本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種OLED像素混合補償電路及混合補償方法。
背景技術(shù):
有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Display,OLED)顯示裝置具有自發(fā)光、驅(qū)動電壓低、發(fā)光效率高、響應(yīng)時間短、清晰度與對比度高、近180°視角、使用溫度范圍寬,可實現(xiàn)柔性顯示與大面積全色顯示等諸多優(yōu)點,被業(yè)界公認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ娘@示裝置。
OLED顯示裝置按照驅(qū)動方式可以分為無源矩陣型OLED(Passive Matrix OLED,PMOLED)和有源矩陣型OLED(Active Matrix OLED,AMOLED)兩大類,即直接尋址和薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)矩陣尋址兩類。其中,AMOLED具有呈陣列式排布的像素,屬于主動顯示類型,發(fā)光效能高,通常用作高清晰度的大尺寸顯示裝置。
AMOLED是電流驅(qū)動器件,當(dāng)有電流流過有機發(fā)光二極管時,有機發(fā)光二極管發(fā)光,且發(fā)光亮度由流過有機發(fā)光二極管自身的電流決定。大部分已有的集成電路(Integrated Circuit,IC)都只傳輸電壓信號,故AMOLED的像素驅(qū)動電路需要完成將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘柕娜蝿?wù)。
傳統(tǒng)的AMOLED像素驅(qū)動電路通常為2T1C,即兩個薄膜晶體管加一個電容的結(jié)構(gòu),將電壓轉(zhuǎn)換為電流。其中一個薄膜晶體管為開關(guān)薄膜晶體管,用于控制數(shù)據(jù)信號的進入,另一個薄膜晶體管為驅(qū)動薄膜晶體管,用于控制通過有機發(fā)光二極管的電流,因此驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓的重要性便十分明顯,閾值電壓的正向或負(fù)向漂移都有會使得在相同數(shù)據(jù)信號下有不同的電流通過有機發(fā)光二極管。然而,目前由低溫多晶硅或氧化物半導(dǎo)體制作的薄膜晶體管因光照、源漏電極電壓應(yīng)力作用等因素,在使用過程中均會發(fā)生閾值電壓漂移現(xiàn)象。傳統(tǒng)的2T1C電路中,驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓的漂移無法通過調(diào)節(jié)得到改善,同時,有機發(fā)光二級管在使用過程中會由于老化也會產(chǎn)生閾值電壓漂移。閾值電壓的漂移會導(dǎo)致通過有機發(fā)光二極管的電流不穩(wěn)定,面板產(chǎn)生亮度不均的問題,因此需要利用不同方法對驅(qū)動薄膜晶體管及有機發(fā)光二極管的閾值電壓漂移進行補償。
現(xiàn)有技術(shù)中對驅(qū)動薄膜晶體管閾值電壓漂移進行補償?shù)姆椒ò▋?nèi)部補償及外部補償。單純通過在像素內(nèi)部添加新的薄膜晶體管和信號線的方式來實現(xiàn)閾值電壓補償?shù)姆椒ū环Q為內(nèi)部補償,其補償過程相對簡單,運行速度較快,但像素電路復(fù)雜,并且補償?shù)姆秶邢?;通過面板外部集成電路(integrated circuit,IC)芯片來進行閾值電壓補償?shù)姆椒ū环Q為外部補償,其像素電路相對簡單,補償范圍相對較大,但補償過程復(fù)雜,運行速度慢。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種OLED像素混合補償電路,結(jié)合了內(nèi)部補償電路運行速度快與外部補償范圍大的特點,能夠?qū)︱?qū)動薄膜晶體管的閾值電壓漂移及有機發(fā)光二極管衰退老化造成的自身閾值電壓漂移進行更有效的補償。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種OLED像素混合補償方法,能夠同時進行內(nèi)部補償及外部補償,補償效果好,補償速度快,補償范圍大。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明首先提供一種OLED像素混合補償電路,包括呈陣列式排布的多個像素內(nèi)部驅(qū)動電路、及電性連接每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路的外部補償電路;
