CN104360551B - 阵列基板、液晶面板以及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板，包括子像素阵列、多条数据线和多条扫描线；沿数据线排列的方向将子像素阵列划分为多个列组，沿扫描线排列的方向将子像素阵列划分为多个行组，通过对阵列基板中子像素与数据线和扫描线的连接方式的排布设计，在使用点翻转方式驱动时，每一列子像素中相互间隔存在充电较好和充电较差的子像素，使得包含该阵列基板的液晶面板中，整体上各部分亮度均衡，改善了在竖直方向上存在亮暗线的缺陷。本发明还公开了包含如上阵列基板的液晶面板以及相应的液晶显示器。

Description

阵列基板、液晶面板以及液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种阵列基板、液晶面板以及液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，为平面超薄的显示设备，液晶面板是液晶显示器的重要组成部分。液晶面板至少包括相对设置的阵列基板(arraysubstrate)和滤光基板(color filter substrate)以及位于阵列基板和滤光基板之间的液晶层，阵列基板中设置有像素阵列以及相互交叉的数据线和扫描线，数据线向像素阵列提供数据信号，扫描线向像素单元提供扫描信号。传统的阵列基板中，同一列的像素连接到同一条数据线中，由该条数据线负责向该列的所有像素提供数据信号；同一行像素连接到同一扫描线中，由该条扫描线负责向该行的所有像素提供扫描信号。在阵列基板中，针对数据线和扫描线的排布设计还有很多种方式，其中有一种是能够将数据线的数量减少为原来的一半的排布方式，即共享数据线(Data Line Share，DLS)方式。
如图1所示的现有的DLS阵列基板的局部结构示意图。该阵列基板中设置有像素阵列P11、P12、P13、P22、P23以及相互交叉的数据线D1～D5和扫描线G1～G6，像素阵列的左右相邻的子像素共用一条数据线(如图中P12和P13共用数据线D2，P22和P23共用数据线D2)，使得数据线的数目相对于传统液晶驱动像素阵列的数据线数目减半。同一行的相邻子像素连接不同的扫描线(如图中P12和P13分别连接到扫描线G1和G2)，同一行相隔一个子像素的子像素连接相同的扫描线(如图中P11和P13都连接到扫描线G2)，从而上下相邻的子像素连接不同的扫描线(如图中P12和P22分别连接到扫描线G2和G3)。这样使得扫描线的数目相对于传统驱动像素阵列的扫描线数目加倍。
由于扫描线数目的加倍使得分配到扫描线上的扫描时间减少，从而子像素的充电时间减少。目前液晶面板通常采用点翻转(Dot inversion)驱动方式，即，相邻两数据线的信号极性相反，同一数据线相邻行时的信号极性相反。由于数据线具有一定的阻抗，数据信号在传输过程中会造成波形的延迟失真，这样导致在数据线相邻列的子像素充电率差异。如图2所示的驱动信号波形图，D(odd) 为奇数数据线的信号波形，D(even)为偶数数据线的信号波形，D(odd)和D(even)的信号极性是相反的，在该信号波形图中，虚线为理论上的信号波形图，实现部分为由于延迟失真而形成的实际波形图。以D(even)在D2时为例，并结合附图1，G1～G4依次开启时，D2依次对子像素P12、P13、P22、P23充电，D2在一个信号极性周期内，分别对两个子像素P12、P13和P22、P23充电。在一个信号极性周期内，由于信号失真，先充电的子像素P12、P22存在充电不足，亮度较低，后充电的子像素P13、P23充电较好，亮度较高。从整列上看，就会产生明显的亮暗线，同理，在整个液晶面板内就会产生相互间隔的多条竖直方向亮暗线，影响了显示品质。
基于上述情况，亟需一种改善液晶面板亮暗线显示缺陷的方案。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种阵列基板，通过对阵列基板中子像素与数据线和扫描线的连接方式的排布设计，使得包含该阵列基板的液晶面板中竖直方向亮暗线得到改善。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种阵列基板，其中，包括：
子像素阵列；
多条数据线，每两条数据线之间形成一列组，每一列组包括两列子像素；其中，奇数列组的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的奇数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的偶数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较远的数据线；
多条扫描线，每一行子像素的上方和下方均设置有仅用于驱动该行子像素的扫描线；将所述子像素阵列划分为多个行组，每一行组包括一行或两行子像素；其中，第n行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+1行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+1行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+2行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+2行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+3行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+3行组 每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；
