CN111627375B - 驱动电路及其驱动方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驱动电路及其驱动方法和显示装置,涉及显示技术领域,包括:第一驱动晶体管、发光元件、第一存储模块、第一升压模块、第一发光控制模块和数据写入模块;在同一帧内,驱动电路包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段;在数据写入阶段,数据写入模块将第一数据信号传输至第一升压节点;在升压阶段,升压信号端将升压信号传输至第一升压模块,使第一升压节点的电位升高,其中,升压信号和第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,第一发光控制模块导通,第一升压节点的信号传输至第一节点。如此有利于提升第一节点的电压,提升驱动电流,可采用电子迁移率较低的晶体管作为驱动晶体管,以简化生产工艺、降低生产成本。

Description

驱动电路及其驱动方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种驱动电路及其驱动方法和显示装置。
背景技术
在显示技术领域,Micro LED和Mini LED由于其具有高亮度、高对比度以及反应时间快等特点,在手机、电视机、大屏等显示屏领域,具有广阔的发展空间。
Micro LED技术,即LED微缩化和矩阵化技术,简单来说,就是将LED光源进行薄膜化、微小化、阵列化,可以让LED单元小于50微米,与OLED一样能够实现每个像素单独寻址,单独驱动发光(自发光)。Mini LED,又名“次毫米发光二极管”,意指晶粒尺寸约在100微米的LED,Mini LED的尺寸介于传统LED与Micro LED之间。Micro LED和Mini LED的优势在于既继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,又具有自发光无需背光源的特性,体积小、轻薄,还能轻易实现节能的效果。
Micro LED和Mini LED通常由驱动晶体管来驱动其发光。现有的晶体管至少包括低温多晶硅(LTPS,Low Temperature Poly-Silicon)晶体管和非晶硅晶体管,低温多晶硅晶体管的电子迁移率较高,可用作驱动电路中的驱动晶体管,但是工艺流程复杂,成本较高。非晶硅晶体管的工艺成熟,成本较低,但是非晶硅晶体管的电子迁移率太低,当将其用作驱动晶体管时,驱动电流太小,常规设计无法满足Micro LED和Mini LED的驱动要求。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种驱动电路及其驱动方法和显示装置,引入第一升压模块来提升驱动晶体管的栅极的电位,在提升驱动电流的同时有利于降低生产成本。
第一方面,本申请提供一种驱动电路,包括:
第一电源信号端和第二电源信号端;
第一驱动晶体管,所述第一驱动晶体管的栅极连接到第一节点,第一极连接所述第一电源信号端;
发光元件,串联在所述第一驱动晶体管的第二极和第二电源信号端之间;
第一存储模块,所述第一存储模块的第一端连接固定电压信号,第二端与所述第一节点电连接;
第一升压模块,所述第一升压模块的第一端连接升压信号端,第二端与第一升压节点电连接;
第一发光控制模块,串联在所述第一节点和所述第一升压节点之间;
数据写入模块,所述数据写入模块的控制端连接数据写入控制端,第一端连接数据信号端,第二端与所述第一升压节点电连接;
在同一帧内,所述驱动电路包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段;在数据写入阶段,所述数据写入模块将第一数据信号传输至所述第一升压节点;在升压阶段,所述升压信号端将升压信号传输至所述第一升压模块,使所述第一升压节点的电位升高,其中,所述升压信号和所述第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,所述第一发光控制模块导通,所述第一升压节点的信号传输至所述第一节点。
第二方面,本申请还提供一种显示装置,包括显示区和围绕所述显示区的非显示区,该显示装置还包括本申请所提供的驱动电路,其中,所述第一升压模块和所述数据写入模块位于所述非显示区,所述发光元件、所述第一驱动晶体管、所述第一存储模块和所述第一发光控制模块位于所述显示区,且所述发光元件在所述显示区中阵列排布,一个驱动电路对应至少一个所述发光元件。
第三方面,本申请还提供一种适用于本申请中驱动电路的驱动方法,包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段,在同一帧内,所述数据写入阶段在所述升压阶段之前执行,所述发光阶段在所述升压阶段之后执行,其中:
在数据写入阶段,所述数据写入模块将第一数据信号传输至所述第一升压节点;
在升压阶段,所述升压信号端将升压信号传输至所述第一升压模块,使所述第一升压节点的电位升高,其中,所述升压信号和所述第一数据信号对应的电压的极性相同;
在发光阶段,所述第一发光控制模块导通,所述第一升压节点的信号传输至所述第一节点。
与现有技术相比,本发明提供的驱动电路及其驱动方法和显示装置,至少实现了如下的有益效果:
本发明所提供的驱动电路及其驱动方法中,在驱动电路中引入了第一升压模块和第一升压节点,在同一帧内,在数据写入阶段,数据写入模块将第一数据信号传输至第一升压节点;在升压阶段,第一升压模块接收升压信号端传输的升压信号,使第一升压节点的电位升高,特别是升压信号和第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,位于第一升压节点和第一驱动晶体管的栅极之间的第一发光控制模块导通,第一升压节点的信号传输至第一节点,此时第一节点的电位相比于未引入第一升压模块时的电位得到的提升,由于第一节点的电压与驱动晶体管的阈值电压之间的差值与驱动电流的大小成正比,当第一驱动晶体管的第一节点的电位提升时,使得第一节点的电压区驱动晶体管的阈值电压之间的差值变大,从而使得驱动电流变大,因而,在不改变数据写入模块所提供的第一数据信号对应的电压的情况下,引入第一升压模块使得驱动电路的驱动电流提升,即使本申请所提供的驱动电路中的第一驱动晶体管采用成本较低的非晶体硅晶体管时也能满足驱动要求,因此在提升驱动电流的同时还有利于简化生产工艺、降低生产成本。当将本申请所提供的驱动电路应用于显示装置中时,该驱动电路可体现为显示装置中的像素驱动电路,亦可体现为显示装置中的背光驱动电路,采用本申请所提供的驱动电路作为显示装置的像素驱动电路或背光驱动电路时,既有利于提升显示装置的驱动电流,又有利于降低显示装置的生产成本。
当然,实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1所示为现有技术所提供的驱动电路的一种结构示意图;
图2所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的一种结构示意图;
图3所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种结构示意图;
图4所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种结构示意图;
图5所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种结构示意图;
图6所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的一种电路结构图;
图7所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种结构示意图;
图8所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种电路结构图;
图9所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种电路结构图;
图10所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的另一种电路结构图;
图11所示为本申请实施例所提供的显示装置的一种俯视图;
图12所示为驱动电路在显示装置上的一种布局示意图;
图13所示为第一电源信号线和第二电源信号线在显示装置上的一种布局示意图;
图14所示为本申请实施例所提供的驱动电路的驱动方法的一种流程图;
