一种像素单元电路、像素阵列、面板及面板驱动方法
专利名称：一种像素单元电路、像素阵列、面板及面板驱动方法
技术领域：
本发明涉及电学领域，特别涉及一种像素单元电路、像素阵列、面板及面板驱动方法。
背景技术：
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的显示中。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 (铟锡氧化物半导体)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(Active Matrix OLED, AM0LED)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。而AMOLED像素电路在工作过程中，由于TFT的阈值电压非均匀性、OLED的非均匀性或IR Drop (电阻压降，即在背板中靠近ARVDD电源供电位置的电源电压比离电源供电位置较远区域的电源电压要高的现象)等现象会造成电路不稳定，OLED亮度不均，从而影响整个像素电路阵列。因此，现有技术中对OLED驱动电路做出了改进，使OLED驱动电路同时进行像素补偿。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。其中电压式驱动方法与传统AMLCD驱动方法类似，由驱动集成芯片提供一个表灰阶的电压信号，该电压信号会在像素电路内部被转化为电流信号，从而驱动OLED，这种方法具有驱动速度快，实现简单的优点，适合驱动大尺寸面板，被业界广泛采用。图I所示为现有技术中第一种用于驱动OLED的电压式驱动电路。其中T2将数据线上的电压信号传输到Tl的栅极，Tl将接收的数据电压信号转换为相应的数据电流信号提供给0LED。在正常工作时，Tl处于饱和区，其电流可表示为Ioled =~ Up ' Cox · — · (Vdata - ARVDD - Vthp)2( I )
2L其中μ P为载流子迁移率，Cox为栅极氧化层电容，W/L为TFT的宽长比，Vdata为数据电压，ARVDD为AMOLED背板正电源，为所有像素单元电路所共享，Vthp为Tl的阈值电压。由上式可知，如果不同像素单元电路之间驱动TFT(即图I中的Tl)的Vthp不同，即使送入的数据电压相同，则送入OLED的电流存在差异；同时如果各像素实际施加的ARVDD不同，则送入OLED的电流也会存在差异。图2Α所示为现有技术中第二种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图，及图2Β所示该电压式驱动电路的时序控制示意图。此电路中，加在Τ2栅极的电压为Vdata+Vthp,与电源电压VDD无关，因此该电路能够补偿IRDrop，但不能补偿TFT的非均匀性。图3A所示为现有技术中第三种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图，及图3B为该电压式驱动电路的时序控制示意图。这种电路结构实际加在Tl管栅极的电压与Tl的阈值电压Vth和电源电压ELVDD均无关，可以补偿驱动管Tl的阈值电压非均匀性和IRDrop0但这种电路需要4个TFT和2个电容，且实际加在Tl管栅极的电压与两个电容的比例有关，而在此电路中两个电容的大小相差不多，输入电压动态范围较小。图4A所示为现有技术中第四种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图，及图4B为该电压式驱动电路的时序控制示意图。这种电路中输入OLED的电流恒定，可以补偿OLED的非均匀性，但加在Tl管的栅极电压与Tl的阈值电压Vth和电源电压ELVDD均相关，不能补偿驱动管Tl的阈值电压非均匀性和IR Drop。
发明内容
本发明实施例提供一种像素单元电路、像素阵列、OLED面板及OLED面板驱动方法，用于实现对TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop的补偿，同时提高开口率。本发明实施例中像素单元电路包括用于使所述驱动电路正常工作的预冲电路、用于补偿所述驱动电路的阈值电压的补偿电路、用于保持所述驱动电路的控制端及输入端的电压的保持电路、用于驱动所述发光电路的驱动电路、用于发光的发光电路、用于向所述预冲电路提供电压的第一电源端子、用于向所述驱动电路提供电压的第二电源端子、用于向所述发光电路提供电压的第三电源端子、用于控制所述预冲电路工作或关断的扫描控制端、用于控制所述保持电路工作或关断的第一控制端及用于控制所述补偿电路工作或关断的第二控制端；其中所述预冲电路的输入端与所述第一电源端子相连，其第一输出端与所述保持电路的输入端相连，其第二输出端与所述补偿电路的输入端及所述驱动电路的控制端相连，其控制端与所述扫描控制端相连；所述补偿电路的输出端与所述驱动电路的输出端及所述发光电路的输入端相连，其控制端与所述第二控制端相连；所述保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端及所述第二电源端子相连，其控制端与所述第一控制端相连。所述预冲电路包括第四晶体管及第一电容；所述补偿电路包括第二晶体管；所述保持电路包括第三晶体管；所述驱动电路包括第一晶体管；所述发光电路包括有机发光二极管OLED ;所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连，栅极与所述第一控制端相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描控制端相连，源极与所述第一电源端子相连。
所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管均为薄膜场效应晶体管TFT。本发明还提供一种像素电路阵列，该像素电路阵列包括扫描线数据线；还包括如上所述的像素单元电路，所述像素电路阵列由所述扫描线及所述数据线交叉限定的所述像素单元电路构成。本发明提供的一种OLED面板，包括如上所述的像素电路阵列。
