CN103956140B - 场效应晶体管工作点状态重置电路、方法及其oled显示器 - Google Patents
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Abstract
场效应晶体管工作点状态重置电路,包括:场效应管;第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端,第一端连接第一电位,第二端连接效应管的源极,第一控制端接收第一控制信号;第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端,第三端连接场效应管的漏极,第四端通过负载接地,第二控制端接收第二控制信号;第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,第五端连接场效应管的栅极,第六端连接第二电位,第三控制端接收第三控制信号,第一电位与第二电位的差值的绝对值大于场效应管控制负载工作时栅源电压范围的绝对值,场效应管开始控制负载工作前预定时间内通过第一开关单元、第二开关单元和第三开关单元使场效应管经历一次重置操作。
Description
技术领域
本申请涉及一种场效应晶体管工作点状态重置电路、场效应晶体管工作点状态重置方法、以及使用这种工作点状态重置电路的有机发光二极管(OLED)显示器。
背景技术
在OLED显示器中,有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)像素驱动电路采用场效应晶体管,尤其采用薄膜场效应晶体管(TFT)来形成像素电路,以驱动OLED进行画面显示。然而,场效应晶体管,尤其是TFT在工作过程中存在特有的滞后现象,会引起显示面板的发光响应特性不佳。
场效应晶体管的滞后特性是指在场效应晶体管的栅源电压变化的场合下,虽然施加的是相同大小的电压,然而通过场效应晶体管的工作电流值会根据变化之前的工作点状态呈现出不同的大小。
图1示例性示出了现有技术中场效应晶体管工作电流滞后现象的示意图。如图1中所示,例如,某种场效应晶体管工作时的栅源电压的变化范围处于横坐标上的-Vgs至0电压之间,即图中箭头所示的区间。可以看到,同样大小的栅源电压在从低到高变化时对应的漏极电流Id不同于在从高到低变化时对应的漏极电流。
具体地,图2示例性示出了一种现有技术中的OLED显示器的像素电路的一部分的示意图。图3示例性示出了可用于图2中所示的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形的示意图。
在图2和图3所示的现有技术中的OLED显示器的像素电路中,显示数据Data被写到发光驱动晶体管(即场效应晶体管)To的源极,并最终通过发光驱动晶体管To和写入控制晶体管T5写入存储电容Cst,以作为发光驱动晶体管To驱动OLEDDo发光时的栅源电压,从而驱动OLEDDo发光,来进行画面显示。这里,发光驱动晶体管To的工作点状态是从前一个显示数据对应的栅源电压的状态直接变化到新的显示数据对应的栅源电压状态。
具体地,如图2中所示,现有技术中的OLED显示器的像素电路主要包括OLEDDo、发光驱动晶体管To、发光控制晶体管T1和T2、显示数据清除晶体管T3、显示数据输入晶体管T4、显示数据写入控制晶体管T5、存储电容Cst、电源正极+Vcc、电源负极-Vss、以及显示数据清除电压Vres,其连接关系如图中所示。为便于说明,这里发光驱动晶体管To、发光控制晶体管T1和T2、显示数据清除晶体管T3、显示数据输入晶体管T4、显示数据写入控制晶体管T5都是以P沟道金属氧化物半导体(PMOS)场效应晶体管为例,分别具有栅极G、源极S和漏极D。这里,发光控制晶体管T1和T2的栅极连接在一起并施加有发光控制信号EMD,显示数据输入晶体管T4和显示数据写入控制晶体管T5的栅极连接在一起并施加有相应于本像素所在行的扫描信号Sn,显示数据清除晶体管T3的栅极施加有相应于本像素所在行相邻的前一行的扫描信号Sn-1,以及显示数据输入晶体管T4的源极输入有显示数据信号Data。
结合图3中所示的发光控制信号和扫描信号的时序波形,可以看到,在图2中所示的现有技术中的OLED显示器的像素电路中,当进行显示数据写入动作的时候,由于发光驱动晶体管To的源极和漏极在t1至t4期间同时被所连接的发光控制晶体管T1和T2阻断,所以发光驱动晶体管To在处理前一个显示数据时的栅源电压被保持住。这样,当输入新的显示数据时,在t3时刻,发光驱动晶体管To的工作点状态只能从处理前一个显示数据时所对应的状态开始变化,从而使得从较暗的画面到明亮的画面变化的时候,画面会偏暗,从明亮画面到较暗的画面变化的时候,画面会偏亮。
也就是说,由于在前的显示数据导致发光驱动电流出现残存,新的显示数据交换写入之后被期待的驱动电流无法得到。结果,在所切换的画面的最初部分中,会遭受切换之前的画面的影响,在显示动态画面时,屏幕上会出现画面模糊。特别是在显示画面上有文字滚动时,会表现出非常显著的画质低下的不良效果。
发明内容
