CN101216647B - 有源元件阵列基板及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

发明涉及一种有源元件阵列基板及其驱动方法，有源元件阵列基板具有显示区以及连接显示区的线路区，包括多条扫描线、与扫描线相交的多条数据线、多个像素单元、多个扫描信号端、多个传输线路组、多条控制线路以及多个控制开关。像素单元位于显示区中，并电性连接所对应的数据线及扫描线。扫描信号端、传输线路组、控制线路与控制开关位于线路区中。各传输线路组分别连接至对应的扫描信号端。各传输线路组包括多条对应扫描线的传输线路。控制线路与传输线路相交，而控制开关分别连接至传输线路。连接至相同扫描信号端的控制开关连接至不同的控制线路。本发明的有源元件阵列基板有助于提升液晶显示面板的显示品质及降低制造成本。

Description

有源元件阵列基板及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种有源元件阵列基板及其驱动方法，且特别涉及一种有助于降低成本的有源元件阵列基板及其驱动方法。

背景技术

随着液晶显示面板不断地朝向大尺寸的显示规格发展，液晶显示面板的视角大小逐渐成为使用者购买相关显示产品时的重要考虑因素。为了克服液晶显示面板的显示视角问题，液晶显示面板的广视角技术必须不停地进步与突破。目前，能够达成广视角要求的技术有扭转向列型(twist nematic，TN)液晶加上广视角膜(wide viewing film)、同平面切换型(in-plane switching，IPS)液晶显示面板、边际场切换型(fringe field switching)液晶显示面板、多域垂直配向型(multi-domain vertically alignment，MVA)液晶显示面板等方式。

一般而言，上述各种广视角技术有助于使液晶显示面板具有较宽广的显示视角。只是，受限于液晶分子本身的光学特性，在大视角处观看液晶显示面板显示的画面时，仍可能会发生色偏(color washout)的现象。为了改善此现象，目前已提出通过驱动原理与像素设计的改良在单一像素单元内形成多个具有不同显示灰阶的区域。其主要是在单一像素单元中再配置一组连接至另一扫描信号的有源元件与像素电极，以对色偏的现象进行补偿。

然而，同一像素单元配置有多个有源元件，将使有源元件阵列基板上的驱动芯片使用量增加，造成制作成本的提升。另外，芯片使用量的增加更衍生出线路设计的复杂化以及空间利用方式的问题。

发明内容

本发明提供一种有源元件阵列基板，以解决驱动芯片使用数量多而造成成本提高的问题。

本发明还提供一种驱动方法，以减少驱动芯片使用数量。

本发明提出一种有源元件阵列基板，具有显示区以及连接显示区的线路区。有源元件阵列基板包括多条扫描线、多条数据线、多个像素单元、多个扫描信号端、多个传输线路组、多条控制线路以及多个控制开关。数据线与扫描线相交。像素单元位于显示区中，并电性连接所对应的数据线以及扫描线。扫描信号端、传输线路组、控制线路与控制开关均位于线路区中。各传输线路组分别连接至对应的扫描信号端，且所述多个传输线路组共包括多条对应扫描线的传输线路。控制线路与传输线路相交，而控制开关分别连接至传输线路。连接至相同的扫描信号端的控制开关连接至不同的控制线路。

在本发明的一个实施例中，上述的各像素单元包括多个第一有源元件以及与第一有源元件电性连接的多个第一像素电极。这些第一有源元件电性连接对应的其中一数据线，并分别电性连接不同的扫描线。各像素单元所电性连接的扫描线例如是通过对应的控制开关电性连接至相同的扫描信号端。各像素单元还包括多个第二有源元件以及与第二有源元件电性连接的多个第二像素电极。此外，各第二有源元件与对应的第一有源元件配置于同一条扫描线上并电性耦接对应的第一有源元件。

在本发明的一个实施例中，上述的有源元件阵列基板还包括多条与像素单元相交的共用线。

在本发明的一个实施例中，上述的传输线路组中的第一传输线路组的传输线路的数目等于上述的传输线路组中的第二传输线路组的传输线路的数目。实务上，各传输线路组中的传输线路的数目例如为2、3或4。

在本发明的一个实施例中，上述的各传输线路组中的传输线路的数目可以为2、3或4。

本发明还提供一种驱动方法，用以驱动如上所述的有源元件阵列基板。首先，提供多个控制信号分别给不同的控制线路，以开启位于不同控制线路上的控制开关。此外，自扫描信号端输入扫描信号于传输线路，而随着控制开关的开启，将扫描信号输入至不同的扫描线。

