專利名稱：像素電路及顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及有機發(fā)光顯示技術領域，特別是涉及一種能夠補償晶體管閾值電壓漂移的控制有源發(fā)光二極管顯示的像素電路及顯示裝置。
背景技術：
實現(xiàn)有源發(fā)光二極管(ActiveMatrix Organic Light-Emitting Diode,簡稱“AMOLED”)顯示器的途徑之一是使用有源矩陣薄膜晶體管背板。該有源矩陣薄膜晶體管·背板上設置有由橫縱交叉的柵線和數(shù)據(jù)線所限定的像素矩陣，每個像素包括一個有源器件(如晶體管)和發(fā)光器件(如發(fā)光二極管)。柵極驅動電路依次向被選擇的柵線上提供選擇信號，開啟像素中的晶體管，然后數(shù)據(jù)驅動電路通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)信號傳送到導通的像素。因為AMOLED顯示器的發(fā)光亮度和提供給有機發(fā)光二極管(OrganicLight-Emitting Diode,簡稱“0LED”)器件的驅動電流的大小成正比，故為了實現(xiàn)最佳的顯示效果，需要較大的驅動電流，故低溫多晶硅背板技術，由于可以提供較高的遷移率，是AMOLED顯示背板技術的最佳選擇，但是低溫多晶硅技術固有的閾值電壓漂移問題，造成了像素電路產生的驅動電流的不均勻性，給顯示亮度的均勻性提出了挑戰(zhàn)。為了能有效補償TFT閾值電壓的漂移，在進行電路設計中常常引入補償技術，從而獲得較好的顯示亮度均勻性。本專利中提出了一種電路結構簡單的像素電路的設計，該像素電路有效的對閾值電壓的漂移進行了了有效的補償。

實用新型內容(一)要解決的技術問題本實用新型要解決的技術問題是提供一種像素電路，用以補償?shù)蜏囟嗑Ч璞嘲宓拈撝惦妷浩?。本實用新型還提供一種有機發(fā)光顯示裝置，包括上述像素電路，以提高顯示質量，不會出現(xiàn)顯示閃爍問題。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種像素電路，包括有機發(fā)光二極管、總電源極、接地極、開關晶體管、隔斷晶體管、驅動晶體管、補償晶體管和存儲電容，其中，用于控制數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓寫入的所述開關晶體管，其柵極與柵線連接，漏極連接數(shù)據(jù)線，源極分別連接所述存儲電容的一端和所述驅動晶體管的柵極；所述存儲電容的另一端連接所述總電源極；用于向所述存儲電容預先存儲閾值電壓的所述補償晶體管，其柵極與柵線連接，源極和漏極分別連接所述驅動晶體管的柵極和漏極；用于為所述有機發(fā)光二極管提供驅動電流的所述驅動晶體管，其源極與所述總電源極連接，漏極還連接所述隔斷晶體管的源極；用于隔斷所述驅動晶體管與所述有機發(fā)光二極管連接的所述隔斷晶體管，其柵極與一使能電極連接，漏極與所述有機發(fā)光二極管的陽極連接；所述有機發(fā)光二極管的陰極連接所述接地極。如上所述的像素電路，優(yōu)選的是，還包括用于所述開關晶體管關斷時隔斷所述開關晶體管漏電流的阻斷電容；所述開關晶體管的源極通過所述阻斷電容再分別連接所述存儲電容的一端和所述驅動晶體管的柵極。如上所述的像素電路，優(yōu)選的是，還包括用于為所述驅動晶體管的柵極提供初始電壓的復位晶體管，其柵極與一復位控制電極連接，漏極連接一復位電源極，源極連接所述驅動晶體管的柵極。本實用新型還提供一種顯示裝置，包括如上所述的像素電路。(三)有益效果本實用新型所提供的像素電路在向像素電路寫入數(shù)據(jù)時通過隔斷晶體管阻斷驅動晶體管和有機發(fā)光二極管的連接，確保數(shù)據(jù)寫入像素時不會對有機發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)產生影響，避免了顯示的閃爍。并通過存儲電容預存驅動晶體管的閾值電壓和數(shù)據(jù)電壓信號，對閾值電壓漂移進行了有效的補償，保持了驅動電流的均勻性和穩(wěn)定性。還設置了阻斷電容來隔斷開關晶體管關斷時存在的漏電流，防止漏電流衰減像素電路中的驅動電流。更進一步設置了復位晶體管，用于初始化驅動晶體管的柵極電壓，因總電源極與像素電路之間存在導線電阻或寄生電阻，初始化后的柵極電壓用于補償電阻壓降，保證像素驅動電流的穩(wěn)定性，提高了顯示裝置的顯示質量。

