专利名称：具有三极整流开关的平板显示器的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种平板显示器，尤其涉及一种具有开关器件的平板显示器，能够通过形成带有发光器件的象素而简化制造工艺并降低成本，其中静电感应晶体管和有机电致发光(EL)元件结合，还涉及一种带有包括电阻和多个二极管的开关器件的平板显示器。
背景技术：
一般地，有机EL显示器是一种通过电激励荧光有机化合物而发光的平板显示器，其构造成通过电流驱动N×M有机发光单元来显示图象。这种有机发光单元具有由氧化铟锡(ITO)形成的阳极、有机薄膜和由金属膜形成的阴极的层叠结构。有机薄膜包括电子输运层(ETL)、空穴输运层(HTL)、电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL)，通过使电子和空穴良好的平衡而提高发射层的发光效率。
如上构成的有机发光单元的驱动方法包括无源矩阵驱动法和有源矩阵驱动法，这两种方法都是薄膜晶体管(TFT)。在无源矩阵驱动法中，形成的阳极和阴极彼此垂直，并且选择线以驱动EL器件。另一方面，有源矩阵驱动法是一种利用TFT驱动EL器件并维持电容器中数据信号的方法。
图1表示常规有源矩阵有机电致发光显示器的象素电路。如图1所示，驱动晶体管M2连结到有机EL器件(OLED)以提供发光的电流。驱动晶体管M2中的电流大小通过经由开关晶体管M1施加的数据信号得以控制。此时，电容Cst连结在晶体管M2的源极和栅极之间以位于特定周期中施加的数据信号。将选取信号线Scan连结到晶体管M1的栅极，并将数据线Data连结到晶体管M1的源极。
下面将讨论具有这种结构的像素的工作原理。如果通过施加到晶体管M1的栅极的选取信号Scan导通开关晶体管M1，则通过数据线对驱动晶体管M2的栅极施加数据信号Data。对应于施加到栅极的数据信号Data的电流经晶体管M2流入到有机El器件OLED，以致于发光。
说明性的，流过有机EL器件的电流由下列方程1表示。
方程1IOLED＝β(Vgs-|Vth|)2/2＝β(Vdd-Vdata-|Vth)2/2此处，IOLED是流过有机EL器件的电流，Vgs是晶体管M2的源极和栅极之间的电压，Vth是晶体管M2的阈值电压，Data是数据信号，β是常数。
如方程1所示，在图1所示的象素电路中，对应于所施加数据信号Data的电流被提供给有机EL器件OLED，有机EL器件发出对应于供给电流的光线。
但是，常规的象素驱动电路存在这样的问题，即制造有机EL器件和薄膜晶体管的工艺复杂，并且因而成本升高且产量受限。
发明内容
本发明意在解决上述问题，其各种实施例提供了一种利用三极整流开关的平板显示器，在发出每种颜色的光的发光器件及其驱动电路中，通过用有机发光晶体管代替有机发光二极管并用二极管和电阻代替薄膜晶体管，其能够以低成本制造。
根据本发明，提供了一种平板显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和形成在数据线和扫描线交叉部分的多个象素。在一个实施例中，每个象素包括开关器件，每个开关器件包括电阻和多个二极管。开关器件通过扫描线输出的选取信号导通，以接通由数据线传输的数据信号并导通发光器件。
说明性的，发光器件利用静电感应晶体管和有机EL器件(OLED)的组合构成。
此外，平板显示器具有开关器件，该开关器件包括第一二极管，具有连结到数据线的第一二极管；第二二极管，具有连结到第一二极管的第二电极的第二电极；电阻，连结在扫描线和第一与第二二极管的公共点之间；和第三二极管，具有连结在第二二极管的第一电极和发光器件的栅极之间的第二电极。
象素还包括连结在第二二极管的第一电极和电源电压之间的容性元件；和连结到第三二极管的第一电极、用于传输初始化信号的初始化线。
初始化线传递初始化信号，其中被传递的初始化信号通过第三二极管在容性元件中预充电。
