Ips像素單元、液晶顯示器及圖像控制方法
2023-07-12 16:52:26 1
專利名稱：Ips像素單元、液晶顯示器及圖像控制方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示器技術領域，具體是IPS像素單元及具有該IPS像素單元的液晶顯示器及圖像控制方法。
背景技術：
現有技術提供的IPS (in plane switch，水平面上的轉動)顯示屏中，其像素的設計沒有分區。使用偏光式3D時，為了避免大視角的串擾現象，IPS顯示屏的像素中必須重出較寬的BM(Black Matrix，黑色矩陣擋光層)光罩來擋住一部分像素區域的像素電極、擋住大視角的像素電極的光或是關掉一整區的像素電極發光，以實現3D效果。但當採用重出較寬的BM光罩來擋住大視覺的光時，由於現有技術中的BM光罩一直擋在像素區域上、不可調整，而在2D狀態時需要更多的像素區域的像素電極發亮以增加發光區域和亮度，這樣在3D狀態變為2D狀態時BM光罩由於不可調整，一直會擋在一部分像素區域上，在2D顯示時會造成該部分像素區域的像素電極被遮擋變暗，導致開口率 (即發光區域的大小)下降、亮度不高，能耗也變大，使整個顯示屏的像素變少，造成解析度下降，黑線明顯。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種IPS像素單元及具有該IPS像素單元的液晶顯示器，以避免在顯示屏在3D狀態轉換到2D狀態時降低顯示屏的開口率和降低解析度。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種IPS像素單元，其包括多個像素電極、信號線、電壓開關模塊和控制開關，其中所述多個像素電極分為至少兩個像素電極區域，每個像素電極區域通過一電壓開關模塊連接一信號線，所述控制開關控制連接所述電壓開關模塊；所述信號線根據所述控制開關對所述電壓開關模塊的控制向各個像素電極區域的像素電極提供電壓信號。優選地，所述電壓開關模塊為TFT薄膜電晶體的半導體層。優選地，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受同一控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極，或者，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受各個信號線對應的控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極。優選地，所述控制開關為所述TFT薄膜電晶體的閘極線。一種液晶顯示器，其特徵在於，包括上述任一項所述的IPS像素單元。一種液晶顯示器的圖像控制方法，包括以下步驟本發明還提供一種液晶顯示器的圖像控制方法，其包括以下步驟在IPS像素單元中設置至少兩個像素電極區域，在每個像素電極區域內設置與像素電極連接的電壓開關模塊、與電壓開關模塊連接的控制開關，將信號線連接到電壓開關模塊使信號線上的電壓信號通過受控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極；當液晶顯示器由3D顯示轉換為2D顯示時，通過所述控制開關控制電壓開關模塊導通所述信號線向其對應的像素電極區域輸送電壓信號。優選地，該方法還包括當液晶顯示器由2D顯示轉換為3D顯示時，IPS像素單元的控制開關控制一個像素電極區域的電壓開關模塊關斷信號線向所述像素電極區域輸入的電壓信號，使該像素區域變成暗區，同時控制開關控制其餘像素電極區域的電壓開關模塊接通信號線向所述像素電極區域輸入的電壓信號，使其餘的像素電極區域變為發光區域。優選地，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受同一控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極，或者，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受各個信號線對應的控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極。優選地，所述電壓開關模塊為TFT薄膜電晶體的半導體層。優選地，所述控制開關為所述TFT薄膜電晶體的閘極線。實施本發明的技術方案，具有以下有益效果本發明提供的IPS像素單元及具有該IPS像素單元的液晶顯示器，通過將一個像素單元的多個電極分成至少兩個區域，兩個區域的像素電極相互獨立，分別對兩個區域的像素電極進行亮暗控制，使該顯示屏在3D狀態變為2D狀態時，控制調整所有的像素電極發光，不會造成顯示屏的開口率的下降，2D狀態時的亮度高，能耗也小，又不會因為關掉整區像素造成整個顯示屏的像素變少使解析度下降、黑線明顯的情況，提高了顯示屏的解析度。
