CN111508429A - 像素驱动电路、驱动方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种像素驱动电路、驱动方法和显示装置。像素驱动电路包括：变频控制电路和像素驱动单元；所述变频控制电路连接在所述像素驱动单元中第一电容器的两端，所述像素驱动单元用于根据控制信号控制所述像素驱动电路以所述控制信号对应的刷新频率进行发光，所述变频控制电路用于根据与所述控制信号对应的变频控制信号控制所述像素驱动电路中存储电容和所述刷新频率相匹配。使得像素驱动电路中的存储电容能够和控制信号对应的刷新频率匹配，实现了画面的变频显示。

Description

像素驱动电路、驱动方法和显示装置

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路、驱动方法和显示装置。

背景技术

有机发光二极管(OLED Lighting Emitting Diode，OLED)显示装置具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短以及使用温度范围宽等诸多优点。被公认为最具有发展潜力的显示装置。OLED按照驱动方式分为被动式有机电激发光二极管(Passive matrixOLED，简称PMOLED)和有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix OLED，简称AMOLED)。AMOLED显示装置内具有阵列式排布的多个像素，每一像素通过一像素驱动电路来进行驱动。对于动态的画面，可通过提高画面的刷新频率来提升显示画质，对于一些相对静态的画面，由于没必要进行高频刷新，因此可通过降低画面的刷新频率来节省显示装置的功耗。

现有的像素驱动电路中在驱动晶体管的栅极设计一个电容器，该电容器的电容是固定的，使得像素驱动电路仅能以某一固定频率发光。现有技术提供的像素驱动电路不能满足变频显示的需求。

发明内容

本发明提供一种像素驱动电路、驱动方法和显示装置，用于实现显示画面的变频显示。

第一方面，本发明提供一种像素驱动电路，包括：变频控制电路和像素驱动单元；该变频控制电路连接在该像素驱动单元中第一电容器的两端，该像素驱动单元用于根据控制信号控制该像素驱动电路以该控制信号对应的刷新频率进行发光，该变频控制电路用于根据与该控制信号对应的变频控制信号控制该像素驱动电路中存储电容和该刷新频率相匹配。

上述像素驱动电路，增加了变频控制电路来对像素驱动电路中的存储电容进行控制，使得像素驱动电路中的存储电容能够和控制信号对应的刷新频率匹配，实现了画面的变频显示。

可选的，该控制信号包括第一控制信号或第二控制信号，该第一控制信号对应的刷新频率为第一刷新频率，该第二控制信号对应的刷新频率为第二刷新频率。

可选的，该变频控制电路包括：第二电容器和变频晶体管；该第二电容器和该变频晶体管串联后并联在该第一电容器的两端；该第一电容器的电容和该第二电容器的电容之和与该第一刷新频率匹配，该第一电容器的电容与该第二刷新频率匹配；该变频晶体管用于在接收到与该第一控制信号对应的第一变频控制信号时，控制该变频晶体管为导通状态，以使该像素驱动电路中存储电容为该第一电容器的电容和该第二电容器的电容之和；该变频晶体管还用于在接收到与该第二控制信号对应的第二变频控制信号时，控制该变频晶体管为隔断状态，以使该像素驱动电路中存储电容为该第一电容器的电容。

可选的，该变频晶体管的栅极接入变频控制信号，该变频晶体管的源极和该第一电容器的第一端连接，该变频晶体管的漏极和该第二电容器的第一端连接，该第二电容器的第二端和该第一电容器的第二端连接。

上述像素驱动电路，在现有技术的基础上，增加了变频晶体管和第二电容器，在刷新频率为第一刷新频率时，变频晶体管导通，像素驱动电路的存储电容为第一电容器和第二电容器之和，使得像素驱动电路以第一刷新频率发光，在刷新频率为第二刷新频率时，变频晶体管隔断，像素驱动电路的存储电容仅为第一电容器的电容，使得像素驱动电路以第二刷新频率发光，上述像素驱动电路能够保证存储电容和画面刷新频率时刻是匹配的，实现了画面的变频显示。

可选的，该像素驱动单元，包括：驱动晶体管、复位模块、写入晶体管、补偿控制晶体管、发光模块以及该第一电容器；该复位模块和该驱动晶体管连接，该复位模块用于对该驱动晶体管的栅极电压进行重写，该写入晶体管和该补偿控制晶体管均与该驱动晶体管连接，该写入晶体管和该补偿控制晶体管用于将数据电压写入该驱动晶体管的栅极，该发光模块和该驱动晶体管连接，该发光模块用于实现发光，该第一电容器和该驱动晶体管连接，该该第一电容器用于维持该驱动晶体管栅极电压的稳定性。

