像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置转让专利

申请号 : CN201910926673.2

文献号 : CN110610683B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 汤春苗何静聂军邓银徐映嵩

申请人 : 京东方科技集团股份有限公司成都京东方光电科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置,该像素驱动电路包括第一发光控制单元、阈值补偿单元、第二发光控制单元、数据写入单元、重置单元、驱动晶体管和发光器件,重置单元用于在重置阶段、补偿阶段和数据写入阶段,将参考电压写入第三节点;第一发光控制单元用于在重置阶段和发光阶段将电源电压写入第四节点;数据写入单元用于在重置阶段和补偿阶段将数据电压写入第二节点,并在数据写入阶段将参考电压写入第二节点;阈值补偿单元用于在重置阶段导通第一节点和第四节点,在补偿阶段使第一节点的电压放电至第一补偿电压,并在数据写入阶段将第一节点的电压提升至第二补偿电压,以控制驱动晶体管驱动发光器件发光。

权利要求 :

1.一种像素驱动电路,其特征在于,包括第一发光控制单元、阈值补偿单元、第二发光控制单元、数据写入单元、重置单元和驱动晶体管,所述阈值补偿单元与所述驱动晶体管的控制极连接于第一节点,所述驱动晶体管的第二极、所述阈值补偿单元、所述数据写入单元、所述第二发光控制单元连接于第二节点,所述重置单元、所述阈值补偿单元、所述第二发光控制单元、发光器件的第一极连接于第三节点,所述阈值补偿单元、所述驱动晶体管的第一极、所述第一发光控制单元连接于第四节点,所述发光器件的第二极与第一电源端连接;

所述第一发光控制单元与第二电源端和第一控制信号端连接,配置为响应于所述第一控制信号端所提供的第一控制信号的控制,将所述第二电源端所提供的电源电压写入至所述第四节点;

所述数据写入单元与第二控制信号端和数据信号端连接,配置为响应于所述第二控制信号端所提供的第二控制信号的控制,将所述数据信号端所提供的数据电压或参考电压写入至所述第二节点;

所述重置单元与所述第二控制信号端和参考信号端连接,配置为响应于所述第二控制信号端所提供的第二控制信号的控制,将所述参考信号端所提供的参考电压写入至所述第三节点;

所述阈值补偿单元与第三控制信号端连接,配置为响应于所述第三控制信号端所提供的第三控制信号的控制,将所述第一节点和所述第四节点导通,以使所述第一节点的电压放电至第一补偿电压V1,其中,V1=Vdata+Vth,Vdata为所述数据电压,Vth为所述驱动晶体管的阈值电压;以及,配置为响应于所述第二节点的电压的变化,将所述第一节点的电压从所述第一补偿电压提升至第二补偿电压V2,其中,V2=V1+△V,△V表示预先设定的补偿电压;

所述第二发光控制单元与第四控制信号端连接,配置为响应于所述第四控制信号端所提供的第四控制信号的控制,将所述第二节点和所述第三节点导通;

所述驱动晶体管配置为响应于所述第一节点所提供的所述第二补偿电压的控制,输出相应的驱动电流;

所述阈值补偿单元包括第二晶体管、第一电容和第二电容;

所述第二晶体管的控制极与所述第三控制信号端连接,所述第二晶体管的第一极连接至所述第四节点,所述第二晶体管的第二极连接至所述第一节点;

所述第一电容的第一端连接至所述第一节点,所述第一电容的第二端连接至所述第二节点;

所述第二电容的第一端连接至所述第一节点,所述第二电容的第二端连接至所述第三节点。

2.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述数据写入单元包括第一晶体管;

所述第一晶体管的控制极与所述第二控制信号端连接,所述第一晶体管的第一极与所述数据信号端连接,所述第一晶体管的第二极连接至所述第二节点。

3.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述第一发光控制单元包括第三晶体管;

所述第三晶体管的控制极与所述第一控制信号端连接,所述第三晶体管的第一极与所述第二电源端连接,所述第三晶体管的第二极连接至所述第四节点。

4.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述第二发光控制单元包括第四晶体管;

所述第四晶体管的控制极与所述第四控制信号端连接,所述第四晶体管的第一极连接至所述第二节点,所述第四晶体管的第二极连接至所述第三节点。

5.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述重置单元包括第五晶体管;

