CN104537989B - 一种双向扫描的电荷分享型像素结构及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双向扫描的电荷分享型像素结构，包括：多条扫描线与多条数据线交叉限定多个像素单元，每一子像素单元包括第一子像素和第二子像素；其中，第一子像素包括：一第一晶体管，连接所述第一扫描线及所述数据线，一第四晶体管，连接一第一分压电容及所述第一晶体管；第二子像素与第一子像素设计相同，包括：一第二晶体管、一第三晶体管以及第二分压电容；当对该像素结构进行扫描时，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第三或第四晶体管开启时，所述的第二子像素的第二灰阶电压或所述的第一子像素的第一灰阶电压被改变。通过在第一子像素和第二子像素设置分压电容，不仅可实现八畴显示，还可实现双向扫描。
Description
技术领域
本发明涉及一种像素结构，特别涉及可双向扫描的电荷分享型像素结构。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film Transistor LCD)是液晶显示器的一种，由于具有高分辨率、低功耗、轻量化等优点，薄膜晶体管液晶显示器现已广泛应用于液晶显示领域。
而大尺寸的薄膜晶体管显示器具有明显的视角问题，即使用者以不同的角度观看时，画面会产生亮度与对比度的差异。现今为了改善薄膜晶体管液晶显示器的可视角度的问题，一种业内热门的电荷分享型的像素结构的广视角技术，不仅有效的解决了这一问题，还有效提升了显示器的可视角度。
图1为现有电荷分享型的像素结构，该像素结构主要将一像素单元分割为第一子像素Sub-pixelA与第二子像素Sub-pixelB两部分，所述第一子像素Sub-pixelA包括一连接至第一栅极线(Gn)的第一薄膜晶体管(TFT1)，所述的第二子像素Sub-pixelB包括一连接至第一栅极线(Gn)的第二薄膜晶体管(TFT2)及一连接至所述第二薄膜晶体管(TFT2)与第二栅极线(Gn+1)的分压薄膜晶体管(TFT3)。当所述第一薄膜晶体管(TFT1)与第二薄膜晶体管(TFT2)通过所述的第一栅极线(Gn)而同时开启时，所述的第一子像素Sub-pixelA的液晶电容ClcA与所述的第二子像素Sub-pixelB的液晶电容ClcB具有相同的灰阶电压，随后，分压薄膜晶体管(TFT3)通过第二栅极线(Gn+1)被开启时，第二子像素Sub-pixelB通过TFT3及电容Cdown作用，电压被拉低。因此第一子像素Sub-pixel A与第二子像素Sub-pixelB的液晶电容的灰阶电压不同，两区域的液晶分子呈不同的倾倒程度，从而实现八畴显示。
然而，该电荷分享型的像素结构仅支持栅极线单向扫描，即扫描方向按照扫描线Gn n递增的顺序，即先Gn后Gn+1顺序扫描可实现八畴显示，反之，扫描顺序按照扫描线Gn n递减的顺序，即先Gn+1后Gn则不可实现八畴显示。所以，当像素结构设计一定后，与像素相连接的PCB板和COF板的位置将被固定，当液晶面板的封装结构调整时，像素结构要进行重新设计，PCB板和COF板的位置没有调整的弹性。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明给出了一种双向扫描的电荷分享型像素结构，包括：多条扫描线Gn(n>2)与多条数据线Dm(m>1)交叉限定多个像素单元，每个像素单元包括R、G、B三个子像素单元，每一子像素单元包括第一子像素和第二子像素；其中，
第一子像素包括：
一第一晶体管，连接所述第一扫描线及所述数据线，并于接收来自所述第一扫描线的第一扫描信号时开启；
一第一液晶电容，连接所述第一晶体管，并于所述第一晶体管开启时，接收来自所述信号线的信号而偏压至第一灰阶电压；
一第四晶体管，连接一第一分压电容及所述第一晶体管，并于接收来自扫描线Gn-1的扫面信号时开启，当所述的第四晶体管开启时，所述的第一子像素的第一液晶电容通过与所述的第一分压电容之间的电荷分享而改变其第一灰阶电压；
第二子像素包括：
一第二晶体管，连接所述第一扫描线及所述数据线，并于接收来自所述第一扫描线的第一扫描信号时开启；
一第二液晶电容，连接所述第二晶体管，并于所述第二晶体管开启时，接收来自所述信号线的信号而偏压至二灰阶电压；
一第三晶体管，连接一第二分压电容及所述第二晶体管，并于接收来自扫描线Gn+1的扫面信号时开启，当所述的第三晶体管开启时，所述的第二子像素的第二液晶电容通过与所述的第二分压电容之间的电荷分享而改变其第二灰阶电压；
