CN113391491B - 液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示面板及包括该液晶显示面板的显示装置，所述液晶显示面板的一个子像素内设置两个薄膜晶体管，与现有3T的像素结构相比，减少了薄膜晶体管的数量，提高像素开口率，并且在次区薄膜晶体管与次区液晶电容之间串联连接第三电容，次区电压由于电容增多而降低，使得液晶分子在主区的偏转角度大于液晶分子在次区的偏转角度，形成不同的视角，解决色偏问题。

Description

液晶显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种液晶显示面板及具有该液晶显示面板的显示装置。
背景技术
薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)是当前平板显示器的主要产品之一，已成为大尺寸TV的主流技术，随着信息技术和人们生活水平的提升、人们对面板尺寸、解析度及显示器的画质的要求也越来越高。
液晶显示屏从不同角度观看，会出现色偏问题，为了改善色偏，现有技术中采用3T8畴的像素结构进行改善，即一个子像素的像素电极分割成主区和次区，主区和次区内分别有4个畴，亮区main(或称主区)与暗区sub(或称次区)之间设置3个TFT(薄膜晶体管)的像素结构，现有的3T8畴像素结构的等效电路图如图1所示，图1中，主区薄膜晶体管Tmain的栅极连接扫描线Gate，源极连接数据曲线Data，漏极分别连接主区存储电容Cst_main的一端和主区液晶电容Clc_main的一端，所述主区存储电容Cst_main的另一端连接阵列电极Acom，主区液晶电容Clc_main的另一端连接CF电极CFcom，次区薄膜晶体管Tsub的栅极连接扫描线Gate，源极连接数据线Data，漏极分别连接次区存储电容Cst_sub的一端和次区液晶电容Clc_sub的一端，所述次区存储电容Cst_sub的另一端连接阵列电极Acom，次区液晶电容Clc_sub的另一端连接CF电极CFcom，共享薄膜晶体管Tcs的栅极连接数据线Gate，源极连接次区薄膜晶体管Tsub的漏极，漏极连接阵列电极Acom。
此外，现有技术中还有3TPLUS8畴的像素结构，参照图2，与3T8畴的像素结构的差别在于，在亮区main和暗区sub之间增加了一个第二阵列电极Acom2，共享薄膜晶体管Tcs的漏极连接第二阵列电极Acom2。
不论是3T8畴的像素结构还是3TPLUS8畴的像素结构，都是在主区main和次区sub施加不同的电压，使液晶分子倾斜角度程度不一样，改善视角色偏问题，但是，目前的3T8畴的像素结构设计和3TPLUS8畴的像素结构设计，会影响像素开口率，导致开口率会减小，进而导致TFT液晶显示器的光学穿透率不佳。
发明内容
本发明目的在于，提供一种液晶显示面板及显示装置，以解决现有液晶显示面板开口率低导致光学穿透率不佳的问题。
具体地，本发明采用的技术方案为：
一种液晶显示面板，包括：相对设置的彩膜基板和阵列基板，设置于所述阵列基板朝向所述彩膜基板一面，所述彩膜基板和所述阵列基板之间设置有液晶层，所述液晶层包括多个液晶分子，所述彩膜基板朝向所述阵列基板一面设置有第一公共电极，所述阵列基板朝向所述彩膜基板一面设置有第二公共电极；以及呈阵列排布的多个子像素，每个所述子像素定义有间隔排布的主区和次区，每一行所述子像素对应设置一条扫描线，所述扫描线位于所述主区和所述次区之间，每一列所述子像素对应设置一条数据线；所述主区包括：第一薄膜晶体管、第一存储电容和第一液晶电容，所述第一薄膜晶体管的栅极与所述扫描线连接，其源极连接所述数据线，其漏极分别连接所述第一存储电容的一端和所述第一液晶电容的一端，所述第一存储电容的另一端连接所述第二公共电极，所述第一液晶电容的另一端连接所述第一公共电极；所述次区包括：第二薄膜晶体管、第二存储电容和第二液晶电容，所述第二薄膜晶体管的栅极与所述扫描线连接，其源极连接所述数据线，其漏极分别连接所述第二存储电容的一端和所述第二液晶电容的一端，所述第二存储电容的另一端连接所述第二公共电极，所述第二液晶电容的另一端连接所述第一公共电极；所述次区还包括第三电容，所述第三电容串联连接于所述第二薄膜晶体管的漏极与所述第二液晶电容之间，使得所述次区所对应的所述液晶分子的偏转角度小于所述主区所对应的所述液晶分子的偏转角度。
可选的，所述次区的电压小于所述主区的电压。
可选的，所述次区的电压Vsub与所述主区的电压Vmain之间的关系式为：Vsub＝Vmain*Cx/(Clc_sub+Cx)，式中，Vsub为次区的电压值，Vmain为主区的电压值，Cx为第三电容，Clc_sub为第二液晶电容。
可选的，位于所述次区内的次像素电极下方的所述阵列基板内设置有底电极，所述第三电容由所述底电极与所述次像素电极形成。
可选的，所述底电极朝向所述次像素电极一面设置有栅极绝缘层，所述栅极绝缘层与所述次像素电极之间设置有保护层。
