CN110060630A - 像素驱动电路及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的像素驱动电路及显示面板，采用3T1C结构的像素驱动电路，并通过探测每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进而进行有效补偿，该像素驱动电路的补偿结构较为简单，从而在设计时并不需要占用大量面积。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种像素驱动电路及显示面板。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板具有高亮度、宽视角、响应速度快、低功耗等优点，目前已被广泛地应用于高性能显示领域中。其中，在OLED显示器面板中，像素被设置成包括多行、多列的矩阵状，每一像素通常采用由两个晶体管与一个存储电容构成，俗称2T1C电路，但晶体管存在阈值电压漂移的问题，因此，OLED像素驱动电路需要相应的补偿结构。目前，OLED像素驱动电路的补偿结构较为复杂，在设计布局时占用大量面积，不利于高PPI(Pixels Per Inch，像素密度)显示面板的设计。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种像素驱动电路及显示面板，能够解决现有的像素驱动电路的补偿结构较为复杂，在设计布局时占用大量面积的技术问题。
本申请实施例提供一种像素驱动电路，包括：补偿模块、发光模块、开关模块以及探测模块；所述补偿模块、所述开光模块以及所述探测模块均与所述发光模块连接，所述探测模块与所述补偿模块连接；
所述补偿模块接入第一控制信号以及数据信号，所述补偿模块用于在所述第一控制信号的控制下将所述数据信号输出至所述发光模块；
所述探测模块接入第二控制信号以及第三控制信号，所述探测模块用于在所述第二控制信号的控制下将初始电压输出至所述发光模块，所述探测模块还用于在所述第三控制信号的控制下检测所述发光模块的阈值电压；
所述补偿模块还用于在所述第一控制信号的控制下根据所述阈值电压对所述数据信号进行补偿；
所述开关模块用于在所述发光模块发光时截止。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述发光模块包括第一晶体管以及发光器件；
所述第一晶体管的栅极电性连接于第一节点，所述第一晶体管的源极电性连接于第二节点，所述第一晶体管的漏极电性连接于第三节点；
所述发光器件的阳极电性连接于电源电压，所述发光器件的阴极电性连接于所述第二节点。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述补偿模块包括第二晶体管以及存储电容；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第一控制信号，所述第二晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第二晶体管的漏极电性连接于所述第一节点；
所述存储电容的第一端电性连接于所述第一节点，所述存储电容的第二端电性连接于所述第三节点。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述探测模块包括第一数字开关以及第二数字开关；
所述第一数字开关的第一端以及所述第二数字开关的第一端均电性连接于所述第三节点，所述第一数字开关的第二端电性连接于所述初始电压，所述第二数字开关的第二端电性连接于外部探测电路，所述外部探测电路用于探测所述阈值电压，所述第一数字开关的控制端电性连接于所述第二控制信号，所述第二数字开关的控制端电性连接于所述第三控制信号。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述开关模块包括第三晶体管；
所述第三晶体管的栅极电性连接于所述第一控制信号，所述第三晶体管的源极电性连接于所述电源电压，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第二节点。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述第一晶体管、所述第二晶体管以及所述第三晶体管均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述像素驱动电路的时序包括外部探测时序以及电路工作时序；
所述外部探测时序包括第一初始化阶段以及感测阶段；
在所述第一初始化阶段，所述第一控制信号以及所述第二控制信号均为高电位，所述第三控制信号为低电位，所述第一晶体管的栅极接入所述数据信号的参考电压，所述第一晶体管的漏极接入所述初始电压；
在所述感测阶段，所述第一控制信号以及所述第三控制信号均为高电位，所述第二控制信号为低电位，所述第一晶体管的源极继续接入所述数据信号的参考电压，所述外部探测电路检测到所述第一晶体管的漏极输出的电压以供计算出所述第一晶体管的阈值电压；
所述电路工作时序包括第二初始化阶段、补偿阶段以及发光阶段；
在所述第二初始化阶段，所述第一控制信号以及所述第二控制信号均为高电位，所述第三控制信号为低电位，所述第一晶体管的栅极接入所述数据信号的参考电压，所述第一晶体管的漏极接入所述初始电压；
在所述补偿阶段，所述第一控制信号以及所述第二控制信号均为高电位，所述第三控制信号为低电位，所述补偿模块根据所述阈值电压对所述数据信号进行补偿；
在所述发光阶段，所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号均为低电位，所述发光模块发光。
在本申请所述的像素驱动电路中，流经所述发光器件的电流与所述第一晶体管的阈值电压无关。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述第一控制信号，所述第二控制信号以及所述第三控制信号均由外部时序器提供。
本申请实施例还提供一种显示面板，包括以上所述的像素驱动电路。
