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    • 9. 发明专利
      TWI319175B 主動式可調變電流之薄膜電晶體結構 ACTIVE TFT CIRCUIT STRUCTURE WITH CURRENT SCALING FUNCTION 有权
    • 主動式可調變電流之薄膜電晶體結構 ACTIVE TFT CIRCUIT STRUCTURE WITH CURRENT SCALING FUNCTION
    • 主动式可调制电流之薄膜晶体管结构 ACTIVE TFT CIRCUIT STRUCTURE WITH CURRENT SCALING FUNCTION
    • TWI319175B
    • 2010-01-01
    • TW094131193
    • 2005-09-09
    • 友達光電股份有限公司 , 國立交通大學
    • 林彥仲 , 黃建智 , 楊佳峰 , 王俊雄 , 謝漢萍 , 陳培銘 , 魏燕伶 , 王安志
    • G09G
    • G09G3/3233 , G09G3/3241 , G09G3/325 , G09G2300/0852 , G09G2300/0861 , H01L27/3244
    • 本發明係為一主動式可調變電流之薄膜電晶體電路結構，特別是應用在主動式發光元件與其顯示陣列面板的畫素電路。本發明結構包括電流源、資料線、掃描線、直流電壓訊號線、複數儲存電容、複數開關電晶體與一驅動電晶體。其中複數儲存電容形成串聯結構，其功能為畫素電路由開啟期間轉為關閉期間時，其中一儲存電容因負回授效應而使得該等儲存電容間的節點的電位下降，進而使得流經發光元件之電流下降，以實現電流調變功能。複數開關電晶體功能為開關功能，以作為控制該電流源之電流方向。 An active TFT circuit structure with current scaling function is disclosed, which includes a current source, a data line, a scan line, a direct current voltage source, capacitors and four transistors, wherein the capacitors form a cascade structure. During the ON－state, the two of the transistors are turn－on based on the voltage provided by the scan line, so that the data current provided by the current source flows the data line and the transistor which is one of the opened transistors, thereby arriving an emitting light element and the transistor connected to the emitting light element. When the pixel circuit changes from ON－to OFF－state, the potential of the node between the storage capacitors reduces due to the feed－through effect of one of storage capacitor, thereby reducing the driving current of the emitting light element. Therefore, it can be achieved the current scaling function. 【創作特點】 本發明之第一目的係在提供一種可調變電流之薄膜電晶體電路及其應用之顯示裝置，俾能縮短上述習知技藝中發光元件的反應時間延遲。
      本發明之第二目的係在提供一種可調變電流之薄膜電晶體電路及其應用之顯示裝置，俾能補償驅動電晶體因時間衰退的特性變化。
      本發明之第三目的係在提供一種可調變電流之薄膜電晶體電路及其應用之顯示裝置，俾能維持畫素開口率不變。
      如「第3圖a」所示，本發明係為主動式可調變電流之薄膜電晶體電路結構，特別是應用在主動式發光元件與其顯示陣列面板的畫素電路。本發明結構包括畫素電路複數開關電晶體304、307、308；一驅動電晶體306、複數儲存電容303、305以及一發光元件302。
      結構連接方式為第一開關電晶體307之閘極與第二開關電晶體304之閘極電性連接，且第一開關電晶體307與第二開關電晶體304之閘極並與一掃描線309電性連接，第一開關電晶體307之第一端與第二開關電晶體304之第一端係與一資料線310電性連接。第三開關電晶體308分別與一直流電壓訊號線312及第四驅動電晶體306之第一端電性連接，其中第四驅動電晶體306之第二端與一發光元件302電性連接。第一儲存電容303之一端係接地，且其另一端與該第四驅動電晶體306之閘極電性連接。第二儲存電容305之一端係與該第一開關電晶體307及第二開關電晶體304之閘極電性連接，且其另一端分別與該第一儲存電容303之一端及該第四驅動電晶體306之閘極電性連接。
      依據本發明之特色，係為顯示器之畫素電路於啟動期間，該二個開關電晶體304、307依據掃描線309所提供之電壓而被啟動，以使得資料電流流經第四驅動電晶體306與發光元件302，當畫素電路由啟動期間轉為關閉期間時，第二儲存電容305產生一負回授效應，以使得第一儲存電容303與第二儲存電容305之間的電位下降，進而使得流經發光元件302之電流下降。故可在啟動期間，以大驅動電流充滿儲存電容303、305，以縮短發光元件302的反應時間，在關閉期間以較小的驅動電流來顯示灰階影像，以達成本發明的第一目的。
      依據本發明之又一特色，係為係提供一種主動式可調變電流之薄膜電晶體結構。本發明可補償驅動電晶體306因時間衰退的特性變化，其原理為公式(1)並說明如下：經過發光元件302電流I＝(μCox W/2L)(VGS－VTH) 2 (1)公式(1)中，驅動電晶體306之μ為場效遷移率，COX為驅動電晶體306之單位面積電容值，W和L為驅動電晶體306之寬度與長度，VGS為驅動電晶體306之閘極與發光元件302之陽極電位差值，VTH為驅動電晶體306之截止電位。當驅動電晶體306截止電位改變時，資料訊號線310將調變第一儲存電容303和第二儲存電容305的電荷數，使驅動電晶體306之閘極電位提高，保持(VGS－VTH)與經過發光元件302電流不變，則可穩定驅動電流，達成本發明的第二目的。
