CN113450732B - 像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备 - Google Patents

像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备，所述像素电路包括像素单元及栅极驱动单元，所述栅极驱动单元与所述像素单元电连接，所述栅极驱动单元用于在每一显示周期的第一时间段向所述像素单元输入第一充电电压，以及在所述每一显示周期的第二时间段向所述像素单元输入第二充电电压，以对所述像素单元进行充电；其中，所述第一充电电压大于所述第二充电电压。由于第一充电电压大于第二充电电压，可以提高像素单元在第一时间段内的像素电压，从而可以提高对像素单元的充电速度，进而可以提高显示装置的显示效果。

Description

像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备。
背景技术
像素驱动电路是液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)中，用于将数据电压写入至像素单元中像素电极的电路结构。
随着显示装置分辨率的提高，像素单元的刷新频率也越来越高，使得像素电路为像素电极充电的时间越来越短，容易出现像素电极充电不足，而导致显示装置亮暗不均的现象。
发明内容
本申请实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备，可以提高对像素单元的充电速度，从而可以提高显示装置的显示效果。
第一方面，本申请实施例提供一种像素电路，包括：
像素单元；及
栅极驱动单元，所述栅极驱动单元与所述像素单元电连接，所述栅极驱动单元用于在每一显示周期的第一时间段向所述像素单元输入第一充电电压，以及在所述每一显示周期的第二时间段向所述像素单元输入第二充电电压，以对所述像素单元进行充电；
其中，所述第一充电电压大于所述第二充电电压。
第二方面，本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括像素电路，所述像素电路为上述的像素电路。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括显示装置，所述显示装置为上述显示装置。
第四方面，本申请实施例还提供一种像素电路的驱动方法，所述像素电路包括像素单元和栅极驱动单元，所述栅极驱动单元与所述像素单元电连接；所述方法包括：
在像素电路工作时，所述栅极驱动单元在每一显示周期的第一时间段输入第一充电电压；
所述栅极驱动单元在所述每一显示周期的第二时间段输入第二充电电压；
其中，所述第一充电电压大于所述第二充电电压。
本申请实施例的像素电路，栅极驱动单元在显示周期的第一时间段向所述像素单元输入第一充电电压，以及在显示周期的第二时间段向所述像素单元输入至第二充电电压，由于第一充电电压大于第二充电电压，可以提高像素单元在第一时间段内的像素电压，从而可以提高对像素单元的充电速度，进而可以提高显示装置的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的像素电路的第一种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的像素电路的第二种结构示意图。
图4为本申请实施例提供的像素电路在时间轴上的第一种充电波形图。
图5为本申请实施例提供的像素电路在时间轴上的第二种充电波形图。
图6为本申请实施例提供的像素电路在时间轴上的第三种充电波形图。
图7为本申请实施例提供的像素电路驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
电子设备可以为但不限于电脑、手机、平板、智能手表、智能手环、监视器等电子装置，电子设备包括显示装置，显示装置用于显示画面。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图，显示装置100可以为但不限于电脑、手机、平板、智能手表、智能手环、监视器等具有液晶显示屏的电子装置，本申请实施例的显示装置100以手机为例进行详细说明。
