CN106990634B - 显示像素结构、阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示像素结构，包括呈矩阵排列的多个像素单元，每个像素单元包括第一子像素、第二子像素、第三子像素以及第四子像素。每一子像素均包括一TFT开关。其中，所述第一子像素、第二子像素及第三子像素中任一个的TFT开关的宽/长比或者多个的TFT开关的宽/长比平均值与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值，均等于所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中任一个的存储电容或者多个的存储电容的平均值与所述第四子像素的存储电容之间的比值。本发明还公开了一种阵列基板以及液晶显示装置。

Description

显示像素结构、阵列基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示像素结构、阵列基板及显示装置。
背景技术
随着显示面板的多元化发展，人们对手机、电脑等显示装置的需求也越来越严格。为了能满足大众的需求，面板厂商也对显示面板的设计做出相应调整，例如，改变设计以降低面板的功耗，改用其他色阻材料以提高面板的显示效果等等。在降低面板功耗的设计上，可以通过减小阵列基板行驱动技术(Gate Driver on Array,GOA)的驱动薄膜晶体管(ThinFilm Transisor，TFT)及改变像素的设计来实现，随之而产生的改变像素设计的方案就有例如RGBW面板设计。虽然选用RGBW像素设计能降低面板的功耗，然而，在显示纯色或者是彩色画面时，与RGB显示面板相比，在同样的背景显示画面下，采用RGBW像素设计的面板所显示的纯色亮度就会偏低，画面显示可能会失真，甚至会在一定程度上影响画面的清晰度及显示效果。
针对上述问题，在设计RGBW像素的面板时，为了能够降低面板的功耗，同时又能提升面板的显示效果，大多采用了非对称RGBW像素设计及异形RGBW像素设计等解决方案。在具体设计过程中，可以通过增加RGB像素的所占比，对应降低W像素的所占比来实现，从而降低W像素引起的RGBW面板彩色画面的失真度，进而提升彩色画面的光学显示效果。由于RGB像素与W像素的设计不同即非对称像素设计，其存储电容也有差异，而R、G、B、W四色子像素的寄生电容与TFT却相同，如此将会导致W像素与R、G、B像素的Feedthrough电压、充电和漏电的不同，从而会导致面板出现串扰(Crosstalk)、闪烁(Flicker)等问题。
发明内容
本发明实施例提供一种显示像素结构、阵列基板及显示装置，可以消除由于各像素中存储电容不同、TFT与寄生电容却相同而引起的Feedthrough电压、充电、漏电的不同，最终引起的串扰(Crosstalk)、闪烁(Flicker)现象。
一方面，本发明实施例提供了一种显示像素结构，包括呈矩阵排列的多个像素单元，每个像素单元包括第一子像素、第二子像素、第三子像素以及第四子像素，每一子像素均包括一TFT开关；所述第一子像素、所述第二子像素与所述第三子像素之一的TFT开关的宽/长比与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值，与所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素之一的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等；或者，所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中至少两个的TFT开关的宽/长比的平均值与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值等于所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中至少两个的存储电容的平均值与所述第四子像素的存储电容之间的比值。
其中，所述第一子像素、第二子像素与第三子像素的存储电容均相等，所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素的TFT开关的宽/长比均相同，且所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中任意一个的TFT开关的宽/长比与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值，与所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
其中，当所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的存储电容相同时，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的长度与所述第四子像素的TFT开关的长度相同，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的宽度与所述第四子像素的TFT开关的宽度之间的比值与所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
其中，当所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的存储电容相同时，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的宽度与所述第四子像素的TFT开关的宽度相同，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的长度与所述第四子像素的TFT开关的长度之间的比值与所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
