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CN111752033A - 画素及显示面板 - Google Patents

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CN111752033A
CN111752033A CN201910237716.6A CN201910237716A CN111752033A CN 111752033 A CN111752033 A CN 111752033A CN 201910237716 A CN201910237716 A CN 201910237716A CN 111752033 A CN111752033 A CN 111752033A
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CN
China
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pixel
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area
pixel electrode
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CN201910237716.6A
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English (en)
Inventor
刘丁玮
徐维志
游家华
苏振豪
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Hannstar Display Corp
Original Assignee
Hannstar Display Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters

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  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明提供一种画素及显示面板，画素包括多个子画素。每一子画素包括主动元件、与主动元件电性连接的穿透画素电极和反射画素电极以及设置于穿透画素电极与反射画素电极上的彩色滤光图案。特别是，至少一子画素的彩色滤光图案具有第一开口，重叠于穿透画素电极。藉此，即便在外界环境光弱的情况下，高比例的光能穿出显示面板的穿透区，进而提供具有足够亮度的显示画面。

Description

画素及显示面板
技术领域
本发明涉及一种画素及显示面板。
背景技术
液晶显示面板(LCD；liquid crystal display)可分为三种，穿透式(transmissive)液晶显示面板、反射式(reflective)液晶显示面板和部分穿透部分反射式(transflective)液晶显示面板。穿透式液晶显示面板使用背光源(back light)来显示，但只能传送约3％至8％的背光，因此，穿透式液晶显示面板需要高亮度的背光，因而增加电力消耗。反射式液晶显示面板是使用环境光来显示，因此较为省电。然而，反射式液晶显示面板仅能在白天或室内有外界环境光存在的情况下使用，但无法在夜晚或微光下使用。因此，部分穿透部分反射式液晶显示面板因应而生。然而，现有的部分穿透部分反射式液晶显示面板的穿透率极低，造成在无外界环境光或外界环境光弱的情况下，显示画面的亮度不足。
发明内容
本发明是针对一种画素及显示面板，显示性能佳。
根据本发明的实施例，画素包括多个子画素。每一子画素包括主动元件、与主动元件电性连接的穿透画素电极和反射画素电极以及设置于穿透画素电极与反射画素电极上的彩色滤光图案。至少一子画素的彩色滤光图案具有第一开口，重叠于穿透画素电极。
根据本发明的实施例，显示面板包括第一基板、设置于第一基板上的上述多个子画素、设置于第一基板对向的第二基板以及设置于第一基板与第二基板之间的显示介质。
在根据本发明的实施例的画素及显示面板中，至少一子画素的穿透画素电极具有面积ATE，至少一子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO，而0％<ATO/ATE≤20％。
在根据本发明的实施例的画素及显示面板中，多个子画素包括第一子画素、第二子画素及第三子画素。第一子画素、第二子画素及第三子画素的多个彩色滤光图案分别具有多个第一开口，分别重叠于第一子画素、第二子画素及第三子画素的多个穿透画素电极。
在根据本发明的实施例的画素及显示面板中，第一子画素的穿透画素电极具有面积ATE1，第二子画素的穿透画素电极具有面积ATE2，第三子画素的穿透画素电极具有面积ATE3，第一子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO1，第二子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO2，第三子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO3，而ATO1/ATE1不等于ATO2/ATE2。
在根据本发明的实施例的画素及显示面板中，至少一子画素的彩色滤光图案具有第二开口，重叠于至少一子画素的反射画素电极。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明一实施例的显示面板100的上视示意图；
图2为本发明一实施例的显示面板100的剖面示意图；
图3示出本发明一实施例的比例R(％)与显示面板100的穿透率(％)的关系；
图4示出本发明一实施例的比例R(％)与显示面板100的色彩饱和度NTSC(％)的关系。
附图标号说明
100：显示面板；
110：第一基板；
120：绝缘层；
122：贯孔；
