CN105513540A - 一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，包括：第一开关，其控制端接收第(N-1)级栅极驱动信号；第二开关，其控制端接收一点亮控制信号；第三开关，其控制端接收第N级栅极驱动信号；第四开关，其控制端电性耦接至第一开关的第一端；第五开关，其第二端电性耦接至第三开关的第二端；第六开关，其控制端接收点亮控制信号；第七开关，其控制端接收第N级的栅极驱动信号；以及有机发光二极管，其阳极耦接第六开关的第二端，其阴极耦接第二电压。相比于现有技术，本发明的第四开关和第五开关构成双栅极架构，第五开关的第二端电性耦接至第三开关的第二端，因而可预防第三开关的源极与漏极之间的漏电情形，改善低灰阶画面时的微亮点不良。

Description

一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路
技术领域
本发明涉及一种主动式有机发光二极管(ActiveMatrixOrganicLightEmittingDiode，AMOLED)显示器，尤其涉及该AMOLED显示器的像素补偿电路。
背景技术
近年来，常规的显示器已逐渐被便携式薄平板显示器所取代。由于有机或无机发光显示器可提供宽视角和良好的对比度，且具有快速的响应速度，因而有机或无机发光显示器这些自发光型的显示器比其它平板显示器具有更多的优势。这样，有机或无机发光显示器作为下一代显示器已引起人们的广泛关注，特别是包括由有机材料形成了发光层的有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode，OLED)显示器在提供彩色图像的同时，相比无机发光显示器具有更高的亮度、更低的驱动电压及更快的响应时间。
一般来说，OLED显示器依驱动方式可分为被动矩阵驱动(PassiveMatrixOLED，PMOLED)和主动矩阵驱动(ActiveMatrixOLED，AMOLED)两种。其中，PMOLED显示器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。对于AMOLED显示器，该像素阵列的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显示器的耗电量明显小于PMOLED显示器，加上驱动方式更适合发展大尺寸与高解析度的显示器，使得AMOLED显示器成为未来发展的主要方向。
然而，当AMOLED面板要往高分辨率发展时，因像素尺寸越来越小，布板(Layout)面积不够就会变成一个问题。与此同时，在某些机种的补偿电路中，薄膜晶体管往往因制程变异或缺陷，容易造成其源极与漏极之间发生漏电的不良情形，从而导致低灰阶画面的品质较差。有鉴于此，如何设计一种用于AMOLED显示器的像素补偿电路，以消除现有技术中的上述诸多缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的用于AMOLED显示器的像素补偿电路在显示低灰阶画面时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种可消除薄膜晶体管漏电现象的像素补偿电路。
依据本发明的一个方面，提供了一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，包括：
一第一开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第一开关的控制端用以接收第(N-1)级栅极驱动信号，所述第一开关的第一端经过一存储电容电性耦接至一第一电压，所述第一开关的第二端电性耦接至一初始电压；
一第二开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第二开关的控制端用以接收一点亮控制信号，所述第二开关的第一端电性耦接至所述第一电压；
一第三开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第三开关的控制端用以接收第N级栅极驱动信号，所述第三开关的第一端电性耦接至所述第一开关的第一端；
一第四开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第四开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第四开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端；
一第五开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第五开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第五开关的第一端电性耦接至所述第四开关的第二端，所述第五开关的第二端电性耦接至所述第三开关的第二端；
一第六开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第六开关的控制端用以接收所述点亮控制信号，所述第六开关的第一端电性耦接至所述第五开关的第一端；
一第七开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第七开关的控制端用以接收第N级的栅极驱动信号，所述第七开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端，所述第七开关的第二端电性耦接至一数据电压；以及
一有机发光二极管，其阳极电性耦接所述第六开关的第二端，其阴极电性耦接至一第二电压，所述第二电压小于所述第一电压。
在其中的一实施例，所述像素补偿电路在点亮期间时，所述第(N-1)级栅极驱动信号以及所述第N级栅极驱动信号为高电压电位，所述点亮控制信号为低电压电位。
在其中的一实施例，于所述点亮期间，所述第一开关、所述第三开关和所述第七开关均处于关断状态，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关均处于开通状态。
在其中的一实施例，所述第一开关至所述第七开关均为P型薄膜晶体管。
依据本发明的另一个方面，提供了一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，包括：
一第一开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第一开关的控制端用以接收第(N-1)级的栅极驱动信号，所述第一开关的第一端经过一存储电容电性耦接至一第一电压，所述第一开关的第二端电性耦接至一初始电压；
一第二开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第二开关的控制端用以接收一点亮控制信号，所述第二开关的第一端电性耦接至所述第一电压；
一第三开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第三开关的控制端用以接收第N级的栅极驱动信号，所述第三开关的第一端电性耦接至所述第一开关的第一端；
一第四开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第四开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第四开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端；
一第五开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第五开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第五开关的第一端电性耦接至所述第三开关的第二端；
一第六开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第六开关的控制端用以接收所述点亮控制信号，所述第六开关的第一端电性耦接至所述第五开关的第二端；
一第七开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第七开关的控制端用以接收第N级的栅极驱动信号，所述第七开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端，所述第七开关的第二端电性耦接至一数据电压；以及
一有机发光二极管，其阳极电性耦接所述第六开关的第二端，其阴极电性耦接至一第二电压，所述第二电压小于所述第一电压。
在其中的一实施例，所述像素补偿电路在点亮期间时，所述第(N-1)级栅极驱动信号以及所述第N级栅极驱动信号为高电压电位，所述点亮控制信号为低电压电位。
在其中的一实施例，于所述点亮期间，所述第一开关、所述第三开关和所述第七开关均处于关断状态，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关均处于开通状态。
在其中的一实施例，所述第一开关至所述第七开关均为P型薄膜晶体管。
采用本发明的用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，其包括7个开关和1个电容(“7T1C”)，第一开关的控制端接收第(N-1)级栅极驱动信号以及第一端经过一存储电容电性耦接至第一电压，第二开关的控制端接收一点亮控制信号，第三开关的控制端接收第N级栅极驱动信号，第四开关的控制端电性耦接至第一开关的第一端，第五开关的第二端电性耦接至第三开关的第二端，第六开关的控制端接收点亮控制信号，第七开关的控制端接收第N级的栅极驱动信号，有机发光二极管的阳极电性耦接第六开关的第二端以及阴极电性耦接至一第二电压。相比于现有技术，本发明的第四开关和第五开关构成双栅极架构，第五开关的第二端电性耦接至第三开关的第二端，因而可预防第三开关的源极与漏极之间的漏电情形，改善低灰阶画面时的微亮点不良。此外本发明的像素补偿电路在布板时并未额外增加占用的空间，因此并不会降低布线空间的利用率。
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示出现有技术的一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路的结构示意图；
图2A示出图1的像素补偿电路在正常工作于点亮期间时，施加于第四开关的栅极驱动电压的示意图；
图2B示出图1的像素补偿电路在出现漏电情形时，于点亮期间施加于第四开关的栅极驱动电压的示意图；
图3示出依据本发明的一实施方式，用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路的结构示意图；
图4示出依据本发明的另一实施方式，用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路的结构示意图；
图5示出图3或图4的像素补偿电路在出现漏电情形时，于点亮期间施加于第四开关的栅极驱动电压的示意图；以及
图6示出图3或图4的像素补偿电路的各种关键信号的时序波形图。
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示出现有技术的一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路的结构示意图。图2A示出图1的像素补偿电路在正常工作于点亮期间时，施加于第四开关的栅极驱动电压的示意图，图2B示出图1的像素补偿电路在出现漏电情形时，于点亮期间施加于第四开关的栅极驱动电压的示意图。
参照图1，现有的像素补偿电路包括六个开关和一个存储电容(“6T1C”)。其中，第一开关M1的栅极用以接收第(N-1)级栅极驱动信号S(N-1)。第一开关M1的源极(或漏极，下同)经过存储电容Cst电性耦接至一第一电压OVDD。第一开关M1的漏极(或源极，下同)电性耦接至一初始电压Vint。第二开关M2的栅极用以接收一点亮控制信号EM。第二开关M2的源极电性耦接至第一电压OVDD。
第三开关M3的栅极用以接收第N级栅极驱动信号S(N)。第三开关M3的源极电性耦接至第一开关M1的源极以及存储电容Cst的一端。第四开关M4的栅极电性耦接至第一开关M1的源极以及第三开关M3的源极。第四开关M4的源极电性耦接至第二开关M2的漏极。
