CN108877648B - 发光器件的驱动电路及其驱动方法以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发光器件的驱动电路及其驱动方法以及显示装置,该发光器件的驱动电路包括:存储电容;发光器件;第一开关管,第一开关管的受控端用于接入第一扫描信号,第一开关管的输入端接入数据信号,第一开关管的输出端与存储电容的第一端连接;第二开关管,第二开关管的受控端用于接入第二扫描信号,第二开关管的输入端与存储电容的第二端连接,第二开关管的输出端与发光器件的阳极;驱动开关管,驱动开关管的受控端与存储电容的第二端连接,驱动开关管的输入端用于接入驱动电源,驱动开关管的输出端与发光器件的阳极连接;发光器件的阴极接一固定电压。本发明解决了薄膜晶体管电流漂移,导致基于电流驱动的发光二极管出现显示不均的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域,特别涉及一种发光器件的驱动电路及其驱动方法以及显示装置。
背景技术
随着液晶显示技术的发展,显示屏也朝着轻薄化的方向发展,电流驱动型的发光二极管,例如,有机发光二极管、微发光二极管也越来越多的被应用到液晶显示中。
由于薄膜晶体管TFT器件在长时间的电压应力Gate stress下,容易发生阈值电压Vth现象,阈值电压Vth漂移又容易导致薄膜晶体管TFT的电流漂移,导致发光二极管出现显示不均的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种发光器件的驱动电路及其驱动方法以及显示装置,旨在解决薄膜晶体管电流漂移,导致基于电流驱动的发光二极管出现显示不均的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种发光器件的驱动电路,所述发光器件的驱动电路包括:
存储电容;
发光器件;
第一开关管,所述第一开关管的受控端用于接入第一扫描信号,所述第一开关管的输入端接入数据信号,所述第一开关管的输出端与所述存储电容的第一端连接;
第二开关管,所述第二开关管的受控端用于接入第二扫描信号,所述第二开关管的输入端与所述存储电容的第二端连接,所述第二开关管的输出端与所述发光器件的阳极;
驱动开关管,所述驱动开关管的受控端与所述存储电容的第二端连接,所述驱动开关管的输入端用于接入驱动电源,所述驱动开关管的输出端与所述发光器件的阳极连接;
所述发光器件的阴极接一固定电压。
可选地,所述第一开关管、第二开关管、驱动开关管为低温多晶硅薄膜晶体管,氧化物半导体薄膜晶体管,或非晶硅薄膜晶体管中的一种。
可选地,所述第一开关管、第二开关管、驱动开关管均为高电平导通的N型晶体管。
可选地,所述第一扫描信号、所述第二扫描信号及所述数据信号均通过外部时序控制器提供;述驱动电源通过外部电源管理集成电路提供。
可选地,所述发光器件的驱动电路还包括滤波电容,所述滤波电容的第一端与所述第一电容和所述第一开关管的公共端连接,所述滤波电容的第二端接地。
可选地,所述发光器件为有机发光二极管或微发光二极管。
本发明还提出一种显示装置,包括如上所述的发光器件的驱动电路;所述发光器件的驱动电路包括第一开关管、第二开关管、驱动开关管、存储电容及发光器件,所述第一开关管的受控端用于接入第一扫描信号,所述第一开关管的输入端用于接入数据信号,所述第一开关管的输出端和所述存储电容的第一端连接;所述存储电容的第二端分别与所述驱动开关管的受控端和所述第二开关管的输入端连接,所述第二开关管的受控端用于接入第二扫描信号;所述第二开关管的输出端分别与所述驱动开关管的输出端和所述发光器件的阳极连接;所述驱动开关管的输入端用于接入驱动电源;所述发光器件的阴极接地。
本发明还提出一种发光器件的驱动电路的驱动方法,用于驱动如上所述的发光器件的驱动电路,所述发光器件的驱动电路的驱动方法包括以下步骤:
在第一阶段,将所述第一扫描信号和第二扫描信号均设置为高电平,以使所述第一开关管和第二开关管同时导通,并将所述数据信号设置为低电平,以对所述发光器件的驱动电路进行初始化;
在第二阶段,将所述第一扫描信号和第二扫描信号均设置为高电平,以使所述第一开关管和第二开关管同时导通,并将所述数据信号设置为第一高电平,以对所述驱动开关管的阈值电压进行补偿;