图15为与图14中的驱动方法对应的一种驱动时序图;
图16所示为与图10中的驱动电路对应的一种驱动时序图;
图17所示为与图9中的驱动电路对应的一种驱动时序图;
图18所示为与图9中的驱动电路对应的另一种驱动时序图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1所示为现有技术所提供的驱动电路的一种结构示意图,该驱动电路200包括驱动晶体管M20、开关晶体管M21、存储电容C0。在显示阶段,开关晶体管M21导通,数据信号端Vdata将数据信号传输至节点N0,存储电容C0用于维持节点N0的电位,驱动晶体管M20根据节点N0的电压和其阈值电压,形成驱动发光元件D发光的电流,而且驱动电流的大小与节点N0的数据信号端Vdata输出的电压成正相关。通常,数据信号端Vdata是与IC电连接的,现有的IC无法输出较高的电压,例如目前IC输出的较高的电压为6V,当驱动晶体管M20采用电子迁移率和生产成本均较低的非晶硅晶体管时,与电压6V对应的输出电流仅有0.03mA,远低于Micro LED和Mini LED的驱动需求。因此,如何有效提升驱动电路中驱动晶体管的栅极的电位以提升驱动电路的驱动电流,成为现阶段亟待解决的技术问题。
基于现有技术中存在的上述缺陷,本发明提供了一种驱动电路及其驱动方法和显示装置,引入第一升压模块来提升驱动晶体管的栅极的电位,在提升驱动电流的同时有利于降低生产成本。
以下将结合附图和具体实施例进行详细说明。
图2所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路的一种结构示意图,请参见图2,本申请所提供的一种驱动电路100,包括:
第一电源信号端PVEE和第二电源信号端PVDD;
第一驱动晶体管M01,第一驱动晶体管M01的栅极连接到第一节点N1,第一极连接第一电源信号端PVEE;
发光元件D1,串联在第一驱动晶体管M01的第二极和第二电源信号端PVDD之间;
第一存储模块11,第一存储模块11的第一端连接固定电压信号,第二端与第一节点N1电连接;可选地,第一存储模块11的第一端连接第一电源信号端PVEE;
第一升压模块21,第一升压模块21的第一端连接升压信号端S1,第二端与第一升压节点Nbs1电连接;
第一发光控制模块31,串联在第一节点N1和第一升压节点Nbs1之间;
数据写入模块40,数据写入模块40的控制端连接数据写入控制端S2,第一端连接数据信号端Vdata,第二端与第一升压节点Nbs1电连接;
在同一帧内,驱动电路100包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段;在数据写入阶段,数据写入模块40将第一数据信号传输至第一升压节点Nbs1;在升压阶段,升压信号端S1将升压信号传输至第一升压模块21,使第一升压节点Nbs1的电位升高,其中,升压信号和第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1。
需要说明的是,图2仅示出了本申请中像素驱动电路100的一种框架结构,在本申请的一些其他实施例中,像素驱动电路100的框架结构还可体现为其它,本申请对此不进行具体限定。
可选地,本申请中的第一电源信号端PVEE例如可以为接地端,第二电源信号端PVDD例如可以为正电压信号端。可选地,本申请中的发光元件D1例如可以为LED、Mini LED或Micro LED,一个驱动电路100可对应驱动一个发光元件或多个发光元件,本申请对此不进行具体限定。
具体地,请继续参见图2,本发明所提供的驱动电路100中,引入了第一升压模块21和第一升压节点Nbs1,在同一帧内:在数据写入阶段,数据写入模块40将第一数据信号传输至第一升压节点Nbs1;在升压阶段,第一升压模块21接收升压信号端S1传输的升压信号,使第一升压节点Nbs1的电位升高,特别是升压信号和第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,位于第一升压节点Nbs1和第一节点N1之间的第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,此时第一节点N1的电位相比于未引入第一升压模块21时的电位得到的提升,由于第一节点N1的电压与第一驱动晶体管M01的阈值电压之间的差值与驱动电流的大小成正比,当第一驱动晶体管M01的第一节点N1的电位提升时,使得第一节点N1的电压与第一驱动晶体管M01的阈值电压之间的差值变大,从而使得驱动电流变大,因而,可在不改变数据写入模块40所提供的第一数据信号对应的电压的情况下,引入第一升压模块21使得驱动电路100的驱动电流提升,即使本申请所提供的驱动电路100中的第一驱动晶体管M01采用电子迁移率和成本均较低的非晶体硅晶体管时也能满足驱动要求,因此在提升驱动电流的同时还有利于简化生产工艺、降低生产成本。
现有技术所提供的驱动电路中,在数据写入阶段,数据信号端Vdata的数据信号通过驱动晶体管和补偿模块写入第一节点N1,鉴于数据信号端Vdata所能输入的最大电压限制,现有技术中的驱动晶体管仅适用于低温多晶硅晶体管等电子迁移率较高的晶体管,而不适用与非晶硅晶体管等电子迁移率较低的晶体管,但是由于低温多晶硅晶体管的制作工艺流程复杂,成本较高,导致现有的驱动电路的制作工艺复杂,成本较高。而本申请中在驱动电路中引入第一升压电路后,能够有效提升第一节点N1的电位,第一驱动晶体管采用非晶硅晶体管等电子迁移率较低的晶体管时,同样能够生成较高的驱动电流,因而本申请所提供的驱动电路使得利用非晶硅晶体管取代低温多晶硅晶体管成为可能,因此既有利于简化生成工艺,又有利于降低生产成本。
在本发明的一种可选实施例中,图3所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种结构示意图,第一升压模块21包括第一电容C1,第一电容C1的第一极作为第一升压模块21的第一端,第一电容C1的第二极作为第一升压模块21的第二端。
具体地,图3所示结构为在图2驱动电路100结构的基础上对第一升压模块21的进一步细化,该实施例中第一升压模块21体现为第一电容C1。在升压阶段,升压信号端S1将升压信号传输至第一电容C1的一极,为第一电容C1充电。考虑到电容本身的特性,当向第一电容C1的一极传输升压信号时,第一电容C1的另一极的电位会随之上升,对应到图3中为第一升压节点Nbs1的电位会随之升高,例如,假设第一电容C1的两极之间的电压差为固定的6V,当升压信号端向其中的一极输入5V的电压时,另一极的电压将升高为11V,而由于第一电容的另一极是与第一升压节点Nbs1等电位的,因而第一升压节点Nbs1的电压也将升高为11V,从而实现了对第一升压节点的电位的提升的效果。采用电容作为本申请的第一升压模块21,结构简单,无需在驱动电路100中引入复杂的电路结构,因而有利于简化引入第一升压模模块后的驱动电路100的整体结构。
在本发明的一种可选实施例中,第一电容C1的电容值小于等于50pF。当第一电容C1的容值小于等于50pF时,通过升压信号端S1向第一电容C1充电时,足以将第一升压节点Nbs1的电位提升,使发光阶段产生的驱动电流满足驱动需求。过大容值(例如大于50pF)的电容的体积将较大,当将驱动电路100应用于显示装置中时,第一电容C1将占用较大空间,因而不利于提高显示装置的屏占比,因此本申请将第一电容C1的容置设置在50pF及以内时,还有利于提升显示装置的屏占比。
在本发明的一种可选实施例中,图4所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种结构示意图,驱动电路100还包括第一复位模块51,第一复位模块51的控制端连接第一复位控制端S3,第一端与第一升压节点Nbs1电连接,第二端与第一电源信号端PVEE电连接。
请继续参见图4,本申请在驱动电路100中引入了第一复位模块51,用以对第一升压节点Nbs1进行复位。具体地,在一帧时间内,数据写入模块40将数据信号写入第一升压节点Nbs1,第一升压模块21将第一升压节点Nbs1的电位提升,在发光阶段,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,使第一驱动晶体管M01形成较大的驱动电流驱动发光元件D1发光。在下一帧时间内,在向第一升压节点Nbs1写入数据信号之前,首先采用第一复位模块51对第一升压节点Nbs1进行复位,从而使得各帧时间内,数据写入模块40向第一升压节点Nbs1传递数据信号之前,第一升压节点Nbs1的电位是相同的,从而有利于提升驱动电路100中数据信号传输的准确性。可选地,数据写入模块40包括第一晶体管M1,第一复位模块51包括第二晶体管M2,在对第一升压节点Nbs1进行复位时,第一复位控制端控制第二晶体管M2导通,第一电源信号端PVEE的信号通过第二晶体管M2传输至第一升压节点Nbs1,当第一电源信号端PVEE为接地端时,第一升压节点Nbs1的电位将复位为0电位。
