CN112767873B - 一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置,显示效果较好且能耗较低。其中的像素驱动电路包括数据写入子电路、驱动子电路以及控制子电路。数据写入子电路配置为将第一数据信号端提供的第一数据信号写入驱动子电路并进行阈值电压补偿,或者,将第二数据信号端提供的第二数据信号写入驱动子电路并进行阈值电压补偿。控制子电路配置为使第一电源电压信号端与驱动晶体管电连接,同时使驱动晶体管与待驱动元件电连接。驱动子电路配置为在驱动晶体管与第一电源电压信号端和待驱动元件电连接时,驱动待驱动元件工作,其中,待驱动元件的工作时长与第二数据信号端提供的第二数据信号有关。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置。
背景技术
Micro LED(微型发光二极管)和Mini LED(迷你发光二极管)显示装置相对于有机发光二极管(OLED)具有更高的发光效率和信赖性,更低的功耗,有可能成为未来显示产品的主流。在Micro LED和Mini LED采用像素驱动电路用于驱动LED发光实现显示,因此,像素驱动电路的结构对于保障Micro LED显示装置和Mini LED显示装置的显示效果至关重要。
发明内容
本发明的实施例提供一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置,能够使得显示装置的功耗较低、显示效果较好。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供一种,像素驱动电路,包括数据写入子电路、驱动子电路以及控制子电路;所述驱动子电路包括驱动晶体管。
所述数据写入子电路与第一扫描信号端、第二扫描信号端、第三扫描信号端、第一数据信号端、第二数据信号端以及驱动子电路连接;所述数据写入子电路配置为在来自所述第一扫描信号端、第二扫描信号端和所述第三扫描信号端的信号的控制下,将所述第一数据信号端提供的第一数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿,或者,将第二数据信号端提供的第二数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿。
所述控制子电路与使能信号端、第一电源电压信号端、所述驱动子电路以及待驱动元件连接;所述控制子电路配置为在所述使能信号端提供的使能信号的控制下,使第一电源电压信号端与所述驱动晶体管电连接,同时使所述驱动晶体管与待驱动元件电连接。
所述驱动子电路还与所述第一电源电压信号端连接;所述驱动子电路配置为在所述驱动晶体管与所述第一电源电压信号端和待驱动元件电连接时,驱动待驱动元件工作,其中,所述待驱动元件的工作时长与第二数据信号端提供的第二数据信号有关。
在一些实施例中,所述数据写入子电路包括第一数据写入子单元和第二数据写入子单元。
所述第一数据写入子单元与所述第一扫描信号端、所述第三扫描信号端、所述第一数据信号端以及驱动子电路连接;所述第一数据写入子单元配置为在所述第一扫描信号端、所述第三扫描信号端的控制下,将所述第一数据信号端提供的第一数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿。
所述第二数据写入子单元与所述第二扫描信号端、所述第三扫描信号端、所述第二数据信号端以及驱动子电路连接;所述第二数据写入子单元配置为在所述第二扫描信号端、所述第三扫描信号端的控制下,将所述第二数据信号端提供的第二数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿。
在一些实施例中,所述第一数据信号端和所述第二数据信号端与同一条数据线连接。
或者,所述第一数据信号端和所述第二数据信号端与不同的数据线连接。
在一些实施例中,所述像素驱动电路还包括复位子电路,所述复位子电路与复位信号端、初始电压信号端以及所述驱动子电路连接;所述复位子电路配置为在来自所述复位信号端的信号的控制下,将所述初始电压信号端提供的初始电压传输至所述驱动子电路,对所述驱动子电路进行复位。
在一些实施例中,所述复位子电路还与待驱动元件的阳极连接;所述复位子电路还配置为在来自所述复位信号端的信号的控制下,将所述初始电压信号端提供的初始电压传输至所述待驱动元件的阳极,对所述驱动子电路的阳极进行复位。
在一些实施例中,驱动子电路包括所述驱动晶体管和电容;所述驱动晶体管的栅极与第一节点连接,所述驱动晶体管的第一极和第二极与所述数据写入子电路和所述控制子电路连接。
所述电容的一极与所述第一节点连接,所述电容的另一极与所述第一电源电压信号端连接。
在一些实施例中,在所述数据写入子电路包括第一数据写入子单元和第二数据写入子单元的情况下,所述第一数据写入子单元包括第二晶体管和第三晶体管。
所述第二晶体管的栅极与所述第一扫描信号端连接,所述第二晶体管的第一极与所述第一数据信号端连接,所述第二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接。
所述第三晶体管的栅极与所述第三扫描信号端连接,所述第三晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述第三晶体管的第二极与所述第一节点连接。
所述第二数据写入子单元包括第四晶体管和所述第三晶体管;所述第四晶体管的栅极与所述第二扫描信号端连接,所述第四晶体管的第一极与所述第二数据信号端连接,所述第三晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接。
在一些实施例中,所述控制子电路包括第五晶体管和第六晶体管。
所述第五晶体管的栅极与所述使能信号端连接,所述第五晶体管的第一极与所述第一电源电压信号端连接,所述第五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接。
所述第六晶体管的栅极与所述使能信号端连接,所述第六晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述第六晶体管的第二极与待驱动元件的阳极连接。
在一些实施例中,所述复位子电路包括第七晶体管。
所述第七晶体管的栅极与所述复位信号端连接,所述第七晶体管的第一极与所述初始电压信号端连接,所述第七晶体管的第二极与所述驱动子电路连接。
在一些实施例中,所述复位子电路包括第七晶体管和第八晶体管。
所述第七晶体管的栅极与所述复位信号端连接,所述第七晶体管的第一极与所述初始电压信号端连接,所述第七晶体管的第二极与所述驱动子电路连接。
所述第八晶体管的栅极与所述复位信号端连接,所述第八晶体管的第一极与所述初始电压信号端连接,所述第八晶体管的第二极与待驱动元件连接。
另一方面,提供一种显示面板,包括如上所述的像素驱动电路、以及待驱动元件。
在一些实施例中,所述显示面板包括多个亚像素,每个亚像素对应设置一个所述像素驱动电路。
所述显示面板还包括:多条第一扫描信号线、多条第二扫描信号线、多条第三扫描信号线、多条第一数据线以及多条第二数据线;其中,所述第一数据线与第一数据信号端连接,所述第二数据线与第二数据信号端连接。
同一行亚像素对应的各像素驱动电路与同一条第一扫描信号线、同一条第二扫描信号线、同一条第三扫描信号线连接。
同一列亚像素对应的各像素驱动电路与同一条第一数据线、同一条第二数据线连接。
在一些实施例中,所述显示面板包括多个亚像素,每个亚像素对应设置一个所述像素驱动电路。
所述显示面板还包括:多条第一扫描信号线、多条第二扫描信号线、多条第三扫描信号线、多条数据线;其中,所述数据线与第一数据信号端和第二数据信号端连接。
同一行亚像素对应的各像素驱动电路与同一条第一扫描信号线、同一条第二扫描信号线、同一条第三扫描信号线连接。
同一列亚像素对应的各像素驱动电路与同一条所述数据线连接。
又一方面,提供一种显示装置,包括如上所述的显示面板。
又一方面,提供一种像素驱动电路的驱动方法,包括:
在第一阶段,数据写入子电路在来自第一扫描信号端和第三扫描信号端的信号的控制下,将第一数据信号端提供的第一数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿。
