CN110021273B - 像素电路及其驱动方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种像素电路及其驱动方法、显示面板。该像素电路包括驱动电路、数据写入电路、补偿电路、复位电路、第一发光控制电路和发光元件。驱动电路包括控制端、第一端和第二端,且配置为控制驱动发光元件发光的驱动电流;数据写入电路配置为响应于扫描信号将数据信号写入驱动电路的第一端;补偿电路配置为响应于扫描信号以及写入的数据信号对驱动电路进行补偿;复位电路配置为响应于复位信号将复位电压施加至驱动电路的控制端以及发光元件的第一端;第一发光控制电路配置为响应于第一发光控制信号将第一电压端的第一电压施加至驱动电路的第一端。该像素电路可以改善短期残像问题并对驱动电路的阈值电压进行补偿。

Description

像素电路及其驱动方法、显示面板
技术领域
本公开实施例涉及一种像素电路及其驱动方法、显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示装置由于具有视角宽、对比度高、响应速度快以及相比于无机发光显示器件更高的发光亮度、更低的驱动电压等优势而逐渐受到人们的广泛关注。由于上述特点,有机发光二极管(OLED)可以适用于手机、显示器、笔记本电脑、数码相机、仪器仪表等具有显示功能的装置。
OLED显示装置中的像素电路一般采用矩阵驱动方式,根据每个像素单元中是否引入开关元器件分为有源矩阵(Active Matrix,AM)驱动和无源矩阵(Passive Matrix,PM)驱动。PMOLED虽然工艺简单、成本较低,但因存在交叉串扰、高功耗、低寿命等缺点,不能满足高分辨率大尺寸显示的需求。相比之下,AMOLED在每一个像素的像素电路中都集成了一组薄膜晶体管和存储电容,通过对薄膜晶体管和存储电容的驱动控制,实现对流过OLED的电流的控制,从而使OLED根据需要发光。相比PMOLED,AMOLED所需驱动电流小、功耗低、寿命更长,可以满足高分辨率多灰度的大尺寸显示需求。同时,AMOLED在可视角度、色彩的还原、功耗以及响应时间等方面具有明显的优势,适用于高信息含量、高分辨率的显示装置。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种像素电路,包括驱动电路、数据写入电路、补偿电路、复位电路、第一发光控制电路和发光元件。所述驱动电路包括控制端、第一端和第二端,且配置为控制驱动所述发光元件发光的驱动电流;所述数据写入电路与所述驱动电路的第一端连接,且配置为响应于扫描信号将数据信号写入所述驱动电路的第一端;所述补偿电路与所述驱动电路的控制端以及第二端连接且与第一电压端连接,配置为响应于所述扫描信号以及写入的所述数据信号对所述驱动电路进行补偿;所述发光元件的第一端配置为从所述驱动电路的第二端接收所述驱动电流,所述发光元件的第二端配置为与第二电压端连接;所述复位电路与所述驱动电路的控制端以及第二端连接,且配置为响应于复位信号将复位电压施加至所述驱动电路的控制端以及所述发光元件的第一端;所述第一发光控制电路与所述驱动电路的第一端连接,所述第一发光控制电路配置为响应于第一发光控制信号将所述第一电压端的第一电压施加至所述驱动电路的第一端。
例如,本公开一实施例提供的像素电路还包括第二发光控制电路。所述第二发光控制电路的第一端和第二端分别和所述发光元件的第一端以及所述驱动电路的第二端连接,且配置为响应于第二发光控制信号以使得所述驱动电流可被施加至所述发光元件。
例如,本公开一实施例提供的像素电路还包括发光控制信号切换电路。所述发光控制信号切换电路与所述第一发光控制电路的控制端和所述第二发光控制电路的控制端电连接,配置为响应于发光控制切换信号将所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号交替施加至所述第一发光控制电路的控制端和所述第二发光控制电路的控制端。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述驱动电路包括第一晶体管。所述第一晶体管的栅极作为所述驱动电路的控制端,所述第一晶体管的第一极作为所述驱动电路的第一端,所述第一晶体管的第二极作为所述驱动电路的第二端。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述数据写入电路包括第二晶体管。所述第二晶体管的栅极作为所述数据写入电路的控制端配置为和扫描线连接以接收所述扫描信号,所述第二晶体管的第一极作为所述数据写入电路的第一端配置为和数据线连接以接收所述数据信号,所述第二晶体管的第二极作为所述数据写入电路的第二端和所述驱动电路的第一端连接。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述补偿电路包括第三晶体管和电容。所述第三晶体管的栅极配置为和扫描线连接以接收所述扫描信号,所述第三晶体管的第一极和所述驱动电路的控制端连接,所述第三晶体管的第二极和所述驱动电路的第二端连接;所述电容的第一极和所述驱动电路的控制端连接,所述电容的第二极配置为和第一电压端连接。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述复位电路包括第四晶体管和第五晶体管。所述第四晶体管的栅极配置为和复位控制线连接以接收所述复位信号,所述第四晶体管的第一极和所述驱动电路的控制端连接,所述第四晶体管的第二极配置为和复位电压端连接以接收所述复位电压;所述第五晶体管的栅极配置为和所述复位控制线连接以接收所述复位信号,所述第五晶体管的第一极和所述发光元件的第一端连接,所述第五晶体管的第二极配置为和所述复位电压端连接以接收所述复位电压。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述第一发光控制电路包括第六晶体管。所述第六晶体管的栅极作为所述第一发光控制电路的控制端配置为和第一发光控制线连接以接收所述第一发光控制信号,所述第六晶体管的第一极作为所述第一发光控制电路的第一端配置为和所述第一电压端连接以接收所述第一电压,所述第六晶体管的第二极作为所述第一发光控制电路的第二端和所述驱动晶体管的第一端连接。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述第二发光控制电路包括第七晶体管。所述第七晶体管的栅极作为所述第二发光控制电路的控制端和第二发光控制线连接以接收所述第二发光控制信号,所述第七晶体管的第一极作为所述第二发光控制电路的第二端和所述驱动电路的第二端连接,所述第七晶体管的第二极作为所述第二发光控制电路的第一端和所述发光元件的第一端连接。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号至少部分时间段内同时为开启信号。
例如,在本公开一实施例提供的像素电路中,所述发光控制信号切换电路包括第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管和第十一晶体管;所述第八晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第八晶体管的第一极和所述第一发光控制信号线连接,所述第八晶体管的第二极和所述第一发光控制电路的控制端连接;所述第九晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第九晶体管的第一极和所述第二发光控制信号线连接,所述第九晶体管的第二极和所述第二发光控制电路的控制端连接;所述第十晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第十晶体管的第一极和所述第二发光控制信号线连接,所述第十晶体管的第二极和所述第一发光控制电路的控制端连接;所述第十一晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第十一晶体管的第一极和所述第一发光控制信号线连接,所述第十一晶体管的第二极和所述第二发光控制电路的控制端连接。
