CN103323989B - 一种显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器，包含一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，其该有源矩阵基板包括：由若干扫描线与若干数据线交叉限定的若干像素单元，若干存储电极，与相应的扫描线平行；每个像素单元包括三个子像素单元，每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和镜面像素单元；并分别设有RGB像素电极和镜面像素电极，镜面像素电极与存储电极电性连接；若干用于控制RGB像素单元的控制元件。当控制元件驱动该RGB像素单元时，RGB像素单元显示颜色，镜面单元形成黑色不反射光，实现显示；当实现镜面显示时,RGB像素单元显示颜色，镜面像素单元反射光线形成镜面效果。通过本方案实现将镜面显示及显示同时集成于显示器，使显示器的制造成本降低。

Description

一种显示器

技术领域

本发明涉及一种显示器，特别涉及将透明显示、镜面显示及一般显示同时集成于液晶面板的液晶显示器。

背景技术

公知的镜面显示面板的镜面实现方式是利用显示面板的显示面上全面性地贴附反射膜。反射膜可反射外界光线，因此外观上会形同一面镜子，而显示面板所发射出的光线则会穿过反射膜而供使用者观看。然而，显示面板所发射出的光线需穿过反射膜，部分光线被反射膜吸收，使得亮度降低；另外反射膜对于不同颜色的光线穿透率有所不同，因此使得画面产生颜色偏差。因此公知镜面显示面板的显示品质有待进一步提升。

发明内容

发明目的：解决现有技术中的镜面显示面板需要额外增加反射膜，导致制造成本增加。

发明内容：为了上述发明目的，本发明提供一种将镜面显示及一般显示同时集成于液晶面板，不需要额外增加反射膜的显示器。

本发明的提供一种显示器，包含一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板一般为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；有源矩阵基板包括：若干扫描线，若干数据线，与相应的扫描线交叉；若干存储电极，与相应的扫描线平行；若干像素单元，由所述扫描线与相应的数据线交叉限定，每个像素单元包括三个子像素单元，每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和镜面像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干镜面像素电极，设于镜面像素单元内，并与所述的存储电极电性连接；若干控制元件，用于控制RGB像素单元；其中，当控制元件驱动该RGB像素单元时，RGB像素单元显示颜色，通过设定存储电极电压，使镜面单元形成黑色不反射光，实现一般显示；当实现镜面显示时,RGB像素单元显示颜色，通过设定存储电极电压，使镜面像素单元反射光线，形成镜面效果。

进一步，所述的镜面像素电极与所述的存储电极为同种金属并同层形成；

进一步，所述的镜面电极为反射金属银，并在反射金属银和所述的存储电极之间设置有机绝缘膜堆起层；

进一步，所述的反射金属银到所述的CF基板的导电层的距离为所述的RGB像素电极到所述的CF基板的导电层的距离的二分之一；

进一步，所述的存储电极的电压为固定电压的直流电压，或正负极性切换的交流电压。

本发明还提供了另一种一种显示器，包含一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板一般为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；有源矩阵基板包括：若干扫描线，若干数据线，与相应的扫描线交叉；若干存储电极，与相应的扫描线平行；若干像素单元，由所述扫描线与相应的数据线交叉限定，每个像素单元包括三个子像素单元，每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和非显示像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干非显示像素电极，设于非显示像素单元内，若干控制元件，用于控制RGB像素单元；其中，当控制元件驱动该RGB像素单元时，RGB像素单元显示颜色，实现一般显示。

进一步，所述的非显示像素单元为透明显示单元或镜面显示单元；当所述的非显示像素单元为透明显示单元时，所述的非显示像素电极为透明像素电极ITO；当所述的非显示像素单元为镜面显示单元时，所述的非显示像素电极为镜面像素电极，与所述的存储电极为同层并同种金属形成；

进一步，还包括电极信号线，并与非显示像素电极相电性连接；

进一步，所述的电极信号线的信号电压为正负极性切换的交流电压；

进一步，还包括若干控制非显示像素电极的TFT；其中，每一TFT包括与所述的存储电极相连接的TFT的源极，与所述的非显示像素电极相连接的TFT的漏极以及与所述的扫描线相连接的TFT的栅极；