在第二阶段,驱动子电路根据所述第一数据信号端提供的第一数据信号以及第一电源电压信号端提供的电源信号,驱动待驱动元件工作。
在第三阶段,所述数据写入子电路在来自第二扫描信号端和所述第三扫描信号端的信号的控制下,将第二数据信号端提供的第二数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿。
在第四阶段,驱动子电路根据所述第二数据信号端提供的第二数据信号,控制待驱动元件的工作状态。
在一些实施例中,在像素驱动电路包括复位子电路的情况下,所述像素驱动电路的驱动方法,还包括:
在复位阶段,复位子电路在来自所述复位信号端的信号的控制下,将所述初始电压信号端提供的初始电压传输至所述驱动子电路,对所述驱动子电路进行复位。
本发明实施例提供了一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板、显示装置。在其中的像素驱动电路中,通过数据写入子电路可在第一阶段将第一数据信号端提供的第一数据信号写入驱动子电路并进行阈值电压补偿,在第三阶段将第二数据信号端提供的第二数据信号写入驱动子电路并进行阈值电压补偿,通过控制子电路在第二阶段和第四阶段,使第一电源电压信号端与驱动晶体管电连接,同时使驱动晶体管与待驱动元件电连接,并通过驱动子电路在驱动晶体管与第一电源电压信号端和待驱动元件电连接时,至少在第二阶段驱动待驱动元件工作。其中的第二数据信号可以使得待驱动元件的工作时长变化,例如针对任一亚像素,在低灰阶显示时,通过向其对应的待驱动元件提供较大的驱动电流、较短的工作时长,实现低灰阶显示;在高灰阶显示时,通过向其对应的待驱动元件提供较大的驱动电流、较长的工作时长,实现高灰阶显示。也就是说,在整个灰阶显示过程中,可以始终保持驱动电流较大,而改变工作时长来进行控制。由于驱动电流较大时电流密度较大,在大电流密度下,待驱动元件的发光效率较大、色坐标偏移较小,显示效果较好以及能耗较低,因此,本发明实施例中的像素驱动电路具有可以使得待驱动元件的发光效率较大、色坐标偏移较小,显示效果较好以及能耗较小的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图;
图2a为相关技术中的OLED的像素驱动电路结构示意图;
图2b为相关技术中的OLED的像素驱动电路的时序示意图;
图3a为相关技术中的色坐标与电流密度的关系图;
图3b为相关技术中的一种发光效率与电流密度的关系图;
图3c为相关技术中的另一种发光效率与电流密度的关系图;
图3d为相关技术中的另一种发光效率与电流密度的关系图;
图4为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5为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6为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为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8为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9为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10为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的驱动方法的流程示意图;
图11a为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的时序示意图;
图11b为本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的时序示意图;
图12为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13a为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图13b为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
附图标记:
1-像素驱动电路;10-数据写入子电路;100-第一数据写入子单元;101-第二数据写入子单元;11-驱动子电路;12-控制子电路;13-复位子电路;G1-第一扫描信号端;G2-第二扫描信号端;G3-第三扫描信号端;Data1-第一数据信号端;Data2-第二数据信号端;EM-使能信号端;VDD-第一电源电压信号端;VSS-第二电源电压信号端;D-待驱动元件;RST-复位信号端;Vint-初始电压信号端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在显示技术领域,Micro LED显示装置和Mini LED显示装置具有亮度高,色域广的优点,因此在未来显示领域中的应用将会越来越广泛。
上述显示装置均包括显示面板,该显示面板包括多个亚像素。每个亚像素中均设置有像素驱动电路和与该像素驱动电路连接的待驱动元件D,其中,待驱动元件D例如为电流型驱动发光器件,进一步地,可以为电流型发光二极管,例如,微型发光二极管(MicroLight Emitting Diode,Micro LED)、迷你发光二极管(Mini Light Emitting Diode,MiniLED)、或者有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)。在这种情况下,文中所述待驱动元件D的工作时长可以被理解为发光器件的发光时长;所述待驱动元件D工作可以被理解为发光器件发光,待驱动元件D的第一极和第二极分别为发光二极管的阳极和阴极,向待驱动元件提供驱动信号可以被理解为向发光器件提供驱动电流。
基于此,本发明实施例提供了一种像素驱动电路,如图1所示,包括数据写入子电路10、驱动子电路11以及控制子电路12。驱动子电路11包括驱动晶体管T1。
数据写入子电路10与第一扫描信号端G1、第二扫描信号端G2、第三扫描信号端G3、第一数据信号端Data1、第二数据信号端Data2以及驱动子电路11连接。其中,第一扫描信号端G1配置为接收第一扫描信号,并向数据写入子电路10输入第一扫描信号;第二扫描信号端G2配置为接收第二扫描信号,并向数据写入子电路10输入第二扫描信号;第三扫描信号端G3配置为接收第三扫描信号,并向数据写入子电路10输入第三扫描信号;第一数据信号端Data1配置为接收第一数据信号,并向数据写入子电路10输入第一数据信号;第二数据信号端Data2配置为接收第二数据信号,并向数据写入子电路10输入第二数据信号。
数据写入子电路10配置为在来自第一扫描信号端G1、第二扫描信号端G2和第三扫描信号端G3的信号的控制下,在第一阶段将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿,在第三阶段将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿。
控制子电路12与使能信号端EM、第一电源电压信号端VDD、驱动子电路11以及待驱动元件D连接。使能信号端EM配置为接收使能信号,并向控制子电路12输入使能信号;第一电源电压信号端VDD配置为接收第一电源电压信号,并向控制子电路12输入第一电源电压信号。
控制子电路12配置为在使能信号端EM提供的使能信号的控制下,在第一阶段和第三阶段之间的第二阶段和第三阶段之后的第四阶段,使第一电源电压信号端VDD与驱动晶体管T1电连接,同时使驱动晶体管T1与待驱动元件D电连接。
其中,控制子电路12可与待驱动元件D的阳极(正极)连接,待驱动元件D的阴极(负极)与第二电源电压信号端VSS连接。
在一些实施例中,待驱动元件D为Micro LED和Mini LED中的一种。
驱动子电路11还与第一电源电压信号端VDD连接。即,第一电源电压信号端VDD还向驱动子电路11输入第一电源电压信号。可以理解的是,第一电源电压信号端VDD不与驱动晶体管T1直接连接,只有控制子电路12在使能信号端EM提供的使能信号的控制下,才能使第一电源电压信号端VDD与驱动晶体管T1实现电性连通。
