CN113628585A - 像素驱动电路及其驱动方法、硅基显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种像素驱动电路及其驱动方法、硅基显示面板和显示装置，该像素驱动电路用于驱动发光元件发光，初始阶段，复位模块将复位信号提供至第三节点；发光控制晶体管处于第一导通状态，将复位信号传输至第二节点；阈值补偿模块将复位信号传输至所述第一节点；数据写入模块将数据信号的非使能电平传输至第一电容的第二端；阈值补偿阶段，阈值补偿模块将驱动晶体管的阈值电压补偿至第一节点；在数据写入阶段，数据写入模块将数据信号的使能电平写入至第一电容的第二端，以使第一节点的电位变为VN1'；发光阶段，发光控制晶体管处于第二导通状态，驱动晶体管根据第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至发光元件，驱动发光元件发光。

Description

像素驱动电路及其驱动方法、硅基显示面板和显示装置
技术领域
本发明实施例涉及硅基显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、硅基显示面板和显示装置。
背景技术
硅基显示面板中的发光元件通常为有机发光二极管（Organic Light EmittingDiode，OLED）元件，其具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短等优点，而成为当前可穿戴设备，例如手表、手环、虚拟现实（VR）眼镜等中最具发展潜力的显示面板。
由于OLED元件属于电流驱动型元件，需要设置相应的像素驱动电路为OLED元件提供驱动电流，以使OLED元件能够发光。硅基显示面板中的像素驱动电路通常包括驱动晶体管、开关晶体管和存储电容，驱动晶体管能够根据其栅极的电压产生驱动OLED元件的驱动电流。然而由于工艺制程和器件老化等原因，使得像素驱动电路中驱动晶体管的阈值电压漂移，造成显示不均。
发明内容
针对上述存在问题，本发明实施例提供一种像素驱动电路及其驱动方法、硅基显示面板和显示装置，以消除阈值漂移对显示发光亮度的影响，改善残影问题，提高显示效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种像素驱动电路，用于驱动发光元件进行发光，所述像素驱动电路包括：驱动晶体管、发光控制晶体管、第一电容、第二电容、复位模块、数据写入模块和阈值补偿模块；
所述驱动晶体管的栅极、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、以及所述阈值补偿模块电连接于第一节点；所述第二电容的第一端接收固定电压信号；所述发光控制晶体管的第一极、所述驱动晶体管的第二极、以及所述阈值补偿模块电连接于第二节点；所述发光控制晶体管的第二极、所述复位模块、以及所述发光元件的阳极电连接于第三节点；
在初始阶段，所述复位模块用于将复位信号提供至所述第三节点，以对所述发光元件的阳极进行复位；所述发光控制晶体管用于在第一发光使能电平的控制下处于第一导通状态，以将所述复位信号传输至所述第二节点，对所述驱动晶体管的第二极进行复位；所述阈值补偿模块用于将所述复位信号传输至所述第一节点，以对所述第一电容、所述第二电容以及所述驱动晶体管的栅极进行复位；所述数据写入模块用于将数据信号的非使能电平Vofs传输至所述第一电容的第二端；
在阈值补偿阶段，所述阈值补偿模块用于将所述驱动晶体管的阈值电压补偿至所述第一节点，以使所述第一节点的电位为VN1；所述数据写入模块用于继续向所述第一电容的第二端写入所述数据信号的非使能电平Vofs；
在数据写入阶段，所述数据写入模块用于将所述数据信号的使能电平Vdata写入至所述第一电容的第二端，以使所述第一节点的电位由VN1变为VN1'；其中，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2 ))；Vdata为所述数据信号的使能电平，Vofs为所述数据信号的非使能电平，c1为所述第一电容的容值，c2为所述第二电容的容值；
在发光阶段，所述发光控制晶体管用于在第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使所述驱动晶体管根据所述第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至所述发光元件，驱动所述发光元件进行发光；
其中，在所述第一导通状态下所述发光控制晶体管的电流小于在所述第二导通状态下所述发光控制晶体管的电流。
第二方面，本发明实施例还提供了一种像素驱动电路的驱动方法，用于驱动上述像素驱动电路，所述像素驱动电路的驱动方法包括：
在初始阶段，所述复位模块将复位信号提供至所述第三节点，以对所述发光元件的阳极进行复位；所述发光控制晶体管在第一发光使能电平的控制下处于第一导通状态，以将所述复位信号传输至所述第二节点，对所述驱动晶体管的第二极进行复位；所述阈值补偿模块将所述复位信号传输至所述第一节点，以对所述第一电容、所述第二电容以及所述驱动晶体管的栅极进行复位；所述数据写入模块将数据信号的非使能电平Vofs传输至所述第一电容的第二端；
在阈值补偿阶段，所述发光控制晶体管处于关闭状态；所述阈值补偿模块将所述驱动晶体管的阈值电压补偿至所述第一节点，以使所述第一节点的电位为VN1；所述数据写入模块继续向所述第一电容的第二端写入所述数据信号的非使能电平Vofs；
在数据写入阶段，所述发光控制晶体管处于关闭状态；所述数据写入模块将所述数据信号的使能电平Vdata写入至所述第一电容的第二端，以使所述第一节点的电位由VN1变为VN1'；其中，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2 ))；Vdata 为所述数据信号的使能电平，Vofs为所述数据信号的非使能电平，c1为所述第一电容的容值，c2为所述第二电容的容值；
在发光阶段，所述发光控制晶体管在第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使所述驱动晶体管根据所述第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至所述发光元件，驱动所述发光元件进行发光；
其中，在所述第一导通状态下所述发光控制晶体管的电流小于在所述第二导通状态下所述发光控制晶体管的电流。
第三方面，本发明实施例还提供一种硅基显示面板，包括：多个发光元件和多个阵列排布的上述像素驱动电路；所述像素驱动电路用于驱动所述发光元件进行发光。
第四方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括：上述硅基显示面板。
本发明实施例提供的像素驱动电路及其驱动方法、硅基显示面板和显示装置，通过在初始阶段采用第一发光使能电平控制发光控制晶体管处于第一导通状态，以在能够依次对发光元件的阳极、驱动晶体管的第二极以及驱动晶体管的栅极进行复位的前提下，使得流经发光控制晶体管的电流较小，从而使得发光控制晶体管具有较小的功耗，进而有利于像素驱动电路的低功耗，当将像素驱动电路应用于显示面板中时，能够有利于硅基显示面板的低功耗，满足低功耗的硅基显示面板的应用需求；同时，在发光阶段采用第二发光使能电平控制发光控制晶体管处于第二导通状态，以能够有较大的电流流经发光控制晶体管，使得驱动晶体管提供的驱动电流能够快速地对发光元件的阳极进行充电，以防止包括该像素驱动电路的硅基显示面板出现色偏；另外，通过在阈值补偿阶段将驱动晶体管的阈值电压补偿至第一节点，使得发光阶段驱动晶体管所提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，以防止驱动晶体管阈值漂移而影响显示面板的显示一致性，改善显示面板的显示不均的问题；此外，在数据写入阶段通过第一电容与第二电容对第一节点N1进行分压，即使通过数据写入模块写入至第一电容的第二端的数据信号的使能电平为一较大的电压，但耦合至第一电容的第二端的电压是与第一电容的容值占两个电容（第一电容和第二电容）的容值之和的比例呈正比的，因此可通过设置第一电容和第二电容的容值，使得数据信号的使能电平在以较大的范围变化，而第一节点的电位在一较小的范围内变化，从而能够使发光元件呈现出不同等级的发光亮度，提高对发光元件的亮度调节精度，进而提高显示面板所显示画面的色彩丰富度，提高显示面板的显示质量。
