像素驱动电路和像素驱动方法、显示装置制造方法及图纸

本公开涉及像素驱动电路和像素驱动方法、显示装置。除了一般像素驱动电路中的存储单元之外，所述像素驱动电路还包括辅助存储单元，用于在充电阶段充电至数据电压，并在阈值电压补偿阶段，在数据电压写入开关关闭的情况下稳定驱动单元的栅极电位，从而使得驱动单元的存储单元拥有充足的时间通过自放电获得数据电压和驱动单元阈值电压，并在驱动阶段由驱动单元的存储单元对驱动单元进行补偿，使得驱动单元的工作电流不再受阈值电压的影响。

【技术实现步骤摘要】
像素驱动电路和像素驱动方法、显示装置
本公开涉及显示技术，更具体地，涉及像素驱动电路和像素驱动方法、显示装置，能够缩短数据电压写入时间，并保证对发光元件的驱动单元的阈值电压进行补偿，提高显示质量。
技术介绍
有机发光显示器(AMOLED)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器(LCD)相比，有机发光二极管(OLED)具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点，目前，在手机、PDA、数码相机等显示领域OLED已经开始取代传统的IXD显示屏。其中，像素驱动是AMOLED显示器的核心
技术实现思路
，具有重要的研究意义。 与TFT-LCD利用稳定的电压控制亮度不同，OLED属于电流驱动，需要稳定的电流来控制发光。如图1所示，传统的AMOLED像素驱动电路采用2T1C像素驱动电路。该电路只有I个驱动薄膜晶体管(DTFT)，一个开关薄膜晶体管(TFT)(即Tl)和一个存储电容器C组成。当扫描线选通(即扫描)某一行时，扫描信号Vscan为低电平信号，Tl导通，数据信号Vdata写入存储电容器C。当该行扫描结束后，Vscan转变为高电平信号，Tl截止，存储在存储电容器C上的栅极电压驱动DTFT，使其产生电流来驱动OLED，保证OLED在一帧显示内持续发光。驱动薄膜晶体管DTFT在达到饱和时的电流公式为Itjled = K(Vgs-Vth) ~2，其中K为与工艺和设计相关的参数，Vgs为驱动薄膜晶体管的栅-源电压，Vth为驱动薄膜晶体管的阈值电压。一旦晶体管的尺寸和工艺确定，参数K就确定了。图2示出了如图1所示的像素驱动电路的操作时序图，示出了扫描线提供的扫描信号和数据线提供的数据信号的时序关系。 AMOLED能够发光是由驱动薄膜晶体管DTFT在饱和状态时产生的电流所驱动，不管是低温多晶硅(LTPS)工艺还是氧化物(Oxide)工艺，由于工艺的不均匀性，都会导致不同位置的驱动薄膜晶体管DTFT出现阈值电压的差异，这对于电流驱动器件的一致性来说是很致命的，因为输入相同的驱动电压时，不同的阈值电压会产生不同的驱动电流，造成流过OLED的电流的不一致性，使得显示亮度不均匀，从而影响整个图像的显示效果。 目前提出的解决方案是在各像素内加入补偿单元，通过补偿驱动晶体管来消除阈值电压Vth的影响。但是，现有的大多数AMOLED补偿单元在驱动晶体管的阈值电压补偿阶段需要数据写入开关一直开启，直到驱动晶体管自动截止。这个阶段需要较长的时间，对于高分辨率的AMOLED面板而言，每行像素的数据写入的时间越来越短，而对于补偿阶段需要数据写入开关一直开启的电路，过短的写入时间将无法完成阈值电压的获取，从而这种电路无法支持高分辨率的AMOLED面板。 因此，需要一种能够缩短数据电压写入的时间同时确保有充足的时间进行驱动单元阈值电压补偿的像素驱动电路和方法。
技术实现思路
本公开提出了一种像素驱动电路和像素驱动方法、显示装置，通过设置附加的存储单元，在较短的时间内将其充电至数据电压，并在数据电压写入开关关闭之后，在阈值电压补偿阶段，通过附加的存储单元稳定驱动单元的栅极电位，使得像素驱动电路中的存储单元拥有充足的时间通过自放电自放电，获得与数据电压和驱动单元的阈值电压有关的电压，从而在像素驱动电路的驱动阶段，利用存储单元对驱动单元的阈值电压进行补偿，使得驱动单元向发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。由此，既缩短了数据电压写入的时间，也保证了对驱动单元的阈值电压进行补偿，可以支持高分辨率面板。 根据本公开的第一方面，提供一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动。所述像素驱动电路包括:发光控制信号线，用于提供发光控制信号；驱动单元，其输入端连接到第一中间节点，控制端连接到第三中间节点，输出端连接到所述发光元件的一端，所述发光元件的另一端连接到第一电源线；第一开关单元，其输入端连接到第二电源线，控制端连接到发光控制信号线，输出端连接到第一中间节点；第二开关单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到第二级扫描信号线，输出端连接到第二中间节点；第一存储单元，其第一端连接到所述第一中间节点，第二端连接到第二中间节点；第二存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点；第三开关单元，其输入端连接到所述第三中间节点，控制端连接到第三级扫描信号线，输出端连接到所述第二中间节点；充电控制单元，其第一输入端连接到参考信号线，第二输入端连接到数据线，控制端连接到第一级扫描信号线，第一输出端连接到第二中间节点，第二输出端连接到第三中间节点；其中，在像素驱动电路的第一操作阶段，在发光控制信号线输出的发光控制信号的控制下，第一开关单元导通第二电源线和第一中间节点，在第一级扫描信号线输出的第一级扫描信号的控制下，所述充电控制单元导通参考信号线和第二中间节点，由此对连接于第一中间节点和第二中间节点的第一存储单元进行充电，所述充电控制单元还导通数据线和第三中间节点，由此对连接于第三中间节点和第二中间节点的第二存储单元进行充电。