在第三阶段,将所述第一扫描信号设置为高电平,将所述第二扫描信号设置为低电平,并将所述数据信号设置为第二高电平,以对存储电容进行充电;所述第一高电平的电压大于所述第二高电平的电压;
在第四阶段,将所述第一扫描信号设置和第二扫描信号均设置为低电平,并将所述数据信号设置为低电平,所述存储电容对所述驱动开关管进行放电,并触发所述驱动开关管导通,以输出所述驱动电源至所述发光器件。
可选地,在所述第二阶段,所述驱动开关管受控端的电压Vm满足:
VDDlow<VSS+Vth_LED;其中,VDDlow为所述驱动电源输出的第一驱动电压;VSS为所述发光器件阴极的电压。
可选地,在所述第三阶段,根据电荷守恒定律,所述驱动开关管受控端的电压Vm为:
Vm=VDDlow-|Vth3|+(Vp-Vref high);其中,VDDlow为所述驱动电源输出的第一驱动电压;Vth3为驱动开关管的导通阈值电压;Vref high为数据信号对应的第一电压;Vp为数据信号对应的第二电压,所述数据信号对应的第一电压大于所述数据信号对应的第二电压。
可选地,发光器件的驱动电流可计算得:
可选地,第一阶段+第二阶段+第三阶段+第四阶段=21.7μs。
可选地,第一阶段+第二阶段+第三阶段+第四阶段=10.85μs。
可选地,第一阶段+第二阶段+第三阶段+第四阶段=15.4μs。
可选地,第一阶段+第二阶段+第三阶段+第四阶段=7.7μs。
本发明发光器件的驱动电路通过存储电容在第一开关管导通、第二开关管截止时,将接收到的数据信号给予的阈值电压进行存储,并完成充电,也即完成阈值电压的输入,以在第一开关管和第二开关管均截止时,进行放电,驱动驱动开关管导通,即控制驱动开关管保持导通状态,并在驱动开关管导通时对驱动开关管和发光器件进行放电,使得发光器件处于恒流控制阶段。本发明发光器件的发光阶段时的驱动电流ILED的取决于存储电容加载在驱动开关管受控端与输出端的电压,以补偿与驱动开关管的阈值电压Vth,从而保证电流型驱动的发光器件可以得到高质量的显示画面。本发明解决了由于薄膜晶体管TFT器件在长时间的电压应力下,容易发生阈值电压Vth现象,使得薄膜晶体管TFT的电流漂移,从而导致基于电流驱动的有机发光二极管、微发光二极管等发光二极管出现显示不均的问题。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明发光器件的驱动电路一实施例的电路结构示意图;
图2为发光器件的驱动电路中,第一扫描信号、第二扫描信号、数据信号以及驱动电源输出的电源的信号时序图;
图3为本发明显示装置一实施例的电路结构示意图;
图4为本发明发光器件的驱动电路的驱动方法一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种发光器件的驱动电路,应用于显示装置中。
该显示装置可以是电脑显示屏、手机、监控器、电视等具有液晶显示屏的显示装置。
随着液晶显示技术的发展,显示屏也朝着轻薄化的方向发展,有机发光二极管OLED、微发光二极管μLED,或者称为Micro LED等发光二极管由于其结构微小、亮度高等优异的特性也越来越多的被应用到液晶显示装置中。有机发光二极管、微发光二极管大多是通过薄膜晶体管TFT来驱动工作的,并且有机发光二极管、微发光二极管均属于电流驱动型发光二极管。
由于薄膜晶体管TFT器件在长时间的电压应力Gate stress下,容易发生阈值电压Vth现象,而根据I-V特性可知,阈值电压Vth漂移又容易导致薄膜晶体管TFT的电流漂移,从而导致基于电流驱动的有机发光二极管、微发光二极管等发光二极管出现严重的显示不均问题。
为了解决上述问题,参照图1和图2,在本发明一实施例中,该发光器件的驱动电路包括:
发光器件10;
存储电容C1;
第一开关管T1,所述第一开关管T1的受控端用于接入第一扫描信号Gate1,所述第一开关管T1的输入端用于接入数据信号Data,所述第一开关管T1的输出端和所述存储电容C1的第一端连接;
第二开关管T2,所述第二开关管T2的受控端用于接入第二扫描信号Gate2,所述第二开关管T2的输入端与所述存储电容C1的第二端连接,所述第二开关管T2的输出端与所述发光器件10的阳极连接;
驱动开关管T3,所述驱动开关管T3的受控端与所述存储电容C1的第二端连接,所述驱动开关管T3的输入端用于接入驱动电源VDD;所述驱动开关管T3的输出端与所述发光器件10的阳极连接;
