发明名称 电致发光显示器及其驱动装置
摘要 一种电致发光(electro-luminescence, EL)显示装置包括:画素,其于资料线与扫描线之间,各个画素包括一电流驱动之发光单元;以及电流控制器,用以暂时增加用以驱动发光单元之电流。
申请公布号 TWI288901 申请公布日期 2007.10.21
申请号 TW093114779 申请日期 2004.05.25
申请人 LG飞利浦股份有限公司 发明人 李大润;李汉相;韩尚秀
分类号 G09G3/00(2006.01);H05B33/00(2006.01);G09F9/00(2006.01) 主分类号 G09G3/00(2006.01)
代理机构 代理人 许世正 台北市信义区忠孝东路5段410号4楼
主权项 1.一种电致发光显示器,包括: 复数个画素,衔接于复数个资料线和复数个扫描线 之间,每一该画素包括以电流驱动之一发光单元; 一电流控制器,用以暂时增加为驱动该发光单元之 电流;以及 一资料驱动器,用以施加一资料信号给该电流控制 器。 2.如申请专利范围第1项所述之电致发光显示器,更 包含: 一发光单元控制器,用以控制施加到该发光单元之 电流;以及 一时序控制器,用以施加资料信号给该资料驱动器 ,并产生一第一选择信号、一第二选择信号、一第 三选择信号、一第四选择信号、一第五选择信号 、一第六选择信号、一预充电选择信号及一预充 电致能信号。 3.如申请专利范围第1项所述之电致发光显示器,其 中该电流控制器包含: 复数个电流取样保持装置,连接至该资料驱动器和 该资料线;以及 复数个预充电流供应器,连接于复数个电压线与该 资料线之间,用以施加一预充电电流给该资料线。 4.如申请专利范围第3项所述之电致发光显示器,其 中每一该复数个电流取样保持装置包含: 一第一取样保持装置,具有共同连接至该资料驱动 器之一输出线的一第一到第三取样保持器,而当施 加一扫描脉冲给第N个扫描线时,该第一取样保持 装置取样并储存施加给该资料线的资料信号,其中 N为整数; 一第二取样保持装置,具有共同连接至该资料驱动 器之该输出线的一第四到第六取样保持器,而当施 加扫描脉冲给第N+1个扫描线时,该第二取样保持装 置取样并储存施加给该资料线的资料信号;以及 一多工器阵列,连接该第一取样保持装置和该第二 取样保持装置中之一至该资料线,系用以根据预充 电信号而选择性地连接该第一和该第二取样保持 装置中之一的该输出线至该资料线。 5.如申请专利范围第4项所述之电致发光显示器,其 中该第一至第三取样保持器根据第一至第三选择 信号而相继驱动,并且该第四到第六取样保持器则 根据第四到第六选择信号而相继驱动。 6.如申请专利范围第5项所述之电致发光显示器,其 中每一该第一至该第六取样保持器包括: 一取样器,用以取样并储存资料信号,该取样器连 接至该资料驱动器的该输出线、一接地电压源及 该多工器阵列; 一第一选择开关,连接于该资料驱动器的该输出线 和该取样器之间,该第一选择开关藉由第一至第六 选择信号之一而打开; 一第二选择开关,连接于位于该第一选择开关与该 取样器之间的一节点和该取样器之间,该第二选择 开关藉由施加给该第一选择开关的选择信号而打 开;以及 一第三选择开关,连接至该取样器和与该多工器阵 列连接的该输出线,该第三选择开关藉由预充电信 号而打开。 7.如申请专利范围第6项所述之电致发光显示器,其 中该取样器包括: 一第一取样开关,连接于该第一选择开关和该接地 电压源之间; 一第二取样开关,连接至该第一取样开关的闸极端 、该接地电压源及该第三选择开关; 一取样电容,连接于该第一和该第二取样开关的每 一闸极端和该接地电压源之间,系用以储存资料信 号;以及 一第三取样开关,连接至该第一和该第二取样开关 的每一闸极端、该接地电压源和与该多工器阵列 连接之该输出线。 8.如申请专利范围第7项所述之电致发光显示器,其 中该第二取样开关具有较该第一或该第三取样开 关的长宽比例相对大的长宽比例。 9.