CN106710508A - 移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置,属于显示器领域。所述移位寄存器包括:多个移位寄存器单元,多个移位寄存器单元中的每个移位寄存器单元与阵列基板上的一组栅线相连,且任意两个移位寄存器单元连接的栅线各不相同,每组栅线包括至少两根栅线;控制单元,用于控制各个移位寄存器单元输出至各栅线的信号,以控制各行栅线的开启和关闭,使显示区域具有高分辨率区域和低分辨率区域中的至少一种;在高分辨率区域,控制单元控制各栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制单元控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。该移位寄存器设计降低了功耗,解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗升高问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示器领域,特别涉及一种移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置。
背景技术
显示面板在显示图像时,需要利用移位寄存器(即栅极驱动电路)对像素单元进行扫描。移位寄存器包括多个移位寄存器单元,每个移位寄存器单元对应一行像素单元,由多个移位寄存器单元实现对显示面板中各行像素单元的逐行扫描驱动,以显示图像。
而随着显示面板的分辨率的提高,显示面板中像素单元的行数也越来越多,例如4K显示面板中像素单元的行数为2160,8K显示面板中像素单元的行数更是高达4320。由于显示面板中像素单元的行数增加,造成显示面板进行逐行扫描时显示面板功耗急剧升高,功耗无疑成为高分辨率显示面板需要解决的首要难题。
发明内容
为了解决现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题,本发明实施例提供了一种移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置。所述技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种移位寄存器,所述移位寄存器包括:
多个移位寄存器单元,所述多个移位寄存器单元中的每个移位寄存器单元与阵列基板上的一组栅线相连,且任意两个移位寄存器单元连接的栅线各不相同,每组栅线包括至少两根栅线;
控制单元,用于控制各个所述移位寄存器单元输出至各栅线的信号,以控制各行栅线的开启和关闭,使显示区域具有高分辨率区域和低分辨率区域中的至少一种;
在高分辨率区域,所述控制单元控制各栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,所述控制单元控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。
在本发明实施例的一种实现方式中,所述控制单元包括:多个控制开关,每根栅线分别通过一个所述控制开关与对应的移位寄存器单元连接;
控制器,用于控制所述多个控制开关的导通和关断以及所述多个移位寄存器单元的输出,以控制各行栅线的开启和关闭。
在本发明实施例的另一种实现方式中,所述每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置,或者所述每组栅线中的所有栅线均不相邻。
在本发明实施例的另一种实现方式中,当所述每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置时,所述控制器,用于在高分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关依次导通和关断;在低分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关同时导通和关断。
在本发明实施例的另一种实现方式中,所述控制器,还用于控制所述多个移位寄存器单元按照信号线扫描方向依次输出信号。
在本发明实施例的另一种实现方式中,当所述每组栅线中的所有栅线均不相邻时,所述控制器,用于在高分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线连接的控制开关依次导通和关断,且连接同一移位寄存器单元的控制开关不同时导通和关断;在低分辨率区域,控制同步开启和关闭的栅线连接的控制开关同时导通和关断。
在本发明实施例的另一种实现方式中,所述控制器,还用于在高分辨率区域,控制高分辨率区域内的各根栅线连接的移位寄存器单元依次输出信号;在低分辨率区域,控制同步开启和关闭的栅线连接的移位寄存器单元同时输出信号。
在本发明实施例的另一种实现方式中,所述多个控制开关分为N组,连续N根栅线中的任意两根栅线连接属于不同组的控制开关;每组控制开关连接一根控制线,所述控制线的输入端与控制器电连接,N为大于1的正整数。
在本发明实施例的另一种实现方式中,所述控制单元,用于在低分辨率区域,控制每2或3根连续的栅线同步开启和关闭。
