一种像素电路、显示面板及其驱动方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路、显示面板及其驱动方法。

背景技术：

有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示器是目前研究领域的热点之一，与液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)相比，OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及相应速度快等优点。其中，像素电路设计是OLED显示器核心技术内容，具有重要的研究意义。

与LCD利用稳定的电压控制亮度不同，OLED属于电流驱动，需要稳定的电流来控制发光。由于工艺制程和器件老化等原因，会使像素电路的驱动晶体管的阈值电压Vth存在不均匀性，这样就导致了流过每个像素点OLED的电流发光变化，使得显示亮度不均，从而影响整个图像的显示效果。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种像素电路、显示面板及其驱动方法，可以提高显示面板亮度的均匀性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种像素电路，包括：复位与发光控制模块、发光控制模块、驱动模块、数据写入模块和发光模块。

其中，所述复位与发光控制模块，分别连接扫描信号线、使能信号端、初始电压端、所述驱动模块和所述发光模块，用于在所述扫描信号线、所述使能信号端和所述初始电压端的控制下，对所述驱动模块进行复位；或者，在所述使能信号端的控制下，使所述驱动模块和所述发光模块连接。

所述发光控制模块，分别连接所述使能信号端、所述第一电压端和第一节点，用于在所述使能信号端的控制下，使所述第一电压端的电压写入到所述第一节点。

所述驱动模块，还连接所述第一电压端和所述第一节点，用于在所述第一电压端以及所述发光控制模块的控制下，并在所述驱动模块和所述发光模块连接时，驱动所述发光模块。

所述数据写入模块，分别连接所述扫描信号线、数据信号线和所述第一节点，用于在所述扫描信号线的控制下，将所述数据信号线输出的参考电压写入到所述第一节点，其中，所述参考电压介于所述第一电压端的电压和所述初始电压端的电压之间；或者，将所述数据信号线输出的数据电压写入到所述第一节点，对所述驱动模块进行阈值电压的补偿。

所述发光模块，还连接第二电压端，用于在所述第二电压端的控制下，通过所述驱动模块的驱动进行发光。

可选的，所述驱动模块包括驱动晶体管和存储电容；所述驱动晶体管的栅极和第二极均连接所述复位与发光控制模块，第一极连接所述第一节点；所述存储电容的一端连接所述驱动晶体管的栅极，另一端连接所述第一电压端。

可选的，所述复位与发光控制模块包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述扫描信号线，第一极和第二极均连接所述驱动模块；所述第二晶体管的栅极连接所述使能信号端，第一极连接所述第一晶体管的第二极，第二极连接所述第三晶体管的第一极；所述第三晶体管的栅极连接所述扫描信号线，第二极连接所述初始电压端。

可选的，所述数据写入模块包括第四晶体管；所述第四晶体管的栅极连接所述扫描信号线，第一极连接所述数据信号线，第二极连接所述第一节点。

可选的，所述发光控制模块包括第五晶体管；所述第五晶体管的栅极连接所述使能信号端，第一极连接所述第一电压端，第二极连接所述第一节点。

可选的，所述发光模块包括发光器件；所述发光器件的阳极连接所述复位与发光控制模块，阴极连接所述第二电压端。

第二方面，提供一种显示面板，包括显示区，所述显示区包括上述第一方面的像素电路。

优选的，所述显示面板还包括非显示区，所述非显示区包括多组信号转换控制模块，所述信号转换控制模块与数据信号线一一对应且连接；所述信号转换控制模块，还连接第一控制信号线、第二控制信号线、参考电压端和驱动IC，用于在所述第一控制信号线和所述第二控制信号线的控制下，将驱动IC提供的数据电压输入至所述数据信号线，或将所述参考电压端提供的参考电压输入至所述数据信号线。