在本发明的一个实施例中，上述的输入至不同控制线路的控制信号不同步。

在本发明的一个实施例中，上述的扫描信号的起始时间晚于对应的其中控制信号的起始时间。

在本发明的一个实施例中，上述的扫描信号的结束时间早于对应的其中一控制信号的结束时间。

在本发明的一个实施例中，上述的扫描信号与控制信号重叠。

在本发明的一个实施例中，上述的控制信号的频率为f，而扫描信号的频率为nf，且n为各扫描信号端所连接的传输线路组的传输线路的数量。

在本发明的一个实施例中，上述的驱动方法还包括提供多个数据信号分别给数据线。

本发明采用多条传输线路所构成的传输线路组连接至同一个扫描信号端，因此扫描信号端的输出信号可以对应地输入给多条传输线路以及扫描线。同时，各传输线路连接控制开关，以使扫描信号端输出的信号在不同的时间输入至对应的扫描线。换言之，本发明的有源元件阵列基板中，多条扫描线的驱动信号可以由同一驱动芯片所提供，而有助于节省驱动芯片使用数量，以降低成本。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1图示为本发明的第一实施例的有源元件阵列基板。

图2为本发明的第一实施例的有源元件阵列基板的驱动方法的时序图。

图3图示为本发明的第二实施例的有源元件阵列基板。

图4图示为本发明的第三实施例的有源元件阵列基板。

图5图示为本发明的第四实施例的有源元件阵列基板。

图6为本发明的第五实施例的有源元件阵列基板。

图7为本发明的第五实施例的有源元件阵列基板的驱动方法的时序图。

并且，上述附图中的各附图标记说明如下：

100、200、300、400、500  有源元件阵列基板

102  显示区

104  线路区

110  扫描线

120  数据线

130、230、530A、530B  像素单元

132、532  有源元件

134、534  像素电极

140、140n、140n+1  扫描信号端

150、350、550  传输线路组

152、352、552  传输线路

160、160A、160B、360、560A～560D  控制线路

170、170A、170B、370、570A～570D  控制开关

180、580A、580B  共用线

232A、432A  第一有源元件

232B、432B  第二有源元件

234A、434A  第一像素电极

234B、434B  第二像素电极

GG1、GG2、GG3、GG4  控制信号

Gn  扫描信号

T1～T4、T1’～T4’、t1～t4、t1’～t4’ 时间

具体实施方式

第一实施例

图1图示为本发明的第一实施例的有源元件阵列基板。请参照图1，有源元件阵列基板100具有显示区102以及连接显示区102的线路区104。有源元件阵列基板100包括多条扫描线110、多条数据线120、多个像素单元130、多个扫描信号端140、多个传输线路组150、多条控制线路160以及多个控制开关170。数据线120与扫描线110相交。像素单元130位于显示区102中，并电性连接所对应的数据线120以及扫描线110。扫描信号端140、传输线路组150、控制线路160与控制开关170均位于线路区104中。此外，有源元件阵列基板100还包括多条共用线180，其与像素单元130相交。像素单元130进行画面显示时，共用线180所提供的电容作用有助于维持像素单130的显示电压。

具体而言，各传输线路组150分别连接至对应的扫描信号端140，且各传输线路组150包括多条连接至扫描线110的传输线路152。另外，控制线路160与传输线路152相交，而控制开关170分别连接至传输线路152。连接至相同的扫描信号端140的控制开关170连接至不同的控制线路160。换言之，各个扫描信号端140连接至传输线路组150，也就是多条传输线路152。同时，相同传输线路组150中每一条传输线路152连接不同的控制开关170。当其中一个控制开关170A或控制开关170B通过控制线路160A或控制线路160B开启时，各个扫描信号端140所输出的信号可以传输至部分的扫描线110。

本实施例中，每一传输线路组150的传输线路152数目举例为2，所以各个扫描信号端140的信号可以传送至两条扫描线110。换言之，每两条扫描线110可以由同一个扫描信号端140所施予的信号所控制，而仅需对应的设置一个驱动芯片。因此，本实施例的有源元件阵列基板100所需驱动芯片的数量较少而有助于减低成本。

另外，各像素单元130包括两个有源元件132以及与有源元件132电性连接的两个像素电极134。也就是说，像素单元130大致可区分为两个显示区域。这些有源元件132电性连接对应的其中一数据线120，但分别电性连接不同的扫描线110。各扫描线110例如是分别连接其中一条传输线路152并通过对应的控制开关170控制以电性连接至相同的扫描信号端140。也就是说，不同扫描线110上的这些有源元件132可以连接至同一个扫描信号端140，并由此扫描信号端140所输出的信号所控制。