当对该像素结构进行扫描时，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第三或第四晶体管开启时，所述的第二子像素的第二灰阶电压或所述的第一子像素的第一灰阶电压被改变。
进一步，按照扫描线Gn n递增的顺序对该像素结构进行扫描，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第三晶体管开启时，所述的第二子像素的第二灰阶电压被改变，所述的第一子像素的第一灰阶电压不变；
进一步，按照扫描线Gn n递减的顺序对该像素结构进行扫描，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第四晶体管开启时，所述的第一子像素的第一灰阶电压被改变，所述的第二子像素的第二灰阶电压不变；
进一步，所述的第一子像素还包括与所述第一分压电容相连接的第一共通电极；所述的第二子像素还包括与所述第二分压电容相连接的第二共通电极；
进一步，所述的第一共通电极和所述的第二共通电极位于所述第一扫描信号线的两侧；
进一步，所述的第一共通电极和所述的第二共通电极为相同电压；
进一步，所述第一子像素的各电极的电阻电容值与所述的第二子像素的各电极的电阻电容值，均分别相等；
进一步，所述的数据线的信号驱动方式为点反转驱动或列反转驱动；
本发明还提供了一种双向扫描的电荷分享型像素结构的驱动方法，包括：如上所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，按照扫描线Gn n递增的顺序扫描，像素显示步骤如下：
扫描线Gn提供一扫描信号至所述第一晶体管和第二晶体管的的栅极，所述的第一晶体管和所述的第二晶体管同步打开，所述的第一子像素的第一液晶电容与所述的第二子像素的第二液晶电容具有相同的灰阶电压；
其次，扫描线Gn+1提供扫描信号至所述的第三晶体管的栅极，所述的第三晶体管通过扫描线Gn+1被开启，所述的第二子像素的第二液晶电容的灰阶电压通过第三晶体管TFT及第二分压电容作用被拉低；
随后，扫描线Gn+2、扫描线Gn+3、提供扫描信号至下一子像素单元，重复上述步骤，进行扫描。
同时，还给出了另一种双向扫描的电荷分享型像素结构的驱动方法，包括：如上所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，按照扫描线Gn n递减的顺序扫描，像素显示步骤如下：
扫描线Gn提供一扫描信号至所述第一晶体管和第二晶体管的的栅极，所述的第一晶体管和所述的第二晶体管同步打开，所述的第一子像素的第一液晶电容与所述的第二子像素的第二液晶电容具有相同的灰阶电压；
其次，扫描线Gn-1提供扫描信号至所述的第四晶体管的栅极，所述的第四晶体管通过扫描线Gn-1被开启，所述的第一子像素的第一液晶电容的灰阶电压通过第四晶体管TFT及第一分压电容作用被拉低；
随后，扫描线Gn-2、扫描线Gn-3提供扫描信号至下一子像素单元，重复上述步骤，进行扫描。
有益效果：本发明的技术方案将第一子像素和第二子像素都设置分压电容，不仅可实现八畴显示；并可实现双向扫描，使与像素相连接的PCB板和COF板的位置可根据液晶面板的封装结构进行调整，有效地解决了PCB板和COF板的位置调整没有弹性的问题。
附图说明
图1为现有电荷分享型的像素结构；
图2为本发明的电荷分享型的像素结构；
图3为发明第二实施例的像素结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明提供一种可进行双向扫描的电荷分享型像素结构。(不用写的这么直白，呵呵)如图2所示，多条扫描线Gn与多条数据线Dm交叉限定多个像素单元，每个像素单元包括R、G、B三个子像素单元，每一子像素单元包括第一子像素Sub-pixelA和第二子像素Sub-pixelB。图2所示的一子像素单元为第n行扫描线Gn和第m列数据线Dm所限定的子像素单元(n>2，m>1)，所述的第一子像素Sub-pixelA包括一第一晶体管TFT T1、一第四晶体管TFT T4、第一液晶电容CLCA以及第一分压电容Ca，所述的第一晶体管TFT T1的栅极耦接至扫描线Gn，第一晶体管TFT T1的源极耦接至数据线Dm，第四晶体管TFTT4的源极耦接至第一晶体管TFTT1的漏极，第四晶体管TFT T4的漏极耦接至第一分压电容Ca，第四晶体管TFT T4的栅极耦接至扫描线Gn-1，即第n-1行扫描线Gn-1；第一分压电容Ca耦接在第四晶体管TFT T4和第一共通电极CS1之间。
