CN108492781A - 一种像素驱动电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素驱动电路及显示装置。该电路包括复位模块、补偿模块和发光模块；复位模块用于接收第一控制信号并在第一控制信号的控制下将复位电压传输至补偿模块和发光模块以复位补偿模块和发光模块；补偿模块用于接收第二控制信号并在第二控制信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；发光模块用于接收第三控制信号、第四控制信号并在第三控制信号、第四控制信号的控制下发光。通过上述方式，本发明能够提供阈值电压补偿功能，从而改善显示装置的显示特性。

Description

一种像素驱动电路及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是涉及一种像素驱动电路及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(OLED)色域广、对比度高、节能、并具有可折叠性，因而在新世代显示器中具有强有力的竞争力。其中，有源矩阵有机发光二极管(AMOLED))技术是柔性显示重点发展方向之一。AMOLED的基本驱动电路如图1所示，其为2T1C模式，即包括两个薄膜晶体管和一个存储电容，具体地，包括一个开关薄膜晶体管A1、一个驱动薄膜晶体管A2和一个存储电容C1。OLED的驱动电流由驱动薄膜晶体管A2控制，其电流大小为：IOLED＝k(Vgs-Vth)2；其中，k为驱动薄膜晶体管A2的电流放大系数，由驱动薄膜晶体管A2本身特性决定，Vth为驱动薄膜晶体管A2的阈值电压。由于长时间的操作，驱动薄膜晶体管A2的阈值电压Vth会发生漂移，从而导致驱动电流变化，使得OLED面板出现不良，影响画质。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种像素驱动电路及显示装置，能够提供阈值电压补偿功能，从而改善显示装置的显示特性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种像素驱动电路，该电路包括复位模块、补偿模块和发光模块；复位模块用于接收第一控制信号并在第一控制信号的控制下将复位电压传输至补偿模块和发光模块以复位补偿模块和发光模块；补偿模块用于接收第二控制信号并在第二控制信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；发光模块用于接收第三控制信号、第四控制信号并在第三控制信号、第四控制信号的控制下发光。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示装置，该显示装置包括上述的像素驱动电路。
本发明的有益效果是：本发明的像素驱动电路及显示装置包括复位模块、补偿模块和发光模块；复位模块用于接收第一控制信号并在第一控制信号的控制下将复位电压传输至补偿模块和发光模块以复位补偿模块和发光模块；补偿模块用于接收第二控制信号并在第二控制信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；发光模块用于接收第三控制信号、第四控制信号并在第三控制信号、第四控制信号的控制下发光。通过上述方式，本发明能够提供阈值电压补偿功能，从而改善显示装置的显示特性。
附图说明
图1是现有技术的像素驱动电路的电路原理图；
图2是本发明实施例的像素驱动电路的结构示意图；
图3是图2所示像素驱动电路的电路原理图；
图4是图3所示像素驱动电路的控制信号时序图；
图5是本发明实施例的显示装置的结构示意图。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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作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。
图2是本发明实施例的像素驱动电路的结构示意图。如图2所示，像素驱动电路10包括复位模块11、补偿模块12和发光模块13。其中，复位模块11分别与补偿模块12和发光模块13连接，补偿模块12和发光模块13连接。
复位模块11用于接收第一控制信号S1并在第一控制信号S1的控制下将复位电压VI传输至补偿模块12和发光模块13以复位补偿模块12和发光模块13。
补偿模块12用于接收第二控制信号S2并在第二控制信号S2的控制下写入数据信号Date并进行阈值电压补偿。
发光模块13用于接收第三控制信号S3、第四控制信号S4并在第三控制信号S3、第四控制信号S4的控制下发光。
请一并参考图3，图3是图2所示像素驱动电路的电路原理图。如图3所示：复位模块11包括第二薄膜晶体管T2、第四薄膜晶体管T4；补偿模块12包括第一薄膜晶体管T1、第三薄膜晶体管T3和存储电容Cst；发光模块13包括第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6和发光元件D1。
