CN105719595A - 像素驱动电路、有机发光显示器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种像素驱动电路、有机发光显示器及其驱动方法，所述像素驱动电路中只需要设置四个晶体管与一个电容，第一晶体管作为数据写入的开关，第二晶体管作为阈值电压补偿晶体管，第三晶体管作为控制有机发光元件发光的晶体管，第四晶体管作为驱动晶体管，第一电容器为存储电容，与现有技术相比，减少了晶体管与电容的使用，简化了电路结构；本发明所提供的像素驱动电路在有机发光元件的阳极与所述第一晶体管T1的第二电极之间产生一寄生电容，但其容值很低，只有0.02PF左右，与现有技术中0.2PF的电容相比，其容值大幅降低，从而减少了电容的面积，最终减小了像素驱动电路的版图面积。

Description

像素驱动电路、有机发光显示器及其驱动方法

技术领域

本发明涉及平板显示领域，具体涉及一种像素驱动电路、有机发光显示器及其驱动方法。

背景技术

有机发光显示器(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)以驱动方式可分为无源(PassiveMatrix，PMOLED)与有源(ActiveMatrix，AMOLED)。而有源有机发光显示器件(AMOLED)，即利用薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)搭配电容(Capacitor)存储信号，来控制OLED的亮度灰阶表现。相比现在的主流平板显示技术薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)，AMOLED显示器具有高对比度、广视角、低功耗、厚度更薄等优点。

图1显示了常规有机发光显示器的像素驱动电路的示意图。

请参考图1，常规有机发光显示器的像素驱动电路包括有机发光二极管1与像素电路2，像素电路2与数据线Dm、扫描线Sn-1、Sn、发射控制线En相耦合，并控制有机发光二极管1的发光。

有机发光二极管1的阳极与像素电路2相耦合，其阴极与第二功率电源ELVSS相耦合，像素电路2提供相应的电流使得有机发光二极管1产生预定的亮度。

像素电路2包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第一电容C1以及第二电容C2。第一晶体管M1配置为当扫描信号施加于扫描线Sn时导通以传递数据信号；第二晶体管M2配置为允许对应于数据信号的电流从第一功率电源ELVDD通过有机发光二极管1流向第二功率电源ELVSS；第二电容C2设置在第一晶体管M1和第二晶体管M2之间，并且配置为采用对应于第一功率电源ELVDD的电压降和第二晶体管M2的阈值电压来充电；第一电容C1，耦合在第二电容C2和第一功率电源ELVDD之间，配置为采用对应于数据信号的电压来充电；第四晶体管M4，耦合在第一晶体管M1的第二电极和基准功率电源Vref之间，配置为当扫描信号施加于扫描线Sn-1时导通；第三晶体管M3耦合在第二晶体管M2的栅极电极和第二电极之间；第五晶体管M5，配置为当扫描信号施加于发射控制线En时导通。

然而，在常规有机发光显示器的像素驱动电路中，需要两个电容，第一电容C1与第二电容C2，两个电容的容值相当，一般需要在0.2PF左右，电容的总容量在0.4PF左右，从而影响了像素驱动电路的版图面积，导致像素面积过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种像素驱动电路、有机发光显示器及其驱动方法，简化像素驱动电路结构，减少电容的面积。

为实现上述目的，本发明提供一种像素驱动电路，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容和有机发光元件；其中，

所述第一晶体管的第一电极和数据信号相连接，所述第四晶体管的第一电极和第一功率电源相连接，所述有机发光元件的阴极与第二功率电源相连接；

所述第一晶体管的第二电极与所述第一电容的上极板相连接；

所述第一电容的下极板、所述第四晶体管的栅极以及所述第二晶体管的第一电极连接相连接；

所述第四晶体管的第二电极、所述第二晶体管的第二电极以及所述第三晶体管的第一电极相连接；

所述第三晶体管的第二电极与所述有机发光元件的阳极相连接。

可选的，所述第一电极为源极或漏极，所述第二电极为源极或漏极中的另一个电极。

可选的，所述第一晶体管、第二晶体管与第三晶体管的栅极分别与一个扫描信号线相连接。

可选的，所述扫描信号线分别为第一扫描信号线、第二扫描信号线与第三扫描信号线，所述第一扫描信号线与所述第三晶体管的栅极相连接，所述第二扫描信号线与所述第一晶体管的栅极相连接，所述第三扫描信号线与所述第二晶体管的栅极相连接。

