專(zhuān)利名稱(chēng)：改善電流驅(qū)動(dòng)式顯示器畫(huà)面均勻度的方法及其顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，且特別涉及一種電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其驅(qū)動(dòng)晶體管數(shù)組內(nèi)非所有的驅(qū)動(dòng)晶體管皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管顯示器為近年來(lái)快速發(fā)展的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器之一，其通常由大量的像素所組合而成。如圖1A所示，每一像素中包括一掃描線(xiàn)(scanline)102、一數(shù)據(jù)線(xiàn)(data line)104、電源線(xiàn)Vdd及Vss、一開(kāi)關(guān)裝置Tsw、一驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr、一儲(chǔ)存電容Cs與一電致發(fā)光(electro-luminescence；EL)組件110，該開(kāi)關(guān)裝置Tsw包括至少一晶體管；在目前一般的應(yīng)用中，開(kāi)關(guān)裝置Tsw與驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr通常為薄膜晶體管(thin film transistor；TFT)，且驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr常為P型金氧半晶體管，但其亦可為N型金氧半晶體管，惟其像素的架構(gòu)需稍作更動(dòng)，如圖1B與1C所示。
由于有機(jī)發(fā)光二極管(organic luminescence emitting diode；OLED)所發(fā)出光的亮度正比于流過(guò)的電流，因此電流大小的變動(dòng)便直接影響到有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的畫(huà)面均勻度；像素間Vdd的壓降亦會(huì)造成畫(huà)面不均勻的問(wèn)題，其原因?yàn)榻饘賹?dǎo)線(xiàn)上必定有一電阻，當(dāng)電流在導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)流動(dòng)時(shí)，會(huì)造成電壓降，便造成導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)不同位置的像素的電壓不同。如圖2所示，一般常將同一行像素的電源線(xiàn)Vdd接在一起，并在像素矩陣外部將所有行的電源線(xiàn)Vdd連接在一起；就同一行的像素而言，當(dāng)同一行數(shù)據(jù)在線(xiàn)的像素欲顯示同一畫(huà)面時(shí)，需將一像素電壓寫(xiě)入每一像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極端202，則理想上會(huì)有相同電流來(lái)自電源線(xiàn)而流過(guò)各個(gè)像素中的有機(jī)發(fā)光二極管，使各個(gè)像素呈現(xiàn)相同的亮度；然而實(shí)際上，電源線(xiàn)內(nèi)電壓降的存在，使得每一個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電壓皆不相同，如此一來(lái)，同一行的各像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極相對(duì)于源極的電壓亦不相同，因此不會(huì)流過(guò)相同的電流，而使得各像素的有機(jī)發(fā)光二極管顯示出不同的亮度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種改善電流驅(qū)動(dòng)式顯示器畫(huà)面均勻度的方法，該方法包括提供一像素?cái)?shù)組，每一像素包括一驅(qū)動(dòng)晶體管，用以驅(qū)動(dòng)一顯示組件；其中，該像素?cái)?shù)組內(nèi)，非所有的驅(qū)動(dòng)晶體管皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸，且該像素?cái)?shù)組內(nèi)非為該標(biāo)準(zhǔn)尺寸的驅(qū)動(dòng)晶體管中，至少有兩個(gè)位于同一電源供應(yīng)在線(xiàn)。
本發(fā)明亦提供一種電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，該電流驅(qū)動(dòng)式顯示器內(nèi)包括一像素?cái)?shù)組，每一像素包括一驅(qū)動(dòng)晶體管，用以驅(qū)動(dòng)一顯示組件；其中，于該像素?cái)?shù)組內(nèi)，非所有的這些驅(qū)動(dòng)晶體管皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸，且該像素?cái)?shù)組內(nèi)，且非為該標(biāo)準(zhǔn)尺寸的這些驅(qū)動(dòng)晶體管中，至少有兩個(gè)位于同一電源供應(yīng)在線(xiàn)。
本發(fā)明利用改變驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸，而針對(duì)電源線(xiàn)內(nèi)的電壓降作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，以使各像素內(nèi)的顯示組件所流過(guò)的電流大致相同，而提升電流驅(qū)動(dòng)式顯示器的畫(huà)面均勻度。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1A至1C為有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的單一像素的組成示意圖。
圖2為說(shuō)明有機(jī)發(fā)光二極管顯示器畫(huà)面均勻度的問(wèn)題的示意圖。
圖3為同一行像素的簡(jiǎn)化等效電路圖。
圖4為所有驅(qū)動(dòng)晶體管為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸時(shí)，各個(gè)像素的Vdd電壓隨所在位置的電壓分布圖。
