CN109920391B - 像素电路、阵列基板、显示面板、显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种像素电路、阵列基板、显示面板、显示设备。一种像素电路，像素开关、像素电容和补偿电路；所述像素开关的控制极连接外部的栅极驱动电路，所述像素开关的第一极连接外部的数据驱动电路，所述像素开关的第二极连接所述像素电容的第一极；所述像素开关的控制极和其第二极之间存在寄生电容；所述像素电容的第二极连接公共电极；所述补偿电路连接所述像素电容的第一极；所述补偿电路用于补偿在所述像素开关关闭时其控制极的电压变化，以减缓所述像素电容的第一极的电压变化。本实施例中，各像素电路中公共电极处电压相差不大或者相等，从而可以缓解或者消除显示图像中出现的闪烁现象，有利于提升观看体验。

Description

像素电路、阵列基板、显示面板、显示设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及像素电路、阵列基板、显示面板、显示设备。

背景技术

目前，液晶显示屏的像素结构，参见图1，像素TFT G1的栅极连接栅极驱动电路Gate，其中栅极驱动电路的输入信号Gate为低电平VGL或者高电平VGH；像素TFT G1的漏极连接数据驱动电路，数据驱动电路输入灰阶电压Data；像素TFT G1的源极连接像素电容Cs，电容Cs为液晶电容及储存电容的等效电容。其中寄生电容Cgs为G1的栅极和源极的寄生电容。继续参见图1，当Gate为高电平时，像素TFT G1开启，G1导通源极和漏极，这样灰阶电压Data可以写入电容Cs。在像素TFT G1关闭后，电容Cs内的电荷形成封闭电荷，即Cs可以保持灰阶电压Data不变。

但是，由于寄生电容Cgs的存在，像素TFT G1的栅极处电压变化会被寄生电容Cgs传导至电容Cs，进而影响公共电压Vcom。若各像素电路对应的公共电压Vcom不同，则会影响到显示画面，如Flicker现象，降低观看体验。

发明内容

本发明提供像素电路、阵列基板、显示面板、显示设备，以解决相关技术中由于用户注册或者浏览网站而引起的信息泄露或者信息不安全的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种像素电路，包括：像素开关、像素电容和补偿电路；所述像素开关的控制极连接外部的栅极驱动电路，所述像素开关的第一极连接外部的数据驱动电路，所述像素开关的第二极连接所述像素电容的第一极；所述像素开关的控制极和其第二极之间存在寄生电容；所述像素电容的第二极连接公共电极；所述补偿电路连接所述像素电容的第一极；

所述补偿电路用于补偿在所述像素开关关闭时其控制极的电压变化，以减缓所述像素电容的第一极的电压变化。

可选地，所述补偿电路包括存在寄生电容的对偶开关，所述对偶开关的开关状态与所述像素开关的开关状态相反。

可选地，所述对偶开关的数量为一个，所述对偶开关的第二极连接所述像素电容的第一极，所述对偶开关的第一极悬空，且所述对偶开关的控制极所接收的控制信号与所述像素开关的控制极所接收的控制信号的逻辑电平相反。

可选地，所述对偶开关的数量为多个；除了第一级和最后一级的各对偶开关，其第二极连接上一级对偶开关的第一级，其第一极连接下一级对偶开关的第二极；第一级对偶开关的第一级连接所述像素电容的第一极，最后一级对偶开关的第一极悬空；所述多个对偶开关的控制极所接收的控制信号与所述像素开关的控制极所接收的控制信号的逻辑电平相反。

可选地，还包括非门；所述非门设置在所述像素开关的控制极和所述对偶开关的控制极之间。

可选地，所述对偶开关存在的寄生电容的电容值与所述像素开关存在的寄生电容的电容值相等。

可选地，所述对偶开关和所述像素开关采用相同的制作工艺制成。

可选地，在阵列基板上，所述像素开关所处位置和所述对偶开关所处位置相邻。

可选地，所述补偿电路包括一补偿电容，所述补偿电容用于在所述像素开关关闭时与所述像素电容的第一极电连接，用于在所述像素开关开启时断开与所述像素电容的第一极的电连接。

可选地，所述补偿电容的电容值与所述像素开关存在的寄生电容的电容值相等。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种阵列基板，包括第一方面所述的像素电路。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种显示面板，包括第二方面所述的阵列基板。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种显示设备，包括第三方面所述的阵列基板。

由上述的技术方案可见，本实施例中在像素电路中设置补偿电路，该补偿电路可以补偿像素开关关闭时其控制极的电压变化，从而达到减缓或者消除像素电容的第一极的电压变化的效果。这样，本实施例中，各像素电路中公共电极处电压相差不大或者相等，从而可以缓解或者消除显示图像中出现的闪烁现象，有利于提升观看体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是相关技术中示出的一种像素电路的电路图；