同一像素单元130包括多个有源元件132与多个像素电极134，以划分出多个呈现不同亮度的显示区域。由现有技术的描述可知，多个显示区域的设计有助于解决液晶显示面板进行显示时，在大视角处发生色偏的问题。本实施例中，至少两条扫描线110上的有源元件132可由同一扫描信号端140控制，这进一步地减低驱动芯片使用成本。此外，线路区104中的线路布局方式也可因驱动芯片使用数量的减少而更为简化。当然，扫描信号端140并不限于只与两条传输线路152连接，若同一扫描信号端140连接两个以上的传输线路152，则可更有效地降低成本。

有源元件阵列基板100中，开关元件170决定每一条传输线路152是否可将信号传送至对应的扫描线110。详言之，有源元件阵列基板100的驱动方式例如如下所述。图2为本发明的第一实施例的有源元件阵列基板的驱动方法的时序图。请同时参照图1与图2，有源元件阵列基板100的驱动方法例如是提供多个控制信号GG1与控制信号GG2，分别给不同的控制线路160A、160B。同时，自各扫描信号端140n、140n+1分别提供扫描信号Gn、扫描信号Gn+1于不同的传输线路组150。实际上，扫描信号端140n与扫描信号端140n+1可以分别连接至一个驱动芯片(未图示)，其提供扫描信号Gn、扫描信号Gn+1。

控制信号GG1输入于控制线路160A，以使控制开关170A被开启，而控制信号GG2则可开启控制开关170B。由图2可知，控制信号GG1与控制信号GG2并非同步，且彼此不相重叠，因此控制开关170A与控制开关170B会在不同的时间被开启。

另外，扫描信号Gn、扫描信号Gn+1的起始时间T1’～T4’分别晚于对应的控制信号GG1、控制信号GG2的起始时间T1～T4。扫描信号Gn、扫描信号Gn+1的结束时间t1’～t4’则分别早于对应的控制信号GG1、控制信号GG2的结束时间t1～t4。换言之，扫描信号Gn、Gn+1与控制信号GG1、GG2的各个信号脉冲在时间上重叠(overlap)。因此，控制线路160上的控制开关170被开启的时间内，每一个扫描信号Gn、扫描信号Gn+1可被传输至对应的扫描线110。

详言之，控制开关170A在时间T1～t1间被开启时，扫描信号端140n在时间T1’～t1’所输出的扫描信号Gn可以被传送至对应的扫描线110。控制开关170A被关闭的后，控制开关170B在时间T2～t2间被开启，而使扫描信号端140n在时间T2’～t2’所输出的扫描信号Gn可以被传送至另一条扫描线110。同样的，在时间T3～t3时再度被开启的控制开关170A可使扫描信号端140n+1的扫描信号Gn+1被输入至对应的扫描线110上。时间T4～t4时，控制开关170B被开启则会使时间T4’～t4’的扫描信号Gn+1被输入至另一条扫描线110中。因此，通过控制线路160先后将控制开关170开启，以使连接于各控制开关170的传输线路152导通而将对应的信号传送至各扫描线110。

实务上，扫描线110被提供扫描信号Gn、Gn+1的同时，数据线120可被提供不同的数据信号，以使像素单元130呈现特定的显示电压。由于对应于不同扫描线110上的有源元件132是先后被开启的，数据线120可先后提供不同的数据信号。如此，同一像素单元130内的不同像素电极134可分别呈现不同的显示电压。因此，有源元件阵列基板100应用于液晶显示面板中有助于减低大视角的色偏情形。

当然，本实施例也可以通过不同的方式使像素电极134分别呈现不同的显示电压。举例来说，各个像素单元130的多个像素电极134例如可与共用线180重叠于不同的面积，以构成不同大小的储存电容。如此，不同像素电极134也可以具有不同的显示电压。

每一个扫描信号端140所传递的扫描信号Gn、Gn+1可供给多条传输线路150并依序输入至不同扫描线110。因此，若控制信号GG1与控制信号GG2的频率分别为f，则扫描信号Gn、扫描信号Gn+1的间的频率为nf，且n为各扫描信号端140所连接的传输线路152的数量。本实施例中连接扫描信号端140的每一传输线路组150举例包括两条传输线路152，所以本实施例的扫描信号Gn与扫描信号Gn+1的频率为2f。

扫描信号Gn、扫描信号Gn+1搭配适当的控制信号GG1与GG2，则每一扫描信号端140连接一个驱动芯片(未图示)就可供给多条扫描线110所需的信号。因此，本实施例的有源元件阵列基板100有助于减少驱动芯片的使用量，而达到节省成本的功效。

