发光元件驱动电路及其相关的像素电路与应用制造技术

本发明专利技术提供一种关于发光元件驱动电路及其相关的像素电路与应用。其电路配置(5T1C)在配合适当的操作波形下，可以使得流经有机发光二极管的电流不会随着用以驱动有机发光二极管的薄膜晶体管的阀值电压移位(Vth?shift)而有所不同。如此一来，将可大大地提升所应用的有机发光二极管显示器的亮度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
发光元件驱动电路及其相关的像素电路与应用
本专利技术是有关于一种平面显示技术，且特别是有关于一种具有自发光特性的发光 元件(light-emitting component,例如有机发光二极管(OLED),但并不限制于此)的驱动 电路及其相关的像素电路与应用。
技术介绍
由于多媒体社会的急速进步，半导体元件及显示装置的技术也随之具有飞跃性的 进步。就显示器而言，由于主动式矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode, AMOLED)显示器具有无视角限制、低制造成本、高应答速度(约为液晶的 百倍以上)、省电、自发光、可使用于可携式机器的直流驱动、工作温度范围大以及重量轻 且可随硬件设备小型化及薄型化等等优点以符合多媒体时代显示器的特性要求。因此，主 动式矩阵有机发光二极管显示器具有极大的发展潜力，可望成为下一世代的新颖平面显示 器，由此取代液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)。目前主动式矩阵有机发光二极管显示面板主要有两种制作方式，一种是利用低温 多晶硅(LTPS)的薄膜晶体管(TFT)制程技术来制作，而另一种是利用非晶硅(a-Si)的薄 膜晶体管(TFT)制程技术来制作。其中，由于低温多晶硅的薄膜晶体管制程技术需要比较 多道的光罩制程而导致成本上升。因此，目前低温多晶硅的薄膜晶体管制程技术主要应用 在中小尺寸的面板上，而非晶硅的薄膜晶体管制程技术则主要应用在大尺寸的面板上。一般来说，采用低温多晶硅的薄膜晶体管制程技术所制作出来的主动式矩阵有机 发光二极管显示面板，其像素电路中的薄膜晶体管的型态可以为P型或N型，但由于P型薄 膜晶体管传导正电压有较好的驱动能力，因此现今多以选择P型薄膜晶体管来实施。然而， 选择P型薄膜晶体管来实现有机发光二极管像素电路的条件下，流经有机发光二极管的电 流会随着用以驱动有机发光二极管的薄膜晶体管的阀值电压移位(Vth shift)而有所不 同。如此一来，将会连带影响到有机发光二极管显示器的亮度均匀性。
技术实现思路
有鉴于此，为了提升有机发光二极管显示器的亮度均匀性，本专利技术的一实施例提 供一种发光元件驱动电路，其包括电源单元、驱动单元，以及数据储存单元。电源单元用以 接收一(固定)电源电压，并在一发光阶段，反应在一发光致能信号而传导所述电源电压。 驱动单元耦接于电源单元与发光元件的第一端之间，且包含与发光元件的第一端耦接的驱 动晶体管，其中发光元件的第二端用以接收所述发光致能信号。驱动单元用在所述发光阶 段，控制流经有机发光二极管的驱动电流。数据储存单元包含储存电容，用在一数据写入阶段，通过储存电容来对一数据电 压(Vdata)与关联于驱动晶体管的阀值电压(Vth)进行储存。在所述发光阶段，驱动单元 反应在储存电容的跨压而产生流经发光元件的驱动电流，且流经发光元件的驱动电流不受 驱动晶体管的阀值电压的影响。在本专利技术的一实施例中，电源单元可以包括电源传导晶体管，其源极用以接收所 述电源电压，而其栅极则用以接收所述发光致能信号。在本专利技术的一实施例中，驱动晶体管的第一漏/源极耦接电源传导晶体管的漏 极，驱动晶体管的第二漏/源极耦接发光元件的第一端，而驱动晶体管的栅极则耦接储存 电容的第一端。