像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法
像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法
【专利摘要】本发明涉及像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法。像素驱动电路包括复位单元，设置复位单元，使得存储电容器在充电阶段不仅存储数据电压，而且存储驱动单元的阈值电压，从而在驱动阶段对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响，从而消除了驱动单元的阈值电压对其工作电流的影响，解决了由于阈值电压不一致而导致发光元件的显示亮度不均匀的问题，提高了显示装置的显示质量。此外，通过将复位单元移动到有效显示区之外，一行像素驱动电路共享复位单元，可以大大增加像素的开口率，降低了有机发光层的电流密度，延长了显示面板的使用寿命。
【专利说明】像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术，更具体地，涉及像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法，能够通过对发光元件的驱动电路的阈值电压进行补偿，提高显示质量。
【背景技术】
[0002]有机发光显示器(八101^0)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器([⑶)相比，有机发光二极管(01^0)具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点，目前，在手机、？0八、数码相机等显示领域01^0已经开始取代传统的1X0显示屏。其中，像素驱动是八101^0显示器的核心技术内容，具有重要的研究意义。
[0003]与利用稳定的电压控制亮度不同，01^0属于电流驱动，需要稳定的电流来控制发光。如图1所示，传统的八101^0像素驱动电路采用211(:像素驱动电路。该电路只有1个驱动薄膜晶体管，一个开关薄膜晶体管(界”(即11)和一个存储电容器组成。当扫描线选通(即扫描)某一行时，扫描信号?1为低电平信号，II导通，数据信号乂也^!写入存储电容器0。当该行扫描结束后，转变为高电平信号，II关断，存储在存储电容器0上的栅极电压驱动01？1，使其产生电流来驱动01^0，保证01^0在一帧显示内持续发光。驱动薄膜晶体管在达到饱和时的电流公式为1。164 =~2，其中X为与工艺和设计相关的参数，V#为驱动薄膜晶体管的栅-源电压，^为驱动薄膜晶体管的阈值电压。图2示出了如图1所示的像素驱动电路的操作时序图，示出了扫描线提供的扫描信号和数据线提供的数据信号的时序关系。
[0004]舰0120能够发光是由驱动薄膜晶体管在饱和状态时产生的电流所驱动，不管是低温多晶硅工艺还是氧化物(04(16)工艺，由于工艺的不均匀性，都会导致不同位置的驱动薄膜晶体管出现阈值电压的差异，这对于电流驱动器件的一致性来说是很致命的，因为输入相同的驱动电压时，不同的阈值电压会产生不同的驱动电流，造成流过01^0的电流的不一致性，使得显示亮度不均匀，从而影响整个图像的显示效果。
[0005]目前提出的解决方案是在各像素内加入补偿单元，通过补偿驱动晶体管来消除阈值电压#1！的影响。但是，这种解决方案由于补偿单元中的晶体管的增加往往使得开口率迅速下降。在相同驱动电流的条件下，虽然开口率低的显示面板的亮度不一定会下降，但其有机发光层的电流密度必然增加，这容易导致有机发光层材料的老化，整个显示面板的使用寿命下降。
[0006]因此，需要一种能够提高驱动晶体管的驱动电流的一致性，从而提高显示质量，也不会增加电流密度的方法。
【发明内容】
[0007]本公开提出了一种像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法，能够通过对发光元件的驱动单元的阈值电压进行补偿，提高显示质量。具体地，通过设置复位单元，使得存储电容器在充电阶段不仅存储数据电压，而且存储驱动单元的阈值电压，从而在驱动阶段对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响，从而消除了驱动单元的阈值电压对其工作电流的影响，解决了由于阈值电压不一致而导致发光元件的显示亮度不均匀的问题，提高了显示装置的显示质量。
[0008]根据本发明的一个方面，提出了一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动。所述像素驱动电路包括:扫描线，用于提供扫描信号；电源线，包括第一和第二电源线，用于给所述像素驱动电路供电；和数据线，用于提供数据信号；发光控制信号线，用于提供发光控制信号；驱动单元，其输入端连接到所述发光元件的一端，控制端连接到第一中间节点，输出端连接到第二中间节点，所述发光元件的另一端连接到第一电源线；充电单元，其输入端连接到数据线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第一中间节点；存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点；复位单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第三中间节点；发光控制单元，其第一输入端与第二电源线相连，第二输入端与所述第一中间节点相连，控制端与所述发光控制信号线相连，第一输出端与所述第二中间节点相连，第二输出端与所述第三中间节点相连；其中，在像素驱动电路的充电阶段，在扫描信号的控制下，所述充电单元导通数据线和所述第一中间节点，所述复位单元导通所述参考信号线和所述第三中间节点，所述驱动单元在数据信号的控制下，在输出端提供与数据电压及其阈值电压有关的充电电压，所述存储单元存储所述充电电压；在像素驱动电路的驱动阶段，在所述发光控制信号的控制下，所述发光控制单元导通所述第一中间节点和所述第三中间节点，从而导通所述存储单元的所述第二端和所述驱动单元的控制端，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。
[0009]优选地，所述驱动单元包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极与所述第一中间节点相连，第一电极与所述发光元件的所述一端相连，所述第二电极与所述第二中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0010]优选地，所述参考信号线提供一个大于数据电压的直流参考电压，并且所述复位单元包括:开关晶体管，所述开关晶体管的栅极与所述扫描线相连，所述开关晶体管的第一电极与所述参考信号线相连，所述开关晶体管的第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0011]优选地，所述发光控制单元包括第一晶体管和第三晶体管，所述第一晶体管和所述第三晶体管的栅极均与所述发光控制信号线相连，所述第一晶体管的第一电极与所述第二中间节点相连，第二电极与所述第二电源线相连，所述第三晶体管的第一电极与所述第一中间节点相连，第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0012]优选地，所述充电单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述扫描线相连，第一电极与所述数据线相连，第二电极与所述第一中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0013]优选地，所述存储单元包括存储电容器。
