CN101762902A - 高画面质量的液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种高画面质量的液晶显示面板，包含一第一透明基板，其上设置有多条平行的扫描线与多条平行的数据线，数据线与扫描线互相垂直，且扫描线与数据线之间更设有多个画素电极，每一个画素电极连接一条数据线与一条扫瞄线，且每一个画素电极具有二分别平行扫描线、数据线的长边、宽边，又长边须大于宽边。多个彩色画素与多个黑色矩阵设置于一第二透明基板上，且彩色画素的左右、上下两边分别对应第一透明基板的所述画素电极的宽边、长边，另在第一透明基板与第二透明基板之间设置有一液晶层。本发明不但可以减少资料线的使用数量，进而降低源极芯片的制造成本，又提升了画素电极的开口率并减轻在显示画面中产生串音(crosstalk)现象。

Description

高画面质量的液晶显示面板

【技术领域】

本发明是有关一种显示面板，特别是关于一种高画面质量的液晶显示面板。

【背景技术】

请参阅图1，在传统主动矩阵式的液晶显示器(LCD)中，其单闸极电路架构的每个画素电极10具有一薄膜晶体管(TFT)，其闸极连接至水平方向的扫描线12，源极连接至垂直方向的数据线14，汲极则连接至画素电极，邻行的薄膜晶体管有各自连接的数据线14。

以下介绍此传统电路架构的基本操作方式，在水平方向上的同一条扫描线12上，所有薄膜晶体管的闸极都连接在一起，所以施加电压是连动的，若在某一条扫描线12上施加足够大的正电压，则此条扫描在线所有的薄膜晶体管都会被打开，此时该条扫描线12上的画素电极，会与垂直方向的数据线14连接，而经由垂直数据线14送入对应的视讯信号，以将画素电极充电至适当的电压，以控制画素电极10的灰阶亮度。接着施加足够大的负电压，关闭薄膜晶体管，直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在液晶电容上；此时再启动下一条水平扫描线12，送入其对应的视讯信号。如此依序将整个画面的视讯数据写入，再重新自第一条重新写入信号。

上述单闸极电路架构由于数据线14的数量过多，因此其消耗在源极芯片上的成本相当高，而为了减少此成本的消耗，后来的技术提出了一种双闸极电路架构，也就是如图2所示，相邻两行的画素电极16共享同一条数据线20，这样一来，就可以减少资料线20的使用数量，进而降低源极芯片的制造成本。

以下顺便介绍此单、双闸极电路架构所使用的彩色滤光片的彩色画素排列，如第3图所示，其中，每一个画素电极的面积、形状、宽长皆分别与每一个彩色画素的面积、形状、宽长相同，且每一个画素电极与每一个彩色画素的排列位置相互对应。彩色画素19旁设有黑色矩阵17，每一个彩色画素19的长边与宽边比例为3比1，其三原色，即红(R)、绿(G)、蓝(B)色皆位于同一列的位置，且彼此相邻，若以同一列的六个彩色画素为一个点光源单元，则每个点光源单元的形状为一长边与宽边比例为2比1的矩形。

请继续参阅图2，在双闸极电路架构中，当扫描线18由上往下扫时，对同一条资料线20两旁的画素电极16而言，资料线20会充靠左的画素电极16，再充靠右的画素电极16，但这样的设计对于画素驱动与耦合效应导致的画面质量较难掌握，容易会有奇偶线与串音(crosstalk)现象的画面质量问题。

因此，本发明在针对上述问题，提出一种高画面质量的液晶显示面板，以解决现有技术所产生的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的，在于提供一种高画面质量的液晶显示面板，其利用画素电极与彩色画素的长宽比例的特殊设计，不但能减少面板的数据线的使用数量，进而降低源极芯片的制造成本，且减轻在显示画面中产生串音(crosstalk)现象，同时又让开口率有所提升，保持良好画面的运作。

为达上述目的，本发明提供一种高画面质量的液晶显示面板，包含一第一透明基板，其上设置有多条平行的扫描线与多条平行的数据线，数据线与扫描线互相垂直，且扫描线与数据线之间还设有多个画素电极单元，每一个画素电极单元包含六个画素电极，每一个画素电极连接一条数据线与一条扫描线，且每一个画素电极具有二分别平行扫描线、数据线的长边、宽边，又长边需大于宽边；一第二透明基板，其上设置有多个彩色画素单元与多个黑色矩阵，每一个彩色画素单元包含六个彩色画素，且彩色画素的左右两边对应所述第一透明基板的画素电极之宽边，其上下两边对应第一透明基板的画素电极的长边；一液晶层，设置于第一透明基板与第二透明基板之间。

