一种像素驱动电路、驱动方法和显示面板与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路、驱动方法和显示面板。

背景技术：

有机发光二极管(organiclightemittingdisplay，oled)显示面板，具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。

在oled显示器中，通常利用薄膜晶体管(tft)搭配电容存储信号来控制oled的亮度灰阶表现。为了达到定电流驱动的目的，每个像素至少需要两个tft和一个存储电容器来构成，即2t1c模式，由于的2t1c结构的像素驱动电路不具备补偿驱动薄膜晶体管阈值电压的功能，各显示器生产厂家提出了多种能够补偿驱动薄膜晶体管阈值电压的像素驱动电路。

然而，这种像素驱动电路会造成发光电流不稳定，导致显示面板出现液晶画面串扰(crosstalk)。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种像素驱动电路、驱动方法和显示面板，以消除显示面板的液晶画面串扰现象。

为实现上述目的本发明提供一种像素驱动电路，包括扫描线、数据线、有机发光二极管、第一控制开关、第二控制开关和存储电容；其中，所述扫描线驱动所述第二控制开关的控制端，所述第二控制开关的输入端与所述数据线连接，所述第二控制开关的输出端驱动所述第一控制开关的控制端；一第一电源信号驱动所述第一控制开关的输入端，所述有机发光二极管的阳极耦合到所述的第一控制开关的输出端，阴极与一第二电源信号连接；所述存储电容耦合于一第一参考信号和所述第一控制开关的控制端之间；所述第一参考信号与所述第一电源信号不同。

可选的，所述数据线与所述第一电源信号的信号线存在重叠区域。

可选的，所述像素驱动电路采用7个控制开关加1个存储电容(7t1c)的电路架构，具体来说，所述像素驱动电路还包括第三控制开关、第四控制开关、第五控制开关、第六控制开关和第七控制开关；其中，所述存储电容第一端连接到所述第一参考信号；第二端连接到所述第一控制开关的控制端、所述第三控制开关的输出端和所述第四控制开关的输出端；所述第一控制开关的输入端分别连接于所述第二控制开关的输出端和所述第五控制开关的输出端，所述第一控制开关的输出端分别连接于所述第三控制开关的输入端和所述第六控制开关的输入端；所述第二控制开关的控制端连接于所述扫描线，所述第二控制开关的输入端连接于所述数据线；所述第三控制开关的控制端连接于所述扫描线，所述第三控制开关的输入端连接于所述第六控制开关的输入端；一复位信号驱动所述第四控制开关和所述第七控制开关的控制端，一第二参考信号驱动所述第四控制开关的输入端和所述第七控制开关的输入端；一使能信号驱动所述第五控制开关和所述第六控制开关的控制端，所述第一电源信号驱动所述第五控制开关的输入端；所述第六控制开关的输出端分别连接于所述有机发光二极管的阳极和所述第七控制开关的输出端；所述有机发光二极管的阴极连接于所述第二电源信号；当所述扫描线的扫描信号控制所述第二控制开关和所述第三控制开关打开时，所述数据线的数据信号通过所述第二控制开关、所述第一控制开关和所述第三控制开关驱动所述第一控制开关的控制端。

可选的，所述第一参考信号和所述第二参考信号为低电平。

可选的，所述第一参考信号和所述第二参考信号为相同信号。

本发明还公开一种像素驱动电路的驱动方法，用于驱动上述所述的像素驱动电路，包括如下步骤：

控制所述像素驱动电路处于数据信号写入与阈值电压补偿阶段：所述扫描线的扫描信号控制所述第二控制开关打开时，所述数据线的数据信号通过所述第二控制开关的输出端给所述存储电容充电；

控制所述像素驱动电路处于发光阶段：所述扫描线的扫描信号控制所述第二控制开关关闭后，所述存储电容输出电压至所述第一控制开关的控制端，使所述第一控制开关维持导通状态，所述有机发光二极管接入所述第一电源信号与所述第二电源信号之间，控制所述有机发光二极管发光。

可选的，参考上述7t1c的像素驱动电路，所述控制所述像素驱动电路处于数据信号写入阶段之前还包括控制所述像素驱动电路处于复位阶段：一复位信号驱动所述第四控制开关的控制端和所述第七控制开关的控制端，所述第四控制和所述第七控制开关导通，一第二参考信号通过所述第四控制开关的输出端和所述第七控制开关的输出端分别驱动所述第一控制开关的控制端以及所述有机开关二极管的阳极。