驱动子电路11配置为在驱动晶体管T1与第一电源电压信号端VDD和待驱动元件D电连接时,至少在第二阶段驱动待驱动元件D工作,其中,待驱动元件D的工作时长与第二数据信号端Data2提供的第二数据信号有关。
需要说明的是,在第一阶段和第三阶段,由于使能信号端EM的控制,控制子电路12使得驱动晶体管T1与待驱动元件D和第一电源电压信号端VDD处于断开状态。
在第二阶段,根据第一阶段第一数据信号端Data1写入驱动子电路11的第一数据信号,在第二阶段必然会使待驱动元件D工作(发光)。但在第四阶段,需根据第三阶段第二数据信号端Data2写入驱动子电路11的第二数据信号,来决定待驱动元件D是否工作。即,若第二数据信号端Data2提供的第二数据信号不能使得驱动晶体管T1开启,则在第四阶段待驱动元件D继续保持第三阶段的不工作(不发光)状态,若第二数据信号可以使得驱动晶体管T1开启,则在第四阶段待驱动元件D又开始工作。
由此可知,待驱动元件D的工作时长与第二数据信号端Data2提供的第二数据信号有关。
相关技术中,如图2a所示,为一种OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)的像素驱动电路。结合图2a和图2b,该像素驱动电路的工作阶段,依次包括复位阶段、阈值电压补偿阶段和发光阶段。其中,在复位阶段,在复位信号端rst的控制下,通过初始电压信号端对晶体管M3和OLED的阳极进行了复位,复位的目的是消除上一帧显示时的数据,避免影响当前帧的显示。在阈值电压补偿阶段,在扫描信号端gate的控制下,将数据信号端data的数据电压和晶体管M3的阈值电压写入晶体管M3的栅极。在发光阶段,在使能信号端em的控制下,使晶体管M3的第一极与第一电源电压信号端VDD电连接,同时使得晶体管M3的第二极与OLED电连接,此时,在第一电源电压信号端VDD提供的信号和晶体管M3栅极信号的作用下,OLED开始发光,其中,发光阶段的时长是固定的,通过改变驱动电流的大小实现不同灰阶的显示。在上述过程中,OLED整个发光过程仅控制了驱动电流的大小,由此可知,在高灰阶显示时,OLED的驱动电流必然较大,从而电流密度较大;在低灰阶显示时,OLED的驱动电流必然较小,电流密度较小。
当将上述OELD所使用的像素驱动电路用于驱动Micro LED和Mini LED发光时,在高灰阶显示时,Micro LED和Mini LED中的驱动电流较大,电流密度较大;在低灰阶显示时,Micro LED和Mini LED中的驱动电流较小,电流密度较小。
但是Micro LED和Mini LED的发光效率、亮度和色坐标受电流密度的影响较大。对于色坐标,如图3a所示,在低灰阶时,Micro LED和Mini LED的色坐标相对于OLED偏移幅度更大,对显示效果的影响更大。对于发光效率和亮度,不同颜色的Micro LED和Mini LED受影响的幅度不同。下面以红、绿、蓝三基色为例进行说明:如图3b所示,在Micro LED和MiniLED发红光时,其发光效率对应的坐标为3.9%,此时电流密度对应的坐标在1至2的区间内。如图3c所示,在Micro LED和Mini LED发绿光时,其发光效率对应的坐标为18%,此时电流密度对应的坐标在1至2的区间内。如图3d所示,在Micro LED和Mini LED发蓝光时,其发光效率对应的坐标为18%,此时电流密度对应的坐标在1至2的区间内。由上述图3b至图3d可知,当电流密度处于小于1的区间内时,发红光、绿光、蓝光的Micro LED和Mini LED的发光效率均不会达到最大。而电流密度较小时,对应的是低灰阶,因此对于Micro LED和MiniLED来说,较小的电流密度会使得其在显示低灰阶时,发光效率达不到最大。
结合上述,也就是说在低灰阶显示时,低的电流密度一方面会导致发光效率达不到最大,发光效率达不到最大又会导致灰阶显示小于设定值,显示亮度较低,显示效果较差;另一方面,灰阶越小,则色坐标的偏移越大,显示效果将进一步变差。
而在本发明实施例提供的像素驱动电路1中,通过数据写入子电路10可在第一阶段将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿,在第三阶段将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿,通过控制子电路12在第二阶段和第四阶段,使第一电源电压信号端VDD与驱动晶体管T1电连接,同时使驱动晶体管T1与待驱动元件D电连接,并通过驱动子电路11在驱动晶体管T1与第一电源电压信号端VDD和待驱动元件D电连接时,至少在第二阶段驱动待驱动元件D工作。其中的第二数据信号可以使得待驱动元件D的工作时长变化,例如针对任一亚像素,在低灰阶显示时,通过向其对应的待驱动元件D提供较大的驱动电流、较短的发光时长,实现低灰阶显示;在高灰阶显示时,通过向其对应的待驱动元件D提供较大的驱动电流、较长的发光时长,实现高灰阶显示。也就是说,在整个灰阶显示过程中,可以始终保持驱动电流较大,而改变发光时长来进行控制。由于驱动电流较大时电流密度较大,在大电流密度下,待驱动元件D的发光效率较大、色坐标偏移较小,显示效果较好以及能耗较低,因此,本发明实施例中的像素驱动电路1具有可以使得待驱动元件D的发光效率较大、色坐标偏移较小,显示效果较好以及能耗较小的优点。
需要说明的是,第一数据信号端Data1提供的第一数据信号可以为使待驱动元件D能够具有较高且稳定的发光效率的固定高电平信号,在此情况下,像素驱动电路主要通过第二数据信号控制待驱动元件D的工作时长变化进而控制灰阶。或者,第一数据信号的电位可以在一定的电压区间范围内变化,在该电压区间范围内的第一数据信号能够保证待驱动元件L具有较高的发光效率,在此情况下,像素驱动电路通过第一数据信号和第二数据信号控制的共同控制待驱动元件D的工作时长变化进而控制灰阶。
在一些实施例中,如图4所示,数据写入子电路10包括第一数据写入子单元100和第二数据写入子单元101。
第一数据写入子单元100与第一扫描信号端G1、第三扫描信号端G3、第一数据信号端Data1以及驱动子电路11连接。
第一数据写入子单元100配置为在第一扫描信号端G1、第三扫描信号端G3的控制下,在第一阶段将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿。
在第一阶段,第一数据写入子单元100向驱动子电路11写入第一数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压。写入的第一数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压,不仅实现了对驱动晶体管T1的阈值电压的补偿,且在第二阶段,当第一电源电压信号端VDD与驱动晶体管T1电连接时,可以使驱动晶体管T1向待驱动元件D输出驱动信号。
第二数据写入子单元101与第二扫描信号端G2、第三扫描信号端G3、第二数据信号端Data2以及驱动子电路11连接。
第二数据写入子单元101配置为在第二扫描信号端G2、第三扫描信号端G3的控制下,在第三阶段将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿。
第三阶段,第二数据写入子单元101向驱动子电路11写入第二数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压。写入的第二数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压,不仅实现了对驱动晶体管T1的阈值电压的补偿,且在第四阶段,当第一电源电压信号端VDD与驱动晶体管T1电连接时,根据第二数据信号的不同,可以使驱动晶体管T1向待驱动元件D输出驱动信号,驱动待驱动元件D工作,或者,使驱动晶体管T1截止,待驱动元件D保持不工作的状态。
针对任一亚像素,当该第二数据信号可以使得驱动晶体管T1截止时,在一图像帧中,第二阶段的时长即为待驱动元件D总的工作时长,该过程称为短扫工作模式;当该第二数据信号可以使得在第四阶段待驱动元件D再次发光时,在一图像帧中,第二阶段和第四阶段的时长之和,即为待驱动元件D总的工作时长,该过程称为长扫工作模式。由此可知,本发明实施例提供的像素驱动电路1,使得待驱动元件D的工作时长包括了两种不同模式,即短扫工作模式和长扫工作模式。短扫工作模式对应低灰阶显示,长扫工作模式对应高灰阶显示。上述对待驱动元件D的工作时长的控制方式简单、准确,且像素驱动电路1的结构较为简单。
