專利名稱：Amoled像素單元驅(qū)動電路和方法、像素單元以及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示驅(qū)動技術(shù)，尤其涉及ー種AMOLED像素單元驅(qū)動電路和方法、像素単元以及顯示裝置。
背景技術(shù)：
AMOLED能夠發(fā)光是由于驅(qū)動TFT在飽和狀態(tài)時產(chǎn)生的電流所驅(qū)動，即電流驅(qū)動發(fā)光。圖I為已有基本電流型AMOLED(有源矩陣有機發(fā)光二極管面板)像素結(jié)構(gòu)原理圖。如圖I所示，已有基本電流型AMOLED像素結(jié)構(gòu)包括0LED、Tl、T2、T3、T4和存儲電容Cst，其中Tl為驅(qū)動薄膜晶體管，T2、T3、T4為控制薄膜晶體管，T2的柵極和T3的柵極與輸出控制信號CNl的控制線連接，T4的柵極與輸出控制信號CN2的控制線連接。該已有電流型 AMOLED像素結(jié)構(gòu)直接由外部加入驅(qū)動電流Idata，以決定存儲電容Cst上的電壓，從而產(chǎn)生驅(qū)動OLED(有機發(fā)光二極管)發(fā)光的驅(qū)動電流Ioled。在基本電流型AMOLED像素結(jié)構(gòu)中，Ioled等于Idata，而由于Ioled必須在OLED的工作電流范圍內(nèi)，為較小電流，因此Idata也較小，存儲電容Cst為大電容，充電速度較慢，特別在低灰階下，充電時間很長，不適用于高分辨率、高刷新頻率的AMOLED顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種AMOLED像素單元驅(qū)動電路和方法、像素單元以及顯示裝置，可以使得充電電流Idata和流過OLED的電路Ioled之間具有較大的縮放比例，保證Ioled在OLED工作電流范圍內(nèi)，而Idata可以為較大電流，從而加快了對存儲電容的充電速度。本發(fā)明提供ー種AMOLED像素単元驅(qū)動電路，用于驅(qū)動0LED，所述AMOLED像素単元驅(qū)動電路包括開關(guān)單元，第一輸入端與提供充電電流的電流源連接，第二輸入端與OLED連接；存儲電容，第一端與所述開關(guān)単元的輸出端連接，第二端連接到低電平；驅(qū)動薄膜晶體管和電流鏡薄膜晶體管，柵極均與存儲電容的第一端連接，源極接到低電平；以及分壓薄膜晶體管，柵極與存儲電容的第一端連接，源極與驅(qū)動薄膜晶體管的漏極連接，漏極與OLED連接；所述開關(guān)単元，用于在第一時間段導通第一輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路以及第二輸入端到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，并斷開第一輸入端到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路以及第二輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路；所述開關(guān)単元，還用于在第二時間段斷開第一輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極和驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，并斷開第二輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極和驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路。實施時，所述驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓、所述電流鏡薄膜晶體管的閾值電壓和所述分壓薄膜晶體管的閾值電壓相等。實施時，所述開關(guān)単元包括第四開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件，其中，所述驅(qū)動薄膜晶體管的柵極與所述電流鏡薄膜晶體管的柵極通過所述第五開關(guān)元件與所述電流源連接；所述電流鏡薄膜晶體管的漏極通過所述第四開關(guān)元件與所述電流源連接；所述驅(qū)動薄膜晶體管的漏極通過所述第六開關(guān)元件與所述OLED連接；
所述第四開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述電流鏡薄膜晶體管的漏極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述電流鏡薄膜晶體管的漏極與所述電流源的連接；所述第五開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管的柵極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管的柵極與所述電流源的連接；所述第六開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管的漏極與所述OLED的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管的漏極與所述OLED的連接。