CN113889041B - 像素电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种像素电路及显示装置。像素电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9，第四晶体管M4为驱动管，其导通电流IOLED与阈值电压Vth无关，因此可以改善甚至消除驱动管的阈值电压Vth漂移对导通电流IOLED造成影响，有利于提高显示亮度的均匀性。

Description

像素电路及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种像素电路及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示器不仅具有小尺寸大视野、信息含量高、重量轻、便携等优点，而且还兼备OLED的全部优点，如功耗低、自发光、视角宽、响应时间短、工作温度范围广等。当前，OLED显示器已逐渐应用于近眼显示、便携式可穿戴设备等具有显示功能的装置中，涉及科研、娱乐、通信、军事、医疗等各个行业和领域。
在最早的OLED显示器中，像素电路是2T1C(2Transistor 1Capacitor)像素驱动电路。请参阅图1，该2T1C像素驱动电路由2个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)，金属-氧化物-半导体场效应管)T1、T2和一个电容Cs构成，其中T1是开关管、T2是驱动管、Cs是存储电容。在寻址阶段，扫描线控制开关管T1打开，数据电压储存在存储电容Cs中；在发光阶段，扫描线控制开关管T1关闭，存储在存储电容Cs的数据电压维持着T2导通，导通电流IOLED使得OLED发光。但是，随着OLED显示器分辨率的提高，像素面积减小，各个像素电路之间的驱动管得阈值电压Vth会产生漂移，使得在给定相等的数据电压得驱动下，不同像素电路之间的导通电流不同，造成不同像素点的发光亮度存在偏差，亮度均匀性降低。
发明内容
本申请实施例提供一种像素电路及显示装置，改善像素电路的驱动管阈值电压Vth漂移对OLED导通电流造成影响的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种像素电路，包括：第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9；
所述第一晶体管M1的控制端用于接收n-1级扫描信号、输入端用于接收初始电压、输出端连接所述第一电容C1的第一电极和所述第四晶体管M4的控制端；
所述第一电容C1的第一电极连接所述第四晶体管M4的输入端、第二电极连接所述第五晶体管M5的输入端；所述第五晶体管M5的输入端用于连接第一电源ELVDD；
所述第二晶体管M2的控制端用于接收n级扫描信号、输入端用于接收数据信号并与所述第九晶体管M9的输入端连接；
所述第三晶体管M3的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接所述第四晶体管M4的输出端、输出端连接所述第四晶体管M4的控制端；
所述第七晶体管M7的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接第二电容C2的第一电极、输出端连接所述第四晶体管M4的输入端；
所述第八晶体管M8的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接所述第二电容C2的第二电极、输出端连接所述第四晶体管M4的控制端；
所述第九晶体管M9的控制端用于接收第二使能电压、输出端连接所述第二电容C2的第二电极；
所述第四晶体管M4的输入端连接所述第五晶体管M5的输出端、输出端连接所述第六晶体管M6的输入端；所述第六晶体管M6的控制端和所述第五晶体管M5的控制端分别用于接收第一使能电压；所述第六晶体管M6的输出端将第二电源ELVSS输出给多个像素，使得所述多个像素在所述第一电源ELVDD和所述第二电源ELVSS的控制下发光并显示图像。
可选地，第四晶体管M4为N沟道MOS管，所述像素电路的其他晶体管为P沟道MOS管。
可选地，第一使能电压和所述第二使能电压相同，并由同一电源在同一时刻输出。
可选地，第一晶体管M1、所述第二晶体管M2、所述第三晶体管M3、所述第七晶体管M7和所述第八晶体管M8在所述第四晶体管M4和第五晶体管M5导通时均断开、而在所述第四晶体管M4和第五晶体管M5断开时均导通。
第二方面，本申请实施例提供一种显示装置，包括上述任一项像素电路。
如上所述，在本申请的像素电路及显示装置，像素电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9，第四晶体管M4为驱动管，其导通电流IOLED与阈值电压Vth无关，因此可以改善甚至消除驱动管的阈值电压Vth漂移对导通电流IOLED造成影响，有利于提高显示亮度的均匀性。
附图说明
图1为现有技术的一种像素电路的等效示意图；
图2为本申请一实施例的像素电路的等效示意图；
图3为本申请驱动图2所示的像素电路的时序图；
图4为图2所示的像素电路的晶体管在寻址阶段的驱动示意图；
图5为图2所示的像素电路的晶体管在充电阶段的驱动示意图；
