一种像素驱动电路及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种像素驱动电路，该像素驱动电路在现有结构的基础上，增加了连接在电光学元件的第一端和驱动晶体管之间的第五薄膜晶体管，由与扫描信号反向的第一脉冲信号控制第五薄膜晶体管的打开和关闭；第五薄膜晶体管在补偿阶段关闭以隔离电光学元件对补偿晶体管的第二通路端电压的影响，保证阈值电压补偿的可靠性，确保输入电光学元件的驱动电流大小与驱动晶体管的阈值电压无关；本发明专利技术还公开了包括该像素驱动电路的显示装置。

【技术实现步骤摘要】
一种像素驱动电路及显示装置
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种电流驱动型的像素驱动电路及显示装置。
技术介绍
目前市面上成熟的显示技术为LCD(液晶显示器)技术,而OLED(有机电致发光显示器)、QLED(量子点电致发光显示器)、Micro-LED(微型电致发光显示器)等新型显示技术以自发光所带来的高对比度、高色域、宽视角、低能耗、低反应时间以及其更轻薄的优势被大家所关注。LCD使用电压驱动方式，像素驱动电路只有1个开关TFT(薄膜晶体管)，而OLED、QLED、Micro-LED等新型显示技术主要使用电流驱动方式。以OLED显示器为例，基础的像素驱动电路至少含有2个TFT1个电容(2T1C)，其中包括1个开关TFT和1个驱动TFT，驱动TFT连接有机发光二极管OLED的阳极。但使用2T1C像素驱动电路，由于制程原因造成驱动TFT的阈值电压Vth不同或者工作状态下阈值电压Vth的漂移量不同会使得输入有机发光二极管OLED阳极的驱动电流Ii不同，从而影响像素亮度，造成显示不均等问题。针对此种问题各家研究出了多种像素补偿电路，补偿阈值电压Vth的差异，其中夏普在专利CN102007527B中介绍了一种4T1C的N型像素驱动电路，其电路结构如图1所示，时序图如图2所示。该像素驱动电路的驱动原理主要为四个阶段：Reset阶段、Compensate阶段、Datein阶段、Emitting阶段，通过对阈值电压Vth的抓取与补偿，最终输入电光学元件的驱动电流Ii与驱动TFT的阈值电压Vth无关。该像素驱动电路理论上能够补偿阈值电压Vth漂移，但是未考虑实际工作过程中电光学元件在关断状态下形成的等效大电容。如图3所示，由于该等效大电容无法充满，充电电流一直很大，Reset阶段(t1-t3)驱动TFT的源极端(图1中S端)电压卡死在一恒定值无法复位，因此无法完成对阈值电压Vth的补偿，达不到该专利预期的技术效果。此外，该像素驱动电路还存在信号复杂和Ui信号高低电平压差过大，信号支援困难的问题。Compensate阶段(t3～t4)驱动TFT的Gate端电压Vg满足：Vg＝Vdate+Vth+V1-V2；电光学元件的发光条件为：Vg-Vs-Vth>0，即Vdate+V1-V2>Vs；驱动TFT工作在饱和区的条件为：Vds≥Vgs-Vth，即Vdate+V1-V2≤Vd；Compensate阶段(t3～t4)保证电光学元件关断的条件为：Vs-Vcom<Vi。其中Vg、Vs、Vd、Vds、Vgs分别为驱动TFT的栅极电压、源极电压、漏极电压、漏源极电压差、栅源极电压差，Vdate为数据电压，V1、V2分别为Ui信号的高电平电压和低电平电压，Vcom为公共电压，VDD为电源电压，Vi为电光学元件导通时的第一端和第二端的电压差。显示装置的常用电压设定为：Vcom＝-4.5V，Vi＝3V，VDD＝4.5V，因此Vdate、V1、V2满足：-1.5V<Vdate+V1-V1<4.5V且Vdate<-1.5V。常用Vdate范围为-7V～-2V，Ui信号的高低电平差V1-V2需在6.5V左右，因此UI信号的产生和输入困难。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种像素驱动电路，能够稳定对驱动晶体管的阈值电压偏移进行补偿，提升驱动电流的稳定性，且输入信号简单。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术公开了一种像素驱动电路，包括：第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第一电容以及电光学元件；第一薄膜晶体管的控制端输入第二脉冲信号，第一薄膜晶体管的第一通路端输入电源电压并连接第一电容的第一极板，第一薄膜晶体管的第二通路端连接第二薄膜晶体管的第二通路端和第三薄膜晶体管的第一通路端；第二薄膜晶体管的控制端输入扫描信号，第二薄膜晶体管的第一通路端连接第一电容的第二极板和第三薄膜晶体管的控制端；第三薄膜晶体管的第二通路端连接第四薄膜晶体管的第一通路端和第五薄膜晶体管的第一通路端；第四薄膜晶体管的控制端输入扫描信号，第四薄膜晶体管的第二通路端输入数据电压；第五薄膜晶体管的通路端输入第一脉冲信号，第五薄膜晶体管的第二通路端连接电光学元件的第一端；电光学元件的第二端输入恒压低电平。优选地，所述第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管和第五薄膜晶体管均为N型薄膜晶体管。优选地，所述电光学元件为有机发光二极管、量子点发光二极管、微发光二极管的其中一种。优选地，所述像素驱动电路的驱动阶段包括重置阶段、补偿阶段以及发光阶段；在重置阶段，所述第一脉冲信号提供低电位，扫描信号提供高电位，第二脉冲信号提供高电位；在补偿阶段，所述第一脉冲信号提供低电位，扫描信号提供高电位，第二脉冲信号提供低电位；在发光阶段，所述第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位。优选地，所述发光阶段包括第一子阶段和第二子阶段；在第一子阶段，第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位，第二脉冲信号提供低电位；在第二子阶段，第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位，第二脉冲信号提供高电位。