像素電路結構、有源矩陣有機發光顯示器件及其驅動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及平板顯示技術領域，特別涉及一種像素電路結構、有源矩陣有機發光顯示器件(AMOLED)及其驅動方法。
【背景技術】
[0002]在平板顯示技術中，有機發光顯示器件(Organic Light-Emitting D1de,簡稱為OLED)以其輕薄、主動發光、快響應速度、廣視角、色彩豐富及高亮度、低功耗、耐高低溫等眾多優點而被業界公認為是繼液晶顯示器(LCD)之后的第三代顯示技術。
[0003]OLED依驅動方式可分為被動式有機發光顯示器件(PMOLED，也稱為無源矩陣0LED)及主動式有機發光顯示器件(AM0LED，也稱為有源矩陣0LED)。而所謂的主動式0LED，即是利用薄膜晶體管(TFT)，搭配電容儲存信號，來控制OLED的亮度灰階表現。雖然被動式OLED的制作成本及技術門檻較低，卻受制于驅動方式，分辨率無法提高，因此應用產品尺寸局限于約5英寸以內，產品將被限制在低分辨率小尺寸市場。若要得到高精細及大畫面則需要以主動驅動方式為主，所謂的主動式驅動是以電容儲存信號，所以當掃描線掃過后像素仍然能保持原有的亮度；至于被動驅動下，只有被掃描線選擇到的像素才會被點亮。因此在主動驅動方式下，OLED并不需要驅動到非常高的亮度，因此可延長產品的壽命，也可以實現高分辨率的需求。OLED結合TFT的技術可實現主動式驅動0LED，可符合對目前顯示器市場上對于畫面播放的流暢度、和分辨率的越來越高的要求，充分展現OLED上述的優越的特性。
[0004]在玻璃基板上成長TFT的技術,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的差異。LTPS TFT擁有較高的載子移動率，較高載子移動率意味著TFT能提供更充分的電流，然而其制程上卻較繁復；而a-SiTFT則反之，雖然a_Si的載子移動率不如LTPS，但由于其制程較簡單且成熟，因此在成本上具有不錯的競爭優勢。這樣，由于低溫多晶硅制程能力的限制，導致所制造出來的薄膜晶體管(TFT)元件其閾值電壓(Vth)及電子遷移率(MobiIity)會產生變異，因此每個TFT元件的特性會有所不同。當系統使用常見的2T1C (2個TFT晶體管與I個電容)的驅動電路，并使用模擬電壓調變方式以表現灰階時，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據電壓信號，仍可能產生不同大小的輸出電流，造成OLED發出不同大小的亮度。因此影像灰階的表現易受TFT元件特性變異的影響，而破壞了有機發光二極管面板影像的均勻性。
[0005]為了解決因為工藝不同而造成像素電路單元中TFT的閾值電壓(Vth)不一致的問題，提出一種6T1C (6個TFT晶體管與I個電容)的像素電路結構。如圖1和圖2所示，當一中貞掃描間隔到來時，在tl時間段，發光信號EM暫時關掉發光兀件0LED,第一晶體管Tl的柵極電壓初始化，掃描信號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時間段，第二晶體管T2導通，數據信號電壓VDATA傳輸至第一晶體管Tl的源極，此時第一晶體管Tl的柵極電壓是VDATA與Vth絕對值之差，即，VDATA-|Vth| ;在t3時間段，第二晶體管T2關斷，發光信號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發生變化，第一晶體管Tl的漏電流相對保持穩定，實現了補償的目標。然而，以上描述之像素電路結構及驅動方式比較復雜，且沒有解決電源端的電壓VDD波動(IRdrop)的問題，因此對于提高像素PPI及影像的均勻性具有局限性。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于，對閾值電壓Vth進行補償的同時簡化像素電路結構，增加像素的開口率，降低驅動方式的復雜度。
