阵列基板及显示面板、显示装置

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，特别是涉及一种阵列基板及显示面板、显示装置。

背景技术

随着科学技术的发展，LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示器已取代笨重的CRT显示器，日益深入人们的日常生活中，尤其是LCD显示器，由于其具有体积小、重量轻、厚度薄、功耗低、无辐射等特点，近年来得到了迅速地发展，在当前的平板显示器市场中占据了主导地位，在各种大中小尺寸的产品上得到了广泛的应用，几乎涵盖了当今信息社会的主要电子产品，如液晶电视、电脑、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、公共显示和虚幻显示等多个领域。

在图像显示过程中，LCD平板显示器中每一液晶像素点都由集成在TFT薄膜晶体管阵列基板中的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)来驱动，再配合外围驱动电路，实现图像显示。双栅架构的LCD由于可以减少数据线的数量，并提高开口率，是目前比较常用的一种架构。图1是现有技术中阵列基板的结构示意图之一，图2是对应现有技术图1中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图，图3是对应现有技术图1中扫描信号和数据信号的波形示意图，如图1至图3所示，对于常规双栅架构的LCD产品，当开启SDRRS(seamlessdynamic refresh rate switch，无缝动态切换)功能时，因为充电时间的变换，每帧内数据信号会多次不停切换，当频率改变时，充电时间跟随变换，不同子像素的充电电压不同，导致部分画面明暗差异明显，而且，数据信号的切换频率过快，驱动功耗通常也比较大。图4是现有技术中阵列基板的结构示意图之二，图5是对应现有技术图4中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图，图6是对应现有技术图4中在双点反转时扫描信号和数据信号的波形示意图之一。如图3至图6所示，为了避免在开启SDRRS功能时画面明暗差异明显的问题，另一种双栅架构的LCD产品通过将同极性的像素电极进行错位分布，从而使得同一根数据线连接同极性的像素电极，在每一帧内，数据信号不用切换，数据信号只需要每帧切换一次，因此，可以减少数据信号的切换及变换幅值，像素充电均匀，切换驱动频率时，亮暗差异不明显。但是，这种结构在数据信号每帧切换一次时，虽然能够节省功耗，但只能实现双点反转，不能做到真正意义上的单点反转，显示效果比较差。图7是对应现有技术图4中在单点反转时扫描信号和数据信号的波形示意图之二，如图7所示，这种结构需要实现单点反转时，其数据信号需要做到每扫描一条扫描线就切换一次，驱动功耗也比较大。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种阵列基板及显示面板、显示装置，以解决现有技术中显示器无法在同时解决开启SDRRS功能时画面明暗差异明显，以及单点反转驱动功耗较大的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种阵列基板，所述阵列基板上设有多条扫描线和多条数据线，多条所述扫描线与多条所述数据线相互绝缘交叉并限定形成多个呈阵列分布的像素单元，每个所述像素单元包括左右排列的两个子像素单元，同一个所述像素单元内左侧和右侧的两个所述子像素单元分别为第一子像素单元和第二子像素单元，对于每一行所述像素单元中，相邻两个所述像素单元为一个重复单元；

对于同一个所述重复单元中，其中一个所述像素单元的所述第一子像素单元和所述第二子像素单元分别连接其左侧和右侧的所述数据线，另一个所述像素单元的所述第一子像素单元和所述第二子像素单元分别连接其右侧和左侧的所述数据线；

相邻两行所述像素单元之间设有两条所述扫描线，对于同一个所述重复单元中，其中一个所述像素单元的所述第一子像素单元与另一个所述像素单元的所述第二子像素单元连接同一条的所述扫描线，同一个所述像素单元内的所述第一子像素单元和所述第二子像素单元分别连接不同的所述扫描线；

相邻两行所述像素单元之间在行方向上至少相互错开一个所述子像素单元。

进一步地，奇数行和偶数行所述像素单元之间在行方向上相互错开一个所述子像素单元，所述数据线为折线型结构。

进一步地，偶数行所述像素单元相对于奇数行所述像素单元向右错开一个所述子像素单元；或者，偶数行所述像素单元相对于奇数行所述像素单元向左错开一个所述子像素单元。

进一步地，奇数行N列的所述子像素单元与偶数行N+1列的所述子像素单元连接同一条所述数据线；或者，偶数行N列的所述子像素单元与奇数行N+1列的所述子像素单元连接同一条所述数据线；

其中N为大于等于1的正整数。

进一步地，两条相邻的所述扫描线分别为第一扫描线和第二扫描线，所述第一扫描线和所述第二扫描线相互交替排列，所述第一扫描线位于对应的一行所述像素单元的上侧，所述第二扫描线位于对应的一行所述像素单元的下侧；