需要说明的是,由于第三阶段的时长一般较短(小于42ms),人眼无法识别出,因此,在长扫工作模式中可以认为人眼会观察到待驱动元件D从第二阶段开始发光一直持续到第四阶段结束。
在一些实施例中,第一数据信号端Data1和第二数据信号端Data2与同一条数据线连接。
参考图4,在数据写入子电路10包括第一数据写入子单元100和第二数据写入子单元101,第一数据写入子单元100与第一数据信号端Data1连接,第二数据写入子单元101与第二数据信号端Data2连接的情况下。第一数据信号端Data1的另一端、第二数据信号端Data2的另一端均与同一条数据线连接。也就是说,第一数据信号和第二数据信号通过同一条数据线传输。
由于第一数据信号和第二数据信号通过同一条数据线传输,因此,在显示面板工作时,针对所有亚像素,需要先通过所有的数据线将第一数据信号写入之后,再开始传输第二数据信号。
示例的,对于所有行亚像素而言,逐行写入第一数据信号,直到最后一行的亚像素写入第一数据信号之后,再从第一行亚像素开始,逐行写入第二数据信号。
第一数据信号和第二数据信号通过同一条数据线传输,可以减少数据线的数量,简化像素驱动电路1的结构,降低生产成本。
在一些实施例中,第一数据信号端Data1和第二数据信号端Data2与不同的数据连接。
参考图4,在数据写入子电路10包括第一数据写入子单元100和第二数据写入子单元101,第一数据写入子单元100与第一数据信号端Data1连接,第二数据写入子单元101与第二数据信号端Data2连接的情况下。第一数据信号端Data1的另一端与第一数据线连接、第二数据信号端Data2的另一端与第二数据线连接;也就是说,第一数据信号通过第一数据线传输,第二数据信号通过第二数据线传输,第一数据线和第二数据线为不同的数据线。
示例的,对于任一行亚像素而言,当第一数据线上的第一数据信号写入该行亚像素后,第二数据线便可以向该行亚像素传输第二数据信号了。
基于此,第一数据信号通过第一数据线传输,第二数据信号通过第二数据线传输,第一数据信号和第二数据信号的传输互不干扰,传输效率较高,短扫工作模式的时间更短,调节范围更大。
在一些实施例中,如图5所示,像素驱动电路1还包括复位子电路13,复位子电路13与复位信号端RST、初始电压信号端Vint以及驱动子电路11连接。其中,复位信号端RST配置为接收复位信号,并向复位子电路13输入该复位信号;初始电压信号端Vint配置为接收初始电压信号,并向复位子电路13输入该初始电压信号。
复位子电路13配置为在来自复位信号端RST的信号的控制下,将初始电压信号端Vint提供的初始电压传输至驱动子电路11,对驱动子电路11进行复位。
复位子电路13对驱动子电路11进行复位,可以消除前一帧画面显示时,驱动子电路11中残留的信号,避免残留的信号对当前帧画面显示的驱动电流造成影响,从而有利于提高画面显示效果。
在一些实施例中,如图6所示,复位子电路13还与待驱动元件D的阳极连接;复位子电路13还配置为在来自复位信号端RST的信号的控制下,将初始电压信号端Vint提供的初始电压传输至待驱动元件D的阳极,对驱动子电路11的阳极进行复位。
在一些实施例中,待驱动元件D为Micro LED或Mini LED。
复位子电路13对待驱动元件D的阳极进行复位,可以消除前一帧画面显示时,待驱动元件D的阳极残留的信号,避免残留的信号对当前帧画面显示的驱动电流造成影响,从而有利于提高画面显示效果。
在一些实施例中,如图7所示,驱动子电路11包括驱动晶体管T1和电容C1;驱动晶体管T1的栅极与第一节点N1连接,驱动晶体管T1的第一极和第二极与数据写入子电路10和控制子电路12连接。
电容C1的一极与第一节点N1连接,电容C1的另一极与第一电源电压信号端VDD连接。
电容C1用于在第一阶段,接收并存储通过数据写入子电路10写入的第一数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压Vth;在第三阶段,接收并存储通过数据写入子电路10写入的第二数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压Vth。
驱动晶体管T1在第二阶段,根据电容C1所存储的第一数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压Vth,以及从第一电源电压信号端VDD传输至驱动晶体管T1的第一电源电压信号产生驱动信号;驱动晶体管T1在第四阶段,根据电容C1所存储的第二数据信号和驱动晶体管T1的阈值电压Vth,以及从第一电源电压信号端VDD传输至驱动晶体管T1的第一电源电压信号产生驱动信号或者不产生驱动信号。
在一些实施例中,驱动晶体管T1为P型晶体管或N型晶体管。
在第一阶段,数据写入子电路10将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿,则,驱动晶体管T1的栅极电位等于VData1+Vth;其中VData1为第一数据信号的电位,Vth为驱动晶体管T1的阈值电压。
基于此,以驱动晶体管T1为P型晶体管为例,在第二阶段,当驱动晶体管T1与第一电源电压信号端VDD、待驱动元件D电连接时,且驱动晶体管T1的栅源电压满足VData1+Vth-Vdd﹤Vth,即VData1-Vdd﹤0时,驱动晶体管T1开启,待驱动元件D开始发光。其中,Vdd为第一电源电压信号端VDD提供的第一电源电压信号的电压。
由此可知,在第二阶段待驱动元件D发光时,驱动待驱动元件D发光的驱动信号与驱动晶体管T1的阈值电压无关。
在第三阶段,数据写入子电路10将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号写入所述驱动子电路11并进行阈值电压补偿,则驱动晶体管T1的栅极电位等于VData2+Vth;其中VData2为第二数据信号的电位。
基于此,以驱动晶体管T1为P型晶体管为例,在第四阶段,当驱动晶体管T1与第一电源电压信号端VDD、待驱动元件D电连接时,且驱动晶体管T1的栅源电压满足VData2+Vth-Vdd﹤Vth,即VData2-Vdd﹤0时,驱动晶体管T1开启,待驱动元件D开始发光。当然,若驱动晶体管T1的栅源电压不满足上述关系,则,驱动晶体管T1截止,待驱动元件D仍然保持不发光的状态。
由此可知,在第四阶段待驱动元件D发光时,驱动待驱动元件D的驱动信号与驱动晶体管T1的阈值电压无关。
由上述可知,当待驱动元件D发光时,驱动该待驱动元件D发光的驱动信号与驱动晶体管T1的阈值电压无关。一方面,对于高迁移率的薄膜晶体管例如为低温多晶硅薄膜晶体管,因薄膜晶体管制作工艺的影响,其阈值电压相对于设计值发生了一定偏移,因而会影响薄膜晶体管的工作性能的稳定性,而当薄膜晶体管的工作性能与其阈值电压无关时,其稳定性将更好。另一方面,由于Vdd为一定值,所以可根据Vdata1或Vdata2来精确控制驱动晶体管T1输出的驱动信号,可以提高待驱动元件D的发光效率、亮度的稳定性、以及显示效果。
在一些实施例中,如图7所示,在数据写入子电路10包括第一数据写入子单元100和第二数据写入子单元101的情况下。
第一数据写入子单元100包括第二晶体管T2和第三晶体管T3。
第二晶体管T2的栅极与第一扫描信号端G1连接,第二晶体管T2的第一极与第一数据信号端Data1连接,第二晶体管T2的第二极与驱动晶体管T1的第一极连接。
第三晶体管T3的栅极与第三扫描信号端G3连接,第三晶体管T3的第一极与驱动晶体管T1的第二极连接,第三晶体管T3的第二极与第一节点N1连接。
在第一阶段,第二晶体管T2在第一扫描信号端G1的控制下开启,将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号(其电位记为VData1+Vth)传输至驱动晶体管T1的第一极。在第三扫描信号端G3的控制下,第三晶体管T3开启,使得驱动晶体管T1的第二极和栅极短接,从而致使驱动晶体管T1处于自饱和状态。
第二数据写入子单元101包括第四晶体管T4和第三晶体管T3;第四晶体管T4的栅极与第二扫描信号端G2连接,第四晶体管T4的第一极与第二数据信号端Data2连接,第四晶体管T4的第二极与驱动晶体管T1的第一极连接。