本发明提供的一种OLED面板驱动方法，应用于如上的OLED面板，像素单元电路中的预冲电路包括第四晶体管及第一电容；补偿电路包括第二晶体管；保持电路包括第三晶体管；驱动电路包括第一晶体管；发光电路包括有机发光二极管0LED，该方法包括以下步骤所述扫描线通过扫描控制端输出有效信号，使所述第四晶体管导通，所述第一控制端及所述第二控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第三晶体管截止；通过向第一晶体管的栅极输入有效信号，使所述第一晶体管导通；第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极。在第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳 极之前还包括步骤第一电源端子及第二电源端子均输出第一电平信号，第三电源端子输出第二电平信号。所述第二控制端输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等。在所述第二晶体管导通之前还包括步骤所述第一电源端子的输出电压变为当前帧的数据电压。所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压均等于所述第二电源端子的输出电压。在所述第二电源端子输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等之后还包括步骤第二电源端子输出直流参考电压。还包括如下步骤向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通；所述第二控制端及所述扫描控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第四晶体管截止，通过所述第一晶体管的漏极将数据电流送入所述0LED。在向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通之前还包括步骤所述第二电源端子输出第二电平信号，所述第三电源端子输出第一电平信号。采用本发明的像素单元电路，送入OLED的电流恒定，且与TFT的阈值电压及电源电压均无关，因此可以补偿TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop。而开口率是除去每一个像素的配线部、晶体管部后的光线通过部分的面积和每一个像素整体的面积之间的比例，则采用的器件越少，光线通过的部分越大，因此本发明实施例因采用的器件较少，可以有效提闻开口率。
图I为现有技术中第一种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图；图2A为现有技术中第二种用于驱动OLED的电压式驱动电路及时序控制示意图；图2B为现有技术中第二种用于驱动OLED的电压式驱动电路的时序控制示意图；图3A为现有技术中第三种用于驱动OLED的电压式驱动电路及时序控制示意图；图3B为现有技术中第三种用于驱动OLED的电压式驱动电路的时序控制示意图；图4A为现有技术中第四种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图4B为现有技术中第四种用于驱动OLED的电压式驱动电路的时序控制示意图；图5为本发明实施例中OLED面板的主要结构图；图6A为本发明实施例中像素单元电路的主要结构图；图6B为本发明实施例中像素单元电路的详细结构图；图7为本发明实施例中OLED面板驱动方法的主要流程图。
具体实施例方式本发明实施例中OLED面板包括第一电源端子、第二电源端子、第三电源端子及像素电路阵列；所述像素电路阵列由像素单元电路构成；所述像素电路阵列还包括扫描线；所述像素单元电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容及OLED ;所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描线相连；所述第四晶体管的源极与所述第一电源端子相连。采用本发明实施例所提供的像素单元电路，使送入OLED的电流与TFT的阈值电压及电源电压均无关，因此可以补偿TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop0且采用的器件较少，可以有效提高开口率。参见图5，本发明实施例中面板包括像素电路阵列501。所述OLED面板还包括控制单元502，为像素电路阵列提供控制信号。所述面板为OLED面板。像素电路阵列501包括扫描线、数据线和像素单元电路，像素电路阵列501是由扫描线和数据线交叉限定的像素单元电路构成。参见图6A，本发明实施例中像素单元电路包括用于使所述驱动电路正常工作的预冲电路601、用于补偿驱动电路604的阈值电压的补偿电路602、用于保持所述驱动模块的控制端及输入端的电压的保持电路603、用于驱动发光电路的驱动电路604、用于发光的发光电路605、用于向预冲电路601提供电压的第一电源端子606、用于向驱动电路604提供电压的第二电源端子607、用于向发光电路605提供电压的第三电源端子608、用于控制预冲电路601工作或关断的扫描控制端609、用于控制保持电路603工作或关断第一控制端610及用于控制补偿电路602工作或关断第二控制端611。预冲电路601的输入端与第一电源端子606相连，预冲电路601的第一输出端与保持电路602的输入端相连，预冲电路601的第二输出端与补偿电路602的输入端及驱动电路604的控制端相连，预冲电路601的控制端与扫描控制端609相连，补偿电路602的输出端与驱动电路604的输出端及发光电路605的输入端相连，补偿电路602的控制端与第二控制端611相连，保持电路603的输出端与驱动电路604的输入端及第二电源端子607相连，保持电路603的控制端与第一控制端610相连,发光电路605的输出端与第三电源端子608相连。第一控制端610与第二控制端611均连接到控制单元502，由控制单元502通过第一控制端610和第二控制端611输出不同的控制信号。扫描控制端609与像素电路阵列中的扫描线相连，扫描线通过扫描控制端609为预冲电路601提供控制信号。第一电源端子606连接像素电路阵列501中的数据线。第二电源端子607及第三电源端子608分别连接到不同的电源电压端。第一电源端子606、第二电源端子607及第三电源端子608分别与不同的电源电压端相连，用于为像素电路阵列501提供电源电压。参见图6B。预冲电路601包括第四晶体管(以下简称T4)及第一电容(以下简称Cl)，预冲电路601的第一输出端为图6B中的NI端，第二输出端为图6B中的N2端；补偿电路602包括第二晶体管(以下简称T2);保持电路603包括第三晶体管(以下简称T3);驱动电路604包括第一晶体管(以下简称Tl);发光电路605包括0LED。预冲电路601的输入端是指T4的源极端，输出端是指T4的漏极端，补偿电路602的输入端是指T2的源极端，输出端是指T2的漏极端，保持电路603的输入端是指T3的源极端，输出端是指T3的漏极端，驱动电路604的输入端是指Tl的源极端，输出端是指Tl的漏极端，发光电路605的输入端是指发光二极管T5的阳极端。T4导通，则预冲电路601工作，T4截止，预冲电路601关断；T3导通，保持电路603工作，Τ3截止，保持电路603关断；Τ2导通，补偿电路602工作，Τ2截止，补偿电路602关断。Tl的栅极与Cl的一端及Τ2的源极相连；T1的源极与所述T3的漏极及第二电源 端子607 (第二电源端子607的输出端即图6B中的VP端)相连；T1的漏极连接T2的漏极及OLED的阳极；T3的源极与Cl的另一端及Τ4的漏极相连，Τ3的栅极与第一控制端610相连；Τ4的栅极连接扫描控制端609 ；Τ4的源极连接第一电源端子606 (第一电源端子606的输出端即图6Β中的VD端)。