專利名稱：一種有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，屬于發(fā)光顯示器件 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光器件(0LED)可以用被動(dòng)矩陣(PM)驅(qū)動(dòng)，也可以用主 動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)(AM)。相比PM驅(qū)動(dòng)，AM驅(qū)動(dòng)具有顯示的信息容量較大， 功耗較低，器件壽命長(zhǎng)，畫面對(duì)比度高等優(yōu)點(diǎn)。而PM驅(qū)動(dòng)適用于低 成本的、簡(jiǎn)單的顯示器件。
在玻璃基板上制作的用于AM驅(qū)動(dòng)0LED的器件，目前基本上有兩 種，即非晶硅(a-Si)薄膜晶體管(TFT)與低溫多晶硅(LTPS) TFT。
TFT器件長(zhǎng)期工作在直流電壓偏置狀態(tài)下會(huì)發(fā)生器件特性的漂 移。如果不采取某種措施處理這種漂移，發(fā)生特性漂移的器件驅(qū)動(dòng) OLED的電流下降，顯示器件亮度降低，會(huì)導(dǎo)致器件過早失效。除了特 性漂移之外，a-Si TFT還存在"滯后"效應(yīng)(hysteresis)，由于 該效應(yīng)的存在，TFT開啟和關(guān)閉過程中，當(dāng)柵極電壓分別從小到大與 從大到小變化的時(shí)候，相同的電壓偏置狀態(tài)處于上升和下降的不同過 程中時(shí)通過器件的電流并不相等。因此，如果不采取措施控制，相同 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可能會(huì)得到不同的器件電流，也就不能實(shí)現(xiàn)期望的發(fā)光 亮度值，進(jìn)而影響顯示器件的圖像質(zhì)量。
為抑制TFT,特別是a-SiTFT得特性衰減與"滯后"效應(yīng)，已經(jīng) 有多種方案被提出。TFT特性衰減主要是由于驅(qū)動(dòng)0LED器件的TFT
柵極長(zhǎng)時(shí)間置于正向偏置，從而引起電荷被俘獲在柵絕緣層中，并且
在溝道半導(dǎo)體層中產(chǎn)生缺陷態(tài)，使TFT閾值電壓升高。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì) 于在柵極施加正向電壓發(fā)生特性漂移的TFT器件，如果在其柵極施加 負(fù)電壓偏置一段時(shí)間，其漂移的特性會(huì)有一定程度的恢復(fù)。利用這個(gè) 特點(diǎn)， 一種被稱為"負(fù)脈沖退火"的方法被提出，在器件工作的時(shí)候， 一部分時(shí)間將負(fù)電壓偏置施加到器件的柵電極，用于減輕TFT特性衰 減的程度，延長(zhǎng)AMOLED的使用壽命[^'^"i、通過控制電壓器件 施加電壓時(shí)的電壓變化從小到大的掃描方向，可以避免"滯后"效應(yīng)。
圖l表示了一種抑制特性漂移和"滯后"效應(yīng)的方案。數(shù)據(jù)信號(hào) 通過數(shù)據(jù)線lll傳輸，柵極掃描信號(hào)通過柵極線110傳輸。電源線112 提供直流電壓，為發(fā)光器件0LED104顯示提供電流。在通過TFTIOI 寫入電壓數(shù)據(jù)以及寫入數(shù)據(jù)以后的一幀時(shí)間中的大部分時(shí)間，節(jié)點(diǎn) 113連接的信號(hào)CLK處于高電壓，TFT 100關(guān)閉，電壓信號(hào)被保持在 節(jié)點(diǎn)100上，并靠存儲(chǔ)電容103維持該信號(hào)電壓。受數(shù)據(jù)電壓信號(hào)控 制的TFT 102的源極與漏極之間通過與其柵電極電壓偏置對(duì)應(yīng)的一定 數(shù)值的電流，并提供給0LED104，保持其發(fā)光。在下次寫入新的顯示 數(shù)據(jù)電壓之前，信號(hào)CLK被設(shè)定到低電壓一段特定時(shí)間。在該時(shí)間內(nèi)， TFT 102導(dǎo)通使節(jié)點(diǎn)IOO放電到低電壓，TFT 102的柵極電壓相對(duì)源 極變?yōu)樨?fù)值，實(shí)現(xiàn)了TFT 102的負(fù)偏置，從而實(shí)現(xiàn)抑制TFT 102特性 漂移的功能。與此同時(shí)，存儲(chǔ)電容103得以充分放電，可以保證接下 來的數(shù)據(jù)寫入過程節(jié)點(diǎn)IOO上面的信號(hào)電壓變化是從低電壓向高電壓 變化，從而避免了 "滯后"效應(yīng)的影響。
