專利名稱：有機發光二極管驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明有關于一種驅動裝置，且特別有關于一種有機發光二極管驅動裝置。
背景技術：
圖1是現有的有機發光二極管驅動裝置的電路圖。圖1的有機發光二極管驅 動裝置包含P型MOS(Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體)晶體管101 106，用以驅動有機發光二極管107。晶體管101的控制端接收第一選擇信號S1， 并控制數據信號Vdata的輸入，數據信號Vdata經由晶體管102輸入至存儲電容器 104，則存儲電容器104上的電壓控制晶體管105的柵極，因此，晶體管105的輸 出端產生對應于此電壓的電流，晶體管106的柵極由第二選擇信號S2控制，而晶 體管105產生的電流經晶體管106使有機發光二極管107發光，存儲電容器104 上的電荷再經由晶體管103釋放。
圖2是數據信號Vdata、第一選擇信號Sl及第二選擇信號S2的電壓對時間的 波形圖。當時間T11 T12時，第一選擇信號Sl位于低電位，在此為存儲電容器 104的重置時期。當時間T12至時間T14時，數據電壓Vdata位于高電位，此時為 存儲電容器104存儲數據時期。而當時間T13 T14時，第二選擇信號S2為低電位， 為發光時期，此時有機發光二極管107由于晶體管105產生的電流而發光。
此現有的電路設計在于使用晶體管102來補償晶體管105的臨界電壓 (threshold voltage),晶體管102及晶體管105的臨界電壓為Vth,及Vth-1Q5，流 經晶體管105的電流為I， k為比例常數，則可以得到下列的關系式 |Vt,|-VDD+|Vth.105 02
在理想情形下，晶體管102的臨界電壓Vth-1()2與晶體管105的臨界電壓Vth-102 相等，則可以得到下列的關系式
由此關系式可知電流I不受臨界電壓影響，但此現有電路的缺點為在使用數 據信號Vdata將存儲電容器104放電的機制，若節點nl的電壓與數據信號Vdata<formula>formula see original document page 5</formula>的電壓相近時，無法將存儲電容器104的電荷完全放掉，同時，充電機制也無法適
應不同規格操作電壓的集成電路。
發明內容
本發明的目的就是在提供一種有機發光二極管驅動裝置，可增進有機發光二 極管的顯示效果、有效釋放存儲電容器的電荷、改變輸入電壓電位以適應不同規格 操作電壓的集成電路、并適用于低溫多晶硅制程及非晶硅制程。
本發明提出一種有機發光二極管驅動裝置，包含第一開關、第一晶體管、第 二開關、電容器、第二晶體管。第一開關的一端用以接收數據信號，并通過第一掃 描信號的控制而輸出數據信號至第一晶體管的一第一端，第一晶體管的控制端電性 連接自身的一第二端而等效成為一虛擬二極管式結構，用以補償第二晶體管的臨界 電壓，第二開關用以接收電壓信號并通過第二掃描信號的控制而輸出此電壓信號。 電容器的一端電性連接至第二開關，電容器的另一端并連接至第一晶體管的第二 端，用以存儲數據電壓。第二晶體管的控制端電性連接至第一晶體管的第二端及電 容器的另一端，用以產生一驅動電流輸入至第三開關，第三開關用以防止有機發光 二極管誤發光，第三開關通過第二掃描信號的控制而輸出驅動電流。
依照本發明的較佳實施例所述的有機發光二極管驅動裝置，上述的第三開關 電性連接至有機發光二極管的一端，有機發光二極管的另一端電性連接至第二參考 電壓。第一開關、第二幵關及第三開關分別為第三晶體管、第四晶體管及第五晶體
管。有機發光二極管驅動裝置適用于低溫多晶硅(Low Temperature Poly Silicon) 制程，也可適用于非晶硅(Amorphous Silicon)制程。
本發明因采用由第二開關將電壓信號導入至電容器的結構，因此可有效釋放 存儲電容器的電荷、增進有機發光二極管的顯示效果、改變輸入電壓電位以適應不 同規格操作電壓的集成電路。本發明的電路設計適用于低溫多晶硅制程及非晶硅制 程。
為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施例，并配合附圖作詳細說明如下。
圖1是現有的有機發光二極管驅動裝置的電路圖。
圖2是數據信號Vdata、第一選擇信號Sl及第二選擇信號S2的電壓對時間的 波形圖。
圖3是本發明實施例的有機發光二極管驅動裝置的電路圖。 圖4是電壓信號VA1、第一掃描信號SCAN1及第二掃描信號SCANX1的電壓對 時間的波形圖。
圖5是本發明另一實施例的有機發光二極管驅動裝置的電路圖。
具體實施例方式
圖3是本發明實施例的有機發光二極管驅動裝置的電路圖。圖3的有機發光 二極管驅動裝置包含第一開關晶體管301、第二開關晶體管302、第三開關晶體管 303、 P型M0S第一晶體管M2及P型M0S第二晶體管M4、存儲電容器C1以及有機 發光二極管Dl。數據信號Vdatal輸入至第一開關晶體管301，第一開關晶體管301 可用P型MOS第三晶體管Ml來實施，第三晶體管Ml的一第一端接收數據信號 Vdata，而第三晶體管Ml的控制端接收第一掃描信號SCAN來控制輸出數據信號 Vdata。第一晶體管M2耦接至晶體管M1的另一端以接收數據信號Vdata，第一晶 體管M2的控制端與自身的一第二端電性連接成為一虛擬二極管形式，用以補償第 二晶體管M4的臨界電壓，第二晶體管M4用以輸出驅動電流。
