一种有机发光二极管像素驱动电路及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种有机发光二极管像素驱动电路及显示装置，该电路包括外部电路和m个像素内部电路；每个像素内部电路包括信号加载模块、驱动晶体管和有机发光二极管；外部电路，用于信号加载阶段将图像数据信号加载到各个像素内部电路中的驱动晶体管的源极；每个信号加载模块，用于在信号加载阶段根据驱动晶体管的源极信号及其阈值电压生成驱动信号存储加载到驱动晶体管的栅极；并在发光阶段根据信号加载阶段存储的驱动信号以及该驱动晶体管的源极的信号，控制该驱动晶体管驱动有机发光二极管发光。
【专利说明】一种有机发光二极管像素驱动电路及显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种有机发光二极管像素驱动电路及显示装 置。
【背景技术】
[0002] 有源矩阵有机发光二极管（Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)显示器因具有视角广、色彩对比效果好、响应速度快以及成本低等优点，因 此获得了广泛应用。但是由于薄膜晶体管（Thin Film Transistor, TFT)背板在工艺过程中 的不均匀性以及稳定性的问题，会导致阈值电压漂移。
[0003] 目前的一种像素电路如图1所示，包括：晶体管T1、晶体管T2、晶体管T3、晶体管 T4、晶体管T5、存储电容C1和有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode, 0LED)，该 电路的工作时序图如图2所示。
[0004] 当第n-1行的扫描信号Scan (n-1)为低电平、第η行的扫描信号Scan (η)为高电 平时，晶体管Τ1、晶体管Τ4关断，晶体管Τ5开启，因此，镜像结构的晶体管Τ2和晶体管Τ3 也关断，因此，存储电容C1上存储的信号通过晶体管Τ5被初始电压信号Vinit初始化。当 第n-1行的扫描信号Scan (n-1)为高电平、第η行的扫描信号Scan (η)为低电平时，晶体管 Τ1、晶体管Τ4开启，晶体管Τ5关断，因此，镜像结构的晶体管Τ2和晶体管Τ3也开启。因此， 图像数据信号Data通过晶体管Τ1和晶体管Τ3传输到晶体管Τ2的栅极，此时，由于晶体管 T4开启，因此，与加载到晶体管T2的栅极的信号相关的驱动电流流过0LED，使其发光。加载 到晶体管T2的信号的电压为Vdata+Vth3,其中，Vdata为图像数据信号Data的电压，Vth3 为晶体管T3的阈值电压，流过0LED的驱动电流Ioled = (k/2) (Vdata-Vdd+Vth3-Vth2)2， 其中，k为常数，Vdd为高电平信号VDD的电压，Vth2为晶体管T2的阈值电压。
[0005] 虽然，构成电流镜的晶体管Τ2和晶体管Τ3在基片上彼此相邻排列，但是，由于制 造过程中TFT参数的原因，它们的阈值电压很难做到完全相同，当晶体管的阈值电压的发 生漂移时，在接收到相同的图像数据信号时，很难做到驱动电流完全相同，这会降低显示质 量。
[0006] 综上所述，目前的有机发光二极管像素电路中，由于构成电流镜的两个TFT的阈 值电压很难做到完全相同，当晶体管的阈值电压的发生漂移时，在接收到相同的图像数据 信号时，很难做到驱动电流完全相同，这会降低显示质量。
【发明内容】
[0007] 本发明实施例提供了 一种有机发光二极管像素驱动电路，包括外部电路和m个像 素内部电路；每个像素内部电路包括信号加载模块、驱动晶体管和有机发光二极管；所述m 个像素内部电路中的各个像素内部电路所在的像素单元位于连接同一数据线，所述m大于 等于2且小于等于连接同一数据线的像素单元的个数；
[0008] 所述外部电路的第一端接收图像数据信号，所述外部电路的第二端分别与各个像 素内部电路中的驱动晶体管的源极相连；
[0009] 每个信号加载模块的第一端接收第一电源信号，该信号加载模块的第二端连接包 含该信号加载模块的像素内部电路中的驱动晶体管的源极，该信号加载模块的第三端连接 该驱动晶体管的栅极，该信号加载模块的第四端连接该驱动晶体管的漏极，该信号加载模 块的第五端连接包含该信号加载模块的像素内部电路中的有机发光二极管的阳极，该有机 发光二极管的阴极接收第二电源信号；
