CN102879965A - 一种液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶显示面板及液晶显示装置，其中该液晶显示面板包括：多个栅线；多列数据线；多个薄膜晶体管；和用于显示的多个第一像素单元和多个第二像素单元；第一像素单元和第二像素单元在行和列上均间隔排列，且在显示时极性相反；每一个所述第一像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条奇数列数据线，每一个所述第二像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条偶数列数据线；其中，所述最后一列数据线与所述第一列数据线电连接，第一列数据线的极性与最后一列数据线在工作状态下极性相同。本发明提高了显示质量。

Description

一种液晶显示面板及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，特别是一种液晶显示面板及液晶显示装置。

背景技术

在TFTLCD  (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示装置)领域，Z-Inversion(Z反转)技术是一种先进的、可以有效降低功耗并提高显示效果的技术，被各大TFT-LCD生产厂家广泛用于各自的产品生产中。

如图1所示，为现有的单栅Z-Inversion LCD(一行像素使用一根栅线驱动)的结构示意图。其中，包括不同极性的数据线1011和1012，栅线1023，不同极性的像素单元1031和1032，以及TFT 104，其中每一个像素单元均通过TFT 104连接到数据线1011/1012和栅线1023。

如图1所示，可以发现，图1所示的结构中，最后一列数据线(即图1中最右边的数据线)只能驱动最后一列像素单元(即图1中最右边的一列像素单元)中的部分像素单元，而其他像素单元无法驱动(如图1中最后一列像素单元中的正极性的像素单元)，这就会导致影响到画面的显示，导致最后一列显示异常。

当然，上述是以单栅Z-Inversion LCD为例进行的说明，对于双栅Z-Inversion LCD同样存在上述的问题，在此不作详细描述。

发明内容

本发明的目的在于提高一种液晶显示面板及液晶显示装置，解决现有技术中基于Z反转技术实现的液晶显示面板中存在的显示异常的问题。

为实现上述目的，本发明实施例公开了一种液晶显示面板，包括：

多个栅线；

多列数据线；

多个薄膜晶体管；和

用于显示的多个第一像素单元和多个第二像素单元；

第一像素单元和第二像素单元在行和列上均间隔排列，且在显示时极性相反；

每一个所述第一像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条奇数列数据线，每一个所述第二像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条偶数列数据线；

其中，所述多列数据线中，最后一列数据线与第一列数据线电连接，其中最后一列数据线和所述第一列数据线在工作状态下具有相同的极性。

上述的液晶显示面板，其中，最后一列数据线与第一列数据线通过面板扇出区域的引线、覆晶薄膜以及印刷电路板实现电连接。

上述的液晶显示面板，其中，每一行像素单元对应于两条栅线，每一行像素单元在所述两条栅线的驱动下进行显示。

上述的液晶显示面板，其中，任意相邻两条数据线和所述两条栅线划分出一个像素显示区域，所述像素显示区域包含一个所述第一像素单元和一个所述第二像素单元。

上述的液晶显示面板，其中，每个所述像素显示区域中的第一像素单元和第二像素单元是由所述两条栅线分别进行驱动的。

上述的液晶显示面板，其中，每一行像素单元对应于一条栅线，每一行像素单元中所有的像素单元通过各自对应的薄膜晶体管连接到同一条栅线。

上述的液晶显示面板，其中，还包括：

第一列数据线和最后一列数据线的远离显示区域一侧具有在显示时保持暗态的虚拟像素单元。

为实现上述目的，本发明实施例还公开了一种液晶显示装置，包括上述的液晶显示面板。

本发明实施例至少具有以下有益效果：

本发明实施例的基于Z反转技术实现的液晶显示面板增加了一条数据线，用于驱动现有的基于Z反转技术实现的液晶显示面板中最后一列/两列像素单元中无法驱动的像素单元。因此在显示的过程中，所有的像素单元都会被正常驱动，不会发生部分像素单元一直无法驱动的情形。由于消除了现有的基于Z反转技术实现的液晶显示面板中导致显示异常的因素，因此提高了显示质量。

