CN111489687A - 一种像素驱动电路、显示面板、显示装置以及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种像素驱动电路、显示面板、显示装置以及驱动方法。该像素驱动电路包括数据写入模块、存储模块、第一电位调节模块、第二电位调节模块、比较模块以及发光控制模块；数据写入模块用于在第一阶段将数据信号写入第一节点；第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于在第二阶段和第三阶段调节第二节点的电位，以使比较模块在第二阶段和第三阶段分别向发光控制模块输出第一控制信号和第二控制信号；发光控制模块用于根据第一控制信号和第二控制信号控制发光控制模块关断和导通。本发明实施例解决了现有像素驱动电路色度和发光效率均会产生偏差的问题，能够实现各个发光元件的发光色度和发光效率一致，改善整个显示面板的显示效果。

Description

一种像素驱动电路、显示面板、显示装置以及驱动方法
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路、显示面板、显示装置以及驱动方法。
背景技术
电流驱动型显示面板，例如OLED显示面板以及LED显示面板具有全固态、宽视角、响应快等诸多优点，在显示领域具有巨大的应用前景。
电流驱动型显示面板的每个像素单元都包括像素驱动电路和发光元件；发光元件是电流驱动器件，像素驱动电路为发光元件提供驱动电流，即像素驱动电路通过控制驱动电流的大小来控制发光元件的发光亮度。然而，对相同颜色的发光元件采用不同的驱动电流进行驱动时，可能导致不同发光元件的发光色度存在差异，从而影响显示面板的显示效果。例如，根据画面显示的需求，红色发光元件A的发光亮度为LA，红色发光元件B的发光亮度为LB，LA不等于LB，若为红色发光元件A和红色发光元件B提供不同的驱动电流，就会引起红色发光元件A和红色发光元件B的发光色度的差异。
发明内容
本发明提供一种像素驱动电路、显示面板、显示装置以及驱动方法，以解决相同颜色的发光元件在不同显示亮度下，显示色度存在差异的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种像素驱动电路，包括：
数据写入模块、存储模块、第一电位调节模块、第二电位调节模块、比较模块以及发光控制模块；
所述数据写入模块与所述第一电位调节模块电连接于第一节点；所述存储模块电连接于所述第一节点与第一电平信号端之间；所述第一电位调节模块电连接于与所述第一电平信号端与第二节点之间；所述第一电位调节模块与所述第二电位调节模块电连接于所述第二节点；所述第二电位调节模块还包括电位脉冲信号端，所述第二节点与所述比较模块的第一输入端电连接；所述比较模块的第二输入端受控于参考信号；所述比较模块的输出端与所述发光控制模块的控制端电连接；
所述数据写入模块用于在第一阶段将数据信号写入所述第一节点；所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于在第二阶段调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第一控制信号；所述发光控制模块用于根据所述第一控制信号控制所述发光控制模块的输出端关断；
以及，所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于在第三阶段调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第二控制信号；所述发光控制模块用于根据所述第二控制信号经所述发光控制模块的输出端输出驱动信号。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，所述显示面板包括各个如第一方面所述的像素驱动电路，所述方法包括：
S1、在第一阶段，所述数据写入模块将数据信号写入所述第一节点；
S2、在第二阶段，所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第一控制信号；所述发光控制模块受控于所述第一控制信号，所述发光控制模块的输出端关断；
S3、在第三阶段，所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第二控制信号；所述发光控制模块受控于所述第二控制信号，所述发光控制模块的输出端输出驱动信号。
第三方面，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括矩阵排列的多个像素单元，所述像素单元包括发光元件以及第一方面所述的像素驱动电路；
所述像素驱动电路的发光控制模块的输出端与所述发光元件的阳极电连接。
第四方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括第三方面所述的显示面板。
