发光元件驱动电路的制作方法
专利名称：发光元件驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明关于一种驱动电路，特别是关于一种发光元件驱动电路。
背景技术：
图 1 显示一般的 AM-OLED 像素电路(Typical Pixel Circuit for AM-OLED)的电路图。一般AM-OLED面板的开发，其最基本的电路架构是2T1C。如图1所示，包含有晶体管 M1、M2与电容Cst。此电路的问题是薄膜晶体管(TFT)与有机发光二极管(OLED)在长时间承受电流应力(stress)时，会造成薄膜晶体管及有机发光二极管临界电压的上升，导致流经有机发光二极管电流改变。如此，将使面板发光均勻性变差。
发明内容
本发明的一实施例提供了一种发光元件驱动电路。本发明的一实施例提供了一种主动式有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode, 0LED)驱动电路。依据本发明的一实施例，发光元件驱动电路，可对薄膜晶体管(Thin-Fi Im Transistor, TFT)的临界电压变异问题进行补偿，以改善面板发光均勻性。依据本发明的一实施例，发光元件驱动电路，可对有机发光二极管的临界电压变异问题进行补偿，以改善面板发光均勻性。依据本发明的另一实施例，发光元件驱动电路可于储存电容的一端加上一时脉信号，用以控制面板的驱动薄膜晶体管可适当地处于显示或松弛状态，以延长电路使用寿命。依据本发明的另一实施例，提供了一种发光元件驱动电路，包含有一发光元件、一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一电容、以及一第四晶体管。该发光元件受控一驱动电流发光。第一晶体管系传输一数据信号。第二晶体管耦接在发光元件与第一晶体管之间，且耦接第一晶体管形成一节点，于该节点产生一分压电压。第三晶体管系传输分压电压。而电容系用以储存一电容电压，电容电压实质上为分压电压。第四晶体管耦接第二晶体管及发光元件。第四晶体管具有一临界电压，临界电压等于第二晶体管的一补偿电压，第四晶体管受控电容的电容电压，以产生驱动电流。其中，分压电压与数据信号具有一比例关系，分压电压用以记录第四晶体管的临界电压与发光元件的跨压变化量，依据变化量相对应地调整分压电压的值。依据本发明的另一实施例，提供了一种发光元件驱动电路，包含有一发光元件、一数据接收电路、一储存单元、一驱动电路、以及一分压电路。发光元件的两端具有一跨压。数据接收电路系接收一数据信号。储存单元用以储存一电容电压，电容电压与数据信号为正相关。 驱动电路，耦接发光元件，驱动电路依据电容电压导通以驱动该发光元件，且于驱动电路产生一临界电压。分压电路耦接数据接收电路与发光元件之间，依据储存单元提供的电容电压导通，以于分压电路产生一分压电压。其中，分压电路检测临界电压与跨压的变化量，依据变化量相对应地调整分压电压的值。本发明发光元件驱动电路利用元件分压的方式，可同时对晶体管及发光元件的临界电压变异问题进行补偿。因此，可以改善面板发光均勻性。本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。
图 1 显示现有的 AM-OLED 像素电路(Typical Pixel Circuit for AM-OLED)的电路图。图2显示本发明一实施例发光元件驱动电路的示意图。图3A显示本发明另一实施例发光元件驱动电路的示意图。图;3B显示图3A发光元件驱动电路的另一示意图。图4A显示本发明另一实施例发光元件驱动电路的示意图。图4B显示图4A发光元件驱动电路的另一示意图。图5显示本发明一实施例发光元件驱动电路的模拟波形图。主要元件符号说明M1、M2、M3、M4 晶体管204,304,404 发光元件C、Cst 电容20、30、40 发光元件驱动电路201、301、401 数据接收电路202、302、402 控制电路302a、402a 分压电路302b,402b 储存单元203、303、403 驱动电路Vdata数据信号Vscan, Scan i 扫描线信号Vp、VdcU Vref、Vss、Vc2、Vs2、Voled 电压OLED、203、304、404 有机发光二极管II、12、13、Id2 电流dr 驱动信号Vdd、Vss 电压
具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。本发明的各实施例中，发光元件可为有机发光二极管、或其他种类的发光元件。图2显示本发明一实施例的发光元件驱动电路的示意图。发光元件驱动电路20包含有一数据接收电路201、一控制电路202、一驱动电路203、及一发光元件204。该数据接收电路201接收一数据信号Vdata，依据一扫描线信号kan i决定输出该数据信号Vdata 与否。控制电路202耦接发光元件204、数据接收电路201、及驱动电路203，并接收该数据信号Vdata ；驱动电路203耦接一电压Vdd、控制电路202及发光元件204。驱动电路203 耦接一电压Vdd与控制电路202，且驱动电路203依据控制电路202提供的数据信号Vdata 产生一驱动信号dr至发光元件204。发光元件204耦接驱动电路203与控制电路202，且另一端耦接一参考电位Vss，例如一接地电位。发光元件204依据驱动信号dr决定其发光亮度，例如驱动信号dr可为一驱动电流，且该发光元件204受控于该驱动电流发光。其中， 控制电路202检测驱动电路203及/或发光元件204的状态，依据该状态变化相对应地调整驱动信号dr的大小，以控制流过发光元件204的电流。须注意，本实施例中驱动信号dr为电流；另一实施例中亦可为电压。再者，上述驱动电路203及/或发光元件204的状态系指驱动电路203及/或发光元件204的临界电压 Vth变量。一实施例，该变量可与时间相关，例如当驱动电路203及/或发光元件204中元件的临界电压Vth使用一段时间后，会因为温度、电压、电流等应力因素发生该变量，且时间越久变量可能越大。依此方式，当驱动电路203的元件，例如晶体管(如薄膜晶体管(TFT))及/或发光元件(如有机发光二极管(OLED))的特性改变时，例如是薄膜晶体管及有机发光二极管临界电压Vth特性发生变异时，造成流经发光元件电流的改变，则本实施例的控制电路202 可检测驱动电路203及/或发光元件204的状态变化相对应地调整驱动信号dr，以控制流过发光元件204的电流。而可达成发光元件的电流稳定，让面板的发光元件亮度均勻，解决习知技术的问题。图3A及图;3B显示本发明另一实施例的发光元件驱动电路30的示意图。发光元件驱动电路30包含有一数据接收电路301、一控制电路302、一驱动电路303及一发光元件 304。其中，控制电路302包含有一分压电路30 与一储存单元302b。一实施例，储存单元 302b可为一电容或其他种类的储能元件。储存单元302b的一端耦接于分压电路30 与驱动电路303之间，且另一端耦接一参考电位Vref，例如一接地电位。本实施例中，数据接收电路301接收数据信号Vdata，依据扫描线信i决定输出数据信号Vdata与否。驱动电路303耦接发光元件304，且驱动电路303依据储存单元 302b储存的一电容电压产生驱动信号dr来驱动发光元件304发出光线。分压电路30 ，其第一端耦接数据接收电路301且形成一节点P，第二端耦接发光元件304，且第三端耦接储存单元302b。