專利名稱：電致發(fā)光裝置的像素裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種電致發(fā)光裝置，特別是關(guān)于一種有機電致發(fā)光裝置(organic electroluminescence device)的像素組件。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光(electroluminescence，EL)裝置可利用電子冷光的現(xiàn)象來進行發(fā)光。EL裝置通常包括多個薄膜晶體管(thin film transistor，TFT)以及一具有光發(fā)射層的光二極管(light-emitting diode，LED)。若光發(fā)射層為一有機光發(fā)射材料所組成，則該EL即為一有機EL裝置。當一電流通過LED裝置的陰極與陽極時，則光線即會經(jīng)由光發(fā)射層發(fā)散。
一般來說，EL裝置可大致被區(qū)分為電壓驅(qū)動式與電流驅(qū)動式兩種。與電流驅(qū)動式的EL裝置相比較，在電壓驅(qū)動式的EL裝置中，由于其各TFT的閾值電壓(threshold voltage)以及遷移率(mobility)并不相同，因而造成像素亮度不均勻的缺點。關(guān)于電流驅(qū)動式的EL裝置的專利，可參考美國專利編號第6,373,454號以及第6,501,466號。
在電流驅(qū)動式的EL裝置中，其像素亮度正比于流入一LED的電流。因此，如何使一EL裝置產(chǎn)生均勻且增強的光線，便成為目前研究開發(fā)所欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的提出一種電致發(fā)光裝置，可產(chǎn)生均勻光線，以改善常規(guī)技術(shù)的缺點。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提出一種電致發(fā)光裝置的像素裝置，包括一電壓信號、一電流信號、一第一電路、以及一第二電路。電壓信號具有一第一狀態(tài)以及一第二狀態(tài)。電流信號具有一幅值I。第一電路包括一第一晶體管、一第二晶體管、以及一電容器，電容器的一第一端連接到一電源，第一晶體管的一柵極連接到電容器的一第二端，且第二晶體管的柵極用以接收電壓信號。其中，當電壓信號的第一狀態(tài)時，第一電路提供一電壓電平加到電容器，且，當電壓信號的第二狀態(tài)時，第一電路保持輸出電壓電平。第二電路具有一第三晶體管以及一第四晶體管，第三晶體管具有一柵極連接到第四晶體管的一柵極。其中，當電壓信號的第一狀態(tài)時，第二電路提供一與電流信號的幅值I成比例的電流，且，第一電路提供一和電流，其值為比例電流與電流信號的和。
另外，本發(fā)明也提出另一電致發(fā)光裝置的像素裝置，包括一電壓信號、一電流信號、一第一電路，以及一第二電路。電壓信號具有一第一狀態(tài)以及一第二狀態(tài)。電流信號具有一幅值I。第一電路還包括一第一晶體管、一第二晶體管、以及一電容器，其中，當電壓信號的第一狀態(tài)時，第一電路提供一電壓電平加到電容器，且，在電壓信號的第二狀態(tài)，第一電路保持輸出電壓電平；而第二電路，具有一第三晶體管以及一第四晶體管，第三晶體管的溝道寬度/長度比為第四晶體管的溝道寬度/長度比的N倍；其中，第一電路當電壓信號的第一狀態(tài)或第二狀態(tài)時，輸出一電流，其值為(1+1/N)*I，且，第二電路當電壓信號的第一狀態(tài)時，輸出一電流，其值為1/N*I。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明亦提出一種電致發(fā)光裝置，包括多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線，以及一具有多個像素的陣列。每一像素被配置靠近于其中一掃描線與其中一數(shù)據(jù)線的一交叉點。像素陣列包括一第一電路、一第二電路以及一第五晶體管。第一電路包括一第一晶體管、一第二晶體管、以及一電容器。電容器的一第一端連接到一電源，第一晶體管的一柵極連接到電容器的一第二端，且第二晶體管的一柵極用以接收一電壓信號。第二電路包括一第三晶體管以及一第四晶體管。第三晶體管的一柵極連接到該第四晶體管的一柵極。第五晶體管包括一柵極用以接收電壓信號以及一電極用以接收一經(jīng)由一相對應數(shù)據(jù)線提供的電流信號。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明還提出一種方法用于操作一電致發(fā)光裝置，包括下列步驟一提供一具有一第一狀態(tài)以及一第二狀態(tài)的電壓信號。
二提供一具有幅值I的電流信號。
三提供一具有多個像素的陣列，每一像素被配置靠近于其中一掃描線與其中一數(shù)據(jù)線的一交叉點。
四提供一第一電路在每一像素中，第一電路具有一第一晶體管、一第二晶體管、以及一電容器。
五當一經(jīng)由一相對應的掃描線所提供的電壓信號的第一狀態(tài)時，提供一電壓電平加到電容器。
六當電壓信號的第二狀態(tài)時，保持輸出電壓電平。
七提供一第二電路在每一像素中，第二電路具有一第三晶體管以及一第四晶體管，且，第三晶體管的一柵極連接到第四晶體管的一柵極。
八當電壓信號的第一以及第二狀態(tài)時，由第一電路提供一第一電流，其值為(1+1/N)*I。
九當電壓信號的第一狀態(tài)時，由第二電路提供一第二電流，其值為(1/N)*I，N為第三晶體管的溝道寬度/長度比與第四晶體管的溝道寬度/長度比的倍率。
上述的發(fā)明目的以及優(yōu)點可由上述的描述獲得，亦可顯而易見于下列的描述或經(jīng)由實施本發(fā)明來獲得。本發(fā)明的目的以及優(yōu)點可通過權(quán)利要求所界定的組件以及其組件的組合來進行實施并獲得。


圖1表示為根據(jù)本發(fā)明的電致發(fā)光(EL)裝置的像素10的電路圖。
圖2表示為根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的一電致發(fā)光裝置的一像素50的電路圖。
符號說明20、60-第一晶體管；22、62-第二晶體管；26、66-第三晶體管；28、68-第四晶體管；30、70-第五晶體管；24、64-電容器；20-2、22-2、26-2、28-2、30-2-柵極；20-4、22-4、26-4、28-4、30-4-第一電極；20-6、22-6、26-6、28-6、30-6-第二電極；10、50-像素組件；12、52-掃描線；14、54-數(shù)據(jù)線；16、56-第一電路；18、58-第二電路；VDD-第一電源；VSS-第二電源；32、72-LED；IDATA-電流信號。
具體實施例方式
為詳細說明本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，特提出一實施例并配合附圖來作為說明實施本發(fā)明的參考。
圖1表示為根據(jù)本發(fā)明的電致發(fā)光(EL)裝置的像素10的電路圖。本發(fā)明的EL裝置包括多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、一包括多個像素的陣列、一掃描驅(qū)動裝置(未顯示)以及一數(shù)據(jù)驅(qū)動裝置(未顯示)。上述的掃描驅(qū)動裝置用以依序提供一具有第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)的電壓信號，用以選擇該多條掃描線，而數(shù)據(jù)驅(qū)動裝置用以依序提供一電流信號IDATA予該多條數(shù)據(jù)線。在本發(fā)明的實施例中，EL裝置包括一有機EL裝置，該有機EL裝置即為一有機發(fā)光二極管(organic light emitting diode，OLED)或一聚合物發(fā)光二極管(polymerlight emitting diode，PLED)；其中，OLED與PLED的差別在于光發(fā)散層的光發(fā)射分子(light emitting molecule)的大小，OLED中的光發(fā)射分子小于PLED的光發(fā)射分子。
每一像素被配置靠近于其中一掃描線與其中一數(shù)據(jù)線的交叉點。如圖1所示，像素10被配置在靠近相對應的掃描線12與相對應的數(shù)據(jù)線14的交叉點，該像素10包括一第一電路16以及一第二電路18。第一電路16包括一第一晶體管20、一第二晶體管22，以及一電容器24。第一晶體管20包括一柵極20-2、一第一電極20-4以及一第二電極20-6；其中，該第一電極20-4連接到一第一電源VDD。第二晶體管22包括一柵極22-2、一第一電極22-4以及一第二電極22-6；其中，第一柵極22-2連接到掃描線12，第一電極22-4連接到第一晶體管20的第二電極22-6。電容24包括一第一端24-2以及一第二端24-4；其中，第一端24-2連接到第一電源VDD，而第二端24-4連接到第一晶體管20的柵極20-2。