[0010] 每个信号加载模块，用于在信号加载阶段将自身的第一端和自身的第二端断开； 并在信号加载阶段中将自身的第三端和自身的第四端接通，从而根据自身的第二端接收到 的所述图像数据信号生成驱动信号并存储，以及发光阶段将自身的第三端和自身的第四端 断开；并在信号加载阶段将自身的第四端和自身的第五端断开；以及在发光阶段将自身的 第四端和自身的第五端接通，并将自身的第一端和自身的第二端接通，以及根据信号加载 阶段存储的驱动信号以及该驱动晶体管的源极的信号，控制该驱动晶体管驱动包含该信号 加载模块的像素内部电路中的有机发光二极管发光；
[0011] 所述外部电路，用于在信号加载阶段将自身的第一端和自身的第二端接通，并在 发光阶段将自身的第一端和自身的第二端断开。
[0012] 本发明实施例提供的一种有机发光二极管像素驱动电路，包括外部电路和m个像 素内部电路；所述m个像素内部电路中的各个像素内部电路所在的像素单元位于连接同一 数据线，所述m大于等于2且小于等于连接同一数据线的像素单元的个数；
[0013] 所述外部电路包括第一开关晶体管；
[0014] 所述第一开关晶体管包括接收图像数据信号的第一极，以及接收第一扫描信号的 栅极；
[0015] 每个像素内部电路包括第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、驱动 晶体管、第一电容和有机发光二极管；
[0016] 所述第二开关晶体管包括接收第一电源信号的第一极，以及接收第一发光控制信 号的栅极；
[0017] 所述第一电容包括接收所述第一电源信号的一个极板，以及分别与所述驱动晶体 管的栅极和所述第四开关晶体管的第一极相连的另一极板；
[0018] 所述驱动晶体管包括分别与所述第一开关晶体管的第二极和所述第二开关晶体 管的第二极相连的源极，以及分别与第三开关晶体管的第一极和第四开关晶体的第二极相 连的漏极；
[0019] 所述第三开关晶体管包括接收第二发光控制信号的栅极，以及与有机发光二极管 的阳极相连的第二极；
[0020] 所述第四开关晶体管包括接收第二扫描信号的栅极；
[0021 ] 所述有机发光二极管，包括接收第二电源信号的阴极。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为现有技术中的一种像素电路的结构示意图；
[0023] 图2为图1所示的电路的工作时序图；
[0024] 图3为本发明实施例一提供的有机发光二极管像素驱动电路的结构示意图；
[0025] 图4为本发明实施例一提供的有机发光二极管像素驱动电路的结构示意图；
[0026] 图5为本发明实施例二提供的有机发光二极管像素驱动电路的结构示意图；
[0027] 图6为本发明实施例三提供的有机发光二极管像素驱动电路的结构示意图；
[0028] 图7为本发明实施例三提供的有机发光二极管像素驱动电路的工作时序图之一；
[0029] 图8为本发明实施例三提供的有机发光二极管像素驱动电路的工作时序图之二；
[0030] 图9为本发明实施例三提供的有机发光二极管像素驱动电路的工作时序图之三；
[0031] 图10为本发明实施例四提供的有机发光二极管像素驱动电路的结构示意图；
[0032] 图11为本发明实施例五提供的有机发光二极管像素驱动电路的结构示意图；
[0033] 图12本发明实施例五提供的有机发光二极管像素驱动电路的工作时序图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种有机发光二极管像素驱动电路 及显示装置的【具体实施方式】进行说明。
[0035] 本发明实施例一提供的一种有机发光二极管像素驱动电路，如图3所示，包括外 部电路31和m个像素内部电路，每个所述像素内部电路对应地位于一个像素单元内部并且 连接同一数据线，所述m大于等于2且小于等于连接同一数据线的像素单元总个数。每个 像素内部电路包括信号加载模块32、驱动晶体管Td和有机发光二极管，如图3所示，m个有 机发光二极管D1、D2、……0〇11-1)、〇 111分别属于所述111个像素内部电路。
[0036] 外部电路31的第一端311接收图像数据信号Data，外部电路31的第二端312分 别与各个像素内部电路中的驱动晶体管Td的源极相连；
