阵列基板、阵列基板驱动方法、显示面板及显示器与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、阵列基板驱动方法、显示面板及显示器。


背景技术：

2.在薄膜晶体管液晶显示器中，各像素单元连接有对应的数据线，数据驱动电路通过数据线向各像素单元输出数据电压，以使各像素单元以相应的亮度进行显示。然而，数据线由于自身材料原因存在较大的容阻值，使得当极性反转时，数据驱动电路需要更多的电荷使整条数据线极性由负切换至正，像素单元充电效率较慢。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种阵列基板，旨在解决现有技术中数据线在极性反转时，像素单元充电效率慢的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种阵列基板，阵列基板包括呈阵列分布的像素单元和多条数据线，各像素单元与对应的数据线连接，还包括预充电电路，预充电电路与各数据线连接；
5.预充电电路，用于在像素单元进入正极性驱动周期时，在第一时间段内通过数据线向像素单元提供第一电压，其中，第一时间段的时长小于正极性驱动周期的时长，第一电压大于数据线提供的数据电压。
6.可选的，预充电电路包括多个开关电路和控制电路，各数据线至少与一开关电路连接，开关电路的第一连接端与对应的数据线连接，开关电路的控制端与控制电路连接；
7.开关电路的第二连接端，用于接入第一电压；
8.控制电路，用于在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内向控制端发送导通信号，以使第一连接端与第二连接端连通。
9.可选的，阵列基板还包括多条扫描线，开关电路的第二连接端与对应的扫描线连接。
10.可选的，各开关电路与各像素单元一一对应设置，开关电路的第一连接端与对应像素单元连接的数据线连接，开关电路的第二连接端与对应像素单元连接的扫描线连接。
11.可选的，位于同一行的开关电路的控制端相互连接。
12.可选的，开关电路包括mos管，mos管的漏极作为第一连接端，mos管的源极作为第二连接端，mos管的栅极作为控制端。
13.为实现上述目的，本发明还提出一种阵列基板驱动方法，阵列基板包括呈阵列分布的像素单元和多条数据线，各像素单元与对应的数据线连接，阵列基板驱动方法包括以下步骤：
14.在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内通过数据线向像素单元提供第一电压；
15.在正极性驱动周期内的第二时间段内，通过数据线向像素单元提供数据电压，其中，第一电压大于数据电压，正极性驱动周期的时长等于第一时间段与第二时间段的时长和。
16.可选的，阵列基板还包括多条扫描线，各像素单元与对应的扫描线连接，
17.在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内通过数据线向像素单元提供第一电压，包括：
18.在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内获取像素单元对应的扫描线的扫描电压；
19.将扫描电压作为第一电压，并将第一电压通过数据线传输至像素单元。
20.为实现上述目的，本发明还提出一种显示面板，显示面板包括时序控制电路、数据驱动电路、扫描驱动电路以及如上述的阵列基板，阵列基板包括预充电电路，时序控制电路分别与数据驱动电路、扫描驱动电路和预充电电路连接。
21.为实现上述目的，本发明还提出一种显示器，显示器包括如上述的显示面板及背光模组，背光模组设于显示面板的背面，背光模组用于向显示面板提供背光光源。
22.在本发明中，通过在阵列基板中设置预充电电路，以在像素单元进入正极性驱动周期时，在第一时间段内通过数据线向像素单元提供第一电压，其中，第一时间段的时长小于正极性驱动周期的时长，第一电压大于数据线提供的数据电压。本发明能够在像素单元进入正极性驱动周期时，先通过第一电压对像素单元进行预充电，在预充电一段时间后，再恢复正常数据电压，使像素单元继续充电至预设的电压值。由于像素单元在充电初期利用高电压进行充电，从而获得比利用数据电压充电具有更快的充电速度，提高了充电效率，使像素单元更快达到预设电压。
附图说明
23.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。
