像素电路、像素电路驱动方法及显示装置与流程

1.本技术属于显示技术领域，具体涉及一种像素电路、像素电路驱动方法及显示装置。


背景技术：

2.目前，在oled显示装置进行开关机的时候，由于显示面板内可能存在电荷干扰，会有几率导致显示画面出现闪烁等异常情况。


技术实现要素：

3.本公开的目的在于提供一种像素电路、像素电路驱动方法及显示装置，能够在显示装置开关机的时候，隔离发光电路，避免电荷放电对其造成干扰，避免出现画面闪烁等异常情况，提升开关机画面效果。
4.本公开第一方面公开了一种像素电路，包括发光电路，所述像素电路还包括电压比较器、与门电路及第一开关元件，其中，
5.所述电压比较器的第一输入端连接提供参考信号的参考线，第二输入端连接提供总电源信号的总电源线，所述电压比较器的输出端与所述与门电路的第一输入端连接；
6.所述与门电路的第二输入端连接提供数据信号的数据线；
7.所述第一开关元件用于响应所述与门电路的输出端的输出信号，以将所述发光电路的发光路径导通。
8.在本公开的一种示范性实施例中，所述发光电路包括第二开关元件、驱动晶体管、电容结构及发光元件，其中，
9.所述第二开关元件用于响应由扫描信号线提供的扫描信号，以将所述数据线与所述驱动晶体管的控制端连接；
10.所述电容结构的第一端与所述驱动晶体管的控制端连接，所述电容结构的第二端与所述发光元件的第一端连接；
11.所述第一开关元件用于响应所述与门电路的输出端的输出信号，以将所述驱动晶体管的第二端和所述发光元件的第二端连接；
12.所述驱动晶体管的第一端连接第一电源信号端，所述发光元件的第一端连接第二电源信号端。
13.在本公开的一种示范性实施例中，所述像素电路还包括第三开关元件和第四开关元件，其中，
14.所述第三开关元件用于响应所述与门电路的输出端的输出信号，以将用于提供栅极高电平信号的栅极高电平线与所述第一开关元件的控制端连接；
15.所述第四开关元件用于响应所述电压比较器的输出端的输出信号，以将所述栅极高电平线与所述扫描信号线连接。
16.在本公开的一种示范性实施例中，所述像素电路还包括编码器，所述编码器的输
入端连接所述数据线，所述编码器的输出端连接所述与门电路的第二输入端。
17.在本公开的一种示范性实施例中，所述第一至第四开关元件分别对应包括第一晶体管至第四晶体管，其中，
18.所述第一晶体管的第一端连接所述驱动晶体管的第二端，所述第一晶体管的第二端连接所述发光元件的第二端；
19.所述第二晶体管的控制端还连接提供所述扫描信号的扫描信号线，所述第二晶体管的第一端连接所述数据线，所述第二晶体管的第二端连接所述电容结构的第一端及所述驱动晶体管的控制端；
20.所述第三晶体管的控制端连接所述与门电路的输出端，所述第二晶体管的第一端连接所述栅极高电平线，所述第二晶体管的第二端连接下拉电阻的第一端及所述第一晶体管的控制端，所述下拉电阻的第二端连接所述第二电源信号端；
21.所述第四晶体管的控制端连接所述电压比较器的输出端，所述第四晶体管的第一端连接所述扫描信号线，所述第四晶体管的第二端连接所述栅极高电平线。
22.在本公开的一种示范性实施例中，所述驱动晶体管、第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管均为n型薄膜晶体管，所述第四晶体管为p型薄膜晶体管；其中，
23.所述第一电源信号端提供的第一电源信号为直流高电平信号，且所述第一电源信号由所述总电源信号提供，所述第二电源信号端提供的第二电源信号为直流低电平信号。
24.在本公开的一种示范性实施例中，所述发光元件为有机发光二极管，所述有机发光二极管的阳极连接所述第一晶体管的第二端，所述有机发光二极管的阴极连接所述第二电源信号端。
25.本公开第二方面公开了一种像素电路驱动方法，用于驱动所述的像素电路，所述像素驱动方法包括：
26.在开机阶段，利用所述总电源信号使所述第一开关元件关闭；
27.在关机阶段，利用所述总电源信号使所述第一开关元件关闭。
28.在本公开的一种示范性实施例中，所述像素电路还包括编码器，所述编码器的输入端连接所述数据信号，所述编码器的输出端连接所述与门电路的第二输入端；所述像素驱动方法还包括：