圖5為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的改變驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸以提升的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器畫(huà)面均勻度的模擬結(jié)果圖。
圖6為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的改變驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸以提升的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器畫(huà)面均勻度的模擬結(jié)果圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明102-掃描線(xiàn)；104-數(shù)據(jù)線(xiàn)；Tsw-開(kāi)關(guān)裝置；Tdr-驅(qū)動(dòng)晶體管；Cs-儲(chǔ)存電容；110-電致發(fā)光組件；202-驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極端；Vpixel-像素電壓；Tdr_1至Tdr_N-驅(qū)動(dòng)晶體管；Vdd-電源電壓；Vdd_1至Vdd_N-源極電壓；RPL-電源線(xiàn)的電阻。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所提供的改善電流驅(qū)動(dòng)式顯示器畫(huà)面均勻度的方法及使用該方法制成的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器將以有機(jī)發(fā)光二極管顯示器為例，然電流式驅(qū)動(dòng)顯示器的范圍不限于此，其亦可為其它的電致發(fā)光顯示器，在開(kāi)始介紹本發(fā)明的實(shí)施例之前，先以像素的等效電路解釋不均勻度。當(dāng)同一行數(shù)據(jù)在線(xiàn)的像素(通常亦皆連接至同一電源線(xiàn))欲顯示同一畫(huà)面時(shí)，需將一像素電壓Vpixel寫(xiě)入每一像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極端，現(xiàn)將像素的等效電路簡(jiǎn)化為如圖3所示，假設(shè)電源所提供的電壓Vdd為7伏特，每一驅(qū)動(dòng)晶體管(即Tdr_1至Tdr_N)的尺寸皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸，舉例而言，通道寬度為6微米，通道長(zhǎng)度為24微米，而有機(jī)發(fā)光二極管的陰極電壓為-4伏特，寫(xiě)入每一像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的像素電壓Vpixel為2伏特，而電源線(xiàn)的電阻RPL為0.918奧姆，則如圖4所示，從模擬可以看出各個(gè)像素的源極電壓(Vdd_1，Vdd_2…Vdd_N)隨所在位置的電壓分布，隨著像素所在位置逐漸移動(dòng)，可發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)晶體管Tdr_1至Tdr_N的源極電壓亦逐漸變化；如圖5所示，粗實(shí)線(xiàn)代表流過(guò)各像素的有機(jī)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流，其亦隨各個(gè)像素的Vdd電壓而變動(dòng)；假若一行有240個(gè)像素(N＝240)，則在第一像素的電流約為2.35微安培，到了第240像素時(shí)，降到2.2微安培，不均勻度達(dá)到約6.58％。
本發(fā)明為減少各晶體管的間的電流差異，而利用改變驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸，針對(duì)電源線(xiàn)內(nèi)的電壓降作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，以使各像素內(nèi)的有機(jī)發(fā)光二極管所流過(guò)的電流大致相同，而提升有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的畫(huà)面均勻度。本發(fā)明的一實(shí)施例為將各像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的信道寬度隨所在位置作變化，倘若是以線(xiàn)性增加的方式作變化，使通道寬度由第一像素線(xiàn)性增加第240像素，延續(xù)前述的探討不均勻度所舉的例子，其Vdd下降約為6.58％，所以信道寬度便線(xiàn)性增加6.58％，由圖5的細(xì)實(shí)線(xiàn)所示的曲線(xiàn)，該仿真結(jié)果可以看到電流仍然從2.36微安培降到約2.28微安培。
為了對(duì)電壓降作更準(zhǔn)確的補(bǔ)償，我們可針對(duì)圖4的Vdd隨位置變化的曲線(xiàn)，取其二次回歸曲線(xiàn)(以x代表像素位置)可得Vdd(x)＝2.10-6x2-10-3x+6.9944～2·10-6x2-10-3x+7如不考慮薄膜晶體管的電流扭曲效應(yīng)(kink effect)，則各像素的驅(qū)動(dòng)晶體管所流過(guò)的驅(qū)動(dòng)電流，可簡(jiǎn)化如下Idd(x)=μCoxW2L(Vgs-Vth)2=μCoxW2L(Vpixel-Vdd(x)-Vth)2]]>
Idd(x)=μCoxW2L(2-(2·10-6x2-10-3x+7)-(-3))2]]>=μCoxW2L·(-2+10-3x-2·10-6x2)2]]>~μCoxW2L·(4-4·10-3x+10·10-6x2-4·10-9x3)]]>=μCoxW2L·4·(1-10-3x+2.5·10-6x2-10-9x3)]]>由于有機(jī)發(fā)光二極管所發(fā)出光的亮度正比于流過(guò)的電流，所以當(dāng)每一有機(jī)發(fā)光二極管所流過(guò)的電流相同時(shí)，其發(fā)出的亮度也相同，亦即需將Idd(x)設(shè)計(jì)為一定值WL·(1-10-3x+2.5·10-6x2-10-9x3)=W0L0]]>W0與L0分別為第一位置的驅(qū)動(dòng)晶體管的信道寬度與信道長(zhǎng)度，假若我們固定其中一變量L為L(zhǎng)0，亦即所有驅(qū)動(dòng)晶體管的信道長(zhǎng)度皆為L(zhǎng)0，則可進(jìn)一步設(shè)計(jì)任意位置的驅(qū)動(dòng)晶體管的信道寬度，使其滿(mǎn)足W(x)·(1-10-3x+2.5·10-6x2-10-9x3)＝W0則每一像素的通道寬度應(yīng)為W(x)=W0(1-10-3x+2.5·10-6x2-10-9x3)]]>如圖5所示，細(xì)虛線(xiàn)及粗虛線(xiàn)所代表的曲線(xiàn)分別為取兩次式與三次式的代入模擬結(jié)果，可以看出電流隨像素所在位置而遞減6.58％的情形已大幅改善，甚至三次式的模擬結(jié)果還顯示出雖然電源Vdd隨位置下降，但電流卻隨位置上升了0.67％，由此可知，本發(fā)明所提供的方法確實(shí)可以減少驅(qū)動(dòng)晶體管之間的電流差異。