显示装置100包括显示面板10以及像素电路20，像素电路20与显示面板10电连接，像素电路20用于对显示面板10进行充电，以实现显示面板10显示画面。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的像素电路的第一种结构示意图，像素电路20包括像素单元21和栅极驱动单元22，栅极驱动单元22与像素单元22电连接，栅极驱动单元22用于向所述像素单元22充电。
其中，像素单元21的数量可以为多个，多个像素单元21成阵列排布。
可以理解的，像素电路20还包括扫描线(Scan Line，SL)和数据线(Data Line，DL)，扫描线为用于打开和关闭薄膜晶体管的电压信号的走线，电压信号一般为脉冲信号。数据线用于提供液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)像素或者有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)像素数据的走线。
其中，栅极驱动单元22通过扫描线与像素单元22电连接，例如，一条扫描线可以电连接多个像素单元22，即，栅极驱动单元22可以通过一条扫描线与多个像素单元22电连接，可以节省扫描线的数量。
扫描线的数目可以为N条，其中，N为大于或等于2的正整数，N条所述扫描线彼此相互平行，N条所述扫描线由一端延伸到与该端相对的另一端，本申请实施例中，N条所述扫描线可以沿X轴方向延伸。
可以理解的是，N条所述扫描线也可以沿Y轴方向延伸。
数据线的数目可以为N条，其中，N为大于或等于2的正整数，N条所述数据线彼此相互平行，并且，N条所述数据线与N条所述扫描线相互垂直，例如，当N条所述扫描线沿X轴方向延伸时，N条所述数据线可以沿Y轴方向延伸，当N条所述扫描线沿Y轴方向延伸时，N条所述数据线可以沿X轴方向延伸。
可以理解的是，数据线的数目可以与扫描线的数目相等，例如，扫描线的数目为20条时，数据线的数目也为20条。
其中，栅极驱动单元22可以采用栅极驱动芯片，栅极驱动芯片用于驱动开关电源导通和关闭的作用。例如，在开关电源导通之前，需要对电容进行充电，当该电容电压大于阈值电压时，开关电源开始导通，电容电压达到阈值电压的速度越快，显示装置的显示效果越好。因此，现有的常用普通高电平对电容进行充电，充电速度较慢，容易出现像素电极充电不足，而导致显示装置亮暗不均的现象。
为了解决上述问题，本申请通过栅极驱动单元22在每一个显示周期第一时间段向所述像素单元21输入第一充电电压，以及在所述每一显示周期的第二时间段向像素单元22输入第二充电电压，以对像素单元21进行充电，其中，第一充电电压大于第二充电电压。由于第一充电电压大于第二充电电压，可以提高像素单元21在第一时间段内的像素电压(Pixel voltage，VP)，使像素电压快速达到电压阈值，从而可以提高对像素单元21的充电速度，避免了由于充电速度较慢，容易出现像素单元21充电不足，而导致显示装置100出现亮暗不均的现象，进而可以提高显示装置100的显示效果。
可以理解的，第二充电电压也可以大于第一充电电压，可以提高像素单元21在第二时间段内的像素电压，从而可以提高对像素单元21的充电速度，进而可以提高显示装置100的显示效果。本申请实施例不对第一充电电压和第二充电电压的大小进行限定，只要满足第一充电电压与第二充电电压不同即可。
其中，显示装置100显示画面的过程可以包括多个显示周期，显示周期可以包括第一时间段(T1)、第二时间段(T2)和第三时间段(T3)，显示周期为扫描线的打开时间，扫描线的打开时间为开关电源导通所需的时间，也即，像素电压达到阈值电压所需的时间。
可以理解的，栅极驱动单元22还用于在所述每一显示周期的第三时间段停止对所述像素单元充电。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的像素电路的第二种结构示意图。栅极驱动单元22包括时序控制器221和栅极驱动子单元222，栅极驱动子单元222分别与时序控制器221和像素单元21电连接，时序控制器221用于在每一显示周期的第一时间段产生第一时钟信号，以及在所述每一显示周期的第二时间段产生第二时钟信号，栅极驱动子单元222用于根据所述第一时钟信号将所述第一充电电压输入至所述像素单元21，以及根据所述第二时钟信号将所述第二充电电压输入至所述像素单元21。
