CN109960086A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种液晶显示装置。液晶显示装置包括栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在基板上并且彼此重叠以限定子像素；两个薄膜晶体管，一起设置在在子像素当中的水平方向上彼此紧邻的两个子像素中的一个子像素的电路区域中；以及公共电极和像素电极，交替设置在每个子像素中。两个薄膜晶体管分别连接到两个子像素。

Description

液晶显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0178732的优先权，其公开内容通过引用的方式结合于此。
技术领域
本公开内容涉及一种液晶显示装置，具体而言，涉及一种具有TFT上滤色器(COT)结构的液晶显示装置，其中，在非常大的型号中的阵列基板的薄膜晶体管上形成滤色器。
背景技术
液晶显示装置通过使用液晶的光学各向异性和偏振特性来驱动。液晶是薄而长的形状，因此它们的分子排列具有方向性。可以根据需要通过向液晶施加电场来控制分子的取向。
因此，通过调节液晶分子的取向，液晶分子的排列发生变化，因此光在液晶分子的取向方向上由于光学各向异性而折射，以便可以显示图像信息。
其中，有源矩阵LCD(AMLCD)(其中薄膜晶体管(TFT)和连接到薄膜晶体管的像素电极以矩阵排列)由于其优异的分辨率和视频回放功能而受到关注。
液晶显示装置通常包括其上形成有滤色器、公共电极等的上基板，其上形成有开关元件和像素电极的下基板，以及插入在两个基板之间的液晶。在这样的液晶显示装置中，通过施加在公共电极和像素电极之间的电场来使液晶对准，并且诸如透射率和孔径比的特性是优异的。
顺便提及，已经提出了一种技术，即在上基板上形成的滤色器和在下基板上形成的开关元件形成在同一基板上。这有时被称为TFT上滤色器(COT)结构，其中，滤色器形成在其上形成有开关元件的下基板上。这允许减小在将上基板附接到下基板的过程期间考虑的余量，从而改善孔径比等。
发明内容
具有COT结构的液晶显示装置具有通过减小在将基板附接在一起的过程中的余量来改善孔径比等的优点。
顺便提及，堆叠滤色器以在子像素之间的边界处的电路区域中形成黑条(BS)区域，从而防止光泄漏。BS区域是不显示图像的非显示区域，因此随着BS区域的增加，孔径比降低。
这阻碍了用以满足客户需求的高分辨率和高孔径比，特别是在非常大的型号中。
本申请的发明人已经设计了一种结构，该结构可以减少非常大的型号中的BS区域是基于如下构思：在具有相对宽的BS区域的非常大的型号中设计电路相对容易，可以在其中添加或设置其他元件，并且可以借助通过利用BS区域非对称地设计彼此紧邻的子像素来减少一些子像素的BS区域。
即，通过在两个子像素中的一个子像素的电路区域中例如在水平方向上将彼此紧邻的两个子像素的两个薄膜晶体管设置在一起，使得非对称地设计子像素，则可以扩展两个子像素中的另一个的孔径面积，从而增加透射率和孔径比。
鉴于上述情况，本公开内容的目的是提供一种液晶显示装置，其采用COT结构，其中，滤色器形成在阵列基板的TFT上，使得可以在非常大的型号中增加透射率和孔径比。
本公开内容的目的不限于上述目的，本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解上面未提及的其他目的。
根据本公开内容的一个方面，提供了一种液晶显示装置，包括栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在基板上并且彼此重叠以限定子像素；两个薄膜晶体管，一起设置在例如在子像素中的水平方向上彼此紧邻的两个子像素中的一个子像素的电路区域中；以及公共电极和像素电极，交替设置在每个子像素中，其中，两个薄膜晶体管分别连接到两个子像素。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种液晶显示装置，包括栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在基板上并且彼此重叠以限定子像素；两个薄膜晶体管，一起设置在例如在子像素中的水平方向上彼此紧邻的两个子像素中的一个子像素的电路区域中；以及公共电极和像素电极，交替设置在每个子像素中，其中，两个薄膜晶体管一起设置在两个子像素中的一个子像素的电路区域中，而没有薄膜晶体管设置在两个子像素中的另一个子像素的电路区域中，使得子像素具有非对称结构。
示例性实施例的其他详细内容包括在具体实施方式和附图中。
根据本公开内容的示例性实施例，通过在例如水平方向上非对称地设计彼此紧邻的子像素，可以扩展一个子像素的孔径面积，从而增加透射率(约9％或更多)和孔径比。因此，在非常大的型号中显示质量得到改善。
根据本公开内容的效果不限于上面举例说明的内容，在本说明书中包括更多种效果。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将可以更清楚地理解本公开内容的上述和其他方面、特征和其他优点，其中：
图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置的平面图；
图2是根据图1所示的示例性实施例的液晶显示装置的电路部分的放大图；
图3是根据图2所示的示例性实施例的沿线I-I'截取的液晶显示装置的截面图；
图4是示出根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图；
图5是示出根据对比示例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图；
图6是示出根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置的黑矩阵结构的示例的平面图；
图7是示出根据对比示例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图；
图8是示出根据本公开内容的另一示例性实施例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图；
