一种偏光式三维显示面板及其像素单元的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种偏光式三维显示面板及其像素单元。显示面板包括阵列基板，阵列基板包括多个像素单元，布置于由多条数据线和多条扫描线交错形成的多个像素区内。每个像素单元包括主像素电极，配置以接收第一扫描线的扫描信号，进而接收数据线上的数据信号而具有主区电压；次像素电极，配置以接收第一扫描线的扫描信号，进而接收数据线上的数据信号而具有次区电压；以及电荷分享单元，配置以接收第二扫描线的扫描信号，进而使次区电压与主区电压产生电压差；其中，主像素电极与次像素电极左右分布。本发明能够有效解决偏光式三维显示中观看者俯视和仰视时双眼信号串扰现象不一致的问题。
【专利说明】一种偏光式三维显示面板及其像素单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维图像显示技术，特别是关于一种偏光式三维显示面板及其像素单
J Li ο
【背景技术】
[0002]薄膜交错相位差带式(Film Patterned Retarder,简称FPR),也称偏光式三维显示面板是目前三维显示市场的主流产品之一。一个FPR三维显示面板包括阵列基板和彩色滤光片基板，彩色滤光片基板远离阵列基板的一侧设置有相位延迟膜，通过与偏振眼镜的配合将三维显示画面分离为左眼图像和右眼图像，分别传送至观看者的左眼和右眼，观看者的大脑会将左眼图像和右眼图像融合成具有深度信息的立体图像，从而实现三维显示功能。具体地，该相位延迟膜可以按照像素行分区，相邻的两行分别为45度和135度的四分之一波片，以使奇数行的像素单元和偶数行的像素单元分别显示方向相反的圆偏振光，从而达到分离左右眼图像的目的。
[0003]同时，为了解决大视角色偏问题，近年来，偏光式三维显示面板的阵列基板多采用如如图1所示的像素单元结构。在图1所示的像素单元中，像素电极分为上下分布的主像素电极I区和次像素电极II区。其中，主像素电极I区包括薄膜晶体管Tl，该薄膜晶体管Tl的栅极连接第一扫描线GLm，源极连接数据线DLn，液晶电容Clcl和存储电容Cstl并接在薄膜晶体管Tl的漏极和共同电极Com之间；次像素电极II区包括薄膜晶体管T2，该薄膜晶体管T2的栅极连接第一扫描线GLm，源极连接数据线DLn，液晶电容Clc2和存储电容Cst2并接在薄膜晶体管T2的漏极和共同电极Com之间；此外，薄膜晶体管T3的栅极连接第二扫描线GLm+1，电荷分享电容Ccs连接在薄膜晶体管T3的源极和共同电极Com之间，当第二扫描线GLm+1有扫描信号时，薄膜晶体管T3连通次像素电极II区与电荷分享电容Ccs，从而降低次像素电极II区电压(由于图1是俯视图，故各种电容均未标示)。通过这种电荷分享技术(Charge-shared)主像素电极I区和次像素电极II区具有不同的电压,进而控制各自对应的液晶按照不同的偏转角度进行偏转，以达到大视角色偏补偿的目的。除了上述色偏问题之外，当观看者处于较大视角观看三维图像时，还会出现左右眼影像互相串扰(Cross-talk)的问题。例如，原本送到左眼的左眼图像同时被右眼观察到了，产生双眼信号串扰，影响立体成像效果。而且，当像素单元中主像素电极和次像素电极上下分布时，观看者从俯视和仰视角度观看三维图像时的双眼信号串扰程度也不相同。通常，次像素电极的电压低于主像素电极的电压，相应地，像素单元次区的显示亮度会低于主区的显示亮度。当观看者俯视时，接收的多是来自像素单元主区的光线，亮度较高；当观看者仰视时，接收的多是来自像素单元次区的光纤，亮度较低，因此会导致观看者俯视时的双眼信号串扰程度要大于仰视时的双眼信号串扰程度，出现双眼信号串扰程度不一致的问题。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提供了一种偏光式三维显示面板及其像素单元，观看者在俯视和仰视该显示面板时的双眼信号串扰程度相同。
[0005]本发明提供一种用于偏光式三维显示面板的像素单元，其特征在于，包括:
[0006]一主像素电极，配置以接收第一扫描线的扫描信号，进而接收数据线上的数据信号而具有主区电压；
[0007]—次像素电极，配置以接收第一扫描线的扫描信号，进而接收数据线上的数据信号而具有次区电压；以及
[0008]一电荷分享单元，配置以接收第二扫描线的扫描信号，进而分享次像素电极上的电荷，使次像素电极的次区电压与主像素电极的主区电压不同；
[0009]其中，主像素电极与次像素电极左右分布。
[0010]进一步地，上述像素单元中，主像素电极的面积小于次像素电极的面积。
[0011 ] 优选地，上述主像素电极与次像素电极的面积比为四比六。
[0012]根据本发明的一实施例，上述像素单元还包括:
[0013]第一开关元件，其控制端连接第一扫描线，第一极连接数据线，第二极连接主像素电极。
[0014]根据本发明的一实施例，上述像素单元还包括:
[0015]第二开关元件，其控制端连接第一扫描线，第一极连接数据线，第二极连接次像素电极。
[0016]根据本发明的一实施例，上述像素单元的电荷分享单元包括第三开关元件和电荷分享电容，第三开关元件的控制端连接第二扫描线，第一极连接次像素电极，第二极耦接电荷分享电容。
[0017]根据本发明的一实施例，上述电荷分享电容的上电极与第三开关元件的第二极连接。
[0018]根据本发明的一实施例，上述电荷分享电容的下电极为共同电极走线的一部分。
[0019]根据本发明的一实施例，上述共同电极走线和扫描线为同一光罩形成。
[0020]此外，本发明还提供一种偏光式三维显示面板，其特征在于，包括:
[0021 ] 阵列基板，其上设置有上述像素单元。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下优点:本发明通过改变偏光式三维显示面板像素单元中像素电极的分布结构，将主像素电极和次像素电极左右布置，能够使观看者在俯视和仰视偏光式三维显示面板时的双眼信号串扰程度相同。
[0023]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0025]图1是现有的偏光式三维显示面板的像素单元的像素电极示意图；
[0026]图2是本发明一实施例的偏光式三维显示面板阵列基板的示意图；
[0027]图3是本发明一实施例的偏光式三维显示面板像素单元的示意图；[0028]图4是图3所不像素单兀的等效电路不意图。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步地详细说明。
[0030]如图2所示，是根据本发明一实施例绘制的一种阵列基板的示意图。该阵列基板100上包括与扫描驱动电路200连接的多条扫描线GLl?GLM、与数据驱动的电路300连接的多条数据线DLl?DLN和多个像素单元400。其中，多个像素单元400布置于由多条扫描线GLl?GLM和多条数据线DLl?DLN交错配置而成的多个像素区500内，每一个像素单兀100与一根数据线、一第一扫描线和一第二扫描线连接。
[0031]如图3所示，是根据本发明一实施例绘制的一种像素单元的示意图。该像素单元配置于图3所示的像素区域中，其包括:
[0032]主像素电极I区，配置以接收第一扫描线的扫描信号Gm，在扫描信号Gm的作用下接收数据线上的数据信号Data而具有主区电压V_I ；
[0033]次像素电极II区，配置以接收第一扫描线的扫描信号Gm，在扫描信号Gm的作用下接收数据线上的数据信号Data而具有次区电压V_II ；
[0034]电荷分享单元Charge-sharing，配置以接收第二扫描线的扫描信号Gm+1，进而分享次像素电极II区上的电荷，使次像素电极II区的次区电压ν_ΙΙ与主像素电极I区的主区电压V_I产生电压差，从而使显示面板能够实现较佳的低色偏效果；
[0035]与现有的偏光式三维显示面板的阵列基板上的像素单元不同，本发明阵列基板中的像素单元的主像素电极I区与次像素电极II区左右分布，以使观看者在俯视和仰视该显示面板时的双眼信号串扰程度相同。
[0036]如图4所示,是图4所示像素单元的一个具体实施例的等效电路示意图,其中:
[0037]对于主像素电极I区，像素单元中还包括第一开关元件Tl、第一液晶电容Clcl和第一存储电容Cstl。其中，第一开关元件Tl的控制端连接第一扫描线，接收扫描信号Gm，第一极连接数据线，第二极连接主像素电极I区，同时主像素电极I区还耦接第一液晶电容Clcl和第一存储电容Cstl的第一极，第一液晶电容Clcl和第一存储电容Cstl的第二极优选地耦接阵列基板的共同电极Com。在扫描信号Gm的作用下，第一开关元件Tl开启，数据线上的数据信号Data经由第一开关元件Tl传送至第一液晶电容Clcl和第一存储电容Cstl,第一液晶电容Clcl和第一存储电容Cstl根据数据信号Data充电而具有相应的电压电位，基于此，主像素电极I区具有相应的主区电SV_I，使得与主像素电极I区对应的液晶发生相应的偏转以显示相应的影像数据。
[0038]对于次像素电极II区，像素单元中还包括第二开关元件T2、第二液晶电容Clc2和第二存储电容Cst2。其中，第二开关元件T2的控制端连接第一扫描线，接收扫描信号Gm，第一极连接数据线，第二极连接次像素电极II区，同时次像素电极II区还耦接第二液晶电容Clc2和第二存储电容Cst2的第一极，第二液晶电容Clc2和第二存储电容Cst2的第二极优选地耦接阵列基板的共同电极Com。在扫描信号Gm的作用下，第二开关元件T2开启，数据线上的数据信号Data经由第二开关元件T2传送至第二液晶电容Clc2和第二存储电容Cst2，第二液晶电容Clc2和第二存储电容Cst2根据数据信号Data充电而具有相应的电压电位，基于此，次像素电极II区具有相应的次区电压[11，使得与次像素电极II区对应的液晶发生相应的偏转以显示相应的影像数据。
