CN104297991A - 彩膜基板及显示装置 - Google Patents

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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters

Abstract

本发明提供了一种彩膜基板及显示装置，该彩膜基板包括矩阵排布的多个像素，每一个所述像素包括多个子像素，每一个所述子像素中设置有彩色滤光区域，其中，所述像素中的至少一个子像素中还设置有透明区域。本发明通过在彩膜基板中的彩色子像素中设置透明区域，相当于将白色(W)子像素分割后分别镶嵌入彩色子像素中，因此不需要额外增加薄膜晶体管用于控制白色(W)子像素，从而能够在不影响显示面板亮度的条件下降低功耗，且不会增加显示面板驱动IC的制造成本，此外，由于每一个像素不再单独设置白色(W)子像素，因此单个像素的面积更小，有利于显示面板的分辨率的提高。

Description

彩膜基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种彩膜基板及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT LCD)的基本结构包括阵列基板(Array)和彩膜基板(Color Filter，简称CF)，其间充满液晶层，通过对盒工艺形成液晶盒(Cell)结构，最后组装上外部电路和背光源形成显示器面板。
TFT LCD由许多像素点构成，传统的像素点设计包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三个子像素，R/G/B子像素是通过在CF侧涂布相应的色阻材料实现的，而色阻材料都存在一定的光阻，光通过色阻材料时强度会减弱，对于许多应用产品，如手提电脑、数码相机、手机等，在户外使用时需要更高的显示亮度才能看得清楚，为了达到一定的显示亮度，必须通过提高背光的亮度来实现，但背光亮度大，电池的使用时间就会缩短，而这是用户不愿意见到的事情，为此，Clairvoyante公司突破R/G/B规格，增加一个白色W(White)子像素，R/G/B/W四个子像素通过一定的排列构成一个像素点，目前，R/G/B/W设计主要为图1所示的Pentile排列方式，在该排列方式中，红(R)色子像素1'、绿(G)色子像素2'、蓝(B)色子像素3'和白色(W)子像素4'排列成棋盘状，其最大的特点是每个子像素都能与邻近的子像素任意搭配形成混色，由于白色(W)子像素的加入，相比传统的R/G/B设计，其亮度能够增加50％左右，对比度也能够提高20％～40％。
然而，在上述的Pentile排列方式中，W子像素与R/G/B尺寸相等，如果一直呈全亮显示，L255亮度会大大增加，其它画面亮度也会增加，特别是灰阶、纯色画面、L0亮度的增加，会严重影响画面色彩饱和度和对比度，故目前W子像素也设计有对应的TFT结构控制其亮度，W子像素的亮度是通过芯片分析W子像素周边像素的亮度来给定的，一般周边子像素亮度低，W子像素亮度度也要相应降低，因此，由于W子像素的加入，不但提高了显示面板的耗电量，还增加了相应驱动IC的制造成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何解决由于白色(W)子像素造成的液晶显示屏幕功耗较大的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种彩膜基板，包括矩阵排布的多个像素，每一个所述像素包括多个子像素，每一个所述子像素中设置有彩色滤光区域，其中，所述像素中的至少一个子像素中还设置有透明区域。
进一步地，在所述子像素中，所述透明区域环绕在所述彩色滤光区域周边。
进一步地，所述子像素的形状为矩形，所述子像素中彩色滤光区域的形状为椭圆形、矩形、三角形、多边形中的任意一种。
进一步地，所述子像素中所述彩色滤光区域之外的区域为所述透明区域。
进一步地，所述子像素与所述透明区域均为矩形，且所述子像素的一边与所述透明区域的一边方向相同且长度相等。
进一步地，在所述子像素中，所述透明区域的面积小于所述彩色滤光区域的面积。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种显示装置，包括阵列基板和任一上述的彩膜基板。
进一步地，所述阵列基板包括栅线和数据线，所述栅线与所述数据线交叉构成多个与所述彩膜基板上子像素一一对应的子像素区域，所述子像素区域中设置有薄膜晶体管。
(三)有益效果
本发明通过在彩膜基板中的彩色子像素中设置透明区域，相当于将白色(W)子像素分割后分别镶嵌入彩色子像素中，因此不需要额外增加薄膜晶体管用于控制白色(W)子像素，从而能够在不影响显示面板亮度的条件下降低功耗，且不会增加显示面板驱动IC的制造成本，此外，由于每一个像素不再单独设置白色(W)子像素，因此单个像素的面积更小，有利于显示面板的分辨率的提高。
附图说明
图1是现有技术中的彩膜基板的示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种彩膜基板中像素的示意图；
图3是本发明实施方式提供的另一种彩膜基板中像素的示意图；
图4为本发明实施方式提供的又一种彩膜基板中像素的示意图；
图5是本发明实施方式提供的一种阵列基板中薄膜晶体管的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施方式提供了一种彩膜基板，该彩膜基板包括矩阵排布的多个像素，每一个所述像素包括多个子像素，每一个所述子像素中设置有彩色滤光区域，其中，所述像素中的至少一个子像素中还设置有透明区域。
