像素单元驱动电路和方法、像素单元以及显示装置的制作方法
专利名称：像素单元驱动电路和方法、像素单元以及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机发光显示领域，尤其涉及ー种AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)的像素单元驱动电路和方法、像素単元以及显示装置。
背景技术：
现有的像素単元驱动电路如图I所示，该驱动电路包括两个晶体管和ー个电容，其中一个晶体管为开关管Tl，由扫描线输出 的扫描信号Vscan所控制，目的是为了控制数据线Data上的数据信号Vdata的输入，另ー个晶体管为驱动管T2，控制OLED发光；Cs为存储电容，用于在非扫描期间维持对驱动管T2所施加的电压，上述电路被称为2T1C像素単元驱动电路。AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode,有源矩阵有机发光二极管)能够发光是由驱动晶体管在饱和状态时产生的电流所驱动，因为输入相同的灰阶电压时，所述驱动晶体管的不同的阈值电压会导致产生不同的驱动电流，造成电流的不一致性。而LTPS (低温多晶硅技术)制程上阈值电压Vth的均匀性非常差，同时Vth也有漂移，因此传统的2T1C像素单元驱动电路的亮度均匀性一直很差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种像素单元驱动电路和方法、像素単元以及显示装置，以提高OLED面板亮度均匀度。为了达到上述目的，本发明提供了一种像素単元驱动电路，用于驱动0LED，所述像素单元驱动电路包括驱动薄膜晶体管、第一开关元件、存储电容和驱动控制単元；所述驱动薄膜晶体管，源极与驱动电源的高电平输出端连接，栅极与所述存储电容的第一端连接，漏极通过所述第一开关元件与所述OLED的阳极连接；所述存储电容的第二端通过所述驱动控制単元分别与所述驱动薄膜晶体管的源极和数据线连接；所述驱动薄膜晶体管的栅极通过所述驱动控制単元分别与所述驱动电源的低电平输出端和所述驱动薄膜晶体管的漏极连接；所述驱动控制单元，用于通过控制所述存储电容充放电，以控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区而所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿Vth，其中，Vth为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压。实施时，所述驱动薄膜晶体管是P型薄膜晶体管。实施时，所述第一开关元件是P型薄膜晶体管；所述第一开关元件，栅极与第一控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述OLED的阳极连接。实施时，所述驱动控制单元包括第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件，其中，
所述驱动效应晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端之间连接有第二开关兀件；所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端之间连接有第三开关元件；所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极之间连接有第四开关元件；所述存储电容的第二端与数据线之间连接有第五开关元件。
实施时，所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件和所述第五开关元件为P型薄膜晶体管；所述第一开关元件，栅极与第一控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述OLED的阳极连接；所述第二开关元件，栅极与第二控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述驱动电源的低电平输出端连接；所述第三开关元件，栅极与第三控制线连接，源极与所述存储电容的第二端连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的源极连接；所述第四开关元件，栅极与用于传输控制信号的扫描线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的栅极连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接；所述第五开关元件，栅极与所述扫描线连接，源极与所述数据线连接，漏极与所述存储电容的第二端连接。本发明还提供了一种像素単元驱动方法，其应用于上述的像素单元驱动电路，所述像素単元驱动方法包括以下步骤像素充电步骤驱动控制単元控制存储电容被充电；像素放电步骤所述驱动控制单元控制所述存储电容通过驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；驱动OLED发光显示步骤所述驱动控制单元控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。实施时，所述像素充电步骤包括第一开关元件断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通数据线和所述存储电容的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端的连接，控制所述存储电容被充电；所述像素放电步骤包括所述驱动控制单元断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容通过所述驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；所述驱动OLED发光显示步骤包括所述第一开关元件导通所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通所述存储电容的第二端和所述驱动薄膜晶体管的源极的连接，断开所述数据线和所述存储电容的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变以及所述存储电容的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。本发明还提供了一种像素単元，包括OLED和上述的像素单元驱动电路，所述像素单元驱动电路与所述OLED的阳极连接，所述OLED的阴极与驱动电源的低电平输出端连接。本发明还提供了一种显示装置，包括多个上述的像素単元。与现有技术相比，本发明所述的像素单元驱动电路和方法像素単元以及显示装置，通过驱动控制单元控制驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿驱动OLED的驱动薄膜晶体管的阈值电压，从而解决OLED面板亮度不均匀和亮度衰减的问题。