[0014]优选地，所述驱动晶体管、开关晶体管、第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管均为~型薄膜晶体管。
[0015]根据本发明的第二方面，提供一种显示装置，包括:多个发光元件，以及如上所述的像素驱动电路，用于对所述发光元件进行驱动。
[0016]优选地，与同一根扫描线相连的一行像素驱动电路共享一个复位单元。
[0017]优选地，所述共享的复位单元设置在有效显示区之外。
[0018]根据本发明的第三方面，提供一种像素驱动方法，应用于上述像素驱动电路，所述像素驱动方法包括:通过电源线，给所述像素驱动电路供电；通过所述扫描线提供扫描信号；以及通过所述发光控制信号线提供发光控制信号，所述发光控制信号在扫描信号为高电平时处于低电平，使得像素驱动电路进入充电阶段，而在扫描信号从高电平转变为低电平时转变为高电平，使得像素驱动电路进入驱动阶段。
[0019]优选地，在所述扫描信号为高电平时，提供数据信号，以通过所述充电单元，对所述存储单元进行充电。
[0020]优选地，所述发光控制信号被配置为在扫描信号从高电平转变为低电平之后，保持为低电平一段时间，然后转变为高电平。
[0021]优选地，在像素驱动电路的充电阶段，第一晶体管、第三晶体管截止，第二晶体管导通，同时驱动晶体管也导通，数据信号通过控制驱动晶体管的栅极电压对存储电容器进行充电，直至驱动晶体管截止。
[0022]优选地，在像素驱动电路的驱动阶段，第一晶体管、第三晶体管导通，复位单元的开关晶体管和第二晶体管截止，驱动晶体管导通，对发光元件进行驱动。
[0023]优选地，所述发光控制信号可以被配置为在像素驱动电路的充电阶段之后，保持为低电平一段时间，即进入缓冲阶段，然后变为高电平。
[0024]优选地，当扫描信号和发光控制信号均为低电平时，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管截止，复位单元的开关晶体管截止，驱动晶体管保持截止。
[0025]与现有技术相比，根据本发明实施例的像素驱动电路通过设置复位单元，使得存储电容器在充电阶段不仅存储数据电压，而且存储驱动单元的阈值电压，从而在驱动阶段对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响，从而消除了驱动单元的阈值电压对其工作电流的影响，解决了现有技术中存在的由于驱动单元的阈值电压不一致而导致的发光元件的显示亮度不一致的技术问题。此外，通过将每一行发光元件的像素驱动电路共有的电路，即复位单元移动到有效显示区之外，可以大大增加像素的开口率，从而在获得均匀显示亮度的同时，降低了有机发光层的电流密度，延长了显示面板的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]通过下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中:
[0027]图1是现有技术中像素驱动电路的结构示意图；
[0028]图2是现有技术中的像素驱动电路的操作时序图；
[0029]图3是根据本发明实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图；
[0030]图4是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图；
[0031]图5是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的操作时序的示意图；
[0032]图6是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的充电阶段的等效电路图；
[0033]图7是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的缓冲阶段的等效电路图；
[0034]图8是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的驱动阶段的等效电路图；
[0035]图9是根据本发明又一实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图。
[0036]图10示出了根据本发明实施例的像素驱动方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]以下参照附图，对本发明的示例实施例进行详细描述。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
[0038]图3是根据本发明实施例的显示装置中的像素驱动电路300的结构示意图。像素驱动电路300用于对发光元件3000进行驱动。在图3中，发光元件3000被示出为发光二极管01^0。如图3所示，本发明实施例的像素驱动电路300包括:扫描线3 00，用于提供扫描信号；电源线，包括第一电源线￡1^00和第二电源线21^33，用于给所述像素驱动电路300供电；数据线故从，用于提供数据信号；发光控制信号线￡18 00，用于提供发光控制信号。所述像素驱动电路300还包括:驱动单元310，其输入端连接到发光元件的一端，控制端连接到第一中间节点？，输出端连接到第二中间节点+所述发光元件的另一端连接到第一电源线￡1^00 ；充电单元320，其输入端连接到数据线0八1八，控制端连接到扫描线3 00，输出端连接到第一中间节点存储单元330，其第一端连接到第二中间节点+第二端连接到第三中间节点I ；复位单元340，其输入端连接到参考信号线#社，控制端连接到扫描线8 00，输出端连接到第三中间节点I ；发光控制单元350，其第一输入端与第二电源线相连，第二输入端与所述第一中间节点？相连，控制端与所述发光控制信号线￡18 00相连，第一输出端与第二中间节点(1相连，第二输出端与第三中间节点I相连。
[0039]在像素驱动电路300的充电阶段，在扫描信号的控制下，充电单元320导通数据线和第一中间节点？，复位单元340导通参考信号线和第三中间节点I'，驱动单元310在数据信号的控制下，在输出端提供与数据电压及其阈值电压有关的充电电压，存储单元330经由第二中间节点+存储所述充电电压。
[0040]在像素驱动电路的驱动阶段，在发光控制信号线￡18(11)提供的发光控制信号的控制下，发光控制单元350导通第一中间节点？和第三中间节点I'，从而导通存储单元330的第二端和驱动单元310的控制端，使得驱动单元310向发光元件3000提供的驱动电流与其阈值电压无关。
[0041]图4是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图。
[0042]如图4所示，本发明实施例的像素驱动电路400包括:扫描线3⑷，用于提供扫描信号；电源线，包括第一电源线￡1^00和第二电源线，用于给所述像素驱动电路400供电；数据线也^—11，用于提供数据信号；发光控制信号线21800，用于提供发光控制信号。
[0043]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，驱动单元包括驱动晶体管01？1，所述驱动晶体管的栅极与第一中间节点？相连，漏极与发光元件的一端相连，源极与第二中间节点(1相连。在该实施例中，驱动晶体管的漏极对应于驱动单元的输入端，栅极对应于驱动单元的控制端，源极对应于驱动单元的输出端。
