像素电路、像素及包括该像素的amoled显示装置及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及平板显示技术，尤其涉及一种像素电路、像素及包括该像素的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示装置及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]近年来，已经开发出相比阴极射线管重量轻且体积小的各种类型的平板显示装置。
[0003]在各种类型的平板显示装置中，由于有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示装置使用自发光的有机发光二极管(OLED)来显示图像，通常具有响应时间短，使用低功耗进行驱动，以及相对更好的亮度和颜色纯度的特性，因此有机发光显示装置已成为下一代显示技术的焦点。
[0004]对于大型AMOLED显示装置，包括位于扫描线和数据线交叉区域的多个像素。每个像素包括OLED和用于驱动所述OLED的像素电路。所述像素电路通常包括开关晶体管、驱动晶体管和存储电容。
[0005]由于AMOLED的像素特性受驱动晶体管之间的差异和开关晶体管的漏电流的不利因素影响，因此通过这样的多个像素显示的图像的质量均匀性和一致性较差。
[0006]图1为现有有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示装置的像素示意图。如图1所示，其像素电路112中的晶体管为PMOS晶体管。
[0007]AMOLED显示装置的像素110包括:0LED、连接至数据线Dm和扫描控制线Snl以控制所述OLED的像素电路112。其中，
所述OLED的阳极连接至像素电路112，并且OLED的阴极连接至第二电源ELVSS。该OLED发出具有与像素电路112所提供的电流强弱相对应亮度的光。
[0008]当向扫描控制线Snl提供扫描信号时，像素电路112对应于供给数据线Dm的数据信号来控制供给OLED的电流量。为此，像素电路112包括连接在第一电源ELVDD和有机发光二极管OLED阳极之间的第二晶体管T2 (即驱动晶体管)、连接在第二晶体管T2的栅极和数据线Dm之间的第一晶体管Tl (即开关晶体管)以及连接在第二晶体管T2的栅极与第一电源ELVDD之间的第一电容Cl，其中第一晶体管Tl的栅极与所述扫描控制线Snl相连。
[0009]第一晶体管Tl的栅极连接至扫描控制线Snl，并且第一晶体管Tl的源极(或漏极)连接至数据线Dm。第一晶体管Tl的漏极(或源极)连接至第一电容Cl的一端(另一端与第一电源ELVDD相连)。当从扫描控制线Snl向第一晶体管Tl提供扫描控制信号时,第一晶体管Tl导通，并且从数据线Dm供应的数据信号被供给第一电容Cl。此时，与数据信号对应的电压被存储到第一电容Cl中。
[0010]第二晶体管T2的栅极连接至第一电容Cl的一端(另一端与第一电源ELVDD相连)，并且第二晶体管T2的源极与第一电源ELVDD相连。第二晶体管T2的漏极与OLED的阳极相连。第二晶体管T2对从第一电源ELVDD经所述OLED流到第二电源ELVSS的电流进行控制，该电流的大小对应存储在第一电容Cl中的电压。
[0011]第一电容Cl的一端与第二晶体管T2的栅极相连,该第一电容Cl的另一端与第一电源ELVDD相连，并将与数据信号对应的电压被充入到第一电容Cl中。
[0012]像素110通过对应于第一电容Cl中所充入的电压通过调节向OLED供应的电流来控制OLED的亮度，从而显示具有预定亮度的图像。然而，在这种传统的AMOLED显示装置中，由于受第二晶体管T2的阈值电压变化和第一晶体管Tl的漏电流的影响，很难显示亮度均匀的图像。如，在不同像素中由于第二晶体管T2的阈值电压的差异和第一电源ELVDD的差异，使得在加入相同的栅极驱动电压时流过OLED的电流不一致，造成OLED的亮度不一致，各个像素响应同一数据信号，产生的光具有不同亮度，因而导致显示出的图像很难具有均匀的亮度。
【发明内容】
[0013]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种像素、使用该像素的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示装置及其驱动方法，通过补偿晶体管的阈值电压和电源电压的差值，改善AMOLED的响应特性，使其产生具有相同亮度的光，从而满足AMOLED显示装置所显示的图像均匀性、一致性的要求。
[0014]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
