CN111754939B - 一种像素电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种像素电路及其驱动方法、显示装置,用以提高显示产品亮度均一性。像素电路包括:驱动晶体管,复位模块,阈值电压补偿模块,数据写入模块,发光控制模块,发光器件;驱动晶体管与发光控制模块耦接;驱动晶体管栅极、复位模块、阈值电压补偿模块与第一节点耦接;复位模块控制端与复位信号端耦接,输入端与初始化信号端耦接;发光控制模块控制端与发光控制信号端耦接,第三端与第一电压信号端耦接,第四端与发光器件阳极耦接;阈值电压补偿模块、数据写入模块、发光控制模块与第二节点耦接;阈值电压补偿模块第三端与第一电压信号端耦接,控制端与控制信号端耦接;数据写入模块控制端与扫描信号端耦接,输入端与数据信号端耦接。

Description

一种像素电路及其驱动方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示面板具有可弯曲,对比度高,功耗低等优点。
其中,像素电路是OLED面板核心技术内容,一般,OLED面板中的OLED是由像素电路中的驱动晶体管产生的电流进行驱动发光的。然而,由于工艺的限制和使用时间的增加,驱动晶体管的阈值电压(Vth)会发生不同程度的漂移,从而使得OLED面板产生OLED发光亮度不均匀的问题。并且,由于OLED面板中压降(IR Drop)的存在,也会使得OLED面板产生OLED发光亮度不均匀的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种像素电路及其驱动方法、显示装置,用以提高显示产品亮度均一性。
本申请实施例提供的一种像素电路,所述像素电路包括:驱动晶体管,复位模块,阈值电压补偿模块,数据写入模块,发光控制模块,以及发光器件;
所述驱动晶体管的第一级与所述发光控制模块的第一端耦接,所述驱动晶体管的第二级与所述发光控制模块的第二端耦接;
所述驱动晶体管的栅极、所述复位模块的输出端以及所述阈值电压补偿模块的第一端与第一节点耦接;
所述复位模块的控制端与复位信号端耦接,所述复位模块的输入端与初始化信号端耦接;
所述发光控制模块的控制端与发光控制信号端耦接,所述发光控制模块的第三端与第一电压信号端耦接,所述发光控制模块的第四端与所述发光器件的阳极耦接;
所述阈值电压补偿模块的第二端、所述数据写入模块的输出端以及所述发光控制模块第二端与第二节点耦接;
所述阈值电压补偿模块的第三端与所述第一电压信号端耦接,所述阈值电压补偿模块的控制端与控制信号端耦接;
所述数据写入模块的控制端与扫描信号端耦接,所述数据写入模块的输入端与数据信号端耦接。
本申请实施例提供的像素电路,包括驱动晶体管、复位模块、阈值补偿模块、数据写入模块、发光控制模块和发光器件。复位模块可以响应于复位信号端的复位信号对第一节点进行复位,即可以对驱动晶体管的栅极进行复位,当第一节点与第二节点导通,且发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号将第二节点与发光器件导通,即还可以对发光器件进行复位。后续,由于阈值电压补偿模块分别与第一电压信号端、第一节点以及第二节点电连接,通过上述模块与器件之间的相互配合,可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿,以及对发光器件的阈值电压进行补偿,使得驱动发光器件发光的驱动电流不受驱动晶体管的阈值电压影响,也不受发光器件的阈值电压影响,从而可以改善由于阈值电压不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且,还可以对第一电压信号端的电压进行补偿,使得驱动电流不受第一电压信号端的电压影响,可以改善由于第一电压信号端的IR Drop导致的发光亮度不均的问题。
可选地,所述复位模块包括:第一晶体管;
所述第一晶体管的栅极与所述复位信号端耦接,所述第一晶体管的第一级与初始信号端耦接,所述第一晶体管的第二级与所述第一节点耦接。
可选地,所述控制信号端包括:第一控制信号端和第二控制信号端;所述阈值电压补偿模块包括:第一储能电路,第二储能电路,第三储能电路,第一控制电路,以及第二控制电路;
所述第一储能电路的第二端、所述第二储能电路的第一端、以及所述第一控制电路的第一端与所述第一节点耦接;
所述第三储能电路的第一端、所述第一控制电路的第二端与所述第二节点耦接;
所述第一储能电路的第一端与所述第一电压信号端耦接;
所述第二储能电路的第二端和所述第三储能电路的第二端与所述第二控制电路的第一端耦接;
所述第一控制电路的控制端与所述第一控制信号端耦接;
