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TW201610964A - 有機發光二極體電路 - Google Patents

有機發光二極體電路 Download PDF

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TW201610964A
TW201610964A TW103130447A TW103130447A TW201610964A TW 201610964 A TW201610964 A TW 201610964A TW 103130447 A TW103130447 A TW 103130447A TW 103130447 A TW103130447 A TW 103130447A TW 201610964 A TW201610964 A TW 201610964A
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黃冠儒
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友達光電股份有限公司
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Abstract

一種有機發光二極體電路，可藉由將有機發光二極體電路中的驅動電晶體的一端與控制端電性連接，使驅動電晶體被接成二極體形式(diode-connected)，並對驅動電晶體的另一端給定資料電壓。如此使驅動電晶體的控制端與驅動電壓端之間的電位差等於資料電壓與驅動電晶體的門檻電壓的和。當驅動電晶體驅動有機發光二極體發光時，驅動電晶體從驅動電壓端汲取的電流與驅動電晶體本身的門檻電壓無關。如此，門檻電壓的變異將不會影響有機發光二極體的發光強度。

Description

有機發光二極體電路
本發明係關於一種有機發光二極體電路，特別關於一種使用薄膜電晶體製程的有機發光二極體電路。
有機發光二極體具有體積小、發光效率高並可應用於可撓面板等優點，因此可以被應用在顯示裝置中作為背光元件或是像素。其中將有機發光二極體作為顯示裝置的像素時，通常是應用所謂的「薄膜電晶體」製程(thin-film transistor,TFT)。相較於一般製程中的電晶體開關的門檻電壓，薄膜電晶體製程中的電晶體開關的門檻電壓(threshold voltage,Vth)的個別差異較大。此外，薄膜電晶體製程中的電晶體開關的門檻電壓也會隨著電晶體開關被使用的時間而變。即使兩個薄膜電晶體開關在剛出廠時具有相同門檻電壓的，兩個薄膜電晶體開關的門檻電壓隨著使用時間而變異的程度也不同，最終造成兩個薄膜電晶體開關具有不同的門檻電壓。而這樣的特性會帶來畫面亮度不均，其理由簡述如下。
請參照第1A圖與第1B圖，其中第1A圖係一般的有機發光二極體電路，而第1B圖係第1A圖的電路中各訊號的時序圖。如第1A圖所示的有機發光二極體驅動電路100一般稱為 「2T1C電路」(two-transistor-one-capacitor circuit)，其中包括了電晶體101、電晶體103、電容105與有機發光二極體107。其中有機發光二極體107的負端連接至第一驅動電壓端VSS。電晶體101的一端連接於第二驅動電壓端VDD，而電晶體101的另一端連接於有機發光二極體107的正端。電晶體103的一端連接於資料電壓端DATA，電晶體103的另一端連接於電晶體101的控制端，電晶體103的控制端連接至掃瞄電壓端SCAN。而在電晶體101的控制端與第二驅動電壓端VDD之間還接有電容105。如圖所示，第1A圖中係以P型薄膜電晶體製程舉例。
如第1B圖所示，一開始掃描電壓端SCAN所收到的掃描電壓VSCAN的電壓位準為高電壓VH，而後於第一時間點T1，掃描電壓VSCAN的電壓位準轉變為低電壓VL，因此電晶體103被導通，使得電晶體101的控制端的電壓位準V101等於資料電壓VDATA的電壓位準。而後於第二時間點T2，掃描電壓VSCAN的電壓位準轉變為高電壓VH，因此電晶體103形成斷路，由於電容105可以儲存電荷，所以於第二時間點T2後的一段時間內，電壓位準V101可以維持不變，因此流過電晶體101的電流I101可以由第二驅動電壓端VDD的電壓位準VDD、電壓位準V101與電晶體101的門檻電壓VTH1來決定。電晶體101的電壓-電流的關係可以描述如下列方程式(1)：I101=K101×(VDD-V101-| VTH1 |)2 (1)其中K101是關於電晶體101的特性係數，其與製程以及電晶體 101的尺寸相關。由上述方程式(1)以及第1A圖可以看出，即使給定相同的電壓位準V101(也就是資料電壓VDATA)，驅動有機發光二極體107發光的電流I101會隨著電晶體101的門檻電壓VTH1而變。
