CN104965363A - 一种tft基板及液晶面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种TFT基板及液晶面板。该TFT包括多个像素单元，每一像素单元包括三个亚像素单元，其中，在一像素单元中，至少一亚像素单元为单一的像素区，其余的每一亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区，且至少两个绝缘的像素区的亮度不同。通过上述方式，本发明能够改善液晶面板的大视角特性，并保持液晶面板具有较高的穿透率，从而节省背光模组的功耗，达到节省能源的目的。

Description

一种TFT基板及液晶面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种TFT基板及液晶面板。
背景技术
传统的液晶面板在大视角观看时，往往会出现色偏的问题。现有的改善大视角色偏的设计通常是将像素单元中的每一个亚像素单元分为两个区，分别为主像素区和辅像素区。液晶面板工作时，主像素区的亮度较高，辅像素区的亮度较低，以此来改善面板的大视角特性。通常情况下，辅像素区的面积设计得较大(占亚像素单元的开口区的60％左右)，降低了整个亚像素单元的穿透率。若要保持较高的穿透率，则需要增加背光模组的功耗，导致能源的浪费。
本发明提出一种新的改善大视角特性的设计，每个像素分为红，绿，蓝三个亚像素，其中只有一个或者两个亚像素分为两个区，这两个区在相同灰阶下的亮度不同，通过这两个亚像素来改善面板的大视角特性。其他亚像素则维持一个区的结构，这样一方面它不存在亮度较低的Sub区，也不存在由于像素分区而造成的开口率降低，从而提高了整个面板的穿透率，更有利于环保节能绿色产品的设计。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种TFT基板及液晶面板，能够在改善液晶面板的大视角特性的情况下，保持液晶面板的穿透率，从而达到节省能源的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种TFT基板，该TFT基板包括多个像素单元，每一像素单元包括三个亚像素单元，其中，在一像素单元中，至少一亚像素单元为单一的像素区，其余的每一亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区，且至少两个绝缘的像素区的亮度不同。
其中，每一像素单元中的其中一个亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区。
其中，每一像素单元中的其中两个亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区。
其中，其余的每一亚像素单元包括两个绝缘的像素区，分别为主像素区和辅像素区，其中，主像素区的亮度大于辅像素区的亮度，主像素区和辅像素区的面积比范围为1:1至1:6。
其中，TFT基板还包括降压组件和平行设置的多条数据线，其中，主像素区的主像素电极和辅像素区的辅像素电极电连接同一条数据线，以由同一条数据线提供电压，进一步通过降压组件降低辅像素电极的电压，使得主像素电极的电压大于辅像素电极的电压，从而实现主像素区的亮度大于辅像素区的亮度。
其中，TFT基板还包括扫描线和公共电极，降压组件为开关管，开关管的输入端电连接辅像素电极，开关管的输出端电连接公共电极，开关管的控制端电连接扫描线，在数据线向主像素电极和辅像素电极提供电压时，控制端接收扫描线提供的扫描驱动信号，使得输入端和输出端相互导通，从而使辅像素电极通过与公共电极电连接来放电，以达到降压的目的。
其中，TFT基板还包括扫描线和公共电极，降压组件包括开关管和耦合电容，开关管的输入端电连接辅像素电极，开关管的输出端电连接耦合电容，开关管的控制端电连接扫描线，耦合电容进一步与公共电极电连接，在数据线向主像素电极和辅像素电极提供电压后，控制端接收扫描线提供的扫描驱动信号，使得输入端和输出端相互导通，从而辅像素电极通过耦合电容耦合到公共电极，以达到降压的目的。
