專利名稱：用于補償發(fā)光不均勻的oled像素結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光顯示器件像素結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)LED器件的退化、TFT驅(qū)動管的閾值電壓非均勻性、以及背板電源的壓降(IRdrop)所導(dǎo)致的發(fā)光不均勻進(jìn)行補償。本發(fā)明還涉及用于驅(qū)動上述像素結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
有機發(fā)光顯示二極管(OLED)作為一種電流型發(fā)光器件已越來越多地被應(yīng)用于高性能顯示中。隨著顯示尺寸的增大，傳統(tǒng)的無源矩陣有機發(fā)光顯示器件(Passive Matrix0LED)需要更短的單個像素的驅(qū)動時間，因而需要增大瞬態(tài)電流，增加功耗。同時大電流的應(yīng)用會造成ITO線上壓降過大，并使OLED工作電壓過高，進(jìn)而降低其效率。而有源矩陣有機發(fā)光顯示器件(Active Matrix 0LED)通過開關(guān)管逐行掃描輸入OLED電流，可以很好地 解決這些問題。在AMOLED背板設(shè)計中，主要需要解決的問題是像素和像素之間的亮度非均勻性。首先，AMOLED多采用低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)構(gòu)建像素電路為OLED器件提供相應(yīng)的電流。與一般的非晶硅薄膜晶體管(amorphous-Si TFT)相比，LTPS TFT具有更高的遷移率和更穩(wěn)定的特性，更適合應(yīng)用于AMOLED顯示中。但是由于晶化工藝的局限性，在大面積玻璃基板上制作的LTPS TFT，常常在諸如閾值電壓、遷移率等電學(xué)參數(shù)上具有非均勻性，這種非均勻性會轉(zhuǎn)化為OLED顯示器件的電流差異和亮度差異，并被人眼所感知，即云紋現(xiàn)象(mura)。第二，在大尺寸顯示應(yīng)用中，由于背板電源線存在一定電阻，且所有像素的驅(qū)動電流都由ARVDD提供，因此在背板中靠近ARVDD電源供電位置區(qū)域的電源電壓相比較離供電位置較遠(yuǎn)區(qū)域的電源電壓要高，這種現(xiàn)象被稱為電阻壓降(IR Drop) 0由于ARVDD的電壓與電流相關(guān)，IR Drop也會造成不同區(qū)域的電流差異,進(jìn)而在顯示時產(chǎn)生mura。第三，OLED器件在蒸鍍時由于膜厚不均也會造成電學(xué)性能的非均勻性。此外，在長時間工作后，其內(nèi)部電學(xué)性能的退化會造成閾值電壓升高，發(fā)光效率較低，亮度下降。如圖6(a)所示，OLED器件隨著使用時間的增加，亮度將逐漸降低，而閾值電壓會逐漸升高。如何補償OLED器件的退化目前已成為一個重要課題，OLED退化會造成在長時間顯示固定畫面的區(qū)域出現(xiàn)圖像殘影(Image Sticking),影響顯示效果。如圖6b、圖6c所示，OLED閾值電壓的升高與亮度損失基本呈線性關(guān)系，而OLED電流與亮度的關(guān)系也是線性關(guān)系，在補償OLED退化時，可以通過使OLED閾值電壓增大時，驅(qū)動電流線性增加，從而補償亮度損失。AMOLED按照驅(qū)動類型可以劃分為三大類數(shù)字式、電流式和電壓式。其中數(shù)字式驅(qū)動方法通過將TFT作為開關(guān)控制驅(qū)動時間的方式實現(xiàn)灰階，無需補償非均勻性，但是其工作頻率隨顯示尺寸增大而成倍上升，導(dǎo)致很大的功耗，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到設(shè)計的物理極限，因此不適合大尺寸顯示應(yīng)用。電流式驅(qū)動法通過直接提供大小不同的電流給驅(qū)動管的方式實現(xiàn)灰階，它可以較好地補償TFT非均勻性及IRDrop，但是在寫入低灰階信號時，小電流對數(shù)據(jù)線上較大的寄生電容充電會造成寫入時間過長，這一問題在大尺寸顯示中尤其嚴(yán)重并且難以克服。電壓式驅(qū)動方法與傳統(tǒng)AMLCD驅(qū)動方法類似，由驅(qū)動IC提供一個表示灰階的電壓信號，該電壓信號會在像素電路內(nèi)部被轉(zhuǎn)化為驅(qū)動管的電流信號，從而驅(qū)動OLED實現(xiàn)亮度灰階，這種方法具有驅(qū)動速度快，實現(xiàn)簡單的優(yōu)點，適合驅(qū)動大尺寸面板，被業(yè)界廣泛采用，但是需要設(shè)計額外的TFT和電容器件來補償TFT非均勻性及IR Drop0圖7為最傳統(tǒng)的采用2個TFT晶體管，I個電容組成的電壓驅(qū)動型像素電路結(jié)構(gòu)(2T1C)。其中開關(guān)管T2將數(shù)據(jù)線上的電壓傳輸?shù)津?qū)動管Tl的柵極，驅(qū)動管將這個數(shù)據(jù)電壓轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流供給OLED器件，在正常工作時，驅(qū)動管Tl應(yīng)處于飽和區(qū)，在一行的掃描時間內(nèi)提供恒定電流。如下式(I)所示，驅(qū)動電流可表示為
