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，尤指一种像素电路、显示面板及其驱动方法。

背景技术：

显示领域目前较成熟的技术有液晶显示(liquidcrystaldisplay，lcd)及主动矩阵式有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)显示。在整套显示系统中，oled产品是通过借助电子与空穴复合，激发出各种波长的光谱，从而形成图形。通过oled技术形成的显示面板具有快速的响应速度，同时可以达到对比度最大化，因此oled显示面板有望成为下一代显示主流产品。

一般地，oled显示面板包括：栅极驱动装置、显示面板、数据驱动器和时序控制器。其中栅极驱动装置包括：单独的栅极驱动集成电路，或者面板栅极驱动电路。而显示面板包括：数据线、栅极线以及通过它们控制的像素。通常工作方式为，栅极驱动装置向栅极线提供栅极驱动信号，使某一行的像素得到数据线的数据电压信号，像素根据数据电压的大小发出不同亮度的光。

由于目前的单独的栅极驱动集成电路不能满足显示面板的窄边框、低成本等要求，因此面板栅极驱动电路越来越受到关注。传统的面板栅极电路的驱动方式由于制造工艺不同造成结构不同而有所区别，但基本原理类似。

现有技术中，为了补偿驱动晶体管的阈值电压，像素电路中的晶体管的数量一般都比较多，例如图1所示的像素电路，包括5个晶体管t1～t5，需要4条控制线进行控制，需要占用过多的像素面积，不利于实现高像素密度(pixelsperinch，ppi)。另外，参见如图2所示的时序图，4条控制线上的信号至少需要有4个驱动电路才能实现，不利于窄边框设计。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种像素电路、显示面板及驱动方法，用以解决现有技术中由于像素电路中晶体管的数量多而不利于提高ppi的问题。

本发明实施例提供的一种像素电路，包括：写入/补偿模块、电容、复位模块、驱动晶体管和发光器件，其中；

所述电容连接于所述驱动晶体管的栅极和源极之间；

所述驱动晶体管的漏极与电源电压输入端连接，其中所述电源电压输入端用于在复位补偿阶段和发光阶段接收电源电压；

所述写入/补偿模块，其输入端与数据线连接，控制端与扫描线连接，输出端与所述驱动晶体管的栅极连接；所述写入/补偿模块用于在所述复位补偿阶段，在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极提供第一参考电压；在数据写入阶段在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极写入数据信号；

所述复位模块，其输入端与复位信号线连接，控制端与复位控制线连接，输出端与所述驱动晶体管的源极连接；所述复位模块用于在所述复位补偿阶段，在所述复位控制线的控制下将所述复位信号线的复位信号提供给所述驱动晶体管的源极；

所述发光器件的输入端与所述驱动晶体管的源极连接，所述驱动晶体管用于在所述发光阶段驱动所述发光器件发光。

可选地，写入/补偿模块包括：第一开关晶体管，其中；

所述第一开关晶体管的栅极与所述扫描线连接，所述第一开关晶体管的源极与所述数据线连接，所述第一开关晶体管的漏极与所述驱动晶体管的栅极连接。

可选地，所述复位模块包括：第二开关晶体管，其中；

所述第二开关晶体管的栅极与所述复位控制线连接，所述第二开关晶体管的源极与所述复位信号线连接，所述第二开关晶体管的漏极与所述驱动晶体管的源极连接。

可选地，所述像素电路还包括：第三开关晶体管；其中：

所述第三开关晶体管的栅极与发光控制线电连接，所述第三开关晶体管的源极与电源电压线连接，所述第三开关晶体管的漏极与所述电源电压输入端连接。

相应地，本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括显示区域和边框区域，所述显示区域包括多个本发明实施例提供的上述任一种的像素电路。

相应地，本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括显示区域和边框区域，所述显示区域包括：呈矩阵排列的多个本发明实施例提供的上述任一种的像素电路，和多条电源电压连接线；每一条所述电源电压连接线连接一列或一行所述像素电路的所述电源电压输入端；

所述边框区域包括电源电压信号线，所述电源电压信号线与各所述电源电压连接线均进行连接，所述电源电压信号线用于向所述多条电源电压连接线提供电源电压信号。

相应地，本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括显示区域和边框区域，所述显示区域包括：呈矩阵排列的多个本发明实施例提供的上述任一种的像素电路，和多条电源电压连接线；每一条所述电源电压连接线连接一列或一行所述像素电路的所述电源电压输入端；

