CN112767881A - 像素驱动电路及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请提供的像素驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、电容以及发光器件。在该像素驱动电路中，由于对第一晶体管进行阈值电压补偿动作，可以有效改善驱动晶体管的阈值电压偏移引起的发光器件的电流衰减问题，进而提高显示面板的显示稳定性。

Description

像素驱动电路及显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种像素驱动电路以及显示面板。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)以及有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)显示因具有高亮度、高发光效率以及低功耗等优点，目前已被迅速应用到显示领域中。在显示领域中，显示模式分为有源驱动模式和无源驱动模式。对于无源驱动模式，其优势在于成本较低，但是高分辨率情况下，电路复杂；而对于有源驱动方式，其优势在于使用驱动晶体管，驱动晶体管所需瞬态驱动电流小，容易实现高分辨率显示。
然而，传统的驱动电路中的驱动晶体管随着时间的增加，阈值电压就会发生偏移，从而导致LED/OLED亮度发生变化，严重影响视觉体验。
发明内容
本申请提供一种像素驱动电路及显示面板，可以有效补偿驱动晶体管的阈值电压偏移，提高显示面板的显示稳定性。
第一方面，本申请提供一种像素驱动电路，其包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、电容以及发光器件；
所述第一晶体管的源极电性连接于第一节点，所述第一晶体管的漏极电性连接于第二节点，所述第一晶体管的栅极电性连接于第三节点；
所述第二晶体管的源极接入数据信号，所述第二晶体管的漏极电性连接于所述第二节点，所述第二晶体管的栅极接入第一扫描信号；
所述第三晶体管的源极电性连接于所述发光器件的阴极，所述发光器件的阳极接入第一电源信号，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第一节点，所述第三晶体管的栅极接入第一发光控制信号；
所述第四晶体管的源极电性连接于所述第二节点，所述第四晶体管的漏极接入第二电源信号，所述第四晶体管的栅极接入第二发光控制信号；
所述第五晶体管的源极电性连接于所述第一节点，所述第五晶体管的漏极电性连接于所述第三节点，所述第五晶体管的栅极接入第二扫描信号；
所述第六晶体管的源极接入所述第一电源信号，所述第六晶体管的漏极电性连接于所述第三节点，所述第六晶体管的栅极接入第三扫描信号；
所述电容的第一端电性连接于所述第三节点，所述电容的第二端接入所述第二电源信号。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述第一扫描信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号、所述第一发光控制信号以及所述第二发光控制信号相组合先后对应于初始化阶段、阈值电压存储阶段以及发光阶段。
在本申请提供的像素驱动电路中，在所述初始化阶段，所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号为低电位，所述第三扫描信号为高电位，所述第一发光控制信号为低电位，所述第二发光控制信号为低电位，所述第三节点的电位初始化至所述第一电源信号的电位，所述第二节点的电位初始化至所述数据信号的低电位。
在本申请提供的像素驱动电路中，在所述阈值电压存储阶段，所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号为高电位，所述第三扫描信号为低电位，所述第一发光控制信号为低电位，所述第二发光控制信号为低电位，所述第二节点充电至所述数据信号的高电位，所述第三节点的电位由所述第一电源信号的电位降至所述数据信号的电位与所述第一晶体管的阈值电压的电位之和。
在本申请提供的像素驱动电路中，在所述发光阶段，所述第一扫描信号为低电位，所述第二扫描信号为低电位，所述第三扫描信号为低电位，所述第一发光控制信号为高电位，所述第二发光控制信号为高电位，所述发光器件发光。
在本申请提供的像素驱动电路中，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、所述第五晶体管以及所述第六晶体管均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
