CN113658555A - 一种像素驱动电路、驱动方法及显示面板 - Google Patents

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CN113658555A CN202110945827.XA CN202110945827A CN113658555A CN 113658555 A CN113658555 A CN 113658555A CN 202110945827 A CN202110945827 A CN 202110945827A CN 113658555 A CN113658555 A CN 113658555A
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Chongqing BOE Display Technology Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种像素驱动电路、驱动方法及显示面板，其中像素驱动电路包括：驱动晶体管、写入子电路、存储电容、第一发光控制子电路、阈值补偿子电路、第一初始化子电路、第二初始化子电路、发光元件，写入子电路与存储电容电连接，阈值补偿子电路分别与写入子电路、存储电容、驱动晶体管的控制端电连接，第二初始化子电路与发光元件电连接，用于在发光控制信号的控制下向发光元件提供初始信号输入端的信号。本申请实施例提供的本申请的像素驱动电路，在EM关闭期间，对发光元件的阳极施加一定的负电压，从而可以提高OLED材料的寿命。由于阳极的复位是用EM信号控制，可以进行较长时间的复位，因而比现有的像素电路更有利于提高OLED器件的寿命。

Description

一种像素驱动电路、驱动方法及显示面板
技术领域
本申请一般涉及显示技术领域，具体涉及一种像素驱动电路、驱动方法及显示面板。
背景技术
OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)屏以其轻薄、可绕性、色彩绚丽、对比度高、响应速率快等优势，受到了广泛的关注，有成为下一代显示的代表，逐渐替代LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)屏的趋势。
OLED显示产品最大的缺点就是寿命不足。在像素电路驱动OLED发光时，会在发光元件的正极积累过多的电荷，一方面会导致点亮显示面板时，此像素会无法被点亮，而形成点缺陷，影响显示的品质，另一方面如果出现较大面积的点缺陷，则会影响OLED显示产品的寿命。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种像素驱动电路、驱动方法及显示面板，可以提高OLED显示产品的显示效果和寿命。
第一方面，本申请提供了一种像素驱动电路，包括：驱动晶体管、写入子电路、存储电容、第一发光控制子电路、阈值补偿子电路、第一初始化子电路、第二初始化子电路、发光元件，其中，
所述驱动晶体管用于控制流经第一端和第二端之间的驱动电流；
所述写入子电路与所述存储电容电连接，用于在第一扫描信号的控制下向所述存储电容提供数据信号输入端的信号；
所述存储电容的第一端与所述写入子电路和所述阈值补偿子电路电连接，第二端与所述第一发光控制子电路和所述驱动晶体管的第一端电连接；
所述第一发光控制子电路与第一电源电压端和所述驱动晶体管的第一端电连接，用于在发光控制信号的控制下向所述驱动晶体管的第一端提供第一电源电压端的信号；
所述阈值补偿子电路分别与所述写入子电路、存储电容、所述驱动晶体管的控制端电连接，用于在第二扫描信号的控制下向所述驱动晶体管的控制端提供补偿电压；
所述第一初始化子电路与所述驱动晶体管的控制端电连接，用于在第二扫描信号的控制下向所述驱动晶体管的控制端提供初始信号输入端的信号；
所述第二初始化子电路与所述发光元件电连接，用于在所述发光控制信号的控制下向所述发光元件提供所述初始信号输入端的信号；
所述发光元件与所述驱动晶体管的第二端、第二电源电压端电连接。
可选地，所述第一初始化子电路包括第一初始化子模块和第二初始化子模块，所述第一初始化子模块的第一端与所述初始信号输入端电连接，所述第一初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管的控制端、所述阈值补偿子电路、所述第二初始化子模块的第一端电连接，所述第二初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管的第二端连接。
可选地，所述第一初始化子模块包括第一晶体管，所述第二初始化子模块包括第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管的有源层为氧化物。
可选地，第一初始化子电路包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端与初始信号输入端连接，所述第一晶体管的第二端与所述驱动晶体管的控制端连接，所述第一晶体管的控制端与第二扫描信号连接。
可选地，第一初始化子电路还包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端连接，所述第二晶体管的第二端与所述驱动晶体管的第二端连接，所述第二晶体管的控制端与所述第二扫描信号连接。