圖2表示了抑制特性漂移與"滯后"效應(yīng)的另一技術(shù)方案。該 電路工作機(jī)制如下在寫入信號(hào)之前，首先將節(jié)點(diǎn)203信號(hào)VSCAN與
節(jié)點(diǎn)205信號(hào)VEMISSI0N同時(shí)置于高電壓，TFT 212、 213、 215、 216 打開，節(jié)點(diǎn)204被充電到高電壓。接下來，節(jié)點(diǎn)205信號(hào)VEMISSION 變?yōu)榈碗妷?，TFT212、 216關(guān)閉，節(jié)點(diǎn)204上電壓開始下降至 VDATA+VTH，其中VTH為TFT214的閾值電壓。此時(shí)，存儲(chǔ)電容211上 面電壓為VDATA+VTH-VSS， VSS為節(jié)點(diǎn)201上的低電平直流偏置電壓。 此后，節(jié)點(diǎn)203信號(hào)VSCAN變?yōu)榈碗妷?，?jié)點(diǎn)205信號(hào)VEMISSION變 為高電壓，TFT 213、 215關(guān)閉，216、 212打開，TFT 214的源漏極 電流即為0LED217的電流。由于VTH值已經(jīng)預(yù)先存儲(chǔ)在電容211上， 電流大小與VTH無關(guān)，達(dá)到了抑制特性漂移的目的。
在下一次寫入數(shù)據(jù)之前的特定時(shí)間內(nèi)，節(jié)點(diǎn)200信號(hào)CLK電壓被 置于更低的電平，節(jié)點(diǎn)204的信號(hào)通過TFT210被下拉至低電壓。保 證了接下來的數(shù)據(jù)寫入過程節(jié)點(diǎn)204上面的信號(hào)電壓變化是從低電壓 向高電壓變化，從而避免了 "滯后"效應(yīng)的影響。
現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特性漂移與"滯后"效應(yīng)的抑制，卻存 在一些缺點(diǎn)。圖l所示方法的缺點(diǎn)在于兩個(gè)方面。首先，該電路需要 為每個(gè)像素引入一個(gè)負(fù)電壓脈沖信號(hào)，因此每行像素都需要額外增加 一條信號(hào)導(dǎo)線，降低了像素開口率。第二，需要外部的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路 提供與掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)配合的負(fù)脈沖產(chǎn)生電路，提高了系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的 復(fù)雜性。
圖2所示方法的缺點(diǎn)在于三個(gè)方面。第一，該設(shè)計(jì)需要頂部發(fā)射 的0LED器件結(jié)構(gòu)，0LED制作實(shí)現(xiàn)難度較大；第二，相比基本的AMOLED 像素，該電路額外引入了多個(gè)控制信號(hào)，布線復(fù)雜，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路復(fù)
雜性大幅提高；第三，該像素電路中器件數(shù)目較多，工藝中像素失效 可能性提高，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品良率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，該發(fā) 光顯示器件，不用額外的負(fù)脈沖引線，也不需要外部系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路提 供負(fù)脈沖信號(hào)，同時(shí)相比圖l所示方法不增加像素內(nèi)元件的數(shù)量，在 實(shí)現(xiàn)抑制特性漂移與"滯后"效應(yīng)的同時(shí)，能夠降低顯示器件的布線 和系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性，提高工藝良率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是像素電路包括三個(gè)晶 體管第一TFT311、第二TFT313、第三TFT 314，第一電容312，與 第一0LED 310。 