CN103762226A - 一种像素驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种像素驱动电路，包括：第一晶体管，其第二端电性耦接至一像素电路，且控制端与第二端之间包括一耦合电容；第二晶体管，其控制端用来接收一驱动信号，第一端电性耦接至第一晶体管的第二端；有机发光二极管，其阳极电性耦接至第二晶体管的第二端；以及补偿电容，两端分别电性耦接第二晶体管的控制端和第一端，藉由补偿电容来降低阳极在发光阶段的电压电位。相比于现有技术，本发明新增一补偿电容于第二晶体管的控制端与第一端或第二端之间，利用耦合效应直接地或间接地降低OLED的阳极电压，进而改善OLED等效电容自放电造成的黑画面偏亮现象，提升产品的性能和显示品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管的像素驱动电路，尤其涉及一种可改善其电容自放电所造成的黑画面偏亮现象的有机发光二极管的像素驱动电路。
背景技术
有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED）依驱动方式可分为被动式矩阵驱动（Passive Matrix OLED，PMOLED）和主动式矩阵驱动（Active Matrix OLED，AMOLED）两种。其中，PMOLED是当数据未写入时并不发光，只在数据写入期间发光。这种驱动方式结构简单、成本较低、较容易设计，主要适用于中小尺寸的显示器。
AMOLED与PMOLED最大的差异是在于，每一像素都有一电容存储数据，让每一像素皆维持在发光状态。由于AMOLED耗电量明显小于PMOLED，加上其驱动方式适合发展大尺寸与高解析度的显示器，使得AMOLED成为未来发展的主要方向。在AMOLED显示器的驱动机制中，OLED是基于流经其的电流大小控制发光的亮度，现有的AMOLED在高分辨率下，像素面积下降，OLED器件的发光起始电流降低。此外，OLED本身可等效为一个大电容，当发光开关薄膜晶体管（Emission Switch TFT）导通时，驱动薄膜晶体管（Driving TFT）漏极与栅极间的寄生电容所储存的电荷会在发光阶段对OLED的等效电容进行充电，当充电量高于放电量时，OLED的阳极电压最后会高于其点亮电压，导致OLED在显示黑画面时发光的不良情形，影响产品的显示性能。
有鉴于此，如何设计一种用于AMOLED显示设备的像素驱动电路，以有效地改进或消除OLED在显示黑画面时发光、显示画面质量较差等缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的主动矩阵式有机发光二极管显示设备在显示黑画面时，因OLED发光所产生的画面偏亮现象，本发明提供了一种新颖的像素驱动电路。
依据本发明的一个方面，提供了一种像素驱动电路，适于一主动矩阵式有机发光二极管显示设备，该像素驱动电路包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第一晶体管的第一端电性耦接至一第一电压，所述第一晶体管的第二端电性耦接至一像素电路，所述第一晶体管的控制端与第二端之间包括一耦合电容；
一第二晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第二晶体管的控制端用来接收一驱动信号，所述第二晶体管的第一端电性耦接至所述第一晶体管的第二端；
一有机发光二极管，具有一阳极和一阴极，所述有机发光二极管的阳极电性耦接至所述第二晶体管的第二端，所述有机发光二极管的阴极电性耦接至一第二电压；以及
一补偿电容，具有一第一端和一第二端，所述补偿电容的第一端和第二端分别电性耦接所述第二晶体管的控制端和第一端，藉由所述补偿电容来降低所述有机发光二极管的阳极在发光阶段的电压电位。
在其中的一实施例，于补偿阶段，所述驱动信号为高电压电位，所述第二晶体管关断；在发光阶段，所述驱动信号为低电压电位，所述第二晶体管开通，并且所述第二晶体管的第一端的电压电位被所述补偿电容拉低。
在其中的一实施例，于发光阶段，所述有机发光二极管的阳极电压电位低于其点亮电压。
在其中的一实施例，当所述耦合电容的容值为10-3pF时，所述补偿电容的容值大于5×10-3pF。
依据本发明的又一个方面，提供了一种像素驱动电路，适于一主动矩阵式有机发光二极管显示设备，该像素驱动电路包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第一晶体管的第一端电性耦接至一第一电压，所述第一晶体管的第二端电性耦接至一像素电路，所述第一晶体管的控制端与第二端之间包括一耦合电容；
