本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器。
背景技術(shù):
有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器包括自發(fā)光的有機(jī)發(fā)光二極管OLED,并且具有快速響應(yīng)時(shí)間、高發(fā)光效率、高亮度和寬視角的優(yōu)點(diǎn)。
作為自發(fā)光裝置的有機(jī)發(fā)光二極管OLED具有圖1中所示的結(jié)構(gòu)。有機(jī)發(fā)光二極管OLED包括陽(yáng)極和陰極、以及形成在陽(yáng)極與陰極之間的有機(jī)化合物層。有機(jī)化合物層包括空穴傳輸層HTL、發(fā)光層EML和電子傳輸層ETL。當(dāng)向陽(yáng)極和陰極施加操作電壓時(shí),經(jīng)由空穴傳輸層HTL傳輸?shù)目昭?圖中由“+”表示)和經(jīng)由電子傳輸層ETL傳輸?shù)碾娮?圖中由“-”表示)移動(dòng)至發(fā)光層EML并且形成激子。結(jié)果,發(fā)光層EML產(chǎn)生可見(jiàn)光。
盡管具有高對(duì)比度和色再現(xiàn)率,但在補(bǔ)償電路的操作期間由于來(lái)自有機(jī)發(fā)光二極管的不希望的發(fā)光,有機(jī)發(fā)光顯示器可能具有漏電流,導(dǎo)致有機(jī)發(fā)光二極管的效率降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其阻止電流在發(fā)光時(shí)段以外的時(shí)間流到有機(jī)發(fā)光二極管并且確保驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓補(bǔ)償?shù)木取?/p>
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其通過(guò)減少用于連接電容器和多個(gè)晶體管的接觸孔的數(shù)量,確保像素區(qū)域內(nèi)的設(shè)計(jì)裕度。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其通過(guò)確保充分的采樣時(shí)段能夠提高驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓補(bǔ)償?shù)木?/p>
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其防止移動(dòng)電荷對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層的影響。
本發(fā)明的目的不限于上述的目的,通過(guò)隨后的描述,其他目的對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
在本發(fā)明一典型實(shí)施方式中,一種有機(jī)發(fā)光顯示器包括:顯示面板,所述顯示面板具有多個(gè)像素;柵極驅(qū)動(dòng)電路,所述柵極驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的掃描線(xiàn)和發(fā)光線(xiàn);和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路,所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的數(shù)據(jù)線(xiàn),布置在第n行中的每一個(gè)像素包括:有機(jī)發(fā)光二極管,所述有機(jī)發(fā)光二極管具有連接至節(jié)點(diǎn)C的陽(yáng)極和連接至低電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子的陰極;驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管具有連接至節(jié)點(diǎn)A的柵極電極、連接至節(jié)點(diǎn)D的源極電極、以及連接至節(jié)點(diǎn)B的漏極電極,并且所述驅(qū)動(dòng)晶體管控制施加至所述有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流;第一晶體管,所述第一晶體管連接在數(shù)據(jù)線(xiàn)與所述節(jié)點(diǎn)D之間;第二晶體管,所述第二晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)D與高電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子之間;第三晶體管,所述第三晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)B;第四晶體管,所述第四晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)B和所述節(jié)點(diǎn)C;第五晶體管,所述第五晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)A與初始化電壓輸入端子之間;以及電容器,所述電容器連接在所述節(jié)點(diǎn)A與所述初始化電壓輸入端子之間,其中n為自然數(shù)。
在本發(fā)明另一典型實(shí)施方式中,一種有機(jī)發(fā)光顯示器包括:顯示面板,所述顯示面板具有多個(gè)像素;柵極驅(qū)動(dòng)電路,所述柵極驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的掃描線(xiàn)和發(fā)光線(xiàn);和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路,所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的數(shù)據(jù)線(xiàn),布置在第n行中的每一個(gè)像素包括:有機(jī)發(fā)光二極管,所述有機(jī)發(fā)光二極管具有連接至節(jié)點(diǎn)C的陽(yáng)極和連接至低電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子的陰極;驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管具有連接至節(jié)點(diǎn)A的柵極電極、連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子的源極電極、以及連接至節(jié)點(diǎn)B的漏極電極,并且所述驅(qū)動(dòng)晶體管控制施加至所述有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流;第一晶體管,所述第一晶體管連接在數(shù)據(jù)線(xiàn)與節(jié)點(diǎn)D之間;第二晶體管,所述第二晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)B;第三晶體管,所述第三晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)D與初始化電壓輸入端子之間;第四晶體管,所述第四晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)B和所述節(jié)點(diǎn)C;第五晶體管,所述第五晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)A與所述初始化電壓輸入端子之間;第六晶體管,所述第六晶體管連接在所述初始化電壓輸入端子與所述節(jié)點(diǎn)C之間;以及電容器,所述電容器連接至所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)D,其中n為自然數(shù)。
在本發(fā)明再一典型實(shí)施方式中,一種有機(jī)發(fā)光顯示器包括:布置在一行中的第(n-1)個(gè)像素和第n個(gè)像素,每個(gè)像素包括:晶體管陣列,所述晶體管陣列具有驅(qū)動(dòng)晶體管、采樣晶體管和第一初始化晶體管;和電容器,所述電容器連接在初始化電壓輸入端子與所述采樣晶體管之間,其中用于將第n個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管初始化的第一初始化晶體管的柵極電極連接至第(n-1)像素中的掃描線(xiàn),其中n為自然數(shù)。
在本發(fā)明又一典型實(shí)施方式中,一種有機(jī)發(fā)光顯示器,包括:布置在一行中的第(n-1)個(gè)像素和第n個(gè)像素,其中每個(gè)像素包括有機(jī)發(fā)光二極管、初始化晶體管、采樣晶體管和發(fā)光晶體管,其中位于第n個(gè)像素中的初始化晶體管連接至第(n-1)個(gè)像素的第(n-1)條掃描線(xiàn);其中位于第n個(gè)像素中的采樣晶體管連接至第n條掃描線(xiàn);和其中位于第n個(gè)像素中的發(fā)光晶體管連接至第n條發(fā)光線(xiàn),其中用于驅(qū)動(dòng)所述有機(jī)發(fā)光二極管的一個(gè)幀包括初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段,并且在所述初始化時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),在所述采樣時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),并且在所述發(fā)光時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)掃描信號(hào),其中n為自然數(shù)。
附圖說(shuō)明
給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并且并入本申請(qǐng)構(gòu)成本申請(qǐng)一部分的附圖圖解了本發(fā)明的實(shí)施方式,并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是顯示有機(jī)發(fā)光二極管以及有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光原理的示圖;
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光顯示器的示圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的像素結(jié)構(gòu)的等效電路圖;
圖4是顯示施加至圖3的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖;
圖5A、5B和5C是與圖4的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖;
圖6是顯示在初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段期間像素的節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的示圖;
圖7是顯示圖3的像素結(jié)構(gòu)的變型例的等效電路圖;
圖8是顯示施加至圖7的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖;
圖9A、9B和9C是與圖7的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖;
圖10是顯示在初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段期間像素的節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的示圖;
圖11是顯示圖7的像素結(jié)構(gòu)的變型例的等效電路圖;
圖12是顯示圖3的像素結(jié)構(gòu)的變型例的等效電路圖;
圖13是顯示施加至圖12的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖;
圖14A、14B和14C是與圖12的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖;
圖15是顯示施加至圖12的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖;
圖16到18是顯示在柵極驅(qū)動(dòng)電路中實(shí)現(xiàn)掃描驅(qū)動(dòng)器的移位寄存器和發(fā)光驅(qū)動(dòng)器的反相器的各個(gè)示例的示圖;
圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的用于在像素中形成電容器的區(qū)域的陣列的示圖;
圖20是沿圖19的線(xiàn)I-I’所取的剖面圖;以及
圖21是顯示根據(jù)比較例的用于形成電容器的區(qū)域的陣列的示圖。
具體實(shí)施方式
通過(guò)隨后對(duì)典型實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及附圖可更加容易理解本發(fā)明的各個(gè)方面和特征以及其實(shí)現(xiàn)方法。然而,本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)施,不應(yīng)解釋為限于在此列出的典型實(shí)施方式。而是,提供這些典型實(shí)施方式是為了使本公開(kāi)內(nèi)容全面和完整,并將本發(fā)明的范圍充分地傳遞給所屬領(lǐng)域技術(shù)人員,本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求書(shū)限定。
為了描述本發(fā)明的典型實(shí)施方式而在圖中顯示的形狀、尺寸、比例、角度、數(shù)量等僅僅是示例,并不限于圖中顯示出的那些。相似的參考標(biāo)記在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中表示相似的元件。在描述本發(fā)明時(shí),將省略對(duì)相關(guān)的公知技術(shù)的詳細(xì)描述,以避免不必要地使本發(fā)明模糊不清。當(dāng)使用術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”、“包含”等時(shí),只要不使用術(shù)語(yǔ)“僅”,就可添加其他部件。
即使沒(méi)有明確說(shuō)明,要素可解釋為包含誤差范圍。
當(dāng)使用術(shù)語(yǔ)“在……上”、“在……上方”、“在……下方”、“在……之后”等描述兩個(gè)部件之間的位置關(guān)系時(shí),只要沒(méi)有使用術(shù)語(yǔ)“正好”或“直接”,就可在這兩個(gè)部件之間設(shè)置一個(gè)或多個(gè)部件。
當(dāng)使用術(shù)語(yǔ)“在……之后”、“隨后”、“接下來(lái)”、“在……之前”和等描述兩個(gè)事件之間的時(shí)間關(guān)系時(shí),只要沒(méi)有使用術(shù)語(yǔ)“正好”或“直接”,這兩個(gè)事件就可非接續(xù)地發(fā)生。
將理解到,盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述各種元件,但這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅是用來(lái)彼此區(qū)分一個(gè)元件與另一元件。因而,在不背離本發(fā)明的技術(shù)精神的情況下,下面所述的第一元件可能被稱(chēng)為第二元件。
本發(fā)明各典型實(shí)施方式的特征可彼此部分或整體地組合,且可以以各種方式在技術(shù)上相互作用或一起工作。這些典型實(shí)施方式可彼此獨(dú)立地或組合地實(shí)施。
下文中,將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的典型實(shí)施方式。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中相同的參考數(shù)字基本上指代相同的元件。在下面的描述中,當(dāng)認(rèn)為對(duì)與本發(fā)明相關(guān)的公知功能或構(gòu)造的詳細(xì)描述可能不必要地使本發(fā)明的主題模糊不清時(shí),將省略其詳細(xì)描述。
盡管典型實(shí)施方式描述了組成每個(gè)像素的所有晶體管為P型晶體管,但本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思不限于此,晶體管可以是N型晶體管,或者P型晶體管和N型晶體管的組合。
