TWI302044B - - Google Patents

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TWI302044B TW092115178A TW92115178A TWI302044B TW I302044 B TWI302044 B TW I302044B TW 092115178 A TW092115178 A TW 092115178A TW 92115178 A TW92115178 A TW 92115178A TW I302044 B TWI302044 B TW I302044B
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Description

1302044 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域 本發明係有關於一 有關於一種製程簡單、 器0 種主動式有機發光顯示器，特別係 價I低廉之主動式有機發光顯示 【先前技術】 有機發光二極體（Organic Ught — Emitting DiQde， 0LED'，為一種使用有機材料的自發光型元件。簡單的有 機發光二極體的元件原理為，當元件在受到一順向偏壓 了，電子與電洞自負極與正極分別注、（injecti〇n)有 半導體，兩載子在有機薄膜中傳導而相遇，形成電子—電 洞對（electron-hole pairs)。最後，經由輻射性復合 (radiative recombinati〇n)方式產生光子，透過 極發光。 € 相較於傳統的無機發光二極體（LED)需嚴格的長晶 求，有機發光二極體可輕易製作在大面積基板上， 晶質（amorphous)薄膜。另一方面，有機發光二極體也異^ 於液晶顯示技術，不需要背光板（backHght)，因此2 化製程。 間 隨著技術迅速的發展，未來有機發光二極體將應用 個人數位助理、數位相機等小尺吋全彩顯示面板上，—曰 此技術更趨成熟時，將可擴展至大尺寸的電腦及電視 1 上’甚至應用於可撓式顯示器。 在習知之主動式有機發光顯示器中，其利用兩顆以上
1302044 五、發明說明（2) 的薄膜電晶體（TFT)組成一個*去 ^ 眚佥去沾„抑 嚷一 ★個旦素，第一顆薄膜電晶體負 貝里素的開關’苐一顆薄腺雷曰粞 光H 此寻朕電曰曰體負責提供電流給有機發 晶體有兩…種為非晶石夕以，：面顯示器的薄膜： 薄膜電晶體的載子移動率】;;？石;i於低溫多晶石夕_ 的載子移㈣高丨(IG倍Λ輸H膜電晶體（a_Si TFT) 本翻-抑J 乂輸出足夠的電流，讓有機發 先顯不裔能產生足夠的亮度。芒 r ♦ 士知』、> 、 右以非晶矽薄膜電晶體用於 主動式有機發光顯示器，其所產头 電壓產生較高的電流值，又；=力的=…，若= 低溫多晶石夕(LTPS)薄膜電晶體老化的問題。因此 光顯示器的開發平台。但由於低、、w夕 ^主動式有 作過程相當繁瑣（需要九道以上？專膜電曰曰骽3 低，且建廠成本也較高，反庫在夫程），因此良率杈 古。 汉應在未來產品的售價將會偏 【發明内容】 本發明提供一種有機發光顯千哭、 士 -第-電晶體、-儲存電容結構’其包括 光二極體。第-電晶體具有一閘極π二及-有機： 極耦接-資料信號，第一電晶體根據掃瞄信號 制資料 h 虎的的導通及截止。儲存電容—端輕接第」：一 源極，以及另一端耦接一參考節點，參 〆 電位。第二電晶體具有一閘極耦接 f B、、/、有 一 祸筏弟一電晶體之源極，以