在本申请提供的像素驱动电路中，流经所述发光器件的电流与所述第一晶体管的阈值电压无关。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述第一电源信号的电位大于所述第二电源信号的电位。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述发光器件为发光二极管。
第二方面，本申请还提供一种显示面板，其包括：
数据线，所述数据线用于提供数据信号；
第一扫描线，所述第一扫描线用于提供第一扫描信号；
第二扫描线，所述第二扫描线用于提供第二扫描信号；
第三扫描线，所述第三扫描线用于提供第三扫描信号；
第一发光控制信号线，所述第一发光控制信号线用于提供第一发光控制信号；
第二发光控制信号线，所述第二发光控制信号线用于提供第二发光控制信号；以及
如权利要求1-9任一项所述的像素驱动电路，所述像素驱动电路与所述数据线、所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述第三扫描线、所述第一发光控制信号线以及所述第二发光控制信号线连接。
本申请提供一种像素驱动电路及显示面板，在该像素驱动电路中，由于对第一晶体管进行阈值电压补偿动作，可以有效改善驱动晶体管的阈值电压偏移引起的发光器件的电流衰减问题，进而提高显示面板的显示稳定性。
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单地介绍，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像素驱动电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的时序图；
图3为申请实施例提供的像素驱动电路在图2所示的驱动时序下的初始化阶段的通路示意图；
图4为申请实施例提供的像素驱动电路在图2所示的驱动时序下的阈值电压存储阶段的通路示意图；
图5为申请实施例提供的像素驱动电路在图2所示的驱动时序下的发光阶段的通路示意图；
图6为本申请实施例提供的像素驱动电路的发光电流与阈值电压的变化关系示意图；
图7为本申请实施例显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，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。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的像素驱动电路的电路示意图。如图1所示，本申请实施例提供了一种像素驱动电路，其包括第一晶体管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、电容C1以及发光器件D。其中，发光器件D可以为发光二极管或者有机发光二极管。发光器件D的个数可以为一个或者多个。当发光器件D的个数为多个时，多个发光器件D可以采用串联或者并联的方式。
在本申请实施例中，第一晶体管T1为驱动晶体管。本申请实施例采用6T1C(6个晶体管以及1个电容)结构的像素驱动电路对每一像素中的驱动晶体管的阈值电压进行有效补偿，用了较少的元器件，结构简单稳定，节约了成本。
其中，第一晶体管T1的源极电性连接于第一节点C。第一晶体管T1的漏极电性连接于第二节点A。第一晶体管T1的栅极电性连接于第三节点B。第二晶体管T2的源极接入数据信号DATA。第二晶体管T2的漏极电性连接于第二节点A。第二晶体管T2的栅极接入第一扫描信号SCAN1。第三晶体管T3的源极电性连接于发光器件D的阴极。发光器件D的阳极接入第一电源信号VDD。第三晶体管T3的漏极电性连接于第一节点C。第三晶体管T3的栅极接入第一发光控制信号EM1。第四晶体管T4的源极电性连接于第二节点A。第四晶体管T4的漏极接入第二电源信号VSS。第四晶体管T4的栅极接入第二发光控制信号EM2。第五晶体管T5的源极电性连接于第一节点C。第五晶体管T5的漏极电性连接于第三节点B。第五晶体管T5的栅极接入第二扫描信号SCAN2。第六晶体管T6的源极接入第一电源信号VDD，第六晶体管T6的漏极电性连接于第三节点B。第六晶体管T6的栅极接入第三扫描信号SCAN3。电容C1的第一端电性连接于第三节点B。电容C1的第二端接入第二电源信号VSS。
