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CN104062824A - 像素结构、具备该像素结构的显示面板 - Google Patents

像素结构、具备该像素结构的显示面板 Download PDF

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CN104062824A CN201410274040.5A CN201410274040A CN104062824A CN 104062824 A CN104062824 A CN 104062824A CN 201410274040 A CN201410274040 A CN 201410274040A CN 104062824 A CN104062824 A CN 104062824A
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种像素结构、具备该像素结构的显示面板。该像素结构包括：多个子像素，每个子像素包括：第一显示区，配置以接收一扫描线的扫描信号，进而接收一数据线上的数据信号而具有第一电位；第二显示区，配置以接收所述扫描线的扫描信号，进而接收所述数据线的数据信号，且所述第二显示区配置以接收公共线的电压信号而将根据所述数据线的数据信号所得到的电压下拉至第二电位，所述第二电位和所述第一电位具有压差。该像素结构在实现广视角的情况下，不牺牲开口率并减少发生扫描线和数据线短接的机率。

Description

像素结构、具备该像素结构的显示面板
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种像素结构、具备该像素结构的显示面板。
背景技术
随着信息社会的发展，人们对显示设备的需求得到了增长，因而也推动了液晶显示面板行业的快速发展。液晶显示面板的显示规格不断地朝向大尺寸发展，为了克服大尺寸显示规格下的视角问题，液晶显示面板的广视角技术也必须进步与突破。
目前，在本领域中存在一种广视角设计，该设计是将一个像素区分为主像素区和次像素区，通过共享薄膜晶体管(简称TFT)和下拉电容把次像素区的电压拉下来，从而使得主像素区和次像素区的液晶旋转量产生差异，进而达到广视角的目的。
本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下技术缺陷：在上述这种设计中，一般是通过次像素区的扫描线来驱动共享TFT的，在这种情况下，第N像素区的次像素区的扫描线会与第N+1、第N+2、第N+3或第N+4像素区的主像素区的扫描线连接在一起，由此不仅会大大影响开口率，也增加了扫描线与数据线和第一金属层的交叠区域，使得发生扫描线和数据线短接的机率增加，导致产品成本大幅度上升。
因此，亟需提供一种新型的像素结构，该像素结构在实现广视角的情况下，不牺牲开口率并减少发生扫描线和数据线短接的机率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种像素结构，该像素结构在实现广视角的情况下，不牺牲开口率并减少发生扫描线和数据线短接的机率。另外，还提供了一种显示面板。
1)为了解决上述技术问题，本发明提供了一种像素结构，包括：多个子像素，每个子像素包括：第一显示区，配置以接收一扫描线的扫描信号，进而接收一数据线上的数据信号而具有第一电位；第二显示区，配置以接收所述扫描线的扫描信号，进而接收所述数据线的数据信号，且所述第二显示区配置以接收公共线的电压信号而将根据所述数据线的数据信号所得到的电压下拉至第二电位，所述第二电位和所述第一电位具有压差。
2)在本发明的第1)项的一个优选实施方式中，所述第一显示区包括第一开关元件，所述第二显示区包括第二开关元件、共享开关元件和下拉电容，且每个开关元件包括一栅极、一源极以及一漏极，其中，该第一开关元件和第二开关元件的栅极共同连接所述扫描线，该第一开关元件和第二开关元件的源极共同连接所述数据线，该第一开关元件和第二开关元件的漏极分别连接第一显示区的第一子像素电极和第二显示区的第二子像素电极；该共享开关元件的栅极连接所述公共线，该共享开关元件的源极连接第二显示区的第二子像素电极，该共享开关的漏极连接所述下拉电容的一端；所述下拉电容的另一端连接所述公共线。
3)在本发明的第1)或2)项的一个优选实施方式中，所述开关元件为薄膜晶体管。
4)在本发明的第1)至3)项中任一个优选实施方式中，所述第二开关元件的沟道宽长比和所述共享开关元件的沟道宽长比相等。
