OLED像素混合补偿电路及混合补偿方法技术

本发明专利技术提供一种OLED像素混合补偿电路及混合补偿方法，使用5T2C结构且驱动薄膜晶体管为双栅极薄膜晶体管的像素内部驱动电路(100)来补偿阈值电压漂移，使用外部补偿电路(200)来补偿有机发光二极管(D1)由于老化衰退而引发的亮度不均匀，结合了内部补偿运行速度快与外部补偿补偿范围大的特点，具有更好的补偿效果，能够简化数据信号(Data)，保证通过OLED电流的稳定性，实现面板的发光亮度均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种OLED像素混合补偿电路及混合补偿方法。
技术介绍
有机发光二极管(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)显示装置具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。OLED显示装置按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(PassiveMatrixOLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(ActiveMatrixOLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。AMOLED是电流驱动器件，当有电流流过有机发光二极管时，有机发光二极管发光，且发光亮度由流过有机发光二极管自身的电流决定。大部分已有的集成电路(IntegratedCircuit，IC)都只传输电压信号，故AMOLED的像素驱动电路需要完成将电压信号转变为电流信号的任务。传统的AMOLED像素驱动电路通常为2T1C，即两个薄膜晶体管加一个电容的结构，将电压转换为电流。其中一个薄膜晶体管为开关薄膜晶体管，用于控制数据信号的进入，另一个薄膜晶体管为驱动薄膜晶体管，用于控制通过有机发光二极管的电流，因此驱动薄膜晶体管的阈值电压的重要性便十分明显，阈值电压的正向或负向漂移都有会使得在相同数据信号下有不同的电流通过有机发光二极管。然而，目前由低温多晶硅或氧化物半导体制作的薄膜晶体管因光照、源漏电极电压应力作用等因素，在使用过程中均会发生阈值电压漂移现象。传统的2T1C电路中，驱动薄膜晶体管的阈值电压的漂移无法通过调节得到改善，同时，有机发光二级管在使用过程中会由于老化也会产生阈值电压漂移。阈值电压的漂移会导致通过有机发光二极管的电流不稳定，面板产生亮度不均的问题，因此需要利用不同方法对驱动薄膜晶体管及有机发光二极管的阈值电压漂移进行补偿。现有技术中对驱动薄膜晶体管阈值电压漂移进行补偿的方法包括内部补偿及外部补偿。单纯通过在像素内部添加新的薄膜晶体管和信号线的方式来实现阈值电压补偿的方法被称为内部补偿，其补偿过程相对简单，运行速度较快，但像素电路复杂，并且补偿的范围有限；通过面板外部集成电路(integratedcircuit，IC)芯片来进行阈值电压补偿的方法被称为外部补偿，其像素电路相对简单，补偿范围相对较大，但补偿过程复杂，运行速度慢。另外，有机发光二极管因自身的老化衰退，不仅阈值电压上升，而且即使流经相同的电流时，衰退前后的有机发光二极管发光亮度也会下降，内部补偿最多只能补偿阈值电压，保证衰退前后流经有机发光二极管的电流相同，而无法保证发光亮度一致。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种OLED像素混合补偿电路，不仅能够有效补偿阈值电压漂移，还能够补偿有机发光二级管在使用过程中由于衰退老化而引发的亮度不均匀，简化数据信号，保证通过OLED电流的稳定性，实现面板的发光亮度均匀，且补偿速度快，补偿范围大。本专利技术的另一目的在于提供一种OLED像素混合补偿方法，能够同时进行内部补偿及外部补偿，对阈值电压漂移及有机发光二级管在使用过程中由于衰退老化而引发的亮度不均匀的补偿效果好，补偿速度快，补偿范围大。