专利名称:Amoled像素单元及其驱动方法、显示装置的制作方法
技术领域:
本发明属于显示领域,具体涉及一种AMOLED像素单元及其驱动方法、显示装置。
背景技术:
有机发光显示二极管(OLED)作为一种电流型发光器件已越来越多地被应用于高性能显示中。传统的无源矩阵有机发光显示(Passive Matrix 0LED)随着显示尺寸的增大,需要更短的单个像素的驱动时间,因而需要增大瞬态电流,增加功耗。同时大电流的应用会造成ITO线上压降过大,并使OLED工作电压过高,进而降低其效率。而有源矩阵有机发光显示(Active Matrix 0LED)通过开关管逐行扫描输入OLED电流,可以很好地解决这些问题。在AMOLED背板设计中,主要需要解决的问题是像素和像素之间的亮度非均匀性。首先,AMOLED采用薄膜晶体管(TFT)构建像素电路为OLED器件提供相应的电流,其中多采用低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)或氧化物薄膜晶体管(Oxide TFT)。与一般的非晶硅薄膜晶体管(amorphous-Si TFT)相比,LTPS TFT和Oxide TFT具有更高的迁移率和更稳定的特性,更适合应用于AMOLED显示中。但是由于晶化工艺的局限性,在大面积玻璃基板上制作的LTPS TFT,常常在诸如阈值电压、迁移率等电学参数上具有非均匀性,这种非均匀性会转化为OLED显示器件的电流差异和亮度差异,并被人眼所感知,即mura (不良)现象。Oxide TFT虽然工艺的均匀性较好,但是与a-Si TFT类似,在长时间加压和高温下,其阈值电压会出现漂移,由于显示画面不同,面板各部分TFT的阈值漂移量不同,会造成显示亮度差异,由于这种差异与之前显示的图像有关,因此常呈现为残影现象。第二,在大尺寸显示应用中,由于背板电源线存在一定电阻,且所有像素的驱动电流都由电源ARVDD提供,因此在背板中靠近电源ARVDD供电位置区域的电源电压相比较离供电位置较远区域的电源电压要高,这种现象被称为IR Drop0由于电源ARVDD的电压与电流相关,IR Drop也会造成不同区域的电流差异,进而在显示时产生mura。采用P-TypeTFT构建像素单元的LTPS工艺对这一问题尤其敏感,因为其存储电容连接在电源电ARVDD与TFT的栅极之间,电源ARVDD的电压改变,会直接影响驱动TFT的栅源电压Vgs。第三,OLED器件在蒸镀时由于膜厚不均也会造成电学性能的非均匀性。对于采用N-Type TFT构建像素单元的a_Si或OxideTFT工艺,其存储电容连接在驱动TFT栅极与OLED阳极之间,在数据电压传输到栅极时,如果各像素OLED阳极电压不同,则实际加载在TFT上的栅源电压Vgs不同,从而驱动电流不同造成显示亮度差异。现有技术中提供了一种AMOLED电压式像素单元驱动电路。这种电压式驱动方法与传统AMLCD驱动方法类似,由驱动单元提供一个表示灰阶的电压信号,该电压信号会在像素电路内部被转化为驱动管的电流信号,从而驱动OLED实现亮度灰阶,这种方法具有驱动速度快,实现简单的优点,适合驱动大尺寸面板,被业界广泛采用,但是需要设计额外的TFT和电容器件来补偿TFT非均匀性、IR Drop和OLED非均匀性。如
图1所示为最传统的采用2个TFT,I个电容组成的电压驱动型像素单元电路结构(2T1C)。其中开关管TK将数据线上的电压传输到驱动管TQ的栅极,驱动管将这个数据电压转化为相应的电流供给OLED器件,在正常工作时,驱动管TQ应处于饱和区,在一行的扫描时间内提供恒定电流。其电流可表示为:
权利要求
1.一种AMOLED像素单元,包括:补偿单元、发光控制单元、驱动晶体管、存储电容以及有机发光二极管,特征在于, 所述补偿单元用于在扫描线信号控制下导通,将数据线信号传输给驱动晶体管的栅极以及源极,同时将参考电源信号传输给存储电容的第一端; 所述发光控制单元用于在发光控制线信号控制下导通,将第一电源信号传输给驱动晶体管的源极,同时将存储电容的第一端与驱动晶体管的栅极导通,驱动有机发光二极管发光; 所述有机发光二极管的阳极接存储电容的第二端,阴极接第二电源信号。
