CN106200149A - 一种阵列基板及液晶显示器 - Google Patents

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李振亚
黄添钧
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Abstract

本发明提供一种阵列基板及液晶显示器，其包括多个像素单元，每个像素单元包括：第一栅极线与第二栅极线；数据线；像素电极；第一薄膜晶体管；第二薄膜晶体管；第三薄膜晶体管；分享电容；恒压电压线；其中，第二电容板与共电极之间断开，当第一电容板输入数据线电压时，第二电容板同时输入第一固定电压，可使分享电容的电压值小于第一电压值，当第一电容板输入数据线电压时，第二电容板同时输入第二固定电压，可使分享电容的电压值大于第二电压值，分享电容的电压小于第一电压值或大于第二电压值时，其电容值保持恒定。本发明解决了现有技术中液晶显示器色偏严重的问题。

Description

一种阵列基板及液晶显示器
【技术领域】
本发明涉及液晶显示器领域，特别涉及一种阵列基板及液晶显示器。
【背景技术】
目前，作为最广泛使用的平板显示设备其中之一的液晶显示器(LCD)包括两个显示面板和***在两个显示面板之间的液晶层，其中所述两个显示面板具有装配在其上的场产生电极(诸如像素电极和共电极)。LCD通过向场产生电极施加电压而在液晶层内产生电场，因而确定液晶层的液晶分子的排列并控制入射光的极性，由此显示图像。
视角问题一种是困扰液晶显示器发展的一个重要问题。为了解决这个问题，目前采用的主流技术之一就是将液晶分割成多个畴，使得位于不同畴的液晶分子能够呈现出不同的倾倒方向，达到了改善视角的目的。为了使液晶分子呈现不同的倾倒方向，一般使用凸起部(protrusion)或具有狭缝(slit)的导电电极的组合。例如在多畴垂直排列型(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)液晶显示器中，在阵列基板上制作具有狭缝的导电电极，在彩膜基板上制作凸起部，使液晶分子在初始状态时产生一定的预倾角，当施加电压后，呈现不同的倾倒方向。
为了进一步改善MVA液晶器的可视角问题，可以将液晶像素内与薄膜晶体管(TFT)连接的透明电极进一步分割成不同的区域，在不同区域施加不同的电压，使液晶分子倾斜程度不一样，这样可增加液晶显示畴数，实现更多畴显示，从而进一步改善视角特性。在现有技术中，将像素电极分割成两部分施加不同电压的方式有很多种，但采用这些方式实现多畴存在缺点，例如会产生影像残留等问题。
目前市场上出现了CS08电路，CS是charging sharging的缩写，08是此技术提出的年份2008的意思，其基本原理如下：
如图2所示为现有技术的CS08阵列基板的一个像素单元的整体结构示意图，t1、t2和t3为薄膜晶体管，它的面板驱动方式为逐步扫描驱动，扫描至第n行栅极线时，栅极线gn为高电位，栅极线gn+1为低电位，此时t1和t2打开，t3关闭，这时data线开始对t1和t2的存储电容cst和液晶电容clc充电，t1和t2的像素电压均被充至data线上的电压。扫描至n+1行时，栅极线gn切换为低电位，栅极线gn+1切换为高电位，此时t1和t2关闭，t3打开，t2的像素电压开始通过分享电容cs向共电极电位漏电，电压发生变化，造成t2和t3的像素电压不同，达到低色偏的效果。
如果，分享电容cs的电容值在分享电容cs处于正半周时和当分享电容cs处于负半周时不一样，除了会影响低色偏效果之外，还可能会带来诸如图像残留等影响面板显示品质的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种阵列基板及液晶显示器，以解决在现有技术中，当分享电容处于正半周时和当处于负半周时，分享电容的电容值不一样，导致液晶显示器色偏严重的问题。
本发明的技术方案如下：
一种阵列基板，其包括多个像素单元，每个所述像素单元包括：
第一栅极线及第二栅极线，所述第一栅极线与所述第二栅极线彼此平行分布，均用于按顺序传送栅极驱动器提供的栅极电压信号；
数据线，其与所述第一栅极线及所述第二栅极线相交叉，用于传送数据驱动器提供的数据电压信号及图像信号；
像素电极，其包括彼此断开的第一子像素电极与第二子像素电极，用于输入所述数据线的所述数据电压信号及图像信号；
