CN104777691B - 显示装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示装置及其制作方法，该显示装置包括：阵列基板、磁控背板以及设置在阵列基板和磁控背板之间的背光源；所述阵列基板包括基底以及形成在基底上的巨磁电阻图形、像素电极图形和数据线图形；所述巨磁电阻图形中的每一个巨磁电阻块的一端连接对应像素的像素电极，另一端连接数据线图形中的对应数据线；所述磁控背板包括底板和形成在所述底板朝向所述阵列基板的一面上的多个电磁回路；所述多个电磁回路中的各个电磁回路的位置与各个像素一一对应，适于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块的电阻。本发明提供的显示装置，可以同时对各行亚像素进行数据写入，有利于显示画面刷新频率的提升。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其制作方法。
背景技术
传统的薄膜晶体管液晶显示器(Thin-Film Technology Liquid CrystalDisplay TFT-LCD，TFT)以其低功耗低辐射的特点，在平板显示器市场上占据了主导地位。
如图1所示，为一种典型的TFT阵列基板的结构示意图，其中，形成在基底11(图中未示出)上的栅极扫描线12和数据线13共同限定了阵列基板的亚像素单元，在每一个亚像素单元的左侧下方形成有一个TFT晶体管14，该TFT晶体管的栅极g连接栅极扫描线12，源极s连接数据线13，漏极d连接像素电极15，在进行驱动显示时，在每一帧内，依次在每一行栅极扫描线12施加扫描信号使该行栅极扫描线12所连接的TFT晶体管14导通，从而使施加在数据线13上的数据电压经TFT晶体管14写入到该行的各个像素电极15中。
在图1中所述的阵列基板进行驱动的过程中，为了在每一帧内实现对各行亚像素单元的充分充电，需要保证每一行亚像素单元的充电时间，这样就会造成一帧时间较长，不利于显示画面刷新频率的提升。
发明内容
本发明提供一种能够提升显示画面刷新频率的显示装置。
第一方面，本发明提供了一种显示装置，包括：阵列基板、磁控背板以及设置在阵列基板和磁控背板之间的背光源；
所述阵列基板包括基底以及形成在基底上的巨磁电阻图形、像素电极图形和数据线图形；所述巨磁电阻图形中的每一个巨磁电阻块的一端连接对应像素的像素电极，另一端连接数据线图形中的对应数据线；
所述磁控背板包括底板和形成在所述底板朝向所述阵列基板的一面上的多个电磁回路；所述多个电磁回路中的各个电磁回路的位置与各个像素一一对应，适于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块的电阻。
可选的，所述磁控背板还包括形成在所述底板朝向所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽墙图形；所述磁场屏蔽墙图形中的磁场屏蔽墙形成在各个电磁回路之间，用于使各个电磁回路所产生的磁场互不干扰。
可选的，所述磁控背板还包括形成在所述底板背离所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽层；和/或，所述阵列基板还包括形成在所述数据线图形和所述像素电极图形之上的磁场屏蔽层。
可选的，所述装置还包括：
数据驱动电路，与所述磁控背板相连，用于在数据电压写入阶段根据接收到的像素数据产生各个电磁回路对应的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
数据线控制电路，与所述数据线图形中的各个数据线相连，用于在数据电压写入阶段在数据线图形中的各条数据线施加相同的充电电压。
可选的，所述数据驱动电路，还用于在数据电压写入阶段之前的复位阶段针对各个电磁回路产生相同的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
所述数据线控制电路还用于在复位阶段在数据线图形中的各条数据线上施加相同的复位电压。
第二方面，本发明还提供了一种显示装置的制作方法，包括：制作磁控背板和制作阵列基板；
在所述磁控背板之间和阵列基板之前设置背光源；
其中，制作所述阵列基板的步骤包括：在基底上形成数据线图形、像素电极图形和数据线图形；其中，所述巨磁电阻图形中的每一个巨磁电阻块的一端连接对应像素的像素电极，另一端连接数据线图形中的对应数据线；