實施時，所述驅(qū)動薄膜晶體管、所述電流鏡薄膜晶體管、所述分壓薄膜晶體管、所述第四開關(guān)元件、所述第五開關(guān)元件和所述第六開關(guān)元件為n型TFT。本發(fā)明提供了ー種AMOLED像素単元驅(qū)動方法，其應(yīng)用于上述的AMOLED像素単元驅(qū)動電路，包括以下步驟像素充電步驟導通提供充電電流的電流源到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路，并且導通OLED到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，控制所述電流源對存儲電容進行充電，并且控制所述電流源提供的充電電流分為兩路分別流過驅(qū)動薄膜晶體管和電流鏡薄膜晶體管；驅(qū)動OLED發(fā)光顯示步驟通過分壓薄膜晶體管和驅(qū)動薄膜晶體管驅(qū)動OLED發(fā)光顯不。本發(fā)明還提供了ー種AMOLED像素單元，包括OLED和上述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，所述AMOLED像素單元驅(qū)動電路與所述OLED的陰極連接，所述OLED的陽極與輸出電壓為VDD的電源線連接。本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括多個上述的AMOLED像素単元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路和方法、像素單元以及顯示裝置，采用電流鏡結(jié)構(gòu)和分壓方式，可以使得充電電流Idata和流過OLED的電路Ioled之間具有較大的縮放比例，保證Ioled在OLED工作電流范圍內(nèi)，而Idata可以為較大電流，從而加快了對存儲電容的充電速度。


圖I是已有基本電流型AMOLED像素結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本發(fā)明所述的AMOLED像素單元的一具體實施例的電路圖；圖3是本發(fā)明所述的AMOLED像素單元的另一具體實施例的電路圖；圖4是圖3中控制信號Scan和充電電流Idata的時序圖；圖5是本發(fā)明所述的AMOLED像素單元的該具體實施例在第一時間段的等效電路圖6是本發(fā)明所述的AMOLED像素單元的該具體實施例在第二時間段的等效電路圖。
具體實施例方式如圖2所示，本發(fā)明提供了ー種AMOLED像素単元驅(qū)動電路，用于驅(qū)動0LED，所述AMOLED像素單元驅(qū)動電路包括開關(guān)單元21，第一輸入端與提供充電電流Idata的電流源連接，第二輸入端與OLED連接；存儲電容Cst，第一端與所述開關(guān)単元21的輸出端連接，第二端連接到低電平Vss ；驅(qū)動薄膜晶體管Tl和電流鏡薄膜晶體管T2，柵極均與存儲電容Cst的第一端連 接，源極接到低電平Vss;以及分壓薄膜晶體管T3，柵極與存儲電容Cst的第一端連接，源極與驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極連接，漏極與OLED連接；所述開關(guān)単元21，用于在第一時間段導通第一輸入端到電流鏡薄膜晶體管T2的漏極的通路以及第二輸入端到驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極的通路，并斷開第一輸入端到驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極的通路以及第二輸入端到電流鏡薄膜晶體管T2的漏極的通路；所述開關(guān)単元，還用于在第二時間段斷開第一輸入端到電流鏡薄膜晶體管T2的漏極和驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極的通路，并斷開第二輸入端到電流鏡薄膜晶體管T2的漏極和驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極的通路。實施時，所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的閾值電壓、所述電流鏡薄膜晶體管T2的閾值電壓和所述分壓薄膜晶體管T3的閾值電壓相等。實施時，所述開關(guān)単元21包括第四開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件，其中，所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的柵極與所述電流鏡薄膜晶體管T2的柵極通過所述第五開關(guān)元件與所述電流源連接；所述電流鏡薄膜晶體管T2的漏極通過所述第四開關(guān)元件與所述電流源連接；所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極通過所述第六開關(guān)元件與所述OLED連接；所述第四開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述電流鏡薄膜晶體管T2的漏極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述電流鏡薄膜晶體管T2的漏極與所述電流源的連接；所述第五開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管T2的柵極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管T2的柵極與所述電流源的連接；所述第六開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極與所述OLED的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極與所述OLED的連接。