CN108269534B - Amoled显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种AMOLED显示装置及其驱动方法，该驱动方法包括步骤：通过电源走线向每个像素单元提供电源电压Vdd，其中电源走线在屏体内沿着第一方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向提供给对应的像素单元；通过扫描线向每个像素单元提供扫描信号Vscan，其中各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差沿着第二方向逐渐增大，该第二方向与该第一方向相反。本发明通过一种特殊驱动时序，开关晶体管的栅极和漏极的电容Cgd耦合对驱动晶体管的栅极电压Vg产生的电压变化△Vg可以补偿电源电压Vdd的电阻压降(IR drop)，使得电源电压Vdd与驱动晶体管的栅极电压Vg之间的电压差(Vdd‑Vg)整体一致，从而改善屏体不同区域的亮度均一性，提高显示效果。

Description

AMOLED显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种AMOLED显示装置及其驱动方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示装置是主动发光器件，具有高对比度、广视角、低功耗、响应速度快、体积更薄等优点，有望成为下一代主流平板显示技术。OLED显示装置按照驱动方式可以分为两大类：无源矩阵型OLED显示装置(PMOLED)和有源矩阵型OLED显示装置(AMOLED)。其中，AMOLED显示装置具有呈阵列式排布的像素单元，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。
请参图1，为一种AMOLED显示装置的结构示意图，AMOLED显示装置包括多个像素单元10、扫描驱动器30及数据驱动器40；多个像素单元10呈阵列排布，每个像素单元10通过扫描线Sn与扫描驱动器30连接，每个像素单元10通过数据线Dm与数据驱动器40连接。其中，扫描驱动器30产生扫描信号，并将扫描信号分别通过扫描线Sn顺序地提供给像素单元10；数据驱动器40产生与外部提供的图像数据相对应的数据信号，并将数据信号通过数据线Dm与扫描信号同步地提供给像素单元10。
如图1，AMOLED显示装置的点亮需要Vdd和Vss两个电源电压，这两个电源电压可以由电源芯片(power IC,图未示)提供。AMOLED显示装置点亮工作时，靠近电源输入侧的像素单元与远离电源输入侧的像素单元虽然是施加同一个电源电压Vdd，但由于电源走线50的阻抗存在，导致实际到达各个像素单元的电源电压Vdd是不同的，其中靠近电源电压的供电位置区域的电源电压比离供电位置较远区域的电源电压要高，这种现象被称为电阻压降(IR Drop)。例如，靠近电源输入侧的像素单元的电源电压定义为Vdd1，远离电源输入侧的像素单元的电源电压定义为Vdd2，则Vdd2＝Vdd1-I×R。其中，I为AMOLED显示装置点亮工作的电源电流，R为靠近电源输入侧的像素单元与远离电源输入侧的像素单元之间的电源走线50的阻抗。
发光二极管OLED的亮度由通过发光二极管OLED的电流控制，电源芯片提供的电源电压Vdd和数据线Dm提供的数据信号Vdata之间的电压差决定了驱动电流的大小，因此电源电压Vdd的变动会直接影响通过发光二极管OLED的电流，从而影响发光二极管OLED的亮度。从而，电源电压Vdd的变动会造成显示装置的各区域显示亮度不同，影响显示效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AMOLED显示装置及其驱动方法，以解决现有AMOLED显示装置的各区域显示亮度不同，影响显示效果的问题。
本发明提供一种AMOLED显示装置，包括设置在屏体内的多个像素单元，每个像素单元包括有机发光二级管和像素驱动电路，每个像素单元的像素驱动电路与提供电源电压Vdd的电源走线以及提供扫描信号Vscan的扫描线相连；该电源走线在屏体内沿着第一方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向提供给对应的像素单元；各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差沿着第二方向逐渐增大，其中该第二方向与该第一方向相反。
进一步地，每个像素单元的像素驱动电路包括第一晶体管和第二晶体管，其中该第一晶体管为驱动晶体管，该第二晶体管为开关晶体管，该第一晶体管的栅极与该第二晶体管的漏极相连，该第二晶体管的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线相连，该第一晶体管的源极与提供电源电压Vdd的电源走线相连。