其中：
n＝1、5、9、…、n-4、n；
i＝2、6、10、…、i-4、i；
j＝1、5、9、…、j-4、j。
优选地，每一子像素通过一开关元件连接到对应的数据线和对应的扫描线。
优选地，所述开关元件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述对应的扫描线电连接，其源极与所述对应的数据线电连接，其漏极与所述对应的子像素电连接。
本发明还提供了一种液晶面板，包括显示单元，所述显示单元包括相对设置的阵列基板和滤光基板以及位于阵列基板和滤光基板之间的液晶层，其中，所述阵列基板包括：
子像素阵列；
多条数据线，每两条数据线之间形成一列组，每一列组包括两列子像素；其中，奇数列组的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的奇数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的偶数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较远的数据线；
多条扫描线，每一行子像素的上方和下方均设置有仅用于驱动该行子像素的扫描线；将所述子像素阵列划分为多个行组，每一行组包括一行或两行子像素；其中，第n行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+1行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+1行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+2行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+2行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+3行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+3行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；
其中：
n＝1、5、9、…、n-4、n；
i＝2、6、10、…、i-4、i；
j＝1、5、9、…、j-4、j。
优选地，每一子像素通过一开关元件连接到对应的数据线和对应的扫描线。
优选地，所述开关元件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述对应的扫描线电连接，其源极与所述对应的数据线电连接，其漏极与所述对应的子像素电连接。
优选地，所述液晶面板还包括栅驱动器和源驱动器，所述栅驱动器通过扫描线向所述子像素阵列提供扫描信号，所述源驱动器通过数据线向所述子像素阵列提供数据信号。
优选地，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
优选地，所述液晶面板采用点翻转的方式驱动。
本发明的另一方面是提供一种液晶显示器，包括液晶面板及背光模组，所述液晶面板与所述背光模组相对设置，所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示影像，其中，所述液晶面板为如上所述的液晶面板。
相比于现有技术，本发明实施例中提供的阵列基板，通过对阵列基板中子像素与数据线和扫描线的连接方式的排布设计，在使用点翻转方式驱动时，每一列子像素中相互间隔存在充电较好和充电较差的子像素(在此，充电较好和充电较差是相对而言的)，使得包含该阵列基板的液晶面板中，整体上各部分亮度均衡，改善了在竖直方向上存在亮暗线的缺陷。
附图说明
图1为现有的共享数据线阵列基板的局部结构示意图。
图2为点翻转驱动方式的信号波形图。
图3为本发明实施例1提供的共享数据线阵列基板的局部结构示意图。
图4为发明实施例中子像素与数据线和扫描线通过薄膜晶体管连接的结构示意图。
图5为本发明实施例1提供的阵列基板在充电后的示意图。
图6为本发明实施例2提供的共享数据线阵列基板的局部结构示意图。
图7为本发明实施例2提供的阵列基板在充电后的示意图。
图8为本发明实施例3提供的液晶显示器的结构示意图。
图9为本发明实施例3提供的液晶面板的结构示意图。
图10为本发明实施例3提供的显示单元的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，本发明的目的是为了改善了共享数据线(Data Line Share，DLS)方式的液晶面板在竖直方向上存在亮暗线的缺陷，提供了一种阵列基板，该阵列基板包括子像素阵列以及相互交叉的多条数据线和扫描线，通过对阵列基板中子像素与数据线和扫描线的连接方式的排布设计，在使用点翻转方式驱动时，每一列子像素中相互间隔存在充电较好和充电较差的子像素。
对于子像素与数据线的连接方式：多条数据线中，每两条数据线之间形成一列组，每一列组包括两列子像素。
