有機電致發光顯示器件的製作方法
2023-06-12 02:31:06 3
專利名稱:有機電致發光顯示器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機電致發光顯示器件，更特別地，涉及一種即使施加高數據電流也能向有機發光器件(OLED)提供低電流的有機電致發光顯示器件。
背景技術：
近來，由於有機電致發光顯示器件具有對比度高、亮度高、能耗低、響應速度快和視角寬等優點而作為下一代顯示器件格外引人注目。在這點上，有機電致發光顯示器件廣泛地使用於手機、個人數字助理、計算機和電視。
此外，有機電致發光顯示器件是自發光型，並且由於製造工序簡單可實現超薄膜型顯示器件，由此顯示包括藍色的可見光。因此，有機電致發光顯示器件能夠顯示接近天然色的顏色。
而且，由於有機電致發光顯示器件具有幾微秒的快速響應時間，所以其很容易顯示移動圖像，不受視角限制，並且在低溫下穩定。
有機電致發光顯示器件是一種通過電激發螢光有機化合物而發光的顯示器件，並且通過使用電壓或電流驅動M×N個有機電致發光顯示器件的像素來顯示圖像。
同時，有機電致發光顯示器件具有如下問題如果以與液晶顯示器件相同的方式對有機電致發光顯示器件施加電壓驅動模式，則由於藍、綠和紅三色的靈敏度不同使得亮度不規則並且驅動控制變困難。因此，在有機電致發光顯示器件中廣泛使用電流驅動模式。
有源矩陣型有機電致發光顯示器件已廣泛使用，其中多個像素以矩陣方式排列，並且通過諸如在每個像素中設置的諸如薄膜電晶體的開關元件將圖像信息選擇性地提供至每個像素。
但是，在使用電流驅動有機電致發光顯示器件的多個有機發光二極體(OLED)的電流驅動模式中，在提供有對應於數據信號的數據電流的數據線與OLED的陰極之間存在寄生電容。在這種情況下，在數據線中出現的電容會迅速充電以高速驅動有機電致發光顯示器件。但是，會出現這樣的問題需要高電流對數據線中的電容迅速充電，並且如果高電流流進OLED，則損壞OLED。換句話說，電流驅動模式具有必須以低電流驅動提供有高電流的OLED的問題。
發明內容因此，本發明的一個目的是提供一種即使提供高數據電流也以電流驅動模式用低電流驅動OLED的有機電致發光顯示器件。
本發明的另一目的是提供一種通過均勻保持OLED中存在的電容來使數據電流減小到1/150作為驅動電流的有機電致發光顯示器件。換句話說，通過高數據電流以低驅動電流驅動OLED而不減小孔徑比。
為了實現這些目的和其它優點並且根據本發明的目的，如在此具體實施及廣泛描述的，一種電致發光顯示器件，包括第一開關器件，使用第一掃描信號傳輸表示數據信號的數據電流；第二開關器件，使用第二掃描信號傳輸來自該第一開關元件的數據電流；存儲元件，根據從該第二開關元件傳輸的數據電流存儲電壓；耦合單元，根據該第一掃描信號改變存儲在該存儲元件中的電壓；驅動元件，根據改變後的電壓產生驅動電流；以及有機發光二極體(OLED)，根據該驅動電流發光。
在本發明的另一方案中，提供一種電致發光顯示器件，包括數據驅動器，根據數據信號提供數據電流；第一開關器件，使用第一掃描信號傳輸該數據電流；第二開關器件，使用第二掃描信號傳輸來自該第一開關元件的數據電流；存儲元件，根據從該第二開關元件傳輸的數據電流存儲電壓；耦合單元，根據該第一掃描信號改變存儲在該存儲元件中的電壓；第一和第二驅動元件，根據從該耦合單元輸出的電壓同時驅動所述第一和第二驅動元件；以及有機發光二極體，根據驅動所述第一和第二驅動元件所產生的驅動電流發光。
所述第一和第二驅動元件是柵極彼此連接的P型電晶體。該第一開關元件的一端提供有該數據電流，另一端與該第二開關元件的一端連接。該第二開關元件的另一端與該耦合單元的一端連接。該耦合單元的另一端輸入有該第一掃描信號。並且，該耦合單元的一端與該存儲元件的一端連接。
該存儲元件的另一端提供有電源電壓。該第一驅動元件的一端提供有該電源電壓，另一端與該第二驅動元件的一端連接。該第二驅動元件的另一端與該有機發光二極體連接。
所述第一掃描信號和第二掃描信號同時輸入。或者，該第二掃描信號可在該第一掃描信號的輸入時段內輸入。
從結合附圖的本發明的下述詳細描述中，本發明的上述和其他目的、特點、方案和優點將變得更加顯而易見。