[0037] 每个信号加载模块32的第一端321接收第一电源信号Vdd，该信号加载模块32的 第二端322连接包含该信号加载模块32的像素内部电路中的驱动晶体管Td的源极，该信 号加载模块32的第三端323连接该驱动晶体管Td的栅极，该信号加载模块32的第四端324 连接该驱动晶体管Td的漏极，该信号加载模块32的第五端325连接包含该信号加载模块 32的像素内部电路中的有机发光二极管的阳极，该有机发光二极管的阴极接收第二电源信 号 Vss ;
[0038] 每个信号加载模块32,用于在信号加载阶段将该信号加载模块32的第一端321 和该信号加载模块32的第二端322断开；并在信号加载阶段中将该信号加载模块32的第 三端323和该信号加载模块32的第四端324接通，从而根据该信号加载模块32的第二端 322接收到的所述图像数据信号生成驱动信号并存储；以及在发光阶段将该信号加载模块 32的第三端323和该信号加载模块32的第四端324断开；并在信号加载阶段，将该信号 加载模块32的第四端324和该信号加载模块32的第五端325断开；以及在发光阶段，将 该信号加载模块32的第四端324和该信号加载模块32的第五端325接通，并将该信号加 载模块32的第一端321和该信号加载模块32的第二端322接通，以及根据信号加载阶段 存储的驱动信号以及该驱动晶体管Td的源极的信号，控制该驱动晶体管Td驱动包含该信 号加载模块的像素内部电路中的有机发光二极管发光；
[0039] 外部电路31，用于在信号加载阶段将外部电路31的第一端311和外部电路31的 第二端312接通，并在发光阶段将外部电路31的第一端311和外部电路31的第二端312 断开。
[0040] 下面请参考图4,仅以示出的两个像素内部电路为例对所述有机发光二极管像素 驱动电路的工作原理进行说明，m个像素内部电路的工作原理和所述两个像素内部电路的 工作原理相同。
[0041] 如图4所示，实施例一提供的有机发光二极管像素驱动电路包括第一像素内部电 路X和第二像素内部电路y，所述第一像素内部电路X和第二像素内部电路y为m个像素内 部电路中任意两个不同的像素内部电路。第一像素内部电路X包括信号加载模块32x、驱动 晶体管Td和有机发光二极管Dx ;第二像素内部电路y包括信号加载模块32y、驱动晶体管 Td和有机发光二极管Dy。
[0042] 由于外部电路31在信号加载阶段能够将数据线上的图像数据信号Data传输到m 个像素单元中的信号加载模块32的第二端322,即m个像素单元中的驱动晶体管Td的源 极，因此，在信号加载阶段，第一像素内部电路X的驱动晶体管Td的源极电压为Vdata(x)， 第二像素内部电路X的驱动晶体管Td的源极电压为Vdata(y)。
[0043] 由于第一像素内部电路X的信号加载模块32x在信号加载阶段，将该信号加载模 块32x的第三端323和该信号加载模块32x的第四端324接通，也就是将第一像素内部电 路X的驱动晶体管Td的栅极和漏极连接起来，因此，第一像素内部电路X的驱动晶体管Td 的栅极电压Vg(x)为其源极电压Vs(x)与其阈值电压Vth(x)之和，即
[0044] Vg(x) = Vs (x)+Vth (x) = Vdata (x)+Vth (x) (1-1)
[0045] 也就是说，所述第一像素内部电路x的信号加载模块32x生成并存储的驱动信号 的电压为 Vg(x)为 Vdata(x)+Vth(x)。
[0046] 所述第一像素内部电路X的信号加载模块32x在信号加载阶段将该信号加载模块 32x的第四端324和该信号加载模块32x的第五端325断开，从而使得第一像素内部电路X 在信号加载阶段不会发光；所述第一像素内部电路X的信号加载模块32x在发光阶段将其 第四端324和其第五端325接通，即将驱动晶体管Td的漏极与有机发光二极管Dx的阳极 接通，使得有机发光二极管Dx能够在驱动晶体管Td的漏极电流的驱动下发光，而在发光阶 段，由于信号加载模块32x的第一端321与其第二端322接通，因此在发光阶段，第一像素 内部电路X的驱动晶体管Td的源极电压Vs (X)值为Vdd，因此第一像素内部电路X的驱动 晶体管Td的漏极电流I (X)为：
[0047]
【权利要求】
