像素驱动电路、显示装置和像素驱动方法_2

文档序号:8431729阅读:来源:国知局
四扫描线Scan_4连接,第五开关管T5的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,第五开关管T5的第二极与发光器件OLED的第一端连接。
[0042]存储电容C的第二端与驱动晶体管DTFT的控制极连接,发光器件OLED的第二端与第二电源端连接。
[0043]在本实施例中,第一电源端用于提供工作电压Vdd,第二电源端用于提供参考电压Vss0
[0044]需要说明的是,本实施例中的发光器件OLED可以是现有技术中包括LED (LightEmitting D1de,发光二极管)或OLED(Organic Light Emitting D1de,有机发光二极管)在内的电流驱动的发光器件,在本实施例中是以OLED为例进行的说明。
[0045]此外,在本实施例中的驱动晶体管DTFT、第一开关管Tl、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4和第五开关管T5分别独立选自多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管以及有机薄膜晶体管中的一种。
[0046]在本实施例中涉及到的“控制极”具体是指晶体管的栅极,“第一极”具体是指晶体管的源极,相应的“第二极”具体是指晶体管的漏极。当然,本领域的技术人员应该知晓的是,该“第一极”与“第二极”可进行互换。
[0047]本实施例提供的像素驱动电路,可使得从驱动晶体管DTFT流出用于驱动发光器件OLED发光的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,从而补偿了由于驱动晶体管DTFT的阈值电压的不一致或偏移所造成的流过发光器件OLED的驱动电流差异,提高了显示装置发光亮度的均匀性,显著提升了显示效果。此外,由于本实施例提供的像素电路结构简单,开关管的数量较少,从而可以减少覆盖该驱动电路的遮光区域的面积,有效增大显示装置的开口率。
[0048]下面将结合附图对本实施例提供的像素驱动电路的工作过程进行详细的描述。下述描述中以驱动晶体管DTFT、第一开关管Tl、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4和第五开关管T5均为N型薄膜晶体管为例进行说明。
[0049]需要说明的是,当驱动晶体管DTFT、第一开关管Tl、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4和第五开关管T5均为N型薄膜晶体管时,该像素驱动电路中的各个开关管以及驱动晶体管DTFT可采用相同的生产工艺得以同时制备,从而可简化生产流程,缩短生成周期。
[0050]图3为图2所示像素驱动电路中各扫描线的时序图,如3所示,该像素驱动电路的工作过程包括三个阶段:数据写入阶段、补偿写入阶段和显示阶段。
[0051]在数据写入阶段,第一扫描线Scan_l输出高电平信号,第二扫描线Scan_2输出低电平信号,第三扫描线Scan_3输出高电平信号,第四扫描线Scan_4输出低电平信号。此时,第一开关管Tl和第五开关管T5截止,第二开关管T2、第三开关管T3和第四开关管T4导通。
[0052]图4为图2所示像素驱动电路在数据写入阶段的等效电路图,如图4所示,由于第四开关管T4导通,因此数据线中的数据电压Vdata通过第四开关管T4写入至存储电容C的第一端,即图中A点的电压为Vdata。同时,由于第二开关管T2和第三开关管T3也导通,因此第一电源端提供的工作电压Vdd通过第二开关管T2和第三开关管T3写入至存储电容C的第二端,即图中G点电压为Vdd。
[0053]需要说明的是,在驱动晶体管DTFT在数据写入阶段中也会导通,但是由于第五开关管T5截止,因此从驱动晶体管DTFT流出的电流不会留过发光器件0LED,所以发光器件OLED不会发光。
[0054]在补偿写入阶段,第一扫描线Scan_l输出高电平信号,第二扫描线Scan_2输出低电平信号,第三扫描线Scan_3输出低电平信号,第四扫描线Scan_4输出高电平信号。此时,第一开关管Tl和第二开关管T2截止,第三开关管T3、第四开关管T4和第五开关管T5导通。
