CN114664254B - 显示面板及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种显示面板及其驱动方法、显示装置,涉及显示技术领域,用以有效降低像素电路中晶体管的功耗。显示面板包括多个像素电路,像素电路包括:驱动晶体管;至少一个开关单元,至少一个开关单元包括并联设置的M个薄膜晶体管,M为大于或等于2的正整数,M个薄膜晶体管用于在不同的显示阶段内分别导通。

Description

显示面板及其驱动方法、显示装置
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及其驱动方法、显示装置。
【背景技术】
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示面板包括电连接的像素电路和发光元件,像素电路用于向发光元件传输驱动电流,以驱动发光元件发光。
然而,基于现有的像素电路结构,当显示面板以较高频率刷新时,像素电路中的晶体管的工作频率也相应较高,导致晶体管功耗较大。
【发明内容】
有鉴于此,本发明实施例提供了一种显示面板及其驱动方法、显示装置,用以有效降低像素电路中晶体管的功耗。
一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括多个像素电路,所述像素电路包括:
驱动晶体管;
至少一个开关单元,至少一个所述开关单元包括并联设置的M个薄膜晶体管,M为大于或等于2的正整数,M个所述薄膜晶体管用于在不同的显示阶段内分别导通。
另一方面,本发明实施例提供了一种显示面板的驱动方法,应用于上述显示面板中,所述驱动方法包括:
控制所述像素电路驱动发光元件发光,在所述像素电路的工作过程中,控制所述开关单元中的M个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通。
再一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括上述显示面板。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果:
在本发明实施例中,通过在开关单元中并联设置多个薄膜晶体管,并且控制多个薄膜晶体管在不同的显示阶段内分别导通,可以使每个薄膜晶体管仅在部分显示阶段导通,而在部分显示阶段不导通。示例性的,假定开关单元包括并联设置的两个薄膜晶体管,且两个薄膜晶体管按照“第1个晶体管在奇数个帧时段内导通,第2个晶体管在偶数个帧时段内导通”的导通顺序进行工作,此时,单个薄膜晶体管仅在两帧内工作一次,即,单个薄膜晶体管的工作频率仅为显示面板的刷新频率的一半。当显示面板以120Hz进行高频刷新时,单个薄膜晶体管的工作频率仅为60Hz,薄膜晶体管的工作频率得以显著降低。
综上,采用本发明实施例所提供的技术方案,可以使像素电路中薄膜晶体管的工作频率显著小于显示面板的刷新频率,即使显示面板进行高频刷新,也仍能使得这部分薄膜晶体管在较低的频率下工作,从而有效降低了这部分薄膜晶体管的功耗,进而降低了整个像素电路的功耗。
换句话说,由于本发明实施例中薄膜晶体管的工作频率无需再与显示面板的刷新频率保持一致,因此,在保证薄膜晶体管功耗较低的前提下,还可进一步提高显示面板的刷新频率,以提升显示效果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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它的附图。
图1为相关技术中像素电路的一种结构示意图;
图2为图1对应的一种时序图;
图3为本发明实施例所提供的显示面板的一种结构示意图;
图4为本发明实施例所提供的显示的一种结构示意图;
图5为相关技术中像素电路的另一种结构示意图;
图6为图5对应的一种时序图;
图7为本发明实施例所提供的像素电路的另一种结构示意图;
图8为图7对应的一种时序图;
图9为本发明实施例所提供的像素电路的再一种结构示意图;
图10为图9对应的一种时序图;
图11为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图;
图12为图11对应的一种时序图;
图13为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图;
图14为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图;
图15为图14对应的一种时序图;
图16为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图;
图17为图16对应的一种时序图;
图18为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图;
图19为图18对应的一种时序图;
图20为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图;
图21为图20对应的一种时序图;
图22为本发明实施例所提供的薄膜晶体管的另一种结构示意图;
图23为本发明实施例所提供的薄膜晶体管的一种膜层结构示意图;
图24为本发明实施例所提供的薄膜晶体管的另一种膜层结构示意图;
