像素結構、液晶顯示面板及其驅動方法

像素結構、液晶顯示面板及其驅動方法
【專利摘要】本發明公開了一種像素結構、液晶顯示面板及其驅動方法。像素結構，包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，主像素區包括第一像素電極，第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接；從像素區包括第二像素電極，第二像素電極通過第二控制開關以及第一控制開關與數據線連接；第一掃描線控制第一控制開關，電荷共享線控制第二控制開關，電荷共享線與不同于第一掃描線的第二掃描線連接。通過以上方式，本發明能夠提高像素的開口率，不占用周邊設計區域，有利于實現窄邊框。
【專利說明】
像素結構、液晶顯示面板及其驅動方法
技術領域
[0001]本發明涉及液晶顯示技術領域，特別是涉及一種像素結構、液晶顯示面板及其驅動方法。
【背景技術】
[0002]薄膜晶體管(ThinFilm Trans i s tor，TFT)-液晶顯不器(Liquid CrystalDi splay，LCD)是依靠液晶在不同的電場中有不同的取向，這時，由于液晶的光學雙折射性，會使得背光源傳入液晶中的光產生不同的透過率，進而產生灰階，在光路上放置紅綠藍(RGB)三原色的色阻，則可以得到不同顏色，不同亮暗的畫面。在大視角觀看液晶顯示器的時候，由于角度不同，因此各個方向上面的穿透率也不同，所感受到的偏差值也有差異，因此產生業界所說的色偏(Color shift)現象。為了克服液晶顯示器的這一先天不良，形成了大量的方法，目前普遍使用的是多疇法，即使得觀察者在各個方向看到的液晶狀態處于一個均值差不多的狀態，普遍使用的是八疇結構。
[0003]為了實現八疇結構，目前普遍采用的是電荷共享技術。如圖1，將一個像素10分為兩個子像素，即主像素(Main Pixel)100和從像素(Sub Pixel) 101，主像素100通過薄膜晶體管11驅動，從像素101通過共享TFT(Sharing TFT) 12驅動。每個像素需要兩根柵極線(Gate)，充電柵極(Charge Gate) 13負責薄膜晶體管11的開關，共享柵極(Share Gate) 14負責共享TFT 12的開關，這樣會造成像素開口率降低。共享TFT12的源極連接共享電容15，SP從像素101的電位會通過共享TFT12拉低，以實現八疇。由于第η行共享柵極14在外圍與n+4行的充電柵極13相連，造成占用外圍設計區域面積，難以實現窄邊框。

【發明內容】

[0004]本發明實施例提供了一種像素結構、液晶顯示面板及其驅動方法，能夠提高像素的開口率，不占用周邊設計區域，有利于實現窄邊。
[0005]本發明提供一種像素結構，包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，主像素區包括第一像素電極，第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接;從像素區包括第二像素電極，第二像素電極通過第二控制開關以及第一控制開關與數據線連接;第一掃描線控制第一控制開關，電荷共享線控制第二控制開關，電荷共享線與不同于第一掃描線的第二掃描線連接。
[0006]其中，第二控制開關的柵極上設置有第一通孔，電荷共享線通過第一通孔與第二控制開關的柵極連接，電荷共享線通過第二通孔與第二掃描線連接。
[0007]其中，電荷共享線為ITO薄膜，與第一像素電極、第二像素電極采用同一光罩進行圖案化。
[0008]其中，像素結構包括共用第一掃描線的相鄰的第一像素和第二像素，第一像素中的第二控制開關的柵極和第二像素中的第二控制開關的柵極相同，第一像素中的第一控制開關和第二像素中的第一控制開關的開口方向相反。
[0009]其中，像素結構還包括共用第一掃描線的相鄰的第三像素和第四像素，第三像素與第二像素相鄰，第二像素與第三像素的數據線并列在一起，第三像素和第四像素共用第二控制開關的柵極。
[0010]其中，像素結構包括第五像素以及與第五像素共用數據線的相鄰的多個像素，多個像素的第二控制開關的柵極上設置有第一通孔，第五像素的掃描線上設置有第二通孔，多個像素中的第二控制開關的柵極通過第一通孔與電荷共享線連接，電荷共享線通過第二通孔與第五像素的掃描線連接，其中第五像素與多個像素中的一個像素相鄰。