每一像素內(nèi)部驅(qū)動電路均包括:第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、第四薄膜晶體管、第一電容、及有機發(fā)光二極管;
第一薄膜晶體管的柵極電性連接第一節(jié)點,源極電性連接第二節(jié)點,漏極接入電源電壓;
第二薄膜晶體管的柵極接入第一掃描信號,源極接入數(shù)據(jù)信號,漏極電性連接第一節(jié)點;
第三薄膜晶體管的柵極接入第二掃描信號,源極接入初始化電壓,漏極電性連接第一節(jié)點;
第四薄膜晶體管的柵極接入第二掃描信號,源極接入初始化電壓,漏極電性連接第二節(jié)點;
第一電容的一端電性連接第一節(jié)點,另一端電性連接第二節(jié)點;
有機發(fā)光二極管的陽極電性連接第二節(jié)點,陰極接地;
所述外部補償電路包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電流比較器、控制模塊、存儲器、及數(shù)模轉(zhuǎn)換器;
模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路中第一薄膜晶體管的漏極,輸出端電性連接電流比較器的輸入端;
電流比較器的輸出端電性連接控制模塊的輸入端;
控制模塊的輸出端電性連接存儲器的輸入端;
存儲器的輸出端電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端;
數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路中第二薄膜晶體管的源極。
所述外部補償電路還包括對應(yīng)每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路設(shè)置的運算放大器及第二電容;
所述運算放大器的第一輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路中第一薄膜晶體管的漏極,第二輸入端接地,輸出端電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端;
所述第二電容的一端電性連接運算放大器的第一輸入端,,另一端電性連接運算放大器的輸出端。
所述第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、及第四薄膜晶體管均為低溫多晶硅薄膜晶體管、氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管、或非晶硅薄膜晶體管;
所述第一掃描信號、及第二掃描信號均通過外部時序控制器提供。
所述第一掃描信號、第二掃描信號、及數(shù)據(jù)信號相組合,先后對應(yīng)于一復(fù)位階段、一閾值電壓感測階段、一閾值電壓編程階段、及一驅(qū)動發(fā)光階段;
在所述復(fù)位階段,所述第一掃描信號提供低電位,所述第二掃描信號提供高電位,所述數(shù)據(jù)信號提供低電位;
在所述閾值電壓感測階段,所述第一掃描信號提供高電位,所述第二掃描信號提供低電位,所述數(shù)據(jù)信號提供參考高電位;
在所述閾值電壓編程階段,所述第一掃描信號提供高電位,所述第二掃描信號提供低電位,所述數(shù)據(jù)信號提供顯示數(shù)據(jù)信號高電位;
在所述驅(qū)動發(fā)光階段,所述第一掃描信號、第二掃描信號、及數(shù)據(jù)信號均提供低電位。
所述參考高電位低于顯示數(shù)據(jù)信號高電位。
本發(fā)明還提供一種OLED像素混合補償方法,包括如下步驟:
步驟1、提供OLED像素混合補償電路;
所述OLED像素混合補償電路包括呈陣列式排布的多個像素內(nèi)部驅(qū)動電路、及電性連接每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路的外部補償電路;
每一像素內(nèi)部驅(qū)動電路均包括:第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、第四薄膜晶體管、第一電容、及有機發(fā)光二極管;
第一薄膜晶體管的柵極電性連接第一節(jié)點,源極電性連接第二節(jié)點,漏極接入電源電壓;
第二薄膜晶體管的柵極接入第一掃描信號,源極接入數(shù)據(jù)信號,漏極電性連接第一節(jié)點;
第三薄膜晶體管的柵極接入第二掃描信號,源極接入初始化電壓,漏極電性連接第一節(jié)點;
第四薄膜晶體管的柵極接入第二掃描信號,源極接入初始化電壓,漏極電性連接第二節(jié)點;
第一電容的一端電性連接第一節(jié)點,另一端電性連接第二節(jié)點;
有機發(fā)光二極管的陽極電性連接第二節(jié)點,陰極接地;