用于前述有機(jī)發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)可包括驅(qū)動(dòng)晶體管、電容器、以及多個(gè)晶體管。需要初始化步驟、采樣步驟和發(fā)光步驟來(lái)驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管。
可通過(guò)向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極端子和有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端子施加初始化電壓進(jìn)行初始化。驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極端子被初始化為初始化電壓Vini。基于此,不需要的電流可能流到有機(jī)發(fā)光二極管,由此降低有機(jī)發(fā)光二極管的效率。此外,過(guò)多的電流可能瞬間流到初始化電壓(Vini)的輸入端子,由于初始化電壓Vini的瞬間降低,導(dǎo)致顯示質(zhì)量缺陷以及對(duì)電路組件的損壞。
使恒定電流從驅(qū)動(dòng)晶體管流到有機(jī)發(fā)光二極管能夠確保可靠性。然而,驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層的特性隨著時(shí)間而變化。就是說(shuō),驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓變?yōu)樨?fù)電壓或正電壓。因此,為了補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的閾值電壓并且使有機(jī)發(fā)光二極管以目標(biāo)亮度發(fā)射光,需要在像素內(nèi)布置電容器和多個(gè)晶體管。為了補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層的特性變化,在有限的像素區(qū)域中布置更多的晶體管且它們的排列變得復(fù)雜,因而變得難以簡(jiǎn)化像素結(jié)構(gòu)以及在給定像素區(qū)域的像素布局。
此外,為了實(shí)現(xiàn)高分辨率顯示器,需要更多的像素來(lái)用于發(fā)光。由于此原因,1個(gè)水平周期(H)的長(zhǎng)度縮短,因而采樣時(shí)段也縮短??s短的采樣時(shí)段可能降低驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓補(bǔ)償?shù)木取?/p>
因此,本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其阻止電流在發(fā)光時(shí)段以外的時(shí)間流到有機(jī)發(fā)光二極管并且確保驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓補(bǔ)償?shù)木取?/p>
本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其通過(guò)減少用于連接電容器和多個(gè)晶體管的接觸孔的數(shù)量,確保像素區(qū)域內(nèi)的設(shè)計(jì)裕度。
本發(fā)明的又一個(gè)方面是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其通過(guò)確保充分的采樣時(shí)段能夠提高驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓補(bǔ)償?shù)木?/p>
本發(fā)明的再一個(gè)方面是提供一種有機(jī)發(fā)光顯示器,其防止移動(dòng)電荷對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層的影響。
本發(fā)明的方面不限于上述的方面,通過(guò)隨后的描述,其他方面對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
下文中,將參照?qǐng)D2到21詳細(xì)描述本發(fā)明的典型實(shí)施方式。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光顯示器的示圖。
參照?qǐng)D2,根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光顯示器包括具有像素PXL的顯示面板10、用于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線(xiàn)14的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12、用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線(xiàn)15的柵極驅(qū)動(dòng)電路13、以及用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12和柵極驅(qū)動(dòng)電路13的操作時(shí)序的時(shí)序控制器11。
多條數(shù)據(jù)線(xiàn)14和多條柵極線(xiàn)15在顯示面板10上彼此交叉,并且像素PXL呈矩陣狀布置在交叉部分處。布置在同一水平行上的像素PXL組成一個(gè)像素行。布置在一個(gè)像素行上的像素PXL連接至一條柵極線(xiàn)15,這條柵極線(xiàn)15可包括至少一條掃描線(xiàn)和至少一條發(fā)光線(xiàn)。就是說(shuō),每個(gè)像素PXL可連接至一條數(shù)據(jù)線(xiàn)14、至少一條掃描線(xiàn)、以及至少一條發(fā)光線(xiàn)。像素PXL可從電力發(fā)生器(power generator)共同地接收高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD、低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS和初始化電壓Vini。初始化電壓Vini可從比有機(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓足夠低的電壓范圍選取,以在初始化時(shí)段和采樣時(shí)段期間防止有機(jī)發(fā)光二極管OLED的不必要的發(fā)光。就是說(shuō),初始化電壓Vini可設(shè)置為等于或低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS。因此,通過(guò)在初始化時(shí)段期間施加低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS的初始化電壓Vini,能夠抑制來(lái)自有機(jī)發(fā)光二極管OLED的不必要的發(fā)光,實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的壽命提高。
構(gòu)成每個(gè)像素PXL的晶體管可由具有氧化物半導(dǎo)體層的氧化物晶體管實(shí)現(xiàn)。當(dāng)綜合考慮電子遷移率、工藝偏差等時(shí),氧化物晶體管對(duì)于具有大面積的顯示面板10是有利的。氧化物半導(dǎo)體層可由ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)、IGZO(氧化銦鎵鋅)或ITZO(氧化銦錫鋅)形成,但并不限于此。本發(fā)明不限于氧化物晶體管,晶體管的半導(dǎo)體層可由非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、有機(jī)半導(dǎo)體等形成。每個(gè)單獨(dú)的像素PXL包括用于補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的變化的多個(gè)晶體管和電容器。本文公開(kāi)的像素結(jié)構(gòu)能夠補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的變化并確保用于補(bǔ)償閾值電壓的采樣時(shí)段。之后將參照?qǐng)D3到21詳細(xì)描述。
在每個(gè)像素PXL中,每個(gè)晶體管(其源極電極或漏極電極連接至電容器的一個(gè)電極)可包括至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管,從而盡可能地抑制漏電流的影響。至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管被同一控制信號(hào)導(dǎo)通。例如,第三晶體管T3可被設(shè)計(jì)為如圖3中所示包括T3A和T3B的雙柵極晶體管,T3A和T3B被同一控制信號(hào)導(dǎo)通并且串聯(lián)連接。類(lèi)似地,第五晶體管T5可被設(shè)計(jì)為包括T5A和T5B的雙柵極晶體管,T5A和T5B被同一控制信號(hào)導(dǎo)通并且串聯(lián)連接。如下面使用的,術(shù)語(yǔ)“雙柵極晶體管”是指兩個(gè)晶體管串聯(lián)連接并且兩個(gè)晶體管的柵極電極連接在一起的結(jié)構(gòu)。
如圖7中所示,除了第三晶體管T3和第五晶體管T5之外,第六晶體管T6也可被設(shè)計(jì)為包括T6A和T6B的雙柵極晶體管。此外,如圖11中所示,除了第三晶體管T3和第五晶體管T5之外,第二晶體管T2也可被設(shè)計(jì)為包括T2A和T2B的雙柵極晶體管。此外,如圖12中所示,第二晶體管T2可被設(shè)計(jì)為包括T2A和T2B的雙柵極晶體管。
就是說(shuō),連接至電容器的晶體管中的至少一個(gè)可包括兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管,從而防止由漏電流導(dǎo)致的發(fā)光強(qiáng)度的偏差。
再次參照?qǐng)D2,時(shí)序控制器11重新排列從外部源輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB以匹配顯示面板10的分辨率,并且將其提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12。此外,時(shí)序控制器11基于諸如垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)DCLK和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE之類(lèi)的時(shí)序信號(hào),產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12的操作時(shí)序的數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC以及用于控制柵極驅(qū)動(dòng)電路13的操作時(shí)序的柵極控制信號(hào)GDC。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12基于數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC將從時(shí)序控制器11輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓。
柵極驅(qū)動(dòng)電路13基于柵極控制信號(hào)GDC產(chǎn)生掃描信號(hào)和發(fā)光信號(hào)。柵極驅(qū)動(dòng)電路13可包括掃描驅(qū)動(dòng)器和發(fā)光驅(qū)動(dòng)器。為了驅(qū)動(dòng)連接至每個(gè)像素行的至少一條掃描線(xiàn),掃描驅(qū)動(dòng)器可產(chǎn)生掃描信號(hào)并且基于行順序(line-sequential)將掃描信號(hào)提供至掃描線(xiàn)。為了驅(qū)動(dòng)連接至每個(gè)像素行的至少一條發(fā)光線(xiàn),發(fā)光驅(qū)動(dòng)器可產(chǎn)生發(fā)光信號(hào)并且將發(fā)光信號(hào)提供至發(fā)光線(xiàn)。
柵極驅(qū)動(dòng)電路13可根據(jù)GIP(面板內(nèi)柵極驅(qū)動(dòng)器)技術(shù)直接形成在顯示面板10的非顯示區(qū)域中。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的像素結(jié)構(gòu)的等效電路圖。圖4是顯示施加至圖3的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖。
參照?qǐng)D3,布置在第n行(n是自然數(shù))中的每個(gè)像素PXL包括有機(jī)發(fā)光二極管OLED、驅(qū)動(dòng)晶體管DT、第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5和電容器Cstg。
有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)從驅(qū)動(dòng)晶體管DT提供的驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射光。有機(jī)發(fā)光二極管OLED包括位于陽(yáng)極與陰極之間的多層有機(jī)化合物。有機(jī)化合物層可包括空穴轉(zhuǎn)移層、電子轉(zhuǎn)移層和發(fā)光層EML中的至少一個(gè)??昭ㄞD(zhuǎn)移層包括將空穴注入或轉(zhuǎn)移到發(fā)光層中的層,例如空穴注入層HIL、空穴傳輸層HTL、電子阻擋層EBL等。電子轉(zhuǎn)移層包括將電子注入或轉(zhuǎn)移到發(fā)光層中的層,例如電子傳輸層ETL、電子注入層EIL、空穴阻擋層HBL等。有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極連接至節(jié)點(diǎn)C,并且有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極連接至低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS的輸入端子。
驅(qū)動(dòng)晶體管DT基于其源極-柵極電壓Vsg控制施加至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流。驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,其源極電極連接至節(jié)點(diǎn)D,并且其漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)B。
第一晶體管T1連接在數(shù)據(jù)線(xiàn)14與節(jié)點(diǎn)D之間,并且第一晶體管T1響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第一晶體管T1的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第一晶體管T1的源極電極連接至數(shù)據(jù)線(xiàn)14,并且第一晶體管T1的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)D。
第二晶體管T2連接在節(jié)點(diǎn)D與高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD的輸入端子之間,并且第二晶體管T2響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通/截止。第二晶體管T2的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)的第n條發(fā)光線(xiàn),第二晶體管T2的源極電極連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD的輸入端子,并且第二晶體管T2的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)D。
第三晶體管T3連接至節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B,并且第三晶體管T3響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第三晶體管T3的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第三晶體管T3的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,并且第三晶體管T3的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)B。在此,第三晶體管T3可稱(chēng)為采樣晶體管。