图9是示出根据对比示例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图；
图10是示出根据本公开内容的另一示例性实施例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图；以及
图11是示出根据对比示例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图。
具体实施方式
通过参考下面结合附图详细描述的示例性实施例，本公开内容的优点和特征以及实现优点和特征的方法将变得显而易见。然而，本公开内容不限于本文公开的示例性实施例，并且可以以各种形式实现。通过示例的方式提供示例性实施例，使得本领域技术人员可以完全理解本公开内容的公开内容和本公开内容的范围。因此，本公开内容将由所附权利要求的范围限定。
用于描述本公开内容的示例性实施例的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例，并且本公开内容不限于此。在整个说明书中相似的附图标记通常标明相似的元件。此外，在本公开内容的以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细说明，以避免不必要地使本公开内容的主题难以理解。本文使用的诸如“包括”、“具有”和“由……组成”之类的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数的任何引用可包括复数。
即使没有明确说明，部件也被解释为包括普通的误差范围。
当使用诸如“上”、“上方”、“下方”、“旁边”的术语描述两个部分之间的位置关系时，一个或多个部分可以位于这两个部分之间，除非这些术语与术语“紧接着”或“直接”一起使用。
当元件或层设置在另一个元件或层“上”时，另一个元件或层可以直接插入其它元件上或在它们之间。
尽管使用术语“第一”、“第二”等来描述各种部件，但是这些部件不受这些术语的限制。这些术语用于区分一个部件与另一个部件。因此，下面提到的第一部件可以是本公开内容的技术构思中的第二部件。
在整个说明书中相似的附图标记通常标明相似的元件。
为了便于描述，示出了附图中示出的每个部件的尺寸和厚度，并且本公开内容不限于所示部件的尺寸和厚度。
本公开内容的各种实施例的特征可以彼此部分地或完整地依附或组合，并且可以以技术上的各种方式互锁和操作，并且这些实施例可以彼此独立地执行或相互关联地执行。
在下文中，将参考附图详细描述根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置。
图1是示出根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置的平面图。图2是根据图1所示的示例性实施例的液晶显示装置的电路区域的放大图。图3是根据图2所示的示例性实施例的沿线I-I'截取的液晶显示装置的截面图。
图1示出了根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置100中的两个(＝2×1)子像素P11和P12的平面结构。应该理解，这仅仅是说明性的。
参考图1至3，根据本公开内容的示例性实施例，提供了一种具有TFT上滤色器(COT)结构的液晶显示装置100，其中，滤色器107R、107G和107B形成在下部基板110上。
在具有COT结构的液晶显示装置100中，由于滤色器107R、107G和107B形成在其上形成有开关元件的下基板110上，并且可以减少在将上基板附接到下基板110的过程期间考虑的余量，从而改善了孔径比。
根据本公开内容的示例性实施例，液晶显示装置100可包括多个子像素P11和P12。在下文中，为了便于说明，将描述图1中所示的两个(＝2×1)子像素P11和P12。然而，应理解，本公开内容不限于此。
栅极线116n可以与下基板110上的数据线117m、117(m+1)和117(m+2)重叠，使得子像素P11和P12以矩阵排列。多个子像素可以排列在矩阵中的行方向和列方向上。例如，图1示出了两个子像素P11和P12排列成一行和两列的示例。即，虽然图1示出了多个子像素中的两个(＝2×1)，即子像素P11和P12作为示例，但是本公开内容不限于此。在以下描述中，为了便于说明，将沿行方向排列的子像素组定义为行子像素，并且将沿列方向排列的子像素组定义为列子像素。
多个子像素中的每一个可以产生特定颜色的光。例如，多个子像素中的每一个可以包括用于产生红光的红色子像素、用于产生绿光的绿色子像素、或用于产生蓝光的蓝色子像素。一组红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素可以被称为一个像素。然而，应理解，本公开内容不限于此。多个子像素可以包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素。
每个子像素P11和P12可以电耦合到栅极线116n及数据线117m、117(m+1)和117(m+2)。具体地，第一行中的子像素可以电耦合到第一栅极线，并且第一列中的子像素可以交替地电耦合到第一数据线和第二数据线。此外，第二行至第n行中的子像素可以分别电耦合到第二至第n栅极线。第二列中的子像素可以交替地电耦合到第二数据线和第三数据线，第m列中的子像素可以交替地电耦合到第m数据线和第(m+1)数据线，依此类推。例如，参考图1，第n行中的子像素P11和P12可以电耦合到第n栅极线116n。第m列中的子像素P11可以交替地电耦合到第m数据线117m和第(m+1)数据线117(m+1)。第(m+1)列中的子像素P22可以交替地电耦合到第(m+1)数据线117(m+1)和第(m+2)数据线117(m+2)。然而，应理解，本公开内容不限于此。
可以基于从栅极线116n传送的栅极电压和从数据线117m、117(m+1)和117(m+2)传送的数据电压来操作多个子像素P11和P12。