为实现上述目的，本专利技术首先提供一种OLED像素混合补偿电路，包括像素内部驱动电路、及与所述像素内部驱动电路电性相连的外部补偿电路；所述像素内部驱动电路包括：第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第一电容、第二电容、及有机发光二极管；第一薄膜晶体管为双栅极薄膜晶体管，用于驱动有机发光二极管，其顶栅电性连接第一节点，底栅电性连接第二节点，源极电性连接第三节点，漏极电性连接第四节点；第二薄膜晶体管的栅极接入第一扫描信号，源极接入数据信号，漏极电性连接第二节点；第三薄膜晶体管的栅极接入第二扫描信号，源极电性连接第四节点，漏极电性连接第一节点；第四薄膜晶体管的栅极接入第三扫描信号，源极接入电源电压，漏极电性连接第四节点；第五薄膜晶体管的栅极接入第四扫描信号，源极电性连接第三节点，漏极电性连接外部补偿电路；第一电容的一端电性连接第二节点，另一端接地；第二电容的一端电性连接第一节点，另一端接地；有机发光二极管的阳极电性连接第三节点，阴极接地；所述外部补偿电路包括：依次串接的模数转换器、数据查找模块、控制模块、存储模块、及数模转换器；模数转换器的输入端电性连接第五薄膜晶体管的漏极，输出端电性连接数据查找模块的输入端；数据查找模块的输出端电性连接控制模块的输入端；控制模块的输出端电性连接存储模块的输入端；存储模块的输出端电性连接数模转换器的输入端；数模转换器的输出端电性连接第二薄膜晶体管的源极；所述数据查找模块内预置有机发光二极管的老化电流数据、以及与有机发光二极管的老化电流数据一一对应的输出电压差异值。所述外部补偿电路还包括运算放大器及第三电容；所述运算放大器的第一输入端电性连接第五薄膜晶体管的漏极，第二输入端接地，输出端电性连接模数转换器的输入端；所述第三电容的一端电性连接运算放大器的第一输入端，另一端电性连接运算放大器的输出端。所述第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、及第五薄膜晶体管均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管、或非晶硅薄膜晶体管。所述第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号、及第四扫描信号均通过外部时序控制器提供。所述第一扫描信号、第二扫描信号、第三扫描信号、第四扫描信号、及数据信号相组合，先后对应于一外部补偿阶段、一预充电阶段、一阈值电压编程阶段、及一驱动发光阶段；在所述外部补偿阶段，所述第一、第二、第三扫描信号、及数据信号均提供低电位，所述第四扫描信号提供高电位；在所述预充电阶段，所述第一、第二、及第三扫描信号均提供高电位，所述第四扫描信号提供低电位，所述数据信号提供预设电位；在所述阈值电压编程阶段，所述第一、第三、及第四扫描信号均提供低电位，所述第二扫描信号提供高电位，所述数据信号提供预设电位；在所述驱动发光阶段，所述第一、及第三扫描信号均提供高电位，第二、及第四扫描信号均提供低电位，所述数据信号提供显示数据信号高电位。所述预设电位低于显示数据信号高电位。本专利技术还提供一种OLED像素混合补偿方法，包括如下步骤：步骤1、提供一OLED像素混合补偿电路；所述OLED像素混合补偿电路包括像素内部驱动电路、及与所述像素内部驱动电路电性相连的外部补偿电路；所述像素内部驱动电路包括：第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第一电容、第二电容、及有机发光二极管；第一薄膜晶体管为双栅极薄膜晶体管，用于驱动有机发光二极管，其顶栅电性连接第一节点，底栅电性连接第二节点，源极电性连接第三节点，漏极电性连接第四节点；第二薄膜晶体管的栅极接入第一扫描信号，源极接入数据信号，漏极电性连接第二节点；第三薄膜晶体管的栅极接入第二扫描信号，源极电性连接第四节点，漏极电性连接第一节点；第四薄膜晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OLED像素混合补偿电路，其特征在于，包括像素内部驱动电路(100)、及与所述像素内部驱动电路(100)电性相连的外部补偿电路(200)；所述像素内部驱动电路(100)包括：第一薄膜晶体管(T1)、第二薄膜晶体管(T2)、第三薄膜晶体管(T3)、第四薄膜晶体管(T4)、第五薄膜晶体管(T5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