一种像素电路及其驱动方法、薄膜晶体管背板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、薄膜晶体管背板；该像素电路包括：包括驱动晶体管、信号加载模块、发光控制模块和存储电容；本发明的像素电路，可以在对有机发光二极管进行驱动的过程中，有效地消除驱动晶体管由自身阈值电压所造成的非均匀性和因阀值电压漂移造成的残影现象；避免了有源矩阵有机发光二极管显示器件中不同像素单元的有机发光二极管之间因其驱动晶体管的阀值电压不同而造成的亮度不均的问题；提高了像素电路对有机发光二极管的驱动效果，进一步提高了有源矩阵有机发光二极管显示器件的显示品质。
【专利说明】一种像素电路及其驱动方法、薄膜晶体管背板
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、薄膜晶体管背 板。
【背景技术】
[0002]有机发光二极管(OLED,Organic Light-Emitting Diode)作为一种电流型有机发 光二极管已越来越多地被应用于高性能有源矩阵显示器件中。传统的无源矩阵有机发光二 极管显示器件(Passive Matrix 0LED)随着显示尺寸的增大，需要更短的单个像素的驱动 时间，因而需要增大瞬态电流，增加功耗。同时大电流的应用会造成纳米铟锡金属氧化物线 上压降过大，并使OLED工作电压过高，进而降低其效率。而有源矩阵有机发光二极管显示 器件(AMOLED，Active Matrix 0LED)通过开关晶体管逐行扫描输入OLED电流，可以很好地 解决这些问题。
[0003]在AMOLED的背板设计中，主要需要解决的问题是各AMOLED像素单元的补偿电路 之间的亮度非均匀性。AMOLED采用薄膜晶体管(TFT，Thin-FiIm Transistor)构建像素电路 为有机发光二极管提供相应的驱动电流。现有技术中，大多采用低温多晶硅TFT晶体管或 氧化物TFT晶体管。与一般的非晶硅TFT晶体管相比，低温多晶硅TFT晶体管和氧化物TFT 晶体管具有更高的迁移率和更稳定的特性，更适合应用于AMOLED显示中。但是由于晶化工 艺的局限性，在大面积玻璃基板上制作的低温多晶硅TFT晶体管，常常在诸如阈值电压、迁 移率等电学参数上具有非均匀性，这种非均匀性会转化为有机发光二极管的驱动电流差异 和亮度差异，并被人眼所感知，即色不均现象。
[0004]一般来说，采用氧化物的TFT晶体管工艺技术所制作出来的有源矩阵有机发光二 极管，其像素电路中的有机发光二极管的型态可以为P型或N型，但无论是选择P型还是N 型TFT晶体管来实现像素电路，流经有机发光二极管的电流不仅会随着有机发光二极管的 导通电压经长时间应力的变化而改变，而且还会随着用以驱动有机发光二极管的TFT晶体 管的临限电压漂移而有所不同。如此一来，将会连带影响到有机发光二极管显示器的亮度 均匀性与亮度恒定性。
[0005]因此，为解决上述问题，本发明急需提供一种像素电路及其驱动方法、薄膜晶体管 背板。
【发明内容】
[0006]本发明所解决的技术问题是提供一种像素电路及其驱动方法、薄膜晶体管背板， 用于解决现有技术的像素电路在驱动时发生驱动晶体管阈值电压漂移的问题。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种像素电路，其特征在于，包括驱动 晶体管、信号加载模
[0008]块、发光控制模块和存储电容；
[0009]所述驱动晶体管的栅极分别与所述信号加载模块的第三端和所述存储电容的第二端连接；所述驱动晶体管的第一端分别与所述信号加载模块的第二端和所述发光控制模 块的第二端连接；所述驱动晶体管的第二端分别与所述信号加载模块的第四端和所述发光 控制模块的第三端连接；
[0010]所述存储电容的第一端分别与所述信号加载模块的第一端和所述发光控制模块 的第一端连接；
[0011]所述信号加载模块的第五端接收数据信号；
[0012]所述发光控制模块的第一端和所述信号加载模块的第一端均接收第一电压信 号;
[0013]所述发光控制模块的第四端输出驱动电压信号。
[0014]进一步地，所述信号加载模块包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；
[0015]所述第一晶体管的栅极接收本级栅控制信号；所述第一晶体管的第一端作为所述 信号加载模块的第三端，分别连接所述存储电容的第二端、所述驱动晶体管的栅极以及所 述第二晶体管的第二端；所述第一晶体管的第二端作为所述信号加载模块的第四端，分别 连接所述驱动晶体管的第二端和所述发光控制模块的第三端；