1. 一种有机发光二极管像素驱动电路，包括外部电路和m个像素内部电路；每个像素 内部电路包括信号加载模块、驱动晶体管和有机发光二极管；所述m个像素内部电路中的 各个像素内部电路所在的像素单元位于连接同一数据线，所述m大于等于2且小于等于连 接同一数据线的像素单元的个数； 所述外部电路的第一端接收图像数据信号，所述外部电路的第二端分别与各个像素内 部电路中的驱动晶体管的源极相连； 每个信号加载模块的第一端接收第一电源信号，该信号加载模块的第二端连接包含该 信号加载模块的像素内部电路中的驱动晶体管的源极，该信号加载模块的第三端连接该驱 动晶体管的栅极，该信号加载模块的第四端连接该驱动晶体管的漏极，该信号加载模块的 第五端连接包含该信号加载模块的像素内部电路中的有机发光二极管的阳极，该有机发光 二极管的阴极接收第二电源信号； 每个信号加载模块，用于在信号加载阶段将自身的第一端和自身的第二端断开；并在 信号加载阶段中将自身的第三端和自身的第四端接通，从而根据自身的第二端接收到的 所述图像数据信号生成驱动信号并存储，以及发光阶段将自身的第三端和自身的第四端断 开；并在信号加载阶段将自身的第四端和自身的第五端断开；以及在发光阶段将自身的第 四端和自身的第五端接通，并将自身的第一端和自身的第二端接通，以及根据信号加载阶 段存储的驱动信号以及该驱动晶体管的源极的信号，控制该驱动晶体管驱动包含该信号加 载模块的像素内部电路中的有机发光二极管发光； 所述外部电路，用于在信号加载阶段将自身的第一端和自身的第二端接通，并在发光 阶段将自身的第一端和自身的第二端断开。
2. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述外部电路包括第一开关晶体管； 所述第一开关晶体管的第一极为所述外部电路的第一端，所述第一开关晶体管的栅极 接收第一扫描信号，所述第一开关晶体管的第二极为所述外部电路的第二端； 所述第一开关晶体管，用于在信号加载阶段导通，并在发光阶段断开。
3. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，每个信号加载模块包括第一开关单元、第二 开关单元和驱动信号生成存储单元； 所述第一开关单元的第一端为该信号加载模块的第一端，所述第一开关单元的第二端 为该信号加载模块的第二端； 所述第二开关单元的第一端为该信号加载模块的第四端，所述第二开关单元的第二端 为该信号加载模块的第五端； 所述驱动信号生成存储单元的第一端为该信号加载模块的第一端，所述驱动信号生成 存储单元的第二端为该信号加载模块的第三端，所述驱动信号生成存储单元的第三端为该 信号加载模块的第四端； 所述第一开关单元和所述第二开关单元，均用于在信号加载阶段断开，并在发光阶段 导通； 所述驱动信号生成存储单元，用于在信号加载阶段中、在包含该信号加载模块的像素 内部电路所在的像素单元所连接的栅极线被选通时，将自身的第二端和自身的第三端接 通，从而根据包含所述驱动信号生成存储单元的像素内部电路中的驱动晶体管的源极的所 述图像数据信号生成驱动信号并存储；并在信号加载阶段的其它时间段和发光阶段将自身 的第二端和自身的第三端断开；以及在发光阶段根据信号加载阶段存储的驱动信号以及该 驱动晶体管的源极的信号，控制该驱动晶体管驱动包含该信号加载模块的像素内部电路中 的有机发光二极管发光。
4. 如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第二开关晶体管； 所述第二开关晶体管的第一极为所述第一开关单元的第一端，所述第二开关晶体管 的栅极接收第一发光控制信号，所述第二开关晶体管的第二极为所述第一开关单元的第二 端； 所述第二开关晶体管，用于在信号加载阶段断开，并在发光阶段导通。
5. 如权利要求3所述的电路，所述第二开关单元包括第三开关晶体管； 所述第三开关晶体管的第一极为所述第二开关单元的第一端，所述第三开关晶体管 的栅极接收第二发光控制信号，所述第三开关晶体管的第二极为所述第二开关单元的第二 端； 所述第三开关晶体管，用于在信号加载阶段断开，并在发光阶段导通。