同一奇数列的所述子像素单元均连接所述第一扫描线或所述第二扫描线，偶数列的所述子像素单元各自连接所述第一扫描线和所述第二扫描线；或者，同一偶数列所述子像素单元均连接所述第一扫描线或所述第二扫描线，奇数列的所述子像素单元各自连接所述第一扫描线和所述第二扫描线。

进一步地，奇数行和偶数行所述像素单元之间在行方向上相互错开两个所述子像素单元，所述数据线为直线型结构。

进一步地，两条相邻的所述扫描线分别为第一扫描线和第二扫描线，所述第一扫描线和所述第二扫描线相互交替排列，所述第一扫描线位于对应的一行所述像素单元的上侧，所述第二扫描线位于对应的一行所述像素单元的下侧；

同一列所述子像素单元中，相邻两个所述子像素单元分别连接所述第一扫描线和所述第二扫描线；或者，同一列所述子像素单元均连接所述第一扫描线或所述第二扫描线。

进一步地，第一行的第一个所述像素单元中，所述像素单元的所述第一子像素单元和所述第二子像素单元分别连接其左侧和右侧的所述数据线；或者所述像素单元的所述第一子像素单元和所述第二子像素单元分别连接其右侧和左侧的所述数据线。

本申请一种显示面板，包括彩膜基板以及如上所述的阵列基板，所述彩膜基板与所述阵列基板相对设置，所述彩膜基板与所述阵列基板之间设有液晶层，所述彩膜基板上设有上偏光片，所述阵列基板上设有下偏光片，所述上偏光片与所述下偏光片的透光轴相互垂直。

本申请还提供一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

本发明有益效果：

通过将左右相邻两个像素单元定为一个重复单元，每个像素单元包括左右排列的第一子像素单元和第二子像素单元；在同一个重复单元中，其中一个像素单元的第一子像素单元和第二子像素单元分别连接其左侧和右侧的数据线，另一个像素单元的第一子像素单元和第二子像素单元分别连接其右侧和左侧的数据线；而且相邻两行像素单元之间在行方向上至少相互错开一个子像素单元。本申请采用特殊的阵列基板设计，使得数据信号在每帧切换一次的情况下，就可实现在单点反转下的SDRRS，且显示画面无明显的亮暗差异，在提升显示画质的同时，降低驱动功耗。

附图说明

图1是现有技术中阵列基板的结构示意图之一；

图2是对应现有技术图1中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图；

图3是对应现有技术图1中扫描信号和数据信号的波形示意图；

图4是现有技术中阵列基板的结构示意图之二；

图5是对应现有技术图4中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图；

图6是对应现有技术图4中在双点反转时扫描信号和数据信号的波形示意图之一；

图7是对应现有技术图4中在单点反转时扫描信号和数据信号的波形示意图之一；

图8是本发明实施例一中阵列基板的结构示意图；

图9是本发明实施例一中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图；

图10是本发明实施例一中显示装置在黑态的结构示意图；

图11是本发明实施例一中显示装置在白态的结构示意图；

图12是本发明实施例二中阵列基板的结构示意图；

图13是本发明实施例三中阵列基板的结构示意图；

图14是本发明实施例三中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图；

图15是本发明实施例四中阵列基板的结构示意图；

图16是本发明实施例五中阵列基板的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的阵列基板及显示面板、显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

[实施例一]

图8是本发明实施例一中阵列基板的结构示意图，如图8所示，本发明实施例一提供的一种阵列基板，阵列基板上设有多条扫描线和多条数据线2，多条扫描线与多条数据线2相互绝缘交叉并限定形成多个呈阵列分布的像素单元P。每个像素单元P包括左右排列的两个子像素单元，同一个像素单元P内左侧和右侧的两个子像素单元分别为第一子像素单元P1和第二子像素单元P2，即第一子像素单元P1位于第二子像素单元P2的左侧。对于每一行像素单元P中，相邻两个像素单元P为一个重复单元。

对于同一个重复单元中，其中一个像素单元P的第一子像素单元P1和第二子像素单元P2分别连接其左侧和右侧的数据线2，即该像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P左侧的数据线2，该像素单元P的第二子像素单元P2连接该像素单元P右侧的数据线2。另一个像素单元P的第一子像素单元P1和第二子像素单元P2分别连接其右侧和左侧的数据线2，即该像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P右侧的数据线2，该像素单元P的第二子像素单元P2连接该像素单元P左侧的数据线2。

相邻两行像素单元P之间设有两条扫描线，对于同一个重复单元中，其中一个像素单元P的第一子像素单元P1与另一个像素单元P的第二子像素单元P2连接同一条的扫描线。同一个像素单元P内的第一子像素单元P1和第二子像素单元P2分别连接不同的扫描线。本实施例中，相邻两列像素单元P之间设有一条数据线2。

