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CN104795026A - 全彩有机发光二极管像素的驱动电路及其驱动方法 - Google Patents

全彩有机发光二极管像素的驱动电路及其驱动方法 Download PDF

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CN104795026A
CN104795026A CN201510243720.5A CN201510243720A CN104795026A CN 104795026 A CN104795026 A CN 104795026A CN 201510243720 A CN201510243720 A CN 201510243720A CN 104795026 A CN104795026 A CN 104795026A
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杨盛际
董学
王海生
李昌峰
刘伟
刘英明
刘鹏
薛海林
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

公开了一种全彩OLED像素的驱动电路及其驱动方法,所述全彩OLED像素包括层叠布置的至少两个彩色薄膜层以及布置在相邻两个薄膜层之间的绝缘层,所述驱动电路包括:至少两个驱动子电路,所述至少两个驱动子电路共用数据线和发光控制端,每个驱动子电路连接一个相应的扫描控制端并且用于驱动一个相应的彩色薄膜层,其中,所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号,并且在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光。通过依序为层叠布置的至少两个彩色薄膜层读取其相应的数据信号并同时控制所述至少两个彩色薄膜层发光,实现了全彩OLED像素的全彩显示。

Description

全彩有机发光二极管像素的驱动电路及其驱动方法
技术领域
本发明涉及有机发光二极管像素显示领域,并且更具体地涉及一种全彩有机发光二极管(OLED)像素的驱动电路及其驱动方法。
背景技术
有机发光显示器(AMOLED)是当今平板显示器研究领域的热点之一,与液晶显示器相比,OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点。
常见的AMOLED显示器的结构主要包括基板以及制作在基板上的OLED像素单元,每个OLED像素单元包括OLED像素结构本身及其驱动电路,该驱动电路根据对应栅线和数据线上的信号来驱动该OLED像素发光。图1示出了现有的OLED像素的结构示意图。如图1所示,OLED像素结构包括相对设置的阳极电极和阴极电极以及夹在阳极电极和阴极电极之间的发光薄膜层,所述发光薄膜层沿着从阳极电极到阴极电极的方向依序包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、有机发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。OLED像素为电流驱动型发光器件,当驱动电流从OLED像素结构的阳极电极流到阴极电极时,空穴和电子在有机发光层复合从而释放能量,有机发光层中的发光分子受到激发从基态跃迁到激发态,激发态分子通过从激发态回到基态时辐射跃迁产生光子,从而产生发光现象。
图2示出了现有技术中AMOLED显示器的一种像素布置示意图。如图2所示,在一行中相邻布置的三个OLED像素分别为红色像素、绿色像素和蓝色像素,利用红色像素、绿色像素和蓝色像素的混色来实现彩色显示,其中Gate表示栅线,Data表示数据线。但是,每个具体的OLED像素仅能显示三原色之一,并且作为彩色显示的一个功能单元。换句话说,如图2所示的AMOLED显示器并未真正实现像素级的全彩显示。
因此,需要能够真正实现极致全彩显示的OLED像素结构及相应的AMOLED显示器。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种全彩OLED像素的驱动电路及其驱动方法,其通过依序为层叠布置的至少两个彩色薄膜层读取其相应的数据信号并同时控制所述至少两个彩色薄膜层发光,实现了全彩OLED像素的全彩显示。
根据本发明的一个方面,提供了一种全彩OLED像素的驱动电路,所述全彩OLED像素包括层叠布置的至少两个彩色薄膜层以及布置在相邻两个薄膜层之间的绝缘层,所述驱动电路包括:至少两个驱动子电路,所述至少两个驱动子电路共用数据线和发光控制端,每个驱动子电路连接一个相应的扫描控制端并且用于驱动一个相应的彩色薄膜层,其中,所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号,并且在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光。
根据本发明实施例,所述至少两个彩色薄膜层包括第一彩色薄膜层、第二彩色薄膜层以及第三彩色薄膜层;所述至少两个驱动子电路包括:第一驱动子电路,其连接第一扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端并且用于驱动所述第一彩色薄膜层;第二驱动子电路,其连接第二扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端并且用于驱动所述第二彩色薄膜层;以及第三驱动子电路,其连接第三扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端并且用于驱动所述第三彩色薄膜层。
所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路在所述第一扫描控制端、所述第二扫描控制端、以及所述第三扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号;所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
根据本发明实施例,每个驱动子电路包括:数据读取模块,用于读取并保存所述数据线上的数据信号;以及发光驱动模块,用于驱动其相应的彩色薄膜层发光。
根据本发明实施例,所述数据读取模块还用于保存所述发光驱动模块中驱动晶体管的阈值电压,并且所述数据读取模块包括:第一开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,其第一极连接所述数据线,其第二极连接所述驱动晶体管的第二极;第二开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极;以及电容,其第一端连接所述第二开关晶体管的第一极,其第二端连接第一电平提供端。
根据本发明实施例,所述发光驱动模块包括:第三开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接所述第一电平提供端,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极和所述第二开关晶体管的第二极;第四开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接所述驱动晶体管的第二极,其第二极连接其相应的彩色薄膜层的第一电极;以及所述驱动晶体管,其栅极连接所述电容的第一端。
根据本发明实施例,所述至少两个驱动子电路还共用复位控制端,并且每个驱动子电路还包括:复位模块,用于在所述复位控制端的控制下将该驱动子电路中的所述数据读取模块复位到初始状态。
根据本发明实施例,所述复位模块包括:第五开关晶体管,其栅极连接所述复位控制端,其第一极连接所述电容的第一端和所述驱动晶体管的栅极,其第二端连接第二电平提供端。
根据本发明另一方面,还提供了一种全彩OLED像素的驱动电路的驱动方法,所述全彩OLED像素包括层叠布置的至少两个彩色薄膜层以及布置在相邻两个薄膜层之间的绝缘层,所述驱动电路包括至少两个驱动子电路,所述至少两个驱动子电路共用数据线和发光控制端,并且每个驱动子电路连接一个相应的扫描控制端并且用于驱动一个相应的彩色薄膜层,所述操作方法包括:在数据读取阶段,所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号;以及在发光阶段,所述至少两个驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光。