须注意，习知技术中当驱动电路及/或发光元件的跨压发生变化时，将导致流过发光元件的驱动电流发生变化，影响发光元件的发光亮度， 当一显示面板设有许多发光元件时，不同发光元件的亮度不同将造成面板亮度不均勻的问题。而本发明的一实施例可解决此问题，即本发明实施例的分压电路30 可产生一补偿电压VC，补偿电压VC的电压大小对应该驱动电路303的临界电压Vth大小。当临界电压Vth 发生变异时，补偿电压VC的大小会随着此变异的量正向改变，进而改变分压电路30 提供至发光元件304的电流11，而补偿驱动电路303及发光元件304的跨压变化，达成改善显示面板的发光均勻性。储存单元302b的一实施例可为一电容。储存单元302b的另一实施例中，储存单元302b可接收一参考电压Vref并储存节点P的分压电压VP，以提供节点P的分压电压致动驱动电路303 ；储存单元302储存的电容电压实质上等于分压电压VP，且该储存的电容电压与数据信号Vdata为正相关，即例如电容电压会随着数据信号Vdata增加而增加，或相对应的减少而减少。储存单元302b的另一实施例中，储存单元302b可改为接收一时脉信号 CK,依据时脉信号CK决定何时储存数据信号Vdata。例如，储存单元302b利用时脉信号CK 的第一电压准位及第二电压准位之间进行交变，来致能或禁能分压电路30 与驱动电路 302b。其中，时脉信号CK的第一电压准位及第二电压准位并不限定此一实施例所举例的零电压与负电压，配合适当的电路设计只要是选择任意两不同的准位进行交变，以达到让驱动电路303与分压电路30 处于驱动或松弛状态的交替皆是本发明所涵盖的保护范围。如图3A所示，为方便举例说明，一实施例中，时脉信号CK的第一电压准位可以为零电压；第二电压准位可以为负电压，储存单元302b可利用时脉信号CK的零电压及负电压准位交变来致能或禁能分压电路30 与驱动电路302b。在数据信号Vdata写入时，P点建立一分压电压VP，当储存单元302b为电容，分压电路30 导通，且时脉信号CK为零电压准位时，分压电压VP高于时脉信号CK的零电压准位，电容充电，其所储存的电容电压实质上等于分压电压VP，同时致能驱动电路303处于驱动的状态；反之，当电容接收到时脉信号 CK为负电压准位时，因电荷守恒效应使电位拉低至负电压准位致使驱动电路303与分压电路30 被禁能处于松弛的状态。依此方式，储存单元302b可利用时脉信号CK让驱动电路 303与分压电路30 处于驱动或松弛状态的交替。另外，在驱动电路303与分压电路30 中设有晶体管(如薄膜晶体管)时，显示与松弛的控制可达成延长晶体管寿命的功效。于此定义一个完整图框(frame)周期的时间长度实质上等于数据写入周期加上电致发光周期。以下以数据写入周期与电致发光周期说明本发明的发光元件驱动电路的动作示例。如图3A所示，进入数据写入周期，首先，扫描线信号kan i驱动数据接收电路301 接收数据信号Vdata，数据信号Vdata与数据接收电路301、分压电路30 及发光元件204 形成一回路，并产生一第一电流Il流通该回路，藉由分压电路30 及发光元件304的分压在节点P建立分压电压VP，此时，电路系统(未图式)控制参考电压Vref或时脉信号CK为零电压准位，使储存单元302b所储存的电容电压实值上为分压电压VP ；同时，分压电压VP 亦驱动驱动电路303使其导通，以让驱动电路303及发光元件304形成另一回路，以产生一第二电流12流通驱动电路303。如图3A所示，第一电流Il与第二 12汇流产生第三电流13 后，流入发光元件304，以让发光元件304发光。其中，此一数据写入周期时间为一个影像图框周期的一部分，一实施例中数据写入周期支时间长度可为一个闸极脉波(gate pulse)的宽度，约数十微秒。请注意，当分压电路30 与驱动电路303均导通时，分压电路30 与驱动电路 303并联(parallel connection)状态，因此分压电路30 上的跨压(定义为补偿电压VC) 等于驱动电路303上的临界电压Vth。再者，分压电压VP实质上等于补偿电压VC加上发光元件跨压VF。之后，进入电致发光周期，请参考图3B，扫描线信号kan i控制数据接收电路301 及分压电路30 关闭(Off)，此时不接收数据信号Vdata，且电路系统(未图式)控制参考电压Vref或时脉信号CK为零电压准位，则储存单元302b所储存的分压电压VP持续控制驱动电路303导通，以便第二电流12流入发光元件304，持续让发光元件304发光。其中， 电致发光周期的时间为一个影像图框周期的一部分，且电致发光周期的时间远大于数据写入周期的时间。举例而言，电致发光周期实质上等于一个图框的时间；另外，一实施例，在电致发光周期储存单元302b可配合时脉信号CK的运作控制驱动电路303于驱动或松弛状态交替。例如储存单元302b可依据时脉信号CK操作在零电压准位或负电压准位，以控制第二电流12流通发光元件304的状态。如此，当驱动电路303及发光元件304因长时间驱动而造成该二元件发生变异，如阻抗值增加，导致临界电压值Vth、VF上升时，分压电路30 在数据写入周期时可检测驱动电路303临界电压Vth的变化量，依据该变化量相对应地调整补偿电压VC的值，进而改变分压电压VP的值，以让储存单元302b在电致发光周期时控制流过驱动电路303的第二电流12与的大小；而在发光元件304的跨压VF改变时，分压电路30 在数据写入周期时可检测出跨压VF变化而相对应地改变分压电压VP，进而在在电致发光周期时调整流过发光元件304的第二电流12大小。第二电流12的调整，可以补偿流通于驱动发光元件的电流大小，使发光元件304得以稳定的均勻发光。举例说明如下例如，当驱动电路303的临界电压值Vth、VF上升时，分压电路302检测到临界电压Vth的上升变化而使补偿电压VC相对应地上升，此时分压电压VP亦会上升，进而增加控制驱动电路303导通的能力，使第二电流12因临界电压值Vth、VF上升而造成电流值下降进一步获得补偿，以维持发光元件304的亮度稳定。依此方式，本实施例的发光元件驱动电路30可达成让发光元件电流稳定，让面板发光均勻性提高，以解决习知技术的问题。图4A显示本发明一实施例的发光元件驱动电路40的示意图。依据本发明的一实施例，发光元件驱动电路40为四个晶体管Ml、M2、M3、M4及一个电容C(即4T1C)的架构。 发光元件驱动电路40包含有一数据接收电路401、一控制电路402、一驱动电路403、及一发光元件404。其中，控制电路402包含有一分压电路40 与一储存单元402b。数据接收电路401包含有一第一晶体管Ml。分压电路40 包含有一第二晶体管M2与一第三晶体管 M3。储存单元40 包含有一电容C。驱动电路403包含有一第四晶体管M4。其中，第一晶体管Ml可依据扫描线信号^^11 i决定何时传输数据信号Vdata。一实施例，第一晶体管Ml包含一接收扫描线信号&皿i的控制端、接收数据信号Vdata的第一端、及一耦接第三晶体管M3与第二晶体管M2的第二端。电容C的第一端耦接节点P，其所储存的电容电压实质上为分压电压VP，实际上， 电容C的第一端与第一晶体管Ml的第二端之间连接第三晶体管M3，在第三晶体管M3导通时，其导通压降实质上为零。一实施例，电容C的第二端接收时脉信号CK，依据时脉信号CK 决定是否储存电容电压；电容C并依据时脉信号CK决定是否提供储存电容电压给第二晶体管M2与第四晶体管M4，以致能或禁能第二晶体管M2与该第四晶体管M4。第二晶体管M2接收节点P的分压电压VP，在数据写入周期时，产生一第一电流Il流过发光元件404形成一回路。