[發明專利]主動式矩陣有機發光二極管的像素驅動電路及其方法

無效

• 申請號: 201210411850.1
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103778883A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 郭鴻儒;曾名駿;曾卿杰
• 申請（專利權）人: 群康科技(深圳)有限公司;奇美電子股份有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是關于一種像素驅動電路及其方法，尤指一種使用N型晶體管來驅動有機發光二極管的主動式矩陣有機發光二極管(AMOLED)的像素驅動電路及其方法。

背景技術

在眾多種類的平面顯示器中，有機發光二極管(Organic?LightEmitting?Diode，OLED)顯示器技術為極具潛力的新興平面顯示技術。而OLED顯示器依驅動方式又可分為被動式矩陣有機發光二極管(PassiveMatrix?OLED，PMOLED)與主動式矩陣有機發光二極管(Active?Matrix?OLED，AMOLED)兩種。由于AMOLED驅動電路的每一像素皆有一電容儲存資料，讓每一像素皆維持在發光狀態。因此，AMOLED耗電量明顯小于PMOLED，加上其驅動方式適合發展大尺寸與高解析度的顯示器，使得AMOLED成為未來發展的主要方向。

在AMOLED中，其所用的薄膜晶體管(Thin-film?transistor，TFT)依背板工藝技術可區分為N型晶體管及P型晶體管二種驅動型式。請參考圖1A及圖1B，是分別為已知使用N型晶體管及P型晶體管驅動有機發光二極管的AMOLED像素驅動電路示意圖。其中，圖1A及圖1B為一般傳統的二薄膜晶體管結合一電容(2T1C)的AMOLED像素驅動電路。如圖1A所示，當掃描線SCAN掃描到此像素驅動電路900A時，資料線DATA將輸入對應的資料電壓至薄膜晶體管940A的漏極(Drain)端，并傳遞至電容920A以維持住資料電壓。此時的薄膜晶體管910A將進入飽和區，而使得流經有機發光二極管930A的電流IA維持在IA＝K(V_GS-V_T)²，其中，K＝1/2(μn*C_OX)(W/L)，μn為電子漂移率(electron?mobility)，C_OX為氧化層電容(oxide?capacitance)，(W/L)為薄膜晶體管910A的柵極寬長比，VGS為薄膜晶體管910A的柵極端G及其源極端S之間的電壓差，V_T為薄膜晶體管910A的臨界電壓(threshold?voltage)，而該薄膜晶體管是會依該V_GS電壓是否大于該臨界電壓而判斷是否為開啟狀態。并使得有機發光二極管930A依據資料電壓而持續發光，直到下次掃描線SCAN再次掃描到此像素驅動電路900A。同樣地，圖1B所述的已知的像素驅動電路900B，亦將如同像素驅動電路900A的驅動方式而讓有機發光二極管930B發光，故在此不做贅述。

由上述可知，有機發光二極管930A、930B所表現出的亮度是由各自流經有機發光二極管930A、930B的電流大小所決定。而對于使用N型晶體管驅動有機發光二極管的AMOLED像素驅動電路而言，目前仍有以下問題需要解決：

(1)N型晶體管的臨界電壓偏移問題：其是因為薄膜晶體管工藝上的差異或是長時間操作的后產生劣化(degradation)而造成臨界電壓的變異，使得AMOLED顯示不均勻。

(2)電流電阻降(IR-drop)問題：圖2是已知多個像素驅動電路組成的AMOLED顯示器示意圖。由圖2可知，隨著第一電壓線950的拉長，第一電壓線950上的內阻ΔR逐漸增加，而產生一個電壓降(即驅動電流I_IN×內阻ΔR)，使得第一電壓V_IN為V_IN-I_IN×ΔR而逐漸衰減(即越遠離第一電壓線950則因內阻ΔR越大，而造成驅動電壓V_IN因為ΔR越大而逐漸變小)，進而使得驅動有機發光二極管的N型晶體管所產生的電流值隨著驅動電壓線950的拉長而逐漸下降。又隨著面板的尺寸越來越大，影響會越來越明顯，最后產生面板亮度不均勻的情況，故考量到發展大尺寸面板時，IR-drop是不能忽略其嚴重性的問題。

(3)有機發光二極管(OLED)跨壓用電壓差上升問題：由于材料老化的現象，OLED處在長時間操作下，會發生跨壓用電壓差逐漸上升且發光效率下降的問題。而跨壓用電壓差的上升可能會影響到N型晶體管的操作，若OLED接在N型晶體管上，當OLED的跨壓用電壓差上升時將會直接影響到N型晶體管的柵極與源極的跨壓用電壓差，也就是直接影響到流經OLED的電流，而產生顯示不良問題。