CN111785214B - 阵列基板及其驱动方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及其驱动方法、显示面板，属于显示技术领域，其可至少部分解决现有的像素驱动电路中由于驱动晶体管阈值电压不同产生不同的显示电流导致发光器件亮度的均匀性较差的问题。本发明的一种阵列基板，包括多个阵列分布的像素单元，每个像素单元包括一个像素驱动电路，每个像素驱动电路包括：驱动单元、发光单元、存储单元、发光控制单元、重置单元、补偿单元以及充电单元；重置单元，用于调节第一节点的电压；补偿单元，用于通过存储单元的调节向驱动单元写入补偿数据；充电单元，用于向存储单元写入数据线端的数据信号；发光控制单元，用于通过控制驱动单元而向发光单元写入显示电流，显示电流的大小与数据线端的电压有关。

Description

阵列基板及其驱动方法、显示面板
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种阵列基板及其驱动方法、显示面板。
背景技术
有源矩阵有机发光二极体面板(Active Matrix Organic Light EmittingDiode，简称：AMOLED)的应用越来越广泛。AMOLED的像素显示器件为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)，AMOLED能够发光是通过驱动薄膜晶体管在饱和状态下产生显示电流，该显示电流驱动发光器件发光。如图1所示，现有的基本的像素驱动电路采用3T1C电路，该3T1C电路包括三个薄膜晶体管(开关晶体管M1和驱动晶体管M2、控制晶体管M3)和1个第一存储电容C。
但是，该像素驱动电路中，输入到发光单元上的显示电流受驱动晶体管的阈值电压(Vth)影响，由于像素驱动电路长时间的工作，使得驱动晶体管的阈值电压受温度、材料、噪声等外界环境的影响而发生漂移现象，从而造成像素驱动电路输出的显示电流不稳定，进而会出现显示亮度不均匀、显示画面质量差等问题。
发明内容
本发明至少部分解决现有的像素驱动电路中由于驱动晶体管阈值电压不同产生不同的显示电流导致发光器件亮度的均匀性较差的问题，提供一种可有效的消除驱动晶体管的阈值电压对发光器件的显示电流的影响的阵列基板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，包括多个阵列分布的像素单元，每个像素单元包括一个像素驱动电路，每个所述像素驱动电路包括：驱动单元、发光单元、存储单元、发光控制单元、重置单元、补偿单元以及充电单元；所述驱动单元，用于驱动所述发光单元进行发光；所述存储单元的第一端连接所述充电单元，其第二端连接第一节点；所述重置单元，用于调节第一节点的电压；所述补偿单元，用于通过所述存储单元的调节向所述驱动单元写入补偿数据；所述充电单元，用于向所述存储单元写入数据线端的数据信号；所述发光控制单元，用于通过控制所述驱动单元而向所述发光单元写入显示电流，所述显示电流的大小与数据线端的电压有关。
进一步优选的是，本实施例的阵列基板还包括多个栅线端，每行像素单元对应的像素驱动电路连接一个栅线端，所述重置单元通过前两行像素单元对应的栅线端的控制调节第一节点的电压，所述补偿单元通过前一行像素单元对应的栅线端的控制向所述驱动单元写入补偿数据，所述充电单元通过本行像素单元对应的栅线端的控制向所述存储单元写入数据线端的数据信号。
进一步优选的是，每个所述重置单元包括：第一晶体管，其栅极连接前两行像素单元对应的栅线端，第一极连接第一节点，第二极连接前两行像素单元对应的栅线端。
进一步优选的是，每个所述补偿单元包括：第二晶体管，其栅极连接前一行像素单元对应的栅线端，第一极连接第一节点，第二极连接第二节点。
进一步优选的是，每个所述充电单元包括：第三晶体管，其栅极连接本行像素单元对应的栅线端，第一极连接数据线端，第二极连接存储单元。
进一步优选的是，每个所述充电单元包括：第四晶体管，其栅极连接信号端，第一极连接第二节点，第二极连接发光单元。
进一步优选的是，每个所述驱动单元包括：第五晶体管，其栅极连接第一节点，第一极连接第一电压端，第二极连接第二节点。
进一步优选的是，每个所述存储单元包括：第一存储电容，其第一极连接第三晶体管的第二极，其第二极连接第一节点；第二存储电容，其第一极连接第一节点，其第二极连接第一电压端。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板的驱动方法，基于上述的阵列基板，所述驱动方法包括：在重置阶段中，重置单元调节第一节点的电压；在补偿阶段中，补偿单元通过所述存储单元的调节向所述驱动单元写入补偿数据；在充电阶段中，充电单元向所述存储单元写入数据线端的数据信号；在显示阶段中，发光控制单元通过控制所述驱动单元而向所述发光单元写入显示电流，所述显示电流的大小与数据线端的电压有关。
