CN110992890A - 一种像素驱动电路及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种像素驱动电路及驱动方法,其中像素电路包括薄膜晶体管T1、T2、T3,电容C1、C2,所述T1的源极与片上电压OVDD和电容C2的一端连接,栅极接第一扫描信号,漏极与T2的源极连接;所述T2的栅极与C1的一端和T3的漏极连接,漏极与C1的另一端和C2的另一端连接;所述T3的栅极与第二扫描信号连接,T3的源极与data线连接。本发明通过data线共用,减少data数据线,进而可以减少IC的引脚线,因此节省IC成本以及降低Layout设计难度。还能使得面板上像素的TFT总数量减少,可减小像素的大小,实现超高解析度。同时电路能够有效地消除和降低Vth差异及OVDD的RC loading所带来的影响,增强面板显示均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及面板设计,尤其涉及一种高PPI的像素电路及驱动方法设计。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)显示面板具有高亮度、宽视角、响应速度快、低功耗等优点,目前已被广泛地应用于高性能显示领域中。其中,在OLED显示器面板中,sub_pixel(R,G,B)以m行和 n列的像素阵列,每一像素(pixel)通常采用由3个sub_pixel组成,而且每一个sub_pixel都需要一条data数据线提供相对应的电压。目前OLED所使用像素补偿电路4T2C较为复杂,每一个像素需要三个子像素补偿电路,像素的总TFT数量较多,在一定程度上限制了高分辨率的显示器设计。
另外高分辨率的显示面板需要更多data数据线,一方面加大IC驱动设计难度,另一方面加大layout设计难度;同时有可能造成生产成本也会随着加大。
有鉴于此,如何设计一种用于高PPI显示面板,降低设计难度以及成本是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
因此,需要提供一种新的OLED面板结构设计,达到改进电容区的透光率更多的提高产品透明度的技术效果。
为实现上述目的,发明人提供了一种像素驱动电路,包括薄膜晶体管T1、 T2、T3,电容C1、C2,所述T1的源极与片上电压OVDD和电容C2的一端连接,栅极接第一扫描信号,漏极与T2的源极连接;所述T2的栅极与C1的一端和 T3的漏极连接,漏极与C1的另一端和C2的另一端连接;所述T3的栅极与第二扫描信号连接,T3的源极与data线连接;所述T2的漏极还通过像素模块正端连接,像素模块的负端接片上电压OVSS;所述像素模块包括并联的第一像素模块和第二像素模块,第一像素模块包括薄膜晶体管T4和第一子像素, T4的栅极接第三扫描信号,第二像素模块包括薄膜晶体管T5和第二子像素, T5的栅极接第四扫描信号。
具体地,像素模块还包括并联的第三像素模块,第三像素模块包括薄膜晶体管T6和第三子像素,T6的栅极接第五扫描信号。
具体地,所述子像素的空间排列方式为,R子像素与G子像素设置在像素区的左上侧与左下侧,B子像素设置在像素区的右侧。
一种像素驱动方法,适用于如上所述的像素驱动电路,包括如下步骤,关闭非预设像素模块的支路,进行:
复位阶段,第一扫描信号、第二扫描信号高电平,预设像素模块支路开启,data线无信号;
补偿阶段,第一扫描信号、第二扫描信号保持高电平,预设像素模块支路关闭,data线无信号;
写入阶段,第一扫描信号低电平,第二扫描信号保持,预设像素模块支路关闭,data线写入数据信号;
发光阶段,第一扫描信号高电平,第二扫描信号低电平,预设像素模块支路打开,data线无信号。
本发明通过data线共用,减少data数据线,进而可以减少IC的引脚线,因此节省IC成本以及降低Layout设计难度。还能使得面板上像素的TFT总数量减少,可减小像素的大小,实现超高解析度。同时电路能够有效地消除和降低Vth差异及OVDD的RC loading所带来的影响,增强面板显示均匀性。
附图说明
图1为具体实施方式所述的像素驱动电路示意图;
图2为具体实施方式所述的阶段I示意图;
图3为具体实施方式所述的阶段II示意图;
