像素电路、驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种像素电路、驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置。像素电路包括薄膜晶体管TFT和电容；所述TFT的栅极与栅线连接，所述TFT的第一极与所述电容的一端连接；所述电容的另一端与电源线连接；所述像素电路还包括：数据电压控制单元，用于将偏置电压和数据电压输出至所述TFT的第二极。本发明可以补偿由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容Cgs从而在栅线打开和关闭时实际像素上的波动电压△Vp，并能改善现有技术中由于公共电极电压被耦合而产生的显示不良现象。
【专利说明】
像素电路、驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路、驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置。
【背景技术】
[0002]如图1A所示，现有的像素电路包括薄膜晶体管TFT和电容C，由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容Cgs，因此在栅线打开和关闭时实际像素上的电压存在波动(波动电压即AVp)，现有技术通过在电容C的一端设置公共电极电压VCOM来抵消AVp的影响。但由于输出公共电极电压VCOM的公共电极线的电压驱动能力有限，在重载画面下极易被数据电压耦合，发生波动，使得实际加载到像素上的电压出现偏差，发生发绿等不良现象。在图1中，Data标示数据线，Gate标示栅线。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种像素电路、驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置，以解决现有技术中在补偿由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容从而在栅线打开和关闭时实际像素上的波动电压时由于公共电极线驱动能力差从而产生的公共电极电压容易被数据电压耦合而产生显示不良现象的问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供了一种像素电路，包括薄膜晶体管TFT和电容(C);所述TFT的栅极与栅线连接，所述TFT的第一极与所述电容(C)的一端连接；
[0005]所述电容(C)的另一端与电源线连接；
[0006]所述像素电路还包括:
[0007]数据电压控制单元，用于将偏置电压和数据电压输出至所述TFT的第二极。
[0008]实施时，所述数据电压控制单元分别与所述数据线、偏置电压信号线和所述TFT的第二极连接，用于将偏置电压信号线提供的偏置电压和数据线提供的数据电压输出至所述TFT的第二极。
[0009]实施时，所述数据电压控制单元包括加载电容和加载电阻；
[0010]所述加载电容的两端分别与所述数据线和所述TFT的第二极连接；
[0011]所述加载电阻的两端分别与所述偏置电压信号线和所述TFT的第二极连接。
[0012]实施时，所述电源线为地线。
[0013]本发明还提供了一种像素电路的驱动方法，应用于上述的像素电路，所述驱动方法包括:
[0014]数据电压控制单元将偏置电压和数据电压输出至TFT的第二极。
[0015]实施时，所述驱动方法具体包括:所述数据电压控制单元将偏置电压信号线提供的偏置电压和数据线提供的数据电压输出至所述TFT的第二极。
[0016]本发明还提供了一种阵列基板，包括上述的像素电路。
[0017]本发明还提供了一种显示面板，包括上述的阵列基板。
[0018]本发明还提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。
[0019]与现有技术相比，本发明所述的像素电路、驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置通过将电容C的第二端改为与驱动能力强的电源线连接，然后通过数据电压控制单元改变输入至所述薄膜晶体管(TFT)的漏极的电压，从而可以补偿由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容Cgs从而在栅线打开和关闭时实际像素上的波动电压AVp，并能改善现有技术中由于公共电极电压被耦合而产生的显示不良现象。
【附图说明】