Τ2的栅极连接第二控制端611 (即图6Β中的VC端)，第二控制端611为Τ2提供第二控制信号，Τ3的栅极连接第一控制端610 (即图6Β中的EM端)，第一控制端610为Τ3提供第一控制信号。其中，OLED可以等效为一个发光二极管Τ5与一个电容Qmd的并联，OLED的阳极即为发光二极管Τ5的阳极，即图6Β中的Ν3点，即发光电路608的输入端,发光电路608的输出端即发光二极管Τ5的阴极端。发光二极管Τ5的阴极连接第三电源端子608。所述第一控制信号及第二控制信号均为OLED面板上的控制单元502所提供，控制单元502用于控制第一控制信号及第二控制信号，即控制单元502分别通过第二控制端611和第一控制端610来控制Τ2和Τ3的栅极电压。其中，本发明实施例中第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管可以均为TFT，本发明实施例中所有TFT均以P型TFT为例。本领域技术人员也可以对本发明做出变型，例如本发明中的TFT也可以用N型TFT，则电路结构和控制信号时序也需进行相应更改，其工作原理也与P型TFT构成的像素电路类似，本领域技术人员根据本发明的思想自然知道如何用N型TFT实现本发明。本发明实施例中对OLED的驱动可以分为三个阶段初始化阶段、补偿阶段及保持阶段。初始化阶段第一电源端子606(VD)及第二电源端子607 (VP)输出低电源电平(ARVSS)，第三电源端子608 (VN)输出高电源电平(ARVDD)。OLED在电学性能上可以等效为一个发光二极管T5和第二电容(以下简称为Cmd)相并联，因此OLED反相截止。图6B中NI点在上一阶段存储的电压为ARVDD，N2点在上一阶段存储的电压为ARVDD-Vdata (n-l)+VREF+Vthp，则可知Cl的压降为-Vdata(n-l)+VREF+Vthp。其中，Vdata(n_l)为上一帧输入的数据电压，VREF为直流参考电压，Vthp为Tl的阈值电压(Vthp < O)。此时扫描线输出低电源电平(VGL)，控制EM和VC为高电源电平(VGH)。T1、T4导通，T2、T3截止，经过T4将低电源电平ARVSS传输到NI点，由于Cl的自举效应，Ν2点电压变为ARVSS-Vdata(n-1)+VREF+Vthp，即用NI点电压减去Cl的压降。本发明实施例通过合理选取VREF，使-Vdata(n-1)+VREF < O,即Ν2点电压为低电平，则Tl导通，N3点电压也为ARVSS。之后，VD端的输出电压由ARVSS变为当前帧的数据电压Vdata(n)，VP保持低电源电平(ARVSS)，VN保持高电源电平(ARVDD)。此时Ν2点电压变为V_(n)-VDATA(n-l)+VREF+Vthp，即用NI点电压减去Cl的压降。N3点电压保持为ARVSS。控制VC变为低电源电平(VGL)，T2导通，Cl和OLED等效电路中的电容Qmd串联，Ν2、Ν3点最终电压根据电荷守恒原理可得(其中，Τ2导通后，Ν2点也称为Vinit点)[-Vdata(n-l)+VREF+Vthp] · C6+(ARVSS-ARVDD) · Coled = Vinit · (C6+C0LED) (I)因此有
由于ARVSS-ARVDD < O，且通常 Coled > > C6，则Vinit ^ ARVSS-ARVDD (3)N2点和N3点的电压相等，为VINIT。即本阶段完成了对N2点和N3点电压的预冲。补偿阶段VD端输出当前帧的数据电压Vdata (n)、VP端输出直流参考电压(VREF)，VN端输出高电源电平信号(ARVDD)，则OLED保持反相截止。控制扫描线(SCAN端)和VC为低电源电平(VGL)，EM高电源电平(VGH)。在这个阶段，由于VREF > 0，且N2、N3点的初始电压Vim< O,因此Tl此时相当于一个导通的二极管，电流自VREF端流向N3点，为N3点进行充电，直至N3点电压升高至VREF+Vthp (即VREF加上Tl的阈值电压)后，Tl截止。在补偿阶段结束时，存储在Cl两端的电荷为(VREF+Vthp-VDATA(n)) -C6,因为T4工作在线性区，因此没有阈值电压的损耗。保持阶段VP端输出高电源电平(ARVDD)，VN端输出低电源电平(ARVSS)，OLED正向导通。控制SCAN、VC为高电源电平(VGH)，EM为低电源电平(VGL)，Tl、T3导通，T2、T4截止，Cl连接在Tl的栅源之间，用于保持Tl的Ves(即栅源电压)，其存储的电荷保持不变。NI点通过T3连接到ARVDD，由于Cl的自举效应，N2点电压变为ARVDD-Vdata (n)+VREF+Vthp (即NI点电压减去Cl的压降)。Tl的Ves保持为VREF+Vthp-VDATA (η)(即ARVDD减去Ν2点电压)。此时流过Tl的电流为Ioled =^p-Cox~-[yREF + yihp-VDATA(n)-Vthpf(4)因此有Ioled =1.μρ.Οοχ.^-.[VREF-Vdata(H)]2( 5 )由公式(5)可知，流过Tl的电流与Tl的阈值电压和电源电压ARVDD均无关，因此通过以上三个阶段，基本实现了对TFT的阈值电压非均匀性以及IRDrop的补偿。只要输入的直流参考电压VREF及数据电压Vdata (η)恒定，则流过Tl的电流恒定，有效补偿了 OLED的非均匀性。以下通过流程详细介绍OLED面板驱动方法。参见图7，本发明实施例中OLED面板驱动的主要方法流程如下
步骤701 :扫描控制端609输出有效信号，使所述第四晶体管导通，所述第一控制端610及所述第二控制端611输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第三晶体管截止。本发明实施例结合图6B来进行说明。步骤702 :通过向第一晶体管的栅极输入有效信号，使所述第一晶体管导通。步骤703 :第二电源端子607输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极。第一电源端子606及第ニ电源端子607均输出第一电平信号，扫描线通过扫描控制端609输出有效信号,第三电源端子608输出第二电平信号,其中本发明实施例中第一电平信号可以是低电源电平信号(ARVSS)，第二电平信号可以是高电源电平信号(ARVDD)，本发明实施例中有效信号可以是低电平信号。同时使第一控制信号及第ニ控制信号均为无效信号。像素单元电路中OLED的阳极即为图6B中的N3点。之后，第一电源端子606的输出电压变为当前帧的数据电压，控制単元502通过第 ニ控制端611输出有效信号，使第二晶体管导通，且使第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等，均等于第二电源端子607的输出电压。本发明实施例中有效信号可以是低电平信号。第二控制端611与第二晶体管的栅极相连，控制单元502通过第二控制端611向第二晶体管的栅极输出有效信号，则第二晶体管导通。第二电源端子607输出直流參考电压。第二电源端子607输出第二电平信号,第三电源端子608输出第一电平信号。向第一晶体管的栅极输出有效信号，使第一晶体管导通，及第一控制端610输出有效信号，使第三晶体管导通。