为了解决上述技术问题之一,本申请提供一种场效应晶体管工作点状态重置电路,包括:场效应晶体管,具有源极、漏极和栅极;第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端,其中,所述第一端连接到第一电位,所述第二端连接到所述场效应晶体管的源极,所述第一控制端用于接收第一控制信号;第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端,其中,所述第三端连接到所述场效应晶体管的漏极,所述第四端通过负载接电源地,所述第二控制端用于接收第二控制信号;以及第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,其中,所述第五端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第六端连接到第二电位,所述第三控制端用于接收第三控制信号,其中,所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序被安排成在所述场效应晶体管每次开始控制所述负载工作之前的预定时间内通过所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元使所述场效应晶体管经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,所述第二开关单元处于截止状态,同时所述第一开关单元和所述第三开关单元处于导通状态,使得所述第一电位通过所述第一开关单元施加到所述场效应晶体管的源极,所述第二电位通过所述第三开关单元施加到所述场效应晶体管的栅极,从而使得所述场效应晶体管的工作点状态被重置,以及在所述重置操作之后,所述第三开关单元处于截止状态,使得所述场效应晶体管能够开始控制所述负载工作。
本申请还提供一种有机发光二极管显示器,包括多个像素、分别为所述多个像素提供数据信号的多个数据线、以及分别为所述多个像素提供扫描信号的多个扫描线,其中所述多个像素的每一个包括:场效应晶体管工作点状态重置电路,包括:场效应晶体管,具有源极、漏极和栅极;第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端,其中,所述第一端连接到第一电位,所述第二端连接到所述场效应晶体管的源极,所述第一控制端用于接收第一控制信号;第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端,其中,所述第三端连接到所述场效应晶体管的漏极,所述第四端通过有机发光二极管接电源地,所述第二控制端用于接收第二控制信号;以及第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,其中,所述第五端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第六端连接到第二电位,所述第三控制端用于接收第三控制信号,其中,所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序被安排成在所述场效应晶体管每次开始控制所述有机发光二极管工作之前的预定时间内通过所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元使所述场效应晶体管经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,所述第二开关单元处于截止状态,同时所述第一开关单元和所述第三开关单元处于导通状态,使得所述第一电位通过所述第一开关单元施加到所述场效应晶体管的源极,所述第二电位通过所述第三开关单元施加到所述场效应晶体管的栅极,从而使得所述场效应晶体管的工作点状态被重置,以及在所述重置操作之后,所述第三开关单元处于截止状态,使得所述场效应晶体管能够开始控制所述有机发光二极管工作;第四开关单元,具有第七端、第八端和第四控制端,其中,所述第七端连接到与所述像素相对应的数据线以接收与所述像素相对应的数据信号,所述第八端连接到所述场效应晶体管的源极,所述第四控制端连接到与所述像素相对应的扫描线以接收与所述像素相对应的扫描信号;第五开关单元,具有第九端、第十端和第五控制端,其中,所述第九端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第十端连接到所述场效应晶体管的漏极,所述第五控制端连接到与所述像素相对应的扫描线以接收与所述像素相对应的扫描信号;以及存储电容,具有第十一端和第十二端,其中,所述第十一端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第十二端连接到所述第一开关单元的第一端,其中,在所述重置操作之后,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号和与所述像素相对应的扫描信号的时序被安排成使得与所述像素相对应的数据信号能够写入所述存储电容,并使得所述场效应晶体管能够控制所述有机发光二极管工作。
