CN114333696A - 像素电路及其控制方法、阵列基板、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种像素电路及其控制方法、阵列基板、显示面板。基于像素电路的结构改进，在维持发光控制信号为高电平时，通过Vgate信号从高电平跳变至低电平，开启驱动晶体管，以完成驱动晶体管的复位初始化；进一步地，通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿；并通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出。基于此，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。

Description

像素电路及其控制方法、阵列基板、显示面板
技术领域
本申请涉及有机发光显示技术领域，特别是涉及一种像素电路及其控制方法、阵列基板、显示面板。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示器具有高亮度、宽视角、响应速度快、低功耗等优点，目前已被广泛地应高性能显示领域中。其中，AMOLED(Active-matrix Organic Light Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极管)显示器采用迁移率更高的LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅)技术，但TFT(ThinFilmTransistor-Liquid Crystal Display，薄膜晶体管)存在阈值电压漂移的问题，因此，OLED像素电路需要相应的补偿结构。目前，OLED像素补偿电路结构较为复杂，在设计布局时占用大量面积，不利于高PPI(Pixels Per Inch，像素密度)显示器的设计。
在OLED以及其他产品类型的面板制造中，为了提升产品良率及品质，往往会对基本驱动电路的一些电位点电压进行补偿，得到电位点之间压差保持一定的效果，从而使晶体管保持在固定工作特性之中，达到控制变量不变，只用Vdata就可以控制Id，控制发光二极管亮度的目的。
传统的OLED驱动技术采用数据信号控制驱动晶体管Td栅极-源极压差Vgs大小，改变Td导通电阻的大小，使流过发光二极管电流不同，获得不同的亮度。然而，这种技术需要求在晶体管制作的过程中每个像素的驱动TFT的制程特性完全一样，保证驱动晶体管Td的Vth完全一样，才能保证个像素显示的均匀性，但这种技术要求过于理想化，难以准确实现。
发明内容
基于此，有必要针对传统的OLED驱动技术还存在的不足，提供一种像素电路及其控制方法、阵列基板、显示面板。
为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种像素电路；
一种像素电路，包括：
驱动晶体管；
补偿单元，分别连接驱动晶体管的栅极和源极，并接入Vgate信号和Vdata信号；
复位单元，连接补偿单元，并接入Vgate信号；
发光控制单元，分别连接驱动晶体管的漏极和源极，并分别接入VDD电压和发光控制信号，还输出发光驱动信号；
其中，复位单元和补偿单元根据Vgate信号和Vdata信号补偿驱动晶体管的开启电压，以使VDD电压与Vdata信号的压差与发光驱动信号相关。
可选的，复位单元包括：
第一电容，第一电容的一端接入Vgate信号，另一端连接补偿单元。
可选的，补偿单元包括：
第一晶体管，源极接入Vdata信号，漏极连接驱动晶体管的源极，栅极接入Vgate信号；
第二晶体管，源极分别连接复位单元和驱动晶体管的栅极，漏极连接驱动晶体管的源极，栅极接入Vgate信号。
可选的，发光控制单元包括：
第三晶体管，源极接入VDD电压，漏极连接驱动晶体管的漏极，栅极接入发光控制信号；
第四晶体管，源极连接驱动晶体管的源极，漏极输出发光驱动信号，栅极接入发光控制信号。
可选的，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管或第四晶体管为P型晶体管。
可选的，还包括：
发光单元，接入发光驱动信号。
可选的，发光单元包括：
发光二极管，正极接入发光驱动信号，负极接入低电平。
上述的像素电路，通过驱动晶体管、补偿单元、复位单元和发光控制单元的连接关系，并根据Vgate信号和Vdata信号补偿驱动晶体管的开启电压，使VDD电压与Vdata信号的压差与发光驱动信号相关。基于此，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
另一方面，本申请实施例还提供了一种像素电路的控制方法。
一种像素电路的控制方法，包括步骤：
在维持发光控制信号为高电平时，通过Vgate信号从高电平跳变至低电平，开启驱动晶体管，以完成驱动晶体管的复位初始化；
通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿；
通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出。
