CN103943066A - 一种像素电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置，涉及显示驱动电路技术领域。像素电路包括：第一晶体管，其第一极连接数据线，其栅极连接第一开关信号端，其第二极连接发光器件；第二晶体管，其第一极接地，其栅极连接第二开关信号端，其第二极连接所述第一晶体管的第二极；第三晶体管，其第一极连接所述数据线，其栅极连接所述第二开关信号端，其第二极接地。该像素电路可以防止数据线上的信号残留造成的RGB三原色显示数据发生互相串扰。

Description

一种像素电路及其驱动方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示驱动电路技术领域，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。

背景技术

有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED）作为一种电流型发光器件，因其所具有的自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性衬底上等特点而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。OLED按驱动方式可分为PMOLED(Passive Matrix Driving OLED，无源矩阵驱动有机发光二极管)和AMOLED（Active Matrix Driving OLED，有源矩阵驱动有机发光二极管）两种。传统的PMOLED随着显示装置尺寸的增大，通常需要降低单个像素的驱动时间，因而需要增大瞬态电流，从而导致功耗的大幅上升。而在AMOLED技术中，每个OLED均通过TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)开关电路逐行扫描输入电流，可以很好地解决这些问题。

现有AMOLED像素电路结构中，AMOLED的发光亮度通常与提供给OLED器件的驱动电流大小成正比，故为了实现最佳的显示效果，需要较大的驱动电流。对于采用R、G、B三个子像素构成的全彩显示AMOLED，根据驱动芯片的数据驱动方式，需要在背板电路内部采用相应的选通开关（DEMUX）设计，即在数据线上实现1:3的开关选通。采用DEMUX设计的AMOLED背板电路的连接关系示意图如图1所示，采用这样一种选通开关的数据线与行扫描线的时序关系一般如图2所示。采用DEMUX设计虽然可以减少驱动IC的引脚的数目和背板电路上外围电路区域的数据线的面积，但是R、G、B三原色的显示数据的写入时间也减少为一行扫描时间的1/3，对于像素电路的充放电效率有更高的要求。可以看到，RGB显示数据在驱动IC处采用时分复用的方式，依次由驱动IC输出，配合DEMUX单元的工作时序，依次写入像素。以红色显示数据Data_R和绿色显示数据Data_G的输出为例，在驱动IC的数据输出线部分，由于寄生电阻电容的存在，则红色显示数据Data_R会在数据线上有残留电压Data_R’，这部分残留的电压会在写入绿色数据Data_G时，与其进行叠加，造成写入绿色子像素的显示数据为(Data_G+Data_R’)，从而影响显示的灰阶，造成显示错误的信息。数据线上的残留电压会造成R、G、B三原色显示数据的相互串扰，从而严重影响显示的灰度，影响显示效果。

发明内容

本发明的实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置，可以防止数据线上的信号残留造成的RGB三原色显示数据发生互相串扰。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种像素电路，包括：

