CN110297366A - 一种显示面板及驱动方法、显示装置及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示面板及驱动方法、显示装置及驱动方法,显示面板包括多个像素行,每一像素行包括相邻的两行像素电极,反射电极与像素电极层叠设置;第一薄膜晶体管和位于其中一行的第一像素电极连接,第二薄膜晶体管和位于另一行的第二像素电极连接,与第一像素电极层叠设置的反射电极为第一反射电极,与第二像素电极层叠设置的反射电极为第二反射电极,第一反射电极与第一像素电极重叠的区域为第一交叠区域,第二反射电极与第二像素电极重叠的区域为第二交叠区域,其中,位于同一列的第一像素电极和第二像素电极的面积相等,位于同一列的第一交叠区域和第二交叠区域的面积不相等。
Description
技术领域
本申请涉及显示领域,具体涉及一种显示面板及驱动方法、一种显示装置及驱动方法。
背景技术
显示屏按照显示时光源经过显示屏的路径分为反射式、透射式、半反半透式显示,其中,半反半透式显示因为结合了反射显示和透射显示的优点而被广泛应用到各个领域,例如:电子书、电子标签、智能穿戴等。特别地,对于智能穿戴以及电子标签的产品,由于使用条件的限制,无法及时充电。因此,如何在达到预期显示效果的同时降低显示屏的功耗是显示领域一直在探索的难题。
目前,现有技术中通过调节驱动芯片(integrated circuit,IC)能够减少不必要的功耗从而达到降低功耗的目的,然而,这种方式能降低功能的能力有限,而且每一款产品根据应用需求都需要开发不同的IC,这样降低功耗的解决方案不仅仅IC开发难度大,而且生产升本高。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种显示面板及驱动方法、显示装置及驱动,以实现降低显示面板、显示装置的功耗,同时避免使用复杂IC,降低生产成本。
一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括:
阵列基板,以及与所述阵列基板相对设置的对置基板,其中,所述阵列基板包括:
衬底基板;
位于所述衬底基板第一侧的多条栅极线,所述多条栅极线沿第一方向延伸,沿第二方向排列,所述第一方向和所述第二方向交叉;
位于所述衬底基板第一侧的多条数据线,所述多条数据线沿所述第二方向延伸,沿所述第一方向排布;
多个薄膜晶体管,所述多个薄膜晶体管包括多个第一薄膜晶体管和多个第二薄膜晶体管;
多个像素行,所述多个像素行阵列排布成多行和多列;
多个像素电极,所述多个像素电极阵列排布成多行和多列,每一所述像素行包括相邻的两行所述像素电极;
多个反射电极,一所述反射电极与一所述像素电极层叠设置;
所述相邻的两行所述像素电极包括第一行像素电极和第二行像素电极,所述第一行像素电极和所述第二行像素电极沿所述第二方向排布,所述第一薄膜晶体管的漏极和第一像素电极连接,所述第二薄膜晶体管的漏极和第二像素电极连接,其中,所述第一像素电极为所述第一行像素电极中的像素电极,所述第二像素电极为所述第二行像素电极中的像素电极;
与所述第一像素电极层叠设置的所述反射电极为第一反射电极,与所述第二像素电极层叠设置的所述反射电极为第二反射电极,所述第一反射电极与所述第一像素电极重叠的区域为第一交叠区域,所述第二反射电极与所述第二像素电极重叠的区域为第二交叠区域;
其中,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极的面积相等,位于同一列的所述第一交叠区域和所述第二交叠区域的面积不相等,所述第一交叠区域的面积小于第一像素电极的面积,所述第二交叠区域的面积小于第二像素电极的面积。
另一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括了上述结构的显示面板。
再一方面,本发明实施例提供了一种用于上述显示面板的驱动方法,包括透射显示模式和反射显示模式;
在所述透射显示模式,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极均未被提供数据信号时对应显示第一灰阶,所述第一像素电极被提供数据信号且所述第二像素电极未被提供数据信号时对应显示第二灰阶,所述第二像素电极被提供数据信号且所述第一像素电极未被提供数据信号时对应显示第三灰阶,所述第一像素电极和所述第二像素电极均被提供数据信号时对应显示第四灰阶;
在所述反射显示模式,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极均未被提供数据信号时对应显示第一灰阶,所述第一像素电极被提供数据信号且所述第二像素电极未被提供数据信号时对应显示第三灰阶,所述第二像素电极被提供数据信号且所述第一像素电极未被提供数据信号时对应显示第二灰阶,所述第一像素电极和所述第二像素电极均被提供数据信号时对应显示第四灰阶。
又一方面,本发明实施例提供了一种用于上述显示装置的驱动方法,包括环境检测模块和判断模块,所述环境检测模块用于检测环境光的强度,所述判断模块根据所述环境检测模块提供的环境光强度,判断是否关掉所述背光源;若需要关掉所述背光源,则:
若在所述关掉背光源之前,所述第一像素电极被提供数据信号且所述第二像素电极未被提供数据信号,则,关掉所述背光源的同时停止向所述第一像素的电极提供数据信号,且开始向所述第二像素电极提供数据信号;
若在所述关掉背光源之前,所述第二像素电极被提供数据信号且所述第一像素电极未被提供数据信号,则,关掉所述背光源的同时停止向所述第二像素的电极提供数据信号,且开始向所述第一像素电极提供数据信号;
