CN111341260B - 像素电路与相关的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素电路,包含补偿电路、写入电路、发光单元、以及电力供应电路。补偿电路用于依据第一节点的电压和系统高电压提供驱动电流。写入电路用于依据第一控制信号提供数据电压,以使补偿电路设置第一节点的电压。发光单元用于依据驱动电流发光。电力供应电路用于依据第一发光信号导通补偿电路和发光单元,用于依据第二发光信号提供系统高电压至补偿电路,且用于依据第二控制信号提供系统低电压以重置第一节点的电压。第一控制信号反相于第一发光信号,且第二控制信号反相于第二发光信号。

Description

像素电路与相关的显示装置
技术领域
本发明有关一种显示装置,尤指显示装置中一种能免疫漏电影响的像素电路。
背景技术
相较于液晶显示器,有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)显示器具有低功率消耗、高色彩饱和度和高反应速度等优点,使其被视为下一代主流显示器产品的热门技术之一。有机发光二极管显示器利用工作于饱和区的晶体管作为电流源,以驱动有机发光二极管。然而,相关的像素电路通常需要搭配具有复杂波形的控制信号,且还面临薄膜晶体管的漏电问题。
发明内容
本发明提供一种像素电路,其包含补偿电路、写入电路、发光单元、以及电力供应电路。补偿电路包含第一节点,用于依据第一节点的电压和系统高电压提供驱动电流。写入电路用于依据第一控制信号将数据电压提供至补偿电路,以使补偿电路设置第一节点的电压。发光单元用于依据驱动电流发光。电力供应电路用于依据第一发光信号导通补偿电路和发光单元,用于依据第二发光信号提供系统高电压至补偿电路,且用于依据第二控制信号提供系统低电压至补偿电路以重置第一节点的电压。第一控制信号反相于第一发光信号,且第二控制信号反相于第二发光信号。
本发明提供一种显示装置,其包含栅极驱动器、像素矩阵、以及源极驱动器。栅极驱动器用于提供多个控制信号和多个发光信号。源极驱动器耦接于像素矩阵,用于提供数据电压。像素电路包含补偿电路、写入电路、发光单元、以及电力供应电路。补偿电路包含一第一节点,用于依据第一节点的电压和系统高电压提供驱动电流。写入电路用于依据多个控制信号中的第一控制信号将数据电压提供至补偿电路,以使补偿电路设置第一节点的电压。发光单元用于依据驱动电流发光。电力供应电路用于依据多个发光信号中的第一发光信号导通补偿电路和发光单元,用于依据多个发光信号中的第二发光信号提供系统高电压至补偿电路,且用于依据多个控制信号中的第二控制信号提供系统低电压至补偿电路以重置第一节点的电压。多个控制信号分别反相于多个发光信号。
上述的像素电路和显示装置能避免因节点漏电而产生的画面闪烁。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的显示装置简化后的功能方块图。
图2为控制信号与发光信号简化后的波形示意图。
图3为图1的像素电路简化后的功能方块图。
图4为依据本发明一实施例的像素电路的示意图。
图5为提供至图4的像素电路的控制信号与发光信号简化后的波形示意图。
图6A为像素电路在第一重置阶段的等效电路操作示意图。
图6B为像素电路在第二重置阶段的等效电路操作示意图。
图6C为像素电路在补偿阶段的等效电路操作示意图。
图6D为像素电路在发光阶段的等效电路操作示意图。
图7A为图4的像素电路的临界电压补偿模拟结果示意图。
图7B为图4的像素电路的电阻电位降补偿模拟结果示意图。
图8为依据本发明一实施例的栅极驱动器简化后的功能方块图。
其中,附图标记:
PX、PXa:像素电路
100:显示装置
110:像素矩阵
120:源极驱动器
130:栅极驱动器
310、410:补偿电路
320、420:写入电路
330、430:电力供应电路
Idr:驱动电流
T1:第一开关
T2:第二开关
T3:第三开关
T4:第四开关
T5:第五开关
T6:第六开关
T7:第七开关
Td:驱动晶体管
DI:发光单元
Cs:储存电容
IN1:第一输入端
IN2:第二输入端
N1:第一节点
S[1]~S[n]:控制信号
EM[1]~EM[n]:发光信号
Vdata[1]~Vdata[n]:数据电压
Vref:参考电压
OVDD:系统高电压
OVSS:系统低电压
P1、P2、P3、P4、P5、P6:时间长度
610、620:电流路径
800:栅极驱动器
810[1]~810[n]:移位暂存器
812[1]~812[n]:子移位暂存器
814[1]~814[n]:反向器
VSQ、VSG:电力输入
具体实施方式
以下将配合相关图式来说明本发明的实施例。在图式中,相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。
