本申請涉及顯示技術領域,尤其涉及一種像素電路及其驅動方法和有機發光顯示器。
背景技術:
有機發光二極管(OLED)色域廣、對比度高、節能、并具有可折疊性,因而在新世代顯示器中具有強有力的競爭力。有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)技術是柔性顯示重點發展方向之一。AMOLED的基本驅動電路如圖1所示,其為2T1C模式,即包括兩個薄膜晶體管(TFT)和一個電容器,具體地,包括一個開關TFT T1、一個驅動TFT T2和一個存儲電容器Cst。OLED的驅動電流由驅動TFT T2控制,其電流大小為:IOLED=k(Vgs-Vth)2,其中,k為驅動TFT T2的電流放大系數,由驅動TFT T2本身特性決定,Vth為驅動TFTT2的閾值電壓。由于長時間的操作,驅動TFT T2的閾值電壓Vth會發生漂移,從而導致OLED驅動電流變化,使得OLED面板出現不良,影響畫質。
技術實現要素:
由于AMOLED的基本驅動電路不具備閾值電壓Vth的補償功能,會影響產品特性。因此,本發明提出了一種能補償閾值電壓漂移的全P型像素電路,其能夠提供閾值電壓補償功能,從而改善AMOLED的顯示特性。
本發明實施例提供了一種像素電路,所述像素電路包括:復位模塊,其控制端接收第一控制信號,另外兩端分別與復位電壓端和補償模塊連接,復位電壓端具有復位電壓,復位模塊在第一控制信號的控制下將復位電壓傳遞至補償模塊;補償模塊,其接收第二控制信號和來自第一電壓端的第一電壓、并分別與復位模塊、寫入模塊和發光模塊連接,補償模塊在第二控制信號的控制下進行閾值電壓補償;寫入模塊,其控制端接收第三控制信號,輸入端與數據信號端連接并接收來自數據信號端的數據信號,輸出端與補償模塊連接,寫入模塊在第三控制信號的控制下將數據信號傳輸到補償模塊;發光模塊,其一端與第二電壓端連接并接收來自第二電壓端的第二電壓,另一端與補償模塊連接,其控制端與發光控制信號連接,發光模塊在發光控制信號的控制下發光。
根據本發明實施例所述的像素電路,其中,復位模塊包括第五TFT,所述第五TFT的柵極接收第一控制信號,源極接收復位電壓,漏極與補償模塊連接;其中,第五TFT在第一控制信號的控制下將復位電壓輸出至補償模塊。
根據本發明實施例所述的像素電路,其中,補償模塊包括第一TFT、第三TFT、第四TFT、第一電容器和第二電容器,所述第一TFT的柵極連接復位模塊,源極接收第一電壓,漏極連接發光模塊;第三TFT的柵極接收第二控制信號,源極接收第一電壓,漏極連接寫入模塊;第四TFT的柵極連接第二控制信號,源極和漏極分別連接第一TFT的漏極和柵極;第一電容器兩端分別連接第一電壓端和寫入模塊,第二電容器兩端分別連接寫入模塊和第一TFT的柵極;其中,第二電容器在第二控制信號的控制下記錄第一TFT的閾值電壓。
根據本發明實施例所述的像素電路,其中,寫入模塊包括第二TFT,第二TFT的柵極接收第三控制信號,源極連接數據輸入端,漏極連接補償模塊;其中,第二TFT在第三控制信號S3的控制下將數據電壓輸出至補償模塊。
根據本發明實施例所述的像素電路,其中,發光模塊包括第六TFT和有機發光二極管,第六TFT的柵極連接發光控制信號,源極連接補償模塊,漏極連接有機發光二極管;有機發光二極管的一端連接第六TFT的漏極,另一端連接第二電壓端,其中,第六TFT在發光控制信號的控制下使有機發光二極管發光。
根據本發明實施例所述的像素電路,其中,復位電壓和第二電壓為低電平,第一電壓為高電壓。
根據本發明實施例所述的像素電路,其中,第一TFT、第二TFT、第三TFT、第四TFT、第五TFT和第六TFT均為P型TFT。
