CN109003586A - 一种像素驱动电路及液晶显示面板 - Google Patents

一种像素驱动电路及液晶显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种像素驱动电路及液晶显示面板，包括：驱动晶体管、存储电容、发光器件、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；本发明提供的像素驱动电路，可以消除驱动晶体管的阈值电压对驱动电流的影响，使发光器件的发光更加均匀和稳定；另外，在复位阶段，通过第二驱动信号的低电位对发光器件的阳极进行复位，可以使得发光器件的阳极处于更低的电位，有助于发光器件的亮态、暗态的降低，从而提高对比度。

Description

一种像素驱动电路及液晶显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路及液晶显示面板。
背景技术
请参阅图1，图1为现有的像素驱动电路的结构示意图。如图1所示，现有的像素驱动电路包括发光器件OLED、驱动晶体管T2，开关晶体管T1和存储电容Cst。其中，存储电容Cst存储驱动晶体管T2的阈值电压，存储电容Cst的一端与驱动晶体管T2的控制端以及开关晶体管T1的第二端连接，存储电容Cst的另一端与驱动晶体管T2的第二端以及发光器件OLED的阳极连接；开关晶体管T1的控制端连接驱动信号SCAN，第一端连接数据信号Data；驱动晶体T2第一端连接第一电源信号Vdd，发光器件OLED的阴极连接参考信号Vss。数据信Data通过开关晶体管T1供应到驱动晶体管T2的控制端，以控制驱动晶体管T2的通断和电流大小，以控制发光器件OLED发光。
发光器件OLED发光时的电流IOLED为驱动晶体管T2对应于栅源电压Vgs的电流，电流IOLED可以用下面的方程表示，IOLED＝k(Vgs-Vth)2＝k(VDD-VData-|Vth|)2，从方程可以看出，在上述的像素驱动电路中，电流IOLED取决于驱动晶体管T2的阈值电压Vth，因此在驱动晶体管T2中的阈值电压的变化会导致发光器件OLED发光不均匀，影响画质。
发明内容
本发明提供一种像素驱动电路及液晶显示面板，能够补偿驱动晶体管的阈值电压变化，提高发光器件的发光均匀性，进而提升画质。
本发明提供一种像素驱动电路，其包括：第一复位模块、第二复位模块、补偿模块和发光模块；
所述第一复位模块用于接收第二驱动信号并在所述第二驱动信号的控制下将参考信号传输至所述补偿模块以复位所述补偿模块；
所述第二复位模块用于接收所述第二驱动信号并在所述第二驱动信号的控制下将所述第二驱动信号传输至所述发光模块以复位所述发光模块；
所述补偿模块用于接收第一驱动信号并在所述第一驱动信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；
所述发光模块用于接收第三驱动信号并在所述第三驱动信号的控制下发光。
在本发明的像素驱动电路中，所述第一复位模块包括：第三晶体管；
所述第三晶体管的控制端与所述第二驱动信号连接，所述第三晶体管的第一端与所述参考信号连接，所述第三晶体管的第二端与所述补偿模块连接。
在本发明的像素驱动电路中，所述第二复位模块包括：第四晶体管；
所述第四晶体管的控制端和第一端均与所述第二驱动信号连接，所述第四晶体管的第二端与所述发光模块连接。
在本发明的像素驱动电路中，所述补偿模块包括：第一晶体管、第二晶体管、驱动晶体管和存储电容；
所述驱动晶体管的控制端分别与所述存储电容的第二端、所述第二晶体管的第一端、所述第一复位模块连接，所述驱动晶体管的第一端分别与所述第一晶体管的第二端、所述发光模块连接，所述驱动晶体管的第二端分别与所述第二晶体管的第二端、所述发光模块连接；
所述第一晶体管的第一端以及所述第二晶体管的控制端均与所述数据信号连接；
所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端均与所述第一驱动信号连接；
所述存储电容的第一端与所述发光模块连接。
在本发明的像素驱动电路中，所述发光模块包括：第五晶体管、第六晶体管和发光器件；
所述第五晶体管的控制端与所述第三驱动信号连接，所述第五晶体管的第一端与第一电源信号连接，所述第五晶体管的第二端与所述驱动晶体管的第一端连接；