本公开至少一实施例还提供一种显示面板,包括多个像素单元。所述像素单元包括本公开的实施例提供的像素电路。
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述像素电路还包括发光控制信号切换电路。所述发光控制信号切换电路与所述第一发光控制电路的控制端和所述第二发光控制电路的控制端电连接,配置为响应于发光控制切换信号将所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号交替施加至所述第一发光控制电路的控制端和所述第二发光控制电路的控制端;所述显示面板还包括多条发光控制切换信号线,所述多个像素单元排列为多行,第m行像素单元的像素电路的发光控制信号切换电路的控制端连接到同一条发光控制切换信号线,或者所述第m行像素单元的像素电路的发光控制信号切换电路的控制端连接到两条发光控制切换信号线,其中,所述两条发光控制切换信号线中的一条发光控制切换信号线提供的发光控制切换信号的上升沿是另一条发光控制切换信号线提供的发光控制切换信号的下降沿,其中m为大于等于1整数。
本公开至少一实施例还提供一种像素电路的驱动方法,包括:初始化阶段、数据写入及补偿阶段和发光阶段。在所述初始化阶段,输入所述复位信号以开启所述复位电路,将所述复位电压施加至所述驱动电路的控制端以及所述发光元件的第一端;在所述数据写入及补偿阶段,输入所述扫描信号和所述数据信号以开启所述数据写入电路、所述驱动电路和所述补偿电路,所述数据写入电路将所述数据信号写入所述驱动电路,所述补偿电路对所述驱动电路进行补偿;在所述发光阶段,输入所述第一发光控制信号以开启所述第一发光控制电路和所述驱动电路,所述第一发光控制电路将所述驱动电流施加至所述发光元件以使其发光。
本公开至少一实施例还提供一种像素电路的驱动方法,包括:初始化阶段、数据写入及补偿阶段、预发光阶段和发光阶段。在所述初始化阶段,输入所述复位信号和所述第二发光控制信号以开启所述复位电路和第二发光控制电路,将所述复位电压施加至所述驱动电路的控制端和第二端以及所述发光元件的第一端;在所述数据写入及补偿阶段,输入所述扫描信号和所述数据信号以开启所述数据写入电路、所述驱动电路和所述补偿电路,所述数据写入电路将所述数据信号写入所述驱动电路,所述补偿电路对所述驱动电路进行补偿;在所述预发光阶段,输入所述第一发光控制信号以开启所述第一发光控制电路和所述驱动电路,所述第一发光控制电路将所述第一电压施加至所述驱动电路的第一端;在所述发光阶段,输入所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号以开启所述第一发光控制电路、所述第二发光控制电路和所述驱动电路,所述第二发光控制电路将所述驱动电流施加至所述发光元件以使其发光。
本公开至少一实施例还提供一种像素电路的驱动方法,包括:初始化阶段、数据写入及补偿阶段、预发光阶段和发光阶段。在所述初始化阶段,输入所述复位信号、所述第二发光控制信号和所述发光控制切换信号以开启所述复位电路和所述发光控制信号切换电路,以将所述第二发光控制信号施加于所述第一发光控制电路的控制端或所述第二发光控制电路的控制端,并将所述复位电压施加至所述驱动电路的控制端以及所述发光元件的第一端;在所述数据写入及补偿阶段,输入所述扫描信号和所述数据信号以开启所述数据写入电路、所述驱动电路和所述补偿电路,所述数据写入电路将所述数据信号写入所述驱动电路,所述补偿电路对所述驱动电路进行补偿;在所述预发光阶段,输入所述发光控制切换信号和所述第一发光控制信号以将所述第一发光控制信号施加至所述第一发光控制电路的控制端或所述第二发光控制电路的控制端,所述第一发光控制信号施加至所述第一发光控制电路的控制端时,所述第一发光控制电路将所述第一电压施加至所述驱动电路的第一端;在所述发光阶段,输入所述发光控制切换信号、所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号以开启所述第一发光控制电路、所述第二发光控制电路和所述驱动电路,所述第二发光控制电路将所述驱动电流施加至所述发光元件以使其发光。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1A为一种显示装置显示的图像一的示意图;
图1B为上述显示装置要显示的图像二的示意图;
图1C为上述显示装置实际显示的图像二的示意图;
图2为本公开一实施例提供的一种像素电路的示意框图;
图3为本公开一实施例提供的另一种像素电路的示意框图;
图4为图2中所示的像素电路的一种具体实现示例的电路图;
图5为图3中所示的像素电路的一种具体实现示例的电路图;
图6为本公开一实施例提供的驱动方法的时序图;
图7A至图7D分别为图5中所示的像素电路对应于图6中第N帧图像的显示过程中四个阶段的电路示意图;
图8A至图8D分别为图5中所示的像素电路对应于图6中第N+1帧图像的显示过程中四个阶段的电路示意图;
图9为本公开一实施例提供的一种像素电路的电路图;
图10为本公开一实施例提供的另一种像素电路的电路图;以及
图11为本公开一实施例提供的一种显示装置的示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
AMOLED显示装置中使用的基础像素电路通常为2T1C像素电路,即利用两个TFT(Thin-film transistor,薄膜晶体管)和一个存储电容Cs来实现驱动OLED发光的基本功能。
OLED显示装置通常包括多个按阵列排布的像素单元,每个像素单元例如可以包括上述像素电路。在OLED显示装置中,各个像素电路中的驱动晶体管的阈值电压由于制备工艺可能存在差异,而且由于例如温度变化的影响,驱动晶体管的阈值电压可能会产生漂移现象。因此,各个驱动晶体管的阈值电压的不同可能会导致显示不良(例如显示不均匀),所以就需要对阈值电压进行补偿。同时在处于关态时,由于泄露电流的存在,也可能会导致显示不良。因此,业界还在上述2T1C的基本像素电路的基础上提供了其他具有补偿功能的像素电路,补偿功能可以通过电压补偿、电流补偿或混合补偿来实现,具有补偿功能的像素电路例如可以为4T1C或4T2C等,这里不再详述。
由于显示装置的像素电路中的驱动晶体管的迟滞效应,当显示装置显示同一个图像一段时间后,在把前一个显示图像切换到下一个图像时,原先的前一个显示图像会部分残留而浮现在下一个图像中,一段时间后残像会消失,这种现象称为短期残像。迟滞效应主要是因为驱动晶体管中残留的可移动载流子造成阈值电压(Vth)偏移所导致的。在不同画面切换时其初始化阶段的VGS(驱动晶体管的栅极和源极之间的电压)可能不同,所以可能会造成驱动晶体管不同程度的阈值电压偏移,从而造成短期残像。
例如,图1A为一种显示装置显示的图像一的示意图,图1B为该显示装置要显示的图像二的示意图,图1C为该显示装置实际显示的图像二的示意图。在该显示装置显示图像一例如如图1A所示的黑白棋盘图像一段时间后,当显示装置显示的图像切换到新的图像二(例如如图1B所示的灰阶为48的图像)时,仍然会部分残留图1A所示图像一的棋盘图像,如图1C所示。
本公开至少一实施例提供一种像素电路。该像素电路包括驱动电路、数据写入电路、补偿电路、复位电路、第一发光控制电路和发光元件。驱动电路包括控制端、第一端和第二端,且配置为控制驱动发光元件发光的驱动电流;数据写入电路与驱动电路的第一端连接,且配置为响应于扫描信号将数据信号写入驱动电路的第一端;补偿电路与驱动电路的控制端以及第二端连接且与第一电压端连接,配置为响应于扫描信号以及写入的数据信号对驱动电路进行补偿;发光元件的第一端配置为从驱动电路的第二端接收驱动电流,发光元件的第二端配置为与第二电压端连接;复位电路与驱动电路的控制端以及第二端连接,且配置为响应于复位信号将复位电压施加至驱动电路的控制端以及发光元件的第一端;第一发光控制电路与驱动电路的第一端连接,第一发光控制电路配置为响应于第一发光控制信号将第一电压端的第一电压施加至驱动电路的第一端。