图2是本发明实施例示出的一种像素电路的框图；

图3是本发明实施例示出的另一种像素电路的电路图；

图4是本发明实施例示出的一种非门的电路图；

图5是本发明实施例示出的图4所示非门的输入信号和输出信号的波形图；

图6是本发明实施例示出的又一种像素电路的电路图；

图7是本发明实施例示出的一种像素电路的时序图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

目前，液晶显示屏的像素结构，参见图1，像素TFT G1的栅极连接栅极驱动电路Gate，其中栅极驱动电路的输入信号Gate为低电平VGL或者高电平VGH；像素TFT G1的漏极连接数据驱动电路，数据驱动电路输入灰阶电压Data；像素TFT G1的源极连接像素电容Cs，电容Cs为液晶电容及储存电容的等效电容。其中寄生电容Cgs为G1的栅极和源极的寄生电容。继续参见图1，当Gate为高电平时，像素TFT G1开启，G1导通源极和漏极，这样灰阶电压Data可以写入电容Cs。在像素TFT G1关闭后，电容Cs内的电荷形成封闭电荷，即Cs可以保持灰阶电压Data不变。

但是，由于寄生电容Cgs的存在，像素TFT G1的栅极处电压变化会被寄生电容Cgs传导至电容Cs，进而影响公共电压Vcom。若各像素电路对应的公共电压Vcom不同，则会影响到显示画面，如闪烁Flicker现象，降低观看体验。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种像素电路，其发明构思在于，考虑到像素开关的控制极输入控制信号的电压会发生波动即控制极处电压会发生变化，像素开关的控制极电压变化会引起像素电容两端的电压也发生变化，本实施例中可以在像素电路内设置一补偿电路，由该补偿电路补偿像素电容两端电压的变化，达到减缓电压变化或者维持电压的效果。

图2是本发明实施例示出的一种像素电路的框图，参见图2，一种像素电路，包括：像素开关G1、像素电容Cs和补偿电路。其中，像素开关G1的控制极11连接外部的栅极驱动电路(图中未示出)，像素开关G1的第一极12连接外部的数据驱动电路(图中未示出)，像素开关G1的第二极13连接像素电容Cs的第一极31；像素开关G1的控制极11和其第二极13之间存在寄生电容Cgs；像素电容Cs的第二极32连接公共电极COM；补偿电路连接像素电容Cs的第一极31；补偿电路用于补偿在像素开关G1关闭后其控制极11的电压变化，以减缓像素电容Cs的第一极31的电压变化。

继续参见图2，在加入补偿电路之前，该像素电路的工作原理可以包括：

在像素开关G1的控制极11输入控制信号从低电平VGL变为高电平VGH时，像素开关G1开启且导通其第一极12和第二极13。然后，像素开关G1的第一极12处输入灰阶电压Data，可以写入像素电容Cs。在像素开关G1导通过程中，控制极11处电压会发生变化，电压变化△V＝(VGL-VGH)Cgs/(Cgs+Cs)，该电压变化经由其寄生电容Cgs传导到像素电容Cs的第一极31。但由于灰阶电压较大，寄生电容Cgs传导的电压变化可以忽略不计。换言之，在像素开关G1开启过程中，像素开关G1的控制极11处电压变化对像素电容Cs的第一极处电压影响不大。

在像素开关G1的控制极11输入控制信号从高电平VGH变为低电平VGL时，像素开关G1关闭且断开其第一极12和第二极13。此情况下，像素开关G1的控制极11处电压会发生变化，电压变化△V＝(VGH-VGL)Cgs/(Cgs+Cs)，此电压变化经由像素开关G1的寄生电容Cgs传导到像素电容Cs的第一极31。但因像素电容Cs内已经存储灰阶电压，像素电容Cs的第二极32处电压跟随其第一极31同步变化(电容的泵升效应)，进而影响到公共电压Vcom。换言之，在像素开关G1开启过程中，像素开关G1的控制极11处电压变化会影响到像素电路处公共电压。

继续参见图2，在加入补偿电路之后，该像素电路的工作原理可以包括：

在像素开关G1的控制极11输入高电平VGH的过程中，由于像素开关G1的控制极11处电压变化对像素电容Cs的第一极处电压影响不大，因此补偿电路可以不对像素开关G1的控制极11处电压变化进行补偿，或者补偿电路不接入像素电路。