所述边框区域包括电源电压线和与所述多条电源电压连接线对应的开关电路，所述开关电路用于在发光控制线的控制下使所述电源电压线与所述多条电源电压连接线均导通。

可选地，所述开关电路包括多个第四开关晶体管，每一所述第四开关晶体管对应一条所述电源电压连接线；

各所述第四开关晶体管的栅极均与所述发光控制线连接，各所述第四开关晶体管的源极均与所述电源电压线连接，各所述第四开关晶体管的漏极分别与对应的所述电源电压连接线连接。

可选地，所述多个第四开关晶体管在所述边框区域沿行方向或列方向排列设置。

可选地，所述开关电路包括一个第四开关晶体管；

所述第四开关晶体管的栅极与所述发光控制线连接，所述第四开关晶体管的源极与所述电源电压线连接，所述第四开关晶体管的漏极与所述多条电源电压连接线均连接。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述显示面板的驱动方法，包括：

在所述复位补偿阶段，向所述电源电压输入端输入电源电压，所有所述像素电路中的所述复位模块在所述复位控制线的控制下将所述复位信号线的复位信号提供给所述驱动晶体管的源极；所有所述像素电路中的所述写入/补偿模块在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极提供第一参考电压；

在所述数据写入阶段，逐行控制所述像素电路中的所述写入/补偿模块，使其在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极写入数据信号；

在所述发光阶段，向所述电源电压输入端输入电源电压，所有所述像素电路中的所述驱动晶体管均驱动对应的发光器件发光。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的像素电路、显示面板及其驱动方法，包括：写入/补偿模块、电容、复位模块、驱动晶体管和发光器件；其中，所述写入/补偿模块用于在复位补偿阶段，在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极提供第一参考电压；在数据写入阶段在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极写入数据信号；所述复位模块用于在所述复位补偿阶段，在所述复位控制线的控制下将所述复位信号线的复位信号提供给所述驱动晶体管的源极；最终像素电路在发光阶段驱动发光器件发光。该像素电路结构简单、且仅需要扫描线和复位控制线来控制对应的模块，因此像素电路占用面积较小，可以实现高ppi。并且，由于控制线少，当应用于显示面板时，需要的驱动电路也少，有利于窄边框设计。

附图说明

图1为现有技术中一种像素电路的结构示意图；

图2为图1所示的像素电路的时序图；

图3为本发明实施例提供的像素电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的像素电路的具体电路结构示意图之一；

图5为图3和图4所示的像素电路对应的时序图；

图6为本发明实施例提供的像素电路的具体电路结构示意图之二；

图7为图6所示的像素电路的时序图；

图8为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图之一；

图9为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图之二；

图10为本发明实施例提供的显示面板的具体电路结构示意图之一；

图11为本发明实施例提供的显示面板的具体电路结构示意图之二；

图12为本发明实施例提供的驱动方法的流程图；

图13为图9至图11所示的显示面板的时序图；

图14为图8所示的显示面板的时序图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种像素电路，如图3所示，包括：

写入/补偿模块01、电容c、复位模块02、驱动晶体管t0和发光器件d；其中：所述电容c连接于所述驱动晶体管t0的栅极和源极之间；所述驱动晶体管t0的漏极与电源电压输入端in连接，其中所述电源电压输入端in用于在复位补偿阶段和发光阶段接收电源电压；所述写入/补偿模块01，其输入端与数据线dl连接，其控制端与扫描线sl连接，输出端与所述驱动晶体管t0的栅极连接；所述写入/补偿模块01用于在所述复位补偿阶段，在所述扫描线sl的控制下通过所述数据线dl向所述驱动晶体管t0的栅极提供第一参考电压；在数据写入阶段在所述扫描线sl的控制下通过所述数据线dl向所述驱动晶体管t0的栅极写入数据信号；所述复位模块02，其输入端与复位信号线rl连接，其控制端与复位控制线cl连接，其输出端与所述驱动晶体管t0的源极连接；所述复位模块02用于在所述复位补偿阶段，在所述复位控制线cl的控制下将所述复位信号线rl的复位信号提供给所述驱动晶体管t0的源极；所述发光器件d的输入端与所述驱动晶体管t0的源极连接，所述驱动晶体管t0用于在所述发光阶段驱动所述发光器件d发光。

本发明实施例提供的像素电路，在所述复位补偿阶段，所述电源电压输入端in接收电源电压，所述复位模块02在所述复位控制线cl的控制下将所述复位信号线rl的复位信号提供给所述驱动晶体管t0的源极，以对所述驱动晶体管t0的源极电压进行复位；所述像素电路中的所述写入/补偿模块01在所述扫描线sl的控制下通过所述数据线dl向所述驱动晶体管t0的栅极提供第一参考电压，以实现对所述驱动晶体管的阈值电压的抓取；在所述数据写入阶段，所述写入/补偿模块01在所述扫描线sl的控制下通过所述数据线dl向所述驱动晶体管t0的栅极写入数据信号，以实现数据写入；在所述发光阶段，向所述电源电压输入端in接收电源电压，所述驱动晶体管t0驱动所述发光器件d发光，实现像素电路的内部补偿发光。