本申请还提供一种场效应晶体管工作点状态重置方法,用于一种场效应晶体管工作点状态重置电路,所述场效应晶体管工作点状态重置电路包括:场效应晶体管,具有源极、漏极和栅极;第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端;第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端;以及第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,所述场效应晶体管工作点状态重置方法包括:步骤S100:由所述第一控制端接收第一控制信号,所述第二控制端接收第二控制信号,所述第三控制端接收第三控制信号,并将所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序安排成在所述场效应晶体管每次开始控制负载工作之前的预定时间内通过所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元使所述场效应晶体管经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,所述第二开关单元处于截止状态,同时所述第一开关单元和所述第三开关单元处于导通状态,使得所述第一端连接到的第一电位通过所述第一开关单元施加到所述场效应晶体管的源极,所述第六端连接到第二电位通过所述第三开关单元施加到所述场效应晶体管的栅极,从而使得所述场效应晶体管的工作点状态被重置;以及步骤S200:在所述重置操作之后,使所述第三开关单元处于截止状态,使得所述场效应晶体管能够开始控制所述负载工作。
通过本申请的场效应晶体管工作点状态重置电路、方法及其OLED显示器中的像素电路和时序波形的搭配,在重置电压Vres写入后,发光驱动晶体管To的栅源间电压Vgs被电源和重置电压Vres的差值的绝对值电压重置,从而改变了现有技术中发光驱动晶体管To的栅源间电压在前一个画面显示数据基础上直接写入新数据的工作方式,能够用新数据的电压沿固定的线性关系来驱动发光驱动晶体管To。由于驱动晶体管To的栅源电压在每次写入新数据前都被固定的电压(例如深度负的或大的电压)所重置,所以场效应晶体管滞后的幅度大部分消失。也就是说,每当下一个显示数据的电压被写入时,驱动晶体管To的工作点状态仅在图1所示的一条曲线上变化,因此本申请可以避免在同样的栅源电压的情况下从较暗的画面到明亮的画面变化的时候偏暗,从明亮画面到较暗的画面变化的时候会偏亮,从而使得在所显示的画面中,动画能够更好地连贯成像,文字的滚动模糊感消失,得到高品质像素的显示效果。
附图说明
下面将参照所附附图来描述本申请的实施例,其中:
图1示例性示出了现有技术中场效应晶体管工作电流滞后现象的示意图;
图2示例性示出了一种现有技术中的OLED显示器的像素电路的一部分的示意图;
图3示例性示出了可用于图2中所示的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形的示意图;
图4示例性示出了根据本申请的一个实施例的场效应晶体管工作点状态重置电路的示意图;
图5示例性示出了可用于图4中所示的场效应晶体管工作点状态重置电路的控制信号的时序波形的一个实施例的示意图;
图6A示例性示出了根据本申请的一个实施例的OLED显示器的像素安排的示意图;
图6B示例性示出了根据本申请的一个实施例的OLED显示器的像素电路的一部分的示意图;
图7示例性示出了可用于图6B中所示的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形的一个实施例的示意图;
图8示例性示出了根据本申请的另一个实施例的OLED显示器的像素电路的一部分的示意图;以及
图9示例性示出了对应于图4的场效应晶体管工作点状态重置电路的场效应晶体管工作点状态重置方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合图4至图9详细描述本申请,其中,相同的附图标记表示相同或相似的设备或信号,另外,作为连接导线的线段之间如果存在交叉点,那么交叉点上带有黑点“·”则表示该交叉点是连接点,交叉点上不带有黑点“·”则表示该交叉点不是连接点而仅仅是相互穿越;各元件的符号不但代表该元件自身,还可以表示该元件的容量的代数符号。
图4示例性示出了根据本申请的一个实施例的场效应晶体管工作点状态重置电路的示意图。如图4中所示,本申请的场效应晶体管工作点状态重置电路包括:场效应晶体管100,具有源极S、漏极D和栅极G;第一开关单元110,具有第一端a1、第二端a2和第一控制端s1,其中,所述第一端a1连接到第一电位V1,所述第二端a2连接到所述场效应晶体管100的源极S,所述第一控制端s1用于接收第一控制信号;第二开关单元120,具有第三端a3、第四端a4和第二控制端s2,其中,所述第三端a3连接到所述场效应晶体管100的漏极D,所述第四端a4通过负载R接电源地Gr,所述第二控制端a3用于接收第二控制信号;以及第三开关单元130,具有第五端a5、第六端a6和第三控制端s3,其中,所述第五端a5连接到所述场效应晶体管100的栅极G,所述第六端a6连接到第二电位V2,所述第三控制端s3用于接收第三控制信号。
其中,例如,所述第一电位V1与所述第二电位V2的差值的绝对值大于所述场效应晶体管100控制所述负载R正常工作时的栅源电压Vgs的范围的绝对值,例如,所述场效应晶体管100控制所述负载R正常工作时的栅源电压Vgs的范围是-5V至0V,V1是+5V,则V2例如可以是-5V。
其中,例如,所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序被安排成在所述场效应晶体管100每次开始控制所述负载R正常工作之前的预定时间t内通过所述第一开关单元110、所述第二开关单元120和所述第三开关单元130使所述场效应晶体管100经历一次重置操作。