其中，时序控制器221用于产生时钟信号(Clock，CK)，时钟信号在时间轴上形成矩形波。栅极驱动子单元222在每一显示周期的所述第一时间段接收所述第一时钟信号时产生第一充电电压，以及在所述每一显示周期的第二时间段接收所述第二时钟信号时产生第二充电电压，栅极驱动子单元222在所述第一时间段将所述第一充电电压输入像素单元21，以及在所述第二时间段将所述第二充电电压输入至像素单元21，以对像素单元21进行充电。本申请实施例的时钟控制器221可以产生两个时钟信号，即第一时钟信号和第二时钟信号，第一时钟信号包括第一高电平，所述第二时钟信号包括第二高电平，其中，所述第一高电平大于所述第二高电平。可以理解的是，第二高电平也可以大于第一高电平。
可以理解的，时钟控制器221也可以产生三个时钟信号，即，第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号，时钟控制器221在每一显示周期的第一时间段产生第一时钟信号，在所述每一显示周期的第二时间段产生第二时钟信号，以及在所述每一显示周期的第三时间段产生第三时钟信号，其中，第一时钟信号包括第一高电平，所述第二时钟信号包括第二高电平，第三时钟信号包括低电平，栅极驱动单元22用于根据所述第三时钟信号时，停止对所述像素单元21充电。例如，栅极驱动单元22在第三时间段接收到所述第三时钟信号时，不产生第一充电电压和第二充电电压，并停止对所述像素单元21充电。
需要说明的是，时钟控制器221可以为栅极驱动单元22的一部分，时钟控制器221也可以为独立的部件，例如，时钟控制器221可以与栅极驱动单元22电连接。
栅极驱动子单元222可以为阵列基板行扫描驱动单元(Gate Driver on Array，GOA)，每一所述GOA单元用于将所述第一充电电压和所述第二充电电压输入至与其连接的像素单元21。
可以理解的，时钟控制器221和栅极驱动子单元222的数量均可以为N个，N为大于或等于2的正整数。每一个时钟控制器221和一个栅极驱动子单元222电连接。
N个GOA单元沿Y轴方向排列，并且，N个GOA单元从上到下逐级电连接，例如，最上边的GOA单元为第一GOA单元，第二GOA单元位于第一GOA单元的下方，且与第一GOA单元电连接，第三GOA单元位于第二GOA单元的下方，且第三GOA单元与第二GOA单元电连接，第N个GOA单元位于最下方，且与第N-1个GOA单元电连接。
并且，每一个GOA单元与一个像素单元21电连接，以将GOA单元输出的第一充电电压和第二充电电压输入至对应的像素单元21，例如：第一GOA单元与第一像素单元电连接，第一GOA单元将输出的第一充电电压和第二充电电压输入至第一像素单元，第二GOA单元与第二像素单元电连接，第二GOA单元将输出的第一充电电压和第二充电电压输入至对应的第二像素单元，第N个GOA单元与第N像素单元电连接，第N个GOA单元将输出的第一充电电压和第二充电电压输入至对应的第N个像素单元。
需要说明的是，本申请实施例中所有的GOA单元输出的第一充电电压和第二充电电压大小相同，例如，第一GOA单元输出的第一充电电压为12V，第二充电电压为8V，第二GOA单元输出的第一充电电压也为12V，第二充电电压也为8V，这样做的好处是，每一像素单元的充电电压相同，可以实现以相同的速度对像素单元充电，从而可以使显示装置均匀的显示画面。
请参阅图4，图4为本申请实施例像素电路在时间轴上的第一种充电波形图。第一充电电压大于第二充电电压，例如，第一充电电压与第二充电电压的比值可以为2:1，不仅可以提高对像素单元21的充电速度，而且，也不会增加像素电路20的负载，从而可以提高显示装置100的显示效果。
可以理解的，第一充电电压与第二充电电压的比值也可以为3:2，本申请实施例不对第一充电电压与第二充电电压的比值进行限定，只要能够提高像素电路20对像素单元21的充电速度，均是本申请实施例保护的范围。