本发明实施例提供的像素驱动电路、显示面板、显示装置以及驱动方法，通过在像素驱动电路中设置数据写入模块、存储模块、第一电位调节模块、第二电位调节模块、比较模块以及发光控制模块；其中，数据写入模块与第一电位调节模块电连接于第一节点；存储模块电连接于第一节点与第一电平信号端之间；第一电位调节模块电连接于与第一电平信号端与第二节点之间；第一电位调节模块与第二电位调节模块电连接于第二节点；第二电位调节模块还包括电位脉冲信号端，第二节点与比较模块的第一输入端电连接；比较模块的第二输入端受控于参考信号；比较模块的输出端与发光控制模块的控制端电连接；数据写入模块用于在第一阶段将数据信号写入第一节点；第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于在第二阶段调节第二节点的电位，以使比较模块根据第二节点的电位以及参考信号向发光控制模块的控制端输出第一控制信号；发光控制模块用于根据第一控制信号控制发光控制模块的输出端关断；以及，第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于在第三阶段调节第二节点的电位，以使比较模块根据第二节点的电位以及参考信号向发光控制模块的控制端输出第二控制信号；发光控制模块用于根据第二控制信号经发光控制模块的输出端输出驱动信号，实现了对发光元件的驱动控制。由于在像素驱动电路的一个驱动周期(包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段)内发光元件的发光时长占空比越长，发光元件呈现的发光亮度越大。因此可以在向各个发光元件提供固定的驱动电流的基础上，采用脉宽调制方法，即在一个像素驱动电路的驱动周期(包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段)内调节发光元件的发光时长占空比，从而使发光元件呈现不同的发光亮度。其中，发光时长占空比是指在像素驱动电路的一个驱动周期内，发光元件的发光时长与像素驱动电路的驱动周期的比值。本发明实施例解决了现有像素驱动电路在进行驱动时色度和发光效率均会产生偏差的问题，能够实现对各发光元件的发光亮度的调控，同时保证各个发光元件的发光色度和发光效率一致，改善整个显示面板的显示效果。
附图说明
图1是现有电流驱动型Micro-LED发光元件的电流驱动特性曲线；
图2是现有的电流驱动型发光元件的发光效率曲线图；
图3是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种显示面板的驱动方法流程图；
图6是本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种显示面板的驱动方法的流程图；
图8是图7所示像素驱动电路驱动信号的控制时序图；
图9是本发明实施例提供的在不同数据信号下第二节点电位和比较模块输出信号的关系曲线图；
图10是本发明实施例提供的像素驱动电路驱动信号的另一种控制时序图；
图11是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的又一种显示面板的驱动方法中驱动信号的控制时序图；
图13是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如背景技术部分所述，现有的电流驱动型显示面板中，发光元件的发光时长固定，通过像素驱动电路向发光元件提供驱动电流，由驱动电流控制发光元件的发光亮度。图1是现有电流驱动型Micro-LED发光元件的电流驱动特性曲线，参考图1可知，电流驱动的Micro-LED发光元件的发光波长会随驱动电流的增大而减小，其中，发光波长代表了该发光元件的发光色度。换言之，对于相同颜色的两个Micro-LED发光元件，通过不同的驱动电流实现不同发光亮度时，由于驱动电流不同，会导致发光色度产生偏移，最终会使得显示面板中相同颜色的发光元件在不同发光亮度下发光色度会产生差异，导致显示的色度不均，从而影响显示效果。图2是现有的电流驱动型发光元件的发光效率曲线图，参考图2可知，电流驱动型发光元件的发光效率与驱动电流相关，驱动电流较小时，发光元件的发光效率较低且变化较大，容易导致发光效率的不稳定。
由上述分析可知，现有的电流驱动型发光元件由于本身的发光特性，采用不同的驱动电流进行驱动时会产生一定的色度偏差，而且，发光元件的发光效率也会受驱动电流的影响。基于以上问题，本发明实施例提供了一种像素驱动电路。
图3是本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图，参考图3，该像素驱动电路包括：数据写入模块11、存储模块12、第一电位调节模块13、第二电位调节模块14、比较模块15以及发光控制模块16；数据写入模块11与第一电位调节模块13电连接于第一节点101；存储模块12电连接于第一节点101与第一电平信号端VGH之间；第一电位调节模块13电连接于与第一电平信号端VGH与第二节点102之间；第一电位调节模块13与第二电位调节模块14电连接于第二节点102；第二电位调节模块32还包括电位脉冲信号端Sweep，第二节点102与比较模块15的第一输入端151电连接；比较模块15的第二输入端152受控于参考信号；比较模块15的输出端153与发光控制模块16的控制端161电连接；
数据写入模块11用于在第一阶段将数据信号写入第一节点101；第一电位调节模块13以及第二电位调节模块14用于在第二阶段调节第二节点102的电位，以使比较模块15根据第二节点102的电位以及参考信号向发光控制模块16的控制端161输出第一控制信号；发光控制模块16用于根据第一控制信号控制发光控制模块16的输出端162关断；以及，第一电位调节模块13以及第二电位调节模块14用于在第三阶段调节第二节点102的电位，以使比较模块15根据第二节点102的电位以及参考信号向发光控制模块16的控制端161输出第二控制信号；发光控制模块16用于根据第二控制信号经发光控制模块16的输出端162输出驱动信号。