上述的像素电路的控制方法，基于像素电路的结构改进，在维持发光控制信号为高电平时，通过Vgate信号从高电平跳变至低电平，开启驱动晶体管，以完成驱动晶体管的复位初始化；进一步地，通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿；并通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出。基于此，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
可选的，通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿的过程，包括步骤：
通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，打开第一晶体管和第二晶体管，并关闭第一晶体管和第二晶体管，通过Vdata信号对开启电压进行补偿。
可选的，通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出的过程，包括步骤：
通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，关闭第一晶体管和第二晶体管，并打开第三晶体管和第四晶体管，进行发光驱动信号的输出。
另一方面，本申请实施例还提供了一种阵列基板。
一种阵列基板，包括上述任一实施例的像素电路。
上述的阵列基板，利用的像素电路的结构改进，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
另一方面，本申请实施例还提供了一种显示面板。
一种显示面板，包括上述的阵列基板。
上述的显示面板，利用的像素电路的结构改进，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
附图说明
图1为一实施方式的像素电路模块结构图。
图2为一实施方式的像素电路图。
图3为一实施方式的像素电路的控制方法流程图。
图4为像素电路的控制信号时序图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供了一种像素电路。
图1为一实施方式的像素电路模块结构图，如图1所示，一实施方式的像素电路包括：
驱动晶体管Td；
补偿单元100，分别连接驱动晶体管Td的栅极和源极，并接入Vgate信号和Vdata信号；
复位单元101，连接补偿单元100，并接入Vgate信号；
发光控制单元102，分别连接驱动晶体管Td的漏极和源极，并分别接入VDD电压和发光控制信号(节点b)，还输出发光驱动信号；
其中，复位单元101和补偿单元100根据Vgate信号和Vdata信号补偿驱动晶体管Td的开启电压，以使VDD电压与Vdata信号的压差与发光驱动信号相关。
如图1所示，复位单元101一侧接入Vgate信号(图1所示的节点a)，另一侧(节点N1)连接至补偿单元100。补偿单元100同时接入Vgate信号和Vdata信号，并连接驱动晶体管Td的栅极和源极。驱动晶体管Td的导通或关断，作为发光驱动信号的输出开关之一。
同时，补偿单元100的电路设计，通过分压或耦合设计，对驱动晶体管Td的开启电压进行补偿。作为一个较优的实施方式，补偿单元100通过复位单元101内元件的耦合作用，对驱动晶体管Td的开启电压进行补偿。
发光控制单元102连接驱动晶体管Td的漏极和源极，作为驱动晶体管Td外的另一开关，控制发光驱动信号的输出与否。其中，发光控制单元102的开关设计，以发光控制信号作为开关信号，进行导通或关断。在发光控制单元102与驱动晶体管Td均导通时，VDD经通路输出电流信号形式的发光驱动信号，驱动发光器件工作。
在其中一个实施例中，图2为一实施方式的像素电路图，如图2所示，复位单元101包括：
第一电容C1，第一电容C1的一端接入Vgate信号(节点a)，另一端(节点N1)连接补偿单元100。
Vgate信号通过一节点a连接第一电容C1的第一极，当Vgate信号由高电平跳变至低电平时，电压变化幅度为ΔV，由于第一电容C1悬置，为保持第一电容C1两端压降不变，节点N1的电压变化幅度与驱动信号接收端a的电位变化相同，即变化后的节点N1的电位为低电平。基于此，完成了驱动晶体管Td的复位初始化，驱动晶体管Td由关闭状态变为打开状态。
在其中一个实施例中，如图2所示，补偿单元100包括：
第一晶体管T1，源极接入Vdata信号，漏极连接驱动晶体管Td的源极，栅极接入Vgate信号；
第二晶体管T2，源极分别连接复位单元101和驱动晶体管Td的栅极，漏极连接驱动晶体管Td的源极，栅极接入Vgate信号。
在其中一个实施例中，如图2所示，发光控制单元102包括：
第三晶体管T3，源极接入VDD电压，漏极连接驱动晶体管Td的漏极，栅极接入发光控制信号；
第四晶体管T4，源极连接驱动晶体管Td的源极，漏极输出发光驱动信号，栅极接入发光控制信号。
