專利名稱：主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode，AMOLED)的象素驅(qū)動(dòng)電路，尤其是一種電流驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
隨著有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode，OLED)制作技術(shù)的進(jìn)步，利用有機(jī)發(fā)光顯示器的制作技術(shù)也漸趨成熟。基本上，有機(jī)發(fā)光二極管是以陳列方式排列于有機(jī)發(fā)光顯示器內(nèi)，而為了驅(qū)動(dòng)這些有機(jī)發(fā)光二極管以產(chǎn)生影像，目前所使用的方法主要可區(qū)分為簡單矩陣式(Simple Matrix)與主動(dòng)矩陣式(Active Matrix)兩種。其中，又以主動(dòng)矩陣式較能符合大尺寸或是高分辨率顯示的需求。
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，是一典型電壓驅(qū)動(dòng)主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素的等效電路圖。此象素包括一有機(jī)發(fā)光二極管OLED、一個(gè)晶體管T1、一個(gè)晶體管T2與一個(gè)電容C。其中，晶體管T1的源極是連接至一數(shù)據(jù)線(未圖標(biāo))，以通入驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)Vdata，而其柵極是連接至一掃描線(未圖標(biāo))以通入掃描電位Scan。晶體管T2的源極是連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極，其漏極是連接至一電壓準(zhǔn)位Vdd，而其柵極是連接至晶體管T1的漏極。有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極是連接至另一電壓準(zhǔn)位Vss。電容C的兩端是分別連接至晶體管T2的柵極以及電壓準(zhǔn)位Vdd。
為了產(chǎn)生穩(wěn)定的電流使有機(jī)發(fā)光二極管OLED維持穩(wěn)定的發(fā)光亮度，當(dāng)來自掃描線的掃描電位Scan為高電位時(shí)，晶體管T1是開啟，以使驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)Vdata得以經(jīng)由數(shù)據(jù)線輸入晶體管T2的柵極與電容C。而當(dāng)掃描電位Scan處于低電位時(shí)，晶體管T1將關(guān)閉，而驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)Vdata的電壓準(zhǔn)位與前述電壓準(zhǔn)位Vdd的壓差Vcs，是儲(chǔ)存于電容C內(nèi)。在此情況下，晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs是相當(dāng)于Vdd-Vdata。而此跨壓Vgs與晶體管T2的臨界電壓(threshold voltage，Vt)的差值，是決定流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流I的的大小。
請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，是一典型電流驅(qū)動(dòng)主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素的等效電路圖。此象素包括一有機(jī)發(fā)光二極管OLED、一個(gè)晶體管T1、一個(gè)晶體管T2、一個(gè)晶體管T3、一個(gè)晶體管T4、與一個(gè)電容C。其中，晶體管T1的源極是連接至一數(shù)據(jù)線(未圖標(biāo))，以通入一驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Idata，柵極是連接至一掃描線(未圖標(biāo))，以通入掃描電位Scan，而漏極是連接至晶體管T2的源極。晶體管T2的柵極是連接至晶體管T4的柵極，而其漏極是連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極與晶體管T4的源極。晶體管T3的源極是連接至數(shù)據(jù)線以通入驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Idata，柵極是連接至掃描線以通入掃描電位Scan，而其漏極是連接至晶體管T2的柵極與晶體管T4的柵極。晶體管T4的源極是連接至有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極，其漏極是連接至一電壓準(zhǔn)位Vdd。有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極是連接至另一電壓準(zhǔn)位Vss。電容C的兩端是分別連接至晶體管T4的柵極以及有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極。
為了產(chǎn)生穩(wěn)定的電流使有機(jī)發(fā)光二極管OLED維持穩(wěn)定的發(fā)光亮度，掃描電位Scan是首先透過掃描線開啟晶體管T1與T3，使驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Idata提供至晶體管T2與電容C，而在電容C內(nèi)形成一對(duì)應(yīng)于此驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Idata的電壓準(zhǔn)位Vcs。而當(dāng)來自掃描線S1的掃描電位為低電位時(shí)，晶體管T1與T3是關(guān)閉。同時(shí)，由于晶體管T2與晶體管T4是位于相對(duì)應(yīng)的鏡射電路(mirror circuit)上(相對(duì)于電容C與有機(jī)發(fā)光二極管OLED而言)。因此，在晶體管T2與T4具有相同電特性的情況下，儲(chǔ)存于電容C內(nèi)的電壓準(zhǔn)位Vcs將會(huì)引致一與前述驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)Idata相當(dāng)?shù)碾娏鱅，經(jīng)由晶體管T4提供至有機(jī)發(fā)光二極管OLED，而使其發(fā)光。