附图说明
图1是相关技术的一种像素驱动电路的结构示意图；
图2是与图1对应的一种像素电路的驱动时序图；
图3是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图；
图4是与图3对应的一种像素驱动电路的驱动时序图；
图5是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的具体电路结构示意图；
图6是与图5对应的一种像素驱动电路的驱动时序图；
图7是本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的具体电路结构示意图；
图8是本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种信号转换电路的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种信号转换电路的具体电路结构示意图；
图11是与图10对应的一种信号转换电路的驱动时序图；
图12是本发明实施例提供的又一种信号转换电路的具体电路结构示意图；
图13是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的驱动方法的流程图；
图14是本发明实施例提供的一种硅基显示面板的结构示意图；
图15是本发明实施例提供的又一种硅基显示面板的结构示意图；
图16是本发明实施例提供的又一种硅基显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是相关技术的一种像素驱动电路的结构示意图，图2是与图1对应的一种像素电路的驱动时序图，结合图1和图2所述，像素驱动电路包括驱动晶体管MD'、数据写入晶体管M1'、发光控制晶体管M2'、复位晶体管M3'和存储电容Cst'；数据写入晶体管M1'和复位晶体管M3'均在扫描信号SCAN'的控制下导通或关断，发光控制晶体管M2'在发光控制信号EMIT'的控制下导通或断开；在初始阶段T1'，扫描信号SCAN'控制数据写入晶体管M1'和复位晶体管M3'均处于导通状态，使得数据信号VDATA'通过导通的数据写入晶体管M1'写入至驱动晶体管MD'的栅极，并存储于存储电容Cst'中；同时，复位信号VINI'会通过导通的复位晶体管M3'传输至发光元件OLED'的阳极，以对发光元件OLED'的阳极进行复位；在发光阶段T2'，发光控制信号EMIT'控制发光控制晶体管M2'处于导通状态，使得正性电源VP+'与负性电源VP-'之间形成电流通路，驱动晶体管MD'根据其栅极的电位提供的驱动电流传输至发光元件OLED'中，驱动发光元件OLED'进行发光。
其中，由于驱动晶体管MD'工作在亚阈值区，使得驱动晶体管MD'在发光阶段提供的驱动电流IMD'为：
Figure 18017DEST_PATH_IMAGE001
其中，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，q为电荷量，L 为Mos管的沟道长度，μp为 PMOS管的载流子迁移率，CD(
Figure 200737DEST_PATH_IMAGE002
)为沟道耗尽区势垒电容，VGS为驱动晶体管MD'的栅极与源 极之间的电压差，即VDATA'-VP+'，VDS为驱动晶体管MD'的漏极与源极之间的压差，Vth为驱 动晶体管MD'的阈值电压；IMD'对驱动晶体管MD'的阈值电压Vth电压敏感，且驱动电流IMD'与 阈值电压Vth呈指数关系，因此当各像素驱动电路中驱动晶体管MD'之间的阈值电压Vth存在 差异时，驱动电流 IMD'会随阈值电压Vth的变化量ΔVth呈指数变化，最终导致发光元件的显 示发光亮度不可控，从而使显示存在显示不均，影响显示效果；同时，由于驱动晶体管MD'通 常为PMOS，而PMOS的迁移率较大，驱动电流通常在pA~nA级别，因此数据信号VDATA'的电压 范围非常小，很难实现0~255灰阶的切换，影响显示画面的显示质量。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种像素驱动电路，用于驱动发光元件进行发光，该像素驱动电路包括驱动晶体管、发光控制晶体管、第一电容、第二电容、复位模块、数据写入模块和阈值补偿模块；所述驱动晶体管的栅极、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、以及所述阈值补偿模块电连接于第一节点；所述第二电容的第一端接收固定电压信号；所述发光控制晶体管的第一极、所述驱动晶体管的第二极、以及所述阈值补偿模块电连接于第二节点；所述发光控制晶体管的第二极、述复位模块、以及所述发光元件的阳极电连接于第三节点；在初始阶段，所述复位模块用于将复位信号提供至所述第三节点，以对所述发光元件的阳极进行复位；所述发光控制晶体管用于在第一发光使能电平的控制下处于第一导通状态，以将所述复位信号传输至所述第二节点，对所述驱动晶体管的第二极进行复位；所述阈值补偿模块用于将所述复位信号传输至所述第一节点，以对所述第一电容、所述第二电容以及所述驱动晶体管的栅极进行复位；所述数据写入模块用于将数据信号的非使能电平传输至所述第一电容的第二端；在阈值补偿阶段，所述阈值补偿模块用于将所述驱动晶体管的阈值电压补偿至所述第一节点，以使所述第一节点的电位为VN1；所述数据写入模块用于继续向所述第一电容的第二端写入所述数据信号的非使能电平；在数据写入阶段，所述数据写入模块用于将所述数据信号的使能电平写入至所述第一电容的第二端，以使所述第一节点的电位由VN1变为VN1'；其中，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2 ))；Vdata 为数据信号的使能电平，Vofs为数据信号的非使能电平，c1为所述第一电容的容值，c2为所述第二电容的容值；在发光阶段，所述发光控制晶体管用于在第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使所述驱动晶体管根据所述第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至所述发光元件，驱动所述发光元件进行发光；其中，在所述第一导通状态下所述发光控制晶体管的电流小于在所述第二导通状态下所述发光控制晶体管的电流。
