本發明涉及顯示技術領域，具體地涉及一種像素單元、具有該像素單元的顯示基板、包括該顯示基板的顯示設備以及用于驅動像素單元中的像素電極的方法。

背景技術：

當前，大尺寸的諸如液晶顯示器(LCD)的顯示設備得以普及應用并越來越受到人們的歡迎。然而，現有的大尺寸的顯示設備顯示的圖像質量時常不盡如人意，甚至存在嚴重瑕疵。關于所顯示的圖像質量的一個重要影響因素是顯示設備的較長的數據線。隨著顯示設備的尺寸變得更大，其中的數據線的長度也隨之增加。較長的數據線具有較大的阻抗，從而在數據線上產生較大的壓降。這使得顯示設備中的一些像素的充電電壓可能低于設計值。例如，對于同一條數據線，遠離數據驅動器的數據線部分與靠近數據驅動器的數據線部分相比，其所提供的數據信號與從數據驅動器輸出的初始數據信號可能存在較大的損失。因此，一些像素的像素電極的不能被充分地充電，使得所顯示的圖像質量變差。

技術實現要素：

本發明的實施例提供一種像素單元、具有該像素單元的顯示基板、包括該顯示基板的顯示設備以及用于驅動像素單元中的像素電極的方法，以緩解或減輕現有技術中存在的上述問題。

本發明的實施例提供了一種像素單元，該像素單元包括像素電極和像素驅動電路。像素驅動電路包括開關模塊和補償模塊，所述補償模塊與第一信號線、第二信號線、數據線和所述開關模塊相連，所述開關模塊與第二信號線、所述補償模塊和所述像素電極相連，所述補償模塊用于在第一信號線的控制下存儲補償電壓，所述補償模塊還用于在第二信號線的控制下將補償電壓和數據線提供的數據電壓提供給開關模塊，所述開關模塊用于在第二信號線的控制下將所述補償電壓和所述數據電壓提供給像素電極。

補償模塊所存儲的補償電壓可以是經由第一信號線提供的第一電壓，利用該存儲的補償電壓，可以補償由于較長的數據線上的壓降所導致的數據電壓損失。利用本發明實施例提供的像素單元，實際提供給像素電極的像素電壓在數值上可近似于補償模塊所存儲的補償電壓和通過數據線提供的數據電壓的和。這樣，像素電極的充電率得以有效地補償，有利于改進顯示設備的圖像顯示質量。

在一些實施例中，補償模塊可包括第一開關晶體管、第二開關晶體管以及電容器，所述開關模塊包括第三開關晶體管。

在一些實施例中，第一開關晶體管的第一端連接至數據線、第二端連接至第二開關晶體管的第一端，第二開關晶體管的第二端連接至電容器的第二端，電容器的第一端連接至第三開關晶體管的第一端，第三開關晶體管的第二端連接至像素電極，第一開關晶體管和第三開關晶體管的控制端均與第二信號線連接，第二開關晶體管的控制端與第一信號線和電容器的第一端相連接。

在一些實施例中，補償模塊還包括電阻器，電阻器的第一端與第一信號線連接，電阻器的第二端電連接至第二開關晶體管的控制端。通過設計或選擇具有不同阻值的電阻器，可以調節補償模塊所存儲的實際補償電壓，從而可以為不同的像素單元中的像素提供不同的補償電壓。

在一些實施例中，所述電阻器與所述像素電極同層設置。

本發明的另一實施例提供了一種顯示基板，該顯示基板可包括公共電極、陣列分布的如前述實施例中任一實施例提供的像素單元的像素單元陣列、以及電連接至數據線用于提供數據電壓的數據電壓源。

在一些實施例中，像素單元中的補償模塊可包括第一開關晶體管、第二開關晶體管以及電容器，所述像素單元還可包括電阻器，電阻器的第一端連接至第一信號線，電阻器的第二端電連接至第二開關晶體管的控制端，所述電阻器和所述公共電極可同層設置。