所述第二控制电路的控制端与所述第二控制信号端耦接,所述第二控制电路的第二端接地。
可选地,所述第一储能电路包括第一电容,所述第二储能电路包括第二电容,所述第三储能电路包括第三电容;
所述第一电容的第一级与所述第一电压信号端耦接,所述第一电容的第二级与所述第一节点耦接;
所述第二电容的第一级与所述第一节点耦接,所述第三电容的第一级与所述第二节点耦接,所述第二电容的第二级以及所述第三电容的第二级与所述第二控制电路的第一端耦接。
可选地,所述第一控制电路包括:第二晶体管;所述第二控制电路包括:第四晶体管;
所述第二晶体管的栅极与所述第一控制信号端耦接,所述第二晶体管的第一级与所述第一节点耦接,所述第二晶体管的第二级与所述第二节点耦接;
所述第四晶体管的栅极与所述第二控制信号端耦接,所述第四晶体管的第一级与所述第二储能电路的第一端和所述第三储能电路的第一端耦接,所述第四晶体管的第二级接地。
可选地,所述数据写入模块包括:第三晶体管;
所述第三晶体管的栅极与所述扫描信号端耦接,所述第三晶体管的第一级与所述数据信号端耦接,所述第三晶体管的第二级与所述第二节点耦接。
可选地,所述发光控制端包括:第一发光控制端和第二发光控制端;所述发光控制模块包括:第六晶体管和第七晶体管;
所述第六晶体管的栅极与所述第一发光控制端耦接,所述第六晶体管的第一级与所述第一电源端耦接,所述第六晶体管的第二级与所述驱动晶体管的第一级耦接;
所述第七晶体管的栅极与所述第二发光控制端耦接,所述第七晶体管的第一级与所述驱动晶体管的第二级耦接,所述第七晶体管的第二级与所述发光器件的阳极耦接。
本申请实施例提供的一种像素电路的驱动方法,所述方法包括:
复位阶段,所述发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述驱动晶体管的第二级和所述发光器件导通;所述复位模块,响应于复位信号端的复位信号,将初始信号端的初始化信号写入所述第一节点,对所述驱动晶体管的栅极进行复位;所述阈值电压补偿模块响应于控制信号端的控制信号,将所述第一节点和所述第二节点导通,将所述初始化信号写入所述第二节点,对所述发光器件的阳极进行复位;
驱动晶体管阈值电压补偿阶段,所述发光控制模块,响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述驱动晶体管的第一级与第一电压信号端导通;所述阈值电压补偿模块,响应于所述控制信号端的控制信号,对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿;
发光器件阈值电压补偿阶段,所述发光控制模块,响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述第二节点与所述发光器件导通;所述阈值电压补偿模块,响应于所述控制信号端的控制信号,控制所述第一节点和所述第二节点断开,并对所述发光器件的阈值电压进行补偿;
数据写入阶段,所述数据写入模块将数据信号写入所述驱动晶体管的第二级;所述阈值电压补偿模块,响应于控制信号端的控制信号,对所述第一节点的电压进行耦合;
发光阶段,所述发光控制模块,响应于所述发光控制信号端的发光控制信号,将第一电压信号端的第一电压信号提供给所述驱动晶体管的第一级,并将所述驱动晶体管的第二极与所述发光器件导通;所述驱动晶体管根据所述第一节点的电压和所述驱动晶体管的第二级电压生成驱动电流,驱动所述发光器件发光。
可选地,所述阈值电压补偿模块包括:第一储能电路,第二储能电路,第三储能电路,第一控制电路,以及第二控制电路;所述阈值电压补偿模块,响应于控制信号端的控制信号,对所述第一节点的电压进行耦合,具体包括:
所述第一控制电路响应于所述第一控制信号端的第一控制信号,控制所述第一节点和所述第二节点断开,所述第二控制电路,响应于所述第二控制信号端的第二控制信号,以使所述第一储能电路、所述第二储能电路以及所述第三储能电路串联,对所述第一节点的电压进行耦合。
本申请实施例提供的一种显示装置,所述显示装置包括本申请实施例提供的像素电路。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种像素电路的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种像素电路的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的又一种像素电路的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种像素电路的时序图;
图5为本申请实施例提供的一种像素电路的排布图;
