CN111477139A - 一种节省功耗的显示屏架构及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节省功耗的显示屏架构，包括：多个像素单元和两条Demux线，每个像素单元包含多个子像素、多条栅极线、多条数据线、多条源极线、起始数据线。像素单元包含多个子像素，起始数据线位于像素单元左侧，像素单元的子像素阵列排布，每个像素单元的子像素分为十二列子像素对，每列子像素对包含两列子像素，每一行子像素包含两条栅极线。每列子像素对之间设置有一条数据线，每条数据线连接有一个TFT开关，TFT开关的输出端与数据线连接；所有的TFT开关分为两组。区别于现有技术，上述技术方案将大幅地减少了源极线的数量，此时也极大程度节约了制作成本，同时降低了显示时的功耗，降低画面温度，提升显示屏的显示品质。

Description

一种节省功耗的显示屏架构及驱动方法

技术领域

本发明涉及显示屏领域，尤其涉及一种节省功耗的显示屏架构及驱动方法。

背景技术

窄边框、全面屏的显示屏设计已成为主流，随着显示屏的广泛普及，从屏占比角度来看，2007年的初代iPhone屏占比仅为50％左右，后续几年内，手机屏占比在持续提升，但提升幅度不大。现有的显示屏，驱动单元的Y轴长度是影响全面屏或者窄边框屏的一个重要因素。现有的显示屏是IC的一条源极线(Source Line)对应面内一条数据线(Data Line)，显示屏一条Data Line控制一种子像素，导致源极线数量过多，使得驱动单元的Y轴得不到减小，使显示屏功耗增加，同时又增加了驱动单元的制作成本。

发明内容

为此，需要提供一种节省功耗的显示屏架构及驱动方法，解决屏占比小的问题，同时降低显示屏能耗。

为实现上述目的，发明人提供了一种节省功耗的显示屏架构，包括：多个像素单元和两条Demux线，每个像素单元包含多个子像素、多条栅极线、十二条数据线、六条源极线、起始数据线；

像素单元包含多个子像素，起始数据线位于像素单元左侧，起始数据线用于连接每一行像素中首列子像素对的一个子像素，像素单元的子像素阵列排布，包括多行的子像素，每个像素单元的子像素分为十二列子像素对，每列子像素对包含两列子像素，每一行子像素包含上下两条栅极线；

每列子像素对之间设置有一条数据线，每条数据线连接有一个TFT开关，共十二个TFT开关，TFT开关的输出端与数据线连接；所有的TFT开关分为两组，按照列顺序，处在一、四、五、八、九、十二位置划分为一组，处在二、三、六、七、十、十一位置划分为另一组；

一条的Demux线与每个像素单元的一组的TFT开关的栅极连接，另一条的Demux线与每个像素单元的另一组的TFT开关栅极连接；每一组的六个TFT开关的输入端分别与六条源极线一一连接，起始数据线单独连接有一条源极线；

每一行子像素包含上下两条栅极线，每条数据线用于连接每一行像素中的两个子像素，每条数据线连接的两个子像素分别通过所在行的两条栅极线中的一条与数据线连接。

进一步地，一条数据线分别连接每行相邻两个子像素对中的两个子像素。

进一步地，处于同一行相邻两个子像素对中，在一个子像素对中的左侧子像素通过所在行上侧的栅极线与该子像素对右侧数据线连接，右侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对左侧数据线连接；

在另一个子像素对中左侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对左侧数据线连接，右侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对右侧数据线连接。

进一步地，还包括：驱动单元，所述驱动单元与多条所述源极线相连。

进一步地，多个子像素以R、G、B的方式依次阵列排布。

发明人还提供了一种节省功耗的显示屏架构的驱动方法

开启一行子像素的中的一条栅极线；

在一条栅极线打开期间；

驱动单元通过源极线将信号传输至起始数据线连接的子像素中；

依次开启两条Demux线；

在第一条的Demux线打开期间，驱动单元通过源极线将信号传输至位于第一、四、五、八、九、十二列位置的数据线连接的子像素中，在第二条的Demux线打开期间位于第二、三、六、七、十、十一列位置的数据线连接的子像素中；

开启一行子像素的另一条栅极线，

在另一条栅极线打开期间，依次开启两条Demux线；

在第一条的Demux线打开期间，驱动单元通过源极线将信号传输至位于第一、四、五、八、九、十二列位置的数据线连接的子像素中，在第二条的Demux线打开期间位于第二、三、六、七、十、十一列位置的数据线连接的子像素中；

循环上述步骤驱动每一行的子像素。

区别于现有技术，上述技术方案将大幅地减少了源极线的数量,减小了Y轴的长度，而且此时也极大程度节约了制作成本，同时降低了显示时的功耗，降低画面温度，提升显示屏的显示品质，本技术方案可用于全面屏或者追求极致窄边框的显示屏设计。

附图说明

图1为实施例一显示屏左侧子像素排布图；

图2为实施例一显示屏中间子像素排布图；

图3为实施例一显示屏右侧子像素排布图；

图4为实施例二显示屏左侧子像素排布图；

图5为实施例二显示屏中间子像素排布图；

图6为实施例二显示屏右侧子像素排布图。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图6，在本实施例中，发明人提供了一种节省功耗的显示屏架构，包括：多个像素单元和两条Demux线，每个像素单元包含多个子像素、多条栅极线(G1、G2、G3……)、十二条数据线(D2、D3、D4……D13)、六条源极线(S2……S7)、起始数据线(D1)以及起始数据线所连接的源极线(S1)；像素单元包含多个子像素，起始数据线位于像素单元左侧，像素单元的子像素阵列排布，包括多行的子像素，每个像素单元的子像素分为十二列子像素对，每列子像素对包含两列子像素，每一行子像素包含上下两条栅极线；每列子像素对之间设置有一条数据线，每条数据线连接有一个TFT开关，共十二个TFT开关，TFT开关的输出端与数据线连接；所有的TFT开关分为两组，按照列顺序，处在一、四、五、八、九、十二位置划分为一组，处在二、三、六、七、十、十一位置划分为另一组；一条的Demux线与每个像素单元的一组的TFT开关的栅极连接，另一条的Demux线与每个像素单元的另一组的TFT开关栅极连接；每一组的六个TFT开关的输入端分别与六条源极线一一连接，起始数据线单独连接有一条源极线；每一行子像素包含上下两条栅极线，每条数据线用于连接每一行像素中的两个子像素，每条数据线连接的两个子像素分别通过所在行的两条栅极线中的一条与数据线连接；起始数据线用于连接每一行像素中首列子像素对的一个子像素。同时，一条数据线分别连接每行相邻两个子像素对中的两个子像素。处于同一行相邻两个子像素对中，在一个子像素对中的左侧子像素通过所在行上侧的栅极线与该子像素对右侧数据线连接，右侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对左侧数据线连接。在另一个子像素对中左侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对左侧数据线连接，右侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对右侧数据线连接。需要说明的是，像素单元根据分辨率需求阵列排布，但起始数据线因位于整块显示屏首端，即，所述起始数据线不与像素单元一同阵列。但需要进一步说明的是，位于显示区中部的像素单元中的首条数据线与上一个像素单元最后一条数据线为同一条数据线。中部像素单元中的首条数据线与该像素单元中子像素的连接方式与起始数据线与子像素的连接方式相同。

当然，在某些实施例中，像素驱动方式如下：

开启一行子像素的中的一条栅极线；

在一条栅极线打开期间；

驱动单元通过源极线将信号传输至起始数据线连接的子像素中；

依次开启两条Demux线；

在第一条的Demux线打开期间，驱动单元通过源极线将信号传输至位于第一、四、五、八、九、十二列位置的数据线连接的子像素中，在第二条的Demux线打开期间位于第二、三、六、七、十、十一列位置的数据线连接的子像素中；

开启一行子像素的另一条栅极线，

在另一条栅极线打开期间，依次开启两条Demux线；

在第一条的Demux线打开期间，驱动单元通过源极线将信号传输至位于第一、四、五、八、九、十二列位置的数据线连接的子像素中，在第二条的Demux线打开期间位于第二、三、六、七、十、十一列位置的数据线连接的子像素中；

循环上述步骤驱动每一行的子像素。

具体的，请参阅图1，在实施例一中，最左侧S1没有接Demux,只通过起始数据线传输G子像素资料；S2通过Demux1/Demux2分别与面内的D2/D4连接，S3通过Demux1/Demux2分别与面内的D3/D5连接，S4通过Demux1/Demux2分别与面内的D6/D8连接，S5通过Demux1/Demux2分别与面内的D7/D9连接，S6通过Demux1/Demux2分别与面内的D10/D12连接，S7通过Demux1/Demux2分别与面内的D11/D13连接。像素单元会在此显示屏的左中右重复出现，以24列子像素为一个循环，可根据显示屏的分辨率设定像素单元的出现次数，比如G3与G4之间的子像素连接方式会与G1与G2之间的子像素连接方式是一样的。