第二薄膜晶体管T2的栅极接收第一控制信号S1，源极通过第五薄膜晶体管T5与第四薄膜晶体管T4的漏极连接，漏极与补偿模块12中的第一薄膜晶体管T1的栅极连接；第四薄膜晶体管T4的栅极接收第一控制信号S1，源极接收复位电压VI，漏极通过第五薄膜晶体管T5与第二薄膜晶体管T2的源极连接。
第一薄膜晶体管T1的栅极分别与存储电容Cst的一端和第二薄膜晶体管T2的漏极连接，漏极与第二薄膜晶体管T2的源极连接，源极与第三薄膜晶体管T3的漏极连接；第三薄膜晶体管T3的栅极接收第二控制信号S2，源极接收数据信号Date；存储电容Cst的另一端连接第一电压VDD。
第五薄膜晶体管T5的栅极接收第三控制信号S3，第五薄膜晶体管T5的源极和漏极串接在第二薄膜晶体管T2的源极和第四薄膜晶体管T4的漏极之间，具体来说，第五薄膜晶体管T5的漏极与第二薄膜晶体管T2的源极连接，第五薄膜晶体管T5的源极与第四薄膜晶体管T4的漏极连接；第六薄膜晶体管T6的栅极接收第四控制信号S4，第六薄膜晶体管T6的漏极与第一电压VDD连接，第六薄膜晶体管T6的源极与第一薄膜晶体管T1的源极连接；发光元件D1的阳极分别与第五薄膜晶体管T5的源极和第四薄膜晶体管T4的漏极连接，发光元件D1的阴极与第二电压VSS连接。其中，发光元件D1为有机发光二极管。
在本实施例中，第一电压VDD为高电平，复位电压VI和第二电压VSS为低电平。
在本实施例中，第一薄膜晶体管T1为驱动晶体管，第二薄膜晶体管T2到第六薄膜晶体管T6为开关晶体管。其中第一薄膜晶体管T1到第七薄膜晶体管T7均为P型薄膜晶体管，也即当控制信号为低电平时相应的薄膜晶体管导通。当然，在实际电路设计中，本发明所用薄膜晶体管还可以采用N型薄膜晶体管或者N型薄膜晶体管与P型薄膜晶体管的混合方式，并且所用薄膜晶体管在作为开关晶体管时，源极和漏极的功能可以互换，在此不做具体的区分。
请一并参考图4，图4是图3所示像素驱动电路的控制信号时序图。如图4所示，像素电路10的工作过程分为三个阶段，分别为第一工作阶段B1、第二工作阶段B2和第三工作阶段B3。
第一工作阶段B1为复位阶段。在第一工作阶段B1，第一控制信号S1、第三控制信号S3有效，第二控制信号S2、第四控制信号S4无效。换个角度来说，在第一工作阶段，将第一控制信号S1、第三控制信号S3置为低电平，第二控制信号S2、第四控制信号S4置为高电平。此时，第四薄膜晶体管T4导通，从第四薄膜晶体管T4的源极接收的复位电压VI经第四薄膜晶体管T4的漏极输出，发光元件D1的阳极与第四薄膜晶体管T4的漏极连接，因此，发光元件D1的阳极被复位到复位电压VI。另外，第五薄膜晶体管T5、第二薄膜晶体管T2导通，第一薄膜晶体管T1的栅极通过第五薄膜晶体管T5、第二薄膜晶体管T2与第四薄膜晶体管T4的漏极连接，因此，第一薄膜晶体管T1的栅极复位至复位电压VI。
第二工作阶段B2为数据写入和阈值电压补偿阶段。在第二工作阶段B2，第一控制信号S1、第二控制信号S2有效，第三控制信号S3、第四控制信号S4无效。换个角度来说，在第二工作阶段B2，将第一控制信号S1、第二控制信号S2置为低电平，第三控制信号S3、第四控制信号S4置为高电平。此时，第二薄膜晶体管T2导通，使得第一薄膜晶体管T1的栅极和漏极短接形成了diode connect(二极管)结构。第三薄膜晶体管T3导通，从第三薄膜晶体管T3的源极接收的数据信号Data经第三薄膜晶体管T3的漏极写入第一薄膜晶体管T1的源极，经过第一薄膜晶体管T1的diode connect结构，将第一薄膜晶体管T1的栅极充电至Vdata-|Vth|，其中，Vth为第一薄膜晶体管T1的阈值电压，Vdata为数据信号Data的电压。
第三工作阶段B3为发光阶段。在第三工作阶段B3，第三控制信号S3、第四控制信号S4有效，第一控制信号S1、第二控制信号S2无效。换个角度来说，在第三工作阶段B3，将第三控制信号S3、第四控制信号S4置为低电平，第一控制信号S1、第二控制信号S2置为高电平。当第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6导通时，发光元件D1流经的驱动电流满足如下公式：
IOLED＝k(VDD-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)2＝k(VDD-Vdata)2；
其中，IOLED为驱动电流，VDD为第一电压，Vdata为数据信号Data的电压，K为第一薄膜晶体管T1的电流放大系数。
从上述公式可以看出，驱动电流IOLED与第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth无关，从而可以消除第一薄膜晶体管T1的阈值电压Vth漂移引起画面显示不良的问题。
图5是本发明实施例的显示装置的示意图。如图5所示，显示装置1包括了上述的像素驱动电路10。
本发明的有益效果是：本发明的像素驱动电路及显示装置包括复位模块、补偿模块和发光模块；复位模块用于接收第一控制信号并在第一控制信号的控制下将复位电压传输至补偿模块和发光模块以复位补偿模块和发光模块；补偿模块用于接收第二控制信号并在第二控制信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；发光模块用于接收第三控制信号、第四控制信号并在第三控制信号、第四控制信号的控制下发光。通过上述方式，本发明能够提供阈值电压补偿功能，从而改善显示装置的显示特性。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，所述电路包括复位模块、补偿模块和发光模块；