因為顯示裝置中相鄰或相近的兩個畫素中的有機發光二極體電路中的電晶體101的門檻電壓VTH1可能會不同，所以即使在一個訊框中，因為兩個畫素所要顯示的顏色相同，當顯示裝置的驅動晶片對兩個畫素給予同樣的資料電壓VDATA時，兩個畫素所顯示的顏色仍然可能不同。舉例來說，可能左側的畫素中的紅色光強度大於右側的畫素中的紅色光強度。此外，當顯示裝置被使用一段時間後，顯示裝置所顯示的畫面的色彩也會因為有機發光二極體中的電晶體的門檻電壓變異而改變。如何解決門檻電壓的變異造成的非理想效應，是一個亟待克服的問題。
有鑑於以上的問題，本發明提出一種有機發光二極體電路，藉由補償電路，使得用來驅動有機發光二極體的電流與電路中電晶體的門檻電壓無關，藉此可以避免電晶體的門檻電壓變異造成的非理想效應。
依據本發明一個或多個實施例所揭露的一種有機發光二極體電路，包括驅動開關、有機發光二極體、電容、資料讀取電路、第一致能開關、第二致能開關與資料讀取開關。其中，驅動開關具有第一端、第二端與控制端。有機發光二極體具有第 一端與第二端，有機發光二極體的第一端電性耦接至有機發光二極體電路中的第一驅動電壓端。電容電性耦接於驅動開關的控制端與有機發光二極體電路中的第二驅動電壓端之間。資料讀取電路電性耦接於驅動開關的第一端與驅動開關的第二端之間，資料讀取電路於有機發光二極體電路的一個發光週期中的第一時間區間中對驅動開關的第二端提供重置電壓，於發光週期中的第二時間區間中對驅動開關的第一端提供資料電壓，並於發光週期中的第三時間區間中不提供電壓給驅動開關。第一致能開關電性耦接於驅動開關的第一端與第二驅動電壓端之間，第一致能開關於發光週期中的第三時間區間中導通。第二致能開關電性耦接於驅動開關的第二端與有機發光二極體的第二端之間，第二致能開關於發光週期中的第三時間區間導通。資料讀取開關電性耦接於驅動開關的第二端與驅動開關的控制端之間，資料讀取開關於發光週期中的第一時間區間與第二時間區間導通。
依據本發明另外的實施例所揭露的一種有機發光二極體電路，包括驅動開關、有機發光二極體、電容、資料讀取電路、第一致能開關、第二致能開關與資料讀取開關。其中，驅動開關具有第一端、第二端與控制端。有機發光二極體具有第一端與第二端，有機發光二極體的第一端電性耦接至有機發光二極體電路中的第一驅動電壓端。電容電性耦接於驅動開關的控制端與有機發光二極體電路中的第二驅動電壓端之間。資料讀取電路電性耦接於驅動開關的第一端與驅動開關的控制端之間，資料讀取 電路於有機發光二極體電路的一個發光週期中的第一時間區間對驅動開關的控制端提供重置電壓，於發光週期中的第二時間區間對驅動開關的第一端提供資料電壓，並於發光週期中的第三時間區間不對驅動開關提供電壓。第一致能開關電性耦接於驅動開關的第一端與第二驅動電壓端之間，第一致能開關於第三時間區間導通。第二致能開關電性耦接於驅動開關的第二端與有機發光二極體的第二端之間，第二致能開關於第三時間區間導通。資料讀取開關電性耦接於驅動開關的第二端與驅動開關的控制端之間，資料讀取開關於第二時間區間導通。
依據本發明某些實施例，有機發光二極體電路更包括資料電路。資料電路電性耦接至資料讀取電路的資料電壓端，資料電路於第一時間區間依據資料電壓輸出重置電壓至資料電壓端，並於第二時間區間輸出資料電壓至資料電壓端。此外，資料電路可依據資料電壓與對照表(look-up table,LUT)產生重置電壓。
於本發明一個或多個實施例所揭露的多種有機發光二極體電路中，藉由將有機發光二極體電路中的驅動電晶體的一端與控制端電性連接，使驅動電晶體被接成二極體形式(diode-connected)，並對驅動電晶體的另一端給定資料電壓。如此使驅動電晶體的控制端與驅動電壓端之間的電位差等於資料電壓與驅動電晶體的門檻電壓的和。而後當驅動電晶體驅動有機發光二極體發光時，驅動電晶體從驅動電壓端汲取的電流與驅動電晶 體本身的門檻電壓無關。如此，門檻電壓的變異將不會影響有機發光二極體的發光強度。
以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
100、200、300、500、600‧‧‧有機發光二極體電路
101、103‧‧‧電晶體
105、230、330、630、630‧‧‧電容
107‧‧‧有機發光二極體
210、310、510、610‧‧‧驅動開關
211、311、511、611‧‧‧第一端
213、313、513、613‧‧‧第二端
215、315、515、615‧‧‧控制端
220、320、520、620‧‧‧有機發光二極體
221、321、521、621‧‧‧第一端
223、323、523、623‧‧‧第二端
240、340、540、640‧‧‧資料讀取電路
241A、241B、341、541、641‧‧‧第一掃描開關
243A、243B、343、543、643‧‧‧第二掃描開關
243B1‧‧‧第一端
243B2‧‧‧第二端
243B3‧‧‧控制端
245、345、545、645‧‧‧資料電壓端
250、350、550、650‧‧‧第一致能開關
