专利名称：一种阵列基板及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种阵列基板及液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示面板的广视角是衡量液晶显示面板好坏的一项重要指标，在一些可视角度较小的液晶显示面板中，在正面能观看到质量较好的画面，画面的色彩度、对比度等都显示正常，但是在侧面观看时画面则会失色，对比度和颜色差异表现差。因此，有必要提高液晶显示面板的可视角度，使液晶显示面板具有更好的广视角效果。现有技术中，一般是通过2G1D (2GatelDate)的广视角技术来实现液晶显示面板的广视角效果。参考图1，在2G1D的像素设计中，每个像素单元10包括两条扫描线，分别是第一扫描线101和第二扫描线102，一条数据线103，还包括第一薄膜晶体管104和第二薄膜晶体管105。每个像素单元10划分为两个区域，分别对应为主像素电极106所在的区域和次像素电极107所在的区域。其中，第一扫描线101与第一薄膜晶体管104的栅极连接，数据线103与第一薄膜晶体管104的源极连接，主像素电极106与第一薄膜晶体管104的漏极连接；第二扫描线102与第二薄膜晶体管105的栅极连接，数据线103与第二薄膜晶体管105的源极连接，次像素电极107与第二薄膜晶体管105的漏极连接。主像素电极106通过第一薄膜晶体管104与第一扫描线101和数据线103连接，次像素电极107通过第二薄膜晶体管105与第二扫描线102和数据线103连接。在对像素单兀10输入驱动信号以实现广视角效果时,第一扫描线101输入扫描信号以控制第一薄膜晶体管104导通，数据线103输入相应的电压信号至主像素电极106，随后停止第一扫描线101输入扫描信号，并使第二扫描线102输入扫描信号以控制第二薄膜晶体管105导通，数据线103输入相应的电压信号至次像素电极。通过第一扫描线101和第二扫描线102的作用，使得数据线能够分别输入不同的数据信号至主像素电极106和次像素电极107，从而使主像素电极106和次像素电极107形成电压差，进而达到广视角效果。在上述方式中，通过第一扫描线101和第二扫描线102的控制作用，虽然能够控制主像素电极106和次像素电极107形成电压差以达到广视角效果，但是必须使用两条扫描线进行单独控制，增加了扫描驱动芯片的使用量，不利于成本的降低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种阵列基板及液晶显示装置，能够使用更少的驱动芯片达到广视角效果，有利于降低成本。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种阵列基板，包括多个呈阵列排列的像素单元、多条列向的数据线以及多条行向的扫描线；每个像素单元包括主像素电极、次像素电极、主像素开关、次像素开关以及控制元件；主像素开关、次像素开关均包括控制端、输入端以及输出端，控制元件包括输入端和输出端；主像素开关的控制端连接一条扫描线，主像素开关的输入端连接一条数据线，主像素开关的输出端连接主像素电极；次像素开关的控制端连接控制元件的输出端，次像素开关的输入端与主像素开关的输入端一同连接同一条数据线，次像素开关的输出端连接次像素电极；控制元件的输入端与主像素开关的控制端一同连接同一条扫描线，用于在扫描线输入扫描信号以导通主像素开关的同时或预定时间之后，导通次像素开关，并且至少控制次像素开关在主像素开关由导通转为关闭之后维持导通状态。其中，控制元件还包括控制端，控制端连接下一行扫描线，用于在下一行扫描线输入扫描信号时，关闭次像素开关。其中，控制元件至少包括两个开关元件，至少分别为第一开关和第二开关，第一开关和第二开关均包括控制端、输入端以及输出端；第一开关的控制端和输入端作为控制元件的输入端与主像素开关的控制端一同连接同一条扫描线，第一开关的输出端作为控制元件的输出端连接次像素开关的控制端；第二开关的输出端与第一开关的输出端连接，第二开关的输入端与第一开关的输入端连接，第二开关的控制端作为控制元件的控制端连接下一行扫描线。其中，主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关均为薄膜晶体管，主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关的控制端、输入端和输出端分别对应为薄膜晶体管的栅极、源极和漏极。其中，阵列基板还包括对应不透光区域的暗区，暗区的至少一部分设置于像素单元之间，扫描线、主像素开关、次像素开关以及控制元件均布局于像素单元之间。