專利名稱：一種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微型顯示(Micro-Display)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí) 現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式硅基 有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode on Silicon, OLEDoS)象素 驅(qū)動(dòng)電路，用于實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode， OLED)微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)。
背景技術(shù)：
微型顯示是平板顯示(Flat Panel Display)技術(shù)的一個(gè)分支，可廣泛應(yīng)用于虛擬顯示、頭戴式顯示、便攜計(jì)算機(jī)、手機(jī)等，也可與光學(xué)系統(tǒng)結(jié)合 實(shí)現(xiàn)大屏幕投影顯示。硅上液晶(LCoS)和硅上有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDoS)都是微型顯示 技術(shù)。由于液晶技術(shù)的成熟，硅上液晶技術(shù)發(fā)展較快，但是有機(jī)發(fā)光二極 管具有視角廣、色彩對(duì)比效果好、響應(yīng)速度快、低功耗以及制造成本低等 優(yōu)點(diǎn)，故硅上有機(jī)發(fā)光二極管更具發(fā)展前景。有機(jī)發(fā)光二極管具有多種驅(qū)動(dòng)方式，在微型顯示中多采用主動(dòng)式。如 圖I所示，圖1為目前普通的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng) 電路的示意圖。該有機(jī)發(fā)光二極管象素電路包括切換開(kāi)關(guān)晶體管P1，驅(qū)動(dòng)晶體管P2，存儲(chǔ)電容C及有機(jī)發(fā)光二極管OLED，第一電位Vdd，第二 電位vss。所述切換開(kāi)關(guān)晶體管的柵極偶接掃描線，漏極偶接數(shù)據(jù)線，源 極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極偶接所述第一電 位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端；所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極 端偶接所述第二電位；所述存儲(chǔ)電容的兩個(gè)極板分別偶接所述第一電位和 所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。該驅(qū)動(dòng)電路顯示灰度是由數(shù)據(jù)線上的電壓所決 定，當(dāng)掃描線掃描至此象素時(shí)，切換開(kāi)關(guān)晶體管P1導(dǎo)通，將數(shù)據(jù)線的電 壓傳送至驅(qū)動(dòng)晶體管P2的柵極，保持在存儲(chǔ)電容C上，從而獲得柵極電 壓Vg以驅(qū)動(dòng)所需電流流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED顯示。然而，由于微型顯示象素面積的限制(通常要求小于iooo平方微米)， 流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管的電流極小，小于普通單晶硅晶體管開(kāi)啟電流O微 安)，要通過(guò)柵極電壓Vg來(lái)控制驅(qū)動(dòng)所需的電流進(jìn)而控制顯示灰度，就需 要將圖1所示驅(qū)動(dòng)晶體管P2的柵長(zhǎng)增加到幾十微米甚至幾百微米，以減 小驅(qū)動(dòng)電流。這樣一來(lái)，將增大象素面積，使該象素電路不再適用于有機(jī) 發(fā)光微型顯示象素驅(qū)動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng) 電路，以實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)，解決在象素面積大小 存在限制的情況下，單晶硅晶體管驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大無(wú)法實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管 顯示灰度的問(wèn)題。(二)技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括一切換開(kāi)關(guān)晶體管、 一驅(qū)動(dòng)晶體管、 一存儲(chǔ)電容、 一有機(jī)發(fā)光二極管、第一電位、第二電位、 一掃描線和一數(shù)據(jù)線；所述切換開(kāi)關(guān)晶體管的柵極偶接掃描線，漏極偶接 數(shù)據(jù)線，源極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極偶接所 述第一電位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端；所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極端偶接所述第二電位；所述存儲(chǔ)電容的兩個(gè)極板分別偶接所述第一電位和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；該電路還包括一分流晶體管，該分流晶體管與所述有機(jī)發(fā)光二極管并聯(lián)，用于得到 所述有機(jī)發(fā)光二極管所需的工作電流，實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)。當(dāng)所述晶體管為p型晶體管時(shí)，所述分流晶體管的源極偶接所述有機(jī) 發(fā)光二極管的陽(yáng)極和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極 管的陰極和所述第二電位，柵極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。當(dāng)所述晶體管為N型晶體管時(shí)，所述分流晶體管的漏極偶接所述有機(jī) 發(fā)光二極管的陽(yáng)極和所述第一電位，源極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極 和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極，柵極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端偶接第一電位；所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極偶接所述第二電位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二 極管的陰極。所述有機(jī)發(fā)光二極管所需的工作電流由驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓控制， 實(shí)現(xiàn)顯示灰度。所述第一電位高于第二電位。所述數(shù)據(jù)線上的電壓存在一個(gè)有效工作區(qū)域，該有效工作區(qū)域?yàn)閺腣ss+1.5Vth至U Vdd—1.5Vth，其中，Vdd為第一電位，Vss為第二電位，Vth 為N型或P型晶體管的閾值電壓的絕對(duì)值。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、 本發(fā)明提供的這種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，由于為有機(jī)發(fā) 光二極管并聯(lián)了一個(gè)分流晶體管，利用并聯(lián)電路的分流作用，得到了有機(jī) 發(fā)光二極管所需的工作電流，所以實(shí)現(xiàn)了有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流 驅(qū)動(dòng)，解決了在象素面積大小存在限制的情況下，單晶硅晶體管驅(qū)動(dòng)電流 過(guò)大無(wú)法實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管顯示灰度的問(wèn)題。2、 本發(fā)明提供的這種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，利用并聯(lián)電路 的分流作用得到的有機(jī)發(fā)光二極管所需的工作電流，仍然由驅(qū)動(dòng)晶體管的 柵極電壓控制，實(shí)現(xiàn)顯示灰度。


圖1為目前普通的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路的 示意圖；圖2為依照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例由P型晶體管實(shí)現(xiàn)的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；圖3為依照本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例由N型晶體管實(shí)現(xiàn)的電壓驅(qū)動(dòng)的主 動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；其中，Vdd為第一電位，Vss為第二電位，第一電位Vdd高于第二電位 Vss，通常可取Vdd為正電位，Vss為零電位；Pl為P型切換開(kāi)關(guān)晶體管，P2為P型驅(qū)動(dòng)晶體管，P3為P型分流晶 體管；Nl為N型切換開(kāi)關(guān)晶體管，N2為N型驅(qū)動(dòng)晶體管，N3為N型分流 晶體管；C為存儲(chǔ)電容，OLED為有機(jī)發(fā)光二極管。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供的這種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，是圖1所示的目前 普通的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路的改進(jìn)電路，在圖 1所示的目前普通的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路上并 聯(lián)一個(gè)分流晶體管，實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)。它利用并 聯(lián)電路的分流作用，用一個(gè)晶體管與有機(jī)發(fā)光二極管并聯(lián)，得到有機(jī)發(fā)光 二極管所需的工作電流，該電流仍然由驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓控制，實(shí)現(xiàn) 顯示灰度。本發(fā)明提供的這種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路包括一切換開(kāi)關(guān)晶體管、 一驅(qū)動(dòng)晶體管、 一存儲(chǔ)電容、 一有機(jī)發(fā)光二極管、第一電位、第二 電位、 一掃描線和一數(shù)據(jù)線；所述切換開(kāi)關(guān)晶體管的柵極偶接掃描線，漏 極偶接數(shù)據(jù)線，源極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極 偶接所述第一電位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端；所述有機(jī)發(fā) 光二極管的陰極端偶接所述第二電位；所述存儲(chǔ)電容的兩個(gè)極板分別偶接 所述第一電位和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；該電路還包括一分流晶體管，該 分流晶體管與所述有機(jī)發(fā)光二極管并聯(lián)，用于得到所述有機(jī)發(fā)光二極管所 需的工作電流，實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)。