采用上述技术方案，一方面，通过在初始阶段采用第一发光使能电平控制发光控制晶体管处于第一导通状态，以在能够依次对发光元件的阳极、驱动晶体管的第二极以及驱动晶体管的栅极进行复位的前提下，使得流经发光控制晶体管的电流较小，从而使得发光控制晶体管具有较小的功耗，进而有利于像素驱动电路的低功耗，当将像素驱动电路应用于显示面板中时，能够有利于硅基显示面板的低功耗，满足低功耗的硅基显示面板的应用需求；另一方面，在发光阶段采用第二发光使能电平控制发光控制晶体管处于第二导通状态，以能够有较大的电流流经发光控制晶体管，使得驱动晶体管提供的驱动电流能够快速地对发光元件的阳极进行充电，以防止包括该像素驱动电路的硅基显示面板出现色偏；同时，通过在阈值补偿阶段将驱动晶体管的阈值电压补偿至第一节点，使得发光阶段驱动晶体管所提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，以防止驱动晶体管阈值漂移而影响显示面板的显示一致性，改善显示面板的显示不均的问题；此外，在数据写入阶段通过第一电容与第二电容对第一节点N1进行分压，即使通过数据写入模块写入至第一电容的第二端的数据信号的使能电平为一较大的电压，但耦合至第一电容的第二端的电压是与第一电容的容值占两个电容（第一电容和第二电容）的容值之和的比例呈正比的，因此可通过设置第一电容和第二电容的容值，使得数据信号的使能电平在一较大的范围变化，而第一节点的电位在一较小的范围内变化，从而能够使发光元件呈现出不同等级的发光亮度，提高对发光元件的亮度调节精度，进而提高显示面板所显示画面的色彩丰富度，提高显示面板的显示质量。
以上是本发明的核心思想，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。以下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。
图3是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图。如图3所述，该像素驱动电路中，驱动晶体管MD的栅极、第一电容C1的第一端、第二电容C2的第二端、以及阈值补偿模块12电连接于第一节点N1；第二电容C2的第一端接收固定电压信号，该固定电压信号可以为正性电源Elvdd；发光控制晶体管M1的第一极、驱动晶体管MD的第二极、以及阈值补偿模块12电连接于第二节点N2；发光控制晶体管M1的第二极、复位模块13、以及发光元件20的阳极电连接于第三节点；数据写入模块11可以与第一存储电路C1的第二端电连接于第四节点N4。
可以理解的是，像素驱动电路中，驱动晶体管MD可以为PMOS或NMOS，基于迁移率的考虑，通常驱动晶体管MD为PMOS；相应的，发光控制晶体管M1同样可以为PMOS或NMOS，本发明实施例对此不做具体限定；其中，当发光控制晶体管M1为PMOS时，其栅源压差小于或等于其阈值电压时导通，即当发光控制晶体管M1的栅极接收到发光控制信号Emit为较低的电平时导通，此时较低的电平即为发光控制信号Emit的使能电平；而当发光控制晶体管M1为NMOS时，其栅源压差大于或等于其阈值电压时导通，即当发光控制晶体管M1的栅极接收到发光控制信号Emit为较高的电平时导通，此时较高的电平即为发光控制信号Emit的使能电平。
为便于描述，本发明实施例以发光控制晶体管M1为PMOS为例，对本发明实施例的技术方案进行示例性的说明。
图4是与图3对应的一种像素驱动电路的驱动时序图。结合参考图3和图4，在初始阶段T1，复位模块13将复位信号Rest提供至第三节点N3，以对发光元件20的阳极进行复位；发光控制晶体管M1在发光控制信号Emit的第一发光使能电平控制下处于第一导通状态，使得复位信号Rest从第三节点N3传输至第二节点N2，对驱动晶体管MD的第二极进行复位，再通过阈值补偿模块12将复位信号Rest从第二节点N2传输至第一节点N1，以对第一电容C1、第二电容C2以及驱动晶体管MD的栅极进行复位；同时，数据写入模块11将数据信号Data的非使能电平Vofs传输至第一电容C1的第二端；如此，在初始阶段T1中通过使发光控制晶体管M1处于第一导通状态，使得流过发光控制晶体管M1的电流较小，从而能够在实现第二节点N2和第一节点N1进行复位的前提下，使得发光控制晶体管M1具有较小的功耗，进而有利于像素驱动电路的低功耗，且当将该像素驱动电路应用于硅基显示面板中时，有利于硅基显示面板的低功耗，满足低功耗硅基显示面板的应用需求；同时，在初始阶段T1结束时，完成了对驱动晶体管MD的栅极和第二极的复位，将驱动晶体管MD从上一驱动周期的偏压状态变回初始状态，以防驱动晶体管MD的迟滞效应影响驱动晶体管MD的后续工作状态；此外，第一电容C1两端的电压V即为第一节点N1与第四节点N4之间的电压差，若忽略复位模块13、发光控制晶体管M1、阈值补偿模块12以及数据写入模块11引起的压降，则第一电容C1两端的压差VC1= Rest-Vofs。
初始阶段T1结束后，进入阈值补偿阶段T2，此时从正性电源Elvdd到第一节点N1之间形成通路，使得电流信号依次通过驱动晶体管MD和阈值补偿模块12对第一节点N1进行充电，直至第一节点N1的电位VN1=Elvdd-Vth时，达到驱动晶体管MD的关闭的临界点，使得阈值补偿阶段T2结束时第一节点N1的电位保持为VN1；其中，Vth为驱动晶体管MD的阈值电压；如此，阈值补偿阶段T2结束时，第一节点N1的电位与驱动晶体管MD的阈值电压相关，实现了阈值补偿模块12将驱动晶体管MD的阈值电压补偿至第一节点N1的过程；同时，在阈值补偿阶段T2，数据写入模块11会保持向第一电容C1的第二端写入数据信号Data的非使能电平Vofs，使得第一节点N1的电位VN1不会耦合至第四节点N4；如此，在阈值补偿阶段T2结束时，第一电容C1两端的压差变为VN1-Vofs。
阈值补偿阶段T2结束后，进入数据写入阶段T3，此时数据写入模块11将数据信号Data的使能电平Vdata写入至第一电容C1的第二端，使得第一电容C1的第二端的电位由Vofs变为Vdata，即第一电容C1的第二端的电位变化了ΔV=Vdata-Vofs；同时，由于第一电容C1的耦合作用，使得与第一电容C1的第一端电连接的第一节点N1的电位会随之变化；由于第一节点N1还与第二电容C2电连接，使得第一节点N1的电位变化量与第一电容C1对第一节点N1的分压量相关，因此第一节点N1的电位由VN1变为VN1'；此时，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2))，即第一节点N1的电位VN1'为Elvdd-Vth-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2))；c1为所述第一电容C1的容值，c2为第二电容C2的电容值。如此，即使通过数据写入模块11写入第四节点N4的数据信号Data的使能电平Vdata为一较大的电压信号，但耦合至第一节点N1的信号与第一电容C1的电容值占两个电容（第一电容C1和第二电容C2）的电容值之和的比例呈正相关，使得第一电容C1与第二电容C2起到一定的分压作用，相较于写入至第四节点N4的数据信号Data，第一节点N1的变化量较小，从而能够将数据信号Data设置在较宽的范围内，以与0～255灰阶中的各灰阶一一对应，进而在数据写入阶段T3结束时，第一节点N1的电位同样能与0～255灰阶中的各灰阶一一对应。
数据写入阶段T3结束后，进入发光阶段T4，此时发光控制晶体管M1在发光控制信号Emit的第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使驱动晶体管MD根据第一节点N1的电位VN1'生成的驱动电流Id传输至发光元件20，驱动发光元件20进行发光；即驱动晶体管MD提供的驱动电流Id为：
Figure 183736DEST_PATH_IMAGE003
其中，μ为驱动晶体管MD中的载流子迁移率，Cox为驱动晶体管MD的栅极与其沟道区的寄生电容，Wp/Lp为驱动晶体管MD的沟道宽长比；如此，在发光阶段T4，驱动晶体管MD提供的驱动电流Id与其阈值电压Vth无关，从而能够使得驱动晶体管MD所提供的电流可控，进而提高包括该像素驱动电路的显示面板的显示均一性；同时，在发光阶段T4，发光控制晶体管M1处于第二导通状态下，能够有较大的电流流经发光控制晶体管M1，以能够快速地对发光元件20的阳极进行充电，使得发光元件20的阳极与其阴极之间的电位差尽快达到发光元件20的发光阈值Voled，即第三节点N3的电位VN3与负性电源Elvee之间的压差大于或等于发光元件20的发光阈值Voled，从而能够缩短发光元件20达到稳定发光亮度所需的时间，以防具有不同导通阈值的发光元件之间的导通时间相差较大，而致使显示面板出现明显的色偏现象，进一步提高显示面板的显示效果。