图6为图2所示的像素电路的晶体管在发光阶段的驱动示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例以及附图，对本申请的技术方案进行清楚地描述。显然，下文所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
图2为本申请一实施例的像素电路的等效示意图。请参阅图2所示，像素电路10是9T2C(nine Transistor two Capacitor)像素驱动电路包括：第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9。
第一晶体管M1的控制端用于接收n-1级扫描信号Scan(n-1)、输入端用于接收初始电压、输出端连接第一电容C1的第一电极(例如负电极)和第四晶体管M4的控制端。
第一电容C1的第一电极连接第四晶体管M4的输入端、第二电极(例如正电极)连接第五晶体管M5的输入端。第五晶体管M5的输入端用于连接第一电源ELVDD。
第二晶体管M2的控制端用于接收n级扫描信号Scan(n)、输入端用于接收数据信号并与第九晶体管M9的输入端连接。
第三晶体管M3的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接第四晶体管M4的输出端、输出端连接第四晶体管M4的控制端。
第七晶体管M7的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接第二电容C2的第一电极(例如正电极)、输出端连接第四晶体管M4的输入端。
第八晶体管M8的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接第二电容C2的第二电极(例如负电极)、输出端连接第四晶体管M4的控制端。
第九晶体管M9的控制端用于接收第二使能电压、输出端连接第二电容C2的第二电极。
第四晶体管M4为像素电路10的驱动管，第四晶体管M4的输入端连接第五晶体管M5的输出端、输出端连接第六晶体管M6的输入端。第六晶体管M6的控制端和第五晶体管M5的控制端分别用于接收第一使能电压。第六晶体管M6的输出端将第二电源ELVSS输出给多个像素，使得多个像素在第一电源ELVDD和第二电源ELVSS的控制下发光并显示图像。
在驱动过程中，可选地，第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第七晶体管M7和第八晶体管M8在第四晶体管M4和第五晶体管M5导通时均断开、而在第四晶体管M4和第五晶体管M5断开时均导通。
请结合图2和图3所示，在寻址阶段的第②,④,⑥时段内，n级扫描信号和n-1级扫描信号均为高电平信号，晶体管M1至M9断开。应理解，本申请附图将断开的晶体管标识为颜色浅于其他导通的晶体管。
在寻址阶段的第③时段内，n-1级扫描信号为低电平信号,n级扫描信号为高电平信号，只有第一晶体管M1导通，第四晶体管M4的控制端以及第一电容C1将之前的电压数值重置为初始化电压Vint。这时第二晶体管M2、第三晶体管M3、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9均处于断开状态，只有第一晶体管M1处于导通状态，把初始化电压Vint引入第四晶体管M4的控制端和第一电容C1的第一电极(例如负电极)，初始化电压Vint给第四晶体管M4的控制端充电。
请一并参阅图3和图4所示，在充电阶段的补偿时段，即第⑤时段内，n级扫描信号为低电平信号,n-1级扫描信号为高电平信号，第二晶体管M2、第三晶体管M3和第四晶体管M4、第七晶体管M7、第八晶体管M8均导通,第一晶体管M1、第五晶体管M5和第六晶体管M6、第九晶体管M9均断开，第四晶体管M4构成二极管连接，这样为第四晶体管M4的控制端引入充电电压Vdata+Vth并进行充电，其中Vdata为像素发光需要的数据电压(又称灰阶电压)，Vth为第四晶体管M4(即驱动管)的阈值电压。
请一并参阅图3和图5所示，在充电阶段的维持时段，即第⑥时段内，所有晶体管均断开，第一电容C1和第二电容C2充电并维持第四晶体管M4处于电压Vdata+Vth状态。
请一并参阅图3和图6所示，在发光阶段的第⑦时段内，n级扫描信号和n-1级扫描信号均是高电平信号，只有数据电压是低电平信号，所以第五晶体管M5和第六晶体管M6导通，第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3、第七至第九晶体管M7～M9均断开，第四晶体管M4进行充电的充电电压Vdata输出给像素并进行发光。
根据像素电路的驱动原理可知，通过第四晶体管M4的导通电流IOLED为：IOLED＝k(Vgs-Vth)/2，其中k是第四晶体管M4的电流放大系数，Vgs是第四晶体管M4的栅源电压，Vth是第四晶体管M4的阈值电压。
其中，第四晶体管M4的控制端的电压Vg＝Vdata+Vth，第四晶体管M4的输入端的电压Vs等于第一电源输出的电压，即Vs＝ELVDD，Vgs＝Vg-Vs，将Vgs与前述IOLED的计算式相结合，可以得到IOLED的计算式为：
IOLED＝k(Vdata-ELVDD)/2