本申请实施例提供的像素驱动电路及显示面板，采用3T1C结构的像素驱动电路，并通过探测每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进而进行有效补偿，该像素驱动电路的补偿结构较为简单，从而在设计时并不需要占用大量面积。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的像素驱动电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的电路示意图；
图3为申请实施例提供的像素驱动电路的外部探测时序的时序图；以及
图4为申请实施例提供的像素驱动电路的电路工作时序的时序图。
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。
本申请所有实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本申请实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为源极，另一极称为漏极。按附图中的形态规定开关晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、输出端为漏极。此外本申请实施例所采用的晶体管可以包括P型晶体管和/或N型晶体管两种，其中，P型晶体管在栅极为低电平时导通，在栅极为高电平时截止，N型晶体管为在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。
另外，本申请实施例所述的数字开关均包括第一端、第二端以及控制端，其中，当控制端接入高电位信号时，第一端与第二端导通；当控制端接入低电位信号时，第一端与第二端截止。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的像素驱动电路的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供的像素驱动电路，包括：补偿模块104、发光模块101、开关模块102以及探测模块103。补偿模块104、开光模块102以及探测模块103均与发光模块101连接，探测模块103与补偿模块104连接。
其中，补偿模块104接入第一控制信号S1以及数据信号Data，补偿模块104用于在第一控制信号S1的控制下将数据信号Data输出至发光模块101。探测模块103接入第二控制信号S2以及第三控制信号S3，探测模块103用于在第二控制信号S2的控制下将初始电压Vcm输出至发光模块101，探测模块 103还用于在第三控制信号S3的控制下检测发光模块101的阈值电压。补偿模块104还用于在第一控制信号S1的控制下根据阈值电压对数据信号Data进行补偿；开关模块102用于在发光模块101发光时截止。
具体的，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的电路示意图。如图2所示，该发光模块101包括第一晶体管T1以及发光器件D。第一晶体管T1的栅极电性连接于第一节点a，第一晶体管T1的源极电性连接于第二节点b，第一晶体管T1的漏极电性连接于第三节点c。发光器件D的阳极电性连接于电源电压VDD，发光器件D的阴极电性连接于所述第二节点b。在一些实施例中，该发光器件D可以为有机发光二极管。其中，该第一晶体管T1为驱动晶体管。
该补偿模块104包括第二晶体管T2以及存储电容C。第二晶体管T2的栅极电性连接于第一控制信号S1，第二晶体管T2的源极电性连接于数据信号 Data，第二晶体管T2的漏极电性连接于第一节点a。存储电容C的第一端电性连接于第一节点a，存储电容C的第二端电性连接于第三节点c。
该探测模块103包括第一数字开关M1以及第二数字开关M2。第一数字开关M1的第一端以及第二数字开关M2的第一端均电性连接于第三节点c，第一数字开关M1的第二端电性连接于初始电压Vcm，第二数字开关M2的第二端电性连接于外部探测电路M3，该外部探测电路M3用于探测阈值电压，第一数字开关M1的控制端电性连接于第二控制信号S2，第二数字开关M2 的控制端电性连接于第三控制信号S3。
该开关模块102包括第三晶体管T3。第三晶体管T3的栅极电性连接于第一控制信号S1，第三晶体管T3的源极电性连接于电源电压VDD，第三晶体管T3的漏极电性连接于第二节点b。
需要说明的是，本申请实施例通过将发光器件D设置在第一晶体管T1的源极端，从而可以避免因发光器件D内部的电容及开启电压的不同，造成存储电容C第一端的电压与第二端的电压不同。并且，通过设置第三晶体管T3 第三晶体管T3位于发光器件D的两端，从而可以可以控制发光器件D发光，避免了发光器件D一直发光，减弱发光器件D老化，进而提高发光器件D寿命。另外，发光器件D的阴极与第一晶体管T1的源极相连，第一晶体管T1 在工作时处于饱和状态，因发光器件D的阴极或阳极电阻引起的压降，不影响流经第一晶体管T1的电流，进而提高了电流的均匀性。
本申请实施例采用3T1C结构的像素驱动电路，并通过探测每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进二进行有效补偿，用了较少的元器件，结构简单稳定，节约了成本。
在一些实施例中，电源电压VDD用于输出一预设电压值。第一晶体管T1、第二晶体管T2以及第三晶体管T3均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。本申请实施例提供的像素驱动电路中的晶体管为同一种类型的晶体管，从而避免不同类型的晶体管之间的差异性对像素驱动电路造成的影响。
在一些实施例中，第一控制信号S1，第二控制信号S2以及第三控制信号 S3均由外部时序器提供。
进一步的，请参阅图3，图3为申请实施例提供的像素驱动电路的外部探测时序的时序图。结合图2、图3所示，本申请实施例的像素驱动电路包括外部探测时序。该外部探测时序包括第一初始化阶段t1以及感测阶段t2；
在第一初始化阶段t1，第一控制信号S1以及第二控制信号S2均为高电位，第三控制信号S3为低电位，第一晶体管T1的栅极接入数据信号Data的参考电压Vdata，第一晶体管T1的漏极接入初始电压Vcm。在感测阶段t2，第一控制信号S1以及第三控制信号S3均为高电位，第二控制信号S2为低电位，第一晶体管T1的源极继续接入数据信号Data的参考电压Vdata，外部探测电路M3检测到第一晶体管T1的漏极输出的电压以供计算出第一晶体管T1的阈值电压。
