專利名稱：像素驅(qū)動電路、顯示面板、顯示裝置和像素驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種像素驅(qū)動電路、顯示面板、顯示裝置和像素驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
在薄膜場效應(yīng)晶體管(Thin Film Transistor, TFT)液晶顯示器中，每個液晶像素點都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來驅(qū)動的，液晶面板中的數(shù)據(jù)線信號通過薄膜晶體管傳輸給像素電極，進而使得位于像素電極上的液晶的透光率發(fā)生變化。在像素電極需要較高的驅(qū)動電壓時，數(shù)據(jù)線的電壓也需要相應(yīng)增高，此時，產(chǎn)生數(shù)據(jù)線信號的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的功耗將成倍增加，因此，在目前的液晶顯示器中，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的功耗非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種像素驅(qū)動電路、顯示面板、顯示裝置和像素驅(qū)動方法，可以降低數(shù)據(jù)驅(qū)動電路的功耗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案一種像素驅(qū)動電路，包括多個呈矩陣分布的像素單元，所述像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，每個像素單元包括像素電極、公共電極，每個像素單元連接第一掃描線和第二掃描線；每個像素單元還包括電壓生成單元，在第一掃描線的控制下，由所述數(shù)據(jù)線傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極間的初始電壓信號；電壓耦合單元，在第二掃描線的控制下，通過所述數(shù)據(jù)線傳來的第二電壓信號對像素電極和公共電極間的初始電壓信號進行升壓。所述電壓生成單元包括第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第一電容；所述第一薄膜晶體管的柵極和所述第二薄膜晶體管的柵極，都與所述第一掃描線連接；所述第一薄膜晶體管的源極與所述數(shù)據(jù)線連接；所述第一薄膜晶體管的漏極，與所述像素電極和所述第一電容的第一端連接；所述第一電容的第二端與所述第二薄膜晶體管的源極和所述電壓耦合單元連接；所述第二薄膜晶體管的漏極與所述公共電極連接。所述第一電容是由分層設(shè)置的所述像素電極和所述第二薄膜晶體管的源極的交疊部分產(chǎn)生的電容。所述電壓稱合單元包括第三薄膜晶體管和第二電容；所述第三薄膜晶體管的柵極與所述第二掃描線連接；所述第三薄膜晶體管的源極與所述數(shù)據(jù)線連接；所述第三薄膜晶體管的漏極分別與所述第二電容的第一端、所述電壓生成單元連接，所述第二電容的第二端與所述公共電極連接。所述第二電容是由分層設(shè)置的所述公共電極和所述第三薄膜晶體管的漏極的交疊部分產(chǎn)生的電容。一種顯示面板，包含上述的像素驅(qū)動電路。一種顯示裝置,包括上述的顯示面板。一種像素驅(qū)動方法，適用于顯示面板，其特征在于，所述顯示面板包括多個呈矩陣分布的像素單元，所述像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，每個像素單元包括像素電極、公共電極、電壓生成單元、電壓耦合單元，每個像素單元連接第一掃描線和第二掃描線，所述方法包括
在所述第一掃描線的控制下，所述電壓生成單元由所述數(shù)據(jù)線傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極間的初始電壓信號；在所述第二掃描線的控制下，所述電壓耦合單元通過所述數(shù)據(jù)線傳來的第二電壓信號對所述初始電壓信號進行升壓。本發(fā)明實施例提供的像素驅(qū)動電路、顯示面板、顯示裝置和像素驅(qū)動方法，在一個像素結(jié)構(gòu)內(nèi)加入電壓生成單元和電壓耦合單元，使用兩條掃描線分別控制電壓生成單元和電壓耦合單元，由電壓生成單元生成像素電極初始電壓，并通過電壓耦合單元對該像素電極初始電壓進行耦合放大，使用較小的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電壓就可以獲得較高的像素電極電壓，使得數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的功耗大大降低，從而降低器件工作的散熱要求，提高設(shè)備的可靠性，并能夠節(jié)約能源。