專利名稱：主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻的方法及裝置，尤指一種可根據(jù)輸入的電壓訊號自動調(diào)整負(fù)載特性曲線。
背景技術(shù)：
已知，TFT LCD目前技術(shù)分為非晶硅(a-Si TFT)與多晶硅(Poly-Si TFT)二種，一般所稱的TFT-LCD是指非晶硅(a-Si TFT)，目前技術(shù)成熟，是LCD的主流產(chǎn)品。而低溫多晶硅(LTPS TFT)與a-Si TFT最大的差異在于LTPS的晶體管需進(jìn)一步接受雷射回火的制程步驟，將非晶硅的薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч璞∧樱沟肔TPS在硅晶結(jié)構(gòu)上較a-Si TFT來的排列有序，因此可以提高電子傳導(dǎo)速率至200cm2/V-sec。LTPS技術(shù)可使組件做得更小，使整體TFT組件面積縮小50％以上；并提升開口率(aperture ratio)，相較于a-SiTFT-LCD在相同尺寸下可以制造出更高的分辨率，且降低功率的消耗。此外，低溫多晶硅(LTPS TFT)尚具備省電、亮度高、畫面精細(xì)、輕薄及接點(diǎn)少(小于200個接點(diǎn)，有助良率提升，a-Si TFT大于3842個接點(diǎn))等優(yōu)點(diǎn)。
然而，由于低溫多晶硅(LTPS)制程所制造的薄膜晶體管須經(jīng)一雷射回火的過程，往往造成薄膜晶體管的起始電壓(ThresholdVoltage)及漂移率(Mobility)會有所變異，使得每一個薄膜晶體管(TFT)組件的特性會有所不同，所以，當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)使用模擬(ANALOG)調(diào)變方式以表現(xiàn)灰階時，常因?yàn)楸∧ぞw管(TFT)在接受雷射回火的制程步驟后有不同特性，即使寫入相同的電壓訊號，但不同像素的有機(jī)發(fā)光二極管卻產(chǎn)生不同的電流，而發(fā)出不同大小的亮度。此現(xiàn)象會使有機(jī)發(fā)光二極管面板顯示出灰階錯誤的影像，嚴(yán)重破壞影像均勻性(Image Uniformity)。
請審查委員參閱美國專利的有機(jī)電激發(fā)光組件的薄膜顯示器(US5684365)，其提出一種由兩個薄膜晶體管及一個電容(2T1C)所組成的像素電路，當(dāng)此像素裝置在掃描影像數(shù)據(jù)時，該開關(guān)單元呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，此時影像數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線進(jìn)入開關(guān)單元里，經(jīng)掃描線掃描后，而存于儲存單元內(nèi)(亦是開關(guān)單元導(dǎo)通后對儲存單元充電)，儲存單元的電壓差會提供作為驅(qū)動單元的Vsg，使該驅(qū)動單元輸出電流至有機(jī)電激發(fā)光組件，而有機(jī)電激發(fā)光組件所發(fā)出的亮度會正比于流經(jīng)該組件的電流大小。然而，此種像素裝置若驅(qū)動單元的組件特性因制程限制而出現(xiàn)變異時，便會造成有機(jī)電激發(fā)光組件發(fā)光不均勻，而破壞影像均勻性。
另請審查委員參閱美國專利的主動式有機(jī)發(fā)光二極管像素裝置及其方法(US6229506)，是提出一種4T2C的像素電路，并借由自動回歸(Auto-Zero)的機(jī)制，以補(bǔ)償其晶體管起始電壓的變異。當(dāng)掃描數(shù)據(jù)時，其驅(qū)動時序是分為自動回歸相(Auto-Zero Phase)、數(shù)據(jù)加載相(Load Data Phase)及發(fā)光相(Illuminate Phase)。然而其像素裝置除數(shù)據(jù)線、掃描線及電源線外，尚需配置自動回歸控制線及發(fā)光控制線，不啻降低像素裝置的開口率。