制作所述磁控背板的步骤包括：在底板朝向所述阵列基板的一面上形成多个电磁回路；所述多个电磁回路中的各个电磁回路的位置与各个像素一一对应，适于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块的电阻。
可选的，制作所述磁控背板的步骤还包括：
在所述底板朝向所述阵列基板的一面上形成磁场屏蔽墙图形；所述磁场屏蔽墙图形中的磁场屏蔽墙形成在各个电磁回路之间，用于使各个电磁回路所产生的磁场互不干扰。
可选的，制作所述磁控背板的步骤还包括：形成在所述底板背离所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽层；在所述数据线图形和所述像素电极图形之上形成磁场屏蔽层。
可选的，所述方法还包括：
提供一个数据驱动电路和一个数据线控制电路，并将所述数据驱动电路连接到所述磁控背板上，将所述数据线控制电路连接与数据线图形中的各条数据线相连；其中，所述数据驱动电路，用于在数据电压写入阶段根据接收到的像素数据产生各个电磁回路对应的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；数据线控制电路，与所述数据线图形中的各个数据线相连，用于在数据电压写入阶段在数据线图形中的各条数据线施加相同的充电电压。
可选的，所述数据驱动电路，还用于在数据电压写入阶段之前的复位阶段针对各个电磁回路产生相同的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
所述数据线控制电路还用于在复位阶段在数据线图形中的各条数据线上施加相同的复位电压。
本发明提供的显示装置中，可以使用位于背光源之后的磁控背板控制各个巨磁电阻块的电阻，以控制经巨磁电阻块流向相应的像素电极的电流的大小，从而控制向像素电极内写入的数据电压的大小，实现发光控制。本发明中，可以同时对各行亚像素进行数据写入，与现有技术中逐行进行数据写入的方式相比，能够大幅降低对各行亚像素进行数据写入的总时间，有利于显示画面刷新频率的提升。
附图说明
图1为现有技术中一种阵列基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图3为图2中的阵列基板的在部分显示区域的俯视示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
磁性金属和合金一般都有磁电阻现象，所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改变的现象，人们把这种现象称为磁电阻，在隧道结的磁电阻结构中，磁电阻效应可以达到100％甚至更多。所谓巨磁电阻就是指在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。1988年法国巴黎大学的肯特教授研究小组首先在铁/铬(Fe/Cr)多层膜中发现了巨磁电阻效应，在国际上引起了很大的反响。20世纪90年代，人们在铁/铜(Fe/Cu)，铁/铝(Fe/Al)，铁/金(Fe/Au)，钴/铜(Co/Cu)，钴/银(Co/Ag)和钴/金(Co/Au)等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁电阻效应。
除了电荷以外，电子还有一个被称为“自旋”的固有秉性，即均匀带电球体绕某一轴向旋转。球体上任意一点的旋转轨迹是一个圆，圆所在的平面垂直于旋转轴。如果将电子看成是均匀带电的球体，则球体旋转时相当于电流圈。因电子带负电，电流的方向同旋转方向相反。通电电流圈会产生磁场，因此自旋运动对应于一个磁矩。传统的半导微电子器件仅利用了电子的电荷，作为电子另一禀性的自旋则被忽略。巨磁电阻就是利用电子的自旋效应，由于电子的自旋平均自由程比较长，电子在穿越一定厚度的薄膜或这多层膜过程中仍然可以保持其自旋取向，只有在遇到相反的磁矩的薄膜时才会发生散射。通过改变多层膜中磁矩的方向，可以控制电子在多层膜中的散射与否。发生多次散射与不发生散射的电子相比，前者电子遇到的阻碍较大，从而电阻较大。
通过控制巨磁电阻中自旋的电子是否发生散射，可以控制巨磁电阻的电阻大小。基于此，本发明一实施例提供了一种显示装置，如图2和3所示，该显示装置包括：