圖1為本實用新型實施例一中像素電路的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例二中像素電路的驅動方法的驅動時序示意圖；圖3為本實用新型實施例二中像素電路在復位時序段I1的工作狀態(tài)示意圖；圖4為本實用新型實施例二中像素電路在補償時序段t2的工作狀態(tài)示意圖；圖5為本實用新型實施例二中像素電路在驅動顯示時序段t3的工作狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。實施例一圖1所示為本實用新型實施例中像素電路的結構示意圖。本實施例中以共陰極的有機發(fā)光二極管顯示器的像素電路結構為例來具體說明電壓驅動像素電路的電路結構及工作原理。如圖1所示，本實用新型實施例中的像素電路包括4個薄膜晶體管，分別為開關晶體管101、隔斷晶體管102、驅動晶體管103和補償晶體管104,還包括存儲電容106、總電源極110、接地極120和有機發(fā)光二極管130，柵線140提供選擇信號來開啟開關晶體管101，數(shù)據(jù)線150通過開關晶體管101向像素中寫入數(shù)據(jù)電壓信號。其中，開關晶體管101的柵極與柵線140連接，漏極連接數(shù)據(jù)線150，源極分別連接存儲電容105的一端和驅動晶體管103的柵極，在柵線140選擇信號的控制下，開關晶體管101向存儲電容106和驅動晶體管103提供數(shù)據(jù)線150的數(shù)據(jù)電壓信號Vdata，存儲電容106的另一端連接總電源極110，在總電源極110的控制下，通過開關晶體管101給A點充電至數(shù)據(jù)電壓信號Vdata，并由存儲電容106保持該電壓。補償晶體管104的柵極與柵線140連接，源極和漏極分別連接驅動晶體管103的柵極和漏極，在柵線140選擇信號的控制下，補償晶體管104導通，驅動晶體管103的源極和漏極相連，形成一個二極管連接，保證驅動晶體管103處于飽和電流區(qū)，提供穩(wěn)定的充電電流，在總電源極110的控制下，通過給存儲電容106充電的方法，將驅動晶體管103的閾值電壓Vth存儲到存儲電容106里，達到補償閾值電壓Vth的目的。驅動晶體管103受存儲電容106存儲電壓的控制而導通或截斷，其源極與總電源極110連接，漏極還連接隔斷晶體管102的源極，用于向有機發(fā)光二極管130提供均勻、穩(wěn)定的驅動電流，其中，流過驅動晶體管103的電流受到存儲電容106上存儲的電壓控制。隔斷晶體管102的柵極與一使能電極160連接，漏極與有機發(fā)光二極管130的陽極連接，在使能電極160的控制下，打開或關斷隔斷晶體管102。在向該像素電路寫入數(shù)據(jù)線150的數(shù)據(jù)電壓信號Vdata時，關斷隔斷晶體管102，以防止隔斷晶體管102導通后給有機發(fā)光二極管130充電，導致存儲電容106預先存儲的驅動晶體管103閾值電壓發(fā)生偏移，有機發(fā)光二極管130顯示閃爍。有機發(fā)光二極管130的陰極連接接地極120。由于晶體管在關斷狀態(tài)，一般還會存在漏電流，本實施例中優(yōu)選開關晶體管101源極通過一阻斷電容107再分別連接存儲電容106的一端和驅動晶體管103的柵極，阻斷電容107用于隔斷開關晶體管101關斷時存在的漏電流。防止在向像素電路中寫入數(shù)據(jù)電壓時，由于漏電流的存在使得驅動晶體管103的驅動電流產生衰減，從而導致有機發(fā)光二極管120發(fā)光不穩(wěn)定，顯示閃爍。本實施例中的像素電路還可以包括復位晶體管105，其柵極與一復位控制電極170連接，漏極連接一復位電源極180，源極連接驅動晶體管103的柵極，通過給復位控制電極170施加電壓導通或關斷復位晶體管105?？梢詫臀浑娫礃O180接地，起到對A點電位的復位作用。如果總電源極110與像素電路之間存在導線電阻或寄生電阻，可以調整復位電源極180的電壓大小，在寫入像素之前，打開復位晶體管105，在總電源極110的控制下，給存儲電容106充電，將復位電源極180的電壓信號提供給存儲電容106和驅動晶體管103，以補償總電源極110與像素電路之間的導線電阻或寄生電阻產生的壓降，克服了該壓降引起的像素電流波動問題。本實施例中的像素電路可以和電壓振幅調制的數(shù)據(jù)驅動芯片兼容，也可以和脈沖寬度調制的數(shù)據(jù)驅動芯片兼容，用于向柵線140、數(shù)據(jù)線150、使能電極160、復位控制電極170等提供所需的電壓信號。