又請審查委員參閱工研院電子所所發(fā)表的論文改善主動式有機(jī)發(fā)光二極管影像均勻度的像素裝置(IDW`01)，該論文提出一種2T1C+R的像素裝置，并使用一被動電阻來調(diào)整其驅(qū)動單元薄膜晶體管的Vsg，以補(bǔ)償其特性變異，然而該被動電阻并不容易實(shí)現(xiàn)，且當(dāng)薄膜晶體管需輸出較大電流時，該被動電阻的電壓降會很大，因此需使用較高的電源供應(yīng)電壓。
再請審查委員參閱Jerzy Kanicki(University of Michigan，USA)所發(fā)表的論文非結(jié)晶薄膜晶體管的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，該論文提出一種3T1C的像素裝置，是使用主動式負(fù)載來改變其驅(qū)動單元薄膜晶體管的Vsd，以補(bǔ)償薄膜晶體管的特性變異，然而當(dāng)薄膜晶體管須輸出較大電流時，落在主動式負(fù)載上的電壓降會很大，因此需使用較高的電源供應(yīng)電壓。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的主要目的，在于解決上述傳統(tǒng)的缺陷，避免缺陷存在，本發(fā)明的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻的方法及裝置，借由一3T1C結(jié)構(gòu)的像素裝置，其中一薄膜晶體管作為一可自動調(diào)整(Auto-Adjustment)的補(bǔ)償單元，以補(bǔ)償其驅(qū)動單元薄膜晶體管起始電壓(Threshold Voltage)及漂移率(Mobility)特性的變異，借以改善顯示器的影像均勻性。
為達(dá)上述的目的，本發(fā)明的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻的方法及裝置，該顯示器由多個像素裝置構(gòu)成，每一像素裝置具有一驅(qū)動單元以驅(qū)動有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)亮，并借由一補(bǔ)償單元以調(diào)整該驅(qū)動單元的Vsg，以補(bǔ)償該驅(qū)動單元特性的變異，使顯示器的影像均勻度不受驅(qū)動單元特性變異的影響。


茲有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)說明，現(xiàn)配合

如下圖1是本發(fā)明的電路示意圖。
圖2是本發(fā)明的補(bǔ)償單元電流-電壓示意圖。
圖3是本發(fā)明的驅(qū)動單元于Vth偏小時電流-電壓示意圖。
圖4是本發(fā)明的驅(qū)動單元于Vth偏大時電流-電壓示意圖。
圖5是本發(fā)明的補(bǔ)償單元在不同輸入電壓訊號時電流-電壓示意圖。
發(fā)明詳述請參閱圖1所示，是本發(fā)明的電路示意圖。如圖所示本發(fā)明的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻的方法及裝置，該顯示器由多個像素裝置構(gòu)成，每一像素裝置具有一驅(qū)動單元以驅(qū)動有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)亮，并借由一補(bǔ)償單元以調(diào)整該驅(qū)動單元的Vsg，以補(bǔ)償該驅(qū)動單元特性的變異，使顯示器的影像均勻度不受驅(qū)動單元特性變異的影響。
為達(dá)上述的方法，本發(fā)明所采用像素(pixel)裝置10包括有一開關(guān)單元1、一驅(qū)動單元2、一補(bǔ)償單元3、一儲存單元4及一有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)5所構(gòu)成；其中，上述的開關(guān)單元1可為薄膜晶體管(TFT)，此開關(guān)單元1兩輸入端11、12分別各連接有一掃描線(Scan Line)S及一數(shù)據(jù)線(DataLine)D；該驅(qū)動單元2，可為薄膜晶體管(TFT)，此驅(qū)動單元2的輸入端21連接補(bǔ)償單元3的輸出端33，而另一輸入端22與上述開關(guān)單元1的輸出端13與補(bǔ)償單元3的輸入端32連接處連接；該補(bǔ)償單元3，可為薄膜晶體管(TFT)，此補(bǔ)償單元3的輸入端31連接有一電源線(Supply Line)P，而另一輸入端32連接至開關(guān)單元1的輸出端13；
該儲存單元4由電容器所構(gòu)成，一端連接有一電源線(SupplyLine)P，另一端連接于開關(guān)單元1的輸出端13；該有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)5的輸入端與上述驅(qū)動單元2的輸出端23連接，且有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)5的輸出端接地；當(dāng)此裝置在掃描影像數(shù)據(jù)時，該開關(guān)單元1呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，此時影像數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線D進(jìn)入于開關(guān)單元1里，經(jīng)掃描線S掃描后，而存于儲存單元4內(nèi)(亦是開關(guān)單元導(dǎo)通后對儲存單元充電)，借由驅(qū)動單元2輸出電流至有機(jī)發(fā)光二極管5以驅(qū)動該有機(jī)發(fā)光二極管5發(fā)亮，并借由控制流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管5的電流大小以控制其亮度。
請同時參閱圖2所示，是本發(fā)明的補(bǔ)償單元3電流-電壓示意圖。如圖所示在輸入電壓訊號為Vdatal時，當(dāng)該驅(qū)動單元2的起始電壓Vth為正常值時，儲存于該儲存單元4的電壓差Vc等于輸入電壓訊號為Vdatal，并提供作為補(bǔ)償單元3的Vsg3(等于Vdatal)，且其Vsd3會有正常的電壓降V1，而儲存單元4的電壓差Vc減去補(bǔ)償單元3的Vsd3后，即提供作為驅(qū)動單元2的Vsg2，并可預(yù)期該驅(qū)動單元2會輸出正常的電流大小I1。
再請同時參閱圖3所示，是本發(fā)明的驅(qū)動單元2于Vth偏小時電流-電壓示意圖。如圖所示若當(dāng)該驅(qū)動單元2的起始電壓Vth值偏小(Vth-ΔVth)時，則該驅(qū)動單元2會有較大的電流輸出，借由較大電流通過該補(bǔ)償單元3時所造成Vsd3變大為V2，而使該驅(qū)動單元2的Vsg2變小，使該驅(qū)動單元2的輸出電流I2不至于超出正常值I1過多，而影響顯示器的影像均勻性。
又再請同時參閱圖4所示，是本發(fā)明的驅(qū)動單元2于Vth偏大時電流-電壓示意圖。如圖所示當(dāng)該驅(qū)動單元2的起始電壓Vth值偏大(Vth+ΔVth)時，則該驅(qū)動單元2會有較小的電流輸出，借由較小電流通過該補(bǔ)償單元3時所造成Vsd3變小為V3，而使該驅(qū)動單元2的Vsg2變大，使該驅(qū)動單元2的輸出電流I3不至于小于正常值I1過多，而影響顯示器的影像均勻性。
本發(fā)明的電路最大的特點(diǎn)是，電路中補(bǔ)償單元3會根據(jù)輸入的電壓訊號(即儲存于該儲存單元4的電壓差Vc)自動調(diào)整負(fù)載特性曲線，以調(diào)整不同輸出電流時落在補(bǔ)償單元3兩端的電壓降Vsd3，因此即使該驅(qū)動單元2須輸出較大電流時，該補(bǔ)償單元3也能工作在較低的兩端電壓降，使電路可以使用較低的電源供應(yīng)電壓。
請參閱圖5所示，是本發(fā)明的補(bǔ)償單元在不同輸入電壓訊號時電流-電壓示意圖。如圖所示若當(dāng)輸入的電壓訊號Vdatal較小時，提供作為補(bǔ)償單元3的Vsg3亦較小(等于Vdatal)，若當(dāng)該驅(qū)動單元2的起始電壓Vth為正常值時，該驅(qū)動單元2會輸出正常的電流大小I1，而該補(bǔ)償單元3的Vsd3會有正常的電壓降V1。
若當(dāng)輸入的電壓訊號Vdata2較大時，提供作為補(bǔ)償單元3的Vsg3較大(等于Vdata2)，若當(dāng)該驅(qū)動單元2的起始電壓Vth為正常值時，該驅(qū)動單元2會輸出正常的電流大小I4，而該補(bǔ)償單元3的Vsd3會有正常的電壓降V4。
當(dāng)輸入的電壓訊號由Vdatal變成Vdata2時，如果補(bǔ)償單元3沒有自動調(diào)整負(fù)載特性曲線，則該驅(qū)動單元2要輸出較大電流I4時，落在補(bǔ)償單元3兩端的電壓降Vsd3會等于V5，會大于V4許多，此時就須使用較高的電源供應(yīng)電壓，才能有足夠大的儲存單元4電壓差Vc，以維持較大電流I4的輸出。
綜上所述，本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)
一、本發(fā)明利用可自動調(diào)整的主動式負(fù)載，來調(diào)整驅(qū)動單元的Vsg，以補(bǔ)償其薄膜晶體管起始電壓及漂移率特性的變異，可以改善有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻性。
二、本發(fā)明在不同輸入電壓訊號下，其補(bǔ)償單元會根據(jù)輸入的電壓訊號自動調(diào)整負(fù)載特性曲線，以調(diào)整不同正常輸出電流時落在其補(bǔ)償單元兩端的電壓降，因此即使驅(qū)動單元須輸出較大電流時，補(bǔ)償單元也能工作在較低的兩端電壓降，使此像素裝置可使用較低的電源供應(yīng)電壓。
上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻裝置，此顯示器是由多個像素裝置(10)構(gòu)成，其特征在于每一像素裝置(10)包括一開關(guān)單元(1)，其上具有兩輸入端(11)、(12)及一輸出端(13)，此兩輸入端(11)、(12)分別連接數(shù)據(jù)線(D)及掃描線(S)；一儲存單元(4)，其上一端連接有一電源線，而另一端則連接于上述開關(guān)單元(1)的輸出端(13)；一補(bǔ)償單元(3)，其上具有兩輸入端(31)及一輸出端(33)，此兩輸入端(31)、(32)分別與上述電源線(P)及該開關(guān)單元(1)的輸出端(13)連接；一驅(qū)動單元(2)，其上具有兩輸入端(21)、(22)及一輸出端(23)，其一輸入端(21)連接補(bǔ)償單元(3)的輸出端(13)，而另一輸入端(22)與該開關(guān)單元(1)的輸出端(13)與補(bǔ)償單元(3)的輸入端(32)連接處相連接；一有機(jī)發(fā)光二極管(5)，其上具有一輸入端(51)及輸出端(52)，此輸入端(51)與該驅(qū)動單元(2)的輸出端(23)連接，而輸出端(52)接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻裝置，其特征在于該開關(guān)單元(1)可為一薄膜晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻裝置，其特征在于該驅(qū)動單元(2)可為一薄膜晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻裝置，其特征在于該儲存單元(4)由電容器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻裝置，其特征在于該補(bǔ)償單元(3)可為一薄膜晶體管。
6.一種主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻方法，主要由多組像素裝置(10)組成，其特征在于每一像素裝置(10)具有一驅(qū)動單元(2)以驅(qū)動有機(jī)發(fā)光二極管(5)發(fā)亮，并借由一補(bǔ)償單元(3)以調(diào)整該驅(qū)動單元(2)的Vsg，以補(bǔ)償該驅(qū)動單元(2)特性的變異，使顯示器的影像均勻度不受驅(qū)動單元(2)特性變異的影響。
全文摘要
一種主動式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器影像均勻的方法及裝置，該顯示器由多個像素裝置構(gòu)成，每一像素裝置具有一驅(qū)動單元以驅(qū)動有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)亮，并借助一補(bǔ)償單元以調(diào)整該驅(qū)動單元的Vsg，以補(bǔ)償該驅(qū)動單元特性的變異，使顯示器的影像均勻度不受驅(qū)動單元特性變異的影響。
文檔編號G09G3/32GK1523562SQ03104578
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月18日
發(fā)明者羅新臺, 簡志忠 申請人:勝園科技股份有限公司