其中，对于奇数列组的子像素，每一子像素连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；对于偶数列组的奇数行的子像素，每一子像素连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；对于偶数列组的偶数行的子像素，每一子像素连接到该列组两侧的与该子像素较远的数据线。在此，较近和较远是相对而言的。
对于子像素与扫描线的连接方式：首先多条扫描线中，每一行子像素的上方和下方均设置有仅用于驱动该行子像素的扫描线；然后将所述子像素阵列划分为多个行组，每一行组包括一行或两行子像素。
具体地：
对于第n行组每一行偶数列组的子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线，对于第n行组每一行奇数列组的子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线。
对于第n+1行组每一行的第i和第i+1个子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线，对于第n+1行组每一行的第j和第j+3个子像素，每一子像 素连接到该行子像素下方的扫描线。
对于第n+2行组每一行奇数列组的子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线，对于第n+2行组每一行偶数列组的子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线。
对于第n+3行组每一行的第j和第j+3个子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线，对于第n+3行组每一行的第i和第i+1个子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线。
其中：n＝1、5、9、…、n-4、n；i＝2、6、10、…、i-4、i；j＝1、5、9、…、j-4、j。
以上关于子像素与扫描线的连接方式，当每一行组包括两行子像素时，一个行组中的一行子像素与数据线和扫面线的连接方式与另一行子像素与数据线和扫面线的连接方式相同，即，将两行子像素时作为一个重复的单元。
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面将结合附图用实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
图3示出了本实施例提供的阵列基板的局部结构示意图。下文中以Pxy表示具体的子像素，其中，x＝1～4，y＝1～8，如图3中，P11为左上方的第一个子像素，P48为右下方最后一个子像素。
如图3所示，数据线D1～D5中，每两条数据线之间形成一列组11、12、13、14，每一列组包括两列子像素(如图中列组11包括第1和第2列子像素)。
其中，对于奇数列组11、13的子像素，每一子像素连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线(如图中列组11的子像素，子像素P1y连接到数据线D1，子像素P2y连接到数据线D2)；对于偶数列组12、14的奇数行的子像素，每一子像素连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线(如图中列组12中第1行的子像素P13、P14，子像素P13连接到数据线D2，子像素P14连接到数据线D3)；对于偶数列组12、14的偶数行的子像素，每一子像素连接到该列组两侧的与该子像素较远的数据线(如图中列组12中第2行的子像素P23、P24，子像素P23连接到数据线D3，子像素P24连接到数据线D2)。在此，较近和较远是相对而言的。
扫描线G11～G14和G21～G24中，每一行子像素的上方和下方均设置有仅用于驱动该行子像素的扫描线(如图中第1行子像素的的上方和下方的扫描线分别为G11和G21，并且扫描线G11和G21仅用于驱动第1行子像素)。然后将子像素阵列划分为行组21、22、23、24，在本实施例中，每一行组包括一行子像素，即行组21包括第1行子像素，行组22包括第2行子像素……。
子像素与扫描线的连接方式如下：
对于行组21偶数列组12、14的子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线(如图中行组21偶数列组12的子像素P13、P14，子像素P13、P14均连接到扫描线G11)，对于行组21奇数列组11、13的子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线(如图中行组21奇数列组11的子像素P11、P12，子像素P11、P12均连接到扫描线G21)。
对于行组22每一行的第i和第i+1个子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线(如图中行组22第2和第3个子像素P22、P23，子像素P22、P23连接到扫描线G12)，对于行组22每一行的第j和第j+3个子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线(如图中行组22第1和第4个子像素P21、P24，子像素P21、P24连接到扫描线G22)。i＝2、6；j＝1、5。