其中，降压组件包括耦合电容，耦合电容分别与数据线和辅像素电极电连接，使得数据线提供的电压通过耦合电容耦合到辅像素电极，以达到降压的目的。
其中，TFT基板包括多条相互平行的数据线，主像素电极和辅像素电极分别接收两条不同的数据线提供的电压，其中，主像素电极接收的电压大于向辅像素电极接收的电压，从而实现主像素区的亮度大于辅像素区的亮度。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶面板，该液晶面板包括前文所述的TFT基板。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的TFT基板中的每一像素单元中，至少一亚像素单元为单一的像素区，其余的每一亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区，且至少两个绝缘的像素区的亮度不同。因此，本发明的像素单元包括有分区的亚像素单元，并设置不同像素区的亮度不同，由此可以改善液晶面板的大视角特性。进一步的，本发明的像素单元中，有至少一亚像素单元为单一的像素区，即未进行分区显示，由此可以保持液晶面板具有较高的穿透率，从而节省背光模组的功耗，达到节省能源的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种TFT基板的结构示意图；
图2是图1所示的其中一个像素单元的另一种结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种TFT基板的电路结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种TFT基板的另一种电路结构示意图。
图5是本发明实施例提供的一种TFT基板的又一种电路结构示意图。
图6是本发明实施例提供的一种TFT基板的又一种电路结构示意图。
图7是本发明实施例提供的一种液晶面板的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种TFT基板的结构示意图。如图1所示，本发明实施例的TFT((Thin Film Transistor，是薄膜晶体管)基板100包括多个像素单元，如图1所示的像素单元11、12、13以及14。每一像素单元包括三个亚像素单元，如图1所示的，像素单元11包括亚像素110、111以及112。亚像素单元110、111以及112分别显示R(Red，红色)、G(Green，绿色)以及B(Blue，蓝色)三种颜色。
其中，在一像素单元中，至少一亚像素单元为单一的像素区，其余的每一亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区，且至少两个绝缘的像素区的亮度不同。以图1所示的像素单元11举例说明，在像素单元110中，亚像素单元110和111为单一的像素区，即未进行分区。亚像素单元112包括了两个绝缘的像素区，分别为主像素区113和辅像素区114，且主像素区113和辅像素区114的亮度不同。
因此，本发明的像素单元包括有分区的亚像素单元112，并设置不同像素区的亮度不同，由此可以通过亚像素112来改善TFT基板10组成的液晶面板的大视角特性。进一步的，本发明的像素单元中，亚像素单元110和111为单一的像素区，由此可以保持液晶面板具有较高的穿透率，从而节省背光模组的功耗，达到节省能源的目的。
在本实施例中，在一像素单元中，亚像素单元优选包括两个绝缘的像素区，如图1所示，并且包括两个绝缘的像素区的亚像素单元的数量为一个或两个。其中，包括两个绝缘的像素区的亚像素单元的数量为一个的情况如图1所示和前文所述，在此不再赘述。
值得注意的是，在其他实施例中，还可以分别设置亚像素单元110或者111包括两个绝缘的像素区。