图4为具体实施方式所述的阶段III示意图;
图5为具体实施方式所述的阶段IV示意图;
图6为具体实施方式所述的阶段V示意图;
图7为具体实施方式所述的阶段VI示意图;
图8为具体实施方式所述的阶段VII示意图;
图9为具体实施方式所述的阶段VII示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
图1是本发明的一种像素驱动电路,包括薄膜晶体管T1、T2、T3,电容 C1、C2,所述T1的源极与片上电压OVDD和电容C2的一端连接,栅极接第一扫描信号,漏极与T2的源极连接;所述T2的栅极与C1的一端和T3的漏极连接,漏极与C1的另一端和C2的另一端连接;所述T3的栅极与第二扫描信号连接,T3的源极与data线连接;所述T2的漏极还通过像素模块正端连接,像素模块的负端接片上电压OVSS;所述像素模块包括并联的第一像素模块和第二像素模块,第一像素模块包括薄膜晶体管T4和第一子像素,T4的栅极接第三扫描信号,第二像素模块包括薄膜晶体管T5和第二子像素,T5的栅极接第四扫描信号。从图中可以看到,我们的像素单元包括RGB三个子像素,其中R、G子像素设置在像素单元中的左上、左下部分,B子像素设置在像素单元的右侧。在电路单元中,我们以整合第一像素模块、第二像素模块至同一个并联关系中。而在其他一些实施例中,像素模块还包括并联的第三像素模块,第三像素模块包括薄膜晶体管T6和第三子像素,T6的栅极接第五扫描信号(图中未示出)。第五扫描信号用于控制T6从而开关第三子像素所在支路,具体的设置方式类似图中第一像素模块、第二像素模块设置。
我们继续以图1为例,以子像素R、G并联情况下的电路为例,关闭非预设像素模块的支路,进行:
复位阶段,第一扫描信号、第二扫描信号高电平,预设像素模块支路开启,data线无信号;
补偿阶段,第一扫描信号、第二扫描信号保持高电平,预设像素模块支路关闭,data线无信号;
写入阶段,第一扫描信号低电平,第二扫描信号保持,预设像素模块支路关闭,data线写入数据信号;
发光阶段,第一扫描信号高电平,第二扫描信号低电平,预设像素模块支路打开,data线无信号。
具体在如图2-如图5所示的实施例这种:
当只让R子像素发光时:完成阶段I-阶段IV;scan4在该时段均关闭。
阶段I:复位阶段,Scan1,2,3均为高电压,T1,T3,T4开启,Scan4低电压,T5关闭;Data写入Vref电压,让T2处于开启状态,这样OLED_R有一个极短时间内发光,由于时间较短,人眼识别不出来;。各点对应电压: VG=Vref,VS=VOLED_R+OVSS;电路及波形如图2所示。
阶段II:补偿阶段,Scan1,2持续写入高电压,T1,T3开启,此时data 电压保持Vref高电平,T2开启。OVDD_R持续写入给S点充电至Vref-Vth,T2 关闭,完成Vth提取。此时各个点电压为:VG=Vref,VS=Vref-Vth;电路及波形如图3所示。
阶段III:写入阶段,Scan1,3,4写入低电压,T1,T4,T5关闭,Scan2 保持高电压,T3导通;此时data电压写入Vdata电压。通过电容C1及C2的耦合作用,G点变化影响S点变化。此时各个点电压为:VS=Vref-Vth+ (Vdata-Vref)*C1/(C1+C2),VG=Vdata;电路及波形如图4所示。
阶段IV:发光阶段,Scan1,3写入高电压,T1,4导通,Scan2,4低电压,T3,T5关闭.此时直流电压OVDD,通过驱动TFT2来让OLED_R发光此时各个点电压为:VS=VOLED_R+OVSS,VG=Vdata+【VOLED_R+OVSS-{Vref-Vth+ (Vdata-Vref)*C1/(C1+C2)}】;电路及波形如图5所示。
那么OLED_R的电流如下:
IOLED_R=1/2μnCoxW/L(VGS-Vth)2;
将G,S电压代入公式得下:
IOLED_R=1/2(μnCoxW/L){(Vref–Vdata)C2/(C1+C2}2
当只让G子像素发光时:完成阶段V-阶段VIII;在此阶段中scan3中均关闭,