进一步优选的是，所述驱动方法包括：重置阶段，向前两行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前一行像素单元对应的栅线端、信号端输入关断信号；补偿阶段，向前一行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端、信号端输入关断信号；充电阶段，向数据线端输入数据信号，向本行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向前一行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端、信号端输入关断信号；显示阶段，向信号端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前一行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端输入关断信号。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，包括上述的阵列基板。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有的像素驱动电路的结构示意图；
图2为本发明的实施例的一种阵列基板的像素驱动电路的结构示意图；
图3为图2所示的像素驱动电路的工作时序图；
图4为本发明的实施例的一种阵列基板的像素驱动电路的结构示意图；
其中，附图标记为：1、驱动单元；2、发光单元；3、存储单元；4、重置单元；5、补偿单元；6、发光控制单元；7、充电单元；VDD、第一电压端；VSS、第二电压端；Gate(n)、第n行像素单元对应的像素驱动电路连接的栅线端；EM、信号端；Data(n)、数据线端；T1、第一晶体管；T2、第二晶体管；T3、第三晶体管；T4、第四晶体管；T5、第五晶体管；N1第一节点；N2第二节点；t1、重置阶段；t2、补偿阶段；t3、充电阶段；t4、显示阶段；C1、第一存储电容；C2、第二存储电容。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
实施例1：
如图2至图4所示，本实施例提供一种阵列基板，包括多个阵列分布的像素单元，每个像素单元包括一个像素驱动电路，每个像素驱动电路包括：驱动单元1、发光单元2、存储单元3、发光控制单元6、重置单元4、补偿单元5以及充电单元7；
驱动单元1，用于驱动发光单元2进行发光；
存储单元3的第一端连接充电单元7，其第二端连接第一节点N1；
重置单元4，用于调节第一节点N1的电压；
补偿单元5，用于通过存储单元3的调节向驱动单元1写入补偿数据；
充电单元7，用于向存储单元3写入数据线端Data(n)的数据信号；
发光控制单元6，用于通过控制驱动单元1而向发光单元2写入显示电流，显示电流的大小与数据线端Data(n)的电压有关。
本实施例的像素驱动电路中，通过驱动单元1驱动发光单元2进行发光(像素显示)时，向发光单元2写入显示电流，显示电流的大小与数据线端Data(n)的电压有关，而与驱动单元1的阈值电压无关，从而消除了驱动单元1的阈值电压(Vth)对发光单元2的显示电流的影响，有效提升显示装置中发光单元2的亮度均匀性。
优选的，本实施的阵列基板还包括多个栅线端，每行像素单元对应的像素驱动电路连接一个栅线端，重置单元4通过前两行像素单元对应的栅线端的控制调节第一节点N1的电压，补偿单元5通过前一行像素单元对应的栅线端的控制向驱动单元1写入补偿数据，充电单元7通过本行像素单元对应的栅线端的控制向存储单元3写入数据线端Data(n)的数据信号。
其中，也就是说重置单元4受前两行像素单元对应的栅线端控制，补偿单元5受前一行像素单元对应的栅线端控制，而充电单元7受本行像素单元对应的栅线端控制，如图4所示。
每一行像素单元的驱动过程的复位阶段与前两行的像素单元的充电阶段t3同时进行，而不用等到上一行像素单元的显示阶段t4完成后再进行，这样使得该行像素单元的复位阶段提前两行进行；同理，每一行像素单元的驱动过程的补偿阶段t2与前一行的像素单元的充电阶段t3同时进行，而不用等到前一行像素单元的显示阶段t4完成后再进行，这样使得该行像素单元的复位阶段提前一行进行，从而增加了存储单元3的充电时间，确保输出电压稳定性，提高驱动过程的响应速度。
需要说明的是，需要增加两个栅线端，分别控制第一行像素单元的像素驱动电路中的重置单元4和补偿单元5，以使第一行像素单元额像素驱动电路的驱动时序过程与其余的像素驱动电路一致。
具体的，每个重置单元4包括：第一晶体管T1，其栅极连接前两行像素单元对应的栅线端，第一极连接第一节点N1，第二极连接前两行像素单元对应的栅线端。
每个补偿单元5包括：第二晶体管T2，其栅极连接前一行像素单元对应的栅线端，第一极连接第一节点N1，第二极连接第二节点N2。
每个充电单元7包括：第三晶体管T3，其栅极连接本行像素单元对应的栅线端，第一极连接数据线端Data(n)，第二极连接存储单元3。
每个充电单元7包括：第四晶体管T4，其栅极连接信号端EM，第一极连接第二节点N2，第二极连接发光单元2。
每个驱动单元1包括：第五晶体管T5，其栅极连接第一节点N1，第一极连接第一电压端VDD，第二极连接第二节点N2。
每个存储单元3包括：第一存储电容C1，其第一极连接第三晶体管T3的第二极，其第二极连接第一节点N1；第二存储电容C2，其第一极连接第一节点N1，其第二极连接第一电压端VDD。
优选的，所有晶体管均为N型晶体管；或者，所有晶体管均为P型晶体管。