根据本发明实施例,在所述发光阶段之后或者在所述第一数据读取阶段之前,所述驱动方法还包括:在复位阶段,将所述至少两个驱动子电路每个均复位至初始状态。
根据本发明实施例,所述至少两个彩色薄膜层包括第一彩色薄膜层、第二彩色薄膜层以及第三彩色薄膜层;以及所述至少两个驱动子电路包括第一驱动子电路、第二驱动子电路以及第三驱动子电路,所述第一驱动子电路连接第一扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,所述第二驱动子电路连接第二扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,以及所述第三驱动子电路连接第三扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端。
在数据读取阶段所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号包括:在第一数据读取阶段,所述第一驱动子电路在所述第一扫描控制端的控制下读取并保存数据线上的第一数据信号;在第二数据读取阶段,所述第二驱动子电路在所述第二扫描控制端的控制下读取并保存所述数据线上的第二数据信号;以及在第三数据读取阶段,所述第三驱动子电路在所述第三扫描控制端的控制下读取并保存所述数据线上的第三数据信号。
在发光阶段所述至少两个驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光包括:在发光阶段,所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
根据本发明实施例,在第一数据读取阶段,所述第一扫描控制端为低电平,所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平;在第二数据读取阶段,所述第二扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平;在第三数据读取阶段,所述第三扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第二扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平;以及在发光阶段,所述第一扫描控制端、所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为低电平。
根据本发明实施例,所述至少两个驱动子电路还共用复位控制端,所述复位控制端在复位阶段为低电平且在数据读取阶段和发光阶段为高电平,其中,在复位阶段,各扫描控制端和所述发光控制端为高电平。
根据本发明实施例,每个驱动子电路包括:数据读取模块以及发光驱动模块。所述数据读取模块包括:第一开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,其第一极连接所述数据线,其第二极连接所述发光驱动模块中驱动晶体管的第二极;第二开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极;以及电容,其第一端连接所述第二开关晶体管的第一极,其第二端连接第一电平提供端。所述发光驱动模块包括:第三开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接第一电平提供端,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极和所述第二开关晶体管的第二极;第四开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接所述驱动晶体管的第二极,其第二极连接其相应的彩色薄膜层的第一电极;以及所述驱动晶体管,其栅极连接所述电容的第一端。
根据本发明实施例,每个驱动子电路还共用复位控制端,并且每个驱动子电路还包括:复位模块,用于将所述数据读取模块复位到初始状态。所述复位模块包括:第五开关晶体管,其栅极连接所述复位控制端,其第一极连接所述电容的第一端和所述驱动晶体管的栅极,其第二端连接第二电平提供端。
根据本发明实施例,所述至少两个彩色薄膜层包括第一彩色薄膜层、第二彩色薄膜层以及第三彩色薄膜层;以及所述至少两个驱动子电路包括第一驱动子电路、第二驱动子电路以及第三驱动子电路,所述第一驱动子电路连接第一扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,所述第二驱动子电路连接第二扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,以及所述第三驱动子电路连接第三扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端。
在数据读取阶段所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号包括:在第一数据读取阶段,所述第一扫描控制端为低电平,所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平,所述数据线上的数据信号为第一数据信号,所述第一驱动子电路中的第一开关晶体管和所述第二开关晶体管导通,所述第一驱动子电路中的驱动晶体管导通使得所述电容保存所述第一数据信号和所述驱动晶体管的电压阈值;在第二数据读取阶段,所述第二扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平,所述数据线上的数据信号为第二数据信号,使得所述第二驱动子电路中的所述电容保存所述第二数据信号和所述第二驱动子电路中的驱动晶体管的电压阈值,所述第一驱动子电路中的所述电容保持其两端电压不变;在第三数据读取阶段,所述第三扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第二扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平,所述数据线上的数据信号为第三数据信号,使得所述第三驱动子电路中的所述电容保存所述第三数据信号和所述第三驱动子电路中的驱动晶体管的电压阈值,所述第一驱动子电路中的电容和所述第二驱动子电路中的电容均保持其两端电压不变。
在发光阶段所述至少两个驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光包括:在发光阶段,所述第一扫描控制端、所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为低电平,所述第一驱动子电路中的第一驱动晶体管导通并驱动所述第一彩色薄膜层发光,所述第二驱动子电路中的第二驱动晶体管导通并驱动所述第二彩色薄膜层发光,所述第三驱动子电路中的第三驱动晶体管导通并驱动所述第三彩色薄膜层发光。
根据本发明实施例,在复位阶段中,各扫描控制端和所述发光控制端为高电平,所述复位控制端为低电平,每个驱动子电路中的复位模块的第五开关晶体管导通,使得每个驱动子电路中的电容的第一端的电平被复位至第二电平提供端的电平。
根据本发明实施例,对于每个驱动子电路,在其对应的数据读取阶段,第一电流从数据线开始依序经过第一开关晶体管、驱动晶体管以及第二开关晶体管到达该驱动子电路中的电容的第一端,并且在发光阶段,第二电流从第一电平提供端开始依序经过第三开关晶体管、驱动晶体管以及第四开关晶体管到达该驱动子电路对应的彩色薄膜层的第一极。
根据本发明实施例,对于每个驱动子电路,在其对应的数据读取阶段,所述第一电流从所述驱动晶体管的第二极流到所述驱动晶体管的第一极,而在发光阶段,所述第二电流从所述驱动晶体管的第一极流到所述驱动晶体管的第二极;以及对于每个驱动子电路,在发光阶段,利用其包括的电容所保存的相应数据电压和相应驱动晶体管的阈值电压驱动相应的彩色薄膜层发光,从而补偿所述相应驱动晶体管的阈值电压漂移对相应的彩色薄膜层的发光亮度的影响。
根据本发明实施例,所述第一电平提供端为高电平提供端,所述第二电平提供端为低电平提供端;以及每个彩色薄膜层的第一电极为阳极且第二电极为阴极,并且每个彩色薄膜层的第二电极连接所述第二电平提供端。