260、360、560、660‧‧‧第二致能開關
270、370、570、670‧‧‧資料讀取開關
280、380、580、680‧‧‧第一驅動電壓端
290、390、590、690‧‧‧第二驅動電壓端
400‧‧‧數位類比轉換器
401‧‧‧第一開關
403‧‧‧第二開關
VRST‧‧‧重置電壓
VDATA‧‧‧資料電壓
VC、VD2、V541、V543‧‧‧電壓
VREAD‧‧‧資料讀取電壓
VTH1‧‧‧門檻電壓
VDD‧‧‧第二驅動電壓端
VSS‧‧‧第一驅動電壓端
VSS2、VDD3‧‧‧第一驅動電壓
VDD2、VSS3‧‧‧第二驅動電壓端
VDDL‧‧‧第一高壓端
VDDH‧‧‧第二高壓端
VH‧‧‧高電壓
VL‧‧‧低電壓
GNDL‧‧‧第一接地端
GNDH‧‧‧第二接地端
P1~P3‧‧‧時間區間
第1A圖係一般的有機發光二極體電路。
第1B圖係第1A圖的電路中各訊號的時序圖。
第2A圖係依據本發明一實施例的有機發光二極體電路示意圖。
第2B圖係第2A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。
第3A圖係依據本發明一實施例的有機發光二極體電路示意圖。
第3B圖係第3A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。
第4圖係依據本發明一實施例中的資料讀取電路示意圖。
第5圖係依據本發明一實施例中的資料電路示意圖。
第6圖係依據本發明一實施例中的資料讀取電路示意圖。
第7A圖係依據本發明一實施例的有機發光二極體電路示意圖。
第7B圖係第7A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。
第8A圖係依據本發明一實施例的有機發光二極體電路示意圖。
第8B圖係第8A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
鑑於習知技術已存在之問題，本發明提出一種有機發光二極體電路。本發明所提供的電路適用於薄膜電晶體製程，並且應用本發明的有機發光二極體電路，可以使驅動有機發光二極體的電流與電路中的電晶體的門檻電壓無關。藉此可以避免電晶體的門檻電壓的變異造成的非理想效應。
關於本發明一實施例中的有機發光二極體電路，請參照第2A圖與第2B圖，其中第2A圖係依據本發明一實施例的有機發光二極體電路示意圖，而第2B圖係第2A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。如第2A圖所示，有機發光二極 體電路200包括驅動開關210、有機發光二極體220、電容230、資料讀取電路240、第一致能開關250、第二致能開關260與資料讀取開關270。其中驅動開關210具有第一端211、第二端213與控制端215。有機發光二極體220具有第一端221與第二端223，有機發光二極體220的第一端221電性耦接至有機發光二極體電路200中的第一驅動電壓端280，第一驅動電壓端280用來提供有機發光二極體電路200一個第一驅動電壓VSS2。電容230電性耦接於驅動開關210的控制端215與有機發光二極體電路200中的第二驅動電壓端290之間，第二驅動電壓端290用來提供有機發光二極體電路200一個第二驅動電壓VDD2，並且第二驅動電壓VDD2大於第一驅動電壓VSS2。資料讀取電路240電性耦接於驅動開關210的第一端211與驅動開關210的第二端213之間。第一致能開關250電性耦接於驅動開關210的第一端211與第二驅動電壓端290之間。第二致能開關260電性耦接於驅動開關210的第二端213與有機發光二極體220的第二端223之間。資料讀取開關270電性耦接於驅動開關210的第二端213與驅動開關210的控制端215之間。雖然於本實施例中的各開關均為P型電晶體，然而本實施例中的各開關也可以用N型電晶體實現，其電路結構將於後述。
如第2B圖所示，資料讀取電路240於有機發光二極體電路200的一個發光週期中的第一時間區間P1中對驅動開關210的第二端213提供重置電壓VRST，因此在第一時間區間P1 中驅動開關210的第二端213的電壓VD2的電壓位準等於重置電壓VRST。同時，資料讀取開關270的控制端的電壓位準，也就是資料讀取電壓VREAD，於第一時間區間P1與發光週期中的第二時間區間P2中為低電壓VL，因此資料讀取開關270於第一時間區間P1與第二時間區間P2導通，從而使驅動開關210的控制端215的電壓位準，也就是電壓VC，等於電壓VD2的電壓位準，也等於重置電壓VRST。資料讀取電路240並於第二時間區間P2中對驅動開關210的第一端211提供資料電壓VDATA，並於發光週期中的第三時間區間P3中不提供電壓給驅動開關210。
