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TW201525969A - 掃描驅動器及使用該掃描驅動器的有機發光顯示器 - Google Patents

掃描驅動器及使用該掃描驅動器的有機發光顯示器 Download PDF

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TW201525969A
TW201525969A TW103145525A TW103145525A TW201525969A TW 201525969 A TW201525969 A TW 201525969A TW 103145525 A TW103145525 A TW 103145525A TW 103145525 A TW103145525 A TW 103145525A TW 201525969 A TW201525969 A TW 201525969A
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Hui Zhu
Xiu-Qi Huang
xiao-yu Gao
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Kunshan New Flat Panel Display Technology Ct Co Ltd
Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種掃描驅動器及使用該掃描驅動器的有機發光顯示器，該掃描驅動器包括：多個接收具有相反相位的第一時序時鐘線的信號和第二時序時鐘線的信號的級聯結構，級聯結構依次產生輸出信號即掃描信號，其中每個級聯結構包括：與起始信號線或前一級聯結構的掃描輸出線相連的第一電晶體；與第二時序時鐘線及掃描輸出線相連的第二電晶體；與電源高電平VGH相連的第三電晶體；與電源低電平VGL及第三電晶體的輸出端相連的第四電晶體；與電源高電平VGH及掃描輸出線相連的第五電晶體；連接於第一電晶體輸出端和掃描輸出線之間的第一電容器。通過在M1的輸出端及掃描輸出線之間增加第一電容器C1，阻止了M2微導通，從而減少了掃描驅動器的反向電流，減小功耗。

Description

掃描驅動器及使用該掃描驅動器的有機發光顯示器
本發明涉及有機發光管顯示器，特別是涉及一種能夠減少掃描驅動器功耗的掃描驅動器及使用該掃描驅動器的有機發光顯示器。
有機發光顯示器中所使用的發光器件為有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，簡稱OLED)。相比現在的主流平板顯示技術薄膜電晶體(Thin Film Transistor，簡稱TFT)液晶顯示器，OLED具有高對比，廣視角，低功耗，體積更薄等優點，有望成為繼LCD之後的下一代平板顯示技術，是目前平板顯示技術中受到關注最多的技術之一。現有掃描驅動電路由多個電晶體、起始信號線IN，時序時鐘線CLK1、CLK2，電源高電平VGH和電源低電平VGL組成。當時序時鐘線CLK1、CLK2發生跳變時，由於電晶體存在寄生電容，會造成該電路產生微弱的反向電流。因此當整個屏體N行共同工作時，會產生幾毫安培甚至更高的反向電流，使得屏體顯示不均，且功耗過高。
針對傳統技術中存在的掃描驅動器功耗過高的問題，提供一種減少OLED顯示器掃描驅動器的反向電流的裝置。
本發明一種掃描驅動器包括：複數個接收具有相反相位之第一時序時鐘線信號和第二時序時鐘線信號的級聯結構，各級聯結構依次產生掃描信號，其中每個級聯結構進一步包括一起始信號線、一由各級聯結構掃描輸出線相連而成之第一電晶體，該第一電晶體進一步具有一由各第一時序時鐘線相連形成之閘極；一由各第二時序時鐘線及各級聯結構掃描輸出線相連而成之第二電晶體，該第二電晶體進一步具有一由第一電晶體的輸出端相連形成之閘極；一由電源高電平VGH相連的第三電晶體，該第三電晶體進一步具有一由第二電晶體的輸出端相連而成之閘極；一由電源低電平VGL及該第三電晶體的輸出端相連形成之第四電晶體，該第四電晶體進一步具有一由各第一時序時鐘線相連形成之閘極；一由電源高電平VGH及各級聯結構掃描輸出線相連形成之第五電晶體，該第五電晶體進一步具有一由第四電晶體輸出端及第三電晶體輸出端相連成形成之閘極；一連接該第一電晶體輸出端和各級聯結構掃描輸出線之間的第一電容器。
