一种像素驱动电路、显示装置和驱动方法与流程

本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种像素驱动电路、显示装置和驱动方法。

背景技术：

随着显示技术的进步，越来越多的有源矩阵有机发光二极管amoled(activematrixorganiclightemittingdiode)显示面板进入市场，相对于传统的薄膜晶体管液晶显示面板，amoled具有更快的反应速度，更高的对比度，更广的视角以及更薄的模组等优点越来越受到面板厂商的重视。

现有像素驱动电路的结构如图1所示，包括第一薄膜晶体管1、第二薄膜晶体管2、第三薄膜晶体管3、第四薄膜晶体管4、存储电容5、第一电源vdd、第二电源vss、数据线i_oled、控制线g_n、控制信号线s1构成，该驱动电路的工作原理如下：

在写入阶段，控制线g_n为高电平，第二薄膜晶体管2和第三薄膜晶体管3开启，数据线i_oled的信号电流i_oled经由第二薄膜晶体管2和第三薄膜晶体管3写入到第一薄膜晶体管1的栅极，通过第一薄膜晶体管1的源极对存储电容5充电，控制信号线s1为低电平，第四薄膜晶体管4关闭，第一电源vdd与第二电源vss无法形成回路，因此oled6不发光；在发光阶段，控制线g_n为低电平，第二薄膜晶体管2和第三薄膜晶体管3关闭，由于存储电容5的电荷保持作用，第一薄膜晶体管1的处于饱和开启状态，控制信号线s1为高电平，第四薄膜晶体管4开启，第一电源vdd与第二电源vss形成回路，信号电流i_oled被完全复制为驱动信号电流，提供给oled6发光。

可见，由于第四薄膜晶体管4在线性开启时，产生电阻r，在oled持续发光时，其消耗的电能为i²r，其中i＝i_oled，因此对于每个oled像素，都有一个电阻r存在，这样就造成整个oled面板功率的损耗，另一方面，第四薄膜晶体管4设置有控制信号线s1，使得信号线数量增加，造成oled显示器走线复杂，生产良率降低。

技术实现要素：

本发明提供一种像素驱动电路、显示装置和驱动方法，以解决现有的像素驱动电路功耗高，oled显示器走线复杂，生产良率低的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种像素驱动电路，包括：控制单元、充电单元、驱动单元和发光单元；

所述控制单元与数据线和控制线连接，所述控制单元通过第一节点、第二节点与所述驱动单元连接；

所述充电单元通过所述第一节点和第三节点与所述驱动单元连接；

所述驱动单元与所述发光单元的一端连接，所述发光单元的另一端与第一电源或者第二电源连接；

其中，所述驱动单元包括第一薄膜晶体管；

所述控制单元通过所述第一节点和所述第三节点控制所述第一薄膜晶体管对所述充电单元进行充电，所述充电单元通过所述第一节点为所述驱动单元提供电压，所述驱动单元驱动所述发光单元发光。

