CN103676355A - 阵列基板及其驱动方法、液晶显示面板、液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阵列基板及其驱动方法、具有该阵列基板的液晶显示面板、液晶显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的采用IPS像素结构的液晶显示器的光效率低的问题。本发明的阵列基板，采用双倍化设计的数据线、像素电极、薄膜晶体管，实现了各像素区域同时具有多个电场，电场的分布更加均匀，尤其是在像素电极之间形成了较强的电场，使液晶分子能够更好的被旋转，实现液晶快速响应，从而提高液晶显示器的光透过率。

Description

阵列基板及其驱动方法、液晶显示面板、液晶显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其驱动方法、具有该阵列基板的液晶显示面板、液晶显示装置。

背景技术

液晶面板是TFT-LCD的主要组件，一般包括薄膜晶体管阵列基板(也称为阵列基板)、彩膜基板以及夹在该薄膜晶体管阵列基板与彩膜基板基板之间的液晶层。现有技术的TFT-LCD的阵列基板一般包括多条数据线和多条扫描线，并由数据线与扫描线垂直交叉地排列以限定多个像素区域。薄膜晶体管形成于数据线与扫描线的交叉位置附近，并包括栅极、半导体层、源极及漏极。通常，薄膜晶体管的栅极与扫描线电性连接，其源极与数据线电性连接，而其漏极与像素电极电性连接。

沿面开关（IPS）屏作为液晶面板的一种其特别之处在于不是预先给液晶分子定向成为透光模式，而是定向成为不透光的模式，透光的多少通过与液晶分子定向方向垂直的电极控制，电压越高，扭转的分子就越多，从而实现光线的精确控制，从而使液晶面板的层次控制更容易实现。

目前具有IPS像素结构的阵列基板如图1所示，该阵列基板包括：

具有梳状结构的像素电极4，其中，像素电极4连接薄膜晶体管1的漏极，像素电极4包括位于一端的像素电极连接部41和位于另一端的像素电极梳齿部，所述的像素电极连接部41为像素电极梳齿提供电性连接；

具有梳状结构的公共电极5，其中，公共电极5包括位于一端的公共电极连接部51和位于另一端的公共电极梳齿部，所述的公共电极连接部51为公共电极梳齿提供电性连接；所述的像素电极连接部41和公共电极连接部51在同一端叠放且两者之间设有绝缘层；

其中，像素电极梳齿部具有多个像素电极梳齿42，公共电极梳齿部具有多个公共电极梳齿52，像素电极梳齿42和公共电梳齿52间隔且交叉设置，在像素电极梳齿42和公共电极梳齿52之间形成电场，该电场用于控制液晶分子的扭转，从而实现对光线的透过率的控制。

如图2所示，目前的IPS像素结构的电场示意图，其中，在像素电极梳齿42和公共电极梳齿52之间形成电场，像素电极梳齿42由于是由同一条数据线3提供电信号（V3），所以像素电极梳齿42的极性相同且电压值相同，像素电极梳齿42之间不能形成电场。目前的IPS像素结构的驱动电路如图3所示，扫描线通过电压信号将薄膜晶体管TFT导通，数据线将电压信号传给像素电极，该像素电极与公共电极之间形成储存电容器C_S和平行板电容C_LC。该驱动电路采用一根数据线和一个薄膜晶体管TFT来控制上述的电场。

然而，这种IPS像素结构的光效率比较低，例如，采用正极性液晶的IPS像素结构的液晶显示器的光效率只有采用TN像素结构的液晶显示器的光效率76%左右；采用负极性液晶的IPS像素结构的液晶显示器的光效率可以提升至采用TN像素结构的液晶显示器的光效率85%左右，但是所需的驱动电压比较高，响应时间较长。如何通过对像素结构的改进来提高采用IPS像素结构的液晶显示器的光效率成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的是解决现有的具有IPS像素结构的液晶显示器的光效率低的问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，包括多条扫描线和数据线，以及多个像素区域，所述数据线分为第一数据线和第二数据线，且每个像素区域包括：具有梳状结构的像素电极，所述的像素电极包括相互绝缘的第一像素电极和第二像素电极；第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；其中，第一像素电极和第二像素电极分别通过第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管连接第一数据线和第二数据线；

