TW201619944A - 畫素單元及其驅動方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種畫素單元及其驅動方法。該畫素單元包括開關元件、存儲電容、驅動元件、有機發光二極體、控制電路與復位電路。存儲電容具有第一連接端與第二連接端，第一連接端電性連接開關元件，第二連接端連接驅動元件。復位電路電性連接該第一連接端。控制電路電性連接該驅動元件，有機發光二極體電性連接控制電路。資料訊號在第一時間段藉由掃描訊號控制之開關元件加載至存儲電容。復位電路在第二時間段將參考電壓加載至第一連接端，驅動元件在資料訊號與參考電壓控制下輸出驅動電流並藉由控制電路傳輸至有機發光二極體並驅動其發光。

Description

畫素單元及其驅動方法
本發明係關於一種畫素單元，尤其係關於一種包含有機發光二極體之畫素單元及其驅動方法。
有機發光二極體（Organic light-emitting diodes, OLED）顯示器是採用有機化合物作為發光材料而能夠發出光線之平面顯示器，有機發光二極體顯示器具有體積小、重量輕、可視範圍廣、高對比度以及高反應速度等優點。
主動矩陣式發光二極體顯示器（Active Matrix OLED, AMOLED）為新一代平面顯示器，相較於被動式有機發光二極體（PMOLED）顯示器或者主動矩陣式液晶顯示器相比較，主動矩陣式有機發光二極體顯示器具有許多優點。
AMOLED顯示器係藉由一開關電晶體與驅動電晶體搭配電容來儲存資料訊號，藉由驅動電晶體供給有機發光二極體電流發光，並藉由電容儲存之資料訊號控制有機發光二極體之亮度灰階。其中，該開關電晶體與驅動電晶體通常為薄膜電晶體(Thin Film Transistor, TFT)。
驅動薄膜電晶體之驅動電流用於驅動畫素中該OLED發光。然而，驅動薄膜電晶體由於製程、以及使用環境之溫度、濕度等因素的影響下，驅動薄膜電晶體之臨界電壓無法如理想的保持一致，同時，驅動薄膜電晶體之驅動電壓亦由於連接導線長度不同，而使得加載至驅動薄膜電晶體之驅動電壓所產生之電壓降不同，故在不同畫素在輸入相同之資料訊號時，驅動OLED之驅動電流亦會不同，從而造成有機發光二極體顯示器不同畫素之OLED之亮度無法達成一致，造成有機發光二極體顯示器圖像之均一性(Image Uniformity)較差。
有鑑於此，有必要提供一種具有較佳顯示品質之畫素單元。
進一步，提供一種驅動前述畫素單元之驅動方法。
一種畫素單元包括：掃描線，用於提供掃描訊號；資料線，用於提供資料訊號，該資料線與該掃描線相互絕緣；開關元件，電性連接該掃描線與該資料線，並在該掃描訊號的控制下傳輸該資料訊號；存儲電容，具有第一連接端與第二連接端，該第一連接端電性連接該開關元件，用於在第一時間段接收該資料訊號；復位電路，電性連接該第一連接端與該第二連接端，用於在第二時間段接收一發光控制訊號，並且在該發光控制訊號控制下傳輸一參考電壓至該第一連接端；驅動元件，電性連接該第二連接端，用於在該資料訊號與該參考電壓控制下提供一驅動電流；控制電路，電性連接該驅動元件，用於在該第二時間段內並在該發光控制訊號控制下將該驅動電流輸出至一有機發光二極體，該有機發光二極體在該驅動電流的驅動下發光，其中，該第一時間段在第二時間之前。
一種畫素單元之驅動方法，該畫素單元包括：相互絕緣之掃描線與資料線；開關元件，電性連接該第二掃描線與該資料線；存儲電容，具有第一連接端與第二連接端，該第一連接端電性連接該開關元件；驅動元件，電性連接該第二連接端；有機發光二極體，電性連接該存儲電容與該驅動元件；復位電路，電性連接該第一連接端與該第二連接端；控制電路，電性連接該驅動元件與該有機發光二極體，該驅動方法包括：
