背景技术
有机发光显示器采用有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)作为发光元件,具有自发光、高对比度、超广视角、低功率消耗等优点。OLED显示器中,通常包括了像素阵列,以及向像素阵列中的各个有机发光二极管提供驱动电流的像素电路。
如图1所示,是现有的OLED显示器的像素电路的示意性结构图。像素电路包括第一晶体管MP1、第二晶体管MP2、第三晶体管MP3、第四晶体管MP4、第五晶体管MP5、存储电容Cth和有机发光二极管D1。其中,第一晶体管MP1的栅极接收第二扫描信号scan2、第一极接收数据信号Vdata、第二极连接至第一节点n1;第二晶体管MP2的栅极连接至第二节点n2、第一极接收第一电源电压VDD、第二极连接至第三节点n3;第三晶体管MP3的栅极接收发光信号emit、第一极连接至第三节点n3、第二极连接至发光元件D1的阳极;第四晶体管MP4的栅极接收第一扫描信号scan1、第一极连接至第三节点n3、第二极连接至第二节点n2;第五晶体管MP5的的栅极接收发光信号emit、第一极接收参考电压Vref、第二极连接至第一节点n1。图1中,第一晶体管MP1、第二晶体管MP2、第三晶体管MP3、第四晶体管MP4、第五晶体管MP5均为PMOS驱动晶体管,第二晶体管MP2为驱动晶体管,用于驱动有机发光二极管D1发光。
图2是图1所提供的OLED显示器的像素电路的驱动时序图。在第一时刻t1,第一扫描信号scan1和发光信号emit为低电平,第二扫描信号scan2为高电平,第一晶体管MP1截止,第三晶体管MP3、第四晶体管MP4、第五晶体管MP5导通,参考电压Vref传输至第一节点n1,第一电源电压VDD传输至有机发光二极管D1的阳极,有机发光二极管D1导通发光;在第二时刻t2,第一扫描信号scan1、第二扫描信号scan2为低电平,发光信号emit为高电平,第三晶体管MP3、第五晶体管MP5截止,第一晶体管MP1、第二晶体管MP2、第四晶体管MP4导通,数据信号Vdata传输至第一节点n1,第一电源电压VDD传输至第三节点n3、并向第二节点n2充电,当第二节点n2的电位达到VDD-Vth时,第二晶体管MP2截止。在第三时刻t3,第一扫描信号scan1和发光信号emit为高电平,第二扫描信号scan2为低电平,第三晶体管MP3、第四晶体管MP4、第五晶体管MP5截止,第一晶体管MP1导通,数据信号Vdata传输至第一节点n1。在第四时刻t4,第一扫描信号scan1、第二扫描信号scan2为高电平,发光信号emit为低电平,第二晶体管MP2、第三晶体管MP3导通,第一电源电压VDD传输至有机发光二极管D1的阳极,有机发光二极管D1导通发光。
图1提供的像素电路中,在第一时刻t1,有机发光二极管D1导通发光,电路功耗大,由于第一电源电压VDD的电荷残留在有机发光二极管D1的阳极,在第二时刻t2和第三时刻t3,有机发光二极管D1仍会微弱发光,造成OLED显示器在暗态的工作阶段不够暗。在第二时刻t2,第一节点n1的电位由参考电压Vref变为数据信号Vdata,第一节点n1的电位改变,在存储电容Cth的耦合作用下,第二节点n2的电位也发生改变,使得第二节点n2的初始化的电位发生改变,影响对第二晶体管MP2的阈值电压的抓取,影响像素电路的补偿效果,这种情况被称为迟滞效应。现有技术中,通常一列或多列像素电路共用一个第一电源电压VDD,由于电路走线的分压作用,第一电源电压VDD传输至有机发光二极管D1的阳极的过程中,会产生电压降低、电流减弱的问题,由于第一电源电压VDD传输至每个像素电路的走线长度不完全同,因此第一电源电压VDD电压降低、电流减弱的程度不完全相同,从而造成OLED显示器显示不均的现象。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种像素电路、包含该像素电路的显示面板及显示装置。
