CN104777638A - 液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括数据线、扫描线以及像素单元；该像素单元包括第一子像素单元以及第二子像素单元；第一子像素单元包括第一存储电容；第二子像素单元包括第二存储电容；其中第一存储电容的上极板和公共电极连接，第一存储电容的下极板与相应的像素单元的像素电极连接，第二存储电容的上极板与相应的像素单元的像素电极连接，第二存储电容的下极板与公共电极连接。本发明还提供一种液晶显示装置。本发明的液晶显示面板及液晶显示装置提高了液晶显示面板的开口率，降低了液晶显示面板的制作成本。

Description

液晶显示面板及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是涉及一种液晶显示面板及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是一种被广泛使用的平板显示装置，其主要是通过液晶开关调制背光源的光场强度来实现画面显示。液晶显示装置有很多种显示模式；其中VA(Vertical Alignment，垂直配向)显示模式是一种具有高对比度、宽视野角、无须摩擦配向等优势的常见显示模式。但由于VA显示模式需要采用垂直转动的液晶，在大视角下会容易产生色偏(color washout)的问题。
因此针对现有的VA显示模式的液晶显示装置，会将液晶显示装置的液晶显示面板中的每个像素单元设计包括主像素区域和次像素区域，由于同一像素单元的主像素区域和次像素区域的像素电极的施加电压不同，导致主像素区域和次像素区域对应的液晶分子的偏转角度不同，从而可较好的解决色偏的问题。
但是现有的对液晶显示面板的像素单元进行主次像素区域的设计，一般会使用增加数据线或增加分享电容的方式来实现；这些设计均会导致液晶显示面板的开口率的降低以及制作成本的提高。
故，有必要提供一种液晶显示面板及液晶显示装置，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提高开口率以及降低制作成本的液晶显示面板及液晶显示装置；以解决现有的液晶显示面板及液晶显示装置的开口率较低以及制作成本较高的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种液晶显示面板，其包括：
数据线，用于传输数据信号；
扫描线，用于传输扫描信号；以及
像素单元，由所述数据线和所述扫描线交错形成；
其中所述像素单元包括：
第一子像素单元，包括：
第一液晶电容，用于给所述第一子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第一存储电容，用于给所述第一液晶电容提供电压维持电荷；以及
第一开关管，用于给所述第一液晶电容以及所述第一存储电容提供所述数据信号；以及
第二子像素单元，包括：
第二液晶电容，用于给所述第二子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第二存储电容，用于给所述第二液晶电容提供电压维持电荷；以及
第二开关管，用于给所述第二液晶电容以及所述第二存储电容提供所述数据信号；
其中所述第一存储电容的上极板与公共电极连接，所述第一存储电容的下极板与相应的所述像素单元的像素电极连接；所述第二存储电容的上极板与相应的所述像素单元的像素电极连接，所述第二存储电容的下极板与所述公共电极连接。
在本发明所述的液晶显示面板中，所述第一存储电容的上极板和所述第一存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层；
所述第二存储电容的上极板和所述第二存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层。
在本发明所述的液晶显示面板中，当所述数据线传输正数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第一电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第二电容值，所述第一电容值大于所述第二电容值；
当所述数据线传输正数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第三电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第四电容值，所述第四电容值大于所述第三电容值。
在本发明所述的液晶显示面板中，当所述数据线传输正数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电容的两端电压；
当所述数据线传输负数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电平的两端电压
在本发明所述的液晶显示面板中，所述半导体层的厚度大于所述绝缘层的厚度。
本发明实施例还提供一种液晶显示装置，其包括：
背光源；以及
液晶显示面板，包括：
数据线，用于传输数据信号；
扫描线，用于传输扫描信号；以及
像素单元，由所述数据线和所述扫描线交错形成；
其中所述像素单元包括：
第一子像素单元，包括：
