本發明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種像素單元及其驅動方法。
背景技術:
液晶顯示器(liquidcrystaldisplay,lcd)是目前最廣泛使用的平板顯示器之一,液晶面板是液晶顯示器的核心組成部分。液晶面板通常是由一彩膜基板(colorfilter,cf)、一薄膜晶體管陣列基板(thinfilmtransistorarraysubstrate,tftarraysubstrate)以及一配置于兩基板間的液晶層(liquidcrystallayer)所構成。一般陣列基板、彩膜基板上分別設置像素電極、公共電極。當電壓被施加到像素電極與公共電極便會在液晶層中產生電場,該電場決定了液晶分子的取向,從而調整入射到液晶層的光的偏振,使液晶面板顯示圖像。
為了增大視角,現有技術通常將像素電極設計為“米”字型結構。像素電極包含條狀的豎直主干和條狀的水平主干,且豎直主干和水平主干中心垂直相交,所謂中心垂直相交是指豎直主干和水平主干相互垂直,且二者將整個像素電極面積平均分成4個區域(domain)。每個像素電極區域都由與豎直主干或水平主干呈±45°、±135°角度的條狀分支(slit)平鋪組成,各條狀分支與豎直主干和水平主干位于同一平面上,形成上下和左右均鏡像對稱的“米”字型的像素電極結構。
這種“米”字型的像素電極結構,因每一像素電極區域內的條狀分支與豎直主干和水平主干的夾角相同,會存在一定的視覺色差或視覺色偏,液晶面板的穿透率也會下降。為了改善視覺色差或視覺色偏,現有技術會將一個像素單元分成主區和次區,在主區內設置一個獨立的主區像素電極、在次區內設置一個獨立的次區像素電極,主區像素電極與次區像素電極均采用上述的“米”字型結構設計。如圖1所示,每一個像素單元內均包括:主區薄膜晶體管t100、次區薄膜晶體管t200、電荷共享薄膜晶體管t300、主區液晶電容c100、以及次區液晶電容c200,所述主區薄膜晶體管t100的柵極電性連接該像素單元對應的掃描線gate,源極電性連接該像素單元對應的數據線data,漏極電性連接主區液晶電容c100的一端,所述次區薄膜晶體管t200的柵極電性連接該像素單元對應的掃描線gate,源極電性連接該像素單元對應的數據線data,漏極電性連接次區液晶電容c200的一端,所述電荷共享薄膜晶體管t300的柵極電性連接該像素單元對應的掃描線gate,源極電性連接陣列基板公共電壓acom,漏極電性連接次區液晶電容c200的一端,所述主區液晶電容c100與次區液晶電容c200的另一端均電性連接彩膜基板公共電壓ccom,工作時,主區薄膜晶體管t100為主區像素電極充電、次區薄膜晶體管t200為次區像素電極充電、電荷共享薄膜晶體管t300為次區像素電極放電,從而使得主區與次區產生不同的電位,以增大視角,但該像素單元為了將電荷共享薄膜晶體管t300的源極電性連接至陣列基板公共電壓acom,需要在陣列基板上設置陣列基板公共電壓走線,這會降低液晶顯示面板的開口率,增加液晶顯示面板的邊框寬度。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種像素單元,能夠增大液晶顯示面板的開口率,減小液晶顯示面板的邊框寬度。
本發明的目的還在于提供一種像素單元的驅動方法,能夠增大液晶顯示面板的開口率,減小液晶顯示面板的邊框寬度。
為實現上述目的,本發明提供一種像素單元,包括:陣列排布的多個子像素、多條平行間隔排列的水平的掃描線、以及多條平行間隔排列的豎直的數據線;
每一行子像素對應一條掃描線,每一列子像素對應一條數據線,每一個子像素均包括:主區薄膜晶體管、次區薄膜晶體管和電荷共享薄膜晶體管;
