像素電路及使用該像素電路的有機(jī)發(fā)光顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種像素電路及使用該像素電路的有機(jī)發(fā)光顯示器。該顯示器包含多行像素電路，該像素電路包括有機(jī)發(fā)光二極管OLED和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管TFT，所述驅(qū)動(dòng)TFT的第一電極連接電源VDD，第二電極連接OLED的陽極，所述OLED的陰極連接低電平VSS，其特征在于，在所述驅(qū)動(dòng)TFT的柵極側(cè)設(shè)置有補(bǔ)償TFT，所述補(bǔ)償TFT的柵極與驅(qū)動(dòng)TFT的柵極連接。本發(fā)明的像素電路及有機(jī)發(fā)光顯示器，通過在驅(qū)動(dòng)TFT的柵極側(cè)設(shè)置與其結(jié)構(gòu)對(duì)稱、大小一致的補(bǔ)償TFT，利用該補(bǔ)償TFT的閾值電壓抵消掉驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓，從而消除驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓的偏差和電子遷移率對(duì)OLED發(fā)光的影響，使本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器顯示均勻。
【專利說明】像素電路及使用該像素電路的有機(jī)發(fā)光顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管顯示技術(shù)，具體地說，是一種像素及使用該像素的有機(jī)發(fā)光顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]近來，已經(jīng)開發(fā)出與陰極射線管相比重量輕且體積小的各種平板顯示器。平板顯示器有液晶顯示器(IXD)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器等。
[0003]在平板顯示器中，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器是利用OLED顯示圖像的，而OLED是通過電子和空穴的復(fù)合而產(chǎn)生光的。有機(jī)發(fā)光二極管顯示器具有快的響應(yīng)速度，驅(qū)動(dòng)功耗低，并且具有良好的發(fā)光效率、亮度和視角，因此近來已受到關(guān)注。
[0004]通常，根據(jù)OLED的驅(qū)動(dòng)方法，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器被分成無源矩陣發(fā)光二極管(PMOLED)顯示器和有源矩陣發(fā)光二極管(AMOLED)顯示器。
[0005]PMOLED顯示器利用以彼此交叉的方式形成陽極和陰極并有選擇地驅(qū)動(dòng)陰極線和陽極線的方法顯示圖像，而有源矩陣OLED利用在各個(gè)像素中集成薄膜晶體管和電容器并通過電容器維持電壓的方法顯示圖像。無源矩陣OLED結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但難以實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度的面板。相反，利用AMOLED顯示器可實(shí)現(xiàn)大尺寸或高精度的面板，但技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)其控制方法，并且需要相對(duì)較高的成本。
[0006]考慮到分辨率、對(duì)比度和響應(yīng)速度，當(dāng)前的趨勢(shì)朝向有源矩陣型的有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)顯示器，該有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)方法可分成電壓編程方法和電流編程方法，其中電壓編程方法通過將代表等級(jí)的數(shù)據(jù)電壓施加到像素電路而顯示圖像。圖1為一種有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)等效電路圖，包括開關(guān)TFT (薄膜晶體管)T6、存儲(chǔ)電容Cs、驅(qū)動(dòng)TFT T7、有機(jī)發(fā)光二極管0LED、電源VDD、掃描控制線Vg和數(shù)據(jù)線Vdata。掃描控制線Vg打開開關(guān)TFT T6，數(shù)據(jù)線Vdata經(jīng)由開關(guān)TFT T6存儲(chǔ)到存儲(chǔ)電容Cs，從而控制驅(qū)動(dòng)TFT T7產(chǎn)生電流，驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED發(fā)光。