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CN110164361A - 一种像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板 - Google Patents

一种像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板 Download PDF

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CN110164361A
CN110164361A CN201910487031.7A CN201910487031A CN110164361A CN 110164361 A CN110164361 A CN 110164361A CN 201910487031 A CN201910487031 A CN 201910487031A CN 110164361 A CN110164361 A CN 110164361A
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Abstract

本发明实施例公开了一种像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板。像素驱动电路包括:充电子电路和稳压子电路,并联的预充电信号端和扫描信号端分别与充电子电路的第一输入端电连接,充电子电路的第二输入端与数据信号端电连接,输出端与稳压子电路的第一输入端电连接,稳压子电路的第二输入端通过像素晶体管与电源电压电连接,输出端与公共电压电连接,像素驱动电路通过输入的预充电信号导通充电子电路,并通过充电子电路输入的第一数据信号对稳压子电路进行预充电,预充电后稳压子电路的第一电压值小于或等于阈值电压。本发明实施例解决了现有显示面板的在驱动发光像素的过程中,由于充电时间长而导致该像素驱动电路适用性较低的问题。

Description

一种像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板
技术领域
本申请涉及但不限于显示技术和电路技术领域,尤指一种像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展和广泛应用,显示设备可以配置不同类型的发光器件,基于用户对显示效果提出的更高要求,显示设备朝着更高分辨率和刷新频率的方向发展。
微型(Micro)发光二极管(Light Emitting Diode,简称为:LED)(即Micro LED)为LED阵列的微小化。采用Micro LED作为发光器件的显示面板(以下简称为:Micro LED面板)中,每一个Micro LED可视为一个像素(Pixel),可单独驱动点亮每一个Micro LED,相比于液晶显示器件(Liquid Crystal Display,简称为:LCD)和有机电致发光显示器件(OrganicElectroluminance Display,简称为:OLED),Micro LED面板具有高效率、纯光色、电压适度、功耗低、寿命长,以及可靠耐用等优点。然而,传统的Micro LED面板的像素驱动电路存在以下问题:控制Micro LED电流的驱动薄膜晶体管(Drive Thin Film Transistor,简称为:DTFT)的栅极的稳压电容较大,且充电电流较小,导致充电时间长,因此,上述像素驱动电路不适用于高分辨率和高刷新频率的显示面板。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板,以解决现有Micro LED面板的像素驱动电路在驱动Micro LED的过程中,由于充电时间长而导致该像素驱动电路适用性较低的问题。
本发明实施例提供一种像素驱动电路,包括:充电子电路和稳压子电路;
并联的预充电信号端和扫描信号端分别与所述充电子电路的第一输入端电连接号,所述充电子电路的第二输入端与数据信号端电连接,输出端与所述稳压子电路的第一输入端电连接;
所述稳压子电路的第二输入端通过像素晶体管与电源电压电连接,输出端与公共电压电连接;
所述像素驱动电路,用于通过所述充电子电路的第一输入端输入的预充电信号导通所述充电子电路,并通过已导通的所述充电子电路的第二输入端输入的第一数据信号对所述稳压子电路进行预充电,预充电后所述稳压子电路的第一输入端的第一电压值小于或等于用于导通所述稳压子电路的阈值电压。
可选地,如上所述的像素驱动电路中,所述充电子电路包括:第一N型金属氧化物半导体NMOS晶体管,所述第一NMOS晶体管的栅极电连接到所述充电子电路的第一输入端,漏极电连接到所述充电子电路的第二输入端,源极电连接到所述充电子电路的输出端。
可选地,如上所述的像素驱动电路中,所述稳压子电路包括:稳压电容和像素驱动晶体管,所述稳压电容的正极和所述像素驱动晶体管的栅极并列的电连接到所述充电子电路的输出端,所述稳压电容的负极和所述像素驱动晶体管的源极并列的电连接到所述公共电压,所述像素驱动晶体管的漏极电连接到所述像素晶体管的阴极,所述像素晶体管的阳极电连接到所述电源电压。
可选地,如上所述的像素驱动电路中,所述第一数据信号的电压值小于或等于所述第一电压值。
可选地,如上所述的像素驱动电路中,所述像素驱动电路还包括:
连接于所述稳压子电路的第一输入端与所述像素驱动晶体管的栅极之间的开关子电路,所述开关子电路的第一输入端与用于输出参考信号的参考信号端电连接,第二输入端电连接到所述稳压子电路的第一输入端,输出端电连接到所述像素驱动晶体管的栅极;
所述像素驱动电路,还用于在所述参考信号指示所述充电子电路由所述预充电信号导通时断开所述开关子电路,在所述参考信号指示所述充电子电路由所述扫描信号导通时导通所述开关子电路。
可选地,如上所述的像素驱动电路中,所述开关子电路包括P型金属氧化物半导体PMOS晶体管和第二NMOS晶体管,所述PMOS晶体管的栅极电连接到所述开关子电路的第一输入端,源极电连接到所述电源电压,漏极与所述第二NMOS的栅极电连接,所述第二NMOS的漏极电连接到所述开关子电路的第二输入端,源极电连接到所述开关子电路的输出端;
所述像素驱动电路,还用于在所述预充电信号导通所述充电子电路时,对所述参考信号提供高电平以断开所述PMOS晶体管和所述第二NMOS晶体管,在所述时钟电信号导通所述充电子电路时,对所述参考信号提供低电平以导通所述PMOS晶体管和所述第二NMOS晶体管。
可选地,如上所述的像素驱动电路中,所述第一数据信号的电压值大于所述第一电压值。
本发明实施例还提供一种像素驱动电路的驱动方法,采用如上述任一项所述的像素驱动电路执行所述驱动方法,所述驱动方法包括:
在第一时间段通过向充电子电路输入预充电信号导通所述充电子电路;
已导通的所述充电子电路通过输入的第一数据信号对稳压子电路进行预充电,预充电后所述稳压子电路的第一输入端的第一电压值小于或等于用于导通所述稳压子电路的阈值电压。
可选地,如上所述的像素驱动电路的驱动方法中,还包括:
在第二时间段通过向所述充电子电路输入扫描信号导通所述充电子电路;
已导通的所述充电子电路通过输入的第二数据信号对所述稳压子电路进行显示充电,以导通所述稳压子电路并开启像素晶体管,所述像素晶体管开启后所述稳压子电路的第一输入端的第二电压值等于所述第二数据信号的电压值。
可选地,如上所述的像素驱动电路的驱动方法中,