[0044]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，复位单元包括:开关晶体管，所述开关晶体管的栅极与扫描线3 00相连，所述开关晶体管的源极与所述参考信号线相连，所述开关晶体管的漏极与第三中间节点I'相连。在该实施例中，开关晶体管的源极对应于复位单元的输入端，栅极对应于复位单元的控制端，漏极对应于复位单元的输出端。
[0045]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，发光控制单元包括第一晶体管II和第三晶体管13，所述第一晶体管II和所述第三晶体管13的栅极均与发光控制信号线￡1800相连，第一晶体管的漏极与第二中间节点(1相连，源极与第二电源线21^33相连，第三晶体管13的漏极与第一中间节点？相连，源极与第三中间节点I相连。在该实施例中，第一晶体管的源极对应于发光控制单兀的第一输入端，第三晶体管的漏极对应于发光控制单元的第二输入端，第一晶体管和第三晶体管的栅极对应于发光控制单元的控制端，第一晶体管的漏极对应于发光控制单兀的第一输出端，第三晶体管的源极对应于发光控制单元的第二输出端。
[0046]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，充电单元包括第二晶体管！'2，所述第二晶体管的栅极与扫描线3 00相连，漏极与数据线相连，源极与第一中间节点？相连。在该实施例中，第二晶体管的漏极对应于充电单元的输入端，栅极对应于充电单元的控制端，源极对应于充电单元的输出端。
[0047]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，存储单元包括存储电容器(^。存储电容器连接在第二中间节点？和第三中间节点I之间。
[0048]图4所示的驱动薄膜晶体管01？1、开关晶体管、第一晶体管I1、第二晶体管12以及第三晶体管13可以均为~型薄膜晶体管。根据所使用的晶体管的类型，驱动薄膜晶体管0丁?1、开关晶体管、第一晶体管I1、第二晶体管12以及第三晶体管13的源极和漏极可以互换。
[0049]该~型晶体管可以是11？3工艺的增强型晶体管，也可以是氧化物工艺的耗尽型晶体管。当然，根据本发明实施例的各个晶体管也可以是其他类型的晶体管。
[0050]图5是根据本发明实施例的像素驱动电路400的操作时序的示意图。如图5所示，像素驱动电路400包括三个阶段，即第一阶段，充电阶段；第二阶段，缓冲阶段；以及第三阶段，驱动阶段。
[0051]图6是根据本发明实施例的像素驱动电路400的充电阶段的等效电路图。图7是根据本发明实施例的像素驱动电路400的缓冲阶段的等效电路图。图8是根据本发明实施例的像素驱动电路400的驱动阶段的等效电路图。下面结合图5-8来描述根据本发明实施例的像素驱动电路400的工作流程。
[0052]第一阶段:扫描线300提供的扫描信号^匕)为高电平，数据线提供数据信号乂也仏，发光控制信号线￡18 (11)提供的发光控制信号为低电平。参考信号线提供一个大于数据电压的直流参考电压。对于第II个像素，11?13截止，12导通，同时复位单元的开关晶体管受扫描信号的控制也导通。因此参考信号线提供的参考电平到达第!!个像素的I点，同时数据信号的电压到达01？1的栅极，由于01？1的源极在II截止之前与电源低电平相连，因此在II截止后01？1还没有对存储电容器0充电，(1点的电位仍为21^33，由于数据信号的电压高于21^33，因此01？1导通，01？1的漏极的较高电平通过01？1对存储电容器充电，(1点的电位不断升高，直到(1点电位到达7(1社此时01？1才截止。#11(1为01？1的阈值电压，对于口？3工艺的为正值，对于氧化物工艺的可能为负值。此时存储电容器两端的电压为V。=；
[0053]第二阶段:扫描线3 00提供的扫描信号^00转变为低电平，数据线提供的数据信号乂也仏转变为低电平，发光控制信号7611113 (11)保持为低电平。对于第II个像素，11、丁2、13截止，复位单元的开关晶体管截止，01'冗保持截止状态。该阶段为缓冲阶段，主要是为了避免信号同时跳变弓I起的杂乱信号。
[0054]第三阶段:扫描线3 00提供的扫描信号^00保持为低电平，数据线提供的数据信号7(1^11:21保持为低电平，发光控制信号7611113 (11)转变为高电平。对于第II个像素，11、丁3导通，复位单元的开关晶体管和12均截止。由于12截止，因此存储电容器(:两端的电压1保持不变，并且此时的I即为01？1的栅源电压，即= ^0 = #6？-0(1社，通过发光元件0120的发光电流由01^！'的V#电压决定。
[0055]1。16?1 = 1(~2 = 1(~2
[0056]=-71:11(1] ~2
[0057]= 1(~2。
[0058]由上式可以知道，驱动01^0的发光电流只与参考电压VI'社和数据电压乂血仏有关系，而与01？1的阈值电压已经没有关系了，1(为与工艺和设计相关的常数，由于
大于等于^也仏，因此1。164最小为0，此时代表处于0灰阶。
[0059]虽然在上面所述的实施例中提供了缓冲阶段，但是本领域技术人员可以明了，缓冲阶段是为了避免信号同时跳变引起的杂乱信号。显然，缓冲阶段不是必需的。
[0060]图9是根据本发明又一实施例的显示装置中的像素驱动电路900的结构示意图。
[0061]根据该实施例的像素驱动电路900与图4所示的像素驱动电路400的区别仅在于发光元件01^0从驱动晶体管01？1的漏极移动到了驱动晶体管01？1的源极。其他元件保持不变。电路操作的时序和图4所示的像素驱动电路实施是相同的。在此为了简洁起见不再赘述。
[0062]虽然在图4和图9中示出了驱动单元、充电单元、存储单元、复位单元以及发光控制单元的具体结构，但是本领域技术人员可以明了，这些单元可以采用其他结构。图4和图9仅示出了其中的一个示例。
[0063]从图4可见，显示装置包括多个发光元件以及用于驱动每个发光元件的像素驱动电路。每个像素驱动电路的复位单元是相同的。而且，复位单元受扫描信号的控制。因此，根据本发明的实施例，可以使得与同一根扫描线相连的一行像素驱动电路共享一个复位单元。在图4中将该共享的复位单元示出为在每个像素驱动电路之外，由多个发光元件(也即，像素驱动单元)共享。共享的复位单元可以设置在显示装置的有效显示区之外，使得像素的开口率大大增加。从而，在获得均匀显示亮度的同时，降低了有机发光层的电流密度，延长了显示面板的使用寿命。
[0064]类似地，在图9所示的显示装置中，一行像素驱动单元共享一个复位单元。在图4和图9中，在一行中首尾示出了两个共享的复位单元是为了减少由于尾部的像素距离首部的复位单元较远而导致其接收电流的延迟。一行发光元件共享一个复位单元也是可以的。
[0065]图10示出了根据本发明实施例的像素驱动方法的流程图。该方法应用于根据本发明实施例的像素驱动电路。如图所示，该驱动方法包括:首先，在31010，通过电源线，给像素驱动电路供电；然后在31020通过扫描线提供扫描信号，并在发光控制信号线提供发光控制信号，所述发光控制信号在扫描信号为高电平时处于低电平，使得像素驱动单元进入充电阶段，而在扫描信号转变为低电平时转变为高电平，使得像素驱动电路进入驱动阶段。
[0066]如图5所示，在扫描信号选中一行像素，即为高电平时，针对第!1个像素提供数据信号，此时，发光控制信号为低电平，由数据信号对存储电容器0进行充电；在扫描信号转变为低电平时，发光控制信号转变为高电平，该像素驱动电路进入驱动阶段，驱动单元向发光元件提供驱动电流。由于存储电容器对驱动单元的阈值电压进行补偿，因此驱动单元向发光元件提供的驱动电流与驱动单元的阈值电压无关。