存儲電容器C1用以存儲數據電壓，存儲電容器C1的端點U1電性連接至第二 開關晶體管302，存儲電容器C1的端點U2電性連接至第一晶體管M2，第二開關晶 體管302的一端用以接收電壓信號VA1，第二開關晶體管302接收第二掃描信號 SCANX1的控制來輸出電壓信號VA1至存儲電容器C1，第二開關晶體管302可使用 P型MOS第四晶體管M3實施。本實施例通過引進電壓信號VA1可有效釋放存儲電 容器C1的電荷，并由于制程、溫度等變因，臨界電壓改變會影響到第二晶體管M4 輸出的驅動電流，本實施例的電路設計可通過補償臨界電壓的影響來增加電路的穩 定性。第二晶體管M4的控制端接收存儲電容器C1的數據電壓而輸出驅動電流，第 二晶體管M4的一端電性連接至第一參考電壓Vdd為一電源電壓，另一端電性連接 至第三開關晶體管303，第三開關晶體管303耦接至有機發光二極管D1，第二掃描
信號SCANX1控制第三開關晶體管303，來決定第二晶體管M4驅動電流是否輸入至 有機發光二極管D1的正端，有機發光二極管D1的負端并電性連接至第二參考電壓 GND為接地電壓，由第三開關晶體管303的開關動作，可防止有機發光二極管Dl 誤發光。而第三開關晶體管303可使用P型M0S第五晶體管M5實施。
圖4是電壓信號VA1、第一掃描信號SCAN1及第二掃描信號SCAN2的電壓對時 間的波形圖。時間T41至時間T42時為存儲電容器C1的重置期間，第二掃描信號 SCANX1為低電壓電位，將第四晶體管M3導通，電容C1的端點U1被拉到低電壓電 位，電容C1的端點U2的電壓被拉低了 VA1從高電壓電位至低電壓電位的壓差，拉 低電容C1的端點U2的電壓，以在下一個時序正確寫入正確的數據信號Vdata的數 據值，不會因原本在電容上的電荷而影響數據值的準確性。
時間T42至時間T43為數據電壓寫入期間，于此期間中，第一掃描信號SCAN1 為低電壓電位，將第三晶體管M1導通，第二掃描信號SCANX1為高電壓電位，將第 四晶體管M3及第五晶體管M5關閉，主要的目的為將數據信號Vdata的電壓寫入存 儲電容器C1中，而第一晶體管M2的控制端與自身的輸出端電性連接的方式，形成 一個等效于二極管的連接方式，使得存在存儲電容器C1的端點U2的電壓為Vdata 減V^"Vth,為晶體管M2的臨界電壓)。時間T43至時間T44時為0LED的發光期間， 第二掃描信號SCANX導通第四晶體管M3及第五晶體管M5， Vt^為第五晶體管M5 的臨界電壓，Id為驅動電流，如下列關系式
似=*WF&tol-1 Vth.M21 -Vdd+1 Vth.M51)2
本實施例的設計原則是第一晶體管M2的臨界電壓Vth,與第二晶體管M4的臨 界電壓Vth,相等，可得到下列關系式
/"會A:(陸tol-Vdd)2
因此有機發光二極管Dl的發光度會正比于Id而與第二晶體管M4的臨界電壓 變異量無關。
圖5描繪本發明另一實施例的有機發光二極管驅動裝置的電路圖。與圖3采 全P型MOS晶體管結構來說，本實施例的有機發光二極管驅動裝置包含第一開關晶 體管501、第二開關晶體管502、第四開關晶體管503、 N型M0S第一晶體管M7、 N 型M0S第二晶體管M9、存儲電容器C2及其有機發光二極管D2，而形成一全N型
M0S晶體管結構，其中第一開關晶體管501、第二開關晶體管502、第四開關晶體 管503分別包含第三晶體管M6、第四晶體管M8、第六晶體管MIO。第一晶體管M7 的開關動作由第一掃描信號SCAN2決定，第二掃描信號SCANX2控制第六晶體管MIO 以防止驅動電流在不當時間流通，而造成有機發光二極管D2誤發光的情形。第二 晶體管M9耦接至參考電壓GND為一接地電壓，第四開關晶體管503的一端電性連 接至第二晶體管M9的第二端，第四開關晶體管503通過第二掃描信號SCANX2的控 制而輸出由第四晶體管M8產生的驅動電流至有機發光二極管D2，其中第四開關晶 體管503的另一端電性連接至有機發光二極管D2的負端，有機發光二極管D2的正 端電性連接至第三參考電壓VDD為一電源電壓。第四晶體管M8通過第二掃描信號 SCANX2控制來導入電壓VA2至存儲電容器C2，用以執行存儲電容器C2的重置動作。 第一掃描信號SCAN2及第二掃描信號SC認X2分別與前一實施例的第一掃描信號 SC細1及第二掃描信號SCANX1反相。
上述實施例中的有機發光二極管驅動裝置，晶體管可使用薄膜晶體管實施， 并適用于低溫多晶硅(Low Temperature Poly Silicon)制程及非晶硅(Amorphous Silicon)制程。上述有機發光二極管驅動裝置的晶體管可使用全P型MOS制程或 全N型M0S制程，再者，第一掃描信號、第二掃描信號、電壓信號的產生裝置可配 合有機發光二極管的制程為全P型M0S制程或全N型M0S制程，可達到節省成本、 制程統一、提升良率、及降低變異。
綜上所述，在本發明的有機發光二極管驅動裝置，由于采用電壓信號透過開 關來控制電容器的結構，因此可增進有機發光二極管的顯示效果、有效釋放存儲電 容器的電荷、改變輸入電壓電位以適應不同規格操作電壓的集成電路、并適用于低 溫多晶硅制程及非晶硅制程。
雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領 域普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許更動與潤飾，因此 本發明的保護范圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種有機發光二極管驅動裝置，包含一第一開關，該第一開關的一端用以接收一數據信號，該第一開關的另一端用以通過一第一掃描信號的控制而輸出該數據信號；一第一晶體管，該第一晶體管的一第一端電性連接至該第一開關的另一端，該第一晶體管自身的一控制端電性連接至該第一晶體管自身的一第二端；一第二開關，該第二開關的一端用以接收一電壓信號，該第二開關的另一端用以通過一第二掃描信號的控制而輸出該電壓信號；一電容器，該電容器的一端電性連接至該第二開關的另一端，該電容器的另一端電性連接至該第一晶體管的第二端；以及一第二晶體管，該第二晶體管的控制端電性連接該第一晶體管的第二端及電容器的另一端，該第二晶體管的一第一端電性連接至一第一參考電壓，該第二晶體管的一第二端用以產生一驅動電流輸入至一有機發光二極管。
2. 如權利要求1所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第一參考電 壓為一電源電壓。
3. 如權利要求1所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，進一步包含一 第三開關，該第三開關的一端電性連接至該第二晶體管的第二端，該第三開關通過 該第二掃描信號的控制而輸出由該第二晶體管產生的驅動電流至該有機發光二極 管，其中該第三開關的另一端電性連接至該有機發光二極管的正端，該有機發光二 極管的負端電性連接至一第二參考電壓。
4. 如權利要求3所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第二參考電 壓為一接地電壓。
5. 如權利要求3所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第三開關為 一第五晶體管。
6. 如權利要求5所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第五晶體管 為P型MOS晶體管。
7. 如權利要求1所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第一開關、 該第二開關分別為一第三晶體管、 一第四晶體管。
8. 如權利要求1所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第一晶體管、該第二晶體管、該第一開關及該第二開關皆為P型MOS晶體管。
9. 如權利要求1所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第一參考電 壓為一接地電壓。
10. 如權利要求1所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，進一步包含 一第四開關，該第四開關的一端電性連接至該第二晶體管的第二端，該第四開關通 過該第二掃描信號的控制而輸出由該第四晶體管產生的驅動電流至該有機發光二 極管，其中該第四開關的另一端電性連接至該有機發光二極管的負端，該有機發光 二極管的正端電性連接至一第三參考電壓。
11. 如權利要求10所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第三參考 電壓為一電源電壓。
12. 如權利要求IO所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第四開關 為一第六晶體管。
13. 如權利要求10所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第六晶體 管為一N型MOS晶體管。
14. 如權利要求10所述的有機發光二極管驅動裝置，其特征在于，該第一晶體 管、該第二晶體管、該第一開關及該第二開關皆為N型MOS晶體管。
全文摘要
本發明公開了一種有機發光二極管驅動裝置，包含第一開關晶體管、第一晶體管、第二開關晶體管、存儲電容器、第二晶體管，第一開關晶體管用以接收數據信號，并通過第一掃描信號的控制而輸出數據信號。第一晶體管用以補償第二晶體管的臨界電壓。第二開關晶體管用以接收電壓信號，并通過第二掃描信號的控制而輸出此電壓信號。存儲電容器用以存儲數據電壓。第二晶體管透過存儲電容器連接至第二開關晶體管。本發明可有效釋放存儲電容器的電荷、增進顯示效果、改變輸入電壓電位以適應不同操作電壓的集成電路。
文檔編號H05B33/08GK101179881SQ20061014843
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月9日 優先權日2006年11月9日
發明者林展瑞, 許峻源, 郭哲成, 魏湘云, 黃俊堯 申請人:中華映管股份有限公司