进一步，还包括电极信号线以及与电极信号线相电性连接的控制元件TFT，其中，TFT包括与所述的电极信号线相连接的TFT的源极，与所述的非显示像素电极相连接的TFT的漏极以及所述的扫描线相连接的TFT的栅极；

进一步，所述的电极信号线的信号电压为交流电压，并且极性转换时刻设置于系统空白时间内。

本发明还给出了第三种显示器，包括一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板一般为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；其特征在于：该有源矩阵基板包括，由若干扫描线与若干数据线交叉限定的若干第一像素单元和若干第二像素单元，每个像素单元包括三个子像素单元，每个第一子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和镜面像素单元；每个第二子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和透明像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干镜面像素电极，设于镜面像素单元内，若干透明像素电极，设于透明像素单元内；第一像素单元和第二像素单元逐行交替设置；在像素单元外围设有透明信号总线和镜面信号总线，分别与透明像素电极和镜面像素电极相连接，用于控制透明像素单元和镜面像素单元的显示。

进一步，所述的透明信号总线和所述的镜面信号总线的信号电压为交流电压；

进一步，所述的镜面像素单元和透明像素单元随机分布在不同像素单元或同一像素单元中。

有益效果：本方案通过对像素进行优化设计，将透明显示或镜面显示及一般显示以及透明显示、镜面显示和一般显示同时集成于液晶面板，无需贴附反射膜，降低了显示器的制造成本。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的一子像素的平面示意图；

图2为本发明的第二实施例的一子像素的平面示意图；

图3为图4中A-A’的剖面图；

图4为本发明的第三实施例的一子像素的平面示意图；

图5为本发明的第四实施例的一子像素的平面示意图；

图6为本发明的第五实施例的一子像素的平面示意图；

图7为本发明的第六实施例的一子像素的平面示意图；

图8为本发明的第七实施例的平面示意图；

图中，50、存储电极，51/52、存储电极连接线，102/103、镜面像素电极，104、ITO电极，105、非显示像素电极，10、扫描线20、数据线，32、TFT的源极，33、TFT的漏极，101、RGB像素电极，7/9/402/403/901、接触孔，300、JAS层，60、CF基板，61、导电层，63、黑色矩阵，62、RGB色阻层，80/90、电极信号线，42、TFT2的源极，43、TFT2的漏极，91、电极信号线连接线，2、透明信号总线，3、镜面信号总线，1、存储电极信号总线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明涉及一种显示器，包含一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板一般为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；有源矩阵基板包括：若干扫描线，若干数据线，与相应的扫描线交叉；若干存储电极，与相应的扫描线平行；若干像素单元，由所述扫描线与相应的数据线交叉限定，每个像素单元包括三个子像素单元，每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和镜面像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干镜面像素电极，设于镜面像素单元内，并与存储电极电性连接；若干控制元件，用于控制RGB像素单元；其中，当控制元件驱动该RGB像素单元时，RGB像素单元显示颜色，镜面单元形成黑色不反射光，实现一般显示；当实现镜面显示时,RGB像素单元显示颜色，镜面单元反射光线，并且光线可透过液晶层，形成镜面效果。

本发明的显示器为常黑显示模式的显示器，以下给出本发明的第一实施方式，如图1所示为本发明的一个子像素单元的结构。在有源矩阵基板上（图中未示），形成存储电极50、与存储电极50相连接的存储电极连接线51、通过存储电极连接线51与存储电极50相连接的镜面电极102以及扫描线10，镜面电极102形成镜面像素单元，其中，存储电极50、存储电极连接线51、镜面电极102以及扫描线10为同层并由同种金属形成。数据线20位于存储电极50之上，并与扫描线10交叉。数据线20与存储电极线50，数据线20与扫描线10之间隔着绝缘层。子像素单元还包括于显示颜色的RGB像素单元，RGB像素单元内设有RGB像素电极101。其中，镜面像素单元与RGB像素单元位于存储电极线50的两侧。RGB像素单元和镜面像素单元大小可相等，也可不相等。有源矩阵基板上的各子像素单元的镜面像素单元的大小和相对应的RGB像素单元的大小可视需要进行相对或绝对的大小状况调整，以对显示亮度和以及显示色彩做最佳化的调整。子像素单元还包括控制RGB像素单元的元件TFT开关（薄膜晶体管开关），TFT的源极32与数据线20电性连接，TFT的漏极33与RGB像素单元的像素电极101通过接触孔7电性连接，TFT的栅极与扫描线电性连接（图中未示）。故RGB像素单元的图像信号来自数据线20。而镜面像素单元的镜面像素电极102通过接触孔7与存储电极的连接线51与存储电极线50相电性连接，即实现等电位连接。故镜面像素单元的图像信号来自存储电极50的信号电压。

