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补偿反馈电压的像素单元电路.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510423481.1

申请日:

2015.07.17

公开号:

CN104991363A

公开日:

2015.10.21

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G02F 1/133申请日:20150717|||公开
IPC分类号: G02F1/133 主分类号: G02F1/133
申请人: 深圳市华星光电技术有限公司
发明人: 徐洪远
地址: 518132广东省深圳市光明新区塘明大道9—2号
优先权:
专利代理机构: 深圳市德力知识产权代理事务所44265 代理人: 林才桂
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510423481.1

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.11.18|||2015.10.21

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供一种补偿反馈电压的像素单元电路。该补偿反馈电压的像素单元电路设置有补偿电容(C_co),该补偿电容(C_co)一端电性连接于补偿电位走线(G(m)_co),另一端电性连接于像素电极(P),所述补偿电位走线(G(m)_co)传输的补偿信号的电位与扫描线(G(m))传输的扫描信号的电位相反,在像素电极(P)充电结束时,补偿电容(C_co)产生一个上拉的反馈电压,对寄生电容(Cgs)引起的下拉的反馈电压进行补偿,消除扫描线(G(m))传输的扫描信号对像素电极(P)的影响,从而减小面板闪烁,减轻影像残留现象,提高显示均匀性,改善显示面板的整体显示品质。

权利要求书

权利要求书
1.  一种补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,包括:
薄膜晶体管(T1),其栅极电性连接于像素单元所在行对应的扫描线(G(m)),源极电性连接于像素单元所在列对应的数据线(D(n)),漏极电性连接于像素电极(P);
像素电极(P),其电性连接于所述薄膜晶体管(T1)的漏极;
寄生电容(Cgs),其一端电性连接所述薄膜晶体管(T1)的栅极,另一端电性连接所述薄膜晶体管(T1)的漏极及像素电极(P);
补偿电容(C_co),其一端电性连接于补偿电位走线(G(m)_co),另一端电性连接于所述薄膜晶体管(T1)的漏极及像素电极(P);
以及补偿电位走线(G(m)_co),所述补偿电位走线(G(m)_co)传输的补偿信号的电位与扫描线(G(m))传输的扫描信号的电位相反。

2.  如权利要求1所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,还包括一反相器(F),所述反相器(F)的输入端电性连接于扫描线(G(m)),输出端电性连接于补偿电位走线(G(m)_co)。

3.  如权利要求1所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,还包括存储电容(Cst),其一端电性连接薄膜晶体管(T1)的漏极,另一端接一恒定电压;以及液晶电容(Clc),其一端电性连接薄膜晶体管(T1)的漏极,另一端接一恒定电压。

4.  如权利要求2所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,所述补偿电位走线(G(m)_co)、薄膜晶体管(T1)的栅极、及扫描线(G(m))位于同一层,所述补偿电容(C_co)由补偿电位走线(G(m)_co)与薄膜晶体管(T1)的漏极组成。

5.  如权利要求1所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,所述补偿电位走线(G(m)_co)、薄膜晶体管(T1)的栅极、及扫描线(G(m))位于同一层,所述补偿电容(C_co)由补偿电位走线(G(m)_co)与像素电极(P)组成。

6.  如权利要求5所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,所述像素电极(P)为ITO电极。

7.  如权利要求1所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,
C_co×V_co=(Vgh-Vgl)×Cgs;
其中,C_co表示补偿电容,V_co表示补偿电位走线(G(m)_co)传输的补偿信号的高、低电位之间的电压差,Vgh表示扫描线G(m)传输的扫描信号的高电位,Vgl表示扫描线G(m)传输的扫描信号的低电位,Cgs表示寄生电容。

8.  如权利要求7所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,
V_co=Vgh-Vgl,
C_co=Cgs。