第一晶体管，其第一极连接数据线，其栅极连接第一开关信号端，其第二极连接发光器件；

第二晶体管，其第一极接地，其栅极连接第二开关信号端，其第二极连接所述第一晶体管的第二极；

第三晶体管，其第一极连接所述数据线，其栅极连接所述第二开关信号端，其第二极接地。

进一步地，所述像素电路还包括：像素单元；

所述像素单元位于所述第一晶体管的第二极与所述发光器件之间，用于对驱动发光器件的晶体管的阈值电压进行补偿。

具体的，所述像素单元包括：

第四晶体管，其第一极连接所述第一晶体管的第二极，其栅极连接栅线，其第二极连接第一电容的一端；

第五晶体管，其第一极连接所述第一电容的另一端，其栅极连接栅线；

第六晶体管，其第一极连接第一电压端，其栅极连接所述第一电容的另一端，其第二极连接所述第五晶体管的第二极；

第七晶体管，其第一极连接复位电压，其栅极连接复位信号端，其第二极连接所述第一电容的另一端；

第八晶体管，其第一极连接所述第六晶体管的第二极，其栅极连接发射信号端；

第二电容，其一端连接所述第一电压端，另一端连接所述第六晶体管的栅极。

进一步地，所述发光器件的一端连接所述第八晶体管的第二极，另一端连接第二电压端。

其中，所述晶体管均为P型晶体管，或所述晶体管均为N型晶体管；

当所述晶体管均为P型晶体管时，每一个所述晶体管的第一极均为源极，每一个所述晶体管的第二极均为漏极。

进一步地，所述发光器件为有机发光二极管。

另一方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的像素电路。

此外，本发明实施例还提供一种用于驱动如上所述像素电路的像素电路驱动方法，包括：

第一信号端开启，数据线通过第一晶体管向发光器件输入数据信号；

第一信号端关断，第二信号端控制第二晶体管和第三晶体管打开，将残留在数据写入通路上的电压导出至接地端。

本发明实施例提供的像素电路及其驱动方法、显示装置，通过在选通开关电路的开关晶体管之外额外设计第二晶体管和第三晶体管，该第二晶体管和第三晶体管在第二开关信号端的控制下可以实现对数据线进行预充电，从而能够消除数据线上的残留电压，有效防止了数据线上的信号残留造成的RGB三原色显示数据发生互相串扰。

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作简单地介绍，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为现有技术中一种像素电路的结构示意图；

图2为现有技术中像素电路驱动时序信号的波形图；

图3为本发明实施例提供的一种像素电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种像素电路的电路连接结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种像素电路的驱动时序信号的波形图；

图6为本发明实施例提供的一种像素电路驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是没有区别的。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将源极称为第一极，漏极称为第二极。按附图中的形态规定晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、信号输出端为漏极。此外，按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型，本发明实施例结构中的晶体管均以P型晶体管为例进行说明，它的特点是当栅极电极输入低压时，晶体管开启，可以想到的是在采用N型晶体管实现时是本领域技术人员可在没有做出创造性劳动前提下轻易想到的，因此也是在本发明的实施例保护范围内的。

本发明实施例提供的像素电路，如图3所示，包括：

第一晶体管T1，其第一极连接数据线DATA，其栅极连接第一开关信号端SC，其第二极连接发光器件D。

第二晶体管T2，其第一极接地，其栅极连接第二开关信号端SW，其第二极连接第一晶体管T1的第二极。

第三晶体管T3，其第一极连接数据线DATA，其栅极连接第二开关信号端SW，其第二极接地。

本发明实施例提供的像素电路，通过在选通开关电路的开关晶体管之外额外设计第二晶体管和第三晶体管，该第二晶体管和第三晶体管在第二开关信号端的控制下可以实现对数据线进行预充电，从而能够消除数据线上的残留电压，有效防止了数据线上的信号残留造成的RGB三原色显示数据发生互相串扰。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一晶体管T1作为DEMUX电路单元中的开光晶体管，在选通信号SC的控制下导通或关闭，其中选通信号SC具体又包括红色开关信号SR、绿色开关信号SG以及蓝色开关信号SB，在不同的颜色信号选通状态下相应的数据线DATA输入R、G、B信号。

本发明实施例中的发光器件D可以是现有技术中包括LED或OLED在内的多种电流驱动发光器件。

进一步地，如图3所示，像素电路还可以包括像素单元。

其中，像素单元位于第一晶体管T1的第二极与发光器件D之间，用于对驱动发光器件D的晶体管的阈值电压进行补偿。

在现有的像素电路中，由于电路设计与时序信号的原因，在某些阶段下，驱动发光器件发光的晶体管的栅源极之间电位会出现悬空现象，从而造成该晶体管的阈值电压漂移，这将对发光器件的发光稳定性造成不良影响。为了克服这一缺陷，可以采用像素单元来对阈值电压漂移进行补偿，需要说明的是，本发明实施例中的像素单元可以采用各种已知的补偿电路结构或功能器件，本发明对此并不做限制。

