CN110400536A - 一种像素电路及其驱动方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种像素电路及其驱动方法、显示面板,包括:第一数据写入单元、第二数据写入单元、第一发光单元、第二发光单元、共享电容、第一补偿子单元和第二补偿子单元;第一数据写入单元外接第一数据信号,通过第一节点与第一发光单元电连接;第二数据写入单元外接第二数据信号,通过第二节点与第二发光单元电连接;第一补偿子单元位于第一发光单元和共享电容之间,第一补偿子单元外接开关信号和第一控制信号;第二补偿子单元位于第二发光单元和共享电容之间,第二补偿子单元外接开关信号和第二控制信号。第一补偿子单元和第二补偿子单元通过一个共享电容可以实现对两个发光单元的阈值补偿,占据更小的布局空间,从而提高显示面板的PPI。
Description
技术领域
本发明涉及电子显示器技术领域,尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、显示面板。
背景技术
现有的像素电路中,一般通过一个薄膜晶体管驱动像素电路中的发光二极管发光,这个薄膜晶体管称为驱动晶体管。驱动晶体管工作在饱和状态,这是因为饱和状态中,驱动晶体管输出的驱动电流对源漏电压的敏感度较线性状态下的驱动晶体管低,可以为发光二极管提供更为稳定的驱动电流。图1为现有的最基础的像素电路结构示意图,如图1所示,像素电路由两个晶体管T11和T12,以及一个电容C11构成。当Sn信号控制晶体管T12导通时,数据信号data写入至N1节点,给电容C11充电,同时使驱动晶体管T11开启,T11产生的驱动电流使在第一电源Vddin和第二电源VSS之间的发光二极管XD发光。驱动电流IEL如公式一所示。
其中,μ为载流子迁移率,COX为T11的栅氧单位面积电容,L为T11的沟道长度,W为T11的栅宽,VGS为T11的栅源电压,VTH为T11的阈值电压。由公式一可见,驱动电流的大小与T11的阈值电压有关。然而,由于阈值漂移现象的存在,使得驱动晶体管T11的阈值电压并不稳定,进而造成了驱动电流的漂移,使发光二级管的亮度不均。
为了解决上述问题,设计人员们研究了一系列可以消除驱动晶体管阈值漂移影响的像素电路,称为阈值补偿电路。一般来讲,一个阈值补偿电路至少包括驱动单元、数据写入单元和阈值补偿单元,由于阈值补偿电路中增加了阈值补偿单元,使得单个电路所占布局空间增加,不利于提高显示面板的每英寸像素数(Pixels Per Inch,PPI)。
发明内容
本发明提供一种像素电路及其驱动方法、显示面板,用以提高显示面板的PPI。
本发明实施例提供一种像素电路,包括:第一数据写入单元、第二数据写入单元、第一发光单元、第二发光单元、共享电容、第一补偿子单元和第二补偿子单元;
所述第一数据写入单元外接第一数据信号,通过第一节点与所述第一发光单元电连接,用于在第一扫描信号的控制下,将所述第一数据信号写入所述第一节点;
所述第二数据写入单元外接第二数据信号,通过第二节点与所述第二发光单元电连接,用于在第二扫描信号的控制下,将所述第二数据信号写入所述第二节点;
所述第一补偿子单元位于所述第一发光单元和所述共享电容之间,所述第一补偿子单元外接开关信号和第一控制信号,用于在所述开关信号和所述第一控制信号的控制下利用所述共享电容补偿所述第一发光单元的阈值电压;
所述第二补偿子单元位于所述第二发光单元和所述共享电容之间,所述第二补偿子单元外接开关信号和第二控制信号,用于在所述开关信号和所述第二控制信号的控制下利用所述共享电容补偿所述第二发光单元的阈值电压。
可选的,所述第一发光单元包括第一驱动晶体管和第一发光器件;
所述第一驱动晶体管的第一电极外接第一电压,所述第一驱动晶体管的控制电极与所述第一节点电连接,所述第一驱动晶体管的第二电极外接所述第一发光器件;
所述第二发光单元包括第二驱动晶体管和第二发光器件;
所述第二驱动晶体管的第一电极外接第一电压,所述第二驱动晶体管的控制电极与所述第二节点电连接,所述第一驱动晶体管的第二电极外接所述第一发光器件。
可选的,所述第一发光器件和所述第二发光器件为显示面板中的同行器件;
所述第一扫描信号和所述第二扫描信号为同一扫描信号。
可选的,所述第一数据写入单元包括第一写入晶体管和第二写入晶体管;
所述第一写入晶体管的第二电极外接所述第一数据信号;所述第一写入晶体管的第一电极与所述第二写入晶体管的第二电极电连接;
所述第二写入晶体管的第一电极与所述第一节点电连接;
