CN114299892B - 像素结构、像素驱动方法、显示面板及显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素结构、像素驱动方法、显示面板及显示设备，涉及液晶显示技术领域。像素包括主像素区和次像素区，主像素区包括第一开关管和主像素电容，次像素区包括第二开关管、次像素电容和开关电路，第二开关管的第二端分别与次像素电容和开关电路的第一端连接，开关电路的第二端连接有共享电极，开关电路的控制端连接有控制信号线；其中，共享电极用于供次像素电容漏电，开关电路被配置为基于控制信号线上施加的控制信号控制第一端与第二端导通或断开。本发明的开关电路的两端导通时，像素结构具有更好的视角；开关电路的两端断开时，像素结构具有更好的透过率；由此实现对像素结构所达到的显示效果进行切换，从而提高了用户体验。

Description

像素结构、像素驱动方法、显示面板及显示设备

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种像素结构、像素驱动方法、显示面板及显示设备。

背景技术

液晶面板为获得更广视角，需要使面板内的液晶分子具有不同的偏转角度。目前，常用的方式为将每个像素分为主像素区和次像素区，次像素区通过共享电极进行分压，使主像素区和次像素区具有不同的电压，从而使主像素区和次像素区的液晶分子具有不同的偏转角度。但在这种面板中，次像素区的漏电一直存在，导致次像素区的透过率较低，无法满足用户对透过率的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种像素结构、像素驱动方法、显示面板及显示设备，旨在解决现有技术中广视角液晶面板中的次像素区一直漏电，无法满足用户对透过率的需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种像素结构，像素包括主像素区和次像素区，主像素区和次像素区与同一数据线及同一扫描线连接；

主像素区包括第一开关管和主像素电容，第一开关管的第一端与数据线连接，第一开关管的第二端与主像素电容连接，第一开关管的控制端与扫描线连接；

次像素区包括第二开关管、次像素电容和开关电路，第二开关管的第一端与数据线连接，第二开关管的第二端分别与次像素电容和开关电路的第一端连接，第二开关管的控制端与扫描线连接，开关电路的第二端连接有共享电极，开关电路的控制端连接有控制信号线；其中，共享电极用于供次像素电容漏电，开关电路被配置为基于控制信号线上施加的控制信号控制第一端与第二端导通或断开。

可选的，开关电路包括：

第三开关管，第三开关管的第一端与次像素电容连接，第三开关管的第二端与共享电极连接，第三开关管的控制端与控制信号线连接。

可选的，开关电路还包括：

第四开关管，第四开关管的第一端与次像素电容连接，第四开关管的第二端与第三开关管的第一端连接，第四开关管的控制端与扫描线连接。

可选的，主像素电容对应的取向电极和次像素电容对应的取向电极均具有多个方向。

为实现上述目的，本发明还提出一种像素驱动方法，像素包括主像素区和次像素区，主像素区包括主像素电容，次像素区包括次像素电容和开关电路，次像素电容通过开关电路与共享电极连接，像素驱动方法包括：

在对像素进行驱动时，调节开关电路的导通状态，以调节主像素电容和次像素电容之间的电压差。

可选的，调节开关电路的导通状态，以调节主像素电容和次像素电容之间的电压差，包括：

控制开关电路断开，使主像素电容的电压与次像素电容的电压相等。

可选的，调节开关电路的导通状态，以调节主像素电容和次像素电容之间的电压差，包括：

控制开关电路导通，使主像素电容的电压大于次像素电容的电压。

可选的，控制开关电路导通，使主像素电容的电压大于次像素电容的电压，包括：

响应于视角控制指令，确定目标角度；

根据目标角度调节开关电路的导通程度，使主像素电容的电压与次像素电容的电压之间的差值达到目标角度对应的差值。

为实现上述目的，本发明还提出一种显示面板，显示面板包括驱动电路和设置有像素阵列的显示区域，各像素具有如上述的像素结构或者应用如上述像素驱动方法，驱动电路分别与各像素对应的扫描线、数据线、控制信号线和共享电极连接。