130t、131t、132t、133t：穿透画素电极；
130r、131r、132r、133r：反射画素电极；
140：第二基板；
150、151、152、153：彩色滤光图案；
150ot、151ot、152ot、153ot：第一开口；
150or、151or、152or、153or：第二开口；
160：显示介质；
A-A’、B-B’、C-C’：剖线；
P：画素；
SP、SP1、SP2、SP3：子画素；
T：主动元件。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1为本发明一实施例的显示面板100的上视示意图。图2为本发明一实施例的显示面板100的剖面示意图。图2对应图1的剖线A-A’、剖线B-B’及剖线C-C’。
请参照图1及图2，显示面板100包括第一基板110、第二基板140及显示介质160。第二基板140设置于第一基板110的对向。显示介质160设置于第一基板110与第二基板140之间。举例而言，在本实施例中，第一基板110及第二基板140可以是玻璃基板，显示介质160可以是液晶。然而，本发明不以此为限，根据其它实施例，第一基板110、第二基板140和/或显示介质160也可以是其它适当材质。
显示面板100包括多个画素P。图1及图2示出一个画素P为示例，本领域技术人员根据图1、图2及本说明书所述的一个画素P应能实现显示面板100。每一画素P包括多个子画素SP。每一子画素SP包括主动元件T、穿透画素电极130t、反射画素电极130r及彩色滤光图案150。穿透画素电极130t及反射画素电极130r与主动元件T电性连接。举例而言，在本实施例中，主动元件T包括薄膜晶体管，设置于第一基板110上，且具有源极、栅极与漏极；绝缘层120覆盖薄膜晶体管；穿透画素电极130t及反射画素电极130r设置于绝缘层120上，且可通过绝缘层120的贯孔122与所述薄膜晶体管的漏极电性连接。彩色滤光图案150设置于穿透画素电极130t与反射画素电极130r上。举例而言，在本实施例中，彩色滤光图案150可选择性地设置于第二基板140上，且与穿透画素电极130t及反射画素电极130r重叠。然而，本发明不以此为限，根据其他实施例，彩色滤光图案150也可选择性地设置于第一基板110上。此外，在本实施例中，每一子画素SP还可包括共用电极(未示出)，共用电极与穿透画素电极130t之间的电压差用以驱动显示介质160，共用电极与反射画素电极130r之间的电压差用以驱动显示介质160，进而使显示面板100显示画面。
在本实施例中，每一画素P可包括第一子画素SP1、第二子画素SP2及第三子画素SP3，分别用以显示第一颜色、第二颜色及第三颜色。第一颜色、第二颜色及第三颜色可以选择性地是红色、绿色及蓝色。也就是说，第一子画素SP1的彩色滤光图案151、第二子画素SP2的彩色滤光图案152及第三子画素SP3的彩色滤光图案153可以分别是红色滤光图案、绿色滤光图案及蓝色滤光图案。然而，本发明不以此为限，根据其他实施例，第一子画素SP1的彩色滤光图案151、第二子画素SP2的彩色滤光图案152和/或第三子画素SP3的彩色滤光图案153也可以具有其它颜色。
值得注意的是，至少一子画素SP的彩色滤光图案150具有第一开口150ot，重叠于至少一子画素SP的穿透画素电极130t。举例而言，在本实施例中，第一子画素SP1的彩色滤光图案151、第二子画素SP2的彩色滤光图案152及第三子画素SP3的彩色滤光图案153可分别具有第一开口151ot、第一开口152ot及第一开口153ot；第一开口151ot、第一开口152ot及第一开口153ot分别重叠于第一子画素SP1的穿透画素电极131t、第二子画素SP2的穿透画素电极132t及第三子画素SP3的穿透画素电极133t。
由于彩色滤光图案150具有与穿透画素电极130t重叠的第一开口150ot，因此显示面板100(或称，部分穿透部分反射显示面板)具有高穿透率。藉此，即便在无外界环境光或外界环境光弱的情况下，背光源(未示出)所发出的光能以高比例穿过显示面板100的穿透区，进而提供具有足够亮度的显示画面。上述显示面板100的穿透区可指穿透画素电极130t所在且未与反射画素电极130r重叠的区域。在本实施例中，穿透画素电极130t与反射画素电极130r重叠的面积很小，而穿透区的面积实质上可等于穿透画素电极130t的面积，但本发明不以此为限。
图3示出本发明一实施例的比例R(％)与显示面板100的穿透率(％)的关系。图4示出本发明一实施例的比例R(％)与显示面板100的色彩饱和度NTSC(％)的关系。其中，比例R(％)为彩色滤光图案150的第一开口150ot的面积与穿透画素电极130t的面积(或者说，穿透区的面积)的比值。
请参照图1、图2、图3及图4，通过适当地设计彩色滤光图案150的第一开口150ot的面积与穿透画素电极130t的面积的比例R(％)，能使显示面板100兼具高穿透率及足够的色彩饱和度NTSC(％)。举例而言，在本实施中，至少一子画素SP的穿透画素电极130t具有面积ATE，至少一子画素SP的彩色滤光图案150的第一开口150ot具有面积ATO，R(％)＝ATO/ATE，而0％<ATO/ATE≤20％。此时，显示面板100兼具有高穿透率(例如：2.029％～2.601％)及足够的色彩饱和度NTSC(％)(例如：12.99％～38.41％)。
在本实施例中，第一子画素SP1的穿透画素电极131t具有面积ATE1，第二子画素SP2的穿透画素电极132t具有面积ATE2，第三子画素SP3的穿透画素电极133t具有面积ATE3，第一子画素SP1的彩色滤光图案151的第一开口151ot具有面积ATO1，第二子画素SP2的彩色滤光图案152的第一开口152ot具有面积ATO2，第三子画素SP3的彩色滤光图案153的第一开口153ot具有面积ATO3。ATO1/ATE1可选择性地不等于ATO2/ATE2，ATO2/ATE2可选择性地不等于ATO3/ATE3，但本发明不以此为限。