所述第一写入晶体管的控制电极和所述第二写入晶体管的控制电极外接所述第一扫描信号。
可选的,所述第二数据写入单元包括第三写入晶体管和第四写入晶体管;
所述第三写入晶体管的第二电极外接所述第二数据信号;所述第三写入晶体管的第一电极与所述第四写入晶体管的第二电极电连接;
所述第四写入晶体管的第一电极与所述第二节点电连接;
所述第三写入晶体管的控制电极和所述第四写入晶体管的控制电极外接所述第二扫描信号。
可选的,所述第一补偿子单元包括第一补偿电容、第一补偿晶体管和第一开关晶体管;所述第一补偿晶体管与所述第一发光单元的阈值电压相同或阈值电压的变化趋势相同;
所述第一补偿电容的第一电极与所述第一节点电连接,所述第一补偿电容的第二电极外接所述开关信号;
所述第一补偿晶体管的第一电极与所述第一开关晶体管的第一电极电连接;所述第一补偿晶体管的第二电极与所述第一节点电连接;所述第一补偿晶体管的控制电极外接所述第一电压;
所述第一开关晶体管的第二电极与所述共享电容电连接;所述第一开关晶体管的控制电极外接所述第一控制信号。
可选的,所述第二补偿子单元包括第二补偿电容、第二补偿晶体管和第二开关晶体管;所述第二补偿晶体管与所述第二发光单元的阈值电压相同或阈值电压的变化趋势相同;
所述第二补偿电容的第一电极与所述第二节点电连接,所述第二补偿电容的第二电极外接所述开关信号;
所述第二补偿晶体管的第一电极与所述第二开关晶体管的第一电极电连接;所述第二补偿晶体管的第二电极与所述第二节点电连接;所述第二补偿晶体管的控制电极外接所述第一电压;
所述第二开关晶体管的第二电极与所述共享电容电连接;所述第二开关晶体管的控制电极外接所述第二控制信号。
本发明实施例提供一种像素电路驱动方法,应用于如权利要求1至7任一项所述的像素电路,包括:
第一数据写入阶段,控制所述第一扫描信号开启所述第一数据写入单元,控制所述第二控制信号关闭所述第二补偿子单元,以及,控制所述开关信号和所述第一控制信号开启所述第一补偿子单元以利用所述共享电容将所述第一数据信号写入所述第一补偿子单元;
第一阈值补偿阶段,控制所述第一扫描信号关闭所述第一数据写入单元;以及,控制所述开关信号驱使所述第一补偿子单元利用所述共享电容补偿所述第一发光单元的阈值电压;
第二数据写入阶段,控制所述第二扫描信号开启所述第二数据写入单元,控制所述第一控制信号关闭所述第一补偿子单元,以及,控制所述开关信号和所述第二控制信号开启所述第二补偿子单元以利用所述共享电容将所述第二数据信号写入所述第二补偿子单元;
第二阈值补偿阶段,控制所述第二扫描信号关闭所述第二数据写入单元;以及,控制所述开关信号驱使所述第二补偿子单元利用所述共享电容补偿所述第二发光单元的阈值电压。
可选的,所述第一数据写入阶段,还包括:控制所述第二扫描信号关闭所述第二数据写入单元;
所述第二数据写入阶段,还包括:控制所述第一扫描信号关闭所述第一数据写入单元。
本发明实施例提供一种显示面板,包含上述任一项所述的像素电路。
综上所述,本发明实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示面板,包括:第一数据写入单元、第二数据写入单元、第一发光单元、第二发光单元、共享电容、第一补偿子单元和第二补偿子单元;第一数据写入单元外接第一数据信号,通过第一节点与第一发光单元电连接,用于在第一扫描信号的控制下,将第一数据信号写入第一节点;第二数据写入单元外接第二数据信号,通过第二节点与第二发光单元电连接,用于在第二扫描信号的控制下,将第二数据信号写入第二节点;第一补偿子单元位于第一发光单元和共享电容之间,第一补偿子单元外接开关信号和第一控制信号,用于在开关信号和第一控制信号的控制下利用共享电容补偿第一发光单元的阈值电压;第二补偿子单元位于第二发光单元和共享电容之间,第二补偿子单元外接开关信号和第二控制信号,用于在开关信号和第二控制信号的控制下利用共享电容补偿第二发光单元的阈值电压。在本发明实施例所提供的像素电路中,第一补偿子单元和第二补偿子单元通过一个共享电容可以实现对两个发光单元的阈值补偿,而现有技术中,两个补偿单元却需要两个电容才能实现对两个发光单元的阈值补偿,可见,在所需驱动的发光单元的数量一定的情况下,本发明实施例所提供的像素电路占据更小的布局空间,转而言之,在显示面板布局空间一定的情况下,本发明实施例所提供的像素电路能够驱动更多的像素,从而提高显示面板的PPI。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的最基础的像素电路结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种可行的像素电路结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种时序信号示意图;