分别包括两个绝缘的像素区的亚像素单元的数量为两个的情况如图2所示。图2是图1所示的其中一个像素单元的另一种结构示意图。如图2的像素单元21中，亚像素单元210为单一像素区，亚像素单元211和212分别包括两个绝缘的像素区。具体为，亚像素单元211包括主像素区213和辅像素区214，亚像素单元212包括主像素区215和辅像素区216。同理，主像素区213和辅像素区214的亮度不同，主像素区215和辅像素区216的亮度也不同。
值得注意的是，在其他实施例中，还可以设置亚像素单元210和211分别包括两个像素区，或者设置亚像素单元210和212分别包括两个像素区。具体设置类似图2所示，在此不再赘述。
其中，针对前文所述的主像素区和辅像素区：优选设置主像素区的亮度大于辅像素区的亮度。其中，主像素区和辅像素区的面积比为1：1至1：6。设置主像素区的亮度大于辅像素区的亮度的具体实现过程将在下文详述。
其中，主像素区的亮度大于或等于单一的像素区的亚像素单元的亮度，例如图1所示的，主像素区113的亮度大于或等于亚像素单元110和111的亮度。
由于主像素区的亮度大于辅像素区的亮度，并且本发明实施例的像素单元中，只有一个或两个亚像素单元进行分区设置。如图1所示的像素单元11，由于只有亚像素单元112进行分区设置，其相比于现有的传统设计，低亮度的辅像素区的面积减少了2/3，因此液晶面板的亮度会得到提升，穿透率进一步提高。又如图2所示的像素单元21，由于只有亚像素单元211和212进行分区设置，其相比图1中现有的传统设计，低亮度的辅像素区的面积减少了1/3，所以面板的亮度会得到提升，穿透率同样会提高。
前文为在每一像素单元中，一个或两个亚像素单元包括两个像素区的实施例。在实际应用中，还可以设置一个亚像素单元包括两个以上的像素区。
进一步的，还可以对不同位置的像素单元中的分区的亚像素单元的数量进行不同的设置和/或对不同位置的像素单元中的亚像素单元的分区数量进行不同的设置，以此进一步改善大视角特性。
具体而言，在不同位置的像素单元中，包含至少两个像素区的亚像素单元的数量不同。例如在TFT基板10的中心位置处，每一个像素单元中有两个亚像素单元为单一区，其余的一个亚像素单元包含至少两个像素区；在TFT基板10的边缘位置处，每一个像素单元中有一个亚像素单元为单一区，其余的两个亚像素单元包含至少两个像素区。
同理，在不同位置的像素单元中，其进行分区的亚像素单元所包含的像素区的数量不同。例如在TFT基板10的中心位置处，每一个像素单元中的一个亚像素单元包含两个像素区；在TFT基板10的边缘位置处，每一个像素单元中的一个亚像素单元包含两个以上的像素区。
应理解，本发明还可以将上述的两种情况结合。也就是说，在不同位置的像素单元中，包含至少两个像素区的亚像素单元的数量不同并且包含的像素区的数量也不同。例如在TFT基板10的中心位置处，每一个像素单元中，有一个亚像素单元包含两个像素区；在TFT基板10的边缘位置处，每一个像素单元中，有两个亚像素单元包含两个以上的像素区。
另外，还可以对不同位置的像素单元中的主像素区和辅像素区之间的亮度差值进行不同的设置。例如在TFT基板10的中心位置处，主像素区和辅像素区的亮度差值设置得较小；在TFT基板10的边缘位置处，主像素区和辅像素区的亮度差值设置得大。
以上介绍的是每一像素单元包含R(Red，红色)、G(Green)以及B(Blue)三个亚像素单元的分区情况。在其他实施例中，每一像素单元还会包括R、G、B以及W(White，白色)四个亚像素单元，其中的亚像素单元的分区原理与像素单元包含三个亚像素单元时的一致，在此不再赘述。