可选地，所述第一晶体管和所述第二晶体管的有源层为氧化物。
可选地，所述写入子电路包括第四晶体管，所述第四晶体管的第一端与所述数据信号输入端连接，所述第四晶体管的第二端与所述存储电容的第一端连接，所述第四晶体管的控制端与第一扫描信号连接；所述阈值补偿子电路包括第五晶体管，所述第五晶体管的第一端与所述存储电容的第一端连接，所述第五晶体管的第二端与所述驱动晶体管的控制端连接，所述第五晶体管的控制端与所述第二扫描信号连接；
所述第一发光控制子电路包括第六晶体管，所述第六晶体管的第一端与所述第一电源电压端连接，所述第六晶体管的第二端与所述存储电容的第二端连接，所述第六晶体管的控制端与所述发光控制信号连接；
所述第二初始化子电路包括第七晶体管，所述第七晶体管的第一端与初始信号输入端连接，所述第七晶体管的第二端与所述发光元件的第一端连接，所述第七晶体管的控制端与所述发光控制信号连接。
可选地，还包括第二发光控制子电路，所述第二发光控制子电路分别与所述驱动晶体管的第二端、所述发光元件电连接，用于在所述发光控制信号的控制下将所述驱动晶体管的电流施加到所述发光元件。
可选地，所述第二发光控制子电路包括第八晶体管，所述第八晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二端连接，所述第八晶体管的第二端与所述发光元件的第一端连接，所述第八晶体管的控制端与发光控制信号连接。
可选地，所述驱动晶体管的有源层为低温多晶硅。
可选地，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号复用同一信号线。
可选地，所述初始信号输入端包括第一初始信号子输入端和第二初始信号子输入端，所述第一初始子输入端与所述第一初始化子电路电连接，所述第二初始子输入端与所述第二初始化子电路电连接，所述第一初始子输入端的电压信号大于所述第二初始子输入端的电压信号。
可选地，所述第一初始子输入端与所述第一初始化子电路中第一晶体管的第一端连接，所述第二初始子输入端与所述第二初始化子电路中第七晶体管的第一端连接。
可选地，所述发光控制信号为脉宽调制信号。
第二方面，本申请提供了一种像素驱动电路的驱动方法，所述驱动方法包括第一阶段和第二阶段：
在所述第一阶段，第一初始化子电路响应于第二扫描信号将初始化信号输入端的复位电压施加至驱动晶体管的控制端；第二初始化子电路响应于发光控制信号将初始化信号输入端的复位电压施加至发光元件；
在所述第一阶段，写入子电路响应于第一扫描信号将数据信号输入端的数据电压写入存储电容；
在所述第一阶段，所述驱动晶体管的第二端和控制端导通，所述驱动晶体管开始放电，直至所述驱动晶体管第一端与控制端之间的压差等于阈值电压时，所述驱动晶体管断开；
在所述第二阶段，第一发光控制子电路响应于发光控制信号将第一电源端的电压施加至所述驱动晶体管的第一端；
在所述第二阶段，阈值补偿子电路响应于第二扫描信号导通所述存储电容与所述驱动晶体管的控制端，对所述驱动晶体管的控制端进行电压补偿；所述驱动晶体管导通将驱动电流施加至所述发光元件，以驱动所述发光元件发光。
可选地，在所述第一阶段，所述第一初始化子电路中的第二初始化子模块响应于第二扫描信号使所述驱动晶体管的第二端和控制端导通；或者，
在所述第一阶段，所述第二初始化子电路响应于发光控制信号使所述驱动晶体管的第二端和控制端导通。
第三方面，本申请提供了一种显示面板，包括阵列布置的多个像素单元，其中，至少一个所述像素单元包括如以上任一所述的像素驱动电路。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的本申请的像素驱动电路，在EM关闭期间，对发光元件的阳极施加一定的负电压，从而可以提高OLED材料的寿命。由于阳极的复位是用EM信号控制，可以进行较长时间的复位，因而比现有的像素电路更有利于提高OLED器件的寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请的实施例提供的OLED寿命测试的结果；
图2为本申请的实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图；
图3为本申请的实施例提供的一种像素驱动电路的驱动时序图；
图4为本申请的实施例提供的一种像素驱动电路对应第一阶段的电流方向示意图；
图5为本申请的实施例提供的一种像素驱动电路对应第二阶段的电流方向示意图；
图6为本申请的实施例提供的一种像素驱动电路的驱动仿真结果；
图7为本申请的实施例提供的发光控制信号EM的PWM驱动示意图；
图8为本申请的实施例提供的PWM模式的仿真结果；
图9为本申请的实施例提供的另一种像素驱动电路的结构示意图；
图10为本申请的实施例提供的另一种像素驱动电路的驱动时序图；
图11为本申请的实施例提供的再一种像素驱动电路的结构示意图；
图12为本申请的实施例提供的再一种像素驱动电路的驱动时序图；
图13为本申请的实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