其中,例如,在所述重置操作期间,例如图5中从t2至t3期间,通过针对不同类型的开关器件施加相应极性和大小的控制电平,使所述第二开关单元120处于截止状态,同时所述第一开关单元110和所述第三开关单元130处于导通状态,使得所述第一电位V1通过所述第一开关单元110施加到所述场效应晶体管100的源极S,所述第二电位V2通过所述第三开关单元130施加到所述场效应晶体管100的栅极G,从而使得所述场效应晶体管100的工作点状态被重置。
在所述重置操作之后,例如图5中从t3之后,通过针对不同类型的开关器件施加相应极性和大小的控制电平,使所述第三开关单元130处于截止状态,使得所述场效应晶体管100能够开始控制所述负载R正常工作。
应当理解,图4中的第一开关单元110、第二开关单元120和第三开关单元130可以采用各种类型的开关器件来实现。为便于理解,下面假设图4中的第一开关单元110、第二开关单元120和第三开关单元130是PMOS场效应晶体管,并结合图5来描述图4中的场效应晶体管工作点状态重置电路的操作过程。
图5示例性示出了可用于图4中所示的场效应晶体管工作点状态重置电路的控制信号的时序波形的一个实施例的示意图。如图5中所示,从t1时刻开始,第二开关单元120的第二控制端(例如栅极)s2上开始施加高电平,使第二开关单元120进入截止状态。从t2时刻开始,第一开关单元110的第一控制端s1保持低电平,使第一开关单元110保持导通状态,第三开关单元130的第三控制端s3上开始施加低电平,使第三开关单元130也进入导通状态,这样,使得第一电位V1通过第一开关单元110施加到场效应晶体管100的源极S,第二电位V2通过第三开关单元130施加到场效应晶体管100的栅极G,使得场效应晶体管100的栅源电压Vgs被V1与V2的差值电压重置,从而使得场效应晶体管100的工作点状态被重置。
在t3时刻之后,第三控制端s3处于高电平使得第三开关单元130处于截止或阻塞状态,从而不影响场效应晶体管100加载其它控制信号以开始控制负载R正常工作。
第一控制端s1和第二控制端s2上的电平在t3时刻之后可以根据实际需要而设置。例如,在实际应用中,在对场效应晶体管100重置操作之后,可以存在其它的数据或信号的处理过程和相应的电路操作。例如,在t4时刻之后,第一控制端s1和第二控制端s2可以处于低电平使得第一开关单元110和第二开关单元120处于导通状态。这里不对这些其它的各种具体数据或信号的处理过程和相应的电路进行更多的描述。
作为本申请的一个实施例,图4中的场效应晶体管100是TFT。
作为本申请的一个实施例,图4中的负载R是OLED。
作为本申请的一个实施例,图4中的第一开关单元110、第二开关单元120和第三开关单元130是开关型场效应晶体管。
作为本申请的一个实施例,图4中的场效应晶体管100、第一开关单元110、第二开关单元120和第三开关单元130是PMOS场效应晶体管。
作为本申请的一个实施例,图4中的第一电位V1是电源的正极,电源地Gr是电源的负极,以及第二电位V2是负电位。
进一步,可以采用图4和图5所示的本申请的场效应晶体管工作点状态重置电路来构建AMOLED像素驱动电路,从而构建本申请的OLED显示器。
图6A示例性示出了根据本申请的一个实施例的OLED显示器的像素安排的示意图。图6B示例性示出了根据本申请的一个实施例的OLED显示器的像素电路的一部分的示意图。图7示例性示出了可用于图6B中所示的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形的一个实施例的示意图。
如图6A中所示,本申请的有机发光二极管显示器1000可以包括:多个像素,例如由n行m列像素P11、P12…P1m、P21…Pn1…Pnm构成的像素阵列;分别为所述多个像素提供数据信号的多个数据线,例如m条数据线Data1、Data2…Datam;以及分别为所述多个像素提供扫描信号的多个扫描线,例如n条扫描线Scan1、Scan2…Scann;以及分别为所述多个像素提供发光控制信号的多条发光线,例如2n条发光线EM1、EM2、EM3、EM4…EM2n-1和EM2n。
为便于说明,图6A中所示的多个像素的每一个(以第n行的一个像素为例)可以包括如下单元:
(1)如图6B中所示的场效应晶体管工作点状态重置电路。图6中所示的场效应晶体管工作点状态重置电路包括:
场效应晶体管(即发光驱动晶体管)To,具有源极S、漏极D和栅极G。
第一开关单元(即发光控制晶体管)T1,具有第一端、第二端和第一控制端,其中,第一端连接到第一电位,第二端连接到场效应晶体管To的源极S,第一控制端用于接收第一控制信号(即发光控制信号)EM1。
第二开关单元(即发光控制晶体管)T2,具有第三端、第四端和第二控制端,其中,第三端连接到场效应晶体管To的漏极D,第四端通过OLEDDo接电源地,所述第二控制端用于接收第二控制信号(即发光控制信号)EM2。
第三开关单元(即显示数据清除晶体管)T3,具有第五端、第六端和第三控制端,其中,所述第五端连接到所述场效应晶体管To的栅极G,所述第六端连接到第二电位Vres,所述第三控制端用于接收第三控制信号。
其中,例如,所述第一电位与所述第二电位Vres的差值的绝对值大于所述场效应晶体管To控制所述OLEDDo正常工作时的栅源电压Vgs的范围的绝对值,例如,所述场效应晶体管To控制所述OLEDDo正常工作时的栅源电压Vgs的范围是-5V至0V,所述第一电位是+5V,则所述第二电位Vres例如可以是-5V。