图6为本申请实施例提供的一种像素电路中半导体层的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种像素电路中第一导电层的示意图;
图8为本申请实施例提供的一种像素电路中栅绝缘层的第一过孔的示意图;
图9为本申请实施例提供的一种像素电路中第二导电层的示意图;
图10为本申请实施例提供的一种像素电路中层间绝缘层的第二过孔的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种像素电路中第三导电层的示意图;
图12为本申请实施例提供的一种像素电路中第四导电层的示意图;
图13为本申请实施例提供的一种像素电路中平坦化层的第三过孔的示意图;
图14为本申请实施例提供的一种像素电路中阳极的示意图;
图15为本申请实施例提供的一种像素电路的驱动方法的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例的附图,对本申请实施例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的一部分实施例,而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本申请的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
需要注意的是,附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本申请内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
本申请实施例提供了一种像素电路,如图1所示,所述像素电路包括:驱动晶体管T5,复位模块1,阈值电压补偿模块2,数据写入模块3,发光控制模块4,以及发光器件OLED;
所述驱动晶体管T5的第一级与所述发光控制模块4的第一端耦接,所述驱动晶体管T5的第二级与所述发光控制模块4的第二端耦接;
所述驱动晶体管T5的栅极、所述复位模块1的输出端以及所述阈值电压补偿模块2的第一端与第一节点N1耦接;
所述复位模块1的控制端与复位信号端Reset耦接,所述复位模块1的输入端与初始化信号端Initial耦接;
所述发光控制模块4的控制端与发光控制信号端EM耦接,所述发光控制模块4的第三端与第一电压信号端VDD耦接,所述发光控制模块4的第四端与所述发光器件OLED的阳极耦接;
所述阈值电压补偿模块2的第二端、所述数据写入模块3的输出端以及所述发光控制模块4第二端与第二节点N2耦接;
所述阈值电压补偿模块2的第三端与所述第一电压信号端VDD耦接,所述阈值电压补偿模块2的控制端与控制信号端S耦接;
所述数据写入模块3的控制端与扫描信号端Gate耦接,所述数据写入模块3的输入端与数据信号端Data耦接。
本申请实施例提供的像素电路,包括驱动晶体管、复位模块、阈值补偿模块、数据写入模块、发光控制模块和发光器件。复位模块可以响应于复位信号端的复位信号对第一节点进行复位,即可以对驱动晶体管的栅极进行复位,当第一节点与第二节点导通,且发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号将第二节点与发光器件导通,即还可以对发光器件进行复位。后续,由于阈值电压补偿模块分别与第一电压信号端、第一节点以及第二节点电连接,通过上述模块与器件之间的相互配合,可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿,以及对发光器件的阈值电压进行补偿,使得驱动发光器件发光的驱动电流不受驱动晶体管的阈值电压影响,也不受发光器件的阈值电压影响,从而可以改善由于阈值电压不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且,还可以对第一电压信号端的电压进行补偿,使得驱动电流不受第一电压信号端的电压影响,可以改善由于第一电压信号端的IR Drop导致的发光亮度不均的问题。
可选地,如图2所示,所述控制信号端S包括:第一控制信号端S1和第二控制信号端S2;所述阈值电压补偿模块2包括:第一储能电路201,第二储能电路202,第三储能电路203,第一控制电路204,以及第二控制电路205;
所述第一储能电路201的第二端、所述第二储能电路202的第一端、以及所述第一控制电路204的第一端与所述第一节点N1耦接;
所述第三储能电路203的第一端、所述第一控制电路204的第二端与所述第二节点N2耦接;
所述第一储能电路201的第一端与所述第一电压信号端VDD耦接;
