CN100412935C - 有机电致发光显示器的驱动电路与驱动方法 - Google Patents

Abstract

一有机电致发光显示器的驱动方法包括写入一数据讯号于一电容中、使该电容充电而点亮一有机发光二极管与充电该电容至一预备充电状态。写入数据讯号于电容中时，电容的一第一端点的电位为数据讯号的电位，而电容的一第二端点的电位为一第一参考电位。点亮一有机发光二极管时，耦接电容的一第二端点至一电源端。充电该电容至一预备充电状态时，电容的第一端点的电位为一第二参考电位。

Description

有机电致发光显示器的驱动电路与驱动方法

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光显示器的驱动电路，特别是涉及与一种可以减轻不均匀阴影的驱动电路有关的有机电致发光显示器的驱动电路。

背景技术

有机发光二极管(0rganic Light Emitting Diode；OLED)因本身具有低成本、寿命长、低驱动电压、反应速度快、发光效率佳、耐温差及耐震性、高视角及厚度薄等特性，因此近几年来，投入有机发光二极管的组件研发的厂商数目愈来愈多，研发速度发展相当快速，未来极有可能取代目前薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display；TFT-LCD)所扮演的主流地位。

图1示出了已知有机电致发光显示器的驱动电路示意图。此驱动电路包含一晶体管105、电容120、一驱动晶体管160与一有机发光二极管165。晶体管105的源极耦接一数据线110，栅极由一扫描讯号175控制，而漏极耦接电容120与驱动晶体管160的栅极。电容120另一端耦接一电源端147与驱动晶体管160的源极。驱动晶体管160的漏极耦接有机发光二极管165的正极，而有机发光二极管165的负极则耦接一接地端(VSS)。当晶体管105被扫描讯号175控制而导通时，电容120便因数据线110的电位与电源端147的电位间的压差而被充电。当晶体管105被扫描讯号175控制而断路时，驱动晶体管160便因电容120的储存电压并依据驱动晶体管160的临限电压(threshold voltage)而导通，并流通电流来驱动有机发光二极管165。有机发光二极管165的亮度会随流通的电流变化而改变亮度。故当流经其它像素(pixel)的有机发光二极管的电流不同时，即会产生不均匀阴影(mura)的现象。

临限电压是控制流经有机发光二极管的电流的重要条件。显示器像素的有机发光二极管的临限电压若相同，则流经的电流便会相同而减轻不均匀阴影的现象。然而，临限电压却容易因工艺变异而改变，且小幅度的临限电压变异，往往造成有机发光二极管流经的电流大程度的变化。因此，需要一种新的有机电致发光显示器的驱动电路与驱动方法来改善此问题。

发明内容

因此本发明是提供一种有机电致发光显示器的驱动电路，利用增加额外薄膜晶体管(TFT)的方式，使驱动晶体管的电流由其本身与额外TFT的临限电压共同决定，以减轻不均匀阴影的现象。

根据本发明的一实施例，此有机电致发光显示器的驱动电路包括一第一晶体管、一第二晶体管、一电容、一第三晶体管、一第四晶体管、一第五晶体管、一第六晶体管、一第七晶体管、一驱动晶体管与一第八晶体管。第一晶体管的栅极耦接其本身的漏极，而源极耦接一数据线。第二晶体管的源极耦接第一晶体管的漏极。电容的第一端点耦接第二晶体管的漏极。第三晶体管的漏极耦接电容的第二端点。第四晶体管的漏极耦接第三晶体管的源极并耦接第四晶体管的栅极，而源极耦接第一参考电位输入端。第五晶体管的漏极耦接电容的第二端点与第三晶体管的漏极。第六晶体管的漏极耦接第五晶体管的源极，而源极耦接一电源端。第七晶体管的漏极耦接第二晶体管的漏极与电容的第一端点，而源极耦接第二参考电位输入端。驱动晶体管的源极耦接第五晶体管的源极与第六晶体管的漏极，栅极耦接第二晶体管的漏极、第七晶体管的漏极与电容的第一端点，而漏极耦接一有机发光二极管的正极。第八晶体管选择地跨接于第一晶体管与第二晶体管间或跨接于第三晶体管与第四晶体管间，而第八晶体管的栅极耦接本身的漏极。