为实现上述目的，本发明还提出一种显示设备，显示设备包括背光模组和如上述的显示面板，背光模组设置于显示面板的背面，背光模组用于向显示面板提供背光光源。

本发明中，像素包括主像素区和次像素区，主像素区包括第一开关管和主像素电容，次像素区包括第二开关管、次像素电容和开关电路，第二开关管的第二端分别与次像素电容和开关电路的第一端连接，开关电路的第二端连接有共享电极，开关电路的控制端连接有控制信号线；其中，开关电路被配置为基于控制信号线上施加的控制信号调节第一端与第二端之间的连接状态。本发明的开关电路由外部电压信号进行控制，可以在导通与断开之间切换；在开关电路的两端导通时，像素结构具有更好的视角；在开关电路的两端处于断开时，像素结构具有更好的透过率；由此实现对像素结构所达到的显示效果进行切换，从而提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明像素结构的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明像素结构中第一种电位分布情况的示意图；

图3为本发明像素结构中第二种电位分布情况的示意图；

图4为本发明像素结构的第二种实施方式的结构示意图；

图5为本发明像素结构的第三种实施方式的结构示意图；

图6为本发明像素驱动方法一实施方式的流程示意图；

图7为本发明显示面板一实施方式的结构示意图；

图8为本发明显示设备一实施方式的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	主像素区	M1～M4	第一至第四开关管
20	次像素区	Source	数据线
				30	开关电路	Gate	扫描线
40	驱动电路	VsH	控制信号线
				50	显示区域	Clc1	主像素电容
60	像素	Clc2	次像素电容
				70	源控制器	Cst1	主存储电容
80	栅控制器	Cst2	次存储电容
				90	电源管理单元	SVcom	共享电极
100	背光光源	Cfvcom	公共电极
				110	显示面板

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一

参照图1，图1为本发明像素结构的第一种实施方式的结构示意图，本发明提出像素结构的第一实施例。

如图1所示，在本实施例中，像素包括主像素区10和次像素区20，主像素区10和次像素区20与同一数据线Source及同一扫描线Gate连接；主像素区10包括第一开关管M1和主像素电容Clc1，第一开关管M1的第一端与数据线Source连接，第一开关管M1的第二端与主像素电容Clc1连接，第一开关管M1的控制端与扫描线Gate连接；次像素区20包括第二开关管M2、次像素电容Clc2和开关电路30，第二开关管M2的第一端与数据线连接，第二开关管M2的第二端分别与次像素电容Clc2和开关电路30的第一端连接，第二开关管M2的控制端与扫描线Gate连接，开关电路30的第二端连接有共享电极SVcom，开关电30路的控制端连接有控制信号线VsH；其中，共享电极SVcom用于供次像素电容Clc2漏电，开关电路30被配置为基于控制信号线VsH上施加的控制信号控制第一端与第二端导通或断开。

在本实施方式中，第一开关管M1和第二开关管M2可以为TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)器件。第一开关管M1的栅极与扫描线Gate连接，第一开关管M1的漏极与数据线Source连接，第一开关管M1的源极与主像素电容Clc1的一端连接，主像素电容Clc1的另一端与公共电极Cfvcom连接，同时主像素电容Clc1还存在一并联的主存储电容Cst1。第二开关管M2的栅极与扫描线Gate连接，第二开关管M2的漏极与数据线Source连接，第二开关管M2的源极与次像素电容Clc2的一端连接，次像素电容Clc2的另一端与公共电极Cfvcom连接，同时次像素电容Clc2还存在一并联的次存储电容Cst2。

需要说明的是，开关电路30具有导通和断开两种状态。开关电路30在处于导通状态时，开关电路30的第一端和第二端连通，第二开关管M2的源极与共享电极SVcom之间可以产生漏电电流。开关电路30在处于断开状态时，开关电路30的第一端和第二端断开，第二开关管M2的源极与共享电极SVcom之间无法产生电流。

在扫描线Gate上施加有高电平时，第一开关管M1和第二开关管M2同时打开，数据线Source开始给主像素电容Clc1和次像素电容Clc2进行充电。此时，若开关电路30处于导通状态，由于分压作用，次像素电容Clc2的充电电压小于主像素电容Clc1的充电电压，导致则主像素电容Clc1和次像素电容Clc2在充电后的电压存在差异；若开关电路30处于断开状态，则次像素电容Clc2的充电电压与主像素电容Clc1的充电电压相等，主像素电容Clc1和次像素电容Clc2在充电后的电压也相同。