第一液晶电容，用于给所述第一子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第一存储电容，用于给所述第一液晶电容提供电压维持电荷；以及
第一开关管，用于给所述第一液晶电容以及所述第一存储电容提供所述数据信号；以及
第二子像素单元，包括：
第二液晶电容，用于给所述第二子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第二存储电容，用于给所述第二液晶电容提供电压维持电荷；以及
第二开关管，用于给所述第二液晶电容以及所述第二存储电容提供所述数据信号；
其中所述第一存储电容的上极板与公共电极连接，所述第一存储电容的下极板与相应的所述像素单元的像素电极连接；所述第二存储电容的上极板与相应的所述像素单元的像素电极连接，所述第二存储电容的下极板与所述公共电极连接。
在本发明所述的液晶显示装置中，所述第一存储电容的上极板和所述第一存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层；
所述第二存储电容的上极板和所述第二存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层
在本发明所述的液晶显示装置中，当所述数据线传输正数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第一电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第二电容值，所述第一电容值大于所述第二电容值；
当所述数据线传输正数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第三电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第四电容值，所述第四电容值大于所述第三电容值。
在本发明所述的液晶显示装置中，当所述数据线传输正数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电容的两端电压；
当所述数据线传输负数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电平的两端电压。
在本发明所述的液晶显示装置中，所述半导体层的厚度大于所述绝缘层的厚度。
相较于现有的液晶显示面板及液晶显示装置，本发明的液晶显示面板及液晶显示装置通过第一存储电容和第二存储电容的设置，实现了第一子像素单元对应区域的液晶分子和第二子像素单元对应区域的液晶分子的偏转角度不同，可较好的解决色偏问题，同时提高了液晶显示面板的开口率，降低了液晶显示面板的制作成本；解决了现有的液晶显示面板及液晶显示装置的开口率较低以及制作成本较高的技术问题。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的结构示意图；
图2为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的第一子像素单元的第一存储电容的结构示意图；
图3为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的第二子像素单元的第二存储电容的结构示意图；
图4为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的电压信号示意图。
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的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」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。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参照图1，图1为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的结构示意图。该液晶显示面板包括数据线11、扫描线12以及像素单元13。数据线11用于传输数据信号，扫描线12用于传输扫描信号，像素单元13由数据线11和扫描线12交错形成。该像素单元13包括第一子像素单元131以及第二子像素单元132，第一子像素单元131包括第一液晶电容Clc1、第一存储电容Cst1以及第一开关管T1；第二子像素单元132包括第二液晶电容Clc2、第二存储电容Cst2以及第二开关管T2。第一液晶电容Clc1用于给第一子像素单元131中的液晶分子提供偏转电压；第一存储电容Cst1用于给第一液晶电容Clc1提供电压维持电荷；第一开关管T1用于给第一液晶电容Clc1以及第一存储电容Cst1提供数据信号。第二液晶电容Clc2用于给第二子像素单元132中的液晶分子提供偏转电压；第二存储电容Cst2用于给第二液晶电容Clc2提供电压维持电荷；第二开关管T2用于给第二液晶电容Clc2以及第二存储电容Cst2提供给数据信号。
在本优选实施例中，第一子像素单元131的第一存储电容Cst1的上极板与公共电极Vcom连接，第一存储电容Cst1的下极板与相应的像素单元的像素电极连接；第二子像素单元132的第二存储电容Cst2的上极板与相应的像素单元的像素电极连接，第二存储电容Cst2的下极板与公共电极Vcom连接。