第二实施例

图3图示为本发明的第二实施例的有源元件阵列基板。请参照图3，有源元件阵列基板200与有源元件阵列基板100大致相同，其中各像素单元230包括两个第一有源元件232A与两个第二有源元件232B。同时，像素单元230中对应的配置有与第一有源元件232A电性连接的两个第一像素电极234A以及与第二有源元件232B电性连接的两个第二像素电极234B。换言之，像素单元230实质上区分成四个显示区域，各显示区域由一个有源元件(232A或232B)与一个像素电极(234A或234B)所构成。这些第一有源元件232A电性连接对应的其中一条数据线120，并分别电性连接不同的扫描线110。此外，各第二有源元件232B与对应的第一有源元件232A配置于同一条扫描线110上并电性耦接对应的第一有源元件232A。

在本实施例中，连接于不同扫描线110的第一有源元件232A可以由同一个扫描信号端140所提供的信号所控制。因此，有源元件阵列基板200的线路设计有助于降低驱动芯片所需的成本。另外，第一有源元件232A与第二有源元件232B电性耦接而使像素单元230分成四个显示区域。因此，有源元件阵列基板200应用于液晶显示面板时，更有助于改善液晶显示面板的显示品质。当然，本实施例各个像素单元230中所配置的第一有源元件232A的数量也可以是两个以上，并且每个传输线路组150搭配配置有两条以上的传输线路152。

第三实施例

图4图示为本发明的第三实施例的有源元件阵列基板。请参照图4，有源元件阵列基板300与第一实施例的有源元件阵列基板100相似，其中每一传输线路组350包括三条传输线路352。换言之，每一个扫描信号端140可以提供三条扫描线110所需的扫描信号。因此，以相同解析度且相同尺寸的设计而言，有源元件阵列基板300所需要的驱动芯片数量更少，而使制作成本更加低廉。

实际上，对应各传输线路组350中传输线路352的数目，控制开关370与控制线路360的数量也分别为3个。每一条传输线路352对应连接其中一个控制开关370与其中一条控制线路360。各像素单元130可以配置有三个有源元件132以及三个对应有源元件132的像素电极134。也就是，各像素单元130中可以划分为三个连接于不同扫描线110的显示区域。有源元件阵列基板300应用于液晶显示面板时，同一像素单元130的各显示区域可以具有不同的显示电压而有助于提升液晶显示面板的显示品质。此外，有源元件阵列基板300的驱动方式与有源元件阵列基板100的驱动方式大致相同，其中输入于扫描信号端140的扫描信号的频率为输入于控制线路360的控制信号的频率的三倍。

第四实施例

图5图示为本发明的第四实施例的有源元件阵列基板。请参照图5，有源元件阵列基板400与有源元件阵列基板300大致相同，其中各像素单元430包括三个第一有源元件432A、三个第二有源元件432B、与第一有源元件432A电性连接的三个第一像素电极434A以及与第二有源元件432B电性连接的三个第二像素电极434B。换言之，像素单元430实质上划分成六个显示区域，各显示区域由一个有源元件(432A或432B)与一个像素电极(434A或434B)所构成。各第二有源元件432B电性耦接对应的第一有源元件432A并与对应的第一有源元件432A配置于同一条扫描线110上。

本实施例的有源元件阵列基板400应用于液晶显示面板时，各像素单元430划分成六个显示区域更有助于提升液晶显示面板的显示品质及达到广域的显示效果。此外，本实施例每一扫描信号端140可以控制一个像素单元430中的六个有源元件(三个第一有源元件432A与三个第二有源元件432B)，因此有助于降低驱动芯片的使用数量及所需成本。线路区104中的线路布局也不会因有源元件432A、432B的配置密度增加而变得复杂。

第五实施例

图6为本发明的第五实施例的有源元件阵列基板。请参照图6，有源元件阵列基板500与有源元件阵列基板100大致相同，其差异之处在于有源元件阵列基板500中每一个扫描信号端140连接四条传输线路552。也就是说，每一个传输线路组550包括四条传输线路552。各个传输线路552的一端连接于扫描信号端140，而另一端则与对应的扫描线110连接。每一条传输线路552连接一个控制开关570，且各控制开关570A～570D分别由控制线路560A～560D所控制。此外，每一个扫描信号端140输出的信号可以控制两个连接于不同扫描线110的像素单元530A、530B。