2.根据权利要求1所述的AMOLED像素单元,其特征在于, 所述补偿单元包括:第一开关晶体管、第三开关晶体管、第五开关晶体管;其中, 所述第一开关晶体管栅极接扫描线信号,源极接数据线信号,漏极接第三开关晶体管的源极,同时接驱动晶体管的源极; 所述第三开关晶体管,栅极接扫描线信号,漏极接驱动晶体管的栅极,同时接发光控制单元; 所述第五开关晶体管栅极接扫描线信号,源极接参考电源,漏极连接存储电容的第一端和发光控制单元。
3.根据权利要求2所述的AMOLED像素单元,其特征在于, 所述发光控制单元包括:第二开关晶体管、第四开关晶体管;其中, 所述第二开关晶体管源极接第一电源信号,栅极接发光控制线信号,漏极接驱动晶体管的源极; 所述第四开关晶体管的源极接第三开关晶体管的漏极和驱动晶体管的栅极,栅极接发光控制线信号,漏极接存储电容的第一端,同时接第五开关晶体管的漏极。
4.根据权利要求3所述的AMOLED像素单元,其特征在于,所述第一电源信号为发光工作电压ELVDD,第二电源信号为发光接地电压ELVSS,所述ELVSS的电压高于OLED最高灰阶的驱动电压。
5.根据权利要求3所述的AMOLED像素单元,其特征在于,所述的第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管以及驱动晶体管分别独立选自多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管、有机薄膜晶体管中任意一种。
6.根据权利要求3所述的AMOLED像素单元,其特征在于,所述的第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管以及驱动晶体管为N型薄膜晶体管。
7.一种权利要求1至6中所述的任意一种AMOLED像素单元的驱动方法,其特征在于,包括如下步骤: 补偿阶段:选通扫描线信号,补偿单元导通,将数据线信号传输给驱动晶体管的栅极以及源极,同时将参考电源信号传输给存储电容的第一端; 发光阶段:选通发光控制线信号,扫描线信号截止,发光控制单元导通,将第一电源信号传输给驱动晶体管的源极,同时将存储电容的第一端与驱动晶体管的栅极导通,驱动有机发光二极管发光。
8.根据权利要求7所述的AMOLED像素单元的驱动方法,具体包括,在第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管以及驱动晶体管为N型薄膜晶体管时, 补偿阶段:扫描线信号通高电平,第一开关晶体管、第三开关晶体管以及第五开关晶体管导通,所述数据线信号给驱动晶体管充电,参考电源将存储电容第一端电压置为低压电源电压; 发光阶段:发光控制线信号通高电平,所述第二开关晶体管和第四开关晶体管导通,所述扫描线为低电平,所述存储电容电荷保持不变,驱动晶体管驱动有机发光二极管发光。
9.一种显示装置,其特征 在于,包括权利要求1至6中任意一种所述的AMOLED像素单J Li o
全文摘要
本发明提供一种AMOLED像素单元及其驱动方法、显示装置。包括补偿单元、发光控制单元、驱动晶体管、存储电容以及有机发光二极管,所述补偿单元用于在扫描线信号下导通,将数据线信号传输给驱动晶体管的栅极以及源极,同时将参考电源信号传输给存储电容的第一端;所述发光控制单元用于在发光控制线信号下导通,将第一电源信号传输给驱动晶体管的源极,同时将存储电容的第一端与驱动晶体管的栅极导通,驱动有机发光二极管发光;所述有机发光二极管的阳极接存储电容的第二端,阴极接第二电源信号。该电路可以有效地补偿增强型晶体管的阈值电压漂移、非均匀性以及有机发光二极管电压非均匀性。
文档编号G09G3/32GK103218970SQ20131009730
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者盖翠丽, 宋丹娜, 吴仲远 申请人:京东方科技集团股份有限公司