如申请专利范围第4项所述之电致发光显示器,其 中当因为于提供描脉冲给该第N个扫描线时所取样 并储存的资料信号而于提供扫描脉冲给该第N+1个 扫描线时施加预充电致能信号时,该第一取样保持 装置使一电流自该预充电流供应器流入该接地电 压源,藉以暂时大增一流至该发光单元的电流;以 及 当因为于提供描脉冲给该第N+1个扫描线时所取样 并储存的资料信号而于提供扫描脉冲给该第N个扫 描线时施加预充电致能信号时,该第二取样保持装 置使一电流自该预充电流供应器流入该接地电压 源,藉以暂时大增一流至该发光单元的电流。 10.如申请专利范围第5项所述之电致发光显示器, 其中每一该预充电流供应器包括: 一电流开关,连接于该电压源和该资料线之间,该 电流开关藉由预充电致能信号而打开;以及 一二极体式电流供应开关,连接于该电源开关和该 电压源之间。 11.如申请专利范围第10项所述之电致发光显示器, 其中每一该画素包括: 一驱动薄膜电晶体,连接于该电压源和该发光单元 之间; 一第一切换薄膜电晶体,连接至该扫描线和该资料 线; 一转换薄膜电晶体,连接至该电压源、该驱动薄膜 电晶体及该第一切换薄膜电晶体,系用以与该驱动 薄膜电晶体形成一电流镜; 一储存电容,连接于该转换与该驱动薄膜电晶体的 每一闸极端和该电压源之间;以及 一第二切换薄膜电晶体,连接至该转换与该驱动薄 膜电晶体的每一闸极端、该扫描线及该第一切换 薄膜电晶体。 12.如申请专利范围第11项所述之电致发光显示器, 其中该电流供应开关具有一较转换薄膜电晶体的 长宽比例相对大的长宽比例。 13.如申请专利范围第4项所述之电致发光显示器, 其中该多工器阵列于提供扫描脉冲给该第N个扫描 线之时间间隔时连接该第二取样保持装置至该资 料线,而于提供扫描脉冲给该第N+1个扫描线之时间 间隔时连接该第一取样保持装置至该资料线。 14.一种电致发光显示器,包括: 一电致发光面板,包括经由接收资料信号的一资料 线相交于接收扫描信号的一扫描线来界定之一画 素; 一电流放大器,连接至该资料线的一端,系于资料 信号输入以前用以施加藉由放大一输入电流而来 的一放大电流给该资料线;以及 一驱动电路,用以输出资料信号和该电流放大器的 输入电流。 15.如申请专利范围第14项所述之电致发光显示器, 更包括: 一预充电器,用以施加一预充电电流给该资料线, 系连接至该资料线的另一端。 16.如申请专利范围第15项所述之电致发光显示器, 其中该预充电器包括: 一第一预充电电晶体,具有一第一闸极、一第一源 极和一第一汲极;以及 一第二预充电电晶体,具有一第二闸极、一第二源 极和一第二汲极; 其中该第一源极连接至一高压电源;该第一闸极连 接至该第一汲极;该第一汲极连接至该第二源极; 该第二闸极于在资料信号输入以前之一特定时期 时被提供一被打开的预充电信号;以及该第二汲极 连接至该资料线。 17.如申请专利范围第14项所述之电致发光显示器, 其中该电致发光面板包括: 一第一切换薄膜电晶体,连接至该资料线; 一第二切换薄膜电晶体,连接至该扫描线; 一第一驱动薄膜电晶体和一第二驱动薄膜电晶体, 连接至该第二切换薄膜电晶体; 一储存电容,连接至该第二切换薄膜电晶体; 一电源线,用以提供电源给该第二驱动薄膜电晶体 ;以及 一发光单元,系经由该第二驱动薄膜电晶体而被提 供电源。 18.如申请专利范围第14项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大器包括: 一第一开关和一第二开关,并联连接至该资料线; 一电流放大单元,连接至该第一开关;以及 一电流源,连接至该电流放大单元及该第二开关。 19.如申请专利范围第18项所述之电致发光显示器, 其中该第一开关根据预充电信号而打开,而该第二 开关则根据与预充电信号相对极性的反向预充电 信号而被打开。 20.如申请专利范围第19项所述之电致发光显示器, 其中当预充电信号被打开成为一运作信号时,放大 电流等于预充电信号或者等于预充电信号与于该 第一切换薄膜电晶体上流动之画素电流的总和。 