專利名稱：Amoled像素單元及其驅(qū)動(dòng)方法、顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顯示領(lǐng)域，具體涉及一種AMOLED像素單元及其驅(qū)動(dòng)方法、顯示裝置。
背景技術(shù)：
有機(jī)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。傳統(tǒng)的無源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示(Passive Matrix 0LED)隨著顯示尺寸的增大，需要更短的單個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，因而需要增大瞬態(tài)電流，增加功耗。同時(shí)大電流的應(yīng)用會(huì)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(jī)發(fā)光顯示(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(jì)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采用薄膜晶體管(TFT)構(gòu)建像素電路為OLED器件提供相應(yīng)的電流，其中多采用低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS TFT)或氧化物薄膜晶體管(Oxide TFT)。與一般的非晶硅薄膜晶體管(amorphous-Si TFT)相比，LTPS TFT和Oxide 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(huì)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mura (不良)現(xiàn)象。Oxide TFT雖然工藝的均勻性較好，但是與a-Si TFT類似，在長(zhǎng)時(shí)間加壓和高溫下，其閾值電壓會(huì)出現(xiàn)漂移，由于顯示畫面不同，面板各部分TFT的閾值漂移量不同，會(huì)造成顯示亮度差異，由于這種差異與之前顯示的圖像有關(guān)，因此常呈現(xiàn)為殘影現(xiàn)象。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(dòng)電流都由電源ARVDD提供，因此在背板中靠近電源ARVDD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IR Drop0由于電源ARVDD的電壓與電流相關(guān)，IR Drop也會(huì)造成不同區(qū)域的電流差異,進(jìn)而在顯示時(shí)產(chǎn)生mura。采用P-TypeTFT構(gòu)建像素單元的LTPS工藝對(duì)這一問題尤其敏感，因?yàn)槠浯鎯?chǔ)電容連接在電源電ARVDD與TFT的柵極之間，電源ARVDD的電壓改變，會(huì)直接影響驅(qū)動(dòng)TFT的柵源電壓Vgs。第三，OLED器件在蒸鍍時(shí)由于膜厚不均也會(huì)造成電學(xué)性能的非均勻性。對(duì)于采用N-Type TFT構(gòu)建像素單元的a_Si或OxideTFT工藝，其存儲(chǔ)電容連接在驅(qū)動(dòng)TFT柵極與OLED陽極之間，在數(shù)據(jù)電壓傳輸?shù)綎艠O時(shí)，如果各像素OLED陽極電壓不同，則實(shí)際加載在TFT上的柵源電壓Vgs不同，從而驅(qū)動(dòng)電流不同造成顯示亮度差異。現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種AMOLED電壓式像素單元驅(qū)動(dòng)電路。這種電壓式驅(qū)動(dòng)方法與傳統(tǒng)AMLCD驅(qū)動(dòng)方法類似，由驅(qū)動(dòng)單元提供一個(gè)表示灰階的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)會(huì)在像素電路內(nèi)部被轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)管的電流信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)OLED實(shí)現(xiàn)亮度灰階，這種方法具有驅(qū)動(dòng)速度快，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，適合驅(qū)動(dòng)大尺寸面板，被業(yè)界廣泛采用，但是需要設(shè)計(jì)額外的TFT和電容器件來補(bǔ)償TFT非均勻性、IR Drop和OLED非均勻性。如

圖1所示為最傳統(tǒng)的采用2個(gè)TFT，I個(gè)電容組成的電壓驅(qū)動(dòng)型像素單元電路結(jié)構(gòu)(2T1C)。其中開關(guān)管TK將數(shù)據(jù)線上的電壓傳輸?shù)津?qū)動(dòng)管TQ的柵極，驅(qū)動(dòng)管將這個(gè)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(shí)，驅(qū)動(dòng)管TQ應(yīng)處于飽和區(qū)，在一行的掃描時(shí)間內(nèi)提供恒定電流。其電流可表示為:
權(quán)利要求
1.一種AMOLED像素單元，包括:補(bǔ)償單元、發(fā)光控制單元、驅(qū)動(dòng)晶體管、存儲(chǔ)電容以及有機(jī)發(fā)光二極管，特征在于， 所述補(bǔ)償單元用于在掃描線信號(hào)控制下導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)線信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及源極，同時(shí)將參考電源信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)電容的第一端； 所述發(fā)光控制單元用于在發(fā)光控制線信號(hào)控制下導(dǎo)通，將第一電源信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管的源極，同時(shí)將存儲(chǔ)電容的第一端與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光; 所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽極接存儲(chǔ)電容的第二端，陰極接第二電源信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AMOLED像素單元，其特征在于， 