設n和m均為正整數,在第n行第m列子像素中:所述主區薄膜晶體管的柵極電性連接第n條掃描線,源極電性連接第m條數據線,漏極電性連接主區像素電極;
所述次區薄膜晶體管的柵極電性連接第n條掃描線,源極電性連接第m條數據線,漏極電性連接次區像素電極;
所述電荷共享薄膜晶體管的柵極電性連接第n條掃描線,源極電性連接第n+1條掃描線,漏極電性連接次區像素電極;
所述第n條掃描線提供高電位時,所述第n+1條掃描線提供陣列基板公共電壓,其余的掃描線均提供低電位。
所述主區像素電極和彩膜基板公共電極共同組成主區液晶電容;
所示次區像素電極和彩膜基板公共電極共同組成次區液晶電容。
所述主區像素電極與次區像素電極均為米字型結構,材料均為ito。
所述主區薄膜晶體管的柵極、次區薄膜晶體管的柵極、電荷共享薄膜晶體管的柵極、以及掃描線位于第一金屬層,所述主區薄膜晶體管的源極和漏極、次區薄膜晶體管的源極和漏極、電荷共享薄膜晶體管的源極和漏極、以及數據線位于與所述第一金屬層絕緣層疊的第二金屬層。
所述像素單元在驅動時的掃描方向為從第一行子像素向最后一行子像素進行掃描。
本發明還提供一種像素單元的驅動方法,包括如下步驟:
步驟1、提供一像素單元,包括:陣列排布的多個子像素、多條平行間隔排列的水平的掃描線、以及多條平行間隔排列的豎直的數據線;
每一行子像素對應一條掃描線,每一列子像素對應一條數據線,每一個子像素均包括:主區薄膜晶體管、次區薄膜晶體管、電荷共享薄膜晶體管、主區液晶電容以及次區液晶電容;
設n和m均為正整數,在第n行第m列子像素中:所述主區薄膜晶體管的柵極電性連接第n條掃描線,源極電性連接第m條數據線,漏極電性連接主區液晶電容的一端;
所述次區薄膜晶體管的柵極電性連接第n條掃描線,源極電性連接第m條數據線,漏極電性連接次區液晶電容的一端;
所述電荷共享薄膜晶體管的柵極電性連接第n條掃描線,源極電性連接第n+1條掃描線,漏極電性連接次區液晶電容的一端;
所述主區液晶電容與次區液晶電容的另一端均電性連接彩膜基板公共電壓;
步驟2、依次對各行子像素進行掃描;
每一行子像素的掃描過程均為:設當前掃描的子像素行數為第n行,所述第n條掃描線提供高電位,所述第n+1條掃描線提供陣列基板公共電壓,其余的掃描線均提供低電位,所述主區薄膜晶體管、次區薄膜晶體管、以及電荷共享薄膜晶體管均打開,所述主區薄膜晶體管為主區液晶電容充電,所述次區薄膜晶體管為次區液晶電容充電,所述電荷共享薄膜晶體管為次區液晶電容放電,使得次區液晶電容兩端的電壓低于所述主區液晶電容兩端的電壓。
所述主區液晶電容的一端為主區像素電極,另一端為公共電極;
所述次區液晶電容的一端為次區像素電極,另一端為公共電極。
所述主區像素電極與次區像素電極均為米字型結構,材料均為ito。
所述主區薄膜晶體管的柵極、次區薄膜晶體管的柵極、電荷共享薄膜晶體管的柵極、以及掃描線位于第一金屬層,所述主區薄膜晶體管的源極和漏極、次區薄膜晶體管的源極和漏極、電荷共享薄膜晶體管的源極和漏極、以及數據線位于與所述第一金屬層絕緣層疊的第二金屬層。
所述像素單元的掃描方向為從第一行子像素向最后一行子像素進行掃描。
本發明的有益效果:本發明提供一種像素單元,其通過將電荷共享薄膜晶體管的源極與其所在子像素的下一行子像素對應的掃描線電性連接,并將該子像素掃描時下一行子像素對應的掃描線的電位設置為陣列基板公共電壓,使得該子像素的主區與次區具有不同電位,且不需要額外設置陣列基板公共電壓走線,相比現有技術,減少了陣列基板中的布線數量,增大液晶顯示面板的開口率,有利于實現液晶顯示面板的窄邊框。本發明還提供一種像素單元的驅動方法,能夠減少陣列基板中的布線數量和邊框寬度,增大液晶顯示面板的開口率。