一实施例，第二晶体管M2包含一耦接节点P的第一端、一接收电容C的电容电压的控制端、及一耦接发光元件404的第二端。第二晶体管M2的第一端经由节点P接收数据信号Vdata，于节点P形成分压电压VP。而第二晶体管M2的控制端依据电容C提供的电容电压在数据写入周期时，产生第一电流II，且第一电流Il流过第二晶体管M2。第三晶体管M3耦接第二晶体管M2可形成一二极管连接组态(Diode connected configuration)，藉由此二极管连接组态在第二晶体管M2的两端(控制端及第二端)之间形成一跨压(临界电压)，此跨压定义为补偿电压VC。二极管连接组态可依据扫描线信号 Scan i的驱动产生补偿电压VC。一实施例，第三晶体管M3包含一接收扫描线信号kan i 的控制端、一耦接第一晶体管Ml的第一端、及一耦接电容C的第二端。需注意，第三晶体管M3透过宽长比的设计，让第三晶体管M3导通电压(跨压)实质上为零，大约等于0.1 0.2V而可忽略。因此，电容C储存的电容电压实质上等于分压电压VP。第四晶体管M4具有一临界电压Vth。第四晶体管M4系依据电容C提供的分压电压VP，产生一第二电流12 驱动发光元件404。一实施例，第四晶体管M4包含一连接电容一端的控制端，该控制端受控于电容C储存电容电压，一耦接一电压Vdd的第一端，一耦接发光元件404的第二端。须注意，第二电流12流过第四晶体管M4的前提是分压电压VP须大于第四晶体管的临界电压 Vth0而在数据写入周期时，第一电流Il与第二电流12汇流后产生总电流-第三电流13。 第三电流13流过发光元件404后，会于发光元件404上产生一跨压VF。第三晶体管M3与第一晶体管Ml的耦接处形成上述节点P，节点P上的电压定义为分压电压VP。在晶体管M2、M3、M4导通时，晶体管M2与M4并联，晶体管M2与M4的临界电压相同，因此补偿电压VC等于临界电压Vth的大小，亦即补偿电压VC会依据临界电压Vth 的变化作相对应的变化。而分压电压VP系由电压VC与VF加总而得，因此分压电压VP会依据补偿电压VC的变化而变化。也就是说，分压电压VP的变动会相对应第四晶体管M4的临界电压Vth及/或发光元件跨压VF的变化。因此，在数据写入周期时，电容C可实质上储存分压电压VP以储存临界电压Vth的变化，而在之后的电致发光周期，利用分压电压VP 调整电流12的大小，以维持发光元件404发光的稳定。本发明实施例的发光元件驱动电路40系利用分压(voltage divide)的方式来对晶体管(TFT)及发光元件404的临界电压Vth变异问题进行补偿。在数据写入周期时(如图4A所示)，显示面板的扫描线信i扫描到第i条扫描线(scan line)时，晶体管Ml及M3导通，晶体管Ml及M3形成串接组态，此时数据信号 Vdata被晶体管M1、M2及发光元件404所形成的回路所分压，并在节点P建立分压电压VP。 其中，该回路的电压为数据信号Vdata的电压，而分压电压VP在该回路中实质上等于第二晶体管M2的补偿电压VC加上发光元件404的跨压，以与数据信号Vdata形成一比例关系， 艮口，节点P对地的分压电压VP与数据信号Vdata之间的比例关系为VP = VdataX [(Ron_ M2+Ron_404) / (Ron_M2+Ron_404+Ron_Ml)]，其中，Ron_Ml、Ron_M2 及 Ron_404 分别为晶体管 Ml、M2及发光元件404的导通阻抗。此时，电容C储存实质上为分压电压VP的电容电压。 当第四晶体管M4或发光元件404发生特性变化-如第四晶体管M4的临界电压Vth上升， 表示第四晶体管M4的导通阻抗增加，因为第四晶体管M4与第二晶体管M2并联，即晶体管 M2的导通阻抗(Ron_M2)亦对应的增加，第二晶体管M2的临界电压(补偿电压VC)亦会相对应地上升，因此，节点P对地的分压电压VP会上升，亦即储存在电容C实质上为分压电压 VP的电压准位也会提高，因此，在数据写入周期时(如图4A所示)，本发明实施例的发光元件驱动电路40电容C可记录第四晶体管M4的临界电压变化。在电致发光周期时(如图4B所示)，本发明实施例的发光元件驱动电路40可利用电容C储存的实质上为分压电压VP的电压准位，驱动第四晶体管M4。如此，在第四晶体管 M4因临界电压Vth上升的情况下，储存电容C的电容电压也会因分压电压VP的上升而对应的提高，避免流通发光元件404的电流造成变动，进而改善发光元件404的亮度不均问题。另一实施例，当发光元件404发生变异导致跨压VF提高时，发光元件404的导通阻抗较高，使流过发光元件404的第三电流13变小，此时若采用习知技术则发光元件404 会变暗。然而，本发明实施例的发光元件驱动电路404，由于分压电路40 的分压电压VP 会提高，将使储存于电容C的分压电压VP变高，而在致电发光周期时(如图4B所示)，更为导通第二晶体管M2与第四晶体管M4，避免流过发光元件404的电流造成变动，进而维持发光元件404的亮度稳定。本发明实施例的发光元件驱动电路40，利用第四晶体管M4的闸源极与第二晶体管M2的闸源极彼此连接，形成并联组态，而因此第二晶体管M2可以产生一补偿电压VC记录第四晶体管M4的临界电压(Vth)变异，并藉由分压电压VP的增加或减少的压降变化来补偿第四晶体管M4或发光元件404变异，以改善面板发光均勻性。图5显示本发明实施例发光元件驱动电路的一模拟结果的示意图。该图的范例， 为上述4T1C架构电路的模拟结果，此波形图为图4A节点P点的分压电压VP对应时间T的波形。假设图4A的第四晶体管M4的临界电压为2V，由于第四晶体管M4与第二晶体管M2 在电路被扫描到时系为并联，因此第二晶体管M2临界电压Vth = 2V。此时如图5所示，节点P点对地的分压电压为3V。而当第四晶体管M4发生变异由2V变为3V时，因此第二晶体管M2的受压相对应地变动亦由2V变为3V时，P点对地的压降会升高至4V，即分压电压 VP会升至4V。如此，可证明本发明实施例的发光元件驱动电路可以补偿晶体管M4或发光元件404的临界电压变大时造成电流变动的问题，改善面板发光均勻性。须注意，本发明各实施例的电路可适用低温多晶硅薄膜晶体管(Low-Temperature Poly-Si Thin Film Transistor, LTPS TFT)、非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)、氧化铟镓锌薄膜晶体管(IGZ0 TFT)，有机薄膜晶体管(Organic TFT)...等，目前现有或未来发展出的各种元件，不局限于任一驱动元件。另外，上述电容连接于一参考电压Vref，此参考电位可为高电压准位、低电压准位或为时脉(clock)信号CK，当参考电位为时脉信号CK时，可补偿驱动元件临界电压漂移(Vth shift)的问题。再者，一实施例中，电路的设计要求如第二晶体管M2元件的宽/长比例W/L须大于第一晶体管Ml元件的宽/长比例W/L。例如， 第二晶体管M2元件的宽/长比例W/L为30/5，而第一晶体管Ml元件的宽/长比例W/L为 9/5。依此方式，第二晶体管M2的导通阻抗小于第一晶体管Ml的导通阻抗，所以第一晶体管Ml占有较第二晶体管M2大的一预定电压，因此让分压电压VP小于数据信号Vdata的电压，则在第二周期驱动时第四晶体管M4与发光元件404的跨压实质上为VP，可让流过第四晶体管M4与发光元件404的电流相应的减小，减缓第四晶体管M4与发光元件404的应力， 而达成延长第四晶体管M4与发光元件404寿命的功效。本发明发光元件驱动电路利用分压的方式，可同时对薄膜晶体管及发光元件的临界电压变异问题进行补偿，以改善面板发光均勻性。另外，本发明的实施例于电容的一端加上一时脉信号，以控制薄膜晶体管交替地处于显示或松弛状态，可延长电路使用寿命。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求范围及发明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
