CN101714333A - 有机发光二极管显示器及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机发光二极管显示器及其驱动电路，该显示器包含栅极驱动器、源极驱动器、栅极驱动器和多个像素。每一像素包含有机发光二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及电容。第一晶体管的栅极耦接于扫瞄信号，其漏极耦接于数据电压。第二晶体管的栅极耦接于第一晶体管的源极，其源极耦接于该有机发光二极管。第三晶体管的漏极耦接于检测电压电路，其源极耦接于第二晶体管的漏极。第四晶体管的栅极耦接于控制信号，其漏极耦接于电源电压，其源极耦接于第二晶体管的漏极。电容的两端分别耦接于第二晶体管的漏极和源极。

Description

有机发光二极管显示器及其驱动电路

技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管显示器，尤指涉及一种补偿晶体管的临界电压差异的有机发光二极管显示器及其驱动电路。

背景技术

功能先进的显示器已渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes，OLED)为一种光电子转换装置，因具有无视角限制、制造成本低及高辉度等优点而越来越受到业界关注。有机发光二极管显示器依据驱动方式不同可分为主动矩阵式有机发光二极管显示器(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes，AMOLED)与被动矩阵(PassiveMatrix)式有机发光二极管显示器。

请参阅图1，图1为绘示先前技术的有机发光二极管28以及其驱动电路20的电路图。传统的主动式矩阵式有机发光二极管显示器的驱动电路20包含晶体管22、24以及电容26。晶体管22作为开关晶体管是用来负责数据写入储存开关，而晶体管24则作为驱动晶体管负责控制电流大小。一般状况下，晶体管24会持续操作在饱和区，因此会受到临界电压(threshold voltage)Vth影响。而临界电压Vth则会因制造工艺或结构的不同而有所差异，或者是因为长时间因电容26的加压造成晶体管24的临界电压上升。又由于晶体管24的输出电流Ids等于(1/2)×K×(Vgs-Vth)2，其中K为一常数且Vgs表示晶体管闸-源极跨压。因为临界电压Vth的变化会直接影响到晶体管24的输出电流Ids，造成有机发光二极管28的亮度因输出电流Ids差异而产生不均匀的现象。为了使临界电压的变化影响减到最低，目前大多数的做法则是使用内部像素电路设计以达到补偿作用，且这些内部像素电路通常都需使用到5个甚至更多的晶体管，但相对的时序控制上就较为复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明为有关于一种驱动一有机发光二极管的驱动电路，驱动电路会量测电压或电流，并储存至存储器内，经由所储存的资讯对每一像素做修正，藉此补偿像素中的驱动晶体管因制造工艺或老化现象造成的临界电压偏移，改善亮度不均匀的现象。

本发明为有关于一种显示器，其包含栅极驱动器、源极驱动器、栅极驱动器和多个像素。该栅极驱动器用来产生一扫瞄信号。该源极驱动器用来产生一数据电压。每一像素包含有机发光二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及电容。有机发光二极管，用来依据流经所述的有机发光二极管的电流产生光线。第一晶体管的栅极耦接于该扫瞄信号，其漏极耦接于该数据电压。第二晶体管的栅极耦接于该第一晶体管的源极，其源极耦接于该有机发光二极管。第三晶体管的栅极耦接于一控制信号，其漏极耦接于一检测电压电路，其源极耦接于该第二晶体管的漏极。第四晶体管的栅极耦接于该控制信号，其漏极耦接于一电源电压，其源极耦接于该第二晶体管的漏极。该电容的两端分别耦接于该第二晶体管的漏极和源极。

本发明为有关于一种驱动一有机发光二极管的驱动电路，其包含第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管以及电容。第一晶体管的栅极耦接于该扫瞄信号，其漏极耦接于该数据电压。第二晶体管的栅极耦接于该第一晶体管的源极，其源极耦接于该有机发光二极管。第三晶体管的栅极耦接于一控制信号，其漏极耦接于一检测电压电路，其源极耦接于该第二晶体管的漏极。第四晶体管的栅极耦接于该控制信号，其漏极耦接于一电源电压，其源极耦接于该第二晶体管的漏极。该电容的两端分别耦接于该第二晶体管的漏极和源极。

