本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種像素驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù):
有源矩陣驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光二極管(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,AMOLED)由于具有發(fā)光亮度高、驅(qū)動(dòng)電壓低、響應(yīng)速度快、無視角限制、能效高、超輕超薄等優(yōu)點(diǎn),具有巨大的應(yīng)用前景。
現(xiàn)有的AMOLED像素電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示。開關(guān)管T3的柵極連接外部掃描信號(hào)Vscan,數(shù)據(jù)信號(hào)S從開關(guān)管T3輸入,在開關(guān)管T3關(guān)斷后,數(shù)據(jù)信號(hào)存儲(chǔ)在電容Cs中。在給定的發(fā)光期間,驅(qū)動(dòng)管T1根據(jù)電容Cs中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電流,該輸出電流作為驅(qū)動(dòng)電流Id驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED發(fā)出亮度與數(shù)據(jù)信號(hào)相應(yīng)的光。通過改變開關(guān)管T3輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)S,即可調(diào)整驅(qū)動(dòng)管T1的柵極電壓,從而控制驅(qū)動(dòng)電流Id的大小,相應(yīng)控制發(fā)出的光的亮度,流入有機(jī)發(fā)光二極管OLED中的驅(qū)動(dòng)電流Id由如下等式得到:
其中,μeff表示構(gòu)成驅(qū)動(dòng)管T1溝道的半導(dǎo)體薄膜的場(chǎng)效應(yīng)遷移率,Cox表示驅(qū)動(dòng)管T1的柵絕緣層的電容,W表示驅(qū)動(dòng)管T1的溝道寬度,L表示驅(qū)動(dòng)管T1的溝道長(zhǎng)度,k表示增益因子,Vgs表示驅(qū)動(dòng)管T1的柵極相對(duì)于源極的電壓,Vth表示驅(qū)動(dòng)管T1的閾值電壓,根據(jù)上式可知,閾值電壓的值影響流入有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流的值。
采用低溫多晶硅TFT電路時(shí),對(duì)于圖1所示的像素電路,由于在激光晶化過程中的不均勻,面板上不同像素驅(qū)動(dòng)管的閾值電壓會(huì)有所不同,不同的閾值電壓導(dǎo)致OLED的驅(qū)動(dòng)電流Id有所差異,進(jìn)而導(dǎo)致OLED的亮度不一致,使整個(gè)AMOLED顯示屏亮度不均勻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的AMOLED像素電路造成的顯示屏亮度不均勻的問題,提出了一種像素驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:1.一種像素驅(qū)動(dòng)電路,包括:第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管,第一電容和發(fā)光器件,其中,
第三晶體管的源極與外部電源相連,漏極與第一晶體管的源極相連;第六晶體管的源極與第一晶體管的漏極、發(fā)光器件的陽極、第一電容的第一端相連;發(fā)光器件的陰極耦接 至地電位;
第四晶體管的源極與外部電源相連,第四晶體管的漏極、第二晶體管的源極和第五晶體管的源極相連,第五晶體管的漏極、第二晶體管的柵極、第一晶體管的柵極、第一電容的第二端相連;第二晶體管的漏極與PLC(可編程邏輯控制器)相連;
第五晶體管的柵極和第六晶體管的柵極與PLC相連;
第四晶體管的柵極與PLC相連;
第三晶體管的柵極與PLC相連;
第六晶體管的漏極與PLC相連;
所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管和第六晶體管為N溝道多晶硅薄膜晶體管,
所述PLC分別向第五晶體管的柵極和第六晶體管的柵極輸入第一掃描信號(hào)、向第四晶體管的柵極輸入第二掃描信號(hào)、向第三晶體管的柵極輸入第三掃描信號(hào)、向第二晶體管的漏極輸入脈沖信號(hào)及向第六晶體管的漏極輸入數(shù)據(jù)信號(hào),
所述第一掃描信號(hào)、第二掃描信號(hào)、第三掃描信號(hào)、脈沖信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的每一周期的控制時(shí)序分為三個(gè)階段進(jìn)行,具體的控制時(shí)序如下:
在第一階段,第一掃描信號(hào)和第二掃描信號(hào)由低電平變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖?,第三掃描信?hào)由第一高電平變?yōu)椴⒈3值碗娖?,脈沖信號(hào)由第二高電平變?yōu)椴⒈3譃榈仉娢?,?shù)據(jù)信號(hào)由地電位變?yōu)椴⒈3謹(jǐn)?shù)據(jù)電位;在第二階段,第一掃描信號(hào)保持第一高電平,脈沖信號(hào)保持地電位,數(shù)據(jù)信號(hào)保持?jǐn)?shù)據(jù)電位,第二掃描信號(hào)變?yōu)椴⒈3值碗娖?,第三掃描信?hào)保持低電平;在第三階段,第一掃描信號(hào)變?yōu)椴⒈3值碗娖剑诙呙栊盘?hào)保持低電平,第三掃描信號(hào)由低電平變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖?,脈沖信號(hào)變?yōu)椴⒈3值诙唠娖?,?shù)據(jù)信號(hào)變?yōu)椴⒈3值仉娢?;所述?shù)據(jù)電位小于地電位。
或者
所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管為N溝道多晶硅薄膜晶體管,所述第四晶體管、第五晶體管和第六晶體管為P溝道多晶硅薄膜晶體管,
所述第一掃描信號(hào)、第二掃描信號(hào)、第三掃描信號(hào)、脈沖信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的每一周期的控制時(shí)序分為三個(gè)階段進(jìn)行,具體的控制時(shí)序如下:
在第一階段,第一掃描信號(hào)和第二掃描信號(hào)由第一高電平變?yōu)椴⒈3值碗娖?,第三掃描信?hào)由第一高電平變?yōu)椴⒈3值碗娖?,脈沖信號(hào)由第二高電平變?yōu)椴⒈3譃榈仉娢?,?shù)據(jù)信號(hào)由地電位變?yōu)椴⒈3謹(jǐn)?shù)據(jù)電位;在第二階段,第一掃描信號(hào)保持低電平,脈沖信號(hào)保持地電位,數(shù)據(jù)信號(hào)保持?jǐn)?shù)據(jù)電位,第二掃描信號(hào)變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖剑谌龗呙栊?號(hào)保持低電平;在第三階段,第一掃描信號(hào)變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖?,第二掃描信?hào)保持第一高電平,第三掃描信號(hào)由低電平變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖?,脈沖信號(hào)變?yōu)椴⒈3值诙唠娖?,?shù)據(jù)信號(hào)變?yōu)椴⒈3值仉娢?;所述?shù)據(jù)電位小于地電位。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的像素驅(qū)動(dòng)電路通過六個(gè)晶體管連接的設(shè)置,以及PLC對(duì)相應(yīng)驅(qū)動(dòng)時(shí)序的控制,使第二晶體管的閾值電壓與第一晶體管的閾值電壓相抵消,從而使得發(fā)光階段流過發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電流不受第一晶體管的閾值電壓的影響,也即接收相同數(shù)據(jù)信號(hào),各像素電路中的驅(qū)動(dòng)電流是相同的,則接收相同數(shù)據(jù)信號(hào),因而各像素電路中發(fā)光器件的亮度是一致的,可以確保整個(gè)顯示屏亮度的均勻性;隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng),發(fā)光器件的老化會(huì)引起自身開啟電壓的升高。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的像素驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的第一優(yōu)選方式像素驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的第一優(yōu)選方式各掃描信號(hào)的時(shí)序控制圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的第二優(yōu)選方式像素驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的第二優(yōu)選方式各掃描信號(hào)的時(shí)序控制圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,包括:第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5、第六晶體管T6,電容Cs和發(fā)光器件,其中,
T3的第一電流導(dǎo)通極與外部電源VDD相連,第二電流導(dǎo)通極與T1的第一電流導(dǎo)通極相連;T6的第一電流導(dǎo)通極與T1的第二電流導(dǎo)通極、發(fā)光器件的陽極、電容Cs的第一端相連;發(fā)光器件的陰極耦接至地電位VSS;
T4的第一電流導(dǎo)通極與外部電源VDD相連,T4的第二電流導(dǎo)通極、T2的第一電流導(dǎo)通極和T5的第一電流導(dǎo)通極相連,T5的第二電流導(dǎo)通極和T2的控制極、T1的控制極、電容Cs的第二端相連;T2的第二電流導(dǎo)通極與PLC相連;
T5的控制極和T6的控制極與PLC相連;
T4的控制極與PLC相連;
T3的控制極與PLC相連;
T6的第二電流導(dǎo)通極與PLC相連;
所述PLC分別向T5的控制極和T6的控制極輸入第一掃描信號(hào)、向T4的控制極輸入第二掃描信號(hào)、向T3的控制極輸入第三掃描信號(hào)、向T2的第二電流導(dǎo)通極輸入脈沖信號(hào) 及向T6的第二電流導(dǎo)通極輸入數(shù)據(jù)信號(hào)。