在第三阶段,第四晶体管T4在第二扫描信号端G2的控制下开启,将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号(其电位记为VData2+Vth)传输至驱动晶体管T1的第一极。在第三扫描信号端G3的控制下,第三晶体管T3开启,使得驱动晶体管T1的第二极和栅极短接,从而致使驱动晶体管T1处于自饱和状态。
在上述基础上,在一些实施例中,驱动晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4为P型晶体管或N型晶体管。
通过该数据写入子电路10,实现了对驱动晶体管T1的阈值电压的两次补偿,电路结构简单。
在一些实施例中,如图7所示,控制子电路12包括第五晶体管T5和第六晶体管T6。
第五晶体管T5的栅极与使能信号端EM连接,第五晶体管T5的第一极与第一电源电压信号端VDD连接,第五晶体管T5的第二极与驱动晶体管T1的第一极连接。
第六晶体管T6的栅极与使能信号端EM连接,第六晶体管T6的第一极与驱动晶体管T6的第二极连接,第六晶体管T6的第二极与待驱动元件D的阳极连接。
第五晶体管T5和第六晶体管T6用于在第二阶段和第四阶段,在使能信号端EM提供的使能信号的控制下打开,使第一电源电压信号端VDD与驱动晶体管T1的第一极,驱动晶体管T1的第二极与待驱动元件D电连接。
在一些实施例中,如图8所示,复位子电路13包括第七晶体管T7。
第七晶体管T7的栅极与复位信号端RST连接,第七晶体管T7的第一极与初始电压信号端Vint连接,第七晶体管T7的第二极与驱动子电路11连接。此处,第七晶体管T7的第二极与驱动子电路11中驱动晶体管T1的栅极,即第一节点N1连接。
第七晶体管T7用于在复位信号端RST提供的复位信号下,将第一节点N1的电位复位为初始电压信号端Vint提供的初始电压信号的电位,也即对驱动晶体管T1的栅极电位进行了复位,用以消除上一帧画面显示时所残留的电位,提高显示效果。
示例的,该初始电压信号可以为0或大于零的高电平,以保证驱动晶体管T1在复位阶段保持关闭状态。
在一些实施例中,如图9所示,复位子电路13包括第七晶体管T7和第八晶体管T8。
第七晶体管T7的栅极与复位信号端RST连接,第七晶体管T7的第一极与初始电压信号端Vint连接,第七晶体管T7的第二极与驱动子电路11连接。此处,第七晶体管T7的第二极与驱动子电路11中驱动晶体管T1的栅极,即第一节点N1连接。
第八晶体管T8的栅极与复位信号端RST连接,第八晶体管T8的第一极与初始电压信号端Vint连接,第八晶体管T8的第二极与待驱动元件D连接。此处,第八晶体管T8的第二极与待驱动元件D的阳极连接。
第八晶体管T8用于在复位信号端RST提供的复位信号下,将待驱动元件D的阳极电位复位为初始电压信号端Vint提供的初始电压信号的电位,用以消除上一帧画面显示时所残留的电位,提高显示效果。
在一些实施例中,驱动晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7以及第八晶体管T8可以均为P型晶体管或者均为N型晶体管。
在此基础上,对像素驱动电路1的结构进行整体性的、示例性的介绍。
如图9所示,像素驱动电路1包括驱动晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7以及第八晶体管T8。
驱动晶体管T1的栅极与第一节点N1连接,驱动晶体管T1的第一极与第二晶体管T2的第二极、第四晶体管的第二极、第五晶体管T5的第二极连接;驱动晶体管T1的第二极与第三晶体管T3的第一极、第六晶体管T6的第一极连接。
第二晶体管T2的栅极与第一扫描信号端G1连接,第二晶体管T2的第一极与第一数据信号端Data1连接。
第三晶体管T3的栅极与第三扫描信号端G3连接,第三晶体管T3的第二极与第一节点N1连接。
第四晶体管T4栅极与第二扫描信号端G2连接,第四晶体管T4的第一极与第二数据信号端Data2连接。
第五晶体管T5的栅极与使能信号端EM连接,第五晶体管T5的第一极与第一电源电压信号端VDD连接。
第六晶体管T6的栅极与使能信号端EM连接,第六晶体管T6的第二极与待驱动元件D阳极连接。
第七晶体管T7的栅极与复位信号端RST连接,第七晶体管T7的第一极与初始电压信号端Vint连接,第七晶体管T7的第二极与第一节点N1连接。
第八晶体管T8的栅极与复位信号端RST连接,第八晶体管T8的第一极与初始电压信号端Vint连接,第八晶体管T8的第二极与待驱动元件D的阳极连接。
本发明的实施例还提供一种像素驱动电路1的驱动方法,如图10所示,包括:
S1、在一图像帧的第一阶段,数据写入子电路10在来自第一扫描信号端G1和第三扫描信号端G3的信号的控制下,将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿。
如图4所示,像素驱动电路1包括驱动子电路11、控制子电路12、数据写入子电路10,其中数据写入子电路10包括第一数据写入子单元100和第二数据写入子单元101。控制子电路12与使能信号端EM、第一电源电压信号端VDD连接。第一数据写入子单元100与第一扫描信号端G1、第三扫描信号端G3、第一数据信号端Data1以及驱动子电路11连接。第二数据写入子单元101与第二扫描信号端G2、第三扫描信号端G3、第二数据信号端Data2以及驱动子电路11连接。
在第一阶段,在第一扫描信号端G1和第三扫描信号端G3的控制下,第一数据写入子单元100将来自第一数据信号端Data1的第一数据信号和驱动晶体管的阈值电压写入驱动子电路11中。
其中,在第一阶段,第一电源电压信号端VDD与驱动子电路11之间、驱动子电路11与待驱动元件D之间处于断开状态。
如图8所示,在驱动子电路11包括驱动晶体管T1和电容C1,第一数据写入子单元100包括第二晶体管T2和第三晶体管T3,第二数据写入子单元101包括第三晶体管T3和第四晶体管T4;第一数据信号端Data1和第二数据信号端Data2分别与不同的数据线连接;控制子电路12包括第五晶体管T5和第六晶体管T6的情况下。
在此基础上,针对图8所示的电路结构,结合图11a,针对短扫工作模式,在第一阶段,在第一扫描信号端G1提供第一扫描信号的控制下,第二晶体管T2开启将第一数据信号端Data1提供的第一数据信号传输至驱动晶体管T1的第一极。在第三扫描信号端G3提供第三扫描信号的控制下,第三晶体管T3开启使得驱动晶体管T1的第二极和栅极短接,将第一数据信号(其电压记为Vdata1)和驱动晶体管T1的阈值电压Vth写入驱动晶体管T1的栅极,实现对驱动晶体管T1的阈值电压的补偿,此时驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata1+Vth。
其中,在第一阶段,第五晶体管T5和第六晶体管T6处于截止状态,第五晶体管T5处于截止状态,使得第一电源电压信号端VDD提供的第一电源电压信号将无法传输至驱动晶体管T1的第一极,第六晶体管T6处于截止状态使得驱动晶体管T1的第二极与待驱动元件D之间断开。
针对图8所示的电路结构,结合图11b,长扫工作模式中第一阶段与短扫工作模式中第一阶段完全相同,在此不再赘述。
S2、在一图像帧的第二阶段,驱动子电路11根据第一数据信号端Data1提供的第一数据信号以及第一电源电压信号端VDD提供的电源信号,驱动待驱动元件D工作。
在第二阶段,在使能信号端EM提供的使能信号的控制下,驱动晶体管T1与第一电源电压信号端VDD、待驱动元件D电连接,驱动晶体管T1根据第一数据信号端Data1提供的第一数据信号和第一电源电压信号端VDD提供的第一电源电压信号产生驱动信号。
针对图8所示的电路结构,结合图11a,在短扫工作模式中,在第二阶段,在使能信号端EM提供的使能信号的控制下,第五晶体管T5和第六晶体管T6均被开启。第五晶体管T5开启后,将第一电源电压信号端VDD提供的第一电源电压信号传输至驱动晶体管T1的第一极;第六晶体管T6开启后,使得驱动晶体管T1的第二极与待驱动元件D之间电连接。
