专利名称：有机发光二极管像素电路、驱动方法及其显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机发光显示技术领域，尤其涉及一种有机发光二极管像素电路、驱动方法及其显示面板。
背景技术：
有源矩阵驱动有机发光显示器件(AMOLED)作为一种新型显示器件，由于具备主动发光、对比度更高、响应更快和体积更薄等突出优点，已被应用于诸多高性能和大尺寸显示中，并逐步成为显示领域的新兴代表力量。AMOLED多采用低温多晶硅(LTPS)工艺实现其像素和驱动电路。与一般非晶硅(amorphous-Si)工艺相比，LTPS薄膜晶体管具有更高的迁移率和更稳定的特性，更适用于AMOLED显示。但是，因为LTPS制造工艺的限制，薄膜晶体管的阈值电压和迁移率等电学参数的均一性和稳定性不佳，导致流经OLED的驱动电流发生波动，造成OLED的显示亮度不均匀。另一方面，在大尺寸显示应用中，所有像素驱动电流均由同一背板电源VDD提供，而背板上的电源线存在一定电阻，因此远离VDD区域的电源电压将低于靠近VDD区域的电源电压。这种电压差异(IR Drop)会造成不同区域像素的驱动电流差异，导致产生AMOLED显示亮度的长程不均匀问题。因此，如何将上述技术问题加以解决，而提供一种有机发光二极管像素电路、驱动方法及其显示面板即为本领域技术人员的研究方向所在。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种有机发光二极管像素电路、驱动方法及其显示面板，其使得流经OLED器件的驱动电流与驱动薄膜晶体管的阈值电压和背板电源无关。因此消除了驱动薄膜晶体管的阈值电压不均匀性以及背板电源的IR Drop所导致的发光不均匀问题。为了达到上述目的，本发明提供一种有机发光二极管像素电路，其包括有机发光二极管、第一薄膜晶体管及电流转换模块，其中所述有机发光二极管，其阳极连接至背板电源，阴极连接所述电流转换模块；所述第一薄膜晶体管，其栅极连接至行扫描电压信号，源极连接至数据电压信号，漏极连接所述电流转换模块；所述电流转换模块，其连接所述有机发光二极管的阴极及发光控制信号，用于将外加电压转换为有机发光二极管的驱动电流，并且该驱动电流与背板电源及驱动薄膜晶体管的阈值电压无直接关联。其中，所述电流转换模块包括第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管及第五薄膜晶体管及第一电容器，其中所述第二薄膜晶体管，其栅极连接至行扫描信号，源极连接至一第一节点，漏极分别与第三薄膜晶体管的第一极和第四薄膜晶体管的漏极连接；
所述第三薄膜晶体管，其栅极连接至发光控制信号，第二极连接至有机发光二极管的阴极，第一极分别与第二薄膜晶体管的漏极和第四薄膜晶体管的漏极连接；所述第四薄膜晶体管，其栅极在一第一节点处分别与第二薄膜晶体管的源极、第一电容器的第一端连接，源极在一第二节点处分别与第一薄膜晶体管的漏极和第五薄膜晶体管的第二极连接，漏极分别与第二薄膜晶体管的漏极和第三薄膜晶体管的第一极连接；所述第五薄膜晶体管，其栅极连接至发光控制信号，第一极与接地极连接，第二极连接至一第二节点；所述第一电容器，其第一端在第一节点处分别与第二薄膜晶体管的源极和第四薄膜晶体管的栅极连接，第二端连接至接地极。其中，所述的补偿模块还包括一第二电容器，其第一端连接至行扫描电压信号，第二端和第一电容器的第一端连接。其中,所述的第一电容器为存储电容，其电容值大于所述第二电容器的电容值。其中，所述的第一电容器的电容值设定为所述的第二电容器的电容值的10倍以上。其中，所述第四薄膜晶体管为驱动薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管及所述第五薄膜晶体管均为开关薄膜晶体管。其中，所述的驱动薄膜晶体管为一个N型薄膜晶体管，所述的开关薄膜晶体管为一个或多个N型薄膜晶体管。本发明还提供一种显示面板，其包括上述任一项权利要求所述的有机发光二极管像素电路，所述像素电路形成在一阵列背板上，所述的阵列背板上设置有多条数据线、多条扫描线、电源线及驱动芯片，所述的多条数据线和扫描线用于限定所述像素电路，所述驱动芯片用于给数据线、扫描线和发光控制线提供时序信号，并为电源线提供电源信号。本发明还提供一种有机发光二极管像素电路的驱动方法，其通过上述像素电路实现的，其包括如下步骤步骤S1:分别施加一高电平至行扫描信号和发光控制信号；步骤S2 :施加一低电平至发光控制信号，同时施加一高电平至行扫描电压信号；步骤S3 :施加一低电平至行扫描控制信号，同时施加一高电平至发光控制信号。