CN104678668A - 薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板 - Google Patents

薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

一种液晶显示面板，包括：薄膜晶体管阵列基板；液晶层；该薄膜晶体管阵列基板包括多个以矩阵形式排列的像素单元，每一像素单元包括以2x2矩阵排列的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素与白色子像素；其中，当该液晶显示面板的显示画面与二相邻相同色彩的子像素的色彩相同时，该二相邻相同色彩的子像素的极性相反。

Description

薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板。
背景技术
液晶显示装置作为电子设备的显示部件已广泛应用于各种电子产品中。液晶显示装置一般包括背光模组、第一偏光片、薄膜晶体管阵列基板、液晶层、彩色滤光片及第二偏光片。该薄膜晶体管阵列基板包括多个像素单元。该液晶层包括多个液晶分子。每一像素单元包括三个子像素，如红色(Red，R)子像素、绿色(Green，G)子像素及蓝色(Blue,B)子像素。对于此类RGB形式的液晶显示面板，为了使光线更充分地穿过彩色滤光片，背光模组耗能高。为克服RGB形式液晶显示面板的缺陷，RGBW形式的液晶显示面板被开发，该RGBW形式的液晶显示面板中每一像素单元包括红色(Red，R)子像素、绿色(Green，G)子像素、蓝色(Blue，B)子像素及白色子像素(White，W)。对应于该白色子像素W，该彩色滤片设置一透明区域，以改善彩色滤光片的透光率并降低背光模组的能耗。
但是，RGBW形式的液晶显示面板会产生水平串扰(Horizontal crosstalk)。如不RGBW形式的液晶显示面板显示单一色彩时（如全绿），每一像素具有相同的极性，而公共电压Vcom耦合相互之间不能抵消而导致在绿色区域周围产生水平串扰。此外公共电压Vcom耦合是指数据线与公共电极之间的电压耦合。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种薄膜晶体管阵列基板及液晶显示面板。
一种液晶显示面板，包括：薄膜晶体管阵列基板；液晶层；该薄膜晶体管阵列基板包括多个以矩阵形式排列的像素单元，每一像素单元包括以2x2矩阵排列的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素与白色子像素；其中，当该液晶显示面板的显示画面与二相邻相同色彩的子像素的色彩相同时，该二相邻相同色彩的子像素的极性相反。
优选的，该薄膜晶体管阵列基板包括交替设置的多条数据线与多条虚设数据线，每一数据线及虚设数据线设置二相邻列的子像素之间，每一虚设数据线设置在两相邻像素单元之间，每一数据线设置在每个像素中的相邻子像素之间，两条扫描线设置在两行相邻子像素之间；第一薄膜晶体管与该红色子像素、与该红色子像素连接的扫描线及相邻的数据线连接；第二薄膜晶体管与该绿色子像素、与该绿色子像素连接的扫描线及一条数据线连接；第三薄膜晶体管与该蓝色子像素、与该蓝色子像素连接的扫描线及一条数据线连接；第四薄膜晶体管与该白色子像素、与该白色子像素连接的扫描线及一条数据线连接。
优选的，该些子像素沿数据线以列反转形式驱动，与同一数据线相连的子像素极性相同。
优选的，二相邻数据线的极性相反。
优选的，该第一、第二、第三、第四薄膜晶体管均包括与相应数据线连接的源极，与相应数据线连接的栅极及与相应子像素的像素电极连接的汲极。
优选的，该数据线通过像素电极与对应的公共电极连接，该公共电极用于为该液晶层提供一偏置电压。
优选的，该虚设数据线与该公共电极连接，该公共电极与子像素的存储电容连接。
优选的，该些子像素沿数据线以点反转形式驱动，与同一数据线相连的子像素极性相反。
优选的，二相邻数据线的驱动信号相位相差180度。
优选的，该第一、第二、第三、第四薄膜晶体管均包括与相应数据线连接的源极，与相应数据线连接的栅极及与相应子像素的像素电极连接的汲极。
一种薄膜晶体管阵列基板，包括：多条数据线；与该多条数据线垂直相交的多对扫描线；多个像素单元，每一像素单元包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素及白色子像素，其中该红色子像素与该绿色子像素设置在该像素单元的第一行，该蓝色子像素与该白色子像素设置在该像素单元与该第一行相邻的第二行，该红色子像素与该白色子像素设置在该像素单元的第一列，该绿色子像素与该蓝色子像素设置在该像素单元与该第一列相邻的第二列；
每一像素单元中红色子像素、白色子像素所在第一列与绿色子像素、蓝色子像素所在的第二列之间的公共数据线与该像素单元中所有子像素连接，每对扫描线设置在二相邻行的子像素之间，该红色子像素与该红色子像素上方的一条扫描线相连，该绿色子像素与该红色子像素下方的一条扫描线相连，该蓝色子像素与该蓝色子像素下方的扫描线相连，该白色子像素与该白色子像素上方的扫描线相连；其中，当该液晶显示面板的显示画面与二相邻相同色彩的子像素的色彩相同时，该二相邻相同色彩的子像素的极性相反。