本发明实施例中，新加入的最后一列数据线可以与第一列数据线能够直接通过印刷电路板上的现有引线连接在一起的，而不需要重新对电路进行修改，同时还能保证时序编排的方便与合理性，则第一列数据线是一种较好的选择。

附图说明

图1为现有的基于Z反转技术实现的单栅结构的液晶显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例的基于Z反转技术实现的双栅液晶显示面板的结构示意图；

图3为本发明实施例的基于Z反转技术实现的双栅液晶显示面板增加一条数据线之后的结构示意图；

图4为本发明实施例的基于Z反转技术实现的单栅液晶显示面板增加一条数据线之后的结构示意图；

图5为本发明实施例的基于Z反转技术实现的双栅液晶显示面板增加一条数据线以及两列暗态虚拟像素结构后的结构示意图；

图6为本发明实施例的基于Z反转技术实现的双栅液晶显示面板增加一条数据线之后的时序示意图；

图7为本发明实施例的基于Z反转技术实现的单栅液晶显示面板增加一条数据线之后的时序示意图。

具体实施方式

本发明实施例的液晶显示面板及液晶显示装置中，通过增加一条数据线，对普通Z反转技术中最后一列/两列像素单元中无法正常驱动的像素单元进行驱动，消除导致显示异常的因素，提高显示质量。

为了更好理解本发明实施例的技术方案，在此先对Z反转技术进行简单说明。

Z反转技术是通过让一根数据线(Data Line)来交替驱动其左右两侧的与之极性相同的像素单元来实现的。

传统意义上的数据线(Data Line)只能驱动垂直一列的像素，因此对比起来，Z反转具有低功耗、高显示品质的性质。

普通反转在一帧内需要进行多次电压的正负变化，而Z-Inversion方式由于其自身的特点，可以一直保持一个极性的波形，这就大大减小了功耗。

本发明实施例的一种基于Z反转技术实现的液晶显示面板，包括：

多个栅线；

多列数据线；

多个薄膜晶体管；和

用于显示的多个第一像素单元和多个第二像素单元；

第一像素单元和第二像素单元在行和列上均间隔排列，且在显示时极性相反；

每一个所述第一像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条奇数列数据线，每一个所述第二像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条偶数列数据线；

其中，在本发明的一个具体实施例中，所述最后一列数据线与所述第一列数据线电连接，第一列数据线的极性与最后一列数据线在工作状态下极性相同。

当然，所述多列数据线中，最后一列数据线也可以与任意一条第一数据线电连接，只要最后一列数据线和所述第一数据线在工作状态下具有相同的极性即可。

本发明实施例的液晶显示面板增加了一条数据线，用于驱动现有的基于Z反转技术实现的液晶显示面板中最后一列/两列像素单元中无法驱动的像素单元。因此在显示的过程中，所有的像素单元都会被正常驱动，不会发生部分像素单元一直无法驱动的情形。由于消除了现有的基于Z反转技术实现的液晶显示面板中导致显示异常的因素，因此提高了显示质量。

从另一个角度而言，本发明具体实施例中，任意一列像素单元都具有各自对应的极性不同的两条数据线，因此，工作状态下，任意一列像素单元中极性不同的像素单元都能够被各自对应的数据线驱动，消除了现有技术中，由于最后一列像素单元的一侧没有对应的数据线，因此部分像素单元在显示过程中无法正常驱动而导致的显示异常。

从以上描述可以发现，本发明具体实施例的液晶显示面板中，仅仅需要在现有的基于Z反转技术实现的液晶显示面板中在最后增加一条数据线，并与最后一列/两列中原本无法驱动的像素单元通过TFT连接，就能够使得显示区域所有的像素单元都能够得到驱动，实现简单。

本发明具体实施例中，基于Z反转技术实现的液晶显示面板包括两种类型，一种为单栅驱动的液晶显示面板(如图4所示)，其中，单栅驱动的液晶显示面板中，每一行像素单元对应于一条栅线，每一行像素单元中所有的像素单元通过各自对应的薄膜晶体管连接到同一条栅线。