根据本发明又一方面,还提供了一种阵列基板,其包括全彩OLED像素阵列,每个全彩OLED像素包括如上所述的全彩OLED像素的驱动电路。
根据本发明再一方面,还提供了全彩OLED显示器,包括如上所述的阵列基板。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1图示了现有的OLED像素的结构示意图;
图2图示了现有技术中AMOLED显示器的一种像素布置示意图;
图3图示了根据本发明实施例的全彩OLED像素的一种示例性结构框图;
图4图示了图3所示的全彩OLED像素的更具体的结构框图;
图5和图6图示了根据本发明实施例的全彩OLED像素及其驱动电路的布置图;
图7图示了根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路的示意性结构框图;
图8图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的具体结构框图;
图9图示了根据本发明第一实施例的图8所示的全彩OLED像素的驱动电路的示意性电路图;
图10图示了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路的具体结构框图;
图11图示了根据本发明第二实施例的图10所示的全彩OLED像素的驱动电路的示意性电路图;
图12图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的操作方法的示意性流程图;
图13图示了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路的一种操作方法的示意性流程图;
图14图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的信号时序图;
图15图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路在第一数据读取阶段的示意性操作图;
图16图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路在第二数据读取阶段的示意性操作图;
图17图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路在第三数据读取阶段的示意性操作图;
图18图示了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路在发光阶段的示意性操作图;
图19图示了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路的信号时序图;以及
图20图示了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路在复位阶段的示意性操作图。
具体实施方式
为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更为明显,下面将参照附图详细描述本发明的示例实施例。显然,所描述的示例实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是本发明的全部实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
这里,需要注意的是,在附图中,将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分,并且将省略关于它们的重复描述。
根据本发明实施例,提出了一种包括至少两个层叠布置的彩色显示薄膜层的OLED像素结构。具体地,根据本发明实施例的全彩OLED像素可以包括:层叠布置的至少两个薄膜层、以及布置在相邻两个薄膜层之间的绝缘层。为了能够实现全彩OLED像素的全彩显示,所述至少两个薄膜层以及所述绝缘层都是透明层。
图3为根据本发明实施例的全彩OLED像素的一种示例性结构框图。
如图3所示,全彩OLED像素包括层叠布置的三个彩色薄膜层、以及布置在相邻两个彩色薄膜层之间的绝缘层。具体地,如图3所示的全彩OLED像素按照层叠顺序依序可以包括第一彩色薄膜层Color1、绝缘层Ins1、第二彩色薄膜层Color2、绝缘层Ins2、第三彩色薄膜层Color3。所述第一彩色薄膜层Color1用于发出第一颜色光,所述第二彩色薄膜层Color2用于发出第二颜色光,以及所述第三彩色薄膜层Color3用于发出第三颜色光。例如,所述第一、第二和第三彩色薄膜层可以为红色薄膜层、绿色薄膜层和蓝色薄膜层的任意排序组合。
此外,如图3所示,所述全彩OLED像素的三个彩色薄膜层和所述绝缘层均为透明层。
图4为图3所示的全彩OLED像素的更具体的结构框图。
如图4所示,所述第一、第二和第三彩色薄膜层中每个均包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、有机发光层(EML)、空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)。
此外,所述第一、第二和第三彩色薄膜层中每个还包括阴极电极
(Cathode)和阳极电极(Anode),其中,阴极电极可以为金属负电极,并且阳极电极可以为ITO电极。
对于所述第一、第二和第三彩色薄膜层中每个彩色薄膜层而言,通过根据与该彩色薄膜层相应的数据电压来控制从该彩色薄膜层的阳极电极流到阴极电极的电流,可以控制该彩色薄膜层的发光亮度。由于全彩OLED像素结构中每个彩色薄膜层与每个绝缘层都是透明层,通过分别控制每个彩色薄膜层的发光亮度,可以实现第一颜色、第二颜色和第三颜色的任意组合。在所述第一颜色、第二颜色和第三颜色为三原色的情况下,可以实现全彩显示。由此,每个彩色薄膜层作为全彩OLED像素的一个显示功能层。
图5和图6示出了根据本发明实施例的全彩OLED像素及其驱动电路的布置图。
如图5所示,全彩OLED像素的驱动电路放置在全彩OLED像素上,可以按照全彩OLED像素的驱动电路的大小来设置全彩OLED像素的大小。
如图6所示,全彩OLED像素的驱动电路可以为全彩OLED像素中的每个彩色薄膜层提供驱动电流。通过这种布置方式,使得在每个全彩OLED像素上可以设置构成该全彩OLED像素的多个彩色薄膜层的驱动电路,该驱动电路可以分别为每个彩色薄膜层的阳极电极提供驱动电流,由此实现全彩OLED像素的真正全彩显示。在图6中,将驱动电路示出为三部分Cst1、Cst2和Cst3以便分别给三个彩色薄膜层的阳极电极提供驱动电流。然而,本发明不限于此,驱动电路可以为一个整体,而不是三个分离的部分。
根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路包括至少两个驱动子电路,所述至少两个驱动子电路连接同一数据线和同一发光控制端,每个驱动子电路连接一个相应的扫描控制端并且用于驱动一个相应的彩色薄膜层。所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号,并且在所述发光控制端的发光控制信号的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光。
下面,均以所述第一、第二和第三彩色薄膜层分别对应于三原色为例来进行描述。这里,三原色可以是红绿蓝三原色,但是不限于此。
图7示出了根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路的示意性结构框图。
如图7所示,所述全彩OLED像素的驱动电路包括第一驱动子电路701、第二驱动子电路702以及第三驱动子电路703。此外,所述全彩OLED像素的驱动电路还连接一条数据线DATA、三个扫描控制端SCAN1-SCAN3、以及一个发光控制端EM。
所述第一驱动子电路701连接第一扫描控制端SCAN1、所述数据线DATA和所述发光控制端EM,并且用于驱动第一彩色薄膜层。
所述第二驱动子电路702连接第二扫描控制端SCAN2、所述数据线DATA和所述发光控制端EM,并且用于驱动第二彩色薄膜层。
所述第三驱动子电路703连接第三扫描控制端SCAN3、所述数据线DATA和所述发光控制端EM,并且用于驱动第三彩色薄膜层。