图1为依据本发明一实施例的显示装置100简化后的功能方块图。显示装置100包含像素矩阵110,其中像素矩阵110包含多个像素电路PX。显示装置100还包含源极驱动器120与栅极驱动器130。源极驱动器120用于通过多条数据线提供数据电压Vdata[1]~Vdata[n]至像素矩阵110。栅极驱动器130用于通过多条栅极线提供控制信号S[1]~S[n]与发光信号EM[1]~EM[n]至像素矩阵110。每个像素电路PX设置于数据线与栅极线的交点,以接收控制信号S[1]~S[n]中对应的多者、发光信号EM[1]~EM[n]中对应的多者、以及数据电压Vdata[1]~Vdata[n]中对应的一者,以进行数据写入、元件特性补偿、及/或发光等等运作。
实作上,显示装置100可以是有机发光二极管显示器或是微发光二极管(MicroLED)显示器。
图2为控制信号S[1]~S[n]与发光信号EM[1]~EM[n]简化后的波形示意图。如图2所示,控制信号S[1]~S[n]会依序切换至逻辑高电平(例如,低电压电平),且分别反相于发光信号EM[1]~EM[n]。例如,控制信号S[1]反相于发光信号EM[1],控制信号S[2]反相于发光信号EM[2],而控制信号S[n]反相于发光信号EM[n],依此类推。
在一帧画面期间,控制信号S[1]~S[n]具有逻辑高电平的时间长度(例如,时间长度P1)彼此相同,而发光信号EM[1]~EM[n]具有逻辑低电平的时间长度(例如,时间长度P2)也彼此相同。进一步来说,在一帧画面期间,控制信号S[1]~S[n]中任意一者具有逻辑高电平的时间长度,会相同于发光信号EM[1]~EM[n]中任意一者具有逻辑低电平的时间长度。亦即,时间长度P1相同于时间长度P2。
换言之,由于控制信号S[1]~S[n]与发光信号EM[1]~EM[n]具有简单的波形,栅极驱动器130能具有简单的电路架构以实现窄边框的显示装置100。例如,栅极驱动器130可以包含两种不同的移位暂存器以分别产生控制信号S[1]~S[n]与发光信号EM[1]~EM[n],或是仅包含一种具有反向器的移位暂存器以一并产生控制信号S[1]~S[n]与发光信号EM[1]~EM[n]。
图3为图1的像素电路PX简化后的功能方块图。为便于说明,图3的像素电路PX为图1中接收控制信号S[n-1]、控制信号S[n]、发光信号EM[n-1]、以及发光信号EM[n]的像素电路PX(亦即,图1中以虚线框标示者)。像素电路PX包含补偿电路310、写入电路320、电力供应电路330、以及发光单元DI。补偿电路310用于依据补偿电路310内部的第一节点N1(未绘示于图3)电压以及电力供应电路330提供的系统高电压OVDD,提供驱动电流Idr至发光单元DI,以使发光单元DI产生对应的亮度。
写入电路320用于依据控制信号S[n]将数据电压Vdata[n]提供至补偿电路310,且用于依据发光信号EM[n]将参考电压Vref提供至补偿电路310,其中补偿电路310会依据数据电压Vdata[n]和参考电压Vref设置第一节点N1的电压。电力供应电路330用于依据发光信号EM[n]导通补偿电路310和发光单元DI,并用于依据发光信号EM[n-1]提供系统高电压OVDD至补偿电路310。另外,电力供应电路330还用于依据控制信号S[n-1]提供系统低电压OVSS至补偿电路310,此时,补偿电路310会依据控制信号S[n]和控制信号S[n-1]导通第一节点N1和电力供应电路330,以重置第一节点N1的电压。
值得一提的是,显示装置100中的像素电路PX会与设置于相邻行的其他像素电路PX共用信号,以进一步简化栅极驱动器130的架构。例如,图1中以虚线框标示的像素电路PX,会与设置于相邻行的像素电路PX共用控制信号S[n-1]和发光信号EM[n-1]。
图4为依据本发明一实施例的像素电路PXa的示意图。像素电路PXa包含补偿电路410、写入电路420、电力供应电路430、以及发光单元DI,其中发光单元DI的第一端耦接于补偿电路410,发光单元DI的第二端则用于接收系统低电压OVSS。
在一实施例中,补偿电路410包含第一输入端IN1、第二输入端IN2、第一节点N1、以及驱动晶体管Td,其中驱动晶体管Td的第一端、第二端、以及控制端分别耦接于第一输入端IN1、第二输入端IN2、以及第一节点N1。第一输入端IN1用于自电力供应电路430接收系统高电压OVDD。第二输入端IN2用于自电力供应电路430接收系统低电压OVSS,且通过电力供应电路430耦接于发光单元DI。
当电力供应电路430提供系统高电压OVDD时,补偿电路410会依据控制信号S[n]和控制信号S[n-1]将第一节点N1、第一输入端IN1、以及第二输入端IN2彼此断开,且依据第一节点N1的电压和系统高电压OVDD提供驱动电流Idr至发光单元DI。此时,第一输入端IN1的电压会高于第一节点N1的电压,且第一节点N1的电压会高于第二输入端IN2的电压。因此,第一输入端IN1会往第一节点N1漏电,而第一节点N1会往第二输入端IN2漏电,进而稳定第一节点N1的电压,相关的内容将于后续进行说明。