根据本发明的另一实施例，此有机电致发光显示器的驱动电路包括一第一二极管组件、一第一开关组件、一电容、一第二开关组件、一第二二极管组件、一第三开关组件、一第四开关组件与一驱动晶体管。第一二极管组件的正极耦接一数据线。第一开关组件的一第一端点耦接第一二极管组件的负极。电容的一第一端点耦接第一开关组件的一第二端点。第二开关组件的一第一端点耦接电容的一第二端点。第二二极管组件的负极耦接第二开关组件的一第二端点，而正极耦接一第一参考电位输入端。第三开关组件的一第一端点耦接电容的第二端点与第二开关组件的第一端点。第四开关组件的一第一端点耦接第三开关组件的一第二端点，而第四开关组件的一第二端点耦接一电源端。驱动晶体管的源极耦接第三开关组件的第二端点与第四开关组件的第一端点，驱动晶体管的栅极耦接第一开关组件的第二端点与电容的第一端点，驱动晶体管的漏极耦接一有机发光二极管的正极。

根据本发明的另一实施例，此有机电致发光显示器的驱动方法包括写入一数据讯号于一电容中、使该电容放电而点亮一有机发光二极管与充电该电容至一预备充电状态。写入数据讯号于电容中时，电容的一第一端点的电位为数据讯号的电位，而电容的一第二端点的电位为一第一参考电位。点亮一有机发光二极管时，耦接电容的第二端点至一电源端。充电该电容至该预备充电状态时，电容的第一端点的电位为一第二参考电位。

附图说明

为使本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1示出了已知有机电致发光显示器的驱动电路示意图。

图2示出了本发明的一较佳实施例的电路示意图。

图3示出了本发明的一较佳实施例的第一扫描讯号与第二扫描讯号的波形图。

图4示出了本发明的另一较佳实施例的电路示意图。

图5示出了本发明的一较佳实施例的驱动方法示意图。

附图符号说明

105：晶体管            405：第一二极管组件

110：数据线            410：数据线

120：电容              415：第一开关组件

147：电源端            418：电容的第一端点

160：驱动晶体管        420：电容

165：有机发光二极管    422：电容的第一端点

175：扫描讯号          425：第二开关组件

205：第一晶体管        430：第二二极管组件

210：数据线            435：第一参考电位输入端

215：第二晶体管        440：第三开关组件

218：电容的第一端点    445：第四开关组件

220：电容                  447：电源端

222：电容的第二端点        450：第五开关组件

225：第三晶体管            455：第二参考电位输入端

230：第四晶体管            460：驱动晶体管

235：第一参考电位输入端    465：有机发光二极管

240：第五晶体管            470：第三二极管组件

245：第六晶体管            475：第一扫描线

247：电源端                480：第二扫描线

250：第七晶体管            485：提前一个时钟的第一

255：第二参考电位输入端         扫描讯号

260：驱动晶体管

265：有机发光二极管

270：第八晶体管

275：第一扫描讯号

280：第二扫描讯号

285：提前一个时钟的第一扫描讯号

具体实施方式

本发明的有机电致发光显示器的驱动电路利用增加额外TFT的方式，使驱动晶体管的电流不再单独由其本身的临限电压决定，而是与额外TFT的临限电压共同决定。因此，设计与制造时，驱动晶体管的电流由不同TFT的临限电压共同决定，可降低不确定因素对驱动晶体管的电流所产生的影响。更特别的是，本发明可让线条状不均匀阴影(line mura)上的像素，因控制有机发光二极管亮度的临限电压不是唯一，故可使line mura减轻甚至消失。

图2示出了本发明的一较佳实施例的电路示意图。此有机电致发光显示器的驱动电路包括一第一晶体管205、一第二晶体管215、一电容220、一第三晶体管225、一第四晶体管230、一第五晶体管240、一第六晶体管245、一第七晶体管250、一驱动晶体管260与一第八晶体管270。