具有梳状结构的公共电极，所述的公共电极的梳齿与像素电极的梳齿轮流且间隔的设置。

本发明通过上述阵列基板的设计实现了第一像素电极、第二像素电极极性相反，每个像素区域同时存在多个电场：第一像素电极与第二像素电极之间相反极性的强电场；第一像素电极与公共电极之间的电场；第二像素电极与公共电极的电场。上述的电场使液晶分子向同一方向倾倒，使液晶分子能够更好的被旋转，实现液晶快速响应，从而提高液晶显示器的光透过率。

优选的是，在进行驱动时，同一像素区域的第一像素电极与公共电极之间的电压差的绝对值等于第二像素电极与公共电极之间的电压差的绝对值，且第一像素电极和第二像素电极相对于公共电极的极性相反。

优选的是，所述的公共电极的梳齿与像素电极的梳齿按第一像素电极的梳齿、公共电极的梳齿、第二像素电极、公共电极的梳齿的梳齿的规律依次轮流设置。

优选的是，所述的第一像素电极包括位于第一像素电极梳齿一端的第一像素电极连接部，所述的第一像素电极连接部为各第一像素电极梳齿提供电性连接；

所述的第二像素电极包括位于第二像素电极梳齿一端的第二像素电极连接部，所述的第二像素电极连接部为各第二像素电极梳齿提供电性连接；

所述的公共电极包括位于公共电极梳齿一端的公共电极连接部，所述的公共电极连接部为各公共电极梳齿提供电性连接；

其中，所述的第一像素电极连接部与第二像素电极连接部分别与公共电极连接部相对设置。

优选的是，所述的第一像素电极和第二像素电极的梳齿数量分别各为1-4个；

优选的是，所述的公共电极的梳齿数量为1-7个。

优选的是，所述的各梳齿的宽度小于6μm。

优选的是，所述的各梳齿的间距为3-12μm。

本发明的另一个目的是提供一种上述阵列基板的驱动方法，为一扫描线提供导通信号，使各第一数据线、第二数据线的电压信号导入与该扫描线相对应的各像素区域的第一像素电极和第二像素电极，其中，同一个像素区域的第一像素电极和第二像素电极的电压信号相对于公共电极的电压信号极性相反。

本发明的另一个目的是针对现有的采用IPS像素结构的液晶显示面板的光效率低的问题，提供一种光效率高的液晶显示面板，所述的液晶显示面板包括上述的阵列基板。

本发明的另一个目的是针对现有的采用IPS像素结构的液晶显示装置的光效率低的问题，提供一种光效率高的液晶显示装置，所述的液晶显示装置包括上述的液晶显示面板。

本发明的液晶显示面板和液晶显示装置由于采用上述的具有IPS像素结构的阵列基板，上述的阵列基板实现了每个像素区域同时存在多个电场，电场的分布更加均匀，尤其是在像素电极之间形成了较强的电场，使液晶分子向同一方向倾倒，使液晶分子能够更好的被旋转，实现液晶快速响应，从而提高液晶显示面板和液晶显示装置的光透过率。

附图说明

图1为传统IPS像素结构的示意图。

图2为传统IPS像素结构的电场示意图。

图3为传统IPS像素结构的驱动电路图。

图4为本发明实施1中IPS像素结构示意图。

图5为本发明实施1中IPS像素结构的电场示意图。

图6为本发明实施1中另一种IPS像素结构示意图。

图7为本发明实施2中IPS像素结构的驱动电路图。

其中:

1.薄膜晶体管；11.第一薄膜晶体管；12.第二薄膜晶体管；

2.扫描线；

3.数据线；31.第一数据线；32.第二数据线；

4.像素电极；41.像素电极连接部；42.像素电极梳齿；43.第一像素电极；431.第一像素电极连接部；432.第一像素电极梳齿；44.第二像素电极；441.第二像素电极连接部；442.第二像素电极梳齿；

5.公共电极;51.公共电极连接部;52.公共电极梳齿；

6.基板。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施例提供一种具有IPS像素结构的阵列基板，包括；配置于该基板上的多条扫描线和数据线，如图4所示，包括第一数据线31、第二数据线32和数据线2；多个像素区域，其中，像素区域可为彩色显示通常需要的R、G、B像素区域。