所述第二储能电路202的第二端和所述第三储能电路203的第二端与所述第二控制电路205的第一端耦接;
所述第一控制电路204的控制端与所述第一控制信号端S1耦接;
所述第二控制电路205的控制端与所述第二控制信号端S2耦接,所述第二控制电路205的第二端接地。
可选地,如图3所示,所述第一储能电路包括第一电容C1,所述第二储能电路202包括第二电容C2,所述第三储能电路203包括第三电容C3;
所述第一电容C1的第一级与所述第一电压信号端VDD耦接,所述第一电容C1的第二级与所述第一节点N1耦接;
所述第二电容C2的第一级与所述第一节点N1耦接,所述第三电容C3的第一级与所述第二节点N2耦接,所述第二电容C2的第二级以及所述第三电容C3的第二级与所述第二控制电路的第一端耦接。
可选地,如图3所示,所述第一控制电路包括:第二晶体管T2;所述第二控制电路包括:第四晶体管T4;
所述第二晶体管T2的栅极与所述第一控制信号端S1耦接,所述第二晶体管T4的第一级与所述第一节点N1耦接,所述第二晶体管T2的第二级与所述第二节点N2耦接;
所述第四晶体管T4的栅极与所述第二控制信号端S2耦接,所述第四晶体管T4的第一级与所述第二储能电路的第一端和所述第三储能电路的第一端耦接,所述第四晶体管T4的第二级接地。
可选地,如图3所示,所述复位模块包括:第一晶体管T1;
所述第一晶体管T1的栅极与所述复位信号端Reset耦接,所述第一晶体管T1的第一级与初始信号端Initial耦接,所述第一晶体管T1的第二级与所述第一节点耦接。
可选地,如图3所示,所述数据写入模块包括:第三晶体管T3;
所述第三晶体管T3的栅极与所述扫描信号端Gate耦接,所述第三晶体管T3的第一级与所述数据信号端Data耦接,所述第三晶体管T3的第二级与所述第二节点N2耦接。
可选地,如图3所示,所述发光控制端包括:第一发光控制端EM1和第二发光控制端EM2;所述发光控制模块包括:第六晶体管T6和第七晶体管T7;
所述第六晶体管T6的栅极与所述第一发光控制端耦接,所述第六晶体管T6的第一级与所述第一电源端耦接,所述第六晶体管T6的第二级与所述驱动晶体管的第一级耦接;
所述第七晶体管T7的栅极与所述第二发光控制端耦接,所述第七晶体管T7的第一级与所述驱动晶体管的第二级耦接,所述第七晶体管T7的第二级与所述发光器件OLED的阳极耦接。
可选地,如图3所示,发光器件OLED的阴极与第二电压信号端VSS电连接。在具体实施时,第一电压信号端VDD和第二电压信号端VSS之一为高压端,另一个为低压端。
在具体实施时,第二电压信号端VSS也可以接地。
本申请实施例提供的如图3所示的像素电路,以各晶体管为P型晶体管为例进行举例说明,在具体实施时各晶体管也可以选择N型晶体管。在具体实施时,各晶体管可以是薄膜晶体管(TFT),也可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS)。
接下来,以如图3所示的像素电路为例,对本申请实施例提供的像素电路的工作原理进行举例说明,图3所示的像素电路对应的时序图如图4所示。一帧显示时间中,像素电路的工作过程具有五个阶段:复位阶段t1、驱动晶体管阈值电压补偿阶段t2、发光器件阈值电压补偿阶段t3、数据写入阶段t4以及发光阶段t5。
复位阶段t1,复位信号端Reset的复位信号reset、第一控制信号端S1的第一控制信号s1、第二控制信号端S2的第二控制信号s2、以及第一发光控制信号端EM1的第一发光控制信号em1均为低电平,第二发光控制信号端EM2的第二发光控制信号em2以及扫描信号端Gate的扫描信号gate为高电平,驱动晶体管T5、第二晶体管T2、第四晶体管T4、第一晶体管T1以及第七晶体管T7打开,第三晶体管T3和第六晶体管T6关闭,第一节点N1以及第二节点N2写入初始信号端Initial的初始信号initial,对驱动晶体管T5的栅极以及发光器件OLED的阳极进行复位。复位阶段后,第一节点N1的电位和第二节点N2的电位均为初始信号initial的电压Vinitial
驱动晶体管阈值电压补偿阶段t2,第一控制信号端S1的第一控制信号s1、第二控制信号端S2的第二控制信号s2、以及第二发光控制信号端EM2的第二发光控制信号em2均为低电平,第一发光控制信号端EM1的第一发光控制信号em1、复位信号端Reset的复位信号reset以及扫描信号端Gate的扫描信号gate为高电平,第四晶体管T4、第一晶体管T1以及第六晶体管T6打开,第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第七晶体管T7关闭,当第一节点N1的电位充电至Vdd+Vth_T5时,驱动晶体管T5关闭,其中Vdd为第一电压信号端VDD的电压,Vth_T5为驱动晶体管T5的阈值电压。驱动晶体管阈值电压补偿后,第一节点N1的电位和第二节点N2的电位均为Vdd+Vth_T5