但是，由于驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓的偏差和電子遷移率，會(huì)有顯示不均勻的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以補(bǔ)償由驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓偏差和電子遷移率引起的顯示不均勻的像素，以及使用該像素的有機(jī)發(fā)光顯示器。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種像素電路，包括有機(jī)發(fā)光二極管OLED和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管TFT，所述驅(qū)動(dòng)TFT的第一電極連接電源VDD，第二電極連接OLED的陽極，所述OLED的陰極連接低電平VSS，在所述驅(qū)動(dòng)TFT的柵極側(cè)設(shè)置有補(bǔ)償TFT，所述補(bǔ)償TFT的柵極與驅(qū)動(dòng)TFT的柵極連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償TFT的大小與所述驅(qū)動(dòng)TFT —致，所述補(bǔ)償TFT的結(jié)構(gòu)與所述驅(qū)動(dòng)TFT對(duì)稱。
[0010]進(jìn)一步地，還包括第一開關(guān)TFT和第二開關(guān)TFT，所述第一開關(guān)TFT的第一電極連接電源VDD，柵極連接第O掃描控制線，第二電極連接所述補(bǔ)償TFT的第一電極；所述第二開關(guān)TFT的柵極連接第I掃描控制線，第一電極連接數(shù)據(jù)線，第二電極連接所述補(bǔ)償TFT的第二電極。
[0011 ] 進(jìn)一步地，還包括存儲(chǔ)電容，所述存儲(chǔ)電容串接在所述驅(qū)動(dòng)TFT的柵極與參考電壓Vref之間。
[0012]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)TFT與OLED之間還連接有第三開關(guān)TFT，所述第三開關(guān)TFT的第一電極連接所述驅(qū)動(dòng)TFT的第二電極，所述第三開關(guān)TFT的第二電極連接OLED的陽極，柵極接收控制信號(hào)EM。
[0013]本發(fā)明還提供一種包含有上述的像素電路的有機(jī)發(fā)光顯示器。
[0014]進(jìn)一步地，所述像素電路有N行，所述N為正整數(shù)。
[0015]進(jìn)一步地,還包括:
掃描驅(qū)動(dòng)器，用于分別通過第N-1掃描線和第N掃描線將第N-1掃描信號(hào)和第N掃描信號(hào)提供至第N行像素電路；
發(fā)光控制器，用于將發(fā)光控制信號(hào)通過發(fā)光控制線提供至像素電路；
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)信號(hào)提供至像素電路。
[0016]進(jìn)一步地，第N行像素電路位于所述數(shù)據(jù)線與第N掃描線的交叉處。
[0017]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器所提供的數(shù)據(jù)信號(hào)與所述第N-1掃描信號(hào)及第N掃描信號(hào)同步。
[0018]本發(fā)明的像素電路及有機(jī)發(fā)光顯示器，通過在驅(qū)動(dòng)TFT的柵極側(cè)設(shè)置與其結(jié)構(gòu)對(duì)稱、大小一致的補(bǔ)償TFT，利用該補(bǔ)償TFT的閾值電壓抵消掉驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓，從而消除驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓的偏差和電子遷移率對(duì)OLED發(fā)光的影響，使本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器顯示均勻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)等效電路圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的像素電路一實(shí)施例的電路圖。
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示器的示意圖。
