CN104036732B - 像素补偿电路 - Google Patents

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Abstract

一种像素补偿电路，包含第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第一电容、第二电容及发光单元。第二开关的第一端与第四开关的第二端电连接第一开关的控制端，第二开关的第二端与第三开关的第一端电连接第一开关的第二端，第三开关的控制端电连接至第二开关的控制端用以接收第一扫描信号；第四开关的第一端用以接收数据信号，第四开关的控制端用以接收第二扫描信号；第五开关的第一端电连接第一电压源，第五开关的第二端电连接第一开关的第一端，第五开关的控制端用以接收第三扫描信号；第一电容电连接于第一开关的第一端及第一开关的控制端之间；第二电容电连接第一开关的第一端；及发光单元耦接于第一开关与第二电压源之间。

Description

像素补偿电路
技术领域
本发明涉及一种像素补偿电路，特别涉及一种有机发光二极管的像素补偿电路。
背景技术
有机发光二极管显示面板(OrganicLight-EmittingDisplay；OLED)是目前正在开发使用的一种显示面板，其具有轻薄、省电以及色度饱和等优点。
然而，由于流经有机发光二极管的电流值受到驱动晶体管的影响导致电流值与驱动晶体管的临界电压(thresholdvoltage)有关，也会降低其显示质量。
随着显示科技的研究创新及使用者需求，面板解析度的要求也随之升高，当面板解析度变高，像素补偿时间会因此变少，然而现有有机发光二极管像素补偿电路需要在一个列的开启期间(linetime)补偿完毕，流经有机发光二极管电流值的补偿时间不足，导致面板无法正确显示其灰阶，降低显示质量。
此外，为了提高像素补偿电路的开口率，如何使用较少晶体管达到良好的补偿效果也是目前亟欲解决的问题之一。
发明内容
本发明的一实施例提供一种像素补偿电路。像素补偿电路包含第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第一电容、第二电容、及发光单元。每一开关分别具有第一端、第二端及控制端。第二开关的第一端电连接于第一开关的控制端，第二开关的第二端电连接于第一开关的第二端，第二开关的控制端用以接收第一扫描信号；第三开关的第一端电连接于第一开关的第二端，第三开关的控制端电连接第二开关的控制端；第四开关的第一端用以接收数据信号，第四开关的第二端电连接于第一开关的控制端，第四开关的控制端用以接收第二扫描信号；第五开关的第一端电连接于第一电压源，第五开关的第二端电连接于第一开关的第一端，第五开关的控制端用以接收第三扫描信号；第一电容，电连接于第一开关的第一端及第一开关的控制端之间；第二电容电连接第一开关的第一端；及发光单元耦接于第一开关的第二端与第二电压源之间，其中第一电压源与第二电压源为直流电压源，且第一电压源大于第二电压源。
本发明的另一实施例的像素补偿电路还包含第六开关及有机发光二极管，第六开关电连接于第一开关的第二端与有机发光二极管之间，依据第三扫描信号导通。
本发明的另一实施例的像素补偿电路还包含第二电容的第一端电连接于第五开关的控制端。
本发明的另一实施例的像素补偿电路还包含第二电容的第一端电连接于第一电压源。
本发明的另一实施例的像素补偿电路还包含第一扫描信号的致能时间先于第二扫描信号的致能时间且第一扫描信号与第二扫描信号的致能时间之间具有空白期间，第三扫描信号的禁能时间包含第一扫描信号及第二扫描信号的致能时间及空白期间。
本发明的另一实施例的像素补偿电路还包含第三开关的第二端电连接于第三开关的控制端。
本发明的另一实施例的像素补偿电路还包含第三开关的第二端用以接收第二参考信号，且第二参考信号具有固定电平。
因本发明实施例的像素补偿电路可使流经有机发光二极管的电流与驱动晶体管的临界电压以及电压源不相关，故可提高显示画面的准确度。再者，通过本发明的设计，降低信号走线数，使得像素补偿电路的开口率提升，增进发光效益。
附图说明
图1为显示面板的示意图。
图2为本发明的一实施例的像素补偿电路图。
图3为本发明的另一实施例的像素补偿电路图。
图4为本发明的另一实施例的像素补偿电路图。
图5为本发明的另一实施例的像素补偿电路图。
图6为本发明的一实施例的像素补偿电路的时序图。
【符号说明】
10显示面板
100像素驱动电路
C1、C2电容
A、B节点
SL扫描线
DL数据线
DL数据线
S1、S2、S3扫描信号
VData数据信号
Vref1、Vref2参考信号
OVDD第一电压
OVSS第二电压
160发光单元
162有机发光二极管
110第一开关
120第二开关
130第三开关
140第四开关
150第五开关
164第六开关
T1、T2、T3区间
TB空白区间
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明一实施例的显示面板10的示意图。显示面板10包含多个像素补偿电路100、多个数据线DL、及多个扫描线SL，每一像素补偿电路100连接于对应的数据线DL及扫描线SL，用以接收相应的数据信号及扫描信号。
请参考图2，图2为本发明一实施例的像素补偿电路100的示意图，以下将以单一像素补偿电路100做说明。像素补偿电路100包含开关110、开关120、开关130、开关140、开关150、电容C1、电容C2、及发光单元160，开关分别具有第一端、第二端、及控制端；电容分别具有第一端及第二端。电容C1电连接于开关110的控制端及开关120的第一端之间，开关110的第二端电连接开关120的第二端、开关130的第一端、及发光单元160，电容C2电连接于开关110的第一端及第一电压源之间用以接收第一电压OVDD，开关120的控制端电连接于开关130的控制端用以接收扫描信号S1，开关130的第二端耦接至参考信号Vref2，其中参考信号Vref2可为直流信号。开关140的第一端耦接于数据线用以接收数据信号Vdata，开关140的控制端耦接于扫描线用以接收扫描信号S2，开关140的第二端耦接于开关110的控制端；开关150的第一端用以接收第一电压OVDD，开关150的第二端电连接于开关110的第一端，开关150的控制端用以接收扫描信号S3；发光单元160的另一端电连接于第二电压源用以接收第二电压OVSS。开关110的控制端、开关140的第二端、与电容C1电连接于节点A；开关110的第一端、开关150的第二端、与电容C2电连接于节点B，发光单元160可包含有机发光晶体管162。其中第一电压源与第二电压源为具有固定电平的直流电压源；数据信号Vdata来自于数据驱动器(图未示)的数字数据，可为欲显示在显示面板10的灰阶数据(Greylevelscale)；扫描信号S1、S2、S3由栅极驱动器(图未示)提供，用以致能扫描线SL。此外，开关110～150可为薄膜晶体管，而开关110～150的控制端可为晶体管的栅极端；开关110～150的第一端可为晶体管的源/漏极端其中之一；开关110～150的第二端可为晶体管的源/漏极端其中另一个。以本实施例而言以P型晶体管为例，然不以此为限，也可以N型晶体管进行等效连接置换，本领域技术人员应当能了解，开关110～150可亦为金属氧化物半导体晶体管或其他可作为开关或晶体管使用的电子元件替换。
请参考图6，图6为本发明的一实施例的像素补偿电路的时序图。其中扫描信号S1的致能期间先于扫描信号S2的致能期间，且扫描信号S1的致能期间与扫描信号S2的致能期间不具有重叠区段。此外，扫描信号S1的致能期间与扫描信号S2的致能期间之间还可包含有空白期间TB，以避免开关电压相互干扰。扫描信号S3的禁能期间可涵盖扫描信号S1的致能期间、扫描信号S2的致能期间、及空白期间TB。
为说明像素补偿电路100的操作方式，请同时参考图2及图6。区间T0为上一次的补偿周期，开关120、开关130及开关140处于截止状态，开关150被导通，因此节点B的电压为第一电压OVDD，而节点A的电压小于第一电压OVDD，以使开关110导通。在区间T1，开关140及开关150处于截止状态；开关120及开关130被扫描信号S1致能，处于导通状态，因此节点A的电压改变为参考信号Vref2，而节点B具有沿开关110往开关130的放电路径，使得节点B的电压被放电至Vref2+|Vth|为止，其中开关110可为像素补偿电路100的驱动晶体管，而Vth为开关110的临界电压。
在区间T2，开关140被导通，此时写入数据信号VData，使得节点A的电压变为VData，开关120、开关130及开关150处于截止状态，此时节点B的电压值被耦合为(Vref2+|Vth|)+[C1/(C1+C2)]×(VData-Vref2)。在区间T3，开关120、开关130及开关140处于截止状态，开关150处于导通状态，因此节点B的电压值为第一电压OVDD，而节点A的电压被耦合为VData+OVDD-{Vref2+|Vth|+[C1/(C1+C2)]×(VData-Vref2)}，则根据电流公式IOLED＝k(Vgs-|Vth|)^2，k为一常数，Vgs为开关110的控制端与第一端的电压差，可得到流经发光单元160的电流IOLED与开关110的临界电压、第一电压源、第二电压源均无关，因此像素补偿电路100不会受到晶体管的临界电压Vth影响，亦不会受到电压源走线阻抗导致压降效应(I-Rdrop)，具有固定的发光质量。
图3至图5为本发明的其他实施例的像素补偿电路图。相似元件具有相似特性故不再重新编号。
请参考图3，图3为本发明的另一实施例的像素补偿电路图。图3的像素补偿电路100大体上与图2的像素补偿电路100相似，值得一提的是开关130的第二端可耦接于开关130的控制端，用以接收扫描信号S1。由此设计可减少走线，降低布局复杂度也提高像素开口率。此外，发光单元160除包含有机发光二极管162外，还可包含开关164耦接于开关110与有机发光二极管162之间，依据扫描信号S3导通。相较于图2的像素补偿电路100，在区间T1至区间T2，因开关164为截止状态，故电流不会经由发光单元160通过，可避免暗态发光。其余操作方法与图2的像素补偿电路100相似，故不另赘述。
请参考图4，图4为本发明的另一实施例的像素补偿电路图。图4的像素补偿电路100大体上与图3的像素补偿电路100相似，值得一提的是电容C2的一端电连接于开关110的第一端，电容C2的另一端耦接至参考信号Vref1，且参考信号Vref1为小于或等于第一电压OVDD且具有固定电平的正电压，以此方法提供稳定的电压在电容C2，避免节点B电平浮动。其余操作方法与图3的像素补偿电路100相似，故不另赘述。
请参考图5，图5为本发明的另一实施例的像素补偿电路图。图5的像素补偿电路100大体上与图4的像素补偿电路100相似，值得一提的是电容C2的一端电连接于开关110的第一端，电容C2的另一端耦接至扫描信号S3，使得节点B在区间T1至区间T2均不会浮接。相较于图4的像素补偿电路100减少额外走线设置，提高开口率，增进发光效益。其余操作方法与图4的像素补偿电路100相似，故不另赘述。
虽然在上述实施例中以开关110、开关120、开关130、开关140、开关150、开关164皆以P型晶体管举例，但本发明并不以此为限。举例来说，在本发明另一实施例中，开关110、开关120、开关130、开关140、开关150、开关164可为N型晶体管(如N型薄膜晶体管或N型金属氧化半导体晶体管)。
综上所述，本发明实施例的像素补偿电路可使流经有机发光二极管的电流与驱动晶体管的临界电压以及电压源不相关，故可提高显示画面的准确度。再者，通过本发明的设计，降低信号走线数，使得像素补偿电路的开口率提升，增进发光效益。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种像素补偿电路，包含：
第一开关，具有第一端、第二端、及控制端；
第二开关，具有第一端、第二端、及控制端，其中该第二开关的第一端电连接于该第一开关的控制端，该第二开关的第二端电连接于该第一开关的第二端，该第二开关的控制端用以接收第一扫描信号；
第三开关，具有第一端、第二端、及控制端，其中该第三开关的第一端电连接于该第一开关的第二端，该第三开关的控制端电连接该第二开关的控制端；
第四开关，具有第一端、第二端、及控制端，其中该第四开关的第一端用以接收一数据信号，该第四开关的第二端电连接于该第一开关的控制端，该第四开关的控制端用以接收第二扫描信号；
第五开关，具有第一端、第二端、及控制端，其中该第五开关的第一端电连接于第一电压源，该第五开关的第二端电连接于该第一开关的第一端，该第五开关的控制端用以接收第三扫描信号；
一第一电容，电连接于该第一开关的第一端及该第一开关的控制端之间；
第二电容，具有第一端及第二端，其中该第二电容的第一端电连接于该第五开关的控制端，该第二电容的第二端电连接该第一开关的第一端；及
发光单元，耦接于该第一开关的第二端与第二电压源之间，其中该第一电压源与该第二电压源为直流电压源，且该第一电压源大于该第二电压源。
2.如权利要求1所述的像素补偿电路，其中该发光单元包含：
有机发光二极管，耦接于该第二电压源；及
第六开关，其中该第六开关电连接于该第一开关的第二端与该有机发光二极管之间，依据该第三扫描信号导通。
3.如权利要求1所述的像素补偿电路，其中该第一扫描信号的致能时间先于该第二扫描信号的致能时间且该第一扫描信号与该第二扫描信号的致能时间之间具有一空白期间，该第三扫描信号的禁能时间包含该第一扫描信号及该第二扫描信号的致能时间及该空白期间。
4.如权利要求1所述的像素补偿电路，其中该第三开关的第二端电连接于该第三开关的控制端。
5.如权利要求1所述的像素补偿电路，其中该第三开关的第二端用以接收第二参考信号，且该第二参考信号具有固定电平。
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