OLED由于寿命问题而限制其进一步的应用，例如车载，笔记本等长生命周期的产品。在对OLED器件寿命测试的过程中发现，给阳极施加脉冲的逆向负压(PCV)可以有效提高EL的寿命。
图1所示为OLED寿命测试的结果，其中，CC模式是用直流电施加到阳极，其蓝色像素衰减到95％的时间记为100％；PC模式是在测试过程中施加0V的脉冲电压，寿命提高到103％；PCV模式是脉冲逆向偏压电路，在测试过程中在阳极表面施加-2V的电压，可以将寿命提高到133％。因而PCV驱动是一种有效提高OLED寿命的驱动方式。
请详见图2，本申请提供了一种像素驱动电路，包括：驱动晶体管T3、写入子电路1、存储电容Cst、第一发光控制子电路2、阈值补偿子电路3、第一初始化子电路4、第二初始化子电路5、发光元件6，其中，
所述驱动晶体管T3用于控制流经第一端和第二端之间的驱动电流；
所述写入子电路1与所述存储电容Cst电连接，用于在第一扫描信号Gate1的控制下向所述存储电容Cst提供数据信号输入端Data的信号；
所述存储电容Cst的第一端与所述写入子电路1和所述阈值补偿子电路3电连接，第二端与所述第一发光控制子电路2和所述驱动晶体管T3的第一端电连接；
所述第一发光控制子电路2与所述第一电源电压端VDD和所述驱动晶体管T3的第一端电连接，用于在发光控制信号EM的控制下向所述驱动晶体管T3的第一端提供第一电源电压端VDD的信号；
所述阈值补偿子电路3分别与所述写入子电路1、存储电容Cst、所述驱动晶体管T3的控制端电连接，用于在第二扫描信号Gate2的控制下向所述驱动晶体管T3的控制端提供补偿电压；
所述第一初始化子电路4与所述驱动晶体管T3的控制端电连接，用于在第二扫描信号Gate2的控制下向所述驱动晶体管T3的控制端提供初始信号输入端Vint的信号；
所述第二初始化子电路与所述发光元件6电连接，用于在所述发光控制信号EM的控制下向所述发光元件6提供所述初始信号输入端Vint的信号；
所述发光元件6与所述驱动晶体管T3的第二端、第二电源电压端VSS电连接。
本申请的像素驱动电路，在发光元件6不发光的阶段，对发光元件6的阳极施加一定的负电压，从而可以提高OLED材料的寿命。由于阳极的复位是用EM信号控制，可以进行较长时间的Reset，因而比现有的像素电路更有利于提高OLED器件的寿命。
需要说明的是，发光元件6可以是现有技术中包括LED(Light Emitting Diode，发光二极管)或OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)在内的电流驱动型发光器件，在下述各实施例中是以OLED为例进行的说明。需要说明的是，发光元件6可以为各种类型的OLED，例如顶发射、底发射、双侧发射等，可以发红光、绿光、蓝光或白光等，本申请的实施例对此不作限制。
“控制端”具体是指晶体管的栅极，“第一端”具体是指晶体管的源极，“第二端”具体是指晶体管的漏极。当然，本领域的技术人员应该知晓的是，该“第一端”与“第二端”可进行互换，即“第一端”具体是指晶体管的漏极，“第二端”具体是指晶体管的源极。
本申请的实施例中的第一电源电压端VDD例如保持输入直流高电平信号，将该直流高电平称为第一电压；第二电源电压端VSS例如保持输入直流低电平信号，将该直流低电平称为第二电压，低于第一电压。以下各实施例与此相同，不再赘述。
另外，按照晶体管半导体特性的不同，晶体管可以分为N型晶体管和P型晶体管。其中，在晶体管作为开关晶体管使用时，N型开关晶体管受控于高电平开关控制信号而导通，受控于低电平开关控制信号而关闭；P型开关晶体管受控于低电平开关控制信号而导通，受控于高电平开关控制信号而关闭。
在本申请的一个实施例中，像素驱动电路还包括第二发光控制子电路7，所述第二发光控制子电路7分别与所述驱动晶体管T3的第二端、所述发光元件6电连接，用于在所述发光控制信号EM的控制下将所述驱动晶体管T3的电流施加到所述发光元件6。
其中，所述第一初始化子电路4包括第一初始化子模块和第二初始化子模块，所述第一初始化子模块的第一端与所述初始信号输入端Vint电连接，所述第一初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管T3的控制端、所述阈值补偿子电路3、所述第二初始化子模块的第一端电连接，所述第二初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管T3的第二端及所述第二发光控制子电路7电连接。
本申请还提供了一种像素驱动电路的驱动方法，所述驱动方法包括第一阶段t1和第二阶段t2：
在所述第一阶段t1，第一初始化子电路4响应于第二扫描信号Gate2将初始化信号输入端的复位电压施加至驱动晶体管T3的控制端；第二初始化子电路5响应于发光控制信号EM将初始化信号输入端的复位电压施加至发光元件6；
在所述第一阶段t1，写入子电路1响应于第一扫描信号Gate1将数据信号输入端Data的数据电压写入存储电容Cst；
在所述第一阶段t1，所述驱动晶体管T3的第二端和控制端导通，所述驱动晶体管T3开始放电，直至所述驱动晶体管T3第一端与控制端之间的压差等于阈值电压时，所述驱动晶体管T3断开；
在所述第二阶段t2，第一发光控制子电路2响应于发光控制信号EM将第一电源端的电压施加至所述驱动晶体管T3的第一端；