1302044 五、發明說明（3) 極耗接參考節，點。有機發光二木 — ==之一汲極，…陽極具有-第-電Γ Κ 電，’第二電晶體根據資料信號而導通使 電晶ϋ非曰:i:極體。其中，該第-電晶體或該第二 j=曰曰矽薄膜電晶體，該第二電晶體 通道長度的比值大於10。 <見及興 ，用本發明之有機發光顯*器之晝素结構，可使用製 ^ ^價格較低廉之電晶體對訊號進行㈣，因此可 争低正體有機發光顯示器的成本，提高產品的競爭力。 【實施方式】 第la圖 其包括一第 以及一有機 接一掃描信 Φ 係顯示本發明之有機發光顯示器之畫 存電 電晶體Ml、一儲 發光二極體0LED。第一 容C1 第二電晶體M2 晶體Ml 止。儲 號SCAN ’ 一汲極搞接一 根據掃目苗訊號SCAN控制資料 存電 另一端耦接 二電晶體M2 一源極耗接 摩馬接該第二 位VI ，第一 號β A T A而導 該第一電晶 容C1 一端耦接該第 一參考節點，參考 具有一閘極耦接該 該參考節點。有機 電晶體M2之一沒極 電位高於第二電位 通，使電流通過有 體Μ1或該第二電晶 電晶體Ml具有 資料信號DATA 信號DATA的導 一電晶體Ml之一源 節點具有一第二電 電晶體Μ1之源 二極體0LED具 及一陽極具有 第一 發光，以 ，第 機發 體M2 一閘極柄 ，第一電 通及截 極，以及 位V2。第 極，以及 有一陰極 一第一電 電晶體M2根據資料信 。其中， 電晶體’ 光二極體0LED 為非晶碎薄膜
0632-947lTWf(Nl) ； AU91326 ； Lemon Liu.ptd 第7頁 1302044 五、發明說明（4) 該第之通道寬度與通道長度的比值大於10。 2之一電位可以為一接地電位或是負電位。 ，之第一電位可以為一電源供應電位。 嗲陽“1 接顯示的，上述之機發光二極體0LED亦可以 Ϊ f 第二電晶體M2之該源極，以該陰極耦接該第 I=-1雷此時該第二電晶體M2以汲極耦接該參考節點， 且該第一電位V2高於該第一電位VI。 此，=了 f明上述有機發光顯示器之晝素結構的動作，首 、，隹斤Λ该第一電晶體M1之閘極所耦接之該掃描信號為高位 藤^卩蚀大曰於該第一電晶體之導通電壓時）該第一電晶體Ml 導l丄使侍該資料信號data充電至該儲存電容C1。接著， 二Ϊ Ϊ 4儲存電容^中之電位仏大於該第二電晶體M2之 I “ [日守’ δ亥第二電晶體M2導通，且依據該電位Vg，產 生對應之驅動電流通過該有機發光二極體〇LED。因而，該 有機發光二極體0LED依據該驅動電流，產生對應之亮度。 丄一般而言，非晶矽薄膜電晶體（a_Si TFT)的載子移動 率較，溫多晶矽薄膜電晶體（LTps TFT)低，在同樣的電壓 下，提供的電流遠小於低溫多晶矽薄膜電晶體（LTPS TFT) ’參照第2圖，非晶矽薄膜電晶體與低溫多晶矽薄膜電晶 體之電性比較。但隨著有機發光材料的日益進步，發光效 率逐漸提升’流過有機發光二極體的電流需求逐漸降低。 因此，可利用增大W/L比（通道寬度/通道長度）的方式使得 非晶矽薄膜電晶體能提供足夠的電流給有機發光二極體， 達到足夠的發光亮度。
G632_9471TW_); AU9m6 ; Lemon Liu.ptd 第8頁 五、發明說明（5) _ β ΐΐϊ估非晶矽薄膜電晶體是否可提供有機發光二極 一一 “机，首先針對不同亮度以及應用範圍的顯示器 做此5 ’其結果如表—模擬結果所顯示的，在此假設 條：：：驅動有機發光二極體所需最大電流為613… 戶:二主電晶體若能提供6.13“的電流，便可應 用於主動式有機發光顯示器的製做。 顯不器最大亮度(cd/m1) 手機應用白 光(60) 有機發光二 極體材料效 率(cd/A) 鼴動有機發 光二極體所 雪電流Ο A) 03Γ