在本发明实施例的另一种实现方式中,所述多个移位寄存器单元包括多个第一移位寄存器单元和多个第二移位寄存器单元,所述第一移位寄存器单元和所述第二移位寄存器单元布置在所述显示区域的两侧。
第二方面,本发明实施例还提供了一种栅线驱动方法,所述方法采用前述移位寄存器实现,所述方法包括:
确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域;
在所述高分辨率区域,控制各栅线逐行开启和关闭;在所述低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。
第三方面,本发明实施例还提供了一种阵列基板,所述阵列基板包括第一方面任一项所述的移位寄存器。
第四方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括第三方面所述的阵列基板。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
在高分辨率区域,控制栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭;使得高分辨率区域的每根栅线独立工作,保证高分辨率,在低分辨率区域显示时,至少两根栅线同时扫描,源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号,减少了数据信号的变化,降低了源极驱动器的功耗;最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域,通过低分辨率区域的较低功耗,降低了显示面板整体功耗,解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅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是本发明实施例提供的一种移位寄存器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种时序控制图;
图3是本发明实施例提供的另一种移位寄存器的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种时序控制图;
图5是本发明实施例提供的一种栅极驱动方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种移位寄存器,该移位寄存器包括:控制单元和多个移位寄存器单元。其中,多个移位寄存器单元中的每个移位寄存器单元与阵列基板上的一组栅线相连,且任意两个移位寄存器单元连接的栅线各不相同,每组栅线包括至少两根栅线。控制单元用于控制各个移位寄存器单元输出至各栅线的信号,以控制各行栅线的开启和关闭,使显示区域具有高分辨率区域和低分辨率区域中的至少一种。在高分辨率区域,控制单元控制各栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制单元控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。
其中,栅线开启指通过栅线向像素单元的薄膜晶体管(英文Thin FilmTransistor,简称TFT)输出栅极高电平,使得TFT的源极和漏极处于导通状态。栅线关闭指通过栅线向像素单元的TFT输出栅极低电平,使得TFT的源极和漏极处于断开状态。
在本发明实施例中,在高分辨率区域,控制栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭;使得高分辨率区域的每根栅线独立工作,保证高分辨率,在低分辨率区域显示时,至少两根栅线同时扫描,源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号,减少了数据信号的变化,降低了源极驱动器的功耗;最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域,通过低分辨率区域的较低功耗,降低了显示面板整体功耗,解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。
在一种可能的实现方式中,控制单元可以包括控制器和多个控制开关。其中,每根栅线分别通过一个控制开关与对应的移位寄存器单元连接。控制器用于控制多个控制开关的导通和关断以及控制多个移位寄存器单元的输出,以控制各行栅线的开启和关闭。
在该实现方式中,通过设计控制开关实现各行栅线的开关控制,简单方便。
进一步地,控制器用于向各个移位寄存器单元输出时钟(CLK)信号,以控制移位寄存器单元的输出。具体地,控制器能够提供一路、两路或多路时钟信号,一路信号同时输入到多个移位寄存器单元。
在本发明实施例中,一组栅线可以包括两根或三根,控制单元用于在低分辨率区域,控制每两根或三根连续的栅线同步开启和关闭。采用两根或三根栅线同时扫描,既能保证分辨率的有效降低,又不至于造成低分辨率区域的分辨率过低。
在本发明实施例中,控制开关可以为TFT开关,能够在制作显示面板时一起制作,制作方便。
在本发明实施例中,显示面板可以具有两种显示模式,分别为第一显示模式和第二显示模式。当显示面板采用第一显示模式(也可以称为低功耗显示模式)时,显示区域包括低分辨率区域,例如,可以将显示区域划分为沿数据线扫描方向设置的低分辨率区域、高分辨率区域和低分辨率区域。各个区域的大小和位置具体可以利用人眼追踪技术确定,例如,确定用户正在观看的区域为高分辨率区域,将其余区域设定为低分辨率区域。