如图3所示的像素驱动电路10用于对应驱动一发光元件20，该发光元件20可为电流驱动型，则该像素驱动电路10输出驱动电流给发光元件20，以驱动发光元件20按照预设的发光亮度发光。其中，像素驱动电路10中的发光控制模块16用于通过本身的通断控制发光元件20所在回路的通断，也即控制发光元件20上的驱动电流的导入，从而控制发光元件20发光。比较模块15则根据第一输入端151和第二输入端152的信号比较结果，向发光控制模块16输出控制通断的信号。比较模块15的第二输入端152通入参考信号，而第一输入端151与第二节点102电连接，则比较模块15的第一输入端151和第二输入端152提供的两个比较信号来源于第二节点102的电位以及参考信号的电位。由此可知，根据已知的参考信号，通过合理控制第二节点102的电位，则可由比较模块15输出不同的控制信号，以控制发光控制模块16的通断，从而实现发光元件20的发光控制。可以理解的是，在保证提供给各个发光元件20的电源信号相同的情况下，发光元件20所在回路导通时的电流相同，即各像素驱动电路10向对应发光元件20提供的驱动电流一致，故而能够保证各个发光元件20的发光色度和发光效率一致。而为了控制不同位置处发光元件20实现不同的发光亮度，以使显示面板实现不同的显示画面，可以调节发光元件20的发光时长占空比。在像素驱动电路的一个驱动周期(包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段)内发光元件的发光时长占空比，发光亮度越大。
如上所述，利用第二节点102的电位，可以控制发光控制模块16的通断，从而控制发光元件20的发光时长。
而对于第二节点102的电位，可通过第一电位调节模块13、第二电位调节模块14进行调节。由第一电平信号端VGH和电位脉冲信号端Sweep之间的电路可知，第二节点102的电位V2＝Vsweep+(VGH-Vsweep)/(R2+R3)*R3。其中，R2和R3分别为第一电位调节模块13和第二电位调节模块14的电阻。由此可知，在第一电平信号端VGH和电位脉冲信号端Sweep之间的电路中，第二节点102的电位V2实质上取决于第一电位调节模块13和第二电位调节模块14的电阻比值，通过合理控制和调节第一电位调节模块13和第二电位调节模块14的电阻，则可实现对第二节点102电位的调节和控制。
第一电位调节模块13、存储模块12以及数据写入模块11均连接于第一节点101，其中，数据写入模块11用于向第一节点101写入数据信号，存储模块12用于将数据写入模块11写入的数据信号进行存储，从而用来在合适时间段对第一电位调节模块13的电阻进行调节。在已知第二电位调节模块14的电阻的变化趋势或通过控制第二电位调节模块14的电阻变化趋势的前提下，数据信号便可用于实现对第二节点102的调控，进而通过比较模块15和发光控制模块16能够实现对发光元件20的发光时长的控制。因而，本发明实施例提供的像素驱动电路，可以在保证发光元件20发光过程中驱动电流固定的情况下，采用脉宽调制方法，通过数据信号调节对应的发光元件20的发光时长占空比，即在一个像素驱动电路的驱动周期(包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段)内调节发光元件的发光时长占空比，从而使发光元件呈现不同的发光亮度。
需要说明的是，本发明实施例为方便示意像素驱动电路的结构和信号，简化叙述方式，故将部分信号端及其上的信号采用相同符号表示。如图3所示，第一电位调节模块13的第一电平信号端及其上的电平信号均以VGH表示，第二电位调节模块14的电位脉冲信号端及其上的电位调节脉冲信号均以Sweep表示。并且，发光控制模块16与发光元件20实质连接于第一电源信号端和第二电源信号端，故此处同样将第一电源信号端及其上的第一电源信号均以PVDD表示，第二电源信号端及其上的第二电源信号均以PVEE表示。
在上述的像素驱动电路的基础上，本发明实施例还提供了一种显示面板。图4是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图，参考图3和图4，该显示面板包括矩阵排列的多个像素单元100，像素单元100包括发光元件20以及本发明实施例提供的任意一种像素驱动电路10；像素驱动电路10的发光控制模块16的输出端162与发光元件20的阳极21电连接。其中，像素驱动电路10用于通过发光控制模块16向发光元件20提供驱动信号，以控制发光元件20发光，从而使得显示面板中各个像素单元100进行显示，形成显示画面。
可以理解的是，上述的显示面板中，像素单元100呈矩阵排列，故而其中的像素驱动电路10也呈多行多列的排布方式。下面对本发明实施例提供的像素驱动电路和显示面板的工作过程和原理进行介绍。图5是本发明实施例提供的一种显示面板的驱动方法流程图，参考图3-5，驱动方法包括：
S1、在第一阶段，数据写入模块将数据信号写入第一节点；
该阶段实质为数据写入阶段，像素驱动电路10保存数据信号。
S2、在第二阶段，第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于调节第二节点的电位，以使比较模块根据第二节点的电位以及参考信号向发光控制模块的控制端输出第一控制信号；发光控制模块受控于第一控制信号，发光控制模块的输出端关断；
