一種像素電路、像素驅動方法、顯示裝置與流程

2023-06-10 15:55:51 1

本發明屬於顯示技術領域，具體涉及一種像素電路、像素驅動方法、顯示裝置。

背景技術：

有源矩陣有機發光二極體面板(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,簡稱：AMOLED)的應用越來越廣泛。AMOLED的像素顯示器件為有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,簡稱OLED)，AMOLED能夠發光是通過驅動薄膜電晶體在飽和狀態下產生驅動電流，該驅動電流驅動OLED發光。

發明人發現現有技術中至少存在如下問題：在OLED像素電路中，由於陰陽極之間的各膜層較薄，易發生陰陽極短路。而且製作過程中工藝複雜，一旦膜層有異物或挖孔、爬坡等工藝沒有控制好，會造成此處發光膜層較薄，導致OLED陰陽極之間電阻較小，致使發生短路。如果一個像素陰陽極發生短路，這個像素不會發光，此處出現黑點。同時，會有一個大電流流過該像素，影響周邊的像素髮光。因此，陰陽極短路會嚴重影響顯示質量。為保證顯示質量，需要將這一壞像素去掉，以抑制陰陽極短路產生的大電流。傳統方式採用將壞點像素找到，然後採用雷射燒蝕將此像素破壞掉，過程複雜。

技術實現要素：

本發明針對現有的OLED像素陰陽極發生短路會影響周邊的像素致使影響顯示質量的問題，提供一種像素電路、像素驅動方法、顯示裝置。

解決本發明技術問題所採用的技術方案是：

一種像素電路，包括發光器件和用於驅動發光器件發光的驅動單元，還包括短路控制單元以及發光控制單元；其中短路控制單元連接在發光器件和發光控制單元之間，用於獲取發光器件的輸入端信號，並根據發光器件的輸入端信號輸出短路控制信號；發光控制單元與短路控制單元連接，並串聯設置在驅動單元和發光器件之間，用於根據短路控制信號，控制驅動單元和發光器件的連接支路的導通和斷開。

優選的是，所述發光器件的輸入端連接發光控制單元的輸出端、短路控制單元的輸入端，所述發光器件的輸出端連接第二電源端；

所述驅動單元的輸入端連接第一電源端，所述驅動單元的輸出端連接發光控制單元的輸入端；

所述短路控制單元的輸出端連接發光控制單元的控制端。

優選的是，所述短路控制單元包括串聯連接的短路保護部和預充部；

在發光器件工作階段，當所述發光器件的輸入端信號低於閾值時，所述短路保護部控制所述發光控制單元斷開；

在發光器件非工作階段，所述預充部控制所述發光控制單元導通。

優選的是，所述短路保護部包括第四電晶體和第五電晶體；所述第四電晶體的控制極連接第一控制線，所述第四電晶體的第一極連接第五電晶體的第二極和預充部，所述第四電晶體的第二極連接第二控制線，所述第五電晶體的控制極連接發光控制單元和發光器件，所述第五電晶體的第一極連接第三控制線。