所述第五晶体管的控制极与所述第二控制信号端连接,所述第五晶体管的第一极与所述参考信号端连接,所述第五晶体管的第二极连接至所述第三节点。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的像素驱动电路,其特征在于,所述像素驱动电路中的全部晶体管均为N型晶体管;

或者,所述像素驱动电路中的全部晶体管均为P型晶体管。

7.一种显示面板,其特征在于,包括上述权利要求1至6中任一项所述的像素驱动电路。

8.一种显示装置,其特征在于,包括上述权利要求7所述的显示面板。

9.一种像素驱动方法,其特征在于,所述像素驱动方法基于像素驱动电路,所述像素驱动电路采用上述权利要求1至6中任一项所述的像素驱动电路,所述像素驱动方法包括:在重置阶段,所述重置单元响应于所述第二控制信号的控制,将所述参考电压写入至所述第三节点;所述第二电源端通过所述第一发光控制单元和所述阈值补偿单元将所述电源电压写入至所述第一节点;

在补偿阶段,所述数据写入单元响应于所述第二控制信号的控制,将所述数据电压写入至所述第二节点;所述阈值补偿单元响应于所述第三控制信号的控制,将所述第一节点的电压放电至第一补偿电压,其中,V1=Vdata+Vth,V1表示所述第一补偿电压,Vdata为所述数据电压,Vth为所述驱动晶体管的阈值电压;

在数据写入阶段,所述数据写入单元响应于所述第二控制信号的控制,将所述参考电压写入至所述第二节点;所述阈值补偿单元响应于所述第二节点的电压的变化,将所述第一节点的电压提升至第二补偿电压,其中,V2=V1+△V,V2表示所述第二补偿电压,△V表示预先设定的补偿电压;

在发光阶段,所述驱动晶体管响应于所述第二补偿电压的控制,通过所述第二发光控制单元向所述发光器件输出驱动电流,以驱动所述发光器件发光。

说明书 :