所述第二时间段的充电时间为:
t2≈RC*Ln[(Vdata-V1)/(Vdata-aVdata)];
其中,所述RC为所述稳压电容的充电常数,所述Vdata为所述稳压子电路在所述第二时间段进行充电的目标电压值,所述V1为所述稳压子电路在所述第二时间段的初始电压值,所述a为所述稳压子电路的充电饱和系数。
可选地,如上所述的像素驱动电路的驱动方法中,
所述第一时间段为每一帧的帧结束信号的下降沿之后到下一帧的帧起始信号的下降沿之间的时间段,或者,所述第一时间段为预设时刻到第一帧的帧起始信号的下降沿之间的时间段;
所述第二时间段为每一帧的帧起始信号的上升沿或下降沿之后的预设时间到所述稳压子电路进行显示充电的电压值达到所述第二数据信号的电压值之间的时间段。
可选地,如上所述的像素驱动电路的驱动方法中,
所述第一时间段内所述第一数据信号的电压值小于或等于所述第一电压值。
可选地,如上所述的像素驱动电路的驱动方法中,所述稳压子电路包括充电稳压电容和像素驱动晶体管,所述稳压电容的正极和所述像素驱动晶体管的栅极并列的电连接到所述充电子电路的输出端,所述稳压电容的负极和所述像素驱动晶体管的源极并列的电连接到所述公共电压,所述像素驱动晶体管的漏极电连接到所述像素晶体管的阴极,所述像素晶体管的阳极电连接到所述电源电压;所述第一时间段内所述第一数据信号的电压值大于所述第一电压值,所述像素驱动电路还包括:
连接于所述稳压子电路的第一输入端与所述像素驱动晶体管的栅极之间的开关子电路,所述开关子电路的第一输入端与用于输出参考信号的参考信号端电连接,第二输入端电连接到所述稳压子电路的第一输入端,输出端电连接到所述像素驱动晶体管的栅极;所述驱动方法还包括:
在所述第一时间段通过输出的所述参考信号指示断开所述开关子电路,从而断开所述稳压子电路;
在所述第二时间段通过输出的所述参考信号指示导通所述开关子电路,从而导通所述稳压子电路。
本发明实施例还提供一种显示面板,包括:阵列设置的像素晶体管,以及如上述任一项所述的像素驱动电路;
所述像素晶体管一一对应与所述像素驱动电路电连接,其中,第i行第j列的所述像素晶体管通过对应的像素驱动电路与第i行扫描线耦接、且与第j列数据线耦接。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有可执行指令,所述可执行指令被处理器执行时实现如上述任一项所述的像素驱动电路的驱动方法。
本发明实施例提供的像素驱动电路及其驱动方法,以及显示面板,其中像素驱动电路包括充电子电路和稳压子电路,并联的预充电信号端和扫描信号端分别与充电子电路的第一输入端电连接,该充电子电路的第二输入端与数据信号端电连接,输出端与稳压子电路的第一输入端电连接,该稳压子电路的第二输入端通过像素晶体管与电源电压VDD电连接,输出端与公共电压VSS电连接,上述结构的像素驱动电路,可以通过充电子电路的第一输入端输入的预充电信号CH导通该充电子电路,并通过已导通的充电子电路的第二输入端输入的第一数据信号Data1对稳压子电路进行预充电,预充电后该稳压子电路的第一输入端的第一电压值V1小于或等于用于导通该稳压子电路的阈值电压Vth;采用本发明实施例提供的像素驱动电路结合现有显示时序对像素晶体管进行显示驱动之前,即在扫描信号Gate开启前的第一段时间内,通过预充电信号CH对稳压子电路进行预充电,使之预充电后的第一电压值V1不大于其阈值电压Vth,这样在开启扫描信号Gate对稳压子电路进行充电并充电达到控制像素晶体管电流的电压值Vdata,是由第一电压值V1(V1小于或等于Vth)充电到Vdata,而非由0V充电到Vdata,可以在很大程度上降低稳压子电路在显示充电阶段的充电时间,因此,采用该像素驱动电路及其驱动的像素晶体管的适用范围较广,可以应用于高分辨率和高刷新频率的显示面板中。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为现有显示面板中一种像素驱动电路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图;
图3所示为显示面板中一种显示时序的示意图;
图4为采用本发明实施例提供像素驱动电路驱动显示面板的一种显示时序的示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图;
图8为采用本发明实施例提供像素驱动电路驱动显示面板的另一种显示时序的示意图;
图9为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的驱动方法的流程图;
图10为本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的驱动方法的流程图;
图11为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1为现有显示面板中一种像素驱动电路的结构示意图。如图1所示,该像素驱动电路例如为Micro LED面板中的像素驱动电路,该像素驱动电路包括晶体管T1、电容C1、像素驱动晶体管DTFT和发光晶体管D1,该D1例如为一Micro LED晶体管,其中,T1和DTFT例如为N型金属氧化物半导体(N-Metal-Oxide-Semiconductor,简称为:NMOS)晶体管,T1的栅极连接显示面板的扫描线,用于接入扫描信号Gate,漏极连接显示面板的数据线,用于接入数据信号Data,源极并列的连接电容C1的正极和DTFT的栅极,电容C1的负极和DTFT的源极并列的连接到公共电压VSS,该公共电压VSS例如为一低电压,DTFT的漏极连接到发光晶体管D1的阴极,该发光晶体管D1的阳极连接到电源电压VDD,该VDD例如为一高电压。
图1所示现有显示面板中像素驱动电路的工作原理为:在扫描信号Gate开启后,数据信号Data给电容C1充电,从0伏特(V)充电到DTFT的开启电压Vth,此时,DTFT开启且可以点亮D1,电容C1继续充电,从Vth充电到数据信号的电压值(即Vdata),该Vdata为DTFT开启程度的具体电压;扫描信号Gate关闭,电容C1稳压为Vdata直到当前帧结束。由于Micro LED的显示亮度与电流相关,且电流与DTFT开启程度相关,因此,通过控制DTFT开启程度,即控制Vdata的大小可以控制Micro LED的显示亮度。然而,对于图1所示像素驱动电路,对电容C1充电到打开DTFT且继续充电到由DTFT控制Micro LED(即D1)的电流,需对电容C1从0V充电到Vdata,且充电电流通常较小,这样,会使得电容C1的充电时间较长,从而使得该像素驱动电路的适用范围较差,不适用于高分辨率和高刷新频率的显示面板。
本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图。本实施例提供的像素驱动电路100可以包括:充电子电路110和稳压子电路120。
本发明实施例的像素驱动电路100中,并联的预充电信号端PCH和扫描信号端PGate分别与充电子电路110的第一输入端110a电连接,该充电子电路110的第二输入端110b与数据信号端PData电连接,输出端110c与稳压子电路120的第一输入端120a相连接。上述像素驱动电路100中的扫描信号端PGate用于输出扫描信号Gate,该扫描信号Gate可以为显示面板中控制像素晶体管130开启的信号,上述预充电信号端PCH用于输出预充电信号CH,且上述并联的预充电信号端PCH和扫描信号端PGate用于分时的输出扫描信号Gate或预充电信号CH;另外,上述像素驱动电路100中数据信号端PData用于输出数据信号,并且在像素驱动电路100工作的不同时间段,输出的数据信号的电压值可以不同。
