CN1996446A - 像素单元及相关的显示面板、显示器与电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种像素单元，包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、存储电容以及发光组件。第一薄膜晶体管具有第一控制端、第一电极以及第二电极。第一控制端接收扫描信号，第一电极接收数据信号。第二薄膜晶体管具有第二控制端、第三电极、第四电极以及第五电极。第二控制端耦接第二电极，第三电极接收第一电压，第五电极耦接第三及第四电极之一者。存储电容耦接于第二控制端以及第三电极之间。发光组件直接地电性连接于第四电极以及第二电压之间。

Description

像素单元及相关的显示面板、显示器与电子装置
技术领域
本发明涉及一种像素单元，特别涉及一种具有薄膜晶体管的像素单元。
背景技术
图1显示现有像素单元的示意图。如图所示，薄膜晶体管101的栅极接收扫描信号S1，其漏极接收数据信号D1。薄膜晶体管103的栅极耦接薄膜晶体管101的源极，其源极耦接电压源Vdd。存储电容105耦接于薄膜晶体管103的源极与栅极之间。发光组件107的阳极耦接于薄膜晶体管103的漏极，其阴极耦接电压源Gnd。
当扫描信号S1被致能且输入至薄膜晶体管101的栅极时，则可导通薄膜晶体管101。因此，存储电容105便可接收到数据信号D1，而开始充电。当存储电容105所存储的电荷达到一默认值时，则可导通薄膜晶体管103，使得发光组件107发光。
欲使薄膜晶体管103操作于饱和区(saturation region)时，则薄膜晶体管103的漏极与源极之间的压差Vds如下式所示：
Vds＞Vgs-Vth..............................(1)；
其中，Vgs为薄膜晶体管103的栅极与源极之间的压差，而Vth为薄膜晶体管103的临界电压。
假设，Vgs＝-5V，Vth＝-1.5V。由式(1)可知，薄膜晶体管103的漏极与源极之间的压差Vds需大于3.5V，才能使薄膜晶体管103操作在饱和区。
若欲使发光组件107呈现最大亮度时，则发光组件107的跨压V107需为6V。因此，节点N1与N2之间的压差需为9.5V，方能使薄膜晶体管103既操作在饱和区，而发光组件107又可呈现最大亮度。
发明内容
本发明提供一种像素单元，包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、存储电容以及发光组件。第一薄膜晶体管具有第一控制端、第一电极以及第二电极。第一控制端接收扫描信号，第一电极接收数据信号。第二薄膜晶体管具有第二控制端、第三电极、第四电极以及第五电极。第二控制端耦接第二电极，第三电极接收第一电压，第五电极耦接第三及第四电极之一者。存储电容耦接于第二控制端以及第三电极之间。发光组件直接地电性连接在第四电极以及第二电压之间。
本发明另提供一种显示面板，包括栅极驱动器、源极驱动器、显示区。栅极驱动器提供扫描信号。源极驱动器提供数据信号。显示区包括多个栅极电极、多个源极电极以及多个像素单元。栅极电极接收扫描信号。源极电极接收数据信号。每一像素单元接收对应的扫描信号以及数据信号，并包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、存储电容以及发光组件。第一薄膜晶体管具有第一控制端、第一电极以及第二电极。第一控制端接收扫描信号，第一电极接收数据信号。第二薄膜晶体管具有第二控制端、第三电极、第四电极以及第五电极。第二控制端耦接第二电极，第三电极接收第一电压，第五电极耦接第三及第四电极之一者。存储电容耦接于第二控制端以及第三电极之间。发光组件直接地电性连接在第四电极以及第二电压之间。
本发明另提供一种显示器，包括显示面板及控制器。控制器用以控制显示面板，使其显示一画面。显示面板包括栅极驱动器、源极驱动器、显示区。栅极驱动器提供扫描信号。源极驱动器提供数据信号。显示区包括多个栅极电极、多个源极电极以及多个像素单元。栅极电极接收扫描信号。源极电极接收数据信号。每一像素单元接收对应的扫描信号以及数据信号，并包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、存储电容以及发光组件。第一薄膜晶体管具有第一控制端、第一电极以及第二电极。第一控制端接收扫描信号，第一电极接收数据信号。第二薄膜晶体管具有第二控制端、第三电极、第四电极以及第五电极。第二控制端耦接第二电极，第三电极接收第一电压，第五电极耦接第三及第四电极之一者。存储电容耦接于第二控制端以及第三电极之间。发光组件直接地电性连接于第四电极以及第二电压之间。