该阶段中，在已知第二电位调节模块14的电位脉冲信号端Sweep的情况下，可确定第二电位调节模块14的电阻，同时，在已知第一电位调节模块13的第一电平信号端VGH的基础上，则可通过第一节点101保存的数据信号，实现对第一电位调节模块13的电阻的调控，进而可实现对第二节点102的电位的调节。调节后的第二节点102电位输入比较模块15的第一输入端151，比较模块15通过对比第一输入端151的第二节点电位和第二输入端152的参考信号，输出一信号即第一控制信号，可控制发光控制模块16关断。此时，发光元件20所在回路关断，发光元件20保持关闭状态。
S3、在第三阶段，第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于调节第二节点的电位，以使比较模块根据第二节点的电位以及参考信号向发光控制模块的控制端输出第二控制信号；发光控制模块受控于第二控制信号，发光控制模块的输出端输出驱动信号。
同样地，该阶段中，在已知第一电位调节模块13的第一电平信号端VGH和第二电位调节模块14的电位脉冲信号端Sweep的信号的基础上，可以继续利用第一节点101保存的数据信号，对第二节点102的电位进行调控，从而使得比较模块15的第一输入端151信号发生变化，继而由比较模块15在该阶段输出第二控制信号，用于控制发光控制模块16导通并输出驱动信号。需要说明的是，为保证第三阶段比较模块15相比第二阶段的输出发生变化，需合理调节第二节点的电位V2，以使第二节点电位V2由第二阶段的大于比较模块15参考信号Vref变为小于比较模块15的参考信号，或由第二阶段的小于比较模块15参考信号Vref变为大于比较模块15参考信号Vref。
由以上像素驱动电路和显示面板的驱动过程可知，在第三阶段，发光元件20通过像素驱动电路10提供驱动信号并发光，第三阶段的时间长度则决定的发光元件20的发光时长，也即决定了发光元件20的发光亮度。故而，在已知每一像素驱动电路中第一电平信号端VGH、电位脉冲信号端Sweep输入的信号的基础上，通过合理设置第一节点101输入和保存的数据信号，可以控制各个发光元件20发光，并调控各个发光元件20的发光亮度，从而实现整个显示面板的画面显示。
本发明实施例提供的像素驱动电路，通过设置数据写入模块、存储模块、第一电位调节模块、第二电位调节模块、比较模块以及发光控制模块；其中，数据写入模块与第一电位调节模块电连接于第一节点；存储模块电连接于第一节点与第一电平信号端之间；第一电位调节模块电连接于与第一电平信号端与第二节点之间；第一电位调节模块与第二电位调节模块电连接于第二节点；第二电位调节模块还包括电位脉冲信号端，第二节点与比较模块的第一输入端电连接；比较模块的第二输入端受控于参考信号；比较模块的输出端与发光控制模块的控制端电连接；数据写入模块用于在第一阶段将数据信号写入第一节点；第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于在第二阶段调节第二节点的电位，以使比较模块根据第二节点的电位以及参考信号向发光控制模块的控制端输出第一控制信号；发光控制模块用于根据第一控制信号控制发光控制模块的输出端关断；以及，第一电位调节模块以及第二电位调节模块用于在第三阶段调节第二节点的电位，以使比较模块根据第二节点的电位以及参考信号向发光控制模块的控制端输出第二控制信号；发光控制模块用于根据第二控制信号经发光控制模块的输出端输出驱动信号，实现了对发光元件的驱动控制，可以在向各个发光元件提供固定的驱动电流的基础上，采用脉宽调制方法，在一个像素驱动电路的驱动周期(包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段)内调节发光元件的发光时长占空比，从而使发光元件呈现不同的发光亮度。本发明实施例解决了现有像素驱动电路在进行驱动时色度和发光效率均会产生偏差的问题，能够实现对各发光元件的发光亮度的调控，同时保证各个发光元件的发光色度和发光效率一致，改善整个显示面板的显示效果。
针对上述实施例提供的像素驱动电路的各个电路模块，本发明实施例提供了一种具体的像素驱动电路。图6是本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的结构示意图，参考图6，该像素驱动电路中，数据写入模块11包括第一晶体管111；存储模块12包括第一电容121；第一电位调节模块13包括第二晶体管112；第一晶体管111的第一极1111用于获取数据信号；第一晶体管111的第二极1112与第一节点101电连接；第一晶体管111的栅极1113受控于扫描信号；第一电容121的第一极板1211与第一节点101电连接；第一电容121的第二极板1212与第一电平信号端VGH电连接；第二晶体管112的栅极1123与第一节点101电连接；第二晶体管112的第一极1121与第一电平信号端VGH电连接；第二晶体管112的第二极1122与第二节点102电连接。
其中，第一晶体管111通过栅极1113的扫描信号控制通断，从而在导通时将第一极1111的数据信号输入至第一节点101。由于第一节点101与第一电容121的第一极板1211电连接，数据信号写入第一节点101的过程实质是第一电容121存储电荷的过程，即第一电容121实现了数据信号的存储。对于第二晶体管112即第一电位调节模块13，其用于根据驱动信号的控制调节本身的电阻，进而调节第二节点102的电位。由晶体管的电阻公式
Figure BDA0002466131000000131
可知，第二晶体管112的电阻值主要取决于栅源电压值VGS，第二晶体管112的源极即第一极1121的电压值取决于第一电平信号端VGH的电平信号，第二晶体管112的栅极1123的电压值取决于第一节点101的电位即第一电容121存储的数据信号。由此，通过第一节点101保持的数据信号，即可调节第一电位调节模块13的电阻值。
