CN106681072A - 一种像素结构、液晶面板和液晶显示器 - Google Patents

一种像素结构、液晶面板和液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种像素结构、液晶面板和液晶显示器，该像素结构包括多条扫描线以及与所述扫描线垂直相交的多条数据线，所述多条数据线和所述多条扫描线划分出以矩阵形式排列的像素区域，每个像素区域包括像素电极、第一主动开关和第二主动开关，所述第一主动开关的栅极和第二主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。该像素结构，在一行像素充电时下一行像素提前放电，像素的充电率高。

Description

一种像素结构、液晶面板和液晶显示器
技术领域
本发明液晶显示技术领域，尤其涉及一种像素结构、液晶面板和液晶显示器。
背景技术
为了满足市场的需求，TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，薄膜晶体管液晶显示器)的解析度和刷新频率越来越高，导致像素的充电时间越来越少，以120Hz的UD(3840P×2160P)产品为例，像素的充电时间为1/120/2160≈3.85微秒。像素的充电时间越来越少，导致像素的充电率越来越低，这严重影响着TFT-LCD屏的显示效果。
发明内容
本发明提供了一种能够提高像素充电率的像素结构、液晶面板和液晶显示器。
第一方面，本发明实施例提供了一种像素结构，该像素结构包括：
多条扫描线；
多条数据线，与所述多条扫描线垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域；
每个所述像素区域包括：
像素电极；
第一主动开关，所述第一主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；
第二主动开关，所述第二主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第二主动开关的栅极与第一主动开关的栅极连接相同的扫描线，所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
第二方面，本发明实施例提供了一种液晶面板，所述液晶面板包括一种像素结构；
所述像素结构包括：
多条扫描线；
多条数据线，与所述多条扫描线垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域；
每个所述像素区域包括：
像素电极；
第一主动开关，所述第一主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；
第二主动开关，所述第二主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第二主动开关的栅极与第一主动开关的栅极连接相同的扫描线，所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
第三方面，本发明实施例提供了一种液晶显示器，该液晶显示器包括：液晶面板、以及固定所述液晶面板的壳体；
所述液晶面板包括一种像素结构，所述像素结构包括：
多条扫描线；
多条数据线，与所述多条扫描线垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域；
每个所述像素区域包括：
像素电极；
第一主动开关，所述第一主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；
第二主动开关，所述第二主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第二主动开关的栅极与第一主动开关的栅极连接相同的扫描线，所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
本发明实施例通过在同一个像素区域内的第一主动开关和第二主动开关连接相同的扫描线，通过第一主动开关对相对应的像素充电，同时通过第二主动开关对下一行像素放电，待下一行像素充电时扫描时间完全变为了充电时间，延长了像素的充电时间，提高了像素的充电率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种像素结构的局部结构示意图；
图2a为本发明一实施例中的阵列基板的第一道光罩局部图案；
图2b为本发明一实施例中的阵列基板的第二道光罩局部图案；
图2c为本发明一实施例中的阵列基板的第三道光罩局部图案；
图2d为本发明一实施例中的阵列基板的第四道光罩局部图案；
图2e为本发明一实施例中的阵列基板的第五道光罩局部图案；
图2f为图2e中A处放大图；
图2g为图2e中B处放大图；
图3a为本发明一实施例中的阵列基板的另一第一道光罩局部图案；
图3b为本发明一实施例中的阵列基板的另一第二道光罩局部图案；
图3c为本发明一实施例中的阵列基板的另一第三道光罩局部图案；
图3d为本发明一实施例中的阵列基板的另一第四道光罩局部图案；
图3e为本发明一实施例中的阵列基板的另一第五道光罩局部图案；
图3f为图3e中A’处放大图；
图3g为图3e中B’处放大图；
图4为本发明一实施例中一种液晶面板的局部结构示意图；
图5为本发明一实施例中一种液晶面板的驱动电路图；
图6为本发明一实施例中一种液晶显示器的结构示意图。
附图标识：
11.扫描线；12.数据线；13.像素区域；14.像素电极；15.第一主动开关；16.第二主动开关；100.液晶面板；200壳体；300底座；101.扫描驱动电路；102.数据驱动电路；103.时序控制器。
具体实施方式
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、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
请参照图1，其为本发明一实施例提供的一种像素结构的局部结构示意图。如图1所示，该像素结构包括：多条扫描线11；多条数据线12，与所述多条扫描线11垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域13。
每个所述像素区域13包括：像素电极14、第一主动开关15和第二主动开关16；所述第一主动开关15和第二主动开关16均包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关15的栅极和第二主动开关16的栅极连接相对应的一条扫描线11，所述第一主动开关15的漏极连接相对应的一条数据线12，所述第一主动开关15的源极连接相对应的像素电极14；所述第二主动开关16的漏极连接基准电压，所述第二主动开关16的源极连接所述相对应的像素电极14的下一行且与所述相对应的像素电极14位于同一列的像素电极14。
具体地，多条扫描线11沿水平方向平行排列，每条扫描线11的间隔一致，多条数据线12沿竖直方向平行排列，每条数据线12的间隔一致，左右相邻的两条数据线12和上下相邻的扫描线11划分出一个像素区域13，在该像素区域13放入液晶便形成一个像素。该像素区域13的第一主动开关15的栅极和第一第二主动开关16的栅极连接上面的扫描线11，第一主动开关15的漏极连接左边的数据线12，第一主动开关15的源极连接该像素区域13的像素电极14，而第二主动开关16的源极连接下一行对应的像素电极14，第二主动开关16的漏极连接基准电压。
在一些实施例中，所述第二主动开关16的漏极连接公共电极，所述公共电极连接基准电压。
公共电极为液晶提供基准电压，第二主动开关16的漏极连接公共电极，可以减少电压源的布局，也可以省掉布线麻烦。
在一些实施例中，所述第一主动开关15和所述第二主动开关16为薄膜晶体管。
在一些实施例中，所述像素区域13还包括像素。像素的充电率受充电时间的影响很大，为了防止液晶分子的极化，加在液晶两端的相邻两帧的电压是相反的，像素的充电过程实际分两个阶段：
1.放电阶段，抵消上一帧，像素保留的电荷；
2.充电阶段，把像素电压从基准电压充到目标电压。
放电时间占据扫描时间的比例会严重影响到像素的充电率，因此降低放电时间在扫描时间中的比例可以提高像素的充电率。
通过本发明实施例的像素结构，当向扫描线11输入使第一主动开关15和第二主动开关16同时导通的驱动电压时，数据线12输入的数据信号通过第一主动开关15对相对应的像素进行充电，同时，由于第二主动开关16的漏极连接基准电压，使得与第二主动开关16连接的像素电极14保持的上一帧的像素电压在下一帧数据信号对其像素充电前变成基准电压，这样在该行像素充电结束后对下一行像素充电时，下一行像素的扫描时间完全变成了充电时间，延长了像素的充电时间，提高了像素的充电率。
在一些实施例中，所述第一主动开关15的导通电压和所述第二主动开关15的导通电压相同；当一行扫描线11输入驱动电压，连接所述扫描线11的第一主动开关15和第二主动开关16导通，通过所述第一主动开关15对所述行的像素充电，将所述第二主动开关16连接的像素电极14的像素电压拉至基准电压，对下一行的像素放电；所述驱动电压的大于或等于所述导通电压。
在一些实施例中，所述第一主动开关15的导通电压和所述第二主动开关16的导通电压不同；当一行扫描线11输入驱动电压，连接所述扫描线11的第一主动开关15和第二主动开关16导通，通过所述第一主动开关15对所述行的像素充电，将所述第二主动开关16连接的像素电极14的像素电压拉至基准电压，对下一行的像素放电；所述驱动电压大于或等于第一主动开关15的导通电压和第二主动开关16的导通电压中大的一个。
在一些实施例中，每个像素区域13的第二主动开关16的源极通过过孔连接所述相对应的像素电极14的下一行且与所述相对应的像素电极14位于同一列的像素电极14。第二主动开关16的源极通过过孔与下一行对应的像素电极14连接，不需要绕线，避免布线麻烦。
如图2a-3g或3a-3g，形成具有本发明实施例的像素结构的阵列基板的加工过程包括一下五道工艺：
第一道工艺：在玻璃基板上镀膜(材质一般是Al)，上光阻、光罩和照光、显影、蚀刻、去光阻，得到如图2a或图3a的第一道光罩局部图案。
第二道工艺：第一道工艺完成之后，在玻璃基板上沉积一层透明的绝缘层，一般是GiNx，接着在上面沉积一层AS，材质是a-si，而后上光阻、光罩和照光、显影、蚀刻、去光阻，得到如图2a或图3b的第二道光罩局部图案。
第三道工艺：第二道工艺完成之后，在玻璃基板上再镀膜，材质也是Al，上光阻、光罩和照光、显影、蚀刻、去光阻，得到如图2c或图3c的第三道光罩局部图案。
第四道工艺：第三道工艺完成之后，在玻璃基板上沉积一层透明的绝缘层，一般是GiNx，上光阻、光罩和照光、显影、蚀刻、去光阻，得到如图2d或图3d的第四道光罩过孔的局部图案。其中，图中中间的圆圈表示过孔。
第五道工艺：第四道工艺完成之后，在玻璃基板上镀膜，一般是ITO；上光阻、光罩和照光、显影、蚀刻、去光阻，最后得到如图2e或图3e的第五道光罩局部图案。
图2e中的第N行和第N+1行分别为扫描线11的布线之处，第M列和第M+1列分别为第M列和第M+1列数据线12的布线之处，C处为公共电极的接触点；图2f为图2e的A处的放大图，图2g为图2e的B处的放大图，如将主动开关增加至A和B处，则S、D、G分别表示主动开关的源极、漏极和栅极。N和M均为自然数。
图3e中的第N行和第N+1行分别为扫描线11的布线之处，第M列和第M+1列分别为第M列和第M+1列数据线12的布线之处，C’处为公共电极的接触处；图3f为图3e的A’处的放大图，图3g为图3e的B’处的放大图，S、D、G分别表示对应的主动开关的源极、漏极和栅极的接触处。
参考图4，图4为本发明实施例提供的一种液晶面板100的结构示意图。该液晶面板100可用于手机、电脑、平板电脑、电视等装置中。
请结合图5，该液晶面板100包括像素结构以及驱动所述像素结构的驱动电路。该像素结构采用上述像素结构，在此不再赘述。