6. 如权利要求3所述电路，其特征在于，所述驱动信号生成存储单元包括第四开关晶 体管和第一电容； 所述第一电容的一端为所述驱动信号生成存储单元的第一端，所述第一电容的另一端 为所述驱动信号生成存储单元的第二端； 所述第四开关晶体管的第一极为所述驱动信号生成存储单元的第二端，所述第四开关 晶体管的栅极接收第二扫描信号，所述第二扫描信号与包含所述驱动信号生成存储单元的 像素内部电路所在的像素单元所连接的栅极线上的信号相同，所述第四开关晶体管的第二 极为所述驱动信号生成存储单元的第三端； 所述第四开关晶体管，用于在信号加载阶段中、在包含所述驱动信号生成存储单元的 像素内部电路所在的像素单元所连接的栅极线被选通时导通，并在信号加载阶段的其它时 间段以及发光阶段断开； 所述第一电容，用于存储所述驱动信号。
7. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，每个信号加载模块还用于： 在初始化阶段将通过自身的第六端接收到的复位信号传输到自身的第三端，所述初始 化阶段在信号加载阶段之前；并在信号加载阶段和发光阶段不再传输所述复位信号；以及 在初始化阶段将自身的第一端和自身的第二端断开；并在初始化阶段将自身的第四端和自 身的第五端断开。
8. 如权利要求7所述的电路，其特征在于，每个信号加载模块还包括第五开关晶体管； 所述第五开关晶体管的第一极为该信号加载模块的第六端，所述第五开关晶体管的栅 极接收第三扫描信号，所述第五开关晶体管的第二极为该信号加载模块的第三端； 所述第五开关晶体管，用于在初始化阶段导通，并在信号加载阶段和发光阶段断开。
9. 如权利要求1所述的电路，其特征在于，每个信号加载模块还用于： 在初始化阶段将自身的第三端和自身的第四端接通，并将自身的第四端和自身的第五 端接通，所述初始化阶段在信号加载阶段之前。
10. 如权利要求9所述的电路，其特征在于，在信号加载阶段与初始化阶段之间还包括 第一等待阶段，在信号加载阶段与发光阶段之间还包括第二等待阶段； 每个信号加载模块还用于，在第一等待阶段和第二等待阶段将自身的第三端与自身的 第四端断开，并将自身的第四端与自身的第五端断开； 所述外部电路还用于，在第一等待阶段将自身的第一端和自身的第二端断开，并在第 二等待阶段将自身的第一端和自身的第二端断开。
11. 一种有机发光二极管像素驱动电路，包括外部电路和m个像素内部电路；所述m个 像素内部电路中的各个像素内部电路所在的像素单元位于连接同一数据线，所述m大于等 于2且小于等于连接同一数据线的像素单元的个数； 所述外部电路包括第一开关晶体管； 所述第一开关晶体管包括接收图像数据信号的第一极，以及接收第一扫描信号的栅 极； 每个像素内部电路包括第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、驱动晶体 管、第一电容和有机发光二极管； 所述第二开关晶体管包括接收第一电源信号的第一极，以及接收第一发光控制信号的 栅极； 所述第一电容包括接收所述第一电源信号的一个极板，以及分别与所述驱动晶体管的 栅极和所述第四开关晶体管的第一极相连的另一极板； 所述驱动晶体管包括分别与所述第一开关晶体管的第二极和所述第二开关晶体管的 第二极相连的源极，以及分别与第三开关晶体管的第一极和第四开关晶体的第二极相连的 漏极； 所述第三开关晶体管包括接收第二发光控制信号的栅极，以及与有机发光二极管的阳 极相连的第二极； 所述第四开关晶体管包括接收第二扫描信号的栅极； 所述有机发光二极管，包括接收第二电源信号的阴极。
12. 如权利要求11所述的电路，其特征在于，每个像素内部电路还包括第五开关晶体 管； 所述第五开关晶体管包括接收第三扫描信号的栅极，接收复位信号的第一极，以及与 驱动晶体管的栅极相连的第二极。
13. -种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1?10任一所述的有机发光二极管像 素驱动电路。
14. 一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的有机发光二极管像素 驱动电路。
【文档编号】G09G3/32GK104064142SQ201410264419
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】顾寒昱 申请人:上海天马有机发光显示技术有限公司, 天马微电子股份有限公司