CN103728801A - 像素结构及具有该像素结构的液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素结构及具有该像素结构的液晶显示面板，所述像素结构包括多个子像素单元、分别为所述子像素单元提供数据信号的多条数据线、及对应所述数据线及子像素单元设置的黑色矩阵（8），所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列（20），每对子像素单元列（20）呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列（20）之间，所述黑色矩阵（8）包括位于数据线上方的第一部分（82）、位于两相邻的第一部分（82）之间的第二部分（84）及与所述第一部分（82）、第二部分（84）两端垂直相连的第三部分（86），所述第一部分（82）的宽度大于所述第二部分（84）的宽度。

Description

像素结构及具有该像素结构的液晶显示面板
技术领域
本发明涉及平面显示领域，尤其涉及一种能够消除垂直串扰的像素结构及具有该像素结构的液晶显示面板。
背景技术
液晶显示装置（LCD，Liquid Crystal Display）具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组（backlight module）。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来，并通过设置于玻璃基板上的像素结构产生彩色画面。
由于液晶面板的下板（Array板）和上板（CF板）是依靠四边的框胶固定在一起，因此在显示区容易出现相对位移（Shift）。当这种相对位移造成上板的黑色矩阵（BM）不能有效遮住下板的数据线（Data Line）周边的漏光区时，就会发生“亮画面垂直方向上的黑画面出现漏光”的显示不良，通常我们称之为垂直串扰（V-Crosstalk）。
液晶面板的下板和上板偏移导致的垂直串扰原理请参阅图1至图5所示，其中，图1为现有的一种五道光罩（5Mask）制程得到的像素结构的示意图，当数据线100上的信号一直为低偏压（如图2所示）时，其两侧就不会发生液晶偏转（如图3所示），也就不会形成漏光区；当数据线100上的信号有时为高偏压有时为低偏压（如图4所示）时，那么在数据线100上的信号为高偏压期间整根数据线100两侧都会发生液晶偏转，从而形成漏光区（如图5所示）。
理想情况下，为实现像素的开口率最大化，设计者们都希望黑色矩阵200恰好遮到像素电极（ITO）300的开口区边缘即可（如图6所示）。但为了防止垂直串扰，通常的做法是加宽黑色矩阵200，使黑色矩阵200向开口区内多遮一段距离X1（如图7所示）。X1的值取决于上下板位移的程度，而位移的程度取决于面板的具体情况，一般在0～30um之间，位移的值越大，垂直串扰发生的几率越低。通常X1取值在2um～20um，X1值越大，开口率损失得越多。然而，对于通常的像素结构而言（如图8所示），由于开口区400左右都有数据线100，每个像素开口区400面积的损失值等于2X1*H1（H1为开口区400有效高度），造成开口率损失较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素结构，其在有效避免垂直串扰的前提下能有效提高开口率。
本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板，其开口率高，显示效果较好。
为实现上述目的，本发明提供一种像素结构，包括：多个子像素单元、分别为所述子像素单元提供数据信号的多条数据线、及对应所述数据线及子像素单元设置的黑色矩阵，所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列，每对子像素单元列呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列之间，所述黑色矩阵包括位于数据线上方的第一部分、位于两相邻的第一部分之间的第二部分及与所述第一部分、第二部分两端垂直相连的第三部分，所述第一部分的宽度大于所述第二部分的宽度。
每相邻的两对子像素单元列的同一行子像素单元包括依次相邻设置的第一子像素单元、第二子像素单元、第三子像素单元及第四子像素单元，其中，所述数据线包括为所述第一子像素单元提供数据信号的第一数据线、为所述第二子像素单元提供数据信号的第二数据线、为所述第三子像素单元提供数据信号的第三数据线及为所述第四子像素单元提供数据信号的第四数据线，所述第一数据线位于该第一子像素单元靠近第二子像素单元的一侧，所述第二数据线位于该第二子像素单元靠近第一子像素单元的一侧，所述第三数据线位于该第三子像素单元远离第二子像素单元的一侧，所述第四数据线位于该第四子像素单元靠近第三子像素单元的一侧。
所述黑色矩阵的第一部分位于第一、第二子像素单元的上方，且部分覆盖该第一、第二子像素单元；所述第二部分位于所述第二、第三子像素单元之间的上方，其宽度等于第二子像素单元与第三子像素单元之间的间距。
