CN107367855A - 一种阵列基板及其控制方法、显示面板、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其控制方法、显示面板、显示装置，用以在不增加数据驱动芯片成本的基础上，降低数据驱动芯片的功耗。阵列基板包括衬底基板、位于衬底基板上的数据线、控制模块、放电模块、控制信号端和电压输出模块；控制模块连接于控制信号端与放电模块之间，用于控制放电模块的工作；电压输出模块与放电模块连接，用于输出预设电压信号，预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间；放电模块连接于数据线和电压输出模块之间，用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接；以及，在任一帧图像显示的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块断开。

Description

一种阵列基板及其控制方法、显示面板、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其控制方法、显示面板、显示装置。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示面板(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)是目前常用的平板显示器，液晶显示面板以其体积小、功耗低、无辐射、分辨率高等优点，被广泛地应用于现代数字信息化设备中。
现有技术的数据驱动方法中，数据驱动芯片输出的像素电压信号均包括正极性像素电压信号和负极性像素电压信号，因此，每个数据驱动芯片输出的像素电压信号的范围均比较大，其中：点反转、行两点反转、列两点反转等驱动方式可以降低闪烁和串扰，提高显示画面品质；但是当这些驱动方式应用于刷新频率较高的大尺寸高分辨率液晶显示产品时，由于数据驱动芯片需要输出的像素电压信号范围进一步加大，这样会造成数据驱动芯片的功耗过大的问题。
现有技术中通常通过数据驱动芯片内部的电荷共享电路设计来降低功耗；具体实施时，在相邻两帧图像之间的高电平期间，数据驱动芯片内部将相邻两行的数据线短路，在这段期间，前一帧呈正负极性的灰阶电压进行中和，各自回复到公共电压(VCOM)附近的一中和电位，等到下一帧的灰阶电压反转时，正负极性的灰阶电压只需从中和电位充放电到目标电压即可，从而实现了降低功耗的目的。
但是，现有技术在数据驱动芯片内部设计电荷共享电路结构会使得制作复杂，需要根据不同的反转模式制作不同结构的电荷共享电路结构，使得数据驱动芯片不具有通用性，大大增加了数据驱动芯片的制作成本。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种阵列基板及其控制方法、显示面板、显示装置，用以在不增加数据驱动芯片成本的基础上，降低数据驱动芯片的功耗。
本发明实施例提供的一种阵列基板，包括衬底基板、位于所述衬底基板上若干阵列排列的数据线，其中，还包括位于所述衬底基板上的控制模块、放电模块、控制信号端和电压输出模块；
所述控制模块、所述放电模块、所述控制信号端和所述电压输出模块均位于阵列基板的非显示区；
所述控制模块连接于控制信号端与所述放电模块之间，用于接收所述控制信号端输入的控制信号，根据所述控制信号控制所述放电模块的工作；
所述电压输出模块与所述放电模块连接，用于输出预设电压信号，所述预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间；
所述放电模块连接于所述数据线和所述电压输出模块之间，用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块电连接；以及，
在任一帧图像显示的时间段，在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块断开。
由本发明实施例提供的阵列基板，由于该阵列基板包括位于衬底基板上的控制模块、放电模块、控制信号端和电压输出模块，控制模块用于接收控制信号端输入的控制信号，根据控制信号控制放电模块的工作；放电模块用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接，由于电压输出模块用于输出预设电压信号，预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间，因此，在相邻两帧图像显示之间的时间段，数据线上的电压值变为预设电压信号的电压值，由于预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间，因此，在相邻两帧图像显示之间的时间段，能够对前一帧呈正负极性的灰阶电压进行部分中和，等到下一帧的灰阶电压反转时，正负极性的灰阶电压只需从预设电压信号的电压值充放电到目标电压即可，与现有技术相比，本发明实施例不需要根据不同的反转模式制作不同结构的电荷共享电路结构，从而能够在不增加数据驱动芯片成本的基础上，降低数据驱动芯片的功耗；另外，本发明实施例中的放电模块还用于在任一帧图像显示的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块断开，此时，数据线仅接收数据驱动芯片的信号，因此不影响该阵列基板组成的显示面板的正常显示。
