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CN114038405A - 发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板 - Google Patents

发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板 Download PDF

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CN114038405A
CN114038405A CN202111386067.XA CN202111386067A CN114038405A CN 114038405 A CN114038405 A CN 114038405A CN 202111386067 A CN202111386067 A CN 202111386067A CN 114038405 A CN114038405 A CN 114038405A
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CN
China
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light
transistor
signal
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node
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CN202111386067.XA
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尹翔
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Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供的发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板，包括发光器件、驱动晶体管、数据信号写入模块以及补偿模块。其中，通过补偿模块可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。另外，本申请提供的发光器件驱动电路仅包括两个扫描信号，从而可以解决现有的发光驱动电路补偿阈值电压的电路扫描信号多以及时序复杂的问题，有利于提升显示面板显示的亮度、色彩的均匀性和稳定性。

Description

发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板。
背景技术
目前，显示装置主要分为电压驱动型器件以及电流驱动性器件两种。其中，传统的液晶显示装置属于电压驱动型器件，而有机发光器件以及直显器件等属于电流驱动型器件。对于电流型驱动器件来说，对薄膜晶体管的电性变异比较敏感，显示面板的阈值电压均匀性和在正压下阈值电压的漂移均会影响画面显示的准确性和均匀性。因此，为解决阈值电压漂移的问题，引入了补偿电路设计。
其中，对于大尺寸显示面板来说，通常采用外部补偿方案，成本较高。而对于中小尺寸的显示面板来说一般采用内部补偿电路。比如，三星通常采用7T1C的内部补偿电路，LG公司通常采用6T1C的补偿电路，虽然采用上述内部补偿电路的方案均能够实现阈值电压的内部补偿，但是上述内部补偿电路的方案的扫描信号较多，时序复杂。
因此，如何提出一种发光驱动电路，使其不仅能够实现阈值电压的补偿，而且扫描信号数量少且时序简单是现有面板厂家需要努力攻克的难关。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板，能够解决现有的发光驱动电路补偿阈值电压的电路扫描信号多以及时序复杂的技术问题。
本申请实施例提供一种发光器件驱动电路，包括：
发光器件，所述发光器件串接于第一电源信号与第二电源信号构成的发光回路；
驱动晶体管，所述驱动晶体管的源极以及所述驱动晶体管的漏极串接于所述发光回路，所述驱动晶体管的栅极电性连接于第一节点，所述驱动晶体管的漏极电性连接于第二节点；
数据信号写入模块，所述数据信号写入模块接入数据信号以及第一扫描信号，并电性连接于第三节点，所述数据信号写入模块用于在所述第一扫描信号的控制下输送所述数据信号至所述第三节点；
补偿模块，所述补偿模块接入第二扫描信号，并电性连接于所述驱动晶体管的源极以及所述第一节点，所述第一补偿模块用于在所述第二扫描信号的控制下对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿；
第一存储电容，所述第一存储电容的一端电性连接于所述第一节点，所述第一存储电容的另一端电性连接于所述第二节点；