在第一時間段，加載掃描訊號至該掃描線，該掃描訊號控制該開關元件導通，並加載資料訊號至該資料線，該開關元件將該資料訊號傳輸至該存觸電容；
在第二時間段，加載一發光控制訊號至該復位電路與該控制電路，該復位電路在該發光控制訊號控制下傳輸參考電壓至該第一連接端；驅動元件在該資料訊號與該參考電壓控制下提供一驅動電流；該控制電路在該發光控制訊號控制下將該驅動電流輸出至該有機發光二極體，並控制該有機發光二極體發光，其中，該第一時間段在第二時間之前。
相較於先前技術，流經有機二極體的電流與驅動電晶體之臨界電壓及其源極加載之驅動電壓無關，而僅與畫素單元加載之資料訊號之資料電壓與參考電壓相關。對於一給定之OLED顯示器，參考電壓供應電路輸出之參考電壓相同，亦即該每一畫素單元接收之參考電壓具有較高之一致性，從而能夠有效防止複數畫素單元之驅動電晶體由於製程原因造成臨界電壓不同，以及電源線之電壓降造成畫素單元接收之驅動電壓無法完全相同，達成提高畫素單元發光亮度之均一性，提高圖像顯示品質。
圖1係本發明一較佳實施例中OLED顯示器之矩陣陣列之平面結構示意圖。
圖2係本發明一實施例中如圖1所示畫素單元之電路圖。
圖3係如圖2所示畫素單元之驅動時序圖。
圖4係其為本發明一變更實施例中OLED顯示器之矩陣陣列之平面結構示意圖。
圖5係本發明一實施例中如圖4所示畫素單元之電路圖。
圖6係如圖5所示畫素單元之驅動時序圖。
下面結合附圖具體說明本發明畫素單元的結構以及該驅動該畫素單元之驅動方法。
請參閱圖1，其為本發明一較佳實施例中OLED顯示器10的平面結構示意圖，該OLED顯示器1包括複數相互平行且絕緣之掃描線G1~Gm、複數相互平行且絕緣之資料線D1~Dn，其中，該複數掃描線G1~Gm與該複數資料線D1~Dn垂直絕緣相交，定義複數畫素單元100。該OLED顯示器還包括有掃描驅動器120、資料驅動器130、復位訊號產生電路140、參考電壓供應電路150、驅動電壓供應電路160以及發光訊號產生電路170。
該掃描驅動器120電性連接該複數掃描線G1~Gm，用於提供掃描訊號Gs至該畫素單元100並且選擇對應之畫素單元100。該資料驅動器130電性連接該複數資料線D1~Dn，用於提供待顯示之資料訊號Ds至被掃描訊號Gs選擇的畫素單元100。復位訊號產生電路140電性連接每一畫素單元100，用於為畫素單元100提供一復位訊號Rs。參考電壓供應電路150用於為每一畫素單元100提供一參考電壓Vr。驅動電壓供應電路160用於為畫素單元100提供顯示用的驅動電壓Vd。發光訊號產生電路170用於為每一畫素單元100提供一發光控制訊號Es，以用於控制畫素單元100開始發光，從而顯示該資料畫面。
請參閱圖2，其為如圖1所示畫素單元100的電路結構圖，畫素單元100具有補償臨界電壓與補償驅動電壓Vd之電壓之功效，使得畫素單元100流過發光元件之電流不受驅動元件之臨界電壓和驅動電壓影響。
具體地，該畫素單元100包括開關電晶體101、存儲電容102、復位電路103、驅動電晶體104、控制電路105以及有機發光二極體OLED。
有機發光二極體OLED為採用有機化合物作為發光材料而能夠發出光線之可控二極體元件，其包括陽極端Ea與陰極端Ec，陽極端Ea電性連接該控制電路105，陰極端Ec連接於接地端GND。有機發光二極體OLED在控制電路105的控制下發光，從而顯示對應之資料訊號Ds。