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例中一種像素驅(qū)動電路中一個像素單元的示意圖；圖2為圖I中第一掃描線、第二掃描線、數(shù)據(jù)線和A點電壓的時序圖；圖3為本發(fā)明實施例中一種像素驅(qū)動方法的流程圖。附圖標記說明I、電壓生成單元2、電壓耦合單元D、數(shù)據(jù)線V、公共電極Gl、第一掃描線G2、第二掃描線Tl、第一薄膜晶體管T2、第二薄膜晶體管T3、第三薄膜晶體管Cl、第一電容C2、第二電容C3、液晶層的等效電容R、液晶層的等效電阻
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
本發(fā)明實施例提供一種像素驅(qū)動電路，包括多個呈矩陣分布的像素單元，像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，如圖I所示，每個像素單元包括像素電極(圖I中所示節(jié)點A)、公共電極V，每個像素單元連接第一掃描線Gl和第二掃描線G2 ;每個像素單元還包括電壓生成單元I，在第一掃描線Gl的控制下，由數(shù)據(jù)線D傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極V間的初始電壓信號；電壓耦合單元2，在第二掃描線G2的控制下，通過數(shù)據(jù)線D傳來的第二電壓信號對像素電極和公共電極V間的初始電壓信號進行升壓。具體地，第一掃描線Gl和第二掃描線G2在時鐘信號的控制下依次輸出高電平信號，在第一時刻，第一掃描線Gl的信號控制電壓生成單元I開啟時，第二掃描線G2的信號控制電壓耦合單元2關(guān)斷，當由第一時刻進入第二時刻后，第一掃描線Gl的信號控制電壓生成單元I關(guān)斷時，第二掃描線G2的信號控制電壓耦合單元2開啟；電壓生成單元I與第一掃描線Gl、數(shù)據(jù)線D、像素電極、公共電極V連接；電壓耦合單元2與第二掃描線G2、電壓生成單元I、數(shù)據(jù)線D、公共電極V連接。圖I中電容C3和電阻R為液晶顯示面板中液晶層的等效電容和電阻。在本發(fā)明提供的像素驅(qū)動電路工作時，在第一時刻，第一掃描線內(nèi)的信號為高電平，第二掃描線內(nèi)的信號為低電平，此時，電壓生成單元I根據(jù)第一掃描線內(nèi)的高電平信號·開啟，并根據(jù)數(shù)據(jù)線信號生成像素電極的初始電壓信號，并保持該生成的初始電壓信號，電壓耦合單元2根據(jù)第二掃描線內(nèi)低電平信號而關(guān)斷。在第二時刻，第一掃描線內(nèi)的信號由高電平轉(zhuǎn)為低電平，第二掃描線內(nèi)的信號有低電平轉(zhuǎn)為高電平，此時，電壓生成單兀I根據(jù)第一掃描線內(nèi)的低電平信號而關(guān)斷，第一時刻生成的像素電極的初始電壓信號被保存，電壓耦合單元2根據(jù)第二掃描線內(nèi)高電平信號而開啟，并根據(jù)數(shù)據(jù)線信號對第一時刻生成像素電極的初始電壓信號進行耦合，使像素電極的電壓升高。重復上述過程，使得像素電極電壓得到放大，即使用較小的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電壓就可以獲得較高的像素電極電壓，從而驅(qū)動像素電極，改變液晶的光透過率。本發(fā)明實施例提供的像素驅(qū)動電路，在一個像素結(jié)構(gòu)內(nèi)加入電壓生成單元和電壓耦合單元，使用兩條掃描線分別控制電壓生成單元和電壓耦合單元，由電壓生成單元生成像素電極初始電壓，并通過電壓耦合單元對該初始電壓進行耦合放大，使用較小的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電壓就可以獲得較高的像素電極電壓，使得數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的功耗大大降低，從而降低器件工作的散熱要求，提高設(shè)備的可靠性，并能夠節(jié)約能源。進一步的,在本發(fā)明實施例中，如圖I所示，所述電壓生成單元I包括第一薄膜晶體管Tl、第二薄膜晶體管T2、第一電容Cl ；所述第一薄膜晶體管Tl的柵極和所述第二薄膜晶體管T2的柵極，都與所述第一掃描線Gl連接；所述第一薄膜晶體管Tl的源極與所述數(shù)據(jù)線D連接；所述第一薄膜晶體管Tl的漏極，與所述像素電極(像素電極連接于圖中節(jié)點A)和所述第一電容Cl的第一端連接；所述第一電容Cl的第二端與所述第二薄膜晶體管T2的源極和所述電壓耦合單元2連接；所述第二薄膜晶體管T2的漏極與所述公共電極V連接。進一步地，第一電容Cl可以是由分層且相互絕緣設(shè)置的像素電極和第二薄膜晶體管T2的源極的交疊部分產(chǎn)生的電容。所述電壓稱合單元2包括
