有源有机电致发光显示器的像素驱动电路及其驱动方法技术

本发明专利技术公开了有源有机电致发光显示器的像素驱动电路及其驱动方法，包括一驱动晶体管，四个开关晶体管，一耦合电容，一存储电容和一发光二极管，第一晶体管的漏极接数据线，栅极接第一扫描控制线，源极接耦合电容Ｃ端，第二晶体管漏极接第三和第四晶体管的源极，栅极接耦合电容和存储电容的Ａ端以及第三晶体管的漏极，源极接第五晶体管的漏极以及存储电容的Ｂ端，并通过有机发光二极管与地相连，第三晶体管栅极接第二扫描控制线，第四晶体管漏极接电源线，栅极接发光控制线，第五晶体管的栅极接第一扫描控制线，源极接地；本发明专利技术可以有效补偿晶体管的阈值电压的不均匀性以及ＯＬＥＤ开启电压的退化，使ＯＬＥＤ显示画面亮度均匀并且实现高对比度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管显示器的像素驱动技术，尤其涉及有源有机电致发光显示 器的像素驱动电路及其驱动方法。
技术介绍
有机发光二极管OLED显示器具有体积小，自主发光、可视角度大、响应时间短，制 作成本低廉等优点，吸引了越来越多研究人员的参与。无源驱动方式要求OLED发光器件的 效率和亮度很高，高电压或电流的脉冲驱动方式使发光器件的工作效率很低且降低了 OLED 的使用寿命，并且无法满足高分辨率和大信息量显示的要求。对于大屏幕高分辨率显示，通 常采用有源驱动方式。目前，应用于有源OLED的薄膜晶体管主要有非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)和多 晶硅薄膜晶体管(Poly-Si TFT)。a-Si TFT载流子迁移率低，器件的尺寸要比Poly-Si TFT 大得多，而且驱动电压和信号电压都比较大，这些不利因素会造成显示屏像素开口率下降、 OLED的寿命缩短。Poly-Si TFT具有较高的载流子迁移率，相比于非晶硅工艺，其器件尺寸 可以做到更小，增加了 OLED像素的开口率，还可以实现将显示器的外围驱动电路集成于显 示器的周边。基于Poly-Si TFT的有源驱动OLED技术成为未来OLED显示驱动的发展方向。在实际的生产中，目前的工艺水平很难保证各个像素中的驱动管TFT的阈值电压 相同。在传统的两管单元驱动方案中，由于各个像素驱动晶体管的阈值电压的不均勻性将 导致整个显示屏亮度的不均勻性。另外随着工作时间的增加，驱动晶体管的阈值电压也会 随之升高，OLED的退化也会引起自身开启电压的升高，从而引起显示屏亮度的下降。为了 补偿各个像素点驱动TFT阈值电压的不均勻性，人们提出了许多补偿方案。这些方案主要 可分为电流编程型和电压编程型。一般来讲，电流编程型像素驱动电路在低灰阶显示时需 要很长的充电时间，从而影响了其在大屏幕高分辨率显示器中的使用。在电压编程型像素 驱动电路中，初始化阶段会有一股很大的电流对存储电容以及OLED本身的等效电容充电， 所以能够大大的减少充电时间。因此近年来对电压编程型像素驱动的研究吸引了越来越多 研究人员的参与。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供有源有机电致发光显示 器的像素驱动电路，不仅可以有效解决有源矩阵OLED显示器中各个像素点驱动TFT阈值电 压的不均勻性，还可以解决OLED开启电压退化的问题，从而使得OLED显示器发光亮度均 勻。本专利技术的另一目的在于提供上述有源有机电致发光显示器的像素驱动电路的驱 动方法。本专利技术的目的通过下述方案实现有源有机电致发光显示器的像素驱动电路，该驱动电路包括第一晶体管其漏极接数据线，栅极接第一扫描控制线，源极接耦合电容的C端， 所述第一晶体管控制耦合电容为第二晶体管的栅极写入灰度数据电压；第二晶体管其漏极接第三和第四晶体管的源极，栅极接耦合电容和存储电容的 A端以及第三晶体管的漏极，源极接第五晶体管的漏极以及存储电容的B端，并通过有机发 光二极管与地线相连，所述第二晶体管驱动OLED发光； 第三晶体管其栅极接第二扫描控制线，所述第三晶体管，通过第四晶体管提供充 电通路，通过第二晶体管提供放电通路；第四晶体管其漏极接电源线，栅极接发光控制线，所述第四晶体管，通过第三晶 体管控制充电通路，通过第二晶体管控制OLED发光；第五晶体管其栅极接第一扫描控制线，源极接地线，所述第五晶体管，提供放电 通路，避免OLED在阈值电压存储阶段发光。上述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管，为多晶硅 薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化锌基薄膜晶体管或有机薄膜晶体管中的任意一种晶 体管。像素驱动电路工作时，第一晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管均工作 于线性区，起驱动作用的第二晶体管工作在饱和区。上述有源有机电致发光显示器的像素 驱动电路的驱动方法，包括下列步骤重置阶段第一扫描控制线、第二扫描控制线以及发光控制线处于高电平，电流通 过第三晶体管和第四晶体管对A点重新充电；阈值电压存储阶段第一扫描控制线、第二扫描控制线依然保持原来的高电平，发 光控制线跳至低电平，A点电位通过第三晶体管、第二晶体管和第五晶体管放电至第二晶体 管的阈值电压；灰度数据电压写入阶段第一扫描控制线为高电平，第二扫描控制线和发光控制 线为低电平，数据电压通过耦合电容写入到第二晶体管的栅极A点；OLED发光阶段第一扫描控制线、第二扫描控制线为低电平，发光控制线为高电 平，第二晶体管驱动OLED发光，储存电容两端的电压差保持不变，即A点与B点的电压差保 持不变；上述阈值电压存储阶段，储存电容存储第二晶体管的阈值电压；上述数据电压写 入阶段，储存电容存储写入灰度数据电压；上述OLED发光阶段，储存电容保持其两端存储电压不变，使流过的电流恒定而不 受OLED开启电压的影响。本专利技术与现有技术相比，优点及效果在于，(1)本专利技术电路简单可靠，不仅能够补 偿各个像素点之间晶体管的阈值电压差异以及OLED退化造成的显示器亮度不均勻性，而 且由于所采用的设计结构，使得像素点在非工作期间能够实现全黑，从而大大提高了显示 器的对比度；(2)本专利技术采用了一个存储电容和一个耦合电容，从而使阈值电压存储与灰度 数据写入分开进行，可以提高像素点阈值电压补偿的精度，适合大尺寸高分辨率显示设备。附图说明图1是本专利技术的有源有机电致发光显示器的像素驱动电路原理图；图中第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、耦合电容Cl、存储 电容C2、第一扫描控制线Vscanl、第二扫描控制线VsCan2、发光控制线Vems、电源线VddJiil 线Vss、数据线Vdata、有机发光二极管OLED。图2是图1的信号时序图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的实施方式不限于 此。实施例如图1所示，本专利技术有源有机电致发光显示器的像素驱动电路包括，第一晶体管 Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、耦合电容Cl、存储电容 C2、第一扫描控制线Vscanl、第二扫描控制线VsCan2、发光控制线Vems、电源线Vdd、地线 Vss、数据线Vdata、有机发光二极管OLED。第一晶体管Tl，其漏极接数据线Vdata，栅极接第一扫描控制线Vscanl，源极接耦 合电容Cl的C端，所述第一晶体管控制耦合电容为第二晶体管的栅极写入灰度数据电压；第二晶体管T2，其漏极接第三和第四晶体管T3、T4的源极，栅极接耦合电容Cl和 存储电容C2的A端以及第三晶体管Τ3的漏极，源极接第五晶体管Τ5的漏极以及存储电容 C2的B端，并通过有机发光二极管与地线Vss相连，所述第二晶体管驱动OLED发光；第三晶体管Τ3，其栅极接第二扫描控制线VsCan2，所述第三晶体管，通过第四晶 体管提供充电通路，通过第二晶体管提供放电通路； 第四晶体管T4，其漏极接电源线Vdd，栅极接发光控制线Vems，该第四晶体管，通 过第三晶体管控制充电通路，通过第二晶体管控制OLED发光；第五晶体管，其栅极接第一扫描控制线Vscanl，源极接地线Vss，该第五晶体管， 提供放电通路，避免OLED在阈值电压存储阶段发光。上述第一晶体管Tl本文档来自技高网...