[0022]圖4為圖3所示實(shí)施例的電路工作時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0024]如圖2所示，本發(fā)明的像素電路包括OLED和驅(qū)動(dòng)TFT T4，驅(qū)動(dòng)TFT T4的第一電極連接電源VDD，第二電極連接OLED的陽極，OLED的陰極連接低電平VSS，本發(fā)明是在驅(qū)動(dòng)TFT T4的柵極側(cè)設(shè)置補(bǔ)償TFT T3，補(bǔ)償TFT T3的柵極與驅(qū)動(dòng)TFT T4的柵極連接。補(bǔ)償TFT T3的大小與驅(qū)動(dòng)TFT T4—致，結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)TFT T4對(duì)稱。由于補(bǔ)償TFT T3大小與驅(qū)動(dòng)TFT T4一致，而結(jié)構(gòu)對(duì)稱，其工藝參數(shù)和電學(xué)特性一致，因此補(bǔ)償TFT T3的閾值電壓抵消掉驅(qū)動(dòng)TFT T4的閾值電壓，從而消除驅(qū)動(dòng)TFT T4的閾值電壓的偏差和電子遷移率對(duì)OLED發(fā)光的影響，使有機(jī)發(fā)光顯示器顯示均勻。
[0025]另外，本發(fā)明的像素電路還包括第一開關(guān)TFT Tl和第二開關(guān)TFT T2，第一開關(guān)TFTTl的第一電極連接電源VDD，柵極連接第O掃描控制線，第二電極連接補(bǔ)償TFT T3的第一電極；第二開關(guān)TFT T2的柵極連接第I掃描控制線，第一電極連接數(shù)據(jù)線，第二電極連接補(bǔ)償TFT T3的第二電極。像素電路還包括存儲(chǔ)電容Cs，存儲(chǔ)電容CS串接在驅(qū)動(dòng)TFT T4的柵極與參考電壓Vref之間。在驅(qū)動(dòng)TFT T4與OLED之間還連接有第三開關(guān)TFT T5，第三開關(guān)TFT T5的第一電極連接驅(qū)動(dòng)TFT T4的第二電極，第三開關(guān)TFT T5的第二電極連接OLED的陽極，柵極接收控制信號(hào)EM。
[0026]如圖3所示，本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器，包括N行上述的像素電路，其中N為正整數(shù)。本發(fā)明有機(jī)發(fā)光顯示器還包括:掃描驅(qū)動(dòng)器，用于分別通過第N-1掃描線和第N掃描線將第N-1掃描信號(hào)和第N掃描信號(hào)提供至第N行像素電路；發(fā)光控制器，將發(fā)光控制信號(hào)通過發(fā)光控制線提供至像素電路；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)信號(hào)提供至像素電路。第N行像素電路位于所述數(shù)據(jù)線與第N掃描線的交叉處，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器所提供的數(shù)據(jù)信號(hào)與所述第N-1掃描信號(hào)及第N掃描信號(hào)同步。需要說明的是，本實(shí)施例中第N行像素的第N-1掃描線即相當(dāng)于圖2所示實(shí)施例中的第O掃描線；本實(shí)施例中第N行像素的第N掃描線即相當(dāng)于圖2所示實(shí)施例中的第I掃描線。
[0027]參見圖2和圖4所示，本發(fā)明的像素電路的工作原理分三個(gè)階段:
(O tl時(shí)間段為預(yù)充電階段:當(dāng)Vgn-1處于高電平，Vgn處于低電平的時(shí)候，第一開關(guān)TFT Tl打開，第二開關(guān)TFT T2關(guān)閉，結(jié)點(diǎn)N通過第一開關(guān)TFT Tl充電至VDD。
[0028](2) t2時(shí)間段為Vth補(bǔ)償階段:當(dāng)Vgn-1處于低電平，Vgn處于高電平的時(shí)候，第一開關(guān)TFT Tl關(guān)閉，第二開關(guān)TFT T2打開，使補(bǔ)償TFT T3連接到數(shù)據(jù)電壓，通過補(bǔ)償TFTT3的第二電極與第二開關(guān)TFT T2的第二電極相連，構(gòu)成存儲(chǔ)電容Cs的放電回路，則存儲(chǔ)電容Cs開始放電，直至補(bǔ)償TFT T3關(guān)閉，此時(shí)節(jié)點(diǎn)N的電壓VN=Vdata+Vth3，
式中=Vdata為數(shù)據(jù)電壓，Vth3為第三開關(guān)TFT T3的閾值電壓。
[0029](3H3時(shí)間段為像素發(fā)光階段:當(dāng)Vgn-1, Vgn處于低電平的時(shí)候，控制信號(hào)EM為高電平，第一開關(guān)TFT Tl和第一開關(guān)TFT T2都處于關(guān)閉狀態(tài)，第三開關(guān)TFT T5打開，驅(qū)動(dòng)TFT T4處于飽和狀態(tài)。
[0030]根據(jù)上面對(duì)電路的原理分析，流過OLED的電流1_由驅(qū)動(dòng)TFT T4決定，由工作在飽和狀態(tài)的電流公式得到:
1led= (W/2L) PnCox(Vgs-Vth4)2
且有:
Vgs-Vdat a+Vth3_VoLED，
式中姐為驅(qū)動(dòng)TFT T4的通道寬長(zhǎng)比,Cot為驅(qū)動(dòng)TFT T4柵極與其通道之間的電容，Un為驅(qū)動(dòng)TFT T4的電子遷移率，Vgs為存儲(chǔ)電容Cs兩端的電壓差，Vth3為補(bǔ)償TFT T3的閾值電壓，Vth4為驅(qū)動(dòng)TFT T4的閾值電壓。
