤光阵列基板以及一液晶层。彩色滤光阵列基板具有多个呈阵列排列的滤光膜，每一滤光膜分别与这些像素电极其中之一对应。液晶层配置于主动元件阵列基板与彩色滤光阵列基板之间。

在本发明的液晶显示面板中，每一像素单元的这些像素电极所对应的滤光膜的颜色彼此不同。

在本发明的液晶显示面板中，每一像素单元的这些像素电极所对应的滤光膜的颜色部分相同。

在本发明的液晶显示面板中，这些滤光膜包括红色滤光膜、绿色滤光膜、蓝色滤光膜、黄色滤光膜、洋红色(magenta)滤光膜、蓝绿色(cyan)滤光膜或其组合。

在本发明的液晶显示面板中，彩色滤光阵列基板还具有多个透明区域，且这些透明区域分别对应于每一像素单元的部分像素电极。

在本发明的主动元件阵列基板中，由于至少部分像素电极跨越多个像素区域，因此每一像素单元中的各像素电极的面积至少有部分不同。此外，在本发明的液晶显示面板中，与这些像素电极对应的各种颜色的滤光膜的面积是随着这些像素电极的面积的不同而至少有部分不同。借由调整各种颜色的滤光膜的面积的比例，以设定通过各种颜色的滤光膜的光线的光通量的比例，采用此液晶显示面板的显示装置所提供的显示画面因而能够维持理想的白平衡，并具有较广的色域范围。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本发明一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。

图2为本发明另一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。

图3为本发明又一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。

图4为本发明再一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。

图5为本发明另一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。

图6为本发明又一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。

图7A为本发明一实施例的液晶显示面板的剖面示意图。

图7B绘示图7A中的彩色滤光阵列基板的各滤光模的相对位置及相对大小的一例。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。请参阅图1，本实施例的主动元件阵列基板1000适用于液晶显示装置中。主动元件阵列基板1000包括一基板1100、多条扫描配线1200、多条数据配线1300以及多个像素单元1400。扫描配线1200与数据配线1300配置于基板1100上，且这些扫描配线1200与这些数据配线1300将基板1100划分成多个像素区域1500。每一像素单元1400包括多个子像素单元1410，且每一子像素单元1410包括一主动元件1420以及一像素电极1430。像素电极1430通过主动元件1420电性连接至对应的扫描配线1200及数据配线1300。在每一像素单元1400中，至少有一像素电极1430跨越多个像素区域1500。

在本实施例中，主动元件1420可包括一栅极1422、一源极1424以及一漏极1426。栅极1422电性连接至对应的扫描配线1200。源极1424电性连接至对应的数据配线1300。漏极1426电性连接至对应的像素电极1430，举例来说，漏极1426可通过下电极1440及接触窗1450电性连接至像素电极1430。

每一像素单元1400中的子像素单元1410可呈条状排列、棋盘状排列或呈其他方式排列。在本实施例中，每一像素单元1400中的子像素单元1410的数量为(M*N)个，且这些子像素单元1410呈M*N阵列排列(即呈棋盘状排列)，其中M与N为大于1的整数。为了便于说明，以下举M＝2且N＝2为例，其中每一像素单元1400包括四个子像素单元1410a、1410b、1410c及1410d。

在每一像素单元1400所对应的这些像素区域1500中，至少一像素区域1500中可配置有多个主动元件1420，且这些主动元件1420电性连接至不同的像素电极1430。此外，在每一像素单元1400所对应的这些像素区域1500中，至少一像素区域1500中可以不配置有主动元件。再者，在每一像素单元1400中，至少有一跨越多个像素区域1500的像素电极1430可跨过这些扫描配线1200其中之一。具体而言，在本实施例中，每一像素单元1400与四个像素区域1500a、1500b、1500c及1500d对应，其中像素区域1500b配置有两个主动元件1420a及1420b，而主动元件1420a及1420b分别电性连接至像素电极1430a及1430b。另外，像素区域1500a中不配置有主动元件。由于主动元件1420a与主动元件1420b配置于同一个像素区域1500b中，且像素区域1500a中没有主动元件，因此像素电极1430a需跨越像素区域1500a、扫描配线1200及像素区域1500b来与主动元件1420a电性连接，而像素电极1430a与扫描配线1200重叠的部分可形成储存电容。

