CN109410835B - 一种新型oled驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型OLED驱动电路，包括薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5、电容C1及OLED；所述薄膜晶体管T1的控制端连接于n级扫描信号，源端连接于工作电压Vdata，漏端连接于T2的控制端、T5的漏端及电容C1的一端；所述薄膜晶体管T2的源端连接于T4的漏端，漏端连接于电容C1的B端；所述薄膜晶体管T3的控制端连接于n‑1级扫描信号，源端连接于基准电压Vref，漏端连接于电容C1的另一端及OLED的阳极；所述薄膜晶体管T4的控制端连接于控制信号Em，源端连接于工作电压VDD；所述薄膜晶体管T5的控制端连接于n‑1级扫描信号，源端连接于工作电压Vin；所述OLED的阴极接地。能够同时克服因OLED和TFT电性退化而造成驱动电流变化，以达到像素补偿和面板亮度均匀的效果。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光二极管的技术领域，特别涉及一种新型OLED驱动电路。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)依驱动方式可分为被动式矩阵驱动(Passive Matrix OLED，PMOLED)和主动式矩阵驱动(Active Matrix OLED，AMOLED)两种。其中，PMOLED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。
最后，AM代表Active Matrix，是相对于Passive Matrix而言的，是指每个OLED像素的驱动方式。在Passive Matrix中，每个像素的控制是通过一个复杂的电极网络来实现的，从而实现某个像素的充放电，总体来说，Passive Matrix的控制方式相对速度较慢，控制精度也稍低。而与Passive Matrix不同，Active Matrix则是在每个LED上都加装了TFT和电容层，这样在某一行某一列通电激活相交的那个像素时，像素中的电容层能够在两次刷新之间保持充电状态，从而实现更快速和更精确的像素发光控制。
由于AMOLED面板上的电压VDD于每个像素间都连接在一起，当驱动发光时，电压VDD上会有电流流过。考虑到VDD金属线本身具有阻抗，会有压降存在，造成每一像素的VDD会出现差异，导致不同像素间存在电流差异。如此一来，流经OLED的电流不同，所产生的亮度也不同，进而AMOLED面板不均匀。另外，由于制程的影响，每一像素中的薄膜晶体管的阈值电压均不相同，即使提供相同数值的电压Vdata，其所产生的电流仍然会有差异，这也将造成面板不均匀。此外，如果采用像素补偿电路对上述电压进行补偿，大部分补偿电路又会受限于扫描时间太短而影响补偿效果。
解决这种方式在小尺寸上一般采用OLED内部补偿电路的方式，但是现在一般的补偿电路无法补偿TFT负向漂移状况，这样补偿电路就出现局限性。
发明内容
为此，需要提供一种新型OLED驱动电路，解决现有的OLED补偿电路无法补偿TFT负向漂移状况及因OLED恶化引起的电流变化的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种新型OLED驱动电路，包括薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5、电容C1及OLED；
所述薄膜晶体管T1的控制端连接于n级扫描信号，源端连接于工作电压Vdata，漏端连接于T2的控制端、T5的漏端及电容C1的一端；
所述薄膜晶体管T2的源端连接于T4的漏端，漏端连接于电容C1的B端；
所述薄膜晶体管T3的控制端连接于n-1级扫描信号，源端连接于基准电压Vref，漏端连接于电容C1的另一端及OLED的阳极；
所述薄膜晶体管T4的控制端连接于控制信号Em，源端连接于工作电压VDD；
所述薄膜晶体管T5的控制端连接于n-1级扫描信号，源端连接于工作电压Vin；
所述OLED的阴极接地。