可选的，所述栅极绝缘层背离所述底电极一面设置有第一金属层，所述栅极绝缘层表面开设有至少一个贯通所述栅极绝缘层的通孔，所述底电极朝向所述栅极绝缘层一面暴露于所述通孔，所述第一金属层沉积于所述通孔并与所述底电极电性连接。
可选的，所述底电极与子像素的主像素电极一一对应，一个所述底电极对应一个子像素的主像素电极。
可选的，一个所述底电极对应两个以上子像素的主像素电极。
可选的，所述主区内设置有与所述第一薄膜晶体管的漏极连接的第一存储电极；所述第一存储电容由所述第一存储电极与所述第二公共电极形成；所述第一液晶电容由所述主区内的主像素电极与所述第一公共电极形成；所述第一存储电极通过过孔与所述主像素电极连接；所述次区内设置有与所述第二薄膜晶体管的漏极连接的第二存储电极；所述第二存储电容由所述第二存储电极与所述第二公共电极形成；所述第二液晶电容由所述次区内的次像素电极与所述第一公共电极形成；所述第二存储电极通过过孔与所述次像素电极连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种显示装置，包括如前所述的液晶显示面板。
本发明的有益效果在于，本发明所提供的液晶显示面板，一个子像素中薄膜晶体管的数量为2个，形成Normal 2T+8畴的子像素结构设计，减少了子像素内薄膜晶体管的数量，能够消除该第三薄膜晶体管放电对阵列基板侧公共电极的影响，减少水平串扰现象的发生，并进一步提高像素开口率，并且在次区薄膜晶体管与次区液晶电容之间串联连接第三电容，次区电压由于电容发生变化，使得液晶分子在主区和次区的偏转角度不同，形成不同的视角，解决色偏问题。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1是现有3T8畴像素结构的等效电路图；
图2是现有3TPLUS8畴像素结构的等效电路图；
图3是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板的结构示意图；
图4是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中子像素的结构示意图；
图5是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中子像素的等效电路图；
图6是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中的第一液晶电容、第二液晶电容以及第三电容的形成示意图；
图7是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中次像素电极与底电极的结构示意图；
图8是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中次像素电极与底电极的结构示意图；
图9是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中底电极与主像素电极的对应结构示意图；
图10是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板中底电极与主像素电极的对应结构示意图；
图11是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板的子像素中与主区对应的液晶分子在电场驱动下的偏转形态示意图；
图12是本发明一示例性实施例所提供的液晶显示面板的子像素中与次区对应的液晶分子在电场驱动下的偏转形态示意图；
图中部件编号如下：
100、液晶显示面板，110、彩膜基板，111、第一公共电极，120、阵列基板，121、第二公共电极，130、液晶层，131、液晶分子，140、子像素，141、主区，1411、第一存储电极，1412、主像素电极，142、次区，1421、第二存储电极，1422、次像素电极，150、扫描线，160、数据线，170、底电极，181、栅极绝缘层，1811、通孔，182、保护层，183、第一金属层，T1、第一薄膜晶体管，T2、第二薄膜晶体管，Cs1、第一存储电容，Clc1、第一液晶电容，Cs2、第二存储电容，Clc2、第二液晶电容，Cx、第三电容。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
所述液晶显示面板的一个子像素内设置两个薄膜晶体管，与现有3T的像素结构相比，减少了薄膜晶体管的数量，提高像素开口率，并且在次区薄膜晶体管与次区液晶电容之间串联连接第三电容，次区电压由于电容增多而降低，使得液晶分子在主区的偏转角度大于液晶分子在次区的偏转角度，形成不同的视角，解决色偏问题。作为典型应用，本发明所述液晶显示面板可被应用于显示装置上，例如薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)。