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种液晶显示装置，包括阵列基板，阵列基板包括多个呈阵列排列的像素单元、多条列向的数据线以及多条行向的扫描线；每个像素单元包括主像素电极、次像素电极、主像素开关、次像素开关以及控制元件；主像素开关、次像素开关均包括控制端、输入端以及输出端，控制元件包括输入端和输出端；主像素开关的控制端连接一条扫描线，主像素开关的输入端连接一条数据线，主像素开关的输出端连接主像素电极；次像素开关的控制端连接控制元件的输出端，次像素开关的输入端与主像素开关的输入端一同连接同一条数据线，次像素开关的输出端连接次像素电极；控制兀件的输入端与主像素开关的控制端一同连接同一条扫描线，用于在扫描线输入扫描信号以导通主像素开关的同时或预定时间之后，导通次像素开关，并且至少控制次像素开关在主像素开关由导通转为关闭之后维持导通状态。其中，控制元件还包括控制端，控制端连接下一行扫描线，用于在下一行扫描线输入扫描信号时，关闭次像素开关。其中，控制元件至少包括两个开关元件，至少分别为第一开关和第二开关，第一开关和第二开关均包括控制端、输入端以及输出端；第一开关的控制端和输入端作为控制元件的输入端与主像素开关的控制端一同连接同一条扫描线，第一开关的输出端作为控制元件的输出端连接次像素开关的控制端；第二开关的输出端与第一开关的输出端连接，第二开关的输入端与第一开关的输入端连接，第二开关的控制端作为控制元件的控制端连接下一行扫描线。其中，主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关均为薄膜晶体管，主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关的控制端、输入端和输出端分别对应为薄膜晶体管的栅极、源极和漏极。
其中，阵列基板还包括对应不透光区域的暗区，暗区的至少一部分设置于像素单元之间，扫描线、主像素开关、次像素开关以及控制元件均布局于像素单元之间。本发明的有益效果是:本发明的阵列基板中，像素单元包括主像素开关、次像素开关以及控制元件，次像素开关的控制端与控制元件的输出端，而控制元件的输入端与主像素开关的控制端一同连接同一条扫描线，用于在该扫描线输入扫描信号以导通主像素开关的同时或预定时间之后，导通次像素开关，并且至少控制次像素开关在主像素开关的导通转为关闭之后导通，因此通过控制元件的作用使得主像素开关和次像素开关能够在不同的时间内分别导通，由此能够实现使用同一条扫描线和数据线分别对主像素电极和次像素电极输入不同的电压信号，进而使得主像素电极和次像素电极形成电压差而达到广视角效果，同时减少扫描线的用量，进而减少了扫描驱动芯片的使用量。
图1是现有技术中一种液晶显示面板的像素结构示意图；图2是本发明阵列基板的一实施方式的结构示意图；图3是本发明阵列基板的另一实施方式的结构示意图；图4是图3的阵列基板的具体实现方式的结构示意图；图5是图4的像素单元的驱动信号波形图。
具体实施例方式下面将结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。参阅图2，本发明阵列基板的一实施方式中，阵列基本包括多个呈阵列排列的像素单元20、多条列向的数据线30以及多条行向的扫描线40。每个像素单元20对应一条数据线30和一条扫描线40。其中，每个像素单元20包括主像素电极201、次像素电极202、主像素开关203、次像素开关204以及控制元件205。主像素电极201通过主像素开关203分别与数据线30和扫描线40连接，以在数据线30和扫描线40的共同作用下工作。次像素电极202通过次像素开关204分别与数据线30和扫描线40连接，以在数据线30和扫描线40的共同作用下工作。进一步地，主像素开关203包括控制端Gl、输入端SI以及输出端Dl，其控制端Gl连接扫描线40，输入端SI连接数据线30，输出端Dl连接主像素电极201。次像素开关204包括控制端G2、输入端S2以及输出端D2，控制元件205包括输入端S3和输出端D3，次像素开关204的控制端G2连接控制元件205的输出端D3，次像素开关204的输入端S2与主像素开关203的输入端SI —同连接数据线30，其输出端D2连接次像素电极202。控制元件205的输入端S3与主像素开关203的控制端Gl —同连接扫描线40。本实施方式，通过控制元件205来控制次像素开关204的导通和关闭，以使得数据线30能够分别对主像素电极201和次像素电极202输入不同电压信号，进而使主像素电极201和次像素电极202形成电压差而达到广视角效果。具体地，控制元件205用于扫描线40输入扫描信号以导通主像素开关203的同时，导通次像素开关204，并且控制次像素开关204在主像素开关203由导通转为关闭之后仍然维持导通状态。