CN104330910A - 用于曲面屏幕的液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于曲面屏幕的液晶显示面板，其包含多个显示区，每一显示区包含多个像素单元，每一像素单元包含主像素、次像素、共通电极以及分享电容片，该分享电容片和该共通电极形成分享电容。该分享电容片用来调整每一显示区的分享电容的面积，使得该中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于该第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和该第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间。本发明将液晶显示面板分为三个显示区，利用分享电容调整该三个显示区的主像素和次像素的充电电压比值，可同时改善曲面屏幕的暗区、侧视观众的色偏现象和面板两侧颜色较白的问题。

Description

用于曲面屏幕的液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板，尤其涉及一种通过调整每一显示区内的像素单元的分享电容的面积，以改善曲面屏幕的影像品质的液晶显示面板。
背景技术
随着显示屏幕的尺寸变大，传统的平面屏幕占用的空间也随之变大，使用曲面屏幕可以减少占用空间。此外，曲面屏幕可以显示出环绕画面效果，提供比平面屏幕更佳的显示效果。因此曲面屏幕的应用也越来越广。
然而，使用薄膜晶体管液晶显示器(Thin film transistor liquid crystaldisplay，TFT-LCD)面板作为曲面屏幕仍有缺点需要改善。请参阅图1，图1为观众从正视和侧视角度观看曲面屏幕时，亮度与灰阶的关系图。当观众在正视角度观看曲面屏幕时，其显示的灰阶-亮度曲线11为标准的Gamma 2.2曲线。当观众在侧视角度观看曲面屏幕时，其显示的灰阶-亮度曲线12则偏离了Gamma 2.2曲线，因此从侧视角度看到的显示颜色会失真。
此外，TFT-LCD面板在显示时，容易出现两侧亮度高、中间亮度低的显示不良现象。这是因为扫描信号是由左右两侧的栅极驱动器输入的。由于扫描线的RC延迟(RC Delay)，正常的扫描信号的波形传递到面板中间时会发生失真(Distortion)，失真的扫描信号波形会导致面板中间充电率降低，因此中间亮度降低，使得面板两侧看起来颜色较白。
请参阅图2，图2是曲面屏幕10显示暗区位置的示意图。采用TFT-LCD面板做为曲面屏幕10的制程与制造平板屏幕方法相同，但是后来是将整个模组进行弯曲，形成曲面屏幕10。然而曲面屏幕10在弯折(bending)的区域会出现暗区14。由于弯折后的曲面屏幕10会导致薄膜晶体管基板和彩色滤光基板错位(misalignment)，弯折角度越大的区域，错位也越严重。错位区域导致光线穿透率降低而形成暗区14。一般而言，暗区14亮度只有曲面屏幕10的中心点亮度的60％～80％。
暗区的存在会导致观众看到亮度不均的画面，因此降低曲面屏幕10的显示质量。
发明内容
因此，本发明主要解决的技术问题是改善曲面屏幕因薄膜晶体管基板和彩色滤光基板错位而形成暗区，导致显示画面亮度不均的技术问题。
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种用于曲面屏幕的液晶显示面板，其包含多个显示区，每一显示区包含多个像素单元，每一像素单元包含主像素、次像素、共通电极以及分享电容片，所述分享电容片和所述共通电极形成分享电容。所述多个显示区包含：中心显示区，位于该液晶显示面板的中间区域；第一显示区；以及第二显示区，所述第一显示区位于所述第二显示区和所述中心显示区之间。其中所述分享电容片用来调整每一显示区的分享电容的面积，使得所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间。
依据本发明的实施例，当所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.8时，所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.9。
依据本发明的实施例，当所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.8时，所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.7。
依据本发明的实施例，所述液晶显示面板另包含黑色矩阵层，所述黑色矩阵层用来调整每一显示区的所述主像素以及所述次像素的面积，使得所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值等于所述中心显示区的次像素和主像素的面积比值，所述第二显示区的次像素和主像素的面积比值大于所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值，所述中心显示区的主像素的面积小于所述第一显示区的主像素的面积，且大于所述第二显示区的主像素的面积。
依据本发明的实施例，所述第一显示区位于所述液晶显示面板弯曲角度最大的区域。
依据本发明的实施例，所述第一显示区呈椭圆型。
依据本发明的实施例，所述多个显示区另包含多个第一过渡显示区，依序环绕所述第一显示区，所述第一过渡显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间，且由内向外呈比例递减。
依据本发明的实施例，所述液晶显示面板另包含黑色矩阵层，所述黑色矩阵层用来调整每一显示区的所述主像素以及所述次像素的面积，所述第一过渡显示区的次像素的面积介于所述第一显示区的次像素的面积和所述中心显示区的次像素的面积之间，所述第一过渡显示区的主像素的面积介于所述第一显示区的主像素的面积和所述中心显示区的主像素的面积之间，且由内向外呈比例递减。
