CN1553421A - 主动式有机电激发光显示单元 - Google Patents

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Abstract

一种有机电激发光显示单元，包括一有机发光二极管、一第一驱动晶体管、一第二驱动晶体管以及一开关晶体管。其中，第一驱动晶体管耦接于该有机发光二极管的阳极和具有一第一波形电压的一第一电压源之间。而第二驱动晶体管，耦接于该有机发光二极管的阳极和具有一第二波形电压的一第二电压源之间。此外，前述开关晶体管耦接上述第一和第二驱动晶体管的栅极，从而在导通时启动(enable)上述第一以及第二驱动晶体管。其中，上述第一和第二波形电压两者的波形互补，以分别通过上述第一和第二驱动晶体管交替地提供驱动电流给上述有机发光二极管。

Description

主动式有机电激发光显示单元
技术领域
本发明涉及一种主动式有机电激发光显示单元，特别涉及一种可提升使用寿命的主动式有机电激发光显示单元。
背景技术
有机电激发光显示器(organic electroluminescent devices)又称为有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器。由于其具有自发光(selfemission)的特性且可以阵列显示，因此不需要设置背光源；此外，有机电激发光显示器具有厚度薄、高对比、低消耗功率、高分辨率以及无视角限制等优点，因此被视为下一世代的平面面板显示器(flat panel display)。
以一种现有技术中的主动式有机电激发光显示器为例，其原理是由电流驱动有机发光二极管(OLED)而发光。首先请参考图1，该图为一主动式有机电激发光显示器中一显示单元(象素)的电路结构示意图。如图所示，显示单元中的主要组件包括一有机发光二极管1、一开关晶体管T1、一驱动晶体管T2以及一电容2。一般而言，上述开关晶体管T1以及驱动晶体管T2可以为现有技术中的薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)的形式。
其中，上述开关晶体管T1于漏极端耦接一数据信号(Data line)，以及于栅极端耦接一扫描信号(Scan line)，通过该扫描信号可控制开关晶体管T1的导通；此外，开关晶体管T1的源极耦接前述驱动晶体管T2的栅极，且驱动晶体管T2于漏极端耦接一电压源V+，并于源极端耦接有机发光二极管1的阳极。此外，电容2耦接于前述开关晶体管T1的源极以及驱动晶体管T2的源极之间。其中，当前述开关晶体管T1导通时，电容2可以充电而保持一高电位，并致使驱动晶体管T2形成导通，由此产生一自电压源V+端流经驱动晶体管T2的电流，进而驱动有机发光二极管1发光。
其中，如图1所示的主动式有机电激发光显示单元电路结构，通常需产生一较大的工作电流经过驱动晶体管T2，以驱动有机发光二极管1发光。然而，长时间的电流经过将使得驱动晶体管T2本身临界电压(thresholdvoltage)上升并造成组件特性恶化，因此随着使用时间的累积，容易导致电流量逐渐减少，产生有机发光二极管1的亮度下降的问题，并缩短产品的使用寿命。
如前所述，现有技术中的主动式有机电激发光显示单元中仅使用单一驱动晶体管T2控制电流，以驱动机发光二极管1发光。因此，现有技术的电路结构的另一缺点为：当上述驱动晶体管T2一直处于开启(turn on)状态时，通过晶体管的电流将产生热能并使得温度提高，同时导致晶体管的临界电压下降；这样，又将使得流经晶体管的电流量上升，接着产生热能并提高晶体管组件的温度；此恶性循环往往致使驱动晶体管T2最终因过热而崩溃损坏。
鉴于上述现有技术的主动式有机电激发光显示单元电路的缺点，本发明提出一种主动式有机电激发光显示单元，特别涉及一种提升使用寿命的主动式有机电激发光显示单元。
发明内容
一种有机电激发光显示单元，包括一有机发光二极管、一第一驱动晶体管、一第二驱动晶体管以及一开关晶体管。其中，第一驱动晶体管耦接于该有机发光二极管的阳极和具有一第一波形电压的一第一电压源之间。而第二驱动晶体管耦接于该有机发光二极管的阳极和具有一第二波形电压的一第二电压源之间。此外，前述开关晶体管耦接上述第一和第二驱动晶体管的栅极，用以在导通时启动(enable)上述第一以及第二驱动晶体管。
其中，上述第一和第二波形电压两者的波形互补，以分别通过上述第一和第二驱动晶体管而交替地提供电流给上述有机发光二极管。
综上所述，本发明通过第一驱动晶体管以及第二驱动晶体管轮流交替驱动有机发光二极管发光，可避免单一驱动晶体管因长时间处于开启(turnon)状态而造成组件温度升高，同时可改善因温度而容易导致驱动晶体管崩溃与损坏的缺点。此外，驱动电流平均负荷于二颗驱动晶体管上，如此可有效改善因长期使用而造成驱动晶体管性能下降的问题，并可大幅提升有机电激发光显示单元的寿命。
附图说明
图1为现有技术的主动式有机电激发光显示单元内的电路结构示意图；
图2为本发明的主动式有机电激发光显示单元电路结构示意图；
图3为图2中第一电压源Va+与第二电压源Vb+电压讯号的示意图。
附图标记说明：
1～有机发光二极管(OLED)；
2～电容；
Fa～第一波形电压；
Fb～第二波形电压；
T1～开关晶体管；
T2～驱动晶体管；
T2a～第一驱动晶体管；
T2b～第二驱动晶体管；
Va+～第一电压源；
Vb+～第二电压源。
具体实施方式
首先请参考图2，该图为本发明的主动式有机电激发光显示单元的电路结构示意图。如图所示，该显示单元中的主要组件包括一有机发光二极管1、一开关晶体管T1、一第一驱动晶体管T2a、一第二驱动晶体管T2b以及一电容2。一般而言，上述开关晶体管T1、第一驱动晶体管T2a以及第二驱动晶体管T2b可为现有技术的薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)形式。
其中，前述开关晶体管T1于漏极端耦接一数据讯号(Data line)，以及于栅极端耦接一扫描讯号(Scan line)，通过输入的扫描讯号以控制开关晶体管T1的导通；此外，开关晶体管T1的源极耦接前述驱动晶体管T2的栅极，且前述第一驱动晶体管T2a于漏极端耦接一第一电压源Va+，以及于源极端耦接有机发光二极管1的阳极。此外，电容2耦接于前述开关晶体管T1的源极以及第一驱动晶体管T2a的源极之间。
其中，即使前述开关晶体管T1导通时，电容2可以充电而保持一高电位，以启动(enable)上述第一驱动晶体管T2a，由此可产生一自第一电压源Va+经过上述第一驱动晶体管T2a的电流，进而驱动下方的有机发光二极管1发光。
此外，在本发明的电路结构中，前述开关晶体管T1的源极端还同时耦接于第二驱动晶体管T2b的栅极，用以在导通时可启动(enable)上述第二驱动晶体管T2b。其中，上述第二驱动晶体管T2b的漏极端耦接一第二电压源Vb+。这样，当前述开关晶体管T1导通时，可启动(enable)上述第一驱动晶体管T2a，可通过第二电压源Vb+产生一流经上述第二驱动晶体管T2b的电流，进而驱动下方的有机发光二极管1发光。
综上所述，当输入一扫描讯号与数据讯号使得前述开关晶体管T1导通时，有机发光二极管1可分别通过耦接第一电压源Va+的第一驱动晶体管T2a，或者耦接第二电压源Vb+的第二驱动晶体管T2b驱动而发光。其中有机发光二极管1的亮度随着通过二驱动晶体管T2a、T2b的电流总合增加而变大。此外，本发明可通过控制第一电压源Va+与第二电压源Vb+而弹性地使用上述第一驱动晶体管T2a或第二驱动晶体管T2b驱动有机发光二极管1发光。
更进一步地，请参考图3，该图为图2中第一电压源Va+与第二电压源Vb+电压讯号的示意图。如图所示，上述第一电压源Va+具有一第一波形电压Fa，以及第二电压源Vb+具有一第二波形电压Fb；此外，上述第一波形电压Fa以及第二波形电压Fb以交替互补的方式提供一高电位，一般而言Fa与Fb的电位峰值相等，由此可分别经由前述第一驱动晶体管T2a以及第二驱动晶体管T2b，产生一驱动电流致使有机发光二极管1发光。
如图3所示，第一电压源Va+以及第二电压源Vb+以时间T为一周期，交互提供一高电位；其中，在Ta期间第一电压源Va+处于一开启状态，并提供一驱动电压给第一驱动晶体管T2a，此时第二电压源Vb+则相对处于一高阻抗或断路状态，并不提供驱动电压。相反地，在Tb期间则由第二电压源Vb+提供一驱动电压给第二驱动晶体管T2b，而第一电压源Va+相对处于一高阻抗或断路状态，并不提供驱动电压。
综上所述，通过上述第一电压源Va+以及第二电压源Vb+的时序配置，本发明不仅可达成现有技术的显示单元中驱动电路所具有的功效，还由于前述第一驱动晶体管T2a以及第二驱动晶体管T2b的交替使用，可使驱动电流平均负荷于二颗驱动晶体管T2a、T2b上，这样可有效改善因长期使用而造成驱动晶体管性能下降的问题，并可大幅提升有机电激发光显示单元的寿命。
此外，本发明通过第一驱动晶体管T2a以及第二驱动晶体管T2b轮流交替驱动有机发光二极管1发光，可避免单一驱动晶体管因长时间处于开启(turn on)状态而造成组件温度升高，同时可改善因温度而容易导致驱动晶体管崩溃与损坏的缺点。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，本领域内的任何技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可做适当的改动与润饰，因此本发明的保护范围应以后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种主动式有机电激发光显示单元，包括
一有机发光二极管；
一第一驱动晶体管，耦接于该有机发光二极管的阳极和具有第一波形电压的一第一电压源之间；
一第二驱动晶体管，耦接于该有机发光二极管的阳极和具有第二波形电压的一第二电压源之间；
一开关晶体管，耦接于该第一和第二驱动晶体管的栅极，用以在导通时启动(enable)该第一和第二驱动晶体管；
其中，该第一和第二波形电压的波形互补，以分别通过该第一和第二驱动晶体管交替地提供驱动电流给该有机发光二极管。
2.如权利要求1所述的主动式有机电激发光显示单元，其中该开关晶体管、该第一驱动晶体管以及该第二驱动晶体管为薄膜晶体管(TFT)。
3.如权利要求1所述的主动式有机电激发光显示单元，还包括一电容，用以提供一电压启动(enable)该第一以及该第二驱动晶体管。
4.如权利要求1所述的主动式有机电激发光显示单元，其中该第一波形电压与该第二波形电压为交替互补的方波。
如权利要求1所述的主动式有机电激发光显示单元，其中该第一波形电压与该第二波形的电压峰值相等。
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