对于行组23每一行奇数列组11、13的子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线(如图中行组23奇数列组11的子像素P31、P32，子像素P31、P32均连接到扫描线G13)，对于行组23每一行偶数列组12、14的子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线(如图中行组23偶数列组12的子像素P33、P34，子像素P33、P34均连接到扫描线G23)。
对于行组24每一行的第j和第j+3个子像素，每一子像素连接到该行子像素上方的扫描线(如图中行组24第1和第4个子像素P41、P44，子像素P41、P44连接到扫描线G14)，对于行组24每一行的第i和第i+1个子像素，每一子像素连接到该行子像素下方的扫描线(如图中行组24第2和第3个子像素P42、P43，子像素P42、P43连接到扫描线G24)。i＝2、6；j＝1、5。
其中，每一子像素Pxy通过一开关元件10连接到对应的数据线和对应的扫描线。具体地，以子像素P13为例，如图4所示，本实施例中的开关元件10为薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)，薄膜晶体管的栅极10a与对应的扫描线G11电连接，其源极10b与对应的数据线D2电连接，其漏极10c与子像素P13电连接。
当采用点翻转(Dot inversion)驱动方式时，以对数据线D2两侧的子像素P12、P13、P22、P23、P32、P33、P42、P43充电为例，并结合附图3，G11、G21、…、G14、G24依次开启时，子像素P12、P13、P22、P32、P33、P42由数据线D2充电，子像素P23和P43由数据线D3充电。其中，在Px2列的子像素中，P12和P42为充电较好的子像素，P22和P32为充电较差的子像素；在Px3列的子像素中，P33和P43为充电较好的子像素，P13和P23为充电较差的子像素。
本实施例提供的阵列基板，可以视为将如图3所示的局部结构沿横向和纵向多次重复后获得。图5示出了这种结构的阵列基板在一帧画面内，充电较好和充电较差的子像素的分布图图示。其中，白色部分表示充电较好的子像素，阴影部分表示充电较差的子像素。由此可以看出，在同一列的子像素内，相互间隔存在着充电较好和充电较差的子像素，在同一行的子像素内，也相互间隔存在着充电较好和充电较差的子像素。因此包含该阵列基板的液晶面板中，整体上各部分亮度均衡，可以改善在竖直方向上存在亮暗线的缺陷。
实施例2
图6示出了本实施例提供的阵列基板的局部结构示意图。与实施例1不同的是，本实施例中，在沿扫描线排列的方向上，将子像素阵列划分的行组21a、22a、23a、24a中，每一行组包括两行子像素，如图6中，行组21a包括第1行和第2行子像素，行组22a包括第3行和第4行子像素行组23a包括第5行和第6行子像素，行组24a包括第7行和第8行子像素。
一个行组中的一行子像素与数据线和扫面线的连接方式与另一行子像素与数据线和扫面线的连接方式相同，即，将两行子像素时作为一个重复的单元。例如，行组21a中，第1行和第2行的所有子像素中，上下相邻的两个子像素(例如P11和P21)的连接方式相同，其中第1行和第2行的所有子像素与数据线和扫描线的连接方式与实施例1中行组21的连接方式相同，在此不再赘述。同理，行组22a对应实施例1中的行组21，行组23a对应实施例1中的行组23，行组24a对应实施例1中的行组24。
本实施例提供的阵列基板，可以视为将如图6所示的局部结构沿横向和纵向多次重复后获得。图7示出了这种结构的阵列基板在一帧画面内，充电较好和充电较差的子像素的分布图图示。其中，白色部分表示充电较好的子像素，阴影部分表示充电较差的子像素。
实施例3
参阅如图8和图9，本实施例提供了一种液晶面板以及包含该液晶面板的液晶显示器。如图8所示，该液晶显示器包括液晶面板100及背光模组200，液晶面板100与背光模组200相对设置，背光模组200提供显示光源给液晶面板100，以使液晶面板100显示影像。
其中，如图9所示，液晶面板100包括设置有子像素阵列的显示单元1、栅驱动器2以及源驱动器3。栅驱动器2通过扫描线向子像素阵列提供扫描信号Gate，源驱动器3通过数据线向子像素阵列提供数据信号Data。
其中，图10为显示单元1的结构示意图。该显示单元1包括包括相对设置阵列基板(array substrate)1a和滤光基板(color filter substrate)1b以及位于阵列基板1a和滤光基板1b之间的液晶层1c。其中，阵列基板1a采用了如实施例1或实施例2提供的阵列基板，其中，子像素Pxy包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
综上所述，本发明实施例中提供的阵列基板，通过对阵列基板中子像素与数据线和扫描线的连接方式的排布设计，在使用点翻转方式驱动时，每一列子像素中相互间隔存在充电较好和充电较差的子像素(在此，充电较好和充电较差是相对而言的)，使得包含该阵列基板的液晶面板中，整体上各部分亮度均衡，改善了在竖直方向上存在亮暗线的缺陷。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
子像素阵列；