图I是现有的2T1C像素单元驱动电路的电路图；图2是本发明第一实施例所述的像素单元驱动电路的电路图；图3是本发明第二实施例所述的像素单元驱动电路的电路图；图4是本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路的电路图；图4A是本发明第三实施例所述的像素単元驱动电路处于第一时间段时的等效电路的电路图；图4B是本发明第三实施例所述的像素単元驱动电路处于第二时间段时的等效电路的电路图；图4C是本发明第三实施例所述的像素単元驱动电路处于第三时间段时的等效电路的电路图；图5是本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路中的各信号的时序图。
具体实施例方式本发明提供了一种像素单元驱动电路和方法、像素単元以及显示装置，利用ニ极管接法(Diode Connection)并通过控制存储电容放电以使得驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿驱动OLED的驱动薄膜晶体管的阈值电压，从而解决OLED面板亮度不均匀和亮度衰减的问题。如图2所示，本发明第一实施例所述的像素单元驱动电路，用于驱动0LED，包括驱动薄膜晶体管DTFT、第一开关元件21、存储电容Cs和驱动控制単元22 ；所述驱动薄膜晶体管DTFT，源极与驱动电源的输出电压为VDD的高电平输出端连接，栅极与所述存储电容Cs的第一端连接，漏极通过所述第一开关元件21与所述OLED的阳极连接；所述存储电容Cs的第二端通过所述驱动控制単元22分别与所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和数据线Data连接；所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极通过所述驱动控制単元22分别与所述驱动电源的输出电压为VSS的低电平输出端和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极连接；所述驱动控制单元22，用于通过控制所述存储电容Cs充放电，以控制所述驱动薄膜晶体管DTFT工作于饱和区而所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压补偿Vth，其中，Vth为所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压；在具体实施时，所述驱动控制单元22还分别与控制线CR和用于传输控制信号的扫描线SCAN连接。根据ー种具体实施方式
，在该实施例中，所述驱动薄膜晶体管DTFT是P型薄膜晶体管。该第一实施例所述的像素单元驱动电路在工作时，所述第一开关元件21在第一时间段和第二时间段断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接，在第三时间段导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接；
所述驱动控制单元22在所述第一时间段控制所述存储电容Cs被充电；所述驱动控制单元22在所述第二时间段控制所述存储电容Cs通过所述驱动薄膜晶体管DTFT放电，直至所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；所述驱动控制单元22在第三时间段控制所述驱动薄膜晶体管DTFT工作于饱和区，并控制所述存储电容Cs两端的电压差值不变以及所述存储电容Cs的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压 Vth。进ー步地，该第一实施例所述的像素单元驱动电路在工作吋，在第一时间段，第一开关元件21断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元22导通数据线Data和所述存储电容Cs的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和所述存储电容Cs的第二端的连接，控制所述存储电容Cs被充电；在第二时间段，所述驱动控制单元22断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容Cs通过所述驱动薄膜晶体管DTFT放电，直至所述驱动薄膜晶体管TFT的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压Vth ；在第三时间段，所述第一开关元件21导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元22导通所述存储电容Cs的第二端和所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极的连接，断开所述数据线Data和所述存储电容Cs的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管DTFT工作于饱和区，并控制所述存储电容Cs两端的电压差值不变以及所述存储电容Cs的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管DTFT驱动OLED发光。实施吋，在该实施例所述的像素単元驱动电路中，所述驱动控制单元包括第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件，其中，所述驱动效应晶体管DTFT的漏极和所述驱动电源的低电平输出端之间连接有第ニ开关元件；所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和所述存储电容Cs的第二端之间连接有第三开关元件；
所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极之间连接有第四开关元件；所述存储电容Cs的第二端与数据线Data之间连接有第五开关元件；在第一时间段，所述第五开关元件导通所述数据线Data和所述存储电容Cs的第ニ端的连接，所述第四开关元件导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接，所述第二开关元件导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，所述第三开关元件断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和所述存储电容Cs的第二端的连接；在第二时间段，所述第二开关元件断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述 驱动电源的低电平输出端的连接；在第三时间段，所述第三开关元件导通所述存储电容Cs的第二端和所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极的连接，所述第五开关元件断开所述数据线Data和所述存储电容Cs的第二端的连接，所述第四开关元件断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接。如图3所示，本发明第二实施例所述的像素单元驱动电路的电路图。本发明第二实施例所述的像素単元驱动电路是基于本发明第一实施例所述的像素単元驱动电路。