根据本发明一实施例所例示的驱动电路在检测模式下检测晶体管的临界电压值，并将的储存于存储器，并在显示模式下，驱动有机发光二极管依据数据电压发出光线。但是数据电压会根据存储器所储存的临界电压作适度的补偿，所以每一个像素所接收数据电压都是考量每一像素内的晶体管的临界电压后的数据电压，故可以避免晶体管的临界电压因为因制造工艺或老化现象造成的临界电压偏移，因而改善亮度不均匀的问题。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为绘示先前技术的有机发光二极管以及其驱动电路的电路图；

图2为本发明的有机发光二极管显示器的示意图；

图3为本发明的驱动电路以及其驱动的有机发光二极管的示意图；

图4为图3的驱动电路所接收的各个信号于检测模式下的时序图。

主要元件符号说明：

10        有机发光二极管显示器    26        电容

12        显示面板                14        栅极驱动器

16        源极驱动器              18        像素

20        驱动电路                22、24    晶体管

40        驱动电路                50        有机发光二极管

60        控制器                  70        存储器

80        检测电压电路            T1-T4     晶体管

C         电容                    VDATA     数据电压

VDetect   检测电压                Gcomp     控制信号

Gn        扫瞄信号                VDD、VSS  电源电压

具体实施方式

请参照图2以及图3，图2为本发明的有机发光二极管显示器100的示意图，图3为本发明的驱动电路40以及其驱动的有机发光二极管50的示意图。有机发光二极管显示器10包含显示面板12、栅极驱动器(gate driver)14、源极驱动器(source driver)16、检测电压电路80、控制器60以及存储器70。显示面板12包含多个像素18，每一像素18包含一驱动电路40和一有机发光二极管50。驱动电路40包含第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4以及电容C。第一晶体管T1的栅极耦接于栅极驱动器14以接收扫瞄信号Gn，其漏极耦接于源极驱动器16以接收数据电压V_DATA。第二晶体管T2的栅极耦接于第一晶体管T1的源极，其源极耦接于有机发光二极管50。第三晶体管T3的栅极耦接于控制器60所发送的控制信号Gcomp，其漏极耦接于检测电压电路80以接收检测电压Vdetct，其源极耦接于第二晶体管T2的漏极。第四晶体管T4的栅极耦接于控制信号Gcomp，其漏极耦接于电源电压VDD，其源极耦接于第二晶体管T2的漏极。电容C的两端分别耦接于第二晶体管T2的漏极和源极。

请一并参阅图4，图4为图3的驱动电路40所接收的各个信号于检测模式下的时序图。驱动电路40的操作分为两种模式，一种是检测模式，另一种是显示模式。在检测模式下，驱动电路40会检测晶体管T2的临界电压，并将检测后的临界电压储存至存储器70中。而在显示模式下，驱动电路40会驱动有机发光二极管50，使有机发光二极管50依据数据电压V_DATA发出光线。但是数据电压V_DATA会根据存储器70所储存的临界电压作适度的补偿，所以每一个像素18所接收数据电压V_DATA都是考量每一像素18内的晶体管T2的临界电压Vth后的数据电压V_DATA。为了可以正确的检测晶体管T2的临界电压Vth，在检测模式下，在时点t1到t2(第一阶段)的期间，晶体管T4会因为控制信号Gcomp启动而导通，又因为晶体管T1处于低电压准位，所以电容C会将储存电位提升至电源电压VDD。在时点t2到t3(第二阶段)的期间，则将电容C放电直到晶体管T2关闭，此时，电容C储存的电位恰好是V_DATA+Vth。在时点t3之后(第三阶段)，晶体管T1、T4因扫瞄信号Gn处于高电压准位且控制信号Gcomp处于低电压准位而不导通，但晶体管T3却开启导通，使得检测电压电路80可依据检测电压V_Detect检测电容C储存的电位V_DATA+Vth并储存至存储器70内。