在本发明的一种可选实施例中,图5所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种结构示意图,驱动电路100还包括第二复位模块52,第二复位模块52的控制端连接第二复位控制端S4,第一端与第一节点N1电连接,第二端与第一电源信号端PVEE电连接。
请继续参见图5,本申请在驱动电路100中引入了第二复位模块52,用以对第一节点N1进行复位。具体地,在一帧时间内的发光阶段,第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,使第一驱动晶体管M01形成较大的驱动电流以驱动发光元件D1发光。在下一帧时间内,在执行发光阶段之前,采用本申请中的第二复位模块52对第一节点N1进行复位,从而使得各帧时间内,在发光阶段第一升压节点Nbs1向第一节点N1传输信号之前,第一节点N1的电位是一致的,因而有利于提升第一节点N1数据的准确性,进而使得发光元件D1能够按照预期的亮度发光。可选地,第二复位模块52包括第三晶体管M3,在第一节点N1复位阶段,该第三晶体管M3导通,第一电源信号端PVEE的信号通过该第三晶体管M3传输至第一节点N1,对第一节点N1进行复位,当第一电源信号端PVEE为接地端时,第一节点N1的电位将复位为0电位。
在本发明的一种可选实施例中,驱动电路100可同时包含上述第一复位模块51和第二复位模块52,请参见图6,图6所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的一种电路结构图,该实施例中,第一发光控制模块31包括第四晶体管M4,其控制端连接发光控制信号端S5,第一存储模块11体现为电容C01。在同一帧内,首先,对第一升压节点Nbs1进行复位,即控制第二晶体管M2导通,第一电源信号端PVEE的信号通过第二晶体管M2传输至第一升压节点Nbs1。其次,利用数据写入模块40向第一升压节点Nbs1传输数据信号,即控制第一晶体管M1导通,数据写入模块40将第一数据信号传输至第一升压节点Nbs1。然后,利用第一升压模块21提升第一升压节点Nbs1的电位,升压信号端S1将升压信号传输至第一电容C1,使第一升压节点Nbs1的电位提升。在发光阶段之前,利用第二复位模块52对第一节点N1进行复位,即控制第三晶体管M3导通,第一电源信号端PVEE的信号通过第三晶体管M3传输至第一节点N1。在发光阶段,控制第四晶体管M4导通,第一升压节点Nbs1的信号将传输至第一节点N1,使驱动晶体管生成驱动发光元件D1发光的驱动电流。
在本发明的一种可选实施例中,图7所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种结构示意图,驱动电路100还包括第二驱动晶体管M02、第二存储模块12、第二升压模块22和第二发光控制模块32;第二驱动晶体管M02的栅极连接到第二节点N2,第二驱动晶体管M02的第一极连接发光元件D1,第二极连接第一电源信号端PVEE;第二存储模块12的第一端连接固定电压信号(可选地,连接第一电源信号端PVEE),第二端与第二节点N2电连接;第二升压模块22的第一端连接升压信号端S1,第二端与第二升压节点Nbs2电连接,第二发光控制模块32串联在第二升压节点Nbs2和第二节点N2之间。
具体地,图7示出了驱动电路100中包括两个驱动晶体管和两个升压模块的方案,两个驱动晶体管分别为第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02,两个升压模块分别为第一升压模块21和第二升压模块22,其中,第一升压模块21与第一升压节点Nbs1电连接,第二升压模块22与第二升压节点Nbs2电连接,同时,第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2通过走线电连接,也就是说第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2是等电位的。在数据写入阶段,数据写入模块40将第一数据信号传输至第一升压节点Nbs1的同时,也将第一数据信号传输至第二升压节点Nbs2。第一升压模块21和第二升压模块22连接相同的升压信号端S1,在升压阶段,升压信号端S1将升压信号同时传递至第一升压模块21和第二升压模块22,从而使得第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的电位均得到提升。在发光阶段,第一发光控制模块31和第二发光控制模块32均导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02均形成驱动电流,共同驱动发光元件D1发光。本申请在驱动电路100中引入了两组升压模块和两个驱动晶体管,第一升压模块21和第二升压模块22的引入使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的栅极的电位均得到有效提升,进而使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02所形成的驱动电流得以提升,而且第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02形成的驱动电流共同用来驱动发光元件D1,进一步增大了驱动电流的强度,因而即使采用成本较低的非晶硅晶体管作为本申请中的第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02,也能够有效提升驱动电流,在简化生产工艺、降低生产成本的同时,满足发光元件D1的驱动需求。
在本发明的一种可选实施例中,图8所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种电路结构图,第二升压模块22包括第二电容C2,第二电容C2的第一极作为第二升压模块22的第一端,第二电容C2的第二极作为第二升压模块22的第二端。
具体地,图8示出了当驱动电路100包括两个升压模块和两个驱动晶体管时的一种电路结构图。该实施例中,第一升压模块21体现为第一电容C1,第二升压模块22体现为第二电容C2,第一存储模块11体现为电容C01,第二存储模块12体现为电容C02。在升压阶段,升压信号端S1将升压信号同时传输至第一电容C1和第二电容C2的一极,为第一电容C1和第二电容C2充电。考虑到电容本身的特性,当向第一电容C1和第二电容C2的一极分别传输升压信号时,第一电容C1和第二电容C2的另一极的电位会随之上升,对应到图8中为第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的电位会随之上升。采用电容作为本申请的第一升压模块21和第二升压模块22,结构简单,无需在驱动电路100中引入复杂的电路结构,因而有利于简化引入第一升压模块21和第二升压模块22后驱动电路100的整体结构。
可选地,本申请中第一电容C1的电容值和第二电容C2的电容值相等,第一存储模块11和第二存储模块12所对应的电容C01和电容C02的电容值也相等,一方面,有利于简化驱动电路100中元器件的种类,另一方面可使得在发光阶段传输至第一节点N1和第二节点N2的信号的电位相同,使第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02所形成的驱动电流更接近。
在本发明的一种可选实施例中,请继续参见图8,第一发光控制模块31和第二发光控制模块32的控制端连接相同的发光控制信号端S5,且第一发光控制模块31和第二发光控制模块32同时导通或同时截止。