另外，储存电容的第二端可以耦接至所述电源电压与一(固定)参考电压 其中之一。在本专利技术的一实施例中，数据储存单元可以还包括写入晶体管与采集晶体管。写 入晶体管的栅极用以接收一写入扫描信号，写入晶体管的漏极用以接收所述数据电压，而 写入晶体管的源极则可以耦接驱动晶体管的第二漏/源极与发光元件的第一端(或者，写 入晶体管的源极可以耦接驱动晶体管的第一漏/源极与电源传导晶体管的漏极)。采集晶 体管的栅极用以接收所述写入扫描信号，采集晶体管的源极耦接驱动晶体管的栅极与储存 电容的第一端，而采集晶体管的漏极可以耦接驱动晶体管的第一漏/源极与电源传导晶体 管的漏极(或者，采集晶体管的漏极可以耦接驱动晶体管的第二漏/源极与该发光元件的 第一端)。其中，发光元件可以为有机发光二极管，且发光元件的第一端为有机发光二极管 的阳极，而发光元件的第二端为有机发光二极管的阴极。在本专利技术的一实施例中，数据储存单元还用以在一重置阶段，反应在一重置扫描 信号而初始化储存电容。基此，数据储存单元可以还包括重置晶体管，其栅极与源极耦接 在一起以接收所述重置扫描信号，而其漏极则耦接驱动晶体管的栅极、采集晶体管的源极 以及储存电容的第一端。在本专利技术的一实施例中，驱动晶体管、电源传导晶体管、写入晶体管、采集晶体管 以及重置晶体管皆可以为P型晶体管。在本专利技术的一实施例中，所述的发光元件驱动电路可以为有机发光二极管驱动电 路，且此有机发光二极管驱动电路会先后进入所述重置阶段、所述数据写入阶段以及所述 发光阶段。在本专利技术的一实施例中，在所述重置阶段，所述重置扫描信号为致能，且所述写入 扫描信号与所述发光致能信号为禁能；在所述数据写入阶段，所述写入扫描信号为致能，且 所述重置扫描信号与所述发光致能信号为禁能；以及，在所述发光阶段，所述发光致能信号 为致能，且所述重置扫描信号与所述写入扫描信号为禁能。从另一观点来看，本专利技术的一实施例提供另一种发光元件驱动电路，其包括电源 单元、驱动单元，以及数据储存单元。电源单元用以接收一电源电压，并在一发光阶段，反应 在一发光致能信号而传导所述电源电压。驱动单元耦接于电源单元与一发光元件之间，且 包含与发光元件的第一端耦接的驱动晶体管。驱动单元用以在所述发光阶段，控制流经有 机发光二极管的驱动电流。数据储存单元包含储存电容，用在一数据写入阶段，通过储存电容来对一数据电 压(Vdata)与关联于驱动晶体管的阀值电压(Vth)进行储存。在所述发光阶段，驱动单元 反应在储存电容的跨压而产生流经发光元件的驱动电流。其中，流经发光元件的驱动电流 不受所述驱动晶体管的阀值电压的影响，且受所述电源电压的影响的程度可以被有效地降低/减轻/趋缓。在本专利技术的一实施例中，发光元件的第二端耦接至一(固定)参考电压，且在所述电源电压为一固定电源电压的条件下，电源单元可以包括电源传导晶体管，其源极用以接 收所述固定电源电压，而其栅极则用以接收所述发光致能信号。在本专利技术的一实施例中，在所述电源电压为所述固定电源电压的条件下，驱动晶 体管的第一漏/源极耦接电源传导晶体管的漏极，驱动晶体管的第二漏/源极耦接发光元 件的第一端，而驱动晶体管的栅极则耦接储存电容的第一端。另外，储存电容的第二端耦接 至一控制信号。在本专利技术的一实施例中，在所述电源电压为所述固定电源电压的条件下，数据储 存单元可以还包括写入晶体管与采集晶体管。写入晶体管的栅极用以接收一写入扫描信 号，写入晶体管的漏极用以接收所述数据电压，而写入晶体管的源极则可以耦接驱动晶体 管的第二漏/源极与发光元件的第一端(或者，写入晶体管的源极可以耦接驱动晶体管的 第一漏/源极与电源传导晶体管的漏极)。