本发明提供了一种像素电路,包括: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、第六晶体管、第一电容、第二电容以及发光元件;其中,所述第一晶体管由第一扫描信号控制,用于传输数据信号至第一节点;所述第二晶体管由第一发光信号控制,用于传输第一电源信号至所述第一节点;所述第三晶体管由第二节点的信号控制,将来自所述第二晶体管的电信号传输至第三节点;所述第四晶体管由第二扫描信号控制,用于传输所述第三节点的电位至所述第二节点;所述第五晶体管由所述第二扫描信号控制,用于传输参考电压至所述发光元件的阳极;所述第六晶体管由第二发光信号控制,用于传输所述第三节点的电位至所述发光元件的阳极;所述第一电容用于耦合所述第一节点和所述第二节点的电位;所述第二电容用于耦合所述第二节点和所述第三节点的电位。
本发明还提供一种像素电路的驱动方法,用于驱动本发明提供的像素电路,包括:在第一时刻,所述第一发光信号、所述第二发光信号和所述第二扫描信号提供第一电平,所述第一扫描信号提供第二电平;在第二时刻,所述第二发光信号和所述第二扫描信号提供所述第一电平,所述第一发光信号和所述第一扫描信号提供所述第二电平;在第三时刻,所述第一发光信号和所述第二发光信号提供所述第二电平,所述第一扫描信号提供所述第一电平,所述第二扫描信号先提供所述第一电平、而后提供所述第二电平;在第四时刻,所述第一发光信号提供所述第一电平,所述第一扫描信号和所述第二扫描信号提供所述第二电平,所述第二发光信号先提供所述第二电平、而后提供所述第一电平;在第五时刻,所述第一发光信号和所述第二发光信号提供所述第一电平,所述第一扫描信号和所述第二扫描信号提供所述第二电平。
本发明还提供了一种包含该像素电路的显示面板,所述显示面板包括:本发明提供的像素电路。
本发明还提供了一种包含该显示面板的显示装置,所述显示装置包括:本发明提供的显示面板。
与现有技术相比,本发明至少具有如下突出的优点之一:
本发明提供的像素电路中,发光元件在发光阶段前一直保持截止状态,不会偷亮发光;在第二时刻进行阈值侦测时,第二节点的电位相对于前一时刻没有发生变化,可以对第三晶体管的阈值电压进行有效的侦测和抓取,避免迟滞效应的影响;在发光阶段,经过第一电容和第二电容的耦合作用,削弱了第一电源电压在传输过程中产生的电压下降、电流减小的影响。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
需要说明的是,在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图3,图3是本发明实施例提供的一种像素电路的示意性结构图。如图3所示,本发明实施例提供的一种像素电路10,包括:第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第一电容C1、第二电容C2以及发光元件EL。
其中,第一晶体管M1由第一扫描信号SCAN1控制,用于传输数据信号VDATA至第一节点N1;第二晶体管M2由第一发光信号EMIT1控制,用于传输第一电源信号PVDD至第一节点N1;第三晶体管M3由第二节点N2的信号控制,将来自第二晶体管M2的电信号传输至第三节点N3;第四晶体管M4由第二扫描信号SCAN2控制,用于传输第三节点N3的电位至第二节点N2;第五晶体管M5由第二扫描信号SCAN2控制,用于传输参考电压VREF至发光元件EL的阳极;第六晶体管M6由第二发光信号EMIT2信号控制,用于传输第三节点N3的电压至发光元件EL的阳极;第一电容C1用于耦合第一节点N1和第二节点N2的电位;第二电容C2用于耦合第二节点N2和第三节点N3的电位。其中,第三晶体管M3为驱动晶体管,用于驱动发光元件EL导通发光。本实施例提供的像素电路,发光元件EL在发光阶段前一直保持截止状态,不会偷亮发光;对第三晶体管M3的阈值电压可以进行有效的侦测和抓取,避免迟滞效应的影响;在发光元件EL导通发光时,经过第一电容C1和第二电容C2的耦合作用,削弱了第一电源电压PVDD在传输过程中产生的电压下降、电流减小的影响。