第四晶體管T4連接在節(jié)點(diǎn)B與節(jié)點(diǎn)C之間,并且第四晶體管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通/截止。第四晶體管T4的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)的第n條發(fā)光線(xiàn),第四晶體管T4的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)B,并且第四晶體管T4的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)C。在此,第四晶體管T4可稱(chēng)為發(fā)光晶體管。
第五晶體管T5連接在節(jié)點(diǎn)A與初始化電壓Vini的輸入端子之間,并且第五晶體管T5響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通/截止。第五晶體管T5的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),第五晶體管T5的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,并且第五晶體管T5的漏極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。在此,第五晶體管T5可稱(chēng)為第一初始化晶體管。
電容器Cstg連接在節(jié)點(diǎn)A與初始化電壓Vini的輸入端子之間。
將參照?qǐng)D4到6描述圖3的像素的操作(或稱(chēng)為“運(yùn)行”、“運(yùn)作”、“工作”)。圖4是顯示施加至圖3的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖。圖5A、5B和5C是與圖4的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖。圖6是顯示在初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段期間像素的節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的示圖。
如圖4中所示,一幀可被劃分為將節(jié)點(diǎn)A初始化的初始化時(shí)段Pi、在節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓的采樣時(shí)段Ps、以及發(fā)光時(shí)段Pe,在發(fā)光時(shí)段Pe中,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極-柵極電壓根據(jù)采樣的閾值電壓被編程(或調(diào)節(jié)),并且有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)與被編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光。在圖4中,因?yàn)樵诘?n-1)個(gè)水平周期Hn-1期間執(zhí)行初始化操作,所以第n個(gè)水平周期Hn可整個(gè)被用在采樣操作上。這確保了充分的采樣時(shí)段Ps,因而可更加精確地采樣驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。圖中的Data(m-1)、Data(m)和Data(m+1)分別表示第(m-1)、第(m)和第(m+1)個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。
在圖5A中,在初始化時(shí)段Pi期間操作(導(dǎo)通)的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作(截止)的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D4和5A,初始化時(shí)段Pi持續(xù)了第(n-1)個(gè)水平周期Hn-1,第(n-1)個(gè)水平周期Hn-1是被分配用于第(n-1)行中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入。在初始化時(shí)段Pi中,以低電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1),并且以高電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在此,低電平是ON電平LON,高電平是OFF電平LOFF。為便于描述,下文中低電平將稱(chēng)為ON電平,高電平將稱(chēng)為OFF電平。
在初始化時(shí)段Pi中,因?yàn)榈谖寰w管T5響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)A被初始化為初始化電壓Vini。在此,第五晶體管T5可稱(chēng)為第一初始化晶體管。因?yàn)榈谖寰w管T5的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),所以可允許充分的采樣時(shí)段來(lái)采樣驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth,因而提高了閾值電壓Vth的補(bǔ)償?shù)木?。通過(guò)這樣在采樣操作之前將節(jié)點(diǎn)A初始化,能夠提高采樣可靠性,并且能夠避免有機(jī)發(fā)光二極管OLED的不必要的發(fā)光。為此,初始化電壓Vini可從比有機(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓足夠低的電壓范圍選取,初始化電壓Vini可設(shè)置為等于或低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS。此外,節(jié)點(diǎn)D在初始化時(shí)段Pi期間保持前一幀的數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)。
在圖5B中,在采樣時(shí)段Ps期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D4和5B,采樣時(shí)段Ps持續(xù)了第n個(gè)水平周期Hn,第n個(gè)水平周期Hn是被分配用于第n行中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入。在采樣時(shí)段Ps中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在采樣時(shí)段Ps中,因?yàn)榈谝痪w管T1和第三晶體管T3響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通,所以驅(qū)動(dòng)晶體管DT是二極管連接結(jié)構(gòu)(即,柵極電極和漏極電極短路,使得驅(qū)動(dòng)晶體管DT充當(dāng)二極管),并且數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)被施加至節(jié)點(diǎn)D。
在采樣時(shí)段Ps中,電流Ids在驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極與漏極電極之間流動(dòng),此電流Ids導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)A處的電壓從初始化電壓Vini升高至Vdata(n)-Vth,其是通過(guò)從數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)減去驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓而獲得的。初始化電壓Vini等于或低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS。因?yàn)檫B接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極的節(jié)點(diǎn)A處的電壓根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié),所以可在不考慮驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth的情況下,在隨后的發(fā)光時(shí)段Pe中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流。
在圖5C中,在發(fā)光時(shí)段Pe期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D4和5C,發(fā)光時(shí)段Pe對(duì)應(yīng)于一幀的除初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps以外的其余部分。在發(fā)光時(shí)段Pe中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)。
在發(fā)光時(shí)段Pe中,因?yàn)榈诙w管T2響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD連接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極。此外,因?yàn)榈谒木w管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)B和C上的電壓變?yōu)榛旧系扔谟袡C(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓VOLED。
第四晶體管T4連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極并且在初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps期間截止,但在發(fā)光時(shí)段Pe期間不截止,因而防止在除發(fā)光時(shí)段Pe以外的時(shí)間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的漏電流。在此,第四晶體管T4可稱(chēng)為發(fā)光晶體管。
在發(fā)光時(shí)段Pe期間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流Ioled的關(guān)系式由下面的方程1表示。有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射光,由此顯示期望的灰度級(jí)。
[方程1]
Ioled=k/2(Vsg-Vth)2=k/2(Vs-Vg-Vth)2=k/2(VDD-Vdata+Vth-Vth)2=k/2(VDD-Vdata)2
其中k/2表示由驅(qū)動(dòng)晶體管DT的電子遷移率、寄生電容和溝道容量確定的比例常數(shù),VDD表示高電平電壓線(xiàn)的電壓。
驅(qū)動(dòng)電流Ioled的數(shù)學(xué)表達(dá)式是k/2(Vsg-Vth)2。在發(fā)光時(shí)段Pe中被編程的Vsg已根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓分量Vth得到調(diào)節(jié)。因而,根據(jù)如方程1中所示的關(guān)系式,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓分量Vth不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電流Ioled。這將閾值電壓Vth的變化對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Ioled的影響最小化。
圖6顯示了在圖5A到5C中所述的初始化時(shí)段Pi、采樣時(shí)段Ps和發(fā)光時(shí)段Pe期間施加至節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的圖表。在經(jīng)過(guò)采樣時(shí)段Ps之后,節(jié)點(diǎn)A的電壓根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié),并且當(dāng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED在發(fā)光時(shí)段Pe中發(fā)射光時(shí),在不考慮驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth的情況下,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的驅(qū)動(dòng)電流Ioled允許顯示期望的灰度級(jí)。
圖7是顯示圖3的像素結(jié)構(gòu)的變型實(shí)施方式的等效電路圖。圖8是顯示施加至圖7的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖。圖9A、9B和9C是與圖7的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖。圖10是顯示在初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段期間像素的節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的示圖。
除了圖3的像素PXL的元件以外,圖7的像素PXL進(jìn)一步包括第六晶體管T6。在圖7的像素PXL中,第六晶體管T6連接在初始化電壓Vini的輸入端子與節(jié)點(diǎn)C之間。第六晶體管T6的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)掃描線(xiàn),第六晶體管T6的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)C,并且第六晶體管T6的漏極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。通過(guò)添加如圖7所示的第六晶體管T6,能夠固定節(jié)點(diǎn)C處的電壓,由此提高采樣精度。因此,能夠提高電路操作的穩(wěn)定性。在此,第六晶體管T6可稱(chēng)為第二初始化晶體管。
除第六晶體管T6之外的圖7的所有其他元件大致與參照?qǐng)D3所述的那些相同。
將參照?qǐng)D7到圖10描述圖7的像素是如何工作的。圖8是顯示施加至圖7的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖。圖9A、9B和9C是與圖7的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖。圖10是顯示在初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段期間像素的節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的示圖。
如圖8中所示,一幀可被劃分為將節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C初始化的初始化時(shí)段Pi、在節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓的采樣時(shí)段Ps、以及發(fā)光時(shí)段Pe,在發(fā)光時(shí)段Pe中,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極-柵極電壓根據(jù)采樣的閾值電壓被編程(或調(diào)節(jié)),并且有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)與被編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光。在圖8中,因?yàn)樵诘?n-1)個(gè)水平周期Hn-1期間執(zhí)行初始化操作,所以第n個(gè)水平周期Hn可整個(gè)被用在采樣操作上。這確保了充分的采樣時(shí)段Ps,因而可更加精確地采樣驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。