實施時，所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl、所述電流鏡薄膜晶體管T2、所述分壓薄膜晶體管T3、所述第四開關(guān)元件、所述第五開關(guān)元件和所述第六開關(guān)元件為n型TFT。本發(fā)明還提供了ー種AMOLED像素単元驅(qū)動方法，用于驅(qū)動上述AMOLED像素単元驅(qū)動電路。根據(jù)ー種具體實施方式
，所述AMOLED像素単元驅(qū)動方法包括以下步驟像素充電步驟導通提供充電電流的電流源到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路，并且導通OLED到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，控制所述電流源對存儲電容進行充電，并且控制所述電流源提供的充電電流分為兩路分別流過驅(qū)動薄膜晶體管和電流鏡薄膜晶體管；驅(qū)動OLED發(fā)光顯示步驟通過分壓薄膜晶體管和驅(qū)動薄膜晶體管驅(qū)動OLED發(fā)光顯不。本發(fā)明還提供了ー種AMOLED像素單元，包括OLED和上述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，所述AMOLED像素單元驅(qū)動電路與所述OLED的陰極連接，所述OLED的陽極與輸出電 壓為VDD的電源線連接。實施時，所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的閾值電壓、所述電流鏡薄膜晶體管T2的閾值電壓和所述分壓薄膜晶體管T3的閾值電壓相等。實施時，所述開關(guān)単元21包括第四開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件，其中，所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的柵極與所述電流鏡薄膜晶體管T2的柵極通過所述第五開關(guān)元件與所述電流源連接；所述電流鏡薄膜晶體管T2的漏極通過所述第四開關(guān)元件與所述電流源連接；所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極通過所述第六開關(guān)元件與所述OLED連接；所述第四開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述電流鏡薄膜晶體管T2的漏極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述電流鏡薄膜晶體管T2的漏極與所述電流源的連接；所述第五開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管T2的柵極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管T2的柵極與所述電流源的連接；所述第六開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極與所述OLED的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl的漏極與所述OLED的連接。實施時，所述驅(qū)動薄膜晶體管Tl、所述電流鏡薄膜晶體管T2、所述分壓薄膜晶體管T3、所述第四開關(guān)元件、所述第五開關(guān)元件和所述第六開關(guān)元件為n型TFT。本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括多個上述的AMOLED像素単元。圖3為本發(fā)明所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路的一具體實施例與OLED連接的電路圖，也即本發(fā)明所述的AMOLED像素單元的一具體實施例的電路圖。該實施例所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路采用6T1C電路，并采用電流鏡電路和分壓方式，使得充電電流Idata和流過OLED的電路Ioled之間具有較大的縮放比例，保證Ioled在OLED工作電流范圍內(nèi)，而Idata可以為較大電流，從而加快了對存儲電容Cst的充電速度，解決了傳統(tǒng)的電流型AMOLED像素因為充電電流小而產(chǎn)生的充電速度慢的問題。