像素電路和顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種像素電路和顯示裝置，該像素電路包括：第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元、第五開關單元、驅動單元、儲能單元和電致發(fā)光單元。第一開關單元的控制端連接到第一掃描信號線，第一端連接到工作電壓線，第二端連接到驅動單元的輸入端，用于在第一掃描信號線的控制下為所述驅動單元提供工作電壓；本實用新型提供的像素電路能夠徹底解決由于驅動晶體管的閾值電壓漂移導致顯示亮度不均的問題。
【專利說明】
像素電路和顯示裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及顯示【技術領域】，尤其涉及一種像素電路和顯示裝置。

【背景技術】
[0002]有機發(fā)光顯示器(OLED)是當今平板顯示器研究領域的熱點之一，與液晶顯示器相比，OLED具有低能耗、生產(chǎn)成本低、自發(fā)光、寬視角及響應速度快等優(yōu)點。目前，在手機、PDA、數(shù)碼相機等顯示領域OLED已經(jīng)開始取代傳統(tǒng)的液晶(IXD)顯示屏。像素驅動電路設計是OLED顯示器核心技術內(nèi)容，具有重要的研究意義。
[0003]與TFT(薄膜場效應晶體管)-1XD利用穩(wěn)定的電壓控制亮度不同，OLED屬于電流驅動，需要穩(wěn)定的電流來控制發(fā)光。
[0004]由于工藝制程和器件老化等原因，在原始的2T1C驅動電路(包括兩個薄膜場效應晶體管和一個電容)中，各像素點的驅動TFT的閾值電壓存在不均勻性，這樣就導致了流過每個像素點OLED的電流發(fā)生變化使得顯示亮度不均，從而影響整個圖像的顯示效果。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是解決顯示裝置顯示亮度不均的問題，并縮減顯示裝置中用于像素電路的信號線路數(shù)目，降低集成電路成本，同時提高顯示裝置的像素密度。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種像素電路，包括第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元、第五開關單元、驅動單元、儲能單元和電致發(fā)光單元;
[0007]第一開關單元的控制端連接到第一掃描信號線，第一端連接到工作電壓線，第二端連接到驅動單元的輸入端，用于在第一掃描信號線的控制下為所述驅動單元提供工作電壓；
[0008]第二開關單元控制端連接到第二掃描信號線，第一端連接到驅動單元的控制端，第二端接地，用于在所述第二掃描信號線的控制下將所述驅動單元的控制端的電壓置零；
[0009]第三開關單元和第四開關單元的控制端連接到第三掃描信號線；第三開關單元的第一端連接到儲能單元的第一端，第二端連接到數(shù)據(jù)電壓線，用于在所述第三掃描信號線的控制下將所述數(shù)據(jù)電壓線中的數(shù)據(jù)電壓寫入所述儲能單元的第一端；第四開關單元的第一端連接到驅動單元的輸出端，第二端連接到驅動單元的控制端以及所述儲能單元的第二端，用于在所述第三掃描信號線的控制下將所述驅動單元的控制端與輸出端相連，并使所述驅動單元的輸出端的電壓向所述儲能單元的第二端充電；
[0010]第五開關單元的控制端連接到第四掃描信號線，第一端連接到驅動單元的輸出端，第二端與電致發(fā)光元件相連，用于在所述第四掃描信號線的控制下將所述驅動單元產(chǎn)生的驅動電流導通到所述電致發(fā)光元件。
[0011]優(yōu)選的，各個開關單元和所述驅動單元均為薄膜場效應晶體管，各個開關單元的控制端為薄膜場效應晶體管的柵極，各個開關單元的第一端為薄膜場效應晶體管的源極，各個開關單元的第二端為薄膜場效應晶體管的漏極，所述驅動單元的輸入端為薄膜場效應晶體管的源極，所述驅動單元的控制端為薄膜場效應晶體管的柵極，所述驅動單元的輸出端為薄膜場效應晶體管的漏極。
[0012]優(yōu)選的，各個薄膜場效應晶體管均為P溝道型。
[0013]優(yōu)選的，所述儲能單元為電容。
[0014]優(yōu)選的，所述電致發(fā)光單元為有機發(fā)光二極管。
[0015]優(yōu)選的，每一幀工作時段均包括充電時段、跳變時段以及發(fā)光時段，
[0016]在充電時段，在掃描信號線施加掃描電壓僅使第一開關單兀、第三開關單兀和第四開關單元導通，并在數(shù)據(jù)電壓線施加第一數(shù)據(jù)電壓；
[0017]在跳變階段，在掃描信號線施加掃描電壓僅使第三開關單元和第四開關單元導通，并在數(shù)據(jù)電壓線施加第二數(shù)據(jù)電壓；所述第二數(shù)據(jù)電壓小于所述第一數(shù)據(jù)電壓。
[0018]優(yōu)選的，每一幀工作時段還包括重置時段，在所述重置時段，在掃描信號線施加掃描電壓僅使第二開關單元導通。