在本实施方式中的像素结构中，次像素区20是否分压时是可以进行控制的。由于在分压情况下，次像素区20的透过率小于主像素区10的透过率，降低了面板的显示效果。若用户对透过率的要求较高时，可以控制开关电路30处于断开状态；若用户对视角的要求较高时，可以控制开关电路30处于导通状态。同时，为了使面板具有更广视角，主像素电容Clc1对应的取向电极和次像素电容Clc2对应的取向电极均具有多个方向。例如，取向电极具有4个方向，则在开关电路30处于导通状态时，像素中的液晶分子具有8种不同的偏转角度，从而具有更好的视角。

需要说明的是，控制信号线VsH可以与面板的驱动电路连接。驱动电路根据开关电路30的控制逻辑向控制信号线VsH传输控制信号，以调节开关电路30的状态。例如，开关电路30可以在控制端施加有高电平时，处于导通状态；在控制端施加有低电平时，处于断开状态。或者开关电路30还可以在控制端施加有低电平时，处于导通状态；在控制端施加有高电平时，处于断开状态。

参照图2，图2为本发明像素结构中第一种电位分布情况的示意图。如图2所示，在VsH为高电平时，开关电路30处于导通状态，由于次像素区20中漏电流的存在，A点的电位在每个充电时间内都大于B点的电位。

参照图3，图3为本发明像素结构中第二种电位分布情况的示意图。如图3所示，在VsH为低电平时，开关电路30处于断开状态，由于次像素区20中没有漏电流，A点电位在每个充电时间内都等于B点的电位。

在本实施方式中，像素包括主像素区10和次像素区20，次像素区20中的次像素电容Clc2与共享电极SVcom之间设置有开关电路30。开关电路30由外部电压信号进行控制，可以在导通与断开之间切换。在开关电路30的两端导通时，像素结构具有更好的视角；在开关电路30的两端断开时，像素结构具有更好的透过率，由此实现对像素结构所达到的显示效果进行切换，从而提高了用户体验。

实施例二

参照图4，图4为本发明像素结构的第二种实施方式的结构示意图。

在具体实现时，开关电路30可以包括第三开关管M3，第三开关管M3的第一端与次像素电容Clc2连接，第三开关管M3的第二端与共享电极SVcom连接，第三开关管M3的控制端与控制信号线VsH连接。

需要说明的是，第三开关管M3也可以为TFT器件。第三开关管M3的栅极与控制信号线VsH连接，第三开关管M3的源极与数共享电极SVcom连接，第三开关管M3的漏极与第二开关管M2的源极及次像素电容Clc2的一端连接。此时，若控制信号线VsH上为低电平，则第三开关管M3截止；若控制信号线VsH上为高电平，则第三开关管M3导通。

在第三开关管M3截止时，次像素电容Clc2与共享电极SVcom之间不存在漏电电流，次像素电容Clc2与主像素电容Clc1的电压相同。在第三开关管M3导通时，次像素电容Clc2与共享电极SVcom之间存在漏电电流，次像素电容Clc2的电压小于主像素电容Clc1的电压。

此外，在第三开关管M3导通时，还可以通过调节控制信号线VsH的电压大小，调节第三开关管M3导通程度，从而调节漏电电流的大小。控制信号线VsH的电压越高，漏电电流越大，则次像素电容Clc2与主像素电容Clc1直接的电压差值越大，次像素电容Clc2与主像素电容Clc1对应的液晶分子的偏转角度相差越大，显示视角更好。

参照图5，图5为本发明像素结构的第三种实施方式的结构示意图。

开关电路30还可以包括：第四开关管M4，第四开关管M4的第一端与次像素电容Clc2连接，第四开关管M4的第二端与第三开关管M3的第一端连接，第四开关管M4的控制端与扫描线Gate连接。

需要说明的是，第四开关管M4也可以为TFT器件。第四开关管M4的栅极与扫描线Gate连接，第四开关管M4的源极与第二开关管M2的源极及次像素电容Clc2的一端连接，第四开关管M4的漏极与第三开关管M3的漏极连接。第四开关管M4与第二开关管M2同时由扫描线Gate进行控制，在扫描线Gate上为高电平时，第四开关管M4与第二开关管M2同时导通。