本发明实施例中，通过在初始阶段采用第一发光使能电平控制发光控制晶体管处于第一导通状态，以在能够依次对发光元件的阳极、驱动晶体管的第二极以及驱动晶体管的栅极进行复位的前提下，使得流经发光控制晶体管的电流较小，从而使得发光控制晶体管具有较小的功耗，进而有利于像素驱动电路的低功耗，当将像素驱动电路应用于显示面板中时，能够有利于硅基显示面板的低功耗，满足低功耗的硅基显示面板的应用需求；同时，在发光阶段采用第二发光使能电平控制发光控制晶体管处于第二导通状态，以能够有较大的电流流经发光控制晶体管，使得驱动晶体管提供的驱动电流能够快速地对发光元件的阳极进行充电，以防止包括该像素驱动电路的硅基显示面板出现色偏；另外，通过在阈值补偿阶段将驱动晶体管的阈值电压补偿至第一节点，使得发光阶段驱动晶体管所提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，以防止驱动晶体管阈值漂移而影响显示面板的显示一致性，改善显示面板的显示不均的问题；此外，在数据写入阶段通过第一电容与第二电容对第一节点进行分压，即使通过数据写入模块写入至第一电容的第二端的数据信号的使能电平为一较大的电压，但耦合至第一电容的第二端的电压是与第一电容的电容值占两个电容（第一电容和第二电容）的电容值之和的比例呈正比的，因此可通过设置第一电容和第二电容的电容值，使得数据信号的使能电平在以较大的范围变化，而第一节点的电位在一较小的范围内变化，从而能够使发光元件呈现出不同等级的发光亮度，提高对发光元件的亮度调节精度，进而提高显示面板所显示画面的色彩丰富度，提高显示面板的显示质量。
可选的，在所述阈值补偿阶段，复位模块还持续向第三节点提供复位信号。如此，第三节点在阈值补偿阶段仍保持为复位信号的电压，即阈值补偿阶段第三节点保持为固定电压信号，且该固定电压信号不足以控制发光元件进行发光，以防阈值补偿阶段因发光控制晶体管产生的漏电流对第三节点进行充电，使得第三节点达到发光元件的发光电压，而产生像素偷亮的问题。
需要说明的是，本发明实施例中阈值补偿模块、复位模块以及数据写入模块均可以由有源元件和/或无源元件，有源元件例如包括晶体管，无源元件例如包括电阻、电容和电感等。在能够实现各模块的功能的前提下，本发明实施例对阈值补偿模块、复位模块以及数据写入模块的结构不做具体限定。
以下就典型的示例，对本发明实施例的技术方案进行示例性的说明。
可选的，图5是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的具体电路结构示意图，如图5所示，复位模块13包括复位晶体管M4，阈值补偿模块12包括阈值补偿晶体管M3；复位晶体管M4的第一极接收复位信号Rest；复位晶体管M4的第二极电连接于第三节点N3；复位晶体管M4的栅极接收第二扫描信号Scan2；复位晶体管M4在第二扫描信号Scan2的控制下导通或关闭；阈值补偿晶体管M3的栅极接收第一扫描信号Scan1；阈值补偿晶体管M3的第一极电连接于第一节点N1，阈值补偿晶体管M3的第二极电连接于第二节点N2；阈值补偿晶体管M3在第一扫描信号Scan1的控制下导通或关闭。
相应的，数据写入模块11可以包括数据写入晶体管M2，数据写入晶体管M2的第一极接收数据信号Data，且该数据信号Data包括使能电平Vdata和非使能电平Vofs；数据写入晶体管M2的第二极电连接于第四节点N4；数据写入晶体管M2的栅极接收第三扫描信号Scan3，使得数据写入晶体管M2在第三扫描信号Scan3的控制下导通或断开。
其中，复位晶体管M4、阈值补偿晶体管M3以及数据写入晶体管M2同样可以为NMOS或PMOS；对于NMOS，其栅极所接收的扫描信号为高电平时导通，低电平时关闭；对于PMOS，其栅极所接收的扫描信号为低电平时导通，高电平时关闭。本发明实施例对复位晶体管M4、阈值补偿晶体管M3以及数据写入晶体管M2的类型不做具体限定。为便于描述，以下以像素驱动电路中所有晶体管均为PMOS为例，对本发明实施例的技术方案进行示例性的说明。
示例性的，图6是与图5对应的一种像素驱动电路的驱动时序图，结合参考图5和图6，在初始阶段T1，第一扫描信号Scan1控制阈值补偿晶体管M3导通，第二扫描信号Scan2控制复位晶体管M4导通，第三扫描信号Scan3控制数据写入晶体管M2导通，发光控制信号Eimt的第一发光使能电平控制发光控制晶体管M1导通；数据信号Data的非使能电平Vofs通过导通的数据写入晶体管M2写入至第一四节点N4，复位信号Rest通过导通的复位晶体管M4写入至发光元件20的阳极，并通过处于第一导通状态的发光控制晶体M1传输至第二节点N2，以及通过导通的阈值补偿晶体管M3写入至第一节点N1，以分别对发光元件20的阳极、驱动晶体管的第二极以及驱动晶体管的栅极进行复位。
在阈值补偿阶段T2，第一扫描信号Scan1控制阈值补偿晶体管M3保持导通状态，第二扫描信号Scan2控制复位晶体管M4保持导通状态，以及第三扫描信号Scan3控制数据写入晶体管M2保持导通状态，发光控制信号Eimt的非发光使能电平控制发光控制晶体管M1关闭；第三节点N3保持为复位信号Rest的电压，经由驱动晶体MD和阈值补偿晶体管M3的电流持续向第一节点N1进行充电，直至第一节点N1的电位变为VN1=Elvdd-Vth，以将驱动晶体管MD的阈值电压Vth补偿至第一节点N1；同时，第四节点N4仍保持为数据信号Data的非使能电平Vofs。
在数据写入阶段T3，第一扫描信号Scan1控制阈值补偿晶体管M3关闭，第二扫描信号Scan2控制复位晶体管M4关闭，第三扫描信号Scan3控制数据写入晶体管M2保持导通状态，发光控制信号Eimt的非发光使能电平控制发光控制晶体管M1保持为关闭状态；数据信号Data的使能电平Vdata通过导通的数据写入晶体管M2写入至第四节点N4，使得第四节点N4的电位由数据信号Data的非使能电平Vofs变为数据信号Data的使能电平Vdata，并通过第一电容C1的耦合作用以及第二电容C2的分压作用，使得第一节点N1的电位由VN1变为VN1'，从而实现数据信号的写入。
在发光阶段T4，第一扫描信号Scan1控制阈值补偿晶体管M3保持关闭状态，第二扫描信号Scan2控制复位晶体管M4保持关闭状态，以及第三扫描信号Scan3控制数据写入晶体管M2关闭，发光控制信号Eimt的第二发光使能电平控制发光控制晶体管M1处于第二导通状态，使得正性电源Elvdd与负性电源Elvee之间形成电流通路，且能够有较大的电流流经发光控制晶体管M1，从而快速地驱动发光元件20进行稳定地发光。
由上述分析可知，阈值补偿晶体管与复位晶体管的导通时间段相同，以在复位晶体管管的沟道类型与阈值补偿晶体管的沟道类型相同时，两者的栅极所接收到的扫描信号相同。此时，如图7所示，控制复位晶体管M4导通或关断的第一扫描信号Scan1可以复用为控制阈值补偿晶体管M3导通或关断的第二扫描信号，从而能够减少向像素驱动电路所提供的信号的数量，减小像素驱动电路中用于接收信号的端口的数量，进而简化像素驱动电路的结构，降低像素驱动电路的成本。
在上述实施例的基础上，可选的，图8是本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图，如图8所示，像素驱动电路还包括信号转换电路14；信号转换电路14与发光控制晶体管M1的栅极Mg电连接；信号转换电路14用于在初始阶段，向发光控制晶体管M1的栅极Mg提供第一发光使能电平，以控制发光控制晶体管M1处于第一导通状态，在阈值补偿阶段和数据写入阶段，向发光控制晶体管M1的栅极Mg提供发光非使能电平，以控制发光控制晶体管M1处于关闭状态，以及在发光阶段，向发光控制晶体管M1的栅极Mg提供第二发光使能电平，以使发光控制晶体管M1处于第二导通状态。