第二存储电容，所述第二存储电容的一端电性连接于所述第一节点，所述第二存储电容的另一端电性连接于所述第三节点。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述发光器件驱动电路还包括发光控制模块，所述发光控制模块接入发光控制信号，并串接于所述发光回路，所述发光控制模块用于基于所述发光控制信号控制所述发光回路导通或者截止。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述发光控制模块包括发光控制晶体管，所述发光控制晶体管的栅极接入所诉发光控制信号，所述发光控制晶体管的源极接入所述第一电源信号，所述发光控制晶体管的漏极电性连接于所述驱动晶体管的源极。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述发光器件驱动电路还包括复位模块，所述复位模块接入复位信号以及所述第二扫描信号，所述复位模块电性连接于所述第三节点，所述复位模块用于在所述第二扫描信号的控制下复位所述第三节点的电位。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述复位模块包括复位晶体管，所述复位晶体管的栅极接入所述第二扫描信号，所述复位晶体管的源极接入所述复位信号，所述复位晶体管的漏极电性连接于所述第三节点。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述数据信号写入模块包括数据信号写入晶体管，所述数据信号写入晶体管的栅极接入所述第一扫描信号，所述数据信号写入晶体管的源极接入所述数据信号，所述数据信号写入晶体管的漏极电性连接于所述第三节点。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述补偿模块包括补偿晶体管，所述补偿晶体管的栅极接入所述第二扫描信号，所述补偿晶体管的源极电性连接于所述第一节点，所述补偿晶体管的漏极电性连接于所述驱动晶体管的源极。
在本申请所述的发光器件驱动电路中，所述第一电源信号的电位大于所述第二电源信号的电位。
本申请实施例还提供一种背光模组，包括：
数据线，所述数据线用于提供数据信号；
发光控制信号线，所述发光控制信号线用于提供发光控制信号；
第一扫描线，所述第一扫描线用于提供第一扫描信号；
第二扫描线，所述第二扫描线用于提供第二扫描信号；以及
如上所述的发光器件驱动电路，所述发光器件驱动电路与所述数据线、所述发光控制信号线、所述第一扫描线以及所述第二扫描线连接。
本申请实施例还提供一种显示面板，所述显示面板包括多个呈阵列排布的像素单元，每一所述像素单元均以上所述的发光器件驱动电路。
在本申请实施例提供的发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板中，包括发光器件、驱动晶体管、数据信号写入模块以及补偿模块。其中，通过补偿模块可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。另外，本申请提供的发光器件驱动电路仅包括两个扫描信号，从而可以解决现有的发光驱动电路补偿阈值电压的电路扫描信号多以及时序复杂的问题，有利于提升显示面板显示的亮度、色彩的均匀性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的第一种实施方式的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的第二种实施方式的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的第二种实施方式的电路示意图。
图4为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的时序图。
图5为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的复位阶段的通路示意图。
图6为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的侦测阶段的通路示意图。
图7为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的写入阶段的通路示意图。
图8为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的发光阶段的通路示意图。
图9为本申请实施例提供的背光模组的结构示意图。
图10为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请所有实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本申请实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为源极，另一极称为漏极。按附图中的形态规定开关晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、输出端为漏极。此外本申请实施例所采用的晶体管为N型晶体管，其中，N型晶体管为在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的第一种实施方式的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供的发光器件驱动电路10包括发光器件D、驱动晶体管T1、数据信号写入模块101、补偿模块102、第一存储电容C1以及第二存储电容C2。需要说明的是，发光器件D可以为迷你发光二极管、微型发光二极管或有机发光二极管。
