CN104392685A - 阵列基板、显示面板和极性反转驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板和极性反转驱动方法。所述阵列基板包括测试线路区和显示区，所述测试线路区包括至少一根参考电压线，所述显示区的每根数据线与所述参考电压线之间均通过开关相连，所述开关与所述数据线之间形成有节点，所述节点用于与源极驱动电路相连。本发明利用阵列基板上测试线路区的现有结构，在源极驱动电路输出灰阶电压之前，先将各个像素的数据线与参考电压线导通，实现像素间的电荷共享，使驱动电压的摆动范围减小，从而降低了电路的功耗。

Description

阵列基板、显示面板和极性反转驱动方法

技术领域

本发明涉及显示器驱动技术领域，尤其涉及一种阵列基板、包括该阵列基板的显示面板，以及基于该阵列基板的极性反转驱动方法。

背景技术

在液晶显示面板中，如果一直使用正电压或者负电压来驱动液晶分子，很容易使液晶分子造成损害。因此，为了保护液晶分子不受驱动电压的破坏，必须使用正负电压交互的方式来驱动液晶分子。目前常见的极性反转方式有帧反转、行反转、列反转以及点反转。其中，点反转的方式能够达到最佳的画面效果，因此得到广泛的应用。

在源极驱动器中，对同一条信号线，其上输出的驱动电压正负交替，而对于每一个像素的液晶电容C_LC，其充放电的功率消耗为fC_LCV²/2。其中，f为电压充放电的频率，V为充放电时电压的摆动范围，在f及C_LC固定的条件下，当充放电的电压摆动范围较小时，该功耗也越小。为了降低点反转模式下的功率消耗，可通过降低电压摆动范围V来实现，目前通常采用在源极驱动器中加入电荷共享机制的方法来达到降低功耗的目的。然而，现有的电荷共享方案都需要在显示面板或者驱动芯片内部增加额外的结构或模块，导致结构比较复杂。

例如，图1是现有电荷共享模块的示意图。在运算放大器OP输出放大后的正极性电压V_in ⁺和负极性电压V_in ^-的前一小段时间内，分别将奇数列数据线(ODD)上的第一开关S1和偶数列数据线(EVEN)上的第二开关S2断开，将第三开关S3导通，使奇数列数据线与偶数列数据线导通，再配合栅极线的开启，使奇数列数据线与偶数列数据线的像素电压进行电荷共享，从而降低上述充电电压的摆动范围，达到降低功耗的目的。然而，该现有技术也有其缺点，若相邻数据线上的正负极像素电压关于公共电极电压(Vcom电压)不对称，则电荷共享时的中和电位便达不到Vcom电位，那么上述公式中的V便达不到最小值。另外，现有技术将电荷共享模块集成到驱动芯片的内部，增加了驱动芯片的结构复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列基板、显示面板和极性反转驱动方法，在不增加额外结构或模块的情况下实现电荷共享功能，降低电路功耗。

为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括测试线路区和显示区，所述测试线路区包括至少一根参考电压线，所述显示区的每根数据线与所述参考电压线之间均通过开关相连，所述开关与所述数据线之间形成有节点，所述节点用于与源极驱动电路相连。

优选地，所述参考电压线的电位与所述阵列基板的公共电极的电位相同。

优选地，所述参考电压线接地。

优选地，所述开关为晶体管，所述开关的第一极与所述数据线相连，所述晶体管的第二极与所述参考电压线相连，所述晶体管的栅极与控制信号相连，所述控制信号能够控制所述晶体管的第一极与第二极导通。

优选地，所述开关的栅极的开启电压与所述阵列基板的栅线的开启电压相同。

优选地，所述测试线路区包括三组参考电压线，

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，三组所述参考电压线与点灯检查时的测试数据信号源连接，用于作为所述阵列基板的检测线；

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之后，三组所述参考电压线接地，用于作为所述阵列基板的电荷共享线。