具体地,请继续参见图8,该实施例中,第一发光控制模块31和第二发光控制模块32分别体现为第四晶体管M4和第五晶体管M5,其中,第四晶体管M4和第五晶体管M5的类型相同,第四晶体管M4和第五晶体管M5的栅极连接同一发光控制信号端S5,如此,发光控制信号端S5向第四晶体管M4和第五晶体管M5发送控制信号时,可控制第四晶体管M4和第五晶体管M5同时导通或同时截止。在发光阶段,发光控制信号端S5控制第四晶体管M4和第五晶体管M5同时导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1的同时,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,从而使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02同时产生驱动发光元件D1发光的驱动电流,有效增大了发光元件D1所接收的驱动电流的强度。
可选地,图9所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种电路结构图,图10所示为本申请实施例所提供的一种驱动电路100的另一种电路结构图,与图8所示的电路结构相比,图9所示的驱动电路100中增加了第二复位模块52,用以对第一节点N1进行复位;图10所示的驱动电路100中同时增加了第一复位模块51和第二复位模块52。图9和图10所示的驱动电路100包括升压节点复位阶段、数据写入阶段、第一节点复位阶段和发光阶段,在升压节点复位阶段,可采用图10所述的第一复位模块51对第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2进行复位,亦可采用时序进行复位,当采用第一复位模块51对第一升压节点Nbs1进行复位时,具体过程可参见前述实施例中的复位方法。当采用时序进行复位时,可采用如图9所示的结构不引入第一复位模块51,可控制数据信号端Vdata向第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2传输第二数据信号,此时的第二数据信号例如可体现为接地信号,从而实现对第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的复位。在数据写入阶段,再控制数据信号端Vdata向第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2传输第一数据信号,此处的第一数据信号是用来驱动发光元件D1的数据信号。在升压阶段,升压信号端S1分别向第一电容C1和第二电容C2传输升压信号,向第一电容C1和第二电容C2充电,以提升第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的信号的电位。在第一节点N1复位阶段,利用第二复位模块52对第一节点N1进行复位。在发光阶段,控制第四晶体管M4和第五晶体管M5同时导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,同时,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02分别产生驱动电流,共同驱动发光元件D1发光。
在本发明的一种可选实施例中,第一驱动晶体管M01与第二驱动晶体管M02的沟道宽长比相等。当将第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的沟道宽长比设置为相等时,相当于采用相同规格的晶体管器件分别形成第一驱动晶体管M01和第二晶体管M2,因而简化了驱动电路100中电子器件的类型。另外,由于晶体管的沟道宽长比和其产生的驱动电流息息相关,当将第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的沟道宽长比设置为相同时,在第一节点N1和第二节点N2的电位相同的情况下,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02所形成的驱动电流的大小将相同,相比于仅设置一个驱动晶体管的方案,相当于使得驱动电流的大小翻倍,从而更加有利于提升本申请中驱动电路100的驱动能力。
在本发明的一种可选实施例中,请继续参见图9和图10,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的沟道宽长比大于100。具体地,驱动晶体管的沟道宽长比越大,对应驱动晶体管的开态电流越大,导通电阻越小。当将第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的沟道宽长比设置为大于100时,能够有效降低第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的导通电阻,在发光阶段,更加有利于提升第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的导通电流即驱动电流。
在本发明的一种可选实施例中,请继续参见图9和图10,数据写入模块40包括第一晶体管M1,第一晶体管M1的栅极作为数据写入模块40的控制端,第一极作为数据写入模块40的第一端,第二极作为数据写入模块40的第二端;第一晶体管M1的沟道宽长比小于第一驱动晶体管M01和的第二驱动晶体管M02的沟道宽长比。
具体地,由于数据写入模块40对应的第一晶体管M1用于传输数据信号,其沟道宽长比直接决定了数据信号的传输速率。本申请将数据写入模块40对应的第一晶体管M1的沟道宽长比设置为小于第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的沟道宽长比时,使得第一晶体管M1的尺寸不至于过大,同时又能保证第一晶体管M1具备一定的数据传输速度。
在本发明的一种可选实施例中,请继续参见图10,第一复位模块51包括第二晶体管M2,二复位模块包括第三晶体管M3,第一发光控制模块31包括第四晶体管M4,第二发光控制模块32包括第五晶体管M5,其中,第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4和第五晶体管M5的沟道宽长比相等,且均小于第一晶体管M1的沟道宽长比。
具体地,本申请将第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4和第五晶体管M5的沟道宽长比设置为相等时,可采用相同规格的晶体管器件形成这些晶体管,从而有利于简化驱动电路100中电子器件的类型。另外,本申请将第一晶体管M1的沟道宽长比设置得大于第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4和第五晶体管M5的沟道宽长比时,有利于保证第一晶体管M1对数据信号的传输速度,以减小向第一升压节点Nbs1充电的延迟。
可选地,第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4和第五晶体管M5的沟道宽长比例如可设置为大于1,进一步地,可设置为30u/6u,以确保这些晶体管正常发挥开关功能。可选地,第一晶体管M1的沟道宽长比可设置为900u/6u,以保证在数据写入阶段第一数据信号的快速传输,减小数据写入阶段向第一升压节点Nbs1的充电延迟。可选地,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的沟道宽长比可设置为1300u/6u,以进一步降低导通电阻,提升第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的驱动电流。
以下将通过仿真数据对本发明中引入第一升压模块21后对驱动电流的影响进行说明。仿真基于的条件是,第一电源信号端PVEE的电压为0V,第二电源信号端PVDD的电压为20V,第一驱动晶体管M01的沟道宽长比为1300u/6u,第一晶体管M1的沟道宽长比为900u/6u,其余晶体管的沟道宽长比均为30u/6u,第一升压模块21对应的第一电容C1的容值为7pF,第一存储模块对应的电容的容值为0.15pF。通过调节数据信号端Vdata输入的第一数据信号的电压的大小,向发光元件D1输出的驱动电流的大小也随之发生变化,具体请参见表1。
表1数据信号端Vdata的电压与驱动电流的对应关系表
Figure BDA0002515314940000151
Figure BDA0002515314940000161
从表1可看出,调节数据信号端Vdata输出的第一数据信号的电压值,驱动电路100的输出电流与第一数据信号的电压值基本成线性关系,随着第一数据信号的电压值的提升,第一节点N1的电压也随之提升,驱动电流也随之提升。当第一数据信号的电压值增加至6V时,驱动电流可达到1.5mA,足以驱动发光元件D1发光。