参见图2，图2是本发明是实施方式提供的一种彩膜基板中像素的示意图，该彩膜基板包括多个像素形成的矩阵，每一个像素包括三个子像素，分别为红(R)色子像素1、绿(G)色子像素2、蓝(B)色子像素3，相邻子像素之间由黑矩阵4隔开，其中，每一个子像素中不仅设置有彩色滤光区域，还设置有透明区域，对于红色子像素1，其中设置有红色滤光区域(R部分)11和透明区域(W部分)12，对于绿色子像素2，其中设置有绿色滤光区域(G部分)21和透明区域(W部分)22，对于蓝色子像素3，其中设置有蓝色滤光区域(B部分)31和透明区域(W部分)32。
本发明实施方式提供的彩膜基板，通过在彩色子像素中设置透明区域，相当于将白色(W)子像素分割后分别镶嵌入彩色子像素中，因此不需要额外增加薄膜晶体管用于控制白色(W)子像素，从而能够在不影响显示面板亮度的条件下降低功耗，且不会增加显示面板驱动IC的制造成本，此外，由于每一个像素不再单独设置白色(W)子像素，因此单个像素的面积更小，有利于显示面板的分辨率的提高。
优选地，参见图2，在每一个子像素中，可使透明区域环绕在彩色滤光区域周边，从而形成外W部分内R/G/B部分的子像素形式，有利于子像素面积的减小，从而提高单位面积内的分辨率。
本发明实施方式中，彩色滤光区域的形状不但可以为如图2所示的矩形状，还可以为如图3所示的椭圆形以及其他如三角形、多边形等形状，优选地，为了能够更多地提高的显示面板的亮度和对比度，可尽可能的提高透明区域的面积，例如，可以使子像素中彩色滤光区域之外的区域都为透明区域。
本发明实施方式中，彩色滤光区在整个子像素所占的比例可以根据产品光学特性进行调整，以达到最佳的显示亮度和色彩饱和度。优选地，为了避免子像素中透明区域过大对显示的色彩造成影响，可使在所述透明区域的面积小于所述彩色滤光区域的面积。
此外，在本发明实施方式提供的彩膜基板中，上述的透明区域可沿显示面板中的数据线或栅线方向分布，例如，可使子像素与透明区域的形状均为矩形状，并使子像素的一边与透明区域的一边方向相同且长度相等，如图4所示，每一个子像素中包括两个矩形状的透明区域，透明区域的长边与子像素的长边完全重合，从而使透明区域能够沿数据线方向分布。
此外，本发明实施方式还提供了一种显示装置，包括阵列基板和上述的彩膜基板。
其中，所述阵列基板包括栅线和数据线，所述栅线与所述数据线交叉构成多个与所述彩膜基板上子像素一一对应的子像素区域，所述子像素区域中设置有薄膜晶体管。参见图3，图3是阵列基板上一个像素区域的示意图，该像素区域由数据线5和栅线6划分三个子像素区域，每一个子像素区域中设有一个薄膜晶体管，其中，薄膜晶体管13对应于彩膜基板上的红色子像素，薄膜晶体管23对应于彩膜基板上的绿色子像素，薄膜晶体管33对应于彩膜基板上的蓝色子像素。通过阵列基板上的上述三个薄膜晶体管可分别对彩膜基板上一个像素中的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的亮度进行控制，保证每个子像素中的透明区域与彩色滤光区域具有一致的亮态或者暗态，即R/G/B部分亮度较大时，相应子像素的W部分亮度也为较大值，子像素整体显示为亮态；R/G/B部分亮度较小时，相应子像素的W部分亮度也为较小值，子像素整体显示为暗态。
其中，上述显示装置可以为：液晶面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明实施方式提供的显示装置，通过在彩膜基板中的彩色子像素中设置透明区域，相当于将白色(W)子像素分割后分别镶嵌入彩色子像素中，因此不需要在阵列基板中额外增加薄膜晶体管用于控制白色(W)子像素，从而能够在不影响显示面板亮度的条件下降低功耗，且不会增加显示面板驱动IC的制造成本，且由于每一个像素不再单独设置白色(W)子像素，因此单个像素的面积更小，有利于显示面板的分辨率的提高，此外，还可以有效改善因对位偏差而引起的CRLow、串色和色异等不良，从而进一步提高产品品质。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种彩膜基板，包括矩阵排布的多个像素，每一个所述像素包括多个子像素，每一个所述子像素中设置有彩色滤光区域，其特征在于，所述像素中的至少一个子像素中还设置有透明区域。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，在所述子像素中，所述透明区域环绕在所述彩色滤光区域周边。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述子像素的形状为矩形，所述子像素中彩色滤光区域的形状为椭圆形、矩形、三角形、多边形中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述子像素中所述彩色滤光区域之外的区域为所述透明区域。
5.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述子像素与所述透明区域均为矩形，且所述子像素的一边与所述透明区域的一边方向相同且长度相等。
6.根据权利要求1-5任一所述的彩膜基板，其特征在于，在所述子像素中，所述透明区域的面积小于所述彩色滤光区域的面积。
7.一种显示装置，其特征在于，包括阵列基板和如权利要求1-6任一所述的彩膜基板。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板包括栅线和数据线，所述栅线与所述数据线交叉构成多个与所述彩膜基板上子像素一一对应的子像素区域，所述子像素区域中设置有薄膜晶体管。
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