权利要求
1.一种发光元件驱动电路，其特征在于，所述的发光元件驱动电路包含有一发光元件，受控一驱动电流发光；一第一晶体管，用以传输一数据信号；一第二晶体管，耦接在所述的发光元件与所述的第一晶体管之间，且耦接所述的第一晶体管形成一节点，于所述的节点产生一分压电压；一第三晶体管，用以传输所述的分压电压；一电容，用以储存一电容电压，所述的电容电压实质上为所述的分压电压；以及一第四晶体管，耦接所述的第二晶体管及所述的发光元件，所述的第四晶体管具有一临界电压，所述的临界电压等于所述的第二晶体管的一补偿电压，所述的第四晶体管受控所述的电容的电容电压，产生所述的驱动电流；其中，所述的分压电压与所述的数据信号具有一比例关系；以及其中，所述的分压电压用以记录所述的第四晶体管的临界电压与所述的发光元件的跨压变化量，依据所述的变化量相对应地调整所述的分压电压的值。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，于一第一期间，所述的分压电压的大小相对应所述的发光元件与所述的第四晶体管的跨压变化，且所述的电容储存所述的电容电压； 于一第二期间，所述的第四晶体管依据所述的电容电压驱动所述的发光元件。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的电容的一端接收一时脉信号，所述的电容依据所述的时脉信号致能或禁能所述的第二晶体管与所述的第四晶体管。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管包含一接收扫描线信号的控制端、接收所述的数据信号的第一端、及一耦接所述的第三晶体管与所述的第二晶体管的第二端。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管包含一接收扫描线信号的控制端、一耦接所述的第一晶体管的第一端、及一耦接所述的电容的第二端、所述的第一端与所述的第一晶体管的耦接处形成所述的节点，所述的节点的电压准位相对应所述的第四晶体管的跨压变化。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第二晶体管包含一耦接所述的节点的第一端、一接收所述的电容电压的控制端、及一耦接所述的发光元件的第二端。
7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第四晶体管包含一接收所述的电容电压的控制端，一耦接一电压的第一端，一耦接所述的发光元件的第二端。
8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管、所述的第二晶体管及所述的发光元件形成一回路，所述的回路的电压为所述的数据信号的电压，所述的分压电压在所述的回路中实质上等于所述的第二晶体管的补偿电压加上所述的发光元件的跨压，以与所述的数据信号形成所述的比例关系。
9.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管耦接所述的第二晶体管以形成一二极管连接组态，所述的二极管连接组态用以产生所述的补偿电压。
10.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管的元件宽/长比例小于第二晶体管的元件宽/长比例。
11.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管的导通电压实质上为零。
12.一种发光元件驱动电路，其特征在于，所述的发光元件驱动电路包含有一发光元件，其两端具有一跨压；一数据接收电路，系接收一数据信号；一储存单元，用以储存一电容电压，所述的电容电压与所述的数据信号为正相关；一驱动电路，耦接所述的发光元件，所述的驱动电路依据所述的电容电压导通以驱动所述的发光元件，且于所述的驱动电路产生一临界电压；一分压电路，耦接所述的数据接收电路与所述的发光元件之间，依据所述的储存单元提供的电容电压导通，以于所述的分压电路产生一分压电压；其中，所述的分压电路检测所述的临界电压与所述的跨压的变化量，依据所述的变化量相对应地调整所述的分压电压的值。
13.如权利要求12所述的电路，其特征在于，所述的数据接收电路包含有一第一晶体管，所述的第一晶体管具有一接收扫描线信号的控制端、接收所述的数据信号的第一端、及一耦接一第三晶体管与一第二晶体管的第二端。
14.如权利要求13所述的电路，其特征在于，所述的分压电路包含有所述的第二晶体管及所述的第三晶体管，所述的第三晶体管包含一接收所述的扫描线信号的控制端、一耦接所述的第一晶体管的第一端、及一耦接所述的储存单元的第二端、所述的第一端与所述的第一晶体管的耦接处形成一节点，所述的节点的电压准位相对应所述的临界电压与所述的跨压的变化，所述的第二晶体管包含一耦接所述的节点的第一端、一接收所述的电容电压的控制端、及一耦接所述的发光元件的第二端。
15.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管的元件宽/长比例小于第二晶体管的元件宽/长比例。
16.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管耦接所述的第二晶体管以形成一二极管连接组态。
17.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管的导通电压实质上为零。
18.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第二晶体管导通时，所述的第二晶体管产生一补偿电压，所述的补偿电压等于所述的临界电压。
19.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的驱动电路包含有一第四晶体管，所述的第四晶体管导通时产生所述的临界电压，且所述的第三晶体管导通时，所述的第二晶体管与所述的第四晶体管并联。
20.如权利要求18所述的电路，其特征在于，所述的分压电压实质上等于所述的补偿电压加上所述的发光元件的所述的跨压。
全文摘要
本发明提供了一种发光元件驱动电路，包含有一发光元件、一数据接收电路、一储存单元、一驱动电路、以及一分压电路。发光元件的两端具有一跨压。数据接收电路系接收一数据信号。储存单元用以储存一电容电压，电容电压与数据信号为正相关。驱动电路耦接发光元件，驱动电路依据电容电压导通以驱动该发光元件，且于驱动电路产生一临界电压。分压电路耦接数据接收电路与发光元件之间，依据储存单元提供的电容电压导通，以于分压电路产生一分压电压。其中，分压电路检测临界电压与跨压的变化量，依据变化量相对应地调整分压电压的值。
文档编号G09G3/32GK102467877SQ20111034038
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月1日 优先权日2010年11月5日
发明者廖文堆, 王宗裕, 王文俊 申请人:联胜(中国)科技有限公司, 胜华科技股份有限公司
