專利名稱:一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光顯示器,更具體而言,涉及用于補(bǔ)償有機(jī)電致發(fā)光二極 體顯示器亮度衰減的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
有機(jī)電致發(fā)光顯示器已廣泛應(yīng)用于各種顯示設(shè)備上,特別是具有非晶硅(a-Si)、 多晶硅(P-Si)、低溫多晶硅(LTPS)、有機(jī)或其它驅(qū)動(dòng)背板的主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)有源發(fā)光二極體 (AMOLED)顯示器具有廣泛的吸引力,原因在于其輕薄、主動(dòng)發(fā)光、寬視角、高解析度、高色彩 飽和度、快的響應(yīng)速度、低制造成本、使用溫度范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
AMOLED顯示器由眾多像素以矩陣形式排列,每一像素均由有機(jī)發(fā)光二極體、存儲(chǔ) 電容、電晶體構(gòu)成。因AMOLED是電流驅(qū)動(dòng)元件,所以提供AMOLED像素單元電路精確且穩(wěn)定 的驅(qū)動(dòng)電流是必須的,而隨著使用時(shí)間的增加,OLED的兩端的跨壓會(huì)隨之增加,即是說流過 OLED的電流會(huì)減小。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高精確 度、高穩(wěn)定性的電流。
為到達(dá)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括掃描驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊、電源以及若干個(gè)像素單元電路,所 述像素單元電路包括發(fā)光器件、具有第一端和第二端的存儲(chǔ)電容、具有柵極端、第一端和第 二端的第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體以及第五電晶體;
第一電晶體的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊相連,第一電晶體的第一端與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊 相連,第一電晶體的第二端與存儲(chǔ)電容的第一端以及第二電晶體的第一端相連;
第二電晶體的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊相連,第二電晶體的第一端與存儲(chǔ)電容的第 一端相連,第二電晶體的第二端與第四電晶體的第一端相連;
第三電晶體的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊相連,第三電晶體的第一端與存儲(chǔ)電容的第 二端以及第四電晶體的柵極端相連,第三電晶體的第二端與第四電晶體的第二端以及第五 電晶體的第一端相連;
第四電晶體的柵極端與存儲(chǔ)電容的第二端相連,第四電晶體的第二端與第五電晶 體的第一端相連;
第五電晶體的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊相連,第五電晶體的第二端與電源的低電位 端相連;
發(fā)光器件的一端與第二電晶體的第二端以及第四電晶體的第一端相連,另一端與 電源的高電位端相連。
所述掃描驅(qū)動(dòng)模塊引出有第一選擇線、第二選擇線以及第三選擇線,第一電晶體 的柵極端以及第三電晶體的柵極端與第一選擇線相連,第五電晶體的柵極端與第二選擇線相連,第二電晶體的柵極端與第三選擇線相連。所述掃描驅(qū)動(dòng)模塊通過第一選擇線、第二選擇線以及第三選擇線驅(qū)動(dòng)像素單元電路依次形成程式化周期以及驅(qū)動(dòng)周期,程式化周期依次包括預(yù)充電周期、補(bǔ)償周期以及間隔周期。所述存儲(chǔ)電容在預(yù)充電周期期間充電,在補(bǔ)償周期放電,在間隔周期維持補(bǔ)償周期預(yù)留值,驅(qū)動(dòng)周期期間存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)值施加于第四電晶體的第一端與第四電晶體的柵極間。所述補(bǔ)償周期期間,存儲(chǔ)電容的存儲(chǔ)值取決于第四電晶體的閾值電壓、發(fā)光器件的跨壓以及灰階電壓。
所述顯示器為有機(jī)電致發(fā)光顯示器或主動(dòng)矩陣發(fā)光顯示器。所述發(fā)光器件為有機(jī)發(fā)光二極體。所述第一至第五電晶體中至少一個(gè)采用非晶、納米晶、微晶、多晶、有機(jī)材料、N型材料、P型材料或CMOS硅。本發(fā)明所述用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)對(duì)像素單元電路進(jìn)行程式化并驅(qū)動(dòng)該電路時(shí),電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光器件亮度衰減的補(bǔ)償,能夠產(chǎn)生高精確度、高穩(wěn)定性的電流。