如此，通过设置信号转换电路能够在不同的阶段提供不同的发光控制信号，控制发光控制晶体管处于不同的导通状态，以实现对驱动晶体管的复位，以及在发光阶段，加速发光元件进入稳定发光的阶段，从而在确保像素驱动电路具有较低功耗的前提下，提高发光元件的发光准确度。
可选的，图9是本发明实施例提供的一种信号转换电路的结构示意图，结合参考图8和图9所示，信号转换电路14包括第一使能电平转换模块141、第二使能电平转换模块142和第三使能电平转换模块143；第一使能电平转换模块141分别与第一电平信号端VP1、第一逻辑控制信号端CTRL1和发光控制晶体管M1的栅极Mg电连接；第一使能电平转换模块141用于在第一逻辑控制信号端CTRL1的第一逻辑控制信号Ctrl1的控制下，将第一电平信号端VP1的第一发光使能电平提供至发光控制晶体管M1的栅极Mg；第二使能电平转换模块142分别与第一发光控制信号端XOUT、第二电平信号端VP2和发光控制晶体管M1的栅极Mg电连接；第二使能电平转换模块142用于在第一发光控制信号端XOUT的第一发光控制信号的控制下，将第二电平信号端VP2的第二发光使能电平提供至发光控制晶体管M1的栅极Mg；第三使能电平转换模块143分别与第二逻辑控制信号端CTRL2、第二发光控制信号端OUT、第三电平信号端VP3和发光控制晶体管M1的栅极Mg电连接；第三使能电平转换模块143用于在第二发光控制信号端OUT的第二发光控制信号和第二逻辑控制信号CTRL2端的第二逻辑控制信号的控制下，将第三电平信号端VP3的发光非使能电平提供至发光控制晶体管M1的栅极Mg。
具体的，在初始阶段，通过第一逻辑控制信号端CTRL1的第一逻辑控制信号Ctrl1控制第一使能电平转换模块141将第一电平信号端VP1的第一发光使能电平传输至发光控制晶体管M1的栅极Mg，使得发光控制晶体管M1能够处于第一导通状态，以使第三节点N3的复位信号能够依次传输至第二节点N2和第一节点N1，在对发光元件20的阳极进行复位的同时，分别对驱动晶体管MD的栅极和第二极进行复位；在阈值补偿阶段和数据写入阶段，通过第二发光控制信号端OUT的第二发光控制信号和第二逻辑控制信号端CTRL2的第二逻辑控制信号控制第三使能电平转换模块143将第三电平信号端VP3的发光非使能电平传输至发光控制晶体管M1的栅极Mg，使得发光控制晶体管M1处于关闭状态，防止相应的电信号对第三节点N3进行充电，而产生像素偷亮的现象；在发光阶段，通过第一发光控制信号端XOUT的第一发光控制信号控制第二电平转换模块142将第二电平信号端VP2的第二发光使能电平传输至发光控制晶体管M1的栅极Mg，使得发光控制晶体管M1处于第二导通状态，以使驱动晶体管MD提供的驱动电流能够快速地传输至发光元件20的阳极，对发光元件20的阳极进行充电，使得发光元件20迅速进入稳定发光阶段。
其中，第一电平转换模块141、第二电平转换模块142、第三电平转换模块143可以由各种元器件组成，本发明实施例对第一电平转换模块141、第二电平转换模块142以及第三电平转换模块143的具体结构不做限定。
示例性的，图10是本发明实施例提供的一种信号转换电路的具体电路结构示意图，结合参考图9和图10，第一电平转换模块141包括第一晶体管M21；第一晶体管M21的栅极与第一逻辑控制信号端CTRL1电连接，第一晶体管M21的第一极与第一电平信号端VP1电连接，第一晶体管M21的第二极与发光控制晶体管的栅极Mg电连接；第二电平转换模块142包括第二晶体管M22；第二晶体管M22的栅极与第一发光控制信号端XOUT电连接，第二晶体管M22的第一极与第二电平信号端VP2电连接，第二晶体管M22的第二极与发光控制晶体管的栅极Mg电连接；第三电平转换模块143包括与非门U1和第三晶体管M23；与非门U1的第一输入端与第二逻辑控制信号端CTRL2电连接，与非门U1的第二输入端与第二发光控制信号端OUT电连接，与非门U1的输出端与第三晶体管M23的栅极电连接；第三晶体管M23的第一极与第三电平信号端VP3电连接，第三晶体管M23的第二极与发光控制晶体管的栅极Mg电连接。
需要说明的是，图10仅为本发明实施例示例性的附图，图10中仅示例性的示出了各晶体管的沟道类型，在能够实现各电平转换模块的作用的前提下，本发明实施例对各电平转换模块中各晶体管的沟道类型不做具体限定。
为便于描述，本发明实施例，以第一晶体管M21和第三晶体管M23为PMOS，以及第二晶体管M22为NMOS为例，对本发明实施例的技术方案进行示例性的说明。
图11是与图10对应的一种信号转换电路的驱动时序图，结合参考图10和图11，在初始阶段T1，第一逻辑控制端CTRL1的第一逻辑控制信号Ctrl1为低电平，使得第一晶体管M21导通，第一电平信号端VP1的第一发光使能电平作为发光控制信号Emit的第一发光使能电平通过导通的第一晶体管M21传输至发光控制晶体管的栅极Mg，以使发光控制晶体管处于第一导通状态；相应的，第二逻辑控制信号端CTRL2的第二逻辑控制信号Ctrl2为低电平，而第二发光控制信号端OUT的第二发光控制信号Out为高电平，使得与非门U1输出高电平信号，控制第三晶体管M23处于关闭状态；同时，第一发光控制信号端XOUT的第一发光控制信号Xout为低电平，使得第二晶体管M22同样处于断开状态。
在阈值补偿阶段T2和数据写入阶段T3，第一逻辑控制信号端CTRL1的第一逻辑控制信号Ctrl1转换为高电平，使得第一晶体管M21处于关闭状态；第二逻辑控制信号端CTRL2的第二逻辑控制信号Ctrl2为高电平，以及第二发光控制信号端OUT的第二发光控制信号Out也为高电平，使得与非门U1输出低电平信号，控制第三晶体管M23处于导通状态，第三电平信号端VP3的非发光使能电平作为发光控制信号Emit通过导通的第三晶体管M23传输至发光控制晶体管的栅极Mg，控制发光控制晶体管处于关闭状态；而第一发光控制信号端XOUT的第一发光控制信号Xout为低电平，使得第二晶体管M22保持为关闭状态。
在发光阶段T4，第一逻辑控制信号端CTRL1的第一逻辑控制信号Ctrl1保持为高电平，使得第一晶体管M21保持为关闭状态；第二逻辑控制信号端CTRL2的第二逻辑控制信号Ctrl2为高电平，第二发光控制信号端OUT的第二发光控制信号Out转换为低电平，与非门U1输出高电平信号，控制第三晶体管M23处于关闭状态；第一发光控制信号端XOUT的第一发光控制信号Xout转换为高电平，使得第二晶体管M22处于导通状态，第二电平信号端VP2的第二发光使能电平作为发光控制信号Emit通过导通的第二晶体管M22传输至发光控制晶体管的栅极Mg，使得发光控制晶体管处于第二导通状态。
其中，第一晶体管M21和第三晶体管M23均为PMOS，且第一逻辑控制信号端CTRL1的第一逻辑控制信号Ctrl1与第二逻辑控制信号端CTRL2的第二逻辑控制信号Ctrl2相同，使得第一逻辑控制信号端CTRL1可以复用为第二逻辑控制信号端CTRL2；即在第一晶体管M21与第三晶体管M23的沟道类型相同时，可以将第一逻辑控制信号端CTRL1复用为第二逻辑控制信号端CTRL2，以减少向信号转换电路所提供的信号的数量。
相应的，第二晶体管M22为NMOS，第三晶体管M23为PMOS，且第一发光控制信号端XOUT的第一发光控制信号Xout与第二发光控制信号端OUT的第二发光控制信号Out互为相反的信号，即在第二晶体管M22与第三晶体管M23的沟道类型不同时，第一发光控制信号Xout与第二发光控制信号Out互为相反的信号。