29.在显示非黑画面阶段，利用所述总电源信号和所述编码器的输出端的输出信号使所述第一开关元件打开；
30.在显示黑画面阶段，利用所述总电源信号和所述编码器的输出端的输出信号使所述第一开关元件关闭。
31.本公开第三方面公开了一种显示装置，包括像素单元和所述的像素电路，所述像素电路与所述像素单元一一对应。
32.本技术方案具有以下有益效果：
33.本技术中通过设置电压比较器、与门电路及第一开关元件，通过比较总电源信号和参考信号的电压值，从而在开机阶段、总电源信号的电压爬升到参考信号电压之前，以及在关机阶段、总电源信号电压下降到参考信号电压后，无论数据信号处于什么状态，控制与门电路使第一开关元件使发光电路的发光路径断开，从而隔离发光电路，避免电荷对发光电路造成影响，从而避免画面出现闪烁情况的发生，提高开关机效果。
34.本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。
35.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，并不能限制本技术。
附图说明
36.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
37.图1示出了本公开实施例一所述的像素电路的模块连接示意图。
38.图2示出了本公开实施例一所述的像素电路的示意图。
39.图3示出了本公开实施例二所述的像素驱动方法的流程图。
40.图4示出了图2中开机阶段的等效电路图。
41.图5示出了图2中显示非黑画面阶段的等效电路图。
42.图6示出了图2中显示黑画面阶段的等效电路图。
43.图7示出了图2中关机阶段的等效电路图。
44.附图标记说明：
45.11、第一开关元件；12、第二开关元件；13、第三开关元件；14、第四开关元件；21、数据线；22、参考线；23、总电源线；
46.l、发光元件；c、电容结构；r、下拉电阻；dt、驱动晶体管；t1、第一晶体管；t2、第二晶体管；t3、第三晶体管；t4、第四晶体管；sn、扫描信号；vdd、第一电源信号；vss、第二电源信号；data、数据信号；vref、参考信号；vin、总电源信号；vgh、栅极高电平信号；u1、电压比较器；u2、与门电路；u3、编码器。
具体实施方式
47.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
48.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技术的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本技术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、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。
49.下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本技术各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
50.实施例一
51.参见图1，本公开实施例提供了一种像素电路，包括发光电路、电压比较器u1、与门电路u2及第一开关元件11。
52.应当理解的是，与门电路u2是执行与计算的基本逻辑门电路，有多个输入端和一个输出端，当所有的输入端同时输入高电平时，输出端才会输出高电平，否则输出端输出低电平；在本实施例中，与门电路u2具有第一输入端、第二输入端和输出端。
53.电压比较器u1是对两个输入电压的大小进行比较，并根据比较结果输出高、低电平，由此，电压比较器u1具有第一输入端、第二输入端和输出端。
54.发光电路用于发光，其具有发光路径，可以理解的是，切断发光路径，发光电路则不会发光。
55.电压比较器u1、与门电路u2、第一开关元件11和发光电路的关系如下所示。
56.电压比较器u1的第一输入端连接用于提供参考信号vref的参考线22，电压比较器u1的第二输入端连接用于提供总电源信号vin的总电源线23，电压比较器u1的输出端与与门电路u2的第一输入端连接。