本发明实施例提供的上述像素电路中，包括写入/补偿模块01、电容c、复位模块02、驱动晶体管t0和发光器件d，结构简单、且仅需要扫描线和复位控制线来控制对应的模块，因此像素电路占用面积较小，可以实现高ppi。并且，由于控制线少，当应用于显示面板时，需要的驱动电路也少，有利于窄边框设计。

下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。需要说明的是，本实施例中是为了更好的解释本发明，但不限制本发明。

可选地，在本发明实施例提供的像素电路中，如图4所示，写入/补偿模块包括：第一开关晶体管，其中；

所述第一开关晶体管t1的源极与数据线dl连接，所述第一开关晶体管t1的栅极与扫描线sl连接，所述第一开关晶体管t1的漏极与所述驱动晶体管t0的栅极连接。

以上仅是举例说明像素电路中写入/补偿模块的具体结构，在具体实施时，写入/补偿模块的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，在此不做限定。

可选地，在本发明实施例提供的像素电路中，如图4所示，所述复位模块包括：第二开关晶体管，其中；

所述第二开关晶体管t2的源极与复位信号线rl连接，所述第二开关晶体管t2的栅极与复位控制线cl连接，所述第二开关晶体管t2的漏极与所述驱动晶体管t0的源极连接。

以上仅是举例说明像素电路中复位模块的具体结构，在具体实施时，复位模块的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，在此不做限定。

在具体实施时，所述发光器件d可以为发光二极管，也可以为其它发光器件，在此不作限定。

本发明实施例提供的像素电路以驱动晶体管为n型晶体管为例进行说明，对于驱动晶体管为p型晶体管的情况，原理与驱动晶体管为n型晶体管相同，在此不作限定。

进一步地，在本发明实施例中，为了简化制作工艺，所有开关晶体管均为n型晶体管或p型晶体管，在此不作限定。在具体实施时，n型晶体管在其栅极为高电平信号时导通，低电平信号时截止；p型晶体管在其栅极为低电平信号时导通，高电平信号时截止。

需要说明的是，本发明上述实施例中提到的晶体管可以是薄膜晶体管(tft，thinfilmtransistor)，也可以是金属氧化物半导体场效应管(mos，metaloxidesemiconductor)，在此不作限定。在具体实施中，这些晶体管的源极和漏极可以进行互换。

下面以图4所示的像素电路为例，结合图5所示的时序图，对本发明实施例提供的像素电路的工作原理进行说明。

在复位补偿阶段p1，向电源电压输入端in提供电源电压。向复位控制线cl提供高电平信号，使第二开关晶体管t2导通，复位信号线rl上的复位信号vrst通过复位信号线rl写入驱动晶体管t0的源极，以对驱动晶体管t0的源极电压进行复位；向扫描线sl提供高电平信号，使第一开关晶体管t1导通，数据线dl上的第一参考电压vref通过第一开关晶体管t1传输至驱动晶体管t0的栅极。其中vref和vrst需要满足vref-vrst＞vth，vth为驱动晶体管t0的阈值电压。驱动晶体管t0导通，之后向复位控制线cl提供低电平信号，使第二开关晶体管t2截止，电源电压通过驱动晶体管t0开始对电容c进行充电，当充电至电容c的电压差为vth时，驱动晶体管t0截止，此时驱动晶体管t0的源极电压为vref-vth。

在数据写入阶段p2，不向电源电压输入端in提供信号，向扫描线sl提供高电平信号，控制第一开关晶体管t1的导通，将数据线dl上的数据信号vdata写入驱动晶体管t0的栅极。该阶段，驱动晶体管t0的栅极的电压为vdata，驱动晶体管t0源极的电压仍为vref-vth。

在发光阶段p3，向电源电压输入端in提供电源电压。此时驱动晶体管t0漏极电压为电源电压，驱动晶体管t0工作处于饱和状态，根据饱和状态电流特性可知，流过驱动晶体管t0且用于驱动发光器件d发光的工作电流i满足公式：i＝k(vgs-vth)²＝k(vdata-vref+vth-vth)²＝k(vdata-vref)²。其中，k为结构参数，相同结构中此数值相对稳定，可以算作常量。