24.图1为本发明阵列基板第一实施例的结构示意图；
25.图2为本发明像素单元驱动信号一实施方式的示意图；
26.图3为本发明阵列基板第二实施例的结构示意图；
27.图4为本发明阵列基板第三实施例的结构示意图；
28.图5为本发明像素单元驱动信号另一实施方式的示意图；
29.图6为本发明阵列基板驱动方法一实施例的流程示意图；
30.图7为本发明显示面板一实施方式的结构示意图；
31.图8为本发明显示器一实施方式的结构示意图。
32.附图标号说明：
33.标号名称标号名称10像素单元50时序控制电路20数据线60数据驱动电路
30预充电电路70扫描驱动电路301开关电路80阵列基板302控制电路90显示面板40扫描线100背光模组
34.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
35.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。
36.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。
37.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。
38.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。
39.参照图1，图1为本发明阵列基板第一实施例的结构示意图。本发明提出阵列基板的第一实施例。
40.在第一实施例中，阵列基板包括呈阵列分布的像素单元10和多条数据线20，各像素单元10与对应的数据线20连接，还包括预充电电路30，预充电电路30与各数据线20连接。预充电电路30，用于在像素单元10进入正极性驱动周期时，在第一时间段内通过数据线20向像素单元10提供第一电压，其中，第一时间段的时长小于正极性驱动周期的时长，第一电压大于数据线20提供的数据电压。
41.可以理解的是，在阵列基板中，各像素单元10通过tft(thin film transistor，薄膜晶体管)器件与数据线20及扫描线40连接。其中，数据线20与数据驱动电路连接；扫描线40与扫描驱动电路连接，如goa(gate driven on array，栅驱动集成)电路等。扫描驱动电路在扫描线40上施加扫描信号以逐行开启各像素单元10对应的tft器件，同时，数据驱动电路在数据线20上施加数据信号，从而通过tft器件向像素单元10上施加相应的数据电压，像素单元10在该数据电压的作用下进行充电，其电位逐渐达到相应的电压值。
42.通常，像素单元10采用极性反转的方式进行驱动，即像素单元10在相邻两帧内的极性相反；极性反转过程包括从正极性反转至负极性和从负极性反转至正极性。在具体实现时，极性反转驱动方式包括行反转驱动、列反转驱动、帧反转驱动以及点反转驱动。
43.在本实施方式中，正极性驱动周期是指像素单元10在一帧时间内处于正极性电压驱动状态，像素单元10进入正极性驱动周期的过程为像素单元10对应的tft器件导通，等待
相应的数据电压输入。具体的，扫描驱动电路向扫描线40输出扫描信号，以开启tft器件；同时数据驱动电路通过在数据线10上施加正电压，对像素单元10进行充电，从而使像素单元10变为正极性。
44.参照图2，图2为本发明像素单元驱动信号一实施方式的示意图。如图2所示，gate为扫描信号，date为数据信号，t为扫描信号的上升沿与数据信号相邻的上升沿之间的时间差。若像素单元10以如图2所示的信号进行驱动，则在gate的上升沿到来时，像素单元10对应tft器件导通，由于在tft导通期间内，date为正电压，故像素单元10在gate的上升沿到来时，进入正极性驱动周期。
45.在本实施方式中，为提高像素单元10的充电效率，在像素单元10进入正极性驱动周期时，先为像素单元10在第一时间段内提供一大于数据驱动电路输出的数据电压的第一电压；例如，若数据电压为10v，则第一电压可以为15v。由于第一电压的电压值较大，相比于数据电压能够使像素单元10更快速地进行充电。其中，第一时间段的开始时刻可以为扫描信号的上升沿，参照图2，第一时间段可以为t所对应的时间段，第一时间段的具体时间可以根据需求进行设置，本实施方式对此不加以限制。