在本实施例中，第一电压端VDD用于提供工作电压，第二电压端VSS用于提供参考电压。
需要说明的是，本实施例中的发光单元2可以是现有技术中包括LED(LightEmitting Diode，发光二极管)或OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)在内的电流驱动的发光器件，在本实施例中是以OLED为例进行的说明。
本实施例还提供了一种阵列基板的驱动方法，基于上述的阵列基板，驱动方法包括：
在重置阶段t1中，重置单元4调节第一节点N1的电压；
在补偿阶段t2中，补偿单元5通过存储单元3的调节向驱动单元1写入补偿数据；
在充电阶段t3中，充电单元7向存储单元3写入数据线端Data(n)的数据信号；
在显示阶段t4中，发光控制单元6通过控制驱动单元1而向发光单元2写入显示电流，显示电流的大小与数据线端Data(n)的电压有关。
具体的，如图2和图3所示，该方法中，第一电压端VDD用于提供工作电压，第二电压端VSS用于提供参考电压；该方法具体包括：
S11、重置阶段t1，向前两行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前一行像素单元对应的栅线端、信号端EM输入关断信号。
其中，导通信号是指加载在晶体管栅极上时可使晶体管导通的信号，而关断信号是指加载在晶体管栅极上时可使晶体管关断的信号。
需要说的是，以下以所有晶体管均是P型晶体管为例进行说明，故其中导通信号为低电平信号，关断信号为高电平信号。
在本阶段中，也就是说向本行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第三晶体管T3关断；向前一行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第二晶体管T2关断；向信号端EM输入高电平，使得第四晶体管T4关断。向前两行像素单元对应的栅线端输入低电平，使得第一晶体管T1导通，并且该对电平也是复位信号，前两行像素单元对应的栅线端的复位信号经过第一晶体管T1写入第一节点N1(此时第一节点N1的电压V1＝Vgl)，并存储至存储单元3中，从而形成存储单元3的电压的初始化。
S12、补偿阶段t2，向前一行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端、信号端EM输入关断信号。
在本阶段中，也就是说向本行像素单元对应的栅线端高电平，使得第三晶体管T3关断；向前两行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第一晶体管T1关断；向信号端EM输入高电平，使得第四晶体管T4关断。向前一行像素单元对应的栅线端低电平，第二晶体管T2导通；同时由于上一阶段的存储单元3中的信号的作用使得第五晶体管T5导通，第一电压端VDD的信号分别经过第五晶体管T5和第二晶体管T2写入第一节点N1，直至第五晶体管T5的栅源电压与其阈值电压相等(Vgs＝Vth)时，第五晶体管T5关断。此时，第一节点N1的电压为第一电压端VDD的电压与第五晶体管T5的阈值电压之和，即V1’＝Vdd+Vth，相当于第五晶体管T5的阈值电压存储在第一存储电容C1中。
S13、充电阶段t3，向数据线端Data(n)输入数据信号，向本行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向前一行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端、信号端EM输入关断信号。
在本阶段中，也就是说向前一行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第二晶体管T2关断；向前两行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第一晶体管T1关断；向信号端EM输入高电平，使得第四晶体管T4关断。向本行像素单元对应的栅线端输入低电平，第三晶体管T3导通，数据线端Data(n)的数据信号经过第三晶体管T3写入第一存储电容C1的第一极中。由于第一存储电容C1的耦合作用，此时第一节点N1的电压变为第一电压端VDD的电压、第五晶体管T5的阈值电压和数据线端Data(n)的电压之和，即V1”＝Vdd+Vth+Vdata。
S14、显示阶段t4，向信号端EM输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前一行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端输入关断信号。
在本阶段中，也就是说本行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第三晶体管T3关断；向前一行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第二晶体管T2关断；向前两行像素单元对应的栅线端输入高电平，使得第一晶体管T1关断。向信号端EM输入低电平，第四晶体管T4导通；同时，由于第一存储电容C1的作用，第五晶体管T5导通。第一电压端VDD的信号依次经过第五晶体管T5和第四晶体管T4写入发光单元2。
