一种像素结构、显示装置及驱动方法与流程

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种像素结构、显示装置及驱动方法。

背景技术：

如图1所示，目前的lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示面板)包括背光源和多个呈矩阵排列的像素结构，所述像素结构包括第一基板1和第二基板2，第一基板和第二基板之间设置液晶层3，阵列基板上设置薄膜晶体管22，第一基板上与像素结构对应的位置设置相应颜色的色阻。无论是对于ads(advancedsuperdimensionswitch，高级超维场转换)显示模式和ips(in-planeswitching，面内转换)显示模式，还是tn(twistednematic，扭曲向列型)显示模式和va(verticalalignment，垂直配向型)显示模式，均是利用液晶层3内的液晶分子的旋光特性，配合上、下偏振片实现画面显示。即通过控制各个薄膜晶体管22上的信号与电压，控制液晶分子的转动方向，从而控制每个像素点偏振光的出射，以达到显示目的。

在暗态画面显示时，背光容易发生漏光。特别是ads和ips显示模式，暗态漏光是普遍现象，由此影响显示效果，降低画面品质。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种像素结构、显示装置及驱动方法，用以至少部分解决液晶显示面板暗态漏光的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种像素结构，包括第一基板和第二基板，所述像素结构还包括遮光结构，所述遮光结构至少覆盖所述像素结构的开口区域，用于在显示面板为暗态时，根据加载在所述遮光结构上的电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域。

优选的，所述遮光结构包括电子墨水和封装结构，所述封装结构包括第一组电极，所述第一组电极包括与所述第一基板垂直设置的第一电极和第二电极；所述第一电极和第二电极间形成用于封装所述电子墨水的容置空间；

所述遮光结构具体用于，在显示面板为暗态时，根据加载在所述第一电极和第二电极上的电压差，控制所述电子墨水在平行于所述第二基板的方向上填充所述容置空间。

优选的，所述封装结构还包括第二组电极，所述第二组电极包括与所述第一基板平行设置的第三电极和第四电极；

所述遮光结构还用于，在显示面板为暗态时，根据加载在所述第一电极和第二电极上的电压差，以及加载在所述第三电极和第四电极上的电压差，控制所述电子墨水在平行于所述第二基板的方向上均匀填充所述容置空间。

进一步的，所述像素结构还包括设置在所述第一基板和第二基板之间的液晶层，所述第一基板邻近所述液晶层的一侧设置有黑矩阵；

所述遮光结构还用于，在显示面板为非暗态时，根据加载在所述第一电极和第二电极上的电压差，控制所述电子墨水聚集在所述容置空间内与所述黑矩阵相对应的区域。

优选的，当所述显示面板为非暗态时，所述第三电极和第四电极上加载的电压差为零。

优选的，所述第三电极和第四电极为透明的电极。

进一步的，所述第二基板还包括基底和薄膜晶体管，所述遮光结构位于所述薄膜晶体管和所述基底之间。

本发明还提供一种显示装置，包括如前所述的像素结构。

本发明还提供一种驱动方法，用于驱动如前所述的像素结构，包括：

向所述遮光结构上加载第一电压，用以在显示面板为暗态时，所述遮光结构能够根据加载在其上的第一电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域。

优选的，所述遮光结构包括电子墨水和封装结构，所述封装结构包括第一组电极，所述第一组电极包括与所述第一基板垂直设置的第一电极和第二电极；所述第一电极和第二电极间形成用于封装所述电子墨水的容置空间；

当显示面板为暗态时，向所述第一电极和第二电极上加载第一电压，在第一电极和第二电极间产生电压差，以驱动所述电子墨水在平行于所述第二基板方向上填充所述容置空间。。

本发明能够实现以下有益效果：

本发明的像素结构包括第一基板、第二基板和遮光结构，遮光结构至少覆盖所述像素结构的开口区域，能够在显示面板为暗态时，根据加载在其上的电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域，使得光线不会从第一基板出射，从而有效解决显示面板暗态漏光的问题。

附图说明

图1为现有的像素结构的结构示意图；

图2为本发明实施例的像素结构在显示面板为非暗态时的示意图；

图3为本发明实施例的像素结构在显示面板为暗态时的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图2和图3所示，本发明提供一种像素结构，图2为所述像素结构在非暗态时的示意图，图3为所述像素结构在暗态时的示意图。

所述像素结构包括第一基板1和第二基板2，第二基板2为阵列基板，包括基底21和形成在基底21上的薄膜晶体管22。所述像素结构还包括多个遮光结构5，遮光结构5至少覆盖所述像素结构的开口区域，用于在所述像素结构为暗态时，根据加载在遮光结构5上的电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域。所述像素结构可以为r亚像素、g亚像素或b亚像素。

本发明的像素结构包括第一基板1、第二基板2和遮光结构5，遮光结构5至少覆盖所述像素结构的开口区域，能够在显示面板为暗态时，根据加载在其上的电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域，使得光线不会从第一基板出射，从而有效解决显示面板暗态漏光的问题。