46.在具体实现时，预充电电路30的输出端分别与各数据线20连接，预充电电路30可以包括预设电源，该预设电源的电压值大于数据驱动电路施加在数据线20上的数据电压的电压值。在像素单元10进入正极性驱动周期时，预充电电路30向将预设电源进行转换并输出至该像素单元10连接的数据线20，以为像素单元10施加第一电压；在持续时间达到预设时间后，再停止输出第一电压。
47.需要说明的是，在预充电电路30向对应的数据线20施加第一电压时，数据驱动电路停止在该数据线20上输出数据电压；在预充电电路30输出第一电压后，数据驱动电路再在该数据线20上输出数据电压。其中，为避免像素单元显示异常，数据驱动电路停止输出数据电压时，像素单元10的电压值应当小于后续的数据电压的电压值，即第一时间段的时间不能过程，防止像素单元10过充电。
48.在第一实施例中，通过在阵列基板中设置预充电电路30，以在像素单元10进入正极性驱动周期时，在第一时间段内通过数据线20向像素单元10提供第一电压，其中，第一时间段的时长小于正极性驱动周期的时长，第一电压大于数据线20提供的数据电压。本实施方式能够在像素单元10进入正极性驱动周期时，先通过第一电压对像素单元10进行预充电，在预充电一段时间后，再恢复正常数据电压，使像素单元10继续充电至预设的电压值。由于像素单元10在充电初期利用高电压进行充电，从而获得比利用数据电压充电具有更快的充电速度，提高了充电效率，使像素单元10更快达到预设电压。
49.参照图3，图3为本发明阵列基板第二实施例的结构示意图。基于上述第一实施例，本发明提出阵列基板的第二实施例。
50.在第二实施例中，预充电电路30包括多个开关电路301和控制电路302，各数据线20至少与一开关电路301连接，开关电路301的第一连接端与对应的数据线20连接，开关电路301的控制端与控制电路302连接。开关电路301的第二连接端，用于接入第一电压。控制电路302，用于在像素单元10进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内向控制端发送导通信号，以使第一连接端与第二连接端连通。
51.需要说明的是，为便于控制，各数据线20分别与至少一个开关电路301连接，在某
一数据线20所述对应的像素单元10进入正极性驱动周期内时，控制电路302控制该数据线20对应的开关电路导通，从而将第一电压传输至该数据线20上，以为该像素单元10进行充电。
52.在具体实现时，该控制电路302可以耦合至阵列基板中的时序控制电路中。可以理解的是，时序控制电路与数据驱动电路及扫描驱动电路连接，分别向数据驱动电路及扫描驱动电路发送相应的控制信号，以驱动各像素单元10。由于时序控制电路能够控制各像素单元10进入正极性驱动周期的时间，更便于在像素单元10进入正极性驱动周期时，向相应的开关电路301发送相应的控制信号，控制开关电路301导通。
53.需要说明的是，各开关电路301的第二端可以与一预设电源连接，该预设电源可以为阵列基板的供电电源等。开关电路301可以对该预设电源进行转换(如降压或者升压等)获得第一电压，并在自身导通时，将该第一电压传输至对应的数据线20。
54.在本实施方式中，为进一步降低阵列基板的功耗，可以将该第一电压设置为扫描线40上的扫描电压，即开关电路301的第二连接端与对应的扫描线40连接。
55.需要说明的是，扫描电压通常大于数据电压，因此，可以利用扫描电压为像素单元10进行充电，从而在不增加阵列基板的功耗的前提下，提高像素单元10的充电效率。
56.在具体实现时，由于阵列基板的扫描方式通常为逐行扫描，为更稳定的获取第一电压，预充电电路30中还需要设置与各行扫描线40连接的电源电路，该电源电路可以将各行扫描线40的电压以“和”的形式进行输出。例如，在各行扫描线40上设置输出回路，在输出回路上设置一二极管，并将各输出回路并联，再将并联后的输出端与各开关电路301连接，从而使开关电路301在整个驱动周期内，都可以接入第一电压。
57.在第二实施例中，预充电电路30包括多个开关电路301和控制电路302；开关电路301的第二连接端，用于接入第一电压；控制电路302，用于在像素单元10进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内向控制端发送导通信号，以使第一连接端与第二连接端连通。本实施方式通过为各数据线20设置至少一个开关电路301，用于控制接入的第一电压，能够更方便地对像素单元10的充电过程进行控制。
