CN1487491A - 显示驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种减轻电源及驱动器负担，且可确实进行黑色显示的显示驱动电路，其使栅极线GL成为H，并使选择TFT10及短路晶体管16导通，且对数据线Data流入对应于数据的电流(数据电流(负))。由此，可对该电压转换TFT12、驱动TFT14流入对应于数据电流的电流，且使有机EL组件50发光。而且，此时的电压转换TFT12、驱动TFT14的栅极电压可保持于保持电容C中。因此，数据电流会关断，且在选择TFT10、短路TFT16关断之后，驱动TFT14会继续流入电流。然后，在预定的发光期间后驱动消除线ESL，并使消除TFT18导通，以使保持电容C放电，进而使驱动TFT14关断。

Description

显示驱动电路
技术领域
本发明关于一种显示驱动电路，具有将来自电源的电流供给场致发光(EL)组件上的驱动晶体管，且控制该驱动晶体管以控制EL组件的发光。
现有技术
将属于自发光组件的场致发光(E1ectroluminescene：以下简称EL)组件在各像素中当作发光组件来使用的EL显示装置，为一种自发光类型，同时具有薄型且消耗电力小等优点，且以取代液晶显示装置(LCD)及CRT等显示装置而受到注目。
尤其是，在将个别控制EL组件的薄膜晶体管(TFT)等的开关组件设在各像素上，且在每一像素中控制EL组件的有源矩阵型EL显示装置中，可进行高精细的显示。
在该主动矩阵型EL显示装置中，于基板上有多条栅极线延伸于列方向，而有多条的数据线及电源线延伸于行方向，而各像素包含有机EL组件、选择TFT、驱动用TFT及保持电容。由选择栅极线以使选择TFT导通，且将数据在线的数据电压充电至保持电容中，利用该电压驱动TFT导通而将来自电源线的电力流至有机EL组件上。
在专利文献1中，揭示一种在各像素上，追加p沟道的2个TFT以作为控制用的晶体管，且向数据线流入信号电流的电路。
图4显示记载于该专利文献1中的像素电路。如此，栅极连接于scanA的n沟道TFT(选择TFT)3的一端连接在流入电流Iw的数据线data上，而另一端则连接在p沟道TFT1及p沟道TFT(驱动TFT)4的一端上。TFT1将另一端连接在电源线Vdd上，而将栅极连接在有机EL组件(OLED)驱动用的p沟道TFT2的栅极上。又，TFT4将另一端连接在TFT1及TFT2的栅极上。然后，TFT4的栅极连接在scanB上。
在该构成中，使scanA成为H以使TFT3导通，同时使scanB成为L以使TFT4导通。然后，对data流入对应于数据的电流Iw。藉此，TFT1在栅极源极间会短路，而电流Iw会转换成电压，且将其电压设定在TFT1、2的栅极上。然后，在关断TFT3、4之后，由于TFT2的栅极电压可由电容器C保持，所以之后也可使对应于电流Iw的电流流入TFT2，且利用该电流使有机EL组件(OLED)发光。然后，由使scanB成为L，TFT1就会导通，而其栅极电压会上升，且电容器C会放电并使数据消除，而TFT1、TFT2会关断。
若依据该电路，则藉由对TFT1流入电流，即可使该电流转换成电压并决定栅极电压，且按照该栅极电压而决定TFT2之电流量。因而，可对信号电流Iw设定TFT2的电流量。
[专利文献1]是公布号为2001-147659的日本专利
发明内容
(本发明所欲解决的问题)
但是，在该电路中，需要用以控制TFT4的scanB，必须在数据写入时及数据消除时驱动该scanB。
尤其是，在数据写入时，必须驱动scanA、B双方的线，而有增加驱动器负担的问题。又，在消除时，虽然因TFT4导通而使TFT1的栅极电压上升，但是由于透过TFT1而使其栅极电压上升，所以有栅极电压无法充分上升的情况。在该情况下，也有对TFT2持续流入若干电流，而使黑色显示变得不充分的问题。