[0016]所述第二晶体管的栅极接收上一级栅控制信号或起始信号；所述第二晶体管的第 一端接收第一电压信号，并作为所述信号加载模块的第一端分别连接所述存储电容的第一 端和所述发光控制模块的第一端；所述第二晶体管的第二端作为所述信号加载模块的第 三端，分别连接所述第一晶体管的第一端、所述存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅 极；
[0017]所述第三晶体管的栅极接收本级栅控制信号；所述第三晶体管的第一端接收数据 信号；所述第三晶体管的第二端作为所述信号加载模块的第二端，分别连接所述驱动晶体 管的第一端和所述发光控制模块的第二端。
[0018]进一步地，所述发光控制模块包括第四晶体管和第五晶体管；
[0019]所述第四晶体管的栅极接收发光控制信号；所述第四晶体管的第一端接收第一电 压信号，并作为所述发光控制模块的第一端分别连接所述存储电容的第一端和所述信号加 载模块的第一端；所述第四晶体管的第二端作为所述发光控制模块的第二端，分别连接所 述驱动晶体管的第一端和所述信号加载模块的第二端；
[0020]所述第五晶体管的栅极接收发光控制信号；所述第五晶体管的第一端作为所述发 光控制模块的第三端，分别连接所述驱动晶体管的第二端和所述信号加载模块的第四端； 所述第五晶体管的第二端作为所述发光控制模块的第四端，输出驱动电压信号。
[0021]进一步地，还包括有机发光二极管，所述有机发光二极管连接所述发光控制模块 的第四端，所述有机发光二极管用于接收所述驱动电压信号发光。
[0022]进一步地，还包括第一电压信号源，所述第一电压信号源的输出端分别与所述信 号加载模块的第一端和所述发光控制模块的第一端连接，所述第一电压信号源用于向所述 信号加载模块和所述发光控制模块输出所述第一电压信号。
[0023]进一步地，还包括第二电压信号源，其中:所述驱动晶体管为n型晶体管，所述有 机发光二极管的第一端连接所述发光控制模块的第四端；所述有机发光二极管的第二端连 接所述第二电压信号源；所述第一电压信号为高电压信号，所述第二电压信号源为低电压 信号源。[0024]进一步地，还包括第二电压信号源，其中:所述驱动晶体管为P型晶体管，所述有 机发光二极管的第二端连接所述发光控制模块的第四端；所述有机发光二极管的第一端连 接所述第二电压信号源；所述第一电压信号为低电压信号，所述第二电压信号源为高电压 信号源。
[0025]进一步地，还包括栅极控制信号源及起始信号源，所述信号加载模块中的所述第 一晶体管的栅极和第三晶体管的栅极连接本级栅极控制信号源；所述信号加载模块中的所 述第二晶体管的栅极连接上一级栅极控制信号源或者起始信号源，所述本级栅极控制信号 源用于输出所述本级栅控制信号，所述上一级栅极控制信号源用于输出所述上一级栅控制 信号，所述起始信号源用于输出所述起始信号。
[0026]进一步地，还包括发光控制信号源，所述发光控制信号源连接所述发光控制模块 中的所述第四晶体管的栅极和所述第五晶体管的栅极，所述发光控制信号源用于输出所述 发光控制信号。
[0027]一种如上述所述的像素电路的驱动方法，所述方法包括:
[0028]复位阶段，所述信号加载模块控制所述信号加载模块的第一端接收第一电压信 号；并控制所述信号加载模块的第三端将第一电压信号加载至所述储存电容的第二端；以 此对所述储存电容进行电容复位；
[0029]储存阶段，所述储存电容的第二端开启所述驱动晶体管；所述储存电容的第二端 经由所述信号加载模块的第三端、所述信号加载模块的第四端和所述驱动晶体管放电至所 述信号加载模块的第二端；所述信号加载模块的第二端接收所述数据信号，并将所述数据 信号经由所述驱动晶体管、所述信号加载模块的第四端和所述信号加载模块的第三端加载 至所述储存电容的第二端；
[0030]发光阶段，所述储存电容的第二端持续导通驱动晶体管，并将数据信号加载至驱 动晶体管；所述发光控制模块的第一端接收第一电压信号，并通过所述发光控制模块的第 二端和所述驱动晶体管加载至所述发光控制模块的第三端；所述驱动晶体管将数据信号加 载至所述发光控制模块的第三端；并由所述光控制模块的第四端输出驱动电压信号。
[0031]一种薄膜晶体管背板，包括上述所述的像素电路。
[0032]本发明与现有技术相比具有以下的优点:
[0033]本发明的像素电路，可以在对有机发光二极管进行驱动的过程中，有效地消除驱 动晶体管由自身阈值电压所造成的非均匀性和因阀值电压漂移造成的残影现象；避免了有 源矩阵有机发光二极管显示器件中不同像素单元的有机发光二极管之间因其驱动晶体管 的阀值电压不同而造成的显示亮度不均的问题；提高了像素电路对有机发光二极管的驱动 效果，进一步提高了有源矩阵有机发光二极管显示器件的品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0035]图1为本发明实施例中所述像素电路的电路连接示意图；
[0036]图2为本发明实施例中所述像素电路的电路连接示意图；
[0037]图3为本发明实施例中所述像素电路的电路连接示意图；