发光器件阈值电压补偿阶段t3,复位信号端Reset的复位信号reset、扫描信号端Gate的扫描信号gate、第一控制信号端S1的第一控制信号s1、第二发光控制信号端EM2的第二发光控制信号em2为高电平,第二控制信号端S2的第二控制信号s2、以及第一发光控制信号端EM1的第一发光控制信号em1为低电平,第四晶体管T4、第六晶体管T6打开,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、以及驱动晶体管T5关闭,第一节点N1与第二节点N2断开,当第二节点N2的电位经由发光器件OLED放电至Vss+Vth_OLED时,第七晶体管T7关闭。发光器件阈值电压补偿后,第一节点N1的电位仍为Vdd+Vth_T5,第二节点N2的电位为Vss+Vth_OLED
数据写入阶段t4,复位信号端Reset的复位信号reset、第一控制信号端S1的第一控制信号s1、第二控制信号端S2的第二控制信号s2、以及第一发光控制信号端EM1的第一发光控制信号em1为高电平,扫描信号端Gate的扫描信号gate、第二发光控制信号端EM2的第二发光控制信号em2为低电平,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4、第六晶体管T6第七晶体管T7关闭,第三晶体管T3、以及驱动晶体管T5打开,第一节点N1与第二节点N2断开,第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3串联,数据信号端Data的数据信号data写入第二节点N2之前,第一节点N1的电位耦合至Vdd+Vth_T5+k(Vdata-Vss-Vth_OLED),其中,k=(c2×c3/(c2+c3))/(c1+(c2×c3/(c2+c3))),其中,c1为第一电容C1的电容值,c2为第二电容C2的电容值,c3为第三电容C3的电容值。数据写入阶段之后,第二节点N2的电位为Vdata
发光阶段t5,第一发光控制信号端EM1的第一发光控制信号em1和第二发光控制信号端EM2的第二发光控制信号em2为低电平,复位信号端Reset的复位信号reset、第一控制信号端S1的第一控制信号s1、第二控制信号端S2的第二控制信号s2、以及扫描信号端Gate的扫描信号gate为高电平,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第四晶体管T4断开,驱动晶体管T5、第六晶体管T6以及第七晶体管T7打开,第一节点N1与第二节点N2断开,驱动晶体管T5根据第一节点N1的电位生成驱动电流,驱动电流流入发光器件OLED,发光器件OLED发光。第一节点N1的电位为Vdd+Vth_T5+k(Vdata-Vss-Vth_OLED),第二节点N2的电位为Vdata
发光阶段t5,发光电流IOLED=W×COX×u/2L×k(Vdata-Vss-Vth_OLED)2,其中,COX为驱动四晶体管T5沟道的单位面积电容,u为驱动晶体管T5沟道的迁移率,W为驱动晶体管T5沟道的宽度,L为驱动晶体管T5沟道的长度。
从上述发光器件发光电流IOLED的公式中可以得出,发光器件OLED的发光电流与驱动晶体管T5的阈值电压Vth_T5以及第一电压信号端VDD的电压Vdd均无关,因此本申请实施例提供的像素电路,可以补偿由于驱动晶体管阈值电压漂移以及第一电压信号端IR drop,从而可以避免显示亮度不均。并且,由于发光电流公式中包含发光器件的阈值电压Vth_OLED,即便发光器件的阈值电压发生漂移,也不会影响发光器件的亮度,从而本申请实施例提供的像素电路还可以补偿发光器件阈值电压漂移引起的显示亮度不均。
本申请实施例提供的像素电路,复位阶段以后,数据写入阶段之前,驱动晶体管的栅极电压始终为Vdd+Vth_T5,即相当于驱动晶体管处于偏置状态,从而可以改善因驱动晶体管磁滞引起的残像,进一步改善显示效果。
在具体实施时,发光器件可以设置为电致发光二极管,例如可以是有机发光二极管(OLED),也可以是量子点发光二极管(QLED)中的至少一种。图1~3中以发光器件为OLED为例进行举例说明。其中,发光器件可以包括层叠设置的阳极、发光层、阴极。进一步地,发光层还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层等膜层。当然,在实际应用中,发光器件可以根据实际应用环境的需求进行设计确定,在此不作限定。