[0019]優(yōu)選的，在發(fā)光時段，使第一開關單元和第五開關單元導通。
[0020]本實用新型還提供了一種顯示裝置，包括上述任一項所述的像素電路。
[0021]本實用新型提供的像素電路中，流經(jīng)電致發(fā)光單元的工作電流不受對應的驅動晶體管的閾值電壓的影響，徹底解決了由于驅動晶體管的閾值電壓漂移導致顯示亮度不均的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實施例提供的像素電路的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型實施例提供的像素電路中關鍵信號的時序圖；
[0024]圖3a_3d為本實用新型實施例中的像素電路在不同時序下的電流流向和電壓值的示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0026]本實用新型實施例提供了一種像素電路，如圖1或圖3所示，包括:
[0027]五個開關單元T1、T2、T3、T4、T5，一個驅動單元DT，一個儲能單元C，一個電致發(fā)光單元L ；
[0028]Tl的控制端連接到第一掃描信號線Em，第一端連接到工作電壓線Vdd，第二端連接到DT的輸入端；
[0029]T2的控制端連接到第二掃描信號線Scan [2],第一端連接到DT的控制端,第二端接地；
[0030]T3和T4的控制端連接到第三掃描信號線Scan [3] ；T3的第一端連接到C的第一端a，第二端連接到數(shù)據(jù)電壓線Vdata ；T4的第一端連接到DT的輸出端，第二端連接到DT的控制端以及與DT控制端相連的C的第二端b ；
[0031]T5的控制端連接到第四掃描信號線Scan [I]，第一端連接到DT的輸出端，第二端與L相連、。
[0032]可以理解的是，本實用新型中，控制端連接到同一掃描信號線的多個開關單元(連接到Scan[3]的兩個開關單元T3和T4)應為同一溝道類型的開關，即同為高電平導通或者同為低電平導通，從而保證連接到同一掃描信號線的兩個開關單元的導通或關斷狀態(tài)相同。
[0033]本實用新型提供的像素電路中，流經(jīng)電致發(fā)光單元的工作電流不受對應的驅動晶體管的閾值電壓的影響，徹底解決了由于驅動晶體管的閾值電壓漂移導致顯示亮度不均的問題。
[0034]優(yōu)選的，各個開關單元和所述驅動單元均為薄膜場效應晶體管TFT，各個開關單元的控制端為薄膜場效應晶體管的柵極，各個開關單元的第一端為薄膜場效應晶體管的源極，各個開關單元的第二端為薄膜場效應晶體管的漏極，所述驅動單元的輸入端為薄膜場效應晶體管的源極，所述驅動單元的控制端為薄膜場效應晶體管的柵極，所述驅動單元的輸出端為薄膜場效應晶體管的漏極。
[0035]不難理解，這里的驅動單元和開關單元對應的晶體管可以為源漏極可以互換的晶體管，或者根據(jù)導通類型的不同，各個開關單元和驅動單元的第一端可能為晶體管的漏極、第二端為晶體管的源極，本領域技術人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的前提下，對本實用新型提供的像素電路中各個晶體管進行源漏極的反接所得到的、能夠取得與本實用新型提供的技術方案所能達到的技術效果相同或相似的電路結構同樣應落入本實用新型的保護范圍。
[0036]進一步的，本實用新型實施例中，所有各個薄膜場效應晶體管均為P溝道型。使用同一類型的晶體管，能夠實現(xiàn)工藝流程的統(tǒng)一，從而提高產(chǎn)品的良品率。本領域技術人員可以理解的是，在實際應用中，各個晶體管的類型也可以不完全相同，比如T3和T4可以同為N溝道型晶體管，也可以為P溝道型晶體管，而Tl、T2、T5的開關類型則可以任意。只要能夠使控制端連接到同一掃描信號線的兩個開關單元的導通/關斷狀態(tài)相同，即可實現(xiàn)本申請?zhí)峁┑募夹g方案，本實用新型優(yōu)選的實施方式不應理解為對本實用新型保護范圍的限定。
[0037]優(yōu)選的，所述儲能單元C為電容。當然實際應用中，根據(jù)設計需要也可以采用其他具有儲能功能的元件。
[0038]優(yōu)選的，所述電致發(fā)光單元L可以為有機發(fā)光二極管(OLED)。當然實際應用中，根據(jù)設計需要也可以采用其他具有電致發(fā)光功能的元件。
[0039]下面結合圖2和圖3對本實用新型優(yōu)選的實施例提供的像素電路的驅動方法進行詳細說明，如圖2所示為本實用新型提供的像素電路工作時輸入到各個掃描信號線中的掃描信號的時序圖，可分為四個階段，在圖2中分別表示為重置階段W1、充電階段W2、跳變階段W3，發(fā)光階段W4，在各個階段，像素電路的電流流向和電壓值分別如圖3a、圖3b、圖3c、圖3d所示。為了方便說明，假設各個開關單元均為P溝道型TFT。
[0040]在重置階段W1，如圖2所示，Scan[2]為低電平，其他掃描信號線均為高電平，此時T2導通，T1、T3、T4、T5斷開，參見圖3a，此時b點接地，電勢為0V。
