數據驅動電路及其有機發光二極體顯示器的製作方法
2023-12-08 16:14:16
專利名稱：數據驅動電路及其有機發光二極體顯示器的製作方法
技術領域：
本發明有關於一種數據驅動電路，特別有關於一種可避免使用數字鎖存器，當清晰度增加而造成橫向布局面積增加時所造成的線路布局上的困難。
背景技術：
傳統有源矩陣有機發光二極體(OLED)顯示器(Active Matrix OrganciLight Emitting Diode Display，AMOLED)的數字型數據驅動器，使用存儲寄存器(數字鎖存器)，在一信號線周期中作為線路緩衝器(line buffer)用以存儲數字圖像信號。圖1A及1B顯示傳統上工作在一次一條信號線模式下的一6位數字型數據驅動結構10。在該結構中，在一水平描掃周期中，依序的載入多組數字圖像信號，首先先載入一組數字圖像信號經信號線R[5]-B
受寄存器SRn的取樣信號控制，輸出到對應的第一級鎖存器(Latch)11中，接著再載入下一組數字圖像信號經信號線R[5]-B
受寄存器SRn+1的取樣信號控制，輸出到對應的第一級鎖存器(Latch)21中。之後，通過」LB」(line buffer)信號的控制，所有存在第一級鎖存器(Latch)11、鎖存器(Latch)21中的數字圖像信號R[5]-B
會寫入第二級鎖存器(Latch)12、鎖存器(latch)22中，同時被放進數字模擬轉換器DAC-Rn、DAC-Gn、DAC-Bn中。
由於清晰度增加，數據位數會跟著增加，所以很佔布局面積的存儲寄存器，以及數字模擬轉換器的數目也會隨著增加。然而在傳統排列方式下，數字型數據驅動器在橫向上的布局是比較受限的。因此，當清晰度增加造成存儲寄存器及數字模擬轉換器的數目增加時，將會增加線路布局上的困難度。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種數據驅動電路，通過使用模擬取樣存儲電路取代既有數字鎖存器，可避免由於清晰度增加時，因為所需要的橫向布局面積增加，所造成的線路布局上的困難度。
為達上述優點，及根據本發明的目的，本發明提供一數據驅動電路，包括有多條數據信號線在第一周期傳輸至少一第一數字數據，在第二周期時傳輸至少一第二數字數據；至少一數據驅動單元，各該數據驅動單元包括一數字/模擬轉換器，接收一對應的第一數字數據，以將該第一數字數據轉換成一第一模擬轉換數據，及接收一對應的第二數字數據，以將該第二數字數據轉換成一第二模擬轉換數據；一開關單元，連接該數字/模擬轉換器，在該第一周期及在該第二周期中受一取樣信號控制而導通；一第一模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，在該第一周期受一第一信號控制存儲一對應的該第一模擬轉換數據，在該第二周期時受一第二信號控制輸出對應於該第一模擬轉換數據的一第一模擬數據，到對應的第一像素中；以及一第二模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，受該第二信號控制存儲該第二模擬轉換數據，在一第三周期時受該第一信號控制輸出對應於該第二模擬轉換數據的一第二模擬數據，到對應的該第一像素中。
本發明另提出一有機發光二極體(OLED)顯示器，包括多個像素，以陣列形式排列；一掃描驅動電路，依序導通該多個像素中的一行像素；一數據驅動電路，包括多條數據信號線在第一周期傳輸至少一第一數字數據，在第二周期時傳輸至少一第二數字數據；至少一數據驅動單元，各該數據驅動單元包括一數字/模擬轉換器，接收一對應的第一數字數據，以將該第一數字數據轉換成一第一模擬轉換數據，及接收一對應的第二數字數據，以將該第二數字數據轉換成一第二模擬轉換數據；一開關單元，連接該數字/模擬轉換器，於該第一周期及在該第二周期中受一取樣信號控制而導通；一第一模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，在該第一周期受一第一信號控制存儲一對應的第一模擬轉換數據，在該第二周期時受一第二信號控制讀出對應該第一模擬轉換數據的第一模擬數據，到對應第一像素中；以及一第二模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，受該第二信號控制存儲該第二模擬轉換數據，在一第三周期時受該第一信號控制讀取對應該第二模擬轉換數據的一第二模擬數據，到對應的該第一像素中。
