楊歡歡 段超霞

摘 要：OLED由于具有高響應(yīng)速度、高發(fā)光效率、強(qiáng)亮度、寬視角、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用到顯示領(lǐng)域，然而其像素電路中驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓漂移和電源壓降會(huì)導(dǎo)致OLED出現(xiàn)亮度不均勻現(xiàn)象。本文綜述了目前OLED像素電路補(bǔ)償?shù)膬煞N補(bǔ)償方式，并分別就這兩種補(bǔ)償方式介紹了三種像素電路的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：OLED;像素電路;補(bǔ)償

中圖分類號(hào)：TN873;TN383.1? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2021）24-0027-03

Overview of OLED Pixel Circuit Compensation Patent Technology

YANG Huanhuan? ? DUAN Chaoxia

（Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office， CNIPO， Guangzhou? Guangdong? 510530）

Abstract： OLED has been widely used in the display field due to its high response speed， high luminous efficiency， strong brightness， wide viewing angle and good flexibility. However， the threshold voltage drift and power supply voltage drop of the driving transistor in its pixel circuit causes? OLED has uneven brightness. This article summarizes the two compensation methods of pixel circuit compensation of the current OLED， and introduces three means of the compensation structures of? pixel circuits for these two compensation methods.

Keywords： OLED; pixel circuit; compensation

有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light Emitting Diode，OLED）是一種利用多層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電致發(fā)光的器件，具有高響應(yīng)速度、高發(fā)光效率、強(qiáng)亮度、寬視角、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來被人們廣泛研究，應(yīng)用在顯示屏的制作中，成為新一代顯示技術(shù)。目前，在手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)等平板顯示領(lǐng)域，OLED已經(jīng)開始取代傳統(tǒng)的液晶顯示屏（Liquid Crystal Display，LCD）。

用于控制OLED進(jìn)行發(fā)光的像素電路的設(shè)計(jì)是OLED顯示器的核心技術(shù)內(nèi)容。由于OLED屬于電流驅(qū)動(dòng)，需要穩(wěn)定的電流來控制其發(fā)光。然而，由于工藝制程和器件老化等原因，會(huì)使像素電路中驅(qū)動(dòng)OLED發(fā)光的驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓Vth存在不均勻性，這樣導(dǎo)致流過OLED的電流會(huì)發(fā)生變化使得顯示亮度不均，從而影響整個(gè)圖像的顯示效果。并且流過每個(gè)OLED的電流與驅(qū)動(dòng)晶體管的源極連接的電源電壓相關(guān)，由于電源電壓存在IR Drop（壓降）的原因，也會(huì)造成不同區(qū)域的電流存在差異，進(jìn)而造成不同區(qū)域的OLED出現(xiàn)亮度不均勻現(xiàn)象[1]。因此，各企業(yè)和科研院校提出了針對(duì)像素電路結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償技術(shù)，以提高OLED顯示面板的顯示均勻性。

1 傳統(tǒng)的2T1C像素電路結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的2T1C像素電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，當(dāng)掃描信號(hào)Vscan為低電平時(shí)，開關(guān)晶體管T2導(dǎo)通，數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata經(jīng)由開關(guān)晶體管T2存儲(chǔ)到存儲(chǔ)電容器CS中，并寫入驅(qū)動(dòng)晶體管T1的柵極，驅(qū)動(dòng)晶體管T1導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)OLED發(fā)光。其中，流經(jīng)OLED的電流由驅(qū)動(dòng)晶體管T1控制，公式如下：

[Ids=12μCoxWLVDD-Vdata-Vth2]? ? （1）

其中，μ為有效載流子遷移率，Cox為柵極氧化層電容，W/L為驅(qū)動(dòng)晶體管的寬長比，VDD為信號(hào)源的電壓，Vdata為輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)，Vth為驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。

從上述公式可以看出，電流Ids與閾值電壓Vth有關(guān)。由于工藝的差異和長時(shí)間顯示的原因，會(huì)造成驅(qū)動(dòng)晶體管閾值電壓的不一致和漂移，即使寫入的數(shù)據(jù)信號(hào)相同，驅(qū)動(dòng)OLED發(fā)光的電流也會(huì)存在差異，從而導(dǎo)致各像素中OLED的發(fā)光不均勻。同時(shí)，考慮到VDD金屬線本身具有阻抗，會(huì)有壓降存在，造成每一像素實(shí)際施加的VDD不同，驅(qū)動(dòng)OLED發(fā)光的電流會(huì)存在差異，這也會(huì)導(dǎo)致各像素中OLED的發(fā)光不均勻。

2 像素電路補(bǔ)償

目前，像素電路補(bǔ)償通常采用以下兩種方式：內(nèi)部補(bǔ)償方式和外部補(bǔ)償方式。內(nèi)部補(bǔ)償方式是在像素電路結(jié)構(gòu)內(nèi)部增加補(bǔ)償單元，在發(fā)光階段前對(duì)閾值電壓進(jìn)行補(bǔ)償;外部補(bǔ)償方式是通過感測(cè)像素電路中元件的電氣屬性（如閾值電壓或遷移率），基于感測(cè)結(jié)果通過設(shè)置在顯示面板外部的補(bǔ)償裝置對(duì)輸入圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，從而補(bǔ)償各個(gè)像素電路中元件特性的退化。內(nèi)部補(bǔ)償方式由于在像素電路結(jié)構(gòu)內(nèi)部增加補(bǔ)償單元，使得像素電路配置變得復(fù)雜，此外，內(nèi)部補(bǔ)償方式難以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)TFT遷移率的變化。相比內(nèi)部補(bǔ)償方式，外部補(bǔ)償方式的結(jié)構(gòu)簡單且可調(diào)控性強(qiáng)，有利于顯示面板高分辨率設(shè)計(jì)，因此更受青睞[2]。

本文針對(duì)內(nèi)部補(bǔ)償方式和外部補(bǔ)償方式介紹了三種像素電路補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。

2.1 案例1