CN114999400A - 像素驱动电路和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种像素驱动电路和显示面板,涉及显示技术领域,其中,该像素驱动电路包括第一输入电路、第二输入电路、储能电路、第一开关电路、第二开关电路和发光控制电路;第一输入电路连接发光控制电路的控制端,用于在复位阶段和补偿阶段输出数据电压;储能电路的第一端通过第一开关电路与发光控制电路的控制端电连接,第二端连接发光控制电路的输出端;第二输入电路连接储能电路的第一端,用于在复位阶段和补偿阶段输出参考电压;发光控制电路的输入端连接电源,输出端通过第二开关电路连接发光器件;第一开关电路和第二开关电路,均在复位阶段和补偿阶段关断,在发光阶段导通。本申请提供的技术方案能够提高显示面板的画质。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及像素驱动电路和显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)等发光器件因为具备轻薄、节能、宽视角、色域广、对比度高等特性,而被越来越广泛地应用于电视、手机等产品中。
其中,OLED是由电流驱动的发光器件,在工作时通过像素驱动电路中提供驱动电流,当有电流流经OLED时,OLED发光,且发光亮度由流经OLED的电流决定。
由于像素驱动电路中的驱动薄膜晶体管在制备时的不均一性以及材料老化等原因,像素驱动电路的驱动薄膜晶体管的阈值电压会出现漂移现象,从而导致OLED的驱动电流变化,进而影响显示面板的画质。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种像素驱动电路和显示面板,用以减小像素驱动电路中发光器件的驱动电流的变化,进而提高显示面板的画质。
为了实现上述目的,第一方面,本申请实施例提供一种像素驱动电路,包括:
第一输入电路、第二输入电路、储能电路、第一开关电路、第二开关电路和发光控制电路;
所述第一输入电路连接所述发光控制电路的控制端,用于在复位阶段和补偿阶段向所述发光控制电路输出数据电压;
所述储能电路的第一端通过所述第一开关电路与所述发光控制电路的控制端电连接,所述储能电路的第二端连接所述发光控制电路的输出端,所述储能电路用于储存电能;
所述第二输入电路连接所述储能电路的第一端,用于在所述复位阶段和所述补偿阶段向所述储能电路输出参考电压;
所述发光控制电路的输入端连接电源,所述发光控制电路的输出端通过所述第二开关电路连接发光器件,用于在发光阶段向所述发光器件输出驱动电流;
所述电源在所述复位阶段输出低电位电压,在所述补偿阶段和所述发光阶段输出高电位电压;
所述第一开关电路和所述第二开关电路,均在所述复位阶段和所述补偿阶段关断,在所述发光阶段导通。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述第一输入电路包括第一开关管、数据线和第一扫描线,所述第一开关管的栅极与所述第一扫描线的输出端电连接,所述第一开关管的漏极与所述数据线的输出端电连接,所述第一开关管的源极与所述发光控制电路的控制端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述第二输入电路包括第二开关管、参考信号线和第二扫描线,所述第二开关管的栅极与所述第二扫描线的输出端电连接,所述第二开关管的漏极与所述参考信号线的输出端电连接,所述第二开关管的源极与所述储能电路的一端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述第一开关电路包括第三开关管和第一发光信号线,所述第三开关管的栅极与所述第一发光信号线的输出端电连接,所述第三开关管的漏极与所述储能电路的第一端电连接,所述第三开关管的源极与所述发光控制电路的控制端电连接。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,当所述第一发光信号线输出低电平发光信号时,所述第三开关管关断;当所述第一发光信号线输出高电平发光信号时,所述第三开关管导通。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述第二开关电路包括第四开关管和第二发光信号线,所述第四开关管的栅极与所述第二发光信号线的输出端电连接,所述第四开关管的漏极与所述发光控制电路的输出端电连接,所述第四开关管的源极与所述发光器件的阳极电连接,所述发光器件的阴极接地。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,当所述第二发光信号线输出低电平发光信号时,所述第四开关管关断;当所述第二发光信号线输出高电平发光信号时,所述第四开关管导通。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述储能电路包括电容。
