一种三色像素结构、彩膜基板及液晶显示器

摘要

本发明公开了一种三色像素结构、彩膜基板及液晶显示器。三色像素结构包括三个红色子像素、三个绿色子像素和三个蓝色子像素，三个红色子像素、三个绿色子像素和三个蓝色子像素间隔交替排列为3×3彩色子像素阵列，由3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素以及其他三个彩色子像素组成一个三色像素单元，三色像素单元中任一个彩色子像素都与其他三个中的至少一个彩色子像素相邻，并且所有三色像素单元仅共用所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素。所述彩膜基板包括周期性排列的所述三色像素结构，并与一阵列基板组合形成所述液晶显示器。相对于现有技术而言，在相同的像素单元面积下，本发明的液晶显示器可实现更高的分辨率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板显示器，特别涉及一种三色像素结构、彩膜基板及液 晶显示器。

背景技术

随着薄膜晶体管液晶显示器技术的发展和进步，液晶显示器生产成本的不 断降低、显示效果的不管提高、制造工艺的日益完善，使其成为当前显示领域 的主流技术。

液晶显示器主要包括阵列基板、液晶和彩膜基板。通常，阵列基板包括复数 个周期排列的阵列子像素，每个阵列子像素具有连接到栅极线之一和数据线之 一的薄膜晶体管，以控制施加到子阵列像素的数据信号。彩膜基板包括复数个 周期性排列的彩色子像素（红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素），阵列基板 上的每个阵列子像素对应彩膜基板上的一个彩色子像素。彩膜基板为显示提供 色彩，通过不同颜色的彩色子像素透过光谱波段的不同而呈现不同的颜色。当 需要显示特定颜色时，通过调整彩色子像素单元的辉度级值（色阶），来组合成 该颜色。

如图1所示，通常，彩色子像素（红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素） 排列方式是直条状（stripe），三个彩色子像素组成一个三色像素单元。为了能够 显示1:1比例的图像，彩色子像素的长宽（L1/W1）比为3:1。在阵列基板上对 应的也有三个阵列子像素，三个阵列子像素组成一个阵列像素单元。1个三色像 素单元，所需的面积为S1=3×L1×W1=9（W1）²，而整个液晶显示器的分辨 率取决于所述三色像素单元或阵列像素单元的面积，三色像素单元或阵列像素 单元的面积越小，其分辨率越高。随着客户对显示效果要求的不断提高，有必 要开发出分辨率更高的液晶显示器。

发明内容

本发明提供一种三色像素结构、彩膜基板及液晶显示器，解决分辨率低下 的问题，以达到提高分辨率的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种三色像素结构，包括三个红色子像 素、三个绿色子像素和三个蓝色子像素，所述三个红色子像素、三个绿色子像 素和三个蓝色子像素间隔交替排列为3×3彩色子像素阵列，由所述3×3彩色 子像素阵列中心的彩色子像素以及其他三个彩色子像素组成一个三色像素单 元，所述三色像素单元中任一个彩色子像素都与其他三个中的至少一个彩色子 像素相邻，并且所有所述三色像素单元仅共用所述3×3彩色子像素阵列中心的 彩色子像素。

可选的，在所述三色像素结构中，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子 像素的面积相等。

可选的，在所述三色像素结构中，所述彩色子像素的长宽比为1:1或2:1。

可选的，在所述三色像素结构中，所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子 像素与其相邻一侧连续的三个彩色子像素组成一个三色像素单元。

可选的，在所述三色像素结构中，所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子 像素与其相邻行/列连续的两个彩色子像素以及与其同行/列的一个彩色子像素 组成一个三色像素单元。

可选的，在所述三色像素结构中，所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子 像素所在行/列连续的三个彩色子像素以及所述3×3彩色子像素阵列四个顶点 中的任意一个彩色子像素组成一个三色像素单元。

可选的，在所述三色像素结构中，所述三色像素结构包括4个三色像素单 元，所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素的色阶为所述色阶在4个三色 像素单元的色阶之和的1/4。

相应的，本发明还提供一种彩膜基板，包括周期性排列的复数个所述三色 像素结构。

另外，本发明还提供一种液晶显示器，包括一阵列基板和与所述阵列基板 相对设置所述彩膜基板。

可选的，在所述液晶显示器中，所述阵列基板包括与所述三色像素结构相 对应阵列像素结构。

本发明所采用的三色像素结构为3×3彩色子像素阵列，由所述3×3彩色 子像素阵列中心的彩色子像素以及其他三个彩色子像素组成一个三色像素单 元，所述三色像素单元中任一个彩色子像素都与其他三个中的至少一个彩色子 像素相邻，并且所有所述三色像素单元仅共用所述3×3彩色子像素阵列中心的 彩色子像素。其中，3×3彩色子像素阵列组成4个相互独立的三色像素单元。 即，在本发明中由9个彩色子像素组成的阵列可以组成4个独立的像素单元。 因此，相对于现有技术而言，在相同的像素单元面积下，本发明可以实现更多 个像素单元，即其分辨率得到了有效提高。