為了讓本發明的上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下
圖1A及1B顯示傳統數字鎖存器型數據驅動結構；圖2為適用本發明數據驅動電路的一有機發光二極體(OLED)顯示器；圖3為數據驅動電路的電路方塊示意圖；圖4為圖3中詳細電路圖；圖5為數據驅動電路的操作時序圖；圖6為另一較佳實施例的數據驅動電路；相關符號說明數字型數據驅動結構～10；位移寄存器～SRn；數字圖像信號～R[5]-B
；第一級鎖存器～Latch11；第二級鎖存器～Latch12；數字模擬轉換器～DAC-Rn、DAC-Gn、DAC-Bn；位移寄存器～SRn+1；第一級鎖存器～鎖存器(Latch)21；第二級鎖存器～Latch22；數字模擬轉換器～DAC-Rn+1、DAC-Gn+1、DAC-Bn+1；有機發光二極體(OLED)顯示器～200；有源矩陣區域～201；掃描驅動電路～202；數據驅動電路～203；多數據驅動信號線～DL1～DLm；數據驅動單元D1～DN；數字/模擬轉換器～3_1～3_n；第一模擬取樣存儲電路4_1～4_n；第二模擬取樣存儲電路～5_1～5_n；電流驅動像素～6_1～6_n；開關～SW1～SW6；電晶體M1～M3、M1』～M3』；恆定電壓源-Vdd；存儲電容-C1、C2；節點N1-N3；第一信號～ENB；第二信號～XENB；模擬轉換數據～I_DAC1、I_DAC1；取樣信號～SR_n；模擬數據～I_DATA2、I_DATA具體實施方式
如圖2中所示，為適用本發明的數據驅動電路的一有機發光二極體(OLED)顯示器200。如圖2中所示，有機發光二極體(OLED)顯示器200至少具有一由多個像素(例如為電流驅動像素)所排成的有源矩陣區域201、一掃描驅動電路202以及一數據驅動電路203。掃描驅動電路202，用以依序地導通有源矩陣區域201中的一行像素。數據驅動電路203，用以輸出數據信號到對應像素。
圖3為圖2中數據驅動電路203的方塊示意圖，數據驅動電路203包括多個數據驅動單元D1～DN，數據驅動單元D1～DN包括數字/模擬轉換器3_1～3_n、開關單元7_1～7_n、第一模擬取樣存儲電路4_1～4_n及第二模擬取樣存儲電路5_1～5_n。
每一數字/模擬轉換器3_1～3_n用以在一周期中接收多條信號線DL1～DLm傳遞一對應的數字數據以轉換成對應的模擬轉換數據，例如對應的電流數據。開關單元7_1～7_n，連接對應的數字/模擬轉換器3_1～3_n，在每一周期受一取樣信號SR_1～SR_n控制而導通；多個第一模擬存儲取樣電路4_1～4_n，連接到對應的開關單元7_1～7_n，可在一周期中受第一信號ENB的控制而存儲接收到的模擬轉換數據或接受一第二信號XENB的控制讀出前一周期的模擬轉換數據的對應模擬數據到對應像素6_1～6_n中；多個第二模擬存儲取樣電路5_1～5_n，連接到連接到對應的開關單元7_1～7_n，可在一周期中受一第二信號XENB的控制而存儲接收到的模擬轉換數據或接受一第一信號ENB的控制讀出前一周期的模擬轉換數據的對應模擬數據到對應像素6_1～6_n中。
請參閱圖4，為圖3中數據驅動電路203的詳細電路，以代表數據驅動單元D1為例，數據信號線DL1～DL6傳遞一6位的數據D0～D5到一6位的數字/模擬轉換器3_1中，在本例中，數字模擬轉換器3_1為一6位的數字模擬轉換器，在此並不限定任何一形式的電路。
開關單元7_1具有一作為電流源的電晶體M3，例如為一PMOS電晶體。其經一開關SW6(第六開關)及其一開關SW5(第五開關)連接數字模擬轉換器3_1，電晶體M3的源極連接到一恆定電壓源70，例如為高電壓電壓源Vdd。柵極連接該開關SW6一端，漏極連接該開關SW5及SW6另一端，其中開關SW5及開關SW6會受一取樣信號SR_1的控制而導通。
第一模擬取樣存儲電路4_1，包括一存儲電容C1，設在恆定電壓源70與一節點N1之間；一電晶體M1，其源極連接該恆定電壓源70，柵極連接該第一節點N1，一開關SW1(第一開關)，設在該存儲電容C1與該電晶體M3的柵極之間，受一第一信號ENB控制而導通或關斷。開關SW2(第二開關)，設在電晶體M1漏極以及一節點N3之間，會受一第二信號XENB控制而關斷或導通。