當(dāng)所述晶體管為P型晶體管時(shí)，所述分流晶體管的源極偶接所述有機(jī) 發(fā)光二極管的陽(yáng)極和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極 管的陰極和所述第二電位，柵極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。如圖2所示， 圖2為依照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例由P型晶體管實(shí)現(xiàn)的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式 有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。其中包括切換開(kāi)關(guān)晶體管P1，驅(qū)動(dòng)晶體管P2，分流晶體管P3，存儲(chǔ)電容C和有機(jī)發(fā)光二極管OLED。 上述晶體管均為P型晶體管。有機(jī)發(fā)光二極管具有陽(yáng)極和陰極。有機(jī)發(fā)光 二極管的陽(yáng)極偶接驅(qū)動(dòng)晶體管P2的漏極，陰極偶接第二電位Vss。另外驅(qū) 動(dòng)晶體管P2的柵極和分流晶體管P3的柵極互相偶接，接受由切換開(kāi)關(guān)晶 體管P1傳送的電壓。當(dāng)所述晶體管為N型晶體管時(shí)，所述分流晶體管的漏極偶接所述有機(jī) 發(fā)光二極管的陽(yáng)極和所述第一電位，源極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極 和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極，柵極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。所述有機(jī)發(fā) 光二極管的陽(yáng)極端偶接第一電位。所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極偶接所述第二電位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極。如圖3所示，圖3為依照本發(fā) 明第二個(gè)實(shí)施例由N型晶體管實(shí)現(xiàn)的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管 象素驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。其中包括切換開(kāi)關(guān)晶體管N1，驅(qū)動(dòng)晶體管N2，分流晶體管N3，存儲(chǔ)電容C和有機(jī)發(fā)光二極管OLED。晶體管均為N型 晶體管。有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極偶接第一電位Vdd，陰極偶接驅(qū)動(dòng)晶體管 N2的漏極。另外驅(qū)動(dòng)晶體管N2的柵極和分流晶體管N3的柵極互相偶接， 接受由切換開(kāi)關(guān)晶體管Nl傳送的電壓。由上述說(shuō)明可知，應(yīng)用本發(fā)明提供的有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路， 可以不需要增加驅(qū)動(dòng)晶體管的柵長(zhǎng)到幾十甚至幾百微米，只需要增加一個(gè) 小尺寸的分流晶體管就可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)，并 實(shí)現(xiàn)顯示灰度。請(qǐng)參考圖2所示的第一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)掃描線掃描至該象素時(shí)，切換開(kāi) 關(guān)晶體管P1導(dǎo)通，帶有灰度信息的數(shù)據(jù)線上的電壓被傳送到驅(qū)動(dòng)晶體管 P2和分流晶體管P3的柵極，并保持在存儲(chǔ)電容C上。若該柵極電壓小于 第一電位Vdd—個(gè)晶體管的閾值電壓，則驅(qū)動(dòng)晶體管P2導(dǎo)通，該瞬間分流 晶體管P3的柵極和源極有正壓差，所以P3未導(dǎo)通，此時(shí)P2的電流全部 流經(jīng)有機(jī)發(fā)光二極管OLED，由于流經(jīng)OLED的電流極小，與驅(qū)動(dòng)晶體管 P2相比，OLED等效于一個(gè)大電阻，承擔(dān)了幾乎所有的電壓降。從而OLED 陽(yáng)極的電壓約等于第一電位Vdd，也即分流晶體管P3源極電壓約等于第一 電位Vdd， P3將導(dǎo)通，電路開(kāi)始穩(wěn)定，正常工作。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管P2 工作在線性區(qū)，而分流晶體管P3工作在飽和區(qū)。有機(jī)發(fā)光二極管上的電壓V。,ed與驅(qū)動(dòng)晶體管P2的柵極電壓Vg有如下關(guān)系V。,ed二K^Vg+K2，其中K,、 K2是與驅(qū)動(dòng)晶體管P2的寬長(zhǎng)比、分流晶體管P3的寬長(zhǎng)比、第 一電位Vdd、第二電位Vss以及Vth相關(guān)的常數(shù)。從而調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)線上的電壓即可有效的控制有機(jī)發(fā)光二極管的顯示灰度。由于晶體管閾值電壓的存在，切換開(kāi)關(guān)晶體管在傳輸電壓時(shí)會(huì)有閾值損失，通常P型晶體管有低壓損失，N型晶體管有高壓損失。而驅(qū)動(dòng)晶體 管也會(huì)存在P型高柵壓不導(dǎo)通，N型低柵壓不導(dǎo)通的現(xiàn)象。所以數(shù)據(jù)線上 的電壓存在一個(gè)有效的工作區(qū)域，通常情況下從Vss+Vt』j Vdd—Vth，其 中Vth為N型或P型晶體管的閾值電壓的絕對(duì)值。為了保證顯示灰度的可 靠性，本發(fā)明將該有效的工作區(qū)域取為從Vss+1.5n^到Vdd —1.5*Vth。本發(fā)明提供的這種改進(jìn)的電壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū) 動(dòng)，利用一與有機(jī)發(fā)光二極管并聯(lián)的晶體管，通過(guò)分流作用，實(shí)現(xiàn)了有機(jī) 發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而解決了在象素面積大小存在限制的 情況下，單晶硅晶體管驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大無(wú)法實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管顯示灰度的 問(wèn)題。其中帶有灰度信息的數(shù)據(jù)線上的電壓存在一個(gè)有效的工作區(qū)域。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而 已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括一切換開(kāi)關(guān)晶體管、一驅(qū)動(dòng)晶體管、一存儲(chǔ)電容、一有機(jī)發(fā)光二極管、第一電位、第二電位、一掃描線和一數(shù)據(jù)線；所述切換開(kāi)關(guān)晶體管的柵極偶接掃描線，漏極偶接數(shù)據(jù)線，源極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極偶接所述第一電位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端；所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極端偶接所述第二電位；所述存儲(chǔ)電容的兩個(gè)極板分別偶接所述第一電位和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；其特征在于，該電路還包括一分流晶體管，該分流晶體管與所述有機(jī)發(fā)光二極管并聯(lián)，用于得到所述有機(jī)發(fā)光二極管所需的工作電流，實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在 于，當(dāng)所述晶體管為P型晶體管時(shí)，所述分流晶體管的源極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極和所述驅(qū)動(dòng) 晶體管的漏極，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極和所述第二電位，柵 極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在 于，當(dāng)所述晶體管為N型晶體管時(shí)，所述分流晶體管的漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極和所述第一 電位，源極偶接所述有機(jī)發(fā)光二極管的陰極和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極，柵 極偶接所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極；所述有機(jī)發(fā)光二極管的陽(yáng)極端偶接第一電位；所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極偶接所述第二電位，漏極偶接所述有機(jī)發(fā)光二 極管的陰極。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在 于，所述有機(jī)發(fā)光二極管所需的工作電流由驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓控制， 實(shí)現(xiàn)顯示灰度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在 于，所述第一電位高于第二電位。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在 于，所述數(shù)據(jù)線上的電壓存在一個(gè)有效工作區(qū)域，該有效工作區(qū)域?yàn)閺腣ss+1.5Vth至lj Vdd—1.5Vth，其中，Vdd為第一電位，Vss為第二電位，Vth 為N型或P型晶體管的閾值電壓的絕對(duì)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及微型顯示技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種有機(jī)發(fā)光二極管象素驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括一切換開(kāi)關(guān)晶體管、一驅(qū)動(dòng)晶體管、一存儲(chǔ)電容、一有機(jī)發(fā)光二極管、第一電位、第二電位、一掃描線和一數(shù)據(jù)線；該電路還包括一分流晶體管，該分流晶體管與所述有機(jī)發(fā)光二極管并聯(lián)，用于得到所述有機(jī)發(fā)光二極管所需的工作電流，實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)。利用本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)發(fā)光微型顯示所需的小電流驅(qū)動(dòng)，解決了在象素面積大小存在限制的情況下，單晶硅晶體管驅(qū)動(dòng)電流過(guò)大無(wú)法實(shí)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管顯示灰度的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G09G3/20GK101276542SQ20071006487
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者寰 杜, 王曉慧, 韓鄭生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所