继续参考图6，对于第二电位调节模块14，其可设置包括第三晶体管113；第三晶体管113的栅极1133与第一电平信号端VGH电连接；第三晶体管113的第一极1131用于获取电位调节脉冲信号Sweep；第三晶体管113的第二极1132与第二节点102电连接。
同理，第三晶体管113即第二电位调节模块14，其同样用于根据驱动信号的控制调节本身的电阻，进而调节第二节点102的电位，由晶体管的电阻公式
Figure BDA0002466131000000132
可知，第三晶体管113的电阻值主要取决于栅源电压值，即第一电平信号端VGH的电平信号和第一极1131接收的电位调节脉冲信号Sweep，形成该第三晶体管113的栅源电压。通过合理设置第一电平信号端VGH的电平信号和第一极1131接收的电位调节脉冲信号Sweep，即可调节第二电位调节模块14的电阻值。
继续参考图6，对于该像素驱动电路中的比较模块15，则可选包括比较器131；比较器131的正相输入端1311为比较模块15的第一输入端151；比较器131的反相输入端1312为比较模块15的第二输入端152；比较器131的第一电源端1313与第一电平信号端VGH电连接；比较器131的第二电源端1314与第二电平信号端VGL电连接。
其中，第一电源端1313和第二电源端1314根据第一电平信号端VGH和第二电平信号端VGL提供的电信号向比较器131进行供电。通过向比较器131的正相输入端1311和反向输入端1312输入不同的信号，可以控制比较器131的输出。一般地，比较器131的输出电平会在两个输入端信号大小关系发生变化时会产生跳变，而输出波形在跳变时的上升沿或下降沿容易产生延迟，导致波形呈弧状。
基于此，继续参考图6，本发明实施例提供的像素驱动电路中，可选地，比较模块15还包括反相器单元140；比较器131的输出端1315与反相器单元140的输入端1401电连接；反相器单元140的输出端1402为比较模块15的输出端153；反相器单元140包括依次连接的至少一个反相器141。此时，依次连接的至少一个反相器141能够对比较器131输出的波形进行调整，使得输出波形更为工整，从而更加精确地控制发光控制模块的通断，保证发光元件发光及发光时间的精确控制。如图6所示，反相器单元140中可设置两个反相器141，此时，比较模块15的输出信号电平状态与比较器131的输出信号电平状态一致。
继续参考图6，可选地，发光控制模块16包括第四晶体管114；第四晶体管114的栅极1143为发光控制模块16的控制端161；第四晶体管114的第一极1141与第一电源信号端PVDD电连接；第四晶体管114的第二极1142为发光控制模块16的输出端162。
其中，第四晶体管114可选为N型晶体管或P型晶体管，比较模块15输出的电平信号可控制第四晶体管114即发光控制模块16的通断。如图6以第四晶体管114为P型晶体管为例，在像素驱动电路驱动过程的第二阶段，比较模块15输出的第一控制信号实质为高电平信号，此时，第四晶体管114关断，发光元件20保持关闭状态；而在像素驱动电路驱动过程的第三阶段，比较模块15输出的第二控制信号实质为低电平信号，此时，第四晶体管114导通，发光元件20发光。第四晶体管114和发光元件20连接于第一电源信号端PVDD和第二电源信号端PVEE之间，通过第一电源信号PVDD和第二电源信号PVEE向发光元件20提供电能，而第四晶体管114实质上负责该回路的通断。由此可知，显示面板的各个像素驱动电路对应的发光元件20的驱动电流均保持一致，故而各个发光元件20的发光色度以及发光效率可保持相同。
如图6所示的像素驱动电路中，第一晶体管111、第二晶体管112、第三晶体管113为N型晶体管，而第四晶体管114为P型晶体管，其均为示例。在本发明的其他实施例中，也可设置第一晶体管111、第二晶体管112、第三晶体管113为P型晶体管、第四晶体管114为N型晶体管。而且，第一晶体管111、第二晶体管112、第三晶体管113和第四晶体管114的类型可以相同，也可不同，此处均不做限定。
具体地，如图6所示，该像素驱动电路中，数据写入模块11包括第一晶体管111；存储模块12包括第一电容121；第一电位调节模块13包括第二晶体管112；第一晶体管111的第一极1111用于获取数据信号；第一晶体管111的第二极1112与第一节点101电连接；第一晶体管111的栅极1113受控于扫描信号；第一电容121的第一极板1211与第一节点101电连接；第一电容121的第二极板1212与第一电平信号端VGH电连接；第二晶体管112的栅极1123与第一节点101电连接；第二晶体管112的第一极1121与第一电平信号端VGH电连接；第二晶体管112的第二极1122与第二节点102电连接。第二电位调节模块14包括第三晶体管113；第三晶体管113的栅极1133与第一电平信号端VGH电连接；第三晶体管113的第一极1131用于获取电位调节脉冲信号Sweep；第三晶体管113的第二极1132与第二节点102电连接。在此基础上，本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法。下面以第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管为N型晶体管，第四晶体管为P型晶体管为例，对该显示面板的驱动方法进行介绍。