像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置。

背景技术

[0002] 近年来,得益于有源矩阵有机发光二极管(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode,简称:AMOLED)显示器的优异显示效果,国内外AMOLED产业的迅速发展,各种AMOLED面板的像素驱动电路相继被开发出来。在实际生产中,所采用的低温多晶硅技术(Low Temperature Poly-Silicon,简称:LTPS)中的准分子激光退火(Excimer Laser Annel,简称:ELA)及掺杂(Doping)工艺,并不能够保证AMOLED面板的驱动晶体管DTFT具有良好的均一性,从而存在阈值电压Vth偏差现象。
[0003] 一般而言,有机发光二极管面板能够发光是由驱动晶体管在饱和状态时产生的电流所驱动,但因为输入相同的灰阶电压时,不同的阈值电压会产生不同的驱动电流,造成电流的不一致性。
[0004] 传统的像素驱动电路中,例如最基本的2T1C像素驱动电路中,一方面,当相同的数据(Data)信号写入时,由于各驱动晶体管DTFT存在不同的阈值电压Vth,导致各像素亮度不均一。另一方面,由于实际AMOLED显示器中的电源电压Vdd走线通常存在电阻压降(IR Drop)现象,会导致驱动晶体管DTFT的栅极电压发生变化,该电压变化将导致AMOLED显示器的亮度发生差异。此外,随着AMOLED显示器的屏幕温度变化导致AMOLED器件的迁移率上升,驱动晶体管DTFT提供的驱动电流升高,从而导致AMOLED显示器的屏幕发亮问题,不仅提高了功耗,而且降AMOLED器件的寿命,同时降低了用户的体验效果。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供了一种一种像素驱动电路,其特征在于,包括第一发光控制单元、阈值补偿单元、第二发光控制单元、数据写入单元、重置单元和驱动晶体管,所述阈值补偿单元与所述驱动晶体管的控制极连接于第一节点,所述驱动晶体管的第二极、所述阈值补偿单元、所述数据写入单元、所述第二发光控制单元连接于第二节点,所述重置单元、所述阈值补偿单元、所述第二发光控制单元、发光器件的第一极连接于第三节点,所述阈值补偿单元、所述驱动晶体管的第一极、所述第一发光控制单元连接于第四节点,所述发光器件的第二极与所述第一电源端连接;
[0007] 所述第一发光控制单元与第二电源端和第一控制信号端连接,配置为响应于所述第一控制信号端所提供的第一控制信号的控制,将所述第二电源端所提供的电源电压写入至所述第四节点;
[0008] 所述数据写入单元与第二控制信号端和数据信号端连接,配置为响应于所述第二控制信号端所提供的第二控制信号的控制,将所述数据信号端所提供的数据电压或参考电压写入至所述第二节点;
[0009] 所述重置单元与所述第二控制信号端和参考信号端连接,配置为响应于所述第二控制信号端所提供的第二控制信号的控制,将所述参考信号端所提供的参考电压写入至所述第三节点;
[0010] 所述阈值补偿单元与第三控制信号端连接,配置为响应于所述第三控制信号端所提供的第三控制信号的控制,将所述第一节点和所述第四节点导通,以使所述第一节点的电压放电至第一补偿电压V1,其中,V1=Vdata+Vth,Vdata为所述数据电压,Vth为所述驱动晶体管的阈值电压;以及,配置为响应于所述第二节点的电压的变化,将所述第一节点的电压从所述第一补偿电压提升至第二补偿电压V2,其中,V2=V1+△V,△V表示预先设定的补偿电压;
[0011] 所述第二发光控制单元与第四控制信号端连接,配置为响应于所述第四控制信号端所提供的第四控制信号的控制,将所述第二节点和所述第三节点导通;
[0012] 所述驱动晶体管配置为响应于所述第一节点所提供的所述第二补偿电压的控制,输出相应的驱动电流。
[0013] 可选地,所述数据写入单元包括第一晶体管;
[0014] 所述第一晶体管的控制极与所述第二控制信号端连接,所述第一晶体管的第一极与所述数据信号端连接,所述第一晶体管的第二极连接至所述第二节点。
[0015] 可选地,所述阈值补偿单元包括第二晶体管、第一电容和第二电容;
[0016] 所述第二晶体管的控制极与所述第三控制信号端连接,所述第二晶体管的第一极连接至所述第四节点,所述第二晶体管的第二极连接至所述第一节点;
[0017] 所述第一电容的第一端连接至所述第一节点,所述第一电容的第二端连接至所述第二节点;
[0018] 所述第二电容的第一端连接至所述第一节点,所述第二电容的第二端连接至所述第三节点。
[0019] 可选地,所述第一发光控制单元包括第三晶体管;
[0020] 所述第三晶体管的控制极与所述第一控制信号端连接,所述第三晶体管的第一极与所述第二电源端连接,所述第三晶体管的第二极连接至所述第四节点。
[0021] 可选地,所述第二发光控制单元包括第四晶体管;
[0022] 所述第四晶体管的控制极与所述第四控制信号端连接,所述第四晶体管的第一极连接至所述第二节点,所述第四晶体管的第二极连接至所述第三节点。
[0023] 可选地,所述重置单元包括第五晶体管;
[0024] 所述第五晶体管的控制极与所述第二控制信号端连接,所述第五晶体管的第一极与所述参考信号端连接,所述第五晶体管的第二极连接至所述第三节点。
[0025] 可选地,所述像素驱动电路中的全部晶体管均为N型晶体管;
[0026] 或者,所述像素驱动电路中的全部晶体管均为P型晶体管。
[0027] 为实现上述目的,本发明提供了一种显示面板,该显示面板包括上述任一实施例所提供的像素驱动电路。
[0028] 为实现上述目的,本发明提供了一种显示装置,该显示装置包括上述的显示面板。
[0029] 为实现上述目的,本发明提供了一种像素驱动方法,该像素驱动方法基于上述任一实施例所提供的像素驱动电路实现,该像素驱动方法包括:
[0030] 在重置阶段,所述重置单元响应于所述第二控制信号的控制,将所述参考电压写入至所述第三节点;所述第二电源端通过所述第一发光控制单元和所述阈值补偿单元将所述电源电压写入至所述第一节点;
[0031] 在补偿阶段,所述数据写入单元响应于所述第二控制信号的控制,将所述数据电压写入至所述第二节点;所述阈值补偿单元响应于所述第三控制信号的控制,将所述第一节点的电压放电至第一补偿电压,其中,V1=Vdata+Vth,V1表示所述第一补偿电压,Vdata为所述数据电压,Vth为所述驱动晶体管的阈值电压;
[0032] 在数据写入阶段,所述数据写入单元响应于所述第二控制信号的控制,将所述参考电压写入至所述第二节点;所述阈值补偿单元响应于所述第二节点的电压的变化,将所述第一节点的电压提升至第二补偿电压,其中,V2=V1+△V,V2表示所述第二补偿电压,△V表示预先设定的补偿电压;
[0033] 在发光阶段,所述驱动晶体管响应于所述第二补偿电压的控制,通过所述第二发光控制单元向所述发光器件输出驱动电流,以驱动所述发光器件发光。