9.  如权利要求7所述的补偿反馈电压的像素单元电路,其特征在于,
V_co<Vgh-Vgl,
C_co>Cgs。

说明书

说明书补偿反馈电压的像素单元电路
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种补偿反馈电压的像素单元电路。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点,得到了广泛的应用。如:液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等,在平板显示领域中占主导地位。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器,其包括壳体、设于壳体内的液晶显示面板及设于壳体内的背光模组。液晶显示面板是液晶显示器的主要组件,但液晶显示面板本身不发光,需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像。
通常液晶显示面板由一彩色滤光片基板(Color Filter,CF)、一薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate,TFT Array Substrate)以及一配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成,并分别在两基板的相对内侧设置像素电极、公共电极,通过施加电压控制液晶分子改变方向,将背光模组的光线折射出来产生画面。其中阵列基板布满多个呈矩阵式排列的像素,每个像素由薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)开关来控制像素电极的电压,从而控制液晶翻转角度,实现对光场强度的控制。
TFT具有多种结构,目前液晶显示器多采用底栅结构,TFT底栅极与源/漏极存在重叠区域,该重叠区域形成寄生电容Cgs。
图1所示为传统的像素单元电路的电路图,包括:薄膜晶体管T1,其栅极电性连接于像素单元所在行对应的扫描线G(m),源极电性连接于像素单元所在列对应的数据线D(n),漏极电性连接于像素电极P;寄生电容Cgs,其 两端分别电性连接薄膜晶体管T1的栅极与漏极;存储电容Cst,其一端电性连接薄膜晶体管T1的漏极,另一端接一恒定电压;液晶电容Clc,其一端电性连接薄膜晶体管T1的漏极,另一端接一恒定电压。
由于寄生电容Cgs的存在,导致像素电极P的电压受到薄膜晶体管T1的栅极电位的干扰。结合图2,在像素电极P充电结束时,薄膜晶体管T1的栅极的电位瞬间拉低,像素电极P的电压因电容耦合作用也被拉低,产生一个反馈(feedthrough)电压Vft1。反馈电压Vft1的大小可由以下公式表示:
Vft1=(Vgh-Vgl)×Cgs/Ctotal
其中,Vgh表示扫描线G(m)传输的扫描信号的高电位,Vgl表示扫描线G(m)传输的扫描信号的低电位;Ctotal表示所有与该像素电极P连接的电容之和,包括液晶电容Clc、存储电容Cst、与寄生电容Cgs。
像素电极P的正负帧电压都会受到反馈电压Cgs的影响,容易造成正负帧电压不对称,形成闪烁(flicker),并引发残影(Image Sticking)等问题,影响显示品质。另外,面板各区域因RC Delay的状况不同,也会造成反馈电压的差异,从而引起公共电极电压Vcom不均,造成局部闪烁严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种补偿反馈电压的像素单元电路,能够补偿由寄生电容引起的反馈电压,减小面板闪烁,减轻影像残留现象,提高显示均匀性,改善显示面板的整体显示品质。
为实现上述目的,本发明提供一种补偿反馈电压的像素单元电路,包括:
薄膜晶体管,其栅极电性连接于像素单元所在行对应的扫描线,源极电性连接于像素单元所在列对应的数据线,漏极电性连接于像素电极;
像素电极,其电性连接于所述薄膜晶体管的漏极;
寄生电容,其一端电性连接所述薄膜晶体管的栅极,另一端电性连接所述薄膜晶体管的漏极及像素电极;
补偿电容,其一端电性连接于补偿电位走线,另一端电性连接于所述薄膜晶体管的漏极及像素电极;
以及补偿电位走线,所述补偿电位走线传输的补偿信号的电位与扫描线传输的扫描信号的电位相反。
所述补偿反馈电压的像素单元电路,还包括一反相器,所述反相器的输入端电性连接于扫描线,输出端电性连接于补偿电位走线。
所述补偿反馈电压的像素单元电路,还包括存储电容,其一端电性连接薄膜晶体管的漏极,另一端接一恒定电压;以及液晶电容,其一端电性连接薄膜晶体管的漏极,另一端接一恒定电压。
所述补偿电位走线、薄膜晶体管的栅极、及扫描线位于同一层,所述补偿电容由补偿电位走线与薄膜晶体管的漏极组成。
所述补偿电位走线、薄膜晶体管的栅极、及扫描线位于同一层,所述补偿电容由补偿电位走线与像素电极组成。
所述像素电极为ITO电极。
所述补偿反馈电压的像素单元电路中:
C_co×V_co=(Vgh-Vgl)×Cgs;
其中,C_co表示补偿电容,V_co表示补偿电位走线传输的补偿信号的高、低电位之间的电压差,Vgh表示扫描线传输的扫描信号的高电位,Vgl表示扫描线传输的扫描信号的低电位,Cgs表示寄生电容。
可选的,V_co=Vgh-Vgl,
C_co=Cgs。
可选的,V_co<Vgh-Vgl,
C_co>Cgs。
本发明的有益效果:本发明提供的一种补偿反馈电压的像素单元电路设置有补偿电容,该补偿电容一端电性连接于补偿电位走线,另一端电性连接于像素电极,所述补偿电位走线传输的补偿信号的电位与扫描线传输的扫描信号的电位相反,在像素电极充电结束时,补偿电容产生一个上拉的反馈电压,对寄生电容引起的下拉的反馈电压进行补偿,消除扫描线传输的扫描信号对像素电极的影响,从而减小面板闪烁,减轻影像残留现象,提高显示均匀性,改善显示面板的整体显示品质。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中,