在另一实施例中,补偿电路410另包含第一开关T1、第二开关T2、以及储存电容Cs。第一开关T1的第一端耦接于第二输入端IN2。第一开关T1的第二端耦接于第一节点N1。第一开关T1的控制端用于接收控制信号S[n]。第二开关T2的第一端耦接于第一输入端IN1。第二开关T2的第二端耦接于第一节点N1。第二开关T2的控制端用于接收控制信号S[n-1]。储存电容Cs的第一端耦接于第一节点N1,储存电容Cs的第二端则耦接于写入电路420。
上述多个实施例中的补偿电路410可以用于实现图3的补偿电路310。
写入电路420耦接于补偿电路410,且包含第三开关T3和第四开关T4。第三开关T3的第一端耦接于储存电容Cs。第三开关T3的第二端用于接收数据电压Vdata[n]。第三开关T3的控制端用于接收控制信号S[n]。第四开关T4的第一端耦接于储存电容Cs。第四开关T4的第二端用于接收参考电压Vref。第四开关T4的控制端用于接收发光信号EM[n]。
在一实施例中,写入电路420可以用于实现图3的写入电路320。
电力供应电路430包含第五开关T5、第六开关T6、以及第七开关T7。第五开关T5的第一端用于接收系统高电压OVDD。第五开关T5的第二端耦接于补偿电路310的第一输入端IN1。第五开关T5的控制端用于接收发光信号EM[n-1]。第六开关T6的第一端用于接收系统低电压OVSS。第六开关T6的第二端耦接于补偿电路410的第二输入端IN2。第六开关T6的控制端用于接收控制信号S[n-1]。第七开关T7的第一端耦接于第二输入端IN2。第七开关T7的第二端耦接于发光单元DI的第一端。第七开关T7的控制端用于接收发光信号EM[n]。
在一实施例中,电力供应电路430可以用于实现图3的电力供应电路330。
在一实施例中,图4的像素电路PXa可以用于实现图2和图3的像素电路PX。
实作上,上述实施例中的开关与驱动晶体管Td可以用合适种类的P型晶体管来实现。例如,薄膜晶体管(Thin-Film Transistor)或是金氧半场效晶体管(MOS Field-EffectTransistor)。发光单元DI可以用有机发光二极管或是微发光二极管来实现。
图5为输入至像素电路PXa的控制信号S[n]、控制信号S[n-1]、发光信号EM[n]、以及发光信号EM[n-1]简化后的波形示意图。图6A为像素电路PXa在第一重置阶段的等效电路操作示意图。图6B为像素电路PXa在第二重置阶段的等效电路操作示意图。图6C为像素电路PXa在补偿阶段的等效电路操作示意图。图6D为像素电路PXa在发光阶段的等效电路操作示意图。
如图5所示,在一帧画面期间,控制信号S[n-1]具有逻辑高电平(例如,低电压电平)的时间长度P3与控制信号S[n]具有逻辑高电平的时间长度P4相同,且发光信号EM[n-1]具有逻辑低电平(例如,高电压电平)的时间长度P5与发光信号EM[n]具有逻辑低电平的时间长度P6相同。在另一实施例中,在一帧画面期间,时间长度P3、时间长度P4、时间长度P5、以及时间长度P6彼此相同。
请参照图5和图6A,在第一重置阶段中,控制信号S[n-1]和发光信号EM[n]具有逻辑高电平,而控制信号S[n]和发光信号EM[n-1]具有逻辑低电平。因此,第二开关T2、第四开关T4、以及第六开关T6会导通,而像素电路PXa中其余的开关会关断,使得发光单元DI的第一端被设置为系统低电压OVSS,进而完全关闭发光单元DI以提高画面对比度。
请参照图5和图6B,在第二重置阶段中,控制信号S[n]和控制信号S[n-1]具有逻辑高电平,而发光信号EM[n]和发光信号EM[n-1]具有逻辑低电平。因此,第一开关T1、第二开关T2、第三开关T3、以及第六开关T6会导通,而像素电路PXa中其余的开关会关断,使得第一输入端IN1、第二输入端IN2、以及第一节点N1被设置为系统低电压OVSS。另外,写入电路420会于第二重置阶段中将储存电容Cs的第二端维持于数据电压Vdata[n]。
请参照图5和图6C,在补偿阶段中,控制信号S[n]和发光信号EM[n-1]具有逻辑高电平,而控制信号S[n-1]和发光信号EM[n]具有逻辑低电平。因此,第一开关T1、第三开关T3、第五开关T5、以及驱动晶体管Td会导通,而像素电路PXa中其余的开关会关断。补偿电路410会检测驱动晶体管Td的临界电压以产生检测结果,并将检测结果储存于第一节点N1。另外,写入电路420会于补偿阶段中将储存电容Cs的第二端维持于数据电压Vdata[n]。
详细而言,第一节点N1的电压于补偿阶段中可由以下的《公式1》表示:
V1=OVDD-|Vth| 《公式1》
其中V1代表第一节点N1的电压,而Vth代表驱动晶体管Td的临界电压。
请参照图5和图6D,在发光阶段中,控制信号S[n]和控制信号S[n-1]具有逻辑低电平,而发光信号EM[n]和发光信号EM[n-1]具有逻辑高电平。因此,第四开关T4、第五开关T5、第七开关T7、以及驱动晶体管Td会导通,而像素电路PXa中其余的开关会关断。电力供应电路430会提供系统高电压OVDD至第一输入端IN1,并导通第二输入端IN2与发光单元DI。写入电路420会提供参考电压Vref至储存电容Cs的第二端,使得第一节点N1的电压因储存电容Cs的电容耦合效应而改变。
