CN104464639B - 一种像素电路及其驱动方法和有机发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的一种像素电路及其驱动方法和有机发光显示装置，由于有机发光二极管本身的寄生电容的影响，每一帧结束后，有机发光二极管自身电容存储的电量释放，电流通过有机发光二极管期间，会有发光现象，从而使得有机发光显示装置出现残影。所述像素电路具有反向初始化晶体管(第七晶体管)，用于反向初始化有机发光二极管的阳极，从而有效解决有机发光显示装置的残影问题。本发明所述的一种有源矩阵有机发光显示装置，所述像素电路在响应数据信号时，可以显示每一帧时间均对有机发光二极管进行一次反向初始化，有效解决了由于有机发光二极管寄生电容产生的残影问题，有效改善了所述有机发光显示装置的显示品质。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种可有效提高显示装置响应特性并显示有均匀像素质量的像素电路及其驱动方法，以及应用所述像素电路的有机发光显示装置。
背景技术
平板显示器具有完全平面化、轻、薄、省电等特点,是图像显示器发展的必然趋势和研究焦点。在各种类型的平板显示装置中，由于有源矩阵有机发光显示装置(英文全称为Active Matrix Organic Light Emitting Display，简称AMOLED)使用自发光的有机发光二极管(英文全称为Organic Light Emitting Diode，简称OLED)来显示图像，具有响应时间短，使用低功耗进行驱动，相对更好的亮度和颜色纯度的特性，所以有机发光显示装置已经成为下一代显示装置的焦点。
对于大型有机发光显示装置，包括位于扫描线和数据线的交叉区域的多个像素单元。每个像素单元包括有机发光二极管和用于驱动所述有机发光二极管的像素电路，像素电路则进一步包括开关晶体管，驱动晶体管和存储电容器等元器件。
有机发光显示装置的像素特性易受驱动晶体管之间的差异以及开关晶体管的漏电流等不利因素的影响，因此有机发光显示装置的图像的质量均匀性和一致性难以得到保证，特别是随着平板显示装置尺寸的不断增大，像素单元数量的增加，这一问题变得尤为突出。
如图1所示，传统的有机发光显示装置通常包括扫描线S1、数据线Dm、电源线VDD和VSS，以及连接到这些线并以矩阵形式排列的像素单元。每个像素单元通常包括一个有机发光二极管OLED、两个薄膜晶体管以及一个用于保持数据电压的电容器；其中一个薄膜晶体管是用于传送数据信号的开关晶体管T2，一个是用于根据数据信号驱动有机发光二极管OLED的驱动晶体管T3。
尽管图1中所述传统有机发光显示装置具有低功耗的优点，但由于有机发光二极管OLED具有层叠的金属电极结构，其等效于一个电容与一个二极管并联，当T3关闭期间，OLED自身电容存储的电量释放，电流通过OLED期间，会有发光现象，使得有机发光显示装置出现残影问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的是由于有机发光二极管的寄生电容的影响，有机发光显示装置会出现残影的问题，进而提供一种可解决有机发光显示装置残影问题的像素电路，以及所述像素电路的驱动方法和应用所述像素电路的有机发光显示装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所述的一种像素电路，包括第一电源、第二电源以及连接在所述第一电源与所述第二电源之间的有机发光二极管，所述像素电路还包括：
第一晶体管，其源极电连接至第五节点，其漏极电连接至第二节点，其栅极电连接至第三节点；
第二晶体管，其源极电连接至所述第二节点，其漏极电连接至所述第三节点，其栅极电连接至第二扫描线；
第三晶体管，其源极与栅极电连接至第四节点，其漏极电连接至第三节点；
第四晶体管，其源极电连接至数据线，其漏极电连接至所述第五节点，其栅极连接至所述第二扫描线；
第五晶体管，其源极电连接至第一节点，其漏极电连接至所述第五节点，其栅极电连接至第四扫描线；
第六晶体管,其源极和栅极电连接至所述第四节点，其漏极电连接至所述第二节点；
第七晶体管，其源极电连接至第二节点，其漏极电连接至所述有机发光二极管的阳极，用于反向初始化所述有机发光二极管的阳极；
第一电容器，电连接在所述第一节点与所述第三节点之间；
