专利名称：一种像素电路、显示面板及显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及有机发光技术领域，尤其涉及一种像素电路、显示面板及显示装置。
背景技术：
有机发光显示器件因具有功耗低、亮度高、成本低、视角广，以及响应速度快等优点，备受关注，在有机发光技术领域得到了广泛的应用。有机电致发光二极管(Organic Light Emitting Diode，0LED)是目前有机发光领域应用较多的一种有机发光显示器件。目前OLED按照驱动方式可以分为无源驱动和有源驱动两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，有源驱动OLED也称为有源矩阵OLED (AM0LED)，每一个像素区域中的发光器件通过像素电路和加载直流电源电压信号(Vdd或Vss)的电源信号线对其进行驱动发光。参见图1，为现有像素电路结构示意图，包括驱动子电路81、充电子电路82，发光器件Dl与驱动子电路81相连。具体地，驱动子电路81包括:驱动晶体管TO和电容CST，电容CST的一端与驱动晶体管的栅极相连，另一端与充电子电路82相连，驱动晶体管81的源极与电压信号Vdd相连,漏极与发光器件Dl的一端相连,发光器件Dl的另一端与电压信号Vss相连。充电子电路82在写入阶段为驱动子电路81充电，加载直流电源电压信号(Vdd或Vss)与发光驱动子电路81在发光阶段驱动发光器件9发光。目前AMO LED显示器的像素电路中，每个像素电路只对应一个0LED，每一 OLED对应一个发光区域，在每帧图像扫描时，信号均要写入该像素电路，每帧图像扫描时，OLED对应的发光区域均要发光显示，这样，OLED的寿命会大大降低，从而降低显示器的使用寿命。寿命是制约有机发光显示装置，尤其是大尺寸，高亮度的有机发光显示装置广泛应用的重要因素。
实用新型内容本实用新型实施例提供的一种像素电路及其驱动法、显示面板及显示装置，用以提高显示装置中发光器件的寿命。本实用新型实施例提供的一种像素电路包括:充电子电路和驱动子电路，以及至少两个发光控制子电路；所述驱动子电路包括驱动晶体管和电容，驱动晶体管的栅极与电容的第一端相连，源极与第一参考电压源相连，漏极与每一发光控制子电路相连，电容的第二端与第一参考电压源相连；所述充电子电路与所述驱动晶体管的源极相连；所述每一发光控制子电路包括发光信号源和第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极与所述发光信号源的输出端相连，源极与所述驱动晶体管的漏极相连，漏极与发光器件组的第一端相连，发光器件组的第二端与第二参考电压源相连。[0011]较佳地，所述发光器件组包括一个发光器件；或者包括两个或两个以上串联的发光器件。较佳地，所述发光控制子电路还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的源极与所述第一参考电压源的输出端相连，漏极与驱动晶体管的源极相连，栅极与所述发光信号源的输出端相连。较佳地，所述充电子电路包括门信号源、数据信号源和第三开关晶体管；所述第三开关晶体管的栅极与所述门信号源的输出端相连，源极与所述驱动晶体管的源极相连，漏极与所述数据信号源的输出端相连。较佳地，还包括补偿子电路，所述补偿子电路包括第四开关晶体管，该第四开关晶体管的源极与所述驱动晶体管的栅极相连，漏极与所述驱动晶体管的漏极相连，栅极与所述门信号源的输出端相连。较佳地，还包括复位子电路，该复位子电路包括复位信号源、第五开关晶体管，参考复位电压源；所述第五开关晶体管的源极与所述电容的第一端相连，漏极与待复位到某一参考复位电压的参考复位电压源相连，栅极与所述复位信号源的输出端相连。
较佳地，所述驱动晶体管为P型晶体管，所述发光器件组中靠近所述发光控制子电路的发光器件的正极与发光控制子电路相连，所述发光器件组中靠近所述第二参考电压源的发光器件的负极与第二参考电压源相连；或者所述驱动晶体管为η型晶体管，所述发光器件组中靠近所述发光控制子电路的发光器件的负极与发光控制子电路相连，所述发光器件组中靠近所述第二参考电压源的发光器件的正极与第二参考电压源。本实用新型实施例提供的一种有机电致发光显示面板，包括所述像素电路。本实用新型实施例提供的一种显示装置，包括所述有机电致发光显示面板。综上所述，本实用新型实施例通过在像素区域设置至少两个非串联的发光器件，通过具有至少两个发光控制子电路(每一发光器件对应一个发光控制子电路)控制所述非串联的发光器件轮流发光，提高每一个发光器件的使用寿命，且提高显示装置的寿命。当需要提高显示图像的亮度时，控制多个发光器件同时发光，最大发光器件的发光面积，提高显示装置图像的显示亮度。
