选择电路以及包括其的显示面板的制作方法

本发明涉及显示技术领域，具体来说，涉及用于液晶显示器的显示面板。

背景技术：

液晶显示器(LCD)是一种被广泛应用的平板显示器。LCD在工作时，主要是通过液晶开关调制背光源光场强度来实现画面显示。然而，如果液晶分子一直工作在某一固定电压下，则液晶分子的特性会发生固化，从而导致在取消这个固定电压后，液晶分子也无法再响应外加电压的变化。因此，为了防止固化的发生，驱动液晶工作的信号电压Vd不能是直流电压，而应该是交流电压。因此，在显示一个固定画面时，施加在液晶两端的像素电压具有两种极性，其中，当像素电极的信号电压Vd大于共电极电压V_COM时，称为正极性；当像素电极的信号电压Vd小于共电极电压V_COM时，称为负极性。

当利用交流电压驱动液晶时，因正负帧电压压差难以做到完全一致，导致容易出现画面闪烁(flicker)。在TFT-LCD中，抑制闪烁的方法是利用空间融合法来消除闪烁成分。以列反转(column inversion)为例，相邻的两列像素保持相反的驱动极性，二者的亮度差异融合成一个单元，这样人眼就难以分辨具体每个子像素的闪烁成分。

然而，传统的实现列反转的方式需要采用交流信号，这样对于每一条信号线来说，每一帧(列反转)甚至每一个寻址时间(点反转)都需要变化一次信号的正负极性，这样的操作会增大驱动的功耗。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种低功耗的显示电路。利用该显示电路，所有信号线均只需维持为同种极性电压(例如，正极性电压)，就能达到与列反转相同的像素显示效果，从而大大降低了面板功耗。

本发明提供了一种能改变输出信号的极性的反向单元，将每条信号线都连接有反向单元。在第N帧时，偶数列反向单元工作，使偶数列信号转为负极性，而奇数列信号维持不变；在第N+1帧时，奇数列反向单元工作，使奇数列信号转为负极性，而偶数列信号维持不变。从而实现所有输入为正极性的信号输出为列反转模式的信号。

本发明的一个方面提供了一种用于显示面板的选择电路，所述选择电路电连接到显示面板的数据线，使得数据信号在经过选择电路之后输入到显示面板的与数据线相连的像素。所述选择电路包括：反向单元；第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管的控制端接收第一控制信号，第二晶体管的控制端接收第二控制信号，第一晶体管的第一连接端和第二晶体管的第一连接端彼此电连接并接收数据信号的输入电压，第一晶体管的第二连接端和第二晶体管的第二连接端中的一者电连接到反向单元的第一连接端，另一者作为选择电路的输出端连接到显示面板的数据线。反向单元的第二连接端作为选择电路的输出端连接到显示面板的数据线；反向单元对经过其的数据信号进行调制，从而改变像素的像素电压的极性。输入电压为直流电压。

在示例实施例中，反向单元可以包括第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管和电容器。第三晶体管的第一连接端为反向单元的第一连接端，电连接到第一晶体管的第二连接端和第二晶体管的第二连接端中的所述一者，第三晶体管的第二连接端电连接到电容器的上极板，第三晶体管的控制端接收第一时钟信号。第四晶体管的第一连接端电连接到电容器的下极板，第四晶体管的第二连接端电连接到共电极电压，第四晶体管的控制端接收第一时钟信号。第五晶体管的第一连接端电连接到共电极电压，第五晶体管的第二连接端电连接到电容器的上极板，第五晶体管的控制端接收第二时钟信号。第六晶体管的第一连接端电连接到电容器的下极板，第六晶体管的第二连接端为反向单元的第二连接端连接到显示面板的数据线，第六晶体管的控制端接收第二时钟信号。

根据示例实施例，与偶数数据线电连接的第一晶体管的第二连接端电连接到与所述偶数数据线电连接的反向单元的第一连接端，并且与所述偶数数据线电连接的第二晶体管的第二连接端作为选择电路的输出端；与奇数数据线电连接的第一晶体管的第二连接端作为选择电路的输出端，与所述奇数数据线电连接的第二晶体管的第二连接端电连接到与所述奇数数据线电连接的反向单元的第一连接端。