栅极线116n可以设置在下基板110上并且可以在第一方向上延伸。数据线117m、117(m+1)和117(m+2)可以在与第一方向交叉的第二方向上延伸，以与栅极线116n一起限定或彼此分离子像素P11和P12。
尽管图1中第n栅极线116n与第m数据线117m和第(m+1)数据线117(m+1)一起限定了两个(＝2×1)个子像素P11和P12，但这仅仅是说明性的。
子像素P11和P12可以包括薄膜晶体管ST和ST'。具体地，作为开关元件的薄膜晶体管ST和ST'可以与栅极线116n和数据线117m、117(m+1)和117(m+2)重叠的位置相邻地设置。特别地，在根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置100中，在两个子像素P11和P12之一的电路区域中设置分别用于在水平方向上彼此紧邻的两个子像素P11和P12的两个薄膜晶体管ST和ST'，使得非对称地设计子像素P11和P12。例如，如图1所示，子像素P11具有第一尺寸，而子像素P12具有大于第一尺寸的第二尺寸。
在以下描述中，位于图1和2中的左侧的子像素P11将被称为第一子像素，而位于图1和2中的右侧的子像素P12将被称为第二子像素。另外，用于第一子像素P11的薄膜晶体管ST被称为第一薄膜晶体管，而用于第二子像素P12的薄膜晶体管ST'被称为第二薄膜晶体管。将描述示例，其中，第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'设置在第一子像素P11的电路区域中，以便于说明。
例如，第一薄膜晶体管ST可以包括电耦合到第n栅极线116n的第一栅电极121、电耦合到第m数据线117m的第一源电极122、电耦合到第一像素电极118的第一漏电极123、以及第一有源层124。另外，第二薄膜晶体管ST'可以包括电耦合到第n栅极线116n的第二栅电极121'、电耦合到第(m+1)数据线117(m+1)的第二源电极122'、连接到第二像素电极118'第二漏电极123'、以及第二有源层。
公共电极108和像素电极118交替地布置在子像素P11中，并且公共电极108'和像素电极118'交替地布置在子像素P12中，使得可以在液晶层中生成横向电场(水平电场)。
用于提供栅极信号的栅极线116n和用于提供数据信号(像素信号)的数据线117m、117(m+1)和117(m+2)彼此重叠以形成子像素P11和P12。
第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'可以一起设置在子像素P11和P12之一中。例如，如图1和2所示，第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST’可以在第一子像素P11的电路区域中在水平方向上彼此紧邻地设置。换言之，如上所述，根据本公开内容的示例性实施例，在两个子像素P11和P12之一的电路区域中共同设置分别用于在水平方向上彼此紧邻的两个子像素P11和P12的第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'，使得非对称地设计子像素P11和P12。
此外，参考图3，电容器C也可以设置在第一子像素P11的电路区域中，其中共同设置了第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'。具体地，根据本公开内容的示例性实施例，第一子像素P11和第二子像素P12可以共享作为电容器C的下电极的下存储电极108c。例如，第一子像素P11的电容器C可以包括下存储电极108c和上存储电极125，其间具有栅极绝缘层115a。下存储电极108c可以从公共线108L突出或延伸，并且上存储电极125可以从漏电极123延伸。
因此，栅极线116n(但既不是诸如第二薄膜晶体管ST'的电路元件也不是电容器)可以设置在第二子像素P12的电路区域中。结果，孔径面积可以增加的面积等于电路元件和电容器所占面积(如图2中的部分A所示)。因此，例如，非常大的型号的透射率可以提高大约9％或更多。
第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST’允许响应于来自栅极线116n的栅极信号，用来自数据线117m、117(m+1)和117(m+2)的像素信号对像素电极118和118'进行充电。为此，第一薄膜晶体管ST可以包括电耦合到第n栅极线116n的第一栅电极121、电耦合到第m数据线117m的第一源电极122、以及与第一源电极122相对设置的第一漏电极123。另外，第二薄膜晶体管ST'可以包括电耦合到第n栅极线116n的第二栅电极121'，电耦合到第(m+1)数据线117(m+1)的第二源电极122'以及与第二源电极122'相对设置的第二漏电极123'。
另外，第一薄膜晶体管ST可以包括第一有源层124，该第一有源层124与第一栅电极121重叠，其间具有栅极绝缘层115a，以在第一源电极122和第一漏电极123之间形成沟道。除了用于第一源电极122和第一漏电极123之间的欧姆接触的沟道之外，可以在有源层124上另外形成欧姆接触层。此外，第二薄膜晶体管ST'可以包括第二有源层，该第二有源层与第二栅电极121'重叠，其间具有栅极绝缘层115a，以在第二源电极122'和第二漏电极123'之间形成沟道。除了用于第二源电极122'和第二漏电极123'之间的欧姆接触的沟道之外，可以在第二有源层上另外形成欧姆接触层。
在第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'上形成保护层115b。其中红色滤色器107R、蓝色滤色器107B和绿色滤色器107G顺序排列的滤色器107R、107G和107B可以形成在保护层115b上。
在例如垂直方向上彼此相邻的子像素之间的电路区域(即，BS区域)还可以包括由至少一个滤色器107R、107G和107B组成的光阻挡层160。例如，参考图3，可以通过在红色滤色器107R上堆叠蓝色滤色器107B来形成光阻挡层160。然而，应理解，本公开内容不限于此。在图1和2中，为了便于说明，未示出滤色器107R、107G和107B。