TFT 311接受其柵電極即節(jié)點(diǎn)302上面的電壓信號(hào)控 制，向OLED 310供電；TFT 313接受柵極掃描線304的信號(hào)控制， 用以將數(shù)據(jù)線305上面的信號(hào)寫入節(jié)點(diǎn)302; TFT 314接受柵極掃描 線303的控制，提供節(jié)點(diǎn)302到柵極掃描線304的放電通路，用于在 合適的時(shí)間段內(nèi)將節(jié)點(diǎn)302放電至負(fù)電壓；電容312用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)302 上面的電荷，以保持節(jié)點(diǎn)302的電壓值，從而保持TFT 311向0LED 的電流供給能力在正常顯示時(shí)間段內(nèi)保持不變。
在像素寫入新數(shù)據(jù)之前的某段時(shí)間內(nèi)，將驅(qū)動(dòng)OLED的TFT的VGS 設(shè)定為負(fù)偏壓狀態(tài)。在寫入數(shù)據(jù)以及寫入數(shù)據(jù)之后，下次負(fù)偏壓激活 之前，保持新寫入的數(shù)據(jù)，OLED發(fā)光亮度為期望值。由于負(fù)偏壓的設(shè) 定時(shí)間很短，不會(huì)引起畫面質(zhì)量的明顯下降。
VGS負(fù)偏壓能夠抑制TFT的特性漂移，同時(shí)，將控制電壓復(fù)位到 低電平，保證了接下來的數(shù)據(jù)電壓寫入過程中，TFT柵極電壓變化過 程中數(shù)值從小到大變化，避免了 "滯后"效應(yīng)。
本發(fā)明有益效果能夠通過給驅(qū)動(dòng)0LED的TFT施加一定時(shí)間的柵 極負(fù)電壓偏置，可以抑制有源驅(qū)動(dòng)OLED顯示器件中驅(qū)動(dòng)0LED器件的 TFT的特性漂移。利用每一次寫入數(shù)據(jù)之前對(duì)電壓進(jìn)行復(fù)位的特點(diǎn)， 可以避免"滯后"效應(yīng)。因此，器件壽命得以延長(zhǎng)。相比現(xiàn)有技術(shù)， 本發(fā)明像素電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在不增加像素原件數(shù)目的情況下，省去了 為每個(gè)像素施加負(fù)電壓偏置信號(hào)的信號(hào)線，因此可以提高像素面積利 用率，提高良率，降低成本；同時(shí)，免除驅(qū)動(dòng)額外的電壓偏置信號(hào)的 系統(tǒng)電路，降低了系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性，可以降低系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的 設(shè)計(jì)難度與實(shí)施成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)抑制特性漂移和"滯后"效應(yīng)方案的像素電路圖2為現(xiàn)有技術(shù)抑制特性漂移和"滯后"效應(yīng)另一技術(shù)方案的像 素電路圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的像素等效電路與其信號(hào)波形； 其中，
300:直流低電壓接入節(jié)點(diǎn)；
301:像素電極節(jié)點(diǎn)；
302:數(shù)據(jù)電壓信號(hào)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)；
303:第n-1行柵極導(dǎo)線接入節(jié)點(diǎn)； 304:第n行柵極導(dǎo)線接入節(jié)點(diǎn)； 305:數(shù)據(jù)線導(dǎo)線所連接的像素節(jié)點(diǎn)； 306:像素電源線所連接的像素節(jié)點(diǎn)；
310: 0LED;
311:驅(qū)動(dòng)OLED的TFT; 312:存儲(chǔ)電容；
313:控制數(shù)據(jù)電壓信號(hào)寫入的TFT;
314:提供節(jié)點(diǎn)302放電通路的TFT; 圖4為本發(fā)明的像素版圖的像素等效電路。 其中，
401:像素透明電極；
402:用于數(shù)據(jù)電壓信號(hào)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的第一層金屬層; 403:用作第n-l行柵極導(dǎo)線的第一層金屬層； 404:用作第n行柵極導(dǎo)線的第一層金屬層； 405:用作數(shù)據(jù)線導(dǎo)線的第二層金屬； 406:用作像素電源線的第二層金屬；