所述外部補償電路包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電流比較器、控制模塊、存儲器、及數(shù)模轉(zhuǎn)換器;
模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路中第一薄膜晶體管的漏極,輸出端電性連接電流比較器的輸入端;
電流比較器的輸出端電性連接控制模塊的輸入端;
控制模塊的輸出端電性連接存儲器的輸入端;
存儲器的輸出端電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端;
數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路中第二薄膜晶體管的源極;
步驟2、進入復(fù)位階段;
所述第一掃描信號提供低電位,第二薄膜晶體管關(guān)閉,所述第二掃描信號提供高電位,第三、及第四薄膜晶體管打開,初始化電壓寫入第一節(jié)點即第一薄膜晶體管的柵極和第二節(jié)點即第一薄膜晶體管的源極,所述數(shù)據(jù)信號提供低電位;
步驟3、進入閾值電壓感測階段;
所述第一掃描信號提供高電位,第二薄膜晶體管打開,所述第二掃描信號提供低電位,第三、及第四薄膜晶體管關(guān)閉,所述數(shù)據(jù)信號提供參考高電位,第一節(jié)點即第一薄膜晶體管的柵極寫入?yún)⒖几唠娢?,第二?jié)點即第一薄膜晶體管的源極的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閂ref-Vth,其中Vth為第一薄膜晶體管的閾值電壓;
步驟4、進入閾值電壓編程階段;
所述第一掃描信號提供高電位,第二薄膜晶體管打開,所述第二掃描信號提供低電位,第三、及第四薄膜晶體管關(guān)閉,所述數(shù)據(jù)信號提供顯示數(shù)據(jù)信號高電位,第一節(jié)點即第一薄膜晶體管的柵極寫入顯示數(shù)據(jù)信號高電位,第二節(jié)點即第一薄膜晶體管的源極的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閂ref-Vth+ΔV,ΔV為顯示數(shù)據(jù)信號高電位對第二節(jié)點的電位所產(chǎn)生的影響;
步驟5、進入驅(qū)動發(fā)光階段;
所述第一掃描信號、第二掃描信號、及數(shù)據(jù)信號均提供低電位,第二、第三、及第四薄膜晶體管均關(guān)閉,由于第一電容的存儲作用,第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的壓差保持不變,所述有機發(fā)光二極管發(fā)光,且流經(jīng)所述有機發(fā)光二極管的電流與第一薄膜晶體管的閾值電壓無關(guān);
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時接收對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路的流經(jīng)有機發(fā)光二極管的電流,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到實際電流感測信號,電流比較器將實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號進行比較,控制模塊計算實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號的差異值,并將該差異值存儲于存儲器;
步驟6、對應(yīng)像素內(nèi)部驅(qū)動電路再次進入閾值電壓編程階段時,存儲器輸出所述差異值至數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行數(shù)模轉(zhuǎn)換,對數(shù)據(jù)信號進行補償。
所述外部補償電路還包括對應(yīng)每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路設(shè)置的運算放大器及第二電容;
所述運算放大器的第一輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路中第一薄膜晶體管的漏極,第二輸入端接地,輸出端電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端;
所述第二電容的一端電性連接運算放大器的第一輸入端,另一端電性連接運算放大器的輸出端;
所述步驟5中,對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路的流經(jīng)有機發(fā)光二極管的電流經(jīng)運算放大器放大后輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端。