第三薄膜晶體管T3和第二電容C2 ；所述第三薄膜晶體管T3的柵極與所述第二掃描線G2連接；所述第三薄膜晶體管T3的源極與所述數(shù)據(jù)線D連接；所述第三薄膜晶體管T3的漏極分別與所述第二電容C2的第一端、所述第一電容Cl的第二端以及所述第二薄膜晶體管T2的源極連接，所述第二電容C2的第二端與所述公共電極V連接。進一步地，第二電容C2是由分層并相互絕緣設(shè)置的公共電極和第三薄膜晶體管T3的漏極的交疊部分產(chǎn)生的電容。由于在液晶顯示面板中，液晶層夾在陣列基板的像素電極和彩膜基板的公共電極之間，所以液晶的等效電容C3的兩端和液晶的等效電阻R的兩端，都分別連接像素電極(圖中所示節(jié)點A)和公共電極V。在本發(fā)明提供的像素驅(qū)動電路工作時，分別向數(shù)據(jù)線D、第一掃描線Gl和第二掃 描線G2輸入如圖2所示的時序信號。在圖2中在第一掃描線和第二掃描線分別開啟的兩個時刻內(nèi)，數(shù)據(jù)線D分別輸出第一電壓信號值Vdl和第二電壓信號值Vd2，需要說明的是，Vdl與Vd2可以不相等，圖2中只示意了 Vdl=Vd2的情況。如圖2所示，在第一時刻tl，第一掃描線Gl是高電位，第二掃描線G2為低電位，第一薄膜晶體管Tl和第二薄膜晶體管T2導通，此時數(shù)據(jù)線D的第一電壓信號值Vdl通過第一薄膜晶體管Tl存儲到第一電容Cl，也就是說節(jié)點A處即為數(shù)據(jù)線D的第一電壓信號值Vdl，而此時第三薄膜晶體管T3關(guān)斷，圖中節(jié)點B的電壓為公共電極V的電壓；而在第二時刻t2，第二掃描線G2是高電位，，第一掃描線Gl為低電位，第三薄膜晶體管T3導通，此時數(shù)據(jù)線D的第二電壓信號值Vd2通過第三薄膜晶體管T3存儲到第二電容C2，也就是說節(jié)點B即為數(shù)據(jù)線D的第二電壓信號值Vd2 ;因為此時第一薄膜晶體管Tl和第二薄膜晶體管T2處于關(guān)閉狀態(tài)，隨著節(jié)點B電壓的增加，節(jié)點A的電壓通過第一電容Cl的電容耦合效應(yīng)會再次增大。
( 具體地，根據(jù)電容耦合效應(yīng)，Va = Vdl + Vd2 X Cl + C3。其中，Va為A點的電壓值，即像素電極的電壓值，Cl為第一電容的電容值，C3為液晶面板中液晶層的等效電容的電容值。如圖2中A點電壓的時序圖所示，A點電壓，即像素電極的電壓有兩次增加過程，具體在第一掃描線Gl為高電位時增加一次，在第二掃描線G2為高電位時又增加一次，從而實現(xiàn)使用較低的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電壓獲得相對較高的像素驅(qū)動電壓。本發(fā)明實施例提供的像素驅(qū)動電路，在一個像素結(jié)構(gòu)內(nèi)使用三個薄膜晶體管和兩個電容，通過兩條掃描線控制薄膜晶體管的開啟和關(guān)斷，利用電容耦合效應(yīng)對像素電極電壓進行耦合放大，結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，使用較小的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電壓就可以獲得較高的像素電極電壓，使得數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的功耗大大降低，從而降低器件工作的散熱要求，提高設(shè)備的可靠性，并能夠節(jié)約能源。本發(fā)明實施例還提供一種顯示面板，包括上述的像素驅(qū)動電路。像素驅(qū)動電路具體的結(jié)構(gòu)和原理與上述實施例相同，在此不再贅述。本發(fā)明實施例還提供一種顯示裝置，包括上述的顯示面板。如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供一種用于上述的顯示面板或者顯示裝置的像素驅(qū)動方法，所述顯示面板或者顯示裝置包括多個呈矩陣分布的像素單元，所述像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，每個像素單元包括像素電極、公共電極、電壓生成單元、電壓耦合單元，每個像素單元連接第一掃描線和第二掃描線，所述方法包括步驟101、在第一掃描線的控制下，電壓生成單元由所述數(shù)據(jù)線傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極間的初始電壓信號；步驟102、在第二掃描線的控制下，電壓耦合單元通過所述數(shù)據(jù)線傳來的第二電壓信號對所述初始電壓信號進行升壓。