阶段V:复位阶段,Scan1,2,4均为高电压,T1,T3,T5开启,Scan3低电压,T4关闭;Data写入Vref电压,让T2处于开启状态,这样OLED_G有一个极短时间内发光,由于时间较短,人眼识别不出来。各点对应电压: VG=Vref,VS=VOLED_G+OVSS;电路及波形如图6所示。
阶段VI:补偿阶段,Scan3,4低电平,T4,T5关闭;Scan1,2持续写入高电压,T1,T3开启,此时data电压保持Vref高电平,T2开启。OVDD持续写入给S点充电至Vref-Vth,T2关闭,完成Vth提取。此时各个点电压为:VG=Vref, VS=Vref-Vth。电路及波形如图7所示。
阶段VII:写入阶段,Scan1,3,4写入低电压,T1,T4,T5关闭,Scan2 保持高电压,T3导通;此时data电压写入Vdata电压。通过电容C1及C2的耦合作用,G点变化影响S点变化。此时各个点电压为:VS=Vref-Vth+ (Vdata-Vref)*C1/(C1+C2),VG=Vdata。电路及波形如图8所示。
阶段VIII:发光阶段,Scan1,4写入高电压,T1,5导通,Scan2,3低电压,T3,T4关闭.此时直流电压OVDD,通过驱动TFT2来让OLED_G发光此时各个点电压为:VS=VOLED_G+OVSS,VG=Vdata+【VOLED_G+OVSS-{Vref-Vth+ (Vdata-Vref)*C1/(C1+C2)}】;电路及波形如图8所示。
那么OLED_G的电流如下:
IOLED_G=1/2μnCoxW/L(VGS-Vth)2;
将G,S电压代入公式得下:
IOLED_G=1/2(μnCoxW/L){(Vref–Vdata)C2/(C1+C2}2
(注μn为场效应迁移率,Cox为单位面积的绝缘层电容;W/L为TFT沟道宽度和长度)
从OLED_R及OLED_G的发光电流公式可以了解OLED电流只与Vdata,Vref 有关,其他参数相对固定;而且补偿电路已经消除Vth漂移,OLED寿命退化以及VDD差异的问题,另外从发光电流来看说明这种分布式驱动方式也是可行。
其他一些实施例中,当三个子像素并联时,在需要其中一个子像素发光的时候,其他支路的扫描信号去能,该其中一个子像素根据上述过程进行四个阶段即可。
综上,本发明通过data线共用,减少data数据线,进而可以减少IC的引脚线,因此节省IC成本以及降低Layout设计难度。还能使得面板上像素的TFT总数量减少,可减小像素的大小,实现超高解析度。同时电路能够有效地消除和降低Vth差异及OVDD的RC loading所带来的影响,增强面板显示均匀性。
需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此,基于本发明的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种像素驱动电路,其特征在于,包括薄膜晶体管T1、T2、T3,电容C1、C2,所述T1的源极与片上电压OVDD和电容C2的一端连接,栅极接第一扫描信号,漏极与T2的源极连接;所述T2的栅极与C1的一端和T3的漏极连接,漏极与C1的另一端和C2的另一端连接;所述T3的栅极与第二扫描信号连接,T3的源极与data线连接;所述T2的漏极还通过像素模块正端连接,像素模块的负端接片上电压OVSS;所述像素模块包括并联的第一像素模块和第二像素模块,第一像素模块包括薄膜晶体管T4和第一子像素,T4的栅极接第三扫描信号,第二像素模块包括薄膜晶体管T5和第二子像素,T5的栅极接第四扫描信号。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,像素模块还包括并联的第三像素模块,第三像素模块包括薄膜晶体管T6和第三子像素,T6的栅极接第五扫描信号。
3.根据权利要求1所述的像素驱动电路,其特征在于,所述子像素的空间排列方式为,R子像素与G子像素设置在像素区的左上侧与左下侧,B子像素设置在像素区的右侧。
4.一种像素驱动方法,适用于权利要求1或2所述的像素驱动电路,包括如下步骤,关闭非预设像素模块的支路,进行:
复位阶段,第一扫描信号、第二扫描信号高电平,预设像素模块支路开启,data线无信号;
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