第五开关M5的栅极用以接收点亮控制信号EM。第五开关M5的源极电性耦接至第三开关M3的漏极和第四开关M4的漏极。第五开关M5的漏极电性耦接至有机发光二极管OLED的阳极。第六开关M6的栅极用以接收第N级栅极驱动信号S(N)。第六开关M6的源极电性耦接至第二开关M2的漏极。第六开关M6的漏极电性耦接至一数据电压Vdata。并且，有机发光二极管OLED的阳极电性耦接第五开关的漏极，其阴极电性耦接至一第二电压OVSS，第二电压OVSS小于第一电压OVDD。
如背景技术部分所述，现有的像素补偿电路在点亮期间(Emissionperiod)时，第(N-1)级栅极驱动信号S(N-1)以及第N级栅极驱动信号S(N)为高电压电位，点亮控制信号EM为低电压电位。对应地，第一开关M1、第三开关M3和第六开关M6均处于关断状态，第二开关M2、第四开关M4和第五开关M5均处于开通状态。如图2A所示，当电路正常工作时，流经第四开关M4的电流(Ids4)与流经有机发光二极管OLED的电流相同。第四开关M4的栅极控制电压为(Vdata+Vth4)，从而对应显示数据电压为Vdata的灰阶画面。如图2B所示，当第三开关M3因制程变异或缺陷时，容易造成其源极与漏极之间发生漏电(诸如，漏电电压为ΔV)的不良情形，此时，第四开关M4的栅极控制电压为(Vdata+Vth4+ΔV)，已偏离数据电压为Vdata所对应的灰阶画面，这将导致低灰阶画面的品质较差。
为了解决现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提供了一种用于主动式有机发光二极管显示器的、可消除因开关漏电所引起的低灰阶画面品质较差的像素补偿电路。图3示出依据本发明的一实施方式，用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路的结构示意图。
参照图3，在该实施方式中，本发明的像素补偿电路包括7个开关和1个电容(“7T1C”)。例如，第一开关M1至第七开关M7均为P型薄膜晶体管。
具体来说，第一开关M1的栅极用以接收第(N-1)级栅极驱动信号S(N-1)。第一开关M1的源极经过一存储电容Cst电性耦接至一第一电压OVDD。第一开关M1的漏极电性耦接至一初始电压Vint。第二开关M2的栅极用以接收一点亮控制信号EM。第二开关M2的源极电性耦接至第一电压OVDD。第三开关M3的栅极用以接收第N级栅极驱动信号S(N)。第三开关M3的源极电性耦接至第一开关M1的源极和存储电容Cst的一端。
第四开关M4的栅极电性耦接至第一开关M1的源极。第四开关M4的源极电性耦接至第二开关M2的漏极。第五开关M5的栅极电性耦接至第一开关M1的源极。第五开关M5的源极电性耦接至第四开关M4的漏极。第五开关M5的漏极电性耦接至第三开关M3的漏极。由上述可知，第四开关M4和第五开关M5各自的栅极彼此相连接且耦接至第一开关M1的源极，亦即，第四开关M4和第五开关M5构成了双栅极(dualgate)驱动架构。
第六开关M6的栅极用以接收点亮控制信号EM。第六开关M6的源极电性耦接至第五开关M5的源极。第七开关M7的栅极用以接收第N级的栅极驱动信号S(N)。第七开关M7的源极电性耦接至第二开关M2的漏极。第七开关M7的漏极电性耦接至一数据电压Vdata。有机发光二极管OLED的阳极电性耦接第六开关M6的漏极，其阴极电性耦接至一第二电压OVSS。这里，第二电压OVSS小于第一电压OVDD。
在一具体实施例，本发明的像素补偿电路在点亮期间时，第(N-1)级栅极驱动信号S(N-1)以及第N级栅极驱动信号S(N)为高电压电位，点亮控制信号EM为低电压电位。对应地，于点亮期间，第一开关M1、第三开关M3和第七开关M7均处于关断状态，第二开关M2、第四开关M4、第五开关M5和第六开关M6均处于开通状态。
相比于现有技术，本发明的第四开关M4和第五开关M5构成双栅极架构，第五开关M5的漏极电性耦接至第三开关M3的漏极，因而可预防第三开关M3的源极与漏极之间的漏电情形，改善低灰阶画面时的微亮点不良。此外本发明的像素补偿电路在布板过程中并未额外增加占用的空间，因此也不会降低布线空间的利用率。
图4示出依据本发明的另一实施方式，用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路的结构示意图。
将图4与图3进行比较，其主要区别是在于，图4的像素补偿电路的第四开关M4和第五开关M5的电路连接关系稍有不同(如图4的虚线框所示)。
具体而言，第四开关M4的栅极电性耦接至第一开关M1的源极，第四开关M4的源极电性耦接至第二开关M2的漏极。第五开关M5的栅极电性耦接至第一开关M1的源极，第五开关M5的源极电性耦接至第三开关M3的漏极以及第四开关M4的漏极。同样，在该实施方式中，第四开关M4和第五开关M5仍保持双栅极驱动架构，亦即，第四开关M4和第五开关M5均由同一栅极驱动信号予以驱动和控制。
图5示出图3或图4的像素补偿电路在出现漏电情形时，于点亮期间施加于第四开关的栅极驱动电压的示意图。图6示出图3或图4的像素补偿电路的各种关键信号的时序波形图。
参照图5和图6，并结合图4，当采用本发明的双栅极驱动架构之后，即使第三开关M3因制程变异或缺陷，造成其源极与漏极之间发生漏电，此时第四开关M4的栅极控制电压仍然可以保持为(Vdata+Vth4)，从而精准对应到数据电压为Vdata的灰阶画面，提升低灰阶画面的显示品质。如前所述，在图6中，像素补偿电路工作于点亮期间时，第(N-1)级栅极驱动信号S(N-1)以及第N级栅极驱动信号S(N)为高电压电位，点亮控制信号EM为低电压电位。
采用本发明的用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，其包括7个开关和1个电容(“7T1C”)，第一开关的控制端接收第(N-1)级栅极驱动信号以及第一端经过一存储电容电性耦接至第一电压，第二开关的控制端接收一点亮控制信号，第三开关的控制端接收第N级栅极驱动信号，第四开关的控制端电性耦接至第一开关的第一端，第五开关的第二端电性耦接至第三开关的第二端，第六开关的控制端接收点亮控制信号，第七开关的控制端接收第N级的栅极驱动信号，有机发光二极管的阳极电性耦接第六开关的第二端以及阴极电性耦接至一第二电压。相比于现有技术，本发明的第四开关和第五开关构成双栅极架构，第五开关的第二端电性耦接至第三开关的第二端，因而可预防第三开关的源极与漏极之间的漏电情形，改善低灰阶画面时的微亮点不良。此外本发明的像素补偿电路在布板时并未额外增加占用的空间，因此并不会降低布线空间的利用率。
