一種像素單元及其像素陣列的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種像素單元，包括：公共電極和至少兩個子像素；公共電極為面狀，鋪設于所述子像素之上，根據不同子像素，公共電極分成多個區(qū)域，每個公共電極區(qū)域中分別設有數量不等的至少一個通槽，每個通槽的尺寸相同或者每個子像素的面積相同。
【專利說明】一種像素單元及其像素陣列【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示領域,特別是涉及FFS (Fringe Field Switching,邊緣場開關模式)液晶顯示器中像素單元及其像素陣列。
【背景技術】
[0002]FFS技術是一種TFT基板上的像素電極和公共電極之間產生的邊緣電場，使電極之間及電極正上方的液晶分子都能在平行于玻璃基板的平面上發(fā)生轉動的技術。像素電極和公共電極由透明導體制成，因此能夠提高液晶顯示器的透過率。
[0003]然而，FFS液晶顯示器的透過率還受到電極寬度、電極之間的縫隙寬度這兩個因素的影響，現有設計中的FFS液晶顯示器中，電極的寬度較寬，會降低透過率；同時電極之間的縫隙也較寬，而在縫隙下方位置的液晶無法被驅動，導致透過率降低，如果在有限空間內縮短電極或電極縫隙寬度，以提高透光率，需要合理配置像素尺寸和排布方式，以符合現有的加工精度，并且避免色偏現象。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種像素單元及其像素陣列，其有效避免了由于現有技術的限制和缺陷導致的一個或更多的問題。
[0005]本發(fā)明解決上述技 術問題所采用的技術方案之一為:一種像素單元，包括:公共電極和至少兩個子像素；公共電極為面狀，鋪設于所述子像素之上，根據不同子像素，公共電極分成多個區(qū)域，每個公共電極區(qū)域中分別設有數量不等的通槽，均在三個以上，每個通槽的尺寸相同或者每個子像素的面積相同。
[0006]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案之二為:一種像素陣列，其應用于FFS液晶顯示器中，所述像素陣列包括根據所述的多個像素單元，所述像素單元數量為三的整數倍，所述像素陣列中，分別代表紅、綠和藍的子像素總透光面積相同。
[0007]本發(fā)明提供了一種像素單元及其像素陣列，所述像素單元的各個子像素所對應的公共電極上，開設的通槽數量不同，相應地，子像素的面積也隨著通槽數量增多(減少)而設置為增大(減小)，較大面積的子像素，其透光面積相應較高；將所述像素單元形成于整體尺寸固定的像素陣列中，相應調整公共電極寬度或通槽寬度，以減小公共電極寬度或通槽寬度，能夠提高像素陣列整體的透過率；設定像素單元的數量為三的整數倍，并且分別代表紅、綠和藍子像素總透光面積相同，因此像素陣列整體紅、綠和藍子像素的透過率比值固定，能夠混成不偏色的白光。在滿足所述規(guī)律下對像素陣列內的像素單元進行排布，在提高透過率的基礎上，還能克服單個像素單元本身存在色偏問題，使得像素陣列整體沒有色偏現象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明第一實施例像素單元的俯視圖。[0009]圖2為圖1中沿SS線的剖視圖。
[0010]圖3為采用圖1中像素單元的像素陣列示意圖一。
[0011]圖4為采用圖1中像素單元的像素陣列示意圖二。
[0012]圖5為本發(fā)明第二實施例像素單元的俯視圖。
[0013]圖6為采用圖4中像素單元的像素陣列示意圖一。
[0014]圖7為采用圖4中像素單元的像素陣列示意圖二。
[0015]圖8為本發(fā)明第三實施例像素單元的俯視圖。
[0016]圖9為本發(fā)明第四實施例像素單元的示意圖。
[0017]圖10為采用圖9中像素單元的FFS液晶顯示器的像素布局示意圖一。
[0018]圖11為采用圖9中像素單元的FFS液晶顯示器的像素布局示意圖二。