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光顯不器件像素結(jié)構(gòu)，包括第一至第五薄膜晶體管、電容器、和有機發(fā)光顯示器件，其中第一薄膜晶體管的漏極通過有機發(fā)光顯示器件連接至背板的負(fù)電平，第一薄膜晶體管的源極連接至第三薄膜晶體管的漏極，第三薄膜晶體管的源極連接至背板的正電平，電容器的一端連接至第一與第三薄膜晶體管之間，電容器的另一端連接至第二薄膜晶體管以及第四薄膜晶體管的源極，第二薄膜晶體管的漏極連接至第一薄膜晶體管的漏極和有機發(fā)光顯示器件，第四薄膜晶體管的漏極連接至第五薄膜晶體管的漏極與第一薄膜晶體管的柵極，其中第五薄膜晶體管的源極連接至數(shù)據(jù)線，第五和第二薄膜晶體管的柵極連接至掃描線，第一控制信號(EM)提供至第三薄膜晶體管的柵極，第二控制信號(EMD)提供至第四薄膜晶體管的柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的像素結(jié)構(gòu)，其中在預(yù)充電周期內(nèi)，掃描線上的行掃描電壓和第一控制信號為低電平，第二控制信號為高電平，數(shù)據(jù)電壓通過第五薄膜晶體管傳輸?shù)降谝槐∧ぞw管的柵極上，第四薄膜晶體管斷開，第一、第二、第三以及第五薄膜晶體管導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的像素結(jié)構(gòu)，其中在補償周期內(nèi)，掃描線上的行掃描電壓為低電平，第一控制信號和第二控制信號為高電平，數(shù)據(jù)電壓通過第五薄膜晶體管傳輸?shù)降谝槐∧ぞw管的柵極上，第三和第四薄膜晶體管斷開，第一、第二、和第五薄膜晶體管導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的像素結(jié)構(gòu)，其中在發(fā)光周期內(nèi)，掃描線上的行掃描電壓為高電平，第一控制信號和第二控制信號為低電平，第二和第五薄膜晶體管斷開，第一、第三、和第四薄膜晶體管導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的像素結(jié)構(gòu)，其中在預(yù)充電周期和補償周期內(nèi)，所述數(shù)據(jù)線上的信號(DATA)為實際數(shù)據(jù)電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項的像素結(jié)構(gòu)，其中所述第一至第五薄膜晶體管為低溫多晶硅薄膜晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的像素結(jié)構(gòu)，其中第一薄膜晶體管的寬長比被設(shè)置為能夠補償由于有機發(fā)光顯示器件的退化所導(dǎo)致的亮度損失。
8.用于有機發(fā)光顯示器件像素結(jié)構(gòu)的驅(qū)動方法， 其中所述驅(qū)動方法在每一幀圖像刷新過程中執(zhí)行如下步驟 在預(yù)充電周期，掃描線和第一控制信號(EM)為低電平，第二控制信號(EMD)為高電平，使得第四薄膜晶體管斷開，第一、第二、第三以及第五薄膜晶體管導(dǎo)通； 在補償周期，掃描線為低電平，第一控制信號(EM)和第二控制信號(EMD)為高電平，使得第三和第四薄膜晶體管斷開，第一、第二、和第五薄膜晶體管導(dǎo)通；以及 在發(fā)光周期，掃描線為高電平，第一控制信號(EM)和第二控制信號(EMD)為低電平，使得第二和第五薄膜晶體管斷開，第一、第三、和第四薄膜晶體管導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機發(fā)光顯示器件像素結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動方法，該像素結(jié)構(gòu)包括第一至第五薄膜晶體管、電容器、和OLED器件，并且其中第一薄膜晶體管的寬長比被設(shè)置為能夠補償由于OLED器件的退化所導(dǎo)致的亮度損失。在每一幀圖像刷新過程中針對該像素結(jié)構(gòu)執(zhí)行如下步驟在預(yù)充電周期，掃描線和第一控制信號(EM)為低電平，第二控制信號(EMD)為高電平；在補償周期，掃描線為低電平，第一控制信號(EM)和第二控制信號(EMD)為高電平；以及在發(fā)光周期，掃描線為高電平，第一控制信號(EM)和第二控制信號(EMD)為低電平。
文檔編號G09G3/32GK102651195SQ20111027111
公開日2012年8月29日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者吳仲遠(yuǎn) 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司