依据本发明的实施例，所述多个显示区另包含多个第二过渡显示区，位于所述第一显示区和所述第二显示区之间，所述多个第二过渡显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间，且由位于所述第一显示区的一侧向所述第二显示区的一侧呈比例递减。
依据本发明的实施例，所述多个第二过渡显示区呈长条状。
本发明具有如下有益效果：本发明提供一种用于曲面屏幕的液晶显示面板，通过所述分享电容片调整每一显示区的分享电容的面积，使得所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值，以调整曲面屏幕的显示亮度，进而改善曲面屏幕的影像品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为观众从正视和侧视角度观看曲面屏幕时，亮度与灰阶的关系图。
图2是曲面屏幕显示暗区位置的示意图。
图3是本发明应用于曲面屏幕的液晶显示面板的示意图。
图4是本发明液晶显示面板的剖面图。
图5绘示像素单元俯视图。
图6是本发明应用于曲面屏幕的液晶显示面板划分不同显示区的示意图。
图7是图5的像素单元的等效电路图。
图8是本发明通过黑色矩阵层调整像素单元的主像素以及次像素面积的示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「水平」、「垂直」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参阅图3和图4，图3是本发明应用于显示器20的液晶显示面板100的示意图，图4是本发明液晶显示面板100的剖面图。显示器20包含栅极驱动器22、源极驱动器24和液晶显示面板100。本发明的液晶显示面板100是应用于曲面屏幕。液晶显示面板100包含薄膜晶体管基板120、彩色滤光基板122和液晶层126。液晶层126位于薄膜晶体管基板120和彩色滤光基板122之间。彩色滤光基板122包含黑色矩阵层125以及彩色膜层126。液晶显示面板100便是藉由彩色膜层126，来分离出红绿蓝三原色的光，以显示彩色影像。黑色矩阵层125用来避免漏光。薄膜晶体管基板120包含数条数据线102、数条扫描线104和数个像素单元110。
请参阅图5，图5绘示像素单元110俯视图。薄膜晶体管基板120还包含数条控制电压线106和数条共通电极108。每一像素单元110电性连接于一数据线102、一扫描线104、一控制电压线106和一共通电极108。每一像素单元110包含第一晶体管111、第二晶体管112、第三晶体管113、存储电容117、主像素114以及次像素116。由于每一像素单元110的连接关系相同，因此为简化图式，图5仅绘示一像素单元110。如图5所示，第一晶体管111的栅极耦接到扫描线104，第一晶体管111的源极则耦接至数据线102，第一晶体管111的漏极耦接到主像素114。第二晶体管112的栅极耦接到扫描线104，第二晶体管112的源极则耦接至数据线102，第二晶体管112的漏极耦接到次像素116。第三晶体管113的栅极耦接到控制电压线106，第三晶体管113的源极则耦接至第二晶体管112的漏极和次像素116，第三晶体管113的漏极耦接到存储电容117。控制电压线106用来提供一控制信号。
液晶显示面板100的驱动方式如下所述：栅极驱动器22输出的扫描信号通过扫描线104输入，使得连接扫描线104的第一晶体管111和第二晶体管112依序开启，同时源极驱动器24则输出对应的数据信号，通过数据线102输入至第一晶体管111和第二晶体管112，而第一晶体管111和第二晶体管112则将数据信号传递至主像素114以及次像素116，使其充电到所需的电压。而主像素114以及次像素116上方的液晶就是依据该数据信号和共通电极108的共通电压的电压差扭转(twist)，进而显示出不同的灰阶，此时主像素114以及次像素116的亮度相同。当扫描线104没有传送扫描信号时，第一晶体管111和第二晶体管112会关闭，此时控制电压线106提供的控制信号会开启第三晶体管113，使得施加于次像素116的电压被分享电容117所分享而降低。此时，次像素116的亮度会低于主像素114。栅极驱动器会通过数条扫描线104一行接一行地输出扫描信号以将每一行的第一晶体管111和第二晶体管112打开，再由源极驱动器对每一行的主像素114以及次像素116进行充放电。如此依序下去，便可完成液晶显示面板100的完整显示。通过次像素116和主像素114的亮度差异，可以改善视觉上色偏的问题。
请参阅图6，图6是本发明应用于曲面屏幕的液晶显示面板100划分不同显示区的示意图。液晶显示面板100包含中心显示区150、第一显示区151、数个第一过渡显示区1611～161n、第二显示区152以及数个第二过渡显示区1621～162n。中心显示区150位于液晶显示面板100的中间区域。第一显示区151位于第二显示区152和中心显示区150之间，第一显示区151位于液晶显示面板110弯曲角度最大的区域。第一显示区151大致上呈椭圆型。第二显示区152位于液晶显示面板100的两侧末端，每一第二显示区152的宽度大约为液晶显示面板100的1/8～1/12。