另外,本发明实施例中稳压子电路120的第二输入端120b通过像素晶体管130与电源电压VDD电连接,输出端120c与公共电压VSS电连接。
基于图2所示像素驱动电路100的结构,本发明实施例中的像素驱动电路100,用于通过充电子电路110的第一输入端110a输入的预充电信号CH导通该充电子电路110,并通过已导通的充电子电路110的第二输入端110b输入的第一数据信号Data1对稳压子电路120进行预充电,预充电后该稳压子电路120的第一输入端120a的第一电压值V1小于或等于用于导通该稳压子电路120的阈值电压Vth。本发明实施例中,在充电子电路110由通过预充电信号端PCH输入的预充电信号CH导通时,数据信号端PData输出的第一数据信号Data1的作用是对稳压子电路120进行预充电,在该工作状态下要求像素驱动电路100不导通稳压子电路120。
参考图2可以看出,本发明实施例提供的像素驱动电路100中,电子电路110的第一输入端110a不仅电连接到扫描信号端PGate,还电连接到与该扫描信号端PGate并联的预充电信号端PCH,即通过充电子电路110的第一输入端110a不仅可以输入扫描信号Gate,还可以输入预充电信号CH,且上述两个信号端(Gate和CH)通过该充电子电路110的第一输入端110a输入的信号不是同时输入的,而是分时输入的。在实际应用中,该第一输入端110a可以分别与显示面板的扫描线和预充电信号线相连接,另外,该像素驱动电路100中,通过对稳压子电路120进行充电的电压大小(即N1点的电压)来控制像素晶体管130的显示亮度,即控制该像素晶体管130的电流。
如图2所示像素驱动电路100,由于其充电子电路110的第一输入端110a可以输入预充电信号CH,且充电方式可以包括两个阶段,即预充电阶段和用于正常显示的充电阶段(以下称为:显示充电阶段),其中,预充电阶段的工作原理为:在预充电时间段t1内,将预充电信号CH拉高,以导通充电子电路110,并通过第二输入端110b输入第一数据信号Data1,给稳压子电路120充电,由于该预充电阶段像素晶体管130不会被点亮,可以设置该预充电阶段中输入的第一数据信号Data1的电压值小于或等于阈值电压Vth,即预充电后该稳压子电路120的第一电压值V1也小于或等于阈值电压Vth,如图2所示像素驱动电路100中节点N1的电压值,V(N1)为V1
采用本发明实施例提供的像素驱动电路100对显示面板的像素晶体管130进行驱动时,可以在每一帧中像素晶体管130点亮之前的一段时间内,执行上述预充电阶段的预充电处理,这样,在预充电完成之后稳压子电路120的第一电压值V1可以达到或接近其阈值电压Vth,这样,在开启显示充电阶段之后,对该稳压子电路120充电的要求则为,从V1充电到Vdata,显然地,加入预充电阶段后,控制像素晶体管130电流的原理为:对稳压子电路120进行充电,且充电方式为从V1充电到Vdata,相比于图1所示现有显示面板的像素驱动电路中,控制发光晶体管D1电流的原理为:对电容C1进行充电,且充电方式为从0V充电到Vdata;本发明实施例提供的像素驱动电路100可以明显降低显示充电阶段对稳压子电路120进行充电的电压变量,可以看出,该显示充电阶段需要充电的电压变量降低了V1,这样,可以很大程度上降低稳压子电路120的充电时间。
图3所示为显示面板中一种显示时序的示意图,显示面板中用于扫描像素晶体管的时序通常包括:帧起始信号(Start Vertical,简称为:STV),帧结束信号(Reset,简称为:RST)、扫描信号Gate和数据信号Data,并且图3示意出充电方式对电路中节点N1电压值的影响。其中,每帧结束时RST拉高,同时Gate拉高,对显示面板内的像素晶体管进行放电,放电结束后RST拉低,一定时间后开始下一帧,STV拉高表示当前帧已开启,STV拉高预设时间段后拉低,随后开始通过Gate开启像素晶体管,其中,STV拉高的时间段,以及STV拉高到Gate拉高之间的时间段都可以是预先通过软件设置的。图1所示现有显示面板的像素驱动电路中,仅通过扫描信号Gate对电容C1进行充电且开启用于控制D1电流的DTFT,因此,整个像素驱动电路的开启时间也是从Gate被拉高的时刻开始的,即从图3中虚线的时刻开始对电容C1充电,并且充电从0V到Vdata时才能控制发光晶体管D1的电流,充电时间较长,占用一帧内的时间也较长,不适用于高分辨率和高刷新频率的显示面板。
图4为采用本发明实施例提供像素驱动电路驱动显示面板的一种显示时序的示意图,图4所示显示时序中采用本发明实施例提供的像素驱动电路100,并结合现有显示面板中的显示时序,图4中同样示意出了帧起始信号STV,帧结束信号RST、扫描信号Gate和数据信号Data,并且示意出了像素驱动电路100的充电方式对电路中节点N1电压值的影响。由于本发明实施例中的像素驱动电路100加入了预充电功能,即可以在扫描信号Gate拉高前,通过预充电信号提前对稳压子电路120充电到一定的电压值(即第一电压值V1),结合图3中的显示时序,可以在每帧的RST拉低后,即每帧放电结束后,开始对用于下一帧开启的稳压子电路120进行预充电,例如前一帧的RST拉低的一小段时间后,将预充电信号CH拉高,以导通充电子电路110,并通过第二输入端110b输入第一数据信号Data1,即给稳压子电路120充电,充电到当前帧的STV拉低后结束预充电过程,例如设置第一数据信号Data1的电压值小于或等于阈值电压Vth,即预充电后该稳压子电路120的第一电压值V1也小于或等于阈值电压Vth,上述预充电时间段为t1;预充电结束后,即STV和CH拉低后到Gate拉高之前可以存在一小段时间,该时间段t'内,预充电信号CH拉低,充电子电路110断开,第二输入端110b不输入数据信号;随后,Gate拉高后,开始进行显示充电。
对比图3所示现有显示时序和图4所示采用本发明实施例提供的像素驱动电路100进行驱动的显示时序可以看出:
第一,采用本发明实施例提供的像素驱动电路100,在Gate开启前,稳压子电路120的电压值(等同于图4中节点N1的电压值)已经达到V1,且该V1小于或等于阈值电压Vth,不会导通稳压子电路120,即不会开启像素晶体管130;
第二,Gate开启后,对稳压子电路120充电方式为,从V1充电到Vdata即可达到控制像素晶体管130的电流,可以参看图3和图4中N1的电压值,图3中N1在Gate拉高的时刻为0V,图4中N1在Gate拉高的时刻为V1,N1从0V达到Vdata的时间明显大于N1从V1达到Vdata的时间;
第三,采用发明实施例提供的像素驱动电路100进行预充电,采用现有显示面板中的显示时序,在当帧开启前就开始进行预充电,不需要占用当前帧的有效显示时间,通过对预充电时间的合理规划,可以将该像素驱动电路100和像素晶体管130应用于高分辨率和高刷新频率的显示面板中。
