像素電路結(jié)構(gòu)、有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器件及其驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及平板顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種像素電路結(jié)構(gòu)、有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器件(AMOLED)及其驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在平板顯示技術(shù)中，有機(jī)發(fā)光顯示器件(Organic Light-Emitting D1de,簡(jiǎn)稱為OLED)以其輕薄、主動(dòng)發(fā)光、快響應(yīng)速度、廣視角、色彩豐富及高亮度、低功耗、耐高低溫等眾多優(yōu)點(diǎn)而被業(yè)界公認(rèn)為是繼液晶顯示器(LCD)之后的第三代顯示技術(shù)。
[0003]OLED依驅(qū)動(dòng)方式可分為被動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器件(PMOLED，也稱為無(wú)源矩陣0LED)及主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器件(AM0LED，也稱為有源矩陣0LED)。而所謂的主動(dòng)式0LED，即是利用薄膜晶體管(TFT)，搭配電容儲(chǔ)存信號(hào)，來(lái)控制OLED的亮度灰階表現(xiàn)。雖然被動(dòng)式OLED的制作成本及技術(shù)門檻較低，卻受制于驅(qū)動(dòng)方式，分辨率無(wú)法提高，因此應(yīng)用產(chǎn)品尺寸局限于約5英寸以內(nèi)，產(chǎn)品將被限制在低分辨率小尺寸市場(chǎng)。若要得到高精細(xì)及大畫(huà)面則需要以主動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式為主，所謂的主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)是以電容儲(chǔ)存信號(hào)，所以當(dāng)掃描線掃過(guò)后像素仍然能保持原有的亮度；至于被動(dòng)驅(qū)動(dòng)下，只有被掃描線選擇到的像素才會(huì)被點(diǎn)亮。因此在主動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式下，OLED并不需要驅(qū)動(dòng)到非常高的亮度，因此可延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命，也可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的需求。OLED結(jié)合TFT的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)0LED，可符合對(duì)目前顯示器市場(chǎng)上對(duì)于畫(huà)面播放的流暢度、和分辨率的越來(lái)越高的要求，充分展現(xiàn)OLED上述的優(yōu)越的特性。
[0004]在玻璃基板上成長(zhǎng)TFT的技術(shù),可為非晶娃(amorphous silicon ;a_Si)制程與低溫多晶娃(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(jiǎn)的差異。LTPS TFT擁有較高的載子移動(dòng)率，較高載子移動(dòng)率意味著TFT能提供更充分的電流，然而其制程上卻較繁復(fù)；而a-SiTFT則反之，雖然a_Si的載子移動(dòng)率不如LTPS，但由于其制程較簡(jiǎn)單且成熟，因此在成本上具有不錯(cuò)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這樣，由于低溫多晶硅制程能力的限制，導(dǎo)致所制造出來(lái)的薄膜晶體管(TFT)元件其閾值電壓(Vth)及電子遷移率(MobiIity)會(huì)產(chǎn)生變異，因此每個(gè)TFT元件的特性會(huì)有所不同。當(dāng)系統(tǒng)使用常見(jiàn)的2T1C (2個(gè)TFT晶體管與I個(gè)電容)的驅(qū)動(dòng)電路，并使用模擬電壓調(diào)變方式以表現(xiàn)灰階時(shí)，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(shù)據(jù)電壓信號(hào)，仍可能產(chǎn)生不同大小的輸出電流，造成OLED發(fā)出不同大小的亮度。因此影像灰階的表現(xiàn)易受TFT元件特性變異的影響，而破壞了有機(jī)發(fā)光二極管面板影像的均勻性。
[0005]為了解決因?yàn)楣に嚥煌斐上袼仉娐穯卧蠺FT的閾值電壓(Vth)不一致的問(wèn)題，提出一種6T1C (6個(gè)TFT晶體管與I個(gè)電容)的像素電路結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2所示，當(dāng)一中貞掃描間隔到來(lái)時(shí)，在tl時(shí)間段，發(fā)光信號(hào)EM暫時(shí)關(guān)掉發(fā)光兀件0LED,第一晶體管Tl的柵極電壓初始化，掃描信號(hào)SO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(shí)間段，第二晶體管T2導(dǎo)通，數(shù)據(jù)信號(hào)電壓VDATA傳輸至第一晶體管Tl的源極，此時(shí)第一晶體管Tl的柵極電壓是VDATA與Vth絕對(duì)值之差，即，VDATA-|Vth| ;在t3時(shí)間段，第二晶體管T2關(guān)斷，發(fā)光信號(hào)EM使得第一晶體管Tl的源極電壓等于電壓VDD，第一晶體管Tl的柵極電壓是VDATA與Vth之差，S卩，保持在VDATA-1 Vth |，第一晶體管Tl的柵極偏壓(源極、柵極電壓差)Vsg 等于 VDD 與 VDATA-|Vth| 之差，S卩，Vsg-1 Vth I = VDD-VDATA0 如此，一旦閾值電壓Vth發(fā)生變化，第一晶體管Tl的漏電流相對(duì)保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)。然而，以上描述之像素電路結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)方式比較復(fù)雜，且沒(méi)有解決電源端的電壓VDD波動(dòng)(IRdrop)的問(wèn)題，因此對(duì)于提高像素PPI及影像的均勻性具有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，對(duì)閾值電壓Vth進(jìn)行補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)簡(jiǎn)化像素電路結(jié)構(gòu)，增加像素的開(kāi)口率，降低驅(qū)動(dòng)方式的復(fù)雜度。