[0067]如上所述，为了使得像素驱动电路更加稳定，可以在充电阶段和驱动阶段之间提供一个缓冲阶段。因此，发光控制信号^6！^ 00可以被配置为在扫描信号从高电平转变为低电平之后，保持为低电平一段时间，然后转变为高电平，即像素驱动电路进入驱动阶段。
[0068]更具体地，结合图4所示的像素驱动电路，在应用图5所示的操作时序时，在像素驱动电路的充电阶段，第一晶体管、第三晶体管截止，第二晶体管导通，同时驱动晶体管也导通，数据信号通过控制驱动晶体管的栅极电压对存储电容器充电，直至驱动晶体管截止。当扫描信号和发光控制信号均为低电平时，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管截止，复位单元的开关晶体管截止，驱动晶体管保持截止。在像素驱动电路的驱动阶段，第一晶体管、第三晶体管导通，复位单元的开关晶体管和第二晶体管均截止，驱动晶体管导通，对发光元件进行驱动。
[0069]应当注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本发明的技术方案，但并不意味着本发明局限于上述步骤和结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此，本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求，而不受以上具体实例的限制。
[0070]至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动，所述像素驱动电路包括: 扫描线，用于提供扫描信号；电源线，包括第一电源线和第二电源线，用于给所述像素驱动电路供电；和数据线，用于提供数据信号； 发光控制信号线，用于提供发光控制信号； 驱动单元，其输入端连接到所述发光元件的一端，控制端连接到第一中间节点，输出端连接到第二中间节点，所述发光元件的另一端连接到第一电源线； 充电单元，其输入端连接到数据线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第一中间节点； 存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点； 复位单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第三中间节点；以及 发光控制单元，其第一输入端与第二电源线相连，第二输入端与所述第一中间节点相连，控制端与所述发光控制信号线相连，第一输出端与所述第二中间节点相连，第二输出端与所述第三中间节点相连； 其中，在像素驱动电路的充电阶段，在扫描信号的控制下，所述充电单元导通数据线和所述第一中间节点，所述复位单元导通所述参考信号线和所述第三中间节点，所述驱动单元在数据信号的控制下，在输出端提供与数据电压及其阈值电压有关的充电电压，所述存储单元存储所述充电电压； 在像素驱动电路的驱动阶段，在所述发光控制信号的控制下，所述发光控制单元导通所述第一中间节点和所述第三中间节点，从而导通所述存储单元的所述第二端和所述驱动单元的控制端，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述驱动单元包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极与所述第一中间节点相连，第一电极与所述发光元件的所述一端相连，所述第二电极与所述第二中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
3.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述参考信号线提供一个大于数据电压的直流参考电压，并且所述复位单元包括: 开关晶体管，所述开关晶体管的栅极与所述扫描线相连，所述开关晶体管的第一电极与所述参考信号线相连，所述开关晶体管的第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述发光控制单元包括第一晶体管和第三晶体管，所述第一晶体管和所述第三晶体管的栅极均与所述发光控制信号线相连，所述第一晶体管的第一电极与所述第二中间节点相连，第二电极与所述第二电源线相连，所述第三晶体管的第一电极与所述第一中间节点相连，第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
5.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述充电单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述扫描线相连，第一电极与所述数据线相连，第二电极与所述第一中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述存储单元包括存储电容器。
7.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述驱动晶体管、开关晶体管、第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管均为N型薄膜晶体管。
8.—种显示装置，包括:多个发光元件，以及如权利要求1-7之一所述的像素驱动电路，用于对所述发光元件进行驱动。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，与同一根扫描线相连的一行像素驱动电路共享一个复位单元。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述共享的复位单元设置在有效显示区之外。
11.一种像素驱动方法，应用于根据权利要求1-7之一所述的像素驱动电路，所述像素驱动方法包括: 通过电源线，给所述像素驱动电路供电； 通过所述扫描线提供扫描信号；以及 通过所述发光控制信号线提供发光控制信号，所述发光控制信号在扫描信号为高电平时处于低电平，使得像素驱动电路进入充电阶段，而在扫描信号从高电平转变为低电平时转变为高电平，使得像素驱动电路进入驱动阶段。
12.根据权利要求11所述的像素驱动方法，其中，在所述扫描信号为高电平时，提供数据信号，以通过所述充电单元，对所述存储单元进行充电。
13.根据权利要求12所述的像素驱动方法，其中，所述发光控制信号被配置为在扫描信号从高电平转变为低电平之后，保持为低电平一段时间，然后转变为高电平。
14.根据权利要求12所述的像素驱动方法，当所述像素驱动方法应用于如权利要求6所述的像素驱动电路时，在像素驱动电路的充电阶段，第一晶体管、第三晶体管截止，第二晶体管导通，同时驱动晶体管也导通，数据信号通过控制驱动晶体管的栅极电压对存储电容器进行充电，直至驱动晶体管截止。
15.根据权利要求12所述的像素驱动方法，当所述像素驱动方法应用于如权利要求6所述的像素驱动电路时，在像素驱动电路的驱动阶段，第一晶体管、第三晶体管导通，复位单元的开关晶体管和第二晶体管截止，驱动晶体管导通，对发光元件进行驱动。
16.根据权利要求13所述的像素驱动方法，当所述像素驱动方法应用于如权利要求6所述的像素驱动电路时，当扫描信号和发光控制信号均为低电平时，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管截止，复位单元的开关晶体管截止，驱动晶体管保持截止。
【文档编号】G09G3/32GK104332138SQ201410722880
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】青海刚, 祁小敬 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 成都京东方光电科技有限公司
