本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種OLED像素驅(qū)動電路及OLED顯示裝置。

背景技術(shù)：

有機(jī)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(shí)現(xiàn)柔性顯示與大面積全色顯示等諸多優(yōu)點(diǎn)，被業(yè)界公認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ娘@示裝置。

OLED是電流驅(qū)動器件，當(dāng)有電流流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管時，有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光，且發(fā)光亮度由流經(jīng)有機(jī)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OLED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OLED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)，將電壓變換為電流。

如圖1所示，傳統(tǒng)的用于OLED的2T1C像素驅(qū)動電路包括：第一薄膜晶體管T10、第二薄膜晶體管T20、及電容C10，所述第一薄膜晶體管T10為開關(guān)薄膜晶體管，所述第二薄膜晶體管T20為驅(qū)動薄膜晶體管，所述電容C10為存儲電容。具體地，第一薄膜晶體管T10的柵極接入掃描信號Scan，漏極接入數(shù)據(jù)信號Data，源極與第二薄膜晶體管T20的柵極、及電容C10的一端電性連接；所述第二薄膜晶體管T20的漏極接入電源電壓OVDD，源極電性連接有機(jī)發(fā)光二極管D10的陽極；有機(jī)發(fā)光二極管D10的陰極接入公共接地電壓OVSS；電容C10的一端電性連接第二薄膜晶體管T20的柵極，另一端電性連接第二薄膜晶體管T20的源極。OLED顯示時，掃描信號Scan控制第一薄膜晶體管T10導(dǎo)通，數(shù)據(jù)信號Data經(jīng)過第一薄膜晶體管T10進(jìn)入到第二薄膜晶體管T20的柵極及電容C10，然后第一薄膜晶體管T10截止，由于電容C10的存儲作用，第二薄膜晶體管T20的柵極電壓仍可繼續(xù)保持?jǐn)?shù)據(jù)信號電壓，使得第二薄膜晶體管T20處于導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動電流通過第二薄膜晶體管T20進(jìn)入有機(jī)發(fā)光二極管D10，驅(qū)動有機(jī)發(fā)光二極管D10發(fā)光。

根據(jù)計(jì)算流經(jīng)驅(qū)動薄膜晶體管及有機(jī)發(fā)光二極管電流的公式：

I_OLED＝K×(Vgs-Vth)²

其中：I_OLED代表流經(jīng)驅(qū)動薄膜晶體管及有機(jī)發(fā)光二極管的電流，K為驅(qū)動薄膜晶體管的本征導(dǎo)電因子，Vgs代表驅(qū)動薄膜晶體管的柵極與源極之間的電壓差，Vth代表驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓?？梢姡琁_OLED的大小與驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth有關(guān)。

上述傳統(tǒng)的OLED像素驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)較簡單，不具有補(bǔ)償功能，所以存在很多缺陷，其中比較明顯的是：由于薄膜晶體管制造過程中的非均一性，OLED顯示裝置內(nèi)每個像素的驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓不一致；又因?yàn)殚L時間工作會使驅(qū)動薄膜晶體管的材料老化，導(dǎo)致驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓漂移，會造成顯示不均勻的現(xiàn)象。

圖2所示為現(xiàn)有的一種具有補(bǔ)償功能的3T1C結(jié)構(gòu)的OLED像素驅(qū)動電路，在圖1所示傳統(tǒng)的OLED像素驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上增加了第三薄膜晶體管T30，該第三薄膜晶體管T30的柵極接入感測控制信號Sense，源極電性連接第二薄膜晶體管T20的源極，漏極電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC并接入?yún)⒖茧妷盒盘朧ref，數(shù)據(jù)信號Data由數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC提供。該3T1C結(jié)構(gòu)的OLED像素驅(qū)動電路能感測到驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth，并把Vth值補(bǔ)償至數(shù)據(jù)信號Data中，這樣能消除驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth對流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流I_OLED的影響，從而使顯示均勻，提高圖像質(zhì)量。但是該3T1C結(jié)構(gòu)的OLED像素驅(qū)動電路的缺點(diǎn)有：

1、參考電壓信號Vref為各像素提供參考電壓，其走線致使像素的開口率降低。

2、參考電壓信號Vref的產(chǎn)生使驅(qū)動IC的通道數(shù)量增加，制造成本增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種OLED像素驅(qū)動電路，不僅具有補(bǔ)償功能，能夠消除驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓對流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流的影響，提高顯示均勻性，還能夠提高像素的開口率，降低制造成本。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種OLED顯示裝置，其像素驅(qū)動電路具有補(bǔ)償功能，顯示均勻性較好，像素開口率較高，制造成本較低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種OLED像素驅(qū)動電路，包括第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、電容、有機(jī)發(fā)光二極管、以及設(shè)置在驅(qū)動IC內(nèi)的切換開關(guān)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、與模數(shù)轉(zhuǎn)換器；該OLED像素驅(qū)動電路的工作狀態(tài)包括顯示模式和感測模式；