参照图3，在本发明的一个实施例中，液晶显示面板100包括相对设置的彩膜基板110和阵列基板120，彩膜基板110与阵列基板120之间设置有液晶层130，液晶层130包括多个液晶分子131，彩膜基板110朝向阵列基板120一面设置有第一公共电极11，阵列基板120朝向彩膜基板110一面设置有第二公共电极121，阵列基板120朝向彩膜基板110一面还设置有呈阵列排布(图中未示出)的多个子像素140，参照图4，每个子像素140定义有间隔排布的主区141和次区142，阵列中，每一行子像素对应设置一条扫描线150，所述扫描线150位于主区141和次区142之间，每一列所像素对应设置一条数据线160。
参照图5，主区141包括：第一薄膜晶体管T1、第一存储电容CS1和第一液晶电容Clc1，所述第一薄膜晶体管T1的栅极与所述扫描线150连接，其源极连接所述数据线160，其漏极分别连接第一存储电容CS1的一端和第一液晶电容Clc1的一端，第一存储电容CS1的另一端连接第二公共电极121，所述第一液晶电容Clc1的另一端连接所述第一公共电极111；所述次区142包括：第二薄膜晶体管T2、第二存储电容CS2和第二液晶电容Clc2，所述第二薄膜晶体管T2的栅极与所述扫描线150连接，其源极连接所述数据线160，其漏极分别连接所述第二存储电容CS2的一端和所述第二液晶电容Clc2的一端，所述第二存储电容CS2的另一端连接所述第二公共电极121，所述第二液晶电容Clc2的另一端连接所述第一公共电极111。
本实施例中，一个子像素140中薄膜晶体管的数量为2个(即第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2)，形成Normal 2T+8畴的子像素结构设计，主区141和次区142分别对应4个畴的液晶分子，减少了子像素140内薄膜晶体管的数量，与现有的3T8畴的子像素结构相比，能够消除该第三薄膜晶体管放电对阵列基板120上的第二公共电极121的影响，减少水平串扰现象的发生，提高像素开口率。
参照图5，在本实施例中，第二薄膜晶体管T2的漏极与第二液晶电容Clc2之间串联连接第三电容Cx。第三电容Cx与第二液晶电容Clc2的串联连接，增大了电容值，降低了次区142的电压，进而降低了与次区142对应的液晶分子131的偏转角度θA(参照图11)，与主区141对应的液晶分子131的偏转角度θB(参照图12)形成差异，进而形成不同的视角，解决液晶显示面板100的色偏问题。
在本实施例中，参照图3～图6，所述主区141内设置有与所述第一薄膜晶体管T1的漏极连接的第一存储电极1411；所述第一存储电容CS1由所述第一存储电极1411与所述第二公共电极121形成；所述第一液晶电容Clc1由所述主区141内的主像素电极1412与所述第一公共电极111形成；所述第一存储电极1411通过过孔(图中未示出)与所述主像素电极1412连接。所述次区142内设置有与所述第二薄膜晶体管T2的漏极连接的第二存储电极1421；所述第二存储电容Clc2由所述第二存储电极1421与所述第二公共电极121形成；所述第二液晶电容Clc2由所述次区142内的次像素电极1422与所述第一公共电极111形成；所述第二存储电极1421通过过孔与所述次像素电极1422连接。
在本实施中，第一公共电极111为氧化铟锡电极(即ITO电极)，第二公共电极121为阵列电极(Array COM)，主像素电极1412和次像素电极1422分别为氧化铟锡电极(即ITO电极)。主像素电极1412和次像素电极1422上的像素图案通过黄光制成。
在本发明的另一个实施例中，所述次区142的电压小于所述主区141的电压。在本实施例中，根据电荷守恒原理，所述次区142的电压Vsub与所述主区141的电压Vmain之间的关系式为：Vsub＝Vmain*Cx/(Clc_sub+Cx)，式中，Vsub为次区的电压值，Vmain为主区的电压值，Cx为第三电容，Clc_sub为第二液晶电容。由该关系式可以看出，由于增加了第三电容Cx，使得次区142的电压Vsub与所述主区141的电压Vmain。电压的差异，形成电场强度的差异，进而使得主区141和次区142对应的液晶分子的偏转角度形成差异，进而形成不同的视角，解决液晶显示面板100的色偏问题。
在本发明的一个实施例中，参照图7，参照为形成第三电容Cx，在位于所述次区142内的次像素电极1422下方的所述阵列基板140内设置有底电极170，所述第三电容Cx由所述底电极170与所述次像素电极1422形成，底电极170接收电压信号，与次像素电极1422之间形成所述第三电容Cx。
在本实施例中，所述底电极170朝向所述次像素电极1422一面设置有栅极绝缘层181，所述栅极绝缘层181与所述次像素电极1422之间设置有保护层182。
其中，所述底电极170为氧化铟锡电极(即ITO电极)。