本發明實施例還提供了一種采用上述像素電路的驅動方法,所述方法包括:復位階段,將第一控制信號置為低電平,第五TFT導通,第五TFT將復位電壓輸出到第一TFT的柵極,將第一TFT的柵極電壓復位為復位電壓;閾值電壓補償階段,將第二控制信號置為低電平,第一TFT、第三TFT和第四TFT導通,第一電壓通過第一TFT和第四TFT對第一TFT的柵極進行充電,直到第一TFT的柵極電位上升到VDD-|Vth|,第二電容器存儲第一TFT的閾值電壓,其中,VDD為第一電壓,Vth為第一TFT的閾值電壓;數據信號寫入階段,將第三控制信號置為低電平,第二TFT導通,第二TFT將數據電壓通過其漏極輸出,第一電容器存儲數據電壓,第一TFT的柵極電位通過第二電容器降為Vdata-|Vth|,其中,Vdata為數據電壓;發光階段,將發光控制信號置為低電平,第一TFT和第六TFT導通,有機發光二極管發光。
根據本發明實施例所述的驅動方法,其中,復位電壓和第二電壓為低電平,第一電壓為高電壓。
根據本發明實施例所述的驅動方法,提供了一種包括如上所述像素電路的有機發光顯示器。
附圖說明
通過下面結合附圖對示例性實施例進行的描述,本發明的這些和/或其他方面將變得清楚和更容易理解:
圖1是根據現有技術的像素電路的電路結構示意圖;
圖2是根據本發明實施例的像素電路的模塊結構示意圖;
圖3是根據本發明實施例的像素電路的具體電路結構示意圖;
圖4是圖3所示像素電路的控制信號時序圖;以及
圖5是根據本發明實施例的像素電路的模擬結果圖。
具體實施方式
下面結合附圖詳細描述本發明具體實施例提供的像素電路。
圖2是根據本發明實施例的像素電路的模塊結構示意圖。如圖2所示,本發明實施例提供了一種像素電路,所述像素電路包括:復位模塊01、補償模塊02、寫入模塊03和發光模塊04。
復位模塊01的控制端接收第一控制信號S1,另外兩端分別與復位電壓端和補償模塊02連接,復位電壓端具有復位電壓VI,復位模塊01能夠在第一控制信號S1的控制下將復位電壓VI傳遞至補償模塊02,其中,復位電壓VI為低電壓。
補償模塊02接收第二控制信號S2和來自第一電壓端的第一電壓VDD、并且分別與復位模塊01、寫入模塊03和發光模塊04連接。補償模塊02在第二控制信號S2的控制下進行閾值電壓補償,其中,第一電壓VDD為高電壓。
寫入模塊03的控制端接收第三控制信號S3,輸入端與數據信號端連接并接收來自數據信號端的數據信號Data,輸出端與補償模塊02連接。寫入模塊03在第三控制信號S3的控制下將數據信號Data傳輸到補償模塊02。
發光模塊04的一端與第二電壓端連接并接收來自第二電壓端的第二電壓VSS,另一端與補償模塊02連接,其控制端接收發光控制信號EM。發光模塊04在發光控制信號EM的控制下發光。其中,第二電壓VSS為低電壓。
圖3是根據本發明實施例的像素電路的具體電路結構的示意圖。
如圖3所示,像素電路包括6個TFT和兩個電容器,其中,T1為驅動TFT,T2-T5為開關TFT。
復位模塊01包括第五TFT T5,第五TFT T5的柵極接收第一控制信號S1,漏極與補償模塊02連接,源極接收復位電壓VI,第五TFT T5在第一控制信號S1的控制下導通,將復位電壓VI輸出至補償模塊02。
補償模塊02包括第一TFT T1、第三TFT T3、第四TFT T4、第一電容器C1和第二電容器C2。第一TFT T1的柵極連接復位模塊01,源極接收第一電壓VDD,漏極連接發光模塊04;第三TFT T3的柵極接收第二控制信號S2,源極接收第一電壓VDD,漏極連接寫入模塊03;第四TFT T4的柵極連接第二控制信號S2,源極和漏極分別連接第一TFT的漏極和柵極;第一電容器C1的兩端分別連接第一電壓端和寫入模塊03,第二電容器C2的兩端分別連接寫入模塊03和第一TFT的柵極。在控制信號S2的控制下,第一TFT T1、第三TFT T3和第四TFT T4導通,第二電容器C2記錄第一TFT T1的閾值電壓Vth。