其中，发光器件D串接于第一电源信号VLED与第二电源信号VSS构成的发光回路。驱动晶体管T1的源极以及驱动晶体管T1的漏极串接于发光回路。驱动晶体管T1的栅极电性连接于第一节点Nst。驱动晶体管T1的漏极电性连接于第二节点S。数据信号写入模块101接入数据信号DATA以及第一扫描信号Gn。数据信号写入模块101电性连接于第三节点S。补偿模块102接入第二扫描信号Gn-1。第一补偿模块102电性连接于驱动晶体管T1的源极以及第一节点Nst。第一存储电容C1的一端电性连接于第一节点Nst，第一存储电容C1的另一端电性连接于第二节点S。第二存储电容C2的一端电性连接于第一节点Nst，第二存储电容C2的另一端电性连接于第三节点Q。
需要说明的是，本申请实施例只需保证发光器件D串接于发光回路即可，图1所示的发光器件驱动电路10仅仅示意出发光器件D的一种具体位置。也即，发光器件D可以串接在发光回路上的任意位置。
具体的，驱动晶体管T1用于控制流经发光回路的电流。数据信号写入模块101用于在第一扫描信号Gn的控制下输送数据信号DATA至第三节点Q。补偿模块102用于在第二扫描信号Gn-1的控制下对驱动晶体管T1的阈值电压Vth_T1进行补偿。
本申请实施例提供的发光器件驱动电路10，通过补偿模块102可以对驱动晶体管T1的阈值电压Vth_T1进行内部补偿，从而避免驱动晶体管T1的阈值电压Vth_T1影响发光器件D的亮度，且本申请提供的发光器件驱动电路仅包括两个扫描信号，从而可以解决现有的发光驱动电路补偿阈值电压的电路扫描信号多以及时序复杂的问题，进而有利于提升显示面板显示的亮度、色彩的均匀性和稳定性。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的第二种实施方式的结构示意图。如图2所示，本申请实施例提供的发光器件驱动电路10还包括发光控制模块103以及复位模块104。发光控制模块103接入发光控制信号En。发光控制模块103串接于发光回路。复位模块104接入第二扫描信号Gn-1以及复位信号Vref。复位模块104电性连接于第一节点S。
具体的，发光控制模块103用于基于发光控制信号En控制发光回路导通或截止。复位模块104用于在第二扫描信号Gn-1的控制下复位第三节点S的电位。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的第二种实施方式的电路示意图。结合图2、图3所示，数据信号写入模块101包括信数据信号写入晶体管T2，数据信号写入晶体管T2的栅极接入第一扫描信号Gn，数据信号写入晶体管的源极接入数据信号Vdata，数据信号写入晶体管的漏极电性连接于第三节点S。补偿模块102包括补偿晶体管T4，补偿晶体管T4的栅极接入第二扫描信号Gn-1，补偿晶体管T4的源极电性连接于第一节点Nst，补偿晶体管T4的漏极电性连接于驱动晶体管T1的源极。发光控制模块103包括发光控制晶体管T3，发光控制晶体管T3的栅极接入发光控制信号En，发光控制晶体管T3的源极接入第一电源信号VDD，发光控制晶体管T3的漏极电性连接于驱动晶体管T1的源极。复位模块104包括复位晶体管T5，复位晶体管T5的栅极接入第二扫描信号Gn-1，复位晶体管T5的源极接入复位信号Vref，复位晶体管T5的漏极电性连接于第三节点Q。
需要说明的是，第一电源信号VDD和第二电源信号VSS均用于输出一预设电压值。此外，在本申请实施例中，第一电源信号VDD的电位大于第二电源信号VSS的电位。具体的，第二电源信号VSS的电位可以为接地端的电位。当然，可以理解地，第二电源信号VSS的电位还可以为其它。
需要说明的是，驱动晶体管T1、数据信号写入晶体管T2、发光控制晶体管T3、补偿晶体管T4以及复位晶体管T5可以为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的一种或者多种。进一步的，可以设置本申请实施例提供的发光器件驱动电路10中的晶体管为同一种类型的晶体管，从而避免不同类型的晶体管之间的差异性对发光器件驱动电路10造成的影响。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供的发光器件驱动电路的时序图。发光控制信号En、数据信号Vdata、第一扫描信号Gn以及第二扫描信号Gn-1相组合先后对应于复位阶段t1、侦测阶段t2、写入阶段t3以及发光阶段t4；其中，也即，在一帧时间内，本申请实施例提供的发光器件驱动电路10的驱动控制时序包括复位阶段t1、侦测阶段t2、写入阶段t3以及发光阶段t4。
需要说明的是，发光器件D在发光阶段t4发光。
具体的，在复位阶段t1，第一扫描信号Gn为低电位，第二扫描信号Gn-1为高电位，数据信号Vdata为低电位，发光控制信号En为高电位。
具体的，在侦测阶段t2，第一扫描信号Gn为低电位，第二扫描信号Gn-1为高电位，数据信号Vdata为低电位，发光控制信号En为低电位。