本發明包括用來提供對本發明的進一步理解並且結合在本申請中並構成本申請一部分的附圖示出了本發明的實施例，並與說明書一起用於說明本發明的原理。在附圖中圖1是示出根據本發明一個實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構的電路圖；圖2A至圖2C示出根據本發明一個實施方式的有機電致發光顯示器件中基本像素的工作；圖3是示出根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構的電路圖；圖4是示出輸入至根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素的信號流圖；圖5A至圖5C示出根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件中基本像素的工作；以及圖6A至圖6C示出根據本發明另一實施方式的基本像素的模擬結果，其中圖6A是示出數據電流Ld與流進有機發光二極體(OLED)的驅動電流IEL之間關係的圖表，圖6B是示出根據C2/C1的數據與驅動電流的比例因數的圖表，圖6C是驅動電流IEL隨閾值電壓的變化而改變的圖表。
具體實施方式現在詳細描述本發明的優選實施方式，在附圖示出了本發明的實例下面將參照圖1至圖6C說明根據本發明的有機電致發光顯示器件。
圖1是示出根據本發明一個實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構的電路圖。
如圖1中所示，有機電致發光顯示器件的基本像素結構包括像素電路110和數據驅動器D-IC。像素電路110包括在電源電壓Vdd與地之間順序串聯連接的有機發光二極體(OLED)、第一電晶體T1和第二電晶體T2以及連接在第一電晶體T1的柵極與源極之間的第一電容器C1。數據驅動器D-IC確定充入第一電容器C1中的電壓的大小，由此確定待提供至OLED的電流。
第一開關元件T3和第二開關元件T4連接在數據驅動器D-IC與像素電路之間以控制在第一和第二電晶體T1和T2與數據驅動器D-IC之間流動的電流。
像素電路110具有頂部發光結構，其中OLED的陽極A直接連接到電源電壓Vdd，而陰極C直接連接到第一電晶體T1的源極。
採用電流吸入式數據驅動器D-IC，從而將來自電源電壓Vdd的電流提供至數據驅動器D-IC，並且控制電流以控制OLED中流動的電流，由此控制OLED的亮度。
下面將參照圖2A至圖2C說明根據本發明的有機電致發光顯示器件的基本像素的工作。
圖2A至圖2C示出根據本發明一個實施方式的有機電致發光顯示器件中基本像素的工作。
如圖2A中所示，如果在第一掃描信號和第二掃描信號變為低電壓時，第一開關元件T3和第二開關元件T4分別導通，則數據電流Id從電源電壓Vdd通過第一電晶體T1提供至數據驅動器D-IC。
在第一和第二開關元件T3、T4導通的狀態下，第一電晶體T1的柵極和漏極變為等電勢，從而第一電晶體T1工作在飽和區。換句話說，通過第一和第二開關元件T3、T4的導通使第一電晶體T1導通，從而電源電壓Vdd與數據驅動器D-IC電連接。相反，第二電晶體T2的柵極和源極變為等電勢時，從而柵-源電壓Vgs變為0V，由此第二二電晶體T2截止。
數據驅動器D-IC控制電流的流速，並且根據第一一電晶體T1中流動的數據電流Id對第一電容器(有機電致發光顯示器件)充入驅動電壓。換句話說，根據第一電晶體T1中流動的數據電流Id確定待充入第一電容器中電壓的大小。
數據電流Id由下列等式表示。
Id＝k1(Vst-Vth)2，其中，k1表示與第一電晶體T1的W/L值成比例的電流常數，Vst表示驅動電壓，並且Vth表示閾值電壓。換句話說，數據電流Id值取決於第一電晶體T1的電流常數。
為了通過像素顯示各種灰度級的圖像，應以各種方式控制OLED的亮度。為了顯示各種灰度級，數據驅動器D-IC控制提供至其的電流，從而通過第一電晶體T1對第一電容器充入各種大小的驅動電壓。
然後如圖2B中所示，當第一掃描信號保持低電壓狀態並且第二掃描信號變為高電壓時，第一開關元件T3導通，而第二開關元件T4截止。在這種情況下，第一電容器C1保持充入的驅動電壓，並且第二電晶體T2保持截止狀態。
接著如圖2C中所示，當在第二信號變為高電壓的狀態下第一掃描信號變為高電壓時，第二開關元件T4和第一開關元件T3均截止。此時，像素電路110與數據驅動器D-IC電斷開。在第一電容器C1中存儲的驅動電壓同時施加至第一電晶體T1和第二電晶體T2的柵極，從而使第一電晶體T1和第二電晶體T2均導通。
在第一和第二開關元件T3、T4均截止的狀態下，由於在電源電壓Vdd與地之間的OLED、第一電晶體T1和第二電晶體T2彼此電連接，所以驅動電流IEL流進陽極A。
下列等式表示由串聯連接的第一和第二電晶體T1、T2的電流常數確定的驅動電流IEL。
IEL＝(k1 sk2)/(k1+k2)s(Vst-Vth)2＝Idsk2/(k1+k2)在上述等式中，k2是與第二電晶體T2的W/L值成比例的電流常數。從上述等式明顯可知，由k2/(k1+k2)表示驅動電流IEL/數據電流Id。S用於拉普拉斯變換公式，由此該公式表示電流或電壓的拉普拉斯形式。
同時，如圖2A至圖2C中所示，通過以等電勢連接柵極與源極或者漏極，第一電晶體T1和第二電晶體T2像二極體一樣工作。
