显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种显示装置，特别关于一种有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode, 0LED)显示装置。
背景技术：
近年来，有机发光二极管(OLED)因具有高亮度、全彩化、广视角、自发光、高应答 速度、可挠曲、制程容易及成本低的许多优势，比液晶显示技术还符合平面显示装置的特性需求。图1是公知的有机发光二极管显示装置的像素电路的示意图。请参照图1所示， 像素电路10与交错呈矩阵的扫描线S及数据线D连接，且具有一 η型薄膜晶体管11、一 P 型薄膜晶体管12、一电容器13及一有机发光二极管14。其中，η型薄膜晶体管11的闸极与 扫描线S连接，汲极与数据线D连接，而源极则与ρ型薄膜晶体管12及电容器13连接。因 此，在一图框时间(frame time)内，当扫描线S输出扫描讯号开启η型薄膜晶体管11时， 影像数据由数据线D经过η型薄膜晶体管11输入至电容器13，而此时ρ型薄膜晶体管12 是关闭。接着，η型薄膜晶体管11关闭，ρ型薄膜晶体管12会依据电容器13内所储存的影 像数据来开启，以使从电源Vdd输入的电流驱动有机发光二极管14发亮。存储器15储存应当写入至像素电路10的影像数据，闸极驱动器16控制像素电路 10从源极驱动器17接收影像数据，使得源极驱动器17将存储器15储存的影像数据写入至 像素电路10。以QVGA的分辨率来说，总共有320列的像素与数据线D连接。而对应影像数据的 模拟电压会借由数据线D依序传送至每一像素。在下一个图框时间前，各像素必须维持对 应输入的模拟电压准位的亮度。由于各像素亮度是P型薄膜晶体管12的闸极电压的函数， 因此P型薄膜晶体管12的闸极电压必须由电容器13在一个图框时间(约16. 6微秒)内 维持固定。然而，不论是η型薄膜晶体管11或ρ型薄膜晶体管12，都有漏电流(leakage current)的问题，因而会消耗储存在电容器13内的电能量，而造成影像数据的电压准位改 变。经过一段时间后(例如大于一图框时间)，ρ型薄膜晶体管12的闸极电压即无法维 持。如此，也可能造成P型薄膜晶体管12无法在一个图框时间内依正确的影像数据开启或 关闭，除非供应新的影像数据，但如此也会增加有机发光二极管显示装置的功率消耗。

发明内容
本发明的目的是提供一种低功耗的显示装置。本发明可采用以下技术方案来实现的。依据本发明的一种显示装置包括多个像素，各像素具有一发光单元、一存储电路 及一驱动电路。存储电路储存一影像数据，驱动电路与发光单元及存储电路耦接，并依据影 像数据驱动发光单元。
在一实施例中，所述发光单元是有机发光二极管。 在一实施例中，所述存储电路是静态随机存取存储器或能以数字方式储存数据的 电容器。在一实施例中，所述像素还包括一模式切换电路，与所述存储电路及一模式控制 线耦接，控制所述驱动电路依据储存在所述存储电路的所述影像数据以一普通模式或一像 素内存储器模式驱动所述发光单元。在一实施例中，所述模式切换电路包括一启用开关以及一回授开关，启用开关与 所述驱动电路及所述存储电路耦接，控制所述驱动电路依据储存在所述存储电路的所述影 像数据以所述普通模式或所述像素内存储器模式驱动所述发光单元；回授开关与所述启用 开关及所述发光单元耦接，当所述发光单元发光时，所述回授开关开启而连接所述启用开 关及一偏压导线。在一实施例中，所述显示装置还包括多个扫描线以及多个数据线，所述扫描线分 别与所述像素耦接，所述资料线分别与所述像素耦接。在一实施例中，各像素还包括一开关电路，其耦接所述存储电路、所述扫描线其中 之一、及所述资料线其中之一，其中在所述普通模式下，所述扫描线输出一扫描讯号使所述 开关电路开启，所述资料线写入所述影像数据至所述存储电路。在一实施例中，所述开关电路的漏电流大于所述模式切换电路的漏电流，使得所 述存储电路储存的影像数据利用所述不平衡漏电流来保持。在一实施例中，在所述像素内存储器模式，一高电压位准提供至所述数据线，且没 有扫描信号提供至所述扫描线。在一实施例中，所述影像显示系统还包括一显示装置，具有一有机电致发光组件。借由上述技术方案，本发明的显示装置至少具有下列优点在本发明的显示装置中，各像素可具有一存储电路，以在一图框时间内记忆影像 数据。因此，不需要持续地由数据线接收影像数据的特性，即可保持存储电路内的影像数 据。如此一来，源极驱动器无须持续地储存像素数据并将其写入至对应像素，使得在此情况 下不需要提供额外电力至源极驱动器，因而可降低功耗。这种驱动方式特别对略暗的显示 情况有益。再者，本发明的显示装置也可包括模式切换电路来切换普通模式或像素内存储器 模式，因此，显示装置可利用上述的低功耗驱动，或者利用传统的驱动方式，借此还可增加 本发明的应用范围。