所述发光器件10的阴极接地。
本实施例中,为了更好的说明本实施例,将第一开关管T1的输出端和存储电容C1的第一端两者的公共端记为节点o,将存储电容C1的第二端、驱动开关管T3的受控端以及第二开关管T2的输入端三者的公共端记为节点m,以及将第二开关管T2的输出端、发光器件10的阳极以及驱动开关管T3的输出端三者的公共端记为节点n。
可以理解的是,第一开关管T1和第二开关管T2受控于接入的第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均具有高电平和低电平两个信号状态,第一开关管T1可以在接收到高电平的第一扫描信号Gate1时导通,在接收到低电平的第一扫描信号Gate1时截止;或者在接收到低电平的第一扫描信号Gate1时导通,在接收到高电平的第一扫描信号Gate1时截止。本实施例优选为第一开关管T1在接收到高电平的第一扫描信号Gate1时导通,在接收到低电平的第一扫描信号Gate1时截止。同理,第二开关管T2可以在接收到高电平的第二扫描信号Gate2时导通,在接收到低电平的第二扫描信号Gate2时截止;或者在接收到低电平的第二扫描信号Gate2时导通,在接收到高电平的第二扫描信号Gate2时截止。本实施例优选为第二开关在接收到高电平的第二扫描信号Gate2时导通,在接收到低电平的第二扫描信号Gate2时截止。
驱动开关管T3基于第一开关管T1和第二开关管T2的控制,并在导通时,将驱动电源VDD输出的电源电压输出至发光器件10,以驱动发光器件10工作。
存储电容C1用于在第一开关管T1导通、第二开关管T2截止时,将接收到的数据信号Data电压进行存储,以在第一开关管T1和第二开关管T2均截止时,进行放电,以驱动驱动开关管T3工作,从而控制驱动开关管T3保持导通状态,此时发光器件10处于恒流控制阶段,即发光阶段。
为了更好地说明本发明的思想,以使本实施例的发光器件的驱动电路的技术效果更加明确。以下结合图1和图2对本发明发光器件的驱动电路的具体原理进行阐述:
参照图1和图2,图1为本发明发光器件的驱动电路一实施例的电路结构示意图,图2为发光器件的驱动电路中,第一扫描信号Gate1、第二扫描信号Gate2、数据信号Data以及驱动电源VDD输出的电源的信号时序图。
在第一阶段S1,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均为高电平,第一开关管T1和第二开关管T2均处于导通状态;数据信号Data给予的低电平参考电压Vref-low经第一开关管T1输出到节点o,同时驱动电源VDD给予低电平信号VDD low;此时节点o的电压在第一阶段S1为Vref-low,以将存储电容C1中残留的电压进行泄放,从而保证存储电容C1电压稳定,避免显示装置出现闪烁的现象,完成发光器件的驱动电路的初始化。由于第二开关管T2在第一阶段S1也是打开的,此时节点m和节点n的电位相同,节点m的电压Vm和节点n的电压Vn可以表示为:
Vm=Vn=VSS+Vth_LED (1);
其中,VSS为阴极给予的固定电压,Vth_LED为发光器件10的导通阈值电压。
在第二阶段S2,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均为高电平,第一开关管T1和第二开关管T2均处于导通状态,数据信号Data给予补偿电压Vref-high经第一开关管T1输出至节点o,同时驱动电源VDD仍给予低电平信号VDD low;此时节点o的电压在第二阶段S2为Vref-high,节点m的电压Vm在存储电容C1的耦合作用下被拉高,并且Vm足够高将T3打开直至T3关闭可以表示为:
Vm=Vn=VDD low-|Vth3|(2);
其中,Vth3为驱动开关管T3的阈值电压。在第二阶段S2,此时节点n的电压Vn应当满足:
VDD low<Vn,也即VDD low<VSS+Vth_LED。
在第三阶段S3,第一扫描信号Gate1为高电平,第二扫描信号Gate2为低电平,第一开关管T1处于导通状态,而第二开关管T2处于截止状态,数据信号Data给予阈值电压Vp,同时驱动电源VDD仍给予低电平信号VDD low;由于第二开关管T2处于截止状态,故节点m、n无输入也无输出,处于悬空状态,即可将节点m、n当作悬空端点。在第三阶段S3,此时,此时节点o的电压在第三阶段S3为Vp,节点o的电压被瞬间拉升,这样存储电容C1就会积累下电荷,此时存储电容C1开始充电直至充满,存储电容C1在第三阶段S3完成充电,也即完成阈值电压的输入。在第三阶段S3,根据电荷守恒定律,节点m电压Vm可以计算得:
Vm=VDD low-|Vth3|+(Vp-Vref high) (3);
在第四阶段S4,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均为低电平,第一开关管T1和第二开关管T2均处于截止状态,数据信号Data给予截止电压,同时驱动电源VDD仍给予高电平信号VDD high;存储电容C1停止充电,并给驱动开关管T3的受控端输出阈值电压,以触发驱动开关管T3导通,并在驱动开关管T3导通时对驱动开关管T3和发光器件10进行放电。在驱动开关管T3导通后,驱动电源VDD输出驱动电能至发光器件10,以驱动发光器件10工作。在第四阶段S4,根据发光电流公式,此时发光器件10的驱动电流可计算得:
将公式(1)、公式(2)和公式(3)代入计算后,可得:
其中,k为半导体层迁移率相关的一个常数。k=μ·Cox·W/L,μ发光器件10中,半导体层的电子迁移率,Cox为驱动开关管T3MIS结构的单位面积电容,W/L为驱动开关管T3沟道的宽长比。由以上公式可知,发光器件10的驱动电流ILED取决于驱动开关管T3的受控端与输出端的电压,也就是存储电容C1两端的电压,是一个与驱动开关管T3的阈值电压Vth无关的数值。故驱动开关管T3的阈值电压Vth漂移对发光器件10的驱动电流无影响,从而可以得到高质量的显示器件。进而避免显示装置由于驱动开关管T3的阈值漂移引起的显示不均的问题。
本发明发光器件的驱动电路通过存储电容C1在第一开关管T1导通、第二开关管T2截止时,将接收到的数据信号Data给予的阈值电压进行存储,并完成充电,也即完成阈值电压的输入,以在第一开关管T1和第二开关管T2均截止时,进行放电,驱动驱动开关管T3导通,即控制驱动开关管T3保持导通状态,并在驱动开关管T3导通时对驱动开关管T3和发光器件10进行放电,使得发光器件10处于恒流控制阶段。本发明发光器件10的发光阶段时的驱动电流ILED的取决于存储电容C1加载在驱动开关管T3受控端与输出端的电压,以补偿与驱动开关管T3的阈值电压Vth,从而保证电流型驱动的发光器件10可以得到高质量的显示画面。本发明解决了由于薄膜晶体管TFT器件在长时间的电压应力下,容易发生阈值电压Vth现象,使得薄膜晶体管TFT的电流漂移,从而导致基于电流驱动的有机发光二极管OLED、微发光二极管μLED等发光二极管出现显示不均的问题。
进一步地,上述实施例中,所述发光器件的驱动电路还包括滤波电容C2,所述滤波电容C2的第一端与所述存储电容C1的第一端和所述第一开关管T1的第一端的公共端连接,所述滤波电容C2的第二端接地。
本实施例中,滤波电容C2的一端与存储电容C1的第一端连接,滤波电容C2用于滤除在第一开关管T1打开时输出至存储电容C1的数据信号Data中的杂波,并稳定节点o的电压。
进一步地,上述实施例中,所述第一开关管T1、第二开关管T2、驱动开关管T3可以采用低温多晶硅薄膜晶体管,氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的任意一种来实现,并且第一开关管T1、第二开关管T2、驱动开关管T3可以采用同一种薄膜晶体管来实现,或者第一开关管T1、第二开关管T2、驱动开关管T3均采用不同的薄膜晶体管来实现,此处不做限制。
进一步地,所述第一开关管T1、第二开关管T2、驱动开关管T3均为高电平导通的N型薄膜晶体管。
本实施例中,第一开关管T1、第二开关管T2、驱动开关管T3均为高电平导通的N型薄膜晶体管,当然在其他实施例中,第一开关管T1、第二开关管T2、驱动开关管T3也可以采用低电平导通的P型薄膜晶体管来实现,此处不做限制。
参照图1、图2及图3,进一步地,上述实施例中,所述第一扫描信号Gate1、所述第二扫描信号Gate2及所述数据信号Data均通过外部时序控制器100提供。
