CN102542977A - 有机发光二极管像素结构、显示面板及电子显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种有机发光二极管像素结构、显示面板及电子显示装置。该像素结构包括：扫描线和数据线，第一P沟道型晶体管，具有第一栅极、第一源极及第一漏极，第一源极连接到像素电源；第二P沟道型晶体管，具有第二栅极、第二源极及第二漏极，第二漏极与第二栅极连接，第二栅极与第一栅极连接；电容器，连接于第一栅极与固定电位之间；第一开关元件，连接于数据线与第二源极之间，受控于扫描线的控制信号；第二开关元件，连接于第一栅极与第一漏极之间，受控于所述扫描线的前一行扫描线的控制信号；有机发光二极管，阳极连接至第一漏极，阴极连接到固定低电位。该像素结构可以减小像素尺寸，提高屏幕解析度。

Description

有机发光二极管像素结构、显示面板及电子显示装置

技术领域

本发明涉及有机发光二极管显示技术领域，具体地涉及一种有机发光二极管像素结构、显示面板及电子显示装置。

背景技术

由于有机发光材料的重大突破，有机发光显示技术被越来越多的平板显示制造企业所重视。主动式有机发光显示技术在显示亮度、对比度、反应速率及可视角方面的优势非常明显，并搭配着薄膜式晶体管背板技术进行驱动。但由于有机发光显示器件是电流元件，驱动晶体管的Vth(阈值电压)漂移会造成器件显示异常。图1为现有技术一个具体形态的Vth补偿电路的电路图。如图1所示，M1，M2为一组Vth相同的PTFT(P型晶体管)，二者一般位置邻近且宽长比相同。其中M1的栅极连接到节点A，源极连接到像素电源VDD，漏极连接到OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)器件的阳极。M2的栅极连接到节点A，源极连接到节点B，漏极连接到节点A。电容CST分别连接到节点A和像素电源VDD。开关S1连接数据信号Vsig和节点B，通过栅极扫描信号Vscan控制。开关S2连接参考电源Vrsig和节点A，通过栅极扫描信号Vrscan控制。

图2为现有技术中对应于图1所示电路的时序图。如图2所示，在T1时间段，Vrscan信号将开关S2打开，Vrsig将节点A拉到一个较低电位并存储在电容CST中。在T2时间段，Vscan信号将开关S1闭合，数据线信号Vsig会通过S1传输到节点B，因为存于电容中节点A的电位较低，可以满足晶体管M2打开的条件：Vsd＞Vsg-|Vth|；节点A电位会被充到Vsig-|Vth|，并满足M1工作在饱和区的条件；于是OLED驱动电路Id满足：

Id＝1/2*(W/L)*Cox*(Vsg-|Vth|)^2＝1/2*(W/L)*Cox*(Vdd-Vb-|Vth|)^2＝1/2*(W/L)*Cox*(Vdd-(Vsig-|Vth|)-|Vth|)^2＝1/2*(W/L)*Cox*(Vdd-Vsig)^2。W/L为晶体管M1沟道的宽长比，Cox为栅极绝缘层电容。可以看出，流经晶体管的M1的电流与其本身的阈值已没有关系，阈值的漂移也不会影响电流的变化。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在以下不足：如图1所示，此种电路结构需要借助于一个较低电位的Vrsig参考电源来使节点A的电位复位，以满足晶体管M2的打开的条件。随着现在显示要求的提高，显示屏的解析度也被要求的越来越高。现有技术的方案需要额外的参考电源显然不利于提高屏幕解析度，也不利于减小像素尺寸。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有机发光二极管像素结构、显示面板及电子显示装置，以减小像素尺寸，减少像素连线，缩小装置体积，降低功耗，提高产品集成度，提高屏幕解析度。

一方面，本发明实施例提供了一种有机发光二极管像素结构，包括扫描线和数据线，还包括：第一P沟道型晶体管，具有第一栅极、第一源极及第一漏极，所述第一源极连接到像素电源；第二P沟道型晶体管，具有第二栅极、第二源极及第二漏极，所述第二漏极与所述第二栅极连接，所述第二栅极与所述第一栅极连接；电容器，连接于所述第一栅极与一固定电位之间；第一开关元件，连接于所述数据线与所述第二源极之间，根据所述扫描线的控制信号决定所述第一开关元件的开关状态；第二开关元件，连接于所述第一栅极与所述第一漏极之间，根据所述扫描线的前一行扫描线的控制信号决定所述第二开关元件的开关状态；有机发光二极管，其具有一阳极连接至所述第一漏极，并具有一阴极连接到固定低电位。