21.如申请专利范围第18项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大单元包括: 一第一放大电晶体,具有一第一闸极、一第一源极 和一第一汲极; 一第二放大电晶体,具有一第二闸极、一第二源极 和一第二汲极; 一第三放大电晶体,具有一第三闸极、一第三源极 和一第三汲极;以及 一第四放大电晶体,具有一第四闸极、一第四源极 和一第四汲极; 其中该第一和该第二源极连接至该高压电源;该第 一汲极连接至该第一闸极、该第二闸极及该电流 源;该第三源极连接至该第二汲极、该第三闸极及 该第四闸极;该第三汲极与该第四汲极连接至一低 电压源;以及该第四源极连接至该第一开关。 22.如申请专利范围第21项所述之电致发光显示器, 其中该第一至该第四放大电晶体的长宽比例设计 成能使于该第二与该第三放大电晶体上流动之电 流较于该第一放大电晶体上流动之电流大并且于 该第四放大电晶体上流动之电流较于该第二与该 第三放大电晶体上流动之电流大。 23.如申请专利范围第17项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大器包括: 一电流放大单元,连接至该资料线;以及 一电流源,连接至该电流放大单元。 24.如申请专利范围第23项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大单元包括: 一第一放大电晶体,具有一第一闸极、一第一源极 和一第一汲极; 一第二放大电晶体,具有一第二闸极、一第二源极 和一第二汲极; 一第三放大电晶体,具有一第三闸极、一第三源极 和一第三汲极; 一第四放大电晶体,具有一第四闸极、一第四源极 和一第四汲极; 一第五放大电晶体,具有一第五闸极、一第五源极 和一第五汲极;以及 一第一开关; 其中该第一和该第二源极连接至该高压电源;该第 一汲极连接至该第一闸极、该第二闸极及该电流 源;该第三源极连接至该第二汲极、该第三到该第 五闸极;该第三到该第五汲极连接至该低电压源; 该第一开关的一端连接至该第四汲极与该第五汲 极;以及该第四源极连接至该资料线。 25.如申请专利范围第24项所述之电致发光显示器, 其中该第一开关系根据预充电信号而打开。 26.如申请专利范围第25项所述之电致发光显示器, 其中当预充电信号被打开成为一运作信号时,放大 电流等于预充电信号与于该第一切换薄膜电晶体 上流动之画素电流的总和。 27.如申请专利范围第26项所述之电致发光显示器, 其中该第一至该第五放大电晶体的长宽比例设计 成能使于该第二与该第三放大电晶体上流动之电 流较于该第一放大电晶体上流动之电流大;于该第 四放大电晶体上流动之电流较于该第二与该第三 放大电晶体上流动之电流大且等于预充电信号;以 及于该五放大电晶体上流动之电流等于画素电流 。 28.如申请专利范围第15项所述之电致发光显示器, 其中该预充电器包括: 一第一预充电电晶体,具有一第一闸极、一第一源 极和一第一汲极;以及 一第二预充电电晶体,具有一第二闸极、一第二源 极和一第二汲极, 其中该第一源极连接至该低压电源;该第一闸极连 接至该第一汲极;该第一汲极连接至该第二源极; 该第二闸极于在资料信号输入以前之一特定时期 时被提供一被打开的预充电信号;以及该第二汲极 连接至该资料线。 29.如申请专利范围第28项所述之电致发光显示器, 其中该电致发光面板包括: 一第一和一第二切换薄膜电晶体,连接至该资料线 和该扫描线; 一第一和一第二驱动薄膜电晶体,连接至该第二切 换薄膜电晶体; 一储存电容,连接至该第二切换薄膜电晶体; 一电源线,用以提供电源给该第二驱动薄膜电晶体 ;以及 一发光单元,系经由该第二驱动薄膜电晶体而被提 供电源。 30.如申请专利范围第29项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大器包括: 一第一和一第二开关,并联连接至该资料线; 一电流放大单元,连接至该第一开关;以及 一电流源,连接至该电流放大单元及该第二开关。 