第二方面，本发明提供一种像素驱动方法，该方法包括：该变频控制电路接收与该控制信号对应的变频控制信号；该变频控制电路根据该变频控制信号控制该像素驱动电路中存储电容和该像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配。

上述像素驱动方法，变频控制电路接收到变频控制信号后，控制该像素驱动电路中存储电容和该像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配，实现了画面的变频显示。

可选的，该控制信号包括第一控制信号或第二控制信号，该第一控制信号对应的刷新频率为第一刷新频率，该第二控制信号对应的刷新频率为第二刷新频率。

可选的，该变频控制电路根据该变频控制信号控制该像素驱动电路中存储电容和该像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配，包括：该变频控制电路中的变频晶体管接收与该第一控制信号对应的第一变频控制信号；该变频控制电路中的变频晶体管根据该第一变频控制信号控制该变频晶体管为导通状态，以使该像素驱动电路中存储电容为该第一电容器的电容和该第二电容器的电容之和。

可选的，该变频控制电路根据该变频控制信号控制该像素驱动电路中存储电容和该像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配，包括：该变频控制电路中的变频晶体管接收到与该第二控制信号对应的第二变频控制信号；该变频控制电路中的变频晶体管根据该第二变频控制信号控制该变频晶体管为隔断状态，以使该像素驱动电路中存储电容为该第一电容器的电容。

第三方面，本发明提供一种显示装置，包括上述像素驱动电路。由于该像素驱动电路增加了变频控制电路，该变频控制电路可用于对像素驱动电路中的存储电容进行控制，使得像素驱动电路中的存储电容能够和控制信号对应的刷新频率匹配，使得该显示装置可实现变频显示画面。

附图说明

图1为本发明提供的像素驱动电路的实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的变频控制电路的结构示意图；

图3为本发明提供的像素驱动电路的实施例二的结构示意图；

图4为本发明提供的像素驱动单元的结构示意图；

图5为本发明提供的第一控制信号的时序示意图；

图6为本发明提供的第二控制信号的时序示意图。

附图标记说明：

10：变频控制电路；

11：像素驱动单元；

110：第一电容器；

101：第二电容器；

102：变频晶体管；

111：驱动晶体管；

112：复位模块；

113：写入晶体管；

114：补偿控制晶体管；

115：发光模块；

12：第一发光模块；

13：第二发光模块；

1121：第一复位晶体管；

1122：第二复位晶体管；

1151：第一发光控制晶体管；

1152：第二发光控制晶体管；

1153：发光元件。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。

在本申请中，需要解释的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：单独a，单独b，单独c，a和b的组合，a和c的组合，b和c的组合，或a、b以及c的组合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

AMOLED显示装置的显示画质和画面的刷新频率有关，画面的刷新频率由输入到像素驱动电路中的控制信号决定。比如：输入到像素驱动电路中的控制信号为60Hz对应的控制信号，那么画面会在1s内刷新60次；如果输入到像素驱动电路中的控制信号为120Hz对应的控制信号，那么画面会在1s内刷新120次。对于动态的画面，可通过提高画面的刷新频率来提升显示画质，对于一些相对静态的画面，由于没必要进行高频刷新，因此可通过降低画面的刷新频率来节省显示装置的功耗。现有的像素驱动电路中在驱动晶体管的栅极设计一个电容器，该电容器的电容是固定的，使得像素驱动电路仅能以某一固定频率发光。现有技术提供的像素驱动电路不能满足变频显示的需求。

考虑到现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种像素驱动电路，以现有技术中仅设计一个电容器无法满足变频显示为切入点，提出增加变频控制电路来对像素驱动电路中的存储电容进行控制，使得像素驱动电路中的存储电容能够和控制信号对应的刷新频率匹配，进而实现画面的变频显示。

下面通过具体的实施例对本发明提供的像素驱动电路以及对应的驱动方法进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

图1为本发明提供的像素驱动电路的实施例一的结构示意图。如图1所示，本发明提供的像素驱动电路，包括：变频控制电路10和像素驱动单元11；其中，变频控制电路10连接在像素驱动单元11中第一电容器110的两端，像素驱动单元11用于根据控制信号控制像素驱动电路以该控制信号对应的刷新频率进行发光，变频控制电路10用于根据与上述控制信号对应的变频控制信号控制像素驱动电路中存储电容和所述刷新频率相匹配。