所述第一节点电连接至所述第一电源，所述第四节点电连接至所述第一扫描线。
所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管以及所述第六晶体管均为P型场效应管
优选地，所述第七晶体管为P型场效应管。
所述第七晶体管的栅极电连接至第三扫描线。
优选地所述第七晶体管为N型场效应管。
所述第七晶体管的栅极电连接至所述第二扫描线。
本发明还提供一种所述的像素电路的驱动方法，驱动所述像素单元的扫描周期分为第一阶段、第二阶段和第三阶段,包括如下步骤：
S1、在所述第一阶段，驱动第一晶体管的栅极初始化、驱动有机发光二极管的阳极初始化；
S2、在所述第二阶段，有机发光二极管断路；
数据线电压写入，第一电容器充电保持数据电压；
S3、在所述第三阶段，有机发光二极管导通，当前行像素单元发光显示图像。
优选地，所述第一阶段，扫描驱动器输出低电平扫描信号至第一扫描线和第三扫描线；
所述第二阶段，扫描驱动器输出低电平扫描信号至第二扫描线，输出高电平扫描信号至第三扫描线；
所述第三阶段，扫描驱动器输出高电平扫描信号至第二扫描线。
优选地，所述第一阶段，扫描驱动器输出低电平扫描信号至第一扫描线和第二扫描线；
所述第二阶段，扫描驱动器输出高电平扫描信号至第二扫描线；
所述第三阶段，扫描驱动器输出低电平扫描信号至第二扫描线。
本发明所述的一种有机发光显示装置，包括所述的像素电路。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明所述的一种像素电路及其驱动方法，由于有机发光二极管本身的寄生电容的影响，每一帧结束后，有机发光二极管自身电容存储的电量释放，电流通过有机发光二极管期间，会有发光现象，从而使得有机发光显示装置出现残影。所述像素电路具有反向初始化晶体管(第七晶体管)，用于反向初始化有机发光二极管的阳极，从而有效解决有机发光显示装置的残影问题。
2、本发明所述的一种有机发光显示装置，其像素电路在有机发光二极管的阳极和所述第一晶体管的漏极之间电连接第七晶体管；所述像素电路在响应数据信号时，可以显示每一帧时间均对有机发光二极管进行一次反向初始化，有效解决了由于有机发光二极管寄生电容产生的残影问题，有效改善了所述有源矩阵有机发光显示装置的显示品质。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是现有技术中传统有源矩阵有机发光显示装置的像素电路图；
图2是本发明实施例1中所述像素电路图；
图3是图2中所述像素电路的驱动方法的时序图；
图4是对第一晶体管T1的阈值电压进行赋值得到流过的OLED电流图；
图5是数据写入阶段，专利文献(申请号：200710089707.4)中第一实施方案所述像素电路中OLED阳极电压与实施例1中所述像素电路中OLED阳极的电压对比图；
图6是本发明实施例1所述有源矩阵有机发光显示装置的构造图；
图7是本发明实施例2中所述像素电路图。
图中附图标记表示为：T1-第一晶体管、T2-第二晶体管、T3-第三晶体管、T4-第四晶体管、T5-第五晶体管、T6-第六晶体管、T7-第七晶体管、N1-第一节点、N2-第二节点、N3-第三节点、N4-第四节点、N5-第五节点、C1-第一电容器、COLED-寄生电容、Dm-第m列数据线、Sn1-第n行第一扫描线、Sn2-第n行第二扫描线、Sn3-第n行第三扫描线、Sn4-第n行第四扫描线、OLED-有机发光二极管、VDD-第一电源、VSS-第二电源、Vdata-数据线电压、1-专利文献(200710089707.4)中第一实施方案所述像素电路、2-实施例1中所述像素电路、t1-第一阶段、t2-第二阶段、t3-第三阶段、110-像素单元、120-扫描驱动器、130-数据驱动器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
以下参照附图描述根据本发明的特定示例性实施例。这里，当将第一元件描述为“连接”到第二元件时，第一元件可以直接连接至第二元件，或经过一个或多个附加元件间接连接至第二元件。进一步的，为了清楚起见，简明省略了对于充分理解本发明而言不是必须的某些元件。此外，相同的附图标记始终指代相同的元件。
实施例1