当一般显示时，存储电极为Vcom电压，即等同于彩膜CF侧ITO公共电压，这样，镜面电极与彩膜侧ITO公共电压相等，此时镜面区的液晶不透光，形成黑色不反射光，RGB像素区正常显示。当镜面显示时，镜面像素单元通过调整存储电极电压，即镜面电极与彩膜侧ITO公共电压存在较大电压差，使镜面区的反射光通过，而RGB像素区同样正常显示。存储电极的电压可为固定电压的直流电压；或正负极性切换的交流电压，以避免液晶劣化。

为了达到最佳的镜面反射效果，本发明还给出了第二实施方式，与第一实施例不同的是镜面像素电极用反射金属银来代替，如图2所示的示意图，镜面像素电极103通过接触孔9与存储电极的连接线51与存储电极50相连接。为了缩短入射反射路程，在保护层和镜面像素电极之间设置JAS（有机绝缘膜）堆起层，如图3所示的图2中A‐A’方向的剖面图，在镜面像素单元M区域，保护层200上设置JAS层300，镜面电极设103置在JAS层300之上，镜面电极130通过过孔与存储电极50相连接，镜面电极103到CF基板60的距离是h是RGB像素单元P区域的像素电极101到CF基板60的导电层61的距离为H的二分之一。其中，CF基板60包括：彩色滤光片基板（CF基板）、遮光区域即黑色矩阵（BM）63、RGB色阻层62以及一导电层61。利用JAS层堆起，使光线进入面板反射后的光程差与RGB像素单元区相同。从而达到最佳镜面反射效果。本实施例中与第一实施例相同的元件是以相同的标号进行标示，相同处不重复说明。相同各部件的特征与第一实施列相同，故不再详述。另外如图3所示剖面图，镜面电极上方对应的彩膜侧，无RGB色阻层62,仅有导电层61。同样，本发明所有实施例中，镜面电极与透明电极上方对应的彩膜侧，均无RGB色阻层62,仅有导电层61，不再详述。

本发明还给出了第三实施例，与第一、二实施例不同的是镜面像素电极连接至独立的电极信号线上，利用此配置可以单独控制镜面子像素的镜面度并简化驱动方式。如图4所示，为本实施例的一个子像素单元的结构，存储电极线50和扫描线10同一层，并在该层增加了与存储电极50平行的一电极信号线80，电极信号线80通过接触孔11与镜面像素电极104相连接，镜面像素电极104为与存储电极50为同种金属形成即与第一实施例的镜面像素电极102相同，或者为反射金属银，当镜面电极104为反射金属银时，镜面电极所在的镜面像素单元与第二实施例的镜面像素单元的架构一样。电极信号线80为镜面电极信号线，故镜面像素单元的图像信号为镜面电极信号线80的信号电压。，镜面子像素连接至独立的电极信号线可以有效调整电压准位，更方便地控制镜面像素的镜面显示，并且该信号电压为正负极性切换的交流电压，也不会影响RGB像素的正常显示。本实施例中与第一、二实施例相同的元件是以相同的标号进行标示，相同处不重复说明，相同各部件的特征与第一、二实施列相同，故不再详述。

本发明还给出了第四实施例，与第三实施例不同的是将镜面电极替换为ITO电极，如图5所示，将镜面电极104替换为ITO电极105即透明电极，即镜面像素单元变为一透明像素单元。通过电极信号线80的信号有效的调整电压准位，方便控制透明像素单元的透明显示度。本实施例与第三实施例相同的元件是以相同的标号进行标示，相同处不重复说明，相同各部件的特征与第三实施列相同，故不再详述。