作为本申请实施例一种可选的实施方式,所述发光控制电路包括驱动薄膜晶体管,所述驱动薄膜晶体管的栅极与所述第一输入电路的输出端电连接,所述驱动薄膜晶体管的漏极连接电源,所述驱动薄膜晶体管的源极与所述第二开关电路的输入端电连接。
第二方面,本申请实施例提供一种显示面板,包括多个像素单元,各所述像素单元包括上述第一方面或第一方面任一项所述的像素驱动电路和发光器件。
本申请实施例提供的像素驱动电路和显示面板,包括第一输入电路、第二输入电路、储能电路、第一开关电路、第二开关电路和发光控制电路;第一输入电路连接发光控制电路的控制端,用于在复位阶段和补偿阶段向发光控制电路输出数据电压;储能电路的第一端通过第一开关电路与发光控制电路的控制端电连接,储能电路的第二端连接发光控制电路的输出端,储能电路用于储存电能;第二输入电路连接储能电路的第一端,用于在复位阶段和补偿阶段向储能电路输出参考电压;发光控制电路的输入端连接电源,发光控制电路的输出端通过第二开关电路连接发光器件,用于在发光阶段向发光器件输出驱动电流;电源在复位阶段输出低电位电压,在补偿阶段和发光阶段输出高电位电压;第一开关电路和第二开关电路,均在复位阶段和补偿阶段关断,在发光阶段导通。上述技术方案中,在补偿阶段电源通过发光控制电路向储能电路充电,并补偿发光控制电路输出端的电压,从而在发光阶段能够根据数据电压和参考电压控制发光器件的驱动电流,使发光器件的驱动电流与发光器件的驱动薄膜晶体管的阈值电压无关,这样就可以消除发光器件的驱动薄膜晶体管的阈值电压漂移对发光器件驱动电流的影响,从而减小发光器件的驱动电流的变化,进而提高显示面板的画质,另外,第二开关电路在复位阶段和补偿阶段关断,这样可以使发光器件在复位阶段和补偿阶段不发光,延长发光器件的使用寿命。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种像素驱动电路的电路结构示意图;
图2为本申请实施例提供的显示面板中任意一个像素单元的结构示意图;
图3为图2中像素驱动电路的电路结构示意图;
图4为本申请实施例提供的像素驱动电路的工作时序图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。本申请实施例的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本申请实施例中的发光器件可以是OLED、无机发光二极管(Light EmittingDiodes,LED)、量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)和次毫米发光二极管(Mini Light Emitting Diodes,Mini LED)中的任意一种;本实施例后续以发光器件为OLED为例,进行示例性说明。
图1为本申请实施例提供的一种像素驱动电路的电路结构示意图,如图1所示,像素驱动电路可以包括:开关管T01、扫描线Scan01、驱动薄膜晶体管T02和电容C01。
开关管T01的栅极与扫描线Scan01电连接,开关管T01的漏极与数据线Data01的输出端电连接,开关管T01的源极与驱动薄膜晶体管T02的栅极电连接。
驱动薄膜晶体管T02的漏极与电源VDD电连接,驱动薄膜晶体管T02的源极用于输出驱动电流,驱动薄膜晶体管T02用于驱动OLED,使OLED发光。
电容C01的两端分别与驱动薄膜晶体管T02的栅极和源极电连接。电容C01用于在开关管T01导通时,通过数据线Data01输出的数据电压存储电能,并在开关管T01断开时释放电能,以维持驱动薄膜晶体管T02导通。OLED的亮度会随着OLED的驱动电流的变化而变化。
具体地,OLED的驱动电流可以根据如下公式确定:
IOLED=1/2μnCoxW/L(Vgs-Vth)2
其中,IOLED为OLED的驱动电流,μn为驱动薄膜晶体管的电子迁移率,Cox为驱动薄晶体管的栅氧化层单位面积电容,W/L为驱动型薄晶体管的宽长比,Vgs为驱动薄晶体管的栅极相对于源极的电压,Vth为驱动薄晶体管的阈值电压。