所述第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、及第四薄膜晶體管均為低溫多晶硅薄膜晶體管、氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管、或非晶硅薄膜晶體管;
所述第一掃描信號、及第二掃描信號均通過外部時序控制器提供。
所述參考高電位低于顯示數(shù)據(jù)信號高電位。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種OLED像素混合補償電路及混合補償方法,通過采用4T1C結(jié)構(gòu)的像素內(nèi)部驅(qū)動電路,利用源極跟隨方式來對驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓進行內(nèi)部補償,補償速度快,同時在驅(qū)動發(fā)光階段通過外部補償電路感測流過有機發(fā)光二極管的電流,將流過有機發(fā)光二極管的電流與預(yù)設(shè)電流進行比較并計算出差異值進行存儲,當(dāng)對應(yīng)像素內(nèi)部驅(qū)動電路再次進行閾值電壓編程時對數(shù)據(jù)信號進行補償,修正補償結(jié)果,使流過有機發(fā)光二極管的電流與預(yù)設(shè)電流更加接近,補償范圍大。
附圖說明
為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容,請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖,然而附圖僅提供參考與說明用,并非用來對本發(fā)明加以限制。
附圖中,
圖1為本發(fā)明的OLED像素混合補償電路的電路圖;
圖2為本發(fā)明的OLED像素混合補償電路的時序圖;
圖3為本發(fā)明的OLED像素混合補償方法執(zhí)行步驟2時像素內(nèi)部驅(qū)動電路的工作狀況的示意圖;
圖4為本發(fā)明的OLED像素混合補償方法執(zhí)行步驟3時像素內(nèi)部驅(qū)動電路的工作狀況的示意圖;
圖5為本發(fā)明的OLED像素混合補償方法執(zhí)行步驟4時像素內(nèi)部驅(qū)動電路的工作狀況的示意圖;
圖6為本發(fā)明的OLED像素混合補償方法執(zhí)行步驟5時像素內(nèi)部驅(qū)動電路的工作狀況的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果,以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細(xì)描述。
請參閱圖1及圖2,本發(fā)明首先提供一種OLED像素混合補償電路,包括呈陣列式排布的多個像素內(nèi)部驅(qū)動電路100、及電性連接每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100的外部補償電路200。
請參閱圖1,每一像素內(nèi)部驅(qū)動電路100均包括:第一薄膜晶體管T1、第二薄膜晶體管T2、第三薄膜晶體管T3、第四薄膜晶體管T4、第一電容C1、及有機發(fā)光二極管D1。第一薄膜晶體管T1的柵極電性連接第一節(jié)點G,源極電性連接第二節(jié)點S,漏極接入電源電壓VDD,該第一薄膜晶體管T1用作驅(qū)動薄膜晶體管;第二薄膜晶體管T2的柵極接入第一掃描信號Scan1,源極接入數(shù)據(jù)信號Data,漏極電性連接第一節(jié)點G;第三薄膜晶體管T3的柵極接入第二掃描信號Scan2,源極接入初始化電壓Vini,漏極電性連接第一節(jié)點G;第四薄膜晶體管T4的柵極接入第二掃描信號Scan2,源極接入初始化電壓Vini,漏極電性連接第二節(jié)點S;第一電容C1的一端電性連接第一節(jié)點G,另一端電性連接第二節(jié)點S;有機發(fā)光二極管D1的陽極電性連接第二節(jié)點S,陰極接地。
請參閱圖1,所述外部補償電路200包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)210、電流比較器220、控制模塊230、存儲器240、及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter,DAC)250。模數(shù)轉(zhuǎn)換器210的輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中第一薄膜晶體管T1的漏極,輸出端電性連接電流比較器220的輸入端;電流比較器220的輸出端電性連接控制模塊230的輸入端;控制模塊230的輸出端電性連接存儲器240的輸入端;存儲器240的輸出端電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器250的輸入端;數(shù)模轉(zhuǎn)換器250的輸出端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中第二薄膜晶體管T2的源極。