根据示例实施例，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管可以均为NMOS晶体管或PMOS晶体管。

本发明的另一方面提供了一种显示面板，所述显示面板包括：多条扫描线；多条数据线；多个像素，每个像素与所述多条扫描线中对应的扫描线和所述多条数据线中对应的数据线电连接；多个选择电路，每个选择电路电连接到对应的数据线，使得数据信号在经过选择电路之后输入到与对应数据线相连的像素。每个选择电路包括：反向单元；第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管的控制端接收第一控制信号，第二晶体管的控制端接收第二控制信号，第一晶体管的第一连接端和第二晶体管的第一连接端彼此电连接并接收输入电压，第一晶体管的第二连接端和第二晶体管的第二连接端中的一者电连接到反向单元的第一连接端，另一者作为选择电路的输出端连接到数据线。反向单元的第二连接端作为选择电路的输出端连接到数据线。反向单元通过对经过其的电信号进行调制，从而改变像素的像素电压的极性。输入电压为直流电压。

在示例实施例中，反向单元可以包括第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管和电容器。第三晶体管的第一连接端为反向单元的第一连接端，电连接到第一晶体管的第二连接端和第二晶体管的第二连接端中的所述一者，第三晶体管的第二连接端电连接到电容器的上极板，第三晶体管的控制端接收第一时钟信号。第四晶体管的第一连接端电连接到电容器的下极板，第四晶体管的第二连接端电连接到共电极电压，第四晶体管的控制端接收第一时钟信号。第五晶体管的第一连接端电连接到共电极电压，第五晶体管的第二连接端电连接到电容器的上极板，第五晶体管的控制端接收第二时钟信号。第六晶体管的第一连接端电连接到电容器的下极板，第六晶体管的第二连接端为反向单元的第二连接端连接到数据线，第六晶体管的控制端接收第二时钟信号。

根据示例实施例，所述多条数据线可以包括奇数数据线和偶数数据线。在与偶数数据线电连接的选择电路中，第一晶体管的第二连接端电连接到反向单元的第一连接端，第二晶体管的第二连接端作为选择电路的输出端。在与奇数数据线电连接的选择电路中，第一晶体管的第二连接端作为选择电路的输出端，第二晶体管的第二连接端电连接到反向单元的第一连接端。

根据示例实施例，在与相邻两条数据线电连接的两个选择电路中的一个选择电路中，第一晶体管的第二连接端电连接到反向单元的第一连接端，第二晶体管的第二连接端作为选择电路的输出端。在与相邻两条数据线电连接的所述两个选择电路中的另一个选择电路中，第一晶体管的第二连接端作为选择电路的输出端，第二晶体管的第二连接端电连接到反向单元的第一连接端。

根据示例实施例，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管可以均为NMOS晶体管或PMOS晶体管。

根据本发明，显示面板利用选择电路，主要是利用选择电路中的反向单元，可以在输入电压为直流电压的情况下，在显示端实现列反转，从而在利用列反转减小面板闪烁的情况下，能够有效降低面板功耗。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的用于液晶显示器的显示面板的示意性电路图；

图2是图1的电路图的虚线内部分的示例的放大图；

图3是以第N帧和第N+1帧为例的信号时序图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图更充分地描述本发明。本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。将省略对与发明构思无关的现有技术和公知常识的描述，以清楚地描述本发明。