本領域所屬技術人員很容易得出本實用新型所提供的像素電路也適用于共陽極的有機發(fā)光二極管顯示器，并不局限于本實施例中的共陰極的有機發(fā)光二極管顯示器，在此不再贅述。實施例二在實施例一的像素電路基礎上，本實用新型實施例提供一種利用該像素電路進行像素驅動的方法。圖2所示為圖1所示的像素電路的驅動方法的驅動時序示意圖。如圖2所示,在該時序圖中，示意了在一幀工作時序中的柵線140的選擇信號電壓GATE、數(shù)據(jù)線150的數(shù)據(jù)電壓Vdata以及控制隔斷晶體管102通斷的使能電極140的電平EM。其中，寫入像素電路之前需要對存儲電容106進行放電，以消除上一幀數(shù)據(jù)的影響。該驅動方法主要包括補償驅動晶體管103閾值電壓Vth和驅動顯示兩個時序段，而寫入數(shù)據(jù)是在補償時序段內完成。補償晶體管104和驅動晶體管103在多級電壓信號的控制下，在存儲電容106里預先存儲驅動晶體管103的閾值電壓Vth以及數(shù)據(jù)線150的數(shù)據(jù)電壓Vdata，在驅動顯示時序段存儲電容106保持該閾值電壓Vth和數(shù)據(jù)電壓Vdata不變。下面將結合圖4和圖5分上述補償和驅動顯示兩個時序段t2和t3對該驅動方法進行具體說明如下需要說明的是，圖3-圖5中，通過虛線連接的晶體管或信號線(本實施例中的信號線包括柵線140、數(shù)據(jù)線150、使能電極160和復位控制電極170)，表示該晶體管處于關閉狀態(tài)，信號線的信號則為無效信號。補償時序段t2 在該時序段，有機發(fā)光二極管130處于關閉狀態(tài)，向存儲電容106中預先存儲一個近似等于驅動晶體管103閾值電壓的初始電壓和數(shù)據(jù)線150的數(shù)據(jù)電壓Vdata。具體為，如圖2所示，在t2時序段，當向像素中寫入數(shù)據(jù)電壓Vdata時，該像素的柵線140的選擇信號電壓GATE變?yōu)榈碗娖?，使得開關晶體管101和補償晶體管103處于導通狀態(tài)，數(shù)據(jù)電壓Vdata提供給存儲電容106和驅動晶體管103，結合圖4所示?？傠娫礃O110的工作電壓是VDD，施加一個高電平信號到驅動晶體管103的源極，此時驅動晶體管103的柵極和漏極相連，形成一個二極管連接，保證驅動晶體管103工作在電流飽和區(qū)，提供穩(wěn)定的驅動電流給B點充電，則柵極和漏極之間的閾值電壓為Vth，存儲電容106順時充電至A點電壓為Vdata-Vth。使能電極160的電平EM處于高電平狀態(tài)，且與柵線140的低電平信號同步保持，使得補償截斷隔斷晶體管102保持關斷狀態(tài)，從而有機發(fā)光二極管130處于關閉狀態(tài)，防止存儲電容106充電過程中驅動電流Id不穩(wěn)定導致有機發(fā)光二極管130顯示的閃爍。如果總電源極110與像素電路之間存在導線電阻或寄生電阻，其引起的壓降會導致像素驅動電流Id的波動，所以還需要補償該壓降。具體可以為，如圖2所示，在t2時序段之前還包括復位時序段h結合圖3所示，時序段，復位控制電極170的工作電壓是RESET，施加一個低電平信號到復位晶體管105的柵極，使得復位晶體管105處于打開狀態(tài)，調整復位晶體管105的漏極電壓，即調整復位電源極180的電壓，使得復位晶體管105的源極電壓Vd (即A點電壓)近似等于上述導線電阻或寄生電阻引起的壓降。則經過t2時序段的閾值電壓補償后，A點的電壓為Vdata+VMf_Vth。驅動顯示時序段t3 在該時序段，有機發(fā)光二極管130處于打開狀態(tài)，存儲電容106的存儲電壓驅動有機發(fā)光二極管130顯示，結合圖5所示。具體為，柵線140的選擇信號變?yōu)殡妷篏ATE變?yōu)楦唠娖?，開關晶體管101和補償晶體管104處于截斷狀態(tài)，給復位控制電極170施加一高電平信號，關斷復位晶體管105，防止存儲電容106預先存儲的電壓發(fā)生偏移。通過給隔斷晶體管102的柵極(即使能電極160)施加一個低電平信號，打開隔斷晶體管102，使得有機發(fā)光二極管130處于打開狀態(tài)。預先存儲在存儲電容106的電壓Vdata+Vd-VDD確保驅動晶體管103工作在飽和區(qū)，為有機發(fā)光二極管130提供穩(wěn)定的驅動電流，由于該驅動電流Id與
