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CN113506538B - 像素驱动电路及显示面板 - Google Patents

像素驱动电路及显示面板 Download PDF

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CN113506538B
CN113506538B CN202110807271.8A CN202110807271A CN113506538B CN 113506538 B CN113506538 B CN 113506538B CN 202110807271 A CN202110807271 A CN 202110807271A CN 113506538 B CN113506538 B CN 113506538B
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韩志斌
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Abstract

本申请提供的像素驱动电路包括驱动晶体管，其栅极电性连接于第一节点，驱动晶体管的源极接入电源信号；发光器件，其阳极电性连接于驱动晶体管的漏极，发光器件的阴极电性连接于接地端；信号输入模块，其接入数据信号、第一控制信号以及电源信号，并电性连接于第一节点，信号输入模块用于基于第一控制信号、电源信号以及数据信号控制第一节点的电位；压降侦测模块，其接入第二控制信号，并电性连接于驱动晶体管的源极，压降侦测模块用于在第二控制信号的控制下侦测电源信号接入驱动晶体管的源极的实际值，并基于电源信号接入驱动晶体管的源极的实际值调整数据信号接入信号输入模块的实际值。本申请可以提高显示面板的显示均一性。

Description

像素驱动电路及显示面板
技术领域
本申请涉及显示领域，具体涉及一种像素驱动电路及显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板具有高亮度、宽视角、响应速度快、低功耗等优点，目前已被广泛地应用于高性能显示领域中。在OLED显示面板中，像素被设置成包括多行、多列的矩阵状，每一像素均会通过电源线接入电源信号。然而，由于电源线上存在压降，使得各个像素接入的电源信号随着电源线上的压降而变化，进而导致OLED显示面板显示不均。
发明内容
本申请提供一种像素驱动电路及显示面板，用以解决现有技术中电源线上的压降变化导致显示面板显示不均的技术问题。
第一方面，本申请提供一种像素驱动电路，其包括：
驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极电性连接于第一节点，所述驱动晶体管的源极接入电源信号；
发光器件，所述发光器件的阳极电性连接于所述驱动晶体管的漏极，所述发光器件的阴极电性连接于接地端；
信号输入模块，所述信号输入模块接入数据信号、第一控制信号以及所述电源信号，并电性连接于所述第一节点，所述信号输入模块用于基于所述第一控制信号、所述电源信号以及所述数据信号控制所述第一节点的电位；
压降侦测模块，所述压降侦测模块接入第二控制信号，并电性连接于所述驱动晶体管的源极，所述压降侦测模块用于在所述第二控制信号的控制下侦测所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值，并基于所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值调整所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述信号输入模块包括第一晶体管、第二晶体管以及第一电容；
所述第一晶体管的栅极接入所述第一控制信号，所述第一晶体管的源极接入所述数据信号，所述第一晶体管的漏极电性连接于所述第二晶体管的漏极；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第一节点，所述第二晶体管的源极接入所述电源信号；
所述第一电容的第一端接入所述电源信号，所述第一电容的第二端电性连接于所述第一节点。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述压降侦测模块包括第三晶体管、第二电容以及侦测单元；
所述第三晶体管的栅极接入所述第二控制信号，所述第三晶体管的源极电性连接于所述第二电容的第一端以及所述侦测单元，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述驱动晶体管的源极；所述第二电容的第二端电性连接于所述接地端；
所述侦测单元用于侦测所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值，并基于所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值调整所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述第一晶体管以及所述第三晶体管为N型晶体管；所述第二晶体管以及所述驱动晶体管为P型晶体管。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述第一控制信号以及所述第二控制信号相组合先后对应于侦测阶段以及发光阶段。
在本申请提供的像素驱动电路中，在所述侦测阶段，所述第一控制信号为低电位，所述第二控制信号为高电位，所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值的电位逐渐上升至一稳定电位。
