CN104090438B - 阵列基板、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种阵列基板、显示装置及其驱动方法，阵列基板的同一行子像素中，相邻的三个子像素形成一个像素，多列像素形成由同一个数据驱动单元驱动的像素单元，同一个像素单元内，对于任意相邻的两列子像素，其中间形成一条数据线，该条数据线交替连接该两列子像素；相邻的两个像素单元中，其中相邻的两列子像素中间形成两条数据线，每条数据线隔行交替连接其对应列的子像素。本发明相邻的两个像素单元中子像素充电后的极性分布关于上述两条数据线对称，相邻两个像素单元中同一行子像素中公共电极电压波动的方向相反，使电压能够互相补偿，降低电压的波动，从而达到降低显示偏绿的效应，提高显示装置的品质和显示效果。

Description

阵列基板、显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板、显示装置及其驱动方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)由于具有画面稳定、图像逼真、消除辐射、节省空间以及节省能耗等优点，被广泛应用于电视、手机、显示器等电子产品中，已占据了平面显示领域的主导地位。
如图1所示，TFT-LCD的阵列基板上包括横纵交叉分布的多条栅线和多条数据线，以及由栅线和数据线限定的多个像素单元，每个像素单元为一个子像素，同一行子像素中，相邻的三个子像素形成一个像素，所有的像素单元按照列数分为多个像素区域，一个像素区域由一个数据驱动单元驱动，如图1中数据驱动单元SDn、SDn+1所对应连接的数据线所示，同一列所述各子像素中，隔行交替连接相邻的两条数据线如图示的Dn、Dn+1。像素单元包括有薄膜晶体管和像素电极，通过栅线提供信号打开薄膜晶体管，通过数据线驱动像素电极。阵列基板上形成有电容效应，公共电极和像素电极之间形成有存储电容，对存储电容进行充放电，由于电容耦合作用，公共电极电压会随着电容充放电产生波动。由于液晶分子长时间向一个方向旋转，会造成液晶分子的极化。因此，需要实现液晶分子在帧与帧之间进行极性反转。
现有技术中极性反转驱动方式主要有帧反转、行反转、列反转以及点反转等。
如图2所示的偏绿测试画面中，一列像素暗，一列像素亮，亮暗交替，为了实现点反转的极性反转，同时有效降低液晶面板的逻辑功耗，像素排列通常采用Z反转，数据线输出采用列反转方式。但是采用上述的极性驱动方式存在以下缺陷：公共电极电压被拉高或者拉低，会造成加在像素电极上的电压差发生变化，从而造成液晶面板显示的颜色失真问题。以第一行像素为例，充电后为点亮状态(与暗态相反)的区域内，每个像素的R(red，红)子像素和B(blue，蓝)子像素为正极性，G(green，绿)子像素为负极性，数据线提供数据信号时，两个子像素为正极性，一个子像素为负极性，所以带动公共电极电压向上波动，造成整行的像素的公共电极电压都向上波动。点亮状态的像素里，R子像素和B子像素极性为正，对应的公共电极电压向上波动，造成R子像素和B子像素的电压差变小，R子像素和B子像素的颜色变浅；而G子像素极性为负，公共电极电压向上波动，造成G子像素的电压差变大，压差增大，对应驱动的液晶分子旋转偏移量就相对较大，引起绿色的亮度大，G子像素的颜色就变深，这样这个像素就偏绿。同样道理，其余G子像素也都偏绿，造成整个液晶面板显示的颜色变绿，公共电极电压波动越剧烈，颜色越绿。
为减少显示偏绿的问题，目前一般采用减少存储电容、公共电极电压补偿的方法，可降低偏绿问题。但对于高刷新率的液晶面板，公共电极电压波动很剧烈，采用减少存储电容、公共电极电压补偿的方法，效果不太明显。并且，随着技术的发展，TFT-LCD刷新率越来越高，可以达到120hz，甚至240hz，显示偏绿问题越来越成为困扰大尺寸高刷新率TFT-LCD的瓶颈。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何降低显示屏显示时存在的偏绿的现象。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种一种阵列基板，其包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线交叉定义的多个像素单元，每一个像素单元为一个子像素，像素单元划分为多个像素区域，每个像素区域包括至少一列像素单元，每个所述像素区域由一个数据线驱动单元驱动；其中，位于任意相邻的两个像素区域的边缘的相邻两列像素单元之间并排设置有第一数据线和第二数据线；第一数据线和与其相邻的像素单元的奇数行子像素连接，第二数据线和与其相邻的像素单元的偶数行子像素连接；或者，第一数据线和与其相邻的像素单元的偶数行子像素连接，第二数据线和与其相邻的像素单元的奇数行子像素连接。