第二控制端611及扫描控制端609输出无效信号，使第二晶体管及第四晶体管截止，通过第一晶体管的漏极将数据电流送入0LED。本发明实施例中OLED面板包括第一电源端子606、第二电源端子607、第三电源端子608及像素电路阵列501 ;所述像素电路阵列501由像素単元电路构成；所述像素电路阵列501还包括扫描线；所述像素単元电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容及OLED ;所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描线相连；所述第四晶体管的源极与所述第一电源端子606相连。采用本发明实施例所提供的像素単元电路，只要输入的直流參考电压与数据电压信号不变，则送入OLED的电流保持恒定，因此可以补偿OLED的非均匀性。且送入OLED的电流与TFT的阈值电压及OLED面板的电源电压均无关，因此可以补偿TFT的阈值电压非均匀性及IR Drop。控制方法简单，易于实现。本发明实施例中的像素单元电路结构简单，采用的元器件较少，可以有效提闻开ロ率。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种像素单元电路，其特征在于，包括用于使驱动电路正常工作的预冲电路、用于补偿所述驱动电路的阈值电压的补偿电路、用于保持所述驱动电路的控制端及输入端的电压的保持电路、用于驱动所述发光电路的驱动电路、用于发光的发光电路、用于向所述预冲电路提供电压的第一电源端子、用于向所述驱动电路提供电压的第二电源端子、用于向所述发光电路提供电压的第三电源端子、用于控制所述预冲电路工作或关断的扫描控制端、用于控制所述保持电路工作或关断的第一控制端及用于控制所述补偿电路工作或关断的第二控制端；其中 所述预冲电路的输入端与所述第一电源端子相连，其第一输出端与所述保持电路的输入端相连，其第二输出端与所述补偿电路的输入端及所述驱动电路的控制端相连，其控制端与所述扫描控制端相连； 所述补偿电路的输出端与所述驱动电路的输出端及所述发光电路的输入端相连，其控制端与所述第二控制端相连； 所述保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端及所述第二电源端子相连，其控制端与所述第一控制端相连。
2.如权利要求I所述的像素单元电路，其特征在于，所述预冲电路包括第四晶体管及第一电容；所述补偿电路包括第二晶体管；所述保持电路包括第三晶体管；所述驱动电路包括第一晶体管；所述发光电路包括有机发光二极管OLED ； 所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连，栅极与所述第一控制端相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描控制端相连，源极与所述第一电源端子相连。
3.如权利要求2所述的像素单元电路，其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管均为薄膜场效应晶体管TFT。
4.一种像素电路阵列，包括扫描线，数据线；其特征在于，还包括如权利要求1-3任意一项所述的像素单元电路，所述像素电路阵列由所述扫描线及所述数据线交叉限定的所述像素单元电路构成。
5.一种OLED面板，其特征在于，包括如权利要求4所述的像素电路阵列。
6.一种OLED面板驱动方法，应用于权利要求5所述的OLED面板，其特征在于，其中，像素单元电路，中的预冲电路包括第四晶体管及第一电容；补偿电路包括第二晶体管；保持电路包括第三晶体管；驱动电路包括第一晶体管；发光电路包括有机发光二极管0LED，该方法包括以下步骤 所述扫描线通过扫描控制端输出有效信号，使所述第四晶体管导通，所述第一控制端及所述第二控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第三晶体管截止； 通过向第一晶体管的栅极输入有效信号，使所述第一晶体管导通； 第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极之前还包括步骤第一电源端子及第二电源端子均输出第一电平信号，第三电源端子输出第二电平信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括步骤所述第二控制端输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述第二晶体管导通之前还包括步骤所述第一电源端子的输出电压变为当前帧的数据电压。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压均等于所述第二电源端子的输出电压。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二电源端子输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等之后还包括步骤第二电源端子输出直流参考电压。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括步骤 向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通； 所述第二控制端及所述扫描控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第四晶体管截止，通过所述第一晶体管的漏极将数据电流送入所述OLED。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通之前还包括步骤所述第二电源端子输出第二电平信号，所述第三电源端子输出第一电平信号。
全文摘要
本发明公开了一种像素单元电路，用于实现对TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop的补偿，同时提高开口率。所述像素单元电路包括预冲电路、补偿电路、保持电路、驱动电路、发光电路、第一电源端子、第二电源端子、第三电源端子、扫描控制端、第一控制端及第二控制端；其中，预冲电路的输入端与第一电源端子相连，第一输出端与保持电路的输入端相连，第二输出端与补偿电路的输入端及驱动电路的控制端相连，控制端与扫描控制端相连；补偿电路的输出端与驱动电路的输出端及发光电路的输入端相连，控制端与第二控制端相连；保持电路的输出端与驱动电路的输入端及第二电源端子相连，控制端与第一控制端相连。
文档编号G09G3/32GK102646386SQ20111012471
公开日2012年8月22日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者吴仲远, 段立业, 袁广才 申请人:京东方科技集团股份有限公司
技术领域：
本发明涉及电学领域，特别涉及一种像素单元电路、像素阵列、面板及面板驱动方法。
背景技术：