图25为本发明实施例所提供的显示装置的一种结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述薄膜晶体管,但这些薄膜晶体管不应限于这些术语。这些术语仅用来将薄膜晶体管彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一薄膜晶体管也可以被称为第二薄膜晶体管,类似地,第二薄膜晶体管也可以被称为第一薄膜晶体管。
为对本发明所提供的技术方案进行更加清楚的阐述,本发明首先以图1所示的像素电路为例,对像素电路的工作原理进行说明:
如图1所示,图1为相关技术中像素电路的一种结构示意图,像素电路包括驱动晶体管M0'、栅极复位晶体管M1'、阳极复位晶体管M2'、数据写入晶体管M4'、阈值补偿晶体管M3'、第一发光控制晶体管M5'、第二发光控制晶体管M6'和存储电容Cst'。
结合图2所示的时序图,像素电路在一帧时段F'内依次执行复位阶段t1'、数据写入阶段t2'和发光控制阶段t3'。
在复位阶段t1',栅极复位晶体管M1'和阳极复位晶体管M2'分别响应第一扫描信号线Scan1'提供的第一扫描信号,将复位信号线Vref'提供的复位信号分别写入驱动晶体管M0'的栅极和发光元件D'的阳极,实现对驱动晶体管M0'的栅极和发光元件D'的阳极的复位。
在数据写入阶段t2',数据写入晶体管M4'和阈值补偿晶体管M3'响应第二扫描信号线Scan2'提供的第二扫描信号,将数据线Data'提供的数据信号写入驱动晶体管M0'的栅极,并对驱动晶体管M0'进行阈值补偿。
在发光控制阶段t3',第一发光控制晶体管M5'和第二发光控制晶体管M6'响应发光控制信号线Emit'提供的发光控制信号,控制电源信号线PVDD'与发光元件D'的阳极之间的信号传输通路导通,将由驱动晶体管M0'转换的驱动电流传输至发光元件D'中,以驱动发光元件D'发光。
基于相关的像素电路的电路结构,像素电路中晶体管的工作频率是与显示面板的刷新频率保持一致的,显示面板每刷新一次,像素电路中的晶体管就工作一次,例如,当显示面板以120Hz的频率进行刷新时,像素电路中晶体管的工作频率也为120Hz。如此一来,当显示面板在游戏、高帧率视频等应用场景下进行高频或超高频刷新时,像素电路中各晶体管的工作频率也需随之增大,进而导致晶体管的功耗较高,影响显示面板的性能。
为此,本发明实施例提供了一种显示面板,如图3和图4所示,图3为本发明实施例所提供的显示面板的一种结构示意图,图4为本发明实施例所提供的显示的一种结构示意图,显示面板包括多个像素电路100,像素电路100包括驱动晶体管M0和至少一个开关单元1。
其中,至少一个开关单元1包括并联设置的M个薄膜晶体管T,M为大于或等于2的正整数,M个薄膜晶体管T用于在不同的显示阶段内分别导通。
需要说明的是,本发明实施例中的显示阶段可以与一帧时段呈整数倍关系,例如,显示阶段可以包括一帧时段或者相邻的多帧时段。通过对显示阶段与一帧时段之间的倍数关系进行设定,可以使M个薄膜晶体管T按照预设的导通顺序进行工作。
以开关单元1包括并联设置的两个薄膜晶体管T为例,当显示阶段包括一帧时段时,两个薄膜晶体管T可以按照“第1个薄膜晶体管T在奇数个帧时段内导通,第2个薄膜晶体管T在偶数个帧时段内导通”的导通顺序进行工作。当显示阶段包括相邻的m帧时,两个薄膜晶体管T可以按照“第1个帧时段~第m个帧时段内第1个薄膜晶体管T导通、第m+1个帧时段~第2m个帧时段内第2个薄膜晶体管T导通、第2m+1个帧时段~第3m个帧时段内第1个薄膜晶体管T导通、第3m+1个帧时段~第4m个帧时段内第2个薄膜晶体管T导通、……”的导通顺序进行工作。
在本发明实施例中,通过在开关单元1中并联设置多个薄膜晶体管T,并且控制多个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通,可以使每个薄膜晶体管T仅在部分显示阶段导通,而在部分显示阶段不导通。示例性的,M=2,且两个薄膜晶体管T按照“第1个晶体管在奇数个帧时段内导通,第2个晶体管在偶数个帧时段内导通”的导通顺序进行工作时,单个薄膜晶体管T仅在两个帧时段内工作一次,即,单个薄膜晶体管T的工作频率仅为显示面板的刷新频率的一半。当显示面板以120Hz进行高频刷新时,单个薄膜晶体管T的工作频率仅为60Hz,薄膜晶体管T的工作频率得以显著降低。
综上,采用本发明实施例所提供的技术方案,可以使像素电路100中薄膜晶体管T的工作频率显著小于显示面板的刷新频率,即使显示面板进行高频刷新,也仍能使得这部分薄膜晶体管T在较低的频率下工作,从而有效降低了这部分薄膜晶体管T的功耗,进而降低了像素电路100的整体功耗。
换句话说,由于本发明实施例中薄膜晶体管T的工作频率无需再与显示面板的刷新频率保持一致,因此,在保证薄膜晶体管T功耗较低的前提下,还可进一步提高显示面板的刷新频率,以提升显示效果。
一般来说,再次参见图1,像素电路中的晶体管多为低温多晶硅(Low TemperaturePoly-silicon,LTPS)晶体管。然而,为减小晶体管的关态漏流对发光元件的发光亮度的影响,在现有技术中,通常会将像素电路100中的部分晶体管设置为电子迁移率较低、关态漏流较小的氧化物晶体管,如铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide,IGZO)晶体管。