在本发明第二实施例所述的像素单元驱动电路中，所述第一开关元件21是标号 为Tl的第一开关TFT，Tl是P型薄膜晶体管；Tl的栅极与第一控制线CRl连接，Tl的源极与所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极连接，Tl的漏极与所述OLED的阳极连接。如图4所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路的电路图，该第三实施例所述的像素単元驱动电路采用6T1C电路，通过补偿Vth，以使得驱动TFT的驱动电流与所述驱动TFT的阈值电压Vth无关，达到电流一致，改善均匀性和可靠性。该第三实施例所述的像素单元驱动电路基于该第二实施例所述的像素単元驱动电路；在该第三实施例所述的像素单元驱动电路中，所述第一开关元件为标号为Tl的第一开关TFT，所述第二开关元件为标号为T2的第二开关TFT，所述第三开关元件为标号为T3的第三开关TFT，所述第四开关元件为标号为T4的第四开关TFT，所述第五开关元件为标号为T5的第五开关TFT ;所述驱动薄膜晶体管是标号为DTFT的驱动TFT，所述驱动电源的低电平输出端为接地端，其中，T1、T2、T3、T4、T5 和 DTFT 为 ρ 型 TFT，p 型 TFT 的阈值电压 Vth < 0，并 DTFT 的源极直接连接所述电源线，为恒流型接法；T2的漏极接地，T2的源极与所述T4的漏极连接；Tl的漏极与所述OLED的阳极连接，Tl的源极与DTFT的漏极和T4的漏极连接；T3的源极与存储电容Cs的第二端连接，T3的漏极与DTFT的源极连接；T4的源极与DTFT的栅极连接，T4的漏极与Tl的源极和T2的源极连接；T5的源极与数据线Data连接，T5的漏极与所述存储电容Cs的第二端连接；DTFT的栅极与所述存储电容Cs的第一端连接，DTFT的源极与驱动电源的输出电压为VDD的高电平输出端连接；
T4的栅极和所述T5的栅极与用于传输控制信号的扫描线SCAN连接；T2的栅极与第二控制线CR2连接，Tl的栅极与第一控制线CRl连接，T3的栅极与第三控制线CR3连接。该第三实施例所述的像素单元驱动电路采用6T1C电路通过补偿DTFT的Vth，以使得DTFT的驱动电流I = KX (Vgs-Vth)2与Vth无关，达到电流一致，改善均匀性。如图4A所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路工作时，在第一时间段，即预充电阶段，所述扫描线SCAN和所述第二控制线CR2输出低电位，所述第一控制线CRl和所述控制线CR3输出高电位，以控制Tl和T3关闭，并控制T2、T4和T5导通(在图4A中，由于T2、T4和T5导通，因此未示出T2、T4和T5，而是以导线替代；并且，由于Tl关闭则DTFT的漏极与OLED之间的通路关断，因此图4A中未示出Tl和OLED ;由于T3关闭，因此图4A中未示出T3)，数据线Data上的电压Vdata输入，所述存储电容Cs被充电，DTFT 的栅极(即A点)和漏极的电压均为0，DTFT的源极电压为所述电源线上的电压VDD，因此DTFT的栅源电压Vgs = -VDD,其远小于DTFT的阈值电压Vth，此时DTFT实为一个二极管进入饱和状态。如图4B所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路工作时，在第二时间段，所述第二控制线CR2输出高电位，以控制T2关闭，A点(即DTFT的栅极)断开与地线GND的连接，(图4B与图4A的区别在于，由于T2关闭，因此A点断开与地线的连接)所述存储电容Cs经过T4和DTFT开始放电，直到DTFT的栅源极电压Vgs为阈值电压Vth，即DTFT的栅极电压VA = VDD+Vth，此时所述存储电容Cs的第二端和第一端之间的电压差值为 Vdata-VDD-Vth。如图4C所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路工作时，在第三时间段，所述扫描线SCAN输出高电位，以控制T4、T5关闭，所述第三控制线CR3输出低电位，以控制T3打开，所述第一控制线CRl输出低电位，以控制Tl打开(图4C与图4B的区别在于，由于TI开启，因此增加了 DTFT的漏极与OLED的阳极的连接；并且由于T4关闭，则A点断开了与DTFT的漏极的连接；由于T5关闭、T3打开，因此Cs的第二端断开与数据线Data的连接，并且增加了 Cs的第二端与OLED的阳极的连接)，DTFT工作于饱和区以驱动电流流过所述0LED，使其发光，此时，所述存储电容Cs的第二端的电压变为VDD，如此所述存储电容Cs的第一端的电压将发生突变，以使得所述存储电容Cs的第二端和第一端之间的电压差值恒定，所以所述存储电容Cs的第一端的电压即DTFT的栅极电压VA = VDD+Vth-Vdata+VDD，此时，流过所述OLED的电流I的计算公式为由公式(I)所示I = KX (Vgs-Vth)2= KX {(VDD+Vth-Vdata+VDD) -Vth}2= KX (2VDD-Vdata)2 ；公式(I)其中，K为DTFT的电流系数；
WK = Cox-H-;u、Cox, W、L分别为DTFT的场效应迁移率，栅绝缘层单位面积电容、沟道宽度、长度；第三时间段为OLED发光阶段，所述OLED将持续发光到下一帧数据写入。
如此便使得流过所述OLED的电流不受DTFT的阈值电压Vth的影响，以改善流过所述OLED的电流的均匀性，达到OLED面板的亮度的均匀。图5是本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路中的扫描线SCAN输出的扫描信号VSCAN、数据线Data输出的数据信号Vdata、第一控制线CRl输出的控制信号VCRl、第二控制线CR2输出的控制信号VCR2和第三控制线输出的控制信号VCR3的时序图，在图5中，B、C、D分别标示的是第一时间段、第二时间段、第三时间段。本发明还提供了一种像素单元驱动方法，其应用于上述的像素单元驱动电路，所述像素单元驱动方法包括以下步骤像素充电步骤驱动控制单元控制存储电容被充电；像素放电步骤所述驱动控制单元控制所述存储电容通过驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；驱动OLED发光显示步骤所述驱动控制单元控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。根据一种具体实施方式
