CN1694135A - 有机发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种有机发光装置包括：用于提供初始电压的第四晶体管，用于提供电源电压的第五晶体管，用于产生阈值电压并连接到第四晶体管的第三晶体管，用于提供数据电压的第一晶体管，用于提供根据数据电压和初始电压变化的驱动电流到有机发光二极管的第二晶体管以及用于保持补偿用的电源电压和阈值电压并位于第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容。

Description

有机发光装置
技术领域
本发明涉及一种有机发光装置，更具体地说，涉及一种能够防止由于器件的不规则特性和电源压降而产生的条纹图案、提高孔径比的有机发光装置。
背景技术
通常，有机发光装置是一种自发光型显示装置，其通过电激发一种发光有机化合物而发光。有机发光装置能够驱动N×M个有机发光二极管(OLED)以显示图像。
有机发光装置可以通过无源矩阵方式驱动或通过使用晶体管的有源矩阵方式驱动。使用无源矩阵方式的有机发光装置通过垂直于阴极的阳极和一选择线进行驱动。与上述的无源矩阵方式相比，使用有源矩阵方式的有机发光装置通过晶体管和连接到每一ITO像素电极以通过电容器容量保持电压的电容器进行驱动。
图1示出了现有技术有源矩阵型有机发光装置的一个像素的示意图，特别示出了N×M像素中的一个。
参见图1，在现有技术有源矩阵型有机发光装置中，第二晶体管M2连接到有机发光二极管(OLED)以提供发光电流。第二晶体管M2中的电流量由通过第一晶体管M1提供的第m个数据电压(Data[m])控制。这时，一电容C1连接在第二晶体管M2的源极和栅极之间，以将所提供的第m个数据电压保持一预定周期。一栅极线连接到第一晶体管M1的栅极，以提供第n个选择信号(Select[n])，一数据线连接到源极，以提供第m个数据电压(Data[m])。
下面描述上述有机发光装置的工作。如果第一晶体管M1通过作用到第一晶体管M1的栅极的第n个选择信号(Select[n])导通，第m个数据电压(Data[m])提供给第二晶体管M2的栅极(结点A)。因此，有机发光二极管(OLED)通过第二晶体管M2提供的驱动电流发光。即，在第n个选择信号(Select[n])用于选择期望的像素后，有机发光二极管(OLED)通过由第m个数据电压(Data[m])生成的流经第二晶体管M2的驱动电流发光。
同时，上述的有机发光装置通过图2所示的工序制造。如图2所示，从受激准分子激光器发出的激光源用于将非晶硅(a-Si)基板结晶为多晶硅(p-Si)基板。这时，多晶硅基板的质量由几个因素决定。特别地，多晶硅基板具有相对从受激准分子激光器发出的激光源的敏感特性，即，受激准分子激光器随着时间的变化会有不稳定强度的激光源。因此，结晶的多晶硅基板具有不稳定的特性。
非晶硅基板通过沿一定方向(即，扫描方向)照射激光源到非晶硅基板上结晶为多晶硅基板。这时，多晶硅基板在扫描方向上具有不规则的特征，而在垂直于扫描方向的方向上具有规则的特征。
如果多晶硅基板具有不规则的特征，制造的驱动晶体管(例如，图1中的第二晶体管M2)的阈值电压(Vth)就会变化。因此，在各自像素中提供的驱动晶体管的阈值电压就彼此不同，从而使得流过驱动晶体管的电流彼此不同。结果，不能获得期望的灰度级显示。
如果不规则地驱动结晶的多晶硅基板，就会显示如图3所示的带有条纹图案的图像。这是由于结晶基板的不规则性而使驱动晶体管的阈值电压发生变化而产生的。
同时，与其它的平板显示装置一起，大面积驱动的有机发光装置已经进行了广泛的研究。
而且，电源电压(Vdd)提供给每一像素。电源电压通常从面板的上侧作用到下侧。电源电压沿着电源线提供。这时，由于电源线有内部的线阻而产生的压降(IR-drop)，低于面板上侧的电压提供给面板的下侧。由于压降(IR-drop)的缘故，施加在下侧的电压低于施加在上侧的电压与电源电压相关的驱动电流的减少会产生缺陷，从而不能提供期望的灰度级。
发明内容
因此，本发明在于提供一种有机发光装置，其能够基本上克服由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供了一种有机发光装置，其中增强了像素的晶体管阵列结构，防止了条纹图案和压降，从而提高了图像性能。
本发明的另一目的在于提供一种有机发光装置，其通过将一增强的晶体管连接到几个像素而提高了孔径比。
本发明的其它优点、目的和特征将在下面的说明中分别给出。此说明可以使在本领域普通技术人员，通过阅读本说明或通过对本发明的实践了解其特征和优点。通过在文字说明部分、权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些目的和其他优点，并根据本发明的目的，作为概括的和具体的描述，本发明提供的一种有机发光装置包括：用于提供初始电压的第四晶体管；用于提供电源电压的第五晶体管；连接到第四晶体管以产生阈值电压的第三晶体管；用于提供数据电压的第一晶体管；根据数据电压和初始电压向有机发光二极管提供驱动电流的第二晶体管；以及用于保持补偿电源电压和阈值电压、设置在连接到第三和第五晶体管的第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容。
