CN102830561B - Tft阵列基板、液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种TFT阵列基板、液晶显示器及其驱动方法，涉及液晶显示技术领域，以解决数据线驱动时极性频繁交替功耗大的问题。该TFT阵列基板，包括横纵交叉的多条栅线和多条数据线；其中，栅线包括间隔设置的第一栅线和第二栅线，数据线包括间隔设置的奇数列数据线和偶数列数据线；奇数列数据线连接有与第一栅线连接的第一像素单元，和与第二栅线连接的第二像素单元；偶数列数据线连接有与第二栅线连接的第三像素单元，和与第一栅线连接的第四像素单元；其中，栅线方向上的同一像素行的第一像素单元和第四像素单元连接同一条栅线，第二像素单元和第三像素单元连接同一条栅线。本发明用于TFT阵列基板制造。

Description

TFT阵列基板、液晶显示器及其驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种TFT阵列基板、液晶显示器及其驱动方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)主要包括液晶显示面板、扫描驱动电路和数据驱动电路。其中，液晶显示面板一般由阵列基板和彩膜基板对盒后在其间填充液晶层而制成。扫描驱动电路和数据驱动电路分别与阵列基板上的TFT开关元件连接。

传统的TFT阵列基板中，一个TFT开关元件通过一条数据线和一条栅线进行控制，通过开启或关闭开关元件，驱动与该开关元件连接的像素电极。在阵列基板工作时，数据线将数据驱动电路中的视频数据信号传送到开关元件的源极，以此控制像素电极的电压；扫描线将扫描驱动电路中的扫描驱动信号传送到开关元件的栅极，以此控制开关元件的开启和关闭。

此外，各种LCD都是通过电场来驱动液晶分子的扭转，使光线选择性通过来呈现不同灰度的图像。驱动液晶分子扭转的电场在像素电极和公共电极之间形成。当向像素电极和公共电极之间施加用于驱动液晶的直流电压超过预设时间时，液晶的性质可能会恶化。因此，业界提出了包括帧反转、行反转、列反转或点反转的反转驱动方式。

其中，点反转方式以显示画面均匀性好，画面品质高，电路之间的耦合最小而逐渐成为各大厂商的首选方式。所谓点反转，就是对于某一像素单元，在画面显示一帧的时间内采用正电压(即工作电压高于公共电压)，下一帧的时间则采用负电压(即工作电压低于公共电压)对该像素单元进行充电而实现正负电极交替。此外，由于因为源极驱动芯片(Source driver ic)所有通道(channel)不能同时输出同极性的数据信号，因此在整个液晶面板中，同一帧的时间内各像素单元的电压极性与其上下左右的四个像素单元相反。

现有技术为实现点反转，需要在同一帧的时间内不断反转数据线驱动各像素单元的工作电压，如图1所示，工作电压在高低电压之间的频繁地交替变化将导致数据线驱动功耗增加，限制了大尺寸液晶显示面板的开发和应用。

发明内容

本发明的实施例提供一种TFT阵列基板、液晶显示器及其驱动方法，以解决数据线驱动时极性频繁交替功耗大的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种TFT阵列基板，包括横纵交叉的多条栅线和多条数据线；其中，栅线包括间隔设置的第一栅线和第二栅线，数据线包括间隔设置的奇数列数据线和偶数列数据线；栅线、数据线定义的像素单元包括TFT开关元件和像素电极；