所述第一驱动子电路701、所述第二驱动子电路702和所述第三驱动子电路703在所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号、所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号、以及所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号的控制下依序读取所述数据线DATA上的数据信号。
所述第一驱动子电路701、所述第二驱动子电路702和所述第三驱动子电路703在所述发光控制端EM的发光控制信号的控制下同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
图8示出了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的具体结构框图。
如图8所示,所述第一驱动子电路701包括数据读取模块801和发光驱动模块802;所述第二驱动子电路702包括数据读取模块803和发光驱动模块804;所述第三驱动子电路703包括数据读取模块805和发光驱动模块806。
所述数据读取模块801、803和805读取并保存所述数据线DATA上的数据信号。具体地,所述数据读取模块801可以连接所述第一扫描驱动端SCAN1和所述数据线DATA,并且在所述第一扫描驱动端SCAN1的控制下读取并保存所述数据线DATA上的数据信号;所述数据读取模块803可以连接所述第二扫描驱动端SCAN2和所述数据线DATA,并且在所述第二扫描驱动端SCAN2的控制下读取并保存所述数据线DATA上的数据信号;以及所述数据读取模块805可以连接所述第三扫描驱动端SCAN3和所述数据线DATA,并且在所述第三扫描驱动端SCAN3的控制下读取并保存所述数据线DATA上的数据信号。
所述发光驱动模块802、804和806分别驱动所述第一、第二和第三彩色薄膜层发光。具体地,所述发光驱动模块802、804和806均连接所述发光控制端EM,并且在所述发光控制端EM的控制下同时分别驱动所述第一、第二和第三彩色薄膜层发光。
图9示出了根据本发明第一实施例的图8所示的全彩OLED像素的驱动电路的示意性电路图。下面以第一驱动子电路701为例,描述全彩OLED像素的驱动电路的电路结构及其操作。
在附图中,为了图示方便,将第一彩色薄膜层示出为OLED1,将第二彩色薄膜层示出为OLED2,将第三彩色薄膜层示出为OLED3。
如图9所示,所述第一驱动子电路701包括第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第一驱动晶体管DT1以及第一电容C1。所述第一晶体管T1、第二晶体管T2和第一电容C1构成所述数据读取模块801,所述第三晶体管T3、所述第四晶体管T4和所述第一驱动晶体管DT1构成所述发光驱动模块802。
在所述数据读取模块801中,所述第一开关晶体管T1的栅极连接所述第一扫描控制端SCAN1,第一极连接所述数据线DATA,第二极连接第一驱动晶体管DT1的第二极;所述第二开关晶体管T2的栅极连接所述第一扫描控制端SCAN1,第一极连接第一电容C1的第一端a1,第二极连接所述第一驱动晶体管DT1的第一极;所述第一电容C1的第二端b1连接第一电平提供端VDD。例如,第一电平提供端VDD为高电平提供端。
在所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号为有效控制电平时,所述第一开关晶体管T1导通,使得所述数据线DATA上的数据电压施加到所述第一驱动晶体管DT1的第二极;并且所述第二开关晶体管T2导通,使得所述第一驱动晶体管DT1的栅极与第一极连接。
在所述第一扫描控制端SCAN1的电平为有效控制电平时,第一电容C1的反向充电电流(即,放电电流)从数据线DATA开始,依序经过第一开关晶体管T1、第一驱动晶体管DT1以及第二开关晶体管T2,到达第一电容C1的第一端。
以所述第一驱动晶体管DT1为P型晶体管为例,P型晶体管的阈值电压为负值,在P型晶体管导通时,栅极电压低于源极电压,并且该P型晶体管的栅源电压应小于其阈值电压,换句话说,该P型晶体管的栅源电压的绝对值应大于其阈值电压的绝对值。
具体而言,此时,所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1为负值,并且所述第一驱动晶体管DT1的第一极充当漏极并且第二极充当源极。
所述第一电容C1一直被反向充电(放电),直至所述第一驱动晶体管D1的栅源电压VGS的绝对值等于所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1的绝对值。然后,所述第一驱动晶体管D1不再导通,并且不再有第一电容C1的反向充电电流流动。
即,|VGS|=|VG-VS|=|VG-VData|=|Vth1|。
去除绝对值,可以得到:VData-VG=-Vth1
因此,VG=VData+Vth1
此时,第一电容C1两端的电压差为:Vdd-VG=Vdd-VData-Vth1,其中Vth1<0,Vdd为所述第一电平提供端VDD上的第一电平,VData为所述数据线DATA上的数据电压。
因此,在第一电容C1中不仅保存了所述数据线DATA上的数据电压VData,而且还保存了所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1
在所述发光驱动模块802中,所述第三开关晶体管T3的栅极连接所述发光控制端EM,第一极连接第一电平提供端VDD,第二极连接所述驱动晶体管DT1的第一极和所述第二开关晶体管T2的第二极;所述第四开关晶体管T4的栅极连接所述发光控制端EM,第一极连接所述驱动晶体管DT1的第二极,第二极连接所述第一彩色薄膜层的阳极电极;以及所述驱动晶体管DT1的栅极连接所述第一电容的第一端a1。
在所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号为无效控制电平、且所述发光控制端EM的发光控制信号为有效控制电平时,所述第三开关晶体管T3导通,使得所述第一电平提供端VDD上的第一电平Vdd施加到所述第一驱动晶体管DT1的第一极;并且所述第四开关晶体管T4导通。由于所述第一电容C1的电压保持作用,此时所述第一驱动晶体管DT1的栅极的电压为VG=VData+Vth1。因此,在所述第一扫描控制端SCAN1的电平为无效控制电平、且所述发光控制端EM的电平为有效控制电平时,所述第三开关晶体管T3、所述第一驱动晶体管DT1以及所述第四开关晶体管T4均导通,发光驱动电流从所述第一电平提供端VDD开始,经过所述第三开关晶体管T3、所述第一驱动晶体管DT1以及所述第四开关晶体管T4,到达所述第一彩色薄膜层的阳极电极。此时,所述第一驱动晶体管DT1的第一极充当源极并且第二极充当漏极。
流入所述第一彩色薄膜层的阳极电极的驱动电流可以被表示为:
IOLED1=K(VGS-Vth1)2
=K((VData+Vth1-Vdd)-Vth1)2
=K(VData-Vdd)2
由此可见,流入所述第一彩色薄膜层的阳极电极的驱动电流与所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1无关,换言之,根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路不仅可以实现OLED像素的全彩显示,而且还可以消除驱动晶体管的阈值电压漂移带来的不利影响。
在图9中,第一、第二和第三彩色薄膜层的阴极电极均接地,然而本发明不限于此,第一、第二和第三彩色薄膜层的阴极电极可以共同连接到第二电平提供端VSS。在第一电平提供端VDD为高电平提供端的情况下,所述第二电平提供端VSS为低电平提供端。
另一方面,为了使得每帧图像的显示完全不受前帧图像的显示的影响,即不受前帧图像显示过程中在第一电容C1中存储的数据电压VData的影响,还可以在如图8所示的全彩OLED像素的驱动电路中的每个驱动子电路中并入复位模块,以便将所述数据读取模块复位到初始状态。
图10示出了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路的具体结构框图。
如图10所示,所述第一驱动子电路701包括数据读取模块801、发光驱动模块802以及复位模块901;所述第二驱动子电路702包括数据读取模块803、发光驱动模块804以及复位模块902;所述第三驱动子电路703包括数据读取模块805、发光驱动模块806以及复位模块903。