其中，栅极驱动单元22可以在每一显示周期的第一时间段向像素单元21输入第一充电电压，在所述每一显示周期的第二时间段向像素单元21输入第二充电电压，可以理解的，栅极驱动单元20也可以在每一显示周期的第一时间段向像素单元21输入第二充电电压，在所述每一显示周期的第二时间段向像素单元21输入第一充电电压。
请参阅图5，图5为本申请实施例提供的像素电路在时间轴上的第二种充电波形图。在第一时间段内，第一充电电压逐步增加，可以更好的提高提高像素电路对像素单元21的充电速度，进而可以更好的提高显示装置100的显示效果。
其中，第一充电电压逐步增加，例如，在第一时间段的三分之一时间，以10V电压对像素充电，在第一时间段的三分之二时间，以12V电压对像素充电，在第一时间段的最后三分之一时间，以15V电压对像素充电。
第一充电电压逐步增加，可以理解为，第一充电电压可以呈阶梯递增，第一充电电压也可以呈线性递增，第一充电电压也可以呈曲线递增，其中，第一充电电压呈曲线递增可以使显示面板更加均匀地显示画面。其中，递增曲线可以为J型，也可以为S型。
其中，数据线向像素单元21传输数据所需的电压可以为第二充电电压，也可以是以低于第二充电电压的电压值传输数据。
并且，由于在第一时间段向像素单元充电的第一充电电压大于第二时间段的第二充电电压，因此，在第一时间段可以使像素电压快速达到预设电压值，从而可以实现像素单元21驱动在更高的刷新率下，有助于提高显示装置100的显示效果。
请参阅图6，图6为本申请实施例提供的像素电路在时间轴上的第三种充电波形图。每一显示周期包括第一时间段、第二时间段和第三时间段，第一时间段的充电速度大于第二时间段，其中，第一时间段的时长大于或等于第二时间段的时长，可以进一步提高像素电路对像素单元21的充电速度，进而，可以提高显示装置100的显示效果。
其中，第一时间段的时长与所述第二时间段的时长比值可以为3：2，可以进一步提高像素电路对像素单元的充电速度，进而，可以更好的提高显示装置100的显示效果。
可以理解的，第一时间段的时长与所述第二时间段的时长比值也可以为5：4，可以在不增加像素电路负载的情况下，提高像素电路对像素单元21的充电速度。本申请实施例中第一时间段的时长与第二时间段的时长的比值并不局限于上述举例，其他可以在不增加像素电路负载的情况下，提高像素电路20对像素单元21的充电速度的情况，均属于本申请实施例的保护范围。
可以理解的，在第一充电电压大于第二充电电压时，第一时间段的时长也可以小于第二时间段的时长，可以在不增加像素电路负载的情况下，提高像素电路对像素单元的充电速度。例如，在第一充电电压与第二充电电压的比值为2:1时，第一时间段的时长与第二时间段的时长比值为2:3。
本申请实施例中第一充电电压和第二充电电压的比值、第一时间段的时长与第二时间段的时长的比值并不局限于上述举例，其他可以在不增加像素电路负载的情况下，提高像素电路对像素单元的充电速度的情况，均属于本申请实施例的保护范围。
可以理解的，当所述第一时间段的时长与所述第二时间段的时长比值为3：2时，所述第一充电电压在所述第一时间段内逐步增加，可以更好的提高像素电路20对像素单元21的充电速度，提高显示装置100的显示效果。
其中，第一充电电压在所述第一时间段内逐步增加，例如，在第一时间段的三分之一时间，以10V电压对像素充电，在第一时间段的三分之二时间，以12V电压对像素充电，在第一时间段的最后三分之一时间，以15V电压对像素充电。
第一充电电压逐步增加，可以理解为，第一充电电压可以呈阶梯递增，第一充电电压也可以呈线性递增，也可以理解为第一充电电压呈曲线递增，其中，第一充电电压呈曲线递增可以使显示面板更加均匀地显示画面。其中，递增曲线可以为J型，也可以为S型。
本申请实施例还提供一种像素电路的驱动方法，请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种像素电路的驱动方法的流程示意图，所述方法包括：
S101、在像素电路工作时，所述栅极驱动单元在每一显示周期的第一时间段输入第一充电电压。
S102、所述像素单元在所述每一显示周期的第二时间段输入第二充电电压；其中，第一充电电压大于所述第二充电电压。