可以理解的是，发光器件D串接于第一电源信号VDD与第二电源VSS构成的发光回路。第一晶体管T1用于控制流经发光回路的电流。第二晶体管T2用于根据第一扫描信号SCAN1写入数据信号DATA至像素驱动电路。第三晶体管T3用于根据第一发光控制信号EM1通断发光回路。第四晶体管T4用于根据第二发光控制信号EM2通断发光回路。第五晶体管T5用于与第一晶体管T1形成二极管结构。第六晶体管T6用于初始化第三节点B。
第三晶体管T3和第四晶体管T4同时处于截止状态或者饱和状态，以同时控制发光回路的通断。也即，第一发光控制信号EM1和第二发光控制信号EM2可以为同一信号。
需要说明的是，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本申请实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为源极，另一极称为漏极。按附图中的形态规定晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、输出端为漏极。
在一些实施例中，第一电源信号VDD和第二电源信号VSS均用于输出一预设电压值。此外，在本申请实施例中，第一电源信号VDD的电位大于第二电源信号VSS的电位。也即，本申请实施例的发光器件D位于靠近高电位输入的一端，可有效降低像素驱动电路中扫描信号的电压幅值，进而有利于降低像素驱动电路的功能实现的难度。
在一些实施例中，第一晶体管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以及第六晶体管T6为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。本申请实施例提供的像素驱动电路中的晶体管为同一种类型的晶体管，从而避免不同类型的晶体管之间的差异性对像素驱动电路造成的影响。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的时序图。如图2所示，第一扫描信号SCAN1、第二扫描信号SCAN2、第三扫描信号SCAN3、第一发光控制信号EM1以及第二发光控制信号EM2相组合先后对应于初始化阶段t1、阈值电压存储阶段t2以及发光阶段t3。
在一些实施例中，在初始化阶段t1，第一扫描信号SCAN1为高电位，第二扫描信号SCAN2为低电位，第三扫描信号SCAN3为高电位，第一发光控制信号EM1为低电位，第二发光控制信号EM2为低电位，第三节点B的电位初始化至第一电源信号VDD的电位，第二节点A的电位初始化至数据信号DATA的低电位。
在一些实施例中，在阈值电压存储阶段t2，第一扫描信号SCAN1为高电位，第二扫描信号SCAN2为高电位，第三扫描信号SCAN3为低电位，第一发光控制信号EM1为低电位，第二发光控制信号EM2为低电位，第二节点A充电至数据信号DATA的高电位，第三节点B的电位由第一电源信号VDD的电位降至数据信号DATA的电位与第一晶体管T1的阈值电压的电位之和。
在一些实施例中，在发光阶段t3，第一扫描信号SCAN1为低电位，第二扫描信号SCAN2为低电位，第三扫描信号SCAN3为低电位，第一发光控制信号EM1为高电位，第二发光控制信号EM2为高电位，发光器件D发光。
具体的，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的像素驱动电路在图2所示的驱动时序下的初始化阶段的通路示意图。首先，结合图2、图3所示，在初始化阶段t1，第一扫描信号SCAN1为高电位，第二晶体管T2在第二扫描信号SCAN2的高电位控制下打开；数据信号DATA此时为初始化电位，数据信号DATA的初始化电位经第二晶体管T2输出至第二节点A，从而使得第二节点A在初始化阶段t1初始化至数据信号DATA的初始化电位。在初始化阶段t1，第三扫描信号SCAN3为高电位，第六晶体管T6在第三扫描信号SCAN3的高电位控制下打开，第一电源信号VDD经第六晶体管T6输出至第三节点B，从而使得第三节点B在初始化阶段t1初始化至第一电源信号VDD的电位；由于电容C1的作用，第三节点B的电位维持第一电源信号VDD的电位。需要说明的是，此时第一电源信号VDD的电位足以使得第一晶体管T1打开。
与此同时，在初始化阶段t1，第二扫描信号SCAN2、第一发光控制信号EM1以及第二发光控制信号EM2均为低电位，第五晶体管T5在第二扫描信号SCAN2的低电位控制下关闭；第三晶体管T3在第一发光控制信号EM1的低电位控制下关闭；第四晶体管T4在第二发光控制信号EM2的低电位控制下关闭。