如图2所示，图2为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的第一子像素单元的第一存储电容的结构示意图。该第一存储电容Cst1包括下极板21、绝缘层22、半导体层23以及上极板24。其中该下极板21为金属层，半导体层23为单向导通层(即上极板21的电压大于下极板24的电压时，半导体层23绝缘；上极板21的电压小于下极板24的电压时，半导体层23导通)，上极板24为金属层。该第一存储电容Cst1可通过以下步骤形成：
首先通过物理气相沉积的方式形成金属层，然后对金属层进行图形化处理以形成下极板21。随后使用化学气相沉积的方式制作绝缘层22，如氮化硅层，该绝缘层22的厚度可为50纳米。然后使用化学气相沉积的方式制作半导体层23，如非晶硅层，该半导体层23的厚度可为150纳米。最后使用物理气相沉积的方式形成金属层，然后对金属层进行图像化处理以形成上极板24。该第一存储电容Cst1的上极板24通过相应的通孔与公共电极Vcom连接，第一存储电容Cst1的下极板21也通过相应的通孔与像素电极连接。
如图3所示，图3为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的第二子像素单元的第二存储电容的结构示意图。该第二存储电容Cst1包括下极板31、绝缘层32、半导体层33以及上极板34。其中该下极板31为金属层，半导体层33为单向导通层(即上极板31的电压大于下极板34的电压时，半导体层33绝缘；上极板31的电压小于下极板的电压时，半导体层导通)，上极板34为金属层。该第二存储电容Cst2可通过以下步骤形成：
首先通过物理气相沉积的方式形成金属层，然后对金属层进行图形化处理以形成下极板31。随后使用化学气相沉积的方式制作绝缘层32，如氮化硅层，该绝缘层32的厚度可为50纳米。然后使用化学气相沉积的方式制作半导体层33，如非晶硅层，该半导体层33的厚度可为150纳米。最后使用物理气相沉积的方式形成金属层，然后对金属层进行图像化处理以形成上极板34。该第二存储电容Cst2的上极板34直接与像素电极连接，该第二存储电容Cst2的下极板31直接与公共电极Vcom连接。
本优选实施例的液晶显示面板的使用过程如图4所示，图4为本发明的液晶显示面板的优选实施例的像素单元的电压信号示意图。其中图4左侧为数据线11输入正数据信号时，第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的电压信号示意图；图4右侧为数据线11输入负数据信号时，第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的电压信号示意图。图4中的曲线A为扫描信号，曲线B为第一存储电容Cst1的电压信号，曲线C为第二存储电容Cst2的电压信号，V0为公共电极的电压信号。
当数据线11输入正数据信号时，第一存储电容Cst1的下极板21的电位大于第一存储电容Cst1的上极板24的电位，这时第一存储电容Cst1的半导体层23导通，定义这时的第一存储电容Cst1的电容值为第一电容值C1，该第一电容值C1满足：
C1＝ε*S/d1；
其中ε为电容介电常数，S为电容面积，d1为第一存储电容Cst1的绝缘层22的厚度。
当数据线11输入负数据信号时，第一存储电容Cst1的下极板21的电位小于第一存储电容Cst1的上极板24的电位，这时第一存储电容Cst1的半导体层23绝缘，定义这时的第一存储电容Cst1的电容值为第二电容值C2，该第二电容值C2满足：
C2＝ε*S/d2；
其中ε为电容介电常数，S为电容面积，d2为第一存储电容Cst1的绝缘层22厚度和半导体层23厚度之和。
因此第一电容值C1大于第二电容值C2。
当数据线11输入正数据信号时，第二存储电容Cst2的下极板31的电位小于第二存储电容Cst2的上极板34的电位，这时第二存储电容Cst2的半导体层33绝缘，定义这时的第二存储电容Cst2的电容值为第三电容值C3，该第三电容值C3满足：
C3＝ε*S/d3；
其中ε为电容介电常数，S为电容面积，d3为第二存储电容Cst2的绝缘层32厚度和半导体层33厚度之和。
当数据线11输入负数据信号时，第二存储电容Cst2的下极板31的电位大于第二存储电容Cst2的上极板34的电位，这时第二存储电容Cst2的半导体层33导通，定义这时的第二存储电容Cst2的电容值为第四电容值C4，该第四电容值C4满足：
C4＝ε*S/d4；
其中ε为电容介电常数，S为电容面积，d4为第二存储电容Cst2的绝缘层32厚度。
因此第四电容值C4大于第三电容值C3。
本优选实施例的液晶显示面板使用时，由于第一存储电容Cst1的第一电容值C1大于第二电容值C2，同时第二存储电容Cst2的第三电容值C3小于第四电容值C4；这里默认第一存储电容Cst1和第二存储电容Cst2的电容面积S以及电容介电常数ε相同或相近，因此第一电容值C1大于第三电容值C3，第四电容值C4大于第二电容值C2。
