CN110189697B - 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，包括：参考信号输入模块、存储电容控制模块、数据信号输入模块、阈值电压感测模块以及发光模块，其采用5T3C结构的像素驱动电路对每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进行有效补偿，且通过获取初始阈值电压以及实时阈值电压对该驱动电路进行补偿，该像素驱动电路的补偿结构较为简单，效果更佳，从而在设计时并不需要占用大量面积。

Description

像素驱动电路及显示面板
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，且补偿效果不佳的技术问题。
本申请实施例提供一种像素驱动电路，包括：参考信号输入模块、存储电容控制模块、数据信号输入模块、阈值电压感测模块以及发光模块；
所述存储电容控制模块与第一节点、第二节点以及第三节点电性连接，所述参考信号输入模块与所述第一节点电性连接，所述数据信号输入模块与所述第二节点电性连接，所述阈值电压感测模块与所述第三节点电性连接，所述发光模块与所述第一节点以及所述第三节点电性连接；
所述参考信号输入模块接入第一控制信号以及参考信号，用于在所述第一控制信号的控制下将所述参考信号输出至所述第一节点；
所述数据信号输入模块接入第二控制信号以及数据信号，用于在所述第二控制信号的控制下将所述数据信号输出至所述第二节点；
所述存储电容控制模块接入第三控制信号，用于在所述第三控制信号的控制下，存储所述第一节点的电压、所述第二节点的电压以及所述第三节点的电压；
所述阈值电压感测模块接入第四控制信号，用于在所述第四控制信号的控制下，探测所述发光模块的初始阈值电压；
其中，所述参考信号输入模块还用于在所述第一控制信号的控制下，根据所述初始阈值电压将补偿后的所述参考信号输出至所述第一节点；
所述数据信号输入模块还用于在所述第二控制信号的控制下，根据所述初始阈值电压将补偿后的所述数据信号输出至所述第二节点。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述参考信号输入模块包括第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极电性连接于所述第一控制信号，所述第一晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第一晶体管的漏极电性连接于所述第一节点。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述存储电容控制模块包括第二晶体管、第一电容、第二电容以及第三电容；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第三控制信号，所述第二晶体管的源极电性连接于所述第一节点，所述第二晶体管的漏极电性连接于所述第二节点；
所述第一电容的第一端电性连接于所述第一节点，所述第一电容的第二端电性连接于所述第二节点；
所述第二电容的第一端电性连接于所述第二节点，所述第二电容的第二端电性连接于所述第三节点；
所述第三电容的第一端电性连接于所述第一节点，所述第三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，所述数据信号输入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二控制信号，所述第三晶体管的源极电性连接于所述数据信号，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，所述阈值电压感测模块包括第四晶体管；
所述第四晶体管的栅极电性连接于所述第四控制信号，所述第四晶体管的源极电性连接于电压检测模块，所述第四晶体管的漏极电性连接于所述第三节点；所述电压检测模块用于输出一初始电压至所述第一节点，以及通过检测所述第三节点的电压计算出所述出所述初始阈值电压。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述发光模块包括驱动晶体管以及发光器件；
所述驱动晶体管的栅极电性连接于所述第一节点，所述驱动晶体管的源极电性连接于第一电源信号，所述驱动晶体管的漏极电性连接于所述第三节点；
所述发光器件的阳极端电性连接于所述第三节点，所述发光器件的阴极端电性连接于第二电源信号。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述驱动晶体管、所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管以及所述第四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初始阈值电压处理阶段和实时阈值电压处理阶段；
所述初始阈值电压处理阶段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、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为高电位，所述第二控制信号为低电位，所述参考信号输出至所述第一节点以及所述第二节点，所述初始电压输出至所述第三节点；在感测阶段，所述第一控制信号以及所述第四控制信号均为高电位，所述第二控制信号以及所述第三控制信号均为低电位，所述电压检测模块检测所述第三节点的的电压，并计算所述出所述初始阈值电压；
