一种像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置与流程

文档序号:13221979阅读:225来源:国知局
技术领域本发明涉及显示技术领域,更为具体的说,涉及一种像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置。

背景技术:
随着多媒体的不断发展,有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode,OLED)显示装置以简单的结构和极佳的工作温度、对比度、视角等优势,在显示装置市场中受到瞩目。有机发光二极管显示装置包括无源矩阵OLED显示装置和有源矩阵OLED显示装置,而有源矩阵OLED显示装置由于功耗低被广泛使用。与液晶显示装置利用稳定的电压控制亮度不同,有机发光二极管显示装置属于电流驱动,需要稳定的电流来控制发光。但是,由于工艺制程和器件老化等原因,会使得多个像素驱动电路的驱动晶体管的阈值电压Vth存在不一性,这样就导致了流过每个像素点的发光二极管的电流发生变化,而使得显示装置的显示亮度不均匀,进而影响显示装置的显示效果。

技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置,通过像素驱动电路中各个晶体管和电容的配合,使得为发光元件提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关,避免对发光元件造成影响,使得发光元件的工作电流保持稳定,保证显示装置的显示亮度均匀,且保证显示装置的显示效果高。为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:一种像素驱动电路,用于驱动发光元件,包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、驱动晶体管和电容;所述第一晶体管由第一驱动信号控制,用于将电源电压传输至所述驱动晶体管的第一电极;所述第二晶体管由第二驱动信号控制,用于将所述驱动晶体管的第一电极和栅极连通;所述第三晶体管由第三驱动信号控制,用于将数据电压传输至所述驱动晶体管的第二电极;所述第四晶体管由第四驱动信号控制,用于将所述驱动晶体管的第二电极和电容的第二极板连通,且将来自所述驱动晶体管的驱动电流传输至所述发光元件,所述电容的第一极板与所述驱动晶体管的栅极电连接;所述第五晶体管由第五驱动信号控制,用于将参考电压传输至所述电容的第二极板;所述驱动晶体管用于确定所述驱动电流的大小。可选的,所述第一晶体管的栅极接入所述第一驱动信号,所述第一晶体管的第一电极接入所述电源电压,所述第一晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的第一电极电连接;所述第二晶体管的栅极接入所述第二驱动信号,所述第二晶体管的第一电极与所述驱动晶体管的第一电极电连接,所述第二晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的栅极电连接;所述第三晶体管的栅极接入所述第三驱动信号,所述第三晶体管的第一电极接入所述数据电压,所述第三晶体管的第二电极与所述驱动晶体管的第二电极电连接;所述第四晶体管的栅极接入所述第四驱动信号,所述第四晶体管的第一电极与所述驱动晶体管的第二电极电连接,所述第四晶管的第二电极与所述电容的第二极板和所述发光元件电连接;所述第五晶体管的栅极接入所述第五驱动信号,所述第五晶体管的第一电极接入所述参考电压,所述第五晶体管的第二电极与所述电容的第二极板电连接。可选的,所述驱动晶体管为N型晶体管;其中,所述数据电压和参考电压均小于所述电源电压。可选的,所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管为N型晶体管或P型晶体管中任意一种。可选的,所述第三晶体管和第五晶体管的导通类型相同,且所述第三驱动信号和第五驱动信号相同、且由同一信号端输出。可选的,所述第三晶体管和第五晶体管与所述第二晶体管的导通类型相同,且所述第三驱动信号和第五驱动信号与所述第二驱动信号相同、且由同一信号端输出。