其中,例如,所述第一控制信号EM1、所述第二控制信号EM2和所述第三控制信号的时序被安排成在所述场效应晶体管To每次开始控制所述OLEDDo正常工作之前的预定时间t内通过所述第一开关单元T1、所述第二开关单元T2和所述第三开关单元T3使所述场效应晶体管To经历一次重置操作。其中,在所述重置操作期间,例如图7中从t2至t3期间,通过针对不同类型的开关器件施加相应极性和大小的栅极电平,使所述第二开关单元T2处于截止状态,同时所述第一开关单元T1和所述第三开关单元T3处于导通状态,使得所述第一电位通过所述第一开关单元T1施加到所述场效应晶体管To的源极S,所述第二电位Vres通过所述第三开关单元T3施加到所述场效应晶体管To的栅极G,从而使得所述场效应晶体管To的工作点状态被重置。在所述重置操作之后,例如图7中从t3之后,通过针对不同类型的开关器件施加相应极性和大小的栅极电平,使所述第三开关单元T3处于截止状态,使得所述场效应晶体管To能够开始控制所述OLEDDo正常工作。
(2)第四开关单元(即显示数据输入晶体管)T4,具有第七端、第八端和第四控制端,其中,所述第七端连接到与本像素相对应的数据线以接收与本像素相对应的数据信号Data,所述第八端连接到所述场效应晶体管To的源极S,所述第四控制端连接到与本像素相对应的扫描线Scann以接收与本像素相对应的扫描信号Sn。
(3)第五开关单元(即显示数据写入控制晶体管)T5,具有第九端、第十端和第五控制端,其中,所述第九端连接到所述场效应晶体管To的栅极G,所述第十端连接到所述场效应晶体管To的漏极D,所述第五控制端G连接到与本像素相对应的扫描线Scann以接收与本像素相对应的扫描信号Sn。
(4)存储电容Cst,具有第十一端和第十二端,其中,所述第十一端连接到所述场效应晶体管To的栅极G,所述第十二端连接到所述第一开关单元T1的第一端。
其中,例如,在所述重置操作之后,例如图7中从t3之后,所述第一控制信号EM1、所述第二控制信号EM2、所述第三控制信号和与本像素相对应的扫描信号Sn的时序被安排成使得与本像素相对应的数据信号Data能够写入所述存储电容Cst,并使所述场效应晶体管To能够控制所述OLEDDo正常工作。
可以看到,图6B中所示的场效应晶体管工作点状态重置电路是图4中所示的场效应晶体管工作点状态重置电路在OLED显示器中的一个更具体的应用。为了描述方便,图6B中的开关单元都以PMOS场效应晶体管为例,但应当明白,图6B中的各个开关单元不限于PMOS场效应晶体管。
图6B与图2的不同在于,在本申请的OLED显示器的像素电路中,将图2中的发光控制信号EMD分离成为两个发光控制信号,即第一控制信号EM1和第二控制信号EM2,并分离地分别施加到两个发光控制晶体管,即第一开关单元T1和第一开关单元T2。
作为用于图6B中所示的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形的一个实施例,图7与图3的不同在于,将图3中的发光控制信号EMD分离成为两个发光控制信号,即第一控制信号EM1和第二控制信号EM2,并分离地分别施加到第一开关单元T1和第一开关单元T2。而且,图7中的第一控制信号EM1、第二控制信号EM2和第三控制信号(这里第三控制信号例如可以是与像素相对应的扫描线Scann相邻的前一个扫描线Scann-1的扫描信号Sn-1)的时序波形的安排分别相当于图5中的在第一控制端s1、第二控制端s2和第三控制端s3上施加的第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号。
具体地,从t1时刻开始,第二控制信号EM2变为高电平,第二开关单元T2变为截止或阻塞状态。
从t2时刻开始,重置时的扫描信号Sn-1为低电平,使第三开关单元T3变为导通。第二电位,即重置电压Vres被连接到存储电容Cst负极(即前述的第十一端),也即场效应晶体管To的栅极G;同时,第一控制信号EM1为低电平,第一开关单元T1为导通状态,使得在对存储电容Cst中存储的显示数据进行清零的同时,场效应晶体管To的栅源电压Vgs也被第一电位与第二电位的差值电压重置,从而使得场效应晶体管To的工作点状态也被重置。
从t3时刻开始,重置时的扫描信号Sn-1变为高电平之后,可以使第一控制信号EM1变为高电压,第一开关单元T1变为截止或阻塞状态。
从t4时刻开始,与本像素相对应的扫描线Scann上的与本像素相对应的扫描信号Sn为低电平,第四开关单元T4、场效应晶体管To和第五开关单元T5变为导通,于是,基于显示数据的电压被保持在数据电压保持电容,即存储电容Cst中。
在t5时刻之后,即扫描信号Sn为高电平之后,可以使第一控制信号EM1和第二控制信号EM2为低电压,第一开关单元T1和第二开关单元T2为导通状态,这时可以将存储电容Cst中保持的电压加入到场效应晶体管To的栅源之间,来控制场效应晶体管To的漏极电流从场效应晶体管To流向OLEDDo,以控制OLEDDo以一定亮度发光。
作为本申请的一个实施例,图6B中的场效应晶体管是TFT。
作为本申请的一个实施例,图6B中的第三控制信号是与本像素相对应的扫描线Scann相邻的前一个扫描线Scann-1的扫描信号Sn-1。
作为本申请的一个实施例,图6B中的第一开关单元T1、第二开关单元T2、第三开关单元T3、第四开关单元T4和第五开关单元T5是开关型场效应晶体管。
