CN110503917A - 像素驱动电路及具有像素驱动电路的显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种像素驱动电路用于驱动由两个相邻设置的像素单元构成一个像素组。像素驱动电路包括驱动模块、第一开关模块及第二开关模块。驱动模块包括控制端、第一连接端、第二连接端及驱动晶体管。控制端所在侧能够存储电压,驱动模块用于根据控制端所在侧所存储的电压来调节及控制经由驱动晶体管的电信号大小。第一开关模块根据第一控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给第一像素单元。第二开关模块根据第二控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给第二像素单元。本发明还提供一种具有像素驱动电路的显示装置。

Description

像素驱动电路及具有像素驱动电路的显示装置
技术领域
本发明涉及一种像素驱动电路及具有像素驱动电路的显示装置。
背景技术
随着电子技术的不断发展,手机、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、平板计算机、媒体播放器等消费性电子产品大多都采用显示器作为输入输出设备,以使产品具有更友好的人机交互方式。有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)或微型发光二极管(micro light emitting diode,μLED)作为一种发光器件,因其所具有的自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性衬底上等特点而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。采用发光元件的显示装置通常定义有显示区域和非显示区域。显示区域内设置有矩阵设置的像素单元。每个像素单元对应一个像素驱动电路。非显示区域内设置有用于驱动像素驱动电路的显示驱动电路。像素驱动电路包括选择晶体管、驱动晶体管、存储电容及发光元件构成。当显示器尺寸变大时,随着像素单元数量的增加,用于驱动像素驱动电路的显示驱动电路的尺寸也相应的增加,进而导致非显示区域的面积过大。随着窄边框设计需求的增加,非显示区域的面积缩小。因此,显示装置的电路结构需要进行简化。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种有利于窄边框设计的像素驱动电路。
还有必要提供一种有利于窄边框设计的具有像素驱动电路的显示装置。
一种像素驱动电路,用于驱动由两个相邻设置的像素单元构成像素组。像素组包括第一像素单元和第二像素单元。第一像素单元包括第一发光元件,第二像素单元包括第二发光元件。每一像素驱动电路能够驱动同一像素组的第一像素单元与第二像素单元,像素驱动电路包括:
驱动模块,驱动模块位于同一像素组的其中一个像素单元中,包括控制端、第一连接端、第二连接端及驱动晶体管,控制端所在侧能够存储电压,驱动模块用于根据控制端所在侧所存储的电压来调节及控制经由驱动晶体管的电信号大小;
第一开关模块,第一开光模块位于同一像素组的第一像素单元中,根据被加载的第一控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给第一发光元件;
第二开关模块,位于同一像素组的第二像素单元中,第二开关模块根据被加载的第二控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给同一像素组的第二发光元件。
一种具有像素驱动电路的显示装置,定义有显示区域和围绕显示区域设置的非显示区域。显示区域包括多个像素单元。每一像素单元内均具有发光元件。两个相邻设置的像素单元构成一个像素组。每个像素组对应一个像素驱动电路。每一像素驱动电路能够驱动同一像素组的第一像素单元与第二像素单元,像素驱动电路包括:
驱动模块,驱动模块位于同一像素组的其中一个像素单元中,包括控制端、第一连接端、第二连接端及驱动晶体管,控制端所在侧能够存储电压,驱动模块用于根据控制端所在侧所存储的电压来调节及控制经由驱动晶体管的电信号大小;
第一开关模块,第一开光模块位于同一像素组的第一像素单元中,根据被加载的第一控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给第一发光元件;
第二开关模块,位于同一像素组的第二像素单元中,第二开关模块根据被加载的第二控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给同一像素组的第二发光元件。
与现有技术相比较,采用上述结构的像素驱动电路和显示装置,两个相邻的像素单元利用同一像素驱动电路进行驱动,减少了像素驱动电路的面积,延长发光元件的寿命,进而更有利于制造更高解析度的显示装置。同时,减少了对应扫描线以及数据线的数量,进而可降低对应非显示区域内的显示驱动电路的尺寸,更有利于显示装置的窄边框设计。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式之显示装置的模块示意图。
图2为本发明第二实施方式之显示装置的模块示意图。