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于，對(duì)電源端的電壓VDD進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)一步改善影像的均勻性。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種像素電路結(jié)構(gòu)，包括:第一開(kāi)關(guān)元件、第二開(kāi)關(guān)元件、第三開(kāi)關(guān)元件、第四開(kāi)關(guān)元件、存儲(chǔ)元件和發(fā)光元件；其中，所述第一開(kāi)關(guān)元件的第一電極連接所述第二開(kāi)關(guān)元件的第二電極和第四開(kāi)關(guān)元件的第二電極；所述第二開(kāi)關(guān)元件的柵極連接發(fā)光信號(hào)；所述第三開(kāi)關(guān)元件的柵極連接第一掃描信號(hào)，第二電極連接數(shù)據(jù)信號(hào)；所述第四開(kāi)關(guān)元件的柵極連接第二掃描信號(hào)；所述存儲(chǔ)元件的一端連接所述第四開(kāi)關(guān)元件的第一電極、第三開(kāi)關(guān)元件的第一電極和第一開(kāi)關(guān)元件的柵極，另一端連接所述第一開(kāi)關(guān)元件的第二電極和第一電源端；所述發(fā)光元件的正極連接所述第二開(kāi)關(guān)元件的第一電極，負(fù)極連接第二電源端。
[0009]本發(fā)明還提供一種像素電路結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方法，包括:
[0010]第一掃描信號(hào)為低電平，第二掃描信號(hào)和發(fā)光信號(hào)為高電平，使第三晶體管導(dǎo)通，第二晶體管和第四晶體管關(guān)斷，數(shù)據(jù)信號(hào)輸入至第一晶體管的柵級(jí)；
[0011]發(fā)光信號(hào)為低電平，第一掃描信號(hào)和第二掃描信號(hào)為高電平，使所述第三晶體管和第四晶體管關(guān)斷，存儲(chǔ)電容保持?jǐn)?shù)據(jù)，所述第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，OLED發(fā)光；
[0012]第二掃描信號(hào)為低電平，第一掃描信號(hào)和發(fā)光信號(hào)為高電平，使所述第一晶體管導(dǎo)通，所述第二晶體管和第三晶體管關(guān)斷，并使所述第一晶體管的柵級(jí)電壓變?yōu)榈仉娢?，然后所述存?chǔ)電容充電，直至所述第一晶體管截止，此時(shí)檢測(cè)所述第一晶體管的柵級(jí)電壓，得到其閾值電壓并存儲(chǔ)，以在下一幀根據(jù)所述閾值電壓調(diào)整數(shù)據(jù)信號(hào)使OLED發(fā)光。
[0013]本發(fā)明更提供一種有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器件，包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元以及所述的像素電路結(jié)構(gòu)，所述像素電路使發(fā)光元件發(fā)光并反饋信號(hào)給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元作數(shù)據(jù)調(diào)整。
[0014]所述有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器件進(jìn)一步包括:存儲(chǔ)器、LUT、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)調(diào)制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和開(kāi)關(guān)；其中，所述數(shù)據(jù)調(diào)制器連接外部輸入數(shù)據(jù)，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接所述數(shù)據(jù)調(diào)制器和第三開(kāi)關(guān)元件的第二電極，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接所述存儲(chǔ)器、LUT、開(kāi)關(guān)的一端、第四開(kāi)關(guān)元件的第二電極和第二開(kāi)關(guān)元件的第二電極，所述開(kāi)關(guān)的另一端接地，所述存儲(chǔ)器連接所述LUT和數(shù)據(jù)調(diào)制器。
[0015]本發(fā)明又提供有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器件的驅(qū)動(dòng)方法，在第一幀中，包括:
[0016]第一掃描信號(hào)為低電平，第二掃描信號(hào)和發(fā)光信號(hào)為高電平，使第三晶體管導(dǎo)通，第二晶體管和第四晶體管關(guān)斷，數(shù)據(jù)信號(hào)輸入至第一晶體管的柵級(jí)；
[0017]發(fā)光信號(hào)為低電平，第一掃描信號(hào)和第二掃描信號(hào)為高電平，使所述第三晶體管和第四晶體管關(guān)斷，存儲(chǔ)電容保持?jǐn)?shù)據(jù)，所述第一晶體管和第二晶體管導(dǎo)通，OLED發(fā)光；
[0018]第二掃描信號(hào)為低電平，第一掃描信號(hào)和發(fā)光信號(hào)為高電平，使所述第一晶體管導(dǎo)通，所述第二晶體管和第三晶體管關(guān)斷，并使所述第一晶體管的柵級(jí)電壓變?yōu)榈仉娢唬缓笫顾龃鎯?chǔ)電容充電，直至所述第一晶體管截止，此時(shí)檢測(cè)所述第一晶體管的柵級(jí)電壓，得到其閾值電壓并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，以在下一幀根據(jù)所述閾值電壓調(diào)整數(shù)據(jù)信號(hào)使OLED發(fā)光。
[0019]進(jìn)一步的，在所述有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器件的驅(qū)動(dòng)方法中，第二幀包括:
[0020]第一掃描信號(hào)為低電平，第二掃描信號(hào)和發(fā)光信號(hào)為高電平，使所述第三晶體管導(dǎo)通，所述第二晶體管和第四晶體管關(guān)斷，外部輸入數(shù)據(jù)加上閾值電壓形成數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入至所述第一晶體管的柵極；
[0021]發(fā)光信號(hào)為低電平，第一掃描信號(hào)和第二掃描信號(hào)為高電平，使所