本發明掃描驅動器進一步的技術特徵，各級聯結構進一步包括一連接於第一電晶體輸出端和固定電位之間的第二電容器。
本發明掃描驅動器進一步的技術特徵，固定電位為電源低電平VGL。
本發明掃描驅動器進一步的技術特徵，固定電位為電源高電平VGH。
本發明掃描驅動器進一步的技術特徵，各級聯結構中的奇數級聯結構之第一時鐘端與第一時序時鐘線相連，第二時鐘端與所述第二時序時鐘線相連，偶數所述級聯結構的第一時鐘端與所述第二時序時鐘 線相連，第二時鐘端與所述第一時序時鐘線相連。
本發明掃描驅動器進一步的技術特徵，第一、第二、三、第四、第五電晶體係為雙向PMOS管或雙向P型薄膜場效應電晶體。
本發明另具有使用該掃描驅動器之一種有機發光顯示器，其包括：一與資料線和掃描輸出線連接之像素陣列；一向資料線提供資料信號的資料驅動器；向掃描輸出線提供掃描信號的掃描驅動器；向掃描驅動器提供時序信號及電源高電平VGH和電源低電平VGL的時序控制器。
本發明具有以下有益效果：通過在M1的輸出端及掃描輸出線之間增加第一電容器C1，使得第一電容器C1在第二時序時鐘線發生跳變時，阻止M2微導通，從而減少了掃描驅動器的反向電流，減小功耗，改善了屏體的顯示品質。
110‧‧‧資料驅動器
111‧‧‧掃描驅動器
112‧‧‧時序控制器
113‧‧‧像素顯示單元
T1‧‧‧電晶體
T2‧‧‧電晶體
C0‧‧‧電容
CLK1‧‧‧第一時序時鐘線
CLK2‧‧‧第二時序時鐘線
M1‧‧‧第一電晶體
M2‧‧‧第二電晶體
M3‧‧‧第三電晶體
M4‧‧‧第四電晶體
M5‧‧‧第五電晶體
C1‧‧‧第一電容器
C2‧‧‧第二電容器
圖1為本發明有機發光顯示器實施例的電路圖。
圖2為有機發光顯示器中像素顯示單元的電路圖。
圖3為本發明掃描驅動器的電路圖。
圖4為圖3中級聯結構1第一實施例的電路圖。
圖5為圖4中級聯結構1在一區間內的電路時序圖。
圖6為圖3中級聯結構1第二實施例的電路圖。
圖7為圖3中級聯結構1第三實施例的電路圖。
圖1、4為本發明有機發光顯示器實施例的電路圖，如圖1所示，該有機發光顯示器包括向資料線提供資料信號的資料驅動器110、依次向掃描輸出線提供掃描信號的掃描驅動器111、向掃描驅動器111提供時序信號和電源高電平VGH、電源低電平VGL的時序控制器112以及多個像素顯示單元113。掃描驅動電路的作用是依次產生提供給顯示面板掃描信號以驅動顯示面板中的像素。
圖2為有機發光顯示器中像素顯示單元113的電路圖，如圖2所示，該像素顯示單元113中包括電晶體T1、電晶體T2及電容C0。其中電晶體T1的閘極與掃描驅動器111的掃描輸出線相連，電晶體T1的源極與資料驅動器110的資料線相連。電容C0一端與固定電源相連，另一端與電晶體T1的漏極相連。電晶體T2的閘極與電晶體T1的漏極相連，其源極與固定電源相連，漏極與OLED相連。此電路的工作原理為：掃描驅動器111通過掃描輸出線向電晶體T1提供掃描信號，資料驅動器110向電晶體T1提供資料信號，當電晶體T1導通時，資料電壓傳輸到電晶體T2閘極，電晶體T2產生相應的電流流向OLED，從而使得OLED發光。
掃描驅動器111採用以下實施例為說明：圖3為本發明掃描驅動器的電路圖，如圖3所示，掃描驅動器111中包括多個級聯結構，每個級聯結構均與具有相反相位的第一時序時鐘線CLK1和第二時序時鐘線CLK2連接，每個級聯結構依次產生輸出信號即掃描信號至掃描輸出線S1至SN。優選地，奇數級聯結構的第一時鐘端與第一時序時鐘線CLK1相連，第二時鐘端與第二時序時鐘線CLK2相 連，偶數級聯結構的第一時鐘端與第二時序時鐘線CLK2相連，第二時鐘端與第一時序時鐘線CLK1相連；或奇數級聯結構的第一時鐘端與第二時序時鐘線CLK2相連，第二時鐘端與第一時序時鐘線CLK1相連，偶數級聯結構的第一時鐘端與第一時序時鐘線CLK1相連，第二時鐘端與第二時序時鐘線CLK2相連。