在一些可选的实现方式中,请继续参考图3,第一晶体管M1的栅极接收第一扫描信号SCAN1、第一极接收数据信号VDATA、第二极连接至第一节点N1;第二晶体管M2的栅极接收第一发光信号EMIT1、第一极接收第一电源信号PVDD、第二极连接至第一节点N1;第三晶体管M3的栅极连接至第二节点N2、第一极连接至第一节点N1、第二极连接至第三节点N3;第四晶体管M4的栅极接收第二扫描信号SCAN2、第一极连接至第三节点N3、第二极连接至第二节点N2;第五晶体管M5的栅极接收第二扫描信号SCAN2、第一极接收参考电压VREF、第二极连接至发光元件EL的阳极;第六晶体管M6的栅极接收第二发光信号EMIT2、第一极连接至第三节点N3、第二极连接至发光元件EL的阳极;第一电容C1的第一极板连接至第一节点N1、第二极板连接至第二节点N2;第二电容C2的第一极板连接至第二节点N2、第二极板连接至第三节点N3。本实施例中,第三晶体管M3为驱动晶体管,用于驱动发光元件EL导通发光。需要说明的是,根据晶体管的衬底和源漏极的掺杂类型不同,晶体管可以分为PMOS晶体管和NMOS晶体管两大类。图3实施例提供的像素电路中,以第一晶体管M1至第六晶体管M6均为PMOS晶体管为例进行说明,但本发明对此不做限定,在本发明的其他实现方式中,第一晶体管M1至第六晶体管M6可以均为NMOS晶体管。本实施例提供的像素电路,发光元件EL在发光阶段前一直保持截止状态,不会偷亮发光;对第三晶体管M3的阈值电压可以进行有效的侦测和抓取,避免迟滞效应的影响;在发光元件EL导通发光时,经过第一电容和第二电容的耦合作用,削弱了第一电源电压PVDD在传输过程中产生的电压下降、电流减小的影响。
在一些可选的实现方式中,发光元件EL为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)。OLED使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体材料,具有自发光的特性。
在一些可选的实现方式中,第一电源信号PVDD的电压和第二电源信号PVEE的电压均为恒定电压信号。进一步的,第一电源信号PVDD的电压高于第二电源信号PVEE的电压。在一些可选的实现方式中,发光元件EL为有机发光二极管,根据有机发光二极管的工作原理,发光元件EL的阳极电位高于阴极电位时,发光元件EL导通发光。
以下结合具体驱动方法进一步描述本发明提供的像素电路如何实现上述技术效果。
图4是图3实施例提供的像素电路的工作时序示意图。需要说明的是,本发明实施例中第一晶体管M1至第六晶体管M6均为PMOS晶体管,以下关于图4所叙述到的第一电平为低电平,第二电平为高电平。但本发明对此不做限定,当第一晶体管M1至第六晶体管M6为NMOS晶体管时,以下关于图4所叙述到的第一电平均为高电平,第二电平均为低电平。
请参考图4,第一时刻T1为初始化阶段。第一发光信号EMIT1、第二发光信号EMIT2和第二扫描信号SCAN2提供第一电平,第一扫描信号SCAN1提供第二电平。第一晶体管M1在第一扫描信号SCAN1的控制下截止;第二晶体管M2在第一发光信号EMIT1的控制下导通,第一电源信号PVDD传输至第一节点N1对其进行初始化;第五晶体管M5在第二扫描信号SCAN2的控制下导通、参考电压VREF传输至发光元件EL的阳极对其进行初始化,同时第六晶体管M6在第二发光信号EMIT2的控制下导通,参考电压VREF传输至第三节点N3对其进行初始化,第三节点N3的电位为参考电压VREF;第四晶体管M4在第二扫描信号SCAN2的控制下导通,参考电压VREF传输至第二节点N2对其进行初始化,第二节点N2的电位为参考电压VREF。