在所述第二阶段t2，阈值补偿子电路3响应于第二扫描信号Gate2导通所述存储电容Cst与所述驱动晶体管T3的控制端，对所述驱动晶体管T3的控制端进行电压补偿；所述驱动晶体管T3导通将驱动电流施加至所述发光元件6，以驱动所述发光元件6发光。
实施例一
如图2所示，一种像素驱动电路采用8T1C，包括：驱动晶体管T3、写入子电路1、存储电容Cst、第一发光控制子电路2、阈值补偿子电路3、第一初始化子电路4、第二发光控制子电路7、第二初始化子电路5、发光元件6。
所述驱动晶体管T3(标记为第三晶体管T3)的控制端与第一节点N1连接，第一端与第二节点N2连接，第二端与第三节点N3连接。
其中，所述第一初始化子电路4包括第一初始化子模块和第二初始化子模块，所述第一初始化子模块的第一端与所述初始信号输入端Vint电连接，所述第一初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管T3的控制端、所述阈值补偿子电路3、所述第二初始化子模块的第一端电连接，所述第二初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管T3的第二端及所述第二发光控制子电路7电连接。
所述第一初始化子模块包括第一晶体管T1，所述第二初始化子模块包括第二晶体管T2，其中所述第一晶体管T1的第一端与初始信号输入端Vint连接，第一晶体管T1的第二端与所述第二晶体管T2的第一端电连接，所述第一晶体管T1的控制端与第二扫描信号Gate2连接，所述第二晶体管T2的第二端与第三节点N3连接，所述第二晶体管T2的控制端与第二扫描信号Gate2连接。
所述写入子电路1包括第四晶体管T4，所述第四晶体管T4的第一端与数据信号输入端Data连接，所述第四晶体管T4的第二端与第四节点N4电连接，第四节点N4与存储电容Cst的第一端连接，所述第四晶体管T4的控制端与第一扫描信号Gate1连接，所述存储电容Cst的第二端与第二节点N2连接。
所述阈值补偿子电路3包括第五晶体管T5，所述第五晶体管T5的第一端与第四节点N4连接，第二端与第一节点N1连接，控制端与第二扫描信号Gate2连接。
所述第一发光控制子电路2包括第六晶体管T6，所述第六晶体管T6的第一端与第一电源电压端VDD连接，第二端与第二节点N2连接，控制端与发光控制信号EM连接。
所述第二发光控制子电路7包括第八晶体管T8，所述第八晶体管T8的第一端与第三节点N3连接，第二端与发光元件6的第一端连接，控制端与发光控制信号EM连接。
所述第二初始化子电路5包括第七晶体管T7，所述第七晶体管T7的第一端与初始信号输入端Vint连接，第二端与发光元件6的第一端连接，控制端与发光控制信号EM连接。
需要注意的是，在本公开实施例的说明中，第一节点、第二节点、第三节点以及第四节点并非表示实际存在的部件，而是表示电路图中相关电路连接的汇合点。
本申请实施例中像素驱动电路采用LTPO电路，即用低温多晶硅(LTPS)技术和氧化物(IGZO)制备成LTPO电路，oxide TFT为NMOS，而低温多晶硅制备的TFT为PMOS。其中，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第七晶体管T7为NMOS，采用oxide TFT；第三晶体管、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第八晶体管T8为PMOS，采用低温多晶硅制备的TFT。
低温多晶硅薄膜晶体管(Low Temperature Poly Silicon，简称LTPS)，采用多晶硅沉积形成有源层。LTPS具有较高的电子迁移率，反应速度较快，且有高亮度、高分辨率与低耗电量等优点。
氧化物薄膜晶体管(oxide thin-film transistor，简称oxide TFT)，例如以氧化物半导体作为TFT的有源层，如铟镓锌氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，简称IGZO)，氧化物半导体具有较高的电子迁移率、良好的关断特性，相比LTPS，氧化物半导体制程简单，与非晶硅制程相容性较高。
当然，氧化物薄膜晶体管还可以为其他金属氧化物半导体，例如，铟锌锡氧化物(IZTO)或铟镓锌锡氧化物(IGZTO)等。采用氧化物薄膜晶体管可以有效减小晶体管的尺寸以及防止漏电流，从而在使得该像素电路的可以适用于低频驱动的同时，还可以增加显示面板的分辨率。
在本申请实施例中，第一晶体管T1和第二晶体管T2采用oxide TFT是为了降低漏电流，从而能够保持第三晶体管的栅极电压的稳定性，从而能够应用于低频以及减少屏幕的闪烁。第七晶体管T7采用oxide TFT是为了便于EM关闭期间将初始电压写入到OLED阳极。示例性的，初始电压Vint的电压为-3V，VSS电压为-2.4～-5V，TFT的栅极电压为±7V。
在本发明实施例中，对像素驱动电路进行驱动时，第一阶段t1、第二阶段t2为逐次发生的阶段，对应的输入时序如图3所示。
在第一阶段t1，EM为高电平，Gate1为低电平，Gate2为高电平，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4、第七晶体管T7导通，第五晶体管T5、第六晶体管T6、第八晶体管T8关闭。如图4所示。