圖4為圖3中級聯結構1第一實施例的電路圖，如圖4所示，級聯結構1中包括第一電晶體M1、第二電晶體M2、第三電晶體M3、第四電晶體M4、第五電晶體M5、第一電容器C1、起始信號線IN、第一時序時鐘線CLK1、第二時序時鐘線CLK2、電源高電平VGH以及電源低電平VGL，其中第一電晶體M1的閘極與第一時序時鐘線CLK1相連，第一電晶體M1的源極與起始信號線IN相連，漏極與第二電晶體M2的閘極連接。第二電晶體M2的源極與第二時序時鐘線CLK2相連，漏極與掃描輸出線相連。第三電晶體M3的閘極與第二電晶體M2的漏極相連，源極與電源高電平VGH相連，漏極與第四電晶體M4的源極相連。第四電晶體M4的閘極與第一時序時鐘線CLK1相連，源極與第三電晶體M3的漏極相連，第四電晶體M4的漏極與電源低電平VGL相連。第五電晶體M5的閘極與第四電晶體M4的源極相連，第五電晶體M5的源極與電源高電平VGH相連，第五電晶體M5的漏極與掃描輸出線相連。第一電容器C1一端連接於第一電晶體M1的漏極，另一端連接於掃描輸出線。優選地，電晶體M1、M2、M3、M4、M5採用雙向PMOS管或雙向P型薄膜場效應電晶體，其源極與漏極可互換。
圖5為圖4級聯結構在一幀內的電路時序圖，如圖5所示，IN為起始信號線的時序圖，CLK1為第一時序時鐘線的時序圖，CLK2為第二時序時鐘線的時序圖，N1為第一電晶體M1的輸出端的時序圖，S1至SN分別為級聯結構第1至級聯結構第n所掃描輸出線信號的時序圖。級聯結構1的電路的工作原理為：當起始信號線IN信號跳變為低電平、CLK1為低電平、CLK2為高電平時，第一電晶體M1導通，其輸出電壓N1為低電平VGL+Vth(Vth為M1的閾值電壓絕對值)。第一電容器C1被充電。第二電晶體M2的閘極為低電平，源極為高電平，因此第二電晶體M2導通，從而S1輸出高電平。同時由於CLK1為低電平，第四電晶體M4也導通並輸出低電平至第五電晶體M5的閘極，從而導致第五電晶體M5導通，因此第五電晶體M5輸出高電平VGH至S1。
當起始信號線IN信號跳變為高電平，CLK1為高電平，CLK2為低電平時，第一電晶體M1截止。當CLK2為高電平時，N1由於第一電容器C1放電能夠暫時保持低電平VGL+Vth(Vth為M1的閾值電壓絕對值)，第二電晶體M2保持導通狀態；當CLK2從高變為低電平時，由於第一電容器C1的耦合作用，N1端電壓從VGL+Vth下降為2VGL+Vth(Vth為M1的閾值電壓絕對值)，第二電晶體M2依然保持導通狀態，因此第二電晶體M2的漏極輸出低電平至S1。第三電晶體M3的閘極為低電平，源極為高電平VGH，因此第三電晶體M3導通並輸出高電平。導致第五電晶體M5的閘極為高電平，使得第五電晶體M5截止。因此可保持S1輸出穩定的低電平。
當起始信號線IN繼續保持高電平，而CLK1為低電平，CLK2為高電平時，第一電晶體M1導通，N1端變為高電平，第一電容器C1再次被充電。第二電晶體M的閘極變為高電平導致截止。而第四電晶體M4由於CLK1變為低電平而被導通，並輸出低電平至M5的閘極。M5被導通，並輸出高電平VGH至S1。當CLK1為高電平，CLK2為低電平時，第一電晶體M1截止，N1端保持高電平因此第二電晶體M2也截止。且由於第一電容器C1放電阻止了第二電晶體M2微導通。CLK1為高電平，第四電晶體M4截止。第四電晶體M4漏極保持低電壓，因此第五電晶體M5繼續保持導通，S1繼續輸出高電平。以此類推，當起始信號線IN在一幀內保持高電平時，S1持續輸出高電平。
當第一電容器C1不存在時，CLK1變為高電平後，第一電晶體M1截止，N1端電壓會迅速下降。第二電晶體M2中存在寄生電容，因此會導致CLK2在從高電平變為低電平的過程中，第二電晶體M2微導通，第五電晶體M5本來就導通，於是出現從VGH到OUT端，OUT端再到CLK2的反向電流。當多個級聯結構共同工作時，會產生幾毫安培甚至更高的反向電流，CLK2和CLK1的低電位會抬高，造成掃描驅動器111功耗過大，使得屏體顯示不均，嚴重影響屏體的顯示品質。
