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CN101320172B - 液晶显示面板 - Google Patents

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CN101320172B
CN101320172B CN2007100747787A CN200710074778A CN101320172B CN 101320172 B CN101320172 B CN 101320172B CN 2007100747787 A CN2007100747787 A CN 2007100747787A CN 200710074778 A CN200710074778 A CN 200710074778A CN 101320172 B CN101320172 B CN 101320172B
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Abstract

一种液晶显示面板包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一夹在该两个基板之间的液晶层。该第二基板包括多条相互平行设置的扫描线、多条相互平行并且与该扫描线绝缘相交的数据线和多个该扫描线与该数据线相交构成的最小区域定义的像素单元。每一像素单元包括一第一像素电极、一第二像素电极、一第一薄膜晶体管和一电元件。该第一薄膜晶体管包括一栅极、一源极和一漏极，其栅极连接到该扫描线，其源极连接到该数据线，其漏极连接到该第一像素电极。该第一像素电极与该第二像素电极通过该电元件保持电连接，该电元件使得该二像素电极的电压相异。

Description

液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板。
背景技术
液晶显示面板具有无辐射、轻薄和省电等优点，已广泛应用于各种信息、通讯、消费性产品中。传统液晶显示面板通常存在视角窄和色偏问题，因此业界提出一种能较好解决该问题的八域垂直配向型液晶显示面板。
请参阅图1和图2，图1是一种现有技术八域垂直配向型液晶显示面板的立体结构示意图，图2是该液晶显示面板的平面结构示意图。该液晶显示面板100包括一第一基板110、一与该第一基板110相对设置的第二基板120和一夹在该第一基板110与该第二基板120之间的液晶层130。该液晶层130由介电常数为负并且各向异性的液晶分子131构成。
该第一基板110包括一第一玻璃基板111、朝向该液晶层130方向依序设置在该第一玻璃基板111的邻近该液晶层130一侧的一彩色滤光片113、一公共电极115和多个第一突起119。该彩色滤光片113包括多个红色滤光单元R(图未示)、绿色滤光单元G(图未示)和蓝色滤光单元B(图未示)。该第一突起119开口向右的“V”形，并且相互平行间隔设置。
该第二基板120包括一第二玻璃基板121、设置在该第二玻璃基板121的邻近该液晶层130一侧的多条扫描线122、多条第一数据线123、多条第二数据线124、多个第一薄膜晶体管125、多个第二薄膜晶体管126、多个第一像素电极127、多个第二像素电极128和多个第二突起129。
该扫描线122相互平行设置。该第一数据线123、该第二数据线124相互平行间隔设置，并且与该扫描线122垂直绝缘相交。每相邻的两条第一数据线123、每相邻的两条扫描线122垂直交叉形成的最小矩形区域定义为一像素单元20，一像素单元20对应该彩色滤光片113的一滤光单元R、G、B。该第二数据线124穿过该像素单元20，并且将该像素单元20划分为一第一子像素单元201和一第二子像素单元202。
该第一薄膜晶体管125设置在该第一数据线123与该扫描线122的相交处，该第二薄膜晶体管126设置在该第二数据线124与该扫描线122的相交处。该第一像素电极127设置在该第一子像素单元201内，并且电连接到该第一薄膜晶体管125。该第二像素电极128设置在该第二子像素单元202内，并且电连接到该第二薄膜晶体管126。该第一像素电极127经由该第一数据线123、第一薄膜晶体管125被加载第一灰阶电压，该第二像素电极128经由该第二数据线124、第二薄膜晶体管126被加载第二灰阶电压，该两个灰阶电压不同。
该第二突起129呈开口向右的“V”形，相互平行间隔设置，并且与该第一突起119交错设置。
请参阅图3，是该第一子像素单元201内的液晶分子131的站向的俯视示意图。当该第一像素电极127与相对的该公共电极115分别被加载第一灰阶电压和公共电压时，二者之间形成一电场。该电场使得夹在两个电极115、127之间的液晶分子131都向着垂直于该电场方向扭转。该液晶分子131受该第一突起119与该第二突起129的作用，沿该两个突起119、129的斜面倾斜，该液晶分子131具有A、B、C、D四个不同方向的站向。