示例性的,如图5和图6所示,图5为相关技术中像素电路的另一种结构示意图,图6为图5对应的一种时序图,可以将像素电路中的栅极复位晶体管M1'和阈值补偿晶体管M3'设置为IGZO晶体管。此时,栅极复位晶体管M1'的栅极与一条单独的第三扫描信号线Scan3'电连接,阈值补偿晶体管M3'与一条单独的第四扫描信号线Scan4'电连接。
然而,基于相关氧化物晶体管的器件特性,氧化物晶体管虽然在低刷新率下的功耗较低,但在高刷新率下的功耗则会显著高于低温多晶硅晶体管,例如,当氧化物晶体管和低温多晶硅晶体管均工作在120Hz的频率时,氧化物晶体管的功耗会明显高于低温多晶硅晶体管的功耗。因此,相关技术中仅将部分低温多晶硅晶体管替换为氧化物晶体管,虽然能够减小关态漏流对电路工作稳定性的影响,但会产生高频刷新下氧化物晶体管功耗很大的问题。
对此,在本发明一种可行的实施方式中,如图7所示,图7为本发明实施例所提供的像素电路的另一种结构示意图,可以将开关单元1中的薄膜晶体管T设置为氧化物晶体管,即,薄膜晶体管T的有源层包括氧化物半导体材料,从而既利用这部分薄膜晶体管T降低关态漏流对电路工作稳定性的影响,还能保证高频刷新下这部分薄膜晶体管T的工作频率较低,使像素电路100兼具低关态漏流和低功耗的特性。
在一种可行的实施方式中,再次参见图7,开关单元1包括至少一个第一类开关单元10,第一类开关单元10与驱动晶体管M0的栅极电连接。
在像素电路100的工作过程中,流入发光元件D的驱动电流的大小取决于驱动晶体管M0的导通程度的大小,也就是取决于驱动晶体管M0的栅源电压Vgs的大小。驱动晶体管M0的栅源电压Vgs越小,驱动晶体管M0导通的越完全,流入发光元件D的驱动电流也就越大。
而受到关态漏流的影响,与驱动晶体管M0的栅极电连接的这部分晶体管的关态漏流会流至驱动晶体管M0的栅极,对驱动晶体管M0的栅极电位产生影响。进而导致驱动晶体管M0的导通程度发生变化,使流入发光元件D的驱动电流偏离其标准值。
为此,在本发明实施例中,通过在像素电路100中设置与驱动晶体管M0的栅极电连接的第一类开关单元10,当第一类开关单元10中的薄膜晶体管T为氧化物晶体管时,可以利用第一类开关单元10中的薄膜晶体管T减小关态漏流对驱动晶体管M0的栅极电位的影响,进而提高发光亮度的可靠性。与此同时,第一类开关单元10中的薄膜晶体管T还可实现更低的功耗。
在一种可行的实施方式中,再次参见图7,薄膜晶体管T包括第一薄膜晶体管T1,第一薄膜晶体管T1可以为氧化物晶体管。第一类开关单元10包括栅极复位单元2,栅极复位单元2包括并联设置的M个第一薄膜晶体管T1。
第一薄膜晶体管T1的第一极与第一复位信号线Vref1电连接,第一薄膜晶体管T1的第二极与驱动晶体管M0的栅极电连接,M个第一薄膜晶体管T1的栅极分别与M条第一扫描信号线Scan1一一对应电连接。其中,M条第一扫描信号线Scan1用于在不同的显示阶段内分别提供控制第一薄膜晶体管T1导通的有效电平。
为方便理解,附图中所示的M个第一薄膜晶体管T1分别用附图标记T1_1~T1_M表示,相应的,与第一薄膜晶体管T1_i电连接的第一扫描信号线Scan1用附图标记Scan1_i表示,1≤i≤M。
以M=2、显示阶段包括一帧时段、两个第一薄膜晶体管T1按照“第1个第一薄膜晶体管T1在奇数个帧时段内导通,第2个第一薄膜晶体管T1在偶数帧时段内导通”的导通顺序进行工作为例,如图8所示,图8为图7对应的一种时序图,在第1个帧时段F1的复位阶段t1,第一扫描信号线Scan1_1提供有效电平(高电平)、第一扫描信号线Scan1_2提供非有效电平(低电平),第一薄膜晶体管T1_1响应高电平导通,将第一复位信号线Vref1提供的第一复位信号传输至驱动晶体管M0的栅极。在第2个帧时段F2的复位阶段t1,第一扫描信号线Scan1_1提供非有效电平(低电平)、第一扫描信号线Scan1_2提供有效电平(高电平),第一薄膜晶体管T1_2响应高电平导通,将第一复位信号线Vref1提供的第一复位信号传输至驱动晶体管M0的栅极。
在本发明实施例中,至少两条第一扫描信号线Scan1在不同的显示阶段内分别提供有效电平,可以控制各第一薄膜晶体管T1仅在部分显示阶段导通、部分显示阶段内截止,进而使各第一薄膜晶体管T1的工作频率小于显示面板的刷新频率,有效减小了第一薄膜晶体管T1的功耗。与此同时,由于第一薄膜晶体管T1与驱动晶体管M0的栅极电连接,因而还可利用第一薄膜晶体管T1降低关态漏流对驱动晶体管M0的栅极电位的影响,提高驱动晶体管M0工作状态的稳定性。
此外,发明人研究发现,在像素电路100中,除了与驱动晶体管M0的栅极电连接的晶体管的关态漏流会对发光亮度的准确性产生影响以外,与发光元件D的阳极电连接的晶体管的关态漏流也会对显示性能产生影响。具体地,在不需要控制发光元件D发光时,理想状态下,发光元件D会呈彻底的不发光状态,但如若与发光元件D的阳极电连接的晶体管的关态漏流较大,这部分关态漏流会流至发光元件D的阳极,导致发光元件D关闭不彻底,使发光元件D存在透亮的现象,使显示面板所显示的画面出现闪烁等不良现象。
为此,进一步地,如图9所示,图9为本发明实施例所提供的像素电路的再一种结构示意图,薄膜晶体管T包括第二薄膜晶体管T2,第二薄膜晶体管T2可以为氧化物晶体管。开关单元1还包括阳极复位单元3,阳极复位单元3包括并联设置的K1个第二薄膜晶体管T2,K1为大于或等于2的正整数,K1个第二薄膜晶体管T2用于在不同的显示阶段内分别导通。