本实施例提供一种像素电路及其驱动方法，如图6所示，第n行第m列所述像素电路通过数据线Dm与数据驱动器130电连接、通过扫描线Sni(i为1、2、3、4)与扫描驱动器120电连接；每个像素单元110在扫描线Sni提供的扫描控制信号的第一阶段t1被初始化，在第二阶段t2接受从数据线Dm提供的数据型号，在第三阶段t3通过发射具有与数据信号相应的亮度的光来显示图像；在第三阶段t3，扫描线Sni提供扫描控制信号之后跃迁到合适的电平，从而向在各个像素单元110中设置的有机发光二极管OLED提供电流。
如图2所示，每个像素电路进一步包括外部接入的第一电源VDD和第二电源VSS，第一电源VDD和第二电源VSS用作像素电路的驱动电源；所述像素电路还包括顺次连接在第一电源VDD和第二电源VSS之间的第一晶体管T1和有机发光二极管OLED，所述第一晶体管T1为驱动晶体管。
处于第n行第m列的所述像素电路外接4条扫描线：第一扫描线Sn1、第二扫描线Sn2、第三扫描线Sn3、第四扫描线Sn4；所述像素电路外接1条数据线Dm。
所述像素电路还包括：
第一晶体管T1，其源极电连接至第五节点N5，其漏极电连接至第二节点N2，其栅极电连接至第三节点N3；
第二晶体管T2，其源极电连接至所述第二节点N2，其漏极电连接至所述第三节点N3，其栅极电连接至第二扫描线Sn2；
第三晶体管T3，其源极与栅极电连接至第四节点N4，其漏极电连接至第三节点N3；
第四晶体管T4,其源极电连接至数据线Dm，其漏极电连接至所述第五节点N5，其栅极连接至所述第二扫描线Sn2；
第五晶体管T5，其源极电连接至第一节点N1，其漏极电连接至所述第五节点N5，其栅极电连接至第四扫描线Sn4；
第六晶体管T6,其源极和栅极电连接至所述第四节点N4，其漏极电连接至所述第二节点N2；
第七晶体管T7，其源极电连接至第二节点N2，其漏极电连接至所述有机发光二极管OLED的阳极，其栅极电连接至第三扫描线Sn3；
第一电容器C1，电连接在所述第一节点N1与所述第三节点N3之间；
所述第一节点N1电连接至所述第一电源VDD，所述第四节点N4电连接至所述第一扫描线Sn1。
本实施例中各所述晶体管优选为P型场效应管，图2中，COLED为有机发光二极管的寄生电容；第一电源VDD为高电平电压源，第二电源VSS为低电平电压源。
图3示出驱动图2中像素电路的方法的时序图，为了便于示出，将在图3中示出在一帧期间提供给像素电路的驱动信号，将每行像素单元110的扫描周期分为第一阶段t1(初始化阶段)、第二阶段t2(编程(programming)阶段)和第三阶段t3(发光阶段)：
S1、在所述第一阶段t1，扫描驱动器120驱动第一扫描线Sn1和第三扫描线Sn3提供低电平的扫描信号，所述第三晶体管T3响应于所述第一扫描线Sn1所提供的扫描信号，控制第一晶体管T1的栅极初始化；所述第六晶体管T6响应于所述第一扫描线Sn1所提供的扫描信号，第七晶体管T7响应于所述第三扫描线Sn3所提供的扫描信号，用于控制有机发光二极管OLED的阳极和第一晶体管T1初始化。
S2、在所述第二阶段t2，所述扫描驱动器120输出低电平扫描信号至第二扫描线Sn2,输出高电平扫描信号至第三扫描线Sn3,第二晶体管T2和第四晶体管T4导通，第七晶体管T7关闭，有机发光二极管OLED断路；
数据驱动器130输出的数据线电压Vdata写入，第五晶体管T5导通，由于所述第一晶体管T1在所述第一阶段t1被初始化，所以第一晶体管T1正向导通，对第一电容器C1充电以保持数据电压。此时，由于有机发光二极管OLED断路，且有机发光二极管OLED的阳极被初始化，导致阳极电压维持在较低电位，使得有机发光二极管OLED在此阶段不发光，有效避免了残影现象的发生。
S3、在所述第三阶段t3，所述扫描驱动器120输出高电平扫描信号至第二扫描线Sn2，第七晶体管T7导通，驱动电流由高电平的第一电源VDD经所述第五晶体管T5、所述第一晶体管T1、所述第七晶体管T7和有机发光二极管OLED流向低电平的第二电源VSS，有机发光二极管OLED发光，即当前行像素单元发光显示图像。
如图4所示，对所述第一晶体管T1的阈值电压(Vth)进行赋值，Vth分别赋值为-1.5V、-1.4V、-1.3V，测得不同的阈值电压下流过的OLED电流基本一致，证明所述像素电路对所述第一晶体管T1的阈值电压进行了有效补偿，从而改善当前像素单元的亮度特性，从而使得显示设备显示具有均衡图像质量的图像。