[0020]图1A是现有的像素电路的结构图；
[0021 ]图1B是本发明实施例所述的像素电路的结构图；
[0022]图2是本发明另一实施例所述的像素电路的结构图；
[0023]图3是本发明又一实施例所述的像素电路的结构图；
[0024]图4是本发明再一实施例所述的像素电路的结构图；
[0025]图5A是本发明所述的像素电路的一具体实施例的电路图；
[0026]图5B是多个本发明实施例所述的像素电路的结构示意图；
[0027]图6是偏置伽马电压加载模块的电路图。
【具体实施方式】
[0028]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。
[0029]如图1B所示，本发明实施例所述的像素电路，包括TFT(Thin Film Transistor薄膜晶体管)和电容C;
[0030]所述TFT的栅极与栅线Gate连接，所述TFT的第一极与所述电容C的第一端连接；
[0031]所述电容C的第二端与电源线VL连接；
[0032]所述像素电路还包括:
[0033]数据电压控制单元11，用于将偏置电压Vb和数据线(图1B中未示出)提供的数据电压Vdata输出至所述TFT的第二极。
[0034]本发明实施例所述的像素电路在工作时，当所述电容C与地线连接时，所述偏置电压能够补偿由于所述TFT的栅极和所述TFT的第二极之间的寄生电容而在像素电容上产生的波动电压；当所述电容C与除了地线之外的其他电源线连接时，所述偏置电压与所述电源线上的电源电压的电压差值能够补偿所述波动电压。
[0035]在图1B中，所述TFT为η型晶体管时，所述第一极为源极，所述第二极为漏极，但是在实际操作时，所述TFT也可以被替换为P型晶体管，本发明实施例对所述TFT的类型并不作限定。
[0036]在实际操作时，由于所述电容C的第二端在现有技术中通常是与公共电极线连接的，然而公共电极线的驱动能力差，从而会导致由于公共电极线上的公共电极电压VCOM耦合相关的不良现象。本发明实施例所述的像素驱动电路将所述电容C的第二端改为与电压驱动能力强的电源线连接，然后通过数据电压控制单元改变输入至所述薄膜晶体管(TFT)的漏极的电压，从而可以补偿由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容Cgs从而在栅线打开和关闭时实际像素上的波动电压AVp，并能改善现有技术中由于公共电极电压被耦合而产生的显示不良现象。
[0037]本发明实施例所述的像素电路通过数据电压控制单元将数据线上的数据电压和偏置电压Vb叠加，将数据电压的正负压进行上下整体调节，之后再将偏置后的数据电压输出到电容C的一端，而电容C的另一端接地，这样偏置后的数据电压直接作为像素电压进行驱动。
[0038]本发明实施例所述的像素电路通过电源线和数据线来驱动像素点亮，数据线和电源线的能力都远远好于公共电极线，不会轻易造成像素电压的波动，有效防止发绿等不良现象，并且与此同时，FLK(闪烁度)调节、公共电极电压写入和像素电压调节也很方便。
[0039]在实际中，如图2所示，所述电容C包括相互并联的存储电容Cst和液晶电容Clc，标号为Cgs的为TFT的栅极和TFT的源极之间的寄生电容。
[0040]具体的，如图3所示，所述数据电压控制单元11分别与数据线Data、偏置电压信号线PL和所述TFT的第二极连接，用于将偏置电压信号线PL提供的偏置电压Vb和数据线Data提供的数据电压Vdata输出至所述TFT的第二极。
[0041]具体的，如图4所示，所述数据电压控制单元11包括加载电容CL和加载电阻RL;
[0042]所述加载电容CL的两端分别与所述数据线Data和所述TFT的第二极连接；
[0043]所述加载电阻CR的两端分别与所述偏置电压信号线PL和所述TFT的第二极连接。
[0044]如图4所示的数据电压控制单元在上电前，CL的两端未被接入电压信号；当数据电压控制单元工作时，偏置电压信号线PL输出的偏置电压通过RL输出至TFT的第二极，Vdata写入CL的左端，由于加载电容CL的自举作用，电容的两端的电压差不能突变，CL的右端电压也上升Vdata，因此此时输出至所述TFT的第二极的电压即为Vb+Vdata。
[0045]在实际操作时，数据线Data输出的数据电压和偏置电压Vb的叠加可以通过其他任何可能的方法实现，并不局限于电阻电容的叠加方法。
[0046]优选的，所述电源线可以为地线。
[0047]地线的电压驱动能力强，当所述电容C与地线连接时，所述偏置电压能够补偿由于所述TFT的栅极和所述TFT的第二极之间的寄生电容而在像素电容上产生的波动电压，从而增强驱动能力，以解决现有技术中与公共电极耦合相关的闪烁和直流残留等不良现象。