31.如申请专利范围第30项所述之电致发光显示器, 其中该第一开关根据预充电信号而打开,而该第二 开关则根据与预充电信号相对极性的反向预充电 信号而打开。 32.如申请专利范围第31项所述之电致发光显示器, 其中当预充电信号被打开成为一运作信号时,放大 电流等于预充电信号或者等于预充电信号与于该 第一切换薄膜电晶体上流动之画素电流的总和。 33.如申请专利范围第29项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大器包括: 一电流放大单元,连接至该资料线;以及 一电流源,连接至该电流放大单元。 34.如申请专利范围第33项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大单元包括: 一第一放大电晶体,具有一第一闸极、一第一源极 和一第一汲极; 一第二放大电晶体,具有一第二闸极、一第二源极 和一第二汲极; 一第三放大电晶体,具有一第三闸极、一第三源极 和一第三汲极; 一第四放大电晶体,具有一第四闸极、一第四源极 和一第四汲极; 一第五放大电晶体,具有一第五闸极、一第五源极 和一第五汲极;以及 一第一开关; 其中该第一和该第二源极连接至该低电压源;该第 一汲极连接至该第一闸极、该第二闸极及该电流 源;该第三源极连接至该第二汲极、该第三到该第 五闸极;该第三到该第五汲极连接至该高电压源; 该第一开关的一端连接至该第四汲极与该第五汲 极;以及该第四源极连接至该资料线。 35.如申请专利范围第34项所述之电致发光显示器, 其中该第一开关系根据预充电信号而打开。 36.如申请专利范围第35项所述之电致发光显示器, 其中当预充电信号被打开成为一运作信号时,放大 电流等于预充电信号与于该第一切换薄膜电晶体 上流动之画素电流的总和。 37.如申请专利范围第36项所述之电致发光显示器, 其中该第一至该第五放大电晶体的长宽比例设计 成能使于该第二与该第三放大电晶体上流动之电 流较于该第一放大电晶体上流动之电流大;于该第 四放大电晶体上流动之电流较于该第二与该第三 放大电晶体上流动之电流大且等于预充电信号;以 及于该五放大电晶体上流动之电流等于画素电流 。 38.如申请专利范围第15项所述之电致发光显示器, 其中该电流放大器和该预充电器系内建于电致发 光面板。 39.一种驱动电致发光显示器的方法,该电致发光显 示器具有位于复数个资料线和复数个扫描线交叉 处之复数个画素,并且包括电流驱动之复数个电致 发光单元,驱动该电致发光显示器的方法包括下列 步骤: 于提供扫描脉冲给该第N个扫描线之时间间隔时连 续取样施加给该资料线的资料信号并储存至复数 个第一取样保持器内;以及 于提供扫描脉冲给该第N+1个扫描线之时间间隔时 利用储存于该复数个第一取样保持器来暂时增大 于该发光单元上流动之电流。 40.如申请专利范围第39项所述之驱动电致发光显 示器的方法,其中暂时增大于该发光单元上流动之 电流的步骤包括下列步骤: 预充电于该资料线和该发光单元上流动之电流,藉 以暂时增大电流。 41.如申请专利范围第40项所述之驱动电致发光显 示器的方法,更包括下列步骤: 于提供扫描脉冲给该第N+1个扫描线之时间间隔时 连续取样施加给该资料线的资料信号并储存至复 数个第二取样保持器内;以及 于提供扫描脉冲给该第N个扫描线之时间间隔时利 用储存于该复数个第一取样保持器来暂时增大于 该发光单元上流动之电流。 42.如申请专利范围第41项所述之驱动电致发光显 示器的方法,更包括下列步骤: 产生复数个选择信号、一预充电选择信号和一预 充电致能信号。 43.如申请专利范围第42项所述之驱动电致发光显 示器的方法,其中该复数个第一和第二取样保持器 系根据预充电选择信号而选择性地连接至该资料 线。 44.