附图说明

[0034] 图1为本发明实施例一提供的一种像素驱动电路的结构示意图;
[0035] 图2为本发明实施例二提供的一种像素驱动电路的结构示意图;
[0036] 图3为图2所示的像素驱动电路的一种工作时序示意图;
[0037] 图4为本发明实施例三提供的一种像素驱动方法的流程图。

具体实施方式

[0038] 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提供的像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置进行详细描述。
[0039] 需要说明的是,本发明中的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件。晶体管一般包括三个极:栅极、源极和漏极,晶体管中的源极和漏极在结构上是对称的,根据需要两者是可以互换的。在本发明中,控制极是指晶体管的栅极,第一极和第二极中的一者为源极,另一者为漏极。
[0040] 此外,按照晶体管特性,可将晶体管分为N型晶体管和P型晶体管;当晶体管为N型晶体管时,其导通电压为高电平电压,截止电压为低电平电压;当晶体管为P型晶体管时,其导通电压为低电平电压,截止电压为高电平电压。本发明中的“有效电平”是指能够控制相应晶体管导通的电压,“非有效电平”是指能够控制相应晶体管截止的电压;因此,当晶体管为N型晶体管时,有效电平是指高电平,非有效电平是指低电平;当晶体管为P型晶体管时,有效电平是指低电平,非有效电平是指高电平。
[0041] 在下面本发明实施例的描述中,以各晶体管(包括驱动晶体管)均为N型晶体管为例进行示例性说明。此时,有效电平是指高电平,相应的,有效电平状态是指高电平状态,非有效电平是指低电平,相应的,非有效电平状态是指低电平状态。本领域技术人员应该知晓的是,下述本发明实施例中的各晶体管还可以为P型晶体管。
[0042] 在本公开中,像素电路中的全部晶体管同时为N型晶体管或同时为P型晶体管的情况,仅为本公开中的优选方案,此时该像素电路中的全部晶体管可基于相同的工艺得以同时制备,有利于缩短制备周期。
[0043] 图1为本发明实施例一提供的一种像素驱动电路的结构示意图,如图1所示,该像素驱动电路包括第一发光控制单元11、阈值补偿单元12、第二发光控制单元13、数据写入单元14、重置单元15、驱动晶体管DTFT。该像素驱动电路用于驱动发光器件OLED;其中,驱动晶体管DTFT的控制极连接至第一节点N1,驱动晶体管DTFT的第二极连接至第二节点N2,第二发光控制单元13与发光器件OLED的第一极连接至第三节点N3,驱动晶体管DTFT的第一极连接至第四节点N4,发光器件OLED的第二极与第一电源端U1连接。
[0044] 第一发光控制单元11与第二电源端U2、第四节点N4和第一控制信号端EM1连接,用于在重置阶段T1和发光阶段T4,响应于第一控制信号端EM1所提供的第一控制信号的控制,将第二电源端U2所提供的电源电压Vdd写入至第四节点N4。
[0045] 数据写入单元14与第二控制信号端G、第二节点N2和数据信号端DL连接,用于在重置阶段T1和补偿阶段T2,响应于第二控制信号端G所提供的第二控制信号的控制,将数据信号端DL所提供的数据电压Vdata写入至第二节点N2;在数据写入阶段T3,响应于第二控制信号端G所提供的第二控制信号的控制,将数据信号端DL所提供的参考电压Vref写入至第二节点N2。
[0046] 重置单元15与第二控制信号端G、参考信号端Ref和第三节点N3连接,用于在重置阶段T1、补偿阶段T2和数据写入阶段T3,响应于第二控制信号端G所提供的第二控制信号的控制,将参考信号端Ref所提供的参考电压Vref写入至第三节点N3。
[0047] 阈值补偿单元12与第三控制信号端R、第一节点N1、第二节点N2、第三节点N3和第四节点N4连接,用于在重置阶段T1,响应于第三控制信号端R所提供的第三控制信号的控制,将第一节点N1和第四节点N4导通,以使第一节点N1的电压VN1充电至第四节点N4的电压VN4;在补偿阶段T2,响应于第三控制信号端R所提供的第三控制信号的控制,将第一节点N1和第四节点N4导通,以使第一节点N1的电压VN1放电至第一补偿电压V1,其中,V1=Vdata+Vth,V1表示第一补偿电压,Vdata为数据信号端DL所提供的数据电压,Vth为驱动晶体管DTFT的阈值电压;在数据写入阶段T3,响应于第二节点N2的电压VN2的变化,将第一节点N1的电压VN1从第一补偿电压V1提升至第二补偿电压V2,其中,V2=V1+△V,V2表示第二补偿电压,△V表示预先设定的补偿电压。