另一方面，本发明实施例提供了另一种有机发光二极管像素结构，包括扫描线和数据线，还包括：第一N沟道型晶体管，具有第一栅极、第一源极及第一漏极，所述第一源极连接到固定低电位；第二N沟道型晶体管，具有第二栅极、第二源极及第二漏极，所述第二漏极与所述第二栅极连接，所述第二栅极与所述第一栅极连接；电容器，连接于所述第一栅极与一固定电位之间；第一开关元件，连接于所述数据线与所述第二源极之间，根据所述扫描线的控制信号决定第一开关元件的开关状态；第二开关元件，连接于所述第一栅极与像素电源之间，根据所述扫描线的前一行扫描线的控制信号决定第二开关元件的开关状态；有机发光二极管，具有一阳极连接至所述像素电源，并具有一阴极连接至所述第一漏极。

还一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，该显示面板具有上述任一种有机发光二极管像素结构。

最后一方面，本发明实施例提供了一种电子显示装置，该电子显示装置具有上述显示面板。

本发明实施例提供了上述有机发光二极管像素结构、显示面板及电子显示装置，与现有技术相比，减少了参考电源Vrsig，减少了像素的连线，减小了像素尺寸，提高屏幕解析度，降低了功耗，缩小了装置体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术一个具体形态的Vth补偿电路的电路图；

图2为现有技术对应于图1所示电路的时序图；

图3为本发明实施例1的一种有机发光二极管像素结构的电路图；

图4为图3中的开关元件采用NTFT的有机发光二极管像素结构的电路图；

图5为本发明实施例1对应于图3或图4的时序图；

图6为本发明实施例1与现有技术的阈值电压漂移效果比较示意图；

图7为本发明实施例2的一种有机发光二极管像素结构的电路图；

图8为7中的开关元件采用PTFT的有机发光二极管像素结构的电路图；

图9为本发明实施例2对应于图7或图8的时序图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例1：

图3为本发明实施例1的一种有机发光二极管像素结构的电路图。如图3所示，该有机发光二极管像素结构具有扫描线和数据线，还包括：

第一P沟道型晶体管310，具有第一栅极311、第一源极312及第一漏极313，第一源极312连接到像素电源370；

第二P沟道型晶体管320，具有第二栅极321、第二源极322及第二漏极323，第二漏极323与第二栅极321连接，第二栅极321与第一栅极311连接；

电容器330，连接于第一栅极311与第一源极312之间；

第一开关元件340，连接于数据线与第二源极322之间，根据第一扫描线Scan[n]的控制信号决定第一开关元件340的开关状态；

第二开关元件350，连接于第一栅极311与第一漏极313之间，根据第二扫描线Scan[n-1]的控制信号决定第二开关元件350的开关状态；其中，第二扫描线Scan[n-1]为第一扫描线Scan[n]的前一行扫描线；

有机发光二极管360，其具有阳极连接至第一漏极313，并具有一阴极连接到固定低电位。

具体地，第一晶体管310与第二晶体管320两者的Vth相同，为此可将二者位置邻近设置且宽长比相同。此外，该有机发光二极管360的阴极连接到固定电压，即为其供应一个固定的低电位，优选为接地。

如图3所示，本发明实施例减少了参考电源Vrsig，减少了像素的连线，以方便减小像素尺寸，提高屏幕解析度。

图3所示的电容器330，连接于第一栅极311与第一源极312之间。这是一优选实施例，实际上，电容器330只要连接于第一栅极311与一固定电位之间就可以了。

图4为图3所示有机发光二极管像素结构的一个优选实施方式电路图。第一开关元件340和/或第二开关元件350可以采用晶体管。具体来说，第一开关元件340和/或第二开关元件350可以采用P型晶体管，当然也可以采用N型晶体管。图4仅显示出第一开关元件340和第二开关元件350均采用N型晶体管(分别为图4中的380和390)的优选实施方式。如图4所示，该像素结构包括：