進一步地,所述外部補償電路200還包括對應(yīng)每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100設(shè)置的運算放大器260及第二電容C2。所述運算放大器260的第一輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中第一薄膜晶體管T1的漏極,第二輸入端接地,輸出端電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器210的輸入端;所述第二電容C2的一端電性連接運算放大器260的第一輸入端,,另一端電性連接運算放大器260的輸出端,該第二電容C2對運算放大器260的輸入輸出起到反饋作用。
具體地,所述第一薄膜晶體管T1、第二薄膜晶體管T2、第三薄膜晶體管T3、及第四薄膜晶體管T4均為低溫多晶硅薄膜晶體管、氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管、或非晶硅薄膜晶體管。
具體地,所述第一掃描信號Scan1、及第二掃描信號Scan2均通過外部時序控制器提供。
具體地,所述第一掃描信號Scan1、第二掃描信號Scan2、及數(shù)據(jù)信號Data相組合,先后對應(yīng)于一復(fù)位階段1、一閾值電壓感測階段2、一閾值電壓編程階段3、及一驅(qū)動發(fā)光階段4。在所述復(fù)位階段1,所述第一掃描信號Scan1提供低電位,所述第二掃描信號Scan2提供高電位,所述數(shù)據(jù)信號Data提供低電位;在所述閾值電壓感測階段2,所述第一掃描信號Scan1提供高電位,所述第二掃描信號Scan2提供低電位,所述數(shù)據(jù)信號Data提供參考高電位Vref;在所述閾值電壓編程階段3,所述第一掃描信號Scan1提供高電位,所述第二掃描信號Scan2提供低電位,所述數(shù)據(jù)信號Data提供顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata;在所述驅(qū)動發(fā)光階段4,所述第一掃描信號Scan1、第二掃描信號Scan2、及數(shù)據(jù)信號Data均提供低電位。
進一步地,所述參考高電位Vref低于顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata。
請參閱圖3至圖6,同時結(jié)合圖1及圖2,本發(fā)明的OLED像素混合補償電路的工作過程為:
在復(fù)位階段1,所述第一掃描信號Scan1提供低電位,第二薄膜晶體管T2關(guān)閉,所述第二掃描信號Scan2提供高電位,第三、及第四薄膜晶體管T3、T4打開,所述數(shù)據(jù)信號Data提供低電位,初始化電壓Vini分別經(jīng)導(dǎo)通的第三、及第四薄膜晶體管T3、T4寫入第一節(jié)點G和第二節(jié)點S,也即將初始化電壓Vini寫入第一薄膜晶體管T1即驅(qū)動薄膜晶體管的柵極和源極,對第一薄膜晶體管T1的柵源極電壓進行復(fù)位;
在閾值電壓感測階段2,所述第一掃描信號Scan1提供高電位,第二薄膜晶體管T2打開,所述第二掃描信號Scan2提供低電位,第三、及第四薄膜晶體管T3、T4關(guān)閉,所述數(shù)據(jù)信號Data提供參考高電位Vref,第一節(jié)點G也即第一薄膜晶體管T1的柵極寫入?yún)⒖几唠娢籚ref,通過源極跟隨(Source Follow)的方式,第二節(jié)點S也即第一薄膜晶體管T1的源極的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閂ref-Vth,其中Vth為第一薄膜晶體管T1的閾值電壓;
在閾值電壓編程階段3,所述第一掃描信號Scan1提供高電位,第二薄膜晶體管T2打開,所述第二掃描信號Scan2提供低電位,第三、及第四薄膜晶體管T3、T4關(guān)閉,所述數(shù)據(jù)信號Data提供顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata,第一節(jié)點G也即第一薄膜晶體管T1的柵極寫入顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata,第二節(jié)點S也即第一薄膜晶體管T1的源極的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閂ref-Vth+ΔV,ΔV為顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata對第二節(jié)點S的電位所產(chǎn)生的影響,只與數(shù)據(jù)信號高電位Vdata及有機發(fā)光二極管D1的等效電容相關(guān),與第一薄膜晶體管T1的閾值電壓無關(guān);