[0048] 第二发光控制单元13与第四控制信号端EM2、第二节点N2和第三节点N3连接,用于在发光阶段T4,响应于第四控制信号端EM2所提供的第四控制信号的控制,将第二节点N2和第三节点N3导通。
[0049] 驱动晶体管DTFT用于在发光阶段T4,响应于第一节点N1所提供的第二补偿电压V2的控制,将第四节点N4和第二节点N2导通,通过第二发光控制单元13向发光器件OLED输出驱动电流Ioled,以驱动发光器件OLED发光。
[0050] 在本实施例中,第一电源端U1所提供的信号为直流低电平信号Vss;第二电源U2所提供的电源电压Vdd为直流高电平信号;第一控制信号端EM1输出的信号为脉冲信号,第一控制信号为脉冲信号中处于有效电平状态的信号,即高电平信号;第二控制信号端G与栅线(Gate)连接,其输出的信号为脉冲信号,第二控制信号为脉冲信号中处于有效电平状态的信号,即高电平信号;数据信号端DL与数据线(Data)连接,其所提供的数据电压Vdata为脉冲信号,其所提供的参考电压Vref为直流低电平信号;参考信号端Ref所提供的参考电压Vref为直流低电平信号;第三控制信号端R所提供的信号为脉冲信号,第三控制信号为脉冲信号中处于有效电平状态的信号,即高电平信号;第四控制信号端EM2所提供的信号为脉冲信号,第四控制信号为脉冲信号中处于有效电平状态的信号,即高电平信号。
[0051] 在本实施例中,发光器件OLED的第一极可以为阳极,第二极可以为阴极。
[0052] 在本实施例中,像素驱动电路的工作过程包括如下四个阶段:
[0053] 在重置阶段T1,第一发光控制单元11将第二电源端U2所提供的电源电压Vdd写入至第四节点N4,阈值补偿单元12将第一节点N1和第四阶段N4导通,从而使得第一节点N1的电压VN1充电至第四节点N4的电压VN4即电源电压Vdd。
[0054] 在补偿阶段T2,阈值补偿单元12将第一节点N1和第四节点N4导通,驱动晶体管DTFT的第一极和第二极之间等效为二极管,使得第一节点N1的电压VN1放电,当驱动晶体管DTFT的栅源电压Vgs等于阈值电压Vth时,驱动晶体管DTFT关闭截止,此时,Vgs=VN1-VN2=Vth,而此时第二节点N2的电压VN2等于数据电压Vdata,故此时第一节点N1的电压VN1=VN2+Vth=Vdata+Vth=V1,故当第一节点N1的电压VN1从电源电压Vdd放电至第一补偿电压V1=Vdata+Vth时,Vgs=Vth,驱动晶体管DTFT关闭截止。
[0055] 从补偿阶段T2到数据写入阶段T3,第二节点N2的电压VN2从数据电压Vdata变为参考电压Vref。在数据写入阶段T3,阈值补偿单元12响应于第二节点N2的电压VN2的变化,将第一节点N1的电压VN1从第一补偿电压V1提升至第二补偿电压V2,其中,V2=V1+△V=Vdata+Vth+△V,预先设定的补偿电压△V可以为负值也可以为正值,△V的具体值可根据第二节点N2的电压VN2的变化量Vref-Vdata而确定,其中,Vdata大于Vref。此时,驱动晶体管DTFT的栅源电压为Vgs=VN1-VN2=Vdata+Vth+△V-Vref。
[0056] 在发光阶段T4,响应于第二补偿电压V2的控制,驱动晶体管DTFT导通,第二节点N2的电压VN2会出现变化,但由于阈值补偿单元12的控制,第一节点N1的电压VN1也会随第二节点N2的电压VN2的变化而变化,且二者变化量相同,故从上一阶段(数据写入阶段T3)到发光阶段T4,驱动晶体管DTFT的栅源电压Vgs=VN1-VN2将不会发生变化,即在发光阶段T4,驱动晶体管DTFT的栅源电压仍为Vgs=VN1-VN2=Vdata+Vth+△V-Vref。此时,根据驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:Ioled=K*(Vgs-Vth)2=K*(Vdata+Vth+△V-Vref-Vth)2=K*(Vdata-Vref+△V)2。