以本實施例而言，若資料讀取電路240所提供的重置電壓VRST遠低於資料電壓VDATA，則於第二時間區間P2中，驅動開關210實質上因為資料讀取開關270的導通而被接成二極體形式(diode-connected)，於此一狀態下，若第二時間區間P2夠長，則驅動開關210的第二端213與控制端215的電壓位準最終會被提升至資料電壓VDATA減去驅動開關210的門檻電壓VTH1(的絕對值)。
而後，於有機發光二極體電路200的一個發光週期中的第三時間區間P3中，第一致能開關250與第二致能開關260導通，資料讀取開關270不導通，且資料讀取電路240不對驅動開關210提供電壓。於第三時間區間P3中，理想上電容230中儲存的電荷可以維持驅動開關210的控制端215的電壓位準等於資料電壓VDATA減去驅動開關210的門檻電壓VTH1的絕對值。 因此，驅動開關210從第二驅動電壓端290所汲取的電流I210大致可以用方程式(2)描述如下：I210=K210×[VDD2-(VDATA-| VTH1 |)-| VTH1 |]2 (2)其中K210為驅動開關210的特性係數。且方程式(2)可以整理為下列方程式(3)：I210=K210×[VDD2-VDATA]2 (3)因此，被驅動開關210從第二驅動電壓端290汲取用來驅動有機發光二極體220的電流I210與驅動開關210的門檻電壓VTH1不再有關係。
關於本發明一實施例中的有機發光二極體電路，請參照第3A圖與第3B圖，其中第3A圖係依據本發明一實施例的有機發光二極體電路示意圖，而第3B圖係第3A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。如第3A圖所示，有機發光二極體電路300包括驅動開關310、有機發光二極體320、電容330、資料讀取電路340、第一致能開關350、第二致能開關360與資料讀取開關370。其中驅動開關310具有第一端311、第二端313與控制端315。有機發光二極體320具有第一端321與第二端323，有機發光二極體320的第一端321電性耦接至有機發光二極體電路300中的第一驅動電壓端380，第一驅動電壓端380用來提供有機發光二極體電路300一個第一驅動電壓VDD3。電容330電性耦接於驅動開關310的控制端315與有機發光二極體電路300中的第二驅動電壓端390之間，第二驅動電壓端390用來提 供有機發光二極體電路300一個第二驅動電壓VSS3，並且第二驅動電壓VSS3小於第一驅動電壓VDD3。資料讀取電路340電性耦接於驅動開關310的第一端311與驅動開關310的第二端313之間。第一致能開關350電性耦接於驅動開關310的第一端311與第二驅動電壓端390之間。第二致能開關360電性耦接於驅動開關310的第二端313與有機發光二極體320的第二端323之間。資料讀取開關370電性耦接於驅動開關310的第二端313與驅動開關310的控制端315之間。
如第3B圖所示，資料讀取電路340於有機發光二極體電路300的一個發光週期中的第一時間區間P1中對驅動開關310的第二端313提供重置電壓VRST，因此在第一時間區間P1中驅動開關310的第二端313的電壓VD2的電壓位準等於重置電壓VRST。同時，資料讀取開關370的控制端的電壓位準，也就是資料讀取電壓VREAD，於第一時間區間P1與發光週期中的第二時間區間P2中為低電壓VL，因此資料讀取開關370於第一時間區間P1與第二時間區間P2導通，從而使驅動開關310的控制端315的電壓位準，也就是電壓VC，等於電壓VD2的電壓位準，也等於重置電壓VRST。資料讀取電路340並於第二時間區間P2中對驅動開關310的第一端311提供資料電壓VDATA，並於發光週期中的第三時間區間P3中不提供電壓給驅動開關310。
以本實施例而言，若資料讀取電路340所提供的重置電壓VRST遠高於資料電壓VDATA，則於第二時間區間P2中， 驅動開關310實質上因為資料讀取開關370的導通而被接成二極體形式(diode-connected)，於此一狀態下，若第二時間區間P2夠長，則驅動開關310的第二端313與控制端315的電壓位準最終會被拉低至資料電壓VDATA加上驅動開關310的門檻電壓VTH1。
而後，於有機發光二極體電路300的一個發光週期中的第三時間區間P3中，第一致能開關350與第二致能開關360導通，資料讀取開關370不導通，且資料讀取電路340不對驅動開關310提供電壓。於第三時間區間P3中，理想上電容330中儲存的電荷可以維持驅動開關310的控制端315的電壓位準等於資料電壓VDATA加上驅動開關310的門檻電壓VTH1。因此，經過驅動開關310流到第二驅動電壓端390的電流I310大致可以用方程式(4)描述如下：I310=K310×[VDATA+VTH1-VSS3-VTH1]2 (4)其中K310為驅動開關310的特性係數。且方程式(4)可以整理為下列方程式(5)：I310=K310×[VDATA-VSS3]2 (5)因此，用來驅動有機發光二極體320的電流I310與驅動開關310的門檻電壓VTH1不再有關係。