按照本发明的另一方面，本发明提供的一种有机发光装置包括：用于提供初始电压的第四晶体管；用于提供电源电压的第五晶体管；连接到第四晶体管以产生阈值电压的第三晶体管；用于提供数据电压的第一晶体管；根据数据电压和初始电压向有机发光二极管提供驱动电流的第二晶体管；用于保持补偿电源电压和阈值电压、设置在连接到第三和第四晶体管的第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容；以及连接在第二晶体管和有机发光二极管之间、用于切断在初始化第二结点的复位周期期间流向有机发光二极管的高电流的第六晶体管。
按照本发明的第三方面，本发明提供的一种有机发光装置包括：用于提供初始电压的第四晶体管；用于提供电源电压的第五晶体管；连接到第四晶体管以产生阈值电压的第三晶体管；连接到第三和第五晶体管的第一结点；连接到第一结点的至少两个像素；其中至少两个像素中的每一个包括：用于提供数据电压的第一晶体管，根据数据电压和初始电压向有机发光二极管提供驱动电流的第二晶体管以及用于保持补偿电源电压和阈值电压、设置在第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容。
按照本发明的第四方面，本发明提供的一种有机发光装置包括：用于提供初始电压的第四晶体管；用于提供电源电压的第五晶体管；连接到第四晶体管以产生阈值电压的第三晶体管；连接到第三和第五晶体管的第一结点；连接到第一结点的至少两个像素；其中至少两个像素中的每一个包括：用于提供数据电压的第一晶体管；根据数据电压和初始电压向有机发光二极管提供驱动电流的第二晶体管；用于保持补偿电源电压和阈值电压、设置在第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容以及连接在第二晶体管和有机发光二极管之间、用于切断在第二结点初始化的复位周期期间流向有机发光二极管的高电流的第六晶体管。
在本发明的第一到第十一实施例中，驱动电流可以由数据电压和初始电压之间的差值确定。因此，驱动电流与电源电压和阈值电压没有任何关系，从而在每一像素以及面板的所有上侧和下侧提供规则的图像特性。
在本发明的第一到第十一实施例中，第二晶体管的阈值电压由第三晶体管产生的保持在电容中的阈值电压补偿。
而且，第二晶体管的电源电压由第五晶体管提供的保持在电容中的电源电压补偿。
应该意识到，以上对本发明的概述和下文的详细说明都是示例性和解释性的，都是为了进一步解释所要保护的本发明。
附图说明
本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。附图中：
图1示出了现有技术有源矩阵型有机发光装置的一个像素的示意图；
图2示出了制造有机发光装置的工艺示意图；
图3示出了由于不规则结晶多晶硅膜而产生的条纹图案示意图；
图4示出了根据本发明第一实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图5示出了图4所示的有机发光装置的工作时序图；
图6示出了根据本发明第一实施例的有机发光装置的整个像素阵列的示意图；
图7示出了按照本发明第二实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图8示出了按照本发明第三实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图9示出了按照本发明第四实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图10示出按照本发明第五实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图11示出按照本发明第六实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图12示出按照本发明第七实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图13示出按照本发明第八实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图14示出按照本发明第九实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图15示出了图14所示的有机发光装置的工作时序图；
图16示出按照本发明第十实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
图17示出按照本发明第十一实施例的有机发光装置的一个像素的示意图；
具体实施方式
现在将详细说明在附图中表示的本发明的优选实施例。
图4示出了根据本发明第一实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别示出了N×M像素中的一个。
参照图4，本发明的有机发光装置互补地(complementarily)为第四和第五晶体管M4和M5的栅极提供第一选择信号(Sel1)。此时，初始电压(Vini)提供给第四晶体管M4的源极。第三晶体管M3的源极连接到第四晶体管M4的漏极，第一结点(结点A)连接到第三晶体管M3的漏极。这里，第四和第五晶体管M4和M5具有相反的极性。因此，如果第四晶体管M4由第一选择信号(Sel1)导通，第五晶体管M5则关断。相反，如果第四晶体管M4关断，则第五晶体管M5导通。