【专利摘要】本发明涉及像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法。像素驱动电路包括复位单元，设置复位单元，使得存储电容器在充电阶段不仅存储数据电压，而且存储驱动单元的阈值电压，从而在驱动阶段对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响，从而消除了驱动单元的阈值电压对其工作电流的影响，解决了由于阈值电压不一致而导致发光元件的显示亮度不均匀的问题，提高了显示装置的显示质量。此外，通过将复位单元移动到有效显示区之外，一行像素驱动电路共享复位单元，可以大大增加像素的开口率，降低了有机发光层的电流密度，延长了显示面板的使用寿命。
【专利说明】像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术，更具体地，涉及像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法，能够通过对发光元件的驱动电路的阈值电压进行补偿，提高显示质量。
【背景技术】
[0002]有机发光显示器(八101^0)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器([⑶)相比，有机发光二极管(01^0)具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点，目前，在手机、？0八、数码相机等显示领域01^0已经开始取代传统的1X0显示屏。其中，像素驱动是八101^0显示器的核心技术内容，具有重要的研究意义。
[0003]与利用稳定的电压控制亮度不同，01^0属于电流驱动，需要稳定的电流来控制发光。如图1所示，传统的八101^0像素驱动电路采用211(:像素驱动电路。该电路只有1个驱动薄膜晶体管，一个开关薄膜晶体管(界”(即11)和一个存储电容器组成。当扫描线选通(即扫描)某一行时，扫描信号?1为低电平信号，II导通，数据信号乂也^!写入存储电容器0。当该行扫描结束后，转变为高电平信号，II关断，存储在存储电容器0上的栅极电压驱动01？1，使其产生电流来驱动01^0，保证01^0在一帧显示内持续发光。驱动薄膜晶体管在达到饱和时的电流公式为1。164 =~2，其中X为与工艺和设计相关的参数，V#为驱动薄膜晶体管的栅-源电压，^为驱动薄膜晶体管的阈值电压。图2示出了如图1所示的像素驱动电路的操作时序图，示出了扫描线提供的扫描信号和数据线提供的数据信号的时序关系。
[0004]舰0120能够发光是由驱动薄膜晶体管在饱和状态时产生的电流所驱动，不管是低温多晶硅工艺还是氧化物(04(16)工艺，由于工艺的不均匀性，都会导致不同位置的驱动薄膜晶体管出现阈值电压的差异，这对于电流驱动器件的一致性来说是很致命的，因为输入相同的驱动电压时，不同的阈值电压会产生不同的驱动电流，造成流过01^0的电流的不一致性，使得显示亮度不均匀，从而影响整个图像的显示效果。
[0005]目前提出的解决方案是在各像素内加入补偿单元，通过补偿驱动晶体管来消除阈值电压#1！的影响。但是，这种解决方案由于补偿单元中的晶体管的增加往往使得开口率迅速下降。在相同驱动电流的条件下，虽然开口率低的显示面板的亮度不一定会下降，但其有机发光层的电流密度必然增加，这容易导致有机发光层材料的老化，整个显示面板的使用寿命下降。
[0006]因此，需要一种能够提高驱动晶体管的驱动电流的一致性，从而提高显示质量，也不会增加电流密度的方法。
【发明内容】
[0007]本公开提出了一种像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法，能够通过对发光元件的驱动单元的阈值电压进行补偿，提高显示质量。具体地，通过设置复位单元，使得存储电容器在充电阶段不仅存储数据电压，而且存储驱动单元的阈值电压，从而在驱动阶段对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响，从而消除了驱动单元的阈值电压对其工作电流的影响，解决了由于阈值电压不一致而导致发光元件的显示亮度不均匀的问题，提高了显示装置的显示质量。
[0008]根据本发明的一个方面，提出了一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动。所述像素驱动电路包括:扫描线，用于提供扫描信号；电源线，包括第一和第二电源线，用于给所述像素驱动电路供电；和数据线，用于提供数据信号；发光控制信号线，用于提供发光控制信号；驱动单元，其输入端连接到所述发光元件的一端，控制端连接到第一中间节点，输出端连接到第二中间节点，所述发光元件的另一端连接到第一电源线；充电单元，其输入端连接到数据线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第一中间节点；存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点；复位单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第三中间节点；发光控制单元，其第一输入端与第二电源线相连，第二输入端与所述第一中间节点相连，控制端与所述发光控制信号线相连，第一输出端与所述第二中间节点相连，第二输出端与所述第三中间节点相连；其中，在像素驱动电路的充电阶段，在扫描信号的控制下，所述充电单元导通数据线和所述第一中间节点，所述复位单元导通所述参考信号线和所述第三中间节点，所述驱动单元在数据信号的控制下，在输出端提供与数据电压及其阈值电压有关的充电电压，所述存储单元存储所述充电电压；在像素驱动电路的驱动阶段，在所述发光控制信号的控制下，所述发光控制单元导通所述第一中间节点和所述第三中间节点，从而导通所述存储单元的所述第二端和所述驱动单元的控制端，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。
[0009]优选地，所述驱动单元包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极与所述第一中间节点相连，第一电极与所述发光元件的所述一端相连，所述第二电极与所述第二中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0010]优选地，所述参考信号线提供一个大于数据电压的直流参考电压，并且所述复位单元包括:开关晶体管，所述开关晶体管的栅极与所述扫描线相连，所述开关晶体管的第一电极与所述参考信号线相连，所述开关晶体管的第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0011]优选地，所述发光控制单元包括第一晶体管和第三晶体管，所述第一晶体管和所述第三晶体管的栅极均与所述发光控制信号线相连，所述第一晶体管的第一电极与所述第二中间节点相连，第二电极与所述第二电源线相连，所述第三晶体管的第一电极与所述第一中间节点相连，第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0012]优选地，所述充电单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述扫描线相连，第一电极与所述数据线相连，第二电极与所述第一中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