第二模擬取樣存儲電路5_1，包括一存儲電容C2，設在恆定電壓源70與節點N2之間；一電晶體M3，其源極連接該恆定電壓源70，柵極連接該節點N2。開關SW3第三開關)，設在該存儲電容C2與該電晶體M3的柵極之間，可受第二信號XENB控制而導通或關斷。開關SW4(第四開關)，設在電晶體M2漏極以及節點N3之間，會受第一信號ENB控制而導通或關斷。
實際工作時，請一併參閱圖4及圖5，其中圖5為數據驅動電路203的操作時序圖。首先，在周期A(第一周期)時，多條信號線DL1～DL6會傳遞一組數字數據(第一數字數據)D0～D5到數字模擬轉換器3_1中以轉換成對應的模擬轉換數據I_DAC1(第一模擬轉換數據)，例如為一電流數據。同時，取樣信號SR_1控制開關SW5及SW6導通，第一信號ENB啟用從而導通開關SW1，模擬轉換數據I_DAC1即經開關SW5、SW6及SW1存儲一相對應的電壓值到存儲電容C1中。接著進入周期B(第二周期)，第一信號ENB禁止從而關斷開關SW1，存儲電容C1中的相對應的模擬轉換電壓數據將導通電晶體M1且第二信號XENB啟用從而導通開關SW2，以控制電晶體M1傳輸對應的模擬數據I_DATA1到像素6_1中。
同時，在周期B(第二周期)時，多條信號線DL1～DL6會再傳遞一組數字數據(第二數字數據)到數字模擬轉換器3_1中以轉換成對應的模擬轉換數據I_DAC2(第二模擬轉換數據)，例如為一電流數據。同時，取樣信號SR_1控制開關SW5及SW6導通，第二信號XENB啟用從而導通開關SW3，模擬轉換數據I_DAC2即經開關SW5、SW6及SW3存儲一相對應的電壓值到存儲電容C2中。同樣的，在周期C(第三周期)時，第二信號XENB禁止從而關斷開關SW3，第一信號ENB啟用從而導通開關SW4，存儲電容C2中的相對應的模擬轉換電壓數據將導通電晶體M2且第一信號ENB啟用從而導通開關SW4，以控制電晶體M2傳輸對應的模擬數據I_DATA2到像素6_1中。
圖6為另一較佳實施例的數據驅動電路203』，與圖4的實施例不同處為其電晶體M1』～M3』為NMOS電晶體，其輸入端連接到恆定電壓源71，例如低電壓源GND，其餘皆與前一實施例相同，在此不再贅述。
通過上述實施例，本發明可通過在數據驅動電路中以模擬取樣存儲電路取代常規的數字鎖存器，可節省電路布局面積。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可進行各種更動與修改，因此本發明的保護範圍當視所提出的權利要求限定的範圍為準。
權利要求
1.一數據驅動電路，包括一數據信號線在一第一周期傳輸至少一第一數字數據，在一第二周期時傳輸至少一第二數字數據；至少一數據驅動單元，各該數據驅動單元包括一數字/模擬轉換器，接收對應的該第一數字數據，以將該第一數字數據轉換成一第一模擬轉換數據，及接收對應的該第二數字數據，以將該第二數字數據轉換成一第二模擬轉換數據；一開關單元，連接該數字/模擬轉換器，在該第一周期及在該第二周期中受一取樣信號控制而導通；一第一模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，在該第一周期受一第一信號控制存儲對應的該第一模擬轉換數據，在該第二周期時受一第二信號控制輸出對應於該第一模擬轉換數據的一第一模擬數據，到對應的第一像素中；以及一第二模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，在該第二周期受該第二信號控制存儲該第二模擬轉換數據，在一第三周期時受該第一信號控制輸出對應於該第二模擬轉換數據的一第二模擬數據，到對應該第一像素中。
2.如權利要求1所述的數據驅動電路，其中該第一模擬取樣存儲電路包括一存儲電容，設在一恆定電壓源與一第一節點之間；一第一電晶體，設在該恆定電壓源及該第一像素間，具有一柵極連接到該第一節點；一第一開關，設在該存儲電容與該開關單元間，在該第一周期與該第三周期受該第一信號控制而導通，在該第二周期受該第一信號控制而關斷；及一第二開關，設在該第一電晶體以及該第一像素之間，在該第一周期與該第三周期受該第二信號控制而關斷，在該第二周期受該第二信號控制而導通。
3.如權利要求2所述的數據驅動電路，其中該第一模擬取樣存儲電路的存儲電容為一第一存儲電容，該第二模擬取樣存儲電路包括一第二存儲電容，設在該恆定電壓源與一第二節點之間；一第二電晶體，設在該恆定電壓源及該第一像素間，具有一柵極連接到該第二節點；一第三開關，設在該第二存儲電容與該開關單元之間，在該第一周期與該第三周期受該第二信號控制而關斷，在該第二周期受該第二信號控制而導通；以及一第四開關，設在該第二電晶體以及該第一像素之間，在該第一周期與該第三周期受該第一信號控制而導通，在該第二周期受該第一信號控制而關斷。