图8为本发明实施例提供的一种显示面板结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
图2为本发明实施例提供的一种可行的像素电路结构示意图,如图2所示,像素电路包括:第一数据写入单元11、第二数据写入单元21、第一发光单元12、第二发光单元22、共享电容C33、第一补偿子单元31和第二补偿子单元32,其中,第一数据写入单元11外接第一数据信号Vdata1,通过第一节点n1与第一发光单元12电连接,用于在第一扫描信号Sn1的控制下,将第一数据信号Vdata1写入第一节点n1;第二数据写入单元21外接第二数据信号Vdata2,通过第二节点n2与第二发光单元22电连接,用于在第二扫描信号Sn2的控制下,将第二数据信号Vdata2写入第二节点n2;第一补偿子单元31位于第一发光单元12和共享电容C33之间,第一补偿子单元31外接开关信号En和第一控制信号VSW1,用于在开关信号En和第一控制信号VSW1的控制下利用共享电容C33补偿第一发光单元12的阈值电压;第二补偿子单元32位于第二发光单元22和共享电容C33之间,第二补偿子单元32外接开关信号En和第二控制信号VSW2,用于在开关信号En和第二控制信号VSW2的控制下利用共享电容C33补偿第二发光单元22的阈值电压。
在图2所示的像素电路中,第一补偿子单元31外接开关信号En和第一控制信号VSW1,其工作状态由开关信号En和第一控制信号VSW1共同控制。第二补偿子单元32外接开关信号En和第二控制信号VSW2,其工作状态由开关信号En和第二控制信号VSW2共同控制。表一为本发明实施例提供的一种第一补偿子单元31和第二补偿子单元32的工作状态表,由表一可见,在开关信号En、第一控制信号VSW1和第二控制信号VSW2的控制下,第一补偿子单元31和第二补偿子单元32分别至少具有两种不同的工作状态,包括:第一补偿子单元31写入第一数据信号Vdata1、第一补偿子单元31补偿第一发光单元12的阈值电压、第二补偿子单元32写入第二数据信号Vdata2和第二补偿子单元32补偿第二发光单元22的阈值电压。应理解,表一中开关信号En、第一控制信号VSW1和第二控制信号VSW2三个信号的0和1取值仅是为了区分信号的不同控制状态,并不代表信号的相对大小,在本发明实施例所提供的表一的基础上,通过三个控制信号不同控制状态的组合以实现对第一补偿子单元31和第二补偿子单元32的更多工作状态的控制的方式也应包含于本发明实施例中。
表一
图2中,共享电容C33的一个电极与第一补偿子单元31和第二补偿子单元32电连接,另一个电极外接第一电压Vddin,应理解,此处也可以由其它电压替代第一电压Vddin,但应保证替代电压的电压值与共享电容C33最大负载电压之和不超过第一数据信号Vdata1和第二数据信号Vdata2的最小电压值。
当第一扫描信号Sn1控制第一数据写入单元11开启,第一数据信号Vdata1写入第一节点n1,同时,第一控制信号VSW1控制第一补偿子单元31开启,并在开关信号En的控制下,利用共享电容C33将第一数据信号Vdata1写入第一补偿子单元31。之后,第一控制信号VSW1保持不变,开关信号En控制第一补偿子单元31转为补偿第一发光单元12的阈值电压,使得第一节点n1的电压发生变化,并在补偿第一发光单元12的阈值电压的同时使第一发光单元12开启。
当第二扫描信号Sn2控制第二数据写入单元21开启,第二数据信号Vdata2写入第二节点n2,同时,第二控制信号VSW2控制第二补偿子单元32开启,并在开关信号En的控制下,利用共享电容C33将第二数据信号Vdata2写入第二补偿子单元32。之后,第二控制信号VSW2保存不变,开关信号En控制第二补偿子单元32转为补偿第二发光单元22的阈值电压,使得第二节点n2的电压发生变化,并在补偿第二发光单元22的阈值电压的同时使第二发光单元22开启。
在图2所示的像素电路中,第一补偿子单元31和第二补偿子单元32通过一个共享电容C33可以实现对第一发光单元12和第二发光单元22两个发光单元的阈值补偿,而现有技术中,两个补偿单元却需要两个电容才能实现对第一发光单元12和第二发光单元22的阈值补偿,可见,在所需驱动的发光单元的数量一定的情况下,图2所示的像素电路可以占据更小的布局空间,转而言之,在显示面板布局空间一定的情况下,图2所示的像素电路能够驱动更多的像素,从而提高显示面板的PPI。
