CN114792511A - 像素驱动电路、驱动控制方法和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种像素驱动电路和显示面板。像素驱动电路用于驱动发光元件，像素驱动电路驱动模块和灰阶调节模块，其中，驱动模块分别连接栅极电压端、第一电源端、发光元件以及灰阶调节模块，驱动模块用于在栅极电压端和第一电源端的共同控制下生成显示第一灰阶范围的第一驱动电流并传输给发光元件。灰阶调节模块还连接第一电源端和第一数据端，灰阶调节模块用于在第一电源端和第一数据端的共同控制下，调节驱动模块以使驱动模块在栅极电压端和第一电源端的共同控制下生成显示第二灰阶范围的第二驱动电流并传输给发光元件。如此，通过灰阶调节模块对驱动模块的控制，能够实现发光元件的多灰阶显示，提升了视觉效果。

Description

像素驱动电路、驱动控制方法和显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是一种像素驱动电路、驱动控制方法和显示面板。
背景技术
Micro/Mini/O-LED等显示技术中，具有低驱动电压、超高亮度、长寿命、耐高温等特点，被认为是最具竞争力的下一代显示技术。
相关技术中，Micro/Mini/O-LED等发光器件可通过像素驱动电路中的电流实现LED显示，并根据不同的数据(Data)电压实现不同灰阶显示，进一步通过伽马(Gamma)调试，实现真实画面的显示。一方面，在中低灰阶Gamma调试时，由于低灰阶Gamma斜率远小于高灰阶，需要更小的Data step(Data最小分压能力)才能完全实现实现低灰阶亮度，另一方面，LED的发光效率以及发射光线的亮度以及色坐标会随着电流密度变化而变化，需要大电流密度的驱动电流来保证LED显示的发光效率以及发出稳定的光线，而驱动电流的大小与数据电压的大小呈正相关，IC能满足的最小Data分压有限，使得Micro/Mini-LED、OLED显示无法完全实现低灰阶。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提供了一种像素驱动电路、驱动控制方法和显示面板。
本申请实施方式的像素驱动电路用于驱动发光元件，所述像素驱动电路包括驱动模块和灰阶调节模块；
其中，所述驱动模块分别连接栅极电压端、第一电源端、所述发光元件以及所述灰阶调节模块，所述驱动模块用于在所述栅极电压端和所述第一电源端的共同控制下生成显示第一灰阶范围的第一驱动电流并传输给所述发光元件；
所述灰阶调节模块还连接所述第一电源端和第一数据端，所述灰阶调节模块用于在所述第一电源端和所述第一数据端的共同控制下，调节所述驱动模块以使所述驱动模块在所述栅极电压端和所述第一电源端的共同控制下生成显示第二灰阶范围的第二驱动电流并传输给所述发光元件。
在某些实施方式中，所述驱动模块包括第一驱动晶体管和第二驱动晶体管；其中
所述第一驱动晶体管的第一极接入所述第一电源端，所述第一驱动晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第一驱动晶体管的栅极连接所述栅极电压端，所述第一驱动晶体管用于生成所述第一驱动电流；
所述第二驱动晶体管的第一极连接所述灰阶调节模块，所述第二驱动晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第二驱动晶体管的栅极连接所述栅极电压端，所述第一晶体管和所述第二晶体管用于共同生成所述第二驱动电流。
在某些实施方式中，所述第一驱动晶体管的沟道宽长比小于所述第二驱动晶体管的沟道宽长比。
在某些实施方式中，所述像素驱动电路还包括第一数据写入模块，所述第一数据写入模块分别连接第二数据端、第一栅极控制端、所述驱动模块和所述灰阶调节模块，所述第一数据写入模块用于在所述第一栅极控制端的控制下，将数据信号写入所述驱动模块。
在某些实施方式中，所述数据写入模块包括数据写入晶体管，所述数据写入晶体管的第一极连接所述第二数据端，所述数据写入晶体管的栅极连接所述第一栅极控制端，所述数据写入晶体管的第二极连接所述驱动模块和灰阶调节模块。
在某些实施方式中，所述灰阶调节模块包括第一晶体管；其中
所述第一晶体管的第一极连接所述第一电源端，所述第一晶体管的第二极连接所述第二驱动晶体管的第一极，所述第一晶体管的栅极连接所述第一数据端。
在某些实施方式中，所述像素驱动电路还包括补偿模块，
所述补偿模块连接所述栅极电压端、所述第一驱动晶体管的第二极和所述第二驱动晶体管的第二极，所述补偿模块用于补偿所述第一驱动晶体管和所述第二驱动晶体管的阈值电压。
在某些实施方式中，所述补偿模块包括补偿晶体管；其中
所述补偿晶体管的第一极连接所述第一驱动晶体管的第二极和第二驱动晶体管的第二极，所述补偿晶体管的第二极连接所述栅极电压端，所述补偿晶体管的栅极连接所述第一栅极控制端。