58.参照图4，图4为本发明阵列基板第三实施例的结构示意图。基于上述第一实施例和第二实施例，本发明提出阵列基板的第三实施例。
59.在第三实施例中，各开关电路301与各像素单元10一一对应设置，开关电路301的第一连接端与对应像素单元10连接的数据线20连接，开关电路301的第二连接端与对应像素单元10连接的扫描线40连接。
60.需要说明的是，在阵列基板采用行反转驱动或者点反转驱动时，每列像素中的相邻两个像素单元10的极性相反。故在同一帧内，每列的像素单元10中同时存在从负极性向正极性的反转，以及从正极性向负极性的反转，数据先20上的电压按一定时间进行反转。此时，本实施方式为更方便对进入正极性驱动周期的像素单元10进行控制，为各像素单元分别设置开关电路301，以针对单个像素单元10进行控制。
61.参照图5，图5为本发明像素单元驱动信号另一实施方式的示意图。如图5所示，gate1、gate2和gate3为相邻的3行像素单元10对应的扫描信号，date为数据信号，t为扫描信号的上升沿与数据信号相邻的上升沿之间的时间差。若相邻的3行像素单元10以如图5所示的信号进行驱动，则在gate1的上升沿到来时，第一行像素单元10对应tft器件导通，由于
在tft导通期间内，date为正电压，故第一行像素单元10在gate的上升沿到来时，进入正极性驱动周期。在gate2的上升沿到来时，第二行像素单元10对应tft器件导通，由于在tft导通期间内，date为负电压，故第一行像素单元10进入负极性驱动周期。第三行像素单元10同第一行像素单元。
62.需要说明的是，由于第一电压来源与扫描线40，因此其极性为正极性。故，为避免对第二行像素单元10的极性产生影响，在第二行像素单元10对应的tft器件导通时，第二行像素单元10对应的开关电路301不导通，即不提供第一电压，第二行像素单元10仅根据数据电压进行充电。在第一行或第三行像素单元10进入正极性驱动周期时，在t时间段内对应的开关电路301导通，提供第一电压。
63.在本实施方式中，为降低成本，开关电路301可以包括mos管，mos管的漏极作为第一连接端，mos管的源极作为第二连接端，mos管的栅极作为控制端。
64.需要说明的是，控制电路302在像素单元10进入正极性驱动周期时，向相应的mos管发送控制信号，使该mos管导通，该控制信号可以为低电平信号。在mos管导通后，施加在该像素单元10所连接的扫描线40上的扫描电压传输至该像素单元10所连接的扫描线20上，从而为该像素单元10进行充电。同样，该控制电路302也可以耦合至时序控制电路中，本实施方式对此不加以限制。
65.可以理解的是，在阵列基板采用行反转驱动方式时，处于同一行的像素单元10在同一帧的极性相同。因此，为更方便驱动，可以使位于同一行的开关电路301的控制端相互连接。即同一行像素单元10对的mos管的栅极相互连接，并连接至控制电路302。由此，控制电路302可以通过一个控制信号控制一行mos管的导通或关断，提高了控制效率。
66.在第三实施例中，各开关电路301与各像素单元10一一对应设置，开关电路301的第一连接端与对应像素单元10连接的数据线20连接，开关电路301的第二连接端与对应像素单元10连接的扫描线40连接。本实施方式通过为各像素单元10设置对应的开关电路301，以便于针对各像素单元10的电压极性进行控制，从而适应更多的驱动方式，提高控制效率。
67.参照图6，图6为本发明阵列基板驱动方法一实施例的流程示意图。基于上述硬件结构，本发明提出阵列基板驱动方法的一实施例。
68.在本实施方式中，阵列基板的结构可以参照上述实施例，阵列基板驱动方法包括以下步骤：
69.步骤s10：在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内通过数据线向像素单元提供第一电压。
70.可以理解的是，像素单元采用极性反转的方式进行驱动，即像素单元在相邻两帧内的极性相反；极性反转过程包括从正极性反转至负极性和从负极性反转至正极性。在具体实现时，极性反转驱动方式包括行反转驱动、列反转驱动、帧反转驱动以及点反转驱动。
71.在本实施方式中，正极性驱动周期是指像素单元在一帧时间内处于正极性电压驱动状态，像素单元进入正极性驱动周期的过程为像素单元对应的tft器件导通，等待相应的数据电压输入。具体的，扫描驱动电路向扫描线输出扫描信号，以开启tft器件；同时数据驱动电路通过在数据线上施加正电压，对像素单元进行充电，从而使像素单元变为正极性。