进一步可选的，所述控制模块包括第六晶体管和第七晶体管；所述第六晶体管的栅极连接所述第一控制信号线，第一极连接所述参考电压端，第二极连接所述数据信号线；所述第七晶体管的栅极连接所述第二控制信号线，第一极连接所述驱动IC，第二极连接所述数据信号线。

第三方面，提供一种显示面板的驱动方法，用于驱动第二方面所述的显示面板，所述方法包括：

在一帧的复位阶段，复位与发光控制模块在扫描信号线、使能信号端和初始电压端的控制下，对驱动模块进行复位；同时，数据写入模块将数据信号线输出的参考电压写入到第一节点；在一帧的数据写入阶段，所述数据写入模块将数据信号线输出的数据电压写入到所述第一节点，对所述驱动模块进行阈值电压的补偿；在一帧的发光阶段，在所述使能信号端的控制下，发光控制模块将第一电压端的电压传输至所述驱动模块，并且所述复位与发光控制模块使所述驱动模块和发光模块连接，由所述驱动模块驱动所述发光模块发光。

优选的，在复位阶段，在第一控制信号线的控制下，将参考电压端提供的参考电压输入至所述数据信号线；在数据写入阶段，在第二控制信号线的控制下，将驱动IC提供的数据电压输入至所述数据信号线。

本发明的实施例提供一种像素电路、显示面板及其驱动方法，当复位与发光控制模块起复位作用时，使数据信号线输出参考电压，数据写入模块将所述参考电压写入第一节点，可使本发明的像素电路不会导致功耗的大幅增加；在此基础上，使数据信号线输出数据电压，数据写入模块将所述数据电压写入第一节点，对驱动模块进行阈值电压的补偿，可使驱动模块在驱动发光模块进行发光时，流过发光模块的电流与驱动晶体管的阈值电压无关，从而消除了阈值电压对发光亮度的影响，提高了显示面板亮度的均匀性。此外，由于本发明的像素电路结构较为简单，可用于高分辨率OLED显示面板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种像素电路的结构示意图；

图2为图1所示像素电路的各个模块的一种具体结构示意图；

图3为用于驱动图2所示的像素电路时采用的各个信号的时序图一；

图4a-图4c为图2所示的像素电路对应不同情况时的等效电路图；

图5为本发明实施例提供的显示面板中非显示区的电路结构示意图；

图6为图5所示电路的一种具体结构示意图；

图7为在图6基础上用于驱动图2所示的像素电路时采用的各个信号的时序图二；

图8为本发明实施例提供的一种驱动显示面板的驱动方法流程示意图。

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，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例提供一种像素电路，如图1所示，包括：复位与发光控制模块10、发光控制模块20、驱动模块30、数据写入模块40和发光模块50。

具体的，复位与发光控制模块10，分别连接扫描信号线GL、使能信号端EM、初始电压端Vini、驱动模块30和发光模块50，用于在扫描信号线GL、使能信号端EM和初始电压端Vini的控制下，对驱动模块30进行复位；或者，在使能信号端EM的控制下，使驱动模块30和发光模块50连接。

发光控制模块20，分别连接使能信号端EM、第一电压端V1和第一节点A，用于在使能信号端EM的控制下，使第一电压端V1的电压写入到第一节点A。

驱动模块30，还连接第一电压端V1和第一节点A，用于在第一电压端V1以及发光控制模块20的控制下，并在驱动模块30和发光模块50连接时，驱动发光模块50发光。

数据写入模块40，分别连接扫描信号线GL、数据信号线DL和第一节点A，用于在扫描信号线GL的控制下，将数据信号线DL输出的参考电压写入到第一节点A，其中，所述参考电压介于第一电压端V1的电压和初始电压端Vini的电压之间；或者，将数据信号线DL输出的数据电压写入到第一节点A，对驱动模块30进行阈值电压Vth的补偿。

