CN1625314A - 有机电致发光显示板 - Google Patents

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Abstract

提供了一种含有改良孔径比的显示像素的有机EL显示板。显示像素包括耦合到第一和第二晶体管的控制电极以及第四晶体管的主电极的控制电极线，和基本上平行于数据线并耦合到第一晶体管的主电极的电源电极线。第一和第二晶体管的沟道基本上平行于扫描线形成。用于耦合第一和第二晶体管的控制电极的控制电极线的节点布置在基本上垂直于扫描线方向的方向上，并且延伸到第四晶体管主电极的控制电极线的一部分在基本竖直的方向上基本上平行于电源电极线形成，并与电源电极线一起形成电容。

Description

有机电致发光显示板
技术领域
本发明涉及一种视频显示器，更确切地，本发明涉及一种有机电致发光(EL)显示板。
背景技术
一般地，有机EL显示器电激励磷有机化合物发光。发光像素包括阳极(ITO)、有机薄膜和阴极层(金属)。有机薄膜具有一种维持电子和空穴之间的平衡并提高发射效率的多层结构，其包含EML(发射层)、ETL(电子传输层)和HTL(空穴传输层)。有机薄膜还包括EIL(电子注入层)和HIL(空穴注入层)。
有机发射单元排列成n×m矩阵形式以构成通过电压或电流驱动显示视频数据的有机EL显示板。
图1表示普通有机EL显示器的简图。
如图所示，有机EL显示器包括有机EL显示板10、扫描驱动器20和数据驱动器30。
有机EL显示板10包括在列方向延伸并在行方向排列的多条数据线D1～Dm，在行方向延伸并在列方向排列的多条扫描线S1～Sn和多个像素电路11。数据线D1～Dm向像素电路11传输用于显示视频信号的数据电压，扫描线S1～Sn向像素电路11传输用于选取像素电路11的选择电压。像素电路11形成在像素区，每个像素区由两条相邻的数据线和两条相邻的扫描线限定。
扫描驱动器20对扫描线S1～Sn依次施加选择信号，数据驱动器30对数据线D1～Dm施加用于显示视频信号的数据电压。
通过像素电路11驱动有机发射单元的方法包括无源矩阵方法和利用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵方法。无源矩阵方法形成彼此相交的阳极和阴极、选择线路并驱动有机发射单元，而有源矩阵方法利用TFT选择线路、在像素的电容中储存数据并驱动有机发射单元。
US专利申请NO.2002/0118150公开了一种基于有源矩阵方法的具有四个晶体管的用于有机EL显示器的像素电路。
驱动晶体管将对应于栅极和源极之间电压的电流传输到有机EL元件(OLED)。在驱动晶体管的栅极和源极之间连接一电容。二极管式连接(diode-connect)一用于补偿驱动晶体管的阈值电压的补偿晶体管，并且其栅极耦合到驱动晶体管的栅极。具有耦合到当前扫描线的栅极和耦合到数据线的源极的开关晶体管响应当前扫描线的选择信号对补偿晶体管的源极施加数据电压。具有耦合到先前扫描线的栅极的预充电晶体管响应先前扫描线的选择信号对驱动晶体管的栅极施加预充电电压。
为了使上述像素电路中驱动晶体管和补偿晶体管处的阈值电压基本上相同，将驱动晶体管和补偿晶体管与数据线平行排列。预充电晶体管排列成耦合到先前扫描线。
但是，上述布置存在的问题在于，由于用于耦合预充电晶体管的漏极、驱动晶体管的栅极以及补偿晶体管的栅极的栅极线(gate line)的面积增大，所以减小了显示像素的孔径比。
发明内容
在本发明的示例性实施例中，提供了一种具有向显示像素提供更好孔径比的配置结构的有机EL显示板。
根据本发明的示例性实施例，有机EL显示板包括一像素电路，该电路包含具有主电极和控制电极的第一晶体管。第一晶体管构造成将对应于主电极和控制电极之间电压的电流输出到显示元件。在主电极和控制电极之间形成一电容。像素电路还包括具有耦合到第一晶体管控制电极的控制电极的第二晶体管，和响应当前扫描线提供的选择信号对第二晶体管施加来自数据线的数据线电压的第三晶体管。有机EL显示板包括控制电极线，该控制电极线具有基本上与第一晶体管的控制电极和第二晶体管的控制电极对齐并耦合的节点，有机EL显示板还包括基本上与数据线平行设置并耦合到第一晶体管主电极的电源电极线(power electrode line)。与当前扫描线基本上平行地形成第一晶体管的沟道和第二晶体管的沟道。
可以在基本上垂直于当前扫描线的方向上设置用于将第一晶体管的控制电极耦合到第二晶体管的控制电极的控制电极线的节点。
控制电极线的至少一部分可以形成为基本上与电源电极线平行，并且可以与电源电极线的对应部分一起工作以作为电容。
所述电容可以形成为基本上平行于数据线，并且可以在电容和数据线之间设置显示元件。
有机EL显示板还可以包括用于响应控制信号向第二晶体管的主电极和第一晶体管的控制电极施加预充电电压的第四晶体管。
可以在第一晶体管的相对于显示元件的对边上设置第四晶体管。
第一、第二和第三晶体管可以具有相同的沟道类型。
根据本发明的另一示例性实施例，有机EL显示板包括像素电路，该电路包括具有主电极和控制电极的第一晶体管，该第一晶体管构造成对显示元件输出对应于主电极和控制电极之间电压的电流。在主电极和控制电极之间形成电容。像素电路还包括具有耦合到第一晶体管控制电极的控制电极的第二晶体管，响应当前扫描线提供的选择信号对第二晶体管施加来自数据线的数据线电压的第三晶体管，以及响应先前扫描线提供的选择信号对第一晶体管的控制电极施加预充电电压的第四晶体管。有机EL显示板包括耦合到第四晶体管的主电极、第一晶体管的控制电极和第二晶体管的控制电极的控制电极线，以及基本上平行于数据线设置并耦合到第一晶体管的主电极的电源电极线。第一晶体管的沟道和第二晶体管的沟道与当前扫描线基本上平行地形成。
可以在基本上垂直于当前扫描线的方向上设置用于将第一晶体管控制电极耦合到第二晶体管控制电极的控制电极线的节点，并且可以在基本上竖直的方向上与电源电极线基本平行地形成耦合到第四晶体管主电极的控制电极线的一部分。控制电极线的所述部分可以与电源电极线的对应部分一起工作以作为电容。
电容可以基本上与数据线平行地形成，并且可以在电容和数据线之间设置显示元件。
有机EL显示板还可以包括第五晶体管，其用于响应控制信号使第一晶体管从显示元件去耦。
第五晶体管的沟道可以基本上与数据线平行地形成。
根据本发明的另一示例性实施例，用于显示板的配置结构包括一像素电路，该电路包括具有主电极和控制电极的第一晶体管。第一晶体管构造为向显示元件输出对应于主电极和控制电极之间电压的电流。在主电极和控制电极之间形成电容。像素电路还包括具有耦合到第一晶体管控制电极的控制电极的第二晶体管，响应由当前扫描线提供的选择信号对第二晶体管施加来自数据线的数据线电压的第三晶体管，以及响应由先前扫描线提供的选择信号对第一晶体管的控制电极施加预充电电压的第四晶体管。所述配置结构包括耦合到第四晶体管的主电极、第一晶体管的控制电极和第二晶体管的控制电极的控制电极线，以及基本上平行于数据线设置并耦合到第一晶体管主电极的电源电极线。第一晶体管的沟道和第二晶体管的沟道基本上与当前扫描线平行地形成。在基本上垂直于当前扫描线的方向上排列用于将第一晶体管的控制电极耦合到第二晶体管的控制电极的控制电极线的节点，并且在基本竖直的方向上与电源电极线基本平行地形成耦合到第四晶体管主电极的控制电极线的一部分。
第一、第二、第三和第四晶体管可以具有相同的沟道类型。
根据本发明的另一实施例，有机EL显示板包括多条扫描线，多条数据线，多条控制电极线，多条电源电极线和多个像素电路。每个所述像素电路耦合到对应的所述扫描线、对应的所述数据线、对应的所述控制电极线和对应的所述电源电极线。每个所述像素电路包括显示元件以及具有耦合到对应的所述电源电极线的主电极和耦合到对应的所述控制电极线的控制电极的第一晶体管。第一晶体管向显示元件输出对应于主电极和控制电极之间电压的电流。有机EL显示板还包括具有耦合到第一晶体管控制电极的控制电极的第二晶体管以及耦合到对应的所述扫描线和对应的所述数据线的第三晶体管，该第三晶体管响应由对应的所述扫描线提供的选择信号向第二晶体管的主电极施加来自对应的所述数据线的数据线电压。基本上平行于对应的所述电源电极线的至少一部分来设置对应的所述控制电极线的至少一部分从而在第一晶体管的主电极和控制电极之间形成电容。
附图说明
通过下面参考附图对本发明示例性实施例的描述和说明来解释本发明的原理，其中：
图1表示普通有机EL显示器的简图；
图2表示用于驱动有机EL显示板的像素电路的等效电路图；以及
图3表示根据本发明示例性实施例的图2所示像素电路的布局简图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，通过图解仅表示和描述了本发明的某些示例性实施例。如本领域技术人员所知的那样，所描述的实施例在不脱离本发明的主旨或范围的前提下可以以各种不同的方式修改。因此附图和说明实质上只是示意性的而非限定性的。
在图2中为了描述的简易，示出了耦合到第m条数据线Dm和第n条扫描线Sn的像素电路。关于扫描线的定义，传输当前选择信号的扫描线被称作“当前扫描线”，而在当前选择信号被传输之前传输选择信号的扫描线被称作“先前扫描线”。
如图2所示，像素电路11包括有机EL元件(OLED)，晶体管M1～M5和电容Cst。晶体管M1～M5是MOS晶体管。在所述的实施例中，晶体管M1～M5是具有形成在显示板10的玻璃基板上的栅电极、漏电极和源电极的TFT，其中栅电极、漏电极和源电极作为控制电极和两个主电极。在其它实施例中，晶体管M1～M5可以是其它任何合适类型的晶体管。
驱动晶体管M1具有耦合到电源电压VDD的源极，并具有处于其栅极和源极之间的电容Cst。
电容Cst将晶体管M1的栅-源电压VGS维持预定的时间。
补偿晶体管M2被二极管式连接，补偿晶体管M2的栅极耦合到驱动晶体管M1的栅极。
开关晶体管M3响应当前扫描线Sn提供的选择信号向补偿晶体管M2传输由数据线Dm提供的数据电压。补偿晶体管M2的漏极耦合到预充电晶体管M4的漏极。
预充电晶体管M4响应先前扫描线Sn-1提供的选择信号向补偿晶体管M2传输预充电电压Vp。
晶体管M5响应控制线Cn提供的高电平控制信号使驱动晶体管M1从OLED去耦。
OLED具有一耦合到参考电压Vss的阴极，并且对应于所施加的电流发射光。参考电压Vss小于电源电压VDD，并且可以是接地电压。
在上述像素电路中，补偿晶体管M2的栅极耦合到驱动晶体管M1的栅极。基本上与所述栅极对齐并耦合的节点耦合到电容Cst的第一端和预充电晶体管M4的漏极。预充电晶体管M4的栅极连接到先前扫描线Sn-1，并且预充电晶体管M4的源极耦合到预充电电压Vp。除此之外，补偿晶体管M2被二极管式连接到开关晶体管M3，并且开关晶体管M3的栅极耦合到当前扫描线Sn。
虽然在所述实施例中预充电晶体管M4耦合到先前扫描线，但在其它实施例中其也可以耦合到附加的控制线。
如图3所示，在竖直方向设置数据线100，并且基本上与数据线100平行地设置电源电极线200，使得可以在数据线100和电源电极线200之间设置有机EL元件层700。扫描线Sn300在基本上水平的方向上延伸，并在竖直方向与数据线100交叉。
开关晶体管M3的源极S1耦合到数据线100，并且在相对于扫描线Sn的源极S1的对边设置漏极D1。形成于源极S1和漏极D1之间的沟道基本上平行于数据线100设置，并且设置在沟道上的栅极耦合到扫描线300。
补偿晶体管M2的源极S2耦合到开关晶体管M3的漏极D1，漏极D2与源极S2成对地设置以形成基本上平行于扫描线300的沟道。
驱动晶体管M1的漏极D3和源极S3设置为具有与补偿晶体管M2的源极S2和漏极D2所形成的沟道方向基本相同的沟道方向。换言之，形成在源极S3和漏极D3之间的沟道基本上与扫描线Sn平行地设置。
在像素电路11中，补偿晶体管M2的栅极耦合到驱动晶体管M1的栅极，并在驱动晶体管M1的源极S3和栅极之间形成电容(图2的Cst)(由图2中的虚线表示)。因此，具有基本上彼此平行地形成的沟道的驱动晶体管M1和补偿晶体管M2的栅极在基本上垂直于沟道方向的方向上耦合在一起。
驱动晶体管M1的源极S3耦合到电源电极线200，驱动晶体管M1的栅极形成在电源电极线200下面并在竖直方向上与电源电极线200基本平行，使得其栅极和电源电极线200可以形成电容。因此，产生了栅极耦合线500，该线是用于形成补偿晶体管M2的栅极与驱动晶体管M1的栅极的耦合结构以及驱动晶体管M1的源极S3和栅极之间电容结构的控制电极线。
晶体管M5是与晶体管M1～M4同样的PMOS晶体管。晶体管M5的源极S4耦合到驱动晶体管M1的漏极D3，晶体管M5的漏极D4通过接入点耦合到像素电极600，使得晶体管M5的沟道基本上与数据线100平行地形成。晶体管M5的栅极耦合到控制线Cn 400。
在像素电极600的上部形成作为显示元件的有机EL元件700。
具体地说，驱动晶体管M1的沟道和补偿晶体管M2的沟道基本上与各个扫描线平行地设置，晶体管M5的沟道基本上与数据线平行地设置。
驱动晶体管M1的栅极和补偿晶体管M2的栅极通过作为控制电极线的栅极耦合线500耦合，并且栅极耦合线500到达预充电晶体管M4的漏极，从而响应先前扫描线Sn-1的选择信号向驱动晶体管M1的栅极施加预充电电压Vp。
在此例中，在基本上垂直于扫描线方向的方向上形成基本上与驱动晶体管M1的栅极以及补偿晶体管M2的栅极对齐并耦合的栅极耦合线500的节点，并且在竖直方向上与电源电极线200基本平行地形成延伸到预充电晶体管M4漏极的部分栅极耦合线500。
结果，驱动晶体管M1的栅极、补偿晶体管M2的栅极以及预充电晶体管M4的漏极D5通过栅极耦合线500耦合到一起。预充电晶体管M4的源极S5耦合到预充电电压线Vp。耦合到驱动晶体管M1的源极S3的电源电极线200成为一个电极，栅极耦合线500设置为另一个电极，由此形成电容Cst。
上述结构的像素电路显著地减小或最大限度地减小了形成各个晶体管的面积，由此获得被显示元件占据的完全的面积并改善了像素的孔径比。
虽然已结合某些示例性实施例描述了本发明，但应该理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明覆盖包含在所附权利要求的主旨和范围内的各种修改及其等同物。
根据本发明，驱动晶体管M1的沟道和补偿晶体管M2的沟道与扫描线基本上平行地形成，晶体管M5的沟道与数据线基本上平行于地形成，其中驱动晶体管M1的栅极与补偿晶体管M2的栅极相耦合的栅极耦合线500的部分相对于扫描线基本上垂直地形成，并且延伸到预充电晶体管M4的部分在竖直方向上与电源电极线200基本平行地形成，因此，被电路占据的面积显著地减小或减为最小，获得了被显示元件占据的面积，由此改善了像素的孔径比。
另外，栅极耦合线500和电源电极线200在竖直方向上基本平行地形成，并且作为电容Cst工作，因此改善了像素的孔径比。

Claims (20)

1.一种包括像素电路的有机电致发光显示板，该像素电路包括：一第一晶体管，该第一晶体管具有一主电极和一控制电极并构造为向一显示元件输出一对应于所述主电极和所述控制电极之间电压的电流，其中在所述主电极和所述控制电极之间形成一电容；一第二晶体管，该第二晶体管具有一耦合到所述第一晶体管的所述控制电极的控制电极；以及一第三晶体管，该第三晶体管响应由一当前扫描线提供的一选择信号向所述第二晶体管施加来自一数据线的一数据线电压，所述有机电致发光显示板包括：
一控制电极线，其具有与所述第一晶体管的所述控制电极和所述第二晶体管的所述控制电极基本对齐并耦合的一节点；以及
一电源电极线，其基本上平行于所述数据线设置并耦合到所述第一晶体管的所述主电极；其中
所述第一晶体管的沟道和所述第二晶体管的沟道基本上平行于所述当前扫描线形成。
2.如权利要求1所述的有机电致发光显示板，其中在基本垂直于所述当前扫描线方向的方向上设置用于将所述第一晶体管的所述控制电极耦合到所述第二晶体管的所述控制电极的所述控制电极的所述节点。
3.如权利要求2所述的有机电致发光显示板，其中所述控制电极线的至少一部分基本平行于所述电源电极线形成，并且与所述电源电极线的一对应部分一起工作以作为所述电容。
4.如权利要求3所述的有机电致发光显示板，其中所述电容基本平行于所述数据线形成，在所述电容和所述数据线之间设置所述显示元件。
5.如权利要求1所述的有机电致发光显示板，还包括一第四晶体管，其响应一控制信号向所述第二晶体管的一主电极和所述第一晶体管的所述控制电极施加一预充电电压。
6.如权利要求5所述的有机电致发光显示板，其中在相对于所述显示元件的所述第一晶体管的对边上设置所述第四晶体管。
7.如权利要求1所述的有机电致发光显示板，其中所述第一、第二和第三晶体管具有相同的沟道类型。
8.一种包括像素电路的有机电致发光显示板，该像素电路包括：一第一晶体管，该第一晶体管具有一主电极和一控制电极并构造为向一显示元件输出一对应于所述主电极和所述控制电极之间电压的电流，其中在所述主电极和所述控制电极之间形成一电容；一第二晶体管，该第二晶体管具有一耦合到所述第一晶体管的所述控制电极的控制电极；一第三晶体管，该第三晶体管响应由一当前扫描线提供的一选择信号对所述第二晶体管施加来自一数据线的一数据线电压；以及一第四晶体管，该第四晶体管响应由一先前扫描线提供的一选择信号向所述第一晶体管的所述控制电极施加一预充电电压，所述有机电致发光显示板包括：
一控制电极线，其耦合到所述第四晶体管的一主电极、所述第一晶体管的所述控制电极和所述第二晶体管的所述控制电极；以及
一电源电极线，其基本上平行于所述数据线设置并耦合到所述第一晶体管的所述主电极，其中
所述第一晶体管的沟道和所述第二晶体管的沟道基本上平行于所述当前扫描线形成。
9.如权利要求8所述的有机电致发光显示板，其中在基本垂直于所述当前扫描线方向的方向上设置用于将所述第一晶体管的所述控制电极耦合到所述第二晶体管的所述控制电极的所述控制电极的一节点，并且耦合到所述第四晶体管的所述主电极的所述控制电极线的一部分在基本竖直的方向上基本平行于所述电源电极线形成并与所述电源电极线的一对应部分一起工作以作为一电容。
10.如权利要求9所述的有机电致发光显示板，其中所述电容基本上平行于所述数据线形成，在所述电容和所述数据线之间设置所述显示元件。
11.如权利要求9所述的有机电致发光显示板，还包括一第五晶体管，其响应一控制信号使所述第一晶体管从所述显示元件去耦。
12.如权利要求9所述的有机电致发光显示板，其中所述第五晶体管的沟道基本上平行于所述数据线形成。
13.一种用于包括像素电路的显示板的配置结构，所述像素电路包括：一第一晶体管，该第一晶体管具有一主电极和一控制电极并构造为向一显示元件输出一对应于所述主电极和所述控制电极之间电压的电流，其中在所述主电极和所述控制电极之间形成一电容；一第二晶体管，该第二晶体管具有一耦合到所述第一晶体管的所述控制电极的控制电极；一第三晶体管，该第三晶体管响应由一当前扫描线提供的一选择信号向所述第二晶体管施加来自一数据线的一数据线电压；以及一第四晶体管，该第四晶体管响应由一先前扫描线提供的一选择信号向所述第一晶体管的所述控制电极施加一预充电电压，所述配置结构包括：
一控制电极线，其耦合到所述第四晶体管的一主电极、所述第一晶体管的所述控制电极和所述第二晶体管的所述控制电极；以及
一电源电极线，其基本上平行于所述数据线设置并耦合到所述第一晶体管的所述主电极，其中
所述第一晶体管的沟道和所述第二晶体管的沟道基本上平行于所述当前扫描线形成，以及
在基本垂直于所述当前扫描线方向的方向上布置用于将所述第一晶体管的所述控制电极耦合到所述第二晶体管的所述控制电极的所述控制电极线的一节点，并且在基本竖直的方向上基本平行于所述电源电极线形成耦合到所述第四晶体管的所述主电极的所述控制电极线的一部分。
14.如权利要求14所述的配置结构，其中所述第一、第二、第三和第四晶体管具有相同的沟道类型。
15.一种有机电致发光显示板，其包括多条扫描线，多条数据线，多条控制电极线，多条电源电极线和多个像素电路，每个所述像素电路耦合到一对应的所述扫描线、一对应的所述数据线、一对应的所述控制电极线和一对应的所述电源电极线，并且包括：
一显示元件；
一第一晶体管，该第一晶体管具有耦合到对应的所述电源电极线的一主电极和耦合到对应的所述控制电极线的一控制电极，所述第一晶体管向所述显示元件输出一对应于所述主电极和所述控制电极之间电压的电流；
一第二晶体管，该第二晶体管具有耦合到所述第一晶体管的所述控制电极的一控制电极；以及
一第三晶体管，该第三晶体管耦合到对应的所述扫描线以及对应的所述数据线，其响应由对应的所述扫描线提供的一选择信号向所述第二晶体管的一主电极施加来自对应的所述数据线的一数据线电压；
其中基本上平行于对应的所述电源电极线的至少一部分来设置对应的所述控制电极线的至少一部分从而在所述第一晶体管的所述主电极和所述控制电极之间形成一电容。
16.如权利要求15所述的有机电致发光显示板，其中在基本上垂直于对应的所述扫描线方向的方向上设置用于将所述第一晶体管的所述控制电极耦合到所述第二晶体管的所述控制电极的对应的所述控制电极线的一节点。
17.如权利要求15所述的有机电致发光显示板，其中所述电容基本上平行于所述数据线形成，所述显示元件设置在所述电容和所述数据线之间。
18.如权利要求15所述的有机电致发光显示板，其中二极管式连接所述第二晶体管，并且每个所述像素电路还包括连接在一预充电电压和所述第二晶体管的所述控制电极之间从而响应由先前所述扫描线提供的一选择信号向所述第二晶体管的所述控制电极提供所述预充电电压的一第四晶体管。
19.如权利要求18所述的有机电致发光显示板，还包括一第五晶体管，其连接在所述第一晶体管和所述显示元件之间从而响应来自有机电致发光显示板中多条控制线中的一条对应控制线的一控制信号使所述第一晶体管从所述显示元件电去耦。
20.如权利要求15所述的有机电致发光显示板，其中基本上平行于对应的所述扫描线形成所述第一晶体管的沟道和所述第二晶体管的沟道。
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