[0019]圖12為本發(fā)明第五實施例像素的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明提出了一種像素單元，請參考第一至第五實施例。
[0021]第一實施例，請參考圖1至圖5。
[0022]結合圖1和圖2所示，像素單元100包括公共電極10、第一子像素20、第二子像素30、像素電極22和像素電極32。
[0023]三條數據線52、54和56沿著豎直方向，間隔平行排列。兩條掃描線62、64沿著水平方向，間隔平行排列。數據線52、54和56與掃描線62、64縱橫交錯，它們之間圍成了兩個四邊形區(qū)域，分別定義為第一子像素20和第二子像素30。第一子像素20和第二子像素30分別代表R (紅)、G (綠)和B (藍)中的任意一種顏色。
[0024]像素電極22和32分別位于第一子像素20和第二子像素30之中。像素電極22、32與數據線52、54和56位于同一層，并與公共電極12、14和16之間設有絕緣層70。
[0025]公共電極10為面狀，鋪設于兩個子像素20和30之上，根據不同的子像素20、30，可以分為不同區(qū)域:公共電極12和公共電極14所圍成的區(qū)域；公共電極14和公共電極16所圍成的區(qū)域。公共電極12位于第一子像素20之上。公共電極14位于兩個子像素20、30中間的上方。公共電極16位于第二子像素30之上。公共電極12還可以劃分成第一部分Al和第二部分A2，第一部分Al為公共電極12與數據線52重疊處，第二部分A2為公共電極12與像素電極22重疊處。公共電極16還可以劃分為第一部分Al’和第二部分A2’。第一部分Al’為公共電極16與數據線54的重疊處，第二部分A2’為公共電極16與像素電極32重疊處。公共電極12在第一部分Al上的寬度大于數據線52的寬度。公共電極14的寬度大于其對應的數據線54的寬度。公共電極16在第一部分Al’上的寬度大于數據線56的寬度。這樣的寬度設置，可以使公共電極12、14和16分別屏蔽數據線52、54和56的電場，避免數據線52、54和56影響液晶分子的轉動。公共電極12 (16)在第二部分A2 (A2’)的寬度為2?4μ m。公共電極12和公共電極14之間的區(qū)域，即對應第一子像素20的上方，設有3個通槽122。公共電極14和公共電極16之間的區(qū)域，即對應第二子像素30的上方，設有4個通槽162。通槽122、162的寬度相同，均為4?5μπι。因此，第一子像素20的面積小于第二子像素30的面積?，F有技術中像素單元中各子像素的面積、通槽數量均相同，不存在色偏問題，將其各子像素的透過率比值設為標準值。由于像素單元100中各個子像素對應的通槽數量發(fā)生改變，有的是三個，有的是四個，而且面積也不同，則各子像素的透過率比值與現有技術的標準值相比，發(fā)生了改變，如果不采取對應措施，會造成混成的白光偏向此像素顏色，使得像素單元100本身有可能存在色偏現象。
[0026]請參考圖3至圖5，為采用了本發(fā)明第一實施例的像素單元100的像素陣列1000和1000’，它們應用于FFS液晶顯示器中，并且所采用的排布方式能夠避免色偏現象。為了簡化說明，以下說明書中分別以R、G和B分別代表紅、綠和藍三種顏色。
[0027]圖3中，像素陣列1000具有兩行，每行有3個像素單元100，兩行一共有12個子像素。像素單元100中子像素的排列順序是20、30。每行的像素單元依此順序排列，排列及代表顏色是20 (R)、30 (G),20 (B)、30 (R)、20 (G)和30 (B)。這樣，像素陣列1000中，代表R、G和B顏色的子像素各自為2組20加上30，這三種顏色的表面積均相同；同時，代表R、G和B顏色的子像素所對應的通槽總數相同，均為14個。因此，本排布方式使得代表不同顏色的所有子像素總體透光面積相同，使得代表R、G和B顏色是子像素總體透過率比值固定在標準值范圍內，顏色顯示一致，從而避免了色偏現象。