若在所述关掉背光源之前,所述第二像素电极和所述第一像素电极均未被提供数据信号或者均被提供数据信号,则,关掉所述背光源后保持不变。
与现有技术相比,本发明实施例提供的显示面板及驱动方法、显示装置及驱动具有方法如下技术效果:
由于像素行中相邻两行像素电极的面积是一样大的,而反射金电极和像素电极的交叠面积不同,即,在透射、反射模式下相邻两行像素电极对应的开口区面积均不相同,因此,可以控制相邻两行像素电极分别工作,或者,同时工作或不工作,从而实现不同的灰阶;这种显示结构中不需要IC进行复杂计算以给数据线提供不同强度的信号以实现灰阶,因此,本发明实施例提供的结构不需要使用复杂的IC,同时不需要数据线频繁切换信号,从而能够大幅度降低功耗,降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种显示面板结构示意图;
图2为图1中区域PA处阵列基板的一种结构示意图;
图3为图2中区域DA1的放大结构示意图;
图4为图3沿AA'的剖面结构示意图;
图5为图2沿aa'的剖面结构示意图;
图6为图2沿bb'的剖面结构示意图;
图7为图1中区域PA处阵列基板的另一种结构示意图;
图8为图7中区域DA2的一种放大结构示意图;
图9为图8沿BB'的剖面结构示意图;
图10为图7沿aa'的剖面结构示意图;
图11为图7沿bb'的剖面结构示意图;
图12为图7中区域DA2的另一种放大结构示意图;
图13为图12沿CC'的剖面结构示意图;
图14为本发明实施例提供的另一种显示面板结构示意图;
图15为图7中区域DA2的又一种放大结构示意图;
图16为图15沿DD'的剖面结构示意图;
图17为图1中区域PA处对置基板的一种结构示意图;
图18为图1中区域PA处对置基板的另一种结构示意图;
图19为图1中区域PA处阵列基板的又一种结构示意图;
图20为图19中区域DA3的一种放大结构示意图;
图21为图19中单个像素SP的电学结构示意图;
图22为图20沿EE'的剖面结构示意图;
图23为图1中区域PA处阵列基板的又一种结构示意图;
图24为图23中区域DA4的一种放大结构示意图;
图25为图24沿FF'的剖面结构示意图;
图26为本发明实施例提供的一种显示装置结构示意图;
图27为本发明实施例提供的一种显示面板在透射模式下的驱动时序图;
图28为本发明实施例提供的一种显示面板在反射模式下的驱动时序图;
图29为本发明实施例提供的又一种阵列基板结构示意图;
图30为本发明实施例提供的显示面板在显示模式切换过程中栅极线信号变化时序图;
图31为本发明实施例提供的一种显示装置的驱动模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1至图4,本发明实施例提供了一种显示面板,如图1所示,显示面板包括阵列基板10,与阵列基板10相对设置的对置基板20,显示面板包括显示区AA和围绕显示区的边框区BA,其中,阵列基板10包括超出对置基板20的台阶区SA,驱动芯片IC和柔性电路板FPC均绑定在台阶区SA。
其中,请继续参考图2至图4,阵列基板10包括衬底基板110,位于衬底基板10第一侧的多条栅极线112,多条栅极线112沿第一方向X延伸,沿第二方向Y排列,第一方向X和第二方向Y交叉;位于衬底基板10第一侧的多条数据线114,多条数据线114沿第二方向Y延伸,沿第一方向X排布;多个薄膜晶体管116,多个薄膜晶体管包括多个第一薄膜晶体管1161和多个第二薄膜晶体管1162;多个像素行PP,多个像素行阵列PP排布成多行和多列,如图2所示,多个像素行PP沿着第二方向Y排列,且像素行PP中包括多个像素SP,多个像素SP沿着第一方向排列。
阵列基板10还包括多个像素电极P,所述多个像素电极P阵列排布成多行和多列,每一像素行PP包括相邻的两行像素电极P,相邻的两行像素电极P包括第一行像素电极PP1和第二行像素电极PP2,第一行像素电极PP1和第二行像素电极PP2沿第二方向Y排布,第一薄膜晶体管1161的漏极和第一像素电极P1连接,第二薄膜晶体管1162的漏极和第二像素电极连接,其中,第一像素电极P1为第一行像素电极PP1中的像素电极P,第二像素电极P2为第二行像素电极PP2中的像素电极P。
继续参考图2至图4,阵列基板10还包括多个反射电极R,一反射电极R与一像素电极P层叠设置;与第一像素电极P1层叠设置的反射电极R为第一反射电极R1,与第二像素电极P2层叠设置的反射电极R为第二反射电极R2,第一反射电极R1与第一像素电极P1重叠的区域为第一交叠区域D1,第二反射电极R2与第二像素电极P2重叠的区域为第二交叠区域D2;其中,位于同一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等,位于同一列的第一交叠区域D1和第二交叠区域的面积D2不相等,第一交叠区域D1的面积小于第一像素电极P1的面积,第二交叠区域D2的面积小于第二像素电极P2的面积。