、及有机发光二极管(D1)；第一薄膜晶体管(T1)为双栅极薄膜晶体管，用于驱动有机发光二极管(D1)，其顶栅(TG)电性连接第一节点(T)，底栅(BG)电性连接第二节点(B)，源极电性连接第三节点(S)，漏极电性连接第四节点(D)；第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入第一扫描信号(Scan1)，源极接入数据信号(Data)，漏极电性连接第二节点(B)；第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入第二扫描信号(Scan2)，源极电性连接第四节点(D)，漏极电性连接第一节点(T)；第四薄膜晶体管(T4)的栅极接入第三扫描信号(Scan3)，源极接入电源电压(VDD)，漏极电性连接第四节点(D)；第五薄膜晶体管(T5)的栅极接入第四扫描信号(Scan4)，源极电性连接第三节点(S)，漏极电性连接外部补偿电路(200)；第一电容(C1)的一端电性连接第二节点(B)，另一端接地；第二电容(C2)的一端电性连接第一节点(T)，另一端接地；有机发光二极管(D1)的阳极电性连接第三节点(S)，阴极接地；所述外部补偿电路(200)包括：依次串接的模数转换器(210)、数据查找模块(220)、控制模块(230)、存储模块(240)、及数模转换器(250)；模数转换器(210)的输入端电性连接第五薄膜晶体管(T5)的漏极，输出端电性连接数据查找模块(220)的输入端；数据查找模块(220)的输出端电性连接控制模块(230)的输入端；控制模块(230)的输出端电性连接存储模块(240)的输入端；存储模块(240)的输出端电性连接数模转换器(250)的输入端；数模转换器的输出端(250)电性连接第二薄膜晶体管(T2)的源极；所述数据查找模块(220)内预置有机发光二极管的老化电流数据、以及与有机发光二极管的老化电流数据一一对应的输出电压差异值。...

【技术特征摘要】
1.一种OLED像素混合补偿电路，其特征在于，包括像素内部驱动电路(100)、及与所述像素内部驱动电路(100)电性相连的外部补偿电路(200)；所述像素内部驱动电路(100)包括：第一薄膜晶体管(T1)、第二薄膜晶体管(T2)、第三薄膜晶体管(T3)、第四薄膜晶体管(T4)、第五薄膜晶体管(T5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、及有机发光二极管(D1)；第一薄膜晶体管(T1)为双栅极薄膜晶体管，用于驱动有机发光二极管(D1)，其顶栅(TG)电性连接第一节点(T)，底栅(BG)电性连接第二节点(B)，源极电性连接第三节点(S)，漏极电性连接第四节点(D)；第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入第一扫描信号(Scan1)，源极接入数据信号(Data)，漏极电性连接第二节点(B)；第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入第二扫描信号(Scan2)，源极电性连接第四节点(D)，漏极电性连接第一节点(T)；第四薄膜晶体管(T4)的栅极接入第三扫描信号(Scan3)，源极接入电源电压(VDD)，漏极电性连接第四节点(D)；第五薄膜晶体管(T5)的栅极接入第四扫描信号(Scan4)，源极电性连接第三节点(S)，漏极电性连接外部补偿电路(200)；第一电容(C1)的一端电性连接第二节点(B)，另一端接地；第二电容(C2)的一端电性连接第一节点(T)，另一端接地；有机发光二极管(D1)的阳极电性连接第三节点(S)，阴极接地；所述外部补偿电路(200)包括：依次串接的模数转换器(210)、数据查找模块(220)、控制模块(230)、存储模块(240)、及数模转换器(250)；模数转换器(210)的输入端电性连接第五薄膜晶体管(T5)的漏极，输出端电性连接数据查找模块(220)的输入端；数据查找模块(220)的输出端电性连接控制模块(230)的输入端；控制模块(230)的输出端电性连接存储模块(240)的输入端；存储模块(240)的输出端电性连接数模转换器(250)的输入端；数模转换器的输出端(250)电性连接第二薄膜晶体管(T2)的源极；所述数据查找模块(220)内预置有机发光二极管的老化电流数据、以及与有机发光二极管的老化电流数据一一对应的输出电压差异值。