另外,通过调节第一驱动晶体管M01的宽长比也可实现驱动电流的调节。通过仿真可得出,当第一驱动晶体管M01的沟道宽长比为750u/6u时,驱动电流为0.2mA;当第一驱动晶体管M01的沟道宽长比为1700u/6u时,驱动电流可达到0.4mA;当第一驱动晶体管M01的沟道宽长比为3800u/6u时,驱动电流可达到1mA;当第一驱动晶体管M01的沟道宽长比为6000u/6u时,驱动电流可达到1.5mA。可见,第一驱动晶体管M01的沟道宽长比与驱动电流成正比,宽长比越大,对应输出的驱动电流越大。在实际应用过程中,可通过同时调节数据信号端Vdata的第一数据信号的电压(0~6V范围)和第一驱动晶体管M01的沟道宽长比的方式来提升驱动电路100的驱动电流,从而在不改变数据信号端Vdata的既有输出能力的前提下,有效提升驱动电路100的驱动电流。
在本发明的一种可选实施例中,第一驱动晶体管M01、第二驱动晶体管M02、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4和第五晶体管M5均为非晶硅薄膜晶体管。
具体地,由于本申请所提供的驱动电路100中引入了第一升压模块21,用以对第一升压节点Nbs1的电位进行提升,并用于在发光阶段对第一节点N1的电位进行提升,因而本申请中的第一驱动晶体管M01和其他晶体管无需再采用电子迁移率和生产成本均较高的低温多晶硅晶体管,电子迁移率较低的晶体管(例如非晶硅晶体管)也将适用于本申请中的驱动电路100。考虑到非晶硅薄膜晶体管的生产工艺简单、生产工艺成熟而且成本较低,本申请将驱动电路100中的晶体管均设置为非晶硅驱动晶体管时,在实现对发光元件D1可靠驱动的同时,还有利于简化整个驱动电路100的生产工艺,并且有利于降低整个驱动电路100的生产成本。
在本发明的一种可选实施例中,驱动电路100为背光驱动电路100,或者,驱动电路100为像素驱动电路100。
具体地,本申请上述实施例所提供的驱动电路100可应用于液晶显示装置300的背光模组中,作为背光模组的背光驱动电路100,每个驱动电路100对应驱动一个或多个发光元件D1,由于背光驱动电路100中的晶体管均可以采用非晶硅晶体管,因而在实现对发光元件D1可靠驱动的同时,有利于简化整个背光驱动电路100的生产工艺,并且有利于降低整个背光驱动电路100的生产成本。同理,当将驱动电路100应用于显示装置300中的像素驱动电路100时,发光元件作为显示装置300的显示像素。由于像素驱动电路100中的晶体管均可采用非晶硅晶体管,因而在满足显示像素的驱动需求的同时,同样有利于简化整个像素驱动电路100的生产工艺,降低像素驱动电路100的生产成本。
基于同一发明构思,本申请还提供一种显示装置300,图11所示为本申请实施例所提供的显示装置300的一种俯视图,图12所示为驱动电路在显示装置上的一种布局示意图,该显示装置300包括显示区AA和围绕显示区AA的非显示区NA,显示装置300还包括上述实施例所提供的驱动电路,其中,第一升压模块21和数据写入模块40位于非显示区NA,发光元件D1、第一驱动晶体管M01、第一存储模块11和第一发光控制模块31位于显示区AA,且发光元件D1在显示区AA中阵列排布,一个驱动电路100对应至少一个发光元件D1。需要说明的是,图12仅示出了显示装置中的部分驱动电路,实际上,显示装置包括若干个驱动电路,本申请并未全部示出。
可选地,本申请所提供的显示装置300为液晶显示装置300,液晶显示装置300中的背光驱动电路100可采用本申请所提供的驱动电路100,发光元件D1作为背光驱动电路100的光源。在本申请的一些其他实施例中,本申请所提供的显示装置300中的像素驱动电路100也可采用本申请所提供的驱动电路100,此时,发光元件D1作为显示装置300中的像素。
具体地,请参见图11和图12,当将驱动电路100应用于显示装置300中时,将第一升压模块21和数据写入模块40设置于非显示区NA,驱动电路100中的其它元器件例如发光元件D1、第一驱动晶体管M01、第一存储模块11和第一发光控制模块31等设置于显示区AA。由于第一升压模块21和数据写入模块40的体积较大,当将第一升压模块21和数据写入模块40设置在非显示区NA时,不会占用显示区AA的空间,从而有利于减小第一升压模块21和数据写入模块40的引入对显示装置300的屏占比造成影响。需要说明的是,当将本申请中的驱动电路100应用于显示装置300中时,显示装置300的其他技术效果可参见上述实施例中驱动电路100的技术效果,本申请在此不再进行赘述。
在本发明的一种可选实施例中,请继续参见图12,显示装置300还包括数据驱动模块91、升压驱动模块92、驱动芯片93、沿第一方向排布且沿第二方向延伸的多条数据线S、沿第一方向延伸且沿第二方向排布的多条栅极线G,第一方向和第二方向相交;至少部分驱动电路100共用同一数据写入模块40、同一第一升压模块21和同一数据线S;
数据写入模块40的第一端通过数据信号端Vdata与数据驱动模块91电连接,数据写入模块40的第二端通过第一升压节点Nbs1与数据线S电连接,数据写入模块40的控制端与驱动芯片93电连接;第一升压模块21的第一端通过升压信号端S1与升压驱动模块92电连接,第一升压模块21的第二端通过第一升压节点Nbs1与数据线S电连接;共用同一数据线S的驱动电路100中,各第一发光控制模块31的第一端与同一数据线S电连接,第二端连接第一节点N1,控制端与栅极线G电连接。
具体地,继续参见图12,显示装置300包括多条栅极线G和多条数据线S,相邻两条栅极线G和相邻两条数据线S交叉限定多个发光区域,与同一驱动电路100对应的发光元件D1位于同一发光区域中,需要说明的是,与同一驱动电路100对应的发光元件D1的数量可以是一个,也可以是多个。与位于同一行的发光元件D1对应的驱动电路100的第一发光控制模块31的控制端与同一栅极线G电连接,栅极线G与栅极驱动电路ASG电连接。在发光阶段,栅极线G控制与其电连接的各第一发光控制模块31导通,使第一升压节点Nbs1的电压传输至第一节点N1,进而使位于同一行的发光元件D1同时发光。与位于同一列的发光元件D1对应的驱动电路100共用同一数据线S,同一第一升压模块21和同一数据写入模块40,也就是说,为位于同一列的发光元件D1对应的多个驱动电路100引入一个第一升压模块21、一个数据写入模块40和一条数据线S即可,当对某一行的发光元件D1进行扫描时,与数据驱动模块91控制数据写入模块40分别向该行的发光元件D1对应的驱动电路100的第一升压节点Nbs1传输第一数据信号;然后升压控制模块向各第一升压模块21传输升压信号,以提升与该行的发光元件D1对应的驱动电路100的第一升压节点Nbs1的电压;在发光阶段,驱动芯片93控制与该行发光元件D1对应的驱动电路100的各第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的电位传输至第一节点N1,使该行的第一驱动晶体管M01产生驱动电流,驱动发光元件D1发光。可选地,本申请中的升压驱动模块92可集成在驱动芯片93中,也可集成在栅极驱动电路ASG中。
本申请所提供的显示装置300中,无需为每个驱动电路100均引入单独的第一升压模块21和数据写入模块40,而是多个驱动电路100共用同一第一升压模块21和同一数据写入模块40即可,如此通过引入数量较少的第一升压模块21和数据写入模块40即可实现显示装置300中所有驱动电路100的驱动电流的提升,同时,数量较少的第一升压模块21和数据写入模块40的引入还不会占用显示装置300的非显示区NA的太多空间,因而不会对显示装置300的屏占比造成影响。
在本发明的一种可选实施例中,图13所示为第一电源信号线D1和第二电源信号线D2在显示装置300上的一种布局示意图,显示装置300还包括相互电连接的第一电源信号线D1、相互电连接的第二电源信号线D2,第一电源信号线D1和第二电源信号线D2分别与驱动芯片93电连接;第一驱动晶体管M01的第一极通过第一电源信号端PVEE与第一电源信号线D1电连接;发光元件D1的第一极与第一驱动晶体管M01的第二极电连接,发光元件D1的第二极与第二电源信号线D2电连接。需要说明的是,图13仅以线条粗细的不同来区分第一电源信号线D1和第二电源信号线D2,事实上并不代表第一电源信号线D1和第二电源信号线D2的实际尺寸。另外,图13也仅对显示装置中的部分第一电源信号线D1和第二电源信号线D2进行了说明,并不对第一电源信号线和第二电源信号线的具体数量进行限定。
