專利名稱：液晶面板和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)，尤其涉及一種液晶面板和液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display ；以下簡稱LCD)是目前廣泛使用的平板 顯示器，其中的液晶面板是LCD的重要顯示部件。液晶面板通常由兩基板對盒后填充液晶 層來形成，在液晶面板上形成有矩陣形式排列的多個子像素。為呈現(xiàn)彩色圖像，液晶面板中 通常設(shè)置有對應(yīng)各子像素的彩膜層，使光線穿過不同顏色彩膜后呈現(xiàn)不同顏色。目前常見 的液晶面板包括陣列基板和彩膜基板，采用樹脂制成的彩膜層設(shè)置在彩膜基板上。因為液晶不能自發(fā)光，所以IXD需要外界提供光源。其中，透射型IXD是在IXD 內(nèi)部設(shè)置背光源來提供光源的。目前，因發(fā)光二極管(Light Emitting Diode;以下簡稱 LED)具有高色域、節(jié)能、輕薄化、快速響應(yīng)等優(yōu)勢，其已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于LCD中作為光 源，RGB_LED背光采用動態(tài)控制后，可大副提高LCD的對比度和色域。現(xiàn)有LED作為光源的一種技術(shù)是以紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)三基色的有色點 光源LED組合來形成白色光，而后提供給液晶面板的。無論采用直下式或是側(cè)光式的背光 源，LED均設(shè)置在液晶面板的外側(cè)，通過設(shè)置LED的個數(shù)及各色LED的亮度使光線在進入液 晶面板之前呈現(xiàn)出白色，為液晶面板提供符合白點坐標(biāo)要求的白色面光源。此后白色光線 進入陣列基板后經(jīng)液晶分子旋轉(zhuǎn)偏振方向，從彩膜基板出射，呈現(xiàn)與彩色樹脂相應(yīng)的顏色。但是，上述采用LED作為IXD光源的方案存在下述缺陷紅、綠、藍(lán)三基色LED在呈 現(xiàn)白光時的光效不同，一般需要綠色LED亮度高于紅色和藍(lán)色LED的亮度才能呈現(xiàn)出白光。 現(xiàn)有技術(shù)為獲得白色光源所采取的手段是1)采用數(shù)量更多的綠色LED來提高綠色亮度， 但這樣在達(dá)到相同亮度的前提下，勢必會增加LED的數(shù)量，進而導(dǎo)致成本增加；2)通過控制 供電脈沖來降低紅色和藍(lán)色LED的亮度，這種方法會犧牲紅色和藍(lán)色LED的光效，光利用率 較低，會降低背光源亮度，同時LED不能物盡其用，所以導(dǎo)致使用成本上的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種液晶面板和液晶顯示器，以提高LED的光利用率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種液晶面板，包括對盒設(shè)置的第一基板和第二 基板，兩基板上對應(yīng)形成有矩陣形式排列的多個子像素，每個子像素分別對應(yīng)一種顏色的 彩膜，所述顏色至少包括第一顏色和第二顏色，其中所述第一顏色子像素的面積大于第二 顏色子像素的面積。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種包括本發(fā)明液晶面板的液晶顯示器，還包括 框架、控制電路和背光模組，所述液晶面板嵌設(shè)在所述框架中與所述控制電路相連，所述背 光模組設(shè)置在所述液晶面板的外側(cè)，其中所述背光模組中包括的光源為多個有色點光源， 所述有色點光源的顏色至少包括第一顏色和第二顏色。具體的，液晶面板上還包括第三顏色，第一顏色為綠色，第二顏色為紅色，第三顏
3色為藍(lán)色，優(yōu)選的是綠色子像素的面積分別大于紅色子像素的面積和藍(lán)色子像素的面積。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用調(diào)整各色子像素之間面積比例關(guān)系的技術(shù)手 段，可以使進入液晶面板之前未呈現(xiàn)白色的光線在透過液晶面板之后呈現(xiàn)出白色，因此可 以通過子像素的面積來控制各色光線的透過率，避免了在經(jīng)過液晶面板前調(diào)整光線亮度而 浪費光源的發(fā)光能力，所以可以提高光利用率。在液晶顯示模塊實現(xiàn)同樣亮度的情況下，可 以降低背光源中LED的功率或數(shù)量，從而降低產(chǎn)品成本。