进一步地，该第一晶体管的漏极与该第二晶体管的源极相连。
进一步地，该第一晶体管的漏极与该有机发光二级管相连，该第二晶体管的源极与提供数据信号Vdata的数据线相连。
进一步地，提供扫描信号Vscan的扫描线沿着水平方向延伸，位于同一行的像素单元与同一条扫描线相连；提供电源电压Vdd的电源走线和提供数据信号Vdata的数据线沿着竖直方向延伸，位于同一列的像素单元与同一条电源走线和同一条数据线相连。
本发明还提供一种AMOLED显示装置的驱动方法，该AMOLED显示装置包括设置在屏体内的多个像素单元，每个像素单元包括有机发光二级管和像素驱动电路，每个像素单元的像素驱动电路与提供电源电压Vdd的电源走线以及提供扫描信号Vscan的扫描线相连，该驱动方法包括步骤：
通过电源走线向每个像素单元提供电源电压Vdd，其中该电源走线在屏体内沿着第一方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向提供给对应的像素单元；
通过扫描线向每个像素单元提供扫描信号Vscan，其中各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差沿着第二方向逐渐增大，该第二方向与该第一方向相反。
进一步地，该第一方向为该屏体的下部朝向该屏体的上部的方向，该第二方向为该屏体的上部朝向该屏体的下部的方向。
进一步地，该第一方向为该屏体的上部朝向该屏体的下部的方向，该第二方向为该屏体的下部朝向该屏体的上部的方向。
进一步地，该第一方向为该屏体的下部和上部朝向该屏体的中部的方向，该第二方向为该屏体的中部朝向该屏体的下部和上部的方向。
进一步地，每个像素单元的像素驱动电路包括第一晶体管和第二晶体管，其中该第一晶体管为驱动晶体管，该第二晶体管为开关晶体管，该第一晶体管的栅极与该第二晶体管的漏极相连，该第二晶体管的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线相连，该第一晶体管的源极与提供电源电压Vdd的电源走线相连。
本实施例提供的AMOLED显示装置及其驱动方法，由于在电阻压降(IR drop)的影响下，电源电压Vdd在屏体的第一方向上逐渐减小，但在屏体的第二方向上，扫描信号Vscan的高低电位差(VGH-VGL)逐渐增大，在第二晶体管的栅极和漏极的电容Cgd耦合作用下，使得第一晶体管的栅极电位Vg拉高电压△Vg的程度也逐渐增大，故通过该特殊时序使得Vdd-Vg整体一致，电容Cgd耦合产生的电压变化△Vg可以补偿电源电压Vdd的电阻压降(IRdrop)，从而改善屏体不同区域的亮度均一性，提高显示效果。
附图说明
图1为现有的一种AMOLED显示装置的电路结构示意图。
图2为本发明其中一个实施例中每个像素单元内的像素驱动电路的基本电路示意图。
图3为本发明另一个实施例中每个像素单元内的像素驱动电路的电路示意图。
图4为本发明较佳实施例中提供电源电压Vdd的各电源走线的示意图。
图5为本发明较佳实施例中提供给各扫描线的扫描信号Vscan的示意图。
图6为本发明另一实施例中提供电源电压Vdd的各电源走线的示意图。
图7为本发明另一实施例中提供给各扫描线的扫描信号Vscan的示意图。
图8为本发明又一实施例中提供电源电压Vdd的各电源走线的示意图。
图9为本发明又一实施例中提供给各扫描线的扫描信号Vscan的示意图。
图10为本发明一个实施例中AMOLED显示装置的电路结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
AMOLED屏体的电源电压Vdd从电源芯片(power IC)输入，由于存在电阻压降(IRdrop)，导致实际到达各个像素单元的电源电压Vdd不同，导致屏体不同区域像素单元的驱动晶体管的栅极电压Vg和电源电压Vdd压差不一致，从而屏体不同区域亮度不一致。因为电阻压降(IR drop)主要分布在屏体上下侧，因此屏体上下侧的亮度均一性更差。本发明实施例通过提供一种特殊的驱动时序来改善AMOLED屏体亮度均一性。
如图10，本发明实施例提供的AMOLED显示装置包括与扫描线(S1、S2……Sn)和数据线(D1、D2……Dm)相连的多个像素单元20，所述多个像素单元20设置在屏体60内，每个像素单元20包括有机发光二级管(OLED)和驱动OLED发光的像素驱动电路，每个像素单元20的像素驱动电路与提供电源电压Vdd的电源走线50以及提供扫描信号Vscan的扫描线Sn相连。
