CN100353402C - 显示单元 - Google Patents

Abstract

一种显示单元，适用于显示装置，其包括第一开关单元、驱动单元、发光单元、以及控制电路。第一开关单元具有连接扫描线的控制电极，连接数据线的第一电极，以及连接第一节点的第二电极。驱动单元具有连接第一节点的控制电极，连接第一电压源的第一电极，以及连接第二节点的第二电极。发光单元连接于第二节点与第二电压源之间。控制电路连接于第一节点与第二节点之间，用于根据第二节点的电压来调整第一节点的电压。

Description

显示单元

技术领域

本发明是有关于一种显示单元，特别是有关于一种显示单元，适用于显示面板。

背景技术

第1图表示现有的有机发光显示(organic light emitting display，OLED)装置的面板示意图。面板1包括数据驱动器10、扫描驱动器11以及显示阵列12。数据驱动器10控制多个数据线D₁至D_n，且扫描驱动器11控制多个扫描线S₁至S_m。显示阵列12是由两两交错的数据线D₁至D_n以及扫描线S₁至S_m所形成，且每一交错的数据线和扫描线形成一个显示单元，例如，数据线D₁和扫描线S₁形成显示单元100。如图所示，显示单元100(其它显示单元亦相同)的等效电路包括开关晶体管T10、储存电容器C10、驱动晶体管T11以及发光二极管(light-emitting diode，LED)D10。

扫描驱动器11依序送出扫描信号至扫描线S₁至S_m，而使在同一瞬间仅开启某一列上所有显示单元的开关晶体管，而关闭其它列上所有显示单元的开关晶体管。数据驱动器10则是根据待显示的图像数据，经由数据线D₁至D_n，送出对应的视频信号(灰阶值)到一列的显示单元上。举例来说，当扫描驱动器11送出扫描信号至扫描线S₁时，显示单元100的开关晶体管T10导通，数据驱动器10则通过数据线D₁将数据信号SD传送至显示单元100中，此时，节点N10的电压等于存数据信号SD的电压vdata。驱动晶体管T11则根据节点N10的电压，以提供驱动电流Id来驱动LED D10，因此LED D10发光。

在OLED装置中，随着LED D10的发光时间的增加，当数据线D₁传送相同的数据信号SD至显示单元100时，LED D10所发射的光亮度低于先前显示单元100接收数据信号SD时LED D10所发射的光亮度。然而，当OLED装置的面板1中每一显示单元要显示相同亮度的画面时，先前经过长时间点亮的显示单元，其所发射的光亮度会比没有经过长时间点亮的显示单元还来的暗，使得面板所显示的画面亮度不均匀，产生所谓的残影画面(sticking image)。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明主要目的在于提供一种显示单元，适用于显示装置，其包括第一开关单元、驱动单元、发光单元、以及控制电路。第一开关单元具有连接扫描线的控制电极，连接数据线的第一电极，以及连接第一节点的第二电极。驱动单元具有连接第一节点的控制电极，连接第一电压源的第一电极，以及连接第二节点的第二电极。发光单元连接于第二节点与第二电压源之间。控制电路连接于第一节点与第二节点之间，用于根据第二节点的电压来调整第一节点的电压。

本发明提出一种显示单元，适用于显示装置，其包括第一晶体管、第二晶体管、发光单元、以及控制电路。第一晶体管具有连接扫描线的控制端，连接数据线的输入端，以及连接第一节点的输出端，其中，扫描线提供具有数据电压的特定数据信号。第二晶体管具有连接第一节点的控制端，连接第一电压源的输入端，以及连接第二节点的输出端。发光单元连接于第二节点与第二电压源之间。控制电路连接于第一节点与第二节点之间。在第一期间中，第一节点的电压为数据电压，且第二节点的电压为第一电压。在第二期间中，第二节点的电压变为第二电压，且该控制电路根据第二节点的电压变化将第一节点的电压由数据电压改变至第三电压。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