換算有機發 光二極體所 需亮度 (cd/m1) —"450 _562 袠~樹疑結果 由弟2圖中可發現，利用提高輸入 式可使非晶矽薄膜電晶體達到6 犬特）白
但太高的的輸入電壓將使非曰功/ A的輸出電流要求 察薄膜電晶體的電流公式：曰曰溥臈電晶體急迷老化t 其中ID代表輸出電流，#代表 壓（閘/源電壓），Vth代表臨界電壓 移動率，VGS代表輸入電 。由上式可知，要得到
1302044 五、發明說明（6) 較高電流值有以下幾個方式：―、提高載 增通道寬度/通道長度)比值…提高=:、 之間因此無法猎此提高電流供應。而提高輪 :”致元件容易老化。因此最佳方式便是 壓 :知、第3圖’其係顯示一非晶矽薄膜電晶體結才冓，其且 基底12、源極20、沒極22、通道24、閘極絕緣層16、以及 ㈣。通道寬度以W表示，通道長度以L表示：二及閉 X當W/L等於1〇時’其電性將更接近低溫多晶石夕薄膜電 曰曰-，且其僅需要約為7伏特的輸入電壓便可輸出足夠 動有機發光二極體所需要的電流（6. 13 #A)，此非曰镇 膜電晶體的漏電流表現甚至優於低溫多晶矽薄膜電晶體。 因此？將驅動有機發光二極體的非晶矽薄膜電晶：的 於Λλ 0以上，便可順利將非晶石夕薄膜電晶體應用 t —式有機發光顯示11。由㈣晶梦薄膜電晶體的製程 y早，價格較低廉，因此可降低整體有機發光顯示器的 成本，提高產品的競爭力。 本發明亦可利用將兩組驅動電晶體並聯的方式而達到 提供足夠電流的效果。參照第5&圖，係本發明之第二實施 例’其為一有機發光顯示器之畫素結構，包括一第一電晶 體M1、一儲存電容C1、一第二電晶體M2、一第三電晶體M3 以及:有機發光二極體OLED。第一電晶體M1具有一閘極耦 接掃描信號SCAN，一汲極耦接一資料信$DATA，第一電 晶體Ml根據掃瞄訊號SCAN控制資料信號DATA的導通及截 〇632-9471TWf__326; Lemon Ll_ 第10頁 1302044 五、發明說明（7) =f電各C1 一端耦接該第一電晶體M1 一 兮筮- + ，考即點，该參考節點具有一第二雷仞V9 :二第—I晶體M2以及—第三電晶體M3係以並聯方1遠接。 =電晶㈣以及一第三電晶刪均具有=連！， ^ p 一汲極，該第二電晶體M2以及一第二電曰俨 源 4閘極耦接該間關雷曰触 乐一寬日日體M3之該 第三電晶;源極，該Ϊ二電晶_以及-體0LED具有—~ # ^ ^ 接δ亥參考即點；有機發光二極 Μ之沒極以ΓΪίίΓΓ日細以及—第三電晶體 第二電位，第；電=有一第一電位V1 ’第-電位高於 Dm而n m =第二電晶細根據資料信號 第-電=m】：：ί有機發光二極體0LED。其中，該 不 电日日體Μ 1、该苐二雷总雜M 9丨” n斗松 非晶矽薄膜電晶體，該第二電 ：：電晶體M3均為 為驅動電晶體，兮第_堂 日日· 1及忒第二電晶體Μ 3 、苦〜由 體"亥弟一電晶體M2以及該第：雷曰驊沾、s 道覓度與通道長度的比值均大於5。弟一電曰曰體M3的通 在上述第二實施例中，^ 晶體的W / L值的需求，當利：兩用顆並::/ S ’調整驅動電 顆驅動電晶體的W/L值需j ^兩顆駆動電晶體並聯時，每 數顆時，該等驅動電晶體之為0f/2；%。/驅動電晶體為複
艰之通道寬度與通道長度的比值R
與該等驅動電晶體的數目N 有機發光二極體足夠的電:的關㈣〃，如此便能提供 卞，之第二電位▼以為 上述之第-電位可以為一電源供應=負電位
