CN114783357A - 像素驱动电路及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素驱动电路及显示面板，该像素驱动电路通过第一驱动单元和第一数据写入单元使显示面板处于PWM调光模式，或者通过第二驱动单元和第二数据写入单元使显示面板处于DC调光模式，其中，显示面板PWM调光模式是通过第一数据写入单元根据脉冲宽度调制信号线输出的脉冲信号控制第一驱动单元的导通时间，从而控制发光二极管的点亮时间，使发光二极管断续发光来实现的，该像素驱动电路能使得显示面板根据使用环境，在高亮度下选择使用DC调光模式，而在低亮度下选择使用PWM调光模式，以使得显示面板能在高亮度下和低亮度下的显示效果均能达到要求。

Description

像素驱动电路及显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路及显示面板。
背景技术
目前，主要采用DC调光模式和PWM(脉冲宽度调制)调光模式两种调光模式对显示面板进行调光，其中，DC调光模式是通过调整屏幕的电压或电流，即改变功率的方式来控制显示亮度，由于OLED显示面板没有背光板，每个像素都是独立发光，如果直接调节功率，在低亮度下就会出现颜色不均、显色不准的问题。PWM调光模式则解决了DC调光模式在低亮度下的问题，PWM调光模式可以在不改变功率的情况下，通过控制屏幕在一定的频率上交替闪烁，利用人眼的视觉残留效应达到连续显示的效果，即，PWM调光模式是通过使像素在亮、灭、亮、灭之间不断交替，从而通过改变交替时间来改变屏幕亮度，从而在低亮度下保证显示面板颜色均匀、显色准确，但是PWM调光模式不可避免的具有频闪的问题。
有鉴于此，本发明提供一种兼顾DC调光模式和PWM调光模式的像素驱动电路，从而使显示面板能根据使用环境，在高亮度下选择使用DC调光模式，而在低亮度下选择使用PWM调光模式，以使得显示面板能在高亮度下和低亮度下的显示效果均能达到要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种像素驱动电路，包括：驱动模块和数据写入模块，所述驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述数据写入模块包括第一数据写入单元和第二数据写入单元；
所述第一驱动单元的控制端连接所述第一数据写入单元的输出端，所述第二驱动单元的控制端连接所述第二数据写入单元的输出端，所述第一驱动单元的输入端和所述第二驱动单元的输入端连接电源输入端，所述第一驱动单元的输出端和所述第二驱动单元的输出端连接第一节点；
所述第一数据写入单元的控制端和所述第二数据写入单元的控制端连接扫描线，所述第二数据写入单元的输入端连接数据线，所述第一数据写入单元的输入端连接所述数据线和脉冲宽度调制信号线，所述脉冲宽度调制信号线用于提供脉冲信号；
其中，所述第一数据写入单元用于通过所述脉冲宽度调制信号线，控制所述第一驱动单元的导通时间。
在一些实施例中，该像素驱动电路还包括读取模块，所述读取模块包括第一读取单元和第二读取单元；
所述第一读取单元的控制端和所述第二读取单元的控制端连接感测线，所述第一读取单元的输入端连接所述电源输入端，所述第二读取单元的输入端连接所述第一节点，所述第一读取单元和所述第二读取单元的输出端连接外部处理模块。
在一些实施例中，所述第一驱动单元包括第一晶体管；所述第一晶体管的栅极和漏极连接所述第一节点，所述第一晶体管的源极连接所述电源输入端。
在一些实施例中，所述第一数据写入单元包括第二晶体管和第三晶体管；
所述第二晶体管的栅极连接扫描线，所述第二晶体管的源极连接所述数据线，所述第二晶体管的漏极连接所述第三晶体管的栅极；
所述第三晶体管的源极连接所述脉冲宽度调制信号线，所述第三晶体管的漏极连接所述第一晶体管的栅极。
在一些实施例中，所述第一数据写入单元还包括第一电容和第二电容，所述第一电容耦合于所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的漏极之间，所述第二电容耦合于所述第一晶体管的源极和所述第一节点之间。
在一些实施例中，所述第一读取单元包括第四晶体管，所述第四晶体管的栅极连接所述感测线，所述第四晶体管的源极连接所述电源输入端，所述第四晶体管的漏极连接所述外部处理模块。
在一些实施例中，所述第二驱动单元包括第五晶体管，所述第五晶体管的栅极连接第二节点，所述第五晶体管的漏极连接所述电源输入端，所述第五晶体管的源极连接所述第一节点。