需要说明的是，在次像素电容Clc2需要以漏电形式驱动时，在上电后第三开关管M3需要与第四开关管M4与第二开关管M2同步导通，扫描线Gate和控制信号线VsH上同时施加高电平。第四开关管M4与第二开关管M2同步导通，数据线Source开始给次像素电容Clc2进行充电，同时在第四开关管M4上产生漏电电流。第三开关管M3导通，漏电电流在通过第三开关管M3流向共享电极SVcom。由于第四开关管M4的存在，降低了扫描线Gate和控制信号线VsH上信号的同步要求，控制信号线VsH上的高电平信号可以相对于扫描线Gate的高电平信号的具有一定的延迟。若不存在第四开关管M4，即采用如图4所述的结构，在控制信号线VsH上的高电平信号相对于扫描线Gate的高电平信号的具有一定的延迟时，由于次像素电容Clc2已经开始充电，第三开关管M3导通的瞬间漏电电流瞬间增大，次像素电容Clc2的电压发生跳变，容易引起显示画面闪烁。

在本实施方式中，开关电路30采用开关管构成，设计成本低，易于容易。同时，为降低时序要求，还可以在次像素电容Clc2后端增加一受扫描线Gate驱动的开关管，在上电时，漏电电流可以先经过该开关管，为控制信号线VsH的驱动提高了缓冲时间。

实施例三

参照图6，图6为本发明像素驱动方法一实施方式的流程示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种像素驱动方法，该像素驱动方式具有上述像素结构实现，像素结构的具体结构可以参照前述。

在本实施方式中，像素驱动方法包括：

步骤S10：在对像素进行驱动时，调节开关电路的导通状态，以调节主像素电容和次像素电容之间的电压差。

需要说明的是，像素结构通常由相应的驱动电路进行驱动，故本实施方式中的执行主体为该驱动电路。驱动电路通常可以包括时序控制器、栅控制器和源控制器等，其具体结构已有成熟技术，本实施方式在此不在赘述。

开关电路的导通状态可以包括断开、部分导通或者完全导通。在像素结构不上电时，开关电路为断开。在像素结构在开始上电时可以选择开关电路保持断开，或者驱动开关电路从断开切换至部分导通或者完全导通。在开关电路为断开时，主像素电容和次像素电容之间不存在电压差；在开关电路为部分导通或者完全导通时，主像素电容和次像素电容之间存在电压差，电压差的具体值由开关电路的导通程度决定。

当然，还可以在像素处于上电状态时调节开关电路的导通状态。例如，在第一帧时间内，开关电路为断开；在紧接着的第二帧时间内，开关电路从断开切换至部分导通或者完全导通；或者，在第一帧时间内，开关电路为部分导通或者完全导通；在紧接着的第二帧时间内，开关电路从部分导通或者完全导通切换至断开。

在具体实现时，开关电路的导通状态可以根据用户对显示屏的需求决定。本实施方式中的显示屏具有前述的像素结构，故该显示屏可以具有广视角功能和高透过率功能。在用户选择高透过率功能时，驱动电路可以控制开关电路断开，使主像素电容的电压与次像素电容的电压相等。在用户选择广视角功能时，驱动电路可以控制开关电路导通，使主像素电容的电压大于次像素电容的电压。

在具体实现时，显示屏可以默认以广视角功能启动。用户在开启显示屏时，驱动电路先控制开关电路导通，使主像素电容的电压大于次像素电容的电压。当然用户切换至高透过率功能时，驱动电路控制开关电路从导通切换至断开，使主像素电容的电压与次像素电容的电压相等。当然，显示屏可以默认以高透过率功能启动。

此外，开关电路可以支持导通程度的切换，其导通程度可以包括部分导通和完全导通。完全导通时，次像素区内的漏电电流更大，相应的显示屏的显示视角更广。因此，用户在使用显示屏时，还可以对视角进行调节。

在具体实现时，驱动电路可以响应于视角控制指令，确定目标角度；根据目标角度调节开关电路的导通程度，使主像素电容的电压与次像素电容的电压之间的差值达到目标角度对应的差值。