圖1示出了本發(fā)明所述像素單元電路的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2示出了根據(jù)圖1中像素單元電路所提供的時(shí)序圖;圖3示出了由圖1像素單元電路所構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu);圖中掃描驅(qū)動(dòng)模塊SD,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊DD,像素單元電路100,存儲(chǔ)電容112,發(fā)光器件114,第一電晶體102,第二電晶體104,第三電晶體106,第四電晶體108,第五電晶體110,第一選擇線S1、第二選擇線S2,第三選擇線S3,程式化周期120,驅(qū)動(dòng)周期122,預(yù)充電周期XII,補(bǔ)償周期X12,間隔周期X13。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例是通過利用有機(jī)發(fā)光二極體和多個(gè)電晶體的發(fā)光器件的像素電路來描述。然而像素電路可包含不同類別的OLED器件,像素電路中的電晶體可以是η型、P型或其組合,像素電路中的電晶體可利用非晶硅(a-Si )、多晶硅(P-Si )、低溫多晶硅(LTPS)、NM0S/PM0S技術(shù)或CMOS技術(shù)來制作。具有像素單元電路的顯示器可以是單色、多色或全色顯示器,且可以包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件。顯示器可用于DVD、PDA、計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、電視中。在如下的描述中,“像素電路”和“像素”可互換使用。在如下的描述中,“連接”和“耦合”可互換使用。在如下的描述中,“控制線”和“選擇線” “地址線”可互換使用。圖1示出了具有5電晶體(5T)的像素單元電路100。圖1中的像素單元電路100包含電晶體、一存儲(chǔ)電容112與一 OLED發(fā)光器件114。像素單元電路100連接到三選擇線S1、S2、S3,一數(shù)據(jù)線Vdata,一電壓線VDD及一接地線VSS。電晶體為P型TFT,然而,電晶體亦可為N型TFT。電晶體可利用非晶硅(a_Si)、多晶硅(P-Si)、低溫多晶硅(LTPS)、NMOS/PMOS技術(shù)或CMOS技術(shù)來制作,多個(gè)像素單元電路以矩陣形式排列則形成AMOLED顯示器。
第四電晶體108為一驅(qū)動(dòng)電晶體。第四電晶體108的源極與漏極分別連接到OLED 發(fā)光器件114的陰極與第五電晶體110的源極。第四電晶體108的柵極透過存儲(chǔ)電容112、 第一電晶體102連接至數(shù)據(jù)線Vdata,并且與第三電晶體106的源極相連。
第三電晶體106的漏極連接至第五電晶體110的源極、第四電晶體108的漏極,第三電晶體106的源極與第四電晶體108的柵極相連,第三電晶體106的柵極與第一選擇線 SI相連。
第二電晶體104的漏極連接至OLED發(fā)光器件114的陰極,第二電晶體104的源極連接至第一電晶體102的漏極,第二電晶體104的柵極與第三選擇線S3相連。
第一電晶體102為一開關(guān)電晶體,第一電晶體102的源極與數(shù)據(jù)線Vdata的一端相連,數(shù)據(jù)線Vdata的另一端與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊DD相連,第一電晶體102的漏極與第二電晶體104的源極相連,第一電晶體102的柵極與第一選擇線SI相連。
第五電晶體110為一發(fā)光控制電晶體,第五電晶體110的源極與第四電晶體108 的漏極相連,第五電晶體110的漏極與接地線VSS的一端相連,接地線VSS的另一端與電源的低電位端相連,第五電晶體110的柵極與第二選擇線S2相連。
第一電晶體102、第二電晶體104與存儲(chǔ)電容112在節(jié)點(diǎn)A處相連。第三電晶體 106、第四電晶體108與存儲(chǔ)電容112在節(jié)點(diǎn)B處相連。
OLED發(fā)光器件114的陽極通過電壓線VDD與電源的高電位端相連。
圖2為一種可運(yùn)用于圖1之實(shí)施方式的波形示意圖,當(dāng)然不排除其它波形示意圖也適用于圖1 。