在本申请提供的像素驱动电路中，在所述发光阶段，所述第一控制信号为高电位，所述第二控制信号为低电位，调整后的所述数据信号接入所述信号输入模块。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述像素驱动电路根据以下公式计算所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值：Vdata＝Vdata_0+a*A，Vdata为所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值，Vdata_0为所述数据信号的初始值，A为所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值与所述电源信号的标准值之间的压差，a为预设常数。
在本申请提供的像素驱动电路中，所述发光器件为有机发光二极管。
第二方面，本申请还提供一种显示面板，其包括上述任一所述的像素驱动电路。
本申请提供的像素驱动电路及显示面板，通过设置一压降侦测模块用于侦测电源信号接入驱动晶体管的源极的实际值，并基于电源信号接入驱动晶体管的源极的实际值调整数据信号接入信号输入模块的实际值；也即，本申请实施例通过设置一压降侦测模块侦测接入每一像素中的电源信号，可以根据侦测到的电源信号对数据信号进行调整，进而使得显示面板不会因为电源线上的压降变化而造成显示不均，从而可以提高显示面板的显示均一性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。
图1为本申请实施例提供的像素驱动电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的电路示意图；
图3为本申请实施例提供的像素驱动电路中的驱动晶体管的输出特性曲线；
图4为本申请实施例提供的像素驱动电路的时序图；
图5为本申请实施例提供的像素驱动电路在图4所示的驱动时序下的侦测阶段的通路示意图；
图6为本申请实施例提供的像素驱动电路在图4所示的驱动时序下的发光阶段的通路示意图；
图7为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请所有实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。由于本申请采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本申请实施例中，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。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、输出端为漏极。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的像素驱动电路的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供一种像素驱动电路10，其包括驱动晶体管T1、发光器件D、信号输入模块101以及压降侦测模块102。
其中，驱动晶体管T1的栅极电性连接于第一节点b。驱动晶体管T1的源极接入电源信号VDD。发光器件D的阳极电性连接于驱动晶体管T1的漏极。发光器件D的阴极电性连接于接地端N。信号输入模块101接入数据信号Data、第一控制信号S1以及电源信号VDD，并电性连接于第一节点b。信号输入模块101用于基于第一控制信号S1、电源信号VDD以及数据信号Data控制第一节点b的电位。压降侦测模块102接入第二控制信号S2，并电性连接于驱动晶体管T1的源极。压降侦测模块102用于在第二控制信号S2的控制下侦测电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值，并基于电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值调整数据信号Data接入信号输入模块101的实际值。
本申请实施例通过压降侦测模块102侦测电源信号VDD接入驱动晶体管T1的实际值，使得数据信号Data接入信号输入模块101的实际值可以基于电源信号VDD接入驱动晶体管T1的实际值进行调整，从而可以提高显示面板的显示均一性。
在本申请实施例中，驱动晶体管T1为能让足够电流通过，且导通阻抗较低的小型晶体管。发光器件D可以为发光二极管器件。例如，发光器件D可以为有机发光二极管。此外，本申请实施例提供的像素驱动电路10采用电流驱动方式。也即，本申请实施例提供的像素驱动电路10中的发光器件D的亮度与流经发光器件D的电流的大小成正比。
需要说明的是，在显示面板中，像素被设置成包括多行、多列的矩阵状，每一像素均会通过电源线接入电源信号VDD。然而，由于电源线上存在压降，使得各个像素接入的电源信号VDD随着电源线上的压降而变化。基于此，本申请实施例通过设置一压降侦测模块102侦测接入每一像素中的电源信号VDD，从而可以根据侦测到的电源信号VDD对数据信号Data进行调整，进而使得显示面板不会因为电源线上的压降变化而造成显示不均。
具体的，图2，图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的电路示意图。需要说明的是，图2所示的像素驱动电路的电路示意图仅仅为图1所示的像素驱动电路的结构示意图中的一种电路实现方式。也即，图1中的信号输入模块101以及压降侦测模块102可以有多种电路实现方式。
如图2所示，信号输入模块101包括第一晶体管T2、第二晶体管T3以及第一电容C1。第一晶体管T2的栅极接入第一控制信号S1。第一晶体管T2的源极接入数据信号Data。第一晶体管T2的漏极电性连接于第二晶体管T3的漏极。第二晶体管T3的栅极电性连接于第一节点b。第二晶体管T3的源极接入电源信号VDD。第一电容C1的第一端接入电源信号VDD。第一电容C1的第二端电性连接于第一节点b。