所述第六晶体管的控制端与所述第三驱动信号连接，所述第六晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二端连接，所述第六晶体管的第二端与所述发光器件的阳极连接；
所述发光器件的阴极与第二电源信号连接。
在本发明的像素驱动电路中，所述驱动晶体管用于确定像素驱动电路的驱动电流；所述第一晶体管用于控制数据信号的传输；所述第二晶体管用于控制所述驱动晶体管的控制端和第二端的通断；所述第三晶体管用于控制所述参考信号传输至所述驱动晶体管的控制端；所述第四晶体管用于控制所述第二驱动信号传输至所述发光器件；所述第五晶体管用于控制所述电源信号传输至所述驱动晶体管的第一端；所述第六晶体管用于将来自所述驱动晶体管的驱动电流传输至所述发光器件。
在本发明的像素驱动电路中，所述第一晶体管至所述第六晶体管为PMOS管，所述驱动晶体管为PMOS管。
在本发明的像素驱动电路中，所述第一驱动信号、所述第二驱动信号和所述第三驱动信号均由外部时序控制器提供。
在本发明的像素驱动电路中，所述参考信号和所述第二驱动信号为同一信号。
在本发明的像素驱动电路中，所述像素驱动电路的驱动时序包括：
复位阶段，对所述驱动晶体管的控制端以及所述发光器件进行复位；
补偿阶段，抓取所述驱动晶体管的阈值电压并存储在所述存储电容上；
发光阶段，像素驱动电路产生驱动电流并提供至所述发光器件，用于驱动所述发光器件的发光显示。
在本发明的像素驱动电路中，在所述复位阶段，所述第一驱动信号为高电平信号，所述第二驱动信号为低电平信号，所述第三驱动信号为高电平信号，所述第三晶体管和所述第四晶体管导通，所述参考信号传输至所述驱动晶体管的控制端，所述第二驱动信号传输至所述发光器件的阳极。
在本发明的像素驱动电路中，在所述补偿阶段，所述第一驱动信号为低电平信号，所述第二驱动信号为高电平信号，所述第三驱动信号为高电平信号，所述第一晶体管和所述第二晶体管导通，所述数据信号通过所述第一晶体管、所述驱动晶体管和所述第二晶体管传输至所述存储电容的第二端；所述电源信号输至所述存储电容的第一端，所述驱动晶体管在其控制端和第一端的压差等于其阈值电压时截止。
在本发明的像素驱动电路中，在所述发光阶段，所述第一驱动信号为高电平信号，所述第二驱动信号为高电平信号，所述第三驱动信号为低电平信号，所述第五晶体管和所述第六晶体管导通，所述电源信号通过所述第五晶体管传输至所述驱动晶体管的第一端；所述驱动晶体管用于确定驱动电流的大小，所述第六晶体管将所述驱动电流传输至所述有机发光器件。
本发明还提供一种液晶显示面板，其包括如上所述的像素驱动电路。
本发明的有益效果为：本发明提供的像素驱动电路，可以消除驱动晶体管的阈值电压对驱动电流的影响，使发光器件的发光更加均匀和稳定；另外，在复位阶段，通过第二驱动信号的低电位对发光器件的阳极进行复位，可以使得发光器件的阳极处于更低的电位，有助于发光器件的亮态、暗态的降低，从而提高对比度。
附图说明
为了更清楚地说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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为现有的像素驱动电路的结构示意图；
图2为本发明提供的像素驱动电路的结构示意图；
图3为本发明提供的像素驱动电路的电路原理图；
图4为本发明提供的像素驱动电路的驱动信号的时序图；
图5A-5C为本发明提供的像素驱动电路在图3所示的驱动时序下每个阶段的电流通路示意图；
图6为本发明提供的像素驱动电路的另一电路原理图。
具体实施方式
以上对本发明实施例提供的液晶显示组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明。同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
参阅图2，图2为本发明提供的像素驱动电路的结构示意图。如图2所示，该像素驱动电路，包括:第一复位模块11、第二复位模块12、补偿模块13和发光模块14；
第一复位模块11用于接收第二驱动信号Xscan并在第二驱动信号Xscan的控制下将参考信号VI传输至补偿模块13以复位所述补偿模块13；
第二复位模块12用于接收第二驱动信号Xscan并在第二驱动信号Xscan的控制下将第二驱动信号Xscan传输至发光模块14以复位所述发光模块14；
