用于电致发光显示器的像素驱动电路的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  13

专利名称:用于电致发光显示器的像素驱动电路的制作方法
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光显示器件,更具体地涉及可以减少驱动晶 体管的应力和屏幕上的剩余图像的有机电致发光显示器件。
背景技术
由于有机电致发光显示器件已经被提出使用例如聚苯基乙烯(PPV)的共 轭聚合物,因此已积极地研究了例如共轭聚合物的有机材料。此外,该有机材 料能够适用于各种应用,例如薄膜晶体管、传感器、激光器、光电器件以及有 机电致发光显示器件。
在由荧光体系列制造的无机电致发光显示器件的情形下,由于为了使器 件工作应当施加高驱动电压,因此会增加能耗。此外,由于无机电致发光显示 器《牛用真空蒸镀工艺制造,所以成本增加并难以制造大尺寸的器件。另外,存 在无机电致发光显示器件不可能发出蓝光的问题。
与无机电致发光显示器件相比,有机电发光显示器件具有一些优点,例 如,高发光效率、能够制造大尺寸器件的简化工序、发蓝光。另外,可以在有 机电致发光显示器件中制造柔性显示器件。从而,有机电致发光显示器件作为 下一代平板显示器件已被积极地研究。特别是,有源矩阵有机电致发光显示器 件已作为平板显示器件被提出。
根据驱动方法,有源矩阵有机电致发光显示器件可分为电压驱动型、电 流驱动型、数字驱动型。
在各种驱动模式中,主要使用电压驱动型有机电致发光显示器件,这是 由于能够高速地写入数据并且能够使用与用于液晶显示器件的商品化驱动IC 相似的驱动IC。
图l为显示现有技术的有机电致发光显示器件的像素l。如图1所示,用彼
此交叉的栅线GL和数据线DL限定有机电致发光显示器件的像素l,并且电 源线与像素l中的数据线DL平行设置。在像素中,形成两个薄膜晶体管(TFT) T1和T2以及发光单元20。这两个TFTT1和T2在像素1中起不同的作用。艮卩, 作为开关TFT的第二TFTT2转换通过数据线提供的扫描信号,而当转换开关 TFT时,作为驱动薄膜晶体管的第一 TFTT1通过电源线PL向发光单元提供激 励信号。
存储电容Cstg设置在驱动TFT Tl的栅极和源极之间,以存储驱动TFT Tl 的驱动电压。
此后,将详细描述现有技术有机电致发光显示器件的工作。 当"高"状态的栅信号GATE施加到栅线GL时,开关TFTT2导通,然 后驱动TFTT1下沉(sink)来自数据线DL的灌电流(sinkcurrent)。此时,由 于来自数据驱动IC的灌电流相同,相同量的电流被提供到有机电致发光显示 器件的所有像素。
其后,当将"低"状态的栅信号GATE施加到栅线GL时,开关TFT T2 截止。此时,驱动TFT将相应于在存储电容器Cstg中充电的电压供应到发光 单元OLED以发光。
然而,在现有的电致发光显示器件中存在以下问题。
当数据信号是黑色时,驱动TFT Tl截止。即,当将OV电压施加到驱动 TFTT1的栅极时,该电压不会供应到发光单元OLED,从而在有机电致发光显 示器件中显示黑色。然而,在黑色数据信号的情形下,由于周围环境和有机电 致发光显示器件的部分错误,不是OV的而是一定量的电压被施加到电致发光 显示器件。因此,难以在有机电致发光显示器件上显示黑色。另外,在现有的 有机电致发光显示器件中,驱动TFTT1的寿命会由于其上的连续应力而减短。
在有机电致发光显示器件中,由于仅有正电压施加到驱动TFTT1,该驱 动TFT Tl的阈值电压偏移,从而有机电致发光显示器件的亮度退化,并且有 机电致发光显示器件的寿命减短。另外,存储电容器仅充有正电压而不放电。 因此,有机电致发光显示器件的寿命由于存储电容器Cstg的退化而减短并且 会产生重像。

发明内容
本发明的目的在于提供一种有机电致发光显示器件,其可以降低驱动TFT 的应力并且可以防止重像。
为了达到该目的,根据本发明的有机电致发光显示器件包括多条栅线和
数据线以限定多个像素,以及多条电源线以向所述像素施加信号;数据驱动单
元,用于将所述信号提供到数据线;在各像素处以发光的发光单元;在各像素 处的第一薄膜晶体管,该第一薄膜晶体管由通过栅线输入的信号导通;在各像 素处的第二薄膜晶体管,当第一薄膜晶体管导通时,该第二薄膜晶体管截止以 通过电源线将所述信号施加到所述发光单元;接地端电压控制单元,用于控制 第一接地端电压和第二接地端电压,以根据该第一接地端电压和第二接地端电 压而分别确定从数据驱动单元输出的电压和施加到发光单元的电压,其中第二 接地端电压高于第一接地端电压,以将低于基准电压的电压施加到第二薄膜晶 体管。


包括以提供对本发明的进一步理解并结合到本发明组成本发明说明书的 一部分的附图,示出了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原 理。
在附图中
图1是示出现有技术的有机电致发光显示器件的 一个像素的视图; 图2是示出根据本发明的有机电致发光显示器件的视图; 图3是示出根据本发明的有机电致发光显示器件的一个像素的电路视图; 图4是根据本发明的有机电致发光显示器件的驱动TFT和发光单元的截面 视图。
具体实施例方式
现在参照附图中示出的实施例详细描述本发明的实施方式。 参照图2,有机电致发光显示器件包括具有多个像素以显示图像的面板100 和具有外驱动电路以将信号施加到面板100中的驱动器的印刷电路板160。
有机电致发光显示器件的面板100包括由彼此交叉的多条栅线GL和数据 线DL限定的多个像素,并且诸如开关TFTT2和驱动TFTT1的驱动单元设置 在各像素处。另外,电源线PL平行于数据线DL设置在面板100中以将信号供 应到像素中的驱动TFTT2。结合焊盘140、 142和148形成在栅线GL、数据线 DL和电源线PL的端部以将栅线GL、数据线DL和电源线PL连接到外印刷 电路板160中的外驱动电路。
存在几种方法通过焊盘140、 142和148而将栅线GL、数据线DL和电源线 PL连接到印刷电路板160。例如,使用TCP (载带封装)的带自动结合可以适 用于本发明。
面板100和印刷电路板160通过TCP 150连接。此时,数据驱动单元154安 装到TCP150上以通过数据焊盘142将信号施加到面板中的数据线DL。在该图 中没有示出,将信号从外栅驱动单元通过栅焊盘140而施加到栅线GL。另外, 用于控制数据驱动单元154和栅驱动单元的控制单元安装在印刷电路板160上。
图3是示出图2的有机电致发光显示器件的一个像素和数据驱动单元的视 图。尽管数据驱动单元可与多个像素连接,但是为了方便在图中我们仅示出一 个像素。
如图3所示,有机电致发光显示器件的像素可由栅线GL和数据线DL限 定。在各像素中形成有用于将驱动电流提供到发光单元OLED的驱动TFT Tl 、 通过栅信号GATE导通以将由数据线DL供应的驱动电压施加到驱动TFT Tl 的栅极的开关TFT T2、连接到驱动TFT Tl的栅极以充电驱动TFT Tl的驱动 电压的存储电容器Cstg以及用于在驱动TFT Tl导通时由通过电源线PL施加 的信号发光的发光单元OLED。另外,有机电致发光显示器件包括用于将数据 电压提供到数据线DL的数据驱动单元154、以及用于将信号输出到数据驱动 单元154以分开控制提供到驱动TFT Tl的接地端电压Vss一EL和在数据驱动单 元154中用作基准电压的接地端电压Vss—IC的接地端电压控制单元164。
在本发明的有机电致发光显示器件中,当将"高"栅信号GATE通过栅 线GL施加到开关TFTT2时,开关TFTT2导通。结果,来自数据驱动单元154 的数据信号通过数据线DL和开关TFTT2施加到驱动TFTT1。同时,由于施 加到数据线DL的电流量一致,施加到所有像素的电流量相同。因此,相应于 施加到像素的电流的电压被充电至存储电容器Cstg。
以下,当将"低"栅信号GATE通过栅线GL施加到开关TFT T2时,开 关TFT T2截止并且然后驱动TFT T1将对应于在存储电容器Cstg中充电的电荷 的电流提供到发光单元OLED以从发光单元OLED发光。
在接地端电压控制单元156中确定接地端电压。根据在接地端电压控制单 元156中确定的作为基准电压的第一接地端电压Vss_IC,数据驱动单元154将 数据电压Vdata输出到数据线DL。根据在接地端电压控制单元156中确定的第 二接地端电压Vss一EL,确定供应到发光单元OLED的电压,并且通过数据电 压Vdata确定亮度。
第二接地端电压Vss—EL高于第一接地端电压Vss—IC,即,Vss一EL二 Vss—IC+Va。因此,在驱动TFT Tl的栅极和源极之间的电压Vgs,其基本为 施加到驱动TFTT1的电压,为Vgs二Vdata—Va。换句话说,本发明的有机电 致发光显示器件具有电压Vgs,比现有的有机电致发光显示器件的电压低Va。
由于本发明的有机电致发光显示器件的电压Vgs比现有技术有机电致发 光显示器件低Va,当数据电压Vdata低于电压Va时,负电压施加到驱动TFT Tl。因此,正电压和负电压施加到本发明的有机电致发光显示器件中的驱动 TFT Tl的栅极,而仅正电压施加到现有的有机电致发光显示器件的驱动TFT 的栅极。
在现有技术中,由于第一接地端电压Vss_IC与第二接地端电压Vss一EL 相同,当将来自数据驱动单元154的黑信号施加到数据线DL时,施加到驱动 TFTT1的数据电压不是0V。然而,在本发明中,由于相应于灰度O的电压可能 由于数据调制而低于现有技术的灰度O对应的电压,将低于基准电压的电压施 加到驱动TFT Tl,结果可能获得将OV电压施加到驱动TFT Tl的效果。
在本发明中,即,施加到驱动TFT Tl的栅极的电压不能被精确地控制在 0V。然而,由于接地端电压控制单元156控制第二接地端电压Vss—EL以控制 驱动TFT Tl的栅-源电压Vgs,有可能得到将0V电压施加到驱动TFT Tl的效 果。
如上所述,在本发明中,可以将负电压施加到驱动TFT Tl的栅极,从而 驱动TFTT1的应力可能减小。另外,由于负电压被施加到存储电容器Cstg, 数据电压在存储电容器Cstg中被快速放电。
图4是本发明的有机电致发光显示器件的发光单元的截面视图。为了简便 在图中只示出了驱动TFTT1。
如图4所示,在诸如玻璃的透明基板121上形成半导体层123,并且在半导 体层123的两侧形成杂质半导体125层。在基板121上方,形成栅绝缘层122以覆 盖半导体层123和杂质半导体125。在栅绝缘层122上的半导体层123的区域中形 成栅极127,并且在基板121的整个区域上方形成隔层129。源/漏极130形成在 隔层129上并通过栅绝缘层122和隔层129中的接触孔而电连接到杂质半导体 125。
钝化层132形成在隔层129上形成,而发光单元OLED形成在钝化层132上。 发光单元OLED通过钝化层132中的接触孔而连接到源/漏极130。
发光单元OLED包括在钝化层132上与源/漏极130连接的阳极134,在阳极 上以当施加电压时发光的发光层136,以及在发光层136上以将电压施加到发光 层136的阴极。阳极134由诸如铟锡氧化物的具有低功函的金属制成,而阴极138 由具有高功函的金属制成。
在该有机电致发光显示器件中,当将电压施加到栅极127以通过源/漏极 130将激励信号提供到阳极134和阴极138时,空穴和电子分别从阳极134和阴极 138注入到发光层136中以在发光层136中产生激励。激励在发光层136中消灭以 发出相应于最低空余分子轨道和最高空余分子轨道之间的能量差的光。
在本发明中,由于确定施加到数据线和发光单元的电压的基准电压,艮P, 第一接地端电压Vss—IC与第二接地端电压Vss—EL,被设置为不同的值,可以 控制施加到驱动TFTT1的栅极的电压。因此,可以降低驱动TFT的应力并且 可以防止重影。
尽管在该说明书中描述了 N-MOS TFT作为开关TFT和驱动TFT,但是本 发明适于各种TFT,而不限于该TFT。
在不脱离本发明的精神和范围下,本发明可以做各种修改和变化,这对于 本令页域的普通技术人员是显而易见的。因此,本发明意欲覆盖本发明的修改和 变化,只要它们在权利要求书及其等价物的范围内。
权利要求
1、一种电致发光显示器件,包括限定多个像素的多条栅线和数据线,以及向所述像素施加信号的多条电源线;数据驱动单元,用于将所述信号提供到所述数据线;在各像素处用于发光的发光单元;在各像素处的第一薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管由通过所述栅线输入的所述信号导通;在各像素处的第二薄膜晶体管,当第一薄膜晶体管被导通时,所述第二薄膜晶体管导通以通过所述电源线将所述信号施加到所述发光单元;接地端电压控制单元,用于控制所述第一接地端电压和第二接地端电压,以根据所述第一接地端电压和所述第二接地端电压而分别确定从所述数据驱动单元输出的电压和施加到所述发光单元的电压;其中所述第二接地端电压高于所述第一接地端电压,以将低于基准电压的所述电压施加到所述第二薄膜晶体管。
2、 根据权利要求l所述的装置,其特征在于,用于控制所述第一接地端电 压和第二接地端电压的所述接地端电压控制单元控制所述第二薄膜晶体管的 栅-源电压。
3、 根据权利要求l所述的装置,其特征在于,进一步包括 存储电容器,位于所述像素中的所述第二薄膜晶体管的栅极和漏极之间。
4、 根据权利要求l所述的装置,其特征在于,所述第一薄膜晶体管和第二 薄膜晶体管的至少其中之一包括N-MOS薄膜晶体管。
5、 根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第二薄膜晶体管包括 基板;在所述基板上的半导体; 在所述半导体上的栅绝缘层; 在所述半导体上的栅极; 在所述栅极上的隔层;以及 在所述隔层上的源极和漏极。
6、 根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二薄膜晶体管进一步 包括在所述基板上方的钝化层以覆盖所述第二薄膜晶体管。
7、 根据权利要求l所述的装置,其特征在于,所述发光单元包括在所述钝化层上的阳极; 在所述阳极上的发光层;以及 在所述发光层上的阴极。
8、 根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述阳极通过在所述钝化层 中的接触孔而与所述第二薄膜晶体管的源/漏极连接。
9、 根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述阳极由铟锡氧化物制成。
10、 根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述阴极由具有低功函的 金属制成。
全文摘要
本发明公开了一种有机电致发光显示器件,其包括多条栅极和数据线以限定多个像素,以及多条电源线以向所述像素施加信号;数据驱动单元,用于将所述信号施加到数据线;位于各像素处以发光的发光单元;在各像素处的第一薄膜晶体管,该第一薄膜晶体管由通过所述栅线输入的信号导通;在各像素处的第二薄膜晶体管,当第一薄膜晶体管导通时,第二薄膜晶体管导通以通过电源线将所述信号施加到所述发光单元;接地端电压控制单元,用于控制第一接地端电压和第二接地端电压,以根据该第一接地端电压和第二接地端电压而分别确定从数据驱动单元输出的电压和施加到发光单元的电压,其中第二接地端电压高于第一接地端电压,以将低于基准电压的电压施加到第二薄膜晶体管。
文档编号G09G3/20GK101097687SQ20071012600
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月29日 优先权日2006年6月30日
发明者卞胜赞, 白星豪, 金京满, 金仁焕 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社

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