[0038]图4为本发明实施例所述像素电路在复位阶段时的电路连接示意图；[0039]图5为本发明实施例所述像素电路在储存阶段时的电路连接示意图；
[0040]图6为本发明实施例所述像素电路在发光阶段时的电路连接示意图；
[0041]图7为本发明实施例中所述驱动方法的时序控制示意图。
【具体实施方式】
[0042]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，本领域普通技术人员在没有做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。
[0043]参见图1(图1中1、2、3、4、5分别表示信号加载模块的第一端、第二端、第三端、第 四端和第五端；1'、2'、3'、4'分别表示发光控制模块的第一端、第二端、第三端和第四端)所 示，本发明实施例的所述像素电路，主要用于有源矩阵有机发光二极管显示器件中各有机 发光二极管的驱动补偿，每个有机发光二极管由一个像素电路驱动补偿，每一个像素电路 包括:包括驱动晶体管DTFT、信号加载模块、发光控制模块和存储电容Cs ；
[0044]所述驱动晶体管DTFT的栅极分别与所述信号加载模块的第三端3和所述存储电 容Cs的第二端连接；所述驱动晶体管DTFT的第一端(即如图所示DTFT的上端，源极)分别 与所述信号加载模块的第二端2和所述发光控制模块的第二端2'连接；所述驱动晶体管 DTFT的第二端(即如图所示DTFT的下端，漏极)分别与所述信号加载模块的第四端4和所 述发光控制模块的第三端3'连接；
[0045]所述存储电容Cs的第一端分别与所述信号加载模块的第一端I和所述发光控制 模块的第一端I'连接；
[0046]所述信号加载模块的第五端5接收数据信号Vdata ；
[0047]所述发光控制模块的第一端I'和所述信号加载模块的第一端I'均接收第一电压 信号ELVDD ；
[0048]所述发光控制模块的第四端4'输出驱动电压信号Vgs。
[0049]本实施例中的所述像素电路还包括有机发光二极管0LED，所述有机发光二极管 OLED连接所述发光控制模块的第四端4'，所述有机发光二极管OLED用于接收所述驱动电 压信号Vgs发光。
[0050]本实施例的像素电路，所述信号加载模块接收数据信号VDATA，将数据信号Vdata分别 加载至所述储存电容Cs的第二端和所述驱动晶体管DTFT的栅极；使所述储存电容Cs的第 二端被提升为VDATA+Vth ;其中，Vth为驱动晶体管的阀值电压，以此使所述储存电容对数据信 号Vdata和驱动晶体管的阀值电压Vth进行采集和储存；又由于所述储存电容的第二端的电 压与所述驱动晶体管的栅极电压等同，因此，所述驱动晶体管的栅极电压也为VDATA+Vth，并 在存储电容的作用下所述驱动晶体管的栅极电压持续保持为VDATA+Vth ；
[0051]所述发光控制模块接收第一电压信号ELVDD，使所述驱动晶体管DTFT的第一端 电压为第一电压信号Vdd,所述驱动晶体管DTFT的第二端电压为Vraj3);其中，Vraj3)为有机 发光二极管OLED两端的电压；本领域中关于驱动晶体管的驱动电压信号Vgs计算公式为: Vgs-VDATA+Vth一Voled ；
[0052]关于经过所述驱动晶体管输入至所述有机发光二极管OLED的驱动电流公式为[0053]
【权利要求】
1.一种像素电路，其特征在于，包括驱动晶体管、信号加载模块、发光控制模块和存储电容；所述驱动晶体管的栅极分别与所述信号加载模块的第三端和所述存储电容的第二端连接；所述驱动晶体管的第一端分别与所述信号加载模块的第二端和所述发光控制模块的第二端连接；所述驱动晶体管的第二端分别与所述信号加载模块的第四端和所述发光控制模块的第三端连接；所述存储电容的第一端分别与所述信号加载模块的第一端和所述发光控制模块的第一端连接；所述信号加载模块的第五端接收数据信号；所述发光控制模块的第一端和所述信号加载模块的第一端均接收第一电压信号；所述发光控制模块的第四端输出驱动电压信号。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述信号加载模块包括第一晶体管、 第二晶体管和第三晶体管；所述第一晶体管的栅极接收本级栅控制信号；所述第一晶体管的第一端作为所述信号加载模块的第三端，分别连接所述存储电容的第二端、所述驱动晶体管的栅极以及所述第二晶体管的第二端；所述第一晶体管的第二端作为所述信号加载模块的第四端，分别连接所述驱动晶体管的第二端和所述发光控制模块的第三端；所述第二晶体管的栅极接收上一级栅控制信号或起始信号；所述第二晶体管的第一端接收第一电压信号，并作为所述信号加载模块的第一端分别连接所述存储电容的第一端和所述发光控制模块的第一端；所述第二晶体管的第二端作为所述信号加载模块的第三端， 分别连接所述第一晶体管的第一端、所述存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极；所述第三晶体管的栅极接收本级栅控制信号；所述第三晶体管的第一端接收数据信号；所述第三晶体管的第二端作为所述信号加载模块的第二端，分别连接所述驱动晶体管的第一端和所述发光控制模块的第二端。