圖1為本發明IPS像素單元的第一實施例的結構示意圖；圖2為本發明IPS像素單元的第二實施例的結構示意圖；圖3為本發明液晶顯示器的圖像控制方法的流程圖。本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。參照圖1，圖1為本發明IPS像素單元第一實施例的結構示意圖。該IPS像素單元分為第一像素電極區域110和第二像素電極區域120，第一像素電極區域110包括第一像素電極114、第一信號線111、第一電壓開關模塊113和第一控制開關112，第二像素電極區域 120包括第二像素電極124、第二信號線121、第二電壓開關模塊123和第二控制開關122 ； 接地端130設置在第一像素電極區域110和第二像素電極區域120之間，並且分別連接第一像素電極114和第二像素電極124。第一信號線111通過第一控制開關112連接第一電壓開關模塊113。第二信號線121通過第二控制開關122連接第二電壓開關模塊123。在本實施例中，該像素單元可以分為更多的像素電極區域，各個像素電極區域之間相互獨立，不同的像素電極區域之間不存在信號或者電連接，每個像素電極區域分別設置信號線、電壓開關模塊和控制開關。信號線用於向各個區域的像素電極提供電壓信號，以使該像素電極發亮，該電壓開關模塊在控制開關的控制下進行導通或者關閉信號線，向各個區域的像素電極提供電壓信號，各個像素電極區域分別通過各自獨立的控制，控制不同的像素電極區域的亮暗，以實現該顯示屏在3D狀態變為2D狀態時，可以靈活控制像素電極變暗或者發光在2D狀態下可以使像素電極全部發光，這樣就不會造成2D的開口率(即 發光區域的大小)的下降、2D狀態時的亮度高，能耗也小，而且因為所有的像素區域發光， 從而不會造成整個顯示屏的像素變少使解析度下降、黑線明顯的情況。當顯示屏從2D狀態轉換到3D狀態時，可以通過關斷像素單元的其中一個像素區域的像素電極的發光，使該像素區域變為暗區，變為暗區的像素區域可以擋住其相鄰兩邊的發光像素區域之間的漏光， 不讓該像素電極區域的像素電極產生的光進入錯誤的相位延遲膜，以達到改善偏振式3D 的視角效果。在上述實施例中，優選地，第一電壓開關模塊113和第二電壓開關模塊123為TFT 薄膜電晶體的半導體層，第一控制開關112和第二控制開關122優選為TFT薄膜電晶體的閘極線，該半導體層的兩端分別連接信號線和像素電極，該閘極線輸出高壓信號時，該半導體層導通，信號線的信號通過半導體層進入像素電極區域的像素電極上，該閘極線在低壓時關閉該半導體層。在其他的實施例中，第一控制開關112和第二控制開關122也可以為其他可以對電壓開關模塊進行通斷控制的模塊。另外，為了為所述像素電極提供電壓差，每個所述像素電極區域的像素電極都接接地端130。參照圖2，圖2為本發明IPS像素單元第二實施例的結構示意圖，該IPS像素單元分為第一像素電極區域210和第二像素電極區域220，第一像素電極區域210包括第一像素電極214、第一信號線211、第一電壓開關模塊223和第一接地端212，第二像素電極區域 220包括第二像素電極224、第二信號線221、第二電壓開關模塊213和第二接地端222。與第一種IPS像素單元不同的是該第二種IPS像素單元中只有一個控制開關230，第一信號線211通過該控制開關230連接第一像素電極區域210的第一電壓開關模塊223，第二信號線221通過該控制開關230連接第二像素電極區域220的第二電壓開關模塊213。在本實施例中，優選地，第一電壓開關模塊223和第二電壓開關模塊213為TFT薄膜電晶體的半導體層，控制開關230為TFT薄膜電晶體的閘極線，在其他的實施例中，該控制開關230也可以為其他可以對電壓開關模塊進行通斷控制的模塊。本發明實施例還提供一種液晶顯示器，包括IPS像素單元。該IPS像素單元包括 多個像素電極、信號線、電壓開關模塊和控制開關，其中所述多個像素電極至少分為兩個像素電極區域，每個像素電極區域對應一個信號線和一個電壓開關模塊，所有所述信號線通過同一所述控制開關或者不同的控制開關連接所述電壓開關模塊。本發明液晶顯示器實施例中，IPS像素單元包含了前述第一、二實施例中的所有技術方案，具體可參照前文圖1和圖2所示實施例，在此不作贅述。參照圖3，圖3為本發明實施例提供的一種液晶顯示器的圖像控制方法流程圖，該液晶顯示器的圖像控制方法包括以下步驟S110、在IPS像素單元中設置至少兩個像素電極區域，在每個像素電極區域內設置與像素電極連接的電壓開關模塊、與電壓開關模塊連接的控制開關，將信號線連接到電
5壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極；S120、當液晶顯示器由3D顯示轉換為2D顯示時，通過所述控制開關控制電壓開關模塊導通所有的所述信號線向其對應的像素電極區域輸送電壓信號；另外，在其他的實施例中，上述液晶顯示器的圖像控制方法還可以進一步包括S130、當液晶顯示器由2D顯示轉換為3D顯示時，控制開關控制一個像素電極區域的電壓開關模塊關斷信號線向所述像素電極區域輸入的電壓信號，使該像素區域變成暗區，同時控制開關控制其餘像素電極區域的電壓開關模塊接通信號線向所述像素電極區域輸入的電壓信號，使其餘的像素電極區域變為發光區域。這樣，變為暗區的像素區域可以擋住其相鄰兩邊的發光像素區域之間的漏光，在不降低解析度的同時改善3D顯示，避免了 3D 顯示時出現的大視角的串擾。該實施例中，一個像素電極區域的電壓開關模塊可以對應一個控制開關，也可以為所有像素電極區域的電壓開關模塊對應同一個控制開關。通過該方法，可以使液晶顯示器在2D顯示時可以使該液晶顯示屏的所有像素電極區域都發光，這樣就不會造成2D的開口率(即發光區域的大小)的下降，因此2D顯示時的亮度高，能耗也小，又不會因為關掉整區像素造成整個液晶顯示屏的像素變少使解析度下降、黑線明顯的情況，提高了液晶顯示屏在2D顯示時的解析度。在上述實施例中，所述信號線通過控制開關連接所述電壓開關模塊包括所有信號線通過同一控制開關連接所述電壓開關模塊。在上述實施例中，優選地，所述電壓開關模塊為TFT薄膜電晶體的半導體層。在上述實施例中，優選地，所述控制開關為所述TFT薄膜電晶體的閘極。以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種IPS像素單元，其特徵在於，包括多個像素電極、信號線、電壓開關模塊和控制開關，其中所述多個像素電極分為至少兩個像素電極區域，每個像素電極區域通過一電壓開關模塊連接一信號線，所述控制開關控制連接所述電壓開關模塊；所述信號線根據所述控制開關對所述電壓開關模塊的控制向各個像素電極區域的像素電極提供電壓信號。
2.如權利要求1所述IPS像素單元，其特徵在於，所述電壓開關模塊為TFT薄膜電晶體的半導體層。
3.如權利要求2所述IPS像素單元，其特徵在於，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受同一控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極，或者，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受各個信號線對應的控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極。
4.如權利要求2所述IPS像素單元，其特徵在於，所述控制開關為所述TFT薄膜電晶體的閘極線。
5.一種液晶顯示器，其特徵在於，包括如權利要求1至4中任一項所述的IPS像素單兀。
6.一種液晶顯示器的圖像控制方法，其特徵在於，包括以下步驟在IPS像素單元中設置至少兩個像素電極區域，在每個像素電極區域內設置與像素電極連接的電壓開關模塊、與電壓開關模塊連接的控制開關，將信號線連接到電壓開關模塊使信號線上的電壓信號通過受控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極；當液晶顯示器由3D顯示轉換為2D顯示時，通過所述控制開關控制電壓開關模塊導通所述信號線向其對應的像素電極區域輸送電壓信號。
7.如權利要求6所述的圖像控制方法，其特徵在於，還包括當液晶顯示器由2D顯示轉換為3D顯示時，IPS像素單元的控制開關控制一個像素電極區域的電壓開關模塊關斷信號線向所述像素電極區域輸入的電壓信號，使該像素區域變成暗區，同時控制開關控制其餘像素電極區域的電壓開關模塊接通信號線向所述像素電極區域輸入的電壓信號，使其餘的像素電極區域變為發光區域。
8.如權利要求6或7所述的圖像控制方法，其特徵在於，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受同一控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極，或者，所述信號線連接到電壓開關模塊使該信號線上的電壓信號通過受各個信號線對應的控制開關控制的電壓開關模塊輸送給像素電極。
9.如權利要求8所述的圖像控制方法，其特徵在於，所述電壓開關模塊為TFT薄膜電晶體的半導體層。
10.如權利要求9所述的圖像控制方法，其特徵在於，所述控制開關為所述TFT薄膜電晶體的閘極線。
全文摘要
本發明涉及一種IPS像素單元、液晶顯示器及圖像控制方法，該IPS像素單元包括多個像素電極、信號線、電壓開關模塊和控制開關，其中所述多個像素電極分為至少兩個像素電極區域，每個像素電極區域通過一電壓開關模塊連接一信號線，所述控制開關控制連接所述電壓開關模塊；所述信號線根據所述控制開關對所述電壓開關模塊的控制向各個像素電極區域的像素電極提供電壓信號。本發明提供的IPS像素單元及具有該IPS像素單元的液晶顯示器，該顯示屏在3D狀態變為2D狀態時，不會造成顯示屏的開口率的下降、2D狀態時的亮度高，能耗也小，又不會因為關掉整區像素造成整個顯示屏的像素變少使解析度下降、黑線明顯的情況，提高了顯示屏的解析度。
文檔編號G02F1/1362GK102323697SQ20111026988
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者侯鴻龍, 賀成明 申請人:深圳市華星光電技術有限公司