多条数据线，每两条数据线之间形成一列组，每一列组包括两列子像素；其中，奇数列组的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的奇数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的偶数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较远的数据线；
多条扫描线，每一行子像素的上方和下方均设置有仅用于驱动该行子像素的扫描线；将所述子像素阵列划分为多个行组，每一行组包括一行或两行子像素；其中，第n行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+1行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+1行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+2行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+2行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+3行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+3行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；
其中：
n＝1、5、9、…、n-4、n；
i＝2、6、10、…、i-4、i；
j＝1、5、9、…、j-4、j。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每一子像素通过一开关元件连接到对应的数据线和对应的扫描线。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述开关元件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述对应的扫描线电连接，其源极与所述对应的数据线电连接，其漏极与对应的子像素电连接。
4.一种液晶面板，包括显示单元，所述显示单元包括相对设置的阵列基板和滤光基板以及位于阵列基板和滤光基板之间的液晶层，其特征在于，所述阵列基板包括：
子像素阵列；
多条数据线，每两条数据线之间形成一列组，每一列组包括两列子像素；其中，奇数列组的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的奇数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较近的数据线；偶数列组的偶数行的子像素，连接到该列组两侧的与该子像素较远的数据线；
多条扫描线，每一行子像素的上方和下方均设置有仅用于驱动该行子像素的扫描线；将所述子像素阵列划分为多个行组，每一行组包括一行或两行子像素；其中，第n行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+1行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+1行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+2行组每一行奇数列组的子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+2行组每一行偶数列组的子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；第n+3行组每一行的第j和第j+3个子像素，连接到该行子像素上方的扫描线，第n+3行组每一行的第i和第i+1个子像素，连接到该行子像素下方的扫描线；
其中：
n＝1、5、9、…、n-4、n；
i＝2、6、10、…、i-4、i；
j＝1、5、9、…、j-4、j。
5.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，每一子像素通过一开关元件连接到对应的数据线和对应的扫描线。
6.根据权利要求5所述的液晶面板，其特征在于，所述开关元件为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述对应的扫描线电连接，其源极与所述对应的数据线电连接，其漏极与对应的子像素电连接。
7.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板还包括栅驱动器和源驱动器，所述栅驱动器通过扫描线向所述子像素阵列提供扫描信号，所述源驱动器通过数据线向所述子像素阵列提供数据信号。
8.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
9.根据权利要求4所述的液晶面板，其特征在于，所述液晶面板采用点翻转的方式驱动。
10.一种液晶显示器，包括液晶面板及背光模组，所述液晶面板与所述背光模组相对设置，所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示影像，其特征在于，所述液晶面板为权利要求4-9任一所述的液晶面板。
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