優選的是，所述預充部包括第六電晶體、第七電晶體、第八電晶體、第二電容；

所述第二電容的第一端連接發光控制單元、第六電晶體的第一極，所述第二電容的第二端連接第八電晶體的第二極、第七電晶體的第一極；

所述第八電晶體的控制極連接第八控制線，所述第八電晶體的第一極連接短路保護部；

所述第七電晶體的控制極連接第五控制線，第七電晶體的第二極連接第七控制線；

所述第六電晶體的控制極連接第四控制線，第六電晶體的第二極連接第六控制線。

優選的是，所述第四電晶體與第五電晶體的寬長比相同，閾值電壓相同。

優選的是，所述發光控制單元包括第三電晶體，所述第三電晶體的控制極連接短路控制單元；所述第三電晶體的第一極連接驅動單元，所述第三電晶體的第二極連接發光器件。

優選的是，所述驅動單元包括第一電晶體、第二電晶體、第一電容；

所述第一電晶體的控制極連接柵線，所述第一電晶體的第一極連接數據線，所述第一電晶體的第二極連接第一電容的第一端和第二電晶體的控制極；

所述第二電晶體的第一極連接第一電源端和第一電容的第二端，所述第二電晶體的第二極連接發光控制單元。

本發明還提供一種顯示裝置，包括上述的像素電路。

本發明還提供一種像素驅動方法，採用上述的像素電路，所述像素驅動方法包括：

在發光器件工作階段，驅動單元驅動發光器件發光；

短路控制單元獲取發光器件的輸入端信號，並根據發光器件的輸入端信號輸出短路控制信號，發光控制單元根據短路控制信號，控制驅動單元和發光器件的連接支路的導通和斷開。

優選的是，短路控制單元包括串聯連接的短路保護部和預充部，所述像素驅動方法還包括：

在發光器件非工作階段，預充部控制發光控制單元導通。

本發明的像素電路中包括發光器件，驅動單元，短路控制單元，以及發光控制單元，其中，短路控制單元連接在發光器件和發光控制單元之間，用於獲取發光器件的輸入端信號，並根據發光器件的輸入端信號輸出短路控制信號；發光控制單元與短路控制單元連接，並串聯設置在驅動單元和發光器件之間，用於根據短路控制信號，控制驅動單元和發光器件的連接支路的導通和斷開。相比雷射燒蝕方法，本發明的像素電路簡單易控，無需再增加雷射燒蝕設備。

附圖說明

圖1為本發明的實施例1的像素電路的結構示意圖；

圖2、圖3為本發明的實施例2的像素電路的結構示意圖；

圖4為本發明的實施例2的像素電路的時序圖；

其中，附圖標記為：1、發光器件；2、驅動單元；3、短路控制單元；31、短路保護部；32、預充部；4、發光控制單元；C1、第一電容；C2、第二電容；P1、第一節點；Q1、第一電晶體；Q2、第二電晶體；Q3、第三電晶體；Q4、第四電晶體；Q5、第五電晶體；Q6、第六電晶體；Q7、第七電晶體；Q8、第八電晶體；S1、第一控制線；S2、第二控制線；S3、第三控制線；S4、第四控制線；S5、第五控制線；S6、第六控制線；S7、第七控制線；S8、第八控制線；VDD、第一電源端；VSS、第二電源端。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

實施例1：

本實施例提供一種像素電路，如圖1所示，包括發光器件1和用於驅動發光器件發光的驅動單元2，還包括短路控制單元3，以及發光控制單元4；其中，短路控制單元3連接在發光控制單元4與發光器件1之間，用於獲取發光器件1的輸入端信號，並根據發光器件1的輸入端信號輸出短路控制信號；發光控制單元4與短路控制單元3連接，並串聯設置在驅動單元2和發光器件1之間，用於根據短路控制信號，控制驅動單元2和發光器件1的連接支路的導通和斷開。具體的，發光器件1的輸入端連接發光控制單元4的輸出端、短路控制單元3的輸入端，發光器件1的輸出端連接第二電源端VSS；所述驅動單元2的輸入端連接第一電源端VDD，所述驅動單元2的輸出端連接發光控制單元4的輸入端；所述短路控制單元3的輸出端連接發光控制單元4的控制端。

本實施例的像素電路中發光器件1作為一個兆歐極的電路串聯在像素電路中，如果發生短路，發光器件1電阻降低甚至降至0，發光器件的輸入端信號即陽極電位下降，接近第二電源端VSS電壓，那麼短路控制單元3控制這一發光電路中串聯的發光控制單元4開關斷開，進行短路保護。相比雷射燒蝕方法，本發明的像素電路簡單易控，無需再增加雷射燒蝕設備。

實施例2：

本實施例提供一種像素電路，如圖2所示，包括發光器件1，驅動單元2，短路控制單元3，以及發光控制單元4；其中，短路控制單元3包括串聯連接的短路保護部31和預充部32。具體的，發光器件1連接發光控制單元4、短路控制單元3和第二電源端VSS；所述驅動單元2連接第一電源端VDD和發光控制單元4，用於驅動發光器件1發光；所述短路控制單元3連接發光器件1和發光控制單元4；所述發光控制單元4連接發光器件1、驅動單元2和短路控制單元3。其中，在發光器件1工作階段，當所述發光器件1的陽極電位低於閾值時，所述短路保護部31控制所述發光控制單元4斷開；在發光器件非工作階段，所述預充部32控制所述發光控制單元4導通。