3.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述发光控制模块包括第四晶体管和第五晶体管；所述第四晶体管的栅极接收发光控制信号；所述第四晶体管的第一端接收第一电压信号，并作为所述发光控制模块的第一端分别连接所述存储电容的第一端和所述信号加载模块的第一端；所述第四晶体管的第二端作为所述发光控制模块的第二端，分别连接所述驱动晶体管的第一端和所述信号加载模块的第二端；所述第五晶体管的栅极接收发光控制信号；所述第五晶体管的第一端作为所述发光控制模块的第三端，分别连接所述驱动晶体管的第二端和所述信号加载模块的第四端；所述第五晶体管的第二端作为所述发光控制模块的第四端，输出驱动电压信号。
4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，还包括有机发光二极管，所述有机发光二极管连接所述发光控制模块的第四端，所述有机发光二极管用于接收所述驱动电压信号发光。
5.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，还包括第一电压信号源，所述第一电压信号源的输出端分别与所述信号加载模块的第一端和所述发光控制模块的第一端连接， 所述第一电压信号源用于向所述信号加载模块和所述发光控制模块输出所述第一电压信号。
6.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，还包括第二电压信号源，其中:所述驱动晶体管为n型晶体管，所述有机发光二极管的第一端连接所述发光控制模块的第四端；所述有机发光二极管的第二端连接所述第二电压信号源；所述第一电压信号源为高电压信号源，所述第二电压信号源为低电压信号源。
7.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，还包括第二电压信号源，其中:所述驱动晶体管为P型晶体管，所述有机发光二极管的第二端连接所述发光控制模块的第四端；所述有机发光二极管的第一端连接所述第二电压信号源；所述第一电压信号源为低电压信号源，所述第二电压信号源为高电压信号源。
8.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，还包括栅极控制信号源及起始信号源，所述信号加载模块中的所述第一晶体管的栅极和第三晶体管的栅极连接本级栅极控制信号源；所述信号加载模块中的所述第二晶体管的栅极连接上一级栅极控制信号源或者起始信号源，所述本级栅极控制信号源用于输出所述本级栅控制信号，所述上一级栅极控制信号源用于输出所述上一级栅控制信号，所述起始信号源用于输出所述起始信号。
9.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，还包括发光控制信号源，所述发光控制信号源连接所述发光控制模块中的所述第四晶体管的栅极和所述第五晶体管的栅极，所述发光控制信号源用于输出所述发光控制信号。
10.一种如权利要求1-9所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，所述方法包括:复位阶段，所述信号加载模块控制所述信号加载模块的第一端接收第一电压信号；并控制所述信号加载模块的第三端将第一电压信号加载至所述储存电容的第二端；以此对所述储存电容进行电容复位；储存阶段，所述储存电容的第二端开启所述驱动晶体管；所述储存电容的第二端经由所述信号加载模块的第三端、所述信号加载模块的第四端和所述驱动晶体管放电至所述信号加载模块的第二端；所述信号加载模块的第二端接收所述数据信号，并将所述数据信号经由所述驱动晶体管、所述信号加载模块的第四端和所述信号加载模块的第三端加载至所述储存电容的第二端；发光阶段，所述储存电容 的第二端持续导通驱动晶体管，并将数据信号加载至驱动晶体管；所述发光控制模块的第一端接收第一电压信号，并通过所述发光控制模块的第二端和所述驱动晶体管加载至所述发光控制模块的第三端；所述驱动晶体管将数据信号加载至所述发光控制模块的第三端；并由所述光控制模块的第四端输出驱动电压信号。
11.一种薄膜晶体管背板，包括如权利要求1-9所述的像素电路。
【文档编号】G09G3/32GK103500556SQ201310468312
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】尹静文, 吴仲远, 王俪蓉 申请人:京东方科技集团股份有限公司