【附图说明】

下面结合附图和实施例对发明进一步说明：

图1为现有技术的单闸极架构的数组基板示意图；

图2为现有技术的双闸极架构的数组基板示意图；

图3为现有技术的彩色滤光片彩色画素排列示意图；

图4为本发明的数组基板示意图；

图5为本发明的数组基板的电路示意图；

图6为本发明的画素电极单元示意图；

图7为本发明的画素电极单元面积示意图；

图8为本发明的液晶显示面板的立体结构分解图；

图9为本发明的彩色画素单元面积示意图；

图10为本发明的彩色画素单元颜色分布的第一实施例示意图；

图11为本发明的彩色画素单元颜色分布的第二实施例示意图；

图12为本发明的彩色画素单元颜色分布的第三实施例示意图；

图13为本发明的彩色画素单元颜色分布的第四实施例示意图；

图14为本发明的彩色画素单元颜色分布的第五实施例示意图；

图15为本发明的彩色画素单元颜色分布的第六实施例示意图；

图16为本发明的第一、第二数据讯号的波形图；

图17(a)至图17(b)为本发明的液晶显示面板的极性转换示意图。

【具体实施方式】

虽然图2的双闸极电路比起图1的单闸极电路架构，可以减少数据线数量，进而降低源极芯片的制造成本，但取而代之的缺点却是奇偶线与串音(crosstalk)现象的画面质量问题。因此，为了在保有上述的优势，又能解决上述的缺点，本发明提出一种液晶显示面板，其详细如下：

请参阅图4，本发明的第一基板即阵列基板，包含多条平行的扫描线22与数据线24，且数据线24与扫描线22互相垂直，另还有多个画素电极单元26，每一个画素电极单元26包含六个画素电极28，每一个画素电极28连接一条数据线24与一条扫描线22，且每一个画素电极28具有二分别平行扫描线22、数据线24的长边、宽边，又长边大于宽边。

请同时参阅图5，每一个画素电极28包含一薄膜晶体管52与一画素电容54，且此两图的位置是互相对应的，薄膜晶体管52的源极连接一数据线24，其闸极连接一扫描线22，其汲极连接一画素电容54，此画素电容54接收一共同讯号，数据线24传输一数据讯号至对应连接的薄膜晶体管52中，且扫描线22可控制薄膜晶体管52的开关状态，使该晶体管52根据数据讯号控制画素电容54的充放电，进而使其极性反转，同时控制子画素28所呈现的灰阶亮度。

请比较现有技术的图1的单闸极电路架构与第4图，其中画素电极10的长边与宽边分别平行资料线14与扫描线12，而在图4中画素电极28的长边、宽边分别平行扫描线22、资料线24，所以在同一显示画面的区域下，本发明图4的数据线24分布密度会较图1的单闸极电路架构低，因此可以降低源极芯片的制造成本，除此之外，本发明电路架构为单闸极，并非如图2在相邻两行的画素有共享的数据线，因此本发明减轻了奇偶线与串音现象的画面质量问题。

请同时参阅图4与图6，以下介绍画素电极28的长宽边比例与位置分布，每一个画素电极单元26包含六个画素电极28，且位于同一行或同一列的画素电极单元26会共享同一条数据线24或同一条扫描线22，因此仅以一个画素电极单元26为例来介绍其中的画素电极28。

多个条扫描线22包含一第一扫描线30与一第二扫描线32，且数据线24中包含一第一资料线34、一第二资料线36与一第三资料线38，又第一、第三资料线34、38是位于第二资料线36的相异两侧。每一个画素电极单元26包含一第一、第二、第三、第四、第五、第六画素电极40、42、44、46、48、50。第一画素电极40连接第一扫描线30与第一数据线34，第二画素电极42连接第二扫描线32与第一数据线34，并与第一画素电极40位于第一资料线34之同一侧，即左侧；第三画素电极连接第一扫描线30与第二数据线36，第一、第三画素电极40、44分别位于第一数据线34的相异两侧，即左右两侧；第四画素电极46连接第二扫描线32与第二数据线36，并与第三画素电极44位于第二资料线36的同一侧，即左侧；第五画素电极48是连接第一扫描线30与第三数据线38，第三、第五画素电极44、48分别位于第二数据线36的相异两侧，即左右两侧；第六画素电极50连接第二扫描线32与第三数据线38，并与第五画素电极48位于第三资料线38之同一侧，即左侧。

请再同时参阅图7，每一个画素电极28皆呈矩形，且其长边a与宽边b的最佳比例为4比3，与现有技术中图2的双闸极电路架构相比较，由于双闸极电路架构中每个画素电极16的开口率会受到两条扫描线18以及两条扫描线18间的间隔与一条数据线20的影响，开口率较单闸极电路架构有所降低。而在本发明中，利用画素电极特殊的长宽比使每个画素电极28的开口率仅受到一条扫描线22与一条数据线24的影响，所以本发明的开口率较图2的双闸极电路架构相比较更提升了3～4％。