寫入模塊03包括第二TFT T2,第二TFT T2的柵極接收第三控制信號S3,源極連接數據輸入端,漏極連接補償模塊02。第二TFT T2在第三控制信號S3的控制下導通,將數據電壓Vdata輸出至補償模塊02。
發光模塊04包括第六TFT T6和有機發光二極管OLED。第六TFT T6的柵極接收發光控制信號EM,源極連接補償模塊02,漏極連接有機發光二極管OLED;有機發光二極管OLED的一端連接第六TFT T6的漏極,另一端連接第二電壓端。在發光控制信號EM的控制下第六TFT T6導通,進而有機發光二極管OLED導通發光。
優選地,本發明具體實施例中的第一TFT T1、第二TFT T2、第三TFT T3、第四TFT T4、第五TFT T5和第六TFT T6為P型TFT。因此,當控制信號置為低電平時相應的薄膜晶體管導通。當然,在實際電路設計時,本發明具體實施例中的所用薄膜晶體管還可以采用N型薄膜晶體管或者N型薄膜晶體管與P型薄膜晶體管的混合方式,并且所用薄膜晶體管的源極和漏極根據薄膜晶體管的類型以及信號段的信號的不同,其功能可以互換,在此不做具體區分。
圖4是圖3所示像素電路的控制信號時序圖。下面結合圖3所示的像素電路以及圖4所示的控制信號時序圖描述根據本發明實施例的像素電路的工作原理。像素電路的工作過程可分為四個階段:驅動TFT柵極復位階段、閾值電壓補償階段、數據信號寫入階段和發光階段。現具體分析如下:
第一階段為驅動TFT T1柵極復位階段。在第一階段中,將第一控制信號S1置為低電平,第二控制信號S2、第三控制信號S3和發光控制信號EM置為高電平。此時,第五TFT T5導通,其他TFT截止,從第五TFT T5的源極接收的復位電壓VI經第五TFT T5的漏極輸出,第一TFT T1的柵極與第五TFT T5的漏極連接,因此第一TFT T1的柵極被復位到較低電位VI。
第二階段為閾值電壓補償階段。在第二階段中,將第二控制信號S2置為低電平,第一控制信號S1、第三控制信號S3和發光控制信號EM置為高電平。第一TFT T1、第三TFT T3和第四TFT T4導通,其他TFT截止。此時,由于第三TFT T3的導通,第一電容器C1的兩端均連接第一電壓VDD,第一電容器C1兩端的電位均為VDD。此時,第二電容器C2的左端連接第一電壓VDD,右端連接第一TFT T1的柵極,經過第一階段后第一TFT T1的柵極具有電位VI。在第二階段中,第一電壓VDD通過第一TFT T1和第四TFT T4對第一TFT T1的柵極進行充電,直到第一TFT T1的柵極電位上升到VDD-|Vth|為止,其中,Vth為第一TFT T1的閾值電壓。此時,第二電容器C2的右側電位為VDD-|Vth|,左端電位仍為VDD,第二電容器C2兩端的電壓差為|Vth|,因此,第二電容器C2將存儲第一TFT T1的閾值電壓Vth的電壓值。
第三階段為數據信號寫入階段。在第三階段中,將第三控制信號S3置為低電平,第一控制信號S1、第二控制信號S2和發光控制信號EM置為高電平。第二TFT T2和第一TFT T1導通,其他TFT截止。第二TFT T2導通后將數據電壓Vdata輸出至第二TFT T2的漏極,第二電容器C2左端與第二TFT T2的漏極連接因而電位變為Vdata,根據電荷守恒原理,第二電容器C2右端的電位跳變為(Vdata-|Vth|)。在第三階段中,第一電容器C1也將存儲Data的信號。