[0057] 其中,Ioled为驱动晶体管DTFT输出的驱动电流,K是与驱动晶体管DTFT的工艺参数和几何尺寸有关的常数,K=(1/2)*μn*Cox*(W/L),Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压,Vth为驱动晶体管DTFT的阈值电压。
[0058] 由上述分析可知,在发光阶段T4,发光器件OLED的导通电流Ioled,与数据电压Vdata、参考电压Vref和预先设定的补偿电压△V有关,而与第二电源端U2输出的电源电压Vdd和驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关,因此可通过预先设定的补偿电压△V调整驱动电流Ioled的大小。因此,本公开实施例所提供的像素驱动电路,能够补偿驱动晶体管的阈值电压Vth的偏差和漂移现象,消除了由于驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth的差异而造成的显示亮度不均一的现象,消除了由于电源电压走线Vdd的IR Drop现象导致输入到驱动晶体管DTFT的电源电压Vdd的衰减,而造成的显示器件的显示亮度发生差异的现象,以及有效避免了驱动电流升高导致显示器件的屏幕发亮和功耗上升的问题,从而有效保证了显示器件的寿命,保证了用户的体验效果。
[0059] 需要说明的是,在实际应用中可根据实际需要来对△V的大小进行设计、调整,以对驱动晶体管DTFT输出的驱动电流的减小量进行控制。
[0060] 图2为本发明实施例二提供的一种像素驱动电路的结构示意图,图3所示像素电路为基于图2所示像素电路的一种具体方案。
[0061] 如图2所示,可选地,数据写入单元14包括第一晶体管T1;其中,第一晶体管T1的控制极与第二控制信号端G连接,第一晶体管T1的第一极与数据信号端DL连接,第一晶体管T1的第二极连接至第二节点N2。
[0062] 可选地,如图2所示,阈值补偿单元12包括第二晶体管T2、第一电容C1和第二电容C2。
[0063] 其中,第二晶体管T2的控制极与第三控制信号端R连接,第二晶体管T2的第一极连接至第四节点N4,第二晶体管T2的第二极连接至第一节点N1;第一电容C1的第一端连接至第一节点N1,第一电容C1的第二端连接至第二节点N2;第二电容C2的第一端连接至第一节点N1,第二电容C2的第二端连接至第三节点N3。
[0064] 可选地,如图2所示,第一发光控制单元11包括第三晶体管T3;其中,第三晶体管T3的控制极与第一控制信号端EM1连接,第三晶体管T3的第一极与第二电源端U2连接,第三晶体管T3的第二极连接至第四节点N4。
[0065] 可选地,如图2所示,第二发光控制单元13包括第四晶体管T4;其中,第四晶体管T4的控制极与第四控制信号端EM2连接,第四晶体管T4的第一极连接至第二节点N2,第四晶体管T4的第二极连接至第三节点N3。
[0066] 可选地,如图2所示,重置单元15包括第五晶体管T5;其中,第五晶体管T5的控制极与第二控制信号端G连接,第五晶体管T5的第一极与参考信号端Ref连接,第五晶体管T5的第二极连接至第三节点N3。
[0067] 图3为图2所示的像素驱动电路的一种工作时序示意图,为便于本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面将结合图2和图3,对本实施例所提供的像素驱动电路的工作过程进行详细描述。
[0068] 在重置阶段T1,第三晶体管T3在第一控制信号端EM1所提供的处于有效电平状态的第一控制信号的控制下导通,第二晶体管T2在第三控制信号端R所提供的处于有效电平状态的第三控制信号的控制下导通,第二电源端U2通过导通的第二晶体管T2和第三晶体管T3将电源电压Vdd写入至第一节点N1;同时,第一晶体管T1在第二控制信号端G所提供的处于有效电平状态的第二控制信号的控制下导通,数据信号端DL通过导通的第一晶体管T1将数据电压Vdata写入至第二节点N2;同时,第五晶体管T5在第二控制信号端G所提供的处于有效电平状态的第二控制信号的控制下导通,参考信号端Ref通过导通的第五晶体管T5将参考电压Vref写入至第三节点N3,以对第三节点N3的电位进行重置复位。同时,由于第四控制信号端EM2所提供的信号处于非有效电平状态,所以第四晶体管T4关闭,即第二节点N2和第三节点N3断开连接。