进一步优化，所述薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5为N型结构。
区别于现有技术，上述技术方案，驱动电路采用薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5的五个开关、一个电容C1及一个OLED构成5T1C架构，从而将该驱动电路的运作时序一次划分为复位阶段、补偿阶段、数据写入阶段和发光阶段，而由于薄膜晶体管T2在复位阶段及数据写入阶段均处于关断状态，OLED并不会发光，延长了OLED的使用寿命。而且薄膜晶体管T2在发光处于开通状态，流经OLED的电流不仅与薄膜晶体管T1的阈值电压无关，而且与OLEDdevice驱动电压(阳极电压)无关，因而能够同时克服因OLED和TFT电性退化而造成驱动电流变化，以达到像素补偿和面板亮度均匀的效果。
附图说明
图1为具体实施方式所述新型OLED驱动电路的一种电路示意图；
图2为具体实施方式所述新型OLED驱动电路的时序示意图；
图3为具体实施方式所述新型OLED驱动电路在复位阶段t1的电路示意图；
图4为具体实施方式所述新型OLED驱动电路在补偿阶段t2的电路示意图；
图5为具体实施方式所述新型OLED驱动电路在数据写入阶段t3的电路示意图；
图6为具体实施方式所述新型OLED驱动电路在发光阶段t4的电路示意图；
图7为具体实施方式新型OLED驱动电路的TFT Vth变化下的OLED阳极电压变化量的示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，本实施例所述新型OLED驱动电路，包括薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5、电容C1及OLED；其中，所述薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5为N型结构。
所述薄膜晶体管T1的控制端连接于n级扫描信号，源端连接于工作电压Vdata，漏端连接于T2的控制端、T5的漏端及电容C1的一端；
所述薄膜晶体管T2的源端连接于T4的漏端，漏端连接于电容C1的B端；
所述薄膜晶体管T3的控制端连接于n-1级扫描信号，源端连接于基准电压Vref，漏端连接于电容C1的另一端及OLED的阳极；
所述薄膜晶体管T4的控制端连接于控制信号Em，源端连接于工作电压VDD；
所述薄膜晶体管T5的控制端连接于n-1级扫描信号，源端连接于工作电压Vin；
所述OLED的阴极接地。
驱动电路采用薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5的五个开关、一个电容C1及一个OLED构成5T1C架构，从而将该驱动电路的运作时序一次划分为复位阶段、补偿阶段、数据写入阶段和发光阶段，而由于薄膜晶体管T2在复位阶段及数据写入阶段均处于关断状态，OLED并不会发光，延长了OLED的使用寿命。而且薄膜晶体管T2在发光处于开通状态，流经OLED的电流不仅与薄膜晶体管T1的阈值电压无关，而且与OLED device驱动电压(阳极电压)无关，因而能够同时克服因OLED和TFT电性退化而造成驱动电流变化，以达到像素补偿和面板亮度均匀的效果。具体原理如下：
图2给出了本实施例所述新型OLED驱动电路的时序示意图，将该驱动电路的运作时序一次划分为四个阶段，分别为：复位阶段t1、补偿阶段t2、数据写入阶段t3和发光阶段t4。跟具体地，在复位阶段t1，主要复位A和B点电压；在补偿阶段t2，主要提取薄膜晶体管T1的VTh；在数据写入阶段t3，主要是写入数据讯号；而在发光阶段t4，在驱动OLED device时，提取OLED的驱动电压(阳极电压)实现OLED device补偿。具体各个阶段的过程如下：
图3所示新型OLED驱动电路在复位阶段t1的电路示意图，复位阶段t1：scan(n-1)讯号为高电位，薄膜晶体管T3和T5全部打开，此时A点电位为Vin，B点电位为Vref，其中Vini-Vref>TFT的Vth，保证薄膜晶体管T2能够打开，此阶段完成A点和B点电位的复位。