在某些实施方式中，所述像素驱动电路还包括稳压模块，所述稳压模块连接所述第一电源端、所述驱动模块和所述灰阶调节模块，所述稳压模块用于稳定所述驱动模块和所述灰阶调节模块的控制端电压。
在某些实施方式中，所述稳压模块包括第一存储电容和第二存储电容；其中
所述第一存储电容的第一极连接所述栅极电压端，所述第一存储电容的第二极连接所述第一电源端；
所述第二存储电容的第一极连接所述灰阶调节模块，所述第二存储电容的第二极连接所述第一电源端。
在某些实施方式中，所述像素驱动电路还包括复位模块，所述复位模块连接复位信号端、复位控制端、所述驱动模块和所述发光元件，所述复位模块用于在所述复位信号端和所述复位控制端的控制下，对所述驱动模块和/或所述发光元件进行复位。
在某些实施方式中，所述复位模块包括第一复位晶体管和第二复位晶体管；其中
所述第一复位晶体管的第一极连接所述复位信号端，所述第一复位晶体管的第二极连接所述栅极电压端，所述第一复位晶体管的栅极连接所述复位控制端；
所述第二复位晶体管的第一极连接所述复位信号端，所述第二复位晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第二复位晶体管的栅极连接所述复位控制端。
在某些实施方式中，所述像素驱动电路还包括发光控制模块，所述发光控制模块连接发光控制端、所述第一电源端、所述驱动模块、所述灰阶调节模块和所述发光元件，所述发光控制模块用于在所述发光控制端的控制下使所述驱动模块和所述灰阶调节模块与所述第一电源端连接，和/或使所述驱动模块与所述发光元件连接。
在某些实施方式中，所述发光控制模块包括第一发光控制晶体管和第二发光控制晶体管；其中
所述第一发光控制晶体管的第一极连接所述第一电源端，所述第一发光控制晶体管的第二极连接所述驱动模块和所述灰阶调节模块，所述第一发光控制晶体管的栅极连接所述发光控制端；
所述第二发光控制晶体管的第一极连接所述驱动模块，所述第二发光控制晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第二发光控制晶体管的栅极连接所述发光控制端。
在某些实施方式中，所述像素电路包括第二数据写入模块，所述第二数据写入模块连接第一数据端、第二栅极控制端和所述灰阶调节模块，所述第二数据写入模块用于在所述第二栅极控制端的控制下，使所述灰阶调节模块与所述第一栅极数据端连接。
在某些实施方式中，所述第二数据写入模块包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一极连接所述第一数据端，所述第二晶体管的栅极连接所述第二栅极控制端，所述第二晶体管的第二极连接所述灰阶调节模块。
本申请实施方式的驱动控制方法，用于如上述任一项所述的像素驱动电路，显示周期包括补偿阶段和发光阶段，驱动控制方法包括：
在所述补偿阶段，所述第一数据端提供第一数据电压信号并进行存储，所述栅极电压端提供第二数据电压信号并进行存储；
在所述发光阶段，所述灰阶调节模块在所述第一数据端存储的所述第一数据电压信号的控制下生成调节信号，所述驱动模块在所述第一电源端提供的第一电源信号、所述栅极电压端存储的所述第二数据电压信号和所述灰阶调节模块提供的所述调节信号的控制下，生成显示第二灰阶范围的所述第二驱动电流；或
在所述补偿阶段，所述栅极电压端提供数据电压信号并进行存储；
在所述发光阶段，所述驱动模块在所述第一电源端提供的第一电源信号和所述栅极电压端提供的所述第二数据信号的控制下，生成显示第一灰阶范围的所述第一驱动电流。
本申请实施的显示面板，包括发光元件和上述任一项所述的像素驱动电路，所述像素驱动电路用于驱动所述发光元件发光。
本申请实施方式的像素驱动电路和显示面板通过驱动模块和灰阶调节模块的设置，灰阶调节模块通过对驱动模块的控制，使得驱动模块可以生成两种驱动电流以分别驱动发光元件发光，使得发光元件可以实现多灰阶数显示。如此，提升了发光元件的显示效果。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施方式的像素驱动电路的模块示意图。
图2是本申请实施方式的像素驱动电路的示意图。
图3是本申请实施方式的像素驱动电路的驱动时序示意图。
图4是本申请实施方式的显示面板的模块示意图。
图5是本申请实施方式的灰阶与亮度的关系示意图。
主要元件符号说明：
像素驱动电路10；
驱动模块11、第一驱动晶体管T3、第二驱动晶体管T8；
灰阶调节模块12、第一晶体管T9；
第一数据写入模块13、数据写入晶体管T2；
补偿模块14、补偿晶体管T5；
稳压模块15、第一存储电容C1、第二存储电容C2；
复位模块16、第一复位晶体管T1、第二复位晶体管T7；
发光控制模块17、第一发光控制晶体管T4、第二发光控制晶体管T6；