技术领域：
本发明关于一种驱动电路，特别是关于一种发光元件驱动电路。
背景技术：
图 1 显示一般的 AM-OLED 像素电路(Typical Pixel Circuit for AM-OLED)的电路图。一般AM-OLED面板的开发，其最基本的电路架构是2T1C。如图1所示，包含有晶体管 M1、M2与电容Cst。此电路的问题是薄膜晶体管(TFT)与有机发光二极管(OLED)在长时间承受电流应力(stress)时，会造成薄膜晶体管及有机发光二极管临界电压的上升，导致流经有机发光二极管电流改变。如此，将使面板发光均勻性变差。
发明内容
本发明的一实施例提供了一种发光元件驱动电路。本发明的一实施例提供了一种主动式有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode, 0LED)驱动电路。依据本发明的一实施例，发光元件驱动电路，可对薄膜晶体管(Thin-Fi Im Transistor, TFT)的临界电压变异问题进行补偿，以改善面板发光均勻性。依据本发明的一实施例，发光元件驱动电路，可对有机发光二极管的临界电压变异问题进行补偿，以改善面板发光均勻性。依据本发明的另一实施例，发光元件驱动电路可于储存电容的一端加上一时脉信号，用以控制面板的驱动薄膜晶体管可适当地处于显示或松弛状态，以延长电路使用寿命。依据本发明的另一实施例，提供了一种发光元件驱动电路，包含有一发光元件、一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一电容、以及一第四晶体管。该发光元件受控一驱动电流发光。第一晶体管系传输一数据信号。第二晶体管耦接在发光元件与第一晶体管之间，且耦接第一晶体管形成一节点，于该节点产生一分压电压。第三晶体管系传输分压电压。而电容系用以储存一电容电压，电容电压实质上为分压电压。第四晶体管耦接第二晶体管及发光元件。第四晶体管具有一临界电压，临界电压等于第二晶体管的一补偿电压，第四晶体管受控电容的电容电压，以产生驱动电流。其中，分压电压与数据信号具有一比例关系，分压电压用以记录第四晶体管的临界电压与发光元件的跨压变化量，依据变化量相对应地调整分压电压的值。依据本发明的另一实施例，提供了一种发光元件驱动电路，包含有一发光元件、一数据接收电路、一储存单元、一驱动电路、以及一分压电路。发光元件的两端具有一跨压。数据接收电路系接收一数据信号。储存单元用以储存一电容电压，电容电压与数据信号为正相关。 驱动电路，耦接发光元件，驱动电路依据电容电压导通以驱动该发光元件，且于驱动电路产生一临界电压。分压电路耦接数据接收电路与发光元件之间，依据储存单元提供的电容电压导通，以于分压电路产生一分压电压。其中，分压电路检测临界电压与跨压的变化量，依据变化量相对应地调整分压电压的值。本发明发光元件驱动电路利用元件分压的方式，可同时对晶体管及发光元件的临界电压变异问题进行补偿。因此，可以改善面板发光均勻性。本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。 为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。
图 1 显示现有的 AM-OLED 像素电路(Typical Pixel Circuit for AM-OLED)的电路图。图2显示本发明一实施例发光元件驱动电路的示意图。图3A显示本发明另一实施例发光元件驱动电路的示意图。图;3B显示图3A发光元件驱动电路的另一示意图。图4A显示本发明另一实施例发光元件驱动电路的示意图。图4B显示图4A发光元件驱动电路的另一示意图。图5显示本发明一实施例发光元件驱动电路的模拟波形图。主要元件符号说明M1、M2、M3、M4 晶体管204,304,404 发光元件C、Cst 电容20、30、40 发光元件驱动电路201、301、401 数据接收电路202、302、402 控制电路302a、402a 分压电路302b,402b 储存单元203、303、403 驱动电路Vdata数据信号Vscan, Scan i 扫描线信号Vp、VdcU Vref、Vss、Vc2、Vs2、Voled 电压OLED、203、304、404 有机发光二极管II、12、13、Id2 电流dr 驱动信号Vdd、Vss 电压
具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。本发明的各实施例中，发光元件可为有机发光二极管、或其他种类的发光元件。图2显示本发明一实施例的发光元件驱动电路的示意图。发光元件驱动电路20包含有一数据接收电路201、一控制电路202、一驱动电路203、及一发光元件204。该数据接收电路201接收一数据信号Vdata，依据一扫描线信号kan i决定输出该数据信号Vdata 与否。控制电路202耦接发光元件204、数据接收电路201、及驱动电路203，并接收该数据信号Vdata ；驱动电路203耦接一电压Vdd、控制电路202及发光元件204。驱动电路203 耦接一电压Vdd与控制电路202，且驱动电路203依据控制电路202提供的数据信号Vdata 产生一驱动信号dr至发光元件204。发光元件204耦接驱动电路203与控制电路202，且另一端耦接一参考电位Vss，例如一接地电位。发光元件204依据驱动信号dr决定其发光亮度，例如驱动信号dr可为一驱动电流，且该发光元件204受控于该驱动电流发光。其中， 控制电路202检测驱动电路203及/或发光元件204的状态，依据该状态变化相对应地调整驱动信号dr的大小，以控制流过发光元件204的电流。须注意，本实施例中驱动信号dr为电流；另一实施例中亦可为电压。再者，上述驱动电路203及/或发光元件204的状态系指驱动电路203及/或发光元件204的临界电压 Vth变量。一实施例，该变量可与时间相关，例如当驱动电路203及/或发光元件204中元件的临界电压Vth使用一段时间后，会因为温度、电压、电流等应力因素发生该变量，且时间越久变量可能越大。依此方式，当驱动电路203的元件，例如晶体管(如薄膜晶体管(TFT))及/或发光元件(如有机发光二极管(OLED))的特性改变时，例如是薄膜晶体管及有机发光二极管临界电压Vth特性发生变异时，造成流经发光元件电流的改变，则本实施例的控制电路202 可检测驱动电路203及/或发光元件204的状态变化相对应地调整驱动信号dr，以控制流过发光元件204的电流。而可达成发光元件的电流稳定，让面板的发光元件亮度均勻，解决习知技术的问题。图3A及图;3B显示本发明另一实施例的发光元件驱动电路30的示意图。发光元件驱动电路30包含有一数据接收电路301、一控制电路302、一驱动电路303及一发光元件 304。其中，控制电路302包含有一分压电路30 与一储存单元302b。一实施例，储存单元 302b可为一电容或其他种类的储能元件。储存单元302b的一端耦接于分压电路30 与驱动电路303之间，且另一端耦接一参考电位Vref，例如一接地电位。本实施例中，数据接收电路301接收数据信号Vdata，依据扫描线信i决定输出数据信号Vdata与否。驱动电路303耦接发光元件304，且驱动电路303依据储存单元 302b储存的一电容电压产生驱动信号dr来驱动发光元件304发出光线。分压电路30 ，其第一端耦接数据接收电路301且形成一节点P，第二端耦接发光元件304，且第三端耦接储存单元302b。