CN115440161A - 像素驱动电路和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种像素驱动电路和显示面板，涉及显示技术领域，其中，该像素驱动电路包括数据输入电路、储能电路、发光控制电路、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；第一开关电路的一端与发光控制电路的控制端电连接，第一开关电路的另一端与发光控制电路的输入端电连接；第二开关电路的一端与数据输入电路的输出端电连接，第二开关电路的另一端接地；发光控制电路的输入端与电源电连接，发光控制电路的输出端通过第三开关电路与发光器件的阳极电连接；第一开关电路和第二开关电路在复位阶段导通；第三开关电路在发光阶段导通。本申请提供的技术方案能够提高显示画面亮度的均匀性。

Description

像素驱动电路和显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路和显示面板。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管(Active-matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)显示装置因为具备高密度、宽视角、响应速度快、低功耗等特性，而被越来越广泛地应用于电视、手机等产品中。
其中，OLED是电流驱动器件，在工作时通过OLED驱动电路提供驱动电流，当有电流流经OLED时，OLED发光，且发光亮度由流经OLED的电流决定。
由于显示装置中各OLED与电源的距离有所差异，这样电源电压通过不同长度的线路到达各OLED时就会产生不同的压降，导致电源向各OLED提供的驱动电流存在差异，影响显示画面亮度的均匀性。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种像素驱动电路和显示面板，用以减小电源与各OLED的距离差异引起的各OLED的驱动电流的差异，提高显示画面亮度的均匀性。
为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种像素驱动电路，包括：数据输入电路、储能电路、发光控制电路、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；
所述数据输入电路通过所述储能电路与所述发光控制电路的控制端电连接，所述数据输入电路用于向所述发光控制电路输出数据电压，所述储能电路用于储存电能；
所述第一开关电路的一端与所述发光控制电路的控制端电连接，所述第一开关电路的另一端与所述发光控制电路的输入端电连接；
所述第二开关电路的一端与所述数据输入电路的输出端电连接，所述第二开关电路的另一端接地；
所述发光控制电路的输入端与第一电源电连接，所述发光控制电路的输出端通过所述第三开关电路与发光器件的阳极电连接，所述发光控制电路用于在发光阶段向所述发光器件输出驱动电流；所述发光器件的阴极与第二电源电连接；
所述第一开关电路和所述第二开关电路在复位阶段导通，在写入阶段和发光阶段关断；所述第三开关电路在所述复位阶段和所述写入阶段关断，在所述发光阶段导通。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述第一开关电路包括第一开关管和第一扫描线，所述第一开关管的第一极与所述发光控制电路的控制端电连接，所述第一开关管的第二极与所述发光控制电路的输入端电连接，所述第一开关管的控制极与所述第一扫描线的输出端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述第一开关管为PMOS管，所述第一扫描线在所述复位阶段输出低电位信号，在所述写入阶段和所述发光阶段输出高电位信号。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述第二开关电路包括第二开关管和第二扫描线，所述第二开关管的第一极与所述数据输入电路的输出端电连接，所述第二开关管的第二极接地，所述第二开关管的控制极与所述第二扫描线的输出端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述第三开关电路包括第三开关管和发光信号线，所述第三开关管的第一极与所述发光控制电路的输出端电连接，所述第三开关管的第二极与所述发光器件的阳极电连接，所述第三开关管的控制极与所述发光信号线的输出端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述像素驱动电路还包括：第四开关电路，所述第一开关电路和所述发光控制电路均通过所述第四开关电路与所述第一电源电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述第四开关电路包括：第四开关管和第三扫描线，所述第四开关管的第一极与所述第一电源电连接，所述第四开关管的第二极与所述发光控制电路的输入端电连接，所述第四开关管的控制极与所述第三扫描线的输出端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述储能电路包括电容。
作为本申请实施例一种可选的实施方式，所述数据输入电路包括第五开关管、数据线和第四扫描线，所述第五开关管的第一极与所述数据线的输出端电连接，所述第五开关管的第二极通过所述储能电路与所述发光控制电路的控制端电连接，所述第五开关管的控制极与所述第四扫描线的输出端电连接。