第二数据写入模块18、第二晶体管T10；
第一电源端VDD、第一电源电压Vdd、第二电源端VSS、第二电源电压Vss、第一数据端DATA T、数据电压data t、第二数据端DATA I、数据信号data i、第一栅极控制端GATE A、第二栅极控制端GATE B、第一栅极信号gate a、第二栅极信号gate b、复位信号端VIN、复位信号Vint、复位控制端RST、复位控制信号rst、发光控制端EM、发光控制信号em、栅极电压端Vg；
发光元件LED，显示面板100。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图5所示，电致发光元件的亮度与灰阶之间的非线性函数关系可以表征为伽马曲线。而通过单个薄膜晶体管驱动发光元件工作时，该薄膜晶体管可以向发光元件提供与其栅极电压和源极电压(对应数据信号data)相关的驱动电流，而驱动电流与亮度存在线性关系。故可以通过推导得知，例如图5中示意的，低灰阶下相差m的灰阶所对应的数据信号data的幅值差异Δd1，远远小于高灰阶下相差m的灰阶所对应的数据信号data的幅值差异Δd2。然而，由于数据信号data由外部数字信号源(例如集成电路芯片)产生，而集成电路芯片能够产生的不同数据信号data的最小幅值差异有限，难以满足低灰阶下相差m的灰阶所对应的数据信号data的幅值差异Δd1，导致电致发光元件难以准确实现低灰阶亮度。
其中，电致发光元件可以包括有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)、次毫米发光二极管(Mini LED)、微型发光二极管(Micro LED)、量子点发光二极管(QLED，Quantum Light-Emitting Diode)等任意一种。请参阅图1，本申请提供了一种像素驱动电路10，用于驱动发光元件LED，像素驱动电路10包括驱动模块11和灰阶调节模块12，至少用于解决现有技术中电致发光元件难以准确实现低灰阶亮度的问题。其中，
其中，驱动模块11分别连接栅极电压端Vg、第一电源端VDD、发光元件LED以及灰阶调节模块12，驱动模块11用于在栅极电压端Vg和第一电源端VDD的共同控制下生成显示第一灰阶范围的第一驱动电流并传输给发光元件LED。
灰阶调节模块12还连接第一电源端VDD和第一数据端DATA T，灰阶调节模块12用于在第一电源端VDD和第一数据端DATA T的共同控制下，调节驱动模块12以使驱动模块11在栅极电压端Vg和第一电源端VDD的共同控制下生成显示第二灰阶范围的第二驱动电流并传输给发光元件LED。
本申请的像素驱动电路10中，通过对驱动模块11和灰阶调节模块12的设置，使得驱动模块11根据栅极电压端Vg和第一电源端VDD的共同控制下生成显示第一灰阶范围的第一驱动电流并传输给发光元件LED，使得发光元件LED可以显示第一灰阶范围，并可以使得在灰阶调节模块12的控制下根据栅极电压端Vg和第一电源端VDD的共同控制下生成显示第二灰阶范围的第二驱动电流并传输给发光元件LED。如此，发光元件LED可以实现多灰阶数显示，提升了发光元件LED的显示效果。
请结合图2，发光元件LED可以为有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED)、次毫米发光二极管(Mini LED)或微型发光二极管(Micro LED)、量子点发光二极管(QLED，Quantum Light-Emitting Diode)等任意一种。发光元件LED的阳极与驱动模块11连接，发光元件LED的阴极接入第二电源端VSS。
请结合图3，需要说明的是，第一电源端VDD用于向驱动模块11传输电源电压Vdd，第一数据端DATA T用于向驱动模块11传输数据电压data t。发光控制端EM用于向灰阶调节模块12传输发光控制信号em。
还需要说明的是，第一灰阶范围与第二灰阶范围不同，其中，第一灰阶范围可以为低灰阶，第二灰阶范围可以为高灰阶，也即是，发光元件依据第一驱动电流发光时显示低灰阶，发光元件依据第二驱动电流发光时显示高灰阶。
灰阶调节模块12包括第一晶体管T9，第一晶体管T9的第一极连接第一电源端VDD，第一晶体管T9的第二极连接第二数据端DATA I，第一晶体管T9的栅极连接第一数据端DATAT。
需要说明的是，第二数据端DATA I用于向发光灰阶控制模块12传输数据信号datai。
驱动模块11包括第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8。第一驱动晶体管T3的第一极连接第一数据端DATA T和第一电源端VDD，第一驱动晶体管T3的第二极连接发光元件LED的阳极，第一驱动晶体管T3的栅极连接栅极电压端Vg。第二驱动晶体管T8的第一极连接第一晶体管T9的第二极，第二驱动晶体管T8的第二极连接发光元件LED的阳极，第二驱动晶体管T8的栅极连接栅极电压端Vg。