具体的，在写入阶段t3，第一扫描信号Gn为高电位，第二扫描信号Gn-1为低电位，数据信号Vdata为高电位，发光控制信号En为低电位。
具体的，在发光阶段t4，第一扫描信号Gn为低电位，第二扫描信号Gn-1为低电位，数据信号Vdata为低电位，发光控制信号En为高电位。
具体的，第一电源信号VLED和第二电源信号VSS均为直流电压源。
具体的，请参阅图4和图5，图5为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的复位阶段的通路示意图。
在复位阶段t1，第二扫描信号Gn-1为高电位，补偿晶体管T4以及复位晶体管T5在第二扫描信号Gn-1的高电位控制下打开，使得第三节点Q的电位复位至复位信号Vref的电位。另外，发光控制信号En为高电位，发光控制晶体管T3在发光控制信号En的高电位控制下打开，此时补偿晶体管T4也处于打开状态，使得第一节点Nst的电位复位至第一电源信号VDD的电位。
与此同时，在复位阶段t1，第一扫描信号Gn为低电位，使得数据信号写入晶体管T2关闭。驱动晶体管T1的栅极电压以及源极电压均为第一电源信号VDD的电位，驱动晶体管T1关闭。
具体的，请参阅图4和图6，图6为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的侦测阶段的通路示意图。
在侦测阶段t2，第二扫描信号Gn-1为高电位，补偿晶体管T4以及复位晶体管T5在第二扫描信号Gn-1的高电位控制下打开，第三节点Q维持复位信号Vref的电位。另外，由于发光控制信号En为低电位，发光控制晶体管T3在发光控制信号En的低电位控制下关闭，第一节点Nst的电位无法维持第一电源信号VDD的电位。而由于第一存储电容C1的存在，第二节点S的电位放电至VSS+Vth_oled，第一节点Nst的电位放电至VSS+Vth_oled+Vth_T1。其中，Vth_oled为发光器件D的阈值电压，Vth_T1为驱动晶体管T1的阈值电压，VSS为第二电源信号VSS的电压。
与此同时，在侦测阶段t2，第一扫描信号Gn为低电位，使得数据信号写入晶体管T2关闭。驱动晶体管T1的栅极电压为VSS+Vth_oled+Vth_T1，驱动晶体管T1关闭。
具体的，请参阅图4和图7，图7为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的写入阶段的通路示意图。
在写入阶段t3，第一扫描信号Gn为高电位，数据信号写入晶体管T2在第一扫描信号Gn的高电位控制下打开，第三节点Q的电压由Vref变化至Vdata，第三节点Q电压的变化量ΔV_S为Vdata-Vref。由于第一存储电容C1以及第二存储电容C2的存在，第一节点Nst的电压变化至VSS+Vth_oled+Vth_T1+C2/(C1+C2)*ΔV_S。由于第二节点S电性连接于发光器件的阳极端，因此第二节点S的电压依旧保持VSS+Vth_oled。其中，Vdata为数据信号Vdata的电压。Vref为复位信号Vref的电压。C1为第一存储电容C1的电容。C2为第二存储电容C2的电容。
与此同时，在写入阶段t3，第二扫描信号Gn-1为低电位，使得补偿晶体管T4以及复位晶体管T5关闭。发光控制信号En为低电位，使得发光控制晶体管T3关闭。驱动晶体管T1的栅极电压为VSS+Vth_oled+Vth_T1+C2/(C1+C2)*ΔV_S，驱动晶体管T1打开。
具体的，请参阅图4和图8，图8为本申请实施例提供的发光器件驱动电路在图4所示的驱动时序下的发光阶段的通路示意图。
在发光阶段t4，发光控制信号En为高电位，发光控制晶体管T3在发光控制信号En的高电位控制下打开，且驱动晶体管T1的栅极电压为VSS+Vth_oled+Vth_T1+C2/(C1+C2)*ΔV_S，驱动晶体管T1打开，电流流入发光器件D中，以使发光器件D发光。
此时，驱动晶体管T1的栅极与漏极的压差T1_Vgs的计算公式如下所示：
T1_Vgs＝V_Nst-V_S＝C2/(C1+C2)*(Vdata-Vref)+Vth_T1
其中，V_Nst为发光阶段t4第一节点Nst的电压。V_S为发光阶段t4第二节点S的电压。Vdata为数据信号Vdata的电压。Vref为复位信号Vref的电压。C1为第一存储电容C1的电容。C2为第二存储电容C2的电容。Vth_T1为驱动晶体管T1的阈值电压。
由上述可知，流过发光器件D的Ioled的计算公式如下所示：
Ioled＝k*[C2/(C1+C2)*(Vdata-Vref)+Vth_T1-Vth_T1]2＝k*[C2/(C1+C2)*(Vd
ata-Vref)]2
其中，k为发光驱动电路的迁移率。由流过发光器件D的Ioled的计算公式，流过发光器件D的Ioled与驱动晶体管T1的阈值电压Vth_T1的电压无关，从而避免驱动晶体管T1的阈值电压Vth_T1影响发光器件D的亮度，进而提高显示面板画面显示的准确性以及均匀性。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供的背光模组的结构示意图。本申请实施例还提供一种背光模组100，其包括数据线20、发光控制信号线30、第一扫描线40、第二扫描线50以及以上所述的发光器件驱动电路10。其中，数据线20用于提供数据信号。发光控制信号线30用于提供发光控制信号。第一扫描线40用于提供第一扫描信号。第二扫描线50用于提供第二扫描信号。发光器件驱动电路10与数据线20、发光控制信号线30、第一扫描线40以及第二扫描线50均连接。发光器件驱动电路10具体可参照以上对该发光器件驱动电路的描述，在此不做赘述。
