像素驱动电路以及显示面板

技术领域

本发明涉及显示面板的电路领域，具体地说，涉及一种像素驱动电路以及显示面板。

背景技术

相比传统技术中的液晶显示面板，OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板具有反应速度更快、色纯度和亮度更优、对比度更高、视角更广等特点。因此，逐渐得到了显示技术开发商日益广泛的关注。OLED显示面板包括像素阵列以及控制像素阵列的像素驱动电路，像素阵列中的发光像素在像素驱动电路、扫描驱动电路和发光驱动电路的共同作用下发光。

在OLED显示面板的静态画面场景下，降低刷新率可显著降低功耗。低刷新率下，由于像素驱动电路的驱动晶体管(Driving TFT)的迟滞效应、开关晶体管(Switch TFT)的漏电以及OLED器件的充电延迟，显示面板将发生肉眼显著可见的画面闪烁，影响使用体验与画面质量。其中由于缺陷电荷发射带来的非平衡高漏电是闪烁的重要原因之一。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种像素驱动电路以及显示面板，以至少解决上述问题。

本发明的一个方面提供一种像素驱动电路，包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的第一极连接于数据信号，第二极连接于第一节点，栅极连接于第二扫描信号；

第二晶体管，所述第二晶体管的第一极连接于所述第一节点，第二极连接于第三节点，栅极连接于第二节点；

第三晶体管，所述第三晶体管的第二极连接于所述第三节点，栅极连接于所述第二扫描信号；

第四晶体管，所述第四晶体管的第一极连接于第一电源电压，第二极连接于所述第一节点，栅极连接于发光控制信号；

第五晶体管，所述第五晶体管的第一极连接于所述第三节点，第二极连接于发光二极管的第一极，栅极连接于所述发光控制信号；

第六晶体管，所述第六晶体管的第二极连接于第一初始化信号，栅极连接于第一扫描信号；

第七晶体管，所述第七晶体管的第一极连接于发光二极管的第一极，第二极连接于第二初始化信号，栅极连接于第一重置信号；

第九晶体管，所述第九晶体管的第一极连接于所述第二节点，第二极连接于所述第六晶体管的第一极，栅极连接于第二重置信号；

第一电容，所述第一电容的第一极连接于所述第一电源电压，第二极连接于所述第二节点。

在一些实施例中，所述第三晶体管的第一极连接于第四节点。

在一些实施例中，所述像素驱动电路还包括：

第八晶体管，所述第八晶体管的第一极连接于所述第一节点，第二极连接于第三初始化信号，栅极连接于所述第一重置信号。

在一些实施例中，所述第一晶体管至所述第九晶体管均为P型MOS管。

在一些实施例中，所述第一晶体管至所述第八晶体管为P型MOS管，所述第九晶体管为N型MOS管。

在一些实施例中，所述像素驱动电路还包括：

第八晶体管，所述第八晶体管的第一极连接于所述第一节点，第二极连接于第三初始化信号，栅极连接于所述第一重置信号；

第十晶体管，所述第十晶体管的第一极连接于所述第二节点，第二极连接于所述第三晶体管的第一极，栅极连接于所述第二重置信号。

在一些实施例中，所述第二晶体管为背栅结构，其背栅极连接于第一参考电位。

在一些实施例中，所述像素驱动电路还包括：

第二电容，所述第二电容的第一极连接于所述第四节点，第二极连接于所述第一电源电压。

在一些实施例中，所述发光二极管的第二极连接于第二电源电压。

在一些实施例中，

在所述发光控制信号的同一高电位阶段，所述第二重置信号与所述第一扫描信号具有相同时刻的下降沿，所述第二重置信号与所述第二扫描信号具有相同时刻的上升沿；

在所述发光控制信号的同一高电位阶段，所述第一重置信号的下降沿在所述第二重置信号上升沿之后，所述第一重置信号的上升沿在所述发光控制信号的本次高电位阶段结束前。

在一些实施例中，

在显示画面的一帧时间内，所述第一重置信号、所述第二重置信号和所述发光控制信号的频率相同，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号的频率相同；