其中,第二薄膜晶体管T2的第一极与第二复位信号线Vref2电连接,第二薄膜晶体管T2的第二极与发光元件D的阳极电连接,第二薄膜晶体管T2的栅极与第一扫描信号线Scan1电连接。
需要说明的是,在本发明实施例中,K1可以小于或者等于M。当K1<M时,K1个第二薄膜晶体管T2的栅极可以分别与M条中第一扫描信号线Scan1的K1条第一扫描信号线Scan1一一对应电连接。当K1=M时,K1个第二薄膜晶体管T2的栅极与M条第一扫描信号线Scan1一一对应电连接。
本发明实施例中的附图是以K1=M为例进行的示意,为方便理解,附图中所示的M个第二薄膜晶体管T2分别用附图标记T2_1~T2_M表示,其中,与第一扫描信号线Scan1_i电连接的第二薄膜晶体管T2用附图标记T2_i表示。
以K1=M=2、显示阶段包括一帧时段为例,如图10所示,图10为图9对应的一种时序图,在第1个帧时段F1的复位阶段t1,第一扫描信号线Scan1_1提供有效电平(高电平)、第一扫描信号线Scan1_2提供非有效电平(低电平),第一薄膜晶体管T1_1和第二薄膜晶体管T2_1响应高电平导通,分别将第一复位信号线Vref1提供的第一复位信号传输至驱动晶体管M0的栅极、以及将第二复位信号线Vref2提供的第二复位信号传输至发光元件D的阳极。
在第2个帧时段F2的复位阶段t1,第一扫描信号线Scan1_1提供非有效电平(低电平)、第一扫描信号线Scan1_2提供有效电平(高电平),第一薄膜晶体管T1_2和第二薄膜晶体管T2_2响应高电平导通,分别将第一复位信号线Vref1提供的第一复位信号传输至驱动晶体管M0的栅极、以及将第二复位信号线Vref2提供的第二复位信号传输至发光元件D的阳极。
采用上述结构,在利用第二薄膜晶体管T2改善发光元件D偷亮的问题的同时,可使第二薄膜晶体管T2以较低的频率进行工作,进而降低像素电路100的整体功耗。而且,通过令第二薄膜晶体管T2所连接的扫描信号线与第一薄膜晶体管T1所连接的扫描信号线进行复用,还无需为第二薄膜晶体管T2增设单独的扫描信号线,降低了布线复杂度以及减小了信号线在显示面板中所需占用的空间。
此外,还需要说明的是,在本发明实施例中,结合图7和图8,与驱动晶体管M0的栅极电连接的阳极复位晶体管M2也可以为低温多晶硅晶体管,此时,阳极复位晶体管M2与一条单独的第五扫描信号线Scan5电连接,该第五扫描信号线Scan5用于在每一个帧时段的复位阶段t1均提供低电平。
在一种可行的实施方式中,如图11所示,图11为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图,薄膜晶体管T包括第三薄膜晶体管T3,第三薄膜晶体管T3可以为氧化物晶体管。第一类开关单元10包括阈值补偿单元4,阈值补偿单元4包括并联设置的M个第三薄膜晶体管T3。
第三薄膜晶体管T3的第一极与驱动晶体管M0的第二极电连接,第三薄膜晶体管T3的第二极与驱动晶体管M0的栅极电连接,M个第三薄膜晶体管T3的栅极分别与M条第二扫描信号线Scan2一一对应电连接。其中,M条第二扫描信号线Scan2用于在不同的显示阶段内分别提供控制第三薄膜晶体管T3管导通的有效电平。
为方便理解,附图中所示的M个第三薄膜晶体管T3分别用附图标记T3_1~T3_M表示,相应的,与第三薄膜晶体管T3_i电连接的第二扫描信号线Scan2用附图标记Scan2_i表示。
以M=2、显示阶段包括一帧时段、两个第三薄膜晶体管T3按照“第1个第三薄膜晶体管T3在奇数个帧时段导通,第2个第三薄膜晶体管T3在偶数个帧时段导通”的导通顺序进行工作为例,如图12所示,图12为图11对应的一种时序图,在第1个帧时段F1的数据写入阶段t2,第二扫描信号线Scan2_1提供有效电平(高电平)、第二扫描信号线Scan2_2提供非有效电平(低电平),第三薄膜晶体管T3_1响应高电平导通,将驱动晶体管M0的第二极的电位写入驱动晶体管M0的栅极。在第二帧F2的复位阶段t1,第二扫描信号线Scan2_1提供非有效电平(低电平)、第二扫描信号线Scan2_2提供有效电平(高电平),第三薄膜晶体管T3_2响应高电平导通,将驱动晶体管M0的第二极的电位写入驱动晶体管M0的栅极。
在本发明实施例中,M条第二扫描信号线Scan2在不同的显示阶段内分别提供有效电平,可以控制各第三薄膜晶体管T3仅在部分显示阶段导通、部分显示阶段内截止,进而使各第三薄膜晶体管T3的工作频率小于显示面板的刷新频率,有效减小了第三薄膜晶体管T3的功耗。与此同时,第三薄膜晶体管T3与驱动晶体管M0的栅极电连接,因而还可利用第三薄膜晶体管T3降低关态漏流对驱动晶体管M0的栅极电位的影响,提高驱动晶体管M0工作状态的稳定性。
进一步地,如图13所示,图13为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图,薄膜晶体管T包括第二薄膜晶体管T2,第二薄膜晶体管T2可以为氧化物晶体管。开关单元1还包括阳极复位单元3,阳极复位单元3包括并联设置的K2个第二薄膜晶体管T2,K2为大于或等于2的正整数,K2个第二薄膜晶体管T2用于在不同的显示阶段内分别导通。
其中,第二薄膜晶体管T2的第一极与第二复位信号线Vref2电连接,第二薄膜晶体管T2的第二极与发光元件D的阳极电连接,第二薄膜晶体管T2的栅极与第二扫描信号线Scan2电连接。
