CN101227775B - 像素电路 - Google Patents

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Abstract

像素电路有发光二极管、第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、电容，和开关单元。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管的源极/漏极分别耦合至第一驱动晶体管的第一及第二源极/漏极，并耦合第一驱动晶体管的栅极及第二源极/漏极。以及当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管的源极/漏极其中之一与第一驱动晶体管的第一/第二源极/漏极的耦合，以及中断第一驱动晶体管的栅极与第二源极/漏极的耦合。

Description

像素电路
技术领域
本发明涉及一种像素电路，且特别是涉及一种主动式有机发光二极管(Activated-Matrix Organic Light Emission Display，AMOLED)像素电路，其中包含有电容，用于维持有机发光二极管的光放射。
背景技术
图1示出了现有有机发光二极管的像素电路。像素电路具有发光二极管180、驱动晶体管140、电容130和开关单元(晶体管160)。驱动晶体管140具有第一源极/漏极141，耦合至发光二极管180的第一端181。电容130耦合于第一驱动晶体管140的栅极及第一源极/漏极141之间。当扫描信号有效时，晶体管160耦合第一驱动晶体管140的栅极及第二源极/漏极142。当扫描信号无效时，晶体管160中断第一驱动晶体管的栅极与第二源极/漏极142的耦合。
像素电路具有扫描开关110，耦合至数据线120且由扫描信号所控制。第一驱动晶体管140的第二源极/漏极142耦合至电源端190。
传统像素电路的缺点是它需要相对久的时间才能将电容130充电至所要求的电平，特别是低灰阶电平图像。所以，需要一种高数据写入速度的像素电路。
发明内容
根据本发明的一实施例，像素电路具有发光二极管、第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、电容和开关单元。第一驱动晶体管具有一源极，耦合至发光二极管的一端。第二驱动晶体管具有栅极，耦合至第一驱动晶体管的栅极，其中，第二驱动晶体管的栅极宽度小于第一驱动晶体管的栅极宽度。电容耦合在栅极及第一驱动晶体管的该源极之间。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管的源极和漏极分别耦合至第一驱动晶体管的该源极和一漏极，并耦合第一驱动晶体管的栅极及该漏极，以及当扫描信号为无效时，开 关单元中断第二驱动晶体管的源极和漏极其中之一与第一驱动晶体管的该源极或该漏极的耦合，并中断第一驱动晶体管的栅极与该漏极的耦合。
根据本发明的另一实施例，像素电路具有发光二极管、第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、电容和开关单元。第一驱动晶体管具有一源极，耦合至发光二极管的一端。第二驱动晶体管具有一栅极，耦合至第一驱动晶体管的一栅极，其中，第二驱动晶体管的栅极宽度小于第一驱动晶体管的栅极宽度。电容耦合在栅极及第一驱动晶体管的一漏极之间。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管的源极和漏极分别耦合至第一驱动晶体管的该源极和该漏极，并耦合第一驱动晶体管的栅极及该源极，以及当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管的源极和漏极其中之一与第一驱动晶体管的该源极或该漏极的耦合，并中断第一驱动晶体管的栅极与该源极的耦合。
藉由举例可更了解前面概述和以下详细的描述，并且将会对此发明提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：
图1示出了现有有机发光二极管像素电路；
图2A是根据本发明的一实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路；
图2B示出了如图2A所示的实施例的信号波形图；
图3是根据本发明第二实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图4是根据本发明第三实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图5是根据本发明第四实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图6是根据本发明第五实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图7是根据本发明第六实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图8是根据本发明第七实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图9是根据本发明第八实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图10是根据本发明的第九实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路图；