附图说明
图1是本发明液晶显示面板一剖面结构示意图。
图2是图1所示液晶显示面板的薄膜晶体管阵列基板的电路第一实施方式示意图。
图3是图2所示的薄膜晶体管阵列基板中子像素的具体电路示意图。
图4是图1所示液晶显示面板的薄膜晶体管阵列基板的电路第二实施方式示意图。
主要元件符号说明
液晶显示面板 1
背光模组 10
第一偏光片 20
薄膜晶体管阵列基板 30
液晶层 40
彩色滤光片 50
第二偏光片 60
液晶显示模组 70
电路 31、34
像素单元 311、341
红色子像素 312、342
绿色子像素 314、344
蓝色子像素 316、346
白色子像素 318、348
虚设数据线 330、360
数据线 332、362
扫描线 320、322、350、352
薄膜晶体管 313、315、317、319、343、345、347、349
下公共电极 400
存储电容 402
电容 404
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明描述一种RGBW形式的液晶显示面板(Liquid Crystal Display, LCD)1，该液晶显示面板1可用于智能手机的屏幕、计算机的显示器、电视机的显示屏或平板电脑的显示屏等。
请参阅图1，图1是本发明液晶显示面板一剖面结构示意图。该液晶显示面板1包括背光模组10、第一偏光片20、薄膜晶体管阵列基板30、液晶层40、彩色滤光片50及第二偏光片60。该薄膜晶体管阵列基板30、该液晶层40、该彩色滤光片50及驱动电路(图未示)组成液晶显示模组70。该背光模组10、第一偏光片20、该薄膜晶体管阵列基板30、该液晶层40、该彩色滤光片50及该第二偏光片60具有基本相同的矩形横截面。
该背光模组10包括用作光源的多个发光二极管(Light Emitting Diode, LED)或多个冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)，该光源产生白色光通依次穿过该第一偏光片、该薄膜晶体管基板30、该液晶层40、该彩色滤光片50及该第二偏光片60。该第一偏光片20仅允许垂直偏振光通过该第一偏光片20到达该薄膜晶体管阵列基板30。该液晶层40包括多个液晶分子。该多个液晶分子的设置方向可以根据该液晶层40的偏置方向改变以调整通过该液晶层40的光量。本实施方式中的彩色滤光片50是一种RGBW形式的彩色滤光片，该彩色滤光片50包括多个像素单元，每一像素单元包括红色(Red，R)子像素、绿色(Green，G)子像素、蓝色(Blue，B)子像素及白色子像素(White，W)。该白色子像素W为透明区域以相较于RGB形式彩色滤光片增加透光率及降低背光模组10的能耗。该第二偏光片60的功能与该第一偏光片20的功能相似仅允许垂直偏振方向的光通过。
请一并参阅图2，图2是图1所示液晶显示面板1的薄膜晶体管阵列基板30的电路第一实施方式示意图。电路31以列反转(column inversion)方式设置。该电路31包括多个以矩阵形式排列的像素单元311。每一像素单元311包括红色子像素312、绿色子像素314、蓝色子像素316及白色子像素318。该红色子像素312、绿色子像素314、蓝色子像素316及白色子像素318以方形矩阵(如2x2矩阵)排列，其中该红色子像素312与该绿色子像素314设置在同一行，该蓝色子像素316与该白色子像素318设置在同一行；该红色子像素312与该白色子像素318设置在同一列，该绿色子像素314与该蓝色子像素316设置在同一列。在同一行中，该红色子像素312与该绿色子像素314交替设置，该蓝色子像素316与该白色子像素318交替设置。在同一列中，该红色子像素312与该白色子像素318交替设置，该绿色子像素314与该蓝色子色素316交替设置。
虚设数据线330与数据线332相互平行地沿列方向(水平方向)交替设置。每一虚设数据线330与数据线332设置在两列子像素之间。该虚设数据线330设置在两相邻像素单元之间，该数据线332设置在每个像素单元中的相邻子像素之间。两条扫描线320、322设置两行子像素之间。该扫描线320、322与该虚设数据线330、数据线332绝缘并垂直交叉设置。该数据线332直接与子像素耦合，而该虚设数据线330不与该子像素直接连接，但经存储电容Csts与该子像素连接。
请一并参阅图3，图3是图2所示的薄膜晶体管阵列基板中子像素的具体电路示意图。在本实施方式中，以该绿色子像素314为例进行说明。该虚设数据线330与一下公共电极(如阵列Vcom)400相连，该下公共电极400与存储电容(如Cst)402连接。通过降低该下公共电极400的电阻以缩短存储电容402的充电时间以改善该液晶显示面板1的显示质量。该存储电容402及下公共电极400均为现有技术，在此不再赘述。