為了確認(rèn)本發(fā)明的可行性，假設(shè)所有的像素操作在像素電壓為3伏特的灰階，則電流位置隨位置變化的仿真結(jié)果如圖6所示，當(dāng)所有的驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸(如粗實(shí)線(xiàn)所示)時(shí)，流過(guò)有機(jī)發(fā)光二極管的電流隨位置最多下降7.18％，但若使用本發(fā)明提供的方法，以三次式代表Vdd電壓，并依據(jù)該電壓變化改變驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸，則流過(guò)有機(jī)發(fā)光二極管的電流隨位置最多會(huì)上升3.48％，如虛線(xiàn)所示，由此可知，本發(fā)明所提供的方法確實(shí)可以減少驅(qū)動(dòng)晶體管之間的電流差異。
此外，本發(fā)明亦提供一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，該有機(jī)發(fā)光二極管顯示器內(nèi)包括一像素?cái)?shù)組，每一像素包括一驅(qū)動(dòng)晶體管，用以驅(qū)動(dòng)一有機(jī)發(fā)光二極管；其中，在該驅(qū)動(dòng)晶體管數(shù)組內(nèi)，非所有的這些驅(qū)動(dòng)晶體管皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸，且像素?cái)?shù)組內(nèi)，且非為該標(biāo)準(zhǔn)尺寸的這些驅(qū)動(dòng)晶體管中，至少有兩個(gè)位于同一電源供應(yīng)在線(xiàn)。
本發(fā)明利用改變驅(qū)動(dòng)晶體管的尺寸，而針對(duì)電源線(xiàn)內(nèi)的電壓降作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，以使各像素內(nèi)的有機(jī)發(fā)光二極管所流過(guò)的電流大致相同，而提升有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的畫(huà)面均勻度。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，該電流驅(qū)動(dòng)式顯示器內(nèi)包括一像素?cái)?shù)組，每一像素包括一驅(qū)動(dòng)晶體管，用以驅(qū)動(dòng)一顯示組件；其中，在該像素?cái)?shù)組內(nèi)，非所有的這些驅(qū)動(dòng)晶體管皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸，且該像素?cái)?shù)組內(nèi)，且非為該標(biāo)準(zhǔn)尺寸的這些驅(qū)動(dòng)晶體管中，至少有兩個(gè)位于同一電源供應(yīng)在線(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，這些位于電源供應(yīng)在線(xiàn)、且非為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的這些驅(qū)動(dòng)晶體管，其尺寸沿電源線(xiàn)的方向而依序逐漸變化。
3.如權(quán)利要求2所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，這些位于電源供應(yīng)在線(xiàn)、且非為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的這些驅(qū)動(dòng)晶體管，其尺寸沿電源線(xiàn)的方向而呈線(xiàn)性變化。
4.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，該顯示組件為一電致發(fā)光組件。
5.如權(quán)利要求4所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，該電致發(fā)光組件為一有機(jī)發(fā)光二極管。
6.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，這些非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的驅(qū)動(dòng)晶體管的信道長(zhǎng)度不同。
7.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，這些非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的驅(qū)動(dòng)晶體管的信道寬度不同。
8.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)式顯示器，其中，這些非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的驅(qū)動(dòng)晶體管的信道長(zhǎng)度及信道寬度不同。
全文摘要
一種改善電流驅(qū)動(dòng)式顯示器畫(huà)面均勻度的方法，該方法包括提供一像素?cái)?shù)組，每一像素包括一驅(qū)動(dòng)晶體管，用以驅(qū)動(dòng)一顯示組件；其中，該像素?cái)?shù)組內(nèi)，非所有的驅(qū)動(dòng)晶體管皆為同一標(biāo)準(zhǔn)尺寸，且該像素?cái)?shù)組內(nèi)非為該標(biāo)準(zhǔn)尺寸的驅(qū)動(dòng)晶體管中，至少有兩個(gè)位于同一電源供應(yīng)在線(xiàn)。
文檔編號(hào)H05B33/26GK1588520SQ200410069860
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
發(fā)明者孫文堂 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司