详细而言,第一节点N1的电压于发光阶段中可由以下的《公式2》表示:
V1=OVDD-|Vth|+(Vref-Vdata) 《公式2》
另外,驱动晶体管Td会工作于饱和区,且会依据第一节点N1的电压与系统高电压OVDD提供驱动电流Idr。驱动电流Idr于发光阶段中可由以下的《公式3》表示:
Figure BDA0002436746880000081
其中k代表驱动晶体管Td的载子迁移率(carrier mobility)、栅极氧化层的单位电容大小、以及栅极宽长比三者的乘积。
由《公式3》可知,即使驱动晶体管Td的临界电压因制程或元件老化等等因素产生变异,或是系统高电压OVDD因电阻电位降效应(IR drop)而产生变异,驱动电流Idr的大小与数据电压Vdata[n]都会保持原本的对应关系。
另一方面,如图6D所示,第一输入端IN1会朝向第一节点N1漏电,以补充因第一节点N1朝向第二输入端IN2漏电而损失的电荷。例如,第一节点N1会经由电流路径610获得电荷,以补充第一节点N1经由电流路径620所损失的电荷。因此,像素电路PXa在一帧画面期间能够提供稳定的驱动电流Idr。
上述多个实施例中的开关也可以用合适种类的N型晶体管来实现。在此情况下,控制信号S[n]、控制信号S[n-1]、发光信号EM[n]、以及发光信号EM[n-1]的波形,会反相于图5中的对应波形。
图7A为图4的像素电路PXa的临界电压补偿模拟结果示意图。如图7A所示,在对应于低至高灰阶(例如,0至255灰阶)的数据电压Vdata[n]范围中,无论驱动晶体管Td的临界电压Vth变异了正0.5V或是负0.5V,驱动电流Idr与理想值的差异皆在5%以内。
图7B为图4的像素电路PXa的电阻电位降补偿模拟结果示意图。如图7B所示,在对应于低至高灰阶(例如,0至255灰阶)的数据电压Vdata[n]范围中,即使系统高电压OVDD变异了负0.5V,驱动电流Idr与理想值的差异皆在3.5%以内。前述的理想值是指在临界电压Vth和系统高电压OVDD未变异的情况下,驱动电流Idr所具有的大小。
另外,如表一所示,在对应于低、中、以及高灰阶的情况下,第一节点N1的电压于发光阶段中的变化量皆小于3%。
表一、图4的像素电路PXa的漏电补偿模拟结果
Figure BDA0002436746880000091
图8为依据本发明一实施例的栅极驱动器800简化后的功能方块图。栅极驱动器800包含多级移位暂存器810[1]~810[n]。移位暂存器810[1]~810[n]分别用于提供控制信号S[1]~S[n],并分别用于提供发光信号EM[1]~EM[n]。
移位暂存器810[1]~810[n]用于依据时脉信号Ck1~Ck4和起始信号ST进行移位暂存运作,以输出具有逻辑高电平的控制信号S[1]~S[n]及/或发光信号EM[1]~EM[n]。移位暂存器810[1]~810[n]还会依据电力输入VSQ和电力输入VSG,将控制信号S[1]~S[n]及/或发光信号EM[1]~EM[n]稳定于逻辑低电平。
在一实施例中,栅极驱动器800可以用于实现图1的栅极驱动器130。
如图8所示,移位暂存器810[1]~810[n]分别包含子移位暂存器812[1]~812[n],并分别包含反向器814[1]~814[n]。子移位暂存器812[1]~812[n]用于对应地提供控制信号S[1]~S[n]。反向器814[1]~814[n]分别耦接于子移位暂存器812[1]~812[n],且用于依据控制信号S[1]~S[n]对应地提供发光信号EM[1]~EM[n]。
例如,子移位暂存器812[1]会输出控制信号S[1]至反向器814[1],而反向器814[1]会输出反相于控制信号S[1]的发光信号EM[1]。又例如,子移位暂存器812[2]会输出控制信号S[2]至反向器814[2],而反向器814[2]会输出反相于控制信号S[2]的发光信号EM[2]。
在另一实施例中,子移位暂存器812[1]~812[n]用于对应地提供发光信号EM[1]~EM[n]。反向器814[1]~814[n]会依据发光信号EM[1]~EM[n]对应地提供控制信号S[1]~S[n]。
换言之,栅极驱动器800具有简单的电路架构,且能提供不同波形的信号,因而适用于窄边框的显示器。
在说明书及申请专利范围中使用了某些词汇来指称特定的元件。然而,所属技术领域中具有通常知识者应可理解,同样的元件可能会用不同的名词来称呼。说明书及申请专利范围并不以名称的差异做为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及申请专利范围所提及的“包含”为开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。另外,“耦接”在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述第一元件耦接于第二元件,则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件,或者通过其他元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。