於本發明一實施例中，請一併參照第2A圖與第4圖，其中第4圖係依據本發明一實施例中的資料讀取電路示意圖。如第4圖所示，資料讀取電路240中可以包括第一掃描開關 241A與第二掃描開關243A。第一掃描開關241A電性耦接於資料電壓端245與驅動開關210的第一端211之間，並且第一掃描開關241A於第二時間區間P2中導通。第二掃描開關243A電性耦接於資料電壓端245與驅動開關210的第二端213之間，並且第二掃描開關243A於第一時間區間P1導通。其中，資料電壓端245還電性連接至一個信號源，此信號源於第一時間區間P1中提供重置電壓VRST，並於第二時間區間中提供資料電壓VDATA。
於本發明一實施例中，前述的信號源是一個資料電路。於一個實作方式中，此資料電路可以於第一時間區間P1中對資料電壓端245提供重置電壓VRST，且此重置電壓VRST是一個固定的電壓(例如為0V特或任何遠低於資料電壓VDATA的一個定電壓)。於另一個實作方式中，資料電路當接收到要提供給資料電壓端245的資料電壓VDATA時，可以依據資料電壓VDATA與一個如上表一的對照表，找出對應於資料電壓VDATA的重置電壓VRST，而後將此重置電壓VRST提供給資料電壓端245。上表所述的表一是假設驅動開關210的門檻電壓VTH1小於1伏特。然而，如何設計對照表可以由本領域具有通常知識者依據本 發明的精神而設計，本發明不加以限制。
於另一種實作方式中，請參照第5圖，其係依據本發明一實施例中的資料電路示意圖。如第5圖所示，資料電路可以包括一個數位類比轉換器400(digital-to-analog converter,DAC)、一個第一開關401與一個第二開關403。當接收到一組代表有機發光二極體電路200所要發光的亮度的數位訊號後，於第一時間區間P1中，第一開關401將數位類比轉換器400的高壓端電性連接至第一高壓端VDDL，而第二開關403將數位類比轉換器的接地端電性連接至第一接地端GNDL。而於第二時間區間P2中，第一開關401將數位類比轉換器400的高壓端電性連接至第二高壓端VDDH，而第二開關403將數位類比轉換器的接地端電性連接至第二接地端GNDH。其中，第一高壓端VDDL所提供的電壓位準低於第二高壓端VDDH所提供的電壓位準，且第一接地端GNDL所提供的電壓位準低於第二接地端GNDH所提供的電壓位準。第二高壓端VDDH與第一高壓端VDDL的電壓差，以及第二接地端GNDH與第一接地端GNDL的電壓差均略大於驅動開關210的門檻電壓VTH1的絕對值。如此，數位類比轉換器400於第一時間區間P1中輸出的電壓位準可以用作重置電壓VRST，且數位類比轉換器400於第二時間區間P2輸出的電壓位準可以作為資料電壓VDATA。
於本發明一實施例中，請一併參照第2A圖與第6圖，其中第6圖係依據本發明一實施例中的資料讀取電路示意 圖。如第6圖所示，資料讀取電路240中可以包括第一掃描開關241B與第二掃描開關243B。其中第一掃描開關241B電性耦接於資料電壓端245與驅動開關210的第一端211之間，第一掃描開關241B於第二時間區間P2導通。第二掃描開關243B，具有第一端243B1、第二端243B2與控制端243B3，第二掃描開關243B的第一端243B1電性耦接至驅動開關210的第二端213，第二掃描開關243B的第二端243B2與控制端243B3都電性耦接至資料電壓端245。其中，資料電壓端245還電性連接至一個信號源，此信號源於第一時間區間P1中提供一個控制電壓(低於重置電壓VRST)，以使驅動開關210的第二端213的電壓位準備拉低至重置電壓VRST，並且此信號源於第二時間區間P2中提供資料電壓VDATA。
於本發明一實施例中，請一併參照第7A圖與第7B圖，其中第7A圖係依據本發明一實施例中的有機發光二極體電路示意圖，第7B圖係第7A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。如第7A圖所示，有機發光二極體電路500可以包括驅動開關510、有機發光二極體520、電容530、資料讀取電路540、第一致能開關550、第二致能開關560與資料讀取開關570。其中驅動開關510具有第一端511、第二端513與控制端515。有機發光二極體520具有第一端521與第二端523，有機發光二極體520的第一端521電性耦接至有機發光二極體電路500中的第一驅動電壓端580，第一驅動電壓端580用來提供有機發光二極體電路 500一個第一驅動電壓VSS2。電容530電性耦接於驅動開關510的控制端515與有機發光二極體電路500中的第二驅動電壓端590之間，第二驅動電壓端590用來提供有機發光二極體電路500一個第二驅動電壓VDD2，並且第二驅動電壓VDD2大於第一驅動電壓VSS2。資料讀取電路540電性耦接至驅動開關510的第一端511與驅動開關510的控制端515。第一致能開關550電性耦接於驅動開關510的第一端511與第二驅動電壓端590之間。第二致能開關560電性耦接於驅動開關510的第二端513與有機發光二極體520的第二端523之間。資料讀取開關570電性耦接於驅動開關510的第二端513與驅動開關510的控制端515之間。