相应的,本发明还提供了一种驱动方法,用于驱动上述的像素驱动电路,所述驱动方法包括初始化阶段、补偿阶段和发光阶段,在所述初始化阶段,所述第一驱动信号控制所述第一晶体管导通,所述第二驱动信号控制所述第二晶体管导通,所述第四驱动信号控制所述第四晶体管截止;在所述补偿阶段,所述第一驱动信号控制所述第一晶体管截止,所述第二驱动信号控制所述第二晶体管导通,所述第三驱动信号控制所述第三晶体管导通,所述第四驱动信号控制所述第四晶体管截止,所述第五驱动信号控制所述第五晶体管导通;在所述发光阶段,所述第一驱动信号控制所述第一晶体管导通,所述第二驱动信号控制所述第二晶体管截止,所述第三驱动信号控制所述第三晶体管截止,所述第四驱动信号控制所述第四晶体管导通,所述第五驱动信号控制所述第五晶体管截止。可选的,在所述初始化阶段,所述第三驱动信号控制所述第三晶体管截止,所述第五驱动信号控制所述第五晶体管截止。可选的,在所述初始化阶段,所述第三驱动信号控制所述第三晶体管导通,所述第五驱动信号控制所述第五晶体管导通。相应的,本发明还提供了一种显示面板,所述显示面板包括上述的像素驱动电路。相应的,本发明还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述的显示面板。相较于现有技术,本发明提供的技术方案至少具有以下优点:本发明提供了一种像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置,像素驱动电路用于驱动发光元件,像素驱动电路包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、驱动晶体管和电容,其中,通过像素驱动电路中各个晶体管和电容的配合,使得为发光元件提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关,避免对发光元件造成影响,使得发光元件的工作电流保持稳定,保证显示装置的显示亮度均匀,且保证显示装置的显示效果好。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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图;图2为图1所示像素驱动电路的的驱动信号的时序图;图3a为图2中T1阶段的电流通路示意图;图3b为图2中T2阶段的电流通路示意图;图3c为图2中T3阶段的电流通路示意图;图4为本申请实施例提供的另一种像素驱动电路的结构示意图;图5为图4所示像素驱动电路的的驱动信号的时序图;图6a为图5中T1’阶段的电流通路示意图;图6b为图5中T2’阶段的电流通路示意图;图6c为图5中T3’阶段的电流通路示意图。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。正如背景技术所述,与液晶显示装置利用稳定的电压控制亮度不同,有机发光二极管显示装置属于电流驱动,需要稳定的电流来控制发光。但是,由于工艺制程和器件老化等原因,会使得多个像素驱动电路的驱动晶体管的阈值电压Vth存在不一性,这样就导致了流过每个像素点的有机发光二极管的电流发生变化,而使得显示装置的显示亮度不均匀,进而影响显示装置的显示效果。基于此,本申请实施例提供了一种像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置,通过像素驱动电路中各个晶体管和电容的配合,使得为发光元件提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关,避免对发光元件造成影响,使得发光元件的工作电流保持稳定,保证显示装置的显示亮度均匀,且保证显示装置的显示效果高。为实现上述目的,本申请实施例提供的技术方案如下,具体结合图1至图6c所示,对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。参考图1所示,为本申请实施例提供的一种像素驱动电路的结构示意图,其中,像素驱动电路用于驱动发光元件D,像素驱动电路包括:第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、驱动晶体管M0和电容C;所述第一晶体管M1由第一驱动信号S1控制,用于将电源电压Pvdd传输至所述驱动晶体管M0的第一电极;所述第二晶体管M2由第二驱动信号S2控制,用于将所述驱动晶体管M0的第一电极和栅极连通;所述第三晶体管M3由第三驱动信号S3控制,用于将数据电压Data传输至所述驱动晶体管M0的第二电极;所述第四晶体管M4由第四驱动信号S4控制,用于将所述驱动晶体管M0的第二电极和电容C的第二极板连通,且将来自所述驱动晶体管M0的驱动电流传输至所述发光元件D,所述电容C的第一极板与所述驱动晶体管M0的栅极电连接;所述第五晶体管M5由第五驱动信号S5控制,用于将参考电压Vref传输至所述电容C的第二极板;所述驱动晶体管M0用于确定所述驱动电流的大小。