驱动薄膜晶体管的阀值电压Vth是衡量驱动薄膜晶体管性能的关键参数。在实际应用中,由于像素驱动电路中的驱动薄膜晶体管在制备时的不均一性以及材料老化等原因,像素驱动电路中的驱动薄膜晶体管的阈值电压会出现漂移现象,从而导致OLED的驱动电流变化,进而影响显示面板的画质。有鉴于此,本申请实施例提供另一种像素驱动电路,用以减小像素驱动电路中OLED的驱动电流的变化,进而提高显示面板的画质。
图2为本申请实施例提供的显示面板中任意一个像素单元的结构示意图,本申请实施例提供的显示面板可以包括多个像素单元,如图2所示,该像素单元可以包括:电源VAC、像素驱动电路和OLED。
像素驱动电路可以包括:第一输入电路10、第二输入电路20、储能电路30、第一开关电路40、发光控制电路50和第二开关电路60。
电源VAC可以在复位阶段输出低电位电压Vsus,在补偿阶段输出高电位电压VDD。
第一输入电路10的输入端与发光控制电路50的控制端电连接,用于在复位阶段和补偿阶段向发光控制电路50输出数据电压Vdata,数据电压Vdata可以为高电位。
第二输入电路20与储能电路30的第一端电连接,用于在复位阶段和补偿阶段向储能电路30输出参考电压Vref,参考电压Vref可以为高电位。
储能电路30的第一端通过第一开关电路40与发光控制电路50的控制端电连接,储能电路30的第二端连接发光控制电路50的输出端,储能电路30用于储存电能。
发光控制电路50的输入端与电源VAC电连接,发光控制电路50的输出端通过第二开关电路60连接OLED,用于在发光阶段向OLED输出驱动电流,驱动电流是根据数据电压Vdata和参考电压Vref确定的。
第一开关电路40在复位阶段和补偿阶段关断,断开第一输入电路10和第二输入电路20之间的通路;在发光阶段导通,连通第一输入电路10和第二输入电路20之间的通路。
第二开关电路60在复位阶段和补偿阶段关断,断开发光控制电路50和OLED之间的通路;在发光阶段导通,连通发光控制电路50和OLED之间的通路。这样可以让OLED只在发光阶段发光,在复位阶段和补偿阶段不发光,延长OLED的使用寿命。
显示面板中其他像素单元的结构与上述像素单元的结构类似,此处不再赘述。
图3为图2中像素驱动电路的电路结构示意图,如图3所示,第一输入电路10可以包括第一开关管T1、数据线Data和第一扫描线,第一开关管T1的栅极与扫描线Scan电连接,第一开关管T1的漏极与数据线Data的输出端电连接,第一开关管T1的源极与发光控制电路50的控制端电连接。
第二输入电路20可以包括第二开关管T2、参考信号线ref和第二扫描线,第二开关管T2的栅极与扫描线Scan电连接,第二开关管T2的漏极与参考信号线ref的输出端电连接,第二开关管T2的源极与储能电路30的一端电连接。
第一扫描线和第二是扫描线可以是不同的扫描线,也可以如图3中所示的为同一根扫描线Scan,以降低电路的复杂度,本实施例后续以第一扫描线和第二是扫描线为同一扫描线Scan为例,进行示例性说明。
扫描线Scan用来控制第一开关管T1和第二开关管T2的开关,可选地,在复位阶段和补偿阶段,扫描线Scan输出高电平信号,第一开关管T1和第二开关管T2导通;在发光阶段,扫描线Scan输出低电平信号,第一开关管T1和第二开关管T2关断。
第一开关管T1和第二开关管T2可以是NPN型三极管,也可以是N型场效应薄膜晶体管,以降低在电路中的功耗。
储能电路30可以包括电容C1,电容C1的一端通过第一开关电路40与发光控制电路50的控制端电连接,电容C1的另一端连接发光控制电路50的输出端。第一开关电路40可以包括第三开关管T3和第一发光信号线EM1,第三开关管T3的栅极与第一发光信号线EM1的输出端电连接,第三开关管T3的漏极与储能电路30第一端电连接,第三开关管T3的源极与发光控制电路50的控制端电连接。
第一发光信号线EM1用来控制第三开关管T3的开关,可选地,在复位阶段和补偿阶段,第一发光信号线EM1输出低电平发光信号,第三开关管T3关断;在发光阶段,第一发光信号线EM1输出高电平发光信号,第三开关管T3导通。
第三开关管T3可以是NPN型三极管,也可以是N型场效应薄膜晶体管,以降低在电路中的功耗。
第二开关电路60可以包括第四开关管T4和第二发光信号线EM2,第四开关管T4的栅极与第二发光信号线EM2的输出端电连接,第四开关管T4的漏极与发光控制电路50的输出端电连接,第四开关管T4的源极与OLED的阳极电连接,OLED的阴极接地。
第二发光信号线EM2用来控制第四开关管T4的开关,可选地,在复位阶段和补偿阶段,第二发光信号线EM2输出低电平发光信号,第四开关管T4关断;在发光阶段,第二发光信号线EM2输出高电平发光信号,第四开关管T4导通。