本发明第二实施例中的数据读取模块801、803和805与本发明第一实施例中的数据读取模块801、803和805的结构和操作相同,在此不再赘述。
本发明第二实施例中的发光驱动模块802、804和806与本发明第一实施例中的发光驱动模块802、804和806的结构和操作相同,在此不再赘述。
图11示出了根据本发明第二实施例的图10所示的全彩OLED像素的驱动电路的示意性电路图。下面以第一驱动子电路701为例,描述全彩OLED像素的驱动电路的电路结构及其操作
如图11所示,所述第一驱动子电路701包括第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4、第五开关晶体管T5、第一驱动晶体管DT1以及第一电容C1。所述第一晶体管T1、第二晶体管T2和第一电容C1构成所述数据读取模块801,所述第三晶体管T3、所述第四晶体管T4和所述第一驱动晶体管DT1构成所述发光驱动模块802,所述第五开关晶体管T5构成所述复位模块901。
本发明第二实施例中的数据读取模块801的结构与操作与本发明第一实施例中的数据读取模块801的结构与操作相同,在此不再赘述。
本发明第二实施例中的发光驱动模块802的结构与操作与本发明第一实施例中的发光驱动模块802的结构与操作相同,在此不再赘述。
在所述复位模块901中,所述第五开关晶体管T5的栅极连接复位控制端RST,第一极连接所述第一电容C1的第一端a1和所述第一驱动晶体管DT1的栅极,第二端连接第二电平提供端VSS。
在所述复位控制端RST的复位控制信号为有效控制电平时,所述第五开关晶体管T5导通,使得对第一电容C1进行充电,并且使得第一电容C1两端的电压为第一电平端VDD的电压与第二电平提供端VSS的电压之差。
尽管在如图9和图11中所示的电路结构中将所述第一到第五开关晶体管T1-T5和所述驱动晶体管DT1示出为P型晶体管,然而本发明实施例不限于此。应了解,在本发明实施例中,第一到第五开关晶体管T1-T5和驱动晶体管DT1每个可以为N型晶体管或P型晶体管。在第一和第二开关晶体管T1和T2共用所述第一扫描控制端SCAN1的情况下,需要保证所述第一和第二开关晶体管T1和T2为同一类型的晶体管;在第三和第四开关晶体管T3和T4共用所述发光控制端EM的情况下,需要保证所述第三和第四开关晶体管T3和T4为同一类型的晶体管。
作为示例,所述第一和第二开关晶体管T1和T2可以为N型开关晶体管,所述第三和第四开关晶体管T3和T4可以为P型开关晶体管,所述第五开关晶体管T5可以为N型开关晶体管。此时,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号的有效控制电平为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号的有效控制电平为低电平,所述复位控制端RST的复位控制信号的有效控制电平为高电平。
作为另一示例,所述第一和第二开关晶体管T1和T2可以为N型开关晶体管,所述第三和第四开关晶体管T3和T4可以为N型开关晶体管,所述第五开关晶体管T5可以为P型开关晶体管。此时,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号的有效控制电平为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号的有效控制电平为高电平,所述复位控制端RST的复位控制信号的有效控制电平为低电平。
作为另一示例,所述第一驱动晶体管DT1可以为N型驱动晶体管。本领域技术人员应了解,可以相应地调节第一电容C1、第五开关晶体管T5、第一开关晶体管T1和第二开关晶体管T2的连接方式。
作为另一示例,所述第一到第五开关晶体管T1-T5均为N型开关晶体管,所述第一驱动晶体管DT1可以为N型或P型开关晶体管。此时,所述第一扫描控制端SCAN1、所述发光控制端EM、所述复位控制端RST的控制信号的有效控制电平均为高电平。
根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路的操作可以包括至少两个数据读取阶段和一个发光阶段,在所述至少两个数据读取阶段中,所述至少两个驱动子电路依序读取并保存数据线上的数据信号,并且在每个数据读取阶段中,仅有一个驱动子电路读取并保存数据线上的数据信号;在所述发光阶段,所述至少两个驱动子电路同时分别驱动所述至少两个彩色薄膜层发光。
下面将参考图12、图13、图14、图15和图16来描述根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的操作。
图12示出了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的操作方法的示意性流程图。
在第一数据读取阶段,所述第一驱动子电路读取并保存数据线上的第一数据信号。
在第二数据读取阶段,所述第二驱动子电路读取并保存所述数据线上的第二数据信号。
在第三数据读取阶段,所述第三驱动子电路读取并保存所述数据线上的第三数据信号。
在发光阶段,所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
如图10所示,根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路中包括了复位模块,所述复位模块可以在所述发光阶段之后执行或者在所述第一数据读取阶段之前将所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路均复位至初始状态。
图13示出了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路的一种操作方法的示意性流程图。
在复位阶段,将所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路均复位至初始状态。
在第一数据读取阶段,所述第一驱动子电路读取并保存数据线上的第一数据信号。
在第二数据读取阶段,所述第二驱动子电路读取并保存所述数据线上的第二数据信号。
在第三数据读取阶段,所述第三驱动子电路读取并保存所述数据线上的第三数据信号。
在发光阶段,所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
图14示出了根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路的信号时序图。
在第一数据读取阶段(1),所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号为低电平,所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号和所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平。
如图15所示,在该第一数据读取阶段中,由于所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号为低电平,所述第一开关晶体管T1导通,使得所述数据线DATA上的数据电压V1施加到所述第一驱动晶体管DT1的第二极;并且所述第二开关晶体管T2导通,使得所述第一驱动晶体管DT1的栅极与第一极连接。此时,第一电容C1的放电电流i1从数据线DATA开始,依序经过第一开关晶体管T1、第一驱动晶体管DT1以及第二开关晶体管T2,到达第一电容C1的第一端a1。具体地,所述放电电流i1从所述第一驱动晶体管DT1的第二极流到所述第一驱动晶体管DT1的第一极,并经由所述第二开关晶体管T2第一电容C1的第一端a1。
在该第一数据读取阶段结束时,如前所述,所述第一电容C1的第一端a1的电压为V1+Vth1,此时所述第一驱动晶体管DT1的栅源电压的绝对值等于所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压的绝对值,使得所述第一驱动晶体管DT1不再导通。相应地,在所述第一电容C1中保存了所述数据线DATA上的第一数据电压V1以及所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1