在一些實施例中，第一信號線和第二信號線可以分別是顯示基板中的相鄰的兩條柵線。

在一些實施例中，位于像素單元陣列中同一行的各像素單元所包括的電阻器可具有相同的電阻值。

在一些實施例中，在像素單元陣列中同一列的各像素單元中，距離所述數據電壓源較遠的像素單元中的電阻器的阻值比距離所述數據電壓源較近的像素單元中的電阻器的阻值小。

在一些實施例中，在像素單元陣列中同一列的各像素單元中，任一行像素單元中的電阻器的阻值比與其相鄰的、距離所述數據電壓源較近的前一行像素單元中的電阻器的阻值小。

在一些實施例中，像素單元陣列中的第N行像素單元中的電阻器的阻值為(K-N+1)R/K，其中K為像素單元陣列的總行數，R為單根數據線的電阻。

本發明的又一實施例提供了一種顯示設備，該顯示設備可包括如前述實施例中任一實施例所述的顯示基板。

本發明的再一實施例提供了一種用于驅動像素單元中的像素電極的方法，所述像素單元包括像素電極和像素驅動電路，所述像素驅動電路包括開關模塊和補償模塊，所述方法可包括：

在第一信號線的控制下，所述補償模塊接收所述第一信號線提供的第一電壓，并存儲與第一電壓相關的補償電壓；

在第二信號線的控制下，所述補償模塊將所述補償電壓和數據線提供的數據電壓提供給開關模塊，所述開關模塊將所述補償電壓和所述數據電壓提供給像素電極。

在一些實施例中，補償模塊可包括第一開關晶體管、第二開關晶體管以及電容器，所述開關模塊包括第三開關晶體管，第一開關晶體管的第一端連接至數據線、第二端連接至第二開關晶體管的第一端，第二開關晶體管的第二端連接至電容器的第二端，電容器的第一端連接至第三開關晶體管的第一端，第三開關晶體管的第二端連接至像素電極，所述方法可包括：

第一信號線向第二開關晶體管的控制端和電容器的第一端施加所述第一電壓，所述電容器存儲所述補償電壓；

第二信號線向第一開關晶體管和第三開關晶體管的控制端施加第二電壓，使得第一開關晶體管和第三開關晶體管導通，電容器的第二端接收數據線提供的數據電壓，向像素電極提供補償電壓和數據電壓。

在一些實施例中，第一電壓和第二電壓均是脈沖電壓，且第二電壓的脈沖延遲于第一電壓的脈沖。

在一些實施例中，第一信號線和第二信號線可以分別是像素單元所屬的顯示設備中的相鄰的兩條柵線。

附圖說明

下面，參考附圖更詳細地并且通過非限制性的示例方式描述本發明的實施例，以提供對本發明的原理和精神的透徹理解。

圖1示意性示出了根據本發明的一個實施例的像素單元的結構框圖；

圖2示意性地示出了根據本發明的一個實施例的顯示基板的結構圖；

圖3示意性地示出了根據本發明的一個實施例提供的像素單元中的像素驅動電路的具體電路；

圖4示意性地示出了根據本發明的另一實施例提供的像素單元中的像素驅動電路的具體電路；

圖5示意性地示出了本發明的實施例提供的像素單元中的像素驅動電路的信號時序圖；

圖6示意性地示出了根據本發明的一個實施例的用于驅動像素單元中的像素電極的方法的流程圖。

具體實施方式

下面，通過示例的方式來詳細說明本發明的具體實施例。應當理解的是，本發明的實施例不局限于以下所列舉的示例，本領域技術人員利用本發明的原理或精神可以對所描述的各實施例進行修改和變型，得到形式不同的其它實施例，顯然，這些實施例都落入本發明要求保護的范圍。

此外，需要說明的是，本文所參考的附圖是為了說明和解釋本發明的實施例的需要，附圖所體現的每個單元并不一定與實際的電路結構完全相同，不同單元之間的具體連接僅僅用于示意性地說明本發明的實施例，這些都不構成對本發明的保護范圍的限制。在不沖突的情況下，本發明的各實施例中的技術特征可以相互組合。

另外，本文提到的開關晶體管的第一端和第二端是用于區分開關晶體管除控制端(柵極)之外的兩端，將其中一端稱為第一端，另一端稱為第二端。開關晶體管的第一端和第二端是對稱的，所以第一端、第二端是可以互換的。還應理解的是，本文提到的“連接”或“電連接”可用于表示兩個元件直接連接，或者，也可表示這兩個元件間接連接(即，這兩個元件之間可能存在其它元件)。

參照圖1和圖2，圖1示意性地示出了根據本發明的實施例的像素單元的結構框圖，圖2示出了由多個這樣的像素單元構成的像素單元陣列。在圖1所示的實施例中，單個的像素單元可包括像素電極20和像素驅動電路10，像素驅動電路10可包括開關模塊102和補償模塊101，補償模塊101與第一信號線La、第二信號線Lb、數據線data和開關模塊102相連，開關模塊102與第二信號線Lb、補償模塊101和像素電極20相連，補償模塊101用于在第一信號線La的控制下存儲補償電壓，補償模塊101還用于在第二信號線Lb的控制下將補償電壓和數據線data提供的數據電壓Vdata提供給開關模塊102，開關模塊102用于在第二信號線Lb的控制下將補償電壓和數據電壓Vdata提供給像素電極20。

