CN107490916A - 像素结构及阵列基板、液晶显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种像素结构，包括多条垂直方向并排排列的数据线，多条水平方向并排排列的栅极线，多个子像素，每个子像素包括至少两个薄膜晶体管和像素电极，多条栅极线中每两条栅极线组成一组栅极线组，每组栅极线组分别与每行中子像素的薄膜晶体管连接；每个子像素中薄膜晶体管还分别与相邻的数据线以及像素电极相连；每组栅极线组中两条栅极线的极性相反；与每个子像素中薄膜晶体管连接的两条数据线的极性相反。本发明还提供了一种阵列基板以及液晶显示面板，包括所述的像素结构。与现有技术相比，改善行反转驱动方式下的漏电问题而导致画面异常的问题，同时也使数据线信号的电位跳变方式发生改变，从而有效降低数据线的驱动功耗。

Description

像素结构及阵列基板、液晶显示面板
技术领域
本发明涉及一种显示面板技术，特别是涉及一种像素结构及阵列基板、液晶显示面板。
背景技术
在当今信息社会，TFT LCD(Thin Film Transistor，薄膜晶体管；Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)已经广泛应用于我们生活的各个方面，从小尺寸的手机、摄像机、数码相机，中尺寸的笔记本电脑、台式机，大尺寸的家用电视到大型投影设备等，TFT LCD在轻、薄优势的基础上，加上完美的画面及快速的响应特性，确保其在显示器市场上独占鳌头。
在主动矩阵式LCD中，每个子像素都具有一个TFT器件(薄膜晶体管)，其栅极(gate)连接至水平方向的扫描线(Gate)，漏极(drain)连接至垂直方向的数据线(Date)，而源极(source)则连接至像素电极。
在水平方向的同一条扫描线上，所有TFT器件的栅极都连接在一起，所以施加的电压是连动的，若某一条扫描线上施加足够大的正电压，则这条扫描线上所有的TFT器件皆会被打开，此时该条扫描线上的像素电极会与垂直方向的数据线连接，而经由垂直数据线送入对应的视频信号，以将像素电极充电至适当的电压，接着施加足够大的负电压关闭TFT器件，直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在液晶电容上。此时再启动次一条水平扫描线，送入其对应的视频信号。如此依序将整个画面的视频数据写入，再重新自第一条重新写入信号(一般此重复的频率为60～70Hz)。
液晶面板的驱动电压通常要采用极性反转的方式加以驱动，行反转(ColumnInversion)因其画面品味较佳及驱动功耗较低而成为一种常见的驱动方式，如图1和图2所示。但是，在行反转的驱动方式下，液晶面板的不同位置将会出现程度不同的漏电情况，如图3所示的某一灰阶画面，垂直方向上对应的数据线电压波形如图4所示。
以图3中扫描方向从A至B，第N帧时A、B为正电位，第N+1帧时A、B为负电位为例进行说明。第N+1帧中，当扫描线扫过A点前其子像素电极电位极性为正、数据线极性为负，在一帧画面时间中，处于漏电的时间约为一帧画面时间的1/3，当扫描线扫过A点后其子像素电极电位极性为负、数据线极性为负，处于非漏电的时间约为一帧画面时间的2/3；当扫描线扫过B点前其子像素电极电位极性为正、数据线极性为负，处于漏电的时间约为一帧画面时间的2/3，当扫描线扫过B点后其子像素电极电位极性为负、数据线极性为负，处于非漏电的时间约为一帧画面时间的1/3。因此，液晶面板垂直方向上不同位置的子像素会由于处于正、负半周的时间不同而出现不同的漏电情况，造成画面异常、影响画面品味。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种像素结构及阵列基板、液晶显示面板，改善行反转驱动方式下的漏电问题而导致的画面异常问题。
本发明的一种像素结构，包括多条垂直方向并排排列的数据线，多条水平方向并排排列的栅极线，多个子像素，每个子像素包括至少两个薄膜晶体管和像素电极，多条栅极线中每两条栅极线组成一组栅极线组，每组栅极线组分别与每行中子像素的薄膜晶体管连接；每个子像素中薄膜晶体管还分别与相邻的数据线以及像素电极相连；
每组栅极线组中两条栅极线的极性相反；
与每个子像素中薄膜晶体管连接的两条数据线的极性相反。
进一步地，在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；前一个子像素和后一个子像素中相邻的两个薄膜晶体管的漏极连接同一根数据线。
进一步地，在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；多条数据线中每两条数据线组成一组数据线组，每个子像素中薄膜晶体管分别与一组数据线组连接。
进一步地，每个子像素中设有两个薄膜晶体管，分别为第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管串联，其中，第一薄膜晶体管的源极和第二薄膜晶体管的源极相连并且均与像素电极相接，第一薄膜晶体管的漏极和第二薄膜晶体管的漏极分别与相邻的数据线连接，第一薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的一条栅极线，第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线。
进一步地，在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；前一个子像素中的第二薄膜晶体管与后一个子像素中的第二薄膜晶体管的漏极连接同一根数据线。
进一步地，在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；多条数据线中每两条数据线组成一组数据线组，每个子像素中第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管分别与一组数据线组连接。