当第五晶体管M5由第一选择信号(Sel1)导通时，电源电压(Vdd)提供给第五晶体管M5的源极。第一结点(结点A)连接到第五晶体管M5的漏极。此时，提供给第五晶体管M5的电源电压(Vdd)作用到第一结点(结点A)。
当第四晶体管M4导通时，第三晶体管M3产生一阈值电压(Vthp)。一电压(Vini-Vthp)提供给第一结点(结点A)。
如果第五晶体管M5由第一选择信号(Sel1)导通，电源电压(Vdd)提供给第一结点(结点A)。
如果一选择信号(Sel2)提供给第一晶体管M1，数据电压(Vdata)提供给第一晶体管M1的源极。第一晶体管M1的漏极连接到第二结点(结点B)。此时，电容Cs连接在第一结点(结点A)和第二结点(结点B)之间以保持第一结点(结点A)和第二结点(结点B)之间的电压为预定时间。
作为驱动开关的第二晶体管M2的栅极连接到第二结点(结点B)，源极用于提供电源电压(Vdd)，漏极连接到有机发光二极管(OLED)。
这里，第一到第四晶体管M1到M4由PMOS晶体管组成，第五晶体管由NMOS晶体管组成。此时，如上所述，第四和第五晶体管M4和M5在第一选择信号(Sel1)的作用下互补工作。
参照图5，其描述了有机发光装置的工作时序。
如图5所示，像素按照三周期的时序工作。换句话说，在第一周期(即，复位周期)，第二选择信号(Sel2)具有一低电压电平，数据电压(Vdata)具有一低复位电压电平。这里，低复位电压电平可以是0V或负电压。在第二周期，第二选择信号(Sel2)具有一低电压电平，数据电压(Vdata)具有一高电压电平，而且第一选择信号(Sel1)具有具有低电压电平。在第三周期，第一选择信号(Sel1)和第二选择信号(Sel2)同时具有高电压电平。数据电压(Vdata)具有低复位电压电平。例如，电源电压(Vdd)是11V，初始电压(Vini)是7V。而且，选择信号(Sel1和Sel2)可以是-5V到15V之间的电压电平。此时，具有高电压电平的数据电压(Vdata)根据所要表示的灰度级的变化而变化。
首先，如果第一晶体管M1在第一周期由具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)导通，具有低复位电压电平的数据电压(Vdata)提供给第二结点(结点B)，从而，第二结点(结点B)被初始化。
在第二周期，随着第一晶体管M1由具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)连续导通，具有高电压电平的数据电压(Vdata)提供给第二结点(结点B)。另一方面，如果第四晶体管M4由具有低电压电平的第一选择信号(Sel1)导通，初始电压(Vini)提供给第四晶体管M4，从而将初始电压(Vini)和由第三晶体管M3产生的阈值电压(Vthp)的压差(Vini-Vthp)提供给第一结点(结点A)。
此时，在第二周期的静电电容Q由下式计算：
等式1
Q＝Cs(Vini-Vthp-Vdata)
如果第五晶体管M5在第三周期由具有高电压电平的第一选择信号(Sel1)导通，电源电压(Vdd)提供给第一结点(结点A)。
这里，在第三周期的静电电容Q由下式计算：
等式2
Q’＝Cs(第一结点(结点A)的电压变化-第二结点(结点B)的电压变化)
这里，第一结点(结点A)的电压变化是电源电压(Vdd)。
此时，由于第二周期的静电电容Q和第三周期的静电电容Q’被保存，它们应该具有相同的值。
因此，静电电容Q等于静电电容Q’，第二结点(结点B)的电压变化可以通过替换和整理等式1和等式2计算得到。
等式3
第二结点的电压变化＝Vdd+Vdata-Vini+Vthp
因此，在第三周期，一驱动电流(I)流过第二晶体管M2以驱动有机发光二极管(OLED)。此时，在第三周期，第二晶体管M2的栅极和源极之间的电压(Vgs)为电压值(Vdata-Vini+Vthp)。
因此，流经第二晶体管M2的驱动电流(I)具有如下的关系等式。
等式4
I＝K(Vdata-Vini)2
其中，
K：常数
Vdata：具有高电压电平的数据电压
Vini：初始电压
如等式4所示，流经第二晶体管M2的驱动电流(I)只取决于数据电压(Vdata)和初始电压(Vini)，而与电源电压(Vdd)和阈值电压(Vthp)无关。
因此，如果驱动电流按照本发明第一实施例形成，即使由于由受激准分子激光器产生的具有不规则特性的多晶硅基板的每一像素的驱动晶体管(例如，第二晶体管)具有不同的阈值电压，通过用第三晶体管的阈值电压补偿驱动晶体管的阈值电压，流经驱动晶体管的驱动电流可以不依赖于驱动晶体管的阈值电压。因此，驱动电流(I)以常值流经每一像素而与驱动晶体管的阈值电压无关。结果，可以获得期望的灰度级。
而且，现有技术的具有大面积面板的有机发光装置，为了提供电源电压，会在远离面板上侧的下侧产生电源压降，从而使电源电压影响驱动电流。结果，不能获得期望的灰度级。
然而，如果驱动电流按照本发明第一实施例形成，驱动电流(I)与电源电压(Vdd)无关。因此，无论在大面积基板的上侧还是下侧，流过的驱动电流是恒值。结果，可以很容易地获得期望的灰度级。
图6示出了根据本发明第一实施例的有机发光装置的整个像素阵列的示意图。图6也示出了图4所示的一个像素的多个连接和排列的示意图。图6还示出了具有2×3像素的有机发光装置，但是，随着面板的面积增加，也可以设置更多的像素。
如图6所示，第一和第二选择信号由第一和第二栅极驱动器提供，数据电压(Vdata_In)由数据驱动器(未示出)提供，电源电压(Vdd)可以由单独的电源提供装置(未示出)提供。