初始信号控制端的电压Vint通过第一晶体管T1对第一节点N1进行复位，第一节点N1的电压为Vint1；通过第七晶体管T7对发光元件6的阳极进行复位，发光元件6的阳极的电压Vint；初始信号控制端的电压Vint1通过第一晶体管T1、第二晶体管T2传输至第三节点N3，此时第三节点N3的电压为Vint，而此时第二节点N2的初始电压为上一画面的VDD电压，驱动晶体管T3的栅源电压Vgs为N1-N2＝Vint-VDD，此时驱动晶体管T3也保持导通，所述驱动晶体管T3的第二端和控制端导通，所述驱动晶体管T3开始放电，直到源漏电压达到驱动晶体管T3的阈值电压Vth，驱动晶体管T3断开，最终第一节点N1维持在Vint，第二节点的电压为Vint-Vth，第三节点N3的电压为Vint。
数据信号输入端Data的电压Vdata通过第四晶体管T4，第四节点N4的电压为Vdata。实现数据信号的写入，以用于后续在发光阶段时，提供灰度显示数据和对驱动晶体管T3的阈值电压进行补偿。
在第二阶段t2，EM为低电平，Gate1为高电平，Gate2为低电平，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4、第七晶体管T7关闭，第五晶体管T5、第六晶体管T6、第八晶体管T8导通。如图5所示。
第一电源电压端VDD的电源电压通过导通的第六晶体管T6传输至第二节点N2，第二节点N2的电压变为VDD，第四节点N4在电容自举的作用下电压变为N4＝Vdata+VDD-Vint+Vth，第五晶体管T5导通将第四节点N4的电压传输至第一节点N1，此时第一节点N1的电压N1＝Vdata+VDD-Vint+Vth，所以在此阶段，驱动晶体管T3也保持导通。
各阶段节点处的电压如下表所示。
第一阶段t1 第二阶段t2
N1 Vint Vdata+VDD-Vint+Vth
N2 Vint-Vth VDD
N3 Vint Vanode
N4 Vdata Vdata+VDD-Vint+Vth
驱动晶体管T3工作处于饱和状态，根据饱和状态电流特性可知，流过驱动晶体管T3且用于驱动发光元件6发光的饱和电流I满足公式：
I为高电平/2*μ*Cox*W/L*(Vgs-Vth)^2
＝K(Vdata+VDD-Vint+Vth-VDD–Vth)^2
＝K(Vdata-Vint)^2
其中，K为结构参数，相同结构中此数值相对稳定，可以算作常量。
最终输出电流和VDD以及Vth无关，输出电流只与Vdata和直流的Vint信号相关，从而可以看出发光元件6的工作电流已经不受驱动晶体管T3的阈值电压Vth的影响，彻底解决了由于工艺制程以及长时间的操作造成的驱动晶体管T3的阈值电压Vth漂移，从而改善了面板显示的不均匀性。
将VDD的电压设计为4.6V，Vint电压设计为正常的-3V，Vdata电压为-3V，T3的Vth设计为-2V，然后进行仿真，最终N1的电压为Vdata+VDD-Vint+Vth＝2.6V，如图6所示，对像素驱动电路进行仿真，理论值与仿真结果相同。
在本申请实施例中，所述发光控制信号EM为脉宽调制信号PWM，如图7所示，在EM关闭期间，对发光元件6的阳极施加一定的负电压，在PWM打开或关闭的情况下都可以进行较长时间的复位。
脉宽调制PWM(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的模式对发光信号EM进行脉宽调制，实现PWM模式，通过调节像素电路EM的占空比，从而可以控制发光的亮度。
如图8所示为将EM信号设计为PWM信号后进行仿真的仿真结果，仿真得到Anode的电压在4V和-3V之间转换，EM打开Anode电压为4V，EM关闭Anode电压为-3V。
实施例二
如图9所示，一种像素驱动电路采用6T1C，包括：驱动晶体管T3、写入子电路1、存储电容Cst、第一发光控制子电路2、阈值补偿子电路3、第一初始化子电路4、第二初始化子电路5、发光元件6。
所述驱动晶体管T3(标记为第三晶体管T3)的控制端与第一节点N1连接，第一端与第二节点N2连接，第二端与第三节点N3连接。
所述第一初始化子模块包括第一晶体管T1，其中所述第一晶体管T1的第一端与初始信号输入端Vint连接，所述第一晶体管T1的第二端与第一节点N1连接，所述第一晶体管T1的控制端与第二扫描信号Gate2连接。
所述写入子电路1包括第四晶体管T4，所述第四晶体管T4的第一端与数据信号输入端Data连接，所述第四晶体管T4的第二端与第四节点N4电连接，第四节点N4与存储电容Cst的第一端连接，所述第四晶体管T4的控制端与第一扫描信号Gate1连接，所述存储电容Cst的第二端与第二节点N2连接。
所述阈值补偿子电路3包括第五晶体管T5，所述第五晶体管T5的第一端与第四节点连接，第二端与第一节点N1连接，控制端与第二扫描信号Gate2连接。
所述第一发光控制子电路2包括第六晶体管T6，所述第六晶体管T6的第一端与第一电源电压端VDD连接，第二端与第二节点N2连接，控制端与发光控制信号EM连接。
所述第二初始化子电路5包括第七晶体管T7，所述第七晶体管T7的第一端与初始信号输入端Vint连接，第二端与发光元件6的第一端及第三节点N3连接，控制端与发光控制信号EM连接。