第一薄膜晶体管，其与所述第一栅极线、所述数据线及所述第一子像素电极相连接；
第二薄膜晶体管，其与所述第一栅极线、所述数据线及所述第二子像素电极相连接；
第三薄膜晶体管，其与第二栅极线及第二子像素电极相连接，并与分享电容连接；
所述分享电容，其包括第一电容板及第二电容板，且所述第一电容板输入所述数据线电压，所述第二电容板输入固定电压，所述固定电压包括两个电压值不同的第一固定电压与第二固定电压；
恒压电压线，其输入电压由外部电压源产生，与所述第二电容板相连接，用于向所述第二电容板输入所述第一固定电压或所述第二固定电压；
其中，所述第二电容板与共电极之间断开，当所述第一电容板输入所述数据线电压时，所述第二电容板同时输入所述第一固定电压，可使所述分享电容的电压值小于第一电压值，当所述第一电容板输入所述数据线电压时，所述第二电容板同时输入所述第二固定电压，可使所述分享电容的电压值大于第二电压值，所述分享电容的电压小于所述第一电压值或大于所述第二电压值时，其电容值保持恒定。
优选地，所述分享电容的电压值小于所述第一电压值时，其电容值为第一电容恒定值。
优选地，所述分享电容的电压值大于所述第二电压值时，其电容值为第二电容恒定值，且所述第二电压值大于所述第一电压值，所述第二电容恒定值大于所述第一电容恒定值。
优选地，所述第一固定电压的电压值小于0V。
优选地，所述第二固定电压的电压值大于25V。
优选地，所述数据线电压的电压范围为0～18V。
优选地，所述数据线侧旁无屏蔽金属结构。
优选地，所述数据线侧旁设有屏蔽金属结构，所述金属屏蔽结构为ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同。
优选地，所述数据线侧旁设有屏蔽金属结构，所述金属屏蔽结构表面覆盖有可屏蔽所述第二电容板的电场的ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同。
一种液晶显示器，其包括权利要求1～9任一项所述的阵列基板。
本发明的有益效果：
本发明的一种阵列基板及液晶显示器，通过将分享电容中原先与共电极相连接的第二电容板同共电极断开，改为输入一固定电压，且当第一电容板与第二电容板分别同时输入数据线电压与固定电压时，可使分享电容的电容值保持恒定，进而使液晶显示器的显示品质在分享电容处于正半周时和处于负半周时保持一样，进而解决液晶显示器色偏严重的问题。
【附图说明】
图1为本发明实施例中的一种阵列基板的一个像素单元的整体电路结构示意图；
图2为现有技术的CS08阵列基板的一个像素单元的整体结构示意图；
图3为本发明的阵列基板的一个像素单元上的分享电容的C-V曲线示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
实施例一
请参考图1，图1为本实施例中的一种阵列基板的整体结构示意图，从图1可以看到，本发明的一种阵列基板，其包括多个像素单元，每个所述像素单元包括：
第一栅极线Gn及第二栅极线Gn+1，所述第一栅极线Gn与所述第二栅极线Gn+1彼此平行分布，均用于按顺序传送栅极驱动器提供的栅极电压信号。
数据线Data，其与所述第一栅极线Gn及所述第二栅极线Gn+1相交叉，用于传送数据驱动器提供的数据电压信号及图像信号。
像素电极，其包括彼此断开的第一子像素电极与第二子像素电极，用于输入所述数据线Data的所述数据电压信号及图像信号。
第一薄膜晶体管T1，其与所述第一栅极线Gn、所述数据线Data及所述第一子像素电极相连接。
第二薄膜晶体管T2，其与所述第一栅极线Gn、所述数据线Data及所述第二子像素电极相连接。
第三薄膜晶体管T3，其与第二栅极线Gn+1及第二子像素电极相连接，并与分享电容CS连接。
所述分享电容CS，其包括第一电容板M1及第二电容板M2，且所述第一电容板M1输入所述数据线Data电压，所述第二电容板M2输入固定电压，该固定电压包括两个不同的电压值，分别为第一固定电压和第二固定电压，使用时只需选择其中的一个输入所述第二电容板M2即可。
在本实施例中，所述固定电压的两个不同的电压值设定为小于0V的某个值和大于25V的某个值，所述数据线Data电压的电压范围为0～18V，这是根据分享电容的C-V曲线图来设计的。
恒压电压线Vh，其输入电压由外部电压源产生，与所述第二电容板M2相连接，用于向所述第二电容板M2输入所述第一固定电压或所述第二固定电压。