在此基础上,在驱动晶体管T1为P型晶体管的情况下。针对图8所示的电路结构,由于驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata1和Vth之和,驱动晶体管T1的第一极的电位等于第一电源电压信号端VDD提供的第一电源信号的电压Vdd,因此,Vdata1+Vth-Vdd<Vth,此时驱动晶体管T1开启,从而驱动待驱动元件D发光直至第二阶段结束。
针对图8所示的电路结构,结合图11b,长扫工作模式的第二阶段与短扫工作模式中第二阶段完全相同,在此不再赘述。
S3、在一图像帧的第三阶段,数据写入子电路10在来自第二扫描信号端G2和第三扫描信号端G3的信号的控制下,将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号写入驱动子电路11并进行阈值电压补偿。
由上述可知,待驱动元件D发光至第二阶段的结束,也就说在一图像帧的第三阶段,待驱动元件D并不发光。
在第三阶段,在第二扫描信号端G2和第三扫描信号端G3的控制下,第二数据写入子单元101将来自第二数据信号端Data2的第二数据信号和驱动晶体管的阈值电压写入驱动子电路11中。
其中,在第二阶段,第一电源电压信号端VDD与驱动子电路11之间、驱动子电路11与待驱动元件D之间处于断开状态。
针对图8所示的电路结构,结合图11a,在短扫工作模式中,在第三阶段,在第二扫描信号端G2提供的第二扫描信号的控制下,第四晶体管T4开启将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号传输至驱动晶体管T1的第一极。在第三扫描信号端G3提供第三扫描信号的控制下,第三晶体管T3开启将驱动晶体管T1的第二极和栅极短接,将第二数据信号(其电压记为Vdata2)和驱动晶体管T1的阈值电压Vth写入驱动晶体管T1的栅极,实现对驱动晶体管T1的阈值电压的补偿,此时驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata2+Vth。
示例的,在图11a中,第二数据信号端Data2提供的第二数据信号的电压Vdata2为高电平且大于等于第一电源电压信号的电压Vdd。
其中,在第三阶段,第五晶体管T5截止,使得第一电源电压信号端VDD提供的第一电源电压信号无法传输至驱动晶体管T1的第一极;第六晶体管T6截止,使得驱动晶体管T1的第二极与待驱动元件D之间断开。
针对图8所示的电路结构,结合图11b,在长扫工作模式中,在第三阶段,在第二扫描信号端G2提供第二扫描信号的控制下,第四晶体管T4开启将第二数据信号端Data2提供的第二数据信号传输至驱动晶体管T1的第一极。在第三扫描信号端G3提供第三扫描信号的控制下,第三晶体管T3将驱动晶体管T1的第二极和栅极短接,将第二数据信号(其电压记为Vdata2)和驱动晶体管T1的阈值电压Vth写入驱动晶体管T1的栅极,实现对驱动晶体管T1的阈值电压的补偿,此时驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata2+Vth。
示例的,在图11b中,第二数据信号端Data2提供的第二数据信号的电压Vdata2为低电平且小于第一电源电压信号的电压Vdd。
S4、在一图像帧的第四阶段,驱动子电路11根据第二数据信号端Data2提供的第二数据信号,控制待驱动元件D发光或不发光。
在第四阶段,在使能信号端EM提供的使能信号的控制下,驱动晶体管T1与第一电源电压信号端VDD,待驱动元件D电连接,根据第二数据信号端Data2提供的第二数据信号,来决定驱动晶体管T1是否能输出使待驱动元件D发光的驱动信号。
在此基础上,针对图8所示的电路结构,结合图11a,在短扫工作模式中,在第四阶段,在使能信号端EM提供的使能信号的控制下,第五晶体管T5开启,将第一电源电压信号端VDD提供的第一电源电压信号传输至驱动晶体管T1的第一极,第六晶体管T6开启,使得驱动晶体管T1的第二极与待驱动元件D电连接。在此基础上,由于Vdata2大于等于Vdd,因此,驱动晶体管T1的栅极与其第一极之间电位差Vdata2-Vdd大于等于0(Vdata2+Vth-Vdd≥Vth),驱动晶体管T1截止,无法再次驱动待驱动元件D发光。因而,短扫工作模式中待驱动元件D的工作时长等于第二阶段的时长。
在上述过程中,第二阶段的时长由第三阶段开始时第二数据信号写入驱动子电路11的时间点决定,即,第二数据信号越晚写入驱动子电路11中,第二阶段的时长将越长,而第二数据信号的写入时间点是由IC芯片(Integrated Circuit,集成电路)决定的。因此,可以通过改变IC芯片的算法,可以控制第二数据信号的写入时间点,从而实现调整短扫工作模式的工作时长。
示例的,短扫工作模式的工作时长的范围为T/V-T,其中T为一图像侦的时间,V为显示面板的纵向分辨率。
针对图8所示的电路结构,结合图11b,在长扫工作模式中,由于Vdata2小于Vdd,因此驱动晶体管T1的栅极与其第一极之间电位差Vdata2-Vdd小于0(Vdata2+Vth-Vdd<Vth),驱动晶体管T1开启,再次驱动待驱动元件D发光。因而,长扫工作模式中待驱动元件D的工作时长等于第二阶段的时长和第四阶段的时长之和。
对长扫工作模式中工作时长的调整可以通过调整第二阶段的时长的方式来实现,第二阶段的时长调整方法如上述短扫工作模式中的调整方法所述。
示例的,长扫工作模式的工作时长最大值例如可以接近1T。
需要说明的是,由于,第一阶段的时长等于第一数据信号写入每行亚像素中的时间,第三阶段的时长等于第二数据信号写入每行亚像素中的时间,写入时间均较短,因此,第一阶段和第三阶段的时长在整个一图像帧的时长1T中占比较小。
需要说明的是,由于第一数据信号端Data1和第二数据信号端Data2分别与不同的数据线连接,因此对于显示面板中的所有行亚像素中的任一行亚像素而言,第一阶段至第四阶段连续进行,即,对于该行亚像素,进行完第一阶段后就依次进入第二阶段、第三阶段、第四阶段。
作为另一种可选方式,如图12所示,在数据写入子电路10包括第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4;在驱动子电路11包括驱动晶体管T1和电容C1,在第一数据信号端Data1和第二数据信号端Data2与同一条数据线连接的情况下,对像素驱动电路1的驱动过程做如下解释。
针对图12所示的电路结构,结合图11a,在短扫工作模式中,针对显示面板中的所有行亚像素,在第一阶段,从第一行亚像素开始,将第一数据信号(其电压为Vdata1)和驱动晶体管T1的阈值电压Vth依次写入每一行亚像素对应的像素驱动电路1中的第一节点N1,直至对最后一行亚像素写入完毕,从而实现对每一行像素驱动电路1中的驱动晶体管T1的阈值电压补偿,此时每一行的驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata1+Vth。
需要说明的是,输入每一行亚像素的第一数据信号的电压Vdata1大小可能并不相同,但该电压Vdata1均小于第一电源电压信号的电压Vdd。
在上述的第一阶段中,第一阶段的时长等于第一数据信号从第一行亚像素到最后一行亚像素写入所需要的时长总和,因此可以利用IC芯片降低第一数据信号写入每一行亚像素中所用时间,以实现改变第一阶段的时长的目的。在一图形帧的时长为固定值的情况下,减小第一阶段的时长有利于为后续各阶段预留更多的时间,例如可以使得第二阶段的时长更长。
针对图12所示的电路结构,结合图11b,长扫工作模式的第一阶段与上述的短扫工作模式的第一阶段完全相同。
在第二阶段,针对短扫工作模式,由于在第一阶段输入的每一行驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata1+Vth,且第一数据信号的电压Vdata1均小于第一电源电压信号的电压Vdd。所以存在,Vdata1+Vth-Vdd<Vth,因此,所有的驱动晶体管T1开启,从而驱动待驱动元件D发光直至第二阶段结束。也就是说,在第二阶段所有行亚像素同时开始发光。
结合图12和图11b,长扫工作模式中的第二阶段与短扫工作模式完全相同,在此不再赘述。
在第三阶段,结合图12和图11a,在短扫工作模式中,从第一行亚像素开始,将第二数据信号(其电压为Vdata2)和驱动晶体管T1的阈值电压Vth依次写入每一行亚像素对应的像素驱动电路中的第一节点N1,实现对每一行的像素驱动电路中的驱动晶体管T1的阈值电压补偿,此时每一行驱动晶体管T1的栅极电位等于Vdata2+Vth。
