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CN105319786B - 具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板 - Google Patents

具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板 Download PDF

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CN105319786B CN201510837578.7A CN201510837578A CN105319786B CN 105319786 B CN105319786 B CN 105319786B CN 201510837578 A CN201510837578 A CN 201510837578A CN 105319786 B CN105319786 B CN 105319786B
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Abstract

本发明涉及一种具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，通过两个次像素分别具有不同驱动极性的第一极性以及第二极性，其中一部分栅极接触部相对应直接电性连接一部分扫描线，另一部分栅极接触部相对应交叉电性连接另一部分扫描线，使得在一数据在线，源极驱动器对连续的若干像素区域中具有第一极性的第一次像素群组充电，并且源极驱动器可切换对连续的若干像素区域中具有第二极性的第二次像素群组充电，其中第一次像素群组以及第二次像素群组的次像素之数量分别大于每一像素区域的次像素数量，使驱动第一次像素群组或是第二次像素群组之频率低于一像素区域对应的两个次像素之频率，以减少整个显示面板的功耗，提高显示面板的显示品质。

Description

具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板
【技术领域】
本发明涉及一种基板，且特别是涉及一种具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，当实现显示面板内部的点反转的条件时，通过降低数据线(Data Line)上信号正、负极性的切换频率，以减少整个显示面板的功耗，符合绿色环保要求，提高显示面板的显示品质。
【背景技术】
由于液晶显示器(liquid crystal display,LCD)具有低辐射、体积小及低耗能等优点，因此逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tube,CRT)显示器，广泛地应用在笔记型计算机、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、平面电视，或行动电话等信息产品上。
现有技术中，在液晶面板生产中降低制作成本是一项非常重要的课题。数据线共享(Data Line Sharing,DLS)架构是一种常用的方法，它是将扫描线(Gate Line)的数量加倍，而数据线(Data Line)的数量减半，从而减少源极(Source)驱动器的数量，达到降低成本的目的。
现有的液晶面板驱动方式中，点反转(Dot Inversion)是显示效果较佳的一种反转方式。采用数据线共享(DLS)架构的显示面板如果使用传统的驱动方式，以高清(HD)的分辨率(1366×768)，60Hz的工作频率，则当显示面板工作时，数据线的信号每两个像素(Pixel)就需要切换一次极性，即大约每21.7μs(等于1/(60*768))需要切换一次极性，对应的数据线信号频率为20kHz数量级左右。这样的缺点一方面是增加了数据在线的功率消耗，另一方面数据线共享(DLS)架构像素(Pixel)的充电时间很短，数据线共享上的信号切换的电阻/电容延迟(RC Delay)也会进一步影响像素的充电情况，不利于显示品质的提高，当显示面板的分辨率提高时，这个问题会更加严重。因此需要发展一种新式的阵列基板，以解决上述问题。
【发明内容】
有监于此，本发明的目的在于提供一种具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，当实现显示面板内部的点反转的条件时，通过降低数据线(Data Line)上信号正、负极性的切换频率，以减少整个显示面板的功耗，符合绿色环保要求，提高显示面板的显示品质。