须注意，习知技术中当驱动电路及/或发光元件的跨压发生变化时，将导致流过发光元件的驱动电流发生变化，影响发光元件的发光亮度， 当一显示面板设有许多发光元件时，不同发光元件的亮度不同将造成面板亮度不均勻的问题。而本发明的一实施例可解决此问题，即本发明实施例的分压电路30 可产生一补偿电压VC，补偿电压VC的电压大小对应该驱动电路303的临界电压Vth大小。当临界电压Vth 发生变异时，补偿电压VC的大小会随着此变异的量正向改变，进而改变分压电路30 提供至发光元件304的电流11，而补偿驱动电路303及发光元件304的跨压变化，达成改善显示面板的发光均勻性。储存单元302b的一实施例可为一电容。储存单元302b的另一实施例中，储存单元302b可接收一参考电压Vref并储存节点P的分压电压VP，以提供节点P的分压电压致动驱动电路303 ；储存单元302储存的电容电压实质上等于分压电压VP，且该储存的电容电压与数据信号Vdata为正相关，即例如电容电压会随着数据信号Vdata增加而增加，或相对应的减少而减少。储存单元302b的另一实施例中，储存单元302b可改为接收一时脉信号 CK,依据时脉信号CK决定何时储存数据信号Vdata。例如，储存单元302b利用时脉信号CK 的第一电压准位及第二电压准位之间进行交变，来致能或禁能分压电路30 与驱动电路 302b。其中，时脉信号CK的第一电压准位及第二电压准位并不限定此一实施例所举例的零电压与负电压，配合适当的电路设计只要是选择任意两不同的准位进行交变，以达到让驱动电路303与分压电路30 处于驱动或松弛状态的交替皆是本发明所涵盖的保护范围。如图3A所示，为方便举例说明，一实施例中，时脉信号CK的第一电压准位可以为零电压；第二电压准位可以为负电压，储存单元302b可利用时脉信号CK的零电压及负电压准位交变来致能或禁能分压电路30 与驱动电路302b。在数据信号Vdata写入时，P点建立一分压电压VP，当储存单元302b为电容，分压电路30 导通，且时脉信号CK为零电压准位时，分压电压VP高于时脉信号CK的零电压准位，电容充电，其所储存的电容电压实质上等于分压电压VP，同时致能驱动电路303处于驱动的状态；反之，当电容接收到时脉信号 CK为负电压准位时，因电荷守恒效应使电位拉低至负电压准位致使驱动电路303与分压电路30 被禁能处于松弛的状态。依此方式，储存单元302b可利用时脉信号CK让驱动电路 303与分压电路30 处于驱动或松弛状态的交替。另外，在驱动电路303与分压电路30 中设有晶体管(如薄膜晶体管)时，显示与松弛的控制可达成延长晶体管寿命的功效。于此定义一个完整图框(frame)周期的时间长度实质上等于数据写入周期加上电致发光周期。以下以数据写入周期与电致发光周期说明本发明的发光元件驱动电路的动作示例。如图3A所示，进入数据写入周期，首先，扫描线信号kan i驱动数据接收电路301 接收数据信号Vdata，数据信号Vdata与数据接收电路301、分压电路30 及发光元件204 形成一回路，并产生一第一电流Il流通该回路，藉由分压电路30 及发光元件304的分压在节点P建立分压电压VP，此时，电路系统(未图式)控制参考电压Vref或时脉信号CK为零电压准位，使储存单元302b所储存的电容电压实值上为分压电压VP ；同时，分压电压VP 亦驱动驱动电路303使其导通，以让驱动电路303及发光元件304形成另一回路，以产生一第二电流12流通驱动电路303。如图3A所示，第一电流Il与第二 12汇流产生第三电流13 后，流入发光元件304，以让发光元件304发光。其中，此一数据写入周期时间为一个影像图框周期的一部分，一实施例中数据写入周期支时间长度可为一个闸极脉波(gate pulse)的宽度，约数十微秒。请注意，当分压电路30 与驱动电路303均导通时，分压电路30 与驱动电路 303并联(parallel connection)状态，因此分压电路30 上的跨压(定义为补偿电压VC) 等于驱动电路303上的临界电压Vth。再者，分压电压VP实质上等于补偿电压VC加上发光元件跨压VF。之后，进入电致发光周期，请参考图3B，扫描线信号kan i控制数据接收电路301 及分压电路30 关闭(Off)，此时不接收数据信号Vdata，且电路系统(未图式)控制参考电压Vref或时脉信号CK为零电压准位，则储存单元302b所储存的分压电压VP持续控制驱动电路303导通，以便第二电流12流入发光元件304，持续让发光元件304发光。其中， 电致发光周期的时间为一个影像图框周期的一部分，且电致发光周期的时间远大于数据写入周期的时间。举例而言，电致发光周期实质上等于一个图框的时间；另外，一实施例，在电致发光周期储存单元302b可配合时脉信号CK的运作控制驱动电路303于驱动或松弛状态交替。例如储存单元302b可依据时脉信号CK操作在零电压准位或负电压准位，以控制第二电流12流通发光元件304的状态。如此，当驱动电路303及发光元件304因长时间驱动而造成该二元件发生变异，如阻抗值增加，导致临界电压值Vth、VF上升时，分压电路30 在数据写入周期时可检测驱动电路303临界电压Vth的变化量，依据该变化量相对应地调整补偿电压VC的值，进而改变分压电压VP的值，以让储存单元302b在电致发光周期时控制流过驱动电路303的第二电流12与的大小；而在发光元件304的跨压VF改变时，分压电路30 在数据写入周期时可检测出跨压VF变化而相对应地改变分压电压VP，进而在在电致发光周期时调整流过发光元件304的第二电流12大小。第二电流12的调整，可以补偿流通于驱动发光元件的电流大小，使发光元件304得以稳定的均勻发光。举例说明如下例如，当驱动电路303的临界电压值Vth、VF上升时，分压电路302检测到临界电压Vth的上升变化而使补偿电压VC相对应地上升，此时分压电压VP亦会上升，进而增加控制驱动电路303导通的能力，使第二电流12因临界电压值Vth、VF上升而造成电流值下降进一步获得补偿，以维持发光元件304的亮度稳定。依此方式，本实施例的发光元件驱动电路30可达成让发光元件电流稳定，让面板发光均勻性提高，以解决习知技术的问题。图4A显示本发明一实施例的发光元件驱动电路40的示意图。依据本发明的一实施例，发光元件驱动电路40为四个晶体管Ml、M2、M3、M4及一个电容C(即4T1C)的架构。 发光元件驱动电路40包含有一数据接收电路401、一控制电路402、一驱动电路403、及一发光元件404。其中，控制电路402包含有一分压电路40 与一储存单元402b。数据接收电路401包含有一第一晶体管Ml。分压电路40 包含有一第二晶体管M2与一第三晶体管 M3。储存单元40 包含有一电容C。驱动电路403包含有一第四晶体管M4。其中，第一晶体管Ml可依据扫描线信号^^11 i决定何时传输数据信号Vdata。一实施例，第一晶体管Ml包含一接收扫描线信号&皿i的控制端、接收数据信号Vdata的第一端、及一耦接第三晶体管M3与第二晶体管M2的第二端。电容C的第一端耦接节点P，其所储存的电容电压实质上为分压电压VP，实际上， 电容C的第一端与第一晶体管Ml的第二端之间连接第三晶体管M3，在第三晶体管M3导通时，其导通压降实质上为零。一实施例，电容C的第二端接收时脉信号CK，依据时脉信号CK 决定是否储存电容电压；电容C并依据时脉信号CK决定是否提供储存电容电压给第二晶体管M2与第四晶体管M4，以致能或禁能第二晶体管M2与该第四晶体管M4。第二晶体管M2接收节点P的分压电压VP，在数据写入周期时，产生一第一电流Il流过发光元件404形成一回路。