请一并参阅图1和图3，图3是本发明实施例提供的一种TFT基板的电路结构示意图。其中，图3只举例了图1所示的像素单元11的电路结构示意图，应理解，其他的像素单元的电路结构类似。如图3所示，TFT基板10包括多条平行设置的数据线S31、S32以及S33、扫描线G31(图3只标示一条)、公共电极P0、分别设置在亚像素单元110、111以及112中的像素电极P1、P2以及P3以及分别设置在亚像素单元110、111以及112中的开关管K31、K32以及K33。其中开关管K31、K32以及K33的控制端电连接扫描线G31，开关管K31、K32以及K33的输入端分别电连接数据线S31、S32以及S33，开关管K31、K32以及K33的输出端分别电连接亚像素单元110、111以及112的像素电极P1、P2以及P3。值得注意的是，在包含有两个像素区的亚像素单元112中，开关管K33的输出端连接的是主像素区113的主像素电极P31。
在扫描线G31向开关管K31、K32以及K33提供扫描驱动信号后，开关管K31、K32以及K33的输入端和输出端相互导通，数据线S31、S32以及S33分别在给亚像素单元110、111的像素电极P1、P2以及亚像素单元112的主像素区113的主像素电极P31充电，使得像素电极P1和P2以及主像素电极P31分别和公共电极P0形成存储电容C1、C2以及C31。
进一步的，TFT基板10还包括开关管K34和降压组件15。其中，开关管K34的控制端和输入端同样分别电连接扫描线G31和数据线S33，开关管K34的输出端电连接辅像素区的辅像素电极P32，使得数据线S33给辅像素电极P32充电时，辅像素电极P32和公共电极P0形成存储电容C32。在亚像素单元112中，主像素区113的主像素电极P31和辅像素区114的辅像素电极P32电连接同一条数据线S33，以由同一条数据线S33提供电压。进一步的，亚像素单元112还通过降压组件15降低辅像素区114的辅像素电极P32的电压，使得主像素电极P31的电压大于辅像素电极P32的电压，从而实现主像素区113的亮度大于辅像素区114的亮度。其中，通过降压组件15来实现主像素区113的亮度大于辅像素区114的亮度的具体方式包括下文所述的三种：
第一种：如图3所示，在亚像素单元112中，降压组件15为开关管K35，开关管K35的输入端电连接辅像素电极P32，开关管K35的输出端电连接公共电极P0，开关管K35的控制端同样电连接扫描线G31。也就是说，在扫描线G31向开关管K33和K34提供扫描驱动信号，使得数据线S33向主像素电极P31和辅像素电极P32提供电压时，开关管K35的控制端同样接收到扫描线G31提供的扫描驱动信号，使得开关管K35的输入端和输出端相互导通，从而辅像素电极P32通过开关管K35与公共电极P0电连接来放电，这样辅像素电极P32的电位和主像素电极P31的电位相比会更加接近公共电极P0的电位，以达到降压的目的。在TFT基板10正常工作时，辅像素区114的显示亮度更低。由此可以通过亚像素单元112来实现改善液晶面板大视角的特性，而亚像素单元110和111则可以维持面板的较高穿透率。
第二种：请一并参阅图1和图4，图4是本发明实施例提供的一种TFT基板的另一种电路结构示意图。其中，图4只举例了图1所示的像素单元11的电路结构示意图，应理解，其他的像素单元的电路结构类似。如图4所示，TFT基板10依然包括平行设置的多条数据线S41、S42以及S43、扫描线G41和G42以及对应亚像素单元110、111以及112的开关管K41、K42以及K43。其中，数据线S41、S42以及S43、扫描线G41以及开关管K41、K42以及K43的连接方式分别和图3所示的数据线S31、S32以及S33、扫描线G31以及开关管K31、K32以及K33的相同，在此不再赘述。
其中，图4所示的电路结构与图3所示的电路结构的不同之处在于：图4所示的降压组件45包括开关管K45和耦合电容Cx1。其中，开关管K45的输入端电连接辅像素区114的辅像素电极P32，开关管K45的输出端电连接耦合电容Cx1，开关管K45的控制端电连接扫描线G42，耦合电容Cx1进一步与公共电极P0电连接。值得注意的是，本实施例的扫描线G42提供的扫描驱动信号比扫描线G41提供的扫描驱动信号延迟。由此，图4所示的亚像素单元112中，在扫描线G41向开关管K43和K44提供扫描驱动信号，使得数据线S43向主像素电极P31和辅像素电极P32提供电压后，扫描线G42才向开关管K45提供扫描驱动信号，即开关管K45的控制端才接收扫描线G42提供的扫描驱动信号，使得开关管K45的输入端和输出端相互导通，从而辅像素电极P32通过耦合电容Cx1和公共电极P0耦合，使得辅像素电极P32的电位更接近于公共电极P0的电位，以达到降压的目的。