第二方面，本申请实施例提供一种显示面板，包括多个像素单元，各所述像素单元包括发光器件和如上述第一方面或第一方面任一项所述的像素驱动电路。
本申请实施例提供的像素驱动电路和显示面板，包括：数据输入电路、储能电路、发光控制电路、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；数据输入电路通过储能电路与发光控制电路的控制端电连接，数据输入电路用于向发光控制电路输出数据电压，储能电路用于储存电能；第一开关电路的一端与发光控制电路的控制端电连接，第一开关电路的另一端与发光控制电路的输入端电连接；第二开关电路的一端与数据输入电路的输出端电连接，第二开关电路的另一端接地；发光控制电路的输入端与第一电源电连接，发光控制电路的输出端通过第三开关电路与发光器件的阳极电连接，发光控制电路用于在发光阶段向发光器件输出驱动电流；发光器件的阴极与第二电源电连接；第一开关电路和第二开关电路在复位阶段导通，在写入阶段和发光阶段关断；第三开关电路在复位阶段和写入阶段关断，在发光阶段导通。上述技术方案中，在复位阶段，第一开关电路和第二开关电路导通，第一电源、第一开关电路、储能电路和第二开关电路之间形成通路，储能电路充电，发光控制电路控制端的电压上升至第一电源的电压，这样能够减小发光控制电路的控制端与输入端（即驱动薄膜晶体管的栅极和源极）的电压差，从而降低由于发光控制电路的控制端与输入端之间的寄生电容而引起的显示画面出现残像的概率；在写入阶段，数据输入电路向储能电路充电，发光控制电路的控制端的电压上升至数据电压与第一电源的电压之和，这样在发光阶段，就能够根据数据电压控制发光器件的驱动电流，使发光器件的驱动电流与第一电源的电压无关，从而减小电源与各OLED的距离差异引起的各OLED的驱动电流的差异，提高显示画面亮度的均匀性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的显示面板中任意一个像素单元的结构示意图；
图2为图1中像素驱动电路的电路结构示意图；
图3为本申请实施例提供的像素驱动电路的工作时序图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。本申请实施例的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本申请实施例中的发光器件可以是OLED、无机发光二极管（Light EmittingDiodes，LED）、量子点发光二极管（Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED）和次毫米发光二极管（Mini Light Emitting Diodes，Mini LED）中的任意一种；本实施例后续以发光器件为OLED为例，进行示例性说明。
本申请实施例提供的显示面板可以包括多个像素单元，图1为本申请实施例提供的显示面板中任意一个像素单元的结构示意图，如图1所示，该像素单元可以包括：第一电源Vac、第二电源Vss、像素驱动电路和OLED。
第一电源Vac可以输出高电位电压，对应的，第二电源Vss可以输出低电位电压。
像素驱动电路可以包括：数据输入电路10、储能电路20、发光控制电路30、第一开关电路40、第二开关电路50和第三开关电路60。
数据输入电路10通过储能电路20与发光控制电路30的控制端电连接，数据输入电路10用于向发光控制电路30输出数据电压，储能电路20用于储存电能。
第一开关电路40的一端与发光控制电路30的控制端电连接，第一开关电路40的另一端与发光控制电路30的输入端电连接。
第二开关电路50的一端与数据输入电路10的输出端电连接，第二开关电路50的另一端接地。
发光控制电路30的输入端与第一电源Vac电连接，发光控制电路30的输出端通过第三开关电路60与OLED的阳极电连接，发光控制电路30用于在发光阶段向OLED输出驱动电流；OLED的阴极与第二电源Vss电连接。
在复位阶段，第一开关电路40和第二开关电路50导通，第三开关管T3关断，第一电源Vac、第一开关电路40、储能电路20和第二开关电路50之间形成通路，储能电路20充电，发光控制电路30控制端的电压上升至第一电源Vac的电压，这样能够减小发光控制电路30的控制端与输入端的电压差，从而降低由于发光控制电路30的控制端与输入端之间的寄生电容C1而引起的显示画面出现残像的概率；在写入阶段，第一开关电路40、第二开关电路50和第三开关电路60均关断，数据输入电路10向储能电路20充电，发光控制电路30的控制端的电压上升至数据电压与第一电源Vac的电压之和；这样在发光阶段，第一开关电路40和第二开关电路50保持关断，第三开关管T3导通，数据电压控制OLED的驱动电流，OLED的驱动电流与第一电源Vac的电压无关，从而能够减小第一电源Vac与不同的OLED的距离差异引起的各OLED的驱动电流的差异，提高显示画面亮度的均匀性。
在本申请的另一个实施例中，发光控制电路30还可以包括第四开关电路70。第一开关电路40和发光控制电路30均通过第四开关电路70与第一电源Vac电连接。第四开关电路70可以在显示屏关机时关断，以降低第一电源Vac与发光控制电路30之间的残留电荷重新导通发光控制电路30的概率。