所述实时阈值电压处理阶段包括第二初始化阶段、实时阈值电压获取阶段、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、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为高电位，所述第二控制信号为低电位，补偿后的所述参考信号输出至所述第一节点以及所述第二节点，补偿后的所述初始电压输出至所述第三节点；
在所述实时阈值电压探测阶段，所述第一控制信号为高电位，所述第二控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为低电位，补偿后的所述参考信号继续输出至所述第一节点，由于所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容的作用，所述第二节点的电位以及所述第三节点电位相应变化直至所述驱动晶体管关闭；
在所述补偿阶段，所述第二控制信号为高电位，所述第一控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为低电位，所述第二节点的电位变化为补偿后的所述数据信号的电位，由于电容耦合效应，所述第一节点的电位以及所述第三节点的电位也相应变化；
在所述发光阶段，所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为低电位，所述发光模块进行发光。
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、所述第三控制信号以及所述第四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5T3C结构的像素驱动电路对每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进行有效补偿，且通过获取初始阈值电压以及实时阈值电压对该驱动电路进行补偿，该像素驱动电路的补偿结构较为简单，效果更佳，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初始阈值电压处理阶段的时序图；以及
图4为申请实施例提供的像素驱动电路的实时阈值电压处理阶段的时序图。
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。
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：参考信号输入模块104、存储电容控制模块105、数据信号输入模块102、阈值电压感测模块103以及发光模块101。存储电容控制模块105与第一节点a、第二节点b以及第三节点c电性连接，参考信号输入模块104与第一节点a电性连接，数据信号输入模块102与第二节点b电性连接，阈值电压感测模块103与第三节点c电性连接，发光模块101与第一节点a以及第三节点c电性连接。
参考信号输入模块104接入第一控制信号S1以及参考信号Ref，用于在第一控制信号S1的控制下将参考信号Ref输出至第一节点a。数据信号输入模块102接入第二控制信号S2以及数据信号Data，用于在第二控制信号S2的控制下将数据信号Data输出至第二节点b。存储电容控制模块105接入第三控制信号S3，用于在第三控制信号S3的控制下，存储第一节点a的电压、第二节点b的电压以及第三节点c的电压。阈值电压感测模块103接入第四控制信号S4，用于在第四控制信号S4的控制下，探测发光模块101的初始阈值电压。其中，参考信号输入模块104还用于在第一控制信号S1的控制下，根据初始阈值电压将补偿后的参考信号Ref输出至第一节点a。数据信号输入模块102还用于在第二控制信号S2的控制下，根据初始阈值电压将补偿后的数据信号Data输出至第二节点b。
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，参考信号输入模块104包括第一晶体管T1。第一晶体管T1的栅极电性连接于第一控制信号S1，第一晶体管T1的源极电性连接于数据信号Data，第一晶体管T1的漏极电性连接于第一节点a。
存储电容控制模块105包括第二晶体管T2、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3。第二晶体管T2的栅极电性连接于第三控制信号S3，第二晶体管T2的源极电性连接于第一节点a，第二晶体管T2的漏极电性连接于第二节点b。第一电容C1的第一端电性连接于第一节点a，第一电容C1的第二端电性连接于第二节点b。第二电容C2的第一端电性连接于第二节点b，第二电容C2的第二端电性连接于第三节点c。第三电容C3的第一端电性连接于第一节点a，第三电容C3的第二端电性连接于第三节点c。
数据信号输入模块102包括第三晶体管T3。第三晶体管T3的栅极电性连接于第二控制信号S2，第三晶体管T3的源极电性连接于数据信号Data，第三晶体管T3的漏极电性连接于第二节点b。
阈值电压感测模块103包括第四晶体管T4。第四晶体管T4的栅极电性连接于第四控制信号S4，第四晶体管T4的源极电性连接于电压检测模块106，第四晶体管T4的漏极电性连接于第三节点c；电压检测模块106用于输出一初始电压至第一节点a，以及通过检测第三节点c的电压计算出出初始阈值电压。
发光模块101包括驱动晶体管DT以及发光器件D。驱动晶体管DT的栅极电性连接于第一节点a，驱动晶体管DT的源极电性连接于第一电源信号VDD，驱动晶体管DT的漏极电性连接于第三节点c。发光器件D的阳极端电性连接于第三节点c，发光器件D的阴极端电性连接于第二电源信号VSS。
在一些实施例中，该发光器件D可以为有机发光二极管。也即，本申请实施例采用5T3C结构的像素驱动电路对每一像素中的驱动晶体管DT的阈值电压进行有效补偿，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，第一电源信号VDD和第二电源信号VSS均用于输出一预设电压值。此外，在本申请实施例中，第一电源信号VDD的输出的电压值大于第二电源信号VSS输出的电压值。
在一些实施例中，驱动晶体管DT、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第四晶体管T4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、第三控制信号S3以及第四控制信号S4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初始阈值电压处理阶段的时序图。结合图2、图3所示，本申请实施例的像素驱动电路包括初始阈值电压处理阶段。该初始阈值电压处理阶段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、第三控制信号S3以及第四控制信号S4均为高电位，第二控制信号S2为低电位，参考信号Ref的电位vini输出至第一节点a以及第二节点b，初始电压Vsensing输出至第三节点c；在感测阶段t2，第一控制信号S1以及第四控制信号S4均为高电位，第二控制信号S2以及第三控制信号S3均为低电位，电压检测模块106检测第三节点c的的电压，并计算出初始阈值电压Vth。
请参阅图4，图4为申请实施例提供的像素驱动电路的实时阈值电压处理阶段的时序图。结合图2、图4所示，本申请实施例的像素驱动电路包括实时阈值电压处理阶段。该实时阈值电压处理阶段包括第二初始化阶段t3、实时阈值电压获取阶段t4、补偿阶段t5以及发光阶段t6。在第二初始化阶段t3，第一控制信号S1、第三控制信号S3以及第四控制信号S4均为高电位，第二控制信号S2为低电位，补偿后的参考信号Ref的电位vini+Vth输出至第一节点a以及第二节点b，补偿后的初始电压输出至第三节点c。在实时阈值电压探测阶段t4，第一控制信号S1为高电位，第二控制信号S2、第三控制信号S3以及第四控制信号S4均为低电位，补偿后的参考信号Ref继续输出至第一节点a，由于第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3的作用，第二节点b的电位以及第三节点c电位相应变化直至驱动晶体管DT关闭。在补偿阶段t5，第二控制信号S2为高电位，第一控制信号S1、第三控制信号S3以及第四控制信号S4均为低电位，第二节点b的电位变化为补偿后的数据信号Data的电位，由于电容耦合效应，第一节点a的电位以及第三节点c的电位也相应变化。在发光阶段，第一控制信号S1、第二控制信号S2、第三控制信号S3以及第四控制信号S4均为低电位，发光模块101进行发光。
因此，发光器件D的电流与驱动晶体管DT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DT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5T3C结构的像素驱动电路对每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进行有效补偿，且通过获取初始阈值电压以及实时阈值电压对该驱动电路进行补偿，该像素驱动电路的补偿结构较为简单，效果更佳，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 (6)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：参考信号输入模块、存储电容控制模块、数据信号输入模块、阈值电压感测模块以及发光模块；
所述存储电容控制模块与第一节点、第二节点以及第三节点电性连接，所述参考信号输入模块与所述第一节点电性连接，所述数据信号输入模块与所述第二节点电性连接，所述阈值电压感测模块与所述第三节点电性连接，所述发光模块与所述第一节点以及所述第三节点电性连接；
所述参考信号输入模块接入第一控制信号以及参考信号，用于在所述第一控制信号的控制下将所述参考信号输出至所述第一节点；
所述数据信号输入模块接入第二控制信号以及数据信号，用于在所述第二控制信号的控制下将所述数据信号输出至所述第二节点；
所述存储电容控制模块接入第三控制信号，用于在所述第三控制信号的控制下，存储所述第一节点的电压、所述第二节点的电压以及所述第三节点的电压；
所述阈值电压感测模块接入第四控制信号，用于在所述第四控制信号的控制下，探测所述发光模块的初始阈值电压；
其中，所述参考信号输入模块还用于在所述第一控制信号的控制下，根据所述初始阈值电压将补偿后的所述参考信号输出至所述第一节点；
所述数据信号输入模块还用于在所述第二控制信号的控制下，根据所述初始阈值电压将补偿后的所述数据信号输出至所述第二节点；
所述存储电容控制模块包括第二晶体管、第一电容、第二电容以及第三电容；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第三控制信号，所述第二晶体管的源极电性连接于所述第一节点，所述第二晶体管的漏极电性连接于所述第二节点；
所述第一电容的第一端电性连接于所述第一节点，所述第一电容的第二端电性连接于所述第二节点；
所述第二电容的第一端电性连接于所述第二节点，所述第二电容的第二端电性连接于所述第三节点；
所述第三电容的第一端电性连接于所述第一节点，所述第三电容的第二端电性连接于所述第三节点；
所述阈值电压感测模块包括第四晶体管；
所述第四晶体管的栅极电性连接于所述第四控制信号，所述第四晶体管的源极电性连接于电压检测模块，所述第四晶体管的漏极电性连接于所述第三节点；所述电压检测模块用于输出一初始电压至所述第一节点，以及通过检测所述第三节点的电压计算出所述初始阈值电压；
所述发光模块包括驱动晶体管以及发光器件；
所述驱动晶体管的栅极电性连接于所述第一节点，所述驱动晶体管的源极电性连接于第一电源信号，所述驱动晶体管的漏极电性连接于所述第三节点；
所述发光器件的阳极端电性连接于所述第三节点，所述发光器件的阴极端电性连接于第二电源信号；
所述像素驱动电路的时序包括初始阈值电压处理阶段和实时阈值电压处理阶段；
所述初始阈值电压处理阶段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、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为高电位，所述第二控制信号为低电位，所述参考信号输出至所述第一节点以及所述第二节点，所述初始电压输出至所述第三节点；在感测阶段，所述第一控制信号以及所述第四控制信号均为高电位，所述第二控制信号以及所述第三控制信号均为低电位，所述电压检测模块检测所述第三节点的的电压，并计算出所述初始阈值电压；
所述实时阈值电压处理阶段包括第二初始化阶段、实时阈值电压获取阶段、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、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为高电位，所述第二控制信号为低电位，补偿后的所述参考信号输出至所述第一节点以及所述第二节点，补偿后的所述初始电压输出至所述第三节点；
在所述实时阈值电压探测阶段，所述第一控制信号为高电位，所述第二控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为低电位，补偿后的所述参考信号继续输出至所述第一节点，由于所述第一电容、所述第二电容以及所述第三电容的作用，所述第二节点的电位以及所述第三节点电位相应变化直至所述驱动晶体管关闭；
在所述补偿阶段，所述第二控制信号为高电位，所述第一控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为低电位，所述第二节点的电位变化为补偿后的所述数据信号的电位，由于电容耦合效应，所述第一节点的电位以及所述第三节点的电位也相应变化；
在所述发光阶段，所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均为低电位，所述发光模块进行发光。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述参考信号输入模块包括第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极电性连接于所述第一控制信号，所述第一晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第一晶体管的漏极电性连接于所述第一节点。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据信号输入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二控制信号，所述第三晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第二节点。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述驱动晶体管、所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管以及所述第四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。
5.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一控制信号，所述第二控制信号、所述第三控制信号以及所述第四控制信号均由外部时序器提供。
6.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的像素驱动电路。
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