作为本申请的一个实施例,图6B中的场效应晶体管To、第一开关单元T1、第二开关单元T2、第三开关单元T3、第四开关单元T4和第五开关单元T5是PMOS场效应晶体管。
作为本申请的一个实施例,图6B中的第一电位是电源的正极+Vcc,电源地是所述电源的负极-Vss,以及所述第二电位是负电位。
图8示例性示出了根据本申请的另一个实施例的OLED显示器的像素电路的一部分的示意图。图8与图6B的不同在于,作为本申请的一个实施例,图8中的第三开关单元T3可以由两个相同的开关型场效应晶体管依次串联组成,其中所述两个相同的开关型场效应晶体管的栅极G连接在一起作为所述第三控制端;以及第五开关单元T5可以由两个相同的开关型场效应晶体管依次串联组成,其中所述两个相同的开关型场效应晶体管的栅极G连接在一起作为所述第五控制端。图8中的连接方式可以减小第三开关单元T3和第三开关单元T3的漏电流。
进一步,本申请还提供了一种场效应晶体管工作点状态重置方法,用于如图4和图5所示的场效应晶体管工作点状态重置电路。如图4和图5中所示,所述场效应晶体管工作点状态重置电路包括:场效应晶体管100,具有源极S、漏极D和栅极G;第一开关单元110,具有第一端a1、第二端a2和第一控制端s1,其中,所述第一端a1连接到第一电位V1,所述第二端a2连接到所述场效应晶体管100的源极S,所述第一控制端s1用于接收第一控制信号;第二开关单元120,具有第三端a3、第四端a4和第二控制端s2,其中,所述第三端a3连接到所述场效应晶体管100的漏极D,所述第四端a4通过负载R接电源地Gr,所述第二控制端s2用于接收第二控制信号;以及第三开关单元130,具有第五端a5、第六端a6和第三控制端s3,其中,所述第五端a5连接到所述场效应晶体管的栅极G,所述第六端a6连接到第二电位V2,所述第三控制端s3用于接收第三控制信号。
其中,例如,所述第一电位V1与所述第二电位V2的差值的绝对值大于所述场效应晶体管100控制所述负载R工作时的栅源电压Vgs的范围的绝对值,例如,所述场效应晶体管To控制所述OLEDDo正常工作时的栅源电压Vgs的范围是-5V至0V,所述第一电位是+5V,则所述第二电位Vres例如可以是-5V。。
图9示例性示出了对应于图4的场效应晶体管工作点状态重置电路的场效应晶体管工作点状态重置方法的流程图。如图9所示,本申请的场效应晶体管工作点状态重置方法包括:
步骤S100:将所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序安排成在所述场效应晶体管100每次开始控制所述负载R正常工作之前的预定时间t内通过所述第一开关单元110、所述第二开关单元120和所述第三开关单元130使所述场效应晶体管100经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,通过针对不同类型的开关器件施加相应极性和大小的控制电平,使所述第二开关单元120处于截止状态,同时所述第一开关单元110和所述第三开关单元130处于导通状态,使得所述第一电位V1通过所述第一开关单元110施加到所述场效应晶体管100的源极S,所述第二电位V2通过所述第三开关单元130施加到所述场效应晶体管100的栅极G,从而使得所述场效应晶体管100的工作点状态被重置。
步骤S200:在所述重置操作之后,通过针对不同类型的开关器件施加相应极性和大小的控制电平,使所述第三开关单元130处于截止状态,使得所述场效应晶体管100能够开始控制所述负载R正常工作。
作为本申请的一个实施例,在本申请的场效应晶体管工作点状态重置方法中,所述场效应晶体管是TFT。
作为本申请的一个实施例,在本申请的场效应晶体管工作点状态重置方法中,所述负载是有机发光二极管。
作为本申请的一个实施例,在本申请的场效应晶体管工作点状态重置方法中,所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元是开关型场效应晶体管。
作为本申请的一个实施例,在本申请的场效应晶体管工作点状态重置方法中,所述场效应晶体管、所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元是PMOS场效应晶体管。
作为本申请的一个实施例,在本申请的场效应晶体管工作点状态重置方法中,所述第一电位是电源的正极,所述电源地是所述电源的负极,以及所述第二电位是负电位。
通过本申请的场效应晶体管工作点状态重置电路、方法及其OLED显示器中的像素电路和时序波形的搭配,在重置电压Vres写入后,发光驱动晶体管To的栅源间电压Vgs被电源和重置电压Vres的差值的绝对值电压重置,从而改变了现有技术中发光驱动晶体管To的栅源间电压在前一个画面显示数据基础上直接写入新数据的工作方式,能够用新数据的电压沿固定的线性关系来驱动发光驱动晶体管To。由于驱动晶体管To的栅源电压在每次写入新数据前都被固定的电压(例如深度负的或大的电压)所重置,所以场效应晶体管滞后的幅度大部分消失。也就是说,每当下一个显示数据的电压被写入时,驱动晶体管To的工作点状态仅在图1所示的一条曲线上变化,因此本申请可以避免在同样的栅源电压的情况下从较暗的画面到明亮的画面变化的时候偏暗,从明亮画面到较暗的画面变化的时候会偏亮,从而使得在所显示的画面中,动画能够更好地连贯成像,文字的滚动模糊感消失,得到高品质像素的显示效果。