諸如LCD的顯示設備通常包括陣列布置的多個像素單元，本發明的該實施例提供的像素單元可以是顯示設備的任何像素單元。并且，像素單元中的像素驅動電路10特別適用于顯示設備的距離數據電壓源(數據驅動器)較遠的像素單元。對于一般的LCD顯示設備，由于數據線上存在一定的壓降，導致連接至同一數據線的不同像素單元中的像素電極實際所接收到的數據電壓可能是不同的，距離數據電壓源較遠的像素單元中的像素電極接收到的數據電壓信號可能存在較大的衰減，這些像素電極的驅動電壓與設計值(期望值)可能存在較大偏差，因而像素電極不能被充分地充電。對于LCD顯示設備而言，這可能意味著在一些顯示區域內不能形成預期的電場，相應地，可能使一部分液晶分子不能以期望的角度偏轉，甚至有可能偏轉方向存在較大誤差，因而，對顯示設備的圖像質量造成不利影響。而對于本發明實施例提供的像素單元，其中的補償模塊可以在第一信號線的控制下存儲補償電壓，例如，補償模塊可以將經由第一信號線提供的第一電壓作為補償電壓。而且，補償模塊還可在第二信號線的控制下將補償電壓和數據線提供的數據電壓經由開關模塊提供給像素電極。因此，對于本發明實施例提供的像素單元，實際提供給像素電極的像素電壓在數值上可近似于補償模塊所存儲的補償電壓和通過數據線提供的數據電壓的和。換句話說，經由第一信號線提供的第一電壓(補償電壓)可補償由于較長的數據線上的壓降所導致的數據電壓損失，使得像素電極的充電率得以有效地補償，有利于改進顯示設備的圖像顯示質量。

圖3示意性地示出了根據本發明的實施例的像素單元中的像素驅動電路10的具體電路結構。在該實施例中，補償模塊101可包括第一開關晶體管101a、第二開關晶體管101b以及電容器101c，開關模塊102可包括第三開關晶體管102a。

如圖4所示，在另一實施例中，除了第一開關晶體管101a、第二開關晶體管101b以及電容器101c，補償模塊101還可包括電阻器101d，電阻器101d的第一端與第一信號線La連接，電阻器101d的第二端電連接至第二開關晶體管101b的控制端。從圖3和圖4所示的實施例可以看出，第一信號線La提供的第一電壓信號可以提供給第二開關晶體管101b的控制端，同時提供給電容器101c的第一端m，第二信號線Lb提供的第二電壓信號可以提供給第一開關晶體管101a和第三開關晶體管102a的控制端。因此，第一開關晶體管101a和第三開關晶體管102a可以受控于第二信號線Lb而同時導通或關斷，第二開關晶體管101b可受控于第一信號線La而接通或關斷，同時，電容器101c可以接收并存儲經由第一信號線La提供的第一電壓作為補償電壓。另外，對于圖4所示的實施例，由于補償模塊具有電阻器101d，因此，可以通過選擇或調整電阻器101d的電阻值而調整補償模塊所存儲的補償電壓的大小。

應當能夠領會到的是，取決于第一信號線La和第二信號線Lb所提供的電壓信號的形式以及數據線所提供的數據電壓Vdata，第一開關晶體管101a、第二開關晶體管101b和第三開關晶體管102a可以是N型晶體管，也可以是P型晶體管，包括但不限于N型薄膜晶體管和P型薄膜晶體管。盡管圖3和圖4示意性地示出了補償模塊中的開關元件包括第一開關晶體管101a、第二開關晶體管101b，開關模塊中的開關元件包括第三開關晶體管102a，但是，補償模塊或開關模塊均還可包括可能起到輔助作用的其它開關元件。此外，本發明實施例提供的像素驅動電路10不限于僅包括一個電容器101c，補償模塊101或開關模塊102均可包括可能起到優化電路功能的另外的電容器(例如，穩壓或濾波電容器)。