图1为现有像素电路结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的P型晶体管对应的像素电路具体结构示意图之图3为本实用新型实施例提供的P型晶体管对应的像素电路具体结构示意图之-* ;图4为本实用新型实施例提供的P型晶体管对应的像素电路具体结构示意图之—■.---，图5为本实用新型实施例提供的P型晶体管对应具有补偿TO阈值电压的功能的像素电路结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的P型晶体管对应具有复位功能的像素电路结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的P型晶体管对应的图6所示的像素电路工作的时序图；图8为本实用新型实施例提供的具有像素电路结构的有机发光显示面板结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供的一种像素电路、显示面板及显示装置，用以提高显示装置中发光器件的寿命，以及提高发光器件的发光亮度。由于现有像素区域的像素电路，发光器件的发光面积占像素区域大小的30% 40%左右，像素区域发光面积使用率较低。本实用新型通过在像素区域设置至少两个非串联的发光器件，通过具有至少两个发光控制子电路(每一发光器件对应一个发光控制子电路)控制所述非串联的发光器件轮流发光，提高每一个发光器件的使用寿命，且提高显示装置的寿命。当需要提高显示图像的亮度时，控制多个发光器件同时发光，最大发光器件的发光面积，提高显示装置图像的显示亮度。像素电路还包括用于实现充电、驱动等功能的充电子电路和驱动子电路；在充电阶段，充电子电路为驱动子电路中的电容充电；在发光阶段，驱动子电路中的电容放电，驱动发光器件发光。下面通过附图具体说明本实用新型实施例提供的技术方案。参见图2，本实用新型实施例提供的像素电路，包括:充电子电路1、驱动子电路2，以及至少两个并联连接的发光控制子电路3 ；驱动子电路2包括:驱动晶体管TO和电容CST ;驱动晶体管TO的栅极与电容CST的第一端A端相连；源极与第一参考电压源21的输出端相连；漏极与每一发光控制子电路3的第一端C端相连，电容CST的第二端B端与第一参考电压源21的输出端相连。每一发光控制子电路3的第一端C端与驱动晶体管TO的漏极相连，第二端D端与由至少一个发光器件组成的发光器件组4相连，多个发光器件串联连接。图2中发光器件组4包括两个发光器件，分别为第一发光器件Dl和第二发光器件D2。参见图2,每一发光控制子电路3包括:发光信号源31和第一开关晶体管Tl,第一开关晶体管Tl的栅极与发光信号源31的输出端相连，源极与驱动晶体管TO的漏极相连，漏极与发光器件组4中的第一个发光器件Dl的第一端相连，发光器件组4中的最后一个发光器件如图2中的D2的第二端与第二参考电压源22的输出端相连。发光信号源31用于在时序的控制下，控制第一开关晶体管Tl的导通与截止；当第一开关晶体管Tl导通时，与之相连的发光器件和驱动子电路2所在支路导通，使得驱动子电路2驱动发光器件组4中的所有发光器件发光。充电子电路I与驱动晶体管TO的源极相连，用于在像素电路的写入阶段输入数据信号。第一参考电压源21的输出电压，输出的高电平电压对应VDD，输出的低电平电压对应Vss。第二参考电压源22输出的高电平电压对应Vdd，低电平电压对应Vss。第一参考电压源21和第二参考电压源22也可输出恒定电压实现本实用新型实施例提供的像素电路的功能，当所有晶体管为P型晶体管时，第一参考电压源21输出高电平电压VDD，第二参考电压源22输出低电平电压VSS，当所有晶体管为N型晶体管时，第一参考电压源22输出低电平电压VSS，第二参考电压源输出高电平电压VDD。本实用新型实施例中提供的晶体管以P型晶体管为例说明。所述发光器件的第一端为正极，第二端为负极；或者所述发光器件的第一端为负极，第二端为正极。当驱动晶体管TO为P型晶体管时，发光器件组4中的第一发光器件Dl的正极与发光控制子电路3相连，第二发光器件D2的负极与第二参考电压源22相连。