在图2所示的像素电路的基础上,本发明实施例提供一种可行的发光单元的具体实现方式,如图3所示,为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图。图3所示的像素电路中,第一发光单元12包括第一驱动晶体管121和第一发光器件XD1;第一驱动晶体管121的第一电极外接第一电压Vddin,第一驱动晶体管121的控制电极与第一节点n1电连接,第二发光单元22包括第二驱动晶体管221和第二发光器件XD2;第二驱动晶体管221的第一电极外接第一电压Vddin,第二驱动晶体管221的控制电极与第二节n2电连接。其中,第一驱动晶体管121的阈值电压即是第一发光单元12的阈值电压,第二驱动晶体管221的阈值电压即是第二发光单元22的阈值电压。
在第一数据写入单元11向第一节点n1写入Vdata1以及第二数据写入单元21向第二节点n2写入Vdata2时,为了防止第一发光单元12和第二发光单元22在未进行阈值补偿的状态下便开启,需合理设定第一电压Vddin和第一数据信号Vdata1、第二数据信号Vdata2的相对电压大小,使得在数据写入时第一驱动晶体管121和第二驱动晶体管221处于截止状态。
在图3所示的像素电路中,第一发光器件XD1和第二发光器件XD2为该像素所在显示面板的子像素。当第一发光器件XD1和第二发光器件XD2为显示面板的同行像素时,第一扫描信号Sn1和第二扫描信号Sn2为同一扫描信号Sn。
基于图2所示的像素电路,本发明实施例还提供一种可行的数据写入单元的实现方式,如图4所示。图4为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图,图4所示的像素电路中,第一数据写入单元11包括第一写入晶体管111和第二写入晶体管112;第一写入晶体管111的第二电极外接第一数据信号Vdata1;第一写入晶体管111的第一电极与第二写入晶体管112的第二电极电连接;第二写入晶体管112的第一电极与第一节点n1电连接;第一写入晶体管111的控制电极和第二写入晶体管112的控制电极外接第一扫描信号Sn1。类似的,第二数据写入单元21包括第三写入晶体管211和第四写入晶体管212;第三写入晶体管211的第二电极外接第二数据信号Vdata2;第三写入晶体管211的第一电极与第四写入晶体管212的第二电极电连接;第四写入晶体管212的第一电极与第二节点n2电连接;第三写入晶体管211的控制电极和第四写入晶体管212的控制电极外接第二扫描信号Sn2。实际实现结构中,第一数据写入单元11和第二数据写入单元21只用一个晶体管便可实现对数据信号的控制,图4所示的像素电路中,第一数据写入单元11和第二数据写入单元21分别包括两个晶体管,可以减小第一数据信号Vdata1和第二数据信号Vdata2与第一电压Vddin之间的串扰,使第一发光单元12和第二发光单元22的发光更加稳定。
在图2所示的像素电路的基础上,本发明实施例还提供一种更加具体的第一补偿子单元31和第二补偿子单元32的实现方式,如图5所示。图5为本发明实施例提供的一种像素电路结构示意图,图5所示的像素电路中,第一补偿子单元31包括第一补偿电容C313、第一补偿晶体管311和第一开关晶体管312;第一补偿电容C313的第一电极与第一节点n1电连接,第一补偿电容C313的第二电极外接开关信号En;第一补偿晶体管311与第一发光单元12的阈值电压相同或阈值电压的变化趋势相同;第一补偿晶体管311的第一电极与第一开关晶体管312的第一电极电连接;第一补偿晶体管311的第二电极与第一节点n1电连接;第一补偿晶体管311的控制电极外接第一电压Vddin;第一开关晶体管312的第二电极与共享电容C33电连接;第一开关晶体管312的控制电极外接第一控制信号VSW1。第二补偿子单元32包括第二补偿电容C323、第二补偿晶体管321和第二开关晶体管322;第二补偿晶体管321与第二发光单元22的阈值电压相同或阈值电压的变化趋势相同;第二补偿电容C323的第一电极与第二节点n2电连接,第二补偿电容C323的第二电极外接开关信号En;第二补偿晶体管321的第一电极与第二开关晶体管322的第一电极电连接;第二补偿晶体管321的第二电极与第二节点n2电连接;第二补偿晶体管321的控制电极外接第一电压Vddin;第二开关晶体管322的第二电极与共享电容C33电连接;第二开关晶体管322的控制电极外接第二控制信号VSW2。图6中第一发光器件XD1和第二发光器件XD2为显示面板的同行像素,因此第一数据写入单元11和第二数据写入单元21都接同一个扫描信号Sn。
