CN103278977B - 液晶显示面板及其像素结构和驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素结构，其包括多个像素，每一像素包括相邻设置的第一、第二以及第三像素区。第一像素区包括第一像素电极和第一控制开关，第二像素区包括第二像素电极和第二控制开关，第三像素区包括第三像素电极和第三控制开关。第三像素电极依次通过第三控制开关和第二控制开关连接数据信号，第三像素电极还通过第三控制开关连接第二像素电极以在第一控制开关、第二控制开关以及第三控制开关均导通时使得第一像素电极和第二像素电极的电位不同。本发明还公开了一种具有上述像素结构的液晶显示面板及该液晶显示面板的驱动方法。通过上述方式，本发明能够在不降低像素结构开口率的情况下实现低色偏的效果，从而避免大视角颜色失真。

Description

液晶显示面板及其像素结构和驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是涉及一种液晶显示面板及其像素结构和驱动方法。
背景技术
多畴垂直配向型液晶显示面板作为液晶显示器的一种显示面板，由于在不同视角下观察到液晶的指向不同，会导致液晶面板在大视角下观察到的颜色失真。为了改善大视角颜色失真的问题，在像素结构设计时，将一个像素(红、绿或蓝)分成两部分：第一像素区和第二像素区，通过控制两区电压来改善大视角失真，一般称为低色偏设计。
低色偏设计主要分为两类，一类是是通过增加数据线，分别对第一像素区和第二像素区控制，其缺点是驱动数目增加，导致成本增加；另一类是在阵列基板上设计电容，用来控制第一像素区和第二像素区的电位不一致，实现低色偏的效果，但由于在阵列基板上设计电容，会降低像素结构的开口率，导致显示效果不佳。
因此，需要提供一种液晶显示面板及其像素结构和驱动方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种液晶显示面板及其像素结构和驱动方法，能够在不降低像素结构开口率的情况下实现低色偏的效果，从而避免大视角颜色失真。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种像素结构，其包括矩阵排列的多个像素，每一像素包括相邻设置的第一像素区、第二像素区以及第三像素区，第一像素区包括第一像素电极和第一控制开关，第一像素电极通过第一控制开关连接数据信号；第二像素区包括第二像素电极和第二控制开关，第二像素电极通过第二控制开关连接数据信号，第一控制开关和第二控制开关的控制端均连接第一扫描信号；第三像素区包括第三像素电极和第三控制开关，第三像素电极依次通过第三控制开关和第二控制开关连接数据信号，第三控制开关的控制端连接第二扫描信号，第三像素电极还通过第三控制开关连接第二像素电极以在第一控制开关、第二控制开关以及第三控制开关均导通时使得第一像素电极和第二像素电极的电位不同。
其中，像素结构包括相对设置的阵列基板、彩膜基板以及夹持在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，其中，第一像素区、第二像素区以及第三像素区设置在阵列基板上，彩膜基板上设置有公共电极，第三像素电极和公共电极之间以液晶层为介质形成分压液晶电容，分压液晶电容用于在第一控制开关、第二控制开关、以及第三控制开关均导通时降低第二像素电极的电位以使得第一像素电极和第二像素电极的电位不同。
其中，阵列基板上还包括依次设置在第一像素电极和第二像素电极的下方的绝缘层和存储电容电极，第一像素电极和公共电极之间以液晶层为介质形成第一液晶电容，第一像素电极和存储电容电极之间以绝缘层为介质形成第一存储电容；第二像素电极和公共电极之间以液晶层为介质形成第二液晶电容，第二像素电极和存储电容电极之间以绝缘层为介质形成第二存储电容。公共电极连接第一公共电压，存储电容电极连接第二公共电压。
其中，第一控制开关为第一薄膜晶体管，第二控制开关为第二薄膜晶体管，第三控制开关为第三薄膜晶体管，第一像素电极连接第一薄膜晶体管的漏极，第一薄膜晶体管的源极连接数据信号，第一薄膜晶体管的栅极连接第一扫描信号，第二像素电极连接第二薄膜晶体管的漏极，第二薄膜晶体管的源极连接数据信号，第二薄膜晶体管的栅极连接第一扫描信号，第三像素电极连接第三薄膜晶体管的漏极，第三薄膜晶体管的源极连接第二薄膜晶体管的漏极，第三薄膜晶体管的栅极连接第二扫描信号。
其中，阵列基板上进一步包括横向设置的多条扫描线和纵向设置的多条数据线，扫描线均与数据线相交，第n个像素的第一像素区设置在第n-1条扫描线、第n条扫描线、第n条数据线以及第n+1条数据线所围成的区域内；第n个像素的第二像素区设置在第n条扫描线、第n+1条扫描线、第n条数据线以及第n+1条数据线所围成的区域内；第n个像素的第三像素区设置在第n+1条扫描线、第n+2条扫描线、第n条数据线以及第n+1条数据线所围成的区域内；第n条数据线用于提供第n个像素的数据信号，第n条扫描线用于提供第n个像素的第一扫描信号，第n+1条扫描线提供第n个像素的第二扫描信号。
其中，第n个像素的第二扫描信号与第n+1个像素的第一扫描信号为同一信号。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示面板，其包括上述任意一项的像素结构。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过增加设置第三像素区，利用第三像素电极和公共电极之间形成的分压液晶电容将第二像素区的电位拉低，使得第一像素区的电位与第二子像素区的电位不同，从而在不降低开口率的情况下实现低色偏效果，能够避免大视角颜色失真。
附图说明
图1是本发明像素结构的优选实施例的剖面结构示意图；
图2是本发明像素结构的电路结构示意图；
图3是本发明液晶显示面板的结构示意图；
图4是本发明的液晶显示面板的驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请参阅图1，图1是本发明像素结构的优选实施例的剖面结构示意图。在本实施例中，像素结构10优选为包括：阵列基板11、液晶层12以及彩膜基板13。其中，阵列基板11和彩膜基板13相对设置，液晶层12夹持在阵列基板11和彩膜基板13之间。
本发明像素结构10具有结构相同、用于显示不同色彩的多个像素14a，14b，14c，14d，其中，每个像素包括相邻设置的第一像素区141、第二像素区142以及第三像素区143。
第一像素区141、第二像素区142以及第三像素区143设置在阵列基板11上，阵列基板11上还设置有存储电容电极15和绝缘层16。其中，存储电容电极15设置在第一像素区141和第二像素区142下方，绝缘层16覆盖在存储电容电极15上。
彩膜基板13包括一公共电极17，其设置在彩膜基板13下表面。
请一并参阅图1和图2，图2是本发明像素结构的电路结构示意图。在本实施例中，阵列基板11上设置有多条扫描线S1～SN以及多条数据线D1～DN。多条扫描线S1～SN横向设置，多条数据线D1～DN纵向设置，扫描线和数据线彼此垂直相交。在其他实施例中，扫描线和数据线也可以不垂直。
下面以图1中所示的第n个像素14c为例进行说明。
第n个像素14c包括第一像素区141、第二像素区142、第三像素区143。第n个像素14c的第一像素区141设置在第n-1条扫描线Sn-1、第n条扫描线Sn、第n条数据线Dn以及第n+1条数据线Dn+1所围成的区域内。第n个像素14c的第二像素区142设置在第n条扫描线Sn、第n+1条扫描线Sn+1、第n条数据线Dn以及第n+1条数据线Dn+1所围成的区域内。第n个像素14c的第三像素区143设置在第n+1条扫描线Sn+1、第n+2条扫描线Sn+2、第n条数据线Dn以及第n+1条数据线Dn+1所围成的区域内。
第一像素区141包括第一像素电极21和第一控制开关T1，第一像素电极21通过第一控制开关T1连接数据信号。在本实施例中，第一控制开关T1优选为第一薄膜晶体管T1，第一像素电极21连接第一薄膜晶体管T1的漏极，第一薄膜晶体管T1的源极连接数据信号，第一薄膜晶体管T1的栅极为其控制端且连接第一扫描信号，第n条数据线Dn用于提供第n个像素14c的数据信号，即第一薄膜晶体管T1的源极连接第n条数据线Dn。第n条扫描线Sn用于提供第n个像素14c的第一扫描信号，即第一薄膜晶体管T1的栅极连接第n条扫描线Sn。
第二像素区142包括第二像素电极22和第二控制开关T2，第二像素电极22通过第二控制开关T2连接数据信号。在本实施例中，第二控制开关T2优选为第二薄膜晶体管T2。第二像素电极22连接第二薄膜晶体管T2的漏极，第二薄膜晶体管T2的源极连接数据信号，第二薄膜晶体管T2的栅极为其控制端且连接第一扫描信号。第n条数据线Dn用于提供第n个像素14c的数据信号，即第二薄膜晶体管T2的源极连接第n条数据线Dn。第n条扫描线Sn用于提供第n个像素14c的第一扫描信号，即第二薄膜晶体管T2的栅极连接第n条扫描线Sn。