可选地，所述放电模块包括若干开关器件，每一所述数据线对应至少一开关器件；
每一所述开关器件的第一端与该开关器件对应的数据线相连，所有开关器件的第二端与所述控制模块相连，所有开关器件的第三端与所述电压输出模块相连。
可选地，所述控制模块至少包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的第一端与所述控制信号端连接，所述第二开关单元的第一端与所述放电模块连接；
所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端连接，所述第一开关单元的第三端与所述第二开关单元的第三端连接。
可选地，所述开关器件为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管；
所述非晶硅薄膜晶体管的栅极，或所述多晶硅薄膜晶体管的栅极，或所述金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述控制模块相连。
可选地，所述电压输出模块包括若干预设电压信号线；
每一所述数据线均对应一条所述预设电压信号线，且所述数据线与所述预设电压信号线不相交，所有所述预设电压信号线均连接在一起；或，
每一条所述预设电压信号线均悬浮设置。
可选地，所有所述预设电压信号线均平行设置；所述预设电压信号线与所述数据线平行设置。
可选地，所述预设电压信号线与所述数据线同层设置。
可选地，所述开关器件为P型晶体管，或，所述开关器件为N型晶体管。
可选地，所述第一开关单元为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管；
所述第二开关单元为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管。
可选地，所述第一开关单元为P型晶体管，所述第二开关单元为P型晶体管；或，
所述第一开关单元为N型晶体管，所述第二开关单元为N型晶体管。
可选地，所述预设电压信号线用于接收公共电压信号。
本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括上述的阵列基板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的显示面板。
本发明实施例还提供了一种上述阵列基板的控制方法，包括：
在相邻两帧图像显示之间的时间段，放电模块在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接，使得所述数据线接收所述电压输出模块输出的预设电压信号；
在任一帧图像显示的时间段，所述放电模块在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块断开。
可选地，所述预设电压信号为公共电压信号。
附图说明
图1为本发明实施例提供的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阵列基板的具体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种阵列基板的另一具体结构示意图；
图4a和图4b为本发明实施例提供的一种阵列基板的又一具体结构示意图；
图5为图4b中区域40位置处的放大结构示意图；
图6a和图6b为本发明实施例提供一提供的点反转方式和时序示意图；
图7a和图7b为本发明实施例提供二提供的两点反转方式和时序示意图；
图8为本发明实施例提供的一种阵列基板的控制方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种阵列基板及其控制方法、显示面板、显示装置，用以在不增加数据驱动芯片成本的基础上，降低数据驱动芯片的功耗。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的阵列基板。
附图中各部件区域大小、形状不反应各部件的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
如图1所示，本发明具体实施例提供了一种阵列基板，包括衬底基板10、位于衬底基板10上若干阵列排列的数据线11，本发明具体实施例提供的阵列基板还包括位于衬底基板10上的控制模块12、放电模块13、控制信号端14和电压输出模块15；
控制模块12、放电模块13、控制信号端14和电压输出模块15均位于阵列基板的非显示区；
控制模块12连接于控制信号端14与放电模块13之间，用于接收控制信号端14输入的控制信号，根据控制信号控制放电模块13的工作；
电压输出模块15与放电模块13连接，用于输出预设电压信号，预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间；
放电模块13连接于数据线11和电压输出模块15之间，用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在控制模块12的控制下，控制数据线11与电压输出模块15电连接；以及，