本申请实施例中像素驱动电路采用LTPO电路，即用低温多晶硅(LTPS)技术和氧化物(IGZO)制备成LTPO电路，oxide TFT为NMOS，而低温多晶硅制备的TFT为PMOS。其中，第一晶体管T1、第七晶体管T7为NMOS，采用oxide TFT；第三晶体管、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6为PMOS，采用低温多晶硅制备的TFT。
在本发明实施例中，对像素驱动电路进行驱动时，第一阶段t1、第二阶段t2为逐次发生的阶段，对应的输入时序如图10所示。
在第一阶段t1，EM为高电平，Gate1为低电平，Gate2为高电平，第一晶体管T1、第四晶体管T4、第七晶体管T7导通，第五晶体管T5、第六晶体管T6关闭。
初始信号控制端的电压Vint通过第一晶体管T1对第一节点进行复位，第一节点的电压为Vint；通过第七晶体管T7对发光元件6的阳极进行复位，发光元件6的阳极的电压Vint1；初始信号控制端的电压Vint通过第七晶体管T7传输至第三节点N3，此时第三节点N3的电压Vint，而此时第二节点N2的初始电压为上一画面的VDD电压，驱动晶体管T3的栅源电压Vgs为N1-N2＝Vint-VDD，此时驱动晶体管T3也保持导通，所述驱动晶体管T3的第二端和控制端导通，所述驱动晶体管T3开始放电，直到源漏电压达到驱动晶体管T3的阈值电压Vth，驱动晶体管T3断开，最终第一节点N1维持在Vint，第二节点N2的电压为Vint-Vth，第三节点N3的电压为Vint。
数据信号输入端Data的电压Vdata通过第四晶体管T4，第四节点N4的电压为Vdata。实现数据信号的写入，以用于后续在发光阶段时，提供灰度显示数据和对驱动晶体管T3的阈值电压进行补偿。
在第二阶段t2，EM为低电平，Gate1为高电平，Gate2为低电平，第一晶体管T1、第四晶体管T4、第七晶体管T7关闭，第五晶体管T5、第六晶体管T6导通。
第一电源电压端VDD的电源电压通过导通的第六晶体管T6传输至第二节点N2，第二节点N2的电压变为VDD，第四节点N4在电容自举的作用下电压变为N4＝Vdata+VDD-Vint+Vth，第五晶体管T5导通将第四节点N4的电压传输至第一节点，此时第一节点N1的电压N1＝Vdata+VDD-Vint+Vth，所以在此阶段，驱动晶体管T3也保持导通。
需要说明的是，电容自举主要应用电容的特性，电容两端电压不能突变，需要充电放电的过程而产生电压自举、电位自举作用。两端电压指的是电容一边相对另一边的电压，当电容两端保持有一定电压时，提高电容负端电压，正端电压仍保持于负端的原始压差，等于正端的电压被负端举起来了。
各阶段节点处的电压如下表所示。
第一阶段t1 第二阶段t2
N1 Vint Vdata+VDD-Vint+Vth
N2 Vint-Vth VDD
N3 Vint Vanode
N4 Vdata Vdata+VDD-Vint+Vth
在本申请实施例中，在第一阶段t1中电容两端的电压差是N4-N2＝Vdata-Vint+Vth，当第二阶段t2开始时，电容的负端电压变为N2＝VDD，故，电容的正端电压被举到N1＝Vdata+VDD-Vint+Vth。
驱动晶体管T3工作处于饱和状态，根据饱和状态电流特性可知，流过驱动晶体管T3且用于驱动发光元件6发光的饱和电流I满足公式：
I为高电平/2*μ*Cox*W/L*(Vgs-Vth)^2
＝K(Vdata+VDD-Vint+Vth-VDD–Vth)^2
＝K(Vdata-Vint)^2
其中，K为结构参数，相同结构中此数值相对稳定，可以算作常量。
最终输出电流和VDD以及Vth无关，输出电流只与Vdata和直流的Vint信号相关，从而可以看出发光元件6的工作电流已经不受驱动晶体管T3的阈值电压Vth的影响，彻底解决了由于工艺制程以及长时间的操作造成的驱动晶体管T3的阈值电压Vth漂移，从而改善了面板显示的不均匀性。
实施例三
在本申请实施例中，所述第一扫描信号Gate1和所述第二扫描信号Gate2复用同一信号线。在像素驱动电路中所有的扫描信号线采用的是同一Gate走线，实现了像素驱动电路中只有Gate1或Gate2中的一个信号以及EM信号。通过本申请实施例中的技术方案可以节省GOA(Gate Driver on Array，阵列基板行驱动)空间和像素空间，适合窄边框和高像素密度的产品。
在本申请实施例中，示例性的，将第四晶体管T4由PMOS更换为NMOS，第四晶体管T4的控制端连接的为第二扫描信号Gate2。如图11、12所示，写入子电路1中采用漏电流和尺寸较小的N型晶体管，所以该驱动电路的电容C可以采用尺寸较小的电容，从而可以增加显示面板的分辨，同时，由于N型晶体管的漏电流较小，所以无需考虑N型晶体管的老化问题。
需要说明的是，本申请实施例中可以采用如实施例一中的8T1C的驱动电路还可以采用如实施二中的6T1C的驱动电路，本申请实施例中不限制驱动电路中第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4、第五晶体管T5中具体位置处的晶体管类型进行更换，在不违背本发明构思的基础上，可以根据具体应用场景进行选择。
实施例四