为了有效的控制镜面像素单元或透明像素单元，本发明还给出了第五实施例，与第三、四实施例不同的是通过增加一TFT开关来控制镜面像素或透明像素单元的像素电极。如图6所示，在有源矩阵基板上（图中未示），存储电极线50和扫描线10同一层。数据线20位于存储电极线50之上，并与扫描线10交叉。数据线20与存储电极线50，数据线20与扫描线10之间隔着绝缘层。子像素单元还包括位于用于显示颜色的RGB像素单元和非显示像素单元，非显示像素单元为透明像素单元或镜面像素单元，其中，RGB像素单元内设有RGB像素电极101；非显示像素单元内设有非显示像素电极105；非显示像素电极105为透明像素电极或镜面像素电极。本实施例的透明像素单元和镜面像素单元分别与第四和第一实施例子中的透明像素单元和镜面像素单元的特征相同，故本实施例不详细叙述。RGB像素单元和非显示像素单元大小可相等，也可不相等。有源矩阵基板上的各子像素单元的非显示像素单元的大小和相对应的RGB像素单元的大小可视需要进行相对或绝对的大小状况调整，以对显示亮度和以及显示色彩做最佳化的调整。子像素单元还包括控制RGB像素单元的制元件薄膜晶体管TFT1，TFT1的源极32与数据线20电性连接，TFT1的漏极33与RGB像素单元的像素电极101通过接触孔7电性连接，TFT1的栅极与扫描线电性连接（图中未示）。以及控制非显示像素单元的制元件薄膜晶体管TFT2，TFT2的源极42通过源极接触孔402、存储电极连接线52以及存储电极接触孔501与存储电极50相连接，TFT2的漏极43与非显示像素电极105通过接触孔403电性连接，TFT2的栅极与扫描线电性连接（图中未示）。

利用TFT2来控制存储电极信号的传输。当欲显示透明或镜面时，存储电极50设定与对向Vcom较高压差(如白电压差)。当扫描线打开时，存储电极50电压写入透明区或镜面区，当扫描线关闭时，透明像素单元或镜面像素单元维持保持状态，即光线可通过液晶层。当显示一般画面，存储电极50设定等同于对向Vcom电压，透明或镜面像素单元呈黑色，即光线不可通过液晶层。

本发明还给出了第六实施例，与第五实施例不同的是单独供给非显示像素电极即透明或镜面像素电极的所需电压信号，并且用TFT来控制该电压信号的传输。本实施例与第五实施例相同的元件是以相同的标号进行标示，相同处不重复说明，如图7所示，存储电极50和扫描线10同一层，并在该层增加了与存储电极50平行的一电极信号线90，控制非显示像素单元的制元件薄膜晶体管TFT2的源极42通过源极接触孔402、电极信号线连接线91以及电极信号线接触孔901与电极信号线90相连接，TFT2的漏极43与非显示像素电极105通过接触孔403电性连接。因其余各部件的特征与第五实施列相同，故不再详述。电极信号线90的输出电压为交流电压，并且极性转换时刻设置于系统空白时间内。目的：一方面电极信号线的信号电压极性变换时，不影响像素电压；另一方面电极信号线的信号电压提前变换，是为克服电极信号线的电阻电容信号延迟。

本发明还给出了第七实施例，本实施例的显示器同时具有一般显示、透明显示及镜面显示功能，该显示器包含：一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板一般为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；其中，如图8所示有源矩阵基板包括：若干扫描线G1……Gn，若干数据线S1……Sn，与相应的扫描线交叉；若干像素单元，包括第一像素单元和第二像素单元，由所述扫描线与相应的数据线交叉限定，每个像素单元包括三个子像素单元，每个第一子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和镜面像素单元；每个第二子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和透明像素单元；若干RGB像素电极101，设于RGB像素单元内；若干镜面像素电极102，设于镜面像素单元内，若干透明像素电极104，设于透明像素单元内。本实施例中与第一、三实施例相同的元件是以相同的标号进行标示，相同处不重复说明。相同部件的特征与第一、三实施列相同，故不再详述。第一像素单元和第二像素单元逐行交替设置。设置在像素单元外围的透明信号总线2和镜面信号总线3分别与透明像素电极104和镜面像素电极102相连接，用于控制透明像素单元和镜面像素单元的显示；透明信号总线2和镜面信号总线3供给的信号电压为交流电压。设置在像素单元外围的存储电极信号总线1分别与若干个RGB像素电极所需的存储电极相连接。将ＲＧＢ像素电极所需的存储电压与透明像素电极、镜面像素电极所需电压各自独立分开，达到分别控制，以满足不同显示需求。