如图3所示，平坦化层115c可以形成在下基板110上方，在下基板110上形成有滤色器107R、107G和107B以及光阻挡层160，使得平坦化层115c覆盖光阻挡层160。
平坦化层115c可以实施为使用树脂合成物形成的外涂层，用于保护滤色器107R、107G和107B并在它们上方提供平坦表面。
根据本公开内容的示例性实施例，可以选择性地去除其中设置第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'的第一子像素P11的电路区域的平坦化层115c、保护层115b和光阻挡层160中的每一个的一部分，以形成第一接触孔140和第二接触孔140'，第一漏电极123和第二漏电极123'分别通过第一接触孔140和第二接触孔140'部分地暴露出。
在根据本公开内容示例性实施例的液晶显示装置100中，第一像素电极连接部分118a通过第一接触孔140连接到第一漏电极123，因此第一像素电极118可以电连接到第一漏电极123。另外，在根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置100中，第二像素电极连接部分118a'通过第二接触孔140'连接到第二漏电极123'，因此第二像素电极118'可以电连接到第二漏电极123'。
第一像素电极连接部分118a可以从连接到第一像素电极118的一端的第一像素电极线118L朝向电路区域突出或延伸，以与第一漏电极123重叠。另一方面，第二像素电极连接部分118a'可以从连接到第二像素电极118'的一端的第二像素电极线118L'朝向第一子像素P11延伸，以与第二漏电极123'重叠。
因此，第二子像素P12的第二像素电极连接部分118a'可以经由第(m+1)数据线117(m+1)朝向第一子像素P11延伸。即，当第一薄膜晶体管ST和第二薄膜晶体管ST'设置在水平方向上彼此紧邻的子像素P11和P12中的第一子像素P11的电路区域中时，第一像素电极连接部分118a从第一像素电极线118L朝向电路区域突出并且电连接到第一漏电极123，而第二像素电极连接部分118a'从第二像素电极线118L'朝向第一子像素P11突出并且电连接到第二漏电极123'。
这样，可以在水平方向上彼此紧邻的子像素P11和P12之一的电路区域中一起形成用于连接第一像素电极连接部分118a与第一漏电极123的第一接触孔140和用于连接第二像素电极连接部分118a'与第二漏电极123'的第二接触孔140'。
像素电极118和118'可以分别与子像素P11和P12中的公共电极108和108'交替设置，以形成横向电场。应注意，第二子像素P12的第二像素电极118'和第二公共电极108'可以比第一子像素P11的第一子像素电极118和第一公共电极108长，因为除了栅极线116n之外，没有电路元件设置在第二子像素P12中。
公共线108L和公共电极108和108'可以提供用于驱动液晶的参考电压。
公共线108L可以设置在每个子像素P11和P12的上侧或下侧，并且可以设置在与栅极线116n平行的方向上。公共线108L可以设置在例如每个子像素P11和P12的下侧与栅极线116n之间，但是本公开内容不限于此。
第一光阻挡线108a可以设置在数据线117m、117(m+1)和117(m+2)的一侧，并且第一光阻挡线108a可以连接到公共线108L。第一光阻挡线108a可以阻挡数据信号对横向电场的干扰。
第二光阻挡线108b可以设置在数据线117m、117(m+1)和117(m+2)上。
多个公共电极108和108'可以与多个像素电极118和118'一起以手指或人字形的形式设置在子像素P11和P12中。然而，应理解，本公开内容不限于此。公共电极108和108'可以在垂直方向或水平方向上设置成线性形状。
结果，横向电场可以形成在像素电极118和118'与公共电极108和108'之间，其中，通过薄膜晶体管将像素信号提供给像素电极118和118'，通过公共线108L将参考电压提供给公共电极108和108'。当施加横向电场时，在像素电极118和118'与公共电极108和108'之间沿水平方向排列的液晶分子可以通过介电各向异性旋转。
栅极线116n可以经由栅极焊盘电耦合到栅极驱动器。数据线117m、117(m+1)和117(m+2)可以经由数据焊盘电耦合到数据驱动器。
根据本公开内容的示例性实施例的具有COT结构的液晶显示装置100具有以下优点：减小在附接基板的过程期间的余量，因此可以提高孔径比等。
另外，当堆叠滤色器107R、107G和107B时，光阻挡层160形成在垂直方向上彼此紧邻的子像素之间的边界处，即BS区域，以防止光泄漏。BS区域是不显示图像的非显示区域，因此随着BS区域的增大，孔径比降低。
这阻碍了用以满足客户需求的高分辨率和高孔径比，特别是在非常大的型号中。
根据本公开内容的示例性实施例，基于以下构思公开了可以在非常大的型号中减小BS区域的结构：在具有相对宽的BS区域的非常大的型号中设计电路相对容易，可以在其中添加或设置其他元件，并且可以借助通过利用BS区域非对称地设计彼此紧邻的子像素来减小一些子像素的BS区域。
换言之，例如，用于分别在水平方向上彼此紧邻的两个子像素P11和P12的两个薄膜晶体管ST和ST'一起设置在两个子像素P11和P12之一的电路区域中，使得非对称地设计子像素。因此，可以扩展另一个子像素(例如，第二子像素P12)的孔径面积(参见图2的部分A)，可以增加透射率和孔径比。例如，非常大的型号的透射率可以提高大约9％或更多。
图4是示出根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图。图5是示出根据对比示例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图。
图6是示出根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图。图7是示出根据图5的对比示例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图。