[0013]优选地，所述存储单元包括存储电容器。
[0014]优选地，所述驱动晶体管、开关晶体管、第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管均为~型薄膜晶体管。
[0015]根据本发明的第二方面，提供一种显示装置，包括:多个发光元件，以及如上所述的像素驱动电路，用于对所述发光元件进行驱动。
[0016]优选地，与同一根扫描线相连的一行像素驱动电路共享一个复位单元。
[0017]优选地，所述共享的复位单元设置在有效显示区之外。
[0018]根据本发明的第三方面，提供一种像素驱动方法，应用于上述像素驱动电路，所述像素驱动方法包括:通过电源线，给所述像素驱动电路供电；通过所述扫描线提供扫描信号；以及通过所述发光控制信号线提供发光控制信号，所述发光控制信号在扫描信号为高电平时处于低电平，使得像素驱动电路进入充电阶段，而在扫描信号从高电平转变为低电平时转变为高电平，使得像素驱动电路进入驱动阶段。
[0019]优选地，在所述扫描信号为高电平时，提供数据信号，以通过所述充电单元，对所述存储单元进行充电。
[0020]优选地，所述发光控制信号被配置为在扫描信号从高电平转变为低电平之后，保持为低电平一段时间，然后转变为高电平。
[0021]优选地，在像素驱动电路的充电阶段，第一晶体管、第三晶体管截止，第二晶体管导通，同时驱动晶体管也导通，数据信号通过控制驱动晶体管的栅极电压对存储电容器进行充电，直至驱动晶体管截止。
[0022]优选地，在像素驱动电路的驱动阶段，第一晶体管、第三晶体管导通，复位单元的开关晶体管和第二晶体管截止，驱动晶体管导通，对发光元件进行驱动。
[0023]优选地，所述发光控制信号可以被配置为在像素驱动电路的充电阶段之后，保持为低电平一段时间，即进入缓冲阶段，然后变为高电平。
[0024]优选地，当扫描信号和发光控制信号均为低电平时，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管截止，复位单元的开关晶体管截止，驱动晶体管保持截止。
[0025]与现有技术相比，根据本发明实施例的像素驱动电路通过设置复位单元，使得存储电容器在充电阶段不仅存储数据电压，而且存储驱动单元的阈值电压，从而在驱动阶段对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响，从而消除了驱动单元的阈值电压对其工作电流的影响，解决了现有技术中存在的由于驱动单元的阈值电压不一致而导致的发光元件的显示亮度不一致的技术问题。此外，通过将每一行发光元件的像素驱动电路共有的电路，即复位单元移动到有效显示区之外，可以大大增加像素的开口率，从而在获得均匀显示亮度的同时，降低了有机发光层的电流密度，延长了显示面板的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]通过下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中:
[0027]图1是现有技术中像素驱动电路的结构示意图；
[0028]图2是现有技术中的像素驱动电路的操作时序图；
[0029]图3是根据本发明实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图；
[0030]图4是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图；
[0031]图5是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的操作时序的示意图；
[0032]图6是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的充电阶段的等效电路图；
[0033]图7是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的缓冲阶段的等效电路图；
[0034]图8是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的驱动阶段的等效电路图；
[0035]图9是根据本发明又一实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图。
[0036]图10示出了根据本发明实施例的像素驱动方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]以下参照附图，对本发明的示例实施例进行详细描述。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
[0038]图3是根据本发明实施例的显示装置中的像素驱动电路300的结构示意图。像素驱动电路300用于对发光元件3000进行驱动。在图3中，发光元件3000被示出为发光二极管01^0。如图3所示，本发明实施例的像素驱动电路300包括:扫描线3 00，用于提供扫描信号；电源线，包括第一电源线￡1^00和第二电源线21^33，用于给所述像素驱动电路300供电；数据线故从，用于提供数据信号；发光控制信号线￡18 00，用于提供发光控制信号。所述像素驱动电路300还包括:驱动单元310，其输入端连接到发光元件的一端，控制端连接到第一中间节点？，输出端连接到第二中间节点+所述发光元件的另一端连接到第一电源线￡1^00 ；充电单元320，其输入端连接到数据线0八1八，控制端连接到扫描线3 00，输出端连接到第一中间节点存储单元330，其第一端连接到第二中间节点+第二端连接到第三中间节点I ；复位单元340，其输入端连接到参考信号线#社，控制端连接到扫描线8 00，输出端连接到第三中间节点I ；发光控制单元350，其第一输入端与第二电源线相连，第二输入端与所述第一中间节点？相连，控制端与所述发光控制信号线￡18 00相连，第一输出端与第二中间节点(1相连，第二输出端与第三中间节点I相连。
[0039]在像素驱动电路300的充电阶段，在扫描信号的控制下，充电单元320导通数据线和第一中间节点？，复位单元340导通参考信号线和第三中间节点I'，驱动单元310在数据信号的控制下，在输出端提供与数据电压及其阈值电压有关的充电电压，存储单元330经由第二中间节点+存储所述充电电压。
[0040]在像素驱动电路的驱动阶段，在发光控制信号线￡18(11)提供的发光控制信号的控制下，发光控制单元350导通第一中间节点？和第三中间节点I'，从而导通存储单元330的第二端和驱动单元310的控制端，使得驱动单元310向发光元件3000提供的驱动电流与其阈值电压无关。
[0041]图4是根据本发明另一实施例的显示装置中的像素驱动电路的结构示意图。
[0042]如图4所示，本发明实施例的像素驱动电路400包括:扫描线3⑷，用于提供扫描信号；电源线，包括第一电源线￡1^00和第二电源线，用于给所述像素驱动电路400供电；数据线也^—11，用于提供数据信号；发光控制信号线21800，用于提供发光控制信号。
[0043]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，驱动单元包括驱动晶体管01？1，所述驱动晶体管的栅极与第一中间节点？相连，漏极与发光元件的一端相连，源极与第二中间节点(1相连。在该实施例中，驱动晶体管的漏极对应于驱动单元的输入端，栅极对应于驱动单元的控制端，源极对应于驱动单元的输出端。
