一種液晶顯示面板及顯示裝置的製作方法

2023-10-23 12:57:32

本發明涉及顯示技術領域，更具體地，涉及一種液晶顯示面板及顯示裝置。

背景技術：

現有的液晶顯示面板技術中，為了提高信號輸入和輸出頻率，通常採用雙數據線或雙柵極線的設計，如圖1所示為現有技術中一種採用雙數據線的設計，顯示面板包括多個陣列排布的像素單元11和相互交叉的柵極線g和數據線d，每個像素單元11內形成有薄膜電晶體12和像素電極13，數據線d包括並排設置的每兩列相鄰像素單元11之間的第一數據線d1和第二數據線d2，由於在兩列相鄰像素單元11之間設置有雙數據線，為了保證雙數據線之間的絕緣，需要在兩列像素單元之間設置較寬的暗區，導致開口率損失，光線穿透率較低，同時，兩列像素單元之間設置的兩條數據線d距離較近，數據線d之間會產生高頻信號耦合現象，導致顯示面板顯示不良。

因此，提供一種液晶顯示面板及顯示裝置，降低開口率損失同時提升顯示面板顯示效果是本領域亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供了一種液晶顯示面板和顯示裝置，解決了現有技術中顯示面板降低開口率損失的技術問題。

本發明提出一種液晶顯示面板，包括呈矩陣方式排布的多個位於液晶顯示面板顯示區的顯示子像素、多條沿所述矩陣的列方向延伸的數據線和多條沿所述矩陣的行方向延伸的柵極線，所述多個顯示子像素在所述列方向上形成多個像素列，每兩個相鄰像素列之間均設置數據線走線區，所述數據線走線區設置一條所述數據線；

所述多個顯示子像素在所述行方向上形成多個像素行，在所述列方向上，依次相鄰的兩個所述像素行形成一個像素行組，所述像素行組的兩個像素行之間設置柵極線走線區，所述柵極線走線區設置兩條相互絕緣的所述柵極線，其中，所述數據線與所述柵極線相互絕緣且交叉；

所述像素行組包括多個在所述行方向上依次排布的像素單元，所述像素單元由四個顯示子像素組成；

在所述像素單元的四個顯示子像素中，位於同一像素行的兩個顯示子像素連接同一柵極線，位於不同像素行的兩個顯示子像素連接同一個柵極線走線區內的不同柵極線；

所述像素單元的四個顯示子像素中，兩個位於不同像素行和不同像素列的顯示子像素均與第一數據線連接，另外兩個位於不同像素行和不同像素列的顯示子像素分別與第二數據線和第三數據線一一對應連接，其中，所述第一數據線為所述像素單元內兩個像素列之間數據線，所述第二數據線與所述第三數據線均與所述第一數據線相鄰；

所述顯示子像素包括薄膜電晶體，所述像素單元的四個顯示子像素的薄膜電晶體設置於靠近第一數據線的數據線走線區與所述柵極線走線區的交叉位置處。

此外，本發明還提供一種顯示裝置，包括上述液晶顯示面板。

與現有技術相比，本發明的液晶顯示面板和顯示裝置，實現了如下的有益效果：

本發明提供的液晶顯示面板，第一，數據線走線區z1內只設置一條數據線，與設置雙數據線的顯示面板相比，顯示面板中數據線走線區z1寬度窄，能夠提升開口率，進而提升顯示面板的光線穿透率，同時避免了相鄰的數據線之間過近造成高頻信號耦合問題；第二，本發明提供的液晶顯示面板中，數據線與顯示子像素的連接方式能夠採用列反轉驅動方式實現點反轉，降低了顯示面板出現閃爍和串擾現象的風險；第三，以四個顯示子像素作為一個像素單元，設置像素單元內的薄膜電晶體集中在靠近數據線走線區與柵極線走線區的交叉位置處，提高了開口率，減少了衍射效果，降低了顯示面板出現摩爾紋的風險。