本发明另提供一种电子装置，包括显示器以及转换器。转换器用以驱动显示器。显示器包括显示面板及控制器。控制器用以控制显示面板，使其显示一画面。显示面板包括栅极驱动器、源极驱动器、显示区。栅极驱动器提供扫描信号。源极驱动器提供数据信号。显示区包括，多个栅极电极、多个源极电极以及多个像素单元。栅极电极接收扫描信号。源极电极接收数据信号。每一像素单元接收对应的扫描信号以及数据信号，并包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、存储电容以及发光组件。第一薄膜晶体管具有第一控制端、第一电极以及第二电极。第一控制端接收扫描信号，第一电极接收数据信号。第二薄膜晶体管具有第二控制端、第三电极、第四电极以及第五电极。第二控制端耦接第二电极，第三电极接收第一电压，第五电极耦接第三及第四电极之一者。存储电容耦接于第二控制端以及第三电极之间。发光组件直接地电性连接在第四电极以及第二电压之间。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1显示现有像素单元的示意图。
图2显示本发明的电子装置的示意图。
图3显示本发明的像素单元的一可能实施例。
图4为本发明的薄膜晶体管303与现有薄膜晶体管103的特性曲线图。
图5显示本发明的像素单元的另一可能实施例。
附图符号说明：
101、103、301、303、503：薄膜晶体管；
105、305：存储电容；
107、307：发光组件；
20：电子装置；
21：转换器；
22：显示器；
23：控制器；
200：显示面板；
201：栅极驱动器；
202：源极驱动器；
205：显示区；
P11-Pnm：像素单元。
具体实施方式
图2显示本发明的电子装置的示意图。如图所示，电子装置20包括转换器21以及显示器22。转换器21提供电源以驱动显示器22。显示器22具有控制器23以及显示面板200。控制器23控制显示面板200，使其呈现画面。
显示面板200包括栅极驱动器201、源极驱动器202以及显示区205。栅极驱动器201提供扫描信号S1-Sm。源极驱动器203提供数据信号D1-Dm。显示区205具有栅极电极、源极电极以及像素单元P11-Pnm。栅极电极接收扫描信号S1-Sm，而源极电极接收数据信号D1-Dm。每一组纵横交错的栅极电极以及源极电极控制单一像素单元。
图3显示本发明的像素单元的一可能实施例。由于像素单元P11-Pnm的结构相同，故仅以像素单元P11为例。
像素单元P11具有薄膜晶体管301、303、存储电容305以及发光组件307。薄膜晶体管301的控制端C1接收扫描信号S1，其电极E1接收数据信号D1。薄膜晶体管303的控制端C2耦接薄膜晶体管301的电极E2，薄膜晶体管303的电极E3接收电压V1，其电极E5耦接电极E3或E4。在本实施例中，由于薄膜晶体管303是P型，故薄膜晶体管303的电极E5耦接电极E3。
存储电容305耦接于薄膜晶体管303的控制端C2以及电极E3之间。发光组件307耦接于电极E4以及电压V2之间。发光组件307可为小分子有机发光二极管(OLED)或是高分子有机发光二极管(PLED)。在本实施例中，电压V1的电平大于电压V2的电平。
当薄膜晶体管303的电极E5耦接电极E3时，则可减小薄膜晶体管303的临界电压Vth。假设，薄膜晶体管303的临界电压Vth＝-3V，而控制端C2与电极E3之间的压差Vgs＝-5V时，薄膜晶体管303的电极E3与E4之间的压差Vds均等于-2V，因此使得薄膜晶体管303操作于饱和区。
另外，当发光组件307的跨压V307为6V时，则可使发光组件107呈现最大亮度，因此，使得节点N3与N4之间的压差约为8V。