所述切換開關(guān)受切換信號控制，包括第一引腳、第二引腳、及第三引腳；

所述第一薄膜晶體管的柵極接入掃描信號，漏極接入電源電壓，源極與第二薄膜晶體管的柵極、及電容的一端電性連接；所述第二薄膜晶體管的漏極接入電源電壓，源極電性連接有機(jī)發(fā)光二極管的陽極；有機(jī)發(fā)光二極管的陰極接入公共接地電壓；電容的另一端電性連接第二薄膜晶體管的源極；第三薄膜晶體管的柵極在顯示模式下接入掃描信號、在感測模式下接入感測控制信號，源極電性連接第二薄膜晶體管的源極，漏極電性連接切換開關(guān)的第一引腳；

切換開關(guān)的第二引腳電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器，第三引腳電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

在顯示模式下，切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第二引腳，數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供數(shù)據(jù)信號；在感測模式下，數(shù)模轉(zhuǎn)換器先提供一低電位信號，然后切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第三引腳，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器感測到第二薄膜晶體管的閾值電壓。

所述數(shù)據(jù)信號的電位不高于有機(jī)發(fā)光二極管的閾值電壓，所述電源電壓高于有機(jī)發(fā)光二極管的閾值電壓與第二薄膜晶體管的閾值電壓之和。

所述有機(jī)發(fā)光二極管的閾值電壓為10V。

在顯示模式下：所述掃描信號先提供一高電位脈沖，再保持低電位；所述公共接地電壓始終為低電位；所述數(shù)據(jù)信號自掃描信號的高電位脈沖的上升沿開始持續(xù)為高電位；

在感測模式下：所述掃描信號先提供一高電位脈沖，再保持低電位；所述感測控制信號先提供一與掃描信號的高電位脈沖同步的高電位脈沖，再保持低電位。

在感測模式下：所述公共接地電壓先提供一與感測控制信號的高電位脈沖同步的高電位脈沖，再保持低電位。

本發(fā)明還提供一種OLED顯示裝置，包括OLED像素驅(qū)動電路，所述OLED像素驅(qū)動電路包括第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、電容、有機(jī)發(fā)光二極管、以及設(shè)置在驅(qū)動IC內(nèi)的切換開關(guān)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、與模數(shù)轉(zhuǎn)換器；該OLED像素驅(qū)動電路的工作狀態(tài)包括顯示模式和感測模式；

所述切換開關(guān)受切換信號控制，包括第一引腳、第二引腳、及第三引腳；

所述第一薄膜晶體管的柵極接入掃描信號，漏極接入電源電壓，源極與第二薄膜晶體管的柵極、及電容的一端電性連接；所述第二薄膜晶體管的漏極接入電源電壓，源極電性連接有機(jī)發(fā)光二極管的陽極；有機(jī)發(fā)光二極管的陰極接入公共接地電壓；電容的另一端電性連接第二薄膜晶體管的源極；第三薄膜晶體管的柵極在顯示模式下接入掃描信號、在感測模式下接入感測控制信號，源極電性連接第二薄膜晶體管的源極，漏極電性連接切換開關(guān)的第一引腳；

切換開關(guān)的第二引腳電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器，第三引腳電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

在顯示模式下，切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第二引腳，數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供數(shù)據(jù)信號；在感測模式下，數(shù)模轉(zhuǎn)換器先提供一低電位信號，然后切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第三引腳，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器感測到第二薄膜晶體管的閾值電壓。

所述數(shù)據(jù)信號的電位不高于有機(jī)發(fā)光二極管的閾值電壓，所述電源電壓高于有機(jī)發(fā)光二極管的閾值電壓與第二薄膜晶體管的閾值電壓之和。

所述有機(jī)發(fā)光二極管的閾值電壓為10V。

在顯示模式下：所述掃描信號先提供一高電位脈沖，再保持低電位；所述公共接地電壓始終為低電位；所述數(shù)據(jù)信號自掃描信號的高電位脈沖的上升沿開始持續(xù)為高電位；