优选地，所述充电单元包括存储电容，所述存储电容的一端连接所述第一节点，所述存储电容的另一端连接所述第三节点，所述第三节点连接所述第二电源。

优选地，所述驱动单元的第一薄膜晶体管的栅极与所述第一节点连接，所述第一薄膜晶体管的源极与所述第三节点连接；所述第一薄膜晶体管的漏极与所述第二节点连接。

优选地，所述发光单元包括发光器件，所述发光器件的阴极与所述第二节点连接，所述发光器件的阳极与所述第一电源连接。

优选地，所述控制单元包括：第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管；

所述第二薄膜晶体管的栅极和所述第三薄膜晶体管的栅极相连，并连接所述控制线；

所述第二薄膜晶体管的漏极连接所述数据线；

所述第二薄膜晶体管的源极、所述第三薄膜晶体管的漏极与所述第一节点连接；

所述第三薄膜晶体管的源极与所述第二节点连接。

优选地，所述控制单元还包括第四薄膜晶体管，

所述第四薄膜晶体管的栅极和所述第二薄膜晶体管的栅极、所述第三薄膜晶体管的栅极相连；

所述第四薄膜晶体管的源极与所述第二节点连接，所述第四薄膜晶体管的漏极与所述第一电源连接。

优选地，所述驱动单元包括第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管；

所述第二薄膜晶体管的栅极、所述第三薄膜晶体管的栅极和所述第四薄膜晶体管的栅极相连，并连接所述控制线；

所述第二薄膜晶体管的漏极连接所述数据线；

所述第二薄膜晶体管的源极、所述第三薄膜晶体管的漏极与所述第一节点连接；

所述第三薄膜晶体管的源极与所述第二节点连接；

所述第二节点与所述第一电源连接；

所述第四薄膜晶体管的漏极与所述第三节点连接，所述第四薄膜晶体管的源极与所述第二电源连接。

优选地，所述发光单元包括发光器件，所述发光器件的阳极与所述第三节点连接，所述发光器件的阴极与所述第二电源连接。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示装置，包括本发明实施例提供的像素驱动电路。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种像素驱动电路的驱动方法，所述驱动方法基于像素驱动电路，所述像素驱动电路包括控制单元、充电单元、驱动单元和发光单元，所述驱动方法包括：

所述控制单元控制所述驱动单元对所述充电单元进行充电；

所述充电单元为所述驱动单元提供电压驱动所述发光单元发光。

优选地，所述控制单元包括第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管，所述驱动单元包括第一薄膜晶体管，所述充电单元包括存储电容，所述控制单元控制所述驱动单元对所述充电单元进行充电包括：

所述控制线提供高电平，所述第二薄膜晶体管和所述第三薄膜晶体管开启；

所述数据线提供信号电流，所述信号电流通过所述第一薄膜晶体管的栅极和源极对所述存储电容充电。

优选地，所述充电单元为所述驱动单元提供电压驱动所述发光单元发光包括：

所述控制线提供低电平，所述第二薄膜晶体管和所述第三薄膜晶体管关闭；

所述存储电容为所述第一薄膜晶体管提供高电平，所述第一薄膜晶体管开启；

所述第一电源提供高电平，所述发光单元发光。

优选地，所述控制单元包括第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管，所述驱动单元包括第一薄膜晶体管，所述充电单元包括存储电容，所述控制单元控制所述驱动单元对所述充电单元进行充电包括：

所述控制线提供高电平，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管和所述第四薄膜晶体管开启；

所述数据线提供信号电流，所述信号电流通过所述第一薄膜晶体管的栅极和源极对所述存储电容充电。

优选地，所述充电单元为所述驱动单元提供电压驱动所述发光单元发光包括：

所述控制线提供低电平，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管和所述第四薄膜晶体管关闭；

所述存储电容为所述第一薄膜晶体管提供高电平，所述第一薄膜晶体管开启；

所述第一电源提供高电平，所述发光单元发光。

本发明实施例的像素驱动电路，包括控制单元、充电单元、驱动单元和发光单元，控制单元与数据线和控制线连接，控制单元通过第一节点、第二节点与驱动单元连接，充电单元通过第一节点、第三节点与驱动单元连接，驱动单元与发光单元的一端连接，发光单元的另一端与第一电源或者第二电源连接，其中，驱动单元包括第一薄膜晶体管，控制单元通过第一节点和第三节点控制第一薄膜晶体管对充电单元进行充电，充电单元通过第一节点为驱动单元提供电压，驱动单元驱动发光单元发光，本发明实施例的驱动单元仅包括第一薄膜晶体管，因此有利于减少电源负载、降低功耗；另外，由于只有控制线和数据线，不需要增加其它信号控制线，电路结构走线更加简单，有利简化制造工艺和提高良率。

附图说明

图1是现有像素驱动电路的结构示意图；

图2是本发明实施例一的一种像素驱动电路的示意图；

图3是本发明实施例一的一种像素驱动电路的结构示意图；

图4是本发明实施例二的一种像素驱动电路的结构示意图；

图5是本发明实施例三的一种像素驱动电路的结构示意图；

图6是本发明实施例的像素驱动电路的驱动方法的流程图；

图7是本发明实施例的像素驱动电路的信号时序图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

图2为本发明实施例一的一种像素驱动电路的示意图。

如图2所示，本发明实施例的像素驱动电路包括：控制单元10、充电单元30、驱动单元20和发光单元40，控制单元10与数据线i_oled和控制线g_n连接，控制单元10通过第一节点1、第二节点2与驱动单元20连接，充电单元30通过第一节点1、第三节点3与驱动单元20连接，驱动单元20与发光单元40的一端连接，发光单元40的另一端与第一电源vdd或者第二电源vss连接，驱动单元20包括第一薄膜晶体管。