图3为本发明第三实施方式之显示装置的模块示意图。
图4为图1中所示第一实施方式之像素驱动电路的电路示意图。
图5为图4中所示像素驱动电路的驱动时序图。
图6为图4中所示像素驱动电路工作在重置阶段的电路图,且图6中以“X”表示晶体管的截止。
图7为图4中所示像素驱动电路工作在补偿阶段的电路图,且图7中以“X”表示晶体管的截止。
图8为图4中所示像素驱动电路工作在第一发光阶段的电路图,且图8中以“X”表示晶体管的截止。
图9为图4中所示像素驱动电路工作在第二发光阶段的电路图,且图9中以“X”表示晶体管的截止。
图10为图1中第二实施方式之像素驱动电路的电路示意图。
图11为图10中所示像素驱动电路工作在重置阶段的电路图,且图11中以“X”表示晶体管的截止。
图12为图10中所示像素驱动电路工作在补偿阶段的电路图,且图12中以“X”表示晶体管的截止。
图13为图10中所示像素驱动电路工作在第一发光阶段的电路图,且图13中以“X”表示晶体管的截止。
图14为图10中所示像素驱动电路工作在第二发光阶段的电路图,且图14中以“X”表示晶体管的截止。
主要元件符号说明
显示装置 1
显示区域 11
非显示区域 13
扫描线 S1-Sn
数据线 D1-Dm
控制线 EM1-EM2n
像素单元 10
第一像素单元 10a
第二像素单元 10b
像素组 100
栅极驱动器 20
源极驱动器 30
控制驱动器 40
像素驱动电路 300a、300b
重置晶体管 M1
第一晶体管 M2
第二晶体管 M3
扫描晶体管 M4
补偿晶体管 M5
第三晶体管 M6
第四晶体管 M7
驱动晶体管 Td
控制端 271
第一连接端 272
第二连接端 273
存储电容 C1
第一发光元件 EL(n-1)
第二发光元件 ELn
第一节点 N1
第二节点 N2
第三节点 N3
第一子驱动阶段 Ta
第二子驱动阶段 Tb
重置阶段 T1、T1’
写入补偿阶段 T2、T2’
发光阶段 T3、T3’
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明提供一种显示装置。显示装置定义有显示区域和围绕显示区域设置的非显示区域。显示区域包括多个像素单元。每一像素单元内均具有发光元件。两个相邻设置的像素单元构成一个像素组。每个像素组对应一个像素驱动电路。
在一实施例中,像素驱动电路包括:
驱动模块,驱动模块位于同一像素组的其中一个像素单元中,包括控制端、第一连接端、第二连接端及驱动晶体管,控制端所在侧能够存储电压,驱动模块用于根据控制端所在侧所存储的电压来调节及控制经由驱动晶体管的电信号大小;
第一开关模块,第一开光模块位于同一像素组的第一像素单元中,根据被加载的第一控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给第一发光元件;
第二开关模块,位于同一像素组的第二像素单元中,第二开关模块根据被加载的第二控制信号将驱动模块产生的驱动电流提供给同一像素组的第二发光元件。
在一实施例中,每一像素驱动电路分时驱动同一像素组的第一像素单元与第二像素单元。
在一实施例中,像素驱动电路进一步包括:
共用补偿模块,共用补偿模块与控制端电性连接,用于根据扫描信号写入并存储用于补偿驱动晶体管的控制端电压的数据电压;
重置模块,重置模块与驱动模块电性连接,用于根据接收的重置信号重置驱动晶体管的工作状态。
在一实施例中,重置模块根据重置信号重置控制端为参考电压。共用补偿模块根据扫描信号将用于补偿驱动晶体管的控制端电压的数据电压提供给第一连接端。
在一实施例中,共用补偿模块包括扫描晶体管、补偿晶体管及存储电容。扫描晶体管的栅极接收扫描信号,扫描晶体管的源极与数据线电性连接,扫描晶体管的漏极与控制端电性连接。存储电容的一端接收电源电压,另一端与控制端电性连接。补偿晶体管的栅极接收扫描信号,补偿晶体管的源极与第二连接端电性连接,补偿晶体管的漏极与第一连接端电性连接。
在一实施例中,重置模块根据重置信号重置第二连接端为参考电压。共用补偿模块根据扫描信号将用于补偿驱动晶体管的控制端电压的数据电压提供给控制端。
在一实施例中,扫描晶体管、补偿晶体管及存储电容。扫描晶体管的栅极接收扫描信号,扫描晶体管的源极与数据线电性连接,扫描晶体管的漏极通过存储电容与控制端电性连接,并与第一开关模块和第二开关模块电性连接。补偿晶体管的栅极接收扫描信号,补偿晶体管的源极与第二连接端电性连接,补偿晶体管的漏极与控制端电性连接。
在一实施例中,第一开关模块同时与共用补偿模块和控制端电性连接。第二开关模块同时与共用补偿模块和控制端电性连接。第一开关模块根据第一控制信号将参考电压提供给存储电容并电性连接第二连接端与第一发光元件。第二开关模块根据第二控制信号将参考电压提供给存储电容并电性连接第二连接端与第一发光元件。
在一实施例中,第一开关模块同时与第一连接端和第二连接端电性连接。第二开关模块同时与第一连接端和第二连接端电性连接。第一开关模块根据第一控制信号将电源电压提供给第一连接端并电性连接第二连接端与第一发光元件。第二开关模块根据第二控制信号将电源电压提供给第一连接端并电性连接第二连接端与第一发光元件。
在一实施例中,显示装置包括第一子驱动阶段和第二子驱动阶段。在第一子驱动阶段,多个像素组内的第一发光被依次驱动;在第二子驱动阶段,多个像素组内的第二发光元件被依次驱动。