图11A是根据本发明的第十实施例所绘示的一显示面板；以及
图11B示出了如图11A所示的有机发光二极管像素电路图。
附图符号说明
140、240、340、440、540、640、    180、280：发光二极管
740、840、940、1040：第一驱       130、230、430、1030：电容
动晶体管                          110、210、410、421：扫描开关
250、350、450、550、650、750、    120、220、420：数据线
850、950、1050、1150：第二马区    142、242、252、342、352、442、
动晶体管                          542、552、742、752、1152：第
181、281、481：端                 二源极/漏极
141、241、251、441、451、541、    190、290、490：电源端
641、651、741、841、851、941、    160、260、270、360、370、460、
951、1041、1051：第一源极/漏      470、480、560、570、660、670、
极                                760、770、860、870、960、970、
295、296：期间                    1060、1070：晶体管
1130、1140、1150、1160、1170、    1110、1120：扫描线
1180、1130：像素电路
1190：扫描驱动元件
1111、1121：开关。
具体实施方式
图2A是根据本发明的一实施例所绘示的一有机发光二极管像素电路。像素电路具有发光二极管280、第一驱动晶体管240、第二驱动晶体管250、电容230和开关单元。第一驱动晶体管240具有第一源极/漏极241，耦合至发光二极管280的一端281。第二驱动晶体管250具有栅极，耦合至第一驱动晶体管240的栅极，其中，第二驱动晶体管250的栅极宽度小于第一驱动晶体管240的栅极宽度。电容230耦合在栅极及第一驱动晶体管240的第一源极/漏极241之间。
开关单元具有二个晶体管260和270。当扫描信号有效时，开关单元将该第二驱动晶体管250的第一源极/漏极251耦合至第一驱动晶体管240的第一源极/漏极241，并耦合第一驱动晶体管的栅极及第二源极/漏极。当扫描 信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管250的第一源极/漏极251与第一驱动晶体管240的第一源极/漏极241的耦合，并中断第一驱动晶体管240的栅极与第二源极/漏极242的耦合。
像素电路更包含扫描开关210，耦合在数据线220及发光二极管280之间，且此扫描开关由扫描信号所控制。所以，当扫描信号有效时，由数据线220产生的驱动电流信号会对电容230进行充电。
第一驱动晶体管240的第二源极/漏极242耦合至电源端290以及电源端290的电压是相反于该扫描信号的电压而改变。
可使用MOS晶体管来作为上述的开关单元、第一驱动晶体管、第二驱动晶体管和扫描开关。在此实施例中，设置在开关单元中的晶体管260和270、第一驱动晶体管240、第二驱动晶体管250和扫描开关210是NMOS晶体管。
图2B示出了如图2A所示的实施例的信号波形图。在期间295，扫描信号为有效时(即扫描信号是高压)，电源端290的电压是低压。因而，从数据线220所产生的驱动电流更加高效率地充电电容230。
而且，第一驱动晶体管240与第二驱动晶体管250的栅极宽度比率会影响电容230充电至所要求的电平的期间长度。更加具体地说，如果此栅极宽度比率从1增加至5，则期间长度会缩短1/5。因而，可适当地选择栅极宽度比率，如此使得即使对低灰阶电平图像而言，此充电期间还是足够短的。
开关单元的晶体管270用于连接或中断较小栅极宽度的驱动晶体管(即第二驱动晶体管250)与发光二极管280的耦合。在期间296，扫描信号为无效时，晶体管270中断第二驱动晶体管250与发光二极管280的耦合。所以，具有较大栅极宽度的第一驱动晶体管240会驱动发光二极管280以显示图像。
图3是根据本发明的第二实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用NMOS晶体管，且其第二驱动晶体管350的栅极宽度小于该第一驱动晶体管340的栅极宽度。位于图3及图2A的像素电路的区别在于在图3的晶体管370耦合在电源端290及第二驱动晶体管350之间。
开关单元具有晶体管360及370。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管350的第二源极/漏极352耦合至第一驱动晶体管340的第二源极/漏极342，并耦合第一驱动晶体管340的栅极及第二源极/漏极342。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管350的第二源极/漏极352与第一驱动晶体管340的第二源极/漏极342的耦合，并中断第一驱动晶体管340 的栅极与第二源极/漏极342的耦合。