具体地,图13示出了第一电源信号线D1和第二电源信号线D2在显示装置300中的布局示意图,显示装置300中的第一电源信号线D1相互电连接,第二电源信号线D2相互电连接,驱动电路100中的第一电源信号端PVEE分别与第一电源信号线D1电连接,第二电源信号端PVDD分别与第二电源信号线D2电连接,驱动芯片93通过第一电源信号线D1和第二电源信号线D2分别向第一电源信号端PVEE和第二电源信号端PVDD提供第一电源信号和第二电源信号。可选地,第一电源信号线D1和第二电源信号线D2在显示装置300中形成网格结构,从而有利于降低第一电源信号线D1和第二电源信号线D2的阻抗,减小从靠近驱动芯片93的一侧到远离驱动芯片93的一侧各驱动电路100所接收到的第一电源信号或第二电源信号之间的差异,有利于提升显示装置300的显示亮度均一性。
基于同一发明构思,本申请还提供上述实施例中任一驱动电路100的驱动方法,图14所示为本申请实施例所提供的驱动电路100的驱动方法的一种流程图,图15为与图14中的驱动方法对应的一种驱动时序图,请参见图2、图14和图15,驱动电路100包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段,在同一帧内,数据写入阶段在升压阶段之前执行,发光阶段在升压阶段之后执行,其中:
S01、在数据写入阶段T1,数据写入模块40将第一数据信号传输至第一升压节点Nbs1;
S02、在升压阶段T2,升压信号端S1将升压信号传输至第一升压模块21,使第一升压节点Nbs1的电位升高,其中,升压信号和第一数据信号对应的电压的极性相同;
S03、在发光阶段T3,第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1。
需要说明的是,本申请所提及的发光阶段T3在升压阶段T2之后执行,指的是发光阶段T3的起始位置是在升压阶段T2的起始位置之后的,并非执行完升压阶段T2才进入发光阶段T3,发光阶段T3亦可与升压阶段T2有交叠。
具体地,图15所提供的驱动时序图中,SW1代表向数据写入模块40的控制端输入的控制信号,Data代表向数据写入模块40输入的第一数据信号,SW2代表向第一发光控制模块31输入的控制信号,SY代表向第一升压模块21输入的升压信号,VNbs1代表第一升压节点Nbs1的信号,VN1代表第一节点N1的信号。请结合图2和图15,在数据写入阶段T1,向数据写入模块40的控制端输入高电平信号,使数据写入模块40导通,第一数据信号通过数据写入模块40传输至第一升压节点Nbs1;在升压阶段T2,向第一升压模块21输入升压信号,使第一升压节点Nbs1的电位提升;在发光阶段T3,向第一发光控制模块31的控制端输入高电平信号,使第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1。可选地,数据写入模块40在第一数据信号来到后打开,在第一数据信号结束前关断,从而将第一数据信号写入第一升压节点Nbs1。升压信号在第一数据信号写入后开启,第一发光控制模块31在升压信号稳定后开启并在升压信号结束前关闭,以将升压后的信号写入第一节点N1。如此,在不改变数据写入模块40所提供的第一数据信号对应的电压的情况下,引入第一升压模块21使得驱动电路100的驱动电流提升,即使本申请所提供的驱动电路100中的第一驱动晶体管M01采用成本较低的非晶体硅晶体管时也能满足驱动要求,因此在提升驱动电流的同时还有利于简化生产工艺、降低生产成本。
在本发明的一种可选实施例中,请参见图7,驱动电路100还包括第二驱动晶体管M02、第二存储模块12、第二升压模块22和第二发光控制模块32;在发光阶段T3,第一发光控制模块31和第二发光控制模块32同时导通,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02分别形成驱动电流并作用至第二节点N2,驱动发光元件D1发光。
具体地,请结合图7和图15,在数据写入阶段T1,数据写入模块40将第一数据信号传输至第一升压节点Nbs1的同时,也将第一数据信号传输至第二升压节点Nbs2。第一升压模块21和第二升压模块22连接相同的升压信号端S1,在升压阶段T2,升压信号端S1将升压信号同时传递至第一升压模块21和第二升压模块22,从而使得第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的电位均得到提升。在发光阶段T3,第一发光控制模块31和第二发光控制模块32均导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02均形成驱动电流,共同驱动发光元件D1发光。本申请在驱动电路100中引入了两组升压模块和两个驱动晶体管,第一升压模块21和第二升压模块22的引入使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02的栅极的电位均得到有效提升,进而使得第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02所形成的驱动电流得以提升,而且第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02形成的驱动电流共同用来驱动发光元件D1,进一步增大了驱动电流的强度,因而即使采用成本较低的非晶硅晶体管作为本申请中的第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02,也能够有效提升驱动电流,在简化生产工艺、降低生产成本的同时,满足发光元件D1的驱动需求。
在本发明的一种可选实施例中,请参见图10和图16,其中,图16所示为与图10中的驱动电路100对应的一种驱动时序图,驱动电路100还包括第一复位模块51,第一复位模块51的控制端连接第一复位控制端S3,第一端与第一升压节点Nbs1电连接,第二端与第一电源信号端PVEE电连接;驱动方法还包括第一复位阶段T01,在同一帧内,第一复位阶段T0在数据写入阶段T1之前执行;在第一复位阶段T01,第一复位控制端S3向第一复位模块51发送控制信号,使第一复位模块51导通,第一电源信号端PVEE将第一电平信号传输至第一升压节点Nbs1。
需要说明的是,本申请所提及的第一复位阶段T01在数据写入阶段T1之前执行,指的是第一复位阶段T01的起始位置是在数据写入阶段T1的起始位置之前的,并不对第一复位阶段T01和数据写入阶段T1的终止位置进行限定。
请结合图10和图16,本申请在驱动电路100中引入第一复位模块51,以对第一升压节点Nbs1进行复位。图16中的SW3代表向第一复位模块51的控制端输入的控制信号,VNbs代表第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的信号,VN代表第一节点N1和第二节点N2的信号。在数据写入阶段T1之前,首先对第一升压节点Nbs1进行复位,即向第一复位模块51的控制端发送高电平信号,使第一复位模块51导通,将第一电源信号端PVEE的信号传输至第一升压节点Nbs1,以对第一升压节点Nbs1进行复位,而后再执行数据写入阶段T1、升压阶段T2和发光阶段T3。在一帧时间内,在数据写入阶段T1,数据写入模块40将数据信号写入第一升压节点Nbs1;在升压阶段T2,第一升压模块21将第一升压节点Nbs1的电位提升;在发光阶段T3,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,使第一驱动晶体管M01形成较大的驱动电流驱动发光元件D1发光。在下一帧时间内,在向第一升压节点Nbs1写入数据信号之前,首先采用第一复位模块51对第一升压节点Nbs1进行复位,从而使得各帧时间内,数据写入模块40向第一升压节点Nbs1传递数据信号之前,第一升压节点Nbs1的电位是相同的,从而有利于提升驱动电路100中数据信号传输的准确性。
以下将结合图10和图16对本申请的驱动方法进行说明。
在第一复位阶段T01,向第一复位模块51的控制端发送高电平信号,使第一复位模块51导通,第一电源信号端PVEE的信号通过第一复位模块51传输至第一升压节点Nbs1;
在数据写入阶段T1,向数据写入模块40的控制端发送高电平信号,使数据写入模块40导通,第一数据信号通过数据写入模块40传输至第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2;
在升压阶段T2,升压信号端S1将升压信号分别传输至第一升压模块21和第二升压模块22,使第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的电位升高;