接着，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的像素驱动电路在图2所示的驱动时序下的阈值电压存储阶段的通路示意图。结合图2、图4所示，在阈值电压存储阶段t2，第二扫描信号SCAN2为高电位，第五晶体管T5在第二扫描信号SCAN2的高电位控制下打开；由于电容C1的作用，第三节点B的电位在阈值电压存储阶段t2开始时维持在初始化阶段t1时的电位，从而使得第一晶体管T1打开，第一晶体管T1以及第五晶体管T5形成二极管结构。在阈值电压存储阶段t2，第一扫描信号SCAN1为高电位，第二晶体管T2在第一扫描信号SCAN1的高电位控制下打开；数据信号DATA此时为数据电位，数据信号DATA的数据电位经第二晶体管T2输出至第二节点A，从而使得第二节点A此时的电位为数据信号DATA的高电位。根据二极管结构原理，第三节点B的电位由第一电源信号VDD的电位降至数据信号DATA的数据电位与第一晶体管T1的阈值电压的电位之和，从而完成第一晶体管T1的阈值电压的存储。
与此同时，在阈值电压存储阶段t2，第三扫描信号SCAN3、第一发光控制信号EM1以及第二发光控制信号EM2均为低电位，第六晶体管T6在第三扫描信号SCAN3的低电位控制下关闭；第三晶体管T3在第一发光控制信号EM1的低电位控制下关闭；第四晶体管T4在第二发光控制信号EM2的低电位控制下关闭。
最后，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的像素驱动电路在图2所示的驱动时序下的发光阶段的通路示意图。结合图2、图5所示，在发光阶段t3，第一发光控制信号EM1以及第二发光控制信号EM2均为高电位，第三晶体管T3在第一发光控制信号EM1的高电位控制下打开，第四晶体管T4在第二发光控制信号EM2的高电位控制下打开；另外，由于第三节点B的电位为数据信号DATA的数据电位与第一晶体管T1的阈值电压的电位之和，第一晶体管T1此时打开，发光器件D发光。
与此同时，第一扫描信号SCAN1、第二扫描信号SCAN2以及第三扫描信号SCAN3均为低电位，第二晶体管T2在第一扫描信号SCAN1的低电位控制下关闭；第五晶体管T5在第二扫描信号SCAN2的低电位控制下关闭；第六晶体管T6在第三扫描信号SCAN3的电位控制下关闭。
具体的，在发光阶段t3，第一晶体管T1的栅极与漏极之间的压差可以根据以下公式获得：Vgs＝Vg-Vs＝VB-VA＝VDATA+Vth+ΔVth，其中，Vgs为第一晶体管T1的栅极与漏极之间的压差，VB为第三节点B的电位，VA为第二节点A的电位，VDATA为数据信号DATA的数据电位，Vth+ΔVth为第一晶体管T1的阈值电压。
进一步地，计算流经发光器件D的电流的公式为：
IOLED＝1/2Cox(μ1W1/L1)(Vgs－(Vth+ΔVth))2，其中IOLED为流经发光器件D的电流，μ1为第一晶体管T1的载流子迁移率，W1和L1分别为第一晶体管T1的沟道的宽度和长度，Vgs为第一晶体管T1的栅极与漏极极之间的压差，Vth+ΔVth为第一晶体管T1的阈值电压。
也即，流经发光器件D的电流：IOLED＝1/2Cox(μ1W1/L1)(Vgs－(Vth+ΔVth))2＝1/2Cox(μ1W1/L1)(VDATA+Vth+ΔVth－(Vth+ΔVth))2＝1/2Cox(μ1W1/L1)VDATA 2。
请参阅图6，图6为本申请实施例提供的像素驱动电路的发光电流与阈值电压的变化关系示意图。如图6所示，阈值电压变化±3V对应无补偿电路的发光电流变化量>85％；相同阈值变化量，本申请实施例提供的像素驱动电路的发光电流变化量<1.6％，补偿效果显著。
由此可见，发光器件的电流与第一晶体管的阈值电压无关，实现了补偿功能。发光器件发光，且流经发光器件的电流与第一晶体管的阈值电压无关。
请参阅图7，本申请实施例还提供一种显示面板100，其包括第一扫描线10、第二扫描线20、第三扫描线30、第一发光控制信号线40、第二发光控制信号线50、数据线60以及以上所述的像素驱动电路70。其中，数据线60用于提供数据信号。第一扫描线10用于提供第一扫描信号。第二扫描线20用于提供第二扫描信号。第三扫描线30用于提供第三扫描信号。第一发光控制信号线40用于提供第一发光控制信号。第二发光控制信号线50用于提供第二发光控制信号。像素驱动电路70与数据线60、第一扫描线10、第二扫描线20、第三扫描线30、第一发光控制信号线40以及第二发光控制信号线50连接。像素驱动电路70具体可参照以上对该像素驱动电路的描述，在此不做赘述。
以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、电容以及发光器件；
