CN105511134B - 对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置 - Google Patents

对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置，其中该对盒基板用于与阵列基板进行对盒，对盒基板包括：第一衬底基板、第一驱动单元和第一像素阵列，其中，第一像素阵列位于第一衬底基板上，第一像素阵列包括：若干个彼此独立的第一像素单元，第一像素单元包括：第一电极，该第一驱动单元用于在任意相邻两帧内，在一帧中向第一电极输出灰阶电压，在另一帧中向第一电极输出参考电压。本发明的技术方案可解决现有技术中的液晶显示面板在实现液晶偏转电压极性反转过程中出现闪屏、残影的问题。此外，本发明的技术方案还能实现伽马参考电压的通道数减半，以及灰阶电压对应的最大电压值减半，从而可有效降低显示面板的整体功耗。

Description

对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置。
背景技术
传统的液晶显示器包括相对设置的阵列基板和彩膜基板以及填充在阵列基板的彩膜基板之间的液晶层，其中，在阵列基板上设置有像素电极，在彩膜基板上设置有公共电极，通过控制像素电极与公共电极之间的电压差(又称为液晶偏转电压)，从而控制液晶分子偏转，进而显示出像素画面。
图1为现有技术中产生灰阶电压的基本原理图，如图1所示，伽马参考电压源给伽马参考电压转换单元供电，并通过伽马电压转换单元转换成不同的伽马参考电压VGMA_1～VGMA_2N，且VGMA_1＞VGMA_2＞VGMA_3……＞VGMA_2N，伽马参考电压通过伽马电压信号端口输出给源极驱动(Source driver)单元，最终产生灰阶电压V0～Vn。
图2是现有技术中液晶显示器内不同灰阶电压与参考电压的示意图，如图2所示，在现有技术中，为了避免液晶分子的特性遭到破坏，液晶分子不能够一直固定在某一个转向不变，因此在相邻两帧画面中会进行液晶的极性反转。相应地，像素电极上的灰阶电压存在两种极性，一个是正极性，一个是负极性。当像素电极上的灰阶电压高于公共电极上的公共电压(又称为参考电压，公共电极上的加载的公共电压为定值，大小位于VGMA_N和VGMA_N+1之间)时，称之为正极性灰阶电压，反之，为负极性灰阶电压。当像素电极上的灰阶电压与公共电极上的公共电压之间的电压压差绝对值相等时，无论该灰阶电压是正极性还是负极性，像素单元所显示出来的灰阶是一样的，而像素单元内液晶分子的转向相反，从而避免液晶分子转向一直固定在一个方向所造成的特性破坏。由于源极驱动单元需要提供一组正极性灰阶电压和一组负极性灰阶电压，此时源极驱动单元输出的最大电压近似为公共电压的两倍。
在源极驱动单元的实际驱动过程中，伽马参考电压VGMA_1～VGMA_2N会被分为两组，其中伽马参考电压VGMA_1～VGMA_N作为一伽马参考电压组，伽马参考电压VGMA_N+1～VGMA_2N作为另一伽马参考电压组。当源极驱动单元需要输出正极性灰阶电压时，源极驱动单元会以伽马参考电压VGMA_1～VGMA_N作为参考电压来进行数字-模拟(Digital to Analog)处理。当源极驱动单元需要输出负极性灰阶电压时，源极驱动单元会以伽马参考电压VGMA_N+1～VGMA_2N作为参考电压来进行数字-模拟处理。。
由于源极驱动单元输出正极性灰阶电压和输出负极性灰阶电压时是对不同的伽马参考电压组进行处理，因此容易出现源极驱动单元输出正极性灰阶电压和输出负极性灰阶电压，两者相对于公共电压的对称性不佳，即正、负极性的液晶偏转电压对称性不佳，此时容易导致面板出现闪屏、残影等不良。
发明内容
本发明提供一种对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置，用于解决现有的显示面板在实现液晶偏转电压极性反转过程中出现闪屏、残影的问题。
为实现上述目的本发明提供了一种对盒基板，所述对盒基板用于与阵列基板进行对盒，所述对盒基板包括：第一衬底基板、第一驱动单元和第一像素阵列，所述第一像素阵列位于所述第一衬底基板上，所述第一像素阵列包括：若干个彼此独立的第一像素单元，所述第一像素单元包括：第一电极；
在任意相邻两帧内，所述第一驱动单元用于在一帧中向所述第一电极输出灰阶电压，在另一帧中向所述第一电极输出参考电压。
可选地，所述对盒基板还包括：若干条第一栅线和若干条第一数据线，全部所述第一栅线和全部第一数据线限定出若干个所述第一像素单元，所述第一数据线与所述第一驱动单元连接。