在显示画面的一帧时间内，所述第一重置信号的频率至少为所述第一扫描信号的两倍。

本发明的另一个方面还提供一种显示面板，其特征在于，包括上述任一项所述的像素驱动电路。

本发明与现有技术相比的有益效果至少包括：

本发明的像素驱动电路以及显示面板，通过在像素驱动电路中添加“发射电荷回收”结构，将发射电荷带来的画面闪烁变为高频从而不能被人眼识别。具体地，在低刷新率情况下，第九晶体管在第一重置信号的作用下，在一帧画面时间内不断打开和关闭，第九晶体管关闭时向第一电容发射电荷，显示面板的亮度随之下降，打开时从第一电容中捕获电荷，也即发射电荷的回收，显示面板的亮度随之回升，形成闪烁。如此，在下一帧到来之前往复若干次，将显示面板的亮度闪烁变成高频，从而不能被人眼识别，提升显示效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一种显示面板的电路结构示意图；

图2示出本发明第一实施例的像素驱动电路的电路图；

图3示出图2所示的像素驱动电路工作时的波形图；

图4示出图3中t11阶段像素驱动电路的工作状态示意图；

图5示出图3中t12阶段像素驱动电路的工作状态示意图；

图6示出图3中t13阶段像素驱动电路的工作状态示意图；

图7示出图3中t2阶段像素驱动电路的工作状态示意图；

图8示出图3中t31阶段像素驱动电路的工作状态示意图；

图9示出图3中t32阶段像素驱动电路的工作状态示意图；

图10示出本发明第二实施例的像素驱动电路的电路图；

图11示出本发明第三实施例的像素驱动电路的电路图；

图12示出本发明第四实施例的像素驱动电路的电路图；

图13示出本发明第五实施例的像素驱动电路的电路图；

图14示出本发明第六实施例的像素驱动电路的电路图。

附图标记：

10 显示面板

11 显示区

111 像素驱动电路

121 数据驱动器

ELVDD 第一电源电压

ELVSS 第二电源电压

DATA 数据信号

Em 发光控制信号

Sn-1 第一扫描信号

Sn 第二扫描信号

R1 n 第一重置信号

R2n 第二重置信号

Vint1 第一初始化信号

Vint2 第二初始化信号

Vint3 第三初始化信号

ref1 第一参考电位

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

T8 第八晶体管

T9 第九晶体管

T10 第十晶体管

C1 第一电容

C2 第二电容

N1 第一节点

N2 第二节点

N3 第三节点

N4 第四节点

D 发光二极管

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、模块、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知模块、方法、装置、实现、步骤、或者操作以避免模糊本公开的各方面。

本案发明人通过细致深入研究，对于现有技术中所存在的问题，提供了一种解决方案。图1示出本发明的一种显示面板的电路结构示意图；图2示出本发明第一实施例的像素驱动电路的电路图；图10示出本发明第二实施例的像素驱动电路的电路图；图11示出本发明第三实施例的像素驱动电路的电路图；图12示出本发明第四实施例的像素驱动电路的电路图；

图13示出本发明第五实施例的像素驱动电路的电路图。图14示出本发明第六实施例的像素驱动电路的电路图。如图1至2、10至14所示，本发明公开一些像素驱动电路111以及显示面板10，其中，像素驱动电路111至少包括8、9或10个晶体管、1或2个存储电容、1条数据信号线、1条发光控制信号线、2条扫描信号线和2条高频重置信号线。本发明的像素驱动电路111以及显示面板10，通过在像素驱动电路111中添加“发射电荷回收”结构，将发射电荷带来的画面闪烁变为高频从而不能被人眼识别。具体地，在低刷新率情况下，第九晶体管T9在第一重置信号R1 n的作用下，在一帧画面时间内不断打开和关闭，第九晶体管T9关闭时向第一电容C1发射电荷，显示面板的亮度随之下降，打开时从第一电容C1中捕获电荷，也即发射电荷的回收，显示面板的亮度随之回升，形成闪烁。如此，在下一帧到来之前往复若干次，将显示面板的亮度闪烁变成高频，从而不能被人眼识别，提升显示效果。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明的一个方面提供一种显示面板10，该显示面板10包括显示区11和非显示区。其中，扫描驱动电路、发光驱动电路和数据驱动器121位于显示面板10的非显示区。显示区11包括阵列排列的发光像素和像素驱动电路111。发光像素至少在扫描驱动电路、发光驱动电路、数据驱动器121和像素驱动电路111的共同作用下发光。