在此所使用的“及/或”的描述方式,包含所列举的其中之一或多个项目的任意组合。另外,除非说明书中特别指明,否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种像素电路,其特征在于,包含:
一补偿电路,包含一第一节点,用于依据该第一节点的电压和一系统高电压提供一驱动电流;
一写入电路,用于依据一第一控制信号将一数据电压提供至该补偿电路,以使该补偿电路设置该第一节点的电压;
一发光单元,用于依据该驱动电流发光;以及
一电力供应电路,用于依据一第一发光信号导通该补偿电路和该发光单元,用于依据一第二发光信号提供该系统高电压至该补偿电路,且用于依据一第二控制信号提供一系统低电压至该补偿电路以重置该第一节点的电压;
其中该第一控制信号反相于该第一发光信号,且该第二控制信号反相于该第二发光信号。
2.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,于一帧画面期间,该第一控制信号具有一逻辑高电平的时间长度与该第二控制信号具有该逻辑高电平的时间长度相同,且该第一发光信号具有一逻辑低电平时间长度与该第二发光信号具有该逻辑低电平的时间长度相同。
3.如权利要求2所述的像素电路,其特征在于,于该帧画面期间,该第一控制信号具有该逻辑高电平的时间长度、该第二控制信号具有该逻辑高电平的时间长度、该第一发光信号具有该逻辑低电平的时间长度、以及该第二发光信号具有该逻辑低电平的时间长度彼此相同。
4.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,该补偿电路另包含:
一第一输入端,用于接收该系统高电压;
一第二输入端,用于接收该系统低电压;以及
一驱动晶体管,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该驱动晶体管的该第一端耦接于该第一输入端,该驱动晶体管的该第二端耦接于该第二输入端,该驱动晶体管的该控制端耦接于该第一节点;
其中若该电力供应电路提供该系统高电压至该补偿电路,该补偿电路断开该第一节点与该第一输入端,也断开该第一节点与该第二输入端,且该第一输入端往该第一节点漏电,该第一节点往该第二输入端漏电,以稳定该第一节点的电压。
5.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,该补偿电路另包含:
一第一输入端,用于接收该系统高电压;
一第二输入端,用于接收该系统低电压;
一驱动晶体管,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该驱动晶体管的该第一端耦接于该第一输入端,该驱动晶体管的该第二端耦接于该第二输入端,该驱动晶体管的该控制端耦接于该第一节点;
一第一开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第一开关的该第一端耦接于该第二输入端,该第一开关的该第二端耦接于该第一节点,该第一开关的该控制端用于接收该第一控制信号;
一第二开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第二开关的该第一端耦接于该第一输入端,该第二开关的该第二端耦接于该第一节点,该第二开关的该控制端用于接收该第二控制信号;以及
一储存电容,耦接于该第一节点和该写入电路之间。
6.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,该写入电路包含:
一第三开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第三开关的该第一端耦接于该补偿电路,该第三开关的该第二端用于接收该数据电压,该第三开关的该控制端用于接收该第一控制信号;以及
一第四开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第四开关的该第一端耦接于该补偿电路,该第四开关的该第二端用于接收一参考电压,该第四开关的该控制端用于接收该第一发光信号。
7.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,该电力供应电路包含:
一第五开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第五开关的该第一端用于接收该系统高电压,该第五开关的该第二端耦接于该补偿电路,该第五开关的该控制端用于接收该第二发光信号;