在具体实施时,在衬底基板之上形成各晶体管的阵列,像素电路中的各晶体管的排布图如图5所示。
晶体管的阵列例如可以包括:如图6所示的半导体层6,如图7所示的第一导电层7,如图9所示的第二导电层8,如图11所示的第三导电层9、如图12所示的第四导电层10。第一导电层和第二导电层之间还设置有具有第一过孔11的栅绝缘层,栅绝缘层设置过孔的示意图如图8所示。第二导电层和第三导电层之间还设置有具有第二过孔12的层间绝缘层,层间绝缘层设置过孔的示意图如图10所示。第四导电层之上还设置有具有第三过孔13的平坦化层,平坦化层设置过孔的示意图如图13所示。发光器件阳极14的图案例如可以如图14所示。图6~图14依次堆叠组成如图5所示的像素电路排布图。
半导体层包括个开关晶体管的有源层,各有源层包括:各有源层可包括源极区域、漏极区域以及源极区域和漏极区域之间的沟道区。半导体层可采用非晶硅、多晶硅、氧化物半导体材料等制作。上述的源极区域和漏极区域可为掺杂有n型杂质或p型杂质的区域。第一导电层例如包括各电容的电极、扫描信号线、复位信号线、发光控制线,以及各开关晶体管的栅极。第二导电层例如包括各电容的另一电极。第三导电层例如包括各晶体管的源极和漏极。第四导电层例如包括反射层。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种上述像素电路的驱动方法,如图15所示,所述方法包括:
S101、复位阶段,所述发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述驱动晶体管的第二级和所述发光器件导通;所述复位模块,响应于复位信号端的复位信号,将初始信号端的初始化信号写入所述第一节点,对所述驱动晶体管的栅极进行复位;所述阈值电压补偿模块响应于控制信号端的控制信号,将所述第一节点和所述第二节点导通,将所述初始化信号写入所述第二节点,对所述发光器件的阳极进行复位;
S102、驱动晶体管阈值电压补偿阶段,所述发光控制模块,响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述驱动晶体管的第一级与第一电压信号端导通;所述阈值电压补偿模块,响应于所述控制信号端的控制信号,对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿;
S103、发光器件阈值电压补偿阶段,所述发光控制模块,响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述第二节点与所述发光器件导通;所述阈值电压补偿模块,响应于所述控制信号端的控制信号,控制所述第一节点和所述第二节点断开,并对所述发光器件的阈值电压进行补偿;
S104、数据写入阶段,所述数据写入模块将数据信号写入所述驱动晶体管的第二级;所述阈值电压补偿模块,响应于控制信号端的控制信号,对所述第一节点的电压进行耦合;
S105、发光阶段,所述发光控制模块,响应于所述发光控制信号端的发光控制信号,将第一电压信号端的第一电压信号提供给所述驱动晶体管的第一级,并将所述驱动晶体管的第二极与所述发光器件导通;所述驱动晶体管根据所述第一节点的电压和所述驱动晶体管的第二级电压生成驱动电流,驱动所述发光器件发光。
本申请实施例提供的像素电路的驱动方法,复位模块响应于复位信号端的复位信号对第一节点进行复位,即可以对驱动晶体管的栅极进行复位,当第一节点与第二节点导通,且发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号将第二节点与发光器件导通,即还可以对发光器件进行复位。由于阈值电压补偿模块分别与第一电压信号端、第一节点以及第二节点电连接,通过上述模块与器件之间的相互配合,可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿,以及对发光器件的阈值电压进行补偿,使得驱动发光器件发光的驱动电流不受驱动晶体管的阈值电压影响,也不受发光器件的阈值电压影响,从而可以改善由于阈值电压不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且,还可以对第一电压信号端的电压进行补偿,使得驱动电流不受第一电压信号端的电压影响,可以改善由于第一电压信号端的IR Drop导致的发光亮度不均的问题。
并且,本申请实施例提供的像素电路的驱动方法,复位阶段以后,数据写入阶段之前,驱动晶体管的栅极电压不变,即相当于驱动晶体管处于偏置状态,从而可以改善因驱动晶体管磁滞引起的残像,进一步改善显示效果。
