一种像素单元驱动电路、驱动方法及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种像素单元驱动电路、驱动方法及显示装置，其中电路包括：4个TFT晶体管和2个电容。其显示过程分为3个过程，分别为预冲、补偿、和显示。相比较传统的像素结构，它可以有效地补偿增强型或耗尽型TFT驱动管的阈值电压漂移、均匀性差以及OLED电压非均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示装置的电路结构，特别是指一种像素单元驱动电路、驱动方法及显示装置。
技术介绍
有机发光显示二极管(OLED)作为一种电流型发光器件已越来越多地被应用于高性能显示中。传统的无源矩阵有机发光显示(Passive Matrix 0LED)随着显示尺寸的增大，需要更短的单个像素的驱动时间，因而需要增大瞬态电流，增加功耗。同时大电流的应用会造成ITO (氧化铟锡)线上压降过大，并使OLED工作电压过高，进而降低其效率。而有源矩阵有机发光显示(ActiveMatrix OLED)通过开关管逐行扫描输入OLED电流，可以很好地解决这些问题。在AMOLED背板设计中，主要需要解决的问题是像素和像素之间的亮度非均匀性。首先，AMOLED采用薄膜晶体管(TFT)构建像素电路为OLED器件提供相应的电流，多采用低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)或氧化物薄膜晶体管(Oxide TFT)。与一般的非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)相比，LTPS TFT和Oxide TFT具有更高的迁移率和更稳定的特性，更适合应用于AMOLED显示中。但是由于晶化工艺的局限性，在大面积玻璃基板上制作的LTPS TFT，常常在诸如阈值电压、迁移率等电学参数上具有非均匀性，这种非均匀性会转化为OLED显示器件的电流差异和亮度差异，并被人眼所感知，即mura现象。Oxide TFT虽然工艺的均匀性较好，但是与a-Si TFT类似，在长时间加压和高温下，其阈值电压会出现漂移，由于显示画面不同，面板各部分TFT的阈值漂移量不同，会造成显示亮度差异，由于这种差异与之前显示的图像有关，因此常呈现为残影现象。其次，在大尺寸显示应用中，由于背板电源线存在一定电阻，造成靠近ARVDD电源供电位置的电源电压比远离供电位置的电源电压高称为IR Drop0 IR Drop会造成不同区域的电流差异，进而在显示时产生mura。AMOLED按照驱动类型可以划分为三大类数字式、电流式和电压式。电压式驱动具有驱动速度快，实现简单的优点，适合驱动大尺寸面板，但是需要设计额外的TFT和电容器件来补偿TFT非均匀性、IR Drop和OLED非均匀性。图1为最传统的采用2个TFT晶体管，I个电容组成的电压驱动型像素电路结构 (2T1C)。其中开关晶体管T2将数据线上的电压传输到驱动晶体管Tl的栅极，驱动晶体管Tl将这个数据电压转化为相应的电流供给OLED器件，在正常工作时，驱动晶体管Tl应处于饱和区，在一行的扫描时间内提供恒定电流。其电流可表示为 1W Ioled = — μ ■ ( ox---(Vcki α - Voted - Vihy 2Tj其中μ η为载流子迁移率，Cox为栅氧化层电容，W/L为晶体管宽长比，Vdata为数据线的电压，Voled为OLED工作电压，为所有像素单元共享，Vth为晶体管的阈值电压，对于增强型TFT，Vth为正值，对于耗尽型TFT，Vth为负值。由上式可知，如果不同像素单元之间的Vth不同，则电流存在差异。如果像素的Vth随时间发生漂移，则可能造成先后电流不同，导致残影。且由于OLED器件非均匀性引起OLED工作电压不同，也会导致电流差异。面向补偿Vth非均匀性、漂移和OLED非均匀性的像素结构有很多种，通常采用如图2和图3所示将TFT置为二极管连接的方式来实现，但是这种结构只适用于增强型的TFT，耗尽型TFT储存的电压中不会含有Vth的电压信息，从而无法补偿Vth非均匀性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种像素单元驱动电路、驱动方法及显示装置，可以有效地补偿η型耗尽型或增强型TFT驱动管的阈值电压非均匀性、阈值电压漂移和OLED非均匀性问题，提升显示效果。 