需要说明的是,上述“第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等”为误差范围内的相等,即,由于工艺误差的存在,即使想要制作面积相同的第一像素电极P1和第二像素电极P2,但是最终形成的第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积不可能完全一样,因此,最终的结构中若第一像素电极P1和第二像素电极P2之间的面积差位于误差范围内都认为是第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等。根据目前的制作工艺,若想制作面积相同的第一像素电极P1和第二像素电极P2,则第一像素P1和第二像素电极P2之间的差值占第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积之和的百分比小于百分之五。
在本发明实施例中,显示面板属于半反半透显示(既有透射显示模式,又有反射显示模式),因此,第一交叠区域D1的面积小于第一像素电极P1的面积,第二交叠区域D2的面积小于第二像素电极P2的面积;基于半反半透显示,由于相邻两行像素电极的面积是一样大的,即第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积一样大,而反射电极和第一像素电极P1、第二像素电极P2的交叠面积不同,即,在透射、反射模式下相邻两行像素电极对应的开口区面积均不相同,因此,可以控制相邻两行像素电极分别工作,或者,同时工作或不工作,从而实现不同的灰阶;本发明实施例提供的显示面板不需要IC进行复杂计算以给数据线提供不同强度的信号以实现灰阶,因此,本发明实施例提供的结构不需要使用复杂的IC,同时不需要数据线频繁切换信号,从而能够大幅度降低功耗,降低生产成本。
可选地,在本发明实施例提供的一些显示面板中,为了保证反射显示模式下反射率较高,可以选择让反射电极R的边缘超出像素电极P的边缘。例如,请参考图2、图5和图6,反射电极R在第一方向X上具有相对的两个边缘,且该两个边缘均超出了像素电极P显示第一方向X上对应的边缘;同时,反射电极R在第二方向Y上具有相对的两个边缘,其中一个边缘超出了像素电极P对应的边缘,具体地,在图2所示的结构中,反射电极R靠近薄膜晶体管116一侧的边缘超出了像素电极P靠近薄膜晶体管116一侧的边缘。
在一些半反半透显示面板中,相邻像素电极之间的间距已经较小,例如,相邻像素电极之间的间距是安全距离的一倍至三倍,而相邻反射电极之间的间距也不能小于安全距离,此时,不会让反射电极的边缘超过像素电极的边缘;或者,某一些显示屏由于应用环境的特点对于反射率和透过率的要求不高,此时,也不会让反射电极的边缘超过像素电极的边缘。具体地,请参考图7至图11,上述实施例中的显示面板中,第一反射电极R1的面积和第一交叠区域D1的面积相等,第二反射电极R2的面积和第二交叠区域D2的面积相等。此时,只要在制作像素电极时相邻像素电极之间不会发生短路,则制作反射电极时必然不会发生短路。与此同时,交叠区域的面积和反射电极的面积相等,即使制作完成了显示面板,仍然能够通过光学显微镜观察计算出该产品不同灰阶下的亮度差异,可以向与其连接的其他结构提供该参数,有利于显示面板和其他多功能电子器件配合使用。此时,反射电极R的边缘并未超过像素电极的边缘,例如,图7所示结构,由于反射电极R的透过率很低,例如,金属类的反射电极的透光率基本为零,为了实现透射显示模式,反射电极R的面积需要小于像素电极的面积,以使得像素具有透过背光的区域。
可选地,请参考图4和图9,本发明实施例提供的显示面板中,反射电极R位于对应的像素电极P远离衬底基板110一侧表面,且与对应的像素电极P电连接。具体地,在形成像素电极之后,直接制作反射电极。
在本发明实施例中,可选地,像素电极P为氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide,ITO),反射电极R为金属,例如,金属Ag、Mo、Al等。在制作显示面板的过程中,像素电极P和反射电极R均需要通过图案化制程,而该工艺需要进行刻蚀工艺,由于像素电极P的材料类型和反射电极R的材料类型不同,对应的刻蚀液可以不同,因此,即使在像素电极P的表面制作反射电极R,在刻蚀过程中也不会像素电极的形状和电学性质破坏。
可选地,请进一步参考图12和图13,图12是图7所示区域DA2的另一种放大结构示意图,图13是图12中CC'的剖面结构示意图,本发明实施例提供的显示面板还包括公共电极(图中未示出)和存储电容导体115,存储电容导体115和像素电极P层叠设置,存储电容导体115和公共电极之间设置有绝缘层,在显示面板工作时,存储电容导体15被提供和公共电极115相同的电位。具体地,如图12和图13所示,存储电容导体115和像素电极P之间设置有绝缘层,例如,栅极绝缘层113a、平坦化层113b,且,像素电极P向衬底基板110的垂直投影位于存储电容导体115向衬底基板110的垂直投影内。此时,整个像素电极P均能和存储电容导体115形成存储电容,即,对于单个像素而言,存储电容实现了最大化。存储电容越大,像素电极P保持电位的能力越强,进一步降低显示画面闪烁、亮度渐变等现象。
需要说明的是,当设置有存储电容导体115时,本发明实施例中由于第一交叠区域D1/第一反射电极R1和第二交叠区域D2/第二反射电极R2的面积不同,而第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积是相同的,因此,本发明实施例能够实现低功耗显示的同时,由于第一像素电极和第二像素电极的存储电容一样,不会导致在不同灰阶下存储电容不同,避免发生闪烁。
需要说明的是,在现有技术中,为了实现低功耗显示,会将第一像素电极和第二像素电极的面积设置为不同,从而使得第一像素电极对应像素的开口率和第二像素电极对应像素的开口率不同,最终也是通过控制第一像素电极、第二像素电极同时被提供信号或不被提供信号,或者部分被提供信号来实现灰阶。然而,在这样的显示面板中,由于第一像素电极和第二像素电极的面积不同,导致第一像素电极单独被提供信号时的存储电容和第二像素电极单独被提供信号是的存储电容不一致,从而导致整体画面发生闪烁。