结合图1所示,其中,本申请实施例提供的所述第一晶体管M1的栅极接入所述第一驱动信号S1,所述第一晶体管M1的第一电极接入所述电源电压Pvdd,所述第一晶体管M1的第二电极与所述驱动晶体管M0的第一电极电连接;所述第二晶体管M2的栅极接入所述第二驱动信号S2,所述第二晶体管M2的第一电极与所述驱动晶体管M0的第一电极电连接,所述第二晶体管M2的第二电极与所述驱动晶体管M0的栅极电连接;所述第三晶体管M3的栅极接入所述第三驱动信号S3,所述第三晶体管M3的第一电极接入所述数据电压Data,所述第三晶体管M3的第二电极与所述驱动晶体管M0的第二电极电连接;所述第四晶体管M4的栅极接入所述第四驱动信号S4,所述第四晶体管M4的第一电极与所述驱动晶体管M0的第二电极电连接,所述第四晶管的第二电极与所述电容C的第二极板和所述发光元件D电连接;所述第五晶体管M5的栅极接入所述第五驱动信号S5,所述第五晶体管M5的第一电极接入所述参考电压Vref,所述第五晶体管M5的第二电极与所述电容C的第二极板电连接。其中,本申请实施例提供的发光元件D可以为发光二极管,其中,发光元件D的阳极与第四晶体管M4的第二电极、第五晶体管M5的第二电极和电容C的第二极板电连接,发光元件D的阴极接入阴极低电位Pvee。在本申请实施例中,本申请优选的提供的所述驱动晶体管M0为N型晶体管,其中,所述数据电压Data和参考电压Vref均小于所述电源电压Pvdd。另外,在本申请其他实施例中,驱动晶体管还可以为P型晶体管,对此本申请实施例不做具体限制,需要根据实际应用进行具体设计。以及,在本申请实施例中,本申请提供的所述第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4和第五晶体管M5为N型晶体管或P型晶体管中任意一种。相对于本申请上述实施例提供的像素驱动电路,本申请实施例还提供了一种驱动方法,用于驱动上述实施例所述的像素驱动电路,所述驱动方法包括初始化阶段、补偿阶段和发光阶段。在所述初始化阶段,所述第一驱动信号S1控制所述第一晶体管M1导通,所述第二驱动信号S2控制所述第二晶体管M2导通,所述第四驱动信号S4控制所述第四晶体管M4截止;在所述补偿阶段,所述第一驱动信号S1控制所述第一晶体管M1截止,所述第二驱动信号S2控制所述第二晶体管M2导通,所述第三驱动信号S3控制所述第三晶体管M3导通,所述第四驱动信号S4控制所述第四晶体管M4截止,所述第五驱动信号S5控制所述第五晶体管M5导通;在所述发光阶段,所述第一驱动信号S1控制所述第一晶体管M1导通,所述第二驱动信号S2控制所述第二晶体管M2截止,所述第三驱动信号S3控制所述第三晶体管M3截止,所述第四驱动信号S4控制所述第四晶体管M4导通,所述第五驱动信号S5控制所述第五晶体管M5截止。需要说明的是,本申请实施例提供的驱动方法中,对于第三晶体管M3和第五晶体管M5在初始化阶段中的导通和截止状态不做具体限制。其中,在所述初始化阶段,所述第三驱动信号S3控制所述第三晶体管M3截止,所述第五驱动信号S5控制所述第五晶体管M5截止;或者,在所述初始化阶段,所述第三驱动信号S3控制所述第三晶体管M3导通,所述第五驱动信号S5控制所述第五晶体管M5导通。此时,可以将本申请实施例提供的所述第三晶体管M3和第五晶体管M5的导通类型设置为相同,且所述第三驱动信号S3和第五驱动信号S5相同、且由同一信号端输出;即,传输第三驱动信号S3的信号线和传输第五驱动信号S5的信号线相电连接或为同一信号线。以及,当第三晶体管和第五晶体管在初始化阶段与第二晶体管的状态相同时,可以将本申请实施例提供的所述第三晶体管M3和第五晶体管M5与所述第二晶体管M2的导通类型设置为相同,且所述第三驱动信号S3和第五驱动信号S5与所述第二驱动信号S2相同、且由同一信号端输出;即,传输第二驱动信号S2的信号线、第三驱动信号S3的信号线和传输第五驱动信号S5的信号线相电连接或为同一信号线。此外,在初始化阶段,本申请实施例中提供的第三晶体管和第五晶体管中一个晶体管导通、且另一个晶体管截止,对此需要根据实际应用进行设计。由上述内容可知,本申请实施例提供的技术方案,包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、驱动晶体管和电容,其中,通过像素驱动电路中各个晶体管和电容的配合,使得为发光元件提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关,避免对发光元件造成影响,使得发光元件的工作电流保持稳定,保证显示装置的显示亮度均匀,且保证显示装置的显示效果高。