一第六开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第六开关的该第一端用于接收该系统低电压,该第六开关的该第二端耦接于该补偿电路,该第六开关的该控制端用于接收该第二控制信号;以及
一第七开关,包含一第一端、一第二端、以及一控制端,其中该第七开关的该第一端耦接于该补偿电路,该第七开关的该第二端耦接于该发光单元,该第七开关的该控制端用于接收该第一发光信号。
8.一种显示装置,其特征在于,包含:
一栅极驱动器,用于提供多个控制信号和多个发光信号,其中该多个控制信号分别反相于该多个发光信号;
一像素矩阵,耦接于该栅极驱动器,且包含多个像素电路,其中每个像素电路包含:
一补偿电路,包含一第一节点,用于依据该第一节点的电压和一系统高电压提供一驱动电流;
一写入电路,用于依据该多个控制信号中的一第一控制信号将一数据电压提供至该补偿电路,以使该补偿电路设置该第一节点的电压;
一发光单元,用于依据该驱动电流发光;以及
一电力供应电路,用于依据该多个发光信号中的一第一发光信号导通该补偿电路和该发光单元,用于依据该多个发光信号中的一第二发光信号提供该系统高电压至该补偿电路,且用于依据该多个控制信号中的一第二控制信号提供一系统低电压至该补偿电路以重置该第一节点的电压;以及
一源极驱动器,耦接于该像素矩阵,用于提供该数据电压。
9.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,该栅极驱动器包含多级移位暂存器,且该多级移位暂存器的每一者包含:
一子移位暂存器,用于提供以下两者的其中之一:该多个控制信号中对应的一者与该多个发光信号中对应的一者;以及
一反向器,耦接于该子移位暂存器,其中若该子移位暂存器提供该多个控制信号中该对应的一者,则该反向器依据该多个控制信号中该对应的一者提供该多个发光信号中该对应的一者,
其中若该子移位暂存器提供该多个发光信号中该对应的一者,则该反向器依据该多个发光信号中该对应的一者提供该多个控制信号中该对应的一者。
10.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,于一帧画面期间,该第一控制信号具有一逻辑高电平的时间长度与该第二控制信号具有该逻辑高电平的时间长度相同,且该第一发光信号具有一逻辑低电平的时间长度与该第二发光信号具有该逻辑低电平的时间长度相同。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115668344A (zh) * 2021-04-21 2023-01-31 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示面板及其驱动方法
WO2023004813A1 (zh) * 2021-07-30 2023-02-02 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、驱动方法和显示装置
KR20230051390A (ko) * 2021-10-08 2023-04-18 삼성디스플레이 주식회사 표시장치

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006309104A (ja) * 2004-07-30 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd アクティブマトリクス駆動型表示装置
KR100624137B1 (ko) * 2005-08-22 2006-09-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치의 화소회로 및 그의 구동방법
TWI389083B (zh) * 2008-04-16 2013-03-11 Univ Nat Cheng Kung Pixel driver and display device
TWI413061B (zh) * 2008-08-01 2013-10-21 Univ Nat Cheng Kung A driving circuit and a pixel circuit having the driving circuit
KR101058115B1 (ko) 2009-11-16 2011-08-24 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 회로, 유기 전계 발광 표시 장치
TWI436335B (zh) 2011-03-17 2014-05-01 Au Optronics Corp 具臨界電壓補償機制之有機發光顯示裝置及其驅動方法
KR101396004B1 (ko) * 2011-08-17 2014-05-16 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
TWI488348B (zh) 2012-05-24 2015-06-11 Au Optronics Corp 發光二極體顯示器之畫素電路及其驅動方法與發光二極體顯示器