本发明有鉴于上述问题，目的在于提供一种可减轻电源及驱动器的负担，且可确实进行黑色显示的像素电路。
(解决问题的手段)
本发明一种显示驱动电路，具有将来自电源的电流供给至场致发光组件的驱动晶体管，且控制该驱动晶体管以控制场致发光组件的发光者，其特征为包含有：数据线，由对应于发光量的数据电流而进行驱动；栅极线，由选择欲发光的场致发光组件的选择信号而进行驱动；选择晶体管，其一端连接在上述数据线，而其栅极连接在栅极线；电压转换晶体管，其一端连接在该选择晶体管的另一端上，而另一端连接在电源上，同时其栅极连接在上述驱动晶体管的栅极上；短路晶体管，用以连接上述选择晶体管的另一端、及上述电压转换晶体管的栅极，同时其栅极连接在上述栅极线；消除晶体管，其一端连接在上述驱动晶体管的栅极上，而另一端连接在电源上，同时其栅极连接在消除线；以及电容器，连接在驱动晶体管的栅极上用以保持电压；其中，以对应于数据的电流来驱动上述数据线，同时驱动上述栅极线并使上述选择晶体管、短路晶体管导通，以对上述电压转换晶体管流入对应于数据的电流，藉此使上述电容器充电至对应于数据的电压，透过驱动晶体管使对应于该电容器的充电电压的电流流入场致发光组件，且由在经过预定的发光期间后驱动上述消除线，而使上述消除晶体管导通并从上述电容器放电。
本发明为一种显示驱动电路，具有将来自电源的电流供给至场致发光组件的驱动晶体管，且控制该驱动晶体管以控制场致发光组件的发光，其特征为包含有：数据线，藉对应于发光量的数据电流而进行驱动；栅极线，藉选择使之发光的场致发光组件的选择信号而进行驱动；选择晶体管，其一端连接在上述数据线，而其栅极连接在栅极线；电压转换晶体管，其一端连接在该选择晶体管的另一端上，而另一端连接在电源上，同时其栅极连接在上述驱动晶体管的栅极上；短路晶体管，用以连接上述选择晶体管的另一端、及上述电压转换晶体管的栅极，同时将写入时序信号接收于栅极上；消除晶体管，其一端连接在上述驱动晶体管的栅极上，而另一端连接在电源上，同时其栅极连接在消除线；以及电容器，连接在驱动晶体管的栅极上且用以保持电压；其中以对应于数据的电流来驱动上述数据线，同时驱动上述栅极线并使上述选择晶体管导通，且利用写入时序信号使短路晶体管导通，以对上述电压转换晶体管流入对应于数据的电流，藉此使上述电容器充电至对应于数据的电压，透过驱动晶体管使对应于该电容器的充电电压的电流流入场致发光组件，且由在经过预定之发光期间后驱动上述消除线，以使上述消除晶体管导通并从上述电容器放电。
上述写入时序信号最好以与上述选择信号选择相同的时序，变成写入位准，且选择信号在维持选择状态的期间内结束以前变化成非写入位准。
又，上述写入时序信号最好从与上述栅极线并设的写入线所供给。
又，上述驱动晶体管、电压转换晶体管及消除晶体管以p沟道晶体管为佳，而上述选择晶体管及短路晶体管以n沟道晶体管为佳。
又，上述驱动晶体管、电压转换晶体管、消除晶体管、选择晶体管及短路晶体管最好全部皆为n沟道晶体管为佳。
又，上述驱动晶体管、电压转换晶体管、消除晶体管、选择晶体管及短路晶体管最好全部为p沟道晶体管。
又，上述驱动晶体管、电压转换晶体管、消除晶体管、选择晶体管及短路晶体管，最好全部对应设于每一像素上的场致发光组件，而设在每一像素上，且像素配置成矩阵状，栅极线配置于列方向，数据线配置于行方向。
(发明效果)
