高精度電壓編程像素電路及oled顯示器的製造方法
2023-04-24 05:11:06
高精度電壓編程像素電路及oled顯示器的製造方法
【專利摘要】一種高精度電壓驅動像素電路，包括第一TFT開關管、第二TFT開關管、TFT驅動管、電容器和OLED，所述TFT驅動管的柵極與所述電容器的一端以及第一、二TFT開關的源極或漏極相連，所述TFT驅動管的源極接驅動管源極電源，所述TFT驅動管的漏極與所述第一TFT開關的源極或漏極以及所述OLED的陰極相連，所述第二TFT開關的源極或漏極連接到信號線，柵極連接到第二掃描線，所述第一TFT開關管的柵極連接到第一掃描線，所述OLED的陽極連接到電壓源，所述電容器的另一端連接地。一種OLED顯示器，具有所述像素電路。該像素電路可以有效補償驅動TFT的閾值電壓偏移，並具有編程時間短，誤差率低的特點。
【專利說明】高精度電壓編程像素電路及OLED顯示器
【技術領域】
[0001]本發明涉及有源驅動有機發光顯示技術，特別是涉及一種高精度電壓編程像素電路及具有這種電路的OLED顯示器。
【背景技術】
[0002]與液晶顯示(IXD)相比，有機發光(AMOLED)顯示器在近些年正受到廣泛的關注。圖1顯示了一個簡單AMOLED的2-TFT像素電路。從圖1中可以看出，數據線提供了驅動薄膜電晶體(TFT)所需要的信號電壓，掃描線決定TFT的開關狀態，存儲在Cs上的電壓被Tl轉化為通過OLED的電流。因為Tl管閾值電壓存在漂移，這個簡單的電路不能被用做像素電路來驅動0LED，因為OLED的電流和亮度在某一特定的電壓範圍內隨著時間的延長而衰減。由於在柵源電壓作用下，不能準確預測TFT的閾值電壓的漂移過程，有必要對Tl管的閾值電壓漂移進行補償，以穩定OLED亮度。
[0003]在多種閾值電壓補償方案中，基於電壓編程的像素電路由於穩定時間快而吸引了眾多人的注意。在這種電壓編程電路中，存儲電容器Cs被預先充入一定的電壓Vc，在補償期間，電壓通過一個二極體連接的驅動管Tl放電，直到電壓達到閾值電壓值，然後Cs停止充電，如圖2所示。此時，Tl關閉，Cs停止放電。然後，數據電壓加到Cs上，形成Tl的柵極電壓Vdata+Vth。如果Tl在飽和範圍，通過Tl的電流不受Vth的影響。
[0004]然而，這種方案有兩個缺陷:其一，電路的時間常數由驅動管Tl的跨導gm決定。當電容電壓下降時，gm也隨著下降，這樣電流非常低，達到理想的閾值電壓Vth時間很長。其二，即便Vc達到Vth值，由於閾值電流的影響，Vc會繼續下降，這樣就不可能準確地測量閾值電壓。。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種編程更快、精度更高、且結構簡單的電壓編程像素電路，來解決驅動管閾值電壓漂移的問題。
[0006]另一目的是提供具有該電壓編程像素電路的OLED顯示器。
[0007]為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
[0008]一種高精度電壓驅動像素電路，包括第一 TFT開關管、第二 TFT開關管、TFT驅動管、電容器和0LED，所述TFT驅動管的柵極與所述電容器的一端以及第一、二 TFT開關的源極或漏極相連，所述TFT驅動管的源極接驅動管源極電源，所述TFT驅動管的漏極與所述第一 TFT開關的源極或漏極以及所述OLED的陰極相連，所述第二 TFT開關的源極或漏極連接到信號線，柵極連接到第二掃描線，所述第一 TFT開關管的柵極連接到第一掃描線，所述OLED的陽極連接到電壓源，所述電容器的另一端連接地。
[0009]進一步地:
[0010]所述第一 TFT開關管、第二 TFT開關管、TFT驅動管為N型TFT。
[0011]所述第一 TFT開關管、第二 TFT開關管為P型TFT，所述TFT驅動管為N型TFT。[0012]所述第一 TFT開關管與所述第一掃描線之間接有反向器，所述第二 TFT開關管與所述第二掃描線之間接有反向器。
[0013]所述第一 TFT開關管、第二 TFT開關管、TFT驅動管採用MOS場效應管、非晶矽薄膜電晶體、多晶矽薄膜電晶體、金屬氧化物薄膜電晶體或有機薄膜電晶體中的任意一種。
[0014]一種OLED顯示器，具有如上所述的高精度電壓驅動像素電路。
[0015]所述OLED 為 AMOLED。
[0016]本發明的電壓編程像素電路可以有效補償驅動TFT的閾值電壓偏移，與現有技術相比，尤其是可以實現更快速、更高精度的閾值電壓漂移補償，具有編程時間短、誤差率低的優點，而且其結構也較為簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術中有源驅動有機發光顯示器的2-TFT像素電路圖；