进一步地，每行多个子像素的颜色至少包括三种不同的颜色。
进一步地，每行多个子像素的颜色包括三种不同的颜色，分别为红、绿、蓝或每行多个子像素的颜色包括四种不同的颜色，分别为红、绿、蓝、白。
本发明还提供了一种阵列基板，包括所述的像素结构。
本发明还提供了一种液晶显示面板，包括所述的像素结构。
本发明与现有技术相比，通过在在一个子像素上设置至少两个薄膜晶体管，两个薄膜晶体管分别连接与之相邻的极性相反的数据线上，且利用一组两条极性相反的栅极线加以控制，以此改善行反转驱动方式下的漏电问题而导致画面异常的问题，同时也使数据线信号的电位跳变(高低电平的改变)方式发生改变，从而有效降低数据线的驱动功耗。
附图说明
图1是现有技术中第N帧画面的驱动电压的示意图；
图2是现有技术中第N+1帧画面的驱动电压的示意图；
图3是某一灰阶画面的示意图；
图4是将图3作为第N帧画面到第N+1帧画面时的数据线电压波形图；
图5是本发明子像素结构的电路示意图；
图6是本发明两个子像素结构的第一种连接电路示意图；
图7是本发明两个子像素结构的第二种连接电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的像素结构适用于行反转驱动方式下的液晶显示面板中。
如图5所示，本发明的一种像素结构，包括多条垂直方向并排排列的数据线Date，多条水平方向并排排列的栅极线Gate，多个子像素，其中，每个子像素包括至少两个薄膜晶体管TFT 1、TFT 2和像素电极Pixel，多条栅极线Gate中每两条栅极线组成一组栅极线组，每组栅极线组作为一行扫描，子像素设于每组栅极线组与数据线Date交叉处，每组栅极线组分别与每行中子像素的薄膜晶体管TFT 1、TFT 2连接；每个子像素中薄膜晶体管TFT 1、TFT 2还分别与相邻的数据线Data以及像素电极Pixel相连；每组栅极线组中两条栅极线Gate的极性相反；与每个子像素中薄膜晶体管TFT 1、TFT 2连接的两条数据线Data的极性相反。
本发明的子像素具有两种连接方式：
其中一种为，在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；前一个子像素和后一个子像素中相邻的两个薄膜晶体管的漏极连接同一根数据线。
另一种为，在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；多条数据线中每两条数据线组成一组数据线组，每个子像素中薄膜晶体管分别与一组数据线组连接。
在本发明中，每行多个子像素的颜色至少包括三种不同的颜色，具体地，每行多个子像素的颜色包括三种不同的颜色，分别为红、绿、蓝的排列方式，但本发明不限于此，例如，绿、蓝、红；蓝、红、绿；绿、红、蓝等。
本发明每行多个子像素的颜色包括四种不同的颜色，分别为红、绿、蓝、白，此处不对排列的先后顺序做详细的说明，排列顺序可根据需要进行相应的调整。
作为本发明的一种实施方式，如图5所示，在以下的描述中，将每组栅极线组中的两条栅极线分别定义为第一栅极线Gate1、第二栅极线Gate2，每个子像素中设有两个薄膜晶体管，分别为第一薄膜晶体管TFT 1、第二薄膜晶体管TFT 2，所述第一薄膜晶体管TFT 1与第二薄膜晶体管TFT2串联，其中，第一薄膜晶体管TFT 1的源极和第二薄膜晶体管TFT 2的源极相连并且均与像素电极Pixel相接，第一薄膜晶体管TFT 1的漏极和第二薄膜晶体管TFT 2的漏极分别与相邻的数据线Data连接，第一薄膜晶体管TFT 1的栅极连接一组栅极线组中的第一栅极线Gate1，第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的第二栅极线Gate2。
如图6所示，下面对实施方式中子像素的第一种连接进行说明，为了能够便于理解，在每行的相邻两个子像素中，图中左侧为第一子像素，右侧为第二子像素，图中三条数据线分别为第一数据线Data 1、第二数据线Data2、第三数据线Data3，第一子像素中的第一薄膜晶体管TFT 1的栅极与第二子像素中的第一薄膜晶体管TFT 1的栅极连接该行栅极线组中的第一栅极线Gate 1；第一子像素中的第二薄膜晶体管TFT 2的栅极与第二子像素中的第二薄膜晶体管TFT 2的栅极连接该行栅极线组中的第二栅极线Gate 2；第一子像素中的第二薄膜晶体管TFT 2的漏极与第二子像素中的第一薄膜晶体管TFT 2的漏极连接同一根第二数据线Date 2，也就是说相邻两个子像素中会共用一条数据线Data2；第一子像素中第一薄膜晶体管TFT 1的漏极与第一数据线Data 1连接，而第二子像素中第二薄膜晶体管TFT 2的漏极与第三数据线Data 3连接，这里值得注意的是，夹在两个子像素之间的数据线的极性与位于左右两侧的数据线的极性相反。
如图7所示，对实施方式中子像素的第二种连接进行说明，为了能够便于理解，在每行的相邻两个子像素中，图中左侧为第一子像素，右侧为第二子像素，图中四条数据线分别为第一数据线Data 1、第二数据线Data2、第三数据线Data3、第四数据线Data 4；第一子像素中的第一薄膜晶体管TFT 1的栅极与第二子像素中的第一薄膜晶体管TFT 2的栅极连接该行的栅极线组中的第一栅极线Gate 1；第一子像素中的第二薄膜晶体管TFT 2的栅极与第二子像素中的第二薄膜晶体管TFT 2的栅极连接该行的栅极线组中的第二栅极线Gate2；多条数据线中每两条数据线组成一组数据线组，作为每列数据线，其中第一数据线Data1和第二数据线Data 2作为第一组数据线组，第三数据线Data 3和第四数据线Data 4作为第二组数据线组，第一子像素中的第一、第二薄膜晶体管TFT 1、TFT 2分别与第一组数据线组中的第一数据线Data1、第二数据线Data2连接，第二子像素中第一、第二薄膜晶体管TFT1、TFT 2分别与第二组数据线组的第三数据线Data3、第四数据线Data4连接，第一数据线Data1和第三数据线Data3的极性相同，第二数据线Data2和第四数据线Data4的极性相同，也就是说每个子像素分别对应一组数据线组以及一组栅极线组，这里需要注意的是，每组数据线组中两条数据线的极性相反，每组栅极线组中两条栅极线的极性相反。
