專利名稱：有機發(fā)光顯示器及其像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種有源有機發(fā)光顯示器，特別是有關(guān)于一種制造工藝簡單、價格低廉的有源有機發(fā)光顯示器。
背景技術(shù)：
有機發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)，為一種使用有機材料的自發(fā)光型組件。簡單的有機發(fā)光二極管的組件原理為，當(dāng)組件在受到一正向偏壓下，電子與空穴自負(fù)極與正極分別注入(injection)有機半導(dǎo)體，兩載流子在有機薄膜中傳導(dǎo)而相遇，形成電子-空穴對(electron-holepairs)。最后，經(jīng)由輻射性復(fù)合(radiative recombination)方式產(chǎn)生光子，透過透明電極發(fā)光。
與傳統(tǒng)的無機發(fā)光二極管(LED)需嚴(yán)格的長晶要求相比較，有機發(fā)光二極管可輕易制作在大面積基板上，形成非晶質(zhì)(amorphous)薄膜。另一方面，有機發(fā)光二極管也不同于液晶顯示技術(shù)，不需要背光板(backlight)，因此可簡化制造工藝。
隨著技術(shù)迅速的發(fā)展，未來有機發(fā)光二極管將應(yīng)用在個人數(shù)字助理、數(shù)字相機等小尺寸全彩顯示面板上，一旦此技術(shù)更趨成熟時，將可擴(kuò)展至大尺寸的計算機及電視屏幕上，甚至應(yīng)用于撓性顯示器。
在常規(guī)的有源有機發(fā)光顯示器中，其利用兩個以上的薄膜晶體管(TFT)組成一個像素，第一個薄膜晶體管用于像素的開關(guān)，第二個薄膜晶體管用于提供電流給有機發(fā)光二極管(OLED)組件。目前用于制做平面顯示器的薄膜晶體管有兩種，一種為非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)，一種為低溫多晶硅(LTPS)薄膜晶體管，由于低溫多晶硅(LTPS)薄膜晶體管的載流子移動率遠(yuǎn)大于非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)的載流子移動率，因此當(dāng)以同樣的電流流過非晶硅薄膜晶體管以及低溫多晶硅薄膜晶體管時，非晶硅薄膜晶體管的阻抗將為低溫多晶硅薄膜晶體管阻抗值的10-100倍。由于有機發(fā)光二極管持續(xù)點亮，因此會有電流持續(xù)流過薄膜晶體管，造成功率消耗P＝I2R，其中I代表流過薄膜晶體管的電流，R代表薄膜晶體管的電阻值，P代表所產(chǎn)生的功率。由于I是固定的，因此想要得到較低的功率消耗就必須降低薄膜晶體管的電阻值，因此，目前一般的設(shè)計皆利用低溫多晶硅(LTPS)薄膜晶體管來制作有機發(fā)光二極管所需要的有源面板。若使用非晶硅薄膜晶體管來制做有源有機發(fā)光顯示器時，非晶硅薄膜晶體管將產(chǎn)生較大的功率消耗而產(chǎn)生熱，過熱的溫度(＞70℃)將傷害有機發(fā)光二極管，從這個角度而言低溫多晶硅薄膜晶體管較適合用于有源有機發(fā)光顯示器的制做。但由于低溫多晶硅薄膜晶體管的制作過程相當(dāng)繁瑣(需要九道以上的光掩模制造工藝)，因此優(yōu)良率較低，且建廠成本也較高，反應(yīng)在未來產(chǎn)品的售價將會偏高。因此，若能降低通過薄膜晶體管的電流大小，則有可能使非晶硅薄膜晶體管應(yīng)用于有源有機發(fā)光顯示器的制做，以降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其包括一第一晶體管、一存儲電容、一第二晶體管以及一有機發(fā)光二極管。第一晶體管具有的一柵極耦接一掃描信號，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號，第一晶體管根據(jù)掃瞄信號，控制數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)通及截止。存儲電容一端耦接第一晶體管的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，參考節(jié)點具有一第二電位。第二晶體管具有的一柵極耦接第一晶體管的源極，以及一漏極耦接參考節(jié)點。有機發(fā)光二極管具有的一陰極耦接第二晶體管的一漏極，以及一陽極具有一第一電位，第一電位高于第二電位，第二晶體管根據(jù)數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過有機發(fā)光二極管。其中，第一晶體管或第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A(燭光/安)。
應(yīng)用本發(fā)明的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，可使用制造工藝較簡單，價格較低廉的晶體管對信號進(jìn)行控制，因此可降低整體有機發(fā)光顯示器的成本，提高產(chǎn)品的競爭力。


圖1a是表示本發(fā)明的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)的電路圖；圖1b是表示本發(fā)明的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2是表示以非晶硅薄膜晶體管制做的有機發(fā)光顯示器的實驗結(jié)果。
符號說明M1～第一晶體管M2～第二晶體管C1～存儲電容DATA～數(shù)據(jù)信號SCAN～掃瞄信號OLED～有機發(fā)光二極管V1～第一電位Vg～電位V2～第二電位具體實施方式

參照圖1a，本發(fā)明的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)包括一第一晶體管M1、一存儲電容C1、一第二晶體管M2以及一有機發(fā)光二極管OLED。第一晶體管M1具有的一柵極耦接一掃描信號SCAN，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號DATA，第一晶體管M1根據(jù)掃瞄信號SCAN控制數(shù)據(jù)信號DATA的導(dǎo)通及截止。存儲電容C1一端耦接該第一晶體管M1的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，參考節(jié)點具有一第二電位V2。第二晶體管M2具有的一柵極耦接該第一晶體管M1的源極，以及一源極耦接該參考節(jié)點。有機發(fā)光二極管OLED具有的一陰極耦接該第二晶體管M2的一漏極，以及一陽極耦接一第一電位V1，第二晶體管M2根據(jù)數(shù)據(jù)信號DATA而導(dǎo)通，使電流通過有機發(fā)光二極管OLED。其中，該第一晶體管M1或該第二晶體管M2為非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)，該有機發(fā)光二極管OLED的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
上述的第二電位V2可以為一接地電位。
上述的第一電位V1可以為一電源供電電位。
如圖1b所表示的，上述的機發(fā)光二極管OLED亦可以該陽極耦接該第二晶體管M2的該源極，以該陰極耦接該第一電位V1。此時該第二晶體管M2以漏極耦接該參考節(jié)點，且該第二電位V2高于該第一電位V1。
以下說明上述有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)的工作，首先，當(dāng)該第一晶體管M1的柵極所耦接的該掃描信號為高電平時(即大于該第一晶體管的導(dǎo)通電壓時)該第一晶體管M1導(dǎo)通，使得該數(shù)據(jù)信號DATA充電至該存儲電容C1。
接著，當(dāng)存儲在該存儲電容C1中的電位Vg大于該第二晶體管M2的導(dǎo)通電壓時，該第二晶體管M2導(dǎo)通，且依據(jù)該電位Vg，產(chǎn)生對應(yīng)的驅(qū)動電流通過該有機發(fā)光二極管OLED。因而，該有機發(fā)光二極管OLED依據(jù)該驅(qū)動電流，產(chǎn)生對應(yīng)的亮度。
本發(fā)明亦可以為一有機發(fā)光顯示器，該面板包括多個像素，所述像素包括一第一晶體管、一存儲電容、一第二晶體管以及一有機發(fā)光二極管。第一晶體管具有的一柵極耦接一掃描信號，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號，第一晶體管根據(jù)掃瞄信號，控制數(shù)據(jù)信號的的導(dǎo)通及截止。存儲電容一端耦接第一晶體管的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，參考節(jié)點具有一第二電位。第二晶體管具有的一柵極耦接第一晶體管的源極，以及一源極耦接參考節(jié)點。有機發(fā)光二極管具有的一陰極耦接第二晶體管的一漏極，以及一陽極具有一第一電位，第一電位高于第二電位，第二晶體管根據(jù)數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過有機發(fā)光二極管。其中，第一晶體管或第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
非晶硅薄膜晶體管為一種阻抗較高，但是成本低廉的晶體管，其具有價格便宜的優(yōu)點，但也同時可能帶來過熱的問題。為了驗證以非晶硅薄膜晶體管制做有源有機發(fā)光顯示器的可行性。在此利用一4英寸顯示器，其分辨率為160(RGB)×234，來進(jìn)行實驗。隨著顯示器的亮度提升，流過整體顯示器的電流值也會提升，參照圖2，當(dāng)整體面板電流值在100mA及150mA時皆無溫度變化，但當(dāng)電流量達(dá)到200mA時，非晶硅薄膜晶體管產(chǎn)生的熱將急劇上升。因此，若能將面板流過的總電流值控制在200mA以下，將可消除因使用非晶硅薄膜晶體管所產(chǎn)生的不良熱效應(yīng)。
當(dāng)整體面板流過200mA時，可得知每一像素平均流過200mA/(160×3×234)＝1.78μA。而每一像素的發(fā)光面積為1.94×10-4cm2，因此流過每一像素的電流密度為J＝9.17mA/cm2。所以要利用非晶硅薄膜晶體管來制做有源有機發(fā)光顯示器面板，必須讓每一像素流過的最大電流密度小于9.17mA/cm2。所以對于每一個有機發(fā)光二極管而言，也只能允許最大的電流密度為9.17mA/cm2。如果能夠降低有機發(fā)光二極管在面板顯示過程中所需要的電流，便可利用非晶硅薄膜晶體管來制造有源有機發(fā)光顯示器。由有機發(fā)光二極管的效率關(guān)系式來看EF=B×AI=B10×J]]>
J=B10×EF<9.17mA/cm2]]>EF(cd/A)>B91.7]]>其中，EF代表有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率(其單位為cd/A)，B代表亮度(其單位為cd/m2)，A代表發(fā)光面積(其單位為m2)，I代表電流(其單位為安培A)，J代表電流密度(其單位為mA/cm2)。
由此可知，若訂所需最大亮度為1000cd/m2，則有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率必須大于1000/91.7，約為11(cd/A)。因此利用非晶硅薄膜晶體管來制做有源有機發(fā)光顯示器是可行的，只需利用發(fā)光效率大于或等于11cd/A的有機發(fā)光材料制做其有機發(fā)光二極管，便可避免熱累積的現(xiàn)象。
目前符合發(fā)光效率大于或等于11cd/A的有機發(fā)光材料，可選擇C545T，其全名為10-(2-苯并嗯基)-1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1氫，5氫，11氫-[1])苯-[6，7，8-ij]唑-11-酮(10-(2-Benzothiazolyl)-1，1，7，7，-tetramethyl-2，3，6，7-tetrahydro-1H，5H，11H-[1]benzopyrano[6，7，8-ij]quinolizin-11-one)，其發(fā)光效率約為12-15cd/A?；蚩蛇x擇Irppy，其全名為面-三(2-苯啶’)銥(fac-tris(2-phenylpyridine’)iridium)，其發(fā)光效率約為20-28cd/A。
應(yīng)用上述的發(fā)光效率大于或等于11cd/A的材料制做有機發(fā)光二極管，即可避免熱累積的現(xiàn)象，而能以非晶硅薄膜晶體管來制做有源有機發(fā)光顯示器。由于非晶硅薄膜晶體管的制造工藝較簡單，成本較低廉，因此可降低整體有機發(fā)光顯示器的成本，提高產(chǎn)品的競爭力。
雖然本發(fā)明已于較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍所提出的權(quán)利要求限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括一第一晶體管，具有的一柵極耦接一掃描信號，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號，該第一晶體管根據(jù)該掃瞄信號，控制該數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)通及截止；一存儲電容，一端耦接該第一晶體管的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，該參考節(jié)點具有一第二電位；一第二晶體管，具有的一柵極耦接該第一晶體管的源極，以及一源極耦接該參考節(jié)點；以及一有機發(fā)光二極管，具有的一陰極耦接該第二晶體管的一漏極，以及一陽極具有一第一電位，該第一電位高于該第二電位，該第二晶體管根據(jù)該數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過該有機發(fā)光二極管；其中，該第一晶體管或該第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，該有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
2.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括C545T。
3.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括Irppy。
4.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中，該第二電位為一接地電位。
5.一種有機發(fā)光顯示器，包括一顯示面板，該面板包括多個像素，所述像素包括一第一晶體管，具有的一柵極耦接一掃描信號，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號，該第一晶體管根據(jù)該掃瞄信號，控制該數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)通及截止；一存儲電容，一端耦接該第一晶體管的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，該參考節(jié)點具有一第二電位；一第二晶體管，具有的一柵極耦接該第一晶體管的源極，以及一源極耦接該參考節(jié)點；以及一有機發(fā)光二極管，具有的一陰極耦接該第二晶體管的一漏極，以及一陽極具有一第一電位，該第一電位高于該第二電位，該第二晶體管根據(jù)該數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過該有機發(fā)光二極管；其中，該第一晶體管或該第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，該有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
6.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光顯示器，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括C545T。
7.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光顯示器，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括Irppy。
8.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光顯示器，其中，該第二電位為一接地電位。
9.一種有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，包括一第一晶體管，具有的一柵極耦接一掃描信號，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號，該第一晶體管根據(jù)該掃瞄信號，控制該數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)通及截止；一存儲電容，一端耦接該第一晶體管的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，該參考節(jié)點具有一第二電位；一第二晶體管，具有的一柵極耦接該第一晶體管的源極，以及一漏極耦接該參考節(jié)點；以及一有機發(fā)光二極管，具有的一陽極耦接該第二晶體管的一源極，以及一陰極具有一第一電位，該第一電位低于該第二電位，該第二晶體管根據(jù)該數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過該有機發(fā)光二極管；其中，該第一晶體管或該第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，該有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
10.如權(quán)利要求9所述的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括C545T。
11.如權(quán)利要求9所述的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括Irppy。
12.如權(quán)利要求9所述的有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其中，該第二電位為一高電位。
13.一種有機發(fā)光顯示器，包括一顯示面板，該面板包括多個像素，所述像素包括一第一晶體管，具有的一柵極耦接一掃描信號，一漏極耦接一數(shù)據(jù)信號，該第一晶體管根據(jù)該掃瞄信號，控制該數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)通及截止；一存儲電容，一端耦接該第一晶體管的一源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，該參考節(jié)點具有一第二電位；一第二晶體管，具有的一柵極耦接該第一晶體管的源極，以及一漏極耦接該參考節(jié)點；以及一有機發(fā)光二極管，具有的一陽極耦接該第二晶體管的一源極，以及一陰極具有一第一電位，該第一電位低于該第二電位，該第二晶體管根據(jù)該數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過該有機發(fā)光二極管；其中，該第一晶體管或該第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，該有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
14.如權(quán)利要求13所述的有機發(fā)光顯示器，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括C545T。
15.如權(quán)利要求13所述的有機發(fā)光顯示器，其中，該有機發(fā)光二極管的材料包括Irppy。
16.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光顯示器，其中，該第二電位為一高電位。
全文摘要
一種有機發(fā)光顯示器的像素結(jié)構(gòu)，其包括一第一晶體管、一存儲電容、一第二晶體管以及一有機發(fā)光二極管。第一晶體管具有的柵極耦接一掃描信號，源極耦接一數(shù)據(jù)信號，第一晶體管根據(jù)掃瞄信號，控制數(shù)據(jù)信號的導(dǎo)通及截止。存儲電容一端耦接第一晶體管的源極，以及另一端耦接一參考節(jié)點，參考節(jié)點具有第二電位。第二晶體管具有的一柵極耦接第一晶體管的源極，以及源極耦接參考節(jié)點。有機發(fā)光二極管具有的陰極耦接第二晶體管的一漏極，以及陽極具有第一電位，第一電位高于第二電位，第二晶體管根據(jù)數(shù)據(jù)信號而導(dǎo)通，使電流通過有機發(fā)光二極管。其中，第一晶體管或第二晶體管為非晶硅薄膜晶體管，有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率大于或等于11cd/A。
文檔編號G09G3/32GK1567411SQ031489
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者宋志峰, 李純懷 申請人:友達(dá)光電股份有限公司