，所述像素充电步骤包括第一开关元件断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通数据线和所述存储电容的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端的连接，控制所述存储电容被充电；所述像素放电步骤包括所述驱动控制单元断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容通过所述驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；所述驱动OLED发光显示步骤包括所述第一开关元件导通所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通所述存储电容的第二端和所述驱动薄膜晶体管的源极的连接，断开所述数据线和所述存储电容的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变以及所述存储电容的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。本发明还公开了一种像素单元，其包括OLED和上述的像素单元驱动电路，该像素单元驱动电路与OLED的阳极连接，所述OLED的阴极接地。本发明还公开了一种显示装置，包括多个上述像素单元。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种像素单元驱动电路，用于驱动OLED，其特征在于，所述像素单元驱动电路包括驱动薄膜晶体管、第一开关元件、存储电容和驱动控制单元； 所述驱动薄膜晶体管，源极与驱动电源的高电平输出端连接，栅极与所述存储电容的第一端连接，漏极通过所述第一开关元件与所述OLED的阳极连接； 所述存储电容的第二端通过所述驱动控制单元分别与所述驱动薄膜晶体管的源极和数据线连接； 所述驱动薄膜晶体管的栅极通过所述驱动控制单元分别与所述驱动电源的低电平输出端和所述驱动薄膜晶体管的漏极连接； 所述驱动控制单元，用于通过控制所述存储电容充放电，以控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区而所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿Vth，其中，Vth为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压。
2.如权利要求I所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管是p型薄膜晶体管。
3.如权利要求2所述的像素单元驱动电路，其特征在于， 所述第一开关元件是P型薄膜晶体管； 所述第一开关元件，栅极与第一控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述OLED的阳极连接。
4.如权利要求3所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述驱动控制单元包括第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件，其中， 所述驱动效应晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端之间连接有第二开关元件； 所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端之间连接有第三开关元件； 所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极之间连接有第四开关元件; 所述存储电容的第二端与数据线之间连接有第五开关元件。
5.如权利要求4所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件和所述第五开关元件为P型薄膜晶体管； 所述第二开关元件，栅极与第二控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述驱动电源的低电平输出端连接； 所述第三开关元件，栅极与第三控制线连接，源极与所述存储电容的第二端连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的源极连接； 所述第四开关元件，栅极与用于传输控制信号的扫描线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的栅极连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接； 所述第五开关元件，栅极与所述扫描线连接，源极与所述数据线连接，漏极与所述存储电容的第二端连接。
6.一种像素单元驱动方法，其应用于如权利要求I所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述像素单元驱动方法包括以下步骤 像素充电步骤驱动控制单元控制存储电容被充电； 像素放电步骤所述驱动控制单元控制所述存储电容通过驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ； 驱动OLED发光显示步骤所述驱动控制单元控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。
7.如权利要求6所述的像素单元驱动方法，其特征在于， 所述像素充电步骤包括第一开关元件断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通数据线和所述存储电容的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端的连接，控制所述存储电容被充电； 所述像素放电步骤包括所述驱动控制单元断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容通过所述驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ； 所述驱动OLED发光显示步骤包括所述第一开关元件导通所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通所述存储电容的第二端和所述驱动薄膜晶体管的源极的连接，断开所述数据线和所述存储电容的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。
8.一种像素单元，其特征在于，包括OLED和如权利要求I至5中任一权利要求所述的像素单元驱动电路，所述像素单元驱动电路与所述OLED的阳极连接，所述OLED的阴极与驱动电源的低电平输出端连接。
9.一种显示装置，其特征在于，包括多个如权利要求8所述的像素单元。
全文摘要
本发明提供一种像素单元驱动电路和方法、像素单元以及显示装置，所述像素单元驱动电路包括驱动薄膜晶体管、第一开关元件、存储电容和驱动控制单元；驱动薄膜晶体管，源极与驱动电源的高电平输出端连接，栅极与存储电容的第一端连接，漏极通过第一开关元件与OLED的阳极连接；存储电容的第二端通过驱动控制单元分别与驱动薄膜晶体管的源极和数据线连接；驱动薄膜晶体管的栅极通过驱动控制单元分别与驱动电源的低电平输出端和驱动薄膜晶体管的漏极连接；本发明通过控制存储电容充放电，以控制驱动薄膜晶体管工作于饱和区而驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿驱动薄膜晶体管的阈值电压，解决OLED面板亮度不均匀和亮度衰减的问题。
文档编号G09G3/32GK102708789SQ20111039394
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者吴博, 祁小敬, 谭文, 高永益 申请人: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
技术领域：
本发明涉及有机发光显示领域，尤其涉及ー种AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)的像素单元驱动电路和方法、像素単元以及显示装置。