第一P沟道型晶体管310，具有第一栅极311、第一源极312及第一漏极313，第一源极312连接到像素电源370；

第二P沟道型晶体管320，具有第二栅极321、第二源极322及第二漏极323，第二漏极323与第二栅极321连接，第二栅极321与第一栅极311连接；

电容器330，连接于第一栅极311与第一源极312之间；

第三晶体管380，具有第三栅极381、第三源极382及第三漏极383，第三栅极381连接于第一扫描线Scan[n]，第三源极382连接于数据线Data[m]，第三漏极383连接于第二源极322；

第四晶体管390，具有第四栅极391、第四源极392及第四漏极393，第四栅极391连接于第二扫描线Scan[n-1]，第四源极392连接于第一栅极311，第四漏极393连接于第一漏极313；其中，第二扫描线Scan[n-1]为第一扫描线Scan[n]的前一行扫描线；

有机发光二极管360，具有一阳极连接至第一漏极313，并具有一阴极连接到固定低电位，例如接地。

图5为本发明实施例对应于图3或图4的时序图。结合参阅图3至图5，在时间段T1，因为Scan[n-1]作用于第二开关元件350，节点A连接到OLED360的阳极。因为第一晶体管310在此刻仍然打开，电流持续流过OLED器件360，根据第一晶体管310和OLED器件360的平衡，节点A会找到一个相应的较低电位储存在电容330中。

在时间段T2，Scan[n]作用于第一开关元件340，且第二开关元件350因Scan[n-1]被关闭。因为节点A处在一个较低电位，数据线信号Data[m]通过第二晶体管320，将节点B的电位充到Vdata-|Vth|，同时第一晶体管310工作于饱和状态，流经电流为：

Id＝1/2*(W/L)*Cox*(Vsg-|Vth|)^2＝1/2*(W/L)*Cox*(Vdd-Vb-|Vth|)^2＝1/2*(W/L)*Cox*(Vdd-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)^2＝1/2*(W/L)*Cox*(Vdd-Vdata)^2。可以看到，本发明实施例提供的像素结构同样可以改善晶体管Vth漂移的影响。

图6为本发明实施例1与现有技术的阈值电压漂移效果比较示意图。如图6所示，横坐标为Vth，纵坐标为Vth漂移后的Id相对于Vth稳定时的Id变化的百分比。可以看出，本发明人提供的有机发光二极管像素结构(对应于标号10)在改善晶体管Vth漂移方面要优于传统的有机发光二极管像素结构(对应于标号20)。

此外，本发明实施例1提供的有机发光二极管像素结构可以减少像素的部分的连线，从而可以减少像素的尺寸大小，减小装置体积，降低功耗，提高屏幕的解析度。

实施例2：

本发明实施例2提供了另一种有机发光二极管像素结构。图7为本发明实施例2的一种有机发光二极管像素结构的电路图。如图7所示，该述像素结构具有扫描线和数据线，还包括：

第一N沟道型晶体管310，具有第一栅极311、第一源极314及第一漏极315，第一源极314连接到固定低电位；

第二N沟道型晶体管320，具有第二栅极321、第二源极324及第二漏极325，第二漏极325与第二栅极321连接，第二栅极321与第一栅极311连接；

电容器330，连接于第一栅极311与所述固定低电位之间；

第一开关元件340，连接于数据线与第二源极324之间，根据第一扫描线Scan[n]的控制信号决定第一开关元件340的开关状态；

第二开关元件350，连接于第一栅极311与像素电源370之间，根据第二扫描线Scan[n-1]的控制信号决定第二开关元件350的开关状态；其中，第二扫描线Scan[n-1]为第一扫描线Scan[n]的前一行扫描线；

有机发光二极管360，具有一阳极连接至像素电源370，并具有一阴极连接至第一漏极315。

图3所示的电容器330，连接于第一栅极311与所述固定低电位之间。这是一优选实施例，实际上，电容器330只要连接于第一栅极311与一固定电位之间就可以了。

图8为图7所示有机发光二极管像素结构的一种优选实施方式电路图。第一开关元件340和/或第二开关元件350可以采用晶体管。具体来说，第一开关元件340和/或第二开关元件350可以采用P型晶体管(如PTFT)，当然也可以采用N型晶体管(如NTFT)。图8仅显示出第一开关元件340和第二开关元件350均采用P型晶体管(分别为图8中的380和390)的优选实施方式。如图8所示，可选地，第一开关元件340为第三晶体管380，具有第三栅极381、第三源极382及第三漏极383，第三栅极381连接于第一扫描线Scan[n]，第三源极382连接于数据线，第三漏极383连接于第二源极324；