需要说明的是,在本发明实施例中,K2可以小于或者等于M。当K2<M时,K2个第二薄膜晶体管T2的栅极可以分别与M条中第二扫描信号线Scan2的K2条第二扫描信号线Scan2一一对应电连接。当K2=M时,K1个第二薄膜晶体管T2的栅极与M条第二扫描信号线Scan2一一对应电连接。
本发明实施例中的附图是以K2=M为例进行的示意,为方便理解,与第二扫描信号线Scan2_i电连接的第二薄膜晶体管T2用附图标记T2_i表示。
以K2=M=2、显示阶段包括一帧时段为例,结合图12,在第1个帧时段F1的数据写入阶段t2,第二扫描信号线Scan2_1提供有效电平(高电平)、第二扫描信号线Scan2_2提供非有效电平(低电平),第三薄膜晶体管T3_1响应高电平导通,将驱动晶体管M0的第二极的电压写入驱动晶体管M0的栅极,第二薄膜晶体管T2_1响应高电平导通,将第二复位信号线Vref2提供的第二复位信号传输至发光元件D的阳极。
在第2个帧时段F2的数据写入阶段t2,第二扫描信号线Scan2_1提供非有效电平(低电平)、第二扫描信号线Scan2_2提供有效电平(高电平),第三薄膜晶体管T3_2响应高电平导通,将驱动晶体管M0的第二极的电压写入驱动晶体管M0的栅极,第二薄膜晶体管T2_2响应高电平导通,将第二复位信号线Vref2提供的第二复位信号传输至发光元件D的阳极。
采用上述结构,可以在利用第二薄膜晶体管T2改善发光元件D偷亮问题的同时,可使第二薄膜晶体管T2以较低的频率进行工作,进而降低像素电路100的整体功耗。而且,通过令第二薄膜晶体管T2所连接的扫描信号线与第三薄膜晶体管T3所连接的扫描信号线进行复用,还无需为第二薄膜晶体管T2增设单独的扫描信号线,降低了布线复杂度以及减小了信号线在显示面板中所需占用的空间。
在一种可行的实施方式中,如图14所示,图14为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图,薄膜晶体管T包括第二薄膜晶体管T2,第二薄膜晶体管T2可以为氧化物晶体管,即,第二薄膜晶体管T2的有源层包括氧化物半导体材料。开关单元1包括阳极复位单元3,阳极复位单元3包括并联设置的M个第二薄膜晶体管T2。
第二薄膜晶体管T2的第一极与第二复位信号线Vref2电连接,第二薄膜晶体管T2的第二极与发光元件D的阳极电连接,M个第二薄膜晶体管T2的栅极分别与M条第三扫描信号线Scan3一一对应电连接。其中,M条第三扫描信号线Scan3用于在不同的显示阶段内分别提供控制第二薄膜晶体管T2导通的有效电平。为方便理解,与第二薄膜晶体管T2_i电连接的第三扫描信号线Scan3用附图标记Scan3_i表示。
以M=2、显示阶段包括一帧时段、两个第二薄膜晶体管T2按照“第1个第二薄膜晶体管T2在奇数个帧时段导通,第2个第二薄膜晶体管T2在偶数个帧时段导通”的导通顺序进行工作为例,如图15所示,图15为图14对应的一种时序图,在第1个帧时段F1的复位阶段t1,第三扫描信号线Scan3_1提供有效电平(高电平)、第三扫描信号线Scan3_2提供非有效电平(低电平),第二薄膜晶体管T2_1响应高电平导通,将第二复位信号线Vref2提供的第二复位信号传输至发光元件D的阳极。
在第2个帧时段F2的复位阶段t1,第三扫描信号线Scan3_1提供非有效电平(低电平)、第三扫描信号线Scan3_2提供有效电平(高电平),第二薄膜晶体管T2_2响应高电平导通,将第二复位信号线Vref2提供的第二复位信号传输至发光元件D的阳极。
在本发明实施例中,M条第三扫描信号线Scan3在不同的显示阶段内分别提供有效电平,可以使各第二薄膜晶体管T2仅在部分显示阶段内导通、在部分显示阶段内截止,进而使各第二薄膜晶体管T2的工作频率均小于显示面板的刷新频率,有效减小了第二薄膜晶体管T2的功耗。与此同时,还可利用第二薄膜晶体管T2降低关态漏流对发光元件D的阳极电位的影响,改善发光元件D偷亮的问题,降低闪烁。
进一步地,第二复位信号线Vref2提供的第二复位电压小于第一复位信号线Vref1提供的第一复位电压,此时,可以利用一个更低的第二复位电压对发光元件D的阳极进行复位,使发光元件D在不发光时段内的不发光状态更加彻底,进一步避免由发光元件D偷亮导致的闪烁现象。
需要说明的是,在本发明其它可选的实施例方式中,如图16和图17所示,图16为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图,图17为图16对应的一种时序图,开关单元1还可同时包括栅极复位单元2、阳极复位单元3和阈值补偿单元4,其中,阳极复位单元3中第二薄膜晶体管T2的栅极可以与第一扫描信号线Scan1电连接,也可以与第二扫描信号线Scan2电连接。栅极复位单元2、阳极复位单元3和阈值补偿单元4的工作原理与上述实施例类似,此处不再赘述。
此外,还需要说明的是,在本发明其它可选的实施例方式中,如图18和图19所示,图18为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图,图19为图18对应的一种时序图,M可以等于3。或者,如图20和图21所示,图20为本发明实施例所提供的像素电路的又一种结构示意图,图21为图20对应的一种时序图,M也可以大于3。此时,三个或三个以上的薄膜晶体管T仅需在不同的显示阶段内分别导通即可,开关单元1的工作原理与上述实施例类似,此处不再赘述。