在一些实施例中，所述第二数据写入单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极连接所述扫描线，所述第六晶体管的源极连接所述数据线，所述第六晶体管的漏极连接所述第二节点。
在一些实施例中，所述第二数据写入单元还包括第三电容，所述第三电容耦合于所述第一节点和所述第二节点之间。
在一些实施例中，所述第二读取单元包括第七晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述感测线，所述第七晶体管的源极连接所述第一节点，所述第七晶体管的漏极连接所述外部处理模块。
另外，本发明实施例还提供一种显示面板，包括发光器件以及如上所述的像素驱动电路，所述发光器件的一端连接所述第一节点，所述发光器件的另一端接地；其中，所述像素驱动电路用于使所述发光器件处于DC调光模式或PWM调光模式。
本发明实施例提供的像素驱动电路及显示面板中，该像素驱动电路通过第一驱动单元和第一数据写入单元使显示面板处于PWM调光模式，或者通过第二驱动单元和第二数据写入单元使显示面板处于DC调光模式，其中，显示面板PWM调光模式是通过第一数据写入单元根据脉冲宽度调制信号线输出的脉冲信号控制第一驱动单元的导通时间，从而控制发光器件的点亮时间，使发光器件断续发光来实现的，该像素驱动电路能使得显示面板根据使用环境，在高亮度下选择使用DC调光模式，而在低亮度下选择使用PWM调光模式，以使得显示面板能在高亮度下和低亮度下的显示效果均能达到要求。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的像素驱动电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的像素驱动电路处于DC调光模式的时序示意图；
图3为本发明实施例提供的像素驱动电路处于PWM调光模式的时序示意图；
图4为本发明实施例提供的像素驱动电路的综合时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明所有实施例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。由于晶体管的源极和漏极是对称的，因此其源极和漏极是可以互换的。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、信号输出端为漏极。此外，本发明所有实施例采用的晶体管可以包括P型和/或N型晶体管两种，其中，P型晶体管在栅极为低电位时打开，在栅极为高电位时关闭；N型晶体管在栅极为高电位时打开，在栅极为低电位时关闭。
图1为本发明实施例提供的像素驱动电路的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种像素驱动电路，包括：驱动模块和数据写入模块，所述驱动模块包括第一驱动单元100和第二驱动单元300，所述数据写入模块包括第一数据写入单元200和第二数据写入单元400；
所述第一驱动单元100的控制端连接所述第一数据写入单元200的输出端，所述第二驱动单元300的控制端连接所述第二数据写入单元400的输出端，所述第一驱动单元100的输入端和所述第二驱动单元300的输入端连接电源输入端VDD，所述第一驱动单元100的输出端和所述第二驱动单元300的输出端连接第一节点A；
所述第一数据写入单元200的控制端和所述第二数据写入单元400的控制端连接扫描线Gate，所述第二数据写入单元400的输入端连接数据线Data，所述第一数据写入单元200的输入端连接所述数据线Data和脉冲宽度调制信号线PWM，所述脉冲宽度调制信号线PWM用于提供脉冲信号；
其中，所述第一数据写入单元200用于通过所述脉冲宽度调制信号线PWM，控制所述第一驱动单元100的导通时间。
本发明实施例提供的像素驱动电路，通过第一驱动单元100和第一数据写入单元200使显示面板处于PWM调光模式，或者通过第二驱动单元300和第二数据写入单元400使显示面板处于DC调光模式，其中，显示面板PWM调光模式是通过第一数据写入单元200根据脉冲宽度调制信号线PWM输出的脉冲信号控制第一驱动单元100的导通时间，从而控制发光二极管LED的点亮时间，使发光二极管LED断续发光来实现的，该像素驱动电路能使得显示面板根据使用环境，在高亮度下选择使用DC调光模式，而在低亮度下选择使用PWM调光模式，以使得显示面板能在高亮度下和低亮度下的显示效果均能达到要求。
