[發明專利]像素電路結構、有源矩陣有機發光顯示器件及其驅動方法

在審

• 申請號: 201310727734.5
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN104751771A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 王崢
• 申請（專利權）人: 昆山國顯光電有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及平板顯示技術領域，特別涉及一種像素電路結構、有源矩陣有機發光顯示器件（AMOLED）及其驅動方法。

背景技術

在平板顯示技術中，有機發光顯示器件（Organic?Light-Emitting?Diode，簡稱為OLED）以其輕薄、主動發光、快響應速度、廣視角、色彩豐富及高亮度、低功耗、耐高低溫等眾多優點而被業界公認為是繼液晶顯示器（LCD）之后的第三代顯示技術。

OLED依驅動方式可分為被動式有機發光顯示器件（PMOLED，也稱為無源矩陣OLED）及主動式有機發光顯示器件（AMOLED，也稱為有源矩陣OLED）。而所謂的主動式OLED，即是利用薄膜晶體管(TFT)，搭配電容儲存信號，來控制OLED的亮度灰階表現。雖然被動式OLED的制作成本及技術門檻較低，卻受制于驅動方式，分辨率無法提高，因此應用產品尺寸局限于約5英寸以內，產品將被限制在低分辨率小尺寸市場。若要得到高精細及大畫面則需要以主動驅動方式為主，所謂的主動式驅動是以電容儲存信號，所以當掃描線掃過后像素仍然能保持原有的亮度；至于被動驅動下，只有被掃描線選擇到的像素才會被點亮。因此在主動驅動方式下，OLED并不需要驅動到非常高的亮度，因此可延長產品的壽命，也可以實現高分辨率的需求。OLED結合TFT的技術可實現主動式驅動OLED，可符合對目前顯示器市場上對于畫面播放的流暢度、和分辨率的越來越高的要求，充分展現OLED上述的優越的特性。

在玻璃基板上成長TFT的技術，可為非晶硅（amorphous?silicon；a-Si）制程與低溫多晶硅（Low?Temperature?poly-silicon；LTPS）制程，LTPS?TFT與a-Si?TFT的最大分別在于其電性與制程繁簡的差異。LTPS?TFT擁有較高的載子移動率，較高載子移動率意味著TFT能提供更充分的電流，然而其制程上卻較繁復；而a-SiTFT則反之，雖然a-Si的載子移動率不如LTPS，但由于其制程較簡單且成熟，因此在成本上具有不錯的競爭優勢。這樣，由于低溫多晶硅制程能力的限制，導致所制造出來的薄膜晶體管（TFT）元件其閾值電壓（Vth）及電子遷移率（Mobility）會產生變異，因此每個TFT元件的特性會有所不同。當系統使用常見的2T1C（2個TFT晶體管與1個電容）的驅動電路，并使用模擬電壓調變方式以表現灰階時，因不同像素的TFT之間有不同特性，即使不同像素中輸入相同的數據電壓信號，仍可能產生不同大小的輸出電流，造成OLED發出不同大小的亮度。因此影像灰階的表現易受TFT元件特性變異的影響，而破壞了有機發光二極管面板影像的均勻性。

為了解決因為工藝不同而造成像素電路單元中TFT的閾值電壓(Vth)不一致的問題，提出一種6T1C（6個TFT晶體管與1個電容）的像素電路結構。如圖1和圖2所示，當一幀掃描間隔到來時，在t1時間段，發光信號EM暫時關掉發光元件OLED，第一晶體管T1的柵極電壓初始化，掃描信號S0使得第四晶體管T4的柵極電壓Vg等于初始化電壓VREF；在t2時間段，第二晶體管T2導通，數據信號電壓VDATA傳輸至第一晶體管T1的源極，此時第一晶體管T1的柵極電壓是VDATA與Vth絕對值之差，即，VDATA-|Vth|；在t3時間段，第二晶體管T2關斷，發光信號EM使得第一晶體管T1的源極電壓等于電壓VDD，第一晶體管T1的柵極電壓是VDATA與Vth之差，即，保持在VDATA-|Vth|，第一晶體管T1的柵極偏壓（源極、柵極電壓差）Vsg等于VDD與VDATA-|Vth|之差，即，Vsg-|Vth|＝VDD-VDATA。如此，一旦閾值電壓Vth發生變化，第一晶體管T1的漏電流相對保持穩定，實現了補償的目標。然而，以上描述之像素電路結構及驅動方式比較復雜，且沒有解決電源端的電壓VDD波動（IR?drop）的問題，因此對于提高像素PPI及影像的均勻性具有局限性。

發明內容

本發明的目的在于，對閾值電壓Vth進行補償的同時簡化像素電路結構，增加像素的開口率，降低驅動方式的復雜度。

本發明的另一目的在于，對電源端的電壓VDD進行補償，進一步改善影像的均勻性。