第四开关管T4可以是NPN型三极管,也可以是N型场效应薄膜晶体管,以降低在电路中的功耗。
发光控制电路50可以包括驱动薄膜晶体管T5,驱动薄膜晶体管T5的栅极与第一开关管T1的源极电连接,驱动薄膜晶体管T5的漏极与电源VAC电连接,驱动薄膜晶体管T5的源极与第四开关管T4的漏极电连接。
图4为本申请实施例提供的像素驱动电路的工作时序图,如图4所示,在复位阶段,扫描线Scan输出高电平信号,第一开关管T1和第二开关管T2导通,驱动薄膜晶体管T5的栅极(即G点)的电压抬升为数据线Data输出的数据电压Vdata,驱动薄膜晶体管T5导通,驱动薄膜晶体管T5的源极(即S点)的电压降低为电源VAC输出的低电位电压Vsus;第二输入电路20的输出端(即A点)的电压抬升为参考信号线ref输出的参考电压Vref,并向电容C1充电。第一发光信号线EM1输出低电平发光信号,第三开关管T3关断。第二发光信号线EM2输出低电平发光信号,第四开关管T4关断,OLED不发光。
在补偿阶段,扫描线Scan继续输出高电平信号,第一开关管T1、第二开关管T2和驱动薄膜晶体管T5持续导通,A点和G点的电压维持不变。第一发光信号线EM1和第二发光信号线EM2继续输出低电平发光信号,第三开关管T3和第四开关管T4仍然关断。电源VAC输出高电位电压VDD,也开始向电容C1充电,S点的电压持续抬升,当S点的电压为Vdata-Vth时,驱动薄膜晶体管T5关断,补偿阶段结束。
在发光阶段,扫描线Scan输出低电平信号,第一开关管T1和第二开关管T2关断,第一发光信号线EM1和第二发光信号线EM2输出高电平发光信号,第三开关管T3和第四开关管T4导通,OLED开始发光,此时S点的电压VS=VSS+Voled,其中,Voled为OLED的电压,与补偿阶段相比,S点的电压变化量为VSS+Voled-(Vdata-Vth);由于电容C1的耦合作用,A点与S点的电压变化相同,因此,A点在发光阶段的电压VA=Vref+VSS+Voled-(Vdata-Vth),由于A点的电压与G点的电压相等,因此,发光阶段G点的电压VG=Vref-+VSS+Voled-(Vdata-Vth)。
驱动薄晶体管的栅极相对于源极的电压Vgs=VG-VS=Vref-Vdata+Vth。根据OLED的驱动电流计算公式可得:
IOLED=1/2μnCoxW/L(Vref-Vdata)2
根据上述公式可知,本申请提供的像素驱动电路中,OLED的驱动电流只与参考电压Vref和数据电压Vdata有关,与驱动薄膜晶体管T5的阈值电压Vth无关,这样就可以消除驱动薄膜晶体管T5的阈值电压Vth漂移对OLED驱动电流的影响,从而减小OLED的驱动电流的变化,提高显示面板的画质。
可以理解的是,本申请实施例示意的电路模块并不构成对像素驱动电路的具体限定。在本申请另一些实施例中,像素驱动电路可以包括比图示更多或更少的电路模块,或者组合某些电路模块,或者拆分某些电路模块;每个电路模块可以包括比图示更多或更少的器件。图示的电路模块可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
本申请实施例提供的技术方案中,像素驱动电路包括第一输入电路、第二输入电路、储能电路、第一开关电路、第二开关电路和发光控制电路;第一输入电路连接发光控制电路的控制端,用于在复位阶段和补偿阶段向发光控制电路输出数据电压;储能电路的第一端通过第一开关电路与发光控制电路的控制端电连接,储能电路的第二端连接发光控制电路的输出端,储能电路用于储存电能;第二输入电路连接储能电路的第一端,用于在复位阶段和补偿阶段向储能电路输出参考电压;发光控制电路的输入端连接电源,发光控制电路的输出端通过第二开关电路连接发光器件,用于在发光阶段向发光器件输出驱动电流;电源在复位阶段输出低电位电压,在补偿阶段和发光阶段输出高电位电压;第一开关电路和第二开关电路,均在复位阶段和补偿阶段关断,在发光阶段导通。上述技术方案中,在补偿阶段电源通过发光控制电路向储能电路充电,并补偿发光控制电路输出端的电压,从而在发光阶段能够根据数据电压和参考电压控制发光器件的驱动电流,使发光器件的驱动电流与发光器件的驱动薄膜晶体管的阈值电压无关,这样就可以消除发光器件的驱动薄膜晶体管的阈值电压漂移对发光器件驱动电流的影响,从而减小发光器件的驱动电流的变化,进而提高显示面板的画质,另外,第二开关电路在复位阶段和补偿阶段关断,这样可以使发光器件在复位阶段和补偿阶段不发光,延长发光器件的使用寿命。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序,只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系,例如,A/B可以表示A或B;本申请中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。