在该第一数据读取阶段中,所述第二驱动子电路702和所述第三驱动子电路703不操作。
在第二数据读取阶段(2),所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号为低电平,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号和所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平。
如图16所示,在该第二数据读取阶段中,由于所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号为低电平,所述第二十一开关晶体管T21导通,使得所述数据线DATA上的数据电压V2施加到所述第二驱动晶体管DT2的第二极;并且所述第二十二开关晶体管T22导通,使得所述第二驱动晶体管DT2的栅极与第一极连接。此时,第二电容C2的放电电流i2从数据线DATA开始,依序经过第二十一开关晶体管T21、第二驱动晶体管DT2以及第二十二开关晶体管T22,到达第二电容C2的第一端a2。
在该第二数据读取阶段结束时,所述第二电容C2的第一端a2的电压为V2+Vth2,此时所述第二驱动晶体管DT2的栅源电压的绝对值等于所述第二驱动晶体管DT2的阈值电压的绝对值,使得所述第二驱动晶体管DT2不再导通。相应地,在所述第二电容C2中保存了所述数据线DATA上的第二数据电压V2以及所述第二驱动晶体管DT2的阈值电压Vth2
在该第二数据读取阶段中,所述第一驱动子电路701和所述第三驱动子电路703不操作,并且所述第一驱动子电路701中的第一电容C1保持其两端电压不变。
在第三数据读取阶段(3),所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为低电平,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号和所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平。
如图17所示,在该第三数据读取阶段中,由于所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为低电平,所述第三十一开关晶体管T31导通,使得所述数据线DATA上的数据电压V3施加到所述第三驱动晶体管DT3的第二极;并且所述第三十二开关晶体管T32导通,使得所述第三驱动晶体管DT3的栅极与第一极连接。此时,第三电容C3的放电电流i3从数据线DATA开始,依序经过第三十一开关晶体管T31、第三驱动晶体管DT1以及第三十二开关晶体管T32,到达第三电容C3的第一端a3。
在该第三数据读取阶段结束时,所述第三电容C3的第一端a3的电压为V3+Vth3,此时所述第三驱动晶体管DT3的栅源电压的绝对值等于所述第三驱动晶体管DT3的阈值电压的绝对值,使得所述第三驱动晶体管DT3不再导通。相应地,在所述第三电容C3中保存了所述数据线DATA上的第三数据电压V3以及所述第三驱动晶体管DT3的阈值电压Vth3
在该第三数据读取阶段中,所述第一驱动子电路701和所述第二驱动子电路702不操作,并且所述第一驱动子电路701中的第一电容C1和所述第二驱动子电路702中的第二电容C2均保持其两端电压不变。
在发光阶段(4)中,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号、所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号和所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为低电平。
如图18所示,在该发光阶段中,由于所述发光控制端EM的发光控制信号为低电平,所述第三开关晶体管T3导通,使得所述第一电平提供端VDD上的第一电平Vdd施加到所述第一驱动晶体管DT1的第一极,并且所述第四开关晶体管T4导通;类似地,所述第二十三开关晶体管T23导通,使得所述第一电平提供端VDD上的第一电平Vdd施加到所述第二驱动晶体管DT2的第一极,并且所述第二十四开关晶体管T24导通;所述第三十三开关晶体管T33导通,使得所述第一电平提供端VDD上的第一电平Vdd施加到所述第三驱动晶体管DT3的第一极,并且所述第三十四开关晶体管T34导通。
由于所述第一电容C1的电压保持作用,此时所述第一驱动晶体管DT1的栅极的电压为VG1=V1+Vth1。由于所述第二电容C2的电压保持作用,此时所述第二驱动晶体管DT2的栅极的电压为VG2=V2+Vth2。由于所述第三电容C3的电压保持作用,此时所述第三驱动晶体管DT3的栅极的电压为VG3=V3+Vth3。Vth1为第一驱动晶体管DT1的阈值电压,Vth2为第二驱动晶体管DT2的阈值电压,Vth3为第三驱动晶体管DT3的阈值电压。
此时,第一彩色薄膜层的发光驱动电流从所述第一电平提供端VDD开始,经过所述第三开关晶体管T3、所述第一驱动晶体管DT1以及所述第四开关晶体管T4,到达所述第一彩色薄膜层的阳极电极。具体地,第一彩色薄膜层的发光驱动电流从所述第一驱动晶体管DT1的第一极流到第二极。在此阶段,利用所述第一电容C1所保存的数据电压V1和第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1驱动第一彩色薄膜层发光,从而补偿所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压漂移对所述第一彩色薄膜层的发光亮度的影响。
类似地,第二彩色薄膜层的发光驱动电流从所述第一电平提供端VDD开始,经过所述第二十三开关晶体管T23、所述第二驱动晶体管DT2以及所述第二十四开关晶体管T24,到达所述第二彩色薄膜层的阳极电极;第三彩色薄膜层的发光驱动电流从所述第一电平提供端VDD开始,经过所述第三十三开关晶体管T33、所述第三驱动晶体管DT2以及所述第三十四开关晶体管T34,到达所述第三彩色薄膜层的阳极电极。
流入所述第一彩色薄膜层的阳极电极的电流可以被表示为:
IOLED1=K(VGS1-Vth1)2
=K((V1+Vth1-Vdd)-Vth1)2
=K(V1-Vdd)2
流入所述第二彩色薄膜层的阳极电极的电流可以被表示为:
IOLED2=K(VGS2-Vth2)2
=K((V2+Vth2-Vdd)-Vth2)2
=K(V2-Vdd)2
流入所述第三彩色薄膜层的阳极电极的电流可以被表示为:
IOLED3=K(VGS3-Vth3)2
=K((V3+Vth3-Vdd)-Vth3)2
=K(V3-Vdd)2
由此可见,流入所述第一彩色薄膜层的阳极电极的电流与所述第一驱动晶体管DT1的阈值电压Vth1无关,流入所述第二彩色薄膜层的阳极电极的电流与所述第二驱动晶体管DT2的阈值电压Vth2无关,流入所述第三彩色薄膜层的阳极电极的电流与所述第三驱动晶体管DT3的阈值电压Vth3无关。换言之,根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路不仅可以实现OLED像素的全彩显示,而且还可以消除驱动晶体管的阈值电压漂移带来的不利影响。
图19示出了根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路的信号时序图。
在复位阶段(1),所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号、所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号和所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平,所述复位控制端RST的复位控制信号为低电平。
如图20所示,在该复位阶段中,所述第五开关晶体管T5、所述第二十五开关晶体管T25和所述第三十五开关晶体管T35导通,使得分别对第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3进行充电,并且使得第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3两端的电压均等于第一电平提供端VDD的电压与第二电平提供端VSS的电压之差。
