像素電路及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種像素電路及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置，該像素電路包括：第一開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)單元、第三開(kāi)關(guān)單元、第四開(kāi)關(guān)單元、第五開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元、儲(chǔ)能單元和電致發(fā)光單元。本發(fā)明提供的像素電路能夠徹底解決由于驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓漂移導(dǎo)致顯示亮度不均的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】像素電路及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種像素電路及其驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)是當(dāng)今平板顯示器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，與液晶顯示器相比，OLED具有低能耗、生產(chǎn)成本低、自發(fā)光、寬視角及響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。目前，在手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)等顯示領(lǐng)域OLED已經(jīng)開(kāi)始取代傳統(tǒng)的液晶(IXD)顯示屏。像素驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是OLED顯示器核心技術(shù)內(nèi)容，具有重要的研究意義。
[0003]與TFT(薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管)-1XD利用穩(wěn)定的電壓控制亮度不同，OLED屬于電流驅(qū)動(dòng)，需要穩(wěn)定的電流來(lái)控制發(fā)光。
[0004]由于工藝制程和器件老化等原因，在原始的2T1C驅(qū)動(dòng)電路(包括兩個(gè)薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管和一個(gè)電容)中，各像素點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓存在不均勻性，這樣就導(dǎo)致了流過(guò)每個(gè)像素點(diǎn)OLED的電流發(fā)生變化使得顯示亮度不均，從而影響整個(gè)圖像的顯示效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決顯示裝置顯示亮度不均的問(wèn)題，并縮減顯示裝置中用于像素電路的信號(hào)線路數(shù)目，降低集成電路成本，同時(shí)提高顯示裝置的像素密度。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種像素電路，包括第一開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)單元、第三開(kāi)關(guān)單元、第四開(kāi)關(guān)單元、第五開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元、儲(chǔ)能單元和電致發(fā)光單元；
[0007]第一開(kāi)關(guān)單元的控制端連接到第一掃描信號(hào)線，第一端連接到工作電壓線，第二端連接到驅(qū)動(dòng)單元的輸入端，用于在第一掃描信號(hào)線的控制下為所述驅(qū)動(dòng)單元提供工作電壓；
[0008]第二開(kāi)關(guān)單元控制端連接到第二掃描信號(hào)線，第一端連接到驅(qū)動(dòng)單元的控制端，第二端接地，用于在所述第二掃描信號(hào)線的控制下將所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端的電壓置零；
[0009]第三開(kāi)關(guān)單元和第四開(kāi)關(guān)單元的控制端連接到第三掃描信號(hào)線；第三開(kāi)關(guān)單元的第一端連接到儲(chǔ)能單元的第一端，第二端連接到數(shù)據(jù)電壓線，用于在所述第三掃描信號(hào)線的控制下將所述數(shù)據(jù)電壓線中的數(shù)據(jù)電壓寫(xiě)入所述儲(chǔ)能單元的第一端；第四開(kāi)關(guān)單元的第一端連接到驅(qū)動(dòng)單元的輸出端，第二端連接到驅(qū)動(dòng)單元的控制端以及所述儲(chǔ)能單元的第二端，用于在所述第三掃描信號(hào)線的控制下將所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端與輸出端相連，并使所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端的電壓向所述儲(chǔ)能單元的第二端充電；
[0010]第五開(kāi)關(guān)單元的控制端連接到第四掃描信號(hào)線，第一端連接到驅(qū)動(dòng)單元的輸出端，第二端與電致發(fā)光元件相連，用于在所述第四掃描信號(hào)線的控制下將所述驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流導(dǎo)通到所述電致發(fā)光元件。
[0011]優(yōu)選的，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元和所述驅(qū)動(dòng)單元均為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的控制端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的第一端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的第二端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極。