所述第一部分覆盖第一子像素单元的宽度与覆盖第二子像素单元的宽度相等。
所述第一部分覆盖第一子像素单元的宽度与覆盖第二子像素单元的宽度均为2um～20um。
本发明还提供一种液晶显示面板，包括：TFT基板、与TFT基板相对贴合设置的CF基板及位于TFT基板与CF基板之间的液晶层，所述TFT基板上形成有数个子像素单元及分别为所述子像素单元提供数据信号的多条数据线，所述CF基板上对应所述数据线及子像素单元设有黑色矩阵，所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列，每对子像素单元列呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列之间，所述黑色矩阵包括位于数据线上方的第一部分、位于两相邻的第一部分之间的第二部分及与所述第一部分、第二部分两端垂直相连的第三部分，所述第一部分的宽度大于所述第二部分的宽度。
每相邻的两对子像素单元列的同一行子像素单元包括依次相邻设置的第一子像素单元、第二子像素单元、第三子像素单元及第四子像素单元，其中，所述数据线包括为所述第一子像素单元提供数据信号的第一数据线、为所述第二子像素单元提供数据信号的第二数据线、为所述第三子像素单元提供数据信号的第三数据线及为所述第四子像素单元提供数据信号的第四数据线，所述第一数据线位于该第一子像素单元靠近第二子像素单元的一侧，所述第二数据线位于该第二子像素单元靠近第一子像素单元的一侧，所述第三数据线位于该第三子像素单元远离第二子像素单元的一侧，所述第四数据线位于该第四子像素单元靠近第三子像素单元的一侧。
所述黑色矩阵的第一部分位于第一、第二子像素单元的上方，且部分覆盖该第一、第二子像素单元；所述第二部分位于所述第二、第三子像素单元之间的上方，其宽度等于第二子像素单元与第三子像素单元之间的间距。
所述第一部分覆盖第一子像素单元的宽度与覆盖第二子像素单元的宽度相等。
所述第一部分覆盖第一子像素单元的宽度与覆盖第二子像素单元的宽度均为2um～20um。
本发明的有益效果：本发明的像素结构及具有该像素结构的液晶显示面板，通过在每对子像素单元列之间设置两条数据线，使得相邻的两对子像素单元列之间不具有数据线，进而可在具有数据线的位置设置较宽的黑色矩阵，有效避免由于TFT基板与CF基板发生相对位移时导致的垂直串扰现象，同时，在不具有数据线的位置设置较窄的黑色矩阵，有效增加开口率，提升显示效果。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为理想的单个像素结构的平面示意图；
图2为全黑显示时数据线电压曲线图；
图3为对应图2中的电压时液晶显示面板的结构示意图；
图4为半白半黑显示时数据线电压曲线图；
图5为对应图4中的电压时液晶显示面板的结构示意图；
图6为理想结构的像素结构的剖面示意图；
图7为现有的一种像素结构的剖面示意图；
图8为现有的一种像素结构的平面示意图；
图9为本发明像素结构的平面示意图；
图10为本发明像素结构的剖面示意图；
图11为本发明液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图9，本发明提供一种像素结构，包括：多个子像素单元、分别为所述子像素单元提供数据信号的多条数据线、及对应所述数据线及子像素单元设置的黑色矩阵8，所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列20，每对子像素单元列20呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列20之间，从而在相邻的两对子像素单元列20之间不具有数据线；所述黑色矩阵8包括位于数据线上方的第一部分82、位于两相邻的第一部分82之间的第二部分84及与所述第一部分82、第二部分84两端垂直相连的第三部分86，所述第二部分84的宽度等于位于该第二部分84下方的相邻两子像素单元之间的间距，所述第一部分82的宽度大于所述第二部分84的宽度，以在有效避免垂直串扰的前提下能有效提高开口率。
值得一提的是，所述像素结构还包括与所述数据线垂直设置的栅极线10，所述黑色矩阵8的第三部分86位于所述栅极线10上方，所述黑色矩阵8的第一部分82、第二部分84、第三部分86遮挡了所述子像素单元的边缘区域。
现以每相邻的两对子像素单元列20的同一行中的四个子像素单元为例进行具体说明：所述四个子像素单元包括依次相邻设置的第一子像素单元2、第二子像素单元4、第三子像素单元6及第四子像素单元7，其中，所述数据线包括为所述第一子像素单元2提供数据信号的第一数据线22、为所述第二子像素单元4提供数据信号的第二数据线42、为所述第三子像素单元6提供数据信号的第三数据线62及为所述第四子像素单元7提供数据信号的第四数据线72，所述第一数据线22位于该第一子像素单元2靠近第二子像素单元4的一侧，所述第二数据线42位于该第二子像素单元4靠近第一子像素单元2的一侧，所述第三数据线62位于该第三子像素单元6远离第二子像素单元4的一侧，所述第四数据线72位于该第四子像素单元7靠近第三子像素单元6的一侧，这就使得，数据线均位于第一、第二子像素单元2、4之间，而第二、第三子像素单元4、6之间无数据线，进而可以只加宽位于第一、第二子像素单元2、4之间的上方的黑色矩阵8，以避免垂直串扰，而无需加宽第二、第三子像素单元4、6之间的上方的黑色矩阵8，进而使得黑色矩阵8只遮挡像素单元的一侧，进而增加像素结构的开口率。