可选地，所述第一像素单元还包括：第一薄膜晶体管；
所述第一薄膜晶体管的栅极与对应的所述第一栅线连接，所述第一薄膜晶体管的源极与对应的所述第一数据线连接，所述第一薄膜晶体管的漏极与对应的所述第一电极连接。
可选地，所述对盒基板还包括：彩膜层，所述彩膜层位于所述第一衬底基板和所述第一像素阵列之间。
为实现上述目的，本发明还提供了一种液晶显示面板，包括：阵列基板和对盒基板，所述对盒基板采用上述的对盒基板。
可选地，所述阵列基板包括：第二衬底基板、第二驱动单元和第二像素阵列，第二驱动单元和所述第二像素阵列均位于所述第二衬底基板上，所述第二像素阵列包括：若干个彼此独立的第二像素单元，所述第二像素单元包括：第二电极；
所述第一像素单元与所述第二像素单元一一对应，所述第一电极与所述第二电极一一对应；
所述第二驱动单元用于在所述第一驱动单元向所述第一电极输出灰阶电压时向所述第二电极输出参考电压，或者，用于在所述第一驱动单元向所述第一电极输出参考电压时向所述第二电极输出灰阶电压。
可选地，所述阵列基板还包括：若干条第二栅线和若干条第二数据线，全部所述第二栅线和全部第二数据线限定出若干个所述第二像素单元，所述第二数据线与所述第二驱动单元连接；
当所述对盒基板上包括有若干条第一栅线和若干条第一数据线时，所述第一栅线与所述第二栅线对应设置，所述第一数据线与所述第二数据线对应设置。
可选地，所述第二像素单元还包括：第二薄膜晶体管；
所述第二薄膜晶体管的栅极与对应的所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的源极与对应的所述第二数据线连接，所述第二薄膜晶体管的漏极与对应的所述第二电极连接；
当所述第一像素单元中包括有第一薄膜晶体管时，所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管对应设置。
为实现上述目的，本发明还提供了一种显示装置，包括：液晶显示面板，所述液晶显示面板采用上述的液晶显示面板。
为实现上述目的，本发明还提供了一种液晶显示面板的驱动方法，所述液晶显示面板采用上述的液晶显示面板，所述液晶显示面板的驱动方法包括：
任意相邻两帧内，在一帧中，所述第一驱动单元向对应的第一电极输出灰阶电压，所述第二驱动单元向对应的第二电极输出参考电压；
在另一帧中，所述第一驱动单元向对应的第一电极输出参考电压，所述第二驱动单元向对应的第二电极输出灰阶电压。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置，其中该对盒基板用于与阵列基板进行对盒，对盒基板包括：第一衬底基板、第一驱动单元和第一像素阵列，其中，第一像素阵列位于第一衬底基板上，第一像素阵列包括：若干个彼此独立的第一像素单元，第一像素单元包括：第一电极，该第一驱动单元用于在任意相邻两帧内，在一帧中向第一电极输出灰阶电压，在另一帧中向第一电极输出参考电压。本发明的技术方案可有效的解决现有技术中的液晶显示面板在实现液晶偏转电压极性反转过程中出现闪屏、残影的问题。与此同时，本发明的技术方案还能实现伽马参考电压的通道数减半，以及灰阶电压对应的最大电压值减半，从而可有效降低显示面板的整体功耗。
附图说明
图1为现有技术中产生灰阶电压的基本原理图；
图2是现有技术中液晶显示器内不同灰阶电压与参考电压的示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种对盒基板的结构示意图；
图4为图3所示对盒基板的俯视示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种液晶显示面板的结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种液晶显示面板的驱动方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种对盒基板、液晶显示面板及其驱动方法和显示装置进行详细描述。
实施例一
图3为本发明实施例一提供的一种对盒基板的结构示意图，图4为图3所示对盒基板的俯视示意图，如图3和图4所示，该对盒基板用于与阵列基板进行对盒，对盒基板包括：第一衬底基板1、第一驱动单元11和第一像素阵列，其中，第一像素阵列位于第一衬底基板1上，第一像素阵列包括：若干个彼此独立的第一像素单元3，第一像素单元3包括：第一电极2，该第一驱动单元11用于在任意相邻两帧内，在一帧中向第一电极2输出灰阶电压，在另一帧中向第一电极2输出参考电压。