本公开至少一实施例还提供对应于上述像素电路的驱动方法和显示面板。
本公开至少一实施例提供的像素电路及其驱动方法、显示面板,一方面,可以使其中的驱动晶体管在初始化阶段处于VGS为固定偏置的截止状态(off-bias)或开启状态(on-bias),从而可以改善由于迟滞效应可能产生的短期残像问题;另一方面,还可以对像素电路总的驱动电路的阈值电压进行补偿,可以避免显示装置显示不均匀的现象,从而可以改善采用该像素电路的显示装置的显示效果。
下面结合附图对本公开的实施例及其示例进行详细说明。
本公开实施例的一个示例提供一种像素电路10,该像素电路10例如用于OLED显示装置的子像素。如图2所示,该像素电路10包括驱动电路100、数据写入电路200、补偿电路300、复位电路400、第一发光控制电路500和发光元件600。
例如,驱动电路100包括第一端110、第二端120和控制端130,其配置为控制驱动发光元件600发光的驱动电流,且驱动电路100的控制端130和第一节点N1连接,驱动电路100的第一端110和第二节点N2连接,驱动电路100的第二端120和第三节点N3连接。例如,在发光阶段,驱动电路100可以向发光元件600提供驱动电流以驱动发光元件600进行发光,且可以根据需要的“灰度”发光。例如,发光元件600可以采用OLED,且配置为和第三节点N3以及第二电压端VSS连接,本公开的实施例包括但不限于此情形。
例如,数据写入电路200与驱动电路100的第一端110(第二节点N2)连接,且配置为响应于扫描信号将数据信号写入驱动电路100的第一端110。例如,数据写入电路200包括第一端210、第二端220和控制端230,且分别和数据线(数据信号端Vdata)、第二节点N2以及扫描线(扫描信号端Gate)连接。例如,来自扫描信号端Gate的扫描信号被施加至控制端230以控制数据写入电路200开启与否。
例如,在数据写入阶段,数据写入电路200可以响应于扫描信号而开启,从而可以将数据信号写入驱动电路100的第一端110(第二节点N2),并将数据信号存储在补偿电路300中,以在例如发光阶段时可以根据该数据信号生成驱动发光元件600发光的驱动电流。
例如,补偿电路300与驱动电路的控制端130(第一节点N1)以及第二端120(第三节点N3)连接且与第一电压端VDD连接,配置为响应于扫描信号以及写入的数据信号对驱动电路100进行补偿。例如,补偿电路300可以与扫描信号端Gate、第一电压端VDD、第一节点N1以及第三节点N3连接。例如,来自扫描信号端Gate的扫描信号被施加至补偿电路300以控制其开启与否。例如,在补偿电路300包括电容的情形下,例如在数据写入和补偿阶段,补偿电路300可以响应于扫描信号而开启,从而可以将数据写入电路200写入的数据信号存储在该电容中。例如,同时在数据写入和补偿阶段,补偿电路300可以将驱动电路100的控制端130和第二端120电连接,从而可以使驱动电路100的阈值电压的相关信息也相应地存储在该电容中,从而例如在发光阶段可以利用存储的包括数据信号以及阈值电压对驱动电路100进行控制,使得驱动电路100的输出得到补偿。
例如,发光元件600包括第一端610和第二端620,发光元件600的第一端610配置为从驱动电路100的第二端120接收驱动电流,发光元件600的第二端620配置为与第二电压端VSS连接。例如,如图2所示,发光元件600的第一端610与第四节点N4连接。
例如,复位电路400与驱动电路100的控制端130(第一节点N1)以及发光元件600的第一端610连接,且配置为响应于复位信号将复位电压Vint施加至驱动电路的控制端130以及发光元件600的第一端610。例如,如图2所示,该复位电路400分别和第一节点N1、复位电压端Vint、发光元件600的第一端610以及复位控制端Rst(复位控制线)连接。例如,在初始化阶段,复位电路400可以响应于复位信号而开启,从而可以将复位电压施加至第一节点N1以及发光元件600的第一端610,从而可以对驱动电路100、补偿电路300以及发光元件600进行复位操作,消除之前的发光阶段的影响。
例如,当复位电压Vint通过复位电路400施加至驱动晶体管的栅极,同时驱动晶体管的源极的电位被放电至Vint-Vth,从而在此阶段,可以使驱动晶体管的栅极和源极的电压VGS满足:|VGS|<|Vth|(Vth为驱动晶体管的阈值电压,例如在驱动晶体管为P型晶体管时,Vth通常为负值,例如,在驱动晶体管为N型晶体管时,Vth通常为正值),从而使驱动晶体管处于VGS为固定偏置的截止状态(off-bias)。采用这种配置方式,可以实现不论前一帧的数据信号为黑态还是白态信号,驱动晶体管都由固定偏置的截止状态开始进入例如数据写入及补偿阶段,从而可以改善采用传统像素电路的显示装置的由于迟滞效应可能产生的短期残像问题。
例如,第一发光控制电路500与驱动电路100的第一端110(第二节点N2)连接,且配置为响应于第一发光控制信号将第一电压端VDD的第一电压施加至驱动电路100的第一端110。例如,如图2所示,第一发光控制电路500包括控制端530、第一端510和第二端520,分别和第一发光控制端Em1、第一电压端VDD以及第二节点N2连接。例如,第一发光控制端Em1可以和提供第一发光控制信号的第一发光控制线连接,或者与提供第一发光控制信号的控制电路连接。例如,在发光阶段,第一发光控制电路500可以响应于第一发光控制信号而开启,从而可以将第一电压VDD施加至驱动电路100的第一端110,在驱动电路100导通时,驱动电路100将此第一电压VDD施加至发光元件600以提供驱动电压,从而驱动发光元件发光。例如,第一电压VDD可以是驱动电压,例如高电压。
例如,如图2所示,在本实施例的另一个示例中,像素电路10还可以包括第二发光控制电路700。第二发光控制电路700包括控制端730、第一端710和第二端720和,其分别和第二发光控制端Em2、发光元件600的第一端610以及驱动电路100的第二端120连接,且配置为响应于第二发光控制信号以使得驱动电流可被施加至发光元件600。
例如,在发光阶段,第二发光控制电路700响应于第二发光控制端Em2提供的第二发光控制信号而开启,从而驱动电路100可以通过第二发光控制电路700将驱动电流施加至发光元件600以使其发光;而在非发光阶段,第二发光控制电路700响应于第二发光控制信号而截止,从而避免有电流流过发光元件600而使其发光,可以提高相应的显示装置的对比度。
又例如,在初始化阶段,第二发光控制电路700也可以响应于第二发光控制信号而开启,从而可以结合复位电路以对驱动电路100以及发光元件600进行复位操作。
例如,第二发光控制信号不同于第一发光控制信号,例如二者可以连接到不同的信号输出端,如上所述例如在初始化阶段可以单独使第二发光控制信号为开启信号。例如,第一发光控制信号和第二发光控制信号至少部分时间段内同时为开启信号,例如在发光阶段,可以使第一发光控制信号和第二发光控制信号同时为开启信号,以使得发光元件600可发光。例如,第二发光控制信号的下降沿也可以与第一发光控制信号下降沿同时,从而由数据写入与补偿阶段直接进入发光阶段。
需要说明的是,在本公开的实施例中所述的第一发光控制信号和第二发光控制信号是两个时序不同的发光控制信号。例如,在一个显示装置中,当像素电路10呈阵列排布时,对于一行像素单元而言,第一发光控制信号可以为控制本行像素单元的像素电路10中的第一发光控制电路500的控制信号,同时,该第一发光控制信号还控制上一行像素电路10中的第二发光控制电路700;同样的,第二发光控制信号为控制本行像素电路10中的第二发光控制电路700的控制信号,同时,该第二发光控制信号还控制下一行像素电路10中的第一发光控制电路500。