在一实施例中,栅极驱动器设置于显示区域内。
在一实施例中,栅极驱动器设置于非显示区域内。
在一实施例中,显示装置包括两个栅极驱动器。其中一个栅极驱动用器用于提供扫描信号给像素驱动电路,另一个栅极驱动器用于提供第一控制信号和第二控制信号给像素驱动电路。
下面结合图对本发明触控面板的具体实施方式进行说明。
请一并参阅图1,其为本发明一种实施方式的显示装置1的模块示意图。显示装置1定义有显示区域11和围绕显示区域11设置的非显示区域13。显示区域11包括多个像素单元10。每一像素单元10内设置有发光元件。发光元件用于产生显示所需的光。其中,发光元件可以为有机发光元件(Organic Light Emitting Diode,OLED)或微型发光元件(microLight Emitting Diode,μLED)。显示装置1包括分别能够产生蓝光、绿光及红光的发光二极管,不同颜色的二极管分别设置在不同的像素单元10内。可变更地,显示装置1也可仅具有产生白色光的发光二极管,并进一步具有彩色滤光层。更进一步地,显示装置1的发光二极管产生的具有第一原色的光线可再经由量子点膜的作用转换从而获得其他原色的光线。但并不以此为限。多个像素单元10划分形成多个像素组100。每个像素组100包括沿第一方向Y相邻设置的第一像素单元10a和第二像素单元10b。
显示装置11进一步包括多条相互平行的扫描线S1-Sn、多条相互平行的数据线D1-Dm以及多条相互平行的控制线EM1-EM(2n)。其中,n取大于等于2的整数,m取大于等于1的整数。多条扫描线S1-Sn沿与第一方向Y垂直的第二方向X延伸,用于为像素单元10提供扫描信号。多条数据线D1-Dm沿第一方向Y延伸,用于为像素单元10提供数据信号。相互交叉设置扫描线与数据线形成网格,在网格的镂空处对应设置有像素单元10。像素单元10呈矩阵排布。同一像素组的第一像素单元10a与第二像素单元10b并列设置,其中,在一像素组中的第一像素单元10a中设置有至少包括受在扫描线上加载的扫描信号控制的晶体管及用于为第一像素单元10a的发光元件提供发光所用电信号的驱动晶体管的像素驱动电路的一部分,第二像素单元10b中至少设置有用于为第二像素单元10a的发光元件提供发光所用电信号的驱动晶体管的同一像素驱动电路的另一部分。换句话说,同一像素驱动电路既能驱动第一像素单元10a的发光元件的发光情况,也能驱动第二像素单元10b的发光元件的发光情况,所述发光情况包括是否发光及发光强度。
非显示区域13内设置有栅极驱动器20、源极驱动器30。每个像素组100通过一条扫描线Sn与栅极驱动器20电性连接,通过一条数据线Dm与源极驱动器30电性连接,且通过两条控制线EM(2n-1)-EM(2n)与控制驱动器40。一帧图像显示时间划分形成第一子驱动阶段Ta和第二子驱动阶段Tb(如图5所示),在第一子驱动阶段Ta,多个像素组100内的第一像素单元10a被依次扫描;在第二子驱动阶段Tb,多个像素组100内的第二像素单元10b被依次扫描。在本实施方式中,栅极驱动器20和源极驱动器30可通过自动结合(tape-automatedbonding,MAB)或通过设置于玻璃上的芯片(chip-on-glass,COG)方式与显示面板上的焊盘(图未示)连接,也可通过(gate-in-panel,GIP)方式直接设置于显示面板上。在其他实施方式中,栅极驱动器20和源极驱动器30也可作为显示面板的一部分直接集成于显示面板上。在其他实施方式中,非显示区域13还包括时序控制器。时序控制器用于提供多个同步控制信号给栅极驱动器20和源极驱动器30,以驱动栅极驱动器20和源极驱动器30。其中,多个同步控制信号可包括水平同步信号(horizontal synchronization,Vsync)、垂直同步信号(vertical synchronization,Vsync)、时钟信号(clock,CLK)以及数据使能信号(dataenable,EN)等。
在本实施方式中,栅极驱动器20设置在显示区域11一侧边的非显示区域13上。可变更地,如图2所示,显示装置1可进一步包含两个栅极驱动器20。两个栅极驱动器20分别设置于非显示区域13的相对两侧处。其中,位于非显示区域13的右侧边框的栅极驱动器20用于驱动控制扫描线S1-Sn,位于非显示区域13的左侧边框用于驱动控制线EM1-EM(2n)。即,控制线EM1-EM(2n)上加载的控制信号也可由栅极驱动器20提供。
可以理解地,如图3所示,相较于现有技术,如图2所示的本实施方式中扫描线S1-Sn的数量减半,使得栅极驱动器20的引线较少,进而栅极驱动器20可设置于显示区域11内,进而显示装置1可以进一步实现窄边框设计。
请一并参阅图4,其为适用于像素组100的一实施方式的像素驱动电路300a,图4仅以一个像素组100为例进行说明,其余像素组100分别具有相同的像素驱动电路300a。每个像素组100对应一个像素驱动电路300a。像素驱动电路300a与相邻两条扫描线S(n-1)-Sn、数据线Dm及相邻两条控制线EM(2n-1)-EM(2n)电性连接。