第三种：请一并参阅图1和图5，图5是本发明实施例提供的一种TFT基板的又一种电路结构示意图。其中，图5只举例了图1所示的像素单元11的电路结构示意图，应理解，其他的像素单元的电路结构类似。如图5所示，TFT基板10依然包括平行设置的多条数据线S51、S52以及S53、扫描线G51以及对应亚像素单元110、111以及112的开关管K51、K52以及K53。其中，数据线S51、S52以及S53、扫描线G51以及开关管K51、K52的连接方式分别和图4所示的数据线S41、S42以及S43、扫描线G41以及开关管K41、K42的相同，在此不再赘述。
其中，图5所示的电路结构与图4所示的电路结构的不同之处在于：本实施例的降压组件55仅为耦合电容Cx2。耦合电容Cx2分别与数据线S53和辅像素电极P32电连接，使得数据线S53提供的电压通过耦合电容Cx2耦合到辅像素电极P32，也就是说，辅像素电极P32是受到耦合电路Cx2的偶合作用而被充电，因此辅像素电极P32的电位更接近于公共电极P0的电位，以达到降压的目的。相对主像素电极P31，辅像素电极P32的穿透率更低，从而实现了主像素区113和辅像素区114的亮度差异，达到了改善面板大视角的目的。
具体而言，开关管K53的控制端电连接扫描线G51、输入端电连接数据线S53，输出端除了与主像素电极P31电连接外，还与耦合电容Cx2的一个极电连接，耦合电容Cx2的另一个极与辅助电极P32电连接。由此，在扫描线G51向开关管K53提供扫描驱动信号时，开关管K53的输入端和输出端相互导通，使得数据线K53分别向主像素电极P31、耦合电容Cx2以及辅像素电极P32提供电压。由于耦合电容Cx2耦合在开关管K53的输出端和辅像素电极P32之间，因此，耦合电容Cx2降低了辅像素电极P32接收到的电压。
由于前文所述的方法是只需一条数据线向主像素电极和辅像素电极提供电压，因此具有驱动简单的优点。下文将介绍通过两条不同的数据线分别向主像素电极和辅像素电极提供不同电压的方案。
请一并参阅图1和图6所示，图6是本发明实施例提供的一种TFT基板的又一种电路结构示意图。其中，图6只举例了图1所示的像素单元11的电路结构示意图，应理解，其他的像素单元的电路结构类似。如图6所示，TFT基板10依然包括平行设置的多条数据线S61、S62、63以及S64、扫描线G61、以及对应亚像素单元110、111以及112的开关管K61、K62以及K63。其中，数据线S61、S62以及S63、扫描线G61以及开关管K61、K62以及K63的连接方式分别和图3所示的数据线S31、S32以及S33、扫描线G31以及开关管K31、K32以及K33的相同，在此不再赘述。
其中，图6所示的电路结构与图3所示的电路结构的不同之处在于：图6所示的主像素电极p31和辅像素电极P32分别接收两条不同的数据线提供的电压。其中，主像素电极p31接收的电压大于向辅像素电极P32接收的电压，从而实现主像素区113的亮度大于辅像素区114的亮度。
具体而言，图6所示的TFT基板10还包括开关管K64，其中开关管K64的控制端连接扫描线G61，开关管K64的输入端连接数据线S64，开关管K64的输出端连接辅像素电极P32。在扫描线G61向开关管K63和K64提供扫描驱动信号时，开关管K63和K64的输入端和输出端相互导通，使得数据线S63和S64分别对主像素电极P31和辅像素电极P32充电。其中数据线S63提供的电压大于数据线S64提供的电压，使得主线像素电极P31接收到的电压大于辅像素电极P32接收到的电压，从而实现主像素区113的亮度大于辅像素区114的亮度。
由于图6所示的电路结构只需要两条不同的数据线即可实现主像素区113的亮度大于辅像素区114的亮度，结构简单、节省其余的元器件，从而节省成本。