如上所述，在根據本發明的有機電致發光顯示器件的基本電路中，在第一電容器C1中能夠充入數據電流Id，與用於輻射OLED的驅動電流IEL相比較數據電流Id比相關技術的數據電流更大。換句話說，由於在第一電容器C1中能夠充入以高於相關技術像素電路的電流在數據線中形成的電容，所以能夠實現高速驅動。
但是，考慮到孔徑比，第一電晶體與第二電晶體之間的最大W/L比率在1∶4範圍內。因此，在根據本發明的有機電致發光顯示器件的基本電路的像素電路中，驅動電流與數據電流之間的比例因數為1∶5。但是，很難將普通OLED有效控制在1∶5的比例因數範圍內。
因此，下面將參照圖3至圖6C詳細說明根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構的像素電路，其中驅動電流與數據電流之間的比例因數增大。
圖3是示出根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構的電路圖。
如圖3中所示，根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構包括像素電路210和數據驅動器D-IC。像素電路210包括在電源電壓Vdd與地之間順序串聯連接的OLED、第一電晶體T1和第二電晶體T2以及連接在第一電晶體T1的柵極與源極之間的第一電容器C1和與該第一電容器C1連接的第二電容器C2。數據驅動器D-IC確定第一電容器C1中充入的電壓的大小，由此確定待提供至OLED的電流。
第一開關元件T3和第二開關元件T4連接在數據驅動器D-IC與像素電路210之間以控制在第一和第二電晶體T1和T2與數據驅動器D-IC之間流動的電流。在這種情況下，第二電容器C2的一端與第一電容器C1連接，另一端施加有控制第一開關元件T3的第一掃描信號。
像素電路210具有頂部發光結構，其中OLED的陽極A直接連接到電源電壓Vdd，陰極C直接連接到第一電晶體T1的源極。
採用電流吸入式數據驅動器D-IC，從而將來自電源電壓Vdd的電流提供至數據驅動器D-IC，並且控制電流以控制OLED中流動的電流，由此控制OLED的亮度。
下面將詳細說明根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素結構的連接。
基本像素包括數據驅動器D-IC，根據數據信號提供數據電流；第一開關元件T3，使用第一掃描信號scan1傳輸數據電流；第二開關元件T4，使用第二掃描信號scan2傳輸來自第一開關元件T3的數據電流；存儲元件C1，根據從第二開關元件T4傳輸的數據電流存儲電壓；耦合單元C2，根據第一掃描信號改變存儲元件C1中存儲的電壓；第一和第二驅動元件T1、T2，根據從耦合單元C2輸出的電壓同時驅動所述第一和第二驅動元件T1、T2；以及OLED，其根據由驅動所述第一和第二驅動元件所產生的驅動電流IEL而發光。優選地，耦合單元C2為電容器。
而且，優選第一和第二驅動元件T1、T2的柵極彼此連接，並且第一和第二驅動元件T1、T2為串聯連接在電源電壓Vdd與OLED之間的P型電晶體。
第一開關元件T3的一端提供有來自數據驅動器D-IC的數據電流，並且其另一端與第二開關元件T4的一端連接。第二開關元件T4的另一端與耦合單元C2的一端連接。並且，耦合單元C2的一端與存儲元件C1的一端連接。耦合單元C2的另一端施加有第一掃描信號scan1，並且存儲元件的另一端提供有電源電壓Vdd。而且，第一驅動元件的一端提供有電源電壓Vdd。
傳輸由第一開關元件T3傳輸的數據電流的第二開關元件T4通過第二掃描信號導通。換句話說，第二掃描信號輸入至第二開關元件T4的柵極。
儘管可以同時輸入第一掃描信號和第二掃描信號，但優選地是在第一掃描信號的輸入時段內輸入第二掃描信號。
下面將參照圖4和圖5A至圖5C詳細說明根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素的工作。
圖4是示出輸入至根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素的信號流圖，並且圖5A至圖5C示出根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件中基本像素的工作。在本實施方式中，在第一掃描信號的輸入時段內輸入第二掃描信號，並且數據電流Id具有常數值。
如圖4和圖5A中所示，如果在時段t1中隨著第一掃描信號scan1和第二掃描信號scan2變為低電壓，第一開關元件T3和第二開關元件T4分別導通，則數據電流Id從電源電壓Vdd通過第一電晶體T1提供至數據驅動器D-IC。此時，假設存儲在存儲元件C1中的電壓為Vc1，下列等式表示數據電流Id與Vc1之間的關係Id＝1/2sμsk3(Vc1-Vdd-Vth)2因此，電壓Vc1可表示為Vc1＝Vdd+Vth-(2Id/μk3)1/2然後，如圖4和圖5B所示，在時段t2中隨著第一掃描信號scan1保持低電壓狀態而第二掃描信號scan2變為高電壓，第一開關元件T3導通而第二開關元件T4截止。在這種情況下，第一電容器C1仍保持充入的驅動電壓，而第二電晶體T2也仍保持截止狀態。
