專利名稱：主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器的顯示單元，特別是涉及一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元。
背景技術(shù)：
在有機電激發(fā)光的技術(shù)被發(fā)展出來之后，有機電激發(fā)光顯示器初期階段均是以低階的被動式驅(qū)動(Passive Drive)為主，而后則朝向高階的主動式驅(qū)動(Active Drive)有機電激發(fā)光顯示器的方向發(fā)展。主動式驅(qū)動有機電激發(fā)光顯示器的產(chǎn)生是因為被動式驅(qū)動組件的發(fā)光效率和使用壽命會隨著顯示器尺寸和分辨率的增加而大幅度地降低，這是與主動式驅(qū)動的薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱TFT-LCD)不相同的地方。主動式驅(qū)動的TFT-LCD因液晶受電壓值的控制而決定其色彩灰階(Gray)，其陣列(即數(shù)組)式電路內(nèi)一個畫像素只含有一個薄膜晶體管(晶體管即電晶體，以下均稱為晶體管)和一個電容，而薄膜晶體管的功能在于開關(guān)作用，因而對陣列電路內(nèi)各薄膜晶體管特性均勻的要求較不嚴(yán)；但主動式驅(qū)動的有機發(fā)光二極管的發(fā)光顯示面板(OrganicLight Emitting Diode，簡稱OLED)，則因有機發(fā)光二極管的發(fā)光顯示面板是電流驅(qū)動的屬性，其色彩灰階的均勻性直接地影響到面板的均勻度，此是因為低溫多晶硅薄膜晶體管技術(shù)中的激光退火制程不容易掌控到全面均勻性。
請參閱圖3所示，是現(xiàn)有習(xí)知的一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的電路圖。在圖3中，該主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元300，包括有第一晶體管310、第二晶體管320以及有機發(fā)光二極管330。其中，第一晶體管310與第二晶體管320為P型低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)或N型低溫多晶硅薄膜晶體管或α-Si薄膜晶體管。
現(xiàn)有習(xí)知的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元300，其動作為第一晶體管310接收到閘極驅(qū)動電路傳來的尋址信號后，即根據(jù)尋址信號決定是否導(dǎo)通第一晶體管310。當(dāng)?shù)谝痪w管310被導(dǎo)通后，顯示信號才得以經(jīng)第一晶體管310傳送至第二晶體管320的閘極。而第二晶體管320的閘極接收到顯示信號后，即導(dǎo)通第二晶體管320，并使得電源能供給電流。此時，有機發(fā)光二極管330則在接收到第二晶體管320傳來的汲極電流后發(fā)光。
在上述的三種薄膜晶體管中，現(xiàn)有習(xí)知的P型低溫多晶硅薄膜晶體管因其臨界電壓值較高，而使得P型低溫多晶硅薄膜晶體管在操作時即需要較高的閘-源電壓，使得P型低溫多晶硅薄膜晶體管的電子或電洞受到高閘-源電壓的影響，而撞擊Si-H鍵結(jié)，而產(chǎn)生所謂的懸空鍵，進而使得供給至有機發(fā)光二極管330的汲極電流在經(jīng)過一段時間后衰退幅度很大，造成有機發(fā)光二極管330的亮度降低。
請接著參閱圖4所示，是現(xiàn)有習(xí)知一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的薄膜晶體管的常規(guī)化后的汲極電流-電流供給時間的曲線圖。在圖4中，縱坐標(biāo)所示為經(jīng)常規(guī)化后的P型低溫多晶硅薄膜晶體管的汲極電流(汲極電流的初始值為2微安培)。由圖4所知，P型低溫多晶硅薄膜晶體管在經(jīng)過1200小時的使用時間后，其汲極電流的值僅約為初始汲極電流的60％，其衰退的幅度相當(dāng)大，而汲極電流的下降也代表了有機發(fā)光二極管的亮度亦隨之下降。
綜合以上所述，現(xiàn)有習(xí)知的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，因為使用臨界電壓值較高的P型低溫多晶硅薄膜晶體管，造成在使用一段時間后，有機發(fā)光二極管的發(fā)光亮度即會因汲極電流值的下降，而降低其亮度。
由此可見，上述現(xiàn)有的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元仍存在有諸多的缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，能夠改進一般現(xiàn)有的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服上述現(xiàn)有的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，所要解決的主要技術(shù)問題是使其可以降低P型低溫多晶硅薄膜晶體管的臨界電壓，而使操作時的閘-源電壓得以降低，進而可使穩(wěn)定供給汲極電流的時間能夠延長，而可避免有機發(fā)光二極管在使用一段不長的時間后即降低其亮度。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其包括一第一晶體管，根據(jù)由閘極所接收的一第一驅(qū)動信號決定是否導(dǎo)通一第二信號；一第二晶體管，由閘極接收該第二信號，并根據(jù)該第二信號決定是否導(dǎo)通一電源；以及一有機發(fā)光二極管，接收由該第二晶體管所導(dǎo)通的電源而發(fā)光；其中，該第二晶體管為P型晶體管，且該第二晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其中所述的第二晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2.5伏特到3.5伏特之間。