[0018]圖2是現有技術中有源驅動有機發光顯示器的閾值電壓補償電路原理圖；
[0019]圖3是本發明一種實施例的電壓編程像素電路圖；
[0020]圖4是本發明實施例的閾值電壓補償電路原理圖；
[0021]圖5是本發明電壓編程像素電路圖實施例的驅動時序圖；
[0022]圖6是本發明另一種實施例的電壓編程像素電路圖；
[0023]圖7是本發明實施例中電流誤差率與驅動管Tl閾值電壓漂移量的關係圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖對本發明的實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的範圍及其應用。
[0025]參閱圖3，在一種實施例裡，高精度電壓驅動像素電路包括:3個N型TFT管——TFT驅動管Tl、第一開關管S1、第二開關管S2，以及一個電容器Cs和一個OLED。TFT驅動管Tl的柵極與電容器Cs的一端以及第一開關管SI和第二開關管S2的源極或漏極相連，TFT驅動管Tl的源極接源極電源VSS，TFT驅動管Tl的漏極與第一開關管SI的源極或漏極、OLED的陰極相連，第二開關管S2管的源極或漏極連接到信號線Vdata，第二開關管S2管的柵極連接到第二掃描線scan2 ;第一開關管SI的柵極連接到第一掃描線scanl，OLED的陽極連接到電壓源VDD ;電容器Cs的另一端連接地。
[0026]本實施例的驅動管部分的等效電路如圖4所示，其中電容器C1連接到TFT驅動管Tl的漏極上。電路工作原理如下:如果將電容器C1事先加上一定的電壓，如V。，再施加一電壓Vg到TFT驅動管Tl的柵極，電容器C1會通過TFT驅動管Tl放電並持續一段時間tl。假設TFT驅動管Tl的閾值電壓漂移到一個正值，如果柵極電壓保持不變，TFT驅動管Tl在放電時期經歷了一次更小的柵極源電壓變化。因此，當TFT驅動管Tl閾值電壓漂移時，最終的電容器C1電壓增加了。利用這一點，通過調節電容器C1的放電時間tl，可以實現快速、高精度的閾值電壓漂移補償。
[0027]圖5是圖3所示電路的驅動時序圖。下面結合圖3和圖5對該驅動方法進行具體說明。
[0028]在第一階段，即起始期，第一掃描線scanl，第二掃描線scan2，電壓源VDD分別為高、高、低。源極電源Vss也是高，TFT驅動管Tl關閉。因為OLED的陰極電壓比陽極的要高，OLED反偏，充當電容器C_D。Vdata設定到恆壓值，Vd和電容器Cs被預先加壓到該電壓值。
[0029]第二階段，VDD拉高，scanl變低，第一開關管SI截止，Vdata沒有變化，Vss降低。結果，Coled通過TFT驅動管Tl開始放電。一段時間tcomp後，Vss又開始升高，Coled停止放電。Qmd的陰極端的最終電壓可以寫為:
【權利要求】
1.一種高精度電壓驅動像素電路，其特徵在於，包括第一TFT開關管、第二TFT開關管、TFT驅動管、電容器和OLED，所述TFT驅動管的柵極與所述電容器的一端以及第一、二 TFT開關的源極或漏極相連，所述TFT驅動管的源極接驅動管源極電源，所述TFT驅動管的漏極與所述第一 TFT開關的源極或漏極以及所述OLED的陰極相連，所述第二 TFT開關的源極或漏極連接到信號線，柵極連接到第二掃描線，所述第一 TFT開關管的柵極連接到第一掃描線，所述OLED的陽極連接到電壓源，所述電容器的另一端連接地。
2.如權利要求1所述的高精度電壓驅動像素電路，其特徵在於，所述第一TFT開關管、第二 TFT開關管、TFT驅動管為N型TFT。
3.如權利要求1所述的高精度電壓驅動像素電路，其特徵在於，所述第一TFT開關管、第二 TFT開關管為P型TFT，所述TFT驅動管為N型TFT。
4.如權利要求3所述的高精度電壓驅動像素電路，其特徵在於，所述第一TFT開關管與所述第一掃描線之間接有反向器，所述第二 TFT開關管與所述第二掃描線之間接有反向器。
5.如權利要求1至4任一項所述的高精度電壓驅動像素電路，其特徵在於，所述第一TFT開關管、第二 TFT開關管、TFT驅動管採用MOS場效應管、非晶矽薄膜電晶體、多晶矽薄膜電晶體、金屬氧化物薄膜電晶體或有機薄膜電晶體中的任意一種。
6.一種OLED顯示器，其特徵在於，具有如權利要求1至5任一項所述的高精度電壓驅動像素電路。
7.如權利要求6所述的OLED顯示器，其特徵在於，所述OLED為AM0LED。
【文檔編號】H01L27/32GK103545343SQ201310518296
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】劉萍 申請人:深圳丹邦投資集團有限公司