本發(fā)明涉及顯示技術領域,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:
有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Display,OLED)顯示裝置具有自發(fā)光、驅動電壓低、發(fā)光效率高、響應時間短、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)界公認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ娘@示裝置。
OLED顯示裝置按照驅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是電流驅動器件,當有電流流過有機發(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的像素驅動電路需要完成將電壓信號轉變?yōu)殡娏餍盘柕娜蝿铡?/p>
傳統(tǒng)的AMOLED像素驅動電路通常為2T1C,即兩個薄膜晶體管加一個電容的結構,將電壓轉換為電流。其中一個薄膜晶體管為開關薄膜晶體管,用于控制數(shù)據信號的進入,另一個薄膜晶體管為驅動薄膜晶體管,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向漂移都有會使得在相同數(shù)據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體制作的薄膜晶體管因光照、源漏電極電壓應力作用等因素,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,驅動薄膜晶體管的閾值電壓的漂移無法通過調節(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生閾值電壓漂移。閾值電壓的漂移會導致通過有機發(fā)光二極管的電流不穩(wěn)定,面板產生亮度不均的問題,因此需要利用不同方法對驅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)有技術中對驅動薄膜晶體管閾值電壓漂移進行補償?shù)姆椒ò▋炔垦a償及外部補償。單純通過在像素內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為內部補償,其補償過程相對簡單,運行速度較快,但像素電路復雜,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,但補償過程復雜,運行速度慢。
技術實現(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,結合了內部補償電路運行速度快與外部補償范圍大的特點,能夠對驅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部驅動電路、及電性連接每一列像素內部驅動電路的外部補償電路;
每一像素內部驅動電路均包括: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)轉換器、電流比較器、控制模塊、存儲器、及數(shù)模轉換器;
模數(shù)轉換器的輸入端電性連接對應列像素內部驅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)模轉換器的輸入端;
數(shù)模轉換器的輸出端電性連接對應列像素內部驅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每一列像素內部驅動電路設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列像素內部驅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)據信號相組合,先后對應于一復位階段、一閾值電壓感測階段、一閾值電壓編程階段、及一驅動發(fā)光階段;
在所述復位階段,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)據信號提供顯示數(shù)據信號高電位;
在所述驅動發(fā)光階段,所述第一掃描信號、第二掃描信號、及數(shù)據信號均提供低電位。
所述參考高電位低于顯示數(shù)據信號高電位。
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部驅動電路、及電性連接每一列像素內部驅動電路的外部補償電路;
每一像素內部驅動電路均包括: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)轉換器、電流比較器、控制模塊、存儲器、及數(shù)模轉換器;
模數(shù)轉換器的輸入端電性連接對應列像素內部驅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)模轉換器的輸入端;
數(shù)模轉換器的輸出端電性連接對應列像素內部驅動電路中第二薄膜晶體管的源極;
步驟2、進入復位階段;
所述第一掃描信號提供低電位,第二薄膜晶體管關閉,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閉,所述數(shù)據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參考高電位,第二節(jié)點即第一薄膜晶體管的源極的電壓轉變?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閉,所述數(shù)據信號提供顯示數(shù)據信號高電位,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變?yōu)閂ref-Vth+ΔV,ΔV為顯示數(shù)據信號高電位對第二節(jié)點的電位所產生的影響;
步驟5、進入驅動發(fā)光階段;
所述第一掃描信號、第二掃描信號、及數(shù)據信號均提供低電位,第二、第三、及第四薄膜晶體管均關閉,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;
所述模數(shù)轉換器同時接收對應列像素內部驅動電路的流經有機發(fā)光二極管的電流,通過模數(shù)轉換器進行模數(shù)轉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定電流對應信號進行比較,控制模塊計算實際電流感測信號與預定電流對應信號的差異值,并將該差異值存儲于存儲器;
步驟6、對應像素內部驅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)模轉換器進行數(shù)模轉換,對數(shù)據信號進行補償。
所述外部補償電路還包括對應每一列像素內部驅動電路設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列像素內部驅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,對應列像素內部驅動電路的流經有機發(fā)光二極管的電流經運算放大器放大后輸出至模數(shù)轉換器的輸入端。
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結構的像素內部驅動電路,利用源極跟隨方式來對驅動薄膜晶體管的閾值電壓進行內部補償,補償速度快,同時在驅動發(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設電流進行比較并計算出差異值進行存儲,當對應像素內部驅動電路再次進行閾值電壓編程時對數(shù)據信號進行補償,修正補償結果,使流過有機發(fā)光二極管的電流與預設電流更加接近,補償范圍大。
附圖說明
為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內容,請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖,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時像素內部驅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時像素內部驅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時像素內部驅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時像素內部驅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)明所采取的技術手段及其效果,以下結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。
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部驅動電路100、及電性連接每一列像素內部驅動電路100的外部補償電路200。