例如，可以如图4所示，像素单元具体可以包括：

第四晶体管T4，其第一极连接第一晶体管T1的第二极，其栅极连接栅线GATE，其第二极连接第一电容C1的一端。

第五晶体管T5，其第一极连接第一电容C1的另一端，其栅极连接栅线GATE。

第六晶体管T6，其第一极连接第一电压端V1，其栅极连接第一电容C1的另一端，其第二极连接第五晶体管T5的第二极。

第七晶体管T7，其第一极连接复位电压Vint，其栅极连接复位信号端RESET，其第二极连接第一电容C1的另一端。

第八晶体管T8，其第一极连接第六晶体管T6的第二极，其栅极连接发射信号端EM。

第二电容C2，其一端连接第一电压端V1，另一端连接第六晶体管T6的栅极。

进一步地，发光器件D的一端连接第八晶体管T8的第二极，另一端连接第二电压端V2。

需要说明的是，在如图4所示的像素电路中，是以P型晶体管为例进行的说明，其中，第一电压端V1可以输入高电平VGH，第二电压端V2可以输入低电平VGL。应当理解，当晶体管类型发生变化时，电压端输入电压也将相应的变化。

在如图4所示的像素电路内，通过三个开关管配合一个补偿电路组成像素电路结构，这样一种结构的像素电路仅包括8个P型晶体管以及两个电容，使用的元器件数量较少，结构简单，便于设计和制造。

驱动这样一种像素电路的信号时序可以如图5所示，具体可以分为两个阶段：

第I阶段，通过补偿电路将参考电压Vint写入，完成像素状态的初始化。

第II阶段，SC端关断，SW端信号置低，使得晶体管T2和T3打开，将残留在DATA写入通路以及DATA_R/G/B通路上残留的电压导出至接地，从而避免了因为电压残留使R、G、B三个阶段输入的DATA信号的相互影响，也避免了由于第(N)帧电压残留对第(N+1)帧的影响。

另外，RESET端可以选择接地，起到对补偿电路中的Vint端和DATA写入端电位的复位的作用，同时如果在该像素电路的导线上有导线电阻或寄生电阻引起的电压降，即IR drop存在时，可以对Vint的输入信号数值进行调整，使其能与IR drop引起的电压降互相抵消，则此时该像素电路结构可以有效补偿电源的IR drop引起的像素电流波动的问题。

需要说明的是，在本发明实施例所提供的像素电路中，是以第一至第八晶体管均采用P型晶体管为例进行的说明。这样一种像素电路驱动信号时序可以如图5所示。

当第一至第八晶体管均采用N型晶体管时，通过将各驱动信号分别进行反相处理，同样可以实现上述功能，具体的驱动原理可以参照上述各个阶段的描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括有机发光显示器，其他显示器等。所述显示装置包括如上所述的任意一种像素电路。所述显示装置可以包括多个像素单元阵列，每一个像素单元包括如上所述的任意一个像素电路。

具体的，本发明实施例所提供的显示装置可以是包括LED显示器或OLED显示器在内的具有电流驱动发光器件的显示装置。

本发明实施例提供的显示装置，包括像素电路，该像素电路通过在选通开关电路的开关晶体管之外额外设计第二晶体管和第三晶体管，该第二晶体管和第三晶体管在第二开关信号端的控制下可以实现对数据线进行预充电，从而能够消除数据线上的残留电压，有效防止了数据线上的信号残留造成的RGB三原色显示数据发生互相串扰。

本发明实施例提供的像素电路驱动方法，可以应用于前述实施例中所提供的像素电路，如图6所示，包括：

S601、第一信号端开启，数据线通过第一晶体管向发光器件输入数据信号。

S602、第一信号端关断，第二信号端控制第二晶体管和第三晶体管打开，将残留在数据写入通路上的电压导出至接地端。

本发明实施例提供的像素电路驱动方法，该像素电路通过在选通开关电路的开关晶体管之外额外设计第二晶体管和第三晶体管，该第二晶体管和第三晶体管在第二开关信号端的控制下可以实现对数据线进行预充电，从而能够消除数据线上的残留电压，有效防止了数据线上的信号残留造成的RGB三原色显示数据发生互相串扰。