采集晶体管的栅极用以接收所述写入扫描信号， 采集晶体管的源极耦接驱动晶体管的栅极与储存电容的第一端，而采集晶体管的漏极可以 耦接驱动晶体管的第一漏/源极与电源传导晶体管的漏极(或者，采集晶体管的漏极可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件驱动电路，其特征在于，包括：一电源单元，用以接收一电源电压，并在一发光阶段，反应在一发光致能信号而传导该电源电压；一驱动单元，耦接于该电源单元与一发光元件之间，且包含与该发光元件的第一端耦接的一驱动晶体管，用在该发光阶段，控制流经该发光元件的一驱动电流，其中该发光元件的第二端用以接收该发光致能信号；以及一数据储存单元，包含一储存电容，用在一数据写入阶段，通过该储存电容来对一数据电压与关联于该驱动晶体管的一阀值电压进行储存，其中，在该发光阶段，该驱动单元反应在该储存电容的跨压而产生流经该发光元件的该驱动电流，且该驱动电流不受该驱动晶体管的该阀值电压的影响。

【技术特征摘要】
2011.10.05 TW 100135995;2012.03.28 TW 101110776;21.一种发光元件驱动电路，其特征在于，包括 一电源单元，用以接收一电源电压，并在一发光阶段，反应在一发光致能信号而传导该电源电压； 一驱动单元，耦接于该电源单元与一发光元件之间，且包含与该发光元件的第一端耦接的一驱动晶体管，用在该发光阶段，控制流经该发光元件的一驱动电流，其中该发光元件的第二端用以接收该发光致能信号；以及 一数据储存单元，包含一储存电容，用在一数据写入阶段，通过该储存电容来对一数据电压与关联于该驱动晶体管的一阀值电压进行储存， 其中，在该发光阶段，该驱动单元反应在该储存电容的跨压而产生流经该发光元件的该驱动电流，且该驱动电流不受该驱动晶体管的该阀值电压的影响。2.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该电源单元包括 一电源传导晶体管，其源极用以接收该电源电压，而其栅极则用以接收该发光致能信号， 其中，该驱动晶体管的第一漏/源极耦接该电源传导晶体管的漏极，该驱动晶体管的第二漏/源极耦接该发光元件的第一端，而该驱动晶体管的栅极则耦接该储存电容的第一端。3.根据权利要求2所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该数据储存单元还包括 一写入晶体管，其栅极用以接收一写入扫描信号，其漏极用以接收该数据电压，而其源极则耦接该驱动晶体管的第二漏/源极与该发光元件的第一端；以及 一采集晶体管，其栅极用以接收该写入扫描信号，其源极耦接该驱动晶体管的栅极与该储存电容的第一端，而其漏极则耦接该驱动晶体管的第一漏/源极与该电源传导晶体管的漏极， 其中，该发光元件为一有机发光二极管，且该发光元件的第一端为该有机发光二极管的阳极，而该发光元件的第二端为该有机发光二极管的阴极。4.根据权利要求3所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该数据储存单元还用在一重置阶段，反应在一重置扫描信号而初始化该储存电容，且该数据储存单元还包括 一重置晶体管，其栅极与源极耦接在一起以接收该重置扫描信号，而其漏极则耦接该驱动晶体管的栅极、该采集晶体管的源极以及该储存电容的第一端， 其中，该驱动晶体管、该电源传导晶体管、该写入晶体管、该采集晶体管以及该重置晶体管皆为P型晶体管。5.根据权利要求4所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该发光元件驱动电路为一有机发光二极管驱动电路，且该有机发光二极管驱动电路先后进入该重置阶段、该数据写入阶段以及该发光阶段， 其中，在该重置阶段，该重置扫描信号为致能，且该写入扫描信号及该发光致能信号为禁能；在该数据写入阶段，该写入扫描信号为致能，且该重置扫描信号及该发光致能信号为禁能；以及在该发光阶段，该发光致能信号为致能，且该重置扫描信号及该写入扫描信号为_倉泛。