例如,在驱动电路100实现为驱动晶体管的情形时,例如驱动晶体管的栅极可以作为驱动电路100的控制端130(连接到第一节点N1),第一极(例如源极)可以作为驱动电路100的第一端110(连接到第二节点N2),第二极(例如漏极)可以作为驱动电路100的第二端120(连接到第三节点N3)。
需要说明的是,本公开的实施例中的第一电压端VDD例如保持输入直流高电平信号,将该直流高电平称为第一电压;第二电压端VSS例如保持输入直流低电平信号,将该直流低电平称为第二电压。以下各实施例与此相同,不再赘述。
需要说明的是,在本公开的实施例的描述中,符号Vdata既可以表示数据信号端又可以表示数据信号的电平,同样地,符号Vint既可以表示复位电压端又可以表示复位电压,符号VDD既可以表示第一电压端又可以表示第一电压,符号VSS既可以表示第二电压端又可以表示第二电压。以下各实施例与此相同,不再赘述。
本公开的实施例提供的像素电路10不仅可以改善采用上述像素电路的显示装置的由于迟滞效应可能产生的短期残像问题,还可以对驱动电路100内部的阈值电压进行补偿,使得驱动发光元件600的驱动电流不受该阈值电压的影响,从而可以改善使用该像素电路的显示装置的显示效果以及延长发光元件600的使用寿命。
例如,如图3所示,在本实施例的另一个示例中,像素电路10还可以包括发光控制信号切换电路800。
例如,发光控制信号切换电路800与第一发光控制端Em1、第二发光控制端Em2、第一发光控制电路500的控制端530和第二发光控制电路700的控制端730电连接,配置为响应于发光控制切换信号将第一发光控制信号和第二发光控制信号交替施加至第一发光控制电路500的控制端530和第二发光控制电路700的控制端730。例如,在不同的示例中,发光控制切换信号可以包括一个,也可以包括多个。
例如,发光控制信号切换电路800可以响应于发光控制切换信号将第一发光控制信号施加至第一发光控制电路500的控制端530,将第二发光控制信号施加至第二发光控制电路700的控制端730,从而当复位电压Vint通过复位电路400施加至驱动晶体管的栅极,同时驱动晶体管的源极的电位被放电至Vint-Vth截止,从而在此阶段可以使驱动晶体管的栅极和源极的电压VGS满足:|VGS|<|Vth|,从而使驱动晶体管处于VGS为固定偏置的截止状态。采用这种配置方式,可以实现不论前一帧的数据信号为黑态还是白态信号,驱动晶体管都由固定偏置的截止状态(off-bias)开始进入例如数据写入及补偿阶段,从而可以改善采用上述像素电路的显示装置的由于迟滞效应可能产生的短期残像问题。
例如,发光控制信号切换电路800可以响应于发光控制切换信号将第二发光控制信号施加至第一发光控制电路500的控制端530,将第一发光控制信号施加至第二发光控制电路700的控制端730,从而当复位电压Vint通过复位电路400施加至驱动晶体管的栅极,同时将第一电压VDD施加至驱动晶体管的源极,从而可以使驱动晶体管的栅极和源极的电压VGS满足:|VGS|>|Vth|,从而使驱动晶体管处于VGS为固定偏置的开启状态(on-bias)。采用这种配置方式,可以实现不论前一帧的数据信号DATA为黑态还是白态信号,驱动晶体管都由固定偏置的开启状态开始进入例如数据写入和补偿阶段,从而可以改善采用传统像素电路的显示装置的由于迟滞效应可能产生的短期残像问题。
在一个显示面板中,本公开实施例提供的像素电路10不仅可以通过固定偏置的截止状态解决短期残像问题,也可以通过固定偏置的开启状态解决短期残像问题。
例如,图2中所示的像素电路10可以具体实现为图4所示的像素电路结构。如图4所示,该像素电路10包括:第一至第七晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7以及包括电容C1和发光元件L1。例如,第一晶体管T1被用作驱动晶体管,其他的第二至第七晶体管被用作开关晶体管。例如,发光元件L1可以为各种类型的OLED,例如顶发射、底发射、双侧发射等,可以发红光、绿光、蓝光或白光等,本公开的实施例对此不作限制。
例如,如图4所示,更详细地,驱动电路100可以实现为第一晶体管T1。第一晶体管T1的栅极作为驱动电路100的控制端130,和第一节点N1连接;第一晶体管T1的第一极作为驱动电路100的第一端110,和第二节点N2连接;第一晶体管T1的第二极作为驱动电路100的第二端120,和第三节点N3连接。需要注意的是,不限于此,驱动电路100也可以是由其他的组件组成的电路,例如,驱动电路100可以具有两组驱动晶体管,例如,该两组驱动晶体管可以根据具体情况进行切换。
数据写入电路200可以实现为第二晶体管T2。第二晶体管T2的栅极作为数据写入电路200的控制端230,配置为和扫描线(扫描信号端Gate)连接以接收扫描信号,第二晶体管T2的第一极作为数据写入电路200的第一端210,配置为和数据线(数据信号端Vdata)连接以接收数据信号,第二晶体管T2的第二极作为数据写入电路200的第二端220,和第二节点N2连接。需要注意的是,不限于此,数据写入电路200也可以是由其他的组件组成的电路,例如,数据写入电路200可以具有两组数据写入电路,例如,该两组数据写入电路可以根据具体情况进行切换。
补偿电路300可以实现为第三晶体管T3和电容C1。第三晶体管T3的栅极配置为和扫描线(扫描信号端Gate)连接以接收扫描信号,第三晶体管T3的第一极和驱动电路100的控制端130(第一节点N1)连接,第三晶体管的第二极和驱动电路100的第二端120(第三节点N3)连接;电容C1的第一极和驱动电路100的控制端130连接,电容C1的第二极配置为和第一电压端VDD连接。需要注意的是,不限于此,补偿电路300也可以是由其他的组件组成的电路,例如,补偿电路300可以具有两组补偿电路,例如,该两组补偿电路可以根据具体情况进行切换。
发光元件L1的第一端610(这里为阳极)和第四节点N4连接配置为从驱动电路100的第二端120接收驱动电流,发光元件L1的第二端620(这里为阴极)配置为和第二电压端VSS连接以接收第二电压。例如第二电压端可以接地,即VSS可以为0V。
复位电路400可以实现为第四晶体管T4和第五晶体管T5。第四晶体管T4的栅极配置为和复位控制线(复位控制端Rst)连接以接收复位信号,第四晶体管T4的第一极和驱动电路100的控制端130(第一节点N1)连接,第四晶体管的第二极配置为和复位电压端Vint连接以接收复位电压;第五晶体管T5的栅极配置为和复位控制线连接以接收复位信号,第五晶体管T5的第一极和发光元件L1的第一端610连接,第五晶体管T5的第二极配置为和复位电压端Vint连接以接收复位电压。需要注意的是,不限于此,复位电路400也可以是由其他的组件组成的电路,例如,复位电路400可以具有两组复位电路,例如,该两组复位电路可以根据具体情况进行切换。
第一发光控制电路500可以实现为第六晶体管T6。第六晶体管T6的栅极作为第一发光控制电路500的控制端530,配置为和第一发光控制端Em1连接以接收第一发光控制信号,第六晶体管T6的第一极作为第一发光控制电路500的第一端,配置为和第一电压端VDD连接以接收第一电压,第六晶体管T6的第二极作为第一发光控制电路500的第二端,和驱动晶体管的第一端110(第二节点N2)连接。需要注意的是,不限于此,第一发光控制电路500也可以是由其他的组件组成的电路,例如,第一发光控制电路500可以具有两组第一发光控制电路,例如,该两组第一发光控制电路可以根据具体情况进行切换。
第二发光控制电路700可以实现为第七晶体管T7。第七晶体管T7的栅极作为第二发光控制电路700的控制端730,和第二发光控制线第二发光控制端Em2连接以接收第二发光控制信号,第七晶体管T7的第一极作为第二发光控制电路700的第二端720,和发光元件L1的第一端610(第四节点N4)连接,第七晶体管T7的第二极作为第二发光控制电路700的第一端710,和驱动电路100的第二端120(第三节点N3)连接。需要注意的是,不限于此,第二发光控制电路700也可以是由其他的组件组成的电路,例如,第二发光控制电路700可以具有两组第二发光控制电路,例如,该两组第二发光控制电路可以根据具体情况进行切换。
