CN102655703A - 有机发光二极管的驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种有机发光二极管的驱动电路；包含一开关单元、一驱动单元和一电容。该开关单元是用以耦接于一数据线与一扫描线。当该开关单元根据该扫描线上的电压开启时，该电容根据该数据线上的数据电流，储存一数据电压。当该开关单元根据该扫描线上的电压关闭时，该驱动单元是用以根据该数据电压及一调光信号，产生一驱动电流以驱动该有机发光二极管以及调整该有机发光二极管的亮度。

Description

有机发光二极管的驱动电路

技术领域

本发明是有关于一种有机发光二极管的驱动电路，尤指一种可根据数据电流，产生大于数据电流的驱动电流的有机发光二极管的驱动电路。

背景技术

请参照图1，图1为先前技术说明一种有机发光二极管的驱动电路100的示意图。如图1所示，当扫描线SL上的电压为一低电压时，因为晶体管T1与T2同时开启，所以节点A的电压(V_A)与节点B的电压(V_B)相同(亦即V_GS，T4等于0)，导致晶体管T4是为关闭。此时，可根据式(1)得到数据电流(I_DAT)：

I_DAT＝1/2*k₃*(V_A-VDD-V_TH)²            (1)

在式(1)中，VDD为晶体管T3的源极端所接收的电压，V_TH为晶体管T3的阀值电压。另外，k₃为晶体管T3的参数，亦即k₃＝μC_OX(W/L)_T3，其中μ为电荷载子的迁移率，C_OX为晶体管T3的单位面积的闸氧化层电容，以及(W/L)_T3为晶体管T3的宽长比。另外，一储存电容C会根据数据电流(I_DAT)，储存一对应的数据电压。再者，当晶体管T1与T2同时截止(亦即扫描线SL上的电压为高电压)时，流经有机发光二极管OLED的驱动电流(I_OLED)会通过晶体管T3与T4，亦即驱动电流(I_OLED)会等于电流(I₃)与电流(I₄)。因为晶体管T3是操作在线性区，所以通过晶体管T3的电流(I₃)可由式(2)决定：

I_OLED＝I₃＝k₃*[(V_A-VDD-V_TH)*(V_B-VDD)-1/2*(V_B-VDD)²]             (2)

因为，晶体管T4是操作在饱和区，所以通过晶体管T4的电流(I₄)可由式(3)决定：

I_OLED＝I₄＝k₄*1/2*(V_A-V_B-V_TH)²                                  (3)

在式(3)中，k₄为晶体管T4的参数，亦即k₄＝μC_OX(W/L)_T4，其中μ为电荷载子的迁移率，C_OX为晶体管T4的单位面积的闸氧化层电容，(W/L)_T4为晶体管T4的宽长比。另外，晶体管T3和晶体管T4的制程相同，所以晶体管T4具有和晶体管T3相同的μ和C_OX。因为电流(I₃)等于电流(I₄)，由式(2)与式(3)可产生式(4)：

I_OLED＝k₃/(k₃+k₄)*I_DAT                                          (4)

由式(4)可知，驱动电流(I_OLED)会小于数据电流(I_DAT)且与晶体管的两变异参数(阀值电压V_TH与电荷载子的迁移率(μ))无关。

发明内容

本发明的一实施例提供一种有机发光二极管的驱动电路。该驱动电路包含一开关单元、一驱动单元和一电容。该开关单元是用以耦接于一数据线与一扫描线，该开关单元包含一第一晶体管和一第二晶体管。该第一晶体管具有一第一端，耦接于该数据线，一第二端，耦接于该扫描线，及一第三端；该第二晶体管，具有一第一端，耦接于该数据线，一第二端，耦接于该扫描线，及一第三端。该驱动单元是耦接于该开关单元，该驱动单元包含一调光敏晶体管、一第三晶体管和一第四晶体管。该调光敏晶体管具有一第一端，用以耦接于一有机发光二极管的第一端，一第二端，用以接收一调光信号，及一第三端；该第三晶体管具有一第一端，耦接于该调光敏晶体管的第三端，一第二端，耦接于该第一晶体管的第三端，及一第三端，耦接于该第二晶体管的第三端；该第四晶体管，具有一第一端，耦接于该第二晶体管的第三端，一第二端，耦接于该第一晶体管的第三端，及一第三端，耦接于一地端；该驱动单元是用以透过该调光敏晶体管、该第三晶体管及该第四晶体管驱动该有机发光二极管以及调整该有机发光二极管的亮度，且该有机发光二极管的第二端是用以接收一第一电压。该电容具有一第一端，耦接于该第三晶体管的第二端，及一第二端，耦接于该地端。