请参阅图10，图10为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。本申请实施例还提供一种显示面板200，包括多个呈阵列排布的像素单元2000，每一像素单元2000均包括以上所述的发光器件驱动电路10，具体可参照以上对该发光器件驱动电路10的描述，在此不做赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种发光器件驱动电路、背光模组以及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种发光器件驱动电路，其特征在于，包括：
发光器件，所述发光器件串接于第一电源信号与第二电源信号构成的发光回路；
驱动晶体管，所述驱动晶体管的源极以及所述驱动晶体管的漏极串接于所述发光回路，所述驱动晶体管的栅极电性连接于第一节点，所述驱动晶体管的漏极电性连接于第二节点；
数据信号写入模块，所述数据信号写入模块接入数据信号以及第一扫描信号，并电性连接于第三节点，所述数据信号写入模块用于在所述第一扫描信号的控制下输送所述数据信号至所述第三节点；
补偿模块，所述补偿模块接入第二扫描信号，并电性连接于所述驱动晶体管的源极以及所述第一节点，所述第一补偿模块用于在所述第二扫描信号的控制下对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿；
第一存储电容，所述第一存储电容的一端电性连接于所述第一节点，所述第一存储电容的另一端电性连接于所述第二节点；
第二存储电容，所述第二存储电容的一端电性连接于所述第一节点，所述第二存储电容的另一端电性连接于所述第三节点。
2.根据权利要求1所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述发光器件驱动电路还包括发光控制模块，所述发光控制模块接入发光控制信号，并串接于所述发光回路，所述发光控制模块用于基于所述发光控制信号控制所述发光回路导通或者截止。
3.根据权利要求2所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述发光控制模块包括发光控制晶体管，所述发光控制晶体管的栅极接入所诉发光控制信号，所述发光控制晶体管的源极接入所述第一电源信号，所述发光控制晶体管的漏极电性连接于所述驱动晶体管的源极。
4.根据权利要求1所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述发光器件驱动电路还包括复位模块，所述复位模块接入复位信号以及所述第二扫描信号，所述复位模块电性连接于所述第三节点，所述复位模块用于在所述第二扫描信号的控制下复位所述第三节点的电位。
5.根据权利要求4所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述复位模块包括复位晶体管，所述复位晶体管的栅极接入所述第二扫描信号，所述复位晶体管的源极接入所述复位信号，所述复位晶体管的漏极电性连接于所述第三节点。
6.根据权利要求1所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述数据信号写入模块包括数据信号写入晶体管，所述数据信号写入晶体管的栅极接入所述第一扫描信号，所述数据信号写入晶体管的源极接入所述数据信号，所述数据信号写入晶体管的漏极电性连接于所述第三节点。
7.根据权利要求1所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述补偿模块包括补偿晶体管，所述补偿晶体管的栅极接入所述第二扫描信号，所述补偿晶体管的源极电性连接于所述第一节点，所述补偿晶体管的漏极电性连接于所述驱动晶体管的源极。
8.根据权利要求1所述的发光器件驱动电路，其特征在于，所述第一电源信号的电位大于所述第二电源信号的电位。
9.一种背光模组，其特征在于，包括：
数据线，所述数据线用于提供数据信号；
发光控制信号线，所述发光控制信号线用于提供发光控制信号；
第一扫描线，所述第一扫描线用于提供第一扫描信号；
第二扫描线，所述第二扫描线用于提供第二扫描信号；以及
如权利要求1-8任一项所述的发光器件驱动电路，所述发光器件驱动电路与所述数据线、所述发光控制信号线、所述第一扫描线以及所述第二扫描线连接。
10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括多个呈阵列排布的像素单元，每一所述像素单元均包括权利要求1-8任一项所述的发光器件驱动电路。
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