像素驱动电路和显示装置的制作方法

文档序号:16587218发布日期:2019-01-14 18:35阅读:448来源:国知局
像素驱动电路和显示装置的制作方法

本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种像素驱动电路和显示装置。



背景技术:

目前,主动矩阵有机发光二极体面板(active-matrixorganiclightemittingdiode,简称amoled)显示装置广泛应用于各类产品中,amoled显示装置由多行、多列的amoled像素组成。amoled像素通常由薄膜晶体管(thinfilmtransistor,简称tft)构建像素驱动电路为有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,简称oled)器件提供相应的电流。以amoled的基本像素驱动电路为例,amoled的基本像素驱动电路如1所示,具体为7t1c电路。所述7t1c电路包括七个晶体管和一个电容。

传统的7t1c像素驱动电路等效如图1所示,驱动时序图如图2所示。所述7t1c像素驱动电路的工作原理如下:t1为准备阶段,在此阶段中,第二扫描信号scan[n-1]为低电位,于是第四晶体管t4开启,将参考点a的电位变为低电位,第一电容c1进行充电;t2为第一晶体管t1的阈值电压vth的补偿阶段,在此阶段中,第一扫描信号scan[n]为低电位,于是第二晶体管t2、第三晶体管t3和第七晶体管t7开启。由于第一晶体管t1的栅极上有负电压,于是第一晶体管t1的源漏短接,参考点a的电位|va|>|vth|,即此时第一晶体管t1变为二极管,t1为开启,灰度数据电压vdata通过第一晶体管t1给参考点a充电,直至参考点a的电压变为vdata-|vth|时,第一晶体管t1截止,另外由于第七晶体管t7开启,因此发光器件oled被复位;t3为显示阶段,在此阶段中,使能信号em为低电位,第五晶体管t5和第六晶体管t6开启,其中第一晶体管t1的vgs=vdd-(vdata-|vth|),经过第一晶体管t1的源漏极电流k=coxμw/l,电流流过发光器件oled。在t3显示阶段,发光器件oled工作,例如解析度为(1440*296018.5:9)的显示面板,栅极扫描的驱动电路的扫描频率是60hz,也就是栅极驱动时间t1或t2=1/60/(1440+blank)大约6us时间,其中blank为位移量,可忽略。由于一帧的时间为1/60s,t1+t2+t3为一帧,因此,t3=1/60-t1-t2,其驱动时间16.7ms。然而,这个时间对于t3阶段打开的tft(第一晶体管t1、第五晶体管t5、第六晶体管t6为开启的原因是使能信号em长时间处于低电平,使得t5、t6两个tft长时间处于开启状态,同时第一晶体管t1的栅极由于第一电容c1的原因,在发光阶段也是长时间处于低电平,并处于开启状态)是非常长的。tft长时间处于开启状态会导致tft器件长时间处于偏压stress状态,导致器件的开启电压、电子迁移率等电学特性发生漂移,从而影响整个屏幕的显示效果及缩短tft器件的寿命。

有鉴于此,亟需提供一种方案以解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种像素驱动电路,第五晶体管t5、第六晶体管t6、第一晶体管t1就会在显示阶段有一部分时间处于关断状态,从而避免器件长时间处于开启状态给器件造成的损伤,并且增加了tft器件的寿命。

为了解决上述问题,本发明提供了一种像素驱动电路,所述像素驱动电路包括:发光器件、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第一电容;其中所述发光器件的第一端分别与所述第六晶体管的漏极和所述第七晶体管的漏极电连接,所述发光器件的第二端接地,所述第一电容的正极端接收电源电压信号,所述第一电容的负极端分别电连接至所述第四晶体管的源极和第三晶体管的漏极,所述第四晶体管的栅极接收第二扫描信号,所述第四晶体管的漏极接收工作电压信号,所述第二晶体管的漏极接收灰度数据电压信号,所述第二晶体的源极分别电连接至所述第一晶体管的源极和所述第五晶体管的漏极,所述第一晶体管的漏极电连接至所述第六晶体管的源极,所述第一晶体管的栅极电连接至所述第一电容的负极端,所述第六晶体管的源极电连接至第三晶体管的源极,所述第六晶体管的栅极和所述第五晶体管的栅极接收一使能信号,所述第三晶体管的栅极接收第一扫描信号,所述第三晶体管的漏极电连接至所述第一电容的负极端,所述第五晶体管的源极电连接至所述第一电容的正极端,所述第七晶体管的源极电连接至所述第四晶体管的漏极,所述第七晶体管的栅极接收第一扫描信号;所述像素驱动电路还包括一第八晶体管,所述第八晶体管的漏极电连接至所述第一晶体管的栅极,所述第八晶体管的栅极接收使能信号,所述第八晶体管的源极电连接至所述第一电容的负极端。