如以上说明，若依据本发明，则由将对应于数据线的数据的电流(数据电流)流入至电压转换晶体管，即可决定其栅极电压，且按照其栅极电压而决定驱动晶体管的电流量。然后，由于电压转换晶体管、及驱动晶体管的杂质浓度等可设定为大致相同，所以可依该电压转换晶体管、及驱动晶体管的栅极尺寸比，而对数据电流设定驱动晶体管的电流量。因此，具有排除面板中晶体管的特性不均的影响，且可进行均质显示的优点。然后，在取入来自数据线的数据电流时，只要驱动栅极线即可，且可减轻电源、驱动器的负担。而且，利用消除线，由于可将驱动TFT的栅极确实设定至电源为止，所以可确实使驱动晶体管关断，并可确实进行有机发光组件50的黑色显示。
附图简单说明
图1显示具体实施例的构成图。
图2显示另一具体实施例的构成图。
图3显示又另一具体实施例的构成图。
图4显示现有技术例的构成图。
图5显示图1的具体实施例的时序图。
图6显示又另一具体实施例的构成图。
图7显示图6具体实施例的时序图。
图8显示又一具体实施例的构成图。
图9显示另一具体实施例的构成图。
10   选择TFT               12          电压转换TFT
14   驱动TFT               16          短路TFT
18   消除TFT               50          有机EL组件
C    保持电容              Data        数据线
ESL、ESLB、ESLG、ESLR                  消除线
GL   栅极线                Iw          数据电流
PVDD 电源线                Write Line  写入线
具体实施方式
以下，系根据图式说明本发明之具体实施例。
图1显示具体实施例构成图，且显示m列n行有源矩阵型EL显示装置中各像素的电路构成。在基板上有栅极线GL、RGB 3色用的消除扫描线ESLR、ESLG、ESLB的4条以每一像素的区划而延伸于列方向，而数据线Data及电源线PVDD的2条则以每一像素的区划而延伸于行方向上。另外，在此例中，各像素上侧的栅极线GL、及消除扫描线ESLR、ESLG、ESLB的1条连接在该像素的TFT上，而各像素左侧的数据线Data、及右侧的电源线PVDD则连接在该像素上。图中，由左算起第1行成为蓝色(B)，第2行成为绿色(G)，第3行成为红色(R)，且在各行的像素上分别连接有消除线ESLB、ESLG、ESLR。
各像素除了具备有机EL组件50之外，也包含有3个p沟道TFT、2个n沟道TFT及保持电容C。
n沟道的选择TFT10将其漏极与数据线Data相连接，将其栅极与栅极线GL相连接，其源极则连接在p沟道的电压转换TFT12的漏极上。该电压转换TFT12的源极连接在电源线PVDD上，而其栅极则连接在驱动TFT14的栅极上。再者，在电压转换TFT12的漏极上连接有n沟道短路TFT16的源极，而短路TFT16的漏极连接在电压转换TFT12的栅极上。又，短路TFT16的栅极与选择TFT10同样地连接在栅极线GL上。
驱动TFT14的源极连接在电源线PVDD上，而其漏极则连接在有机EL组件50的阳极上。然后，有机EL组件50的阴极连接在接地上。因此，由使驱动TFT14导通，即可使其电流流入有机EL组件50，且使有机EL组件50发光。
再者，在电压转换TFT12及驱动TFT14的栅极上，连接有其源极连接在电源线PVDD上的p沟道的消除TFT18的漏极。该消除TFT18的栅极按照像素的颜色而连接有消除线ESL中的1条。图中的左上(最左行)的像素上，连接有消除线ESLB(蓝色)。
又，在电压转换TFT12及驱动TFT14的栅极上，连接有其一端连接在电源线PVDD上的保持电容C的一端。
在该构成中，使1个像素发光时，使该列的栅极线成为H以使选择TFT10及短路TFT16导通。然后，对数据线流入对应于数据的数据电流Iw。