另一种为双栅驱动的液晶显示面板(如图2所示)，其中，双栅驱动的液晶显示面板每一行像素单元对应于两条栅线，每一行像素单元在所述两条栅线的驱动下进行显示。而任意相邻两条数据线和所述两条栅线划分出一个像素显示区域，所述像素显示区域包含一个所述第一像素单元和一个所述第二像素单元。每个所述像素显示区域中的第一像素单元和第二像素单元是由所述两条栅线分别进行驱动的。

下面就这两种情况分别说明如下。

<双栅驱动的液晶显示面板>

本发明实施例的基于Z反转技术实现的液晶显示面板基于双栅驱动时，如图3所示，其增加了一条新的数据线1013，以某一时刻的工作状态对该液晶显示面板说明如下，如图3所示，该液晶显示面板包括：

对应每一个像素单元行的栅线1021和栅线1022；

具有第一极性的第一数据线1011；

与第一数据线间隔排列，且具有第二极性的第二数据线1012；

第一薄膜晶体管TFT 104；和

用于显示的多个具有第一极性的第一像素单元1031和多个具有第二极性的第二像素单元1032；

第一像素单元1031和第二像素单元1032在行列上间隔排列；

每一个第一像素单元1031均通过一个TFT 104连接到一条栅线1021或1022和一条第一数据线1011，每一个第二像素单元1032均通过一个TFT104连接到一条栅线1021或1022和一条第二数据线1012；连接同一根数据线的两个第一像素单元或者两个第二像素单元是由两条不同的栅线分别驱动的。

而其中最后一列数据线与第一列数据线电连接。因此，在所述液晶显示面板进行显示时，每一个像素单元在与之连接的栅线传输的栅极驱动信号和与之连接的数据线传输的数据驱动信号的共同作用下实现对应像素单元的显示。

从图3可以发现，本发明实施例的液晶显示面板相对于现有技术的液晶显示面板，其增加了一条数据线1013。

通过对比图2和图3可以发现，原本图2中最后两列中无法得到驱动的正极性的像素单元能够被新增加的数据线1013所传输的数据驱动信号驱动，而其他像素单元的驱动保持不变，因此在所述液晶显示面板进行显示时，图3中的每一个像素单元1031/1032在与之连接的栅线1021/1022传输的栅极驱动信号和与之连接的数据线1011/1012传输的数据驱动信号的共同作用下实现对应像素单元的显示，而不会出现部分像素单元由于没有数据驱动信号而无法显示的情况，提高了显示质量。

<单栅驱动的液晶显示面板>

本发明实施例的基于Z反转技术实现的液晶显示面板基于单栅驱动时，如图4所示，包括：

对应每一个像素单元行的栅线1023；

具有第一极性的第一数据线1011；

与第一数据线间隔排列，且具有第二极性的第二数据线1012；

第一薄膜晶体管TFT 104；和

用于显示的多个具有第一极性的第一像素单元1031和多个具有第二极性的第二像素单元1032；

第一像素单元1031和第二像素单元1032在行和列上均间隔排列；

每一个第一像素单元1031均通过一个TFT 104连接到一条栅线1023和一条第一数据线1011，每一个第二像素单元1032均通过一个TFT 104连接到一条栅线1023和一条第二数据线1012；

而其中最后一列数据线与第一列数据线电连接。因此，在所述液晶显示面板进行显示时，每一个像素单元在与之连接的栅线传输的栅极驱动信号和与之连接的数据线传输的数据驱动信号的共同作用下实现对应像素单元的显示。

在图4中，本发明实施例的液晶显示面板增加了一条数据线1014，而增加该条数据线1014之后，基于Z反转技术实现的单栅驱动液晶显示面板中，图1中原本最后一列中无法得到驱动的正极性的像素单元能够被新增加的数据线1014所传输的数据驱动信号驱动，而其他像素单元的驱动保持不变，因此在所述液晶显示面板进行显示时，图4中的每一个像素单元1031/1032在与之连接的栅线1023传输的栅极驱动信号和与之连接的数据线1011/1012传输的数据驱动信号的共同作用下实现对应像素单元的显示，而不会出现部分像素单元由于没有数据驱动信号而无法显示的情况，提高了显示质量。