附圖說明

被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，並且連同其說明一起用於解釋本發明的原理。

圖1為現有技術中顯示面板數據線和柵極線排布示意圖；

圖2為本發明實施例提供的液晶顯示面板截面示意圖；

圖3為本發明實施例提供的液晶顯示面板局部俯視示意圖；

圖4為本發明實施例提供的液晶顯示面板局部俯視示意圖；

圖5為本發明實施例提供的液晶顯示面板局部俯視示意圖；

圖6為本發明實施例提供的液晶顯示面板一種可選實施方式的局部俯視示意圖；

圖7為本發明實施例提供的液晶顯示面板另一種可選實施方式的局部俯視示意圖；

圖8為圖7中切線q位置處顯示面板的截面示意圖；

圖9為本發明實施例提供的液晶顯示面板另一種可選實施方式的俯視示意圖；

圖10為本發明實施例提供的液晶顯示面板另一種可選實施方式的俯視示意圖；

圖11為本發明實施例提供的液晶顯示面板邊框區設置黑矩陣示意圖；

圖12為本發明實施例提供的液晶顯示面板的單個電極結構示意圖；

圖13為本發明實施例提供的液晶顯示面板顯示區電極結構示意圖；

圖14為本發明實施例提供的顯示裝置俯視示意圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的範圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。

對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

本發明實施例提供一種液晶顯示面板，顯示面板截面圖如圖2所示，包括：背光模組212、陣列基板213和彩膜基板214，在陣列基板213和彩膜基板214之間設置有液晶分子層215。

其中，背光模組212主要由光源、導光板、光學用膜片、膠框等組成，主要為顯示面板提供亮度均勻的光源。

彩膜基板214由玻璃基板、黑矩陣(blackmatrix，bm)、色阻層和保護膜等組成，其中，黑矩陣在顯示面板形成暗區，暗區包圍的開口位置形成顯示面板的子像素，背光模組212產生的光線經由液晶分子層215發出，照射到彩膜基板214之後，一部分被黑矩陣遮擋，另一部分光線在子像素的位置出射，通過色阻層，呈現圖案顯示。

陣列基板213包括玻璃基板和在玻璃基板上形成的薄膜電晶體、公共電極、像素電極、柵極線和數據線等，每個子像素內均設置有一個薄膜電晶體和一個像素電極，其中，薄膜電晶體的柵極連接顯示面板的柵極線，經由柵極線連接至柵極掃描電路，薄膜電晶體的源極連接數據線，經由數據線連接至集成電路晶片(ic)，薄膜電晶體的漏極連接至像素電極，通過數據線加載電壓至像素電極，使得像素電極與公共電極之間形成電場，進而液晶分子層215的液晶分子在該電場內實現偏轉，從而控制光線出射與否。

優選地，為了防止子像素漏光，保證顯示區域的對比度，通常顯示面板中驅動像素陣列中子像素的柵極線和數據線都設置在黑矩陣對應的區域。

本發明提供的液晶顯示面板俯視圖，參考圖3、圖4和圖5。

圖3為液晶顯示面板顯示區俯視圖局部示意圖，如圖3所示，液晶顯示面板包括呈矩陣方式排布的多個位於液晶顯示面板顯示區的顯示子像素201、多條沿矩陣的列方向a延伸的數據線d和多條沿矩陣的行方向b延伸的柵極線g，數據線d與柵極線g相互絕緣且交叉。

如圖3所示，多個顯示子像素201在列方向a上形成多個像素列202，每兩個相鄰像素列202之間均設置數據線走線區z1，數據線走線區z1設置一條數據線d，兩個像素列202之間的暗區只需要提供一條數據線d的寬度；而設置雙數據線的顯示面板，兩個像素列202之間的暗區需要設置兩條數據線並且還需要兩條數據線之間間隔一定的距離來保證兩條數據線絕緣。因而，本發明提供的液晶顯示面板與設置雙數據線的顯示面板相比，在矩陣的行方向b上，減少了一條數據線d的寬度以及兩條數據線之間的間隔，綜上，本發明液晶顯示面板中數據線走線區z1寬度窄，也即兩個像素列202之間的暗區小，能夠提升開口率，進而提升顯示面板的光線穿透率。