在本发明的一实施例中,在第一时间段内,当所述第二扫描信号为低电平时,所述第四晶体管处于导通状态,位于所述第一电容的负极端的第一参考点变为低电平,所述第一电容处于充电状态,其中所述第一时间段的起始时间为所述第一电容开始充电,所述第一时间段的结束时间为所述第一电容充电结束。

在本发明的一实施例中,在第二时间段内,当所述第一扫描信号为低电平时,所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第七晶体管处于导通状态,其中,所述第二时间段的起始时间为所述第一电容充电结束,所述第二时间段的结束时间为位于所述第一电容的负极端的第一参考点的电位变为灰度数据电压与第一晶体管的阈值电压之差,使第一晶体管为截止状态。

在本发明的一实施例中,当所述第一晶体管的栅极电压大于第一晶体管的阈值电压时,所述第一晶体管处于导通状态,所述灰度数据电压信号向位于所述第一电容的负极端的第一参考点充电,直至所述第一参考点的电位变为灰度数据电压与第一晶体管的阈值电压之差时,所述第一晶体管转为截止状态。

在本发明的一实施例中,在第三时间段内且所述使能信号为高电平时,所述第一晶体管、所述第八晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管处于截止状态,其中所述第三时间段的开始时间为所述第一参考点的电位变为灰度数据电压与第一晶体管的阈值电压之差,所述第一晶体管转为截止状态,所述第三时间段的结束时间为所述像素驱动电路的一时序周期的结束时间。

在本发明的一实施例中,在所述第三时间段内,包括多个所述使能信号维持高电平的第一高电平维持时间。

在本发明的一实施例中,所述使能信号维持高电平的第一高电平维持时间大于或等于第一时间段和第二时间段之和。

在本发明的一实施例中,在第三时间段内且所述使能信号为低电平时,所述第一晶体管、所述第八晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管处于导通状态。

在本发明的一实施例中,流经所述第一晶体管的电流为其中k为导电参数。

在本发明的一实施例中,所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管和所述第八晶体管为p型晶体管。

另外,本发明还提供一种显示装置,所述显示装置包括上述的像素驱动电路。

本发明的优点在于,所述像素驱动电路通过在原有像素驱动电路中的第一晶体管的栅极新增一由使能信号(em信号)驱动栅极的tft,同时在显示阶段使使能信号发出一有规律的方波信号,使得第五晶体管、第六晶体管、第一晶体管在显示阶段中的一部分时间处于关断状态,同时使能信号的输入频率需使像素闪烁在人眼识别能力之外,以至第五晶体管、第六晶体管、第一晶体管就会在显示阶段有一部分时间处于关断状态,从而避免器件长时间处于开启状态给器件造成的损伤,并且增加了tft器件的寿命,以延长了整个电路的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是现有的像素驱动电路的等效电路图。

图2是图1所述的像素驱动电路的驱动时序图。

图3是本发明一实施例中的像素驱动电路的电路图。

图4是图3所述的像素驱动电路的驱动时序图,其中使能信号时序为高位信号。

图5是传统7t1c的第n行像素的驱动时序图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)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。应当理解,这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

在本专利文档中,下文论述的附图以及用来描述本发明公开的原理的各实施例仅用于说明,而不应解释为限制本发明公开的范围。所属领域的技术人员将理解,本发明的原理可在任何适当布置的系统中实施。将详细说明示例性实施方式,在附图中示出了这些实施方式的实例。此外,将参考附图详细描述根据示例性实施例的终端。附图中的相同附图标号指代相同的元件。