进一步来说，有源元件阵列基板500中对应每一个扫描信号端140的线路中包括有两条共用线580A、580B。共用线580A与共用线580B分别与像素单元530A及像素单元530B中的像素电极534重叠，以提供电容作用使像素单元530A、530B具有良好的显示品质。实际上，本实施例将不同像素单元530A、530B连接至同一个扫描信号端140有助于节省驱动芯片的使用数量。换言之，本发明的有源元件阵列基板500中，各个连接于扫描信号端140的驱动芯片(未图示)可以提供扫描信号以驱动不同级的像素单元530A、530B。

有源元件阵列基板500的驱动方法时序图如图7所示。请参照图7，本实施例的控制信号GG1～GG4在时序上例如互不重叠，且控制信号GG1～GG4对应输入于控制线路560A～560D。因此，控制开关570A～570D会依序地被开启，以使对应的扫描信号Gn被输入至不同的扫描线110。所以，每个扫描信号端140可以控制四条扫描线110上的有源元件532。实务上，当控制信号GG1～GG4的频率为f时，扫描信号Gn的频率例如是4f。在其他实施例中，当扫描信号端140对应连接的扫描线110数量增加时，则扫描信号Gn的频率也会对应的增加数倍。另外，本实施例中，传输线路组550中传输线路552的数量例如是与控制线路560的数量相等。举例而言，每一传输线路组550包含四条传输线路552时，有源元件阵列基板500例如配置有四条控制线路560。此时，每四条传输线路552仅需配置一个驱动芯片，而使驱动芯片所需的数量降为扫描线110数量的1/4。也就是，本发明的有源元件阵列基板500中，增加N条控制线路560，就可以使驱动芯片所需数量减至扫描线110数量的1/N，以节省成本。

综上所述，本发明的有源元件阵列基板利用多条传输线路所构成的传输线路组连接至扫描信号端，并以对应数量的控制开关连接传输线路。传输线路中的信号可在对应的控制开关开启后传送至对应的扫描线。因此，本发明的有源元件阵列基板所需的驱动芯片数量较少而有助于节省成本。另外，本发明的有源元件阵列基板中，各个像素单元被划分成多个显示区域。因此，有源元件阵列基板应用于液晶显示面板时，有助于降低液晶显示面板在大视角下的显示画面发生色偏的现象。换言之，本发明的有源元件阵列基板有助于提升液晶显示面板的显示品质及降低制造成本。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，但是其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种有源元件阵列基板，具有显示区以及连接该显示区的线路区，该有源元件阵列基板包括：

多条扫描线；

多条数据线，与所述多条扫描线相交；

多个像素单元，位于该显示区中，并电性连接所对应的所述多条数据线以及所述多条扫描线；

多个扫描信号端，位于该线路区中；

多个传输线路组，位于该线路区中，且各该传输线路组分别连接至对应的扫描信号端，所述多个传输线路组共包括多条对应所述多条扫描线的传输线路；

多条控制线路，位于该线路区中，与所述多条传输线路相交；以及

多个控制开关，分别连接至所述多条传输线路，其中连接至相同的扫描信号端的所述多个控制开关连接至不同的控制线路。

2.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其中各所述像素单元包括多个第一有源元件以及与所述多个第一有源元件电性连接的多个第一像素电极，所述多个第一有源元件电性连接对应的其中一该数据线，并分别电性连接不同的扫描线。

3.如权利要求2所述的有源元件阵列基板，其中各该像素单元所电性连接的所述多条扫描线通过对应的所述多个控制开关连接至相同的扫描信号端。

4.如权利要求2所述的有源元件阵列基板，其中各该像素单元还包括多个第二有源元件以及与所述多个第二有源元件电性连接的多个第二像素电极，各该第二有源元件与对应的所述多个第一有源元件配置于同一条扫描线上并电性耦接对应的所述多个第一有源元件。

5.如权利要求1所述的有源元件阵列基板，其中所述多个传输线路组中的第一传输线路组的所述多条传输线路的数目等于所述多个传输线路组中的第二传输线路组的所述多条传输线路的数目。

6.一种驱动方法，用以驱动如权利要求1所述的有源元件阵列基板，该驱动方法包括：

提供多个控制信号分别给不同的控制线路，以开启位于不同控制线路上的所述多个控制开关；以及

自所述各个扫描信号端提供扫描信号于对应的传输线路组，而随着所述多个控制开关的开启，将该扫描信号提供至不同的扫描线。

7.如权利要求6所述的驱动方法，其中提供至不同控制线路的所述多个控制信号不同步。

8.如权利要求6所述的驱动方法，其中该扫描信号的起始时间晚于对应的其中该控制信号的起始时间。

9.如权利要求6所述的驱动方法，其中该扫描信号的结束时间早于对应的其中该控制信号的结束时间。

10.如权利要求6所述的驱动方法，其中该扫描信号与所述多个控制信号重叠。

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