当欲显示透明功能时，即让透明区域光线透过液晶层，此时设定透明信号总线与彩膜侧公共电极存在较大电压差。当欲显示镜面功能时，即让光线通过反射层金属反射，并透过液晶层至人眼，此时设定透明信号总线与彩膜侧公共电极存在较大电压差。透明度、镜面度皆可通过电压调整。透明像素单元、镜面像素单元的面积大小可按透明度、镜面度要求设计。透明像素单元、镜面像素单元可各自分配在不同像素、亦可在同一像素；可规则分布、亦可随机或不规则、局部分布于显示区。

Claims (8)

1.一种显示器，包含一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；有源矩阵基板包括：若干扫描线，若干数据线，与相应的扫描线交叉；若干存储电极，与相应的扫描线平行；若干像素单元，由所述扫描线与相应的数据线交叉限定，每个像素单元包括三个子像素单元，每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和非显示像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干非显示像素电极，设于非显示像素单元内，若干控制元件，用于控制RGB像素单元；其中，当控制元件驱动该RGB像素单元时，RGB像素单元显示颜色，实现显示；还包括若干控制非显示像素电极的TFT；其中，每一TFT包括与所述的存储电极相连接的TFT的源极，与所述的非显示像素电极相连接的TFT的漏极以及与所述的扫描线相连接的TFT的栅极。

2.根据权利要求1所示的一种显示器，其特征在于：所述的非显示像素单元为透明显示单元或镜面显示单元；当所述的非显示像素单元为透明显示单元时，所述的非显示像素电极为透明像素电极ITO；当所述的非显示像素单元为镜面显示单元时，所述的非显示像素电极为镜面像素电极，与所述的存储电极为同层并同种金属形成。

3.一种显示器，包含一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；有源矩阵基板包括：若干扫描线，若干数据线，与相应的扫描线交叉；若干存储电极，与相应的扫描线平行；若干像素单元，由所述扫描线与相应的数据线交叉限定，每个像素单元包括三个子像素单元，每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和非显示像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干非显示像素电极，设于非显示像素单元内，若干控制元件，用于控制RGB像素单元；其中，当控制元件驱动该RGB像素单元时，RGB像素单元显示颜色，实现显示；还包括电极信号线，并与非显示像素电极相电性连接。

4.根据权利要求3所示的一种显示器，其特征在于：所述的电极信号线的信号电压为正负极性切换的交流电压。

5.根据权利要求3所示的一种显示器，其特征在于：还包括电极信号线以及与电极信号线相电性连接的控制元件TFT，其中，TFT包括与所述的电极信号线相连接的TFT的源极，与所述的非显示像素电极相连接的TFT的漏极以及所述的扫描线相连接的TFT的栅极。

6.根据权利要求5所示的一种显示器，其特征在于：所述的电极信号线的信号电压为交流电压，并且极性转换时刻设置于系统空白时间内。

7.一种显示器，包括一有源矩阵基板和有源矩阵基板对置的对置基板，该对置基板为CF基板；以及夹在两个基板之间的液晶层；其特征在于：该有源矩阵基板包括，由若干扫描线与若干数据线交叉限定的若干第一像素单元和若干第二像素单元，每个像素单元包括三个子像素单元，第一像素单元的每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和镜面像素单元；第二像素单元的每个子像素单元包括用于显示颜色的RGB像素单元和透明像素单元；若干RGB像素电极，设于RGB像素单元内；若干镜面像素电极，设于镜面像素单元内，若干透明像素电极，设于透明像素单元内；第一像素单元和第二像素单元逐行交替设置；在像素单元外围设有透明信号总线和镜面信号总线，分别与透明像素电极和镜面像素电极相连接，用于控制透明像素单元和镜面像素单元的显示。

8.根据权利要求7所述的一种显示器，其特征在于：所述的透明信号总线和所述的镜面信号总线的信号电压为交流电压。