本发明的有益效果在于有效解决驱动薄膜晶体管的阈值电压漂移和非均一性，以及可改善大尺寸AMOLED显示中背板电源的IR Drop问题，以实现最终显示亮度的均匀性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明第一优选实施例的像素电路结构示意图；图2为图1对应电路的时序信号图；图3为本发明第二优先实施例的像素电路结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，为本发明第一优选实施例的像素电路结构示意图。本发明提供一种有机发光二极管像素电路，其包括行扫描电压信号SCAN、数据电压信号DATA、背板电源VDD、发光控制信号EM、接地极GND、第一至第五N型薄膜晶体管Tl T5、第一和第二电容器Cl C2、以及有机发光二极管OLED器件，在上述第一至第五N型薄膜晶体管中，第四薄膜晶体管T4为驱动管，其余均为开关管，其中上述的第二至第五薄膜晶体管T2 T5、第一电容器Cl及第二电容器C2可组合成一电流转换模块，该电流转换模块是连接所述有机发光二极管OLED的阴极及发光控制信号EM，用于将外加电压转换为有机发光二极管的驱动电流，并且该驱动电流与背板电源及驱动薄膜晶体管T4的阈值电压无直接关联。所述行扫描电压信号SCAN提供至第一和第二薄膜晶体管Tl，T2的栅极，以及第二电容器C2的第一端；所述数据电压信号DATA提供至第一薄膜晶体管Tl的源极；所述背板电源VDD提供至有机发光二极管OLED的阳极；所述发光控制信号EM提供至第三和第五薄膜晶体管T3，T5的栅极；像素电路中各薄膜晶体管和电容器之间连接关系具体描述如下所述的第一薄膜晶体管Tl，其栅极连接至行扫描电压信号SCAN，源极连接至数据电压信号DATA，漏极在第二节点B处分别与第四薄膜晶体管T4的源极和第五薄膜晶体管T5的第二极连接；所述的第二薄膜晶体管T2，其栅极连接至行扫描电压信号SCAN，源极在第一节点A处分别与第四薄膜晶体管T4的栅极、第一电容器Cl的第一端和第二电容器C2的第二端连接，漏极分别与第三薄膜晶体管T3的第一极和第四薄膜晶体管T4的漏极连接；所述的第三薄膜晶体管T3，栅极连接至发光控制信号EM，第二极连接至OLED的阴极，第一极分别与第二薄膜晶体管T2的漏极和第四薄膜晶体管T4的漏极连接；所述的第四薄膜晶体管T4 :栅极在第一节点A处分别与第二薄膜晶体管T2的源极、第一电容器Cl的第一端和第二电容器C2的第二端连接，源极在所述第二节点B处分别与第一薄膜晶体管Tl的漏极和第五薄膜晶体管T5的第二极连接，漏极分别与第二薄膜晶体管T2的漏极和第三薄膜晶体管T3的第一极连接；所述的第五薄膜晶体管T5 :栅极连接至发光控制信号EM，第一极发光控制信号连接至接地极GND，第二极在所述第二节点B处分别与第一薄膜晶体管Tl的漏极和第四薄膜晶体管T4的源极连接；所述的第一电容器Cl :第一端在第一节点A处分别与第二薄膜晶体管T2的源极和第四薄膜晶体管T4的栅极连接，第二端连接至接地极GND ；所述的第二电容器C2 :第一端连接至SCAN，第二端在第一节点A处分别与第二薄膜晶体管T2的源极、第四薄膜晶体管T4的栅极和第一电容器Cl的第一端连接。
其中，在上述的驱动薄膜晶体管为一个N型薄膜晶体管，所述开关薄膜晶体管为一个或多个N型薄膜晶体管。其中，所述的第一电容器Cl的电容值大于所述第二电容器C2的电容值。第一电容器Cl的电容值足够大，可以实现存储功能；而第二电容器C2的电容值较小，通过调整Cl与C2之间的电容值比例，例如可将Cl设定为C2的10倍以上电容值，可实现较高的显示对t 匕 。本发明还提供一种有机发光二极管像素电路的驱动方法，其是通过上述的像素电路来实现的，该像素电路工作过程分为三个阶段初始化、数据传输和发光，其控制信号时序如图2所示。本发明的一种有机发光二极管像素电路的驱动方法包括以下步骤步骤S1:第一阶段为初始化阶段(tl):分别施加高电平至行扫描信号SCAN和发光控制信号EM,此时第一至第五薄膜晶体管均导通,第一电容器Cl和第二电容器C2的两端电压被初始化为一特定值；步骤S2 :第二阶段为数据传输阶段(t2):施加一低电平至发光控制信号EM，此时第三薄膜晶体管T3和第五薄膜晶体管T5为关闭状态；同时施加一高电平(Vgh)至扫描信号SCAN，则Tl和T2为导通状态，数据电压DATA对应的高电平Vh通过Tl传输至第二节点B处，而此阶段驱动管T4被第二薄膜晶体管T2短接为二极管，因此，第一节点A处电压将稳定为(VH+Vth4)，同时该电压被存储至Cl中；对于C2而言，其第一端连接电压为Vgh，第二端连接电压即为第一节点A电压；步骤S3 :第三阶段为发光阶段(t3):施加一低电平(Vgl)至行扫描控制信号SCAN，第一薄膜晶体管Tl和第二薄膜晶体管T2为关闭状态，则第二节点B电压变为OV ;同时施加一高电平至发光控制信号EMJU T3和T5为导通状态，此时第二电容器C2的第一端连接电压由第二阶段的Vgh变为Vgl，而第一电容器Cl与第二电容器C2之间为串联关系，由于电容耦合效应，则第二电容器C2的第二端连接电压即第一节点A处电压随之发生变化，该变