优选地，同一个像素区域内，任意相邻的两列像素单元中间设置有一条数据线，所述两列像素单元的子像素隔行交替连接该一条数据线。
优选地，每个所述像素区域包括相同列数的所述列像素单元。
优选地，同一列所述各子像素，奇数行的子像素连接同一条数据线，偶数行的子像素连接同一条数据线，奇数行的子像素和偶数行的子像素分别连接不同的数据线。
优选地，同一行的所述各子像素分别与同一条栅线连接。
进一步地，本发明还提供了一种显示装置，包括如上任一项所述的阵列基板，所述显示装置还包括与所述阵列基板连接的驱动电路，其中，所述驱动电路包括多个数据线驱动单元，所述数据驱动单元用于驱动所述像素单元。
优选地，所述阵列基板分为P个像素区域，对应设置有P个数据驱动单元，所述像素区域和数据驱动单元一一对应，每个数据驱动单元对应连接其驱动的像素区域的各条数据线；其中，P为正整数。
优选地，所述驱动电路还包括：与各栅线相连的栅极驱动电路；所述栅极驱动电路通过其对应的栅线向栅极输入扫描信号，所述数据驱动单元通过其对应的数据线向像素单元输入数据信号。
优选地，所述栅极驱动电路为栅极驱动芯片，所述栅极驱动芯片与各个像素区域对应的栅线相连。
进一步地，本发明还提供了一种用于如上任一项所述的显示装置的驱动方法，其中，通过栅线将栅极扫描信号发送给栅极，驱动薄膜晶体管打开，数据驱动单元通过与之相连的数据线为像素电极提供显示相应画面所需要的数据信号。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：相邻的两个数据驱动单元对应驱动的相邻的两个像素单元，其相邻的两列像素单元中间形成两条数据线，每条数据线隔行交替连接其对应列的子像素，由此使得相邻的两个像素单元中子像素充电后的极性分布关于上述两条数据线对称，相邻两个像素单元中同一行子像素中公共电极电压波动的方向相反，使电压能够互相补偿，降低电压的波动，从而达到降低显示偏绿的效应，提高显示装置的品质和显示效果。
附图说明
图1是现有技术Z反转驱动的像素排列结构示意图；
图2是图1中显示偏绿和公共电压波动的对应图例；
图3是本发明实施例显示装置的结构示意图；
图4是本发明实施例阵列基板的像素排列结构示意图；
图5是图4中阵列基板像素极性反转示意图；
图6是图4中显示偏绿和公共电压波动的对应图例。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
为了解决现有技术中显示装置在刷新频率较高时容易出现的显示偏绿现象，本发明在已划分好的像素区域(也即背景技术中所提到的驱动区域)之间，相邻的两列像素单元之间，对其数据线的设计进行了改进，具体为，任意相邻的两个像素区域之间，位于任意相邻的两个像素区域的边缘的相邻两列像素单元之间并排设置有两条数据线；两条数据线分别定义为第一数据线和第二数据线，其中，“第一”和“第二”仅用于描述方便，不暗指相对的重要性，第一数据线和与其相邻的像素单元的奇数行子像素连接，第二数据线和与其相邻的像素单元的偶数行子像素连接；或者，第一数据线和与其相邻的像素单元的偶数行子像素连接，第二数据线和与其相邻的像素单元的奇数行子像素连接。基于上述数据线的设置方式，由数据线为与其相连的像素单元中的子像素提供数据信号，实现相邻两列像素单元中同一行子像素中公共电极电压波动的方向相反，使电压能够互相补偿，降低电压的波动，从而达到降低显示偏绿的效应，提高显示装置的品质和显示效果。
实施例1