发光器件具有连结到第二二极管的第一电极的第一电极、连结到电源的第二电极和连结到阴极电压的第三电极。
当如上所述地构成象素时，平板显示器的工作使得当施加预定的选取信号时，通过经电阻和第二二极管施加到容性元件的电压，在容性元件中储存预定的电源。
另外，上述象素的结构使得储存在容性元件中的电压根据经第一二极管施加的数据信号被调节大小。
此外，开关器件包括具有连结到数据线的第二电极的第一二极管；具有连结到第一二极管的第一电极的第一电极的第二二极管；连结在第一和第二二极管的公共点与扫描线之间的电阻；和具有连结在第二二极管的第二电极与发光器件的栅极之间的第一电极的第三二极管。
在此实施例中，象素还包括连结在第二二极管的第二电极与电源之间的容性元件；和连结到第三二极管的第二电极、用于传输初始化信号的初始化线。
如同在其它实施例中一样，平板显示器具有这样结构的象素，使得当调节经第一二极管施加的数据信号时储存在容性元件中的电压也被调节大小。
或者，提供一种平板显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和形成在数据线和扫描线之间的交叉部分的多个象素。每个象素包括开关器件和容性元件。开关器件具有分别连结到数据线和扫描线的电阻和多个二极管。此外，象素构造成通过开关器件的开关操作在容性元件中储存特定的电压。另外，通过开关器件切换并施加的储存电压，使得产生用于发光器件的驱动电源。
在一个实施例中，开关器件包括具有连结到数据线的第一电极的第一二极管；具有连结到第一二极管的第二电极的第二电极的第二二极管；连结在第一和第二二极管的公共点与扫描线之间的电阻；和具有连结在第二二极管的第一电极与发光器件的栅极之间的第二电极的第三二极管。
象素还包括连结在第二二极管的第一电极和电源电压之间的容性元件；和连结到第三二极管的第一电极、用于传输初始化信号的初始化线。
平板显示器可以包含有机发光晶体管(OLET)作为发光器件，其中静电感应晶体管和有机EL器件(OLED)结合。
在另一实施例中，平板显示器包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和形成在数据线和扫描线之间的交叉部分的多个象素。每个象素包括开关器件和容性元件。开关器件具有分别连结到数据线和扫描线的电阻和多个二极管，象素的构造使得通过开关器件的开关操作在容性元件中储存预定的电压，以致于产生用于发光器件的驱动电源。
此外，开关器件包括具有连结到数据线的第二电极的第一二极管；具有连结到第一二极管的第一电极的第一电极的第二二极管；连结在第一和第二二极管的公共点与扫描线之间的电阻；和具有连结在第二二极管的第二电极与发光器件的栅极之间的第一电极的第三二极管。
在此实施例中，象素还包括连结在第二二极管的第二电极与电源之间的容性元件；和连结到第三二极管的第二电极、用于传输初始化信号的初始化线。
因而，平板显示器构造成在施加预定的选取信号时，通过电阻和第二二极管在容性元件中储存响应的预定电压。
此外，象素构造成当调节经第一二极管施加的数据信号时，储存在容性元件中的电压也被调节大小。
在此实施例中，发光器件为有机发光晶体管(OLET)，其中静电感应晶体管和有机El器件(OLED)组合。
在另一实施例中，平板显示器包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和形成在数据线和扫描线之间的交叉部分的多个象素。在此实施例中，每个象素包括具有连结到数据线的第一电极的第一二极管；具有连结到第一二极管的第二电极的第二电极的第二二极管；连结在第一和第二二极管的公共点与扫描线之间的电阻；连结到第二二极管的第一电极的发光器件；具有连结在第二二极管的第一电极与发光器件的栅极之间的第二电极的第三二极管；连结在第二二极管的第一电极和电源电压之间的容性元件；和连结到第三二极管的第一电极以用于传输初始化信号的初始化线。