本发明提供一种有机发光二极管的驱动电路。该驱动电路是利用一开关单元开启时，一电容根据一数据电流，储存对应于该数据电流的一数据电压。然后，当该开关单元关闭时，利用一驱动单元根据一调光信号以及该数据电压，产生一驱动电流以驱动一有机发光二极管以及调整该有机发光二极管的亮度。因为该驱动电路所产生的该驱动电流大于该数据电流，所以该驱动电路可更具有弹性地最佳化一有机发光二极管面板的亮度。因此，本发明可使该有机发光二极管面板具有高亮度与鲜艳色彩的优点。

附图说明

图1为先前技术说明一种有机发光二极管的驱动电路的示意图。

图2为本发明的一实施例说明一种有机发光二极管的驱动电路的示意图。

图3为驱动电路的操作时序的示意图。

具体实施方式

请参照图2，图2为本发明的一实施例说明一种有机发光二极管的驱动电路200的示意图。驱动电路200包含一开关单元202、一驱动单元204和一电容206。开关单元202是用以耦接于一数据线DL与一扫描线SL，开关单元202包含一第一晶体管2022和一第二晶体管2024，其中第一晶体管2022和第二晶体管2024相同。第一晶体管2022具有一第一端，耦接于数据线DL，一第二端，耦接于扫描线SL，及一第三端；第二晶体管2024具有一第一端，耦接于数据线DL，一第二端，耦接于扫描线SL，及一第三端。驱动单元204是耦接于开关单元202，驱动单元204包含一调光敏晶体管2042、一第三晶体管2044和一第四晶体管2046，其中第三晶体管2044和第四晶体管2046相同。调光敏晶体管2042具有一第一端，用以耦接于一有机发光二极管208的第一端，一第二端，用以接收一调光信号DS，及一第三端；第三晶体管2044具有一第一端，耦接于调光敏晶体管2042的第三端，一第二端，耦接于第一晶体管2022的第三端，及一第三端，耦接于第二晶体管2024的第三端；第四晶体管2046具有一第一端，耦接于第二晶体管2024的第三端，一第二端，耦接于第一晶体管2022的第三端，及一第三端，耦接于一地端GND；驱动单元204是用以透过调光敏晶体管2042、第三晶体管2044及第四晶体管2046驱动有机发光二极管208以及调整有机发光二极管208的亮度，且有机发光二极管208的第二端是用以接收一第一电压V1。电容206具有一第一端，耦接于第三晶体管2044的第二端，及一第二端，耦接于地端GND。另外，第一晶体管2022、第二晶体管2024、第三晶体管2044、第四晶体管2046及调光敏晶体管2042为薄膜晶体管。

请参照图3，图3为驱动电路200的操作时序的示意图。如图2和图3所示，在时段T10，扫描线SL上的电压VS为一高电压时，因为第一晶体管2022和第二晶体管2024开启，所以节点A的电压(V_A)与节点B的电压(V_B)相同，导致第三晶体管2044是为关闭。此时的数据电流(I_DAT)可由式(4)所决定：

I_DAT＝1/2*k₄*(V₁-V_OLED-V_A-V_TH)²                (4)

在式(4)中，k₄为第四晶体管2046的参数，亦即k₄＝μC_OX(W/L)₂₀₄₆、V_OLED为有机发光二极管208的跨压、V_TH为第四晶体管2046的阀值电压、μ为电荷载子的迁移率、C_OX为第四晶体管2046的单位面积的闸氧化层电容以及(W/L)₂₀₄₆为第四晶体管2046的宽长比。另外，电容206可根据数据线DL上的数据电流(I_DAT)透过开启的第一晶体管2022，储存一相对应的数据电压(V_DATA)。

在时段T20，扫描线SL上的电压VS为一低电压时，第一晶体管2022和第二晶体管2024关闭。在时段T20，因为调光信号DS为一高电压，所以调光敏晶体管2042开启。另外，第三晶体管2044和第四晶体管2046会根据电容206在时段T10所储存的数据电压(V_DATA)开启，亦即在时段T20，第三晶体管2044是操作在线性区，第四晶体管2046是操作在饱和区，且流经第三晶体管2044的电流和流经第四晶体管2046相等。因此，第三晶体管2044、第四晶体管2046与调光敏晶体管2042即可根据电容206所储存的数据电压(V_DATA)和调光信号DS，产生一驱动电流(I_OLED)。因为第三晶体管2044是操作在线性区，所以第三晶体管2044可根据式(5)，产生驱动电流(I_OLED)：

I_OLED＝k₃*[(V₁-V_OLED-V_A-V_TH)*(V₁-V_OLED-V_B)-1/2*(V₁-V_OLED-V_B)²] (5)

