TW201441997A - 發光元件驅動電路及其相關的畫素電路與應用 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種關聯於有機發光二極體的畫素電路，且其電路架構(5T1C或6T1C)在搭配適當的操作波形下，可以使得流經有機發光二極體的電流不會隨著電源電壓(Vdd)受到電流電阻電壓降(IR Drop)的影響而改變，而且也不會隨著用以驅動有機發光二極體之薄膜電晶體的臨限電壓漂移(Vth shift)而有所不同。如此一來，將可大大地提升所應用之有機發光二極體顯示器的亮度均勻性。

Description

發光元件驅動電路及其相關的畫素電路與應用
本發明是有關於一種平面顯示技術，且特別是有關於一種具有自發光特性之發光元件(light-emitting component，例如有機發光二極體(OLED)，但並不限制於此)的驅動電路及其相關的畫素電路與應用。
由於多媒體社會的急速進步，半導體元件及顯示裝置的技術也隨之具有飛躍性的進步。就顯示器而言，由於主動式矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,AMOLED)顯示器具有無視角限制、低製造成本、高應答速度(約為液晶的百倍以上)、省電、自發光、可使用於可攜式機器的直流驅動、工作溫度範圍大以及重量輕且可隨硬體設備小型化及薄型化等等優點以符合多媒體時代顯示器的特性要求。因此，主動式矩陣有機發光二極體顯示器具有極大的發展潛力，可望成為下一世代的新穎平面顯示器，藉以取代液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)。
目前主動式矩陣有機發光二極體顯示面板主要有兩種製作方式，其一是利用低溫多晶矽(LTPS)的薄膜電晶體(TFT)製程技術來製作，而另一則是利用非晶矽(a-Si)的薄膜電晶體(TFT)製程技術來製作。其中，由於低溫多晶矽的薄膜電晶體製程技術需要比較多道的光罩製程而導致成本上升。因此，目前低溫多晶矽的薄膜電晶體製程技術主要應用在中小尺寸的面板上，而非晶矽的薄膜電晶體製程技術則主要應用在大尺寸的面板上。
一般來說，採以低溫多晶矽之薄膜電晶體製程技術所製作出來的主動式矩陣有機發光二極體顯示面板，其畫素電路中的薄膜電晶體之型態可以為P型或N型，但由於P型薄膜電晶體傳導正電壓有較好的驅動能力，故而現今多以選擇P型薄膜電晶體來實施。然而，選擇P型薄膜電晶體來實現有機發光二極體畫素電路的條件下，流經有機發光二極體的電流不僅會隨著電源電壓(Vdd)受到電流電阻電壓降(IR Drop)的影響而改變，而且還會隨著用以驅動有機發光二極體之薄膜電晶體的臨限電壓漂移(Vth shift)而有所不同。如此一來，將會連帶影響到有機發光二極體顯示器的亮度均勻性。
有鑒於此，為了提升有機發光二極體顯示器的亮度均勻性，本發明之一示範性實施例提供一種發光元件驅動電路，其包 括：驅動單元、發光控制單元，以及資料儲存單元。其中，驅動單元耦接於一電源電壓與發光元件之間，且包含驅動電晶體。驅動單元用以於一發光階段，控制流經發光元件的驅動電流。發光控制單元耦接於驅動單元與發光元件之間，用以於所述發光階段，反應於一發光致能訊號而傳導來自驅動單元的驅動電流至發光元件。
資料儲存單元耦接驅動單元，且包含一儲存電容。資料儲存單元用以：於一資料寫入階段，反應於一寫入掃描訊號而透過儲存電容以對一資料電壓與關聯於驅動電晶體的臨限電壓進行儲存；以及於所述發光階段，反應於所述發光致能訊號而控制儲存電容的端電壓。於所述發光階段，驅動單元反應於儲存電容的跨壓而產生流經發光元件的驅動電流，且流經發光元件的驅動電流不受驅動電晶體之臨界電壓以及所述電源電壓的影響。
於本發明之一示範性實施例中，驅動電晶體的閘極耦接儲存電容的第一端，而驅動電晶體的源極則耦接至所述電源電壓。在此條件下，發光控制單元包括：發光控制電晶體，其閘極用以接收所述發光致能訊號，而其源極則耦接至驅動電晶體的汲極。另外，發光元件的第一端耦接發光控制電晶體的汲極，而發光元件的第二端則耦接至一參考電位。再者，發光元件可以為有機發光二極體，故而發光元件的第一端為有機發光二極體的陽極，且發光元件的第二端為有機發光二極體的陰極。