圖1為本發(fā)明第一實施例所提供的液晶面板中一種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明第一實施例所提供的液晶面板中另一種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第二實施例所提供的液晶面板中的第一種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明第二實施例所提供的液晶面板中的第二種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第二實施例所提供的液晶面板中的第三種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明第二實施例所提供的液晶面板中的第四種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明第三實施例所提供的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了一種液晶面板，包括對盒設(shè)置的第一基板和第二基板，兩基 板上對應(yīng)形成有矩陣形式排列的多個子像素，每個子像素分別對應(yīng)一種顏色的彩膜，顏色 至少包括第一顏色和第二顏色，并且第一顏色子像素的面積大于第二顏色子像素的面積。本發(fā)明通過調(diào)整各色子像素的面積比例關(guān)系來調(diào)整各色光線透過液晶面板之后 的光效，避免抑制光源亮度來調(diào)整光效時造成的光損失，從而能夠提高光利用率。具體的，還包括第三顏色，且第一顏色為綠色，第二顏色為紅色，第三顏色為藍(lán)色。 采用三基色是目前普遍使用的技術(shù)。并且由于白色光線對綠色光線的光效要求更高，所以 本發(fā)明設(shè)置綠色子像素的面積分別大于紅色子像素的面積和藍(lán)色子像素的面積。使綠色子像素的面積分別大于紅色子像素和藍(lán)色子像素面積的形式有多種，例如 可以增加每個綠色子像素的面積或增加綠色子像素的數(shù)量，下面通過具體實施例并結(jié)合附 圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)描述。第一實施例圖1為本發(fā)明第一實施例所提供的液晶面板中一種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖。本實 施例的液晶面板包括對盒設(shè)置的第一基板和第二基板，具體為陣列基板和彩膜基板。兩基 板上對應(yīng)形成有矩陣形式排列的多個子像素，每個子像素分別對應(yīng)一種顏色的彩膜，彩膜 具體可以設(shè)置在彩膜基板上。彩膜顏色包括紅色、藍(lán)色和綠色，則各子像素具體可以稱為綠 色子像素、紅色子像素和藍(lán)色子像素，并且綠色子像素的面積分別大于紅色子像素的面積 和藍(lán)色子像素的面積。具體的，在本實施例中，每種顏色所對應(yīng)子像素的數(shù)量相等，且一個綠色子像素11 的面積大于一個紅色子像素12的面積，也大于一個藍(lán)色子像素13的面積。圖1具體示出 了一個像素10所對應(yīng)區(qū)域的結(jié)構(gòu)，在液晶面板顯示圖像時以像素10為單位，為使該像素10 呈現(xiàn)彩色，則該像素10需包括幾種顏色的多個亞像素，每個亞像素對應(yīng)液晶面板上的一個
4子像素。本實施例中具體是由一個紅色子像素12、一個綠色子像素11和一個藍(lán)色子像素13 構(gòu)成一個像素10。在每個像素10中，紅色子像素12、綠色子像素11和藍(lán)色子像素13為順 序且并列設(shè)置。優(yōu)選地是綠色子像素11設(shè)置在紅色子像素12和藍(lán)色子像素13的中間。圖2為本發(fā)明第一實施例所提供的液晶面板中另一種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖。相 比于圖1中所示像素10的布局形式，圖2中所示的一個像素10同樣包括一個紅色子像素 12、一個綠色子像素11和一個藍(lán)色子像素13 ；但區(qū)別在于，在每個像素10中，紅色子像素 12與藍(lán)色子像素13并列設(shè)置，綠色子像素11在紅色子像素12和藍(lán)色子像素13平齊的一 邊鄰接設(shè)置。本發(fā)明的液晶面板通過相對增加綠色子像素的面積來提高光利用率，下面對照現(xiàn) 有技術(shù)詳細(xì)說明本發(fā)明提高光利用率的原理。