奇数列数据线连接有与所述第一栅线连接的第一像素单元，和与所述第二栅线连接的第二像素单元；

偶数列数据线连接有与所述第二栅线连接的第三像素单元，和与所述第一栅线连接的第四像素单元；

其中，栅线方向上的同一像素行的所述第一像素单元和所述第四像素单元连接同一条栅线，所述第二像素单元和所述第三像素单元连接同一条栅线。

进一步地，所述第二像素单元与所述第三像素单元在栅线方向上相邻。

或者，所述第一像素单元与所述第四像素单元在栅线方向上相邻。

进一步地，所述第一栅线和所述第二栅线位于同一像素行的像素单元的两侧。

一方面，提供一种液晶显示器，包括上述TFT阵列基板。

一方面，提供一种液晶显示器的驱动方法，所述液晶显示器包括上述的TFT阵列基板；

所述驱动方法包括：

向各条数据线输入每隔两个扫描周期极性反转的数据信号，且相邻的奇数列数据线和偶数列数据线同一时间点的数据信号极性相反；

对应地向第一栅线输入第一扫描信号，以便开启所述第一像素单元和所述第四像素单元的TFT开关元件，为像素电极充电；

对应地向第二栅线输入第二扫描信号，以便开启所述第二像素单元和所述第三像素单元的TFT开关元件，为像素电极充电。

本发明实施例提供的TFT阵列基板、液晶显示器及其驱动方法，奇数列数据线连接有与第一栅线连接的第一像素单元，和与第二栅线连接的第二像素单元；偶数列数据线连接有与第二栅线连接的第三像素单元，和与第一栅线连接的第四像素单元；在同一像素行上，第一像素单元和第四像素单元连接同一条栅线，第二像素单元和第三像素单元连接同一条栅线。这样一来，由于在一个像素行上每条数据线连接有两个像素单元，因此在不同栅线的控制下，各条数据线上可以加载每隔两个扫描周期极性反转的数据信号，当然相邻的奇数列数据线和偶数列数据线同一时间点的数据信号极性相反。相对现有技术中的数据线上加载每隔一个扫描周期极性反转的数据信号电压而言，极***替频率大为降低，进而功耗减小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的数据线加载信号极性示意图；

图2为本发明实施例提供的TFT阵列基板的结构示意图；

图3(a)为针对本发明实施例提供的数据线加载信号极性示意图；图3(b)为阵列基板显示极性示意图；

图4为本发明另一实施例提供的TFT阵列基板的结构示意图；

图5(a)为针对本发明实施例提供的数据线加载信号极性示意图；图5(b)为另一阵列基板显示极性示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

需要说明的是，在其后的各个实施例中，“上”、“下”、“左”、

“右”只是为便于参照附图说明而定义的位置关系，并不对该结构在实际应用中位置关系做任何限定。

此外，在其后的各个实施例中，栅线、数据线定义的像素单元包括TFT开关元件和像素电极。数据线与像素单元的连接是指：数据线与像素单元TFT开关元件的源极电连接。栅线与像素单元的连接是指：栅线与像素单元TFT开关元件的栅极电连接。像素单元TFT开关元件的漏极与像素电极电连接。

如图2所示，本发明实施例提供的TFT阵列基板1包括：横纵交叉的多条栅线10和多条数据线20。其中，栅线10包括间隔设置的第一栅线11和第二栅线12，数据线包括间隔设置的奇数列数据线21和偶数列数据线22。栅线、数据线定义的像素单元包括TFT开关元件和像素电极。

其中，奇数列数据线21连接有与第一栅线11连接的第一像素单元31，和与第二栅线12连接的第二像素单元32。偶数列数据线22连接有与第二栅线12连接的第三像素单元33，和与第一栅线11连接的第四像素单元34。栅线方向上的同一像素行的第一像素单元31和第四像素单元34连接同一条栅线；第二像素单元32和第三像素单元33连接同一条栅线。

以图2中左上角的基板结构为例，数据线21为奇数列数据线，数据线22为偶数列数据线，栅线11为第一栅线，栅线12为第二栅线。第一栅线11和第二栅线12中间部分称为一像素行，第一栅线11和第二栅线12位于同一像素行的像素单元的两侧。可以看出，奇数列数据线21在该栅线行上，左侧连接有与第一栅线11连接的第一像素电极31，右侧连接有与第二栅线12连接的第二像素电极32。偶数列数据线22在该栅线行上，左侧连接有与第二栅线12连接的第三像素电极33，右侧连接有与第一栅线行连接的第四像素电极34。从图2中可以看出，在同一像素行上，第二像素单元32与第三像素单元33在栅线方向上相邻。

这里只是说明了基板一处的结构，本领域技术人员可以推知本实施例中的TFT阵列基板是由多个上述结构构成的。

下面，针对上述结构的TFT阵列基板说明对其进行的驱动方法。

参照图3，向各条数据线输入每隔两个扫描周期极性反转的数据信号，且相邻的奇数列数据线和偶数列数据线同一时间点的数据信号极性相反。在图3中，Ch1、Ch2、Ch3、Ch4……表示数据线通道，DE1、DE2、DE3、DE4……表示各个扫描时间点。以数据线通道Ch1(对应图2中的奇数列数据线21)为例，输入的DE1～DE6各扫描时间点的数据信号极性为{+--++-}，可以看出极性是每隔两个扫描周期极性反转的。以数据线通道Ch2(对应图2中的偶数列数据线22)为例，输入的DE1～DE6各扫描时间点的数据信号极性为{-++--+}，不仅极性是每隔两个扫描周期极性反转的，而且相对数据线通道Ch1而言，同一时间点的数据信号极性也是相反的，这符合现有源极驱动芯片(Source driver ic)的能力。类似的，其余数据线通道的数据信号也以此类推，得到如图3(a)所示的信号输入图示。