补偿模块13用于接收第一驱动信号Scan并在第一驱动信号Scan的控制下写入数据信号Vdata并进行阈值电压补偿；
发光模块14用于接收第三驱动信号EM并在第三驱动信号EM的控制下发光。
具体的，请参阅图3，图3为本发明提供的像素驱动电路的电路原理图。如图3所示，该像素驱动电路，包括：驱动晶体管DT、存储电容Cst、发光器件OLED、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6，其中，驱动晶体管DT用于确定像素驱动电路的驱动电流，发光器件OLED用于响应驱动电流而发光显示。
具体的，在本实施例中，该第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及驱动晶体管DT均为PMOS管。需要说明的是，本发明实施例提供的像素驱动电路中的晶体管均为PMOS管，从而避免不同类型的晶体管之间的差异性对像素驱动电路造成的影响。
在本实施例中，第一复位模块11包括：第三晶体管T3；第三晶体管T3的控制端与第二驱动信号Xscan连接，第三晶体管T3的第一端与参考信号VI连接，第三晶体管T3的第二端与补偿模块13连接。
第二复位模块12包括：第四晶体管T4；第四晶体管T4的控制端和第一端均与第二驱动信号Xscan连接，第四晶体管T4的第二端与发光模块14连接。
补偿模块13包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、驱动晶体管DT和存储电容Cst；驱动晶体管DT的控制端分别与存储电容Cst的第二端、第二晶体管T2的第一端、第一复位模块11连接，驱动晶体管DT的第一端分别与第一晶体管T1的第二端、发光模块14连接，驱动晶体管DT的第二端分别与第二晶体管T2的第二端、发光模块14连接；第一晶体管T1的第一端以及第二晶体管T2的控制端均与数据信号Vdata连接；第一晶体管T1的控制端和第二晶体管T2的控制端均与第一驱动信号Scan连接；存储电容Cst的第一端与发光模块14连接。
发光模块14包括：第五晶体管T5、第六晶体管T6和发光器件OLED；第五晶体管T5的控制端与第三驱动信号EM连接，第五晶体管T5的第一端与第一电源信号Vdd连接，第五晶体管T5的第二端与驱动晶体管DT的第一端连接；第六晶体管T6的控制端与第三驱动信号EM连接，第六晶体管T6的第一端与驱动晶体管DT的第二端连接，第六晶体管T6的第二端与发光器件OLED的阳极连接；发光器件OLED的阴极与第二电源信号VSS连接。
进一步的，第一晶体管T1用于控制数据信号Vdata的传输；第二晶体管T2用于控制驱动晶体管DT的控制端和第二端的通断；第三晶体管T3用于控制参考信号VI传输至驱动晶体管DT的控制端；第四晶体管T4用于控制第二驱动信号Xscan传输至发光器件OLED；第五晶体管T5用于控制第一电源信号Vdd传输至驱动晶体管DT的第一端；第六晶体管T6用于将来自所述驱动晶体管DT的驱动电流传输至所述发光器件OLED。
请参阅图4，图4为本发明提供的像素驱动电路的驱动信号的时序图。在本实施例中，第一驱动信号Scan、第二驱动信号Xscan和第三驱动信号EM均由外部时序控制器提供。如图4所示，该像素驱动电路的驱动时序包括：复位阶段、补偿阶段和发光阶段。其中，在复位阶段，对驱动晶体管DT的控制端以及发光器件OLED进行复位；在补偿阶段，抓取驱动晶体管DT的阈值电压并存储在存储电容Cst上；在发光阶段，像素驱动电路产生驱动电流并提供至发光器件OLED，用于驱动发光器件OLED的发光显示。
具体的，请参阅图5A-5C，图5A-5C为本发明提供的像素驱动电路在图3所示的驱动时序下每个阶段的电流通路示意图。首先，结合图4、图5A所示，在复位阶段，第一驱动信号Scan为高电平信号，第二驱动信号Xscan为低电平信号，第三驱动信号EM为高电平信号，因此，第三晶体管T3和第四晶体管T4导通，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第五晶体管T5和第六晶体管T6关闭，此时，参考信号传输至驱动晶体管DT的控制端，第二驱动信号Xscan传输至发光器件OLED的阳极。需要说明的是，在复位阶段，通过参考信号VI的低电位对驱动晶体管DT的控制端进行复位，通过第二驱动信号Xscan的低电位对发光器件OLED的阳极进行复位，可以使得发光器件OLED的阳极处于更低的电位，有助于发光器件OLED的亮态、暗态的降低，从而提高对比度。