请参阅图4，图4为申请实施例提供的像素驱动电路的电路工作时序的时序图。结合图2、图4所示，本申请实施例的像素驱动电路包括电路工作时序。该电路工作时序包括第二初始化阶段t3、补偿阶段t4以及发光阶段t5。在第二初始化阶段t3，第一控制信号S1以及第二控制信号S2均为高电位，第三控制信号S3为低电位，第一晶体管T1的栅极接入数据信号Data的参考电压 Vdata，第一晶体管T1的漏极接入初始电压Vcm。在补偿阶段t4，第一控制信号S1以及第二控制信号S2均为高电位，第三控制信号S3为低电位，补偿模块104根据阈值电压Vth对数据信号Data进行补偿。在发光阶段t5，第一控制信号S1、第二控制信号S2以及第三控制信号S3均为低电位，发光模块 101发光。
因此，发光器件D的电流与驱动晶体管的阈值电压无关，实现了补偿功能，发光器件D发光，且流经发光器件D的电流与驱动晶体管的阈值电压无关。
本身申请实施例还提供一种显示面板，其包括以上所述的像素驱动电路，具体可参照以上对该像素驱动电路的描述，在此不做赘述。
本申请实施例提供的像素驱动电路及显示面板，采用3T1C结构的像素驱动电路，并通过探测每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进而进行有效补偿，该像素驱动电路的补偿结构较为简单，从而在设计时并不需要占用大量面积。以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：补偿模块、发光模块、开关模块以及探测模块；所述补偿模块、所述开光模块以及所述探测模块均与所述发光模块连接，所述探测模块与所述补偿模块连接；
所述补偿模块接入第一控制信号以及数据信号，所述补偿模块用于在所述第一控制信号的控制下将所述数据信号输出至所述发光模块；
所述探测模块接入第二控制信号以及第三控制信号，所述探测模块用于在所述第二控制信号的控制下将初始电压输出至所述发光模块，所述探测模块还用于在所述第三控制信号的控制下检测所述发光模块的阈值电压；
所述补偿模块还用于在所述第一控制信号的控制下根据所述阈值电压对所述数据信号进行补偿；
所述开关模块用于在所述发光模块发光时截止。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光模块包括第一晶体管以及发光器件；
所述第一晶体管的栅极电性连接于第一节点，所述第一晶体管的源极电性连接于第二节点，所述第一晶体管的漏极电性连接于第三节点；
所述发光器件的阳极电性连接于电源电压，所述发光器件的阴极电性连接于所述第二节点。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述补偿模块包括第二晶体管以及存储电容；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第一控制信号，所述第二晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第二晶体管的漏极电性连接于所述第一节点；
所述存储电容的第一端电性连接于所述第一节点，所述存储电容的第二端电性连接于所述第三节点。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述探测模块包括第一数字开关以及第二数字开关；
所述第一数字开关的第一端以及所述第二数字开关的第一端均电性连接于所述第三节点，所述第一数字开关的第二端电性连接于所述初始电压，所述第二数字开关的第二端电性连接于外部探测电路，所述外部探测电路用于探测所述阈值电压，所述第一数字开关的控制端电性连接于所述第二控制信号，所述第二数字开关的控制端电性连接于所述第三控制信号。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述开关模块包括第三晶体管；
所述第三晶体管的栅极电性连接于所述第一控制信号，所述第三晶体管的源极电性连接于所述电源电压，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第二节点。
6.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管以及所述第三晶体管均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
7.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路的时序包括外部探测时序以及电路工作时序；
所述外部探测时序包括第一初始化阶段以及感测阶段；
在所述第一初始化阶段，所述第一控制信号以及所述第二控制信号均为高电位，所述第三控制信号为低电位，所述第一晶体管的栅极接入所述数据信号的参考电压，所述第一晶体管的漏极接入所述初始电压；
在所述感测阶段，所述第一控制信号以及所述第三控制信号均为高电位，所述第二控制信号为低电位，所述第一晶体管的源极继续接入所述数据信号的参考电压，所述外部探测电路检测到所述第一晶体管的漏极输出的电压以供计算出所述第一晶体管的阈值电压；
所述电路工作时序包括第二初始化阶段、补偿阶段以及发光阶段；
在所述第二初始化阶段，所述第一控制信号以及所述第二控制信号均为高电位，所述第三控制信号为低电位，所述第一晶体管的栅极接入所述数据信号的参考电压，所述第一晶体管的漏极接入所述初始电压；
在所述补偿阶段，所述第一控制信号以及所述第二控制信号均为高电位，所述第三控制信号为低电位，所述补偿模块根据所述阈值电压对所述数据信号进行补偿；
在所述发光阶段，所述第一控制信号、所述第二控制信号以及所述第三控制信号均为低电位，所述发光模块发光。
8.根据权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，流经所述发光器件的电流与所述第一晶体管的阈值电压无关。
9.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一控制信号，所述第二控制信号以及所述第三控制信号均由外部时序器提供。
10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的像素驱动电路。
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