在第一数据读取阶段(2),所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号为低电平,所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号和所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平,所述复位控制端RST的复位控制信号为高电平。
在第二数据读取阶段(3),所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号为低电平,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号和所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平,所述复位控制端RST的复位控制信号为高电平。
在第三数据读取阶段(4),所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为低电平,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号和所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号为高电平,所述发光控制端EM的发光控制信号为高电平,所述复位控制端RST的复位控制信号为高电平。
在发光阶段(5),所述发光控制端EM的发光控制信号为低电平,所述第一扫描控制端SCAN1的第一扫描控制信号、所述第二扫描控制端SCAN2的第二扫描控制信号以及所述第三扫描控制端SCAN3的第三扫描控制信号为高电平,所述复位控制端RST的复位控制信号为高电平。
根据本发明第二实施例的全彩OLED像素的驱动电路在第一数据读取阶段、第二数据读取阶段、第三数据读取阶段和发光阶段的操作与根据本发明第一实施例的全彩OLED像素的驱动电路在第一数据读取阶段、第二数据读取阶段、第三数据读取阶段和发光阶段的操作相同,在此不再进行赘述。
根据本发明实施例,还提供了一种阵列基板,其包括全彩OLED像素阵列,每个全彩OLED像素包括根据本发明实施例的全彩OLED像素的像素结构以及全彩OLED像素的驱动电路。
根据本发明实施例,还提供了一种全彩AMOLED显示器,其包括由根据本发明实施例的全彩AMOLED像素的像素结构及其驱动电路构成的像素阵列。
根据本发明实施例,采用AMOLED层叠像素结构设计,通过将至少两种彩色薄膜层叠加,采用各彩色薄膜层共阴极的方式,使得每个像素都可以显示三原色的任意组合,从而在像素级实现了极致全彩显示,提高了AMOLED显示器的显示效果。
此外,与现有的AMOLED像素结构相比,通过一条数据线可以实现三个彩色薄膜层的数据传输,并且通过三个扫描控制信号可以实现三个彩色薄膜层的数据依次读取。以一行N个像素为例,现有的AMOLED显示器需要一条扫描控制线以及3×N条数据线,然而根据本发明实施例的全彩AMOLED显示器仅需要N条数据线和三条扫描控制线。因此,根据本发明实施例的全彩OLED像素的驱动电路,由于大大减少了数据线的数量,可以大大减小驱动电路的面积,进而可以减小全彩OLED像素间距,有利于提高全彩OLED显示器的分辨率。
在上面详细描述了本发明的各个实施例。然而,本领域技术人员应该理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可对这些实施例进行各种修改,组合或子组合,并且这样的修改应落入本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种全彩OLED像素的驱动电路,所述全彩OLED像素包括层叠布置的至少两个彩色薄膜层以及布置在相邻两个薄膜层之间的绝缘层,所述驱动电路包括:
至少两个驱动子电路,所述至少两个驱动子电路共用数据线和发光控制端,每个驱动子电路连接一个相应的扫描控制端并且用于驱动一个相应的彩色薄膜层,
其中,所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号,并且在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光。
2.如权利要求1所述的驱动电路,其中,
所述至少两个彩色薄膜层包括第一彩色薄膜层、第二彩色薄膜层以及第三彩色薄膜层;
所述至少两个驱动子电路包括:
第一驱动子电路,其连接第一扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端并且用于驱动所述第一彩色薄膜层;
第二驱动子电路,其连接第二扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端并且用于驱动所述第二彩色薄膜层;以及
第三驱动子电路,其连接第三扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端并且用于驱动所述第三彩色薄膜层;
其中,所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路在所述第一扫描控制端、所述第二扫描控制端、以及所述第三扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号;
所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
3.如权利要求1所述的驱动电路,其中,每个驱动子电路包括:
数据读取模块,用于读取并保存所述数据线上的数据信号;以及
发光驱动模块,用于驱动其相应的彩色薄膜层发光。
4.如权利要求3所述的驱动电路,其中,所述数据读取模块还用于保存所述发光驱动模块中驱动晶体管的阈值电压,并且所述数据读取模块包括:
第一开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,其第一极连接所述数据线,其第二极连接所述驱动晶体管的第二极;
第二开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极;以及
电容,其第一端连接所述第二开关晶体管的第一极,其第二端连接第一电平提供端。
5.如权利要求4所述的驱动电路,其中,所述发光驱动模块包括:
第三开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接所述第一电平提供端,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极和所述第二开关晶体管的第二极;
第四开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接所述驱动晶体管的第二极,其第二极连接其相应的彩色薄膜层的第一电极;以及
所述驱动晶体管,其栅极连接所述电容的第一端。
6.如权利要求3所述的驱动电路,其中,所述至少两个驱动子电路还共用复位控制端,并且每个驱动子电路还包括:
复位模块,用于在所述复位控制端的控制下将该驱动子电路中的所述数据读取模块复位到初始状态。
7.如权利要求6所述的驱动电路,其中,所述复位模块包括:
第五开关晶体管,其栅极连接所述复位控制端,其第一极连接所述电容的第一端和所述驱动晶体管的栅极,其第二端连接第二电平提供端。
8.如权利要求7所述的驱动电路,其中,
所述第一电平提供端为高电平提供端,所述第二电平提供端为低电平提供端;以及
每个彩色薄膜层的第一电极为阳极且第二电极为阴极,并且每个彩色薄膜层的第二电极连接所述第二电平提供端。
9.一种全彩OLED像素的驱动电路的驱动方法,所述全彩OLED像素包括层叠布置的至少两个彩色薄膜层以及布置在相邻两个薄膜层之间的绝缘层,所述驱动电路包括至少两个驱动子电路,所述至少两个驱动子电路共用数据线和发光控制端,并且每个驱动子电路连接一个相应的扫描控制端并且用于驱动一个相应的彩色薄膜层,所述驱动方法包括:
在数据读取阶段,所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号;以及
在发光阶段,所述至少两个驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光。
10.如权利要求9所述的驱动方法,在所述发光阶段之后或者在所述第一数据读取阶段之前,所述驱动方法还包括:
在复位阶段,将所述至少两个驱动子电路每个均复位至初始状态。