背景技术：
现有的像素単元驱动电路如图I所示，该驱动电路包括两个晶体管和ー个电容，其中一个晶体管为开关管Tl，由扫描线输出 的扫描信号Vscan所控制，目的是为了控制数据线Data上的数据信号Vdata的输入，另ー个晶体管为驱动管T2，控制OLED发光；Cs为存储电容，用于在非扫描期间维持对驱动管T2所施加的电压，上述电路被称为2T1C像素単元驱动电路。AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode,有源矩阵有机发光二极管)能够发光是由驱动晶体管在饱和状态时产生的电流所驱动，因为输入相同的灰阶电压时，所述驱动晶体管的不同的阈值电压会导致产生不同的驱动电流，造成电流的不一致性。而LTPS (低温多晶硅技术)制程上阈值电压Vth的均匀性非常差，同时Vth也有漂移，因此传统的2T1C像素单元驱动电路的亮度均匀性一直很差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种像素单元驱动电路和方法、像素単元以及显示装置，以提高OLED面板亮度均匀度。为了达到上述目的，本发明提供了一种像素単元驱动电路，用于驱动0LED，所述像素单元驱动电路包括驱动薄膜晶体管、第一开关元件、存储电容和驱动控制単元；所述驱动薄膜晶体管，源极与驱动电源的高电平输出端连接，栅极与所述存储电容的第一端连接，漏极通过所述第一开关元件与所述OLED的阳极连接；所述存储电容的第二端通过所述驱动控制単元分别与所述驱动薄膜晶体管的源极和数据线连接；所述驱动薄膜晶体管的栅极通过所述驱动控制単元分别与所述驱动电源的低电平输出端和所述驱动薄膜晶体管的漏极连接；所述驱动控制单元，用于通过控制所述存储电容充放电，以控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区而所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿Vth，其中，Vth为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压。实施时，所述驱动薄膜晶体管是P型薄膜晶体管。实施时，所述第一开关元件是P型薄膜晶体管；所述第一开关元件，栅极与第一控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述OLED的阳极连接。实施时，所述驱动控制单元包括第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件，其中，
所述驱动效应晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端之间连接有第二开关兀件；所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端之间连接有第三开关元件；所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极之间连接有第四开关元件；所述存储电容的第二端与数据线之间连接有第五开关元件。
实施时，所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件和所述第五开关元件为P型薄膜晶体管；所述第一开关元件，栅极与第一控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述OLED的阳极连接；所述第二开关元件，栅极与第二控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述驱动电源的低电平输出端连接；所述第三开关元件，栅极与第三控制线连接，源极与所述存储电容的第二端连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的源极连接；所述第四开关元件，栅极与用于传输控制信号的扫描线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的栅极连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接；所述第五开关元件，栅极与所述扫描线连接，源极与所述数据线连接，漏极与所述存储电容的第二端连接。本发明还提供了一种像素単元驱动方法，其应用于上述的像素单元驱动电路，所述像素単元驱动方法包括以下步骤像素充电步骤驱动控制単元控制存储电容被充电；像素放电步骤所述驱动控制单元控制所述存储电容通过驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；驱动OLED发光显示步骤所述驱动控制单元控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。实施时，所述像素充电步骤包括第一开关元件断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通数据线和所述存储电容的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端的连接，控制所述存储电容被充电；所述像素放电步骤包括所述驱动控制单元断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容通过所述驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；所述驱动OLED发光显示步骤包括所述第一开关元件导通所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通所述存储电容的第二端和所述驱动薄膜晶体管的源极的连接，断开所述数据线和所述存储电容的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变以及所述存储电容的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。本发明还提供了一种像素単元，包括OLED和上述的像素单元驱动电路，所述像素单元驱动电路与所述OLED的阳极连接，所述OLED的阴极与驱动电源的低电平输出端连接。本发明还提供了一种显示装置，包括多个上述的像素単元。与现有技术相比，本发明所述的像素单元驱动电路和方法像素単元以及显示装置，通过驱动控制单元控制驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿驱动OLED的驱动薄膜晶体管的阈值电压，从而解决OLED面板亮度不均匀和亮度衰减的问题。
图I是现有的2T1C像素单元驱动电路的电路图；图2是本发明第一实施例所述的像素单元驱动电路的电路图；图3是本发明第二实施例所述的像素单元驱动电路的电路图；图4是本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路的电路图；图4A是本发明第三实施例所述的像素単元驱动电路处于第一时间段时的等效电路的电路图；图4B是本发明第三实施例所述的像素単元驱动电路处于第二时间段时的等效电路的电路图；图4C是本发明第三实施例所述的像素単元驱动电路处于第三时间段时的等效电路的电路图；图5是本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路中的各信号的时序图。