本发明实施例提供的像素驱动电路100,包括充电子电路110和稳压子电路120,并联的预充电信号端PCH和扫描信号端PGate分别与充电子电路110的第一输入端110a电连接,该充电子电路110的第二输入端110b与数据信号端PData电连接,输出端110c与稳压子电路120的第一输入端120a电连接,该稳压子电路120的第二输入端120b通过像素晶体管130与电源电压VDD电连接,输出端120c与公共电压VSS电连接,上述结构的像素驱动电路100,可以通过充电子电路110的第一输入端110a输入的预充电信号CH导通该充电子电路110,并通过已导通的充电子电路110的第二输入端110b输入的第一数据信号Data1对稳压子电路120进行预充电,预充电后该稳压子电路120的第一输入端120a的第一电压值V1小于或等于用于导通该稳压子电路120的阈值电压Vth;采用本发明实施例提供的像素驱动电路100结合现有显示时序对像素晶体管130进行显示驱动之前,即在扫描信号Gate开启前的第一段时间内,通过预充电信号CH对稳压子电路120进行预充电,使之预充电后的第一电压值V1不大于其阈值电压Vth,这样在开启扫描信号Gate对稳压子电路120进行充电并充电达到控制像素晶体管130电流的电压值Vdata,是由第一电压值V1(V1小于或等于Vth)充电到Vdata,而非由0V充电到Vdata,可以在很大程度上降低稳压子电路120在显示充电阶段的充电时间,因此,采用该像素驱动电路100及其驱动的像素晶体管130的适用范围较广,可以应用于高分辨率和高刷新频率的显示面板中。
本发明上述实施例已经说明像素驱动电路100在预充电阶段的工作方式。实际应用中,本发明实施例提供的上述像素驱动电路100,还用于通过充电子电路110的第一输入端110a输入的扫描信号Gate导通该充电子电路110,并通过已导通的充电子电路110的第二输入端110b输入的第二数据信号Data2对稳压子电路120进行显示充电,以导通该稳压子电路120并开启像素晶体管130,该像素晶体管130开启后稳压子电路120的第一输入端110a的第二电压值等于第二数据信号Data2的电压值,该第二数据信号Data2的电压值即为控制像素晶体管130电流的电压值Vdata。本发明实施例中,在充电子电路110由通过扫描信号端PGate输入的扫描信号Gate导通时,数据信号端PData输出的第二数据信号Data2的作用控制像素晶体管130开启的亮度,在该工作状态下要求像素驱动电路100导通稳压子电路120并点亮像素晶体管130。
上述通过扫描信号Gate进行充电的过程为像素驱动电路100在显示充电阶段的工作过程,该显示充电阶段的工作原理为:在显示充电时间段t2内,将扫描信号Gate拉高,以导通充电子电路110,通过第二输入端110b输入的第二数据信号Data2导通稳压子电路120,若该第二数据信号Data2的电压值Vdata大于Vth,则稳压子电路120从V1充电到Vdata,相比于现有驱动电路中DTFT从0V充电到Vdata,很大程度上节约了充电时间,若Vdata小于Vth,则不会导通稳压子电路120。
实际应用中,稳压子电路120充电到用于控制像素晶体管130电流的电压值Vdata后,在一帧时间中像素晶体管130点亮的时间段内稳压为Vdata(Vdata>Vth),像素晶体管130点亮后关闭的时间段则稳压为V1到一帧结束。一帧结束后RST拉高,稳压子电路120放电到0V后,RST再次拉低,随后开启下一帧的预充电过程,反复循环上述预充电、显示充电、稳压到一帧结束和一帧结束后的放电过程。
可选地,图5为本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的结构示意图。本发明实施例提供的像素驱动电路100中,充电子电路110可以包括:第一NMOS晶体管111,该第一NMOS晶体管111的栅极G1电连接到充电子电路110的第一输入端110a,漏极D1电连接到充电子电路110的第二输入端110b,源极S1电连接到充电子电路110的输出端110c。
图5所示结构的充电子电路110中,可以通过第一NMOS晶体管111的栅极G1分别与并联的预充电信号端PCH和扫描信号端PGate电连接,且通过上述两个并联端口(PCH和PGate)的分时开启从而分时输出的预充电信号CH和扫描信号Gate,控制该第一NMOS晶体管111的导通与关闭,当其栅极G1具有高电平信号时,例如为预充电信号CH或扫描信号Gate拉高到该第一NMOS晶体管111的开启电压时,该第一NMOS晶体管111导通,此时,漏极D1电连接的数据线上的数据信号可以通过第一NMOS晶体管111向稳压子电路120充电。
可选地,本发明实施例提供的像素驱动电路100中,稳压子电路120可以包括:稳压电容121和像素驱动晶体管122,该像素驱动晶体管122例如可以为一NMOS晶体管,稳压电容122的正极和像素驱动晶体管122的栅极GD并列的电连接到充电子电路110的输出端110c,稳压电容121的负极和像素驱动晶体管122的源极SD并列的电连接到公共电压VSS,像素驱动晶体管122的漏极DD电连接到像素晶体管130的阴极,像素晶体管130的阳极电连接到电源电压VDD
上述稳压子电路120的结构中,像素驱动晶体管122的开启电压即为稳压子电路的阈值电压Vth,当稳压子电路120(也就是稳压电容121)充电到大于阈值电压Vth时,像素驱动晶体管122开启,其漏极DD与源极SD导通,从而开启与其连接的像素晶体管130,该像素晶体管130的电流(即显示亮度)由像素驱动晶体管122的开启程度控制,另外,像素驱动晶体管122的开启程度由稳压子电路120的稳压电压Vdata控制。因此,通过控制第二数据信号Data2的电压值Vdata可以控制像素晶体管130的显示亮度。
本发明上述实施例中,由于像素驱动电路100的预充电阶段结合现有显示时序进行配置,像素晶体管130在预充电阶段不会开启,即显示时序中要求该像素晶体管130在显示充电阶段(即开启Gate后)被点亮。
在本发明实施例的一种实现方式中,可以在控制预充电阶段,通过控制向稳压子电路120进行充电的第一数据信号Data1的电压值小于或等于上述第一电压值V1,即可实现像素晶体管130在预充电阶段不会开启,由于第一电压值V1小于或等于阈值电压Vth,因此预充电阶段稳压子电路120的电压值不大于阈值电压Vth
在本发明实施例的另一种实现方式中,向稳压子电路120进行充电的第一数据信号Data1的电压值也可以大于上述第一电压值V1,由于稳压子电路120的充电达到V1需要一定的时间,可以通过计算稳压子电路120的充电时间,控制预充电阶段的时间段t1的长度,即通过设置预充电信号CH拉高的持续时间,来控制稳压子电路120在预充电阶段的第一电压值V1。在该实现方式中,由于对稳压子电路120进行预充电的第一数据信号的电压值较大,该方式对稳压子电路120充电达到V1的时间也相对较小,例如,要求稳压子电路120完成预充电后的第一电压值小于或等于阈值电压Vth,设定Vth为5V,采用电压值为5V或10V的第一数据信号对稳压子电路120进行预充电,10V的第一数据信号对稳压子电路120充电到5V所需的充电时间明显较小。该实现方式可以更进一步压缩每帧内预充电的时间,提高显示面板的分辨率和刷新率,但是,若预充电阶段充电时间设置的稍长,则有可能造成在预充电阶段像素晶体管130被开启的风险。
可选地,图6为本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图。本发明实施例提供的像素驱动电路100中,当上述第一数据信号的电压值大于第一电压值V1时,为了避免由于预充电时间设置不合理而导致像素晶体管130在预充电阶段就开启,图6所示像素驱动电路100还可以包括:
连接于稳压子电路120的第一输入端120a与像素驱动晶体管122的栅极GD之间的开关子电路140,该开关子电路140的第一输入端140a与用于输出参考信号的参考信号端电连接,第二输入端140b电连接到稳压子电路的第一输入端120a,输出端140c电连接到像素驱动晶体管122的栅极GD
基于图6所示像素驱动电路100的结构,本发明实施例提供的像素驱动电路100,还用于在参考信号指示充电子电路110由预充电信号CH导通时断开该开关子电路140,在参考信号指示充电子电路110由扫描信号Gate导通时导通开关子电路140。
在本发明实施例中,参考信号可以指示像素驱动电路100当前导通充电子电路110的输入信号为预充电信号CH还是扫描信号Gate,若当前导通充电子电路110的输入信号为预充电信号CH,为了避免第一数据信号向稳压子电路120进行预充电时,充电使得稳压子电路120的电压值大于Vth,该预充电阶段可以通过参考信号的指示断开上述开关子电路140,这样,稳压子电路120中的像素驱动晶体管122则不会被导通,因此,像素晶体管130也不会被开启。
可选地,图7为本发明实施例提供的又一种像素驱动电路的结构示意图。在图6所示像素驱动电路100的结构基础上,本发明实施例中的开关子电路140可以包括:P型金属氧化物半导体(P-Metal-Oxide-Semiconductor,简称为:PMOS)晶体管141和第二NMOS晶体管142,该PMOS晶体管141的栅极GP电连接到开关子电路140的第一输入端140a,源极SP电连接到电源电压VDD,漏极DP与第二NMOS141的栅极G2电连接,该第二NMOS的漏极D2电连接到开关子电路140的第二输入端140b,源极S2电连接到开关子电路140的输出端140c,即源极S2与像素驱动晶体管122的栅极GD电连接。
基于图7所示像素驱动电路100的结构,本发明实施例提供的像素驱动电路100,还用于在预充电信号CH导通充电子电路之后,对参考信号提供高电平以断开PMOS晶体管141和第二NMOS晶体管142,在扫描电信号Gate导通充电子电路110时,对参考信号提供低电平以导通PMOS晶体管141和第二NMOS晶体管142。
本发明实施例提供的像素驱动电路100中,开关子电路140的第一输入端140a接入的参考信号例如为图3和图4所示显示时序中的帧起始信号STV,即参考信号端可以为PSTV,根据该参考信号STV的高电平和低电平的变化可知预充电阶段和显示充电阶段的时间段位置。如图8所示,为采用本发明实施例提供像素驱动电路驱动显示面板的另一种显示时序的示意图,图8所示显示时序在图4的基础上加入像素驱动电路100中节点N2的电压值。采用图7所示像素驱动电路100驱动像素晶体管130的时序可以为:
预充电阶段t1:一帧开始之前(即STV被拉高之前),且前一帧放电结束之后(即RST拉低之后),开启预充电阶段,在预充电的时间段内t1,STV拉高使得PMOS晶体管141和第二NMOS晶体管142均断开,这样电流无法到达图7所示电路100中的节点N2,可以看出,N1在时间段内从0V升高到V1,N2在t1内始终为0V,即t1内不会导通像素驱动晶体管122,也不会开启像素晶体管130;
时间段t':显示时序中通常设置为,在一帧的帧起始信号拉低之后,到第一个扫描信号Gate拉高之前,具有一时间段t',其中,STV拉高的持续时间、时间段t'的长度都可以通过软件配置,要求在扫描信号Gate开启前结束预充电过程;STV被拉低即表示预充电阶段结束,STV拉低使得PMOS晶体管141和第二NMOS晶体管142均导通,时间段t'内,预充电信号CH拉低,第一NMOS晶体管111关闭,充电子电路110断开,该时间段t'内,PMOS晶体管141和第二NMOS晶体管142一直处于导通状态,且V(N1)=V(N2)=V1,且V1小于或等于Vth
显示充电阶段t2:扫描信号Gate拉高,导通第一NMOS晶体管111,第二数据信号Data2经过该第一NMOS晶体管111,并导通像素驱动晶体管122,且该第二数据信号Data2的电压值为控制像素驱动晶体管122开启程度的电压值Vdata,若该第二数据信号Data2的电压值Vdata大于Vth,则稳压子电路120从V1充电到Vdata,相比于现有驱动电路中DTFT从0V充电到Vdata,很大程度上节约了充电时间,若Vdata小于Vth,则不会导通像素驱动晶体管122;
稳压阶段:t2结束之后,稳压电容121在一帧时间中像素晶体管130点亮的时间段内稳压为Vdata(Vdata>Vth),其余时间段,即扫描后像素晶体管130未点亮的时间段,稳压电容121在Vdata无输出(即第二数据信号Data2的电压Vdata为0V)的情况下保持电压值为V1到一帧结束。一帧结束后RST拉高,稳压电容121放电到0V后,RST再次拉低,随后开启下一帧的预充电过程,反复循环上述预充电、显示充电、稳压到一帧结束和一帧结束后的放电过程。
需要说明的是,本发明各实施例中每帧的帧结束信号RST的输入结构和方式可以为,如图7所示的像素驱动电路100,还包括第三NMOS晶体管150,该第三NMOS晶体管150的漏极D3电连接一高电压VGH,该高电压VGH例如为20V或以上,源极S3电连接到扫描信号Gate,栅极G3电连接到用于输出帧结束信号RST的帧结束信号端PRST,每帧结束时,通过将RST拉高,对每行像素晶体管130进行放电,即上述实施例中描述的放电过程,放电结束后拉低RST,开启下一帧的预充电阶段。
本发明上述实施例提供的像素驱动电路100中,像素晶体管130可以为单点驱动的Micro LED,由于该像素驱动电路100具有预充电的功能,将该像素驱动电路100应用于显示面板中,形成可以提前充电的像素结构,通过在显示面板的非显示区中设置的像素驱动电路100,对控制Micro LED电流的像素驱动晶体管122的稳压电容121提前充电,以减少在显示阶段的充电时间,即本发明实施例提供的像素驱动电路100可以应用于高分辨率和高刷新频率的显示面板中;即解决了现有Micro LED面板的像素驱动电路在驱动Micro LED的过程中,由于控制Micro LED电流的DTFT栅极的稳压电容较大,且充电电流较小,使得充电时间较长而导致现有像素驱动电路的适用性较低的问题。
在实际应用中,由于本发明各实施例中的像素驱动电路100具有提前充电的功能,通过第二数据信号Data2给控制像素晶体管130电流的像素驱动晶体管122栅极GD的稳压电压121进行充电的充电时间的计算如下:
稳压电容121的每个时刻的电压为:
Vt=V0+(V1-V0)*(1-e-t/RC) (1)
根据式(1)可以得到,稳压电容121的充电时间为:
t=RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)] (2)
上述式(1)和式(2)中,t为充电时间段内的任一时刻,Vt为经过时间t后,稳压电容121上的电压值,V1为完成充电后稳压电容121上的电压值,V0为稳压电容121的初始电压值,例如可以为0V,RC为稳压电容121的充电常数,RC是指除去电源部分短路,充电电路部分(即稳压子电路120)中等效电阻值和等效电容值,R的单位是欧姆,C的单位是法拉时,RC时间常数的单位是秒(s)。