在圖9A中,在初始化時(shí)段Pi期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D8和9A,在初始化時(shí)段Pi中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1),并且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在初始化時(shí)段Pi中,因?yàn)榈谖寰w管T5和第六晶體管T6響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C被初始化為初始化電壓Vini。因?yàn)榈谖寰w管T5和第六晶體管T6的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),所以可允許充分的采樣時(shí)段來(lái)采樣驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth,因而提高了閾值電壓Vth的補(bǔ)償?shù)木?。換句話(huà)說(shuō),通過(guò)在采樣操作之前將節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C初始化,能夠提高采樣可靠性,并且能夠避免有機(jī)發(fā)光二極管OLED的不必要的發(fā)光。
在圖9B中,在采樣時(shí)段Ps期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D8和9B,在采樣時(shí)段Ps中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在采樣時(shí)段Ps中,因?yàn)榈谝痪w管T1和第三晶體管T3響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通,所以驅(qū)動(dòng)晶體管DT是二極管連接結(jié)構(gòu)(即,柵極電極和漏極電極短路,使得驅(qū)動(dòng)晶體管DT充當(dāng)二極管),并且數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)被施加至節(jié)點(diǎn)D。
因此,在采樣時(shí)段Ps中,電流Ids在驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極與漏極電極之間流動(dòng),此電流Ids導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)A處的電壓從初始化電壓Vini升高至Vdata(n)-Vth,其是通過(guò)從數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)減去驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓而獲得的。初始化電壓Vini等于或低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS。因?yàn)檫B接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極的節(jié)點(diǎn)A處的電壓根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓被調(diào)節(jié),所以可在不考慮驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth的情況下,在隨后的發(fā)光時(shí)段Pe中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流。
在圖9C中,在發(fā)光時(shí)段Pe期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D8和9C,在發(fā)光時(shí)段Pe中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)。在發(fā)光時(shí)段Pe中,因?yàn)榈诙w管T2響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD連接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極。此外,因?yàn)榈谒木w管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)B和C上的電壓變?yōu)榛旧系扔谟袡C(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓VOLED。
第四晶體管T4連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極并且在初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps期間截止,但在發(fā)光時(shí)段Pe期間不截止,因而防止在除發(fā)光時(shí)段Pe以外的時(shí)間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的漏電流。在發(fā)光時(shí)段Pe期間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流Ioled的關(guān)系式由下面的方程2表示。有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射光,由此顯示期望的灰度級(jí)。
[方程2]
Ioled=k/2(Vsg-Vth)2=k/2((Vs-Vg)-Vth)2=k/2((VDD-Vdata+Vth)-Vth)2=k/2(VDD-Vdata)2
其中k/2表示由驅(qū)動(dòng)晶體管DT的電子遷移率、寄生電容和溝道容量確定的比例常數(shù)。
驅(qū)動(dòng)電流Ioled的數(shù)學(xué)表達(dá)式是k/2(Vsg-Vth)2。在發(fā)光時(shí)段Pe中被編程的Vsg已驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié)。因而,根據(jù)如方程2中所示的關(guān)系式,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電流Ioled。這將閾值電壓Vth的變化對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Ioled的影響最小化。
圖10顯示了在圖9A到9C中所述的初始化時(shí)段Pi、采樣時(shí)段Ps和發(fā)光時(shí)段Pe期間施加至節(jié)點(diǎn)A、B和C的電壓的圖表。在采樣時(shí)段Ps之后,節(jié)點(diǎn)A的電壓根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié),并且當(dāng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED在發(fā)光時(shí)段Pe中發(fā)射光時(shí),在不考慮驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth的情況下,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的驅(qū)動(dòng)電流Ioled允許顯示期望的灰度級(jí)。
圖11是顯示圖7的像素結(jié)構(gòu)的變型實(shí)施方式的等效電路圖。圖11顯示了圖7中所示的第二晶體管T2、第三晶體管T3和第五晶體管T5之間的連接關(guān)系的變型例。
驅(qū)動(dòng)晶體管DT基于源極-柵極電壓Vsg控制施加至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流的量。驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)D,并且驅(qū)動(dòng)晶體管DT的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)B。
第一晶體管T1連接至數(shù)據(jù)線(xiàn)14和節(jié)點(diǎn)D,并且第一晶體管T1響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第一晶體管T1的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第一晶體管T1的源極電極連接至數(shù)據(jù)線(xiàn)14,并且第一晶體管T1的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)D。
第二晶體管T2連接在節(jié)點(diǎn)D與高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD的輸入端子之間,并且第二晶體管T2響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通/截止。第二晶體管T2的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)的第n條發(fā)光線(xiàn),第二晶體管T2的源極電極連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD的輸入端子,并且第二晶體管T2的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)D。
第三晶體管T3連接至節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B,并且第三晶體管T3響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第三晶體管T3的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第三晶體管T3的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)B,并且第三晶體管T3的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)A。
第四晶體管T4連接至節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C,并且第四晶體管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通/截止。第四晶體管T4的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)的第n條發(fā)光線(xiàn),第四晶體管T4的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)B,并且第四晶體管T4的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)C。
第五晶體管T5連接在節(jié)點(diǎn)A與初始化電壓Vini的輸入端子之間,并且第五晶體管T5響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通/截止。第五晶體管T5的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),第五晶體管T5的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,并且第五晶體管T5的源極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。
第六晶體管T6連接在初始化電壓Vini的輸入端子與節(jié)點(diǎn)C之間,并且第六晶體管T6響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第六晶體管T6的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第六晶體管T6的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)C,并且第六晶體管T6的漏極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。
電容器Cstg連接在節(jié)點(diǎn)A與高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD的輸入端子之間。
圖8的波形圖也可適用于圖11的等效電路圖。如圖8中所示,一幀可被劃分為將節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C初始化的初始化時(shí)段Pi、在節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓的采樣時(shí)段Ps、以及發(fā)光時(shí)段Pe,在發(fā)光時(shí)段Pe中,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極-柵極電壓根據(jù)采樣的閾值電壓被編程(或調(diào)節(jié)),并且有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)與被編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光。驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電壓在第(n-1)個(gè)水平周期Hn-1期間被初始化,并且在第n個(gè)水平周期Hn期間與有機(jī)發(fā)光二極管OLED的初始化一起執(zhí)行采樣操作。就是說(shuō),在第n個(gè)水平周期Hn中包括初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps。
在初始化時(shí)段Pi中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1),并且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在初始化時(shí)段Pi中,因?yàn)榈谖寰w管T5響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)A被初始化為初始化電壓Vini。因此,通過(guò)在采樣操作之前將節(jié)點(diǎn)A初始化,能夠提高驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth的采樣的可靠性。
在采樣時(shí)段Ps中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在采樣時(shí)段Ps中,因?yàn)榈谝痪w管T1、第三晶體管T3和第六晶體管T6響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通,所以驅(qū)動(dòng)晶體管DT是二極管連接結(jié)構(gòu)(即,柵極電極和漏極電極短路,使得驅(qū)動(dòng)晶體管DT充當(dāng)二極管),并且數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)被施加至節(jié)點(diǎn)D。因此,在采樣時(shí)段Ps中,電流Ids在驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極與漏極電極之間流動(dòng),此電流Ids導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)A處的電壓從初始化電壓Vini升高至Vdata(n)-Vth,其是通過(guò)從數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)減去驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓而獲得的。初始化電壓Vini等于或低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS。因?yàn)檫B接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極的節(jié)點(diǎn)A處的電壓根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié),所以可在不考慮驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓的情況下,在隨后的發(fā)光時(shí)段Pe中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流。此外,通過(guò)在采樣操作之前將節(jié)點(diǎn)C初始化,能夠防止有機(jī)發(fā)光二極管OLED的不必要的發(fā)光。