如图2与图3，每个像素单元20的像素驱动电路包括第一晶体管M1和第二晶体管M2，其中第一晶体管M1为驱动晶体管，第二晶体管M2为开关晶体管。驱动晶体管(第一晶体管M1)用于驱动OLED发光，电源电压Vdd和数据信号Vdata之间的电压差决定通过OLED的驱动电流的大小；开关晶体管(第二晶体管M2)由扫描线Sn提供的扫描信号Vscan控制，在第二晶体管M2打开时，数据信号Vdata可以充电至第一晶体管M1的栅极(即Vg节点)。
如图2与图3，第一晶体管M1的栅极与第二晶体管M2的漏极相连，第二晶体管M2的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线相连，第一晶体管M1的源极与提供电源电压Vdd的电源走线相连。这样，在第二晶体管M2打开时，由数据线提供的数据信号Vdata可以充电至第一晶体管M1的栅极；在第二晶体管M2关断状态下，第二晶体管M2的栅极和漏极的电容Cgd会产生电容耦合作用，从而拉高Vg节点的电压△Vg，△Vg和(VGH-VGL)*Cgd成正比，其中(VGH-VGL)为扫描信号Vscan的高低电位差。
在图2所示的实施例中，第一晶体管M1的栅极与第二晶体管M2的漏极相连，第二晶体管M2的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线Sn相连，第一晶体管M1的源极与提供电源电压Vdd的电源走线50相连，第一晶体管M1的漏极与第二晶体管M2的源极相连。在图2的实施例中，只示意了像素驱动电路中相关的两个晶体管M1、M2的连接关系，可以理解地，像素驱动电路还可以包括其他电路结构，由于与本发明无关，在此省略未示。
在图3所示的另一实施例中，第一晶体管M1的栅极与第二晶体管M2的漏极相连，第二晶体管M2的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线Sn相连，第一晶体管M1的源极与提供电源电压Vdd的电源走线50相连，第一晶体管M1的漏极与有机发光二级管OLED相连，第二晶体管M2的源极与提供数据信号Vdata的数据线Dm相连。也就是说，图3示意了一种传统的2T1C的像素驱动电路。
需要说明的是，每个像素单元20的像素驱动电路的电路结构在此不做限制，可以采用任何现有或将来开发的电路结构，包括2T1C、4T1C、5T1C等电路结构，只要第二晶体管M2的栅极和漏极的电容Cgd会产生电容耦合作用，从而拉高Vg节点的电压△Vg即可。
如图4，电源走线50在屏体60内沿着第一方向A1从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向A1提供给对应的像素单元20。在图4中，第一方向A1为沿着屏体60的下部至上部的方向。
如图5，由驱动电路(图未示)提供给各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差(VGH-VGL)沿着第二方向A2逐渐增大，其中该第二方向A2与该第一方向A1相反。在图5中，第二方向A2为沿着屏体60的上部至下部的方向。在图5中，提供给第Si条(2≤i≤n)扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差(VGHi-VGLi)大于提供给第Si-1条扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差(VGHi-1-VGLi-1)。
请参图10，扫描线Sn例如沿着水平方向延伸，位于同一行的像素单元20与同一条扫描线相连；电源走线50和数据线Dm例如沿着竖直方向延伸，位于同一列的像素单元20与同一条电源走线50和同一条数据线相连。
本实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应晶体管。晶体管可以为P型管，也可以为N型管。本实施例的下述描述中，以各晶体管均为P型管进行说明。
请结合图2至图5和图10，本实施例还提供一种AMOLED显示装置的驱动方法，该AMOLED显示装置包括设置在屏体60内的多个像素单元20，每个像素单元20包括有机发光二级管和像素驱动电路，每个像素单元20的像素驱动电路与提供电源电压Vdd的电源走线50以及提供扫描信号Vscan的扫描线相连，该驱动方法包括步骤：
通过电源走线50向每个像素单元20提供电源电压Vdd，其中电源走线50在屏体60内沿着第一方向A1从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向A1提供给对应的像素单元20；
通过扫描线向每个像素单元20提供扫描信号Vscan，其中各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差沿着第二方向A2逐渐增大，该第二方向A2与该第一方向A1相反。