下面对上述控制信号、刷新频率以及变频控制信号进行解释说明：

基于变频的具体需求，输入像素驱动单元11的控制信号可包括多个刷新频率的控制信号。下文以控制信号包括第一控制信号和第二控制信号为例进行说明。第一控制信号对应的刷新频率为第一刷新频率，第二控制信号对应的刷新频率为第二刷新频率。第一刷新频率例如可以是60Hz，第二刷新频率例如可以是120Hz。每个刷新频率的控制信号对应一种变频控制信号，比如第一控制信号对应的变频控制信号为第一变频控制信号，第二控制信号对应的变频控制信号为第二变频控制信号。控制信号、刷新频率和变频控制信号三者间有唯一对应关系。

当输入像素驱动单元11的控制信号为第一控制信号时，意味着像素驱动电路将以第一刷新频率进行发光，这时向变频控制电路10输入与第一控制信号对应的第一变频控制信号，变频控制电路10接收到第一变频控制信号后，对像素驱动电路中存储电容进行控制，使得像素驱动电路中存储电容和第一刷新频率匹配，进而使像素驱动单元电路能够以第一刷新频率进行发光。同样的，当输入像素驱动单元11的控制信号为第二控制信号时，意味着像素驱动电路将以第二刷新频率进行发光，这时向变频控制电路10输入与第二控制信号对应的第二变频控制信号，变频控制电路10接收到第二变频控制信号后，对像素驱动电路中存储电容进行控制，使得像素驱动电路中存储电容和第二刷新频率匹配，进而使像素驱动单元电路能够以第二刷新频率进行发光。可见图1所示像素驱动电路能够保证存储电容和画面刷新频率时刻是匹配，实现了画面在第一刷新频率和第二刷新频率之间变频显示。

为了实现对像素驱动电路中存储电容的控制，参见图2所示，变频控制电路10可包括：第二电容器101和变频晶体管102。第二电容器101和所述变频晶体管102串联后并联在所述第一电容器110的两端。在为像素驱动电路配置上述第二电容器101时，需保证第一电容器110的电容和第二电容器101的电容之和与某个刷新频率是匹配的，比如第一控制信号对应的第一刷新频率。第一电容器110的电容和第二控制信号对应的第二刷新频率匹配。

举例来说：控制信号包括的第一控制信号对应的刷新频率为60Hz，第二控制信号对应的刷新频率为120Hz，那么在配置第二电容器101时，需保证第一电容器110的电容和第二电容器101的电容之和与60Hz匹配，第一电容器110电容和120Hz匹配。

在图2所示像素驱动电路中，当输入像素驱动单元11的控制信号为第一控制信号时，意味着像素驱动电路将以第一刷新频率进行发光，这时向变频晶体管102输入与第一控制信号对应的第一变频控制信号，变频晶体管102接收到第一变频控制信号后，控制所述变频晶体管102为导通状态，这时像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器110的电容和所述第二电容器101的电容之和，而第一电容器110的电容和第二电容器101的电容之和与第一刷新频率是匹配的，使得像素驱动单元电路能够以第一刷新频率进行发光；当输入像素驱动单元11的控制信号为第二控制信号时，意味着像素驱动电路将以第二刷新频率进行发光，这时向变频晶体管102输入与第二控制信号对应的第二变频控制信号，变频晶体管102接收到第二变频控制信号后，控制所述变频晶体管102为隔断状态，这时像素驱动电路中存储电容仅为所述第一电容器110的电容，而第一电容器110的电容与第二刷新频率是匹配的，使得像素驱动单元电路能够以第二刷新频率进行发光；可见图2所示像素驱动电路能够保证存储电容和画面刷新频率时刻是匹配，实现了画面在第一刷新频率和第二刷新频率之间变频显示。

本实施例提供的像素驱动电路，增加了变频控制电路来对像素驱动电路中的存储电容进行控制，使得像素驱动电路中的存储电容能够和控制信号对应的刷新频率匹配，进而实现画面的变频显示。

图3为本发明提供的像素驱动电路的实施例二的结构示意图。如图3所示，本发明提供的像素驱动电路中像素驱动单元11，包括：驱动晶体管111、复位模块112、写入晶体管113、补偿控制晶体管114、发光模块115以及所述第一电容器110，发光模块115又包括第一发光模块12和第二发光模块13；所述复位模块112和所述驱动晶体管111连接，所述复位模块112用于对所述驱动晶体管111的栅极电压进行重写，所述写入晶体管113和所述补偿控制晶体管114均与所述驱动晶体管111连接，所述写入晶体管113和所述补偿控制晶体管114用于将数据电压写入所述驱动晶体管111的栅极，所述发光模块115和所述驱动晶体管111连接，所述发光模块115用于实现发光，所述第一电容器110和所述驱动晶体管111连接，所述所述第一电容器110用于维持所述驱动晶体管111栅极电压的稳定性。