第1图表示现有的OLED装置的面板示意图。

第2图表示本发明第一实施例的显示装置的面板示意图。

第3图表示第一实施例的显示单元的详细电路图。

第4图表示第一实施例中，电容器的电荷量示意图。

第5图表示第二实施例的显示单元。

标号说明：

1、2～面板；

10、20～数据驱动器；

11、21～扫描驱动器；

12、22～显示阵列；

100、200、500～显示单元；

201、501～开关单元；

202、502～驱动单元；

203、503～发光单元；

204、504～控制电路；

C20、C21、C50、C51～电容器

C10～储存电容器；

D₁...D_n～数据线；

D10、D20、D50～LED；

N20...N22、N50...N52～节点；

S₁...S_m～扫描线；

SW20、SW21、SW50、SW51～开关单元；

T10～开关晶体管；

T201、T202、T501、T502～晶体管；

T11～驱动晶体管；

Vdd、Vss～电压源；

具体实施方式

第一实施例：

第2图是表示本发明第一实施例的显示装置的面板示意图。面板2包括数据驱动器20、扫描驱动器21以及显示阵列22。数据驱动器20控制多个数据线D₁至D_n，且扫描驱动器21控制多个扫描线S₁至S_m。显示阵列22是由两两交错的数据线D₁至D_n以及扫描线S₁至S_m所形成，且每一交错的数据线和扫描线形成一个显示单元，例如，数据线D₁和扫描线S₁形成显示单元200。如图所示，显示单元200(其它显示单元亦相同)的等效电路包括开关单元201、储存电容器C20、驱动单元202，发光单元203，以及控制电路204。在本实施例中，开关单元201包括NMOS晶体管T201，且晶体管T201的栅极(控制端)、漏极(输入端)、及源极(输出端)分别连接开关单元201的控制电极、第一电极、及第二电极。驱动单元202包括PMOS晶体管T202，且晶体管T202的栅极(控制端)、源极(输入端)、及漏极(输出端)分别连接驱动单元202的控制电极、第一电极、及第二电极。发光单元203包括发光二极管(light-emitting diode，LED)D20，且为电流驱动。

晶体管T201的栅极连接扫描线S₁，其漏极连接数据线D₁，且其源极连接节点N20。晶体管T202的栅极连接节点N20，其源极连接电压源Vdd，且其漏极连接节点N21。LED D20连接于节点N21与电压源Vss之间。储存电容器C20连接于电压源Vdd与节点N20之间。控制电路204连接于节点N20与N21之间。

如前所述，随着LED D20的发光时间增加，数据线D₁提供相同的特定数据信号SD传送至显示单元200时，LED D20无法发射相同亮度的光。特别的是，随着LED D20的发光时间增加，亦会伴随着LED D20的跨压上升的现象，即节点N21的电压会增加。

因此，在本发明实施例中，控制电路204则根据节点N21的电压来调整节点N20的电压。在数据线D₁提供相同的数据信号SD传送至显示单元200的情况下，随着LED D20的发光时间增加，LED D20发射的光亮度降低且节点N21的电压增加。控制电路204则降低节点N20的电压。此时，晶体管T202的源-栅极电压(vsg)增加，驱动电流Id则增加，使得LED D20亮度提升。因此，LED D20所减少的亮度可获得补偿。

第3图是表示显示单元200的详细电路图。控制电路204包括电容器C21、以及开关单元SW20及SW21。开关单元SW20连接于节点N21与N22之间，且开关单元SW21连接于节点N22与参考电压源Vref之间。电容器C21连接于节点N22与N20之间。

在一画框中，在第一期间，当数据驱动器20欲将数据信号SD写入至显示单元200时，晶体管T201及开关单元SW20导通，而开关单元SW21关闭。节点N20的电压等于数据信号SD的电压vdata。晶体管T202根据节点N20之电压而导通，并产生驱动电流Id来驱动LED D20发光。参阅第4图，此时，电容器C20及C21所储存的电荷多寡由电压源Vdd所提供的电压、数据信号SD的电压vdata、以及节点N21的电压所决定。

在接续第一期间的第二期间，晶体管T201及开关单元SW20关闭，而开关单元SW21导通。此时，利用电荷守恒可求得节点N20的电压：

$v20=\frac{c1*\mathrm{vdata}+c2*(\mathrm{vdata}-v21+\mathrm{vref})}{c1+c2}$ (式1)

其中，v20为节点N20的电压，v21为节点N21的电压，vref为电压源Vref所提供的电压值，以及c1及c2分为电容器C20及C21的值。式1中，vref、c1、以及c2为预先决定的定值。

当随着LED D20的发光时间增加，而LED D20发射的光亮度降低时，节点N21的电压v21亦会提高。根据式1，于之后的画框中，当节点N21的电压v21提高(由第一电压变为第二电压)，节点N20的电压v20则降低(由电压vdata变为第三电压)。对于晶体管T202而言，节点N20的电压v20降低，则其源-栅极电压(vsg)增加。晶体管T202因此提供较大的驱动电流Id，使得LED D20亮度提升，进一步解决残影画面(sticking image)的问题。

根据式1，当节点N21的电压v21提高时，节点N20的电压v20则降低。而电压v20的变化量是由电压v21的变化量以及电容值c1及c2的比例来决定。换句话说，可藉由决定电容值c1及c2的比例，使得电压v21的变化量对电压v20有不同的回馈。

此外，在此实施例中，欲达到电压v21的变化量对电压v20的变化量为一比一，则于显示单元200中省略储存电容器C20。化简式1，可求得节点N20的电压v20：

v20＝vdata-v21+vref    (式2)

由式2可得知，电压v21的变化量等于电压v20的变化量。举例来说，当电压v21提高1V，则电压v20下降1V，两者变化量相等。

第二实施例：

第5图是表示第二实施例的显示单元500，其适用于第2图的面板2。显示单元500的等效电路包括开关单元501、储存电容器C50、驱动单元502，发光单元503，以及控制电路504。在本实施例中，开关单元501包括NMOS晶体管T501，且晶体管T501的栅极(控制端)、漏极(输入端)、及源极(输出端)分别连接开关单元501的控制电极、第一电极、及第二电极。驱动单元502包括NMOS晶体管T502，且晶体管T502的栅极(控制端)、漏极(输入端)、及源极(输出端)分别连接驱动单元502的控制电极、第一电极、及第二电极。发光单元503包括发光二极管(light-emitting diode，LED)D50，且为电流驱动。