即，第四晶体管M4的导通电流IOLED与阈值电压Vth无关。因此，本申请实施例可以改善甚至消除驱动管的阈值电压Vth漂移对导通电流IOLED造成影响，有利于提高显示亮度的均匀性。
请继续参阅图2至图6所示，可选地，第四晶体管M4为N沟道MOS管，像素电路的其他晶体管为P沟道MOS管。
在一些实施例中，第一使能电压(Emission)和第二使能电压(Emission)可以相同，并由同一电源在同一时刻输出。
本申请实施例还提供一种显示装置，包括上述任一实施例的像素电路，因此具有对应像素电路所能产生的有益效果，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序代码，在计算机上运行时，使得计算机执行如上各种可能的像素电路的驱动过程。
本申请实施例还提供一种芯片，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有显示驱动芯片的设备执行如上各种可能的像素电路的驱动过程。
在本申请提供的设备、可读存储介质、计算机程序产品及芯片的实施例中，包含了上述像素电路的驱动过程各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述方法的各个实施例基本相同，在此不做再赘述。
计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络，或者其他可编程装置。计算机指令可存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、存储盘、磁带)、光介质(例如DVD)，或者半导体介质(例如固态存储盘Solid State Disk(SSD))等。
可以理解，上述场景仅是作为示例，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的应用场景的限定，本申请的技术方案还可应用于其他场景。例如，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本申请每个实施例的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，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 (5)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：第一电容C1、第二电容C2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8和第九晶体管M9；
所述第一晶体管M1的控制端用于接收n-1级扫描信号、输入端用于接收初始电压、输出端连接所述第一电容C1的第一电极和所述第四晶体管M4的控制端；
所述第一电容C1的第一电极连接所述第四晶体管M4的输入端、第二电极连接所述第五晶体管M5的输入端；所述第五晶体管M5的输入端用于连接第一电源ELVDD；
所述第二晶体管M2的控制端用于接收n级扫描信号、输入端用于接收数据信号并与所述第九晶体管M9的输入端连接；
所述第三晶体管M3的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接所述第四晶体管M4的输出端、输出端连接所述第四晶体管M4的控制端；
所述第七晶体管M7的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接第二电容C2的第一电极、输出端连接所述第四晶体管M4的输入端；
所述第八晶体管M8的控制端用于接收n级扫描信号、输入端连接所述第二电容C2的第二电极、输出端连接所述第四晶体管M4的控制端；
所述第九晶体管M9的控制端用于接收第二使能电压、输出端连接所述第二电容C2的第二电极；
所述第四晶体管M4的输入端连接所述第五晶体管M5的输出端、输出端连接所述第六晶体管M6的输入端；所述第六晶体管M6的控制端和所述第五晶体管M5的控制端分别用于接收第一使能电压；所述第六晶体管M6的输出端将第二电源ELVSS输出给多个像素，使得所述多个像素在所述第一电源ELVDD和所述第二电源ELVSS的控制下发光并显示图像。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第四晶体管M4为N沟道MOS管，所述像素电路的其他晶体管为P沟道MOS管。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第一使能电压和所述第二使能电压相同，并由同一电源在同一时刻输出。
4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第一晶体管M1、所述第二晶体管M2、所述第三晶体管M3、所述第七晶体管M7和所述第八晶体管M8在所述第四晶体管M4和第五晶体管M5导通时均断开、而在所述第四晶体管M4和第五晶体管M5断开时均导通。
5.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至4任一项像素电路。
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