[0031]因此有10LED=(W/2L>nCM(Vdata+Vth3-V_-Vth4)2。因?yàn)檠a(bǔ)償 TFT T3 和驅(qū)動(dòng) TFT T4 的位置很近，可認(rèn)為其工藝參數(shù)相同，即電學(xué)特性相同，則Vth3=Vth4=Vth。因此可以得到:
1led= (W/2L>nC0X (Vdata -Voled)2
式中Vdata為數(shù)據(jù)電壓，Voled為OLED發(fā)光時(shí)陽極的電壓。
[0032]由上式可知I_D與驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓無關(guān)，因此本發(fā)明能夠解決驅(qū)動(dòng)TFT閾值電壓漂移帶來的OLED亮度不均的問題。
[0033]以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種像素電路，包括有機(jī)發(fā)光二極管OLED和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管TFT，所述驅(qū)動(dòng)TFT的第一電極連接電源VDD，第二電極連接OLED的陽極，所述OLED的陰極連接低電平VSS，其特征在于，在所述驅(qū)動(dòng)TFT的柵極側(cè)設(shè)置有補(bǔ)償TFT，所述補(bǔ)償TFT的柵極與驅(qū)動(dòng)TFT的柵極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路，其特征在于，所述補(bǔ)償TFT的大小與所述驅(qū)動(dòng)TFT一致，所述補(bǔ)償TFT的結(jié)構(gòu)與所述驅(qū)動(dòng)TFT對(duì)稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的像素電路，其特征在于，還包括第一開關(guān)TFT和第二開關(guān)TFT，所述第一開關(guān)TFT的第一電極連接電源VDD，柵極連接第O掃描控制線，第二電極連接所述補(bǔ)償TFT的第一電極；所述第二開關(guān)TFT的柵極連接第I掃描控制線，第一電極連接數(shù)據(jù)線，第二電極連接所述補(bǔ)償TFT的第二電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素電路，其特征在于，還包括存儲(chǔ)電容，所述存儲(chǔ)電容串接在所述驅(qū)動(dòng)TFT的柵極與參考電壓Vref之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)TFT與OLED之間還連接有第三開關(guān)TFT，所述第三開關(guān)TFT的第一電極連接所述驅(qū)動(dòng)TFT的第二電極，所述第三開關(guān)TFT的第二電極連接OLED的陽極，柵極接收控制信號(hào)EM。
6.—種包含有權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)所述的像素電路的有機(jī)發(fā)光顯不器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于，所述像素電路有N行，所述N為正整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于，還包括: 掃描驅(qū)動(dòng)器，用于分別通過第N-1掃描線和第N掃描線將第N-1掃描信號(hào)和第N掃描信號(hào)提供至第N行像素電路； 發(fā)光控制器，用于將發(fā)光控制信號(hào)通過發(fā)光控制線提供至像素電路； 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于通過數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)信號(hào)提供至像素電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于，第N行像素電路位于所述數(shù)據(jù)線與第N掃描線的交叉處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)發(fā)光顯示器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器所提供的數(shù)據(jù)信號(hào)與所述第N-1掃描信號(hào)及第N掃描信號(hào)同步。
【文檔編號(hào)】G09G3/32GK104464612SQ201310431331
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】張婷婷, 邱勇, 黃秀頎, 高孝裕, 朱暉, 張小寶 申請(qǐng)人:昆山工研院新型平板顯示技術(shù)中心有限公司, 昆山國(guó)顯光電有限公司