本领域技术人员应该知晓的是，在现有技术中的阵列基板上设置有若干个像素电极。本实施例提供的对盒基板上的第一电极2与阵列基板上的像素电极对应设置，第一电极2与像素电极之间的电压差用于控制液晶进行偏转。需要说明的是，在本实施例中的液晶偏转电压即为第一电极2上加载的电压与像素电极上加载的电压之间的电压差。
为方便本领域技术人员对本发明的技术方案进行理解，本实施例将以第一驱动单元11和阵列基板上用于驱动像素电极的驱动单元所输出的灰阶电压为正极性灰阶电压为例，进行示例性描述。
在将本实施例提供的对盒基板与现有技术中阵列基板进行对盒使用时，若在第一电极2上加载正极性灰阶电压时，则向阵列基板上的像素电极加载参考电压，此时液晶偏转电压呈正极性；若在第一电极2上加载参考电压时，则向阵列基板上的像素电极加载正极性灰阶电压，此时液晶偏转电压呈负极性。通过上述内容可见，当灰阶电压一直处于可实现液晶偏转电压的极性反转。在上述驱动过程中，可使得加载至第一电极2或像素电极上的灰阶电压一直采用正极性灰阶电压或者一直采用负极性灰阶电压。
由上述内容可见，在实现液晶偏转电压的极性反转的过程中，由于加载至第一电极2或像素电极上的灰阶电压的极性可以不改变，因此可有效的避免现有技术中由于正、负极性灰阶电压不对称，而造成液晶偏转电压对称性不佳的问题,进而有效避免了显示面板出现闪屏、残影的现象。此外，对应于同一极性的灰阶电压，由于第一驱动单元11和向像素电极提供灰阶电压的驱动单元均仅需基于一个伽马参考电压组以进行灰阶电压的输出，因此与现有技术相比，本发明的技术方案可省去一个伽马参考电压组，从而可实现伽马参考电压的通道数减半。更重要的是，由于第一驱动单元11和向像素电极提供灰阶电压的驱动单元均仅需输出一个极性的灰阶电压，因此与现有技术相比，本发明的技术方案可使得灰阶电压对应的最大电压值降低一半。
需要说明的是，当第一驱动单元11和阵列基板上用于驱动像素电极的驱动单元所输出的灰阶电压为负极性灰阶电压时的情况，与灰阶电压为正极性灰阶电压时的情况类似，此处不再赘述。
可选地，该对盒基板还包括：若干条第一栅线12和若干条第一数据线13，全部第一栅线12和全部第一数据线13限定出若干个第一像素单元3，第一数据线13与第一驱动单元11连接。
可选地，第一像素单元3还包括：第一薄膜晶体管4，第一薄膜晶体管4的栅极5与对应的第一栅线12连接，第一薄膜晶体管4的源极6与对应的第一数据线13连接，第一薄膜晶体管4的漏极7与对应的第一电极2连接。
需要说明的是，本实施例中全部栅线可采用逐行扫描的方式进行驱动，从而控制对应的第一像素单元3内的第一薄膜晶体管4开启，以供第一驱动单元11将数据电压或驱动电压通过数据线写入至对应的第一电极2，具体过程此处不再详细描述。
可选地，对盒基板还包括：彩膜层8，彩膜层位于第一衬底基板1和第一像素阵列之间，彩膜层8和第一像素阵列之间还设置有钝化层14。其中，彩膜层8包括：黑矩阵9和彩色矩阵图形10，黑矩阵9与第一栅线12和第一数据线13对应设置，且覆盖第一薄膜晶体管4对应的区域，彩色矩阵图形10位于第一像素单元3内。
需要说明的是，在图4中第一驱动单元11位于第一衬底基板1上的技术方案仅起到示例性作用，这并不会对本发明的技术方案产生限制，本发明中还可以将第一驱动单元11制备在阵列基板的衬底基板，并通过导线将该第一驱动单元11与位于第一衬底基板1上的各数据线连接，此种情况未给出相应附图。
本发明实施例一提供了一种对盒基板，可有效的解决现有技术中的液晶显示面板在实现液晶偏转电压极性反转过程中出现闪屏、残影的问题。与此同时，本发明的技术方案还能实现伽马参考电压的通道数减半，以及灰阶电压对应的最大电压值减半，从而可有效降低显示面板的整体功耗。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种液晶显示面板的结构示意图，如图5所示，该液晶显示面板包括：阵列基板22和对盒基板21，其中该对盒基板21采用上述实施例一中的对盒基板，对于该对盒基板21的结构可参见图3、图4以及上述实施例一中相应内容。
本实施例中，可选地，阵列基板22包括：第二衬底基板15、第二驱动单元(设置在第二衬底基板15的边缘区域，图中未示出)和第二像素阵列，第二驱动单元和第二像素阵列均位于第二衬底基板上，第二像素阵列包括：若干个彼此独立的第二像素单元，第二像素单元包括：第二电极16。其中，阵列基板上的第二像素单元与对盒基板上的第一像素单元3一一对应设置，阵列基板上的第二电极16与对盒基板上的第一电极2一一对应设置；第二驱动单元用于在第一驱动单元向第一电极2输出灰阶电压时向第二电极16输出参考电压，以及在第一驱动单元向第一电极2输出参考电压时向第二电极16输出灰阶电压。