在此应当说明的是，虽然以上的图3和图4中新增加的数据线都是对最后一列/两列中的正极性的像素单元进行驱动，但这个并不是绝对的，其取决于像素单元的排列方式，也有可能最后一列没有被驱动的像素单元为负极性的像素单元。总之，本发明实施例的液晶显示面板中新增加的数据线是对原来没有驱动的像素单元进行驱动。

同时，在上述的说明中，是以最后一列数据线与第一列数据线电连接为例进行的说明。但应当理解的是，本发明具体实施例中，最后一列数据线可以与任意一根与之在工作状态下具有相同的极性的数据线连接。

以图3和图4的情况为例，可以发现从以上图3和图4可以发现，新增加的数据线仅仅只驱动一列像素单元中的部分像素单元，而中间的数据线都会驱动相邻两列的像素单元，因此，如果仅仅增加一条数据线，则该增加的数据线的仅仅只有左边具有电路分支，而右边不与任何的TFT连接，这就导致增加的数据线的电路结构与其它的数据线的结构不同，从表现形式上看，该数据线只具有左边的电路分支，而缺少右边的电路分支。

而这种差异会导致不同数据线之间的时延(Delay)不同，影响显示效果。为了改善这种状况，在本发明的具体实施例中，第一列数据线和最后一列数据线的远离显示区域一侧具有在显示时保持暗态的虚拟像素结构。

而虚拟像素结构保持的暗态可以通过多种方式实现，说明如下。

<方式一>

在方式一中，如图5所示，本发明实施例的液晶显示面板上的虚拟像素结构包括：

第二薄膜晶体管(TFT)105；和

位于最后一根数据线的没有分布所述第一像素单元和第二像素单元的一侧的处于暗态的虚拟像素单元；

在方式一中，通过向增加的虚拟象素单元施加使之显示黑色的信号即可保证其处于暗态。

所述最后一根数据线通过所述第二薄膜晶体管与虚拟像素单元列中极性与所述最后一根数据线的极性相同的虚拟像素单元连接。

具体的，如图5所示，在本发明的具体实施例中，增加了两列像素单元1033(图中以虚线表示)，最后一根数据线1013通过所述第二薄膜晶体管TFT与像素单元列中极性与所述最后一根数据线1013的极性相同的虚拟像素单元(即正极性的像素单元)连接。

当然，在第一列数据线的左侧也有类似结构，在此不作详细描述。通过增加上述的像素单元列之后，比较最后一根数据线1013的电路分支与其他数据线的电路分支可以发现，极性相同的数据线的电路结构都相同，因此其时延也相同，避免了时延对显示效果的影响。

而同时，向增加的像素单元中施加的是使之显示黑色的信号，因此也不会影响液晶显示面板的正常显示。

<方式二>

在方式二中，虚拟像素结构可以仅包括TFT 105，而不包括图5中示出的1033，这种方式下，由于虚拟像素结构并不包括像素单元，因此，其在显示状态下会保持暗态。

<方式三>

虚拟像素结构包括：

第二薄膜晶体管(TFT)105；和

位于最后一根数据线的没有分布所述第一像素单元和第二像素单元的一侧的虚拟像素单元；

用于遮挡虚拟像素单元的遮光层。

这种方式与方式一的区别在于，施加在虚拟像素单元上的信号不需要特别的限定，而由遮光层来遮挡光线，使之不影响液晶显示面板的正常工作。

显示时保持暗态的虚拟像素结构也可以通过其他方式来实现，在此不一一列举。

在本发明的具体实施例中，考虑到设计方便、显示效果等方面的考虑，最后一根新增加的数据线与第一根数据线极性相同，且电连接，其中，一种优选的连接方式为：最后一根数据线与第一根数据线通过面板Fan-out(扇出)区域的引线、覆晶薄膜(COF，chip on film)以及印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)实现电连接。这种方式实现简单，具体说明如下。

显示面板中的每个像素单元是靠栅线传输的栅极驱动信号和数据线传输的数据驱动信号的共同作用来实现开启的。之所以将新加入的最后一列数据线与第一列数据线相连接，有以下两方面原因：