在其中一个实施例中，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3或第四晶体管T4为P型晶体管。需要说明的是，在满足补偿单元100和发光控制单元102工作逻辑的前提下，可通过不同类型的晶体管和连接关系进行开关关系的确定。本实施例仅为较优方式，有利于节约晶体管数量，以降低整体电路的体积和成本。
其中，如图2所示，在Vgate信号为低电平，发光控制信号EM(节点“b”)为高电平。此时第一晶体管T1和第二晶体管T2打开，第三晶体管T3和第四晶体管T4关闭。节点N2的电位变化为Vdata信号。节点N1的电位变化为Vdata+Vth，驱动晶体管Td由打开状态变为关闭状态，数据电压Vdata信号通过第一电容C1的耦合作用对驱动晶体管Td的开启电压Vth进行补偿，且开启电压Vth为正值。
在发光控制信号EM为低电平，Vgate信号为高电平时。此时第一晶体管T1和第二晶体管T2关闭，第三晶体管T3和第四晶体管T4打开。节点N2的电位变为参考信号端的VDD信号，为高电平，驱动晶体管Td输出发光驱动信号。
在其中一个实施例中，如图1所示，一实施方式的像素电路还包括：
发光单元200，接入发光驱动信号。
其中，发光单元200接入发光驱动信号，根据发光驱动信号进行发光工作。
在其中一个实施例中，如图2所示，发光单元200包括：
发光二极管D，正极接入发光驱动信号，负极接入低电平。
如图2所示，发光二极管D的负极接入低电平VSS，在接入发光驱动信号时进行导通工作。
上述任一实施例的像素电路，通过驱动晶体管Td、补偿单元100、复位单元101和发光控制单元102的连接关系，并根据Vgate信号和Vdata信号补偿驱动晶体管Td的开启电压，使VDD电压与Vdata信号的压差与发光驱动信号相关。基于此，通过补偿驱动晶体管Td的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
基于此，本发明实施例还提供了一种像素电路的控制方法。
图3为一实施方式的像素电路的控制方法流程图，如图3所示，一实施方式的像素电路的控制方法包括步骤S100至步骤S102：
S100，在维持发光控制信号为高电平时，通过Vgate信号从高电平跳变至低电平，开启驱动晶体管，以完成驱动晶体管的复位初始化；
S101，通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿；
S102，通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出。
在其中一个实施例中，通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿的过程，包括步骤：
通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，打开第一晶体管和第二晶体管，并关闭第一晶体管和第二晶体管，通过Vdata信号对开启电压进行补偿。
在其中一个实施例中，通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出的过程，包括步骤：
通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，关闭第一晶体管和第二晶体管，并打开第三晶体管和第四晶体管，进行发光驱动信号的输出。
图4为像素电路的控制信号时序图(其中电平对应的节点参考图3)，如图4所示：
在第一阶段S1中，当Vgate信号由高电平跳变至低电平时，电压变化幅度为ΔV，由于第一电容悬置，为保持第一电容两端压降不变，节点N1的电压变化幅度与驱动信号接收端a的电位变化相同，即变化后的节点N1的电位为低电平。基于此，完成了驱动晶体管的复位初始化，驱动晶体管由关闭状态变为打开状态。
在第二阶段S2中，在Vgate信号为低电平，发光控制信号EM(节点“b”)为高电平。此时第一晶体管和第二晶体管打开，第三晶体管和第四晶体管T4关闭。节点N2的电位变化为Vdata信号。节点N1的电位变化为Vdata+Vth，驱动晶体管由打开状态变为关闭状态，数据电压Vdata信号通过第一电容的耦合作用对驱动晶体管的开启电压Vth进行补偿，且开启电压Vth为正值。
在第三阶段S3中，在发光控制信号EM为低电平，Vgate信号为高电平时。此时第一晶体管和第二晶体管关闭，第三晶体管和第四晶体管打开。节点N2的电位变为参考信号端的VDD信号，为高电平，驱动晶体管输出发光驱动信号。
上述的像素电路的控制方法，基于像素电路的结构改进，在维持发光控制信号为高电平时，通过Vgate信号从高电平跳变至低电平，开启驱动晶体管，以完成驱动晶体管的复位初始化；进一步地，通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对驱动晶体管的开启电压进行补偿；并通过发光控制信号从高电平跳变至低电平，且Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出。基于此，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