這里的發(fā)光器件是以有機(jī)發(fā)光二極管OLED為例進(jìn)行說明的。
可以看出,晶體管的柵極作為控制極,第一電流導(dǎo)通極和第二電流導(dǎo)通極均可以是晶體管的源極,也可以是漏極。這里脈沖信號(hào)Vc可以直接與地電位VSS相連。
實(shí)施例的第一優(yōu)選方式,具體如圖2所示:第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5、第六晶體管T6為N溝道多晶硅薄膜晶體管,
所述第一掃描信號(hào)Vscan1、第二掃描信號(hào)Vscan2、第三掃描信號(hào)Vscan3、脈沖信號(hào)Vc和數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata的每一周期的控制時(shí)序分為三個(gè)階段進(jìn)行,如圖3所示,具體的控制時(shí)序如下:
在第一階段,第一掃描信號(hào)Vscan1和第二掃描信號(hào)Vscan2由低電平VGL變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖絍GH,第三掃描信號(hào)Vscan3由第一高電平VGH變?yōu)椴⒈3值碗娖絍GL,脈沖信號(hào)Vc由第二高電平VCH變?yōu)椴⒈3值仉娢籚SS,數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata由地電位VSS變?yōu)椴⒈3諺SS-ΔVdata;在第二階段,第一掃描信號(hào)Vscan1保持第一高電平VGH,第三掃描信Vscan3號(hào)保持低電平VGL,脈沖信號(hào)Vc保持地電位VSS,數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata保持VSS-ΔVdata,第二掃描信號(hào)Vscan2變?yōu)椴⒈3值碗娖絍GL;在第三階段,第一掃描信號(hào)Vscan1變?yōu)椴⒈3值碗娖絍GL,第二掃描信號(hào)Vscan2保持低電平VGL,第三掃描信號(hào)Vscan3變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖絍GH,脈沖信號(hào)Vc變?yōu)椴⒈3值诙唠娖絍CH,數(shù)據(jù)信Vdata號(hào)變?yōu)椴⒈3值仉娢籚SS。
具體工作過程如下:
第一階段,在第一掃描信號(hào)Vscan1的作用下,第五晶體管T5和第六晶體管T6處于導(dǎo)通狀態(tài);在第二掃描信號(hào)Vscan2的作用下,第四晶體管T4處于導(dǎo)通狀態(tài);在第三掃描信號(hào)Vscan3的作用下,第三晶體管T3處于關(guān)閉狀態(tài);脈沖信號(hào)Vc由第二高電平VCH變?yōu)椴⒈3值仉娢籚SS;數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata由地電位VSS變?yōu)椴⒈3諺SS-ΔVdata。經(jīng)第四晶體管T4和第五晶體管T5,B點(diǎn)電位被充到一個(gè)高電平,A點(diǎn)電位保持VSS-ΔVdata。第二階段,在第一掃描信號(hào)Vscan1的作用下,第五晶體管T5和第六晶體管T6處于導(dǎo)通狀態(tài);在第二掃描信號(hào)Vscan2的作用下,第四晶體管T4處于關(guān)閉狀態(tài);在第三掃描信號(hào)Vscan3的作用下,第三晶體管T3處于關(guān)閉狀態(tài);脈沖信號(hào)Vc保持低地電位VSS;數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata保持VSS-ΔVdata。B點(diǎn)電位經(jīng)第五晶體管T5和第二晶體管T2放電。當(dāng)B點(diǎn)電位為Vth2+VSS時(shí),放電過程結(jié)束,其中Vth2為第二晶體管T2的閾值電壓。在第一階段和第二階段,A點(diǎn)電位始終保持為VSS-ΔVdata,即OLED陽極電位VSS-ΔVdata始終小于OLED陰極電位VSS。因此,在第一階段和第二階段,OLED處于反向偏置狀態(tài)。在第二階段結(jié)束時(shí),第一 晶體管T1的控制極電位為Vth2+VSS,第一晶體管T1的源極電位為VSS-ΔVdata,即存儲(chǔ)于電容Cs中的電壓為Vth2+ΔVdata。第三階段,在第一掃描信號(hào)Vscan1的作用下,第五晶體管T5和第六晶體管T6處于關(guān)閉狀態(tài);在第二掃描信號(hào)Vscan2的作用下,第四晶體管T4處于關(guān)閉狀態(tài);在第三掃描信號(hào)Vscan3的作用下,第三晶體管T3處于導(dǎo)通狀態(tài);第一晶體管T1根據(jù)電容Cs中所存儲(chǔ)的電壓產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電流。在非晶硅的激光晶化過程中,假設(shè)第一晶體管T1和第二晶體管T2距離很近,因此第一晶體管T1和第二晶體管T2具有相同的電氣特性,即Vth2=Vth1。
第一晶體管T1的閾值電壓的值不會(huì)影響流入有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流的值;第一晶體管T1輸出的驅(qū)動(dòng)電流Id不會(huì)隨OLED的老化而變化。同時(shí),在第一階段和第二階段,OLED處于反向偏置狀態(tài),這能有效降低OLED的老化。