在本公开的说明中,第一节点、第二节点、第三节点、第四节点并非表示实际存在的部件,而是表示电路图中相关电连接的汇合点。
图5示出了本公开一实施例的另一种像素电路结构的像素电路的示意图。图5所示的像素电路可以具体实现为图3所示的像素电路结构。图5所示的像素电路与图4所示的像素电路基本相同,区别在于图5所示的像素电路10还包括第八至第十一晶体管T8、T9、T10、T11以得到发光控制信号切换电路。
例如,如图5所示,更详细地,发光控制信号切换电路800可以实现为第八至第十一晶体管T8、T9、T10、T11。第八晶体管T8的栅极接收第一发光控制切换信号CK1,第八晶体管T8的第一极和第一发光控制信号端Em1连接,第八晶体管T8的第二极和第一发光控制电路500的控制端530连接。第九晶体管T9的栅极接收第一发光控制切换信号CK1,第九晶体管T9的第一极和第二发光控制信号端Em2连接,第九晶体管T9的第二极和第二发光控制电路700的控制端730连接;第十晶体管T10的栅极接收第二发光控制切换信号CK2,第十晶体管T10的第一极和第二发光控制信号端Em2连接,第十晶体管T10的第二极和第一发光控制电路500的控制端530连接;第十一晶体管T11的栅极接收第二发光控制切换信号CK2,第十一晶体管T11的第一极和第一发光控制信号端Em1连接,第十一晶体管T11的第二极和第二发光控制电路700的控制端730连接。需要注意的是,不限于此,发光控制信号切换电路800也可以是由其他的组件组成的电路,例如,发光控制信号切换电路800可以具有两组发光控制信号切换电路,例如,该两组发光控制信号切换电路可以根据具体情况进行切换。
需要说明的是,在本公开的实施例的描述中,符号CK1既可以表示第一发光控制切换信号端又可以表示第一发光控制切换信号的电平,同样地,符号CK2既可以表示第二发光控制切换信号端又可以表示第二发光控制切换信号的电平。
下面结合图6所示的信号时序图,对图5所示的像素电路10的工作原理进行说明,并且这里以各个晶体管为P型晶体管为例进行说明,但是本公开的实施例不限于此。
图6包括第N(N为大于等于1的整数)帧图像的显示过程和第N+1帧图像的显示过程。如图6所示,每一帧图像的显示过程包括四个阶段,分别为初始化阶段1、数据写入及补偿阶段2、预发光阶段3以及发光阶段4,图中示出了每个阶段中各个信号的时序波形。
需要说明的是,图7A至图7D分别为图5中所示的像素电路处于第N帧图像显示过程中的示意图,图8A至图8D分别为图5中所示的像素电路处于第N+1帧图像显示过程中的示意图。
图7A为图5中所示的像素电路处于第N帧图像显示过程中初始化阶段1时的示意图,图7B为图5中所示的像素电路处于第N帧图像显示过程中数据写入及补偿阶段2时的示意图,图7C为图5中所示的像素电路处于第N帧图像显示过程中预发光阶段3时的示意图,图7D为图5中所示的像素电路处于第N帧图像显示过程中发光阶段4时的示意图。
图8A为图5中所示的像素电路处于第N+1帧图像显示过程中初始化阶段1时的示意图,图8B为图5中所示的像素电路处于第N+1帧图像显示过程中数据写入及补偿阶段2时的示意图,图8C为图5中所示的像素电路处于第N+1帧图像显示过程中预发光阶段3时的示意图,图8D为图5中所示的像素电路处于第N+1帧图像显示过程中发光阶段4时的示意图。
另外图7A至图8D中用虚线标识的晶体管均表示在对应阶段内处于截止状态,图7A至图8D中带箭头的虚线表示像素电路在对应阶段内的电流方向。图7A至图8B中所示的晶体管均以P型晶体管为例进行说明,即各个晶体管的栅极在接入低电平时导通,而在接入高电平时截止。
在第N帧图像的显示过程中,输入第一发光控制切换信号(第一发光控制切换信号端CK1提供)以开启发光控制信号切换电路,将第一发光控制信号施加至第一发光控制电路500的控制端530,将第二发光控制信号施加至第二发光控制电路700的控制端730。
如图6和图7A至图7D所示,在第N帧图像的显示过程中,第八晶体管T8和第九晶体管T9被第一发光控制切换信号CK1的低电平导通;同时第十晶体管T10和第十一晶体管T11被第二发光控制切换信号CK2的高电平截止。如图7A至图7D所示,形成一条发光控制信号切换路径(如图7A至图7D中发光控制信号切换电路部分带箭头的虚线所示),由于第八晶体管T8导通,可以将第一发光控制信号施加至第六晶体管T6的栅极,由于第九晶体管T9导通,可以将第二发光控制信号施加至第七晶体管T7的栅极。
在初始化阶段1,输入复位信号和第二发光控制信号以开启复位电路400和第二发光控制电路700,将复位电压施加至驱动电路100的控制端130和第二端120以及发光元件600的第一端610。
如图6和图7A示,在初始化阶段1,第四晶体管T4和第五晶体管T5被复位信号的低电平导通,第七晶体管T7被第二发光控制信号的低电平导通;同时,第二晶体管T2和第三晶体管T3被扫描信号的高电平截止,第六晶体管T6被第一发光控制信号的高电平截止。
如图7A所示,在初始化阶段1,形成一条复位路径(如图7A中带箭头的虚线所示),由于第四晶体管T4导通,可以将复位电压Vint施加至第一晶体管T1的栅极,由于第五晶体管T5和第七晶体管T7的导通,可以将复位电压Vint施加至第一晶体管T1的第二极以及发光元件L1,从而将第一节点N1和发光元件L1复位。所以,经过初始化阶段1后第一节点N1的电位为复位电压Vint(低电平信号,例如可以接地或为其他低电平信号)。在此阶段,由于第一晶体管T1和第七晶体管T7导通,第六晶体管T6截止,根据第一晶体管T1自身的特性,第一晶体管T1的源极的电位被放电至Vint-Vth截止。从而在此阶段,可以使第一晶体管T1的栅极(即第一节点N1)和源极(即第二节点N2)的电压VGS满足:|VGS|<|Vth|,从而使第一晶体管T1处于VGS为固定偏置的截止状态(off-bias)。采用这种配置方式,可以实现不论前一帧的数据信号为黑态还是白态信号,第一晶体管T1都由固定偏置的截止状态开始进入数据写入及补偿阶段2,从而可以改善采用像素电路10的显示装置的由于迟滞效应可能产生的短期残像问题。
经过初始化阶段1后,第一节点N1的电位为复位电压Vint,第二节点N2的电位为Vint-Vth。在初始化阶段1,电容C1被复位,使存储在电容C1中的电压放电,从而使后续阶段中的数据信号可以被更迅速、更可靠地存储在电容C1中;同时,第三节点N3和发光元件L1也被复位,从而可以使发光元件L1在发光阶段4之前显示为黑态不发光,改善采用上述像素电路的显示装置的对比度等显示效果。
在数据写入及补偿阶段2,输入扫描信号和数据信号以开启数据写入电路200、驱动电路100和补偿电路300,数据写入电路200将数据信号写入驱动电路100,补偿电路300对驱动电路100进行补偿。
如图6和图7B所示,在数据写入及补偿阶段2,第二晶体管T2和第三晶体管T3被扫描信号的低电平导通;同时,第四晶体管T4和第五晶体管T5被复位信号的高电平截止,第六晶体管T6被第一发光控制信号的高电平截止,第七晶体管T7被第二发光控制信号的高电平截止。
如图7B所示,在数据写入及补偿阶段2,形成一条数据写入及补偿路径(如图7B中带箭头的虚线所示),数据信号经过第二晶体管T2、第一晶体管T1和第三晶体管T3后对第一节点N1进行充电(即对电容C1充电),也就是说第一节点N1的电位变大。容易理解,第二节点N2的电位保持为Vdata,同时根据第一晶体管T1的自身特性,当第一节点N1的电位增大到Vdata+Vth时,第一晶体管T1截止,充电过程结束。需要说明的是,Vdata表示数据信号的电压值,Vth表示第一晶体管的阈值电压,由于在本实施例中,第一晶体管T1是以P型晶体管为例就行说明的,所以此处阈值电压Vth可以是个负值。