5)另一方面，本发明还提供了一种显示面板，包括：多条数据线；多条扫描线，与所述数据线正交配置形成多个子像素区；多个子像素，配置于所述子像素区内，每个子像素中包括：第一显示区，配置以接收一扫描线的扫描信号，进而接收一数据线上的数据信号而具有第一电位；第二显示区，配置以接收所述扫描线的扫描信号，进而接收所述数据线的数据信号，且所述第二显示区配置以接收公共线的电压信号而将根据所述数据线的数据信号所得到的电压下拉至第二电位，所述第二电位和所述第一电位具有压差。
6)在本发明的第5)项的一个优选实施方式中，所述第一显示区包括第一开关元件，所述第二显示区包括第二开关元件、共享开关元件和下拉电容，且每个开关元件包括一栅极、一源极以及一漏极，其中，该第一开关元件和第二开关元件的栅极共同连接所述扫描线，该第一开关元件和第二开关元件的源极共同连接所述数据线，该第一开关元件和第二开关元件的漏极分别连接第一显示区的第一子像素电极和第二显示区的第二子像素电极；该共享开关元件的栅极连接所述公共线，该共享开关元件的源极连接第二显示区的第二子像素电极，该共享开关的漏极连接所述下拉电容的一端；所述下拉电容的另一端连接所述公共线。
7)在本发明的第5)或6)项的一个优选实施方式中，所述开关元件为薄膜晶体管。
8)在本发明的第5)至7)项中的任一个优选实施方式中，所述第二开关元件的沟道宽长比和所述共享开关元件的沟道宽长比相等。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本申请的实施例通过利用阵列基板上公共线的恒定电压来开启第二像素区的共享开关元件，使得在对第二像素区的像素电极进行充电的同时，利用下拉电容能够将第二像素区的电压进行下拉，进而实现低色偏的效果。另外，本申请的实施例由于将现有技术中每个子像素的次像素区的扫描线去掉，进而能够提高开口率，并降低扫描线与数据线发生短接的机率，既节能又节省成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的子像素的结构示意图；
图2是根据图1所示的子像素的等效电路示意图；
图3是根据本发明一实施例的显示面板的结构示意图；
图4是根据本发明一实施例的子像素的结构示意图；
图5是根据图4所示的子像素的等效电路示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
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”、“左”、“右”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。
另外，为了清晰起见，附图中示出的每个元件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明不限于此。
图1是现有技术中的子像素的结构示意图。如图1所示，该子像素被分为主像素区M和次像素区S这两个区域。该子像素包括主像素区扫描线11、次像素区扫描线11'、公共线12、数据线13、主像素区开关元件14、次像素区开关元件15、共享开关元件16和下拉电容17。上述这种方案通过共享开关元件16和下拉电容17在子像素区开关元件15开启的情况下将次像素区S的电压拉下来，从而使得主像素区M和次像素区S的液晶旋转量产生差异，进而达到广视角的目的。
图2是根据图1所示的子像素的等效电路示意图。如图2所示，主像素区开关元件T1和次像素区开关元件T2的栅极同时连接扫描线Gate n，且二者的源极同时连接数据线Data n。共享开关元件T3的源极连接次像素区开关元件T2的漏极，共享开关元件T3的漏极连接下拉电容Cdown，其栅极连接扫描线Gate n+1(或者Gate n+2、Gate n+3…)。在向扫描线Gate n输入开启电压时，T1和T2同时开启，进而使主像素区M和次像素区S接收数据线Data n上的数据信号而具有第一电位，充电结束后主像素区M的电压V_A和次像素区S的电压V_B相等。在向扫描线Gate n+1输入开启电压时，T3开启，进而通过下拉电容Cdown将次像素区S的电压V_B的电压下拉，使得次像素区S的电压V_B和主像素区M的电压V_A具有电压差，进而实现低色偏的效果。
容易理解，现有技术的这种设计不仅牺牲了开口率，而且使扫描线的数目增加了一倍，大大增加了扫描线和数据线短接的风险。
本申请的实施例提供了解决上述问题的方案，下面将一边参考附图一边说明本申请的实施例。