本发明说明书中使用的术语仅用来描述特定实施方式,而并不意图显示本发明的概念。除非上下文中有明确不同的意义,否则,以单数形式使用的表达涵盖复数形式的表达。在本发明说明书中,应理解,诸如“包括”、“具有”以及“含有”等术语意图说明存在本发明说明书中揭示的特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性,而并不意图排除可存在或可添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性。附图中的相同参考标号指代相同部分。

本发明实施例提供一种像素驱动电路及显示装置。以下将分别进行详细说明。

参见图3至图4所示,在本发明的一实施例中,提供一种像素驱动电路。

所述像素驱动电路包括:发光器件oled、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6、第七晶体管t7和第一电容c1。其中所述发光器件oled的第一端分别与所述第六晶体管t6的漏极和所述第七晶体管t7的漏极电连接,所述发光器件oled的第二端接地,所述第一电容c1的正极端接收电源电压信号vdd,所述第一电容c1的负极端分别电连接至所述第四晶体管t4的源极和第三晶体管t3的漏极,所述第四晶体管t4的栅极接收第二扫描信号scan[n-1],所述第四晶体管t4的漏极接收工作电压信号vi,所述第二晶体管t2的漏极接收灰度数据电压信号vdata,所述第二晶体的源极分别电连接至所述第一晶体管t1的源极和所述第五晶体管t5的漏极,所述第一晶体管t1的漏极电连接至所述第六晶体管t6的源极,所述第一晶体管t1的栅极电连接至所述第一电容c1的负极端,所述第六晶体管t6的源极电连接至第三晶体管t3的源极,所述第六晶体管t6的栅极和所述第五晶体管t5的栅极接收一使能信号em,所述第三晶体管t3的栅极接收第一扫描信号scan[n],所述第三晶体管t3的漏极电连接至所述第一电容c1的负极端,所述第五晶体管t5的源极电连接至所述第一电容c1的正极端,所述第七晶体管t7的源极电连接至所述第四晶体管t4的漏极,所述第七晶体管t7的栅极接收第一扫描信号scan[n];所述像素驱动电路还包括一第八晶体管t8,所述第八晶体管t8的漏极电连接至所述第一晶体管t1的栅极,所述第八晶体管t8的栅极接收使能信号em,所述第八晶体管t8的源极电连接至所述第一电容c1的负极端。

在本实施例中,所述第一晶体管t1、所述第二晶体管t2、所述第三晶体管t3、所述第四晶体管t4、所述第五晶体管t5、所述第六晶体管t6、所述第七晶体管t7和所述第八晶体管t8为p型晶体管。因此,该些晶体管的栅极满足受低电平使其导通,高电平使其截止条件。

在本实施例中,在第一时间段内,由于第四晶体管t4的栅极受到第二扫描信号scan[n-1]的控制,因此,当所述第二扫描信号scan[n-1]为低电平时,所述第四晶体管t4处于导通状态,位于所述第一电容c1的负极端的第一参考点变为低电平,所述第一电容c1处于充电状态,其中所述第一时间段的起始时间为所述第一电容c1开始充电,所述第一时间段的结束时间为所述第一电容c1充电结束。

在第二时间段内,由于所述第二晶体管t2、所述第三晶体管t3和所述第七晶体管t7的栅极受到第一扫描信号scan[n]的控制,因此,当所述第一扫描信号scan[n]为低电平时,所述第二晶体管t2、所述第三晶体管t3和所述第七晶体管t7处于导通状态,其中,所述第二时间段的起始时间为所述第一电容c1充电结束,所述第二时间段的结束时间为位于所述第一电容c1的负极端的第一参考点的电位变为灰度数据电压vdata与第一晶体管t1的阈值电压vth之差,使第一晶体管t1为截止状态。

在第二时间段内,由于当所述第一晶体管t1的栅极电压大于第一晶体管t1的阈值电压vth时,因此,所述第一晶体管t1处于导通状态,于是可以将所述第一晶体管t1视为一导通的二极管,所述灰度数据电压信号vdata向位于所述第一电容c1的负极端的第一参考点进行充电,直至所述第一参考点的电位变为灰度数据电压vdata与第一晶体管t1的阈值电压vth之差时,所述第一晶体管t1转为截止状态。也就是说,第一参考点a的电位等于vdata-|vth|时,所述第一晶体管t1为截止,vdata表示灰度数据电压,vth表示第一晶体管t1的阈值电压。