在像素驱动电路的第二操作阶段，在第二级扫描信号线输出的第二级扫描信号的控制下，所述第二开关单元导通所述参考信号线和第二中间节点，保持所述第二存储单元上的电压，从而稳定所述驱动单元的控制端的电压，同时所述发光控制信号使所述第一开关单元断开，所述第一存储单元通过所述驱动单元进行自放电，以自放电的方式存储数据电压和驱动单元阈值电压。在像素驱动电路的第三操作阶段，在第三级扫描信号线输出的第三级扫描信号的控制下，第三开关单元导通第三中间节点和第二中间节点，使得所述第二存储单元放电。在像素驱动电路的驱动阶段，在发光控制信号线输出的发光控制信号的控制下，第一开关单元导通第二电源线和第一中间节点，使得驱动单元的控制端和输入端的电压差等于所述第一存储单元的电压，从而对所述驱动单元的阈值电压进行补偿，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。 在本公开的一个实施例中，所述驱动单元包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极与所述第三中间节点相连，第一电极与所述发光元件的所述一端相连，第二电极与所述第一中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。 在本公开的一个实施例中，所述第一开关单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一电极与第二电源线相连，栅极与发光控制信号线相连，第二电极与第一中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。 在本公开的一个实施例中，所述第二开关单元包括第三晶体管，所述第三晶体管的第一电极与参考信号线相连，栅极与第二级扫描信号线相连，第二电极与第二中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。 在本公开的一个实施例中，所述第一存储单元包括第一存储电容器，连接于所述第一中间节点和所述第二中间节点之间。 在本公开的一个实施例中，所述第二存储单元包括第二存储电容器，连接于所述第二中间节点和所述第三中间节点之间。 在本公开的一个实施例中，所述第三开关单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一电极与所述第三中间节点相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动，所述像素驱动电路包括：发光控制信号线，用于提供发光控制信号；驱动单元，其输入端连接到第一中间节点，控制端连接到第三中间节点，输出端连接到所述发光元件的一端，所述发光元件的另一端连接到第一电源线；第一开关单元，其输入端连接到第二电源线，控制端连接到发光控制信号线，输出端连接到第一中间节点；第二开关单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到第二级扫描信号线，输出端连接到第二中间节点；第一存储单元，其第一端连接到所述第一中间节点，第二端连接到第二中间节点；第二存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点；第三开关单元，其输入端连接到所述第三中间节点，控制端连接到第三级扫描信号线，输出端连接到所述第二中间节点；充电控制单元，其第一输入端连接到参考信号线，第二输入端连接到数据线，控制端连接到第一级扫描信号线，第一输出端连接到第二中间节点，第二输出端连接到第三中间节点；其中，在像素驱动电路的第一操作阶段，在发光控制信号线输出的发光控制信号的控制下，第一开关单元导通第二电源线和第一中间节点，在第一级扫描信号线输出的第一级扫描信号的控制下，所述充电控制单元导通参考信号线和第二中间节点，由此对连接于第一中间节点和第二中间节点的第一存储单元进行充电，所述充电控制单元还导通数据线和第三中间节点，由此对连接于第三中间节点和第二中间节点的第二存储单元进行充电；在像素驱动电路的第二操作阶段，在第二级扫描信号线输出的第二级扫描信号的控制下，所述第二开关单元导通所述参考信号线和第二中间节点，保持所述第二存储单元上的电压，从而稳定所述驱动单元的控制端的电压，同时所述发光控制信号使所述第一开关单元断开，所述第一存储单元通过所述驱动单元进行自放电，以自放电的方式存储数据电压和驱动单元阈值电压；在像素驱动电路的第三操作阶段，在第三级扫描信号线输出的第三级扫描信号的控制下，第三开关单元导通第三中间节点和第二中间节点，使得所述第二存储单元放电；在像素驱动电路的驱动阶段，在发光控制信号线输出的发光控制信号的控制下，第一开关单元导通第二电源线和第一中间节点，使得驱动单元的控制端和输入端的电压差等于所述第一存储单元的电压，从而对所述驱动单元的阈值电压进行补偿，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。...