图7示出了按照本发明第二实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
图7所示的按照本发明第二实施例的有机发光装置与图4所示的按照本发明第一实施例的有机发光装置很相似。然而，在按照本发明第一实施例的有机发光装置中，使用具有相反极性的第四和第五晶体管M4和M5同时将第一选择信号(Sel1)提供给第四和第五晶体管M4和M5。即，第四晶体管M4由PMOS晶体管组成，第五晶体管M5由NMOS晶体管组成，此时，如果第四晶体管M4由第一选择信号(Sel1)导通，第五晶体管M5则关断。
相反，按照本发明第二实施例的有机发光装置使用PMOS晶体管作为第四和第五晶体管M4和M5，并将第一选择信号(Sel1)提供给第四晶体管M4、将第三选择信号(Sel3)单独地提供给第五晶体管M5。
而且，按照本发明第二实施例的第一到第三晶体管M1到M3的连接结构与本发明第一实施例的结构相同。
因此，按照本发明第二实施例的有机发光装置中的第一到第五晶体管均采用PMOS晶体管，从而减少了加工时的掩膜数目，通过简化制造工艺，极大地减少了生产成本。
由于本发明第二实施例的驱动运行从本发明的第一实施例中能够容易地理解，这里省去了更多的描述。
图8示出了按照本发明第三实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
图7所示的按照本发明第二实施例的有机发光装置在第二选择信号(Sel2)具有一低复位电压的第一周期(即，复位周期)，允许一高电流流经有机发光二极管(OLED)。因此，有机发光装置很难表示黑灰度级，并且降低了对比度。
在图8所示的按照本发明第三实施例的有机发光装置中，第六晶体管M6连接在第二晶体管M2和有机发光二极管(OLED)之间，并由第四选择信号(Sel4)单独控制。即，在复位周期，具有低复位电压电平的数据电压通过第一晶体管M1提供给第二结点(结点B)以初始化第二结点(结点B)。此时，高电流会自然流过有机发光二极管(OLED)。为了防止高电流流过有机发光二极管(OLED)，第六晶体管M6连接在第二晶体管M2和有机发光二极管(OLED)之间。此时，第六晶体管M6由第四选择信号(Sel4)控制。即，当在第二选择信号(Sel2)的控制下提供具有低复位电压电平的数据电压(Vdata)时，第六晶体管M6由具有高电压电平的第四选择信号关断，从而切断流过有机发光二极管(OLED)的高电流。
按照本发明第三实施例的有机发光装置中的晶体管M1到M6都由PMOS晶体管组成。
图9示出了按照本发明第四实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
按照本发明第四实施例的有机发光装置是按照本发明第三实施例的有机发光装置的一个变形。即，按照本发明第四实施例的有机发光装置具有由第二选择信号(Sel2)控制的第六晶体管M6，并且是由NMOS而不是PMOS晶体管组成。第一晶体管M1和第六晶体管M6可以同时由第二选择信号(Sel2)控制。
因此，具有低复位电压电平的数据电压(Vdata)通过具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)提供给第一晶体管M1以初始化。同时，第六晶体管M6通过具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)关断，从而切断流向有机发光二极管(OLED)的高电流。
在有机发光装置中，第一和第六晶体管M1和M6通过CMOS工艺同时形成，使得第一和第六晶体管M1和M6同时由第二选择信号(Sel2)控制，从而减少了提供选择信号的选择线的数目。结果，降低了成本并提高了孔径比。
图10示出了按照本发明第五实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。按照本发明第五实施例的有机发光装置是按照本发明第二实施例的有机发光装置的一个变形。
如图10所示，在有机发光装置中，第一和第四晶体管M1和M4由相同的第一选择信号(Sel1)控制。即，如图10所示，在第一和第四晶体管M1和M4由PMOS晶体管组成时，具有低电压电平的第一选择信号(Sel1)允许数据电压(Vdata)通过第一晶体管M1提供，同时，初始电压(Vini)通过第四晶体管M4提供。相反，第一和第四晶体管M1和M4可以通过具有高电压电平的第一选择信号(Sel1)同时关断。
而且，在有机发光装置中，第五晶体管M5由NMOS晶体管组成。此时，第一选择信号(Sel1)和第二选择信号(Sel2)应该具有相同的电压电平。即，在第一选择信号(Sel1)具有高电压电平时，第二选择信号(Sel2)也同时具有高电压电平。从而，第四晶体管M4和第五晶体管M5可以互补地导通或关断。
如图10所示，在有机发光装置中，第一到第四晶体管M1到M4由PMOS晶体管组成，第五晶体管M5由NMOS晶体管组成。
如图10所示，第一和第四晶体管M1和M4由第一选择信号(Sel1)控制，从而减少了选择线的数目。结果，降低了成本并提高了孔径比。
图11示出了按照本发明第六实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
按照本发明第六实施例的有机发光装置是按照本发明第五实施例的有机发光装置的一个变形。即，在有机发光装置中，晶体管M1到M4与本发明第五实施例的有机发光装置的相同，但是第五晶体管M5由PMOS晶体管组成。因此，按照本发明第六实施例的有机发光装置中的晶体管M1到M5都是由PMOS晶体管组成。
此时，用于控制第四晶体管M4的第一选择信号(Sel1)和用于控制第五晶体管M5的第二选择信号(Sel2)应该提供不同的电压电平。即，如果第一选择信号(Sel1)具有低电压电平，第二选择信号(Sel2)就应该具有高电压电平。相反，如果第一选择信号(Sel1)具有高电压电平，第二选择信号(Sel2)就应该具有低电压电平。因此，第四和第五晶体管M4和M5由具有不同电压电平的第一选择信号(Sel1)和第二选择信号(Sel2)互补地导通/关断。
如上所述，在按照本发明第六实施例的有机发光装置中，晶体管M1到M5都是由PMOS晶体管组成，从而降低了生产成本。
图12示出了按照本发明第七实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
按照本发明第七实施例的有机发光装置是按照本发明第三实施例和第六实施例的有机发光装置的一个变形。即，按照本发明第七实施例的有机发光装置具有一连接在第二晶体管M2和有机发光二极管(OLED)之间的由PMOS晶体管组成的第六晶体管M6，并且由第三选择信号控制其导通/关断，从而在复位周期切断流向有机发光二极管(OLED)的高电流。
如果在复位周期，第一晶体管M1在具有低电压电平的第一选择信号(Sel1)的控制下导通，具有低复位电压电平的数据电压(Vdata)通过第一晶体管M1提供以初始化。同时，第六晶体管M6在具有高电压电平的第三选择信号(Sel3)的控制下关断，从而使得高电流不流过有机发光二极管(OLED)。因此，可以表示黑灰度级，并提高孔径比。
而且，在有机发光装置中，相同的第一选择信号(Sel1)提供给第一和第四晶体管M1和M4。因此，第一和第四晶体管M1和M4同时导通/关断。这样，两个晶体管M1和M4同时由第一选择信号(Sel1)控制，从而减少了选择线的数目，降低了生产成本。
而且，图12所示的第一到第六晶体管M1到M6都由PMOS晶体管组成，从而降低了生产成本。
图13示出了按照本发明第八实施例的有机发光装置的一个像素的示意图。
按照本发明第八实施例的有机发光装置是按照本发明第七实施例的有机发光装置的一个变形。即，按照本发明第八实施例的有机发光装置具有与按照本发明第七实施例的有机发光装置相同的晶体管M1到M5。然而，第八实施例的第六晶体管M6由NMOS晶体管组成而不象第七实施例中的由PMOS晶体管组成。因此，按照本发明第八实施例的有机发光装置中的晶体管M1到M5由PMOS晶体管组成。
特别地，按照本发明第七实施例的有机发光装置的第六晶体管M6由PMOS晶体管组成，而按照本发明第八实施例的有机发光装置的第六晶体管M6由NMOS晶体管组成。因此，相同的第一选择信号(Sel1)同时控制第一、第四和第六晶体管M1、M4和M6的导通/关断。例如，假设第一选择信号(Sel1)具有低电压电平，第一和第四晶体管M1和M4导通，第六晶体管M6关断。相反，假设第一选择信号(Sel1)具有高电压电平，第一和第四晶体管M1和M4关断，第六晶体管M6导通。
在第八实施例中，使用第一选择信号(Sel1)同时互补地控制第一和第六晶体管M1和M6以及第四晶体管M4，从而减少了选择线的数目。结果，降低了生产成本，提高了孔径比。
同时，由于按照本发明第一到第八实施例的有机发光装置在每一像素使用五个或六个晶体管，相对于现有技术使用两个晶体管的有机发光装置，本发明的这些装置由于占用了较宽的面积而具有孔径比降低的缺陷。
图14示出了按照本发明第九实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
参见图14，第一选择信号(Sel1)作用到第四晶体管M4的栅极，第三选择信号(Sel3)作用到第五晶体管M5的栅极。同时，初始电压(Vini)作用到第四晶体管M4的源极。第三晶体管M3的源极连接到第四晶体管M4的漏极，第一结点(结点A)连接到第三晶体管M3的漏极。这里，第四和第五晶体管M4和M5互补地导通/关断。即，如果第四晶体管M4由第一选择信号(Sel1)导通，第五晶体管M5由第三选择信号(Sel3)关断。此时，第一选择信号(Sel1)具有低电压电平，第三选择信号(Sel3)具有高电压电平。相反，如果第四晶体管M4由第一选择信号(Sel1)关断，第五晶体管M5由第三选择信号(Sel3)导通。此时，第一选择信号(Sel1)具有高电压电平，第三选择信号(Sel3)具有低电压电平。
当第三选择信号(Sel3)作用到第五晶体管M5的栅极时，第五晶体管M5由第三选择信号(Sel3)导通，电源电压(Vdd)提供给第五晶体管M5的源极。第一结点(结点A)连接到第五晶体管M5的漏极。因此，当第五晶体管M5由第三选择信号(Sel3)导通时，电源电压(Vdd)通过第五晶体管M5作用到第一结点(结点A)。
在第四晶体管M4导通时，第三晶体管M3产生一阈值电压。电压(Vini-Vthp)提供给第一结点(结点A)。此时，第一像素包括用于根据第二选择信号(Sel2)提供第一数据电压(Vdata)的第一晶体管M1、用于根据第一数据电压(Vdata1)允许第一驱动电流流过的第二晶体管M2、位于第一晶体管M1的漏极和第二晶体管M2的栅极之间的第二结点(结点B)、连接在第一结点(结点A)和第二结点(结点B)之间的电容Cs以及连接到第二晶体管M2的漏极的第一有机发光二极管(OLED1)。
类似地，第二像素包括用于根据第二选择信号(Sel2)提供第二数据电压(Vdata2)的另一第一晶体管M1’、用于根据第二数据电压(Vdata2)允许第二驱动电流流过的另一第二晶体管M2’、位于另一第一晶体管M1’的漏极和另一第二晶体管M2’的栅极之间的第三结点(结点C)、连接在第一结点(结点A)和第三结点(结点C)之间的电容Cs’以及连接到另一第二晶体管M2’的漏极的第二有机发光二极管(OLED2)。
在本发明的第九实施例中，第三到第五晶体管M3到M5由两个或更多的像素共享。因此，与在每一像素都有第三到第五晶体管M3到M5相比，本发明的有机发光装置能够极大地减少晶体管的数目，从而节约成本、提高孔径比。
例如，如果基本上由五个晶体管用于一个像素中，则两个像素总共需要十个晶体管。在这种情况下，在本发明的第九实施例中，两个像素只需要七个晶体管。因此，可以减少三个晶体管。如果上述的方法用于多个像素，可以极大地减少晶体管的数目，从而可以极大地节约成本。而且，在每一像素的晶体管数目的减少提高了孔径比。
参见图15，其描述了上述的有机发光装置的工作，与本发明第一实施例的工作很相似。
参见图15，像素按照三周期的时序工作。即，在第一周期，如果第一和另一第一晶体管M1和M1’由具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)导通，具有低复位电压电平的第一和第二数据电压Vdata1和Vdata2分别提供给第二结点(结点B)和第三结点(结点C)以初始化第二结点(结点B)和第三结点(结点C)。
接着，在第二周期，如果第一晶体管M1由具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)导通，具有高电压电平的第一数据电压(Vdatal)提供给第二结点(结点B)。同时，如果另一第一晶体管M1’由具有低电压电平的第二选择信号(Sel2)导通，具有高电压电平的第二数据电压(Vdata2)提供给第三结点(结点C)。而且，如果第四晶体管M4由具有低电压电平的第一选择信号(Sel1)导通，初始电压(Vini)提供给第四晶体管M4，从而将初始电压(Vini)和第三晶体管M3提供的阈值电压(Vthp)之间的压差(Vini-Vthp)提供给第一结点(结点A)。此时，第五晶体管M5由具有高电压电平的第三选择信号(Sel3)关断。
在第三周期，如果第五晶体管M5由具有低电压电平的第三选择信号(Sel3)导通，电源电压(Vdd)提供给第一结点(结点A)。
此时，根据上述的等式1和等式2，第二结点(结点B)有一电压值(Vdd+Vdata1-Vini+Vthp)，第三结点(结点C)有一电压值(Vdd+Vdata2-Vini+Vthp)。因此，第二晶体管M2的栅极和源极之间的电压(Vgs1)为电压值(Vdata1-Vini+Vthp)，另一第二晶体管M2’的栅极和源极之间的电压为电压值(Vdata2-Vini+Vthp)。
因此，第二晶体管M2的栅极和源极之间的电压(Vgs1)产生第一驱动电流(I1＝K(Vdata1-Vini)2)以流入第二晶体管M2。另一第二晶体管M2’的栅极和源极之间的电压(Vgs2)产生第二驱动电流(I2＝K(Vdata2-Vini)2)以流入另一第二晶体管M2’。
另外，第一有机发光二极管(OLED1)由第一驱动电流(I1)驱动，第二有机发光二极管(OLED2)由第二驱动电流(I2)驱动。
在本发明的第九实施例中，两个像素连接到第一结点(结点A)，但是，如果需要，可以将更多的像素连接到第一结点(结点A)。
因此，第一驱动电流(I1)和第二驱动电流(I2)不依赖于电源电压(Vdd)和阈值电压(Vthp)。因此，由于器件的不规则特性而使驱动电流随着阈值电压的变化而变化的现象完全避免，从而获得期望的灰度级。在大面积面板中，由于提供电源电压(Vdd)的电源线的阻抗而使基板的上、下侧面产生压降的现象也可以避免。
而且，通过将第一结点(结点A)连接到至少两个像素可以减少晶体管的数目。从而极大地节约生产成本、提高孔径比。
图16示出了按照本发明第十实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
与本发明第九实施例不同，在第十实施例中，第四和第五晶体管M4和M5都由第一选择信号(Sel1)控制。此时，优选地，第四和第五晶体管M4和M5具有相反的极性。即，如果第四晶体管M4由PMOS晶体管组成，第五晶体管M5则由NMOS晶体管组成。相反，如果第四晶体管M4由NMOS晶体管组成，第五晶体管M5则由PMOS晶体管组成。
这样，一第一选择信号(Sel1)同时控制第四和第五晶体管M4和M5，从而减少了为更有效驱动的选择线的数目。
图17示出了按照本发明第十一实施例的有机发光装置的一个像素的示意图，特别地示出了N×M像素中的一个。
在图17中，所有的晶体管M1到M6、M1’、M2’和M6’都由PMOS晶体管组成。如图8所描述的，第六晶体管M6和另一第六晶体管M6’用于切断有机发光二极管(OLED1和OLED2)中的高电流。
同时，根据本发明第一到第八实施例的晶体管的结构变化可以同时应用于本发明的第九到第十一实施例。
如上所述，本发明使用五个晶体管补偿阈值电压，从而防止了由于器件的不规则特性而产生的条纹图案，并且排除了电源电压对驱动电流的影响，从而排除了大面积面板的电源压降。
而且，本发明能够将一驱动电路连接到几个像素以补偿阈值电压并防止电源压降，从而可以减少晶体管的数目，最终节约生产成本，同时提高孔径比。
由于本领域技术人员很容易在本发明基础上进行各种各样的修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入本发明权利要求及其等同物保护范围内的各种修改和变化。

Claims (32)

1.一种有机发光装置，包括：
用于提供初始电压的第四晶体管；
用于提供电源电压的第五晶体管；
用于产生阈值电压并连接到第四晶体管的第三晶体管；
用于提供数据电压的第一晶体管；
用于提供根据数据电压和初始电压变化的驱动电流到有机发光二极管的第二晶体管；以及
用于保持补偿用的电源电压和阈值电压并位于连接到第三和第五晶体管的第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动电流由数据电压和初始电压之间的压差决定。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，保持在电容中的阈值电压补偿第二晶体管的阈值电压。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，保持在电容中的电源电压补偿提供给第二晶体管的电源电压。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一到第四晶体管由PMOS晶体管组成，所述第五晶体管由NMOS晶体管组成，所述第四和第五晶体管由第一选择信号互补地控制，所述第一晶体管由第二选择信号控制。
6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一到第五晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一、第四和第五晶体管由不同的选择信号控制。
7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一到第四晶体管由PMOS晶体管组成，所述第五晶体管由NMOS晶体管组成，所述第一和第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制，所述第一和第二选择信号具有相同的电压电平。
8.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一到第五晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一和第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制，所述第一选择信号和第二选择信号具有不同的电压电平。
9.一种有机发光装置，包括：
用于提供初始电压的第四晶体管；
用于提供电源电压的第五晶体管；
用于产生阈值电压并连接到第四晶体管的第三晶体管；
用于提供数据电压的第一晶体管；
用于提供根据数据电压和初始电压变化的驱动电流到有机发光二极管的第二晶体管；
用于保持补偿用的电源电压和阈值电压并位于连接到第三和第五晶体管的第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容；以及
用于切断在初始化第二结点的复位周期流入有机发光二极管的高电流并连接在第二晶体管和有机发光二极管之间的第六晶体管。
10.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述驱动电流由数据电压和初始电压之间的压差决定。
11.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，保持在电容中的阈值电压补偿第二晶体管的阈值电压。
12.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，保持在电容中的电源电压补偿提供给第二晶体管的电源电压。
13.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一到第六晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一、第四、第五和第六晶体管由不同的选择信号控制。
14.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一到第四晶体管由PMOS晶体管组成，所述第五和第六晶体管由NMOS晶体管组成，所述第四和第五晶体管由第一选择信号互补地控制，所述第一和第六晶体管由第二选择信号互补地控制。
15.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一到第六晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一和第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制，所述第六晶体管由第三选择信号控制。
16.按照权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一到第五晶体管由PMOS晶体管组成，所述第六晶体管由NMOS晶体管组成，所述第一和第六晶体管由第一选择信号互补地控制，所述第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制。