第三像素区143包括第三像素电极23和第三控制开关T3，第三像素电极23依次通过第三控制开关T3和第二控制开关T2连接数据信号，第三像素电极23还通过第三控制开关T3连接第二像素电极22。在本实施例中，第三控制开关T3优选为第三薄膜晶体管T3，第三像素电极T3连接第三薄膜晶体管T3的漏极，第三薄膜晶体管T3的源极连接第二薄膜晶体管T2的漏极，第三薄膜晶体管T3的栅极为其控制端且连接第二扫描信号，第n+1条扫描线Sn+1提供第n个像素14c的第二扫描信号，即第三薄膜晶体管T3的栅极连接第n+1条扫描线Sn+1。
值得注意的是，在本实施例中，第n个像素14c的第二扫描信号与第n+1个像素14d的第一扫描信号优选为同一信号，即第n+1条扫描线Sn+1和第n+2条扫描线Sn+2连接同一用于产生扫描信号的驱动IC的扫描线端，进而可以节约成本。在其他实施例中，第n个像素14c的第二扫描信号与第n+1个像素14d的第一扫描信号也可以不是同一信号，即第n+1条扫描线Sn+1和第n+2条扫描线Sn+2连接的也可以不是同一驱动IC。在其他实施例中，第n个像素14c的第二扫描信号和第n+1个像素14d的第一扫描信号也可以都是由第n+1条扫描线Sn+1提供。
公共电极17连接第一公共电压VC1，存储电容电极15连接第二公共电压VC2。第三像素电极23和公共电极17之间以液晶层12为介质形成分压液晶电容CL。第一像素电极21和公共电极17之间以液晶层15为介质形成第一液晶电容CL1，第一像素电极21和存储电容电极15之间以绝缘层16为介质形成第一存储电容Cs1。第二像素电极22和公共电极17之间以液晶层12为介质形成第二液晶电容CL2，第二像素电极22和存储电容电极15之间以绝缘层16为介质形成第二存储电容Cs2。分压液晶电容CL用于在第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、以及第三薄膜晶体管T3均导通时降低第二像素电极21的电位以使得第一像素电极21和第二像素电极22的电位不同。第一薄膜晶体管T1导通指其源极和漏极之间导通，同样第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3导通指源极和漏极之间导通。
下面结合附图和实施例说明本发明像素结构的工作原理。
如图2所示，同样以第n个像素14c为例进行说明。当第n条扫描线Dn上的第一扫描信号控制第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2导通且第n+1条扫描线Dn+1上的第二扫描信号控制第三薄膜晶体管T3截至时，第一像素电极21和第二像素电极22之间形成第一等电位V1(图2中V1处电位)；随后，当第二扫描信号控制第三薄膜晶体管T3导通时，分压液晶电容CL上积累电荷，为第二像素电极22分担部分电压，使得第一像素电极21与第二像素电极22电位不同，达到传统低色偏像素结构设计的要求。
具体而言，在本实施例中，此时第二像素电极21和第三像素电极22之间形成第二等电位V2(图2中V2处电位)。由电容分压公式可以得到，第一等电位V1和第二等电位V2之间的关系为：
V2＝V1(CL2+Cs2)/(CL2+Cs2+2CL)(1)
由式(1)可知：V2<V1，即第一像素电极21电位与第二像素电极21电位不同，达到了传统低色偏像素结构设计的要求，即当第一像素电极21电位与第二像素电极22电位不同时，液晶显示面板在大视角观看时颜色失真会减小。本实施例未在阵列基板11上另外设置电容，因此也不会影响液晶显示面板的开口率。
请参阅图3，图3是本发明液晶显示面板的结构示意图。在本实施例中，液晶显示面板包括：像素结构10、第一偏光板18以及第二偏光板19。其中，像素结构10为上述任意一实施例所述的像素结构10。第一偏光板18设置在阵列基板11下方，第二偏光板19设置在彩膜基板13的上方。
请参阅图4，图4是本发明的液晶显示面板的驱动方法的流程示意图。
步骤S41：利用第一扫描信号控制第一控制开关和第二控制开关导通。
步骤S42：利用数据信号为第一像素区和第二像素区充电以使得第一像素电极与第二像素电极形成第一等电位V1。
步骤S43：利用第二扫描信号控制第三控制开关导通，使得第三像素电极与第二像素电极导通以让第二像素电极与第三像素电极形成不同于第一等电位V1的第二等电位V2。