图2为图1中像素驱动电路的电路结构示意图，如图2所示，第一开关电路40可以包括第一开关管T1和第一扫描线Scan1，第一开关管T1的第一极与发光控制电路30的控制端电连接，第一开关管T1的第二极与发光控制电路30的输入端电连接，第一开关管T1的控制极与第一扫描线Scan1的输出端电连接。
第二开关电路50可以包括第二开关管T2和第二扫描线Scan2，第二开关管T2的第一极与数据输入电路10的输出端电连接，第二开关管T2的第二极接地，第二开关管T2的控制极与第二扫描线Scan2的输出端电连接。
第三开关电路60可以包括第三开关管T3和发光信号线EM，第三开关管T3的第一极与发光控制电路30的输出端电连接，第三开关管T3的第二极与OLED的阳极电连接，第三开关管T3的控制极与发光信号线EM的输出端电连接。
第四开关电路70可以包括第四开关管T4和第三扫描线Scan3，第四开关管T4的第一极与第一电源Vac电连接，第四开关管T4的第二极与发光控制电路30的输入端电连接，第四开关管T4的控制极与第三扫描线Scan3的输出端电连接。
数据输入电路10可以包括第五开关管T5、数据线Data和第四扫描线Scan4，第五开关管T5的第一极与数据线Data的输出端电连接，第五开关管T5的第二极通过储能电路20与发光控制电路30的控制端电连接，第五开关管T5的控制极与第四扫描线Scan4的输出端电连接。
第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4和第五开关管T5可以是PMOS管，也可以是NMOS管。当上述开关管为PMOS管时，上述开关管的第一极为源极，第二极为漏极，控制极为栅极；当上述开关管为NMOS管时，上述开关管的第一极为漏极，第二极为源极，控制极为栅极。本实施例后续以上述开关管均为PMOS管为例，进行示例性说明。
发光控制电路30可以包括驱动薄膜晶体管T6，驱动薄膜晶体管T6的第一极与第四开关管T4的第二极电连接，驱动薄膜晶体管T6的第二极与第三开关管T3的第一极电连接，驱动薄膜晶体管T6的控制极与储能电路20的一端电连接。
驱动薄膜晶体管T6可以为NMOP管，对应的，驱动薄膜晶体管T6的第一极为漏极，第二极为源极，控制极为栅极。
储能电路20可以包括电容C1，电容C1的一端与驱动薄膜晶体管T6的控制极电连接，电容C1的另一端与第五开关管T5的第二极和电连接。
图3为本申请实施例提供的像素驱动电路的工作时序图，如图3所示，在复位阶段，第一扫描线Scan1、第二扫描线Scan2和第三扫描线Scan3输出低电位信号0，第一开关管T1、第二开关管T2和第四开关管T4导通，第一电源Vac向电容C1充电，G点的电压抬升为第一电源Vac的输出电压Vdd；发光信号线EM和第四扫描线Scan4输出高电位信号1，第三开关管T3、第五开关管T5和驱动薄膜晶体管T6关断。
在写入阶段，第一扫描线Scan1、第二扫描线Scan2和发光信号线EM输出高电位信号1，第三扫描线Scan3和第四扫描线Scan4输出低电位信号0，第四开关管T4和第五开关管T5导通，其他开关管关闭，数据线Data继续向电容C1充电，此时，G点电压VG=Vdata+Vdd，驱动薄膜晶体管T6导通，S点的电压抬升至Vdd。
在发光阶段，第一扫描线Scan1、第二扫描线Scan2和第四扫描线Scan4输出高电位信号1，第三扫描线Scan3和发光信号线EM输出低电位信号0，第三开关管T3、第四开关管T4和驱动薄膜晶体管T6导通，OLED发光。
OLED的驱动电流可以根据如下公式确定：
IOLED=1/2µnCoxW/L(Vgs-Vth)2
其中，IOLED为OLED的驱动电流，µn为驱动薄膜晶体管T6的电子迁移率，Cox为驱动薄膜晶体管T6的栅氧化层单位面积电容，W/L为驱动薄膜晶体管T6的宽长比，Vgs为驱动薄膜晶体管T6的栅极相对于源极的电压，Vth为驱动薄膜晶体管的阈值电压。
驱动薄膜晶体管的栅源电压Vgs=VG-VS=（Vdata+Vdd）-Vdd=Vdata。根据OLED的驱动电流计算公式可得：
IOLED=1/2µnCoxW/L(Vdata-Vth)2
根据上述公式可知，本申请提供的像素驱动电路中，OLED的驱动电流只与数据电压Vdata和驱动薄膜晶体管T6的阈值电压Vth有关，与第一电源Vac的电压Vdd无关，从而减小第一电源Vac与各OLED的距离差异引起的各OLED的驱动电流的差异，提高显示画面亮度的均匀性
可以理解的是，本申请实施例示意的电路模块并不构成对像素驱动电路的具体限定。在本申请另一些实施例中，像素驱动电路可以包括比图示更多或更少的电路模块，或者组合某些电路模块，或者拆分某些电路模块；每个电路模块可以包括比图示更多或更少的器件。图示的电路模块可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