像素驱动电路300a接收前一条扫描线S(n-1)上的信号作为重置信号,接收对应扫描线Sn上的信号作为扫描信号,接收对应数据线Dm上的数据信号,接收控制线EM(2n-1)上的信号作为第一控制信号,接收控制线EM(2n)上的信号作为第二控制信号。两条相邻扫描线S(n-1)-Sn的扫描信号依次移位。像素驱动电路300a分时驱动像素组100内的第一像素单元10a和第二像素单元10b。在第一子驱动阶段Ta和第二子驱动阶段Tb内像素驱动电路300a均依次工作在重置阶段T1\T1’、写入补偿阶段T2\T2’及发光阶段T3\T3’。在第一子驱动阶段Ta的发光阶段T3,像素驱动电路300a驱动第一像素单元10a的第一发光元件EL(n-1)发光;在第二子驱动阶段Tb的发光阶段T3’,像素驱动电路300a驱动第二像素单元10b的第二发光元件ELn发光。在本实施方式中,像素驱动电路300a为电流型驱动电路。
像素驱动电路300a包括重置模块21、第一开关模块23、第二开关模块25、驱动模块27、共用补偿模块29、第一发光元件EL(n-1)及第二发光元件ELn。第一发光元件EL(n-1)对应第一像素单元10a,第二发光元件ELn对应第二像素单元10b。其中,重置模块21、第一开关模块23、驱动模块27、共用补偿模块29构成的电路用于驱动第一像素单元10a。重置模块21、第二开关模块25、驱动模块27、共用补偿模块29及第二发光元件ELn构成的电路用于驱动第二像素单元10b。也就是说,第一像素单元10a和第二像素单元10b共用重置模块21、驱动模块27及共用补偿模块29。其中,在本实施例中,从电路布局上看,重置模块21、第一开关模块23、驱动模块27及共用补偿模块29对应第一像素单元10a设置,第二开关模块25则对应第二像素单元10b设置。可变更地,重置模块21、驱动模块27及共用补偿模块29中的一个或多个可对应设置在第二像素单元10b中,并不以此为限。
驱动模块27包括控制端271、第一连接端272及第二连接端273及驱动晶体管Td,驱动模块27用于根据控制端271所在侧所存储的电压来调节及控制经由驱动晶体管Td的电流大小,从而控制所在像素单元10的亮度及灰阶。控制端271与电源电压Vdd之间连接有一存储电容C1,用于存储电压。控制端271与存储电容C1的一端的连接点定义第一节点N1。驱动晶体管Td的源极连接驱动模块27的第一连接端272,连接点定义第二节点N2,驱动晶体管Td的漏极连接驱动模块27的第二连接端273,栅极连接控制端271。驱动模块27的控制端271与重置模块21的输出端连接于第一节点N1、驱动模块27的第一连接端272与第一开关模块23和第二开关模块25连接于第二节点N2、驱动模块27的第二连接端273与第一开关模块23和第二开关模块25连接于节点N3,共用补偿模块29连接于电源电压Vdd与第三节点N3之间。驱动晶体管Td具有阈值电压Vth。在本实施方式中,驱动晶体管Td为P型薄膜晶体管。
重置模块21接收扫描线S(n-1)上的信号作为重置信号以重置驱动模块27。驱动模块27被重置后,以将第一节点N1的电压重置为参考电压Vref。重置模块21的输出单连接第一节点N1,从而将重置信号传送至驱动模块27的控制端271。重置模块21包括重置晶体管M1。重置晶体管M1的栅极与扫描线S(n-1)电性连接,重置晶体管M1的漏极接收参考电压Vref(作为重置信号),重置晶体管M1的源极极与驱动模块27电性连接。在本实施方式中,重置晶体管M1为P型薄膜晶体管。
第一开关模块23用于根据第一控制信号控制电源电压Vdd是否提供给驱动模块27的第一连接端272,并控制自驱动模块27产生的电流是否提供给第一发光元件EL(n-1)。第一开关模块23包括第一晶体管M2和第二晶体管M3。第一晶体管M2连接于电源电压Vdd与驱动模块27的第一连接端272之间。具体地,第一晶体管M2的栅极与接收第一控制信号,第一晶体管M2的源极与接收电源电压Vdd,第一晶体管M2的漏极与驱动模块27的第一连接端272电性连接。第二晶体管M3的栅极接收第一控制信号,第二晶体管M3的源极与驱动模块27的第二连接端273电性连接,第二晶体管M3的漏极与第一发光元件EL(n-1)电性连接。在本实施方式中,第一晶体管M2和第二晶体管M3均为P型薄膜晶体管。在本实施方式中,电源电压Vdd大于参考电压Vref。
第二开关模块25用于根据第二控制信号控制电源电压Vdd是否提供给驱动模块27的第一连接端272,并控制自驱动模块27产生的电流是否提供给第二发光元件ELn。第二开关模块25包括第三晶体管M6和第四晶体管M7。第三晶体管M6与第一晶体管M2并联连接于电源电压Vdd与驱动模块27的第一连接端272之间。具体地,第三晶体管M6的栅极接接收第二控制信号,第三晶体管M6的源极接收电源电压Vdd电性连接,第三晶体管M6的漏极与驱动模块27的第一连接端272电性连接。第四晶体管M7连接于驱动模块27的第二连接端273与第二发光元件ELn之间。具体地,第四晶体管M7的栅极接收第二控制信号,第四晶体管M7的源极与驱动模块27的第二连接端273电性连接,第四晶体管M7的漏极与第二发光元件ELn电性连接。在本实施方式中,第三晶体管M6和第四晶体管M7均为P型薄膜晶体管。