一种像素电路112，包括基础电路1122，该像素电路112还包括供电电路1121和补偿电路1123 ;所述供电电路1121、基础电路1122及补偿电路1123依次相连；所述供电电路1121连接第一电源ELVDD，为所述基础电路1122提供电源；所述补偿电路1123分别与第二电源ELVSSl和第三电源ELVSS2相连，用于提供补偿有机发光二极管OLED的电压和电流的差值。
[0015]其中，所述供电电路1121为第二晶体管T2 ;所述第二晶体管T2的栅极与扫描控制信号线Scanl相连，源极与第一电源ELVDD相连，漏极与所述基础电路1122相连。
[0016]所述基础电路1122经并联的OLED和寄生电容Coled与所述补偿电路1123相连。
[0017]所述基础电路1122包括第一晶体管Tl、第五晶体管T5和第一电容Cl ;所述第一晶体管Tl的栅极与第二扫描控制线Scan2相连，所述第一晶体管Tl的源极与数据线Dm相连，其漏极则与所述第五晶体管T5的栅极相连；第一电容Cl并联在所述第五晶体管T5的栅极和源极之间。
[0018]所述补偿电路1123包括??与OLED并联的寄生电容Coled、第三晶体管T3和第四晶体管T4 ;所述OLED和寄生电容Coled并联后串联在基础电路1122的第五晶体管T5的漏极与补偿电路1123的第三晶体管T3和第四晶体管T4的源极之间；所述第三晶体管T3、第四晶体管T4的栅极分别与发射控制线Eml、发射控制线Em2相连；其漏极则分别连接第二电源ELVSS1、第三电源ELVSS2。
[0019]一种包含权利要求1?5任一项所述像素电路的像素。
[0020]一种包含权利要求6所述像素的AMOLED显示装置。
[0021]一种像素的驱动方法，包括如下步骤:
A、通过第一电源ELVDD连接供电电路1121和基础电路1122，并使基础电路1122通过OLED与补偿电路1123相连；所述补偿电路1123与第二电源ELVSSl、第三电源ELVSS2相连；
B、利用所述供电电路1121的第二晶体管T2为基础电路1122供电；并分别利用第二电源ELVSS1、第三电源ELVSS2为补偿电路1123供电；所述供电电路1121的第二晶体管T2的栅极输入扫描控制信号Scanl ;所述基础电路1122的第一晶体管Tl的栅极输入扫描控制信号Scan2，其源极输入数据信号Dm ;所述补偿电路1123的第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极分别输入发射控制信号Eml和发射控制信号Em2，其源极均与OLED的阴极相接；
C、在像素工作周期T的时段tl期间，提供扫描控制信号，通过第二晶体管T2提供第一电源电压ELVDD初始化第一电容Cl ；
D、在向第一晶体管Tl提供扫描控制信号Scan2的时段t2期间，将与通过第一晶体管Tl提供的数据信号Vdata相应的电压存储在第一电容Cl中；同时，第一晶体管Tl响应低电平的扫描控制信号Scan2而导通，经第一晶体管Tl将提供给数据线Dm的数据信号Vdata提供给第五晶体管T5的栅极；将第二晶体管T2的漏极相应的电压提供给OLED的阳极，而给OLED的阴极供电的第二电源电压ELVSSl则通过OLED的寄生电容Coled、第五晶体管T5的漏极对第一电容Cl充电；
E、在阈值电压补偿的时段t3期间，发射控制信号Em2跃迁到低电平，使第四晶体管T4通过响应发射控制信号Em2导通；第二晶体管T2的漏极的电荷经第五晶体管T5、0LED的阳极的路径流向第三电源ELVSS2 ;当第二晶体管T2的漏极电压高于第五晶体管T5栅极的电压一个阈值电压时，第五晶体管T5截止，所述第二晶体管T2漏极的电荷停止流动；
F、在OLED发光的时段t4期间，扫描控制信号Scanl跃迁到低电平；第二晶体管T2通过响应扫描控制信号Scanl而导通，驱动电流沿第一电源ELVDD经第二晶体管T2、第五晶体管T5、OLED和第四晶体管T4的路径流到第三电源ELVSS2。
[0022]其中，在时段tl期间，还能够通过第三晶体管T3将第二电源ELVSSl的电压作为复位电压提供给第三晶体管T3的源极，使在每一帧中第三晶体管T3的源极被恒定地复位。
[0023]在OLED发光的时段t4期间，流经所述OLED的电流1led为:
1led=l/2Cox (μ ff/L) (Vdata ) '2 ；
其中:所述Cox、U、W和L分别为第五晶体管T5的单位面积沟道电容，沟道迁移率，沟道宽度和长度；Vdata为数据电压。
[0024]所述流经OLED的电流1led近似表示为:
1led=l/2*K*[Vdata]~2 ；
其中，K为常数；Vdata为数据电压。
[0025]本发明所提供的像素电路、像素及包括该像素的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示装置及其驱动方法，具有以下优点:
应用本发明的像素及包含所述像素的AMOLED显示装置，能够通过采用可补偿第二晶体管T2的阈值电