CN114120916B - 驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种驱动电路，包含驱动器、驱动晶体管、重置晶体管与发光二极管。驱动器用于根据扫描信号以储存数据电压，并根据数据电压、前级发射信号与后级发射信号以决定是否提供电源供应电压。驱动晶体管耦接于驱动器，并用于根据后级发射信号以输出电源供应电压。重置晶体管耦接于驱动晶体管，并用于根据发射信号以输出第一下拉信号。发光二极管耦接于驱动晶体管，并用于接收电源供应电压以进行发光，其中前级发射信号、发射信号及后级发射信号对应第1级至第n级信号，n为大于1的正整数。
Description
技术领域
本发明系与显示设备有关，且特别是有关于一种应用于主动矩阵有机发光二极管显示器的驱动电路。
背景技术
主动矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示器具有高对比度、高色彩饱和度和发光效率佳等优点，使其成为下一世代热门技术之一。传统的AMOLED显示器在进行低频操作时，由于薄膜晶体管漏电流(TFT Leakage)使亮度逐渐下降，以及在活动阶段(Active frame)与跳跃阶段(Skip frame)的亮度不同，使得AMOLED显示器产生闪烁。因此，如何提供高显示质量的AMOLED驱动电路与显示器，实为业界有待解决的技术问题。
发明内容
发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键组件或界定本发明的范围。
本发明内容的一技术态样是关于一种驱动电路。此驱动电路包含驱动器、驱动晶体管、重置晶体管与发光二极管。驱动器用于根据扫描信号以储存数据电压，并根据数据电压、前级发射信号与后级发射信号以决定是否提供电源供应电压。驱动晶体管耦接于驱动器，并用于根据后级发射信号以输出电源供应电压。重置晶体管耦接于驱动晶体管，并用于根据发射信号以输出第一下拉信号。发光二极管耦接于驱动晶体管，并用于接收电源供应电压以进行发光，其中前级发射信号、发射信号及后级发射信号对应第1级至第n级信号，n为大于1的正整数。
因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例所示的驱动电路可使 AMOLED在活动阶段(Active frame)与跳跃阶段(Skip frame)操作时亮度皆相同。此外，本发明的驱动电路得以抗晶体管漏电流(TFT Leakage)，因此，采用本发明实施例所示的驱动电路可以改善显示器画面闪烁的问题，使 AMOLED可显示高质量的画面。
在参阅下文实施方式后，本领域技术人员当可轻易了解本发明的基本精神及其他发明目的，以及本发明所采用的技术手段与实施态样。
附图说明
为让本发明之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是依照本发明一实施例绘示一种驱动电路的示意图。
图2是依照本发明一实施例绘示多种控制信号电平的波形示意图。
图3至图5是依照本发明另一实施例绘示如图1中所示的驱动电路的操作示意图。
图6是依照本发明又一实施例绘示多种控制信号电平的波形示意图。
图7至图9是依照本发明另一实施例绘示如图1中所示的驱动电路的操作示意图。
图10是依照本发明另一实施例绘示一种驱动电路的示意图。
图11是依照本发明又一实施例绘示一种驱动电路的示意图。
根据惯常的作业方式，图中各种特征与组件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与组件。此外，在不同附图间，以相同或相似的组件符号来指称相似的组件/部件。
具体实施方式
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用于建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，还可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本领域技术人员所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词时也涵盖该名词的单数型。
另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，可指二或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个组件相互操作或动作。
在本文中，用语“电路”泛指由一或多个晶体管和/或一或多个主被动组件按一定方式连接以处理信号的对象。
在说明书及申请专利范围中使用了某些词汇来指称特定的组件。然而，所属技术领域中具有通常知识者应可理解，同样的组件可能会用不同的名词来称呼。说明书及申请专利范围并不以名称的差异做为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及申请专利范围所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。
图1是依照本发明一实施例绘示一种驱动电路的示意图。如图所示，驱动电100包含驱动器110、驱动晶体管T6、重置晶体管T7_2与发光二极管 D1。在连接关系上，驱动器110耦接于驱动晶体管T6，驱动晶体管T6耦接于重置晶体管T7_2及发光二极管D1，且重置晶体管T7_2耦接于发光二极管D1。
为提供高显示质量的主动矩阵有机发光二极管驱动电路技术，本发明提供如图1所示的驱动电路100及如图2所示的多种控制信号电平的波形以控制驱动电路100，驱动电路100的相关操作详细说明如后。
如图1及图2所示，驱动器110用于根据扫描信号Scan以储存数据电压 Vdata，并根据数据电压Vdata、前级发射信号EM(n-1)与后级发射信号EM(n+1) 以决定是否提供电源供应电压VDD。举例而言，驱动器110通过提供数据电压Vdata至晶体管T4的门极，且驱动器110通过提供前级发射信号EM(n-1) 至晶体管T1的门极，由此控制是否提供电源供应电压VDD。此外，晶体管 T1及T4可以采用任何合适种类的P型晶体管来实现，例如：P型薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)、P型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，但不以此为限。
随后，驱动晶体管T6耦接于驱动器110，并用于根据后级发射信号 EM(n+1)以输出电源供应电压VDD。重置晶体管T7_2用于根据发射信号 EM(n)以输出第一下拉信号Vrefn至驱动晶体管T6。此外，驱动晶体管T6可以采用任何合适种类的P型晶体管来实现，例如：P型薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)、P型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，而重置晶体管T7_2可以采用任何合适种类的N型晶体管来实现，例如：N型氧化物半导体薄膜晶体管(Oxide Thin-film Transistor,Oxide TFT)、N型薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)与N型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，但不以此为限。
然后，发光二极管D1用于接收电源供应电压VDD以进行发光。举例而言，当电源供应电压VDD通过驱动器110及驱动晶体管T6传送至发光二极管D1时，发光二极管D1会接收电源供应电压VDD以进行发光。此外，前级发射信号EM(n-1)、发射信号EM(n)及后级发射信号EM(n+1)对应第1级至第n级信号，n为大于1的正整数。
请一并参照图2与图3，在一实施例中，驱动器110包含储存电容C1。在第一活动阶段P1时，储存电容C1根据发射信号EM(n)、后级发射信号 EM(n+1)及扫描信号Scan而在第一端及第二端分别储存数据电压Vdata及第一下拉电压Vrefn。然后，发光二极管D1根据发射信号EM(n)而进行重置。举例而言，重置晶体管T7_2根据发射信号EM(n)以输出第一下拉信号Vrefn，发光二极管D1接收第一下拉信号Vrefn而进行重置。此外，第一下拉信号 Vrefn的电压范围可以为-5～5V。
请一并参照图2与图4，在另一实施例中，在第二活动阶段P2时，储存电容C1根据前级发射信号EM(n-1)、发射信号及扫描信号Scan而在第一端及第二端分别储存数据电压Vdata及补偿电压。举例而言，若电源供应电压 VDD提供的电压为VDD，晶体管T4的阈值电压为Vth_T4，则补偿电压为 (VDD-Vth_T4)。
请一并参照图2与图5，在又一实施例中，在第三活动阶段P3时，储存电容C1根据后级发射信号EM(n+1)而在第一端及第二端分别储存第二下拉电压Vrefp与耦合电压，其中驱动晶体管T6根据后级发射信号EM(n+1)以输出电源供应电压VDD。然后，发光二极管D1接收电源供应电压VDD而进行发光。举例而言，储存电容C1的第一端在第二活动阶段P2储存数据电压 Vdata，随后，储存电容C1的第一端在第三活动阶段P3被调整为第二下拉电压Vrefp，因此，储存电容C1的第一端的电压调变量(Vrefp-Vdata)会被耦合至储存电容C1的第二端，加上储存电容C1的第二端原先储存的补偿电压为(VDD-Vth_T4)，最终储存电容C1的第二端所储存的耦合电压为(VDD- Vth_T4+Vrefp-Vdata)。另外，晶体管T2可以采用任何合适种类的P型晶体管来实现，例如：P型薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)、P型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，但不以此为限。
请一并参照图6与图7，在又一实施例中，驱动器110包含储存电容C1，在第一跳跃阶段S1时，储存电容C1根据后级发射信号EM(n+1)而在第一端及第二端分别储存第二下拉电压Vrefp与阈值电压。然后，发光二极管D1根据发射信号EM(n)而进行重置。举例而言，若晶体管T4的阈值电压为Vgs_T4，则储存于储存电容C1第二端的阈值电压为Vgs_T4。然后，重置晶体管T7-2 根据发射信号EM(n)而开启，使得发光二极管D1接收第一下拉信号Vrefn而进行重置。
此外，第一下拉信号Vrefn的电压范围可以为-5～5V。再者，重置晶体管 T7_2可以采用任何合适种类的N型晶体管来实现，例如：N型氧化物半导体薄膜晶体管(Oxide Thin-film Transistor,Oxide TFT)、N型薄膜晶体管(Thin- film Transistor,TFT)、与N型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，但不以此为限。
请一并参照图6与图8，在另一实施例中，在第二跳跃阶段S2时，储存电容C1维持第一端第二端分别储存第二下拉电压Vrefp与阈值电压，此外，发光二极管D1维持重置后的电压。举例而言，若晶体管T4的阈值电压为 Vgs_T4，则储存于储存电容C1第二端的阈值电压为Vgs_T4。然后，晶体管 T7-2根据发射信号EM(n)而开启，使得发光二极管D1持续接收第一下拉信号Vrefn而维持重置后的电压。此外，第一下拉信号Vrefn的电压范围可以为 -5～5V。
请一并参照图6与图9，在又一实施例中，在第三跳跃阶段S3时，储存电容C1根据后级发射信号EM(n+1)而在第一端及第二端分别储存第二下拉电压Vrefp与阈值电压。然后，驱动晶体管T6根据后级发射信号EM(n+1)以输出电源供应电压VDD。随后，发光二极管D1接收电源供应电压VDD而进行发光。举例而言，若晶体管T4的阈值电压为Vgs_T4，则储存于储存电容C1第二端的阈值电压为Vgs_T4，而晶体管T4根据阈值电压而开启。随后，驱动器110通过提供前级发射信号EM(n-1)至晶体管T1的门极，由此提供电源供应电压VDD。
图10是依照本发明另一实施例绘示一种驱动电路的示意图。相较于图1 的驱动电路100，图10的驱动电路100A的差异为重置晶体管T7_2与扫描信号Scan的电性连接方式。在图10的实施例中，重置晶体管T7_2可用于根据扫描信号Scan以输出第一下拉信号Vrefn。在图10的驱动电路100A的电性连接方式及相应的电性操作下，其依旧可以达到如图1的驱动电路100的相同功效，也就是同样可以使得本发明在活动阶段(Active frame)与跳跃阶段(Skip frame)的输出亮度相同。
图11是依照本发明又一实施例绘示一种驱动电路的示意图。相较于图1 的驱动电路100，图11的驱动电路100B的差异为减少一个晶体管T3，使得本发明在减少驱动组件的状态下，仍可达到原本预期的功效。请一并参照图 1与图11，在又一实施例中，驱动器110或110B可以更包含晶体管T3。此外，晶体管T3可以采用任何合适种类的P型晶体管来实现，例如：P型薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)、P型金属氧化物半导体场效晶体管(Metal- Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，但不以此为限。
请一并参照图1、图10与图11，在一实施例中，驱动晶体管T6与重置晶体管T7_2为不同类型晶体管。举例而言，当驱动晶体管T6为N型晶体管时，则重置晶体管T7_2为P型晶体管，相反亦然，当驱动晶体管T6为P型晶体管时，则重置晶体管T7_2为N型晶体管。然后，驱动晶体管T6与重置晶体管T7_2可以用不同类型材料制成。此外，上述提到的驱动晶体管T6与重置晶体管T7_2可以为氧化物半导体薄膜晶体管(Oxide Thin-film Transistor, OxideTFT)、薄膜晶体管(Thin-film Transistor,TFT)、与金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOSFET)等，但不以此为限。
请一并参照图1、图10与图11，在又一实施例中，驱动器110包含发射晶体管T7_1，而发射晶体管T7_1与重置晶体管T7_2为同一类型晶体管。举例而言，发射晶体管T7_1与重置晶体管T7_2可以采用氧化物半导体薄膜晶体管(Oxide Thin-film Transistor,OxideTFT)，用于减少晶体管的阈值电压随时间而改变，以达到减少晶体管漏电流(TFT Leakage)而使亮度逐渐下降的功效。
由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点。本发明实施例所示的驱动电路100可使AMOLED在活动阶段(Active frame)与跳跃阶段 (Skip frame)操作时亮度皆相同。此外，本发明的驱动电路得以抗晶体管漏电流(TFT Leakage)，因此，采用本发明实施例所示的驱动电路可以改善显示器画面闪烁的问题，使AMOLED可显示高质量的画面。
虽然上文实施方式中揭示了本发明的具体实施例，然其并非用于限定本发明。请注意，前述附图中，组件的形状、尺寸及比例等仅为示意，是供本领域技术人员了解本发明之用，非用于限制本发明。本领域技术人员，在不悖离本发明的原理与精神的情形下，当可对其进行各种更动与修饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定者为准。
[符号说明]
100、100A与100B:驱动电路
110、110A与110B:驱动器
T6:驱动晶体管
T7_2:重置晶体管
D1:发光二极管
T7_1:发射晶体管
T1～T5:晶体管
C1:储存电容
EM(n-1):前级发射信号
EM(n1):发射信号
EM(n+1):后级发射信号
Scan:扫描信号
Vdata:数据信号
Vrefn:第一下拉信号
Vrefp:第二下拉信号
VDD:电源供应电压
VSS:下拉信号
200：活动阶段的多种控制信号电平
P1～P3:活动阶段
300：跳跃阶段的多种控制信号电平
S1～S3:跳跃阶段
Claims (9)
1.一种驱动电路，包含：
一驱动器，用于根据一扫描信号以储存一数据电压，并根据该数据电压、一前级发射信号与一后级发射信号以决定是否提供一电源供应电压；
一驱动晶体管，其源极耦接于该驱动器，并用于根据该后级发射信号以输出该电源供应电压；
一重置晶体管，其源极耦接于该驱动晶体管的漏极，并用于根据一发射信号以输出一第一下拉信号；以及
一发光二极管，其正极耦接于该驱动晶体管的漏极，并用于接收该电源供应电压以进行发光，其中该前级发射信号、该发射信号及该后级发射信号对应第1级至第n级信号，n为大于1的正整数，
其中该驱动器包含一储存电容，其中在一第一活动阶段时，该储存电容根据该发射信号、该后级发射信号及该扫描信号而在一第一端及一第二端分别储存该数据电压及该第一下拉信号，其中该发光二极管根据该发射信号而进行重置。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其中在一第二活动阶段时，该储存电容根据该前级发射信号、该发射信号及该扫描信号而在该第一端及该第二端分别储存该数据电压及一补偿电压，其中该发光二极管根据该发射信号而进行重置。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其中在一第三活动阶段时，该储存电容根据该后级发射信号而在该第一端及该第二端分别储存一第二下拉信号与一耦合电压，其中该驱动晶体管根据该后级发射信号以输出该电源供应电压，其中该发光二极管接收该电源供应电压而进行发光。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其中该驱动器包含一储存电容，其中在一第一跳跃阶段时，该储存电容根据该后级发射信号而在一第一端及一第二端分别储存一第二下拉信号与一阈值电压，其中该发光二极管根据该发射信号而进行重置。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其中在一第二跳跃阶段时，该储存电容维持该第一端及该第二端分别储存该第二下拉信号与该阈值电压，其中该发光二极管根据该发射信号而进行重置。
6.如权利要求5所述的驱动电路，其中在一第三跳跃阶段时，该储存电容根据该后级发射信号而在该第一端及该第二端分别储存该第二下拉信号与该阈值电压，其中该驱动晶体管根据该后级发射信号以输出该电源供应电压，其中该发光二极管接收该电源供应电压而进行发光。
7.如权利要求1所述的驱动电路，其中该重置晶体管用于根据该扫描信号以输出该第一下拉信号。
8.如权利要求1所述的驱动电路，其中该驱动晶体管与该重置晶体管为不同类型晶体管。
9.如权利要求1所述的驱动电路，其中该驱动器包含一发射晶体管，其中该发射晶体管与该重置晶体管为同一类型晶体管。
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