【技术保护点】
有源有机电致发光显示器的像素驱动电路，其特征在于，该驱动电路包括：第一晶体管：其漏极接数据线，栅极接第一扫描控制线，源极接耦合电容的Ｃ端，所述第一晶体管控制耦合电容为第二晶体管的栅极写入灰度数据电压；第二晶体管：其漏极接第三和第四晶体管的源极，栅极接耦合电容和存储电容的Ａ端以及第三晶体管的漏极，源极接第五晶体管的漏极以及存储电容的Ｂ端，并通过有机发光二极管与地线相连，所述第二晶体管驱动ＯＬＥＤ发光；第三晶体管：其栅极接第二扫描控制线，所述第三晶体管，通过第四晶体管提供充电通路，通过第二晶体管提供放电通路；第四晶体管：其漏极接电源线，栅极接发光控制线，所述第四晶体管，通过第三晶体管控制充电通路，通过第二晶体管控制ＯＬＥＤ发光；第五晶体管：其栅极接第一扫描控制线，源极接地线，所述第五晶体管，提供放电通路，避免ＯＬＥＤ在阈值电压存储阶段发光。

【技术特征摘要】
有源有机电致发光显示器的像素驱动电路，其特征在于，该驱动电路包括第一晶体管其漏极接数据线，栅极接第一扫描控制线，源极接耦合电容的C端，所述第一晶体管控制耦合电容为第二晶体管的栅极写入灰度数据电压；第二晶体管其漏极接第三和第四晶体管的源极，栅极接耦合电容和存储电容的A端以及第三晶体管的漏极，源极接第五晶体管的漏极以及存储电容的B端，并通过有机发光二极管与地线相连，所述第二晶体管驱动OLED发光；第三晶体管其栅极接第二扫描控制线，所述第三晶体管，通过第四晶体管提供充电通路，通过第二晶体管提供放电通路；第四晶体管其漏极接电源线，栅极接发光控制线，所述第四晶体管，通过第三晶体管控制充电通路，通过第二晶体管控制OLED发光；第五晶体管其栅极接第一扫描控制线，源极接地线，所述第五晶体管，提供放电通路，避免OLED在阈值电压存储阶段发光。2.根据权利要求1所述的有源有机电致发光显示器的像素驱动电路，其特征在于，所 述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管，为多晶硅薄膜晶体管、 非晶硅薄膜晶体管、氧化锌基薄膜晶体管或有机薄膜晶体管中的任意一种晶体管。3.权利要求1或2所述的有源有机电致发光显示器的像素驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴为敬，周雷，彭俊彪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]