其中，当所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的存储电容相同时，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关与所述第四子像素的TFT开关的长度与宽度均不相同，而分别对应于所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的宽/长比与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值与所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
其中，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素与所述第四子像素的面积相同，并且所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素与所述第四子像素的TFT开关一并设置于所述第四子像素中。
其中，每一所述像素单元中的第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素采用两行两列的矩阵方式排列；所述第一子像素、第二子像素、第三子像素分别为红色子像素、绿色子像素与蓝色子像素中的一种，所述第四子像素为白色子像素或者黄色子像素。
其中，所述显示像素结构还包括多条平行设置的栅极线以及多条垂直于所述栅极线设置的数据线，所述栅极线与所述数据线围成所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素以及所述第四子像素。
另一方面，本发明实施例还提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括上述显示像素结构。
另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述阵列基板。
综上所述，本发明实施例中提供的显示像素结构、阵列基板及显示装置，可以消除非对称RGBW像素设计或异形RGBW像素设计中由于各像素中存储电容不同、TFT与寄生电容却相同而引起的反馈电压、充电、漏电的不同，最终引起的串扰与闪烁现象。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明显示像素结构的像素排列示意图。
图2为本发明显示像素结构内部的结构示意图。
图3为本发明阵列基板的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，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，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现所述工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。
本发明实施例提供了一种显示像素结构，可以消除异形或者非对称像素设计中由于各像素的反馈电压、充电、漏电的不同而引起的串扰与闪烁现象。以下分别进行详细说明。
请同时参阅图1及图2，图1为本发明显示像素结构的像素排列示意图，图2为本发明显示像素结构内部的结构示意图。本发明实施例中提供一种显示像素结构，其包括呈矩阵排列的多个像素单元10，每个像素单元10包括颜色各不相同的第一子像素、第二子像素、第三子像素与第四子像素，其中，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素可分别为红色子像素R、绿色子像素G与蓝色子像素B中的一种，所述第四子像素为白色子像素W或者黄色子像素Y。在本发明的实施例中，以白色子像素W作为第四子像素为例进行说明。
每个所述像素单元10中的红色子像素R、绿色子像素G与蓝色子像素B(以下将上述三个颜色的子像素一起统称为R、G、B三色子像素)的存储电容可以相同，也可以不同，所述白色子像素W的存储电容通常小于R、G、B三色子像素中的任意一个子像素的存储电容。其中，每一所述子像素均包括一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)开关11以及像素电极13，并且该R、G、B三色子像素其中一个的TFT开关11的宽/长比与白色子像素W的TFT开关11的宽/长比之间的比值，与所述R、G、B三色子像素其中一个的存储电容与白色子像素W的存储电容之间的比值相等；或者所述R、G、B三色子像素中至少两个的TFT开关11的宽/长比的平均值与所述白色子像素W的TFT开关11的宽/长比之间的比值，与所述R、G、B三色子像素中至少两个的存储电容的平均值与所述白色子像素W的存储电容之间的比值相等。其中，所述TFT开关11的宽/长比指的是该TFT开关11的沟道部分的宽度与长度的比值。
由于子像素的寄生电容与宽/长比成正比，通过上述方式设置了各子像素的宽/长比后，则各子像素的寄生电容也要相应调整，如此可有效防止由于各子像素之间的存储电容不同而寄生电容却相同进而引起由于Feedthrough电压差异而导致的显示不良。
本实施例的显示像素结构，将白色子像素W的TFT开关11的宽/长比与R、G、B三色子像素中至少一个的TFT开关11的宽/长比之间的比值对应所述白色子像素W的存储电容与R、G、B三色子像素中至少一个的存储电容之间的比值进行设置，可消除现有技术中由于白色子像素W与R、G、B三色子像素中任意一个存储电容不同、而TFT开关以及寄生电容却相同而引起的串扰(Crosstalk)和闪烁(Flicker)等现象。
在本发明的一个实施方式中，所述R、G、B三色子像素的存储电容相同，所述R、G、B三色子像素的TFT开关11的宽/长比也都相同，对应的，所述R、G、B三色子像素中任意一个的TFT开关11的宽/长比与所述白色子像素W的TFT开关11的宽/长比的比值，与所述R、G、B三色子像素中任意一个的存储电容与白色子像素W的存储电容之间的比值相等。
进一步的，当所述R、G、B三色子像素的存储电容相同时，将所述R、G、B三色子像素中任意一个的TFT开关与白色子像素W二者的TFT开关11的长度设置为相同，则R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W二者的TFT开关11的宽度的比值与所述R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W二者的存储电容的比值相等。请一并结合图2，在本实施例中，所述R、G、B三色子像素中任一个与所述白色子像素W的TFT开关11的长度相同，即均为L，而R、G、B三色子像素的TFT开关11的宽度都为W1，白色子像素W的TFT开关11的宽度为W2，并且所述W1大于W2，所述R、G、B三色子像素中任一个的TFT开关11的宽长比W1/L与白色子像素W的TFT开关11的宽长比W2/L的比值为W1/W2，与所述R、G、B三色子像素中任意一个的存储电容与白色子像素W的存储电容的比值相等。