进一步而言，扫描线40输入扫描信号后，扫描信号被同时输入主像素开关203的控制端Gl和控制兀件205的输入端S3，主像素开关203导通，此时数据线30通过主像素开关203输入主像素电极201所需的电压信号至主像素电极201。扫描信号通过控制元件205输入至次像素开关204的控制端G2以导通次像素开关204，虽然数据线30输入的主像素电极201的电压信号也会进入到次像素电极202，但是由于人眼的反应时间较慢而不易察觉到。在完成主像素电极201的驱动后，扫描线40停止输入扫描信号，主像素开关203关闭，此时控制元件205控制次像素开关204仍然维持导通状态，进而数据线30能够输入次像素电极202所需的电压信号至次像素电极202，以此完成次像素电极202的驱动。本实施方式的控制元件205是包括定时器和储能元件的器件，在扫描线40输入扫描信号时，扫描信号通过控制元件205而导通次像素开关204，并且控制元件205的储能器件开始存储能量，在扫描线40停止输入扫描信号后，储能器件释放其能量而使得次像素开关204的控制端G2能够继续获得扫描信号而保持导通状态，而通过定时器的定时作用控制储能器件在达到预定时间后停止释放能量，进而控制次像素开关204在预定时间后关闭。此外，在另一实施方式中，也可以通过定时器的定时作用使得控制元件205在扫描线40输入扫描信号以导通主像素开关203的预定时间之后，再导通次像素开关204。通过上述方式，在控制元件205的作用下，主像素开关203关闭后次像素开关204仍然为导通状态，使得主像素开关203和次像素开关204导通的时间不相同，从而数据线30在主像素开关203和次像素开关204相应的导通时间内分别对主像素电极201和次像素电极202输入电压信号，进而能控制主像素电极201和次像素电极202所输入的电压信号不相同，使得主像素电极201和次像素电极202形成电压差而达到广视角效果。此外，本实施方式只需使用一条扫描线40和一条数据线30共同驱动主像素电极201和次像素电极202而达到广视角效果，减少了扫描线40的用量，进而减少扫描驱动芯片的使用量，有利于降低成本。当然，控制元件205还可以是仅仅包括储能元件的器件，或者是具备钳制电压功能的器件，在扫描线40停止输入扫描信号后，仍然使输出端保持在钳制电压，进而使次像素开关204维持在导通状态。对应于控制元件为具备钳制电压功能的器件的实施方式中，如图3，控制元件505还包括控制端G3，其控制端G3连接下一行扫描线80，用于在扫描线80输入扫描信号时关闭次像素开关504。进一步参阅图4，图4是图3的阵列基板的具体实现方式的结构示意图。控制元件505包括第一开关5051和第二开关5052。其中，第一开关5051包括控制端G4、输入端S4以及输出端D4,第二开关5052包括控制端G5、输入端S5以及输出端D5。第一开关5051的控制端G4和输入端S4相连接，并作为控制元件505的输入端S3与主像素开关503的控制端Gl —同连接同一条扫描线70,第一开关5051的输出端D4作为控制兀件505的输出端D3连接次像素开关504的控制端G2。第二开关5052的输出端D5连接第一开关5051的输出端D4，第二开关5052的输入端S5连接第一开关5051的输入端S4，第二开关5052的控制端G5作为控制元件505的控制端G3连接下一行扫描线80。通过下一行扫描线80、第一开关5051和第二开关5052的相互作用以控制次像素开关504的导通和关闭，能够实现主像素开关503和次像素开关504在不同的时间内导通，进而使主像素电极501和次像素电极502能够形成电压差。具体地，请一并参阅图5所示的信号波形图，本实施方式的扫描信号为高电平脉冲信号。扫描线70输入高电平信号以控制主像素开关503和第一开关5051导通,而第一开关5051的输入端S4也与扫描线70连接，使得在第一开关5051导通后高电平信号从第一开关5051的输入端S4输入,并通过输出端D4输出至次像素开关504的控制端G2，以导通次像素开关504。主像素开关503导通后，在tl时间内数据线对主像素电极501输入所需的电压信号。虽然在tl时间内虽然主像素电极501的电压信号也会输入至次像素电极502，但是由于人眼的反应时间较慢，因此不易察觉到。完成主像素电极501所需的电压信号输入后，扫描线70停止输入高电平信号，此时由于第一开关5051的控制端G4和输入端S4相连接，使得控制元件505的输入端S3还维持着高电平信号，进而使得次像素开关504的控制端G2在t2的时间内仍然有高电平信号输入，以使次像素开关504保持导通状态。在t2的时间内，主像素开关503关闭而次像素开关504导通，数据线60对次像素电极502输入所需的电压信号。