首先假設(shè)向LED輸入100毫安(mA)的額定電流，則紅色LED的發(fā)光亮度為9流明 (Im)，綠色LED的發(fā)光亮度為211m，藍(lán)色LED的發(fā)光亮度為2. 81m。在光線經(jīng)過彩膜時，彩 膜起到過濾器的作用，會將非本身顏色的光線過濾掉，如紅色彩膜僅允許紅色光線通過，而 過濾掉綠色和藍(lán)色光線?，F(xiàn)有技術(shù)所提供的液晶面板中各子像素的面積是相等的。為獲得白光，需要抑制 紅光和藍(lán)光的亮度，211m的綠光、6. 131m的紅光和1. 511m的藍(lán)光的組合可呈現(xiàn)出白光。上 述亮度組合的光線進入液晶面板后分別透過各色彩膜。(21+6. 13+1. 51) Im的白光經(jīng)過紅色 彩膜后呈現(xiàn)6. 131m的紅光，相應(yīng)地，經(jīng)過綠色彩膜后呈現(xiàn)211m的綠光，經(jīng)過藍(lán)色彩膜后呈 現(xiàn)1.511m的藍(lán)光。相當(dāng)于背光源提供了 (21+6. 13+1. 51) X3 = 85. 921m的白光，而最終透 過的為 21+6. 13+1. 51 = 28. 641m 的光線。本發(fā)明改變了子像素的面積，現(xiàn)有技術(shù)中各色子像素占一個像素中的面積百分比 均為33. 3%，本發(fā)明設(shè)置綠色子像素在一個像素中的面積百分比為44. 8%，紅色子像素在 一個像素中的面積百分比為30.8%，藍(lán)色子像素在一個像素中的面積百分比為24.4%。 此時對紅光和藍(lán)光的亮度不進行抑制，仍以原亮度射入液晶面板，即91m紅光、211m綠光 和2.81m藍(lán)光。則透過液晶面板上紅色彩膜后的紅光亮度為9X (30.8% +33. 3% )= 8. 3161m，透過綠色彩膜后的綠光亮度為21 X (44. 8% +33.3% ) = 28. 2241m，透過藍(lán)色 彩膜后的藍(lán)光亮度為2· 8X (22.4% +33.3% ) = 2. 0501m。相同發(fā)光能力的LED，采用 本發(fā)明該實施例的子像素設(shè)計方案，透過液晶面板的光亮度可達(dá)8. 316+28. 224+2. 050 = 38. 591m,比現(xiàn)有技術(shù)提高了約35%。本發(fā)明實施例通過改變綠色、紅色和藍(lán)色子像素之間的面積比例來調(diào)整透過液晶 面板之后的光線亮度，具體是提高透過液晶面板的綠光與紅光和藍(lán)光之間的比例，綠光可 以基本決定混光后白光的亮度。所以通過合理設(shè)置各色子像素的面積之比，可以使光線雖 然在進入液晶面板之前呈現(xiàn)的不是白光，但是在透過液晶面板之后可以呈現(xiàn)出白光，對顏 色顯示沒有影響，而亮度能夠顯著提高。在獲取相同亮度顯示的情況下可以減少LED的數(shù) 量。例如，現(xiàn)有技術(shù)可以是三基色的三個LED為一組，每組LED對應(yīng)數(shù)十、數(shù)百的子像素來 模擬提供白色面光源。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以減少LED組的數(shù)量達(dá)25%，同時達(dá)到 原有的亮度要求。LED數(shù)量的減少大幅度的降低了 LED背光源LCD的成本，促進了此類LCD 的商用化發(fā)展進程。另外，因為可以達(dá)到的亮度增加，因此可以相應(yīng)地降低背光源的供電能 耗，背光源的節(jié)能是便攜式LCD的重要性能指標(biāo)。
各色子像素面積之間的比例可以根據(jù)彩膜透過率、LED亮度等因素計算獲得，使液 晶面板能100%利用LED的發(fā)光亮度，同時在透過液晶面板之后獲得滿足白點坐標(biāo)要求的 白光，實現(xiàn)光利用率的最大化。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，紅色子像素的面積可以等于藍(lán)色子像素的面積，較佳的 是大于藍(lán)色子像素的面積，能夠更好的滿足混合獲取白光的需求。若液晶面板的顏色為其 他顏色，也可以根據(jù)光效設(shè)計子像素的面積比例，使透過液晶面板后的光線呈現(xiàn)白光，最大 程度利用進入液晶面板前的光線亮度。第二實施例圖3為本發(fā)明第二實施例所提供的液晶面板中的第一種像素布局的結(jié)構(gòu)示意圖。 