實(shí)施例的第二優(yōu)選方式,具體如圖4所示,第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3為N溝道多晶硅薄膜晶體管,第四晶體管T4、第五晶體管T5、第六晶體管T6為P溝道多晶硅薄膜晶體管,
所述第一掃描信號(hào)Vscan1、第二掃描信號(hào)Vscan2、第三掃描信號(hào)Vscan3、脈沖信號(hào)Vc和數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata的每一周期的控制時(shí)序分為三個(gè)階段進(jìn)行,如圖5所示,具體的控制時(shí)序如下:
在第一階段,第一掃描信號(hào)Vscan1和第二掃描信號(hào)Vscan2由第一高電平VGH變?yōu)椴⒈3值碗娖絍GL,第三掃描信號(hào)Vscan3由第一高電平VGH變?yōu)椴⒈3值碗娖絍GL,脈沖信號(hào)Vc由第二高電平VCH變?yōu)椴⒈3值仉娢籚SS,數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata由地電位VSS變?yōu)椴⒈3諺SS-ΔVdata;在第二階段,第一掃描信號(hào)Vscan1保持低電平VGL,脈沖信號(hào)Vc保持地電位VSS,數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata保持VSS-ΔVdata,第二掃描信號(hào)Vscan2變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖絍GH,第三掃描信號(hào)Vscan3保持低電平VGL;在第三階段,第一掃描信號(hào)Vscan1變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖絍GH,第二掃描信號(hào)Vscan2保持第一高電平VGH,第三掃描信號(hào)Vscan3變?yōu)椴⒈3值谝桓唠娖絍GH,脈沖信號(hào)Vc變?yōu)椴⒈3值诙唠娖絍CH,數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata變?yōu)椴⒈3值仉娢籚SS。
具體工作過程如下:
第一階段,在第一掃描信號(hào)Vscan1的作用下,第五晶體管T5和第六晶體管T6處于導(dǎo)通狀態(tài);在第二掃描信號(hào)Vscan2的作用下,第四晶體管T4處于導(dǎo)通狀態(tài);在第三掃描信號(hào)Vscan3的作用下,第三晶體管T3處于關(guān)閉狀態(tài);脈沖信號(hào)Vc由第二高電平VCH變?yōu)椴⒈3值仉娢籚SS;數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata由地電位VSS變?yōu)椴⒈3諺SS-ΔVdata。經(jīng)第四晶體管T4和第五晶體管T5,B點(diǎn)電位被充到一個(gè)高電平,A點(diǎn)電位保持VSS-ΔVdata。第二階段, 在第一掃描信號(hào)Vscan1的作用下,第五晶體管T5和第六晶體管T6處于導(dǎo)通狀態(tài);在第二掃描信號(hào)Vscan2的作用下,第四晶體管T4處于關(guān)閉狀態(tài);在第三掃描信號(hào)Vscan3的作用下,第三晶體管T3處于關(guān)閉狀態(tài);脈沖信號(hào)Vc保持低地電位VSS;數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata保持VSS-ΔVdata。B點(diǎn)電位經(jīng)第五晶體管T5和第二晶體管T2放電。當(dāng)B點(diǎn)電位為Vth2+VSS時(shí),放電過程結(jié)束,其中Vth2為第二晶體管T2的閾值電壓。在第一階段和第二階段,A點(diǎn)電位始終保持為VSS-ΔVdata,即OLED陽極電位VSS-ΔVdata始終小于OLED陰極電位VSS。因此,在第一階段和第二階段,OLED處于反向偏置狀態(tài)。在第二階段結(jié)束時(shí),第一晶體管T1的控制極電位為Vth2+VSS,第一晶體管T1的源極電位為VSS-ΔVdata,即存儲(chǔ)于電容Cs中的電壓為Vth2+ΔVdata。第三階段,在第一掃描信號(hào)Vscan1的作用下,第五晶體管T5和第六晶體管T6處于關(guān)閉狀態(tài);在第二掃描信號(hào)Vscan2的作用下,第四晶體管T4處于關(guān)閉狀態(tài);在第三掃描信號(hào)Vscan3的作用下,第三晶體管T3處于導(dǎo)通狀態(tài);第一晶體管T1根據(jù)電容Cs中所存儲(chǔ)的電壓產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電流。在非晶硅的激光晶化過程中,假設(shè)第一晶體管T1和第二晶體管T2距離很近,因此第一晶體管T1和第二晶體管T2具有相同的電氣特性,即Vth2=Vth1。
第一晶體管T1的閾值電壓的值不會(huì)影響流入有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流的值;第一晶體管T1輸出的驅(qū)動(dòng)電流Id不會(huì)隨OLED的老化而變化。同時(shí),在第一階段和第二階段,OLED處于反向偏置狀態(tài),這能有效降低OLED的老化。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型,而且性能或用途相同,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。