57.与门电路u2的第二输入端连接用于提供数据信号data的数据线21。
58.第一开关元件11用于响应与门电路u2的输出端的输出信号，以将发光电路的发光路径导通。
59.在本公开实施例中，在显示装置开机阶段和关机阶段，总电源信号vin电压有一个爬升和下降的过程，在爬升到参考信号vref电压前或者从参考信号vref电压开始下降后，显示装置中电流不稳定，电荷放电可能会导致发光电路的发光出现闪烁，导致画面异常。而本技术中通过设置电压比较器u1、与门电路u2及第一开关元件11，通过比较总电源信号vin和参考信号vref的电压值，从而在开机阶段、总电源信号vin的电压爬升到参考信号vref电压之前，以及在关机阶段、总电源信号vin电压下降到参考信号vref电压后，无论数据信号data处于什么状态，控制与门电路u2使第一开关元件11使发光电路的发光路径断开，从而隔离发光电路，避免电荷对发光电路造成影响，从而避免画面出现闪烁情况的发生，提高开关机效果。
60.具体的，发光电路包括第二开关元件12、驱动晶体管dt、电容结构c及发光元件l。其中，第二开关元件12用于响应由扫描信号线提供的扫描信号sn，以将数据线21与驱动晶体管dt的控制端连接；
61.电容结构c的第一端与驱动晶体管dt的控制端连接，电容结构c的第二端与发光元件l的第一端连接；
62.第一开关元件11用于响应与门电路u2的输出端的输出信号，以将驱动晶体管dt的第二端和发光元件l的第二端连接，从而将发光电路的发光路径导通；
63.驱动晶体管dt的第一端连接第一电源信号端，第一电源信号端提供第一电源信号vdd，发光元件l的第一端连接第二电源信号端，第二电源信号端提供第二电源信号vss。
64.通过将第一开关元件11设置于驱动晶体管dt的第二端和发光元件l的第二端之间，从而在开关机阶段，通过第一开关元件11断开驱动晶体管dt和发光元件l之间的电路连接，以隔离发光元件l，使发光元件l不受电路其他电荷放电的影响，不会在开关机阶段出现闪烁现象，从而提高开关机显示效果。
65.进一步的，为了避免与门电路u2的输出端的输出信号无法驱动第一开关元件11，
像素电路还包括第三开关元件13和第四开关元件14。
66.其中，第三开关元件13用于响应与门电路u2的的输出端的输出信号，以将提供栅极高电平信号vgh的栅极高电平线与第一开关元件11的控制端连接；通过第三开关元件13，对与门电路u2的输出端进行升压，通过栅极高电平信号vgh驱动第一开关元件11。当然，在一些如手机、平板等显示装置中，也可不设置第三开关元件13及栅极高电平线进行升压，由与门电路u2的输出端直接驱动第一开关元件11即可。
67.第四开关元件14用于响应电压比较器u1的输出端的输出信号，以将栅极高电平线与扫描信号线连接，从而在开关机阶段，通过栅极高电平线拉高扫描信号线提供的扫描信号sn的电压，使第二开关元件12打开，显示装置中所有扫描信号sn控制的第二开关元件12打开，开关机的时候整个显示面板都在释放电荷，各电荷进行中和以释放掉，避免开机的时候因为电荷残留，导致面板提前点亮，或者关机的时候，导致闪屏，但由于第一开关元件11对发光元件l进行了隔离保护，无论前端电荷怎样释放电荷，都不会影响发光元件l，进而保证开关机画面正常，大幅提升开关机的画面效果。
68.示例的，像素电路还包括编码器u3，编码器u3的输入端连接数据线21，编码器u3的输出端连接与门电路u2的第二输入端；其中编码器u3用于对数据信号data进行编码，如数据信号data为黑画面信号，数据信号data将通过编码器u3实现对数据进行编码，编码器u3输出为低电平信号，同理，如数据信号data为非黑画面信号，数据信号data将通过编码器u3实现对数据进行编码，编码器u3输出高电平信号。
69.通过设置编码器u3，可以在显示装置显示黑画面时，通过编码器u3输出低电平信号，使与门电路u2的输出端不受其他任何干扰输出低电平信号，能够控制第一开关元件11处于断开状态，从而使发光元件l实现完全关闭，显示画面实现完全的黑画面，显示效果更好，在显示非黑画面时，显示装置能够正常显示。