为达到上述发明目的，本发明第一实施例中提供一种具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，用于液晶面板，其特征在于，所述阵列基板包括：一栅极驱动器，设有若干栅极接触部，用以产生若干扫描信号；一源极驱动器，用以产生数据信号；若干扫描线，电性连接所述栅极驱动器的若干栅极接触部，用以相对应接收所述若干扫描信号，所述若干栅极接触部与所述若干扫描线的数量相同并且互相对应；以及若干数据线，电性连接所述源极驱动器，用以相对应接收所述数据信号；其中，所述若干扫描线与所述若干数据线交错形成矩阵方式的行列配置，以形成若干像素区域，每一像素区域包括一条数据线以及两条扫描线，并且每一像素区域是由不同颜色类型的两个次像素所组成，所述两个次像素分别具有不同驱动极性的第一极性以及第二极性，其中一部分栅极接触部相对应直接电性连接一部分扫描线，另一部分栅极接触部相对应交叉电性连接另一部分扫描线，使得在每一数据在线，所述源极驱动器对连续的若干像素区域中具有所述第一极性的第一次像素群组进行充电，并且所述源极驱动器可切换对连续的若干像素区域中具有所述第二极性的第二次像素群组进行充电，其中所述第一次像素群组以及所述第二次像素群组的次像素的数量分别大于每一像素区域的次像素的数量，使驱动所述第一次像素群组或是第二次像素群组的频率低于一像素区域对应的两个次像素的频率。
在一实施例中，在每一次像素的驱动极性与其周围的若干次像素的驱动极性不相同。
在一实施例中，所述第一极性以及所述第二极性分别为正极性以及负极性，或是所述第一极性以及所述第二极性分别为负极性以及正极性。
在一实施例中，所述两种不同颜色类型的次像素是由蓝色次像素、绿色次像素以及红色次像素中任意两种颜色的次像素所组成。
在一实施例中，所述两种不同颜色类型的次像素是由白色次像素、蓝色次像素、绿色次像素以及红色次像素中任意两种颜色的次像素所组成。
在一实施例中，所述栅极驱动器的若干栅极接触部的编号分别为G(0)、G(1)、G(2)…G(n)，所述若干扫描线的编号分别为GL(0)、GL(1)、GL(2)…GL(n)，其中n为正整数，其中所述若干栅极接触部G(8k+2)、G(8k+3)、G(8k+4)及G(8k+5)分别与所述若干扫描线GL(8k+4)、GL(8k+5)、GL(8k+2)及GL(8k+3)形成所述相对应交叉电性连接，k为整数。
在一实施例中，所述若干栅极接触部G(8k)、G(8k+1)、G(8k+6)及G(8k+7)分别与所述若干扫描线GL(8k)、GL(8k+1)、GL(8k+6)及GL(8k+7)形成所述相对应直接电性连接。
【附图说明】
图1A:为根据本发明第一实施例中具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板的电路示意图。
图1B:为根据本发明第一实施例中阵列基板的扫描线与数据线的驱动时序波形图。
图2A:为根据本发明第二实施例中具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板的电路示意图。
图2B:为根据本发明第二实施例中阵列基板的扫描线与数据线的驱动时序波形图。
【具体实施方式】
本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。实施例中的各组件的配置是为了清楚说明本发明揭示的内容，并非用以限制本发明。在不同的图式中，相同的组件符号表示相同或相似的组件。
参考图1A及1B，图1A为根据本发明第一实施例中具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板的电路示意图，图1B为根据本发明第一实施例中阵列基板的扫描线与与数据线的驱动时序波形图。所述阵列基板为数据线共享的架构，用于液晶面板，所述阵列基板设有栅极驱动器100、源极驱动器102、若干扫描线GL0～GL13、若干数据线DL1～DL5以及若干次像素104B、104G、104R。此处为14条扫描线以及5条数据线，但其数量不限于此，例如是更多条的扫描线以及数据线。
如图1A及1B所示，栅极驱动器100设有若干栅极接触部G0～G13，用以产生若干扫描信号。源极驱动器102用以产生数据信号。若干扫描线GL0～GL13电性连接所述栅极驱动器100的若干栅极接触部G0～G13，用以相对应接收所述若干扫描信号，所述若干栅极接触部G0～G13与所述若干扫描线GL0～GL13的数量相同并且互相对应。若干数据线DL1～DL5电性连接所述源极驱动器102，用以相对应接收所述数据信号。