請參閱圖1,每一像素內部驅動電路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)模轉換器(Digital-to-Analog Converter,DAC)250。模數(shù)轉換器210的輸入端電性連接對應列像素內部驅動電路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)模轉換器250的輸入端;數(shù)模轉換器250的輸出端電性連接對應列像素內部驅動電路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還包括對應每一列像素內部驅動電路100設置的運算放大器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列像素內部驅動電路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)據信號Data相組合,先后對應于一復位階段1、一閾值電壓感測階段2、一閾值電壓編程階段3、及一驅動發(fā)光階段4。在所述復位階段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)據信號Data提供顯示數(shù)據信號高電位Vdata;在所述驅動發(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)據信號高電位Vdata。
請參閱圖3至圖6,同時結合圖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)據信號Data提供低電位,初始化電壓Vini分別經導通的第三、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關閉,所述數(shù)據信號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的柵極寫入參考高電位Vref,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關閉,所述數(shù)據信號Data提供顯示數(shù)據信號高電位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的源極的電壓轉變?yōu)閂ref-Vth+ΔV,ΔV為顯示數(shù)據信號高電位Vdata對第二節(jié)點S的電位所產生的影響,只與數(shù)據信號高電位Vdata及有機發(fā)光二極管D1的等效電容相關,與第一薄膜晶體管T1的閾值電壓無關;
在驅動發(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為流經有機發(fā)光二極管OLED的電流、μ為驅動薄膜晶體管的載流子遷移率、W和L分別為驅動薄膜晶體管的溝道的寬度和長度、Vgs為驅動薄膜晶體管的柵極與源極之間的電壓、Vth為驅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,能夠有效補償驅動薄膜晶體管即所述第一薄膜晶體管T1的閾值電壓變化,且由于所述像素內部驅動電路100采用的是內部補償方式,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。
在該驅動發(fā)光階段4中,所述外部補償電路200的模數(shù)轉換器210同時接收對應列像素內部驅動電路100中流經有機發(fā)光二極管D1的電流,通過模數(shù)轉換器210進行模數(shù)轉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定電流對應信號進行比較,當實際電流感測信號與預定電流對應信號存在差異時,控制模塊230計算實際電流感測信號與預定電流對應信號的差異值,并將該差異值存儲于存儲器240。
接下來,當對應像素內部驅動電路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)模轉換器250進行數(shù)模轉換,對數(shù)據信號Data進行補償,使流過有機發(fā)光二極管D1的電流與預設電流更加接近,由于外部補償電路200采用外部補償方式,補償范圍大,能夠修正像素內部驅動電路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部驅動電路100、及電性連接每一列像素內部驅動電路100的外部補償電路200。
請參閱圖1,每一像素內部驅動電路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)轉換器210、電流比較器220、控制模塊230、存儲器240、及數(shù)模轉換器250。模數(shù)轉換器210的輸入端電性連接對應列像素內部驅動電路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)模轉換器250的輸入端;數(shù)模轉換器250的輸出端電性連接對應列像素內部驅動電路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還包括對應每一列像素內部驅動電路100設置的運算放大器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列像素內部驅動電路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、進入復位階段1。
結合圖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)據信號Data提供低電位,初始化電壓Vini分別經導通的第三、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位。
步驟3、進入閾值電壓感測階段2。
結合圖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關閉,所述數(shù)據信號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的柵極寫入參考高電位Vref,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關閉,所述數(shù)據信號Data提供顯示數(shù)據信號高電位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的源極的電壓轉變?yōu)閂ref-Vth+ΔV,ΔV為顯示數(shù)據信號高電位Vdata對第二節(jié)點S的電位所產生的影響,只與數(shù)據信號高電位Vdata及有機發(fā)光二極管D1的等效電容相關,與第一薄膜晶體管T1的閾值電壓無關。
具體地,所述參考高電位Vref低于顯示數(shù)據信號高電位Vdata。
步驟5、進入驅動發(fā)光階段4。
結合圖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為流經有機發(fā)光二極管OLED的電流、μ為驅動薄膜晶體管的載流子遷移率、W和L分別為驅動薄膜晶體管的溝道的寬度和長度、Vgs為驅動薄膜晶體管的柵極與源極之間的電壓、Vth為驅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,能夠有效補償驅動薄膜晶體管即所述第一薄膜晶體管T1的閾值電壓變化,且由于所述像素內部驅動電路100采用的是內部補償方式,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)轉換器210同時接收對應列像素內部驅動電路100中流經有機發(fā)光二極管D1的電流,通過模數(shù)轉換器210進行模數(shù)轉換得到實際電流感測信號與預定電流對應信號進行比較,當實際電流感測信號與預定電流對應信號存在差異時,控制模塊230計算實際電流感測信號與預定電流對應信號的差異值,并將該差異值存儲于存儲器240。
進一步地,該步驟5中,對應列像素內部驅動電路100的流經有機發(fā)光二極管D1的電流經經運算放大器260放大后輸出至模數(shù)轉換器210的輸入端。
步驟6、對應像素內部驅動電路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)模轉換器250進行數(shù)模轉換,對數(shù)據信號Data進行補償,使流過有機發(fā)光二極管D1的電流與預設電流更加接近。由于外部補償電路200采用外部補償方式,補償范圍大,能夠修正像素內部驅動電路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結構的像素內部驅動電路,利用源極跟隨方式來對驅動薄膜晶體管的閾值電壓進行內部補償,補償速度快,同時在驅動發(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設電流進行比較并計算出差異值進行存儲,當對應像素內部驅動電路再次進行閾值電壓編程時對數(shù)據信號進行補償,修正補償結果,使流過有機發(fā)光二極管的電流與預設電流更加接近,補償范圍大。
以上所述,對于本領域的普通技術人員來說,可以根據本發(fā)明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形,而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明后附的權利要求的保護范圍。