具体地，如图2与图3，通过扫描线Sn向每个像素单元20的第二晶体管M2提供扫描信号Vscan，在扫描信号Vscan跃迁为低电平VGL时，第二晶体管M2打开，通过数据线Dm提供的数据信号Vdata写入第一晶体管M1的栅极。在扫描信号Vscan变为高电平VGH时，第二晶体管M2关断，数据信号Vdata写入完毕，此时，假设第一晶体管M1的栅极电位为Vg。
在第二晶体管M2处于关断状态时，第二晶体管M2的栅极和漏极的寄生电容Cgd会产生电容耦合作用，从而拉高Vg电压△Vg，其中△Vg和(VGH-VGL)*Cgd成正比。针对当前的AMOLED显示装置，提供给每个像素单元20的扫描信号Vscan中，(VGH-VGL)*Cgd为定值。
如图5，本发明提出提供一种特殊的驱动时序来改善AMOLED屏体亮度均一性，提供给不同行像素单元20的扫描信号Vscan中，使高低电位差(VGH-VGL)值不同，从而改变不同行像素单元20由于电容耦合产生的△Vg，使得不同行的像素单元20中Vg和Vdd的压差一致，进而改善屏体上下的亮度均一性。
本实施例中，第n行与第n-1行的VGH与VGL电压差(VGH-VGL)满足：
Figure BDA0001202110050000081
其中，VGHn和VGHn-1分别为第n行与第n-1行的扫描信号Vscan中的高电位VGH，VGLn和VGLn-1分别为第n行与第n-1行的扫描信号Vscan中的低电位VGL，Cgdn和Cgdn-1分别为第n行与第n-1行的像素单元20中第二晶体管M2的栅极和漏极的寄生电容Cgd，Ctotal为第一晶体管M1的栅极节点(即Vg节点)处的总电容，Vddn和Vddn-1分别为提供给第n行与第n-1行的像素单元20的电源电压Vdd。
具体地，AMOLED显示装置可以采用单侧方式提供电源电压Vdd，电源输入侧位于屏体60的下部或上部，远离电源输入侧指屏体60的上部或下部。
如图4和图5，本实施例中，电源走线50在屏体60内沿着从屏体60的下部朝向屏体60的上部的方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，提供给各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差(VGH-VGL)沿着从屏体60的上部朝向屏体60的下部的方向逐渐增大。即，该第一方向A1为屏体60的下部朝向屏体60的上部的方向，该第二方向A2为屏体60的上部朝向屏体60的下部的方向。
在本实施例中，沿着屏体60从上到下，扫描信号Vscan的高低电位差(VGH-VGL)逐渐增大，在第二晶体管M2的栅极和漏极的电容Cgd耦合作用下，使得第一晶体管M1的栅极电位Vg拉高电压△Vg的程度也逐渐增大，又因为在电阻压降(IR drop)影响下，电源电压Vdd沿着屏体60从下到上逐渐减小，故通过该特殊时序使得Vdd-Vg整体一致，电容Cgd耦合产生的电压变化△Vg可以补偿电源电压Vdd的电阻压降(IR drop)，从而改善屏体60不同区域的亮度均一性，提高显示效果。
如图6和图7，在本发明的另一实施例中，电源走线50在屏体60内沿着从屏体60的上部朝向屏体60的下部的方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，提供给各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差(VGH-VGL)沿着从屏体60的下部朝向屏体60的上部的方向逐渐增大。即，该第一方向A1为屏体60的上部朝向屏体60的下部的方向，该第二方向A2为屏体60的下部朝向屏体60的上部的方向。
在其他实施例中，AMOLED显示装置可以采用双侧方式提供电源电压，电源输入侧分别位于屏体60的下部和下部，远离电源输入侧是指屏体60的中部位置。
如图8和图9，在本发明的又一实施例中，电源走线50在屏体60内沿着从屏体60的下部和上部朝向屏体60的中部的方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，提供给各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差(VGH-VGL)沿着从屏体60的中部朝向屏体60的下部和上部的方向逐渐增大。即，该第一方向A1为屏体60的下部和上部朝向屏体60的中部的方向，该第二方向A2为屏体60的中部朝向屏体60的下部和上部的方向。