接著，如圖4和圖5C中所示，在時段t3中隨著第一掃描信號從低電壓改變為高電壓，與第一掃描信號連接的耦合單元C2的耦合效應改變節點B的電壓Vb。此時，節點B的電壓Vb可表示為Vb＝Vc1+ΔVscan1 sC2/(C1+C2)在上述等式中，ΔVscan1是第一掃描信號的電壓改變幅度，即，從低電壓至高電壓的改變幅度。
如上所述，由於節點B的電壓Vb可減小至存儲元件C1的大小與耦合單元C2的大小之比，所以與數據電流相比，驅動OLED的驅動電流可大幅減小。
並且，由於存儲元件C1和耦合單元C2的尺寸之合可變為等於上述實施方式的存儲元件C1的大小，所以孔徑比不減小。
儘管第一掃描信號和第二掃描信號同時從低電壓升至高電壓，但是由於節點B的電壓Vb可受到的數據電流Id的影響，所以優選在第二開關元件T4完全截止之後第一開關元件T3截止。換句話說，在第二掃描信號升至高電壓之後，第一掃描信號升至高電壓。
下面將參照圖6A至圖6C說明根據本發明另一實施方式的有機電致發光顯示器件的基本像素的特點。
圖6A至圖6C示出根據本發明另一實施方式的基本像素的模擬結果，其中圖6A是示出數據電流Ld與流進OLED的驅動電流IEL之間關係的圖表，圖6B是示出根據C2/C1的數據與驅動電流的比例因數的圖表，圖6C是驅動電流IEL隨閾值電壓的變化而改變的圖表。
如圖6A中所示，數據電流Id和驅動電流IEL具有非常大的比例因數。在這種情況下，C2/C1為20fF/280fF。特別地，當數據電流Id為1.55uA時，驅動電流IEL為10nA並且具有115∶1的比例因數。
如圖6B中所示，當在數據電流Id為5uA並且C1+C2＝300fF的條件下C2改變為5～50fF時，隨著C2的增大出現高耦合效應。結果，在節點B的電壓Vb的改變幅度增大，由此比例因數增至1000∶1。
如圖6C中所示，當C2/C1為20fF/280fF時，數據電流Id為1.55uA，驅動電流IEL為10nA，並且閾值電壓Vth改變為-0.55至-2.08，在整個區域上驅動電流的誤差小於4％。結果，本發明的該實施方式能夠穩定實施。
如上所述，根據本發明，即使施加高數據電流，也能夠以電流驅動模式利用低電流驅動有機電致發光顯示器件。
並且，由於均勻保持有機電致發光顯示器件中存在的電容器的大小，所以數據電流減小到1/150，並將其作為驅動電流。換句話說，能夠通過高數據電流以低驅動電流驅動有機電致發光顯示器件，而不減小孔徑比。
同時，由於驅動電流的誤差率很低，所以即使在閾值電壓變化很大幅度的情況下，也能穩定地驅動有機電致發光顯示器件。
在不脫離本發明的精神或範圍內，可以各種形式實施本發明，還應理解，除特殊說明外，上述實施方式並不限於上述說明的任何細節，而應在所附權利要求
書所限定的精神和範圍內作廣泛解釋。因而，所附權利要求
書涵蓋落入權利要求
書的範圍內或者這些範圍的等效範圍內的所有改變和變型。
權利要求
1.一種電致發光顯示器件，包括第一開關器件，使用第一掃描信號傳輸表示數據信號的數據電流；第二開關器件，使用第二掃描信號傳輸來自該第一開關元件的數據電流；存儲元件，根據從該第二開關元件傳輸的數據電流存儲電壓；耦合單元，根據該第一掃描信號改變存儲在該存儲元件中的電壓；驅動元件，根據改變後的電壓產生驅動電流；以及有機發光二極體，根據該驅動電流發光。
2.根據權利要求
1所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述驅動元件是柵極彼此連接的兩個電晶體。
3.根據權利要求
1所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一和第二開關元件是P型電晶體。
4.根據權利要求
2所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述兩個電晶體是P型電晶體。
5.根據權利要求
1所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一開關元件的一端提供有該數據電流，而所述第一開關元件的另一端與所述第二開關元件的一端連接。
6.根據權利要求
5所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第二開關元件的另一端與所述耦合單元的一端連接。
7.根據權利要求
6所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述耦合單元的另一端輸入有所述第一掃描信號。