发光模块50，还连接第二电压端V2，用于在第二电压端V2的控制下，通过驱动模块30的驱动进行发光。

其中，复位与发光控制模块10在复位阶段起到复位作用，即在扫描信号线GL、使能信号端EM和初始电压端Vini的控制下，对驱动模块30进行复位；复位与发光控制模块10在发光阶段起到控制发光的作用，即在使能信号端EM的控制下，使驱动模块30和发光模块50连接。

数据写入模块40在扫描信号线GL的控制下，可在复位阶段将数据信号线DL输出的参考电压写入到第一节点A，与此同时，由于发光控制模块20在使能信号端EM的控制下，也将第一电压端V1的电压写入到第一节点A，从而使得第一节点A的电压介于参考电压与第一电压端V1的电压之间。在此基础上，通过合理设置所述参考电压以及数据信号线DL与第一节点A之间的电阻，可在复位阶段，避免由于发光控制模块20、数据写入模块40等的打开而导致所述像素电路产生大的功耗，因此，本发明的像素电路不会导致功耗的大幅增加。

考虑到参考电压与第一电压端V1的电位接近时，可使流过数据写入模块40的电流很小，可达到微安级别，并且当数据信号线DL与第一节点A之间的电阻很小时，其上的压降也会很小，因而产生的功耗会很小，可控制在毫瓦级别；同时，流过发光控制模块20的电流也很小。

数据写入模块40在扫描信号线GL的控制下，在数据写入阶段将数据信号线DL输出的数据电压写入到第一节点A，可对驱动模块30进行阈值电压Vth的补偿。

本发明实施例提供一种像素电路，当复位与发光控制模块10起复位作用时，使数据信号线DL输出参考电压，数据写入模块40将所述参考电压写入第一节点A，可使本发明的像素电路不会导致功耗的大幅增加；在此基础上，使数据信号线DL输出数据电压，数据写入模块40将所述数据电压写入第一节点A，对驱动模块30进行阈值电压Vth的补偿，可使驱动模块30在驱动发光模块50进行发光时，流过发光模块50的电流与驱动晶体管的阈值电压无关，从而消除了阈值电压对发光亮度的影响，提高了显示面板亮度的均匀性。此外，由于本发明的像素电路结构较为简单，可用于高分辨率OLED显示面板。

如图2所示，驱动模块30可以包括驱动晶体管Td和存储电容Cst。

其中，驱动晶体管Td的栅极和第二极均连接复位与发光控制模块10，第一极连接第一节点A。

存储电容Cst的一端连接驱动晶体管Td的栅极，另一端连接第一电压端V1。

需要说明的是，所述驱动模块30还可以包括并联的多个驱动晶体管Td。上述仅仅是对驱动模块30的举例说明，其它与该驱动模块30功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。

如图2所示，复位与发光控制模块10包括第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3。

其中，第一晶体管T1的栅极连接扫描信号线GL，第一极和第二极均连接驱动模块30。

第二晶体管T2的栅极连接使能信号端EM，第一极连接第一晶体管T1的第二极，第二极连接第三晶体管T3的第一极。

第三晶体管T3的栅极连接扫描信号线GL，第二极连接初始电压端Vini。

当驱动模块30为上述结构时，第一晶体管T1的第一极连接驱动晶体管Td的栅极，第一晶体管T1的第二极连接驱动晶体管Td的第二极。

需要说明的是，所述复位与发光控制模块10还可以包括与第一晶体管T1并联的多个开关晶体管、和/或与第二晶体管T2并联的多个开关晶体管、和/或与第三晶体管T3并联的多个开关晶体管。上述仅仅是对复位与发光控制模块10的举例说明，其它与复位与发光控制模块10功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。

如图2所示，数据写入模块40包括第四晶体管T4。

其中，第四晶体管T4的栅极连接扫描信号线GL，第一极连接数据信号线DL，第二极连接第一节点A。

需要说明的是，所述数据写入模块40还可以包括与第四晶体管T4并联的多个开关晶体管。上述仅仅是对数据写入模块40的举例说明，其它与数据写入模块40功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。