如图4所示，在每个像素区域包括像素电极4、公共电极5、薄膜晶体管1。

其中，像素电极4为具有梳状结构的像素电极，所述的像素电极包括第一像素电极43和第二像素电极44，所述的第一像素电极43和第二像素电极44之间设有绝缘层。

其中，第一像素电极43包括位于一端的第一像素电极连接部431和位于另一端的第一像素电极梳齿部，该第一像素电极梳齿部具有多个第一像素电极梳齿432，所述的第一像素电极连接部431为各第一像素电极梳齿432提供电性连接。

其中，第二像素电极44包括位于一端的第二像素电极连接部441和位于另一端的第二像素电极梳齿部，该第二像素电极梳齿部具有多个第二像素电极梳齿442，所述的第二像素电极连接部441为各第二像素电极梳齿442提供电性连接,。

其中，薄膜晶体管1包括第一薄膜晶体管11和第二薄膜晶体管12，所述的第一像素电极43和第二像素电极44分别连接第一薄膜晶体管11的漏极和第二薄膜晶体管12的漏极，所述的第一薄膜晶体管11的栅极和第二薄膜晶体管12的栅极分别连接扫描线2，第一薄膜晶体管11的源极和第二薄膜晶体管12的源极分别连接第一数据线31和第二数据线32。

其中，公共电极5为具有梳状结构的公共电极5，其中，公共电极5包括位于一端的公共电极连接部51和位于另一端的公共电极梳齿部，该公共电极梳齿部具有多个公共电极梳齿52，所述的公共电极连接部51为各公共电极梳齿52提供电性连接；公共电极梳齿52与像素电极的梳齿轮流且间隔的设置，例如，如图4所示，按公共电极梳齿52，第一像素电极梳齿432、公共电极梳齿52、第二像素电极梳齿442、公共电极梳齿52依次排列；当然，也可以将公共电极梳齿52设置于第一像素电极梳齿432和第二像素电极梳齿442之间。

优选地，如图4所示，所述的第一像素电极连接部431、第二像素电极连接部441与公共电极连接部51叠放设置，公共电极连接部51与第一像素电极连接部431、第二像素电极连接部441之间设有绝缘层。公共电极连接部51与第一像素电极连接部431、第二像素电极连接部441分别形成储存电容器CS和平行板电容CLC（见图6），用于使公共电极5和第一像素电极43、第二像素电极44之间的电压能保持到下一次更新画面的时候。

如图4所示，工作时，扫描线2对第一薄膜晶体管11的栅极和第二薄膜晶体管12的栅极施加电压，第一薄膜晶体管11的栅极和第二薄膜晶体管12处于接通状态，此时，第一数据线31和第二数据线32通过第一薄膜晶体管11和第二薄膜晶体管12将极性相反的电压充入第一像素电极43和第二像素电极44，其中，所述的极性相反的电压是指第一数据线31的电压值大于公共电极梳齿52的电压值，第二数据线32中的电压值小于公共电极梳齿52的电压值；或者相反，第一数据线31的电压值小于公共电极梳齿52的电压值，第二数据线32中的电压值大于公共电极梳齿52的电压值。

这样使该像素区域同时存在如图5所示的电场：第一像素电极梳齿432与第二像素电极梳齿442之间相反极性的强电场；第一像素电极梳齿432与公共电极梳齿52之间的电场；第二像素电极梳齿442与公共电极梳齿52的电场。多个电场使液晶分子向同一方向倾倒，使液晶分子能够更好的被旋转，实现液晶快速响应，从而提高液晶显示器的光透过率。

本实施例提供的具有IPS像素结构的阵列基板与传统的具有IPS像素结构的阵列基板相比，通过双倍化设计数据线31、32，薄膜晶体管11、12，像素电极43、44，使像素电极43、44得到了独立的控制，形成了极性相反的像素电极43、44，进而形成两者间的强电场。

优选地，所述的第一像素电极43和第二像素电极44与公共电极5之间的电压差相等，这样形成的电场有助于协调地控制液晶分子的扭转，例如，假设第一像素电极43的电压为V1，第二像素电极44的电压为V2，公共电极5的电压为V，则，∣V-V1︱=︱V2-V︱。