图4为本发明的薄膜晶体管303与现有薄膜晶体管103的特性曲线图。当薄膜晶体管303的控制端C2与电极E3之间的压差Vgs＝-5V时，曲线41为Vds与Ids的特性曲线，其中，Vds代表薄膜晶体管303的电极E3与E4间的压差，而Ids代表流经薄膜晶体管303的电极E3与E4的电流。
当薄膜晶体管303的电极E3与E4之间的压差Vds约为-2V时，薄膜晶体管303便可操作于饱和区。因此，流经薄膜晶体管303的电极E3与E4的电流Ids约为2.3×10-5。
当薄膜晶体管103的控制端C2与电极E3之间的压差Vgs＝-5V时，曲线43为薄膜晶体管103的电极E3与E4之间的压差Vds与流经薄膜晶体管103的电极E3与E4的电流Ids的特性曲线。
当薄膜晶体管103的电极E4与E3之间的压差Vds约为-4V时，薄膜晶体管103便可操作于饱和区。因此，流经薄膜晶体管103的电极E3与E4的电流Ids约为2.3×10-5A。
由上述可知，图1中的薄膜晶体管103的电极E3与E4之间的压差Vds＝-4V时，方能使薄膜晶体管103的电极E3与E4的电流维持在2.3×10-5A，而薄膜晶体管303的电极E3与E4之间的压差Vds＝-2V时，便能使薄膜晶体管303的电极E3与E4的电流维持在2.3×10-5A，因此，薄膜晶体管303所消耗的功率小于薄膜晶体管103所消耗的功率。
图5显示本发明的像素单元的另一可能实施例。图5不同图3之处在于，当薄膜晶体管503为N型时，则薄膜晶体管503的电极E7耦接电极E6。
藉由本发明的耦接方式，便可减小薄膜晶体管的临界电压，进而减小薄膜晶体管所消耗的功率。
虽然本发明已以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，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种像素单元，包括：
一第一薄膜晶体管，具有一第一控制端、一第一电极以及一第二电极，该第一控制端接收一扫描信号，该第一电极接收一数据信号；
一第二薄膜晶体管，具有一第二控制端、一第三电极、一第四电极以及一第五电极，该第二控制端耦接该第二电极，该第三电极接收一第一电压，该第五电极耦接该第三及第四电极之一者；
一存储电容，耦接于该第二控制端以及该第三电极之间；以及
一发光组件，直接地电性连接于该第四电极以及一第二电压之间。
2.如权利要求1所述的像素单元，其中，该发光组件为小分子有机发光二极管以及高分子有机发光二极管之一者。
3.如权利要求1所述的像素单元，其中，当该第二薄膜晶体管为N型时，则该第五电极耦接该第四电极。
4.如权利要求1所述的像素单元，其中，当该第二薄膜晶体管为P型时，则该第五电极耦接该第三电极。
5.如权利要求4所述的像素单元，其中，该第一电压的电平大于该第二电压的电平。
6.一种显示面板，包括：
一栅极驱动器，用以提供多个扫描信号；
一源极驱动器，用以提供多个数据信号；以及
一显示区，包括：
多个栅极电极，接收该等扫描信号；
多个源极电极，接收该等数据信号；
多个如权利要求1所述的像素单元，每一像素单元接收对应的扫描信号以及数据信号，并包括：
一第一薄膜晶体管，具有一第一控制端、一第一电极以及一第二电极，该第一控制端接收对应的扫描信号，该第一电极接收对应的数据信号；
一第二薄膜晶体管，具有一第二控制端、一第三电极、一第四电极以及一第五电极，该第二控制端耦接该第二电极，该第三电极接收  一第一电压，该第五电极耦接该第三及第四电极之一者；
一存储电容，耦接于该第二控制端以及该第三电极之间；以及
一发光组件，直接地电性连接在该第四电极以及一第二电压之间。
7.如权利要求6所述的显示面板，其中，该发光组件为小分子有机发光二极管以及高分子有机发光二极管之一者。
8.如权利要求6所述的显示面板，其中，当该第二薄膜晶体管为N型时，则该第五电极耦接该第四电极。
9.如权利要求6所述的显示面板，其中，当该第二薄膜晶体管为P型时，则该第五电极耦接该第三电极。
10.如权利要求9所述的显示面板，其中，该第一电压的电平大于该第二电压的电平。
11.一种显示器，包括：
一如权利要求6所述的显示面板；以及
一控制器，控制该显示面板，使其显示一画面。
12.一种电子装置，包括：
一如权利要求11所述的显示器；以及
一转换器，用以驱动该显示器。
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