请参照图1及图2，在本实施例中，至少一子画素SP的彩色滤光图案150具有第二开口150or，重叠于至少一子画素SP的反射画素电极130r。举例而言，在本实施例中，第一子画素SP1的彩色滤光图案151、第二子画素SP2的彩色滤光图案152及第三子画素SP3的彩色滤光图案153分别具有第二开口151or、第二开口152or及第二开口153or；第二开口151or、第二开口152or及第二开口153or分别重叠于第一子画素SP1的反射画素电极131r、第二子画素SP2的反射画素电极132r及第三子画素SP3的反射画素电极133r。通过调整第二开口151or的尺寸、第二开口152or的尺寸和/或第二开口153or的尺寸，能实现显示面板100所需的反射率和/或色度。
在本实施例中，第一子画素SP1的反射画素电极131r具有面积ARE1，第二子画素SP2的反射画素电极132r具有面积ARE2，第三子画素SP3的反射画素电极133r具有面积ARE3，第一子画素SP1的彩色滤光图案151的第二开口151or具有面积ARO1，第二子画素SP2的彩色滤光图案152的第二开口152or具有面积ARO2，第三子画素SP3的彩色滤光图案153的第二开口153or具有面积ARO3。在本实施例中，ARO1/ARE1可选择性地不等于ARO2/ARE2，ARO2/ARE2可选择性地不等于ARO3/ARE3，但本发明不以此为限。
综上所述，本发明一实施例的显示面板包括多个画素。每一画素包括多个子画素。每一子画素包括主动元件、与主动元件电性连接的穿透画素电极和反射画素电极以及设置于穿透画素电极与反射画素电极上的彩色滤光图案。特别是，至少一子画素的彩色滤光图案具有第一开口，重叠于穿透画素电极。由于至少一子画素的彩色滤光图案具有与穿透画素电极重叠的第一开口，因此显示面板的穿透率高。藉此，即便在无外界环境光或外界环境光弱的情况下，背光源所发出的光的能以高比例穿过显示面板的穿透区，进而提供具有足够亮度的显示画面。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种画素，其特征在于，包括：
多个子画素，每一子画素包括：
至少一主动元件；
穿透画素电极以及反射画素电极，与所述至少一主动元件电性连接；以及
彩色滤光图案，设置于所述穿透画素电极与所述反射画素电极上，其中至少一子画素的彩色滤光图案具有第一开口，重叠于所述至少一子画素的所述穿透画素电极。
2.根据权利要求1所述的画素，其特征在于，所述至少一子画素的所述穿透画素电极具有面积ATE，所述至少一子画素的所述彩色滤光图案的所述第一开口具有面积ATO，而0％<ATO/ATE≤20％。
3.根据权利要求1所述的画素，其特征在于，所述多个子画素包括第一子画素、第二子画素及第三子画素，所述第一子画素、所述第二子画素及所述第三子画素的多个彩色滤光图案分别具有多个第一开口，分别重叠于所述第一子画素、所述第二子画素及所述第三子画素的多个穿透画素电极。
4.根据权利要求3所述的画素，其特征在于，所述第一子画素的穿透画素电极具有面积ATE1，所述第二子画素的穿透画素电极具有面积ATE2，所述第三子画素的穿透画素电极具有面积ATE3，所述第一子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO1，所述第二子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO2，所述第三子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO3，而ATO1/ATE1不等于ATO2/ATE2。
5.根据权利要求1所述的画素，其特征在于，所述至少一子画素的所述彩色滤光图案具有第二开口，重叠于所述至少一子画素的反射画素电极。
6.一种显示面板，其特征在于，包括：
第一基板；
多个子画素，设置于所述第一基板上，其中每一子画素包括：
至少一主动元件；
穿透画素电极以及反射画素电极，与所述至少一主动元件电性连接；以及
第二基板，设置于所述第一基板的对向；
显示介质，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；以及
彩色滤光图案，设置于所述穿透画素电极与所述反射画素电极上，其中至少一子画素的彩色滤光图案具有第一开口，重叠于所述至少一子画素的所述穿透画素电极。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述至少一子画素的所述穿透画素电极具有面积ATE，所述至少一子画素的所述彩色滤光图案的所述第一开口具有面积ATO，而0％<ATO/ATE≤20％。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述多个子画素包括第一子画素、第二子画素及第三子画素，所述第一子画素、所述第二子画素及所述第三子画素的多个彩色滤光图案分别具有多个第一开口，分别重叠于所述第一子画素、所述第二子画素及所述第三子画素的多个穿透画素电极。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第一子画素的穿透画素电极具有面积ATE1，所述第二子画素的穿透画素电极具有面积ATE2，所述第三子画素的穿透画素电极具有面积ATE3，所述第一子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO1，所述第二子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO2，所述第三子画素的彩色滤光图案的第一开口具有面积ATO3，而ATO1/ATE1不等于ATO2/ATE2。
10.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述至少一子画素的所述彩色滤光图案具有第二开口，重叠于所述至少一子画素的反射画素电极。
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