请继续参阅图1，在一些实施例中，该像素驱动电路还包括读取模块，所述读取模块包括第一读取单元500和第二读取单元600；
所述第一读取单元500的控制端和所述第二读取单元600的控制端连接感测线Sense，所述第一读取单元500的输入端连接所述电源输入端VDD，所述第二读取单元600的输入端连接所述第一节点A，所述第一读取单元500和所述第二读取单元600的输出端连接外部处理模块。
请继续参阅图1，在一些实施例中，所述第一驱动单元100包括第一晶体管T1；所述第一晶体管T1的栅极和漏极连接所述第一节点A，所述第一晶体管T1的源极连接所述电源输入端VDD。
请继续参阅图1，在一些实施例中，所述第一数据写入单元200包括第二晶体管T2和第三晶体管T3；
所述第二晶体管T2的栅极连接扫描线Gate，所述第二晶体管T2的源极连接所述数据线Data，所述第二晶体管T2的漏极连接所述第三晶体管T3的栅极；
所述第三晶体管T3的源极连接所述脉冲宽度调制信号线PWM，所述第三晶体管T3的漏极连接所述第一晶体管T1的栅极。
请继续参阅图1，进一步地，在一些实施例中，所述第一数据写入单元200还包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1耦合于所述第一晶体管T1的源极和所述第二晶体管T2的漏极之间，所述第二电容C2耦合于所述第一晶体管T1的源极和所述第一节点A之间。
请继续参阅图1，在一些实施例中，所述第一读取单元500包括第四晶体管T4，所述第四晶体管T4的栅极连接所述感测线Sense，所述第四晶体管T4的源极连接所述电源输入端VDD，所述第四晶体管T4的漏极连接所述外部处理模块。
请继续参阅图1，在一些实施例中，所述第二驱动单元300包括第五晶体管T5，所述第五晶体管T5的栅极连接第二节点B，所述第五晶体管T5的漏极连接所述电源输入端VDD，所述第五晶体管T5的源极连接所述第一节点A。
请继续参阅图1，在一些实施例中，所述第二数据写入单元400包括第六晶体管T6，所述第六晶体管T6的栅极连接所述扫描线Gate，所述第六晶体管T6的源极连接所述数据线Data，所述第六晶体管T6的漏极连接所述第二节点B。
请继续参阅图1，进一步地，在一些实施例中，所述第二数据写入单元400还包括第三电容C3，所述第三电容C3耦合于所述第一节点A和所述第二节点B之间。
请继续参阅图1，在一些实施例中，所述第二读取单元600包括第七晶体管T7，所述第七晶体管T7的栅极连接所述感测线Sense，所述第七晶体管T7的源极连接所述第一节点A，所述第七晶体管T7的漏极连接所述外部处理模块。
另外，本发明实施例还提供一种显示面板，包括发光器件以及如上所述的像素驱动电路，所述发光器件的一端连接所述第一节点A，所述发光器件的另一端接地VSS；其中，所述像素驱动电路用于使所述发光器件处于DC调光模式或PWM调光模式，发光器件可采用发光二极管LED。该显示面板与该像素驱动电路具有相同的结构和有益效果，由于上述各实施例已经对该像素驱动电路进行了详细的描述，此处不再赘述。
基于上述实施例，若该像素驱动电路中，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4均采用P型薄膜晶体管，且第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7均采用N型薄膜晶体管，则对该像素驱动电路的工作过程进行详细说明如下：
结合图1和图2所示，当使发光二极管LED处于DC调光模式时(一般为高亮度使用环境)：
DC侦测阶段t1：扫描线Gate和感测线Sense为高电平，使第六晶体管T6和第七晶体管T7导通，第二晶体管T2和第四晶体管T4截止，外部处理模块使A点的电位复位为0，数据线Date输入数据信号Vdata1，使第五晶体管T5的栅源极电位差Vgs为Vdata1，第五晶体管T5导通，电源输入端VDD上拉第五晶体管T5的源极A点的电位并对第三电容C3充电，直至第五晶体管T5的栅源极电位差Vgs＝Vdata1-VA＝Vth1(Vth1为第五晶体管T5的阈值电压)时，第五晶体管T5截止，第三电容C3使A点的电位保持稳定，外部处理模块通过第七晶体管T7侦测A点的电位，从而侦测到第五晶体管T5的阈值电压Vth1＝VA-Vth1；