本實施例中彩膜的顏色仍包括紅色、藍(lán)色和綠色三種，與上述第一實施例的區(qū)別在于每個 子像素的面積均相等，綠色子像素11的數(shù)量分別多于紅色子像素12和藍(lán)色子像素13的數(shù) 量，則綠色子像素11的總面積大于紅色子像素12的總面積，也大于藍(lán)色子像素13的總面 積。數(shù)量不同的各色子像素的較佳布局形式如圖3所示，一個紅色子像素12、兩個綠 色子像素11和一個藍(lán)色子像素13構(gòu)成一個像素10 ；在每個像素10中，紅色子像素12、綠 色子像素11和藍(lán)色子像素13順序且并列設(shè)置，兩個綠色子像素11相鄰，且設(shè)置在紅色子 像素12和藍(lán)色子像素13之間。或者，如圖4所示，兩個綠色子像素11也可以與紅色子像 素12和藍(lán)色子像素13間隔地設(shè)置。或者，各色子像素可以呈田字型排列設(shè)置，即采用堆疊形式，如圖5所示，兩個綠 色子像素11可以與紅色子像素12和藍(lán)色子像素13交叉地設(shè)置。再或者，如圖6所示，兩 個綠色子像素11并列設(shè)置，且設(shè)置在并列的紅色子像素12和藍(lán)色子像素13的一側(cè)。本實施例的技術(shù)方案除能夠如第一實施例所述的那樣提高光利用率之外，還能夠 節(jié)約液晶面板的再設(shè)計成本。由于彩膜層可以僅設(shè)置在一個基板上，例如通常可以僅設(shè)置 在彩膜基板上，所以本實施例可以不改變陣列基板上子像素的設(shè)計方案，僅改變彩膜基板 上所形成的各色彩膜的布局。因此至少能夠降低陣列基板再設(shè)計的成本，更易于在現(xiàn)有實 際生產(chǎn)中推廣。在本實施例中，為在子像素面積確定的情況下滿足過屏后的白光要求，可以進一 步調(diào)整紅光和藍(lán)光的發(fā)光光效來使最終透過的光線滿足混合獲得白光的要求，特別是可以 較大的提高紅光的光效。使光效的調(diào)整和子像素的面積調(diào)整相結(jié)合，以提高亮度，且盡量減 小對現(xiàn)有液晶基板的再設(shè)計成本。在上述兩實施例中，彩膜的顏色還可以包括白色，通過調(diào)整各色子像素的面積關(guān) 系即能夠達(dá)到透過液晶面板后呈現(xiàn)白光的目的。在一個像素內(nèi)子像素的排列關(guān)系可以如上 所述為并列、堆疊的形式，或者也可以采用其他的能夠使像素混合基色而呈現(xiàn)彩色的排列 方式。第三實施例圖7為本發(fā)明第三實施例所提供的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。該液晶顯示器中包 括本發(fā)明任一實施例的液晶面板20，且還包括框架30、控制電路(圖中未示)和背光模組。 液晶面板20嵌設(shè)在框架30中，與控制電路相連，在控制電路的控制下進行圖像顯示，背光 模組設(shè)置在液晶面板20的外側(cè)，對于直下式的背光模組，其具體可以包括反射板41、光學(xué)腔42、光源43和光學(xué)膜層44等結(jié)構(gòu)，如圖7所示，光學(xué)膜層44根據(jù)具體需要可以包括棱鏡 片、擴散片、集光片、增量膜等。在本實施例中，光源43為多個有色點光源，有色點光源的顏 色至少包括第一顏色和第二顏色。在實際應(yīng)用中，也可以采用側(cè)光式的背光模組，側(cè)光式的背光模組通?？梢园?設(shè)置在液晶面板一側(cè)的導(dǎo)光板、設(shè)置在導(dǎo)光板側(cè)邊的光源、圍設(shè)在導(dǎo)光板和光源外部的反 射側(cè)板和反射底板、以及導(dǎo)光板和液晶面板之間的光學(xué)膜層等，由導(dǎo)光板導(dǎo)引光線形成側(cè) 光式背光源。具體的，有色點光源的顏色還包括第三顏色，且第一顏色為綠色，第二顏色為紅 色，第三顏色為藍(lán)色。有色點光源具體可以為LED，即紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED。在本實施例中，各種顏色的有色點光源的數(shù)量可以相等或不等，可以通過調(diào)整液 晶面板上各色子像素的面積，使最終透過液晶面板的光線滿足白點坐標(biāo)的要求。本發(fā)明的液晶顯示器能夠最大程度的發(fā)揮LED的發(fā)光能力，提高光利用率，在達(dá) 到同樣亮度要求的情況下，能夠減少LED的數(shù)量或降低能耗，從而能夠降低LCD的成本，促 進LED作為背光源的LCD的推廣。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
