CN1168062C - 可程序规划驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明是为一种应用于有机发光发射平面显示板的可程序规划驱动电路，其包括有复数个驱动单元，每一驱动单元具有一开关晶体管、一电流输出晶体管及一放电晶体管，且以多组多工器作行驱动输入、列驱动输入以及所需偏压的选择，藉由操作多工器的控制端来进行切换控制，而获得一可程序规划驱动电路单元。
Description
技术领域
本发明是为一种驱动电路，尤指一种应用于有机发光发射平面显示板的可程序规划驱动电路。
背景技术
有机发光发射平面显示板(OLED panel)是一种由薄膜有机发光二极管阵列所构成的平面显示器，其驱动方式可为定电压或定电流驱动，图5及图6分别显示有机发光发射平面显示板与定电压驱动电路及定电流驱动电路的系统构造图，其中，由于有机发光发射平面显示板都是共阴极构造，因此，驱动电路分为行驱动电路51及61与列驱动电路52两部份，当中，行驱动电路51及61的功能是依据行资料移位暂存器53的行资料(column data)而输出电流到对应行的有机发光二极管54的阳极，而列驱动电路52则将汲入(sink)由列扫瞄移位暂存器55的扫描线脉冲(scanning line pulse)所点亮的整列共阴极有机发光二极管54的导通电流。
而因应系统的设计，定电流驱动电路的行驱动电路61是可由多数个如图7所示的定电流行驱动单元71与一参考偏压产生器62所构成，而定电压驱动电路的行驱动电路51则可由多数个如图8所示的定电压行驱动单元81所构成，这两个行驱动单元71及81是否输出电流皆由行输入端COLI所输入来自行资料移位暂存器53的行驱动信号(column driving signal)所决定，而为了降低有机发光二极管54的接面电容与布线杂散电容所引发的残影现象，行驱动电路51及61的行驱动单元71及81都附有一受放电信号DIS控制的放电元件MND，该放电元件MND是在每一条扫描线开始或结束时短暂地打开，以便将有机发光二极管的接面电容与布线杂散电容的储存电荷泄漏掉。同时，在定电流行驱动单元71中，亦常设置有一预充电元件MPPRE，以由一预充电控制端PRE-CHARGE控制而可对所要点亮的有机发光二极管进行预充电。
而列驱动电路52是由多数个列驱动单元521所构成，其中每一列驱动单元521通常是为一个反相器或是一个具有较大电流汲入(sink)能力的放大器，以便由其列输入端ROWI将整列的有机发光二极管导通电流汲入且维持一个甚低，譬如低于1V的电压降。
由于行驱动与列驱动的特性要求不同，故有机发光发射平面显示板的系统设计都使用分开设计制作的行驱动集成电路(IC)与列驱动集成电路，但在不同的应用需求下，有机发光发射平面显示板像素(pixel)数的组合非常多变，譬如有(64行×16列)、(48行×32列)、(32行×48列)、(16行×64列)等，或是甚至更大的像素数组合的有机发光发射平面显示板，故而必须开发非常多种驱动单元数的行驱动集成电路与列驱动集成电路，造成成本升高与资源的浪费。因此，前述习知有机发光二极管驱动电路的设计实有予以改进的必要。
发明人爰因于此，本于积极创新的精神，亟思一种可以解决上述问题的“可程序规划驱动电路”，几经研究实验终至完成此项新颖进步的发明。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种可程序规划驱动电路，其可依有机发光发射平面显示板像素数的组合，加以程序规划所需的行驱动器通道数与列驱动器通道数，而无须使用分开设计制作的行驱动集成电路与列驱动集成电路。
依据本发明的一特色，该可程序规划驱动电路包括有复数个驱动单元，每一驱动单元包括：一开关晶体管，其源极连接电源；一电流输出晶体管，其源极连接该开关晶体管的漏极，其漏极作为该驱动单元的行/列输出端；一放电晶体管，其源极连接至该电流输出晶体管的漏极，其漏极接地；一第一多工器，其输出端连接该开关晶体管的栅极，其第一输入端及第二输入端是分别作为该驱动单元的列输入端及行输入端；一第二多工器，其输出端连接该放电晶体管的栅极，其第一输入端是连接该列输入端，其第二输入端是作为一放电控制端；以及一第三多工器，其输出端连接该电流输出晶体管的栅极，其第一及第二输入端是分别与接地端及一偏压输出端相连，其中，该第一、第二及第三多工器的控制端是共同连接而作为可程序规划控制端。
依据本发明的另一特色，该可程序规划驱动电路包括有复数个驱动单元，每一驱动单元包括：一开关晶体管，其源极连接电源：一电流输出晶体管，其源极连接该开关晶体管的漏极，其漏极作为该驱动单元的行/列输出端：一放电晶体管，其源极连接至该电流输出晶体管的漏极，其漏极接地；一预充电晶体管，其源极与漏极分别连接该电源输出晶体管的源极与漏极；一第一多工器，其输出端连接该开关晶体管的栅极，其第一输入端及第二输入端是分别作为该驱动单元的列输入端及行输入端；一第二多工器，其输出端连接该放电晶体管的栅极，其第一输入端是连接该列输入端，其第二输入端是作为一放电控制端；一第三多工器，其输出端连接该电流输出晶体管的栅极，其第一及第二输入端是分别与接地端及一偏压输出端相连；以及一第四多工器，其输出端连接该预充电晶体管的栅极，其第一输入端是连接电源，其第二输入端是作为一预充电控制端；其中，该第一、第二、第三及第四多工器的控制端是共同连接以作为可程序规划控制端。
依据本发明的再一特色，该可程序规划驱动电路包括有复数个驱动单元，每一驱动单元包括：一开关晶体管，其源极连接电源；一电流输出晶体管，其源极连接该开关晶体管的漏极，其漏极作为该驱动单元的行/列输出端；一放电晶体管，其源极连接至该电流输出晶体管的漏极，其漏极接地；一自动钳位预充电晶体管，其源极与漏极分别连接该电流输出晶体管的漏极与源极；一第一多工器，其输出端连接该开关晶体管的栅极，其第一输入端及第二输入端是分别作为该驱动单元的列输入端及行输入端；一第二多工器，其输出端连接该放电晶体管的栅极及该自动钳位预充电晶体管的栅极，其第一输入端是连接该列输入端，其第二输入端是作为一放电控制端；一第三多工器，其输出端连接该电流输出晶体管的栅极，其第一及第二输入端是分别与接地端及一偏压输出端相连，其中，该第一、第二及第三多工器的控制端是共同连接以作为可程序规划控制端。
由于本发明构造新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请专利。
附图说明
为使贵审查委员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，兹附以图式及较佳具体实施例的详细说明如后，其中：
图1是显示本发明的第一实施例的可程序规划驱动电路的一驱动单元。
图2是显示本发明的第二实施例的可程序规划驱动电路的一驱动单元。
图3是显示本发明的第三实施例的可程序规划驱动电路的一驱动单元。
图4是为用以规划本发明的可程序规划驱动电路的示意图。
图5是为习知有机发光发射平面显示板与定电压驱动电路的系统构造图。
图6是为习知有机发光发射平面显示板与定电流驱动电路的系统构造图。
图7是为习知的定电流行驱动单元的电路图。
图8是为习知的定电压行驱动单元的电路图。
具体实施方式
有关本发明的可程序规划驱动电路的一较佳实施例，请先参照图1所示该装置的一驱动单元11，其具有一由作为开关元件的PMOS晶体管MPS与作为电流输出元件的PMOS晶体管MPO，该晶体管MPS的源极连接电源VDD，漏极与晶体管MPO的源极相连，栅极则连接至一多工器MUX1的输出端Y，该多工器MUX1的第一输入端I1及第二输入端I2是分别连接至列输入端ROWI及行输入端COLI，该晶体管MPO的漏极连接至行/列输出端CRDO，其栅极连接至一多工器MUX3的输出端Y，该多工器MUX3的第一输入端I1及第二输入端I2是分别与接地端及参考偏压产生器(图中未式)的偏压输出端VB相连。
该驱动单元11中亦包含一作为放电元件的NMOS晶体管MND，其源极连接至晶体管MPO的漏极，其漏极则接地，而晶体管MND的栅极则连接至一多工器MUX2的输出端Y，该多工器MUX2的第一输入端I1及第二输入端I2是分别与列输入端ROWI及放电控制端DIS相连。
以上述驱动电路的驱动单元11，当多工器MUX1-3的控制端CD/RD的输入信号设为逻辑1时，每一多工器MUX1-3的输出端Y是切换连接第二输入端I2，此时，当行输入端COLI为低电压准位时，PMOS晶体管MPS导通，而使PMOS晶体管MPO由行/列输出端CRDO输出定电流，且当放电控制端DIS为高电压准位时，晶体管MND导通而进行放电，故驱动单元11的功能是一个行驱动单元。
而若控制端CD/RD的输入信号设为逻辑0时，每一多工器MUX1-3的输出端Y是切换连接第一输入端I1，则多工器MUX1将晶体管MPS的栅极改接列输入端ROWI，多工器MUX2将晶体管MND的栅极也改其特征在于，接列输入端ROWI，而多工器MUX3将晶体管MPO的栅极改接地使的强制导通而等效于一小电阻，且由于晶体管MPS与MND的栅极相连并连接至列输入端ROWI，因此驱动单元11的功能变成是受到输入端ROWI控制的反相器，也就是一个列驱动单元。
图2显示有关本发明的可程序规划驱动电路的另一较佳实施例的一驱动单元21，相似于前一实施例，其亦具有作为开关晶体管MPS、电流输出晶体管MPO、放电晶体管MND以及多工器MUX1-3等设置，而与前一实施例的主要不同在于另外设置有一作为预充电元件的PMOS晶体管MPPRE，该晶体管MPPRE是并联于晶体管MPO，亦即，晶体管MPPRE的源极与漏极分别连接晶体管MPO的源极与漏极，而晶体管MPPRE的栅极是连接于一多工器MUX4的输出端Y，该多工器MUX4的第一输入端I1及第二输入端I2是分别连接电源VDD及预充电控制端PRECHARGE。
以上述的驱动电路，当多工器MUX1-4的控制端的输入信号CD/RD设为逻辑1时，其输出端Y是切换连接第二输入端I2，此时，已如前一实施例中所述，驱动单元21的功能是一个行驱动单元，且晶体管MPPRE的栅极是连接预充电控制端PRECHARGE，故可在驱动区间的前缘将晶体管MPPRE的栅极短暂地短路到地，而产生瞬间大电流来将杂散电容快速充到高电位，以便达成预充电的效果。
而若控制端CD/RD的输入信号设为逻辑0时，每一多工器MUX1-4的输出端Y是切换连接第一输入端I1，此时，晶体管MPPRE的栅极连接电源，故将保持在关闭的状态而不产生任何作用，因此，如前一实施例中所述，驱动单元21的功能是一个列驱动单元。
图3是显示有关本发明的可程序规划驱动电路的又一较佳实施例的一驱动单元31，相似于第一实施例，其亦具有作为开关晶体管MPS、电流输出晶体管MPO、放电晶体管MND以及多工器MUX1-3等设置，而与第一实施例的主要不同在于另外设置有一作为自动钳位预充电元件的NMOS晶体管MNST，该晶体管MNST与电流输出晶体管MPO并联，而构成一源极追随器，亦即，晶体管MNST的源极与漏极分别连接晶体管MPO的漏极与源极，晶体管MNST的栅极与晶体管MPO的栅极相连而共同连接至多工器MUX3的输出端Y。
以上述的驱动电路，当多工器MUX1-3的控制端的输入信号CD/RD设为逻辑1时，其输出端Y是切换连接第二输入端I2，此时，亦如前一实施例中所述，驱动单元11的功能是一个行驱动单元，且晶体管MNST的栅极是连接偏压输出端VB，故当晶体管MPO开始输出定电流时，所驱动的有机发光二极管的端电压仍为0V或低电压甚至是负电压，而由于晶体管MNST的闸源极电压VGS＝偏压VB-有机发光二极管的端电压，故VGS大于晶体管MNST的临界电压Vth，因此预充电晶体管MNST会导通而以其漏极源极电流IDS提供作为额外的大电流对所驱动的有机发光二极管作快速预充电，所以端电压会快速上升直到VGS小于Vth为止，以便以达成自动钳位预充电的效果。
而若控制端CD/RD的输入信号设为逻辑0时，每一多工器MUX1-3的输出端Y是切换连接第一输入端I1，此时，晶体管MNST的栅极连接电源，故将保持在关闭的状态而不产生任何作用，因此，如前一实施例中所述，驱动单元31的功能是一个列驱动单元。
图4是为用以规划本发明的可程序规划驱动电路的示意图，其中，该驱动电路是由复数个可为前述任一实施例的驱动单元11，21或31所排列组成，而每一驱动单元11，21或31的控制端CD/RD的输入为程序设定所控制，例如，由微处理器41将控制资料写入一移位暂存器42而控制对每一驱动单元11，21或31的输入，因此，以此可程序规划驱动电路来设计制作有机发光二极管驱动IC时，便可依有机发光发射平面显示板像素数的组合，加以程序规划所需的行驱动器通道数与列驱动器通道数，譬如设计成一个80通道可程序规划驱动器便可以依需要规划成(64行驱动+16列驱动)、(48行驱动+32列驱动)、(32行驱动+48列驱动)或(16行驱动+64列驱动)，甚至是单纯的80行驱动或80列驱动，以便运用在更大的有机发光发射平面显示板上，据此，无须使用分开设计制作的行驱动集成电路与列驱动集成电路，而以单一的有机发光二极管驱动集成电路便可适应多种有机发光发射平面显示板的需求，故能达成节省成本与资源的效果。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于习知技术的特征，为有机发光发射平面显示板的驱动电路的制作上的一大突破，诚为一具产业上利用性、新颖性及进步性的发明，应符合专利申请要件，爰依法提出申请。
Claims (12)
1.一种可程序规划驱动电路，其特征在于，包括有复数个驱动单元，每一驱动单元包括：
一开关晶体管，其源极连接电源；
一电流输出晶体管，其源极连接该开关晶体管的漏极，其漏极作为该驱动单元的行/列输出端；
一放电晶体管，其源极连接至该电流输出晶体管的漏极，其漏极接地；
一第一多工器，其输出端连接该开关晶体管的栅极，其第一输入端及第二输入端是分别作为该驱动单元的列输入端及行输入端；
一第二多工器，其输出端连接该放电晶体管的栅极，其第一输入端是连接该列输入端，其第二输入端是作为一放电控制端；以及
一第三多工器，其输出端连接该电流输出晶体管的栅极，其第一及第二输入端是分别与接地端及一偏压输出端相连，其中，该第一、第二及第三多工器的控制端是共同连接而作为可程序规划控制端。
2.根据权利要求1所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中该开关晶体管及电流输出晶体管均为PMOS晶体管，该放电晶体管为NMOS晶体管。
3.根据权利要求2所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中当该可程序规划控制端的输入信号设为逻辑1时，每一多工器的输出端是切换连接第二输入端，而使该驱动单元成为一行驱动单元。
4.根据权利要求2所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中当该可程序规划控制端的输入信号设为逻辑0时，每一多工器的输出端是切换连接第一输入端，而使该驱动单元成为一列驱动单元。
5.一种可程序规划驱动电路，其特征在于，包括有复数个驱动单元，每一驱动单元包括：
一开关晶体管，其源极连接电源；
一电流输出晶体管，其源极连接该开关晶体管的漏极，其漏极作为该驱动单元的行/列输出端；
一放电晶体管，其源极连接至该电流输出晶体管的漏极，其漏极接地；
一预充电晶体管，其源极与漏极分别连接该电源输出晶体管的源极与漏极；
一第一多工器，其输出端连接该开关晶体管的栅极，其第一输入端及第二输入端是分别作为该驱动单元的列输入端及行输入端；
一第二多工器，其输出端连接该放电晶体管的栅极，其第一输入端是连接该列输入端，其第二输入端是作为一放电控制端；
一第三多工器，其输出端连接该电流输出晶体管的栅极，其第一及第二输入端是分别与接地端及一偏压输出端相连；以及
一第四多工器，其输出端连接该预充电晶体管的栅极，其第一输入端是连接电源，其第二输入端是作为一预充电控制端；其中，该第一、第二、第三及第四多工器的控制端是共同连接以作为可程序规划控制端。
6.根据权利要求5所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中该开关晶体管、电流输出晶体管及预充电晶体管均为PMOS晶体管，该放电晶体管为NMOS晶体管。
7.根据权利要求6所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中当该可程序规划控制端的输入信号设为逻辑1时，每一多工器的输出端是切换连接第二输入端，而使该驱动单元成为一行驱动单元。
8.根据权利要求7所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中当该可程序规划控制端的输入信号设为逻辑0时，每一多工器的输出端是切换连接第一输入端，而使该驱动单元成为一列驱动单元。
9.一种可程序规划驱动电路，其特征在于，包括有复数个驱动单元，每一驱动单元包括：
一开关晶体管，其源极连接电源；
一电流输出晶体管，其源极连接该开关晶体管的漏极，其漏极作为该驱动单元的行/列输出端；
一放电晶体管，其源极连接至该电流输出晶体管的漏极，其漏极接地；
一自动钳位预充电晶体管，其源极与漏极分别连接该电流输出晶体管的漏极与源极；
一第一多工器，其输出端连接该开关晶体管的栅极，其第一输入端及第二输入端是分别作为该驱动单元的列输入端及行输入端；
一第二多工器，其输出端连接该放电晶体管的栅极及该自动钳位预充电晶体管的栅极，其第一输入端是连接该列输入端，其第二输入端是作为一放电控制端；
一第三多工器，其输出端连接该电流输出晶体管的栅极，其第一及第二输入端是分别与接地端及一偏压输出端相连，其中，该第一、第二及第三多工器的控制端是共同连接以作为可程序规划控制端。
10.根据权利要求9所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中该开关晶体管及电流输出晶体管均为PMOS晶体管，该放电晶体管及自动钳位预充电晶体管均为NMOS晶体管。
11.根据权利要求10所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中当该可程序规划控制端的输入信号设为逻辑1时，每一多工器的输出端是切换连接第二输入端，而使该驱动单元成为一行驱动单元。
12.根据权利要求10所述的可程序规划驱动电路，其特征在于，其中当该可程序规划控制端的输入信号设为逻辑0时，每一多工器的输出端是切换连接第一输入端，而使该驱动单元成为一列驱动单元。
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