在任一帧图像显示的时间段，在控制模块12的控制下，控制数据线11与电压输出模块15断开。
本发明具体实施例提供的阵列基板，该阵列基板包括位于衬底基板上的控制模块、放电模块、控制信号端和电压输出模块，控制模块用于接收控制信号端输入的控制信号，根据控制信号控制放电模块的工作；放电模块用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接，由于电压输出模块用于输出预设电压信号，预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间，因此，在相邻两帧图像显示之间的时间段，数据线上的电压值变为预设电压信号的电压值，由于预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间，因此，在相邻两帧图像显示之间的时间段，能够对前一帧呈正负极性的灰阶电压进行部分中和，等到下一帧的灰阶电压反转时，正负极性的灰阶电压只需从预设电压信号的电压值充放电到目标电压即可，与现有技术相比，本发明具体实施例不需要根据不同的反转模式制作不同结构的电荷共享电路结构，从而能够在不增加数据驱动芯片成本的基础上，降低数据驱动芯片的功耗；另外，本发明具体实施例中的放电模块还用于在任一帧图像显示的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块断开，此时，数据线仅接收数据驱动芯片的信号，因此不影响该阵列基板组成的显示面板的正常显示。
具体地，如图2所示，本发明具体实施例中的放电模块13包括若干开关器件21，每一数据线11对应至少一开关器件21；每一开关器件21的第一端与该开关器件21对应的数据线11相连，所有开关器件21的第二端与控制模块12相连，所有开关器件的第三端与电压输出模块15相连。
具体实施时，本发明具体实施例中的开关器件21为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管；如图2所示，非晶硅薄膜晶体管的栅极，或多晶硅薄膜晶体管的栅极，或金属氧化物薄膜晶体管的栅极与控制模块相连，具体实施时，本发明具体实施例中的控制模块接收的控制信号可以为高电平(VDD)信号，也可以为低电平(VSS)信号。
具体实施时，如图2所示，本发明具体实施例中开关器件21为P型晶体管，或，开关器件21为N型晶体管，图2中仅示出了开关器件21为N型晶体管的情况；当开关器件21为P型晶体管时，本发明具体实施例中的控制模块12在相邻两帧图像显示之间的时间段，接收的控制信号可以为低电平信号，控制模块12根据低电平信号控制所有的开关器件21导通，此时数据线11与电压输出模块15电连接；控制模块12在任一帧图像显示的时间段，接收的控制信号可以为高电平信号，控制模块12根据高电平信号控制所有的开关器件21断开，此时数据线11与电压输出模块15断开连接，数据线11仅接收数据驱动芯片16的信号，数据驱动芯片16的具体工作过程与现有技术相同，这里不再赘述。
如图2所示，当开关器件21为N型晶体管时，本发明具体实施例中的控制模块12在相邻两帧图像显示之间的时间段，接收的控制信号可以为高电平信号，控制模块12根据高电平信号控制所有的开关器件21导通，此时数据线11与电压输出模块15电连接；控制模块12在任一帧图像显示的时间段，接收的控制信号可以为低电平信号，控制模块12根据低电平信号控制所有的开关器件21断开，此时数据线11与电压输出模块15断开连接。
具体地，如图3所示，本发明具体实施例中的控制模块12至少包括第一开关单元31和第二开关单元32，第一开关单元31的第一端与控制信号端14连接，第二开关单元32的第一端与放电模块13连接；第一开关单元31的第二端与第二开关单元32的第二端连接，第一开关单元31的第三端与第二开关单元32的第三端连接。
具体实施时，本发明具体实施例中的第一开关单元31为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管；第二开关单元32为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管。
具体实施时，如图3所示，本发明具体实施例中的第一开关单元31为P型晶体管，第二开关单元32为P型晶体管；或，第一开关单元31为N型晶体管，第二开关单元32为N型晶体管，图3中仅示出了第一开关单元31为N型晶体管，第二开关单元32为N型晶体管的情况。
具体实施时，如图3所示，当开关器件21为N型晶体管，第一开关单元31为N型晶体管，第二开关单元32为N型晶体管，控制模块12在相邻两帧图像显示之间的时间段，接收的控制信号可以为高电平信号，此时开关器件21、第一开关单元31和第二开关单元32均导通。
具体地，如图4a和图4b所示，本发明具体实施例中的电压输出模块15包括若干预设电压信号线41；每一数据线11均对应一条预设电压信号线41，且数据线11与预设电压信号线41不相交，所有预设电压信号线41均连接在一起，如图4a所示；或，每一条预设电压信号线41均悬浮设置，如图4b所示。