为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种像素单元驱动电路，用于驱动OLED，包括第一晶体管，第二晶体管，第三晶体管以及第四晶体管，第一电容和第二电容；其中，所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的漏极连接，其源极与所述第二电容的第一端、所述第四晶体管的漏极以及所述OLED分别连接，其漏极与电源的高电平输出端连接；所述第二晶体管的栅极与第一控制线连接，其源极与数据线连接，其漏极与所述第一晶体管的栅极连接；所述第三晶体管的栅极与第二控制线连接，其源极与参考电压输入端连接，其漏极与所述第一晶体管的栅极连接；所述第四晶体管的栅极与所述第一控制线连接，其源极与初始电压输入端连接，其漏极与所述第二电容的所述第一端连接，且与所述第一晶体管的源极连接；所述第二电容的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一晶体管的栅极连接且与所述第二晶体管的漏极连接；所述参考电压输入端还与所述第一电容的第一端和所述第二电容的第二端连接。其中，所述第一控制线为第一栅扫描信号控制线，所述第二控制线为第二栅扫描信号控制线；在像素充电阶段，所述第一控制线为高电平，所述第二控制线为低电平；在像素补偿阶段，所述第一控制线和所述第二控制线均为低电平；在驱动OLED发光显示阶段，所述第一控制线为低电平，所述第二控制线为高电平。其中，所述第一晶体管，所述第二晶体管，所述第三晶体管，所述第四晶体管均为N型薄膜晶体管。其中，所述第一晶体管，所述第二晶体管，所述第三晶体管，所述第四晶体管均为耗尽型薄膜晶体管。本专利技术的实施例还提供一种像素单元驱动电路的驱动方法，包括像素充电步骤第一控制线控制第二晶体管和第四晶体管导通，第二控制线控制第三晶体管关断，数据线通过导通的所述第二晶体管对第一电容进行充电，并使第一晶体管导通，初始电压输入端通过导通的所述第四晶体管对第二电容进行充电；像素补偿步骤第一控制线控制所述第二晶体管、所述第四晶体管关断，所述第二控制线控制所述第三晶体管关断，电源的高电平输出端通过所述像素充电步骤导通的所述第一晶体管对所述第二电容充电，，直到所述第二电容的第一端的电压为Vdata — Vth ;其中，Vdata为数据线的电压信号，Vth为所述第一晶体管的电压阈值；驱动OLED发光显示步骤所述第一控制线控制所述第二晶体管和第四晶体管关断，所述第二控制线控制所述第三晶体管导通，参考电压输入端通过导通的所述第三晶体管对所述第一电容进行充电，直到所述第一电容的第二端的电压为参考电压输入端的电平，并通过导通的所述第一晶体管驱动OLED发光显示。其中，所述第一控制线为第一栅扫描信号控制线，所述第二控制线为第二栅扫描信号控制线； 在像素充电阶段，所述第一控制线为高电平，所述第二控制线为低电平；在像素补偿阶段，所述第一控制线和所述第二控制线均为低电平；在驱动OLED发光显示阶段，所述第一控制线为低电平，所述第二控制线为高电平。本专利技术的实施例还提供一种显示装置，包括0LED，以及如上所述的像素单元驱动电路；所述像素单元驱动电路包括的第一晶体管的源极与所述OLED的阳极连接，所述OLED的阴极与接地端连接。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下上述方案中，通过采用4个晶体管以及2个电容的像素单元的驱动电路，可以有效地补偿η型耗尽型或增强型TFT驱动管的阈值电压非均匀性、阈值电压漂移和OLED非均匀性问题，提升显示效果，因此适用性更广。附图说明图1为现有技术中2个TFT晶体管，I个电容组成的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种像素单元驱动电路，用于驱动OLED，其特征在于，包括：第一晶体管，第二晶体管，第三晶体管以及第四晶体管，第一电容和第二电容；其中，所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的漏极连接，其源极与所述第二电容的第一端、所述第四晶体管的漏极以及所述OLED分别连接，其漏极与电源的高电平输出端连接；所述第二晶体管的栅极与第一控制线连接，其源极与数据线连接，其漏极与所述第一晶体管的栅极连接；所述第三晶体管的栅极与第二控制线连接，其源极与参考电压输入端连接，其漏极与所述第一晶体管的栅极连接；所述第四晶体管的栅极与所述第一控制线连接，其源极与初始电压输入端连接，其漏极与所述第二电容的所述第一端连接，且与所述第一晶体管的源极连接；所述第二电容的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一晶体管的栅极连接且与所述第二晶体管的漏极连接；所述参考电压输入端还与所述第一电容的第一端和所述第二电容的第二端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：解红军，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：