72.参照图2，图2为本发明像素单元驱动信号一实施方式的示意图。如图2所示，gate为扫描信号，date为数据信号，t为扫描信号的上升沿与数据信号相邻的上升沿之间的时间
差。若像素单元以如图2所示的信号进行驱动，则在gate的上升沿到来时，像素单元对应tft器件导通，由于在tft导通期间内，date为正电压，故像素单元在gate的上升沿到来时，进入正极性驱动周期。
73.需要说明的是，为提高像素单元的充电效率，在像素单元进入正极性驱动周期时，先为像素单元在第一时间段内提供一大于数据驱动电路输出的数据电压的第一电压；例如，若数据电压为10v，则第一电压可以为15v。由于第一电压的电压值较大，相比于数据电压能够使像素单元更快速地进行充电。其中，第一时间段的开始时刻可以为扫描信号的上升沿，参照图2，第一时间段可以为t所对应的时间段，第一时间段的具体时间可以根据需求进行设置，本实施方式对此不加以限制。
74.在本实施方式中，为进一步降低阵列基板的功耗，可以将阵列基板中扫描线上的扫描电压作为第一电压。具体的，步骤s10可以为：在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内获取像素单元对应的扫描线的扫描电压；将扫描电压作为第一电压，并将第一电压通过数据线传输至像素单元。
75.需要说明的是，由于阵列基板中的各行像素单元通常采用逐行扫描的驱动方式。故在像素单元被驱动时，仅有该像素单元连接的扫描线上存在高电压。因此，可以将该扫描线上的高电压作为第一电压为像素单元充电。具体的，通过预设为各像素单元设置连接扫描线与数据线的电回路，在像素单元进入正极性驱动周期时，开启相应的电回路，从而将扫描上的扫描电压传输至数据线。
76.步骤s20：在正极性驱动周期内的第二时间段内，通过数据线向像素单元提供数据电压，其中，第一电压大于数据电压，正极性驱动周期的时长等于第一时间段与第二时间段的时长和。
77.需要说明的是，数据电压是指数据驱动电路根据视频数据转换形成的电压，像素单元根据该数据电压进行显示，使阵列基板展示该视频数据对应的画面。为保护器件安全，在数据线上存在第一电压时，数据驱动电路不输出数据电压；在第一电压消失后，数据驱动电路再输出数据电压。其中，第二时间段的开始时刻可以为第一时间段的结束时刻，第二时间段的结束时刻可以为正极性驱动周期的结束时刻。
78.在具体实现时，可以通过设置数据驱动电路中的充电时间，使数据电压的充电时间减少，从而在像素单元对应的tft导通后，第一时间段内没有数据电压输出的第一时间段，该第一时间端即为缩短的数据电压充电时间。
79.在本实施例中，通过在像素单元进入正极性驱动周期内时，在第一时间段内通过数据线向像素单元提供第一电压；在正极性驱动周期内的第二时间段内，通过数据线向像素单元提供数据电压，其中，第一电压大于数据电压，正极性驱动周期的时长等于第一时间段与第二时间段的时长和。本实施方式能够在像素单元进入正极性驱动周期时，先通过第一电压对像素单元进行预充电，在预充电一段时间后，再恢复正常数据电压，使像素单元继续充电至预设的电压值。由于像素单元在充电初期利用高电压进行充电，从而获得比利用数据电压充电具有更快的充电速度，提高了充电效率，使像素单元更快达到预设电压。
80.为实现上述目的，本发明还提出一种显示面板。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。显示面板包括时序控制电路50、数据驱动电路60、扫描驱动电路70以及如上述的阵列基板80，阵列基板80包括预充电电路30，时序控制电路50分别与数据驱
动电路60、扫描驱动电路70和预充电电路30连接。阵列基板80的具体结构参照上述实施例，由于本显示面板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。
81.为实现上述目的，本发明还提出一种显示器。参照图8，图8为本发明显示器一实施方式的结构示意图。显示器包括如上述的显示面板90及背光模组100，背光模组100设于显示面板90的背面，背光模组100用于向显示面板90提供背光光源。显示面板90的具体结构参照上述实施例，由于本显示器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。
82.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。