电压电流转换电路、数据驱动电路和电流驱动型像素电路及平板显示器制造技术

本实用新型专利技术提供一种电压电流转换电路，包括数据电压输入单元、阈值电压补偿单元和数据电流输出单元，其中：数据电压输入单元，用于接收数据电压信号，并将该数据电压信号传送给阈值电压补偿单元，同时将经过阈值电压补偿单元进行晶体管阈值电压补偿的数据电压信号传送给数据电流输出单元；阈值电压补偿单元，用于对所述数据电压信号进行晶体管阈值电压补偿；数据电流输出单元，用于将经过晶体管阈值电压补偿的数据电压信号转换为数据电流信号并输出。另外，还提供了数据驱动电路、电流驱动型AMOLED像素电路及平板显示器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及平板显示器件
，尤其涉及一种电压电流转换电路、数据驱动电路和电流驱动型像素电路及平板显示器。
技术介绍
OLED (有机发光二极管0rganic Light-Emitting Diode，简称 0LED)有机电致发光显示器是一种新兴的平板显示器件，由于其具有制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄、响应速度快，而且易于实现彩色显示和大屏幕显示、 易于实现和集成电路驱动器相匹配、易于实现柔性显示等优点，使其具有广阔的应用前景。有机电致发光显示器中OLED像素单元一般以矩阵排列方式，以构成像素电路。 像素电路按照驱动方式的不同，可以分为无源矩阵(Passive Matrix Organic Light Emission Display，简称 PMOLED)驱动方式和有源矩阵(Active Matrix Organic Light Emission Display，简称AM0LED)驱动方式两种。PMOLED驱动方式虽然工艺简单，成本较低，但因存在交叉串扰、高功耗、低寿命等缺点，不能满足高分辨率大尺寸显示的需要。 相比之下，AMOLED驱动方式在每一个像素单元中都集成了一组薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)和存储电容，组成像素驱动电路。通过对TFT的驱动控制，实现对通过OLED的电流的控制，从而使OLED发光。由于加入了 TFT，使得像素电路中的OLED在可控的一帧时间内都能够发光，而且所需驱动电流小，功耗低，寿命更长，可以满足高分辨率多灰度的大尺寸显示需要。同时，AMOLED在可视角度、色彩的还原、功耗以及响应时间等方面具有明显的优势，适用于高信息含量、高分辨率的显示器。同时，AMOLED是一种矩阵选址的电路结构，其驱动技术分为像素驱动技术和外围驱动技术。像素驱动技术利用上述TFT和存储电容构成的像素驱动电路为OLED的持续点亮提供实现条件；外围驱动电路的作用则是为有源OLED像素矩阵电路提供正确的输入信号， 包括为有源OLED像素矩阵提供逐行选通的扫描信号和为选通行的各OLED像素单元提供带有显示信息的数据信号。像素驱动电路和外围驱动电路相辅相成、紧密配合，共同完成驱动 AMOLED显示屏的正常工作，是OLED显示技术中至关重要的一项内容。如图1所示，传统的AMOLED像素驱动电路是简单的两管TFT结构，包括驱动晶体管Tl和开关晶体管T2。其驱动方式可以包括两个阶段，即数据编程阶段和数据保持阶段。在数据编程阶段中，外围驱动电路的行选通信号Vsel使得开关晶体管T2导通，选通行的数据电压Vllata经过T2进入像素单元，对存储电容Cs充电，随着驱动晶体管Tl的栅极电位逐渐提高，Tl开始导通，在编程稳定阶段Tl工作于饱和区，根据TFT饱和区的源漏电流公式，Tl的输出电流即通过OLED的电流为_] Iqled = In = 1/2 μ nC。x (ff/L) T1 (VData-VTh)2............(1) 其中，μ n、C。x、W、L、VTh分别是Tl的等效载流子迁移率、栅绝缘的单位面积电容、 沟道宽度、沟道长度与阈值电压。可以看到，通过OLED的电流受数据电压Vllata控制，从而实现数据电压Vllata对通过OLED的电流的编程操作。在数据保持阶段，外围驱动电路的行选通信号Vsel使得开关晶体管T2关断，此时驱动晶体管Tl的栅极电位由于存储电容Cs中电荷的存在而保持不变，从而在数据保持阶段保持对OLED的持续驱动。这种电路虽然结构简单，但是从通过OLED的电流表达式(S卩，公式(1))中也可以看到，电流不仅受数据电压Vllata的控制，同时，也受TFT阈值电压VTh的影响，即传统的两管 TFT结构不能对TFT阈值电压漂移(非晶硅TFT)或者阈值电压不一致(低温多晶硅TFT) 进行补偿，由于整个像素电路中各像素单元的TFT不可能具备完全一致的性能参数，其结果将会造成流过各像素单元中OLED的电流不一致，使得各像素单元发光亮度不均，即整个显示屏亮度不均勻，影响显示质量。为了解决传统的AMOLED像素驱动方式下阈值电压带来的亮度不一致问题，各种像素电路和补偿机制被提出，这些像素电路一般是通过增加TFT的个数来解决，其根据驱动信号的不同可以分为电压驱动型AMOLED像素电路(Voltage Programmed Pixel Circuit,简称 VPPC)禾Π 电流驱动型 AMOLED 像素电路(Current Programmed Pixel Circuit，简称 CPPC)两类。电压驱动型AMOLED像素电路，其像素电路利用电压信号对像素电路进行编程驱动，利用增加额外的晶体管实现对阈值电压的补偿。如图2所示的单个电压驱动型像素单元，其通过OLED的电流为Ioled = 1/2 μ nC。x (ff/L) T1 (VData-VDD)2............(2)可以看到，该电压驱动型AMOLED像素电路，当晶体管选定后，由于Vdd是已经给定的电源电压值，因此通过OLED的电流值仅受数据电压Vllata的控制，从而消除了阈值电压VTh 对通过OLED的电流的影响，即消除了阈值电压漂移或者阈值电压不一致的问题，提高了像素单元的稳定度，也相应提高了显示器的显示质量。同时由于利用了电压信号进行驱动，因此使得AMOLED像素电路中的存储电容Cs有很快的充放电速度，从而可以满足大面积、高分辨率显示的需要。目前，电压驱动型AMOLED像素电路已经比较成熟，也已经有适用于电压驱动型 AMOLED像素电路中的专用的外围数据信号驱动芯片(IC)，该外围数据信号驱动芯片产生的数据电压信号，即为选通行的各像素单元中OLED提供的带有显示信息的数据信号，可对电压驱动型AMOLED像素电路中的多个像素单元中的OLED进行编程驱动，从而很方便地实现了 AMOLED像素电路的电压驱动。但是，这种电压驱动型AMOLED像素电路在实现对TFT 阈值电压的补偿的同时，引入了多条控制信号和较为复杂的编程过程，使得阈值补偿电路对AMOLED像素电路外围数据信号驱动芯片要求较高，AMOLED像素电路的版图布线也变得复杂。此外，即使采用额外的晶体管来实现阈值补偿，通常也只能补偿因为阈值电压差异导致的驱动电流退化而造成的电路性能退化，而对诸如温度、载流子迁移率差别带来的对 OLED发光效率的影响无能为力。电流驱动型AMOLED像素电路，其像素电路利用电流信号对像素电路进行编程驱动。如图3所示为目前较常见的单个电流驱动型像素单元，其包括第一开关晶体管SW1、 第二开关晶体管SW2、存储电容Cs、第一驱动晶体管DR1、第二驱动晶体管DR2和0LED。其驱动过程简述如下在数据编程阶段，开关晶体管SW1、SW2由行选通信号导通，该行选通信号由外围驱动电路中栅极驱动单元供给扫描线SEL。外围驱动电路中数据驱动单元给出的数据电流 Illata经过开关晶体管SW2对存储电容Cs充电。随着充电的进行，驱动晶体管DRl的栅极电位逐渐提高，DRl开始导通，数据电流开始经过DRl流入0LED。在数据编程的稳定阶段，全部数据电流将通过驱动晶体管DRl流向0LED。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电压电流转换电路，其特征在于，包括数据电压输入单元、阈值电压补偿单元和数据电流输出单元，其中：数据电压输入单元，用于接收数据电压信号，并将该数据电压信号传送给阈值电压补偿单元，同时将经过阈值电压补偿单元进行晶体管阈值电压补偿的数据电压信号传送给数据电流输出单元；阈值电压补偿单元，用于对所述数据电压信号进行晶体管阈值电压补偿；数据电流输出单元，用于将经过晶体管阈值电压补偿的数据电压信号转换为数据电流信号并输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁逸南，马占洁，龙春平，成军，石磊，王东方，姜春生，刘政，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11