请参阅图7，图7是图5的像素单元110的等效电路图。本实施例是通过调整分享电容117以控制各个各显示区的次像素和主像素的充电电压比值。分享电容片109和共通电极108重叠处的面积可用来调整每一显示区的分享电容117。分享电容117越大，则被分享的电压越大。也就是说，对应于次像素116的存储电容CST2(形成于共通电极108和次像素116重叠之处)的充电电压(亦即所存储的数据信号的电压)会下降较多。此时，对应于主像素114的存储电容CST1(形成于共通电极108和主像素114重叠之处)的充电电压会大于存储电容CST2的充电电压。次像素116的存储电容CST2的充电电压与主像素114的存储电容CST1的充电电压的比值即为次像素116和主像素114的充电电压比值。由于次像素116的充电电压小于主像素114的充电电压，开发者可以通过调整次像素116与主像素114的充电电压比值，控制每一像素单元110的亮度，以降低色偏效果和暗区现象。在本实施例中，中心显示区150的次像素116和主像素114的充电电压比值介于第一显示区151的次像素116和主像素114的充电电压比值和第二显示区152的次像素116和主像素114的充电电压比值之间。较佳地，当中心显示区150的次像素116和主像素114的充电电压比值等于0.8时，第一显示区151的次像素116和主像素114的充电电压比值等于0.9，第二显示区152的次像素116和主像素114的充电电压比值等于0.7。
通过上述的调整，第一显示区151和中心显示区150的总亮度可达到相等，因此能减少第一显示区151和中心显示区150的亮度差，改善暗区的技术问题。此外，第二显示区152的色偏效果比中心显示区150改善。故整片液晶显示面板100的色偏差异变小。同时，由于第二显示区152和中心显示区150的主像素114的亮度相同，而第二显示区152的次像素116的亮度低于中心显示区150的次像素116的亮度，所以第二显示区152整体亮度会略低于中心显示区150(约3％～10％)，恰好能改善面板两侧颜色较白的问题。
为了避免第一显示区151和中心显示区150的显示差异变动明显，数个第一过渡显示区1611～161n依序环绕第一显示区151。全部的第一过渡显示区1611～161n的宽度大约为5～20公分，每一第一过渡显示区1621～162n大致呈椭圆型。第一过渡显示区1611～161n的次像素116和主像素114的充电电压比值介于第一显示区151的次像素116和主像素114的充电电压比值和中心显示区150的次像素114和主像素116的充电电压比值之间，且由内向外呈比例递减。
为了避免第一显示区151和第二显示区152的显示差异变动明显，数个第二过渡显示区1621～162n依序排列介于第一显示区151和第二显示区152之间。全部的第二过渡显示区1621～162n的宽度大约为5～20公分，每一第二过渡显示区1621～162n大致呈长条状。多个第二过渡显示区1621～162n的次像素116和主像素114的充电电压比值介于第一显示区151的次像素116和主像素114的充电电压比值和第二显示区152的次像素116和主像素114的充电电压比值之间，且由位于第一显示区151的一侧向第二显示区152的一侧呈比例递减。
请一并参阅图4、图6和图8，图8是本发明通过黑色矩阵层125调整像素单元110的主像素114以及次像素116面积的示意图。除了通过调整各个显示区的分享电容值以控制各显示区的次像素和主像素的充电电压比值之外，本发明还可以通过调整黑色矩阵层125的面积以调整每一显示区的主像素114以及次像素116的面积。在本实施例中，第一显示区151的次像素116和主像素114的面积比值等于中心显示区150的次像素116和主像素114的面积比值，第二显示区152的次像素116和主像素114的面积比值大于第一显示区151的次像素116和主像素114的面积比值，中心显示区150的主像素114的面积小于第一显示区151的主像素114的面积，且大于第二显示区152的主像素114的面积。
举例来说，第一显示区151的次像素116和主像素114的面积比值位于1.1～1.3之间。较佳地，第一显示区151的次像素116和主像素114的面积比值等于1.2。中心显示区150的主像素114的面积与第一显示区151的主像素114的面积的比值是0.7。第二显示区152的次像素116和主像素114的面积比值等于1.5。第二显示区152的主像素114的面积与第一显示区151的主像素114的面积的比值是0.66。
由上述数据可知，由于第一显示区151和中心显示区150的次像素116以及主像素114的面积比值相同，但是中心显示区150的主像素114以及次像素116的面积都只有第一显示区151的主像素114以及次像素116的面积的0.7，所以第一显示区151和中心显示区150的色偏效果相同，且亮度相同。
由于第二显示区152的主像素114面积小于中心显示区150的主像素114的面积，且第二显示区152的次像素116面积大于中心显示区150的次像素116的面积，所以第二显示区152的亮度接近中心显示区150的亮度。相较于中心显示区150，第二显示区152的次像素116和主像素114的面积比值等于1.5(中心显示区150的次像素116和主像素114的面积比值等于1.2)，所以第二显示区152的色偏效果较中心显示区150改善，故整片液晶显示面板100的色偏差异也会变小。
为了避免第一显示区151和中心显示区150的显示差异变动明显，数个第一过渡显示区1611～161n依序环绕第一显示区151。全部的第一过渡显示区1611～161n的宽度大约为5～20公分，每一第一过渡显示区1621～162n大致呈椭圆型。多个第一过渡显示区1611～161n的次像素116的面积介于第一显示区151的次像素116的面积和中心显示区150的次像素116的面积之间，多个第一过渡显示区1611～161n的主像素114的面积介于第一显示区151的主像素114的面积和中心显示区150的主像素114的面积之间，且多个第一过渡显示区1611～161n的次像素116和主像素114的面积皆由内向外呈比例递减。举例来说，若第一显示区151的主像素114(或次像素116)的面积为100和中心显示区150的主像素114(或次像素116)的面积为70，且有10个第一过渡显示区，则第一过渡显示区1611～161n的主像素114(或次像素116)的面积由内而外依序为97、94、……、73。