在本實施例中，第一電源端VDD用於提供工作電壓，第二電源端VSS用於提供參考電壓。其中，通常，第一電源端VDD的電平較高，即其可作為陽極，第二電源端VSS的電平較低，即其可作為陰極。

需要說明的是，本實施例中的發光器件1可以是現有技術中包括LED(Light Emitting Diode，發光二極體)或OLED(Organic Light Emitting Diode，有機發光二極體)在內的電流驅動的，在本實施例中是以OLED為例進行的說明。

如圖3所示，作為本實施例中的一種優選實施方案，驅動單元2包括第一電晶體Q1、第二電晶體Q2、第一電容C1；

所述第一電晶體Q1的控制極連接柵線，所述第一電晶體Q1的第一極連接數據線，所述第一電晶體Q1的第二極連接第一電容C1的第一端和第二電晶體Q2的控制極；

所述第二電晶體Q2的第一極連接第一電源端和第一電容C1的第二端，所述第二電晶體Q2的第二極連接發光控制單元4。

本實施例中，所述第一電晶體Q1、第二電晶體Q2均為P型電晶體。

其中，第一電晶體Q1為開關管，第二電晶體Q2為驅動管，第一電晶體Q1的開關由Gate端施加的信號控制。

作為本實施例中的一種優選實施方案，發光控制單元4包括第三電晶體Q3，所述第三電晶體Q3的控制極連接短路控制單元3；所述第三電晶體Q3的第一極連接驅動單元2，所述第三電晶體Q3的第二極連接發光器件1。

也就是說，第三電晶體Q3的控制極由短路控制單元3的輸出控制，從而控制OLED發光迴路的導通和斷開。

作為本實施例中的一種優選實施方案，預充部32包括第六電晶體Q6、第七電晶體Q7、第八電晶體Q8、第二電容C2；

所述第二電容C2的第一端連接發光控制單元4、第六電晶體Q6的第一極，所述第二電容C2的第二端連接第八電晶體Q8的第二極、第七電晶體Q7的第一極；

所述第八電晶體Q8的控制極連接第八控制線S8，所述第八電晶體Q8的第一極連接短路保護部31；

所述第七電晶體Q7的控制極連接第五控制線S5，第七電晶體Q7的第二極連接第七控制線S7；

所述第六電晶體Q6的控制極連接第四控制線S4，第六電晶體Q6的第二極連接第六控制線S6。

作為本實施例的一種實施方案，所述第六電晶體Q6、第七電晶體Q7、第八電晶體Q8均為N型電晶體，第三電晶體Q3為P型電晶體。

這樣將一幀分為A和B兩個階段，如圖4所示，A階段為發光器件1的非工作階段，B為發光器件1的工作階段。

在發光器件1非工作階段A，即開關信號端Gate有效信號到來之前，第八控制信號S8輸入一無效電平信號，第一電晶體Q1、第二電晶體Q2、第八電晶體Q8均截止第四控制信號S4和第五控制信號S5輸入一有效電平信號，使得Q6和Q7導通，第六控制信號S6和第七控制信號S7傳輸至電容兩端，此時對第二電容C2充電，VS6-V陽極1＜-Vth3，從而第六控制信號S6的電平值將第三電晶體Q3導通，其中V陽極1為非工作階段發光單元的輸入端信號即陽極信號，Vth3為第三電晶體Q3的閾值電壓。

也就是說，通過在發光器件非工作階段導通第三電晶體Q3，保證在發光器件初始工作階段，其輸入信號支路是導通的，使得發光信號能順利傳輸至發光器件，防止短路保護部31的誤判。

本實施例中所述第六電晶體Q6、第七電晶體Q7、第八電晶體Q8、第三電晶體Q3也可以選擇其他類型電晶體。

作為本實施例中的一種優選實施方案，短路保護部31包括第四電晶體Q4和第五電晶體Q5；所述第四電晶體Q4的控制極連接第一控制線S1，所述第四電晶體Q4的第一極連接第五電晶體Q5的第二極和預充部32，所述第四電晶體Q4的第二極連接第二控制線S2，所述第五電晶體Q5的控制極連接發光控制單元4和發光器件1，所述第五電晶體Q5的第一極連接第三控制線S3，。