如图2所示，发光控制模块20包括第五晶体管T5。

其中，第五晶体管T5的栅极连接使能信号端EM，第一极连接所述第一电压端V1，第二极连接第一节点A。

需要说明的是，所述发光控制模块20还可以包括与第五晶体管T5并联的多个开关晶体管。上述仅仅是对发光控制模块20的举例说明，其它与发光控制模块20功能相同的结构在此不再一一赘述，但都应当属于本发明的保护范围。

如图2所示，发光模块50包括发光器件L。

其中，发光器件L的阳极连接复位与发光控制模块10，阴极连接第二电压端V2。

当复位与发光控制模块10为上述结构时，发光器件L的阳极连接第二晶体管T2的第二极。

需要说明的是，本发明实施例中的发光器件L可以是包括LED(Light Emitting Diode，发光二极管)或OLED在内的多种电流驱动发光器件。在本发明实施例中，是以OLED为例进行的说明。

基于上述对各模块具体电路的描述，以下结合图2对上述像素电路的具体驱动过程进行详细的说明。

需要说明的是，第一、本发明实施例对各个模块中的晶体管的类型不做限定，即上述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4以及第五晶体管T5可以为N型晶体管或者P型晶体管。本发明实施例以下均是以上述晶体管均为P型晶体管为例进行的说明。

其中，上述晶体管的第一极可以是漏极、第二极可以是源极；或者，第一极可以是源极、第二极可以是漏极。本发明对此不作限制。当驱动晶体管为P型晶体管时，由于P型晶体管的源极电压高于漏极电压，因此，驱动晶体管的第一极为源极，第二极为漏极。当驱动晶体管为N型晶体管时，与P型晶体管正好相反。

此外，根据晶体管导电方式的不同，可以将上述像素电路中的晶体管分为增强型晶体管和耗尽型晶体管。本发明对此不作限制。

第二、本发明实施例均是以第一电压端V1输入高电平，第二电压端V2输入低电平，或将第二电压端V2接地处理为例进行的说明，并且，这里的高、低仅表示输入的电压之间的相对大小关系。

如图3所示，该像素电路的每一帧显示过程可以分为复位阶段P1、数据写入阶段P2和发光阶段P3。具体为：

复位阶段P1，扫描信号线GL输入低电平开启信号，使能信号端EM输入低电平开启信号，基于此，图2所示的像素电路的等效电路图如图4a所示，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5都导通。

一方面，第三晶体管T3的导通，将初始电压端Vini的电压写入到第二节点B；同时，第一晶体管T1的导通，将驱动晶体管Td的栅极和第三节点C连接；在此基础上，第二晶体管T2的导通，使得驱动晶体管Td的栅极、第三节点C和第二节点B都连接，从而使得初始电压端Vini的电压对驱动晶体管Td的栅极进行放电，即对存储电容Cst进行了放电，将上一帧画面显示过程中，残留于驱动晶体管Td栅极的电压进行释放，避免残留电压对本帧画面显示的影响。

另一方面，第五晶体管T5的导通，可使第一电压端V1的电压写入到第一节点A；同时，可使数据信号线DL输出参考电压，而第四晶体管T4的导通，使得参考电压也写入到第一节点A，从而使得第一节点A的电压介于参考电压与第一电压端V1的电压之间，尤其当参考电压与第一电压端V1的电压接近时，可使本发明的像素电路不会导致功耗的大幅增加。

需要说明的是，对于初始电压端Vini的电压，需保证其与第二电压端V2的电压之差小于发光器件L的开启电压，以使在此阶段，发光器件L关闭不发光。

数据写入阶段P1，扫描信号线GL输入低电平开启信号，使能信号端EM输入高电平截止信号，基于此，图2所示的像素电路的等效电路图如图4b所示，由使能信号端EM控制的第二晶体管T2和第五晶体管T5截止(处于截止状态的晶体管以打“×”表示)。