本发明实施例还提供了一种阵列基板。
一种阵列基板，包括阵列排布的像素电路，以及多组数据线；
其中，各组数据线对应输出Vgate信号、Vdata信号和发光控制信号EM。
其中，阵列基板还包括电源线，提供VDD电压和VSS接地端。
在其中一个实施例中，数据线对应连接数据驱动器，数据驱动器输出对应的驱动信号。
上述的阵列基板，利用的像素电路的结构改进，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
本发明实施例还提供了一种阵列基板。
一种显示面板，包括上述的阵列基板。
基于此，该显示面板可手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、媒体播放器、手表装置、挂件装置、耳机或耳机装置、导航装置、可穿戴或微型装、具有显示器的电子设备安装在自助服务终端或汽车中的系统的嵌入式装置等需要显示功能的显示装置中。
上述的显示面板，利用的像素电路的结构改进，通过补偿驱动晶体管的开启电压，使其保持稳定的Vgs，达到根据压差确定发光驱动信号的稳定输出环境。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：
驱动晶体管；
补偿单元，分别连接所述驱动晶体管的栅极和源极，并接入Vgate信号和Vdata信号；
复位单元，连接所述补偿单元，并接入所述Vgate信号；
发光控制单元，分别连接所述驱动晶体管的漏极和源极，并分别接入VDD电压和发光控制信号，还输出发光驱动信号；
其中，所述复位单元和所述补偿单元根据所述Vgate信号和所述Vdata信号补偿所述驱动晶体管的开启电压，以使所述VDD电压与所述Vdata信号的压差与所述发光驱动信号相关。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述复位单元包括：
第一电容，所述第一电容的一端接入所述Vgate信号，另一端连接所述补偿单元。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述补偿单元包括：
第一晶体管，源极接入所述Vdata信号，漏极连接所述驱动晶体管的源极，栅极接入所述Vgate信号；
第二晶体管，源极分别连接所述复位单元和所述驱动晶体管的栅极，漏极连接所述驱动晶体管的源极，栅极接入所述Vgate信号。
4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述发光控制单元包括：
第三晶体管，源极接入所述VDD电压，漏极连接所述驱动晶体管的漏极，栅极接入所述发光控制信号；
第四晶体管，源极连接所述驱动晶体管的源极，漏极输出所述发光驱动信号，栅极接入所述发光控制信号。
5.根据权利要求3或4所述的像素电路，其特征在于，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管或所述第四晶体管为P型晶体管。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的像素电路，其特征在于，还包括：
发光单元，接入所述发光驱动信号。
7.根据权利要求6所述的像素电路，其特征在于，所述发光单元包括：
发光二极管，正极接入所述发光驱动信号，负极接入低电平。
8.一种像素电路的控制方法，其特征在于，包括步骤：
在维持发光控制信号为高电平时，通过Vgate信号从高电平跳变至低电平，开启驱动晶体管，以完成所述驱动晶体管的复位初始化；
通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对所述驱动晶体管的开启电压进行补偿；
通过所述发光控制信号从高电平跳变至低电平，且所述Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出。
9.根据权利要求8所述的像素电路的控制方法，其特征在于，所述通过Vdata信号从低电平跳变至高电平，对所述驱动晶体管的开启电压进行补偿的过程，包括步骤：
通过所述Vdata信号从低电平跳变至高电平，打开第一晶体管和第二晶体管，并关闭所述第一晶体管和所述第二晶体管，通过所述Vdata信号对所述开启电压进行补偿。
10.根据权利要求8所述的像素电路的控制方法，其特征在于，所述通过所述发光控制信号从高电平跳变至低电平，且所述Vgate信号从低电平跳变至高电平，进行发光驱动信号的输出的过程，包括步骤：
通过所述发光控制信号从高电平跳变至低电平，且所述Vgate信号从低电平跳变至高电平，关闭所述第一晶体管和第二晶体管，并打开第三晶体管和第四晶体管，进行发光驱动信号的输出。
11.一种阵列基板，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的像素电路。
12.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求11所述的阵列基板。
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