一第二晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第二晶体管的控制端用来接收一驱动信号，所述第二晶体管的第一端电性耦接至所述第一晶体管的第二端；
一有机发光二极管，具有一阳极和一阴极，所述有机发光二极管的阳极电性耦接至所述第二晶体管的第二端，所述有机发光二极管的阴极电性耦接至一第二电压；以及
一补偿电容，具有一第一端和一第二端，所述补偿电容的第一端和第二端分别电性耦接所述第二晶体管的控制端和第二端，藉由所述补偿电容来降低所述有机发光二极管的阳极在发光阶段的电压电位。
在其中的一实施例，于补偿阶段，所述驱动信号为高电压电位，所述第二晶体管关断，所述有机发光二极管的阳极电压被拉高；在发光阶段，所述驱动信号为低电压电位，所述第二晶体管开通，所述有机发光二极管的阳极电压被拉低。
在其中的一实施例，于发光阶段，所述有机发光二极管的阳极电压电位低于其点亮电压。
在其中的一实施例，当所述耦合电容的容值为10-3pF时，所述补偿电容的容值大于10-3pF。
采用本发明的像素驱动电路，第一晶体管（Driving TFT）的第一端电性耦接至一第一电压且第二端电性耦接至一像素电路，第二晶体管（Emission Switch TFT）的控制端用来接收一驱动信号且第一端电性耦接至第一晶体管的第二端，有机发光二极管的阳极电性耦接至第二晶体管的第二端且阴极电性耦接至一第二电压，将补偿电容设置于第二晶体管的控制端和第一端之间或者第二晶体管的控制端和第二端之间，藉由该补偿电容来降低有机发光二极管的阳极在发光阶段的电压电位。相比于现有技术，本发明在电路中增加一补偿电容于第二晶体管的控制端与第一端之间或者第二晶体管的控制端与第二端之间，利用耦合效应直接或间接降低OLED的阳极电压，进而改善OLED等效电容自放电造成的黑画面偏亮现象，提升产品的性能和显示品质。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出现有技术中的像素驱动电路的运作原理示意图；
图2示出依据本发明的一实施方式，用于改善黑画面偏亮现象的像素驱动电路的示意性实施例；
图3示出应用图2的像素驱动电路来驱动有机发光二极管的电路结构示意图；
图4示出依据本发明的另一实施方式，用于改善黑画面偏亮现象的像素驱动电路的示意性实施例；以及
图5示出应用图4的像素驱动电路来驱动有机发光二极管的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出现有技术中的像素驱动电路的运作原理示意图。参照图1，现有的像素驱动电路包括一驱动薄膜晶体管（Driving TFT，图中未示出）和一发光控制薄膜晶体管SW。其中，驱动薄膜晶体管的栅极电性耦接至一栅极电压Vg。驱动薄膜晶体管的漏极电性耦接至一像素电路，且漏极的电压电位为Vd，由于电容耦合效应，在其漏极与栅极之间还包括一寄生电容Cgd。
如前所述，当发光控制薄膜晶体管SW闭合时，寄生电容Cgd所储存的电荷会在发光阶段对OLED的等效电容COLED进行充电。若其充电电量大于放电电量，OLED的阳极电压最终会高于二极管D的点亮电压，导致OLED在显示黑画面时仍然会出现发光状态，严重影响产品的显示性能。
为了解决现有的上述缺陷或不足，图2示出依据本发明一实施方式的用于改善黑画面偏亮现象的像素驱动电路的示意性实施例。图3示出应用图2的像素驱动电路来驱动有机发光二极管的电路结构示意图。
参照图2和图3，本发明的像素驱动电路适于一主动矩阵式有机发光二极管显示设备（Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED），包括一第一晶体管T1、一第二晶体管T2、一有机发光二极管OLED和一补偿电容Cdx。其中，有机发光二极管OLED可等效为彼此并联的一电容COLED和一二极管D。
更详细地，第一晶体管T1具有一第一端、一第二端和一控制端。第一晶体管T1的第一端电性耦接至一第一电压VDD，第一晶体管T1的第二端电性耦接至一像素电路，第一晶体管T1的控制端与第二端之间包括一耦合电容Cgd。第一晶体管T1的控制端的电压电位为Vg。第二晶体管T2具有一第一端、一第二端和一控制端。第二晶体管T2的控制端用来接收一驱动信号（EM），第二晶体管T2的第一端电性耦接至第一晶体管T1的第二端。第二晶体管T2的第二端的电压电位为Vd。有机发光二极管OLED的阳极电性耦接至第二晶体管T2的第二端，阴极电性耦接至一第二电压VSS。