化量可表示为
权利要求
1.一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，其包括有机发光二极管、第一薄膜晶体管及电流转换模块，其中所述有机发光二极管，其阳极连接至背板电源，阴极连接所述电流转换模块；所述第一薄膜晶体管，其栅极连接至行扫描电压信号，源极连接至数据电压信号，漏极连接所述电流转换模块；所述电流转换模块，其连接所述有机发光二极管的阴极及发光控制信号，用于将外加电压转换为有机发光二极管的驱动电流。
2.根据权利要求1所述的一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，所述的电流转换模块包括第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管及第五薄膜晶体管及第一电容器，其中所述第二薄膜晶体管，其栅极连接至行扫描信号，源极连接至一第一节点，漏极分别与第三薄膜晶体管的第一极和第四薄膜晶体管的漏极连接；所述第三薄膜晶体管，其栅极连接至发光控制信号，第二极连接至有机发光二极管的阴极，第一极分别与第二薄膜晶体管的漏极和第四薄膜晶体管的漏极连接；所述第四薄膜晶体管，其栅极在一第一节点处分别与第二薄膜晶体管的源极、第一电容器的第一端连接，源极在一第二节点处分别与第一薄膜晶体管的漏极和第五薄膜晶体管的第二极连接，漏极分别与第二薄膜晶体管的漏极和第三薄膜晶体管的第一极连接；所述第五薄膜晶体管，其栅极连接至发光控制信号，第一极与接地极连接，第二极连接至一第二节点；所述第一电容器，其第一端在第一节点处分别与第二薄膜晶体管的源极和第四薄膜晶体管的栅极连接，第二端连接至接地极。
3.根据权利要求2所述的一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，所述的电流转换模块还包括一第二电容器，其第一端连接至行扫描电压信号，第二端和第一电容器的第一端连接。
4.根据权利要求3所述的一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，所述的第一电容器为存储电容器，其电容值大于所述第二电容器的电容值。
5.根据权利要求4所述的一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，所述的第一电容器的电容值设定为所述的第二电容器的电容值的10倍以上。
6.根据权利要求2所述的一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，所述第四薄膜晶体管为驱动薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管及所述第五薄膜晶体管均为开关薄膜晶体管。
7.根据权利要求6所述的一种有机发光二极管像素电路，其特征在于，所述的驱动薄膜晶体管为一个N型薄膜晶体管，所述的开关薄膜晶体管为一个或多个N型薄膜晶体管。
8.—种显示面板，其特征在于，其包括上述任一项权利要求所述的有机发光二极管像素电路，所述像素电路形成在一阵列背板上，所述的阵列背板上设置有多条数据线、多条扫描线、电源线及驱动芯片，所述的多条数据线和扫描线用于限定所述像素电路，所述驱动芯片用于给数据线、扫描线和发光控制线提供时序信号，并为电源线提供电源信号。
9.一种有机发光二极管像素电路的驱动方法，其特征在于，其通过权利要求1至7中任一项的像素电路实现的，其包括如下步骤步骤S 1 :分别施加一高电平至行扫描信号和发光控制信号；步骤S2 :施加一低电平至发光控制信号，同时施加一高电平至行扫描电压信号； 步骤S3 :施加一低电平至行扫描控制信号，同时施加一高电平至发光控制信号。
全文摘要
本发明提供一种有机发光二极管像素电路、驱动方法及其显示面板，所述的像素电路包括有机发光二极管、第一薄膜晶体管及电流转换模块，其中所述第一薄膜晶体管，其栅极连接至行扫描电压信号，源极连接至数据电压信号，漏极连接所述电流转换模块；所述电流转换模块，其连接所述有机发光二极管的阴极及发光控制信号，用于将外加电压转换为所述有机发光二极管的驱动电流。本发明可有效解决驱动薄膜晶体管的阈值电压漂移和非均一性问题，以及可改善大尺寸AMOLED显示中背板电源的IR Drop问题，以实现最终显示亮度的均匀性。
文档编号G09G3/32GK103035201SQ201210556499
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者韩珍珍, 邱勇, 黄秀颀, 高孝裕, 胡思明 申请人:昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司