像素驱动架构及液晶显示面板的制作方法

文档序号:12475646阅读:217来源:国知局
像素驱动架构及液晶显示面板的制作方法与工艺

本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种像素驱动架构及液晶显示面板。



背景技术:

液晶显示器(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、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、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器大部分为背光型液晶显示器,其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate,TFT Array Substrate)与彩色滤光片基板(Color Filter,CF)之间灌入液晶分子,并在两片基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向,以将背光模组的光线折射出来产生画面。

液晶显示面板具有多个呈矩阵式排列的红色(Red,R)、绿色(Green,G)、及蓝色(Blue,B)子像素,每个子像素电性连接一个薄膜晶体管(TFT),TFT的栅极(Gate)连接至水平扫描线,漏极(Drain)连接至竖直方向的数据线,源极(Source)则连接至对应的子像素。在水平扫描线上施加足够的电压,会使得电性连接至该条扫描线上的所有TFT打开,从而数据线上的信号电压能够写入子像素,控制液晶的透光度,实现显示效果。

液晶分子具有一种特性,如果长时间给液晶分子施加同向电压,会使液晶分子极化,即使将电压取消,液晶分子亦会因为特性的破坏而无法再因电场的变化而转动,因此液晶显示面板必须是通过交流驱动,在显示画面的时候以一定的频率去反转液晶分子,防止液晶分子固定偏向同一个方向而失去活性。目前,液晶显示面板支持多种反转模式,比如点反转模式、行反转模式、列反转模式等,实现反转的途径主要是通过不断交替TFT源极电压的正、负极性(即数据线传送的信号电压的正、负极性),以达到交流驱动的目的。

请参阅图1,在传统的采用列反转模式的像素驱动架构中,第n条(n为大于1的整数)数据线D(n)同分布在它两侧的第n-1列子像素P、及第n列子像素P内的TFT T交替连接:第m行(m为正整数)第n列子像素P内的TFT T于第n条数据线D(n)的右侧连接该第n条数据线D(n),第m+1行第n-1列子像素P内的TFT T于第n条数据线D(n)的左侧连接该第n条数据线D(n);相邻两条数据线传送的信号电压的极性相反;这样的设置可以达到点反转的效果。但是,由于同一列子像素P中相邻的两TFT T的其中之一位于对应子像素P的左边,另一个位于对应子像素P的右边,而TFT区域通常需要黑色矩阵(Black Matrix,BM)遮光,除TFT外的开口区域的排布不整齐,相邻两行子像素P的开口区域排布不同,易出现亮暗线及不规则斑痕(Mura),降低显示品质。

请参阅图2,现在通常使用的采用列反转模式的像素驱动架构较图1进行了改进,将每条数据线采用绕线设计,可使TFT T整齐排布为一列,对应的子像素开口区域也是对齐的,可克服开口区域排布不整齐带来的显示品质问题。但是,该种设计增加了数据线的整体长度(约为原数据线长度的2.5倍),大大增加了数据线的电阻负载,同时因数据线与其它金属线重叠面积增加,电容负载也会增加,面板错充几率大,尤其高解析度面板更为敏感,同时也会增加面板功耗。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种像素驱动架构,能够使得像素开口区域排列整齐,消除亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷,防止色偏,降低功耗,提高显示品质。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示面板,其像素开口区域排列整齐,不存在亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷,具有防色偏能力,功耗较低,显示品质较好。

为实现上述目的,本发明首先提供一种像素驱动架构,包括:

呈矩阵式排列的多个子像素,每一列子像素按照红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的顺序依次重复排列;

对应每一行子像素设置的沿横向延伸的扫描线;设m为正整数,第m条扫描线对应设于第m行子像素的上方;

对应每一列子像素设置的沿纵向延伸的数据线;设n为正整数,第n条数据线对应设于第n列子像素的左侧;

以及对应每一子像素设置的TFT;第n列TFT均排布在第n列子像素靠近第n条数据线的位置;第m行第n列TFT的栅极电性连接第m条扫描线,漏极电性连接n条数据线,源极电性连接第m行第n列子像素;

在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的四个子像素或两个子像素为一像素组,第n条数据线对应每一像素组设立一信号周期来限定像素组内各子像素的极性,使得上、下相邻两像素组在二者交界处发生极性反转,加之相邻两列子像素的极性相反,达到类似于点反转的显示效果。