可选的，图12是本发明实施例提供的又一种信号转换电路的具体电路结构示意图，如图12所示，信号转换模块还可以包括第一反相器U2，该第一反相器U2可以电连接于第一发光控制信号端XOUT与第二发光控制信号端OUT之间；如此，仅向信号转换电路的第一发光控制信号端XOUT提供第一发光控制信号Xout，或者仅向第二发光控制信号端OUT提供第二发光控制信号Out，以减少提供至信号转换电路的信号的数量。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种像素驱动电路的驱动方法，该像素驱动电路的驱动方法用于驱动本发明实施例提供的像素驱动电路。图13是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的驱动方法的流程图，如图13所示，像素驱动电路的驱动方法包括：
S110、在初始阶段，复位模块将复位信号提供至第三节点，以对发光元件的阳极进行复位；发光控制晶体管在第一发光使能电平的控制下处于第一导通状态，以将复位信号传输至所述第二节点，对驱动晶体管的第二极进行复位；阈值补偿模块将复位信号传输至第一节点，以对第一电容、第二电容以及驱动晶体管的栅极进行复位；数据写入模块将数据信号的非使能电平传输至第一电容的第二端。
S120、在阈值补偿阶段，发光控制晶体管处于关闭状态；阈值补偿晶体管将驱动晶体管的阈值电压补偿至第一节点，以使第一节点的电位为VN1；数据写入模块继续向第一电容的第二端写入数据信号的非使能电平。
S130、在数据写入阶段，发光控制晶体管处于关闭状态；数据写入模块将数据信号的使能电平写入至第一电容的第二端，以使第一节点的电位由VN1变为VN1'。
其中，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2 ))；Vdata为数据信号的使能电平，Vofs为数据信号的非使能电平，c1为第一电容的容值，c2为第二电容的容值。
S140、在发光阶段，发光控制晶体管在第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使驱动晶体管根据第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至发光元件，驱动发光元件进行发光。
其中，在所述第一导通状态下所述发光控制晶体管的电流小于在所述第二导通状态下所述发光控制晶体管的电流。
如此，在初始阶段采用第一发光使能电平控制发光控制晶体管处于第一导通状态，以在能够依次对发光元件的阳极、驱动晶体管的第二极以及驱动晶体管的栅极进行复位的前提下，使得流经发光控制晶体管的电流较小，从而使得发光控制晶体管具有较小的功耗，进而有利于像素驱动电路的低功耗，当将像素驱动电路应用于显示面板中时，能够有利于硅基显示面板的低功耗，满足低功耗的硅基显示面板的应用需求；同时，在发光阶段采用第二发光使能电平控制发光控制晶体管处于第二导通状态，以能够有较大的电流流经发光控制晶体管，使得驱动晶体管提供的驱动电流能够快速地对发光元件的阳极进行充电，以防止包括该像素驱动电路的硅基显示面板出现色偏；另外，通过在阈值补偿阶段将驱动晶体管的阈值电压补偿至第一节点，使得发光阶段驱动晶体管所提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，以防止驱动晶体管阈值漂移而影响显示面板的显示一致性，改善显示面板的显示不均的问题；此外，在数据写入阶段通过第一电容与第二电容对第一节点进行分压，即使通过数据写入模块写入至第一电容的第二端的数据信号的使能电平为一较大的电压，但耦合至第一电容的第二端的电压是与第一电容的容值占两个电容（第一电容和第二电容）的容值之和的比例呈正比的，因此可通过设置第一电容和第二电容的容值，使得数据信号的使能电平在以较大的范围变化，而第一节点的电位在一较小的范围内变化，从而能够使发光元件呈现出不同等级的发光亮度，提高对发光元件的亮度调节精度，进而提高显示面板所显示画面的色彩丰富度，提高显示面板的显示质量。
可选的，在阈值补偿阶段，复位模块持续向第三节点提供复位信号。如此，第三节点在阈值补偿阶段仍保持为复位信号的电压，即阈值补偿阶段第三节点保持为固定电压信号，且该固定电压信号不足以控制发光元件进行发光，以防阈值补偿阶段因发光控制晶体管产生的漏电流对第三节点进行充电，使得第三节点达到发光元件的发光电压，而产生像素偷亮的问题。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种硅基显示面板，该硅基显示面板包括多个发光元件和多个阵列排布的像素驱动电路；像素驱动电路用于驱动发光元件进行发光；且像素驱动电路为本发明实施例提供的像素驱动电路，因此本发明实施例提供硅基显示面板包括本发明实施例提供的像素驱动电路的技术特征，具备本发明实施例提供的像素驱动电路的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例的像素驱动电路的描述，在此不再赘述。
其中，硅基显示面板包括硅基衬底，硅基显示面板中的像素驱动电路以及发光元件均形成于硅基衬底的一侧，即可采用CMOS技术在硅基衬底上形成硅基显示面板的各器件。由于直接形成于硅基衬底上的器件具有微型器件的物理特性，使得硅基显示面板能够显示优质画面。
可选的，图14是本发明实施例提供的一种硅基显示面板的结构示意图，如图14所示，硅基显示面板100包括显示区110和围绕显示区110的非显示区120；发光元件位于显示区110；硅基显示面板100还包括发光扫描驱动电路30；发光扫描驱动电路30位于非显示区120；发光扫描驱动电路30包括多个级联的发光扫描驱动单元31；各发光扫描驱动单元31与各行像素驱动电路的发光控制晶体管M1的栅极一一对应电连接；此时，一个像素驱动电路可与一个发光元件构成一像素10；各发光扫描驱动单元31用于依次输出发光控制信号至各行像素驱动电路的发光控制晶体管M1；其中，发光控制信号包括第一发光使能电平、第二发光使能电平或发光非使能电平。如此，在复位阶段，各发光扫描驱动单元31可依次输出发光控制信号的第一发光使能电平至各行像素10的发光控制晶体管M1的栅极，以使各行像素10的发光控制晶体管M1依次处于第一导通状态，依次对各行像素10的驱动晶体管和发光元件进行复位；在阈值补偿阶段和数据写入阶段，各发光扫描驱动单元31均输出非发光使能电平至各行像素10的发光控制晶体管M1的栅极，以使各行像素10的发光控制晶体管处于关闭状态；而在发光阶段，各发光扫描驱动单元31可依次输出发光控制信号的第二发光使能电平至各行像素10的发光控制晶体管M1的栅极，以使各行像素10的发光控制晶体管M1依次处于第二导通状态，各行像素10的驱动晶体管提供的驱动电流依次提供至其发光元件中，驱动各行像素10的发光元件依次进行发光，从而使硅基显示面板100呈现出相应的显示画面。
此外，硅基显示面板100的显示区110还可以包括发光控制信号线41、多条复位信号线43以及多条数据信号线42；位于同一行的至少部分像素驱动电路的发光控制晶体管M1的栅极与同一条发光控制信号线41电连接；发光控制信号线用于传输发光控制信号；位于同一行或同一列的至少部分像素驱动电路的复位模块与同一条复位信号线43电连接；复位信号线43用于传输复位信号；位于同一列的至少部分像素驱动电路的数据写入模块与同一条数据信号线42电连接；数据信号线42用于传输数据信号；各发光扫描驱动单元31通过各条发光控制信号线41与各行像素驱动电路的发光控制晶体管M1的栅极一一对应电连接。如此，发光扫描驱动单元31提供的发光控制信号可通过对应的发光控制信号线41传输至对应的像素10的发光控制晶体管M1，复位信号通过个条复位信号线43提供至各行像素10的复位模块，以及各数据信号通过各条数据信号线42传输至各列像素10的数据写入模块。