同理，该第二像素电极128与相对的公共电极115被加载电压时，其间的液晶分子131也具有A、B、C、D四个不同方向的站向。
请参阅图4，是该两个子像素单元201、202内的液晶分子131的站向的侧视示意图。由于该两个像素电极127、128的被加载的灰阶电压不同，因而该两个子像素单元201、202内的电场不同，因此该两个子像素单元201、202的液晶分子131的倾斜角θ1、θ2不同。因而，该液晶显示面板100能够实现八域显示。
但是，该液晶显示面板100的一像素单元20需两条数据线123、124和两个薄膜晶体管125、126驱动来获得两个不同的驱动电压，再配合两个突起119、129使得该液晶显示面板100实现八域显示，因而该液晶显示面板100布线复杂、成本较高。
发明内容
为了解决现有技术多域液晶显示面板的布线复杂、成本较高的问题，有必要提供一种布线简单、成本较低的多域液晶显示面板。
一种液晶显示面板包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一夹在该两个基板之间的液晶层。该第二基板包括多条相互平行设置的扫描线、多条相互平行并且与该扫描线绝缘相交的数据线和多个该扫描线与该数据线相交构成的最小区域定义的像素单元。每一像素单元包括一第一像素电极、一第二像素电极、一第一薄膜晶体管和一电元件。该第一薄膜晶体管包括一栅极、一源极和一漏极，其栅极连接到该扫描线，其源极连接到该数据线，其漏极连接到该第一像素电极。该第一像素电极与该第二像素电极通过该电元件保持电连接，该电元件使得该二像素电极的电压相异，该第一基板包括设置在其邻近该液晶层一侧多个第一突起，该多个第一突起呈开口向右的“V”形，并且相互平行间隔设置，该第二基板包括设置在其邻近该液晶层一侧多个第二突起，该多个第二突起呈开口向右的“V”形，相互平行间隔设置，并且与该第一突起交错设置。
与现有技术相比较，本发明液晶显示面板包括一电元件，该电元件使得该二像素电极的电压相异，因此一像素单元仅需一数据线、一薄膜晶体管和一电元件驱动可以获得两个不同的驱动电压以实现多域显示，因而该液晶显示面板布线简单、成本较低。
附图说明
图1是一种现有技术八域垂直配向型液晶显示面板的立体结构示意图。
图2是图1所示液晶显示面板的平面结构示意图。
图3是图2所示第一像素单元内的液晶分子的站向的俯视示意图。
图4是图2所示两个子像素单元内的液晶分子的站向的侧视示意图。
图5是本发明液晶显示面板第一实施方式的立体结构示意图。
图6是图5所示液晶显示面板的平面结构示意图。
图7是图5所示液晶显示面板的部份驱动波形示意图。
图8是图6所示两个子像素单元内液晶分子的站向的俯视示意图。
图9是图6所示两个子像素单元内液晶分子的站向的侧视示意图。
图10是本发明液晶显示面板第二实施方式的平面结构示意图。
图11是图10所示液晶显示面板的部份驱动波形示意图。
图12是本发明液晶显示面板的第三实施方式的示意图。
图13是图12所示液晶显示面板的XII区域的局部放大示意图。
图14是本发明液晶显示面板的第四实施方式的局部放大示意图。
具体实施方式
请参阅图5和图6，图5是本发明液晶显示面板第一实施方式的立体结构示意图，图6是该液晶显示面板的平面结构示意图。该液晶显示面板500包括一第一基板510、一与该第一基板510相对设置的第二基板520和一夹在该第一基板510与该第二基板520之间的液晶层530。该液晶层530由介电常数为负并且各向异性的液晶分子531构成。
该第一基板510包括一第一玻璃基板511、朝向该液晶层530方向依序设置在该第一玻璃基板511的邻近该液晶层530一侧的一彩色滤光片513、一公共电极515和多个第一突起519。该彩色滤光片513包括多个红色滤光单元R(图未示)、绿色滤光单元G(图未示)和蓝色滤光单元B(图未示)。该第一突起519呈开口向右的“V”形，并且相互平行间隔设置。
该第二基板520包括一第二玻璃基板521、设置在该第二玻璃基板521的邻近该液晶层530一侧的多条扫描线522、多条数据线523、多个第一薄膜晶体管525、多个第二薄膜晶体管526、多个第一像素电极527、多个第二像素电极528和多个第二突起529。
该扫描线522相互平行设置。该数据线523相互平行间隔设置并且与该扫描线522垂直绝缘相交。该数据线523与该扫描线522垂直交叉形成的最小矩形区域定义为一像素单元60。一像素单元60对应该彩色滤光片513的一滤光单元R、G、B。该像素单元60包括一第一子像素单元601和一第二子像素单元602。该第一像素电极527设置在该第一子像素单元601，该第二像素电极528设置在该第二像素单元602。