再次參照圖4，根據本發明的一個實施例，第一開關晶體管101a的第一端連接至數據線data、第二端連接至第二開關晶體管101b的第一端，第二開關晶體管101b的第二端連接至電容器101c的第二端n，電容器101c的第一端m連接至第三開關晶體管102a的第一端，第三開關晶體管102a的第二端連接至像素電極20，第一開關晶體管101a和第三開關晶體管102a的控制端均與第二信號線Lb連接，第二開關晶體管101b的控制端與電阻器101d的第二端和電容器101c的第一端m相連接。在一些實施例中，第一信號線La和第二信號線Lb可以是顯示設備的顯示面板中的相鄰的兩條柵線。替代性地，第一信號線和第二信號線之間也可以間隔有其它的柵線。因此，第一信號線和第二信號線所提供的電壓信號可以是存在時間差的電壓脈沖信號。

對于圖4所示的實施例，電阻器101d可以與像素電極20同層設置。電阻器101d的材料可以為諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導電材料，這樣，可以將電阻器101d和像素電極20通過一次構圖工藝制作于同一層，從而簡化顯示設備的顯示面板的制作工藝。另外，由于銦錫氧化物(ITO)具有方阻較大的特性，所以可以以較小的面積來實現滿足要求的單個電阻器101d，從而盡可能降低對顯示設備的像素開口率的影響。

下面，參照圖5以及圖3，通過示例的方式來具體說明本發明的實施例提出的像素單元中補償模塊對提供給像素電極的驅動電壓進行補償的原理和過程。下面以圖3中的各開關晶體管為N型薄膜晶體管為例進行說明。

如圖5所示，在t1時刻，經由第一信號線La提供第一電壓V1，因此，第一電壓V1被施加給第二開關晶體管101b的控制端，使得第二開關晶體管101b開啟，第一電壓V1對電容器101c的第一端m進行充電。因此，從t1時刻開始，電容器101c的第一端m的電位Vcm可被提升至近似等于第一電壓V1。此時，第二開關晶體管101b和第三開關晶體管102a均斷開，電容器101c在一定時間內可維持其第一端m的電位近似等于第一電壓V1。在t2時刻，即，在第一電壓V1的脈沖結束時，第二電壓V2的脈沖經由第二信號線Lb被提供至第一開關晶體管101a和第三開關晶體管102a的控制端，使得第一開關晶體管101a和第三開關晶體管102a導通。此時，盡管不存在第一電壓V1的脈沖，但是由于電容器101c的電位保持功能，第二開關晶體管101b的控制端的電位保持近似等于第一電壓V1，所以第二開關晶體管101b導通。因此，在從t2時刻開始，第一開關晶體管101a、第二開關晶體管101b和第三開關晶體管102a均導通。數據電壓Vdata經由第一開關晶體管101a和第二開關晶體管101b被施加至電容器101c的第二端n，相應地，由于電容的自舉效應，電容器101c的第一端m的電位Vcm在近似于第一電壓V1的電壓水平的基礎上增加數據電壓Vdata，電容器101c的第一端m的電位Vcm被自舉到Vdata+V1(Vdata+V1)，由于第三開關晶體管打開，使得Vcm被提供至像素電極20。因此，從t2時刻開始，第三開關晶體管102a可以將第一電壓V1和數據電壓Vdata提供至像素電極20，即，向像素電極20實際施加的電壓近似等于第一電壓V1和數據電壓Vdata之和。從圖5可以看出，在從t2時刻開始，電容器101c的第一端m的電位Vcm明顯增大。

本發明的另一實施例提供了一種顯示基板，其可包括本發明的上述實施例中的任一實施例所描述的像素單元。再次參照圖2，顯示基板可包括由多個像素單元組成的像素單元陣列、與每列像素單元電連接同一根數據線(例如，data 1、data 2、data 3、data 4)、與數據線電連接，用于提供數據電壓的數據電壓源30以及公共電極(圖1中未示出)。可以理解的是，該顯示基板可以是顯示設備的陣列基板。

顯示基板中的像素單元可以是如前述實施例中任一實施例提供的像素單元。例如，在一個實施例中，像素單元中的補償模塊可包括第一開關晶體管、第二開關晶體管以及電容器，像素單元還可包括電阻器，電阻器的第一端連接至第一信號線，電阻器的第二端電連接至第二開關晶體管的控制端，并且電阻器和公共電極可同層設置。這樣，可以利用電阻器對補償模塊所提供的補償電壓進行調節，另外，可以通過一次構圖工藝來制作顯示基板的公共電極和各個像素單元中的電阻器，有利于簡化制作顯示基板的工藝。