[0039]对于电荷分享单元Charge-sharing,本实施例优选地采用了第三开关元件T3和电荷分享电容Ccs构成，当然也可不限于此。其中，第三开关元件T3的控制端连接第二扫描线Gm+1，接收扫描信号Gm+1，第一极连接次像素电极11区，第二极耦接电荷分享电容Ccs的上电极，电荷分享电容Ccs的下电极优选为阵列基板共同电极Com走线的一部分。阵列基板共同电极Com的走线可以与扫描线同一光罩形成。在扫描信号Gm+1的作用下,第三开关元件T3开启，次像素电极II区上的电荷经由第三开关元件T3传送至电荷分享电容Ccs，因此次像素电极II区的电压电位，也即次区电SV_II发生变化，从而与主区电压V_I产生电压差，使显示面板能够实现较佳的低色偏效果。
[0040]上述各开关元件优选薄膜晶体管制作而成，控制端为栅极，第一极和第二极可以分别为漏极或者源极，依据电流的流动方向而具体设置，在此不做限制。
[0041]当上述主像素电极与次像素电极左右分布时，对于观看者而言，无论是从从俯视角度还是仰视角度观看三维显示面板，接收到的光线都是主区和次区发出光线共同作用的结果，因此俯视和仰视时双眼信号串扰程度也相同，从而改善了原有的双眼信号串扰程度不对称的问题。
[0042]优选地，上述主像素电极的面积小于次像素电极的面积。现有的三维显示面板阵列基板的像素单元中，主像素电极与次像素电极的面积比一般为四比六。本发明提供的显示面板阵列基板的像素单元也可以采用相同的比例设置，只是由于主像素电极与次像素电极呈左右分布，主像素电极与次像素电极之间的间隔面积会随之增大，因此开口率比现有的三维显示面板的开口率低。当然，这一点可以通过调整具体尺寸进行优化，此处不做详述。
[0043]另一方面，本发明还提供一种偏光式三维显示面板的实施例，其包括:
[0044]阵列基板，其上设置有本发明提供的像素单元。
[0045]本发明提供的偏光式三维显示面板的驱动方法与现有的偏光式三维显示面板的驱动方法相同，因此此处不再复述。
[0046]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种用于偏光式三维显示面板的像素单元，其特征在于，包括: 一主像素电极，配置以接收第一扫描线的扫描信号，进而接收数据线上的数据信号而具有主区电压； 一次像素电极，配置以接收所述第一扫描线的扫描信号，进而接收所述数据线上的数据信号而具有次区电压；以及 一电荷分享单元，配置以接收第二扫描线的扫描信号，进而分享所述次像素电极上的电荷，使所述次像素电极的次区电压与所述主像素电极的主区电压不同； 其中，所述主像素电极与所述次像素电极左右分布。
2.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于:所述主像素电极的面积小于所述次像素电极的面积。
3.如权利要求2所述的像素单元，其特征在于:所述主像素电极与次像素电极的面积比为四比六。
4.如权利要求1或2或3所述的像素单元，其特征在于，还包括: 第一开关元件，其控制端连接所述第一扫描线，第一极连接所述数据线，第二极连接所述主像素电极。
5.如权利要求1或2或3所述的像素单元，其特征在于，还包括: 第二开关元件，其控制端连接所述第一扫描线，第一极连接所述数据线，第二极连接所述次像素电极。
6.如权利要求1或2或3所述的像素单元，其特征在于，所述电荷分享单元包括第三开关元件和电荷分享电容，所述第三开关元件的控制端连接所述第二扫描线，第一极连接所述次像素电极，第二极耦接所述电荷分享电容。
7.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，所述电荷分享电容的上电极与所述第三开关元件的第二极连接。
8.如权利要求7所述的像素单元，其特征在于，所述电荷分享电容的下电极为共同电极走线的一部分。
9.如权利要求8所述的像素单元，其特征在于，所述共同电极走线和所述扫描线为同一光罩形成。
10.一种偏光式三维显不面板,其特征在于,包括: 阵列基板，其上设置有如权利要求1?9任意一项所述的像素单元。
【文档编号】G02F1/1362GK103558692SQ201310477312
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】叶成亮, 范德勇 申请人:深圳市华星光电技术有限公司