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】
[0001]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】
[0002]有机发光显示器(AMOLED)是当今平板显示器研宄领域的热点之一，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。
[0003]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迀到激发态，激发态分子通过从激发态回到基态时辐射跃迀产生光子，从而产生发光现象。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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