[0041]在充電階段W2，如圖2所示，Scan [I]和Scan[2]為高電平，其他掃描信號線為低電平，Vdata = Vp，此時Tl、T3、T4導通，T2和T5關斷，由于在上一階段b點接地，電勢為0，則此時DT打開，Vdd電壓線通過如圖3b中所示的Lb(Tl—DT —T4)開始對b點進行充電，一直將b點充電到Vdd - Vth為止(滿足DT柵源兩極之間的壓差為Vth，Vth為驅動單元DT的閾值電壓)，該過程中，由于a點接通Vdata信號，電位被置為Vp，所以當充電完畢以后，a、b兩點的電位差會一直維持在Vdd - Vth - Vp,另外由于T5的關閉使得電流不會通過L，間接降低了 L的壽命損耗。
[0042]在跳變階段W3，如圖2所示，Scan[3]為低電平，其他掃描信號線為高電平，此時T3、T4導通，Vdata = Vp- Δ V，這里的Λ V可以根據(jù)實際控制的需要選擇，參見圖3c，a點電勢變化為Vp- Λ V，由于b端浮接，Va和Vb實現(xiàn)電壓等量跳變(保持原來的壓差，原來的壓差為Vdd - Vth - Vp)，所以b點的電勢Vb = Vdd - Vth- Δ V，并穩(wěn)定住。
[0043]在發(fā)光階段W4，Em和Scan [I]為低電平，Scan [2]和Scan[3]為高電平，此時Tl、T5導通。參見圖3d，此時，Vdd沿Ld向L供應電流，L發(fā)光。
[0044]由TFT飽和電流公式可以得到:
[0045]Il = K (Vcs-Vth)2 = K [Vdd- (Vdd-Vth+ Δ V) -Vth]2
[0046]= K 〃 ( Δ V)2
[0047]由上式中可以看到此時流經(jīng)電致發(fā)光單元的工作電流不受驅動晶體管閾值電壓的影響，只與此時的數(shù)據(jù)電SVdata有關。徹底解決了驅動TFT由于工藝制程及長時間的操作造成閾值電壓(Vth)漂移的問題，消除其對流經(jīng)電致發(fā)光單元的電流的影響，保證電致發(fā)光單元的正常工作。
[0048]基于相同的構思，本實用新型還提供了一種顯示裝置，包括上述任一項所示的像素電路。
[0049]顯示裝置可以為:電子紙、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0050]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種像素電路，其特征在于，包括:第一開關單元、第二開關單元、第三開關單元、第四開關單元、第五開關單元、驅動單元、儲能單元和電致發(fā)光單元； 第一開關單元的控制端連接到第一掃描信號線，第一端連接到工作電壓線，第二端連接到驅動單元的輸入端，用于在第一掃描信號線的控制下為所述驅動單元提供工作電壓； 第二開關單元控制端連接到第二掃描信號線，第一端連接到驅動單元的控制端，第二端接地，用于在所述第二掃描信號線的控制下將所述驅動單元的控制端的電壓置零； 第三開關單元和第四開關單元的控制端連接到第三掃描信號線；第三開關單元的第一端連接到儲能單元的第一端，第二端連接到數(shù)據(jù)電壓線，用于在所述第三掃描信號線的控制下將所述數(shù)據(jù)電壓線中的數(shù)據(jù)電壓寫入所述儲能單元的第一端；第四開關單元的第一端連接到驅動單元的輸出端，第二端連接到驅動單元的控制端以及所述儲能單元的第二端，用于在所述第三掃描信號線的控制下將所述驅動單元的控制端與輸出端相連，并使所述驅動單元的輸出端的電壓向所述儲能單元的第二端充電； 第五開關單元的控制端連接到第四掃描信號線，第一端連接到驅動單元的輸出端，第二端與電致發(fā)光元件相連，用于在所述第四掃描信號線的控制下將所述驅動單元產(chǎn)生的驅動電流導通到所述電致發(fā)光元件。
2.如權利要求1所述的像素電路，其特征在于，各個開關單元和所述驅動單元均為薄膜場效應晶體管，各個開關單元的控制端為薄膜場效應晶體管的柵極，各個開關單元的第一端為薄膜場效應晶體管的源極，各個開關單元的第二端為薄膜場效應晶體管的漏極，所述驅動單元的輸入端為薄膜場效應晶體管的源極，所述驅動單元的控制端為薄膜場效應晶體管的柵極，所述驅動單元的輸出端為薄膜場效應晶體管的漏極。
3.如權利要求2所述的像素電路，其特征在于，各個薄膜場效應晶體管均為P溝道型。
4.如權利要求1所述的像素電路，其特征在于，所述儲能單元為電容。
5.如權利要求1-4其中任一項所述的像素電路，其特征在于，所述電致發(fā)光單元為有機發(fā)光二極管。
6.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求1-5任一項所述的像素電路。
【文檔編號】G09G3/32GK203950534SQ201420381135
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權日:2014年7月10日
【發(fā)明者】楊盛際 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司