17.一种有机发光装置，包括：
用于提供初始电压的第四晶体管；
用于提供电源电压的第五晶体管；
用于产生阈值电压并连接到第四晶体管的第三晶体管；
连接到第三和第五晶体管的第一结点；
连接到第一结点的至少两个像素；
其中每个像素包括：
用于提供数据电压的第一晶体管；
用于提供根据数据电压和初始电压变化的驱动电流到有机发光二极管的第二晶体管；
用于保持补偿用的电源电压和阈值电压并位于第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容。
18.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，所述驱动电流由数据电压和初始电压之间的压差决定。
19.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，保持在电容中的阈值电压补偿第二晶体管的阈值电压。
20.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，保持在电容中的电源电压补偿提供给第二晶体管的电源电压。
21.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一到第四晶体管由PMOS晶体管组成，所述第五晶体管由NMOS晶体管组成，所述第四和第五晶体管由第一选择信号互补地控制，所述第一晶体管由第二选择信号控制。
22.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一到第五晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一、第四和第五晶体管由不同的选择信号控制。
23.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一到第四晶体管由PMOS晶体管组成，所述第五晶体管由NMOS晶体管组成，所述第一和第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制，所述第一和第二选择信号具有相同的电压电平。
24.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一到第五晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一和第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制，所述第一和第二选择信号具有不同的电压电平。
25.一种有机发光装置，包括：
用于提供初始电压的第四晶体管；
用于提供电源电压的第五晶体管；
用于产生阈值电压并连接到第四晶体管的第三晶体管；
连接到第三和第五晶体管的第一结点；
连接到第一结点的至少两个像素；
其中每个像素包括：
用于提供数据电压的第一晶体管；
用于提供根据数据电压和初始电压变化的驱动电流到有机发光二极管的第二晶体管；
用于保持补偿用的电源电压和阈值电压并位于第一结点和连接到第一和第二晶体管的第二结点之间的电容；以及
用于切断在初始化第二结点的复位周期流入有机发光二极管的高电流并连接在第二晶体管和有机发光二极管之间的第六晶体管。
26.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，所述驱动电流由数据电压和初始电压之间的压差决定。
27.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，保持在电容中的阈值电压补偿第二晶体管的阈值电压。
28.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，保持在电容中的电源电压补偿提供给第二晶体管的电源电压。
29.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一到第六晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一、第四、第五和第六晶体管由不同的选择信号控制。
30.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一到第四晶体管由PMOS晶体管组成，所述第五和第六晶体管由NMOS晶体管组成，所述第四和第五晶体管由第一选择信号互补地控制，所述第一和第六晶体管由第二选择信号互补地控制。
31.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一到第六晶体管由PMOS晶体管组成，所述第一和第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制，所述第六晶体管由第三选择信号控制。
32.按照权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一到第五晶体管由PMOS晶体管组成，所述第六晶体管由NMOS晶体管组成，所述第一和第六晶体管由第一选择信号互补地控制，所述第四晶体管由第一选择信号控制，所述第五晶体管由第二选择信号控制。
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