进一步可选地,显示面板中位于阵列基板的薄膜晶体管116包括栅极、源极、漏极和半导体层,存储电容导体115与薄膜晶体管116的栅极或漏极同层设置。具体地,如图13所示,以第一薄膜晶体管1161为例,包括栅极1161g、源极1161s、漏极1161d和半导体层1161c,存储电容导体115和栅极1161g同层设置。需要说明的是,不管存储电容导体115是和栅极1161g同层设置,还是和漏极1161d同层设置,均可以使得存储电容导体115和现有的结构共用一道掩模板,在同一道工艺中形成,能够降低生产成本和减少制作工艺流程。
具体地,进一步参考图14,图14示出了本发明实施例中的另一种结构显示面板结构,在结构中,公共电极226位于对置基板20,更为详细地,对置基板20包括多个色阻224;位于相邻色阻224之间的黑矩阵222;覆盖黑矩阵222、色阻224的绝缘层223,绝缘层223可以为有机绝缘层,能够提高对置基板20靠近阵列基板10一侧的平坦度;其中,公共电极226位于绝缘层223靠近阵列基板10一侧;在阵列基板10和对置基板20之间设置有液晶层30,液晶层30位于框胶围绕形成的空间内。为了使得存储电容导体115和公共电极226在显示面板工作时被提供相同的电位,可以在显示面板的边框区BA设置导电结构40,导电结构40用于连接存储电容导体115和公共电极226。具体地,结合图12至图14,存储电容导体115在阵列基板10通过存储信号线115s提供信号,存储信号线115s与位于边框区BA的信号总线115c电连接,此时,公共电极226和信号总线115c在边框区BA通过导电结构40电连接,实现了公共电极226和信号总线115c被提供相同的信号。需要说明的是,信号总线115c除了像图14那样和数据线114、存储信号线115s同层设置,在本发明实施例的其他方式中,信号总线115c也可以和栅极线112同层设置。
进一步可选地,请参考图1、图15和图16,图15是图7所示区域DA2的又一种放大结构示意图,图16是图15中DD'的剖面结构示意图,显示面板包括显示区域AA和围绕所述显示区域AA的边框区域BA,存储电容导体115在显示区域AA为一体结构,且在薄膜晶体管116对应位置处有开口115h。存储电容导体115在薄膜晶体管116上方设置有开口115h,避免和薄膜晶体管116产生耦合电容,从而影响薄膜晶体管116的电学特性,例如,造成晶体管阈值漂移等。如图16所示,当存储电容导体115为一体结构时,可以不用像图12那样在显示区设置存储信号线,只需要在非显示设置信号线连接到驱动芯片IC即可。此时,参考图14和15,若要将位于对置基板上的公共电极226和位于阵列基板上的存储电容导体115电连接,只需要将存储电容导体115延伸至边框区BA,且延伸至框胶下方,从而通过位于框胶中的导电结构40实现电连接。继续参考图16,若存储电容导体115整面设置,则,存储电容导体115和栅极线112之间设置有绝缘层113a,存储电容导体115和数据线112之间设置有绝缘层113c。
可选地,请继续参考图2和图7,在一所述像素行PP中,任意一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等,位于同一列的第一交叠区域D1和第二交叠区域D2的面积不相等。即,本发明实施例提供的显示面板中,对于一像素行,都可以通过调节每一列的像素电极的充电数量来实现灰阶显示。进一步,对于任意一所述像素行PP中,意一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等,位于同一列的第一交叠区域D1和第二交叠区域D2的面积不相等,此时,显示面板中位于显示区的像素SP均可以通过调节像素电极的充电数量来实现灰阶。也即,整个显示面板的显示区都可以实现低功耗显示,对于低功耗显示的图像没有限制,应用范围更为广泛。
可选地,在本发明实施例中,第一交叠区域D1的面积为S1,第二交叠区域D2的面积为S2,S1>1.5S2。即,第一交叠区域D1的面积S1和第二交叠区域D2的面积S2之间的差值要大于第二交叠区域D2的一半,此时,由于在低功耗模式下,数据线传输的信号只有一个电压(不必提供不同的电压以实现灰阶),因此,在对应色阻相同的情况下,进行反射显示模式时,只有第一像素电极P1被提供信号时的亮度与只有第二像素电极P2被提供信号时的亮度相比差异较大,显示时能让观察者明显感觉到有灰阶变化。需要说明的是,若没有其他因素的差异,若设定只有第一像素电极P1被提供信号时的亮度为L1,只有第二像素电极P2被提供信号时的亮度为L2,则,L1/L2=S1/S2。需要说明的是,S1>0,S2>0。进一步优选地,S1=2*S2,则,反射模式下,第一像素电极P1和第二像素电极P2均被提供数据信号时的灰阶为全灰阶,定义只有第一像素电极P1被提供数据信号时的灰阶为2/3灰阶,只有第二像素电极P2被提供数据信号时的灰阶为1/3灰阶,第一像素电极P1和第二像素电极P2均未被提供数据信号时的灰阶为零灰阶。即,将显示画面的的亮度均分为四个等级,此时,在从亮变暗的过程中或者从暗变亮的过程中,由于任意相邻灰阶变化时亮度的衰减或增加相同,人眼对灰阶变化的敏感度最高。