优选地，所述测试数据信号源包括红色测试数据信号源、绿色测试数据信号源和蓝色测试数据信号源，在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，三组所述参考电压线分别与所述红色测试数据信号源、所述绿色测试数据信号源以及所述蓝色测试数据信号源相连，用于分别检测红色、绿色和蓝色亚像素。

作为本发明的第二个方面，还提供一种显示面板，所述显示面板包括本发明所提供的上述阵列基板。

优选地，所述显示面板还包括设置在所述阵列基板上的驱动芯片，所述源极驱动电路设置在所述驱动芯片内。

作为本发明的第三个方面，还提供一种极性反转驱动方法，包括以下步骤：

打开当前扫描行栅线；

在所述源极驱动电路输出灰阶电压之前，控制所述开关导通，使该行的每个亚像素的数据线均与所述参考电压线导通，以使得每个亚像素的像素电极的电位与所述参考电压线的电位相同；

控制所述开关断开，所述源极驱动电路向该行的每个亚像素输出灰阶电压。

优选地，所述参考电压线的电位与所述阵列基板的公共电极的电位相同。

优选地，所述开关为晶体管，其中，控制所述开关导通的步骤包括：

向所述开关的栅极提供高电平控制信号，所述高电平控制信号的脉宽及时序与所述源极驱动电路的加载信号的脉宽及时序一致，所述加载信号是指所述源极驱动电路控制数据加载到所述阵列基板上的信号；

控制所述开关断开的步骤包括：

向所述开关的栅极提供低电平控制信号，所述低电平控制信号使所述开关关闭。

本发明利用阵列基板上测试线路区的现有结构，在源极驱动电路输出灰阶电压之前，先将各个像素的数据线与参考电压线导通，实现像素间的电荷共享，使驱动电压的摆动范围减小，从而降低了电路的功耗。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1是现有电荷共享模块的示意图；

图2是依照本发明一种实施例的阵列基板的示意图；

图3是本发明实施例提供的极性反转时序图；

图4是本发明实施例中1dot反转时的时序图；

图5是本发明实施例中2dot反转时的时序图。

在附图中，OP：运算放大器；S1：第一开关；S2：第二开关；S3：第三开关；ODD：奇数列数据线；EVEN：偶数列数据线；V_in ⁺：现有技术中的正极性电压；V_in ^-：现有技术中的负极性电压；10：测试线路区；11：参考电压线；12：开关；20：显示区；V⁺：本发明中的正极性电压；V^-：本发明中的负极性电压；GND：地线；DR：红色测试数据信号源；DG：绿色测试数据信号源；DB：蓝色测试数据信号源；SW：开关的控制信号；G1：第一栅线；G2：第二栅线；S1-S9：第一数据线-第九数据线；P1-P9：第一节点-第九节点；TP：加载信号；t_s：电荷共享时间。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明首先提供一种阵列基板，图2是依照本发明一种实施例的阵列基板的示意图。所述阵列基板包括测试线路区10和显示区20，测试线路区10包括至少一根参考电压线11，显示区20的每根数据线(如图2中的S1-S9)与参考电压线11之间均通过开关12相连，开关12与所述数据线之间形成有节点(如图2中的P1-P9)，所述节点用于与源极驱动电路相连。

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，参考电压线11与测试数据信号源连接，用于在所述阵列基板的点灯测试过程中作为检测线，并将测试数据信号传递给多条所述数据线。

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之后，参考电压线11用作电荷共享线。当对某一行像素进行充电时，先将该行栅线打开，然后在所述源极驱动电路输出灰阶电压之前，先控制开关12导通，将各个像素的数据线与参考电压线11相连，使各个像素的电位均与参考电压线11的电位相同，以实现电荷共享，从而减小驱动电压的摆动范围。之后，所述源极驱动电路正常输出灰阶电压。

可以看出，本发明利用阵列基板上测试线路区10的现有结构，在不增加额外结构或模块的情况下，简单高效地实现了电荷共享功能，降低了像素充电时的功耗。与现有技术相比，降低了驱动芯片的复杂度，节约了成本。

