[发明专利]有源有机电致发光显示器的像素电路及其编程方法

说明书

技术领域

本发明涉及有源有机电致发光显示器的像素驱动技术，特别涉及有源有机电致发光显示器的像素电路及其编程方法。

背景技术

有源矩阵有机发光二极管显示器（Active Matrix Organic Light Emitting Diode:AMOLED）是全固态工艺，具有体积小，大信息量显示，自主发光、可视角度大、响应时间短，低功耗等优点，是学术界和产业界的研究热点。薄膜晶体管(Thin Film Transistors:TFT)背板技术是AMOLED的一个核心技术。目前，可应用于有源OLED（有机发光二极管）的TFT（薄膜晶体管）主要有非晶硅TFT（a-Si TFT）、多晶硅TFT(poly-Si TFT)和ZnO基TFT。

OLED器件属于电流驱动，需要稳定的电流来控制发光，与TFT-LCD利用稳定的电压控制亮度不同。OLED有源矩阵驱动方式可分为电流编程模式和电压编程模式。电流编程存在低灰阶电流写入不足、外围驱动复杂等缺点。电压编程模式是在数据线上使用电压信号控制流经OLED的电流而决定像素的明暗程度。电压编程模式结构简单，开口率高，像素充电迅速，功耗小，控制方便，外围驱动芯片设计容易、成本低。因此近年来对电压编程型像素驱动的研究吸引了越来越多人的参与。传统的电压编程型AMOLED像素驱动电路包含两个薄膜晶体管和一个存储电容（简称2T1C电路），其中一个开关(switching)TFT，一个驱动（driving）TFT。2T1C电路的优点在于控制简单，与TFT LCD驱动兼容；主要缺点在于：驱动TFT阈值电压漂移及OLED特性退化导致AMOLED亮度显示不均。而不论a-Si TFT,poly-Si TFT还是ZnO基TFT都存在明显的阈值电压漂移现象。因此，传统的2T1C像素电路很难应用于高质量AMOLED显示。因此，众多研究者致力于通过像素电路设计来补偿TFT阈值电压漂移和OLED开启电压退化。原理上，像素电路补偿设计的基本思路是：通过存储电容充放电实现TFT阈值电压锁存，通过电容耦合方式补偿OLED开启电压退化。

OLED像素补偿电路可有效解决AMOLED显示均匀性的问题，不过又引入了新的不利因素：一、元器件数目多影响像素开口率，二、补偿时序复杂影响像素刷新速度。可以通过OLED顶发射设计解决元器件数目多影响像素开口率的问题。电压编程型像素补偿电路一帧周期内的工作流程基本上可分为以下四个阶段：1、初始化，2、驱动TFT阈值电压锁存，3、数据电压写入，4、OLED发光。每个像素的每一帧周期都重复着以上四个阶段。像素刷新时间(或叫编程时间)由1、2、3三个阶段组成，其中驱动TFT阈值电压锁存阶段一般需几十us,占用了大部分的编程时间。由此可见，若不提高OLED像素补偿电路的编程速度，其将很难应用于高显示规格的大信息量显示场合（如：1920×1080）。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种有源有机电致发光显示器的像素电路，可以在驱动晶体管的阈值电压漂移和有机发光二极管退化情形下，保持有机发光二极管电流恒定。

本发明的另一目的在于提供上述有源有机电致发光显示器的像素电路的编程方法，该编程方法可有效提高像素电路的编程速度。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

有源有机电致发光显示器的像素电路，包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、有机发光二极管、第一电容及第二电容；

每个晶体管包括栅极、漏极和源极；

所述第一晶体管的漏极连接数据线，第一晶体管的源极连接第一电容的第一极板，第一晶体管的栅极连接第一扫描控制线；

所述第二晶体管的漏极连接初始电压线，第二晶体管的源极连接第一电容的第二极板，第二晶体管的栅极连接第二扫描控制线；

所述第三晶体管的漏极连接第一电容的第二极板，第三晶体管的源极连接第四晶体管的源极；第三晶体管的栅极连接第三扫描控制线；

所述第四晶体管的漏极通过有机发光二极管连接电源；第四晶体管的栅极连接第四扫描控制线；

所述第五晶体管的漏极连接第四晶体管的源极，第五晶体管的源极接地；第五晶体管的栅极连接第一电容的第二极板；

所述第一电容的第一极板或第二极板通过第二电容接地。

上述有源有机电致发光显示器的像素电路的编程方法：

第1帧周期的编程步骤如下：