共用补偿模块29用于以在第一驱动阶段和/或第二驱动阶段写入并存储由数据线Dm上加载的用于补偿驱动晶体管Td的栅极电压的补偿数据电压从而对驱动模块27进行补偿。共用补偿模块29包括扫描晶体管M4、补偿晶体管M5及存储电容C1。扫描晶体管M4的栅极与扫描线Sn电性连接,扫描晶体管M4的漏极与驱动晶体管Td的源极电性连接,扫描晶体管M4的源极与数据线Dm电性连接。补偿晶体管M5的栅极与扫描线Sn电性连接,补偿晶体管M5的源极连接于驱动模块27的第二连接端273,并进一步地与驱动晶体管Td的源极电性连接,补偿晶体管M5的漏极连接于驱动模块27的控制端271,并进一步与驱动晶体管Td的栅极电性连接。存储电容C1的第一端与电压源Vdd电性连接,第二端与驱动晶体管Td的栅极电性连接。在本实施方式中,扫描晶体管M4和补偿晶体管M5均为P型薄膜晶体管。在本实施方式中,参考电压Vref小于数据电压Vdata和阈值电压Vth。
第一发光元件EL(n-1)的阳极经由第二晶体管M3与驱动晶体管Td的源极电性连接,阴极接地。第二发光元件ELn的阳极经由第四晶体管M7与驱动晶体管Td的源极电性连接,阴极接地。
请一并参阅图5及图6,其为像素驱动电路300a的驱动时序图以及像素驱动电路300a在第一子驱动阶段Ta的重置阶段T1的电路示意图。
在第一子驱动阶段Ta的重置阶段T1,扫描线S(n-1)上的信号有效,扫描线Sn上的信号无效(如为低电平),控制线EM(2n-1)-EM(2n)上的信号无效(如为高电平),仅有重置晶体管M1导通,重置模块21输出参考电压Vref,从而将驱动晶体管Td的栅极电压被重置为参考电压Vref,从而可以保证数据线Dm上的电压能够正常写入至驱动晶体管Td的栅极。
请一并参阅图5及图7,其为像素驱动电路300a的驱动时序图以及像素驱动电路300a在第一子驱动阶段Ta的写入补偿阶段T2的电路示意图。
在第一子驱动阶段Ta的写入补偿阶段T2,扫描线S(n-1)上的信号无效,扫描线Sn上的信号有效,控制线EM(2n-1)-EM(2n)上的信号无效,扫描晶体管M4根据扫描线Sn上的信号导通,数据线Dm上的数据电压Vdata被提供给驱动晶体管Td的源极。同时,补偿晶体管M5根据扫描线Sn上的信号导通,驱动晶体管Td的栅极与漏极电性连接,进而驱动晶体管Td为二极管连接方式,使得数据线Dm上的数据电压Vdata被传送给驱动晶体管Td的栅极,以补偿驱动晶体管Td的阈值电压Vth。此时,第一节点N1的电压为Vdata-Vth,第二节点N2的电压为Vdata。存储电容C1的第一端上的电压始终等于电源电压Vdd,第二端的电压等于第一节点N1的电压。故,存储电容C1的存储电压为电源电压Vdd和第一节点N1电压的差值,即存储电压为Vdd+Vth-Vdata。因此,实现阈值电压Vth和数据电压Vdata的存储。因此,存储电容C1实现阈值电压Vth的补偿和数据电压Vdata的存储。
请一并参阅图5及图8,其为像素驱动电路300a的驱动时序图以及像素驱动电路300a在第一子驱动阶段Ta的发光阶段T3的电路示意图。
在第一子驱动阶段Ta的发光阶段T3,扫描线S(n-1)上的信号无效,扫描线Sn上的信号无效,控制线EM(2n-1)上的信号有效,控制线EM(2n)上的信号无效,第一晶体管M2和第二晶体管M3在控制线EM(2n-1)上的信号作用下导通,第一节点N1的电压在存储电容C1保持两端电压不变的作用下保持为Vdata-Vth不变,第二节点N2的电压与电源电压Vdd相同,驱动晶体管Td导通,产生驱动电流Ioled以驱动第一发光元件EL(n-1)发光。此时,驱动电流Ioled可通过下述方式计算得出。
Ioled=k×(Vgs-Vth)2
=k×[Vdd-(Vdata-Vth)-Vth]2
=k×(Vdd-Vdata)2
其中,k由驱动晶体管Td的电流放大系数,其与驱动晶体管Td的迁移率及沟道宽度以及沟道长度的比例确定的比例常数相关。
由此可以看出,驱动电流Ioled与驱动晶体管Td的阈值电压无关,仅与数据电压Vdata相关。
在第二子驱动阶段Tb中重置阶段T1’和写入补偿阶段T2’与第一子驱动阶段Ta中的重置阶段T1和写入补偿阶段T2工作方式一致。故,在此不再赘述。
请一并参阅图5及图9,其为像素驱动电路300a的驱动时序图以及像素驱动电路300a在第二子驱动阶段Tb的发光阶段T3’的电路示意图。
在第二子驱动阶段Ta的发光阶段T3’,扫描线S(n-1)上的信号无效,扫描线Sn上的信号无效,控制线EM(2n)上的信号有效,控制线EM(2n-1)上的信号无效,第三晶体管M6和第四晶体管M7在控制线EM(2n)上的信号作用下导通,第一节点N1的电压在存储电容C1的作用下保持为Vdata-Vth不变,第二节点N2的电压与电源电压Vdd相同,驱动晶体管Td导通,产生驱动电流Ioled以驱动第二发光元件EL(n)发光。
综上所述,采用上述结构的像素驱动电路,两个相邻的像素单元利用同一像素驱动电路进行驱动,减少了像素驱动电路的面积,延长发光元件的寿命,进而更有利于制造更高解析度的显示装置。同时,减少了对应扫描线以及数据线的数量,进而可降低对应非显示区域内的显示驱动电路的尺寸,更有利于显示装置的窄边框设计。
请参阅图10,其为适用于像素组100的另一实施方式的像素驱动电路300b。图10仅以一个像素组100为例进行说明,其余像素组100分别具有相同的像素驱动电路300b。每个像素组100对应一个像素驱动电路300a。像素驱动电路300a与相邻两条扫描线S(n-1)-Sn、数据线Dm及相邻两条控制线EM(2n-1)-EM(2n)电性连接。