其次，结合图4、图5B所示，在补偿阶段，第一驱动信号Scan为低电平信号，第二驱动信号Xscan为高电平信号，第三驱动信号EM为高电平信号，因此，第一晶体管T1和第二晶体管T2导通，第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6关闭，数据信号Vdata通过第一晶体管T1、驱动晶体管DT和第二晶体管T2传输至存储电容Cst的第二端；第一电源信号Vdd输至存储电容Cst的第一端，驱动晶体管DT在其控制端和第一端的压差等于其阈值电压Vth时截止，即，驱动晶体管DT控制端的电位为Vdata+|Vth|。
最后，结合图4、图5C所示，在发光阶段，第一驱动信号Scan为高电平信号，第二驱动信号Xscan为高电平信号，第三驱动信号EM为低电平信号，因此，第五晶体管T5和第六晶体管T6导通，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4关闭，第一电源信号Vdd通过第五晶体管T5传输至驱动晶体管DT的第一端，即，驱动晶体管DT的第一端的电位为Vdd。此时，将对应于驱动晶体管DT的栅源电压Vgs的驱动电流IOLED供应到发光器件OLED，导致发光器件OLED发光，驱动晶体管DT产生的驱动电流IOLED由以下方程表示：
IOLED＝k(Vgs-Vth)2＝k(Vdata+Vth-Vdd-Vth)2＝k(Vdata-Vdd)2。
在这个方程中，IOLED表示流经发光器件OLED的电流，Vgs表示驱动晶体管DT的栅源电压，Vth表示驱动晶体管DT的阈值电压，Vdata表示数据信号，k表示常数。从方程可以看出，因为不考虑驱动晶体管DT的阈值电压，而是基于数据信号和电源信号来确定驱动电流IOLED，所以可稳定地驱动发光器件OLED发光及显示。
本发明提供的像素驱动电路，可以消除驱动晶体管DT的阈值电压对驱动电流的影响，使发光器件OLED的发光更加均匀和稳定；另外，在复位阶段，通过第二驱动信号Xscan的低电位对发光器件OLED的阳极进行复位，可以使得发光器件OLED的阳极处于更低的电位，有助于发光器件OLED的亮态、暗态的降低，从而提高对比度。
请参阅图6，图6为本发明提供的像素驱动电路的另一电路原理图。图6所示的像素驱动电路与图3所示的像素驱动电路的区别在于，图6所示的像素驱动电路中，参考信号VI和第二驱动信号Xscan为同一信号。即可以通过同一信号线输出参考信号VI和第二驱动信号Xscan，进而减少驱动线。
本发明还提供一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括以上所述的像素驱动电路，具体可参照以上，在此不做赘述。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：第一复位模块、第二复位模块、补偿模块和发光模块；
所述第一复位模块用于接收第二驱动信号并在所述第二驱动信号的控制下将参考信号传输至所述补偿模块以复位所述补偿模块；
所述第二复位模块用于接收所述第二驱动信号并在所述第二驱动信号的控制下将所述第二驱动信号传输至所述发光模块以复位所述发光模块；
所述补偿模块用于接收第一驱动信号并在所述第一驱动信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；
所述发光模块用于接收第三驱动信号并在所述第三驱动信号的控制下发光。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一复位模块包括：第三晶体管；
所述第三晶体管的控制端与所述第二驱动信号连接，所述第三晶体管的第一端与所述参考信号连接，所述第三晶体管的第二端与所述补偿模块连接。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二复位模块包括：第四晶体管；
所述第四晶体管的控制端和第一端均与所述第二驱动信号连接，所述第四晶体管的第二端与所述发光模块连接。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述补偿模块包括：第一晶体管、第二晶体管、驱动晶体管和存储电容；