附图说明

图1现有技术中三色像素单元的示意图；

图2为本发明实施例一的三色像素结构的示意图；

图3为本发明实施例一的三色像素单元的一种组合方式的意图；

图4为本发明实施例一的三色像素单元的另一种组合方式的意图；

图5为本发明实施例一的三色像素单元的又一种组合方式的意图；

图6为本发明实施例一的三色像素单元的再一种组合方式的意图；

图7为本发明实施例二的三色像素结构的示意图；

图8为本发明实施例二的彩膜基板的示意图；

图9为本发明实施例二的阵列像素结构的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图来进一步 做详细说明。

实施例一

如图2所示，本实施例一的三色像素结构100，包括三个红色子像素（R）、 三个绿色子像素（G）和三个蓝色子像素（B），所述三个红色子像素、所述三个 绿色子像素和所述三个蓝色子像素间隔交替排列为3×3彩色子像素阵列。其中， 在3×3彩色子像素阵列中，所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素与其 他三个彩色子像素组成一个三色像素单元。所述三色像素单元中任一个彩色子 像素都与其他三个中的至少一个彩色子像素相邻，并且所有所述三色像素单元 仅共用所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素。将所述彩色子像素的长宽 （L2/W2）比设置为1:1。在本实施例中，所述彩色子像素的长L2等于现有技 术中（如图1所示）的彩色子像素的长L1的1/3，宽W2等于现有技术中（如 图1所示）的彩色子像素的宽W1。

为了使三色的混色效果更好，可以将所述红色子像素、绿色子像素和蓝色 子像素设置为的面积相等的彩色子像素。

为了不影响三色像素的混色效果，所述三色像素单元中任一个彩色子像素 都与其他三个中的至少一个彩色子像素相邻，并且所有所述三色像素单元仅共 用所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素。具体来说，如图3所示，将所 述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素与其相邻行/列连续的两个彩色子像 素，以及与其同行/列的并且与所述两个连续的两个彩色子像素相邻的一个彩色 子像素组成一个三色像素单元。以上述组合方式，所述3×3彩色子像素阵列可 以组合出4个三色像素单元，分别是P1、P2、P3和P4。其中，P1由R1、G1、 G2以及B2组成；P2由G1、B1、B2以及R2组成；P3由G2、B2、B3以及 R3组成；P4由B2、R2、R3以及G3组成。

当然，如图4所示，也可以将所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素 与其相邻行/列连续的两个彩色子像素，以及与其同行/列的并且与上述两个连续 的两个彩色子像素不同行且不同列的一个彩色子像素组成一个三色像素单元。 以上述组合方式，所述3×3彩色子像素阵列可以组合出4个三色像素单元，分 别是P1、P2、P3和P4。其中，P1由R1、G2、B2以及R3组成；P2由G1、 B1、B2以及G2组成；P3由B3、R3、B2以及R2组成；P4由G3、R2、B2以 及G1组成。

为了减少黑白交界处的毛刺现象，可以将所述3×3彩色子像素阵列中心的 彩色子像素与其相邻一侧连续的三个彩色子像素组成一个三色像素单元。具体 来说，如图5所示，以上述组合方式，所述3×3彩色子像素阵列可以组合出4 个三色像素单元，分别是P1、P2、P3和P4。其中，P1由R1、G1、B1以及B2 组成；P2由R1、G2、B3以及B2组成；P3由B1、R2、G3以及B2组成；P4 由B3、R3、G3以及B2组成。

另外，还可以将所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素所在行/列连续 的三个彩色子像素以及所述3×3彩色子像素阵列四个顶点中的任意一个彩色子 像素组成一个三色像素单元。具体来说，如图6所示，以上述组合方式，所述3 ×3彩色子像素阵列可以组合出4个三色像素单元，分别是P1、P2、P3和P4。 其中，P1由R3、G1、B1以及B2组成；P2由R1、G2、B2以及R2组成；P3 由G2、B2、R2以及G3组成；P4由B3、R3、B2以及G1组成。