以下介绍本发明的显示面板的立体结构分解图，以下以一画素电极单元与一彩色画素单元为例，请参阅图8。本发明包含第一基板200、第二基板400与设置在二基板200、400之间的液晶层500。第一基板200即数组基板，其包含一第一玻璃基板100，其上设置有第一画素电极40、第二画素电极42、第三画素电极44、第四画素电极46、第五画素电极48、第六画素电极50，第二基板400即彩色滤光片基板，其包含一第一玻璃基板300，其上设置有第一彩色画素41、第二彩色画素43、第三彩色画素45、第四彩色画素47、第五彩色画素49、第六彩色画素51，其中，第一画素电极40、第二画素电极42、第三画素电极44、第四画素电极46、第五画素电极48、第六画素电极50分别与第一彩色画素41、第二彩色画素43、第三彩色画素45、第四彩色画素47、第五彩色画素49、第六彩色画素51呈相互对应的位置关系，彩色画素的左右两边对应画素电极与数据线24平行的短边，彩色画素的上下两边对应画素电极与扫描线22平行的长边。

现有技术的彩色滤光片基板上的彩色画素排列如第3图所示，其彩色画素19的长边与宽边比例为3比1，其三原色，即红(R)、绿(G)、蓝(B)色皆位于同一列的位置，且彼此相邻，若以同一列的六个彩色画素为一个点光源单元，则每个点光源单元的形状为一长边与宽边比例系为2比1矩形。但本发明的三原色分布却不同，如图9与图10所示，图9与图10分别为彩色滤光片基板的彩色画素的面积与颜色分布示意图，彩色滤光片基板设有多个彩色画素41、43、45、47、49、51及其旁边的多个黑色矩阵31。现以一彩色画素单元25而言，第一、第二、第三彩色画素41、43、45分别为红、蓝、绿色画素，且三者的形状呈”『”字型，而第四、第五、第六彩色画素47、49、51分别为红、蓝、绿色画素，且三者的形状呈”』”字型，由于每一个彩色画素的面积、形状、宽长皆分别与每一个画素电极的面积、形状、宽长相同，因此若将彩色画素单元25为一个点光源单元来看，则其长边A与宽边B的比例也为为2比1。在这样的设计下，因为人类视觉无法察觉，所以显示面板所显示出来的画面，和现有技术的点光源单元的形状为矩形所显示出来的画面相差不大，并不会有画面毛边的问题。上述的彩色画素颜色分布为第一实施例，另还有第二实施例，如第11图所示，第一、第二、第三彩色画素41、43、45分别为蓝、红、绿色画素，且第四、第五、第六彩色画素47、49、51分别为蓝、红、绿色画素。第三实施例如图12所示，第一、第二、第三彩色画素41、43、45分别为绿、蓝、红色画素，且第四、第五、第六彩色画素47、49、51分别为绿、蓝、红色画素。第四实施例如图13所示，第一、第二、第三彩色画素41、43、45分别为红、绿、蓝色画素，且第四、第五、第六彩色画素47、49、51分别为红、绿、蓝色画素。第五实施例如图14所示，第一、第二、第三彩色画素41、43、45分别为蓝、绿、红色画素，且第四、第五、第六彩色画素47、49、51分别为蓝、绿、红色画素。第六实施例如图15所示，第一、第二、第三彩色画素41、43、45分别为绿、红、蓝色画素，且第四、第五、第六彩色画素47、49、51分别为绿、红、蓝色画素。

请同时参阅图4与图16，以下以步骤方式说明每一个画素电极28与扫描线22、数据线24的作动过程，在图4中，每二相邻的e数据线24分别传输一极性相反的第一、第二数据讯号，其波形图如图16所示，当第一数据讯号的电压为高准位输出时，第二数据讯号的电压则为低准位输出，但当第一数据讯号的电压为低准位输出时，第二数据讯号的电压则为高准位输出。换言之，第一、第二数据线34、36分别传输第一、第二数据讯号，而第三数据线38及其右旁的数据线24分别传输第一、第二数据讯号，其没有详细说明的数据线24所传输的讯号则以上述方式类推。

首先每一条扫描线22分别控制对应连接的画素电极28接收第一数据讯号或第二数据讯号，接着每一个画素电极28即可根据第一数据讯号或第二数据讯号控制所显示的灰阶亮度。然，这样的讯号传输方式可使显示面板的极性转换方式呈现点反转，由于扫描线22的启动方式由上依序往下启动，因此如图17(a)所示，当第一扫描线30启动时，第一扫描线30所连接的画素电极28由左往右的极性依序为正、负、…、正、负、正。而当第二扫描线32启动时，第一扫描线30会关闭，此时如图17(b)所示，第二扫描线32所连接的画素电极28由左往右的极性依序为负、正、…、负、正、负。因此本发明的液晶显示面板的极性转换方式为点反转。