该红色子像素312经一薄膜晶体管313与一条扫描线322及与该薄膜晶体管313相邻的一条数据线332电连接。该薄膜晶体管313包括与数据线连接的源极(未标示)、与扫描线连接的栅极(未标示)及与该红色子像素312的像素电极连接的汲极(未标示)。
该绿色子像素314经一薄膜晶体管315与一条扫描线320及与该薄膜晶体管315相邻的一条数据线332相连。其中与该薄膜晶体管315相连的数据线332同时一该红色子像素312电连接。该薄膜晶体管315包括一与该数据线332相连的源极(未标示)，一与该扫描线320相连的的栅极(未标示)，及与该绿色子像素314的像素电极连接的汲极(未标示)。
该蓝色子像素316经一薄膜晶体管317与一条扫描线320及与该薄膜晶体管317相邻的数据线332连接。其中该数据线332还与该红色子像素312、绿色子像素314连接。该薄膜晶体管317包括与数据线332相连的源极(未标示)，与该扫描线320连接的栅极(未标示)，及与该蓝色子像素316的像素电极连接的汲极(未标示)。
该白色子像素318经一薄膜晶体管319与一条扫描线322及与该薄膜晶体管319相邻的一条数据线332连接。其中该数据线332还与该红色子像素312、绿色子像素314及白色子像素316相连。该薄膜晶体管319包括与该数据线332相连的源极(未标示)，与该扫描线322相连的栅极(未标示)，及与该白色子像素318的像素电极连接汲极(未标示)。由于在本实施方式中采用列反转驱动，因此与同一扫描线332连接的子像素的极性相同。
在操作中，该数据线332交替输出正极性电压及负极性电压，在同一行的相邻的红色子像素312的极性相反，且在同一行的相邻的绿色子像素314极性相反，在同一行的相邻的蓝色子像素316极性相反，在同一行的相邻的白色子像素318极性相反。因此，当该液晶显示面板1需要显示红、绿、蓝及白其中之一的单色彩时，在同一列中相邻两个像素单元311的极性相反，如其中一像素单元311为正极性另一像素单元311为负极性。二相邻列的像素单元311的电容(如Cscs)404引起的耦合效应可相互抵消以避免水平串扰现象。该电容404(如图3所示)是相互连接的数据线332与上公共电极之间的电容，该上公共电极用于该液晶层40偏转提供偏置电压。上公共电极与电容404(如图3所示)与数据线332的连接关系为现有技术，在此不再赘述。
请参阅图4，图4是图1所示液晶显示面板1的薄膜晶体管阵列基板30的电路第二实施方式示意图。电路34以点反转(dot inversion)方式设置。该电路34包括多个以矩阵形式排列的像素单元341。每一像素单元341包括红色子像素342、绿色子像素344、蓝色子像素346及白色子像素348。该红色子像素342、绿色子像素344、蓝色子像素346及白色子像素348以方形矩阵(如2x2矩阵)排列，其中该红色子像素342与该绿色子像素344设置在同一行；该蓝色子像素346与该白色子像素348设置在与该红色子像素348相邻行。该红色子像素342与该白色子像素348设置在同一列，该绿色子像素344与该蓝色子像素346设置在与该红色子像素342的相邻列。
虚设数据线360与数据线362相互平行地沿列方向(水平方向)交替设置。每一虚设数据线360与数据线362设置在两列子像素之间。该虚设数据线360设置在两相邻像素单元之间，该数据线362设置在每个像素单元中的相邻子像素之间。两条扫描线350、352设置在两行子像素之间。该扫描线350、352与该虚设数据线360、数据线362绝缘并垂直交叉设置。该数据线362、该扫描线350、352与子像素连接，而该虚设数据线360不与该子像素连接。该虚设数据线360与一公共电极(图未示)电连接，该公共电极与一子像素的存储电容(图未示)电连接，用于缩短该存储电容的充电时间以改善该液晶显示面板1的显示质量。该存储电容及公共电极均为现有技术，在此不再赘述。
该红色子像素342经一薄膜晶体管343与一条扫描线352及与该薄膜晶体管343相邻的一条数据线362电连接。该薄膜晶体管343包括与数据线连接的源极(未标示)、与扫描线连接的栅极(未标示)及与该红色子像素342的像素电极连接的汲极(未标示)。
该绿色子像素344经一薄膜晶体管345与一条扫描线350及与该薄膜晶体管345相邻的一条数据线362相连。其中与该薄膜晶体管345相连的数据线362同时一该红色子像素342电连接。该薄膜晶体管345包括一与该数据线362相连的源极(未标示)，一与该扫描线350相连的的栅极(未标示)，及与该绿色子像素344的像素电极连接的汲极(未标示)。
该蓝色子像素346经一薄膜晶体管347与一条扫描线350及与该薄膜晶体管347相邻的数据线362连接。其中该数据线362还与该红色子像素342、绿色子像素344连接。该薄膜晶体管347包括与数据线362相连的源极(未标示)，与该扫描线350连接的栅极(未标示)，及与该蓝色子像素346的像素电极连接的汲极(未标示)。