可选的，所述第二扫描信号线提供的第二扫描信号先于所述第三扫描信号线提供的第三扫描信号，所述第一扫描信号线提供的第一扫描信号先于所述第二扫描信号线提供的第二扫描信号。

可选的，所述第一扫描信号、第二扫描信号与第三扫描信号存在相互交叠的有效信号区域。

可选的，所述第一晶体管至第四晶体管均为薄膜场效应晶体管。

可选的，所述有机发光元件为有机发光二极管。

相应的，本发明还提供一种有机发光显示器，包括多个像素单元、多条扫描线与多条数据线，其中，每个像素单元分别电性连接三条对应的扫描线和一条对应的数据线，且每个像素单元包括一个像素驱动电路，所述像素驱动电路采用上述的像素驱动电路。

相应的，本发明还提供一种有机发光显示器的驱动方法，其中所述有机发光显示器采用上述的像素驱动电路，驱动周期包括三个阶段，其驱动方法包括：

在第一时间段，所述第一扫描信号为高电位，所述第三晶体管关闭，所述第二扫描信号与第三扫描信号为低电位，所述第一晶体管与第二晶体管导通，完成像素驱动电路的初始化以及所述第四晶体管阈值电压的补偿；

在第二时间段，所述第一扫描信号仍为高电位，所述第三晶体管关闭，所述第三扫描信号由低电位变为高电位，所述第二晶体管关闭，所述第一晶体管导通，完成数据信号的写入；

在第三时间段，所述第二扫描信号与第三扫描信号为高电位，所述第一晶体管与第二晶体管关闭，所述第一扫描信号为低电位，所述第三晶体管导通，所述有机发光元件发光。

与现有技术相比，本发明提供的像素驱动电路、有机发光显示器及其驱动方法的有益效果是：

1、本发明所提供的像素驱动电路只需要设置四个晶体管与一个电容，第一晶体管作为数据写入的开关，第二晶体管作为阈值电压补偿晶体管，第三晶体管作为控制有机发光元件发光的晶体管，第四晶体管作为驱动晶体管，第一电容器为存储电容，与现有技术相比，减少了晶体管与电容的使用，简化了电路结构；

2、本发明所提供的像素驱动电路在有机发光元件的阳极与所述第一晶体管T1的第二电极之间产生一寄生电容，但其容值很低，只有0.02PF左右，与现有技术中0.2PF的电容相比，其容值大幅降低，从而减少了电容的面积，最终减小了像素驱动电路的版图面积。

附图说明

图1为常规有机发光显示器的像素驱动电路的示意图。

图2为本发明一实施例所提供的有机发光显示器的像素驱动电路的示意图。

图3为驱动图2所示像素驱动电路的信号时序图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容做进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本发明的限定。

本发明的核心思想是：在像素驱动电路中设置四个晶体管与一个电容，第一晶体管作为数据写入的开关，第二晶体管作为阈值电压补偿晶体管，第三晶体管作为控制有机发光元件发光的晶体管，第四晶体管作为驱动晶体管，在第一节点与第二节点之间设置第一电容，减少电容与晶体管的使用，简化电路结构，减少电容的面积。

请参考图2，其为本发明一实施例所提供的有机发光显示器的像素驱动电路的示意图。如图2所示，所述像素驱动电路包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第一电容C1和有机发光元件OLED；其中，所述第一晶体管T1的第一电极和数据信号Dm相连接，所述第四晶体管T4的第一电极和第一功率电源ELVDD相连接，所述有机发光元件OLED的阴极与第二功率电源ELVSS相连接；所述第一晶体管T1的第二电极与所述第一电容C1的上极板相连接；所述第一电容C1的下极板、所述第四晶体管T4的栅极以及所述第二晶体管T2的第一电极连接相连接；所述第四晶体管T4的第二电极、所述第二晶体管T2的第二电极以及所述第三晶体管T3的第一电极相连接；所述第三晶体管T3的第二电极与所述有机发光元件OLED的阳极相连接。