图7是本发明实施例提供的另一种显示面板的驱动方法的流程图，图8是图7所示像素驱动电路驱动信号的控制时序图，参考图6-8，该驱动方法中，步骤S1包括：在第一阶段t1，第一晶体管111向第一节点101写入数据信号；
第一晶体管111的栅极1113通入的扫描信号ROW在第一阶段t1为高电平信号，此时第一晶体管111导通，第一晶体管111的第一极1111接收数据信号，故而数据信号被写入第一节点101。
步骤S2包括：在第二阶段t2，第二晶体管112和第三晶体管113调节第二节点102的电位，以使第二节点102的电位大于参考信号Vref，比较模块15输出第一控制信号；发光控制模块16关断；
其中，第二晶体管112和第三晶体管113调节第二节点102的电位的过程，实质是改变第二晶体管112和第三晶体管113的电阻的过程，通过改变第二晶体管112和第三晶体管113的栅源电压值，则可调节第二晶体管112和第三晶体管113的电阻。由图6可知，第一节点101的电位以及第一电平信号端和电位脉冲信号端的信号决定了第二晶体管112和第三晶体管113的电阻，即决定了第二节点102的电位。进一步地，以第一电平信号VGH为固定电平信号为例，第二节点102的电位则取决于电位调节脉冲信号Sweep。如图8所示，第二电位调节模块14获取的电位调节脉冲信号Sweep的波形可选为锯齿波。显然，当该电位调节脉冲信号Sweep为下降趋势的锯齿波时，第二节点102的电位则跟随电位调节脉冲信号Sweep也呈下降趋势。通过合理设置第一节点101输入和保存的数据信号，则可满足第二节点102的电位在第二阶段t2大于参考信号Vref，从而使得比较模块15输出高电平信号即第一控制信号，控制第四晶体管114关断。
针对如图6所示的像素驱动电路，本发明实施例对不同数据信号下的第二节点电位V2以及比较模块的输出信号Vout进行了实验考察。其中，数据信号data分别采用0V、1V、2V、3V、4V和5V。图9是本发明实施例提供的在不同数据信号下第二节点电位和比较模块输出信号的关系曲线图，参考图6、图8和图9，首先，以数据信号data为0V为例，第二节点102的电位V2受第二晶体管112的电阻控制，第二节点102的电位V2与电位调节脉冲信号Sweep保持一致的变化趋势，呈现为锯齿波形。在第一阶段t1和第二阶段t2，第二节点102的电位V2处于高电位并持续下降，但仍大于参考信号Vref。显然，在第一阶段t1和第二阶段t2，比较器131的正向输入端1311的电压值大于反向输入端1312的电压值，则比较器131输出高电平，经两个反相器141后的输出信号Vout仍保持为高电平。对于P型的第四晶体管114，此时栅极输入高电平，则晶体管关断，发光元件处于关闭状态。
步骤S3包括：在第三阶段t3，第二晶体管112和第三晶体管113调节第二节点102的电位，以使第二节点102的电位小于等于参考信号Vref，比较模块15输出第二控制信号；发光控制模块16输出驱动信号。
参考图7和图8，继续以数据信号data为0V为例，在第三阶段t3，电位调节脉冲信号Sweep持续下降，故而通过第三晶体管113可使得第二节点102的电位V2持续下降，且第二节点102的电位V2低于参考信号Vref。此时，比较器131的正向输入端1311的电压值小于反向输入端1312的电压值，比较器131输出低电平，经两个反相器141后的输出信号Vout仍保持为低电平。对于P型的第四晶体管114，此时栅极输入低电平，晶体管导通，并由输出端向发光元件提供驱动电流，驱动发光元件发光。
继续参考图9，当第二节点的电位V2大于参考信号Vref时，像素驱动电路处于第一阶段t1和第二阶段t2；第二节点的电位小于参考信号Vref时，像素驱动电路处于第三阶段t3。并且，第二节点的电位V2在下降至等于参考信号Vref时，第二节点电位V2的锯齿波形与参考信号Vref相交，该交点的横坐标即为第二阶段t2和第三阶段t3的时间交界点。
再由数据信号data分别为0V-5V时，第二节点电位V2和比较模块输出信号Vout对比可知，第二节点102电位V2主要取决于电位调节脉冲信号Sweep，但同时也受数据信号data的影响。通过改变数据信号data值，第二节点102的电位会随之发生变化，进而会导致比较模块输出信号Vout的电平跳变时间节点不同。具体地，当数据信号data由0V变化至5V时，第二节点的电位V2会随之上升，如图9所示第二节点电位V2的锯齿波形整体上移，在参考信号Vref保持不变的情况下，其与参考信号Vref的交点沿横坐标方向移动，对应的第二阶段t2和第三阶段t3的时间交界点会后移，也即，当适当提高数据信号data值时，可以对应减少第三阶段t3的时间长度，也即使得发光元件的发光时长减少，降低发光元件的发光亮度。基于此，本领域技术人员可以通过合理设置参考信号和数据信号值，从而调整第二阶段t2和第三阶段t3的时间交界点，以控制发光元件的发光时间的占比，进而控制发光元件的发光亮度。当第三阶段t3的时间长度为0时，发光元件在整个显示画面周期内保持关闭状态，因此该像素单元为最低灰阶；当像素驱动电路在经第一阶段t1后直接跨入第三阶段t3时，第二阶段t2的时间长度为0，第三阶段t3的时间长度最大，在整个显示画面周期内，发光元件的发光亮度最亮，对应与像素单元的最高灰阶。
图10是本发明实施例提供的像素驱动电路驱动信号的另一种控制时序图，参考图6和图10，本发明实施例中的像素驱动电路中，可选地，第二电位调节模块14获取的电位调节脉冲信号Sweep在第一阶段t1为恒压信号。此阶段主要用于将数据信号写入第一节点101中，因而对于第一电位调节模块13和第二电位调节模块14无需进行调节。