[0069] 在补偿阶段T2,第一晶体管T1在第二控制信号端G所提供的处于有效电平状态的第二控制信号的控制下导通,数据信号端DL通过导通的第一晶体管T1将数据电压Vdata写入至第二节点N2,此时,第二节点N2的电压VN2为数据电压Vdata。
[0070] 同时,在补偿阶段T2,第二晶体管T2在第三控制信号端R所提供的处于有效电平状态的第三控制信号的控制下导通,驱动晶体管DTFT在第一节点N1的电压的控制下导通。但由于第一节点N1和第四节点N4导通,驱动晶体管DTFT的第一极和第二极之间等效为二极管,使得第一节点N1(驱动晶体管DTFT的控制极)的电压VN1放电,直至放电至第一补偿电压V1。在放电过程中,当驱动晶体管DTFT的控制极与第二极之间的电压差即栅源电压Vgs等于阈值电压Vth时,驱动晶体管DTFT关闭截止,此时,Vgs=VN1-VN2=Vth,而此时第二节点N2的电压VN2等于数据电压Vdata,故此时第一节点N1的电压VN1=VN2+Vth=Vdata+Vth=V1,故当第一节点N1的电压VN1从电源电压Vdd放电至第一补偿电压V1=Vdata+Vth时,Vgs=Vth,驱动晶体管DTFT关闭截止。
[0071] 同时,在补偿阶段T2,第五晶体管T5在第二控制信号端G所提供的处于有效电平状态的第二控制信号的控制下导通,参考信号端Ref通过导通的第五晶体管T5将参考电压Vref写入至第三节点N3,以持续对第三节点N3的电位进行重置复位。同时,由于第一控制信号端EM1和第四控制信号端EM2所提供的信号均处于非有效电平状态,因此,第三晶体管T3和第四晶体管T4均关闭。
[0072] 在数据写入阶段T3,第一晶体管T1在第二控制信号端G所提供的处于有效电平状态的第二控制信号的控制下导通,数据信号端DL通过导通的第一晶体管T1将参考电压Vref写入至第二节点N2,此时,第二节点N2的电压VN2为参考电压Vref,从补偿阶段T2到数据写入阶段T3,第二节点N2的电压VN2的变化量为Vref-Vdata,即第一电容C1的第二端的电压的变化量为Vref-Vdata。
[0073] 根据电容自举效应,第一电容C1的第一端的电压的变化量应为(Vref-Vdata)*C1/(C1+C2),其中,C1为第一电容C1的电容量,C2为第二电容C2的电容量,即第一节点N1的电压的变化量为(Vref-Vdata)*C1/(C1+C2),该变化量即为前述预先设定的补偿电压△V,即△V=(Vref-Vdata)*C1/(C1+C2)。此时,第一节点N1的电压VN1从第一补偿电压V1变为第二补偿电压V2=V1+△V=Vdata+Vth+(Vref-Vdata)*C1/(C1+C2)。驱动晶体管DTFT的栅源电压Vgs=VN1-VN2=Vdata+Vth+△V-Vref。其中,由于Vref小于Vdata,因此△V为负值。
[0074] 同时,在数据写入阶段T3,第五晶体管T5在第二控制信号端G所提供的处于有效电平状态的第二控制信号的控制下导通,参考信号端Ref通过导通的第五晶体管T5将参考电压Vref写入至第三节点N3,以持续对第三节点N3的电位进行重置复位。同时,由于第一控制信号端EM1、第三控制信号端R和第四控制信号端EM2所提供的信号均处于非有效电平状态,因此,第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4均关闭。
[0075] 在发光阶段T4,第二控制信号端G和第三控制信号端R所提供的信号均处于非有效电平状态,因此,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5均关闭。