同理，第二子像素Sub-pixelB的像素设计采用与第一子像素Sub-pixelA相对称设计。具体为，包括一第二晶体管TFT T2、一第三晶体管TFT T3、第二液晶电容CLCB以及第二分压电容Cb，所述的第二晶体管TFT T2的栅极耦接至扫描线Gn，第二晶体管TFT T2的源极耦接至数据线Dm，第三晶体管TFT T3的源极耦接至第二晶体管TFT T2的漏极，第三晶体管TFTT3的漏极耦接至第二分压电容Cb第三晶体管TFT T3的栅极耦接扫描线Gn+1；第二分压电容Cb耦接在第三晶体管TFT T3和第二共通电极CS2之间。第一共通电极CS1与第二共通电极CS2分别对称位于扫描线Gn两侧，其二者的电压相同；并第一与第二子像素内各电极的电阻电容相等，从图2中可看出，第一子像素Sub-pixelA和第二子像素Sub-pixelB以第一扫描线为轴进行镜像设计。
当扫描信号线Gn提供一扫描信号至所述第一晶体管TFT T1的栅极时，所述的第一晶体管TFT T1和所述的第二晶体管TFT T2同步打开，所述的第一子像素Sub-pixelA的液晶电容CLCA与所述的第二子像素Sub-pixelB的液晶电容CLCB具有相同的灰阶电压，如按照扫描线Gn n递增的顺序扫描，随后，n+1行扫描线Gn+1提供扫描信号，第三管TFT T3通过n+1行扫描线Gn+1被开启时，第二子像素Sub-pixelB通过TFT T3及分压电容Cb作用，电压被拉低。因此第一子像素Sub-pixel A与第二子像素Sub-pixel B的液晶电容的灰阶电压不同，两区域的液晶分子呈不同的倾倒程度，从而实现八畴显示。虽然Gn+1打开时，下一行的第一子像素Sub_pixel A’也会被拉低，但是紧接着Gn+2打开，子像素Sub_p ixel A’与子像素Sub_pixelB’被充入新的电压，所以不会影响子像素Sub_pixel A’的显示。Gn+2打开时，下一行的第二子像素Sub_pixel B’的电压会因为Cb的作用而被拉低，两子像素呈不同电压，实现八畴显示。
同理，当扫描信号线Gn提供一扫描信号至所述第一晶体管TFT T1的栅极时，所述的第一晶体管TFT T1和所述的第二晶体管TFT T2同步打开，所述的第一子像素Sub-pixelA的液晶电容CLCA与所述的第二子像素Sub-pixelB的液晶电容CLCB具有相同的灰阶电压。如按照扫描线Gn n递减的顺序扫描，随后，n-1行扫描线Gn-1提供扫描信号，第四晶体管TFT T4通过n-1行扫描线Gn-1被开启时，第一子像素Sub-pixelA通过TFT T4及分压电容Ca作用，电压被拉低。因此第一子像素Sub-pixel A与第二子像素Sub-pixel B的液晶电容的灰阶电压不同，两区域的液晶分子呈不同的倾倒程度，从而实现八畴显示。
通过本发明的像素设计结构，无论扫描顺序是按照扫描线Gn递增的顺序，即Gn\Gn+1\Gn+2顺序，还是按照扫描线Gn n递减的顺序，及Gn\Gn-1\Gn-2顺序，都可实现电荷共享的八畴显示。同时，与像素相连接的PCB板和COF板的位置可根据液晶面板的封装结构进行调整。不需要重新设计像素结构，有效地解决了PCB板和COF板的位置调整没有弹性的问题。
本发明还给出了第二实施例，与第一实施例的区别在于：在实例一中，同列的子像素连接到同一条数据线，根据数据信号的不同，可实现点反转驱动点反转显示，而本实施例二提供列反转驱动点反转显示。如图3所示，将奇数行和偶数行的子像素单元连接不同的数据信号，即由扫描线Gn驱动的第一晶体管TFT T1和第二晶体管TFT T2的源极分别耦接至数据Dm，而由扫描线Gn+2驱动的第一晶体管TFT T1和第二晶体管TFT T2的源极分别耦接至数据Dm+1；根据数据信号的不同，可实现列反转驱动点反转显示。第二实施例的子像素单元的各元件的特性与第一实施例完全相同，故不详述。
Claims (9)
1.一种双向扫描的电荷分享型像素结构，包括：多条扫描线Gn(n>2)与多条数据线Dm(m>1)交叉限定多个像素单元，每个像素单元包括R、G、B三个子像素单元，每一子像素单元包括第一子像素和第二子像素；其中，
第一子像素包括：
一第一晶体管，连接所述扫描线Gn及所述数据线Dm，并于接收来自所述扫描线Gn的扫描信号时开启；
一第一液晶电容，连接所述第一晶体管，并于所述第一晶体管开启时，接收来自所述扫描线Gn或者数据线Dm的信号而偏压至第一灰阶电压；