在发光阶段T3,向第一发光控制模块31和第二发光控制模块32的控制端发送高电平信号,使第一发光控制模块31和第二发光控制模块32同时导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02同时产生驱动电流,驱动发光元件D1发光。
上述实施例示出了通过第一复位模块51对升压节点进行复位的方案,在本发明的一种可选实施例中,还可不引入第一复位模块51,利用现有的结构对升压节点进行复位,请结合图9和图17,图17所示为与图9中的驱动电路100对应的一种驱动时序图,驱动方法还包括第一复位阶段T02,在同一帧内,第一复位阶段T02在数据写入阶段T1之前执行;在第一复位阶段T02,数据写入模块40导通,数据写入模块40将第二数据信号传输至第一升压节点Nbs1,其中,第二数据信号和第一数据信号对应的电压的极性相反。
图9所示电路中,即使未引入第一复位模块51也能够实现对第一升压节点Nbs1的复位,从而有利于简化驱动电路100的构造。具体地,以下将通过图17所示的驱动时序对图9的工作过程进行说明。
在第一复位阶段T02,向数据写入模块40的控制端传输高电平信号,使数据写入模块40导通;数据信号端Vdata通过数据写入模块40向第一升压节点Nbs1传输第二数据信号,利用该第二数据信号对第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2进行复位,可选地,第二数据信号为低电平信号,例如为接地信号;
在数据写入阶段T1,数据信号端Vdata通过数据写入模块40向第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2传输第一数据信号,可选地,该第一数据信号为高电平信号,第二数据信号和第一数据信号对应的电压的极性相反;
在升压阶段T2,升压信号端S1将升压信号分别传输至第一升压模块21和第二升压模块22,使第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的电位升高;
在发光阶段T3,向第一发光控制模块31和第二发光控制模块32的控制端发送高电平信号,使第一发光控制模块31和第二发光控制模块32同时导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02同时产生驱动电流,驱动发光元件D1发光。
在本发明的一种可选实施例中,请继续参见图9,驱动电路100还包括第二复位模块52,第二复位模块52的控制端连接第二复位控制端,第一端与第一节点N1电连接,第二端与第一电源信号端PVEE电连接;
请参见图18,图18所示为与图9中的驱动电路100对应的另一种驱动时序图,驱动方法还包括第二复位阶段T03,在同一帧内,第二复位阶段T03在升压阶段T2之前执行;在第二复位阶段T03,第二复位控制端向第二复位模块52发送控制信号,使第二复位模块52导通,第一电源信号端PVEE将第二电平信号传输至第一节点N1。
在一帧时间内的发光阶段T3,第一发光控制模块31导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,使驱动晶体管形成较大的驱动电流以驱动发光元件D1发光。在下一帧时间内,在执行发光阶段T3之前,采用本申请中的第二复位模块52对第一节点N1进行复位,从而使得各帧时间内,在发光阶段T3第一升压节点Nbs1向第一节点N1传输信号时,第一节点N1的电位是一致的,因而有利于提升第一节点N1数据的准确性,进而使得发光元件D1能够按照预期的亮度进行发光。
具体地,以下将结合图18所示的时序图对图9中引入第二复位模块52后的驱动电路100的工作流程进行说明,其中,SW4代表向第二复位模块的控制端发送的控制信号。
在第一复位阶段T02,向数据写入模块40的控制端传输高电平信号,使数据写入模块40导通;数据信号端Vdata通过数据写入模块40向第一升压节点Nbs1传输第二数据信号,利用该第二数据信号对第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2进行复位,可选地,第二数据信号为低电平信号,例如为接地信号;
在数据写入阶段T1,数据信号端Vdata通过数据写入模块40向第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2传输第一数据信号,可选地,该第一数据信号为高电平信号,第二数据信号和第一数据信号对应的电压的极性相反;
在第二复位阶段T03,第二复位控制端S4向第二复位模块52发送高电平信号,使第二复位模块52导通,第一电源信号端PVEE将第二电平信号传输至第一节点N1,对第一节点N1进行复位;
在升压阶段T2,升压信号端S1将升压信号分别传输至第一升压模块21和第二升压模块22,使第一升压节点Nbs1和第二升压节点Nbs2的电位升高;
在发光阶段T3,向第一发光控制模块31和第二发光控制模块32的控制端发送高电平信号,使第一发光控制模块31和第二发光控制模块32同时导通,第一升压节点Nbs1的信号传输至第一节点N1,第二升压节点Nbs2的信号传输至第二节点N2,第一驱动晶体管M01和第二驱动晶体管M02同时产生驱动电流,驱动发光元件D1发光。
需要说明的是,本申请所引入的第二复位阶段T03,即对第一节点N1进行复位的阶段在发光阶段T3之前执行即可,本申请并不对第二复位阶段T03与第一复位阶段T01和数据写入阶段T1的先后关系进行限定。图18所示的时序图给出了第二复位阶段T03的起始位置在第一复位阶段T02的起始位置之后执行并在数据写入阶段T1的起始位置之前执行的方案,此种方式将第二复位阶段T03与其他阶段交叠执行,有利于减小一帧时间对应的长度,从而有利于提升显示装置的刷新频率。当然,在本申请的一些其他实施例中,第二复位阶段T03还可与第一复位阶段T02同时执行,或在第一复位阶段T02之前执行,本申请对此不在逐一示出。
综上,本发明提供的驱动电路及其驱动方法和显示装置,至少实现了如下的有益效果:
本发明所提供的驱动电路及其驱动方法中,在驱动电路中引入了第一升压模块和第一升压节点,在同一帧内,在数据写入阶段,数据写入模块将第一数据信号传输至第一升压节点;在升压阶段,第一升压模块接收升压信号端传输的升压信号,使第一升压节点的电位升高,特别是升压信号和第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,位于第一升压节点和第一驱动晶体管的栅极之间的第一发光控制模块导通,第一升压节点的信号传输至第一节点,此时第一节点的电位相比于未引入第一升压模块时的电位得到的提升,由于第一节点的电压与驱动晶体管的阈值电压之间的差值与驱动电流的大小成正比,当第一驱动晶体管的第一节点的电位提升时,使得第一节点的电压区驱动晶体管的阈值电压之间的差值变大,从而使得驱动电流变大,因而,在不改变数据写入模块所提供的第一数据信号对应的电压的情况下,引入第一升压模块使得驱动电路的驱动电流提升,即使本申请所提供的驱动电路中的第一驱动晶体管采用成本较低的非晶体硅晶体管时也能满足驱动要求,因此在提升驱动电流的同时还有利于简化生产工艺、降低生产成本。当将本申请所提供的驱动电路应用于显示装置中时,该驱动电路可体现为显示装置中的像素驱动电路,亦可体现为显示装置中的背光驱动电路,采用本申请所提供的驱动电路作为显示装置的像素驱动电路或背光驱动电路时,既有利于提升显示装置的驱动电流,又有利于降低显示装置的生产成本。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (21)

1.一种驱动电路,其特征在于,包括:
第一电源信号端和第二电源信号端;
第一驱动晶体管,所述第一驱动晶体管的栅极连接到第一节点,第一极连接所述第一电源信号端;
发光元件,串联在所述第一驱动晶体管的第二极和第二电源信号端之间;
第一存储模块,所述第一存储模块的第一端连接固定电压信号,第二端与所述第一节点电连接;
第一升压模块,所述第一升压模块的第一端连接升压信号端,第二端与第一升压节点电连接;
第一发光控制模块,串联在所述第一节点和所述第一升压节点之间;
数据写入模块,所述数据写入模块的控制端连接数据写入控制端,第一端连接数据信号端,第二端与所述第一升压节点电连接;