11.如权利要求9所述的驱动方法,其中,所述至少两个彩色薄膜层包括第一彩色薄膜层、第二彩色薄膜层以及第三彩色薄膜层;以及所述至少两个驱动子电路包括第一驱动子电路、第二驱动子电路以及第三驱动子电路,所述第一驱动子电路连接第一扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,所述第二驱动子电路连接第二扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,以及所述第三驱动子电路连接第三扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,
其中,在数据读取阶段所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号包括:
在第一数据读取阶段,所述第一驱动子电路在所述第一扫描控制端的控制下读取并保存数据线上的第一数据信号;
在第二数据读取阶段,所述第二驱动子电路在所述第二扫描控制端的控制下读取并保存所述数据线上的第二数据信号;以及
在第三数据读取阶段,所述第三驱动子电路在所述第三扫描控制端的控制下读取并保存所述数据线上的第三数据信号,
其中,在发光阶段所述至少两个驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光包括:
在发光阶段,所述第一驱动子电路、所述第二驱动子电路和所述第三驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动所述第一彩色薄膜层、所述第二彩色薄膜层和所述第三彩色薄膜层发光。
12.如权利要求11所述的驱动方法,其中,
在第一数据读取阶段,所述第一扫描控制端为低电平,所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平;
在第二数据读取阶段,所述第二扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平;
在第三数据读取阶段,所述第三扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第二扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平;以及
在发光阶段,所述第一扫描控制端、所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为低电平。
13.如权利要求10所述的驱动方法,其中,所述至少两个驱动子电路还共用复位控制端,所述复位控制端在复位阶段为低电平且在数据读取阶段和发光阶段为高电平,其中,
在复位阶段,各扫描控制端和所述发光控制端为高电平。
14.如权利要求9所述的驱动方法,其中,每个驱动子电路包括:数据读取模块以及发光驱动模块,
所述数据读取模块包括:第一开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,其第一极连接所述数据线,其第二极连接所述发光驱动模块中驱动晶体管的第二极;第二开关晶体管,其栅极连接所述第一扫描控制端,,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极;以及电容,其第一端连接所述第二开关晶体管的第一极,其第二端连接第一电平提供端;
所述发光驱动模块包括:第三开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接第一电平提供端,其第二极连接所述驱动晶体管的第一极和所述第二开关晶体管的第二极;第四开关晶体管,其栅极连接所述发光控制端,其第一极连接所述驱动晶体管的第二极,其第二极连接其相应的彩色薄膜层的第一电极;以及所述驱动晶体管,其栅极连接所述电容的第一端。
15.如权利要求14所述的驱动方法,其中,每个驱动子电路还共用复位控制端,并且每个驱动子电路还包括:复位模块,用于将所述数据读取模块复位到初始状态,
所述复位模块包括:第五开关晶体管,其栅极连接所述复位控制端,其第一极连接所述电容的第一端和所述驱动晶体管的栅极,其第二端连接第二电平提供端。
16.如权利要求14所述的驱动方法,其中,所述至少两个彩色薄膜层包括第一彩色薄膜层、第二彩色薄膜层以及第三彩色薄膜层;以及所述至少两个驱动子电路包括第一驱动子电路、第二驱动子电路以及第三驱动子电路,所述第一驱动子电路连接第一扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,所述第二驱动子电路连接第二扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,以及所述第三驱动子电路连接第三扫描控制端、所述数据线和所述发光控制端,
其中,在数据读取阶段所述至少两个驱动子电路在各扫描控制端的控制下依序读取所述数据线上的数据信号包括:
在第一数据读取阶段,所述第一扫描控制端为低电平,所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平,所述数据线上的数据信号为第一数据信号;所述第一驱动子电路中的第一开关晶体管和所述第二开关晶体管导通,所述第一驱动子电路中的驱动晶体管导通使得所述电容保存所述第一数据信号和所述驱动晶体管的电压阈值;
在第二数据读取阶段,所述第二扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平,所述数据线上的数据信号为第二数据信号;使得所述第二驱动子电路中的所述电容保存所述第二数据信号和所述第二驱动子电路中的驱动晶体管的电压阈值,所述第一驱动子电路中的所述电容保持其两端电压不变;
在第三数据读取阶段,所述第三扫描控制端为低电平,所述第一扫描控制端和所述第二扫描控制端为高电平,所述发光控制端为高电平,所述数据线上的数据信号为第三数据信号;使得所述第三驱动子电路中的所述电容保存所述第三数据信号和所述第三驱动子电路中的驱动晶体管的电压阈值,所述第一驱动子电路中的电容和所述第二驱动子电路中的电容均保持其两端电压不变;
其中,在发光阶段所述至少两个驱动子电路在所述发光控制端的控制下同时分别驱动各彩色薄膜层发光包括:
在发光阶段,所述第一扫描控制端、所述第二扫描控制端和所述第三扫描控制端为高电平,所述发光控制端为低电平,所述第一驱动子电路中的第一驱动晶体管导通并驱动所述第一彩色薄膜层发光,所述第二驱动子电路中的第二驱动晶体管导通并驱动所述第二彩色薄膜层发光,所述第三驱动子电路中的第三驱动晶体管导通并驱动所述第三彩色薄膜层发光。
17.如权利要求15所述的驱动方法,其中,
在复位阶段中,各扫描控制端和所述发光控制端为高电平,所述复位控制端为低电平,每个驱动子电路中的复位模块的第五开关晶体管导通,使得每个驱动子电路中的电容的第一端的电平被复位至第二电平提供端的电平。
18.如权利要求16所述的驱动方法,其中,
对于每个驱动子电路,在其对应的数据读取阶段,第一电流从数据线开始依序经过第一开关晶体管、驱动晶体管以及第二开关晶体管到达该驱动子电路中的电容的第一端,并且在发光阶段,第二电流从第一电平提供端开始依序经过第三开关晶体管、驱动晶体管以及第四开关晶体管到达该驱动子电路对应的彩色薄膜层的第一极。
19.如权利要求18所述的驱动方法,其中,
对于每个驱动子电路,在其对应的数据读取阶段,所述第一电流从所述驱动晶体管的第二极流到所述驱动晶体管的第一极,而在发光阶段,所述第二电流从所述驱动晶体管的第一极流到所述驱动晶体管的第二极;以及
对于每个驱动子电路,在发光阶段,利用其包括的电容所保存的相应数据电压和相应驱动晶体管的阈值电压驱动相应的彩色薄膜层发光,从而补偿所述相应驱动晶体管的阈值电压漂移对相应的彩色薄膜层的发光亮度的影响。
20.如权利要求15所述的驱动方法,其中,
所述第一电平提供端为高电平提供端,所述第二电平提供端为低电平提供端;以及
每个彩色薄膜层的第一电极为阳极且第二电极为阴极,并且每个彩色薄膜层的第二电极连接所述第二电平提供端。
21.一种阵列基板,包括全彩OLED像素阵列,每个全彩OLED像素包括如权利要求1-9中任一项所述的全彩OLED像素的驱动电路。
22.一种全彩OLED显示器,包括如权利要求21所述的阵列基板。
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