另外,在此第二时间段内,第七晶体管t7的栅极受到第一扫描信号(scan[n]或xscan[n])的控制,因此,当所述第一扫描信号xscan[n]为低电平时,所述第七晶体管t7为导通状态,于是,与所述第七晶体管t7相连的发光器件oled进行复位。需说明的是,scan[n-1]为第n-1个扫描信号,scan[n]为第n个扫描信号,xscan[n]为与scan[n]相关的信号,可以是与scan[n]相同的信号,em为使能信号或称发光控制信号。

在第三时间段内,由于第一晶体管t1、第八晶体管t8、第五晶体管t5和第六晶体管t6的栅极受到使能信号em的控制,因此,当所述使能信号em为高电平时,所述第一晶体管t1、所述第八晶体管t8、所述第五晶体管t5和所述第六晶体管t6处于截止状态,其中所述第三时间段的开始时间为所述第一参考点的电位变为灰度数据电压vdata与第一晶体管t1的阈值电压vth之差,所述第一晶体管t1转为截止状态,所述第三时间段的结束时间为所述像素驱动电路的一时序周期的结束时间。

在本实施例中,在所述第三时间段内,包括多个所述使能信号em维持高电平的第一高电平维持时间,如图4所示的a1,a2…。当然这些第一高电平维持时间可以用x2表示,其可以是彼此相同或不同。与图5所示的传统7t1c的第n行像素的驱动时序图相比,在图4所示的本发明像素驱动电路的驱动时序图中,在所述第三时间段内,有多个使能信号em维持高电平。另外,在本实施例中,将所述使能信号em维持高电平的第一高电平维持时间x2设置为大于或等于第一时间段和第二时间段之和(x1=t1+t2)。这样,在整个第三时间段内,有一定的时间,使得第一晶体管t1、第五晶体管t5和第六晶体管t6处于关断状态,从而避免tft器件长时间处于开启状态。

当然,在第三时间段内,如果所述使能信号em为低电平时,所述第一晶体管t1、所述第八晶体管t8、所述第五晶体管t5和所述第六晶体管t6处于导通状态。

由于所述第一晶体管t1和第八晶体管t8为开启状态,因此,所述第一晶体管t1的栅极-源极电压vgs=vdd-(vdata-|vth|),其中,vdd表示电源电压,vdata表示灰度数据电压,vth表示第一晶体管t1的阈值电压。此时,流经所述第一晶体管t1的电流为其中k为导电参数。

在本实施例中,电源电压vdd可以为4.6伏,工作电压vi为-2.5伏。

在第三时间段内为发光器件oled的工作阶段,假设像素驱动电路的扫描频率为60赫兹,也就是栅极驱动时间t1或t2等于1/60/(1440+blank)大约为6μs。其中,1440为扫描线量,blank为位移量。

第三时间段t3=1/60-t1-t2,因此,驱动时间大致为16.7ms。在此时间内,通过在第一参考点和第一晶体管t1之间设置第八晶体管t8,第八晶体管t8的栅极由使能信号em控制,同时在第三时间段(即显示阶段)使使能信号em发出一有规律的方波信号,于是使得第五晶体管t5、第六晶体管t6和第一晶体管t1在显示阶段的一部分时间内处于关断状态。另外,使能信号em的输入频率需使像素闪烁在人眼识别能力之外(即大于60赫兹),这样第五晶体管t5、第六晶体管t6和第一晶体管t1就会在显示阶段有一部分时间处于关断状态,从而不仅能够避免tft器件长时间处于开启状态以至tft器件造成损伤的问题,而且能够增加了tft器件的寿命以及整个像素驱动电路的寿命。

另外,上述的发光器件可以为led灯,也可以为oled,还可以为其他的发光器件,本发明实施例不作具体限定。

另外,本发明的一实施例中,还提供一种显示装置,所述显示装置包括上述的像素驱动电路。所述像素驱动电路的具体结构在此不再赘述。可选的,所述显示装置包括但不限于显示器。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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