專利名稱：有機(jī)發(fā)光二極管像素電路、驅(qū)動(dòng)方法及其顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路、驅(qū)動(dòng)方法及其顯示面板。
背景技術(shù)：
有源矩陣驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件(AMOLED)作為一種新型顯示器件，由于具備主動(dòng)發(fā)光、對(duì)比度更高、響應(yīng)更快和體積更薄等突出優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于諸多高性能和大尺寸顯示中，并逐步成為顯示領(lǐng)域的新興代表力量。AMOLED多采用低溫多晶硅(LTPS)工藝實(shí)現(xiàn)其像素和驅(qū)動(dòng)電路。與一般非晶硅(amorphous-Si)工藝相比，LTPS薄膜晶體管具有更高的遷移率和更穩(wěn)定的特性，更適用于AMOLED顯示。但是，因?yàn)長(zhǎng)TPS制造工藝的限制，薄膜晶體管的閾值電壓和遷移率等電學(xué)參數(shù)的均一性和穩(wěn)定性不佳，導(dǎo)致流經(jīng)OLED的驅(qū)動(dòng)電流發(fā)生波動(dòng)，造成OLED的顯示亮度不均勻。另一方面，在大尺寸顯示應(yīng)用中，所有像素驅(qū)動(dòng)電流均由同一背板電源VDD提供，而背板上的電源線存在一定電阻，因此遠(yuǎn)離VDD區(qū)域的電源電壓將低于靠近VDD區(qū)域的電源電壓。這種電壓差異(IR Drop)會(huì)造成不同區(qū)域像素的驅(qū)動(dòng)電流差異，導(dǎo)致產(chǎn)生AMOLED顯示亮度的長(zhǎng)程不均勻問(wèn)題。因此，如何將上述技術(shù)問(wèn)題加以解決，而提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路、驅(qū)動(dòng)方法及其顯示面板即為本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究方向所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路、驅(qū)動(dòng)方法及其顯示面板，其使得流經(jīng)OLED器件的驅(qū)動(dòng)電流與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的閾值電壓和背板電源無(wú)關(guān)。因此消除了驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的閾值電壓不均勻性以及背板電源的IR Drop所導(dǎo)致的發(fā)光不均勻問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其包括有機(jī)發(fā)光二極管、第一薄膜晶體管及電流轉(zhuǎn)換模塊，其中所述有機(jī)發(fā)光二極管，其陽(yáng)極連接至背板電源，陰極連接所述電流轉(zhuǎn)換模塊；所述第一薄膜晶體管，其柵極連接至行掃描電壓信號(hào)，源極連接至數(shù)據(jù)電壓信號(hào)，漏極連接所述電流轉(zhuǎn)換模塊；所述電流轉(zhuǎn)換模塊，其連接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極及發(fā)光控制信號(hào)，用于將外加電壓轉(zhuǎn)換為有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流，并且該驅(qū)動(dòng)電流與背板電源及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的閾值電壓無(wú)直接關(guān)聯(lián)。其中，所述電流轉(zhuǎn)換模塊包括第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、第四薄膜晶體管及第五薄膜晶體管及第一電容器，其中所述第二薄膜晶體管，其柵極連接至行掃描信號(hào)，源極連接至一第一節(jié)點(diǎn)，漏極分別與第三薄膜晶體管的第一極和第四薄膜晶體管的漏極連接；
所述第三薄膜晶體管，其柵極連接至發(fā)光控制信號(hào)，第二極連接至有機(jī)發(fā)光二極管的陰極，第一極分別與第二薄膜晶體管的漏極和第四薄膜晶體管的漏極連接；所述第四薄膜晶體管，其柵極在一第一節(jié)點(diǎn)處分別與第二薄膜晶體管的源極、第一電容器的第一端連接，源極在一第二節(jié)點(diǎn)處分別與第一薄膜晶體管的漏極和第五薄膜晶體管的第二極連接，漏極分別與第二薄膜晶體管的漏極和第三薄膜晶體管的第一極連接；所述第五薄膜晶體管，其柵極連接至發(fā)光控制信號(hào)，第一極與接地極連接，第二極連接至一第二節(jié)點(diǎn)；所述第一電容器，其第一端在第一節(jié)點(diǎn)處分別與第二薄膜晶體管的源極和第四薄膜晶體管的柵極連接，第二端連接至接地極。其中，所述的補(bǔ)償模塊還包括一第二電容器，其第一端連接至行掃描電壓信號(hào)，第二端和第一電容器的第一端連接。