在每一像素单元1400所对应的这些像素区域1500的同一列及/或同一行中，至少一像素区域1500中可配置有两个主动元件1420。举例而言，在本实施例中，在像素区域1500a及1500c那一列中，像素区域1500c中配置有两个主动元件1420d’及1420c；而在像素区域1500b及1500d那一列中，像素区域1500b中配置有两个主动元件1420a及1420b。此外，在像素区域1500a与1500b那一行中以及像素区域1500c与1500d那一行中也有上述的情形。

在本实施例的主动元件阵列基板1000中，由于至少有部分像素电极1430跨越多个像素区域1500，因此在每一像素单元1400中，至少部分像素电极1430的面积不同。如此一来，通过各像素电极1430的光线的光通量便至少有部分不同，以使像素单元1400的光学特性可以被调整至理想状态。此外，由于各子像素单元1410呈棋盘状排列，因此采用主动元件阵列基板1000的液晶显示装置所提供的显示画面的闪烁状况可被有效抑制。

图2为本发明另一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。请参阅图2，本实施例的主动元件阵列基板1000a与上述主动元件阵列基板1000(请参阅图1)类似，两者的差异处在于：在主动元件阵列基板1000a的每一像素单元1400所对应的这些像素区域1500中，至少一列的像素区域1500的每一像素区域1500中可配置有两个主动元件1420。具体而言，在本实施例中，在像素区域1500b与1500d那一列中，像素区域1500b中配置有两个主动元件1420a及1420b，而像素区域1500d中也配置有两个主动元件1420c及1420d。此外，像素区域1500a及1500c中不配置主动元件，而像素电极1430a跨越像素区域1500a及1500b，且像素电极1430c跨越像素区域1500c及1500d。

图3为本发明又一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。请参阅图3，本实施例的主动元件阵列基板1000b与上述主动元件阵列基板1000(请参阅图1)类似，两者的差异处在于：在主动元件阵列基板1000b中，至少有一跨越多个像素区域1500的像素电极1430可跨过这些数据配线1300其中之一。具体而言，在本实施例中，像素区域1500a、1500b、1500c及1500d中分别配置有一个主动元件1420c、两个主动元件1420a与1420b、零个主动元件以及一个主动元件1420d，而像素电极1430c跨越像素区域1500a、数据配线1300以及像素区域1500c，且像素电极1430a跨越像素区域1500a、扫描配线1200以及像素区域1500b。

图4为本发明再一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。请参阅图4，本实施例的主动元件阵列基板1000c与上述那些主动元件阵列基板具有类似的特征。在本实施例中，像素区域1500a、1500b、1500c及1500d中分别配置有一个主动元件1420c、三个主动元件1420a、1420b与1420d、零个主动元件以及零个主动元件。此外，在另一实施例的主动元件阵列基板1000d中，请参阅图5，像素区域1500a、1500b、1500c及1500d中分别配置有零个主动元件、三个主动元件1420a、1420b与1420d、一个主动元件1420c以及零个主动元件。

图6为本发明又一实施例的主动元件阵列基板的结构示意图。请参阅图6，本实施例的主动元件阵列基板1000e与上述主动元件阵列基板1000(请参阅图1)类似，两者的差异处在于：在主动元件阵列基板1000e的每一像素单元1400中，至少有一跨越多个像素区域1500的像素电极1430可同时跨过这些扫描配线1200其中之一以及这些数据配线1300其中之一。具体而言，在本实施例中，每一像素区域1500中配置有一个主动元件1420，而像素电极1430c跨越了像素区域1500a、数据配线1300、像素区域1500c、扫描配线1200以及像素区域1500d。

值得注意的是，本发明并不限定各主动元件1420及像素电极1430的配置方式仅能如上述各实施例所述。在其他实施例中，各主动元件1420与像素电极1430的配置方式也可以是其他能使至少一像素电极1430跨越多个像素区域1500的配置方式。