在下文中，描述为连接或电连接的两个或更多个元件，包括这些元件被以任一种合适的方式电连接、这些元件被一体地形成以及这些元件实质为同一元件等的含义。

图1是示出根据本发明的实施例的用于液晶显示器的显示面板100的示意性电路图。显示面板100包括多个像素、多条数据线D1、D2、D3、…、Dn以及多条扫描线(栅极线)G1、G2、…、Gm。如图1所示，显示面板100还包括分别与每条数据线电连接的多个选择电路，使得数据信号在经过选择电路之后输入到与数据线相连的像素。每个选择电路包括第一晶体管、第二晶体管和反向单元(inverter)。具体来说，例如，与第一数据线D1电连接的选择电路包括第一晶体管T11和第二晶体管T12，与第二数据线D2电连接的选择电路包括第一晶体管T21和第二晶体管T22，与第三数据线D3电连接的选择电路包括第一晶体管T31和第二晶体管T32，与第四数据线D4电连接的选择电路包括第一晶体管T41和第二晶体管T42，类似地，与第n数据线Dn电连接的选择电路包括第一晶体管Tn1和第二晶体管Tn2。第一晶体管和第二晶体管均可以为薄膜晶体管(TFT)。在每条数据线电连接的两颗晶体管中，一颗晶体管(例如，第一晶体管)的第一连接端或第二连接端作为选择电路的输出端，连接到对应的数据线，而另一颗晶体管(例如，第二晶体管)的第一连接端或第二连接端则连接到反向单元的第一连接端，反向单元的第二连接端作为选择电路的输出端，连接到对应的数据线。反向单元包括奇反向单元和偶反向单元，其中，奇反向单元为连接到奇数数据线的反向单元，例如，将在图2中示出的反向单元300-1；偶反向单元为连接到偶数数据线的反向单元，例如，将在图2中示出的反向单元300-2。反向单元能对数据信号进行调制，从而改变像素的像素电压的极性。将在下文中结合图2和图3详细地描述反向单元的示例。

虽然图1示出了显示面板100包括偶数条数据线，但是本发明不限于此，显示电路也可以包括奇数条数据线。

在同一帧，与每条数据线电连接的两颗TFT分别处于导通和截止的状态，例如，T11导通同时T12截止或者T12导通同时T11截止。在每一帧切换时，与每条数据线电连接的两颗TFT的导通截止状态也会进行一次切换，即，互换。

图2是图1的电路图的虚线内的部分的示例的放大图。具体来说，图2示出了选择电路200-1和200-2，其中，详细示出了包括在选择电路200-1中的反向单元300-1以及包括在选择电路200-2中的反向单元300-2的电路。

选择电路200-1包括第一晶体管T11、第二晶体管T12和反向单元300-1。

第一晶体管T11的第一连接端电连接到电压Vin，第一晶体管T11的第二连接端作为选择电路200-1的输出端，连接到对应的数据线，第一晶体管T11的控制端接收第一控制信号LC1。

第二晶体管T12的第一连接端电连接到电压Vin，第二晶体管T12的第二连接端电连接到反向单元300-1，第二晶体管T12的控制端接收第二控制信号LC2。

反向单元300-1包括第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和电容器C3。第三晶体管T3的第一连接端电连接到第二晶体管T12的第二连接端，第三晶体管T3的第二连接端电连接到电容器C3的上极板，第三晶体管T3的控制端接收第一时钟信号CK1；第四晶体管T4的第一连接端电连接到电容器C3的下极板，第四晶体管T4的第二连接端电连接到共电极电压V_COM，第四晶体管T4的控制端接收第一时钟信号CK1；第五晶体管T5的第一连接端电连接到共电极电压V_COM，第五晶体管T5的第二连接端电连接到电容器C3的上极板，第五晶体管T5的控制端接收第二时钟信号CK2；第六晶体管T6的第一连接端电连接到电容器C3的下极板，第六晶体管T6的第二连接端作为选择电路200-1的输出端，连接到对应的数据线，第六晶体管T6的控制端接收第二时钟信号CK2。反向单元的第一连接端可以是第三晶体管T3的第一连接端，反向单元的第二连接端可以是第六晶体管T6的第二连接端。

除了选择电路200-2的第一晶体管T21的第二连接端电连接到反向单元300-2，第二晶体管T22的第二连接端作为选择电路200-2的输出端之外，选择电路200-2与选择电路200-1基本相同。

图3是以第N帧和第N+1帧为例的信号时序图。在第N帧时，第一晶体管T11、T21响应于其控制端接收到的第一控制信号LC1的有效电平导通，第二晶体管T12、T22响应于其控制端接收到的第二控制信号LC2的非有效电平截止；在第N+1帧时，第一晶体管T11、T21响应于其控制端接收到的第一控制信号LC1的非有效电平截止，第二晶体管T12、T22响应于其控制端接收到的第二控制信号LC2的有效电平导通。在下文中，将描述与反向单元电连接的晶体管导通时，反向单元的工作原理。