阵列基板10、磁控背板30以及设置在阵列基板10和磁控背板30之间的背光源20；该阵列基板10包括：基底11、形成在基底11上的巨磁电阻图形(巨磁电阻图形由多个巨磁电阻块14’组成)、像素电极图形(像素电极图形由多个像素电极15组成)和数据线图形(数据线图形由多条的数据线13组成)、以及形成在数据线图形和像素电极图形之上的磁场屏蔽层16，一个巨磁电磁块14’的一端连接一个像素电极15，另一端连接一条数据线13；
参考图2，磁控背板30包括底板31、以及形成在底板31朝向所述阵列基板10的一面上的多个由导线线圈构成的电磁回路32，多个电磁回路32的位置与各个像素一一对应，适于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块14’的电阻；另外如图2所示，该磁控背板30还包括：形成在各个电磁回路32之间的磁场屏蔽墙图形(磁场屏蔽墙图形由图2中的各个磁场屏蔽墙33组成)以及形成在所述底板31背离所述阵列基板10的一面上的磁场屏蔽层34；其中，磁场屏蔽墙图形中的磁场屏蔽墙33形成在各个电磁回路32之间，用于使各个电磁回路32所产生的磁场互不干扰。
本发明实施例提供的显示装置中，可以使用位于背光源之后的磁控背板控制各个巨磁电阻块的电阻，以控制经巨磁电阻块流向相应的像素电极的电流的大小，从而控制向像素电极内写入的数据电压的大小，实现发光控制。本发明中，可以同时对各行亚像素进行数据写入，与现有技术中逐行进行数据写入的方式相比，能够大幅降低对各行亚像素进行数据写入的总时间，有利于显示画面刷新频率的提升。并且，本发明实施例一提供的显示装置中，在阵列基板上不制作栅极扫描线，这样一方面能够提高像素的开口率，另一方面，也能够降低相应的阵列基板的制作难度。
同时在本发明实施例一提供的显示装置中，由于在所述底板朝向所述阵列基板的一面上还形成有用于使各个电磁回路所产生的磁场互不干扰的磁场屏蔽墙图形，能够有效避免相邻像素所对应的磁场回路所产生的磁场产生干扰，避免影响发光显示。当然在实际应用中，本领域技术人员也可以通过其他方式避免相邻的电磁回路之间的磁场的相互干扰，或者即使不设置磁场屏蔽墙图形也能够解决本发明所要解决的基本问题，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
同时在本发明实施例一提供的显示装置中，由于所述磁控背板还包括形成在所述底板背离所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽层，所述阵列基板也包括形成在出光方向一面上的磁场屏蔽层，能够有效避免外部磁场对磁场回路所产生的磁场的干扰，进一步避免对显示的影响。不难理解的是，仅在磁控背板或者阵列基板上设置磁场屏蔽层，也能起到一定的屏蔽外部磁场的效果，并且即使不设置磁场屏蔽层也能够解决本发明所要解决的基本问题，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
在具体实施时，这里的磁场屏蔽层和/磁场屏蔽墙图形可以采用铜或者其他具有屏蔽功能的材料制作。磁场屏蔽墙图形可以整体为格子状，各个磁场回路位于各个格子中。
在具体实施时，这里的底板中的电路结构可以通过印刷工艺形成，各个磁场回路与底板中的电路结构连接，并通过所述电路结构接收输入到磁控背板中的数据电流。
不难理解的是，虽然在图2中是以磁场回路为线圈进行的说明，但是在实际应用中，上述的磁场回路也可以为其他能够根据相应的数据电流产生相匹配强度的磁场的结构，相应的技术方案也应该落入本发明的保护范围。
在具体实施时，这里的数据电流可以为交变电流，通过控制相应的交变电流的变化率，可以使磁场回路产生相应强度的磁场。
在具体实施时，上述的显示装置可以为液晶显示装置，此时该如图2所示，该显示装置还可以包括设置在阵列基板背离背光源一侧的液晶层40以及彩膜基板50，该彩膜基板50包括一个基底51和形成在基底51朝向阵列基板10的一面上的彩膜滤光层52，形成在彩膜滤光层52之上的公共电极53。或者上述的液晶显示器也可以其他结构类型(比如IPS、ADS)的显示器，本发明在此不再进行详细说明。
另外，本发明实施例一提供的显示装置，还包括图中未示出的数据驱动电路和数据线控制电路；
其中，数据驱动电路，与所述磁控背板相连，用于在数据电压写入阶段根据接收到的像素数据产生各个电磁回路对应的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
数据线控制电路，与所述数据线图形中的各个数据线相连，用于在数据电压写入阶段在数据线图形中的各条数据线施加相同的充电电压。