8.根據權利要求
7所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述耦合單元的所述一端與所述存儲元件的一端連接。
9.根據權利要求
8所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述存儲元件的另一端提供有電源電壓。
10.根據權利要求
9所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，從所述存儲元件的另一端提供的電壓驅動所述驅動元件。
11.根據權利要求
10所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述驅動元件的一端提供有所述電源電壓，而所述驅動元件的另一端與所述有機發光二極體連接。
12.根據權利要求
1所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一掃描信號和第二掃描信號同時輸入。
13.根據權利要求
1所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第二掃描信號在所述第一掃描信號的輸入時段內輸入。
14.一種電致發光顯示器件，包括數據驅動器，根據數據信號提供數據電流；第一開關器件，使用第一掃描信號傳輸該數據電流；第二開關器件，使用第二掃描信號傳輸來自該第一開關元件的數據電流；存儲元件，根據從該第二開關元件傳輸的數據電流存儲電壓；耦合單元，根據該第一掃描信號改變存儲在該存儲元件中的電壓；第一和第二驅動元件，根據從該耦合單元輸出的電壓同時驅動所述第一和第二驅動元件；以及有機發光二極體，根據驅動所述第一和第二驅動元件所產生的驅動電流發光。
15.根據權利要求
14所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一和第二驅動元件是柵極彼此連接的P型電晶體。
16.根據權利要求
14所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一開關元件的一端提供有該數據電流，所述第一開關元件的另一端與所述第二開關元件的一端連接。
17.根據權利要求
16所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第二開關元件的另一端與所述耦合單元的一端連接。
18.根據權利要求
17所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述耦合單元的另一端輸入有所述第一掃描信號。
19.根據權利要求
18所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述耦合單元的所述一端與所述存儲元件的一端連接。
20.根據權利要求
19所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述存儲元件的另一端提供有電源電壓。
21.根據權利要求
20所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一驅動元件的一端提供有該電源電壓，而所述第一驅動元件的另一端與所述第二驅動元件的一端連接。
22.根據權利要求
21所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第二驅動元件的另一端與所述有機發光二極體連接。
23.根據權利要求
14所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第一掃描信號和第二掃描信號同時輸入。
24.根據權利要求
14所述的電致發光顯示器件，其特徵在於，所述第二掃描信號在所述第一掃描信號的輸入時段內輸入。
專利摘要
本發明公開一種即使施加高數據電流也能向有機發光二極體提供低電流的有機電致發光顯示器件。該電致發光顯示器件包括第一開關器件，使用第一掃描信號傳輸表示數據信號的數據電流；第二開關器件，使用第二掃描信號傳輸來自該第一開關元件的數據電流；存儲元件，根據從該第二開關元件傳輸的數據電流存儲電壓；耦合單元，根據該第一掃描信號改變存儲在該存儲元件中的電壓；驅動元件，根據改變後的電壓產生驅動電流；以及有機發光二極體，根據該驅動電流發光。
文檔編號G09G3/32GK1996454SQ200610173211
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月30日
發明者鄭湘勳, 金聖起 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan