CN108154863A - 像素驱动电路、像素驱动方法和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素驱动电路、像素驱动方法和液晶显示装置。本发明的像素驱动电路的每一像素单元均包括第一、第二子像素，一列像素单元中的第一子像素及第二子像素分别连接一条数据线及一条辅助线，同时设置多个接入第一、第二控制信号并电性连接公共电极线的控制单元，每一控制单元对应与连接一列像素单元的辅助线及数据线连接，控制单元受第一控制信号、第二控制信号的控制，将对应的数据线与对应的辅助线断开且将对应的辅助线与公共电极线连接，或将对应的数据线与对应的辅助线连接且将对应的辅助线与公共电极线断开，可在窄视角显示时仅点亮第一子像素，在宽视角显示时同时点亮第一、第二子像素，从而实现了多视角显示。

Description

像素驱动电路、像素驱动方法和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路、像素驱动方法和液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)，具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：液晶电视、智能手机、数字相机、平板电脑、计算机屏幕、或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组(Backlight module)。液晶面板的结构是由一彩色滤光片(Color Filter，CF)基板、一薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor ArraySubstrate，TFT Array Substrate)基板以及一配置于两基板间的液晶层(Liquid CrystalLayer)所构成，其工作原理是通过在两基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。
目前，薄膜晶体管液晶显示装置(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)按照显示模式可以分为扭曲向列(Twisted Nematic，TN)模式、平面转换(In-Plane Switching，IPS)模式、高级超维场开关(Advanced Super Dimension Switch，ADS)模式、垂直取向(Vertical Alignment，VA)模式等。其中，广视角显示技术中的VA模式因为具有比TN模式更大的视角表现，同时亦具有极佳的反应时间以及高对比度等特性，因此被广泛应用在广视角液晶显示面板中。
为了使VA型液晶显示面板获得更好的广视角特性，改善色偏问题，通常会采取多畴VA技术(multi-domain VA，MVA)，即将一个子像素划分成多个区域，并使每个区域中的液晶在施加电压后倒伏向不同的方向，从而使各个方向看到的效果趋于平均、一致。
目前，液晶显示装置的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角带来的视觉体验的同时，也希望能够同时提供一种窄视角的切换来防止其他人看到一些重要信息或者是保护个人隐私等。因此，提供一种多视角显示装置在满足使用者不同需求方面将是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素驱动电路，可实现多视角显示，具有较高的产品品质。
本发明的另一目的在于提供一种像素驱动方法，可实现多视角显示。
本发明的又一目的在于提供一种液晶显示装置，可实现多视角显示，具有较高的产品品质。
为实现上述目的，本发明首先提供一种像素驱动电路，包括：多列数据线、多行扫描线、多列辅助线、阵列排布的多个像素单元、公共电极线及多个控制单元；
每一像素单元均包括第一子像素和第二子像素；每一扫描线对应与一行像素单元中的第一子像素及第二子像素连接；每一列像素单元的第一子像素对应连接一条数据线，每一列像素单元的第二子像素对应连接一条辅助线；每一控制单元均接入第一控制信号、第二控制信号并电性连接公共电极线，且对应与连接一列像素单元的辅助线及数据线连接；
所述公共电极线用于接入公共电压；
所述控制单元用于受第一控制信号、第二控制信号的控制，将对应的数据线与对应的辅助线断开且将对应的辅助线与公共电极线连接，或将对应的数据线与对应的辅助线连接且将对应的辅助线与公共电极线断开；
所述第一子像素为单畴结构，所述第二子像素具有畴方向与所述第一子像素不同的畴。
所述第一子像素包括第一薄膜晶体管及第一像素电极；所述第一薄膜晶体管的栅极电性连接对应的扫描线，源极电性连接对应的数据线，漏极电性连接第一像素电极；所述第二子像素包括第二薄膜晶体管及第二像素电极；所述第二薄膜晶体管的栅极电性连接对应的扫描线，源极电性连接对应的辅助线，漏极电性连接第二像素电极；
所述第一像素电极为单畴结构，所述第二像素电极具有畴方向与第一像素电极不同的畴。
所述控制单元包括第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管；所述第三薄膜晶体管的栅极接入第一控制信号，源极电性连接对应的数据线，漏极电性连接对应的辅助线；所述第四薄膜晶体管的栅极接入第二控制信号，源极电性连接公共电极线，漏极电性连接对应的辅助线。
所述第三薄膜晶体管及第四薄膜晶体管均为P型薄膜晶体管及N型薄膜晶体管中的同一种，第一控制信号及第二控制信号的电位相反。
所述第二子像素为多畴结构；或者，所述第二子像素为畴方向与第一子像素不同的单畴结构。
所述像素驱动电路还包括栅极驱动器和源极驱动器，多条数据线连接至源极驱动器，多条扫描线连接至栅极驱动器。
本发明还提供一种像素驱动方法，应用于上述像素驱动电路，包括：
所述控制单元受第一控制信号、第二控制信号的控制，将对应的数据线与对应的辅助线断开且将对应的辅助线与公共电极线连接；
所述控制单元受第一控制信号、第二控制信号的控制，将对应的数据线与对应的辅助线连接且将对应的辅助线与公共电极线断开。
本发明还提供一种液晶显示装置，包括上述的像素驱动电路。
本发明的有益效果：本发明提供的像素驱动电路的每一像素单元均包括第一、第二子像素，一列像素单元中的第一子像素及第二子像素分别连接一条数据线及一条辅助线，同时设置多个接入第一、第二控制信号并电性连接公共电极线的控制单元，每一控制单元对应与连接一列像素单元的辅助线及数据线连接，控制单元受第一控制信号、第二控制信号的控制，将对应的数据线与对应的辅助线断开且将对应的辅助线与公共电极线连接，或将对应的数据线与对应的辅助线连接且将对应的辅助线与公共电极线断开，可在窄视角显示时仅点亮第一子像素，在宽视角显示时同时点亮第一、第二子像素，从而实现了多视角显示。本发明提供的像素驱动方法可实现多视角显示，有利于提升产品品质。本法发明提供的液晶显示装置能够进行多视角显示，产品品质高。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明像素驱动电路的结构示意图；
图2为本发明像素驱动电路的时序控制图；
图3为本发明像素驱动方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请同时参阅图1，本发明提供一种像素驱动电路，包括沿行方向排列的多列数据线23(图1中依次排列的D1、D2、D3、D4……)、沿列方向排列的多行扫描线25(图1中依次排列的G1、G2……)、沿行方向排列的多条辅助线24(图1中依次排列的D1’、D2’、D3’、D4’……)、连接多条数据线23的源极驱动器21、连接多条扫描线25的栅极驱动器22、公共电极线26、阵列排布的多个像素单元30及多个控制单元40。
每一像素单元30均包括第一子像素31和第二子像素32。每一扫描线25对应与一行像素单元30中的第一子像素31及第二子像素32连接。每一列像素单元30的第一子像素31对应连接一条数据线25，每一列像素单元30的第二子像素32对应连接一条辅助线24。每一控制单元40均接入第一控制信号Ctl1、第二控制信号Ctl2并电性连接公共电极线26，且对应与连接一列像素单元30的辅助线24及数据线25连接。
所述第一子像素31为单畴结构，所述第二子像素32具有畴方向与所述第一子像素31不同的畴。
通过栅极驱动器22向每一扫描线25提供扫描电压信号，通过源极驱动器21向每一数据线23提供数据电压信号。公共电极线26用于提供公共电压。本发明中的扫描电压信号、数据电压信号的电位和时序可按现有技术中的像素驱动电路的扫描电压信号、数据电压信号的电位和时序提供。
所述控制单元40用于受第一控制信号Ctl1、第二控制信号Ctl2的控制，将对应的数据线23与对应的辅助线24断开且将对应的辅助线24与公共电极线26连接，或将对应的数据线23与对应的辅助线24连接且将对应的辅助线24与公共电极线26断开。
所述第一子像素31包括第一薄膜晶体管T1及第一像素电极311。所述第一薄膜晶体管T1的栅极电性连接对应的扫描线25，源极电性连接对应的数据线23，漏极电性连接第一像素电极311。所述第二子像素32包括第二薄膜晶体管T2及第二像素电极321。所述第二薄膜晶体管T2的栅极电性连接对应的扫描线25，源极电性连接对应的辅助线24，漏极电性连接第二像素电极321。
所述第一像素电极311为单畴结构，所述第二像素电极321具有畴方向与第一像素电极311不同的畴。
在本发明的优选实施例中，所述控制单元40包括第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4。所述第三薄膜晶体管T3的栅极接入第一控制信号Crl1，源极电性连接对应的数据线25，漏极电性连接对应的辅助线24。所述第四薄膜晶体管T4的栅极接入第二控制信号Crl2，源极电性连接公共电极线26，漏极电性连接对应的辅助线24。
所述第三薄膜晶体管T3及第四薄膜晶体管T4均为P型薄膜晶体管及N型薄膜晶体管中的同一种，第一控制信号Crl1及第二控制信号Crl2的电位相反。
在本发明的优选实施例中，所述第三薄膜晶体管T3及第四薄膜晶体管T4均为N型薄膜晶体管。
所述第二子像素32可以为多畴结构、或者畴方向与第一子像素32不同的单畴结构。
对应地，所述第二像素电极321可以为多畴结构、或者畴方向与第一像素电极311不同的单畴结构。
当所述第二子像素32为双畴结构时，其结构可采用现有技术中常用的双畴结构，例如，所述第二子像素32的第二像素电极321的结构可以为在整面的电极上设置多个依次排列的开口，每一开口均包括依次连接的第一条形部及第二条形部，第一条形部与第二条形部延伸方向不同，从而使第二子像素32为双畴结构。
当所述第二子像素32为畴的数量大于2的多畴结构时，其结构可采用现有技术中常用的多畴结构，例如，所述第二子像素32的第二像素电极321的结构可以为米字型狭缝电极，包括垂直相交的竖直主干与水平主干，将整个第二像素电极321面积平均分成4个子区域。每个像素电极子区域都由与竖直主干或水平主干呈±45°、±135°角度的条状分支平铺组成，各条状分支与竖直主干和水平主干位于同一平面上，通过该像素电极图案产生的倾斜电场诱导不同区域中的液晶分子倒向不同的方向，实现了4畴。又例如，所述第二子像素32的第二像素电极321的结构也可以为在整面的电极上设置形状与上述米字型狭缝电极类似的米字型的开口，从而实现4畴。
以图1及图2所示的实施例为例，本发明的像素驱动电路的工作过程如下：
当需要进行窄视角显示时，第一控制信号Ctl1为低电位，将多个控制单元40中的第三薄膜晶体管T3截止，使每一列像素单元30连接的数据线23与该列像素单元30连接的辅助线24断开，同时第二控制信号Ctl2为高电位，将多个控制单元40中的第四薄膜晶体管T4导通，使多条辅助线24与公共电极线26连接，此时栅极驱动器22向多行扫描线25依次提供扫描电压信号，源极驱动器21向多条数据线23提供数据电压信号后，每一数据线23将其上的数据电压信号传输至对应的像素单元30中的第一子像素31上，而所有的第二子像素32均通过与其连接的辅助线25接入公共电极线26上的公共电压，因而此时每一像素单元30中仅有第一子像素31被点亮，而第二子像素32不被点亮，而由于第一子像素31为单畴结构，此时进行窄视角的显示。
当需要进行宽视角显示时，第一控制信号Ctl1为高电位，将多个控制单元40中的第三薄膜晶体管T3导通，使每一列像素单元30连接的数据线23与该列像素单元30连接的辅助线24导通，同时第二控制信号Ctl2为低电位，将多个控制单元40中的第四薄膜晶体管T4截止，使多条辅助线24与公共电极线26断开，此时栅极驱动器22向多行扫描线25依次提供扫描电压信号，源极驱动器21向多条数据线23提供数据电压信号后，每一数据线23将其上的数据电压信号传输至与其连接的辅助线25上，使每一像素单元30的第一子像素31及第二子像素32均接入同一数据电压信号，因而此时每一像素单元30中的第一子像素31及第二子像素32同时被点亮，由于第二子像素32具有畴方向与所述第一子像素31不同的畴，第一子像素31及第二子像素32同时被点亮则形成多畴结构，能够扩大显示的视角，使此时进行的是宽视角的显示。从而使本发明的像素驱动电路能够实现在宽视角显示及窄视角显示之间切换，也即实现了多视角显示的功能，在应用于液晶显示装置中时，能够拓展液晶显示装置的应用范围，提升产品的品质。
请参阅图3，并结合图1及图2，基于同一发明构思，本发明还提供一种像素驱动方法，应用于上述的像素驱动电路，包括如下步骤：
步骤S1、进入窄视角显示模式，所述控制单元40受第一控制信号Ctl1、第二控制信号Ctl2的控制，将对应的数据线23与对应的辅助线24断开且将对应的辅助线24与公共电极线26连接。
在图1及图2所示的实施例中，所述步骤S1中，第一控制信号Ctl1为低电位，将多个控制单元40中的第三薄膜晶体管T3截止，使每一列像素单元30连接的数据线23与该列像素单元30连接的辅助线24断开，同时第二控制信号Ctl2为高电位，将多个控制单元40中的第四薄膜晶体管T4导通，使多条辅助线24与公共电极线26连接，此时栅极驱动器22向多行扫描线25依次提供扫描电压信号，源极驱动器21向多条数据线23提供数据电压信号后，每一数据线23将其上的数据电压信号传输至对应的像素单元30中的第一子像素31上，而所有的第二子像素32均通过与其连接的辅助线25接入公共电极线26上的公共电压，因而此时每一像素单元30中仅有第一子像素31被点亮，而第二子像素32不被点亮，而由于第一子像素31为单畴结构，此时进行窄视角的显示。
步骤S2、进入宽视角显示，所述控制单元40受第一控制信号Ctl1、第二控制信号Ctl2的控制，将对应的数据线23与对应的辅助线24连接且将对应的辅助线24与公共电极线26断开。
在图1及图2所示的实施例中，所述步骤S2中，第一控制信号Ctl1为高电位，将多个控制单元40中的第三薄膜晶体管T3导通，使每一列像素单元30连接的数据线23与该列像素单元30连接的辅助线24导通，同时第二控制信号Ctl2为低电位，将多个控制单元40中的第四薄膜晶体管T4截止，使多条辅助线24与公共电极线26断开，此时栅极驱动器22向多行扫描线25依次提供扫描电压信号，源极驱动器21向多条数据线23提供数据电压信号后，每一数据线23将其上的数据电压信号传输至与其连接的辅助线25上，使每一像素单元30的第一子像素31及第二子像素32均接入同一数据电压信号，因而此时每一像素单元30中的第一子像素31及第二子像素32同时被点亮，由于第二子像素32具有畴方向与所述第一子像素31不同的畴，第一子像素31及第二子像素32同时被点亮则形成多畴结构，能够扩大显示的视角。
本发明的像素驱动方法通过设置多个控制单元40，该控制单元40受第一控制信号Ctl1及第二控制信号Ctl2的控制，可在窄视角显示时仅点亮每一像素单元30中的第一子像素31，在宽视角显示时同时点亮每一像素单元30中的第一、第二子像素31、32，从而实现了多视角显示，实现了在宽视角显示及窄视角显示之间切换，也即实现了多视角显示的功能，在应用于液晶显示装置中时，能够拓展液晶显示装置的应用范围，提升产品的品质。
基于同一发明构思，本发明还提供一种液晶显示装置，包括上述像素驱动电路，在此不再对像素驱动电路的结构做重复性描述。
本发明的液晶显示装置通过在像素驱动电路中设置多个控制单元40，该控制单元40受第一控制信号Ctl1及第二控制信号Ctl2的控制，可在窄视角显示时仅点亮每一像素单元30中的第一子像素31，在宽视角显示时同时点亮每一像素单元30中的第一、第二子像素31、32，从而实现了多视角显示，实现了在宽视角显示及窄视角显示之间切换，也即实现了多视角显示的功能，能够拓展液晶显示装置的应用范围，提升产品的品质。
综上所述，本发明的像素驱动电路的每一像素单元均包括第一、第二子像素，一列像素单元中的第一子像素及第二子像素分别连接一条数据线及一条辅助线，同时设置多个接入第一、第二控制信号并电性连接公共电极线的控制单元，每一控制单元对应与连接一列像素单元的辅助线及数据线连接，控制单元受第一控制信号、第二控制信号的控制，将对应的数据线与对应的辅助线断开且将对应的辅助线与公共电极线连接，或将对应的数据线与对应的辅助线连接且将对应的辅助线与公共电极线断开，可在窄视角显示时仅点亮第一子像素，在宽视角显示时同时点亮第一、第二子像素，从而实现了多视角显示。本发明的像素驱动方法可实现多视角显示，有利于提升产品品质。本法发明的液晶显示装置能够进行多视角显示，产品品质高。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：多列数据线(23)、多行扫描线(25)、多列辅助线(24)、阵列排布的多个像素单元(30)、公共电极线(26)及多个控制单元(40)；
每一像素单元(30)均包括第一子像素(31)和第二子像素(32)；每一扫描线(25)对应与一行像素单元(30)中的第一子像素(31)及第二子像素(32)连接；每一列像素单元(30)的第一子像素(31)对应连接一条数据线(25)，每一列像素单元(30)的第二子像素(32)对应连接一条辅助线(24)；每一控制单元(40)均接入第一控制信号(Ctl1)、第二控制信号(Ctl2)并电性连接公共电极线(26)，且对应与连接一列像素单元(30)的辅助线(24)及数据线(25)连接；
所述公共电极线(26)用于接入公共电压；
所述控制单元(40)用于受第一控制信号(Ctl1)、第二控制信号(Ctl2)的控制，将对应的数据线(23)与对应的辅助线(24)断开且将对应的辅助线(24)与公共电极线(26)连接，或将对应的数据线(23)与对应的辅助线(24)连接且将对应的辅助线(24)与公共电极线(26)断开；
所述第一子像素(31)为单畴结构，所述第二子像素(32)具有畴方向与所述第一子像素(31)不同的畴。
2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一子像素(31)包括第一薄膜晶体管(T1)及第一像素电极(311)；所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极电性连接对应的扫描线(25)，源极电性连接对应的数据线(23)，漏极电性连接第一像素电极(311)；所述第二子像素(32)包括第二薄膜晶体管(T2)及第二像素电极(321)；所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极电性连接对应的扫描线(25)，源极电性连接对应的辅助线(24)，漏极电性连接第二像素电极(321)；
所述第一像素电极(311)为单畴结构，所述第二像素电极(321)具有畴方向与第一像素电极(311)不同的畴。
3.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述控制单元(40)包括第三薄膜晶体管(T3)和第四薄膜晶体管(T4)；所述第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入第一控制信号(Crl1)，源极电性连接对应的数据线(25)，漏极电性连接对应的辅助线(24)；所述第四薄膜晶体管(T4)的栅极接入第二控制信号(Crl2)，源极电性连接公共电极线(26)，漏极电性连接对应的辅助线(24)。
4.如权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第三薄膜晶体管(T3)及第四薄膜晶体管(T4)均为P型薄膜晶体管及N型薄膜晶体管中的同一种，第一控制信号(Crl1)及第二控制信号(Crl2)的电位相反。
5.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二子像素(32)为多畴结构；或者，所述第二子像素(32)为畴方向与第一子像素(31)不同的单畴结构。
6.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，还包括栅极驱动器(22)和源极驱动器(21)，多条数据线(23)连接至源极驱动器(21)，多条扫描线(25)连接至栅极驱动器(22)。
7.一种像素驱动方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，包括：
所述控制单元(40)受第一控制信号(Ctl1)、第二控制信号(Ctl2)的控制，将对应的数据线(23)与对应的辅助线(24)断开且将对应的辅助线(24)与公共电极线(26)连接；
所述控制单元(40)受第一控制信号(Ctl1)、第二控制信号(Ctl2)的控制，将对应的数据线(23)与对应的辅助线(24)连接且将对应的辅助线(24)与公共电极线(26)断开。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的像素驱动电路。
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Date of cancellation: 20231207

Granted publication date: 20190917

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Shenzhen Guangming Sub branch

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Denomination of invention: Pixel driving circuit, pixel driving method, and liquid crystal display device

Effective date of registration: 20231220

Granted publication date: 20190917

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Shenzhen Guangming Sub branch

Pledgor: TCL Huaxing Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980072868