如图13所示，在本申请实施例中，所述初始信号输入端Vint包括第一初始信号子输入端Vint1和第二初始信号子输入端Vint2，所述第一初始子输入端与所述第一初始化子电路4电连接，所述第二初始子输入端与所述第二初始化子电路5电连接，所述第一初始子输入端的电压信号大于所述第二初始子输入端的电压信号。
具体地，采用双Vint设计，Vint1和Vint2的电压可以相同，也可以不同。Vint1负责Vth的补偿，Vint2负责发光元件6阳极的复位，优点是两个过程互相没有干扰，阳极可以进行更低电压的复位，消除正电荷，对于提升寿命更有利。
需要说明的是，本申请实施例中可以采用如实施例一中的8T1C的驱动电路还可以采用如实施二中的6T1C或实施例三中的6T1C的驱动电路，本申请实施例中，示例性地，第一晶体管T1的第一端与第一初始信号子输入端电连接，第七晶体管T7的第一端与第二初始信号子输入端Vint2电连接，在不违背本发明构思的基础上，可以根据具体应用场景进行选择。
在本申请实施例中，所述发光控制信号EM为脉宽调制信号PWM，在EM关闭期间，对发光元件6的阳极施加一定的负电压，在PWM打开或关闭的情况下都可以进行较长时间的复位。
脉宽调制PWM(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的模式对发光信号EM进行脉宽调制，实现PWM模式，通过调节像素电路EM的占空比，从而可以控制发光的亮度。
第二方面，本申请提供了一种像素驱动电路的驱动方法，所述驱动方法包括第一阶段t1和第二阶段t2：
在所述第一阶段t1，第一初始化子电路4响应于第二扫描信号Gate2将初始化信号输入端的复位电压施加至驱动晶体管T3的控制端；第二初始化子电路5响应于发光控制信号EM将初始化信号输入端的复位电压施加至发光元件6；
在所述第一阶段t1，写入子电路1响应于第一扫描信号Gate1将数据信号输入端Data的数据电压写入存储电容Cst；
在所述第一阶段t1，所述驱动晶体管T3的第二端和控制端导通，所述驱动晶体管T3开始放电，直至所述驱动晶体管T3第一端与控制端之间的压差等于阈值电压时，所述驱动晶体管T3断开；
在所述第二阶段t2，第一发光控制子电路2响应于发光控制信号EM将第一电源端的电压施加至所述驱动晶体管T3的第一端；
在所述第二阶段t2，阈值补偿子电路3响应于第二扫描信号Gate2导通所述存储电容Cst与所述驱动晶体管T3的控制端，对所述驱动晶体管T3的控制端进行电压补偿；所述驱动晶体管T3导通将驱动电流施加至所述发光元件6，以驱动所述发光元件6发光。
在具体设置时，根据不同的驱动电路，在所述第一阶段t1，所述第一初始化子电路4中的第二初始化子模块响应于第二扫描信号Gate2使所述驱动晶体管T3的第二端和控制端导通；或者，在所述第一阶段t1，所述第二初始化子电路5响应于发光控制信号EM使所述驱动晶体管T3的第二端和控制端导通。
第三方面，本申请提供了一种显示面板，包括阵列布置的多个像素单元，其中，每个所述像素单元包括如以上任一所述的像素驱动电路。
该显示面板可以应用于：OLED显示装置、AMOLED显示装置、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。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (15)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：驱动晶体管、写入子电路、存储电容、第一发光控制子电路、阈值补偿子电路、第一初始化子电路、第二初始化子电路、发光元件，其中，
所述驱动晶体管用于控制流经第一端和第二端之间的驱动电流；
所述写入子电路与所述存储电容电连接，用于在第一扫描信号的控制下向所述存储电容提供数据信号输入端的信号；
所述存储电容的第一端与所述写入子电路和所述阈值补偿子电路电连接，第二端与所述第一发光控制子电路和所述驱动晶体管的第一端电连接；
所述第一发光控制子电路与第一电源电压端和所述驱动晶体管的第一端电连接，用于在发光控制信号的控制下向所述驱动晶体管的第一端提供第一电源电压端的信号；
所述阈值补偿子电路分别与所述写入子电路、存储电容、所述驱动晶体管的控制端电连接，用于在第二扫描信号的控制下向所述驱动晶体管的控制端提供补偿电压；
所述第一初始化子电路与所述驱动晶体管的控制端电连接，用于在第二扫描信号的控制下向所述驱动晶体管的控制端提供初始信号输入端的信号；
所述第二初始化子电路与所述发光元件电连接，用于在所述发光控制信号的控制下向所述发光元件提供所述初始信号输入端的信号；
所述发光元件与所述驱动晶体管的第二端、第二电源电压端电连接。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一初始化子电路包括第一初始化子模块和第二初始化子模块，所述第一初始化子模块的第一端与所述初始信号输入端电连接，所述第一初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管的控制端、所述阈值补偿子电路、所述第二初始化子模块的第一端电连接，所述第二初始化子模块的第二端与所述驱动晶体管的第二端连接。