如图2所示，压降侦测模块102包括第三晶体管T4、第二电容C2以及侦测单元103。第三晶体管T4的栅极接入第二控制信号S2。第三晶体管T4的漏极电性连接于第二电容C2的第一端以及侦测单元103。第三晶体管T4的源极电性连接于驱动晶体管T1的源极。第二电容C2的第二端电性连接于接地端N。侦测单元103用于侦测电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值，并基于电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值调整数据信号Data接入信号输入模块101的实际值。需要说明的是，在本申请实施例中并未提供侦测单元103的具体电路结构，但是，基于侦测单元103的具体功能，本领域技术人员可以设置具体的电路结构，在此不做赘述。
在本申请实施例中，侦测单元103的工作过程具体如下：侦测单元103可以先侦测电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值，再计算电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值与电源信号VDD的标准值之间的压差，最后基于电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值与电源信号VDD的标准值之间的压差对数据信号Data接入信号输入模块101的实际值进行调整。其中，电源信号VDD的标准值指的是接入各个像素的电源信号VDD的预设值，该预设值并未考虑电源线上的压降造成接入各个像素的电源信号VDD的变化。也即，接入各个像素的电源信号VDD的标准值相同。
在本申请实施例中，第一晶体管T2以及第三晶体管T4均为N型晶体管。第二晶体管T3以及驱动晶体管T1均为P型晶体管。其中，P型晶体管在栅极为低电平时导通，在栅极为高电平时截止；N型晶体管为在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。
在一种实施方式中，第一晶体管T2、第二晶体管T3、第三晶体管T4以及驱动晶体管T1均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。本申请实施例提供的像素驱动电路中的晶体管为同一种类型的晶体管，从而避免不同类型的晶体管之间的差异性对像素驱动电路造成的影响。
在本申请实施例中，像素驱动电路10可以根据以下公式计算数据信号Data接入信号输入模块101的实际值：Vdata＝Vdata_0+a*A，Vdata为数据信号Data接入信号输入模块101的实际值，Vdata_0为数据信号Data的初始值，A为电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值与电源信号VDD的标准值之间的压差，a为预设常数。
需要说明的是，为了降低驱动晶体管T1变异对发光器件D的影响，一般会使驱动晶体管T1工作在饱和区，对发光器件D进行驱动。但是，在实际制程过程中，驱动晶体管T1的饱和特性并不会是完全饱和的，尤其是在电压线存在压降的情况下，不同点位的压降会使得发光器件D的电流发生变化。本申请实施例中的a的值正是基于此进行设置，从而可以补偿实际制作过程中驱动晶体管T1的饱和特性并不是完全饱和造成的电流变化。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的像素驱动电路中的驱动晶体管T1的输出特性曲线。如图3所示，横坐标为驱动晶体管T1的漏极的电压Vd，纵坐标为流经驱动晶体管T1的电流Id。图3中的曲线B1、曲线B2以及曲线B3分别代表不同Vgs下驱动晶体管T1对应的实际输出特性曲线。图3中的曲线B11、曲线B22以及曲线B33分别代表不同Vgs下驱动晶体管T1对应的标准输出特性曲线。曲线B1以及曲线B11对应同一Vgs，曲线B2以及曲线B22对应同一Vgs，曲线B3以及曲线B33对应同一Vgs。Vgs为驱动晶体管T1的栅极与源极之间的压差。
本申请实施例可以通过同一Vgs下的一条驱动晶体管T1的实际输出特性曲线以及一条驱动晶体管T1的标准输出特性曲线得出a。具体的，在同一Vgs下，驱动晶体管T1的标准输出特性曲线在饱和区可以根据以下公式计算得出：Id＝(Vgs-Vth)2；驱动晶体管T1的实际输出特性曲线在饱和区可以根据以下公式计算得出：Id＝(Vgs-Vth)2+a*Vd，其中，Vth为驱动晶体管T1的阈值电压。也即，本申请实施例可以根据以上两个公式计算得到a。
比如，可以通过B1和B11计算得到a。或者，通过B2和B22计算得到a。或者，通过B3和B33计算得到a。
在一些实施例中，本申请实施例可以通过不同实际输出特性曲线以及不同标准输出特性曲线取平均值得到a。
比如，可以通过B1和B11计算得到a1，通过B2和B22计算得到a2，通过B3和B33计算得到a3，再将a1、a2以及a3取平均值得到a。
需要说明的是，在显示装置的实际制作过程中，可以在出厂前通过测试获得驱动晶体管的输出特性，基于驱动晶体管的实际输出特性曲线与驱动晶体管的标准输出特性曲线得出a，并将a存储到显示装置的存储器中。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供的像素驱动电路的时序图。如图4所示，第一控制信号S1以及第二控制信号S2相组合先后对应于侦测阶段以及发光阶段。在侦测阶段，第一控制信号S1为低电位，第二控制信号S2为高电位。在发光阶段，第一控制信号S1为高电位，第二控制信号S2为低电位。
具体的，请参阅图4、图5，图5为本申请实施例提供的像素驱动电路在图4所示的驱动时序下的侦测阶段的通路示意图。结合图4、图5所示，在侦测阶段，第一控制信号S1为低电位，第二控制信号S2为高电位。此时，第一晶体管T2在第一控制信号S1的控制下关闭。此时，同时第二晶体管T3以及驱动晶体管T1在第一电容C1的作用下打开。第三晶体管T4在第二控制信号S2的控制下打开，侦测单元103通过第三晶体管T4对电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值进行侦测，在第二电容C2的作用下，电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值的电位M逐渐上升至一稳定电位，此时，侦测得到电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值。