可选的，图15是本发明实施例提供的又一种硅基显示面板的结构示意图，如图15所示，当像素驱动电路包括信号转换电路14时，该信号转换电路14可电连接于发光控制信号线41与发光控制晶体管M1之间；信号转换电路14用于在初始阶段，将发光控制信号线传输的发光控制信号转换为第一发光使能电平，以控制发光控制晶体管M1处于第一导通状态，在阈值补偿阶段和数据写入阶段，将发光控制信号线传输的发光控制信号转换为发光非使能电平，以控制发光控制晶体管M1处于关闭状态，以及在发光阶段，将发光控制信号线传输的发光控制信号转换为第二发光使能电平，以使发光控制晶体管M1处于第二导通状态。如此，通过在各像素驱动电路中设置信号转换电路14，以使信号转换电路14将发光扫描驱动电路31输出的发光控制信号转换为相应的电平信号，控制发光控制晶体管的导通状态，从而能够在降低功耗的前提下，确保像素驱动电路的复位阶段、阈值补偿阶段、数据写入阶段以及发光阶段稳步进行。
可选的，图16是本发明实施例提供的又一种硅基显示面板的结构示意图，如图16所示，当像素驱动电路包括信号转换电路14时，与同一条发光控制信号线41电连接的像素驱动电路可共用信号转换电路14，即信号转换电路14电连接于发光扫描驱动单元31与发光控制信号线41之间；同样的，信号转换电路14用于在初始阶段，将发光扫描驱动单元输出的发光控制信号转换为第一发光使能电平，以控制发光控制晶体管处于第一导通状态，在阈值补偿阶段和所述数据写入阶段，将发光扫描驱动单元输出的发光控制信号转换为发光非使能电平，以控制发光控制晶体管处于关闭状态，以及在发光阶段，将发光扫描驱动单元输出的发光控制信号转换为所述第二发光使能电平，以使发光控制晶体管处于第二导通状态。如此，通过另与同一条发光控制信号线电连接的像素驱动电路共用信号转换电路，能够减少硅基显示面板中信号转换电路的数量，简化硅基显示面板中像素驱动电路的结构，从而有利于提高硅基显示面板的开口率。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括本发明实施例提供的硅基显示面板，因此本发明实施例提供的显示装置包括本发明实施例提供的硅基显示面板的技术特征，能够达到本发明实施例提供的硅基显示面板的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例提供的硅基显示面板的描述，在此不再赘述。其中，本发明实施例提供的显示装置可以包括但不限于手表、手环、VR眼镜等具备显示功能的可穿戴设备。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (18)

1.一种像素驱动电路，用于驱动发光元件进行发光，其特征在于，包括：驱动晶体管、发光控制晶体管、第一电容、第二电容、复位模块、数据写入模块和阈值补偿模块；
所述驱动晶体管的栅极、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、以及所述阈值补偿模块电连接于第一节点；所述第二电容的第一端接收固定电压信号；所述发光控制晶体管的第一极、所述驱动晶体管的第二极、以及所述阈值补偿模块电连接于第二节点；所述发光控制晶体管的第二极、所述复位模块、以及所述发光元件的阳极电连接于第三节点；
在初始阶段，所述复位模块用于将复位信号提供至所述第三节点，以对所述发光元件的阳极进行复位；所述发光控制晶体管用于在第一发光使能电平的控制下处于第一导通状态，以将所述复位信号传输至所述第二节点，对所述驱动晶体管的第二极进行复位；所述阈值补偿模块用于将所述复位信号传输至所述第一节点，以对所述第一电容、所述第二电容以及所述驱动晶体管的栅极进行复位；所述数据写入模块用于将数据信号的非使能电平传输至所述第一电容的第二端；
在阈值补偿阶段，所述阈值补偿模块用于将所述驱动晶体管的阈值电压补偿至所述第一节点，以使所述第一节点的电位为VN1；所述数据写入模块用于继续向所述第一电容的第二端写入所述数据信号的非使能电平；
在数据写入阶段，所述数据写入模块用于将所述数据信号的使能电平写入至所述第一电容的第二端，以使所述第一节点的电位由VN1变为VN1'；其中，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2 ))；Vdata 为所述数据信号的使能电平，Vofs为所述数据信号的非使能电平，c1为所述第一电容的电容值，c2为所述第二电容的电容值；
在发光阶段，所述发光控制晶体管用于在第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使所述驱动晶体管根据所述第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至所述发光元件，驱动所述发光元件进行发光；
其中，在所述第一导通状态下所述发光控制晶体管的电流小于在所述第二导通状态下所述发光控制晶体管的电流。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，还包括：信号转换电路；所述信号转换电路与所述发光控制晶体管的栅极电连接；
所述信号转换电路用于在所述初始阶段，向所述发光控制晶体管的栅极提供所述第一发光使能电平，以控制所述发光控制晶体管处于第一导通状态，在所述阈值补偿阶段和所述数据写入阶段，向所述发光控制晶体管的栅极提供发光非使能电平，以控制所述发光控制晶体管处于关闭状态，以及在所述发光阶段，向所述发光控制晶体管的栅极提供所述第二发光使能电平，以使所述发光控制晶体管处于第二导通状态。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号转换电路包括第一使能电平转换模块、第二使能电平转换模块和第三使能电平转换模块；
所述第一使能电平转换模块分别与第一电平信号端、第一逻辑控制信号端和所述发光控制晶体管的栅极电连接；所述第一使能电平转换模块用于在所述第一逻辑控制信号端的第一逻辑控制信号的控制下，将所述第一电平信号端的所述第一发光使能电平提供至所述发光控制晶体管的栅极；
所述第二使能电平转换模块分别与第一发光控制信号端、第二电平信号端和所述发光控制晶体管的栅极电连接；所述第二使能电平转换模块用于在所述第一发光控制信号端的第一发光控制信号的控制下，将所述第二电平信号端的所述第二发光使能电平提供至所述发光控制晶体管的栅极；
所述第三使能电平转换模块分别与第二逻辑控制信号端、第二发光控制信号端、第三电平信号端和所述发光控制晶体管的栅极电连接；所述第三使能电平转换模块用于在所述第二发光控制信号端的第二发光控制信号和所述第二逻辑控制信号端的第二逻辑控制信号的控制下，将所述第三电平信号端的所述发光非使能电平提供至所述发光控制晶体管的栅极。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一电平转换模块包括第一晶体管；所述第一晶体管的栅极与所述第一逻辑控制信号端电连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一电平信号端电连接，所述第一晶体管的第二极与所述发光控制晶体管的栅极电连接；
所述第二电平转换模块包括第二晶体管；所述第二晶体管的栅极与所述第一发光控制信号端电连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二电平信号端电连接，所述第二晶体管的第二极与所述发光控制晶体管的栅极电连接；
所述第三电平转换模块包括与非门和第三晶体管；所述与非门的第一输入端与所述第二逻辑控制信号端电连接，所述与非门的第二输入端与所述第二发光控制信号端电连接，所述与非门的输出端与所述第三晶体管的栅极电连接；所述第三晶体管的第一极与所述第三电平信号端电连接，所述第三晶体管的第二极与所述发光控制晶体管的栅极电连接。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管与所述第三晶体管的沟道类型相同；
其中，所述第一逻辑控制信号端复用为所述第二逻辑控制信号端。