當第一電容器C1存在時，第一電晶體M1截止後，第一電容器C1能夠維持N1端的原來的高電位，從而防止了第二電晶體M2的微導通，減小了掃描驅動器111的功耗，改善了屏體的顯示品 質。優選地，各電晶體為雙向PMOS管或雙向P型薄膜場效應電晶體。同理，級聯結構2至級聯結構n依次接收前一接連結構掃描輸出線的信號，其時序圖跳變如圖5所示。在本實施例的技術方案中，通過在第一電晶體M1的輸出端及掃描輸出線之間增加第一電容器C1，使得第一電容器C1在第二時序時鐘線CLK2發生跳變時，阻止第二電晶體M2微導通，從而減少了掃描驅動器111的反向電流，減小功耗，改善了屏體的顯示品質。
圖6為圖3中級聯結構1第二實施例的電路圖，此電路還包括連接於第一電晶體M1輸出端和固定電位之間的第二電容器C2。該固定電位為電源低電平VGL。在本實施例的技術方案中，第二電容器C2能夠進一步保持N1端的電壓穩定，且使得第一電容器C1的電壓差最小，漏電量最少。圖7為圖3中級聯結構1第三實施例的電路圖，此電路還包括連接於第一電晶體M1輸出端和固定電位之間的第二電容器C2。該固定電位為電源高電平VGH。在本實施例的技術方案中，第二電容器C2能夠進一步保持N1端的電壓穩定，且使得第一電容器C1的電壓差最小，漏電量最少。
在本發明有機發光顯示器另一實施例中，該有機發光顯示器包括向資料線提供資料信號的資料驅動器110、依次向掃描輸出線提供掃描信號的掃描驅動器111、向掃描驅動器提供時序信號和電源高電平VGH、電源低電平VGL的時序控制器112以及多個像素顯示單元113。掃描驅動器111的作用是依次產生提供給顯示面板掃描信號以驅動顯示面板中的像素。其中掃描驅動器111中包括多個級聯 結構，每個級聯結構均與具有相反相位的時序時鐘線CLK1和CLK2連接，每個級聯結構依次產生輸出信號即掃描信號至掃描輸出線S1至SN。
其中每個級聯結構具體包括第一電晶體M1、第二電晶體M2、第三電晶體M3、第四電晶體M4、第五電晶體M5、第一電容器C1、起始信號線IN、第一時序時鐘線CLK1、第二時序時鐘線CLK2、電源高電平VGH以及電源低電平VGL。優選地，奇數所述級聯結構的第一時鐘端與第一時序時鐘線CLK1相連，第二時鐘端與第二時序時鐘線CLK2相連，偶數級聯結構的第一時鐘端與第二時序時鐘線CLK2相連，第二時鐘端與第一時序時鐘線CLK1相連。優選地，各電晶體為雙向PMOS管或雙向P型薄膜場效應電晶體。具體電路結構與上述實施例相同，在此不再贅述。
在本實施例的技術方案中，通過在第一電晶體M1的輸出端及掃描輸出線之間增加第一電容器C1，使得第一電容器C1在第二時序時鐘線CLK2發生跳變時，阻止第二電晶體M2微導通，從而減少了掃描驅動器111的反向電流，減小功耗，改善了屏體的顯示品質；本發明有機發光顯示器另具有一實施例，其中該有機發光顯示器包括向資料線提供資料信號的資料驅動器110、依次向掃描輸出線提供掃描信號的掃描驅動器111、向掃描驅動器111提供時序信號和電源高電平VGH、電源低電平VGL的時序控制器以及多個像素顯示單元113。掃描驅動器111的作用是依次產生提供給顯示面板掃描信號以驅動顯示面板中的像素。
接續上述之說明，掃描驅動器111中包括多個級聯結構，每個級聯結構均與具有相反相位的時序時鐘線CLK1和CLK2連接，每個級聯結構依次產生輸出信號即掃描信號至掃描輸出線S1至SN。其中每個級聯結構具體包括第一電晶體M1、第二電晶體M2、第三電晶體M3、第四電晶體M4、第五電晶體M5、第一電容器C1、起始信號線IN、第一時序時鐘線CLK1、第二時序時鐘線CLK2、電源高電平VGH以及電源低電平VGL。此電路還包括連接於第一電晶體M1輸出端和固定電位之間的第二電容器C2。該固定電位為電源低電平VGL。具體電路結構與上述實施例相同，在此不再贅述。在本實施例的技術方案中，第二電容器C2能夠進一步保持N1端的電壓穩定，且使得第一電容器C1的電壓差最小，漏電量最少。