藉此，电压转换TFT12可利用短路TFT16的导通而使其栅极漏极间短路，且对电压转换TFT12流入数据电流Iw。又，电压转换TFT12与驱动TFT14由于构成电流镜，所以也对该驱动TFT14流入数据电流Iw。另外，若变更电压转换TFT12与驱动TFT14的栅极尺寸的话，则对应于该尺寸比的电流会流入驱动TFT14。
有机EL组件50使从阳极注入的空穴与从阴极注入的电子在发光层内再结合并激励发光分子，而该发光分子从激励状态回到基态时会发光。有机EL组件50的发光亮度与供给至有机EL组件50的电流大致成正比，且如上所述由流入将每一像素上所决定的数据电流Iw流至有机EL组件50的电流，以对应于数据信号的亮度使有机EL组件发光，而可在显示装置整体上进行所期望的影像显示。
然后，此时，电压转换TFT12及驱动TFT14的栅极电压设定成对应数据电流Iw者，而保持电容C可充电至该电压(相对于电压PVDD为较低的电压)。由不对数据线Data流入电流，且之后使栅极线GL变成L即可使选择TFT10、短路TFT16关断，虽然电压转换TFT12也会关断，但是电压转换TFT12及驱动TFT14的栅极电压可由保持电容C所保持。因而，在驱动TFT14上，持续流入相同的电流，且使有机EL组件50继续发光。
其次，在经过预定的发光时间的情况下，消除线ESL(例如，ESLB)会被设定成L。藉此，消除TFT18会导通，保持电容C的两端皆连接在电源线PVDD上并放电，而驱动TFT14的栅极则变成PVDD且被关断。藉此，即可停止有机EL组件50的发光。
另外，栅极线GL在图框1的显示期间依序一个接一个地导通，藉此，连接在该栅极线GL上的列的选择TFT10、短路TFT16就会导通。在该状态下，数据线Data会一条接一条地依序被驱动。亦即，被驱动的1条数据线Data会流入对应于显示数据(亮度数据)的数据电流Iw。藉此，电流就会流入连接在流入有数据电流Iw的数据线Data上的像素的电压转换TFT12及驱动TFT14，而该像素的有机EL组件50就会开始发光。然后，由流入该数据电流Iw，所对应的电压就会保持于保持电容C中，且在停止数据电流Iw之后驱动TFT14的电流也可维持。而且，在栅极线GL变成L，选择TFT10、短路TFT14变成关断之后，驱动TFT14也会持续流入电流。
然后，如上所述，由将被连接的消除线ESL设定在L，即可使驱动TFT14关断。在此，消除线ESLR、ESLG、ESLB分别以个别的时序设定成L。藉此，可按照R、G、B各色，控制发光时间。亦即，一像素的有机EL组件所能发光者，在一图框中，直到下次所对应的栅极线GL变成H为止的期间(一图框的期间)。在本具体实施例中，依首先为消除线ESLG(绿色)、之后为消除线ESLB(蓝色)、最后为消除线ESLB(红色)的顺序设定成L而可停止像素的发光。藉此，可在各色中设定成不同的发光时间。这是因为在各色中，发光效率不同之故，如此由使时间不同，即可取得各色的平衡，且可设定发光的白平衡。因而，在本具体实施例中，只要像素的发光面积在各个颜色中相同即可。另外，发光效率依存于发光材料，只要按照在该显示装置中所用的各色的发光效率来设定发光时间即可。
图5显示有关栅极线GL1、3条的消除线ESLR1、ESLG1、ESLB1的时序图。如此，栅极线GL1在每一图框中会变成一定期间H。然后，3条消除线ESLR1、ESLG1、ESLB1，在栅极线GL1从H变成L的时序中变成H，且使消除TFT18关断，而分别在不同的时序中变成L，且使消除TFT18导通以进行消除。在此例中，3条之消除线ESLR1、ESLG1、ESLB1，由于是以该顺序依序移行至L，所以红色的发光期间最短，其次为绿色，而蓝色的发光期间最长。
如此，依据本具体实施例，由使数据线Data的数据电流Iw流入电压转换TFT12，即可决定其栅极电压，且按照该栅极电压而决定驱动TFT14的电流量。然后，由于电压转换TFT12、驱动TFT14的杂质浓度等可设定为大致相同，所以可依该电压转换TFT12、驱动TFT14的栅极尺寸比，对信号数据电流Iw设定驱动TFT14的电流量。因此，具有可排除面板整体中TFT特性不均的影响并可进行均质显示的优点。然后，在取入来自数据线Data的数据时，只要驱动栅极线GL即可，且可减轻电源、驱动器的负担。而且，由于利用消除线ESL，可将驱动TFT14的栅极确实拉升至电源PVDD为止，所以可确实使驱动TFT14关断，并确实进行有机EL组件50的黑色显示。
图2显示另一具体实施例的构成图，在此例中，由p沟道TFT形成选择TFT10及短路TFT16。因而，由使栅极线GL设为L，即可选择其栅极线GL，且使所对应的选择TFT10及短路TFT16导通。其它点与上述的具体实施例相同。
利用该构成，所使用的TFT全部会变成p沟道。因此，在将TFT形成于基板上时，可以同一工艺制作TFT，且可减少屏蔽的片数及减少成本。此时，配置于像素区域周边的驱动电路等周边电路，最好全部以p沟道TFT构成。
图3显示又另一具体实施例的构成图。在此例中，选择TFT10、电压转换TFT12、驱动TFT14、短路TFT16、消除TFT18全部由n沟道TFT所构成。因此，电压转换TFT12及消除TFT18的源极都连接在接地上，而保持电容C的另一端也连接在接地上。然后，数据线Data在该数据线Data被选择时，输出作为对应于数据的定电流的数据电流Iw。
因而，在选择栅极线GL作为H的状态下，当对数据线DL流入数据电流Iw时，该数据电流Iw会流入电压转换TFT12，且对应于此的电流会流入驱动TFT14。然后，此时的电压转换TFT12的栅极电压可由保持电容C所保持，并决定流入驱动TFT14的有机EL组件50的驱动电流。这样，正因为利用电压转换TFT12而设定栅极电压时的基准会变成相对于接地的电压，其它则与上述的具体实施例相同。
利用该构成，所使用的TFT就全部变成n沟道。因此，在将TFT形成于基板上时，可以同一工艺制作TFT，且可减少屏蔽的片数及减少成本。此时，配置于像素区域周边的驱动电路等周边电路最好全部以n沟道TFT构成。
另外，图1中具体实施例的TFT也可相反地将选择TFT10及短路TFT16形成p沟道，将其它的电压转换TFT12、驱动TFT14、消除TFT18形成n沟道。此时，在图3的构成中，只要将栅极线GL的极性形成相反即可。
又，在上述实施例中，因依颜色而进行变更显示期间的全彩显示，各列设有3条RGB用的消除线ESL，但是只要其构成利用变更像素的发光面积等的其它手段而取得白平衡，或在白色发光的情况下，将消除线ESL设定为1条，将全部的消除TFT18连接在消除线ESL上即可。另外，即使将白色发光材料使用在EL组件50上，也可由配置彩色滤光片，进行全彩显示。
图6显示在图1的短路TFT16上连接专用的写入线Write Line以取代栅极线GL的具体实施例的构成。亦即，在图6的构成中，与各栅极线GL平行而设有写入线Write Line，且在该写入线Write Line上连接有该列的各像素的短路TFT16的栅极。
若依据该构成，则可与栅极线GL的选择时序独立而控制写入线Write Line的位准。
图7显示栅极线GL1、写入线Write Line1、消除线ESLR1、ESLG1、ESLB1的时序图。在此例中，栅极线GL1、写入线Write Line同时上升，而写入线Write Line会先下降。藉此，在选择TFT10关断之后，短路晶体管16也会关断，藉此，可确实防止保持于电容器C中的数据电压放电的情形。
图8将像素电路的TFT全部设为p沟道TFT并对应图2的构成，图9将像素电路的TFT全部设为n沟道TFT并对应图3的构成。即使依该类构成也可进行同样的动作。

Claims (8)

1.一种显示驱动电路，具有将来自电源的电流供给至场致发光组件的驱动晶体管，且控制该驱动晶体管，以控制场致发光组件的发光，其包含有：
数据线，对应于发光量的数据的电流而进行驱动；
栅极线，由选择欲发光的场致发光组件的选择信号而进行驱动；
选择晶体管，一端连接在上述数据线，而栅极连接在栅极线；
电压转换晶体管，一端连接在该选择晶体管的另一端上，而另一端连接在电源上，同时栅极连接在上述驱动晶体管的栅极上；
短路晶体管，用以连接上述选择晶体管的另一端、及上述电压转换晶体管的栅极，同时栅极连接在上述栅极线；
消除晶体管，一端连接在上述驱动晶体管的栅极上，而另一端连接在电源上，同时栅极连接在消除线上；以及
电容器，连接在驱动晶体管的栅极上且用以保持电压；其中，
以对应于数据的电流来驱动上述数据线，同时驱动上述栅极线并使上述选择晶体管、短路晶体管导通，以对上述电压转换晶体管流入对应于数据的电流，以使上述电容器充电至对应于数据的电压，通过驱动晶体管使对应于该电容器的充电电压的电流流入场致发光组件，且由在经过预定的发光期间后驱动上述消除线，以使上述消除晶体管导通并从上述电容器放电。
2.一种显示驱动电路，其具有将来自电源的电流供给至场致发光组件的驱动晶体管，且控制该驱动晶体管以控制场致发光组件的发光物质，包含有：
数据线，由对应于发光量的数据的电流而进行驱动；
栅极线，由选择欲发光的场致发光组件的选择信号而进行驱动；
选择晶体管，一端连接在上述数据线，而栅极连接在栅极线；
电压转换晶体管，一端连接在该选择晶体管的另一端上，而另一端连接在电源上，同时栅极连接在上述驱动晶体管的栅极上；
短路晶体管，用以连接上述选择晶体管的另一端、及上述电压转换晶体管的栅极，同时将写入时序信号接收于栅极；
消除晶体管，其一端连接在上述驱动晶体管的栅极上，而另一端连接在电源上，同时其栅极连接在消除线；及
电容器，连接在驱动晶体管的栅极上且用以保持电压；其中，
以对应于数据的电流来驱动上述数据线，同时驱动上述栅极线并使上述选择晶体管导通，且利用写入时序信号使短路晶体管导通，以对上述电压转换晶体管流入对应于数据的电流，以使上述电容器充电至对应于数据的电压，通过驱动晶体管使对应于该电容器的充电电压的电流流入场致发光组件，且由在经过预定的发光期间后驱动上述消除线，以使上述消除晶体管导通并从上述电容器放电。
3.如权利要求2所述的显示驱动电路，其中，上述写入时序信号以与上述选择信号相同的时序，变成写入位准，且选择信号在维持选择状态的期间内结束以前变化成为非写入位准。
4.如权利要求2或3所述的显示驱动电路，其中，上述写入时序信号从与上述栅极线并设的写入线供给。
5.如权利要求1至4中任一项所述的显示驱动电路，其中，上述驱动晶体管、电压转换晶体管及消除晶体管为p沟道晶体管，而上述选择晶体管及短路晶体管为n沟道晶体管。
6.如权利要求1至4中任一项所述的显示驱动电路，其中上述驱动晶体管、电压转换晶体管、消除晶体管、选择晶体管及短路晶体管全部为n沟道晶体管。
7.如权利要求1至4中任一项所述的显示驱动电路，其中上述驱动晶体管、电压转换晶体管、消除晶体管、选择晶体管及短路晶体管全部为p沟道晶体管。
8.如权利要求1至7中任一项所述的显示驱动电路，其中，上述驱动晶体管、电压转换晶体管、消除晶体管、选择晶体管及短路晶体管，全部对应设于每一像素上的场致发光组件，而设在每一像素上，且像素配置成矩阵状，栅极线配置于列方向，数据线配置于行方向。
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