[发明专利]像素电路及其显示装置和一种像素电路驱动方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种显示装置，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法。

背景技术

有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）显示因具有高亮度、高发光效率、宽视角和低功耗等优点，近年来被人们广泛研究，并迅速应用到新一代的显示当中。OLED显示的驱动方式可以为无源矩阵驱动（Passive Matrix OLED，PMOLED）和有源矩阵驱动（Active Matrix OLED，AMOLED）两种。无源矩阵驱动虽然成本低廉，但是存在交叉串扰现象不能实现高分辨率的显示，且无源矩阵驱动电流大，降低了OLED的使用寿命。相比之下，有源矩阵驱动方式在每个像素上设置数目不同的晶体管作为电流源，避免了交叉串扰，所需的驱动电流较小，功耗较低，使OLED的寿命增加，可以实现高分辨的显示。

传统AMOLED的像素电路是简单的两薄膜场效应晶体管（Thin Film Transistor，TFT）结构，如图1所示，该像素电路10包括开关晶体管13、电容16、驱动晶体管14和发光件OLED15。开关晶体管13响应来自扫描控制线VSCAN12的控制信号，采样来自数据线VDATA11的数据信号。电容16在开关晶体管13关断后保存所采样的数据信号电压。驱动晶体管14在给定的发光期间根据电容16所保留的输入电压来供应输出电流。发光件OLED15通过来自驱动晶体管14的输出电流来发出其亮度与数据信号相称的光。根据晶体管的电压电流公式，驱动晶体管14流过的电流可以表示为：

I_DS=1/2μC_oxW/L(V_G-V_OLED-V_TH)²……（0-1）

式（0-1）中，I_DS为漏极流向源极的漏极电流，μ为驱动晶体管14的有效迁移率，C_ox为驱动晶体管14单位面积的栅电容，W、L分别为TFT器件的有效沟道宽度和沟道长度，V_G为驱动晶体管14的栅极电压，V_OLED是OLED15上的偏置电压，V_TH为TFT器件的阈值电压。

这种电路虽然结构简单，但不能补偿驱动晶体管14阈值电压V_TH漂移、OLED15阈值电压漂移或面板各处TFT阈值电压V_TH不均匀等问题。当V_TH发生漂移或在面板上各处V_TH的值不一致时，根据式（0-1）驱动电流I_DS就会改变，并且面板上不同的像素因偏置电压V_OLED的不同，漂移情况也不一样，这将导致面板显示的不均匀性。

目前，为了解决TFT的V_TH漂移带来的问题，不管AMOLED的像素电路采用的工艺是多晶硅（poly-Si）技术、非晶硅（a-Si）技术还是氧化物半导体技术，其在构成像素电路时都需要提供阈值电压V_TH补偿机制。目前出现了很多提供补偿的像素电路，这些电路大致可以分为两类：电压驱动型像素电路和电流驱动型像素电路。电流驱动型像素电路主要采用电流镜或者电流源将数据电流按一定比例复制为驱动电流的方式来点亮发光件。由于OLED是电流型器件，因此采用电流驱动型电路可以很精确的补偿阈值电压的漂移和迁移率的不同。但是在实际应用时，由于数据线上的寄生电容效应，数据电流的建立需要较长的时间，这个问题在小电流的情况下更加突出，严重影响了电路的驱动速度。电压驱动型像素电路相对于电流驱动型像素电路有很快的充放电速度，可以满足大面积、高分辨显示的需要。但是电压型像素电路不能很精确的补偿阈值电压的漂移，且对于面板上不同器件迁移率的差异很难有补偿作用。

考虑以上因素，一个既能如电流型电路一样精确补偿TFT或OLED的V_TH漂移或TFT的不均匀性，又可以和电压型驱动电路一样实现快速的数据输入，且电路结构简单，使用器件数目少的像素驱动电路将会有很明显的优势。

发明内容

本申请提供一种像素电路及其显示装置和一种像素电路驱动方法，从而精确地补偿晶体管或发光元件的阈值电压漂移并且实现快速地输入数据。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种像素电路，包括：