以专利文献(申请号：200710089707.4)中第一实施方案中所述的像素电路作为对比例，测试数据写入阶段有机发光二极管该OLED的阳极电压，测试结果如图5所示。从图中可以明显看出，相比现有技术，本实施例中所述的像素电路工作时，在数据写入阶段，所述有机发光二极管OLED的阳极电压始终维持在较低电位，使得所述有机发光二极管OLED在此阶段不会发光，有效避免了残影现象的发生。
本实施例还提供一种包括所述像素电路的有机发光显示装置，其结构同现有技术，本实施例中不再赘述。
实施例2
本实施例提供一种像素电路及其驱动方法，第n行第m列所述像素电路通过数据线Dm与数据驱动器130电连接、通过扫描线Sni(i为1、2、4)与扫描驱动器120电连接；每个像素单元110在扫描线Sni提供的扫描控制信号的第一阶段t1被初始化，在第二阶段t2接受从数据线Dm提供的数据型号，在第三阶段t3通过发射具有与数据信号相应的亮度的光来显示图像；在第三阶段t3，扫描线Sni提供扫描控制信号之后跃迁到合适的电平，从而向在各个像素单元110中设置的有机发光二极管OLED提供电流。
如图7所示，每个像素电路进一步包括外部接入的第一电源VDD和第二电源VSS，第一电源VDD和第二电源VSS用作像素电路的驱动电源；所述像素电路还包括连接在第一电源VDD和第二电源VSS之间的有机发光二极管OLED。
处于第n行第m列的所述像素电路外接3条扫描线：第一扫描线Sn1、第二扫描线Sn2、第四扫描线Sn4；所述像素电路外接1条数据线Dm。
所述像素电路还包括：
第一晶体管T1，其源极电连接至第五节点N5，其漏极电连接至第二节点N2，其栅极电连接至第三节点N3；
第二晶体管T2，其源极电连接至所述第二节点N2，其漏极电连接至所述第三节点N3，其栅极电连接至第二扫描线Sn2；
第三晶体管T3，其源极与栅极电连接至第四节点N4，其漏极电连接至第三节点N3；
第四晶体管T4,其源极电连接至数据线Dm，其漏极电连接至所述第五节点N5，其栅极连接至所述第二扫描线Sn2；
第五晶体管T5，其源极电连接至第一节点N1，其漏极电连接至所述第五节点N5，其栅极电连接至第四扫描线Sn4；
第六晶体管T6,其源极和栅极电连接至所述第四节点N4，其漏极电连接至所述第二节点N2；
第七晶体管T7，其源极电连接至第二节点N2，其漏极电连接至所述有机发光二极管OLED的阳极，其栅极电连接至第二扫描线Sn2；
第一电容器C1，电连接在所述第一节点N1与所述第三节点N3之间；
所述第一节点N1电连接至所述第一电源VDD，所述第四节点N4电连接至所述第一扫描线Sn1。
本实施例中，所述第七晶体管T7为N型场效应管，所述第一晶体管T1、所述第二晶体管T2、所述第三晶体管T3、所述第四晶体管T4、所述第五晶体管T5以及所述第六晶体管T6均为P型场效应管。
将每行像素单元的扫描周期分为第一阶段t1(初始化阶段)、第二阶段t2(编程(programming)阶段)和第三阶段t3(发光阶段),所述的像素电路的驱动方法包括如下步骤：
S1、在所述第一阶段t1，扫描驱动器120驱动第一扫描线Sn1和第二扫描线Sn2提供低电平扫描信号，第三晶体管T3、第六晶体管T6响应于所述第一扫描线Sn1所提供的扫描信号，第二晶体管T2、第四晶体管T4和第七晶体管T7响应于所述第二扫描线Sn2所提供的扫描信号，控制有机发光二极管OLED的阳极和第一晶体管T1的栅极初始化。
S2、在所述第二阶段t2，所述扫描驱动器120输出高电平扫描信号至第二扫描线Sn2,关闭第二晶体管T2、第四晶体管T4、第七晶体管T7，有机发光二极管OLED断路；
数据驱动器130输出的数据线电压Vdata写入，第五晶体管T5导通，由于所述第一晶体管T1在所述第一阶段t1被初始化，所以第一晶体管T1正向导通，对第一电容器C1充电以保持数据电压。此时，由于有机发光二极管OLED断路，且有机发光二极管OLED的阳极被初始化，导致阳极电压维持在较低电位，使得所述有机发光二极管OLED在本阶段不发光，有效避免了残影现象的发生。
S3、在所述第三阶段t3，所述扫描驱动器120输出低电平扫描信号至第二扫描线Sn2，第七晶体管T7导通，驱动电流由高电平的第一电源VDD经所述第五晶体管T5、所述第一晶体管T1、所述第七晶体管T7和有机发光二极管OLED流向低电平的第二电源VSS，有机发光二极管OLED发光，即当前行像素单元发光显示图像。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种像素电路，包括第一电源(VDD)、第二电源(VSS)以及连接在所述第一电源(VDD)与所述第二电源(VSS)之间的有机发光二极管(OLED)，其特征在于，所述像素电路还包括：
