像素结构及显示装置 |
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申请号 | CN201410445715.8 | 申请日 | 2014-09-03 | 公开(公告)号 | CN104238216B | 公开(公告)日 | 2017-04-19 |
申请人 | 深圳市华星光电技术有限公司; | 发明人 | 廖作敏; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种 像素 结构及显示装置,该像素结构包括原色子像素、白色子像素、第一 薄膜 晶体管、显示数据线、显示扫描线、第二 薄膜晶体管 、公共线以及模式扫描线。当显示装置处于2D显示模式时,白色子像素在显示模式 信号 的控制下显示明态;当所述显示装置处于3D显示模式时,白色子像素在显示模式信号的控制下显示暗态。本发明的像素结构及显示装置通过设置模式扫描线以及第二薄膜晶体管实现了2D显示模式和3D显示模式的转换,减少了显示装置的功耗,以及避免了串扰现象的发生。 | ||||||
权利要求 | 1.一种像素结构,设置在相应的显示装置中,包括原色子像素以及白色子像素,其特征在于,所述像素结构还包括: |
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说明书全文 | 像素结构及显示装置技术领域[0001] 本发明涉及显示领域,特别是涉及一种像素结构及显示装置。 背景技术[0002] 随着液晶显示技术的发展,人们对液晶显示器的性能要求也越来越高。为了降低液晶显示器的使用功耗,液晶设计者开发了一种新型的像素结构。如图1所示,图1为现有的 像素结构的结构示意图。该像素结构包括R(红)G(绿)B(蓝)W(白)四色子像素,该子像素分 别通过数据线Dn、数据线Dn+1、数据线Dn+2以及数据线Dn+3输入数据信号,通过扫描线Di输入扫描信号,通过薄膜晶体管Tj、薄膜晶体管Tj+1、薄膜晶体管Tj+2以及薄膜晶体管Tj+3控制各子像素的开启关闭。这样可以通过白子像素增加液晶显示器的整体光穿透率,从而降低液晶 显示器的使用功耗。 [0003] 但是,目前的大部分液晶显示器均具有3D显示功能,而具有3D显示功能的液晶显示器,必须在像素之间设置较宽的挡光区域来防止串扰现象的发生。这样导致白子像素的 设置面积变小,不能很好的对液晶显示器的使用功耗进行控制。 [0004] 故,有必要提供一种像素结构及显示装置,以解决现有技术所存在的问题。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种可以减少功耗以及防止串扰现象发生的像素结构及显示装置;以解决现有的像素结构及显示装置的功耗较大以及具有串扰现象的技术问题。 [0006] 为解决上述问题,本发明提供的技术方案如下: [0007] 本发明实施例提供一种像素结构,设置在相应的显示装置中,包括原色子像素以及白色子像素,其特征在于,所述像素结构还包括: [0008] 第一薄膜晶体管,与所述原色子像素以及所述白色子像素连接; [0009] 显示数据线,用于通过所述第一薄膜晶体管传输数据信号给所述原色子像素以及所述白色子像素; [0010] 显示扫描线,用于传输扫描信号给所述第一薄膜晶体管; [0011] 第二薄膜晶体管,与所述白色子像素连接; [0012] 公共线,用于通过所述第二薄膜晶体管传输公共信号给所述白色子像素;以及 [0013] 模式扫描线,用于传输显示模式信号给所述第二薄膜晶体管; [0014] 当所述显示装置处于2D显示模式时,所述白色子像素在所述显示模式信号的控制下显示明态;当所述显示装置处于3D显示模式时,所述白色子像素在所述显示模式信号的 控制下显示暗态。 [0015] 在本发明的像素结构中,所述像素结构还包括用于生成所述显示模式信号的显示模式转换模块; [0016] 所述显示模式转换模块包括第一模式转换薄膜晶体管以及第二模式转换薄膜晶体管; [0018] 所述第二模式转换薄膜晶体管的输出端与所述模式扫描线连接,所述第二模式转换薄膜晶体管的输入端与后级显示扫描线连接,所述第二模式转换薄膜晶体管的控制端与 第二控制开关线连接; [0019] 其中在同一帧画面中,所述前级显示扫描线的开启时间早于相应的所述白色子像素对应的所述显示扫描线的开启时间;所述后级显示扫描线的开启时间晚于相应的所述白 色子像素对应的所述显示扫描线的开启时间。 [0020] 在本发明的像素结构中,当所述显示装置处于2D显示模式时,所述第一模式转换薄膜晶体管在所述第一控制开关线的控制下导通;当所述显示装置处于3D显示模式时,所 述第二模式转换薄膜晶体管在所述第二控制开关线的控制下导通。 [0021] 在本发明的像素结构中,所述像素结构还包括用于生成所述显示模式信号的显示模式转换模块; [0022] 所述显示模式转换模块包括第一模式转换薄膜晶体管以及第二模式转换薄膜晶体管; [0023] 所述第一模式转换薄膜晶体管的输出端与所述模式扫描线连接,所述第一模式转换薄膜晶体管的输入端与第三控制开关线连接,所述第一模式转换薄膜晶体管的控制端与 第一控制开关线连接; [0024] 所述第二模式转换薄膜晶体管的输出端与所述模式扫描线连接,所述第二模式转换薄膜晶体管的输入端与后级显示扫描线连接,所述第二模式转换薄膜晶体管的控制端与 第二控制开关线连接; [0025] 其中在同一帧画面中,所述后级显示扫描线的开启时间晚于相应的所述白色子像素对应的所述显示扫描线的开启时间。 [0026] 在本发明的像素结构中,当所述显示装置处于2D显示模式时,所述第一模式转换薄膜晶体管在所述第一控制开关线的控制下导通;当所述显示装置处于3D显示模式时,所 述第二模式转换薄膜晶体管在所述第二控制开关线的控制下导通,所述第三控制开关线将 断开信号经所述模式扫描线发送至所述第二薄膜晶体管,使得所述第二薄膜晶体管一直断 开。 [0027] 在本发明的像素结构中,所述白色子像素与相邻的所述原色子像素共用一所述显示扫描线。 [0028] 在本发明的像素结构中,所述白色子像素与相邻的所述原色子像素使用不同的所述显示扫描线。 [0029] 在本发明的像素结构中,所述白色子像素设置在所述像素结构的一侧。 [0030] 在本发明的像素结构中,所述白色子像素设置在所述像素结构的中部。 [0031] 本发明还提供一种使用上述像素结构的显示装置 [0032] 相较于现有的像素结构及显示装置,本发明的像素结构及显示装置通过设置模式扫描线以及第二薄膜晶体管实现了2D显示模式和3D显示模式的转换,减少了显示装置的功 耗,以及避免了串扰现象的发生;解决了现有的像素结构及显示装置的功耗较大以及具有 串扰现象的技术问题。 附图说明[0034] 图1为现有的像素结构的结构示意图; [0035] 图2为本发明的像素结构的第一优选实施例的结构示意图; [0036] 图3为本发明的像素结构的第一优选实施例的显示模式转换模块的结构示意图; [0037] 图4为本发明的像素结构的第二优选实施例的显示模式转换模块的结构示意图; [0038] 图5为本发明的像素结构的第三优选实施例的结构示意图; [0039] 图6为本发明的像素结构的第四优选实施例的结构示意图。 具体实施方式[0040] 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。 [0041] 在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。 [0042] 请参照图2,图2为本发明的像素结构的第一优选实施例的结构示意图。本优选实施例的像素结构20设置在相应的显示装置中,包括三个原色子像素(红子像素R、蓝子像素B 及绿子像素G)以及三个白色子像素W。这里可以根据客户要求设置多个原色子像素以及白 色子像素W。