第二时刻T2为阈值侦测阶段。第二发光信号EMIT2和第二扫描信号SCAN2提供第一电平,第一发光信号EMIT1和第一扫描信号SCAN1提供第二电平。第一晶体管M1在第一扫描信号SCAN1的控制下截止,第二晶体管M2在第一发光信号EMIT1的控制下截止;第五晶体管M5、第六晶体管M6、第四晶体管M4延续第一时刻T1的导通状态,第二节点N2和第三节点N3的电位为参考电压VREF;在该时刻,第二节点N2的电位控制第三晶体管M3打开,参考电压VREF传输至第一节点N1,直至第一节点N1的电位为VREF+Vth时第三晶体管M3截止,因此,在此时刻,第一节点N1的电位最终固定为VREF+Vth。其中,Vth为第三晶体管M3的阈值电压,第三晶体管M3为发光元件EL的驱动晶体管。
第三时刻T3为数据信号写入阶段。第一发光信号EMIT1和第二发光信号EMIT2提供第二电平,第二晶体管M2在第一发光信号EMIT1的控制下截止,第六晶体管M6在第二发光信号EMIT2的控制下截止;第二扫描信号SCAN2从第一电平改变为第二电平,第四晶体管M4和第五晶体管M5先导通后截止。
当第四晶体管M4和第五晶体管M5为导通状态时,第一扫描信号SCAN1由第二时刻T2的第二电平改变为第一电平,第一晶体管M1导通,数据信号VDATA传输至第一节点N1,第一节点N1的电位为VDATA;由于第一节点N1在第二时刻T2的电位为VREF+Vth,因此在第三时刻T3,第一节点N1的电位变化量ΔV1=VDATA-(VREF+Vth)。在第一电容C1的耦合作用下,第二节点N2和第三节点N3的电位也发生变化,变化量均为ΔV1,由于在第二时刻T2,第二节点N2和第三节点N3的电位为参考电压VREF,因此在第三时刻T3,第二节点N2和第三节点N3的电位改变为VREF+ΔV1,即为VDATA-Vth。当第四晶体管M4和第五晶体管M5为截止状态时,第一扫描信号SCAN1由第一电平改变为第二电平,第一晶体管M1由导通状态改变为截止状态,此时停止写入数据信号VDATA。当第五晶体管M5为导通状态时,参考电压VREF传输至发光元件EL的阳极,随后第五晶体管M5截止、且第六晶体管M6截止,因此发光元件EL的阳极电位为参考电压VREF。
第四时刻T4为电容耦合阶段,第一发光信号EMIT1提供第一电平,第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2提供第二电平;第一晶体管M1、第四晶体管M4和第五晶体管M5均截止;第二发光信号EMIT2由第二电平改变为第一电平,因此在第四时刻T4,第六晶体管M6先截止后导通;第二晶体管M2在第一发光信号EMIT1的控制下导通,第一电源信号PVDD传输至第一节点N1,第一节点N1的电位由第二时刻T2的VDATA变化为PVDD,第一节点N1的电位在第四时刻T4的变化量ΔV2=PVDD-VDATA;由于第一电容C1和第二电容C2串联在一起,当第一节点N1的电位发生变化量ΔV2的变化时,第二节点N2的电位发生ΔV3的变化量,其中 因此第二节点N2的电位为VDATA-Vth+ΔV3。当第二发光信号EMIT2由第二电平改变为第一电平时,第六晶体管M6导通,第一电源信号PVDD通过第二晶体管M2、第三晶体管M3和第六晶体管M6向发光元件EL的阳极传输,发光元件EL进入发光前的准备阶段;发光元件EL发光工作时的阳极电位为Vel,由于在第三时刻T3,发光元件EL的阳极电位为参考电压VREF,发光元件EL的阳极电位发生了Vel-VREF的变化量,导致第二节点N2的电位发生ΔV4的变化量,其中 因此第二节点N2的电位最终变为VDATA-Vth+ΔV3+ΔV4,其中