更为具体的,下面结合图2至图3c对本申请图1所示像素驱动电路进行进一步描述。需要说明的是,本申请下列描述内容均以驱动晶体管、第一晶体管至第五晶体管为N型晶体管为例进行描述;其中,驱动晶体管M0的漏极与第一晶体管M1的第二电极电连接,驱动晶体管M0的源极与第四晶体管M4的第一电极电连接。并且,本申请下列描述内容中第三晶体管和第五晶体管在初始化阶段时为截止状态。具体的,参考图2所示,为图1所示像素驱动电路的的驱动信号的时序图,其中,结合图2和图3a所示,在初始化阶段T1,所述第一驱动信号S1为高电平控制所述第一晶体管M1导通,所述第二驱动信号S2为高电平控制所述第二晶体管M2导通,所述第四驱动信号S4为低电平控制所述第四晶体管M4截止;并且,第三驱动信号S3为低电平控制第三晶体管M3截止,且第五驱动信号S5为低电平控制第五晶体管M5截止。其中,由于第一晶体管M1和第二晶体管M2均导通,因此,驱动晶体管M0的漏极和其栅极的电压均为电源电压Pvdd。结合图2和图3b所示,在所述补偿阶段T2,所述第一驱动信号S1为低电平控制所述第一晶体管M1截止,所述第二驱动信号S2为高电平控制所述第二晶体管M2导通,所述第三驱动信号S3为高电平控制所述第三晶体管M3导通,所述第四驱动信号S4为低电平控制所述第四晶体管M4截止,所述第五驱动信号S5为高电平控制所述第五晶体管M5导通。其中,由于第三晶体管M3导通,数据电压Data传输至驱动晶体管M0的源极;而第五晶体管M5的导通,将参考电压Vref传输至电容的第二极板;并且,由于第一晶体管M1截止,以及,由于驱动晶体管M0的栅极和其漏极电位(即为电源电压Pvdd)大于驱动晶体管M0的源极电位(即为数据电压Data),因此,驱动晶体管M0的栅极和其漏极电位将自Pvdd下降,直至下降为Data+Vth为止,此时电容C两极板压差为Data+Vth-Vref,其中,Vth为驱动晶体管M0的阈值电压。结合图2和图3c所示,在所述发光阶段T3,所述第一驱动信号S1为高电平控制所述第一晶体管M1导通,所述第二驱动信号S2为低电平控制所述第二晶体管M2截止,所述第三驱动信号S3为低电平控制所述第三晶体管M3截止,所述第四驱动信号S4为高电平控制所述第四晶体管M4导通,所述第五驱动信号S5为低电平控制所述第五晶体管M5截止。其中,由于第二晶体管M2截止,电容C的电荷无法流动,其两极板电压差维持为Data+Vth-Vref;此时由于第四晶体管M4为导通状态,且第三晶体管M3和第五晶体管M5为截止状态,因此,驱动晶体管M0的栅极和其源极电压差为电容C的两极板的电压差为Data+Vth-Vref。故,此时驱动晶体管M0工作在饱和区,因此用于驱动发光元件D发光的驱动电流Id由驱动晶体管M0的栅极和源极的电压差决定,因此,驱动电流Id为:Id=k(Vgs-Vth)2=k(Data+Vth-Vref-Vth)2=k(Data-Vref)2其中,Id表示为驱动晶体管M0产生的驱动电流,即驱动发光元件发光的电流;k为常数;Vgs为驱动晶体管M0的栅极和源极之间的电压差。至此,通过第四晶体管M4将与驱动晶体管M0的阈值电压Vth无关的驱动电流Id,传输至发光元件D,以驱动发光元件D发光。由上述内容可知,本申请实施例提供的像素驱动电路,其驱动电流Id与驱动晶体管M0的阈值电压Vth无关,驱动电流Id不受驱动晶体管M0的阈值电压Vth的影响,因此,使得采用本申请实施例提供的像素驱动电路的显示装置发光均匀,提高了显示效果。另外,在初始化阶段和补偿阶段时,第四晶体管均处于截止状态,消除了发光元件对驱动晶体管的源极的分压影响,进一步保证显示装置的显示效果好。此外,由上述内容可知,在本申请提供的像素驱动电路中,当其第三晶体管和第五晶体管与第二晶体管的导通类型相同时,第三驱动信号和第五驱动信号还可以与第二驱动信号相同,可以将三个驱动信号的传输端口设置为一个端口,以减少端口数量和布线。其中,下面结合图4至图6c对本申请提供的另一像素驱动电路进行进一步描述。需要说明的是,图4中所示像素驱动电路中,其驱动晶体管M0、第一晶体管M1至第五晶体管M5均为N型晶体管,且第二晶体管M2、第三晶体管M3和第五晶体管M5的栅极相连;其中,驱动晶体管M0的漏极与第一晶体管M1的第二电极电连接,驱动晶体管M0的源极与第四晶体管M4的第一电极电连接。