如图1A及1B所示，所述若干扫描线GL0～GL13与所述若干数据线DL1～DL5交错形成矩阵方式的行列配置，以形成若干像素区域106，每一像素区域106包括一条数据线DL1～DL5以及两条扫描线GL0～GL13，并且每一像素区域106是由不同颜色类型的两个次像素104B、104G、104R所组成，所述两个次像素104B、104G、104R分别具有不同驱动极性的第一极性108P以及第二极性108N，其中一部分栅极接触部G0～G13相对应直接电性连接一部分扫描线GL0～GL13，另一部分栅极接触部G0～G13相对应交叉电性连接另一部分扫描线GL0～GL13，使得在每一数据线DL1～DL5上，所述源极驱动器102对连续的若干像素区域106中具有所述第一极性108P的第一次像素群组例如数据线DL2上与扫描线GL2、GL3、GL6、GL7交错位置的正极性之次像素进行充电，并且所述源极驱动器102可切换对连续的若干像素区域106中具有所述第二极性108N的第二次像素群组例如数据线DL2上与扫描线GL1、GL4、GL5、GL8交错位置的负极性的次像素进行充电，其中所述第一次像素群组以及所述第二次像素群组的次像素的数量分别大于每一像素区域106的次像素104B、104G、104R的数量，使驱动所述第一次像素群组或是第二次像素群组的频率低于一像素区域106对应的两个次像素的频率。
如图1A及1B所示，在一实施例中，在每一次像素104B、104G、104R的驱动极性与其周围的若干次像素104B、104G、104R的驱动极性不相同。在一优选实施例中，每一次像素104B、104G、104R的驱动极性与其周围多个次像素104B、104G、104R的驱动极性相反，以形成数据线共享(Data Line Sharing,DLS)的显示面板架构。所述第一极性以及所述第二极性分别为正极性(+)以及负极性(-)，或是所述第一极性以及所述第二极性分别为负极性(-)以及正极性(+)。在一实施例中，所述两种不同颜色类型的次像素104B、104G、104R是由蓝色次像素104B、绿色次像素104G以及红色次像素104R中任意两种颜色的次像素所组成。
如图1A及1B所示，以高清(HD)的显示面板为例，所述栅极驱动器100的若干栅极接触部的编号分别为G0、G1、G2…Gn，所述若干扫描线的编号分别为GL0、GL1、GL2…GLn，其中n为正整数，其中所述若干栅极接触部G(8k+2)、G(8k+3)、G(8k+4)及G(8k+5)分别与所述若干扫描线GL(8k+4)、GL(8k+5)、GL(8k+2)及GL(8k+3)形成所述相对应交叉电性连接，k为整数。换言之，一组8个栅极接触部G0、G1、G2…G7中的4个在栅极驱动器100和显示面板内部不相同编号的扫描线交叉连接在一起，例如图1A所示。若干栅极接触部G(8k)、G(8k+1)、G(8k+6)及G(8k+7)分别与所述若干扫描线GL(8k)、GL(8k+1)、GL(8k+6)及GL(8k+7)形成所述相对应直接电性连接。换言之，一组8个栅极接触部G0、G1、G2…G7中的另外4个在栅极驱动器100和显示面板内部相同编号的扫描线直接连接在一起。
如图1A及1B所示，在显示面板正常工作时，G栅极驱动器100按照G1、G2、G3…Gn的顺序依次打开(例如是10μs脉波宽度对应一数据信号对一次像素充电脉波宽度)，但是数据线是每给4个次像素充电(即4个充电脉波宽度)之后才会切换一次极性，在图1A所示的电路中，以数据线DL2为例，栅极接触部G(8k)、G(8k+1)、G(8k+2)及G(8k+3)对应的次像素为负极性(-)，而栅极接触部G(8k+4)、G(8k+5)、G(8k+6)及G(8k+7)对应的次像素为正极性(+)，数据线每隔43.4μs之后才会进行一次极性切换，其与现有技术中DLS架构面板相比，数据线极性切换的频率降低了1/2，在一帧(Frame)的时间段内，例如以高清(HD)的分辨率(1366×768)显示面板为例，60Hz的工作频率，只需要切换384(等于1/(60*768*2))次极性，因为数据线的功率消耗和频率的平方成正比，因此，数据线信号频率降低之后，整个显示面板的功率消耗将会显着下降，符合现在绿色环保的需求。