该第一薄膜晶体管525设置在该数据线523与该扫描线522相交处，其包括一源极(未标示)、一栅极(未标示)和一漏极(未标示)，该栅极连接到该扫描线522，该源极连接到该数据线523，该漏极连接到该第一像素电极527。该第二薄膜晶体管525设置在该两个像素电极527、528之间，其包括一源极(未标示)、一栅极(未标示)和一漏极(未标示)，该栅极与第一薄膜晶体管525的栅极连接到同一扫描线522，该源极连接到该第一像素电极527，该漏极连接到该第二像素电极528。该第一薄膜晶体管525的沟道的宽长比
Figure G2007100747787D00051
较大，该第二薄膜晶体管526的沟道的宽长比较小。
当薄膜晶体管开启时，其漏极电流Id与其沟道的宽长比
Figure G2007100747787D00061
关是为：
I d = U n C ox W L { ( V gs - V t ) V ds - V dx 2 2
其中，Un为薄膜晶体管的场效应移动率(Field Effect Mobility)，Cox为栅极氧化物电容(Gate Oxide Capacitance)，Vds为源极与漏极之间的电压。由上式可以知，当其它参数一定时，薄膜晶体管的漏极电流Id与其沟道的宽长比
Figure G2007100747787D00063
成正比。
该第一薄膜晶体管525的沟道的宽长比为15/5，其充电能力较强，在一帧画面的导通时间内，其漏极电压基本等于其源极电压；该第二薄膜晶体管526的沟道的宽长比为5/10，其充电能力较弱，在一帧画面的导通时间内，其漏极电压小于其源极电压。
请参阅图7，是该液晶显示面板500的部份驱动波形示意图。Gn为施加到该扫描线522的扫描信号，Vgh为薄膜晶体管525、526的开启电压，Vd为该数据线523输出的灰阶电压，Vd1为第一像素电极527的电压，Vd2为第二像素电极528的电压。
当开启电压Vgh施加到该扫描线522，与该扫描线522电连接的第一薄膜晶体管525与第二薄膜晶体管526都导通，该数据线523输出灰阶电压到该第一薄膜晶体管525的源极。
由于该第一薄膜晶体管525的沟道宽长比较大，其漏极电压基本等于其源极电压，因此该第一像素电极527的电压Vd1基本等于灰阶电压值。由于该第二薄膜晶体管526的沟道宽长比较小，其漏极电压小于其源极电压，因此该第二像素电极528的电压Vd2小于该第一像素电极527的电压Vd1。该两个像素电极527、528的电压Vd1、Vd2分别与该公共电极515的电压形成一电场，该两个电场驱动该两个子像素单元601、602内的液晶分子531扭转，实现画面显示。
请参阅图8，是图6所示两个子像素单元601、602内液晶分子531的站向的俯视示意图。该两个子像素单元601、602内的电场使得其间的液晶分子531都向着垂直于该电场的方向扭转。该液晶分子531受到该第一突起519与该第二突起529的作用，沿该两个突起519、529的斜面倾斜。该液晶分子531具有A、B、C、D四个不同方向的站向。
请参阅图9，是图6所示两个子像素单元601、602内液晶分子531的站向的侧视示意图。该两个像素电极527、528的电压Vd1、Vd2大小不同，因而该两个子像素单元601、602内的电场不同，该两个子像素单元527、528内的液晶分子531的倾斜角θ1、θ2不同，因而各实现四域显示，该液晶显示面板500实现八域显示。
与现有技术相比较，该第二薄膜晶体管526为一电元件，其使得该两个像素电极527、528电压不同，因此本发明液晶显示面板500的一像素单元60仅需一数据线523和两个薄膜晶体管525、526，即可以使得该两个像素电极527、528获得不同的驱动电压，从而配合两个基板510、520的突起结构实现八域显示，因此该液晶显示面板500布线简单、成本较低。同时，该第一像素电极527、该第二像素电极528面积都较大，因而该液晶显示面板500有效显示面积较大。
请参阅图10，是本发明液晶显示面板第二实施方式的平面结构示意图。该液晶显示面板700与第一实施方式的液晶显示面板500的主要区别在在：该第一薄膜晶体管725、该第二薄膜晶体管726的沟道的宽长比
Figure G2007100747787D00071
大小一致，并且都较小，在一帧画面的导通时间内，该两个薄膜晶体管725、726的漏极电压都小于各自源极电压。该两个薄膜晶体管725、726的宽长比都为5/10。
请参阅图11，是图10所示液晶显示面板700的部份驱动波形示意图。Vd′为数据线723输出的灰阶电压，Vd1′为第一像素电极727的电压，Vd2′为第二像素电极728的电压。