其中，所述第二电容板M2与共电极之间断开，当所述第一电容板M1输入所述数据线Data电压时，所述第二电容板M2同时输入所述第一固定电压，可使所述分享电容CS的电压值小于第一电压值。当所述第一电容板M1输入所述数据线Data电压时，所述第二电容板M2同时输入所述第二固定电压，可使所述分享电容CS的电压值大于第二电压值，所述分享电容CS的电压小于所述第一电压值或大于所述第二电压值时，其电容值保持恒定。
在本实施例中，所述分享电容CS的电压值小于所述第一电压值时，其电容值为第一电容恒定值。
在本实施例中，所述分享电容CS的电压值大于所述第二电压值时，其电容值为第二电容恒定值，且所述第二电压值大于所述第一电压值，所述第二电容恒定值大于所述第一电容恒定值。
本发明的基本原理如下：
如图1所示，图1为本发明实施例中的一种阵列基板的一个像素单元的整体电路结构示意图，T1、T2和T3为薄膜晶体管，该阵列基板的面板驱动方式为逐步扫描驱动，扫描至第n行栅极线时，栅极线Gn为高电位，栅极线Gn+1为低电位，此时T1和T2打开，且T3关闭，这时Data线开始对T1和T2的存储电容CST和液晶电容CLC充电，T1和T2的像素电压均被充至Data线上的电压。扫描至n+1行时，栅极线Gn切换为低电位，栅极线Gn+1切换为高电位，此时T1和T2关闭，且T3打开，T2的像素电压开始流向分享电容CS，T2和T3的电压发生变化，造成T2和T3的像素电压不同，达到低色偏的效果。
请参考图3，图3为本发明的阵列基板的一个像素单元上的分享电容的C-V曲线示意图。令分享电容CS的电压值为VCS，令恒压电压线Vh的电压值为VVh，令像素电压的电压值为VP，则VCS＝VVh-VP，当所述固定电压的电压值VVh小于0V(即第一固定电压)时，像素电压的大小范围为0～18V，对分享电容CS而言，其始终处于C-V曲线中U<0V(即第一电压值)范围，从图3可以看出，它的电容值(即第一电容恒定值)基本不变；当所述固定电压的电压值VVh大于25V(即第二固定电压)时，像素电压的大小范围同样为0～18V，对分享电容CS而言，其始终处于C-V曲线中U>7V(即第二电压值)的范围，从图3可以看出，当U>7V时，分享电容CS的电容值(即第二电容恒定值)基本不变，而分享电容CS的电容值保持不变时，液晶显示器的显示品质就可以得到很好的保证。
在实际中，在阵列基板的数据线Data侧旁一般设有屏蔽金属结构，防止阵列基板漏光。分享电容CS的所述第二电容板M2一般和屏蔽金属结构连通，两者的电压相同。本发明中所述第二电容板M2输入的是固定电压(第一电压或第二电压)，和共电极的电压不同，会容易导致阵列基板漏光，对此本实施例的解决方法如下：
第一，在本实施例中，所述数据线Data侧旁不设置屏蔽金属结构。
第二，在本实施例中，所述数据线Data侧旁设有屏蔽金属结构，但是所述金属屏蔽结构为ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同。
第三，在本实施例中，所述数据线Data侧旁设有屏蔽金属结构，但是所述金属屏蔽结构表面覆盖有可屏蔽所述第二电容板M2的电场的ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同。
本发明的一种阵列基板，通过将分享电容CS中原先与共电极相连接的第二电容板M2同共电极断开，改为输入一固定电压，且当第一电容板M1与第二电容板M2分别同时输入数据线Data电压与固定电压时，可使分享电容CS的电容值保持恒定，进而使液晶显示器的显示品质在分享电容CS处于正半周时和处于负半周时保持一样，进而解决液晶显示器色偏严重的问题。
另外，本发明的阵列基板，在所述数据线Data侧旁不设置屏蔽金属结构，或者虽然在所述数据线Data侧旁设有屏蔽金属结构，但是所述金属屏蔽结构为ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同，又或者虽然在所述数据线Data侧旁设有屏蔽金属结构，但在所述金属屏蔽结构表面覆盖有可屏蔽所述第二电容板M2的电场的ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同，上述方法均可以避免漏光的问题。
实施例二
本实施例提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括彩膜基板和阵列基板，其中所述阵列基板为实施例一所述的阵列基板。