基于同一发明构思，本发明的另一个方面提供一些像素驱动电路111。如图2所示，本发明第一实施例的像素驱动电路111包括：第一晶体管T1至第九晶体管T9，以及第一电容C1。其中，第一晶体管T1的第一极连接于数据信号DATA，第二极连接于第一节点N1，栅极连接于第二扫描信号Sn。第二晶体管T2的第一极连接于第一节点N1，第二极连接于第三节点N3，栅极连接于第二节点N2。第三晶体管T3的第二极连接于第三节点N3，栅极连接于第二扫描信号Sn。第四晶体管T4的第一极连接于第一电源电压ELVDD，第二极连接于第一节点N1，栅极连接于发光控制信号Em。第五晶体管T5的第一极连接于第三节点N3，第二极连接于发光二极管D的第一极，栅极连接于发光控制信号Em。第六晶体管T6的第二极连接于第一初始化信号Vint1，栅极连接于第一扫描信号Sn-1。第七晶体管T7的第一极连接于发光二极管D的第一极，第二极连接于第二初始化信号Vint2，栅极连接于第一重置信号R1 n。第九晶体管T9的第一极连接于第二节点N2，第二极连接于第六晶体管T6的第一极，栅极连接于第二重置信号R2n。第一电容C1的第一极连接于第一电源电压ELVDD，第二极连接于第二节点N2。在本实施例中，第三晶体管T3的第一极连接于第四节点N4。此外，像素驱动电路111还包括：第八晶体管T8。第八晶体管T8的第一极连接于第一节点N1，第二极连接于第三初始化信号Vint3，栅极连接于第一重置信号R1 n。

在本实施例中，第一晶体管T1至第九晶体管T9均为P型MOS管。P型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)简称P型MOS管或者PMOS管。其中，PMOS管的控制端为栅极，其第一极为源极，第二极为漏极，或者其第一极为漏极，第二极为源极。PMOS管的导通电平为低电平，其关闭电平为高电平。在另一些实施例中，本领域所属技术人员很容易得出本发明所提供的像素驱动电路111可以轻易改成全为N型MOS管。此外，本发明所提供的像素驱动电路111也可以轻易改为CMOS管。需要说明的是，下文中晶体管的导通和关断时的高低电平均是以PMOS管为例的，当根据设计需要选择其它相应的晶体管类型时，其导通和关断的高低电平也会相应的变化。

在本实施例中，发光二极管D的第二极连接于第二电源电压ELVSS。其中，第一电源电压ELVDD为正电源电压，第二电源电压ELVSS为负电源电压，但并不以此为限。

在本实施例中，第一初始化信号Vint1、第二初始化信号Vint2和第三初始化信号Vint3为负电压，并且三者的电压均低于第二电源电压ELVSS，但并不以此为限。

在本实施例中，发光二极管D可以为OLED或者AMOLED(Active-matrix organiclight emitting diode，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体)。

图3示出图2所示的像素驱动电路工作时的波形图。图4示出图3中t11阶段像素驱动电路的工作状态示意图。图5示出图3中t12阶段像素驱动电路的工作状态示意图。图6示出图3中t13阶段像素驱动电路的工作状态示意图。图7示出图3中t2阶段像素驱动电路的工作状态示意图。图8示出图3中t31阶段像素驱动电路的工作状态示意图。图9示出图3中t32阶段像素驱动电路的工作状态示意图。

本发明实施例中的像素电路工作在低频下，其中低频是指操作频率小于60Hz，但最低操作频率为1Hz。具体地，图3为本发明的像素驱动电路111在操作频率为60Hz、每一帧内插黑和发光2次情况下的时序图。当然，本发明的像素驱动电路111在每一帧内也可以插黑和发光多次，只需要在t1和t2阶段之后重复t3和t4阶段即可。以下仅以图3中的2次为例，多次的情况与之相近，不再赘述。图4至图9中“×”表示晶体管截止。

如图3所示，在本实施例中，在发光控制信号Em的同一高电位阶段，第二重置信号R2n与第一扫描信号Sn-1具有相同时刻的下降沿，第二重置信号R2n与第二扫描信号Sn具有相同时刻的上升沿。并且，第二重置信号R2n在上述下降沿和上升沿之间均保持低电位。在发光控制信号Em的同一高电位阶段，第一重置信号R1 n的下降沿在第二重置信号R2n上升沿之后，第一重置信号R1 n的上升沿在发光控制信号Em的本次高电位阶段结束前。并且，第一重置信号R1 n在上述下降沿和上升沿之间均保持低电位。

如图3所示，在本实施例中，在显示画面的一帧时间内，第一重置信号R1 n、第二重置信号R2n和发光控制信号Em的频率相同，第一扫描信号Sn-1和第二扫描信号Sn的频率相同。在显示画面的一帧时间内，第一重置信号R1 n的频率为第一扫描信号Sn-1的两倍。

如图3所示，在本实施例中，在显示画面的一帧时间内，像素驱动电路111的工作过程被划分为4个阶段，分别为t1至t4。其中，t1包括t11至t13等小阶段，t3包括t31和t32等小阶段。