图4所示新型OLED驱动电路在补偿阶段t2的电路示意图，补偿阶段t2：scan(n)和scan(n-1)低电位，Em为高电位，薄膜晶体管T2和T4打开，此时A点的电位为Vin，B点的电位会发生变化，当A和B点的电压差异为Vth时薄膜晶体管T2关闭，此时B点的电压为Vini-Vth；此时需注意，该补偿方式可以同时薄膜晶体管T2的正负shift，如当薄膜晶体管T2的Vth＝-1V时，此时B点电位会变为Vin+1V，如果B，如当薄膜晶体管T2的Vth＝1V时，此时B点电位为Vin-1V，此时完成薄膜晶体管T1的Vth提取。
图5所示新型OLED驱动电路在数据写入阶段t3的电路示意图，数据写入阶段t3：薄膜晶体管T1打开，此时A点电位变为Vdata，B点电位变化为1/K1*(Vdata-Vin)+Vin-Vth(因C1电容耦合)，K1＝C1/(C1+COLED)。
图6所示新型OLED驱动电路在发光阶段t4的电路示意图，发光阶段t4：T2和T4打开，此时各点的电位变化如下：由于此时OLED处于发光阶段，B点电位为OLED驱动电压V_OLED，即B：V_OLED；因电容耦合，故A点电压变为A：Vdata+VOLED-(1/K*(Vdata-Vin)+Vin-Vth)，上述结果是认为A点电位是受电容100％耦合效应，即A点处电容C外无其它寄生电容。有饱和区电流公式Ioled＝1/2*k*(VGS_T2-VTh)2可得，OLED器件的最终驱动电流为：Ioled＝1/2K(Vdata-1/K1*(Vdata-Vin)+Vin)^2(K是与TFT的size、mobility等相关的参数)，Ioled只有数据讯号和参考电压Vref相关，而与Vth_T1和V_OLED无关；进而补偿T1晶体管的阈值电压飘逸和OLED器件驱动电压变化引起的显示不均。
图7所示新型OLED驱动电路的TFT Vth变化下的OLED阳极电压变化量的示意图，新型OLED驱动电路采用的5T1C结构较于传统的2T1C，TFT的Vth的漂移对OLED的阳极电压的影响较小。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种新型OLED驱动电路，其特征在于，包括薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5、电容C1及OLED；
所述薄膜晶体管T1的控制端连接于n级扫描信号，源端连接于工作电压Vdata，漏端连接于T2的控制端、T5的漏端及电容C1的一端；
所述薄膜晶体管T2的源端连接于T4的漏端，漏端连接于电容C1的B端；
所述薄膜晶体管T3的控制端连接于n-1级扫描信号，源端连接于基准电压Vref，漏端连接于电容C1的另一端及OLED的阳极；
所述薄膜晶体管T4的控制端连接于控制信号Em，源端连接于工作电压VDD；
所述薄膜晶体管T5的控制端连接于n-1级扫描信号，源端连接于工作电压Vin；
所述OLED的阴极接地；
新型OLED驱动电路的运作时序包括四个阶段：复位阶段t1、补偿阶段t2、数据写入阶段t3和发光阶段t4；
复位阶段t1：scan(n-1)讯号为高电位，薄膜晶体管T3和T5全部打开，此时A点电位为Vin，B点电位为Vref，其中Vini-Vref>TFT的Vth，此阶段完成A点和B点电位的复位；
补偿阶段t2：scan(n)和scan(n-1)低电位，Em为高电位，薄膜晶体管T2和T4打开，此时A点的电位为Vin，B点的电位会发生变化，当A和B点的电压差异为Vth时，薄膜晶体管T2关闭，此时B点的电压为Vini-Vth，此阶段完成薄膜晶体管T1的Vth提取；
数据写入阶段t3：薄膜晶体管T1打开，此时A点电位变为Vdata，B点电位变化为1/K1*(Vdata-Vin)+Vin-Vth，K1＝C1/(C1+COLED)；
发光阶段t4：薄膜晶体管T2和T4打开，B点电位为OLED驱动电压V_OLED；因电容耦合，故A点电压变为Vdata+VOLED-(1/K*(Vdata-Vin)+Vin-Vth)。
2.根据权利要求1所述新型OLED驱动电路，其特征在于，所述薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5为N型结构。
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