於本發明之一示範性實施例中，資料儲存單元可以更包 括：寫入電晶體、採集電晶體，以及電壓控制電晶體。其中，寫入電晶體的閘極用以接收所述寫入掃描訊號，寫入電晶體的源極用以接收所述資料電壓，而寫入電晶體的汲極則耦接至儲存電容的第二端。採集電晶體的閘極用以接收所述寫入掃描訊號，採集電晶體的源極耦接驅動電晶體的閘極與儲存電容的第一端，而採集電晶體的汲極則耦接驅動電晶體的汲極。電壓控制電晶體的閘極與源極耦接在一起以接收所述發光致能訊號，而電壓控制電晶體的汲極則耦接至儲存電容的第二端與寫入電晶體的汲極。
於本發明之一示範性實施例中，驅動電晶體、發光控制電晶體、寫入電晶體、採集電晶體以及電壓控制電晶體皆可以為P型電晶體。在此條件下，發光元件驅動電路可以為有機發光二極體驅動電路，且此有機發光二極體驅動電路會先後進入所述資料寫入階段與所述發光階段。其中，於所述資料寫入階段，所述寫入掃描訊號為致能，而所述發光致能訊號為禁能；此外，於所述發光階段，所述發光致能訊號為致能，而所述寫入掃描訊號為禁能。
於本發明之一示範性實施例中，資料儲存單元可以更用以於一重置階段，反應於一重置掃描訊號而初始化儲存電容的第一端電壓。在此條件下，資料儲存單元可以更包括：重置電晶體，其閘極與源極耦接在一起以接收所述重置掃描訊號，而其汲極則耦接至儲存電容的第一端。其中，重置電晶體亦可為P型電晶體。
於本發明之一示範性實施例中，在資料儲存單元具有重 置電晶體的條件下，有機發光二極體驅動電路會先後進入所述重置階段、所述資料寫入階段以及所述發光階段。其中，於所述重置階段，所述重置掃描訊號為致能，而所述寫入掃描訊號與所述發光致能訊號為禁能。於所述資料寫入階段，所述寫入掃描訊號為致能，而所述重置掃描訊號與所述發光致能訊號為禁能。於所述發光階段，所述發光致能訊號為致能，而所述重置掃描訊號與所述寫入掃描訊號為禁能。
本發明之另一示範性實施例提供一種具有所提之發光元件驅動電路的畫素電路，且此畫素電路可以為有機發光二極體畫素電路。
本發明之再一示範性實施例提供一種具有所提之有機發光二極體畫素電路的有機發光二極體顯示面板。
本發明之又一示範性實施例提供一種具有所提之有機發光二極體顯示面板的有機發光二極體顯示器。
基於上述，本發明提供一種關聯於有機發光二極體的畫素電路，且其電路架構(5T1C或6T1C)在搭配適當的操作波形下，可以使得流經有機發光二極體的電流不會隨著電源電壓(Vdd)受到電流電阻電壓降(IR Drop)的影響而改變，而且也不會隨著用以驅動有機發光二極體之薄膜電晶體的臨限電壓漂移(Vth shift)而有所不同。如此一來，將可大大地提升所應用之有機發光二極體顯示器的亮度均勻性。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
然而，應瞭解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為例示性及闡釋性的，其並不能限制本發明所欲主張之範圍。
10‧‧‧(有機發光二極體)畫素電路
101‧‧‧發光元件(有機發光二極體)
103‧‧‧發光元件驅動電路
105‧‧‧驅動單元
107‧‧‧發光控制單元
109‧‧‧資料儲存單元
T1‧‧‧驅動電晶體
T2‧‧‧發光控制電晶體
T3‧‧‧寫入電晶體
T4‧‧‧採集電晶體
T5‧‧‧電壓控制電晶體
T6‧‧‧重置電晶體
Cst‧‧‧儲存電容
IOLED‧‧‧驅動電流
Vdata‧‧‧資料電壓
Vdd‧‧‧電源電壓
Vss‧‧‧參考電壓
S[n-1]‧‧‧重置掃描訊號
S[n]‧‧‧寫入掃描訊號
LE‧‧‧發光致能訊號
P0‧‧‧重置階段
P1‧‧‧資料寫入階段
P2‧‧‧發光階段
A、B‧‧‧節點
下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。
圖1繪示為本發明一示範性實施例之(有機發光二極體)畫素電路10的示意圖。
圖2繪示為圖1之有機發光二極體畫素電路10的實施電路圖。
圖3繪示為圖1之有機發光二極體畫素電路10的操作波形圖。
圖4繪示為圖1之有機發光二極體畫素電路10的另一實施電路圖。
圖5繪示為圖4之有機發光二極體畫素電路10的操作波形圖。