在本发明的另一个实施例中，参照图8，所述栅极绝缘层181背离所述底电极170一面设置有第一金属层183，所述栅极绝缘层181表面开设有至少一个贯通所述栅极绝缘层181的通孔1811，所述底电极170朝向所述栅极绝缘层181一面暴露于所述通孔1811，所述第一金属层183沉积于所述通孔1811并与所述底电极170电性连接。通孔1811的开设，是的第一金属层183(M1)可沉积至底电极170并与底电极170电性连接，从而将电压信号从第一金属层183引入底电极170，便于底电极170与次像素电极1422之间形成第三电容Cx，而且便于调节底电极170的电压信号。
在本发明的一个实施例中，参照图9，所述底电极170与子像素140的主像素电极1412一一对应，一个所述底电极170对应一个子像素140的主像素电极1412。底电极170与主像素电极1412的一对一的设计方式，即一个底电极170对应一个子像素140，可提高第三电容Cx的电容值的控制准确性。
在本发明的另一个实施例中，参照图10，一个所述底电极170对应两个以上子像素140的主像素电极1412。在本实施例中，一个底电极170对应4个主像素电极1412。底电极170与主像素电极1412的一对多的设计方式，即一个底电极170对应多个子像素140，可降低生成制造成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种液晶显示面板，包括：
相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板和所述阵列基板之间设置有液晶层，所述液晶层包括多个液晶分子，所述彩膜基板朝向所述阵列基板一面设置有第一公共电极，所述阵列基板朝向所述彩膜基板一面设置有第二公共电极；以及
呈阵列排布的多个子像素，设置于所述阵列基板朝向所述彩膜基板一面，每个所述子像素定义有间隔排布的主区和次区，每一行所述子像素对应设置一条扫描线，所述扫描线位于所述主区和所述次区之间，每一列所述子像素对应设置一条数据线；
所述主区包括：第一薄膜晶体管、第一存储电容和第一液晶电容，所述第一薄膜晶体管的栅极与所述扫描线连接，其源极连接所述数据线，其漏极分别连接所述第一存储电容的一端和所述第一液晶电容的一端，所述第一存储电容的另一端连接所述第二公共电极，所述第一液晶电容的另一端连接所述第一公共电极；
所述次区包括：第二薄膜晶体管、第二存储电容和第二液晶电容，所述第二薄膜晶体管的栅极与所述扫描线连接，其源极连接所述数据线，其漏极分别连接所述第二存储电容的一端和所述第二液晶电容的一端，所述第二存储电容的另一端连接所述第二公共电极，所述第二液晶电容的另一端连接所述第一公共电极；
其特征在于，
所述次区还包括第三电容，所述第三电容串联连接于所述第二薄膜晶体管的漏极与所述第二液晶电容之间，使得所述次区所对应的所述液晶分子的偏转角度小于所述主区所对应的所述液晶分子的偏转角度；
位于所述次区内的次像素电极下方的所述阵列基板内设置有底电极，所述第三电容由所述底电极与所述次像素电极形成；
所述底电极朝向所述次像素电极一面设置有栅极绝缘层，所述栅极绝缘层与所述次像素电极之间设置有保护层，所述次像素电极在所述栅极绝缘层上的正投影小于所述底电极在所述栅极绝缘层上的正投影；所述栅极绝缘层背离所述底电极一面设置有第一金属层，所述栅极绝缘层表面开设有至少一个贯通所述栅极绝缘层的通孔，所述底电极朝向所述栅极绝缘层一面暴露于所述通孔，所述第一金属层沉积于所述通孔并与所述底电极电性连接。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述次区的电压小于所述主区的电压。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述次区的电压Vsub与所述主区的电压Vmain之间的关系式为：Vsub＝Vmain*Cx/(Clc_sub+Cx)，式中，Vsub为次区的电压值，Vmain为主区的电压值，Cx为第三电容，Clc_sub为第二液晶电容。
4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述底电极与子像素的主像素电极一一对应，一个所述底电极对应一个子像素的主像素电极。
5.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，一个所述底电极对应两个以上子像素的主像素电极。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述主区内设置有与所述第一薄膜晶体管的漏极连接的第一存储电极；所述第一存储电容由所述第一存储电极与所述第二公共电极形成；所述第一液晶电容由所述主区内的主像素电极与所述第一公共电极形成；所述第一存储电极通过过孔与所述主像素电极连接；
所述次区内设置有与所述第二薄膜晶体管的漏极连接的第二存储电极；所述第二存储电容由所述第二存储电极与所述第二公共电极形成；所述第二液晶电容由所述次区内的次像素电极与所述第一公共电极形成；所述第二存储电极通过过孔与所述次像素电极连接。
7.一种显示装置，包括如权利要求1～6所中任一项所述的液晶显示面板。
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