为了避免第一显示区151和第二显示区152的显示差异变动明显，数个第二过渡显示区1611～161n依序排列介于第一显示区151和第二显示区152之间。全部的第二过渡显示区1621～162n的宽度大约为5～20公分，每一第二过渡显示区1621～162n大致呈长条状。多个第二过渡显示区1621～162n的次像素116的面积介于第一显示区151的次像素116的面积和第二显示区152的次像素116的面积之间，多个第二过渡显示区1621～162n的主像素114的面积介于第一显示区151的主像素114的面积和第二显示区152的主像素114的面积之间，且多个第二过渡显示区1621～162n的次像素116和主像素114的面积皆由位于第一显示区151的一侧向第二显示区152的一侧呈比例递减。举例来说，若第一显示区151的主像素114(或次像素116)的面积为100和第二显示区152的主像素114(或次像素116)的面积为70，且有10个第一过渡显示区，则第二过渡显示区1621～162n的主像素114(或次像素116)的面积由位于第一显示区151的一侧向第二显示区152的一侧依序为97、94、……、73。
相较于现有技术，本发明将用于曲面屏幕的液晶显示面板分为三个显示区，利用分享电容调整该三个显示区的主像素和次像素的充电电压比值，可同时改善曲面屏幕的暗区、侧视观众的色偏现象和面板两侧颜色较白的问题。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于曲面屏幕的液晶显示面板，其包含多个显示区，每一显示区包含多个像素单元，每一像素单元包含主像素、次像素、共通电极以及分享电容片，所述分享电容片和所述共通电极形成分享电容，其特征在于：所述多个显示区包含：
中心显示区，位于该液晶显示面板的中间区域；
第一显示区；以及
第二显示区，所述第一显示区位于所述第二显示区和所述中心显示区之间；
其中所述分享电容片用来调整每一显示区的分享电容的面积，使得所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：当所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.8时，所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.9。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：当所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.8时，所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值等于0.7。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述液晶显示面板另包含黑色矩阵层，所述黑色矩阵层用来调整每一显示区的所述主像素以及所述次像素的面积，使得所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值等于所述中心显示区的次像素和主像素的面积比值，所述第二显示区的次像素和主像素的面积比值大于所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值，所述中心显示区的主像素的面积小于所述第一显示区的主像素的面积，且大于所述第二显示区的主像素的面积。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述第一显示区位于所述液晶显示面板弯曲角度最大的区域。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述第一显示区呈椭圆型。
7.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述多个显示区另包含多个第一过渡显示区，依序环绕所述第一显示区，所述第一过渡显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述中心显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间，且由内向外呈比例递减。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于：所述液晶显示面板另包含黑色矩阵层，所述黑色矩阵层用来调整每一显示区的所述主像素以及所述次像素的面积，所述第一过渡显示区的次像素的面积介于所述第一显示区的次像素的面积和所述中心显示区的次像素的面积之间，所述第一过渡显示区的主像素的面积介于所述第一显示区的主像素的面积和所述中心显示区的主像素的面积之间，且由内向外呈比例递减。
9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述多个显示区另包含多个第二过渡显示区，位于所述第一显示区和所述第二显示区之间，所述多个第二过渡显示区的次像素和主像素的充电电压比值介于所述第一显示区的次像素和主像素的充电电压比值和所述第二显示区的次像素和主像素的充电电压比值之间，且由位于所述第一显示区的一侧向所述第二显示区的一侧呈比例递减。
10.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于：所述多个第二过渡显示区呈长条状。
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