可以理解的是,显示装置一般包括时序控制器100;扫描驱动集成电路,或称为栅驱动集成电路200,也即G-COF(Gate-Chip on Film,栅极覆晶薄膜芯片);数据驱动集成电路,或称为源驱动集成电路300,也即S-COF(Source-Chip on Film,源极覆晶薄膜芯片);电源管理集成电路400(Power Management Integrated Circuit,PMIC)。其中,电源管理集成电路400用于为显示装置中的伽马gamma电压电路、公共电极电压VCom电路提供输入电源,为栅驱动集成电路200产生栅开启电压Vgh/关闭电压Vgl,以及驱动栅驱动集成电路200、源驱动集成电路300、时序控制器100工作的工作电压等,时序控制器100将从显示装置的主控板接收到的R/G/B压缩信号、控制信号经数据处理后,输出相应的时序控制信号至源驱动集成电路300和栅驱动集成电路200,以使源驱动集成电路300将电源管理集成电路400输出的伽马gamma电压进行处理后,产生源驱动信号,也即数据信号Data;以及使栅驱动集成电路200将电源管理集成电路400输出的栅开启电压Vgh/关闭电压Vgl进行处理后,产生行扫描信号,从而驱动显示装置中的像素电路以及发光器件的驱动电路500工作。
参照图1和图2,进一步地,上述实施例中,所述驱动电源VDD通过外部电源管理集成电路400提供。
本实施例中,电源管理集成电路400将从显示装置中的主控板接收到电源电压转换为用于驱动发光器件10的驱动电源VDD后输出至驱动开关管T3的输入端,以在驱动开关管T3导通时,驱动发光器件10工作。
参照图1和图2,进一步地,上述实施例中,所述发光器件10为有机发光二极管OLED或微发光二极管μLED。
本实施例中,发光器件10优选为电流驱动型的有机发光二极管OLED或者微发光二极管μLED,有机发光二极管OLED或者微发光二极管μLED具有体积微小,可以薄膜化、阵列化等优点,在制作有机发光二极管OLED或者微发光二极管μLED时,可以将有机发光二极管OLED或者微发光二极管μLED批量式转移至显示装置的电路基板上,再利用物理沉积制程完成保护层与上电极,即可进行上基板的封装,完成一个微发光二极管μLED,或者称为MicroLED显示器件的制作;其中,电路基板可为硬性、软性之透明、不透明基板等材质的基板来实现,此处不做限制。
本发明还提出一种发光器件的驱动电路的驱动方法,用于驱动如上所述的发光器件的驱动电路。
参照图1至图3,在本发明一实施例中,该发光器件的驱动电路的驱动方法包括以下步骤:
本实施例中,为了更好的说明本实施例,将第一开关管T1的输出端和存储电容C1的第一端两者的公共端记为节点o,将存储电容C1的第二端、驱动开关管T3的受控端以及第二开关管T2的输入端三者的公共端记为节点m,以及将第二开关管T2的输出端、发光器件10的阳极以及驱动开关管T3的输出端三者的公共端记为节点n。
在第一阶段S1,将所述第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均设置为高电平,以使所述第一开关管T1和第二开关管T2同时导通,并将所述数据信号Data设置为低电平,以对所述发光器件的驱动电路进行初始化;
在该阶段,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均为高电平,第一开关管T1和第二开关管T2均处于导通状态;数据信号Data给予的低电平参考电压Vref-low经第一开关管T1输出到节点o,同时驱动电源VDD给予低电平信号VDD low;此时节点o的电压在第一阶段S1为Vref-low,以将存储电容C1中残留的电压进行泄放,从而保证存储电容C1电压稳定,避免显示装置出现闪烁的现象,完成发光器件的驱动电路的初始化。由于第二开关管T2在第一阶段S1也是打开的,此时节点m和节点n的电位相同,节点m的电压Vm和节点n的电压Vn可以表示为:
Vm=Vn=VSS+Vth_LED (1);
其中,VSS为阴极给予的固定电压,Vth_LED为发光器件10的导通阈值电压。
在第二阶段S2,将所述第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均设置为高电平,以使所述第一开关管T1和第二开关管T2同时导通,并将所述数据信号Data设置为第一高电平,以对所述驱动开关管T3的阈值电压进行补偿;