另外,考虑到稳压电容121充电到完全饱和所需时间无穷大,经过3个RC后,可以认为稳压电容121充电到95%,即认为稳压电容121充满。因此,现有的像素驱动电路中未执行提前充电的稳压电容,从0V充电到Vdata的时间段,以及本发实施例的像素驱动电路100中执行提取充电后,从V1充电到Vdata的第二时间段t2分别为:
未提前充电的t≈RC*Ln[(Vdata-0)/(Vdata-0.95Vdata)];
已提前充电的t2≈RC*Ln[(Vdata-V1)/(Vdata-0.95Vdata)];
因此,可以得出采用本发明实施例提供的像素驱动电路100,在显示充电阶段可节省的充电时间为:
△t≈RC*Ln[Vdata/(Vdata-V1)];
在实际应用中,可以根据实际电路设计的RC值和具体的像素驱动晶体管122的Vth,计算出该像素驱动电路100在显示充电阶段可减少的充电时间,以及可以提升的刷新率和分辨率的具体数值。
基于本发明上述实施例提供的像素驱动电路100,本发明实施例还提供一种像素驱动电路的驱动方法,该驱动方法由本发明上述任一实施例提供的像素驱动电路100执行,如图9所示,为本发明实施例提供的一种像素驱动电路的驱动方法的流程图,该驱动方法包括如下步骤:
S210,在第一时间段通过向充电子电路输入预充电信号导通该充电子电路;
S220,已导通的充电子电路通过输入的第一数据信号对稳压子电路进行预充电,预充电后稳压子电路的第一输入端的第一电压值小于或等于用于导通该稳压子电路的阈值电压。
本发明实施例提供的驱动方法由上述图2,图5到图7所示任一实施中的像素驱动电路100执行,该像素驱动电路100的具体结构,其中各个子电路和电子元件所实现的功能在上述实施例中已经详细描述,故在此不再赘述。本发明实施例提供的驱动方法中,上述第一时间段t1内预充电信号CH、扫描信号Gate,STV和RST的时序关系,以及稳压子电路120的第一输入端120a(即电路中节点N1)的电压值与上述时序的关系可以参照图4所示显示时序。
本发明实施例提供的驱动方法执行驱动的过程具有预充电阶段,该预充电阶段的工作原理为:在预充电时间段(即第一时间段t1)内,将预充电信号CH拉高,以导通充电子电路110,并通过输入的第一数据信号Data1给稳压子电路120充电,由于该预充电阶段像素晶体管130不会被点亮,可以设置该预充电阶段中输入的第一数据信号Data1的电压值小于或等于阈值电压Vth,即预充电后该稳压子电路120的第一电压值V1也小于或等于阈值电压Vth,如图2所示像素驱动电路100中点N1的电压值,即V(N1)为V1
采用本发明实施例提供的驱动方法对显示面板的像素晶体管130进行驱动时,可以在每一帧中像素晶体管130点亮之前的一段时间(即第一时间段t1)内,执行上述预充电阶段的预充电处理,即执行上述S210~S220,这样,在预充电完成之后稳压子电路120的第一电压值V1可以达到或接近其阈值电压Vth,这样,在开启显示充电阶段之后,对该稳压子电路120充电的要求则为,从V1充电到Vdata,显然地,加入预充电阶段后,控制像素晶体管130电流的原理为:对稳压子电路120进行充电,且充电方式为从V1充电到Vdata,相比于图1所示现有显示面板的驱动方式中,控制发光晶体管D1电流的原理为:对电容C1进行充电,且充电方式为从0V充电到Vdata;本发明实施例提供的驱动方法可以明显降低显示充电阶段对稳压子电路120进行充电的电压变量,可以看出,该显示充电阶段需要充电的电压变量降低了V1,这样,可以很大程度上降低稳压子电路120的充电时间。
需要说明的是,采用本发明实施例提供的驱动方法对显示面板的像素晶体管130进行驱动的显示时序(如图4所示)与图3所示现有显示时序的区别,本发明上述实施例中已经详细描述,故在此不再赘述。
本发明实施例提供的像素驱动电路的驱动方法,基于本发明上述各实施例提供的像素驱动电路100的硬件结构,在第一时间段通过向充电子电路110输入预充电信号CH导通该充电子电路110,并由已导通的充电子电路110通过输入的第一数据信号Data1对稳压子电路120进行预充电,预充电后该稳压子电路120的第一输入端120a的第一电压值V1小于或等于用于导通该稳压子电路120的阈值电压Vth;采用本发明实施例提供的驱动方法结合现有显示时序对像素晶体管130进行显示驱动之前,即在扫描信号Gate开启前的第一段时间内,通过预充电信号CH对稳压子电路120进行预充电,使之预充电后的第一电压值V1不大于其阈值电压Vth,这样在开启扫描信号Gate对稳压子电路120进行充电并充电达到控制像素晶体管130电流的电压值Vdata,是由第一电压值V1(V1小于或等于Vth)充电到Vdata,而非由0V充电到Vdata,可以在很大程度上降低稳压子电路120在显示充电阶段的充电时间,因此,采用该像素驱动电路的驱动方法对像素晶体管130进行显示驱动的适用范围较广,可以应用于高分辨率和高刷新频率的显示面板中。
本发明上述实施例提供的驱动方法已经说明像素驱动电路100在预充电阶段的工作方式。实际应用中,本发明实施例提供的上述驱动方法中,还包括显示充电阶段的工作方式,如图10所示,为本发明实施例提供的另一种像素驱动电路的驱动方法的流程图,在图9所示实施例的基础上,本发明实施例提供的驱动方法,还可以包括如下步骤:
S230,在第二时间段通过向充电子电路输入扫描信号导通该充电子电路;
S240,已导通的充电子电路通过输入的第二数据信号对稳压子电路进行显示充电,以导通稳压子电路并开启像素晶体管,该像素晶体管开启后稳压子电路的第一输入端的第二电压值等于第二数据信号的电压值。
在本发明实施例中,上述通过扫描信号Gate进行充电的过程为像素驱动电路100在显示充电阶段的工作过程,该显示充电阶段的工作原理为:在显示充电时间段(即第二时间段t2)内,将扫描信号Gate拉高,以导通充电子电路110,通过输入的第二数据信号Data2导通稳压子电路120,若该第二数据信号Data2的电压值Vdata大于Vth,则稳压子电路120从V1充电到Vdata,相比于现有驱动电路中DTFT从0V充电到Vdata,很大程度上节约了充电时间,若Vdata小于Vth,则不会导通稳压子电路120。
需要说明的是,参考图4所示显示时序,本发明实施例中的第一时间段t1为可以每一帧的帧结束信号RST下降沿之后到下一帧的帧起始信号STV的下降沿之间的时间段,需要特别说明的是,对于用于显示的第一帧,上述第一时间段t1可以为预设时间到第一帧的帧起始信号STV的下降沿之间的时间段,其中,第一帧可以为通过时序控制(TimingController,简称为:T-Con)芯片设置的,例如T-Con参考前端输入信号的输入设置后端输出的第一个帧起始信号STV,并且可以基于该第一个帧起始信号STV设置用于第一帧显示的第一时间段t1;第二时间段t2可以为每一帧的帧起始信号STV的上升沿或下降沿之后的预设时间到稳压子电路120进行显示充电的电压值达到第二数据信号的电压值Vdata之间的时间段,可以看出,第一时间段t1结束到第二时间段t2开始之间可以有一时间段t',该时间段t'的长度以及STV为高电平的持续时间都可以通过软件设置。
实际应用中,采用上述驱动方法对稳压子电路120充电到用于控制像素晶体管130电流的电压值Vdata后,在一帧时间中像素晶体管130点亮的时间段内稳压为Vdata(Vdata>Vth),像素晶体管130点亮后关闭的时间段则稳压为V1到一帧结束。一帧结束后RST拉高,稳压子电路120放电到0V后,RST再次拉低,随后开启下一帧的预充电过程,反复循环上述预充电、显示充电、稳压到一帧结束和一帧结束后的放电过程,即显示面板进行显示的过程中循环执行S210~S240,以及稳压和放电的过程。