一实施例，第二晶体管M2包含一耦接节点P的第一端、一接收电容C的电容电压的控制端、及一耦接发光元件404的第二端。第二晶体管M2的第一端经由节点P接收数据信号Vdata，于节点P形成分压电压VP。而第二晶体管M2的控制端依据电容C提供的电容电压在数据写入周期时，产生第一电流II，且第一电流Il流过第二晶体管M2。第三晶体管M3耦接第二晶体管M2可形成一二极管连接组态(Diode connected configuration)，藉由此二极管连接组态在第二晶体管M2的两端(控制端及第二端)之间形成一跨压(临界电压)，此跨压定义为补偿电压VC。二极管连接组态可依据扫描线信号 Scan i的驱动产生补偿电压VC。一实施例，第三晶体管M3包含一接收扫描线信号kan i 的控制端、一耦接第一晶体管Ml的第一端、及一耦接电容C的第二端。需注意，第三晶体管M3透过宽长比的设计，让第三晶体管M3导通电压(跨压)实质上为零，大约等于0.1 0.2V而可忽略。因此，电容C储存的电容电压实质上等于分压电压VP。第四晶体管M4具有一临界电压Vth。第四晶体管M4系依据电容C提供的分压电压VP，产生一第二电流12 驱动发光元件404。一实施例，第四晶体管M4包含一连接电容一端的控制端，该控制端受控于电容C储存电容电压，一耦接一电压Vdd的第一端，一耦接发光元件404的第二端。须注意，第二电流12流过第四晶体管M4的前提是分压电压VP须大于第四晶体管的临界电压 Vth0而在数据写入周期时，第一电流Il与第二电流12汇流后产生总电流-第三电流13。 第三电流13流过发光元件404后，会于发光元件404上产生一跨压VF。第三晶体管M3与第一晶体管Ml的耦接处形成上述节点P，节点P上的电压定义为分压电压VP。在晶体管M2、M3、M4导通时，晶体管M2与M4并联，晶体管M2与M4的临界电压相同，因此补偿电压VC等于临界电压Vth的大小，亦即补偿电压VC会依据临界电压Vth 的变化作相对应的变化。而分压电压VP系由电压VC与VF加总而得，因此分压电压VP会依据补偿电压VC的变化而变化。也就是说，分压电压VP的变动会相对应第四晶体管M4的临界电压Vth及/或发光元件跨压VF的变化。因此，在数据写入周期时，电容C可实质上储存分压电压VP以储存临界电压Vth的变化，而在之后的电致发光周期，利用分压电压VP 调整电流12的大小，以维持发光元件404发光的稳定。本发明实施例的发光元件驱动电路40系利用分压(voltage divide)的方式来对晶体管(TFT)及发光元件404的临界电压Vth变异问题进行补偿。在数据写入周期时(如图4A所示)，显示面板的扫描线信i扫描到第i条扫描线(scan line)时，晶体管Ml及M3导通，晶体管Ml及M3形成串接组态，此时数据信号 Vdata被晶体管M1、M2及发光元件404所形成的回路所分压，并在节点P建立分压电压VP。 其中，该回路的电压为数据信号Vdata的电压，而分压电压VP在该回路中实质上等于第二晶体管M2的补偿电压VC加上发光元件404的跨压，以与数据信号Vdata形成一比例关系， 艮口，节点P对地的分压电压VP与数据信号Vdata之间的比例关系为VP = VdataX [(Ron_ M2+Ron_404) / (Ron_M2+Ron_404+Ron_Ml)]，其中，Ron_Ml、Ron_M2 及 Ron_404 分别为晶体管 Ml、M2及发光元件404的导通阻抗。此时，电容C储存实质上为分压电压VP的电容电压。 当第四晶体管M4或发光元件404发生特性变化-如第四晶体管M4的临界电压Vth上升， 表示第四晶体管M4的导通阻抗增加，因为第四晶体管M4与第二晶体管M2并联，即晶体管 M2的导通阻抗(Ron_M2)亦对应的增加，第二晶体管M2的临界电压(补偿电压VC)亦会相对应地上升，因此，节点P对地的分压电压VP会上升，亦即储存在电容C实质上为分压电压 VP的电压准位也会提高，因此，在数据写入周期时(如图4A所示)，本发明实施例的发光元件驱动电路40电容C可记录第四晶体管M4的临界电压变化。在电致发光周期时(如图4B所示)，本发明实施例的发光元件驱动电路40可利用电容C储存的实质上为分压电压VP的电压准位，驱动第四晶体管M4。如此，在第四晶体管 M4因临界电压Vth上升的情况下，储存电容C的电容电压也会因分压电压VP的上升而对应的提高，避免流通发光元件404的电流造成变动，进而改善发光元件404的亮度不均问题。另一实施例，当发光元件404发生变异导致跨压VF提高时，发光元件404的导通阻抗较高，使流过发光元件404的第三电流13变小，此时若采用习知技术则发光元件404 会变暗。然而，本发明实施例的发光元件驱动电路404，由于分压电路40 的分压电压VP 会提高，将使储存于电容C的分压电压VP变高，而在致电发光周期时(如图4B所示)，更为导通第二晶体管M2与第四晶体管M4，避免流过发光元件404的电流造成变动，进而维持发光元件404的亮度稳定。本发明实施例的发光元件驱动电路40，利用第四晶体管M4的闸源极与第二晶体管M2的闸源极彼此连接，形成并联组态，而因此第二晶体管M2可以产生一补偿电压VC记录第四晶体管M4的临界电压(Vth)变异，并藉由分压电压VP的增加或减少的压降变化来补偿第四晶体管M4或发光元件404变异，以改善面板发光均勻性。图5显示本发明实施例发光元件驱动电路的一模拟结果的示意图。该图的范例， 为上述4T1C架构电路的模拟结果，此波形图为图4A节点P点的分压电压VP对应时间T的波形。假设图4A的第四晶体管M4的临界电压为2V，由于第四晶体管M4与第二晶体管M2 在电路被扫描到时系为并联，因此第二晶体管M2临界电压Vth = 2V。此时如图5所示，节点P点对地的分压电压为3V。而当第四晶体管M4发生变异由2V变为3V时，因此第二晶体管M2的受压相对应地变动亦由2V变为3V时，P点对地的压降会升高至4V，即分压电压 VP会升至4V。如此，可证明本发明实施例的发光元件驱动电路可以补偿晶体管M4或发光元件404的临界电压变大时造成电流变动的问题，改善面板发光均勻性。须注意，本发明各实施例的电路可适用低温多晶硅薄膜晶体管(Low-Temperature Poly-Si Thin Film Transistor, LTPS TFT)、非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)、氧化铟镓锌薄膜晶体管(IGZ0 TFT)，有机薄膜晶体管(Organic TFT)...等，目前现有或未来发展出的各种元件，不局限于任一驱动元件。另外，上述电容连接于一参考电压Vref，此参考电位可为高电压准位、低电压准位或为时脉(clock)信号CK，当参考电位为时脉信号CK时，可补偿驱动元件临界电压漂移(Vth shift)的问题。再者，一实施例中，电路的设计要求如第二晶体管M2元件的宽/长比例W/L须大于第一晶体管Ml元件的宽/长比例W/L。例如， 第二晶体管M2元件的宽/长比例W/L为30/5，而第一晶体管Ml元件的宽/长比例W/L为 9/5。依此方式，第二晶体管M2的导通阻抗小于第一晶体管Ml的导通阻抗，所以第一晶体管Ml占有较第二晶体管M2大的一预定电压，因此让分压电压VP小于数据信号Vdata的电压，则在第二周期驱动时第四晶体管M4与发光元件404的跨压实质上为VP，可让流过第四晶体管M4与发光元件404的电流相应的减小，减缓第四晶体管M4与发光元件404的应力， 而达成延长第四晶体管M4与发光元件404寿命的功效。本发明发光元件驱动电路利用分压的方式，可同时对薄膜晶体管及发光元件的临界电压变异问题进行补偿，以改善面板发光均勻性。另外，本发明的实施例于电容的一端加上一时脉信号，以控制薄膜晶体管交替地处于显示或松弛状态，可延长电路使用寿命。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求范围及发明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