具体实施例方式本发明提供了一种像素单元驱动电路和方法、像素単元以及显示装置，利用ニ极管接法(Diode Connection)并通过控制存储电容放电以使得驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿驱动OLED的驱动薄膜晶体管的阈值电压，从而解决OLED面板亮度不均匀和亮度衰减的问题。如图2所示，本发明第一实施例所述的像素单元驱动电路，用于驱动0LED，包括驱动薄膜晶体管DTFT、第一开关元件21、存储电容Cs和驱动控制単元22 ；所述驱动薄膜晶体管DTFT，源极与驱动电源的输出电压为VDD的高电平输出端连接，栅极与所述存储电容Cs的第一端连接，漏极通过所述第一开关元件21与所述OLED的阳极连接；所述存储电容Cs的第二端通过所述驱动控制単元22分别与所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和数据线Data连接；所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极通过所述驱动控制単元22分别与所述驱动电源的输出电压为VSS的低电平输出端和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极连接；所述驱动控制单元22，用于通过控制所述存储电容Cs充放电，以控制所述驱动薄膜晶体管DTFT工作于饱和区而所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压补偿Vth，其中，Vth为所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压；在具体实施时，所述驱动控制单元22还分别与控制线CR和用于传输控制信号的扫描线SCAN连接。根据ー种具体实施方式
，在该实施例中，所述驱动薄膜晶体管DTFT是P型薄膜晶体管。该第一实施例所述的像素单元驱动电路在工作时，所述第一开关元件21在第一时间段和第二时间段断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接，在第三时间段导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接；
所述驱动控制单元22在所述第一时间段控制所述存储电容Cs被充电；所述驱动控制单元22在所述第二时间段控制所述存储电容Cs通过所述驱动薄膜晶体管DTFT放电，直至所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；所述驱动控制单元22在第三时间段控制所述驱动薄膜晶体管DTFT工作于饱和区，并控制所述存储电容Cs两端的电压差值不变以及所述存储电容Cs的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压 Vth。进ー步地，该第一实施例所述的像素单元驱动电路在工作吋，在第一时间段，第一开关元件21断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元22导通数据线Data和所述存储电容Cs的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和所述存储电容Cs的第二端的连接，控制所述存储电容Cs被充电；在第二时间段，所述驱动控制单元22断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容Cs通过所述驱动薄膜晶体管DTFT放电，直至所述驱动薄膜晶体管TFT的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压Vth ；在第三时间段，所述第一开关元件21导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元22导通所述存储电容Cs的第二端和所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极的连接，断开所述数据线Data和所述存储电容Cs的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管DTFT工作于饱和区，并控制所述存储电容Cs两端的电压差值不变以及所述存储电容Cs的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管DTFT的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管DTFT驱动OLED发光。实施吋，在该实施例所述的像素単元驱动电路中，所述驱动控制单元包括第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件，其中，所述驱动效应晶体管DTFT的漏极和所述驱动电源的低电平输出端之间连接有第ニ开关元件；所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和所述存储电容Cs的第二端之间连接有第三开关元件；
所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极之间连接有第四开关元件；所述存储电容Cs的第二端与数据线Data之间连接有第五开关元件；在第一时间段，所述第五开关元件导通所述数据线Data和所述存储电容Cs的第ニ端的连接，所述第四开关元件导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接，所述第二开关元件导通所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，所述第三开关元件断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极和所述存储电容Cs的第二端的连接；在第二时间段，所述第二开关元件断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极与所述 驱动电源的低电平输出端的连接；在第三时间段，所述第三开关元件导通所述存储电容Cs的第二端和所述驱动薄膜晶体管DTFT的源极的连接，所述第五开关元件断开所述数据线Data和所述存储电容Cs的第二端的连接，所述第四开关元件断开所述驱动薄膜晶体管DTFT的栅极和所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极的连接。如图3所示，本发明第二实施例所述的像素单元驱动电路的电路图。本发明第二实施例所述的像素単元驱动电路是基于本发明第一实施例所述的像素単元驱动电路。在本发明第二实施例所述的像素单元驱动电路中，所述第一开关元件21是标号 为Tl的第一开关TFT，Tl是P型薄膜晶体管；Tl的栅极与第一控制线CRl连接，Tl的源极与所述驱动薄膜晶体管DTFT的漏极连接，Tl的漏极与所述OLED的阳极连接。