411:驅(qū)動(dòng)0LED的TFT的溝道區(qū)域；
412:構(gòu)成存儲(chǔ)電容的第一層與第二層金屬的交疊區(qū)域；
413:控制數(shù)據(jù)電壓信號(hào)寫入的TFT的溝道區(qū)域； 414:提供節(jié)點(diǎn)302放電通路的TFT的溝道區(qū)域； 421:半導(dǎo)體層；
422:連接金屬層與透明電極的接觸孔。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是通過像素電路的設(shè)計(jì)，使引入負(fù)偏壓的信號(hào)通過像素內(nèi) 部或者像素與臨近像素之間的連接實(shí)現(xiàn)，避免為產(chǎn)生負(fù)偏壓信號(hào)而額 外增加信號(hào)布線。負(fù)偏壓的偏置電壓信號(hào)通過柵極線產(chǎn)生。
參照?qǐng)D3，這是本發(fā)明實(shí)施例的像素等效電路與其信號(hào)波形圖。
如圖所示，本發(fā)明包括三個(gè)晶體管第一TFT 311、第二 TFT 313、 第三TFT 314，第一電容312，與第一 OLED 310。 TFT 311接受其柵 電極即節(jié)點(diǎn)302上面的電壓信號(hào)控制，向OLED TFT 310供電；TFT 313 接受柵極掃描線304的信號(hào)控制，用以將數(shù)據(jù)線305上面的信號(hào)寫入 節(jié)點(diǎn)302; TFT 3M接受柵極掃描線303的控制，提供節(jié)點(diǎn)302到柵 極掃描線304的放電通路，用于在合適的時(shí)間段內(nèi)將節(jié)點(diǎn)302放電至 負(fù)電壓；電容312用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)302上面的電荷，以保持節(jié)點(diǎn)302的 電壓值，從而保持TFT 311向OLED的電流供給能力在正常顯示時(shí)間 段內(nèi)保持不變。
柵極掃描信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓波形如圖3 (b)所示。該電路 的工作過程描述如下控制第n-l， n行的像素?cái)?shù)據(jù)寫入的信號(hào)分別 通過柵極線Gn-1， Gn傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)303與304上。當(dāng)圖示像素?cái)?shù)據(jù)寫 入的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)303被置于低電平，TFT 314關(guān)閉；節(jié)點(diǎn)304被置于 高電壓，TFT 313打開，像素電壓數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線DATA傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn) 305上，并通過TFT 313傳遞到節(jié)點(diǎn)302上，控制TFT 311處于與像 素顯示灰度相對(duì)應(yīng)柵極偏置狀態(tài)，控制從電源線VDD提供給OLED器 件310期望的電流值。處于電源線VDD上的節(jié)點(diǎn)306被置于固定的直 流電壓狀態(tài)。寫入的電壓信號(hào)保持在連接于節(jié)點(diǎn)306與302之間的存 儲(chǔ)電容312上，使得在顯示畫面的一幀時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)0LED器件310 的電流保持基本恒定。
在下一幀寫入第n-l行數(shù)據(jù)的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)303被置于高電壓，節(jié) 點(diǎn)304被置于比低電壓更低的低電壓，稱為退火電壓。TFT314打開， 節(jié)點(diǎn)302通過TFT 314放電被下拉至更低電壓。由于退火電壓低于節(jié) 點(diǎn)300的電壓，而節(jié)點(diǎn)301則處于不低于節(jié)點(diǎn)300的電壓，因此節(jié)點(diǎn) 302與301之間的電壓差為負(fù)值，即TFT311的VGS處于負(fù)電壓偏置。 當(dāng)寫入第n行電壓數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)303與304分別被置于低電壓與高電 壓，重復(fù)上述第n行電壓數(shù)據(jù)寫入過程。