需要说明的是，本申请实施方式中，采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。在本公开的实施例中，为了区分晶体管除栅极之外的两极，直接描述了其中一极为第一极，另一极为第二极，所以本公开实施例中全部或部分晶体管的源极和漏极根据需要是可以互换的。
此外，按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型晶体管，本公开的实施方式均以P型晶体管为例进行说明，也即是，本申请的实施方式中，晶体管的栅极接收到低电平信号时，晶体管的第一极和第二极导通。基于本公开对P型晶体管实现方式的描述和教导，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下能够容易想到本公开实施例采用N型晶体管的实现方式，因此，这些实现方式也是在本公开的保护范围内的。
第一电源电压可以为高电平电压，第二电源Vss为低电平电压。数据电压data t和数据信号data i为电平信号，并且，数据电压data t可调节，数据信号data i包括低电平信号和高电平信号。
更进一步地，第一驱动晶体管T3的沟道宽长比W/L小于第二驱动晶体管T8的沟道宽长比，例如，第一驱动晶体管T3的沟道宽长比W/L可以小于1，具体可以为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9等，第二驱动晶体管T8的沟道宽长比W/L可以大于1，具体可以为1.2、1.3、1.5、1.6、1.7、1.8等。
相关技术领域人员可以理解，沟道(channel)是指晶体管中源区和漏区之间的半导体层。沟道宽长比W/L则是指在晶体管中的沟道宽度和沟道长度的比值，对于晶体管是一个重要的参数指标。沟道宽长比W/L越大，晶体管的饱和电流(idsat)就越大，性能越好，晶体管的亚阈值摆幅SS越低，沟道宽长比越小，则晶体管的亚阈值摆幅SS越高。
亚阈值摆幅SS是衡量晶体管开启与关断状态之间相互转换速率的性能指标，它代表源漏电流幅值变化一个数量级(例如10倍)所需要栅电压的变化量，又称为S因子。亚阈值摆幅SS越小，意味着晶体管开启/关断速率越快，晶体管根据栅极的电位生成的驱动电流越大。亚阈值摆幅SS越大，晶体管开启/关断速率越慢，晶体管根据栅极的电位生成的驱动电流越小。可以理解，发光元件LED可以接收由第一驱动晶体管T3生成的第一驱动电流而发光，发光元件LED也可以接收由第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8生成的第二驱动电流而发光。
因此，在发光元件LED接收由第一驱动晶体管T3生成的第一驱动电流而发光时，第一驱动电流I1＝1/2·K1·(Vgs_T3-Vth_T3)2，Vgs_T3为第一驱动晶体管T3的栅源电压差，Vth_T3为第一驱动晶体管T3的阈值电压，其中，K1＝W1/L1·C1·u1，W1/L1第一驱动晶体管T3沟道的宽长比，C1为第一驱动晶体管T3沟道绝缘层电容，u1为第一驱动晶体管T3沟道载流子迁移率。而第一驱动晶体管T3的沟道宽长比W1/L1较小，亚阈值摆幅SS_T3较大，在栅极电压端Vg的电压控制下，使得第一驱动晶体管T3的生成的第一驱动电流I1的幅值较小，发光元件LED依据第一驱动电流I1能够实现实现低灰阶亮度。
在发光元件LED接收由第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8并联生成的第二驱动电流而发光时，第二驱动电流I2＝1/2·K2·(Vgs_T8-Vth_T8)2+1/2·K1·(Vgs_T3-Vth_T3)2，Vgs_T3为第一驱动晶体管T3的栅源电压差，Vth_T3为第一驱动晶体管T3的阈值电压，其中，K1＝W1/L1·C1·u1，W1/L1第一驱动晶体管T3沟道的宽长比，C1为第一驱动晶体管T3沟道绝缘层电容，u1为第一驱动晶体管T3沟道载流子迁移率，Vgs_T8为第二驱动晶体管T8的栅源电压差，Vth_T8为第二驱动晶体管T8的阈值电压，其中，K2＝W2/L2·C2·u2，W2/L2第二驱动晶体管T8沟道的宽长比，C2为第二驱动晶体管T8沟道绝缘层电容，u2为第二驱动晶体管沟道载流子迁移率。由于第二驱动晶体管T8的沟道宽长比W2/L2较大，亚阈值摆幅SS_T8较小,则第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8并联生成的第二驱动电流I2的幅值比第一驱动电流I1的大，发光元件LED依据第二驱动电流能够实现实现高灰阶亮度。如此，发光元件LED既可以实现实现低灰阶亮度也能实现实现高灰阶亮度。