可选的,在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的四个子像素为一像素组;上、下相邻两像素组中,与位于上方的像素组对应的信号周期将该像素组内的四个子像素共同限定为正极性或负极性;与位于下方的像素组对应的信号周期将该像素组内的四个子像素共同限定为负极性或正极性,使得上、下相邻两像素组的极性相反。

可选的,在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的两个子像素为一像素组;上、下相邻两像素组中,与位于上方的像素组对应的信号周期将该像素组内的两个子像素共同限定为正极性或负极性;与位于下方的像素组对应的信号周期将该像素组内的两个子像素共同限定为负极性或正极性,使得上、下相邻两像素组的极性相反。

可选的,在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的四个子像素为一像素组;上、下相邻两像素组中,与位于上方的像素组对应的信号周期将该像素组内的前三个子像素限定为正极性或负极性,将该像素组内的最后一个子像素限定为前三个子像素极性的相反极性;与位于下方的像素组对应的信号周期将该像素组内的前三个子像素限定为位于上方的像素组内的最后一个子像素极性的相反极性,将该像素组内的最后一个子像素限定为前三个子像素极性的相反极性。

所述TFT为三栅TFT。

本发明还提供一种液晶显示面板,具有像素驱动架构,所述像素驱动架构包括:

呈矩阵式排列的多个子像素,每一列子像素按照红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的顺序依次重复排列;

对应每一行子像素设置的沿横向延伸的扫描线;设m为正整数,第m条扫描线对应设于第m行子像素的上方;

对应每一列子像素设置的沿纵向延伸的数据线;设n为正整数,第n条数据线对应设于第n列子像素的左侧;

以及对应每一子像素设置的TFT;第n列TFT均排布在第n列子像素靠近第n条数据线的位置;第m行第n列TFT的栅极电性连接第m条扫描线,漏极电性连接n条数据线,源极电性连接第m行第n列子像素;

在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的四个子像素或两个子像素为一像素组,第n条数据线对应每一像素组设立一信号周期来限定像素组内各子像素的极性,使得上、下相邻两像素组在二者交界处发生极性反转,加之相邻两列子像素的极性相反,达到类似于点反转的显示效果。

可选的,在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的四个子像素为一像素组;上、下相邻两像素组中,在与位于上方的像素组对应的信号周期内第n条数据线将该像素组内的四个子像素共同限定为正极性或负极性;在与位于下方的像素组对应的信号周期内第n条数据线将该像素组内的四个子像素共同限定为负极性或正极性,使得上、下相邻两像素组的极性相反。

可选的,在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的两个子像素为一像素组;上、下相邻两像素组中,在与位于上方的像素组对应的信号周期内第n条数据线将该像素组内的两个子像素共同限定为正极性或负极性;在与位于下方的像素组对应的信号周期内第n条数据线将该像素组内的两个子像素共同限定为负极性或正极性,使得上、下相邻两像素组的极性相反。

可选的,在第n列子像素中,沿纵向上、下相邻的四个子像素为一像素组;上、下相邻两像素组中,在与位于上方的像素组对应的信号周期内第n条数据线将该像素组内的前三个子像素限定为正极性或负极性,将该像素组内的最后一个子像素限定为前三个子像素极性的相反极性;在与位于下方的像素组对应的信号周期内第n条数据线将该像素组内的前三个子像素限定为位于上方的像素组内的最后一个子像素极性的相反极性,将该像素组内的最后一个子像素限定为前三个子像素极性的相反极性。

所述TFT为三栅TFT。

本发明的有益效果:本发明提供的一种像素驱动架构及液晶显示面板,将第n列TFT均排布在第n列子像素靠近第n条数据线的位置;在第n列子像素中,将沿纵向上、下相邻的四个子像素或两个子像素设为一像素组,第n条数据线对应每一像素组设立一信号周期来限定像素组内各子像素的极性,使得上、下相邻两像素组在二者交界处发生极性反转,加之相邻两列子像素的极性相反,达到类似于点反转的显示效果,能够使得像素开口区域排列整齐,消除亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷,防止色偏,降低功耗,提高显示品质。

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为传统的采用列反转模式的像素驱动架构的示意图;

图2为现在通常使用的采用列反转模式的像素驱动架构的示意图;

图3为本发明的像素驱动架构的第一实施例的示意图;

图4为本发明的像素驱动架构的第一实施例的数据线内的理想波形与实际波形示意图;

图5为本发明的像素驱动架构的第二实施例的示意图;

图6为本发明的像素驱动架构的第二实施例的数据线内的理想波形与实际波形示意图;