可选的，在控制所述像素驱动电路处于数据信号写入与阈值电压补偿阶段中，所述复位信号为低电平，所述扫描信号为高电平，所述扫描信号由高电平转变为低电平的同时继续保持所述复位信号处于低电平。

可选的，所述第一电源信号的电压范围为1v-2v，所述第一参考信号的电压范围为负3v-负2v，所述数据信号的电压范围为2v-6v。

本发明还公开了一种显示面板，包括上述所述的像素驱动电路。

本发明将像素驱动电路的存储电容形成于一第一参考信号和所述第一控制开关的控制端之间，且所述第一参考信号与所述第一电源信号相互独立，互不相同，相对于存储电容形成于第一电源信号和所述第一控制开关的控制端之间的像素驱动电路来说，本申请的像素驱动电路的存储电容与第一电源信号相互独立，即存储电容的电极层与第一电源信号的走线断开，当数据信号对第一参考信号产生耦合的时候，不会影响到第一电源信号，从而有效减小串扰(crosstalk)。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是示例性技术2t1c结构的amoled像素驱动电路的电路图；

图2是示例性技术的amoled像素驱动电路的电路图；

图3是本发明的像素驱动电路的电路图；

图4是示例性技术的amoled像素驱动电路结构的示意图；

图5是本发明的7t1c结构的像素驱动电路的电路图；

图6是本发明的像素驱动电路的时序图；

图7是本发明的像素驱动电路的仿真图；

图8是本发明的其中一个实施例的一种像素驱动电路的驱动方法的流程示意图；

图9是本发明的其中一个实施例的一种显示面板的示意图。

其中，100、像素驱动电路；200、显示面板；t1、第一晶体管；t2、第二晶体管；t3、第三晶体管；t4、第四晶体管；t5、第五晶体管；t6、第六晶体管；t7、第七晶体管；c1、存储电容。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本发明作进一步说明。

参考图1所示，amoled的基本驱动电路是2t1c结构，包括两个晶体管t1和t2，以及一个存储电容cst，oled的驱动电流由驱动晶体管t2控制，其电流大小为：i＝k(vgs-vth)²，其中，k为t2晶体管的电流放大系数，由t2晶体管本身特性决定，vth为t2晶体管的阈值电压。由于t2晶体管的阈值电压(vth)容易漂移，导致oled驱动电流变动，使得oled面板出现不良，影响画质。

由于传统的2t1c结构的amoled像素驱动电路不具备补偿驱动薄膜晶体管阈值电压的功能，各显示器生产厂家提出了多种能够补偿驱动薄膜晶体管阈值电压的像素驱动电路。参考图2所示，图2为一种像素补偿电路，从图中可以看到，像素电路含有一个存储电容c1，其一端连接在vdd上，一端连接在驱动晶体管栅极(gate)上，其作用是在发光阶段用来固定上一阶段所写入的数据(data)信息。

如图3和图4所示，本发明实施例公开了一种像素驱动电路，包括扫描线、数据线、有机发光二极管c、第一控制开关t1、第二控制开关t2和存储电容c1。所述扫描线输出扫描信号scan驱动所述第二控制开关t2的控制端，所述数据线输出数据信号vdata，所述第二控制开关t2的输入端与所述数据信号vdata连接，所述第二控制开关t2的输出端驱动所述第一控制开关t1的控制端；一第一电源信号vdd驱动所述第一控制开关t1的输入端，所述有机发光二极管c连接在所述的第一控制开关t1的输出端与一第二电源信号vss之间；所述存储电容c1形成于一第一参考信号vi和所述第一控制开关t1的控制端之间；所述第一参考信号vi与所述第一电源信号vdd不同。其中，第一控制开关为第一晶体管t1，第二控制开关为第二晶体管t2。

本发明将像素驱动电路的存储电容形成于一第一参考信号和所述第一控制开关的控制端之间，且所述第一参考信号与所述第一电源信号相互独立，互不相同，相对于存储电容形成于第一电源信号和所述第一控制开关的控制端之间的像素驱动电路来说，本申请的像素驱动电路的存储电容与第一电源信号相互独立，由于数据线的电压变动幅度较大，不论数据线与所述接入第一电源信号的信号线是否存在重叠区域，所述存储电容都不会受到跳变的数据线的电压变动的影响，使得电路布线时，可以不需要考虑数据线与所述接入第一电源信号的信号线是否重叠，其设计空间大，自由度更高。