图7A为本发明一实施例的液晶显示面板的剖面示意图，而图7B绘示图7A中的彩色滤光阵列基板的各滤光模的相对位置及相对大小的一例。请参阅图1、图7A及图7B，本实施例的液晶显示面板2000适用于液晶显示装置。液晶显示面板2000包括一主动元件阵列基板2100、一彩色滤光阵列基板2200以及一液晶层2300。主动元件阵列基板2100例如为上述主动元件阵列基板1000。液晶层2300配置于主动元件阵列基板2100与彩色滤光阵列基板2200之间。彩色滤光阵列基板2200具有多个呈阵列排列的滤光膜2210，每一滤光膜2210分别与这些像素电极1430其中之一对应。

在本实施例中，每一像素单元1400的这些像素电极1430所对应的滤光膜2210的颜色可彼此不同。这些滤光膜2210例如为红色滤光膜、绿色滤光膜、蓝色滤光膜、黄色滤光膜、洋红色滤光膜、蓝绿色滤光膜、其他颜色的滤光膜或上述这些滤光膜的组合。举例而言，在图7B中，分别与像素电极1430a、1430b及1430c对应的滤光膜2210a、2210b及2210c分别为红色、绿色及蓝色滤光膜。此外，彩色滤光阵列基板2200可还具有多个透明区域2220，且这些透明区域2220分别对应于每一像素单元1400的部分像素电极1430。举例来说，在图7B中，像素电极1430d是对应至透明区域2220。再者，各滤光膜2210之间或者滤光膜2210与透明区域2220之间可配置有黑色矩阵(black matrix，BM)2230，以避免漏光。

在本实施例中，滤光膜2210及透明区域2220的面积是与像素电极1430的面积对应的。也就是说，面积较大的像素电极1430对应至面积较大的滤光膜2210或透明区域2220，而面积较小的像素电极1430对应至面积较小的滤光膜2210或透明区域2220。

由于主动元件阵列基板2100的每一子像素单元1410中的各像素电极1430的面积至少有部分不同，因此在本实施例的液晶显示面板2000中，与这些像素电极1430对应的各种颜色的滤光膜2210的面积便随着各像素电极1430的面积的不同而至少有部分不同。借由调整各种颜色的滤光膜2210的面积的比例，以设定通过各种颜色的滤光膜2210的光线的光通量的比例，采用液晶显示面板2000的液晶显示装置所提供的显示画面因而可以维持理想的白平衡。此外，由于通过部分像素电极1430的光线是通过透明区域2220而不是通过滤光膜，因此这部分的光线的强度不会因通过滤光膜而大幅降低，所以采用液晶显示面板2000的液晶显示装置能够提供亮度较高的显示画面。再者，在本实施例中，由于理想的白平衡是借由调整各种颜色的滤光膜2210的面积来达成，而不需如现有技术采用色彩饱和度较低的滤光膜，因此采用液晶显示面板2000的液晶显示装置所提供的显示画面具有较广的色域范围。

在另一实施例中，每一像素单元1400的这些像素电极1430所对应的滤光膜2210的颜色可部分相同。举例来说，这些滤光膜2210的颜色可以分别是红色、绿色、绿色及蓝色。

值得注意的是，本发明并不限定主动元件阵列基板2100是主动元件阵列基板1000，其可以是上述任一实施例的主动元件阵列基板，以使每一像素单元1400的这些像素电极1430的面积的比例可以有不同的变化。此外，与这些像素电极1430对应的各色滤光膜2210的面积的比例也可以随着像素电极1430的面积的比例的变化而有不同的变化，这样便能够根据不同的需求来调整显示画面的白平衡至不同的理想值。

综上所述，在本发明的主动元件阵列基板中，由于至少有部分像素电极跨越多个像素区域，因此每一像素单元中的各像素电极的面积至少有部分不同。另外，在本发明的液晶显示面板中，与这些像素电极对应的各种颜色的滤光膜的面积是随着这些像素电极的面积的不同而至少有部分不同。借由调整各种颜色的滤光膜的面积的比例，以设定通过各种颜色的滤光膜的光线的光通量的比例，采用此液晶显示面板的液晶显示装置所提供的显示画面因而可以维持理想的白平衡。