图4示出了在根据本公开内容示例性实施例的液晶显示装置100中的44(＝11×4)个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)的平面结构。然而，应理解，本公开内容不限于此。图5示出了在根据对比示例的液晶显示装置中的44(＝11×4)个子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、...、P31'、P32'、P33'、P34'、P35'、P36'、...、P41'、P42'、P43'、P44'、P45'、P46'、...)的平面结构。
需要注意的是，在子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)当中，具有相同阴影的子像素产生相同颜色的光。图4示出了子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
图6示出了在根据本公开内容示例性实施例的液晶显示装置10中的44(＝11×4)个子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、...、P31'、P32'、P33'、P34'、P35'、P36'、...、P41'、P42'、P43'、P44'、P45'、P46'、...)的黑矩阵(BM)结构。然而，应理解，本公开内容不限于此。图7示出了在根据图5的对比示例的液晶显示装置中的44(＝11×4)个子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、...、P31'、P32'、P33'、P34'、P35'、P36'、...、P41'、P42'、P43'、P44'、P45'、P46'、...)的黑矩阵(BM')结构。
参考图4，根据本公开内容示例性实施例的液晶显示装置100可以包括多个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)。在以下描述中，为了便于说明，将描述44(＝11×4)个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)。然而，应理解，本公开内容不限于此。
子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)可以以作为彼此重叠的栅极线116n、116(n+1)、116(n+2)和116(n+3)以及数据线117m、117(m+1)、117(m+2)、117(m+3)、117(m+4)、117(m+5)、117(m+6)、117(m+7)、117(m+8)、117(m+9)、117(m+10)和117(m+11)的矩阵设置在下基板上。
栅极线116n、116(n+1)、116(n+2)和116(n+3)沿第一方向排列在下基板上。数据线117m、117(m+1)、117(m+2)、117(m+3)、117(m+4)、117(m+5)、117(m+6)、117(m+7)、117(m+8)、117(m+9)、117(m+10)和117(m+11)沿与第一方向交叉的第二方向排列，以与栅极线116n、116(n+1)、116(n+2)和116(n+3)一起限定子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)。
在根据本公开内容示例性实施例的液晶显示装置100中，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素可以在每行中重复且顺序地排列。例如，第n行中的子像素P11、P12、P13、P14、P15、P16、...可以是重复且顺序排列的红色子像素P11、P14、...，绿色子像素P12、P15、...，和蓝色子像素P13、P16、...。然而，应理解，本公开内容不限于此。
另一方面，同一列中的子像素可以是相同颜色的子像素，例如，重复排列的红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素。例如，红色子像素P11、P21、P31和P41排列在第m列中。然而，应理解，本公开内容不限于此。
在根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置100中，在例如子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)当中在水平方向上彼此相邻的两个子像素的两个薄膜晶体管一起设置在两个相邻子像素之一的电路区域CA中，使得非对称地设计子像素。通过这样做，两个相邻子像素中的未设置薄膜晶体管的另一个子像素的孔径面积可以增加等于电路区域CA的面积。例如，比较图6和7，可以看出，当用于两个相邻子像素的两个薄膜晶体管一起设置在两个相邻子像素之一的电路区域CA中时，黑矩阵BM的宽度或面积减小。
这种子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、...、P31、P32、P33、P34、P35、P36、...、P41、P42、P43、P44、P45、P46、...)的非对称结构可以在相同行子像素中重复，也可以在相同列子像素中重复。结果，可以避免将孔径面积增加局限于特定颜色的子像素的效果。即，例如如图4中所示，在第m列中，共用电路区域的红色子像素P11和P31的电路区域减小，使得可以交替且重复地排列具有增大的孔径面积的红色子像素P21和P41。
参考图5，在根据对比示例的液晶显示装置10中，子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、...、P31'、P32'、P33'、P34'、P35'、P36'、...、P41'、P42'、P43'、P44'、P45'、P46'、...)可以以作为彼此重叠的栅极线16n、16(n+1)、16(n+2)和16(n+3)和数据线17m、17(m+1)、17(m+2)、17(m+3)、17(m+4)、17(m+5)、17(m+6)、17(m+7)、17(m+8)、17(m+9)、17(m+10)和17(m+11)的矩阵设置在下基板上。