在式(5)中，k₃为第三晶体管2044的参数，亦即k₃＝μC_OX(W/L)₂₀₄₄及V_TH为第三晶体管2044的阀值电压。另外，μ为电荷载子的迁移率，C_OX为第三晶体管2044的单位面积的闸氧化层电容，以及(W/L)₂₀₄₄为第三晶体管2044的宽长比。另外，第三晶体管2044和第四晶体管2046的制程相同，所以第三晶体管2044具有和第四晶体管2046相同的μ和C_OX。因为第四晶体管2046是操作在饱和区，所以第四晶体管2046可根据式(6)，产生驱动电流(I_OLED)：

I_OLED＝1/2*k₄*(V_B-V_A-V_TH)²                   (6)

由式(5)和式(6)，可得到式(7)

k₃*(V₁-V_OLED-V_A-V_TH)*(V₁-V_OLED-V_B)＝1/2*k₃*(V₁-V_OLED-V_B)²+k₄*1/2*(V_B-V_A-V_TH)²(7)

因为第三晶体管2044和第四晶体管2046相同，所以V₁-V_OLED-V_B＝V_B-V_A-V_TH(因为V_DS，2044＝V_SG，2046-V_TH)。因此可得到式(8)：

V_B＝1/2*(V1-V_OLED+V_A+V_TH)                    (8)

接着，由V1-V_OLED-V_B＝V_B-V_A-V_TH，可得式(9)：

k₃*(V1-V_OLED-V_A-V_TH)*(V1-V_OLED-V_B)＝1/2*(k₃+k₄)*(V_B-V_A-V_TH)² (9)

然后式(9)的左边上下同乘1/2*(V1-V_OLED-V_A-V_TH)，可得式(10)：

I_OLED*(V1-V_OLED-V_B)/[1/2*(V1-V_OLED-V_A-V_TH)]＝1/2*(k₃+k₄)*(V_B-V_A-V_TH)²(10)

接着，将式(8)代入式(10)，可得式(11)：

I_OLED＝1/2*(k₃+k₄)*(V_B-V_A-V_TH)²＝I_DAT*(k₃+k₄)/k₄           (11)

由式(11)可知，驱动电流(I_OLED)大于数据电流(I_DAT)，且与晶体管的两变异参数(阀值电压V_TH与电荷载子的迁移率(μ))无关。

综上所述，本发明所提供的一种有机发光二极管的驱动电路，是利用开关单元开启时，电容根据数据电流，储存对应于数据电流的数据电压。然后，当开关单元关闭时，利用驱动单元根据调光信号以及对应于数据电流的数据电压，产生驱动电流以驱动有机发光二极管以及调整有机发光二极管的亮度。因为驱动电路所产生的驱动电流大于数据电流，所以驱动电路可更具有弹性地最佳化有机发光二极管面板的亮度。因此，本发明可使有机发光二极管面板具有高亮度与鲜艳色彩的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种有机发光二极管的驱动电路，其特征在于，包含：

一开关单元，用以耦接于一数据线与一扫描线，该开关单元包含：

一第一晶体管，具有一第一端，耦接于该数据线，一第二端，耦接于该扫描线，及一第三端；及

一第二晶体管，具有一第一端，耦接于该数据线，一第二端，耦接于该扫描线，及一第三端； 

一驱动单元，耦接于该开关单元，该驱动单元包含：

一调光敏晶体管，具有一第一端，用以耦接于一有机发光二极管的第一端，一第二端，用以接收一调光信号，及一第三端；

一第三晶体管，具有一第一端，耦接于该调光敏晶体管的第三端，一第二端，耦接于该第一晶体管的第三端，及一第三端，耦接于该第二晶体管的第三端；及

一第四晶体管，具有一第一端，耦接于该第二晶体管的第三端，一第二端，耦接于该第一晶体管的第三端，及一第三端，耦接于一地端；及

其中该驱动单元用以透过该调光敏晶体管、该第三晶体管及该第四晶体管驱动该有机发光二极管以及调整该有机发光二极管的亮度，且该有机发光二极管的第二端用以接收一第一电压；

一电容，具有一第一端，耦接于该第三晶体管的第二端，及一第二端，耦接于该地端。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，当该扫描线上的电压为一高电压时，该第一晶体管、该第二晶体管和该第四晶体管开启、该第三晶体管关闭以及该电容根据该数据线上的一数据电流，储存一相对应的数据电压。

3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，当该扫描线上的电压为一低电压时，该第一晶体管与该第二晶体管关闭、该第三晶体管、该第四晶体管与该调光敏晶体管根据该电容所储存的数据电压和该调光信号，产生一驱动电流以驱动该有机发光二极管以及调整该有机发光二极管的亮度。

4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，该驱动电流是以一比例放大该数据电流。

5.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该第一晶体管、该第二晶体管、该第三晶体管、该第四晶体管及该调光敏晶体管为薄膜晶体管。

6.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该第三晶体管和该第四晶体管相同。

7.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该第一晶体管和该第二晶体管相同。

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