[0044]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，复位单元包括:开关晶体管，所述开关晶体管的栅极与扫描线3 00相连，所述开关晶体管的源极与所述参考信号线相连，所述开关晶体管的漏极与第三中间节点I'相连。在该实施例中，开关晶体管的源极对应于复位单元的输入端，栅极对应于复位单元的控制端，漏极对应于复位单元的输出端。
[0045]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，发光控制单元包括第一晶体管II和第三晶体管13，所述第一晶体管II和所述第三晶体管13的栅极均与发光控制信号线￡1800相连，第一晶体管的漏极与第二中间节点(1相连，源极与第二电源线21^33相连，第三晶体管13的漏极与第一中间节点？相连，源极与第三中间节点I相连。在该实施例中，第一晶体管的源极对应于发光控制单兀的第一输入端，第三晶体管的漏极对应于发光控制单元的第二输入端，第一晶体管和第三晶体管的栅极对应于发光控制单元的控制端，第一晶体管的漏极对应于发光控制单兀的第一输出端，第三晶体管的源极对应于发光控制单元的第二输出端。
[0046]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，充电单元包括第二晶体管！'2，所述第二晶体管的栅极与扫描线3 00相连，漏极与数据线相连，源极与第一中间节点？相连。在该实施例中，第二晶体管的漏极对应于充电单元的输入端，栅极对应于充电单元的控制端，源极对应于充电单元的输出端。
[0047]如图4所示，在根据本发明实施例的像素驱动电路400中，存储单元包括存储电容器(^。存储电容器连接在第二中间节点？和第三中间节点I之间。
[0048]图4所示的驱动薄膜晶体管01？1、开关晶体管、第一晶体管I1、第二晶体管12以及第三晶体管13可以均为~型薄膜晶体管。根据所使用的晶体管的类型，驱动薄膜晶体管0丁?1、开关晶体管、第一晶体管I1、第二晶体管12以及第三晶体管13的源极和漏极可以互换。
[0049]该~型晶体管可以是11？3工艺的增强型晶体管，也可以是氧化物工艺的耗尽型晶体管。当然，根据本发明实施例的各个晶体管也可以是其他类型的晶体管。
[0050]图5是根据本发明实施例的像素驱动电路400的操作时序的示意图。如图5所示，像素驱动电路400包括三个阶段，即第一阶段，充电阶段；第二阶段，缓冲阶段；以及第三阶段，驱动阶段。
[0051]图6是根据本发明实施例的像素驱动电路400的充电阶段的等效电路图。图7是根据本发明实施例的像素驱动电路400的缓冲阶段的等效电路图。图8是根据本发明实施例的像素驱动电路400的驱动阶段的等效电路图。下面结合图5-8来描述根据本发明实施例的像素驱动电路400的工作流程。
[0052]第一阶段:扫描线300提供的扫描信号^匕)为高电平，数据线提供数据信号乂也仏，发光控制信号线￡18 (11)提供的发光控制信号为低电平。参考信号线提供一个大于数据电压的直流参考电压。对于第II个像素，11?13截止，12导通，同时复位单元的开关晶体管受扫描信号的控制也导通。因此参考信号线提供的参考电平到达第!!个像素的I点，同时数据信号的电压到达01？1的栅极，由于01？1的源极在II截止之前与电源低电平相连，因此在II截止后01？1还没有对存储电容器0充电，(1点的电位仍为21^33，由于数据信号的电压高于21^33，因此01？1导通，01？1的漏极的较高电平通过01？1对存储电容器充电，(1点的电位不断升高，直到(1点电位到达7(1社此时01？1才截止。#11(1为01？1的阈值电压，对于口？3工艺的为正值，对于氧化物工艺的可能为负值。此时存储电容器两端的电压为V。=；
[0053]第二阶段:扫描线3 00提供的扫描信号^00转变为低电平，数据线提供的数据信号乂也仏转变为低电平，发光控制信号7611113 (11)保持为低电平。对于第II个像素，11、丁2、13截止，复位单元的开关晶体管截止，01'冗保持截止状态。该阶段为缓冲阶段，主要是为了避免信号同时跳变弓I起的杂乱信号。
[0054]第三阶段:扫描线3 00提供的扫描信号^00保持为低电平，数据线提供的数据信号7(1^11:21保持为低电平，发光控制信号7611113 (11)转变为高电平。对于第II个像素，11、丁3导通，复位单元的开关晶体管和12均截止。由于12截止，因此存储电容器(:两端的电压1保持不变，并且此时的I即为01？1的栅源电压，即= ^0 = #6？-0(1社，通过发光元件0120的发光电流由01^！'的V#电压决定。
[0055]1。16?1 = 1(~2 = 1(~2
[0056]=-71:11(1] ~2
[0057]= 1(~2。
[0058]由上式可以知道，驱动01^0的发光电流只与参考电压VI'社和数据电压乂血仏有关系，而与01？1的阈值电压已经没有关系了，1(为与工艺和设计相关的常数，由于
大于等于^也仏，因此1。164最小为0，此时代表处于0灰阶。
[0059]虽然在上面所述的实施例中提供了缓冲阶段，但是本领域技术人员可以明了，缓冲阶段是为了避免信号同时跳变引起的杂乱信号。显然，缓冲阶段不是必需的。
[0060]图9是根据本发明又一实施例的显示装置中的像素驱动电路900的结构示意图。
[0061]根据该实施例的像素驱动电路900与图4所示的像素驱动电路400的区别仅在于发光元件01^0从驱动晶体管01？1的漏极移动到了驱动晶体管01？1的源极。其他元件保持不变。电路操作的时序和图4所示的像素驱动电路实施是相同的。在此为了简洁起见不再赘述。
[0062]虽然在图4和图9中示出了驱动单元、充电单元、存储单元、复位单元以及发光控制单元的具体结构，但是本领域技术人员可以明了，这些单元可以采用其他结构。图4和图9仅示出了其中的一个示例。
[0063]从图4可见，显示装置包括多个发光元件以及用于驱动每个发光元件的像素驱动电路。每个像素驱动电路的复位单元是相同的。而且，复位单元受扫描信号的控制。因此，根据本发明的实施例，可以使得与同一根扫描线相连的一行像素驱动电路共享一个复位单元。在图4中将该共享的复位单元示出为在每个像素驱动电路之外，由多个发光元件(也即，像素驱动单元)共享。共享的复位单元可以设置在显示装置的有效显示区之外，使得像素的开口率大大增加。从而，在获得均匀显示亮度的同时，降低了有机发光层的电流密度，延长了显示面板的使用寿命。
[0064]类似地，在图9所示的显示装置中，一行像素驱动单元共享一个复位单元。在图4和图9中，在一行中首尾示出了两个共享的复位单元是为了减少由于尾部的像素距离首部的复位单元较远而导致其接收电流的延迟。一行发光元件共享一个复位单元也是可以的。
[0065]图10示出了根据本发明实施例的像素驱动方法的流程图。该方法应用于根据本发明实施例的像素驱动电路。如图所示，该驱动方法包括:首先，在31010，通过电源线，给像素驱动电路供电；然后在31020通过扫描线提供扫描信号，并在发光控制信号线提供发光控制信号，所述发光控制信号在扫描信号为高电平时处于低电平，使得像素驱动单元进入充电阶段，而在扫描信号转变为低电平时转变为高电平，使得像素驱动电路进入驱动阶段。
[0066]如图5所示，在扫描信号选中一行像素，即为高电平时，针对第!1个像素提供数据信号，此时，发光控制信号为低电平，由数据信号对存储电容器0进行充电；在扫描信号转变为低电平时，发光控制信号转变为高电平，该像素驱动电路进入驱动阶段，驱动单元向发光元件提供驱动电流。由于存储电容器对驱动单元的阈值电压进行补偿，因此驱动单元向发光元件提供的驱动电流与驱动单元的阈值电压无关。
[0067]如上所述，为了使得像素驱动电路更加稳定，可以在充电阶段和驱动阶段之间提供一个缓冲阶段。因此，发光控制信号^6！^ 00可以被配置为在扫描信号从高电平转变为低电平之后，保持为低电平一段时间，然后转变为高电平，即像素驱动电路进入驱动阶段。