如图10，为本发明一个实施例中AMOLED显示装置的电路结构示意图，该AMOLED显示装置可以采用图2或图3所示的像素驱动电路，该AMOLED显示装置包括多个上述的AMOLED像素单元20、扫描驱动器30及数据驱动器40；多个AMOLED像素单元20呈阵列排布，每个AMOLED像素单元20通过扫描线Sn与扫描驱动器30连接，每个AMOLED像素单元20通过数据线Dm与数据驱动器40连接，每个AMOLED像素单元20还通过电源走线50供给电源电压Vdd。实际上，为控制每个AMOLED像素单元20进行发光，每个AMOLED像素单元20还可以连接有控制线(如第一控制线Kn1、第二控制线Kn2等)及发射信号线EMn，并连接至扫描驱动器30。
该AMOLED显示装置在显示时，扫描驱动器30产生扫描信号Vscan和控制信号，并将扫描信号分别通过扫描线Sn顺序地提供给像素单元20，将控制信号分别通过第一控制线Kn1、第二控制线Kn2和发射信号线EMn顺序地提供给像素单元20；数据驱动器40产生与外部图像数据相对应的数据信号Vdata，并将数据信号Vdata通过数据线Dm与扫描信号Vscan同步地提供给像素单元20。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种AMOLED显示装置，包括设置在屏体内的多个像素单元，每个像素单元包括有机发光二级管和像素驱动电路，每个像素单元的像素驱动电路与提供电源电压Vdd的电源走线以及提供扫描信号Vscan的扫描线相连；其特征在于，该电源走线在屏体内沿着第一方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向提供给对应的像素单元；各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差沿着第二方向逐渐增大，其中该第二方向与该第一方向相反；每个像素单元的像素驱动电路包括第一晶体管和第二晶体管，其中该第一晶体管为驱动晶体管，该第二晶体管为开关晶体管，该第一晶体管的栅极与该第二晶体管的漏极相连，该第二晶体管的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线相连，该第一晶体管的源极与提供电源电压Vdd的电源走线相连；该第二晶体管为P型管。
2.根据权利要求1所述的AMOLED显示装置，其特征在于，该第一晶体管的漏极与该第二晶体管的源极相连。
3.根据权利要求1所述的AMOLED显示装置，其特征在于，该第一晶体管的漏极与该有机发光二级管相连，该第二晶体管的源极与提供数据信号Vdata的数据线相连。
4.根据权利要求1所述的AMOLED显示装置，其特征在于，提供扫描信号Vscan的扫描线沿着水平方向延伸，位于同一行的像素单元与同一条扫描线相连；提供电源电压Vdd的电源走线和提供数据信号Vdata的数据线沿着竖直方向延伸，位于同一列的像素单元与同一条电源走线和同一条数据线相连。
5.一种AMOLED显示装置的驱动方法，该AMOLED显示装置包括设置在屏体内的多个像素单元，每个像素单元包括有机发光二级管和像素驱动电路，每个像素单元的像素驱动电路与提供电源电压Vdd的电源走线以及提供扫描信号Vscan的扫描线相连，其特征在于，每个像素单元的像素驱动电路包括第一晶体管和第二晶体管，其中该第一晶体管为驱动晶体管，该第二晶体管为开关晶体管，该第一晶体管的栅极与该第二晶体管的漏极相连，该第二晶体管的栅极与提供扫描信号Vscan的扫描线相连，该第一晶体管的源极与提供电源电压Vdd的电源走线相连；该第二晶体管为P型管；该驱动方法包括步骤：
通过电源走线向每个像素单元提供电源电压Vdd，其中该电源走线在屏体内沿着第一方向从电源输入侧朝向远离电源输入侧延伸，使电源电压Vdd沿着该第一方向提供给对应的像素单元；
通过扫描线向每个像素单元提供扫描信号Vscan，其中各扫描线的扫描信号Vscan的高低电位差沿着第二方向逐渐增大，该第二方向与该第一方向相反。
6.根据权利要求5所述的AMOLED显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一方向为该屏体的下部朝向该屏体的上部的方向，该第二方向为该屏体的上部朝向该屏体的下部的方向。
7.根据权利要求5所述的AMOLED显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一方向为该屏体的上部朝向该屏体的下部的方向，该第二方向为该屏体的下部朝向该屏体的上部的方向。
8.根据权利要求5所述的AMOLED显示装置的驱动方法，其特征在于，该第一方向为该屏体的下部和上部朝向该屏体的中部的方向，该第二方向为该屏体的中部朝向该屏体的下部和上部的方向。
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