本申请实施例提供的像素驱动电路和显示面板，包括：数据输入电路、储能电路、发光控制电路、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；数据输入电路通过储能电路与发光控制电路的控制端电连接，数据输入电路用于向发光控制电路输出数据电压，储能电路用于储存电能；第一开关电路的一端与发光控制电路的控制端电连接，第一开关电路的另一端与发光控制电路的输入端电连接；第二开关电路的一端与数据输入电路的输出端电连接，第二开关电路的另一端接地；发光控制电路的输入端与第一电源电连接，发光控制电路的输出端通过第三开关电路与发光器件的阳极电连接，发光控制电路用于在发光阶段向发光器件输出驱动电流；发光器件的阴极与第二电源电连接；第一开关电路和第二开关电路在复位阶段导通，在写入阶段和发光阶段关断；第三开关电路在复位阶段和写入阶段关断，在发光阶段导通。上述技术方案中，在复位阶段，第一开关电路和第二开关电路导通，第一电源、第一开关电路、储能电路和第二开关电路之间形成通路，储能电路充电，发光控制电路控制端的电压上升至第一电源的电压，这样能够减小发光控制电路的控制端与输入端（即驱动薄膜晶体管的栅极和源极）的电压差，从而降低由于发光控制电路的控制端与输入端之间的寄生电容而引起的显示画面出现残像的概率；在写入阶段，数据输入电路向储能电路充电，发光控制电路的控制端的电压上升至数据电压与第一电源的电压之和，这样在发光阶段，就能够根据数据电压控制发光器件的驱动电流，使发光器件的驱动电流与第一电源的电压无关，从而减小电源与各OLED的距离差异引起的各OLED的驱动电流的差异，提高显示画面亮度的均匀性。
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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B；本申请中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。
并且，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。“以下至少一项”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
在本申请说明书中描述的参在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：数据输入电路、储能电路、发光控制电路、第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；
所述数据输入电路通过所述储能电路与所述发光控制电路的控制端电连接，所述数据输入电路用于向所述发光控制电路输出数据电压，所述储能电路用于储存电能；
所述第一开关电路的一端与所述发光控制电路的控制端电连接，所述第一开关电路的另一端与所述发光控制电路的输入端电连接；
所述第二开关电路的一端与所述数据输入电路的输出端电连接，所述第二开关电路的另一端接地；
所述发光控制电路的输入端与第一电源电连接，所述发光控制电路的输出端通过所述第三开关电路与发光器件的阳极电连接，所述发光控制电路用于在发光阶段向所述发光器件输出驱动电流；所述发光器件的阴极与第二电源电连接；
所述第一开关电路和所述第二开关电路在复位阶段导通，在写入阶段和发光阶段关断；所述第三开关电路在所述复位阶段和所述写入阶段关断，在所述发光阶段导通。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一开关管和第一扫描线，所述第一开关管的第一极与所述发光控制电路的控制端电连接，所述第一开关管的第二极与所述发光控制电路的输入端电连接，所述第一开关管的控制极与所述第一扫描线的输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一开关管为PMOS管，所述第一扫描线在所述复位阶段输出低电位信号，在所述写入阶段和所述发光阶段输出高电位信号。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二开关管和第二扫描线，所述第二开关管的第一极与所述数据输入电路的输出端电连接，所述第二开关管的第二极接地，所述第二开关管的控制极与所述第二扫描线的输出端电连接。
5.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第三开关电路包括第三开关管和发光信号线，所述第三开关管的第一极与所述发光控制电路的输出端电连接，所述第三开关管的第二极与所述发光器件的阳极电连接，所述第三开关管的控制极与所述发光信号线的输出端电连接。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括：第四开关电路，所述第一开关电路和所述发光控制电路均通过所述第四开关电路与所述第一电源电连接。
7.根据权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第四开关电路包括：第四开关管和第三扫描线，所述第四开关管的第一极与所述第一电源电连接，所述第四开关管的第二极与所述发光控制电路的输入端电连接，所述第四开关管的控制极与所述第三扫描线的输出端电连接。
8.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述储能电路包括电容。
9.根据权利要求1-8任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据输入电路包括第五开关管、数据线和第四扫描线，所述第五开关管的第一极与所述数据线的输出端电连接，所述第五开关管的第二极通过所述储能电路与所述发光控制电路的控制端电连接，所述第五开关管的控制极与所述第四扫描线的输出端电连接。
10.一种显示面板，其特征在于，包括多个像素单元，各所述像素单元包括发光器件和如权利要求1-9任一项所述的像素驱动电路。
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