發(fā)光時(shí)段Pe對(duì)應(yīng)于一幀的除了初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps以外的其余部分。在發(fā)光時(shí)段Pe中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)。在發(fā)光時(shí)段Pe中,因?yàn)榈诙w管T2響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD連接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極電極。此外,因?yàn)榈谒木w管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)B和C上的電壓變?yōu)榛旧系扔谟袡C(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓VOLED。
第四晶體管T4連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極并且在初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps期間截止,但在發(fā)光時(shí)段Pe期間不截止,因而防止在除發(fā)光時(shí)段Pe以外的時(shí)間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的漏電流。
在發(fā)光時(shí)段Pe期間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流Ioled的關(guān)系式由參照?qǐng)D9C所述的上述方程2表示。因此,有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射光,由此顯示期望的灰度級(jí)。參照方程2,驅(qū)動(dòng)電流Ioled的數(shù)學(xué)表達(dá)式是k/2(Vsg-Vth)2。在發(fā)光時(shí)段Pe中被編程的源極-柵極電壓Vsg已根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié)。因而,根據(jù)如方程2中所示的關(guān)系式,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電流Ioled。這將閾值電壓Vth的變化對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Ioled的影響最小化。
圖12是顯示圖3的像素結(jié)構(gòu)的變型例的等效電路圖。圖13是顯示施加至圖12的像素的數(shù)據(jù)信號(hào)和柵極信號(hào)的波形圖。圖14A、14B和14C是與圖12的初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段對(duì)應(yīng)的像素的等效電路圖。
參照?qǐng)D12,布置在第n行(n是自然數(shù))中的每個(gè)像素PXL包括有機(jī)發(fā)光二極管OLED、驅(qū)動(dòng)晶體管DT、第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5、第六晶體管T6和電容器Cstg。
有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)從驅(qū)動(dòng)晶體管DT提供的驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射光。有機(jī)發(fā)光二極管OLED包括位于陽(yáng)極與陰極之間的多層有機(jī)化合物。有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極連接至節(jié)點(diǎn)C,并且有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極連接至低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS的輸入端子。
驅(qū)動(dòng)晶體管DT基于其源極-柵極電壓Vsg控制施加至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流。驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,其源極電極連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD的輸入端子,并且其漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)B。
第一晶體管T1連接在數(shù)據(jù)線(xiàn)14與節(jié)點(diǎn)D之間,并且第一晶體管T1響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第一晶體管T1的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第一晶體管T1的源極電極連接至數(shù)據(jù)線(xiàn)14,并且第一晶體管T1的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)D。
第二晶體管T2連接至節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B,并且第二晶體管T2響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通/截止。第二晶體管T2的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的第n條掃描線(xiàn),第二晶體管T2的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)B,并且第二晶體管T2的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)A。
第三晶體管T3連接在節(jié)點(diǎn)D與初始化電壓Vini的輸入端子之間,并且第三晶體管T3響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通/截止。第三晶體管T3的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)的第n條發(fā)光線(xiàn),第三晶體管T3的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)D,并且第三晶體管T3的源極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。
第四晶體管T4連接在節(jié)點(diǎn)B與節(jié)點(diǎn)C之間,并且第四晶體管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通/截止。第四晶體管T4的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)的第n條發(fā)光線(xiàn),第四晶體管T4的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)B,并且第四晶體管T4的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)C。
第五晶體管T5連接在節(jié)點(diǎn)A與初始化電壓Vini的輸入端子之間,并且第五晶體管T5響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通/截止。第五晶體管T5的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),第五晶體管T5的漏極電極連接至節(jié)點(diǎn)A,并且第五晶體管T5的源極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。
第六晶體管T6連接在節(jié)點(diǎn)C與初始化電壓Vini的輸入端子之間,并且第六晶體管T6響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通/截止。第六晶體管T6的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),第六晶體管T6的源極電極連接至節(jié)點(diǎn)C,并且第六晶體管T6的漏極電極連接至初始化電壓Vini的輸入端子。
電容器Cstg連接在節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)D之間。
如上所述,因?yàn)閳D12的像素PXL包括位于節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)D之間的電容器Cstg,所以施加至節(jié)點(diǎn)A的電壓可隨施加至節(jié)點(diǎn)D的電壓而變化。因此,驅(qū)動(dòng)晶體管DT響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)A上的電壓的變化,確定提供給有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流的量。如此,能夠提高電路操作的穩(wěn)定性,并且能夠容易地控制有機(jī)發(fā)光二極管OLED的亮度。
此外,通過(guò)使用圖12的像素PXL,能夠避免初始化時(shí)段期間數(shù)據(jù)電壓Vdata與初始化電壓Vini之間的短路,并且延長(zhǎng)了用于像素補(bǔ)償?shù)牟蓸訒r(shí)段,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償能力提高。
將參照?qǐng)D13到14C描述圖12的像素的操作。
一幀可被劃分為將節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C初始化的初始化時(shí)段Pi、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)并且驅(qū)動(dòng)晶體管DT進(jìn)行操作直到驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極-柵極電壓變?yōu)榛旧系扔陂撝惦妷簽橹沟牟蓸訒r(shí)段Ps、以及發(fā)光時(shí)段Pe,在發(fā)光時(shí)段Pe中,有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)A處的電壓變化而被驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)晶體管DT的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光。在圖13中,因?yàn)樵诘?n-1)個(gè)水平周期Hn-1期間執(zhí)行初始化操作,所以第n個(gè)水平周期Hn可整個(gè)被用在采樣操作上。這確保了充分的采樣時(shí)段Ps,因而可更加精確地采樣驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。
在圖14A中,在初始化時(shí)段Pi期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D13和14A,在初始化時(shí)段Pi中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1),并且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在初始化時(shí)段Pi中,因?yàn)榈谖寰w管T5和第六晶體管T6響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C被初始化為初始化電壓Vini。
在初始化時(shí)段Pi中,因?yàn)榈谖寰w管T5和第六晶體管T6響應(yīng)于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C被初始化為初始化電壓Vini。通過(guò)這樣在采樣操作之前將節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C初始化,能夠提高采樣可靠性,并且能夠避免有機(jī)發(fā)光二極管OLED的不必要的發(fā)光。為此,初始化電壓Vini可從比有機(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓足夠低的電壓范圍選取,初始化電壓Vini可設(shè)置為等于或低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS。
在圖14B中,在采樣時(shí)段Ps期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D13和14B,在采樣時(shí)段Ps中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。在采樣時(shí)段Ps中,因?yàn)榈谝痪w管T1和第二晶體管T2響應(yīng)于第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)導(dǎo)通,所以驅(qū)動(dòng)晶體管DT是二極管連接結(jié)構(gòu)(即,柵極電極和漏極電極短路,使得驅(qū)動(dòng)晶體管DT充當(dāng)二極管),并且數(shù)據(jù)電壓Vdata(n)施加至節(jié)點(diǎn)D,并且高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD施加至節(jié)點(diǎn)A。在此情形中,因?yàn)殡娙萜鰿stg設(shè)置在節(jié)點(diǎn)D與節(jié)點(diǎn)A之間,所以可向節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)A施加不同的電壓。
因此,在采樣時(shí)段Ps中,驅(qū)動(dòng)晶體管DT進(jìn)行操作直到源極-柵極電壓變?yōu)榛旧系扔陂撝惦妷簽橹?,并且在?qū)動(dòng)晶體管DT操作的同時(shí)高電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVDD被施加至節(jié)點(diǎn)D。
在圖14C中,在發(fā)光時(shí)段Pe期間操作的晶體管由實(shí)線(xiàn)表示,在該時(shí)段期間不操作的晶體管由虛線(xiàn)表示。參照?qǐng)D13和14C,在發(fā)光時(shí)段Pe中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)。在發(fā)光時(shí)段Pe中,因?yàn)榈谌w管T3響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以初始化電壓Vini被施加至節(jié)點(diǎn)D。與節(jié)點(diǎn)D上的電位變化Vdata-Vini對(duì)應(yīng)的電容器Cstg上的電壓被施加至節(jié)點(diǎn)A。換句話(huà)說(shuō),驅(qū)動(dòng)晶體管DT的源極-柵極電壓Vsg通過(guò)施加至節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)D上的電位變化被編程。因此,驅(qū)動(dòng)晶體管DT響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)A上的電壓變化來(lái)決定提供給有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流的量。
此外,因?yàn)榈谒木w管T4響應(yīng)于第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)導(dǎo)通,所以節(jié)點(diǎn)C上的電壓變?yōu)榈扔谟袡C(jī)發(fā)光二極管OLED的操作電壓VOLED。
在發(fā)光時(shí)段Pe期間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動(dòng)電流Ioled的關(guān)系式由下面的方程3表示。有機(jī)發(fā)光二極管OLED通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射光,由此顯示期望的灰度級(jí)。