优选地，如图4a和图4b所示，本发明具体实施例中的所有预设电压信号线41均平行设置，预设电压信号线41与数据线11平行设置；进一步优选地，本发明具体实施例中的预设电压信号线41与数据线11同层设置，这样，在实际生产过程中，本发明具体实施例可以通过一次构图工艺同时制作形成预设电压信号线41与数据线11，能够节约生产时间，节省生产成本。
具体实施时，图4b中区域40的放大图还可以如图5所示，本发明具体实施例中的放电模块13中每一数据线11对应多个开关器件21，图5中仅示出了一数据线11对应三个开关器件21的情况，这种设计方式能够使得数据线上的电荷得到更快的释放。
优选地，本发明具体实施例中的预设电压信号线41用于接收公共电压信号，这样，本发明具体实施例在相邻两帧图像显示之间的时间段，数据线11上接收的信号为公共电压信号，公共电压信号能够对前一帧呈正负极性的灰阶电压进行中和，等到下一帧的灰阶电压反转时，正负极性的灰阶电压只需从公共电压信号的电压值充放电到目标电压即可，因此降低数据驱动芯片的功耗。
下面结合两个具体的实施例介绍一下本发明具体实施例降低数据驱动芯片的功耗的过程。
实施例一：
本发明具体实施例中的预设电压信号线以接收公共电压信号为例。
如图6a所示，在点反转模式下，在第N帧和第N+1帧之间的时间段，其中N为大于等于1的正整数，本发明具体实施例提供的阵列基板包括的预设电压信号线用于接收公共电压信号，此时数据线上的电压为公共电压，当进入第N+1帧图像显示的时间段时，数据线上的电压只需从公共电压充放电到目标电位即可，如图6b所示，由于数据线的驱动电路的功耗正比于数据线驱动电压变化量ΔV，理论上可以将数据驱动芯片的功耗减半；同时，公共电压的电位未发生波动，不会影响画面显示品质。
实施例二：
本发明具体实施例中的预设电压信号线以接收公共电压信号为例。
如图7a所示，在两点反转模式下，在第N帧和第N+1帧之间的时间段，本发明具体实施例提供的阵列基板包括的预设电压信号线用于接收公共电压信号，此时数据线上的电压为公共电压，当进入第N+1帧图像显示的时间段时，数据线上的电压只需从公共电压充放电到目标电位即可，如图7b所示，由于数据线的驱动电路的功耗正比于数据线驱动电压变化量ΔV，理论上可以将数据驱动芯片的功耗减半。
基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括本发明具体实施例提供的上述阵列基板，该显示面板在相邻两帧图像显示之间的时间段，能够降低数据驱动芯片的功耗，在任一帧图像显示的时间段，能够实现正常显示。
基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明具体实施例提供的上述显示面板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、液晶电视、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)电视、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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不予赘述。
基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种上述阵列基板的控制方法，如图8所示，该方法包括：
S801、在相邻两帧图像显示之间的时间段，放电模块在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接，使得所述数据线接收所述电压输出模块输出的预设电压信号；
S802、在任一帧图像显示的时间段，所述放电模块在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块断开。
优选地，本发明具体实施例中的预设电压信号为公共电压信号，这样，在相邻的第N帧和第N+1帧之间的时间段，本发明具体实施例中的数据线上的电压为公共电压，当进入第N+1帧图像显示的时间段时，数据线上的电压只需从公共电压充放电到目标电位即可，因此能够降低数据驱动芯片的功耗。
综上所述，本发明具体实施例提供一种阵列基板，该阵列基板包括位于衬底基板上的控制模块、放电模块、控制信号端和电压输出模块，控制模块用于接收控制信号端输入的控制信号，根据控制信号控制放电模块的工作；放电模块用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接，由于电压输出模块用于输出预设电压信号，预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间，因此，在相邻两帧图像显示之间的时间段，数据线上的电压值变为预设电压信号的电压值，由于预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间，因此，在相邻两帧图像显示之间的时间段，能够对前一帧呈正负极性的灰阶电压进行部分中和，等到下一帧的灰阶电压反转时，正负极性的灰阶电压只需从预设电压信号的电压值充放电到目标电压即可，与现有技术相比，本发明具体实施例不需要根据不同的反转模式制作不同结构的电荷共享电路结构，从而能够在不增加数据驱动芯片成本的基础上，降低数据驱动芯片的功耗。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种阵列基板，包括衬底基板、位于所述衬底基板上若干阵列排列的数据线，其特征在于，还包括位于所述衬底基板上的控制模块、放电模块、控制信号端和电压输出模块；