所述复位模块用于接收第一控制信号并在所述第一控制信号的控制下将复位电压传输至所述补偿模块和所述发光模块以复位所述补偿模块和所述发光模块；
所述补偿模块用于接收第二控制信号并在所述第二控制信号的控制下写入数据信号并进行阈值电压补偿；
所述发光模块用于接收第三控制信号、第四控制信号并在所述第三控制信号、所述第四控制信号的控制下发光。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述复位模块包括第二薄膜晶体管、第四薄膜晶体管；
所述第二薄膜晶体管的栅极接收所述第一控制信号，源极与所述第四薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述补偿模块连接；
所述第四薄膜晶体管的栅极接收所述第一控制信号，源极接收所述复位电压，漏极与所述第二薄膜晶体管的源极连接。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述补偿模块包括：第一薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和存储电容；
所述第一薄膜晶体管的栅极分别与所述存储电容的一端和所述第二薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述第二薄膜晶体管的源极连接，源极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接；
所述第三薄膜晶体管的栅极接收所述第二控制信号，源极接收所述数据信号；
所述存储电容的另一端连接第一电压。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述发光模块包括第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管和发光元件；
所述第五薄膜晶体管的栅极接收所述第三控制信号，所述第五薄膜晶体管的源极和漏极串接在所述第二薄膜晶体管的源极和所述第四薄膜晶体管的漏极之间；
所述第六薄膜晶体管的栅极接收所述第四控制信号，所述第六薄膜晶体管的漏极与所述第一电压连接，所述第六薄膜晶体管的源极与所述第一薄膜晶体管的源极连接；
所述发光元件的阳极分别与所述第五薄膜晶体管的源极和所述第四薄膜晶体管的漏极连接，所述发光元件的阴极与第二电压连接。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，当所述发光模块发光时，流经所述发光元件的驱动电流满足如下公式：
IOLED＝k(VDD-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)2＝k(VDD-Vdata)2；
其中，IOLED为所述驱动电流，VDD为所述第一电压，Vdata为所述数据信号的电压，K为所述第一薄膜晶体管的电流放大系数。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述像素电路的工作过程分为三个阶段，分别为第一工作阶段、第二工作阶段和第三工作阶段；
在所述第一工作阶段，所述第一控制信号、所述第三控制信号有效，所述第二控制信号、所述第四控制信号无效；
在所述第二工作阶段，所述第一控制信号、所述第二控制信号有效，所述第三控制信号、所述第四控制信号无效；
在所述第三工作阶段，所述第三控制信号、所述第四控制信号有效，所述第一控制信号、所述第二控制信号无效。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，当所述电路中的薄膜晶体管为P型薄膜晶体管时：
当所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号为低电平时，所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号有效；
当所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号为高电平时，所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号无效。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，
在所述第一工作阶段，所述第一薄膜晶体管的栅极的电压为复位电压；在所述第二工作阶段，所述第一薄膜晶体管的栅极的电压为所述数据信号的电压与所述第一薄膜晶体管的阈值电压的差值。
9.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一电压为高电平，所述复位电压和所述第二电压为低电平。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至9任一项所述的像素驱动电路。
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