第四晶體管T4連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽(yáng)極并且在初始化時(shí)段Pi和采樣時(shí)段Ps期間截止,但在發(fā)光時(shí)段Pe期間不截止,因而防止在除發(fā)光時(shí)段Pe以外的時(shí)間流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的漏電流。
[方程3]
Ioled=k/2(Vsg-Vth)2=k/2((Vs-Vg)-Vth)2=k/2(VDD-(VDD-(Vdata-Vini)-Vth)-Vth)2=k/2(Vdata-Vini)2
其中k/2表示由驅(qū)動(dòng)晶體管DT的電子遷移率、寄生電容和溝道容量確定的比例常數(shù)。
驅(qū)動(dòng)電流Ioled的數(shù)學(xué)表達(dá)式是k/2(Vsg-Vth)2。在發(fā)光時(shí)段Pe中被編程的Vsg已根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth被調(diào)節(jié)。因而,根據(jù)如方程3中所述的關(guān)系式,驅(qū)動(dòng)晶體管DT的閾值電壓Vth不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電流Ioled。這將閾值電壓Vth的變化對(duì)驅(qū)動(dòng)電流Ioled的影響最小化。
盡管鑒于一幀被劃分為初始化時(shí)段Pi、采樣時(shí)段Ps和發(fā)光時(shí)段Pe給出了上面的描述,但本發(fā)明不限于此,如圖15中所示,一幀可進(jìn)一步包括位于初始化時(shí)段Pi與發(fā)光時(shí)段Pe之間的保持時(shí)段Ph。
在保持時(shí)段Ph中,以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n),并且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)。
這樣,在保持時(shí)段Ph中,在以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)的同時(shí),第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)不是以O(shè)N電平施加而是保持OFF電平一定的時(shí)間量。因此,可防止由于在第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)被同步時(shí)可能發(fā)生的電流變化或電壓變化所導(dǎo)致的噪聲。圖15中所示的其他要素大致與圖8中所述的那些相同。
傳統(tǒng)上,每個(gè)像素利用第n個(gè)第一掃描信號(hào)SCAN1(n)、第n個(gè)第二掃描信號(hào)SCAN2(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此,每像素使用三個(gè)GIP塊。相反,本說(shuō)明書(shū)中參照?qǐng)D2到15描述的像素結(jié)構(gòu)利用第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)、第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此,能夠使用由兩個(gè)塊組成的GIP驅(qū)動(dòng)本說(shuō)明書(shū)的像素結(jié)構(gòu)。這能夠減小GIP形成區(qū)域的寬度,由此實(shí)現(xiàn)窄邊框。
圖16到18是顯示在柵極驅(qū)動(dòng)電路中實(shí)現(xiàn)掃描驅(qū)動(dòng)器的移位寄存器和發(fā)光驅(qū)動(dòng)器的反相器的各個(gè)示例的示圖。
圖16是詳細(xì)圖解圖2的柵極驅(qū)動(dòng)電路13的示圖。參照?qǐng)D16,柵極驅(qū)動(dòng)電路可包括掃描驅(qū)動(dòng)器S1(n)和發(fā)光驅(qū)動(dòng)器EM Inv.(n)。
為了驅(qū)動(dòng)連接至每個(gè)像素行的至少一條掃描線(xiàn),掃描驅(qū)動(dòng)器可產(chǎn)生掃描信號(hào)并且基于行順序?qū)呙栊盘?hào)提供至掃描線(xiàn)。掃描驅(qū)動(dòng)器包括移位寄存器。每個(gè)移位寄存器包括級(jí)聯(lián)連接的A級(jí)S1(1)到S1(n+1)。為了驅(qū)動(dòng)連接至每個(gè)像素行的至少一條發(fā)光線(xiàn),發(fā)光驅(qū)動(dòng)器可產(chǎn)生發(fā)光信號(hào)并且將發(fā)光信號(hào)提供至發(fā)光線(xiàn)。發(fā)光驅(qū)動(dòng)器包括反相器。每個(gè)反相器包括級(jí)聯(lián)連接的B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1)。
A級(jí)S1(1)到S1(n+1)和B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1)可設(shè)置在顯示圖像的有源區(qū)域的兩側(cè)上并且相對(duì)于有源區(qū)域來(lái)說(shuō)彼此對(duì)稱(chēng)。
A級(jí)S1(n-1)響應(yīng)于起始脈沖S1VST同時(shí)輸出第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)。除第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)之外,A級(jí)S1(n-1)還可輸出進(jìn)位信號(hào)并且將進(jìn)位信號(hào)作為起始脈沖S1VST同時(shí)提供給在后A級(jí)S1(n)。進(jìn)位信號(hào)可被輸入作為用于在后級(jí)的起始脈沖。
由于第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)同時(shí)提供給第(n-1)個(gè)像素的第(n-1)條掃描線(xiàn)和第n個(gè)像素的第n條掃描線(xiàn),第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)被提供給B級(jí)EM Inv.(n)和A級(jí)S1(n)。
在接收到第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)時(shí),B級(jí)EM Inv.(n)同時(shí)向第n個(gè)像素的發(fā)光線(xiàn)提供第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n),第n個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n)與第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)同步并且與第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)反相。
在接收到第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)時(shí)或者在接收到第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)和進(jìn)位信號(hào)時(shí),A級(jí)S1(n)響應(yīng)于諸如起始信號(hào)Vst和時(shí)鐘GCLK之類(lèi)的掃描時(shí)序控制信號(hào),同時(shí)向第n個(gè)像素的第n條掃描線(xiàn)提供第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)。
在第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)同時(shí)提供給第n個(gè)像素的第n條掃描線(xiàn)和第(n+1)個(gè)像素的第(n+1)條掃描線(xiàn)時(shí),第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)被提供給B級(jí)EM Inv.(n+1)和A級(jí)S1(n+1)。
在接收到第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)時(shí),B級(jí)EM Inv.(n+1)同時(shí)向第(n+1)個(gè)像素的發(fā)光線(xiàn)提供第(n+1)個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n+1),第(n+1)個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(n+1)與第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)同步并且與第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)反相。
在接收到第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)時(shí)或者在接收到第n個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n)和進(jìn)位信號(hào)時(shí),A級(jí)S1(n+1)響應(yīng)于諸如起始信號(hào)Vst和時(shí)鐘GCLK之類(lèi)的掃描時(shí)序控制信號(hào),同時(shí)向第(n+1)個(gè)像素的第(n+1)條掃描線(xiàn)提供第(n+1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n+1)。
一般來(lái)說(shuō),為了驅(qū)動(dòng)像素,柵極驅(qū)動(dòng)電路包括第一掃描驅(qū)動(dòng)器、第二掃描驅(qū)動(dòng)器和發(fā)光驅(qū)動(dòng)器。此外,柵極驅(qū)動(dòng)電路需要A到C級(jí)的至少三個(gè)塊來(lái)驅(qū)動(dòng)像素。與此相對(duì)照,在本典型實(shí)施方式中,可僅利用一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器和發(fā)光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)像素而無(wú)需附加驅(qū)動(dòng)器。因而,在本典型實(shí)施方式中,可僅利用A級(jí)和B級(jí)驅(qū)動(dòng)像素而無(wú)需附加驅(qū)動(dòng)器。因此,因?yàn)榕c常規(guī)技術(shù)相比,僅使用2/3的空間驅(qū)動(dòng)像素,所以根據(jù)本典型實(shí)施方式能夠?qū)崿F(xiàn)窄邊框。
參照?qǐng)D17,A級(jí)S1(1)到S1(2n)之中的奇數(shù)A級(jí)S1(1)到S1(2n-1)和B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(2n)中的奇數(shù)B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(2n-1)可設(shè)置在有源區(qū)域的一部分上,且A級(jí)S1(1)到S1(2n)之中的偶數(shù)A級(jí)S1(2)到S1(2n)和B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(2n)中的偶數(shù)B級(jí)EM Inv.(2)到EM Inv.(2n)可設(shè)置在有源區(qū)域的其他部分上。
因此,設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分上的第一組的A級(jí)S1(1)到S1(2n-1)和B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(2n-1)首先操作,然后設(shè)置在有源區(qū)域的其他部分上的第二組的A級(jí)S1(2)到S1(2n)和B級(jí)EM Inv.(2)到EM Inv.(2n)操作。換句話(huà)說(shuō),A級(jí)S1(1)到S1(2n)和B級(jí)EM Inv.(2)到EM Inv.(2n)可按Z字型方式按順序操作。
設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分上的A級(jí)S1(2n-1)響應(yīng)于起始脈沖S1VST輸出第(2n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(2n-1),并且B級(jí)EM Inv.(2n-1)響應(yīng)于起始脈沖S1VST輸出第(2n-1)個(gè)發(fā)光信號(hào)EM(2n-1)。從A級(jí)S1(2n-1)輸出的掃描信號(hào)SCAN(2n-1)被施加至設(shè)置在有源區(qū)域的其他部分上的A級(jí)S1(2n)和B級(jí)EM Inv.(2n),A級(jí)S1(2n)和B級(jí)EM Inv.(2n)響應(yīng)于掃描信號(hào)SCAN(2n-1)分別輸出掃描信號(hào)SCAN(2n)和發(fā)光信號(hào)EM(2n),并且輸出掃描信號(hào)SCAN(2n)被施加至設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分上的A級(jí)S1(2n+1)和B級(jí)EM Inv.(2n+1)。
如上所述,本典型實(shí)施方式通過(guò)分開(kāi)地設(shè)置奇數(shù)A和B級(jí)以及偶數(shù)A和B級(jí),能夠提高空間利用的自由度并且實(shí)現(xiàn)窄邊框。
參照?qǐng)D18,A級(jí)S1(1)到S1(n+1)可設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分上,B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1)可設(shè)置在有源區(qū)域的其他部分上。
因此,設(shè)置在有源區(qū)域的其他部分上的B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1)對(duì)應(yīng)于設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分上的A級(jí)S1(1)到S1(n+1)。設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分上的A級(jí)S1(1)到S1(n+1)和設(shè)置在有源區(qū)域的其他部分上的B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1)可依次操作。
分別設(shè)置在有源區(qū)域的一個(gè)部分和其他部分上的A級(jí)S1(1)到S1(n+1)和B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1)可響應(yīng)于不同的起始信號(hào)SVST和EVST向像素施加信號(hào)。
A級(jí)S1(n)可響應(yīng)于起始信號(hào)SVST同時(shí)向第n個(gè)像素和第(n+1)個(gè)像素施加掃描信號(hào)SCAN(n),并且可將掃描信號(hào)SCAN(n)施加給A級(jí)S1(n+1)。同時(shí),B級(jí)EM Inv.(n)可響應(yīng)于起始信號(hào)EVST向第n個(gè)像素施加發(fā)光信號(hào)EM(n),并且可向B級(jí)EM Inv.(n+1)施加信號(hào)。這樣,A級(jí)和B級(jí)可同時(shí)且依次操作。
如上所述,本典型實(shí)施方式通過(guò)分開(kāi)地設(shè)置A級(jí)S1(1)到S1(n+1)和B級(jí)EM Inv.(1)到EM Inv.(n+1),能夠提高空間利用的自由度并且實(shí)現(xiàn)窄邊框。
圖19是顯示連接至圖7像素中的電容器Cstg的兩個(gè)電極的節(jié)點(diǎn)的陣列構(gòu)造的示圖。