权利要求
1.一种发光元件驱动电路，其特征在于，所述的发光元件驱动电路包含有一发光元件，受控一驱动电流发光；一第一晶体管，用以传输一数据信号；一第二晶体管，耦接在所述的发光元件与所述的第一晶体管之间，且耦接所述的第一晶体管形成一节点，于所述的节点产生一分压电压；一第三晶体管，用以传输所述的分压电压；一电容，用以储存一电容电压，所述的电容电压实质上为所述的分压电压；以及一第四晶体管，耦接所述的第二晶体管及所述的发光元件，所述的第四晶体管具有一临界电压，所述的临界电压等于所述的第二晶体管的一补偿电压，所述的第四晶体管受控所述的电容的电容电压，产生所述的驱动电流；其中，所述的分压电压与所述的数据信号具有一比例关系；以及其中，所述的分压电压用以记录所述的第四晶体管的临界电压与所述的发光元件的跨压变化量，依据所述的变化量相对应地调整所述的分压电压的值。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，于一第一期间，所述的分压电压的大小相对应所述的发光元件与所述的第四晶体管的跨压变化，且所述的电容储存所述的电容电压； 于一第二期间，所述的第四晶体管依据所述的电容电压驱动所述的发光元件。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的电容的一端接收一时脉信号，所述的电容依据所述的时脉信号致能或禁能所述的第二晶体管与所述的第四晶体管。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管包含一接收扫描线信号的控制端、接收所述的数据信号的第一端、及一耦接所述的第三晶体管与所述的第二晶体管的第二端。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管包含一接收扫描线信号的控制端、一耦接所述的第一晶体管的第一端、及一耦接所述的电容的第二端、所述的第一端与所述的第一晶体管的耦接处形成所述的节点，所述的节点的电压准位相对应所述的第四晶体管的跨压变化。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第二晶体管包含一耦接所述的节点的第一端、一接收所述的电容电压的控制端、及一耦接所述的发光元件的第二端。
7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第四晶体管包含一接收所述的电容电压的控制端，一耦接一电压的第一端，一耦接所述的发光元件的第二端。
8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管、所述的第二晶体管及所述的发光元件形成一回路，所述的回路的电压为所述的数据信号的电压，所述的分压电压在所述的回路中实质上等于所述的第二晶体管的补偿电压加上所述的发光元件的跨压，以与所述的数据信号形成所述的比例关系。
9.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管耦接所述的第二晶体管以形成一二极管连接组态，所述的二极管连接组态用以产生所述的补偿电压。
10.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管的元件宽/长比例小于第二晶体管的元件宽/长比例。
11.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管的导通电压实质上为零。
12.一种发光元件驱动电路，其特征在于，所述的发光元件驱动电路包含有一发光元件，其两端具有一跨压；一数据接收电路，系接收一数据信号；一储存单元，用以储存一电容电压，所述的电容电压与所述的数据信号为正相关；一驱动电路，耦接所述的发光元件，所述的驱动电路依据所述的电容电压导通以驱动所述的发光元件，且于所述的驱动电路产生一临界电压；一分压电路，耦接所述的数据接收电路与所述的发光元件之间，依据所述的储存单元提供的电容电压导通，以于所述的分压电路产生一分压电压；其中，所述的分压电路检测所述的临界电压与所述的跨压的变化量，依据所述的变化量相对应地调整所述的分压电压的值。
13.如权利要求12所述的电路，其特征在于，所述的数据接收电路包含有一第一晶体管，所述的第一晶体管具有一接收扫描线信号的控制端、接收所述的数据信号的第一端、及一耦接一第三晶体管与一第二晶体管的第二端。
14.如权利要求13所述的电路，其特征在于，所述的分压电路包含有所述的第二晶体管及所述的第三晶体管，所述的第三晶体管包含一接收所述的扫描线信号的控制端、一耦接所述的第一晶体管的第一端、及一耦接所述的储存单元的第二端、所述的第一端与所述的第一晶体管的耦接处形成一节点，所述的节点的电压准位相对应所述的临界电压与所述的跨压的变化，所述的第二晶体管包含一耦接所述的节点的第一端、一接收所述的电容电压的控制端、及一耦接所述的发光元件的第二端。
15.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第一晶体管的元件宽/长比例小于第二晶体管的元件宽/长比例。
16.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管耦接所述的第二晶体管以形成一二极管连接组态。
17.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第三晶体管的导通电压实质上为零。
18.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的第二晶体管导通时，所述的第二晶体管产生一补偿电压，所述的补偿电压等于所述的临界电压。
19.如权利要求14所述的电路，其特征在于，所述的驱动电路包含有一第四晶体管，所述的第四晶体管导通时产生所述的临界电压，且所述的第三晶体管导通时，所述的第二晶体管与所述的第四晶体管并联。
20.如权利要求18所述的电路，其特征在于，所述的分压电压实质上等于所述的补偿电压加上所述的发光元件的所述的跨压。
全文摘要
本发明提供了一种发光元件驱动电路，包含有一发光元件、一数据接收电路、一储存单元、一驱动电路、以及一分压电路。发光元件的两端具有一跨压。数据接收电路系接收一数据信号。储存单元用以储存一电容电压，电容电压与数据信号为正相关。驱动电路耦接发光元件，驱动电路依据电容电压导通以驱动该发光元件，且于驱动电路产生一临界电压。分压电路耦接数据接收电路与发光元件之间，依据储存单元提供的电容电压导通，以于分压电路产生一分压电压。其中，分压电路检测临界电压与跨压的变化量，依据变化量相对应地调整分压电压的值。
文档编号G09G3/32GK102467877SQ20111034038
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月1日 优先权日2010年11月5日
发明者廖文堆, 王宗裕, 王文俊 申请人:联胜(中国)科技有限公司, 胜华科技股份有限公司
最新回复(0)