图4是根据本发明的第三实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路具有发光二极管480、第一驱动晶体管440、第二驱动晶体管450、电容430和开关单元。第一驱动晶体管440具有第一源极/漏极，耦合至发光二极管480的一端481。第二驱动晶体管450具有栅极，耦合至第一驱动晶体管440的栅极，其中，第二驱动晶体管450的栅极宽度小于第一驱动晶体管440的栅极宽度。电容430耦合在栅极及第一驱动晶体管440的第二源极/漏极442之间。
开关单元具有晶体管460和470。当扫描信号有效时，开关单元将该第二驱动晶体管450的第一源极/漏极451耦合至第一驱动晶体管440的第一源极/漏极441，并耦合第一驱动晶体管440的栅极及第一源极/漏极441。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管450的第一源极/漏极451与第一驱动晶体管440的第一源极/漏极441的耦合，并中断第一驱动晶体管440的栅极与第一源极/漏极441的耦合。
像素电路更包含扫描开关410，耦合于数据线420，且扫描开关410由扫描信号所控制。第一驱动晶体管440的第二源极/漏极442耦合至电源端490以及电源端490的电压是相反于该扫描信号的电压而改变。在此实施例中，设置在开关单元中的晶体管460和470，第一驱动晶体管440，第二驱动晶体管450和扫描开关410是NMOS晶体管。
图5是根据本发明的第四实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用PMOS晶体管，且第二驱动晶体管550的栅极宽度小于第一驱动晶体管540的栅极宽度。位于图4及图5的像素电路的区别在于在图5的晶体管570耦合在电源端490及第二驱动晶体管550之间。
开关单元具有晶体管560和570。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管550的第二源极/漏极552耦合至第一驱动晶体管540的第二源极/漏极542，并耦合第一驱动晶体管540的栅极及第一源极/漏极541。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管550的第二源极/漏极552与第一驱动晶体管540的第二源极/漏极542的耦合，并中断第一驱动晶体管540的栅极与第一源极/漏极541的耦合。
图6是根据本发明的第五实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用PMOS晶体管，并且第二驱动晶体管650的栅极宽度小于第一驱 动晶体管640的栅极宽度。位于图6及图4的像素电路的区别在于在图6的晶体管660耦合在数据线420及第一驱动晶体管640的第一源极/漏极641之间。
开关单元有晶体管660及670。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管650的第一源极/漏极651耦合至第一驱动晶体管640的第一源极/漏极641，并耦合第一驱动晶体管640的栅极及第一源极/漏极641。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管650的第一源极/漏极651与第一驱动晶体管640的第一源极/漏极641的耦合，并中断第一驱动晶体管640的栅极与第一源极/漏极641的耦合。
图7是根据本发明的第六实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用PMOS晶体管，并且第二驱动晶体管750的栅极宽度小于第一驱动晶体管740的栅极宽度。位于图7及图6的像素电路的区别在于在图7的晶体管770耦合在电源端490及第二驱动晶体管750的第二源极/漏极752之间。
开关单元具有晶体管760和770。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管750的第二源极/漏极752耦合至第一驱动晶体管740的第二源极/漏极742，并耦合第一驱动晶体管740的栅极及第一源极/漏极741，以及当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管750的第二源极/漏极752与第一驱动晶体管740的第二源极/漏极742的耦合，以及中断第一驱动晶体管740的栅极与第一源极/漏极741的耦合。
图8是根据本发明的第七实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用PMOS晶体管，并且第二驱动晶体管850的栅极宽度小于第一驱动晶体管840的栅极宽度。位于图8及图6的像素电路的区别在于在图8的晶体管870耦合在数据线420及第二驱动晶体管850的第一源极/漏极851之间。
开关单元有晶体管860及870。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管850的第一源极/漏极851耦合至第一驱动晶体管840的第一源极/漏极841，并耦合第一驱动晶体管840的栅极及第一源极/漏极841。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管850的第一源极/漏极851与第一驱动晶体管840的第一源极/漏极841的耦合，并中断第一驱动晶体管840的栅极与第一源极/漏极841的耦合。