如前述，并請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1所示，在電壓驅(qū)動(dòng)的象素中，流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流I的大小，是受到臨界電壓Vt所影響。又，晶體管T2在運(yùn)作過程中，其臨界電壓Vt往往會(huì)因?yàn)閮?nèi)電荷的累積而上升，進(jìn)而導(dǎo)致流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流I下降，而造成發(fā)光亮度降低。
反之，在圖2所示的電流驅(qū)動(dòng)的象素中，流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流大小，是由驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I所決定，而不會(huì)受到晶體管T2與T4的臨界電壓值的變動(dòng)所影響。但是，為了提供電流驅(qū)動(dòng)的特性，在此象素中必須設(shè)計(jì)四個(gè)晶體管T1，T2，T3，T4，而造成制作成本上升，以及象素開口率不佳。
如何避免晶體管臨界電壓值的變動(dòng)對(duì)于有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光亮度的影響，同時(shí)減少象素內(nèi)的電子元件數(shù)量以改善開口率，將對(duì)于有機(jī)發(fā)光顯示器的發(fā)展，有極為重要的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在于克服既有電流驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器的象素，其開口率不佳的缺點(diǎn)，提出一種解決的手段。
本發(fā)明的另一目的是在于克服傳統(tǒng)電壓驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器的象素，其發(fā)光亮度不易維持穩(wěn)定的缺點(diǎn)，提出一種解決的手段。
本發(fā)明是提供一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器，其具有多個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的象素驅(qū)動(dòng)電路，但卻利用一驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)這些象素驅(qū)動(dòng)電路。此主動(dòng)是有機(jī)發(fā)光顯示器的特征在于，上述象素驅(qū)動(dòng)電路是并聯(lián)于一比對(duì)電路，而此比對(duì)電路至少具有一有機(jī)發(fā)光二極管與一晶體管，分別對(duì)應(yīng)至象素驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的有機(jī)發(fā)光二極管與晶體管。透過此比對(duì)電路，即可使通入象素驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電流值與通入比對(duì)電路的比對(duì)電流值產(chǎn)生一特定的比例關(guān)系。


圖1是一典型電壓驅(qū)動(dòng)主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素的等效電路圖；圖2是一典型電流驅(qū)動(dòng)主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素的等效電路圖；圖3是本發(fā)明主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)電路，一較佳實(shí)施例的方塊示意圖；圖4是圖3中單一象素驅(qū)動(dòng)電路與透過數(shù)據(jù)線并聯(lián)于此象素驅(qū)動(dòng)電路的一比對(duì)電路的等效電路圖。
符號(hào)說明驅(qū)動(dòng)電路～100數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元～120掃描驅(qū)動(dòng)單元～140電源供應(yīng)單元～150象素驅(qū)動(dòng)電路～160數(shù)據(jù)線～122掃描線142比對(duì)電路～180電源線～具體實(shí)施方式

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以借由以下的發(fā)明較佳的實(shí)施例詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，是本發(fā)明的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)電路100，一較佳實(shí)施例的方塊示意圖。此驅(qū)動(dòng)電路100包括一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120、一掃描驅(qū)動(dòng)單元140、一電源供應(yīng)單元150、多個(gè)象素驅(qū)動(dòng)電路160與多個(gè)比對(duì)電路180。其中，各個(gè)象素驅(qū)動(dòng)電路160是呈陳列排列。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元120是透過多個(gè)數(shù)據(jù)線122，分別連接各行象素驅(qū)動(dòng)電路160以及比對(duì)電路180。掃描驅(qū)動(dòng)單元140是透過多個(gè)掃描線142，分別連接各列象素驅(qū)動(dòng)電路160。電源供應(yīng)單元150是提供各個(gè)象素驅(qū)動(dòng)單元160驅(qū)動(dòng)其內(nèi)部的有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光所需要的電源。每一行象素驅(qū)動(dòng)電路160的最下端，是透過數(shù)據(jù)線122耦接有一比對(duì)電路180。而此比對(duì)電路180是用以產(chǎn)生如同圖2所示傳統(tǒng)電流驅(qū)動(dòng)的象素內(nèi)的鏡射電路的效果。