更具體來說資料讀取電路540中可以包括第一掃描開關541與第二掃描開關543。其中，第一掃描開關541電性耦接於資料電壓端545與驅動開關510的第一端511之間，如第7B圖所示，第一掃描開關541的控制端的電壓V541於第一時間區間P1與第二時間區間P2中為低電壓VL，使第一掃描開關541於第一時間區間P1與第二時間區間P2中導通。第二掃描開關543電性耦接於驅動開關510的第一端511與驅動開關510的控制端515之間，並如第7B圖所示，第二掃描開關543的控制端的電壓V543於第一時間區間P1中為低電壓VL，從而使第二掃描開關543於第一時間區間P1中導通。其中，資料電壓端545可以電性連接至一個信號源，此信號源於第一時間區間P1中提供重置電壓VRST，並於第二時間區間P2中提供資料電壓VDATA。
因此，如第7B圖所示，資料讀取電路540於有機發光二極體電路500的一個發光週期中的第一時間區間P1中對驅動開關510的控制端515提供重置電壓VRST，因此在第一時間區間P1中驅動開關510的控制端515的電壓VC的電壓位準等於重置電壓VRST。同時，如第7A圖的電路結構所示，資料讀取開關570的控制端實質上連接至第一掃描開關541的控制端，因此資料讀取開關570也於第一時間區間P1與第二時間區間P2中導通。資料讀取電路540並於第二時間區間P2中對驅動開關510的第一端511提供資料電壓VDATA，並於發光週期中的第三時間區間P3中不提供電壓給驅動開關210。
以本實施例而言，若資料讀取電路540所提供的重置電壓VRST遠低於資料電壓VDATA，則於第二時間區間P2中，驅動開關510實質上因為資料讀取開關570的導通而被接成二極體形式(diode-connected)，於此一狀態下，若第二時間區間P2夠長，則驅動開關510的第二端513與控制端515的電壓VC最終會被提升至資料電壓VDATA減去驅動開關510的門檻電壓VTH1(的絕對值)。
而後，於有機發光二極體電路500的一個發光週期中的第三時間區間P3中，第一致能開關550與第二致能開關560導通，資料讀取開關570不導通，且資料讀取電路540不對驅動開關510提供電壓。於第三時間區間P3中，理想上電容530中儲存的電荷可以維持驅動開關510的控制端515的電壓位準等於 資料電壓VDATA減去驅動開關510的門檻電壓VTH1的絕對值。因此，驅動開關510從第二驅動電壓端590所汲取的電流I510大致可以用方程式(6)描述如下：I510=K510×[VDD2-(VDATA-| VTH1 |)-| VTH1 |]2 (6)其中K510為驅動開關510的特性係數。且方程式(6)可以整理為下列方程式(7)：I510=K510×[VDD2-VDATA]2 (7)
因此，被驅動開關510從第二驅動電壓端590汲取用來驅動有機發光二極體520的電流I510與驅動開關510的門檻電壓VTH1不再有關係。
於本發明另外的實施例中，請一併參照第8A圖與第8B圖，其中第8A圖係依據本發明一實施例中的有機發光二極體電路示意圖，第8B圖係第8A圖的有機發光二極體電路中多個電壓的時序圖。如第8A圖所示，有機發光二極體電路600可以包括驅動開關610、有機發光二極體620、電容630、資料讀取電路640、第一致能開關650、第二致能開關660與資料讀取開關670。驅動開關610具有第一端611、第二端613與控制端615。有機發光二極體620具有第一端621與第二端623，有機發光二極體620的第一端621電性耦接至有機發光二極體電路600中的第一驅動電壓端680。電容630電性耦接於驅動開關610的控制端615與有機發光二極體電路600中的第二驅動電壓端690之間。資料讀取電路640電性耦接於驅動開關610的第一端611與驅動開關610 的控制端615之間。資料讀取開關670電性耦接於驅動開關610的第二端613與驅動開關610的控制端615之間。第一致能開關650電性耦接於驅動開關610的第一端611與第二驅動電壓端690之間，而第二致能開關660電性耦接於驅動開關610的第二端613與有機發光二極體620的第二端622之間。
其中，資料讀取電路640中包括第一掃描開關641與第二掃描開關643。第一掃描開關641電性耦接於資料電壓端645與驅動開關610的第一端611之間，並且第一掃描開關641的控制端電壓V641於第二時間區間P2中為低電壓VL，從而使第一掃描開關641於第二時間區間P2中導通。第二掃描開關643電性耦接於資料電壓端645與驅動開關610的控制端615之間，並且第二掃描開關643的控制端電壓V643於第一時間區間P1中為低電壓VL，從而使第二掃描開關643於第一時間區間P1中導通。資料電壓端645電性耦接至一個電壓源，此電壓源於第一時間區間P1中提供重置電壓VRST，並於第二時間區間P2中提供資料電壓VDATA。