以下结合图2和图3，对遮光结构5的具体结构进行详细说明。

如图2和图3所示，遮光结构5包括电子墨水51和封装结构，所述封装结构包括第一组电极，第一组电极包括与第一基板1垂直设置的第一电极521和第二电极522，在第一电极和第二电极间形成用于封装电子墨水51的容置空间，在电场作用下，电子墨水51在该容置空间内可以流动。

如图3所示，遮光结构5具体用于，在显示面板为暗态时，根据加载在第一电极521和第二电极522上的电压差，控制电子墨水51在平行于第二基板2的方向上填充所述容置空间，即电子墨水51在垂直于第一电极和第二电极方向上填充所述容置空间。

第一电极521和第二电极522之间具有电压差，从而在封装结构内形成水平方向的电场，电子墨水51的流动方向与电场方向以及电子墨水51中带电粒子的正负极性相关。若第一电极521上加载的电压小于第二电极522上加载的电压，则电场方向为第二电极522指向第一电极521的方向，且若电子墨水51中带电粒子为负粒子，这些负粒子被第二电极522吸引，则电子墨水51向第二电极522的方向流动(此时电子墨水51的流动方向与电场方向相反)。若第一电极521上加载的电压大于第二电极522上加载的电压，则电场方向为第一电极521指向第二电极522的方向，且若电子墨水51中带电粒子为正粒子，这些正粒子被第二电极522吸引，则电子墨水51向第二电极522的方向流动(此时电子墨水51的流动方向与电场方向相同)。

电子墨水51是黑色不透光的，可以为电浸润油墨。当电子墨水51处于电场中时，随着电场方向的变化，电子墨水51的表面张力会发生变化。当电场方向为第一电极521指向第二电极522的方向，且电子墨水51中带电粒子为负粒子时，或者，电场方向为第二电极522指向第一电极521的方向，且电子墨水51中带电粒子为正粒子时，电子墨水51表面张力变小，电子墨水51铺展成占地面积较大的墨水层，此时电子墨水51所遮挡的面积也变大，在平行于第二基板2的方向上填充所述容置空间。

进一步的，所述封装结构还包括第二组电极，第二组电极包括与第一基板1平行设置的第三电极531和第四电极532，第一电极521、第二电极522、第三电极531和第四电极532形成呈矩形的中空结构。

遮光结构5还用于，在显示面板为暗态时，根据加载在第一电极521和第二电极522上的电压差，以及加载在第三电极531和第四电极532上的电压差，控制电子墨水51在平行于第二基板2的方向上均匀填充所述容置空间。也就是说，在显示面板为暗态时，不但第一电极521和第二电极522之间具有电压差，能够形成水平方向的电场，而且，第三电极531和第四电极532之间也具有电压差，能够形成竖直方向的电场。

需要说明的是，第三电极531和第四电极532上的电压的大小还要根据显示面板的放置情况而定。若显示面板和像素结构按照图2和图3所示状态放置，则当显示面板为暗态时，对于包含负粒子的电子墨水51来说，邻近薄膜晶体管22的第三电极531上加载的电压大于邻近基底21的第四电极532上加载的电压，而对于包含正粒子的电子墨水51来说，邻近薄膜晶体管22的第三电极531上加载的电压小于邻近基底21的第四电极532上加载的电压，这样，电子墨水51可以朝向第三电极531的方向流动，使电子墨水51在封装结构的容置空间内均匀扩散，保证遮光效果。

需要说明的是，如图2和图3所示，所述像素结构还可以包括设置在第一基板1和第二基板2之间的液晶层3，第一基板1邻近液晶层3的一侧设置有黑矩阵41，黑矩阵41呈网格状设置，网格状的黑矩阵41和薄膜晶体管22形成了所述像素结构的开口区域。在第一基板1与所述开口区域对应的区域设置有色阻42。色阻42可以为r、g、b色阻，相应像素结构即为与所述r、g、b色阻相匹配的r亚像素、g亚像素和b亚像素。第一电极521在第一基板1上的投影与黑矩阵41的远离色阻42的边缘在第一基板1上的投影重合，第二电极522在第一基板1上的投影与色阻42远离黑矩阵41的边缘在第一基板1上的投影重合。

进一步的，如图2所示，遮光结构5还用于，在显示面板为非暗态时，根据加载在第一电极521和第二电极522上的电压差，控制电子墨水51聚集在所述容置空间内与黑矩阵41相对应的区域。

若第一电极521上加载的电压大于第二电极522上加载的电压，则电场方向为第一电极521指向第二电极522的方向，且若电子墨水51中带电粒子为负粒子，这些负粒子被第一电极521吸引，则电子墨水51向第一电极521的方向流动(此时电子墨水51的流动方向与电场方向相反)。若第一电极521上加载的电压小于第二电极522上加载的电压，则电场方向为第二电极522指向第一电极521的方向，且若电子墨水51中带电粒子为正粒子，这些正粒子被第一电极521吸引，则电子墨水51向第一电极521的方向流动(此时电子墨水51的流动方向与电场方向相同)。此时，电子墨水51表面张力变大，电子墨水51向第一电极521的方向收缩成厚度较大且占地面积较小的墨水滴(位于所述容置空间中与黑矩阵41相对应的区域)，此时电子墨水51所遮挡的面积即为与黑矩阵41相对应的区域，此时电子墨水51不再遮挡所述像素结构的开口区域(即色阻42对应的区域)。