与现有技术中数据驱动电路连接各条数据线并产生施加在各条数据线的数据电压的方式不同，本发明实施例一中，数据驱动电路与磁控背板相连，并根据接收到的像素数据差生各个电磁回路对应的数据电流，而与各个数据线相连的数据线控制电路则在数据线上施加相同的充电电压。这样通过数据电流控制磁场回路产生的磁场的大小，能够实现对巨磁电阻块的电阻的控制，从而能够控制写入相应像素电极的电流大小，使得相应的像素电极写入相应数值的数据电压，这样就实现了发光控制。另外在该过程中，数据线控制电路在各条数据线上施加相同的充电电压，易于实现。
在具体实施时，所述数据驱动电路还可以用于在数据电压写入阶段之前的复位阶段针对各个电磁回路产生相同的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
所述数据线控制电路还可以用于在复位阶段在数据线图形中的各条数据线上施加相同的复位电压。
通过这种方式，能够在电压数据写入到各个像素电极中之前，将使各个巨磁电阻块的电阻相同，此时通过在数据线上施加复位电压，能够实现对像素电极的复位。进一步的，这里的复位电压可以具体为0V电压。
进一步的，可以使在复位阶段针对各个电磁回路产生的数据电流为能够使各个巨磁电阻块的电阻最小的电流，从而实现对各个像素电极的快速复位。
第二方面，本发明还提供了一种显示装置的制作方法，可以用于制作上述的显示装置，该方法包括：
制作磁控背板和制作阵列基板；
在所述磁控背板之间和阵列基板之前设置背光源；
其中，其中，制作所述阵列基板的步骤包括：在基底上形成数据线图形、像素电极图形和数据线图形；其中，所述巨磁电阻图形中的每一个巨磁电阻块的一端连接对应像素的像素电极，另一端连接数据线图形中的对应数据线；
制作所述磁控背板的步骤包括：在底板朝向所述阵列基板的一面上形成多个电磁回路；所述多个电磁回路中的各个电磁回路的位置与各个像素一一对应，用于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块的电阻。
本发明实施例提供的显示装置制作方法所制作的装置中，可以使用位于背光源之后的磁控背板控制各个巨磁电阻块的电阻，以控制经巨磁电阻块流向相应的像素电极的电流的大小，从而控制向像素电极内写入的数据电压的大小，实现发光控制。本发明中，可以同时对各行亚像素进行数据写入，与现有技术中逐行进行数据写入的方式相比，能够大幅降低对各行亚像素进行数据写入的总时间，有利于显示画面刷新频率的提升。并且，本发明实施例一提供的显示装置中，在阵列基板上不制作栅极扫描线，这样一方面能够提高像素的开口率，另一方面，也能够降低相应的阵列基板的制作难度。
在具体实施时，制作所述磁控背板的步骤还包括：
在所述底板朝向所述阵列基板的一面上形成磁场屏蔽墙图形；所述磁场屏蔽墙图形中的磁场屏蔽墙形成在各个电磁回路之间，用于使各个电磁回路所产生的磁场互不干扰。
在具体实施时，制作所述磁控背板的步骤还包括：形成在所述底板背离所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽层。
在具体实施时，上述的方法还可以包括：
提供一个数据驱动电路和一个数据线控制电路，并将所述数据驱动电路连接到所述磁控背板上，将所述数据线控制电路连接与数据线图形中的各条数据线相连；其中，所述数据驱动电路，用于在数据电压写入阶段根据接收到的像素数据产生各个电磁回路对应的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；数据线控制电路，与所述数据线图形中的各个数据线相连，用于在数据电压写入阶段在数据线图形中的各条数据线施加相同的充电电压。
进一步的，上述所提供的数据驱动电路，还可以用于在数据电压写入阶段之前的复位阶段针对各个电磁回路产生相同的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
所述数据线控制电路还可以用于在复位阶段在数据线图形中的各条数据线上施加相同的复位电压。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但是，本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：阵列基板、磁控背板以及设置在阵列基板和磁控背板之间的背光源；
所述阵列基板包括基底以及形成在基底上的巨磁电阻图形、像素电极图形和数据线图形；所述巨磁电阻图形中的每一个巨磁电阻块的一端连接对应像素的像素电极，另一端连接数据线图形中的对应数据线；