因此如第8B圖所示，資料讀取電路640於有機發光二極體電路600的一個發光週期中的第一時間區間P1對驅動開關610的控制端615提供重置電壓VRST，因此在第一時間區間P1中，驅動開關610的控制端615的電壓VC的電壓位準被拉低至重置電壓VRST。並且資料讀取電路640於發光週期中的第二時間區間P2對驅動開關610的第一端611提供資料電壓 VDATA，同時資料讀取開關670的控制端的電壓位準，也就是資料讀取電壓VREAD，於第二時間區間P2中為低電壓VL，使資料讀取開關670於第二時間區間P2中導通，從而使驅動開關610被接成二極體形式(diode-connected)，因此在第二時間區間中，驅動開關610的控制端615的電壓VC逐漸被拉高至資料電壓VDATA減去驅動開關610的門檻電壓VTH1(的絕對值)。資料讀取開關640於發光週期中的第三時間區間P3不對驅動開關610提供電壓。第一致能開關650與第二致能開關660於第三時間區間P3導通。
以本實施例而言，若資料讀取電路640所提供的重置電壓VRST遠低於資料電壓VDATA，則於第二時間區間P2中，驅動開關610實質上因為資料讀取開關670的導通而被接成二極體形式(diode-connected)，於此一狀態下，若第二時間區間P2夠長，則驅動開關610的控制端615的電壓VC最終會被提升至資料電壓VDATA減去驅動開關210的門檻電壓VTH1的絕對值。
而後，於有機發光二極體電路600的一個發光週期中的第三時間區間P3中，第一致能開關650與第二致能開關660導通，資料讀取開關670不導通，且資料讀取電路640不對驅動開關610提供電壓。於第三時間區間P3中，理想上電容630中儲存的電荷可以維持驅動開關610的控制端615的電壓VC等於資料電壓VDATA減去驅動開關610的門檻電壓VTH1的絕對值。因此，驅動開關610從第二驅動電壓端690所汲取的電流I610大 致可以用方程式(8)描述如下：I610=K610×[VDD2-(VDATA-| VTH1 |)-| VTH1 |]2 (8)其中K610為驅動開關610的特性係數。且方程式(8)可以整理為下列方程式(9)：I610=K610×[VDD2-VDATA]2 (9)
因此，被驅動開關610從第二驅動電壓端690汲取用來驅動有機發光二極體620的電流I610與驅動開關610的門檻電壓VTH1不再有關係。雖然於本實施例中的各開關均為P型電晶體，然而本實施例中的各開關也可以用N型電晶體實現。
於本發明某些實施例中，前述第2A圖至第8A圖的各種實施例中，各開關均是以電晶體製成，而其中第一致能開關及/或第二致能開關的寬長比(width-over-length ratio,W/L)大於驅動開關的寬長比(W/L)。第一致能開關的寬長比大於驅動開關的寬長比，可以避免第一致能開關造成的電壓變化影響用來驅動有機發光二極體的電流的大小。而第二致能開關的寬長比大於驅動開關的寬長比，可以避免驅動開關進入三極管區(triode region)而導致電流變異。
藉由本發明所揭露的至少一種有機發光二極體電路，由於驅動開關的控制端的電壓被調變至大致等於資料電壓減去(或加上，端視製程而定)驅動開關的門檻電壓的絕對值，因此實際上通過驅動開關的電流值幾乎與驅動開關的門檻電壓值無關，而與資料電壓值有關。如此，可以避免驅動開關的門檻電壓 的變異造成的出光非理想效應。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
200‧‧‧發光二極體電路
210‧‧‧驅動開關
211‧‧‧第一端
213‧‧‧第二端
215‧‧‧第三端
220‧‧‧發光二極體
221‧‧‧第一端
223‧‧‧第二端
230‧‧‧電容
240‧‧‧資料讀取電路
250‧‧‧第一致能開關
260‧‧‧第二致能開關
270‧‧‧資料讀取開關
280‧‧‧第一驅動電壓端
290‧‧‧第二驅動電壓端

Claims (16)

  1. 一種有機發光二極體電路，包括：一驅動開關，具有一第一端、一第二端與一控制端；一有機發光二極體，具有一第一端與一第二端，該有機發光二極體的第一端電性耦接至一第一驅動電壓端；一電容，電性耦接於該驅動開關的控制端與一第二驅動電壓端之間；一資料讀取電路，電性耦接於該驅動開關的第一端與該驅動開關的第二端之間，用以於一發光週期中的一第一時間區間提供該驅動開關的第二端一重置電壓，於該發光週期中的一第二時間區間提供該驅動開關的第一端一資料電壓，並於該發光週期中的一第三時間區間對該驅動開關不提供電壓；一第一致能開關，電性耦接於該驅動開關的第一端與該第二驅動電壓端之間，用以於該第三時間區間導通；一第二致能開關，電性耦接於該驅動開關的第二端與該有機發光二極體的第二端之間，用以於該第三時間區間導通；以及一資料讀取開關，電性耦接於該驅動開關的第二端與該驅動開關的控制端之間，用以於該第一時間區間與該第二時間區間導通。