在驅(qū)動發(fā)光階段4,所述第一掃描信號Scan1、第二掃描信號Scan2、及數(shù)據(jù)信號Data均提供低電位,第二、第三、及第四薄膜晶體管T2、T3、T4均關(guān)閉,由于第一電容C1的存儲作用,第一節(jié)點G與第二節(jié)點S之間的壓差保持不變,也即第一薄膜晶體管T1的柵極和源極之間的電壓差保持不變,所述有機發(fā)光二極管D1發(fā)光。
進一步地,已知的,計算流經(jīng)有機發(fā)光二極管OLED的電流的公式為:
I=1/2Cox(μW/L)(Vgs-Vth)2 (1)
其中I為流經(jīng)有機發(fā)光二極管OLED的電流、μ為驅(qū)動薄膜晶體管的載流子遷移率、W和L分別為驅(qū)動薄膜晶體管的溝道的寬度和長度、Vgs為驅(qū)動薄膜晶體管的柵極與源極之間的電壓、Vth為驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓。
而Vgs=Vdata-(Vref-Vth+ΔV) (2)
將(2)式代入(1)式得:
I=1/2Cox(μW/L)(Vdata-Vref+Vth-ΔV-Vth)2
=1/2Cox(μW/L)(Vdata-Vref-ΔV)2
由此可見,流經(jīng)所述有機發(fā)光二極管D1的電流與所述第一薄膜晶體管T1的閾值電壓無關(guān),能夠有效補償驅(qū)動薄膜晶體管即所述第一薄膜晶體管T1的閾值電壓變化,且由于所述像素內(nèi)部驅(qū)動電路100采用的是內(nèi)部補償方式,補償速度快,能夠保證有機發(fā)光二極管的發(fā)光亮度均勻,改善畫面的顯示效果。
在該驅(qū)動發(fā)光階段4中,所述外部補償電路200的模數(shù)轉(zhuǎn)換器210同時接收對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中流經(jīng)有機發(fā)光二極管D1的電流,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器210進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到實際電流感測信號,電流比較器220將實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號進行比較,當(dāng)實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號存在差異時,控制模塊230計算實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號的差異值,并將該差異值存儲于存儲器240。
接下來,當(dāng)對應(yīng)像素內(nèi)部驅(qū)動電路100再次進入閾值電壓編程階段3時,存儲器240輸出所述差異值至數(shù)模轉(zhuǎn)換器250進行數(shù)模轉(zhuǎn)換,對數(shù)據(jù)信號Data進行補償,使流過有機發(fā)光二極管D1的電流與預(yù)設(shè)電流更加接近,由于外部補償電路200采用外部補償方式,補償范圍大,能夠修正像素內(nèi)部驅(qū)動電路100的補償效果,進一步地保證有機發(fā)光二極管的發(fā)光亮度均勻,改善畫面的顯示效果。
請同時參閱圖3至圖6,結(jié)合圖1及圖2,基于上述OLED像素混合補償電路,本發(fā)明還提供一種OLED像素混合補償方法,包括如下步驟:
步驟1、提供OLED像素混合補償電路。
所述OLED像素混合補償電路包括呈陣列式排布的多個像素內(nèi)部驅(qū)動電路100、及電性連接每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100的外部補償電路200。
請參閱圖1,每一像素內(nèi)部驅(qū)動電路100均包括:第一薄膜晶體管T1、第二薄膜晶體管T2、第三薄膜晶體管T3、第四薄膜晶體管T4、第一電容C1、及有機發(fā)光二極管D1。第一薄膜晶體管T1的柵極電性連接第一節(jié)點G,源極電性連接第二節(jié)點S,漏極接入電源電壓VDD,該第一薄膜晶體管T1用作驅(qū)動薄膜晶體管;第二薄膜晶體管T2的柵極接入第一掃描信號Scan1,源極接入數(shù)據(jù)信號Data,漏極電性連接第一節(jié)點G;第三薄膜晶體管T3的柵極接入第二掃描信號Scan2,源極接入初始化電壓Vini,漏極電性連接第一節(jié)點G;第四薄膜晶體管T4的柵極接入第二掃描信號Scan2,源極接入初始化電壓Vini,漏極電性連接第二節(jié)點S;第一電容C1的一端電性連接第一節(jié)點G,另一端電性連接第二節(jié)點S;有機發(fā)光二極管D1的陽極電性連接第二節(jié)點S,陰極接地。