本发明的一种液晶显示器，通过将分享电容CS中原先与共电极相连接的第二电容板M2同共电极断开，改为输入一固定电压，且当第一电容板M1与第二电容板M2分别同时输入数据线Data电压与固定电压时，可使分享电容CS的电容值保持恒定，进而使液晶显示器的显示品质在分享电容CS处于正半周时和处于负半周时保持一样，进而解决液晶显示器色偏严重的问题。
另外，本发明的液晶显示器的阵列基板，在所述数据线Data侧旁不设置屏蔽金属结构，或者虽然在所述数据线Data侧旁设有屏蔽金属结构，但是所述金属屏蔽结构为ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同，又或者虽然在所述数据线Data侧旁设有屏蔽金属结构，但在所述金属屏蔽结构表面覆盖有可屏蔽所述第二电容板M2的电场的ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同，上述方法均可以避免漏光的问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，其包括多个像素单元，每个所述像素单元包括：
第一栅极线及第二栅极线，所述第一栅极线与所述第二栅极线彼此平行分布，均用于按顺序传送栅极驱动器提供的栅极电压信号；
数据线，其与所述第一栅极线及所述第二栅极线相交叉，用于传送数据驱动器提供的数据电压信号及图像信号；
像素电极，其包括彼此断开的第一子像素电极与第二子像素电极，用于输入所述数据线的所述数据电压信号及图像信号；
第一薄膜晶体管，其与所述第一栅极线、所述数据线及所述第一子像素电极相连接；
第二薄膜晶体管，其与所述第一栅极线、所述数据线及所述第二子像素电极相连接；
第三薄膜晶体管，其与第二栅极线及第二子像素电极相连接，并与分享电容连接；
所述分享电容，其包括第一电容板及第二电容板，且所述第一电容板输入所述数据线电压，所述第二电容板输入固定电压，所述固定电压包括两个电压值不同的第一固定电压与第二固定电压；
恒压电压线，其输入电压由外部电压源产生，与所述第二电容板相连接，用于向所述第二电容板输入所述第一固定电压或所述第二固定电压；
其中，所述第二电容板与共电极之间断开，当所述第一电容板输入所述数据线电压时，所述第二电容板同时输入所述第一固定电压，可使所述分享电容的电压值小于第一电压值，当所述第一电容板输入所述数据线电压时，所述第二电容板同时输入所述第二固定电压，可使所述分享电容的电压值大于第二电压值，所述分享电容的电压小于所述第一电压值或大于所述第二电压值时，其电容值保持恒定。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述分享电容的电压值小于所述第一电压值时，其电容值为第一电容恒定值。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述分享电容的电压值大于所述第二电压值时，其电容值为第二电容恒定值，且所述第二电压值大于所述第一电压值，所述第二电容恒定值大于所述第一电容恒定值。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第一固定电压的电压值小于0V。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述第二固定电压的电压值大于25V。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线电压的电压范围为0～18V。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线侧旁无屏蔽金属结构。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线侧旁设有屏蔽金属结构，所述金属屏蔽结构为ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同。
9.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述数据线侧旁设有屏蔽金属结构，所述金属屏蔽结构表面覆盖有可屏蔽所述第二电容板的电场的ITO导电层，所述ITO导电层的电压与共电极的电压相同。
10.一种液晶显示器，其特征在于，其包括权利要求1～9任一项所述的阵列基板。
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