综上所述，本发明不但可以减少资料线的使用数量，进而降低源极芯片的制造成本，又减低在显示画面中产生串音现象。

以上所述者，仅为本发明一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。

Claims (17)

1.一种高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：包含，

一第一透明基板，其上设置有多条平行的扫描线与多条平行的数据线，所述数据线与所述扫描线互相垂直；

多个画素电极单元，其设置于该第一透明基板上，每一该画素电极单元包含六个画素电极，每一该画素电极连接一该数据线与一该扫描线，且每一该画素电极具有二分别平行该扫描线、所述数据线的长边、宽边，又该长边大于该宽边；

一第二透明基板，其上设置有多个彩色画素单元与多个黑色矩阵，每一该彩色画素单元包含六个彩色画素，每一该彩色画素为矩形，其左右两边对应该第一透明基板的该画素电极的该宽边，其上下两边对应该第一透明基板的该画素电极之该长边；以及

一液晶层，设置于该第一透明基板与该第二透明基板之间。

2.根据权利要求1所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一透明基板的每一该画素电极的长边与宽边的比为4比3。

3.根据权利要求1所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第二透明基板的每一该彩色画素的形状为矩形，其左右两边与上下两边长度之比为3比4。

4.根据权利要求1所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一透明基板的所述扫描线包含一第一扫描线与一第二扫描线，所述数据线中包含一第一资料线、一第二资料线与一第三资料线，该第一、第三资料线位于该第二资料线相异两侧。

5.根据权利要求4所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：每一该画素电极单元包含，

一第一画素电极，其连接该第一扫描线与该第一资料线；

一第二画素电极，其连接该第二扫描线与该第一资料线，并与该第一子画素位于该第一资料线之同一侧；

一第三画素电极，其连接该第一扫描线与该第二资料线，该第一、第三画素电极分别位于该第一资料线的相异两侧；

一第四画素电极，其连接该第二扫描线与该第二资料线，并与该第三子画素位于该第二资料线的同一侧；

一第五画素电极，其连接该第一扫描线与该第三资料线，该第三、第五子画素分别位于该第二资料线的相异两侧；以及

一第六画素电极，其连接该第二扫描线与该第三资料线，并与该第五子画素位于该第三资料线的同一侧。

6.根据权利要求5所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第二透明基板的每一该彩色画素单元包含一第一彩色画素、一第二彩色画素、一第三彩色画素、一第四彩色画素、一第五彩色画素、一第六彩色画素。

7.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第二透明基板的该第一彩色画素、该第二彩色画素、该第三彩色画素、该第四彩色画素、该第五彩色画素、该第六彩色画素分别对应设置该第一透明基板的该第一画素电极、该第二画素电极、该第三画素电极、该第四画素电极、该第五画素电极、该第六画素电极。

8.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第四彩色画素为蓝色画素，该第二、第五彩色画素为绿色画素，该第三、第六彩色画素为红色画素。

9.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第四彩色画素为红色画素，该第二、第五彩色画素为绿色画素，该第三、第六彩色画素为蓝色画素。

10.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第四彩色画素为红色画素，该第二、第五彩色画素为蓝色画素，该第三、第六彩色画素为绿色画素。

11.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第四彩色画素为绿色画素，该第二、第五彩色画素为红色画素，该第三、第六彩色画素为蓝色画素。

12.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第四彩色画素为绿色画素，该第二、第五彩色画素为蓝色画素，该第三、第六彩色画素为红色画素。

13.根据权利要求6所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第四彩色画素为蓝色画素，该第二、第五彩色画素为红色画素，该第三、第六彩色画素为绿色画素。

14.根据权利要求1所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：每一该画素电极包含：

一薄膜晶体管，其源极连接一该数据线，其闸极连接一该扫描线；以及

一画素电容，其连接该薄膜晶体管的汲极，该数据线传输一数据讯号至对应连接该薄膜晶体管中，且该扫描线传输一扫描讯号控制该薄膜晶体管的开关状态，使该晶体管根据该数据讯号控制该画素电容的充放电，并进行极性反转。

15.根据权利要求14所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该些液晶画素电容的极性转换方式为点反转。

16.根据权利要求14所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：每二相邻的该资料线分别传输一极性相反的第一、第二数据讯号，该液晶显示面板的驱动方法包含下列步骤：

每一该扫描线分别控制对应连接该画素电极接收该第一数据讯号或该第二数据讯号；以及

每一该画素电极根据该第一数据讯号或该第二数据讯号控制所显示的灰阶亮度。

17.根据权利要求1所述的高画面质量的液晶显示面板，其特征在于：该第一、第二透明基板为玻璃基板。

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