并且,本申请下列描述内容中第三晶体管和第五晶体管在初始化阶段时的状态与第二晶体管的状态相同、均为导通状态。具体的,参考图5所示,为图4所示像素驱动电路的驱动信号的时序图,其中,结合图5和图6a所示,在初始化阶段T1’,所述第一驱动信号S1为高电平控制所述第一晶体管M1导通,所述第二驱动信号S2为高电平控制所述第二晶体管M2导通,所述第四驱动信号S4为低电平控制所述第四晶体管M4截止;并且,第三驱动信号S3为高电平控制第三晶体管M3导通,且第五驱动信号S5为高电平控制第五晶体管M5导通。其中,由于第一晶体管M1和第二晶体管M2均导通,因此,驱动晶体管M0的漏极和其栅极的电压均为电源电压Pvdd;并且,驱动晶体管M0源极电位为数据电压Data,电容C两极板的电压差为Pvdd-Vref。结合图5和图6b所示,在所述补偿阶段T2’,所述第一驱动信号S1为低电平控制所述第一晶体管M1截止,所述第二驱动信号S2为高电平控制所述第二晶体管M2导通,所述第三驱动信号S3为高电平控制所述第三晶体管M3导通,所述第四驱动信号S4为低电平控制所述第四晶体管M4截止,所述第五驱动信号S5为高电平控制所述第五晶体管M5导通。其中,由于第三晶体管M3导通,数据电压Data传输至驱动晶体管M0的源极;而第五晶体管M5的导通,将参考电压Vref传输至电容的第二极板;并且,由于第一晶体管M1截止,以及,由于驱动晶体管M0的栅极和其漏极电位(即为电源电压Pvdd)大于驱动晶体管M0的源极电位(即为数据电压Data),因此,驱动晶体管M0的栅极和其漏极电位将自Pvdd下降,直至下降为Data+Vth为止,此时电容C两极板压差为Data+Vth-Vref,其中,Vth为驱动晶体管M0的阈值电压。结合图5和图6c所示,在所述发光阶段T3’,所述第一驱动信号S1为高电平控制所述第一晶体管M1导通,所述第二驱动信号S2为低电平控制所述第二晶体管M2截止,所述第三驱动信号S3为低电平控制所述第三晶体管M3截止,所述第四驱动信号S4为高电平控制所述第四晶体管M4导通,所述第五驱动信号S5为低电平控制所述第五晶体管M5截止。其中,由于第二晶体管M2截止,电容C的电荷无法流动,其两极板电压差维持为Data+Vth-Vref;此时由于第四晶体管M4为导通状态,且第三晶体管M3和第五晶体管M5为截止状态,因此,驱动晶体管M0的栅极和其源极电压差为电容C的两极板的电压差为Data+Vth-Vref。故,此时驱动晶体管M0工作在饱和区,因此用于驱动发光元件D发光的驱动电流Id由驱动晶体管M0的栅极和源极的电压差决定,因此,驱动电流Id为:Id=k(Vgs-Vth)2=k(Data+Vth-Vref-Vth)2=k(Data-Vref)2其中,Id表示为驱动晶体管M0产生的驱动电流,即驱动发光元件发光的电流;k为常数;Vgs为驱动晶体管M0的栅极和源极之间的电压差。至此,通过第四晶体管M4将与驱动晶体管M0的阈值电压Vth无关的驱动电流Id,传输至发光元件D,以驱动发光元件D发光。由上述内容可知,本申请实施例提供的像素驱动电路,其驱动电流Id与驱动晶体管M0的阈值电压Vth无关,驱动电流Id不受驱动晶体管M0的阈值电压Vth的影响,因此,使得采用本申请实施例提供的像素驱动电路的显示装置发光均匀,提高了显示效果。另外,在初始化阶段和补偿阶段时,第四晶体管均处于截止状态,消除了发光元件对驱动晶体管的源极的分压影响,进一步保证显示装置的显示效果好。相应的,本申请实施例还提供了一种显示面板,所述显示面板包括上述任意一实施例提供的像素驱动电路。相应的,本申请实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述实施例提供的显示面板。本申请实施例提供了一种像素驱动电路、驱动方法、显示面板及显示装置,像素驱动电路用于驱动发光元件,像素驱动电路包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、驱动晶体管和电容,其中,通过像素驱动电路中各个晶体管和电容的配合,使得为发光元件提供的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关,避免对发光元件造成影响,使得发光元件的工作电流保持稳定,保证显示装置的显示亮度均匀,且保证显示装置的显示效果好。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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