图7为本发明的像素驱动架构的第三实施例的示意图;

图8为本发明的像素驱动架构的第三实施例的数据线内的理想波形与实际波形示意图。

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。

本发明首先提供一种像素驱动架构。图3所示为本发明的像素驱动架构的第一实施例,包括:

呈矩阵式排列的多个子像素P,每一列子像素P按照红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B的顺序依次重复排列;

对应每一行子像素P设置的沿横向延伸的扫描线;设m为正整数,第m条扫描线G(m)对应设于第m行子像素P的上方,例如:第1条扫描线G(1)对应设于第1行子像素P的上方,第2条扫描线G(2)对应设于第2行子像素P的上方,依此类推;

对应每一列子像素P设置的沿纵向延伸的数据线;设n为正整数,第n条数据线D(n)对应设于第n列子像素P的左侧,例如:第1条数据线D(1)对应设于第1列子像素P的左侧,第2条数据线D(2)对应设于第2列子像素P的左侧,依此类推;

以及对应每一子像素P设置的TFT T;第n列TFT T均排布在第n列子像素P靠近第n条数据线D(n)的位置,例如第1列TFT T均排布在第1列子像素P靠近第1条数据线D(1)的位置,第2列TFT T均排布在第2列子像素P靠近第2条数据线D(2)的位置,依此类推;第m行第n列TFT T的栅极电性连接第m条扫描线G(m),漏极电性连接n条数据线D(n),源极电性连接第m行第n列子像素P,例如第1行第1列TFT T的栅极电性连接第1条扫描线G(1),漏极电性连接1条数据线D(1),源极电性连接第1行第1列子像素P;第1行第2列TFT T的栅极电性连接第1条扫描线G(1),漏极电性连接2条数据线D(2),源极电性连接第1行第2列子像素P;第2行第1列TFT T的栅极电性连接第2条扫描线G(2),漏极电性连接1条数据线D(1),源极电性连接第2行第1列子像素P,依此类推;

在第n列子像素P中,沿纵向上、下相邻的四个子像素P为一像素组PG;例如,在第1列子像素P中,沿纵向上、下相邻的第1行至第4行的四个子像素P为一像素组PG,沿纵向上、下相邻的第5行至第8行的四个子像素P为一像素组PG,依此类推;同样在第2列子像素P中,沿纵向上、下相邻的第1行至第4行的四个子像素P为一像素组PG,沿纵向上、下相邻的第5行至第8行的四个子像素P为一像素组PG,依此类推。

第n条数据线D(n)对应每一像素组PG设立一信号周期来限定像素组PG内各子像素P的极性,使得上、下相邻两像素组PG在二者交界处发生极性反转。结合图4,在该第一实施例中,在与位于上方的像素组PG对应的信号周期内第n条数据线D(n)将该像素组PG内的四个子像素P共同限定为正极性;在与位于下方的像素组PG对应的信号周期内第n条数据线D(n)将该像素组PG内的四个子像素P共同限定为负极性,使得上、下相邻两像素组PG的极性相反;当然也可以在与位于上方的像素组PG对应的信号周期内使第n条数据线D(n)将该像素组PG内的四个子像素P共同限定为负极性;在与位于下方的像素组PG对应的信号周期内第n条使数据线D(n)将该像素组PG内的四个子像素P共同限定为正极性,使得上、下相邻两像素组PG的极性相反;加之相邻两列子像素P的极性相反,该像素驱动架构能够达到类似于点反转的显示效果。

以图3与图4所示为例,第1列的第1至4行的子像素P在对应的信号周期内被第1条数据线D(1)共同限定为正极性,第1列的第5至8行的子像素P在对应的信号周期内被第1条数据线D(1)共同限定为负极性,依此类推;而第2列的第1至4行的子像素P在对应的信号周期内被第二条数据线D(2)共同限定为负极性,第2列的第5至8行的子像素P在对应的信号周期内被第二条数据线D(2)共同限定为正极性,依此类推,达到类似于点反转的显示效果。

进一步以第1条数据线D(1)与第1列子像素P为例,图4中黑色粗实线为第1条数据线D(1)内的理想波形,黑色粗虚线为第1条数据线D(1)内的实际波形,由于信号延迟的存在,当子像素P的极性反转时,信号由正极性向负极性转变或由负极性向正极性转变需要一定的时间,导致极性反转处的子像素P充电情况较差,但是该第一实施例中子像素P的极性反转按照红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B、红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B的规律重复出现,并不会导致某一种颜色对应的子像素P充电率差,从而不会出现因某一种颜色亮度偏低而出现白画面色偏现象,兼具点反转优势和防止色偏功能。