本发明实施例的像素驱动电路的工作原理为，控制单元10通过第一节点1和第三节点3控制驱动单元20的第一薄膜晶体管对充电单元30进行充电，充电单元30通过第一节点1为驱动单元20提供电压，驱动单元20驱动发光单元40发光，其中，驱动单元20包括第一薄膜晶体管。

图3为本发明实施例一的像素驱动电路的结构示意图。

如图3所示，本发明实施例的像素驱动电路中，控制单元10包括第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13，第二薄膜晶体管12的栅极和第三薄膜晶体管13的栅极相连，并连接控制线g_n，第二薄膜晶体管12的漏极连接数据线i_oled，第二薄膜晶体管12的源极、第三薄膜晶体管13的漏极与第一节点1连接，第三薄膜晶体管13的源极与第二节点2连接。

充电单元30包括存储电容15，存储电容15的一端连接第一节点1，存储电容15的另一端与第三节点3连接，第三节点3与第二电源vss连接。

驱动单元20的第一薄膜晶体管11的栅极与第一节点1连接，第一薄膜晶体管11的源极与第三节点3连接，第一薄膜晶体管11的漏极与第二节点2连接。

发光单元40包括发光器件16，发光器件16的阴极与第二节点2连接，发光器件16的阳极与第一电源vdd连接。

发光器件16可以为有机发光二极管。

本发明实施例中，第一电源vdd相对第二电源vss为高电平。

第一薄膜晶体管11、第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13可以为n型薄膜晶体管或p型薄膜晶体管。

本发明实施例一的像素驱动电路，在写入阶段，控制线g_n提供高电平，使得第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13开启，数据线i_oled提供信号电流，并通过第二薄膜晶体管12后写入第一薄膜晶体管11的栅极和源极对存储电容15充电，第一电源vdd提供低电平，以使得第一电源vdd、第一薄膜晶体管11、发光器件16和第二电源vss无法形成回路，发光器件16不发光；在发光阶段，控制线g_n提供低电平，关闭第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13，存储电容15为第一薄膜晶体管11提供高电平，使得第一薄膜晶体管11保持开启，第一薄膜晶体管11的漏极和源极导通，第一电源vdd提供高电平vd1，第一电源vdd、第一薄膜晶体管11、发光器件16和第二电源vss形成回路，发光器件16发光。

可见，本发明实施例的驱动单元仅包括第一薄膜晶体管，因此有利于减少电源负载、降低功耗；另外，由于只有控制线g_n和数据线i_oled，不需要增加其它信号控制线，电路结构走线更加简单，有利简化制造工艺和提高良率。

实施例二

图4为本发明实施例二的像素驱动电路的结构示意图。

如图4所示，本发明实施例二的像素驱动电路与实施例一的像素驱动电路相比，本发明实施例二的像素驱动电路的控制单元10还包括第四薄膜晶体管14，第四薄膜晶体管14的栅极和第二薄膜晶体管12的栅极、第三薄膜晶体管13的栅极相连，第四薄膜晶体管14的源极与第二节点2连接，第四薄膜晶体管14的漏极与第一电源vdd连接。

第一薄膜晶体管11、第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14可以为n型薄膜晶体管或p型薄膜晶体管。

本发明实施例二的像素驱动电路，在写入阶段，控制线g_n提供高电平，使得第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14开启，第四薄膜晶体管14短接发光器件16，发光器件16不发光，数据线i_oled提供信号电流，信号电流通过第二薄膜晶体管12后，写入第一薄膜晶体管11的栅极和源极，对存储电容15充电；在发光阶段，控制线g_n提供低电平，第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14关闭；存储电容15为第一薄膜晶体管11提供高电平，使得第一薄膜晶体管11保持开启，第一薄膜晶体管11的漏极和源极导通，第一电源vdd提供高电平vd1，第一薄膜晶体11、发光器件16和第二电源vss形成回路，发光器件16发光。

可见，本发明实施例的驱动单元仅包括第一薄膜晶体管，因此有利于减少电源负载、降低功耗；另外，由于只有控制线和数据线，不需要增加其它信号控制线，电路结构走线更加简单，有利简化制造工艺和提高良率。