结合图3、图4、图5和图6，在所述三色像素结构中，无论是哪种组合方 式，所述三色像素结构包括的4个三色像素单元P1、P2、P3和P4都包括一个 共同的彩色子像素，即3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素。为了较好的显 示图像，在显示过程中，可以将所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素的 色阶设置为4个三色像素单元的色阶之和的1/4。具体来说，图3、图4、图5 和图6中B2的色阶b2根据下列公式得出：

b2={b（P1）+b（P2）+b（P3）+b（P4）}/4

其中，b（P1）为三色像素单元P1的蓝色色阶；b（P2）为三色像素单元 P2的蓝色色阶；b（P3）为三色像素单元P3的蓝色色阶；b（P4）为三色像素 单元P4的蓝色色阶。

由于本实施例采用共用阵列中心的彩色子像素，因此，在3×3子像素阵列 中可以形成4个独立的像素单元，并且由于彩色子像素的长L2等于现有技术中 （如图1所示）的彩色子像素的长L1的1/3，而宽度W2仍然等于W1。因此， 本实施例的一个3×3子像素阵列的面积S2可由下式得出：

S2=9×L2×W2=9×(L1/3)×W1=3×L1×W1=3×3W1×W1=9（W1）²=S1。

即，本实施例中的形成4个独立的像素单元所占面积S2与现有技术中的1 个独立的三色像素单元所占面积S1相等，也就是说，与现有技术中的一个三色 像素单元所占面积相同的情况下，现有技术只对应实现显示1个独立的像素单 元，而本实施例却可以实现显示4个像素单元，即相对于现有技术而言，本实 施例的分辨率相当于提高了4倍。

实施例二

为了同时提高开口率，具体来说，如图7所示，设置本实施例的三色像素 结构400中的每个彩色子像素的长宽比（L3/W3）为2:1，并且所述每个彩色子 像素的宽W3与现有技术中每个彩色子像素的宽W1相等，所述每个彩色子像素 的长L3为现有技术中每个彩色子像素的长L1的2/3。一个3×3子像素阵列的面 积S3可由下式得出：

S3=9×L3×W3=9×(L12/3)×W1=3×2L1×W1=3×6W1×W1=18（W1）²=2S1。

即，本实施例中的3×3子像素阵列所占面积与现有技术中的两个三色像素 单元所占面积相等。也就是说，与现有技术中两个三色像素单元所占面积相同 的情况下，现有技术只对应实现显示2个独立的像素单元，而本实施例却能够 实现4个相互独立显示的三色像素单元。即相对于现有技术而言，本实施例的 分辨率相当于提高了2倍。

应当指出的是，本说明书的实施例一及实施例二中所列举的长、宽数值仅 是一种举例而非限定，根据分辨率的实际需求，对每个彩色子像素的长宽进行 相应的设置，对于每个彩色子像素长宽的变动也属于本发明的保护范围。

如图8所示，本发明提供一种彩膜基板200，包括周期性排列的复数个如实 施例一的三色像素结构100或实施例二的三色像素结构400。所述三色像素结构 可以如图3、图4、图5、图6和图7任意一个所示。

另外，本发明还提供一种液晶显示器包括一阵列基板、与所述阵列基板相 对设置的如图8所示的彩膜基板以及置于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶 层。

如图9所示，所述阵列基板包括与实施例一或实施例二中所述三色像素结 构相对应阵列像素结构300。每个阵列像素结构300包括9个阵列子像素301， 9个阵列子像素301组成与所述3×3彩色子像素阵列相对应的3×3阵列子像素 阵列。其中，每个阵列子像素301均包括一薄膜晶体管（TFT）3011和阵列子 像素电极3012，为了使某个彩色子像素显示出预定色阶，只需要打开与其相对 应的阵列子像素301的TFT3011并对其阵列子像素电极3012提供预定的电压， 驱动液晶旋转预定的角度，从而使预定量的光线穿透该彩色子像素，就可以实 现该彩色子像素的预定色阶的显示了。

综上，在上述三色像素结构中，3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像素与 其他的三个彩色子像素组成一个三色像素单元，所述三色像素单元中任一个彩 色子像素都与其他三个中的至少一个彩色子像素相邻，并且所有所述三色像素 单元仅共用所述3×3彩色子像素阵列中心的彩色子像。按照上述组合方法，所 述3×3彩色子像素阵列可以组成4个相互独立的三色像素单元。即，在本发明 中由9个彩色子像素组成的阵列可以组成4个独立的像素单元。也就是说，本 发明以3×3的彩色子像素阵列排列，在与现有技术中像素阵列所占面积相同的 情况下，可以实现更多个独立显示的像素单元，可以有效提高分辨率。并且可 以通过调整彩色子像素的长度和/宽度，以期在提高分辨率的同时，不会损失太 大的开口率。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明 的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其 等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。