通常，参考电压线11的电位与所述阵列基板的公共电极的电位相同。由于显示设备的灰阶电压基本上都是关于公共电极的电位对称设计的，将参考电压线11的电位设计成与公共电极的电位相同，能够在最大程度上减小驱动电压的摆动范围，从而在最大程度上降低像素的充电功耗。

进一步地，如图2中所示，参考电压线11接地，即参考电压线11与地线GND相连。事实上，现有的绝大多数显示设备的正负极灰阶电压都是关于GND对称设计的，也就是说，GND就是公共电极电压，将参考电压线11接地，即可实现像素充电功率的最小化。并且，在阵列基板进行点灯测试之后，常规的做法就是将参考电压线11接地，因此，这种设定方式操作起来最为简单，无需增加额外的工序。

具体地，开关12为晶体管，开关12的第一极(源极或漏极)与所述数据线(如S1-S9)相连，所述晶体管的第二极(漏极或源极)与参考电压线11相连，所述晶体管的栅极与控制信号SW相连，控制信号SW能够控制所述晶体管的第一极与第二极导通。

假设所述控制信号SW的高低电位分别是VGH和VGL，那么当控制信号SW向开关12的栅极输出VGH电压时，开关12的第一极与第二极导通；当控制信号SW向开关12的栅极输出VGL电压时，开关12断开。

在本发明中，开关12的栅极的开启电压可以与所述阵列基板的栅线的开启电压相同。那么可以使栅线的开启信号通过相应的电路与开关12的栅极相连，以作为开关12的控制信号SW。

进一步地，测试线路区10包括三组参考电压线11。如上所述，在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，三组参考电压线11与点灯检查时的测试数据信号源连接，用于作为所述阵列基板的检测线；

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之后，三组参考电压线11接地，用于作为所述阵列基板的电荷共享线。

所述测试数据信号源包括红色测试数据信号源DR、绿色测试数据信号源DG和蓝色测试数据信号源DB，在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，三组参考电压线11分别与红色测试数据信号源DR、绿色测试数据信号源DG以及蓝色测试数据信号源DB相连，用于分别检测红色、绿色和蓝色亚像素。换言之，三组参考电压线11形成为所述阵列基板的短路棒，进一步简化了所述阵列基板的结构。

本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括本发明所提供的上述阵列基板。所述显示面板还包括设置在所述阵列基板上的驱动芯片，所述源极驱动电路设置在所述驱动芯片内。

所述驱动芯片通常是IC，在所述显示面板的制造工艺中，所述驱动芯片通过各向异性导电胶与所述阵列基板上的电路电连接，从而向所述阵列基板提供驱动电压。

如上所述，本发明提供的显示面板以简单高效的方式实现了电荷共享功能，从而减小了驱动电压的摆动范围，降低了电路的功耗。

本发明还提供了一种基于上述阵列基板的极性反转驱动方法，包括以下步骤：

打开当前扫描行栅线，例如图2中的第一栅线G1或者第二栅线G2；

在所述源极驱动电路输出灰阶电压之前，控制开关12导通，使该行的每个亚像素的数据线均与参考电压线11导通，以使得每个亚像素的像素电极的电位与参考电压线11的电位相同；

控制开关12断开，所述源极驱动电路向该行的每个亚像素输出灰阶电压。

本发明中，每个开关12与相应的数据线(如图2中的第一数据线S1-第九数据线S9)之间形成有节点(如图2中的第一节点P1-第九节点P9)，所述节点用于与源极驱动电路相连，所述源极驱动电路通过相应的节点(P1-P9)向每个数据线(S1-S9)输出灰阶电压。

同样地，参考电压线11的电位与所述阵列基板的公共电极的电位相同，以实现充电功率的最小化。

具体地，开关12为晶体管，其中，控制开关12导通的步骤包括：

向开关12的栅极提供高电平控制信号，所述高电平控制信号的脉宽及时序与所述源极驱动电路的加载信号TP的脉宽及时序一致。加载信号TP是指所述源极驱动电路控制数据加载到所述阵列基板上的信号；