如图4所示，本实施例提供一种阵列基板，其包括横纵交叉分布的多条栅线和多条数据线，以及由所述栅线和所述数据线交叉定义的多个像素单元，每个像素单元为一个子像素，像素单元划分为多个像素区域，每个像素区域包括至少一列像素单元，每个所述像素区域由一个数据线驱动单元驱动，如图4中所示，示出了两个像素区域，每个像素区域包括若干列像素单元，两个像素区域对应两个数据驱动单元SDn和SDn+1，其中，数据驱动单元SDn驱动靠右侧的像素区域，数据驱动单元SDn+1驱动靠左侧的像素区域；在同一个像素区域内，对于任意相邻的两列像素单元中间设置有一条数据线，两列像素单元隔行交替连接该条数据线，如数据驱动单元SDn所对应的像素区域中，相邻的两列R、G子像素，其中间形成一条数据线Dn-1，数据线Dn-1隔行交替连接R、G子像素，即数据线Dn-1连接奇数行的G子像素和偶数行的R子像素；相邻的两个像素区域之间，如图4中所示的数据驱动单元SDn和SDn+1对应的相邻的两个像素区域之间，其中相邻的两列子像素中间并排具有两条数据线，标记Dn为第一数据线，Dn+1为第二数据线，第一数据线Dn和与其相邻的像素单元中的奇数行子像素连接，第二数据线Dn+1和与其相邻的像素单元中的偶数行子像素连接。更详细地，如图4中，相邻的两个像素区域之间，相邻的两列子像素为B子像素和R子像素，B子像素和R子像素之间具有两条数据线第一数据线Dn和第二数据线Dn+1，第一数据线Dn隔行交替连接R子像素，第二数据线Dn+1隔行交替连接B子像素，即第一数据线Dn隔行连接奇数行的R子像素，第二数据线Dn+1隔行连接偶数行的B子像素。
为了更加具体的理解，如图3所示，为形成了六个像素区域的阵列基板机构，六个像素区域对应了六个数据驱动单元，如图示中的SD1、SD2、SD3、SD4、SD5和SD6，在六个像素区域中任两个像素区域之间，相邻的两列子像素之间具有两条数据线，此时形成有五组具有两条数据线并排的设计结构，在图3中有突出显示。
本实施例中，每个像素区域包括相同列数的子像素，能够简化阵列基板的设计结构，方便驱动电路的简化设计，并进一步能够实现数据线上加载数据信号之后，各个像素区域对应的公共电极电压波动规律一致。同一行子像素连接同一条栅线，由同一条栅线向同一行子像素的栅极提供扫描信号。
按照上述结构形成的阵列基板，其同一列子像素中，奇数行的子像素连接同一条数据线，偶数行的子像素连接同一条数据线，奇数行的子像素和偶数行的子像素分别连接不同的数据线，以实现子像素的数据信号驱动为Z反转的形式。
图4中所形成的阵列基板结构，每个数据驱动单元对应的像素区域内，子像素按照常规的Z反转格式排列，相邻的两个像素区域之间，数据线设计方式做出了上述改进。其中，Z反转是一种像素排列格式，是指每一条数据线隔行交替驱动其左边和右边的像素，即同一条数据线，在奇数行驱动其左边的像素，偶数行驱动其右边的像素，或者奇数行驱动其右边的像素，偶数行驱动其左边的像素，一行左，一行右，因此叫做Z反转。改进后的阵列基板结构，在数据线上施加数据信号之后，数据线为其连接的子像素提供数据信号，根据常规的相邻的数据线上施加的数据信号电压极性相反，充电之后的像素区域内子像素的极性分布呈图5所示，相邻两个像素区域内子像素极性分布关于两条相邻的数据线呈轴对称结构，这样，利用偏绿图案测试时，如图6所示，数据驱动单元SDn和SDn+1分别对应的像素区域中，数据驱动单元SDn对应的像素区域中，同一行子像素的极性为﹣、﹢交替排列，数据驱动单元SDn+1对应的像素单元中，同一行子像素的极性为﹢、﹣交替排列，两个像素区域之间同一行子像素中相邻的两个子像素极性相同。该种情况下，以第一行像素为例，数据驱动单元SDn对应的像素区域中，点亮的像素电极电压为两负一正，向下波动，数据驱动单元SDn+1对应的像素区域中，点亮的像素电极电压为两正一负，向上波动，由此整行子像素的公共电极电压波动相互补偿，波动降低，使整行的子像素的公共电极电压波动大大减小，R子像素、G子像素、B子像素的电压差都较小，对应显示的颜色不会发生较大变化，不会出现现有技术中R子像素和B子像素颜色变浅，G子像素颜色变深所导致的偏绿现象。
本实施例阵列基板可应用在120hz以上TFT-LCD液晶显示设备中，在大尺寸TFT-LCD液晶显示屏设计上，采用Z反转的像素电极数据信号驱动方式和列翻转的数据输出方式，可以实现显示屏点翻转的极性排列，达到理想的显示效果的同时，又能有效的降低逻辑功耗。
实施例2
基于上述实施例1，本实施例提供了一种显示装置，包括实施例1中的阵列基板和与其连接的驱动电路，其中，所述驱动电路包括对应驱动每个像素单元的数据驱动单元。
优选地，所述阵列基板分为P个像素区域，对应设置有P个数据驱动单元，所述像素区域和数据驱动单元一一对应，每个数据驱动单元对应连接其驱动的像素区域的各条数据线；其中，P为正整数，数据驱动单元所提供的数据电压按照常规方式供给。