[0068]更具体地，结合图4所示的像素驱动电路，在应用图5所示的操作时序时，在像素驱动电路的充电阶段，第一晶体管、第三晶体管截止，第二晶体管导通，同时驱动晶体管也导通，数据信号通过控制驱动晶体管的栅极电压对存储电容器充电，直至驱动晶体管截止。当扫描信号和发光控制信号均为低电平时，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管截止，复位单元的开关晶体管截止，驱动晶体管保持截止。在像素驱动电路的驱动阶段，第一晶体管、第三晶体管导通，复位单元的开关晶体管和第二晶体管均截止，驱动晶体管导通，对发光元件进行驱动。
[0069]应当注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本发明的技术方案，但并不意味着本发明局限于上述步骤和结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此，本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求，而不受以上具体实例的限制。
[0070]至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动，所述像素驱动电路包括: 扫描线，用于提供扫描信号；电源线，包括第一电源线和第二电源线，用于给所述像素驱动电路供电；和数据线，用于提供数据信号； 发光控制信号线，用于提供发光控制信号； 驱动单元，其输入端连接到所述发光元件的一端，控制端连接到第一中间节点，输出端连接到第二中间节点，所述发光元件的另一端连接到第一电源线； 充电单元，其输入端连接到数据线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第一中间节点； 存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点； 复位单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到扫描线，输出端连接到所述第三中间节点；以及 发光控制单元，其第一输入端与第二电源线相连，第二输入端与所述第一中间节点相连，控制端与所述发光控制信号线相连，第一输出端与所述第二中间节点相连，第二输出端与所述第三中间节点相连； 其中，在像素驱动电路的充电阶段，在扫描信号的控制下，所述充电单元导通数据线和所述第一中间节点，所述复位单元导通所述参考信号线和所述第三中间节点，所述驱动单元在数据信号的控制下，在输出端提供与数据电压及其阈值电压有关的充电电压，所述存储单元存储所述充电电压； 在像素驱动电路的驱动阶段，在所述发光控制信号的控制下，所述发光控制单元导通所述第一中间节点和所述第三中间节点，从而导通所述存储单元的所述第二端和所述驱动单元的控制端，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述驱动单元包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极与所述第一中间节点相连，第一电极与所述发光元件的所述一端相连，所述第二电极与所述第二中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
3.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述参考信号线提供一个大于数据电压的直流参考电压，并且所述复位单元包括: 开关晶体管，所述开关晶体管的栅极与所述扫描线相连，所述开关晶体管的第一电极与所述参考信号线相连，所述开关晶体管的第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述发光控制单元包括第一晶体管和第三晶体管，所述第一晶体管和所述第三晶体管的栅极均与所述发光控制信号线相连，所述第一晶体管的第一电极与所述第二中间节点相连，第二电极与所述第二电源线相连，所述第三晶体管的第一电极与所述第一中间节点相连，第二电极与所述第三中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
5.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述充电单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述扫描线相连，第一电极与所述数据线相连，第二电极与所述第一中间节点相连；所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述存储单元包括存储电容器。
7.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述驱动晶体管、开关晶体管、第一晶体管、第二晶体管以及第三晶体管均为N型薄膜晶体管。
8.—种显示装置，包括:多个发光元件，以及如权利要求1-7之一所述的像素驱动电路，用于对所述发光元件进行驱动。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，与同一根扫描线相连的一行像素驱动电路共享一个复位单元。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述共享的复位单元设置在有效显示区之外。
11.一种像素驱动方法，应用于根据权利要求1-7之一所述的像素驱动电路，所述像素驱动方法包括: 通过电源线，给所述像素驱动电路供电； 通过所述扫描线提供扫描信号；以及 通过所述发光控制信号线提供发光控制信号，所述发光控制信号在扫描信号为高电平时处于低电平，使得像素驱动电路进入充电阶段，而在扫描信号从高电平转变为低电平时转变为高电平，使得像素驱动电路进入驱动阶段。
12.根据权利要求11所述的像素驱动方法，其中，在所述扫描信号为高电平时，提供数据信号，以通过所述充电单元，对所述存储单元进行充电。
13.根据权利要求12所述的像素驱动方法，其中，所述发光控制信号被配置为在扫描信号从高电平转变为低电平之后，保持为低电平一段时间，然后转变为高电平。
14.根据权利要求12所述的像素驱动方法，当所述像素驱动方法应用于如权利要求6所述的像素驱动电路时，在像素驱动电路的充电阶段，第一晶体管、第三晶体管截止，第二晶体管导通，同时驱动晶体管也导通，数据信号通过控制驱动晶体管的栅极电压对存储电容器进行充电，直至驱动晶体管截止。
15.根据权利要求12所述的像素驱动方法，当所述像素驱动方法应用于如权利要求6所述的像素驱动电路时，在像素驱动电路的驱动阶段，第一晶体管、第三晶体管导通，复位单元的开关晶体管和第二晶体管截止，驱动晶体管导通，对发光元件进行驱动。
16.根据权利要求13所述的像素驱动方法，当所述像素驱动方法应用于如权利要求6所述的像素驱动电路时，当扫描信号和发光控制信号均为低电平时，第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管截止，复位单元的开关晶体管截止，驱动晶体管保持截止。
【文档编号】G09G3/32GK104332138SQ201410722880
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】青海刚, 祁小敬 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 成都京东方光电科技有限公司
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