(VgS_Vth ) 2 成正比，而(VgS_Vth ) 2= [VDD_ (V data+Vref_V th ) _Vth ) ] 2= (VDD_V data_Vref) 2，可見，驅動電流Id與驅動晶體管102的閾值電壓Vth無關，則驅動晶體管102閾值電壓Vth的漂移，不會對漏極電流，即像素電路的驅動電流Id，產生影響，使得有機發(fā)光二極管130顯示穩(wěn)定，不會閃爍。實施例三本實用新型實施例中提供一種顯示裝置，包括實施例一中的電壓驅動像素電路。具體地，所述顯示裝置包括多個像素單元陣列，每個像素單元對應上述實施例中的任一像素電路。由于該像素電路補償了驅動晶體管的閾值電壓漂移，使得有機發(fā)光二極管的顯示穩(wěn)定，不會閃爍，從而保證了有機發(fā)光顯示裝置的顯示質量。由以上實施例可以看出，本實用新型所提供的像素電路在向像素電路寫入數(shù)據(jù)時通過隔斷晶體管阻斷驅動晶體管和有機發(fā)光二極管的連接，確保數(shù)據(jù)寫入像素時不會對有機發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)產生影響，避免了顯示的閃爍。并通過存儲電容預存驅動晶體管的閾值電壓和數(shù)據(jù)電壓信號，對閾值電壓漂移進行了有效的補償，保持了驅動電流的均勻性和穩(wěn)定性。還設置了阻斷電容來隔斷開關晶體管關斷時存在的漏電流，防止漏電流衰減像素電路中的驅動電流。更進一步設置了復位晶體管，用于初始化驅動晶體管的柵極電壓，因總電源極與像素電路之間存在導線電阻或寄生電阻，初始化后的柵極電壓用于補償電阻壓降，保證像素驅動電流的穩(wěn)定性，提高了顯示裝置的顯示質量。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種像素電路，包括有機發(fā)光二極管、總電源極、接地極、開關晶體管、隔斷晶體管、驅動晶體管、補償晶體管和存儲電容，其特征在于， 用于控制數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓寫入的所述開關晶體管，其柵極與柵線連接，漏極連接數(shù)據(jù)線，源極分別連接所述存儲電容的一端和所述驅動晶體管的柵極； 所述存儲電容的另一端連接所述總電源極； 用于向所述存儲電容預先存儲閾值電壓的所述補償晶體管，其柵極與柵線連接，源極和漏極分別連接所述驅動晶體管的柵極和漏極； 用于為所述有機發(fā)光二極管提供驅動電流的所述驅動晶體管，其源極與所述總電源極連接，漏極還連接所述隔斷晶體管的源極； 用于隔斷所述驅動晶體管與所述有機發(fā)光二極管連接的所述隔斷晶體管，其柵極與一使能電極連接，漏極與所述有機發(fā)光二極管的陽極連接； 所述有機發(fā)光二極管的陰極連接所述接地極。
2.根據(jù)權利要求1所述的像素電路，其特征在于，還包括 用于所述開關晶體管關斷時隔斷所述開關晶體管漏電流的阻斷電容； 所述開關晶體管的源極通過所述阻斷電容再分別連接所述存儲電容的一端和所述驅動晶體管的柵極。
3.根據(jù)權利要求1所述的像素電路，其特征在于，還包括 用于為所述驅動晶體管的柵極提供初始電壓的復位晶體管，其柵極與一復位控制電極連接，漏極連接一復位電源極，源極連接所述驅動晶體管的柵極。
4.一種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求1-3任一所述的像素電路。
專利摘要本實用新型屬于有機發(fā)光顯示技術領域，公開了一種能夠補償晶體管閾值電壓漂移的控制有源發(fā)光二極管顯示的像素電路及顯示裝置。本實用新型在向像素電路寫入數(shù)據(jù)時通過隔斷晶體管阻斷驅動晶體管和有機發(fā)光二極管的連接，確保數(shù)據(jù)寫入像素時不會對有機發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)產生影響，避免了顯示的閃爍。并通過存儲電容預存驅動晶體管的閾值電壓和數(shù)據(jù)電壓信號，對閾值電壓漂移進行了有效的補償，保持了驅動電流的均勻性和穩(wěn)定性，提高了顯示裝置的顯示質量。
文檔編號G09G3/32GK202855271SQ20122059670
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權日2012年11月13日
發(fā)明者王穎 申請人:京東方科技集團股份有限公司