KR101992405B1 (ko) * 2012-12-13 2019-06-25 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
CN103296055B (zh) * 2012-12-26 2015-12-09 上海天马微电子有限公司 有机发光显示器的像素电路及驱动方法、有机发光显示器
JP2015011267A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 画素回路、駆動方法及びそれを用いた表示装置
KR102242892B1 (ko) * 2014-07-03 2021-04-22 엘지디스플레이 주식회사 스캔구동부 및 이를 이용한 유기전계발광표시장치
CN104252845B (zh) * 2014-09-25 2017-02-15 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路、方法、显示面板和显示装置
CN104575392B (zh) * 2015-02-02 2017-03-15 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路及其驱动方法
KR102426691B1 (ko) * 2015-02-05 2022-07-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN104700776B (zh) * 2015-03-25 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示装置
TWI574247B (zh) 2015-04-02 2017-03-11 友達光電股份有限公司 主動式有機發光二極體電路及其驅動方法
CN105161051A (zh) 2015-08-21 2015-12-16 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示面板及显示装置
TWI566222B (zh) * 2015-12-08 2017-01-11 友達光電股份有限公司 顯示裝置及其控制方法
CN105405396B (zh) * 2016-01-11 2017-11-10 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光二极管的驱动方法、驱动电路和显示装置
US10475371B2 (en) 2016-11-14 2019-11-12 Int Tech Co., Ltd. Pixel circuit in an electroluminescent display
WO2018090620A1 (zh) * 2016-11-18 2018-05-24 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、显示面板、显示设备及驱动方法
KR102574596B1 (ko) * 2016-12-26 2023-09-04 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
CN106710528B (zh) * 2017-01-23 2019-03-12 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光像素驱动电路、驱动方法以及有机发光显示面板
CN106558287B (zh) * 2017-01-25 2019-05-07 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光像素驱动电路、驱动方法及有机发光显示面板
CN106652904B (zh) 2017-03-17 2019-01-18 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、显示装置
CN107610640A (zh) * 2017-09-28 2018-01-19 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及驱动方法、显示面板和显示设备
CN110164375B (zh) * 2018-03-16 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 像素补偿电路、驱动方法、电致发光显示面板及显示装置
CN108538247A (zh) * 2018-04-23 2018-09-14 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示面板和显示设备

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