在本發明有機發光顯示器另一實施例中，該有機發光顯示器包括向資料線提供資料信號的資料驅動器110、依次向掃描輸出線提供掃描信號的掃描驅動器111、向掃描驅動器111提供時序信號和電源高電平VGH、電源低電平VGL的時序控制器112以及多個像素顯示單元113。掃描驅動電路的作用是依次產生提供給顯示面板掃描信號以驅動顯示面板中的像素。其中掃描驅動器111中包括多個級聯結構，每個級聯結構均與具有相反相位的時序時鐘線CLK1和CLK2連接，每個級聯結構依次產生輸出信號即掃描信號至掃描輸出線S1至SN。
其中每個級聯結構具體包括第一電晶體M1、第二電晶體M2、第三電晶體M3、第四電晶體M4、第五電晶體M5、第一電容 器C1、起始信號線IN、第一時序時鐘線CLK1、第二時序時鐘線CLK2、電源高電平VGH以及電源低電平VGL。該電路還包括連接於第一電晶體M1輸出端和固定電位之間的第二電容器C2。該固定電位為電源高電平VGH。具體電路結構與上述實施例相同，在此不再贅述。
在本實施例的技術方案中，第二電容器C2能夠進一步保持N1端的電壓穩定，且使得第一電容器C1的電壓差最小，漏電量最少。應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明而非限制，本發明也並不僅限於上述舉例，一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。
CLK1‧‧‧第一時序時鐘線
CLK2‧‧‧第二時序時鐘線
M1‧‧‧第一電晶體
M2‧‧‧第二電晶體
M3‧‧‧第三電晶體
M4‧‧‧第四電晶體
M5‧‧‧第五電晶體
C1‧‧‧第一電容器

Claims (7)

  1. 一種掃描驅動器，其包括：複數個接收具有相反相位之第一時序時鐘線信號和第二時序時鐘線信號的級聯結構，各級聯結構依次產生掃描信號，其中每個級聯結構進一步包括一起始信號線、一由各級聯結構掃描輸出線相連而成之第一電晶體，該第一電晶體進一步具有一由各第一時序時鐘線相連形成之閘極；一由各第二時序時鐘線及各級聯結構掃描輸出線相連而成之第二電晶體，該第二電晶體進一步具有一由第一電晶體的輸出端相連形成之閘極；一由電源高電平VGH相連的第三電晶體，該第三電晶體進一步具有一由第二電晶體的輸出端相連而成之閘極；一由電源低電平VGL及該第三電晶體的輸出端相連形成之第四電晶體，該第四電晶體進一步具有一由各第一時序時鐘線相連形成之閘極；一由電源高電平VGH及各級聯結構掃描輸出線相連形成之第五電晶體，該第五電晶體進一步具有一由第四電晶體輸出端及第三電晶體輸出端相連成形成之閘極；一連接該第一電晶體輸出端和各級聯結構掃描輸出線之間的第一電容器。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之掃描驅動器，其中，各級聯結構進一步包括一連接於第一電晶體輸出端和固定電位之間的第二電容器。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之掃描驅動器，其中，固定電位為電源低電平VGL。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述之掃描驅動器，其中，固定電位為電源 高電平VGH。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之掃描驅動器，其中，各級聯結構中的奇數級聯結構之第一時鐘端與第一時序時鐘線相連，第二時鐘端與所述第二時序時鐘線相連，偶數級聯結構的第一時鐘端與所述第二時序時鐘線相連，第二時鐘端與所述第一時序時鐘線相連。
  6. 根據申請專利範圍第1項至第5項中任一所述之掃描驅動器，其中，第一、第二、三、第四、第五電晶體係為雙向PMOS管或雙向P型薄膜場效應電晶體。
  7. 一種有機發光顯示器，包含：一與資料線和掃描輸出線連接的像素陣列；一向所述資料線提供資料信號的資料驅動器；請求項1至6任一所述之掃描輸出線提供掃描信號的掃描驅動器；向所述掃描驅動器提供時序信號及電源高電平VGH和電源低電平VGL的時序控制器。
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