由上式可以看出，此时驱动晶体管t0的输出的驱动电流i已经不受驱动晶体管t0的阈值电压vth与电源电压的压降的影响，只与数据信号vdata和第一参考电压vref有关，因此改善了驱动晶体管t0由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压漂移以及电源电压的压降的问题，从而提高显示效果。另外，本实施例与现有技术相比，减少了所述像素电路的结构中的tft与信号线的数量，进而提高了显示面板的ppi。

进一步地，在本发明实施例中，如图6所示，像素电路还包括：第三开关晶体管t3；其中：所述第三开关晶体管t3的栅极与发光控制线em连接，所述第三开关晶体管t3的源极与电源电压线vdd连接，所述第三开关晶体管t3的漏极与所述电源电压输入端in连接。从而通过控制第三开关晶体管t3实现向电源电压输入端in的电源电压的通断。

具体地，图6所示像素电路对应的时序图如图7所示。该像素电路与图4所示像素电路相比，仅是在复位补偿阶段p1和在发光阶段p3，第三开关晶体管t3导通，其它晶体管的工作状态与上述实例相同，在此不作赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板。所述显示面板包括显示区域和边框区域，所述显示区域包括多个像素电路。该显示面板的实施可以参见上述像素电路的实施例，重复之处不再赘述。

当本发明实施例提供的如图3所示的像素电路应用于显示面板时，如图8所示，所述显示面板包括显示区域aa和边框区域bb，所述显示区域aa包括：呈矩阵排列的多个上述实施例的像素电路pix和多条电源电压连接线vddl；每一条所述电源电压连接线vddl连接一列或一行所述像素电路pix的所述电源电压输入端in；

所述边框区域bb包括电源电压信号线vdds与各所述电源电压连接线vddl均进行连接，所述电源电压信号线vdds用于向所述多条电源电压连接线vddl提供电源电压信号。

本实施例将电源电压信号线vdds和与所述多条电源电压连接线vddl置于边框区域bb，提高了显示面板的ppi和开口率。

可选地，当本发明实施例提供的如图3所示的像素电路应用于显示面板时，如图9所示，所述显示面板包括显示区域aa和边框区域bb，所述显示区域aa包括：呈矩阵排列的多个上述实施例的像素电路pix和多条电源电压连接线vddl；每一条所述电源电压连接线vddl连接一列或一行所述像素电路pix的所述电源电压输入端in；

所述边框区域bb包括电源电压线vdd和与所述多条电源电压连接线vddl对应的开关电路10，所述开关电路10用于在发光控制线em的控制下使所述电源电压线vdd与所述多条电源电压连接线vddl均导通。本实施例将电源电压线vdd和与所述多条电源电压连接线vddl及对应的开关电路10置于边框区域bb，提高了显示面板的ppi和开口率。

可选地，如图10所示，所述开关电路10包括多个第四开关晶体管t4，每一所述第四开关晶体管t4对应一条所述电源电压连接线vddl；

各所述第四开关晶体管t4的栅极均与所述发光控制线em连接，各所述第四开关晶体管t4的源极均与所述电源电压线vdd连接，各所述第四开关晶体管t4的漏极分别与对应的所述电源电压连接线vddl连接。这样可以简化开关电路10的结构，从而降低开关电路10的占用面积。

可选地，所述多个第四开关晶体管t4在所述边框区域bb沿行方向或者列方向排列设置。

可选地，如图11所示，所述开关电路10包括一个第四开关晶体管t4；所述第四开关晶体管t4的栅极与所述发光控制线em连接，所述第四开关晶体管t4的源极与所述电源电压线vdd连接，所述第四开关晶体管的漏极与所述多条电源电压连接线vddl均连接。这样可以避免电源电压连接线vddl在边框区域bb延伸后才能连接至所述第四开关晶体管t4的漏极，可以减少变宽区域bb的布线。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述显示面板的驱动方法，如图12所示，包括：复位补偿阶段、数据写入阶段、发光阶段，对应的时序图如图13所示。该驱动方法包括：

s101、复位补偿阶段，向电源电压输入端输入电源电压，所有像素电路中的复位模块在复位控制线的控制下将复位信号线的复位信号提供给驱动晶体管的源极；所有像素电路中的写入/补偿模块在扫描线的控制下通过数据线向驱动晶体管的栅极提供第一参考电压。

