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CN100483778C - 电致发光显示器 - Google Patents

电致发光显示器 Download PDF

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CN100483778C CNB2004100859168A CN200410085916A CN100483778C CN 100483778 C CN100483778 C CN 100483778C CN B2004100859168 A CNB2004100859168 A CN B2004100859168A CN 200410085916 A CN200410085916 A CN 200410085916A CN 100483778 C CN100483778 C CN 100483778C
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Abstract

在电致发光显示器中，像素驱动单元耦接于电压源的接地电位端与负电压端之间，以驱动发光组件的操作。根据分别由扫描线及数据线所传送的扫描信号及数据信号，像素驱动单元用以根据该数据信号以提供电流至发光组件。

Description

电致发光显示器
技术领域
本发明涉及一种电致发光显示技术，特别是涉及一种电致发光显示器，其可于驱动像素阵列时，降低功率消耗。
背景技术
近来，在发射性显示器的领域中，电致发光显示技术不断地发展且受到相关产业的重视。与其它类型的发射性显示器如等离子体显示器比较起来，电致发光显示器具有低功率消耗、小尺寸、高亮度且画面鲜明等优点。电致发光系统通常包括由网状扫描线及数据线所构成的像素阵列，其中每一像素耦接一个电致发光(electroluminescent)装置或是发光(light-emitting)装置。发光组件可以是有机发光组件，且通常是由耦接于像素的驱动单元所驱动。
一般而言，基本的有机发光组件是由有机材料所制成的堆栈层来构成，且配置在两电极层之间，换言之，是配置在一个阳极及一个阴极之间。有机层用以形成活化层，包括电洞传送层、发射层、以及电子传送层。当提供足够的电压至阳极及阴极间，注入的正电荷及负电荷于发射层再结合，以发射光线。
图1A示出了传统有机电致发光组件中的像素驱动单元。像素驱动单元110包括晶体管112及114、储存电容器116、及有机发光二极管(organiclight-emitting diode，OLED)118。晶体管112及114可以是任何类型的晶体管，例如NMOS薄膜晶体管、PMOS薄膜晶体管等等。晶体管112作为开关，其栅极耦接扫描线SCAN、其源极耦接数据线DATA，且其漏极耦接储存电容器116。晶体管114作为电流驱动器，其源极耦接OLED 118的阳极，且其漏极耦接正电压端PV。储存电容器116耦接于晶体管114的栅极与漏极之间。OLED 118的阴极耦接于接地电位端。
在传统的电路结构中，施加于正电源端PV与接地电位端间的偏压，通常导致晶体管114的栅极电压介于4.5V与6.5V之间，使其操作在饱和区，以提供电流至OLED 118。此情形产生了相对高的功率消耗，需要特别制造工艺技术以建立可靠的驱动电路系统。
图1B示出了另一传统像素驱动单元。此像素驱动单元披露于美国专利第6,509,692号。图1B的像素驱动单元与图1A非常相似，只有包括正电压端及负电压端的电压源部分相异，在图1B中，晶体管114与OLED 118串接于正电压端PV与负电压端CV之间。
此电压源的配置用以降低晶体管114的操作栅极电压，使其介于3V与0.5V之间。因此，驱动电路可以低成本CMOS技术来构成并操作于低功率消耗。
图1C示出了提供图1B中电压源的电源产生电路。一般来说，包括两DC/DC转换器130的电源电路需将初始电压V转换成正电压端PV的电压或是负电压端CV的电压。因此，这种可转换成正电压及负电压的电源电路，其制造成本通常较高。DC/DC转换器130的转换效率通常大约为80％，换句话说，在电压源中发生功率消耗。此外，两DC/DC转换器130的配置增加了涟波因子(ripple factor)，其会影响显示系统的影像品质。根据前述及其它缺点，则需要改善像素驱动单元的电压源。
因此，目前需要一种电致发光显示器，特别是一种像素驱动单元，且可克服与电压源相关的缺点。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明主要目的在于提供一种电致发光显示器。
为达到上述的目的，本发明提出一种电致发光显示器，包括电压源及像素驱动单元。电压源包括负电压端及接地电位端。像素驱动单元耦接负电压端与接地电位端之间，根据传送至像素驱动单元的扫描信号与数据信号，以驱动发光组件的操作。
像素驱动单元包括电流驱动电路、储存电容器、及开关电路。电流驱动电路于接地电位端与负电压端之间，耦接于发光组件。储存电容器耦接电流驱动电路。开关电路耦接扫描线、数据线及储存电容器。开关电路根据扫描信号及数据信号而选择性地对储存电容器充电，且电流驱动电路提供至发光组件的电流，是根据被充电的储存电容器的充电电压而定。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1A示出了传统有机电致发光组件中的像素驱动单元。
图1B示出了另一传统像素驱动单元。
图1C示出了提供图1B中电压源的电源产生电路。
图2A示出了本发明第一实施例的电致发光显示器中的显示阵列。
图2B示出了图2A中像素210的驱动单元示意图。
图2C示出了本发明实施例中电流驱动晶体管214的栅-源极电压与漏-源极电压间的关系图表。
附图符号说明
110～像素驱动单元；
112、114、212、214～晶体管；
116、216～储存电容器；
118、218～OLED；
130～DC/DC转换器；
200～像素阵列；
202、SCAN～扫描线；
204、DATA～数据线；
210～像素；
PV～正电压端；
CV、-V～负电压端；
具体实施方式
本实施例说明一种电致发光显示器，特别是应用在电致发光显示器的像素驱动单元。电致发光显示器是主动式阵列有机电致发光显示器。尽管如此，此叙述的发明特征可适用于其它电致发光显示器。
图2A示出了本发明第一实施例的电致发光显示器中的显示阵列。图2B示出了图2A中像素210的驱动单元示意图。在本实施例中，电致发光显示器是以主动式阵列有机电致发光显示器为例。像素阵列200包括网状的扫描电极202及数据电极204，其形成像素阵列。扫描线202传送扫描信号Ss以选择像素210发亮，数据线204传送数据信号SD，用以控制像素210中有机发光组件的发光亮度。
在像素210中，像素驱动单元耦接至对应的扫描线202、数据线204、以及OLED 218。像素驱动单元包括开关晶体管212、电流驱动电路(此处以一晶体管表示)214、以及储存电容器216。开关晶体管212根据扫描信号Ss而导通，以对储存电容器216充电，并由储存电容器216储存数据信号SD的电位。
电流驱动晶体管214的源极和漏极串接于接地电位端与OLED 218的阳极间；OLED 218的阴极耦接负电压端-V。储存电容器216耦接于电流驱动晶体管214的栅极与源极之间。在本实施例中，负电压端的电压值大约是-12V，但其它电压值也可适用。
在操作上，在开关晶体管212的栅极的扫描信号Ss使储存电容器216以数据信号SD充电。充电的储存电容器216导通电流驱动晶体管214，使其工作在饱和区以提供电流I至OLED 218，进一步来显示画面。
如图2B所示，实施于一个像素的电源包括接地电位端及负电压端-V。因此电源产生电路较为简单且在制造上较为经济。电致发光显示器的尺寸也更因此而减小。
图2C示出了本发明实施例中电流驱动晶体管214的栅-源极电压与漏-源极电压间的关系图表。标号262表示传统像素驱动单元中驱动晶体管的特性曲线，标号264表示本发明实施例的电流驱动晶体管214的特性曲线。电流驱动晶体管214的操作栅极电压Vg介于0V至3V间。
综上所述，根据本发明的电致发光显示器可以减少功率消耗及能量散失，且具有更经济的制造成本。
本发明虽以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明的范围，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (14)