優選的是，所述第四電晶體Q4與第五電晶體Q5的寬長比相同，閾值電壓相同。

這樣在發光器件1工作階段B，Gate有效信號到來，發光信號經過第三電晶體Q3傳輸至發光器件，發光器件進行工作。

作為本實施例中的第一種可選實施方案：

第三電晶體Q3為P型電晶體，第四電晶體Q4和第五電晶體Q5均為N型電晶體，第一電晶體Q1、第二電晶體Q2、第四電晶體Q4、第五電晶體Q5、第八電晶體Q8均導通；第六電晶體Q6、第七電晶體Q7截止。

由於第四電晶體Q4和第五電晶體Q5的寬長比相同，閾值電壓Vth相同。第四電晶體Q4的控制極由第一控制線S1的VS1控制，第四電晶體Q4的第二極由第二控制線S2的VS2控制，第五電晶體Q5的第一極由第三控制線S3的VS3控制，第五電晶體Q5的控制極由OLED的陽極電壓V陽極控制。

將第二控制線S2接地，VS1設定值使得第四電晶體Q4和第五電晶體Q5工作在飽和區，需第四電晶體Q4和第五電晶體Q5的柵極與源極電壓大於Vth，柵極與漏極電壓小於Vth，VS1-VS2≤Vth4，VS1-VP1≥Vth4，V陽極-VP1≤Vth5，V陽極-VS3≥Vth5，V陽極為此時發光器件的輸入端信號即陽極電位，Vth4Vth5分別為第四電晶體Q4和第五電晶體Q5的閾值電壓。

流過Q4和Q5的電流相同，因此：

1/2μ(W/L)4(VS1-VP1-Vth4)2＝1/2μ(W/L)5(V陽極-VS3-Vth5)2

其中，由於(W/L)4＝(W/L)5為第四電晶體和第五電晶體的寬長比，

所以，VS1-VP1＝V陽極-VS3

因此，V陽極＝VS1-VP1+VS3，即V陽極降低，VP1升高。

根據電容的自舉作用，Vgate3＝VS6-VS7+VP1，

Vgate3＝VS6-VS7+VP1＝VS6-VS7+VS1-V陽極+VS3

若發光器件1正常工作，Vgate3＝VS6-VS7+VS1-V陽極2+VS3,

V陽極2為發光器件正常工作的陽極電壓值即為一高電平信號，則Vgate3-V陽極2＝VS6-VS7+VS1-2V陽極2+VS3為低電平信號，

Vgate3-V陽極2-Vth3，此時第三電晶體Q3截止。

作為本實施例中的其他可選實施方案，第三電晶體Q3、第四電晶體Q4和第五電晶體Q5也可以是其他類型電晶體。

相比雷射燒蝕方法，本實施例的像素電路簡單易控，無需再增加雷射燒蝕設備。

需要說明的是，本實施例中第一電晶體Q1、第二電晶體Q2、第三電晶體Q3、第四電晶體Q4、第五電晶體Q5第六電晶體Q6、第七電晶體Q7、第八電晶體Q8分別獨立選自多晶矽薄膜電晶體、非晶矽薄膜電晶體、氧化物薄膜電晶體以及有機薄膜電晶體中的一種。每個電晶體包括柵極、源極、漏極共三個極，其中柵極為控制極；源極和漏極通常是通過電流方向限定的，而在結構上二者並無區別。因此本實施例中第一極、第二極分別指電晶體的源極和漏極，並不限定其中哪個為源極，哪個為漏極，只要它們分別連接至所需位置即可。

實施例3：

本實施例提供一種像素驅動方法，採用上述的像素電路，本實施例的像素電路時序如圖4所示，所述像素驅動方法包括：

在發光器件工作階段，驅動單元驅動發光器件發光；短路控制單元獲取發光器件的輸入端信號，並根據發光器件的輸入端信號輸出短路控制信號，發光控制單元根據短路控制信號，控制驅動單元和發光器件的連接支路的導通和斷開。

相比雷射燒蝕方法，本實施例的方法簡單易行，無需再增加雷射燒蝕設備。

進一步，短路控制單元包括串聯連接的短路保護部和預充部，所述像素驅動方法還包括：

在發光器件非工作階段，預充部控制發光控制單元導通。

實施例4：

本實施例提供了一種顯示裝置，其包括上述任意一種像素電路。所述顯示裝置可以為：電子紙、OLED面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。