[0028]圖4中，像素陣列1000’也是兩行結構，第一行子像素的排布方式同圖3中像素陣列1000的第一行。第二行子像素的排布方式不同，為30 (R)、20 (G),30 (B)、20 (R)、30(G)和20 (B)，相當于圖3中第一行的鏡像。這種排布方式，使得代表R、G和B顏色的子像素三種顏色的面積相同，同時代表R、G和B顏色的子像素所對應的通槽總數相同，均為14個。因此，分別代表R、G和B的子像素總透光面積相同，像素陣列1000’的排布方式避免了色偏現象。
[0029]本發(fā)明第一實施例所提供的像素陣列1000(1000’)，雖然為兩行結構，但是實際應用時，應該根據FFS液晶顯示屏的尺寸需求，具體調整像素陣列的行列數。
[0030]FFS液晶顯示屏中，像素陣列的整體尺寸是固定不變的。本發(fā)明第一實施例的像素單元100中，在第一子像素20對應的公共電極10上設置了 3個通槽122，在第二子像素30對應的公共電極10上設置了 4個通槽142。通槽122、142相當于公共電極之間的縫隙。而現有技術中，每個子像素對應的公共電極上所開設的通槽數量是一致的，不大于3個，因此以2個子像素為基本單位，通槽數量總數將小于6個。本發(fā)明第一實施例像素單元100中，通槽數量總數可以達到7個。因此，為了實現本實施例中的通槽數量配置，在固定總面積內，需要相應調整公共電極寬度或通槽寬度，以減小公共電極寬度或通槽寬度，與現有技術的結構相比，提高了透過率。
[0031]在此采用光學模擬軟件(比如EXPERT-1XD)進行了模擬實驗，針對FFS液晶顯示屏中的像素陣列，實驗中未使用彩膜，所以只出白光?，F有技術中，白光透過率為13.57%。本像素單元100中的白光透過率為16.61%，與現有技術相比，透過率提高了 22.4%。
[0032]第二實施例，請參考圖5至圖7。
[0033]本實施例中的像素單元100a，包括3個子像素:1個30a和2個20a。子像素20a和30a的結構與第一實施例中的相同，同樣是子像素20a中設有3個通槽122a，子像素30a中設有4個通槽162a。通槽122a、162a與第一實施例中的通槽相同，在此不贅述。本像素單元IOOa中，一共有10個通槽。與采用現有技術子像素的像素單元相比，增加了通槽數量。但是，由于每個子像素的面積及對應通槽數量不同，導致每個子像素透光面積不同，與現有技術像素單元相比，其R、G和B的子像素透過率比值不在標準值范圍內，其像素單元IOOa本身可能存在色偏現象。
[0034]請參考圖6和圖7，為采用了本發(fā)明第二實施例的像素單元IOOa的像素陣列IOOOa和1000a’，它們應用于FFS液晶顯示器中，所采用的排布方式能夠克服像素單元IOOa本身的色偏問題。
[0035]圖6中像素陣列1000a,包括18個像素單元100a,分為3行,每一行有6個像素單元100a。每3個子像素20a或者30a為最小單位，排列在一起。每一行的排布方式依次為:3個30a、6個20a、3個30a和6個20a。所代表的顏色以R、G、B的順序循環(huán)排列，使得代表R、G或B顏色的子像素分別有6個像素單元100a，這三種顏色的表面積均相同，并且所對應的通槽總數也相同，均為60個。因此，本排布方式使得代表不同顏色的所有子像素總體透光面積相同，使得顏色顯示一致，從而避免了色偏現象。
[0036]像素陣列中，只要保證分別代表R、G和B三種顏色子像素總透過率相同，就可以對像素單元內子像素的排列順序作其它改變，如圖7中的像素陣列1000a’，第一行的排布方式與圖6中第一行的相同；第二行的排布方式依次是3個20a、3個30a、6個20a、3個30a和3個20a ;第三行的排布方式是6個20a、3個30a、6個20a、3個30a、6個20a和3個30a，第三行的排布方式相當于第一行排布方式的鏡像。本像素陣列1000a’中，改變了像素單元IOOa內子像素20a、30a的排列順序，但是同像素陣列1000a，代表R、G或B顏色的子像素也分別有6個像素單元100，這三種顏色的表面積均相同，并且所對應的通槽總數也相同，均為60個。同理，像素陣列1000a’的排布方式也避免了色偏現象。
[0037]在此采用光學模擬軟件(比如EXPERT-1XD)進行了模擬實驗，針對FFS液晶顯示屏中的像素陣列，實驗中未使用彩膜，所以只出白光?，F有技術中，白光透過率為13.57%。本像素單元100中的白光透過率為14.76%，與現有技術相比，透過率提高了 8.7%。
[0038]本發(fā)明第二實施例所提供的像素陣列1000a( 1000a’)，雖然為三行結構，但是實際應用時，應該根據FFS液晶顯示屏的尺寸需求，具體調整像素陣列的行列數。
[0039]第三實施例，請參考圖8。
[0040]本實施例中的像素單元100b，包括3個子像素:1個20b和2個30b，子像素20b、30b的結構同第一實施例的相同，在此不贅述。不同之處在于，本像素單元IOOb中，一共有11個通槽。采用現有技術子像素的像素單元相比，進一步增加了通槽數量，因此提高了透過率。
[0041]本發(fā)明第三實施例的像素單元IOOb也能夠形成像素陣列以應用于FFS液晶顯示器，相應像素陣列的排布方式與第二實施例中的像素陣列IOOOa和1000a’相同，在此不贅述。
[0042]本發(fā)明第三實施例所提供的像素陣列1000b( 1000b’)，雖然為三行結構，但是實際應用時，應該根據FFS液晶顯示屏的尺寸需求，具體調整像素陣列的行列數。
[0043]本發(fā)明的第一至三實施例的像素單元，其子像素涉及R、G和B三種顏色。以下為采用光學模擬軟件(比如EXPERT-LCD)，根據模擬實驗得出的表一、表二和表三，以說明本發(fā)明第一至三實施例中像素陣列的排布方式對色偏補償的效果。
[0044]其中，表一是以5.5寸FFS液晶顯示屏為例，其像素單元中代表不同顏色的每個子像素面積一致，所對應的通槽數量也一致。表二針對實施例一的像素陣列1000。表三針對實施例二、三的像素陣列。本實驗中，實施例一至三中的像素陣列均適用于5.5寸FFS液晶顯示屏。
【權利要求】
1.一種像素單元，包括: 公共電極和至少兩個子像素； 公共電極為面狀，鋪設于所述子像素之上，根據不同子像素，公共電極分成多個區(qū)域，每個公共電極區(qū)域中分別設有數量不等的至少一個通槽，每個通槽的尺寸相同或者每個子像素的面積相同。
2.根據權利要求1所述的像素單元，其特征在于，當每個通槽的尺寸相同時:公共電極內通槽數量相同的，其對應子像素面積也相等；公共電極內通槽數量不同的，其對應子像素面積也不同，并與通槽數量的多少成正比。
3.根據權利要求1所述的像素單元，其特征在于，當每個子像素的面積相同時，公共電極內通槽的尺寸則不同。
4.根據權利要求2或3所述的像素單元，其特征在于，像素單元內，每個子像素分別代表紅、綠和藍中的任意一種顏色，每個子像素所代表的顏色不同。
5.根據權利要求4中任一項所述的像素單元，其特征在于，所述像素單元具有兩個子像素，所述子像素中，公共電極上的通槽數量分別為三和四。
6.根據權利要求4中任一項所述的像素單元，其特征在于，所述像素單元具有三個子像素，每個子像素對應的公共電極區(qū)域內通槽數量分別為三、三和四或者四、四和三。
7.根據權利要求2或3所述的像素單元，其特征在于，像素單元內，每個子像素分別代表紅、綠、藍和白中的任意一種顏色，每個子像素所代表的顏色不同。
8.根據權利要求7所述的像素單元，其特征在于，所述像素單元具有四個子像素，分別代表紅、綠、藍和白，其中代表紅、綠和藍的子像素中，所對應的公共電極區(qū)域內通槽數量分另Ij為三、三和四或者四、四和三。
9.一種像素陣列，其應用于FFS液晶顯示器中，所述像素陣列包括根據權利要求1至8中任一項所述的多個像素單元，所述像素單元數量為三的整數倍，所述像素陣列中，分別代表紅、綠和藍的子像素總透光面積相同。
10.根據權利要求9所述的像素陣列，其特征在于，分別代表紅、綠和藍的子像素總面積相同。
【文檔編號】G02F1/1343GK103941487SQ201310338238
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權日:2013年8月5日
【發(fā)明者】曹兆鏗, 葉舟, 王艷麗, 林珧 申請人:上海中航光電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司