虽然已参照典型实施例描述了本申请,但应当理解,这里所用的术语是说明性和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等同范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (20)
1.一种场效应晶体管工作点状态重置电路,包括:
场效应晶体管,具有源极、漏极和栅极;
第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端,其中,所述第一端连接到第一电位,所述第二端连接到所述场效应晶体管的源极,所述第一控制端用于接收第一控制信号;
第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端,其中,所述第三端连接到所述场效应晶体管的漏极,所述第四端通过负载接电源地,所述第二控制端用于接收第二控制信号;以及
第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,其中,所述第五端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第六端连接到第二电位,所述第三控制端用于接收第三控制信号,
其中,所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序被安排成在所述场效应晶体管每次开始控制所述负载工作之前的预定时间内通过所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元使所述场效应晶体管经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,所述第二开关单元处于截止状态,同时所述第一开关单元和所述第三开关单元处于导通状态,使得所述第一电位通过所述第一开关单元施加到所述场效应晶体管的源极,所述第二电位通过所述第三开关单元施加到所述场效应晶体管的栅极,从而使得所述场效应晶体管的工作点状态被重置,其中所述第一电位与所述第二电位的差值的绝对值大于所述场效应晶体管控制所述负载工作时的栅源电压范围的绝对值,以及在所述重置操作之后,所述第三开关单元处于截止状态,使得所述场效应晶体管能够开始控制所述负载工作。
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管工作点状态重置电路,其中,
所述场效应晶体管是薄膜场效应晶体管。
3.根据权利要求1所述的场效应晶体管工作点状态重置电路,其中,
所述负载是有机发光二极管。
4.根据权利要求1所述的场效应晶体管工作点状态重置电路,其中,
所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元是开关型场效应晶体管。
5.根据权利要求1所述的场效应晶体管工作点状态重置电路,其中,
所述场效应晶体管、所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元是PMOS场效应晶体管。
6.根据权利要求5所述的场效应晶体管工作点状态重置电路,其中,
所述第一电位是电源的正极,所述电源地是所述电源的负极,以及所述第二电位是负电位。
7.一种有机发光二极管显示器,包括多个像素、分别为所述多个像素提供数据信号的多个数据线、以及分别为所述多个像素提供扫描信号的多个扫描线,其中所述多个像素的每一个包括:
场效应晶体管工作点状态重置电路,包括:
场效应晶体管,具有源极、漏极和栅极;
第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端,其中,所述第一端连接到第一电位,所述第二端连接到所述场效应晶体管的源极,所述第一控制端用于接收第一控制信号;
第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端,其中,所述第三端连接到所述场效应晶体管的漏极,所述第四端通过有机发光二极管接电源地,所述第二控制端用于接收第二控制信号;以及
第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,其中,所述第五端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第六端连接到第二电位,所述第三控制端用于接收第三控制信号,
其中,所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序被安排成在所述场效应晶体管每次开始控制所述有机发光二极管工作之前的预定时间内通过所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元使所述场效应晶体管经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,所述第二开关单元处于截止状态,同时所述第一开关单元和所述第三开关单元处于导通状态,使得所述第一电位通过所述第一开关单元施加到所述场效应晶体管的源极,所述第二电位通过所述第三开关单元施加到所述场效应晶体管的栅极,从而使得所述场效应晶体管的工作点状态被重置,以及在所述重置操作之后,所述第三开关单元处于截止状态,使得所述场效应晶体管能够开始控制所述有机发光二极管工作;