控制开关12断开的步骤包括：

向开关12的栅极提供低电平控制信号，所述低电平控制信号使开关12关闭。

图3是本发明实施例提供的极性反转时序图。V+和V-分别是本发明中对像素充电的正极性电压和负极性电压。在栅极驱动电路已输出高位脉冲打开充电行的栅线，而源极驱动电路输出目标灰阶电压之前，先使开关12的控制信号SW处于高位电压VGH，使开关12打开，充电行像素与参考电压线11相连，像素电位迅速被拉到参考电压线的电位(当参考电压线11接地时，像素电位迅速被拉到GND电位)。之后使开关12的控制信号SW处于低位电压VGL，参考电压线11与数据线(S1-S9)隔离，源极驱动电路输出目标灰阶电压，正常给像素充电。

在图3中，ts为电荷共享时间。控制信号SW的上升沿时序设定可以与源极驱动电路控制数据输出的加载信号TP同步，其脉冲宽度可设定为和TP信号脉宽等宽。故控制信号SW可通过TP信号放大后实现。

图4和图5分别是本发明实施例中1dot和2dot反转时的时序图。可以看出，在2dot反转模式下，控制信号SW的脉冲频率应该设置为1dot反转模式下的一半。

本发明利用阵列基板上测试线路区的现有结构，在源极驱动电路输出灰阶电压之前，先将各个像素的数据线与参考电压线导通，实现像素间的电荷共享，使驱动电压的摆动范围减小，从而降低了电路的功耗。

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 (12)

1.一种阵列基板，所述阵列基板包括测试线路区和显示区，其特征在于，所述测试线路区包括至少一根参考电压线，所述显示区的每根数据线与所述参考电压线之间均通过开关相连，所述开关与所述数据线之间形成有节点，所述节点用于与源极驱动电路相连。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述参考电压线的电位与所述阵列基板的公共电极的电位相同。

3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述参考电压线接地。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述开关为晶体管，所述开关的第一极与所述数据线相连，所述晶体管的第二极与所述参考电压线相连，所述晶体管的栅极与控制信号相连，所述控制信号能够控制所述晶体管的第一极与第二极导通。

5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述开关的栅极的开启电压与所述阵列基板的栅线的开启电压相同。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述测试线路区包括三组参考电压线，

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，三组所述参考电压线与点灯检查时的测试数据信号源连接，用于作为所述阵列基板的检测线；

在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之后，三组所述参考电压线接地，用于作为所述阵列基板的电荷共享线。

7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述测试数据信号源包括红色测试数据信号源、绿色测试数据信号源和蓝色测试数据信号源，在所述阵列基板与所述源极驱动电路连接之前，三组所述参考电压线分别与所述红色测试数据信号源、所述绿色测试数据信号源以及所述蓝色测试数据信号源相连，用于分别检测红色、绿色和蓝色亚像素。

8.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的阵列基板。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括设置在所述阵列基板上的驱动芯片，所述源极驱动电路设置在所述驱动芯片内。

10.一种基于权利要求1至7中任意一项所述的阵列基板的极性反转驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

打开当前扫描行栅线；

在所述源极驱动电路输出灰阶电压之前，控制所述开关导通，使该行的每个亚像素的数据线均与所述参考电压线导通，以使得每个亚像素的像素电极的电位与所述参考电压线的电位相同；

控制所述开关断开，所述源极驱动电路向该行的每个亚像素输出灰阶电压。

11.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述参考电压线的电位与所述阵列基板的公共电极的电位相同。

12.根据权利要求10或11所述的驱动方法，其特征在于，所述开关为晶体管，其中，控制所述开关导通的步骤包括：

向所述开关的栅极提供高电平控制信号，所述高电平控制信号的脉宽及时序与所述源极驱动电路的加载信号的脉宽及时序一致，所述加载信号是指所述源极驱动电路控制数据加载到所述阵列基板上的信号；

控制所述开关断开的步骤包括：

向所述开关的栅极提供低电平控制信号，所述低电平控制信号使所述开关关闭。