其中，在数据写入阶段P1，可使数据信号线DL输出用于实现显示的数据电压，而第四晶体管T4保持上一阶段的导通状态，使得数据信号线DL输出的数据电压(图3以参考电压高于数据电压的绝对值进行示意)写入到第一节点A，即第一节点A的电压为V_A＝Vdata；同时，第一晶体管T1保持上一阶段的导通状态，使得驱动晶体管Td的栅极和第三节点C仍然连接，保持驱动晶体管Td的二极管连接状态，从而使得驱动晶体管Td的栅极电位变成V_A+Vth(驱动晶体管Td的阈值电压)，即Vdata+Vth。

在数据写入阶段P2，虽然第三晶体管T3也处于导通状态，但是由于初始电压端Vini的电压与第二电压端V2的电压之差小于发光器件L的开启电压，发光器件L保持关闭。

发光阶段P3，扫描信号线GL输入高电平截止信号，使能信号端EM输入低电平开启信号，基于此，图2所示的像素电路的等效电路图如图4c所示，由使能信号端EM控制的第二晶体管T2和第五晶体管T5处于导通状态，由扫描信号线GL控制的第一晶体管T1、第三晶体管T3和第四晶体管T4处于截止状态。

其中，第五晶体管T5的导通，使得第一电压端V1的电压可写入到第一节点A，而第二晶体管T2的导通，将第二节点B和第三节点C连接。在此基础上，当驱动晶体管Td的栅-源电压Vgs减去驱动晶体管Td的阈值电压Vth得到的值小于等于驱动晶体管Td的漏-源电压Vds时，即Vgs-Vth≤Vds时，驱动晶体管Td能够处于饱和开启状态，此时流过驱动晶体管Td的驱动电流I为：

Ids＝1/2×K×(Vgs-Vth)²

＝1/2×K×(Vdata+Vth-V1-Vth)²

＝1/2×K×(Vdata-V1)²。

其中，K＝W/L×C×u，W/L为驱动晶体管Td的宽长比，C为沟道绝缘层电容，u为沟道载流子迁移率。

由此可知，上述参数只与驱动晶体管Td结构有关，因此，流过驱动晶体管Td的电流只与数据信号线DL输出的用于实现显示的数据电压和第一电压端V1输出的电压有关，与驱动晶体管Td2的阈值电压Vth无关，从而消除了驱动晶体管Td的阈值电压Vth对发光器件L发光亮度的影响，提高了发光器件L亮度的均一性。

本发明实施例还提供一种显示面板，包括显示区，所述显示区包括上述任意一种像素电路。

具体的，显示区包括多个像素单元阵列，每一个像素单元包括如上所述的任意一个像素电路。

本发明实施例提供的显示面板，具有与本发明前述实施例提供的像素电路相同的有益效果，此处不再赘述。

优选的，如图5所示，所述显示面板还包括非显示区100，所述非显示区100包括多组信号转换控制模块60，信号转换控制模块60与数据信号线DL一一对应且连接。

具体的，信号转换控制模块60，还连接第一控制信号线CL1、第二控制信号线CL2、参考电压端VD和驱动IC，用于在第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2的控制下，将驱动IC提供的数据电压输入至数据信号线DL，或将参考电压端VD提供的参考电压输入至所述数据信号线DL。

其中，数据信号线DL从非显示区100延伸至显示区200，用于向上述像素电路提供数据电压或参考电压。

通过在非显示区100设置与数据信号线DL一一对应且连接的信号转换控制模块60，可在第一控制信号线CL1、第二控制信号线CL2的控制下，在复位阶段使数据信号线DL输出参考电压端VD的参考电压，在数据写入阶段使数据信号线DL输出驱动IC提供的数据电压。这样，可采用目前的驱动IC并沿用其常规驱动频率前提下，通过控制第二控制信号线CL2的输出频率，便可实现对驱动IC输出信号的选取，因而可实现对输入到数据信号线DL上数据电压的控制，在此基础上，通过控制第一控制信号线CL1的输出频率，可实现对输入到数据信号线DL上参考电压的控制。