当驱动晶体管TO为η型晶体管时，发光器件组4中的第一发光器件Dl的负极与发光控制子电路3相连，第二发光器件D2的正极与第二参考电压源22相连。—般地，有机发光显示装置中的发光控制子电路包括两个，与发光控制子电路相连的发光器件组包括一个发光器件，或者至少两个相串联的发光器件。本实用新型通过设置至少两个发光控制子电路，发光控制子电路3中的第一开关晶体管Tl用于在发光信号源31的控制下导通或截止；当第一开关晶体管Tl导通时，驱动子电路2驱动与第一开关晶体管Tl相连的发光器件组中的发光器件发光；不同发光控制子电路3中的发光信号源31为时序信号。当所有发光控制子电路3的发光信号源31时序相同时，与所有发光控制子电路3相连的发光器件组中的发光器件在发光阶段同时发光，以提高发光亮度。当发光信号源31时序不同时，部分发光器件组或者一个发光器件组发光(当一个发光器件组发光也就是说该发光器件组中的所有发光器件都发光)，其余发光器件组停止发光，以提高发光器件的寿命。为了使像素电路驱动发光器件Dl的电流与参考电压(参考电压可以为Vdd或Vss)无关，避免Vdd或Vss信号线上由于负载原因所导致的IR Drop而引起的电流变化。较佳地，参见图3，本实用新型实施例提供的发光控制子电路3还包括第二开关晶体管T2 ;第二开关晶体管T2的栅极与发光信号源31的输出端相连，源极与电容CST的第二端B端相连，漏极与驱动晶体管TO的源极相连；发光信号源31在时序的控制下，控制第二开关晶体管T2的导通与截止，当像素电路处于写入阶段时，发光信号源31控制第一开关晶体管Tl与第二开关晶体管T2截止，发光器件组中的发光器件停止发光，降低和避免发光器件电压降(Voled)对数据信号写入的影响，当像素电路处于发光阶段时，发光信号源31控制第一开关晶体管Tl与第二开关晶体管T2导通，驱动发光器件发光。较佳地，参见图4，充电子电路包括:数据信号源11、门信号源12，以及第三开关晶体管T3 ；第三开关晶体管T3的漏极与数据信号源11的输出端相连，源极与驱动晶体管TO的输出端相连，栅极与门信号源12的输出端相连；门信号源12用于在时序的控制下控制第三开关晶体管T3的导通或截止，数据信号源11用于在时序的控制下向像素电路写入数据信号。较佳地，本实用新型实施例提供的像素电路还包括:用于实现补偿驱动晶体管TO的阈值电压Vth功能的补偿子电路，以使得电流与驱动晶体管的阈值电压Vth无关。为实现上述目的，像素电路还包括补偿子电路，参见图5，补偿子电路包括第四开关晶体管T4，该第四开关晶体管T4的源极与驱动晶体管TO的栅极相连，漏极与驱动晶体管TO的漏极相连，栅极与驱动控制信号源相连，该驱动控制信号源用于在时序的控制下使得第四开关晶体管T4导通或截止。较佳地，驱动控制信号源可以用门信号源12代替，也就是图5中所示的门信号源12，第四开关晶体管Τ4的栅极与门信号源12的输出端相连。参见图6，所述像素电路还包括复位子电路，该复位子电路包括:复位信号源51、第五开关晶体管Τ5和参考复位电压源52 ；第五开关晶体管Τ5的源极与电容CST的第一端A端相连，漏极与待复位到某一参考复位电压的参考复位电压源52相连，栅极与复位信号源51的输出端相连；复位信号源51控制第五开关晶体管Τ5导通,参考复位电压源52输出的电压Vraf加载到电容CST的第一端A端，将电容CST的第一端A端复位至参考复位电压Vref，参考复位电压VMf可以是GND或者其它某一电压值。较佳地，所述参考复位电压源为类似于门信号源或数据信号源的参考电压源或为一恒定电压源；当所述参考复位电压源为类似于门信号源或数据信号源的参考电压源时，将电容CST的第一端A端复位至GND。所述驱动晶体管和各开关晶体管还可以是η型晶体管。本实用新型实施例所述的发光器件可以是有机发光二极管OLED或其他有机电致发光元件等。本实用新型实施例提供的一种像素电路驱动方法，包括:复位阶段，所述复位信号源控制第五开关晶体管导通，所述参考复位电压源输出的电压加载到电容的第一端，将电容的第一端复位至参考复位电压；写入阶段，所述门信号源控制第三开关晶体管和第四开关晶体管的导通，所述数据信号源输出数据信号到所述驱动晶体管源极，第四开关晶体管将所述驱动晶体管的栅极与漏极连接，使得所述驱动晶体管的连接方式变为二极管的连接方式；发光阶段，根据每个发光控制子电路所述发光信号源信号控制第一开关晶体管和第二开关晶体管导通，使得所述发光器件组与驱动晶体管导通，从而控制所在子电路发光器件组发光。下面结合图6所示的像素电路和图7所示的像素电路的时序图，具体说明驱动本实用新型实施例提供的像素电路驱动方法。