上述第一实施例除了能够达到类似于点反转的显示效果和防止色偏外,由于将第n列TFT T均排布在第n列子像素P靠近第n条数据线D(n)的位置,各TFT T按列对齐,像素开口区域排列整齐,能够消除亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷;由于第n条数据线D(n)仅需沿纵向延伸,无需进行绕线设计,不会增加数据线的整体长度、电阻负载、及电容负载,能够降低功耗;从而该第一实施例能够明显提高显示品质。

值得注意的是,所述TFT T为三栅(Trig-Gate)TFT(使用一个三维硅鳍片取代传统二维TFT上的平面栅极),能够提高TFT排布密度,具有更高的性能和效率。

图5所示为本发明的像素驱动架构的第二实施例,该第二实施例与第一实施例的差别在于:

在第n列子像素P中,沿纵向上、下相邻的两个子像素P为一像素组PG;例如,在第1列子像素P中,沿纵向上、下相邻的第1行与第2行的两个子像素P为一像素组PG,沿纵向上、下相邻的第3行与第4行的两个子像素P为一像素组PG,依此类推;同样在第2列子像素P中,沿纵向上、下相邻的第1行与第2行的两个子像素P为一像素组PG,沿纵向上、下相邻的第3行与第4行的两个子像素P为一像素组PG,依此类推。

第n条数据线D(n)对应每一像素组PG设立一信号周期来限定像素组PG内各子像素P的极性,使得上、下相邻两像素组PG在二者交界处发生极性反转。结合图6,在该第二实施例中,在与位于上方的像素组PG对应的信号周期内第n条数据线D(n)将该像素组PG内的两个子像素P共同限定为正极性;在与位于下方的像素组PG对应的信号周期内第n条数据线D(n)将该像素组PG内的两个子像素P共同限定为负极性,使得上、下相邻两像素组PG的极性相反;当然也可以在与位于上方的像素组PG对应的信号周期内使第n条数据线D(n)将该像素组PG内的两个子像素P共同限定为负极性;在与位于下方的像素组PG对应的信号周期内使第n条数据线D(n)将该像素组PG内的两个子像素P共同限定为正极性,使得上、下相邻两像素组PG的极性相反;加之相邻两列子像素P的极性相反,该像素驱动架构能够达到类似于点反转的显示效果。

以图5与图6所示为例,第1列的第1至2行的子像素P在对应的信号周期内被第1条数据线D(1)共同限定为正极性,第1列的第3至4行的子像素P在对应的信号周期内被第1条数据线D(1)共同限定为负极性,依此类推;而第2列的第1至2行的子像素P在对应的信号周期内被第2条数据线D(2)共同限定为负极性,第2列的第3至4行的子像素P在对应的信号周期内被第2条数据线D(2)共同限定为正极性,依此类推,达到类似于点反转的显示效果。

进一步以第1条数据线D(1)与第1列子像素P为例,图6中黑色粗实线为第1条数据线D(1)内的理想波形,黑色粗虚线为第1条数据线D(1)内的实际波形,由于信号延迟的存在,当子像素P的极性反转时,信号由正极性向负极性转变或由负极性向正极性转变需要一定的时间,导致极性反转处的子像素P充电情况较差,但是该第二实施例中子像素P的极性反转按照红色子像素R、蓝色子像素B、绿色子像素G、红色子像素R、蓝色子像素B、绿色子像素G的规律重复出现,并不会导致某一种颜色对应的子像素P充电率差,从而不会出现因某一种颜色亮度偏低而出现白画面色偏现象,兼具点反转优势和防止色偏功能。

其余均与第一实施例相同,此处不再进行重复性描述。

上述第二实施例除了能够达到类似于点反转的显示效果和防止色偏外,由于将第n列TFT T均排布在第n列子像素P靠近第n条数据线D(n)的位置,各TFT T按列对齐,像素开口区域排列整齐,能够消除亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷;由于第n条数据线D(n)仅需沿纵向延伸,无需进行绕线设计,不会增加数据线的整体长度、电阻负载、及电容负载,能够降低功耗;从而该第二实施例能够明显提高显示品质。

图7所示为本发明的像素驱动架构的第三实施例,该第三实施例与第一实施例的差别在于:

在第n列子像素P中,沿纵向上、下相邻的四个子像素P为一像素组PG;例如,在第1列子像素P中,沿纵向上、下相邻的第1行至第4行的四个子像素P为一像素组PG,沿纵向上、下相邻的第5行至第8行的四个子像素P为一像素组PG,依此类推;同样在第2列子像素P中,沿纵向上、下相邻的第1行至第4行的四个子像素P为一像素组PG,沿纵向上、下相邻的第5行至第8行的四个子像素P为一像素组PG,依此类推。

第n条数据线D(n)对应每一像素组PG设立一信号周期来限定像素组PG内各子像素P的极性,使得上、下相邻两像素组PG在二者交界处发生极性反转。结合图8,在该第三实施例中,在与位于上方的像素组PG对应的信号周期内第n条数据线D(n)将该像素组PG内的前三个子像素P共同限定为正极性,将该像素组PG内的最后一个子像素P限定负极性;在与位于下方的像素组PG对应的信号周期内第n条数据线D(n)将该像素组PG内的前三个子像素P共同限定为正极性,将该像素组PG内的最后一个子像素P限定为负极性;当然也可以在与位于上方的像素组PG对应的信号周期内使第n条数据线D(n)将该像素组PG内的前三个子像素P共同限定为负极性,将该像素组PG内的最后一个子像素P限定正极性;在与位于下方的像素组PG对应的信号周期内使第n条数据线D(n)将该像素组PG内的前三个子像素P共同限定为负极性,将该像素组PG内的最后一个子像素P限定为正极性;加之相邻两列子像素P的极性相反,该像素驱动架构能够达到类似于点反转的显示效果。

以图7与图8所示为例,第1列的第1至3行的子像素P在对应的信号周期内被第1条数据线D(1)限定为正极性,第1列的第4行的子像素P在同一信号周期内被限定为负极性;第1列的第5至7行的子像素P在对应的信号周期内被第1条数据线D(1)限定为正极性,第1列的第8行的子像素P在同一信号周期内被限定为负极性,依此类推;而第2列的第1至3行的子像素P在对应的信号周期内被第2条数据线D(2)限定为负极性,第2列的第4行的子像素P在同一信号周期被限定为正极性;第2列的第5至7行的子像素P在对应的信号周期内被第2条数据线D(2)限定为负极性,第2列的第8行的子像素P在同一信号周期限定为正极性,依此类推,达到类似于点反转的显示效果。

进一步以第1条数据线D(1)与第1列子像素P为例,图8中黑色粗实线为第1条数据线D(1)内的理想波形,黑色粗虚线为第1条数据线D(1)内的实际波形,由于信号延迟的存在,当子像素P的极性反转时,信号由正极性向负极性转变或由负极性向正极性转变需要一定的时间,导致极性反转处的子像素P充电情况较差,但是该第三实施例中子像素P的极性反转按照红色子像素R、红色子像素R、绿色子像素G、绿色子像素G、蓝色子像素B、蓝色子像素B的规律重复出现,并不会导致某一种颜色对应的子像素P充电率差,从而不会出现因某一种颜色亮度偏低而出现白画面色偏现象,兼具点反转优势和防止色偏功能。

上述第三实施例除了能够达到类似于点反转的显示效果和防止色偏外,由于将第n列TFT T均排布在第n列子像素P靠近第n条数据线D(n)的位置,各TFT T按列对齐,像素开口区域排列整齐,能够消除亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷;由于第n条数据线D(n)仅需沿纵向延伸,无需进行绕线设计,不会增加数据线的整体长度、电阻负载、及电容负载,能够降低功耗;从而该第三实施例能够明显提高显示品质。

其余均与第一实施例相同,此处不再进行重复性描述。

基于同一发明构思,本发明还提供一种液晶显示面板,具有上述像素驱动架构,从而其像素开口区域排列整齐,不存在亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷,具有防色偏能力,功耗较低,显示品质较好,在此不再对像素驱动架构进行重复性描述。

综上所述,本发明的像素驱动架构及液晶显示面板,将第n列TFT均排布在第n列子像素靠近第n条数据线的位置;在第n列子像素中,将沿纵向上、下相邻的四个子像素或两个子像素设为一像素组,第n条数据线对应每一像素组设立一信号周期来限定像素组内各子像素的极性,使得上、下相邻两像素组在二者交界处发生极性反转,加之相邻两列子像素的极性相反,达到类似于点反转的显示效果,能够使得像素开口区域排列整齐,消除亮暗线、不规则斑痕等显示缺陷,防止色偏,降低功耗,提高显示品质。

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。

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