參照?qǐng)D1、圖2,像素單元電路100的動(dòng)作方式包含兩個(gè)運(yùn)作周期程式化周期120 與驅(qū)動(dòng)周期122。在程式化周期120末端,節(jié)點(diǎn)A充電到VP,其中Vp為一灰階電壓;節(jié)點(diǎn)B 充電到Vdd-Vcmd JVth,Vth為第四電晶體108的閾值電壓,Vdd為電源的高電位端的電壓,Voled o 為OLED發(fā)光器件114陰極端的初始電壓。存儲(chǔ)電容則被充電至Va-Vb=Vp- (Vdd-Voled o+Vth), 其中,VTH〈0。
程式化周期120包含三個(gè)子周期預(yù)充電周期XI1、補(bǔ)償周期X12、間隔周期X13。 在預(yù)充電周期XII,第一選擇線S1、第二選擇線S2為低且第三選擇線S3為高,分別使第一電晶體102、第三電晶體106、第五電晶體110導(dǎo)通,且第二電晶體104關(guān)閉。數(shù)據(jù)線Vdata 的電壓設(shè)為VP,Vp為一灰階電壓。在預(yù)充電周期Xll末端,節(jié)點(diǎn)A被充電到VP,節(jié)點(diǎn)B被充電至VSS,則存儲(chǔ)電容112的大小為Vp-Vss, Vss為電源的低電位端的電壓,Vss可以為0,也可以為負(fù)電壓。
在補(bǔ)償周期X12中,第一選擇線SI持續(xù)低且第二選擇線S2、第三選擇線S3為高, 使得第一電晶體102、第三電晶體106導(dǎo)通,第二電晶體104,第五電晶體110關(guān)閉。結(jié)果, 存儲(chǔ)電容112透過第三電晶體106、第四電晶體108、0LED發(fā)光器件114放電,直至第四電晶體108關(guān)閉,流過OLED發(fā)光器件的電流接近零為止。在補(bǔ)償周期X12末端,經(jīng)存儲(chǔ)電容112 的放電,節(jié)點(diǎn)B電壓為Vb=Vdd-Vmd c^Vth,則存儲(chǔ)電容112的值為Va-Vb=Vp- (Vdd-Voled o+Vth), 其中,Vth為第四電晶體108的閾值電壓,且VTH〈0。
在間隔周期X13中,第一選擇線S1、第二選擇線S2、第三選擇線S3全為高,電晶體全關(guān)閉,此階段的作用是作為驅(qū)動(dòng)階段的間隔,以提高對(duì)比度。在此階段,存儲(chǔ)電容112的值維持在 Vp- (vDD-v0LED0+vTH)o在驅(qū)動(dòng)周期122中,第一選擇線SI為高,第二選擇線S2、第三選擇線S3為低,第一電晶體IO 2、第三電晶體IO 6關(guān)閉,第二電晶體電晶體IO 4、第五電晶體110開啟。結(jié)果,節(jié)點(diǎn)A記錄OLED發(fā)光器件的跨壓信息,即VA=VDD-V_,在驅(qū)動(dòng)周期,V_—^增加為V_,節(jié)點(diǎn)B處于浮接狀態(tài),節(jié)點(diǎn)B的電壓將隨節(jié)點(diǎn)A做等量跳躍,此現(xiàn)象被稱為自升效應(yīng),Δ Va=Vdd-Voled-Vp,則 Vb = (VDD-V0LED 0+VTH) + ( VDD-Vqled-Vp),存儲(chǔ)電容 112 的值為Va-Vb- (VdD-VoleD) ~~ [ (Vdd_Voled—o+Vth) + (Vdd-Voled-Vp)]__VDD+V0LED_0+Vp_VTH
第四電晶體108體進(jìn)入飽和區(qū)時(shí),流過OLED發(fā)光器件114的電流大小為i = β [Vsg+VTH]2- β [_VDD+V0LED_0+Vp_VTH+VTH]=β [Vdd-Voled o-Vp] 2其中,A = -1γ為第四電晶體108的互導(dǎo)系數(shù),Vse表不第四電晶體108源極與柵極間的電壓。根據(jù)以上分析可知,流過OLED發(fā)光器件114的電流,最終與灰階電壓VP、OLED的初始跨壓Vdd-Vcmd ci相關(guān),即隨著使用時(shí)間的增加,流過OLED發(fā)光器件的電流與跨壓變化無關(guān),以此方式來補(bǔ)償OLED發(fā)光器件因使用時(shí)間過長而出現(xiàn)的亮度衰減現(xiàn)象。圖3為由圖1像素單元電路所構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)包括具有多個(gè)圖1所示的像素單元電路100、掃描驅(qū)動(dòng)模塊SD以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊DD,在圖3中,像素以兩行及兩列的方式排列,然而,像素的數(shù)目可以依照系統(tǒng)設(shè)計(jì)而不同,且不局限于4。像素陣列為一主動(dòng)陣列發(fā)光顯不器,且可形成一 AMOLED顯不器。