第一晶体管205的栅极耦接其本身的漏极，而源极耦接一数据线210。第二晶体管215的源极耦接第一晶体管205的漏极。电容220的第一端点218耦接第二晶体管215的漏极。第三晶体管225的漏极耦接电容220的第二端点222。第四晶体管230的漏极耦接第三晶体管225的源极并耦接第四晶体管230的栅极，而第四晶体管230的源极耦接第一参考电位输入端235。第五晶体管240的漏极耦接电容220的第二端点222与第三晶体管225的漏极。

第六晶体管245的漏极耦接第五晶体管240的源极，而第六晶体管245的源极耦接一电源端247。第七晶体管250的漏极耦接第二晶体管215的漏极与电容的第一端点218，而第七晶体管250的源极耦接第二参考电位输入端255。驱动晶体管260的源极耦接第五晶体管240的源极与第六晶体管245的漏极，驱动晶体管260的栅极耦接第二晶体管215的漏极、第七晶体管250的漏极与电容220的第一端点218，而驱动晶体管260的漏极耦接一有机发光二极管265的正极。

第八晶体管270选择地跨接于第一晶体管205与第二晶体管215间或跨接于第三晶体管225与第四晶体管230间，而第八晶体管270的栅极耦接其本身的漏极。图2所示的较佳实施例是以第八晶体管270跨接于第一晶体管205与第二晶体管215间做说明。此种设计具有相当弹性，可依据需求来设置第八晶体管270。

本较佳实施例的有机电致发光显示器的驱动电路，还包含一控制单元(未绘示)耦接第二晶体管215的栅极与第三晶体管225的栅极，用以产生一第一扫描讯号275(scan1)于第二晶体管215的栅极与第三晶体管225的栅极。

此控制单元亦耦接第五晶体管240的栅极与第六晶体管245的栅极，用以产生一第二扫描讯号280(scan2)于第五晶体管240的栅极与第六晶体管245的栅极。

此控制单元亦耦接第七晶体管250的栅极，用以产生提前一个时钟的第一扫描讯号285于第七晶体管250的栅极。此第七晶体管250的源极耦接第二参考电位输入端255，并藉由第一扫描讯号285决定导通或断路。

图3示出了本发明的一较佳实施例的第一扫描讯号与第二扫描讯号的波形图。第一扫描讯号275与第二扫描讯号280为反相关系。因此，当写入数据讯号于电容220时，第一扫描讯号275所控制的第二晶体管215与第三晶体管225为导通，第二扫描讯号280所控制的五晶体管240与第六晶体管245为断路。同理，当点亮有机发光二极管265时，第一扫描讯号275所控制的第二晶体管215与第三晶体管225为断路，第二扫描讯号280所控制的五晶体管240与第六晶体管245为导通。

第一参考电位与第二参考电位可由设计者或使用者依据电路特性或工艺结果来调整，以获得最佳的显示效果。此外，若在不影响工艺成本及成品率许可下，亦可增加晶体管的数目，以更降低不确定因素对驱动晶体管的电流所产生的影响。

图4示出了本发明的另一较佳实施例的电路示意图。此有机电致发光显示器的驱动电路包括一第一二极管组件405、一第一开关组件415、一电容420、一第二开关组件425、一第二二极管组件430、一第三开关组件440、一第四开关组件445与一驱动晶体管460。

第一二极管组件405的正极耦接一数据线410。第一开关组件415的一第一端点耦接第一二极管组件405的负极。电容420的一第一端点418耦接第一开关组件415的一第二端点。第二开关组件425的一第一端点耦接电容420的一第二端点422。第二二极管组件430的负极耦接第二开关组件425的一第二端点，而第二二极管组件430的正极耦接一第一参考电位输入端435。此外，第一开关组件415与第二开关组件425由第一扫描线475的讯号所控制。

第三开关组件440的一第一端点耦接电容420的第二端点422与第二开关组件425的第一端点。第四开关组件445的一第一端点耦接第三开关组件440的一第二端点，而第四开关组件445的一第二端点耦接一电源端447。驱动晶体管460的源极耦接第三开关组件440的第二端点与第四开关组件445的第一端点，驱动晶体管460的栅极耦接第一开关组件415的第二端点与电容420的第一端点418，驱动晶体管460的漏极耦接一有机发光二极管465的正极。此外，第三开关组件440与第四开关组件445由第二扫描线480的讯号所控制。

此外，如同图2的第八晶体管270，图4中的第三二极管组件470选择地跨接于第一二极管组件405与一第一开关组件415间或跨接于第二开关组件425与第二二极管组件430间。图4所示的较佳实施例是以第三二极管组件470跨接于第一二极管组件405与第一开关组件415间做说明。

参照图2，图4中的第一二极管组件405可被一第一晶体管替代，第一晶体管的栅极耦接第一晶体管的漏极，且第一晶体管的源极耦接数据线410。第一开关组件415可被一第二晶体管替代，第二开关组件425可被一第三晶体管替代，而第二晶体管的栅极与第三晶体管的栅极耦接一第一扫描线475。

第二二极管组件430可被一第四晶体管替代，第四晶体管的栅极耦接第四晶体管的漏极，且第四晶体管的源极耦接第一参考电位输入端435。

此外，第三开关组件440可被一第五晶体管替代，第四开关组件445可被一第六晶体管替代，而第五晶体管的栅极与第六晶体管的栅极耦接一第二扫描线480。

图4所示的另一较佳实施例，还包含一第五开关组件450跨接于第一开关组件415的第二端点与一第二参考电位输入端455间，此第五开关组件450由提前一个时钟的第一扫描讯号485所控制。此外，第五开关组件450可被一第七晶体管替代，第七晶体管的栅极耦接第一扫描线475，用以供提前一个时钟的第一扫描讯号485控制。

图5示出了本发明的一较佳实施例的驱动方法示意图。本较佳实施例的驱动方法以图4的驱动电路作说明，可依相同原理应用于图2的驱动电路。本驱动方法藉由一数据线410、一第一扫描线475与一第二扫描线480以驱动一有机发光二极管465。此驱动方法包括三个步骤：写入数据线410的讯号于一电容420中、使电容420充电而点亮有机发光二极管465，以及充电电容420至一预备充电状态。写入数据线410的讯号于电容420中时，其中电容420的一第一端点418的电位为数据线410的讯号的电位，而电容420的一第二端点422的电位为一第一参考电位。点亮有机发光二极管465时，耦接电容420的第二端点422至一电源端447。充电电容420至该预备充电状态时，电容420的第一端点418的电位为一第二参考电位。

此外，当写入数据线410的讯号于电容420中时，还包含使用至少一第一二极管组件405串联一第一开关组件415，而耦接于数据线410与电容420的第一端点418间。设计者亦可使用至少一第二二极管组件430串联一第二开关组件425，而耦接于该第一参考电位输入端435与电容420的第二端点422间。

上述的第一开关组件415与第二开关组件425由第一扫描线475的讯号所控制。此外，第一二极管组件405、第一开关组件415、第二二极管组件430与第二开关组件425，可至少使用一晶体管来完成。例如当所使用的晶体管的栅极连接本身的源极时，即具有二极管的功能。此外，单一二极管亦具有相同的功能。

当点亮有机发光二极管465与充电该电容至该预备充电状态时，还包含耦接电容420的第一端点418于驱动晶体管460的栅极，而藉由驱动晶体管460以控制有机发光二极管465。

此外，当耦接电容420的第二端点422至电源端447而点亮有机发光二极管465时，还包含使用一第三开关组件440与一第四开关组件445。当第三开关组件440与第四开关组件445导通时，电容420的第二端点422耦接至电源端447，驱动晶体管460的源极耦接至电源端447。

当充电电容420至预备充电状态时，亦包含使用第三开关组件440与第四开关组件445，以耦接电容420的第二端点422至电源端447，并耦接驱动晶体管460的源极至电源端447。此时，需使用一第五开关组件450，以耦接电容420的第一端点418至第二参考电位输入端455，并耦接驱动晶体管460的栅极至该第二参考电位输入端的输入端。

上述的第三开关组件440与第四开关组件445由第二扫描线480的讯号所控制，而第二扫描线480的讯号与第一扫描线475的讯号为反相关系。此外，第三开关组件440与第四开关组件445，可各使用一晶体管来替代。

此外，第五开关组件450由提前一个时钟的第一扫描线475的讯号控制。因此，当写入数据线410的讯号于电容420中时，于第一扫描线475讯号传递方向上的一下一级电容(未示出)，处于预备充电状态。同理，当使电容420处于预备充电状态时，于第一扫描线475的讯号传递方向上的下一级电容(未示出)，处于写入数据线410的讯号状态。

虽然本发明已以一较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (19)

1. 一种有机电致发光显示器的驱动电路，包括：

一数据线；

一第一晶体管，该第一晶体管的栅极耦接该第一晶体管的漏极，且该第一晶体管的源极耦接该数据线；

一第二晶体管，该第二晶体管的源极耦接该第一晶体管的漏极；

一电容，该电容的一第一端点耦接该第二晶体管的漏极；

一第三晶体管，该第三晶体管的漏极耦接该电容的一第二端点；

一第四晶体管，该第四晶体管的漏极耦接该第三晶体管的源极并耦接该第四晶体管的栅极，而该第四晶体管的源极耦接一第一参考电位输入端；

一第五晶体管，该第五晶体管的漏极耦接该电容的该第二端点与该第三晶体管的漏极；

一第六晶体管，该第六晶体管的漏极耦接该第五晶体管的源极，而该第六晶体管的源极耦接一电源端；

一第七晶体管，该第七晶体管的漏极耦接该第二晶体管的漏极与该电容的该第一端点，而该第七晶体管的源极耦接一第二参考电位输入端；

一驱动晶体管，该驱动晶体管的源极耦接该第五晶体管的源极与该第六晶体管的漏极，该驱动晶体管的栅极耦接该第二晶体管的漏极、该第七晶体管的漏极与该电容的该第一端点，该驱动晶体管的漏极耦接一有机发光二极管的正极；以及

一第八晶体管，该第八晶体管选择地跨接于该第一晶体管与该第二晶体管间或跨接于该第三晶体管与该第四晶体管间，而该第八晶体管的栅极耦接该第八晶体管的漏极。

2. 如权利要求1所述的有机电致发光显示器的驱动电路，还包含一控制单元耦接该第二晶体管的栅极与第三晶体管的栅极，用以产生一第一扫描讯号于该第二晶体管的栅极与第三晶体管的栅极。

3. 如权利要求2所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该控制单元耦接该第五晶体管的栅极与第六晶体管的栅极，用以产生一第二扫描讯号于该第五晶体管的栅极与第六晶体管的栅极，而该第一扫描讯号与该第二扫描讯号反相关系。

4. 如权利要求2所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该控制单元耦接该第七晶体管的栅极，用以产生提前一个时钟的该第一扫描讯号于该第七晶体管的栅极。

5. 一种有机电致发光显示器的驱动电路，包括：

一数据线；

一第一二极管组件，该第一二极管组件的正极耦接该数据线；

一第一开关组件，该第一开关组件的一第一端点耦接该第一二极管组件的负极；

一电容，该电容的一第一端点耦接该第一开关组件的一第二端点；

一第二开关组件，该第二开关组件的一第一端点耦接该电容的一第二端点；

一第二二极管组件，该第二二极管组件的负极耦接该第二开关组件的一第二端点，而正极耦接一第一参考电位输入端；

一第三开关组件，该第三开关组件的一第一端点耦接该电容的该第二端点与该第二开关组件的该第一端点；

一第四开关组件，该第四开关组件的一第一端点耦接该第三开关组件的一第二端点，而该第四开关组件的一第二端点耦接一电源端；以及

一驱动晶体管，该驱动晶体管的源极耦接该第三开关组件的该第二端点与该第四开关组件的该第一端点，该驱动晶体管的栅极耦接该第一开关组件的该第二端点与该电容的该第一端点，该驱动晶体管的漏极耦接一有机发光二极管的正极。

6. 如权利要求5所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该第一二极管组件是一第一晶体管，该第一晶体管的栅极耦接该第一晶体管的漏极，且该第一晶体管的源极耦接该数据线。

7. 如权利要求5所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该第一开关组件是一第二晶体管，该第二开关组件是一第三晶体管，而该第二晶体管的栅极与该第三晶体管的栅极耦接一第一扫描线。

8. 如权利要求5所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该第二二极管组件是一第四晶体管，该第四晶体管的栅极耦接该第四晶体管的漏极，且该第四晶体管的源极耦接该第一参考电位输入端。

9. 如权利要求5所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该第三开关组件是一第五晶体管，该第四开关组件是一第六晶体管，而该第五晶体管的栅极与该第六晶体管的栅极耦接一第二扫描线。

10. 如权利要求5所述的有机电致发光显示器的驱动电路，还包含一第五开关组件跨接于该第一开关组件的该第二端点与一第二参考电位输入端间。

11. 如权利要求10所述的有机电致发光显示器的驱动电路，其中该第五开关组件是一第七晶体管，该第七晶体管的栅极耦接该第一扫描线，用以供提前一个时钟的该第一扫描讯号控制。

12. 一种有机电致发光显示器的驱动方法，藉由一数据线、一第一扫描线与一第二扫描线以输入一数据讯号、一第一扫描讯号与一第二扫描讯号，以驱动一有机发光显示器，该驱动方法包括：

写入一数据讯号于一电容中，其中该电容的一第一端点的电位为该数据讯号的电位，而该电容的一第二端点的电位为一第一参考电位；

耦接该电容的该第二端点至一电源端，使该电容充电而点亮一有机发光二极管，以及；

充电该电容至一预备充电状态，其中该电容的该第一端点的电位为一第二参考电位。

13. 如权利要求12所述的有机电致发光显示器的驱动方法，其中当写入该数据讯号于该电容中时，还包含使用至少一第一二极管组件串联一第一开关组件，而耦接于该数据线与该电容的该第一端点间，以及使用至少一第二二极管组件串联一第二开关组件，而耦接于该第一参考电位输入端与该电容的该第二端点间。

14. 如权利要求13所述的有机电致发光显示器的驱动方法，还包含使用一第一扫描讯号控制该第一开关组件与该第二开关组件。

15. 如权利要求12所述的有机电致发光显示器的驱动方法，其中当耦接该电容的该第二端点至一电源端与充电该电容至该预备充电状态时，还包含耦接该电容的该第一端点于一驱动晶体管的栅极，而藉由该驱动晶体管以控制该有机发光二极管。

16. 如权利要求12所述的有机电致发光显示器的驱动方法，其中当耦接该电容的该第二端点至该电源端时，还包含使用一第三开关组件与一第四开关组件，以耦接该电容的该第二端点至该电源端，并耦接该驱动晶体管的源极至该电源端；而当充电该电容至该预备充电状态时，还包含使用该第三开关组件与该第四开关组件，以耦接该电容的该第二端点至该电源端，并耦接该驱动晶体管的源极至该电源端，以及使用一第五开关组件，以耦接该电容的该第一端点至该第二参考电位输入端，并耦接该驱动晶体管的栅极至该第二参考电位输入端。

17. 如权利要求16所述的有机电致发光显示器的驱动方法，还包含使用一第二扫描讯号控制该第三开关组件与该第四开关组件，以及使用提前一个时钟的该第一扫描讯号控制该第五开关组件，而该第二扫描讯号与该第一扫描讯号是反相关系。

18. 如权利要求12所述的有机电致发光显示器的驱动方法，当写入该数据讯号于该电容中时，于该第一扫描讯号传递方向上的一下一级电容，处于该预备充电状态。

19. 如权利要求12所述的有机电致发光显示器的驱动方法，当充电该电容至该预备充电状态时，于该第一扫描讯号传递方向上的该下一级电容，处于写入数据线的讯号状态。

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