在此实施例中，平板显示器可以包括通过静电感应晶体管和有机El器件(OLED)的组合构成的发光器件。
或者，还提供了一种有机电致发光显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和形成在数据线和扫描线之间的交叉部分的多个象素。在此实施例中，每个象素包括具有连结到数据线的第二电极的第一二极管；连结到第一二极管的第一电极的第二二极管；连结在第一和第二二极管的公共点与扫描线之间的电阻；具有连结到第二二极管的第二电极的栅极的发光器件；具有连结在第二二极管的第一电极与发光器件的栅极之间的第一电极的第三二极管；连结在第二二极管的第二电极和电源之间的容性元件；和连结到第三二极管的第二电极以用于传输初始化信号的初始化线。
在此实施例中，有机电致发光显示器可以包括通过静电感应晶体管和有机El器件(OLED)的组合构成的发光器件。
通过下面结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述及其它特点和优点对于本领域的技术人员将变得更加清晰。
图1是表示常规有机电致发光显示器的象素电路的电路图；图2是根据本发明第一实施例具有三极整流开关的显示器的电路图；图3是根据本发明第一实施例具有三极整流开关的显示器的时序图；图4是根据本发明第二实施例具有三极整流开关的显示器的电路图；图5是根据本发明第二实施例具有三极整流开关的显示器的时序图。
具体实施例方式
下面将参考附图对本发明作更加全面地描述，其中附图展示了本发明的优选实施例。但本发明可以以不同的形式实施，不应当限于在此给出的实施例。这些实施例的提供使得更全面彻底地公开本发明，并更全面地为本领域的技术人员传递本发明的范围。附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。说明书中相同的标号表示相同的元件。
图2表示本发明第一实施例的电路图，图3是第一实施例的时序图。
参见图2，根据本发明第一实施例的平板显示器的象素电路由连结到扫描线和数据线以及存储电容Cst的三极整流开关10组成，存储电容Cst储存通过三极整流开关10的开关操作传输的数据信号。平板显示器还包括有机发光晶体管(OLET)，用于根据储存在存储电容Cst中的数据信号而发光。
具体地说，三极整流开关10由三个二极管和电阻组成。第一二极管D1具有一个连结到数据线的阳极和一个连结到第二二极管D2的阴极的阴极。电阻R的一侧连结在第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极之间，另一侧连结到扫描线Scan。此外，有机发光晶体管OLET的栅极连结到第二二极管D2的阳极，电源(VDD)耦接到有机发光晶体管OLET的源极，并且阴极电压VSS耦接到有机发光晶体管的漏极。此外，第三二极管D3的阳极连结到初始化线Int，并且第三二极管D3的阴极连结在有机发光晶体管OLET的栅极和第二二极管D2的阳极之间。
有机发光晶体管OLET可以是通过静电感应晶体管和有机EL器件(OLED)组合而形成的有机发光晶体管(OLET)。有机发光晶体管(OLET)具有有机EL器件(OLED)和静电感应晶体管(SIT)的组合结构，其中作为中间层的栅格型薄金属充当其栅极。与TFT不同，有机EL层形成在栅格型中间层上，产生垂直结构。晶体管的源极和漏极之间的沟道具有很短的长度，以致于驱动速度很快。可以利用低压进行驱动，并且与常规的有机EL器件(OLED)相比，制造工艺简单。
下面将结合图3的时序图详细讨论具有上述结构的本发明第一实施例的操作。
首先，当通过初始化线Int施加高信号时，三极整流开关10的第三二极管D3导通，把初始化信号传输到存储电容Cst，以致于在存储电容Cst中充电预充电电压。