參照?qǐng)D19,第五晶體管T5包括半導(dǎo)體層210、柵極電極220、漏極電極221和源極電極,第六晶體管T6包括半導(dǎo)體層210、柵極電極220、漏極電極221和源極電極,并且電容器Cstg包括第一電極225和第二電極。電容器Cstg的第一電極225連接至初始化電壓線(xiàn)Vini以及第五晶體管T5和第六晶體管T6的漏極電極221,初始化電壓線(xiàn)用于從初始化電壓Vini的輸入端子接收信號(hào);第二電極對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極235。因此,可在第一電極225與第二電極235之間的交疊部分處形成電容。第五晶體管T5的源極電極可通過(guò)接觸孔271連接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極235,并且第六晶體管T6的源極電極可連接至有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極。驅(qū)動(dòng)晶體管DT的半導(dǎo)體層250可形成在柵極電極235下方,并且源極接觸孔261和漏極接觸孔263可連接至相應(yīng)晶體管的相應(yīng)源極電極和漏極電極。
電容器Cstg的第一電極225在尺寸上可大于驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極235。這樣,初始化電壓Vini被施加至第一電極225,因而抑制移動(dòng)電荷在基板110中的的影響。這能夠改善由于移動(dòng)電荷而導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)晶體管DT的驅(qū)動(dòng)電流降低。初始化電壓Vini可以是負(fù)電壓。
此外,電容器Cstg的第一電極225連接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極235并且設(shè)置在與在采樣時(shí)段中操作的第三晶體管T3的半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)的區(qū)域中,由此減小移動(dòng)電荷對(duì)第三晶體管T3的半導(dǎo)體層的影響。同樣在其他典型實(shí)施方式中,電容器Cstg的第一電極225可以以與圖7中相同的方式設(shè)置。
可選擇地,可在驅(qū)動(dòng)晶體管DT的半導(dǎo)體層250下方設(shè)置金屬層114,以抑制移動(dòng)電荷對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的半導(dǎo)體層250的影響。金屬層114可以是與驅(qū)動(dòng)晶體管DT的半導(dǎo)體層250相同的尺寸或者是大于驅(qū)動(dòng)晶體管DT的半導(dǎo)體層250的尺寸。
金屬層114可由諸如硅(Si)之類(lèi)的半導(dǎo)體、或者導(dǎo)電金屬形成,導(dǎo)電金屬例如是下述中的至少之一:鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銅(Cu)、以及其中兩種或更多種的合金。
此外,電容器Cstg的第一電極不連接至從高電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子ELVDD接收信號(hào)的高電平電壓線(xiàn)VDD,而是連接至初始化電壓線(xiàn)Vini,由此減少接觸孔的數(shù)量。
圖21顯示了一比較例,其中圖7的電容器Cstg的一個(gè)電極不連接至初始化電壓線(xiàn)Vini,而是連接至高電平電壓線(xiàn)VDD。
參照?qǐng)D21,第二晶體管T2經(jīng)由接觸孔282連接至高電平電壓線(xiàn)VDD,并且電容器Cstg的第一電極225經(jīng)由另一個(gè)接觸孔281連接至高電平電壓線(xiàn)VDD。換句話(huà)說(shuō),增加接觸孔281來(lái)連接電容器Cstg和高電平電壓線(xiàn)VDD。作為比較,在電容器Cstg的一個(gè)電極連接至初始化電壓線(xiàn)Vini的情形中,如圖7和19中所示,電容器Cstg的第一電極225經(jīng)由單個(gè)接觸孔連接至第五晶體管T5和第六晶體管T6的漏極電極以及初始化電壓線(xiàn)Vini,由此與圖21的比較例相比,減少了接觸孔的數(shù)量。通過(guò)將電容器Cstg的一個(gè)電極連接至初始化電壓線(xiàn)Vini而不是連接至高電平電壓線(xiàn)VDD,能夠減少接觸孔的數(shù)量,實(shí)現(xiàn)充分的像素設(shè)計(jì)裕度。
下面將參照?qǐng)D20描述沿圖19的線(xiàn)I-I’所取的剖面圖。
參照?qǐng)D20,在基板110上設(shè)置第一緩沖層120。第一緩沖層120可由下述之一形成:硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、以及其多層。
基板110可以是玻璃、金屬、塑料或聚酰亞胺絕緣層,且基板110可由兩層或更多層組成。柔性有機(jī)發(fā)光顯示器可由諸如塑料之類(lèi)的柔性材料制成。此外,當(dāng)允許易于制造柔性顯示器的有機(jī)發(fā)光二極管用在車(chē)輛照明或車(chē)輛顯示器中時(shí),車(chē)輛照明或車(chē)輛顯示器可根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)或外觀而具有各種設(shè)計(jì)并賦予設(shè)計(jì)自由度。
在第一緩沖層120上設(shè)置金屬層114。在金屬層114上設(shè)置第二緩沖層130。第二緩沖層130可由下述之一形成:硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、或其多層。
在第二緩沖層130上設(shè)置半導(dǎo)體層210。半導(dǎo)體層210可由硅半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體組成。第六晶體管T6的半導(dǎo)體層210包括漏極區(qū)域215、源極區(qū)域、輕摻雜區(qū)域213、以及設(shè)置在輕摻雜區(qū)域213之間的溝道區(qū)域211。半導(dǎo)體層210可摻雜有諸如硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)或銦(In)之類(lèi)的至少一種p型雜質(zhì)。可通過(guò)與第六晶體管T6的半導(dǎo)體層210相同的工藝形成驅(qū)動(dòng)晶體管DT和第五晶體管T5的半導(dǎo)體層。
在半導(dǎo)體層210上設(shè)置第一絕緣層140。第一絕緣層140可由下述之一形成:硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、或其多層。
在半導(dǎo)體層210的溝道區(qū)域211上方設(shè)置第六晶體管T6的柵極電極220。柵極電極220可由下述任意之一形成:鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銅(Cu)、以及其中兩種或更多種的合金??赏ㄟ^(guò)與第六晶體管T6的柵極電極220相同的工藝形成驅(qū)動(dòng)晶體管DT和第五晶體管T5的柵極電極235。
在柵極電極220和235上設(shè)置第二絕緣層150。第二絕緣層150可由下述之一形成:硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、或其多層。
在第二絕緣層150上設(shè)置連接至初始化電壓線(xiàn)Vini的電容器Cstg的第一電極225。
就是說(shuō),連接至初始化電壓線(xiàn)Vini的第一電極225和連接至驅(qū)動(dòng)晶體管DT的柵極電極235的第二電極235設(shè)置成交疊,從而形成電容器Cstg。此外,第一電極225在尺寸上大于第二電極235,因而降低移動(dòng)電荷對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管DT的半導(dǎo)體層的影響。
在電容器Cstg的第一電極225上設(shè)置第三絕緣層160。第三絕緣層160可由下述之一形成:硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)、或其多層。
在形成第三絕緣層160之后,選擇性地蝕刻第一到第三絕緣層140、150和160以及電容器Cstg的第一電極225,以形成接觸孔223。通過(guò)接觸孔223暴露第六晶體管T6的半導(dǎo)體層210的一部分。
在第三絕緣層160上設(shè)置形成在接觸孔223中的第六晶體管T6的漏極電極221。第六晶體管T6的漏極電極221與第五晶體管T5的漏極電極共享同一接觸孔223并且連接至初始化電壓線(xiàn)Vini和電容器Cstg的第一電極225。漏極電極221可由下述任意之一形成:鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)、銅(Cu)、以及其中兩種或更多種的合金。漏極電極221可以是鉬/鋁釹的雙層結(jié)構(gòu)或者鈦/鋁/鈦、鉬/鋁/鉬或鉬/鋁釹/鉬的三層結(jié)構(gòu)。
在漏極電極221上設(shè)置第四絕緣層170。第四絕緣層170可以是用于減輕下層結(jié)構(gòu)的不均勻性的平坦化層,并且第四絕緣層170可由諸如聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯系列樹(shù)脂或丙烯酸脂之類(lèi)的有機(jī)材料形成。
除驅(qū)動(dòng)晶體管DT以外,可互換地使用前述晶體管的源極電極和漏極電極,尤其是在用于導(dǎo)通和截止的第一到第六晶體管的情形中。
本說(shuō)明書(shū)的有機(jī)發(fā)光顯示器可用在諸如TV、移動(dòng)電話(huà)、平板PC、監(jiān)視器、智能手表、筆記本電腦、車(chē)輛顯示器等之類(lèi)的應(yīng)用領(lǐng)域。本說(shuō)明書(shū)的有機(jī)發(fā)光顯示器還可用在諸如平面顯示器、可彎曲顯示器、可折疊顯示器和可卷曲顯示器之類(lèi)的各種形狀的顯示器中。
本發(fā)明的典型實(shí)施方式通過(guò)將發(fā)光晶體管連接至有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極,能夠在除發(fā)光時(shí)段以外的時(shí)間阻止流到有機(jī)發(fā)光二極管的漏電流。
此外,因?yàn)樵诔跏蓟瘯r(shí)段期間施加的初始化電壓Vini低于低電平驅(qū)動(dòng)電壓ELVSS,所以本發(fā)明的典型實(shí)施方式能夠提高有機(jī)發(fā)光二極管的壽命。
此外,本發(fā)明的典型實(shí)施方式能夠在初始化時(shí)段期間避免數(shù)據(jù)電壓Vdata與初始化電壓Vini之間的短接,并且由于較長(zhǎng)的用于像素補(bǔ)償?shù)牟蓸訒r(shí)段,能夠提高補(bǔ)償能力。
此外,因?yàn)橥ㄟ^(guò)將用于使第n個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管初始化的第一初始化晶體管的柵極電極連接至在第(n-1)個(gè)像素中的掃描線(xiàn)例如被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)SCAN(n-1)的第(n-1)條掃描線(xiàn),確保了用于驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的充分采樣時(shí)段,所以本發(fā)明的典型實(shí)施方式能夠提高閾值電壓補(bǔ)償?shù)木取?/p>
此外,本發(fā)明的典型實(shí)施方式通過(guò)將電容器的一個(gè)電極連接至初始化電壓輸入端子而不是連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓,能夠減少接觸孔的數(shù)量并確保像素設(shè)計(jì)裕度。
此外,本發(fā)明的典型實(shí)施方式通過(guò)在驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層下方設(shè)置金屬層,能夠減小移動(dòng)電荷對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層的影響。
此外,因?yàn)殡娙萜鞯囊粋€(gè)電極具有比驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電極大的面積,所以本發(fā)明的典型實(shí)施方式能夠減小移動(dòng)電荷對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層的影響。
此外,本發(fā)明的典型實(shí)施方式通過(guò)將電容器的一個(gè)電極設(shè)置在與在采樣時(shí)段期間操作的晶體管的半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)的區(qū)域中,能夠減小移動(dòng)電荷對(duì)晶體管的半導(dǎo)體層的影響。
此外,因?yàn)檫B接至電容器的晶體管中的至少一個(gè)包括至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管,所以本發(fā)明的典型實(shí)施方式能夠防止由于漏電流而導(dǎo)致的發(fā)光強(qiáng)度的偏差。
此外,本發(fā)明的典型實(shí)施方式通過(guò)在前一行像素的采樣時(shí)段期間將驅(qū)動(dòng)晶體管或有機(jī)發(fā)光二極管初始化,能夠通過(guò)僅包括一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)發(fā)光驅(qū)動(dòng)器的柵極驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)像素。因此,因?yàn)榕c常規(guī)技術(shù)相比僅使用2/3的空間驅(qū)動(dòng)像素,所以很容易實(shí)現(xiàn)窄邊框。
根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的典型實(shí)施方式的有機(jī)發(fā)光顯示器可描述如下:
本說(shuō)明書(shū)的典型實(shí)施方式提供了一種有機(jī)發(fā)光顯示器,包括:顯示面板,所述顯示面板具有多個(gè)像素;柵極驅(qū)動(dòng)電路,所述柵極驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的掃描線(xiàn)和發(fā)光線(xiàn);和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路,所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的數(shù)據(jù)線(xiàn),布置在第n行中的每一個(gè)像素包括:有機(jī)發(fā)光二極管,所述有機(jī)發(fā)光二極管具有連接至節(jié)點(diǎn)C的陽(yáng)極和連接至低電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子的陰極;驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管具有連接至節(jié)點(diǎn)A的柵極電極、連接至節(jié)點(diǎn)D的源極電極、以及連接至節(jié)點(diǎn)B的漏極電極,并且所述驅(qū)動(dòng)晶體管控制施加至所述有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流;第一晶體管,所述第一晶體管連接在數(shù)據(jù)線(xiàn)與所述節(jié)點(diǎn)D之間;第二晶體管,所述第二晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)D與高電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子之間;第三晶體管,所述第三晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)B;第四晶體管,所述第四晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)B和所述節(jié)點(diǎn)C;第五晶體管,所述第五晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)A與初始化電壓輸入端子之間;以及電容器,所述電容器連接在所述節(jié)點(diǎn)A與所述初始化電壓輸入端子之間,其中n為自然數(shù)。