第五时刻T5为发光阶段,第一发光信号EMIT1和第二发光信号EMIT2提供第一电平,第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2提供第二电平;第一晶体管M1、第四晶体管M4和第五晶体管M5均截止;第二晶体管M2、第三晶体管M3和第六晶体管M6均导通,第一电源信号PVDD传输至发光元件EL的阳极,驱动发光元件EL导通发光。
已知的,发光元件EL的驱动电流与其驱动晶体管的栅源电压和阈值电压差值的平方成正比关系。在本发明提供的实施例中,发光元件EL的驱动电流Iel与第三晶体管M3的栅源电压Vsg和阈值电压Vth的关系为:Iel∝(Vsg-Vth)2。其中,第三晶体管M3的栅源电压Vsg=Vs-Vg,其中Vs即为第一节点N1的电位PVDD,Vg即为第二节点N2的电位VDATA-Vth+ΔV3+ΔV4;因此Vsg=PVDD-(VDATA-Vth+ΔV3+ΔV4),Iel∝(Vsg-Vth)2={PVDD-(VDATA-Vth+ΔV3+ΔV4)-Vth}2=(PVDD-VDATA-ΔV3-ΔV4)2,代入公式 后,
由此可见,发光元件EL的驱动电流Iel与第三晶体管M3的阈值电压Vth无关。现有技术中,由于工艺制程和器件老化等原因,驱动晶体管的阈值电压存在的不均匀现象,从而导致用于驱动发光元件的电流发生偏差,造成显示画面不均匀从而影响显示效果。本发明提供的实施例中,可以消除了现有技术中的不良影响。
本发明实施例提供的像素电路中,在第一时刻T1、第二时刻T2、第三时刻T3和第四时刻T4,发光元件EL的阳极电位为参考电压VREF,由于参考电压VREF为低电位且低于第二电源信号PVEE,因此发光元件EL在发光阶段前一直保持截止状态,不会偷亮发光。本发明实施例提供的像素电路,在第二时刻T2,第二节点N2的电位仍然为第一时刻T1时的初始化电位,即参考电压VREF,可以对第三晶体管M3的阈值电压进行有效的侦测和抓取,避免迟滞效应的影响。根据公式, 其中第一电源信号PVDD需要乘以系数并且当第一电源信号PVDD在传输过程中产生了ΔVline的压降时,因此,第一电源信号PVDD在传输过程中因走线电阻等影响产生的压降对发光电流的影响减小,本发明实施例提供的像素电路,经过第一电容和第二电容的耦合作用,削弱了第一电源信号PVDD在传输过程中因为走线电阻产生的电压下降、电流减弱的影响。
需要说明的是,图4提供的像素电路的工作时序示意图中,第一时刻T1至第五时刻T5中,两个相邻的时刻之间可以有一定的间隔以保证信号的完整性,本发明对此不做具体限制。
本发明还提供一种显示面板,例如有机发光二极管显示面板,包括多个阵列式排布的像素单元,多个阵列式排布的像素单元位于显示面板的显示区,用于显示图像信息,其中每个像素单元包括本发明实施例提供的像素电路。在一些可选的实现方式中,本发明提供的显示面板,可以包括三种颜色不同的像素单元,例如红色像素单元、蓝色像素单元和绿色像素单元,也可以包括四种颜色不同的像素单元,例如红色像素单元、蓝色像素单元、绿色像素单元和白色像素单元,本发明对此不做具体限制。在一些可选的实现方式中,不同颜色的像素单元的面积大小可以不同。本发明实施例提供的显示面板具有本发明实施例提供的像素电路的有益效果,可以参考上述实施例提供的像素电路,在此不做赘述。
本发明还提供一种显示装置,包括本发明实施例提供的显示面板。显示装置可以包括:电视、手机、电脑等任意具有显示功能的装置。本发明实施例提供的显示装置具有本发明实施例提供的像素电路和显示面板的有益效果,可以参考上述实施例提供的像素电路和显示面板,在此不做赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。