因此，由于主像素开关503和次像素开关504所导通的时间不相同，能够在tl时间内和t2时间内分别对主像素电极501和次像素电极502输入不同的电压信号以使主像素电极501和次像素电极502形成电压差，进而控制主像素电极501所在的区域和次像素电极502所在的区域的液晶分子偏转角度不相同，达到广视角效果。在数据线60对次像素电极502输入所需的电压信号之后，开始下一行像素单元的扫描。此时，下一行扫描线80输入高电平信号，第二开关5052导通,而由于第二开关5052的输入端S5、输出端D5分别和第一开关5051的输入端S3、输出端D3连接，在第二开关5052导通时，第一开关5051的输入端S3、输出端D4和第二开关5052的输入端S5、输出端D5形成回路，使得第一开关5051的输入端S3的高电平信号被拉低，从而次像素开关504的控制端G2没有高电平信号输入，次像素开关504关闭。因此,对于次像素开关504而言，当扫描线70输入扫描信号时，第一开关5051控制次像素开关504导通，并且在扫描线70停止输入扫描信号之后并在下一行扫描线80输入扫描信号之前，控制次像素开关504仍然保持导通状态，进而使得数据线60能够分别对主像素电极501和次像素电极502输入不同的电压信号。当扫描线80输入扫描信号时,第二开关5052控制次像素关闭，由此完成像素单元50的驱动。本实施方式的主像素开关503、次像素开关504、第一开关5051以及第二开关5052可以均是薄膜晶体管，其控制端对应为薄膜晶体管的栅极，输入端对应为薄膜晶体管的源极，输出端对应为薄膜晶体管的漏极。当然，在其他实施方式中，主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关也可以是其他的控制开关，如三极管、达林顿管等，对此不进行限制。此外，本实施方式的阵列基板还包括对应不透光区域的暗区(图未示)，该暗区的至少一部分设置于像素单元之间。为了提高开口率，扫描线70、主像素开关503、次像素开关504以及控制元件505均布局于像素单元之间，如图4所示一样，扫描线70、主像素开关503和第一开关5051布局于像素单元50和上一像素单元(图未示)之间，而次像素电极504和第二开关5052布局于像素单元50和下一像素单元90之间。本实施方式，通过第一开关5051、第二开关5052以及下一行扫描线80的共同作用下相应控制次像素开关504导通和关闭，从而使得主像素开关503和次像素开关504在不同的时间内导通，进而使数据线60能够分别对主像素电极501和次像素电极502输入不同的电压信号，以达成广视角效果，并且一个像素单元50对应一条扫描线70和一条数据线60，即可完成对主像素电极501和次像素电极502的不同时驱动进而达到广视角效果，减少了扫描线的使用量，有利于降低成本，同时也能提高开口率。本发明还提供一种液晶显示装置的一实施方式，液晶显示装置包括阵列基本，该阵列基板为上述各实施方式中的阵列基板。以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是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，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种阵列基板，其特征在于，包括多个呈阵列排列的像素单元、多条列向的数据线以及多条行向的扫描线； 每个所述像素单元包括主像素电极、次像素电极、主像素开关、次像素开关以及控制元件； 所述主像素开关、次像素开关均包括控制端、输入端以及输出端，所述控制元件包括输入端和输出端； 所述主像素开关的控制端连接一条所述扫描线，所述主像素开关的输入端连接一条所述数据线，所述主像素开关的输出端连接所述主像素电极； 所述次像素开关的控制端连接所述控制元件的输出端，所述次像素开关的输入端与所述主像素开关的输入端一同连接同一条所述数据线，所述次像素开关的输出端连接所述次像素电极； 所述控制元件的输入端与所述主像素开关的控制端一同连接同一条所述扫描线，用于在所述扫描线输入扫描信号以导通主像素开关的同时或预定时间之后，导通所述次像素开关，并且至少控制所述次像素开关在所述主像素开关由导通转为关闭之后维持导通状态。
2.根据权利要求1所述的阵 列基板，其特征在于， 所述控制元件还包括控制端，所述控制端连接下一行扫描线，用于在所述下一行扫描线输入扫描信号时，关闭所述次像素开关。