图1是公知的有机发光二极管显示装置的像素电路的示意图；图2是本发明一实施例的显示装置的电路的方块图；图3A及图3B是本发明一实施例的显示装置各像素的电路的示意图；图4A是公知不具存储电路的显示装置的电力消耗代表曲线示意图；图4B是本实施例具有存储电路的显示装置的电力消耗代表曲线示意图；图5是本发明一实施例的显示装置各像素的电路的示意图；图6是本发明另一实施例的显示装置的电路的方块图7是图6的显示装置各像素的电路的示意图；以及图8至图11是图7的电路运作时的示意图。主要元件符号说明10:像素电路11 :n型薄膜晶体管12 φ型薄膜晶体管13:电容器14 有机发光二极管15 存储器16:闸极驱动器17 源极驱动器2、3 显示装置20、20a、30:像素21、31 发光单元22、22a、226 229、32 存储电路221、321 影像数据222、224、225 晶体管223:阻抗23、23a、33 驱动电路231、331 晶体管24、24a、34 开关电路241、341 晶体管322:电容器35:模式切换电路351 启用开关352:回授开关41:闸极驱动器42 源极驱动器C 模式控制线D 资料线L 偏压导线N 节点P:像素S 扫描线Sl 扫描讯号VdcUVss:电源
具体实施例方式以下将参照相关图式，说明本发明优选实施例的一种显示装置。
图2是本发明一实施例的显示装置的电路的方块图。请参照图2所示，一显示装 置2包括多个像素20，各像素20具有一发光单元21、一存储电路22及一驱动电路23。存储电路22储存一影像数据221，驱动电路23与发光单元21及存储电路22耦接 并依据影像数据221驱动发光单元21。像素20排列成矩阵，举例来说，三个像素20可共同构成一个像素单元。然而，像 素20亦可排列成多边形或其它形状，构成像素单元所需的像素数量亦可不同。像素20的 排列方式例如是直条(stripe)排列或马赛克(mosaic)排列等。发光单元21例如是有机发光二极管，显示装置2在此实施例是有机发光二极管显 示装置。有机发光二极管例如可以是红光有机发光二极管、绿光有机发光二极管、蓝光有机 发光二极管、黄光有机发光二极管或白光有机发光二极管，在此不予以限制。也就是说，显 示装置具有有机电致发光组件。存储电路22可由图3A或图3B的似静态随机存取存储器(SRAM-Iike)实现，借以 锁存存储电路22的逻辑状态，存储电路22的行為类似静态随机存取存储器(SRAM)。如图 3A所示，举例来说，存储电路22具有一晶体管222及一阻抗223，当开关电路24关闭时，晶 体管222及阻抗223能锁存(latch)存储电路22的逻辑状态。如图3B所示，存储电路22a 具有二个反向器，用来当开关电路24关闭时能够锁存存储电路22的逻辑状态，各反向器具 有二晶体管224、225。图3A及图3B的细节将在后续描述。如图2及图3A所示，驱动电路23具有一晶体管231，其可以是ρ型薄膜晶体管或 η型薄膜晶体管。在本实施例中，各像素20还包括一开关电路24与存储电路22耦接，另外，开关电 路24分别耦接至其中一条扫描线S及其中一条资料线D。显示装置2还包括多个分别与像素20耦接的扫描线S及数据线D。一闸极驱动器 41用以透过扫描线S控制写入数据至像素20的时序，一源极驱动器42用以透过数据线D 将影像数据221写入至像素20。开关电路24控制存储电路22定期地被写入影像数据，举例来说，当开关电路24 根据间极驱动器41的控制而开启时，源极驱动器42透过数据线D将影像数据221写入至 存储电路22。以下，请参照图3Α所示，以说明本实施例的像素的运作。图3Α是本实施例的显示 装置2中各像素20的电路的示意图。发光单元21可以是有机发光二极管，显示装置2是 有机发光二极管显示装置。需注意的是，在图3Α中，為能清楚说明，仅表示一像素的驱动电 路，然其非用以限制本发明。此外，举例来说并非用以限定，存储电路包括一晶体管222 (例 如η型薄膜晶体管)以及一阻抗223。因此，在一图框时间内，当扫描线S上的一扫描讯号Sl使开关电路24的晶体管 241开启时，影像数据221由数据线D经过开关电路24的晶体管241输入至存储电路22内 储存，接着，存储电路22内所储存的影像数据221控制驱动电路23的晶体管231的开启程 度，进而控制从电源Vdd输入至发光单元21的电流，以控制发光单元21的发光程度。由于如图1的公知有机发光二极管显示装置必须要有外部存储器15来储存各像 素的数据，而且源极驱动器17必须要定期将这些数据透过数据线输出至像素。相较下， 由于本实施例的显示装置的各像素20具有存储电路22，因此，存储电路22只需要刷新(refresh)，而不需要持续地由数据线D接收影像数据221。换言之，也就是可利用存储电路 22刷新的机制，即可保持存储电路22内的影像数据。如此一来，源极驱动器无须持续地储 存像素数据并将其写入至对应像素，使得在此情况下不需要提供额外电力至源极驱动器因 而可降低功耗。需注意的是，存储电路22还可有不同的设计方式，例如，如图3B所示，存储电路 22a是由二个反向器所构成，各反向器包括一个ρ型薄膜晶体管224及一个η型薄膜晶体管 225，然其非限制性。在此特别说明的是，反向器具有一定的驱动能力，故驱动电路23可整 合在存储电路22a的反向器。图4A是公知不具存储器的有机发光二极管显示装置的电力消耗代表曲线的示意 图，图4B是如本实施例图3A中具有存储电路的显示装置2的电力消耗代表曲线的示意图。 图4A及图4B中，X轴表示显示装置的扫描线数量，Y轴表示功耗，其中实线表示发光单元的 全部功耗，虚线表示驱动集成电路(IC)的功耗。如图4A所示，公知的源极驱动器必须不断地写入资料至像素，当显示装置的扫描 线越多时，源极驱动器的功耗因源极驱动器必须传送更多影像数据至不同扫描线的像素而 增加，而且，当显示装置仅有一部分显示影像时或是显示装置变暗时，源极驱动器仍不能够 停止，而且其仍然频繁地存取存储器，因此，源极驱动器的功率占大部分的显示装置2的总 功耗。相较于图4A,如图4B所示，由于像素20具有存储电路22来储存影像数据，使得 影像的画面得以维持。因此，源极驱动器42不需要持续地提供影像数据至像素20，源极驱 动器42可以停止提供影像数据至像素20，使得当显示装置2的扫描线越多时，功耗不会增 加。由图4A及图4B可知，在本实施例的显示装置2中，驱动集成电路的功耗不会随着 显示装置2的尺寸增加而增加，整个显示装置的功耗亦较公知的低。在本实施例中，存储电路22是设定成储存影像数据，使得提供额外电力至源极驱 动器来储存给像素20的影像数据是非必要的。因此，显示装置2的功耗可进一步降低。然而，如图3A或图3B的存储电路22、22a仅能记忆1位(bit)的数据，因此，为了 增加储存数据的容量，如图5的各像素20a具有多个存储电路226 229，驱动电路23a具 有多个晶体管231，开关电路24a具有多个晶体管241，晶体管231及晶体管241分别与对 应的存储电路226 229耦接。借此，即可使各像素20a的有机发光二极管21可产生不同 的灰阶变化。举例来说，存储电路226 229可分别代表不同位，例如存储电路226至存储电 路229代表最左位至最右位。各晶体管231可设计成具有不同的驱动能力，对应至较左位 的晶体管231具有较强的驱动能力。其中，晶体管231的驱动能力与晶体管231的等效组 抗有关。请参照图6所示，其是本发明另一实施例的显示装置3的电路的方块图。显示装 置3包括多个扫描线S、数据线D、模式控制线C、电源线(图未示)及多个像素30，各像素 30具有一发光单元31、一存储电路32、一驱动电路33及一模式切换电路35。存储电路32储存一影像数据321，驱动电路33与有机发光二极管31及存储电路 32耦接，并依据影像数据321驱动发光单元31。
像素30的排列与变化与前述实施例的像素20类似，发光单元31的种类与变化与 前述实施例的发光单元21类似，故此不再赘述。数据线D分别与扫描线S交错垂直排列，并分别与像素30耦接，模式控制线C是 与扫描线S平行设置。在本实施例中，存储电路32可以是如前述实施例所述的挥发性或非挥发性存储 电路，另外，存储电路32是离散组件，其储存的值是数字形式。此外，存储电路32也可以是 包括能以数字方式储存数据的电容器，电容器是能以数字模式或模拟模式呈现其记录的数 据。模式切换电路35与存储电路32耦接，其受模式控制线C的控制，进而启用像素30 以像素内存储器模式(Memory-In-Pixel Mode,MIPMode)来运作。模式切换电路35与存储 电路32及驱动电路33耦接而控制存储电路32以数字模式或模拟模式呈现储存的数据，驱 动电路33依据存储电路32的影像数据321驱动发光单元31。以下，请参照图7至图11所示，以说明本实施例的像素30的运作。图7是本实施 例在图6中显示装置3的各像素的电路的示意图。需注意的是，在图7中，为能清楚说明， 仅表示一像素的电路，然其非用以限制本发明。且，在本实施例中，以存储电路32具有一电 容器322为例，模式切换电路35具有启用开关351及回授开关352为例，然其非用以限制 本发明。如图7所示，启用开关351与驱动电路33及存储电路32耦接以控制驱动电路33 依据存储电路32的影像数据以普通模式或像素内存储器模式驱动发光单元31。回授开关 352与启用开关351及发光单元31耦接。发光单元31具有阴极及阳极，发光单元31的阴 极与回授开关352的闸极以及驱动电路33的晶体管331的汲极耦接。发光单元31的阳极 与一电源线(电源Vss)耦接。驱动电路33的晶体管331是ρ型薄膜晶体管，晶体管331的源极连接至一电源线 (电源Vdd)，其中电源线沿像素30的对应列延伸，晶体管331的闸极与存储电路32的电容 器322的一端、开关电路34的晶体管341的汲极以及启用开关351的汲极连接。在本例中， 电容器322的另一端与电源线(电源Vdd)连接。晶体管341是η型薄膜晶体管，晶体管341的源极与对应的数据线D耦接，晶体管 341的闸极与扫描线S耦接。其中扫描线S沿像素30对应的行延伸。启用开关351是η型薄膜晶体管，启用开关351的闸极与模式控制线C耦接，其中 模式控制线C沿像素30的对应列延伸。启用开关351的汲极与回授开关352的汲极耦接。回授开关352是η型薄膜晶体管，回授开关352的源极与一偏压导线L耦接，其中 偏压导线L沿像素30的对应行延伸。举例来说，偏压导线是一低电位导线。若启用开关351关闭，电容器322储存的影像数据321会以模拟方式解读，影像数 据321的电压位准控制流经晶体管331的电流大小；若启用开关351开启，电容器322所储 存的影像数据321会以数字方式解读，这是像素内存储器模式，此运作模式可当作是低功 耗模式。如图8所示，在普通模式下，存储电路32定期地被写入影像数据321，存储电路32 以模拟模式呈现储存的数据，驱动电路33依据影像数据321驱动发光单元31。当启用开关351关闭时，像素30运作在普通模式。开关电路34控制存储电路32定期地被写入影像数据321。在一图框时间内，扫描线S输出一扫描讯号Sl来开启晶体管 341，使影像数据321由数据线D经过晶体管341输入至电容器322。在像素30已经被扫描 线S扫描后，晶体管341关闭，电容器322的电压位准控制流经晶体管331的电流大小，流 经晶体管331的电流驱动发光单元31发光，进而使发光单元31的发光亮度达到期望的目 标。请参照图9及图10所示，当启用开关351开启时，像素30运作在像素内存储器模 式。在此模式下，扫描线S上没有扫描讯号使得晶体管341是关闭的。在像素内存储器模式下，存储电路32储存的影像数据321是利用不平衡漏电流保 持。举例来说，发生不平衡漏电流是因为开关电路34的漏电流大于模式切换电路35的漏 电流。不平衡漏电流如图10所示，由于晶体管341以及回授开关352的漏电流取决在他们 的闸极电压，因此，控制晶体管341、以及启用开关351及回授开关352的晶体管的闸极电压 便能够有效地控制这些晶体管的漏电流，所以，经由晶体管341的漏电流可大于经由启用 开关351及回授开关352的晶体管的漏电流，使得存储电路32的漏电流得以补偿且储存的 数据得以维持。存储电路32储存利用不平衡漏电流保持的影像数据，并以数字模式呈现储存的 数据，驱动电路33依据影像数据驱动发光单元31。如果节点N处在高位准，驱动电路33关闭且发光单元31不发光，因此，回授开关 352的晶体管关闭且回授路径也没有启动，经由开关电路34的漏电流大于经由启用开关 351及回授开关352的晶体管的漏电流来保持影像数据。在此例中，节点N会维持在高位 准，进而确保驱动电路33处在关闭状态，使得发光单元31仍然不发光。为了确保储存在电容器322的电荷不会透过晶体管泄出，数据线D可保持在高电 压位准。既然经由晶体管341的漏电流高于启用开关351及回授开关352的晶体管的漏电 流，使得节点N的电压会变成高位准或是维持在高位准。这样可以确保当节点N在高电压 位准的时候没有开启回授路径，使得电压仍能够保持。另外，如图11所示，在像素内存储器模式下，当节点N处在低位准，驱动晶体管331 开启，俾使经驱动电路33的电流驱动发光单元31。当发光单元31发光时，回授开关352开 启，使存储电路32透过启用开关351及回授开关352连接至偏压导线L。偏压导线L可以 是额外设置的导线(如图7至图9)，或是连接至发光单元31的导线。在另一实施例中，偏 压导线L可以和电源线Vss整合。在本例中，回授开关352的晶体管的闸极电压约是发光 单元31的顺向电压降，使得回授开关352的晶体管开启，因而启动了回授路径，使得节点N 仍处在低位准，发光单元维持发光。换句话说，像素30具有二种显示模式是第一模式及第二模式。第一模式是一般模式，在这模式下，模拟数据如以往做法写入至像素30的电容器 322，驱动晶体管331依据电容器322储存的模拟电压位准而控制流经发光单元31的电流。第二模式是像素内存储器模式，在这种模式下，像素的存储电路32会与扫描线隔 离，存储电路32的数据不会被变更或重新写入。在第二模式下，间极驱动器不会输出扫描 信号至像素30。这种驱动方式特别对在略暗的显示情况有益。在这种模式下，发光单元31可呈现出灰阶变化的亮度。另外，不论发光单元31是 否发光，回授开关352是无作用的。
综上所述，在本发明的显示装置中，各像素可具有一存储电路，以在一图框时间内 记忆影像数据。因此，不需要持续地由数据线接收影像数据的特性，即可保持存储电路内的 影像数据。如此一来，源极驱动器无须持续地储存像素数据并将其写入至对应像素，使得在 此情况下不需要提供额外电力至源极驱动器，因而可降低功耗。这种驱动方式特别对略暗 的显示情况有益。以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行 的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于，包括 多个像素，各具有一发光单元；一存储电路，储存一影像数据；以及一驱动电路，与所述发光单元及所述存储电路耦接，并依据所述影像数据来驱动所述 发光单元。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述发光单元是有机发光二极管。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述存储电路是静态随机存取存储 器或能以数字方式储存数据的电容器。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述像素还包括一模式切换电路，与所述存储电路及一模式控制线耦接，控制所述驱动电路依据储存 在所述存储电路的所述影像数据以普通模式或像素内存储器模式来驱动所述发光单元。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述模式切换电路包括一启用开关，该启用开关与所述驱动电路及所述存储电路耦接，控制所述驱动电路依 据储存在所述存储电路的所述影像数据以所述普通模式或所述像素内存储器模式来驱动 所述发光单元；以及一回授开关，该回授开关与所述启用开关及所述发光单元耦接，当所述发光单元发光 时，该回授开关开启而连接所述启用开关及一偏压导线。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，还包括 多个扫描线，分别与所述像素耦接；以及多个资料线，分别与所述像素耦接。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，各像素还包括一开关电路，该开关电路耦接所述存储电路、所述扫描线其中之一、及所述资料线其中 之一，其中在所述普通模式下，所述扫描线输出一扫描讯号使所述开关电路开启，所述资料 线写入所述影像数据至所述存储电路。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述开关电路的漏电流大于所述模 式切换电路的漏电流，使得所述存储电路所储存的影像数据利用所述不平衡漏电流来保持。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，在所述像素内存储器模式下，一高电 压位准被提供至所述数据线，且没有扫描信号提供至所述扫描线。
10.根据权利要求1所述的影像显示系统，其特征在于，还包括 一显示装置，具有一有机电致发光组件。
全文摘要
一种显示装置包括多个像素，各像素具有一发光单元、一存储电路及一驱动电路。存储电路储存一影像数据，驱动电路与发光单元及存储电路耦接，并依据影像数据驱动发光单元。在本发明的显示装置中，不需要持续地由数据线接收影像数据，即可保持存储电路内的影像数据。如此一来，数据驱动器无须持续地储存像素数据并将其写入至对应像素，使得在此情况下不需要提供额外电力至数据驱动器，因而可降低功耗。这种驱动方式特别对略暗的显示情况有益。
文档编号G09G3/32GK101996576SQ20101025596
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月13日 优先权日2009年8月14日
发明者山下佳大朗 申请人:群康科技(深圳)有限公司;奇美电子股份有限公司