其中，所述接入数据信号vdata的信号线与所述接入第一电源信号vdd的信号线存在重叠区域，如图4所示，数据信号vdata和第一电源信号线vdd存在交叠电容，由于在显示面板正常工作时，数据信号为重复跳变信号，幅值可达～3v,从而会耦合第一电源信号，使得第一电源信号在正常电压附近上下跳动，而显示面板的发光电流公式i＝k(vdd-vdata)²,第一电源信号的跳动导致发光电流的不稳定,也就是显示面板出现液晶画面串扰的主要原因；本申请的存储电容与第一电源信号相互独立，即存储电容的电极层与第一电源信号的走线断开，当数据信号对第一参考信号产生耦合的时候，不会影响到第一电源信号，从而有效减小显示画面的串扰(crosstalk)。

为了能够补偿驱动薄膜晶体管阈值电压，像素电路可以设计为7t1c、6t1c、6t2c、5t1c和4t1c中的一种。

如图5所示，以7t1c像素驱动电路，控制开关采用晶体管为例说明。所述像素驱动电路还包括第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6和第七晶体管t7；所述存储电容c1的输入端连接于所述第一参考信号vi，所述存储电容c1第一端连接到所述第一参考信号vi；第二端连接到所述第一晶体管t1的控制端、所述第三晶体管t3的输出端和所述第四晶体管t4的输出端，所述第一晶体管t1的输入端分别连接于所述第二晶体管t2的输出端和所述第五晶体管t5的输出端，所述第一晶体管t1的输出端分别连接于所述第三晶体管t3的输入端和所述第六晶体管t6的输入端；所述第二晶体管t2的控制端连接于所述扫描信号scan，所述第二晶体管t2的输入端连接于所述数据信号vdata；所述第三晶体管t3的控制端连接于所述扫描信号scan，所述第三晶体管t3的输入端连接于所述第六晶体管t6的输入端；一复位信号reset驱动所述第四晶体管t4的控制端，一第二参考信号vi驱动所述第四晶体管t4的输入端和所述第七晶体管t7的输入端，所述第四晶体管t4的输出端分别连接于所述第三晶体管t3的输出端和所述第一晶体管t1的控制端；一使能信号em驱动所述第五晶体管t5的控制端，所述第一电源信号vdd驱动所述第五晶体管t5的输入端；所述使能信号em驱动所述第六晶体管t6的控制端，所述第六晶体管t6的输出端分别连接于所述有机发光二极管的阳极和所述第七晶体管t7的输出端；所述复位信号reset驱动所述第七晶体管t7的控制端；所述有机发光二极管的阴极连接于所述第二电源信号vss；当所述扫描信号scan的扫描信号控制所述第二晶体管t2和所述第三晶体管t3打开时，所述数据信号vdata的数据信号通过所述第二晶体管t2、所述第一晶体管t1和所述第三晶体管t3驱动所述第一晶体管t1的控制端。

具体的，当第四晶体管t4和第七晶体管t7接收到复位信号reset时，第四晶体管t4和第七晶体管t7打开，分别将第一晶体管t1的控制端电位和有机发光二极管的阳极电位复位到第二参考信号vi；

当第二晶体管t2和第三晶体管t3的控制端接收到扫描信号时，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通，数据信号通过第二晶体管t2的输出端到a点，再通过第一晶体管t1至输出端到b点，由经第三晶体管t3至所述存储电容c1中；

第二晶体管t2和第三晶体管t3关闭，存储电容c1中的电压输出至第一晶体管t1的控制端，使第一晶体管t1维持导通，第五晶体管t5和第六晶体管t6接收到使能信号em，第五晶体管t5和第六晶体管t6导通，有机发光二极管接入所述第一电源信号vdd与所述第二电源信号vss之间，控制所述有机发光二极管发光。

其中，第一参考信号vi和第二参考信号为低电平，第一参考信号vi和第二参考信号为相同信号。

第一晶体管t1至所述第七晶体管t7中的每个晶体管是p型晶体管，并且第一晶体管t1至所述第七晶体管t7中为低温多晶硅晶体管、氧化物半导体晶体管与非晶硅晶体管中的至少一种。

这里，第一晶体管t1至第七晶体管t7中的每个的输出端或输入端都可以是源电极或漏电极，并且第一晶体管t1至第七晶体管t7中的每个的输出端可以是与输入端不同的电极。例如，当输入端是漏电极时，输出端是源电极；而当输入端是源电极时，输出端是漏电极。