经过数据写入阶段2后,第一节点N1和第三节点N3的电位均为Vdata+Vth,也就是说将带有数据信号和阈值电压Vth的电压信息存储在了电容C1中,以用于后续在发光阶段时,提供灰度显示数据和对第一晶体管T1自身的阈值电压进行补偿。
在预发光阶段3,输入第一发光控制信号以开启第一发光控制电路500和驱动电路100,第一发光控制电路500将第一电压施加至驱动电路100的第一端110。
如图6和图7C所示,在预发光阶段3,第六晶体管T6被第一发光控制信号的低电平导通;同时,第二晶体管T2和第三晶体管T3被扫描信号的高电平截止,第四晶体管T4和第五晶体管T5被复位信号的高电平截止,第七晶体管T7被第二发光控制信号的高电平截止。
如图7C所示,在预发光阶段3,形成一条预发光路径(如图7C中带箭头的虚线所示)。第一电压经过第六晶体管T6对第二节点N2进行充电,第二节点N2的电位由Vdata变为第一电压VDD,由于在此阶段第七晶体管T7截止,所以为下一阶段的发光元件L1的发光做准备。
在发光阶段4,输入第一发光控制信号和第二发光控制信号以开启第一发光控制电路500、第二发光控制电路700和驱动电路100,第二发光控制电路700将驱动电流施加至发光元件L1以使其发光。
如图6和图7D所示,在发光阶段4,第六晶体管T6被第一发光控制信号的低电平导通,第七晶体管T7被第二发光控制信号的低电平导通;同时,第二晶体管T2和第三晶体管T3被扫描信号的高电平截止,第四晶体管T4和第五晶体管T5被复位信号的高电平截止。同时,第一节点N1的电位Vdata+Vth,第二节点N2的电位为VDD,所以在此阶段第一晶体管T1也保持导通。
如图7D所示,在发光阶段4,形成一条驱动发光路径(如图7D中带箭头的虚线所示)。发光元件L1可以在流经第一晶体管T1的驱动电流的作用下发光。
具体地,流经发光元件OLED的驱动电流IOLED的值可以根据下述公式得出:
IL1=K(VGS-Vth)2
=K[(Vdata+Vth-VDD)-Vth]2
=K(Vdata-VDD)2
其中,K=W*COX*U/L。
在上述公式中,Vth表示第一晶体管T1的阈值电压,VGS表示第一晶体管T1的栅极和源极(这里为第一极)之间的电压,K为与驱动晶体管本身相关的一常数值。从上述IL1的计算公式可以看出,流经发光元件L1的驱动电流IL1不再与第一晶体管T1的阈值电压Vth有关,由此可以实现对该像素电路的补偿,解决了驱动晶体管(在本公开的实施例中为第一晶体管T1)由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压漂移的问题,消除其对驱动电流IL1的影响,从而可以改善采用其的显示装置的显示效果。
如图8A至图8D中所示,在第N+1帧图像显示过程中,输入第二发光控制切换信号(第二发光控制切换信号端CK2)以开启发光控制信号切换电路,将第二发光控制信号施加至第一发光控制电路500的控制端530,将第一发光控制信号施加至第二发光控制电路700的控制端730。
如图6和图8A至图8D所示,在第N+1帧图像的显示过程中,第十晶体管T10和第十一晶体管T11被第二发光控制切换信号CK2的低电平导通;同时第八晶体管T8和第九晶体管T9被第一发光控制切换信号CK1的高电平截止。如图8A至图8D所示,形成一条发光控制信号切换路径(如图8A至图8D中发光控制信号切换电路部分带箭头的虚线所示),由于第十晶体管T10导通,可以将第二发光控制信号施加至第六晶体管T6的栅极,由于第十一晶体管T11导通,可以将第一发光控制信号施加至第七晶体管T7的栅极。
第N+1帧图像显示的工作原理与第N帧图像显示的工作原理基本相同,区别在于:在第N+1帧图像显示过程中的初始化阶段1,第六晶体管T6被第二发光控制信号的低电平导通,第七晶体管T7被第一发光控制信号的高电平截止,从而在此阶段,由于第六晶体管T6导通,第一晶体管T1的源极的电位被充电至第一电压VDD,从而第一晶体管T1的栅极(即第一节点N1)和源极(即第二节点N2)的电压VGS满足:|VGS|>|Vth|,从而使第一晶体管T1处于VGS为固定偏置的开启状态(on-bias)。采用这种配置方式,可以实现不论前一帧的数据信号为黑态还是白态信号,第一晶体管T1都由固定偏置的开启状态开始进入数据写入及补偿阶段2,从而可以改善采用像素电路10的显示装置的由于迟滞效应可能产生的短期残像问题。
另外,如图8C所示,在第N+1帧图像显示过程中的预发光阶段3,第六晶体管T6由于第二发光控制信号的高电平截止,第七晶体管T7由于第一发光控制信号的低电平导通,所以为下一阶段的发光元件L1的发光做准备。
图4所示的像素电路10的工作原理与图7A至图7D中所示的图5所示的像素电路的工作原理基本相同,其区别在于图4所示的像素电路10不包括发光控制信号切换电路800,因此第一发光控制电路500的控制端530直接与第一发光控制信号端Em1连接,第二发光控制电路700的控制端730直接与第二发光控制信号端Em2连接,不存在第N帧与第N+1帧切换的情形。
需要说明的是,本公开的实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件,本公开的实施例中均以薄膜晶体管为例进行说明。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的,所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。在本公开的实施例中,为了区分晶体管除栅极之外的两极,直接描述了其中一极为第一极,另一极为第二极。
另外,需要说明的是,图5中所示的像素电路10中的晶体管均是以P型晶体管为例进行说明的,此时,第一极可以是漏极,第二极可以是源极。如图5所示,该像素电路10中的发光元件L1的阴极和第二电压端VSS连接以接收第二电压。例如,在一个显示面板中,当图5中所示的像素电路10呈阵列排布时,发光元件L1的阴极可以电连接到同一个电压端,即采用共阴极连接方式。
本公开的实施例包括但不限于图5中的配置方式,在本公开的另一个实施例中,发光控制信号切换电路中还可以包括仅一条发光控制切换信号线。
例如,在一个示例中,如图9所示,像素电路10中的晶体管可以混合采用P型晶体管和N型晶体管,只需同时将选定类型的晶体管的端口极性按照本公开的实施例中的相应晶体管的端口极性相应连接即可。例如,如图11所示,第一至第九晶体管T1-T9采用P型晶体管,第十晶体管T10和第十一晶体管T11采用N型晶体管。例如,第八晶体管至第十一晶体管T8-T11同时连接到第一发光控制切换信号端CK1。
需要说明的是,在本公开的实施例中,当第十晶体管T10和第十一晶体管T11采用N型晶体管时,其可以采用IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide,氧化铟镓锌)作为薄膜晶体管的有源层,相对于采用LTPS(Low Temperature Poly Silicon,低温多晶硅)或非晶硅(例如氢化非晶硅)作为薄膜晶体管的有源层,可以有效减小驱动晶体管的尺寸以及防止漏电流。
例如,在另一个示例中,如图10所示,像素电路10可以通过在第十晶体管T10和第十一晶体管T11的栅极与第一发光控制切换信号端CK1之间连接反相器实现。例如,该反相器可以为TTL反相器,也可以为CMOS反相器。
本公开一实施例还提供一种显示装置1,如图11所示,该显示装置1包括显示面板11、栅极驱动器12、数据驱动器14和定时控制器13。该显示面板11包括根据多条扫描线GL和多条数据线DL交叉限定的像素单元P;栅极驱动器12,用于驱动多条扫描线GL;数据驱动器14,用于驱动多条数据线DL;以及定时控制器13,用于处理从显示装置1外部输入的图像数据RGB、向数据驱动器14提供处理的图像数据RGB以及向栅极驱动器12和数据驱动器14输出扫描控制信号GCS和数据控制信号DCS,以对栅极驱动器12和数据驱动器14进行控制。
例如,该显示面板11包括多个像素单元P,该像素单元P包括上述实施例中提供的任一像素电路10。例如,包括图5所示像素电路10。例如,也可以包括如图4所示的像素电路。如图11所示,显示面板11还包括多条扫描线GL和多条数据线DL。例如,像素单元P设置在扫描线GL和数据线DL的交叉区域。例如,如图11所示,每个像素单元P连接到六条扫描线GL(分别提供扫描信号、复位控制信号、第一发光控制信号、第二发光控制信号、第一发光控制切换信号以及第二发光控制切换信号)、一条数据线DL、用于提供第一电压的第一电压线、用于提供第二电压的第二电压线以及用于提供复位电压的复位电压线。例如,第一电压线或第二电压线可以用相应的板状公共电极(例如公共阳极或公共阴极)替代。需要说明的是,在图11中仅示出了部分的像素单元P、扫描线GL、数据线DL。
例如,该多个像素单元P排列为多行,第n(n为大于等于2整数)行像素单元P的像素电路的数据写入电路200的控制端230和补偿电路300的控制端连接到同一条扫描线GL,且第n行像素单元P的像素电路的复位电路400的控制端连接到另一条扫描线GL。例如,该另一条扫描线GL还与第n-1行的像素单元P的像素电路的数据写入电路200的控制端230和补偿电路300的控制端连接。例如,每一列的数据线DL和本列像素电路10中的数据写入电路200的第一端210连接以提供数据信号。
又例如,显示面板11还可以包括多条复位控制线。例如,多个像素单元P排列为多行,一行像素单元P的像素电路10的数据写入电路200的控制端和补偿电路300的控制端连接到同一条扫描线,且一行像素单元P的像素电路10的复位电路400的控制端连接到同一条复位控制线(复位控制端Rst)。
例如,在像素电路10包括第二发光控制电路700的情形下,显示面板11还可以包括多条发光控制线。
例如,多个像素单元排列为多行,第m(m为大于等于1整数)行像素单元P的像素电路的第一发光控制电路500的控制端530连接到同一条发光控制线,且第m行像素单元P的像素电路的第二发光控制电路700的控制端730连接到另一条发光控制线。例如,另一条发光控制线还与第m+1行的像素单元P的像素电路的第一发光控制电路500的控制端连接。
例如,在像素电路10包括发光控制信号切换电路800的情形下,显示面板11还可以包括多条发光控制切换信号线。
例如,在一个示例中,多个像素单元排列为多行,第m行像素单元的像素电路的发光控制信号切换电路的控制端连接到同一条发光控制切换信号线。例如,在另一个示例中,第m行像素单元的像素电路的发光控制信号切换电路的控制端连接到两条发光控制切换信号线。例如,两条发光控制切换信号线中的一条发光控制切换信号线提供的发光控制切换信号的上升沿是另一条发光控制切换信号线提供的发光控制切换信号的下降沿。
例如,栅极驱动器12根据源自定时控制器13的多个扫描控制信号GCS向多个扫描线GL提供多个选通信号。多个选通信号包括扫描信号、第一发光控制信号、第二发光控制信号以及复位信号。这些信号通过多个扫描线GL提供给每个像素单元P。
例如,数据驱动器14使用参考伽玛电压根据源自定时控制器13的多个数据控制信号DCS将从定时控制器13输入的数字图像数据RGB转换成数据信号。数据驱动器14向多条数据线DL提供转换的数据信号。
例如,定时控制器13对外部输入的图像数据RGB进行处理以匹配显示面板11的大小和分辨率,然后向数据驱动器14提供处理的图像数据。定时控制器13使用从显示装置外部输入的同步信号(例如点时钟DCLK、数据使能信号DE、水平同步信号Hsync以及垂直同步信号Vsync)产生多条扫描控制信号GCS和多条数据控制信号DCS。定时控制器13分别向栅极驱动器12和数据驱动器14提供产生的扫描控制信号GCS和数据控制信号DCS,以用于栅极驱动器12和数据驱动器14的控制。
例如,数据驱动电器14可以与多条数据线DL连接,以提供数据信号Vdata;同时还可以与多条第一电压线、多条第二电压线和多条复位电压线连接以分别提供第一电压、第二电压和复位电压。
例如,扫描驱动电路20和数据驱动电路30可以实现为半导体芯片。该显示装置1还可以包括其他部件,例如信号解码电路、电压转换电路等,这些部件例如可以采用已有的常规部件,这里不再详述。
关于显示装置1的技术效果可以参考本公开的实施例中提供的像素电路10的技术效果,这里不再赘述。
例如,本实施例提供的显示装置1可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本公开的实施例还提供一种驱动方法,可以用于驱动本公开的实施例提供的像素电路10。例如,该驱动方法包括如下操作。
在初始化阶段,输入复位信号、第二发光控制信号和发光控制切换信号以开启复位电路400和发光控制信号切换电路800,以将第二发光控制信号施加于第一发光控制电路500的控制端或第二发光控制电路700的控制端,并将复位电压施加至驱动电路100的控制端以及发光元件600的第一端;
在数据写入及补偿阶段,输入扫描信号和数据信号以开启数据写入电路200、驱动电路100和补偿电路300,数据写入电路200将数据信号写入驱动电路100,补偿电路300对驱动电路100进行补偿;
在预发光阶段,输入发光控制切换信号和第一发光控制信号以将第一发光控制信号施加至第一发光控制电路500的控制端或第二发光控制电路700的控制端。当第一发光控制信号施加至第一发光控制电路500的控制端时,第一发光控制电路500将第一电压VDD施加至驱动电路100的第一端;
在发光阶段,输入发光控制切换信号、第一发光控制信号和第二发光控制信号以开启第一发光控制电路500、第二发光控制电路700和驱动电路100,第二发光控制电路700将驱动电流施加至发光元件以使其发光。
需要说明的是,关于该驱动方法的详细描述可以参考本公开的实施例中对于像素电路10的工作原理的描述,这里不再赘述。
本实施例提供的驱动方法可以改善由于迟滞效应可能产生的短期残像问题,并对驱动电路的阈值电压进行补偿,例如可以避免显示不均匀,从而可以改善采用该像素电路的显示装置的显示效果。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种像素电路,包括:驱动电路、数据写入电路、补偿电路、复位电路、第一发光控制电路、发光控制信号切换电路和发光元件;其中,
所述驱动电路包括控制端、第一端和第二端,且配置为控制驱动所述发光元件发光的驱动电流,并在初始化阶段对所述驱动电路的第一端进行放电或充电,以使得所述驱动电路的驱动晶体管的栅源电压差为固定偏置的截止状态或开启状态;
所述数据写入电路与所述驱动电路的第一端和扫描线连接,且配置为响应于所述扫描线提供的扫描信号将数据信号写入所述驱动电路的第一端;
所述补偿电路与所述驱动电路的控制端以及第二端连接且与第一电压端和所述扫描线连接,配置为响应于所述扫描线提供的所述扫描信号以及写入的所述数据信号对所述驱动电路进行补偿;
所述发光元件的第一端配置为从所述驱动电路的第二端接收所述驱动电流,所述发光元件的第二端配置为与第二电压端连接;
所述复位电路与所述驱动电路的控制端以及第二端连接,且配置为响应于复位信号将复位电压施加至所述驱动电路的控制端以及所述发光元件的第一端;
所述第一发光控制电路与所述驱动电路的第一端连接,所述第一发光控制电路配置为响应于第一发光控制信号将所述第一电压端的第一电压施加至所述驱动电路的第一端;
所述发光控制信号切换电路与所述第一发光控制电路的控制端和第二发光控制电路的控制端电连接,配置为响应于发光控制切换信号将所述第一发光控制信号和第二发光控制信号交替施加至所述第一发光控制电路的控制端和所述第二发光控制电路的控制端,从而使得相邻两帧像素电路的初始化方式不同。
2.根据权利要求1所述的像素电路,还包括第二发光控制电路,其中,
所述第二发光控制电路的第一端和第二端分别和所述发光元件的第一端以及所述驱动电路的第二端连接,且配置为响应于所述第二发光控制信号以使得所述驱动电流可被施加至所述发光元件。
3.根据权利要求1或2所述的像素电路,其中,所述驱动电路包括第一晶体管作为所述驱动晶体管;