在一种可行的实施方式中,如图22所示,图22为本发明实施例所提供的薄膜晶体管T的另一种结构示意图,至少一个薄膜晶体管T包括串联设置的P个子晶体管T0,P为大于或等于2的正整数,P个子晶体管T0的栅极电连接。此时,各薄膜晶体管T为双栅结构或者多栅结构,薄膜晶体管T的沟道长度较大,更大程度地降低了薄膜晶体管T的关态漏流,从而进一步减小关态漏流对驱动晶体管M0的栅极和/或发光元件D的阳极的电位的影响。
在一种可行的实施方式中,再次参见图4,M=2。如此设置,在对单个薄膜晶体管T工作频率进行有效降低的同时,还可避免开关单元1中薄膜晶体管T数量过多,以及避免与其电连接的扫描信号线的数量过多,防止像素电路100占用较大空间。
在一种可行的实施方式中,再次参见图9,像素电路100包括至少两个开关单元1,至少两个开关单元1所包括的薄膜晶体管T的数量相同。
结合图9,当开关单元1包括栅极复位单元2和阳极复位单元3时,当栅极复位单元2中的第一薄膜晶体管T1和阳极复位单元3中的第二薄膜晶体管T2的数量相同时,与第一薄膜晶体管T1电连接的扫描信号线和与第二薄膜晶体管T2电连接的扫描信号线数量相同,从而使两部分扫描信号线可以更好的复用。
当然,在本发明其它可选的实施例中,像素电路100包括至少两个开关单元1,也可以存在至少两个开关单元1所包括的薄膜晶体管T的数量不同。
在一种可行的实施方式中,如图23所示,图23为本发明实施例所提供的薄膜晶体管的一种膜层结构示意图,薄膜晶体管T包括:有源层a1,有源层a1包括氧化物半导体材料,即薄膜晶体管T为氧化物晶体管;位于有源层a1一侧的栅极g1;位于栅极g1背向有源层a1一侧的源极s1和漏极d1,其中,源极s1和漏极d1分别与有源层a1电连接,此时,薄膜晶体管T为顶栅结构。
在本发明实施例中,再次参见图23,像素电路100中部分晶体管还可为低温多晶硅晶体管5,即这部分晶体管的有源层a2由低温多晶硅材料形成。此时,薄膜晶体管T中的有源层a1可以位于低温多晶硅晶体管5中的有源层a2朝向显示面板出光方向的一侧,从而避免低温多晶硅晶体管5中的有源层a2的掺杂工艺对有源层a1的性能产生影响。
或者,如图24所示,图24为本发明实施例所提供的薄膜晶体管的另一种膜层结构示意图,薄膜晶体管T包括:栅极g1;位于栅极g1一侧的有源层a1,有源层a1包括氧化物半导体材料,即薄膜晶体管T为氧化物晶体管;位于有源层背向栅极一侧的源极s1和漏极d1,其中,源极s1朝向栅极一侧的表面与有源层背向栅极一侧的表面接触,漏极d1朝向栅极一侧的表面与有源层背向栅极一侧的表面接触。
在上述设置方式中,薄膜晶体管T为底栅结构,栅极g1位于有源层a1背向显示面板出光方向的一侧,此时,栅极g1还可以充当遮光层的作用,对有源层a1中的沟道进行遮挡,避免显示面板底部入射的光照射到沟道上,进而避免对薄膜晶体管T的器件性能产生影响。此外,在该种结构中,薄膜晶体管T的源极s1和漏极d1可通过直接与有源层a1表面相接触的方式实现电连接,连接可靠性更高。
在一种可行的实施方式中,再次参见图4,像素电路100还包括数据写入晶体管M4、第一发光控制晶体管M5和第二发光控制晶体管M6。
其中,数据写入晶体管M4的栅极与第四扫描信号线Scan4电连接,数据写入晶体管M4的第一极与数据线Data电连接,数据写入晶体管M4的第二极与驱动晶体管M0的第一极电连接,用于在数据写入阶段t2将数据线Data提供的数据信号写入驱动晶体管M0的第一极。
第一发光控制晶体管M5的栅极与发光控制信号线Emit电连接,第一发光控制晶体管M5的第一极与电源信号线PVDD电连接,数据写入晶体管M4的第二极与驱动晶体管M0的第一极电连接;第二发光控制晶体管M6的栅极与发光控制信号线Emit电连接,第二发光控制晶体管M6的第一极与驱动晶体管M0的第二极电连接,第二发光控制晶体管M6的第二极与发光元件D的阳极电连接。第一发光控制晶体管M5和第二发光控制晶体管M6用于在发光控制阶段t3将电源信号线PVDD与发光元件D的阳极之间的信号传输通路导通,将驱动晶体管M0转换的驱动电流传输至发光元件D的阳极,以驱动发光元件D发光。
需要说明的是,在本发明实施例中,数据写入晶体管M4、第一发光控制晶体管M5和第二发光控制晶体管M6具体可以为低温多晶硅晶体管。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法,该驱动方法应用于上述显示面板中。结合图4和图5,本发明实施例提供的驱动方法包括:控制像素电路100驱动发光元件D发光,在像素电路100的工作过程中,控制开关单元1中的M个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通。
在本发明实施例中,通过在开关单元1中并联设置多个薄膜晶体管T,并且控制多个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通,可以减小单个薄膜晶体管T的工作频率,使单个薄膜晶体管T的工作频率小于显示面板的刷新频率。即使显示面板进行高频刷新,也仍能使得薄膜晶体管T在较低的频率下工作,从而有效降低了薄膜晶体管T的功耗。