在t1阶段，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。具体细分阶段的描述如下：

如图4所示，在t11阶段，发光控制信号Em、第二扫描信号Sn和第一重置信号R1 n输入高电平，第一扫描信号Sn-1和第二重置信号R2n输入低电平。第一晶体管T1、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第七晶体管T7和第八晶体管T8被关闭，第六晶体管T6和第九晶体管T9被打开。第一初始化信号Vint1的低电位通过第六晶体管T6和第九晶体管T9写入第二晶体管T2的栅极。在本阶段中，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。此时由于第六晶体管T6打开，第九晶体管T9通过第六晶体管T6捕获来自第一初始化信号Vint1的电荷。

如图5所示，在t12阶段，发光控制信号Em、第一扫描信号Sn-1和第一重置信号R1 n输入高电平，第二扫描信号Sn和第二重置信号R2n输入低电平。第四晶体管T4至第八晶体管T8被关闭，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第九晶体管T9被打开。数据信号DATA透过第一晶体管T1将数据电压写入第一节点N1。在本阶段中，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。此时由于第三晶体管T3打开，第九晶体管T9通过第三晶体管T3捕获来自数据信号DATA的电荷。

如图6所示，在t13阶段，发光控制信号Em、第一扫描信号Sn-1、第二扫描信号Sn和第二重置信号R2n输入高电平，第一重置信号R1 n输入低电平。第一晶体管T1、第三晶体管T3至第六晶体管T6以及第九晶体管T9被关闭，第七晶体管T7和第八晶体管T8被打开。在本阶段中，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。此时第九晶体管T9被关闭，并向第一电容C1中发射电荷，导致第二节点N2的电位上升。

如图7所示，在t2阶段，第一扫描信号Sn-1、第二扫描信号Sn、第二重置信号R2n和第一重置信号R1 n输入高电平，发光控制信号Em输入低电平。第一晶体管T1、第三晶体管T3、第六晶体管T6至第九晶体管T9被关闭，第二晶体管T2、第四晶体管T4和第五晶体管T5被打开。第一电源电压ELVDD和第二电源电压ELVSS施加于发光二极管D的两极，使之发光。在本阶段中，发光控制信号Em输入低电平，发光二极管D发光。同时第九晶体管T9继续保持关闭，并向第一电容C1中继续发射电荷，发光二极管D的亮度逐渐下降，进而显示面板的亮度下降。

在t3阶段，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。具体细分阶段的描述如下：

如图8所示，在t31阶段，发光控制信号Em、第一扫描信号Sn-1、第二扫描信号Sn和第一重置信号R1 n输入高电平，第二重置信号R2n输入低电平。第一晶体管T1、第三晶体管T3至第八晶体管T8被关闭，第九晶体管T9被打开。在本阶段中，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。同时，第九晶体管T9再次打开，并从第一电容C1中捕获电荷，回收束缚在第九晶体管T9中，使第二节点N2的电位下降。

如图9所示，在t32阶段，发光控制信号Em、第一扫描信号Sn-1、第二扫描信号Sn和第二重置信号R2n输入高电平，第一重置信号R1 n输入低电平。第一晶体管T1、第三晶体管T3至第六晶体管T6和第九晶体管T9被关闭，第七晶体管T7和第八晶体管T8被打开。在本阶段中，发光控制信号Em输入高电平，发光二极管D不发光。同时，第九晶体管T9被关闭，被第九晶体管T9捕获的电荷逐渐释放，使第二节点N2的电位回升。

在t4阶段，像素驱动电路111的工作情况与t2阶段相同。在本阶段中，发光控制信号Em输入低电平，发光二极管D发光，并且此时亮度达到没有发生电荷发射时的亮度。然后第九晶体管T9继续保持关闭，并向第一电容C1中继续发射电荷，发光二极管D的亮度逐渐下降，进而显示面板的亮度下降。

在本实施例中，第九晶体管T9、第一电容C1、第一重置信号R1 n和第二重置信号R2n共同形成了“发射电荷回收”结构的核心组成部分。其中，第九晶体管T9在第一重置信号R1 n的作用下，在一帧画面时间内不断打开和关闭。第九晶体管T9关闭时向第一电容C1发射电荷，打开时从第一电容C1中捕获电荷，也即发射电荷的回收。在t1至t4阶段，第九晶体管T9中电荷的捕获和释放的过程完整地进行了两次，显示面板亮度的下降和回升也进行了两次。当第九晶体管T9的开关频率比较高时，例如本实施例的120Hz，这种捕获和发射过程带来的亮度变化变为人眼不可识别。在另一些实施例中，也可以重复本实施例的t3和t4阶段，以将电荷的捕获和释放的过程变为更高频，显示面板亮度的下降和回升也变成更高频，以将发射电荷带来的画面闪烁变为高频从而不能被人眼识别，进一步降低漏电对显示面板10亮度闪烁的影响，提升显示面板10的显示效果。

