專利名稱：像素單元及其修補方法、電致發(fā)光裝置及其修補方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一電致發(fā)光裝置，特別涉及一種電致發(fā)光裝置中的冗余儲存電容器，以及修補有機電致發(fā)光裝置中像素的方法。
背景技術(shù)：
一電致發(fā)光裝置是利用電致發(fā)光的原理的一種發(fā)光裝置。一電致發(fā)光裝置一般包含薄膜晶體管(TFT)和發(fā)光二極管(LED)。每一發(fā)光二極管更包含一發(fā)光層。如果該發(fā)光層包含有機發(fā)光材質(zhì)，則該裝置稱為有機電致發(fā)光裝置。當電流通過該發(fā)光二極管的陰極和陽極，光線則從該發(fā)光層釋放出來。
一般而言，一主機陣列有機發(fā)光二極管(OLED)或一聚合物發(fā)光二極管(PLED)不論是電壓驅(qū)動或電流驅(qū)動，皆包含一像素陣列，其中每一像素包含一組子像素。在美國專利號6373454和6501466中可找到電流驅(qū)動電致發(fā)光裝置的例子。每一子像素更進一步包含一轉(zhuǎn)換晶體管，一驅(qū)動晶體管和一儲存電容器。該儲存電容器的一端點耦接至該驅(qū)動晶體管的柵極，而另一端點連接至該驅(qū)動晶體管的源極。如果該儲存電容器的端點短路，則跨該驅(qū)動晶體管柵極和源極的跨電壓VGS為零。結(jié)果導(dǎo)致該驅(qū)動晶體管無法開啟，對應(yīng)的像素在顯示時為一暗點。另一方面，如果該儲存電容器的端點為斷路，則與該驅(qū)動晶體管的連接切斷，結(jié)果導(dǎo)致該驅(qū)動晶體管的柵極電壓容易受到耦合效應(yīng)的影響，跨電壓VGS變得不穩(wěn)定，而對應(yīng)的像素在顯示時呈現(xiàn)不穩(wěn)定的閃爍。
一有機發(fā)光二極管驅(qū)動器電路，一般用于低溫多晶硅(LTPS)裝置的面板上，包含一數(shù)據(jù)驅(qū)動器，其中包含一電流鏡射電路或一電流復(fù)制電路，與至少一儲存電容器接合，用以取樣一像素電流。如果該儲存電容器短路或斷路，可能會發(fā)生面板線缺陷。因此，需要一種可克服此種缺點的電致發(fā)光裝置，尤其是可在取樣像素電流的儲存電容器為短路或斷路時消除面板線缺陷的一種電致發(fā)光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為達成上述優(yōu)點，本發(fā)明提供一電致發(fā)光裝置，包含多個掃描線，多個數(shù)據(jù)線正交于所述掃描線以及一像素陣列。所述數(shù)據(jù)線正交于所述掃描線，該像素陣列由每一掃描線和每一數(shù)據(jù)線交叉點形成的多個像素組成。其中每一像素包含一發(fā)光二極管，并耦接一驅(qū)動晶體管以驅(qū)動該發(fā)光二極管，以及多個電容器，至少一第一電容器耦接至該驅(qū)動晶體管的柵極，一第二電容器與該第一電容器并聯(lián)或懸置未接。而每一電容器儲存一電壓值，該電壓值用以驅(qū)動該驅(qū)動晶體管。
本發(fā)明另一實施例提供另一電致發(fā)光裝置，包含一像素陣列以及一驅(qū)動裝置。該驅(qū)動裝置用以驅(qū)動該像素陣列，包含一驅(qū)動晶體管和多個電容器。其中至少一第一電容器耦接至該驅(qū)動晶體管的柵極，一第二電容器與該第一電容器并聯(lián)或呈懸置未接狀態(tài)。而每一電容器是用以儲存跨該驅(qū)動晶體管柵極和源極的電壓值。
本發(fā)明更提供一修補電致發(fā)光裝置的方法，包含下列步驟。首先在該電致發(fā)光裝置中提供一像素陣列，在每一像素中提供多個電容器。接著在每一像素中提供一驅(qū)動晶體管，將一第一電容器耦接到該驅(qū)動晶體管，將一第二電容器并聯(lián)該第一電容器或懸置。最后在該第一電容器中儲存一電壓值，用以驅(qū)動該驅(qū)動晶體管。
本發(fā)明另一實施例更進一步提供一修補一電致發(fā)光裝置的方法，包含下列步驟。首先在該電致發(fā)光裝置中提供一像素陣列，并提供多個驅(qū)動電路用以驅(qū)動該像素陣列。接著在每一驅(qū)動電路中提供多個電容器，并在每一像素中提供一驅(qū)動晶體管。最后將一第一電容器耦接到該驅(qū)動晶體管的柵極，將一第二電容器并聯(lián)該第一電容器或懸置，以及將該驅(qū)動電路其中之一耦接到該像素陣列中的一行像素上。