可以理解，相应地，当所述R、G、B三色子像素的存储电容相同时，也可以将所述R、G、B三色子像素中任意一个的TFT开关与白色子像素W二者的TFT开关11的宽度设置为相同，则R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W二者的TFT开关11的长度的比值与所述R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W二者的存储电容的比值相等。
可以理解，当所述R、G、B三色子像素的存储电容相同时，也可以设置所述R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W二者的TFT开关11的宽度与长度均不同，但所述R、G、B三色子像素中任意一个的TFT开关11的宽/长比与白色子像素W的TFT开关11的宽/长比的比值与所述R、G、B三色子像素中任意一个的存储电容与白色子像素W的存储电容之间的比值相等。
在本发明的一个实施方式中，所述R、G、B三色子像素中任意一个TFT开关11的宽/长比与所述白色子像素W的TFT开关11的宽/长比之间的比值，与所述R、G、B三色子像素中任意一个的存储电容与所述白色子像素W的存储电容之间的比值相等。
具体的，上述R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W的TFT开关11的宽度与长度的设置，综合了子像素的开口率(Aperture ratio)进行考量，以最大化所有子像素的开口率为设置标准。因此，本实施例中，为了最大化所有子像素的开口率，将各子像素的TFT开关11的长度设置为相同，R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W的TFT开关11的宽度之间的比值可对应所述R、G、B三色子像素中任意一个与白色子像素W的存储电容之间的比值进行设定。通过上述设计，不仅可以尽可能地增大各子像素的开口率，还可以简化所述TFT开关11的加工制程。
在本发明的一个本实施例中，所述R、G、B三色子像素与所述白色子像素W的面积相同，且二者均可采用2*2(即两行两列)矩阵的方式排列，并且每一像素单元中的R、G、B三色子像素的TFT开关11以及白色子像素W的TFT开关11一起设置于该像素单元的白色子像素W中。因此，所述白色子像素W的像素电极13所占的面积小于所述R、G、B三色子像素中任意一个的像素电极13所占的面积，以提供足够的空间容纳该R、G、B三色子像素以及白色子像素W的TFT开关。
可以理解的是，每一所述像素单元10中的四个子像素的TFT开关11以环绕该像素单元10中的白色子像素W的像素电极13的方式设置于该白色子像素W中。
在本发明的一个实施方式中，像素单元中的红色子像素R、绿色子像素G子像素排列设置于第一行，蓝色子像素B、白色子像素W像素排列设置于红色子像素R、绿色子像素G的下一行，对应的，红色子像素R、绿色子像素G的TFT开关11设置于白色子像素W的像素电极13的一端，蓝色子像素B、白色子像素W的TFT开关11设置于白色子像素W的像素电极13的另一端。
进一步的，所述R、G、B三色子像素以及白色子像素W这四个子像素的像素电极13形状相同，并且白色子像素W的像素电极13尺寸偏小(即白色子像素W的像素电极13小于上述红色子像素R、绿色子像素G或蓝色子像素B的像素电极)，因此能够提供足够的空间容纳该像素单元10中的四个TFT开关11的同时，也使得白色子像素W的存储电容小于R、G、B三色子像素中任意一个的存储电容。其中，每一子像素的像素电极13均包括镂空的条状电极主体(图未标)以及由所述电极主体末端延伸形成连接部(图未标)，在本发明实施例中，该连接部可为块状，如圆形或方形块状，以便于通过一过孔连接至所述TFT开关11。
进一步的，所述显示像素结构还包括多条平行设置的栅极线20以及多条垂直于所述栅极线20设置的数据线30，所述栅极线20与数据线30围成像素单元10的各个子像素，每一所述子像素的TFT开关11连接至所述栅极线20与所述数据线30。
请一并结合图3，进一步的，所述TFT开关11包括有源层111、栅极112、源极113以及漏极115，其中，所述栅极112设于有源层111沟道区域的正上方，所述源极113与漏极115连接至所述有源层111两端的接触区。具体的，所述有源层111通过第一过孔50连接至数据线30，所述源极113与所述漏极115形成于所述第一过孔50中；所述像素电极13通过第二过孔60和所述第一过孔50连接至所述有源层111。该TFT开关11的结构与现有的像素电路中的TFT开关的结构相同，在此就不再详细扩展描述。
可以理解的是，所述栅极线20、数据线30、栅极112、源极113、漏极115以及所述像素电极13等的材料均可为钼、钛、铝、铜中的一种或多种的堆栈组合。
可以理解的是，所述第一过孔50与所述第二过孔60的形状均为矩形。
由红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和黄色子像素Y形成的像素单元与由所述红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和所述白色子像素W形成的像素单元的结构和设计原理相同，即，基于RGBY像素设计的显示像素结构与上述基于RGBW像素设计的显示像素结构的设计原理相同，在此不再重复描述。
本发明提出一种适用于RGBW或者RGBY显示面板的新型像素设计，可以适用于各种非对称像素设计、异形像素设计，如RGBW面板像素设计，通过对异常像素选用相对应的宽/长比的TFT来补偿因像素结构不同而造成的显示不良，从而能提升异形RGBW或者RGBY像素设计的面板的稳定性，达到产品能耗与显示效果的均衡。
本发明实施例还提供一种阵列基板，其包括上述的显示像素结构。
本发明实施例还提供一种液晶显示装置，起包括上述的阵列基板。
该阵列基板的具体结构与上述实施例相同，在此不再赘述。