本发明实施例的像素驱动电路中，控制单元增加第四薄膜晶体管，提高了电路的稳定性，有利于发光器件的发光稳定，保证了显示器显示的亮度均匀。

实施例三

图5为本发明实施例三的像素驱动电路的结构示意图。

如图5所示，本发明实施例的像素驱动电路中，驱动单元10包括第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14。第二薄膜晶体管12的栅极、第三薄膜晶体管13的栅极和第四薄膜晶体管14的栅极相连，并连接控制线g_n，第二薄膜晶体管12的漏极连接数据线i_oled，第二薄膜晶体管12的源极、第三薄膜晶体管13的漏极与第一节点1连接，第三薄膜晶体管13的源极与第二节点2连接，第二节点2与第一电源vdd连接，第四薄膜晶体管14的漏极与第三节点3连接，第四薄膜晶体管14的源极与第二电源vss连接。

本发明实施例中，发光单元40包括发光器件16，发光器件16的阳极与第三节点3连接，发光器件16的阴极与第二电源vss连接。

发光器件16可以是有机发光二极管。

本发明实施例中，充电单元30包括存储电容15，存储电容15的一端连接第一节点1，存储电容15的另一端连接第三节点3。

驱动单元20的第一薄膜晶体管11的栅极与第一节点1连接，第一薄膜晶体管11的源极与第三节点3连接，第一薄膜晶体管11的漏极与第二节点2连接。

第一薄膜晶体管11、第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14可以为n型薄膜晶体管或p型薄膜晶体管。

本发明实施例三的像素驱动电路，在写入阶段，控制线g_n提供高电平，使得第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14开启，第四薄膜晶体管14短接发光器件16，发光器件16不发光，数据线i_oled提供信号电流，信号电流通过第二薄膜晶体管12后，写入第一薄膜晶体管11的栅极和源极，对存储电容15充电；在发光阶段，控制线g_n提供低电平，第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14关闭；存储电容15为第一薄膜晶体管11提供高电平，使得第一薄膜晶体管11保持开启，第一薄膜晶体管11的漏极和源极导通，第一电源vdd提供高电平vd1，第一薄膜晶体11、发光器件16和第二电源vss形成回路，发光器件16发光。

可见，本发明实施例的驱动单元仅包括第一薄膜晶体管，因此有利于减少电源负载、降低功耗；另外，由于只有控制线g_n和数据线i_oled，不需要增加其它信号控制线，电路结构走线更加简单，有利简化制造工艺和提高良率。

本发明实施例的像素驱动电路中，驱动单元增加第四薄膜晶体管，提高了电路的稳定性，有利于发光器件的发光稳定，保证了显示器显示的亮度均匀。

本发明实施例的像素驱动电路中，发光器件的阴极均共同连接到第二电源vss，公共阴极方式比公共阳极方式在制造工艺方面更容易保证良率。

实施例四

图6为为本发明实施例四的像素驱动电路的驱动方法的步骤流程图。

图7为本发明实施例四的像素驱动电路的信号时序图。

如图6所示，本发明实施例的像素电路的驱动方法基于像素驱动电路，该像素驱动电路包括控制单元、充电单元、驱动单元和发光单元和第一电源，该驱动方法包括：

步骤101，所述控制单元控制所述驱动单元对所述充电单元进行充电。

在实际应用中，像素驱动电路可以分为不发光阶段(写入阶段)和发光阶段，写入阶段即充电单元进行充电阶段。

如图7所示，本发明实施例的信号时序包括控制线g_n的扫描信号时序、数据线i_oled的数据信号时序和第一电源vdd的电源信号时序，分为写入阶段和发光阶段。

在本发明的一种实施例中，如图3所示的像素驱动电路，控制单元10包括第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13，驱动单元20包括第一薄膜晶体管11，充电单元30包括存储电容15，则步骤101可以包括如下子步骤：

s11，所述控制线提供高电平，所述第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管开启。

本发明实施例中，如图7所示，在写入阶段，当控制线g_n提供高电平时，如图3所示，由于第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13的栅极和控制线g_n相连，基于薄膜晶体管的特性，第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13开启。

s12，所述数据线提供信号电流，所述信号电流通过所述第一薄膜晶体管的栅极和源极对所述存储电容充电。

如图7所示，在写入阶段，当数据线i_oled提供信号电流时，如图3所示，由于第二薄膜晶体管12的漏极与数据线i_oled相连，信号电流通过第二薄膜晶体管12，写入第一薄膜晶体管11的栅极，使得第一薄膜晶体管11进行自调节，通过第一薄膜晶体管11的栅极和源极对存储电容15充电。