在根据图5的对比示例的液晶显示装置中，可以看出薄膜晶体管设置在每个子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、...、P31'、P32'、P33'、P34'、P35'、P36'、...、P41'、P42'、P43'、P44'、P45'、P46'、...)，使得电路区域CA'设置在每个子像素中。即，电路区域CA'具有对称结构。换句话说，子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、...、P31'、P32'、P33'、P34'、P35'、P36'、...、P41'、P42'、P43'、P44'、P45'、P46'、...)的尺寸基本相同。在该结构中，例如如图7所示，可以看出，孔径面积减小了等于电路区域CA'的面积，因此黑矩阵BM'的宽度或面积增加。结果，孔径比和透射率降低。
除了红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素之外，单个像素还可以包括白色子像素以便提高亮度，这将在下面关于本公开内容的另一示例性实施例进行描述。
图8是示出根据本公开内容的另一示例性实施例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图。图9是示出根据对比示例的液晶显示装置中的像素结构的示例的平面图。
图10是示出根据本公开内容的另一示例性实施例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图。图11是示出根据图9的对比示例的液晶显示装置中的黑矩阵结构的示例的平面图。
图8示出了在根据本公开内容的另一示例性实施例的液晶显示装置200中的44(＝11×4)个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28...、)的平面结构。然而，应理解，本公开内容不限于此。图9示出了在根据对比示例的液晶显示装置中的44(＝11×4)个子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、P17'、P18'...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、P27'、P28'、...)的示例的平面结构。
需要注意的是，在子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)中，具有相同阴影的子像素产生相同颜色的光。图8示出了子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的示例。
图10示出了在根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置200中的44(＝11×4)个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)的黑矩阵(BM)结构。然而，应理解，本公开内容不限于此。图11示出了在根据图9的对比示例的液晶显示装置20中的黑矩阵BM'结构的示例，包括44(＝11×4)个子像素(P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、P17'、P18'...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、P27'、P28'、...)。
参考图8，根据本公开内容的另一示例性实施例的液晶显示装置200可以包括多个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)。在以下描述中，为了便于说明，将描述44(＝11×4)个子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)。然而，应理解，本公开内容不限于此。
子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)可以以作为彼此重叠的栅极线216n、216(n+1)、216(n+2)、216(n+3)和数据线(217m、217(m+1)、217(m+2)、217(m+3)、217(m+4)、217(m+5)、217(m+6)、217(m+7)、217(m+8)、217(m+9)、217(m+10)和217(m+11)的矩阵设置在下基板上。
栅极线216n、216(n+1)、216(n+2)和216(n+3)沿第一方向排列在下基板上。数据线217m、217(m+1)、217(m+2)、217(m+3)、217(m+4)、217(m+5)、217(m+6)、217(m+7)、217(m+8)、217(m+9)、217(m+10)和217(m+11)沿与第一方向交叉的第二方向排列，以与栅极线216n、216(n+1)、216(n+2)和216(n+3)一起限定子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)。
在根据本公开内容的示例性实施例的液晶显示装置200中，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素可以在每行中重复且顺序地排列。例如，第n行中的子像素P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18...可以是可以重复且顺序地排列的红色子像素P11、P15、...，绿色子像素P12、P16、...，蓝色子像素P13、P17、...和白色子像素P14、P18...。然而，应理解，本公开内容不限于此。
另外，同一列中的子像素可以是两种不同颜色的子像素，例如，重复排列的红色子像素和蓝色子像素或绿色子像素和白色子像素。例如，在第m列中，重复排列红色子像素P11和P31以及蓝色子像素P21和P41。在第(m+1)列中，重复排列绿色子像素P12和P32以及白色子像素P22和P42。然而，应理解，本公开内容不限于此。