可选地,所述阈值电压补偿模块包括:第一储能电路,第二储能电路,第三储能电路,第一控制电路,以及第二控制电路;所述阈值电压补偿模块,响应于控制信号端的控制信号,对所述第一节点的电压进行耦合,具体包括:
所述第一控制电路响应于所述第一控制信号端的第一控制信号,控制所述第一节点和所述第二节点断开,所述第二控制电路,响应于所述第二控制信号端的第二控制信号,以使所述第一储能电路、所述第二储能电路以及所述第三储能电路串联,对所述第一节点的电压进行耦合。
本申请实施例提供的像素电路的驱动方法,对驱动晶体管以及发光器件进行复位以及分别进行阈值电压补偿,并且在数据写入阶段,对第一节点的电压进行耦合,这样在发光阶段,驱动晶体管根据耦合后的第一节点的电压生成驱动电流,与驱动晶体管的阈值电压、第一电压信号端的电压均无关,可以补偿由于驱动晶体管阈值电压漂移以及第一电压信号端IR drop,从而可以避免显示亮度不均。并且,由于发光电流公式中包含发光器件的阈值电压,即便发光器件的阈值电压发生漂移,也不会影响发光器件的亮度。
具体实施时,对于如图3所示的像素电路,利用如图4所示的时序对其进行驱动,具体驱动方法参见像素电路部分的介绍,在此不再赘述。
本申请实施例提供的一种显示装置,所述显示装置包括本申请实施例提供的像素电路。
本申请实施例提供的显示装置为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本申请的限制。
综上所述,本申请实施例提供的像素电路及其驱动方法、显示装置,复位模块响应于复位信号端的复位信号对第一节点进行复位,即可以对驱动晶体管的栅极进行复位,当第一节点与第二节点导通,且发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号将第二节点与发光器件导通,即还可以对发光器件进行复位。由于阈值电压补偿模块分别与第一电压信号端、第一节点以及第二节点电连接,通过上述模块与器件之间的相互配合,可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿,以及对发光器件的阈值电压进行补偿,使得驱动发光器件发光的驱动电流不受驱动晶体管的阈值电压影响,也不受发光器件的阈值电压影响,从而可以改善由于阈值电压不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且,还可以对第一电压信号端的电压进行补偿,使得驱动电流不受第一电压信号端的电压影响,可以改善由于第一电压信号端的IR Drop导致的发光亮度不均的问题。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种像素电路,其特征在于,所述像素电路包括:驱动晶体管,复位模块,阈值电压补偿模块,数据写入模块,发光控制模块,以及发光器件;
所述驱动晶体管的第一级与所述发光控制模块的第一端耦接,所述驱动晶体管的第二级与所述发光控制模块的第二端耦接;
所述驱动晶体管的栅极、所述复位模块的输出端以及所述阈值电压补偿模块的第一端与第一节点耦接;
所述复位模块的控制端与复位信号端耦接,所述复位模块的输入端与初始化信号端耦接;
所述发光控制模块的控制端与发光控制信号端耦接,所述发光控制模块的第三端与第一电压信号端耦接,所述发光控制模块的第四端与所述发光器件的阳极耦接;
所述阈值电压补偿模块的第二端、所述数据写入模块的输出端以及所述发光控制模块第二端与第二节点耦接;
所述阈值电压补偿模块的第三端与所述第一电压信号端耦接,所述阈值电压补偿模块的控制端与控制信号端耦接;
所述数据写入模块的控制端与扫描信号端耦接,所述数据写入模块的输入端与数据信号端耦接;
所述控制信号端包括:第一控制信号端和第二控制信号端;所述阈值电压补偿模块包括:第一储能电路,第二储能电路,第三储能电路,第一控制电路,以及第二控制电路;
所述第一储能电路的第二端、所述第二储能电路的第一端、以及所述第一控制电路的第一端与所述第一节点耦接;
所述第三储能电路的第一端、所述第一控制电路的第二端与所述第二节点耦接;
所述第一储能电路的第一端与所述第一电压信号端耦接;
所述第二储能电路的第二端和所述第三储能电路的第二端与所述第二控制电路的第一端耦接;
所述第一控制电路的控制端与所述第一控制信号端耦接;
所述第二控制电路的控制端与所述第二控制信号端耦接,所述第二控制电路的第二端接地。
2.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述复位模块包括:第一晶体管;
所述第一晶体管的栅极与所述复位信号端耦接,所述第一晶体管的第一级与初始信号端耦接,所述第一晶体管的第二级与所述第一节点耦接。