如图4所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路的电路图，该第三实施例所述的像素単元驱动电路采用6T1C电路，通过补偿Vth，以使得驱动TFT的驱动电流与所述驱动TFT的阈值电压Vth无关，达到电流一致，改善均匀性和可靠性。该第三实施例所述的像素单元驱动电路基于该第二实施例所述的像素単元驱动电路；在该第三实施例所述的像素单元驱动电路中，所述第一开关元件为标号为Tl的第一开关TFT，所述第二开关元件为标号为T2的第二开关TFT，所述第三开关元件为标号为T3的第三开关TFT，所述第四开关元件为标号为T4的第四开关TFT，所述第五开关元件为标号为T5的第五开关TFT ;所述驱动薄膜晶体管是标号为DTFT的驱动TFT，所述驱动电源的低电平输出端为接地端，其中，T1、T2、T3、T4、T5 和 DTFT 为 ρ 型 TFT，p 型 TFT 的阈值电压 Vth < 0，并 DTFT 的源极直接连接所述电源线，为恒流型接法；T2的漏极接地，T2的源极与所述T4的漏极连接；Tl的漏极与所述OLED的阳极连接，Tl的源极与DTFT的漏极和T4的漏极连接；T3的源极与存储电容Cs的第二端连接，T3的漏极与DTFT的源极连接；T4的源极与DTFT的栅极连接，T4的漏极与Tl的源极和T2的源极连接；T5的源极与数据线Data连接，T5的漏极与所述存储电容Cs的第二端连接；DTFT的栅极与所述存储电容Cs的第一端连接，DTFT的源极与驱动电源的输出电压为VDD的高电平输出端连接；
T4的栅极和所述T5的栅极与用于传输控制信号的扫描线SCAN连接；T2的栅极与第二控制线CR2连接，Tl的栅极与第一控制线CRl连接，T3的栅极与第三控制线CR3连接。该第三实施例所述的像素单元驱动电路采用6T1C电路通过补偿DTFT的Vth，以使得DTFT的驱动电流I = KX (Vgs-Vth)2与Vth无关，达到电流一致，改善均匀性。如图4A所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路工作时，在第一时间段，即预充电阶段，所述扫描线SCAN和所述第二控制线CR2输出低电位，所述第一控制线CRl和所述控制线CR3输出高电位，以控制Tl和T3关闭，并控制T2、T4和T5导通(在图4A中，由于T2、T4和T5导通，因此未示出T2、T4和T5，而是以导线替代；并且，由于Tl关闭则DTFT的漏极与OLED之间的通路关断，因此图4A中未示出Tl和OLED ;由于T3关闭，因此图4A中未示出T3)，数据线Data上的电压Vdata输入，所述存储电容Cs被充电，DTFT 的栅极(即A点)和漏极的电压均为0，DTFT的源极电压为所述电源线上的电压VDD，因此DTFT的栅源电压Vgs = -VDD,其远小于DTFT的阈值电压Vth，此时DTFT实为一个二极管进入饱和状态。如图4B所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路工作时，在第二时间段，所述第二控制线CR2输出高电位，以控制T2关闭，A点(即DTFT的栅极)断开与地线GND的连接，(图4B与图4A的区别在于，由于T2关闭，因此A点断开与地线的连接)所述存储电容Cs经过T4和DTFT开始放电，直到DTFT的栅源极电压Vgs为阈值电压Vth，即DTFT的栅极电压VA = VDD+Vth，此时所述存储电容Cs的第二端和第一端之间的电压差值为 Vdata-VDD-Vth。如图4C所示，本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路工作时，在第三时间段，所述扫描线SCAN输出高电位，以控制T4、T5关闭，所述第三控制线CR3输出低电位，以控制T3打开，所述第一控制线CRl输出低电位，以控制Tl打开(图4C与图4B的区别在于，由于TI开启，因此增加了 DTFT的漏极与OLED的阳极的连接；并且由于T4关闭，则A点断开了与DTFT的漏极的连接；由于T5关闭、T3打开，因此Cs的第二端断开与数据线Data的连接，并且增加了 Cs的第二端与OLED的阳极的连接)，DTFT工作于饱和区以驱动电流流过所述0LED，使其发光，此时，所述存储电容Cs的第二端的电压变为VDD，如此所述存储电容Cs的第一端的电压将发生突变，以使得所述存储电容Cs的第二端和第一端之间的电压差值恒定，所以所述存储电容Cs的第一端的电压即DTFT的栅极电压VA = VDD+Vth-Vdata+VDD，此时，流过所述OLED的电流I的计算公式为由公式(I)所示I = KX (Vgs-Vth)2= KX {(VDD+Vth-Vdata+VDD) -Vth}2= KX (2VDD-Vdata)2 ；公式(I)其中，K为DTFT的电流系数；
WK = Cox-H-;u、Cox, W、L分别为DTFT的场效应迁移率，栅绝缘层单位面积电容、沟道宽度、长度；第三时间段为OLED发光阶段，所述OLED将持续发光到下一帧数据写入。
如此便使得流过所述OLED的电流不受DTFT的阈值电压Vth的影响，以改善流过所述OLED的电流的均匀性，达到OLED面板的亮度的均匀。图5是本发明第三实施例所述的像素单元驱动电路中的扫描线SCAN输出的扫描信号VSCAN、数据线Data输出的数据信号Vdata、第一控制线CRl输出的控制信号VCRl、第二控制线CR2输出的控制信号VCR2和第三控制线输出的控制信号VCR3的时序图，在图5中，B、C、D分别标示的是第一时间段、第二时间段、第三时间段。本发明还提供了一种像素单元驱动方法，其应用于上述的像素单元驱动电路，所述像素单元驱动方法包括以下步骤像素充电步骤驱动控制单元控制存储电容被充电；像素放电步骤所述驱动控制单元控制所述存储电容通过驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；驱动OLED发光显示步骤所述驱动控制单元控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。根据一种具体实施方式
，所述像素充电步骤包括第一开关元件断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通数据线和所述存储电容的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端的连接，控制所述存储电容被充电；所述像素放电步骤包括所述驱动控制单元断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容通过所述驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ；所述驱动OLED发光显示步骤包括所述第一开关元件导通所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通所述存储电容的第二端和所述驱动薄膜晶体管的源极的连接，断开所述数据线和所述存储电容的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变以及所述存储电容的第二端的电压稳定，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。本发明还公开了一种像素单元，其包括OLED和上述的像素单元驱动电路，该像素单元驱动电路与OLED的阳极连接，所述OLED的阴极接地。本发明还公开了一种显示装置，包括多个上述像素单元。