[0048I 如图5A所示，GND标示地线，图5A中实线标示的是未进行偏置调节时输出至TFT的第二极的电压，虚线标示的是进行了偏置调节后的输出至TFT的第二极的电压。由图5A可直观的得知，偏置调节后的输出至TFT的第二极的电压与未进行偏置调节时输出至TFT的第二极的电压进行了幅度为偏置电压Vb的上下偏移，以此抵消波动电压AVp造成的正负压不均衡。
[0049]在图58中，标号为51’、52’、511’、5^的分别为第一数据线输出的第一数据电压、第二数据线输出的第二数据电压、第N-1数据线输出的第N-1数据电压、第N数据线输出的第~数据电压;标号为0?1、0?2、0?^1、0?_勺分别为第一运算放大器、第二运算放大器、第^1运算放大器、第N运算放大器;标号为51的为第一数据电压控制单元，标号为52的为第二数据电压控制单元，标号为5N-1的为第N-1数据电压控制单元，标号为5N的为第N数据电压控制单元；
[0050]标号SI的为第一偏置数据电压，标号S2的为第二偏置数据电压，标号SN-1的为第N-1偏置数据电压，标号SN的为第N偏置数据电压；
[°051 ]标号为Gatel的为第一栅线，标号为GateN的为第^^栅线；
[0052]第一数据电压控制单元51包括第一加载电容CLl和第一加载电阻RLl;
[0053]第二数据电压控制单元52包括第一加载电容CL2和第一加载电阻RL2;
[0054]第N-1数据电压控制单元5N-1包括第一加载电容CLN-1和第一加载电阻RLN-1;
[0055]第N数据电压控制单元5N包括第一加载电容CLN和第一加载电阻RLN;
[0056]标号为Tl的为第一 TFT，标号为T2的为第二 TFT，标号为TN-1的为第N-1TFT，标号为TN的为第NTFT;
[0057]标号为Cst的为存储电容，标号为Clc的为液晶电容，标号为GND的为地线，标号为Cgs的为寄生电容;Vb为偏置电压。
[0058]在图5B中，Tl和TN都是η型晶体管。
[0059]在具体实施时，第一数据电压控制单元51控制偏置电压Vb和第一数据电压SI’输出至Tl的漏极；
[0060]第二数据电压控制单元52控制偏置电压Vb和第二数据电压S2’输出至第二TFT(图5Β中未示出)的漏极；
[0061 ] 第N-1数据电压控制单元5Ν-1控制偏置电压Vb和第一数据电压SN-Γ输出至第N-1TFT的漏极；
[0062 ] 第N数据电压控制单元5N控制偏置电压Vb和第二数据电压SN ’输出至TN的漏极。
[0063]此外，在实际中，也可以通过调节伽马基准电压的电压值来补偿由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容Cgs从而在栅线打开和关闭时实际像素上的波动电压AVp，具体如下:
[0064]在实际操作时，可以通过偏置伽玛电压加载单元将所述伽玛基准电压产生电路产生的每一原始伽玛基准电压都与相应的偏置伽玛基准电压叠加，得到相应的输出伽玛参考电压，并根据所述输出伽玛参考电压，之后根据所述输出伽马参考电压生成灰阶电压。
[0065]例如，所述伽玛基准电压产生电路产生的原始伽玛基准电压的个数可以为N个;N为大于I的整数;所述偏置伽玛电压加载子单元包括N个偏置伽玛电压加载模块;第η偏置伽玛电压加载模块，与所述伽玛基准电压产生电路的第η原始伽玛基准电压输出端连接，用于将第η原始伽玛基准电压与第η偏置伽玛基准电压叠加，得到第η输出伽玛参考电压，并将所述第η输出伽玛参考电压传送至所述数据驱动电路包括的数模转换器;η为小于或等于N的正整数。
[0066]具体的，如图6所示，所述偏置伽马电压加载模块可以包括第一开关Κ1、第二开关Κ2、第三开关Κ3、加载电容CL和开关控制电路(图6中未示出)；
[0067]所述第一开关Kl连接于所述第η原始伽马参考电压输出端和所述加载电容CL的第一端之间;所述第η原始伽马参考电压输出端输出第η原始伽马参考电压V’；
[0068]所述第二开关Κ2连接于所述加载电容CL的第一端连接和所述第η偏置伽马电压加载模块的第η输出伽马参考电压输出端Outn之间；所述第η输出伽马参考电压输出端Outn输出第η输出伽马参考电压V ；
[0069]所述第三开关K3，分别与所述加载电容CL的第二端、地端GND和第η偏置伽马参考电压输入端连接；由所述第η偏置伽马参考电压输入端输入第η偏置伽马参考电压Vb;