这些次像素104B、104G、104R电性连接这些扫描线GL与数据线DL，每一次像素104B、104G、104R具有一晶体管108、液晶电容(liquid-crystal capacitor,CLC)以及储存电容(storage capacitor,CS)，其中每一晶体管108具有一栅极(gate)G、一源极(source)S以及一汲极(drain)D，而栅极G连接扫描线GL，源极S连接数据线DL，且汲极D共同连接液晶电容(CLC)以及储存电容(CS)，所述液晶电容(CLC)以及储存电容(CS)接地(如图1A所示)或是共同连接至共享线(common line)(未图示)。当扫描线上施加足够大的正电压时，连接所述扫描线上的薄膜晶体管108会被开启(switch on)，使这些液晶电容的像素电极与垂直方向的数据线DL电性导通，而经由垂直数据线送入对应的视频信号，以将这些液晶电容充电至适当的电压水平；换言之，对这些次像素所对应的液晶电容进行充电，以驱动液晶层内的液晶分子，使液晶显示器显示影像；同时，对连接所述数据线的这些储存电容(CS)进行充电，所述储存电容(CS)在于使液晶电容(CLC)两端的电压维持在一定值下，亦即在未进行数据更新之前，液晶电容(CLC)的两端电压藉由储存电容(CS)维持住。
参考图2A及2B，图2A为根据本发明第二实施例中具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板的电路示意图，图2B为根据本发明第二实施例中阵列基板的扫描线与数据线的驱动时序波形图。第二实施例之第二实施例中具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板与第一实施例类似，其差异在于所述两种不同颜色类型的次像素是由白色次像素104W、蓝色次像素104B、绿色次像素104G以及红色次像素104R中任意两种颜色的次像素所组成。
如图2A及2B所示，在一实施例中，在每一次像素104W、104B、104G、104R的驱动极性与其周围的若干次像素104W、104B、104G、104R的驱动极性不相同。在一优选实施例中，每一次像素104W、104B、104G、104R的驱动极性与其周围多个次像素104W、104B、104G、104R的驱动极性相反，以形成数据线共享(Data Line Sharing,DLS)的显示面板架构。所述第一极性以及所述第二极性分别为正极性(+)以及负极性(-)，或是所述第一极性以及所述第二极性分别为负极性(-)以及正极性(+)。在一实施例中，所述两种不同颜色类型的次像素104W、104B、104G、104R是由白色次像素104W、蓝色次像素104B、绿色次像素104G以及红色次像素104R中任意两种颜色的次像素所组成。
如图2A及2B所示，以高清(HD)的显示面板为例，所述栅极驱动器100的若干栅极接触部的编号分别为G0、G1、G2…Gn，所述若干扫描线的编号分别为GL0、GL1、GL2…GLn，其中n为正整数，其中所述若干栅极接触部G(8k+2)、G(8k+3)、G(8k+4)及G(8k+5)分别与所述若干扫描线GL(8k+4)、GL(8k+5)、GL(8k+2)及GL(8k+3)形成所述相对应交叉电性连接，k为整数。换言之，一组8个栅极接触部G0、G1、G2…G7中的4个在栅极驱动器100和显示面板内部不相同编号的扫描线交叉连接在一起，例如图2A所示。若干栅极接触部G(8k)、G(8k+1)、G(8k+6)及G(8k+7)分别与所述若干扫描线GL(8k)、GL(8k+1)、GL(8k+6)及GL(8k+7)形成所述相对应直接电性连接。换言之，一组8个栅极接触部G0、G1、G2…G7中的另外4个在栅极驱动器100和显示面板内部相同编号的扫描线直接连接在一起。
如图2A及2B所示，在显示面板正常工作时，G栅极驱动器100按照G1、G2、G3…Gn的顺序依次打开(例如是10μs脉波宽度对应一数据信号对一次像素充电脉波宽度)，但是数据线是每给4个次像素充电(即4个充电脉波宽度)之后才会切换一次极性，在图2A所示的电路中，以数据线DL2为例，栅极接触部G(8k)、G(8k+1)、G(8k+2)及G(8k+3)对应的次像素为负极性(-)，而栅极接触部G(8k+4)、G(8k+5)、G(8k+6)及G(8k+7)对应的次像素为正极性(+)，数据线每隔43.4μs之后才会进行一次极性切换，其与现有技术中DLS架构面板相比，数据线极性切换的频率降低了1/2，在一帧(Frame)的时间段内，例如以高清(HD)的分辨率(1366×768)显示面板为例，60Hz的工作频率，只需要切换384(等于1/(60*768*2))次极性，因为数据线的功率消耗和频率的平方成正比，因此，数据线信号频率降低之后，整个显示面板的功率消耗将会显着下降，符合现在绿色环保的需求。