所述驱动电路具体包括：与任一个像素区域的子像素相连的栅线和数据线，与各栅线相连的栅极驱动电路，以及与任一个像素区域的数据线相连的源极驱动电路；所述栅极驱动电路同时向各个像素区域对应的栅线逐行输出扫描信号，同时所述源极驱动电路向各自所连接的数据线输出数据信号。优选地，所述栅极驱动电路为栅极驱动芯片，所述栅极驱动芯片与各个像素区域对应的栅线相连。
该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
实施例3
基于上述实施例2，本实施例进一步提供了一种驱动实施例2中显示装置的方法，其中，通过栅线将栅极扫描信号发送给栅极，驱动薄膜晶体管打开，数据驱动单元通过与之相连的数据线为像素电极提供显示相应画面所需要的数据信号。根据常规方式的数据驱动方式，相邻的数据线所供给的数据信号电压极性相反，从而能够实现实施例1中数据驱动单元SDn和SDn+1分别对应的像素区域中，数据驱动单元SDn对应的像素区域中，同一行子像素的极性为﹣、﹢交替排列，数据驱动单元SDn+1对应的像素区域中，同一行子像素的极性为﹢、﹣交替排列，两个像素区域之间同一行子像素中相邻的两个子像素极性相同，以达到降低或消除显示偏绿的现象，提高显示装置的显示品质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种阵列基板，其包括栅线和数据线，以及由所述栅线和数据线交叉定义的多个像素单元，每一个像素单元为一个子像素，像素单元划分为多个像素区域，每个像素区域包括至少一列像素单元，每个所述像素区域由一个数据线驱动单元驱动；其特征在于，位于任意相邻的两个像素区域的边缘的相邻两列像素单元之间并排设置有第一数据线和第二数据线；第一数据线和与其相邻的像素单元的奇数行子像素连接，第二数据线和与其相邻的像素单元的偶数行子像素连接；或者，第一数据线和与其相邻的像素单元的偶数行子像素连接，第二数据线和与其相邻的像素单元的奇数行子像素连接；
同一个像素区域内，任意相邻的两列像素单元中间设置有一条数据线，所述两列像素单元的子像素隔行交替连接该一条数据线。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述像素区域包括相同列数的所述列像素单元。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，同一列所述各子像素，奇数行的子像素连接同一条数据线，偶数行的子像素连接同一条数据线，奇数行的子像素和偶数行的子像素分别连接不同的数据线。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，同一行的所述各子像素分别与同一条栅线连接。
5.一种显示装置，包括如权利要求1-4中任一项所述的阵列基板，所述显示装置还包括与所述阵列基板连接的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括多个数据线驱动单元，所述数据驱动单元用于驱动所述像素单元。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板分为P个像素区域，对应设置有P个数据驱动单元，所述像素区域和数据驱动单元一一对应，每个数据驱动单元对应连接其驱动的像素区域的各条数据线；其中，P为正整数。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述驱动电路还包括：与各栅线相连的栅极驱动电路；所述栅极驱动电路通过其对应的栅线向栅极输入扫描信号，所述数据驱动单元通过其对应的数据线向像素单元输入数据信号。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述栅极驱动电路为栅极驱动芯片，所述栅极驱动芯片与各个像素区域对应的栅线相连。
9.一种用于如权利要求5-8任一项所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，通过栅线将栅极扫描信号发送给栅极，驱动薄膜晶体管打开，数据驱动单元通过与之相连的数据线为像素电极提供显示相应画面所需要的数据信号。
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