一種基于雙柵晶體管的像素電路及其驅動方法技術
【技術實現步驟摘要】
本申請涉及顯示器
，尤其涉及一種基于雙柵晶體管的像素電路及其驅動方法。
技術介紹
有源矩陣驅動有機發光二極管(ActiveMatrixOrganicLight-EmittingDiode，OLED)因具有高亮度、高發光效率、寬視角和低功耗等優點，近年來被人們廣泛研究，并被迅速應用到新一代的顯示系統當中。傳統的AMOLED像素單元是兩個薄膜場效應晶體管(ThinFilmTransistor，TFT)和一個存儲電容的結構，如圖1所示，其中T1管為驅動晶體管、T2為開關晶體管、CS為存儲電容和OLED為發光器件。開關晶體管T2響應來自掃描控制信號線上的信號，采樣來自數據線的信號，存儲電容CS在開關晶體管T2關斷后保存所采樣的電壓，驅動晶體管T1根據存儲電容CS所存儲的電壓信號為OLED提供電流，該電流決定了OLED的亮度。根據TFT的電壓電流公式，驅動電流IDS可以表示為： I D S = 1 2 μ n C O X W L ( V G - ...
【技術保護點】
一種基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，包括：發光器件OLED，所述發光器件OLED的陽極連接于一內部節點B，發光器件OLED的陰極連接于一低電平線VSS；驅動晶體管T1，所述驅動晶體管T1為雙柵晶體管，用于驅動所述發光器件OLED發光；所述驅動晶體管T1的底柵極連接于一內部節點A，驅動晶體管T1的頂柵極連接于一內部節點C，驅動晶體管T1的源極連接于所述內部節點B；開關晶體管T2，所述開關晶體管T2的柵極連接于閾值提取控制線VCOM，所述開關晶體管T2的漏極連接于驅動晶體管T1的漏極，開關晶體管T2的源極連接于所述內部節點C；開關晶體管T3，所述開關晶體管T3的柵極連接于掃描控制線VSCAN，開關晶體管T3的漏極連接于數據顯示線VDATA，開關晶體管T3的源極連接于所述內部節點A；開關晶體管T4，所述開關晶體管T4的柵極連接于所述掃描控制線VSCAN，開關晶體管T4的漏極連接于一固定電平線VER，開關晶體管T4的源極連接于所述內部節點B；開關晶體管T5，所述開關晶體管T5的柵極連接于發光控制線VEM，開關晶體管T5的漏極連接于高電平線VDD，開關晶體管T5的源極連接于驅動晶體管T1的...
【技術特征摘要】
1.一種基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，包括：
發光器件OLED，所述發光器件OLED的陽極連接于一內部節點B，發光
器件OLED的陰極連接于一低電平線VSS；
驅動晶體管T1，所述驅動晶體管T1為雙柵晶體管，用于驅動所述發光器
件OLED發光；所述驅動晶體管T1的底柵極連接于一內部節點A，驅動晶體管
T1的頂柵極連接于一內部節點C，驅動晶體管T1的源極連接于所述內部節點B；
開關晶體管T2，所述開關晶體管T2的柵極連接于閾值提取控制線VCOM，
所述開關晶體管T2的漏極連接于驅動晶體管T1的漏極，開關晶體管T2的源極
連接于所述內部節點C；
開關晶體管T3，所述開關晶體管T3的柵極連接于掃描控制線VSCAN，開關
晶體管T3的漏極連接于數據顯示線VDATA，開關晶體管T3的源極連接于所述內
部節點A；
開關晶體管T4，所述開關晶體管T4的柵極連接于所述掃描控制線VSCAN，
開關晶體管T4的漏極連接于一固定電平線VER，開關晶體管T4的源極連接于
所述內部節點B；
開關晶體管T5，所述開關晶體管T5的柵極連接于發光控制線VEM，開關
晶體管T5的漏極連接于高電平線VDD，開關晶體管T5的源極連接于驅動晶體
管T1的漏極；
電容C1，其連接于所述內部節點A和B之間；
電容C2，其連接于所述內部節點B和C之間。
2.如權利要求1所述的基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，所述
開關晶體管T2～T5都為單柵晶體管；或者，所述開關晶體管T2～T5中至少一個
開關晶體管為雙柵晶體管，當其中某一開關晶體管為雙柵晶體管時，此開關晶
體管的頂柵極與底柵極被連接在一起作為柵極使用。