一第四晶体管，连接一第一分压电容及所述第一晶体管，并于接收来自扫描线Gn-1的扫描信号时开启，当所述的第四晶体管开启时，所述的第一子像素的第一液晶电容通过与所述的第一分压电容之间的电荷分享而改变其第一灰阶电压；
第二子像素包括：
一第二晶体管，连接所述扫描线Gn及所述数据线Dm，并于接收来自所述扫描线Gn的扫描信号时开启；
一第二液晶电容，连接所述第二晶体管，并于所述第二晶体管开启时，接收来自所述扫描线Gn或者数据线Dm的信号而偏压至二灰阶电压；
一第三晶体管，连接一第二分压电容及所述第二晶体管，并于接收来自扫描线Gn+1的扫描信号时开启，当所述的第三晶体管开启时，所述的第二子像素的第二液晶电容通过与所述的第二分压电容之间的电荷分享而改变其第二灰阶电压；
当对该像素结构进行扫描时，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第三或第四晶体管开启时，所述的第二子像素的第二灰阶电压或所述的第一子像素的第一灰阶电压被改变；所述的第一子像素还包括与所述第一分压电容相连接的第一共通电极；所述的第二子像素还包括与所述第二分压电容相连接的第二共通电极。
2.根据权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，其特征在于：按照扫描线Gnn递增的顺序对该像素结构进行扫描，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第三晶体管开启时，所述的第二子像素的第二灰阶电压被改变，所述的第一子像素的第一灰阶电压不变。
3.根据权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，其特征在于：按照扫描线Gnn递减的顺序对该像素结构进行扫描，所述的第一晶体管与所述的第二晶体管同时开启，所述的第四晶体管开启时，所述的第一子像素的第一灰阶电压被改变，所述的第二子像素的第二灰阶电压不变。
4.根据权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，其特征在于：所述的第一共通电极和所述的第二共通电极位于所述扫描信号线的两侧。
5.根据权利要求1或4所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，其特征在于：所述的第一共通电极和所述的第二共通电极为相同电压。
6.根据权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，其特征在于：所述第一子像素的各电极的电阻电容值与所述的第二子像素的各电极的电阻电容值，均分别相等。
7.根据权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，其特征在于：所述的数据线的信号驱动方式为点反转驱动或列反转驱动。
8.一种双向扫描的电荷分享型像素结构的驱动方法，包括：如权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，按照扫描线Gnn递增的顺序扫描，像素显示步骤如下：
扫描线Gn提供一扫描信号至所述第一晶体管和第二晶体管的栅极，所述的第一晶体管和所述的第二晶体管同步打开，所述的第一子像素的第一液晶电容与所述的第二子像素的第二液晶电容具有相同的灰阶电压；
其次，扫描线Gn+1提供扫描信号至所述的第三晶体管的栅极，所述的第三晶体管通过扫描线Gn+1被开启，所述的第二子像素的第二液晶电容的灰阶电压通过第三晶体管TFT及第二分压电容作用被拉低；
随后，扫描线Gn+2、扫描线Gn+3、提供扫描信号至下一子像素单元，重复上述步骤，进行扫描。
9.一种双向扫描的电荷分享型像素结构的驱动方法，包括：如权利要求1所述的双向扫描的电荷分享型像素结构，按照扫描线Gnn递减的顺序扫描，像素显示步骤如下：
扫描线Gn提供一扫描信号至所述第一晶体管和第二晶体管的栅极，所述的第一晶体管和所述的第二晶体管同步打开，所述的第一子像素的第一液晶电容与所述的第二子像素的第二液晶电容具有相同的灰阶电压；
其次，扫描线Gn-1提供扫描信号至所述的第四晶体管的栅极，所述的第四晶体管通过扫描线Gn-1被开启，所述的第一子像素的第一液晶电容的灰阶电压通过第四晶体管TFT及第一分压电容作用被拉低；
随后，扫描线Gn-2、扫描线Gn-3提供扫描信号至下一子像素单元，重复上述步骤，进行扫描。
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