第一晶体管(T1)，其源极电连接至第五节点(N5)，其漏极电连接至第二节点(N2)，其栅极电连接至第三节点(N3)；
第二晶体管(T2)，其源极电连接至所述第二节点(N2)，其漏极电连接至所述第三节点(N3)，其栅极电连接至第二扫描线(Sn2)；
第三晶体管(T3)，其源极与栅极电连接至第四节点(N4)，其漏极电连接至第三节点(N3)；
第四晶体管(T4),其源极电连接至数据线(Dm)，其漏极电连接至所述第五节点(N5)，其栅极连接至所述第二扫描线(Sn2)；
第五晶体管(T5)，其源极电连接至第一节点(N1)，其漏极电连接至所述第五节点(N5)，其栅极电连接至第四扫描线(Sn4)；
第六晶体管(T6),其源极和栅极电连接至所述第四节点(N4)，其漏极电连接至所述第二节点(N2)；
第七晶体管(T7)，其源极电连接至第二节点(N2)，其漏极电连接至所述有机发光二极管(OLED)的阳极，用于反向初始化所述有机发光二极管(OLED)的阳极；
第一电容器(C1)，电连接在所述第一节点(N1)与所述第三节点(N3)之间；
所述第一节点(N1)电连接至所述第一电源(VDD)，所述第四节点(N4)电连接至第一扫描线(Sn1)。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第一晶体管(T1)、所述第二晶体管(T2)、所述第三晶体管(T3)、所述第四晶体管(T4)、所述第五晶体管(T5)以及所述第六晶体管(T6)均为P型场效应管。
3.根据权利要求1或2所述的像素电路，其特征在于，所述第七晶体管(T7)为P型场效应管。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述第七晶体管(T7)的栅极电连接至第三扫描线(Sn3)。
5.根据权利要求1或2所述的像素电路，其特征在于，所述第七晶体管(T7)为N型场效应管。
6.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述第七晶体管(T7)的栅极电连接至所述第二扫描线(Sn2)。
7.一种权利要求1-6任一项所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，驱动像素单元的扫描周期分为第一阶段(t1)、第二阶段(t2)和第三阶段(t3),包括如下步骤：
S1、在所述第一阶段(t1)，驱动第一晶体管(T1)的栅极初始化、驱动有机发光二极管(OLED)的阳极初始化；
S2、在所述第二阶段(t2)，有机发光二极管(OLED)断路；
数据线(Dm)电压写入，第一电容器(C1)充电以保持数据电压；
S3、在所述第三阶段(t3)，有机发光二极管(OLED)导通，当前行像素单元发光显示图像。
8.根据权利要求7所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，所述第一阶段(t1)，扫描驱动器(120)输出低电平扫描信号至第一扫描线(Sn1)和第三扫描线(Sn3)；
所述第二阶段(t2)，扫描驱动器(120)输出低电平扫描信号至第二扫描线(Sn2)，输出高电平扫描信号至第三扫描线(Sn3)；
所述第三阶段(t3)，扫描驱动器(120)输出高电平扫描信号至第二扫描线(Sn2)。
9.根据权利要求7所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，所述第一阶段(t1)，扫描驱动器(120)输出低电平扫描信号至第一扫描线(Sn1)和第二扫描线(Sn2)；
所述第二阶段(t2)，扫描驱动器(120)输出高电平扫描信号至第二扫描线(Sn2)；
所述第三阶段(t3)，扫描驱动器(120)输出低电平扫描信号至第二扫描线(Sn2)。
10.一种有机发光显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的像素电路。
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