現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式 中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
圖1繪示為本發明一示範性實施例之畫素電路10的示意圖，而圖2繪示為圖1之畫素電路10的實施電路圖。請合併參照圖1與圖2，本示範性實施例之畫素電路10包括發光元件(light-emitting component，例如：有機發光二極體(OLED)101，但並不限制於此，故而畫素電路10可以視為有機發光二極體畫素電路)與發光元件驅動電路(light-emitting component driving circuit)103。其中，發光元件驅動電路103包括驅動單元(driving unit)105、發光控制單元(light-emitting control unit)107，以及資料儲存單元(data storage unit)109。
於本示範性實施例中，驅動單元105耦接於電源電壓(power supply voltage)Vdd與有機發光二極體101(即，發光元件)之間，且包含驅動電晶體(driving transistor)T1。而且，驅動單元105用以於發光階段(light enable phase)，控制流經有機發光二極體101的驅動電流(driving current)IOLED。
另外，發光控制單元107耦接於驅動單元105與有機發光二極體(發光元件)101之間。而且，發光控制單元107用以於發光階段，反應於發光致能訊號(light enable signal)LE而傳導來自驅動單元105的驅動電流IOLED至有機發光二極體101。
再者，資料儲存單元109耦接驅動單元105，且包含儲存電容(storage capacitor)Cst。而且，資料儲存單元109會於資料寫入階段(data-writing phase)，反應於寫入掃描訊號S[n](註： 寫入掃描訊號S[n]可為當下掃描線上的訊號，且由第[n]級的閘極驅動電路所提供，但並不限制於此)而透過儲存電容Cst以對資料電壓(data voltage)Vdata與關聯於驅動電晶體T1的臨限電壓(threshold voltage,Vth(T1))進行儲存。甚至，資料儲存單元109還會於發光階段，反應於發光致能訊號LE而控制儲存電容Cst的端電壓(terminal voltages)。
於本示範性實施例中，驅動單元105係於發光階段，反應於儲存電容Cst的跨壓(cross-voltage)而產生流經有機發光二極體101的驅動電流IOLED，且此驅動電流IOLED不受電源電壓Vdd與驅動電晶體T1之臨界電壓(Vth(T1))的影響。換言之，流經有機發光二極體101的驅動電流IOLED理想上或實質上與電源電壓Vdd以及驅動電晶體T1的臨界電壓(Vth(T1))無關。
除此之外，發光控制單元107包括發光控制電晶體(light-emitting control transistor)T2。另外，資料儲存單元109更包括寫入電晶體(writing transistor)T3、採集電晶體(collection transistor)T4，以及電壓控制電晶體(voltage-control transistor)T5。
於本示範性實施例中，驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2、寫入電晶體T3、採集電晶體T4以及電壓控制電晶體T5皆可以採用P型電晶體(P-type transistor)來實施，但並不限制於此，例如P型薄膜電晶體(P-type thin-film-transistor,P-type TFT)。而且，應用圖2所示之(有機發光二極體)畫素電路10於其中的有 機發光二極體顯示面板(OLED display panel)可以利用低溫多晶矽(LTPS)、非晶矽(a-Si)或非晶銦鎵鋅金屬氧化物(a-IGZO)的薄膜電晶體(TFT)製程技術製作而成，但並不限制於此。
另外，在圖2所示之(有機發光二極體)畫素電路10的電路結構上(5T1C)，驅動電晶體T1的閘極(gate)耦接儲存電容Cst的第一端(亦即，節點A)，而驅動電晶體T1的源極(source)則耦接至電源電壓Vdd。
發光控制電晶體T2的閘極用以接收發光致能訊號LE，而發光控制電晶體T2的源極則耦接至驅動電晶體T1的汲極(drain)。有機發光二極體(發光元件)101的陽極(anode，即發光元件的第一端)耦接發光控制電晶體T2的汲極，而有機發光二極體(發光元件)101的陰極(cathode，即發光元件的第二端)則耦接至參考電位(reference voltage，例如為接地電位，但並不限制於此)。
寫入電晶體T3的閘極用以接收寫入掃描訊號S[n]，寫入電晶體T3的源極用以接收資料電壓Vdata，而寫入電晶體T3的汲極則耦接至儲存電容Cst的第二端(亦即，節點B)。採集電晶體T4的閘極用以接收寫入掃描訊號S[n]，採集電晶體T4的源極耦接驅動電晶體T1的閘極與儲存電容Cst的第一端(亦即，節點A)，而採集電晶體T4的汲極則耦接驅動電晶體T1的汲極。電壓控制電晶體T5的閘極與源極耦接在一起以接收發光致能訊號LE，而電壓控制電晶體T5的汲極則耦接至儲存電容Cst的第二端 (亦即，節點B)與寫入電晶體T3的汲極。
再者，在圖2所示之(有機發光二極體)畫素電路10的運作過程中，發光元件驅動電路103(即，有機發光二極體驅動電路)會先後進入資料寫入階段與發光階段，各別例如圖3所示的P1與P2。於本示範性實施例中，於資料寫入階段P1，僅有寫入掃描訊號S[n]會致能；另外，於發光階段P2，僅有發光致能訊號LE會致能。
換言之，於資料寫入階段P1，寫入掃描訊號S[n]為致能，而發光致能訊號LE為禁能；另外，於發光階段P2，發光致能訊號LE為致能，而寫入掃描訊號S[n]為禁能。當然，寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE的高低準位(VH,VL)皆可視實際設計/應用需求而決定。
於此值得解釋的是，由於圖2所示之(有機發光二極體)畫素電路10中的驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2、寫入電晶體T3、採集電晶體T4以及電壓控制電晶體T5的型態皆為P型，故而可知的是，驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2、寫入電晶體T3、採集電晶體T4以及電壓控制電晶體T5為低準位致能(low active)。由此，先前針對寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE會致能的表述，即表示寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE處於低準位(low level)。
基此，在資料寫入階段P1，由於僅有寫入掃描訊號S[n]會致能，所以驅動電晶體T1、寫入電晶體T3與採集電晶體T4會 同時處於導通(ON)的狀態，而發光控制電晶體T2與電壓控制電晶體T5會反應於發光致能訊號LE的禁能而同時處於關閉(OFF)的狀態，藉以避免有機發光二極體101有突然亮起的誤動作，從而得以維持顯示影像的對比。在此條件下，驅動電晶體T1與採集電晶體T4可以視為/等效成一二極體(diode)，且此時儲存電容Cst的第一端(即，節點A)電壓為Vdd-Vth(T1)，而儲存電容Cst的第二端(即，節點B)電壓為資料電壓Vdata。其中，Vth(T1)為驅動電晶體T1的臨限電壓。換言之，此時儲存電容Cst兩端的壓差為Vdd-Vth(T1)-Vdata。
緊接著，在發光階段P2，由於僅有發光致能訊號LE會致能，所以驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2與電壓控制電晶體T5皆處於導通(ON)的狀態，而寫入電晶體T3與採集電晶體T4則處於關閉(OFF)的狀態。基此，驅動電晶體T1將反應於儲存電容Cst的跨壓(cross-voltage)而產生不受電源電壓Vdd與驅動電晶體T1之臨界電壓(Vth(T1))影響的驅動電流IOLED以流經有機發光二極體101。
更清楚來說，在圖2所示的電路架構下，驅動電晶體T1於發光階段P2所產生的驅動電流IOLED可以表示為如下方程式(1)： 其中，K為關聯於驅動電晶體T1的電流常數。
