CN202339694U - 一种驱动电路和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种驱动电路和显示装置，其中，驱动电路包括：驱动晶体管的源极和栅极分别与高电平信号端和电容的第二接线端连接；第二晶体管的源极和栅极分别与驱动晶体管的漏极和控制信号线连接；发光器件连接在第二晶体管的漏极和低电平信号端之间；第一晶体管的源极和漏极分别与电容的第一接线端和固定电平信号端连接；第三晶体管的源极和漏极分别与电容的第二接线端和驱动晶体管的漏极连接。本实用新型提供的驱动电路和显示装置，通过控制驱动电路中各个晶体管的导通和截止的状态，使施加在发光器件上的电压为数据信号与固定电平信号端之间的差值，避免驱动电路上不同阈值电压的驱动晶体管对驱动电流的影响，确保输出的驱动电流的均匀性。

Description

一种驱动电路和显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术的领域，具体地，涉及一种驱动电路和显示装置。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器等电致发光显示装置与传统的液晶显示器的显示方式不同，OLED显示器不需背光灯，因此OLED显示装置可以做得更轻、更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能，所以，OLED显示技术越来越多普及。

现有技术中，OLED显示器包括驱动电路和发光器件，驱动电路中的驱动TFT在饱和状态时产生的电流驱动发光器件发光。由于低温多晶硅技术LTPS(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)制备的驱动晶体管的均匀性差，使不同驱动晶体管的阈值电压Vth的差别较大、均匀性不好，而且，即使是同一个驱动晶体管的阈值电压Vth，其具体数值也常常会有漂移，所以，在驱动电路输入相同的灰阶电压时，驱动电路上不同位置驱动晶体管会产生不同数值的驱动电流，导致同一灰阶电压下发光器件发出不同亮度的光，使OLED显示器显示图像的亮度均匀性差。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种驱动电路和显示装置，用于解决现有技术中电致发光显示装置显示图像的亮度均匀性差的问题。

为此，本实用新型提供一种驱动电路，其中包括：

驱动晶体管，其源极与高电平信号端连接，栅极与所述电容的第二接线端连接；

第二晶体管，其源极与所述驱动晶体管的漏极连接，栅极与所述控制信号线连接；

发光器件，其连接在所述第二晶体管的漏极和低电平信号端之间；

第一晶体管，其源极与所述电容的第一接线端连接，漏极与固定电平信号端连接；

第三晶体管，其源极与所述电容的第二接线端连接，漏极与所述驱动晶体管的漏极连接；

第四晶体管，其源极与所述电容的第一接线端连接，漏极与数据线连接；

所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极与扫描信号端连接。

其中，所述固定电平信号端为参考电平信号端、低电平信号端或接地信号端。

其中，所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极与扫描信号端连接包括：

所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极分别通过一条扫描线与扫描信号端连接。

其中，所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极与扫描信号端连接包括：

所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极连接到同一条扫描线后与扫描信号端连接。

本实用新型还提供一种显示装置，其中包括上述任一结构的驱动电路。

本实用新型具有下述有益效果：

本实用新型提供的驱动电路，通过扫描线和控制信号线控制分别输出扫描信号和控制信号，以控制驱动电路中各个晶体管的导通和截止的状态，使施加在发光器件上的电压为数据信号与固定电平信号端之间的差值，由于固定电平信号端为常数，所以施加在OLED等发光器件上的电压可以通过数据信号来准确控制，从而使通过发光器件上的驱动电流只与数据信号、固定电平信号端相关，避免驱动电路上不同阈值电压的驱动晶体管对驱动电流的影响，确保输出的驱动电流的均匀性。

本实用新型供的显示装置，通过扫描线和控制信号线控制分别输出扫描信号和控制信号，以控制驱动电路中各个晶体管的导通和截止的状态，使通过发光器件上的驱动电流只与数据信号、固定电平信号端相关，避免驱动电路不同阈值电压的驱动晶体管对驱动电流的影响，确保输出的驱动电流的均匀性避免显示装置中驱动电路的各位置上不同阈值电压的驱动晶体管对施加在发光器件上的驱动电压的影响，提高显示装置上所显示图像的亮度均匀性。

附图说明

图1为本实用新型驱动电路第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型驱动电路第一实施例的控制时序图；

图3为图2所示第一时序阶段中驱动电路的等效电路图；

图4为图2所示第二时序阶段中驱动电路的等效电路图；

图5为图2所示第三时序阶段中驱动电路的等效电路图；

图6为本实用新型驱动电路第二实施例的结构示意图；

图7为本实用新型驱动电路第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的驱动电路和显示装置进行详细描述。

图1为本实用新型驱动电路第一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例中的驱动电路包括数据线D、扫描线S2、控制信号线S1、电源、驱动电路和发光器件，其中，本实施例驱动电路还包括电容C和5个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，5个薄膜晶体管分别为驱动晶体管Td、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4；其中，驱动晶体管Td的源极与电源的高电平信号端Vdd连接，驱动晶体管Td的栅极与电容C的第二接线端Q连接；第二晶体管T2的源极与驱动晶体管Td的漏极连接，第二晶体管T2的栅极与控制信号线S1连接，发光器件连接在第二晶体管T2的漏极和低电平信号端Vss之间，第一晶体管T1的源极与电容C的第一接线端P连接，第一晶体管T1的漏极与固定电平信号端连接，第三晶体管T3的源极与电容C的第二接线端Q连接，第三晶体管T3的漏极与驱动晶体管Td的漏极连接，第四晶体管T4的其源极与电容C的第一接线端P连接，第四晶体管T4的漏极与数据线Vdata连接，第一晶体管T1、第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极连接到同一条扫描线后与扫描信号端连接；本实施例中，扫描信号端为一条扫描线S2；固定电平信号端为参考电平信号端Vref，即第一晶体管T1的漏极与参考电平信号端Vref连接。

在本实施例中，第一晶体管T1为n型薄膜晶体管，驱动晶体管Td、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4为p型薄膜晶体管；其中，第一晶体管T1，第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4的源极和漏极的功能是一相同的，因此可以将上述四个晶体管的源极和漏极的连接位置互换而不影响驱动电路的功能。

在实际应用中，第一晶体管T1、第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极也可以各通过一条扫描线与扫描信号端连接，只要确保第一晶体管T1、第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极接收同步的扫描信号即可；发光器件可以为OLED等电致发光物体组成，本实施例中以发光器件为OLED为例来介绍技术方案，其中，驱动晶体管Td的阈值电压为Vth。

图2为本实用新型驱动电路第一实施例的控制时序图，图3为图2所示第一时序阶段中驱动电路的等效电路图，图4为图2所示第二时序阶段中驱动电路的等效电路图，图5为图2所示第三时序阶段中驱动电路的等效电路图。如图2所示，施加在驱动电路上的时序信号分为3个时序阶段，分别为第一时序阶段、第二时序阶段和第三时序阶段。

如图3所示，在第一时序阶段，通过控制信号线S1向第二晶体管T2的栅极施加高电平控制信号，通过扫描线S2向第一晶体管T1的栅极、第三晶体管T3的栅极和第四晶体管T4的栅极施加低电平扫描信号，则第一晶体管T1和第二晶体管T2均截止，第三晶体管T3和第四晶体管T4的源极和漏极均导通，同时驱动晶体管Td导通，电源通过驱动晶体管Td和第三晶体管T3向电容C充电，数据线D向电容C输出数据信号Vdata，电容C的第一接线端P处的电位为Vdata，数据信号Vdata为控制发光器件亮度的灰阶电压，电容C的第二接线端Q处的电位上升到Vdd-|Vth|，此时，驱动晶体管Td的源极和漏极之间截止，驱动晶体管Td的栅极处于悬空状态，此时电容C两端之间的电压为Vdd-|Vth|-Vdata。

如图4所示，在第二时序阶段，通过控制信号线S1向第二晶体管T2的栅极施加高电平控制信号，通过扫描线S2向第一晶体管T1的栅极、第三晶体管T3的栅极和第四晶体管T4的栅极施加高电平扫描信号，则第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4截止，第一晶体管T1导通，电容C的第一接线端P的电位从Vdata跳变为Vref，由于第三晶体管T3截止，驱动晶体管Td的栅极处于悬空状态，电容C的第二接线端Q处的电平跳变为Vdd-|Vth|+Vref-Vdata。

如图5所示，在第三时序阶段，通过控制信号线S1向第二晶体管T2的栅极施加低电平控制信号，通过扫描线S2向第一晶体管T1的栅极、第三晶体管T3的栅极和第四晶体管T4的栅极施加高电平扫描信号，则第三晶体管T3和第四晶体管T4截止，第一晶体管T1、第二晶体管T2和驱动晶体管Td导通，电源的高电平和低电平之间形成回路，其中，电源通过驱动电流输出的驱动电流I的计算公式如公式(1)所示：

I＝K(Vsg-|Vth|)²                                (1)

其中，Vsg为驱动晶体管Td的源极电压Vs和栅极电压Vg之差，K为常数。

其中，Vsg的计算公式如公式(2)所示：

Vsg＝Vs-Vg                                      (2)

其中，Vs为电源的高电平Vdd，Vg为电容C的第二接线端Q处的电平，Vg＝Vdd-|Vth|+Vref+Vdata。

则根据公式(2)可得，驱动晶体管Td的源极和栅极之间的电压为：

Vsg＝Vs-Vg＝Vdd-(Vdd-|Vth|+Vref-Vdata)＝Vdata-Vref+|Vth|    (3)

将公式(3)带入公式(1)可得公式(4)如下所示：

I＝K(Vsg-|Vth|)²＝K(Vdata-Vref)²                            (4)

由公式(4)可知，电源在向OLED输出驱动电流以驱动OLED发光时，流经驱动晶体管Td上的电流1只与数据信号Vdata和参考电平信号端Vref有关，与驱动晶体管Td的阈值电压Vth无关，由于参考电平信号端Vref为常数，所以，施加在OLED等发光器件上的驱动电压可以通过数据信号Vdata来准确控制，从而使通过OLED的驱动电流也只与数据信号Vdata相关，避免由于不同阈值电压Vth的驱动晶体管对驱动电流的影响。

图6为本实用新型驱动电路第二实施例的结构示意图。如图6所示，在本实施例中，驱动电路还包括与外部电路连接的第三接线端101，第一晶体管T1、第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极均与第三接线端101连接，通过将第三接线端101将第一晶体管T1、第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极与外部电路连接，可以减少驱动电路与外部电路之间的接头数量，同时减少驱动电路与外部电路之间连接的接头断开的几率，确保驱动电路的正常工作状态。本实施例驱动电路的工作过程与第一实施例中的驱动电路的工作过程相同，在此不再赘述。

图7为本实用新型驱动电路第三实施例的结构示意图。如图7所示，与本实用新型驱动电路第一实施例不同，本实施例驱动电路中不包括参考电平信号端Vref，而是以电源的低电平信号端Vss为固定电平信号端，即第一晶体管T1的漏极与电源的低电平信号端Vss连接，本实施例驱动电路的工作过程与驱动电路第一实施例的工作过程相同，流经驱动晶体管Td上的电流I只与数据信号Vdata和电源低电平Vss有关，如公式(5)所示：

I＝K(Vsg-|Vth|)²＝K(Vdata-Vss)²                            (5)

公式(5)的具体推导过程可以参考第一实施例驱动电路中公式(1)-公式(4)，在此不再赘述。

在实际应用中，也可以将第一晶体管T1的漏极接地，以接地端为固定电平信号端。

在上述驱动电路的实施例中，通过扫描线和控制信号线控制分别输出扫描信号和控制信号，以控制驱动电路中各个晶体管的导通和截止的状态，使施加在发光器件上的电压为数据信号与固定电平信号端之间的差值，由于固定电平信号端为常数，所以施加在OLED等发光器件上的电压可以通过数据信号来准确控制，从而使通过发光器件上的驱动电流只与数据信号、固定电平信号端相关，避免驱动电路不同阈值电压的驱动晶体管对驱动电流的影响，确保输出的驱动电流的均匀性。

本实用新型还提供一种显示装置，包括上述的驱动电路，显示装置中OLED显示、电致发光(Electro Luminescent，EL)显示器等。

本实施例中的显示装置，通过扫描线和控制信号线控制分别输出扫描信号和控制信号，以控制驱动电路中各个晶体管的导通和截止的状态，使通过发光器件上的驱动电流只与数据信号与固定电平信号端相关，避免驱动电路不同阈值电压的驱动晶体管对驱动电流的影响，确保输出的驱动电流的均匀性避免显示装置中驱动电路的各位置上不同阈值电压的驱动晶体管对施加在发光器件上的驱动电压的影响，提高显示装置上所显示图像的亮度均匀性。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种驱动电路，其特征在于包括：

驱动晶体管，其源极与高电平信号端连接，栅极与所述电容的第二接线端连接；

第二晶体管，其源极与所述驱动晶体管的漏极连接，栅极与所述控制信号线连接；

发光器件，其连接在所述第二晶体管的漏极和低电平信号端之间；

第一晶体管，其源极与所述电容的第一接线端连接，漏极与固定电平信号端连接；

第三晶体管，其源极与所述电容的第二接线端连接，漏极与所述驱动晶体管的漏极连接；

第四晶体管，其源极与所述电容的第一接线端连接，漏极与数据线连接；

所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极与扫描信号端连接。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述固定电平信号端为参考电平信号端、低电平信号端或接地信号端。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极与扫描信号端连接包括：

所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极分别通过一条扫描线与扫描信号端连接。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极与扫描信号端连接包括：

所述第一晶体管、第三晶体管和第四晶体管的栅极连接到同一条扫描线后与扫描信号端连接。

5.一种显示装置，其特征在于包括权利要求1-4任一所述的驱动电路。

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