需要说明的是，本实施例中的第二电极16即为现有技术中阵列基板22上的像素电极。
可选地，阵列基板22还包括：若干条第二栅线(图中未示出)和若干条第二数据线(图中未示出)，全部第二栅线和全部第二数据线限定出若干个第二像素单元，第二数据线与第二驱动单元连接。当对盒基板21上包括有若干条第一栅线12和若干条第一数据线13时，对盒基板21上的第一栅线12与阵列基板22上的第二栅线对应设置，对盒基板21上第一数据线13与阵列基板22上的第二数据线对应设置，此时可有效的保证液晶显示面板的像素开口率。
可选地，第二像素单元还包括：第二薄膜晶体管17；第二薄膜晶体管17的栅极18与对应的第二栅线连接，第二薄膜晶体管17的源极19与对应的第二数据线连接，第二薄膜晶体管17的漏极20与对应的第二电极16连接；当第一像素单元3中包括有第一薄膜晶体管4时，对盒基板21上的第一薄膜晶体管4与阵列基板22上的第二薄膜晶体管17对应设置，此时可有效的保证液晶显示面板的像素开口率。
本实施例中，液晶偏转电压即为第一电极2上加载的电压与第二电极16上加载的电压之间的电压差。
下面将对该液晶显示面板在相邻两帧的具体工作过程进行详细描述。其中，假定第一驱动单元11和第二驱动单元输出的灰阶电压均为正极性灰阶电压。
任意相邻两帧内，在一帧中，第一驱动单元11向第一电极2输出灰阶电压，第二驱动单元向第二电极16输出参考电压，此时液晶偏转电压呈正极性。在另一帧中，第一驱动单元11向对应的第一电极2输出参考电压，第二驱动单元向对应的第二电极16输出灰阶电压，此时液晶偏转电压呈正极性。
由上述内容可见，本发明的技术方案在灰阶电压的极性不发生改变时，也可实现液晶偏转电压的极性偏转。需要说明的是，当第一驱动单元11和第二驱动单元输出的灰阶电压均为负极性灰阶电压时的情况，与灰阶电压为正极性灰阶电压时的情况类似，此处不再赘述。
在本实施例中，由于加载至第一电极2或第二电极16上的灰阶电压的极性可以不改变，因此可有效的避免现有技术中由于正、负极性灰阶电压不对称，而造成液晶偏转电压对称性不佳的问题,进而有效避免了显示面板出现闪屏、残影的现象。此外，对应于同一极性的灰阶电压，由于第一驱动单元11和第二驱动单元均仅需基于一个伽马参考电压组以进行灰阶电压的输出，因此与现有技术相比，本发明的技术方案可省去一个伽马参考电压组，从而可实现伽马参考电压的通道数减半。更重要的是，由于第一驱动单元11和第二驱动单元均仅需输出一个极性的灰阶电压，因此与现有技术相比，本发明的技术方案可使得灰阶电压对应的最大电压值降低一半。
需要说明的是，考虑到实际生产中阵列基板22的尺寸大于对盒基板21的尺寸，若在第一衬底基板上设置第一驱动单元11，则会影响到整个液晶显示面板的出光面积。为此，本实施例中优选地将第一驱动单元11设置在阵列基板22上，且第一驱动单元11和第二驱动单元可对应至同一个伽马电压转换单元，此时可有效的保证液晶显示面板的出光面积。
此外，本实施例中还可以将彩膜层设置在阵列基板上，即阵列基板为COA(ColorFilter On Array)基板。此种情况不进行详细描述。
本发明实施例二提供了一种液晶显示面板，可有效的解决现有技术中液晶显示面板在实现液晶偏转电压极性反转过程中出现闪屏、残影的问题。与此同时，本发明的技术方案还能实现伽马参考电压的通道数减半，以及灰阶电压对应的最大电压值减半，从而可有效降低液晶显示面板的整体功耗。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的一种液晶显示面板的驱动方法的流程图，如图6所示，该液晶显示面板采用上述实施例二中提供的液晶显示面板，该液晶显示面板的驱动方法包括：
步骤101：在一帧中，第一驱动单元向第一电极输出灰阶电压，第二驱动单元向第二电极输出参考电压。
步骤102：在下一帧中，第一驱动单元向对应的第一电极输出参考电压，第二驱动单元向对应的第二电极输出灰阶电压。
在实际驱动过程中，不断重复执行步骤101和步骤102(步骤101和步骤102交替执行)，可在无需改变灰阶电压的极性的情况下，实现液晶偏转电压的极性偏转。对于步骤101和步骤102的描述，可参见上述实施例二中所记载的液晶显示面板在相邻两帧的具体工作过程，具体内容此处不再赘述。