6.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二晶体管与所述第三晶体管的沟道类型不同；
其中，所述第一发光控制信号与所述第二发光控制信号互为相反的信号。
7.根据权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号转换模块还包括第一反相器；
所述第一反相器电连接于所述第一发光控制信号端与所述第二发光控制信号端之间。
8.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述阈值补偿阶段，所述复位模块还用于持续向所述第三节点提供所述复位信号。
9.根据权利要求8所述的像素驱动电路，其特征在于，所述复位模块包括复位晶体管，所述阈值补偿模块包括阈值补偿晶体管；
所述复位晶体管的第一极接收所述复位信号；所述复位晶体管的第二极电连接于所述第三节点；所述复位晶体管的栅极接收第二扫描信号；所述复位晶体管用于在所述第二扫描信号的控制下导通或关闭；
所述阈值补偿晶体管的栅极接收第一扫描信号；所述阈值补偿晶体管的第一极电连接于所述第一节点，所述阈值补偿晶体管的第二极电连接于所述第二节点；所述阈值补偿晶体管用于在所述第一扫描信号的控制下导通或关闭。
10.根据权利要求9所述的像素驱动电路，其特征在于，所述复位晶体管和所述阈值补偿晶体管的沟道类型相同；
其中，所述第一扫描信号复位为所述第二扫描信号。
11.一种像素驱动电路的驱动方法，用于驱动权利要求1～10任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，包括：
在初始阶段，所述复位模块将复位信号提供至所述第三节点，以对所述发光元件的阳极进行复位；所述发光控制晶体管在第一发光使能电平的控制下处于第一导通状态，以将所述复位信号传输至所述第二节点，对所述驱动晶体管的第二极进行复位；所述阈值补偿模块将所述复位信号传输至所述第一节点，以对所述第一电容、所述第二电容以及所述驱动晶体管的栅极进行复位；所述数据写入模块将数据信号的非使能电平传输至所述第一电容的第二端；
在阈值补偿阶段，所述发光控制晶体管处于关闭状态；所述阈值补偿模块将所述驱动晶体管的阈值电压补偿至所述第一节点，以使所述第一节点的电位为VN1；所述数据写入模块继续向所述第一电容的第二端写入所述数据信号的非使能电平；
在数据写入阶段，所述发光控制晶体管处于关闭状态；所述数据写入模块将所述数据信号的使能电平写入至所述第一电容的第二端，以使所述第一节点的电位由VN1变为VN1'；其中，VN1'=VN1-(Vdata−Vofs)∗(c1/(c1+c2 ))；Vdata 为所述数据信号的使能电平，Vofs为所述数据信号的非使能电平，c1为所述第一电容的容值，c2为所述第二电容的容值；
在发光阶段，所述发光控制晶体管在第二发光使能电平的控制下处于第二导通状态，以使所述驱动晶体管根据所述第一节点的电位VN1'生成的驱动电流传输至所述发光元件，驱动所述发光元件进行发光；
其中，在所述第一导通状态下所述发光控制晶体管的电流小于在所述第二导通状态下所述发光控制晶体管的电流。
12.根据权利要求11所述的像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，还包括：
在所述阈值补偿阶段，所述复位模块持续向所述第三节点提供所述复位信号。
13.一种硅基显示面板，其特征在于，包括：多个发光元件和多个阵列排布的如权利要求1～9任一项所述的像素驱动电路；所述像素驱动电路用于驱动所述发光元件进行发光。
14.根据权利要求13所述的硅基显示面板，其特征在于，包括：显示区和围绕所述显示区的非显示区；所述发光元件位于所述显示区；
所述硅基显示面板还包括发光扫描驱动电路；所述发光扫描驱动电路位于所述非显示区；
所述发光扫描驱动电路包括多个级联的发光扫描驱动单元；各所述发光扫描驱动单元与各行所述像素驱动电路的发光控制晶体管的栅极一一对应电连接；各所述发光扫描驱动单元用于依次输出所述发光控制信号至各行所述像素驱动电路的发光控制晶体管；
其中，所述发光控制信号包括所述第一发光使能电平、所述第二发光使能电平或发光非使能电平。
15.根据权利要求14所述的硅基显示面板，其特征在于，所述显示区还包括多条发光控制信号线、多条复位信号线以及多条数据信号线；
位于同一行的至少部分所述像素驱动电路的发光控制晶体管的栅极与同一条所述发光控制信号线电连接；所述发光控制信号线用于传输发光控制信号；
位于同一行或同一列的至少部分所述像素驱动电路的复位模块与同一条所述复位信号线电连接；所述复位信号线用于传输所述复位信号；
位于同一列的至少部分所述像素驱动电路的数据写入模块与同一条所述数据信号线电连接；所述数据信号线用于传输所述数据信号；
各所述发光扫描驱动单元通过各条所述发光控制信号线与各行所述像素驱动电路的发光控制晶体管的栅极一一对应电连接。
16.根据权利要求15所述的硅基显示面板，其特征在于，所述像素驱动电路还包括信号转换电路，所述信号转换电路电连接于所述发光控制信号线与所述发光控制晶体管之间；
所述信号转换电路用于在所述初始阶段，将所述发光控制信号线传输的发光控制信号转换为所述第一发光使能电平，以控制所述发光控制晶体管处于第一导通状态，在所述阈值补偿阶段和所述数据写入阶段，将所述发光控制信号线传输的发光控制信号转换为所述发光非使能电平，以控制所述发光控制晶体管处于关闭状态，以及在所述发光阶段，将所述发光控制信号线传输的发光控制信号转换为所述第二发光使能电平，以使所述发光控制晶体管处于第二导通状态。
17.根据权利要求15所述的硅基显示面板，其特征在于，所述像素驱动电路还包括信号转换电路；且与同一条所述发光控制信号线电连接的所述像素驱动电路共用所述信号转换电路；
所述信号转换电路电连接于所述发光扫描驱动单元与所述发光控制信号线之间；所述信号转换电路用于在所述初始阶段，将所述发光扫描驱动单元输出的发光控制信号转换为所述第一发光使能电平，以控制所述发光控制晶体管处于第一导通状态，在所述阈值补偿阶段和所述数据写入阶段，将所述发光扫描驱动单元输出的发光控制信号转换为所述发光非使能电平，以控制所述发光控制晶体管处于关闭状态，以及在所述发光阶段，将所述发光扫描驱动单元输出的发光控制信号转换为所述第二发光使能电平，以使所述发光控制晶体管处于第二导通状态。
18.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求13～17任一项所述的硅基显示面板。
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Assignee: Vision Technology Co.,Ltd.

Assignor: Shanghai Shiya Technology Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023310000037

Denomination of invention: Pixel driving circuit and driving method thereof, silicon based display panel and display device

Granted publication date: 20221021

License type: Exclusive License

Record date: 20230321

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Assignor: Shanghai Shiya Technology Co.,Ltd.

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