相应的，如图5至图8所示，本实施方式公开一种像素驱动电路的驱动方法，包括如下步骤：

s1：控制所述像素驱动电路处于数据信号写入与阈值电压补偿阶段；

所述扫描信号scan的扫描信号控制所述第二晶体管t2打开，所述数据信号vdata的数据信号通过所述第二晶体管t2的输出端给所述存储电容c1充电；

s2：控制所述像素驱动电路处于发光阶段。

所述扫描信号scan的扫描信号控制所述第二晶体管t2关闭，所述存储电容c1输出电压至所述第一晶体管t1的控制端，使所述第一晶体管t1维持导通状态，所述有机发光二极管接入所述第一电源信号vdd与所述第二电源信号vss之间，控制所述有机发光二极管发光。

以图5所示的7t1c像素驱动电路为例详细说明，所述控制所述像素驱动电路处于数据信号写入阶段之前还包括步骤：

s0：控制所述像素驱动电路处于复位阶段；

一复位信号reset驱动所述第四晶体管t4的控制端和所述第七晶体管t7的控制端，所述第四晶体管t4和所述第七晶体管t7导通，一第二参考信号vi通过所述第四晶体管t4的输出端和所述第七晶体管t7的输出端分别驱动所述第一晶体管t1的控制端以及所述有机开关二极管的阳极。

如图6所示，具体的，在步骤s0中的复位阶段，使能信号em置为高电平，将复位信号reset置为低电平，第四晶体管t4导通将第一晶体管t1的控制端电位复位到第二参考信号vi，第七晶体管t7导通将有机发光二极管的阳极电位复位到第二参考信号vi，第二参考信号vi为低电压，此时，扫描信号置为高电平，本实施例中，使能信号em和复位信号reset同时导通，(使能信号em先导通，复位信号reset滞后导通)。当然，如图7所示，复位信号reset在使能信号em之后导通也是可行的。

此外，在复位阶段，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第五晶体管t5和第六晶体管t6均处于截止状态。

具体的，在步骤s1中的控制所述像素驱动电路处于数据信号写入与阈值电压补偿阶段，使能信号em保持高电平，将复位信号reset置为高电平，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通，数据信号依次经过第二晶体管t2、第一晶体管t1和第三晶体管t3写入到存储电容c1中，也就是第一晶体管t1的控制端，最终第一晶体管t1的控制端的电位为v＝vdata+vth，其中vth为t1的阈值电压；此时，扫描信号在第一预设时间段置为低电平，并且扫描信号在第一预定时间段结束时由低电平转变为高电平。

此外，第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6和第七晶体管t7为截止状态。

其中，按照本申请的电路工作原理，需要将第一电源信号vdd的电压范围为1v-2v，扫描信号的电压范围为负3v-负2v，数据信号的电压范围为2v-6v，在扫描信号由高电平转变为低电平的同时继续保持所述复位信号reset处于低电平，为了防止在数据信号写入时将第一晶体管t1控制端的电位耦合的过高影响阈值电压的抓取。

具体的，在步骤s2中的控制所述像素驱动电路处于发光阶段，使能信号em置为低电平，第五晶体管t5导通，将第一电源信号vdd提供至a，a点的电压va＝vdd，存储电容c1中的电压提供到第一晶体管t1的控制端，第一晶体管t1的控制端的电位为v＝vdata+vth，第六晶体管t6导通从而使驱动电流从第一晶体管t1的输出端通过第六晶体管t6提供至有机发光二极管，驱动有机发光二极管发光，此时，复位信号reset保持高电平，扫描信号置为高电平。

如此，发光电流公式为i＝k(vgs-vth)²k(vdd-vdata)²,其中，i表示驱动电流；k为第一晶体管t1即驱动晶体管的电流放大系数，由第一晶体管t1自身的电学特性决定；vgs表示第一晶体管t1的控制端的电位；vth为阈值电压；vdd表示第一电源信号的电压；vdata为数据信号的电压。

此外，在发光驱动阶段第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第七晶体管t7均处于截止状态。

参考图7，采用本申请的技术方案，存储电容与第一参考信号vi的电压在栅极信号复位后(a所示区域)，在数据信号写入(b所示区域)阶段即便有波动，有机发光二极管的阳极电压(c点电压)仍然会平缓上升，同时发光阶段电流i明显增加，实现稳定发光。因此本申请的技术方案既消除了由的第一晶体管t1控制端的阈值电压漂移引起的画面显示不良的问题，同时也解决了有数据信号耦合第一电源信号而产生的液晶画面串扰的问题。

如图9所示，作为本发明的另一个实施例，公开了一种显示面板，包括上述的像素驱动电路。

本发明的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)显示面板，均可适用上述方案。

以上内容是结合具体的可选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。