前述的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其中所述的第一晶體管為P型晶體管，且該第一晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。
前述的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其中所述的第一晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2.5伏特到3.5伏特之間。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，該顯示單元包括第一晶體管、第二晶體管以及有機發(fā)光二極管。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的第一晶體管是根據(jù)由其閘極所接收的第一驅(qū)動信號，以決定是否導(dǎo)通第二信號。其中，第一晶體管為P型的低溫多晶硅薄膜晶體管，且第一晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的第二晶體管是由其閘極接收第一晶體管導(dǎo)通后傳來的第二信號，并根據(jù)該第二信號決定是否導(dǎo)通第二晶體管所耦接的電源。其中，第二晶體管為P型的低溫多晶硅薄膜晶體管，且第二晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。
依照本發(fā)明的較佳實施例所述，上述的有機發(fā)光二極管是在第二信號導(dǎo)通第二晶體管之后，接收由第二晶體管所導(dǎo)通的電源而發(fā)光。
由上述可知，本發(fā)明主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其主要包括第一晶體管、第二晶體管及有機發(fā)光二極管。其是使用臨界電壓值較低的P型低溫多晶硅薄膜晶體管來降低其操作時所需的閘-源電壓，而使得第二晶體管能夠長時間提供較穩(wěn)定的汲極電流，進而可以延長有機發(fā)光二極管的發(fā)光時間。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明由于采用臨界電壓值較低的P型的低溫多晶硅薄膜晶體管，所以在要求同樣的汲極電流下，可以隨較低的臨界電壓值而減少操作時所需的閘-源電壓，進而可以增加供給較穩(wěn)定電流值的汲極電流的時間，而使得有機發(fā)光二極管長時間能保持其亮度。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，可以降低P型低溫多晶硅薄膜晶體管的臨界電壓，而使操作時的閘-源電壓得以降低，進而可使穩(wěn)定供給汲極電流的時間能夠延長，而可避免有機發(fā)光二極管在使用一段不長的時間后即降低其亮度。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進，在技術(shù)上有較大的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元具有增進的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。


圖1是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的電路圖。
圖2是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的薄膜晶體管的常規(guī)化后的汲極電流-電流供給時間曲線圖。
圖3是現(xiàn)有習(xí)知一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的電路圖。
圖4是現(xiàn)有習(xí)知一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的薄膜晶體管的常規(guī)化后的汲極電流-電流供給時間的曲線圖。
100，300主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元110，310第一晶體管(第一電晶體)120，320第二晶體管(第二電晶體)130，330有機發(fā)光二極管具體實施方式

以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元其具體實施方式

、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖1所示，是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元的電路圖。本發(fā)明較佳實施例的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元100，包括有第一晶體管110、第二晶體管120以及發(fā)光二極管130，這三者的耦接關(guān)系為第一晶體管110分別耦接至第一驅(qū)動信號、第二信號第二晶體管120的閘極，而第二晶體管120則耦接至電源與發(fā)光二極管130的輸入端，發(fā)光二極管130則耦接至接地端。
其中，如熟悉此技藝者可輕易知曉，第一晶體管110可以是P型低溫多晶硅薄膜晶體管，第二晶體管可以是P型低溫多晶硅薄膜晶體管。且第一驅(qū)動信號可以是由閘極驅(qū)動電路(圖中未示)所發(fā)出的尋址信號(順次掃描信號)，第二信號可以是由數(shù)據(jù)驅(qū)動電路(圖中未示)所發(fā)出的顯示信號(模擬階調(diào)信號)，但不以此為限。