请参考图14和图17,对置基板20面向阵列基板10的一侧设置有彩膜层224,彩膜层224包括多种色阻,位于同一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2对应同种颜色的色阻。具体地,在同一列中,若对应第一像素电极P1的色阻为红色色阻224R,则对应第二像素电极P2的色阻也为红色色阻224R;对应第一行像素电极PP1的色阻包括沿第一方向X排布的多个像素单元,每个像素单元包括沿着第一方向排布的红色色阻224R、绿色色阻224G、蓝色色阻224B;同样地,对应第二行像素电极PP2的色阻也包括沿第一方向X排布的多个像素单元,每个像素单元包括沿着第一方向排布的红色色阻224R、绿色色阻224G、蓝色色阻224B。需要说明的是,黑矩阵222为网格状,网格状的黑矩阵222对应多个开口,一个开口对应一个色阻。对于图17所示结构,在实际生产中,由于位于同一列的色阻颜色相同,则同一列色阻相互连接为条形的色阻。在本发明实施例中,由于位于同一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2对应同种颜色的色阻,则控制相同画面下的不同亮度时(控制画面的灰阶变化),只需要控制栅极线即可,不用再设置色阻锁定模块。
当然,本发明实施例中色阻的排布方式并非局限于图17所示,也还可以像图18一样,由于位于同一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2对应不同种颜色的色阻。然而,若需要控制相同画面下的不同亮度时(控制画面的灰阶变化),则需要设置色阻锁定模块,色阻锁定模块将相同颜色的色阻对应的位置传输给驱动芯片IC后,驱动芯片IC根据位置控制对应的数据线传输信号,此时,则对于同一条数据线而言,数据的信号需要发生跳变,即从有信号变为没有信号,或者,从没有信号变为有信号,从而会产生功耗。
继续结合图7、图14和图17,黑矩阵222与数据线114、栅极线112以及薄膜晶体管116交叠。黑矩阵222可以防止相邻不同颜色的色阻发生混色,同时,由于数据线114、栅极线112以及薄膜晶体管116均为不透光结构,黑矩阵222能够复用上述不透光结构所占位置,避免降低透射显示模式下的开口率。
本发明上述实施例提供的显示面板中,相邻两行像素电极之间均设置有栅极线,然而,本发明实施例并非局限于此。请参考图19至图22,多个薄膜晶体管116除包括多个第一薄膜晶体管1161、多个第二薄膜晶体管1162之外,还包括多个第三薄膜晶体管1163和多个第四薄膜晶体管1164,在第二方向Y上,相邻两行像素电极P之间设置有依次排列的第一栅极线112a、第二栅极线112b以及第三栅极线112c,第一栅极线112a控制第一薄膜晶体管1161导通或关闭,第二栅极线112b控制第三薄膜晶体管1163和第四薄膜晶体管1164导通或关闭,第三栅极线112c控制第二薄膜晶体管1162导通或关闭;其中,第一薄膜晶体管1161的源极与第三薄膜晶体管1163的漏极连接,第三薄膜晶体管1163的源极与第四薄膜晶体管1164的源极连接,第四薄膜晶体管1164的漏极与第二薄膜晶体管1162的源极连接,数据线114与第三薄膜晶体管1163的源极连接。在本实施例中,如图20和图21所示,第一薄膜晶体管1161和第四薄膜晶体管1164一起控制第一像素电极P1是否被提供信号,第二薄膜晶体管1162和第三薄膜晶体管116一起控制第二像素电极P2是否被提供信号,即,像素电极都被双薄膜晶体管控制,能够降低漏电流。
可选地,请参考图19,相邻像素行PP之间的距离为d1,第一行像素电极PP1和第二行像素电极PP2之间的距离为d2,d1<d2。在本发明实施例中,由于用于控制第一像素电极P1和第二像素电极P2是否被提供信号的薄膜晶体管116均位于第一行像素电极PP1和第二行像素电极PP2之间,从而使得相邻像素行PP之间不用设置薄膜晶体管,因此,可以将相邻像素行之间的距离做得更小。
进一步可选地,请参考图17、图18和图19,位对置基板的黑矩阵222与数据线114、栅极线112以及薄膜晶体管116交叠。需要说明的是,在本发明实施例,即使相邻像素行PP之间没有设置栅极线和薄膜晶体管,仍然需要在对应位置的对置基板上设置黑矩阵。黑矩阵的设置可以提高图像显示的精度,具体,防止图像轮廓模糊、相邻像素混色造成的色差等问题。
同样可选地,请继续参考图19,在一所述像素行PP中,任意一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等,位于同一列的第一交叠区域D1和第二交叠区域D2的面积不相等。即,本发明实施例提供的显示面板中,对于一像素行,都可以通过调节每一列的像素电极的充电数量来实现灰阶显示。进一步,对于任意一所述像素行PP中,意一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相等,位于同一列的第一交叠区域D1和第二交叠区域D2的面积不相等,此时,显示面板中位于显示区的像素SP均可以通过调节像素电极的充电数量来实现灰阶。同样可选地,如图22所示,反射电极R位于对应的像素电极P远离衬底基板110一侧表面,且与对应的像素电极P电连接。具体地,在形成像素电极之后,直接制作反射电极。
可选地,请继续参考图20,反射电极R为矩形,且所第一反射电极R1位于与第一薄膜晶体管1161相邻的一侧,第二反射电极R2位于与第二薄膜晶体管1162相邻的一侧。具体地,在图20所示结构中,由于与第一像素电极P1连接的薄膜晶体管和与第二像素电极P2连接的薄膜晶体管均位于第一行像素电极PP1和第二行像素电极PP2之间,因此,当第一反射电极R1与第一薄膜晶体管1161相邻,第二反射电极R2与第二薄膜晶体管1162相邻时,像素行PP中的反射电极R均靠近薄膜晶体管116设置,也即,薄膜晶体管均紧邻反射区设置,避免降低像素的透射区的开口率。