到了显示模式时，控制器60产生的控制信号Gcomp是处于低电压准位，晶体管T3是关闭不导通。同时栅极驱动器14每隔一固定间隔输出扫描信号Gn使得每一列像素18的晶体管T1依序开启，同时源极驱动器16会根据存储器70所纪录的电位V_DATA+Vth计算产生对应的数据电压V _DATA，再将数据电压V_DATA经由晶体管T1传送至晶体管T2。因为晶体管T2的输出电流Ids等于(1/2)×K×(Vgs-Vth)2，其中K为一常数且Vgs表示晶体管T2的闸-源极跨压，所以晶体管T2的输出电流Ids大致等于(1/2)×K×(VDATA-VSS-Vth)2。也就是说，考虑晶体管T2的临界电压Vth后调整的数据电压V _DATA可以使得晶体管T2的输出电流Ids大致等于(1/2)×K×(V_DATA)2。此时，在显示模式下，晶体管T2的临界电压Vth几乎不会影响输出电流Ids的变化，所以有机发光二极管50可依据流经的输出电流Ids发出不同亮度的光线。请注意，因为存储器70会储存每一个像素18内的晶体管T2的临界电压Vth和数据电压V_DATA的变化，所以源极驱动器16最后输出的补偿后数据电压V _DATA再输入对应的像素18后，个别晶体管T2的临界电压Vth的差异会被抵销，所以最终有机发光二极管50所发出的光线和灰阶只与原始数据电压V_DATA一致，故传统显示面板12显示亮度不均匀的问题可以获得改善。

虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种显示器，其特征在于，所述的显示器包含：

栅极驱动器，用来产生一扫瞄信号；

源极驱动器，用来产生一数据电压；以及

多个像素，每一像素包含：

有机发光二极管，用来依据流经所述的有机发光二极管的电流产生光线；

第一晶体管，其栅极耦接于所述的扫瞄信号，其漏极耦接于所述的数据电压；

第二晶体管，其栅极耦接于所述的第一晶体管的源极，其源极耦接于所述的有机发光二极管；

第三晶体管，其栅极耦接于一控制信号，其漏极耦接于一检测检测电压电路，其源极耦接于所述的第二晶体管的漏极；

第四晶体管，其栅极耦接于所述的控制信号，其漏极耦接于一电源电压，其源极耦接于所述的第二晶体管的漏极；以

一电容，其两端分别耦接于所述的第二晶体管晶体管的漏极和源极。

2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，当所述的显示器处于一显示模式时，所述的第三晶体管晶体管关闭，所述的第一晶体管晶体管开启，使得所述的有机发光二极管依据所述的数据电压产生流经所述的有机发光二极管的电流以发出光线。

3.如权利要求2所述的显示器，其特征在于，当所述的显示器处于一检测检测模式的第一阶段时，所述的第一晶体管晶体管以及第三晶体管关闭，所述的第四晶体管开启，所述的电容储存所述的电源电压，当所述的显示器处于所述的检测检测模式的第二阶段时，所述的第一晶体管以及所述的第三晶体管开启，所述的第四晶体管关闭，所述的电容放电至所述的数据电压与晶体管的临界电压的和。

4.如权利要求2所述的显示器，其特征在于，其另包含一存储器，其中当所述的显示器处于所述的检测检测模式的第三阶段时，所述的存储器经由所述的第三晶体管储存所述的临界电压。

5.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，所述的源极驱动器于所述的显示器处于所述的显示模式时，依据所述的存储器储存的所述的临界电压计算所述的数据电压。

6.一种驱动一有机发光二极管的驱动电路，其特征在于，所述的驱动电路包含：

第一晶体管，其栅极耦接于一扫瞄信号，其漏极耦接于一数据电压；

第二晶体管，其栅极耦接于所述的第一晶体管的源极，其源极耦接于所述的有机发光二极管；

第三晶体管，其栅极耦接于一控制信号，其漏极耦接于一检测电压电路，其源极耦接于所述的第二晶体管的漏极；

第四晶体管，其栅极耦接于所述的控制信号，其漏极耦接于一电源电压，其源极耦接于所述的第二晶体管的漏极；以及

电容，其两端分别耦接于所述的第二晶体管的漏极和源极。

7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，当处于一显示模式时，所述的第三晶体管关闭，所述的第一晶体管开启，使得所述的有机发光二极管依据所述的数据电压产生流经所述的有机发光二极管的电流以发出光线。

8.如如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，当处于一检测模式的第一阶段时，所述的第一晶体管以及所述的第三晶体管关闭，所述的第四晶体管开启，所述的电容储存所述的电源电压，当所述的显示器处于所述的检测模式的第二阶段时，所述的第一晶体管以及所述的第三晶体管开启，所述的第四晶体管关闭，所述的电容放电至所述的数据电压与晶体管的临界电压的和。

9.如如权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，当处于所述的检测模式的第三阶段时，经由所述的第三晶体管储存所述的临界电压至一存储器。

10.如如权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，当处于所述的显示模式时，所述的有机发光二极管依据所述的存储器储存的所述的临界电压所计算所述的数据电压产生光线。

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