在某些实施方式中，像素驱动电路10还包括第一数据写入模块13，第一数据写入模块13分别连接第二数据端DATA I、第一栅极控制端GATE A、驱动模块11和灰阶调节模块12，第一数据写入模块13用于在第一栅极控制端GATE A的控制下，将数据信号写入驱动模块11。
具体地，第一数据写入模块13包括数据写入晶体管T2，数据写入晶体管T2的第一极连接第二数据端DATA I，数据写入晶体管T2的栅极连接第一栅极控制端GATE A，数据写入晶体管T2的第二极连接驱动模块11和灰阶调节模块12，数据写入晶体管T2根据第一栅极控制端GATE A的第一栅极信号gate a导通时将第二数据端DATA I的数据信号data I传输至驱动模块11和灰阶调节模块12。
在某些实施方式中，灰阶调节模块12包括第一晶体管T9。第一晶体管T9的第一极连接第一数据端DATA T和第一电源端VDD，第一晶体管T9的第二极连接第二数据端DATA I，第一晶体管T9的栅极连接第二数据端DATA I。第一晶体管T9用于根据第二数据端DATA I的数据电压将数据信号写入第二驱动晶体管T8的第一极。
在某些实施方式中，像素驱动电路10还包括补偿模块14，补偿模块14连接栅极电压端Vg、第一驱动晶体管T3的第二极和第二驱动晶体管T8的第二极，补偿模块14用于补偿第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8的阈值电压。
具体地，补偿模块14包括补偿晶体管T5，补偿晶体管T5的第一极连接第一驱动晶体管T3的第二极和第二驱动晶体管T8的第二极，补偿晶体管T5的第二极连接栅极电压端Vg，补偿晶体管T5的栅极连接第一栅极控制端GATE A。补偿晶体管T5用于在第一栅极控制端GATE A的控制下向栅极电压端Vg传输数据信号data i。
在某些实施方式中，像素驱动电路10还包括稳压模块15，稳压模块15连接第一电源端VDD、驱动模块11和灰阶调节模块12，稳压模块15用于稳定驱动模块11和灰阶调节模块12的控制端电压。
具体地，稳压模块15包括第一存储电容C1和第二存储电容C2。第一存储电容C1的第一极连接栅极电压端Vg，第一存储电容C1的第二极连接第一电源端VDD。第二存储电容C2的第一极连接灰阶调节模块12，第二存储电容C2的第二极连接第一电源端VDD。第一存储电容C1用于存储补偿晶体管T5传输的电位，第二存储电容C2用于存储第二晶体管T10传输的数据电压data t。
在某些实施方式中，像素驱动电路10还包括复位模块16，复位模块16连接复位信号端VIN、复位控制端RST、驱动模块11和发光元件LED，复位模块16用于在复位信号端VIN和复位控制端RST的控制下，对驱动模块11和/或发光元件LED进行复位。
需要说明的是,复位信号端VIN用于向驱动模块11和/或发光元件LED提供复位信号Vint,复位信号Vint为低电平信号，也即是，若晶体管的栅极接收到复位信号Vint，晶体管导通。复位控制端RST用于向复位模块16提供复位控制信号rst，复位控制信号rst包括高电平信号和低电平信号。
具体地，复位模块16包括第一复位晶体管T1和第二复位晶体管T7。第一复位晶体管T1的第一极连接复位信号端VIN，第一复位晶体管T1的第二极连接栅极电压端Vg，第一复位晶体管T1的栅极连接复位控制端RST。第二复位晶体管T7的第一极连接复位信号端VIN，第二复位晶体管T7的第二极连接发光元件LED，第二复位晶体管T7的栅极连接复位控制端RST。
在某些实施方式中，像素驱动电路10还包括发光控制模块17，发光控制模块17连接发光控制端EM、第一电源端VDD、驱动模块11、灰阶调节模块12和发光元件LED，发光控制模块17用于在发光控制端EM的控制下使驱动模块11和灰阶调节模块12与第一电源端VDD连接，和/或使驱动模块11与发光元件LED连接。
发光控制模块17包括第一发光控制晶体管T4和第二发光控制晶体管T6。第一发光控制晶体管T4的第一极连接第一电源电压Vdd，第一发光控制晶体管T4的第二极连接驱动模块11和灰阶调节模块12，第一发光控制晶体管T4的栅极连接发光控制端EM。第二发光控制晶体管T6的第一极连接驱动模块11，第二发光控制晶体管T6的第二极连接发光元件LED，第二发光控制晶体管T6的栅极连接发光控制端EM。
需要说明的是，发光控制端EM用于向第一发光控制晶体管T4传输发光控制信号em，发光控制信号em为电平信号，且包括高电平信号和低电平信号。
在某些实施方式中，像素驱动电路10包括第二数据写入模块18，第二数据写入模块18连接第一数据端DATA T、第二栅极控制端GATE B和灰阶调节模块12，第二数据写入模块18用于在第二栅极控制端GATE B的控制下，使灰阶调节模块12与第二数据端DATA I连接。