圖1是本發(fā)明的一實施例中的電致發(fā)光裝置像素電路圖；圖2是本發(fā)明的一實施例中的電致發(fā)光裝置像素概念圖；圖3是本發(fā)明的一實施例中的像素電路圖；圖4是本發(fā)明的一實施例中的像素電路圖；圖5是本發(fā)明的一實施例中的像素電路圖；
圖6是本發(fā)明的一實施例中的像素電路圖；圖7A和7B是本發(fā)明的一實施例中的修補像素方法的方塊圖；以及圖8是本發(fā)明的一實施例中的驅(qū)動裝置方塊圖。
附圖符號說明10～像素12～轉(zhuǎn)換晶體管14～轉(zhuǎn)換晶體管 16～第一電容器18～第二電容器 20～驅(qū)動晶體管22～OLED裝置30～像素32～轉(zhuǎn)換晶體管 36～第一電容器38～第二電容器 40～驅(qū)動晶體管42～OLED裝置50～像素52～轉(zhuǎn)換晶體管 54～轉(zhuǎn)換晶體管56～第一電容器 58～第二電容器60～驅(qū)動晶體管 62～OLED裝置70～像素72～轉(zhuǎn)換晶體管76～第一電容器 78～第二電容器80～驅(qū)動晶體管 82～OLED裝置90～像素92～NMOS轉(zhuǎn)換晶體管94～NMOS轉(zhuǎn)換晶體管 96～第一電容器98～第二電容器 100～PMOS驅(qū)動晶體管102～OLED裝置 104～PMOS晶體管110～像素 112～轉(zhuǎn)換晶體管114～轉(zhuǎn)換晶體管 124～轉(zhuǎn)換晶體管116～第一電容器 118～第二電容器120～PMOS驅(qū)動晶體管 122～OLED裝置150～驅(qū)動裝置 152～水平位移寄存器154～垂直位移寄存器 156～電位轉(zhuǎn)換器158～數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 160～驅(qū)動電路162～像素陣列 130～像素
具體實施例方式
結(jié)合

本發(fā)明的實施例如下。
圖1是本發(fā)明的一實施例中電致發(fā)光裝置中一像素10的電路圖。像素10包含了轉(zhuǎn)換晶體管12，轉(zhuǎn)換晶體管14，第一電容器16，第二電容器18，驅(qū)動晶體管20和OLED裝置22。轉(zhuǎn)換晶體管12包含一柵極(未編號)耦接于一掃描線SL，一源極(未編號)耦接于一數(shù)據(jù)線DL，以及一漏極(未編號)。該轉(zhuǎn)換晶體管14包含一柵極柵極(未編號)耦接于一掃描線SL，一漏極(未編號)耦接于該轉(zhuǎn)換晶體管12的漏極，以及一源極(未編號)。該轉(zhuǎn)換晶體管12和轉(zhuǎn)換晶體管14為N型金屬氧半導(dǎo)體(NMOS)。在另一例子中，該像素10可以只包含單一轉(zhuǎn)換晶體管。
驅(qū)動晶體管20是P型金屬氧半導(dǎo)體(PMOS)，包含一柵極(未編號)，一源極(未編號)耦接于一電壓Vdd，以及一漏極(未編號)。該第一電容器16包含一端點(未編號)耦接于電壓Vdd，以及另一端點(未編號)耦接于驅(qū)動晶體管20的柵極。第二電容器18包含一端點(未編號)耦接于電壓Vdd，另一端點(未編號)耦接于驅(qū)動晶體管20的柵極。OLED裝置22包含一陽極(未編號)耦接于驅(qū)動晶體管20的漏極，以及一陰極(未編號)耦接于電壓VSS。
第一電容器16和第二電容器18并聯(lián)，其功用是儲存跨過驅(qū)動晶體管20的柵極和源極的跨電壓VGS。如果第一電容器16和第二電容器18其中之一故障了，例如變成短路或斷路，另一電容器可以使像素10維持適當?shù)墓δ堋Ｔ诠收鲜录l(fā)生時，該故障的電容器將以例如激光的方式從像素10中切斷連接。在其它的例子中，像素10包含至少一第三電容器并聯(lián)于該第一電容器16和第二電容器18，并可以包含額外的并聯(lián)電容器。
