CN110428790A - 一种阵列基板、其驱动方法及显示装置 - Google Patents

一种阵列基板、其驱动方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板、其驱动方法及显示装置，通过将每一行像素单元中存储的电压极性相反的两个像素单元之间设置与该两个像素单元电连接的控制开关晶体管，在对每一行像素单元进行充电前，在第一控制信号的控制下，开启对应行的控制开关晶体管，使存储的电压极性相反的两个像素单元进行电量中和；在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，控制开关晶体管关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元断开，使在对像素单元充电时，可以直接从中性电充电至正极性或负极性，与从正极性电压充电到负极性电压或者从负极性电压充电到正极性电压相比，减少了充电电荷量，从而减少充电时间，提升刷新率及减小充电发热量，从而减小芯片的负担，降低功耗。

Description

一种阵列基板、其驱动方法及显示装置
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、其驱动方法及显示装置。
背景技术
薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)因其性能优良、大规模生产特性好、发展空间广阔等优点而备受业界关注。
TFT LCD工作过程中，为了避免液晶材料产生极化而造成永久性的破坏，通常需要每隔一预定时间，对施加在液晶电容和存储电容两端的电压信号的极性进行一次反转，因此需要对阵列基板上的像素单元进行极性反转驱动。常见的极性反转包括：帧反转、列反转、行反转和点反转等。
下面以行反转为例来说明现有技术的问题：行反转是同一行上的像素单元所存储的电压极性相同，而上下相邻行上的像素单元所存储的电压极性相反。采用行反转方式驱动的TFT LCD在显示时，先逐行开启栅线(Gate)，然后由源(Source)芯片通过Source线给每行像素单元充电，在给每行像素单元充电时，将像素单元所存储的电压极性从一种极性变为另一种极性，例如在前一帧中将某一行像素单元从正电充电至负电，则在下一帧时将该行像素单元从负电充电至正电。这种充电方式，充电时间较长，对Source芯片的负担很大，功耗大；另外，由于Gate线和Source线上的阻抗较大，当电流比较大时，发热量大。
发明内容
本发明实施例提供的一种阵列基板、其驱动方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的问题。
因此，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括：呈阵列分布的多个像素单元，在每一行所述像素单元中，存储的电压极性相反的两个像素单元之间具有控制开关晶体管，所述控制开关晶体管与所述存储的电压极性相反的两个像素单元电连接；其中，
在预充电时间内，所述控制开关晶体管被配置为在第一控制信号的控制下，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元导通；
在扫描时间内，所述控制开关晶体管被配置为在第二控制信号的控制下，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元断开。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，在每一行所述像素单元中，所述控制开关晶体管与相邻的两个存储的电压极性相反的像素单元电连接。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，还包括多条数据线，每列所述像素单元与同一条所述数据线电连接，每个所述控制开关晶体管电连接的相邻两个像素单元对应的两条数据线分别位于所述相邻两个像素单元的两侧。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，还包括多条栅线和多条控制信号线，每行所述像素单元与同一条所述栅线电连接，每行所述像素单元中的所有控制开关晶体管与同一条所述控制信号线电连接；其中，所述控制信号线与所述栅线同层设置。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，所述像素单元包括像素电极，同一行所述像素单元中的所有所述控制开关晶体管的栅极与同一条所述控制信号线电连接，所述控制开关晶体管的源极和漏极分别与相邻的两个电压极性相反的像素单元中的像素电极电连接。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，还包括信号控制模块，所述信号控制模块包括与所述控制信号线一一对应电连接的多个信号控制子模块；
所述信号控制模块被配置为通过各所述信号控制子模块依次向所述控制信号线输入第一控制信号或第二控制信号。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种阵列基板。
相应地，本发明实施例还提供了一种包括本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法，包括：
在预充电时间内，在第一控制信号的控制下，所述控制开关晶体管开启，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元导通；
在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，所述控制开关晶体管关闭，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元断开。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法中，在扫描时间段，通过数据线向每一行所述像素单元输入数据电压，其中，同一行所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相反的电压，同一列所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相反的电压。
可选地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法中，在扫描时间段，通过数据线向每一行所述像素单元输入数据电压，其中，同一行所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相反的电压，同一列所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相同的电压。
本发明实施例的有益效果：
本发明实施例提供的一种阵列基板、其驱动方法及显示装置，通过将每一行像素单元中存储的电压极性相反的两个像素单元之间设置与该两个像素单元电连接的控制开关晶体管，在对每一行像素单元进行充电前，通过在第一控制信号的控制下，开启对应行的控制开关晶体管，使存储的电压极性相反的两个像素单元进行电量中和；在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，控制开关晶体管关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元断开，使得在对像素单元充电时，可以直接从中性电充电至正极性或负极性，与从正极性电压充电到负极性电压或者从负极性电压充电到正极性电压相比，减少了充电电荷量，从而减少了充电时间，提升刷新率以及减小充电发热量，从而减小了芯片的负担，降低功耗；且增加的控制开关晶体管不影响阵列基板的显示功能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图之四；
图5为本发明实施例提供的阵列基板的时序示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的阵列基板、其驱动方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各层薄膜厚度和形状不反映阵列基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种阵列基板，如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的一种采用点反转驱动方式进行驱动的阵列基板的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种采用列反转驱动方式进行驱动的阵列基板的结构示意图，包括：呈阵列分布的多个像素单元P，阵列分布的多个像素单元P由多行和多列像素单元P组成，例如图1和图2均以4行4列像素单元P为例，当然图1和图2中像素单元的数量只是作为示例，本发明实施例对像素单元的数量不做限定。具体地，如图1所示，同一行中相邻两个像素单元P所存储的电压极性相反，同一列中相邻两个像素单元P所存储的电压极性相反；如图1所示，同一行中相邻两个像素单元P所存储的电压极性相反，同一列中相邻两个像素单元P所存储的电压极性相同，例如第一列像素单元P和第三列像素单元P所存储的电压极性为正，第二列像素单元P和第四列像素单元P所存储的电压极性为负；在每一行像素单元P中，存储的电压极性相反的两个像素单元(图1和图2中分别以+和-表示存储的电压极性)之间具有控制开关晶体管T1，控制开关晶体管T1与存储的电压极性相反的两个像素单元电连接；其中，
在预充电时间内，控制开关晶体管T1被配置为在第一控制信号的控制下，使存储的电压极性相反的两个像素单元P导通；
在扫描时间内，控制开关晶体管T1被配置为在第二控制信号的控制下，使存储的电压极性相反的两个像素单元P断开。
本发明实施例提供的上述阵列基板，通过将每一行像素单元中存储的电压极性相反的两个像素单元之间设置与该两个像素单元电连接的控制开关晶体管，在对每一行像素单元进行充电前，通过在第一控制信号的控制下，开启对应行的控制开关晶体管，使存储的电压极性相反的两个像素单元进行电量中和；在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，控制开关晶体管关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元断开，使得在对像素单元充电时，可以直接从中性电充电至正极性或负极性，与从正极性电压充电到负极性电压或者从负极性电压充电到正极性电压相比，减少了充电电荷量，从而减少了充电时间，提升刷新率以及减小充电发热量，从而减小了芯片的负担，降低功耗；且增加的控制开关晶体管不影响阵列基板的显示功能。
进一步地，在具体实施时，为了方便控制开关晶体管的制作，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1和图2所示，在每一行像素单元P中，控制开关晶体管T1与相邻的两个存储的电压极性相反的像素单元P电连接。图1和图2所示的控制开关晶体管T1与像素单元P的连接方式是优选的连接方式，即一个像素单元P均连接同一行中相邻的像素单元P。在具体实施时，一个像素单元P可以与同一行中任意所存储的电压极性相反的像素单元P电连接，只要这个像素单元P没有与其它像素单元P电连接即可。
需要说明的是，除了本发明实施例提供的上述点反转和列反转驱动方式外，本发明实施例中的阵列基板还可以采用其它反转方式，只要同一行中具有极性相反的相邻像素单元均属于本发明的保护内容，在此不做一一列举。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1和图2所示，还包括多条数据线(S1、S2、S3、S4……)，每列像素单元P与同一条数据线电连接，例如第一列像素单元P均与数据线S1电连接，第二列像素单元P均与数据线S2电连接，第三列像素单元P均与数据线S3电连接，第四列像素单元P均与数据线S4电连接，当有更多像素单元时，依次类推……。每个控制开关晶体管T1电连接的相邻两个像素单元P对应的两条数据线分别位于相邻两个像素单元P的两侧，例如与第一行像素单元P中左侧起的第一个像素单元P和第二个像素单元P电连接的数据线S1和S2分别位于这两个像素单元的两侧。这样设置数据线的位置有利于在存储的电压极性相反的两个像素单元P之间设置控制开关晶体管T1。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1和图2所示，还包括多条栅线(G1、G2、G3、G4……)和多条控制信号线(C1、C2、C3、C4……)，每行像素单元P与同一条栅线电连接，例如第一行像素单元P均与栅线G1电连接，第二行像素单元P均与栅线G2电连接，第三行像素单元P均与栅线G3电连接，第四行像素单元P均与栅线G4电连接，当有更多像素单元时，依次类推……；每行所述像素单元P中的所有控制开关晶体管T1与同一条控制信号线电连接，例如第一行像素单元P中的所有控制开关晶体管T1均与控制信号线C1电连接，第二行像素单元P中的所有控制开关晶体管T1均与控制信号线C2电连接，第三行像素单元P中的所有控制开关晶体管T1均与控制信号线C3电连接，第四行像素单元P中的所有控制开关晶体管T1均与控制信号线C4电连接，当有更多像素单元时，依次类推……；其中，控制信号线与栅线同层设置，均设置在栅极层，控制信号线可以与栅线采用相同的材料，进一步地，控制信号线也可以与栅线采用相同的厚度。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1和图2所示，像素单元P包括像素电极P1，同一行像素单元P中的所有控制开关晶体管T1的栅极与同一条控制信号线电连接，控制开关晶体管T1的源极和漏极分别与相邻的两个电压极性相反的像素单元P中的像素电极P1电连接。具体地，将控制开关晶体管T1与像素单元P中的像素电极P1电连接，从而保证连接在控制开关晶体管T1两端的像素单元P能够进行电量中和。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图1和图2所示，像素单元P还包括薄膜晶体管M1，薄膜晶体管M1的栅极与对应行的栅线电连接，薄膜晶体管M1的源极与对应列的数据线电连接，薄膜晶体管M1的漏极与对应的像素电极P1电连接。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，控制开关晶体管T1可以为薄膜晶体管。具体地，控制开关晶体管T1可以与像素单元P中的薄膜晶体管M1同时制作，即二者具有相同功能的膜层同层设置。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图3和图4所示，还包括信号控制模块100，信号控制模块100包括与控制信号线(C1、C2、C3、C4……)一一对应电连接的多个信号控制子模块01；
信号控制模块100被配置为通过各信号控制子模块01依次向对应行的控制信号线(C1、C2、C3、C4……)输入第一控制信号VGH或第二控制信号VGL。例如，在预充电时间内，在第一控制信号VGH的控制下，控制开关晶体管T1开启，使存储的电压极性相反的两个像素单元P导通；在扫描时间内，在第二控制信号VGL的控制下，控制开关晶体管T1关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元P断开。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板中，如图3和图4所示，还包括用于向各行栅线输入扫描信号的栅驱动IC200，以及用于向各列数据线输入数据电压的源驱动IC300，还包括用于控制栅驱动IC200和源驱动IC300中信号输出时序以及信号输出时长的时序控制器400；具体地，栅驱动IC200、源驱动IC300和时序控制器400均与现有技术中的相同，在此不做详述。
在具体实施时，如图3和图4所示，信号控制模块100可以为具有移位寄存功能的GOA单元，也可以为驱动芯片，只要能实现向各控制信号线(C1、C2、C3、C4……)逐行输入控制信号功能的信号控制模块100均属于本发明保护的信号控制模块100。进一步地，信号控制模块100可以集成在栅驱动IC200中，也可以为单独设置。
下面以图1所示的阵列基板为例，对本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法进行详细说明。
如图1所示，在进行预充电时，先通过控制信号线C1控制第一行像素单元P中的控制开关晶体管T1开启，使得第一行控制开关晶体管T1电连接的像素单元P导通，由于控制开关晶体管T1电连接的两个像素单元P存储的电压极性相反，因此会发生电量中和，使得第一行像素单元P的电量近似为0；然后，控制第一行像素单元P中的控制开关晶体管T1关闭，控制第一行栅线G1开启，通过数据线给第一行像素单元的各个像素单元P充电；在第一行栅线G1开启的时间内，在第二行栅线G2开启前，通过控制信号线C2控制第二行像素单元P中的控制开关晶体管T1开启，使得第二行控制开关晶体管T1电连接的像素单元P导通，使得第二行像素单元P的电量近似为0；然后第一行栅线G1关闭，第二行栅线G2开启，通过数据线给第二行像素单元的各个像素单元P充电；在第二行栅线G2开启的时间内，在第三行栅线G3开启前，通过控制信号线C3控制第三行像素单元P中的控制开关晶体管T1开启，使得第三行控制开关晶体管T1电连接的像素单元P导通，使得第三行像素单元P的电量近似为0，然后第二行栅线G2关闭，第三行栅线G3开启，依次类推，对应的时序图如图5所示。重复上述过程，以完成一帧图像。
上述各行控制开关晶体管的开启的时间在当前行栅线开启之前，且各行控制开关晶体管的开启的时长小于或等于各行栅线的开启时长，以保证导通的像素单元在显示前充分中和电压，又不会对栅线的开启以及后续充电造成影响。而对于不同的阵列基板而言，其中和电量所需要的时间也不相同，因此各行控制开关晶体管的开启时长可以在上述范围内按照需要进行设置。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种包括本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法，包括：
在预充电时间内，在第一控制信号的控制下，控制开关晶体管开启，使存储的电压极性相反的两个像素单元导通；
在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，控制开关晶体管关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元断开。
本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法，通过将每一行像素单元中存储的电压极性相反的两个像素单元之间设置与该两个像素单元电连接的控制开关晶体管，在对每一行像素单元进行充电前，通过在第一控制信号的控制下，开启对应行的控制开关晶体管，使存储的电压极性相反的两个像素单元进行电量中和；在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，控制开关晶体管关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元断开，使得在对像素单元充电时，可以直接从中性电充电至正极性或负极性，与从正极性电压充电到负极性电压或者从负极性电压充电到正极性电压相比，减少了充电电荷量，从而减少了充电时间，提升刷新率以及减小充电发热量，从而减小了芯片的负担，降低功耗。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法中，如图1所示，在扫描时间段，通过数据线(S1、S2、S3、S4……)向每一行像素单元P输入数据电压，其中，同一行像素单元P中每相邻两个像素单元P输入极性相反的电压，同一列像素单元P中每相邻两个像素单元P输入极性相反的电压。