在像素开关G1的控制极11输入低电平VGL的过程中，由于像素开关G1的控制极11处电压变化对像素电容Cs的第一极处电压影响较大，补偿电路可以对像素开关G1的控制极11处电压变化进行补偿。补偿方式可以包括吸收电压变化，或者，提供与电压变化相反(大小相等或者相近)的电压以抵消该电压变化。

以吸收电压变化为例，本示例中补偿电路可以包括一补偿电容。该补偿电容用于在像素开关关闭时与像素电容Cs的第一极31电连接，这样补偿电容可以吸收电压变化，缓解或消除该电压变化对像素电容Cs的影响。需要说明的是，考虑到补偿电容吸收电压变化的能力，需要根据场景设置补偿电容的电容值、接入时刻以及补偿电容泄放电荷的时长等，从而达到吸收电压变化的效果。

提供与电压变化相反的电压为例，本示例中补偿电路可以包括存在寄生电容的对偶开关。该对偶开关的开关状态与像素开关G1的开关状态相反。其中，对偶开关的数量可以为一个或者多个。

在一示例中，对偶开关的数量为一个，参见图3，对偶开关G2的第二极23连接像素电容Cs的第一极31，对偶开关G2的第一极22悬空(采用NA表示)，且对偶开关G2的控制极21所接收的控制信号与像素开关的控制极11所接收的控制信号的逻辑电平相反。换言之，像素开关G1和对偶开关G2的开关状态是相反的。

在一示例中，像素电路还可以包括一非门，该非门本示例中，可以设置在像素开关G1的控制极和对偶开关G2的控制极之间，这样像素开关G1和对偶开关G2的控制极输入的逻辑电平是相反，达到像素开关G1和对偶开关G2的开关状态是相反的效果。其中，非门的结构可以如图4所示，非门的输入信号和输出信号波形如图5所示，非门的输入端Vin连接像素开关G1的控制极，非门的输出端Vout连接对偶开关G2的控制极。

在一示例中，对偶开关G2的寄生电容的电容值与像素开关G1的寄生电容的电容值可以相等，也可以不相等。在寄生电容相等时，补偿电路可以消除像素开关G1的控制极处的电压变化引起的像素电容Cs的第一极的电压变化；在寄生电容不相等时，补偿电路可以减缓像素开关G1的控制极处的电压变化引起的像素电容Cs的第一极的电压变化。

在一示例中，为保证寄生电容的电容值相等，对偶开关G2和像素开关G1可以采用相同的制作工艺制成。例如，对偶开关G2和像素开关G1均为薄膜晶体管TFT，则在制作TFT各层的过程中，均采用相同的制作工艺。制作工艺可以采用相关技术实现，在此不作限定。

在一示例中，为保证寄生电容的电容值相等，对偶开关G2和像素开关G1在阵列基板上的设置位置可以相邻，即在阵列基板上，像素开关所处位置和对偶开关所处位置相邻，两者之间距离越小，制作工艺所制作的对偶开关G2和像素开关G1越类似，其寄生电容的电容值越接近，直至相等。

在另一示例中，对偶开关的数量为多个，对偶开关的数量为多个；除了第一级和最后一级的各对偶开关，其第二极连接上一级对偶开关的第一级，其第一极连接下一级对偶开关的第二极；第一级对偶开关的第一级连接所述像素电容的第一极，最后一级对偶开关的第一极悬空；多个对偶开关的控制极所接收的控制信号与所述像素开关的控制极所接收的控制信号的逻辑电平相反。以三级对偶开关为例，参见图6，除了第一级和最后一级的各对偶开关，以第四级的对偶开关G4为例，对偶开关G4其第二极连接上一级对偶开关G2的第一级，其第一极连接下一级对偶开关G5的第二极；第一级对偶开关G1的第一级连接像素电容Cs的第一极，最后一级对偶开关G5的第一极悬空(采用NA表示)；多个对偶开关的控制极所接收的控制信号与所述像素开关的控制极所接收的控制信号的逻辑电平相反。其中逻辑电平相反可以采用图4和图5所示非门实现，在此不再赘述。

需要说明的是，在对偶开关的数量为多个时，各级对偶开关的寄生电容为关联关系，多个对偶开关中寄生电容的等效电容看作多个对偶开关级联后的寄生电容，并且可以根据像素开关寄生电容的电容值，调整各对偶开关的寄生电容的电容值。

下面结合图3所示出的一种像素电路和图7所示出的一种时序图来说明像素电路在显示一画面的工作过程：

T1阶段：T1阶段为灰阶电压写入阶段，此阶段内像素开关G1的控制极处电极由低电平VGL变为高电平VGH，像素开关G1开启，数据驱动电路将灰阶电压Data经由像素开关G1的第一极和第二极后写入像素电容Cs。像素电容Cs两端电压从低电平一直上涨到高电平。