该第二薄膜晶体管726导通期间，其漏极电压小于其源极电压。因此该第二像素电极728的电压Vd2′小于该第一像素电极727的电压Vd1′。该第一子像素单元801、第二子像素单元802的电场不同，配合两个基板的突起结构各实现四域显示，该液晶显示面板实现八域显示。
与现有技术相比较，该液晶显示面板700同样布线简单、成本较低。同时，该液晶显示面板700的两个薄膜晶体管725、726的沟道的宽长比一致，即结构一致，因而该液晶显示面板700的制程简单。
请参阅图12和图13，图12是本发明液晶显示面板的第三实施方式的示意图，图13是图12所示液晶显示面板的X II区域的局部放大示意图。该液晶显示面板800与第一实施方式或第二实施方式的液晶显示面板500、700的主要区别在在：第一像素电极827与第二薄膜晶体管826的源极之间串接一电阻824。该电阻824由该第一像素电极827的一部份蚀刻成细长的直线状而形成。
该第二薄膜晶体管826与该电阻824一同构成一电元件。当电流流过该电元件，该电阻824起进一步分压效果，使得第二像素电极828的电压不同在该第一像素电极827的电压，从而加强该液晶显示面板800的八域显示效果。
请参阅图14，是本发明液晶显示面板的第四实施方式的局部放大示意图。该液晶显示面板900与第三实施方式的液晶显示面板800的主要区别在在：电阻924由第一像素电极的一部份蚀刻成细长的曲线状而形成。
本发明液晶显示面板不限于上述实施方式所述，其也具有其它变更设计，如：两个薄膜晶体管的较大或较小的宽长比可以根据实际所需显示的多域效果而确定；第二薄膜晶体管在一帧画面的导通时间内其漏极电压小于其源极电压，该第二薄膜晶体管的源极可以直接连接到第一薄膜晶体管的漏极；液晶显示面板近一步包括一设置在第一像素电极与第二薄膜晶体管的连接处的金属电极，电阻由该金属电极蚀刻成细长的直线状或曲线状而形成；第一像素电极与第二像素电极之间的电元件可以由其它能够起到分压作用的元件构成。

Claims (9)

1.一种液晶显示面板包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板和一夹在该两个基板之间的液晶层，该第二基板进一步包括多条相互平行设置的扫描线、多条相互平行并且与该扫描线绝缘相交的数据线和多个该扫描线与该数据线相交构成的最小区域定义的像素单元，每一像素单元包括一第一像素电极、一第二像素电极、一第一薄膜晶体管和一电元件，该第一薄膜晶体管包括一栅极、一源极和一漏极，其栅极连接到该扫描线，其源极连接到该数据线，其漏极连接到该第一像素电极，其特征在于：该第一像素电极与该第二像素电极通过该电元件保持电连接，该电元件使得该二像素电极的电压相异，该第一基板包括设置在其邻近该液晶层一侧多个第一突起，该多个第一突起呈开口向右的“V”形，并且相互平行间隔设置，该第二基板包括设置在其邻近该液晶层一侧多个第二突起，该多个第二突起呈开口向右的“V”形，相互平行间隔设置，并且与该第一突起交错设置。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：该电元件是一能产生电压降的元件。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该电元件包括一第二薄膜晶体管，其包括一栅极、一源极和一漏极，其栅极与第一薄膜晶体的栅极电连接到同一扫描线，其源极连接到该第一像素电极，其漏极连接到该第二像素电极。
4.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该电元件包括一第二薄膜晶体管，其包括一栅极、一漏极和一源极，其栅极与第一薄膜晶体的栅极连接到同一扫描线，其源极连接到该第一薄膜晶体管的漏极，其漏极连接到该第二像素电极。
5.如权利要求3或4所述的液晶显示面板，其特征在于：该第二薄膜晶体管的宽长比使得其在一帧画面的导通时间内漏极电压小于源极电压。
6.如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于：该第二晶体管的宽长比为0.5。
7.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于：该电元件包括一电阻，该电阻串联在该第一像素电极和该第二像素电极之间。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于：该电阻由蚀刻该第一像素电极的一部分而形成。
9.如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于：该液晶显示装置近一步包括一设置在该两个像素电极之间的金属电极，该电阻由蚀刻该金属电极而形成。
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