【技术特征摘要】
1.一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动，所述像素驱动电路包括: 发光控制信号线，用于提供发光控制信号； 驱动单元，其输入端连接到第一中间节点，控制端连接到第三中间节点，输出端连接到所述发光元件的一端，所述发光元件的另一端连接到第一电源线； 第一开关单元，其输入端连接到第二电源线，控制端连接到发光控制信号线，输出端连接到第一中间节点； 第二开关单元，其输入端连接到参考信号线，控制端连接到第二级扫描信号线，输出端连接到第二中间节点； 第一存储单元，其第一端连接到所述第一中间节点，第二端连接到第二中间节点；第二存储单元，其第一端连接到所述第二中间节点，第二端连接到第三中间节点；第三开关单元，其输入端连接到所述第三中间节点，控制端连接到第三级扫描信号线，输出端连接到所述第二中间节点； 充电控制单元，其第一输入端连接到参考信号线，第二输入端连接到数据线，控制端连接到第一级扫描信号线，第一输出端连接到第二中间节点，第二输出端连接到第三中间节占.其中，在像素驱动电路的第一操作阶段， 在发光控制信号线输出的发光控制信号的控制下，第一开关单元导通第二电源线和第一中间节点， 在第一级扫描信号线输出的第一级扫描信号的控制下，所述充电控制单元导通参考信号线和第二中间节点，由此对连接于第一中间节点和第二中间节点的第一存储单元进行充电，所述充电控制单元还导通数据线和第三中间节点，由此对连接于第三中间节点和第二中间节点的第二存储单元进行充电； 在像素驱动电路的第二操作阶段， 在第二级扫描信号线输出的第二级扫描信号的控制下，所述第二开关单元导通所述参考信号线和第二中间节点，保持所述第二存储单元上的电压，从而稳定所述驱动单元的控制端的电压，同时所述发光控制信号使所述第一开关单元断开，所述第一存储单元通过所述驱动单元进行自放电，以自放电的方式存储数据电压和驱动单元阈值电压； 在像素驱动电路的第三操作阶段， 在第三级扫描信号线输出的第三级扫描信号的控制下，第三开关单元导通第三中间节点和第二中间节点，使得所述第二存储单元放电； 在像素驱动电路的驱动阶段， 在发光控制信号线输出的发光控制信号的控制下，第一开关单元导通第二电源线和第一中间节点，使得驱动单元的控制端和输入端的电压差等于所述第一存储单元的电压，从而对所述驱动单元的阈值电压进行补偿，使得所述驱动单元向所述发光元件提供的驱动电流与其阈值电压无关。2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述驱动单元包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极与所述第三中间节点相连，第一电极与所述发光元件的所述一端相连，第二电极与所述第一中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。3.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述第一开关单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一电极与第二电源线相连，栅极与发光控制信号线相连，第二电极与第一中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源极和漏极中的另一个电极。4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其中，所述第二开关单元包括第三晶体管，所述第三晶体管的第一电极与参考信号线相连，栅极与第二级扫描信号线相连，第二电极与第二中间节点相连，所述第一电极是源极和漏极中的一个电极，所述第二电极是源...

【专利技术属性】
技术研发人员：青海刚，祁小敬，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，成都京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11