需要强调的是，本发明的像素驱动电路还包括补偿电容Cdx。补偿电容Cdx具有一第一端和一第二端，其第一端电性耦接至第二晶体管T2的控制端，其第二端电性耦接至第二晶体管T2的第一端。藉由该补偿电容的补偿功能，透过降低有机发光二极管OLED的阳极在发光阶段的电压电位，避免二极管D的阳极电压高于其点亮电压所造成的显示黑画面时的发光现象。较佳地，在补偿阶段，驱动信号EM为高电压电位，第二晶体管T2关断。在发光阶段，驱动信号EM为低电压电位，第二晶体管T2从关断状态切换至开通状态，此时，第二晶体管T2的第一端的电压电位Vd被补偿电容Cdx拉低，从而可降低有机发光二极管OLED的等效电容COLED的充电电压（例如，有机发光二极管OLED的阳极电压电位VOLED低于二极管D的点亮电压），因此减小该等效电容自放电所造成的黑画面偏亮现象。
在一具体实施例中，当耦合电容Cgd的容值为10-3pF时，补偿电容Cdx的容值大于5×10-3pF。实验数据表明，在未采用该补偿电容时，有机发光二极管OLED（如，绿色OLED或红色OLED）的二极管D的跨压为2.6V，高于其点亮电压阈值2.2V，从而会出现黑画面偏亮现象；采用该补偿电容后，有机发光二极管OLED的二极管D的跨压降至2V，低于其点亮电压阈值2.2V，因而可消除黑画面偏亮现象，提升产品的显示性能。
此外，图3也示出了像素电路的一示意性电路结构。具体地，该像素电路包括第一开关管SW1、第二开关管SW2、第三开关管SW3和第四开关管SW4。其中，第一开关管SW1的控制端接收一第一扫描信号N，第一端用以接收一数据电压Vdata，第二端电性耦接至第一电压VDD。第二开关管SW2的控制端接收一驱动信号EM，第二端电性耦接至第一晶体管SW1的第二端，第一端电性耦接至第一晶体管T1的第一端。第三开关管SW3的控制端接收一第二扫描信号N-1，该第二扫描信号N-1与该第一扫描信号N各自的脉冲信号存在相位差，第一端经由一存储电容Cst电性耦接至第一电压VDD。第四开关管SW4的控制端接收一第一扫描信号N，第一端电性耦接至第一晶体管T1的控制端，第二端电性耦接至第一晶体管T1的第二端。
图4示出依据本发明的另一实施方式，用于改善黑画面偏亮现象的像素驱动电路的示意性实施例。图5示出应用图4的像素驱动电路来驱动有机发光二极管的电路结构示意图。
类似于图2，参照图4和图5，本发明的像素驱动电路包括一第一晶体管T1、一第二晶体管T2、一有机发光二极管OLED和一补偿电容Cdo。其中，有机发光二极管OLED可等效为彼此并联的一电容COLED和一二极管D。
更详细地，第一晶体管T1具有一第一端、一第二端和一控制端。第一晶体管T1的第一端电性耦接至一第一电压VDD，第一晶体管T1的第二端电性耦接至一像素电路，第一晶体管T1的控制端与第二端之间包括一耦合电容Cgd。第一晶体管T1的控制端的电压电位为Vg。第二晶体管T2具有一第一端、一第二端和一控制端。第二晶体管T2的控制端用来接收一驱动信号（EM），第二晶体管T2的第一端电性耦接至第一晶体管T1的第二端。第二晶体管T2的第二端的电压电位为Vd。有机发光二极管OLED的阳极电性耦接至第二晶体管T2的第二端，阴极电性耦接至一第二电压VSS。
需要强调的是，本发明的像素驱动电路还包括补偿电容Cdo。补偿电容Cdo具有一第一端和一第二端，其第一端电性耦接至第二晶体管T2的控制端，其第二端电性耦接至第二晶体管T2的第二端。藉由该补偿电容的补偿功能，透过降低有机发光二极管OLED的阳极在发光阶段的电压电位，避免二极管D的阳极电压高于其点亮电压所造成的显示黑画面时的发光现象。较佳地，在补偿阶段，驱动信号EM为高电压电位，第二晶体管T2关断，有机发光二极管OLED的阳极电压VOLED被拉高。在发光阶段，驱动信号EM为低电压电位，第二晶体管T2从关断状态切换至开通状态，有机发光二极管OLED的阳极电压VOLED被直接拉低，从而降低有机发光二极管OLED的等效电容COLED的充电电压，减小该等效电容自放电所造成的黑画面偏亮现象。
在一具体实施例中，当耦合电容Cgd的容值为10-3pF时，补偿电容Cdo的容值大于10-3pF。
本领域的技术人员应当理解，图5中的像素电路与图3中的像素电路相同或相似，为描述简洁起见，此处不再赘述。