所述驱动晶体管的控制端分别与所述存储电容的第二端、所述第二晶体管的第一端、所述第一复位模块连接，所述驱动晶体管的第一端分别与所述第一晶体管的第二端、所述发光模块连接，所述驱动晶体管的第二端分别与所述第二晶体管的第二端、所述发光模块连接；
所述第一晶体管的第一端以及所述第二晶体管的控制端均与所述数据信号连接；
所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端均与所述第一驱动信号连接；
所述存储电容的第一端与所述发光模块连接。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光模块包括：第五晶体管、第六晶体管和发光器件；
所述第五晶体管的控制端与所述第三驱动信号连接，所述第五晶体管的第一端与第一电源信号连接，所述第五晶体管的第二端与所述驱动晶体管的第一端连接；
所述第六晶体管的控制端与所述第三驱动信号连接，所述第六晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二端连接，所述第六晶体管的第二端与所述发光器件的阳极连接；
所述发光器件的阴极与第二电源信号连接。
6.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述驱动晶体管用于确定像素驱动电路的驱动电流；所述第一晶体管用于控制数据信号的传输；所述第二晶体管用于控制所述驱动晶体管的控制端和第二端的通断；所述第三晶体管用于控制所述参考信号传输至所述驱动晶体管的控制端；所述第四晶体管用于控制所述第二驱动信号传输至所述发光器件；所述第五晶体管用于控制所述电源信号传输至所述驱动晶体管的第一端；所述第六晶体管用于将来自所述驱动晶体管的驱动电流传输至所述发光器件。
7.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管至所述第六晶体管为PMOS管，所述驱动晶体管为PMOS管。
8.根据权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一驱动信号、所述第二驱动信号和所述第三驱动信号均由外部时序控制器提供。
9.根据权利要求8所述的像素驱动电路，其特征在于，所述参考信号和所述第二驱动信号为同一信号。
10.根据权利要求6-9任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路的驱动时序包括：
复位阶段，对所述驱动晶体管的控制端以及所述发光器件进行复位；
补偿阶段，抓取所述驱动晶体管的阈值电压并存储在所述存储电容上；
发光阶段，像素驱动电路产生驱动电流并提供至所述发光器件，用于驱动所述发光器件的发光显示。
11.根据权利要求10所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述复位阶段，所述第一驱动信号为高电平信号，所述第二驱动信号为低电平信号，所述第三驱动信号为高电平信号，所述第三晶体管和所述第四晶体管导通，所述参考信号传输至所述驱动晶体管的控制端，所述第二驱动信号传输至所述发光器件的阳极。
12.根据权利要求10所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述补偿阶段，所述第一驱动信号为低电平信号，所述第二驱动信号为高电平信号，所述第三驱动信号为高电平信号，所述第一晶体管和所述第二晶体管导通，所述数据信号通过所述第一晶体管、所述驱动晶体管和所述第二晶体管传输至所述存储电容的第二端；所述电源信号输至所述存储电容的第一端，所述驱动晶体管在其控制端和第一端的压差等于其阈值电压时截止。
13.根据权利要求10所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述发光阶段，所述第一驱动信号为高电平信号，所述第二驱动信号为高电平信号，所述第三驱动信号为低电平信号，所述第五晶体管和所述第六晶体管导通，所述电源信号通过所述第五晶体管传输至所述驱动晶体管的第一端；所述驱动晶体管用于确定驱动电流的大小，所述第六晶体管将所述驱动电流传输至所述有机发光器件。
14.一种液晶显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括如权利要求1-3任一项所述的像素驱动电路。
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