DC发光阶段t2：感测线Sense为低电平，使第七晶体管T7截止；将侦测到的第五晶体管T5的阈值电压Vth1叠加至数据线Data输入的数据信号Vdata2，第五晶体管T5保持导通，电源输入端VDD上拉A点的电位，第三电容C3维持第五晶体管T5的栅极B点和源极A点的电位，此时流经第五晶体管T5的驱动电流为：I＝K(Vgs-Vth1)2＝(Vth1+Vdata2-VDD-Vth1)2＝(Vdata2-VDD)2，其中，K为本征导电因子，从而使发光二极管LED常亮，由该公式可以看出，计算过程中抵消了第五晶体管T5的阈值电压Vth1，即外部补偿了第五晶体管T5的阈值电压Vth1。
结合图1和图3所示，当使发光二极管LED处于PWM调光模式时(一般为低亮度使用环境)：
PWM侦测阶段t1’：扫描线Gate和感测线Sense为低电平，使第二晶体管T2和第四晶体管T4导通，第六晶体管T6和第七晶体管T7截止，外部处理模块使C点的电位复位为0，数据线Data输入数据信号Vdata1’，脉冲宽度调制信号线PWM输入稳定的电压V1，使第三晶体管T3的栅源极电位差Vgs为Vdata1’-V1，第三晶体管T3导通，从而使第一晶体管T1的栅源极电位差Vgs为V1，第一晶体管T1导通，然后，数据线Data输入数据信号Vdata2’，使第三晶体管T3的栅源极电位差Vgs为Vdata2’-V1，第三晶体管T3截止，第二电容C2使A点的电位保持为V1，电源输入端VDD上拉第一晶体管T1的源极C点的电位并对第二电容C2充电，直至第一晶体管T1的栅源极电位差Vgs＝V1-VC＝Vth2(Vth2为第一晶体管T1的阈值电压)时，第一晶体管T1截止，第二电容C2使C点的电位保持稳定，外部处理模块通过第四晶体管T4侦测C点的电位侦测到第一晶体管T1的阈值电压Vth2＝V1-VC；
PWM发光阶段t2’：感测线Sense为高电平，使第四晶体管T4截止；数据线Data输入数据信号Vdata3’，第一电容C1维持第三晶体管T3的栅极的电位，脉冲宽度调制信号线PWM输入脉冲宽度调制电压VPWM，将侦测到的第一晶体管T1的阈值电压Vth2叠加至脉冲宽度调制电压VPWM，使第三晶体管T3的栅源极电位差Vgs＝Vdata3’-VPWM-Vth2，其中，脉冲宽度调制电压VPWM为脉冲信号，且脉冲宽度调制电压VPWM能保持第三晶体管T3常开，第二电容C2维持第一晶体管T1的栅极A点和源极C点的电位，第一晶体管T1的栅源极电位差Vgs＝VPWM+Vth2-VDD，当脉冲宽度调制电压VPWM使第一晶体管T1导通时，电源输入端VDD上拉C点的电位，流经第一晶体管T1的驱动电流为：I＝K(Vgs-Vth2)2＝(VPWM+Vth2-VDD-Vth2)2＝(VPWM-VDD)2，其中，K为本征导电因子，从而点亮发光二极管LED，由该公式可以看出，计算过程中抵消了第一晶体管T1的阈值电压Vth2，即外部补偿了第一晶体管T1的阈值电压Vth2；而当脉冲宽度调制电压VPWM使第一晶体管T1截止时，没有驱动电流流过第一晶体管T1，从而使发光二极管LED熄灭，由此，可以通过控制脉冲宽度调制电压VPWM的占空比，使发光二极管LED被断续点亮，从而通过控制发光二极管LED被点亮的时间，来控制发光二极管LED的亮度。
综上所述，该像素驱动电路能根据显示面板的使用环境，使显示面板处于DC调光模式或PWM调光模式，选择进行t1阶段和t2阶段，或者t1’阶段和t2’阶段，其中，PWM调光模式根据脉冲宽度调制信号线PWM输出的脉冲信号控制发光二极管LED的点亮时间，使发光二极管LED断续发光，从而能使得显示面板根据使用环境，在高亮度下选择使用DC调光模式，而在低亮度下选择使用PWM调光模式。
进一步地，当该像素驱动电路综合进行DC调光模式和PWM调光模式时，可依次进行t1阶段、t1’阶段、t2阶段和t2’阶段，如图4所示，从而在侦测到第五晶体管T5的阈值电压Vth1和第一晶体管T1的阈值电压Vth2之后，使发光二极管LED处于常亮状态或断续点亮状态。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；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的技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：驱动模块和数据写入模块，所述驱动模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述数据写入模块包括第一数据写入单元和第二数据写入单元；