在一种可行的实施方式中,控制开关单元1中的M个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通包括:在显示面板的待刷新频率大于预设刷新频率时,控制开关单元1中的M个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通。
驱动方法还包括:在显示面板的待刷新频率小于或等于预设刷新频率时,仅控制开关单元1中的N个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通,N<M。
其中,预设刷新频率具体可为120Hz、90Hz或60Hz等。
在上述驱动方式中,显示面板进行高频刷新时,通过控制开关单元1中的M个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通,可以降低单个薄膜晶体管T的工作频率,降低功耗。显示面板进行低频刷新时,也可仅控制开关单元1中的部分薄膜晶体管T在不同的显示阶段内分别导通,而其余薄膜晶体管T不工作,由于显示面板的刷新频率较低,因而工作的这部分薄膜晶体管T仍能保证较低的工作频率,避免其功耗较大。
进一步地,N=1,也就是说,在显示面板的待刷新频率小于或等于预设刷新频率时,仅控制开关单元1中的某一个薄膜晶体管T在不同的显示阶段内导通。此时,该薄膜晶体管T的工作频率与显示面板的刷新频率相等,但由于显示面板的刷新频率较低,因而该薄膜晶体管T的工作频率也相应较低,功耗较小。而且,仅控制某一个薄膜晶体管T工作,驱动方式也更简单,更易实现。
在一种可行的实施方式中,显示阶段包括显示画面的一帧时段。
示例性的,开关单元1包括两个薄膜晶体管T,其中,第1个薄膜晶体管T在奇数个帧时段内导通,第2个薄膜晶体管T在偶数个帧时段内导通。
或者,开关单元1包括三个薄膜晶体管T,其中,第1个薄膜晶体管T在第3n-2个帧时段内导通,第2个薄膜晶体管T在第3n-1个帧时段内导通,第3个薄膜晶体管T在第3n个帧时段内导通,n依次取值1、2、3、…。
在该种控制方式下,开关单元1中单个薄膜晶体管T的工作频率f2为显示面板的刷新频率,可显著减小每个薄膜晶体管T的工作频率,进而显著减小高频驱动下各薄膜晶体管T的功耗。
或者,在另一种可行的实施方式中,显示阶段包括相邻的至少两帧时段。
示例性的,开关单元1包括两个薄膜晶体管T,其中,第1个帧时段~第m个帧时段内第1个薄膜晶体管T导通、第m+1个帧时段~第2m个帧时段内第2个薄膜晶体管T导通、第2m+1个帧时段~第3m个帧时段内第1个薄膜晶体管T导通、第3m+1个帧时段~第4m个帧时段内第2个薄膜晶体管T导通、……。
或者,开关单元1包括三个薄膜晶体管T,第1个帧时段~第m个帧时段内第1个薄膜晶体管T导通、第m+1个帧时段~第2m个帧时段内第2个薄膜晶体管T导通、第2m+1个帧时段~第3m个帧时段内第3个薄膜晶体管T导通、第3m+1个帧时段~第4m个帧时段帧内第1个薄膜晶体管T导通、第4m+1个帧时段~第5m个帧时段内第2个薄膜晶体管T导通、第5m+1个帧时段~第6m个帧时段内第3个薄膜晶体管T导通、……。
该种控制方式仍能减小开关单元1中小每个薄膜晶体管T的工作频率,使其小于显示面板的刷新频率,进而减小高频驱动下各薄膜晶体管T的功耗。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,如图25所示,图25为本发明实施例所提供的显示装置的一种结构示意图,该显示装置包括上述显示面板1000。当然,图25所示的显示装置仅仅为示意说明,该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种显示面板,其特征在于,包括多个像素电路,所述像素电路包括:
驱动晶体管;
至少一个开关单元,至少一个所述开关单元包括并联设置的M个薄膜晶体管,M为大于或等于2的正整数,M个所述薄膜晶体管用于在不同的显示阶段内分别导通;
所述薄膜晶体管的有源层包括氧化物半导体材料;
所述薄膜晶体管包括第二薄膜晶体管;
所述开关单元包括阳极复位单元,所述阳极复位单元包括并联设置的M个所述第二薄膜晶体管;
所述第二薄膜晶体管的第一极与第二复位信号线电连接,所述第二薄膜晶体管的第二极与发光元件的阳极电连接,M个所述第二薄膜晶体管的栅极分别与M条第三扫描信号线一一对应电连接,其中,M条第三扫描信号线用于在不同的所述显示阶段内分别提供控制所述第二薄膜晶体管导通的有效电平;
其中,所述M个所述薄膜晶体管用于在不同的显示阶段内分别导通包括:在所述显示面板的待刷新频率大于预设刷新频率时,M个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通;
在所述显示面板的所述待刷新频率小于或等于所述预设刷新频率时,仅M个所述薄膜晶体管中的N个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通,N<M;
所述显示阶段包括显示画面的一帧时段;或者,所述显示阶段包括相邻的至少两帧时段。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述开关单元还包括至少一个第一类开关单元,所述第一类开关单元与所述驱动晶体管的栅极电连接。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