优选地，对应第n帧的所述第二子阶段由第n帧(n为正整数)的第一子阶段的结束时间延续至第n+1帧的重置阶段的开始时间。本专利技术还公开了一种像素驱动电路的驱动方法，应用于上述任一项所述的像素驱动电路，包括步骤：第一步：进入重置阶段：所述第一脉冲信号提供低电位，扫描信号提供高电位，第二脉冲信号提供高电位；所述第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管打开，第五薄膜晶体管关断；第三薄膜晶体管的控制端和第一通路端充电至电源电压；第二步：进入补偿阶段：所述第一脉冲信号提供低电位，扫描信号提供高电位，第二脉冲信号提供高电位；所述第一薄膜晶体管和第五薄膜晶体管关断，第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管打开；第三薄膜晶体管的控制端和第一通路端由电源电压放电至第一电压，所述第一电压由下面公式计算得到：V1＝Vdate+Vth，其中V1为第一电压，Vdate为数据电压，Vth为第三薄膜晶体管的阈值电压；第三步：进入发光阶段：所述第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位；第二薄膜晶体管和第四薄膜晶体管关断，第三薄膜晶体管和第五薄膜晶体管打开；第三薄膜晶体管的控制端电压维持在所述第一电压；第三薄膜晶体管的第二通路端放电至第二电压，所述第二电压由下面公式计算得到：V3＝VEE+Vi，其中V3为第二电压，VEE为恒压低电平，Vi为电光学元件导通时第一端和第二端的电压差。优选地，所述第三步包括：进入第一子阶段：所述第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位，第二脉冲信号提供低电位；第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第四薄膜晶体管关断，第三薄膜晶体管和第五薄膜晶体管打开；进入第二子阶段：所述第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位，第二脉冲信号提供低电位；第二薄膜晶体管和第四薄膜晶体管关断，第一薄膜晶体管、第三薄膜晶体管和第五薄膜晶体管打开。优选地，在对应第n帧的所述第二子阶段后进入第n+1帧的重置阶段。本专利技术还公开了一种显示装置，其为电流驱动型的显示装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第一电容以及电光学元件；第一薄膜晶体管的控制端输入第二脉冲信号，第一薄膜晶体管的第一通路端输入电源电压并连接第一电容的第一极板，第一薄膜晶体管的第二通路端连接第二薄膜晶体管的第二通路端和第三薄膜晶体管的第一通路端；第二薄膜晶体管的控制端输入扫描信号，第二薄膜晶体管的第一通路端连接第一电容的第二极板和第三薄膜晶体管的控制端；第三薄膜晶体管的第二通路端连接第四薄膜晶体管的第一通路端和第五薄膜晶体管的第一通路端；第四薄膜晶体管的控制端输入扫描信号，第四薄膜晶体管的第二通路端输入数据电压；第五薄膜晶体管的通路端输入第一脉冲信号，第五薄膜晶体管的第二通路端连接电光学元件的第一端；电光学元件的第二端输入恒压低电平。

【技术特征摘要】
1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第一电容以及电光学元件；第一薄膜晶体管的控制端输入第二脉冲信号，第一薄膜晶体管的第一通路端输入电源电压并连接第一电容的第一极板，第一薄膜晶体管的第二通路端连接第二薄膜晶体管的第二通路端和第三薄膜晶体管的第一通路端；第二薄膜晶体管的控制端输入扫描信号，第二薄膜晶体管的第一通路端连接第一电容的第二极板和第三薄膜晶体管的控制端；第三薄膜晶体管的第二通路端连接第四薄膜晶体管的第一通路端和第五薄膜晶体管的第一通路端；第四薄膜晶体管的控制端输入扫描信号，第四薄膜晶体管的第二通路端输入数据电压；第五薄膜晶体管的通路端输入第一脉冲信号，第五薄膜晶体管的第二通路端连接电光学元件的第一端；电光学元件的第二端输入恒压低电平。2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于：所述第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管和第五薄膜晶体管均为N型薄膜晶体管。3.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于：所述电光学元件为有机发光二极管、量子点发光二极管、微发光二极管的其中一种。4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于：所述像素驱动电路的驱动阶段包括重置阶段、补偿阶段以及发光阶段；在重置阶段，所述第一脉冲信号提供低电位，扫描信号提供高电位，第二脉冲信号提供高电位；在补偿阶段，所述第一脉冲信号提供低电位，扫描信号提供高电位，第二脉冲信号提供低电位；在发光阶段，所述第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位。5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于：所述发光阶段包括第一子阶段和第二子阶段；在第一子阶段，第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位，第二脉冲信号提供低电位；在第二子阶段，第一脉冲信号提供高电位，扫描信号提供低电位，第二脉冲信号提供高电位。6.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于：对应第n帧的所述第二子阶段由第n帧(n为正整数)的第一子阶段的结束时间延续至第n+1帧的重置阶段...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骏，
申请(专利权)人：南京中电熊猫平板显示科技有限公司，南京中电熊猫液晶显示科技有限公司，南京华东电子信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32