结合图12和图11b,在长扫工作模式中的第三阶段与短扫工作模式中的第三阶段完全相同,在此不再赘述。
在第四阶段,结合图12和图11a,在短扫工作模式中,输入的第二数据信号的电压Vdata2大于等于Vdd,因此对所有行亚像素中的任一行亚像素而言,当其处于短扫工作模式时,其对应的待驱动元件D将保持不发光的状态。
由上述可知,短扫工作模式中待驱动元件D的工作时长等于第二阶段的时长,对第二阶段的时长的调整可参照上述。
结合图12和图11b,在长扫工作模式中,输入的第二数据信号的电压Vdata2小于Vdd,因此对所有行亚像素中的任一行亚像素而言,当其处于长扫工作模式时,其对应的待驱动元件D将再次发光。
需要说明的是,在第四阶段,对所有亚像素而言,可能存在某些亚像素发光(处于长扫工作模式),某些亚像素不发光(处于短扫工作模式)的情况,具体根据各亚像素的显示灰阶而定。
对上述长扫工作模式中待驱动元件D的工作时长的调整,也可以通过调整第二阶段的工作时长的方式,实现对长扫工作模式中的工作时长的调整。
在待驱动元件D为Micro LED或Mini LED的情况下,上述的像素驱动电路1通过控制传输至待驱动元件D的驱动电流(驱动信号)的大小结合短扫工作模式,实现对低灰阶的显示;通过控制传输至待驱动元件D的驱动电流的大小结合长扫工作模式,实现对高灰阶的显示。
上述像素驱动电路1的驱动方法与上述的像素驱动电路1相同,因此不再赘述。
在一些实施例中,在像素驱动电路1包括复位子电路13的情况下,像素驱动电路1的驱动方法,还包括:
在一图像帧的复位阶段,复位子电路13在来自复位信号端RST的信号的控制下,将初始电压信号端Vint提供的初始电压传输至驱动子电路11,对驱动子电路11进行复位。
结合图8和图11a或图11b,在复位子电路13包括第七晶体管T7的情况下,在复位信号端RST提供的复位信号的控制下,第七晶体管T7开启将初始电压信号端Vint提供的初始电压传输至第一节点N1,以实现对驱动晶体管T1的栅极电位进行复位的目的。
作为另一种可选方案,结合图9和图11a或图11b,在复位子电路13包括第七晶体管T7和第八晶体管T8的情况下,在复位信号端RST提供的复位信号的控制下,第七晶体管T7开启将初始电压信号端Vint提供的初始电压传输至第一节点N1,以实现对驱动晶体管T1的栅极电位进行复位的目的;在复位信号端RST提供的复位信号的控制下,第八晶体管T8开启将初始电压信号端Vint提供的初始电压传输至待驱动元件D的阳极,以实现对待驱动元件D进行复位的目的。
本发明实施例还提供一种显示面板,包括如上所述的像素驱动电路1、以及待驱动元件D。
该显示面板具有与上所述的像素驱动电路1相同的有益效果,因此不再赘述。
在一些实施例中,显示面板包括多个亚像素,每个亚像素对应设置一个像素驱动电路1。
显示面板还包括:多条第一扫描信号线、多条第二扫描信号线、多条第三扫描信号线、多条第一数据线以及多条第二数据线;其中,第一数据线与第一数据信号端Data1连接,第二数据线与第二数据信号端Data2连接。
同一行亚像素对应的各像素驱动电路1与同一条第一扫描信号线、同一条第二扫描信号线、同一条第三扫描信号线连接。
同一列亚像素对应的各像素驱动电路1与同一条第一数据线、同一条第二数据线连接。
示例的,如图13a所示,该显示面板包括多条第一扫描信号线G1(1)-G1(n)、多条第二扫描信号线G2(1)-G2(n)、多条第三扫描信号线G3(1)-G3(n)、多条使能信号线EM、多条复位信号线RST;该多条第一扫描信号线G1(1)-G1(n)用于为第一扫描信号端G1提供第一扫描信号,该多条第二扫描信号线G2(1)-G2(n)用于为第二扫描信号端G2提供第二扫描信号,该多条第三扫描信号线G3(1)-G3(n)用于为第三扫描信号端G3提供第三扫描信号。该多条使能信号线EM用于为使能信号端EM提供使能信号。该多条复位信号线RST用于为复位信号端RST提供复位信号。
同一行亚像素P与上述多条第一扫描信号线G1(1)-G1(n)中的同一条第一扫描信号线G1、多条第二扫描信号线G2(1)-G2(n)中的同一条第二扫描信号线G2、多条第三扫描信号线G3(1)-G3(n)中的同一条第三扫描信号线G3、多条使能信号线EM中的同一条使能信号线EM、多条复位信号线RST中的同一条复位信号线RST电连接。
该显示面板还包括多条第一数据线Data1、多条第二数据线Data2、多条第一电源电压线VDD以及多条初始电压信号线Vint。其中,第一数据线Data1与第一数据信号端Data1连接,第二数据线与第二数据信号端Data2连接。该多条第一数据线Data1用于为第一数据信号端Data1提供第一数据信号;该多条第二数据线Data2用于为第二数据信号端Data2提供第二数据信号;该多条第一电源电压线VDD用于为第一电源电压信号端VDD提供第一电源电压信号;该多条初始电压信号线Vint用于为初始电压信号端Vint提供初始电压信号。
同一列亚像素P与上述的多条第一数据线Data1中的同一条第一数据线Data1、多条第二数据线Data2中的同一条第二数据线Data2、多条第一电源电压线VDD中的同一条第一电源电压线VDD、多条初始电压信号线Vint中的同一条初始电压信号线Vint电连接。
示例的,如图13a所示,同一列亚像素P同时与第一数据线Data1、第二数据线Data2连接。
在如图13a所示的显示面板工作时,每一行亚像素逐行依次开始发光,其中,对于任一行亚像素而言,其依次连续经过第一阶段、第二阶段和第四阶段,连续经过也就是说对任一行亚像素而言,其进行完第一阶段后开始进行第二阶段,进行完第二阶段后便开始进行第三阶段,依次类推。在包括复位阶段时,所有行亚像素可以同时经过复位阶段。
作为另一种可选方式,显示面板包括多个亚像素P,每个亚像素P对应设置一个像素驱动电路1。
显示面板还包括:多条第一扫描信号线G1、多条第二扫描信号线G2、多条第三扫描信号线G3、多条数据线Data,其中,数据线Data与第一数据信号端Data1和第二数据信号端Data2连接。
同一行亚像素P对应的各像素驱动电路1与同一条第一扫描信号线G1、同一条第二扫描信号线G2、同一条第三扫描信号线G3连接。
同一列亚像素对应的各像素驱动电路1与同一条数据线连接。
示例的,如图13b所示,与图13a不同的是,每一列亚像素仅与一条数据线Data连接,该条数据线Data用于为第一数据信号端Data1提供第一数据信号,以及为第二数据信号端Data2提供第二数据信号。
在如图13b所示的显示面板工作时,在第一阶段,所有行亚像素逐行依次写入相同或者不同的第一数据信号;或者,所有行亚像素同时写入相同的第一数据信号;而对于任一行亚像素而言,同时进行连续的第二阶段、第三阶段和第四阶段。在包括复位阶段时,所有行亚像素同时经过复位阶段。
上述的显示面板与上述的像素驱动电路1具有相同的有益效果,因此不再赘述。
需要说明的是,上述的显示面板所包括的多条信号线的排布,以及图13a和图13b所示出的显示面板的布线图仅是一种示例,并不构成对显示面板的结构的限制。
本发明实施例还提供一种显示装置,包括如上所述的显示面板。
由于该显示装置包括上述显示面板,因此该显示装置具有显示尺寸较大,像素分辨率高,显示效果优良等特点。
在一些实施例中,上述显示装置为电视机、手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、数码相框或导航仪等具有显示功能的产品,本发明对此并不设限。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种像素驱动电路,其特征在于,包括数据写入子电路、驱动子电路以及控制子电路;所述驱动子电路包括驱动晶体管;
所述数据写入子电路与第一扫描信号端、第二扫描信号端、第三扫描信号端、第一数据信号端、第二数据信号端以及驱动子电路连接;所述数据写入子电路配置为在来自所述第一扫描信号端、第二扫描信号端和所述第三扫描信号端的信号的控制下,将所述第一数据信号端提供的第一数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿,或者,将第二数据信号端提供的第二数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿;