具体地，请参阅图10，在本实施例中，所述黑色矩阵8的第一部分82位于第一、第二子像素单元2、4的上方，且部分覆盖该第一、第二子像素单元2、4，所述第二部分84位于所述第二、第三子像素单元4、6之间的上方，其宽度等于第二子像素单元4与第三子像素单元6之间的间距。
所述第一部分82覆盖第一子像素单元2的宽度与覆盖第二子像素单元4的宽度相等，均为X。在本实施例中，所述第一部分82覆盖第一、第二子像素单元2、4的宽度X为2um～20um。设像素单元的有效开口率的高度为H，那么单个像素单元的被遮挡的部分的面积为X*H，相比现有的像素结构被遮挡的像素单元的面积2X*H，减少了一半，有效增大了像素结构的开口率。
请参阅图11，并参考图9及图10，本发明还提供一种液晶显示面板，包括TFT基板30、与TFT基板30相对贴合设置的CF基板40及位于TFT基板30与CF基板40之间的液晶层60，所述TFT基板30上形成有数个子像素单元及分别为所述子像素单元提供数据信号的多个数据线，所述CF基板40上对应所述数据线及子像素单元设有黑色矩阵8，所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列20，每对子像素单元列20呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列之间，从而在相邻的两对子像素单元列20之间不具有数据线；所述黑色矩阵8包括位于数据线上方的第一部分82、位于两相邻的第一部分82之间的第二部分84及与所述第一部分82、第二部分84两端垂直相连的第三部分86，所述第二部分84的宽度等于位于该第二部分84下方的相邻两子像素单元之间的间距，所述第一部分82的宽度大于所述第二部分84的宽度，以在有效避免垂直串扰的前提下能有效提高开口率。
值得一提的是，所述像素结构还包括与所述数据线垂直设置的栅极线10，所述黑色矩阵8的第三部分86位于所述栅极线10上方，所述黑色矩阵8的第一部分82、第二部分84、第三部分86遮挡了所述子像素单元的边缘区域。
现以每相邻的两对子像素单元列20的同一行中的四个子像素单元为例进行具体说明：所述四个子像素单元包括依次相邻设置的第一子像素单元2、第二子像素单元4、第三子像素单元6及第四子像素单元7，其中，所述数据线包括为所述第一子像素单元2提供数据信号的第一数据线22、为所述第二子像素单元4提供数据信号的第二数据线42、为所述第三子像素单元6提供数据信号的第三数据线62及为所述第四子像素单元7提供数据信号的第四数据线72，所述第一数据线22位于该第一子像素单元2靠近第二子像素单元4的一侧，所述第二数据线42位于该第二子像素单元4靠近第一子像素单元2的一侧，所述第三数据线62位于该第三子像素单元6远离第二子像素单元4的一侧，所述第四数据线72位于该第四子像素单元7靠近第三子像素单元6的一侧，这就使得，数据线均位于第一、第二子像素单元2、4之间，而第二、第三子像素单元4、6之间无数据线，进而可以只加宽位于第一、第二子像素单元2、4之间的上方的黑色矩阵8，以避免垂直串扰，而无需加宽第二、第三子像素单元4、6之间的上方的黑色矩阵8，进而使得黑色矩阵8只遮挡像素单元的一侧，进而增加像素结构的开口率。
具体地，请参阅图10，在本实施例中，所述黑色矩阵8的第一部分82位于第一、第二子像素单元2、4的上方，且部分覆盖该第一、第二子像素单元2、4，所述第二部分84位于所述第二、第三子像素单元4、6之间的上方，其宽度等于第二子像素单元4与第三子像素单元6之间的间距。
所述第一部分82覆盖第一子像素单元2的宽度与覆盖第二子像素单元4的宽度相等，均为X。在本实施例中，所述第一部分82覆盖第一、第二子像素单元2、4的宽度X为2um～20um。设像素单元的有效开口率的高度为H，那么单个像素单元的被遮挡的部分的面积为X*H，相比现有的像素结构被遮挡的像素单元的面积2X*H，减少了一半，有效增大了像素结构的开口率，进而增大液晶显示面板的开口率，提升显示效果。
综上所述，本发明的像素结构及具有该像素结构的液晶显示面板，通过在每对子像素单元列之间设置两条数据线，使得相邻的两对子像素单元列之间不具有数据线，进而可在具有数据线的位置设置较宽的黑色矩阵，有效避免由于TFT基板与CF基板发生相对位移时导致的垂直串扰现象，同时，在不具有数据线的位置设置较窄的黑色矩阵，有效增加开口率，提升显示效果。