[0007]本發明的另一目的在于，對電源端的電壓VDD進行補償，進一步改善影像的均勻性。
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供一種像素電路結構，包括:第一開關元件、第二開關元件、第三開關元件、第四開關元件、存儲元件和發光元件；其中，所述第一開關元件的第一電極連接所述第二開關元件的第二電極和第四開關元件的第二電極；所述第二開關元件的柵極連接發光信號；所述第三開關元件的柵極連接第一掃描信號，第二電極連接數據信號；所述第四開關元件的柵極連接第二掃描信號；所述存儲元件的一端連接所述第四開關元件的第一電極、第三開關元件的第一電極和第一開關元件的柵極，另一端連接所述第一開關元件的第二電極和第一電源端；所述發光元件的正極連接所述第二開關元件的第一電極，負極連接第二電源端。
[0009]本發明還提供一種像素電路結構的驅動方法，包括:
[0010]第一掃描信號為低電平，第二掃描信號和發光信號為高電平，使第三晶體管導通，第二晶體管和第四晶體管關斷，數據信號輸入至第一晶體管的柵級；
[0011]發光信號為低電平，第一掃描信號和第二掃描信號為高電平，使所述第三晶體管和第四晶體管關斷，存儲電容保持數據，所述第一晶體管和第二晶體管導通，OLED發光；
[0012]第二掃描信號為低電平，第一掃描信號和發光信號為高電平，使所述第一晶體管導通，所述第二晶體管和第三晶體管關斷，并使所述第一晶體管的柵級電壓變為地電位，然后所述存儲電容充電，直至所述第一晶體管截止，此時檢測所述第一晶體管的柵級電壓，得到其閾值電壓并存儲，以在下一幀根據所述閾值電壓調整數據信號使OLED發光。
[0013]本發明更提供一種有源矩陣有機發光顯示器件，包括數據驅動單元以及所述的像素電路結構，所述像素電路使發光元件發光并反饋信號給所述數據驅動單元作數據調整。
[0014]所述有源矩陣有機發光顯示器件進一步包括:存儲器、LUT、模數轉換器、數據調制器、數模轉換器和開關；其中，所述數據調制器連接外部輸入數據，所述數模轉換器連接所述數據調制器和第三開關元件的第二電極，所述模數轉換器連接所述存儲器、LUT、開關的一端、第四開關元件的第二電極和第二開關元件的第二電極，所述開關的另一端接地，所述存儲器連接所述LUT和數據調制器。
[0015]本發明又提供有源矩陣有機發光顯示器件的驅動方法，在第一幀中，包括:
[0016]第一掃描信號為低電平，第二掃描信號和發光信號為高電平，使第三晶體管導通，第二晶體管和第四晶體管關斷，數據信號輸入至第一晶體管的柵級；
[0017]發光信號為低電平，第一掃描信號和第二掃描信號為高電平，使所述第三晶體管和第四晶體管關斷，存儲電容保持數據，所述第一晶體管和第二晶體管導通，OLED發光；
[0018]第二掃描信號為低電平，第一掃描信號和發光信號為高電平，使所述第一晶體管導通，所述第二晶體管和第三晶體管關斷，并使所述第一晶體管的柵級電壓變為地電位，然后使所述存儲電容充電，直至所述第一晶體管截止，此時檢測所述第一晶體管的柵級電壓，得到其閾值電壓并存儲于存儲器中，以在下一幀根據所述閾值電壓調整數據信號使OLED發光。
[0019]進一步的，在所述有源矩陣有機發光顯示器件的驅動方法中，第二幀包括:
[0020]第一掃描信號為低電平，第二掃描信號和發光信號為高電平，使所述第三晶體管導通，所述第二晶體管和第四晶體管關斷，外部輸入數據加上閾值電壓形成數據信號被輸入至所述第一晶體管的柵極；
[0021]發光信號為低電平，第一掃描信號和第二掃描信號為高電平，使所