第二電路18還包括一第三晶體管26以及一第四晶體管28。第三晶體管26包括一柵極26-2、一第一電極26-4以及一第二電極26-6；其中，第一電極26-4連接到第二晶體管22的第二電極22-6，而第二電極26-6連接到柵極26-2。由于柵極26-2以及第二電極26-6相互連接，因此，第三晶體管26將工作在飽和區(qū)。第四晶體管包括一柵極28-2、一第一電極28-4以及一第二電極28-6；其中，第一電極28-4連接第一晶體管20的第二電極20-6。另外，第三晶體管26的W/L為第四晶體管28的W/L的N倍；其中，W/L為一場效應晶體管(FET)的溝道寬度與溝道長度的比值，在該實施例中，N的范圍近似于1至10。
像素10還包括一第五晶體管30以及一發(fā)光二極管(LED)32。第五晶體管30包括一柵極30-2、一第一電極30-4以及一第二電極30-6；其中，柵極30-2連接到掃描線12，第一電極30-4連接到數(shù)據(jù)線14，而第二電極30-6連接到第三晶體管26的第二電極26-6。LED 32為一OLED或一PLED，被配置在第四晶體管28的第二電極28-6與一第二電源VSS之間。在本發(fā)明的一實施例中，LED 32被配置在第一晶體管20的第一電極20-4與VDD之間，且第二晶體管28的第二電極28-6連接到VSS。
在寫入階段，或當經(jīng)由掃描線12所提供的電壓信號的第一狀態(tài)時，第五晶體管30以及第二晶體管22將會被導通。電流信號IDATA經(jīng)由數(shù)據(jù)線14而被傳送到像素10。第三晶體管26被導通且工作在飽和區(qū)，用以提供一第一電流，其值等于電流信號IDATA。由于第四晶體管28的柵極28-2的偏置電平與第三晶體管26的柵極26-2的偏置電平相同，因此，當?shù)谌w管導通時，第四晶體管28亦導通。另外，當?shù)诙w管22導通時，則第二晶體管22的漏極電流(未顯示)將對電容器24進行充電；此時，位于電容器上的電壓或位于第一晶體管20的第一電極20-4與柵極20-2間的電壓，將使第一晶體管20導通。因此，第一電流IDATA將經(jīng)由第一晶體管20、第三晶體管26以及第五晶體管30而流入數(shù)據(jù)線14。而第二電流經(jīng)由第一晶體管20以及第四晶體管28而流入LED 32；該第二電流的值為1/N*IDATA。當總電流(1+1/N)*IDATA流經(jīng)第一晶體管20時，電壓電平Vc必須滿足下列式子(1+1/N)·IDATA＝(μ·Cox/2)·(W/L)·(|VC|-|VT|)2其中，μ為載流子遷移率，Cox為氧化層電容(oxide capacitance)，W/L為第一晶體管20的溝道寬度/長度比，VT為第一晶體管20的一閾值電壓(threshold voltage)。
在復制階段(reproducing stage)，或在電壓信號的第二狀態(tài)時，第五晶體管30以及第二晶體管22將會截止；此時，電容器24間的電壓將會維持于寫入階段時的電壓電平Vc，而使第一晶體管20導通。第三電流(以點線表示)流經(jīng)第一晶體管20而使得第四晶體管28導通。當?shù)谒木w管28導通時，則第三電流即會流入LED 32，該第三電流的值近似為(1+1/N)*IDATA。在本發(fā)明的一實施例中，第一電源VDD提供一電壓電平，該電壓電平的值范圍為近似于7V至9V；而第二電源VSS提供另一電壓電平，該電壓電平的值范圍為近似于-6V至8V；另外，電流信號的值范圍為近似于1μA至2μA。
由以上可知，當電壓信號的第一狀態(tài)時，第一電路16提供一加到電容器24兩端的電壓電平Vc，且第二電路18提供流經(jīng)LED 32的第二電流，該第二電流的值為(1/N)*IDATA。
如圖1所示，在該實施例中，晶體管20、22、26、28以及20均為P型金屬氧化物半導體晶體管(PMOS)。然而，在其它的實施例中，晶體管20、22、26、28以及30亦可為N型金屬氧化物半導體晶體管(NMOS)，不過，第二晶體管22與第五晶體管30須為同一傳導形式，且第三晶體管26與第四晶體管28須為同一傳導形式。