本实施例中，所述第一电极为漏极或源极，所述第二电极为源极或漏极中的另一个电极，即所述第一电极为漏极，则所述第二电极为源极，若所述第一电极为源极，则所述第二电极为漏极。可以理解为，所述第一晶体管T1为数据写入的开关，第二晶体管T2为阈值电压补偿晶体管，第三晶体管T3为控制有机发光元件发光的晶体管，第四晶体管T4为驱动晶体管，与现有技术相比，减少了晶体管的使用，简化了像素驱动电路的结构。

所述像素驱动电路设置有三个扫描信号线，分别与所述第一晶体管T1、第二晶体管T2或第三晶体管T3的栅极相连接；所述三个扫描信号线分别为第一扫描信号线、第二扫描信号线与第三扫描信号线，所述第一扫描信号线与所述第三晶体管T3的栅极相连接，所述第二扫描信号线与所述第一晶体管T1的栅极相连接，所述第三扫描信号线与所述第二晶体管T2的栅极相连接。其中，所述第二扫描信号线提供的第二扫描信号Sn2先于所述第三扫描信号线提供的第三扫描信号Sn3，所述第一扫描信号线提供的第一扫描信号Sn1先于所述第二扫描信号线提供的第二扫描信号Sn2；并且，所述第一扫描信号Sn1、第二扫描信号Sn2与第三扫描信号Sn3存在相互交叠的有效信号区域。

当提供第一扫描信号Sn1时，所述第三晶体管T3导通，控制所述有机发光元件OLED发光；当提供第二扫描信号Sn2时，所述第一晶体管T1导通，将数据信号提供给所述第四晶体管T4；当提供第三扫描信号Sn3时，所述第二晶体管T2导通，补偿所述第四晶体管T4的阈值电压。

所述像素驱动电路中，所述第一电容C1作为存储电容，其容值在0.2PF左右，与现有技术中的一个电容容值相当，而在所述有机发光元件OLED的阳极与所述第一晶体管T1的漏极之间会产生一个微小的寄生电容C2，但是其容值很小，只有0.02PF左右，与现有技术中的0.2PF的电容相比，其容值大幅降低，从而减少了电容的面积，最终减小了像素驱动电路的版图面积。

在本实施例中，所述第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3与第四晶体管T4均为薄膜场效应晶体管；所述有机发光元件OLED为有机发光二极管。

相应的，本发明提供一种有机发光显示器，包括多个像素单元、多条扫描线与多条数据线，其中，每个像素单元分别电性连接三条对应的扫描线和一条对应的数据线，且每个像素单元包括一个像素驱动电路，所述的像素驱动电路采用上述的像素驱动电路。

同样的，本发明还提供一种有机发光显示器的驱动方法，其中，所述有机发光显示器采用上述的像素驱动电路。

请参照图3，其为驱动图2所示像素驱动电路的信号时序图，具体的，第一扫描信号Sn1控制所述第三晶体管T3的导通与关闭，第二扫描信号Sn2控制所述第一晶体管T1的导通与关闭，第三扫描信号Sn3控制第二晶体管T2的导通与关闭；所述第一扫描信号Sn1、第二扫描信号Sn2、第三扫描信号Sn3由有机发光显示器的扫描驱动器控制，所述数据信号Dm由有机发光显示器的数据驱动器控制。其中，所述第一扫描信号Sn1、第二扫描信号Sn2与第三扫描信号Sn3存在相互交叠的有效信号区域。

本发明所述的有机发光显示器的驱动周期包括三个阶段，包括第一时间段、第二时间段与第三时间段，分别对应图3中的T10时间段、T20时间段、T30时间段，其中，第一时间段为初始化阶段，第二时间段为写入阶段，第三时间段为显示阶段。上述三个时间段可以不连续，配合外部电路的驱动时序，所述三个时间段之间可以有间隔。

本发明所述的有机发光显示器的驱动方法包括：

在第一时间段，所述第一扫描信号Sn1为高电位，所述第三晶体管T3关闭，所述第二扫描信号Sn2与第三扫描信号Sn3为低电位，所述第一晶体管T1与第二晶体管T2导通，完成像素驱动电路的初始化以及所述第四晶体管T4阈值电压的补偿；