参见图4所示，复位模块112可以包括第一复位晶体管1121和第二复位晶体管1122，第一发光模块12可以包括第一发光控制晶体管1151，第二发光模块13可以包括第一发光控制晶体管1152，第二发光模块13还可包括发光元件1153。

参见图4所示，补偿控制晶体管114的源极和驱动晶体管111的栅极连接，补偿控制晶体管114的漏极和驱动晶体管111的漏极连接，写入晶体管113的源极接入数据信号，写入晶体管113的漏极和驱动晶体管111的源极连接，第一电容器110的第一端和驱动晶体管111的栅极连接，第一电容器110的第二端和电源正电压连接，第一发光控制晶体管1151的源极和电源正电压连接，第一发光控制晶体管1151的漏极和驱动晶体管111的源极连接，第二发光控制晶体管1152的源极和驱动晶体管111的漏极连接，第二发光控制晶体管1152的漏极和发光元件1153的阳极连接，第一复位晶体管1121的源极入参考电压，第一复位晶体管1121的漏极和驱动晶体管111的栅极连接，第二复位晶体管1122的源极入参考电压，第二复位晶体管1122的漏极和所述发光元件1153的阳极连接；第一复位晶体管1121的栅极、第二复位晶体管1122的栅极、写入晶体管113的栅极、补偿控制晶体管114的栅极、第一发光控制晶体管1151的栅极和第二发光控制晶体管1152的栅极接入控制信号。

所述变频晶体管102的栅极接入变频控制信号，所述变频晶体管102的源极和所述第一电容器110的第一端连接，所述变频晶体管102的漏极和所述第二电容器101的第一端连接，所述第二电容器101的第二端和所述第一电容器110的第二端连接。

具体的，每个刷新频率的控制信号均包括复位控制信号、补偿控制信号以及发光控制信号三种类型。第一复位晶体管1121的栅极和第二复位晶体管1122的栅极可接入复位控制信号，入晶体管113的栅极和补偿控制晶体管114的栅极可接入补偿控制信号，第一发光控制晶体管1151的栅极和第二发光控制晶体管1152的栅极可接入发光控制信号。

在一种可能的实现方式中，上述晶体管的类型可选择P型。这种情况下，复位控制信号、补偿控制信号以及发光控制信号可设计为图5所示信号。图5中复位控制信号用Reset表示，补偿控制信号用Gate表示，发光控制信号用EM表示，写入晶体管源极接入的数据信号用Data表示，控制信号对应的变频控制信号用Com表示。

具体的，不同刷新频率的控制信号包含的各个类型信号持续时间不同，比如：刷新频率为60Hz的第一控制信号包含的各个类型的信号如图5所示。那么，参见图6所示，刷新频率为120Hz的第二控制信号包含的各个类型的信号在持续时间上是图5所示持续时间的一半。参见图5所示，刷新频率为60Hz的第一控制信号对应的第一变频控制信号Com可以为一个低电平信号Vgl，刷新频率为120Hz的第二控制信号对应的第二变频控制信号Com可以为一个高电平信号Vgh。

参见图4所示，当输入像素驱动单元11的控制信号为第一控制信号时，意味着像素驱动电路将以第一刷新频率进行发光，这时向变频晶体管102输入低电平信号Vgl，变频晶体管102接收到低电平信号Vgl后，控制所述变频晶体管102为导通状态，像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器110的电容和所述第二电容器101的电容之和，而第一电容器110的电容和第二电容器101的电容之和与第一刷新频率是匹配的，从而可使像素驱动电路能够在该第一刷新频率下发光；当输入像素驱动单元11的控制信号为第二控制信号时，意味着像素驱动电路将以第二刷新频率进行发光，这时向变频晶体管102输入高电平信号Vgh，变频控制电路10接收到高电平信号Vgh后，控制所述变频晶体管102为隔断状态，这时像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器110的电容，而第一电容器110的电容与第二刷新频率是匹配的，从而可使像素驱动电路能够在该第二刷新频率下发光。可见图5所示像素驱动电路能够保证存储电容和画面刷新频率时刻是匹配，实现了画面在第一刷新频率和第二刷新频率之间变频显示。在每个显示周期内，像素驱动单元11基于图5或者图6所示控制信号控制各个元件导通状态的过程可参见现有技术，本发明在此不再赘述。