需要说明的是,当执行本发明实施例提供的驱动方法的像素驱动电路100的结构为上述图5所示像素驱动电路100时,该像素驱动电路100在上述预充电阶段(即第一时间段t1)和显示充电阶段(即第二时间段t2)内的工作方式,在上述实施例中已经详细描述,故在此不再赘述。
本发明上述实施例中,由于像素驱动电路100的预充电阶段结合现有显示时序进行配置,像素晶体管130在预充电阶段不会开启,即显示时序中要求该像素晶体管130在显示充电阶段(即开启Gate后)被点亮。
在本发明实施例的一种实现方式中,可以在控制预充电阶段(即第一时间段t1),通过控制向稳压子电路120充电的第一数据信号Data1的电压值小于或等于上述第一电压值V1,即可实现像素晶体管130在预充电阶段不会开启,由于第一电压值V1小于或等于阈值电压Vth,因此预充电阶段稳压子电路120的电压值不大于阈值电压Vth
在本发明实施例的另一种实现方式中,向稳压子电路120进行充电的第一数据信号Data1的电压值也可以大于上述第一电压值V1,由于稳压子电路120的充电达到V1需要一定的时间,可以通过计算稳压子电路120的充电时间,控制第一时间段t1的长度,即通过设置预充电信号CH拉高的持续时间,来控制稳压子电路120在预充电阶段的第一电压值V1。在该实现方式中,由于对稳压子电路120进行预充电的第一数据信号的电压值较大,该方式对稳压子电路120充电达到V1的时间也相对较小。该实现方式可以更进一步压缩每帧内预充电的时间,提高显示面板的分辨率和刷新率,但是,若预充电阶段充电时间设置的稍长,则有可能造成在预充电阶段像素晶体管130被开启的风险。
针对上述实现方式存在的风险,还可以通过在像素驱动电路100中增加开关子电路140来避免上述风险,该像素驱动电路100中,稳压子电路120可以包括:稳压电容121和像素驱动晶体管122,该像素驱动晶体管122例如可以为一NMOS晶体管,稳压电容122的正极和像素驱动晶体管122的栅极GD并列的电连接到充电子电路110的输出端110c,稳压电容121的负极和像素驱动晶体管122的源极SD并列的电连接到公共电压VSS,像素驱动晶体管122的漏极DD电连接像素晶体管130的阴极,像素晶体管130的阳极电连接到电源电压VDD;另外,该像素驱动电路100还包括:连接于稳压子电路120的第一输入端120a与像素驱动晶体管122的栅极GD之间的开关子电路140,该开关子电路140的第一输入端140a与用于输出参考信号的参考信号端电连接,第二输入端140b电连接到稳压子电路120的第一输入端120a,输出端140c电连接到稳压子电路120的像素驱动晶体管122的栅极GD。上述加入开关子电路140的电路结构可以参照图6和图7所示像素驱动电路100的具体结构,其驱动方法,以及在第一时间段t1、第二时间段t2和时间段t'的工作过程在上述实施例中已经详细描述,故在此不再赘述。基于上述开关子电路140的结构,本发明实施例提供的驱动方法开可以包括如下步骤:
在第一时间段t1通过输出的参考信号指示断开开关子电路140,从而断开稳压子电路120,即该第一时间段t1内稳压子电路120始终为断开的状态,不点亮像素晶体管130;
在第二时间段t2通过输出的参考信号指示导通开关子电路140,从而导通稳压子电路120,即该第二时间段t2内稳压子电路120导通并点亮像素晶体管130。
可选地,由于本发明上述各实施例提供的驱动方法中包括预充电阶段(即第一时间段t1),本发明实施例中第二时间段的充电时间为:
t2≈RC*Ln[(Vdata-V1)/(Vdata-aVdata)]; (3)
其中,RC为稳压电容121的充电常数,Vdata为稳压子电路在第二时间段进行充电的目标电压值,V1为稳压子电路在第二时间段的初始电压值,也为该稳压子电路在第一时间段完成充电的实际电压值,a为稳压子电路的充电饱和系数,a与Vdata的乘积可以认为是稳压子电路完成充电的实际电压值,a例如可以为95%。
本发明实施例提供的驱动方法,上述第二时间段t2,即通过第二数据信号Data2给控制像素晶体管130电流的像素驱动晶体管122栅极GD的稳压电压121进行充电的充电时间的计算如下:
稳压电容121的每个时刻的电压为:
Vt=V0+(V1-V0)*(1-e-t/RC) (1)
根据式(1)可以得到,稳压电容121的充电时间为:
t=RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)] (2)
上述式(1)和式(2)中,t为充电时间段内的任一时刻,Vt为经过时间t后,稳压电容121上的电压值,V1为完成充电后稳压电容121上的电压值,V0为稳压电容121的初始电压值,例如可以为0V,RC为稳压电容121的充电常数。
另外,考虑到稳压电容121充电到完全饱和所需时间无穷大,经过3个RC后,可以认为稳压电容121充电到95%,即式(3)中的a取值为95%,即认为稳压电容121充满。因此,现有的像素驱动电路中未执行提前充电的稳压电容,从0V充电到Vdata的时间段,以及本发实施例的像素驱动电路100中执行提取充电后,从V1充电到Vdata的第二时间段t2分别为:
未提前充电的t≈RC*Ln[(Vdata-0)/(Vdata-0.95Vdata)];
已提前充电的t2≈RC*Ln[(Vdata-V1)/(Vdata-0.95Vdata)];
因此,可以得出采用本发明实施例提供的驱动方法,在显示充电阶段可节省的充电时间为:
△t≈RC*Ln[Vdata/(Vdata-V1)];
在实际应用中,可以根据实际电路设计的RC值和具体的像素驱动晶体管122的Vth,计算出该像素驱动电路100在显示充电阶段可减少的充电时间,以及可以提升的刷新率和分辨率的具体数值。
基于本发明上述实施例提供的像素驱动电路100,本发明实施例还提供一种显示面板,如图11所示,为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。本发明实施例提供的显示面板10可以包括:阵列设置的像素晶体管130,以及如上述图2、图5到图7所示任一实施例中的像素驱动电路100;还包括数据线D和扫描线G,其中,像素晶体管130一一对应与像素驱动电路100电连接,每个像素晶体管130与之对应的像素驱动电路100的连接方式可以参考上述图2、图5到图7所示任一实施例中的结构,其中,第i行第j列的像素晶体管130通过对应的像素驱动电路100与第i行扫描线耦接、且与第j列数据线耦接。
图11所示显示面板中示意出n行m列像素晶体管130,以及n行扫描线G1~Gn和m列数据线D1~Dm,可以看出,第i行第j列的像素晶体管130通过对应的像素驱动电路100耦接到第i行扫描线Gi,并且耦接到第j列数据Dj。本发明实施例提供的显示面板10中配置有本发明上述实施例中提供的像素驱动电路100,该像素驱动电路100所实现的功能和达到的有益效果均与上述实施例相同,即可以提供预存电功能,以缩短显示充电阶段的充电时间,即本发明实施例提供的显示面板10可以为高分辨率和高刷新率的显示面板。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有可执行指令,该可执行指令被处理器执行时可以实现本发明上述任一实施例提供的像素驱动电路的驱动方法。本发明实施例提供的计算机可读存储介质的实施方式与本发明上述实施例提供的像素驱动电路的驱动方法基本相同,在此不做赘述。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种像素驱动电路,其特征在于,包括:充电子电路和稳压子电路;