需要说明的是，第二栅极控制端GATE B用于向第二数据写入模块18传输第二栅极信号gate b,第二栅极信号gate b包括高电平信号和低电平信号。
第二数据写入模块18包括第二晶体管T10，第二晶体管T10的第一极连接第一数据端DATA T，第二晶体管T10的栅极连接第二栅极控制端GATE B，第二晶体管T10的第二极连接灰阶调节模块12。在第二栅极控制端GATE B传输的第二栅极信号gate b为低电平信号时,第二晶体管T10导通,将第一数据端DATA T的数据电压data t写入灰阶调节模块12。
本申请的像素驱动电路10驱动发光元件LED显示一帧画面需要包括复位阶段t1、补偿阶段t2、发光阶段t3，下面以图2所示的像素驱动电路10和图3所示的驱动时序为例介绍驱动电路10的工作过程。
具体地，在复位阶段t1，复位控制信号rst为低电平，第一栅极信号gate a、第二栅极信号gate b、数据信号data i以及发光控制信号em为高电平，第一复位晶体管T1和第二复位晶体管T7导通，第一复位晶体管T1将复位信号Vint写入栅极电压端Vg，使得第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8的栅极复位，第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8导通，同时，第一存储电容C1存储复位信号Vint，第二复位晶体管T7将复位信号Vint写入发光元件LED的阳极，使得发光元件LED复位。
在补偿阶段t2，分为高灰阶补偿和低灰阶补偿。
在高灰阶补偿时，第一栅极信号gate a、第二栅极信号gate b以及数据电压datat为低电平，复位控制信号rst和发光控制信号em为高电平。栅极电压端Vg在第一存储电容C1的作用下，保持低电平，第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8继续导通。数据写入晶体管T2、第二晶体管T10和补偿晶体管T5导通，第二晶体管T10将数据电压data t传输至第一晶体管T9的栅极和第二存储电容C2，第一晶体管T9导通，数据信号data i分别从第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8传输至补偿晶体管T5，并写入栅极电压端Vg对栅极电压端Vg电位补偿至(data i+Vth_T3)或者(data i+Vth_T8)中的较大者。
在低灰阶补偿时，第一栅极信号gate a以及第二栅极信号gate b为低电平，复位控制信号rst和数据电压data t为高电平。栅极电压端Vg在第一存储电容C1的作用下，保持低电平，第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8继续导通。数据写入晶体管T2、第二晶体管T10和补偿晶体管T5导通，第二晶体管T10将数据电压data t传输至第一晶体管T9的栅极，第一晶体管T9断开，数据信号data i从第一驱动晶体管T3晶传输至补偿晶体管T5，并写入栅极电压端Vg，并对栅极电压端Vg电位补偿至(data i+Vth_T3)。
在发光阶段t3，分为实现高灰阶亮度和实现低灰阶亮度。
在实现高灰阶亮度时，发光控制信号em为低电平，第一栅极信号gate a、第二栅极信号gate b以及数据电压data t为高电平。第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8导通，第一发光控制晶体管T4和第二发光控制晶体管T6导通，第一晶体管T9和第一数据端断开，第二存储电容C2存储的数据电压data t(低电平信号)写入第一晶体管T9的栅极，第一晶体管T9导通，第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8并联共同产生第二驱动电流I2，第二驱动电流I2驱动发光元件LED发光，发光元件LED实现高灰阶亮度。
在实现低灰阶亮度时，发光控制信号em和数据电压data t为低电平信号，第一栅极信号gate a、第二栅极信号gate b以及复位信号rst为高电平。第一驱动晶体管T3和第二驱动晶体管T8导通，第一发光控制晶体管T4和第二发光控制晶体管T6导通，第二存储电容C2的数据电压data t写入第一晶体管T9的栅极，由于在补偿阶段，第二存储电容C2存储的数据电压data t为高电平，第一晶体管T9断开，第一驱动晶体管T3产生第一驱动电流I1，第一驱动电流I1驱动发光元件LED发光，发光元件LED实现低灰阶亮度。
本申请实施方式还提供了一种驱动控制方法，用于上述的驱动电路10，显示周期包括补偿阶段和发光阶段。驱动控制方法包括：
S12：第一数据端提供第一数据电压信号并进行存储，栅极电压端提供第二数据电压信号并进行存储；