当显示面板采用第二显示模式(也可以称为普通模式)时,整个显示区域均为高分辨率区域,在第二显示模式下,显示区域内的各行栅线依次开启。
在本发明实施例的一种实现方式中,每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置。如图1所示,每组栅线包括2根栅线(如Gate1和Gate2),且这2根栅线在扫描方向上相邻设置,这2根栅线通过2个控制开关(SW1、SW2)与一个阵列上栅极驱动(英文Gate OnArray,简称GOA)单元10(也即移位寄存器单元)连接。控制器提供CLK1和CLK2两路时钟信号,其中CLK1输出到GOA单元1和GOA单元3,CLK2输出到GOA单元2和GOA单元4。当然前述2路CLK只是举例,在实际应用中,也可以是更多或者更少数量的CLK,例如4路CLK。另外,GOA单元还需要采用STV(Start Vertical)作为起始信号,以启动扫描,后续GOA单元采用之前GOA单元的输出作为输入以控制自己的输出,具体可以通过级联的方式实现。
在本发明实施例中,多个移位寄存器单元包括多个第一移位寄存器单元和多个第二移位寄存器单元,第一移位寄存器单元和第二移位寄存器单元布置在显示区域的两侧。将多个移位寄存器单元设置在显示区域的两侧,避免多个移位寄存器单元设置同一侧导致显示面板边框过大。如图1所示,GOA单元1和GOA单元3为第一移位寄存器单元,GOA单元2和GOA单元4为第二移位寄存器单元。
可选地,在本发明实施例中,多个控制开关分为N组,连续N根栅线中的任意两根栅线连接属于不同组的控制开关;每组控制开关连接一根控制线,控制线的输入端与控制器电连接,N为大于1的正整数。将控制开关分组,且每组连接一根控制线,便于控制和走线。
需要说明的是,实现时,不同组的控制开关可以采用完全不同的驱动信号,或者,不同组的控制开关可以采用同一驱动信号,例如两组控制开关采用同一驱动信号。
参见图1,控制开关分为4组,位于左侧的多个控制开关SW1为一组,位于左侧的多个控制开关SW2为一组,位于右侧的多个控制开关SW1为一组,位于右侧的多个控制开关SW2为一组。这四组控制开关中,两组控制开关SW1采用同一驱动信号,两组控制开关SW2采用同一驱动信号,参见图2。如果将图1中的GOA单元单侧设置时,还可以将控制开关分为2组,控制开关SW1分为一组,控制开关SW2分为一组。
在本发明实施例中,控制线的延伸方向沿数据线扫描方向设置,这样设置方便控制线布置和连接。
当每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置时,控制器用于在高分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关依次导通和关断;在低分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关同时导通和关断。在高分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关依次导通和关断,实现各行像素的不同显示,实现高分辨率;在低分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关同时导通和关断,从而实现至少两行像素相同显示,实现低分辨率。
当每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置时,控制器还用于控制多个移位寄存器单元按照信号线扫描方向依次输出信号。控制多个移位寄存器单元按照扫描方向依次输出信号,结合控制开关的控制实现高低分辨率的实现。
下面结合图2所示的信号时序图对图1所示移位寄存器的工作进行详细说明:
参见图2,CLK1和CLK2为反相信号,在低分辨率区域和高分辨率区域,CLK1和CLK2的时序没有发生变化;在低分辨率区域,SW1与SW2为同相信号,即高低电平位置相同,且SW1的周期为CLK信号的周期的1/2,此时,每个GOA单元连接的两根栅线同时开启和关闭;而在高分辨率区域,SW2的相位发生变化,使得SW1与SW2之间存在相位差(相位差为180度),此时,每个GOA单元连接的两根栅线依次开启和关闭。其中,output1和output2分别是GOA单元1和GOA单元2的输出信号;以output1为例,output1高电平时长为2T,SW1高电平时长为T,如图2所示,SW1的第一个高电平与output1高电平的前一个T对应,因此在前一个T时间内,Gate1为高电平,在后一个T时间内,SW1为低电平,此时控制开关断开,Gate1保持高电平,当SW1再次变为高电平时,控制开关闭合,Gate1下降变为低电平。
在本发明实施例的另一种实现方式中,每组栅线中的所有栅线在扫描方向上均不相邻。如图3所示,每组栅线包括2根栅线(如Gate1和Gate2),且这2根栅线在扫描方向上不相邻设置。控制器提供CLK1~CLK4四路时钟信号,其中CLK1输出到GOA单元1,CLK2输出到GOA单元2,CLK3输出到GOA单元3,CLK4输出到GOA单元4。当然前述4路CLK只是举例,在实际应用中,也可以是更多或者更少数量的CLK。
在图3所示实施例中,GOA单元1和GOA单元3为第一移位寄存器单元,GOA单元2和GOA单元4为第二移位寄存器单元。第一移位寄存器单元和第二移位寄存器单元布置在显示区域的两侧。将多个移位寄存器单元设置在显示区域的两侧,避免多个移位寄存器单元设置同一侧导致显示面板边框过大。
参见图3,控制开关分为4组,位于左侧的多个控制开关SW1为一组,位于左侧的多个控制开关SW3为一组,位于右侧的多个控制开关SW2为一组,位于右侧的多个控制开关SW4为一组。这四组控制开关采用如图4所示的驱动信号驱动。
当每组栅线中的所有栅线均不相邻时,控制器用于在高分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线连接的控制开关依次导通和关断,且连接同一移位寄存器单元的控制开关不同时导通和关断;在低分辨率区域,控制同步开启和关闭的栅线连接的控制开关同时导通和关断。在高分辨率区域,控制各栅线连接的控制开关逐个导通和关断,实现各行像素的不同显示,实现高分辨率;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线的控制开关同时通断,从而实现两行像素相同显示,实现低分辨率。
当每组栅线中的所有栅线均不相邻时,控制器还用于在高分辨率区域,控制高分辨率区域内的各根栅线连接的移位寄存器单元依次输出信号;在低分辨率区域,控制同步开启和关闭的栅线连接的移位寄存器单元同时输出信号。低分辨率区域同时开启和关闭的栅线连接的移位寄存器单元同时输出信号,高分辨率区域的各行栅线连接的移位寄存器单元依次输出信号,保证高低分辨率的实现。
下面结合图4所示的信号时序图对图3所示移位寄存器的工作进行详细说明:
参见图4,在低分辨率区域,CLK1和CLK2为同相信号,CLK3和CLK4为同相信号,CLK1和CLK3为反相信号;在高分辨率区域,CLK1~CLK4之间均存在相位差;在低分辨率区域,SW1和SW2为同相信号,SW3和SW4为同相信号,SW1和SW3为反相信号;在高分辨率区域,SW1~SW4之间均存在相位差;这样在高分辨率区域,能够实现各行栅线依次开启和关闭;在低分辨率区域,连续两根栅线同时开启和关闭,如Gate1和Gate2。其中,output1~output4分别是GOA单元1至GOA单元4的输出信号。
其中,参见图2和图4,本发明实施例所述的栅线依次开启和关闭可以是一行栅线开启后另一行栅线开启,一行栅线关闭后另一行栅线关闭,且两行栅线的开启时间存在重叠的部分。以图2为例,Gate1和Gate2在高分辨率区域内的开启时间存在部分交叠,该交叠实现了对Gate2的预充电,保证良好的画面显示性能。
图5是本发明实施例提供的一种栅线驱动方法的流程图,参见图5,该方法采用前述移位寄存器实现,该方法包括:
步骤201:确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域。
具体地,步骤201可以包括:获取驱动信号,根据该驱动信号确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域。其中驱动信号可以有多种实现方式,例如驱动信号可以为一时序信号,该时序信号通过高低电平指示高分辨率区域和低分辨率区域,例如在一帧画面扫描过程中,时序信号包括连续设置的低电平段、高电平段和低电平段,根据时序信号中高电平段的长度和位置,确定在一帧画面显示过程中高分辨率显示的时长和位置,从而确定出显示区域中的高分辨率区域和低分辨率区域。
进一步地,该方法还可以包括:接收分辨率切换命令,当接收到分辨率切换命令时,切换显示模式,显示模式可以包括前文所述的第一显示模式和第二显示模式。
步骤202:在高分辨率区域,控制各栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。
其中,控制栅线的开启和关闭,包括控制控制开关和控制移位寄存器单元两个方面,具体可以参见前文描述。
在本发明实施例中,在高分辨率区域,控制栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭;使得高分辨率区域的每根栅线独立工作,保证高分辨率,在低分辨率区域显示时,至少两根栅线同时扫描,源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号,减少了数据信号的变化,降低了源极驱动器的功耗;最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域,通过低分辨率区域的较低功耗,降低了显示面板整体功耗,解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。
本发明实施例还提供了一种阵列基板,该阵列基板包括前文所述的移位寄存器。
在本发明实施例中,在高分辨率区域,控制栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭;使得高分辨率区域的每根栅线独立工作,保证高分辨率,在低分辨率区域显示时,至少两根栅线同时扫描,源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号,减少了数据信号的变化,降低了源极驱动器的功耗;最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域,通过低分辨率区域的较低功耗,降低了显示面板整体功耗,解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。
本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括前述的阵列基板。
在具体实施时,本发明实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
在本发明实施例中,在高分辨率区域,控制栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭;使得高分辨率区域的每根栅线独立工作,保证高分辨率,在低分辨率区域显示时,至少两根栅线同时扫描,源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号,减少了数据信号的变化,降低了源极驱动器的功耗;最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域,通过低分辨率区域的较低功耗,降低了显示面板整体功耗,解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种移位寄存器,其特征在于,所述移位寄存器包括:
多个移位寄存器单元,所述多个移位寄存器单元中的每个移位寄存器单元与阵列基板上的一组栅线相连,且任意两个移位寄存器单元连接的栅线各不相同,每组栅线包括至少两根栅线;
控制单元,用于控制各个所述移位寄存器单元输出至各栅线的信号,以控制各行栅线的开启和关闭,使显示区域具有高分辨率区域和低分辨率区域中的至少一种;
在高分辨率区域,所述控制单元控制各栅线逐行开启和关闭;在低分辨率区域,所述控制单元控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述控制单元包括:
多个控制开关,每根栅线分别通过一个所述控制开关与对应的移位寄存器单元连接;
控制器,用于控制所述多个控制开关的导通和关断以及所述多个移位寄存器单元的输出,以控制各行栅线的开启和关闭。
3.根据权利要求2所述的移位寄存器,其特征在于,所述每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置,或者所述每组栅线中的所有栅线均不相邻。
4.根据权利要求3所述的移位寄存器,其特征在于,当所述每组栅线中的所有栅线在扫描方向上连续相邻设置时,所述控制器,用于在高分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关依次导通和关断;在低分辨率区域,控制与同一移位寄存器单元连接的控制开关同时导通和关断。
5.根据权利要求4所述的移位寄存器,其特征在于,所述控制器,还用于控制所述多个移位寄存器单元按照信号线扫描方向依次输出信号。
6.根据权利要求3所述的移位寄存器,其特征在于,当所述每组栅线中的所有栅线均不相邻时,所述控制器,用于在高分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线连接的控制开关依次导通和关断,且连接同一移位寄存器单元的控制开关不同时导通和关断;在低分辨率区域,控制同步开启和关闭的栅线连接的控制开关同时导通和关断。
7.根据权利要求4所述的移位寄存器,其特征在于,所述控制器,还用于在高分辨率区域,控制高分辨率区域内的各根栅线连接的移位寄存器单元依次输出信号;在低分辨率区域,控制同步开启和关闭的栅线连接的移位寄存器单元同时输出信号。
8.根据权利要求2-7任一项所述的移位寄存器,其特征在于,所述多个控制开关分为N组,连续N根栅线中的任意两根栅线连接属于不同组的控制开关;每组控制开关连接一根控制线,所述控制线的输入端与控制器电连接,N为大于1的正整数。
9.根据权利要求1-7任一项所述的移位寄存器,其特征在于,所述控制单元,用于在低分辨率区域,控制每2或3根连续的栅线同步开启和关闭。
10.根据权利要求1-7任一项所述的移位寄存器,其特征在于,所述多个移位寄存器单元包括多个第一移位寄存器单元和多个第二移位寄存器单元,所述第一移位寄存器单元和所述第二移位寄存器单元布置在所述显示区域的两侧。
11.一种栅线驱动方法,其特征在于,所述方法采用权利要求1提供的移位寄存器实现,所述方法包括:
确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域;
在所述高分辨率区域,控制各栅线逐行开启和关闭;在所述低分辨率区域,控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。
12.一种阵列基板,其特征在于,所述阵列基板包括权利要求1-10任一项所述的移位寄存器。
13.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求12所述的阵列基板。
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