請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，是圖3中單一象素驅(qū)動(dòng)電路160，與透過數(shù)據(jù)線122并聯(lián)于此象素驅(qū)動(dòng)電路160的一比對(duì)電路180的等效電路圖。如圖中所示，此象素驅(qū)動(dòng)電路160包括一第一晶體管T1、一第二晶體管T2、一電容C與一有機(jī)發(fā)光二極管OLED。其中，第一晶體管T1的源極是連接至數(shù)據(jù)線122，而柵極是連接至掃描線142。第二晶體管T2的柵極是連接至第一晶體管T1的漏極，而第二晶體管T2的漏極透過電源線152連接至電源供應(yīng)單元150，以通入一第一電壓準(zhǔn)位Vdd。電容C的一端是連接至第二晶體管T2的漏極，而另一端是連接至第一晶體管T1的源極與第二晶體管T2的柵極。有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極是連接至第二晶體管T2的源極，而其陰極是通有一第二電壓準(zhǔn)位Vss。
此比對(duì)電路180包括一比對(duì)晶體管Tm與一比對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管OLEDm。其中，比對(duì)晶體管Tm是對(duì)應(yīng)于象素驅(qū)動(dòng)電路160內(nèi)的第二晶體管T2，而此比對(duì)晶體管Tm的柵極是連接至數(shù)據(jù)線122，而其漏極亦是連接至數(shù)據(jù)線122。比對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管OLEDm是對(duì)應(yīng)于象素驅(qū)動(dòng)電路160內(nèi)的有機(jī)發(fā)光二極管OLED，并且，其陽極是連接至上述比對(duì)晶體管Tm的源極，而其陰極是通有上述第二電壓準(zhǔn)位Vss。
當(dāng)一給定的驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I輸入比對(duì)電路180，則比對(duì)晶體管Tm的柵極與源極的跨壓Vgs’與比對(duì)晶體管Tm臨界電壓Vt’的差(Vgs’-Vt’)也隨之確定。而在此情況下，數(shù)據(jù)線122所具有的電壓準(zhǔn)位Vdata＝Vgs’+Voled’+Vss。其中，Voled’是比對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管OLEDm的陽極與陰極間的跨壓。
在此同時(shí)，一掃描電位是透過掃描線142輸入象素驅(qū)動(dòng)電路160內(nèi)以開啟第一晶體管T1，借以在電容C內(nèi)儲(chǔ)存第一電壓準(zhǔn)位Vdd與上述數(shù)據(jù)線122的電壓準(zhǔn)位Vdata的壓差。在此情況下，第二晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs是相當(dāng)于Vdata-Voled-Vss，其中Voled是此有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極與陰極間的跨壓。
由于數(shù)據(jù)線142所具有的電壓準(zhǔn)位Vdata＝Vgs’+Voled’+Vss’而第二晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs＝Vdata-Voled-Vss。因此，可以推算得知，第二晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs是相當(dāng)于Vgs’-(Voled-Voled’)。而此跨壓Vgs與第二晶體管T2的臨界電壓Vt的差值，即決定流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流I’的的大小。
由前述，可知本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路，其特色在于由于比對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管OLEDm與有機(jī)發(fā)光二極管OLED具有近似的運(yùn)作時(shí)間，因此，二者的陽極與陰極間跨壓的上升情況也相類似，也就是說Voled約等于Voled’。而如前述，第二晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs＝Vgs’-(Voled-Voled’)，可以推知，第二晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs是相當(dāng)于比對(duì)晶體管Tm的柵極與源極的跨壓Vgs’。又，比對(duì)晶體管Tm的柵極與源極的跨壓Vgs’是受到驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I所決定，而第二晶體管的柵極與源極的跨壓Vgs的大小是決定了流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流I’的大小。因此，本發(fā)明可以直接由驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I決定流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流I’大小，而避免了有機(jī)發(fā)光二極管OLED的跨壓變化對(duì)于電流I’的大小的影響。