[0011]其中，多個像素的數量為1、2、3、4中的至少一個。
[0012]其中，主像素區以及次像素區設置在陣列基板上，陣列基板上還包括橫向設置的多條掃描線和縱向設置的多條數據線，掃描線均與數據線相交，其中:多個像素中的第2n_l個像素的主像素區和次像素區以及第2n個像素的主像素區和次像素區均設置在第2n-l條掃描線、第2n條掃描線、第2n-l條數據線以及第2n條數據線所圍成的區域內，η為正整數。
[0013]本發明還提供一種液晶顯示面板，該液晶顯示面板包括前述的像素結構。
[0014]本發明還提供一種液晶顯示面板的驅動方法，液晶顯示面板包括像素結構，像素結構包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，主像素區包括第一像素電極，第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接;從像素區包括第二像素電極，第二像素電極通過第二控制開關以及第一控制開關與所述數據線連接;第一掃描線控制第一控制開關，電荷共享線控制第二控制開關，電荷共享線與不同于第一掃描線的第二掃描線連接，液晶顯示面板的驅動方法:利用第一掃描線控制第一控制開關導通；利用數據線為主像素區充電以使得第一像素電極形成第一等電位;利用電荷共享線控制第二控制開關導通以實現電荷共享。
[0015]通過上述方案，本發明的有益效果是:本發明的像素結構包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，主像素區包括第一像素電極，第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接;從像素區包括第二像素電極，第二像素電極通過第二控制開關以及第一控制開關與第一像素電極數據線連接;第一掃描線控制第一控制開關的柵極連接第一掃描線，電荷共享線控制第二控制開關的柵極與第二掃描線連接，第二掃描線電荷共享線與不同于與第一掃描線相鄰的第二掃描線連接，能夠提高像素的開口率，不占用周邊設計區域，有利于實現窄邊。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。其中:
[0017]圖1是現有技術中的像素結構示意圖；
[0018]圖2是本發明實施例的液晶顯不面板的結構不意圖；
[0019]圖3是本發明第一實施例的像素結構示意圖；
[0020]圖4是本發明第二實施例的像素結構示意圖；
[0021]圖5是本發明實施例的液晶顯示面板的驅動方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性的勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0023]圖2是本發明實施例的液晶顯示面板的結構示意圖。如圖2所示，液晶顯示面板包括陣列基板1、與陣列基板I相對設置的彩膜基板2以及夾持在陣列基板I和彩膜基板2之間的液晶層3，像素電極4設置在陣列基板I上，彩膜基板2上設置有公共電極5。陣列基板I上的像素電極4組成的結構即為像素結構。
[0024]參見圖3，像素結構包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區200以及從像素區201。主像素區200以及次像素區201設置在陣列基板I上。陣列基板I上還包括橫向設置的多條掃描線和縱向設置的多條數據線，掃描線均與數據線相交。其中，多個像素中的第2n-l個像素的主像素區和次像素區以及第2η個像素的主像素區和次像素區均設置在第2η-1條掃描線、第2η條掃描線、第2η-1條數據線以及第2η條數據線所圍成的區域內，η為正整數。
[0025]主像素區200包括第一像素電極203，第一像素電極203通過第一控制開關21與數據線22連接。從像素區201包括第二像素電極204，第二像素電極204通過第二控制開關23以及第一控制開關21與數據線22連接。第二控制開關23的源極或漏極與掃描線形成共享電容205。第一掃描線24控制第一控制開關21，電荷共享線25控制第二控制開關23電荷共享線，電荷共享線25與不同于第一掃描線24的第二掃描線26連接。其中，電荷共享線25為ITO薄膜，在制作過程中可以與第一像素電極203、第二像素電極204采用同一光罩進行圖案化。當然，電荷共享線25也可以采用其他導體，只要是電阻率較低即可。