70.示例的，第一开关元件11包括第一晶体管t1，第二开关元件12包括第二晶体管t2，第三开关元件13包括第三晶体管t3，第四开关元件14包括第四晶体管t4。
71.应当理解的是，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3及第四晶体管t4和驱动晶体管dt相同，均具有第一端、第二端和控制端。各晶体管的控制端对应晶体管的栅极，第一端和第二端中的一者对应为晶体管的源极，另一者对应为晶体管的漏极。
72.示例的，本公开实施例的驱动晶体管dt、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4可均为氧化物薄膜晶体管，即：各晶体管的有源层的材料可为氧化物，例如，可采用izgo(indium gallium zinc oxide，铟锌氧化物)等金属氧化物材料，相比a-si(非晶硅)薄膜晶体管，igzo薄膜晶体管在性能上主要有3大优势，分别是高精度、低功耗与高触控性能，主要的供货目标是平板电脑、超级本这些电子显示产品。
73.此外，igzo薄膜晶体管相比于低温多晶硅(ltps)薄膜晶体管，无需通过照射激光使半导体层结晶，因此具有可轻松加大玻璃基板尺寸的特点，由于igzo薄膜晶体管制程工艺与a-si薄膜晶体管制程工艺相似度极高，加上izgo的电子迁移率高，可以应用与生产lcd(liquid crystal display，液晶显示装置)以及oled显示装置。
74.举例而言，各晶体管可为底栅型，即：晶体管的栅极位于有源层的下方(靠近玻璃基板的一侧)，以能够适当减薄产品，但不限于此，各晶体管也可为顶栅型，视具体情况而定。
75.此外，各晶体管可为增强型或耗尽型晶体管，本公开实施例对此不做具体限定。
76.示例的，像素电路中的驱动晶体管dt、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3可均为n型薄膜晶体管，第四晶体管t4为p型薄膜晶体管，则驱动晶体管dt及第一至第三晶体管t3的驱动电压对应为高电平电压，第四晶体管t4的驱动电压对应为低电平电压。基于此，前述第一电源信号端提供的第一电源信号vdd可为直流高电平信号，第一电源信号vdd可由总电源信号vin生成提供，总电源信号vin为整个显示装置和电路驱动的总输入电源信号，当总电源信号vin爬升至稳定，则第一电源信号vdd也同步稳定，第二电源信号端提供的第二电源信号vss可为直流低电平信号。
77.示例的，发光元件l可为电流驱动型发光元件l，由流经驱动晶体管dt的电流控制其进行发光，例如，发光元件l可以为有机发光二极管(oled)，此像素电路可应用于oled显示装置。
78.在像素电路中，发光元件l的第一端为机发光二极管的阴极，发光元件l的第二端为机发光二极管的阳极，由此，有机发光二极管的阴极连接第二电源信号端，有机发光二极管的阳极连接第一晶体管t1的第二端。
79.下面结合图2对像素电路中各结构的连接关系进行详细说明。
80.第一晶体管t1的第一端连接驱动晶体管dt的第二端，第一晶体管t1的第二端连接发光元件l的第二端。
81.第二晶体管t2的控制端还连接提供扫描信号sn的扫描信号线，第二晶体管t2的第一端连接数据线21，第二晶体管t2的第二端连接电容结构c的第一端及驱动晶体管dt的控制端。
82.第三晶体管t3的控制端连接与门电路u2的输出端，第二晶体管t2的第一端连接栅极高电平线，第二晶体管t2的第二端连接下拉电阻r的第一端及第一晶体管t1的控制端，下拉电阻r的第二端连接第二电源信号端。下拉电阻r用于控制拉低，阻值可根据实际选用，在本实施例中可为10k欧。
83.第四晶体管t4的控制端连接电压比较器u1的输出端，第四晶体管t4的第一端连接扫描信号线，第四晶体管t4的第二端连接栅极高电平线。
84.基于此，本公开实施例的像素电路可以在开机阶段、关机阶段和显示黑画面阶段对发光元件l进行隔离保护，无论前端如何释放电荷，都不会影响发光元件l的熄灭过程，并且在显示黑画面时，可以实现画面的完全黑，大幅提升显示效果。
85.实施例二