如图3所示，在有效显示区域内，第一列数据线只驱动了其右侧的像素单元，而新加入的最后一列数据线也只是驱动其左侧的像素单元，因此合并在一起，二者便驱动了两个“半列”像素，其使得时序的编排更加方便与合理。

新加入的最后一列数据线与第一列数据线能够直接通过印刷电路板上的现有引线连接在一起的，而不需要重新对电路进行修改，说明如下：

在PCB上并不是每个数据线对应的引线都可以方便的延长进行连接，只有每个覆晶薄膜左右两端的两根引线可以延长。因此能够在不改变电路的情况下与新加入的最后一列数据线相连接的引线就应该是几根在PCB上有延长线的数据线，又考虑到之前的时序编排的方便与合理性，则第一列数据线是一种较好的选择。

从以上描述可以发现，在本发明具体实施例中，仅仅需要增加一条数据线，并使之通过TFT与像素单元连接，因此阵列工艺的变更点在于遮罩形式的变更，而工艺流程与现有技术完全一致，在此不再赘述。

下面以更加具体的情况为例对本发明实施例的液晶显示面板进行进一步详细说明。

如图6所示，假设显示面板的分辨率为1920×1080，增加一条数据线之后，整个液晶面板一共有2881条数据线。其中第2881条数据线与第1条数据线连接，时序相同。

TFT-LCD显示屏之所以能够按照设定的画面来进行显示，是通过印刷电路板(PCB)上的时序控制器(Time Controllor，T-Con)中央处理芯片来实现的。T-Con中央处理芯片就相当于TFT-LCD屏的大脑，其通过内部的编码解码可以生成所需要的控制信号。

图6所示的液晶面板的时序如图6上方所示，其中：

以显示像素只有RGB三色为例，每个小矩形，内都标着英文字母R、G或B，分别代表控制的是红色、绿色和蓝色的像素单元，而其中的坐标(x，y)代表的是其控制的是第x列、第y行的像素单元。

以图6所示的时序为例，当显示面板的分辨率为1920×1080时，第一行的驱动信号输入到连在一起的第一条数据线和第2881条数据线，第一个驱动的像素单元便是第1列第1行的红色像素单元，接着便是第5759列第1行的绿色像素单元，......，最后一个驱动的是第5760列第1080行的蓝色像素单元。

其他通道的驱动也类似，在此不再赘述。

在像素单元排列完全相同的情况下，而本发明实施例中基于Z反转技术实现的单栅液晶显示面板的时序如图7所示。

本发明实施例还提供了一种包含上述面板的液晶显示装置。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

多个栅线；

多列数据线；

多个薄膜晶体管；和

用于显示的多个第一像素单元和多个第二像素单元；

第一像素单元和第二像素单元在行和列上均间隔排列，且在显示时极性相反；

每一个所述第一像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条奇数列数据线，每一个所述第二像素单元均通过一个所述薄膜晶体管连接到一条所述栅线和一条偶数列数据线；

其中，所述多列数据线中，最后一列数据线与第一列数据线电连接，其中最后一列数据线和所述第一列数据线在工作状态下具有相同的极性。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，最后一列数据线与第一列数据线通过面板扇出区域的引线、覆晶薄膜以及印刷电路板实现电连接。

3.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于，每一行像素单元对应于两条栅线，每一行像素单元在所述两条栅线的驱动下进行显示。

4.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，任意相邻两条数据线和所述两条栅线划分出一个像素显示区域，所述像素显示区域包含一个所述第一像素单元和一个所述第二像素单元。

5.根据权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，每个所述像素显示区域中的第一像素单元和第二像素单元是由所述两条栅线分别进行驱动的。

6.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于，每一行像素单元对应于一条栅线，每一行像素单元中所有的像素单元通过各自对应的薄膜晶体管连接到同一条栅线。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的液晶显示面板，其特征在于，还包括：

第一列数据线和最后一列数据线的远离显示区域一侧具有在显示时保持暗态的虚拟像素结构。

8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：权利要求1-7中任意一项所述的液晶显示面板。

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