图1为传统的像素单元电路的电路图;
图2为传统的像素单元电路中像素电极的电压波形示意图;
图3为本发明的补偿反馈电压的像素单元电路的电路图;
图4为本发明的补偿反馈电压的像素单元电路中补偿电容的结构示意图;
图5为本发明的补偿反馈电压的像素单元电路中扫描线传输的扫描信号与补偿电位走线传输的补偿信号的波形图;
图6为本发明的补偿反馈电压的像素单元电路中像素电极的电压波形示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图3,本发明提供一种补偿反馈电压的像素单元电路,包括:
薄膜晶体管T1,其栅极电性连接于像素单元所在行对应的扫描线G(m),源极电性连接于像素单元所在列对应的数据线D(n),漏极电性连接于像素电极P;
像素电极P,其电性连接于所述薄膜晶体管T1的漏极;
寄生电容Cgs,其一端电性连接所述薄膜晶体管T1的栅极,另一端电性连接所述薄膜晶体管T1的漏极及像素电极P;
补偿电容C_co,其一端电性连接于补偿电位走线G(m)_co,另一端电性连接于所述薄膜晶体管T1的漏极及像素电极P;
以及补偿电位走线G(m)_co,所述补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的电位与扫描线G(m)传输的扫描信号的电位相反。
进一步地,通过设置一反相器F使得所述补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的电位与扫描线G(m)传输的扫描信号的电位相反。所述反相器F的输入端电性连接于扫描线G(m),输出端电性连接于补偿电位走线G(m) _co。如图5所示,当扫描线G(m)传输的扫描信号的为高电位Vgh时,经过反相器F反相,补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的电位为低电位Vgl;相应的,当扫描线G(m)传输的扫描信号的为低电位Vgl时,经过反相器F反相,补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的电位为高电位Vgh。
本发明的补偿反馈电压的像素单元电路,还包括:存储电容Cst,其一端电性连接薄膜晶体管T1的漏极,另一端接一恒定电压;以及液晶电容Clc,其一端电性连接薄膜晶体管T1的漏极,另一端接一恒定电压。
具体地,所述补偿电位走线G(m)_co、薄膜晶体管T1的栅极、及扫描线G(m)位于同一层,即三者共同被栅极绝缘层覆盖,就制作工艺来说,三者均由第一金属层经图案化处理后得到。所述薄膜晶体管T1的源极与漏极均由第二金属层经图案化处理后得到。所述像素电极P为ITO电极。
如图4所示,所述补偿电容C_co可由补偿电位走线G(m)_co与薄膜晶体管T1的漏极4组成,在补偿电位走线G(m)_co与薄膜晶体管T1的漏极4之间夹有栅极绝缘层2与有源层3。
所述补偿电容C_co还可由补偿电位走线G(m)_co与像素电极P组成。
结合图2、图5、与图6,在像素电极P充电结束时,扫描线(G(m))传输的扫描信号由高电位Vgh转变为低电位Vgl,薄膜晶体管T1的栅极电位被拉低,像素电极P的电压受寄生电容Cgs的影响也被拉低,产生一个下拉的反馈电压Vft1;但与此同时,在反相器F的作用下,补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的电位由低电位Vgl转变为高电位Vgh,像素电极P的电压受补偿电容C_co的影响而产生一个上拉的反馈电压Vft2,该上拉的反馈电压Vft2的大小等于下拉的反馈电压Vft1,最终使像素电极P的电压保持稳定不变,即补偿电容C_co产生上拉的反馈电压Vft2对寄生电容Cgs引起的下拉的反馈电压Vft1进行补偿,消除了扫描线G(m)传输的扫描信号对像素电极P的影响,从而减小面板闪烁,减轻影像残留现象,提高显示均匀性,改善显示面板的整体显示品质。
进一步地,补偿电容C_co的大小可设计为与寄生电容Cgs的大小一致,同时补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的高、低电位之间的电压差V_co等于扫描线G(m)传输的扫描信号的高电位Vgh与低电位Vgl的电压差,即:
V_co=Vgh-Vgl,
C_co=Cgs。
为了减小扫描线G(m)的负载,补偿电位走线G(m)_co传输的补偿信号的高、低电位之间的电压差V_co可设计的小于扫描线G(m)传输的扫描信号的高电位Vgh与低电位Vgl的电压差,只需通过增大补偿电容C_co,即:
V_co<Vgh-Vgl,
C_co>Cgs。
只要保证:
C_co×V_co=(Vgh-Vgl)×Cgs
即可。
综上所述,本发明的补偿反馈电压的像素单元电路设置有补偿电容,该补偿电容一端电性连接于补偿电位走线,另一端电性连接于像素电极,所述补偿电位走线传输的补偿信号的电位与扫描线传输的扫描信号的电位相反,在像素电极充电结束时,补偿电容产生一个上拉的反馈电压,对寄生电容引起的下拉的反馈电压进行补偿,消除扫描线传输的扫描信号对像素电极的影响,从而减小面板闪烁,减轻影像残留现象,提高显示均匀性,改善显示面板的整体显示品质。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

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补偿 反馈 电压 像素 单元 电路
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