86.基于实施例一提到的像素电路，本公开实施例二还提供了一种像素电路驱动方法，结合图3，像素电路驱动方法包括：
87.步骤s100，在开机阶段，利用总电源信号vin使第一开关元件11关闭。
88.步骤s200，在显示非黑画面阶段，利用总电源信号vin和编码器u3的输出端的输出信号使第一开关元件11打开。
89.步骤s300，在显示黑画面阶段，利用总电源信号vin和编码器u3的输出端的输出信号使第一开关元件11关闭。
90.步骤s400，在关机阶段，利用总电源信号vin使第一开关元件11关闭。
91.下面对像素电路驱动方法进行详细说明。
92.参见图4，在开机阶段，设置参考信号vref的电压接近总电源信号vin的电压，当开机后，总电源信号vin的电压逐渐爬升，当总电源信号vin的电压小于参考信号vref的电压时，电压比较器u1的输出端输出低电平信号，此时无论扫描信号sn和数据信号data处于何种状态，与门电路u2的输出端输出为低电平，则第三晶体管t3处于关闭状态，第一晶体管t1的控制端相当于连接第二电源信号端，则此时第一晶体管t1处于关闭状态，发光元件l被隔离，第四晶体管t4处于导通状态，栅极高电平线与扫描信号线连接，扫描信号sn被拉高到栅极高电平，从而使得显示装置中所有的第二晶体管t2处于导通状态，整个屏幕的电荷得到充分的释放，但由于发光元件l已经被隔离，发光元件l处于不发光的状态，不会出现闪烁的现象。
93.当总电源信号vin的电压大于参考信号vref的电压时，电压比较器u1的输出端输出高电平信号，编码器u3默认输出高电平信号，使得与门电路u2输出高电平信号，第三晶体管t3处于导通状态，第一晶体管t1的控制端与栅极高电平线连接，使第一晶体管t1处于导通状态，第四晶体管t4处于关闭状态，第二晶体管t2由扫描信号sn控制开闭，发光电路开始发光，开机完成。
94.参见图5，在显示非黑画面阶段，编码器u3对数据信号data进行编码，并输出高电平信号，此时电压比较器u1的输出端输出高电平信号，则与门电路u2输出高电平信号，使第一晶体管t1呈导通状态，发光电路由扫描信号sn控制发光状态，显示非黑画面。
95.参见图6，在显示黑画面阶段，编码器u3对数据信号data进行编码，并输出低电平信号，此时电压比较器u1的输出端输出低电平信号，则与门电路u2输出低电平信号，使第一晶体管t1处于关闭状态，隔离发光元件l，使发光元件l完全关闭，实现完全黑画面的显示。
96.参见图7，在关机阶段，当关机后，总电源信号vin的电压逐渐降低，当总电源信号vin的电压小于参考信号vref的电压时，参照前述开机阶段可知，整个屏幕的电荷得到充分的释放，但由于发光元件l已经被隔离，发光元件l处于不发光的状态，不会出现闪烁的现象。
97.实施例三
98.基于前述实施例一的内容，本实施例三还提供了一种显示装置，其可为oled显示装置。其中，显示装置可包括像素单元和实施例中的像素电路，像素电路与像素单元一一对应。由于本实施例具有实施例一所示的像素电路，因此本显示装置具有实施例一中像素电路的所有有益效果，在此不再赘述。
99.本公开实施例的显示装置可为amoled(active-matrix organic light-emitting diode，有源矩阵有机发光二极体)显示，具有机身薄、省电、色彩鲜艳，画质强等众多优点，得到了广泛的应用。如：oled电视、移动电话、笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中逐渐占主导地位。
100.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
101.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。
102.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
103.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本技术的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本技术专利涵盖的范围之内。