3.根据权利要求1和2任一项所述的阵列基板，其特征在于， 所述控制元件至少包括两个开关元件，至少分别为第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关均包括控制端、输入端以及输出端； 所述第一开关的控制端和输入端作为所述控制元件的输入端与所述主像素开关的控制端一同连接同一条所述扫描线，所述第一开关的输出端作为所述控制元件的输出端连接所述次像素开关的控制端； 所述第二开关的输出端与所述第一开关的输出端连接，第二开关的输入端与第一开关的输入端连接，所述第二开关的控制端作为所述控制元件的控制端连接下一行扫描线。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于， 所述主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关均为薄膜晶体管，所述主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关的控制端、输入端和输出端分别对应为薄膜晶体管的栅极、源极和漏极。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于， 所述阵列基板还包括对应不透光区域的暗区，所述暗区的至少一部分设置于像素单元之间，所述扫描线、主像素开关、次像素开关以及控制元件均布局于像素单元之间。
6.一种液晶显示装置，其特征在于，包括阵列基板，所述阵列基板包括多个呈阵列排列的像素单元、多条列向的数据线以及多条行向的扫描线； 每个所述像素单元包括主像素电极、次像素电极、主像素开关、次像素开关以及控制元件； 所述主像素开关、次像素开关均包括控制端、输入端以及输出端，所述控制元件包括输入端和输出端； 所述主像素开关的控制端连接一条所述扫描线，所述主像素开关的输入端连接一条所述数据线，所述主像素开关的输出端连接所述主像素电极； 所述次像素开关的控制端连接所述控制元件的输出端，所述次像素开关的输入端与所述主像素开关的输入端一同连接同一条所述数据线，所述次像素开关的输出端连接所述次像素电极； 所述控制元件的输入端与所述主像素开关的控制端一同连接同一条所述扫描线，用于在所述扫描线输入扫描信号以导通主像素开关的同时或预定时间之后，导通所述次像素开关，并且至少控制所述次像素开关在所述主像素开关由导通转为关闭之后维持导通状态。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述控制元件还包括控制端，所述控制端连接下一行扫描线，用于在所述下一行扫描线输入扫描信号时，关闭所述次像素开关。
8.根据权利要求7和6任一项所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述控制元件至少包括两个开关元件，至少分别为第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关均包括控制端、输入端以及输出端； 所述第一开关的控制端和输入端作为所述控制元件的输入端与所述主像素开关的控制端一同连接同一条所述扫描线，所述第一开关的输出端作为所述控制元件的输出端连接所述次像素开关的控制端； 所述第二开关的输出端与所述第一开关的输出端连接，第二开关的输入端与第一开关的输入端连接，所述第二开关的控制端作为所述控制元件的控制端连接下一行扫描线。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述主像素开关、次 像素开关、第一开关以及第二开关均为薄膜晶体管，所述主像素开关、次像素开关、第一开关以及第二开关的控制端、输入端和输出端分别对应为薄膜晶体管的栅极、源极和漏极。
10.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于， 所述阵列基板还包括对应不透光区域的暗区，所述暗区的至少一部分设置于像素单元之间，所述扫描线、主像素开关、次像素开关以及控制元件均布局于像素单元之间。
全文摘要
本发明公开了一种阵列基板及液晶显示装置，所述阵列基板的像素单元包括主像素电极、次像素电极、主像素开关、次像素开关以及控制元件，控制元件的输出端与次像素开关的控制端连接，控制元件的输入端与主像素开关的控制端一同连接同一条扫描线，在该扫描线输入扫描信号以导通主像素开关的同时或预定时间之后，导通所述次像素开关，并且至少控制所述次像素开关在所述主像素开关由导通转为关闭之后维持导通状态。通过上述方式，本发明能够使用更少的驱动芯片达到广视角效果，有利于降低成本。
文档编号G09G3/36GK103091923SQ201310038640
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者张君恺 申请人:深圳市华星光电技术有限公司