优选地，如图6所示，上述的第一像素电极43、第二像素电极44、公共电极5的梳齿可以为多个，所述的电极的梳齿按第一像素电极梳齿432、公共电极梳齿52、第一像素电极梳齿432、公共电极梳齿52、第二像素电极梳齿442、公共电极梳齿52、第二像素电极梳齿442的顺序依次排列，当然也可以有其它的排列方式，只要在该像素区域内能使像素电极之间较强电场即可；优选地，第一像素电极梳齿432和第二像素电极梳齿442的数量分别各为1-4个；所述的公共电极梳齿52的数量为1-7个。优选地，所述的各梳齿的宽度小于6μm；优选地，所述的各梳齿的间距为3-12μm。通过增加像素区域内分支电极的数目形成更多的电场，能够更好的控制液晶分子的扭转，进而提高液晶显示器的光效率。

实施例2

如图7所示，本实施例提供一种上述阵列基板的驱动方法，包括：为一扫描线提供导通信号，使各第一数据线、第二数据线的电压信号导入与该扫描线相对应的各像素区域的第一像素电极和第二像素电极，其中，同一个像素区域的第一像素电极和第二像素电极的电压信号相对于公共电极的电压信号极性相反。

可以理解的是，也可以采用其它形式的驱动方式，只要使同一个像素区域的第一数据线和第二数据线的电压信号相对于公共电极的电压信号极性相反即可。

实施例3

本实施例提供一种液晶显示面板，所述的液晶显示面板包括上述的阵列基板。本实施例的液晶显示面板由于采用上述的具有IPS像素结构的阵列基板，上述的阵列基板实现了每个像素区域同时存在多个电场，电场的分布更加均匀，尤其是在像素电极之间形成了较强的电场，使液晶分子向同一方向倾倒，使液晶分子能够更好的被旋转，实现液晶快速响应，从而提高液晶显示面板和的光透过率。

实施例4

本实施例提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括上述的液晶显示面板。本实施例的液晶显示装置由于采用上述的具有IPS像素结构的阵列基板，上述的阵列基板实现了每个像素区域同时存在多个电场，电场的分布更加均匀，尤其是在像素电极之间形成了较强的电场，使液晶分子向同一方向倾倒，使液晶分子能够更好的被旋转，实现液晶快速响应，从而提高液晶显示装置的光透过率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括多条扫描线和数据线，以及多个像素区域，其特征在于，所述数据线分为第一数据线和第二数据线，且每个像素区域包括：

具有梳状结构的像素电极，所述的像素电极包括相互绝缘的第一像素电极和第二像素电极；

第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；其中，第一像素电极和第二像素电极分别通过第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管连接第一数据线和第二数据线；

具有梳状结构的公共电极，所述的公共电极的梳齿与像素电极的梳齿轮流且间隔的设置。

2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在进行驱动时，同一像素区域的第一像素电极与公共电极之间的电压差的绝对值等于第二像素电极与公共电极之间的电压差的绝对值，且第一像素电极和第二像素电极相对于公共电极的极性相反。

3.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述的公共电极的梳齿与像素电极的梳齿按第一像素电极的梳齿、公共电极的梳齿、第二像素电极、公共电极的梳齿的梳齿的规律依次轮流设置。

4.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，

所述的第一像素电极包括位于第一像素电极梳齿一端的第一像素电极连接部，所述的第一像素电极连接部为各第一像素电极梳齿提供电性连接；

所述的第二像素电极包括位于第二像素电极梳齿一端的第二像素电极连接部，所述的第二像素电极连接部为各第二像素电极梳齿提供电性连接；

所述的公共电极包括位于公共电极梳齿一端的公共电极连接部，所述的公共电极连接部为各公共电极梳齿提供电性连接；

其中，所述的第一像素电极连接部与第二像素电极连接部分别与公共电极连接部相对设置。

5.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述的第一像素电极和第二像素电极的梳齿数量分别各为1-4个。

6.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述的公共电极的梳齿数量为1-7个。

7.如权利要求1-6任一所述的阵列基板，其特征在于，所述的各梳齿的宽度小于6μm。

8.如权利要求1-6任一所述的阵列基板，其特征在于，所述的各梳齿的间距为3-12μm。

9.一种如权利要求1-8任一所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，包括：

为一扫描线提供导通信号，使各第一数据线、第二数据线的电压信号导入与该扫描线相对应的各像素区域的第一像素电极和第二像素电极，其中，同一个像素区域的第一像素电极和第二像素电极的电压信号相对于公共电极的电压信号极性相反。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，所述的液晶显示装置包括如权利要求1-8任一所述的阵列基板。

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