此外，在本发明中，由于理想的白平衡是借由调整各种颜色的滤光膜的面积来达成，而不需如现有技术采用色彩饱和度较低的滤光膜，因此采用此液晶显示面板的液晶显示装置所提供的显示画面具有较广的色域范围。再者，由于通过部分像素电极的光线可以是通过透明区域而不是通过滤光膜，因此这部分的光线的强度不会因通过滤光膜而大幅降低，所以采用此液晶显示面板的液晶显示装置能够提供亮度较高的显示画面。另外，在本发明的主动元件阵列基板中，由于各子像素单元可呈棋盘状排列，因此采用此主动元件阵列基板的液晶显示装置所提供的显示画面的闪烁状况可被有效抑制。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (17)

1.一种主动元件阵列基板，其特征在于，包括：

一基板；

多条扫描配线，配置于所述基板上；

多条数据配线，配置于所述基板上，所述扫描配线与所述数据配线将所述基板划分成多个像素区域；

多个像素单元，其中每一像素单元包括多个子像素单元，且每一子像素单元包括：

一主动元件；以及

一像素电极，通过所述主动元件电性连接至对应的所述扫描配线及

所述数据配线，在每一像素单元中，至少有一像素电极跨越多个像素区域。

2.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元中，所述子像素单元的数量为M*N个，且所述子像素单元呈M*N阵列排列，其中M与N为大于1的整数。

3.如权利要求2所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元所对应的像素区域中，至少一像素区域中不配置有主动元件。

4.如权利要求2所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元所对应的所述像素区域中，至少一像素区域中是配置有多个主动元件，且所述主动元件电性连接至不同的像素电极。

5.如权利要求4所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元所对应的所述像素区域的同一列中，至少一像素区域中是配置有两个主动元件。

6.如权利要求4所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元所对应的所述像素区域的同一行中，至少一像素区域中是配置有两个主动元件。

7.如权利要求6所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元所对应的所述像素区域中，至少一列的所述像素区域的每一像素区域中配置有两个主动元件。

8.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元中，至少有一跨越多个像素区域的像素电极跨过所述扫描配线其中之一。

9.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元中，至少有一跨越多个像素区域的像素电极跨过所述数据配线其中之一。

10.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，在每一像素单元中，至少有一跨越多个像素区域的像素电极跨过所述扫描配线其中之一以及所述数据配线其中之一。

11.如权利要求1所述的主动元件阵列基板，其特征在于，所述主动元件包括：

一栅极，电性连接至对应的所述扫描配线；

一源极，电性连接至对应的所述数据配线；以及

一漏极，电性连接至对应的所述像素电极。

12.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

如权利要求1至11中任一项所述的主动元件阵列基板；

一彩色滤光阵列基板，具有多个呈阵列排列的滤光膜，每一滤光膜分别与所述像素电极其中之一对应；以及

一液晶层，配置于所述主动元件阵列基板与所述彩色滤光阵列基板之间。

13.如权利要求12所述的液晶显示面板，其特征在于，每一像素单元的所述像素电极所对应的滤光膜的颜色彼此不同。

14.如权利要求13所述的液晶显示面板，其特征在于，所述滤光膜包括红色滤光膜、绿色滤光膜、蓝色滤光膜、黄色滤光膜、洋红色滤光膜、蓝绿色滤光膜或其组合。

15.如权利要求12所述的液晶显示面板，其特征在于，每一像素单元的所述像素电极所对应的滤光膜的颜色部分相同。

16.如权利要求15所述的液晶显示面板，其特征在于，所述滤光膜包括红色滤光膜、绿色滤光膜、蓝色滤光膜、黄色滤光膜、洋红色滤光膜、蓝绿色滤光膜或其组合。

17.如权利要求12所述的液晶显示面板，其特征在于，所述彩色滤光阵列基板具有多个透明区域，且所述透明区域分别对应于每一像素单元的部分像素电极。

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