S1～S7的数据传输：当G1打开，Demux1打开时，S1不传送资料，S2通过Demux1传送R子像素资料，S3通过Demux1传送G子像素资料,S4通过Demux1传送B子像素资料,S5通过Demux1传送R子像素资料,S6通过Demux1传送G子像素资料,S7通过Demux1传送B子像素资料；G1保持打开，Demux1关闭，Demux2打开时，S1不传送资料，S2通过Demux2传送R子像素资料，S3通过Demux2传送B子像素资料,S4通过Demux2传送B子像素资料,S5通过Demux2传送G子像素资料,S6通过Demux2传送G子像素资料,S7通过Demux2传送R子像素资料。

当G2打开，Demux1打开时，S1传送G子像素资料，S2通过Demux1传送B子像素资料，S3通过Demux1传送R子像素资料,S4通过Demux1传送G子像素资料,S5通过Demux1传送B子像素资料,S6通过Demux1传送R子像素资料,S7通过Demux1传送G子像素资料；G2保持打开，Demux1关闭，Demux2打开时，S1传送G子像素资料，S2通过Demux2传送G子像素资料，S3通过Demux2传送R子像素资料,S4通过Demux2传送R子像素资料,S5通过Demux2传送B子像素资料,S6通过Demux2传送B子像素资料,S7通过Demux2传送G子像素资料。

最左侧的S1将以空/空/G/G方式传送资料，S2将会以R/R/B/G方式传送资料，S3将会以G/B/R/R方式传送资料，S4将会以B/B/G/R方式传送资料，S5将会以R/G/B/B方式传送资料，S6将会以G/G/R/B方式传送资料，S7将会以B/R/G/G方式传送资料，其中显示屏面内将会以S2～S7的资料传输方式作为像素单元在面内重复出现，出现次数与显示屏分辨率有关。

请参阅图2，子像素在显示屏中间面内的排列及连接示意图，在图,2中，最左侧的子像素与图1的最右侧相连接，实际图2为图2的其中一个循环，在此表示其与图1的衔接关系。

请参阅图3，子像素在显示屏右侧面内的排列及连接示意图，其最左侧的子像素与图2的最右侧衔接，也为像素单元的重复单元。

在本实施例中，因为IC出来源极线后，采用Demux结构，节约了一半的源极线，再到面内时采用HSD结构，又可省掉一半的源极线，实现和普通显示屏同样分辨率的驱动。由于源极线数量的大幅度减少，同时IC的Y轴也变小了，IC边缘在玻璃上所需要的空间变小，显示屏的下边框就会更小，可用于全面屏或者极窄边框的显示屏设计。另，本专利的源极线的驱动方式为Column Inversion驱动，即在一帧内每条源极线上的电压不用正负翻转，当在灰阶画面，如白画面时，此时在一帧内，R/G/B子像素都亮，但是对于每条源极线来说，不需要电压高低转换，在此类显示屏中有助于功耗的减少。

请参阅图4，在实施例二中，最左侧S1没有接Demux,传输G/G/R/R子像素资料；S2通过Demux1/Demux2分别与面内的D2/D4连接，传输R/R/B/G/G/G/R/B子像素资料，S3通过Demux1/Demux2分别与面内的D3/D5连接，传输G/B/R/R/B/B/R/G子像素资料，S4通过Demux1/Demux2分别与面内的D6/D8连接，传输B/B/G/R/R/R/B/G子像素资料，S5通过Demux1/Demux2分别与面内的D7/D9连接，传输R/G/B/B/G/G/B/R子像素资料，S6通过Demux1/Demux2分别与面内的D10/D12连接，传输G/G/R/B/B/B/G/R子像素资料，S7通过Demux1/Demux2分别与面内的D11/D13连接,传输B/R/G/G/R/R/G/B子像素资料。像素单元会在此显示屏的左中右重复出现，以48个子像素为一个循环，可根据显示屏的分辨率设定像素单元的出现次数。

请参阅图5，子像素在显示屏中间面内的排列及连接示意图，在图5中，最左侧的子像素与图4的最右侧相连接，即②与①是同一根数据线，这根数据线上连接B/G/R子像素。在这里只是示意像素单元的重复出现方式，实际图5为像素单元的其中一个循环，在此表示其与图4的衔接关系。

请参阅图6，子像素在显示屏右侧面内的排列及连接示意图，其最左侧的子像素与图5的最右侧衔接，也为像素单元的重复单元，即④与③是同一根数据线，这根数据线上连接B/G/R子像素。