以第N帧时(第一晶体管T21导通，第二晶体管T22截止)的反向单元300-2为例。在第一扫描线G1开始扫描前，第三晶体管T3和第四晶体管T4响应于第一时钟信号CK1的有效电平导通，第五晶体管T5和第六晶体管T6因第二时钟信号CK2的非有效电平而处于截止状态，此时，电容器C3的上极板电连接到电压Vin，电容器C3的下极板电连接到共电极电压Vcom。所以此时电容器C3的上下极板压差为ΔV＝Vin-Vcom。经过第一时间后，将第一时钟信号CK1改为非有效电平；将第二时钟信号CK2改为有效电平。此时，第五晶体管T5和第六晶体管T6响应于第二时钟信号CK2的有效电平导通，第三晶体管T3和第四晶体管T4响应于第一时钟信号CK1的非有效电平截止，电容器C3的上极板电连接到共电极电压Vcom，电容器C3的下极板连接至选择电路200-2的输出端，输出电压为Vout。因为电容器C3的总电量保持不变，所以电容器C3的上下极板压差ΔV也不会变，即Vcom-Vout＝ΔV。

因此，经过反向单元的输出电压Vout＝Vcom-ΔV，而未经过反向单元的输出电压Vout＝Vin＝Vcom+ΔV。而输出电压Vout即为像素电极的信号电压Vd。所以对于像素来说，反向单元可以改变施加在液晶两端的像素电压的极性。例如，当Vin输入的是比共电极电压Vcom高ΔV的正极性电位时，经过反向单元后，Vout输出的是比共电极电压Vcom低ΔV的负极性电位。因此，反向单元可以使加在液晶两端的像素电压从正极性转化为负极性。

在将第二时钟信号CK2改为有效电平后，经过第二时间，开始扫描第一扫描线G1。第一扫描线G1的扫描结束后，经过第三时间，将第二时钟信号CK2改为非有效电平。

需要注意的是，因为每条数据线上的每个寻址时间(一行像素充电时间)的信号可能会不一样，所以第一时钟信号CK1和第二时钟信号CK2需要在每一个寻址时间都工作一次才能将不同的信号下传出去，工作频率与控制端信号的工作频率相同。也就是说，虽然图3的第N帧和第N+1帧均只明确示出了控制一条扫描线进行扫描的信号，但是其中省略号的部分表示还有控制其他扫描线进行扫描的信号，且其波形与明确示出的控制扫描线进行扫描的信号的波形相同或基本相同。

参照图1、图2和图3，在第N帧时，第一控制信号LC1处于有效电平，第二控制信号LC2处于非有效电平，第一晶体管T11、T21导通，第二晶体管T12、T22截止。此时，奇数列像素电压为正极性，而偶数列像素电压因为信号经过了反向单元而转换为负极性，从而使得相邻两列的像素电压极性相反；在第N+1帧时，第一控制信号LC1处于非有效电平，第二控制信号LC2处于有效电平，第一晶体管T11、T21截止，第二晶体管T12、T22导通。此时，奇数列像素电压因为信号经过了反向单元而转换为负极性，而偶数列像素电压为正极性，从而使得相邻两列的像素电压极性仍然相反，从而实现了列反转模式。

可选择地，Vin输入的可以是比共电极电压Vcom低的电位；可选择地，Vin输入的可以是与共电极电压Vcom相同的电位。

另外，虽然在图3中示出的有效电平为高电平，非有效电平为低电平，但是本发明不限于此，有效电平也可以为低电平，非有效电平也可以为高电平。虽然实施例中的晶体管为NMOS晶体管，但是本发明不限于此，也可以将其中的部分或全部替换为PMOS晶体管，只要对有效电平和非有效电平进行相应的调整即可。

另外，对扫描线进行扫描的顺序可以是按照G1、G2、G3、…、Gm的顺序，但是本发明不限于此，也可以按照任何其他合适的顺序。

根据本发明的示例实施例的显示面板，利用选择电路，主要是利用选择电路中的反向单元，可以在保持信号输入端处于正极性的情况下，在显示端实现列反转，从而在利用列反转减小面板闪烁的情况下，能够有效降低面板功耗。

对于本领域的技术人员将清楚的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化。因此，如果本发明的修改和变化落入权利要求及其等同物的范围内，那么本发明意图覆盖本发明的这些修改和变化。