本发明之具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板重新设计了DLS架构的液晶面板的驱动方式，在实现点反转的基础上，显着的降低了数据在线信号的频率，降低面板的功耗，另外也可以改善像素的充电情况，其与现有DLS架构面板相比，这种新的布线设计可以使数据线信正负极性切换的频率降低为原来的至少1/2，例如每4个次像素切换一次信号的极性，相应的数据线功率消耗也会显着降低。
虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其幷非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (7)

1.一种具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，用于液晶面板，所述阵列基板包括：
一栅极驱动器，设有若干栅极接触部，用以产生若干扫描信号；
一源极驱动器，用以产生数据信号；
若干扫描线，电性连接所述栅极驱动器的若干栅极接触部，用以相对应接收所述若干扫描信号，所述若干栅极接触部与所述若干扫描线的数量相同并且互相对应；以及
若干数据线，电性连接所述源极驱动器，用以相对应接收所述数据信号；
其中，所述若干扫描线与所述若干数据线交错形成矩阵方式的行列配置，以形成若干像素区域，每一像素区域包括一条数据线以及两条扫描线，并且每一像素区域是由不同颜色类型的两个次像素所组成，所述两个次像素分别具有不同驱动极性的第一极性以及第二极性；
其特征在于，一部分栅极接触部相对应直接电性连接一部分扫描线，另一部分栅极接触部相对应交叉电性连接另一部分扫描线，并且在每一数据线上，所述源极驱动器对连续的若干像素区域中具有所述第一极性的第一次像素群组进行充电，并且所述源极驱动器可切换对连续的若干像素区域中具有所述第二极性的第二次像素群组进行充电，其中所述第一次像素群组以及所述第二次像素群组的次像素的数量分别大于每一像素区域的次像素的数量，使驱动所述第一次像素群组或是第二次像素群组的频率低于一像素区域对应的两个次像素的频率。
2.根据权利要求1所述的具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，其特征在于，在每一次像素的驱动极性与其周围的若干次像素的驱动极性不相同。
3.根据权利要求1所述的具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，其特征在于，所述第一极性以及所述第二极性分别为正极性以及负极性，或是所述第一极性以及所述第二极性分别为负极性以及正极性。
4.根据权利要求1所述的具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，其特征在于，所述不同颜色类型的两个次像素是由蓝色次像素、绿色次像素以及红色次像素中任意两种颜色的次像素所组成。
5.根据权利要求1所述的具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，其特征在于，所述不同颜色类型的两个次像素是由白色次像素、蓝色次像素、绿色次像素以及红色次像素中任意两种颜色的次像素所组成。
6.根据权利要求1所述的具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，其特征在于，所述栅极驱动器的若干栅极接触部的编号分别为G(0)、G(1)、G(2)…G(n)，所述若干扫描线的编号分别为GL(0)、GL(1)、GL(2)…GL(n)，其中n为正整数，其中所述若干栅极接触部G(8k+2)、G(8k+3)、G(8k+4)及G(8k+5)分别与所述若干扫描线GL(8k+4)、GL(8k+5)、GL(8k+2)及GL(8k+3)形成所述相对应交叉电性连接，k为整数。
7.根据权利要求6所述的具有低切换频率的数据线驱动极性的阵列基板，其特征在于，所述若干栅极接触部G(8k)、G(8k+1)、G(8k+6)及G(8k+7)分别与所述若干扫描线GL(8k)、GL(8k+1)、GL(8k+6)及GL(8k+7)形成所述相对应直接电性连接。
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