以图2的奇数列数据线21，以及图3的数据线通道Ch1为例，在第一像素行上，由于奇数列数据线21左侧连接有与第一栅线11连接的第一像素电极31，因此第一像素电极31在第一栅线11加载开启电压后充“+”电极。又因为在该像素行上奇数列数据线21右侧连接有与第二栅线12连接的第二像素电极32，因此第二像素电极在第二栅线12加载开启电压后充“-”电极。类似的，在第二像素行上的与奇数列数据线21和第一栅线11连接的第一像素电极31’充“-”电极，与奇数列数据线21和第二栅线12连接的第二像素电极32’充“+”电极。即图3(a)中的虚线区域41表示的{+--+}信号，在阵列基板上表现为图3(b)中虚线区域41’表示的 $\left\{\begin{array}{cc}+& -\\ -& +\end{array}\right\}.$

以图2的偶数列数据线22，以及图3的数据线通道Ch2为例，在第一像素行上，由于偶数列数据线22右侧连接有与第一栅线11连接的第四像素电极34，因此第四像素电极34在第一栅线11加载开启电压后充“-”电极。又因为在该像素行上偶数列数据线22左侧连接有与第二栅线12连接的第三像素电极33，因此第三像素电极33在第二栅线12加载开启电压后充“+”电极。类似的，在第二像素行上的与偶数列数据线22和第一栅线11连接的第四像素电极34’充“+”电极，与偶数列数据线22和第二栅线12连接的第三像素电极33’充“-”电极。即图3(a)中的虚线区域42表示的{-++-}信号，在阵列基板上表现为图3(b)中虚线区域42’表示的 $\left\{\begin{array}{cc}+& -\\ -& +\end{array}\right\}.$ 结合起来，

图3(a)中的Ch1、Ch2上的信号 $\left\{\begin{array}{c}+-\\ -+\\ -+\\ +-\end{array}\right\}$ 在阵列基板上表现为图3(b)的 $\left\{\begin{array}{ccc}+& -+& -\\ -& +-& +\end{array}\right\},$ 可以看出完全符合点翻转的规则。

上述实例只是说明了一部分数据线的一部分信号，本领域技术人员可以据此推知各条数据线的各个扫描时间点的数据信号极性，在此不再赘述了。

本发明实施例提供的TFT阵列基板及其驱动方法，奇数列数据线连接有与第一栅线连接的第一像素单元，和与第二栅线连接的第二像素单元；偶数列数据线连接有与第二栅线连接的第三像素单元，和与第一栅线连接的第四像素单元；在同一像素行上，第一像素单元和第四像素单元连接同一条栅线，第二像素单元和第三像素单元连接同一条栅线。这样一来，由于在一个像素行上每条数据线连接有两个像素单元，因此在不同栅线的控制下，各条数据线上可以加载每隔两个扫描周期极性反转的数据信号，当然相邻的奇数列数据线和偶数列数据线同一时间点的数据信号极性相反。相对现有技术中的数据线上加载每隔一个扫描周期极性反转的数据信号电压而言，极***替频率大为降低，进而功耗减小。

此外，在一像素行上，由于每条数据线均连接有两个像素电极，因对整个面板而言，减少了数据线的数量，能够增大像素的开口率。

本发明另一实施例提供的TFT阵列基板2，如图4所示，其基本结构与上述实施例相同，只是在本实施例中，第一像素单元31与第四像素单元34在栅线方向上相邻。

以图4的奇数列数据线21，以及图5的数据线通道Ch1为例，在第一像素行上，由于奇数列数据线21右侧连接有与第一栅线11连接的第一像素电极31，因此第一像素电极31在第一栅线11加载开启电压后充“+”电极。又因为在该像素行上奇数列数据线21左侧连接有与第二栅线12连接的第二像素电极32，因此第二像素电极在第二栅线12加载开启电压后充“-”电极。类似的，在第二像素行上的与奇数列数据线21和第一栅线11连接的第一像素电极31’充“-”电极，与奇数列数据线21和第二栅线12连接的第二像素电极32’充“+”电极。即图5(a)中的虚线区域51表示的{+--+}信号，在阵列基板上表现为图5(b)中虚线区域51’表示的 $\left\{\begin{array}{cc}-& +\\ +& -\end{array}\right\}.$