当数据线11传输正数据信号，且扫描线12由高电平转换为低电平时，第一存储电容Cst1受到扫描信号变化的影响较小，第二存储电容Cst2受到扫描信号变化的影响较大；因此图4左侧的曲线B的第一存储电容Cst1的电压信号下降量的较小，图4左侧的曲线C的第二存储电容Cst2的电压信号下降量较大；第一存储电容Cst1的两端电压(即下降后的第一存储电容Cst1的电压信号与V0的差值)大于第二存储电容Cst2的两端电压(即下降后的第二存储电容Cst2的电压信号与V0的差值)。
当数据线11传输负数据信号，且扫描线12由高电平转换为低电平时，第一存储电容Cst1受到扫描信号变化的影响较大，第二存储电容Cst2受到扫描信号变化的影响较小；因此图4右侧的曲线B的第一存储电容Cst1的电压信号下降量较大，图4右侧的曲线C的第二存储电容Cst2的电压信号下降量较小；第一存储电容Cst1的两端电压仍大于第二存储电容Cst2的两端电压。
因此无论数据线11传输正数据信号还是负数据信号，液晶显示面板进行显示时，第一存储电容Cst1的两端电压均大于第二存储电容Cst2的两端电压，即第一子像素单元131的驱动电压均大于第二子像素单元132的驱动电压，这样可较好的保证第一子像素单元131对应区域的液晶分子和第二子像素单元132对应区域的液晶分子的偏转角度不同，从而可较好的解决色偏问题。同时本优选实施例的液晶显示面板不需要额外增加数据线或分享电容来实现第一子像素单元131和第二子像素单元132的驱动，从而提高了液晶显示面板的开口率以及降低了液晶显示面板的制作成本。
在本优选实施例中，第一存储电容Cst1的半导体层23的厚度应大于相应的绝缘层22的厚度，第二存储电容Cst2的半导体层33的厚度应大于相应的绝缘层32的厚度，这样可使得第一子像素单元131和第二子像素单元132的驱动电压差异较大，进一步避免色偏问题的发生。
本发明还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括背光源以及液晶显示面板，该液晶显示面板包括数据线、扫描线以及像素单元。数据线用于传输数据信号，扫描线用于传输扫描信号，像素单元由数据线和扫描线交错形成。该像素单元包括第一子像素单元以及第二子像素单元，第一子像素单元包括第一液晶电容、第一存储电容以及第一开关管；第二子像素单元包括第二液晶电容、第二存储电容以及第二开关管。第一液晶电容用于给第一子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；第一存储电容用于给第一液晶电容提供电压维持电荷；第一开关管用于给第一液晶电容以及第一存储电容提供数据信号。第二液晶电容用于给第二子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；第二存储电容用于给第二液晶电容提供电压维持电荷；第二开关管用于给第二液晶电容以及第二存储电容提供给数据信号。
优选的，第一存储电容的上极板和第一存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层；第二存储电容的上极板和第二存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层。
优选的，当数据线传输正数据信号时，第一存储电容的电容值为第一电容值；当数据线传输负数据信号时，第一存储电容的电容值为第二电容值，第一电容值大于第二电容值；当数据线传输正数据信号时，第二存储电容的电容值为第三电容值；当数据线传输负数据信号时，第二存储电容的电容值为第四电容值，第四电容值大于第三电容值。
优选的，当数据线传输正数据信号，且扫描线由高电平转换为低电平时，第一存储电容的两端电压大于第二存储电容的两端电压；当数据线传输负数据信号，且扫描线由高电平转换为低电平时，第一存储电容的两端电压大于第二存储电平的两端电压。
优选的，半导体层的厚度大于绝缘层的厚度。
本发明的液晶显示装置的具体工作原理与上述的液晶显示面板的优选实施例中的描述相同或相似，具体请参见上述液晶显示面板的优选实施例中的相关描述。
本发明的液晶显示面板及液晶显示装置通过第一存储电容和第二存储电容的设置，实现了第一子像素单元对应区域的液晶分子和第二子像素单元对应区域的液晶分子的偏转角度不同，可较好的解决色偏问题，同时提高了液晶显示面板的开口率，降低了液晶显示面板的制作成本；解决了现有的液晶显示面板及液晶显示装置的开口率较低以及制作成本较高的技术问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本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)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
数据线，用于传输数据信号；
扫描线，用于传输扫描信号；以及
像素单元，由所述数据线和所述扫描线交错形成；
其中所述像素单元包括：
第一子像素单元，包括：
第一液晶电容，用于给所述第一子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第一存储电容，用于给所述第一液晶电容提供电压维持电荷；以及
第一开关管，用于给所述第一液晶电容以及所述第一存储电容提供所述数据信号；以及
第二子像素单元，包括：
第二液晶电容，用于给所述第二子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第二存储电容，用于给所述第二液晶电容提供电压维持电荷；以及