另外，由於驅動電晶體T1的源閘極電壓(Vsg)為已知的，亦即：驅動電晶體T1的源極電壓(Vs)等於Vdd(即，Vs=Vdd)；驅動電晶體T1的閘極電壓(Vg)等於節點A的電壓(即，Vg=Vdd-Vth(T1)-Vdata)(註：節點A的電壓會反應於電壓控制電晶體T5的導通與儲存電容Cst之電容耦合效應的緣故而等於Vdd-Vth(T1)-Vdata。換言之，電壓控制電晶體T5在發光階段P2具備有控制儲存電容Cst之端電壓的能力。)；以及Vsg=Vs-Vg=Vdd-(Vdd-Vth(T1)-Vdata)。
因此，於圖2所示之(有機發光二極體)畫素電路10處於發光階段P2時，若將已知的驅動電晶體T1的源閘極電壓(Vsg)帶入方程式(1)的話，亦即如下方程式(2)： 則方程式(2)可以進一步地簡化為如下方程式(3)：
由此，從方程式(3)可以清楚地看出，在圖2所示的電路結構中，流經有機發光二極體101的驅動電流IOLED理想上或實質上與電源電壓Vdd以及驅動電晶體T1的臨界電壓(Vth(T1))無關，其大致上只與資料電壓Vdata有關而已。如此一來，即可補償薄膜電晶體(TFT)因應力效應(Stress Effect)所造成的臨界電壓之變異，並且得以同時補償電源電壓(Vdd)受到電流電阻 電壓降(IR Drop)之影響而改變的問題。除此之外，從圖2所示的電路結構可以清楚地看出，(有機發光二極體)畫素電路10運作所需的控制訊號只需要寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE而已，故而可以簡化(有機發光二極體)畫素電路10的佈局(layout)面積，從而使得(有機發光二極體)畫素電路10更可以適用於高解析面板的應用需求。
另一方面，圖4繪示為圖1之(有機發光二極體)畫素電路10的另一實施電路圖。請合併參照圖2與圖4，圖2與圖4所示之電路結構的差異僅在於：圖4所示的電路結構更多出重置電晶體(reset transistor)T6，其類似地可以採用P型電晶體來實施，但並不限制於此，例如P型薄膜電晶體(P-type TFT)。在此條件下，圖4所示之資料儲存單元109更會於重置階段(reset phase)，反應於重置掃描訊號(reset scan signal)S[n-1]而初始化/重置(initialization/reset)儲存電容Cst的第一端電壓(亦即，節點A的電壓)(註：重置掃描訊號S[n-1]可為前一掃描線上的訊號，且由第[n-1]級的閘極驅動電路所提供，但並不限制於此)。於本示範性實施例中，重置電晶體T6的閘極與源極耦接在一起以接收重置掃描訊號S[n-1]，而重置電晶體T6的汲極則耦接至儲存電容Cst的第一端(亦即，節點A)。
相似地，在圖4所示之(有機發光二極體)畫素電路10的運作過程中，發光元件驅動電路103(即，有機發光二極體驅動電路)會先後進入重置階段、資料寫入階段與發光階段，各別例 如圖5所示的P0、P1與P2。於本示範性實施例中，於重置階段P0，僅有重置掃描訊號S[n-1]會致能；於資料寫入階段P1，僅有寫入掃描訊號S[n]會致能；以及，於發光階段P2，僅有發光致能訊號LE會致能。
換言之，於重置階段P0，重置掃描訊號S[n-1]為致能，而寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE為禁能；於資料寫入階段P1，寫入掃描訊號S[n]為致能，而重置掃描訊號S[n-1]與發光致能訊號LE為禁能；另外，於發光階段P2，發光致能訊號LE為致能，而重置掃描訊號S[n-1]與寫入掃描訊號S[n]為禁能。當然，重置掃描訊號S[n-1]、寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE的高低準位(VH,VL)皆可視實際設計/應用需求而決定。