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的显示中。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 (铟锡氧化物半导体)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(Active Matrix OLED, AM0LED)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。而AMOLED像素电路在工作过程中，由于TFT的阈值电压非均匀性、OLED的非均匀性或IR Drop (电阻压降，即在背板中靠近ARVDD电源供电位置的电源电压比离电源供电位置较远区域的电源电压要高的现象)等现象会造成电路不稳定，OLED亮度不均，从而影响整个像素电路阵列。因此，现有技术中对OLED驱动电路做出了改进，使OLED驱动电路同时进行像素补偿。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。其中电压式驱动方法与传统AMLCD驱动方法类似，由驱动集成芯片提供一个表灰阶的电压信号，该电压信号会在像素电路内部被转化为电流信号，从而驱动OLED，这种方法具有驱动速度快，实现简单的优点，适合驱动大尺寸面板，被业界广泛采用。图I所示为现有技术中第一种用于驱动OLED的电压式驱动电路。其中T2将数据线上的电压信号传输到Tl的栅极，Tl将接收的数据电压信号转换为相应的数据电流信号提供给0LED。在正常工作时，Tl处于饱和区，其电流可表示为Ioled =~ Up ' Cox · — · (Vdata - ARVDD - Vthp)2( I )
2L其中μ P为载流子迁移率，Cox为栅极氧化层电容，W/L为TFT的宽长比，Vdata为数据电压，ARVDD为AMOLED背板正电源，为所有像素单元电路所共享，Vthp为Tl的阈值电压。由上式可知，如果不同像素单元电路之间驱动TFT(即图I中的Tl)的Vthp不同，即使送入的数据电压相同，则送入OLED的电流存在差异；同时如果各像素实际施加的ARVDD不同，则送入OLED的电流也会存在差异。图2Α所示为现有技术中第二种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图，及图2Β所示该电压式驱动电路的时序控制示意图。此电路中，加在Τ2栅极的电压为Vdata+Vthp,与电源电压VDD无关，因此该电路能够补偿IRDrop，但不能补偿TFT的非均匀性。图3A所示为现有技术中第三种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图，及图3B为该电压式驱动电路的时序控制示意图。这种电路结构实际加在Tl管栅极的电压与Tl的阈值电压Vth和电源电压ELVDD均无关，可以补偿驱动管Tl的阈值电压非均匀性和IRDrop0但这种电路需要4个TFT和2个电容，且实际加在Tl管栅极的电压与两个电容的比例有关，而在此电路中两个电容的大小相差不多，输入电压动态范围较小。图4A所示为现有技术中第四种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图，及图4B为该电压式驱动电路的时序控制示意图。这种电路中输入OLED的电流恒定，可以补偿OLED的非均匀性，但加在Tl管的栅极电压与Tl的阈值电压Vth和电源电压ELVDD均相关，不能补偿驱动管Tl的阈值电压非均匀性和IR Drop。
发明内容
本发明实施例提供一种像素单元电路、像素阵列、OLED面板及OLED面板驱动方法，用于实现对TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop的补偿，同时提高开口率。本发明实施例中像素单元电路包括用于使所述驱动电路正常工作的预冲电路、用于补偿所述驱动电路的阈值电压的补偿电路、用于保持所述驱动电路的控制端及输入端的电压的保持电路、用于驱动所述发光电路的驱动电路、用于发光的发光电路、用于向所述预冲电路提供电压的第一电源端子、用于向所述驱动电路提供电压的第二电源端子、用于向所述发光电路提供电压的第三电源端子、用于控制所述预冲电路工作或关断的扫描控制端、用于控制所述保持电路工作或关断的第一控制端及用于控制所述补偿电路工作或关断的第二控制端；其中所述预冲电路的输入端与所述第一电源端子相连，其第一输出端与所述保持电路的输入端相连，其第二输出端与所述补偿电路的输入端及所述驱动电路的控制端相连，其控制端与所述扫描控制端相连；所述补偿电路的输出端与所述驱动电路的输出端及所述发光电路的输入端相连，其控制端与所述第二控制端相连；所述保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端及所述第二电源端子相连，其控制端与所述第一控制端相连。所述预冲电路包括第四晶体管及第一电容；所述补偿电路包括第二晶体管；所述保持电路包括第三晶体管；所述驱动电路包括第一晶体管；所述发光电路包括有机发光二极管OLED ;所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连，栅极与所述第一控制端相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描控制端相连，源极与所述第一电源端子相连。
所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管均为薄膜场效应晶体管TFT。本发明还提供一种像素电路阵列，该像素电路阵列包括扫描线数据线；还包括如上所述的像素单元电路，所述像素电路阵列由所述扫描线及所述数据线交叉限定的所述像素单元电路构成。本发明提供的一种OLED面板，包括如上所述的像素电路阵列。
本发明提供的一种OLED面板驱动方法，应用于如上的OLED面板，像素单元电路中的预冲电路包括第四晶体管及第一电容；补偿电路包括第二晶体管；保持电路包括第三晶体管；驱动电路包括第一晶体管；发光电路包括有机发光二极管0LED，该方法包括以下步骤所述扫描线通过扫描控制端输出有效信号，使所述第四晶体管导通，所述第一控制端及所述第二控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第三晶体管截止；通过向第一晶体管的栅极输入有效信号，使所述第一晶体管导通；第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极。在第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳 极之前还包括步骤第一电源端子及第二电源端子均输出第一电平信号，第三电源端子输出第二电平信号。所述第二控制端输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等。在所述第二晶体管导通之前还包括步骤所述第一电源端子的输出电压变为当前帧的数据电压。