以点亮第一发光器件XD1为例,介绍本发明实施例所提供的像素电路的工作原理。首先,扫描信号Sn控制第一写入晶体管111和第二写入晶体管112开启,第一数据信号Vdata1写入第一节点n1,开关信号En的当前电压写入第一补偿电容C313,同时,第一控制信号VSW1控制第一开关晶体管312导通,由于共享电容C33的存在,第一数据信号Vdata1写入第三节点n3;之后,扫描信号Sn控制第一写入晶体管111和第二写入晶体管112关闭,第一数据信号Vdata1停止写入,同时,开关信号En的当前电压发生变化,致使第一补偿电容C313的第二电极出现电压变化,进而导致第一补偿电容C313的第一电极的电压随之变化,不再为Vdata1,电压变化为Vdata1-ΔV,此时,第一开关晶体管312仍保持导通,第一补偿晶体管311的第一电极和第二电极之间出现了压差,共享电容C33放电,在此过程中,第一补偿晶体管311的第一电极和控制电极之间的压差逐渐趋近于第一补偿晶体管311的阈值电压,直至到达第一补偿晶体管311的阈值电压时,第一补偿晶体管311关闭,此时,第一节点n1处的电压为2Vdata1-ΔV+Vth31-Vddin,其中,Vth31为第一补偿晶体管311的阈值电压。为了便于电路中各元件的参数计算,假设Vddin=0V,则经过阈值补偿后的第一节点n1的电压为2Vdata1-ΔV+Vth31。在对第一节点n1的电压进行补偿的过程中,第一驱动晶体管121开启,当第一节点n1的电压趋于稳定,即完成阈值补偿后,此时第一驱动晶体管121输出的驱动电流可在公式一的基础上变为如公式二所示的驱动电流。
其中,IXD1为第一驱动晶体管121输出的驱动电流,Vth1为第一驱动晶体管121的阈值电压。
由于第一补偿晶体管311的阈值电压Vth31与第一发光单元12的阈值电压,即第一驱动晶体管121的阈值电压Vth1相同或变化趋势相同,因此,能够抵消或部分抵消公式二中阈值电压带来的影响,从而实现了对第一发光单元12的阈值补偿。
对第二发光单元22的阈值补偿采用类似的原理,本发明实施例对此不再一一赘述。
综上所述,本发明实施例提供一种像素电路,包括:第一数据写入单元、第二数据写入单元、第一发光单元、第二发光单元、共享电容、第一补偿子单元和第二补偿子单元;第一数据写入单元外接第一数据信号,通过第一节点与第一发光单元电连接,用于在第一扫描信号的控制下,将第一数据信号写入第一节点;第二数据写入单元外接第二数据信号,通过第二节点与第二发光单元电连接,用于在第二扫描信号的控制下,将第二数据信号写入第二节点;第一补偿子单元位于第一发光单元和共享电容之间,第一补偿子单元外接开关信号和第一控制信号,用于在开关信号和第一控制信号的控制下利用共享电容补偿第一发光单元的阈值电压;第二补偿子单元位于第二发光单元和共享电容之间,第二补偿子单元外接开关信号和第二控制信号,用于在开关信号和第二控制信号的控制下利用共享电容补偿第二发光单元的阈值电压。在本发明实施例所提供的像素电路中,第一补偿子单元和第二补偿子单元通过一个共享电容可以实现对两个发光单元的阈值补偿,而现有技术中,两个补偿单元却需要两个电容才能实现对两个发光单元的阈值补偿,可见,在所需驱动的发光单元的数量一定的情况下,本发明实施例所提供的像素电路占据更小的布局空间,转而言之,在显示面板布局空间一定的情况下,本发明实施例所提供的像素电路能够驱动更多的像素,从而提高显示面板的PPI。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供一种像素电路驱动方法,该方法能够驱动上述任一实施例所提供的像素电路。对本发明实施例所提供的像素电路的驱动,至少包括四个阶段:第一数据写入阶段、第一阈值补偿阶段、第二数据写入阶段和第二阈值补偿阶段,通过上述实施例中,像素电路中各单位所外接的时序信号控制像素电路四个驱动阶段的进行,以实现:在第一数据写入阶段,将第一数据信号写入第一节点和第一补偿子单元,在第一阈值补偿阶段,控制第一补偿子单元补偿第一发光单元的阈值电压,在第二数据写入阶段,将第二数据信号写入第二节点和第二补偿子单元,在第二阈值补偿阶段,控制第二补偿子单元补偿第二发光单元的阈值电压。图6为本发明实施例提供的一种像素电路驱动方法流程示意图,如图6所示,包括以下步骤:
S601:第一数据写入阶段,控制第一扫描信号开启第一数据写入单元,控制第二控制信号关闭第二补偿子单元,以及,控制开关信号和第一控制信号开启第一补偿子单元以利用共享电容将第一数据信号写入第一补偿子单元;
S602:第一阈值补偿阶段,控制第一扫描信号关闭第一数据写入单元;以及,控制开关信号驱使第一补偿子单元利用共享电容补偿第一发光单元的阈值电压;
S603:第二数据写入阶段,控制第二扫描信号开启第二数据写入单元,控制第一控制信号关闭第一补偿子单元,以及,控制开关信号和第二控制信号开启第二补偿子单元以利用共享电容将第二数据信号写入第二补偿子单元;
S604:第二阈值补偿阶段,控制第二扫描信号关闭第二数据写入单元;以及,控制开关信号驱使第二补偿子单元利用共享电容补偿第二发光单元的阈值电压。
通过第一扫描信号、第二扫描信号、开关信号、第一控制信号、第二控制信号等多个时序信号之间的相互配合,实现了对像素电路不同工作状态的控制,从而驱动像素电路工作。
本发明实施例提供以下一种可行的实现方式以实现对于以上四个阶段的控制,图7为本发明实施例提供的一种时序信号示意图,其控制的是图6所示的像素电路,图7中的时序信号包括了扫描信号Sn、开关信号En、第一控制信号VSW1和第二控制信号VSW2,并公开了当图6所示的电路中各单位的晶体管为P型金属氧化物半导体晶体管(Positive channelMetal Oxide Semiconductor,PMOS)时,扫描信号Sn、开关信号En、第一控制信号VSW1和第二控制信号VSW2的时序。为了便于描述和参数计算,以下默认第一电压Vddin为0V。
第一数据写入阶段,扫描信号Sn为低电平,致使第一写入晶体管111和第二写入晶体管112导通,第一数据写入单元11开启,第一数据信号Vdata1写入第一节点n1,第一控制信号VSW1为低电平,致使第一开关晶体管312导通,第一补偿晶体管311栅极与0V的第一电压Vddin电连接,第一补偿晶体管311导通,使得第一数据信号Vdata1写入第一补偿子单元31与共享电容C33之间的第三节点n3中,第二控制信号VSW2为高电平,致使第二开关晶体管322关闭,使得第二数据信号Vdata2不能写入第三节点n3中,即,此时的共享电容C33仅用于第一补偿子单元31的数据写入。开关信号En为高电平,使得第一补偿电容C313的第二电极电压为En的高电平电压Vgh。
第一阈值补偿阶段,在本阶段刚开始时,扫描信号Sn为高电平,致使第一写入晶体管111和第二写入晶体管112关闭,第一数据写入单元11关闭,第一数据信号Vdata1停止写入第一节点n1。第一控制信号VSW1为低电平,致使第一开关晶体管312保持导通,第一补偿晶体管311栅极与0V的第一电压Vddin电连接,继续保持导通。第二控制信号VSW2为高电平,致使第二开关晶体管322关闭。开关信号En由高电平Vgh变为低电平Vgl2,致使第一补偿电容C313的第二电极产生电压差ΔV=Vgh-Vgl2,第一补偿电容C313的第一电极的电压,即第一节点n1的电压随之变为Vdata1-ΔV。由于第一补偿晶体管311的第一电极和第二电极之间出现了电压差,共享电容C33开始放电,使得第一补偿晶体管311的第一电极电压降低,第二电极电压升高,直至,第一补偿晶体管311的第一电极和控制电极之间的电压差达到第一补偿晶体管311的阈值电压Vth31时,第一补偿晶体管311关闭。此时,第一节点n1的电压为2Vdata1-ΔV+Vth31,此时第一驱动晶体管121输出的驱动电流如公式二所示,第一发光器件XD1稳定发光。由于第一补偿晶体管311的阈值电压Vth31与第一驱动晶体管121的阈值电压Vth1相同或变化趋势相同,因此,能够抵消或部分抵消公式二中第一驱动晶体管121的阈值电压对驱动电流带来的影响,从而实现了对第一驱动晶体管121的阈值补偿。
第二数据写入阶段,扫描信号Sn为低电平,致使第三写入晶体管211和第四写入晶体管212导通,第二数据写入单元21开启,第二数据信号Vdata2写入第二节点n2,第二控制信号VSW2为低电平,致使第二开关晶体管322导通,第二补偿晶体管321栅极与0V的第一电压Vddin电连接,第二补偿晶体管321导通,使得第二数据信号Vdata2写入第二补偿子单元32与共享电容C33之间的第三节点n3中。第一控制信号VSW1为高电平,致使第一开关晶体管312关闭,使得第一数据信号Vdata1不能写入第三节点n3中,即,此时的共享电容C33仅用于第二补偿子单元32的数据写入。开关信号En为高电平,使得第二补偿电容C323的第二电极电压为En的高电平电压Vgh。
第二阈值补偿阶段,在本阶段刚开始时,扫描信号Sn为高电平,致使第三写入晶体管211和第四写入晶体管212关闭,第二数据写入单元21关闭,第二数据信号Vdata2停止写入第二节点n2。第二控制信号VSW2为低电平,致使第二开关晶体管322保持导通,第二补偿晶体管321栅极与0V的第一电压Vddin电连接,继续保持导通。第一控制信号VSW1为高电平,致使第一开关晶体管312关闭。开关信号En由高电平Vgh变为低电平Vgl2,致使第二补偿电容C323的第二电极产生电压差ΔV=Vgh-Vgl2,第二补偿电容C323的第一电极的电压,即第二节点n2的电压随之变为Vdata2-ΔV。由于第二补偿晶体管321的第一电极和第二电极之间出现了电压差,共享电容C33开始放电,使得第二补偿晶体管321的第一电极电压降低,第二电极电压升高,直至,第二补偿晶体管321的第一电极和控制电极之间的电压差达到第二补偿晶体管321的阈值电压Vth32时,第一补偿晶体管311关闭。此时,第一节点n1的电压为2Vdata1-ΔV+Vth32,此时第二驱动晶体管221输出的驱动电流如公式三所示。
其中,IXD2为第二驱动晶体管221输出的驱动电流,Vth2为第二驱动晶体管221的阈值电压。
第二发光器件XD2稳定发光,由于第二补偿晶体管321的阈值电压Vth31与第二驱动晶体管221的阈值电压Vth2相同或变化趋势相同,因此,能够抵消或部分抵消公式三中第二驱动晶体管221的阈值电压对驱动电流带来的影响,从而实现了对第二驱动晶体管221的阈值补偿。
以公式三所示的驱动电流为例,在最优的情况,即Vth32=Vth2时,公式三可以进一步变为公式四。
由公式四可见,若第二发光器件XD2所在像素需显示黑画面,即驱动电流为0,则此时Vdata2=1/2ΔV,可见,开关信号En造成的电压差越大,显示黑画面时所输入的第二数据信号Vdata2的电压就需要越高,为了降低对Vdata2的电压要求,应尽量控制ΔV的大小,因此,本发明实施例中Vgl2是一个高于一般低电压Vgl1的电压,其与高电压Vgh之间的差值较Vgl1更小。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供一种显示面板,该显示面板包含上述任一实施例所提供的像素电路。图8为本发明实施例提供的一种显示面板结构示意图,如图8所示,显示面板包含一个N×M的像素电路阵列,扫描驱动单元产生扫描信号S1、S2……SN,Sn为扫描驱动单元输入第n行像素的扫描信号,n=1,2,……N;数据驱动单元产生数据信号data,包括D1、D2…DM共M个data信号,分别对应M列像素,Dm为第m列像素的数据信号data,m=1,2,……M;发光驱动单元产生开关信号E1、E2……EN,En为发光驱动单元输入第n行像素的开关信号,n=1,2,……N。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种像素电路,其特征在于,包括:第一数据写入单元、第二数据写入单元、第一发光单元、第二发光单元、共享电容、第一补偿子单元和第二补偿子单元;
所述第一数据写入单元外接第一数据信号,通过第一节点与所述第一发光单元电连接,用于在第一扫描信号的控制下,将所述第一数据信号写入所述第一节点;
所述第二数据写入单元外接第二数据信号,通过第二节点与所述第二发光单元电连接,用于在第二扫描信号的控制下,将所述第二数据信号写入所述第二节点;
所述第一补偿子单元位于所述第一发光单元和所述共享电容之间,所述第一补偿子单元外接开关信号和第一控制信号,用于在所述开关信号和所述第一控制信号的控制下利用所述共享电容补偿所述第一发光单元的阈值电压;
所述第二补偿子单元位于所述第二发光单元和所述共享电容之间,所述第二补偿子单元外接开关信号和第二控制信号,用于在所述开关信号和所述第二控制信号的控制下利用所述共享电容补偿所述第二发光单元的阈值电压。
2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,
所述第一发光单元包括第一驱动晶体管和第一发光器件;
所述第一驱动晶体管的第一电极外接第一电压,所述第一驱动晶体管的控制电极与所述第一节点电连接,所述第一驱动晶体管的第二电极外接所述第一发光器件;