具體的像素驅(qū)動方法與上述實施例相同，在此不再贅述。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種像素驅(qū)動電路，包括多個呈矩陣分布的像素單元，所述像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，每個像素單元包括像素電極、公共電極，其特征在于， 每個像素單元連接第一掃描線和第二掃描線； 每個像素單元還包括 電壓生成單元，在第一掃描線的控制下，由所述數(shù)據(jù)線傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極間的初始電壓信號； 電壓耦合單元，在第二掃描線的控制下，通過所述數(shù)據(jù)線傳來的第二電壓信號對像素電極和公共電極間的初始電壓信號進行升壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述像素驅(qū)動電路，其特征在于，所述電壓生成單元包括 第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第一電容； 所述第一薄膜晶體管的柵極和所述第二薄膜晶體管的柵極，都與所述第一掃描線連接；所述第一薄膜晶體管的源極與所述數(shù)據(jù)線連接；所述第一薄膜晶體管的漏極，與所述像素電極和所述第一電容的第一端連接；所述第一電容的第二端與所述第二薄膜晶體管的源極和所述電壓耦合單元連接；所述第二薄膜晶體管的漏極與所述公共電極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一電容是由分層設(shè)置的所述像素電極和所述第二薄膜晶體管的源極的交疊部分產(chǎn)生的電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述像素驅(qū)動電路，其特征在于，所述電壓耦合單元包括 第三薄膜晶體管和第二電容； 所述第三薄膜晶體管的柵極與所述第二掃描線連接；所述第三薄膜晶體管的源極與所述數(shù)據(jù)線連接；所述第三薄膜晶體管的漏極分別與所述第二電容的第一端、所述電壓生成單元連接，所述第二電容的第二端與所述公共電極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二電容是由分層設(shè)置的所述公共電極和所述第三薄膜晶體管的漏極的交疊部分產(chǎn)生的電容。
6.一種顯示面板，包含權(quán)利要求1-5任一項所述的像素驅(qū)動電路。
7.一種顯示裝置，包括權(quán)利要求6所述的顯示面板。
8.一種像素驅(qū)動方法，適用于顯示面板，其特征在于，所述顯示面板包括多個呈矩陣分布的像素單元，所述像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，每個所述像素單元包括像素電極、公共電極、電壓生成單元、電壓耦合單元，每個所述像素單元連接第一掃描線和第二掃描線，所述方法包括 在所述第一掃描線的控制下，所述電壓生成單元由所述數(shù)據(jù)線傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極間的初始電壓信號； 在所述第二掃描線的控制下，所述電壓耦合單元通過所述數(shù)據(jù)線傳來的第二電壓信號對所述初始電壓信號進行升壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種像素驅(qū)動電路、顯示面板、顯示裝置和像素驅(qū)動方法，涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，可以降低數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的功耗。一種像素驅(qū)動電路，包括多個呈矩陣分布的像素單元，所述像素單元通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)驅(qū)動器相連，通過掃描線和掃描驅(qū)動器相連，每個像素單元包括像素電極、公共電極，每個像素單元連接第一掃描線和第二掃描線；每個像素單元還包括電壓生成單元，在第一掃描線的控制下，由所述數(shù)據(jù)線傳來的第一電壓信號生成像素電極和公共電極間的初始電壓信號；電壓耦合單元，在第二掃描線的控制下，通過所述數(shù)據(jù)線傳來的第二電壓信號對像素電極和公共電極間的初始電壓信號進行升壓。
文檔編號G09F9/35GK102881256SQ201210387899
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者葉騰, 趙利軍 申請人:京東方科技集團股份有限公司