所述第一晶体管的栅极作为所述驱动电路的控制端,所述第一晶体管的第一极作为所述驱动电路的第一端,所述第一晶体管的第二极作为所述驱动电路的第二端。
4.根据权利要求1或2所述的像素电路,其中,所述数据写入电路包括第二晶体管;
所述第二晶体管的栅极作为所述数据写入电路的控制端配置为和所述扫描线连接以接收所述扫描信号,所述第二晶体管的第一极作为所述数据写入电路的第一端配置为和数据线连接以接收所述数据信号,所述第二晶体管的第二极作为所述数据写入电路的第二端和所述驱动电路的第一端连接。
5.根据权利要求1或2所述的像素电路,其中,所述补偿电路包括第三晶体管和电容;
所述第三晶体管的栅极配置为和所述扫描线连接以接收所述扫描信号,所述第三晶体管的第一极和所述驱动电路的控制端连接,所述第三晶体管的第二极和所述驱动电路的第二端连接;
所述电容的第一极和所述驱动电路的控制端连接,所述电容的第二极配置为和第一电压端连接。
6.根据权利要求1或2所述的像素电路,其中,所述复位电路包括第四晶体管和第五晶体管;
所述第四晶体管的栅极配置为和复位控制线连接以接收所述复位信号,所述第四晶体管的第一极和所述驱动电路的控制端连接,所述第四晶体管的第二极配置为和复位电压端连接以接收所述复位电压;
所述第五晶体管的栅极配置为和所述复位控制线连接以接收所述复位信号,所述第五晶体管的第一极和所述发光元件的第一端连接,所述第五晶体管的第二极配置为和所述复位电压端连接以接收所述复位电压。
7.根据权利要求1或2所述的像素电路,其中,所述第一发光控制电路包括第六晶体管;
所述第六晶体管的栅极作为所述第一发光控制电路的控制端配置为和第一发光控制线连接以接收所述第一发光控制信号,所述第六晶体管的第一极作为所述第一发光控制电路的第一端配置为和所述第一电压端连接以接收所述第一电压,所述第六晶体管的第二极作为所述第一发光控制电路的第二端和所述驱动电路的第一端连接。
8.根据权利要求2所述的像素电路,其中,所述第二发光控制电路包括第七晶体管;
所述第七晶体管的栅极作为所述第二发光控制电路的控制端和第二发光控制线连接以接收所述第二发光控制信号,所述第七晶体管的第一极作为所述第二发光控制电路的第二端和所述驱动电路的第二端连接,所述第七晶体管的第二极作为所述第二发光控制电路的第一端和所述发光元件的第一端连接。
9.根据权利要求2或8所述的像素电路,其中,所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号至少部分时间段内同时为开启信号。
10.根据权利要求1所述的像素电路,其中,所述发光控制信号切换电路包括第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管和第十一晶体管;
所述第八晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第八晶体管的第一极和所述第一发光控制信号线连接,所述第八晶体管的第二极和所述第一发光控制电路的控制端连接;
所述第九晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第九晶体管的第一极和所述第二发光控制信号线连接,所述第九晶体管的第二极和所述第二发光控制电路的控制端连接;
所述第十晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第十晶体管的第一极和所述第二发光控制信号线连接,所述第十晶体管的第二极和所述第一发光控制电路的控制端连接;
所述第十一晶体管的栅极接收所述发光控制切换信号,所述第十一晶体管的第一极和所述第一发光控制信号线连接,所述第十一晶体管的第二极和所述第二发光控制电路的控制端连接。
11.一种显示面板,包括多个像素单元,所述像素单元包括权利要求1或2所述的像素电路。
12.根据权利要求11所述的显示面板,还包括多条发光控制切换信号线,其中,所述多个像素单元排列为多行,第m行像素单元的像素电路的发光控制信号切换电路的控制端连接到同一条发光控制切换信号线,或者所述第m行像素单元的像素电路的发光控制信号切换电路的控制端连接到两条发光控制切换信号线,其中,所述两条发光控制切换信号线中的一条发光控制切换信号线提供的发光控制切换信号的上升沿是另一条发光控制切换信号线提供的发光控制切换信号的下降沿,其中m为大于等于1整数。
13.一种权利要求1所述的像素电路的驱动方法,包括:初始化阶段、数据写入及补偿阶段和发光阶段;其中,
在所述初始化阶段,输入所述复位信号以开启所述复位电路,将所述复位电压施加至所述驱动电路的控制端以及所述发光元件的第一端,并对所述驱动电路的第一端进行放电或充电,以使得所述驱动电路的驱动晶体管的栅源电压差为固定偏置的截止状态或开启状态;
在所述数据写入及补偿阶段,输入所述扫描信号和所述数据信号,所述数据写入电路响应于所述扫描信号开启,所述驱动电路开启,所述补偿电路响应于所述扫描信号开启,所述数据写入电路将所述数据信号写入所述驱动电路,所述补偿电路对所述驱动电路进行补偿;
在所述发光阶段,输入所述第一发光控制信号以开启所述第一发光控制电路和所述驱动电路,所述第一发光控制电路将所述驱动电流施加至所述发光元件以使其发光。
14.一种权利要求2所述的像素电路的驱动方法,包括:初始化阶段、数据写入及补偿阶段、预发光阶段和发光阶段;其中,
在所述初始化阶段,输入所述复位信号和所述第二发光控制信号以开启所述复位电路和第二发光控制电路,将所述复位电压施加至所述驱动电路的控制端和第二端以及所述发光元件的第一端,并对所述驱动电路的第一端进行放电或充电,以使得所述驱动电路的驱动晶体管的栅源电压差为固定偏置的截止状态或开启状态;
在所述数据写入及补偿阶段,输入所述扫描信号和所述数据信号以开启所述数据写入电路、所述驱动电路和所述补偿电路,所述数据写入电路将所述数据信号写入所述驱动电路,所述补偿电路对所述驱动电路进行补偿;
在所述预发光阶段,输入所述第一发光控制信号以开启所述第一发光控制电路和所述驱动电路,所述第一发光控制电路将所述第一电压施加至所述驱动电路的第一端;
在所述发光阶段,输入所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号以开启所述第一发光控制电路、所述第二发光控制电路和所述驱动电路,所述第二发光控制电路将所述驱动电流施加至所述发光元件以使其发光。
15.一种权利要求1所述的像素电路的驱动方法,包括:初始化阶段、数据写入及补偿阶段、预发光阶段和发光阶段;其中,
在所述初始化阶段,输入所述复位信号、所述第二发光控制信号和所述发光控制切换信号以开启所述复位电路和所述发光控制信号切换电路,以将所述第二发光控制信号施加于所述第一发光控制电路的控制端或所述第二发光控制电路的控制端,并将所述复位电压施加至所述驱动电路的控制端、以及所述发光元件的第一端,并对所述驱动电路的第一端进行放电或充电,以使得所述驱动电路的驱动晶体管的栅源电压差为固定偏置的截止状态或开启状态;
在所述数据写入及补偿阶段,输入所述扫描信号和所述数据信号,所述数据写入电路响应于所述扫描信号开启,所述驱动电路开启,所述补偿电路响应于所述扫描信号开启,所述数据写入电路将所述数据信号写入所述驱动电路,所述补偿电路对所述驱动电路进行补偿;
在所述预发光阶段,输入所述发光控制切换信号和所述第一发光控制信号以将所述第一发光控制信号施加至所述第一发光控制电路的控制端或所述第二发光控制电路的控制端,其中,所述第一发光控制信号施加至所述第一发光控制电路的控制端时,所述第一发光控制电路将所述第一电压施加至所述驱动电路的第一端;
在所述发光阶段,输入所述发光控制切换信号、所述第一发光控制信号和所述第二发光控制信号以开启所述第一发光控制电路、所述第二发光控制电路和所述驱动电路,所述第二发光控制电路将所述驱动电流施加至所述发光元件以使其发光。
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