以驱动晶体管TO和各开关晶体管为P型晶体管为例说明。Vdd为闻于GND的正值，Vth是负值。并且，本实用新型均以将电容CST的第一端A端复位至GND为例说明。图6所示的像素电路具有复位子电路的复位功能、驱动晶体管的阈值补偿功能、充电子电路的数据信号的写入功能和驱动子电路驱动发光器件发光功能。各子电路在时序的控制下工作，相应地，像素电路包括三个工作阶段，依次为:复位阶段、写入阶段，以及发光阶段。图7中所示为两个发光器件组在每一图像帧中交替工作的时序图，在第一帧图像显示时，发光阶段的第一发光器件组发光，第二发光器件组停止发光；在第二帧图像显示时，发光阶段的第一发光器件组停止发光，第二发光器件组发光；在第三帧图像显示时，发光阶段的第一发光器件组停止发光，第二发光器件组发光；以此类推，第一发光器件组和第一发光器件组每间隔一帧图像在第一发光控制子电路和第二发光控制子电路的控制下发光。复位子电路、充电子电路、驱动子电路在每一帧图像显示过程中，工作时序相同。下面以某一帧图像显示为例说明。第一阶段:复位阶段。参见图6和图7，由图7所示的时序图可知:图6中所不的两个发光信号源31输出电压VEMISSIW_a和VEMISSIW_b为高电平。与发光信号源31相连的第一开关晶体管Tl和第二开关晶体管T2处于高电平截止状态，发光器件组中的发光器件Dl和D2所在的支路与驱动子电路2断开，发光器件Dl和发光器件D2在像素电路处于复位阶段不工作，发光器件不受像素电路的影响，实现较佳的显示效果。第一参考电压源21输出电压为低电平VSS电压，电容CST的第二端B端电压为VSS ；第二参考电压源22输出电压N参考2为低电平VSS电压；门信号源12输出电压Vmta为高电平，与门信号源12相连的第三开关晶体管T3处于高电平截止状态，与第三开关晶体管T3相连的数据信号源11的数据信号无法写入。复位信号源51输出电压Vkeset由高电平变为低电平，与之相连的第五开关晶体管T5处于低电平导通状态。参考复位电压源52的参考电压VMf加载到电容CST的第一端A端。当参考复位电压源52为参考电压源时，输出的电压为GND，将GND加载到电容CST的第一端A端，此时电容CST两端的电压均被复位到地电压GND，当前帧数据信号不受前一帧数据线号的影响。第二阶段:写入阶段。参见图6和图7，由图7所示的时序图可知:第一参考电压源21的输出电压V#itl继续保持低电平；第二参考电压源22输出电压V#if2保持低电平VSS电压；发光信号源31输出电压VEMISSIW_a和VEMISSIW_b继续保持高电平；复位信号源51输出电压Vkeset由低电平变为高电平，与之相连的第五开关晶体管T5处于高电平截止状态。门信号源12输出电压VeATE由高电平变为低电平,与门信号源12相连的第三开关晶体管T3和第四开关晶体管T4导通；数据信号源11输出电压Vdata由低电平变为高电平。Vdata加载在驱动晶体管TO的源极，第四开关晶体管T4将驱动晶体管TO的栅极和漏极相连，使得驱动晶体管TO变为二极管的连接方式，此时，驱动晶体管TO的栅极电压变为VDATA+VtM。开关晶体管T4处于导通状态时，用于补偿驱动晶体管TO阈值电压Vthtl漂移所造成的发光器件Dl的电流偏差。本实用新型开关晶体管T4的存在可以使得发光器件Dl和D2的电流与驱动晶体管阈值电压Vthtl无关。第三阶段:发光阶段。参见图6和图7，由图7所示的时序图可知:第一参考电压源21的输出电压由低电平变为高电平Vdd ;第二参考电压源22输出电压N参考2保持低电平VSS电压；门信号源12输出电压Vmte由低电平变为高电平，与之相连的第三开关晶体管T3和第四开关晶体管T4截止，数据信号停止写入。复位信号源51的输出电压仍然保持高电平。发光阶段，复位子电路和充电子电路不输入信号。其中一个发光信号源31输出电压VEMISSIW_a由高电平变为低电平,与之相连的第一开关晶体管Tl和第二开关晶体管T2在低电平下导通，第一参考电压源21与驱动晶体管TO所在的支路导通，第一参考电压源21输出的电压Vdd加载到驱动晶体管TO的栅极。此时，驱动晶体管TO栅极的电压为VDATA+VtM+VDD，驱动晶体管TO的源极电压为VS=VDD。与第一开关晶体管Tl相连的发光器件Dl和发光器件D2和驱动晶体管TO所在的支路导通。另一发光信号源31输出电压VEMISSI()N_b仍然保持高电平，与之相连的第一开关晶体管Tl和第二开关晶体管T2在高电平下截止，与第一开关晶体管Tl相连的发光器件Dl和发光器件D2和驱动晶体管TO所在的支路断开。此时，驱动晶体管TO的源极和栅极之间的电压差为Vgs=Vg-Vs= (VDD+Vth0+VDATA) -Vdd=