请参考图3，图3是根据本发明一实施例的显示面板的结构示意图。该显示面板包括影像显示区100、源极驱动器200以及栅极驱动器300。影像显示区100包括由多条数据线(如图所示的N条数据线DL1～DLN)与多条扫描线(如图所示的M条扫描线GL1～GLM)正交配置形成的阵列以及多个像素结构110。源极驱动器200通过与其耦接的多条数据线将所提供的数据信号传输至影像显示区100中。栅极驱动器300通过与其耦接的多条扫描线将所提供的扫描信号传输至影像显示区100中。
需要说明的是，本文中涉及到的“像素结构”包括多个子像素，且各个子像素被分别配置在由多条数据线和多条扫描线正交配置形成的多个子像素区中。在该实施例中，所谓“子像素”可以为红色(R)子像素、绿色(G)子像素或蓝色(B)子像素等不同颜色的子像素。
请参考图4，图4是根据本发明一实施例的子像素的结构示意图。该子像素应用于图3所示的显示面板中。
如图4所示，该子像素包括第一显示区M(以下称M区)和第二显示区S(以下称S区)。M区配置以接收扫描线21的扫描信号，进而接收数据线23上的数据信号而具有第一电位；S区配置以接收扫描线21的扫描信号，进而接收数据线23的数据信号，且S区还配置以接收公共线22的电压信号而将根据数据线23的数据信号所得到的电压下拉至第二电位，其中，第一电位和第二电位具有压差。
在图4中，M区包括主像素区像素电极29和第一开关元件24，二者通过过孔28连接。S区包括次像素区像素电极30、第二开关元件25、共享开关元件26和下拉电容27，其中像素电极30通过过孔与第二开关元件25连接。扫描线21用于控制第一开关元件24和第二开关元件25的开启。公共线22用于控制共享开关元件26的开启，进而通过共享开关元件26向下拉电容27充电。像素电极29和像素电极30优选为ITO材料制成的透明的像素电极。
请同时参照图4及图5，来说明该子像素的整个结构组成。图5是根据图4所示的子像素的等效电路示意图。子像素包括开关元件(T1、T2和T3)、存储电容(Cst1和Cst2)以及液晶电容(Clc1和Clc2)。开关元件T1、T2和T3均优选以薄膜晶体管制作而成。
需要说明的是，图5所示公共线Com是阵列基板上的公共线，虽然其上的电压(一般为6V左右)比正常施加给扫描线的开启开关元件的电压(一般为27V～33V)要小，但是该公共线上的恒定电压也是能够开启开关元件的。
对于M区来说(参考图5左侧部分)，第一开关元件T1的源极与数据线Data n连接，其漏极与一子像素电极V_A连接，且其控制端(栅极)与扫描线Gate n连接。存储电容Cst1则连接于子像素电极V_A与一公共线Com之间，液晶电容Clc1连接于子像素电极V_A与另一公共线(一般为CF基板的公共线)之间。当第一开关元件T1开启时，数据线Data n上的数据信号经由第一开关元件T1传送至存储电容Cst1，存储电容Cst1则根据数据信号充电而存储相应的电位，基于此，子像素电极V_A也具有相对应的电位，M区依据此显示影像数据。
对于S区来说(参考图5右侧部分)，第二开关元件T2的源极与数据线Data n连接，其漏极与一子像素电极V_B连接，且其控制端与扫描线Gate n连接。而存储电容Cst2则连接于子像素电极V_B与一公共线Com之间，液晶电容Clc2连接于子像素电极V_B与另一公共线之间。当第二开关元件T2开启时，数据线Data n上的数据信号经由开关元件T2传送至存储电容Cst2，存储电容Cst2根据数据信号充电而存储相应的第一电位，且子像素电极V_B也具有相应的第一电位。
需要重点说明的是，在对S区进行充电的过程中，公共线Com的电压使得S区的共享开关元件T3开启，下拉电容Cdow也被同步充电，因此，利用下拉电容Cdow也能够将S区的电压拉低，使得S区的电压与M区的电压具有压差，进而实现低色偏效果。
另外，需要说明的是，由于阵列基板上的公共线的电压一般都是恒定电压(6V左右)，依据现有非晶硅的I-V曲线，对于开启电压为6V和开启电压为27～33V而言，二者相应的开态电流比约1：10。而且，开态电流与像素的充电速率有很大的关系，也就是说在需要将像素充电至一定电荷时，开态电流越大，对像素充电的速度越快，开态电流越小，对像素充电的速度越慢。
基于此，在向扫描线Gate n施加正常开启电压(例如33V)，将M区和S区的第一开关元件T1和第二开关元件T2开启进而给M区与S区充电时，由于公共线上的恒定电压(例如6V)使得共享开关元件T3也同时开启，进而使得下拉电容Cdown也被同步充电。但是，因为开态电流的差异，在对应扫描线的一个开启时间里，下拉电容Cdown只能被充电为其自身电荷容量的10％，也就是说，在扫描线Gate n关闭时，下拉电容Cdow还有约90％的电荷容量未充满，如果要充满下拉电容Cdown，大约需要对应10根扫描线的开启的时间。