在上述本发明实施例中,反射电极的形状为矩形,但是本发明实施例并非局限于次,在本发明其他实施例中,反射电极可以为封闭的环形。具体地,可以参考图23、图24,反射电极R包括一镂空区域Rh,且反射电极R围绕镂空区域Rh设置从而形成环形。需要说明的是,本发明实施例中的“环形”是指有反射电极具有一镂空区域,且反射电极围绕镂空区域设置;“环形”对反射电极的边缘形状没有限制,例如,虽然图23至图24中反射电极的边缘形状为矩形,但是在本发明其他实施例中,反射电极的边缘可以是圆形、椭圆形、多边形、圆弧和线段构成的封闭图形等。
可选地,反射电极R的至少部分边缘和像素电极P的边缘对齐。具体地,图24和图25所示结构中,反射电极R包括四个边缘,且在第二方向Y相对的两个边缘与像素电极P的边缘对齐。进一步可选地,反射电极R在第一方向X相对的两个边缘也和像素电极P的边缘对齐。通过将反射电极R的至少部分边缘和像素电极的边缘对齐:一方面,可以防止相邻的反射电极之间发生短路;另一方面,避免反射电极覆盖像素电极的侧边从而避免斜面反射区域的形成,进一步避免反射漏光或/和混色。
另一方面,参考图26,本发明实施例还提供了一种显示装置1000,显示装置1000包括前述任意一实施例提供的显示面板06,以及背光源00。如图26所示,显示装置1000的背光源00为侧发光式,当然本方实施例中背光源也可以是底发光式。进一步地,显示装置还可以包括背框01,反射片02,导光板03,棱镜片04,增亮膜05,胶框09。进一步可选地,还可以包括盖板08,盖板08可以和显示面板06通过光学胶粘结。其中显示面板06可以是液晶显示面板,或者电泳显示面板等。
又一方面,本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法。具体地,本发明实施例提供的显示面板包括透射显示模式和反射显示模式,如图27和图28所示,在透射显示模式,位于同一列的第一像素电极P1和第二像素电极P2均未被提供数据信号时对应显示第一灰阶,此时,若其他位于同一列的像素电极电极均不需要被提供信号,则数据线114可以不传输信号,第一像素电极P1被提供数据信号且第二像素电极P2未被提供数据信号时对应显示第二灰阶,所述第二像素电极P2被提供数据信号且第一像素电极P1未被提供数据信号时对应显示第三灰阶,第一像素电极P1和第二像素电极P2均被提供数据信号时对应显示第四灰阶;
在反射显示模式,位于同一列的第一像素电极P1和第二像素电极均未被提供数据信号时对应显示第一灰阶,第一像素电极P1被提供数据信号且所述第二像素电极P2未被提供数据信号时对应显示第三灰阶,第二像素电极P2被提供数据信号且第一像素电极P1未被提供数据信号时对应显示第二灰阶,第一像素电极P1和第二像素电极P2均被提供数据信号时对应显示第四灰阶。
也即,从透射显示模式切换到反射显示模式时,对于处于第二灰阶、第三灰阶的像素需要进行数据信号切换。其中,数据信号切换可以通过栅极线的来控制,例如:若薄膜晶体管为N型,切换前控制第一像素电极P1是否被提供信号的栅极线为高电平时数据线有电位信号、控制第二像素电极P2是否被提供信号的栅极线为高电平时数据线没有电位信号,切换后控制第一像素电极P1是否被提供信号的栅极线为高电平时数据线没有电位信号、控制第二像素电极P2是否被提供信号的栅极线为高电平时数据线有电位信号。
进一步可选地,本发明实施例提供的显示面板包括正常显示模式和低功耗显示模式,低功耗显示模式包括前述透射显示模式和前述反射显示模式。请参考图29,通过驱动芯片IC,可以控制正常显示模式下像素SP最为最小显示单元,此时,如图12所示,与第一薄膜晶体管1161的栅极连接的栅极线112和与第二薄膜晶体管1162的栅极连接的栅极线112被同时提供电信号,对于图20所示结构,除了与第一薄膜晶体管1161连接的栅线112a和与第二薄膜晶体管1162连接的栅线112c外,与第三薄膜晶体管1163、第四薄膜晶体管1164连接的栅线112b也要被同时提供信号;而在低功耗模式下,单个像素电极P对应区域为最小显示单元。需要说明的是,在本实施例结构中,在同一列中,第一像素电极P1和第二像素电极P2对应的色阻颜色相同,也即,单个像素SP对应同种颜色的色阻,从而通过通知不同像素SP的显示情况实现预设的画面显示。
除了改进驱动芯片IC外,本发明实施例还提供其他方式,该方式可以不用对驱动芯片做改进。具体地,请参考图29和图30,在显示面板的边框区BA设置有多个栅极线控制开关SW,具体地,若设置有驱动IC的边框区为第一边框,则与第一边框相对的为第二边框,所述第一边框和所述第二边框沿着第二方向Y相对设置,那么,在第一方向上相对设置的边框为第三边框和第四边框,图29所示结构中,多个栅极线控制开关SW设置在第三边框。当然,在本发明其他实施例中,多个栅极线控制开关SW可以设置在第四边框,或,同时上设置在第三边框和第四边框。多个栅极线控制开关SW的栅极与模式切换信号线SWL电连接,模式切换信号线SWL用于控制栅极线控制开关SW的导通、关闭。在本实施例中,结合图29和图30,在正常显示模式下,以栅极线控制开关SW为N型为例,模式切换信号线SWL为高电平,第一栅极线112a和第三栅极线112c被导通,从而实现同时打开第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管。在低功耗显示模式下,模式切换信号线SWL为低电平,第一栅极线112a和第三栅极线112c被断开,第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管被独立打开。在该实施方式中,从低功耗显示模式切换到正常显示模式,只需要给模式切换信号线SWL提供信号使栅极线控制开关SW导通即可,不需要IC对数据线、栅极线的信号输出方式做改变。