s102、数据写入阶段，逐行控制像素电路中的写入/补偿模块，使其在扫描线的控制下通过数据线向驱动晶体管的栅极写入数据信号。

s103、发光阶段，向电源电压输入端输入电源电压，所有像素电路中的驱动晶体管均驱动对应的发光器件发光。

下面以图11所示的显示面板为例，结合图13所示的时序图对本发明实施例提供的上述任一种显示面板进行详细说明。

在复位补偿阶段p1，发光控制线em向第四开关晶体管t4的栅极提供一个高电平信号，使得第四开关晶体管t4导通，使电源连接线vddl向电源电压输入端in提供电源电压。向所有复位控制线cl提供高电平信号，使第二开关晶体管t2导通，复位信号线rl上的复位信号vrst通过复位信号线rl写入驱动晶体管t0的源极，以对驱动晶体管t0的源极电压进行复位；向所有扫描线sl(1)、sl(2)……sl(n)提供高电平信号，使第一开关晶体管t1导通，数据线dl上的第一参考电压vref通过第一开关晶体管t1传输至驱动晶体管t0的栅极。其中n为大于1的正整数，vref和vrst需要满足vref-vrst＞vth，vth为驱动晶体管t0的阈值电压。驱动晶体管t0导通，之后向复位控制线cl提供低电平信号，使第二开关晶体管t2截止，电源电压通过驱动晶体管t0开始对电容c进行充电，当充电至电容c的电压差为vth时，驱动晶体管t0截止，此时驱动晶体管t0的源极电压为vref-vth。

在数据写入阶段p2，不向电源电压输入端提供信号，逐行控制扫描线sl(1)、sl(2)……sl(n)提供高电平信号，依次控制对应的第一开关晶体管t1的导通，将数据线dl上的数据信号vdata依次写入对应驱动晶体管t0的栅极。该阶段，驱动晶体管t0的栅极的电压为vdata，驱动晶体管t0源极的电压仍为vref-vth。

在发光阶段p3，发光控制线em向第四开关晶体管t4的栅极提供一个高电平信号，使得第四开关晶体管t4导通，使电源连接线vddl向所有像素电路的电源电压输入端in提供电源电压。驱动晶体管t0漏极电压为电源电压，驱动晶体管t0工作处于饱和状态，所有像素电路的发光器件均发光。根据饱和状态电流特性可知，流过驱动晶体管t0且用于驱动发光器件d发光的工作电流i满足公式：i＝k(vgs-vth)²＝k(vdata-vref+vth-vth)²＝k(vdata-vref)²。其中，k为结构参数，相同结构中此数值相对稳定，可以算作常量。

由上式可以看出，此时驱动晶体管t0的输出的驱动电流i已经不受驱动晶体管t0的阈值电压vth与电源电压的压降的影响，只与数据信号vdata和第一参考电压vref有关，因此改善了驱动晶体管t0由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压漂移以及电源电压的压降的问题，从而提高显示效果。另外，本实施例与现有技术相比，减少了所述像素电路的结构中的tft与信号线的数量，进而提高了显示面板的ppi。同时，本实施例将电源电压线vdd和与所述多条电源电压连接线vddl及对应的开关电路10置于边框区域bb，提高了显示面板的ppi和开口率。

下面以图8所示的显示面板为例，结合以图14所示的时序图对本发明实施例提供的上述任一种显示面板进行详细说明。

在复位补偿阶段p1，电源电压信号线vdds向所有所述像素电路的电源连接线vddl提供电源电压信号，使所有所述像素电路电源电压输入端in得到电源电压信号。在数据写入阶段p2，电源电压信号线vdds通过电源电压连接线vddl向所有所述像素电路电源电压输入端in提供低电平信号。在发光阶段p3，电源电压信号线vdds提供电源电压连接线vddl向所有所述像素电路电源电压输入端in提供电源电压信号。所述显示面板的其它结构的驱动方法与前一实施例相同，此处不再赘述。

具体地，电源电压信号线vdds的信号可以由多种方式提供，例如中央处理器(centralprocessingunit，cpu)等，在此不作限定。

本发明实施例提供的像素电路、显示面板及其驱动方法，包括：写入/补偿模块、电容、复位模块、驱动晶体管和发光器件；其中，所述写入/补偿模块用于在复位补偿阶段，在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极提供第一参考电压；在数据写入阶段在所述扫描线的控制下通过所述数据线向所述驱动晶体管的栅极写入数据信号；所述复位模块用于在所述复位补偿阶段，在所述复位控制线的控制下将所述复位信号线的复位信号提供给所述驱动晶体管的源极；最终像素电路在发光阶段驱动发光器件发光。该像素电路结构简单、且仅需要扫描线和复位控制线来控制对应的模块，因此像素电路占用面积较小，可以实现高ppi。并且，由于控制线少，当应用于显示面板时，需要的驱动电路也少，有利于窄边框设计。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。