在感測模式下：所述掃描信號先提供一高電位脈沖，再保持低電位；所述感測控制信號先提供一與掃描信號的高電位脈沖同步的高電位脈沖，再保持低電位。

在感測模式下：所述公共接地電壓先提供一與感測控制信號的高電位脈沖同步的高電位脈沖，再保持低電位。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種OLED像素驅(qū)動電路及OLED顯示裝置，在2T1C結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加第三薄膜晶體管并設(shè)置切換開關(guān)，切換開關(guān)的第一引腳電性連接第三薄膜晶體管的漏極，第二引腳電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器，第三引腳電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第二引腳進(jìn)入顯示模式，通過切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第三引腳進(jìn)入感測模式，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器感測到第二薄膜晶體管的閾值電壓，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后用于顯示模式下的數(shù)據(jù)補(bǔ)償，從而具有補(bǔ)償功能，能夠消除驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓對流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流的影響，提高顯示均勻性，并且無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣額外設(shè)置參考電壓信號，從而還能夠提高像素的開口率，降低制造成本。

附圖說明

為了能更進(jìn)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為傳統(tǒng)的用于OLED的2T1C像素驅(qū)動電路的電路圖；

圖2為現(xiàn)有的一種具有補(bǔ)償功能的3T1C結(jié)構(gòu)的OLED像素驅(qū)動電路的電路圖；

圖3為本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路的電路圖；

圖4為本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路在顯示模式下的電路連接圖；

圖5為本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路在顯示模式下的時序圖；

圖6為本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路在感測模式下的電路連接圖；

圖7為本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路在感測模式下的時序圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)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(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請同時參閱圖3至圖7，本發(fā)明提供一種OLED像素驅(qū)動電路。如圖3、圖4、及圖6所示，本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路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、電容C1、有機(jī)發(fā)光二極管D1、以及設(shè)置在驅(qū)動IC 10內(nèi)的切換開關(guān)K、數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC、與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。其中，所述第二薄膜晶體管T2為直接對有機(jī)發(fā)光二極管D1進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動薄膜晶體管。

該OLED像素驅(qū)動電路在2T1C結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了第三薄膜晶體管T3并設(shè)置切換開關(guān)K，且其工作狀態(tài)包括顯示模式和感測模式。

具體地：所述切換開關(guān)K受切換信號Switch控制，包括第一引腳K1、第二引腳K2、及第三引腳K3；

所述第一薄膜晶體管T1的柵極接入掃描信號Scan，漏極接入電源電壓OVDD，源極與第二薄膜晶體管T2的柵極、及電容C1的一端電性連接；所述第二薄膜晶體管T2的漏極接入電源電壓OVDD，源極電性連接有機(jī)發(fā)光二極管D1的陽極；有機(jī)發(fā)光二極管D1的陰極接入公共接地電壓OVSS；電容C1的另一端電性連接第二薄膜晶體管T2的源極；第三薄膜晶體管T3的柵極在顯示模式下接入掃描信號Scan、在感測模式下接入感測控制信號Sense，源極電性連接第二薄膜晶體管T2的源極，漏極電性連接切換開關(guān)K的第一引腳K1；

切換開關(guān)K的第二引腳K2電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，第三引腳K3電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。

所述第一薄膜晶體管T1、第二薄膜晶體管T2、與第三薄膜晶體管T3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。

結(jié)合圖4與圖5，在顯示模式下：所述切換信號Switch控制切換開關(guān)K接通第一引腳K1與第二引腳K2，數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC提供數(shù)據(jù)信號Data。所述掃描信號Scan先提供一高電位脈沖，使得第一薄膜晶體管T1和第三薄膜晶體管T3均導(dǎo)通。在這一階段，電源電壓OVDD經(jīng)導(dǎo)通的第一薄膜晶體管T1進(jìn)入第二薄膜晶體管T2的柵極g，即Vg＝OVDD(Vg表示第二薄膜晶體管T2的柵極g的電位)；所述數(shù)據(jù)信號Data自掃描信號Scan的高電位脈沖的上升沿開始持續(xù)為高電位，數(shù)據(jù)信號Data經(jīng)切換開關(guān)K的第一引腳K1與第二引腳K2、及導(dǎo)通的第三薄膜晶體管T3寫入第二薄膜晶體管T2的源極s，即Vs＝V_Data(Vs表示第二薄膜晶體管T2的源極s的電位，V_Data表示數(shù)據(jù)信號Data的電位)。之后，掃描信號Scan再保持低電位，使得第一薄膜晶體管T1和第三薄膜晶體管T3均截止，依靠電容C1的存儲作用，所述有機(jī)發(fā)光二極管D1發(fā)光進(jìn)行顯示。