開關電晶體101電性連接該掃描線Gi與該資料線Dj，並在該掃描線Gi提供的掃描訊號Gs的控制下導通，從而將自該資料線Di接收的資料訊號Ds傳輸至該存儲電容102。需要說明的是，i、j均為自然數，且1≤i≤m，1≤j≤n。開關電晶體101之閘極作為控制極電性連接掃描線Gi，作為傳輸電極的源極電性連接該資料線Dj，作為另一傳輸電極的汲極電性連接該存儲電容102。
存儲電容102具有第一連接端A與第二連接端B，該第一連接端A電性連接該開關電晶體101的汲極，用於接收該資料訊號Ds，該第二連接端B電性連接該驅動電晶體104以及控制電路105。
復位電路103電性連接該第一連接端A與該第二連接端B，用於接收發光控制訊號Es與復位訊號Rs，並且在該復位訊號Rs控制下控制存儲電容102處於放電狀態，而與該復位訊號Rs不同時地在該發光控制訊號Es控制下傳輸該參考電壓Vr至該第一連接端A。
復位電路103包括第一電晶體M1與第二電晶體M2，其中，第一電晶體M1作為參考電壓Vr輸入電晶體，而第二電晶體M2作為復位電晶體。第一電晶體M1之作為控制極的閘極電性連接該發光訊號產生電路170，用於接收該發光控制訊號Es，並在該發光控制訊號Es控制下導通或截止。第一電晶體M1之作為傳輸電極的源極電性連接參考電壓供應電路150電路，用於接收參考電壓Vr，作為傳輸電極的汲極電性連接該第一連接端A。由此，第一電晶體M1在該發光控制訊號Es控制下將該參考電壓Vr傳輸至第一連接端A。
第二電晶體M2的閘極電性連接該復位訊號產生電路140，用於接收復位訊號Rs，並在該復位訊號Rs之控制下導通或者截止。第二電晶體M2之作為傳輸電極的源極電性連接第一連接端A，作為傳輸電極的汲極電性連接第二連接端B。由此，第二電晶體M2在該復位訊號Rs控制下將該使得連接於第一連接端A與第二連接端B的存儲電容102處於放電狀態，使得存儲電容102中存儲的電荷釋放，以保證存儲電容102能夠準確地接收資料訊號Ds，防止存儲電容102內殘留的電荷對資料訊號產生影響而無法準確控制畫素單元100的發光亮度。
驅動電晶體104電性連接該第二連接端B，用於在該資料訊號Ds控制下提供一驅動電流Id至控制電路105。具體地，驅動電晶體104之作為控制電極之閘極電性連接第二連接端B，作為傳輸電極的源極電性連接驅動電壓供應電路160，用於接收驅動電壓Vd，作為傳輸電極的汲極電性連接控制電路105。由此，在資料訊號Ds之控制下處於導通狀態時，由驅動電壓Vd驅動該驅動電晶體104自汲極輸出該驅動電流Id。
控制電路105，電性連接該驅動電晶體104，用於在發光控制訊號Es下將該驅動電流Id輸出有機發光二極體OLED，以控制該有機發光二極體OLED發光。
具體地，控制電路105包括第三電晶體M3與第四電晶體M4，其中，第三電晶體M3作為資料訊號輸入電晶體，而第四電晶體M4作為發光控制電晶體。第三電晶體M3之作為控制極的閘極電性連接該掃描線Gi，用於接收該掃描訊號Gs，並在該掃描訊號Gs控制下導通或截止。第三電晶體M3之作為傳輸電極的源極電性連接第二連接端B，用於接收資料訊號Ds，作為傳輸電極的汲極電性連接該第四電晶體M4。由此，第一電晶體M1在該掃描訊號Gs控制下將該資料訊號Ds傳輸至第四電晶體M4。
第四電晶體M4作為發光控制電晶體之作為控制電極的閘極電性連接該發光訊號產生電路170，用於接收發光控制訊號Es，並該發光控制訊號Es之控制下導通或者截止。第四電晶體M4之作為傳輸電極的源極電性連接第三電晶體M3之汲極，用於接收該資料訊號Ds以及驅動電流Id，作為傳輸電極的汲極電性連接有機發光二極體OLED。由此，第四電晶體M4在該發光控制訊號Es控制下將該使得有機發光二極體OLED在驅動電流Id驅動下發光，且藉由資料訊號Ds較為準確地控制有機發光二極體OLED之發光亮度。