在特定时间之后，如果通过电阻R在扫描线Scan上施加低选取信号并经数据线Data施加数据信号，则储存在存储电容Cst中的电压经第二二极管D2和电阻R放电。此外，当对第一二极管D1的阳极施加数据信号时，经电阻R和第二二极管D2放电的存储电容Cst中的电流大小受到限制。即，根据经第一二极管D1传输的数据电压的大小来调节储存在存储电容Cst中的电压。
具体地说，如果数据信号为大小恒定的高压，则经电阻R和第二二极管D2放电的电荷量减少。因此，储存在存储电容Cst中的电压变大。或者，如果数据电压变小，则经电阻R和第二二极管D2放电的电荷量增加。因此，存储电容Cst的电压降低。
因而，因为如上所述根据数据信号的大小来调节电容中充电电压的大小，所以优选在本发明的第一实施例中，如果数据信号例如为3V，则预充电电压充电为4V或更高的高压。因此，当在存储电容Cst中充电4V或更高的高电压时，通过数据信号放电大小恒定的电压，并因而在节点N处建立预定的栅极电压。
通过这种方式，有机发光晶体管OLET的栅极电压变为节点N处的电压。另外，节点电压依据第二二极管D2、存储电容Cst和第三二极管D3处的电压变为预定电压。节点电压施加到有机发光晶体管OLET的栅极，以致于有机EL器件OLED发光。即，在本发明的第一实施例中，通过利用数据电压调节存储电容Cst中储存的电压大小来控制有机发光晶体管OLET的栅极电压，使得发出预定颜色的光线。
图4是根据本发明第二实施例的电路图，图5是第二实施例的时序图。
参见图4，根据本发明第二实施例的象素电路包括各自连结到数据线Data、扫描线Scan和初始化线Int的三极整流开关10，用于将电源VDD连结到有机发光晶体管OLET的栅极的存储电容Cst，和具有连结到电源VDD的源极和连结到阴极电压VSS的漏极的有机发光晶体管OLET。
下面描述三极整流开关10的详细结构。三极整流开关10包括具有连结到数据线Data的阴极的第一二极管D1，具有连结到第一二极管D1的阳极的阳极和连结到有机发光晶体管OLET的栅极的阴极的第二二极管D2，连结在第一和第二二极管D1和D2的阳极及扫描线Scan之间的电阻R，以及具有连结在第二二极管D2和有机发光晶体管OLET的栅极之间的阳极和连结到初始化线Int的阴极的第三二极管D3。即，根据本发明的第二实施例，三极整流开关10的二极管D1、D2和D3以与第一实施例相反的极性布置。
下面结合图5的时序图详细描述根据第二实施例的前述结构的操作。
首先，当经由初始化线Int施加低信号时，加上电源VDD并预充电存储电容Cst。之后，如果通过扫描线Scan施加高信号，则经电阻R和第二二极管D2在存储电容Cst中储存预定的电压。此外，当对第一二极管D1施加从数据线Sata传输的数据信号时，经电阻R和第二二极管D2充电到存储电容Cst中的电压大小受到限制。
即，在上述第一实施例中，通过在存储电容Cst中充电高电压并利用数据信号调节充电电压的大小来驱动有机发光晶体管OLET。在第二实施例中，通过在存储电容Cst中充以低压并利用数据信号调节储存在存储电容Cst中的电压大小，来控制有机发光晶体管OLET的驱动电源。因而优选在本发明的第二实施例中，在预充电步骤中将储存在存储电容Cst中的电压充电到大约-4V或更小的低压。
因此，有机发光晶体管OLET响应于施加到节点N的预定驱动电源而发光，该预定驱动电源依赖于第二二极管D2、存储电容Cst、第三二极管D3和有机发光晶体管OLET的各个内在电阻及元件之间的电压。
在一个实施例中，上述实施例中所描述和采用的平板显示器为有机电致发光显示器。
如上所述，本发明利用三极整流开关实现预定的颜色，其中三极整流开关包括多个二极管和电阻和有机发光晶体管，其允许利用简单的工艺制造等离子显示板，从而降低制造成本并提高产量。
以上的附图和详细描述只出于举例说明本发明的目的，用于解释本发明但不用于限制本发明和由权利要求限定的范围。因此，本领域的技术人员在不脱离本发明范围的前提下可以对本发明进行各种改型和等效更换、替代。所以，本发明的保护范围应当由所附权利要求限定的发明来确定。
权利要求
1.一种平板显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和与所述数据线和所述扫描线相连的多个象素；其中每个象素包括一开关器件；和其中所述开关器件包括电阻和多个二极管，其中所述开关器件通过从所述扫描线输出的一个以上选取信号被导通，以切换由所述数据线传输的数据信号并导通一发光器件。
2.如权利要求1所述的平板显示器，其中所述发光器件包括组合的静电感应晶体管和有机EL器件(OLED)。
3.如权利要求1所述的平板显示器，其中所述开关器件包括第一二极管，具有连结到所述数据线的第一二极管；第二二极管，具有连结到所述第一二极管的第二电极的第二电极；电阻，连结在所述扫描线和所述第一与第二二极管的公共点之间；和第三二极管，具有连结在所述第二二极管的第一电极和所述发光器件的栅极之间的第二电极。
4.如权利要求3所述的平板显示器，其中所述象素还包括连结在所述第二二极管的所述第一电极和一电源电压之间的容性元件；和用于传输初始化信号的、连结到所述第三二极管的第一电极的初始化线。
5.如权利要求4所述的平板显示器，其中所述初始化线传递初始化信号，其中被传递的初始化信号通过所述第三二极管在该容性元件中预充电。
6.如权利要求3所述的平板显示器，其中所述发光器件具有连结到所述第二二极管的所述第一电极的第一电极、连结到电源的第二电极和连结到阴极电压的第三电极。
7.如权利要求3所述的平板显示器，其中当施加预定的选取信号时，通过经所述电阻和所述第二二极管施加到所述容性元件的电压来在所述容性元件中储存预定电源。
8.如权利要求7所述的平板显示器，其中所述象素是使得储存在所述容性元件中的电压根据经所述第一二极管施加的数据信号被调节大小。
9.如权利要求1所述的平板显示器，其中所述开关器件包括具有连结到所述数据线的第二电极的第一二极管；具有连结到所述第一二极管的第一电极的第一电极的第二二极管；连结在所述第一和第二二极管的公共点与所述扫描线之间的电阻；和具有连结在所述第二二极管的第二电极与所述发光器件的栅极之间的第一电极的第三二极管。
10.如权利要求9所述的平板显示器，其中所述象素还包括连结在所述第二二极管的所述第二电极与电源之间的容性元件；和连结到所述第三二极管的第二电极、用于传输初始化信号的初始化线。
11.如权利要求9所述的平板显示器，其中象素是使得当调节经所述第一二极管施加的所述数据信号时，储存在所述容性元件中的电压的大小被调节。
12.一种平板显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和形成在所述数据线和所述扫描线之间的交叉部分处的多个象素；其中每个象素包括开关器件和容性元件，所述开关器件具有分别连结到所述数据线和所述扫描线的电阻和多个二极管；其中所述象素构造成使得通过所述开关器件的开关操作在所述容性元件中储存特定的电压，其中通过所述开关器件切换并施加所述储存电压，使得产生用于发光器件的驱动电源。
13.如权利要求12所述的平板显示器，其中所述开关器件包括具有连结到所述数据线的第一电极的第一二极管；具有连结到所述第一二极管的第二电极的第二电极的第二二极管；连结在所述第一和第二二极管的公共点与所述扫描线之间的电阻；和具有连结在所述第二二极管的第一电极与所述发光器件的栅极之间的第二电极的第三二极管。
14.如权利要求13所述的平板显示器，其中所述象素还包括连结在所述第二二极管的所述第一电极和一电源电压之间的容性元件；和连结到所述第三二极管的第一电极、用于传输初始化信号的初始化线。
15.如权利要求12所述的平板显示器，其中所述发光器件为其中静电感应晶体管和有机EL器件(OLED)结合的有机发光晶体管(OLET)。
16.一种平板显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线，用于输出选取信号的多条扫描线；和连结至所述数据线和所述扫描线的多个象素；其中每个象素包括开关器件和容性元件，所述开关器件具有分别连结到所述数据线和所述扫描线的电阻和多个二极管，和其中所述象素的构造使得通过所述开关器件的开关操作在所述容性元件中储存预定电压，以致于产生用于发光器件的驱动电源。
17.如权利要求16所述的平板显示器，其中所述开关器件包括具有连结到所述数据线的第二电极的第一二极管；具有连结到所述第一二极管的第一电极的第一电极的第二二极管；连结在所述第一和第二二极管的公共点与所述扫描线之间的电阻；和具有连结在所述第二二极管的第二电极与所述发光器件的栅极之间的第一电极的第三二极管。
18.如权利要求16所述的平板显示器，其中所述象素还包括连结在所述第二二极管的所述第二电极与电源之间的容性元件；和连结到所述第三二极管的第二电极、用于传输初始化信号的初始化线。
19.如权利要求16所述的平板显示器，其中在施加预定的选取信号时，通过所述电阻和所述第二二极管在所述容性元件中储存预定电压。
20.如权利要求16所述的平板显示器，其中所述象素是使得当调节经所述第一二极管施加的数据信号时，储存在所述容性元件中的电压的大小被调节。
21.如权利要求16所述的平板显示器，其中所述发光器件为其中静电感应晶体管和有机El器件(OLED)组合的有机发光晶体管(OLET)。
22.一种平板显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线；和连结到所述数据线和所述扫描线的多个象素，其中每个象素包括具有连结到所述数据线的第一电极的第一二极管；具有连结到所述第一二极管的第二电极的第二电极的第二二极管；连结在所述第一和第二二极管的公共点与所述多条扫描线的一条之间的电阻；连结到所述第二二极管的第一电极的发光器件；具有连结在所述第二二极管的第一电极与所述发光器件的栅极之间的第二电极的第三二极管；连结在所述第二二极管的所述第一电极和电源电压之间的容性元件；和连结到所述第三二极管的第一电极以用于传输初始化信号的初始化线。
23.如权利要求22所述的平板显示器，其中所述发光器件由静电感应晶体管和有机El器件(OLED)的组合构成。
24.一种有机电致发光显示器，包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线，和连接至所述数据线和所述扫描线的的多个象素，其中每个象素包括具有连结到所述数据线的第二电极的第一二极管；连结到所述第一二极管的第一电极的第二二极管；连结在所述第一和第二二极管的公共点与所述多条扫描线的至少一条之间的电阻；具有连结到所述第二二极管的第二电极的栅极的发光器件；具有连结在所述第二二极管的所述第二电极与所述发光器件的栅极之间的第一电极的第三二极管；连结在所述第二二极管的所述第二电极和电源之间的容性元件；和连结到所述第三二极管的第二电极以用于传输初始化信号的初始化线。
25.如权利要求24所述的平板显示器，其中所述发光器件通过静电感应晶体管和有机El器件(OLED)的组合构成。
全文摘要
本发明提供了一种改进的等离子显示板，其包括用于输出数据信号的多条数据线；用于输出选取信号的多条扫描线。象素形成在数据线和扫描线的交叉部分，每个象素包括开关器件。每个开关器件包括电阻和多个二极管，开关器件通过从扫描线输出的一个以上选取信号被导通。当导通时，开关器件接通被数据线传输的数据信号并导通发光器件。发光器件利用静电感应晶体管和有机EL器件(OLED)的组合构成。
文档编号H05B33/14GK1622173SQ20041009623
公开日2005年6月1日 申请日期2004年11月25日 优先权日2003年11月26日
发明者郭源奎, 徐旼撤, 李源必, 徐昌秀 申请人:三星Sdi株式会社