CN104360514A - 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，其包含多个显示区以及黑色矩阵层。该黑色矩阵层用来调整每一显示区的主像素及次像素的面积，使得该第一显示区的次像素和主像素的面积比值等于该中心显示区的次像素和主像素的面积比值，该第二显示区的次像素和主像素的面积比值大于该第一显示区的次像素和主像素的面积比值，该中心显示区的主像素的面积小于该第一显示区的主像素的面积，且大于该第二显示区的主像素的面积。本发明将用于曲面屏幕的液晶显示面板分为三个显示区，利用黑色矩阵层调整该三个显示区的主像素和次像素的面积大小和面积比值，可同时改善曲面屏幕的暗区和侧视观众的色偏现象。

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，尤其涉及一种利用黑色矩阵层改善曲面屏幕显示质量的液晶显示面板。
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。
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，之后再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，其包含多个显示区以及黑色矩阵层，每一显示区包含多个像素单元，每一像素单元包含一主像素以及一次像素，所述多个显示区包含中心显示区、第一显示区以及第二显示区。所述中心显示区位于该液晶显示面板的中间区域。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。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，所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值位于1.1～1.3之间。
依据本发明的实施例，所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值等于1.2。
依据本发明的实施例，所述中心显示区的主像素的面积与所述第一显示区的主像素的面积的比值是0.7。
依据本发明的实施例，所述第二显示区的次像素和主像素的面积比值等于1.5。
依据本发明的实施例，所述第二显示区的主像素的面积与所述第一显示区的主像素的面积的比值是0.66。
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，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的面积介于所述第一显示区的次像素的面积和所述第二显示区的次像素的面积之间，第二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第二显示区的主像素的面积之间，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，所述第一显示区位于所述液晶显示面板弯曲角度最大的区域。
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，通过黑色矩阵层控制不同显示区的主像素以及次像素的面积，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的电压被存储电容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。
请一并参阅图4、图6和图7，图7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。黑色矩阵层125的面积可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，利用黑色矩阵层调整该三个显示区的主像素和次像素的面积大小和面积比值，可同时改善曲面屏幕的暗区和侧视观众的色偏现象。
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，其包含多个显示区以及黑色矩阵层，每一显示区包含多个像素单元，每一像素单元包含一主像素以及一次像素，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。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值位于1.1～1.3之间。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：所述第一显示区的次像素和主像素的面积比值等于1.2。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述中心显示区的主像素的面积与所述第一显示区的主像素的面积的比值是0.7。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述第二显示区的次像素和主像素的面积比值等于1.5。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：所述第二显示区的主像素的面积与所述第一显示区的主像素的面积的比值是0.66。
7.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。
8.如权利要求1或7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的面积介于所述第一显示区的次像素的面积和所述第二显示区的次像素的面积之间，所述第二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第二显示区的主像素的面积之间，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。
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