所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压均等于所述第二电源端子的输出电压。在所述第二电源端子输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等之后还包括步骤第二电源端子输出直流参考电压。还包括如下步骤向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通；所述第二控制端及所述扫描控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第四晶体管截止，通过所述第一晶体管的漏极将数据电流送入所述0LED。在向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通之前还包括步骤所述第二电源端子输出第二电平信号，所述第三电源端子输出第一电平信号。采用本发明的像素单元电路，送入OLED的电流恒定，且与TFT的阈值电压及电源电压均无关，因此可以补偿TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop。而开口率是除去每一个像素的配线部、晶体管部后的光线通过部分的面积和每一个像素整体的面积之间的比例，则采用的器件越少，光线通过的部分越大，因此本发明实施例因采用的器件较少，可以有效提闻开口率。
图I为现有技术中第一种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图；图2A为现有技术中第二种用于驱动OLED的电压式驱动电路及时序控制示意图；图2B为现有技术中第二种用于驱动OLED的电压式驱动电路的时序控制示意图；图3A为现有技术中第三种用于驱动OLED的电压式驱动电路及时序控制示意图；图3B为现有技术中第三种用于驱动OLED的电压式驱动电路的时序控制示意图；图4A为现有技术中第四种用于驱动OLED的电压式驱动电路示意图4B为现有技术中第四种用于驱动OLED的电压式驱动电路的时序控制示意图；图5为本发明实施例中OLED面板的主要结构图；图6A为本发明实施例中像素单元电路的主要结构图；图6B为本发明实施例中像素单元电路的详细结构图；图7为本发明实施例中OLED面板驱动方法的主要流程图。
具体实施例方式本发明实施例中OLED面板包括第一电源端子、第二电源端子、第三电源端子及像素电路阵列；所述像素电路阵列由像素单元电路构成；所述像素电路阵列还包括扫描线；所述像素单元电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容及OLED ;所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描线相连；所述第四晶体管的源极与所述第一电源端子相连。采用本发明实施例所提供的像素单元电路，使送入OLED的电流与TFT的阈值电压及电源电压均无关，因此可以补偿TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop0且采用的器件较少，可以有效提高开口率。参见图5，本发明实施例中面板包括像素电路阵列501。所述OLED面板还包括控制单元502，为像素电路阵列提供控制信号。所述面板为OLED面板。像素电路阵列501包括扫描线、数据线和像素单元电路，像素电路阵列501是由扫描线和数据线交叉限定的像素单元电路构成。参见图6A，本发明实施例中像素单元电路包括用于使所述驱动电路正常工作的预冲电路601、用于补偿驱动电路604的阈值电压的补偿电路602、用于保持所述驱动模块的控制端及输入端的电压的保持电路603、用于驱动发光电路的驱动电路604、用于发光的发光电路605、用于向预冲电路601提供电压的第一电源端子606、用于向驱动电路604提供电压的第二电源端子607、用于向发光电路605提供电压的第三电源端子608、用于控制预冲电路601工作或关断的扫描控制端609、用于控制保持电路603工作或关断第一控制端610及用于控制补偿电路602工作或关断第二控制端611。预冲电路601的输入端与第一电源端子606相连，预冲电路601的第一输出端与保持电路602的输入端相连，预冲电路601的第二输出端与补偿电路602的输入端及驱动电路604的控制端相连，预冲电路601的控制端与扫描控制端609相连，补偿电路602的输出端与驱动电路604的输出端及发光电路605的输入端相连，补偿电路602的控制端与第二控制端611相连，保持电路603的输出端与驱动电路604的输入端及第二电源端子607相连，保持电路603的控制端与第一控制端610相连,发光电路605的输出端与第三电源端子608相连。第一控制端610与第二控制端611均连接到控制单元502，由控制单元502通过第一控制端610和第二控制端611输出不同的控制信号。扫描控制端609与像素电路阵列中的扫描线相连，扫描线通过扫描控制端609为预冲电路601提供控制信号。第一电源端子606连接像素电路阵列501中的数据线。第二电源端子607及第三电源端子608分别连接到不同的电源电压端。第一电源端子606、第二电源端子607及第三电源端子608分别与不同的电源电压端相连，用于为像素电路阵列501提供电源电压。参见图6B。预冲电路601包括第四晶体管(以下简称T4)及第一电容(以下简称Cl)，预冲电路601的第一输出端为图6B中的NI端，第二输出端为图6B中的N2端；补偿电路602包括第二晶体管(以下简称T2);保持电路603包括第三晶体管(以下简称T3);驱动电路604包括第一晶体管(以下简称Tl);发光电路605包括0LED。预冲电路601的输入端是指T4的源极端，输出端是指T4的漏极端，补偿电路602的输入端是指T2的源极端，输出端是指T2的漏极端，保持电路603的输入端是指T3的源极端，输出端是指T3的漏极端，驱动电路604的输入端是指Tl的源极端，输出端是指Tl的漏极端，发光电路605的输入端是指发光二极管T5的阳极端。T4导通，则预冲电路601工作，T4截止，预冲电路601关断；T3导通，保持电路603工作，Τ3截止，保持电路603关断；Τ2导通，补偿电路602工作，Τ2截止，补偿电路602关断。Tl的栅极与Cl的一端及Τ2的源极相连；T1的源极与所述T3的漏极及第二电源 端子607 (第二电源端子607的输出端即图6B中的VP端)相连；T1的漏极连接T2的漏极及OLED的阳极；T3的源极与Cl的另一端及Τ4的漏极相连，Τ3的栅极与第一控制端610相连；Τ4的栅极连接扫描控制端609 ；Τ4的源极连接第一电源端子606 (第一电源端子606的输出端即图6Β中的VD端)。Τ2的栅极连接第二控制端611 (即图6Β中的VC端)，第二控制端611为Τ2提供第二控制信号，Τ3的栅极连接第一控制端610 (即图6Β中的EM端)，第一控制端610为Τ3提供第一控制信号。其中，OLED可以等效为一个发光二极管Τ5与一个电容Qmd的并联，OLED的阳极即为发光二极管Τ5的阳极，即图6Β中的Ν3点，即发光电路608的输入端,发光电路608的输出端即发光二极管Τ5的阴极端。