如圖3所示，T1-T6均為n型TFT，其中，Tl為驅(qū)動薄膜晶體管，T2為電流鏡薄膜晶體管，T3為分壓薄膜晶體管，T4、T5、T6為控制晶體管，Cst為存儲電容。Tl和T2共柵共源，組成電流鏡，Tl和T2的公共柵極A與所述存儲電容Cst的第一端連接，Tl和T2的公共源極C與所述存儲電容Cst的第二端連接并接低電平Vss ；T2通過T4與提供充電電流Idata的電流源連接，T4的漏極與T2的漏極連接，T4的源極分別與T5的漏極和所述電流源連接，T4、T5和T6的柵極與提供控制信號Scan的控制線連接；T5的源極分別與Tl的柵極、T2的柵極和所述存儲電容Cst的第一端連接；T3與T6共漏共源，T3與T6的公共源極B與Tl的漏極連接，T3與T6的公共漏極與OLED連接，T3的柵極與Tl的柵極連接；T4和T5控制在充電階段充電電流Idata對存儲電容Cst充電，Tl和T3在像素完成充電后導通，以驅(qū)動電流流過0LED，使得OLED發(fā)光顯示。 以上薄膜晶體管中，T4、T5和T6的柵極接控制信號Scan，且Tl、T2和T3的閾值電壓相等；圖4是控制信號Scan和充電電流Idata的時序圖。如圖5所示，本發(fā)明所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路的該具體實施例在工作時，在第一時間段，即A階段，也即像素充電階段，Scan為高電平，T4、T5、T6導通，T3截止；在經(jīng)過充電電流Idata充電后，T2處于飽和狀態(tài)，充電電流Idata等于T2的飽和漏電流Idsl，由AMOLED面板模組的驅(qū)動IC加入，存儲電容Cst被充電到其第一端與第二端之間的電壓差值為Vgs = Va-Vss ；Ids2=-k2(Vgs — Vth)2 ,ljiiJIdata=Ids2=-k2(Vgs — Vth)2 ；由于Tl和T2柵極連接，因此Tl處于飽和區(qū)，則Ids I ^kl(Vgs-Vth)2;T3 截止，則 Ids3 = 0 ;因此，Idata=Ids2=ik2(Vgs—Vth)2」^Idsl，即 Idsl=tldata。如圖6所示，本發(fā)明所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路的該具體實施例在工作時，在第二時間段，即B階段，也即OLED發(fā)光顯示階段，Scan為低電平，T2、T4、T5、T6截止，Tl處于線性區(qū)，T2處于飽和區(qū)，存儲電容Cst兩端電壓仍保持為Vgs，OLED導通，T3的柵源電壓 Vgs’ = Vgs-VBCo在第二時間段，Tl的漏電流Idsl’=kl[(Vgs-Vth)XVBC-| Vbc2];T3 的漏電流Ids3’=^(Vgs’ -Vth)2;Ids3,=-k3(Vgs -Vth)2-k3[(Vgs-Vth)2-2VBc(Vgs-Vth)+ Vbc2]=- k3(Vgs - Vth)2 - k3 x VBC(Vgs - Vth)+ Vbc2];由于Idsl’ = Ids3’ = Ioled,因此，
i k3(Vgs - Vth)2 - k3 X VBC(VgS - Vth)+ VBC2]=kl(Vgs—Vth)XVBC —*klxVBc2;吾X Ids I — (k l+k3) X VBC(Vgs — Vth)+ -k3X VBC2=0;^ X Ids I - (k l+k3) X [YBC(Vgs - Vth) - ^ VBC2]=0;
gxidsl —kl(l+吾)[VBc(Vgs-Vth)-i VBc2]=0；因為ioled = I ds I’，Ids I =klJhk3 X Ids I’ ,Ids I X Idata ；
Kl可得，X，其中，kl、k2、k3分別為TI、T2、T3的電流系數(shù)。Ioled為正比于Idata的電流，且通過選擇Kl、K2、K3的值，可以使得Idata和IOIed有較大的電流縮放比。最終，在該具體實施例所述的AMOLED像素單元中，充電電流Idata和驅(qū)動電流Ioled具有較大的電流縮放比:，在保證I0Ied在OLED工作電流范圍內(nèi)，可以有較大的充電電流Idata，從而加快對存儲電容Cst的充電速度。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都 將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種AMOLED像素單元驅(qū)動電路，用于驅(qū)動0LED，其特征在于，所述AMOLED像素單元驅(qū)動電路包括 開關(guān)單元，第一輸入端與提供充電電流的電流源連接，第二輸入端與OLED連接； 存儲電容，第一端與所述開關(guān)單元的輸出端連接，第二端連接到低電平； 驅(qū)動薄膜晶體管和電流鏡薄膜晶體管，柵極均與存儲電容的第一端連接，源極接到低電平； 以及分壓薄膜晶體管，柵極與存儲電容的第一端連接，源極與驅(qū)動薄膜晶體管的漏極連接，漏極與OLED連接； 所述開關(guān)單元，用于在第一時間段導通第一輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路以及第二輸入端到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，并斷開第一輸入端到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路以及第二輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路； 所述開關(guān)單元，還用于在第二時間段斷開第一輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極和驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，并斷開第二輸入端到電流鏡薄膜晶體管的漏極和驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路。