[0012]優(yōu)選的，各個(gè)薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管均為P溝道型。
[0013]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能單元為電容。
[0014]優(yōu)選的，所述電致發(fā)光單元為有機(jī)發(fā)光二極管。
[0015]優(yōu)選的，每一幀工作時(shí)段均包括充電時(shí)段、跳變時(shí)段以及發(fā)光時(shí)段，
[0016]在充電時(shí)段，在掃描信號(hào)線施加掃描電壓僅使第一開(kāi)關(guān)單兀、第三開(kāi)關(guān)單兀和第四開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，并在數(shù)據(jù)電壓線施加第一數(shù)據(jù)電壓；
[0017]在跳變階段，在掃描信號(hào)線施加掃描電壓僅使第三開(kāi)關(guān)單元和第四開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，并在數(shù)據(jù)電壓線施加第二數(shù)據(jù)電壓；所述第二數(shù)據(jù)電壓小于所述第一數(shù)據(jù)電壓。
[0018]優(yōu)選的，每一幀工作時(shí)段還包括重置時(shí)段，在所述重置時(shí)段，在掃描信號(hào)線施加掃描電壓僅使第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通。
[0019]優(yōu)選的，在發(fā)光時(shí)段，使第一開(kāi)關(guān)單元和第五開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通。
[0020]本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括上述任一項(xiàng)所述的像素電路。
[0021]本發(fā)明提供的像素電路中，流經(jīng)電致發(fā)光單元的工作電流不受對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的影響，徹底解決了由于驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓漂移導(dǎo)致顯示亮度不均的問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的像素電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的像素電路中關(guān)鍵信號(hào)的時(shí)序圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的像素電路在不同時(shí)序下的電流流向和電壓值的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種像素電路，如圖1或圖3所示，包括:
[0027]五個(gè)開(kāi)關(guān)單元T1、T2、T3、T4、T5，一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元DT，一個(gè)儲(chǔ)能單元C，一個(gè)電致發(fā)光單元L ；
[0028]Tl的控制端連接到第一掃描信號(hào)線Em，第一端連接到工作電壓線Vdd，第二端連接到DT的輸入端；
[0029]T2的控制端連接到第二掃描信號(hào)線Scan [2],第一端連接到DT的控制端,第二端接地；
[0030]T3和T4的控制端連接到第三掃描信號(hào)線Scan [3] ；T3的第一端連接到C的第一端a，第二端連接到數(shù)據(jù)電壓線Vdata ；T4的第一端連接到DT的輸出端，第二端連接到DT的控制端以及與DT控制端相連的C的第二端b ；
[0031]T5的控制端連接到第四掃描信號(hào)線Scan [I],第一端連接到DT的輸出端,第二端與L相連。
[0032]可以理解的是，本發(fā)明中，控制端連接到同一掃描信號(hào)線的多個(gè)開(kāi)關(guān)單元(連接到Scan[3]的兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元T3和T4)應(yīng)為同一溝道類(lèi)型的開(kāi)關(guān)，即同為高電平導(dǎo)通或者同為低電平導(dǎo)通，從而保證連接到同一掃描信號(hào)線的兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通或關(guān)斷狀態(tài)相同。
[0033]本發(fā)明提供的像素電路中，流經(jīng)電致發(fā)光單元的工作電流不受對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的影響，徹底解決了由于驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓漂移導(dǎo)致顯示亮度不均的問(wèn)題。
[0034]優(yōu)選的，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元和所述驅(qū)動(dòng)單元均為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管TFT，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的控制端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的第一端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的第二端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極。