此阶段内，像素开关G1的控制极电压变化不会影响到像素电容Cs两端电压，且对偶开关G2的控制极电压由高电平VGH变为低电平VGL，具体分析参见上述实施例的内容，在此不再赘述。

T2阶段：T2阶段为灰阶电压保持阶段，此阶段内像素开关G1的控制极处电极由高电平VGH变为低电平VGL，像素开关G1关闭，即灰阶电压无法写入像素电容Cs。此情况下，像素电容Cs维持灰阶电压不变，由于像素电容Cs存在漏电流，像素电容Cs两端电压缓慢变小。

此阶段内，对偶开关G2的控制极电压由低电平VGL变为高电平VGH，即对偶开关开启。由于对偶开关G2的第一极悬空(即电压不变)，则其第二极处电压变化仅与其控制极的电压变化相同。继续参见图3，像素开关G1和对偶开关G2共用像素电容Cs，这样像素开关G1和对偶开关G2两者第二极的电压变化为相反关系，即两者的电压变化可以相互抵消。换言之，对偶开关G2可以消除电压变化对公共电压Vcom的影响，消除了闪烁Flicker。

T3阶段：T3阶段为灰阶电压保持阶段，此阶段内与T2阶段的区别在于数据驱动电路输出下一帧图像所需要的灰阶电压，图7中由正灰阶电压转换为负灰阶电压。

T4阶段：T4阶段为灰阶电压反转输入阶段，与T1阶段的区别在于灰阶电压均为小于公共电压的电压值，即负的灰阶电压。

T5阶段：T5阶段同T2阶段。

T6阶段：T6阶段同T3阶段，此阶段内与T3阶段的区别在于数据驱动电路输出下一帧图像所需要的灰阶电压，图7中由负灰阶电压转换为正灰阶电压。

至此，本实施例中在像素电路中设置补偿电路，该补偿电路可以补偿像素开关关闭时其控制极的电压变化，从而达到减缓或者消除像素电容的第一极的电压变化的效果。这样，本实施例中，各像素电路中公共电极处电压相差不大或者相等，从而可以缓解或者消除显示图像中出现的闪烁现象，有利于提升观看体验。

本发明一些实施例中还提供了一种阵列基板，包括图2～图7所示的所述的像素电路。

本发明一些实施例中还提供了一种显示面板，包括上述阵列基板。

本发明一些实施例中还提供了一种显示设备，包括上述显示面板。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：像素开关、像素电容和补偿电路；所述像素开关的控制极连接外部的栅极驱动电路，所述像素开关的第一极连接外部的数据驱动电路，所述像素开关的第二极连接所述像素电容的第一极；所述像素开关的控制极和其第二极之间存在寄生电容；所述像素电容的第二极连接公共电极；所述补偿电路连接所述像素电容的第一极；

所述补偿电路用于补偿在所述像素开关关闭时其控制极的电压变化，以减缓所述像素电容的第一极的电压变化；

所述补偿电路包括存在寄生电容的至少一个对偶开关，所述对偶开关的开关状态与所述像素开关的开关状态相反；最后一级对偶开关的第一极悬空。

2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述对偶开关的数量为一个，所述对偶开关的第二极连接所述像素电容的第一极，且所述对偶开关的控制极所接收的控制信号与所述像素开关的控制极所接收的控制信号的逻辑电平相反。

3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述对偶开关的数量为多个；除了第一级和最后一级的各对偶开关，其第二极连接上一级对偶开关的第一级，其第一极连接下一级对偶开关的第二极；第一级对偶开关的第一级连接所述像素电容的第一极；所述多个对偶开关的控制极所接收的控制信号与所述像素开关的控制极所接收的控制信号的逻辑电平相反。

4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，还包括非门；所述非门设置在所述像素开关的控制极和所述对偶开关的控制极之间。

5.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述对偶开关存在的寄生电容的电容值与所述像素开关存在的寄生电容的电容值相等。

6.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述对偶开关和所述像素开关采用相同的制作工艺制成。

7.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，在阵列基板上，所述像素开关所处位置和所述对偶开关所处位置相邻。

8.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述补偿电路包括一补偿电容，所述补偿电容用于在所述像素开关关闭时与所述像素电容的第一极电连接，用于在所述像素开关开启时断开与所述像素电容的第一极的电连接。

9.根据权利要求8所述的像素电路，其特征在于，所述补偿电容的电容值与所述像素开关存在的寄生电容的电容值相等。

10.一种阵列基板，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的像素电路。

11.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求10所述的阵列基板。

12.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求11所述的显示面板。

Images