第二开关元件为第四晶体管390，具有第四栅极391、第四源极392及第四漏极393，第四栅极391连接于第二扫描线Scan[n-1]，第四源极392连接于像素电源370，第四漏极393连接于第一栅极311；其中，第二扫描线Scan[n-1]为第一扫描线Scan[n]的前一行扫描线。

图9为本发明实施例对应于图7或图8的时序图。本发明实施例2的像素结构的工作过程请参阅实施例1中的描述。本发明实施例2提供的有机发光二极管像素结构可以减少像素的部分的连线，从而可以减少像素的尺寸大小，减小装置体积，降低功耗，提高屏幕的解析度。

此外，本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板具有图3、图4、图7或图8所示的有机发光二极管像素结构。

此外，本发明实施例提供了一种电子显示装置，该电子显示装置具有上述显示面板。

以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种有机发光二极管像素结构，包括扫描线和数据线，其特征在于，所述像素结构包括：

第一P沟道型晶体管，具有第一栅极、第一源极及第一漏极，所述第一源极连接到像素电源；

第二P沟道型晶体管，具有第二栅极、第二源极及第二漏极，所述第二漏极与所述第二栅极连接，所述第二栅极与所述第一栅极连接；

电容器，连接于所述第一栅极与一固定电位之间；

第一开关元件，连接于所述数据线与所述第二源极之间，根据所述扫描线的控制信号决定所述第一开关元件的开关状态；

第二开关元件，连接于所述第一栅极与所述第一漏极之间，根据所述扫描线的前一行扫描线的控制信号决定所述第二开关元件的开关状态；

有机发光二极管，具有一阳极连接至所述第一漏极，并具有一阴极连接到固定低电位。

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，

所述第一开关元件为第三晶体管，具有第三栅极、第三源极及第三漏极，所述第三栅极连接于第一扫描线，所述第三源极连接于所述数据线，所述第三漏极连接于所述第二源极；

所述第二开关元件为第四晶体管，具有第四栅极、第四源极及第四漏极，所述第四栅极连接于所述扫描线的前一行扫描线，所述第四源极连接于所述第一栅极，所述第四漏极连接于所述第一漏极。

3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第三晶体管和/或所述第四晶体管为P沟道型晶体管或N沟道型晶体管。

4.一种有机发光二极管像素结构，包括扫描线和数据线，其特征在于，所述像素结构包括：

第一N沟道型晶体管，具有第一栅极、第一源极及第一漏极，所述第一源极连接到固定低电位；

第二N沟道型晶体管，具有第二栅极、第二源极及第二漏极，所述第二漏极与所述第二栅极连接，所述第二栅极与所述第一栅极连接；

电容器，连接于所述第一栅极与一固定电位之间；

第一开关元件，连接于所述数据线与所述第二源极之间，根据所述扫描线的控制信号决定所述第一开关元件的开关状态；

第二开关元件，连接于所述第一栅极与像素电源之间，根据所述扫描线的前一行扫描线的控制信号决定第二开关元件的开关状态；

有机发光二极管，具有一阳极连接至所述像素电源，并具有一阴极连接至所述第一漏极。

5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，

所述第一开关元件为第三晶体管，具有第三栅极、第三源极及第三漏极，所述第三栅极连接于所述扫描线，所述第三源极连接于所述数据线，所述第三漏极连接于所述第二源极；

所述第二开关元件为第四晶体管，具有第四栅极、第四源极及第四漏极，所述第四栅极连接于所述扫描线的前一行扫描线，所述第四源极连接于所述像素电源，所述第四漏极连接于所述第一栅极。

6.根据权利要求5所述的像素结构，其特征在于，所述第三晶体管和/或所述第四晶体管为P沟道型晶体管或N沟道型晶体管。

7.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板具有权利要求1-6中任一项所述的有机发光二极管像素结构。

8.一种电子显示装置，其特征在于，所述电子显示装置具有权利要求7所述的显示面板。

9.一种电子显示装置，其特征在于，所述电子显示装置具有权利要求8所述的显示面板。

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