所述磁控背板包括底板和形成在所述底板朝向所述阵列基板的一面上的多个电磁回路；所述多个电磁回路中的各个电磁回路的位置与各个像素一一对应，适于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块的电阻。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述磁控背板还包括形成在所述底板朝向所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽墙图形；所述磁场屏蔽墙图形中的磁场屏蔽墙形成在各个电磁回路之间，用于使各个电磁回路所产生的磁场互不干扰。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述磁控背板还包括形成在所述底板背离所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽层；和/或，所述阵列基板还包括形成在所述数据线图形和所述像素电极图形之上的磁场屏蔽层。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
数据驱动电路，与所述磁控背板相连，用于在数据电压写入阶段根据接收到的像素数据产生各个电磁回路对应的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
数据线控制电路，与所述数据线图形中的各个数据线相连，用于在数据电压写入阶段在数据线图形中的各条数据线施加相同的充电电压。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述数据驱动电路，还用于在数据电压写入阶段之前的复位阶段针对各个电磁回路产生相同的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
所述数据线控制电路还用于在复位阶段在数据线图形中的各条数据线上施加相同的复位电压。
6.一种显示装置的制作方法，其特征在于，包括：制作磁控背板和制作阵列基板；
在所述磁控背板和阵列基板之间设置背光源；
其中，制作所述阵列基板的步骤包括：在基底上形成巨磁电阻图形、像素电极图形和数据线图形；其中，所述巨磁电阻图形中的每一个巨磁电阻块的一端连接对应像素的像素电极，另一端连接数据线图形中的对应数据线；
制作所述磁控背板的步骤包括：在底板朝向所述阵列基板的一面上形成多个电磁回路；所述多个电磁回路中的各个电磁回路的位置与各个像素一一对应，适于根据接收到的数据电流产生相应的磁场，以控制对应像素的巨磁电阻块的电阻。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，制作所述磁控背板的步骤还包括：
在所述底板朝向所述阵列基板的一面上形成磁场屏蔽墙图形；所述磁场屏蔽墙图形中的磁场屏蔽墙形成在各个电磁回路之间，用于使各个电磁回路所产生的磁场互不干扰。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，制作所述磁控背板的步骤还包括：形成在所述底板背离所述阵列基板的一面上的磁场屏蔽层；在所述数据线图形和所述像素电极图形之上形成磁场屏蔽层。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
提供一个数据驱动电路和一个数据线控制电路，并将所述数据驱动电路连接到所述磁控背板上，将所述数据线控制电路连接与数据线图形中的各条数据线相连；其中，所述数据驱动电路，用于在数据电压写入阶段根据接收到的像素数据产生各个电磁回路对应的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；数据线控制电路，与所述数据线图形中的各个数据线相连，用于在数据电压写入阶段在数据线图形中的各条数据线施加相同的充电电压。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数据驱动电路，还用于在数据电压写入阶段之前的复位阶段针对各个电磁回路产生相同的数据电流，并输入到对应的电磁回路中；
所述数据线控制电路还用于在复位阶段在数据线图形中的各条数据线上施加相同的复位电压。
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