晶体管T501的栅极连接扫描线S₁，其漏极连接数据线D₁，且其源极连接节点N50。晶体管T502的栅极连接节点N50，其源极连接电压源Vss，且其漏极连接节点N51。LED D50连接于节点N51与电压源Vdd之间。储存电容器C50连接于电压源Vss与节点N50之间。控制电路504连接于节点N50与N51之间。

控制电路504包括电容器C51、以及开关单元SW50及SW51。开关单元SW50连接于节点N51与N52之间，且开关单元SW51连接于节点N52与参考电压源Vref之间。电容器C21连接于节点N52与N50之间。在一画框中，于第一期间，晶体管T501及开关单元SW50导通，而开关单元SW51关闭。于接续第一期间的第二期间，晶体管T501及开关单元SW50关闭，而开关单元SW51导通。

如第一实施例所述，利用随着LED D50的发光时间增加，LED D50发射的光亮度降低且节点N51的电压下降。控制电路504根据节点N51的电压变化量，调整节点N50的电压。因此，晶体管T502提供较大的驱动电流，使得LED D50亮度提升，进一步解决残影画面(sticking image)的问题。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种显示单元，适用于显示装置，包括：

第一开关单元，具有连接扫描线的控制电极，连接数据线的第一电极，以及连接第一节点的第二电极；

驱动单元，具有连接该第一节点的控制电极，连接第一电压源的第一电极，以及连接第二节点的第二电极；

发光单元，连接于该第二节点与第二电压源之间；以及

控制电路，连接于该第一节点与该第二节点之间，用于根据该第二节点的电压来调整该第一节点的电压，

其中，该控制电路包括：

第二开关单元，连接于该第二节点与第三节点之间；

第三开关单元，连接于该第三节点与参考电压源之间；以及

第一电容器，连接于该第一节点与该第三节点之间。

2.根据权利要求1所述的显示单元，其中，该数据线提供具有特定数据电压的特定数据信号至该第一节点，且当该第二节点由第一电压变为第二电压时，该控制电路改变该第一节点的电压至第三电压。

3.根据权利要求2所述的显示单元，其中，该第一节点由该数据电压变为该第三电压的变化量，等于该第二节点由该第一电压变为该第二电压的变化量。

4.根据权利要求1所述的显示单元，还包括第二电容器，连接于该第一电压源与该第一节点之间。

5.根据权利要求4所述的显示单元，其中，该数据线提供的特定数据电压至该第一节点，且当该第二节点由第一电压变为第二电压时，该控制电路改变该第一节点的电压至第三电压。

6.根据权利要求5所述的显示单元，其中，该第一节点的电压改变量是根据该第二节点的电压变化量以及该第一及第二电容器的比例而决定。

7.根据权利要求2或5所述的显示单元，

其中，在一画框中，在第一期间，该第一及第二开关单元导通，且该第三开关单元关闭；以及

其中，在该画框中，在接续于该第一期间的第二期间，该第一及第二开关单元关闭，且该第三开关单元导通。

8.根据权利要求7所述的显示单元，

其中，在该第一期间，该第一节点的电压等于该特定数据电压；以及

其中，于该第二期间，该第一节点的电压由该特定数据电压变为该第三电压。

9.根据权利要求1所述的显示单元，其中，该驱动单元包括P型晶体管，该第一电压源提供高电平的电压，且该第二电压源提供低电平的电压。

10.根据权利要求1所述的显示单元，其中，该驱动单元包括N型晶体管，该第一电压源提供低电平的电压，且该第二电压源提供高电平的电压。

11.一种显示单元，适用于显示装置，包括：

第一晶体管，具有连接扫描线的控制端，连接数据线的输入端，以及连接第一节点的输出端，该数据线提供具有数据电压的特定数据信号；

第二晶体管，具有连接该第一节点的控制端，连接第一电压源的输入端，以及连接第二节点的输出端；

发光单元，连接于该第二节点与第二电压源之间；以及

控制电路，连接于该第一节点与该第二节点之间；

其中，在第一期间中，该第一节点的电压为该数据电压，且该第二节点的电压为第一电压；

其中，在第二期间中，该第二节点的电压变为第二电压，且该控制电路根据该第二节点的电压变化将该第一节点的电压由该数据电压改变至第三电压，

其中，该控制电路包括：

第一开关单元，连接于该第二节点与第三节点之间；

第二开关单元，连接于该第三节点与参考电压源之间；以及

第一电容器，连接于该第一节点与该第三节点之间。

12.根据权利要求11所述的显示单元，其中，该第一节点的电压变化量，等于该第二节点的电压变化量。

13.根据权利要求11所述的显示单元，还包括第二电容器，连接于该第一电压源与该第一节点之间。

14.根据权利要求13所述的显示单元，其中，该第一节点的电压改变量是根据该第二节点的电压变化量以及该第一及第二电容器的比例而决定。

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