CN110322835B - 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5T1C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，且补偿所需的时间较短，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

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，且补偿所需的时间较长的技术问题。
本申请实施例提供一种像素驱动电路，包括：外补偿模块、感测模块、内补偿模块、开关模块以及发光模块；所述外补偿模块、所述感测模块以及所述内补偿模块均与所述发光模块连接，所述开关模块的输入端与所述发光模块连接，所述开关模块的输出端与所述内补偿模块连接；
所述外补偿模块接入参考信号以及第一驱动信号，所述外补偿模块用于在所述第一驱动信号的控制下将所述参考信号传输给所述发光模块；
所述感测模块接入第三驱动信号，并在所述发光模块接收到所述参考信号时，在所述第三驱动信号的控制下输出检测到的所述发光模块的阈值电压，所述外补偿模块还用于根据所述阈值电压对所述参考信号进行补偿；
所述内补偿模块的接入数据信号以及第四驱动信号，所述内补偿模块用于在所述第四驱动信号的控制下写入数据信号，并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导通。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述外补偿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驱动信号，所述第一晶体管的源极电性连接于所述参考信号，所述第一晶体管的漏极电性连接于第一节点。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述感测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三驱动信号，所述第三晶体管的源极电性连接于第二节点，所述第三晶体管的漏极用于输出检测到的电压。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述内补偿模块包括第四晶体管以及电容；
所述第四晶体管的栅极电性连接于所述第四驱动信号，所述第四晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第四晶体管的漏极电性连接于第三节点；
所述电容的第一端电性连接于所述第三节点，所述电容的第二端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，所述开关模块包括第二晶体管；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第二驱动信号，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三节点。
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电压，所述驱动晶体管的漏极电性连接于所述第二节点；
所述发光器件的阳极端电性连接于所述第二节点，所述发光器件的阴极端电性连接于第二电源电压。
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外补偿阶段和内补偿阶段；
所述外补偿阶段包括第一初始化阶段以及感测阶段；在第一初始化阶段，所述第一驱动信号以及所述第三驱动信号均为高电位，所述第二驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电位，所述第一晶体管源极以及所述第三晶体管的源极均接入初始化电压；在感测阶段，所述第一驱动信号以及所述第三驱动信号均为高电位，所述第二驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电位，所述第一晶体管的源极接入参考信号的电压，所述第三晶体管的漏极输出检测到的所述第二节点的电压以供计算出所述驱动晶体管的阈值电压；
所述内补偿阶段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，所述第一驱动信号以及所述第三驱动信号均为高电位，所述第二驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电位，对所述发光模块进行初始化；
在所述补偿阶段，所述第一驱动信号保持高电平，所述第三驱动信号降为低电平，所述第二驱动信号保持低电位，所述第四驱动信号上升为高电位，所述外补偿模块根据所述阈值电压对所述数据信号进行补偿，所述内补偿模块根据所述阈值电压对所述参考信号进行补偿；
在所述发光阶段，所述第二驱动信号变为高电位，所述第三驱动信号变为高电位，所述第一驱动信号以及所述第四驱动信号下降为低电位，所述发光模块进行发光。
在本申请所述的像素驱动电路中，所述第一驱动信号，所述第二驱动信号、所述第三驱动信号以及所述第四驱动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5T1C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，且补偿所需的时间较短，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补偿阶段的时序图；以及
图4为申请实施例提供的像素驱动电路的内补偿阶段的时序图。
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：外补偿模块104、感测模块103、内补偿模块102、开关模块105以及发光模块101。外补偿模块104、感测模块103以及内补偿模块102均与发光模块101连接，开关模块105的输入端与发光模块101连接，开关模块105的输出端与所述内补偿模块102连接。
其中，外补偿模块104接入参考信号Vref以及第一驱动信号S1，外补偿模块104用于在第一驱动信号S1的控制下将参考信号Vref传输给所述发光模块101。感测模块103接入第三驱动信号S3，并在发光模块101接收到参考信号Vref时，在第三驱动信号S3的控制下输出检测到的发光模块101的阈值电压，外补偿模块104还用于根据阈值电压对参考信号Vref进行补偿。内补偿模块102的接入数据信号VDT以及第四驱动信号S4，内补偿模块102用于在第四驱动信号S4的控制下写入数据信号VDT，并根据阈值电压对数据信号VDT进行补偿。开关模块105用于在发光模块101发光时导通。
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，该外补偿模块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驱动信号S1，第一晶体管T1的源极电性连接于参考信号Vref，第一晶体管T1的漏极电性连接于第一节点g。
该感测模块103包括第三晶体管T3。第三晶体管T3的栅极电性连接于第三驱动信号S3，第三晶体管T3的源极电性连接于第二节点s，第三晶体管T3的漏极用于输出检测到的电压。
该内补偿模块102包括第四晶体管T4以及电容Cst。第四晶体管T4的栅极电性连接于第四驱动信号S4，第四晶体管T4的源极电性连接于数据信号VDT，第四晶体管T4的漏极电性连接于第三节点e。电容Cst的第一端电性连接于第三节点e，电容Cst的第二端电性连接于第二节点s。
该开关模块105包括第二晶体管T2。第二晶体管T2的栅极电性连接于第二驱动信号S2，第二晶体管T2的源极电性连接于第一节点g，第二晶体管T2的漏极电性连接于第三节点e。
该发光模块101包括驱动晶体管DT以及发光器件D1。驱动晶体管DT的栅极电性连接于第一节点g，驱动晶体管DT的源极电性连接于第一电源电压VDD，驱动晶体管DT的漏极电性连接于第二节点s。发光器件D1的阳极端电性连接于第二节点s，发光器件D1的阴极端电性连接于第二电源电压VSS。
在一些实施例中，该发光器件D1可以为有机发光二极管。也即，本申请实施例采用5T1C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，第一电源电压VDD和第二电源电压VSS均用于输出一预设电压值。此外，在本申请实施例中，第一电源电压VDD的输出的电压值大于第二电源电压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，第一驱动信号S1，第二驱动信号S2、第三驱动信号S3以及第四驱动信号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外补偿阶段的时序图。结合图2、图3所示，本申请实施例的像素驱动电路包括外补偿阶段。该外补偿阶段包括第一初始化阶段以及感测阶段。在第一初始化阶段，第一驱动信号S1以及第三驱动信号S3均为高电位，第二驱动信号S2以及第四驱动信号S4均为低电位，第一晶体管T1源极以及第三晶体管T3的源极均接入初始化电压Vini；在感测阶段，第一驱动信号S1以及第三驱动信号S3均为高电位，第二驱动信号S2以及第四驱动信号S4均为低电位，第一晶体管T1的源极接入参考信号Vref的电压，第三晶体管T3的漏极输出检测到的第二节点s的电压以供计算出驱动晶体管DT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内补偿阶段的时序图。结合图2、图4所示，本申请实施例的像素驱动电路包括内补偿阶段。该内补偿阶段包括第二初始化阶段、补偿阶段以及发光阶段。在第二初始化阶段，第一驱动信号S1以及第三驱动信号S3均为高电位，第二驱动信号S2以及第四驱动信号S4均为低电位，对发光模块101进行初始化，第一晶体管T1源极以及第三晶体管T3的源极均接入初始化电压Vini。在补偿阶段，第一驱动信号S1保持高电平，第三驱动信号S3降为低电平，第二驱动信号S2保持低电位，第四驱动信号S4上升为高电位，外补偿模块104根据阈值电压对数据信号VDT进行补偿，使得补偿后的数据信号VDT的电压为Vdata+Vth，其中，Vdata为数据信号VDT补偿前的电压，Vth为驱动晶体管DT的阈值电压。内补偿模块102根据阈值电压对参考信号Vref进行补偿，使得补偿后的参考信号Vref的电压为Vref+Vth，其中，Vth为驱动晶体管DT的阈值电压。在发光阶段，第二驱动信号S2变为高电位，第三驱动信号S3变为高电位，第一驱动信号S1以及第四驱动信号S4下降为低电位，发光模块101进行发光。
因此，发光器件D1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D1发光，且流经发光器件D1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5T1C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，且补偿所需的时间较短，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：外补偿模块、感测模块、内补偿模块、开关模块以及发光模块；所述外补偿模块、所述感测模块以及所述内补偿模块均与所述发光模块连接，所述开关模块的输入端与所述发光模块连接，所述开关模块的输出端与所述内补偿模块连接；
所述外补偿模块接入参考信号以及第一驱动信号，所述外补偿模块用于在所述第一驱动信号的控制下将所述参考信号传输给所述发光模块；
所述感测模块接入第三驱动信号，并在所述发光模块接收到所述参考信号时，在所述第三驱动信号的控制下输出检测到的所述发光模块的阈值电压，所述外补偿模块还用于根据所述阈值电压对所述参考信号进行补偿；
所述内补偿模块的接入数据信号以及第四驱动信号，所述内补偿模块用于在所述第四驱动信号的控制下写入数据信号，并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，所述外补偿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驱动信号，所述第一晶体管的源极电性连接于所述参考信号，所述第一晶体管的漏极电性连接于第一节点。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述感测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三驱动信号，所述第三晶体管的源极电性连接于第二节点，所述第三晶体管的漏极用于输出检测到的电压。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述内补偿模块包括第四晶体管以及电容；
所述第四晶体管的栅极电性连接于所述第四驱动信号，所述第四晶体管的源极电性连接于所述数据信号，所述第四晶体管的漏极电性连接于第三节点；
所述电容的第一端电性连接于所述第三节点，所述电容的第二端电性连接于所述第二节点。
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二晶体管；
所述第二晶体管的栅极电性连接于第二驱动信号，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三节点。
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电压，所述驱动晶体管的漏极电性连接于所述第二节点；
所述发光器件的阳极端电性连接于所述第二节点，所述发光器件的阴极端电性连接于第二电源电压。
7.根据权利要求6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。
8.根据权利要求6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补偿阶段和内补偿阶段；
所述外补偿阶段包括第一初始化阶段以及感测阶段；在第一初始化阶段，所述第一驱动信号以及所述第三驱动信号均为高电位，所述第二驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电位，所述第一晶体管源极以及所述第三晶体管的源极均接入初始化电压；在感测阶段，所述第一驱动信号以及所述第三驱动信号均为高电位，所述第二驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电位，所述第一晶体管的源极接入参考信号的电压，所述第三晶体管的漏极输出检测到的所述第二节点的电压以供计算出所述驱动晶体管的阈值电压；
所述内补偿阶段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，所述第一驱动信号以及所述第三驱动信号均为高电位，所述第二驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电位，对所述发光模块进行初始化；
在所述补偿阶段，所述第一驱动信号保持高电平，所述第三驱动信号降为低电平，所述第二驱动信号保持低电位，所述第四驱动信号上升为高电位，所述外补偿模块根据所述阈值电压对所述数据信号进行补偿，所述内补偿模块根据所述阈值电压对所述参考信号进行补偿；
在所述发光阶段，所述第二驱动信号变为高电位，所述第三驱动信号变为高电位，所述第一驱动信号以及所述第四驱动信号下降为低电位，所述发光模块进行发光。
9.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一驱动信号、第二驱动信号、所述第三驱动信号以及所述第四驱动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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