所述第二发光单元包括第二驱动晶体管和第二发光器件;
所述第二驱动晶体管的第一电极外接第一电压,所述第二驱动晶体管的控制电极与所述第二节点电连接,所述第一驱动晶体管的第二电极外接所述第一发光器件。
3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,
所述第一发光器件和所述第二发光器件为显示面板中的同行器件;
所述第一扫描信号和所述第二扫描信号为同一扫描信号。
4.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一数据写入单元包括第一写入晶体管和第二写入晶体管;
所述第一写入晶体管的第二电极外接所述第一数据信号;所述第一写入晶体管的第一电极与所述第二写入晶体管的第二电极电连接;
所述第二写入晶体管的第一电极与所述第一节点电连接;
所述第一写入晶体管的控制电极和所述第二写入晶体管的控制电极外接所述第一扫描信号。
5.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二数据写入单元包括第三写入晶体管和第四写入晶体管;
所述第三写入晶体管的第二电极外接所述第二数据信号;所述第三写入晶体管的第一电极与所述第四写入晶体管的第二电极电连接;
所述第四写入晶体管的第一电极与所述第二节点电连接;
所述第三写入晶体管的控制电极和所述第四写入晶体管的控制电极外接所述第二扫描信号。
6.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一补偿子单元包括第一补偿电容、第一补偿晶体管和第一开关晶体管;所述第一补偿晶体管与所述第一发光单元的阈值电压相同或阈值电压的变化趋势相同;
所述第一补偿电容的第一电极与所述第一节点电连接,所述第一补偿电容的第二电极外接所述开关信号;
所述第一补偿晶体管的第一电极与所述第一开关晶体管的第一电极电连接;所述第一补偿晶体管的第二电极与所述第一节点电连接;所述第一补偿晶体管的控制电极外接所述第一电压;
所述第一开关晶体管的第二电极与所述共享电容电连接;所述第一开关晶体管的控制电极外接所述第一控制信号。
7.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二补偿子单元包括第二补偿电容、第二补偿晶体管和第二开关晶体管;所述第二补偿晶体管与所述第二发光单元的阈值电压相同或阈值电压的变化趋势相同;
所述第二补偿电容的第一电极与所述第二节点电连接,所述第二补偿电容的第二电极外接所述开关信号;
所述第二补偿晶体管的第一电极与所述第二开关晶体管的第一电极电连接;所述第二补偿晶体管的第二电极与所述第二节点电连接;所述第二补偿晶体管的控制电极外接所述第一电压;
所述第二开关晶体管的第二电极与所述共享电容电连接;所述第二开关晶体管的控制电极外接所述第二控制信号。
8.一种像素电路驱动方法,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一项所述的像素电路,包括:
第一数据写入阶段,控制所述第一扫描信号开启所述第一数据写入单元,控制所述第二控制信号关闭所述第二补偿子单元,以及,控制所述开关信号和所述第一控制信号开启所述第一补偿子单元以利用所述共享电容将所述第一数据信号写入所述第一补偿子单元;
第一阈值补偿阶段,控制所述第一扫描信号关闭所述第一数据写入单元;以及,控制所述开关信号驱使所述第一补偿子单元利用所述共享电容补偿所述第一发光单元的阈值电压;
第二数据写入阶段,控制所述第二扫描信号开启所述第二数据写入单元,控制所述第一控制信号关闭所述第一补偿子单元,以及,控制所述开关信号和所述第二控制信号开启所述第二补偿子单元以利用所述共享电容将所述第二数据信号写入所述第二补偿子单元;
第二阈值补偿阶段,控制所述第二扫描信号关闭所述第二数据写入单元;以及,控制所述开关信号驱使所述第二补偿子单元利用所述共享电容补偿所述第二发光单元的阈值电压。
9.如权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,
所述第一数据写入阶段,还包括:控制所述第二扫描信号关闭所述第二数据写入单元;
所述第二数据写入阶段,还包括:控制所述第一扫描信号关闭所述第一数据写入单元。
10.一种显示面板,其特征在于,包含如权利要求1至7任一项所述的像素电路。
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