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于，包括：多个子像素单元、分别为所述子像素单元提供数据信号的多条数据线、及对应所述数据线及子像素单元设置的黑色矩阵（8），所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列（20），每对子像素单元列（20）呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列（20）之间，所述黑色矩阵（8）包括位于数据线上方的第一部分（82）、位于两相邻的第一部分（82）之间的第二部分（84）及与所述第一部分（82）、第二部分（84）两端垂直相连的第三部分（86），所述第一部分（82）的宽度大于所述第二部分（84）的宽度。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，每相邻的两对子像素单元列（20）的同一行子像素单元包括依次相邻设置的第一子像素单元（2）、第二子像素单元（4）、第三子像素单元（6）及第四子像素单元（7），其中，所述数据线包括为所述第一子像素单元（2）提供数据信号的第一数据线（22）、为所述第二子像素单元（4）提供数据信号的第二数据线（42）、为所述第三子像素单元（6）提供数据信号的第三数据线（62）及为所述第四子像素单元（7）提供数据信号的第四数据线（72），所述第一数据线（22）位于该第一子像素单元（2）靠近第二子像素单元（4）的一侧，所述第二数据线（42）位于该第二子像素单元（4）靠近第一子像素单元（2）的一侧，所述第三数据线（62）位于该第三子像素单元（6）远离第二子像素单元（4）的一侧，所述第四数据线（72）位于该第四子像素单元（7）靠近第三子像素单元（6）的一侧。
3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述黑色矩阵（8）的第一部分（82）位于第一、第二子像素单元（2、4）的上方，且部分覆盖该第一、第二子像素单元（2、4）；所述第二部分（84）位于所述第二、第三子像素单元（4、6）之间的上方，其宽度等于第二子像素单元（4）与第三子像素单元（6）之间的间距。
4.如权利要求3所述的像素结构，其特征在于，所述第一部分（82）覆盖第一子像素单元（2）的宽度与覆盖第二子像素单元（4）的宽度相等。
5.如权利要求4所述的像素结构，其特征在于，所述第一部分（82）覆盖第一子像素单元（2）的宽度与覆盖第二子像素单元（4）的宽度均为2um～20um。
6.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：TFT基板（30）、与TFT基板（30）相对贴合设置的CF基板（40）及位于TFT基板（30）与CF基板（40）之间的液晶层（60），所述TFT基板（30）上形成有数个子像素单元及分别为所述子像素单元提供数据信号的多条数据线，所述CF基板（40）上对应所述数据线及子像素单元设有黑色矩阵（8），所述多个子像素单元排成数列，且按顺序将相邻两列子像素单元定义为一对子像素单元列（20），每对子像素单元列（20）呈镜像对称，所述数据线分别设置于每对子像素单元列（20）之间，所述黑色矩阵（8）包括位于数据线上方的第一部分（82）、位于两相邻的第一部分（82）之间的第二部分（84）及与所述第一部分（82）、第二部分（84）两端垂直相连的第三部分（86），所述第一部分（82）的宽度大于所述第二部分（84）的宽度。
7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，每相邻的两对子像素单元列（20）的同一行子像素单元包括依次相邻设置的第一子像素单元（2）、第二子像素单元（4）、第三子像素单元（6）及第四子像素单元（7），其中，所述数据线包括为所述第一子像素单元（2）提供数据信号的第一数据线（22）、为所述第二子像素单元（4）提供数据信号的第二数据线（42）、为所述第三子像素单元（6）提供数据信号的第三数据线（62）及为所述第四子像素单元（7）提供数据信号的第四数据线（72），所述第一数据线（22）位于该第一子像素单元（2）靠近第二子像素单元（4）的一侧，所述第二数据线（42）位于该第二子像素单元（4）靠近第一子像素单元（2）的一侧，所述第三数据线（62）位于该第三子像素单元（6）远离第二子像素单元（4）的一侧，所述第四数据线（72）位于该第四子像素单元（7）靠近第三子像素单元（6）的一侧。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述黑色矩阵（8）的第一部分（82）位于第一、第二子像素单元（2、4）的上方，且部分覆盖该第一、第二子像素单元（2、4）；所述第二部分（84）位于所述第二、第三子像素单元（4、6）之间的上方，其宽度等于第二子像素单元（4）与第三子像素单元（6）之间的间距。
9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一部分（82）覆盖第一子像素单元（2）的宽度与覆盖第二子像素单元（4）的宽度相等。
10.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一部分（82）覆盖第一子像素单元（2）的宽度与覆盖第二子像素单元（4）的宽度均为2um～20um。
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