在本實施例中，該主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元100的動作為當(dāng)?shù)谝痪w管110接收到第一驅(qū)動信號時，即根據(jù)第一驅(qū)動信號決定是否導(dǎo)通第一晶體管110。當(dāng)?shù)谝或?qū)動信號導(dǎo)通第一晶體管110后，第二信號才得以被傳送至第二晶體管120的閘極。第二晶體管120接著被導(dǎo)通，因此第二晶體管120所耦接的電源得以供給至發(fā)光二極管130的輸入端，并使得發(fā)光二極管130發(fā)光。其中，由電源所供給第二晶體管120的電流，如熟悉此技藝者可輕易知曉，其為汲極電流(Id)，而汲極電流的大小可由以下公式求出Id=12CiμWL(Vgs-Vth)2]]>其中，Ci為每單位面積的閘極電容，W為晶體管通道的寬度，L為晶體管通道的長度，μ為電子移動率，Vgs為閘-源電壓，Vth為臨界電壓。
在以上所述的公式中，可以清楚知道，影響汲極電流Id的因素很多，如晶體管通道的寬度W、晶體管通道的長度L、閘-源電壓Vgs或臨界電壓Vth等。在現(xiàn)有習(xí)知的各家薄膜晶體管廠商，其均為研究如何在制程中改變晶體管通道的寬度或長度，以彌補汲極電流Id的下降。然而，本發(fā)明與現(xiàn)有習(xí)知方式的不同之處為降低(Vgs-Vh)2的臨界電壓值，使得操作時的閘-源電壓亦可隨之降低，減少了電子或電洞撞擊Si-H鍵結(jié)的機率，避免造成懸空鍵。因此，當(dāng)所需的汲極電流為固定，且臨界電壓越小時，則操作時所需的閘-源電壓也越小。因此，在本實施例中，第一晶體管110與第二晶體管120的臨界電壓值的絕對值則為介于2伏特到5伏特之間，且更可介于2.5伏特到3.5伏特之間。
在本發(fā)明的較佳實施例中，臨界電壓的下降可以降低第二晶體管120內(nèi)的電子或電洞所受的閘-源電壓的影響，而使得第二晶體管120能供給較穩(wěn)定電流值的汲極電流給有機發(fā)光二極管130，使得發(fā)光二極管130得以長時間的保持其亮度。
請繼續(xù)參閱圖2所示，是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的薄膜晶體管的常規(guī)化后的汲極電流-電流供給時間曲線圖。在圖2中，縱向坐標(biāo)為常規(guī)化后的汲極電流，橫向坐標(biāo)為電流供給時間，且●所連成的曲線為P型低溫多晶硅薄膜晶體管的臨界電壓值為-5.17伏特，■為所連成的曲線為P型低溫多晶硅薄膜晶體管的臨界電壓值為-3.33伏特，△所連成的曲線為P型低溫多晶硅薄膜晶體管的臨界電壓值為-2.41伏特。其中，P型低溫多晶硅薄膜晶體管的所施加的閘極電壓為-15伏特，汲極電壓為-12伏特，調(diào)整各自的源極電壓為-2.83伏特、-4.63伏特與-6.42伏特，以使得三個P型低溫多晶硅薄膜晶體管的初始的汲極電流均為100微安培，在圖2中所示則為經(jīng)常規(guī)化后的汲極電流。該量測時間為1000秒，且每隔200秒即測量一次各自的汲極電流的數(shù)值。
在本實施例中，可發(fā)現(xiàn)臨界電壓值越低的P型低溫多晶硅薄膜晶體管在經(jīng)過1000秒的使用后，其汲極電流衰退的幅度越小，換言之則為此種臨界電壓值較低的P型低溫多晶硅薄膜晶體管，因其臨界電壓值較低，使得操作時的閘-源電壓亦可隨之降低，減少了電子或電洞撞擊Si-H鍵結(jié)的機率，避免造成懸空鍵。因此，此種臨界電壓值較低的P型低溫多晶硅薄膜晶體管能提供較穩(wěn)定電流值的汲極電流給有機發(fā)光二極管。
綜合以上所述，本發(fā)明主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，因使用臨界電壓值較低的P型低溫多晶硅薄膜晶體管，可使得有機發(fā)光二極管所接收到的汲極電流值較為穩(wěn)定，因此可使得有機發(fā)光二極管可長時間維持其亮度。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其特征在于其包括一第一晶體管，根據(jù)由閘極所接收的一第一驅(qū)動信號決定是否導(dǎo)通一第二信號；一第二晶體管，由閘極接收該第二信號，并根據(jù)該第二信號決定是否導(dǎo)通一電源；以及一有機發(fā)光二極管，接收由該第二晶體管所導(dǎo)通的電源而發(fā)光；其中，該第二晶體管為P型晶體管，且該第二晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其特征在于其中所述的第二晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2.5伏特到3.5伏特之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其特征在于其中所述的第一晶體管為P型晶體管，且該第一晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其特征在于其中所述的第一晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2.5伏特到3.5伏特之間。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種主動式矩陣驅(qū)動有機發(fā)光顯示器的顯示單元，其包括一第一晶體管，根據(jù)由閘極所接收的一第一驅(qū)動信號決定是否導(dǎo)通一第二信號；一第二晶體管，由閘極接收該第二信號，并根據(jù)該第二信號決定是否導(dǎo)通一電源；以及一有機發(fā)光二極管，接收由該第二晶體管所導(dǎo)通的電源而發(fā)光；其中，該第二晶體管為P型晶體管，且該第二晶體管的臨界電壓的絕對值是介于2伏特到5伏特之間。本發(fā)明是使用臨界電壓值較低的P型低溫多晶硅薄膜晶體管來降低其操作時所需的閘－源電壓，而使得第二晶體管能夠長時間提供較穩(wěn)定的汲極電流，進而可以延長有機發(fā)光二極管的發(fā)光時間。
文檔編號G09G3/30GK1591545SQ0315
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者李信宏, 肖調(diào)宏, 陳韻升 申請人:友達光電股份有限公司