其中，视角控制指令可以为用户输入的指令，显示屏还可以配置有交互模块，该交互模块支持用户对视角进行选择。例如，显示屏可支持的视角等级可以分为一级、二级和三级。在用户选择视角等级时，交互模式根据用户选择生成视角控制指令，该视角控制指令包括视角等级。

目标角度可以为该视角等级，驱动电路通过对视角控制指令进行解析，确定对应的视角等级。驱动电路可以预先存储视角等级与主像素电容的电压与次像素电容的电压之间的差值之间的对应关系，以及该差值与开关电路的导通程度之间的对应关系。在确定视角等级后，基于上述对应关系确定开关电路的导通程度，并生成相应的控制信号，控制开关电路保持该导通程度。

在本实施方式中，像素包括主像素区和次像素区，主像素区包括主像素电容，次像素区包括次像素电容和开关电路，次像素电容通过开关电路与共享电极连接；可以在对像素进行驱动时，调节开关电路的导通状态，以调节主像素电容和次像素电容之间的电压差。本实施方式实现了对像素结构所达到的显示效果在广视角和高透过率之间进行切换，从而提高了用户体验。

参照图7，图7为本发明显示面板一实施方式的结构示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种显示面板，显示面板包括驱动电路40和设置有像素阵列的显示区域50，各像素60具有如上述的像素结构或者应用如上述像素驱动方法，驱动电路40分别与各像素60对应的扫描线Gate、数据线Source、控制信号线VsH和共享电极SVcom连接。

驱动电路40可以包括源控制器70、栅控制器80和电源管理单元90。源控制器70与数据线Source连接，用于向显示区域50输入数据信号。栅控制器80与扫描线Gate连接，用于向显示区域50输入扫描信号。电源管理单元90与源控制器70、栅控制器80和电极com连接，用于提高电源。其中，电极com包括公共电极Cfvcom和共享电极SVcom。需要说明的是，控制信号线VsH可以与源控制器70或栅控制器80连接，用于接收控制信号。

由于本装置可以采用上述所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。

参照图8，图8为本发明显示设备一实施方式的结构示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种显示设备，显示设备包括背光模组100和如上述的显示面板110，背光模组100设置于显示面板110的背面，背光模组100用于向显示面板110提供背光光源。该显示面板110的具体结构参照上述实施例，由于本显示设备可以采用上述所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种像素结构，像素包括主像素区和次像素区，所述主像素区和所述次像素区与同一数据线及同一扫描线连接；其特征在于，

所述主像素区包括第一开关管和主像素电容，所述第一开关管的第一端与所述数据线连接，所述第一开关管的第二端与所述主像素电容连接，所述第一开关管的控制端与所述扫描线连接；

所述次像素区包括第二开关管、次像素电容和开关电路，所述第二开关管的第一端与所述数据线连接，所述第二开关管的第二端分别与所述次像素电容和所述开关电路的第一端连接，所述第二开关管的控制端与所述扫描线连接，所述开关电路的第二端连接有共享电极，所述开关电路的控制端连接有控制信号线；其中，所述共享电极用于供所述次像素电容漏电，所述开关电路被配置为基于所述控制信号线上施加的控制信号控制所述第一端与所述第二端导通或断开；

所述开关电路包括：

第三开关管，所述第三开关管的第一端与所述次像素电容连接，所述第三开关管的第二端与所述共享电极连接，所述第三开关管的控制端与所述控制信号线连接；

所述第三开关管，用于根据控制信号线输入的电压调节漏电电流；

所述开关电路还包括：

第四开关管，所述第四开关管的第一端与所述次像素电容连接，所述第四开关管的第二端与所述第三开关管的第一端连接，所述第四开关管的控制端与所述扫描线连接。

2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述主像素电容对应的取向电极和所述次像素电容对应的取向电极均具有多个方向。

3.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括驱动电路和设置有像素阵列的显示区域，各像素具有如权利要求1-2中任一项所述的像素结构，所述驱动电路分别与各像素对应的扫描线、数据线、控制信号线和共享电极连接。

4.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括背光模组和如权利要求3所述的显示面板，所述背光模组设置于所述显示面板的背面，所述背光模组用于向所述显示面板提供背光光源。

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