发光二极管Τ5的阴极连接第三电源端子608。所述第一控制信号及第二控制信号均为OLED面板上的控制单元502所提供，控制单元502用于控制第一控制信号及第二控制信号，即控制单元502分别通过第二控制端611和第一控制端610来控制Τ2和Τ3的栅极电压。其中，本发明实施例中第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管可以均为TFT，本发明实施例中所有TFT均以P型TFT为例。本领域技术人员也可以对本发明做出变型，例如本发明中的TFT也可以用N型TFT，则电路结构和控制信号时序也需进行相应更改，其工作原理也与P型TFT构成的像素电路类似，本领域技术人员根据本发明的思想自然知道如何用N型TFT实现本发明。本发明实施例中对OLED的驱动可以分为三个阶段初始化阶段、补偿阶段及保持阶段。初始化阶段第一电源端子606(VD)及第二电源端子607 (VP)输出低电源电平(ARVSS)，第三电源端子608 (VN)输出高电源电平(ARVDD)。OLED在电学性能上可以等效为一个发光二极管T5和第二电容(以下简称为Cmd)相并联，因此OLED反相截止。图6B中NI点在上一阶段存储的电压为ARVDD，N2点在上一阶段存储的电压为ARVDD-Vdata (n-l)+VREF+Vthp，则可知Cl的压降为-Vdata(n-l)+VREF+Vthp。其中，Vdata(n_l)为上一帧输入的数据电压，VREF为直流参考电压，Vthp为Tl的阈值电压(Vthp < O)。此时扫描线输出低电源电平(VGL)，控制EM和VC为高电源电平(VGH)。T1、T4导通，T2、T3截止，经过T4将低电源电平ARVSS传输到NI点，由于Cl的自举效应，Ν2点电压变为ARVSS-Vdata(n-1)+VREF+Vthp，即用NI点电压减去Cl的压降。本发明实施例通过合理选取VREF，使-Vdata(n-1)+VREF < O,即Ν2点电压为低电平，则Tl导通，N3点电压也为ARVSS。之后，VD端的输出电压由ARVSS变为当前帧的数据电压Vdata(n)，VP保持低电源电平(ARVSS)，VN保持高电源电平(ARVDD)。此时Ν2点电压变为V_(n)-VDATA(n-l)+VREF+Vthp，即用NI点电压减去Cl的压降。N3点电压保持为ARVSS。控制VC变为低电源电平(VGL)，T2导通，Cl和OLED等效电路中的电容Qmd串联，Ν2、Ν3点最终电压根据电荷守恒原理可得(其中，Τ2导通后，Ν2点也称为Vinit点)[-Vdata(n-l)+VREF+Vthp] · C6+(ARVSS-ARVDD) · Coled = Vinit · (C6+C0LED) (I)因此有
由于ARVSS-ARVDD < O，且通常 Coled > > C6，则Vinit ^ ARVSS-ARVDD (3)N2点和N3点的电压相等，为VINIT。即本阶段完成了对N2点和N3点电压的预冲。补偿阶段VD端输出当前帧的数据电压Vdata (n)、VP端输出直流参考电压(VREF)，VN端输出高电源电平信号(ARVDD)，则OLED保持反相截止。控制扫描线(SCAN端)和VC为低电源电平(VGL)，EM高电源电平(VGH)。在这个阶段，由于VREF > 0，且N2、N3点的初始电压Vim< O,因此Tl此时相当于一个导通的二极管，电流自VREF端流向N3点，为N3点进行充电，直至N3点电压升高至VREF+Vthp (即VREF加上Tl的阈值电压)后，Tl截止。在补偿阶段结束时，存储在Cl两端的电荷为(VREF+Vthp-VDATA(n)) -C6,因为T4工作在线性区，因此没有阈值电压的损耗。保持阶段VP端输出高电源电平(ARVDD)，VN端输出低电源电平(ARVSS)，OLED正向导通。控制SCAN、VC为高电源电平(VGH)，EM为低电源电平(VGL)，Tl、T3导通，T2、T4截止，Cl连接在Tl的栅源之间，用于保持Tl的Ves(即栅源电压)，其存储的电荷保持不变。NI点通过T3连接到ARVDD，由于Cl的自举效应，N2点电压变为ARVDD-Vdata (n)+VREF+Vthp (即NI点电压减去Cl的压降)。Tl的Ves保持为VREF+Vthp-VDATA (η)(即ARVDD减去Ν2点电压)。此时流过Tl的电流为Ioled =^p-Cox~-[yREF + yihp-VDATA(n)-Vthpf(4)因此有Ioled =1.μρ.Οοχ.^-.[VREF-Vdata(H)]2( 5 )由公式(5)可知，流过Tl的电流与Tl的阈值电压和电源电压ARVDD均无关，因此通过以上三个阶段，基本实现了对TFT的阈值电压非均匀性以及IRDrop的补偿。只要输入的直流参考电压VREF及数据电压Vdata (η)恒定，则流过Tl的电流恒定，有效补偿了 OLED的非均匀性。以下通过流程详细介绍OLED面板驱动方法。参见图7，本发明实施例中OLED面板驱动的主要方法流程如下
步骤701 :扫描控制端609输出有效信号，使所述第四晶体管导通，所述第一控制端610及所述第二控制端611输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第三晶体管截止。本发明实施例结合图6B来进行说明。步骤702 :通过向第一晶体管的栅极输入有效信号，使所述第一晶体管导通。步骤703 :第二电源端子607输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极。第一电源端子606及第ニ电源端子607均输出第一电平信号，扫描线通过扫描控制端609输出有效信号,第三电源端子608输出第二电平信号,其中本发明实施例中第一电平信号可以是低电源电平信号(ARVSS)，第二电平信号可以是高电源电平信号(ARVDD)，本发明实施例中有效信号可以是低电平信号。同时使第一控制信号及第ニ控制信号均为无效信号。像素单元电路中OLED的阳极即为图6B中的N3点。之后，第一电源端子606的输出电压变为当前帧的数据电压，控制単元502通过第 ニ控制端611输出有效信号，使第二晶体管导通，且使第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等，均等于第二电源端子607的输出电压。本发明实施例中有效信号可以是低电平信号。第二控制端611与第二晶体管的栅极相连，控制单元502通过第二控制端611向第二晶体管的栅极输出有效信号，则第二晶体管导通。第二电源端子607输出直流參考电压。第二电源端子607输出第二电平信号,第三电源端子608输出第一电平信号。向第一晶体管的栅极输出有效信号，使第一晶体管导通，及第一控制端610输出有效信号，使第三晶体管导通。第二控制端611及扫描控制端609输出无效信号，使第二晶体管及第四晶体管截止，通过第一晶体管的漏极将数据电流送入0LED。