在本发明的另一种实施例中，如图4和图5所示的像素驱动电路，控制单元10包括第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14，驱动单元20包括第一薄膜晶体管11，充电单元30包括存储电容15，则步骤101可以包括如下子步骤：

s21，所述控制线提供高电平，所述第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管开启。

本发明实施例中，如图7所示，在写入阶段，当控制线g_n提供高电平时，如图4和图5所示，由于第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13的栅极、第四薄膜晶体管14的栅极和控制线g_n相连，基于薄膜晶体管的特性，第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14开启。

s22，所述数据线提供信号电流，所述信号电流通过所述第一薄膜晶体管的栅极和源极对所述存储电容充电。

如图7所示，在写入阶段，当数据线i_oled提供信号电流时，如图4和图5所示，由于第二薄膜晶体管12的漏极与数据线i_oled相连，信号电流通过第二薄膜晶体管12，写入第一薄膜晶体管11的栅极，使得第一薄膜晶体管11进行自调节，通过第一薄膜晶体管11栅极和源极对存储电容15充电。

步骤102，所述充电单元为所述驱动单元提供电压驱动所述发光单元发光。

在本发明的一种实施例中，如图3所示的像素驱动电路，控制单元10包括第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13，驱动单元20包括第一薄膜晶体管11，充电单元30包括存储电容15，则步骤102可以包括如下子步骤：

s31，所述控制线提供低电平，所述第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管关闭；

s32，所述存储电容为所述第一薄膜晶体管提供高电平，所述第一薄膜晶体管开启；

s33，所述第一电源提供高电平，所述发光单元发光。

如图7所示，在发光阶段(t2)，控制线g_n提供低电平，第二薄膜晶体管12和第三薄膜晶体管13关闭，由于存储电容15的放电作用，为第一薄膜晶体管11提供高电平使得第一薄膜晶体管11处于保持开启状态，第一薄膜晶体管11的漏极和源极导通，其开启电流即为写入阶段流过第一薄膜晶体管11栅极和源极的信号电流，同时第一电源vdd提供高电平vd1，使得第一电源vdd、第一薄膜晶体管11、发光器件16和第二电源vss形成回路，驱动发光单元40的发光器件16发光。

在本发明的另一种实施例中，如图4和图5所示的像素驱动电路，控制单元10包括第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14，驱动单元20包括第一薄膜晶体管11，充电单元30包括存储电容15，则步骤102可以包括如下子步骤：

s41，所述控制线提供低电平，所述第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管关闭；

s42，所述存储电容为所述第一薄膜晶体管提供高电平，所述第一薄膜晶体管开启；

s43，所述第一电源提供高电平，所述发光单元发光。

如图7所示，在发光阶段(t2)，控制线g_n提供低电平，第二薄膜晶体管12、第三薄膜晶体管13和第四薄膜晶体管14关闭，由于存储电容15的放电作用，为第一薄膜晶体管11提供高电平使得第一薄膜晶体管11处于保持开启状态，第一薄膜晶体管11的漏极和源极导通，其开启电流即为写入阶段流过第一薄膜晶体管11栅极和源极的信号电流，同时第一电源vdd提供高电平vd1，使得第一电源vdd、第一薄膜晶体管11、发光器件16和第二电源vss形成回路，驱动发光单元40的发光器件16发光。

本发明实施例的像素驱动电路的驱动方法，基于像素驱动电路，该像素驱动电路的驱动单元仅包括第一薄膜晶体管，因此有利于减少电源负载、降低功耗；另外，由于只有控制线g_n和数据线i_oled，不需要增加其它信号控制线，电路结构走线更加简单，有利简化制造工艺和提高良率，减少了时序信令。

进一步地，本发明实施例的发光器件的阴极均共同连接到第二电源vss，公共阴极方式比公共阳极方式在制造工艺方面更容易保证良率。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述的像素驱动电路，该像素驱动电路的驱动单元仅包括第一薄膜晶体管，因此有利于减少电源负载、降低显示装置的功耗；另外，由于只有控制线g_n和数据线i_oled，不需要增加其它信号控制线，电路结构走线更加简单，有利简化制造工艺和提高良率，减少了显示装置的时序信令。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种像素驱动电路、显示装置和驱动方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。