所述第一晶体管的源极电性连接于第一节点，所述第一晶体管的漏极电性连接于第二节点，所述第一晶体管的栅极电性连接于第三节点；
所述第二晶体管的源极接入数据信号，所述第二晶体管的漏极电性连接于所述第二节点，所述第二晶体管的栅极接入第一扫描信号；
所述第三晶体管的源极电性连接于所述发光器件的阴极，所述发光器件的阳极接入第一电源信号，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第一节点，所述第三晶体管的栅极接入第一发光控制信号；
所述第四晶体管的源极电性连接于所述第二节点，所述第四晶体管的漏极接入第二电源信号，所述第四晶体管的栅极接入第二发光控制信号；
所述第五晶体管的源极电性连接于所述第一节点，所述第五晶体管的漏极电性连接于所述第三节点，所述第五晶体管的栅极接入第二扫描信号；
所述第六晶体管的源极接入所述第一电源信号，所述第六晶体管的漏极电性连接于所述第三节点，所述第六晶体管的栅极接入第三扫描信号；
所述电容的第一端电性连接于所述第三节点，所述电容的第二端接入所述第二电源信号。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一扫描信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号、所述第一发光控制信号以及所述第二发光控制信号相组合先后对应于初始化阶段、阈值电压存储阶段以及发光阶段。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述初始化阶段，所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号为低电位，所述第三扫描信号为高电位，所述第一发光控制信号为低电位，所述第二发光控制信号为低电位，所述第三节点的电位初始化至所述第一电源信号的电位，所述第二节点的电位初始化至所述数据信号的低电位。
4.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述阈值电压存储阶段，所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号为高电位，所述第三扫描信号为低电位，所述第一发光控制信号为低电位，所述第二发光控制信号为低电位，所述第二节点充电至所述数据信号的高电位，所述第三节点的电位由所述第一电源信号的电位降至所述数据信号的电位与所述第一晶体管的阈值电压的电位之和。
5.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述发光阶段，所述第一扫描信号为低电位，所述第二扫描信号为低电位，所述第三扫描信号为低电位，所述第一发光控制信号为高电位，所述第二发光控制信号为高电位，所述发光器件发光。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，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、所述第五晶体管以及所述第六晶体管均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
7.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，流经所述发光器件的电流与所述第一晶体管的阈值电压无关。
8.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一电源信号的电位大于所述第二电源信号的电位。
9.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光器件为发光二极管。
10.一种显示面板，其特征在于，包括：
数据线，所述数据线用于提供数据信号；
第一扫描线，所述第一扫描线用于提供第一扫描信号；
第二扫描线，所述第二扫描线用于提供第二扫描信号；
第三扫描线，所述第三扫描线用于提供第三扫描信号；
第一发光控制信号线，所述第一发光控制信号线用于提供第一发光控制信号；
第二发光控制信号线，所述第二发光控制信号线用于提供第二发光控制信号；以及
如权利要求1-9任一项所述的像素驱动电路，所述像素驱动电路与所述数据线、所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述第三扫描线、所述第一发光控制信号线以及所述第二发光控制信号线连接。
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