CN112365846A - 像素电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提出了一种像素电路及显示装置。通过设置用于拉高所述驱动晶体管栅极起亮电压的电压保持单元，提升所述驱动晶体管栅极起亮电压，从而增大了起始阶段的起始电压区间，便于进行灰阶划分，避免了灰阶划分后不同灰阶之间的电压差小于IC的最小电压分辨率，降低了灰阶切换的难度，更加便于灰阶切换的控制。

Description

像素电路及显示装置
技术领域
本申请涉及显示领域，特别涉及一种像素电路及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，对于显示面板的要求也越来越高，AMOLED(Active-matrixorganic light-emitting diode，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体)作为一种新的显示技术而受到大家的追捧，OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管显示器)制程方式主要分为蒸镀和喷墨打印两种，其中，喷墨打印工艺被认为是一种具有成本优势，并适用于未来量产的方案。但是，与蒸镀OLED器件相比，目前的喷墨打印OLED器件具有起亮电压低，电压区间窄的特点。在灰阶切换中会带来困难，特别是8bit显示升级到10bit显示时，需要将电压区间进一步细分，过窄的电压区间会使得不同灰阶之间的电压差小于IC(integrated circuit，集成电路)的最小电压分辨率；影响显示面板的正常显示。
发明内容
本申请提供一种像素电路及显示装置，以解决现有喷墨打印OLED器件起亮电压低，电压区间窄，使得灰阶划分后不同灰阶之间的电压差小于IC的最小电压分辨率，而影响正常显示的技术问题。
为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
本申请提供了一种像素电路，用于驱动发光元件，包括数据写入晶体管、复位检测晶体管、用于产生驱动电流的驱动晶体管、以及用于拉高所述驱动晶体管栅极起亮电压的电压保持单元；
所述数据写入晶体管的栅极连接至第一驱动信号，所述数据写入晶体管的第一电极连接至数据电压，所述数据写入晶体管的第二电极连接至所述驱动晶体管的栅极；
所述驱动晶体管的第一电极连接至阳极电压，所述驱动晶体管的第二电极连接至所述驱动发光元件的第一端，所述发光元件的第二端连接至阴极电压；
所述复位检测晶体管的栅极连接至第二驱动信号，所述复位检测晶体管的第一电极连接至复位检测信号线，所述复位检测晶体管的第二电极并联至所述驱动晶体管的第二电极与所述驱动发光元件的第一端之间；
所述电压保持单元并联至所述数据写入晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的栅极之间。
在本申请实施例所提供的像素电路中，所述电压保持单元包括一电压保持电容，所述电压保持电容的第一端并联至所述数据写入晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的栅极之间，所述电压保持电容的第二端接地。
在本申请实施例所提供的像素电路中，所述像素电路驱动至少包括数据写入阶段和数据写入关闭阶段；
在所述数据写入阶段，驱动所述数据写入晶体管、所述复位检测晶体管和所述驱动晶体管导通；
在所述数据写入关闭阶段，驱动所述数据写入晶体管和所述复位检测晶体管关闭。
在本申请实施例所提供的像素电路中，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管的栅极一端的电容值与所述驱动晶体管的第二电极一端的电容值之差在一阈值电容范围内，所述驱动晶体管的栅极一端与所述驱动晶体管的第二电极一端的电压差小于等于0.1V。
在本申请实施例所提供的像素电路中，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管的栅极一端的电容值等于所述数据写入晶体管的寄生电容的电容值与所述电压保持电容的电容值之和。
在本申请实施例所提供的像素电路中，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管的第二电极一端的电容值等于所述复位检测晶体管的寄生电容的电容值与所述发光元件的本征电容的电容值之和。
在本申请实施例所提供的像素电路中，在所述数据写入关闭阶段，所述电压保持电容的电容值与所述发光元件的本征电容的电容值之差小于等于20fF。
在本申请实施例所提供的像素电路中，所述电压保持电容的电容值为200fF。
在本申请实施例所提供的像素电路中，所述数据写入晶体管、复位检测晶体管和所述驱动晶体管均为P型晶体管。
本申请还提供一种显示装置，包括如前所述的像素电路。
本申请的有益效果：本申请通过设置用于拉高所述驱动晶体管栅极起亮电压的电压保持单元，提升所述驱动晶体管栅极起亮电压，从而增大了起始阶段的起始电压区间，便于进行灰阶划分，避免了灰阶划分后不同灰阶之间的电压差小于IC的最小电压分辨率，降低了灰阶切换的难度，更加便于灰阶切换的控制。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为常规的像素电路的电路结构示意图；
图2为本申请一实施例中像素电路的电路结构示意图；
图3为本申请一实施例中像素电路中各处电容的；
图4为本申请一实施例中像素电路与常规的像素电路在驱动晶体管栅极和第二电极处电压变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
本申请提供了一种像素电路，如图2所示，用于驱动发光元件，包括数据写入晶体管T2、复位检测晶体管T3、用于产生驱动电流的驱动晶体管T1、以及用于拉高所述驱动晶体管T1栅极起亮电压的电压保持单元；
所述数据写入晶体管T2的栅极连接至第一驱动信号WR，所述数据写入晶体管T2的第一电极连接至数据电压VData，所述数据写入晶体管T2的第二电极连接至所述驱动晶体管T1的栅极；
所述驱动晶体管T1的第一电极连接至阳极电压VDD，所述驱动晶体管T1的第二电极连接至所述驱动发光元件的第一端，所述发光元件的第二端连接至阴极电压VSS；
所述复位检测晶体管T3的栅极连接至第二驱动信号RD，所述复位检测晶体管T3的第一电极连接至复位检测信号线Monitor，所述复位检测晶体管T3的第二电极并联至所述驱动晶体管T1的第二电极与所述驱动发光元件的第一端之间；
所述电压保持单元并联至所述数据写入晶体管T2的第二电极与所述驱动晶体管T1的栅极之间。
可以理解的是，目前喷墨打印OLED器件具有起亮电压低，电压区间窄的特点。在灰阶切换中会带来困难，特别是8bit显示升级到10bit显示时，需要将电压区间进一步细分，如图1所示，为目前像素电路的结构原理图，由驱动薄膜晶体管T10、信号写入薄膜晶体管T20、探测薄膜晶体管T30以及存储电容Cst构成，由于存储电容Cst连接在驱动薄膜晶体管T10的栅极与驱动薄膜晶体管T10的源极之间，导致驱动薄膜晶体管T10栅极的初始驱动亮度电压较低，从而使得像素电路中能够调节的电压区间过窄，过窄的电压区间会使得不同灰阶之间的电压差小于IC的最小电压分辨率；影响显示面板的正常显示；本实施例中，通过设置用于拉高所述驱动晶体管T1栅极起亮电压的电压保持单元，提升所述驱动晶体管T1栅极起亮电压，从而增大了起始阶段的起始电压区间，便于进行灰阶划分，避免了灰阶划分后不同灰阶之间的电压差小于IC的最小电压分辨率，降低了灰阶切换的难度，更加便于灰阶切换的控制。
在一实施例中，如图2所示，所述电压保持单元包括一电压保持电容C1，所述电压保持电容C1的第一端并联至所述数据写入晶体管T2的第二电极与所述驱动晶体管T1的栅极之间，所述电压保持电容C1的第二端接地，可以理解的是，所述电压保持电容C1的第二端接地，有利于提高所述驱动晶体管T1栅极的起亮电压，扩宽电压区间便于进行灰阶划分，使得灰阶划分后不同灰阶之间的电压差大于IC的最小电压分辨率，并且，所述电压保持电容C1也具备电荷存储的功能，无需使用原有的存储电容Cst，进一步，所述电压保持电容C1还可以小于原有存储电容Cst，从而达到节省显示装置层级空间的效果，也更有利于高像素密度结构的设计。
在一实施例中，所述像素电路驱动至少包括数据写入阶段和数据写入关闭阶段；
在所述数据写入阶段，驱动所述数据写入晶体管T2、所述复位检测晶体管T3和所述驱动晶体管T1导通；
在所述数据写入关闭阶段，驱动所述数据写入晶体管T2和所述复位检测晶体管T3关闭。可以理解的是，所述复位检测晶体管T3通过所述第二驱动信号RD的控制，将所述复位检测信号线Monitor的复位电压传输至所述发光元件的第一端进行复位，然后通过所述第一驱动信号WR控制所述数据写入晶体管T2导通，并通过与所述数据写入晶体管T2相连的数据线提供数据电压VData，并可通过电压保持电容C1进行存储以维持一个周期内的发光元件电流的稳定，最后通过所述驱动晶体管T1为所述发光元件提供发光用电流；此外，所述复位检测晶体管T3还可以在所述发光元件正常发光时导通，检测所述驱动晶体管T1的第二电极处的电压并反馈给IC，IC可以根据反馈的电压数据闭环调节数据电压VData等参数，保证所述发光元件工作稳定。
承上，本实施例中，如图4所示，为现有像素电路与本申请像素电路驱动元件电压变化的线条图；其中，包括本申请中所述驱动晶体管T1的栅极处的电压变化线100、现有像素电路中驱动薄膜晶体管T10栅极处的电压变化线200、本申请中所述驱动晶体管T1的第二电极处的电压变化线300、及现有像素电路中驱动薄膜晶体管T10源极处的电压变化线400，具体的，在图4中A处的位置，所述驱动晶体管T1栅极起亮电压为7.4V，远高于现有像素电路中驱动薄膜晶体管T10栅极处4.6V的电压，进一步的，当所述发光元件的起亮电压为2.5V时，7.4V减去2.5V等于4.9V，也即本申请像素电路中可供灰阶划分的电压区间的宽度为4.9V，远大于现有像素电路中可供灰阶划分的电压区间的宽度值。
在一实施例中，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管T1的栅极一端的电容值与所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电容值之差在一阈值电容范围内，所述驱动晶体管T1的栅极一端与所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电压差小于等于0.1V。可以理解的是，在所述数据写入关闭阶段，所述第一驱动信号WR和所述第二驱动信号RD会从高电平跳转到低电平，将所述驱动晶体管T1的栅极一端的电容值与所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电容值之差限定在一阈值电容范围内，避免所述驱动晶体管T1的栅极一端与所述动晶体管的第二电极一端产生feedthrough(馈通)效应，并且，还便于在像素电路中，使所述驱动晶体管T1的栅极一端的电压与所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电压达到内部平衡或抵消，此种方式也使得不同像素中的像素电路不受位于显示装置中位置的影响，可以在不同像素电路与诸如IC等控制单元距离不同,使得不同的像素电路由于RC delay(电阻电容延迟)造成的差异而产生的feedthrough效应大小不一的条件下，避免显示装置显示均一性出现较大差异，通过将所述驱动晶体管T1的栅极一端的电容值与所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电容值之差保持在一阈值电容范围内，以使所述驱动晶体管T1的栅极一端与所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电压差小于等于0.1V，从而也降低了由于feedthrough效应对显示均一性的影响。
承上，本实施例中，如图3所示，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管T1的栅极一端的电容值等于所述数据写入晶体管T2的寄生电容Cgs1的电容值与所述电压保持电容C1的电容值之和。在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管T1的第二电极一端的电容值等于所述复位检测晶体管T3的寄生电容Cgs2的电容值与所述发光元件的本征电容Coled的电容值之和。具体的，在所述数据写入关闭阶段，所述电压保持电容C1的电容值与所述发光元件的本征电容Coled的电容值之差小于等于20fF。可以理解的是，所述电压保持电容C1的电容值可以根据实际情况进行调节设置，具体的，所述电压保持电容C1的电容值为200fF。
在本申请实施例所提供的像素电路中，所述数据写入晶体管T2、复位检测晶体管T3和所述驱动晶体管T1均为P型晶体管。
本申请还提供一种显示装置，包括如前所述的像素电路。
综上所述，本申请通过设置用于拉高所述驱动晶体管T1栅极起亮电压的电压保持单元，提升所述驱动晶体管T1栅极起亮电压，从而增大了起始阶段的起始电压区间，便于进行灰阶划分，避免了灰阶划分后不同灰阶之间的电压差小于IC的最小电压分辨率，降低了灰阶切换的难度，更加便于灰阶切换的控制。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种像素电路，用于驱动发光元件，其特征在于，包括数据写入晶体管、复位检测晶体管、用于产生驱动电流的驱动晶体管、以及用于拉高所述驱动晶体管栅极起亮电压的电压保持单元；
所述数据写入晶体管的栅极连接至第一驱动信号，所述数据写入晶体管的第一电极连接至数据电压，所述数据写入晶体管的第二电极连接至所述驱动晶体管的栅极；
所述驱动晶体管的第一电极连接至阳极电压，所述驱动晶体管的第二电极连接至所述驱动发光元件的第一端，所述发光元件的第二端连接至阴极电压；
所述复位检测晶体管的栅极连接至第二驱动信号，所述复位检测晶体管的第一电极连接至复位检测信号线，所述复位检测晶体管的第二电极并联至所述驱动晶体管的第二电极与所述驱动发光元件的第一端之间；
所述电压保持单元并联至所述数据写入晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的栅极之间。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述电压保持单元包括一电压保持电容，所述电压保持电容的第一端并联至所述数据写入晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的栅极之间，所述电压保持电容的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述像素电路驱动至少包括数据写入阶段和数据写入关闭阶段；
在所述数据写入阶段，驱动所述数据写入晶体管、所述复位检测晶体管和所述驱动晶体管导通；
在所述数据写入关闭阶段，驱动所述数据写入晶体管和所述复位检测晶体管关闭。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管的栅极一端的电容值与所述驱动晶体管的第二电极一端的电容值之差在一阈值电容范围内，所述驱动晶体管的栅极一端与所述驱动晶体管的第二电极一端的电压差小于等于0.1V。
5.根据权利要求4所述的像素电路，其特征在于，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管的栅极一端的电容值等于所述数据写入晶体管的寄生电容的电容值与所述电压保持电容的电容值之和。
6.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，在所述数据写入关闭阶段，所述驱动晶体管的第二电极一端的电容值等于所述复位检测晶体管的寄生电容的电容值与所述发光元件的本征电容的电容值之和。
7.根据权利要求6所述的像素电路，其特征在于，在所述数据写入关闭阶段，所述电压保持电容的电容值与所述发光元件的本征电容的电容值之差小于等于20fF。
8.根据权利要求7所述的像素电路，其特征在于，所述电压保持电容的电容值为200fF。
9.根据权利要求8所述的像素电路，其特征在于，所述数据写入晶体管、复位检测晶体管和所述驱动晶体管均为P型晶体管。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的像素电路。
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CN115565481A (zh) * 2022-09-29 2023-01-03 Tcl华星光电技术有限公司 显示背板及移动终端
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