其中,所述的第一電容器為存儲(chǔ)電容，其電容值大于所述第二電容器的電容值。其中，所述的第一電容器的電容值設(shè)定為所述的第二電容器的電容值的10倍以上。其中，所述第四薄膜晶體管為驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管、所述第二薄膜晶體管、所述第三薄膜晶體管及所述第五薄膜晶體管均為開關(guān)薄膜晶體管。其中，所述的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管為一個(gè)N型薄膜晶體管，所述的開關(guān)薄膜晶體管為一個(gè)或多個(gè)N型薄膜晶體管。本發(fā)明還提供一種顯示面板，其包括上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，所述像素電路形成在一陣列背板上，所述的陣列背板上設(shè)置有多條數(shù)據(jù)線、多條掃描線、電源線及驅(qū)動(dòng)芯片，所述的多條數(shù)據(jù)線和掃描線用于限定所述像素電路，所述驅(qū)動(dòng)芯片用于給數(shù)據(jù)線、掃描線和發(fā)光控制線提供時(shí)序信號(hào)，并為電源線提供電源信號(hào)。本發(fā)明還提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其通過(guò)上述像素電路實(shí)現(xiàn)的，其包括如下步驟步驟S1:分別施加一高電平至行掃描信號(hào)和發(fā)光控制信號(hào)；步驟S2 :施加一低電平至發(fā)光控制信號(hào)，同時(shí)施加一高電平至行掃描電壓信號(hào)；步驟S3 :施加一低電平至行掃描控制信號(hào)，同時(shí)施加一高電平至發(fā)光控制信號(hào)。本發(fā)明的有益效果在于有效解決驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的閾值電壓漂移和非均一性，以及可改善大尺寸AMOLED顯示中背板電源的IR Drop問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)最終顯示亮度的均勻性。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的像素電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1對(duì)應(yīng)電路的時(shí)序信號(hào)圖；圖3為本發(fā)明第二優(yōu)先實(shí)施例的像素電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，為本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的像素電路結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其包括行掃描電壓信號(hào)SCAN、數(shù)據(jù)電壓信號(hào)DATA、背板電源VDD、發(fā)光控制信號(hào)EM、接地極GND、第一至第五N型薄膜晶體管Tl T5、第一和第二電容器Cl C2、以及有機(jī)發(fā)光二極管OLED器件，在上述第一至第五N型薄膜晶體管中，第四薄膜晶體管T4為驅(qū)動(dòng)管，其余均為開關(guān)管，其中上述的第二至第五薄膜晶體管T2 T5、第一電容器Cl及第二電容器C2可組合成一電流轉(zhuǎn)換模塊，該電流轉(zhuǎn)換模塊是連接所述有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極及發(fā)光控制信號(hào)EM，用于將外加電壓轉(zhuǎn)換為有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流，并且該驅(qū)動(dòng)電流與背板電源及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管T4的閾值電壓無(wú)直接關(guān)聯(lián)。所述行掃描電壓信號(hào)SCAN提供至第一和第二薄膜晶體管Tl，T2的柵極，以及第二電容器C2的第一端；所述數(shù)據(jù)電壓信號(hào)DATA提供至第一薄膜晶體管Tl的源極；所述背板電源VDD提供至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極；所述發(fā)光控制信號(hào)EM提供至第三和第五薄膜晶體管T3，T5的柵極；像素電路中各薄膜晶體管和電容器之間連接關(guān)系具體描述如下所述的第一薄膜晶體管Tl，其柵極連接至行掃描電壓信號(hào)SCAN，源極連接至數(shù)據(jù)電壓信號(hào)DATA，漏極在第二節(jié)點(diǎn)B處分別與第四薄膜晶體管T4的源極和第五薄膜晶體管T5的第二極連接；所述的第二薄膜晶體管T2，其柵極連接至行掃描電壓信號(hào)SCAN，源極在第一節(jié)點(diǎn)A處分別與第四薄膜晶體管T4的柵極、第一電容器Cl的第一端和第二電容器C2的第二端連接，漏極分別與第三薄膜晶體管T3的第一極和第四薄膜晶體管T4的漏極連接；所述的第三薄膜晶體管T3，柵極連接至發(fā)光控制信號(hào)EM，第二極連接至OLED的陰極，第一極分別與第二薄膜晶體管T2的漏極和第四薄膜晶體管T4的漏極連接；所述的第四薄膜晶體管T4 :柵極在第一節(jié)點(diǎn)A處分別與第二薄膜晶體管T2的源極、第一電容器Cl的第一端和第二電容器C2的第二端連接，源極在所述第二節(jié)點(diǎn)B處分別與第一薄膜晶體管Tl的漏極和第五薄膜晶體管T5的第二極連接，漏極分別與第二薄膜晶體管T2的漏極和第三薄膜晶體管T3的第一極連接；所述的第五薄膜晶體管T5 :柵極連接至發(fā)光控制信號(hào)EM，第一極發(fā)光控制信號(hào)連接至接地極GND，第二極在所述第二節(jié)點(diǎn)B處分別與第一薄膜晶體管Tl的漏極和第四薄膜晶體管T4的源極連接；所述的第一電容器Cl :第一端在第一節(jié)點(diǎn)A處分別與第二薄膜晶體管T2的源極和第四薄膜晶體管T4的柵極連接，第二端連接至接地極GND ；所述的第二電容器C2 :第一端連接至SCAN，第二端在第一節(jié)點(diǎn)A處分別與第二薄膜晶體管T2的源極、第四薄膜晶體管T4的柵極和第一電容器Cl的第一端連接。
其中，在上述的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管為一個(gè)N型薄膜晶體管，所述開關(guān)薄膜晶體管為一個(gè)或多個(gè)N型薄膜晶體管。其中，所述的第一電容器Cl的電容值大于所述第二電容器C2的電容值。第一電容器Cl的電容值足夠大，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能；而第二電容器C2的電容值較小，通過(guò)調(diào)整Cl與C2之間的電容值比例，例如可將Cl設(shè)定為C2的10倍以上電容值，可實(shí)現(xiàn)較高的顯示對(duì)t 匕 。本發(fā)明還提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其是通過(guò)上述的像素電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該像素電路工作過(guò)程分為三個(gè)階段初始化、數(shù)據(jù)傳輸和發(fā)光，其控制信號(hào)時(shí)序如圖2所示。本發(fā)明的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路的驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟步驟S1:第一階段為初始化階段(tl):分別施加高電平至行掃描信號(hào)SCAN和發(fā)光控制信號(hào)EM,此時(shí)第一至第五薄膜晶體管均導(dǎo)通,第一電容器Cl和第二電容器C2的兩端電壓被初始化為一特定值；步驟S2 :第二階段為數(shù)據(jù)傳輸階段(t2):施加一低電平至發(fā)光控制信號(hào)EM，此時(shí)第三薄膜晶體管T3和第五薄膜晶體管T5為關(guān)閉狀態(tài)；同時(shí)施加一高電平(Vgh)至掃描信號(hào)SCAN，則Tl和T2為導(dǎo)通狀態(tài)，數(shù)據(jù)電壓DATA對(duì)應(yīng)的高電平Vh通過(guò)Tl傳輸至第二節(jié)點(diǎn)B處，而此階段驅(qū)動(dòng)管T4被第二薄膜晶體管T2短接為二極管，因此，第一節(jié)點(diǎn)A處電壓將穩(wěn)定為(VH+Vth4)，同時(shí)該電壓被存儲(chǔ)至Cl中；對(duì)于C2而言，其第一端連接電壓為Vgh，第二端連接電壓即為第一節(jié)點(diǎn)A電壓；步驟S3 :第三階段為發(fā)光階段(t3):施加一低電平(Vgl)至行掃描控制信號(hào)SCAN，第一薄膜晶體管Tl和第二薄膜晶體管T2為關(guān)閉狀態(tài)，則第二節(jié)點(diǎn)B電壓變?yōu)镺V ;同時(shí)施加一高電平至發(fā)光控制信號(hào)EMJU T3和T5為導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)第二電容器C2的第一端連接電壓由第二階段的Vgh變?yōu)閂gl，而第一電容器Cl與第二電容器C2之間為串聯(lián)關(guān)系，由于電容耦合效應(yīng)，則第二電容器C2的第二端連接電壓即第一節(jié)點(diǎn)A處電壓隨之發(fā)生變化，該變
化量可表示為
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，其包括有機(jī)發(fā)光二極管、第一薄膜晶體管及電流轉(zhuǎn)換模塊，其中所述有機(jī)發(fā)光二極管，其陽(yáng)極連接至背板電源，陰極連接所述電流轉(zhuǎn)換模塊；所述第一薄膜晶體管，其柵極連接至行掃描電壓信號(hào)，源極連接至數(shù)據(jù)電壓信號(hào)，漏極連接所述電流轉(zhuǎn)換模塊；所述電流轉(zhuǎn)換模塊，其連接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極及發(fā)光控制信號(hào)，用于將外加電壓轉(zhuǎn)換為有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，所述的