  2. 如請求項1所述的有機發光二極體電路，其中該驅動開關、 該第一致能開關、該第二致能開關與該資料讀取開關係P型電晶體，該第一驅動電壓端的電壓位準小於該第二驅動電壓端的電壓位準，且該重置電壓的電壓值小於該資料電壓的電壓值。
  3. 如請求項1所述的有機發光二極體電路，其中該驅動開關、該第一致能開關、該第二致能開關與該資料讀取開關係N型電晶體，該第一驅動電壓端的電壓位準大於該第二驅動電壓端的電壓位準，且該重置電壓的電壓值大於該資料電壓的電壓值。
  4. 如請求項1所述的有機發光二極體電路，其中該第一致能開關的寬長比大於該驅動開關的寬長比。
  5. 如請求項1所述的有機發光二極體電路，其中該資料讀取電路包括：一第一掃描開關，電性耦接於一資料電壓端與該驅動開關的第一端之間，用以於該第二時間區間導通；以及一第二掃描開關，電性耦接於該資料電壓端與該驅動開關的第二端之間，用以於該第一時間區間導通；其中，該資料電壓端於該第一時間區間中提供該重置電壓，並於該第二時間區間中提供該資料電壓。
  6. 如請求項5所述的有機發光二極體電路，更包括一資料電路電性耦接至該資料電壓端，該資料電路於該第一時間區間依據該資料電壓輸出該重置電壓至該資料電壓端，並於該第二 時間區間輸出該資料電壓至該資料電壓端。
  7. 如請求項6所述的有機發光二極體電路，該資料電路係依據該資料電壓與一對照表產生該重置電壓。
  8. 如請求項1所述的有機發光二極體電路，其中該資料讀取電路包括：一第一掃描開關，電性耦接於一資料電壓端與該驅動開關的第一端之間，用以於該第二時間區間導通；以及一第二掃描開關，具有一第一端、一第二端與一控制端，該第二掃描開關的第一端電性耦接至該驅動開關的第二端，該第二掃描開關的第二端與該第二掃描開關的控制端都電性耦接至該資料電壓端；其中，該資料電壓端於該第一時間區間中提供一控制電壓，以提供該驅動開關的第二端該重置電壓，並於該第二時間區間中提供該資料電壓。
  9. 如請求項1所述的有機發光二極體電路，其中該資料讀取電路包括：一第一掃描開關，電性耦接於一資料電壓端與該驅動開關的第一端之間，用以於該第一時間區間與該第二時間區間導通；以及一第二掃描開關，電性耦接於該驅動開關的第一端與該驅動開關的控制端之間，用以於該第一時間區間導通；其中，該資料電壓端於該第一時間區間中提供該重置電 壓，並於該第二時間區間中提供該資料電壓。
  10. 一種有機發光二極體電路，包括：一驅動開關，具有一第一端、一第二端與一控制端；一有機發光二極體，具有一第一端與一第二端，該有機發光二極體的第一端電性耦接至一第一驅動電壓端；一電容，電性耦接於該驅動開關的控制端與一第二驅動電壓端之間；一資料讀取電路，電性耦接於該驅動開關的第一端與該驅動開關的控制端之間，用以於一發光週期中的一第一時間區間提供該驅動開關的控制端一重置電壓，於該發光週期中的一第二時間區間提供該驅動開關的第一端一資料電壓，並於該發光週期中的一第三時間區間對該驅動開關不提供電壓；一第一致能開關，電性耦接於該驅動開關的第一端與該第二驅動電壓端之間，用以於該第三時間區間導通；一第二致能開關，電性耦接於該驅動開關的第二端與該有機發光二極體的第二端之間，用以於該第三時間區間導通；以及一資料讀取開關，電性耦接於該驅動開關的第二端與該驅動開關的控制端之間，用以於該第二時間區間導通。
  11. 如請求項10所述的有機發光二極體電路，其中該驅動開關、該第一致能開關、該第二致能開關與該資料讀取開關係P型 電晶體，該第一驅動電壓的電壓值小於該第二驅動電壓的電壓值，且該重置電壓的電壓值小於該資料電壓的電壓值。
  12. 如請求項10所述的有機發光二極體電路，其中該驅動開關、該第一致能開關、該第二致能開關與該資料讀取開關係N型電晶體，該第一驅動電壓的電壓值大於該第二驅動電壓的電壓值，且該重置電壓的電壓值大於該資料電壓的電壓值。
  13. 如請求項10所述的有機發光二極體電路，其中該第一致能開關的寬長比大於該驅動開關的寬長比。
  14. 如請求項10所述的有機發光二極體電路，其中該資料讀取電路包括：一第一掃描開關，電性耦接於一資料電壓端與該驅動開關的第一端之間，用以於該第二時間區間導通；以及一第二掃描開關，電性耦接於該資料電壓端與該驅動開關的控制端之間，用以於該第一時間區間導通；其中，該資料電壓端於該第一時間區間中提供該重置電壓，並於該第二時間區間中提供該資料電壓。
  15. 如請求項14所述的有機發光二極體電路，更包括一資料電路電性耦接至該資料電壓端，該資料電路於該第一時間區間依據該資料電壓輸出該重置電壓至該資料電壓端，並於該第二時間區間輸出該資料電壓至該資料電壓端。
  16. 如請求項15所述的有機發光二極體電路，該資料電路係依據該資料電壓與一對照表產生該重置電壓。
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