区别于现有技术，本发明通过增加设置第三像素区，利用第三像素电极和公共电极之间形成的分压液晶电容将第二像素区的电位拉低，使得第一像素区的电位与第二子像素区的电位不同，从而能够在不降低开口率的情况下实现低色偏效果，能够避免大视角颜色失真。
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。

Claims (4)

1.一种像素结构，其特征在于，所述像素结构包括矩阵排列的多个像素，每一像素包括相邻设置的第一像素区、第二像素区以及第三像素区，其中：
所述第一像素区包括第一像素电极和第一控制开关，所述第一像素电极通过所述第一控制开关连接数据信号；
所述第二像素区包括第二像素电极和第二控制开关，所述第二像素电极通过所述第二控制开关连接所述数据信号，所述第一控制开关和所述第二控制开关的控制端均连接第一扫描信号；
所述第三像素区包括第三像素电极和第三控制开关，所述第三像素电极依次通过所述第三控制开关和所述第二控制开关连接所述数据信号，所述第三控制开关的控制端连接第二扫描信号，所述第三像素电极还通过所述第三控制开关连接所述第二像素电极以在所述第一控制开关、所述第二控制开关以及所述第三控制开关均导通时使得所述第一像素电极和所述第二像素电极的电位不同；
所述像素结构包括相对设置的阵列基板、彩膜基板以及夹持在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层，其中，所述第一像素区、所述第二像素区以及所述第三像素区设置在所述阵列基板上，所述彩膜基板上设置有公共电极，所述第三像素电极和所述公共电极之间以所述液晶层为介质形成分压液晶电容，所述分压液晶电容用于在所述第一控制开关、所述第二控制开关、以及所述第三控制开关均导通时降低所述第二像素电极的电位以使得所述第一像素电极和所述第二像素电极的电位不同；
所述阵列基板上进一步包括横向设置的多条扫描线和纵向设置的多条数据线，所述扫描线均与所述数据线相交，其中：
第n个像素的第一像素区设置在第n-1条扫描线、第n条扫描线、第n条数据线以及第n+1条数据线所围成的区域内；
所述第n个像素的第二像素区设置在所述第n条扫描线、第n+1条扫描线、所述第n条数据线以及所述第n+1条数据线所围成的区域内；
所述第n个像素的第三像素区设置在所述第n+1条扫描线、第n+2条扫描线、所述第n条数据线以及所述第n+1条数据线所围成的区域内；
所述第n条数据线用于提供所述第n个像素的数据信号，所述第n条扫描线用于提供所述第n个像素的第一扫描信号，所述第n+1条扫描线提供所述第n个像素的第二扫描信号；
所述第n个像素的第二扫描信号与第n+1个像素的第一扫描信号为同一信号。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述阵列基板上还包括依次设置在所述第一像素电极和所述第二像素电极的下方的绝缘层和存储电容电极，其中：
所述第一像素电极和所述公共电极之间以所述液晶层为介质形成第一液晶电容，所述第一像素电极和所述存储电容电极之间以所述绝缘层为介质形成第一存储电容；
所述第二像素电极和所述公共电极之间以所述液晶层为介质形成第二液晶电容，所述第二像素电极和所述存储电容电极之间以所述绝缘层为介质形成第二存储电容，所述公共电极连接第一公共电压，所述存储电容连接第二公共电压。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一控制开关为第一薄膜晶体管，所述第二控制开关为第二薄膜晶体管，所述第三控制开关为第三薄膜晶体管，所述第一像素电极连接所述第一薄膜晶体管的漏极，所述第一薄膜晶体管的源极连接所述数据信号，所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述第一扫描信号，所述第二像素电极连接所述第二薄膜晶体管的漏极，所述第二薄膜晶体管的源极连接所述数据信号，所述第二薄膜晶体管的栅极连接所述第一扫描信号，所述第三像素电极连接所述第三薄膜晶体管的漏极，所述第三薄膜晶体管的源极连接所述第二薄膜晶体管的漏极，所述第三薄膜晶体管的栅极连接所述第二扫描信号。
4.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括如权利要求1-3任意一项所述的像素结构。
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