[0070]所述开关控制电路(图6中未示出)，分别与所述第一开关Kl的控制端、所述第二开关Κ2的控制端和所述第三开关Κ3的控制端连接，用于在充电阶段控制所述第一开关Kl导通而所述第二开关Κ2断开，并控制所述第三开关导通地端GND与所述加载电容CL的第二端之间的连接，从而控制通过所述第η原始伽马参考电压V’对所述加载电容CL进行充电，在充电完毕后控制所述第一开关Kl断开而所述第二开关Κ2导通，并控制所述第三开关Κ3导通所述第η偏置伽马参考电压输入端与所述加载电容CL的第二端之间的连接。
[0071]如图6所不，偏置伽马电压加载模块在工作时，实现第一开关Kl闭合，第二开关Κ2断开，第三开关Κ3导通GND与CL的第二端的连接，V’对CL进行充电；
[0072]充电完毕后，第一开关Kl断开，第二开关Κ2闭合，第三开关Κ3控制Vb接入CL的第二端，由于电容的自举原理，最终的V = V’+Vb，完成了伽马参考电压的偏置。
[0073]这样，将所有伽马参考电压均进行以上的偏置调节，根据偏置调节后的伽马参考电压生成的对应于每一灰阶的数据电压信号能够抵消不同灰阶下波动电压AVp造成的正负压不均衡。这种情况下经过偏置调节的数据电压信号直接输入像素电路TFT的源极，并且由于像素电路的电容C的一端接地，地线的驱动能力比公共电极线强，因此在经过偏置调节的数据电压信号能够补偿由于所述TFT的栅极和所述TFT的第二极之间的寄生电容而在像素电容上产生的波动电压的同时，可以解决现有技术中中由于公共电极电压被耦合而产生的显示不良现象。
[0074]本发明实施例所述的像素电路的驱动方法，应用于上述的像素电路，所述驱动方法包括:
[0075]数据电压控制单元将偏置电压和数据电压输出至TFT的第二极。
[0076]本发明实施例所述的像素电路将偏置电压和数据电压输出至TFT的第二极，将数据电压的正负压进行上下整体调节，从而可以补偿由于TFT的栅极和TFT的源极之间存在寄生电容Cgs从而在栅线打开和关闭时实际像素上的波动电压AVp。
[0077]具体的，所述驱动方法可以包括:所述数据电压控制单元将偏置电压信号线提供的偏置电压和数据线提供的数据电压输出至所述TFT的第二极。
[0078]本发明实施例所述的阵列基板包括上述的像素电路。
[0079]本发明实施例所述的显示面板包括上述的阵列基板。
[0080]本发明实施例所述的显示装置包括上述的显示面板。
[0081]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种像素电路，包括薄膜晶体管TFT和电容(C);所述TFT的栅极与栅线连接，所述TFT的第一极与所述电容(C)的一端连接;其特征在于， 所述电容(C)的另一端与电源线连接； 所述像素电路还包括: 数据电压控制单元，用于将偏置电压和数据电压输出至所述TFT的第二极。2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述数据电压控制单元分别与所述数据线、偏置电压信号线和所述TFT的第二极连接，用于将偏置电压信号线提供的偏置电压和数据线提供的数据电压输出至所述TFT的第二极。3.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述数据电压控制单元包括加载电容和加载电阻； 所述加载电容的两端分别与所述数据线和所述TFT的第二极连接； 所述加载电阻的两端分别与所述偏置电压信号线和所述TFT的第二极连接。4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的像素电路，其特征在于，所述电源线为地线。5.—种像素电路的驱动方法，应用于如权利要求1至4中任一权利要求所述的像素电路，其特征在于，所述驱动方法包括: 数据电压控制单元将偏置电压和数据电压输出至TFT的第二极。6.如权利要求5所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法具体包括:所述数据电压控制单元将偏置电压信号线提供的偏置电压和数据线提供的数据电压输出至所述TFT的第二极。7.—种阵列基板，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一权利要求所述的像素电路。8.—种显示面板，其特征在于，包括如权利要求7所述的阵列基板。9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的显示面板。
【文档编号】G09G3/20GK105931594SQ201610538486
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】郭蕾, 杨刚, 王智勇
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司