该液晶显示装置具体可以为：液晶面板、液晶电视、液晶显示器、电子纸、数码相框、手机等等。
本实施例中液晶显示装置，在采用RGBW或者RGBY像素设计的面板中，通过对异常像素设计或者非对称像素设计选用相对应的宽/长比的TFT来补偿因像素结构不同而造成的显示不良，从而能提升异形RGBW或者RGBY像素设计的面板的稳定性，达到产品能耗与显示效果的均衡。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上对本发明实施例所提供的阵列基板及其制作方法和液晶显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种显示像素结构，包括呈矩阵排列的多个像素单元，每个像素单元包括第一子像素、第二子像素、第三子像素以及第四子像素，每一子像素均包括一TFT开关，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素与所述第三子像素中任一个的TFT开关的宽/长比与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值，与所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中任一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等；或者，所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中至少两个的TFT开关的宽/长比的平均值与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值等于所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中至少两个的存储电容的平均值与所述第四子像素的存储电容之间的比值；其中，每一所述像素单元中的第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素采用两行两列的矩阵方式排列，且所述第四子像素的像素电极小于所述第一子像素、所述第二子像素或所述第三子像素的像素电极，所述第四子像素的像素电极均小于所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素的像素电极，且每一所述像素单元中的四个子像素的TFT开关以环绕该像素单元中的所述第四子像素的像素电极的方式一起设置于所述第四子像素中。
2.如权利要求1所述的显示像素结构，其特征在于，所述第一子像素、第二子像素与第三子像素的存储电容均相等，所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素的TFT开关的宽/长比均相同，且所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中任意一个的TFT开关的宽/长比与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值，与所述第一子像素、所述第二子像素及所述第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
3.如权利要求2所述的显示像素结构，其特征在于，当所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的存储电容相同时，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的长度与所述第四子像素的TFT开关的长度相同，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的宽度与所述第四子像素的TFT开关的宽度之间的比值与所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
4.如权利要求2所述的显示像素结构，其特征在于，当所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的存储电容相同时，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的宽度与所述第四子像素的TFT开关的宽度相同，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的长度与所述第四子像素的TFT开关的长度之间的比值与所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
5.如权利要求2所述的显示像素结构，其特征在于，当所述第一子像素、第二子像素、第三子像素的存储电容相同时，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关与所述第四子像素的TFT开关的长度与宽度均不相同，而分别对应于所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的TFT开关的宽/长比与所述第四子像素的TFT开关的宽/长比之间的比值与所述第一子像素、第二子像素、第三子像素中任意一个的存储电容与所述第四子像素的存储电容之间的比值相等。
6.如权利要求1所述的显示像素结构，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素与所述第四子像素的面积相同。
7.如权利要求1所述的显示像素结构，其特征在于，所述第一子像素、第二子像素、第三子像素分别为红色子像素、绿色子像素与蓝色子像素中的一种，所述第四子像素为白色子像素或者黄色子像素。
8.如权利要求1-7任一项所述的显示像素结构，其特征在于，所述显示像素结构还包括多条平行设置的栅极线以及多条垂直于所述栅极线设置的数据线，所述栅极线与所述数据线围成所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素以及所述第四子像素。
9.一种阵列基板，其包括如权利要求1-8任一项所述的显示像素结构。
10.一种显示装置，其包括如权利要求9所述的阵列基板。
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