[0076] 同时,在发光阶段T4,第三晶体管T3在第一控制信号端EM1所提供的处于有效电平状态的第一控制信号的控制下导通,第四晶体管T4在第四控制信号端EM2所提供的处于有效电平状态的第四控制信号的控制下导通,驱动晶体管DTFT在第一节点N1的电压即第二补偿电压V2的控制下导通,驱动晶体管DTFT的控制极与第二极之间的电压差即栅源电压Vgs不变,即Vgs=VN1-VN2=Vdata+Vth+△V-Vref。其中,△V=(Vref-Vdata)*C1/(C1+C2)。
[0077] 此时,根据驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:Ioled=K*(Vgs-Vth)2=K*(Vdata+Vth+△V-Vref-Vth)2=K*(Vdata-Vref+△V)2。
[0078] 其中,Ioled为驱动晶体管DTFT输出的驱动电流,K是与驱动晶体管DTFT的工艺参数和几何尺寸有关的常数,K=(1/2)*μn*Cox*(W/L),Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压,Vth为驱动晶体管DTFT的阈值电压。
[0079] 由上述分析可知,在发光阶段T4,发光器件OLED的导通电流Ioled,与数据电压Vdata、参考电压Vref、第一电容C1的电容C1以及第二电容C2的电容量C2有关,而与第二电源端U2输出的电源电压Vdd和驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关,因此可通过数据电压Vdata、参考电压Vref、第一电容C1的电容C1以及第二电容C2调整驱动电流Ioled的大小。因此,本公开实施例所提供的像素驱动电路,能够补偿驱动晶体管的阈值电压Vth的偏差和漂移现象,消除了由于驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth的差异而造成的显示亮度不均一的现象,消除了由于电源电压走线Vdd的IR Drop现象导致输入到驱动晶体管DTFT的电源电压Vdd的衰减,而造成的显示器件的显示亮度发生差异的现象,以及有效避免了驱动电流升高导致显示器件的屏幕发亮和功耗上升的问题,从而有效保证了显示器件的寿命,保证了用户的体验效果。
[0080] 图4为本发明实施例三提供的一种像素驱动方法的流程图,如图4所示,该像素驱动方法基于上述实施例一或实施例二所提供的像素驱动电路实现,该像素驱动方法包括:
[0081] 步骤S11、在重置阶段,重置单元响应于第二控制信号的控制,将参考电压写入至第三节点;第二电源端通过第一发光控制单元和阈值补偿单元将电源电压写入至第一节点。
[0082] 步骤S12、在补偿阶段,数据写入单元响应于第二控制信号的控制,将数据电压写入至第二节点;阈值补偿单元响应于第三控制信号的控制,将第一节点的电压放电至第一补偿电压。
[0083] 步骤S13、在数据写入阶段,数据写入单元响应于第二控制信号的控制,将参考电压写入至第二节点;阈值补偿单元响应于第二节点的电压的变化,将第一节点的电压提升至第二补偿电压。
[0084] 步骤S14、在发光阶段,驱动晶体管响应于第二补偿电压的控制,通过第二发光控制单元向发光器件输出驱动电流,以驱动发光器件发光。
[0085] 其中,V1=Vdata+Vth,V1表示第一补偿电压,Vdata为数据电压,Vth为驱动晶体管的阈值电压;V2=V1+△V,V2表示第二补偿电压,△V表示预先设定的补偿电压。
[0086] 对于上述各步骤的具体描述和像素驱动电路的具体描述可参见前述任一实施例中相应内容,此处不再详细描述。
[0087] 本发明实施例四还提供了一种显示面板,该显示面板包括像素驱动电路,该像素驱动电路采用上述实施例一或实施例二所提供的像素驱动电路。
[0088] 在本实施例中,显示面板可以是AMOLED显示面板。
[0089] 关于该像素驱动电路的具体描述可参见上述实施例一或实施例二,此处不再赘述。
[0090] 本发明实施例五还提供了一种显示装置,该显示装置包括上述实施例四提供的显示面板。
[0091] 在本实施例中,显示装置可以是AMOLED显示装置。
[0092] 关于该显示面板的具体描述可参见上述实施例四,此处不再赘述。
[0093] 可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。