第四开关单元,具有第七端、第八端和第四控制端,其中,所述第七端连接到与所述像素相对应的数据线以接收与所述像素相对应的数据信号,所述第八端连接到所述场效应晶体管的源极,所述第四控制端连接到与所述像素相对应的扫描线以接收与所述像素相对应的扫描信号;
第五开关单元,具有第九端、第十端和第五控制端,其中,所述第九端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第十端连接到所述场效应晶体管的漏极,所述第五控制端连接到与所述像素相对应的扫描线以接收与所述像素相对应的扫描信号;以及
存储电容,具有第十一端和第十二端,其中,所述第十一端连接到所述场效应晶体管的栅极,所述第十二端连接到所述第一开关单元的第一端,
其中,在所述重置操作之后,所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号和与所述像素相对应的扫描信号的时序被安排成使得与所述像素相对应的数据信号能够写入所述存储电容,并使得所述场效应晶体管能够控制所述有机发光二极管工作。
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述第一电位与所述第二电位的差值的绝对值大于所述场效应晶体管控制所述有机发光二极管工作时的栅源电压范围的绝对值。
9.根据权利要求7或8所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述场效应晶体管是薄膜场效应晶体管。
10.根据权利要求7或8所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述第三控制信号是与所述像素相对应的扫描线相邻的前一个扫描线的扫描信号。
11.根据权利要求7或8所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元和所述第五开关单元是开关型场效应晶体管。
12.根据权利要求11所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述第三开关单元是由两个相同的开关型场效应晶体管依次串联组成,其中所述两个相同的开关型场效应晶体管的栅极连接在一起作为所述第三控制端;以及
所述第五开关单元是由两个相同的开关型场效应晶体管依次串联组成,其中所述两个相同的开关型场效应晶体管的栅极连接在一起作为所述第五控制端。
13.根据权利要求7或8所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述场效应晶体管、所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元和所述第五开关单元是PMOS场效应晶体管。
14.根据权利要求13所述的有机发光二极管显示器,其中,
所述第一电位是电源的正极,所述电源地是所述电源的负极,以及所述第二电位是负电位。
15.一种场效应晶体管工作点状态重置方法,用于一种场效应晶体管工作点状态重置电路,所述场效应晶体管工作点状态重置电路包括:场效应晶体管,具有源极、漏极和栅极;第一开关单元,具有第一端、第二端和第一控制端;第二开关单元,具有第三端、第四端和第二控制端;以及第三开关单元,具有第五端、第六端和第三控制端,所述场效应晶体管工作点状态重置方法包括:
步骤S100:由所述第一控制端接收第一控制信号,所述第二控制端接收第二控制信号,所述第三控制端接收第三控制信号,并将所述第一控制信号、所述第二控制信号和所述第三控制信号的时序安排成在所述场效应晶体管每次开始控制负载工作之前的预定时间内通过所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元使所述场效应晶体管经历一次重置操作,其中,在所述重置操作期间,所述第二开关单元处于截止状态,同时所述第一开关单元和所述第三开关单元处于导通状态,使得所述第一端连接到的第一电位通过所述第一开关单元施加到所述场效应晶体管的源极,所述第六端连接到第二电位通过所述第三开关单元施加到所述场效应晶体管的栅极,从而使得所述场效应晶体管的工作点状态被重置,其中所述第一电位与所述第二电位的差值的绝对值大于所述场效应晶体管控制所述负载工作时的栅源电压范围的绝对值;以及
步骤S200:在所述重置操作之后,使所述第三开关单元处于截止状态,使得所述场效应晶体管能够开始控制所述负载工作。
16.根据权利要求15所述的场效应晶体管工作点状态重置方法,其中,
所述场效应晶体管是薄膜场效应晶体管。
17.根据权利要求15所述的场效应晶体管工作点状态重置方法,其中,
所述负载是有机发光二极管。
18.根据权利要求15所述的场效应晶体管工作点状态重置方法,其中,
所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元是开关型场效应晶体管。
19.根据权利要求15所述的场效应晶体管工作点状态重置方法,其中,
所述场效应晶体管、所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元是PMOS场效应晶体管。
20.根据权利要求19所述的场效应晶体管工作点状态重置方法,其中,
所述第一电位是电源的正极,所述电源地是所述电源的负极,以及所述第二电位是负电位。
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