流过发光单元22的显示电流为：IOLED＝β(Vgs-Vth)2＝β(V1”-Vdd-Vth)2＝β(Vdd+Vth+Vdata-Vdd-Vth)2＝β(Vdata)2，
其中，β＝1/2μncox(W/L)，μn表示第五晶体管T5的电子迁移率，cox表示单位面积的绝缘电容，W/L表示第五晶体管T5的有源区的宽长比。
由此可见，在显示阶段t4发光单元2的显示电流与第五晶体管T5阈值电压无关，而β是在面板制造工艺确定后确定的常数，所以发光单元2的显示电流仅仅受第一电压端VDD的电压的影响。
实施例2：
本实施例提供一种显示面板，包括多个像素驱动电路，该像素驱动电路为上述的像素驱动电路。
具体的，该显示面板可为有机发光二极管(OLED)显示面板、电子纸、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。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括多个阵列分布的像素单元，每个像素单元包括一个像素驱动电路，每个所述像素驱动电路包括：驱动单元、发光单元、存储单元、发光控制单元、重置单元、补偿单元以及充电单元；
所述驱动单元，用于驱动所述发光单元进行发光；
所述重置单元，用于调节第一节点的电压；
所述补偿单元，用于通过所述存储单元的调节向所述驱动单元写入补偿数据；
所述充电单元，用于向所述存储单元写入数据线端的数据信号；
所述发光控制单元，用于通过控制所述驱动单元而向所述发光单元写入显示电流，所述显示电流的大小与数据线端的电压有关；
所述阵列基板还包括多个栅线端，每行像素单元对应的像素驱动电路连接一个栅线端，所述重置单元通过前两行像素单元对应的栅线端的控制调节第一节点的电压，所述补偿单元通过前一行像素单元对应的栅线端的控制向所述驱动单元写入补偿数据，所述充电单元通过本行像素单元对应的栅线端的控制向所述存储单元写入数据线端的数据信号。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，每个所述重置单元包括：第一晶体管，其栅极连接前两行像素单元对应的栅线端，第一极连接第一节点，第二极连接前两行像素单元对应的栅线端。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，每个所述补偿单元包括：第二晶体管，其栅极连接前一行像素单元对应的栅线端，第一极连接第一节点，第二极连接第二节点。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，每个所述充电单元包括：第三晶体管，其栅极连接本行像素单元对应的栅线端，第一极连接数据线端，第二极连接存储单元。
5.根据权利要求4所述的阵列基板，其特征在于，每个所述充电单元包括：第四晶体管，其栅极连接信号端，第一极连接第二节点，第二极连接发光单元。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，每个所述驱动单元包括：第五晶体管，其栅极连接第一节点，第一极连接第一电压端，第二极连接第二节点。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，每个所述存储单元包括：
第一存储电容，其第一极连接第三晶体管的第二极，其第二极连接第一节点；
第二存储电容，其第一极连接第一节点，其第二极连接第一电压端。
8.一种阵列基板的驱动方法，其特征在于，基于权利要求1至权利要求7中任意一项所述的阵列基板，所述驱动方法包括：
在重置阶段中，重置单元调节第一节点的电压；
在补偿阶段中，补偿单元通过所述存储单元的调节向所述驱动单元写入补偿数据；
在充电阶段中，充电单元向所述存储单元写入数据线端的数据信号；
在显示阶段中，发光控制单元通过控制所述驱动单元而向所述发光单元写入显示电流，所述显示电流的大小与数据线端的电压有关。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，基于权利要求1至权利要求7中任意一项所述的阵列基板，所述驱动方法包括：
重置阶段，向前两行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前一行像素单元对应的栅线端、信号端输入关断信号；
补偿阶段，向前一行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端、信号端输入关断信号；
充电阶段，向数据线端输入数据信号，向本行像素单元对应的栅线端输入导通信号，向前一行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端、信号端输入关断信号；
显示阶段，向信号端输入导通信号，向本行像素单元对应的栅线端、前一行像素单元对应的栅线端、前两行像素单元对应的栅线端输入关断信号。
10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的阵列基板。
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