值得注意的是：在顯示模式下，公共接地電壓OVSS始終為低電位；所述數(shù)據(jù)信號Data的電位V_Data不高于有機(jī)發(fā)光二極管D1的閾值電壓Vth-_OLED，即V_Data≤Vth-_OLED，進(jìn)一步地，所述有機(jī)發(fā)光二極管D1的閾值電壓Vth-_OLED約為10V(針對發(fā)光層為三疊層或四疊層的有機(jī)發(fā)光二極管)，這樣能夠保證在數(shù)據(jù)信號Data寫入過程中第二薄膜晶體管T2的源極s的電位Vs不能使有機(jī)發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮；所述電源電壓OVDD高于有機(jī)發(fā)光二極管D1的閾值電壓Vth-_OLED與第二薄膜晶體管T2的閾值電壓Vth之和，即OVDD＞Vth-_OLED+Vth，這樣在數(shù)據(jù)信號Data寫入完成后，第二薄膜晶體管T2的柵極g與源極s之間的電壓Vgs為：

Vgs＝Vg-Vs＝OVDD-V_Data＞Vth

保證有機(jī)發(fā)光二極管D1能正常發(fā)光、顯示。

結(jié)合圖6與圖7，在感測模式下：所述掃描信號Scan先提供一高電位脈沖使得第一薄膜晶體管T1導(dǎo)通，電源電壓OVDD經(jīng)導(dǎo)通的第一薄膜晶體管T1進(jìn)入第二薄膜晶體管T2的柵極g，即Vg＝OVDD；所述感測控制信號Sense先提供一與掃描信號Scan的高電位脈沖同步的高電位脈沖使第三薄膜晶體管T3導(dǎo)通，所述切換信號Switch先保持切換開關(guān)K接通第一引腳K1與第二引腳K2，數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC先提供一低電位信號經(jīng)切換開關(guān)K的第一引腳K1與第二引腳K2、及導(dǎo)通的第三薄膜晶體管T3寫入第二薄膜晶體管T2的源極s，同時，所述公共接地電壓OVSS先提供一與感測控制信號Sense的高電位脈沖同步的高電位脈沖，保證有機(jī)發(fā)光二極管D1不能被點(diǎn)亮。緊接著，切換信號Switch控制切換開關(guān)K接通第一引腳K1與第三引腳K3，此時，由于第二薄膜晶體管T2的柵極g的電位為OVDD，而源極s處于較低電位，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC通過導(dǎo)通的第三薄膜晶體管T3、及切換開關(guān)K的第一引腳K1與第三引腳K3能夠感測到第二薄膜晶體管T2即驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth。在這之后，所述掃描信號Scan、感測控制信號Sense、及公共接地電壓OVSS均轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娢徊⒈３帧?/p>

模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC感測到第二薄膜晶體管T2即驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth后轉(zhuǎn)換成數(shù)字型的感測數(shù)據(jù)，并將該數(shù)字型的感測數(shù)據(jù)儲存，供顯示模式下做數(shù)據(jù)補(bǔ)償之用。由于顯示模式下，第二薄膜晶體管T2即驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth得到補(bǔ)償，流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管D1的電流便與驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth無關(guān)，消除了驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓Vth對發(fā)光二極管D1的影響，能夠提高顯示的均勻性，提高發(fā)光效率，并且本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣額外設(shè)置參考電壓信號，從而省略參考電壓信號的走線，減少驅(qū)動IC的通道數(shù)量，提高像素的開口率，降低制造成本。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種OLED顯示裝置，包括上述的OLED像素驅(qū)動電路，此處不再對該OLED像素驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行重復(fù)性描述。

綜上所述，本發(fā)明的OLED像素驅(qū)動電路及OLED顯示裝置，在2T1C結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加第三薄膜晶體管并設(shè)置切換開關(guān)，切換開關(guān)的第一引腳電性連接第三薄膜晶體管的漏極，第二引腳電性連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器，第三引腳電性連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第二引腳進(jìn)入顯示模式，通過切換信號控制切換開關(guān)接通第一引腳與第三引腳進(jìn)入感測模式，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器感測到第二薄膜晶體管的閾值電壓，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后用于顯示模式下的數(shù)據(jù)補(bǔ)償，從而具有補(bǔ)償功能，能夠消除驅(qū)動薄膜晶體管的閾值電壓對流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流的影響，提高顯示均勻性，并且無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣額外設(shè)置參考電壓信號，從而還能夠提高像素的開口率，降低制造成本。

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(hù)范圍。