如图6所示，所述控制模块60包括第六晶体管T6和第七晶体管T7。

其中，第六晶体管T6的栅极连接第一控制信号线CL1，第一极连接参考电压端VD，第二极连接数据信号线DL。

第七晶体管T7的栅极连接第二控制信号线CL，第一极连接驱动IC，第二极连接数据信号线DL。

以第六晶体管T6和第七晶体管T7均为P型晶体管为例，如图7所示，在复位阶段P1，可向第一控制信号线CL1输入低电平开启信号，向第二控制信号线CL输入高电平截止信号，从而可使数据信号线DL输出参考电压端VD提供的参考电压。在数据写入阶段P2，可向第一控制信号线CL1输入高电平截止信号，向第二控制信号线CL输入低电平开启信号，从而可使数据信号线DL输出驱动IC提供的用于实现显示的数据电压。之后，数据信号线DL上的信号重复复位阶段P1和数据写入阶段P2的信号。

当然，第六晶体管T6和第七晶体管T7也可为N型晶体管，其导通和截止与P型晶体管相反，在此不再赘述。

需要说明的是，对于使能信号端EM的信号输出频率，可以如图7所示，也可以将其频率降低，即，使能信号端EM的高电平截止信号可为如图7所示时间的二倍，由于数据写入阶段P2很短，因此即使将使能信号端EM的信号输出频率降低也不会对发光阶段P3造成大的影响。

当然，为了使显示面板的发光性能更好，优选使能信号端EM的信号输出频率为如图7所示的频率。

本发明实施例还提供一种显示面板的驱动方法，用于驱动上述的显示面板，如图8所示，该驱动方法包括：

S10、在一帧的复位阶段P1，复位与发光控制模块10在扫描信号线GL、使能信号端EM和初始电压端Vini的控制下，对驱动模块30进行复位；同时，数据写入模块40将数据信号线DL输出的参考电压写入到第一节点A。

S20、在一帧的数据写入阶段P2，数据写入模块40将数据信号线DL输出的数据电压写入到第一节点A，对驱动模块30进行阈值电压的补偿。

S30、在一帧的发光阶段P3，在使能信号端EM的控制下，发光控制模块20将第一电压端V1的电压传输至驱动模块30，并且复位与发光控制模块10使驱动模块30和发光模块50连接，由驱动模块30驱动发光模块50发光。

本发明实施例提供一种显示面板的驱动方法，当复位与发光控制模块10起复位作用时，使数据信号线DL输出参考电压，数据写入模块40将所述参考电压写入第一节点A，可使本发明的像素电路不会导致功耗的大幅增加；在此基础上，使数据信号线DL输出数据电压，数据写入模块40将所述数据电压写入第一节点A，对驱动模块30进行阈值电压Vth的补偿，可使驱动模块30在驱动发光模块50进行发光时，流过发光模块50的电流与驱动晶体管的阈值电压无关，从而消除了阈值电压对发光亮度的影响，提高了显示面板亮度的均匀性。此外，由于本发明的像素电路结构较为简单，可用于高分辨率显示OLED显示面板。

优选的，在复位阶段，在第一控制信号线CL1的控制下，将参端VD提供的输入至数据信号线DL；在数据写入阶段，在第二控制信号线CL2的控制下，将驱动IC提供的数据电压输入至数据信号线DL。

这样，可采用目前的驱动IC并沿用其常规驱动频率前提下，通过控制第二控制信号线CL2的输出频率，便可实现对驱动IC输出信号的选取，因而可实现对输入到数据信号线DL上数据电压的控制，在此基础上，通过控制第一控制信号线CL1的输出频率，可实现对输入到数据信号线DL上参考电压的控制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。