3.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述第一储能电路包括第一电容,所述第二储能电路包括第二电容,所述第三储能电路包括第三电容;
所述第一电容的第一级与所述第一电压信号端耦接,所述第一电容的第二级与所述第一节点耦接;
所述第二电容的第一级与所述第一节点耦接,所述第三电容的第一级与所述第二节点耦接,所述第二电容的第二级以及所述第三电容的第二级与所述第二控制电路的第一端耦接。
4.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述第一控制电路包括:第二晶体管;所述第二控制电路包括:第四晶体管;
所述第二晶体管的栅极与所述第一控制信号端耦接,所述第二晶体管的第一级与所述第一节点耦接,所述第二晶体管的第二级与所述第二节点耦接;
所述第四晶体管的栅极与所述第二控制信号端耦接,所述第四晶体管的第一级与所述第二储能电路的第一端和所述第三储能电路的第一端耦接,所述第四晶体管的第二级接地。
5.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述数据写入模块包括:第三晶体管;
所述第三晶体管的栅极与所述扫描信号端耦接,所述第三晶体管的第一级与所述数据信号端耦接,所述第三晶体管的第二级与所述第二节点耦接。
6.根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述发光控制模块的控制端包括:第一发光控制端和第二发光控制端;所述发光控制模块包括:第六晶体管和第七晶体管;
所述第六晶体管的栅极与所述第一发光控制端耦接,所述第六晶体管的第一级与第一电源端耦接,所述第六晶体管的第二级与所述驱动晶体管的第一级耦接;
所述第七晶体管的栅极与所述第二发光控制端耦接,所述第七晶体管的第一级与所述驱动晶体管的第二级耦接,所述第七晶体管的第二级与所述发光器件的阳极耦接。
7.一种根据权利要求1~6任一项所述的像素电路的驱动方法,其特征在于,所述方法包括:
复位阶段,所述发光控制模块响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述驱动晶体管的第二级和所述发光器件导通;所述复位模块,响应于复位信号端的复位信号,将初始信号端的初始化信号写入所述第一节点,对所述驱动晶体管的栅极进行复位;所述阈值电压补偿模块响应于控制信号端的控制信号,将所述第一节点和所述第二节点导通,将所述初始化信号写入所述第二节点,对所述发光器件的阳极进行复位;
驱动晶体管阈值电压补偿阶段,所述发光控制模块,响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述驱动晶体管的第一级与第一电压信号端导通;所述阈值电压补偿模块,响应于所述控制信号端的控制信号,对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿;
发光器件阈值电压补偿阶段,所述发光控制模块,响应于发光控制信号端的发光控制信号,将所述第二节点与所述发光器件导通;所述阈值电压补偿模块,响应于所述控制信号端的控制信号,控制所述第一节点和所述第二节点断开,并对所述发光器件的阈值电压进行补偿;
数据写入阶段,所述数据写入模块将数据信号写入所述驱动晶体管的第二级;所述阈值电压补偿模块,响应于控制信号端的控制信号,对所述第一节点的电压进行耦合;
发光阶段,所述发光控制模块,响应于所述发光控制信号端的发光控制信号,将第一电压信号端的第一电压信号提供给所述驱动晶体管的第一级,并将所述驱动晶体管的第二极与所述发光器件导通;所述驱动晶体管根据所述第一节点的电压和所述驱动晶体管的第二级电压生成驱动电流,驱动所述发光器件发光。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述阈值电压补偿模块包括:第一储能电路,第二储能电路,第三储能电路,第一控制电路,以及第二控制电路;所述阈值电压补偿模块,响应于控制信号端的控制信号,对所述第一节点的电压进行耦合,具体包括:
所述第一控制电路响应于所述第一控制信号端的第一控制信号,控制所述第一节点和所述第二节点断开,所述第二控制电路,响应于所述第二控制信号端的第二控制信号,以使所述第一储能电路、所述第二储能电路以及所述第三储能电路串联,对所述第一节点的电压进行耦合。
9.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括根据权利要求1~6任一项所述的像素电路。
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