以图4的偶数列数据线22，以及图5的数据线通道Ch2为例，在第一像素行上，由于偶数列数据线22左侧连接有与第一栅线11连接的第四像素电极34，因此第四像素电极34在第一栅线11加载开启电压后充“-”电极。又因为在该像素行上偶数列数据线22右侧连接有与第二栅线12连接的第三像素电极33，因此第三像素电极33在第二栅线12加载开启电压后充“+”电极。类似的，在第二像素行上的与偶数列数据线22和第一栅线11连接的第四像素电极34’充“+”电极，与偶数列数据线22和第二栅线12连接的第三像素电极33’充“-”电极。即图5(a)中的虚线区域52表示的{-++-}信号，在阵列基板上表现为图5(b)中虚线区域52’表示的 $\left\{\begin{array}{cc}-& +\\ +& -\end{array}\right\}.$ 结合起来，图5(a)中的Ch1、Ch2上的信号 $\left\{\begin{array}{c}+-\\ -+\\ -+\\ +-\end{array}\right\}$ 在阵列基板上表现为图3(b)的 $\left\{\begin{array}{ccc}-& +-& +\\ +& -+& -\end{array}\right\},$ 可以看出完全符合点翻转的规则。

同样，本发明实施例提供的TFT阵列基板及其驱动方法，奇数列数据线连接有与第一栅线连接的第一像素单元，和与第二栅线连接的第二像素单元；偶数列数据线连接有与第二栅线连接的第三像素单元，和与第一栅线连接的第四像素单元；在同一像素行上，第一像素单元和第四像素单元连接同一条栅线，第二像素单元和第三像素单元连接同一条栅线。这样一来，由于在一个像素行上每条数据线连接有两个像素单元，因此在不同栅线的控制下，各条数据线上可以加载每隔两个扫描周期极性反转的数据信号，当然相邻的奇数列数据线和偶数列数据线同一时间点的数据信号极性相反。相对现有技术中的数据线上加载每隔一个扫描周期极性反转的数据信号电压而言，极***替频率大为降低，进而功耗减小。

此外，在一像素行上，由于每条数据线均连接有两个像素电极，因对整个面板而言，减少了数据线的数量，能够增大像素的开口率。

本发明实施例还提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括上述任一实施例提供的TFT阵列基板。

对应的，针对不同实施例的TFT阵列基板，驱动液晶显示器的方法也与上述驱动阵列基板的过程相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种TFT阵列基板，包括横纵交叉的多条栅线和多条数据线；其中，栅线包括间隔设置的第一栅线和第二栅线，数据线包括间隔设置的奇数列数据线和偶数列数据线；栅线、数据线定义的像素单元，其特征在于：

奇数列数据线连接有与所述第一栅线连接的第一像素单元，和与所述第二栅线连接的第二像素单元；

偶数列数据线连接有与所述第二栅线连接的第三像素单元，和与所述第一栅线连接的第四像素单元；

其中，栅线方向上的同一像素行的所述第一像素单元和所述第四像素单元连接同一条栅线，所述第二像素单元和所述第三像素单元连接同一条栅线，同时所述第一像素单元、所述第二像素单元、所述第三像素单元和所述第四像素单元中位于中间的两个相邻像素单元连接同一条栅线；并且数据线方向上相邻两个像素单元的结构完全相同。

2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述第二像素单元与所述第三像素单元在栅线方向上相邻。

3.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述第一像素单元与所述第四像素单元在栅线方向上相邻。

4.根据权利要求1或2或3所述的基板，其特征在于，所述第一栅线和所述第二栅线位于同一像素行的像素单元的两侧。

5.一种液晶显示器，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的TFT阵列基板。

6.一种液晶显示器的驱动方法，其特征在于，所述液晶显示器包括如权利要求1-4任一所述的TFT阵列基板；

所述驱动方法包括：

向各条数据线输入每隔两个扫描周期极性反转的数据信号，且相邻的奇数列数据线和偶数列数据线同一时间点的数据信号极性相反；

对应地向第一栅线输入第一扫描信号，以便开启所述第一像素单元和所述第四像素单元的TFT开关元件，为像素电极充电；

对应地向第二栅线输入第二扫描信号，以便开启所述第二像素单元和所述第三像素单元的TFT开关元件，为像素电极充电。