在驱动信号从第N+1扫描线扫描至第N+9扫描线时，对应第N根扫描线的共享开关元件T3一直给下拉电容Cdown充电，同时下拉电容Cdown也将S区的像素电极的电压拉下。在下拉电容Cdown的电荷饱和后，虽然共享开关元件T3一直开启，但是已经无法将S区的像素电极的电压拉下来，故从驱动信号扫描第N+10根扫描线开始，第N根扫描线对应的M区与S区的电压都已稳定(忽略关态电流的漏电流影响)，且M区与S区的电压维持一定的压差，从而达到低色偏的目的。
需要说明的是，在本实施例中共享开关元件T3的沟道宽长比和第二开关元件T2的沟道宽长比相等。当然，本领域技术人与可以根据实际需要来重新对共享开关元件T3和第二开关元件T2的沟道宽长比进行设定，也能达到本实施例的上述效果，在此不再赘述。
综上所述，本申请的实施例主要通过利用阵列基板上公共线的恒定电压来开启第二像素区的共享开关元件，使得在对第二像素区的像素电极进行充电的同时，利用下拉电容仍然能够将第二像素区的电压进行下拉，进而实现低色偏的效果。另外，本申请的实施例由于将现有技术中每个子像素的次像素区的扫描线去掉，进而能够提高开口率，并降低扫描线与数据线发生短接的机率，既节能又节省成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种像素结构，包括：
多个子像素，每个子像素包括：
第一显示区，配置以接收一扫描线的扫描信号，进而接收一数据线上的数据信号而具有第一电位；
第二显示区，配置以接收所述扫描线的扫描信号，进而接收所述数据线的数据信号，且所述第二显示区配置以接收公共线的电压信号而将根据所述数据线的数据信号所得到的电压下拉至第二电位，所述第二电位和所述第一电位具有压差。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，
所述第一显示区包括第一开关元件，所述第二显示区包括第二开关元件、共享开关元件和下拉电容，且每个开关元件包括一栅极、一源极以及一漏极，
其中，该第一开关元件和第二开关元件的栅极共同连接所述扫描线，该第一开关元件和第二开关元件的源极共同连接所述数据线，该第一开关元件和第二开关元件的漏极分别连接第一显示区的第一子像素电极和第二显示区的第二子像素电极；
该共享开关元件的栅极连接所述公共线，该共享开关元件的源极连接第二显示区的第二子像素电极，该共享开关的漏极连接所述下拉电容的一端；
所述下拉电容的另一端连接所述公共线。
3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述开关元件为薄膜晶体管。
4.根据权利要求3所述的像素结构，其特征在于，所述第二开关元件的沟道宽长比和所述共享开关元件的沟道宽长比相等。
5.一种显示面板，包括：
多条数据线；
多条扫描线，与所述数据线正交配置形成多个子像素区；
多个子像素，配置于所述子像素区内，每个子像素中包括：
第一显示区，配置以接收一扫描线的扫描信号，进而接收一数据线上的数据信号而具有第一电位；
第二显示区，配置以接收所述扫描线的扫描信号，进而接收所述数据线的数据信号，且所述第二显示区配置以接收公共线的电压信号而将根据所述数据线的数据信号所得到的电压下拉至第二电位，所述第一电位和所述第二电位具有压差。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，
所述第一显示区包括第一开关元件，所述第二显示区包括第二开关元件、共享开关元件和下拉电容，且每个开关元件包括一栅极、一源极以及一漏极，
其中，该第一开关元件和第二开关元件的栅极共同连接所述扫描线，该第一开关元件和第二开关元件的源极共同连接所述数据线，该第一开关元件和第二开关元件的漏极分别连接第一显示区的第一子像素电极和第二显示区的第二子像素电极；
该共享开关元件的栅极连接所述公共线，该共享开关元件的源极连接第二显示区的第二子像素电极，该共享开关的漏极连接所述下拉电容的一端；
所述下拉电容的另一端连接所述公共线。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述开关元件为薄膜晶体管。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述第二开关元件的沟道宽长比和所述共享开关元件的沟道宽长比相等。
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