该像素结构20还包括第一薄膜晶体管21、显示数据线22、显示扫描线23、第二薄膜晶体管24、公共线25、模式扫描线26以及显示模式转换模块27。第一薄膜晶体管21与原色 子像素以及白色子像素W连接,用于给原色子像素以及白色子像素W提供数据信号;显示数 据线22用于通过第一薄膜晶体管21传输数据信号给原色子像素以及白色子像素W;显示扫 描线23用于传输扫描信号给第一薄膜晶体管21,第一薄膜晶体管21在扫描信号的控制下导 通或断开;第二薄膜晶体管24与白色子像素W连接,用于给白色子像素W提供公共信号;公共 线25用于通过第二薄膜晶体管24传输公共信号给白色子像素W;模式扫描线26用于传输显 示模式信号给第二薄膜晶体管24,第二薄膜晶体管24在显示模式信号的控制下导通或断 开。显示模式转换模块27用于生成显示模式信号。 [0043] 在本优选实施例中显示扫描线23包括用于驱动原色子像素的显示扫描线以及用于驱动白色子像素的显示扫描线,为了保证数据信号的有效传输,同一像素结构的驱动原 色子像素的显示扫描线和驱动白色子像素的显示扫描线分别依次控制相应的第一薄膜晶 体管21导通,即驱动白色子像素的显示扫描线驱动第一薄膜晶体管21导通时,驱动原色子 像素的显示扫描线驱动第一薄膜晶体管21断开。 [0044] 请参照图3,图3为本发明的像素结构的第一优选实施例的显示模式转换模块的结构示意图。该显示模式转换模块27包括第一模式转换薄膜晶体管271以及第二模式转换薄 膜晶体管272。 [0045] 第一模式转换薄膜晶体管271的输出端与模式扫描线26连接,第一模式转换薄膜晶体管271的输入端与前级显示扫描线Gn-1连接,第一模式转换薄膜晶体管271的控制端与 第一控制开关线S1连接,第一模式转换薄膜晶体管271在第一控制开关线S1的控制下导通或 断开。 [0046] 第二模式转换薄膜晶体管272的输出端与模式扫描线26连接,第二模式转换薄膜晶体管272的输入端与后级显示扫描线Gn+1连接,第二模式转换薄膜晶体管272的控制端与 第二控制开关线S2连接,第二模式转换薄膜晶体管272在第二控制开关线S2的控制下导通或 断开。 [0047] 在同一帧画面中,前级显示扫描线Gn-1的开启时间早于相应的白色子像素对应的显示扫描线Gn的开启时间,后级显示扫描线Gn+1的开启时间晚于相应的白色子像素对应的 显示扫描线Gn的开启时间。 [0048] 如图2和图3所示,本优选实施例的像素结构使用时,如显示装置进行2D显示,显示装置的显示扫描线23按行依次将扫描信号传输到各像素结构的第一薄膜晶体管21中,显示 装置的模式扫描线26按行依次将显示模式信号传输到各像素结构的第二薄膜晶体管24中。 [0049] 第一模式转换薄膜晶体管271在第一控制开关线S1的控制下导通,第二模式转换薄膜晶体管272在第二控制开关线S2的控制下断开。首先第n-1行的像素结构的显示扫描线 (前级显示扫描线Gn-1)开启,第n-1行的像素通过前级显示扫描线Gn-1输入扫描信号,该前级显示扫描线Gn-1的扫描信号(即显示模式信号GSn)通过第一模式转换薄膜晶体管271输出到 第n行的模式扫描线26上,第n行的像素结构的第二薄膜晶体管24在显示模式信号GSn的控 制下导通,这样公共线25的公共信号经第二薄膜晶体管24传输至白色子像素W,白色子像素 W呈现暗态。 [0050] 随后第n-1行的像素结构的显示扫描线关闭,前级显示扫描线Gn-1通过第一模式转换薄膜晶体管271输出到第n行的模式扫描线26上,第n行的像素结构的第二薄膜晶体管24 在显示模式信号GSn的控制下断开,白色子像素W维持暗态。 [0051] 随后第n行的像素结构的显示扫描线23开启,第n行的像素通过显示数据线22输入数据信号,这时显示数据线22通过第一薄膜晶体管21给白色子像素W传输数据信号,白色子 像素W转换为明态,由于后续第n行的像素结构的第二薄膜晶体管24不会再导通,因此该白 色子像素W在本帧画面中将维持明态。 [0052] 如显示装置进行3D显示,显示装置的显示扫描线23按行依次将扫描信号传输到各像素结构的第一薄膜晶体管21中,显示装置的模式扫描线26按行依次将显示模式信号传输 到各像素结构的第二薄膜晶体管24中。 [0053] 第一模式转换薄膜晶体管271在第一控制开关线S1的控制下断开,第二模式转换薄膜晶体管272在第二控制开关线S2的控制下导通。首先第n行的像素结构的显示扫描线23 开启,第n行的像素通过显示数据线22输入数据信号,这时显示数据线22通过第一薄膜晶体 管21给白色子像素W传输数据信号,因此白色子像素W为明态。 [0054] 随后第n行的像素结构的显示扫描线23关闭,显示数据线22停止给白色子像素W传输数据信号,但第n行的像素结构的第二薄膜晶体管24未导通,因此白色子像素W维持明态。 [0055] 随后第n+1行的像素结构的显示扫描线(后级显示扫描线Gn+1)开启,第n+1行的像素通过后级显示扫描线Gn+1输入扫描信号,该后级显示扫描线Gn+1的扫描信号(即显示模式 信号GSn)通过第二模式转换薄膜晶体管272输出到第n行的模式扫描线26上,第n行的像素 结构的第二薄膜晶体管24在显示模式信号GSn的控制下导通,这样公共线25的公共信号经 第二薄膜晶体管24传输至白色子像素W,白色子像素W转换为暗态,由于后续显示数据线22 不会再给该白色子像素W传输数据信号,因此该白色子像素W在本帧画面中将维持暗态。 [0057] 请参照图4,图4为本发明的像素结构的第二优选实施例的显示模式转换模块的结构示意图。本优选实施例的像素结构30与第一优选实施例的区别在于像素结构20的显示模 式转换模块37的结构不同。该显示模式转换模块37同样包括第一模式转换薄膜晶体管371 以及第二模式转换薄膜晶体管372。 [0058] 第一模式转换薄膜晶体管371的输出端与模式扫描线26连接,第一模式转换薄膜晶体管371的输入端与第三控制开关线S3连接,第一模式转换薄膜晶体管371的控制端与第 一控制开关S1连接,第一模式转换薄膜晶体管371在第一控制开关线S1的控制下导通或断 开。 [0059] 第二模式转换薄膜晶体管372的输出端与模式扫描线26连接,第二模式转换薄膜晶体管372的输入端与后级显示扫描线Gn+1连接,第二模式转换薄膜晶体管372的控制端与 第二控制开关线S2连接,第二模式转换薄膜晶体管372在第二控制开关线S2的控制下导通或 断开。 [0060] 在同一帧画面中,第三控制开关线S3将断开信号经模式扫描线26发送至第二薄膜晶体管24,使得第二薄膜晶体管24一直断开。后级显示扫描线Gn+1的开启时间晚于相应的白 色子像素对应的显示扫描线Gn的开启时间。 [0061] 如图2和图4所示,本优选实施例的像素结构使用时,如显示装置进行2D显示,显示装置的显示扫描线23按行依次将扫描信号传输到各像素结构的第一薄膜晶体管21中,显示 装置的模式扫描线26按行依次将显示模式信号传输到各像素结构的第二薄膜晶体管24中。 [0062] 第一模式转换薄膜晶体管371在第一控制开关线S1的控制下导通,第二模式转换薄膜晶体管372在第二控制开关线S2的控制下断开。首先显示模式信号GSn通过第三控制开 关线S3、第一模式转换薄膜晶体管371输出到第n行的模式扫描线26上,该显示模式信号GSn 为第三控制开关线S3传输的断开信号。第n行的像素结构的第二薄膜晶体管24在显示模式 信号GSn(断开信号)的控制下一直断开。 [0063] 同时第n行的像素结构的显示扫描线23开启,第n行的像素通过显示数据线22输入数据信号,这时显示数据线22通过第一薄膜晶体管21给白色子像素W传输数据信号,白色子 像素W维持明态。 [0064] 如显示装置进行3D显示,显示装置的显示扫描线23按行依次将扫描信号传输到各像素结构的第一薄膜晶体管21中,显示装置的模式扫描线26按行依次将显示模式信号传输 到各像素结构的第二薄膜晶体管24中。 [0065] 第一模式转换薄膜晶体管371在第一控制开关线S1的控制下断开,第二模式转换薄膜晶体管372在第二控制开关线S2的控制下导通。首先第n行的像素结构的显示扫描线23 开启,第n行的像素通过显示数据线22输入数据信号,这时显示数据线22通过第一薄膜晶体 管21给白色子像素W传输数据信号,因此白色子像素W为明态。 [0066] 随后第n行的像素结构的显示扫描线23关闭,显示数据线22停止给白色子像素W传输数据信号,但第n行的像素结构的第二薄膜晶体管24未导通,因此白色子像素W维持明态。 [0067] 随后第n+1行的像素结构的显示扫描线(后级显示扫描线Gn+1)开启,第n+1行的像素通过后级显示扫描线Gn+1输入扫描信号,该后级显示扫描线Gn+1的扫描信号(即显示模式 信号GSn)通过第二模式转换薄膜晶体管372输出到第n行的模式扫描线26上,第n行的像素 结构的第二薄膜晶体管24在显示模式信号GSn的控制下导通,这样公共线25的公共信号经 第二薄膜晶体管24传输至白色子像素W,白色子像素W转换为暗态,由于后续显示数据线22 不会再给该白色子像素W传输数据信号,因此该白色子像素W在本帧画面中将维持暗态。 [0068] 本优选实施例中的显示模式转换模块在进行2D显示时,第一模式转换薄膜晶体管通过第三控制开关线上的断开信号控制第二薄膜晶体一直断开,使得像素结构的白色子像 素W的充电时间充裕,2D显示效果更好。 [0069] 请参照图5,图5为本发明的像素结构的第三优选实施例的结构示意图。在本优选实施例中,为了减少使用的显示扫描线的数量,在同一列像素结构中,同一显示扫描线驱动 三个子像素(白色子像素或原色子像素),被驱动的三个子像素可为同一像素结构,也可为 相邻的像素结构。即白色子像素与相邻的原色子像素可共用一显示扫描线,也可使用不同 的显示扫描线。 [0070] 如图5所示,显示扫描线Gn-1驱动红色子像素R1、绿色子像素G1和蓝色子像素B1,显示扫描线Gn驱动白色子像素W1、绿色子像素G2和蓝色子像素B2,显示扫描线Gn+1驱动红色子 像素R2、白色子像素W2以及蓝色子像素B3,显示扫描线Gn+2驱动红色子像素R3、绿色子像素G3以及白色子像素W3。 [0071] 显示数据线D1通过第一薄膜晶体管T1给红色子像素R1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T4给白色子像素W1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T7给红色子像素R2提供数 据信号,通过第一薄膜晶体管T10给红色子像素R3提供数据信号。 [0072] 显示数据线D2通过第一薄膜晶体管T2给绿色子像素G1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T5给绿色子像素G2提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T8给白色子像素W2提供数 据信号,通过第一薄膜晶体管T11给绿色子像素G3提供数据信号。 [0073] 显示数据线D3通过第一薄膜晶体管T3给蓝色子像素B1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T6给蓝色子像素B2提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T9给蓝色子像素B3提供数 据信号,通过第一薄膜晶体管T12给白色子像素W3提供数据信号。 [0074] 模式扫描线GSn-1通过第二薄膜晶体管TS1给白色子像素W1提供公共信号COM,模式扫描线GSn通过第二薄膜晶体管TS2给白色子像素W2提供公共信号COM,模式扫描线GSn+1通过 第二薄膜晶体管TS3给白色子像素W3提供公共信号COM。 [0075] 这样使用4条显示扫描线和3条显示数据线控制3行像素结构进行2D显示或3D显示,比起第一优选实施例中的6条显示扫描线和3条显示数据线,大大减少了使用的显示扫 描线的数量。 [0076] 本优选实施例的像素结构在第一优选实施例的基础上还可减少显示扫描线的使用数量,进一步降低了使用该像素结构的显示装置的制作成本。 [0077] 请参照图6,图6为本发明的像素结构的第四优选实施例的结构示意图。在本优选实施例中,为了减少使用的显示扫描线的数量,在同一列像素结构中,同一显示扫描线驱动 三个子像素(白色子像素或原色子像素),被驱动的三个子像素可为同一像素结构,也可为 相邻的像素结构。在本优选实施例中白色子像素设置在像素结构的一侧或设置像素结构的 中部。白色子像素与相邻的原色子像素可共用一显示扫描线,也可使用不同的显示扫描线。 [0078] 如图6所示,显示扫描线Gn-1驱动红色子像素R1、绿色子像素G1和蓝色子像素B1,显示扫描线Gn驱动白色子像素W1、绿色子像素G2和蓝色子像素B2,显示扫描线Gn+1驱动红色子 像素R2、白色子像素W2以及蓝色子像素B3,显示扫描线Gn+2驱动红色子像素R3、绿色子像素G3以及白色子像素W3。 [0079] 显示数据线D1通过第一薄膜晶体管T1给红色子像素R1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T4给白色子像素W1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T7给红色子像素R2提供数 据信号,通过第一薄膜晶体管T10给红色子像素R3提供数据信号。 [0080] 显示数据线D2通过第一薄膜晶体管T2给绿色子像素G1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T5给绿色子像素G2提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T8给白色子像素W2提供数 据信号,通过第一薄膜晶体管T11给绿色子像素G3提供数据信号。 [0081] 显示数据线D3通过第一薄膜晶体管T3给蓝色子像素B1提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T6给蓝色子像素B2提供数据信号,通过第一薄膜晶体管T9给蓝色子像素B3提供数 据信号,通过第一薄膜晶体管T12给白色子像素W3提供数据信号。 [0082] 模式扫描线GSn-1通过第二薄膜晶体管TS1给白色子像素W1提供公共信号COM,模式扫描线GSn通过第二薄膜晶体管TS2给白色子像素W2提供公共信号COM,模式扫描线GSn+1通过 第二薄膜晶体管TS3给白色子像素W3提供公共信号COM。 [0083] 这样使用4条显示扫描线和3条显示数据线控制3行像素结构进行2D显示或3D显示,比起第一优选实施例中的6条显示扫描线和3条显示数据线,大大减少了使用的显示扫 描线的数量。 [0084] 本优选实施例的像素结构在第一优选实施例的基础上还可减少显示扫描线的使用数量,进一步降低了使用该像素结构的显示装置的制作成本。 [0085] 本发明还提供一种使用上述像素结构的显示装置。该显示装置包括使用上述像素结构的显示面板以及背光源等结构。该显示装置的具体使用原理与上述的像素结构的优选 实施例中的相关描述相同或相似,具体请参见上述像素结构的优选实施例中的相关描述。 [0086] 本发明的像素结构及显示装置通过设置模式扫描线以及第二薄膜晶体管实现了2D显示模式和3D显示模式的转换,减少了显示装置的功耗,以及避免了串扰现象的发生;解 决了现有的像素结构及显示装置的功耗较大以及具有串扰现象的技术问题。 [0087] 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。 |