請參閱圖1,所述外部補償電路200包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換器210、電流比較器220、控制模塊230、存儲器240、及數(shù)模轉(zhuǎn)換器250。模數(shù)轉(zhuǎn)換器210的輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中第一薄膜晶體管T1的漏極,輸出端電性連接電流比較器220的輸入端;電流比較器220的輸出端電性連接控制模塊230的輸入端;控制模塊230的輸出端電性連接存儲器240的輸入端;存儲器240的輸出端電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器250的輸入端;數(shù)模轉(zhuǎn)換器250的輸出端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中第二薄膜晶體管T2的源極。
進一步地,所述外部補償電路200還包括對應(yīng)每一列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100設(shè)置的運算放大器260及第二電容C2。所述運算放大器260的第一輸入端電性連接對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中第一薄膜晶體管T1的漏極,第二輸入端接地,輸出端電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器210的輸入端;所述第二電容C2的一端電性連接運算放大器260的第一輸入端,另一端電性連接運算放大器260的輸出端,該第二電容C2對運算放大器260的輸入輸出起到反饋作用。
具體地,所述第一薄膜晶體管T1、第二薄膜晶體管T2、第三薄膜晶體管T3、及第四薄膜晶體管T4均為低溫多晶硅薄膜晶體管、氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管、或非晶硅薄膜晶體管。
具體地,所述第一掃描信號Scan1、及第二掃描信號Scan2均通過外部時序控制器提供。
步驟2、進入復(fù)位階段1。
結(jié)合圖2及圖3,所述第一掃描信號Scan1提供低電位,第二薄膜晶體管T2關(guān)閉,所述第二掃描信號Scan2提供高電位,第三、及第四薄膜晶體管T3、T4打開,所述數(shù)據(jù)信號Data提供低電位,初始化電壓Vini分別經(jīng)導(dǎo)通的第三、及第四薄膜晶體管T3、T4寫入第一節(jié)點G和第二節(jié)點S,也即將初始化電壓Vini寫入第一薄膜晶體管T1即驅(qū)動薄膜晶體管的柵極和源極,對第一薄膜晶體管T1的柵源極電壓進行復(fù)位。
步驟3、進入閾值電壓感測階段2。
結(jié)合圖2及圖4,所述第一掃描信號Scan1提供高電位,第二薄膜晶體管T2打開,所述第二掃描信號Scan2提供低電位,第三、及第四薄膜晶體管T3、T4關(guān)閉,所述數(shù)據(jù)信號Data提供參考高電位Vref,第一節(jié)點G也即第一薄膜晶體管T1的柵極寫入?yún)⒖几唠娢籚ref,通過源極跟隨的方式,第二節(jié)點S也即第一薄膜晶體管T1的源極的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閂ref-Vth,其中Vth為第一薄膜晶體管T1的閾值電壓。
步驟4、進入閾值電壓編程階段3。
結(jié)合圖2及圖5,所述第一掃描信號Scan1提供高電位,第二薄膜晶體管T2打開,所述第二掃描信號Scan2提供低電位,第三、及第四薄膜晶體管T3、T4關(guān)閉,所述數(shù)據(jù)信號Data提供顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata,第一節(jié)點G也即第一薄膜晶體管T1的柵極寫入顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata,第二節(jié)點S也即第一薄膜晶體管T1的源極的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閂ref-Vth+ΔV,ΔV為顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata對第二節(jié)點S的電位所產(chǎn)生的影響,只與數(shù)據(jù)信號高電位Vdata及有機發(fā)光二極管D1的等效電容相關(guān),與第一薄膜晶體管T1的閾值電壓無關(guān)。