2.如权利要求1所述的OLED像素混合补偿电路，其特征在于，所述外部补偿电路(200)还包括运算放大器(260)及第三电容(C3)；所述运算放大器(260)的第一输入端电性连接第五薄膜晶体管(T5)的漏极，第二输入端接地，输出端电性连接模数转换器(210)的输入端；所述第三电容(C3)的一端电性连接运算放大器(260)的第一输入端，另一端电性连接运算放大器(260)的输出端。3.如权利要求1所述的OLED像素混合补偿电路，其特征在于，所述第一薄膜晶体管(T1)、第二薄膜晶体管(T2)、第三薄膜晶体管(T3)、第四薄膜晶体管(T4)、及第五薄膜晶体管(T5)均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管、或非晶硅薄膜晶体管。4.如权利要求1所述的OLED像素混合补偿电路，其特征在于，所述第一扫描信号(Scan1)、第二扫描信号(Scan2)、第三扫描信号(Scan3)、及第四扫描信号(Scan4)均通过外部时序控制器提供。5.如权利要求1所述的OLED像素混合补偿电路，其特征在于，所述第一扫描信号(Scan1)、第二扫描信号(Scan2)、第三扫描信号(Scan3)、第四扫描信号(Scan4)、及数据信号(Data)相组合，先后对应于一外部补偿阶段(1)、一预充电阶段(2)、一阈值电压编程阶段(3)、及一驱动发光阶段(4)；在所述外部补偿阶段(1)，所述第一、第二、第三扫描信号(Scan1、Scan2、Scan3)、及数据信号(Data)均提供低电位，所述第四扫描信号(Scan4)提供高电位；在所述预充电阶段(2)，所述第一、第二、及第三扫描信号(Scan1、Scan2、Scan3)均提供高电位，所述第四扫描信号(Scan4)提供低电位，所述数据信号(Data)提供预设电位(Vpre)；在所述阈值电压编程阶段(3)，所述第一、第三、及第四扫描信号(Scan1、Scan3、Scan4)均提供低电位，所述第二扫描信号(Scan2)提供高电位，所述数据信号(Data)提供预设电位(Vpre)；在所述驱动发光阶段(4)，所述第一、及第三扫描信号(Scan1、Scan3)均提供高电位，第二、及第四扫描信号(Scan2、Scan4)均提供低电位，所述数据信号(Data)提供显示数据信号高电位(Vdata)。6.如权利要求5所述的OLED像素混合补偿电路，其特征在于，所述预设电位(Vpre)低于显示数据信号高电位(Vdata)。7.一种OLED像素混合补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提供OLED像素混合补偿电路；所述OLED像素混合补偿电路包括像素内部驱动电路(100)、及与所述像素内部驱动电路(100)电性相连的外部补偿电路(200)；所述像素内部驱动电路(100)包括：第一薄膜晶体管(T1)、第二薄膜晶体管(T2)、第三薄膜晶体管(T3)、第四薄膜晶体管(T4)、第五薄膜晶体管(T5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、及有机发光二极管(D1)；第一薄膜晶体管(T1)为双栅极薄膜晶体管，用于驱动有机发光二极管(D1)，其顶栅(TG)电性连接第一节点(T)，底栅(BG)电性连接第二节点(B)，源极电性连接第三节点(S)，漏极电性连接第四节点(D)；第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入第一扫描信号(Scan1)，源极接入数据信号(Data)，漏极电性连接第二节点(B)；第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入第二扫描信号(Scan2)，源极电性连接第四节点(D)，漏极电性连接第一节点(T)；第四薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂诚磊，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44