在上述实施例提供的像素驱动电路和显示面板的基础上，可选将各个像素驱动电路10中的电位调节脉冲信号端Sweep电连接。此时，各像素驱动电路10的电位调节脉冲信号端Sweep提供相同的电位调节脉冲信号Sweep，对于各个发光元件的发光亮度的控制，仅在数据写入模块的输入端通入合适的数据信号即可。图11是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图，参考图6和图11，具体地，可设置该显示面板包括多条平行设置的电位脉冲信号线Sweep；显示面板中的多个像素驱动电路10呈多行多列排列；同一行像素驱动电路10的电位脉冲信号端Sweep连接同一条电位脉冲信号线Sweep；各电位脉冲信号线Sweep电连接。当然，本领域技术人员也可设置同一列像素驱动电路10的电位脉冲信号端Sweep连接同一条电位脉冲信号线Sweep，在将各电位脉冲信号线Sweep电连接，此处不做限制。
参考图6和图11所示，示例性地，该显示面板可包括n行和m列像素单元100，每行像素驱动电路10的第一晶体管111的栅极1113电连接同一条扫描信号线Gout。以n为240为例，则该显示面板共包括240条扫描信号线Gout。同时，每列像素驱动电路10中的第一晶体管111的第一极1111电连接于同一条数据信号线(图中未示出)。每一像素单元100中的像素驱动电路10在第一阶段t1，通过扫描信号线Gout提供扫描信号，并且当扫描信号跳变为高电平时，则第一晶体管111导通，通过第一晶体管111可将数据信号线上的数据信号写入该像素驱动电路10中的第一节点101中并保存。
基于此，本发明实施例还提供一种显示面板的驱动方法。图12是本发明实施例提供的又一种显示面板的驱动方法中驱动信号的控制时序图，参考图6以及图11和图12，各行扫描信号线提供扫描信号Gout，当扫描信号Gout电平跳变为高电平时，则第一晶体管111导通，该行的像素驱动电路10则预先将数据信号写入第一节点101。因此，当扫描信号Gout为高电平信号时，则对应行的像素驱动电路处于数据写入的第一阶段t1。本发明实施例提供的显示面板中的多个像素驱动电路呈多行多列排列，上述实施例提供的驱动方法中，可选在一帧显示画面周期中，各行像素驱动电路10的第一阶段t1完成后，各行像素单元100的像素驱动电路10执行第三阶段t3。也即，显示面板中各行像素驱动电路10可通过第一阶段t1预先将数据信号写入第一节点101。当整个显示面板的像素驱动电路10均完成第一阶段t1后，可利用已写入的数据信号配合持续下降的电位调节脉冲信号Sweep，调节各像素驱动电路10的第二节点102，使得此时的第二节点电位V2低于参考信号Vref的电压，从而驱动各像素驱动电路10执行第三阶段t3。当然，在第一阶段t1和第三阶段t3之间，第二节点的电位V2仍保持为高于参考信号Vref的电压，故而此时的像素驱动电路10实质处于第二阶段t2，比较模块输出第一控制信号，发光元件呈关闭状态。
需要说明的是，继续参考图12，整个显示面板中每个像素驱动电路10的第一阶段t1即数据信号写入的阶段，实质上是对应的扫描信号线Gout上的扫描信号为高电平状态的阶段，此时像素驱动电路10中的第一晶体管10通过高电平扫描信号的控制而导通，同时所在列的数据信号线则提供数据信号，故而可将数据信号写入像素驱动电路10的第一节点101中。
本发明实施例还提供了一种显示装置。图13是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参考图13，该显示装置包括本发明实施例提供的任意一种显示面板1。该液晶显示装置具体可以为手机、电脑以及智能可穿戴设备等。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：
数据写入模块、存储模块、第一电位调节模块、第二电位调节模块、比较模块以及发光控制模块；
所述数据写入模块与所述第一电位调节模块电连接于第一节点；所述存储模块电连接于所述第一节点与第一电平信号端之间；所述第一电位调节模块电连接于与所述第一电平信号端与第二节点之间；所述第一电位调节模块与所述第二电位调节模块电连接于所述第二节点；所述第二电位调节模块还包括电位脉冲信号端，所述第二节点与所述比较模块的第一输入端电连接；所述比较模块的第二输入端受控于参考信号；所述比较模块的输出端与所述发光控制模块的控制端电连接；
所述数据写入模块用于在第一阶段将数据信号写入所述第一节点；所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于在第二阶段调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第一控制信号；所述发光控制模块用于根据所述第一控制信号控制所述发光控制模块的输出端关断；
以及，所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于在第三阶段调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第二控制信号；所述发光控制模块用于根据所述第二控制信号经所述发光控制模块的输出端输出驱动信号。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据写入模块包括第一晶体管；所述存储模块包括第一电容；所述第一电位调节模块包括第二晶体管；