本发明实施例中OLED面板包括第一电源端子606、第二电源端子607、第三电源端子608及像素电路阵列501 ;所述像素电路阵列501由像素単元电路构成；所述像素电路阵列501还包括扫描线；所述像素単元电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容及OLED ;所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描线相连；所述第四晶体管的源极与所述第一电源端子606相连。采用本发明实施例所提供的像素単元电路，只要输入的直流參考电压与数据电压信号不变，则送入OLED的电流保持恒定，因此可以补偿OLED的非均匀性。且送入OLED的电流与TFT的阈值电压及OLED面板的电源电压均无关，因此可以补偿TFT的阈值电压非均匀性及IR Drop。控制方法简单，易于实现。本发明实施例中的像素单元电路结构简单，采用的元器件较少，可以有效提闻开ロ率。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种像素单元电路，其特征在于，包括用于使驱动电路正常工作的预冲电路、用于补偿所述驱动电路的阈值电压的补偿电路、用于保持所述驱动电路的控制端及输入端的电压的保持电路、用于驱动所述发光电路的驱动电路、用于发光的发光电路、用于向所述预冲电路提供电压的第一电源端子、用于向所述驱动电路提供电压的第二电源端子、用于向所述发光电路提供电压的第三电源端子、用于控制所述预冲电路工作或关断的扫描控制端、用于控制所述保持电路工作或关断的第一控制端及用于控制所述补偿电路工作或关断的第二控制端；其中 所述预冲电路的输入端与所述第一电源端子相连，其第一输出端与所述保持电路的输入端相连，其第二输出端与所述补偿电路的输入端及所述驱动电路的控制端相连，其控制端与所述扫描控制端相连； 所述补偿电路的输出端与所述驱动电路的输出端及所述发光电路的输入端相连，其控制端与所述第二控制端相连； 所述保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端及所述第二电源端子相连，其控制端与所述第一控制端相连。
2.如权利要求I所述的像素单元电路，其特征在于，所述预冲电路包括第四晶体管及第一电容；所述补偿电路包括第二晶体管；所述保持电路包括第三晶体管；所述驱动电路包括第一晶体管；所述发光电路包括有机发光二极管OLED ； 所述第一晶体管的栅极与所述第一电容的一端及所述第二晶体管的源极相连；所述第一晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极及所述第二电源端子相连；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极及所述OLED的阳极相连；所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端相连；所述第三晶体管的源极与所述第一电容的另一端及所述第四晶体管的漏极相连，栅极与所述第一控制端相连；所述第四晶体管的栅极与所述扫描控制端相连，源极与所述第一电源端子相连。
3.如权利要求2所述的像素单元电路，其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管均为薄膜场效应晶体管TFT。
4.一种像素电路阵列，包括扫描线，数据线；其特征在于，还包括如权利要求1-3任意一项所述的像素单元电路，所述像素电路阵列由所述扫描线及所述数据线交叉限定的所述像素单元电路构成。
5.一种OLED面板，其特征在于，包括如权利要求4所述的像素电路阵列。
6.一种OLED面板驱动方法，应用于权利要求5所述的OLED面板，其特征在于，其中，像素单元电路，中的预冲电路包括第四晶体管及第一电容；补偿电路包括第二晶体管；保持电路包括第三晶体管；驱动电路包括第一晶体管；发光电路包括有机发光二极管0LED，该方法包括以下步骤 所述扫描线通过扫描控制端输出有效信号，使所述第四晶体管导通，所述第一控制端及所述第二控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第三晶体管截止； 通过向第一晶体管的栅极输入有效信号，使所述第一晶体管导通； 第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在第二电源端子输出的第一电平信号通过所述第一晶体管传输到所述OLED的阳极之前还包括步骤第一电源端子及第二电源端子均输出第一电平信号，第三电源端子输出第二电平信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括步骤所述第二控制端输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述第二晶体管导通之前还包括步骤所述第一电源端子的输出电压变为当前帧的数据电压。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压均等于所述第二电源端子的输出电压。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二电源端子输出有效信号，使所述第二晶体管导通，所述第一晶体管的漏极电压与栅极电压相等之后还包括步骤第二电源端子输出直流参考电压。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括步骤 向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通； 所述第二控制端及所述扫描控制端输出无效信号，使所述第二晶体管及所述第四晶体管截止，通过所述第一晶体管的漏极将数据电流送入所述OLED。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在向所述第一晶体管的栅极输出有效信号，使所述第一晶体管导通，及所述第一控制端输出有效信号，使所述第三晶体管导通之前还包括步骤所述第二电源端子输出第二电平信号，所述第三电源端子输出第一电平信号。
全文摘要
本发明公开了一种像素单元电路，用于实现对TFT的阈值电压非均匀性、OLED非均匀性及IR Drop的补偿，同时提高开口率。所述像素单元电路包括预冲电路、补偿电路、保持电路、驱动电路、发光电路、第一电源端子、第二电源端子、第三电源端子、扫描控制端、第一控制端及第二控制端；其中，预冲电路的输入端与第一电源端子相连，第一输出端与保持电路的输入端相连，第二输出端与补偿电路的输入端及驱动电路的控制端相连，控制端与扫描控制端相连；补偿电路的输出端与驱动电路的输出端及发光电路的输入端相连，控制端与第二控制端相连；保持电路的输出端与驱动电路的输入端及第二电源端子相连，控制端与第一控制端相连。
文档编号G09G3/32GK102646386SQ20111012471
公开日2012年8月22日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者吴仲远, 段立业, 袁广才 申请人:京东方科技集团股份有限公司
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