[0026]在本發明實施例中，第二控制開關23的柵極上設置有第一通孔230，第二掃描線26上設置有第二通孔260，電荷共享線25通過第一通孔230與第二控制開關23的柵極連接，電荷共享線25通過第二通孔260與第二掃描線26連接。參見圖3，第二掃描線26可以是與第一掃描線24相鄰的掃描線，使得第二控制開關23與相鄰的第二掃描線26控制的第一控制開關同時打開，達到電荷共享的目的。
[0027]如此，本發明實施例的數據線的排布不同于傳統的IGlD方式，本發明實施例的相鄰兩列像素的數據線并列在一起，相鄰第一控制開關以及第二控制開關的開口方向相反。通過通孔的方式將第N行像素的電荷共享線與第Ν+1行像素的掃描線在面內連接在一起，使得第N行像素的第二控制開關與第Ν+1行像素的第一控制開關同時打開，達到電荷共享(Charge sharing)的目的，進而實現降低色偏的效果。其中第一通孔連接電荷共享線與第N行像素的第二控制開關的柵極，第二通孔連接電荷共享線與第N+1行像素的掃描線。電荷共享線為ITO薄膜。采用該設計時，數據線上面會有一層帶掃描線電位的ITO薄膜，造成數據線負載(Data line Loading)較大，因此需要將數據線進行重新排列，參見圖3。這樣在連接用ITO薄膜下方無數據線，不會造成數據線負載增大，并且這樣的設計相鄰兩列像素共用連接ITO薄膜就可以，而不需要每一列像素單獨用一條ITO薄膜進行連接，減少了通孔的數量。
[0028]數據線的排列具體地參見圖3，像素結構包括共用第一掃描線24的相鄰的第一像素241和第二像素242，第一像素241中的第二控制開關的柵極和第二像素241中的第二控制開關的柵極相同，都通過第一通孔230與共享電荷線25連接。第一像素241中的第一控制開關和第二像素242中的第一控制開關的開口方向相反。像素結構還包括共用第一掃描線24的相鄰的第三像素243和第四像素244，第三像素243與第二像素242相鄰，第二像素242與第三像素243的數據線并列在一起，第三像素243和第四像素244共用第二控制開關的柵極。共用第一掃描線24的多個像素以第一像素241、第二像素242、第三像素243以及第四像素244為周期進行排列。
[0029]另外，第N行的第二控制開關與第N+1行的第一控制開關同時打開。這樣的方式可以使得原來的電荷共享線所占的面積大幅度的降低，有利于提高像素的開口率。由于第N行的電荷共享線是在面內與第N+1行的第一掃描線相連的，不占用周邊設計區域，有利于實現窄邊框，并且這樣的方式不需要多光罩。
[0030]在本發明實施例中，相鄰的多個像素可以共用一條電荷共享線。參見圖4，像素結構包括第五像素31以及與第五像素31共用數據線32的相鄰的多個像素33。多個像素33中的第二控制開關330的柵極上設置第一通孔331，第五像素31的掃描線310上設置第二通孔311，使得第二控制開關330的柵極通過第一通孔331與電荷共享線332連接，電荷連接線通孔第二通孔311與第五像素31的掃描線310連接，其中第五像素31至少與多個像素33中的一個像素相鄰。在圖4中，連續相鄰的3個像素33、34、35共用一條電荷共享線332。即像素33、34、35的第二控制開關的柵極都設置第一通孔，以使得對應的第二控制開關的柵極通孔第一通孔與電荷共享線332連接。如此，以每4行像素為一個周期，采用第4行像素的掃描線來控制前面三行像素的第二控制開關的柵極，對應的共用共享電荷線的像素的數量為3。在本發明的其他實施例中，共用共享電荷線的多個像素的數量為1、2、3、4中的至少一個。對應的像素結構的周期為2、3、4、5。一個像素的掃描線控制的第二控制開關的柵極所對應的像素的數量不宜再多，否則欠造成掃描線的負載過大。
[0031]圖5是本發明實施例的液晶顯示面板的驅動方法的流程示意圖。液晶顯示面板包括像素結構，像素結構包括矩陣排列的多個像素。每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區。主像素區包括第一像素電極，第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接。從像素區包括第二像素電極，第二像素電極通過第二控制開關以及第一控制開關與數據線連接。第一掃描線控制第一控制開關，電荷共享線控制第二控制開關，電荷共享線與不同于第一掃描線的第二掃描線連接。如圖5所示，液晶顯示面板的驅動方法:
[0032]步驟S10:利用第一掃描線控制第一控制開關導通。其中第一掃描線為與第一像素電極對應的掃描線。
[0033]步驟Sll:利用數據線為主像素區充電以使得第一像素電極形成第一等電位。
[0034]步驟S12:利用電荷共享線控制第二控制開關導通以實現電荷共享。
[0035]其中，電荷共享線為ITO薄膜，在制作過程中可以與第一像素電極、第二像素電極采用同一光罩進行圖案化。當然，電荷共享線也可以采用其他導體，只要是電阻率較低即可。
[0036]在本發明實施例中，第二控制開關的柵極上設置有第一通孔，第二掃描線上設置有第二通孔，電荷共享線通過第一通孔與第二控制開關的柵極連接，電荷共享線通過第二通孔與第二掃描線連接。第二掃描線可以是與第一掃描線相鄰的掃描線，使得第二控制開關與相鄰的第二掃描線控制的第一控制開關同時打開，達到電荷共享的目的。
[0037]本發明實施例的數據線的排布不同于傳統的IGlD方式，本發明實施例的相鄰兩列像素的數據線并列在一起，相鄰第一控制開關以及第二控制開關的開口方向相反。通過通孔的方式將第N行像素的電荷共享線與第N+1行像素的掃描線在面內連接在一起，使得第N行像素的第二控制開關與第N+1行像素的第一控制開關同時打開，達到電荷共享(Chargesharing)的目的，進而實現降低色偏的效果。其中第一通孔連接電荷共享線與第N行像素的第二控制開關的柵極，第二通孔連接電荷共享線與第N+1行像素的掃描線。電荷共享線為ITO薄膜。采用該設計時，數據線上面會有一層帶掃描線電位的ITO薄膜，造成數據線負載(Data line Loading)較大，因此需要將數據線進行重新排列，這樣在連接用ITO薄膜下方無數據線，不會造成數據線負載增大，并且這樣的設計相鄰兩列像素共用連接ITO薄膜就可以，而不需要每一列像素單獨用一條ITO薄膜進行連接，減少了通孔的數量。
[0038]另外，第N行的第二控制開關與第N+1行的第一控制開關同時打開。這樣的方式可以使得原來的電荷共享線所占的面積大幅度的降低，有利于提高像素的開口率。由于第N行的電荷共享線是在面內與第N+1行的第一掃描線相連的，不占用周邊設計區域，有利于實現窄邊框，并且這樣的方式不需要多光罩。
[0039]在本發明實施例中，像素結構包括共用第一掃描線的相鄰的第一像素和第二像素，第一像素中的第二控制開關的柵極和第二像素中的第二控制開關的柵極相同，都通過第一通孔與共享電荷線連接。第一像素中的第一控制開關和第二像素中的第一控制開關的開口方向相反。像素結構還包括共用第一掃描線的相鄰的第三像素和第四像素，第三像素與第二像素相鄰，第二像素與第三像素的數據線并列在一起，第三像素和第四像素共用第二控制開關的柵極。共用第一掃描線的多個像素以第一像素、第二像素、第三像素以及第四像素為周期進行排列。
[0040]在本發明實施例中，相鄰的多個像素可以共用一條電荷共享線。像素結構包括第五像素以及與第五像素共用數據線的相鄰的多個像素。多個像素中的第二控制開關的柵極上設置第一通孔，第五像素的掃描線上設置第二通孔，使得第二控制開關的柵極通過第一通孔與電荷共享線連接，電荷連接線通孔第二通孔與第五像素的掃描線連接，其中第五像素至少與多個像素中的一個像素相鄰。連續相鄰的3個像素共用一條電荷共享線。即像素的第二控制開關的柵極都設置第一通孔，以使得對應的第二控制開關的柵極通孔第一通孔與電荷共享線連接。如此，以每4行像素為一個周期，采用第4行像素的掃描線來控制前面三行像素的第二控制開關的柵極，對應的共用共享電荷線的像素的數量為3。在本發明的其他實施例中，共用共享電荷線的多個像素的數量為1、2、3、4中的至少一個。對應的像素結構的周期為2、3、4、5。一個像素的掃描線控制的第二控制開關的柵極所對應的像素的數量不宜再多，否則欠造成掃描線的負載過大。
[0041]綜上所述，本發明的像素結構包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，主像素區包括第一像素電極，第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接;從像素區包括第二像素電極，第二像素電極通過第二控制開關以及第一控制開關與第一像素電極連接;第一控制開關的柵極連接第一掃描線，第二控制開關的柵極與電荷共享線連接，電荷共享線與第一掃描線相鄰，能夠提高像素的開口率，不占用周邊設計區域，有利于實現窄邊。