2.如權(quán)利要求I所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓、所述電流鏡薄膜晶體管的閾值電壓和所述分壓薄膜晶體管的閾值電壓相等。
3.如權(quán)利要求I或2所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括第四開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件，其中， 所述驅(qū)動薄膜晶體管的柵極與所述電流鏡薄膜晶體管的柵極通過所述第五開關(guān)元件與所述電流源連接； 所述電流鏡薄膜晶體管的漏極通過所述第四開關(guān)元件與所述電流源連接； 所述驅(qū)動薄膜晶體管的漏極通過所述第六開關(guān)元件與所述OLED連接； 所述第四開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述電流鏡薄膜晶體管的漏極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述電流鏡薄膜晶體管的漏極與所述電流源的連接； 所述第五開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管的柵極與所述電流源的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管的柵極、所述電流鏡薄膜晶體管的柵極與所述電流源的連接； 所述第六開關(guān)元件，用于在第一時間段導通所述驅(qū)動薄膜晶體管的漏極與所述OLED的連接，并在第二時間段斷開所述驅(qū)動薄膜晶體管的漏極與所述OLED的連接。
4.如權(quán)利要求3所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動薄膜晶體管、所述電流鏡薄膜晶體管、所述分壓薄膜晶體管、所述第四開關(guān)元件、所述第五開關(guān)元件和所述第六開關(guān)元件為n型TFT。
5.一種AMOLED像素單元驅(qū)動方法，其應(yīng)用于如權(quán)利要求I所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，其特征在于，包括以下步驟 像素充電步驟導通提供充電電流的電流源到電流鏡薄膜晶體管的漏極的通路，并且導通OLED到驅(qū)動薄膜晶體管的漏極的通路，控制所述電流源對存儲電容進行充電，并且控制所述電流源提供的充電電流分為兩路分別流過驅(qū)動薄膜晶體管和電流鏡薄膜晶體管；驅(qū)動OLED發(fā)光顯示步驟通過分壓薄膜晶體管和驅(qū)動薄膜晶體管驅(qū)動OLED發(fā)光顯示。
6.一種AMOLED像素單元，其特征在于，包括OLED和如權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的AMOLED像素單元驅(qū)動電路，所述AMOLED像素單元驅(qū)動電路與所述OLED的陰極連接，所述OLED的陽極與輸出電壓為VDD的電源線連接。
7.一種顯示裝置，其特征在于，包括多個如權(quán)利要求6所述的AMOLED像素單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種AMOLED像素單元驅(qū)動電路和方法、像素單元以及顯示裝置。所述AMOLED像素單元驅(qū)動電路包括開關(guān)單元，第一輸入端與提供充電電流的電流源連接，第二輸入端與OLED連接；存儲電容，第一端與所述開關(guān)單元的輸出端連接，第二端連接到低電平；驅(qū)動薄膜晶體管和電流鏡薄膜晶體管，柵極均與存儲電容的第一端連接，源極接到低電平；以及分壓薄膜晶體管，柵極與存儲電容的第一端連接，源極與驅(qū)動薄膜晶體管的漏極連接，漏極與OLED連接。本發(fā)明采用電流鏡結(jié)構(gòu)和分壓方式，可以使得充電電流Idata和流過OLED的電路Ioled之間具有較大的縮放比例，保證Ioled在OLED工作電流范圍內(nèi)，而Idata可以為較大電流，加快對存儲電容的充電速度。
文檔編號G09G3/32GK102708786SQ20111024722
公開日2012年10月3日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者祁小敬, 譚文 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 成都京東方光電科技有限公司