4.如權利要求3所述的數據驅動電路，該開關單元包括一第三電晶體，具有一第一端連接該恆定電壓源，一第二端連接該第一開關及該第三開關，及一第三端經一第六開關連接該第一、第三開關及經一第五開關連接到該模數轉換器中。
5.如權利要求4所述的數據驅動電路，其中該第五開關及該第六開關在該第一到第三周期受該取樣信號控制而導通。
6.一有機發光二極體顯示器，包括多個第一像素，以陣列形式排列；一掃描驅動電路，依序導通該多個像素中的一行像素；一數據驅動電路，包括多條數據信號線，每一數據信號線在一第一周期傳輸至少一第一數字數據，在一第二周期時傳輸至少一第二數字數據；至少一數據驅動單元，各該數據驅動單元包括一數字/模擬轉換器，接收對應的該第一數字數據，以將該第一數字數據轉換成一第一模擬轉換數據，及接收對應的該第二數字數據，以將該第二數字數據轉換成一第二模擬轉換數據；一開關單元，連接該數字/模擬轉換器，在該第一周期及在該第二周期中受一取樣信號控制而導通；一第一模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，在該第一周期受一第一信號控制存儲對應的該第一模擬轉換數據，在該第二周期時受一第二信號控制輸出對應於該第一模擬轉換數據的一第一模擬數據，到對應的第一像素中；以及一第二模擬取樣存儲電路，連接該開關單元，在該第二周期受該第二信號控制存儲該第二模擬轉換數據，在一第三周期時受該第一信號控制輸出對應於該第二模擬轉換數據的一第二模擬數據，到對應的該第一像素中。
7.如權利要求6所述的有機發光二極體顯示器，其中該第一模擬取樣存儲電路包括一存儲電容，設在一恆定電壓源與一第一節點之間；一第一電晶體，設在該恆定電壓源及該第一像素間，具有一柵極連接到該第一節點；一第一開關，設在該存儲電容與該開關單元間，在該第一周期與該第三周期受該第一信號控制而導通，在該第二周期受該第一信號控制而關斷；及一第二開關，設在該第一電晶體以及該第一像素之間，在該第一周期與該第三周期受該第二信號控制而關斷，在該第二周期受該第二信號控制而導通。
8.如權利要求7所述的有機發光二極體顯示器，其中該第一模擬取樣存儲電路的存儲電容為一第一存儲電容，該第二模擬取樣存儲電路包括一第二存儲電容，設在該恆定電壓源與一第二節點之間；一第二電晶體，設在該恆定電壓源及該第一像素間，具有一柵極連接到該第二節點；一第三開關，設在該第二存儲電容與該開關單元之間，在該第一周期與該第三周期受該第二信號控制而關斷，在該第二周期受該第二信號控制而導通；以及一第四開關，設在該第二電晶體以及該第一像素之間，在該第一周期與該第三周期受該第一信號控制而導通，在該第二周期受該第一信號控制而關斷。
9.如權利要求8所述的有機發光二極體顯示器，該開關單元包括一第三電晶體，具有一第一端連接該恆定電壓源，一第二端連接該第一開關及該第三開關，及一第三端經一第六開關連接該第一、第三開關及經一第五開關連接到該模數轉換器中。
10.如權利要求9所述的有機發光二極體顯示器，其中該第五開關及該第六開關在該第一到第三周期受該取樣信號控制而導通。
全文摘要
一種數據驅動電路，包括多條數據信號線分別在第一、二周期傳輸至少一組第一、二數字數據，至少一數據驅動單元，各數據驅動單元包括數字/模擬轉換器，接收一組對應的第一數字數據，將第一數字數據轉換成第一模擬轉換數據，及接收一組對應的第二數字數據，將第二數字數據轉換成第二模擬轉換數據；一開關單元，連接數字/模擬轉換器，在第一周期及在第二周期中受取樣信號控制而導通；第一模擬取樣存儲電路，連接開關單元，在第一周期受第一信號控制存儲對應的第一模擬轉換數據，在第二周期時受第二信號控制讀出第一模擬轉換數據的對應第一模擬數據到對應第一像素中；及第二模擬取樣存儲電路，連接開關單元，受第二信號控制存儲第二模擬轉換數據。
文檔編號G09G3/32GK1584965SQ200410049089
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月15日 優先權日2004年6月15日
發明者曾戎駿, 葉信宏, 孫文堂 申請人:友達光電股份有限公司