附圖說明
為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖,然而附圖僅提供參考與說明用,并非用來對本發明加以限制。
附圖中,
圖1為現有的像素單元的電路圖;
圖2為本發明的像素單元中一個子像素的電路圖;
圖3為本發明的像素單元的時序圖;
圖4為本發明的像素單元的結構圖;
圖5為本發明的像素單元的驅動方法的流程圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果,以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
請參閱圖2及圖4,本發明提供一種像素單元,包括:陣列排布的多個子像素10、多條平行間隔排列的水平的掃描線20、以及多條平行間隔排列的豎直的數據線30;
其中,每一行子像素10對應一條掃描線20,每一列子像素10對應一條數據線30,請參閱圖2,每一個子像素10均包括:主區薄膜晶體管t1、次區薄膜晶體管t2和電荷共享薄膜晶體管t3;
具體地,設n和m均為正整數,在第n行第m列子像素10中:所述主區薄膜晶體管t1的柵極電性連接第n條掃描線g(n),源極電性連接第m條數據線data(m),漏極電性連接主區像素電極100;所述次區薄膜晶體管t2的柵極電性連接第n條掃描線g(n),源極電性連接第m條數據線data(m),漏極電性連接次區像素電極200;所述電荷共享薄膜晶體管t3的柵極電性連接第n條掃描線g(n),源極電性連接第n+1條掃描線g(n+1),漏極電性連接次區像素電極200;所述第n條掃描線g(n)提供高電位vgh時,所述第n+1條掃描線g(n+1)提供陣列基板公共電壓acom,其余的掃描線20均提供低電位vgl。
需要說明的是,如圖4所示,每一個子像素10均分為主區(main)和次區(sub),在主區內設置有一個獨立的主區像素電極100,在次區內設置有一個獨立的次區像素電極200,所述主區像素電極100與彩膜基板上的公共電極(未圖示)共同形成主區液晶電容c1,所述次區像素電極200與彩膜基板公共電極共同形成次區液晶電容c1,也即所述主區液晶電容c1的一端為主區像素電極100,另一端為彩膜基板公共電極,所述次區液晶電容c2的一端為次區像素電極200,另一端為彩膜基板公共電極,所述彩膜基板公共電極接入彩膜基板公共電壓ccom,也即所述主區液晶電容c1與次區液晶電容c2的另一端均電性連接彩膜基板公共電壓ccom。
優選地,所述主區像素電極100與次區像素電極200均為米字型結構,材料均優選氧化銦錫(indiumtinoxide,ito)。
進一步地,如圖4所示,所述主區薄膜晶體管t1的柵極、次區薄膜晶體管t2的柵極、電荷共享薄膜晶體管t3的柵極、以及掃描線20均位于第一金屬層,所述主區薄膜晶體管t1的源極和漏極、次區薄膜晶體管t2的源極和漏極、電荷共享薄膜晶體管t3的源極和漏極、以及數據線30均位于與所述第一金屬層絕緣層疊的第二金屬層。
值得一提的是,所述像素單元在驅動時的掃描方向為從第一行子像素10向最后一行子像素10進行掃描,即第n+1行子像素10在第n子像素10之后進行掃描。