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法中，如图1所示，在扫描时间段，通过数据线(S1、S2、S3、S4……)向每一行像素单元P输入数据电压，其中，同一行像素单元P中每相邻两个像素单元P输入极性相反的电压，同一列像素单元P中每相邻两个像素单元P输入极性相同的电压。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述阵列基板的驱动方法与本发明实施例提供的图1和图2的阵列基板的驱动方法相同，具体可以参见实施例图1和图2中描述的阵列基板的驱动方法，在此不做赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种阵列基板。该显示装置解决问题的原理与前述阵列基板相似，因此该显示装置的实施可以参见前述阵列基板的实施，重复之处在此不再赘述。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示装置中，显示装置为液晶显示装置。
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。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，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种阵列基板、其驱动方法及显示装置，通过将每一行像素单元中存储的电压极性相反的两个像素单元之间设置与该两个像素单元电连接的控制开关晶体管，在对每一行像素单元进行充电前，通过在第一控制信号的控制下，开启对应行的控制开关晶体管，使存储的电压极性相反的两个像素单元进行电量中和；在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，控制开关晶体管关闭，使存储的电压极性相反的两个像素单元断开，使得在对像素单元充电时，可以直接从中性电充电至正极性或负极性，与从正极性电压充电到负极性电压或者从负极性电压充电到正极性电压相比，减少了充电电荷量，从而减少了充电时间，提升刷新率以及减小充电发热量，从而减小了芯片的负担，降低功耗；且增加的控制开关晶体管不影响阵列基板的显示功能。
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 (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：呈阵列分布的多个像素单元，在每一行所述像素单元中，存储的电压极性相反的两个像素单元之间具有控制开关晶体管，所述控制开关晶体管与所述存储的电压极性相反的两个像素单元电连接；其中，
在预充电时间内，所述控制开关晶体管被配置为在第一控制信号的控制下，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元导通；
在扫描时间内，所述控制开关晶体管被配置为在第二控制信号的控制下，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元断开。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在每一行所述像素单元中，所述控制开关晶体管与相邻的两个存储的电压极性相反的像素单元电连接。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，还包括多条数据线，每列所述像素单元与同一条所述数据线电连接，每个所述控制开关晶体管电连接的相邻两个像素单元对应的两条数据线分别位于所述相邻两个像素单元的两侧。
4.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，还包括多条栅线和多条控制信号线，每行所述像素单元与同一条所述栅线电连接，每行所述像素单元中的所有控制开关晶体管与同一条所述控制信号线电连接；其中，所述控制信号线与所述栅线同层设置。
5.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，所述像素单元包括像素电极，同一行所述像素单元中的所有所述控制开关晶体管的栅极与同一条所述控制信号线电连接，所述控制开关晶体管的源极和漏极分别与相邻的两个电压极性相反的像素单元中的像素电极电连接。
6.如权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，还包括信号控制模块，所述信号控制模块包括与所述控制信号线一一对应电连接的多个信号控制子模块；
所述信号控制模块被配置为通过各所述信号控制子模块依次向所述控制信号线输入第一控制信号或第二控制信号。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的阵列基板。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，包括：
在预充电时间内，在第一控制信号的控制下，所述控制开关晶体管开启，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元导通；
在扫描时间内，在第二控制信号的控制下，所述控制开关晶体管关闭，使所述存储的电压极性相反的两个像素单元断开。
9.如权利要求8所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，在扫描时间段，通过数据线向每一行所述像素单元输入数据电压，其中，同一行所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相反的电压，同一列所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相反的电压。
10.如权利要求8所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，在扫描时间段，通过数据线向每一行所述像素单元输入数据电压，其中，同一行所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相反的电压，同一列所述像素单元中每相邻两个所述像素单元输入极性相同的电压。
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