0632-9471TWf(Nl) ； AU91326 ； Lemon Liu.ptd 第11頁 1302044 五、發明說明（8) 姑眼Γ第5b圖所顯不的，上述之機發光二極體0LED亦可以 :昤f耦接該第二電晶體M2以及第三電晶體M3之源極，以 雷=接A第—電。Λ時該第二電晶_2以及第三 J曰曰f3以没極耗接該參考節點，且該第二電位V2高於該 弟一電位VI。 實扩：t:亦：以為一有機發光顯示器，#包括上述第-貫施例或苐二實施例所揭露之畫素結構。 程妒ί:本明,有機發光顯示器之晝素結構，可使用製 ρ备二1ΐ1貝格較低廉之電晶體對訊號進行控制，因此可 降低整體有機發光顯示器的成本，提高產品的競爭力。 ^ :、、丨本卷明已於較佳實施例揭露如上，然其並非用以 疋士毛月任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 ?矛範圍内，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1302044 圖式簡單說明 第1 a圖係顯示本發明之第一實施例之電路示意圖； 第1 b圖係顯示本發明之第一實施例之電路示意圖； 第2圖係為非晶碎薄膜電晶體與低溫多晶砍薄膜電晶 體之電性比較圖； 第3圖係顯示非晶矽薄膜電晶體結構之示意圖； 第4圖係為W/L值大於10之非晶矽薄膜電晶體與一般低 溫多晶砍薄膜電晶體之電性比較圖， 第5a圖係顯示本發明之第二實施例之電路示意圖； 第5b圖係顯示本發明之第二實施例之電路示意圖。 符號說明： 12 〜基底； 16 〜閘極絕緣層； 18 〜閘極； 20 〜源極； 22 〜汲極； 24 〜通道； W - -通道寬度； L， -通道長度； Ml 〜第一電晶體； M2 〜第二電晶體； M3 〜第三電晶體； Cl 〜儲存電容； DATA〜資料信號；
0632-9471TWf(Nl) ； AU91326 ； Lemon Liu.ptd 第13頁 1302044 圖式簡單說明
SCAN
OLED 掃瞄信號 有機發光 二極體 V〜第一電位； Vg〜電位； V2〜第二電位 1B1 0632-9471TWf(Nl) ； AU91326 ； Lemon Liu.ptd 第14頁

Claims (1)

1302044 六、申請專利範圍 92115178 Α •—種有 一第一電 2接一資料信 資料信號的導 一儲存電 另—端耦接一 一第二電 以及一源 —有機發 及極，以及 第二電位，該 通過該有機發 該第一電 該第二電晶體 2.如申請 素結構，其中 3 · —種有 一開關電 轉接一資料信 資料信號的導 極 機發光顯 晶體，具 號，該第 通及截止 容，一端 參考節點 晶體’具 極麵接該 光二極體 一陽極具 第'一電晶 光二極體 晶體或該 之通道寬 專利範圍 ，該第二 機發光顯 晶體，具 號，該開 通及截止 6日
一儲存電容 另一端耦接一 端 參考節點 複數個驅動電晶體 接，每一驅動電晶體具 示益之晝素結構，包括： 有一閘極輕接一掃描信號，一、 丁電晶體根據該掃瞄信號，控制= 耦接該第一電晶體之一源極，以及 ，該參考節點具有一第二電位； 有一閘極耦接該第一電晶體之源 參考節點；以及 具有一陰極耦接該第二電晶體之 有一第一電位，該第一電位高於該 體根據該資料信號而導通，使電流 ;其中， 第二電晶體為非晶矽薄膜電晶體， 度與通道長度的比值大於1〇。 $ 1項所述之有機發光顯示器之畫 電位為一接地電位或是負電位。 不器之晝素結構，包括： 有一閘極耦接一掃描信號，一汲極 關電晶體根據該掃瞄信號，控制該 y 孝馬接該開關電晶體之一源極，以及 ’該參考節點具有一第二電位； ’該等驅動電晶體係以並聯方式連 有一閘極、一源極以及一汲極，該
1302044 案號叩η π 六、申請專利範圍 =驅=電晶體之該等問㈣接該開關電日日日體之該源極，該 4驅動電晶體之該等源極耦接該參考節點；以及 之，發光Ϊ極'具有一陰極搞接該等驅動電晶體 之该4汲極，以及一陽極具有一第一電位，該第 =Ϊ t電位’該等驅動電晶體根據該資料信號而導通7 使電流通過該有機發光二極體；其中， :::,晶體為非晶矽薄膜電晶體’該等驅動電晶 體之^見度與通道長度的比值㈣料驅動t日曰曰體的數 目N的關係為&尝 。 4 ·如 素結構， 5 · — 板，該面板包括複數個晝 體，具有 號，該第 通及截止 申請專 其中， 種有機 利範圍第 該第二電 發光顯示 一閘極耦接一掃 一電晶體根據該 一儲存電容， 極’以及另一端麵接一參 電位；一第二電 極，以及 體，具有 具有一第一電位 晶體根據 體；其中 晶體，具 一源極耦接該參 一陰極耦接該第 ，該第一 信號而導 該資料 ，該第一電晶體 3項所述之有機發光顯示器之晝 位為一接地電位或是負電位。 為’包括：一有機發光顯示面 素’每一晝素包括一第一電晶 描信號，一汲極耦接一資料信 掃瞒信號，控制該資料信號的導 一端耦接該第一電晶體之一源 考節點，該參考節點具有一第二 有一閘極耦接該第一電晶體之源 考節點；以及一有機發光二極 二電晶體之一汲極，以及一陽極 電位高於該第二電位，該第二電 通，使電流通過該有機發光二極 或該第二電晶體為非晶矽薄膜電
0632-9471TWFK4.5) ； AU91326 ； Yeatsluo.ptc
1302044 牵，。 修正 曰 •---^1^92115178 六、申請專利範圍 二Γ 3第—電晶體之通道寬度與通道長度的比值大於 中二^申：專利範圍第5項所述之有機發光顯示器，豆 中一電位為一接地電位或是負電位。 、 • 種有機發光顯示器，包括： ^機發光顯示面板，該面板包括 開關電晶體，具有一閘極輕 描：母 ^…號的導通及截止；一儲存電容，一端“ J 關包晶體之一源極，以及另一一々 ^ 體;it 複數個驅動電晶體，該等驅動電I 體係以亚聯方式連接，每一驅動電晶體具有一閘極、一 極以及一汲極，該等驅動電晶體之該等閘極耦接該門 晶體之該源極，該等驅動電晶體之該等源極耦接該表二 點；以及一有機發光二極體，具有一陰極叙接該等驅: 晶體之該等汲極，以及一陽極具有一第一電位，該第一電 位高於該第二電位，該等驅動電晶體根據該資料信號， 通，使電流通過該有機發光二極體；其中，該等驅動電^ 體為非晶矽薄膜電晶體，該等驅動電晶體之通道寬度與= 道長度的比值R與該等驅動電晶體的數目N的關係為 8·如申請專利範圍第7項所述之有機發光顯示器^其。 中’ s亥第'一電位為一接地電位威文負電位。 9 · 一種有機發光顯示器之畫素結構，包括： 0632-9471TWFl(4.5) ； AU91326 ； Yeatsluo.ptc 第17買 f3〇2〇4^ 、申請專利範園 塞1 92115178 曰 另 极 耦接-ί::晶體，具有—閘極耦接-掃描信號， 枓信號的導通及截止； 根據騎晦信號， ;:ί電η搞接該第-電晶體之-源極 參考節點，該參考節點具有-第二電 以及：：ί f垃ί ί—閘極耦接該第-電晶體 一 ，及極耦接该參考節點；以及 1:有：發光二極體，具有-陽極輕接該第二電 第二電位& -陰極具有一第一電位，該第-電位 通過該有媸1第二電晶體根據該資料信號而導通， 哥機發光二極體；其中， 該第itf晶體或該$二電晶體為非晶石夕薄膜電 ”阳體之通運寬度與通道長度的比值大於10 素結構甘申請專利範圍第9項所述之有機發光顯示 3，其中，該第二電位為一高電位。 —.種有機發光顯示器之晝素結構，包括： 耦接—!!晶體’具有—閘極耦接-掃描信號， 資料彳二二；Ms唬，該開關電晶體根據該掃瞄信號， 貝抖“號的導通及截止； _汲極 控制該 ，以及 位； 之源 晶體之 低於該 使電流 晶體， 〇 器之書 —沒極 控制該 ，以及 位； 方式連 極，該 極，該 另一山儲存電谷，一端耦接該開關電晶體之一源極 -=耦接-參考節點’該參考節點具有一第二電 ，數個驅動電晶體，該等驅動電晶體係以並聯 :’母-驅動電晶體具有—閘極、一源極以及一汲 專驅動電晶體之該等閘極耦接該開關電晶體之該源
0632-9471TWFl(4.5) ； AU91326 ； Yeatsluo.ptc 第18頁 1302044 月 曰 一修正 六、申請專利範圍 荨驅動電晶體之马·隹 一右撼& ί 耦接該參考節點，·以及 有機發光二極I#，且古 之該等源極，以及一阶極^二°耦接該等驅動電晶體 於該第二電位，今蓉二=ς f二第一電位，該第—電位低 使電流通過該有機發光二極體；其中，貝枓‘唬而導通， 該等驅動電晶體為非晶破薄 體之通道寬度盥诵、音且由α， 电日日溫，該專驅動電晶 ^見度與通逼長度的比則與該等驅動電晶體的數 目Ν的關係為以尝。 書構如，申^專利範圍第1 1項所述之有機發光顯示器之 旦素結構，其中，該第二電位為一高電位。 如之 1 3 · 一種有機發光顯示器，包括： 一有機發光顯示面板，該面板查 畫素包括-第-電晶體，具有一閑極相每-汲極轉接一資料信號，該第一電 J ，遽’一 制該資料信號的導通及截止；一儲電；該知猫信號，控 :電晶體之-源極，以及另一端考;^接該第 :點具有-第二電位；—第二電晶體 ：門=考 弟：：晶體之源極’以及一汲極_接該參 Π =該 極’以及-陰極具有一第一電位，電晶體之：源 電位，該第二電晶體根據該資料 立：：：：： =有機發光二極體；其中，該第—電晶匕 為非晶樓電晶體’該第二電晶體之通道ΐί;通：：
0632-9471TOF1C4.5) ； AU91326 ； Yeatsluo.ptc 第19頁 1302044 案 號 92115178 曰 六、申請專利範圍 度的比值大於1 0。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述之有機發光顯示器， 其中，該第二電位為一高電位。 1 5 · —種有機發光顯示器，包括： 一有機發光顯示面板，該面板包括複數個晝素，每一 晝素包括一開關電晶體，具有一閘極耦接一掃描信號，一 沒極耦接一資料信號，該開關電晶體根據該掃瞄信號，控 制該資料信號的導通及截止；一儲存電容，一端轉接該開 關電晶體之一源極，以及另一端|禹接一參考節點，該參考 一第二電位；複數個驅動電晶體，該 聯方式連接，每一驅動電晶體具有一 汲極，該等驅動電晶體之該等閘極耦 源極，該等驅動電晶體之該等汲極耦 一有機發光二極體，具有一陽極耦接 等源極，以及一陰極具有一第一電位 第二電位，該等驅動電晶體根據該資 流通過該有機發光二極體；其中，該 矽薄膜電晶體，該等驅動電晶體之通 節點具有 體係以並 極以及一 晶體之該 點；以及 晶體之該 位低於該 通，使電 體為非晶 等驅動電晶 閘極、一源 接該開關電 接該參考節 該等驅動電 ，該第一電 料信號而導 等驅動電晶 道寬度與通 道長度的比值R與該等驅動電晶體的數目N的關係為 〇 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述之有機發光顯示器， 其中，該第二電位為一高電位。
0632-9471TWFK4.5) ； AU91326 ； Yeatsluo.ptc 第20頁
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