CN103400552B - 像素及其像素电路 - Google Patents

像素及其像素电路 Download PDF

Info

Publication number
CN103400552B
CN103400552B CN201310363247.5A CN201310363247A CN103400552B CN 103400552 B CN103400552 B CN 103400552B CN 201310363247 A CN201310363247 A CN 201310363247A CN 103400552 B CN103400552 B CN 103400552B
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
voltage
driving transistors
pixel
driving transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310363247.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103400552A (zh
Inventor
刘立伟
许文曲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AUO Corp
Original Assignee
AU Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AU Optronics Corp filed Critical AU Optronics Corp
Publication of CN103400552A publication Critical patent/CN103400552A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103400552B publication Critical patent/CN103400552B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0814Several active elements per pixel in active matrix panels used for selection purposes, e.g. logical AND for partial update
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/04Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/045Compensation of drifts in the characteristics of light emitting or modulating elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

一种像素及其像素电路,该像素包含有机发光二极管、驱动晶体管、第一开关、第三开关及第四开关。驱动晶体管电性耦接于有机发光二极管。像素处于数据写入期间时,藉由第一开关将数据电压写入驱动晶体管的控制端。像素处于补偿期间时,第四开关导通驱动晶体管的控制端与第一端,使得驱动晶体管的控制端经由一电流路径以进行充放电,以使驱动晶体管的控制端的电压形成补偿电压,补偿电压于发光期间导通驱动晶体管,且第三开关被开启,使得驱动电流提供予有机发光二极管。另外,还揭示了一种像素电路。

Description

像素及其像素电路
技术领域
本发明涉及一种基本电子电路,特别是涉及一种像素及其像素电路。
背景技术
在显示面板中,为有效控制像素中的发光二极管,通常会配置一像素电路,然而,采用像素电路的显示面板会面临诸多问题,例如晶体管变异、电压降(IRdrop)、发光二极管老化等,上述问题将会导致显示面板亮度不均,使得显示面板的影像品质下降。
虽可于像素中配置补偿电路以改善上述问题所导致的种种缺失,然而,若于补偿电路中配置大量的晶体管,则会衍生出像素开口率下降及解析度受限等问题。
由此可见,上述现有的方式,显然仍存在不便与缺陷,而有待改进。为了解决上述问题,相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来仍未发展出适当的解决方案。
发明内容
发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要,以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述,且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。
本发明内容的一目的是在提供一种像素及像素电路,藉以改善现有技术所存在的问题。
为达到上述目的,本发明内容的一技术态样是关于一种像素,其包含有机发光二极管、驱动晶体管、第一开关、第三开关及第四开关。于结构上,驱动晶体管电性耦接于有机发光二极管。于操作上,像素处于数据写入期间时,藉由第一开关将数据电压写入驱动晶体管的控制端。像素处于补偿期间时,第四开关导通驱动晶体管的控制端与第一端,使得驱动晶体管的控制端经由一电流路径以进行充放电,以使驱动晶体管的控制端的电压形成补偿电压,补偿电压于发光期间导通驱动晶体管,且第三开关被开启,使得驱动电流提供予有机发光二极管。
为达到上述目的,本发明内容的另一技术态样是关于一种像素电路,用以驱动一发光二极管。前述像素电路包含第一开关、驱动晶体管、第三开关、第四开关及电容,进一步而言,上述驱动晶体管、第一、第三及第四开关皆具有第一端、第二端及控制端,电容具有第一端及第二端。于结构上,第一开关的第一端电性耦接至一数据电压,驱动晶体管的控制端电性耦接至第一开关的第二端,第三开关的第二端电性耦接至驱动晶体管的第一端,第四开关的第一端电性耦接至第一开关的第二端,第四开关的第二端电性耦接至驱动晶体管的第一端,电容的第一端电性耦接至第一开关的第二端,电容的第二端电性耦接至一电源。
因此,根据本发明的技术内容,本发明实施例藉由提供一种像素及像素电路,藉以改善晶体管变异、电压降、发光二极管老化等状况,所导致显示面板亮度不均及显示面板的影像品质下降的问题,还可进一步改善于补偿电路中配置大量的晶体管,所衍生出像素开口率下降及解析度受限等问题。
在参阅下文实施方式后,本发明所属技术领域的技术人员可轻易了解本发明的基本精神及其他发明目的,以及本发明所采用的技术手段与实施态样。
附图说明
为使本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,本发明附图说明如下:
图1A示出了依照本发明一实施例的一种像素的示意图;
图1B示出了依照本发明一实施例的一种控制波形的示意图。
图2A示出了依照本发明一实施例的一种像素的示意图;
图2B示出了依照本发明一实施例的一种控制波形的示意图。
图3A示出了依照本发明一实施例的一种像素的示意图;
图3B示出了依照本发明一实施例的一种控制波形的示意图。
根据惯常的操作方式,图中各种特征与元件并未依比例绘制,其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外,在不同附图间,以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
附图符号说明
100、200、300:像素
110、210、310:有机发光二极管
120、220、320:电流路径
T1:第一开关
T2:驱动晶体管
T3:第三开关
T4:第四开关
C:电容
Data:数据电压
Scan:扫描信号
DIS:放电信号
EM:发光信号
OVDD:电源
OVSS:参考电压端
G:控制端
D:第一端
S:第二端
具体实施方式
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述;但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而,亦可利用其他具体实施例来实现相同或均等的功能与步骤顺序。
除非本说明书另有定义,此处所用的科学与技术词汇的含义与本发明所属技术领域的技术人员所理解与惯用的意义相同。此外,在不和上下文冲突的情形下,本说明书所用的单数名词涵盖该名词的复数型;而所用的复数名词时亦涵盖该名词的单数型。
另外,关于本文中所使用的「耦接」可指二个或多个元件相互作电性接触或相互间接作电性接触,而「连接」,可指二个或多个元件相互直接作实体接触,或是相互间接作实体接触,上述亦均可指二个或多个元件相互操作或动作。
为了解决现有技术所存在的问题,本发明提出一种像素结构,并配合三阶段的控制模式,而能对像素内的驱动晶体管的控制端的电压进行补偿,进而改善晶体管变异、电压降、发光二极管老化等状况,使显示面板亮度均,并维持显示面板的影像品质。上述像素结构示出了于图1A、2A及3A中,而三阶段的控制模式则相应地绘示于图1B、2B及3B,后文将结合附图一并解说上述像素及其三阶段的控制模式。
如图1A所示,像素100包含像素电路及有机发光二极管110,此像素电路包含第一开关T1、驱动晶体管T2、第三开关T3、第四开关T4及电容C,进一步而言,上述驱动晶体管、第一、第三及第四开关T1~T4皆具有第一端、第二端及控制端,电容C具有第一端及第二端。于结构上,第一开关T1的第一端电性耦接至一数据电压Data,驱动晶体管(或称为第二开关)T2的控制端直接连接至第一开关T1的第二端,第三开关T3的第二端直接连接至驱动晶体管T2的第一端,第四开关T4的第一端直接连接至第一开关T1的第二端,第四开关T4的第二端直接连接至驱动晶体管T2的第一端,电容C的第一端(或称为第一电极)直接连接至第一开关T1的第二端,电容C的第二端(或称为第二电极)电性耦接至一电源OVDD。必需说明的是,第四开关T4的第二端,除了直接连接至驱动晶体管T2的第一端之外,也直接连接至第三开关T3的第二端,即第四开关T4的第二端会直接连接至驱动晶体管T2的第一端与第三开关T3的第二端。电容C的第一端,除了直接连接至第一开关T1的第二端之外,也直接连接至第四开关T4的第一端以及驱动晶体管T2的控制端,即电容C的第一端会直接连接至第一开关T1的第二端、第四开关T4的第一端以及驱动晶体管T2的控制端。
于操作上,第一开关T1是由一扫描信号Scan所控制,驱动晶体管T2是通过第一开关T1由一数据电压Data所控制,第三开关(或称为电源控制开关)T3是由一发光信号EM所控制,而第四开关T4则由一放电信号DIS所控制。
于实现本发明的实施例时,上述驱动晶体管及开关可为但不限于双接面晶体管(BipolarJunctionTransistor,BJT)、场效应晶体管(Field-EffectTransistor,FET)、绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT)等。本领域技术人员在本发明实施例的精神下,可依照实际需求以选择性地采用适当的元件来实现本发明。
请继续参照图1A,当上述驱动晶体管及开关为场效应晶体管,特别是N型薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor,TFT)时,驱动晶体管T2的第二端直接连接发光二极管110的阳极,发光二极管110的阴极电性连接至一参考电压端OVSS,第三开关T3的第一端电性连接电源OVDD。
随后,将介绍像素100的三阶段控制模式。为使整体控制模式更加易懂,在此,请一并参照图1B,其示出了依照本发明一实施例的一种控制波形的示意图。
首先,在像素100处于数据写入期间(Datain)时,扫描信号Scan为高电平信号,第一开关T1因而开启。因此第一开关T1将数据电压Data写入驱动晶体管T2的控制端,此时,驱动晶体管T2的控制端的电压为数据电压Data。此外,放电信号DIS亦为高电平信号,第四开关T4因而开启,但发光信号EM为低电平信号,则第三开关T3仍为关闭,在本实施例中,第一开关T1开启之前,第四开关T4便已先开启,但不以此为限,即第一开关T1和第四开关T4可以同时开启。
其次,在像素100处于一补偿期间(Comp.)时,扫描信号Scan为低电平电压,放电信号DIS仍为高电平信号,第一开关T1因而关闭,第四开关T4则为开启状态而导通驱动晶体管T2的控制端G与第一端D。此时,驱动晶体管T2呈现类似二极管型态,因而形成电流路径120,使得驱动晶体管T2的控制端的数据电压Data,经由电流路径120以进行放电,以使驱动晶体管T2的控制端的数据电压Data放掉一电压差ΔV,而形成一补偿电压(VData-ΔV)。此时,发光信号EM仍为低电平信号,则第三开关T3仍为关闭。
再者,在像素100处于发光期间(Emission)时,发光信号EM为高电平信号,放电信号DIS为低电平信号,第三开关T3相应地开启,而第四开关T4相应地关闭。扫描信号Scan与数据电压Data皆为低电平信号,第一开关T1因而关闭。此外,补偿电压(VData-ΔV)导通驱动晶体管T2,因此,驱动电流通过驱动晶体管T2提供予有机发光二极管110。在本实施例中,第四开关T4关闭之后,第三开关T3才开启,但不以此为限,即第四开关T4的关闭和第三开关T3的开启可以同时发生。
在此,将配合薄膜晶体管的电流公式,以说明本发明实施例的像素特性,薄膜晶体管的电流公式如下所示:
I D S = 1 2 μC O X ( W L ) ( V G S - V t h ) 2 ... ... ( 1 )
在像素100处于一补偿期间(Comp.)时,驱动晶体管T2的控制端的数据电压Data放掉一电压差ΔV,而形成一补偿电压(VData-ΔV),此时,驱动晶体管T2的VGS等于VData-ΔV-VOLED-VOVSS。接着,将驱动晶体管T2的VGS带入公式(1),而得到以下公式:
I D S = 1 2 μC O X ( W L ) ( V d a t a - Δ V - V O L E D - V O V S S - V t h ) 2 ... ... ( 2 )
总结而论,在各元件参数产生变异时,补偿电压可自动地调整而使驱动电流IOLED维持稳定,而IOLED等于OLED发光电流。因此,无论像素100产生晶体管变异、电压降、发光二极管老化等状况,驱动电流IOLED均可维持稳定,进而使显示面板亮度均匀,提升显示面板的影像品质。再者,由于像素100仅需配置一个驱动晶体管及三个开关,因此,进一步改善现有技术于补偿电路中配置大量的晶体管,所衍生出像素开口率下降及解析度受限等问题。
举例而言,上述像素电路补偿方式为当电路操作于补偿期间(Comp.)时,利用放电的电压差ΔV大小与电流路径120的放电电流量大小有关,藉使补偿电压(VData-ΔV)相应地自动调整。详细的调整方式如下,驱动晶体管T2的控制端经由电流路径120对参考电压端OVSS进行放电一电压差ΔV,而形成补偿电压(VData-ΔV),由于电压差ΔV正比于放电电流量的大小,而电流量的大小与驱动晶体管T2的临界电压Vth、驱动晶体管T2的电子漂移率μ、参考电压端OVSS的电压以及OLED的电压皆有相关。因此,在第四开关T4的导通时间固定的状况下,补偿电压(VData-ΔV)会因各个因素的变异量不同而相应地自动调整。
在一实施例中,请看到公式(2),在驱动晶体管T2的电子漂移率μ上升的状况下,放电电流因而上升,亦即电压差ΔV上升,而使驱动电流IOLED维持稳定。
在另一实施例中,请看到公式(2),在驱动晶体管T2的临界电压Vth上升的状况下,放电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
于再一实施例中,请看到公式(2),在有机发光二极管的跨压VOLED上升的状况下,放电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
在又一实施例中,请看到公式(2),在参考电压端OVSS的参考电压VOVSS上升的状况下,放电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
其次,在像素电路结构的第二实现方式中,请参照图2A,其与上述第一实现方式的不同在于,上述驱动晶体管及开关为场效应晶体管,特别是P型薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor,TFT)。详细而言,第一开关T1的控制端电性连接于扫描讯号Scan,第一开关T1的第一端电性连接于数据电压Data,驱动开关(或称为第二开关)T2的第二端电性连接于电源OVDD,第三开关(或称为电源控制开关)T3的控制端电性连接发光信号EM,第三开关T3的第一端直接连接发光二极管210的阳极,第四开关T4的控制端电性连接放电信号DIS,第四开关T4的第一端直接连接至驱动开关T2的第一端以及第三开关T3的第二端,电容C的第二端电性连接电源OVDD,电容C的第一端直接连接至第一开关T1的第二端、驱动开关T2的控制端以及第四开关T4的第二端,发光二极管210的阴极电性连接至参考电压源OVSS。
请参照图2B,其示出了依照本发明一实施例的一种控制波形的示意图。首先,在像素200处于数据写入期间(Datain)时,扫描信号Scan与数据电压Data皆为低电平信号,第一开关T1因而开启。因此第一开关T1将数据电压Data写入驱动晶体管T2的控制端G,此时,驱动晶体管T2的控制端G的电压为数据电压Data。此外,放电信号DIS为低电平信号,第四开关T4因而开启,但发光信号EM为高电平,则第三开关T3仍为关闭,在本实施例中,第一开关T1开启之前,第四开关T4便已先开启,但不以此为限,即第一开关T1和第四开关T4可以同时开启。
其次,在像素200处于一补偿期间(Comp.)时,扫描信号Scan与数据电压Data皆为高电平电压,第一开关T1因而关闭,放电信号DIS仍为低电平信号,第四开关T4则为开启状态而导通驱动晶体管T2的控制端G与第一端D。此外,发光信号EM仍为高电平,则第三开关T3仍为关闭。此时,驱动晶体管T2呈现类似二极管型态,因而形成电流路径220,使得电源OVDD经由电流路径220以对驱动晶体管T2的控制端进行充电,以使驱动晶体管T2的控制端的数据电压Data加上一电压差ΔV,而形成一补偿电压(VData+ΔV),其中电压差ΔV正比于充电电流大小。
再者,当像素200处于发光期间(Emission),发光信号EM为低电平信号,放电信号DIS为高电平信号,第三开关T3相应地开启,而第四开关T4相应地关闭。再者,扫描信号Scan与数据电压Data皆为高电平电压,第一开关T1因而,仍为关闭状态。在本实施例中,第四开关T4关闭之后,第三开关T3才开启,但不以此为限,即第四开关T4的关闭和第三开关T3的开启可以同时发生。此时,补偿电压(VData+ΔV)导通驱动晶体管T2,因此,驱动电流通过驱动晶体管T2提供予有机发光二极管210。
在此,将配合薄膜晶体管的电流公式,以说明本发明实施例的像素200的特性,薄膜晶体管的电流公式如下所示:
I D S = 1 2 μC O X ( W L ) ( V S G - V t h ) 2 ... ... ( 3 )
在像素200处于一补偿期间(Comp.)时,驱动晶体管T2的控制端G的数据电压Data加上一电压差ΔV,而形成一补偿电压(VData+ΔV)。接着,于发光期间(Emission)时,驱动晶体管T2的VSG等于VOVDD-VData-ΔV。随后,将驱动晶体管T2的VSG带入公式(3),而得到以下公式:
I D S = 1 2 μC O X ( W L ) ( V O V D D - V D a t a - Δ V - V t h ) 2 ... ... ( 4 )
总结而论,在各元件参数产生变异时,补偿电压可自动地调整而使驱动电流IOLED维持稳定。
举例而言,上述像素电路补偿的方式为当电路操作于补偿期间(Comp.)时,利用充电的电压差ΔV大小与电流路径220的充电电流量大小有关,藉使补偿电压(VData+ΔV)相应地自动调整。详细的调整方式如下,电源OVDD经由电流路径220对驱动晶体管T2的控制端进行充电一电压差ΔV,而形成补偿电压(VData+ΔV),由于电压差ΔV正比于电流路径220的充电电流量的大小,而电流量的大小与驱动晶体管T2的临界电压Vth、驱动晶体管T2的电子漂移率μ以及电源OVDD的电压皆有相关。因此,在第四开关T4的导通时间固定的状况下,补偿电压(VData+ΔV)会因各个因素的变异量不同而相应地自动调整。
在一实施例中,请看到公式(4),在驱动晶体管T2的电子漂移率μ上升的状况下,充电电流因而上升,亦即电压差ΔV上升,而使驱动电流IOLED维持稳定。
在另一实施例中,请看到公式(4),在驱动晶体管T2的临界电压Vth上升的状况下,充电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
于再一实施例中,请看到公式(4),在电源OVDD所提供的电压下降的状况下,充电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
再者,在像素电路结构的第三实现方式中,请参照图3A,其与上述第一实现方式的不同在于,上述驱动晶体管及开关为场效应晶体管,特别是P型薄膜晶体管,且驱动晶体管T2的第二端直接连接发光二极管310的阴极,第三开关T3的第一端电性连接参考电压端OVSS。详细而言,第一开关T1的控制端电性连接于扫描讯号Scan,第一开关T1的第一端电性连接于数据电压Data,驱动开关(或称为第二开关)T2的第二端直接连接于发光二极管310的阴极,第三开关(或称为电源控制开关)T3的控制端电性连接发光信号EM,第三开关T3的第一端电性连接参考电压源OVSS,第四开关T4的控制端电性连接放电信号DIS,第四开关T4的第一端直接连接至驱动开关T2的第一端以及第三开关T3的第二端,电容C的第二端电性连接电源OVDD,电容C的第一端直接连接至第一开关T1的第二端、驱动开关T2的控制端以及第四开关T4的第二端,发光二极管310的阳极电性连接至电源OVDD。
请参照图3B,其示出了依照本发明一实施例的一种控制波形的示意图。首先,在像素300处于数据写入期间(Datain)时,扫描信号Scan与数据电压Data皆为低电平信号,第一开关T1因而开启。因此,第一开关T1将数据电压Data写入驱动晶体管T2的控制端G,此时,驱动晶体管T2的控制端G的电压为数据电压Data。此外,放电信号DIS为低电平信号,第四开关T4因而开启,但发光信号EM为高电平,则第三开关T3仍为关闭,在本实施例中,第一开关T1开启之前,第四开关T4便已先开启,但不以此为限,即第一开关T1和第四开关T4可以同时开启。
其次,在像素300处于一补偿期间(Comp.)时,扫描信号Scan与数据电压Data皆为高电平电压,第一开关T1因而关闭,放电信号DIS为低电平信号,第四开关T4则为开启状态而导通驱动晶体管T2的控制端G与第一端D。此外,发光信号EM仍为高电平,则第三开关T3仍为关闭。此时,驱动晶体管T2呈现类似二极管型态,因而形成电流路径320,使得电源OVDD经由电流路径320以对驱动晶体管T2的控制端G进行充电,以使驱动晶体管T2的控制端G的数据电压Data加上一电压差ΔV,而形成一补偿电压(VData+ΔV)。
再者,当像素300处于发光期间(Emission),发光信号EM为低电平信号,第三开关T3相应地开启,放电信号DIS为高电平信号,而第四开关T4相应地关闭。再者,扫描信号Scan与数据电压Data皆为高电平电压,第一开关T1因而仍为关闭状态。此时,补偿电压(VData+ΔV)导通驱动晶体管T2,因此,驱动电流通过驱动晶体管T2提供予有机发光二极管310。在本实施例中,第四开关T4关闭之后,第三开关T3才开启,但不以此为限,即第四开关T4的关闭和第三开关T3的开启可以同时发生。
再者,将配合薄膜晶体管的电流公式,以说明本发明实施例的像素300的特性,此薄膜晶体管的电流公式如上开公式(3)所示,在此不作赘述。
在像素300处于一补偿期间(Comp.)时,驱动晶体管T2的控制端的数据电压Data加上一电压差ΔV,而形成一补偿电压(VData+ΔV)。接着,于发光期间(Emission)时,驱动晶体管T2的VSG等于VOVDD-VOLED-VData-ΔV。接着,将驱动晶体管T2的VSG带入公式(3),而得到以下公式:
I D S = 1 2 μC O X ( W L ) ( V O V D D - V O L E D - V D a t a - Δ V - V t h ) 2 ... ... ( 5 )
总结而论,在各元件参数产生变异时,补偿电压可相应地自动调整而使驱动电流IOLED维持稳定。
举例而言,上述像素电路补偿的方式为当电路操作于补偿期间(Comp.)时,利用充电的电压差ΔV大小与电流路径320的充电电流量大小有关,,藉使补偿电压相应地自动调整。详细的调整方式如下,电源OVDD经由电流路径320对驱动晶体管T2的控制端进行充电一电压差ΔV,而形成补偿电压(VData+ΔV),由于电压差ΔV正比于充电电流量的大小,而电流量的大小与驱动晶体管的临界电压Vth、驱动晶体管的电子漂移率μ、电源OVDD的电压以及OLED的电压皆有相关。因此,在第四开关T4的导通时间固定的状况下,补偿电压(VData+ΔV)会因各个因素的变异量不同而相应地自动调整。
在一实施例中,请看到公式(5),在驱动晶体管T2的电子漂移率μ上升的状况下,充电电流因而上升,亦即电压差ΔV上升,而使驱动电流IOLED维持稳定。
在另一实施例中,请看到公式(5),在驱动晶体管T2的临界电压Vth上升的状况下,充电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
于再一实施例中,请看到公式(5),在电源OVDD所提供的电压下降的状况下,充电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
在又一实施例中,请看到公式(5),在有机发光二极管的跨压VOLED上升的状况下,充电电流因而下降,亦即电压差ΔV下降,而使驱动电流IOLED维持稳定。
由上述本发明实施方式可知,应用本发明具有下列优点。本发明实施例藉由提供一种像素及像素电路,藉以改善晶体管变异、电压降、发光二极管老化等状况,所导致显示面板亮度不均及显示面板的影像品质下降的问题。再者,由于像素仅需配置一个驱动晶体管及三个开关,因此,进一步改善于补偿电路中配置大量的晶体管,所衍生出像素开口率下降及解析度受限等问题。
虽然上文实施方式中揭示了本发明的具体实施例,然其并非用以限定本发明,本领域技术人员,在不悖离本发明的原理与精神的情形下,可对其进行各种更动与修饰,因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (11)

1.一种像素,包含:
一有机发光二极管;
一驱动晶体管,电性耦接于该有机发光二极管;
一第一开关,其中于该像素处于一数据写入期间时,藉由该第一开关将一数据电压写入该驱动晶体管的控制端;
一第四开关,其中于该像素处于一补偿期间时,该第四开关导通该驱动晶体管的该控制端与一第一端,使得该驱动晶体管的该控制端经由一电流路径以进行充放电,以使该驱动晶体管的该控制端的电压形成一补偿电压;
一第三开关,该补偿电压于一发光期间导通该驱动晶体管,且该第三开关被开启,使得一驱动电流提供予该有机发光二极管;以及
一电容,电性耦接于该第一开关以及电源。
2.如权利要求1所述的像素,其中于该像素的各元件参数产生变异时,该补偿电压相应地自动调整而使该驱动电流维持稳定。
3.如权利要求2所述的像素,于该补偿期间的该电流路径的电流量大小因元件参数变异而不同,藉使该补偿电压相应地自动调整。
4.如权利要求1、2或3所述的像素,其中在该驱动晶体管的电子漂移率上升或在电源OVDD所提供的电压下降的状况下,该补偿电压相应地调降而使该驱动电流维持稳定。
5.如权利要求1、2或3所述的像素,其中在该驱动晶体管的临界电压上升、参考电压端OVSS所提供的参考电压上升或在该有机发光二极管的跨压上升的状况下,该补偿电压相应地调升而使该驱动电流维持稳定。
6.如权利要求1所述的像素,其中该驱动晶体管的该控制端经由该电流路径对一参考电压端OVSS进行放电,该放电所引起的电压差正比于放电电流大小,其中该补偿电压为该数据电压扣除该电压差。
7.如权利要求1所述的像素,其中一电源OVDD经由该电流路径对该驱动晶体管的该控制端进行充电,该充电所引起的电压差正比于充电电流大小,其中该补偿电压为该数据电压与该电压差之和。
8.一种像素电路,用以驱动一有机发光二极管,该像素电路包含:
一第一开关,具有一第一端、一第二端与一控制端,该第一开关的第一端电性耦接至一数据电压;
一驱动晶体管,具有一第一端、一第二端与一控制端,该驱动晶体管的控制端电性耦接至该第一开关的第二端;
一第三开关,具有一第一端、一第二端与一控制端,该第三开关的第二端电性耦接至该驱动晶体管的第一端;
一第四开关,具有一第一端、一第二端与一控制端,该第四开关的第一端电性耦接至该第一开关的第二端,该第四开关的第二端电性耦接至该驱动晶体管的第一端;
一电容,具有一第一端与一第二端,该电容的第一端电性耦接至该第一开关的第二端,该电容的第二端电性耦接至一电源OVDD,
其中该第一开关于一数据写入期间将一数据电压写入该驱动晶体管的该控制端,该第四开关于一补偿期间导通该驱动晶体管的该控制端与该第一端,使得该驱动晶体管的该控制端经由一电流路径以进行充放电,以使该驱动晶体管的该控制端的电压形成一补偿电压,该补偿电压于一发光期间导通该驱动晶体管,使得一驱动电流提供予该有机发光二极管。
9.如权利要求8所述的像素电路,其中该第一开关、驱动晶体管、第三开关及第四开关为N型晶体管,且该驱动晶体管的第二端电性连接该有机发光二极管的阳极,该第三开关的第一端电性连接该电源OVDD。
10.如权利要求8所述的像素电路,其中该第一开关、驱动晶体管、第三开关及第四开关为P型晶体管,且该驱动晶体管的第二端电性连接该电源OVDD,该第三开关的第一端电性连接该有机发光二极管的阳极。
11.如权利要求8所述的像素电路,其中该第一开关、驱动晶体管、第三开关及第四开关为P型晶体管,且该驱动晶体管的第二端电性连接该有机发光二极管的阴极,该第三开关的第一端电性连接一参考电压端OVSS。
CN201310363247.5A 2013-05-30 2013-08-20 像素及其像素电路 Active CN103400552B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102119130 2013-05-30
TW102119130A TWI479467B (zh) 2013-05-30 2013-05-30 畫素及其畫素電路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103400552A CN103400552A (zh) 2013-11-20
CN103400552B true CN103400552B (zh) 2016-01-20

Family

ID=49564161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310363247.5A Active CN103400552B (zh) 2013-05-30 2013-08-20 像素及其像素电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140354182A1 (zh)
CN (1) CN103400552B (zh)
TW (1) TWI479467B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI515712B (zh) * 2014-05-28 2016-01-01 友達光電股份有限公司 畫素補償電路
TWI554997B (zh) * 2015-03-10 2016-10-21 友達光電股份有限公司 畫素結構
CN104658485B (zh) * 2015-03-24 2017-03-29 京东方科技集团股份有限公司 Oled驱动补偿电路及其驱动方法
CN104933993B (zh) 2015-07-17 2017-12-08 合肥鑫晟光电科技有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、显示装置
TWI560676B (en) 2015-12-07 2016-12-01 Au Optronics Corp Pixel circuit and driving method thereof
TWI569248B (zh) * 2016-02-18 2017-02-01 友達光電股份有限公司 畫素電路以及驅動方法
TWI569249B (zh) * 2016-07-01 2017-02-01 友達光電股份有限公司 畫素電路
TWI682381B (zh) * 2018-10-17 2020-01-11 友達光電股份有限公司 畫素電路、顯示裝置及畫素電路驅動方法
CN109671398B (zh) 2019-02-28 2020-05-15 厦门天马微电子有限公司 像素驱动电路的驱动方法、显示面板和显示装置
TWI773293B (zh) * 2021-04-30 2022-08-01 友達光電股份有限公司 驅動電路
CN114093319A (zh) * 2021-11-26 2022-02-25 长沙惠科光电有限公司 像素补偿电路、像素驱动方法及显示装置
CN119138123A (zh) 2023-02-28 2024-12-13 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及显示装置
CN118865865B (zh) * 2024-05-15 2025-11-21 福州大学 一种Micro-LET显示像素驱动电路

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229506B1 (en) * 1997-04-23 2001-05-08 Sarnoff Corporation Active matrix light emitting diode pixel structure and concomitant method
JP3047869B2 (ja) * 1997-09-26 2000-06-05 日本電気株式会社 出力振幅調整回路
JP4049010B2 (ja) * 2003-04-30 2008-02-20 ソニー株式会社 表示装置
US7196682B2 (en) * 2003-09-29 2007-03-27 Wintek Corporation Driving apparatus and method for active matrix organic light emitting display
KR100637458B1 (ko) * 2004-05-25 2006-10-20 삼성에스디아이 주식회사 유기전계 발광 표시 패널
KR100698697B1 (ko) * 2004-12-09 2007-03-23 삼성에스디아이 주식회사 발광표시장치 및 그의 제조방법
KR100624137B1 (ko) * 2005-08-22 2006-09-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치의 화소회로 및 그의 구동방법
KR101279115B1 (ko) * 2006-06-27 2013-06-26 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치의 화소 회로
KR100936882B1 (ko) * 2008-06-11 2010-01-14 삼성모바일디스플레이주식회사 유기전계발광 표시장치
US8228267B2 (en) * 2008-10-29 2012-07-24 Global Oled Technology Llc Electroluminescent display with efficiency compensation
US9370075B2 (en) * 2008-12-09 2016-06-14 Ignis Innovation Inc. System and method for fast compensation programming of pixels in a display
KR101113430B1 (ko) * 2009-12-10 2012-03-02 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치
KR101201722B1 (ko) * 2010-02-23 2012-11-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
CN102760404B (zh) * 2011-04-28 2015-01-28 瀚宇彩晶股份有限公司 发光二极管显示器像素电路及其驱动方法
TWI441138B (zh) * 2011-12-30 2014-06-11 Au Optronics Corp 發光二極體電路,驅動發光二極體電路之方法及發光二極體顯示器
CN103077680B (zh) * 2013-01-10 2016-04-20 上海和辉光电有限公司 一种oled像素驱动电路
CN103093724A (zh) * 2013-03-04 2013-05-08 陈鑫 一种新型的amoled像素驱动电路
TWI548112B (zh) * 2013-05-14 2016-09-01 友達光電股份有限公司 發光二極體模組

Also Published As

Publication number Publication date
US20140354182A1 (en) 2014-12-04
TWI479467B (zh) 2015-04-01
CN103400552A (zh) 2013-11-20
TW201445538A (zh) 2014-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103400552B (zh) 像素及其像素电路
US9852687B2 (en) Display device and driving method
CN103165080B (zh) 像素电路及其驱动方法、显示装置
CN104465715B (zh) 像素电路、驱动方法、显示面板及显示装置
EP3208793B1 (en) Pixel circuit and driving method therefor, and organic light-emitting display
CN104700761B (zh) 一种检测电路及其检测方法和驱动系统
EP2804170B1 (en) Pixel circuit and drive method therefor
US10192487B2 (en) Pixel circuit having threshold voltage compensation, driving method thereof, organic electroluminescent display panel, and display device
CN107808636B (zh) 一种像素驱动电路及液晶显示装置
CN110706654B (zh) 一种oled像素补偿电路及oled像素补偿方法
EP2525348A2 (en) Pixel unit circuit and oled display apparatus
US10482813B2 (en) Power off method of display device, and display device
US20140132642A1 (en) Pixel circuit, display device and driving method of pixel circuit
CN113593475B (zh) 像素电路、驱动方法和显示装置
CN100403377C (zh) 图像显示装置
EP2800088B1 (en) Pixel unit drive circuit and drive method and display device thereof
US10714012B2 (en) Display device, array substrate, pixel circuit and drive method thereof
US9318048B2 (en) Pixel circuit and display apparatus
CN104867456A (zh) 像素电路及其驱动方法、显示装置
JP2004252036A (ja) アクティブ駆動型発光表示装置およびその駆動制御方法
CN109064975B (zh) 像素电路及其驱动方法、显示面板、显示装置
WO2018161553A1 (zh) 显示装置、显示面板、像素驱动电路和驱动方法
CN104240634A (zh) 像素结构及显示装置
CN101859542A (zh) 有机发光二极管显示装置及其有机发光二极管像素电路
US10796640B2 (en) Pixel circuit, display panel, display apparatus and driving method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant