CN1228754C - 能防止电荷累积的显示器的驱动电路 - Google Patents
能防止电荷累积的显示器的驱动电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种能防止电荷累积的显示器的驱动电路。本发明是通过在显示器的每个像素的驱动电路中，增加两个薄膜晶体管，而使得在制作工艺的过程中，当发光器件的阳极所累积的电荷为正电荷而使得发光器件的阳极的电位大于面板的共同的正电源线的电位时，则会从一个薄膜晶体管流到面板的共同的正电源线，而当发光器件的阳极所累积的电荷为负电荷而使得发光器件的阳极的电位小于面板的共同的负电源线的电位时，则会有电流从面板的共同的负电源线经另一个薄膜晶体管而流到发光器件的阳极，来中和负电荷，假使电荷没有被中和，而累积在发光器件的阳极，那么在成长发光器件的同时，会造成发光器件的破坏，而造成点缺陷的问题。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示器的驱动电路，且特别是有关于一种能防止电荷累积的显示器的驱动电路。
背景技术
人类最早能看到的动态影像为记录片型态的电影。之后，阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)的发明，成功地衍生出商业化的电视机，并成为每个家庭必备的家电用品。随着科技的发展，CRT的应用又扩展到计算机产业中的桌上型监视器，而使得CRT风光将近数十年之久。但是CRT所制作成的各类型显示器都面临到辐射线的问题，并且因为内部电子枪的结构，而使得显示器体积庞大并占空间，所以不利于薄形及轻量化。
由于上述的问题，而使得研究人员着手开发所谓的平面显示器(Flat Panel Display)。这个领域包含液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)、场发射显示器(Field Emission Display，简称FED)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)、以及等离子体显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)。
其中，有机发光二极管又称为有机电激发光显示器(OrganicElectroluminescence Display，简称OELD)，其为自发光性的器件。因为OLED的特性为直流低电压驱动、高亮度、高效率、高对比值、以及轻薄，并且其发光色泽由红(Red，简称R)、绿(Green，简称G)、以及蓝(Blue，简称B)三原色至白色的自由度高，因此OLED被喻为下一是世代的新型平面面板的发展重点。OLED技术除了兼具LCD的轻薄与高分辨率，以及LED的主动发光、响应速度快与省电冷光源等优点外，还有视角广、色彩对比效果好及成本低等多项优点。因此，OLED可广泛应用于LCD或指示看板的背光源、移动电话、数字相机、以及个人数字助理(PDA)等。
从驱动方式的观点来看，OLED可分为无源矩阵(Passive Matrix)驱动方式及有源矩阵(Active Matrix)驱动方式两大种类。无源矩阵式OLED的优点在于结构非常简单，因而成本较低，但其缺点为不适用于高分辨率画质的应用，而且在朝向大尺寸面板发展时，会产生耗电量增加、器件寿命降低、以及显示性能不佳等的问题。而有源矩阵式OLED的优点除了可应用在大尺寸的有源矩阵驱动方式的需求外，其视角广、高亮度、以及响应速度快的特性也是不可忽视的，但是其成本会比无源矩阵式OLED略高。
依照驱动方式的不同，平面显示器又可分为电压驱动型及电流驱动型两种。对于电压驱动型的AM-OLED而言，公知的一种显示器中的一个像素10的电路图，请参照图1所绘示。像素10包括驱动电路102及OLED(104)。上述的驱动电路102包括晶体管TFT1(106)、储存电容C(108)、以及晶体管TFT2(110)。其中，晶体管TFT1(106)的漏极耦接至数据线；晶体管TFT1(106)的栅极耦接至扫描线；晶体管TFT1(106)的源极耦接至储存电容C(108)的一端及晶体管TFT2(110)的栅极。晶体管TFT2(110)的漏极耦接至电压V+，其中电压V+为正电压；晶体管TFT2(110)的源极耦接至储存电容C(108)的另一端及OLED(104)的阳极(也称为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称ITO))。而OLED(104)的阴极耦接至电压V-，其中电压V-为负电压或接地电位。在图1中，当晶体管TFT1(106)及晶体管TFT2(110)的基底完成之后，必须在其上镀上OLED(104)的薄膜，在此同时即会有电荷累积在OLED(104)的阳极上。因此，如果某一像素中的OLED的阳极上累积过多的电荷时，则会发现点亮面板时，此像素会无法点亮，而形成点缺陷(point defect)。这种情形在50平方公分大小的面积中，通常会出现数十颗到数百颗的点缺陷。对于显示器而言，如果出现点缺陷，则会对于显示的品质造成很大的影响，并且会使合格率明显地降低。而公知尚无解决点缺陷的技术。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种能防止电荷累积的显示器的驱动电路。本发明是通过在显示器的每个像素的驱动电路中，增加两个薄膜晶体管，而使得在制作工艺的过程中，发光器件的阳极不会产生电荷累积的问题，因此能解决点缺陷的问题。
为达成上述及其它目的，本发明提出一种能防止电荷累积的显示器的驱动电路。此驱动电路用以驱动发光器件，而此该发光器件具有阳极及阴极。此驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、以及第四晶体管。上述的第一晶体管具有第一漏极、第一栅极、以及第一源极，其中第一漏极耦接至数据线，而第一栅极耦接至扫描线。上述的储存电容具有第一端点及第二端点，其中第一端点耦接至第一源极，而第二端点耦接至阳极。上述的第二晶体管具有第二漏极、第二栅极、以及第二源极，其中第二漏极耦接至第一电压，第二栅极耦接至第一源极及第一端点，而第二源极耦接至阳极及第二端点。上述的第三晶体管具有第三漏极、第三栅极、以及第三源极，其中第三漏极耦接至第一电压及第二漏极，而第三栅极耦接至第三源极、阳极、以及第二端点。而上述的第四晶体管具有第四漏极、第四栅极、以及第四源极，其中第四漏极耦接至第三栅极、第三源极、第二源极、阳极、以及第二端点，而第四栅极耦接至第四源极、阴极、以及第二电压。其中在正常运作时，第一电压大于阳极的电位，而第二电压小于阳极的电位。
在本发明的一较佳实施例中，其中第三晶体管为N型薄膜晶体管或P型薄膜晶体管。
在本发明的一较佳实施例中，其中第四晶体管为N型薄膜晶体管或P型薄膜晶体管。
在本发明的一较佳实施例中，此显示器为有源矩阵式有机电发光显示器。
在本发明的一较佳实施例中，第一电压及第二电压由电源供应器提供。
在本发明的一较佳实施例中，发光器件为有机发光二极管或高分子发光二极管。
本发明还提出一种能防止电荷累积的显示器。此显示器包括数个像素，而每一个像素包括第一晶体管、储存电容、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、以及发光器件。上述的第一晶体管具有第一漏极、第一栅极、以及第一源极，其中第一漏极耦接至数据线，而第一栅极耦接至扫描线。上述的储存电容具有第一端点及第二端点，其中第一端点耦接至第一源极。上述的第二晶体管，具有第二漏极、第二栅极、以及第二源极，其中第二漏极耦接至第一电压，第二栅极耦接至第一源极及第一端点，而第二源极耦接至第二端点。上述的第三晶体管具有第三漏极、第三栅极、以及第三源极，其中第三漏极耦接至第一电压及第二漏极，而第三栅极耦接至第三源极、第二源极、以及第二端点。上述的第四晶体管具有第四漏极、第四栅极、以及第四源极，其中第四漏极耦接至第三栅极、第三源极、第二源极、以及第二端点，而第四栅极耦接至第四源极及第二电压。而上述的发光器件具有阳极及阴极，其中阳极耦接至第二端点、第二源极、第三源极、以及第三栅极，而阴极耦接至第二电压、第四源极、以及第四栅极。其中在正常运作时，第一电压大于阳极的电位，而第二电压小于阳极的电位。
综上所述，本发明是通过在显示器的每个像素的驱动电路中，增加两个薄膜晶体管，而使得在制作工艺的过程中，当发光器件的阳极所累积的电荷为正电荷而使得发光器件的阳极的电位大于面板的共同的正电源线的电位时，则会从一个薄膜晶体管流到面板的共同的正电源线，而当发光器件的阳极所累积的电荷为负电荷而使得发光器件的阳极的电位小于面板的共同的负电源线的电位时，则会有电流从面板的共同的负电源线经另一个薄膜晶体管而流到发光器件的阳极，来中和负电荷，所以发光器件的阳极就不会再有电荷累积的问题，因此能解决点缺陷的问题。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点，能更加明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图标，做详细说明。
附图说明
图1绘示的是公知的一种显示器中的一个像素的电路图；
图2绘示的是根据本发明一较佳实施例的能防止电荷累积的显示器中的一个像素的电路图；
图3绘示的是图2的等效电路图。
标号说明：
10，20：像素
102，202：驱动电路
104：有机发光二极管
106、110、206、210、212、214：晶体管
108，208：储存电容
204：发光器件
302，304：二极管
具体实施方式
本发明的目的是使像素电荷能够平均分散到整个显示器面板，而不会发生单一电荷累积过多电荷的情形而导致点缺陷的发生。另一方面，由于把电荷平均分散，必须使发光器件的阳极(也即ITO)等电位，但是在发光器件的阳极等电位之后，则会影响到整个显示器面板的功能而无法正常工作，这是因为发光器件的阳极等电位之后，会无法分辨数据集成电路所给予的不同电压而使得显示器会有无法产生画面的情形。因此，本发明的改进之处除了能使像素电荷平均分散到整个显示器面板之外，也能使显示器能正常运作。
接下来请参照图2，其绘示的是根据本发明一较佳实施例的能防止电荷累积的显示器中的一个像素20的电路图。像素20包括驱动电路202及发光器件204。其中，发光器件204可为有机发光二极管或高分子发光二极管。而上述的驱动电路202包括晶体管TFT1(206)、储存电容C(208)、晶体管TFT2(210)、晶体管TFT3(212)、以及晶体管TFT4(214)。其中，晶体管TFT3(212)及晶体管TFT4(214)可为N型薄膜晶体管或P型薄膜晶体管，并且晶体管TFT3(212)及晶体管TFT4(214)的信道宽度/信道长度比不需要太大，所以并不会影响到像素的开口率。另外要说明的是，因为在被动式有机电激发光显示器中，发光器件的阳极及阴极均为整行或整列，所以电荷可分散到整行或整列而不会产生电荷累积的问题，因此本发明针对主动式有机电激发光显示器来做说明。
接下来将叙述像素20的结构。晶体管TFT1(206)具有漏极、栅极、以及源极。储存电容C(208)具有两端。晶体管TFT2(210)具有漏极、栅极、以及源极。晶体管TFT3(212)具有漏极、栅极、以及源极。晶体管TFT4(214)具有漏极、栅极、以及源极。而发光器件(204)具有阳极及阴极。其中，晶体管TFT1(206)的漏极耦接至数据线；晶体管TFT1(206)的栅极耦接至扫描线；而晶体管TFT1(206)的源极耦接至储存电容C(208)的一端及晶体管TFT2(210)的栅极。晶体管TFT2(210)的漏极耦接至电压V+(面板共同的正电源线)及晶体管TFT3(212)的漏极，其中电压V+为正电压且由电源供应器提供；晶体管TFT2(210)的源极耦接至储存电容C(208)的另一端、发光器件(204)的阳极、TFT3(212)的源极与栅极、以及晶体管TFT4(214)的漏极。而晶体管TFT4(214)的栅极耦接至晶体管TFT4(214)的源极、发光器件(204)的阴极、电压V-(面板共同的负电源线)，其中电压V-为负电压或接地电位且由电源供应器提供。
由于晶体管TFT3(212)及晶体管TFT4(214)的作用相当于二极管，所以为了更清楚起见，请参照图3，其绘示的是图2的等效电路图。由图3可知，晶体管TFT3(212)相当于二极管302，而晶体管TFT4(214)相当于二极管304。接下来将说明驱动电路202的运作方法。当像素20在正常运作时，由于发光器件(204)的阳极的电位是介于V+与V-之间(也即发光器件(204)的阳极的电位小于V+，而发光器件(204)的阳极的电位大于V-)，所以晶体管TFT3(212)及晶体管TFT4(214)是不会导通的，此时的效用与图1的效用相同，因此功能上不会有任何问题。而在制作工艺的过程中，当发光器件(204)的阳极所累积的电荷为正电荷而使得发光器件(204)的阳极的电位大于V+时，会使得晶体管TFT3(212)导通而使发光器件(204)的阳极的正电荷从晶体管TFT3(212)流到V+，而使得V+、发光器件(204)的阳极、以及V-为等电位。而当发光器件(204)的阳极所累积的电荷为负电荷而使得发光器件(204)的阳极的电位小于V-时，则会有电流从V-经晶体管TFT4(214)而流到发光器件(204)的阳极，来中和负电荷，而使得V+、发光器件(204)的阳极、以及V-为等电位。所以发光器件(204)的阳极就不会再有电荷累积的问题，如此一来就不会有逆向的高电场产生于发光器件(204)的阳极与阴极之间，因此能解决点缺陷的问题。
综上所述，本发明是通过在显示器的每个像素的驱动电路中，增加两个薄膜晶体管，而使得在制作工艺的过程中，当发光器件的阳极所累积的电荷为正电荷而使得发光器件的阳极的电位大于面板的共同的正电源线的电位时，则会从一个薄膜晶体管流到面板的共同的正电源线，而当发光器件的阳极所累积的电荷为负电荷而使得发光器件的阳极的电位小于面板的共同的负电源线的电位时，则会有电流从面板的共同的负电源线经另一个薄膜晶体管而流到发光器件的阳极，来中和负电荷，所以发光器件的阳极就不会再有电荷累积的问题，因此能解决点缺陷的问题。
虽然本发明已以较佳实施例公开于上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所介定者为准。
Claims (18)
1、一种能防止电荷累积的显示器的驱动电路，用以驱动一发光器件，该发光器件具有一阳极及一阴极，其特征在于：该驱动电路包括：
一第一晶体管，具有一第一漏极、一第一栅极、以及一第一源极，其中该第一漏极耦接至一数据线，而该第一栅极耦接至一扫描线；
一储存电容，具有一第一端点及一第二端点，其中该第一端点耦接至该第一源极，而该第二端点耦接至该阳极；
一第二晶体管，具有一第二漏极、一第二栅极、以及一第二源极，其中该第二漏极耦接至一第一电压，该第二栅极耦接至该第一源极及该第一端点，而该第二源极耦接至该阳极及该第二端点；
一第三晶体管，具有一第三漏极、一第三栅极、以及一第三源极，其中该第三漏极耦接至该第一电压及该第二漏极，而该第三栅极耦接至该第三源极、该阳极、以及该第二端点；
一第四晶体管，具有一第四漏极、一第四栅极、以及一第四源极，其中该第四漏极耦接至该第三栅极、该第三源极、该第二源极、该阳极、以及该第二端点，而该第四栅极耦接至该第四源极、该阴极、以及一第二电压；
其中在正常运作时，该第一电压大于该阳极的电位，而该第二电压小于该阳极的电位。
2、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该第三晶体管为一N型薄膜晶体管。
3、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：该第三晶体管为一P型薄膜晶体管。
4、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该第四晶体管为一N型薄膜晶体管。
5、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该第四晶体管为一P型薄膜晶体管。
6、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该显示器为一有源矩阵式有机电激发光显示器。
7、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该第一电压及该第二电压由一电源供应器提供。
8、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该发光器件为一有机发光二极管。
9、如权利要求1所述的能防止电荷累积的显示器的驱动电路，其特征在于：其中该发光器件为一高分子发光二极管。
10、一种能防止电荷累积的显示器，包括复数个像素，上述每一像素像素包括：
一第一晶体管，具有一第一漏极、一第一栅极、以及一第一源极，其中该第一漏极耦接至一数据线，而该第一栅极耦接至一扫描线；
一储存电容，具有一第一端点及一第二端点，其中该第一端点耦接至该第一源极；
一第二晶体管，具有一第二漏极、一第二栅极、以及一第二源极，其中该第二漏极耦接至一第一电压，该第二栅极耦接至该第一源极及该第一端点，而第二源极耦接至该第二端点；
一第三晶体管，具有一第三漏极、一第三栅极、以及一第三源极，其中该第三漏极耦接至该第一电压及该第二漏极，而该第三栅极耦接至该第三源极、该第二源极、以及该第二端点；
一第四晶体管，具有一第四漏极、一第四栅极、以及一第四源极，其中该第四漏极耦接至该第三栅极、该第三源极、该第二源极、以及该第二端点，而该第四栅极耦接至该第四源极、以及一第二电压；
一发光器件，具有一阳极及一阴极，其中该阳极耦接至该第二端点、该第二源极、该第三源极、以及该第三栅极，而该阴极耦接至该第二电压、该第四源极、以及该第四栅极；
其中在正常运作时，该第一电压大于该阳极的电位，而该第二电压小于该阳极的电位。
11、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该第三晶体管为一N型薄膜晶体管。
12、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该第三晶体管为一P型薄膜晶体管。
13、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该第四晶体管为一N型薄膜晶体管。
14、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该第四晶体管为一P型薄膜晶体管。
15、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该显示器为一有源矩阵式有机电激发光显示器。
16、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该第一电压及该第二电压由一电源供应器提供。
17、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该发光器件为一有机发光二极管。
18、如权利要求10所述的能防止电荷累积的显示器，其特征在于：其中该发光器件为一高分子发光二极管。
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