在同一帧内,所述驱动电路包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段;在数据写入阶段,所述数据写入模块将第一数据信号传输至所述第一升压节点;在升压阶段,所述升压信号端将升压信号传输至所述第一升压模块,使所述第一升压节点的电位升高,其中,所述升压信号和所述第一数据信号对应的电压的极性相同;在发光阶段,所述第一发光控制模块导通,所述第一升压节点的信号传输至所述第一节点;
所述驱动电路为背光驱动电路,或者,所述驱动电路为像素驱动电路。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述第一升压模块包括第一电容,所述第一电容的第一极作为所述第一升压模块的第一端,所述第一电容的第二极作为所述第一升压模块的第二端。
3.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述第一电容的电容值小于等于50pF。
4.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,还包括第一复位模块,所述第一复位模块的控制端连接第一复位控制端,第一端与所述第一升压节点电连接,第二端与所述第一电源信号端电连接。
5.根据权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,还包括第二复位模块,所述第二复位模块的控制端连接第二复位控制端,第一端与所述第一节点电连接,第二端与所述第一电源信号端电连接。
6.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,还包括第二驱动晶体管、第二存储模块、第二升压模块和第二发光控制模块;所述第二驱动晶体管的栅极连接到第二节点,所述第二驱动晶体管的第一极连接所述发光元件,第二极连接所述第一电源信号端;所述的第二存储模块的第一端连接所述固定电压信号,第二端与所述第二节点电连接;
所述第二升压模块的第一端连接所述升压信号端,第二端与第二升压节点电连接,所述第二发光控制模块串联在所述第二升压节点和所述第二节点之间。
7.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述第二升压模块包括第二电容,所述第二电容的第一极作为所述第二升压模块的第一端,所述第二电容的第二极作为所述第二升压模块的第二端。
8.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述第一发光控制模块和所述第二发光控制模块的控制端连接相同的发光控制信号端,且所述第一发光控制模块和所述第二发光控制模块同时导通或同时截止。
9.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述第一驱动晶体管与所述第二驱动晶体管的沟道宽长比相等。
10.根据权利要求9所述的驱动电路,其特征在于,所述第一驱动晶体管的沟道宽长比大于100。
11.根据权利要求10所述的驱动电路,其特征在于,所述数据写入模块包括第一晶体管,所述第一晶体管的栅极作为所述数据写入模块的控制端,第一极作为所述数据写入模块的第一端,第二极作为所述数据写入模块的第二端;
所述第一晶体管的沟道宽长比小于所述第一驱动晶体管和所述的第二驱动晶体管的沟道宽长比。
12.根据权利要求11所述的驱动电路,其特征在于,还包括第一复位模块和第二复位模块;
所述第一复位模块包括第二晶体管,所述二复位模块包括第三晶体管,所述第一发光控制模块包括第四晶体管,所述第二发光控制模块包括第五晶体管,其中,所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第五晶体管的沟道宽长比相等,且均小于所述第一晶体管的沟道宽长比。
13.根据权利要求12所述的驱动电路,其特征在于,所述第一驱动晶体管、所述第二驱动晶体管、所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第五晶体管均为非晶硅薄膜晶体管。
14.一种显示装置,其特征在于,包括显示区和围绕所述显示区的非显示区,所述显示装置还包括多个如权利要求1至13中任一所述的驱动电路,其中,所述第一升压模块和所述数据写入模块位于所述非显示区,所述发光元件、所述第一驱动晶体管、所述第一存储模块和所述第一发光控制模块位于所述显示区,且所述发光元件在所述显示区中阵列排布,一个驱动电路对应至少一个所述发光元件。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其特征在于,还包括数据驱动模块、升压驱动模块、驱动芯片、沿第一方向排布且沿第二方向延伸的多条数据线、沿第一方向延伸且沿第二方向排布的多条栅极线,所述第一方向和所述第二方向相交;至少部分所述驱动电路共用同一所述数据写入模块、同一所述第一升压模块和同一所述数据线;
所述数据写入模块的第一端通过所述数据信号端与所述数据驱动模块电连接,所述数据写入模块的第二端通过所述第一升压节点与所述数据线电连接,所述数据写入模块的控制端与驱动芯片电连接;所述第一升压模块的第一端通过所述升压信号端与所述升压驱动模块电连接,所述第一升压模块的第二端通过所述第一升压节点与所述数据线电连接;共用同一所述数据线的所述驱动电路中,各所述第一发光控制模块的第一端与同一所述数据线电连接,第二端连接所述第一节点,控制端与所述栅极线电连接。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,还包括相互电连接的第一电源信号线、相互电连接的第二电源信号线,所述第一电源信号线和所述第二电源信号线分别与所述驱动芯片电连接;
所述第一驱动晶体管的第一极通过所述第一电源信号端与所述第一电源信号线电连接;所述发光元件的第一极与所述第一驱动晶体管的第二极电连接,所述发光元件的第二极与所述第二电源信号线电连接。
17.一种权利要求1至13中任一所述驱动电路的驱动方法,其特征在于,包括数据写入阶段、升压阶段和发光阶段,在同一帧内,所述数据写入阶段在所述升压阶段之前执行,所述发光阶段在所述升压阶段之后执行,其中:
在数据写入阶段,所述数据写入模块将第一数据信号传输至所述第一升压节点;
在升压阶段,所述升压信号端将升压信号传输至所述第一升压模块,使所述第一升压节点的电位升高,其中,所述升压信号和所述第一数据信号对应的电压的极性相同;
在发光阶段,所述第一发光控制模块导通,所述第一升压节点的信号传输至所述第一节点。
18.根据权利要求17所述的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述驱动电路还包括第二驱动晶体管、第二存储模块、第二升压模块和第二发光控制模块;
在所述发光阶段,所述第一发光控制模块和所述第二发光控制模块同时导通,所述第一驱动晶体管和所述第二驱动晶体管分别形成驱动电流并作用至第二节点,驱动所述发光元件发光。
19.根据权利要求17所述的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述驱动电路还包括第一复位模块,所述第一复位模块的控制端连接第一复位控制端,第一端与所述第一升压节点电连接,第二端与所述第一电源信号端电连接;
所述驱动方法还包括第一复位阶段,在同一帧内,所述第一复位阶段在所述数据写入阶段之前执行;在所述第一复位阶段,所述第一复位控制端向所述第一复位模块发送控制信号,使所述第一复位模块导通,所述第一电源信号端将第一电平信号传输至所述第一升压节点。
20.根据权利要求17所述的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述驱动方法还包括第一复位阶段,在同一帧内,所述第一复位阶段在所述数据写入阶段之前执行;
在所述第一复位阶段,所述数据写入模块导通,所述数据写入模块将第二数据信号传输至所述第一升压节点,其中,所述第二数据信号和所述第一数据信号对应的电压的极性相反。
21.根据权利要求17所述的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述驱动电路还包括第二复位模块,所述第二复位模块的控制端连接第二复位控制端,第一端与所述第一节点电连接,第二端与所述第一电源信号端电连接;
所述驱动方法还包括第二复位阶段,在同一帧内,所述第二复位阶段在所述升压阶段之前执行;在所述第二复位阶段,所述第二复位控制端向所述第二复位模块发送控制信号,使所述的第二复位模块导通,所述第一电源信号端将第二电平信号传输至所述第一节点。
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