S14：在发光阶段，灰阶调节模块在第一数据端存储的第一数据电压信号的控制下生成调节信号，驱动模块在第一电源端提供的第一电源信号、栅极电压端存储的第二数据电压信号和灰阶调节模块提供的调节信号的控制下，生成显示第二灰阶范围的第二驱动电流。
本申请实施方式还提供了一种驱动控制方法，用于上述的像素驱动电路10，显示周期包括补偿阶段和发光阶段。驱动控制方法包括：
S16:在补偿阶段，栅极电压端提供数据电压信号并进行存储
S18:在发光阶段，驱动模块在第一电源端提供的第一电源信号和栅极电压端提供的第二数据信号的控制下，生成显示第一灰阶范围的第一驱动电流。
请参阅图4，本申请还提供了一种显示面板100，显示面板100包括发光元件LED和上述任意实施方式中的像素驱动电路10，驱动电路10用于驱动发光元件LED发光。
在本申请的一些实施例中，具体地，显示面板100包括呈阵列设置的多个像素和依次级联的移位寄存器，每行像素对应一个移位寄存器，每个像素包括一个像素驱动电路10和与之连接的一个发光元件LED。当前行的移位寄存器可以为当前行的像素驱动电路10提供第一栅极信号、第二栅极信号发光控制信号和时间控制信号，上一行的移位寄存器可以为当前行的像素驱动电路提供复位信号。
显示面板100还包括多根第一数据线和多根第二数据线，其中，同一列像素的各个像素驱动电路10连接同一根第一数据线，和/或，同一列像素的各个像素驱动电路10连接到同一根第二数据线；同一行像素的各个像素驱动电路10连接同一根栅极控制信号线、发光控制信号线和时间控制信号线。所有像素的第一基准电压端VDD相互连接，或者接收相同的信号；所有像素的复位信号端VIN相互连接，或者接收相同的信号；所有像素的第二基准电压端VSS相互连接，或者接收相同的信号
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (18)

1.一种像素驱动电路，用于驱动发光元件，其特征在于，所述像素驱动电路包括驱动模块和灰阶调节模块；
其中，所述驱动模块分别连接栅极电压端、第一电源端、所述发光元件以及所述灰阶调节模块，所述驱动模块用于在所述栅极电压端和所述第一电源端的共同控制下生成显示第一灰阶范围的第一驱动电流并传输给所述发光元件；
所述灰阶调节模块还连接所述第一电源端和第一数据端，所述灰阶调节模块用于在所述第一电源端和所述第一数据端的共同控制下，调节所述驱动模块以使所述驱动模块在所述栅极电压端和所述第一电源端的共同控制下生成显示第二灰阶范围的第二驱动电流并传输给所述发光元件。
2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括第一驱动晶体管和第二驱动晶体管；其中
所述第一驱动晶体管的第一极接入所述第一电源端，所述第一驱动晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第一驱动晶体管的栅极连接所述栅极电压端，所述第一驱动晶体管用于生成所述第一驱动电流；
所述第二驱动晶体管的第一极连接所述灰阶调节模块，所述第二驱动晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第二驱动晶体管的栅极连接所述栅极电压端，所述第一晶体管和所述第二晶体管用于共同生成所述第二驱动电流。
3.如权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一驱动晶体管的沟道宽长比小于所述第二驱动晶体管的沟道宽长比。
4.如权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括第一数据写入模块，所述第一数据写入模块分别连接第二数据端、第一栅极控制端、所述驱动模块和所述灰阶调节模块，所述第一数据写入模块用于在所述第一栅极控制端的控制下，将数据信号写入所述驱动模块。
5.如权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据写入模块包括数据写入晶体管，所述数据写入晶体管的第一极连接所述第二数据端，所述数据写入晶体管的栅极连接所述第一栅极控制端，所述数据写入晶体管的第二极连接所述驱动模块和灰阶调节模块。
6.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述灰阶调节模块包括第一晶体管；所述第一晶体管的第一极连接所述第一电源端，所述第一晶体管的第二极连接所述第二数据端，所述第一晶体管的栅极连接所述第一数据端。
7.如权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括补偿模块，
所述补偿模块连接所述栅极电压端、所述第一驱动晶体管的第二极和所述第二驱动晶体管的第二极，所述补偿模块用于补偿所述第一驱动晶体管和所述第二驱动晶体管的阈值电压。
8.如权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，所述补偿模块包括补偿晶体管；其中
所述补偿晶体管的第一极连接所述第一驱动晶体管的第二极和第二驱动晶体管的第二极，所述补偿晶体管的第二极连接所述栅极电压端，所述补偿晶体管的栅极连接所述第一栅极控制端。
9.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括稳压模块，所述稳压模块连接所述第一电源端、所述驱动模块和所述灰阶调节模块，所述稳压模块用于稳定所述驱动模块和所述灰阶调节模块的控制端电压。
10.如权利要求9所述的像素驱动电路，其特征在于，所述稳压模块包括第一存储电容和第二存储电容；其中
所述第一存储电容的第一极连接所述栅极电压端，所述第一存储电容的第二极连接所述第一电源端；
所述第二存储电容的第一极连接所述灰阶调节模块，所述第二存储电容的第二极连接所述第一电源端。
11.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括复位模块，所述复位模块连接复位信号端、复位控制端、所述驱动模块和所述发光元件，所述复位模块用于在所述复位信号端和所述复位控制端的控制下，对所述驱动模块和/或所述发光元件进行复位。
12.如权利要求10所述的像素驱动电路，其特征在于，所述复位模块包括第一复位晶体管和第二复位晶体管；其中
所述第一复位晶体管的第一极连接所述复位信号端，所述第一复位晶体管的第二极连接所述栅极电压端，所述第一复位晶体管的栅极连接所述复位控制端；
所述第二复位晶体管的第一极连接所述复位信号端，所述第二复位晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第二复位晶体管的栅极连接所述复位控制端。
13.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括发光控制模块，所述发光控制模块连接发光控制端、所述第一电源端、所述驱动模块、所述灰阶调节模块和所述发光元件，所述发光控制模块用于在所述发光控制端的控制下使所述驱动模块和所述灰阶调节模块与所述第一电源端连接，和/或使所述驱动模块与所述发光元件连接。
14.如权利要求13所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光控制模块包括第一发光控制晶体管和第二发光控制晶体管；其中
所述第一发光控制晶体管的第一极连接所述第一电源端，所述第一发光控制晶体管的第二极连接所述驱动模块和所述灰阶调节模块，所述第一发光控制晶体管的栅极连接所述发光控制端；
所述第二发光控制晶体管的第一极连接所述驱动模块，所述第二发光控制晶体管的第二极连接所述发光元件，所述第二发光控制晶体管的栅极连接所述发光控制端。
15.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素电路包括第二数据写入模块，所述第二数据写入模块连接第一数据端、第二栅极控制端和所述灰阶调节模块，所述第二数据写入模块用于在所述第二栅极控制端的控制下，使所述灰阶调节模块与所述第一栅极数据端连接。
16.如权利要求15所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二数据写入模块包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一极连接所述第一数据端，所述第二晶体管的栅极连接所述第二栅极控制端，所述第二晶体管的第二极连接所述灰阶调节模块。
17.一种驱动控制方法，其特征在于，用于如权利要求1-16任一项所述的像素驱动电路，显示周期包括补偿阶段和发光阶段，驱动控制方法包括：
在所述补偿阶段，所述第一数据端提供第一数据电压信号并进行存储，所述栅极电压端提供第二数据电压信号并进行存储；
在所述发光阶段，所述灰阶调节模块在所述第一数据端存储的所述第一数据电压信号的控制下生成调节信号，所述驱动模块在所述第一电源端提供的第一电源信号、所述栅极电压端存储的所述第二数据电压信号和所述灰阶调节模块提供的所述调节信号的控制下，生成显示第二灰阶范围的所述第二驱动电流；或
在所述补偿阶段，所述栅极电压端提供数据电压信号并进行存储；
在所述发光阶段，所述驱动模块在所述第一电源端提供的第一电源信号和所述栅极电压端提供的所述第二数据信号的控制下，生成显示第一灰阶范围的所述第一驱动电流。
18.一种显示面板，其特征在于，包括发光元件和如权利要求1-16任意一项所述的像素驱动电路，所述像素驱动电路用于驱动所述发光元件发光。
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