在第二阶段S2,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均为高电平,第一开关管T1和第二开关管T2均处于导通状态,数据信号Data给予补偿电压Vref-high经第一开关管T1输出至节点o,同时驱动电源VDD仍给予低电平信号VDD low;此时节点o的电压在第二阶段S2为Vref-high,节点m的电压Vm在存储电容C1的耦合作用下被拉高,并且Vm足够高将T3打开直至T3关闭可以表示为:
Vm=Vn=VDD low-|Vth3|(2);
其中,Vth3为驱动开关管T3的阈值电压。在第二阶段S2,此时节点n的电压Vn应当满足:
VDD low<Vn,也即VDD low<VSS+Vth_LED。
在第三阶段S3,将所述第一扫描信号Gate1设置为高电平,将所述第二扫描信号Gate2设置为低电平,并将所述数据信号Data设置为第二高电平,以对存储电容C1进行充电;所述第一高电平的电压大于所述第二高电平的电压;
在第三阶段S3,第一扫描信号Gate1为高电平,第二扫描信号Gate2为低电平,第一开关管T1处于导通状态,而第二开关管T2处于截止状态,数据信号Data给予阈值电压Vp,同时驱动电源VDD仍给予低电平信号VDD low;由于第二开关管T2处于截止状态,故节点m、n无输入也无输出,处于悬空状态,即可将节点m、n当作悬空端点。在第三阶段S3,此时,此时节点o的电压在第三阶段S3为Vp,节点o的电压被瞬间拉升,这样存储电容C1就会积累下电荷,此时存储电容C1开始充电直至充满,存储电容C1在第三阶段S3完成充电,也即完成阈值电压的输入。在第三阶段S3,根据电荷守恒定律,节点m电压Vm可以计算得:
Vm=VDD low-|Vth3|+(Vp-Vref high) (3);
在第四阶段S4,将所述第一扫描信号Gate1设置和第二扫描信号Gate2均设置为低电平,并将所述数据信号Data设置为低电平,所述存储电容C1对所述驱动开关管T3进行放电,并触发所述驱动开关管T3导通,以输出所述驱动电源VDD至所述发光器件10。
在第四阶段S4,第一扫描信号Gate1和第二扫描信号Gate2均为低电平,第一开关管T1和第二开关管T2均处于截止状态,数据信号Data给予截止电压,同时驱动电源VDD仍给予高电平信号VDD high;存储电容C1停止充电,并给驱动开关管T3的受控端输出阈值电压,以触发驱动开关管T3导通,并在驱动开关管T3导通时对驱动开关管T3和发光器件10进行放电。在驱动开关管T3导通后,驱动电源VDD输出驱动电能至发光器件10,以驱动发光器件10工作。在第四阶段S4,根据发光电流公式,此时发光器件10的驱动电流可计算得:
将公式(1)、公式(2)和公式(3)代入计算后,可得:
其中,k为半导体层迁移率相关的一个常数。k=μ·Cox·W/L,发光器件10中,半导体层的电子迁移率,Cox为驱动开关管T3MIS结构的单位面积电容,W/L为驱动开关管T3沟道的宽长比。由以上公式可知,发光器件10的驱动电流ILED取决于驱动开关管T3的受控端与输出端的电压,也就是存储电容C1两端的电压,是一个与驱动开关管T3的阈值电压Vth无关的数值。故驱动开关管T3的阈值电压Vth漂移对发光器件10的驱动电流无影响,从而可以得到高质量的显示器件。进而避免显示装置由于驱动开关管T3的阈值漂移引起的显示不均的问题。
可以理解的是,在显示装置的一个frame(帧信号)里,一帧时间T(60HZ T=1/60=16.7ms,120HZ T=8.33ms)里,可表示为(第一阶段S1+第二阶段S2+第三阶段S3+第四阶段S4)·t;其中,t为显示装置中行扫描线数目,也就是一帧时间扫描的次数,例如,对于HD解析度1366*768,有768条扫描线gate线,t=768,对应在频率为60HZ的情况下,第一阶段S1+第二阶段S2+第三阶段S3+第四阶段S4)=21.7μs,对应在频率为120HZ的情况下,(第一阶段S1+第二阶段S2+第三阶段S3+第四阶段S4)=10.85μs;对于FHD解析度,t=1080,对应在频率为60HZ的情况下,第一阶段S1+第二阶段S2+第三阶段S3+第四阶段S4)=15.4μs;对于4K解析度,t=2160,对应在频率为60HZ的情况下,(第一阶段S1+第二阶段S2+第三阶段S3+第四阶段S4)=7.7μs。