所述第一驱动单元的控制端连接所述第一数据写入单元的输出端，所述第二驱动单元的控制端连接所述第二数据写入单元的输出端，所述第一驱动单元的输入端和所述第二驱动单元的输入端连接电源输入端，所述第一驱动单元的输出端和所述第二驱动单元的输出端连接第一节点；
所述第一数据写入单元的控制端和所述第二数据写入单元的控制端连接扫描线，所述第二数据写入单元的输入端连接数据线，所述第一数据写入单元的输入端连接所述数据线和脉冲宽度调制信号线，所述脉冲宽度调制信号线用于提供脉冲信号；
其中，所述第一数据写入单元用于通过所述脉冲宽度调制信号线，控制所述第一驱动单元的导通时间。
2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，还包括读取模块，所述读取模块包括第一读取单元和第二读取单元；
所述第一读取单元的控制端和所述第二读取单元的控制端连接感测线，所述第一读取单元的输入端连接所述电源输入端，所述第二读取单元的输入端连接所述第一节点，所述第一读取单元和所述第二读取单元的输出端连接外部处理模块。
3.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一驱动单元包括第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极和漏极连接所述第一节点，所述第一晶体管的源极连接所述电源输入端。
4.如权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一数据写入单元包括第二晶体管和第三晶体管；
所述第二晶体管的栅极连接扫描线，所述第二晶体管的源极连接所述数据线，所述第二晶体管的漏极连接所述第三晶体管的栅极；
所述第三晶体管的源极连接所述脉冲宽度调制信号线，所述第三晶体管的漏极连接所述第一晶体管的栅极。
5.如权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一数据写入单元还包括第一电容和第二电容，所述第一电容耦合于所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的漏极之间，所述第二电容耦合于所述第一晶体管的源极和所述第一节点之间。
6.如权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一读取单元包括第四晶体管，所述第四晶体管的栅极连接所述感测线，所述第四晶体管的源极连接所述电源输入端，所述第四晶体管的漏极连接所述外部处理模块。
7.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二驱动单元包括第五晶体管，所述第五晶体管的栅极连接第二节点，所述第五晶体管的漏极连接所述电源输入端，所述第五晶体管的源极连接所述第一节点。
8.如权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二数据写入单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极连接所述扫描线，所述第六晶体管的源极连接所述数据线，所述第六晶体管的漏极连接所述第二节点。
9.如权利要求8所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二数据写入单元还包括第三电容，所述第三电容耦合于所述第一节点和所述第二节点之间。
10.如权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二读取单元包括第七晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述感测线，所述第七晶体管的源极连接所述第一节点，所述第七晶体管的漏极连接所述外部处理模块。
11.一种显示面板，包括发光器件以及如权利要求1-10任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光器件的一端连接所述第一节点，所述发光器件的另一端接地；其中，所述像素驱动电路用于使所述发光器件处于DC调光模式或PWM调光模式。
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