1.一种电致发光显示器，包括
至少一扫描线及一数据线；
一发光组件；以及
一像素驱动单元，耦接该扫描线，该数据线，及该发光组件；
其中，该像素驱动单元耦接于一接地电位端与一负电压端之间，且该像素驱动单元还包含有其栅极耦接到一扫描讯号和一数据讯号的PMOS晶体管，其中当该PMOS晶体管接收小于0V的栅-源极电压时该PMOS晶体管为导通状态，当该PMOS晶体管接收大于0V的栅-源极电压时则该PMOS晶体管为截止状态。
2.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中，该像素驱动单元与该发光组件串接于该接地电位端与该负电压端之间。
3.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中，该像素驱动单元包括：
一电流驱动电路，于该接地电位端与该负电压端之间，耦接于该发光组件；
一储存电容器，耦接该电流驱动电路；以及
一开关电路，耦接该扫描线，该数据线，及该储存电容器。
4.如权利要求3所述的电致发光显示器，其中，该电流驱动电路包括操作在饱和区的一薄膜晶体管。
5.如权利要求3所述的电致发光显示器，其中，该开关电路包括操作如开关的一薄膜晶体管。
6.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中，该发光组件包括一有机发光二极管。
7.如权利要求6所述的电致发光显示器，其中，该负电压端耦接该有机发光二极管的阴极。
8.一种电致发光显示器，包括：
一电压源，包括一负电压端及一接地电位端；以及
一像素驱动单元，耦接该负电压端与该接地电位端之间，根据传送至该像素驱动单元的一扫描信号与一数据信号，以驱动一发光组件的操作，且该像素驱动单元还包含有其栅极耦接到一扫描讯号和一数据讯号的PMOS晶体管，其中当该PMOS晶体管接收小于0V的栅-源极电压时该PMOS晶体管为导通状态，当该PMOS晶体管接收大于0V的栅-源极电压时则该PMOS晶体管为截止状态。
9.如权利要求8所述的电致发光显示器，其中，该像素驱动单元与该发光组件串接于该接地电位端与该负电压端之间。
10.如权利要求8所述的电致发光显示器，其中，该发光组件包括一有机发光二极管。
11.如权利要求10所述的电致发光显示器，其中，该有机发光二极管的阴极耦接该负电压端。
12.如权利要求8所述的电致发光显示器，其中，该像素驱动单元包括：
一电流驱动电路，于该接地电位端与该负电压端之间，耦接于该发光组件；
一储存电容器，耦接该电流驱动电路；以及
一开关电路，耦接该储存电容器；
其中，该开关电路根据该扫描信号及该数据信号而选择性地对该储存电容器充电，且该电流驱动电路提供至该发光组件的一电流，是根据被充电的该储存电容器的充电电压而定。
13.如权利要求12所述的电致发光显示器，其中，该电流驱动电路包括操作在饱和区的一薄膜晶体管。
14.如权利要求12所述的电致发光显示器，其中，该开关电路包括操作如开关的一薄膜晶体管。
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