電流轉(zhuǎn)換模塊包括第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、第四薄膜晶體管及第五薄膜晶體管及第一電容器，其中所述第二薄膜晶體管，其柵極連接至行掃描信號(hào)，源極連接至一第一節(jié)點(diǎn)，漏極分別與第三薄膜晶體管的第一極和第四薄膜晶體管的漏極連接；所述第三薄膜晶體管，其柵極連接至發(fā)光控制信號(hào)，第二極連接至有機(jī)發(fā)光二極管的陰極，第一極分別與第二薄膜晶體管的漏極和第四薄膜晶體管的漏極連接；所述第四薄膜晶體管，其柵極在一第一節(jié)點(diǎn)處分別與第二薄膜晶體管的源極、第一電容器的第一端連接，源極在一第二節(jié)點(diǎn)處分別與第一薄膜晶體管的漏極和第五薄膜晶體管的第二極連接，漏極分別與第二薄膜晶體管的漏極和第三薄膜晶體管的第一極連接；所述第五薄膜晶體管，其柵極連接至發(fā)光控制信號(hào)，第一極與接地極連接，第二極連接至一第二節(jié)點(diǎn)；所述第一電容器，其第一端在第一節(jié)點(diǎn)處分別與第二薄膜晶體管的源極和第四薄膜晶體管的柵極連接，第二端連接至接地極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，所述的電流轉(zhuǎn)換模塊還包括一第二電容器，其第一端連接至行掃描電壓信號(hào)，第二端和第一電容器的第一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，所述的第一電容器為存儲(chǔ)電容器，其電容值大于所述第二電容器的電容值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，所述的第一電容器的電容值設(shè)定為所述的第二電容器的電容值的10倍以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，所述第四薄膜晶體管為驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管、所述第二薄膜晶體管、所述第三薄膜晶體管及所述第五薄膜晶體管均為開關(guān)薄膜晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管為一個(gè)N型薄膜晶體管，所述的開關(guān)薄膜晶體管為一個(gè)或多個(gè)N型薄膜晶體管。
8.—種顯示面板，其特征在于，其包括上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的有機(jī)發(fā)光二極管像素電路，所述像素電路形成在一陣列背板上，所述的陣列背板上設(shè)置有多條數(shù)據(jù)線、多條掃描線、電源線及驅(qū)動(dòng)芯片，所述的多條數(shù)據(jù)線和掃描線用于限定所述像素電路，所述驅(qū)動(dòng)芯片用于給數(shù)據(jù)線、掃描線和發(fā)光控制線提供時(shí)序信號(hào)，并為電源線提供電源信號(hào)。
9.一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，其通過(guò)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的像素電路實(shí)現(xiàn)的，其包括如下步驟步驟S 1 :分別施加一高電平至行掃描信號(hào)和發(fā)光控制信號(hào)；步驟S2 :施加一低電平至發(fā)光控制信號(hào)，同時(shí)施加一高電平至行掃描電壓信號(hào)； 步驟S3 :施加一低電平至行掃描控制信號(hào)，同時(shí)施加一高電平至發(fā)光控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光二極管像素電路、驅(qū)動(dòng)方法及其顯示面板，所述的像素電路包括有機(jī)發(fā)光二極管、第一薄膜晶體管及電流轉(zhuǎn)換模塊，其中所述第一薄膜晶體管，其柵極連接至行掃描電壓信號(hào)，源極連接至數(shù)據(jù)電壓信號(hào)，漏極連接所述電流轉(zhuǎn)換模塊；所述電流轉(zhuǎn)換模塊，其連接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極及發(fā)光控制信號(hào)，用于將外加電壓轉(zhuǎn)換為所述有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流。本發(fā)明可有效解決驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的閾值電壓漂移和非均一性問(wèn)題，以及可改善大尺寸AMOLED顯示中背板電源的IR Drop問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)最終顯示亮度的均勻性。
文檔編號(hào)G09G3/32GK103035201SQ201210556499
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者韓珍珍, 邱勇, 黃秀頎, 高孝裕, 胡思明 申請(qǐng)人:昆山工研院新型平板顯示技術(shù)中心有限公司