在根据本公开内容的上述示例性实施例的液晶显示装置100中，在子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)当中，用于在水平方向上彼此紧邻的两个子像素的两个薄膜晶体管一起设置在两个相邻子像素中的一个的电路区域CA中，使得非对称地设计子像素。可以看出，两个子像素中的没有设置薄膜晶体管的其他子像素P12、P14、P16、P18，...、P21、P23、P25、P27...的孔径面积可以增加等于电路区域CA的面积，并且因此黑矩阵BM的宽度或面积减少，如图10所示。
子像素(P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、...、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、...)的这种非对称结构可以是在相同行子像素中重复并且也在相同列子像素中重复。
参考图9，在根据对比示例的液晶显示装置20中，子像素P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、P17'、P18'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、P27'、P28'、...可以以作为彼此重叠的栅极线26n、26(n+1)、26(n+2)、26(n+3)和数据线(27m、27(m+1)、27(m+2)、27(m+3)、27(m+4)、27(m+5)、27(m+6)、27(m+7)、27(m+8)、27(m+9)、27(m+10)和27(m+11)的矩阵设置在下基板上。
在根据图9的对比示例的液晶显示装置20中，可以看出薄膜晶体管设置在每个子像素P11'、P12'、P13'、P14'、P15'、P16'、P17'、P18'、...、P21'、P22'、P23'、P24'、P25'、P26'、P27'、P28'...中，使得电路区域CA'设置在每个子像素中。即，电路区域CA'具有对称结构。在这种结构中，可以看出，孔径面积减小了等于电路区域CA'的面积，并因此增大了黑色矩阵BM'的宽度或面积，如图11所示。结果，孔径比和透射率降低。
本公开内容的示例性实施例还可以描述如下：
根据本公开内容的一个方面，提供了一种液晶显示装置。液晶显示装置包括栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在基板上并且彼此重叠以限定子像素；两个薄膜晶体管，一起设置在子像素当中的水平方向上彼此紧邻的两个子像素中的一个的电路区域中；以及公共电极和像素电极，交替设置在每个子像素中，其中，两个薄膜晶体管分别连接到两个子像素。
液晶显示装置还可以包括设置在子像素中的滤色器和设置在垂直方向上彼此紧邻的两个子像素之间的边界处并且包括至少一个滤色器的光阻挡层。
可以通过在红色滤色器上堆叠蓝色滤色器来形成光阻挡层。
所述液晶显示装置还可以包括公共线，所述公共线设置在每个子像素的下侧与相应的栅极线之间，并且在与栅极线平行的方向上延伸。
所述液晶显示装置还可包括：第一光阻挡线，设置在每条数据线的至少一侧上并连接到公共线；以及第二光阻挡线，设置在每条数据线的上方以便掩盖它。
所述液晶显示装置还可包括：第一像素电极连接部分，设置在所述两个子像素中的一个子像素的电路区域中，并通过第一接触孔连接到其像素的像素电极；以及第二像素电极连接部分，通过第二接触孔连接到两个子像素中的另一个子像素的像素电极。
第二像素电极连接部分可以经由设置在两个子像素之间的数据线中的一个连接到两个子像素中的另一个子像素的像素电极。
子像素可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其中，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素在每行中重复且顺序地排列，并且其中，在红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素当中的相同颜色的子像素在每列中重复排列。
子像素可以包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，其中，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素在每行中重复且顺序地排列，并且其中，两种不同颜色的子像素在每列中重复排列。
两种不同颜色的子像素可以是红色子像素和蓝色子像素、或绿色子像素和白色子像素。
根据本公开内容的另一方面，提供了一种液晶显示装置。液晶显示装置包括栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在基板上并且彼此重叠以限定子像素；两个薄膜晶体管，一起设置在子像素当中的水平方向上彼此紧邻的两个子像素中的一个子像素的电路区域中；以及公共电极和像素电极，交替设置在每个子像素中，其中，两个薄膜晶体管一起设置在两个子像素中的一个子像素的电路区域中，而没有薄膜晶体管设置在两个子像素中的另一个子像素的电路区域中，使得子像素具有非对称结构。
液晶显示装置还可以包括设置在子像素中的滤色器和设置在垂直方向上彼此紧邻的两个子像素之间的边界处并且包括至少一个滤色器的光阻挡层。
所述液晶显示装置还可以包括公共线，所述公共线设置在每个子像素的下侧与相应的栅极线之间，并且在与栅极线平行的方向上延伸。
两个薄膜晶体管可以分别连接到两个子像素。
所述液晶显示装置还可包括：第一像素电极连接部分，设置在所述两个子像素中的一个子像素的电路区域中，并通过第一接触孔连接到两个子像素中的一个子像素的像素电极；以及第二像素电极连接部分，通过第二接触孔连接到两个子像素中的另一个子像素的像素电极。
第二像素电极连接部分可以经由设置在两个子像素之间的数据线中的一个连接到两个子像素中的另一个子像素的像素电极。
尽管已经参考附图详细描述了本公开内容的示例性实施例，但是本公开内容不限于此，并且可以在不脱离本公开内容的技术构思的情况下以许多不同的形式实施。因此，提供本公开内容的示例性实施例是出于说明性目的而提供的，而不是旨在限制本公开内容的技术构思。本公开内容的技术构思的范围不限于此。因此，应该理解，上述示例性实施例在所有方面都是说明性的，并不限制本公开内容。本公开内容的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思应被解释为落入本公开内容的范围内。