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种像素单元驱动电路，用于驱动OLED，其特征在于，所述像素单元驱动电路包括驱动薄膜晶体管、第一开关元件、存储电容和驱动控制单元； 所述驱动薄膜晶体管，源极与驱动电源的高电平输出端连接，栅极与所述存储电容的第一端连接，漏极通过所述第一开关元件与所述OLED的阳极连接； 所述存储电容的第二端通过所述驱动控制单元分别与所述驱动薄膜晶体管的源极和数据线连接； 所述驱动薄膜晶体管的栅极通过所述驱动控制单元分别与所述驱动电源的低电平输出端和所述驱动薄膜晶体管的漏极连接； 所述驱动控制单元，用于通过控制所述存储电容充放电，以控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区而所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿Vth，其中，Vth为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压。
2.如权利要求I所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述驱动薄膜晶体管是p型薄膜晶体管。
3.如权利要求2所述的像素单元驱动电路，其特征在于， 所述第一开关元件是P型薄膜晶体管； 所述第一开关元件，栅极与第一控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述OLED的阳极连接。
4.如权利要求3所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述驱动控制单元包括第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和第五开关元件，其中， 所述驱动效应晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端之间连接有第二开关元件； 所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端之间连接有第三开关元件； 所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极之间连接有第四开关元件; 所述存储电容的第二端与数据线之间连接有第五开关元件。
5.如权利要求4所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件和所述第五开关元件为P型薄膜晶体管； 所述第二开关元件，栅极与第二控制线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接，漏极与所述驱动电源的低电平输出端连接； 所述第三开关元件，栅极与第三控制线连接，源极与所述存储电容的第二端连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的源极连接； 所述第四开关元件，栅极与用于传输控制信号的扫描线连接，源极与所述驱动薄膜晶体管的栅极连接，漏极与所述驱动薄膜晶体管的漏极连接； 所述第五开关元件，栅极与所述扫描线连接，源极与所述数据线连接，漏极与所述存储电容的第二端连接。
6.一种像素单元驱动方法，其应用于如权利要求I所述的像素单元驱动电路，其特征在于，所述像素单元驱动方法包括以下步骤 像素充电步骤驱动控制单元控制存储电容被充电； 像素放电步骤所述驱动控制单元控制所述存储电容通过驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ； 驱动OLED发光显示步骤所述驱动控制单元控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并控制所述存储电容两端的电压差值不变，以使得所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。
7.如权利要求6所述的像素单元驱动方法，其特征在于， 所述像素充电步骤包括第一开关元件断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通数据线和所述存储电容的第二端的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，导通所述驱动薄膜晶体管的漏极和所述驱动电源的低电平输出端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的源极和所述存储电容的第二端的连接，控制所述存储电容被充电； 所述像素放电步骤包括所述驱动控制单元断开所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述驱动电源的低电平输出端的连接，控制所述存储电容通过所述驱动薄膜晶体管放电，直至所述驱动薄膜晶体管的栅源电压为所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth ； 所述驱动OLED发光显示步骤包括所述第一开关元件导通所述驱动薄膜晶体管的漏极与所述OLED的连接；所述驱动控制单元导通所述存储电容的第二端和所述驱动薄膜晶体管的源极的连接，断开所述数据线和所述存储电容的第二端的连接，断开所述驱动薄膜晶体管的栅极和所述驱动薄膜晶体管的漏极的连接，控制所述驱动薄膜晶体管工作于饱和区，并所述驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿所述驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth，通过所述驱动薄膜晶体管驱动OLED发光。
8.一种像素单元，其特征在于，包括OLED和如权利要求I至5中任一权利要求所述的像素单元驱动电路，所述像素单元驱动电路与所述OLED的阳极连接，所述OLED的阴极与驱动电源的低电平输出端连接。
9.一种显示装置，其特征在于，包括多个如权利要求8所述的像素单元。
全文摘要
本发明提供一种像素单元驱动电路和方法、像素单元以及显示装置，所述像素单元驱动电路包括驱动薄膜晶体管、第一开关元件、存储电容和驱动控制单元；驱动薄膜晶体管，源极与驱动电源的高电平输出端连接，栅极与存储电容的第一端连接，漏极通过第一开关元件与OLED的阳极连接；存储电容的第二端通过驱动控制单元分别与驱动薄膜晶体管的源极和数据线连接；驱动薄膜晶体管的栅极通过驱动控制单元分别与驱动电源的低电平输出端和驱动薄膜晶体管的漏极连接；本发明通过控制存储电容充放电，以控制驱动薄膜晶体管工作于饱和区而驱动薄膜晶体管的栅源电压补偿驱动薄膜晶体管的阈值电压，解决OLED面板亮度不均匀和亮度衰减的问题。
文档编号G09G3/32GK102708789SQ20111039394
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者吴博, 祁小敬, 谭文, 高永益 申请人: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
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