3.如權利要求1或2所述的基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，
所述掃描控制線VSCAN、閾值提取控制線VCOM、發光控制線VEM、數據顯示線
VDATA和固定電平線VER上的信號被配置如下：所述像素電路依次進入初始化階
段、閾值電壓提取階段、數據寫入階段和發光階段；在所述初始化階段中，掃
描控制線VSCAN、閾值提取控制線VCOM和發光控制線VEM都為高電平；在所述
閾值電壓提取階段，掃描控制線VSCAN和閾值提取控制線VCOM為高電平，發光
控制線VEM為低電平；在所述數據寫入階段，掃描控制線VSCAN為高電平，閾
值提取控制線VCOM和發光控制線VEM都為低電平；在所述發光階段，掃描控制
\t線VSCAN和閾值提取控制線VCOM為低電平，發光控制線VEM為高電平；其中，
固定電平線VER上為一恒定電壓，其為零電平、負電平或者一小于所述發光器
件OLED的閾值電壓的某一電平；所述數據顯示線VDATA在初始化階段和閾值
電壓提取階段均為一恒定的電壓VREF，在數據寫入階段為一包含顯示數據的電
壓VDATA。
4.一種基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，包括：
發光器件OLED，所述發光器件OLED的陽極連接于一內部節點B，發光
器件OLED的陰極連接于一低電平線VSS；
驅動晶體管T1，所述驅動晶體管T1為雙柵晶體管，用于驅動所述發光器
件OLED發光；所述驅動晶體管T1的底柵極連接于一內部節點A，驅動晶體管
T1的頂柵極連接于一內部節點C，驅動晶體管T1的源極連接于所述內部節點B；
開關晶體管T2，所述開關晶體管T2的柵極連接于閾值提取控制線VCOM，
所述開關晶體管T2的漏極連接于驅動晶體管T1的漏極，開關晶體管T2的源極
連接于所述內部節點C；
開關晶體管T3，所述開關晶體管T3的柵極連接于掃描控制線VSCAN，開關
晶體管T3的漏極連接于數據顯示線VDATA，開關晶體管T3的源極連接于所述內
部節點A；
開關晶體管T4，所述開關晶體管T4的柵極連接于第二掃描控制線VRST，
開關晶體管T4的漏極連接于一固定電平線VER，開關晶體管T4的源極連接于
所述內部節點B；
開關晶體管T5，所述開關晶體管T5的柵極連接于發光控制線VEM，開關晶
體管T5的漏極連接于高電平線VDD，開關晶體管T5的源極連接于驅動晶體管
T1的漏極；
開關晶體管T6，所述開關晶體管T6的柵極連接于所述閾值提取控制線
VCOM，開關晶體管T6的漏極連接于一固定電平線VREF，開關晶體管T6的源極
連接于所述內部節點A；
電容C1，其連接于所述內部節點A和B之間；
電容C2，其連接于所述內部節點B和C之間。
5.如權利要求4所述的基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，所述
開關晶體管T2～T6都為單柵晶體管；或者，所述開關晶體管T2～T6中至少一個
開關晶體管為雙柵晶體管，當其中某一開關晶體管為雙柵晶體管時，此開關晶
體管的頂柵極與底柵極被連接在一起作為柵極使用。
6.如權利要求4或5所述的基于雙柵晶體管的像素電路，其特征在于，
\t所述掃描控制線VSCAN、第二掃描控制線VRST、閾值提取控制線VCOM、發光控
制線VEM、數據顯示線VDATA、固定電平線VER和固定電平線VREF上的信號被配
置如下：所述像素電路依次進入初始化階段、閾值電壓提取階段、數據寫入階
段和發光階段，在所述初始化階段中，掃描控制線VSCAN為低電平，第二掃描控
制線VRST、閾值提取控制線VCOM和發光控制線VEM都為高電平；在所述閾值電
壓提取階段，掃描控制線VSCAN和發光控制線VEM為低電平，第二掃描控制線
VRST和閾值提取控制線VCOM為高電平；在所述數據寫入階段，掃描控制線VSCAN和第二掃描控制線VRST為高電平，閾值提取控制線VCOM和發光控制線VEM為
低電平；在所述發光階段，掃描控制線VSCAN、第二掃描控制線VRST和閾值提
取控制線VCOM為低電平，發光控制線VEM為高電平；其中，固定電平線VER上
為一恒定電壓，其為零電平、負電平或者一小于所述發光器件OLED的閾值電
壓的某一電平；所述固定電平線VREF上為一恒定的電壓VREF；所述數據顯示線
VDATA在數據寫入階段為一包含顯示數據的電壓VDATA。
7.一種包括權利要求1至3中任一項所述的基于雙柵晶體管的像素電路
的驅動方法，用于包括若干像素電路的像素矩陣，其特征在于，所述驅動方法
包括初始化步驟、閾值電壓提取步驟、數據寫入步驟和發光步驟，其中，在任
意一幀中，所有像素電路逐行被進行所述四個步驟；
所述初始化步驟：當輪到任意一行的像素電路時，此行像素電路的數據顯
示線VDATA被置為一電壓VREF；此行像素電路的掃描控制線VSCAN被置為高電平
以選通此行像素電路的開關晶體管T3和T4，此行像素電路的閾值提取控制線
VCOM被置為高電平以選通此行像素電路的開關晶體管T2，此行像素電路的發光
控制線VEM被置為高電平以選通此行像素電路的開關晶體管T5；其中開關晶體
管T3被選通，以將來自數據顯示線VDATA的電壓VREF發送給內部節點A；開關
晶體管T4被選通，以將來自固定電平線VER的恒定電壓VER發送給內部節點B，
其中恒定電壓VER為零電平、負電平或者一小于所述發光器件OLED的閾值電
壓的某一電平，以保證發光器件OLED在初始化步驟和閾值電壓提取步驟中不
發光；開關晶體管T2和T5被選通，以通過高電平線VDD將內部節點C的電位
拉高，其中，配置電壓VDD、VREF和VER的值，以保證此時由內部節點C和B
的電壓差決定出的驅動晶體管T1的閾值電壓小于此時驅動晶體管T1的底柵源
之間的電壓VREF-VER，以使驅動晶體管T1是處于導通狀態；
所述閾值電壓提取步驟：此行像素電路的數據顯示線VDATA維持為所述電壓
VREF，掃描控制線VSCAN和閾值提取控制線VCOM維持高電平，發光控制線VEM被置為低電平以關斷開關晶體管T5，以使內部節點C通過晶體管T1和T4放電，
\t最終會使由內部節點C和B之間的電壓差決定的此時的驅動晶體管T1的閾值
電壓等于驅動晶體管T1的底柵源極之間的電壓差VREF-VER，完成了閾值電壓的
提取；
所述數據寫入步驟：此行像素電路的掃描控制線VSCAN維持高電平，發光控
制線VEM維持低電平，閾值提取控制線VCOM被置為低電平以關斷開關晶體管
T2，數據顯示線VDATA被置為一包含顯示數據的電壓VDATA，其中所述電壓VDATA通過導通的開關晶體管T3被發送給內部節點A，以完成數據的寫入；
所述發光步驟：此行像素電路的掃描控制線VSCAN被置為低電平以關斷開關
晶體管T3和T4；閾值提取控制線VCOM維持低電平；發光控制線VEM為被置為
高電平以選通開關晶體管T5，從而為驅動晶體管T1提供漏極電壓，以最終驅
動發光器件OLED發光。
8.一種包括權利要求1至3中任一項所述的基于雙柵晶體管的像素電路
的驅動方法，用于包括若干像素電路的像素矩陣，其特征在于，所述驅動方法
包括初始化步驟、閾值電壓補償步驟、準備發光步驟、數據寫入發光步驟以及
黑矩陣步驟；
所述初始化步驟：所有像素電路的數據顯示線VDATA被置為一電壓VREF；
所有像素電路的掃描控制線VSCAN被置為高電平以選通各自的開關晶體管T3和
T4，所有像素電路的閾值提取控制線VCOM被置為高電平以選通各自的開關晶體
管T2，所有像素電路的發光控制線VEM被置為高電平以選通各自的開關晶體管
T5；其中開關晶體管T3被選通，以將來自數據顯示線VDATA的電壓VREF發送給
內部節點A；開關晶體管T4被選通，以將來自固定電平線VER的恒定電壓VER發送給內部節點B，其中恒定電壓VER為零電平、負電平或者一小于所述發光器
件OLED的閾值電壓的某一電平，以保證發光器件OLED在初始化步驟和閾值
電壓補償步驟中不發光；開關晶體管T2和T5被選通，以通過高電平線VDD將
內部節點C的電位拉高，其中，配置電壓VDD、VREF和VER的值，以保證此時
由內部節點C和B的電壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張盛東，王翠翠，
申請(專利權)人：北京大學深圳研究生院，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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