優(yōu)選地,其中的一個(gè)幀包括將所述節(jié)點(diǎn)A初始化的初始化時(shí)段、在所述節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的采樣時(shí)段、以及發(fā)光時(shí)段,在所述發(fā)光時(shí)段中,所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極-柵極電壓被編程以具有所采樣的閾值電壓,并且所述有機(jī)發(fā)光二極管通過(guò)與所編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光,其中所述第五晶體管的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)的第(n-1)條掃描線(xiàn),所述第一晶體管的柵極電極和所述第三晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)的第n條掃描線(xiàn),并且所述第二晶體管的柵極電極和所述第四晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)的第n條發(fā)光線(xiàn),在所述初始化時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),在所述采樣時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),并且在所述發(fā)光時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)掃描信號(hào)。
優(yōu)選地,所述有機(jī)發(fā)光顯示器還包括第六晶體管,所述第六晶體管連接在所述初始化電壓輸入端子與所述節(jié)點(diǎn)C之間。
優(yōu)選地,其中的一個(gè)幀包括將所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)C初始化的初始化時(shí)段、在所述節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的采樣時(shí)段、以及發(fā)光時(shí)段,在所述發(fā)光時(shí)段中,所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極-柵極電壓被編程以具有所采樣的閾值電壓,并且所述有機(jī)發(fā)光二極管通過(guò)與所編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光,其中所述第五晶體管的柵極電極和所述第六晶體管的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)的第(n-1)條掃描線(xiàn),所述第一晶體管的柵極電極和所述第三晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)的第n條掃描線(xiàn),并且所述第二晶體管的柵極電極和所述第四晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)的第n條發(fā)光線(xiàn),在所述初始化時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),在所述采樣時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),并且在所述發(fā)光時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)掃描信號(hào)。
優(yōu)選地,其中的一個(gè)幀包括將所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)C初始化的初始化時(shí)段、在所述節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的采樣時(shí)段、以及發(fā)光時(shí)段,在所述發(fā)光時(shí)段中,所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極-柵極電壓被編程以具有所采樣的閾值電壓,并且所述有機(jī)發(fā)光二極管通過(guò)與所編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光,其中所述第五晶體管的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)的第(n-1)條掃描線(xiàn),所述第一晶體管的柵極電極、所述第三晶體管的柵極電極和所述第六晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)的第n條掃描線(xiàn),并且所述第二晶體管的柵極電極和所述第四晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)的第n條發(fā)光線(xiàn),在所述初始化時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),在所述采樣時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),并且在所述發(fā)光時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)掃描信號(hào)。
優(yōu)選地,所述初始化時(shí)段包括在第(n-1)個(gè)水平周期中,并且所述采樣時(shí)段包括在第n個(gè)水平周期中。
優(yōu)選地,在每個(gè)像素中,源極電極或漏極電極與所述電容器的一個(gè)電極相連接的每個(gè)晶體管包括被同一控制信號(hào)導(dǎo)通的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管。
優(yōu)選地,所述電容器的第一電極設(shè)置在多個(gè)絕緣層之間,所述絕緣層設(shè)置在所述第五晶體管的半導(dǎo)體層與源極電極之間,并且所述電容器的第一電極經(jīng)由接觸孔連接至所述第五晶體管的漏極電極并連接至所述第六晶體管的漏極電極。
優(yōu)選地,所述有機(jī)發(fā)光顯示器還包括位于所述驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層下方的金屬層。
優(yōu)選地,所述電容器的從所述初始化電壓輸入端子接收初始化電壓的第一電極與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電極相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
優(yōu)選地,所述電容器的從所述初始化電壓輸入端子接收初始化電壓的第一電極設(shè)置在與在采樣時(shí)段期間操作的所述第三晶體管的半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。
優(yōu)選地,所述電容器的第一電極是所述驅(qū)動(dòng)晶體管的連接至所述節(jié)點(diǎn)A的柵極電極,所述電容器的第二電極對(duì)應(yīng)于連接至所述初始化電壓輸入端子的電極,并且所述第二電極不連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子,而是連接至所述初始化電壓輸入端子。
本說(shuō)明書(shū)的另一典型實(shí)施方式提供了一種有機(jī)發(fā)光顯示器,包括:顯示面板,所述顯示面板具有多個(gè)像素;柵極驅(qū)動(dòng)電路,所述柵極驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的掃描線(xiàn)和發(fā)光線(xiàn);和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路,所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述顯示面板上的數(shù)據(jù)線(xiàn),布置在第n行中的每一個(gè)像素包括:有機(jī)發(fā)光二極管,所述有機(jī)發(fā)光二極管具有連接至節(jié)點(diǎn)C的陽(yáng)極和連接至低電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子的陰極;驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管具有連接至節(jié)點(diǎn)A的柵極電極、連接至高電平驅(qū)動(dòng)電壓輸入端子的源極電極、以及連接至節(jié)點(diǎn)B的漏極電極,并且所述驅(qū)動(dòng)晶體管控制施加至所述有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流;第一晶體管,所述第一晶體管連接在數(shù)據(jù)線(xiàn)與節(jié)點(diǎn)D之間;第二晶體管,所述第二晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)B;第三晶體管,所述第三晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)D與初始化電壓輸入端子之間;第四晶體管,所述第四晶體管連接至所述節(jié)點(diǎn)B和所述節(jié)點(diǎn)C;第五晶體管,所述第五晶體管連接在所述節(jié)點(diǎn)A與所述初始化電壓輸入端子之間;第六晶體管,所述第六晶體管連接在所述初始化電壓輸入端子與所述節(jié)點(diǎn)C之間;以及電容器,所述電容器連接至所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)D,其中n為自然數(shù)。
優(yōu)選地,其中的一個(gè)幀包括將所述節(jié)點(diǎn)A和所述節(jié)點(diǎn)C初始化的初始化時(shí)段、在所述節(jié)點(diǎn)A處采樣并存儲(chǔ)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的采樣時(shí)段、以及發(fā)光時(shí)段,在所述發(fā)光時(shí)段中,所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極-柵極電壓被編程以具有所采樣的閾值電壓,并且所述有機(jī)發(fā)光二極管通過(guò)與所編程的源極-柵極電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流而發(fā)射光,其中所述第五晶體管的柵極電極和所述第六晶體管的柵極電極連接至被施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)的第(n-1)條掃描線(xiàn),所述第一晶體管的柵極電極和所述第二晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)掃描信號(hào)的第n條掃描線(xiàn),并且所述第三晶體管的柵極電極和所述第四晶體管的柵極電極連接至被施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào)的第n條發(fā)光線(xiàn),在所述初始化時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),在所述采樣時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),并且在所述發(fā)光時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)掃描信號(hào)。
優(yōu)選地,所述初始化時(shí)段包括在第(n-1)個(gè)水平周期中,并且所述采樣時(shí)段包括在第n個(gè)水平周期中。
優(yōu)選地,所述第二晶體管包括被同一控制信號(hào)導(dǎo)通的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管。
本說(shuō)明書(shū)的又一典型實(shí)施方式提供了一種有機(jī)發(fā)光顯示器,包括:布置在一行中的第(n-1)個(gè)像素和第n個(gè)像素,每個(gè)像素包括:晶體管陣列,所述晶體管陣列具有驅(qū)動(dòng)晶體管、采樣晶體管和第一初始化晶體管;和電容器,所述電容器連接在初始化電壓輸入端子與所述采樣晶體管之間,其中用于將第n個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管初始化的第一初始化晶體管的柵極電極連接至第(n-1)像素中的掃描線(xiàn),其中n為自然數(shù)。
優(yōu)選地,所述電容器連接成用以接收初始化電壓,而不是接收高電平驅(qū)動(dòng)電壓,以使接觸孔的數(shù)量最少化。
優(yōu)選地,所述電容器包括:連接至所述初始化電壓輸入端子的電極;和用于連接所述初始化電壓輸入端子和所述電極的接觸孔,其中每個(gè)像素還包括第二初始化晶體管和有機(jī)發(fā)光二極管,用于提供負(fù)電壓的所述第二初始化晶體管的漏極電極或源極電極經(jīng)由所述接觸孔連接至所述有機(jī)發(fā)光二極管的至少一個(gè)電極。
優(yōu)選地,所述電容器包括:接收初始化電壓的第一電極;和連接至所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第二電極,其中所述第一電極在尺寸上大于所述第二電極。
優(yōu)選地,所述有機(jī)發(fā)光顯示器還包括位于所述驅(qū)動(dòng)晶體管的半導(dǎo)體層下方的金屬層。
優(yōu)選地,所述電容器的第一電極設(shè)置在與所述采樣晶體管的半導(dǎo)體層對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。
優(yōu)選地,所述第一初始化晶體管包括被同一控制信號(hào)導(dǎo)通的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管。
優(yōu)選地,所述采樣晶體管包括被同一控制信號(hào)導(dǎo)通的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管。
優(yōu)選地,每個(gè)像素還包括:有機(jī)發(fā)光二極管,所述有機(jī)發(fā)光二極管通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)晶體管發(fā)射光;和發(fā)光晶體管,所述發(fā)光晶體管保持所述有機(jī)發(fā)光二極管在除發(fā)光時(shí)段以外的時(shí)間不發(fā)光。
優(yōu)選地,所述發(fā)光晶體管連接至所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極。
本說(shuō)明書(shū)的再一典型實(shí)施方式提供了一種有機(jī)發(fā)光顯示器,包括:布置在一行中的第(n-1)個(gè)像素和第n個(gè)像素,其中每個(gè)像素包括有機(jī)發(fā)光二極管、初始化晶體管、采樣晶體管和發(fā)光晶體管,其中位于第n個(gè)像素中的初始化晶體管連接至第(n-1)個(gè)像素的第(n-1)條掃描線(xiàn);其中位于第n個(gè)像素中的采樣晶體管連接至第n條掃描線(xiàn);和其中位于第n個(gè)像素中的發(fā)光晶體管連接至第n條發(fā)光線(xiàn),其中用于驅(qū)動(dòng)所述有機(jī)發(fā)光二極管的一個(gè)幀包括初始化時(shí)段、采樣時(shí)段和發(fā)光時(shí)段,并且在所述初始化時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第n個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),在所述采樣時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)掃描信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)發(fā)光信號(hào),并且在所述發(fā)光時(shí)段中,以O(shè)N電平施加第n個(gè)發(fā)光信號(hào),且以O(shè)FF電平施加第(n-1)個(gè)掃描信號(hào)和第n個(gè)掃描信號(hào),其中n為自然數(shù)。
盡管參照多個(gè)示例性的實(shí)施方式描述了實(shí)施方式,但應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員能設(shè)計(jì)出多個(gè)其他修改例和實(shí)施方式,這將落在本發(fā)明的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地說(shuō),在發(fā)明、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi),在組成部件和/或主題組合構(gòu)造的配置中可進(jìn)行各種變化和修改。除了組成部件和/或配置中的變化和修改之外,可選擇的使用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也將是顯而易見(jiàn)的。