本发明还提出一种显示装置,所述显示装置包括时序控制器、电源管理集成电路及如上所述的发光器件的驱动电路。该发光器件的驱动电路的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述;可以理解的是,由于在本发明显示装置中使用了上述发光器件的驱动电路,因此,本发明显示装置的实施例包括上述发光器件的驱动电路全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述发光器件的驱动电路包括:
存储电容;
发光器件;
第一开关管,所述第一开关管的受控端用于接入第一扫描信号,所述第一开关管的输入端接入数据信号,所述第一开关管的输出端与所述存储电容的第一端连接;
第二开关管,所述第二开关管的受控端用于接入第二扫描信号,所述第二开关管的输入端与所述存储电容的第二端连接,所述第二开关管的输出端与所述发光器件的阳极;
驱动开关管,所述驱动开关管的受控端与所述存储电容的第二端连接,所述驱动开关管的输入端用于接入驱动电源,所述驱动开关管的输出端与所述发光器件的阳极连接;
所述发光器件的阴极接一固定电压;
所述驱动方法包括以下步骤:
在第一阶段,驱动电源给予低电平信号VDDlow,将所述第一扫描信号和第二扫描信号均设置为高电平,以使所述第一开关管和第二开关管同时导通,并将所述数据信号设置为低电平,以对所述发光器件的驱动电路进行初始化;
在第二阶段,驱动电源仍给予低电平信号VDDlow,将所述第一扫描信号和第二扫描信号均设置为高电平,以使所述第一开关管和第二开关管同时导通,并将所述数据信号设置为第一高电平,以对所述驱动开关管的阈值电压进行补偿;
在第三阶段,驱动电源仍给予低电平信号VDDlow,将所述第一扫描信号设置为高电平,将所述第二扫描信号设置为低电平,并将所述数据信号设置为第二高电平,以对存储电容进行充电;所述第一高电平的电压大于所述第二高电平的电压;
在第四阶段,驱动电源给予低电平信号VDDhigh,将所述第一扫描信号设置和第二扫描信号均设置为低电平,并将所述数据信号设置为低电平,所述存储电容对所述驱动开关管进行放电,并触发所述驱动开关管导通,以输出所述驱动电源至所述发光器件。
2.如权利要求1所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述第一开关管、第二开关管、驱动开关管为低温多晶硅薄膜晶体管,氧化物半导体薄膜晶体管,或非晶硅薄膜晶体管中的一种。
3.如权利要求2所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述第一开关管、第二开关管、驱动开关管均为高电平导通的N型晶体管。
4.如权利要求1所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述第一扫描信号、所述第二扫描信号及所述数据信号均通过外部时序控制器提供;述驱动电源通过外部电源管理集成电路提供。
5.如权利要求1所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述发光器件的驱动电路还包括滤波电容,所述滤波电容的第一端与所述存储电容和所述第一开关管的公共端连接,所述滤波电容的第二端接地。
6.如权利要求1至5任意一项所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,所述发光器件为有机发光二极管或微发光二极管。
7.如权利要求1所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,在所述第二阶段,所述驱动开关管受控端的电压Vm满足:
VDDlow<VSS+Vth_LED;其中,VDDlow为所述驱动电源输出的第一驱动电压;VSS为所述发光器件阴极的电压。
8.如权利要求1所述的发光器件的驱动电路的驱动方法,其特征在于,在所述第三阶段,根据电荷守恒定律,所述驱动开关管受控端的电压Vm为:
Vm=VDDlow-|Vth3|+(Vp-Vref high);其中,VDDlow为所述驱动电源输出的第一驱动电压;Vth3为驱动开关管的导通阈值电压;Vref high为数据信号对应的第一电压;Vp为数据信号对应的第二电压,所述数据信号对应的第一电压大于所述数据信号对应的第二电压。
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