[0035]不難理解，這里的驅(qū)動(dòng)單元和開(kāi)關(guān)單元對(duì)應(yīng)的晶體管可以為源漏極可以互換的晶體管，或者根據(jù)導(dǎo)通類(lèi)型的不同，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元和驅(qū)動(dòng)單元的第一端可能為晶體管的漏極、第二端為晶體管的源極，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的前提下，對(duì)本發(fā)明提供的像素電路中各個(gè)晶體管進(jìn)行源漏極的反接所得到的、能夠取得與本發(fā)明提供的技術(shù)方案所能達(dá)到的技術(shù)效果相同或相似的電路結(jié)構(gòu)同樣應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0036]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中，所有各個(gè)薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管均為P溝道型。使用同一類(lèi)型的晶體管，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝流程的統(tǒng)一，從而提高產(chǎn)品的良品率。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在實(shí)際應(yīng)用中，各個(gè)晶體管的類(lèi)型也可以不完全相同，比如Τ3和Τ4可以同為N溝道型晶體管，也可以為P溝道型晶體管，而Tl、Τ2、Τ5的開(kāi)關(guān)類(lèi)型則可以任意。只要能夠使控制端連接到同一掃描信號(hào)線的兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)相同，即可實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0037]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能單元C為電容。當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)設(shè)計(jì)需要也可以采用其他具有儲(chǔ)能功能的元件。
[0038]優(yōu)選的，所述電致發(fā)光單元L可以為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。當(dāng)然實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)設(shè)計(jì)需要也可以采用其他具有電致發(fā)光功能的元件。
[0039]下面結(jié)合圖2和圖3對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例提供的像素電路的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，如圖2所示為本發(fā)明提供的像素電路工作時(shí)輸入到各個(gè)掃描信號(hào)線中的掃描信號(hào)的時(shí)序圖，可分為四個(gè)階段，在圖2中分別表示為重置階段W1、充電階段W2、跳變階段W3，發(fā)光階段W4，在各個(gè)階段，像素電路的電流流向和電壓值分別如圖3a、圖3b、圖3c、圖3d所示。為了方便說(shuō)明，假設(shè)各個(gè)開(kāi)關(guān)單元均為P溝道型TFT。
[0040]在重置階段W1，如圖2所示，Scan[2]為低電平，其他掃描信號(hào)線均為高電平，此時(shí)T2導(dǎo)通，T1、T3、T4、T5斷開(kāi)，參見(jiàn)圖3a，此時(shí)b點(diǎn)接地，電勢(shì)為0V。
[0041]在充電階段W2，如圖2所示，Scan [I]和Scan[2]為高電平，其他掃描信號(hào)線為低電平，Vdata = Vp，此時(shí)Tl、T3、T4導(dǎo)通，T2和T5關(guān)斷，由于在上一階段b點(diǎn)接地，電勢(shì)為0，則此時(shí)DT打開(kāi)，Vdd電壓線通過(guò)如圖3b中所示的Lb (Tl — DT — T4)開(kāi)始對(duì)b點(diǎn)進(jìn)行充電，一直將b點(diǎn)充電到Vdd - Vth為止(滿(mǎn)足DT柵源兩極之間的壓差為Vth，Vth為驅(qū)動(dòng)單元DT的閾值電壓)，該過(guò)程中，由于a點(diǎn)接通Vdata信號(hào)，電位被置為Vp，所以當(dāng)充電完畢以后，a、b兩點(diǎn)的電位差會(huì)一直維持在Vdd - Vth - Vp,另外由于T5的關(guān)閉使得電流不會(huì)通過(guò)L，間接降低了 L的壽命損耗。
[0042]在跳變階段W3，如圖2所示，Scan[3]為低電平，其他掃描信號(hào)線為高電平，此時(shí)T3、T4導(dǎo)通，Vdata = Vp- Δ V，這里的Λ V可以根據(jù)實(shí)際控制的需要選擇，參見(jiàn)圖3c，a點(diǎn)電勢(shì)變化為Vp- Λ V，由于b端浮接，Va和Vb實(shí)現(xiàn)電壓等量跳變(保持原來(lái)的壓差，原來(lái)的壓差為Vdd - Vth - Vp)，所以b點(diǎn)的電勢(shì)Vb = Vdd - Vth- Δ V，并穩(wěn)定住。
[0043]在發(fā)光階段W4，Em和Scan [I]為低電平，Scan [2]和Scan[3]為高電平，此時(shí)Tl、T5導(dǎo)通。參見(jiàn)圖3d，此時(shí)，Vdd沿Ld向L供應(yīng)電流，L發(fā)光。
[0044]由TFT飽和電流公式可以得到:
[0045]Il = K (Vcs-Vth)2 = K [Vdd- (Vdd-Vth+ Δ V) -Vth]2
[0046]= K 〃 ( Δ V)2
[0047]由上式中可以看到此時(shí)流經(jīng)電致發(fā)光單元的工作電流不受驅(qū)動(dòng)晶體管閾值電壓的影響，只與此時(shí)的數(shù)據(jù)電SVdata有關(guān)。徹底解決了驅(qū)動(dòng)TFT由于工藝制程及長(zhǎng)時(shí)間的操作造成閾值電壓(Vth)漂移的問(wèn)題，消除其對(duì)流經(jīng)電致發(fā)光單元的電流的影響，保證電致發(fā)光單元的正常工作。