可以组合上述各种实施例以提供进一步的实施例。根据以上详细描述，可以对实施例进行这些和其他改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求书中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这样的权利要求享有权利的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开内容的限制。

Claims (17)

1.一种液晶显示装置，包括：
基板；
子像素；
栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在所述基板上并且彼此重叠以将所述子像素彼此分离；
两个薄膜晶体管，一起设置在所述子像素当中的水平方向上彼此对齐的两个子像素中的一个子像素的电路区域中；以及
公共电极和像素电极，交替设置在每个所述子像素中，
其中，所述两个薄膜晶体管分别电耦合到所述两个子像素。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括：
设置在所述子像素中的滤色器；以及
光阻挡层，设置在所述子像素当中的垂直方向上彼此对齐的两个子像素之间的边界处，所述光阻挡层包括至少一个所述滤色器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述光阻挡层包括在红色滤色器上的蓝色滤色器。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括：
公共线，所述公共线设置在所述子像素的下侧与所述栅极线之间，所述公共线在与所述栅极线平行的方向上延伸。
5.根据权利要求4所述的装置，还包括：
第一光阻挡线，设置在每条所述数据线的至少一侧上，所述第一光阻挡线电耦合到所述公共线；以及
第二光阻挡线，设置在每条所述数据线的上方。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括：
第一像素电极连接部分，设置在所述两个子像素中的所述一个子像素的电路区域中，所述第一像素电极连接部分电耦合到所述两个子像素中的所述一个子像素的像素电极，所述第一像素电极连接部分通过第一接触孔延伸；以及
第二像素电极连接部分，电耦合到所述两个子像素中的另一个子像素的像素电极，所述第二像素电极连接部分通过第二接触孔延伸。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第二像素电极连接部分经由设置在所述两个子像素之间的数据线中的一个电耦合到所述两个子像素中的所述另一个子像素的像素电极。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其中，所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素在多个行中的每行中重复且顺序地排列，并且其中，在所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素当中的相同颜色的子像素在多个列中的每列中重复排列。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素，其中，所述红色子像素、所述绿色子像素、所述蓝色子像素和所述白色子像素在多个行中的每行中重复且顺序地排列，并且其中，两种不同颜色的子像素在多个列中的每列中重复排列。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述两种不同颜色的子像素是所述红色子像素和所述蓝色子像素、或所述绿色子像素和所述白色子像素。
11.一种液晶显示装置，包括：
基板；
子像素；
栅极线和数据线，所述栅极线和数据线设置在所述基板上并且彼此重叠以将所述子像素彼此分离；
两个薄膜晶体管，一起设置在所述子像素当中的水平方向上彼此对齐的两个子像素中的一个子像素的电路区域中；
公共电极和像素电极，交替设置在每个所述子像素中，
其中，所述两个薄膜晶体管一起设置在所述两个子像素中的所述一个子像素的所述电路区域中，而没有薄膜晶体管设置在所述两个子像素中的另一个子像素的电路区域中。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括：
设置在所述子像素中的滤色器；以及
光阻挡层，设置在所述子像素当中的垂直方向上彼此对齐的两个子像素之间的边界处，所述光阻挡层包括至少一个所述滤色器。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括：
公共线，所述公共线设置在所述子像素的下侧与所述栅极线之间，所述公共线在与所述栅极线平行的方向上延伸。
14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述两个薄膜晶体管分别电耦合到所述两个子像素。
15.根据权利要求11所述的装置，还包括：
第一像素电极连接部分，设置在所述两个子像素中的所述一个子像素的电路区域中，所述第一像素电极连接部分电耦合到所述两个子像素中的所述一个子像素的像素电极，所述第一像素电极连接部分通过第一接触孔延伸；以及
第二像素电极连接部分，电耦合到所述两个子像素中的所述另一个子像素的像素电极，所述第二像素电极连接部分通过第二接触孔延伸。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第二像素电极连接部分经由设置在所述两个子像素之间的数据线中的一个电耦合到所述两个子像素中的所述另一个子像素的像素电极。
17.根据权利要求11所述的装置，其中，所述两个子像素彼此不对称。
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