      依據本發明之又一特色，係提供一種主動式可調變電流之薄膜電晶體結構。在開關電晶體304、307、308和驅動電晶體306幾何尺寸不變，且儲存電容值固定，藉由調變第一儲存電容303和第二儲存電容305之電容值大小，可得一適當的電流調變比例，使整體開口率維持不變，以達成本發明的第三目的。
    • 本发明系为一主动式可调制电流之薄膜晶体管电路结构，特别是应用在主动式发光组件与其显示数组皮肤的像素电路。本发明结构包括电流源、数据线、扫描线、直流电压信号线、复数存储电容、复数开关晶体管与一驱动晶体管。其中复数存储电容形成串联结构，其功能为像素电路由打开期间转为关闭期间时，其中一存储电容因负回授效应而使得该等存储电容间的节点的电位下降，进而使得流经发光组件之电流下降，以实现电流调制功能。复数开关晶体管功能为开关功能，以作为控制该电流源之电流方向。 An active TFT circuit structure with current scaling function is disclosed, which includes a current source, a data line, a scan line, a direct current voltage source, capacitors and four transistors, wherein the capacitors form a cascade structure. During the ON－state, the two of the transistors are turn－on based on the voltage provided by the scan line, so that the data current provided by the current source flows the data line and the transistor which is one of the opened transistors, thereby arriving an emitting light element and the transistor connected to the emitting light element. When the pixel circuit changes from ON－to OFF－state, the potential of the node between the storage capacitors reduces due to the feed－through effect of one of storage capacitor, thereby reducing the driving current of the emitting light element. Therefore, it can be achieved the current scaling function. 【创作特点】 本发明之第一目的系在提供一种可调制电流之薄膜晶体管电路及其应用之显示设备，俾能缩短上述习知技艺中发光组件的反应时间延迟。 本发明之第二目的系在提供一种可调制电流之薄膜晶体管电路及其应用之显示设备，俾能补偿驱动晶体管因时间衰退的特性变化。 本发明之第三目的系在提供一种可调制电流之薄膜晶体管电路及其应用之显示设备，俾能维持像素开口率不变。 如“第3图a”所示，本发明系为主动式可调制电流之薄膜晶体管电路结构，特别是应用在主动式发光组件与其显示数组皮肤的像素电路。本发明结构包括像素电路复数开关晶体管304、307、308；一驱动晶体管306、复数存储电容303、305以及一发光组件302。 结构连接方式为第一开关晶体管307之闸极与第二开关晶体管304之闸极电性连接，且第一开关晶体管307与第二开关晶体管304之闸极并与一扫描线309电性连接，第一开关晶体管307之第一端与第二开关晶体管304之第一端系与一数据线310电性连接。第三开关晶体管308分别与一直流电压信号线312及第四驱动晶体管306之第一端电性连接，其中第四驱动晶体管306之第二端与一发光组件302电性连接。第一存储电容303之一端系接地，且其另一端与该第四驱动晶体管306之闸极电性连接。第二存储电容305之一端系与该第一开关晶体管307及第二开关晶体管304之闸极电性连接，且其另一端分别与该第一存储电容303之一端及该第四驱动晶体管306之闸极电性连接。 依据本发明之特色，系为显示器之像素电路于启动期间，该二个开关晶体管304、307依据扫描线309所提供之电压而被启动，以使得数据电流流经第四驱动晶体管306与发光组件302，当像素电路由启动期间转为关闭期间时，第二存储电容305产生一负回授效应，以使得第一存储电容303与第二存储电容305之间的电位下降，进而使得流经发光组件302之电流下降。故可在启动期间，以大驱动电流充满存储电容303、305，以缩短发光组件302的反应时间，在关闭期间以较小的驱动电流来显示灰阶影像，以达成本发明的第一目的。 依据本发明之又一特色，系为系提供一种主动式可调制电流之薄膜晶体管结构。本发明可补偿驱动晶体管306因时间衰退的特性变化，其原理为公式(1)并说明如下：经过发光组件302电流I＝(μCox W/2L)(VGS－VTH) 2 (1)公式(1)中，驱动晶体管306之μ为场效迁移率，COX为驱动晶体管306之单位面积电容值，W和L为驱动晶体管306之宽度与长度，VGS为驱动晶体管306之闸极与发光组件302之阳极电位差值，VTH为驱动晶体管306之截止电位。当驱动晶体管306截止电位改变时，数据信号线310将调制第一存储电容303和第二存储电容305的电荷数，使驱动晶体管306之闸极电位提高，保持(VGS－VTH)与经过发光组件302电流不变，则可稳定驱动电流，达成本发明的第二目的。 依据本发明之又一特色，系提供一种主动式可调制电流之薄膜晶体管结构。在开关晶体管304、307、308和驱动晶体管306几何尺寸不变，且存储电容值固定，借由调制第一存储电容303和第二存储电容305之电容值大小，可得一适当的电流调制比例，使整体开口率维持不变，以达成本发明的第三目的。
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