请参阅图7，本发明实施例还提供了一种液晶面板，该晶面板70包括相对设置的CF(color filter，彩色滤光片)基板71、TFT基板72以及设置在CF基板和TFT基板之间的液晶层73。其中TFT基板72为前文所述的TFT基板10。CF基板71上设置有多个色阻区(图未示)，色阻区和TFT基板72上的亚像素单元一一对应。
综上所述，本发明的像素单元包括有分区的亚像素单元，并设置不同像素区的亮度不同，由此可以改善TFT基板10组成的液晶面板的大视角特性。进一步的，本发明的像素单元中，有至少一亚像素单元为单一的像素区，即未进行分区显示，由此可以保持液晶面板具有较高的穿透率，从而节省背光模组的功耗，达到节省能源的目的。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种TFT基板，其特征在于，所述TFT基板包括多个像素单元，每一像素单元包括三个亚像素单元，其中，在一所述像素单元中，至少一所述亚像素单元为单一的像素区，其余的每一所述亚像素单元包括至少两个绝缘的像素区，且所述至少两个绝缘的像素区的亮度不同。
2.根据权利要求1所述的TFT基板，其特征在于，每一像素单元中的其中一个所述亚像素单元包括至少两个绝缘的所述像素区。
3.根据权利要求1所述的TFT基板，其特征在于，每一像素单元中的其中两个所述亚像素单元包括至少两个绝缘的所述像素区。
4.根据权利要求2或3任一项所述的TFT基板，其特征在于，所述其余的每一亚像素单元包括两个绝缘的像素区，分别为主像素区和辅像素区，其中，所述主像素区的亮度大于所述辅像素区的亮度，所述主像素区和所述辅像素区的面积比范围为1:1至1:6。
5.根据权利要求4所述的TFT基板，其特征在于，所述TFT基板还包括降压组件和平行设置的多条数据线，其中，所述主像素区的主像素电极和所述辅像素区的辅像素电极电连接同一条所述数据线，以由同一条所述数据线提供电压，进一步通过所述降压组件降低所述辅像素电极的电压，使得所述主像素电极的电压大于所述辅像素电极的电压，从而实现所述主像素区的亮度大于所述辅像素区的亮度。
6.根据权利要求5所述的TFT基板，其特征在于，所述TFT基板还包括扫描线和公共电极，所述降压组件为开关管，所述开关管的输入端电连接所述辅像素电极，所述开关管的输出端电连接所述公共电极，所述开关管的控制端电连接所述扫描线，在所述数据线向所述主像素电极和辅像素电极提供电压时，所述控制端接收所述扫描线提供的扫描驱动信号，使得所述输入端和所述输出端相互导通，从而使所述辅像素电极通过与所述公共电极电连接来放电，以达到降压的目的。
7.根据权利要求5所述的TFT基板，其特征在于，所述TFT基板还包括扫描线和公共电极，所述降压组件包括开关管和耦合电容，所述开关管的输入端电连接所述辅像素电极，所述开关管的输出端电连接所述耦合电容，所述开关管的控制端电连接所述扫描线，所述耦合电容进一步与所述公共电极电连接，在所述数据线向所述主像素电极和辅像素电极提供电压后，所述控制端接收所述扫描线提供的扫描驱动信号，使得所述输入端和所述输出端相互导通，从而所述辅像素电极通过所述耦合电容耦合到所述公共电极，以达到降压的目的。
8.根据权利要求5所述的TFT基板，其特征在于，所述降压组件包括耦合电容，所述耦合电容分别与所述数据线和所述辅像素电极电连接，使得所述数据线提供的电压通过所述耦合电容耦合到所述辅像素电极，以达到降压的目的。
9.根据权利要求4所述的TFT基板，其特征在于，所述TFT基板包括多条相互平行的数据线，所述主像素电极和所述辅像素电极分别接收两条不同的所述数据线提供的电压，其中，所述主像素电极接收的电压大于向所述辅像素电极接收的电压，从而实现所述主像素区的亮度大于所述辅像素区的亮度。
10.一种液晶面板，其特征在于，所述液晶面板包括如权利要求1-9任一项所述的TFT基板。
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