通过上述两种设置方式，每个子像素中数据线从始至终只输出同一极性，即图6中Data 1和Data 3输出正电位信号，Data 2输出负电位信号，同理，图7中Data1和Data3输出正电位信号，Data2和Data4输出负电位信号，这样不存在大压差的电位跳变，对降低驱动功耗具有一定的改善效果。
下面结合图6对本发明的工作原理进行说明：以第N帧为正、第N+1帧为负进行举例说明，第N帧时，第一栅极线Gate1为高电位、第二栅极线Gate2为低电位，而Data1、Data3输出正极电位信号，Data2输出负极电位信号，此时，与第一栅极线Gate 1连接的第一子像素的第一薄膜晶体管TFT 1以及第二子像素的第二薄膜晶体管TFT 2处于开启状态，第一子像素的第二薄膜晶体管TFT 2以及第二子像素的第一薄膜晶体管TFT 1处于关闭状态，Pixel被充入正电位信号；第N+1帧时，第二栅极线Gate2为高电位、第一栅极线Gate1为低电位，第一子像素的第二薄膜晶体管TFT 2以及第二子像素的第一薄膜晶体管TFT 2处于开启状态，第一子像素的第一薄膜晶体管TFT 1以及第二子像素的第二薄膜晶体管TFT 2处于关闭状态，Pixel被充入负电位信号，这样对于液晶面板中的任何一个位置，都有两条极性相反的数据线连接至同一子像素，其漏电的情况都是相同的，因此不会造成画面异常、影响画面品味的问题出现。
本发明的像素结构可适用于薄膜晶体管阵列基板以及液晶显示面板，在此不再具体赘述。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于：包括多条垂直方向并排排列的数据线，多条水平方向并排排列的栅极线，多个子像素，每个子像素包括至少两个薄膜晶体管和像素电极，多条栅极线中每两条栅极线组成一组栅极线组，每组栅极线组分别与每行中子像素的薄膜晶体管连接；每个子像素中薄膜晶体管还分别与相邻的数据线以及像素电极相连；
每组栅极线组中两条栅极线的极性相反；
与每个子像素中薄膜晶体管连接的两条数据线的极性相反。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；前一个子像素和后一个子像素中相邻的两个薄膜晶体管的漏极连接同一根数据线。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的其中一个薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的另一个薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；多条数据线中每两条数据线组成一组数据线组，每个子像素中薄膜晶体管分别与一组数据线组连接。
4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于：每个子像素中设有两个薄膜晶体管，分别为第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管串联，其中，第一薄膜晶体管的源极和第二薄膜晶体管的源极相连并且均与像素电极相接，第一薄膜晶体管的漏极和第二薄膜晶体管的漏极分别与相邻的数据线连接，第一薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的一条栅极线，第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线。
5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于：在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；前一个子像素中的第二薄膜晶体管与后一个子像素中的第二薄膜晶体管的漏极连接同一根数据线。
6.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于：在每行相邻两个子像素中，前一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第一薄膜晶体管的栅极连接一组栅极线组中的一条栅极线；前一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极与后一个子像素中的第二薄膜晶体管的栅极连接该组栅极线组中的另一条栅极线；多条数据线中每两条数据线组成一组数据线组，每个子像素中第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管分别与一组数据线组连接。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的像素结构，其特征在于：每行多个子像素的颜色至少包括三种不同的颜色。
8.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于：每行多个子像素的颜色包括三种不同的颜色，分别为红、绿、蓝或每行多个子像素的颜色包括四种不同的颜色，分别为红、绿、蓝、白。
9.一种阵列基板，其特征在于：包括如权利要求1-8任意一项所述的像素结构。
10.一种液晶显示面板，其特征在于：包括如权利要求1-8任意一项所述的像素结构。
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