再一方面,本发明实施例还提供了一种用于前述显示装置的驱动方法,请参考图31,显示装置包括环境检测模块和判断模块,环境检测模块用于检测环境光的强度,判断模块根据环境检测模块提供的环境光强度,判断是否关掉背光源;若需要关掉背光源,则:
若在关掉背光源之前,第一像素电极被提供数据信号且第二像素电极未被提供数据信号,则,关掉背光源的同时停止向第一像素的电极提供数据信号,且开始向第二像素电极提供数据信号;
若在关掉背光源之前,第二像素电极被提供数据信号且第一像素电极未被提供数据信号,则,关掉背光源的同时停止向第二像素的电极提供数据信号,且开始向第一像素电极提供数据信号;
若在关掉背光源之前,第二像素电极和第一像素电极均未被提供数据信号或者均被提供数据信号,则,关掉背光源后保持不变。
简而言之,本发明实施例提供的显示装置的驱动方法中,在进行透射显示模式(需要背光源)和反射显示模式(不需要背光源)切换时,对于有亮度但是亮度不是最大的像素,需要变换数据线和/或栅极线的信号,请参考图29,因为在一个像素SP中,第一像素电极P1和第二像素电极P2的面积相同,但第一反射电极R1和第二反射电极R2的面积不同,这意味着,若透射显示模式下第一像素电极P1对应的开口区域大于第二像素电极P2对应的开口区域,则反射模式下第一像素电极P1对应的开口区域小于第二像素电极P2对应的开口区域。因此,为了保证切换时画面色彩的连贯性,对于处于第二灰阶和第三灰阶的像素需要变换数据线和/或栅极线的信号。
综上所述,本发明实施例提供的实施例以及基于本发明实施例做出常规变化的实施例中,由于像素行中相邻两行像素电极的面积是一样大的,而反射金电极和像素电极的交叠面积不同,即,在透射、反射模式下相邻两行像素电极对应的开口区面积均不相同,因此,可以控制相邻两行像素电极分别工作,或者,同时工作或不工作,从而实现不同的灰阶;这种显示结构中不需要IC进行复杂计算以给数据线提供不同强度的信号以实现灰阶,因此,本发明实施例提供的结构不需要使用复杂的IC,同时不需要数据线频繁切换信号,从而能够大幅度降低功耗,降低生产成本。进一步地,在部分实施例中能够保证存储电容一致、降低画面闪烁,进一步提高显示效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (20)
1.一种显示面板,包括:
阵列基板,以及与所述阵列基板相对设置的对置基板,其中,所述阵列基板包括:
衬底基板;
位于所述衬底基板第一侧的多条栅极线,所述多条栅极线沿第一方向延伸,沿第二方向排列,所述第一方向和所述第二方向交叉;
位于所述衬底基板第一侧的多条数据线,所述多条数据线沿所述第二方向延伸,沿所述第一方向排布;
多个薄膜晶体管,所述多个薄膜晶体管包括多个第一薄膜晶体管和多个第二薄膜晶体管;
多个像素行,所述多个像素行阵列排布成多行和多列;
多个像素电极,所述多个像素电极阵列排布成多行和多列,每一所述像素行包括相邻的两行所述像素电极;
多个反射电极,一所述反射电极与一所述像素电极层叠设置;
所述相邻的两行所述像素电极包括第一行像素电极和第二行像素电极,所述第一行像素电极和所述第二行像素电极沿所述第二方向排布,所述第一薄膜晶体管的漏极和第一像素电极连接,所述第二薄膜晶体管的漏极和第二像素电极连接,其中,所述第一像素电极为所述第一行像素电极中的像素电极,所述第二像素电极为所述第二行像素电极中的像素电极;
与所述第一像素电极层叠设置的所述反射电极为第一反射电极,与所述第二像素电极层叠设置的所述反射电极为第二反射电极,所述第一反射电极与所述第一像素电极重叠的区域为第一交叠区域,所述第二反射电极与所述第二像素电极重叠的区域为第二交叠区域;
其中,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极的面积相等,位于同一列的所述第一交叠区域和所述第二交叠区域的面积不相等,所述第一交叠区域的面积小于第一像素电极的面积,所述第二交叠区域的面积小于第二像素电极的面积。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述薄膜晶体管还包括多个第三薄膜晶体管和多个第四薄膜晶体管,在所述第二方向上,相邻两行所述像素电极之间设置有第一栅极线、第二栅极线以及第三栅极线,所述第一栅极线、所述第二栅极线以及所述第三栅极线沿所述第二方向依次排列,所述第一栅极线控制所述第一薄膜晶体管导通或关闭,所述第二栅极线控制所述第三薄膜晶体管和所述第四薄膜晶体管导通或关闭,所述第三栅极线控制所述第二薄膜晶体管导通或关闭;其中,所述第一薄膜晶体管的源极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接,所述第三薄膜晶体管的源极与所述第四薄膜晶体管的源极连接,所述第四薄膜晶体管的漏极与所述第二薄膜晶体管的源极连接,所述数据线与所述第三薄膜晶体管的源极连接。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一反射电极的面积和所述第一交叠区域的面积相等,所述第二反射电极的面积和所述第二交叠区域的面积相等。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,还包括公共电极和存储电容导体,所述存储电容导体和所述像素电极层叠设置,所述存储电容导体和所述公共电极之间设置有绝缘层,在所述显示面板工作时,所述存储电容导体被提供和所述公共电极相同的电位。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述薄膜晶体管包括栅极、源极、漏极和半导体层,所述存储电容导体与所述薄膜晶体管的栅极或漏极同层设置。