本发明实施例三提供了一种液晶显示面板的驱动方法，可有效的解决现有技术中液晶显示面板在实现液晶偏转电压极性反转过程中出现闪屏、残影的问题。与此同时，本发明的技术方案还能实现伽马参考电压的通道数减半，以及灰阶电压对应的最大电压值减半，从而可有效降低液晶显示面板的整体功耗。
实施例四
本发明实施例四提供了一种显示装置，该显示装置包括：液晶显示面板，该液晶显示面板采用上述实施例二中提供的液晶显示面板，具体内容可参见上述实施例二中的描述，此处不再赘述。
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 (10)

1.一种对盒基板，其特征在于，所述对盒基板用于与阵列基板进行对盒，所述对盒基板包括：第一衬底基板、第一驱动单元和第一像素阵列，所述第一像素阵列位于所述第一衬底基板上，所述第一像素阵列包括：若干个彼此独立的第一像素单元，所述第一像素单元包括：第一电极；
在任意相邻两帧内，所述第一驱动单元用于在一帧中向所述第一电极输出灰阶电压，在另一帧中向所述第一电极输出参考电压。
2.根据权利要求1所述的对盒基板，其特征在于，所述对盒基板还包括：若干条第一栅线和若干条第一数据线，全部所述第一栅线和全部第一数据线限定出若干个所述第一像素单元，所述第一数据线与所述第一驱动单元连接。
3.根据权利要求2所述的对盒基板，其特征在于，所述第一像素单元还包括：第一薄膜晶体管；
所述第一薄膜晶体管的栅极与对应的所述第一栅线连接，所述第一薄膜晶体管的源极与对应的所述第一数据线连接，所述第一薄膜晶体管的漏极与对应的所述第一电极连接。
4.根据权利要求1所述的对盒基板，其特征在于，所述对盒基板还包括：彩膜层，所述彩膜层位于所述第一衬底基板和所述第一像素阵列之间。
5.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：阵列基板和对盒基板，所述对盒基板采用上述权利要求1-4中任一所述的对盒基板。
6.根据权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括：第二衬底基板、第二驱动单元和第二像素阵列，第二驱动单元和所述第二像素阵列均位于所述第二衬底基板上，所述第二像素阵列包括：若干个彼此独立的第二像素单元，所述第二像素单元包括：第二电极；
所述第一像素单元与所述第二像素单元一一对应，所述第一电极与所述第二电极一一对应；
所述第二驱动单元用于在所述第一驱动单元向所述第一电极输出灰阶电压时向所述第二电极输出参考电压，或者，用于在所述第一驱动单元向所述第一电极输出参考电压时向所述第二电极输出灰阶电压。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板还包括：若干条第二栅线和若干条第二数据线，全部所述第二栅线和全部第二数据线限定出若干个所述第二像素单元，所述第二数据线与所述第二驱动单元连接；
当所述对盒基板上包括有若干条第一栅线和若干条第一数据线时，所述第一栅线与所述第二栅线对应设置，所述第一数据线与所述第二数据线对应设置。
8.根据权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二像素单元还包括：第二薄膜晶体管；
所述第二薄膜晶体管的栅极与对应的所述第二栅线连接，所述第二薄膜晶体管的源极与对应的所述第二数据线连接，所述第二薄膜晶体管的漏极与对应的所述第二电极连接；
当所述第一像素单元中包括有第一薄膜晶体管时，所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管对应设置。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：如上述权利要求5-8中任一所述的液晶显示面板。
10.一种液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，所述液晶显示面板采用上述权利要求6-8中任一所述的液晶显示面板，所述液晶显示面板的驱动方法包括：
任意相邻两帧内，在一帧中，所述第一驱动单元向对应的第一电极输出灰阶电压，所述第二驱动单元向对应的第二电极输出参考电压；
在另一帧中，所述第一驱动单元向对应的第一电极输出参考电压，所述第二驱动单元向对应的第二电极输出灰阶电压。
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