[0042]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種像素結構，其特征在于，所述像素結構包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，所述主像素區包括第一像素電極，所述第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接;所述從像素區包括第二像素電極，所述第二像素電極通過第二控制開關以及所述第一控制開關與所述數據線連接； 第一掃描線控制所述第一控制開關，電荷共享線控制所述第二控制開關，所述電荷共享線與不同于所述第一掃描線的第二掃描線連接。2.根據權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述第二控制開關的柵極上設置有第一通孔，所述第二掃描線上設置有第二通孔，所述電荷共享線通過所述第一通孔與所述第二控制開關的柵極連接，所述電荷共享線通過所述第二通孔與所述第二掃描線連接。3.根據權利要求2所述的像素結構，其特征在于，所述電荷共享線為ITO薄膜，與所述第一像素電極、所述第二像素電極采用同一光罩進行圖案化。4.根據權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述像素結構包括共用所述第一掃描線的相鄰的第一像素和第二像素，所述第一像素中的所述第二控制開關的柵極和所述第二像素中的所述第二控制開關的柵極相同，所述第一像素中的所述第一控制開關和所述第二像素中的所述第一控制開關的開口方向相反。5.根據權利要求4所述的像素結構，其特征在于，所述像素結構還包括共用所述第一掃描線的相鄰的第三像素和第四像素，所述第三像素與所述第二像素相鄰，所述第二像素與所述第三像素的數據線并列在一起，所述第三像素和所述第四像素共用第二控制開關的柵極。6.根據權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述像素結構包括第五像素以及與所述第五像素共用所述數據線的相鄰的多個像素，所述多個像素的所述第二控制開關的柵極上設置有第一通孔，所述第五像素的掃描線上設置有第二通孔，所述多個像素中的第二控制開關的柵極通過所述第一通孔與所述電荷共享線連接，所述電荷共享線通過所述第二通孔與所述第五像素的掃描線連接，其中所述第五像素與所述多個像素中的一個像素相鄰。7.根據權利要求6所述的像素結構，其特征在于，多個像素的數量為1、2、3、4中的至少一個。8.根據權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述主像素區以及所述次像素區設置在陣列基板上，所述陣列基板上還包括橫向設置的多條掃描線和縱向設置的多條數據線，所述掃描線均與所述數據線相交，其中: 所述多個像素中的第2n-l個像素的主像素區和次像素區以及第2η個像素的主像素區和次像素區均設置在第2η-1條掃描線、第2η條掃描線、第2η-1條數據線以及第2η條數據線所圍成的區域內，η為正整數。9.一種液晶顯示面板，其特征在于，所述液晶顯示面板包括權利要求1至8任一項所述的像素結構。10.—種液晶顯示面板的驅動方法，其特征在于，所述液晶顯示面板包括像素結構，所述像素結構包括矩陣排列的多個像素，每一像素中包括相鄰設置的主像素區以及從像素區，所述主像素區包括第一像素電極，所述第一像素電極通過第一控制開關與數據線連接；所述從像素區包括第二像素電極，所述第二像素電極通過第二控制開關以及所述第一控制開關與所述第一像素電極連接;第一掃描線控制所述第一控制開關，電荷共享線控制所述第二控制開關，所述電荷共享線與不同于所述第二掃描線連接。液晶顯示面板的驅動方法: 利用所述第一掃描線控制所述第一控制開關導通； 利用所述數據線為所述主像素區充電以使得所述第一像素電極形成第一等電位； 利用所述電荷共享線控制所述第二控制開關導通以實現電荷共享。
【文檔編號】G02F1/1368GK106019741SQ201610404617
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】孫博, 鄒曉靈
【申請人】深圳市華星光電技術有限公司