并联的预充电信号端和扫描信号端分别与所述充电子电路的第一输入端电连接,所述充电子电路的第二输入端与数据信号端电连接,输出端与所述稳压子电路的第一输入端电连接;
所述稳压子电路的第二输入端通过像素晶体管与电源电压电连接,输出端与公共电压电连接;
所述像素驱动电路,用于通过所述充电子电路的第一输入端输入的预充电信号导通所述充电子电路,并通过已导通的所述充电子电路的第二输入端输入的第一数据信号对所述稳压子电路进行预充电,预充电后所述稳压子电路的第一输入端的第一电压值小于或等于用于导通所述稳压子电路的阈值电压。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述充电子电路包括:第一N型金属氧化物半导体NMOS晶体管,所述第一NMOS晶体管的栅极电连接到所述充电子电路的第一输入端,漏极电连接到所述充电子电路的第二输入端,源极电连接到所述充电子电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述稳压子电路包括:稳压电容和像素驱动晶体管,所述稳压电容的正极和所述像素驱动晶体管的栅极并列的电连接到所述充电子电路的输出端,所述稳压电容的负极和所述像素驱动晶体管的源极并列的电连接到所述公共电压,所述像素驱动晶体管的漏极电连接到所述像素晶体管的阴极,所述像素晶体管的阳极电连接到所述电源电压。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的像素驱动电路,其特征在于,所述第一数据信号的电压值小于或等于所述第一电压值。
5.根据权利要求3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:
连接于所述稳压子电路的第一输入端与所述像素驱动晶体管的栅极之间的开关子电路,所述开关子电路的第一输入端与用于输出参考信号的参考信号端电连接,第二输入端电连接到所述稳压子电路的第一输入端,输出端电连接到所述像素驱动晶体管的栅极;
所述像素驱动电路,还用于在所述参考信号指示所述充电子电路由所述预充电信号导通时断开所述开关子电路,在所述参考信号指示所述充电子电路由所述扫描信号导通时导通所述开关子电路。
6.根据权利要求5所述的像素驱动电路,其特征在于,所述开关子电路包括P型金属氧化物半导体PMOS晶体管和第二NMOS晶体管,所述PMOS晶体管的栅极电连接到所述开关子电路的第一输入端,源极电连接到所述电源电压,漏极与所述第二NMOS的栅极电连接,所述第二NMOS的漏极电连接到所述开关子电路的第二输入端,源极电连接到所述开关子电路的输出端;
所述像素驱动电路,还用于在所述预充电信号导通所述充电子电路时,对所述参考信号提供高电平以断开所述PMOS晶体管和所述第二NMOS晶体管,在所述时钟电信号导通所述充电子电路时,对所述参考信号提供低电平以导通所述PMOS晶体管和所述第二NMOS晶体管。
7.根据权利要求5或6所述的像素驱动电路,其特征在于,所述第一数据信号的电压值大于所述第一电压值。
8.一种像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,采用如权利要求1~7中任一项所述的像素驱动电路执行所述驱动方法,所述驱动方法包括:
在第一时间段通过向充电子电路输入预充电信号导通所述充电子电路;
已导通的所述充电子电路通过输入的第一数据信号对稳压子电路进行预充电,预充电后所述稳压子电路的第一输入端的第一电压值小于或等于用于导通所述稳压子电路的阈值电压。
9.根据权利要求8所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,还包括:
在第二时间段通过向所述充电子电路输入扫描信号导通所述充电子电路;
已导通的所述充电子电路通过输入的第二数据信号对所述稳压子电路进行显示充电,以导通所述稳压子电路并开启像素晶体管,所述像素晶体管开启后所述稳压子电路的第一输入端的第二电压值等于所述第二数据信号的电压值。
10.根据权利要求8所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,
所述第二时间段的充电时间为:
t2≈RC*Ln[(Vdata-V1)/(Vdata-aVdata)];
其中,所述RC为所述稳压电容的充电常数,所述Vdata为所述稳压子电路在所述第二时间段进行充电的目标电压值,所述V1为所述稳压子电路在所述第二时间段的初始电压值,所述a为所述稳压子电路的充电饱和系数。
11.根据权利要求8所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,
所述第一时间段为每一帧的帧结束信号的下降沿之后到下一帧的帧起始信号的下降沿之间的时间段,或者,所述第一时间段为预设时刻到第一帧的帧起始信号的下降沿之间的时间段;
所述第二时间段为每一帧的帧起始信号的上升沿或下降沿之后的预设时间到所述稳压子电路进行显示充电的电压值达到所述第二数据信号的电压值之间的时间段。
12.根据权利要求8~11中任一项所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,
所述第一时间段内所述第一数据信号的电压值小于或等于所述第一电压值。
13.根据权利要求8~11中任一项所述的像素驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述稳压子电路包括充电稳压电容和像素驱动晶体管,所述稳压电容的正极和所述像素驱动晶体管的栅极并列的电连接到所述充电子电路的输出端,所述稳压电容的负极和所述像素驱动晶体管的源极并列的电连接到所述公共电压,所述像素驱动晶体管的漏极电连接到所述像素晶体管的阴极,所述像素晶体管的阳极电连接到所述电源电压;所述第一时间段内所述第一数据信号的电压值大于所述第一电压值,所述像素驱动电路还包括:
连接于所述稳压子电路的第一输入端与所述像素驱动晶体管的栅极之间的开关子电路,所述开关子电路的第一输入端与用于输出参考信号的参考信号端电连接,第二输入端电连接到所述稳压子电路的第一输入端,输出端电连接到所述像素驱动晶体管的栅极;所述驱动方法还包括:
在所述第一时间段通过输出的所述参考信号指示断开所述开关子电路,从而断开所述稳压子电路;
在所述第二时间段通过输出的所述参考信号指示导通所述开关子电路,从而导通所述稳压子电路。
14.一种显示面板,其特征在于,包括:阵列设置的像素晶体管,以及如权利要求1~7中任一项所述的像素驱动电路;
所述像素晶体管一一对应与所述像素驱动电路电连接,其中,第i行第j列的所述像素晶体管通过对应的像素驱动电路与第i行扫描线耦接、且与第j列数据线耦接。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有可执行指令,所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求8~13中任一项所述的像素驱动电路的驱动方法。
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