所述補(bǔ)償單元包括:第一開關(guān)晶體管、第三開關(guān)晶體管、第五開關(guān)晶體管；其中， 所述第一開關(guān)晶體管柵極接掃描線信號(hào)，源極接數(shù)據(jù)線信號(hào)，漏極接第三開關(guān)晶體管的源極，同時(shí)接驅(qū)動(dòng)晶體管的源極； 所述第三開關(guān)晶體管，柵極接掃描線信號(hào)，漏極接驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極，同時(shí)接發(fā)光控制單元； 所述第五開關(guān)晶體管柵極接掃描線信號(hào)，源極接參考電源，漏極連接存儲(chǔ)電容的第一端和發(fā)光控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AMOLED像素單元，其特征在于， 所述發(fā)光控制單元包括:第二開關(guān)晶體管、第四開關(guān)晶體管；其中， 所述第二開關(guān)晶體管源極接第一電源信號(hào)，柵極接發(fā)光控制線信號(hào)，漏極接驅(qū)動(dòng)晶體管的源極； 所述第四開關(guān)晶體管的源極接第三開關(guān)晶體管的漏極和驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極，柵極接發(fā)光控制線信號(hào)，漏極接存儲(chǔ)電容的第一端，同時(shí)接第五開關(guān)晶體管的漏極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AMOLED像素單元，其特征在于，所述第一電源信號(hào)為發(fā)光工作電壓ELVDD，第二電源信號(hào)為發(fā)光接地電壓ELVSS，所述ELVSS的電壓高于OLED最高灰階的驅(qū)動(dòng)電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AMOLED像素單元，其特征在于，所述的第一開關(guān)晶體管、第二開關(guān)晶體管、第三開關(guān)晶體管、第四開關(guān)晶體管、第五開關(guān)晶體管以及驅(qū)動(dòng)晶體管分別獨(dú)立選自多晶硅薄膜晶體管、非晶硅薄膜晶體管、氧化物薄膜晶體管、有機(jī)薄膜晶體管中任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AMOLED像素單元，其特征在于，所述的第一開關(guān)晶體管、第二開關(guān)晶體管、第三開關(guān)晶體管、第四開關(guān)晶體管、第五開關(guān)晶體管以及驅(qū)動(dòng)晶體管為N型薄膜晶體管。
7.一種權(quán)利要求1至6中所述的任意一種AMOLED像素單元的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括如下步驟: 補(bǔ)償階段:選通掃描線信號(hào)，補(bǔ)償單元導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)線信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及源極，同時(shí)將參考電源信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)電容的第一端； 發(fā)光階段:選通發(fā)光控制線信號(hào)，掃描線信號(hào)截止，發(fā)光控制單元導(dǎo)通，將第一電源信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管的源極，同時(shí)將存儲(chǔ)電容的第一端與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的AMOLED像素單元的驅(qū)動(dòng)方法，具體包括，在第一開關(guān)晶體管、第二開關(guān)晶體管、第三開關(guān)晶體管、第四開關(guān)晶體管、第五開關(guān)晶體管以及驅(qū)動(dòng)晶體管為N型薄膜晶體管時(shí)， 補(bǔ)償階段:掃描線信號(hào)通高電平，第一開關(guān)晶體管、第三開關(guān)晶體管以及第五開關(guān)晶體管導(dǎo)通，所述數(shù)據(jù)線信號(hào)給驅(qū)動(dòng)晶體管充電，參考電源將存儲(chǔ)電容第一端電壓置為低壓電源電壓； 發(fā)光階段:發(fā)光控制線信號(hào)通高電平，所述第二開關(guān)晶體管和第四開關(guān)晶體管導(dǎo)通，所述掃描線為低電平，所述存儲(chǔ)電容電荷保持不變，驅(qū)動(dòng)晶體管驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光。
9.一種顯示裝置，其特征 在于，包括權(quán)利要求1至6中任意一種所述的AMOLED像素單J Li o
全文摘要
本發(fā)明提供一種AMOLED像素單元及其驅(qū)動(dòng)方法、顯示裝置。包括補(bǔ)償單元、發(fā)光控制單元、驅(qū)動(dòng)晶體管、存儲(chǔ)電容以及有機(jī)發(fā)光二極管，所述補(bǔ)償單元用于在掃描線信號(hào)下導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)線信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及源極，同時(shí)將參考電源信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)電容的第一端；所述發(fā)光控制單元用于在發(fā)光控制線信號(hào)下導(dǎo)通，將第一電源信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)晶體管的源極，同時(shí)將存儲(chǔ)電容的第一端與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光；所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽極接存儲(chǔ)電容的第二端，陰極接第二電源信號(hào)。該電路可以有效地補(bǔ)償增強(qiáng)型晶體管的閾值電壓漂移、非均勻性以及有機(jī)發(fā)光二極管電壓非均勻性。
文檔編號(hào)G09G3/32GK103218970SQ20131009730
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者蓋翠麗, 宋丹娜, 吳仲遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司