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)

1.一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，其特征在于，所述像素补偿电路包括：
一第一开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第一开关的控制端用以接收第(N-1)级栅极驱动信号，所述第一开关的第一端经过一存储电容电性耦接至一第一电压，所述第一开关的第二端电性耦接至一初始电压；
一第二开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第二开关的控制端用以接收一点亮控制信号，所述第二开关的第一端电性耦接至所述第一电压；
一第三开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第三开关的控制端用以接收第N级栅极驱动信号，所述第三开关的第一端电性耦接至所述第一开关的第一端；
一第四开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第四开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第四开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端；
一第五开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第五开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第五开关的第一端电性耦接至所述第四开关的第二端，所述第五开关的第二端电性耦接至所述第三开关的第二端；
一第六开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第六开关的控制端用以接收所述点亮控制信号，所述第六开关的第一端电性耦接至所述第五开关的第一端；
一第七开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第七开关的控制端用以接收第N级的栅极驱动信号，所述第七开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端，所述第七开关的第二端电性耦接至一数据电压；以及
一有机发光二极管，其阳极电性耦接所述第六开关的第二端，其阴极电性耦接至一第二电压，所述第二电压小于所述第一电压。
2.根据权利要求1所述的像素补偿电路，其特征在于，所述像素补偿电路在点亮期间时，所述第(N-1)级栅极驱动信号以及所述第N级栅极驱动信号为高电压电位，所述点亮控制信号为低电压电位。
3.根据权利要求2所述的像素补偿电路，其特征在于，在所述点亮期间，所述第一开关、所述第三开关和所述第七开关均处于关断状态，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关均处于开通状态。
4.根据权利要求1所述的像素补偿电路，其特征在于，所述第一开关至所述第七开关均为P型薄膜晶体管。
5.一种用于主动式有机发光二极管显示器的像素补偿电路，其特征在于，所述像素补偿电路包括：
一第一开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第一开关的控制端用以接收第(N-1)级的栅极驱动信号，所述第一开关的第一端经过一存储电容电性耦接至一第一电压，所述第一开关的第二端电性耦接至一初始电压；
一第二开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第二开关的控制端用以接收一点亮控制信号，所述第二开关的第一端电性耦接至所述第一电压；
一第三开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第三开关的控制端用以接收第N级的栅极驱动信号，所述第三开关的第一端电性耦接至所述第一开关的第一端；
一第四开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第四开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第四开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端；
一第五开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第五开关的控制端电性耦接至所述第一开关的第一端，所述第五开关的第一端电性耦接至所述第三开关的第二端；
一第六开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第六开关的控制端用以接收所述点亮控制信号，所述第六开关的第一端电性耦接至所述第五开关的第二端；
一第七开关，包括一第一端、一第二端和一控制端，所述第七开关的控制端用以接收第N级的栅极驱动信号，所述第七开关的第一端电性耦接至所述第二开关的第二端，所述第七开关的第二端电性耦接至一数据电压；以及
一有机发光二极管，其阳极电性耦接所述第六开关的第二端，其阴极电性耦接至一第二电压，所述第二电压小于所述第一电压。
6.根据权利要求5所述的像素补偿电路，其特征在于，所述像素补偿电路在点亮期间时，所述第(N-1)级栅极驱动信号以及所述第N级栅极驱动信号为高电压电位，所述点亮控制信号为低电压电位。
7.根据权利要求6所述的像素补偿电路，其特征在于，在所述点亮期间，所述第一开关、所述第三开关和所述第七开关均处于关断状态，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关均处于开通状态。
8.根据权利要求5所述的像素补偿电路，其特征在于，所述第一开关至所述第七开关均为P型薄膜晶体管。
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