[发明专利]像素驱动单元及其形成方法、显示背板、像素驱动电路有效

专利信息
申请号: 201710605378.8 申请日: 2017-07-24
公开(公告)号: CN107248393B 公开(公告)日: 2019-04-26
发明(设计)人: 郭小军;赵家庆;刘文江;樊嘉丽;许兴华 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: G09G3/3225 分类号: G09G3/3225;H01L27/32
代理公司: 上海盈盛知识产权代理事务所(普通合伙) 31294 代理人: 孙佳胤;董琳
地址: 200030 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 像素 驱动 单元 及其 形成 方法 显示 背板 电路
【说明书】:

一种像素驱动单元及其形成方法、显示背板、像素驱动电路,像素驱动单元包括:基板,所述基板内具有第一晶体管,为低温多晶硅薄膜晶体管或非晶氧化物薄膜晶体管,包括第一栅电极、第一源电极和第一漏电极,所述第一源电极和第一漏电极表面具有绝缘层;位于所述绝缘层表面的第二有源层;位于所述第二有源层两侧的第二源电极和第二漏电极;所述第二源电极、第二有源层在基板表面的投影与所述第一源电极在基板表面的投影有重叠,使得部分所述第一源电极、绝缘层、第二有源层、第二漏电极、第二源电极构成第二晶体管,且所述第二晶体管为有机薄膜晶体管,部分第一源电极、第二源电极以及绝缘层构成第一电容。上述像素驱动单元集成度较高,性能稳定。

技术领域

发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素驱动单元及其形成方法、显示背板、像素驱动电路。

背景技术

通常来说在有源矩阵显示设备中,图像是由大量的像素电路来显示的。每个单独的像素电路包括发光器件和驱动电路。相对于电压驱动型的液晶显示器来说,使用电流驱动型的有机电致发光元件的显示设备无需背光源,响应速度更快,并且能够呈现出更逼真的显示效果。在像素电路中,每个驱动电路中的有源单元控制流过OLED元件中的电流大小来调节亮度。有源单元中至少包括开关晶体管、驱动晶体管、电容器以及OLED元件组成一个完整的像素电路,其中,开关晶体管、驱动晶体管均为薄膜晶体管(thin-film transistor,TFT)。

目前主流的电流驱动型像素电路的驱动晶体管通常采用低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)或者非晶氧化物薄膜晶体管(AOS TFT)。

其中,LTPS TFT具有高迁移率,为50cm2/V·s~200cm2/V·s、更好的稳定性以及可使用n型和p型器件组成互补性器件等优点。单独使用LTPS TFT作为像素驱动电路的晶体管时,高迁移率带来的大驱动电流可以使得像素电路的开口率更高,显示设备分辨率更高,并且开关速度更快。然而LTPS TFT的工艺比较复杂,成本高,难以大面积加工,并且多晶结构易导致均一性不好,像素驱动电路各个LTPS TFT的阈值电压等参数不一致。

AOS TFT材料来源选择较多,迁移率也比较高,可达到几十cm2/V·s,工艺温度较低,大面积加工时成本较低,均一性比较好。单独使用AOS TFT作为像素驱动电路的晶体管时,其高迁移率带来的大驱动电流可以获得比较高的开口率,显示设备分辨率更高,并且开关速度更快。然而AOS TFT中由于氧空位和氢杂质的存在,导致AOS TFT的偏压和环境稳定性很差,阈值电压会发生漂移。而且AOS TFT主要为n型器件,驱动正常型OLED,需要在驱动电路中额外增加补偿电路。

对于使用有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)作为发光器件的像素电路来说,如果驱动电路的开关晶体管和驱动晶体管均使用LTPS TFT或者AOS TFT的话,因为目前OLED效率提高,像素尺寸变小,所需要的驱动电流很小,大部分灰度级都需要LTPS TFT或AOS TFT偏置在亚阈值区才能提供合适的驱动电流。然而LTPS TFT器件中有源层的多晶结构导致LTPS TFT器件本身的均一性不好,各个LTPS TFT之间的阈值电压不同,在亚阈值附近工作时,相同偏压下提供的驱动电流相差太大。而对于AOS TFT,由于AOSTFT的偏压和环境稳定性比较差,长时间驱动OLED后阈值电压会发生漂移,特别是工作在亚阈值附近时,阈值电压的轻微漂移均会导致驱动电流变化明显,影响最终的显示亮度的稳定性。

现有技术可以通过在电路内增加额外的补偿电路,提高显示亮度的稳定性,但是目前所有的像素内补偿电路的方案都是基于阈值电压以上的工作范围,当薄膜晶体管工作于亚阈值区域,将无法有效地补偿。

因此,现有的像素驱动电路的性能有待进一步的提高。

发明内容

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