圖2是為本發(fā)明的一實施例的電致發(fā)光裝置中像素30的概念圖。像素30代表圖1中像素10的電路結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。像素30包含一轉(zhuǎn)換晶體管32，第一電容器36，第二電容器38，驅(qū)動晶體管40和OLED裝置42。第一電容器36和第二電容器38并聯(lián)而且對應(yīng)于像素10中的第一電容器16和第二電容器18。轉(zhuǎn)換晶體管32即相當于像素10中的轉(zhuǎn)換晶體管12或轉(zhuǎn)換晶體管14只取其一。驅(qū)動晶體管40和OLED裝置42對應(yīng)于像素10中的驅(qū)動晶體管20和OLED裝置22。除了現(xiàn)有單一電容器所使用的面積之外第一電容器36和第二電容器38另占用一面積。
圖3是本發(fā)明的一實施例的像素50的電路圖。像素50包含轉(zhuǎn)換晶體管52和轉(zhuǎn)換晶體管54，一第一電容器56，一第二電容器58，一驅(qū)動晶體管60和一OLED裝置62。轉(zhuǎn)換晶體管52和轉(zhuǎn)換晶體管54是NMOS。驅(qū)動晶體管60亦是NMOS，包含一柵極(未編號)，一漏極(未編號)耦接至電壓Vdd，以及一源極(未編號)。第一電容器56和第二電容器58并聯(lián)互相耦接，其功用是儲存跨該驅(qū)動晶體管60柵極和源極的跨電壓VGS。第一電容器56包含一端點(未編號)耦接至OLED裝置62的一陽極(未編號)，而另一端點(未編號)耦接至驅(qū)動晶體管60的柵極。第二電容器58包含一端點(未編號)耦接至OLED裝置62的陽極(未編號)，而另一端點(未編號)耦接至驅(qū)動晶體管60的柵極。OLED裝置62的陽極耦接至驅(qū)動晶體管60的源極，而陰極(未編號)耦接至電壓VSS。
如同像素10的情況一般，如果第一電容器56或第二電容器58其中之一發(fā)生短路或斷路的故障，另一電容器仍然可以維持像素50的運作。在故障發(fā)生時，該壞掉的電容器會被切斷與像素50電路的連接?？梢甑氖?，像素50可以包含一或多個額外電容器與第一電容器56和第二電容器58并聯(lián)耦接。
圖4是本發(fā)明另一實施例像素70的電路圖。像素70包含一轉(zhuǎn)換晶體管72，一第一電容器76，一第二電容器78，一驅(qū)動晶體管80和一OLED裝置82。轉(zhuǎn)換晶體管72和驅(qū)動晶體管80是PMOS。第一電容器76和第二電容器78并聯(lián)耦接。第一電容器76包含一端點(未編號)連接至電壓VSS，而另一端點(未編號)連接至驅(qū)動晶體管80的柵極。第二電容器78包含一端點耦接至電壓VSS，另一端點耦接至驅(qū)動晶體管80的柵極。驅(qū)動晶體管80包含一源極連接至電壓Vdd，以及一漏極連接至OLED裝置82的陽極。OLED裝置82的陰極耦接至電壓VSS。
如同像素10的狀況一般，如果第一電容器76和第二電容器78其中之一因短路或斷路而故障，另一電容器仍然可以維持像素70的運作。在故障發(fā)生時，該壞掉的電容器會被切斷與像素70電路的連接。可引申的是，像素70可以包含一或多個額外電容器與第一電容器76和第二電容器78并聯(lián)耦接。
圖5是本發(fā)明另一實施例，像素90的電路圖。像素90包含NMOS轉(zhuǎn)換晶體管92和NMOS轉(zhuǎn)換晶體管94，一第一電容器96，一第二電容器98，一PMOS驅(qū)動晶體管100，一OLED裝置102和一PMOS晶體管104。PMOS驅(qū)動晶體管100和PMOS晶體管104共同組成一電流鏡射電路，提供流經(jīng)PMOS晶體管104的IDATA的復(fù)本，用以流過PMOS驅(qū)動晶體管100。
NMOS轉(zhuǎn)換晶體管92包含一柵極(未編號)耦接于一寫入掃描線WS，一源極(未編號)耦接于一數(shù)據(jù)線DL，以及一漏極(未編號)。NMOS轉(zhuǎn)換晶體管94包含一柵極(未編號)耦接于一刪除掃描線ES，一漏極(未編號)耦接于該NMOS轉(zhuǎn)換晶體管92的漏極，以及一源極(未編號)。第一電容器96和第二電容器98并聯(lián)耦接，功用是儲存跨PMOS驅(qū)動晶體管100的柵極(未編號)和源極(未編號)的跨電壓VGS。
如同像素10的狀況一般，如果第一電容器96和第二電容器98其中之一因短路或斷路而故障，另一電容器仍然可以維持像素90的運作。在故障發(fā)生時，該壞掉的電容器會被切斷與像素90電路的連接?？梢甑氖牵袼?0可以包含一或多個額外電容器與第一電容器96和第二電容器98并聯(lián)耦接。
圖6是本發(fā)明實施例之一，像素110的電路圖。像素110包含轉(zhuǎn)換晶體管112，轉(zhuǎn)換晶體管114和轉(zhuǎn)換晶體管124，一第一電容器116，一第二電容器118，一PMOS驅(qū)動晶體管120，以及一OLED裝置122。轉(zhuǎn)換晶體管114和轉(zhuǎn)換晶體管124組成一電流復(fù)制電路，用以提供流經(jīng)PMOS驅(qū)動晶體管120的IDATA的復(fù)本，用于流過轉(zhuǎn)換晶體管124。第一電容器116和第二電容器118互相并聯(lián)耦接，其功用是儲存跨PMOS驅(qū)動晶體管120的柵極(未編號)和源極(未編號)的跨電壓VGS。
如同像素10的狀況一般，如果第一電容器116和第二電容器118其中之一因短路或斷路而故障，另一電容器仍然可以維持像素110的運作。在故障發(fā)生時，該壞掉的電容器與像素110電路的連接會被切斷?？梢甑氖?，像素110可以包含一或多個額外電容器與第一電容器116和第二電容器118并聯(lián)耦接。
圖7A和圖7B是本發(fā)明實施例中修補像素130的方法圖。如圖7A所示，像素130具有與圖1的像素10相似結(jié)構(gòu)，但是第二電容器18的其中一端是懸置的。如圖7B所示，如果第一電容器16因短路或斷路而故障，則第一電容器16到驅(qū)動晶體管20間的連結(jié)被移除。而第二電容器18的懸置端則被連接上驅(qū)動晶體管20。這方面的修補工作是使用激光來完成。
圖8是本發(fā)明的一實施例的驅(qū)動裝置150方塊圖。驅(qū)動裝置150包含一水平位移寄存器(horizontal shift register)152，一垂直位移寄存器(vertical shift register)154，電位轉(zhuǎn)換器(level shifter)156，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)158，驅(qū)動電路160和像素陣列162。每一驅(qū)動電路160耦接至一行或一列像素。如果驅(qū)動電路160其中之一故障了，對應(yīng)的行像素就不能運作，造成面板線缺陷(line defect)。
每一驅(qū)動電路160包含與電容器接連的一電流復(fù)制電路或電流鏡射電路。電容器之間互相并聯(lián)，其功用是儲存跨一驅(qū)動晶體管的柵極和源極之間的跨電壓VGS。如果其中一電容器故障，至少另一電容器可以維持驅(qū)動裝置150的運作。在故障發(fā)生的時候，故障的電容器會被切斷連接。從另一方面來看，電容器其中之一連接至該驅(qū)動晶體管，而其它的為懸置。如果該電容器故障了，便執(zhí)行修補程序，移除該故障電容器并從剩下電容器選一個連接上該驅(qū)動晶體管。
本發(fā)明雖以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟習(xí)此項技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可做各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種像素單元，包含至少一開關(guān)組件，耦接一數(shù)據(jù)線及一掃描線，以傳送一來自該數(shù)據(jù)線的信號；一并聯(lián)電容組，耦接至該開關(guān)組件，以儲存該信號；一驅(qū)動晶體管，具有一柵極耦接至該并聯(lián)電容組及該開關(guān)組件；以及一發(fā)光二極管，耦接該驅(qū)動晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的像素單元，其中，該并聯(lián)電容組中包含多個電容器，所述電容器的一端互相耦接。
3.如權(quán)利要求1所述的像素單元，其中，該發(fā)光二極管包含一有機發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的像素單元，更進一步包含一電流復(fù)制電路，用以復(fù)制電流經(jīng)所述數(shù)據(jù)線其中之一的一電流。
5.如權(quán)利要求1所述的像素單元，更進一步包含一電流鏡射電路，用以復(fù)制流經(jīng)所述數(shù)據(jù)線其中之一的一電流。
6.如權(quán)利要求1所述的像素單元，其中，該信號是該驅(qū)動晶體管的柵極和源極間的跨電壓。
7.一電致發(fā)光裝置，包含一像素陣列；以及一驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動該像素陣列，包含一驅(qū)動晶體管和一并聯(lián)電容組耦接于該驅(qū)動晶體管的柵極，其中，該并聯(lián)電容組儲存跨該驅(qū)動晶體管柵極和源極的電壓值。
8.如權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光裝置，其中，該并聯(lián)電容組中包含多個電容器，所述電容器的一端互相耦接。
9.如權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光裝置，更進一步包含一有機發(fā)光二極管，受該驅(qū)動裝置驅(qū)動而發(fā)光。
10.如權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光裝置，更進一步包含一聚合物發(fā)光二極管，受該驅(qū)動裝置驅(qū)動而發(fā)光。
11.如權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光裝置，更進一步包含一電流復(fù)制電路，用以復(fù)制驅(qū)動該像素陣列中一或多像素的一數(shù)據(jù)電流。
12.如權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光裝置，更進一步包含一電流鏡射電路，用以復(fù)制驅(qū)動該像素陣列中一或多像素的一數(shù)據(jù)電流。
13.如權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光裝置，其中，該驅(qū)動裝置由低溫多晶硅裝置組成。
14.一種修補像素的方法，包含在一像素中提供多個電容器，所述電容器包含一第一電容器與一第二電容器；在一像素中提供一驅(qū)動晶體管；將該第一電容器耦接到該驅(qū)動晶體管，將該第二電容器的第一端與該第一電容器耦接；以及在該第一電容器中儲存一電壓值，用以驅(qū)動該驅(qū)動晶體管。
15.如權(quán)利要求14所述的修補像素的方法，包含將該第二電容器與該第一電容器并聯(lián)。
16.如權(quán)利要求14所述的修補像素的方法，包含將該第一電容器從該驅(qū)動晶體管切斷。
17.如權(quán)利要求14所述的修補像素的方法，其中，儲存該電壓值的步驟包含儲存該驅(qū)動晶體管的柵極和源極之間的跨電壓。
18.一種修補電致發(fā)光裝置的方法，包含在該電致發(fā)光裝置中提供一像素陣列；提供多個驅(qū)動電路用以驅(qū)動該像素陣列；在每一驅(qū)動電路中提供一第一電容器及一第二電容器；在每一驅(qū)動電路中提供一驅(qū)動晶體管；以及將該第一電容器耦接到該驅(qū)動晶體管的柵極，將該第二電容器的一端耦接至該第一電容器；以及將該驅(qū)動電路其中之一耦接到該像素陣列中對應(yīng)的一行像素上。
19.如權(quán)利要求16所述的修補電致發(fā)光裝置的方法，包含將該第二電容器耦接到該驅(qū)動晶體管上。
20.如權(quán)利要求16所述的修補電致發(fā)光裝置的方法，包含使用激光將該第一電容器從該驅(qū)動晶體管切斷。
21.如權(quán)利要求16所述的修補電致發(fā)光裝置的方法，包含將該驅(qū)動晶體管的柵極和源極之間的跨電壓儲存在該第一電容器中。
全文摘要
一電致發(fā)光裝置中的一像素，包含一有機發(fā)光二極管(OLED)，用以驅(qū)動該有機發(fā)光二極管的一驅(qū)動晶體管，以及互相并連的第一和第二電容器的一端耦接于該驅(qū)動晶體管的柵極。每一電容器儲存跨該驅(qū)動晶體管的柵極和源極的電壓。當該第一電容器或第二電容器其中之一故障了，就切斷其連接。
文檔編號H05B33/12GK1620206SQ20041009221
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者孫文堂 申請人:友達光電股份有限公司