由于比對(duì)晶體管Tm與第二晶體管T2具有近似的運(yùn)作時(shí)間，二者的臨界電壓Vt’與Vt的上升幅度也相類似。又如上述，第二晶體管T2的柵極與源極的跨壓Vgs是相當(dāng)于比對(duì)晶體管Tm的柵極與源極的跨壓Vgs’。因此，比對(duì)晶體管Tm與第二晶體管T2，其柵極與源極的跨壓與臨界電壓的差(Vgs-Vt)與(Vgs’-Vt’)是相當(dāng)。由此可知，在比對(duì)晶體管T2與第二晶體管Tm的溝道的寬長比(W/L)相同的情況下，流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電流I’大小并不會(huì)受到臨界電壓Vt與Vt’上升的影響，而會(huì)與驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I的大小相同。
如上述，在第二晶體管T2與比對(duì)晶體管Tm，其柵極與源極的跨壓與臨界電壓的差(Vgs-Vt)與(Vgs’-Vt’)大小相當(dāng)?shù)那闆r下。比對(duì)晶體管Tm與第二晶體管T2的溝道的寬長比將會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I與電流I’的比例關(guān)系。舉例來說，若是比對(duì)晶體管Tm的溝道的寬長比為第二晶體管T2的溝道的寬長比的兩倍時(shí)，在相同的跨壓下(即Vgs約略等于Vgs’)，流經(jīng)比對(duì)晶體管Tm的驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I約略為流經(jīng)第二晶體管T2的電流I’的二倍。而利用此概念，即便是在低發(fā)光亮度的情況下(即流經(jīng)象素驅(qū)動(dòng)電路160中第二晶體管T2的電流I’微弱的情況下)，在數(shù)據(jù)線122中仍然可以維持相對(duì)較大的驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)I，以對(duì)象素驅(qū)動(dòng)電路160的電容C提供足夠快的充電速度，確保電容C充電至預(yù)設(shè)的電位值。
如第三與四圖所示，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路100雖然是利用電流驅(qū)動(dòng)，但是，各個(gè)象素驅(qū)動(dòng)電路160只需要兩個(gè)晶體管T1與T2，而非如圖2的傳統(tǒng)電流驅(qū)動(dòng)的象素，必須使用四個(gè)晶體管。因此，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路100的設(shè)計(jì)可以提升各個(gè)象素的開口率。
權(quán)利要求
1.一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括至少一象素驅(qū)動(dòng)電路，每一該象素驅(qū)動(dòng)電路包括一第一晶體管，其源極是連接至一數(shù)據(jù)線，其柵極是連接至一掃描線；一第二晶體管，其柵極是連接至該第一晶體管的漏極，該第二晶體管的漏極是通有一第一電壓準(zhǔn)位；一電容，其一第一端是連接至該第二晶體管的漏極，其一第二端是連接至該第一晶體管的源極與該第二晶體管的柵極；一有機(jī)發(fā)光二極管，其陽極是連接至該第二晶體管的源極，該有機(jī)發(fā)光二極管的陰極是通有一第二電壓準(zhǔn)位；至少一比對(duì)電路，電連接至該象素驅(qū)動(dòng)電路，并且每一該比對(duì)電路包括一比對(duì)晶體管，對(duì)應(yīng)于該第二晶體管，其柵極與漏極是連接至該數(shù)據(jù)線；一比對(duì)有機(jī)發(fā)光二極管，對(duì)應(yīng)于該有機(jī)發(fā)光二極管，其陽極是連接至該比對(duì)晶體管的源極，其陰極是通有該第二電壓準(zhǔn)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該比對(duì)晶體管與該第二晶體管的溝道的寬長比是具有一特定的比例關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該比對(duì)晶體管與該第二晶體管的溝道的寬長比是相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于每一個(gè)該比對(duì)電路是對(duì)應(yīng)至該數(shù)據(jù)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該第一電壓準(zhǔn)位是經(jīng)由一電源線提供至該第二晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于該第二電壓準(zhǔn)位是接地。
全文摘要
本發(fā)明是一種主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器的象素驅(qū)動(dòng)電路，電流驅(qū)動(dòng)主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示器，具有多個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的象素驅(qū)動(dòng)電路。象素驅(qū)動(dòng)電路系并聯(lián)于一比對(duì)電路，而此比對(duì)電路至少具有一有機(jī)發(fā)光二極管與一晶體管，分別對(duì)應(yīng)至象素驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)的有機(jī)發(fā)光二極管與晶體管。透過此比對(duì)電路，以使通入象素驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電流值與通入比對(duì)電路的比對(duì)電流值產(chǎn)生一特定的比例關(guān)系。
文檔編號(hào)G09G3/32GK1588519SQ200410069
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者李國勝, 張浥塵 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司