像素驱动电路300b接收前一条扫描线S(n-1)上的信号作为重置信号,接收对应扫描线Sn上的信号作为扫描信号,接收对应数据线Dm上的数据信号,接收控制线EM(2n-1)上的信号作为第一控制信号,接收控制线EM(2n)上的信号作为第二控制信号。两条相邻扫描线S(n-1)-Sn的扫描信号依次移位。像素驱动电路300b分时驱动像素组100内的第一像素单元10a和第二像素单元10b。在第一子驱动阶段Ta和第二子驱动阶段Tb内像素驱动电路300a均依次工作在重置阶段T1\T1’、写入补偿阶段T2\T2’及发光阶段T3\T3’。在第一子驱动阶段Ta的发光阶段T3,像素驱动电路300b驱动第一像素单元10a的第一发光元件EL(n-1)发光;在第二子驱动阶段Tb的发光阶段T3’,像素驱动电路300b驱动第二像素单元10b的第二发光元件ELn发光。在本实施方式中,像素驱动电路300b为电流型驱动电路。
像素驱动电路300b包括重置模块21、第一开关模块23、第二开关模块25、驱动模块27、共用补偿模块29、第一发光元件EL(n-1)及第二发光元件ELn。第一发光元件EL(n-1)对应第一像素单元10a,第二发光元件ELn对应第二像素单元10b。其中,重置模块21、第一开关模块23、驱动模块27、共用补偿模块29构成的电路用于驱动第一像素单元10a。重置模块21、第二开关模块25、驱动模块27、共用补偿模块29及第二发光元件ELn构成的电路用于驱动第二像素单元10b。也就是说,第一像素单元10a和第二像素单元10b共用重置模块21、驱动模块27及共用补偿模块29。其中,在本实施例中,从电路布局上看,重置模块21、第一开关模块23、驱动模块27及共用补偿模块29对应第一像素单元10a设置,第二开关模块25则对应第二像素单元10b设置。可变更地,重置模块21、驱动模块27及共用补偿模块29中的一个或多个可对应设置在第二像素单元10b中,并不以此为限。
驱动模块27包括控制端271、第一连接端272及第二连接端273及驱动晶体管Td,驱动模块27用于根据控制端271所在侧所存储的电压来调节及控制经由驱动晶体管Td的电流大小,从而控制所在像素单元10的亮度及灰阶。控制端271与共用补偿模块29之间连接有一存储电容C1,用于存储电压。控制端271与存储电容C1的一端的连接点定义第一节点N1,共用补偿模块29与存储电容C1的另一端的连接点定义为第二节点N2。驱动晶体管Td的源极与驱动模块27的第一连接端272连接,驱动晶体管Td的漏极连接驱动模块27的第二连接端273,栅极连接控制端271。驱动模块27的控制端271与存储电容C1连接于第一节点N1,驱动模块27的第一连接端272与电源电压Vdd连接、驱动模块27的第二连接端273与第一开关模块23和第二开关模块25连接于节点N3。共用补偿模块29的输出端通过第二节点N2与存储电容C1连接,并通过第三节点N3连接第一开关模块23和第二开关模块25。驱动晶体管Td具有阈值电压Vth。在本实施方式中,驱动晶体管Td为P型薄膜晶体管。
重置模块21接收扫描线S(n-1)上的信号作为重置信号以重置驱动模块27的第二连接端273。重置模块27被重置后,以将第三节点N3的电压重置为参考电压Vref。重置模块21的输出单连接第一节点N1,从而将重置信号传送至驱动模块27的控制端271。重置模块21包括重置晶体管M1。重置晶体管M1的栅极与扫描线S(n-1)电性连接,重置晶体管M1的漏极接收参考电压Vref(作为重置信号),重置晶体管M1的源极与驱动模块27电性连接。在本实施方式中,重置晶体管M1为P型薄膜晶体管。
第一开关模块23用于根据第一控制信号控制参考电压Vref是否提供给共用补偿模块29并控制驱动模块27产生的电流是否提供给第一发光元件EL(n-1)。第一开关模块23包括第一晶体管M2和第二晶体管M3。第一晶体管M2连接于参考电压Vref与共用补偿模块29的第二节点N2之间。具体地,第一晶体管M2的栅极与接收第一控制信号,第一晶体管M2的源极与接收参考电压Vref,第一晶体管M2的漏极与共用补偿模块29的第二节点N2电性连接。第二晶体管M3连接于共用补偿模块29的第三节点N3与第一发光元件EL(n-1)之间。具体地,第二晶体管M3的栅极接收第一控制信号,第二晶体管M3的源极与第三节点N3电性连接,并进一步与驱动模块27的第二连接端273电性连接,第二晶体管M3的漏极与第一发光元件EL(n-1)电性连接。在本实施方式中,第一晶体管M2和第二晶体管M3均为P型薄膜晶体管。
第二开关模块25用于根据第二控制信号控制是否提供参考电压Vref给共用补偿模块29并控制驱动模块27产生的电流是否提供给第二发光元件ELn。第二开关模块25包括第三晶体管M6和第四晶体管M7。第三晶体管M6连接于参考电压Vref与共用补偿模块29的第二节点N2之间。具体地,第三晶体管M6的栅极接接收第一控制信号,第三晶体管M6的源极接收参考电压Vref电性连接,第三晶体管M6的漏极与共用补偿模块29的第二节点N2电性连接。第四晶体管M7连接于共用补偿模块29的第三节点N3与第二发光元件ELn之间。具体地,第四晶体管M7的栅极接收第二控制信号,第四晶体管M7的源极与共用补偿模块29的第三节点N3电性连接,进一步与驱动模块27的第二连接端273电性连接,第四晶体管M7的漏极与第二发光元件ELn电性连接。在本实施方式中,第三晶体管M6和第四晶体管M7均为P型薄膜晶体管。
共用补偿模块29用于以在第一驱动阶段和/或第二驱动阶段的写入存储数据线Dm上的数据电压从而对驱动模块27进行补偿。共用补偿模块29包括扫描晶体管M4、补偿晶体管M5、存储电容C1及第二节点N2。存储电容C1的第一端通过第二结点N2与扫描晶体管M4的栅极电性连接,存储电容C1的第二端通过第一结点N1与驱动晶体管Td的栅极电性连接。扫描晶体管M4的栅极与扫描线Sn电性连接,扫描晶体管M4的漏极通过第二节点N2与存储电容C1电性连接,扫描晶体管M4的源极与数据线Dm电性连接。补偿晶体管M5的栅极与扫描线Sn电性连接,补偿晶体管M5的源极连接于驱动晶体管Td的第二连接端273,并进一步与驱动晶体管Td的源极电性连接,补偿晶体管M5的漏极与驱动晶体管Td的栅极电性连接。在本实施方式中,扫描晶体管M4和补偿晶体管M5均为P型薄膜晶体管。
请一并参阅图5及图11,其为像素驱动电路300b的驱动时序图以及像素驱动电路300b在第一子驱动阶段Ta的重置阶段T1的电路示意图。
在第一子驱动阶段Ta的重置阶段T1,扫描线S(n-1)上的信号有效,扫描线Sn上的信号无效(如为低电平),控制线EM(2n-1)-EM(2n)上的信号无效(如为高电平),仅有重置晶体管M1导通,第二节点N2的电压被重置为参考电压Vref,从而避免第一发光元件EL(n-1)和第二发光元件ELn的阳极受到上一帧时间内的数据信号的影响。
请一并参阅图5及图12,其为像素驱动电路300b的驱动时序图以及像素驱动电路300b在第一子驱动阶段Ta的写入补偿阶段T2的电路示意图。
在第一子驱动阶段Ta的写入补偿阶段T2,扫描线S(n-1)上的信号无效,扫描线Sn上的信号有效,控制线EM(2n-1)-EM(2n)上的信号无效,扫描晶体管M4根据扫描线Sn上的信号导通,数据线Dm上的数据电压Vdata被提供给第二结点N2。同时,补偿晶体管M5根据扫描线Sn上的信号导通,驱动晶体管Td的栅极与漏极电性连接,进而驱动晶体管Td为二极管连接方式。此时,第一结点N1的电压为电源电压Vdd-Vth。存储电容C1与扫描晶体管M4连接的第一端上的电压等于第二节点N2上的电压,即Vdata,第二端的电压等于第一节点N1的电压。故,存储电容C1上的存储电压为第一节点N1和第二节点N2的差值,即存储电压为Vdd-Vth-Vdata。因此,存储电容C1实现阈值电压Vth的补偿和数据电压Vdata的存储。
请一并参阅图5及图13,其为像素驱动电路300b的驱动时序图以及像素驱动电路300b在第一子驱动阶段Ta的发光阶段T3的电路示意图。
在第一子驱动阶段Ta的发光阶段T3,扫描线S(n-1)上的信号无效,扫描线Sn上的信号无效,控制线EM(2n-1)上的信号有效,控制线EM(2n)上的信号无效,第一晶体管M2和第二晶体管M3在控制线EM(2n-1)上的信号作用下导通,第二节点N2的电压跳变为Vref;在存储电容C1保持两端电压差不变的作用下,第一节点N1的电压变为Vref+Vdd-Vth-Vdata;驱动晶体管Td导通,产生驱动电流Ioled以驱动第一发光元件EL(n-1)发光。此时,驱动电流Ioled可通过下述方式计算得出。
Ioled=k×(Vgs-Vth)2
=k×[Vdd-(Vref+Vdd-Vth-Vdata)-Vth]2
=k×(Vdata-Vref)2
其中,k由驱动晶体管Td的电流放大系数,其与驱动晶体管Td的迁移率及沟道宽度以及沟道长度的比例确定的比例常数相关。
由此可以看出,驱动电流Ioled与驱动晶体管Td的阈值电压无关,仅与数据电压Vdata相关。
在第二子驱动阶段Tb中重置阶段T1’和写入补偿阶段T2’与第一子驱动阶段Ta中的重置阶段T1和写入补偿阶段T2工作方式一致。故,在此不再赘述。
请一并参阅图5及图14,其为像素驱动电路300b的驱动时序图以及像素驱动电路300b在第二子驱动阶段Tb的发光阶段T3’的电路示意图。
在第二子驱动阶段Ta的发光阶段T3’,扫描线S(n-1)上的信号无效,扫描线Sn上的信号无效,控制线EM(2n)上的信号有效,控制线EM(2n-1)上的信号无效,第三晶体管M6和第四晶体管M7在控制线EM(2n)上的信号作用下导通,第二节点N2的电压跳变为Vref;在存储电容C1的作用下,第一节点N1的电压变为Vref+Vdd-Vth-Vdata;驱动晶体管Td导通,产生驱动电流Ioled以驱动第二发光元件ELn发光。
综上所述,采用上述结构的像素驱动电路,两个相邻的像素单元利用同一像素驱动电路进行驱动,减少了像素驱动电路的面积,延长发光元件的寿命,进而更有利于制造更高解析度的显示装置。同时,减少了对应扫描线以及数据线的数量,进而可降低对应非显示区域内的显示驱动电路的尺寸,更有利于显示装置的窄边框设计。进一步地,相较于第一实施方式的像素驱动电路中数据电压通过驱动晶体管的源极写入驱动晶体管的栅极,第二实施方式的像素驱动电路中数据电压直接写入至驱动晶体管的栅极,简化了写入操作。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种像素驱动电路,用于驱动由两个相邻设置的像素单元构成像素组,所述像素组包括第一像素单元和第二像素单元;所述第一像素单元包括第一发光元件,所述第二像素单元包括第二发光元件,其特征在于:每一像素驱动电路能够驱动同一像素组的所述第一像素单元与所述第二像素单元,所述像素驱动电路包括:
驱动模块,所述驱动模块位于所述同一像素组的其中一个所述像素单元中,包括控制端、第一连接端、第二连接端及驱动晶体管,所述控制端所在侧能够存储电压,所述驱动模块用于根据所述控制端所在侧所存储的电压来调节及控制经由所述驱动晶体管的电信号大小;
第一开关模块,所述第一开光模块位于所述同一像素组的所述第一像素单元中,根据被加载的第一控制信号将所述驱动模块产生的驱动电流提供给所述第一发光元件;
第二开关模块,位于所述同一像素组的所述第二像素单元中,所述第二开关模块根据被加载的第二控制信号将所述驱动模块产生的驱动电流提供给所述同一像素组的所述第二发光元件。
2.如权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于;所述每一像素驱动电路分时驱动所述同一像素组的所述第一像素单元与所述第二像素单元。
3.如权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于:所述像素驱动电路进一步包括:
共用补偿模块,所述共用补偿模块与所述控制端电性连接,用于根据扫描信号写入并存储用于补偿所述驱动晶体管的控制端电压的数据电压;
重置模块,所述重置模块与所述驱动模块电性连接,用于根据接收的重置信号重置所述驱动晶体管的工作状态。
4.如权利要求3所述的像素驱动电路,其特征在于:所述重置模块根据所述重置信号重置所述控制端为参考电压;所述共用补偿模块根据所述扫描信号将所述用于补偿所述驱动晶体管的控制端电压的数据电压提供给所述第一连接端。
5.如权利要求4所述的像素驱动电路,其特征在于:所述共用补偿模块包括扫描晶体管、补偿晶体管及存储电容;所述扫描晶体管的栅极接收所述扫描信号,所述扫描晶体管的源极接收与数据线电性连接,所述扫描晶体管的漏极与所述控制端电性连接;所述存储电容的一端接收电源电压,另一端与所述控制端电性连接;所述补偿晶体管的栅极接收所述扫描信号,所述补偿晶体管的源极与所述第二连接端电性连接,所述补偿晶体管的漏极与所述第一连接端电性连接。
6.如权利要求3所述的像素驱动电路,其特征在于:所述重置模块根据所述重置信号重置所述第二连接端为参考电压;所述共用补偿模块根据所述扫描信号将所述用于补偿所述驱动晶体管的控制端电压的数据电压提供给所述控制端。
7.如权利要求6所述的像素驱动电路,其特征在于:所述共用补偿模块包括扫描晶体管、补偿晶体管及存储电容;所述扫描晶体管的栅极接收所述扫描信号,所述扫描晶体管的源极与数据线电性连接,所述扫描晶体管的漏极通过所述存储电容与所述控制端电性连接,并与所述第一开关模块和所述第二开关模块电性连接;所述补偿晶体管的栅极接收所述扫描信号,所述补偿晶体管的源极与所述第二连接端电性连接,所述补偿晶体管的漏极与所述控制端电性连接。
8.如权利要求7所述的像素驱动电路,其特征在于:所述第一开关模块同时与所述共用补偿模块和所述控制端电性连接;所述第二开关模块同时与所述共用补偿模块和所述控制端电性连接;所述第一开关模块根据所述第一控制信号将参考电压提供给所述存储电容并电性连接所述第二连接端与所述第一发光元件;所述第二开关模块根据所述第二控制信号将所述参考电压提供给所述存储电容并电性连接所述第二连接端与所述第一发光元件。
9.如权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于:所述第一开关模块同时与所述第一连接端和所述第二连接端电性连接;所述第二开关模块同时与所述第一连接端和所述第二连接端电性连接;所述第一开关模块根据所述第一控制信号将电源电压提供给所述第一连接端并电性连接所述第二连接端与所述第一发光元件;所述第二开关模块根据所述第二控制信号将所述电源电压提供给所述第一连接端并电性连接所述第二连接端与所述第一发光元件。
10.一种具有像素驱动电路的显示装置,定义有显示区域和围绕显示区域设置的非显示区域;所述显示区域包括多个像素单元;每个所述像素单元内均具有发光元件;两个相邻设置的所述像素单元构成一个像素组;每个所述像素组对应一个像素驱动电路;每一所述像素驱动电路能够驱动同一所述像素组的第一像素单元与第二像素单元,所述显示装置包括至少一个栅极驱动器;其特征在于:所述像素驱动电路采用权利要求1-9项任意一项所述的像素驱动电路。
11.如权利要求10所述的具有像素驱动电路的显示装置,其特征在于:所述显示装置包括第一子驱动阶段和第二子驱动阶段;在所述第一子驱动阶段,所述多个像素组内的所述第一发光被依次驱动;在所述第二子驱动阶段,所述多个像素组内的所述第二发光元件被依次驱动。
12.如权利要求10所述的具有像素驱动电路的显示装置,其特征在于:所述栅极驱动器设置于所述显示区域内。
13.如权利要求10所述的具有像素驱动电路的显示装置,其特征在于:所述栅极驱动器设置于所述非显示区域内。
14.如权利要求13所述的具有像素驱动电路的显示装置,其特征在于:所述显示装置包括两个栅极驱动器;其中一个所述栅极驱动用器用于提供扫描信号给所述像素驱动电路,另一个所述栅极驱动器用于提供所述第一控制信号和所述第二控制信号给所述像素驱动电路。
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