如申请专利范围第43项所述之驱动电致发光显 示器的方法,其中于提供扫描脉冲给该第N+1个扫描 线之时间间隔时该复数个第一取样保持器系根据 该预充电选择信号而选择性地连接至该资料线;以 及于提供扫描脉冲给该第N个扫描线之时间间隔时 该复数个第二取样保持器系根据预充电选择信号 而选择性地连接至该资料线。 45.如申请专利范围第42项所述之驱动电致发光显 示器的方法,更包括下列步骤: 根据预充电致能信号而施加一相对大的电流给该 资料线。 46.如申请专利范围第45项所述之驱动电致发光显 示器的方法,其中根据预充电致能信号而使一相对 大的电流流过一第一电流路径且使一相对小的电 流流过一第二电流路径,而该第一电流路径和该第 二电流路径形成于每一该第一与该第二取样保持 器。 47.一种驱动电致发光显示器的方法,包括下列步骤 : 选择一电致发光面板的复数个扫描线以输入闸极 信号; 输入资料信号至衔接于复数个资料线与该扫描线 交叉处之复数个画素;以及 于资料信号输入以前输入一放大电流至该资料线 使该资料线具有一接近资料信号之电位。 48.如申请专利范围第47项所述之驱动电致发光显 示器的方法,其中放大电流藉由一预充电器和连接 至该资料线的一电流放大器而输入。 49.如申请专利范围第48项所述之驱动电致发光显 示器的方法,其中该预充电器与该电流放大器内建 于该电致发光面板。 图式简单说明: 第1图系为说明先前技术之电致发光显示器的配置 之电路结构图; 第2图系第1图中之画素的详细电路图; 第3图系为描述驱动扫描线与资料线的程序之波形 图; 第4图系为说明根据本发明第一实施例的电致发光 显示器的配置之电路结构图; 第5图系产生自第4图中之时序控制器的各种驱动 信号之波形图。 第6图系第4图中之画素的等效电路图; 第7图系第4图中之预充电流供应器的电路图; 第8图系第4图中之连接资料驱动器的电流取样保 持装置的结构图; 第9图系第8图中之电流取样保持装置的结构图; 第10图系第9图中之电流取样保持装置的结构图; 第11图系根据于第5图中之时间间隔T1内提供的驱 动信号来说明切换装置的驱动状态; 第12图系根据于第5图中之时间间隔T2内提供的驱 动信号来说明切换装置的驱动状态; 第13图系为说明根据本发明第二实施例的电致发 光显示器的概要配置图; 第14图系根据本发明第二实施例的电致发光显示 器的驱动信号的时间图示; 第15图系于根据本发明第二实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的一电致发光面板之画素的 电路图; 第16图系于根据本发明第三实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的预充电器(pre-charger)的电路 图; 第17图系于根据本发明第四实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的电流放大器的电路图; 第18图系第17图中之电流放大器的详细电路图; 第19图系于根据本发明第五实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的电流放大器的电路图; 第20图系第19图中之电流放大器的详细电路图; 第21图系于根据本发明第六实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的一电致发光面板之画素的 电路图; 第22图系于根据本发明第六实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的预充电器的电路图; 第23图系于根据本发明第六实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的电流放大器的电路图; 第24图系于根据本发明第七实施例的电致发光显 示器中连接一资料线的电流放大器的电路图;以及 第25图系第24图中之电流放大器的详细电路图。
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