6.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板包括显示区域和围绕所述显示区域的边框区域,所述存储电容导体在所述显示区域为一体结构,且在所述薄膜晶体管对应位置处有开口。
7.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,所述对置基板面向所述阵列基板的一侧设置有彩膜层,所述彩膜层包括多种色阻,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极对应同种颜色的所述色阻。
8.根据权利要求2所示的显示面板,其特征在于,
相邻所述像素行之间的距离为d1,所述第一行像素电极和所述第二行像素电极之间的距离为d2,d1<d2。
9.根据权利要求8所示的显示面板,其特征在于,所述对置基板包括黑矩阵,所述黑矩阵与所述数据线、所述栅极线以及所述薄膜晶体管交叠。
10.根据权利要求1所示的显示面板,其特征在于,所述反射电极位于对应的所述像素电极远离所述衬底基板一侧表面,且与对应的所述像素电极电连接。
11.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在一所述像素行中,任意一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极的面积相等,位于同一列的所述第一交叠区域和所述第二交叠区域的面积不相等。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,所述反射电极为封闭的环形。
13.根据权利要求12所述的显示面板,其特征在于,所述反射电极的至少部分边缘和所述像素电极的边缘对齐。
14.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,所述反射电极为矩形,且所述第一反射电极位于与所述第一薄膜晶体管相邻的一侧,所述第二反射电极位于与所述第二薄膜晶体管相邻的一侧。
15.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一交叠区域的面积为S1,所述第二交叠区域的面积为S2,S1>1.5 S2。
16.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-15任意一项的显示面板,以及背光源。
17.一种用于权利要求1-15任意一项的显示面板的驱动方法,包括透射显示模式和反射显示模式;
在所述透射显示模式,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极均未被提供数据信号时对应显示第一灰阶,所述第一像素电极被提供数据信号且所述第二像素电极未被提供数据信号时对应显示第二灰阶,所述第二像素电极被提供数据信号且所述第一像素电极未被提供数据信号时对应显示第三灰阶,所述第一像素电极和所述第二像素电极均被提供数据信号时对应显示第四灰阶;
在所述反射显示模式,位于同一列的所述第一像素电极和所述第二像素电极均未被提供数据信号时对应显示第一灰阶,所述第一像素电极被提供数据信号且所述第二像素电极未被提供数据信号时对应显示第三灰阶,所述第二像素电极被提供数据信号且所述第一像素电极未被提供数据信号时对应显示第二灰阶,所述第一像素电极和所述第二像素电极均被提供数据信号时对应显示第四灰阶。
18.根据权利要求17所述的驱动方法,其特征在于,包括正常显示模式和低功耗显示模式,所述低功耗显示模式包括所述透射显示模式和所述反射显示模式。
19.根据权利要求17所述的驱动方法,其特征在于,在所述正常显示模式,与所述第一薄膜晶体管的栅极连接的栅极线和与所述第二薄膜晶体管的栅极连接的栅极线被同时提供电信号。
20.一种用于权利要求16的显示装置的驱动方法,包括环境检测模块和判断模块,所述环境检测模块用于检测环境光的强度,所述判断模块根据所述环境检测模块提供的环境光强度,判断是否关掉所述背光源;若需要关掉所述背光源,则:
若在所述关掉背光源之前,所述第一像素电极被提供数据信号且所述第二像素电极未被提供数据信号,则,关掉所述背光源的同时停止向所述第一像素的电极提供数据信号,且开始向所述第二像素电极提供数据信号;
若在所述关掉背光源之前,所述第二像素电极被提供数据信号且所述第一像素电极未被提供数据信号,则,关掉所述背光源的同时停止向所述第二像素的电极提供数据信号,且开始向所述第一像素电极提供数据信号;
若在所述关掉背光源之前,所述第二像素电极和所述第一像素电极均未被提供数据信号或者均被提供数据信号,则,关掉所述背光源后保持不变。
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