VthO+VDATA。由于驱动晶体管TO工作于饱和状态，根据饱和状态电流特性，可知驱动晶体管TO
的漏电流满足如下公式:
权利要求1.一种像素电路，其特征在于，包括:充电子电路、驱动子电路，以及至少两个发光控制子电路； 所述驱动子电路包括驱动晶体管和电容，驱动晶体管的栅极与电容的第一端相连，源极与第一参考电压源相连，漏极与每一发光控制子电路相连，电容的第二端与第一参考电压源相连； 所述充电子电路与所述驱动晶体管的源极相连； 所述每一发光控制子电路包括发光信号源和第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极与所述发光信号源的输出端相连，源极与所述驱动晶体管的漏极相连，漏极与发光器件组的第一端相连，发光器件组的第二端与第二参考电压源相连。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述发光器件组包括一个发光器件；或者包括至少两个串联的发光器件。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述发光控制子电路还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的源极与所述第一参考电压源的输出端相连，漏极与所述驱动晶体管的源极相连，栅极与所述发光信号源的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述充电子电路包括门信号源、数据信号源和第三开关晶体管； 所述第三开关晶体管的栅极与所述门信号源的输出端相连，源极与所述驱动晶体管的源极相连，漏极与所述数据信号源的输出端相连。
5.根据权利要求4所述的像素电路，其特征在于，还包括补偿子电路；所述补偿子电路包括第四开关晶体管，该第四开关晶体管的源极与所述驱动晶体管的栅极相连，漏极与所述驱动晶体管的漏极相连，栅极与所述门信号源的输出端相连。
6.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，还包括复位子电路，该复位子电路包括复位信号源、第五开关晶体管，参考复位电压源； 所述第五开关晶体管的源极与电容的第一端相连，漏极与待复位到某一参考复位电压的参考复位电压源相连，栅极与复位信号源的输出端相连。
7.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述驱动晶体管为P型晶体管，所述发光器件组中靠近所述发光控制子电路的发光器件的正极与所述发光控制子电路相连，所述发光器件组中靠近所述第二参考电压源的发光器件的负极与所述第二参考电压源相连；或者所述驱动晶体管为η型晶体管，所述发光器件组中靠近所述发光控制子电路的发光器件的负极与所述发光控制子电路相连，所述发光器件组中靠近所述第二参考电压源的发光器件的正极与所述第二参考电压源相连。
8.一种有机电致发光显示面板，其特征在于，包括权利要求1-7任一权项所述的像素电路。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8所述的有机电致发光显示面板。
专利摘要本实用新型公开了一种像素电路、显示面板及显示装置，用以提高显示装置的寿命。所述像素电路包括充电子电路和驱动子电路，以及至少两个发光控制子电路；所述驱动子电路包括驱动晶体管和电容，驱动晶体管的栅极与电容的第一端相连；源极与第一参考电压源相连，漏极与每一发光控制子电路相连，电容的第二端与第一参考电压源相连；所述充电子电路与所述驱动晶体管的源极相连；所述每一发光控制子电路包括发光信号源和第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极与所述发光信号源的输出端相连，源极与所述驱动晶体管的漏极相连，漏极与发光器件组的第一端相连，发光器件组的第二端与第二参考电压源相连。
文档编号G09G3/32GK202976779SQ20122066584
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者马占洁 申请人:京东方科技集团股份有限公司