第四階段為發光階段。在第四階段中,將發光控制信號EM置為低電平,第一控制信號至第三控制信號S1~S3置為高電平。第一TFT T1和第六TFT T6導通,其他TFT截止。此時,第一TFT T1的源極電位為VDD,柵極電位為(Vdata-|Vth|),因而第一TFT T1的有機發光二極管驅動電流為:IOLED=k(VGS-|Vth|)2=k(VDD-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)2=k(VDD-Vdata)2,其中,k為第一TFT T1的電流放大系數。
因而,OLED驅動電流將與第一TFT T1的閾值電壓Vth無關。這樣可以消除第一TFT T1的閾值電壓漂移引起AMOLED畫面顯示不良的問題。
圖5是根據本發明實施例的像素電路的模擬結果圖。從圖5可以看出,OLED的驅動電流IOLED穩定,沒有受到驅動TFT T1的閾值電壓漂移的影響。
本發明還提供了一種上述像素電路的驅動方法,所述方法包括復位階段、閾值電壓補償階段、數據信號寫入階段和發光階段。
在復位階段中,將第一控制信號S1置為低電平,復位模塊01在第一控制信號S1的控制下,將復位電壓V1輸出至補償模塊02;在閾值電壓補償階段中,將第二控制信號S2置為低電平,補償模塊02在第二控制信號S2的控制下記錄閾值電壓;在數據信號寫入階段,將第三控制信號S3置為低電平,寫入模塊03在第三控制信號S3的控制下將數據電壓Vdata輸出至補償模塊02;在發光階段中,將發光控制信號EM置為低電平,發光模塊04在發光控制信號EM的控制下發光。
具體地,在復位階段中,將第一控制信號S1置為低電平,第五TFT T5導通,復位電壓VI經第五TFT T5的漏極輸出,將第一TFT T1的柵極電壓復位到電位V1;在閾值電壓補償階段中,將第二控制信號S2置為低電平,第一TFT T1、第三TFT T3和第四TFT T4導通,第一電壓VDD通過第一TFT T1和第四TFTT4對第一TFT T1的柵極進行充電,直到第一TFT T1的柵極電位升為VDD-|Vth|,第二電容器C2存儲驅動TFT T1的閾值電壓Vth;在數據信號寫入階段,將第三控制信號S3置為低電平,第二TFT T2導通,第二TFT T2導通后將數據電壓Vdata輸出至其漏極,第一電容器C1存儲數據電壓Vdata,第一TFTT1的柵極電位通過第二電容器C2降為(Vdata-|Vth|);在發光階段中,發光控制信號EM置為低電平,第一TFT T1和第六TFT T6導通,有機發光二極管OLED發光。此時,第一TFT T1的有機發光二極管驅動電流為:
IOLED=k(VGS-|Vth|)2=k(VDD-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)2=k(VDD-Vdata)2,其中,k為第一TFT T1的電流放大系數,從上式可看出,驅動電流與第一TFT T1的閾值電壓無關。
本發明實施例提供的上述像素方法的驅動方法中,通過復位階段實現第一TFT T1的柵極電壓的復位,通過閾值電壓補償階段記錄第一TFT T1的閾值電壓,通過數據信號的寫入在發光階段實現驅動發光器件發光。其中,閾值電壓補償階段可以記錄第一TFT T1的閾值電壓,從而在后面的寫入和發光階段消除閾值電壓的影響,因而可以輸出穩定的驅動電流。
應理解的是,在此描述的示例性實施例應僅以描述性含義來考慮,而不是出于限制的目的。在每個示例性實施例中對特征或方面的描述通常應被認為可用于其它示例性實施例中的其它相似特征或方面。
雖然已經參照附圖描述了本發明的技術,但是本領域的普通技術人員應該理解,在不脫離由權利要求限定的精神和范圍的情況下,可以對其進行形式和細節的各種改變。