於此值得解釋的是，由於圖4所示之(有機發光二極體)畫素電路10中的驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2、寫入電晶體T3、採集電晶體T4、電壓控制電晶體T5以及重置電晶體T6的型態皆為P型，故而可知的是，驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2、寫入電晶體T3、採集電晶體T4、電壓控制電晶體T5以及重置電晶體T6為低準位致能(low active)。由此，先前針對重置掃描訊號S[n-1]、寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE會致能的表述，即表示寫入掃描訊號S[n]與發光致能訊號LE處於低準位(low level)。
基此，在重置階段P0，由於僅有重置掃描訊號S[n-1]會致能，所以節點A的電壓(即，驅動電晶體T1的閘極電壓(Vg)) 會反應於呈現二極體連接(diode-connected)之重置電晶體T6的導通(ON)而等於重置掃描訊號S[n-1]的低準位(VLS[n-1])減去Vth(T6)，即：VLS[n-1]-Vth(T6)，其中Vth(T6)為重置電晶體T6的臨限電壓(此過程即為對儲存電容Cst的第一端電壓(驅動電晶體T1的閘極電壓(Vg))進行初始化/重置)。與此同時，反應於發光致能訊號LE的禁能，發光控制電晶體T2與電壓控制電晶體T5皆會處於關閉(OFF)的狀態，藉以避免有機發光二極體101有突然亮起的誤動作，從而得以維持顯示影像的對比；另外，反應於寫入掃描訊號S[n]的禁能，寫入電晶體T3與採集電晶體T4亦會處於關閉(OFF)的狀態。
緊接著，在資料寫入階段P1，由於僅有寫入掃描訊號S[n]會致能，所以驅動電晶體T1、寫入電晶體T3與採集電晶體T4會同時處於導通(ON)的狀態，且發光控制電晶體T2與電壓控制電晶體T5會反應於發光致能訊號LE的禁能而同時處於關閉(OFF)的狀態。在此條件下，驅動電晶體T1與採集電晶體T4可以視為/等效成一二極體，且此時儲存電容Cst的第一端(即，節點A)電壓為Vdd-Vth(T1)，而儲存電容Cst的第二端(即，節點B)電壓為資料電壓Vdata。而且，在資料寫入階段P1，反應於發光致能訊號LE的禁能，發光控制電晶體T2還是會處於關閉(OFF)的狀態，故而有機發光二極體101也不會在資料寫入階段P1發生突然亮起的誤動作。
最後，在發光階段P2，由於僅有發光致能訊號LE會致 能，所以驅動電晶體T1、發光控制電晶體T2與電壓控制電晶體T5皆處於導通(ON)的狀態，而寫入電晶體T3與採集電晶體T4則處於關閉(OFF)的狀態。基此，驅動電晶體T1將反應於儲存電容Cst的跨壓(cross-voltage)而產生不受電源電壓Vdd與驅動電晶體T1之臨界電壓(Vth(T1))影響的驅動電流IOLED以流經有機發光二極體101(類似前述方程式(1)~(3)的解說內容，故不再贅述之)。換言之，於圖4中，驅動電晶體T1在發光階段P2亦會產生不受電源電壓Vdd以及驅動電晶體T1之臨界電壓(Vth(T1))影響的驅動電流IOLED(如上方程式(1)~(3))以流經有機發光二極體101。顯然地，圖4所示之電路結構除了可以達到與圖2之示範性實施例類似的技術功效外，其更額外地具備了初始化/重置儲存電容Cst的第一端電壓(驅動電晶體T1的閘極電壓(Vg))的功用/功效。
據此可知，上述示範性實施例所揭示的(有機發光二極體)畫素電路10之電路架構為5T1C(亦即5個薄膜電晶體+1個電容)/6T1C(亦即6個薄膜電晶體+1個電容)，且若搭配適當的操作波形(如圖3/圖5所示)，即可使得流經有機發光二極體101的電流IOLED不會隨著電源電壓Vdd受到電流電阻電壓降(IR Drop)的影響而改變，而且也不會隨著用以驅動有機發光二極體101之驅動電晶體T1的臨限電壓漂移(Vth shift)而有所不同。如此一來，將可大大地提升所應用之有機發光二極體顯示器的亮度表現。
除此之外，任何應用上述示範性實施例之(有機發光二極體)畫素電路10於其中的有機發光二極體顯示面板及其有機發光二極體顯示器，都屬於本發明所欲請求保護的範疇。
再者，雖然上述示範性實施例之有機發光二極體畫素電路皆採用P型電晶體來實施，但是本發明並不限制於此。換言之，本領域具有通常知識者可依循上述示範性實施例的教示內容而類推/推演出有機發光二極體畫素電路改採用N型電晶體來實施的變型態樣，故而在不脫離本發明之精神和範圍內，這些變型的實施方式亦當屬於本發明所欲保護的範疇。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧(有機發光二極體)畫素電路