3.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，第一初始化子电路包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端与初始信号输入端连接，所述第一晶体管的第二端与所述驱动晶体管的控制端连接，所述第一晶体管的控制端与第二扫描信号连接。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，第一初始化子电路还包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端连接，所述第二晶体管的第二端与所述驱动晶体管的第二端连接，所述第二晶体管的控制端与所述第二扫描信号连接。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管的有源层为氧化物。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述写入子电路包括第四晶体管，所述第四晶体管的第一端与所述数据信号输入端连接，所述第四晶体管的第二端与所述存储电容的第一端连接，所述第四晶体管的控制端与第一扫描信号连接；所述阈值补偿子电路包括第五晶体管，所述第五晶体管的第一端与所述存储电容的第一端连接，所述第五晶体管的第二端与所述驱动晶体管的控制端连接，所述第五晶体管的控制端与所述第二扫描信号连接；
所述第一发光控制子电路包括第六晶体管，所述第六晶体管的第一端与所述第一电源电压端连接，所述第六晶体管的第二端与所述存储电容的第二端连接，所述第六晶体管的控制端与所述发光控制信号连接；
所述第二初始化子电路包括第七晶体管，所述第七晶体管的第一端与初始信号输入端连接，所述第七晶体管的第二端与所述发光元件的第一端连接，所述第七晶体管的控制端与所述发光控制信号连接。
7.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，还包括第二发光控制子电路，所述第二发光控制子电路分别与所述驱动晶体管的第二端、所述发光元件电连接，用于在所述发光控制信号的控制下将所述驱动晶体管的电流施加到所述发光元件。
8.根据权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二发光控制子电路包括第八晶体管，所述第八晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二端连接，所述第八晶体管的第二端与所述发光元件的第一端连接，所述第八晶体管的控制端与发光控制信号连接。
9.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述驱动晶体管的有源层为低温多晶硅。
10.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号复用同一信号线。
11.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述初始信号输入端包括第一初始信号子输入端和第二初始信号子输入端，所述第一初始子输入端与所述第一初始化子电路电连接，所述第二初始子输入端与所述第二初始化子电路电连接，所述第一初始子输入端的电压信号大于所述第二初始子输入端的电压信号。
12.根据权利要求11所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一初始子输入端与所述第一初始化子电路中第一晶体管的第一端连接，所述第二初始子输入端与所述第二初始化子电路中第七晶体管的第一端连接。
13.一种像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法包括第一阶段和第二阶段：
在所述第一阶段，第一初始化子电路响应于第二扫描信号将初始化信号输入端的复位电压施加至驱动晶体管的控制端；第二初始化子电路响应于发光控制信号将初始化信号输入端的复位电压施加至发光元件；
在所述第一阶段，写入子电路响应于第一扫描信号将数据信号输入端的数据电压写入存储电容；
在所述第一阶段，所述驱动晶体管的第二端和控制端导通，所述驱动晶体管开始放电，直至所述驱动晶体管第一端与控制端之间的压差等于阈值电压时，所述驱动晶体管断开；
在所述第二阶段，第一发光控制子电路响应于发光控制信号将第一电源端的电压施加至所述驱动晶体管的第一端；
在所述第二阶段，阈值补偿子电路响应于第二扫描信号导通所述存储电容与所述驱动晶体管的控制端，对所述驱动晶体管的控制端进行电压补偿；所述驱动晶体管导通将驱动电流施加至所述发光元件，以驱动所述发光元件发光。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述第一阶段，所述第一初始化子电路中的第二初始化子模块响应于第二扫描信号使所述驱动晶体管的第二端和控制端导通；或者，
在所述第一阶段，所述第二初始化子电路响应于发光控制信号使所述驱动晶体管的第二端和控制端导通。
15.一种显示面板，其特征在于，包括阵列布置的多个像素单元，其中，至少一个所述像素单元包括如权利要求1-12任一所述的像素驱动电路。
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