[0048]基于相同的構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括上述任一項(xiàng)所示的像素電路。
[0049]顯示裝置可以為:電子紙、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種像素電路，其特征在于，包括:第一開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)單元、第三開(kāi)關(guān)單元、第四開(kāi)關(guān)單元、第五開(kāi)關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)單元、儲(chǔ)能單元和電致發(fā)光單元； 第一開(kāi)關(guān)單元的控制端連接到第一掃描信號(hào)線，第一端連接到工作電壓線，第二端連接到驅(qū)動(dòng)單元的輸入端，用于在第一掃描信號(hào)線的控制下為所述驅(qū)動(dòng)單元提供工作電壓； 第二開(kāi)關(guān)單元控制端連接到第二掃描信號(hào)線，第一端連接到驅(qū)動(dòng)單元的控制端，第二端接地，用于在所述第二掃描信號(hào)線的控制下將所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端的電壓置零； 第三開(kāi)關(guān)單元和第四開(kāi)關(guān)單元的控制端連接到第三掃描信號(hào)線；第三開(kāi)關(guān)單元的第一端連接到儲(chǔ)能單元的第一端，第二端連接到數(shù)據(jù)電壓線，用于在所述第三掃描信號(hào)線的控制下將所述數(shù)據(jù)電壓線中的數(shù)據(jù)電壓寫(xiě)入所述儲(chǔ)能單元的第一端；第四開(kāi)關(guān)單元的第一端連接到驅(qū)動(dòng)單元的輸出端，第二端連接到驅(qū)動(dòng)單元的控制端以及所述儲(chǔ)能單元的第二端，用于在所述第三掃描信號(hào)線的控制下將所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端與輸出端相連，并使所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端的電壓向所述儲(chǔ)能單元的第二端充電； 第五開(kāi)關(guān)單元的控制端連接到第四掃描信號(hào)線，第一端連接到驅(qū)動(dòng)單元的輸出端，第二端與電致發(fā)光元件相連，用于在所述第四掃描信號(hào)線的控制下將所述驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流導(dǎo)通到所述電致發(fā)光元件。
2.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其特征在于，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元和所述驅(qū)動(dòng)單元均為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的控制端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的第一端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，各個(gè)開(kāi)關(guān)單元的第二端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，所述驅(qū)動(dòng)單元的控制端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極。
3.如權(quán)利要求2所述的像素電路，其特征在于，各個(gè)薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管均為P溝道型。
4.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其特征在于，所述儲(chǔ)能單元為電容。
5.如權(quán)利要求1-4其中任一項(xiàng)所述的像素電路，其特征在于，所述電致發(fā)光單元為有機(jī)發(fā)光二極管。
6.—種驅(qū)動(dòng)如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的像素電路的方法,其特征在于,每一巾貞工作時(shí)段均包括充電時(shí)段、跳變時(shí)段以及發(fā)光時(shí)段， 在充電時(shí)段，在掃描信號(hào)線施加掃描電壓僅使第一開(kāi)關(guān)單元、第三開(kāi)關(guān)單元和第四開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，并在數(shù)據(jù)電壓線施加第一數(shù)據(jù)電壓； 在跳變階段，在掃描信號(hào)線施加掃描電壓僅使第三開(kāi)關(guān)單元和第四開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，并在數(shù)據(jù)電壓線施加第二數(shù)據(jù)電壓；所述第二數(shù)據(jù)電壓小于所述第一數(shù)據(jù)電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，每一幀工作時(shí)段還包括重置時(shí)段，在所述重置時(shí)段，在掃描信號(hào)線施加掃描電壓僅使第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在發(fā)光時(shí)段，使第一開(kāi)關(guān)單元和第五開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通。
9.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的像素電路。
【文檔編號(hào)】G09G3/32GK104167170SQ201410328373
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】楊盛際 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司