本申请实施例提供的像素电路的驱动方法，栅极驱动单元在每一显示周期的第一时间段向所述像素单元输入第一充电电压，以及在所述每一显示周期的第二时间段向所述像素单元输入至第二充电电压，由于第一充电电压大于第二充电电压，可以提高像素单元在第一时间段内的像素电压，从而可以提高对像素单元的充电速度，进而可以提高显示装置的显示效果。
以上对本申请实施例提供的像素电路及其驱动方法、显示装置、电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：
像素单元；及
栅极驱动单元，所述栅极驱动单元与所述像素单元电连接，所述栅极驱动单元用于在每一显示周期的第一时间段向所述像素单元输入第一充电电压，以及在所述每一显示周期的第二时间段向所述像素单元输入第二充电电压，以对所述像素单元进行充电；
其中，所述第一时间段内包括多个第一子时间段，每个所述第一子时间段内的所述第一充电电压对应不同的电压值，且逐步增大，所述第一充电电压大于所述第二充电电压；
所述栅极驱动单元通过扫描线与所述像素单元连接；
所述第一时间段的时长大于所述第二时间段的时长；
所述栅极驱动单元包括：时序控制器和栅极驱动子单元，时钟控制器和栅极驱动子单元的数量均为N个，N为大于或等于2的正整数；每一个时钟控制器和一个栅极驱动子单元电连接，每一个栅极驱动子单元与一个像素单元电连接，以将第一充电电压和第二充电电压输入至对应的像素单元，且每个栅极驱动子单元输出第一充电电压均相同。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述时序控制器用于在每一显示周期的第一时间段产生第一时钟信号以及在所述每一显示周期的第二时间段产生第二时钟信号；及
所述栅极驱动子单元分别与所述时序控制器和所述像素单元电连接，所述栅极驱动子单元用于根据所述第一时钟信号将所述第一充电电压输入至所述像素单元，以及根据所述第二时钟信号将所述第二充电电压输入至所述像素单元。
3.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述第一时钟信号包括第一高电平，所述第二时钟信号包括第二高电平，其中，所述第一高电平大于所述第二高电平。
4.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述栅极驱动单元还用于在所述每一显示周期的第三时间段停止对所述像素单元充电。
5.根据权利要求4所述的像素电路，其特征在于，所述时序控制器还用于在所述每一显示周期的第三时间段产生第三时钟信号，所述栅极驱动子单元还用于根据所述第三时钟信号停止对所述像素单元充电。
6.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述第三时钟信号包括低电平。
7.根据权利要求1-6任一项所述的像素电路，其特征在于，所述第一时间段的时长与所述第二时间段的时长比值为3：2。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括像素电路，所述像素电路为权利要求1-7任一项所述的像素电路。
9.一种电子设备，其特征在于，包括显示装置，所述显示装置为权利要求8所述的显示装置。
10.一种像素电路的驱动方法，应用于像素电路，其特征在于，所述像素电路包括像素单元和栅极驱动单元，所述栅极驱动单元与所述像素单元电连接；所述像素电路的驱动方法包括：
所述栅极驱动单元在每一显示周期的第一时间段向所述像素单元输入第一充电电压；
所述栅极驱动单元在所述每一显示周期的第二时间段向所述像素单元输入第二充电电压；
其中，所述第一时间段内包括多个第一子时间段，每个所述第一子时间段内的所述第一充电电压对应不同的电压值，且逐步增大，所述第一充电电压大于所述第二充电电压；
所述栅极驱动单元通过扫描线与所述像素单元连接；
所述第一时间段的时长大于或等于所述第二时间段的时长；
所述栅极驱动单元包括：时序控制器和栅极驱动子单元，时钟控制器和栅极驱动子单元的数量均为N个，N为大于或等于2的正整数；每一个时钟控制器和一个栅极驱动子单元电连接，每一个栅极驱动子单元与一个像素单元电连接，以将第一充电电压和第二充电电压输入至对应的像素单元，且每个栅极驱动子单元输出第一充电电压均相同。
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