一種液晶面板，包括對盒設(shè)置的第一基板和第二基板，兩基板上對應(yīng)形成有矩陣形式排列的多個子像素，每個子像素分別對應(yīng)一種顏色的彩膜，所述顏色至少包括第一顏色和第二顏色，其特征在于所述第一顏色子像素的面積大于第二顏色子像素的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板，其特征在于所述顏色還包括第三顏色，且所述第 一顏色為綠色，第二顏色為紅色，第三顏色為藍(lán)色；綠色子像素的面積分別大于紅色子像素 的面積和藍(lán)色子像素的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶面板，其特征在于紅色子像素的面積大于藍(lán)色子像素 的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶面板，其特征在于每種顏色子像素的數(shù)量相等；一 個綠色子像素的面積分別大于一個紅色子像素的面積和一個藍(lán)色子像素的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶面板，其特征在于一個紅色子像素、一個綠色子像素和 一個藍(lán)色子像素構(gòu)成一個像素；在每個像素中，紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素順序 且并列設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶面板，其特征在于一個紅色子像素、一個綠色子像素和 一個藍(lán)色子像素構(gòu)成一個像素；在每個像素中，紅色子像素與藍(lán)色子像素并列設(shè)置，綠色子 像素在紅色子像素和藍(lán)色子像素平齊的一邊鄰接設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液晶面板，其特征在于各個子像素的面積均相等；綠色 子像素的數(shù)量分別多于紅色子像素的數(shù)量和藍(lán)色子像素的數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶面板，其特征在于一個紅色子像素、兩個綠色子像素和 一個藍(lán)色子像素構(gòu)成一個像素；在每個像素中，紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素順序 且并列設(shè)置或呈田字型排列設(shè)置。
9.一種包括權(quán)利要求1 8任一所述液晶面板的液晶顯示器，還包括框架、控制電路和 背光模組，所述液晶面板嵌設(shè)在所述框架中與所述控制電路相連，所述背光模組設(shè)置在所 述液晶面板的外側(cè)，其特征在于所述背光模組中包括的光源為多個有色點光源，所述有色 點光源的顏色至少包括第一顏色和第二顏色。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器，其特征在于所述有色點光源的顏色還包括第 三顏色，且所述第一顏色為綠色，第二顏色為紅色，第三顏色為藍(lán)色。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于各種顏色的有色點光源的數(shù)量 相等或不等。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于所述有色點光源為發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶面板和液晶顯示器。該液晶面板包括對盒設(shè)置的第一基板和第二基板，兩基板上對應(yīng)形成有矩陣形式排列的多個子像素，每個子像素分別對應(yīng)一種顏色的彩膜，顏色至少包括第一顏色和第二顏色，其中第一顏色子像素的面積大于第二顏色子像素的面積。該液晶顯示器包括本發(fā)明的液晶面板，還包括框架、控制電路和背光模組，液晶面板嵌設(shè)在框架中與控制電路相連，背光模組設(shè)置在液晶面板的外側(cè)，其中背光模組中的光源為多個有色點光源，有色點光源的顏色至少包括第一顏色和第二顏色。本發(fā)明通過調(diào)整各色子像素之間的面積比例關(guān)系來調(diào)整光線透過液晶面板之后的光效。充分利用了光源的發(fā)光能力，提高了光利用率。
文檔編號G02F1/1335GK101907800SQ20091008611
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者萬麗芳, 孫小斌, 張麗蕾, 張凱亮, 張卓, 王剛, 王慶江, 許燕文, 趙星星, 馬麗 申請人:京東方科技集團股份有限公司