圖2表示為根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的一電致發(fā)光裝置的一像素50的電路圖。與第一圖的像素電路10相比較，像素50具有一較為精簡的電路結(jié)構(gòu)，不過，在像素50的各晶體管均為NMOS。像素50包括一第一電路56以及一第二電路58。第一電路56還包括一第一晶體管60、一第二晶體管62以及一電容器64，而第二電路58還包括一第三晶體管66以及一第四晶體管68。另外，像素50還包括一第五晶體管70以及一LED 72。一電壓信號由一掃描線52來提供。當該電壓信號的第一狀態(tài)時，第一電路56將提供一電壓電平Vc加到電容器64的兩端，而導致數(shù)據(jù)線54的第一電流IDATA流經(jīng)晶體管70、66以及60，且，第二電路58將提供一第二電流流入LED 72，該第二電流的值為1/N*IDATA。當電壓信號的第二狀態(tài)時，第一電路56將保持輸出電壓電平Vc在電容器Vc的兩端，并提供一第三電流流入LED 72，該第三電流的值為(1+1/N)*IDATA。
如圖2所示，在該實施例中，LED 72連接在電容器64的第二端64-4與第二電源VSS之間。而在本發(fā)明的一實施例中，LED 72連接在第一電源VDD與第四晶體管68的第一電極68-4之間。而在其它實施例中，LED 72連接在電容器64的第二端64-4與第一晶體管60的第二電極60-6之間。
本發(fā)明亦提出一用于操作電致發(fā)光裝置的方法。一電壓信號具有一第一狀態(tài)以及一第二狀態(tài)，而一電流信號具有一幅值I。本方法提供一具有多個像素10的陣列，每一像素10被配置靠近于其中一掃描線12以及其中一數(shù)據(jù)線14的交叉點，且每一像素10均包括一第一電路16，該第一電路16還包括一第一晶體管20、一第二晶體管22以及一電容器24。當經(jīng)由相對應的掃描線12所提供的電壓信號的第一狀態(tài)時，則第一電路16提供一電壓電平Vc加到電容器24兩端。當電壓信號的第二狀態(tài)時，則電容器24間的電壓仍維持在電壓電平Vc。每一像素10還包括一第二電路18，該第二電路18包括一第三晶體管26以及一第四晶體管28。第三晶體管26包括一柵極26-2，該柵極26-2連接到第四晶體管28的一柵極28-2。另外，當電壓信號的第一與第二狀態(tài)時，第一電路16提供一第一電流，其值為(1+1/N)*I。而當電壓信號的第一狀態(tài)時，第二電路18提供一第二電流，其值為(1/N)*I；其中，N為第三晶體管16的溝道寬度/長度比與第四晶體管18的溝道寬度/長度比的倍率。
本發(fā)明的方法還包括提供一第五晶體管30，該第五晶體管具有一柵極30-2用于接收上述的電壓信號以及一電極30-4用于接收上述的電流信號。另外，本發(fā)明的方法還提供一發(fā)光二極管32，在本發(fā)明的一實施例中，第一電流當電壓信號的第一狀態(tài)時，被供應至LED 32，該第一電流的值為(1+1/N)*I。在其它實施例中，第一電流當電壓信號的第二狀態(tài)時，被供應至LED 32，其值為(1+1/N)*I。在其它實施例中，第二電流當電壓信號的第一狀態(tài)時被提供，其值為(1/N)*I。在其它實施例中，第二電流當電壓信號的第二狀態(tài)時被提供，其值為(1/N)*I。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍當視所提出的權(quán)利要求限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光裝置的像素裝置，包括一第一電路，包括一第一晶體管、一第二晶體管、以及一電容器，該電容器的一第一端連接到一電源，該第一晶體管的一柵極連接到該電容器的一第二端，且該第二晶體管的該柵極用以接收一電壓信號，其中，當該電壓信號的一第一狀態(tài)時，該第一電路提供一電壓電平加到該電容器，且，當該電壓信號的一第二狀態(tài)時，該第一電路保持輸出該電壓電平；以及一第二電路，具有一第三晶體管以及一第四晶體管，該第三晶體管具有一柵極連接到該第四晶體管的一柵極；其中，當該電壓信號的該第一狀態(tài)時，該第二電路提供一與一電流信號的幅值I成比例的一比例電流，且，該第一電路提供一和電流，其值為該比例電流與該電流信號的和。
2.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，其中，該第三晶體管的溝道寬度/長度比為該第四晶體管的寬度/長度比的N倍。
3.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，該電流信號的幅值I為該比例電流的N倍。
4.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，該電壓電平滿足下列式子(1+1/N)·I＝(μ·Cox/2)·(W/L)·(|VC|-|VT|)2其中，μ為載流子遷移率，Cox為氧化層電容，W/L為第一晶體管的溝道寬度/長度比，Vc為該電壓電平且VT為該第一晶體管的一閾值電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，還包括一第五晶體管，具有一柵極用以接收該電壓信號，以及一電極用以接收該電流信號。
6.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，該第三晶體管與該第四晶體管具有相同的傳導形式。
7.如權(quán)利要求5所述的像素裝置，該第二晶體管以及該第五晶體管具有相同的傳導形式。
8.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，還包括一發(fā)光二極管，配置在該第四晶體管的一電極以及該電源之間。
9.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，還包括一發(fā)光二極管，配置在該第四晶體管的一電極以及另一電源之間。
10.如權(quán)利要求1所述的像素裝置，還包括一發(fā)光二極管，配置在該第一晶體管的一電極以及該電容器的該第一端之間。
11.一種電致發(fā)光裝置，包括多條掃描線；多條數(shù)據(jù)線；以及一多個像素所組成的陣列，每一像素被配置靠近在其中一掃描線與其中一數(shù)據(jù)線的一交叉點，且，每一像素包括一第一電路，包括一第一晶體管、一第二晶體管、以及一電容器，該電容器的一第一端連接到一電源，該第一晶體管的一柵極連接到該電容器的一第二端，且該第二晶體管的一柵極用以接收一電壓信號；一第二電路，包括一第三晶體管以及一第四晶體管，該第三晶體管的一柵極連接到該第四晶體管的一柵極；以及一第五晶體管，其一柵極用以接收該電壓信號，以及一電極用以接收一經(jīng)由相對應數(shù)據(jù)線所提供的電流信號。
12.如權(quán)利要求11所述的像素裝置，當一經(jīng)由一相對應的掃描線所提供的電壓信號的一第一狀態(tài)時，該第一電路提供一電壓電平加到該電容器，且當該電壓信號的一第二狀態(tài)時，該第一電路保持輸出該電壓電平。
13如權(quán)利要求11所述的像素裝置，其中，該電流信號具有一幅值I，當該電壓電平的該第一狀態(tài)以及該第二狀態(tài)時，該第一電路輸出一第一電流，其值為(1+1/N)*I，且，當該電壓電平的該第一狀態(tài)時，該第二電路輸出一第二電流，其值為(1/N)*I，N為該第三晶體管的溝道寬度/長度比與該第四晶體管的溝道寬度/長度比的倍率。
全文摘要
一種電致發(fā)光裝置的像素裝置，包括一電壓信號、電流信號、第一電路、以及第二電路。電壓信號具有第一狀態(tài)以及第二狀態(tài)。電流信號具有幅值I。第一電路包括第一晶體管、第二晶體管、以及電容器，電容器的第一端連接到電源，第一晶體管的柵極連接到電容器的第二端，且第二晶體管的柵極用以接收電壓信號。其中，當電壓信號的第一狀態(tài)時，第一電路提供電壓電平加到電容器，當電壓信號的第二狀態(tài)時，第一電路保持輸出電壓電平。第二電路具有第三晶體管以及第四晶體管，第三晶體管具有柵極連接到第四晶體管的柵極。其中，當電壓信號的第一狀態(tài)時，第二電路提供一與電流信號的幅值I成比例的電流，第一電路提供一和電流，其值為比例電流與電流信號的和。
文檔編號G09G3/32GK1558391SQ200410062858
公開日2004年12月29日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者孫文堂 申請人:友達光電股份有限公司