本实施例中，从IC出来的源极线的驱动方式为Column Inversion,对于一条数据线来说，不需要在一帧内正负翻转，可以为显示屏节省功耗。经过特殊的像素排列后，可以使得此类型的显示显示出Dot的显示效果(显示效果最好的显示方式)，即相邻的子像素显示极性不同，以下以S2为例，讲解Data传送的实现方式：在图4中，当G1打开，Demux1打开时，S2通过Demux1传送R资料，如图4中的⑴，当G1保持打开，Demux1关闭，Demux2打开时，S2通过Demux2传送R资料，如图4中的⑵；当G2打开，Demux1打开时，S2通过Demux1传送B资料，如图4中的⑶，当G2保持打开，Demux1关闭，Demux2打开时，S2通过Demux2传送G资料，如图4中的⑷；当G3打开，Demux1打开时，S2通过Demux1传送G资料，如图4中的⑸，当G3保持打开，Demux1关闭，Demux2打开时，S2通过Demux2传送G资料，如图4中的⑹；当G4打开，Demux1打开时，S2通过Demux1传送R资料，如图4中的⑺，当G4保持打开，Demux1关闭，Demux2打开时，S2通过Demux2传送B资料，如图4中的⑻；其他的源极线按此规则传送资料，在此不做累述。在本实施例中，节省源极线的数量。由于画素的排列比较特殊，可使用Column Inversion的驱动方式去实现Dot的显示效果，即省功耗又不影响显示屏显示效果。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节省功耗的显示屏架构，其特征在于，包括：多个像素单元和两条Demux线，每个像素单元包含多个子像素、多条栅极线、十二条数据线、六条源极线，且第一个像素单元一侧设置有一条起始数据线；

像素单元包含多个子像素，起始数据线位于像素单元左侧，起始数据线用于连接每一行像素中首列子像素对的一个子像素，像素单元的子像素阵列排布，包括多行的子像素，每个像素单元的子像素分为十二列子像素对，每列子像素对包含两列子像素，每一行子像素包含上下两条栅极线；

每列子像素对之间设置有一条数据线，每条数据线连接有一个TFT开关，共十二个TFT开关，TFT开关的输出端与数据线连接；所有的TFT开关分为两组，按照列顺序，处在一、四、五、八、九、十二位置划分为一组，处在二、三、六、七、十、十一位置划分为另一组；

一条的Demux线与每个像素单元的一组的TFT开关的栅极连接，另一条的Demux线与每个像素单元的另一组的TFT开关栅极连接；每一组的六个TFT开关的输入端分别与六条源极线一一连接，起始数据线单独连接有一条源极线；

每一行子像素包含上下两条栅极线，每条数据线用于连接每一行像素中的两个子像素，每条数据线连接的两个子像素分别通过所在行的两条栅极线中的一条与数据线连接。

2.根据权利要求1所述一种节省功耗的显示屏架构，其特征在于，一条数据线分别连接每行相邻两个子像素对中的两个子像素。

3.根据权利要求2所述一种节省功耗的显示屏架构，其特征在于，处于同一行相邻两个子像素对中，在一个子像素对中的左侧子像素通过所在行上侧的栅极线与该子像素对右侧数据线连接，右侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对左侧数据线连接；

在另一个子像素对中左侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对左侧数据线连接，右侧子像素通过所在行下侧的栅极线与该子像素对右侧数据线连接。

4.根据权利要求1所述一种节省功耗的显示屏架构，其特征在于，还包括：驱动单元，所述驱动单元与多条所述源极线相连。

5.根据权利要求1所述一种节省功耗的显示屏架构，其特征在于，多个子像素以R、G、B的方式依次阵列排布。

6.一种节省功耗的显示屏架构的驱动方法，应用于权利与要求1到5任意一项所述一种节省功耗的显示屏架构，其特征在于，包括如下步骤：

开启一行子像素的中的一条栅极线；

在一条栅极线打开期间；

驱动单元通过源极线将信号传输至起始数据线连接的子像素中；

依次开启两条Demux线；

在第一条的Demux线打开期间，驱动单元通过源极线将信号传输至位于第一、四、五、八、九、十二列位置的数据线连接的子像素中，在第二条的Demux线打开期间位于第二、三、六、七、十、十一列位置的数据线连接的子像素中；

开启一行子像素的另一条栅极线，

在另一条栅极线打开期间，依次开启两条Demux线；

在第一条的Demux线打开期间，驱动单元通过源极线将信号传输至位于第一、四、五、八、九、十二列位置的数据线连接的子像素中，在第二条的Demux线打开期间位于第二、三、六、七、十、十一列位置的数据线连接的子像素中；

循环上述步骤驱动每一行的子像素。

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