在第二时间段，所述第一扫描信号Sn1仍为高电位，所述第三晶体管T3关闭，所述第三扫描信号Sn3由低电位变为高电位，所述第二晶体管T2关闭，所述第一晶体管T1导通，完成数据信号的写入；

在第三时间段，所述第二扫描信号Sn2与第三扫描信号Sn3为高电位，所述第一晶体管T1与第二晶体管T2关闭，所述第一扫描信号Sn1为低电位，所述第三晶体管T3导通，所述有机发光元件OLED发光。

综上所述，本发明所提供的像素驱动电路只需要设置四个晶体管与一个电容，第一晶体管作为数据写入的开关，第二晶体管作为阈值电压补偿晶体管，第三晶体管作为控制有机发光元件发光的晶体管，第四晶体管作为驱动晶体管，第一电容器为存储电容，与现有技术相比，减少了晶体管与电容的使用，简化了电路结构；本发明所提供的像素驱动电路在有机发光元件的阳极与所述第一晶体管T1的第二电极之间产生一寄生电容，但其容值很低，只有0.02PF左右，与现有技术中0.2PF的电容相比，其容值大幅降低，从而减少了电容的面积，最终减小了像素驱动电路的版图面积。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容和有机发光元件；其中，

所述第一晶体管的第一电极和数据信号相连接，所述第四晶体管的第一电极和第一功率电源相连接，所述有机发光元件的阴极与第二功率电源相连接；

所述第一晶体管的第二电极与所述第一电容的上极板相连接；

所述第一电容的下极板、所述第四晶体管的栅极以及所述第二晶体管的第一电极连接相连接；

所述第四晶体管的第二电极、所述第二晶体管的第二电极以及所述第三晶体管的第一电极相连接；

所述第三晶体管的第二电极与所述有机发光元件的阳极相连接。

2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一电极为源极或漏极，所述第二电极为源极或漏极中的另一个电极。

3.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管与第三晶体管的栅极分别与一个扫描信号线相连接。

4.如权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述扫描信号线分别为第一扫描信号线、第二扫描信号线与第三扫描信号线，所述第一扫描信号线与所述第三晶体管的栅极相连接，所述第二扫描信号线与所述第一晶体管的栅极相连接，所述第三扫描信号线与所述第二晶体管的栅极相连接。

5.如权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第二扫描信号线提供的第二扫描信号先于所述第三扫描信号线提供的第三扫描信号，所述第一扫描信号线提供的第一扫描信号先于所述第二扫描信号线提供的第二扫描信号。

6.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一扫描信号、第二扫描信号与第三扫描信号存在相互交叠的有效信号区域。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管至第四晶体管均为薄膜场效应晶体管。

8.如权利要求1～6中任意一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述有机发光元件为有机发光二极管。

9.一种有机发光显示器，包括多个像素单元、多条扫描线与多条数据线，其中，每个像素单元分别电性连接三条对应的扫描线和一条对应的数据线，且每个像素单元包括一个像素驱动电路，其特征在于，像素驱动电路采用权利要求1～8中任意一项所述的像素驱动电路。

10.一种有机发光显示器的驱动方法，其特征在于，所述有机发光显示器采用如权利要求1～8中任意一项所述的像素驱动电路，驱动周期包括三个阶段，其驱动方法包括：

在第一时间段，所述第一扫描信号为高电位，所述第三晶体管关闭，所述第二扫描信号与第三扫描信号为低电位，所述第一晶体管与第二晶体管导通，完成像素驱动电路的初始化以及所述第四晶体管阈值电压的补偿；

在第二时间段，所述第一扫描信号仍为高电位，所述第三晶体管关闭，所述第三扫描信号由低电位变为高电位，所述第二晶体管关闭，所述第一晶体管导通，完成数据信号的写入；

在第三时间段，所述第二扫描信号与第三扫描信号为高电位，所述第一晶体管与第二晶体管关闭，所述第一扫描信号为低电位，所述第三晶体管导通，所述有机发光元件发光。