所述驱动电路包括扫描驱动电路101、数据驱动电路102和时序控制器103，扫描驱动电路101连接扫描线11，数据驱动电路102连接数据线12，时序控制器103分别连接扫描驱动电路101和数据驱动电路102，控制扫描驱动电路101和数据驱动电路102分别向扫描线11和数据线12输入信号。
扫描驱动电路101逐行向扫描线11输入扫描驱动信号，数据驱动电路102向数据线12输入数据信号，在扫描线11打开后通过数据信号对对应的一行像素充电，同时对下一行的像素放电。具体地，扫描驱动电路101向扫描线11输入的驱动电压使第一主动开关15和第二主动开关16同时导通，数据驱动电路102输入的数据信号通过第一主动开关15对相对应的像素进行充电，同时，由于第二主动开关16的漏极连接基准电压，将所述第二主动开关16连接的像素电极14的像素电压拉至基准电压，对下一行的像素放电，这样在一行像素充电结束后对下一行像素充电时，下一行像素的扫描时间完全变成了充电时间，延长了像素的充电时间，像素的充电率高，液晶面板100的显示效果好。
如图6所示，图6为本发明实施例提供的一种液晶显示器的结构示意图，该液晶显示器包括液晶面板100以及固定所述液晶面板的壳体200。所述液晶面板100的描述参考上述实施例。
进一步地，所述液晶显示器还包括底座300，底座300使该显示器平稳地放置于平面上，例如桌面。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于，包括：
多条扫描线；
多条数据线，与所述多条扫描线垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域；
每个所述像素区域包括：
像素电极；
第一主动开关，所述第一主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；
第二主动开关，所述第二主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第二主动开关的栅极与第一主动开关的栅极连接相同的扫描线，所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第二主动开关的漏极连接公共电极，所述公共电极连接基准电压。
3.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，每个像素区域的第二主动开关的源极通过过孔连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
4.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述像素区域还包括像素，所述第一主动开关的导通电压和所述第二主动开关的导通电压相同；
当一行扫描线输入驱动电压，连接所述扫描线的第一主动开关和第二主动开关导通，通过所述第一主动开关对所述行的像素充电，将所述第二主动开关连接的像素电极的像素电压拉至基准电压，对下一行的像素放电；所述驱动电压的大于或等于所述导通电压。
5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述像素区域还包括像素，所述第一主动开关的导通电压和所述第二主动开关的导通电压不同；
当一行扫描线输入驱动电压，连接所述扫描线的第一主动开关和第二主动开关导通，通过所述第一主动开关对所述行的像素充电，将所述第二主动开关连接的像素电极的像素电压拉至基准电压，对下一行的像素放电；所述驱动电压大于或等于第一主动开关的导通电压和第二主动开关的导通电压中大的一个。
6.一种液晶面板，包括一种像素结构，其特征在于，所述像素结构包括：
多条扫描线；
多条数据线，与所述多条扫描线垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域；
每个所述像素区域包括：
像素电极；
第一主动开关，所述第一主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；
第二主动开关，所述第二主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第二主动开关的栅极与第一主动开关的栅极连接相同的扫描线，所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
7.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，每个像素区域的第二主动开关的源极通过过孔连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
8.如权利要求6所述的液晶面板，其特征在于，所述第二主动开关的漏极连接公共电极，所述公共电极连接基准电压。
9.一种液晶显示器，包括液晶面板以及固定所述液晶面板的壳体，所述液晶面板包括一种像素结构，其特征在于，所述像素结构包括：
多条扫描线；
多条数据线，与所述多条扫描线垂直相交划分出以矩阵形式排列的像素区域；
每个所述像素区域包括：
像素电极；
第一主动开关，所述第一主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第一主动开关的栅极连接相对应的一条扫描线，所述第一主动开关的漏极连接相对应的一条数据线，所述第一主动开关的源极连接相对应的像素电极；
第二主动开关，所述第二主动开关包括栅极、源极和漏极，所述第二主动开关的栅极与第一主动开关的栅极连接相同的扫描线，所述第二主动开关的漏极连接基准电压，所述第二主动开关的源极连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，每个像素区域的第二主动开关的源极通过过孔连接所述相对应的像素电极的下一行且与所述相对应的像素电极位于同一列的像素电极。
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