图10示出本发明第二实施例的像素驱动电路的电路图。如图10所示，本发明第二实施例的像素驱动电路111，与第一实施例相比不包括第八晶体管T8以及与之相连接的其它电路结构。在本实施例中，因不包括第八晶体管T8，因此第一节点N1也就缺少重置。但本实施例保留了第七晶体管T7和第九晶体管T9的第一重置信号R1 n和第二重置信号R2n，在可以显著改善低刷新频率下的闪烁现象的同时，减少了元器件的使用，减低生产工艺难度和成本。

图11示出本发明第三实施例的像素驱动电路的电路图。如图11所示，本发明第三实施例的像素驱动电路111，与第一实施例相比电路连接结构相同。然而在本实施例中，第九晶体管T9采用铟镓锌氧化物或者非晶硅制备。具体地，第九晶体管T9采用宽禁带、低漏电材料以进一步降低电荷的释放，如铟镓锌氧化物(IGZO)或者非晶硅(a-Si)等等，相应信号只需根据第九晶体管T9的极性更改高低电位，即可实现相同的效果，重复之处不再赘述。

图12示出本发明第四实施例的像素驱动电路的电路图。如图12所示，本发明第四实施例的像素驱动电路111，与第一实施例相比其第八晶体管T8的连接方式相同，第三晶体管T3的第一极不连接于第四节点N4。此外，本实施例的像素驱动电路111还包括第十晶体管T10。第十晶体管T10的第一极连接于第二节点N2，第二极连接于第三晶体管T3的第一极，栅极连接于第二重置信号R2n。在本实施例中，第一晶体管T1至第十晶体管T10均为P型MOS管。本实施例采用第九晶体管T9和第十晶体管T10替代第一实施例中的第九晶体管T9的作用，本实施例的时序与第一实施例相同，可以实现相同的效果，重复之处不再赘述。

图13示出本发明第五实施例的像素驱动电路的电路图。如图13所示，本发明第五实施例的像素驱动电路111，与第一实施例相比其第二晶体管为背栅结构，其背栅极连接于第一参考电位ref1。第一参考电位ref1通常是恒定的，以提高第二晶体管T2的稳定性，但也可以进行微小调整以满足特定的显示需求。本实施例在第一实施例的第九晶体管T9增加发射电荷回收结构的基础上，为驱动晶体管，也即第二晶体管T2增加背栅结构，在实现第一实施例优点的同时，还可以提高第二晶体管T2的稳定性和抵抗外界电场的能力，改善外电场影响对显示面板带来的闪烁问题。

图14示出本发明第六实施例的像素驱动电路的电路图。如图14所示，本发明第六实施例的像素驱动电路111，与第一实施例相比，增加了第二电容C2，其第一极连接于第四节点N4，第二极连接于第一电源电压ELVDD。本实施例在第一实施例的基础上，在第四节点N4与第一电源电压ELVDD之间额外增加了第二电容C2，在实现第一实施例优点的同时，调节第九晶体管T9关闭后第四节点N4处由于栅源、栅漏电容耦合产生的电位变化，从而调整第九晶体管T9，第三晶体管T3和第六晶体管T6的Vds，从而调节电荷发射的方向和速率，进一步精细优化闪烁效果。

基于同一发明构思，本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板10。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示面板10的实施例，技术方案以及技术效果重复之处不再赘述。

综上，本发明的像素驱动电路111以及显示面板10，通过在像素驱动电路111中添加“发射电荷回收”结构，将发射电荷带来的画面闪烁变为高频从而不能被人眼识别。具体地，在低刷新率情况下，第九晶体管T9在第一重置信号R1 n的作用下，在一帧画面时间内不断打开和关闭，第九晶体管T9关闭时向第一电容C1发射电荷，显示面板的亮度随之下降，打开时从第一电容C1中捕获电荷，也即发射电荷的回收，显示面板的亮度随之回升，形成闪烁。如此，在下一帧到来之前往复若干次，将显示面板的亮度闪烁变成高频，从而不能被人眼识别，提升显示效果。

以上内容是结合具体的优选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。