第二开关管，用于给所述第二液晶电容以及所述第二存储电容提供所述数据信号；
其中所述第一存储电容的上极板与公共电极连接，所述第一存储电容的下极板与相应的所述像素单元的像素电极连接；所述第二存储电容的上极板与相应的所述像素单元的像素电极连接，所述第二存储电容的下极板与所述公共电极连接。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述第一存储电容的上极板和所述第一存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层；
所述第二存储电容的上极板和所述第二存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层。
3.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，
当所述数据线传输正数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第一电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第二电容值，所述第一电容值大于所述第二电容值；
当所述数据线传输正数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第三电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第四电容值，所述第四电容值大于所述第三电容值。
4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，
当所述数据线传输正数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电容的两端电压；
当所述数据线传输负数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电平的两端电压。
5.根据权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述半导体层的厚度大于所述绝缘层的厚度。
6.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
背光源；以及
液晶显示面板，包括：
数据线，用于传输数据信号；
扫描线，用于传输扫描信号；以及
像素单元，由所述数据线和所述扫描线交错形成；
其中所述像素单元包括：
第一子像素单元，包括：
第一液晶电容，用于给所述第一子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第一存储电容，用于给所述第一液晶电容提供电压维持电荷；以及
第一开关管，用于给所述第一液晶电容以及所述第一存储电容提供所述数据信号；以及
第二子像素单元，包括：
第二液晶电容，用于给所述第二子像素单元中的液晶分子提供偏转电压；
第二存储电容，用于给所述第二液晶电容提供电压维持电荷；以及
第二开关管，用于给所述第二液晶电容以及所述第二存储电容提供所述数据信号；
其中所述第一存储电容的上极板与公共电极连接，所述第一存储电容的下极板与相应的所述像素单元的像素电极连接；所述第二存储电容的上极板与相应的所述像素单元的像素电极连接，所述第二存储电容的下极板与所述公共电极连接。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一存储电容的上极板和所述第一存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层；
所述第二存储电容的上极板和所述第二存储电容的下极板之间包括绝缘层以及单向导通的半导体层。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，
当所述数据线传输正数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第一电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第一存储电容的电容值为第二电容值，所述第一电容值大于所述第二电容值；
当所述数据线传输正数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第三电容值；当所述数据线传输负数据信号时，所述第二存储电容的电容值为第四电容值，所述第四电容值大于所述第三电容值。
9.根据权利要求8所述的液晶显示面板，其特征在于，
当所述数据线传输正数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电容的两端电压；
当所述数据线传输负数据信号，且所述扫描线由高电平转换为低电平时，所述第一存储电容的两端电压大于所述第二存储电平的两端电压。
10.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述半导体层的厚度大于所述绝缘层的厚度。
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