所述薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管;
所述第一类开关单元包括栅极复位单元,所述栅极复位单元包括并联设置的M个所述第一薄膜晶体管;
所述第一薄膜晶体管的第一极与第一复位信号线电连接,所述第一薄膜晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极电连接,M个所述第一薄膜晶体管的栅极分别与M条第一扫描信号线一一对应电连接,其中,M条所述第一扫描信号线用于在不同的所述显示阶段内分别提供控制所述第一薄膜晶体管导通的有效电平。
4.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
所述薄膜晶体管包括第三薄膜晶体管;
所述第一类开关单元包括阈值补偿单元,所述阈值补偿单元包括并联设置的M个所述第三薄膜晶体管;
所述第三薄膜晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极电连接,所述第三薄膜晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极电连接,M个所述第三薄膜晶体管的栅极分别与M条第二扫描信号线一一对应电连接,其中,M条第二扫描信号线用于在不同的所述显示阶段内分别提供控制所述第三薄膜晶体管导通的有效电平。
5.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,
所述第二复位信号线提供的第二复位电压小于所述第一复位信号线提供的第一复位电压。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
至少一个所述薄膜晶体管包括串联设置的P个子晶体管,P为大于或等于2的正整数,P个所述子晶体管的栅极电连接。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
M=2。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述像素电路包括至少两个所述开关单元,至少两个所述开关单元所包括的所述薄膜晶体管的数量相同。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述薄膜晶体管包括:
有源层,所述有源层包括氧化物半导体材料;
位于所述有源层一侧的栅极;
位于所述栅极背向所述有源层一侧的源极和漏极,其中,所述源极和所述漏极分别与所述有源层电连接;
或者,所述薄膜晶体管包括:
栅极;
位于所述栅极一侧的有源层,所述有源层包括氧化物半导体材料;
位于所述有源层背向所述栅极一侧的源极和漏极,其中,所述源极朝向所述栅极一侧的表面与所述有源层背向所述栅极一侧的表面接触,所述漏极朝向所述栅极一侧的表面与所述有源层背向所述栅极一侧的表面接触。
10.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述像素电路还包括:
数据写入晶体管,所述数据写入晶体管的栅极与第四扫描信号线电连接,所述数据写入晶体管的第一极与数据线电连接,所述数据写入晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极电连接;
第一发光控制晶体管,所述第一发光控制晶体管的栅极与发光控制信号线电连接,所述第一发光控制晶体管的第一极与电源信号线电连接,所述数据写入晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极电连接;
第二发光控制晶体管,所述第二发光控制晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接,所述第二发光控制晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极电连接,所述第二发光控制晶体管的第二极与发光元件的阳极电连接。
11.一种显示面板的驱动方法,其特征在于,应用于如权利要求1所述的显示面板中,所述驱动方法包括:
控制所述像素电路驱动发光元件发光,在所述像素电路的工作过程中,控制所述开关单元中的M个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通;
控制所述开关单元中的M个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通包括:在显示面板的待刷新频率大于预设刷新频率时,控制所述开关单元中的M个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通;
所述驱动方法还包括:在所述显示面板的所述待刷新频率小于或等于所述预设刷新频率时,仅控制所述开关单元中的N个所述薄膜晶体管在不同的所述显示阶段内分别导通,N<M;
所述显示阶段包括显示画面的一帧时段;或者,所述显示阶段包括相邻的至少两帧时段。
12.根据权利要求11所述的驱动方法,其特征在于,
N=1。
13.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1~10任一项所述的显示面板。
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