101‧‧‧發光元件(有機發光二極體)
103‧‧‧發光元件驅動電路
105‧‧‧驅動單元
107‧‧‧發光控制單元
109‧‧‧資料儲存單元
T1‧‧‧驅動電晶體
T2‧‧‧發光控制電晶體
T3‧‧‧寫入電晶體
T4‧‧‧採集電晶體
T5‧‧‧電壓控制電晶體
Cst‧‧‧儲存電容
IOLED‧‧‧驅動電流
Vdata‧‧‧資料電壓
Vdd‧‧‧電源電壓
Vss‧‧‧參考電壓
S[n]‧‧‧寫入掃描訊號
LE‧‧‧發光致能訊號
A、B‧‧‧節點

Claims (16)

  1. 一種發光元件驅動電路，包括：一驅動單元，耦接於一電源電壓與一發光元件之間，且包含一驅動電晶體，用以於一發光階段，控制流經該發光元件的一驅動電流；一發光控制單元，耦接於該驅動單元與該發光元件之間，用以於該發光階段，反應於一發光致能訊號而傳導來自該驅動單元的該驅動電流至該發光元件；以及一資料儲存單元，耦接該驅動單元，且包含一儲存電容，用以：於一資料寫入階段，反應於一寫入掃描訊號而透過該儲存電容以對一資料電壓與關聯於該驅動電晶體的一臨限電壓進行儲存；以及於該發光階段，反應於該發光致能訊號而控制該儲存電容的端電壓，其中，於該發光階段，該驅動單元反應於該儲存電容的跨壓而產生流經該發光元件的該驅動電流，且該驅動電流不受該驅動電晶體之該臨界電壓以及該電源電壓的影響。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，其中該驅動電晶體的閘極耦接該儲存電容的第一端，該驅動電晶體的源極耦接該電源電壓，且該發光控制單元包括：一發光控制電晶體，其閘極用以接收該發光致能訊號，而其源極則耦接至該驅動電晶體的汲極，其中，該發光元件的第一端耦接該發光控制電晶體的汲極， 而該發光元件的第二端則耦接至一參考電位，其中，該發光元件為一有機發光二極體，且該發光元件的第一端為該有機發光二極體的陽極，而該發光元件的第二端為該有機發光二極體的陰極。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件驅動電路，其中該資料儲存單元更包括：一寫入電晶體，其閘極用以接收該寫入掃描訊號，其源極用以接收該資料電壓，而其汲極則耦接至該儲存電容的第二端；一採集電晶體，其閘極用以接收該寫入掃描訊號，其源極耦接該驅動電晶體的閘極與該儲存電容的第一端，而其汲極則耦接該驅動電晶體的汲極；以及一電壓控制電晶體，其閘極與源極耦接在一起以接收該發光致能訊號，而其汲極則耦接至該儲存電容的第二端與該寫入電晶體的汲極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光元件驅動電路，其中該驅動電晶體、該發光控制電晶體、該寫入電晶體、該採集電晶體以及該電壓控制電晶體皆為P型電晶體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光元件驅動電路，其中該發光元件驅動電路為一有機發光二極體驅動電路，且該有機發光二極體驅動電路先後進入該資料寫入階段與該發光階段，其中，於該資料寫入階段，該寫入掃描訊號為致能，而該發光致能訊號為禁能， 其中，於該發光階段，該發光致能訊號為致能，而該寫入掃描訊號為禁能。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之發光元件驅動電路，其中該資料儲存單元更用以於一重置階段，反應於一重置掃描訊號而初始化該儲存電容的第一端電壓，其中，該資料儲存單元更包括：一重置電晶體，其閘極與源極耦接在一起以接收該重置掃描訊號，而其汲極則耦接至該儲存電容的第一端，其中，該重置電晶體為P型電晶體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光元件驅動電路，其中該發光元件驅動電路為一有機發光二極體驅動電路，且該有機發光二極體驅動電路先後進入該重置階段、該資料寫入階段以及該發光階段，其中，於該重置階段，該重置掃描訊號為致能，而該寫入掃描訊號與該發光致能訊號為禁能，其中，於該資料寫入階段，該寫入掃描訊號為致能，而該重置掃描訊號與該發光致能訊號為禁能，其中，於該發光階段，該發光致能訊號為致能，而該重置掃描訊號與該寫入掃描訊號為禁能。