进一步的，侦测单元103还基于电源信号VDD接入驱动晶体管T1的源极的实际值调整数据信号Data接入信号输入模块101的实际值。
请参阅图4、图6，图6为本申请实施例提供的像素驱动电路在图4所示的驱动时序下的发光阶段的通路示意图。结合图4、图6所示，在发光阶段，第一控制信号S1为高电位，第二控制信号S2为低电位。此时，第一晶体管T2在第一控制信号S1的控制下打开，数据信号Data接入信号输入模块101的实际值经第一晶体管T2输出至第一节点b，进而使得第二晶体管T3以及驱动晶体管T1打开，发光器件D发光。第三晶体管T4在第二控制信号S2的控制下关闭。
本申请实施例通过设置一压降侦测模块102侦测电源信号VDD接入驱动晶体管T1的实际值，数据信号Data接入信号输入模块101的实际值可以基于电源信号VDD接入驱动晶体管T1的实际值进行调整，从而可以提高显示面板的显示均一性。
请参阅图7，图7为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。本申请实施例还提供一种显示面板100，其包括以上所述的像素驱动电路10，具体可参照以上对该像素驱动电路10的描述，在此不做赘述。
以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：
驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极电性连接于第一节点，所述驱动晶体管的源极接入电源信号；
发光器件，所述发光器件的阳极电性连接于所述驱动晶体管的漏极，所述发光器件的阴极电性连接于接地端；
信号输入模块，所述信号输入模块接入数据信号、第一控制信号以及所述电源信号，并电性连接于所述第一节点，所述信号输入模块用于基于所述第一控制信号、所述电源信号以及所述数据信号控制所述第一节点的电位；
压降侦测模块，所述压降侦测模块接入第二控制信号，并电性连接于所述驱动晶体管的源极，所述压降侦测模块用于在所述第二控制信号的控制下侦测所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值，并基于所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值调整所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值；其中，
所述像素驱动电路根据以下公式计算所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值：Vdata=Vdata_0+a*A，Vdata为所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值，Vdata_0为所述数据信号的初始值，A为所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值与所述电源信号的标准值之间的压差，a为预设常数；具体地，依据以下公式获取a的实际值，在同一Vgs下，驱动晶体管T1的标准输出特性曲线在饱和区根据以下公式计算得出：Id=（Vgs-Vth）2；驱动晶体管T1的实际输出特性曲线在饱和区根据以下公式计算得出：Id=（Vgs-Vth）2+a*Vd。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号输入模块包括第一晶体管、第二晶体管以及第一电容；
所述第一晶体管的栅极接入所述第一控制信号，所述第一晶体管的源极接入所述数据信号，所述第一晶体管的漏极电性连接于所述第二晶体管的漏极；
所述第二晶体管的栅极电性连接于所述第一节点，所述第二晶体管的源极接入所述电源信号；
所述第一电容的第一端接入所述电源信号，所述第一电容的第二端电性连接于所述第一节点。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述压降侦测模块包括第三晶体管、第二电容以及侦测单元；
所述第三晶体管的栅极接入所述第二控制信号，所述第三晶体管的漏极电性连接于所述第二电容的第一端以及所述侦测单元，所述第三晶体管的源极电性连接于所述驱动晶体管的源极；所述第二电容的第二端电性连接于所述接地端；所述侦测单元用于侦测所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值，并基于所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值调整所述数据信号接入所述信号输入模块的实际值。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管以及所述第三晶体管为N型晶体管；所述第二晶体管以及所述驱动晶体管为P型晶体管。
5.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一控制信号以及所述第二控制信号相组合先后对应于侦测阶段以及发光阶段。
6.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述侦测阶段，所述第一控制信号为低电位，所述第二控制信号为高电位，所述电源信号接入所述驱动晶体管的源极的实际值的电位逐渐上升至一稳定电位。
7.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，在所述发光阶段，所述第一控制信号为高电位，所述第二控制信号为低电位，调整后的所述数据信号接入所述信号输入模块。
8.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光器件为有机发光二极管。
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的像素驱动电路。
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