并且,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或多于两个。“以下至少一项”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项,可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
在本申请说明书中描述的参在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种像素驱动电路,其特征在于,包括:第一输入电路、第二输入电路、储能电路、第一开关电路、第二开关电路和发光控制电路;
所述第一输入电路连接所述发光控制电路的控制端,用于在复位阶段和补偿阶段向所述发光控制电路输出数据电压;
所述储能电路的第一端通过所述第一开关电路与所述发光控制电路的控制端电连接,所述储能电路的第二端连接所述发光控制电路的输出端,所述储能电路用于储存电能;
所述第二输入电路连接所述储能电路的第一端,用于在所述复位阶段和所述补偿阶段向所述储能电路输出参考电压;
所述发光控制电路的输入端连接电源,所述发光控制电路的输出端通过所述第二开关电路连接发光器件,用于在发光阶段向所述发光器件输出驱动电流;
所述电源在所述复位阶段输出低电位电压,在所述补偿阶段和所述发光阶段输出高电位电压;
所述第一开关电路和所述第二开关电路,均在所述复位阶段和所述补偿阶段关断,在所述发光阶段导通。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一输入电路包括第一开关管、数据线和第一扫描线,所述第一开关管的栅极与所述第一扫描线的输出端电连接,所述第一开关管的漏极与所述数据线的输出端电连接,所述第一开关管的源极与所述发光控制电路的控制端电连接。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二输入电路包括第二开关管、参考信号线和第二扫描线,所述第二开关管的栅极与所述第二扫描线的输出端电连接,所述第二开关管的漏极与所述参考信号线的输出端电连接,所述第二开关管的源极与所述储能电路的一端电连接。
4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一开关电路包括第三开关管和第一发光信号线,所述第三开关管的栅极与所述第一发光信号线的输出端电连接,所述第三开关管的漏极与所述储能电路的第一端电连接,所述第三开关管的源极与所述发光控制电路的控制端电连接。
5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,当所述第一发光信号线输出低电平发光信号时,所述第三开关管关断;当所述第一发光信号线输出高电平发光信号时,所述第三开关管导通。
6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二开关电路包括第四开关管和第二发光信号线,所述第四开关管的栅极与所述第二发光信号线的输出端电连接,所述第四开关管的漏极与所述发光控制电路的输出端电连接,所述第四开关管的源极与所述发光器件的阳极电连接,所述发光器件的阴极接地。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,当所述第二发光信号线输出低电平发光信号时,所述第四开关管关断;当所述第二发光信号线输出高电平发光信号时,所述第四开关管导通。
8.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述储能电路包括电容。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电路,其特征在于,所述发光控制电路包括驱动薄膜晶体管,所述驱动薄膜晶体管的栅极与所述第一输入电路的输出端电连接,所述驱动薄膜晶体管的漏极连接电源,所述驱动薄膜晶体管的源极与所述第二开关电路的输入端电连接。
10.一种显示面板,其特征在于,包括多个像素单元,各所述像素单元包括如权利要求1-9任一项所述的像素驱动电路和发光器件。
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