所述第一晶体管的第一极用于获取数据信号；所述第一晶体管的第二极与所述第一节点电连接；所述第一晶体管的栅极受控于扫描信号；所述第一电容的第一极板与所述第一节点电连接；所述第一电容的第二极板与第一电平信号端电连接；所述第二晶体管的栅极与所述第一节点电连接；所述第二晶体管的第一极与所述第一电平信号端电连接；所述第二晶体管的第二极与所述第二节点电连接。
3.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二电位调节模块包括第三晶体管；所述第三晶体管的栅极与第一电平信号端电连接；所述第三晶体管的第一极用于获取电位调节脉冲信号；所述第三晶体管的第二极与所述第二节点电连接。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，所述比较模块包括比较器；所述比较器的正相输入端为所述比较模块的第一输入端；所述比较器的反相输入端为所述比较模块的第二输入端；所述比较器的第一电源端与所述第一电平信号端电连接；所述比较器的第二电源端与第二电平信号端电连接。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，所述比较模块还包括反相器单元；所述比较器的输出端与所述反相器单元的输入端电连接；所述反相器单元的输出端为所述比较模块的输出端；所述反相器单元包括依次连接的至少一个反相器。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，所述发光控制模块包括第四晶体管；所述第四晶体管的栅极为所述发光控制模块的控制端；所述第四晶体管的第一极与第一电源信号端电连接；所述第四晶体管的第二极为所述发光控制模块的输出端。
7.一种显示面板的驱动方法，其特征在于，所述显示面板包括各个如权利要求1-6中任一项所述的像素驱动电路，所述方法包括：
S1、在第一阶段，所述数据写入模块将数据信号写入所述第一节点；
S2、在第二阶段，所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第一控制信号；所述发光控制模块受控于所述第一控制信号，所述发光控制模块的输出端关断；
S3、在第三阶段，所述第一电位调节模块以及所述第二电位调节模块用于调节所述第二节点的电位，以使所述比较模块根据所述第二节点的电位以及参考信号向所述发光控制模块的控制端输出第二控制信号；所述发光控制模块受控于所述第二控制信号，所述发光控制模块的输出端输出驱动信号。
8.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述数据写入模块包括第一晶体管；所述存储模块包括第一电容；所述第一电位调节模块包括第二晶体管；所述第一晶体管的第一极用于获取数据信号；所述第一晶体管的第二极与所述第一节点电连接；所述第一晶体管的栅极受控于扫描信号；所述第一电容的第一极板与所述第一节点电连接；所述第一电容的第二极板与第一电平信号端电连接；所述第二晶体管的栅极与所述第一节点电连接；所述第二晶体管的第一极与所述第一电平信号端电连接；所述第二晶体管的第二极与所述第二节点电连接；
所述第二电位调节模块包括第三晶体管；所述第三晶体管的栅极与第一电平信号端电连接；所述第三晶体管的第一极用于获取电位调节脉冲信号；所述第三晶体管的第二极与所述第二节点电连接；
步骤S1包括：
在第一阶段，所述第一晶体管向所述第一节点写入数据信号；
步骤S2包括：
在第二阶段，所述第二晶体管和所述第三晶体管调节所述第二节点的电位，以使所述第二节点的电位大于参考信号，所述比较模块输出所述第一控制信号；所述发光控制模块关断；
步骤S3包括：
在第三阶段，所述第二晶体管和所述第三晶体管调节所述第二节点的电位，以使所述第二节点的电位小于等于参考信号，所述比较模块输出所述第二控制信号；所述发光控制模块输出驱动信号。
9.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述第二电位调节模块获取的电位调节脉冲信号的波形为锯齿波。
10.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述第二电位调节模块获取的电位调节脉冲信号在第一阶段为恒压信号。
11.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述显示面板中的多个所述像素驱动电路呈多行多列排列；
在一帧显示画面周期中，各行像素驱动电路的第一阶段完成后，各行像素单元的像素驱动电路执行所述第三阶段。
12.一种显示面板，其特征在于，包括矩阵排列的多个像素单元，所述像素单元包括发光元件以及权利要求1-6中任一项所述的像素驱动电路；
所述像素驱动电路的发光控制模块的输出端与所述发光元件的阳极电连接。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其特征在于，各个所述像素驱动电路的电位脉冲信号端电连接。
14.根据权利要求13所述的显示面板，其特征在于，包括多条平行设置的电位脉冲信号线；所述显示面板中的多个所述像素驱动电路呈多行多列排列；
同一行或同一列所述像素驱动电路的电位脉冲信号端连接同一条所述电位脉冲信号线；各所述电位脉冲信号线电连接。
15.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求12-14中任一项所述的显示面板。
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