本发明还提供一种显示装置，显示装置内具有阵列式排布的多个像素，每一像素均通过上述像素驱动电路来进行驱动。由于上述像素驱动电路能够保证存储电容和画面刷新频率时刻是匹配，使得显示装置能够实现变频显示。

本实施例提供的像素驱动电路，在现有技术的基础上，增加了变频晶体管和第二电容器，在刷新频率为第一刷新频率时，变频晶体管导通，像素驱动电路的存储电容为第一电容器和第二电容器之和，使得像素驱动电路以第一刷新频率发光，在刷新频率为第二刷新频率时，变频晶体管隔断，像素驱动电路的存储电容仅为第一电容器的电容，使得像素驱动电路以第二刷新频率发光，上述像素驱动电路能够保证存储电容和画面刷新频率时刻是匹配，实现了画面的变频显示。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：变频控制电路和像素驱动单元；

所述变频控制电路连接在所述像素驱动单元中第一电容器的两端，所述像素驱动单元用于根据控制信号控制所述像素驱动电路以所述控制信号对应的刷新频率进行发光，所述变频控制电路用于根据与所述控制信号对应的变频控制信号控制所述像素驱动电路中存储电容和所述刷新频率相匹配。

2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述控制信号包括第一控制信号或第二控制信号，所述第一控制信号对应的刷新频率为第一刷新频率，所述第二控制信号对应的刷新频率为第二刷新频率。

3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述变频控制电路包括：第二电容器和变频晶体管；所述第二电容器和所述变频晶体管串联后并联在所述第一电容器的两端；所述第一电容器的电容和所述第二电容器的电容之和与所述第一刷新频率匹配，所述第一电容器的电容与所述第二刷新频率匹配；

所述变频晶体管用于在接收到与所述第一控制信号对应的第一变频控制信号时，控制所述变频晶体管为导通状态，以使所述像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器的电容和所述第二电容器的电容之和；

所述变频晶体管还用于在接收到与所述第二控制信号对应的第二变频控制信号时，控制所述变频晶体管为隔断状态，以使所述像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器的电容。

4.根据权利要求1-3任一项所述的像素驱动电路，所述变频晶体管的栅极接入变频控制信号，所述变频晶体管的源极和所述第一电容器的第一端连接，所述变频晶体管的漏极和所述第二电容器的第一端连接，所述第二电容器的第二端和所述第一电容器的第二端连接。

5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，所述像素驱动单元，包括：驱动晶体管、复位模块、写入晶体管、补偿控制晶体管、发光模块以及所述第一电容器；

所述复位模块和所述驱动晶体管连接，所述复位模块用于对所述驱动晶体管的栅极电压进行重写，所述写入晶体管和所述补偿控制晶体管均与所述驱动晶体管连接，所述写入晶体管和所述补偿控制晶体管用于将数据电压写入所述驱动晶体管的栅极，所述发光模块和所述驱动晶体管连接，所述发光模块用于实现发光，所述第一电容器和所述驱动晶体管连接，所述第一电容器用于维持所述驱动晶体管栅极电压的稳定。

6.一种像素驱动方法，应用于权利要求1-4任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述方法包括：

所述变频控制电路接收与所述控制信号对应的变频控制信号；

所述变频控制电路根据所述变频控制信号控制所述像素驱动电路中存储电容和所述像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制信号包括第一控制信号或第二控制信号，所述第一控制信号对应的刷新频率为第一刷新频率，所述第二控制信号对应的刷新频率为第二刷新频率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述变频控制电路根据所述变频控制信号控制所述像素驱动电路中存储电容和所述像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配，包括：

所述变频控制电路中的变频晶体管接收与所述第一控制信号对应的第一变频控制信号；

所述变频控制电路中的变频晶体管根据所述第一变频控制信号控制所述变频晶体管为导通状态，以使所述像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器的电容和所述第二电容器的电容之和。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述变频控制电路根据所述变频控制信号控制所述像素驱动电路中存储电容和所述像素驱动单元接收到的控制信号对应的刷新频率匹配，包括：

所述变频控制电路中的变频晶体管接收到与所述第二控制信号对应的第二变频控制信号；

所述变频控制电路中的变频晶体管根据所述第二变频控制信号控制所述变频晶体管为隔断状态，以使所述像素驱动电路中存储电容为所述第一电容器的电容。

10.一种显示装置，包括如权利要求1-5任一项所述的像素驱动电路。

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