具體地,所述參考高電位Vref低于顯示數(shù)據(jù)信號高電位Vdata。
步驟5、進入驅(qū)動發(fā)光階段4。
結(jié)合圖2及圖6,所述第一掃描信號Scan1、第二掃描信號Scan2、及數(shù)據(jù)信號Data均提供低電位,第二、第三、及第四薄膜晶體管T2、T3、T4均關(guān)閉,由于第一電容C1的存儲作用,第一節(jié)點G與第二節(jié)點S之間的壓差保持不變,也即第一薄膜晶體管T1的柵極和源極之間的電壓差保持不變,所述有機發(fā)光二極管D1發(fā)光。
進一步地,已知的,計算流經(jīng)有機發(fā)光二極管OLED的電流的公式為:
I=1/2Cox(μW/L)(Vgs-Vth)2 (1)
其中I為流經(jīng)有機發(fā)光二極管OLED的電流、μ為驅(qū)動薄膜晶體管的載流子遷移率、W和L分別為驅(qū)動薄膜晶體管的溝道的寬度和長度、Vgs為驅(qū)動薄膜晶體管的柵極與源極之間的電壓、Vth為驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓。
而Vgs=Vdata-(Vref-Vth+ΔV) (2)
將(2)式代入(1)式得:
I=1/2Cox(μW/L)(Vdata-Vref+Vth-ΔV-Vth)2
=1/2Cox(μW/L)(Vdata-Vref-ΔV)2
由此可見,流經(jīng)所述有機發(fā)光二極管D1的電流與所述第一薄膜晶體管T1的閾值電壓無關(guān),能夠有效補償驅(qū)動薄膜晶體管即所述第一薄膜晶體管T1的閾值電壓變化,且由于所述像素內(nèi)部驅(qū)動電路100采用的是內(nèi)部補償方式,補償速度快,能夠保證有機發(fā)光二極管的發(fā)光亮度均勻,改善畫面的顯示效果。
在該步驟5中,所述外部補償電路200的模數(shù)轉(zhuǎn)換器210同時接收對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100中流經(jīng)有機發(fā)光二極管D1的電流,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器210進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號進行比較,當(dāng)實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號存在差異時,控制模塊230計算實際電流感測信號與預(yù)定電流對應(yīng)信號的差異值,并將該差異值存儲于存儲器240。
進一步地,該步驟5中,對應(yīng)列像素內(nèi)部驅(qū)動電路100的流經(jīng)有機發(fā)光二極管D1的電流經(jīng)經(jīng)運算放大器260放大后輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換器210的輸入端。
步驟6、對應(yīng)像素內(nèi)部驅(qū)動電路100再次進入閾值電壓編程階段3時,存儲器240輸出所述差異值至數(shù)模轉(zhuǎn)換器250進行數(shù)模轉(zhuǎn)換,對數(shù)據(jù)信號Data進行補償,使流過有機發(fā)光二極管D1的電流與預(yù)設(shè)電流更加接近。由于外部補償電路200采用外部補償方式,補償范圍大,能夠修正像素內(nèi)部驅(qū)動電路100的補償效果,進一步地保證有機發(fā)光二極管的發(fā)光亮度均勻,改善畫面的顯示效果。
綜上所述,本發(fā)明的OLED像素混合補償電路及混合補償方法,通過采用4T1C結(jié)構(gòu)的像素內(nèi)部驅(qū)動電路,利用源極跟隨方式來對驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓進行內(nèi)部補償,補償速度快,同時在驅(qū)動發(fā)光階段通過外部補償電路感測流過有機發(fā)光二極管的電流,將流過有機發(fā)光二極管的電流與預(yù)設(shè)電流進行比較并計算出差異值進行存儲,當(dāng)對應(yīng)像素內(nèi)部驅(qū)動電路再次進行閾值電壓編程時對數(shù)據(jù)信號進行補償,修正補償結(jié)果,使流過有機發(fā)光二極管的電流與預(yù)設(shè)電流更加接近,補償范圍大。
以上所述,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形,而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護范圍。