所述控制模块、所述放电模块、所述控制信号端和所述电压输出模块均位于阵列基板的非显示区；
所述控制模块连接于控制信号端与所述放电模块之间，用于接收所述控制信号端输入的控制信号，根据所述控制信号控制所述放电模块的工作；
所述电压输出模块与所述放电模块连接，用于输出预设电压信号，所述预设电压信号的电压值介于阵列基板需要的正负极性的灰阶电压之间；
所述放电模块连接于所述数据线和所述电压输出模块之间，用于在相邻两帧图像显示之间的时间段，在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块电连接；以及，
在任一帧图像显示的时间段，在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块断开。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述放电模块包括若干开关器件，每一所述数据线对应至少一开关器件；
每一所述开关器件的第一端与该开关器件对应的数据线相连，所有开关器件的第二端与所述控制模块相连，所有开关器件的第三端与所述电压输出模块相连。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述控制模块至少包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的第一端与所述控制信号端连接，所述第二开关单元的第一端与所述放电模块连接；
所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端连接，所述第一开关单元的第三端与所述第二开关单元的第三端连接。
4.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述开关器件为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管；
所述非晶硅薄膜晶体管的栅极，或所述多晶硅薄膜晶体管的栅极，或所述金属氧化物薄膜晶体管的栅极与所述控制模块相连。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述电压输出模块包括若干预设电压信号线；
每一所述数据线均对应一条所述预设电压信号线，且所述数据线与所述预设电压信号线不相交，所有所述预设电压信号线均连接在一起；或，
每一条所述预设电压信号线均悬浮设置。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所有所述预设电压信号线均平行设置；所述预设电压信号线与所述数据线平行设置。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述预设电压信号线与所述数据线同层设置。
8.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述开关器件为P型晶体管，或，所述开关器件为N型晶体管。
9.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一开关单元为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管；
所述第二开关单元为非晶硅薄膜晶体管，或为多晶硅薄膜晶体管，或为金属氧化物薄膜晶体管。
10.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述第一开关单元为P型晶体管，所述第二开关单元为P型晶体管；或，
所述第一开关单元为N型晶体管，所述第二开关单元为N型晶体管。
11.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述预设电压信号线用于接收公共电压信号。
12.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的阵列基板。
13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求12所述的显示面板。
14.一种如权利要求1-11任一项所述的阵列基板的控制方法，其特征在于，包括：
在相邻两帧图像显示之间的时间段，放电模块在控制模块的控制下，控制数据线与电压输出模块电连接，使得所述数据线接收所述电压输出模块输出的预设电压信号；
在任一帧图像显示的时间段，所述放电模块在所述控制模块的控制下，控制所述数据线与所述电压输出模块断开。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述预设电压信号为公共电压信号。
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