相邻两行像素单元P之间在行方向上至少相互错开一个子像素单元。

其中，子像素单元与扫描线和数据线2连接，可以理解为其对应的像素电极通过薄膜晶体管与扫描线和数据线2电性连接。

如图8所示，奇数行和偶数行像素单元P之间在行方向上相互错开一个子像素单元，数据线2为折线型结构。

本实施例中，偶数行像素单元P相对于奇数行像素单元P向右错开一个子像素单元。奇数行N列的子像素单元与偶数行N+1列的子像素单元连接同一条数据线2。当然，在其他实施例中，偶数行像素单元P相对于奇数行像素单元P向左错开一个子像素单元。偶数行N列的子像素单元与奇数行N+1列的子像素单元连接同一条数据线2。其中，N为大于等于1的正整数。

进一步地，两条相邻的扫描线分别为第一扫描线11和第二扫描线12，第一扫描线11和第二扫描线12相互交替排列，第一扫描线11位于对应的一行像素单元P的上侧，第二扫描线12位于对应的一行像素单元P的下侧。同一偶数列子像素单元均连接第一扫描线11或第二扫描线12，奇数列的子像素单元各自连接第一扫描线11和第二扫描线12。如图8所示，第2、6、10…2+4M列子像素单元均连接第一扫描线11，第4、8、12…4+4M列子像素单元均连接第二扫描线12。奇数列的子像素单元中，部分子像素单元连接第一扫描线11，另一部分子像素单元连接第二扫描线12。其中，M为大于等于0的正整数。

进一步地，第一行的第一个像素单元P中，像素单元P的第一子像素单元P1和第二子像素单元P2分别连接其左侧和右侧的数据线2，即第一行第一个像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P左侧的数据线2，第一行第一个像素单元P的连接该像素单元P右侧的数据线2。由于这样的设计，阵列基板左右两侧分别至少有一列子像素单元为无效像素，例如第一列和最后一列子像素单元为无效像素，彩膜基板在对应无效像素的区域没有设置色阻层312，而是通过黑矩阵311覆盖，可参考图9。

图9是本发明实施例一中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图，图10是本发明实施例一中显示装置在黑态的结构示意图。图11是本发明实施例一中显示装置在白态的结构示意图，如图9至图11所示，本发明还提供一种显示装置，包括显示面板30以及背光模组40，背光模组40位于显示面板30的下方，用于给显示面板30提供背光源。

背光模组40可以是侧入式背光模组，也可以是直下式背光模组。优选地，背光模组40采用准直背光(CBL，collimated backlight)模式，可对光线起到收光的作用，保证显示效果。

背光模组40包括背光源41和防窥层43，防窥层43用于缩小光线射出角度的范围。背光源41和防窥层43之间还设有增亮膜42，增亮膜42增加背光模组40的亮度。其中，防窥层43相当一个微型的百叶窗结构，可以阻挡入射角度较大的光线，使入射角度较小的光线穿过，使穿过防窥层43的光线的角度范围变小。防窥层43包括多个平行设置的多个光阻墙和位于相邻两个光阻墙之间的透光孔，光阻墙的两侧设有吸光材料。当然，背光源41也可以是采用集光式背光源，从而无需设置防窥层43，但是集光式背光源较常规的背光源更加昂贵。

本申请还提供一种显示面板30，以用于如上所述的显示装置。如图9至图11所示，显示面板30包括彩膜基板31以及如上所述的阵列基板32，彩膜基板31与阵列基板32相对设置，彩膜基板31与阵列基板32之间设有液晶层33。液晶层33优选采用正性液晶分子，即介电各向异性为正的液晶分子。初始状态的时候，液晶层33中的正性液晶分子平行于彩膜基板31和阵列基板32进行配向，靠近彩膜基板31一侧的正性液晶分子与靠近阵列基板32一侧的正性液晶分子的配向方向平行或反向平行。当然，在其他实施例中，液晶层33也可采用负性液晶分子，液晶层33中的负性液晶分子可垂直于彩膜基板31和阵列基板32进行配向，即类似于VA显示模式的配向方式。

彩膜基板31上设有呈阵列排布的色阻层312以及将色阻层312间隔开的黑矩阵311，色阻层312包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，并对应形成红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的子像素单元。如图9所示，彩膜基板31上色阻的排列方式采用常规的红(R)、绿(G)、蓝(B)排列方式，即一列红(R)色阻、一列绿(G)色阻以及一列蓝(B)色阻为一个重复周期，在彩膜基板31上依次排列。