同時，在顯示面板上，每條數據線均需連接至ic的一個引腳，因而，顯示面板上數據線的條數決定ic上用於連接數據線的引腳的個數，本發明相對背景技術中提到的雙數據線結構的顯示面板，由於減少了數據線的條數，因而，能夠減少ic上用於連接數據線的引腳的個數，使得ic結構簡單，降低ic的負載。

圖4為本發明實施例提供的液晶顯示面板局部俯視示意圖，參考圖4，多個顯示子像素201在行方向b上形成多個像素行203，在列方向a上，依次相鄰的兩個像素行203形成一個像素行組204，像素行組204的兩個像素行203之間設置柵極線走線區z2，柵極線走線區z2設置兩條相互絕緣的柵極線g，本發明實施例提供的顯示面板中，在列方向a上多個像素行組204重複排列。

圖5為本發明實施例提供的液晶顯示面板局部俯視示意圖，參考圖5，液晶顯示面板內，四個顯示子像素201組成一個像素單元205，像素行組204包括多個在行方向b上依次排布的像素單元205。

結合圖4和圖5，像素單元205的四個顯示子像素201中，兩個位於不同像素行203和不同像素列202的顯示子像素201均與第一數據線d1連接，另外兩個位於不同像素行203和不同像素列202的顯示子像素201分別與第二數據線d2和第三數據線d3一一對應連接，其中，第一數據線d1為像素單元205內兩個像素列201之間數據線，第二數據線d2與第三數據線d3均與第一數據線d1相鄰。在圖5中，標示出的像素單元205的四個顯示子像素201在以第一數據線d1和柵極線g形成的直角坐標系中，依次位於直角坐標系的四個象限區，位於第二象限區的顯示子像素2012和第四象限區的顯示子像素2014均與第一數據線d1連接，位於第一象限區的顯示子像素2011與第三數據線d3連接，位於第三象限區的顯示子像素2013與第二數據線d2連接。

本發明提供的顯示子像素201與數據線d的連接方式，能夠實現每個顯示子像素201電連接的數據線與周圍相鄰的四個顯示子像素201(即俯視圖中，以一個顯示子像素201為中心，與其在上下左右相鄰的四個顯示子像素201)電連接的數據線均不同，從而在實現點反轉的驅動方式時，能夠採用列反轉驅動方式實現點反轉，使得每個顯示子像素201與周圍相鄰的顯示子像素201均具有不同極性，以降低顯示面板出現閃爍和串擾現象的風險，顯示效果佳。具體地，如圖5所示，顯示子像素2014電連接數據線d1；以顯示子像素2014為中心，其周圍的四個顯示子像素與數據線的連接情況如下：上側的顯示子像素211與數據線d3連接，下側的顯示子像素與數據線d3連接，右側的顯示子像素與數據線d3連接，左側的顯示子像素2013與數據線d2連接。即，只有顯示子像素2014與數據線d1電連接，與顯示子像素2014相鄰的四個顯示子像素與數據線d2或d3電連接。

如圖5所示，在像素單元205的四個顯示子像素201中，位於同一像素行(也即沿行方向b的同一行，參照圖4中對像素行的定義)的兩個顯示子像素201連接同一柵極線g，位於不同像素行203的兩個顯示子像素201連接同一個柵極線走線區(參照圖4中對柵極線走線區的定義)內的不同柵極線g，也即在顯示面板內，位於同一像素行的顯示子像素201均與柵極線走線區內的同一柵極線g相連。在像素單元205內控制四個顯示子像素201的開關器件薄膜電晶體206設置於靠近第一數據線d1的數據線走線區(參照圖3中對數據走線區的解釋)與柵極線走線區的交叉位置處，顯示子像素201通過薄膜電晶體206與數據線d和柵極線g連接。

該實施例提供的液晶顯示面板，第一，數據線走線區內只設置一條數據線，與設置雙數據線的顯示面板相比，顯示面板中數據線走線區寬度窄，能夠提升開口率，進而提升顯示面板的光線穿透率，同時避免了相鄰的數據線之間過近造成高頻信號耦合問題；第二，該實施例提供的液晶顯示面板中，數據線與顯示子像素的連接方式能夠採用列反轉驅動方式實現點反轉，降低了顯示面板出現閃爍和串擾現象的風險；第三，以四個顯示子像素作為一個像素單元，設置像素單元內的薄膜電晶體集中在靠近數據線走線區與柵極線走線區的交叉位置處，提高了開口率，減少了衍射效果，降低了顯示面板出現摩爾紋的風險。

進一步的，在一些可選實施方式中，如圖6為本發明實施例提供的顯示面板的俯視示意圖，像素單元的四個顯示子像素201的薄膜電晶體206圍繞形成一個薄膜電晶體區z3；液晶顯示面板還包括第一柱狀支撐物207，第一柱狀支撐207位於薄膜電晶體區。需要說明的是，圖6中僅示出了薄膜電晶體206圍繞形成一個薄膜電晶體區z3，省略了與顯示子像素201相連的柵極線和數據線的走線，相關內容請參考上述圖5。對於第一柱狀支撐物207的具體設置方式不做限定，可以在每一個薄膜電晶體區z3內都設置第一柱狀支撐207，或者第一柱狀支撐207在顯示面板內呈陣列排布，或者第一柱狀支撐207在顯示面板內隨機排布。

第一柱狀支撐物207主要起支撐作用，設置於陣列基板和彩膜基板之間，以保持液晶顯示面板中液晶盒的盒厚，具體地，可設置於陣列基板上，由陣列基板向彩膜基板延伸，或者，也可設置於彩膜基板上，由彩膜基板向陣列基板延伸。

為了降低液晶顯示面板受壓後出現顯示不良的風險，通常儘可能地增大第一柱狀支撐物207的面積，而在傳統的顯示面板的設計方式中，第一柱狀支撐物207設置於暗區，當設置較大尺寸的第一柱狀支撐物207時，也要設置較大的暗區面積，大大降低開口率。而本發明實施方式中，四個顯示子像素201的薄膜電晶體206集中設置，形成一個面積相對較大的薄膜電晶體區，將第一柱狀支撐物207設置於該薄膜電晶體區，在防止第一柱狀支撐物207在顯示面板受壓時產生錯位的基礎上，重要的是，由於薄膜電晶體區提供了相對較大的暗區位置，在顯示面板內能夠設置尺寸較大的第一柱狀支撐物207，而不對像素開口率產生影響，能夠降低液晶顯示面板受壓後出現顯示不良的風險。

進一步的，在一些可選實施方式中，設置第一柱狀支撐物207的直徑d為15微米≤d≤25微米，本實施例提供的柱狀支撐物直徑範圍內設置第一柱狀支撐物207，滿足支撐作用的同時，能夠保證第一柱狀支撐物尺寸大，降低液晶顯示面板受壓後出現顯示不良的風險。

進一步的，在一些可選實施方式中，液晶顯示面板還包括第二柱狀支撐物，第一柱狀支撐物的高度大於第二柱狀支撐物的高度。第二柱狀支撐物可以設置於薄膜電晶體區z3或者設置於其他暗區(即bm區)，對於第一柱狀支撐物和第二柱狀支撐物的設置方式不做限定，第一柱狀支撐物和第二柱狀支撐物可以在顯示面板內呈陣列排布或者隨機排布。

優選地，將第一柱狀支撐物和第二柱狀支撐物均設置於薄膜電晶體區z3，能夠同時保證第一柱狀支撐物和第二柱狀支撐物的大尺寸設置要求。具體的在一種可選實施方式中，參考圖7和圖8，圖7為本發明實施例提供顯示面板的俯視示意圖，圖8為圖7中切線q位置處顯示面板的截面示意圖。如圖7所示，顯示面板中第一柱狀支撐物207和第二柱狀支撐物208都設置於薄膜電晶體區z3，如圖8所示，顯示面板中第一柱狀支撐物207和第二柱狀支撐物208位於陣列基板213和彩膜基板214之間。可選地，在彩膜基板214上製作第一柱狀支撐物207和第二柱狀支撐物208，其中，第一柱狀支撐物207的高度大於第二柱狀支撐物208的高度。通常地，第一柱狀支撐物207向陣列基板213或彩膜基板214的垂直投影面積大於第二柱狀支撐物208向陣列基板213或彩膜基板214的垂直投影面積，因此，用於遮擋第一柱狀支撐物207的bm面積較大，即外擴區域較大，從而使得第一柱狀支撐物207對應的外擴區域遮擋了顯示子像素的部分開口區以使得開口率降低。該實施方式中，第一柱狀支撐物和第二柱狀支撐物均設置於四個顯示子像素的薄膜電晶體集中形成的薄膜電晶體區，能夠設置較大尺寸的第一柱狀支撐物，並且不用額外設置更寬的bm來遮擋，不影響顯示面板的開口率。

在該實施例中，第一柱狀支撐物207和第二柱狀支撐物208共同起到支撐作用，第一柱狀支撐物207主要起到支撐液晶盒的盒厚的作用，液晶顯示面板受到擠壓時第一柱狀支撐物207首先承受所有壓力，當壓力達到第一柱狀支撐物207的極限值時，第二柱狀支撐物208輔助第一柱狀支撐物207承受部分壓力。在此基礎上，將第二柱狀支撐物208也設置於薄膜電晶體區z3，可根據需要設置較大尺寸的第二柱狀支撐物208，進一步降低液晶顯示面板受壓後出現顯示不良的風險。

進一步的，在一些可選實施方式中，液晶顯示面板具有顯示區aa和包圍顯示區的邊框區ba；邊框區ba靠近顯示區aa的位置設置有虛擬子像素209；以及至少一條數據線與部分虛擬子像素相連接。具體的，可以只在顯示面板的一側邊框區靠近顯示區的位置設置有虛擬子像素，或者在顯示面板兩側邊框區靠近顯示區的位置都設置有虛擬子像素。

顯示面板的邊框區ba需要設置電路，在電路區域和顯示區aa之間通常會留出一定的間隔，間隔位置通過虛擬子像素填充，能夠避免切割時產生的裂紋向顯示區aa延伸。在虛擬子像素209內，設置有液晶層，在陣列基板上可以相應地設置控制虛擬子像素209的薄膜電晶體，或者也可以不設置薄膜電晶體。

對於虛擬子像素209內設置薄膜電晶體的情況請參考圖9，圖9為本發明實施例提供的液晶顯示面板另一種可選實施方式的俯視示意圖，如圖9所示，顯示區aa內的第一條數據線d和最後一條數據線d，也即顯示區內靠近左右邊框區的數據線d，均與其各自相鄰的一列虛擬子像素209中的部分虛擬子像素209的薄膜電晶體相連接。

對於虛擬子像素209內不設置薄膜電晶體的情況請參考圖10，圖10為本發明實施例提供的液晶顯示面板另一種可選實施方式的俯視示意圖。如圖10所示，顯示區內第一條數據線d和最後一條數據線d均只與一列顯示子像素201相連接。

進一步的，在一些可選實施方式中，請參考圖11，圖11為本發明實施例提供的液晶顯示面板邊框區設置黑矩陣示意圖，不僅在顯示區設置黑矩bm陣以防止漏光，如圖11所示，在彩膜基板的邊框區ba內設置虛擬子像素209的區域z4內也設置有黑矩陣bm，避免了邊框區漏光現象，同時，當虛擬子像素209被上述內容中提到的顯示區aa內的第一條數據線d和最後一條數據線d驅動發光時，黑矩陣bm能夠遮擋該部分光線，而使顯示區aa的顯示圖像不受影響。

進一步的，在一些可選實施方式中，顯示子像素的像素電極和/或公共電極可以為具有條狀電極和狹縫的電極結構，一種情況下，像素電極和公共電極均為具有條狀電極和狹縫的電極結構，且二者的條狀電極相對應設置，產生驅動液晶分子偏轉的電場；第二種情況下，像素電極為具有條狀電極和狹縫的電極結構，公共電極採用塊狀結構；第三種情況下，公共電極為具有條狀電極和狹縫的電極結構，像素電極採用塊狀結構；

具體地，圖12為本發明實施例提供的液晶顯示面板的單個電極結構示意圖。如圖12所示為單個電極結構示意圖，電極結構包括第一電極部2101和第二電極部2102；第一電極部2101包括沿第一方向c延伸的多個第一條狀電極2101』，第二電極部2102包括沿第二方向d延伸的多個第二條狀電極2102』，其中，第一方向c、第二方向d、行方向b和列方向a均不相同。

電極結構設置第一條狀電極2101』和第二條狀電極2102』的延伸方向與像素的行方向b和列方向a均不相同，第一條狀電極2101』和第二條狀電極2102』相對像素的行方向b和列方向a均形成一個傾角，使得液晶分子向預定方向偏轉，實現液晶分子的預配向。電極結構設置具有向不同方向延伸的條狀電極的第一電極部2101和第二電極部2102，形成雙疇的電極結構，能夠改善液晶顯示面板的視角。

具體地，圖13為本發明實施例提供的顯示面板俯視示意圖，在該實施例中，公共電極為如圖12所示的電極結構，像素電極採用塊狀電極，公共電極的第一電極部2101與第二電極部2102關於第一軸線s對稱，其中，第一軸線s為位於第一電極部2101與第二電極部2102之間且在行方向b上延伸的線。如圖12所示，在像素單元的四個顯示子像素201中，兩個位於不同像素行和不同像素列的顯示子像素的像素電極的圖案形成中心對稱；兩個位於同一像素行的顯示子像素201的像素電極的圖案關於第一數據線d1線軸對稱。

在該實施例中，在行方向，相鄰的公共電極的圖案相對列方向上對稱；在列方向，相鄰的公共電極的圖案相對行方向上對稱，能夠保證相鄰子像素在相等的電壓下，穿透率相等，進而使得顯示面板均一性較好，增強顯示效果。

本發明實施例還提供一種顯示裝置，包括上述實施例所述的液晶顯示面板，圖14為本發明實施例提供的顯示裝置俯視示意圖，如圖14所示，顯示裝置包括顯示區aa和邊框區ba。本發明實施例提供的顯示裝置，第一，數據線走線區內只設置一條數據線，與設置雙數據線的顯示面板相比，顯示面板中數據線走線區寬度窄，能夠提升開口率，進而提升顯示面板的光線穿透率，同時避免了相鄰的數據線之間過近造成高頻信號耦合問題；第二，本發明提供的液晶顯示面板中，數據線與顯示子像素的連接方式能夠採用列反轉驅動方式實現點反轉，降低了顯示面板出現閃爍和串擾現象的風險；第三，以四個顯示子像素作為一個像素單元，設置像素單元內的薄膜電晶體集中在靠近數據線走線區與柵極線走線區的交叉位置處，提高了開口率，減少了衍射效果，降低了顯示面板出現摩爾紋的風險。

通過上述實施例可知，本發明的液晶顯示面板和顯示裝置，達到了如下的有益效果：

本發明提供的液晶顯示面板，第一，數據線走線區內只設置一條數據線，與設置雙數據線的顯示面板相比，顯示面板中數據線走線區寬度窄，能夠提升開口率，進而提升顯示面板的光線穿透率，同時避免了相鄰的數據線之間過近造成高頻信號耦合問題；第二，本發明提供的液晶顯示面板中，數據線與顯示子像素的連接方式能夠採用列反轉驅動方式實現點反轉，降低了顯示面板出現閃爍和串擾現象的風險；第三，以四個顯示子像素作為一個像素單元，設置像素單元內的薄膜電晶體集中在靠近數據線走線區與柵極線走線區的交叉位置處，提高了開口率，減少了衍射效果，降低了顯示面板出現摩爾紋的風險。

雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的範圍由所附權利要求來限定。