6.根据权利要求5所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该储存电容的第二端耦接至该电源电压。7.根据权利要求5所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该储存电容的第二端耦接至一参考电压。8.根据权利要求2所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该数据储存单元还包括 一写入晶体管，其栅极用以接收一写入扫描信号，其漏极用以接收该数据电压，而其源极则耦接该驱动晶体管的第一漏/源极与该电源传导晶体管的漏极；以及 一采集晶体管，其栅极用以接收该写入扫描信号，其源极耦接该驱动晶体管的栅极与该储存电容的第一端，而其漏极则耦接该驱动晶体管的第二漏/源极与该发光元件的第一端， 其中，该发光元件为一有机发光二极管，且该发光元件的第一端为该有机发光二极管的阳极，而该发光元件的第二端为该有机发光二极管的阴极。9.根据权利要求8所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该数据储存单元还用在一重置阶段，反应在一重置扫描信号而初始化该储存电容，且该数据储存单元还包括 一重置晶体管，其栅极与源极耦接在一起以接收该重置扫描信号，而其漏极则耦接该驱动晶体管的栅极、该采集晶体管的源极以及该储存电容的第一端， 其中，该驱动晶体管、该电源传导晶体管、该写入晶体管、该采集晶体管以及该重置晶体管皆为P型晶体管。10.根据权利要求9所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该发光元件驱动电路为一有机发光二极管驱动电路，且该有机发光二极管驱动电路先后进入该重置阶段、该数据写入阶段以及该发光阶段， 其中，在该重置阶段，该重置扫描信号为致能，且该写入扫描信号及该发光致能信号为禁能；在该数据写入阶段，该写入扫描信号为致能，且该重置扫描信号及该发光致能信号为禁能；以及在该发光阶段，该发光致能信号为致能，且该重置扫描信号及该写入扫描信号为_倉泛。11.根据权利要求10所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该储存电容的第二端耦接至该电源电压。12.根据权利要求10所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该储存电容的第二端耦接至一参考电压。13.一种像素电路，其特征在于，包括 一发光兀件，用在一发光阶段，反应在一驱动电流而发光； 一电源单元，用以接收一电源电压，并在该发光阶段，反应在一发光致能信号而传导该电源电压； 一驱动单元，耦接于该电源单元与该发光元件的第一端之间，且包含与该发光元件的第一端耦接的一驱动晶体管，用在该发光阶段，控制流经该发光元件的该驱动电流，其中该发光元件的第二端用以接收该发光致能信号；以及 一数据储存单元，包含一储存电容，用在一数据写入阶段，通过该储存电容来对一数据电压与关联于该驱动晶体管的一阀值电压进行储存， 其中，在该发光阶段，该驱动单元反应在该储存电容的跨压而产生流经该发光元件的该驱动电流，且该驱动电流不受该驱动晶体管的该阀值电压的影响。14.根据权利要求13所述的像素电路，其特征在于，该电源单元包括一电源传导晶体管，其源极用以接收该电源电压，而其栅极则用以接收该发光致能信号; 该驱动晶体管的第一漏/源极耦接该电源传导晶体管的漏极，该驱动晶体管的第二漏/源极耦接该发光元件的第一端，而该驱动晶体管的栅极则耦接该储存电容的第一端；该储存电容的第二端在耦接至该电源电压与一参考电压其中之一。