该白色子像素348经一薄膜晶体管349与一条扫描线352及与该薄膜晶体管349相邻的一条数据线362连接。其中该数据线362还与该红色子像素342、绿色子像素344及白色子像素346相连。该薄膜晶体管349包括与该数据线362相连的源极(未标示)，与该扫描线352相连的栅极(未标示)，及与该白色子像素348的像素电极连接汲极(未标示)。由于在本实施方式中采用点反转驱动，因此当二相邻数据线的驱动信号相位相差180度时，与同一扫描线352连接的子像素的极性交替反转。
在操作中，由于该数据线362被点反转驱动，在同一行的相邻的红色子像素342的极性相反，且在同一行的相邻的绿色子像素344极性相反，在同一行的相邻的蓝色子像素346极性相反，在同一行的相邻的白色子像素348极性相反。因此，当该液晶显示面板1需要显示红、绿、蓝及白其中之一的单色彩时，在同一列中相邻两个像素单元341的极性相反，如其中一像素单元341为正极性另一像素单元341为负极性。二相邻列的像素单元311的公共电极电位相互抵消以避免水平串扰现象。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种液晶显示面板，包括：
薄膜晶体管阵列基板；
液晶层；
该薄膜晶体管阵列基板包括多个以矩阵形式排列的像素单元，每一像素单元包括以2x2矩阵排列的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素与白色子像素；其中，当该液晶显示面板的显示画面与二相邻相同色彩的子像素的色彩相同时，该二相邻相同色彩的子像素的极性相反。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该薄膜晶体管阵列基板包括交替设置的多条数据线与多条虚设数据线，每一数据线及虚设数据线设置二相邻列的子像素之间，每一虚设数据线设置在两相邻像素单元之间，每一数据线设置在每个像素中的相邻子像素之间，两条扫描线设置在两行相邻子像素之间；第一薄膜晶体管与该红色子像素、与该红色子像素连接的扫描线及相邻的数据线连接；第二薄膜晶体管与该绿色子像素、与该绿色子像素连接的扫描线及一条数据线连接；第三薄膜晶体管与该蓝色子像素、与该蓝色子像素连接的扫描线及一条数据线连接；第四薄膜晶体管与该白色子像素、与该白色子像素连接的扫描线及一条数据线连接。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，该些子像素沿数据线以列反转形式驱动，与同一数据线相连的子像素极性相同。
4.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，二相邻数据线的极性相反。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一、第二、第三、第四薄膜晶体管均包括与相应数据线连接的源极，与相应数据线连接的栅极及与相应子像素的像素电极连接的汲极。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，该像素电极经多个电容与第一公共电极相连，该第一公共电极用于为该液晶层提供一偏置电压。
7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，该虚设数据线与第二公共电极连接，该公共电极与子像素的存储电容连接。
8.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，该些子像素沿数据线以点反转形式驱动，与同一数据线相连的子像素极性相反。
9.如权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，二相邻数据线的驱动信号相位相差180度。
10.如权利要求9所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一、第二、第三、第四薄膜晶体管均包括与相应数据线连接的源极，与相应数据线连接的栅极及与相应子像素的像素电极连接的汲极。
11.一种用于显示画面的薄膜晶体管阵列基板，包括：
多条数据线；
与该多条数据线垂直相交的多对扫描线；
多个像素单元，每一像素单元包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素及白色子像素，其中该红色子像素与该绿色子像素设置在该像素单元的第一行，该蓝色子像素与该白色子像素设置在该像素单元与该第一行相邻的第二行，该红色子像素与该白色子像素设置在该像素单元的第一列，该绿色子像素与该蓝色子像素设置在该像素单元与该第一列相邻的第二列；
每一像素单元中红色子像素、白色子像素所在第一列与绿色子像素、蓝色子像素所在的第二列之间的公共数据线与该像素单元中所有子像素连接，每对扫描线设置在二相邻行的子像素之间，该红色子像素与该红色子像素上方的一条扫描线相连，该绿色子像素与该红色子像素下方的一条扫描线相连，该蓝色子像素与该蓝色子像素下方的扫描线相连，该白色子像素与该白色子像素上方的扫描线相连；
其中，当该显示画面与二相邻相同色彩的子像素的色彩相同时，该二相邻相同色彩的子像素的极性相反。
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