請同時參閱圖2及圖3,本發明的像素單元的工作過程為:首先,所述第n條掃描線g(n)提供高電位vgh,所述第n+1條掃描線g(n+1)提供陣列基板公共電壓acom,其余的掃描線20均提供低電位vgl,使得第n行子像素10中的主區薄膜晶體管t1、次區薄膜晶體管t2、以及電荷共享薄膜晶體管t3均打開,所述主區薄膜晶體管t1為主區液晶電容c1充電,所述次區薄膜晶體管t2為次區液晶電容c1充電,所述電荷共享薄膜晶體管t3為次區液晶電容c1放電,使得次區液晶電容c1兩端的電壓低于所述主區液晶電容c1兩端的電壓,接著第n+1條掃描線g(n)提供高電位vgh,第n+2條掃描線g(n+2)提供陣列基板公共電壓acom,其余的掃描線20均提供低電位vgl,使得第n+1行子像素10中的主區薄膜晶體管t1、次區薄膜晶體管t2、以及電荷共享薄膜晶體管t3均打開,所述主區薄膜晶體管t1為主區液晶電容c1充電,所述次區薄膜晶體管t2為次區液晶電容c1充電,所述電荷共享薄膜晶體管t3為次區液晶電容c1放電,使得次區液晶電容c1兩端的電壓低于所述主區液晶電容c1兩端的電壓,依次類推直至最后一行子像素10。
具體地,所述陣列基板公共電壓acom可設置在彩膜基板公共電壓ccom附近,具體電壓值需根據產品具體調節,同時所述陣列基板公共電壓acom大于低電位vgl且小于高電位vgh。
本發明通過將電荷共享薄膜晶體管t3的源極與其所在子像素10的下一行子像素10對應的掃描線20電性連接,并將該子像素10掃描時下一行子像素10對應的掃描線20的電位設置為陣列基板公共電壓acom,使得該子像素10的主區與次區具有不同電位,相比于現有技術,不需要額外設置陣列基板公共電壓走線,有效減少了陣列基板中的布線數量,增大液晶顯示面板的開口率,有利于實現液晶顯示面板的窄邊框。
請參閱圖5,本發明還提供一種像素單元的驅動方法,包括如下步驟:
步驟1、請參閱圖2及圖4,提供一上述像素單元,具體結構在此不再贅述。
步驟2、依次對各行子像素10進行掃描;
每一行子像素10的掃描過程均為:設當前掃描的子像素10行數為第n行,所述第n條掃描線g(n)提供高電位vgh,所述第n+1條掃描線g(n+1)提供陣列基板公共電壓acom,其余的掃描線20均提供低電位vgl,所述主區薄膜晶體管t1、次區薄膜晶體管t2、以及電荷共享薄膜晶體管t3均打開,所述主區薄膜晶體管t1為主區液晶電容c1充電,所述次區薄膜晶體管t2為次區液晶電容c1充電,所述電荷共享薄膜晶體管t3為次區液晶電容c1放電,使得次區液晶電容c1兩端的電壓低于所述主區液晶電容c1兩端的電壓。
具體地,掃描時,按照從第一行子像素10向最后一行子像素10的方向進行掃描,即第n+1行子像素10在第n子像素10之后進行掃描,也即在第n行子像素10掃描時第n+1行子像素10對應的掃描線g(n+1)的電位為陣列基板公共電壓acom,使得第n行子像素10的主區與次區具有不同電位,相比于現有技術,不需要額外設置陣列基板公共電壓走線,有效減少了陣列基板中的布線數量,增大液晶顯示面板的開口率,有利于實現液晶顯示面板的窄邊框。
具體地,所述陣列基板公共電壓acom可設置在彩膜基板公共電壓ccom附近,具體電壓值需根據產品具體調節,同時所述陣列基板公共電壓acom大于低電位vgl且小于高電位vgh。
綜上所述,本發明提供一種像素單元,其通過將電荷共享薄膜晶體管的源極與其所在子像素的下一行子像素對應的掃描線電性連接,并將該子像素掃描時下一行子像素對應的掃描線的電位設置為陣列基板公共電壓,使得該子像素的主區與次區具有不同電位,且不需要額外設置陣列基板公共電壓走線,相比現有技術,減少了陣列基板中的布線數量,增大液晶顯示面板的開口率,有利于實現液晶顯示面板的窄邊框。本發明還提供一種像素單元的驅動方法,能夠減少陣列基板中的布線數量和邊框寬度,增大液晶顯示面板的開口率。
以上所述,對于本領域的普通技術人員來說,可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形,而所有這些改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。