第一信號線和第二信號線可以分別是顯示基板中的用于提供柵極驅動信號的不同柵線。在一個實施例中，第一信號線和第二信號線分別是顯示基板中的相鄰的兩條柵線(例如，Gate N和Gate N-1)。因此，第一信號線和第二信號線所提供的電壓信號可以是存在時間差的電壓脈沖信號。

在一個實施例中，位于像素單元陣列中同一行的各像素單元所包括的電阻器具有相同的電阻值。例如，對于圖1所示的實施例，第N行像素單元中的各像素驅動電路10所包括的電阻器可具有相同的電阻值，第N-1行像素單元中的各像素驅動電路10所包括的電阻器可具有相同的電阻值。由于同一行像素單元中的像素電極距數據電壓源30的距離可以視為近似相等，這些像素電極與數據電壓源30之間的數據線的長度大致相同，所需要補償的數據電壓的量也近似一致，因此，可以將同一行像素單元中的像素驅動電路10中的電阻器的阻值設置為相等。

能夠理解到的是，在圖1所示像素單元陣列中，與距離數據電壓源30較近的像素單元相比，距數據電壓源30較遠的像素單元處的數據電壓會有較大的壓降，因此，距數據電壓源30較遠的像素單元中像素電極需要更大的補償電壓。相應地，在一些實施例中，在像素單元陣列中同一列的各像素單元中，距離數據電壓源30較遠的像素單元中的電阻器的阻值比距離數據電壓源30較近的像素單元中的電阻器的阻值小。

進一步地，在一些實施例中，在像素單元陣列中同一列的各像素單元中，任一行的像素單元中的電阻器的阻值比與其相鄰的、距離數據電壓源30較近的前一行像素單元中的電阻器的阻值小。即，像素單元陣列中各像素單元中的電阻器的阻值隨著像素單元到數據電壓源30的距離的增加而逐漸降低。這樣，可以使得同一列像素單元中的像素電極接收到近似一致的驅動電壓，實現對各行像素單元的像素電極的充電電壓的精確補償，有利于進一步提升顯示設備的圖像質量。

在一些實施例中，像素單元陣列中的第N行像素單元中的電阻器的阻值為(K-N+1)R/K，其中K為像素單元陣列的總行數，R為單根數據線的電阻。

本發明的另一實施例提供了一種顯示設備，該顯示設備可包括如前述實施例中任一實施例提供的顯示基板。該顯示設備可以為手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。對于該顯示設備的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本發明的限制。

本發明的又一實施例提供了一種用于驅動像素單元中的像素電極的方法，像素單元包括像素電極和像素驅動電路，像素驅動電路包括開關模塊和補償模塊，如圖6所示，該方法可包括如下步驟：

S1.在第一信號線的控制下，補償模塊接收第一信號線提供的第一電壓，并存儲與第一電壓相關的補償電壓；

S2.在第二信號線的控制下，補償模塊將補償電壓和數據線提供的數據電壓提供給開關模塊，開關模塊將補償電壓和所述數據電壓提供給像素電極。

在一個實施例中，補償模塊可包括第一開關晶體管、第二開關晶體管以及電容器，所述開關模塊包括第三開關晶體管，第一開關晶體管的第一端連接至數據線、第二端連接至第二開關晶體管的第一端，第二開關晶體管的第二端連接至電容器的第二端，電容器的第一端連接至第三開關晶體管的第一端，第三開關晶體管的第二端連接至像素電極。驅動像素單元中的像素電極的方法可包括：

第一信號線向第二開關晶體管的控制端和電容器的第一端施加所述第一電壓，電容器存儲所述補償電壓；以及

第二信號線向第一開關晶體管和第三開關晶體管的控制端施加第二電壓，使得第一開關晶體管和第三開關晶體管導通，電容器的第二端接收數據線提供的數據電壓，向像素電極提供補償電壓和數據電壓。

在一些實施例中，第一電壓和第二電壓均是脈沖電壓，且第二電壓的脈沖延遲于第一電壓的脈沖。

在一些實施例中，第一信號線和第二信號線可以分別是像素單元所屬的顯示設備中的相鄰的兩條柵線。

本以上已經參照附圖詳細描述了本發明的實施例，但是，應該注意的是，上述實施例用來舉例說明而不是限制本發明，并且本領域技術人員將能夠設計許多替代性實施例而并未脫離所附權利要求的范圍。在權利要求中，詞語“包括”并未排除除了權利要求中所列舉的那些之外的元件或步驟的存在。元件之前的詞語“一”或“一個”并未排除多個這樣的元件的存在。某些特征被記載在相互不同從屬權利要求中這一純粹事實并不意味著這些特征的組合不能被有利地使用。