  8. 一種畫素電路，包括：一發光元件，用以於一發光階段，反應於一驅動電流而發光；一驅動單元，耦接於一電源電壓與該發光元件之間，且包含 一驅動電晶體，用以於該發光階段，控制流經該發光元件的該驅動電流；一發光控制單元，耦接於該驅動單元與該發光元件之間，用以於該發光階段，反應於一發光致能訊號而傳導來自該驅動單元的該驅動電流至該發光元件；以及一資料儲存單元，耦接該驅動單元，且包含一儲存電容，用以：於一資料寫入階段，反應於一寫入掃描訊號而透過該儲存電容以對一資料電壓與關聯於該驅動電晶體的一臨限電壓進行儲存；以及於該發光階段，反應於該發光致能訊號而控制該儲存電容的端電壓，其中，於該發光階段，該驅動單元反應於該儲存電容的跨壓而產生流經該發光元件的該驅動電流，且該驅動電流不受該驅動電晶體之該臨界電壓以及該電源電壓的影響。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之畫素電路，其中該驅動電晶體的閘極耦接該儲存電容的第一端，該驅動電晶體的源極耦接該電源電壓，且該發光控制單元包括：一發光控制電晶體，其閘極用以接收該發光致能訊號，而其源極則耦接至該驅動電晶體的汲極，其中，該發光元件的第一端耦接該發光控制電晶體的汲極，而該發光元件的第二端則耦接至一參考電位，其中，該發光元件為一有機發光二極體，且該發光元件的第一端為該有機發光二極體的陽極，而該發光元件的第二端為該有 機發光二極體的陰極，其中，該畫素電路為一有機發光二極體畫素電路，其中，該驅動單元、該資料儲存單元以及該發光控制單元組成一有機發光二極體驅動電路。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之畫素電路，其中該資料儲存單元更包括：一寫入電晶體，其閘極用以接收該寫入掃描訊號，其源極用以接收該資料電壓，而其汲極則耦接至該儲存電容的第二端；一採集電晶體，其閘極用以接收該寫入掃描訊號，其源極耦接該驅動電晶體的閘極與該儲存電容的第一端，而其汲極則耦接該驅動電晶體的汲極；以及一電壓控制電晶體，其閘極與源極耦接在一起以接收該發光致能訊號，而其汲極則耦接至該儲存電容的第二端與該寫入電晶體的汲極。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之畫素電路，其中該驅動電晶體、該發光控制電晶體、該寫入電晶體、該採集電晶體以及該電壓控制電晶體皆為P型電晶體。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之畫素電路，其中該有機發光二極體驅動電路先後進入該資料寫入階段與該發光階段，其中，於該資料寫入階段，該寫入掃描訊號為致能，而該發光致能訊號為禁能，其中，於該發光階段，該發光致能訊號為致能，而該寫入掃 描訊號為禁能。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之畫素電路，其中該資料儲存單元更用以於一重置階段，反應於一重置掃描訊號而初始化該儲存電容的第一端電壓，其中，該資料儲存單元更包括：一重置電晶體，其閘極與源極耦接在一起以接收該重置掃描訊號，而其汲極則耦接至該儲存電容的第一端，其中，該重置電晶體為P型電晶體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之畫素電路，其中該有機發光二極體驅動電路先後進入該重置階段、該資料寫入階段以及該發光階段，其中，於該重置階段，該重置掃描訊號為致能，而該寫入掃描訊號與該發光致能訊號為禁能，其中，於該資料寫入階段，該寫入掃描訊號為致能，而該重置掃描訊號與該發光致能訊號為禁能，其中，於該發光階段，該發光致能訊號為致能，而該重置掃描訊號與該寫入掃描訊號為禁能。
  15. 一種具有如申請專利範圍第8項所述之畫素電路的有機發光二極體顯示面板。
  16. 一種具有如申請專利範圍第15項所述之有機發光二極體顯示面板的有機發光二極體顯示器。
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