柵極的負(fù)電壓偏置一方面實(shí)現(xiàn)抑制TFT 311特性漂移的功能，同 時(shí)保證了每次寫入電壓數(shù)據(jù)時(shí)電壓從低電壓變化到一定數(shù)值的高電 壓，避免了 "滯后"效應(yīng)的影響。
參照?qǐng)D4，這是本發(fā)明實(shí)施例的像素版圖的實(shí)施例。
遵循同樣的思路，將TFT的柵電極連接在更前面一行的柵極線 Gn-2上，或者將存儲(chǔ)電容連接到電源線的電極改連接到柵極線Gn-1 上，也可以實(shí)現(xiàn)類似的效果。
權(quán)利要求
1、一種有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，其特征在于其像素電路包括第一、第二、第三TFT，第一電容，第一二極管OLED，第一與第二柵極掃描信號(hào)線，數(shù)據(jù)信號(hào)線線和電源信號(hào)線；當(dāng)前行像素的第二柵極掃描線由臨近像素行的第一柵極掃描線構(gòu)成；第一TFT，用于接受其柵電極的電壓信號(hào)控制，向第一二極管供電；笫二TFT，用于接受第一柵極掃描信號(hào)的控制，將數(shù)據(jù)線上面的信號(hào)寫入第一TFT的柵電極節(jié)點(diǎn)；第三TFT，用于接受第二柵極掃描信號(hào)的控制，提供第一TFT柵電極節(jié)點(diǎn)到第一柵極掃描信號(hào)線節(jié)點(diǎn)的放電通路，在合適的時(shí)間段內(nèi)將第一TFT的柵電極節(jié)點(diǎn)放電至負(fù)電壓；第一電容用于存儲(chǔ)第一TFT柵電極節(jié)點(diǎn)上面的電荷，以保持該節(jié)點(diǎn)的電壓值；發(fā)光二極管OLED 310，用于執(zhí)行發(fā)光操作。
2、如權(quán)利要求1所述的有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，其特征在于: 所述的第一電容，其兩個(gè)電極分別連接于第一 TFT的柵電極與電源信號(hào) 線。
3、 如權(quán)利要求1所述的有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，其特征在于: 所述的第一電容，其兩個(gè)電極分別連接于第一TFT的柵電極與第一二極 管的陽極。
4、 如權(quán)利要求1所述的有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，其特征在于: 所述的第一電容，其兩個(gè)電極分別連接于第一TFT的柵電極與第二柵極 掃描信號(hào)線。
5、 如權(quán)利要求1所述的有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，其特征在于: 所述的第三TFT，其源電極連接于第一柵極掃描信號(hào)線。
6、 如權(quán)利要求1所述的有源驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器件，其特征在于-所述的第三TFT，其源電極連接于臨近像素行的柵電極掃描信號(hào)線。
全文摘要
本發(fā)明改善有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件壽命的像素電路，包括第一、第二、第三TFT，第一電容，第一二極管OLED，第一與第二柵極掃描信號(hào)線，數(shù)據(jù)信號(hào)線線和電源信號(hào)線；當(dāng)前行像素的第二柵極掃描線由臨近像素行的第一柵極掃描線構(gòu)成；第一TFT控制向第一二極管供電；笫二TFT控制數(shù)據(jù)線上面的信號(hào)何時(shí)寫入第一TFT的柵電極節(jié)點(diǎn)；第三TFT提供第一TFT柵電極節(jié)點(diǎn)到第一柵極掃描信號(hào)線節(jié)點(diǎn)的放電通路，電容用于存儲(chǔ)電荷，以保持相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的電壓值；發(fā)光二極管OLED 310，用于執(zhí)行發(fā)光操作。
文檔編號(hào)G09G3/32GK101359450SQ20081020049
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者李俊峰 申請(qǐng)人:上海廣電光電子有限公司