需要说明的是，本发明实施例中的发光器件可以是现有技术中包括LED或OLED在内的多种电流驱动发光器件。

其中，晶体管均可以为P型晶体管，或晶体管均可以为N型晶体管。在如图4所示的像素电路中，是以晶体管均为P型晶体管为例进行的说明。

当晶体管均为P型晶体管时，每一个晶体管的第一极均为源极，每一个晶体管的第二极均为漏极。

进一步地，当晶体管均为P型晶体管时，控制信号的时序可以如图5所示，包括：

第I阶段，通过补偿电路将参考电压Vint写入，完成像素状态的初始化。

第II阶段，SC端关断，SW端信号置低，使得晶体管T2和T3打开，将残留在DATA写入通路以及DATA_R/G/B通路上残留的电压导出至接地，从而避免了因为电压残留使R、G、B三个阶段输入的DATA信号的相互影响，也避免了由于第(N)帧电压残留对第(N+1)帧的影响。

需要说明的是，在本发明实施例所提供的像素电路中，是以第一至第八晶体管均采用P型晶体管为例进行的说明。这样一种像素电路驱动信号时序可以如图5所示。

当第一至第八晶体管均采用N型晶体管时，通过将各驱动信号分别进行反相处理，同样可以实现上述功能，具体的驱动原理可以参照上述各个阶段的描述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：

第一晶体管，其第一极连接数据线，其栅极连接第一开关信号端，其第二极连接发光器件；

第二晶体管，其第一极接地，其栅极连接第二开关信号端，其第二极连接所述第一晶体管的第二极；

第三晶体管，其第一极连接所述数据线，其栅极连接所述第二开关信号端，其第二极接地。

2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述像素电路还包括：像素单元；

所述像素单元位于所述第一晶体管的第二极与所述发光器件之间，用于对驱动发光器件的晶体管的阈值电压进行补偿。

3.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述像素单元包括：

第四晶体管，其第一极连接所述第一晶体管的第二极，其栅极连接栅线，其第二极连接第一电容的一端；

第五晶体管，其第一极连接所述第一电容的另一端，其栅极连接栅线；

第六晶体管，其第一极连接第一电压端，其栅极连接所述第一电容的另一端，其第二极连接所述第五晶体管的第二极；

第七晶体管，其第一极连接复位电压，其栅极连接复位信号端，其第二极连接所述第一电容的另一端；

第八晶体管，其第一极连接所述第六晶体管的第二极，其栅极连接发射信号端；

第二电容，其一端连接所述第一电压端，另一端连接所述第六晶体管的栅极。

4.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述发光器件的一端连接所述第八晶体管的第二极，另一端连接第二电压端。

5.根据权利要求1-4任一所述的像素电路，其特征在于，所述晶体管均为P型晶体管，或所述晶体管均为N型晶体管；

当所述晶体管均为P型晶体管时，每一个所述晶体管的第一极均为源极，每一个所述晶体管的第二极均为漏极。

6.根据权利要求1-4任一所述的像素电路，其特征在于，所述发光器件为有机发光二极管。

7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一所述的像素电路。

8.一种用于驱动如权利要求1-6任一所述像素电路的像素电路驱动方法，其特征在于，包括：

第一信号端开启，数据线通过第一晶体管向发光器件输入数据信号；

第一信号端关断，第二信号端控制第二晶体管和第三晶体管打开，将残留在数据写入通路上的电压导出至接地端。

9.根据权利要求8所述的像素电路驱动方法，其特征在于，所述晶体管均为P型晶体管，或所述晶体管均为N型晶体管；

当所述晶体管均为P型晶体管时，每一个所述晶体管的第一极均为源极，每一个所述晶体管的第二极均为漏极。