[0055]图5为图2所示像素驱动电路在补偿写入阶段的等效电路图,如图5所示,由于第四开关管T4维持导通状态,因此存储电容C第一端的电压维持在Vdata,即A点的电压为Vdata。此外,由于第五薄膜晶体管打开,因此驱动晶体管DTFT的第二极的电压为Vss+Voled_0,S卩S点电压为Vss+Voled_0,其中VoledJ)为发光器件OLED的启动电压(阈值电压)。与此同时,由于第二开关管T2截止以及第三开关管T3维持导通,因此驱动晶体管DTFT的控制极与第一极电连接,此时驱动晶体管DTFT相当于PN结,驱动晶体管DTFT会快速放电,直至驱动晶体管DTFT的控制极电压下降至Vss+Voled_0+Vth时,驱动晶体管DTFT截止,其中Vth为驱动晶体管DTFT的阈值电压。此时大小为Vss+VoledJHVth的补偿电压将写入至此时存储电容C第二端,即G点电压为Vss+VoledJHVth。在补偿写入阶段中,存储电容C两端的电压差为Vss+Voled_0+Vth-Vdata。
[0056]需要说明的是,虽然在补偿写入阶段中第五开关管T5处于导通状态,但是由于驱动晶体管DTFT因快速放电而迅速处于截止状态,因此不会有驱动电流流出,即发光器件OLED不会发光。
[0057]在显不阶段,第一扫描线Scan_l输出低电平信号,第二扫描线Scan_2输出高电平信号,第三扫描线Scan_3输出高电平信号,第四扫描线Scan_4输出高电平信号。此时,第三开关管T3和第四开关管T4截止,第一开关管Tl、第二开关管T2和第五开关管T5导通。
[0058]图6为图2所示像素驱动电路在显示阶段的等效电路图,如图6所示,由于第四开关管T4截止,第一开关管Tl导通,因此第一电源端提供的工作电压Vdd会通过第一开关管Tl写入至存储电容C的第一端,此时存储电容C的第一端的电压为Vdd,即A点的电压变为Vdd。在存储电容C的第一端的电压发生改变后,存储电容C为维持两端的电压差为Vss+Voled_0+Vth-Vdata,从而发生自举效应,此时存储电容C的第二端电压跳变为Vss+Voled_0+Vth+Vdd-Vdata,即 G 点电压跳变为 Vss+Voled_0+Vth+Vdd_Vdata。
[0059]在该阶段中,存储电容C的第二端向驱动晶体管DTFT输出控制电压,该控制电压等于Vss+Voled_0+Vth+Vdd_Vdata,驱动晶体管DTFT在控制电压的控制下导通,进而产生驱动电流以驱动发光器件OLED发光。由于发光器件OLED会发光,因此点S的电压会变为Vss+Voled_l,其中Voled_l为发光器件OLED发光时的工作电压。
[0060]由驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:
[0061]I = K* (Vgs-Vth)2
[0062]= K*[Vss+Voled_0+Vth+Vdd-Vdata-(Vss+Voled_l)-Vth]2
[0063]= K*(Vdd+Voled_0-Voled_l_Vdata)2
[0064]其中,K为一个常量,Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压。通过上式可知,驱动晶体管DTFT的驱动电流与第一电源端提供的工作电压Vdd、发光器件OLED的启动电压VoledJ)、发光器件OLED发光时的工作电压Voled_l以及数据电压Vdata相关,而与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关。本实施例中,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,驱动晶体管DTFT的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,可避免流过发光器件OLED的驱动电流受到阈值电压不均匀和漂移的影响,从而有效的提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性。此外,随着发光器件OLED的老化,发光器件OLED的启始电压也会随之增大,即VoledJ)会变大,从而使得流经发光器件OLED的驱动电流也会增大,这恰恰可以弥补因发光器件OLED老化而造成的显示亮度的衰减的问题。
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