所述控制子电路与使能信号端、第一电源电压信号端、所述驱动子电路以及待驱动元件连接;所述控制子电路配置为在所述使能信号端提供的使能信号的控制下,使第一电源电压信号端与所述驱动晶体管电连接,同时使所述驱动晶体管与待驱动元件电连接;
所述驱动子电路还与所述第一电源电压信号端连接;所述驱动子电路配置为在所述驱动晶体管与所述第一电源电压信号端和待驱动元件电连接时,驱动待驱动元件工作,其中,所述待驱动元件的工作时长与第二数据信号端提供的第二数据信号有关;
在所述第一数据信号写入所述驱动子电路之后,所述第二数据信号写入所述驱动子电路之前,所述驱动子电路在所述控制子电路控制下驱动待驱动元件工作。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述数据写入子电路包括第一数据写入子单元和第二数据写入子单元;
所述第一数据写入子单元与所述第一扫描信号端、所述第三扫描信号端、所述第一数据信号端以及驱动子电路连接;所述第一数据写入子单元配置为在所述第一扫描信号端、所述第三扫描信号端的控制下,将所述第一数据信号端提供的第一数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿;
所述第二数据写入子单元与所述第二扫描信号端、所述第三扫描信号端、所述第二数据信号端以及驱动子电路连接;所述第二数据写入子单元配置为在所述第二扫描信号端、所述第三扫描信号端的控制下,将所述第二数据信号端提供的第二数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿。
3.根据权利要求1或2所述的像素驱动电路,其特征在于,所述第一数据信号端和所述第二数据信号端与同一条数据线连接;
或者,
所述第一数据信号端和所述第二数据信号端与不同的数据线连接。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述像素驱动电路还包括复位子电路,所述复位子电路与复位信号端、初始电压信号端以及所述驱动子电路连接;所述复位子电路配置为在来自所述复位信号端的信号的控制下,将所述初始电压信号端提供的初始电压传输至所述驱动子电路,对所述驱动子电路进行复位。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路,其特征在于,所述复位子电路还与待驱动元件的阳极连接;所述复位子电路还配置为在来自所述复位信号端的信号的控制下,将所述初始电压信号端提供的初始电压传输至所述待驱动元件的阳极,对所述驱动子电路的阳极进行复位。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,驱动子电路包括所述驱动晶体管和电容;所述驱动晶体管的栅极与第一节点连接,所述驱动晶体管的第一极和第二极与所述数据写入子电路和所述控制子电路连接;
所述电容的一极与所述第一节点连接,所述电容的另一极与所述第一电源电压信号端连接。
7.根据权利要求6所述的像素驱动电路,其特征在于,在所述数据写入子电路包括第一数据写入子单元和第二数据写入子单元的情况下,
所述第一数据写入子单元包括第二晶体管和第三晶体管;
所述第二晶体管的栅极与所述第一扫描信号端连接,所述第二晶体管的第一极与所述第一数据信号端连接,所述第二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述第三晶体管的栅极与所述第三扫描信号端连接,所述第三晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述第三晶体管的第二极与所述第一节点连接;
所述第二数据写入子单元包括第四晶体管和所述第三晶体管;所述第四晶体管的栅极与所述第二扫描信号端连接,所述第四晶体管的第一极与所述第二数据信号端连接,所述第三晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接。
8.根据权利要求6所述的像素驱动电路,其特征在于,所述控制子电路包括第五晶体管和第六晶体管;
所述第五晶体管的栅极与所述使能信号端连接,所述第五晶体管的第一极与所述第一电源电压信号端连接,所述第五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述第六晶体管的栅极与所述使能信号端连接,所述第六晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述第六晶体管的第二极与待驱动元件的阳极连接。
9.根据权利要求4所述的像素驱动电路,其特征在于,所述复位子电路包括第七晶体管;
所述第七晶体管的栅极与所述复位信号端连接,所述第七晶体管的第一极与所述初始电压信号端连接,所述第七晶体管的第二极与所述驱动子电路连接。
10.根据权利要求5所述的像素驱动电路,其特征在于,所述复位子电路包括第七晶体管和第八晶体管;
所述第七晶体管的栅极与所述复位信号端连接,所述第七晶体管的第一极与所述初始电压信号端连接,所述第七晶体管的第二极与所述驱动子电路连接;
所述第八晶体管的栅极与所述复位信号端连接,所述第八晶体管的第一极与所述初始电压信号端连接,所述第八晶体管的第二极与待驱动元件连接。
11.一种显示面板,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的像素驱动电路、以及待驱动元件。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板包括多个亚像素,每个亚像素对应设置一个所述像素驱动电路;
所述显示面板还包括:多条第一扫描信号线、多条第二扫描信号线、多条第三扫描信号线、多条第一数据线以及多条第二数据线;其中,所述第一数据线与第一数据信号端连接,所述第二数据线与第二数据信号端连接;
同一行亚像素对应的各像素驱动电路与同一条第一扫描信号线、同一条第二扫描信号线、同一条第三扫描信号线连接;
同一列亚像素对应的各像素驱动电路与同一条第一数据线、同一条第二数据线连接。
13.根据权利要求11所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板包括多个亚像素,每个亚像素对应设置一个所述像素驱动电路;
所述显示面板还包括:多条第一扫描信号线、多条第二扫描信号线、多条第三扫描信号线、多条数据线;其中,所述数据线与第一数据信号端和第二数据信号端连接;
同一行亚像素对应的各像素驱动电路与同一条第一扫描信号线、同一条第二扫描信号线、同一条第三扫描信号线连接;
同一列亚像素对应的各像素驱动电路与同一条所述数据线连接。
14.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求11-13任一项所述的显示面板。
15.一种如权利要求1-10任一项所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,包括:
第一阶段,数据写入子电路在来自第一扫描信号端和第三扫描信号端的信号的控制下,将第一数据信号端提供的第一数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿;
第二阶段,驱动子电路根据所述第一数据信号端提供的第一数据信号以及第一电源电压信号端提供的电源信号,驱动待驱动元件工作;
第三阶段,所述数据写入子电路在来自第二扫描信号端和所述第三扫描信号端的信号的控制下,将第二数据信号端提供的第二数据信号写入所述驱动子电路并进行阈值电压补偿;
第四阶段,驱动子电路根据所述第二数据信号端提供的第二数据信号,控制待驱动元件的工作状态。
16.根据权利要求15所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,
在像素驱动电路包括复位子电路的情况下,所述像素驱动电路的驱动方法,还包括:
在复位阶段,复位子电路在来自复位信号端的信号的控制下,将初始电压信号端提供的初始电压传输至所述驱动子电路,对所述驱动子电路进行复位。
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