采用本发明的像素驱动电路，第一晶体管（Driving TFT）的第一端电性耦接至一第一电压且第二端电性耦接至一像素电路，第二晶体管（Emission Switch TFT）的控制端用来接收一驱动信号且第一端电性耦接至第一晶体管的第二端，有机发光二极管的阳极电性耦接至第二晶体管的第二端且阴极电性耦接至一第二电压，将补偿电容设置于第二晶体管的控制端和第一端之间或者第二晶体管的控制端和第二端之间，藉由该补偿电容来降低有机发光二极管的阳极在发光阶段的电压电位。相比于现有技术，本发明在电路中增加一补偿电容于第二晶体管的控制端与第一端之间或者第二晶体管的控制端与第二端之间，利用耦合效应直接或间接降低OLED的阳极电压，进而改善OLED等效电容自放电造成的黑画面偏亮现象，提升产品的性能和显示品质。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种像素驱动电路，适于一主动矩阵式有机发光二极管显示设备，其特征在于，所述像素驱动电路包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第一晶体管的第一端电性耦接至一第一电压，所述第一晶体管的第二端电性耦接至一像素电路，所述第一晶体管的控制端与第二端之间包括一耦合电容；
一第二晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第二晶体管的控制端用来接收一驱动信号，所述第二晶体管的第一端电性耦接至所述第一晶体管的第二端；
一有机发光二极管，具有一阳极和一阴极，所述有机发光二极管的阳极电性耦接至所述第二晶体管的第二端，所述有机发光二极管的阴极电性耦接至一第二电压；以及
一补偿电容，具有一第一端和一第二端，所述补偿电容的第一端和第二端分别电性耦接所述第二晶体管的控制端和第一端，藉由所述补偿电容来降低所述有机发光二极管的阳极在发光阶段的电压电位。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，在补偿阶段，所述驱动信号为高电压电位，所述第二晶体管关断；在发光阶段，所述驱动信号为低电压电位，所述第二晶体管开通，并且所述第二晶体管的第一端的电压电位被所述补偿电容拉低。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，在发光阶段，所述有机发光二极管的阳极电压电位低于其点亮电压。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，当所述耦合电容的容值为10-3pF时，所述补偿电容的容值大于5×10-3pF。
5.一种像素驱动电路，适于一主动矩阵式有机发光二极管显示设备，其特征在于，所述像素驱动电路包括：
一第一晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第一晶体管的第一端电性耦接至一第一电压，所述第一晶体管的第二端电性耦接至一像素电路，所述第一晶体管的控制端与第二端之间包括一耦合电容；
一第二晶体管，具有一第一端、一第二端和一控制端，所述第二晶体管的控制端用来接收一驱动信号，所述第二晶体管的第一端电性耦接至所述第一晶体管的第二端；
一有机发光二极管，具有一阳极和一阴极，所述有机发光二极管的阳极电性耦接至所述第二晶体管的第二端，所述有机发光二极管的阴极电性耦接至一第二电压；以及
一补偿电容，具有一第一端和一第二端，所述补偿电容的第一端和第二端分别电性耦接所述第二晶体管的控制端和第二端，藉由所述补偿电容来降低所述有机发光二极管的阳极在发光阶段的电压电位。
6.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，在补偿阶段，所述驱动信号为高电压电位，所述第二晶体管关断，所述有机发光二极管的阳极电压被拉高；在发光阶段，所述驱动信号为低电压电位，所述第二晶体管开通，所述有机发光二极管的阳极电压被拉低。
7.根据权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，在发光阶段，所述有机发光二极管的阳极电压电位低于其点亮电压。
8.根据权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，当所述耦合电容的容值为10-3pF时，所述补偿电容的容值大于10-3pF。
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Legal Events
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