图9是根据本发明的第八实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用PMOS晶体管，并且第二驱动晶体管950的栅极宽度小于第一驱动晶体管940的栅极宽度。位于图9及图6的像素电路的区别在于在图9的晶体管960耦合在第一驱动晶体管940的第一源极/漏极941及第二驱动晶体管950的第一源极/漏极951之间。
开关单元具有晶体管960和970。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管950的第一源极/漏极951耦合至第一驱动晶体管940的第一源极/漏极941，并耦合第一驱动晶体管940的栅极及第一源极/漏极941。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管950的第一源极/漏极941与第一驱动晶体管940的第一源极/漏极941的耦合，并中断第一驱动晶体管940的栅极与第一源极/漏极941的耦合。
图10是根据本发明的第九实施例所绘示的有机发光二极管像素电路图。像素电路使用PMOS晶体管，并且第二驱动晶体管1050的栅极宽度小于第一驱动晶体管1040的栅极宽度。位于图10及图6的像素电路的区别在于在图10的晶体管1070耦合在电容1030及第二驱动晶体管1050的第一源极/漏极1051之间。
开关单元有晶体管1060及1070。当扫描信号有效时，开关单元将第二驱动晶体管1050的第一源极/漏极1051耦合至第一驱动晶体管1040的第一源极/漏极1041，并耦合第一驱动晶体管1040的栅极及第一源极/漏极1041。当扫描信号为无效时，开关单元中断第二驱动晶体管1050的第一源极/漏极1051与第一驱动晶体管1040的第一源极/漏极1041的耦合，并中断第一驱动晶体管1040的栅极与第一源极/漏极1041的耦合。
图11A是根据本发明的第十实施例所绘示的一显示面板。此显示面板具有数个像素电路和扫描线。此实施例以二条扫描线1110、1120、和数个像素电路1130、1140、1150、1160、1170和1180为例。像素电路1130、1140、1150分别耦合至扫描线1110并且像素电路1160、1170、1180分别耦合至扫描线1120。扫描线1110与开关1111配合且扫描线1120与开关1121配合，用以从扫描驱动元件(栅极驱动元件)1190传送电源电压。
图11B示出了图11A中的有机发光二极管像素电路图。此像素电路1130是从图3的实施例修改而得。图3中的开关单元的晶体管370被省略，因此，图11B的开关单元只有晶体管360。第二驱动晶体管1150的第二源极/漏极 1152耦合至扫描线1110。扫描线1110的电压变化与扫描信号的变化相同。所以，藉由这种设计，图11A的每个像素电路可省略一晶体管(相对应于像素电路1130的晶体管360)。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种像素电路，包括：
发光二极管；
第一驱动晶体管，具有一源极，耦合至该发光二极管的一端；
第二驱动晶体管，具有栅极，耦合至该第一驱动晶体管的一栅极，其中，该第二驱动晶体管的栅极宽度小于该第一驱动晶体管的栅极宽度；
电容，耦合于该栅极及该第一驱动晶体管的该源极之间；以及
开关单元，当扫描信号有效时，将该第二驱动晶体管的源极和漏极分别耦合至该第一驱动晶体管的该源极和一漏极，并耦合该第一驱动晶体管的该栅极及该漏极，以及当该扫描信号为无效时，中断该第二驱动晶体管的源极和漏极其中一者与该第一驱动晶体管的该源极或该漏极的耦合，并中断该第一驱动晶体管的该栅极与该漏极的耦合。
2.如权利要求1所述的像素电路，更包含扫描开关，耦合于一数据线及该发光二极管之间，其中，该扫描开关由该扫描信号所控制。
3.如权利要求1所述的像素电路，其中，该第一驱动晶体管的该漏极耦合至一电源端。
4.如权利要求3所述的像素电路，其中，该电源端的电压是相反于该扫描信号的电压而改变。
5.如权利要求1所述的像素电路，其中，该开关单元、该第一驱动晶体管及该第二驱动晶体管是MOS晶体管。
6.一种像素电路，包括：
发光二极管；
第一驱动晶体管，具有一源极，耦合至该发光二极管的一端；
第二驱动晶体管，具有栅极，耦合至该第一驱动晶体管的栅极，其中，该第二驱动晶体管的栅极宽度小于该第一驱动晶体管的栅极宽度；
电容，耦合于该栅极及该第一驱动晶体管的一漏极之间；以及
开关单元，当扫描信号有效时，将该第二驱动晶体管的源极和漏极分别耦合至该第一驱动晶体管的该源极和该漏极，并耦合该第一驱动晶体管的该栅极及该源极，以及当扫描信号为无效时，中断该第二驱动晶体管的源极和漏极其中一者与该第一驱动晶体管的该源极或该漏极的耦合，并中断该第一驱动晶体管的该栅极与该源极的耦合。
7.如权利要求6所述的像素电路，更进一步包含扫描开关，耦合于一数据线及该发光二极管之间，其中，该扫描开关由该扫描信号控制。
8.如权利要求6所述的像素电路，其中，该第一驱动晶体管的该漏极耦合至一电源端。
9.如权利要求8所述的像素电路，其中，该电源端的电压是相反于该扫描信号的电压而改变。
10.如权利要求6所述的像素电路，其中，该开关单元、该第一驱动晶体管及该第二驱动晶体管是MOS晶体管。
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