需要说明的是，由于黑矩阵41需要遮挡薄膜晶体管22，因此，黑矩阵41在像素结构中未与薄膜晶体管22相对应的位置是条状，而在与薄膜晶体管22对应的位置则是块状，这样，黑矩阵41的宽度不同。显示面板为非暗态时，电子墨水51可以聚集在所述容置空间内与黑矩阵41最小宽度相对应的区域(即与黑矩阵41呈条状部分相对应的区域)，从而增加开口率。此时第三电极531和第四电极532上加载的电压差可以为零，或者，无需向第三电极531和第四电极532上加载电压，这样，电子墨水51不会在垂直于第二基板2的方向上流动，也不会影响开口率。

在显示面板为非暗态时，电子墨水51也可以聚集在所述容置空间内与黑矩阵41最大宽度相对应的区域(即与黑矩阵41呈块状部分相对应的区域)，该区域的宽度至少等于薄膜晶体管22的宽度，此时，电子墨水51可以起到黑矩阵的作用。当然，本领域技术人员可知，若第一基板1上已经设置有黑矩阵41，则在显示面板为暗态时，电子墨水51也可以聚集在所述容置空间内与黑矩阵41最小宽度相对应的区域(无需遮挡薄膜晶体管22)，这样，开口率更大，显示效果更佳。

优选的，第三电极531和第四电极532为透明的电极，这样，当显示面板为非暗态时，第三电极531和第四电极532可以透光，不会影响像素结构的正常显示。

优选的，第三电极531和第四电极532的材料可以为ito(indiumtinoxide，氧化铟锡)。

遮光结构5可以设置在第一基板1上，例如设置在第一基板1的黑矩阵41和色阻42的邻近液晶层3的一侧，或者，设置在色阻和第一基板1的基底之间。遮光结构5也可以设置在第二基板2上，例如，设置在第二基板2的各薄膜晶体管22邻近液晶层3的一侧，也可以设置在各薄膜晶体管22与基底21之间。

由于薄膜晶体管的走线、修复线、驱动线等均设置在第二基板2上，为了简化遮光结构5的第一电极521、第二电极522、第三电极531和第四电极532的走线布局，在本发明实施例中，优选的，遮光结构5位于第二基板2上，且位于薄膜晶体管22(即薄膜晶体管阵列)和基底21之间。

本发明实施例还包括一种显示装置，所述显示装置包括如前所述的像素结构。所述像素结构的结构如前所述，在此不再赘述。

需要说明的是，所述显示装置为液晶显示面板，包括第一基板和第二基板，其中，第二基板2为阵列基板。如图2、3所示，第二基板2包括基底21和薄膜晶体管22，薄膜晶体管22设置在基底21上。

因显示模式的差异，ads模式显示面板和ips模式显示面板更容易发生暗态漏光问题，因此，优选的，所述显示面板可以为ads模式液晶显示面板或ips模式液晶显示面板。

本发明的显示装置，通过在像素结构内设置遮光结构5，该遮光结构5能够在显示面板为暗态时，根据加载在其上的电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域，使得光线不会从第一基板出射。即使显示面板受到外力，液晶分子改变排列状态，由于有遮光结构5遮挡住开口区域，光线也不会从第一基板出射，从而有效解决显示面板和显示装置暗态漏光的问题。

结合图2和图3所示，本发明实施例还提供一种驱动方法，所述驱动方法用于驱动如前所述的像素结构，所述方法包括：

向遮光结构5上加载第一电压，用以在显示面板为暗态时，遮光结构5能够根据加载在其上的第一电压，完全遮挡所述像素结构的开口区域。

具体的，向第一电极521和第二电极522上加载第一电压，当显示面板为暗态时电子墨水51在第一电极521和第二电极522的电压差的驱动下在平行于第一基板1的方向上填充封装结构的容置空间。

进一步的，所述方法还可以包括以下步骤：

向遮光结构5上加载第二电压，用以在显示面板为非暗态时，遮光结构5能够根据加载在其上的第二电压，不再遮挡所述像素结构的开口区域。

具体的，当显示面板为非暗态时，向第一电极521和第二电极522上加载第二电压，以使电子墨水51聚集在所述容置空间内与黑矩阵41相对应的区域。

本发明实施例通过在阵列基板2与薄膜晶体管22之间设置遮光结构5，当需要正常显示内容时，向遮光结构5的第一电极521和第二电极522施加第二电压，遮光结构5中的电子墨水51在第一电极521和第二电极522的电压差的控制下聚集在黑矩阵对应的区域内。当显示黑画面时，向第一电极521和第二电极522施加第一电压，电子墨水51在第一电极521和第二电极522的电压差的控制下在平行与阵列基板2的方向上充满整个封装结构，阻止背光源的光透过，即使液晶显示面板收到外力挤压，改变液晶分子取向时，也能有效阻挡光线透过，从而有效解决暗态漏光问题。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。