15.根据权利要求14所述的像素电路，其特征在于，该数据储存单元还包括 一写入晶体管，其栅极用以接收一写入扫描信号，其漏极用以接收该数据电压，而其源极则耦接该驱动晶体管的第二漏/源极与该发光元件的第一端；以及 一采集晶体管，其栅极用以接收该写入扫描信号，其源极耦接该驱动晶体管的栅极与该储存电容的第一端，而其漏极则耦接该驱动晶体管的第一漏/源极与该电源传导晶体管的漏极， 其中，该发光元件为一有机发光二极管，且该发光元件的第一端为该有机发光二极管的阳极，而该发光元件的第二端为该有机发光二极管的阴极。16.根据权利要求15所述的像素电路，其特征在于，该数据储存单元还用在一重置阶段，反应在一重置扫描信号而初始化该储存电容，且该数据储存单元还包括 一重置晶体管，其栅极与源极耦接在一起以接收该重置扫描信号，而其漏极则耦接该驱动晶体管的栅极、该采集晶体管的源极以及该储存电容的第一端， 其中，该驱动晶体管、该电源传导晶体管、该写入晶体管、该采集晶体管以及该重置晶体管皆为P型晶体管。17.根据权利要求14所述的像素电路，其特征在于，该数据储存单元还包括 一写入晶体管，其栅极用以接收一写入扫描信号，其漏极用以接收该数据电压，而其源极则耦接该驱动晶体管的第一漏/源极与该电源传导晶体管的漏极；以及 一采集晶体管，其栅极用以接收该写入扫描信号，其源极耦接该驱动晶体管的栅极与该储存电容的第一端，而其漏极则耦接该驱动晶体管的第二漏/源极与该发光元件的第一端， 其中，该发光元件为一有机发光二极管，且该发光元件的第一端为该有机发光二极管的阳极，而该发光元件的第二端为该有机发光二极管的阴极。18.根据权利要求17所述的像素电路，其特征在于，该数据储存单元还用在一重置阶段，反应在一重置扫描信号而初始化该储存电容，且该数据储存单元还包括 一重置晶体管，其栅极与源极耦接在一起以接收该重置扫描信号，而其漏极则耦接该驱动晶体管的栅极、该采集晶体管的源极以及该储存电容的第一端， 其中，该驱动晶体管、该电源传导晶体管、该写入晶体管、该采集晶体管以及该重置晶体管皆为P型晶体管。19.根据权利要求13所述的像素电路，其特征在于，该像素电路为一有机发光二极管像素电路。20.一种具有权利要求19所述的像素电路的有机发光二极管显示面板。21.一种具有权利要求20所述的有机发光二极管显示面板的有机发光二极管显示器。22.一种发光元件驱动电路，其特征在于，包括 一电源单元，用以接收一电源电压，并在一发光阶段，反应在一发光致能信号而传导该电源电压； 一驱动单元，耦接于该电源单元与一发光元件之间，且包含与该发光元件的第一端耦接的一驱动晶体管，用在该发光阶段，控制流经该发光元件的一驱动电流；以及 一数据储存单元，包含一储存电容，用在一数据写入阶段，通过该储存电容来对一数据电压与关联于该驱动晶体管的一阀值电压进行储存， 其中，在该发光阶段，该驱动单元反应在该储存电容的跨压而产生流经该发光元件的该驱动电流， 其中，该驱动电流不受该驱动晶体管的该阀值电压的影响，且受该电源电压的影响的程度得以被减轻。23.根据权利要求22所述的发光元件驱动电路，其特征在于，该发光元件的第二端耦接至一固定参考电压，该电源电压为一固定电源电压，且该电源单元包括 一电源传导晶体管，其源极用以接收该固定电源电压，而其栅极则用以接收该发光致能信号。24.根据权利要求23所述的发光元件驱动电路，其特征在于， 该驱动晶体管的第一漏/源极耦接该电源传导晶体管的漏极，该驱动晶体管的第二漏/源极耦接该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文俊，韩西容，廖文堆，黄志鸿，王宗裕，
申请(专利权)人：胜华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：