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊(DD)、電源以及若干個(gè)像素單元電路(100),其特征在于所述像素單元電路(100)包括發(fā)光器件(114)、具有第一端和第二端的存儲(chǔ)電容(112)、具有柵極端、第一端和第二端的第一電晶體(102)、第二電晶體(104)、第三電晶體(106)、第四電晶體(108)以及第五電晶體(110); 第一電晶體(102)的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)相連,第一電晶體(102)的第一端與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊(DD)相連,第一電晶體(102)的第二端與存儲(chǔ)電容(112)的第一端以及第二電晶體(104)的第一端相連; 第二電晶體(104)的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)相連,第二電晶體(104)的第一端與存儲(chǔ)電容(112)的第一端相連,第二電晶體(104)的第二端與第四電晶體(108)的第一端相連; 第三電晶體(106)的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)相連,第三電晶體(106)的第一端與存儲(chǔ)電容(112)的第二端以及第四電晶體(108)的柵極端相連,第三電晶體(106)的第二端與第四電晶體(108)的第二端以及第五電晶體(110)的第一端相連; 第四電晶體(108)的柵極端與存儲(chǔ)電容(112)的第二端相連,第四電晶體(108)的第二端與第五電晶體(110)的第一端相連; 第五電晶體(110)的柵極端與掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)相連,第五電晶體(110)的第二端與電源的低電位端相連; 發(fā)光器件(114)的一端與第二電晶體(104)的第二端以及第四電晶體(108)的第一端相連,另一端與電源的高電位端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)引出有第一選擇線(SI)、第二選擇線(S2)以及第三選擇線(S3),第一電晶體(102)的柵極端以及第三電晶體(106)的柵極端與第一選擇線(SI)相連,第五電晶體(110)的柵極端與第二選擇線(S2)相連,第二電晶體(104)的柵極端與第三選擇線(S3)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述掃描驅(qū)動(dòng)模塊(SD)通過第一選擇線(SI)、第二選擇線(S2)以及第三選擇線(S3)驅(qū)動(dòng)像素單元電路(100)依次形成程式化周期(120)以及驅(qū)動(dòng)周期(122),程式化周期(120)依次包括預(yù)充電周期(XII)、補(bǔ)償周期(X12)以及間隔周期(X13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述存儲(chǔ)電容(112)在預(yù)充電周期(Xll)期間充電,在補(bǔ)償周期(X12)放電,在間隔周期(X13)維持補(bǔ)償周期預(yù)留值,驅(qū)動(dòng)周期(122)期間存儲(chǔ)電容(112)的存儲(chǔ)值施加于第四電晶體(108)的第一端與第四電晶體(108)的柵極間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述補(bǔ)償周期(X12)期間,存儲(chǔ)電容(112)的存儲(chǔ)值取決于第四電晶體(108)的閾值電壓、發(fā)光器件(114)的跨壓以及灰階電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述顯示器為有機(jī)電致發(fā)光顯示器或主動(dòng)矩陣發(fā)光顯示器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述發(fā)光器件(I 14)為有機(jī)發(fā)光二極體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述第一至第五電晶體中至少一個(gè)采用非晶、納米晶、微晶、多晶、有機(jī)材料、N型材料、P型材料或 CMOS 硅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于顯示器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),系統(tǒng)包括像素電路,該像素電路具有有機(jī)發(fā)光元件、存儲(chǔ)電容、電晶體和用于控制像素電路的控制線。當(dāng)對(duì)像素電路進(jìn)行程式化并驅(qū)動(dòng)該電路時(shí),電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)發(fā)光二極體亮度衰減的補(bǔ)償,能夠產(chǎn)生高精確度、高穩(wěn)定性的電流。
文檔編號(hào)G09G3/32GK103021332SQ20121051269
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者陳莉 申請(qǐng)人:彩虹(佛山)平板顯示有限公司