本实施例中，阵列基板32朝向液晶层33的一侧还设有公共电极321，公共电极321与像素电极322位于不同层并通过绝缘层绝缘隔离。公共电极321可位于像素电极322上方或下方(图10中所示为公共电极321位于像素电极322的下方)。优选地，公共电极321为整面设置的面状电极，像素电极322为在每个像素单元内整块设置的块状电极或者具有多个电极条的狭缝电极，以形成边缘场开关模式(Fringe Field Switching，FFS)。当然，在其他实施例中，像素电极322与公共电极321可位于同一层，但是两者相互绝缘隔离开，像素电极322和公共电极321各自均可包括多个电极条，像素电极322的电极条和公共电极321的电极条相互交替排列，以形成面内切换模式(In-Plane Switching，IPS)；或者，在其他实施例中，阵列基板32在朝向液晶层33的一侧设有像素电极322，彩膜基板31在朝向液晶层33的一侧设有公共电极321，以形成TN模式或VA模式。

彩膜基板31上设有上偏光片51，阵列基板32上设有下偏光片52，上偏光片51与下偏光片52的透光轴相互垂直。

其中，彩膜基板31以及阵列基板32可以用玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料制成。公共电极321以及像素电极322的材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。

[实施例二]

图12是本发明实施例二中阵列基板的结构示意图，如图12所示，本发明实施例二提供的阵列基板及显示面板、显示装置与实施例一(图8至图11)中的阵列基板及显示面板、显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中：

同一奇数列的子像素单元均连接第一扫描线11或第二扫描线12，偶数列的子像素单元各自连接第一扫描线11和第二扫描线12。如图12所示，第3、7、11…3+4M列子像素单元均连接第一扫描线11，第5、9、13…5+4M列子像素单元均连接第二扫描线12。偶数列的子像素单元中，部分子像素单元连接第一扫描线11，另一部分子像素单元连接第二扫描线12。其中，为大于等于0的正整数。通过这样的阵列基板设计，使得像素的结构更有规律，便于制作该阵列基板的掩膜板的设计。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同，这里不再赘述。

[实施例三]

图13是本发明实施例三中阵列基板的结构示意图，图14是本发明实施例三中彩膜基板上R/G/B色阻的排布结构示意图，如图13和图14所示，本发明实施例三提供的阵列基板及显示面板、显示装置与实施例一(图8至图11)、实施例二(图12)中的阵列基板及显示面板、显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中：

第一行的第一个像素单元P中，像素单元P的第一子像素单元P1和第二子像素单元P2分别连接其右侧和左侧的数据线2，即第一行第一个像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P右侧的数据线2，第一行第一个像素单元P的连接该像素单元P左侧的数据线2。通过这样的阵列基板设计，可以减少无效像的数量，提高像素的利用率。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一、实施例二相同，这里不再赘述。

[实施例四]

图15是本发明实施例四中阵列基板的结构示意图，如图15所示，本发明实施例四提供的阵列基板及显示面板、显示装置与实施例一(图8至图11)中的阵列基板及显示面板、显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中：

奇数行和偶数行像素单元P之间在行方向上相互错开两个子像素单元，即错开一个像素单元P。数据线2为直线型结构。例如第一行第一个像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P左侧的数据线2，该像素单元P的第二子像素单元P2连接该像素单元P右侧的数据线2；由于奇数行和偶数行像素单元P之间在行方向上相互错开两个子像素单元，则第二行第二个像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P左侧的数据线2，该像素单元P的第二子像素单元P2连接该像素单元P右侧的数据线2。

进一步地，两条相邻的扫描线分别为第一扫描线11和第二扫描线12，第一扫描线11和第二扫描线12相互交替排列，第一扫描线11位于对应的一行像素单元P的上侧，第二扫描线12位于对应的一行像素单元P的下侧。

本实施例中，同一列子像素单元中，相邻两个子像素单元分别连接第一扫描线11和第二扫描线12，即同一列子像素单元中，部分子像素单元连接第一扫描线11，另一部分子像素单元连接第二扫描线12。当然，在其他实施例中，同一列子像素单元也可均连接第一扫描线11或第二扫描线12。

相对于实施例一，本实施例这样的阵列基板设计，可以降低数据线2的电阻和制作难度，以及减少无效像的数量，并提高像素的利用率。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同，这里不再赘述。

[实施例五]

图16是本发明实施例五中阵列基板的结构示意图。如图16所示，本发明实施例五提供的阵列基板及显示面板、显示装置与实施例四(图15)中的阵列基板及显示面板、显示装置基本相同，不同之处在于，在本实施例中：

第一行的第一个像素单元P中，像素单元P的第一子像素单元P1和第二子像素单元P2分别连接其右侧和左侧的数据线2，即第一行第一个像素单元P的第一子像素单元P1连接该像素单元P右侧的数据线2，第一行第一个像素单元P的连接该像素单元P左侧的数据线2。

本领域的技术人员应当理解的是，本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例四相同，这里不再赘述。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。