本實施例中，該開關電晶體101、驅動電晶體104、第一電晶體M1、第二電晶體M2、第三電晶體M3以及第四電晶體M4均為P型金屬氧化物半導體(P-Channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS)。
請參閱圖3，其為圖2所示畫素單元100之驅動時序圖。現結合圖2與圖3，具體說明畫素單元100之工作過程。
在t1時刻，復位訊號Rs自高電位(1)拉至低電位(0)，且發光控制訊號Es維持在高電位時，畫素單元100開始處於放電模式S1，在放電模式S1中，復位電路103之第一電晶體M1處於截止狀態，第二電晶體M2在低電位之復位訊號Rs控制下處於導通狀態，則第一連接端A與第二連接端B連通，存儲電容102內存儲之剩餘電荷則藉由該第一連接端A、第二電晶體M2以及第二連接端B之通路釋放掉，存儲電容102中剩餘電荷之釋放能夠保證資料訊號Ds能夠準確地存儲在存儲電容102中，進而準確控制畫素單元100的發光亮度。
在t2時刻，復位訊號Rs自低電位拉至高電位，第二電晶體M2在高電位之復位訊號Rs控制下處於截止狀態，存儲電容102放電結束，畫素單元100退出放電模式S1。可見，畫素單元100在t1至t2時間段作為復位時間段內處於放電模式S1。
接續存儲電容102放電結束以後，畫素單元100退出放電模式S1之後，在t3時刻，掃描線Gi加載掃描訊號Gs，此時，掃描訊號Gs由高電位拉至低電位，畫素單元100進入資料載入模式S2。在資料載入模式S2中，掃描訊號Gs處於低電位，資料訊號Ds加載至資料線Dj，開關電晶體101導通，資料訊號Ds藉由該開關電晶體101傳輸至存儲電容102對應之第一連接端A，則第一連接端A之電壓為Vds；第三電晶體M3亦處於導通狀態。同時，驅動電晶體104在資料訊號Ds驅動下處於狀態，由此，第二連接端B點之電壓為驅動電壓Vd與驅動電晶體104之臨界電壓Vth之差值(Vd-Vth)。此時，存儲電容102兩端的電壓差為(Vds-(Vd-Vth))。
需要說明的是，資料訊號Ds之電壓值為Vds，驅動電晶體104之臨界電壓Vth係驅動電晶體104自截止狀態變化為導通狀態之臨界開啟電壓。
在t4時刻，掃描訊號Gs自低電位拉至高電位，開關電晶體101由導通狀態變為截止狀態，資料訊號Ds停止載入該開關電晶體101中，資料訊號Ds載入結束，畫素單元100退出資料載入模式S2。
在t5時刻，發光控制訊號Es由高電位拉至低電位，畫素單元100進入發光模式S3。在發光模式S3中，復位電路103之第一電晶體M1在低電位之發光控制訊號Es控制下處於導通狀態，參考電壓Vr自第一電晶體M1傳輸至第一連接端A，則存儲電容102對應之第一連接端A之電壓為參考電壓Vr。由於存儲電容102二電極之電壓無法瞬間改變，則存儲電容102對應之第二連接端B之電壓為(Vr-(Vds-(Vd-Vth)))，亦即第二連接端B之電壓為(Vr-Vds+Vd-Vth)。第四電晶體M4在低電位之發光控制訊號Es之控制下導通，驅動電晶體104在第二連接端B之電壓驅動下輸出驅動電流Id，該驅動電流Id藉由第四電晶體M4傳輸至有機發光二極體OLED，從而驅動其發光。
由於流經有機發光二極體OLED的電流Ie係正比於(Vsg-Vth)2 ，而Vsg係驅動電晶體104之源極與閘極加載之電壓差，亦即驅動電晶體104之源極加載之驅動電壓Vd與第二連接端B之電壓(Vr-Vds+Vd-Vth)之差值，則Vsg為(Vd-(Vr-Vds+Vd-Vth))，亦為(-Vr+Vds+Vth)，故電流Ie正比於(Vds-Vr)2 。
相較於現有技術，本發明流經有機發光二極體OLED的電流Ie與驅動電晶體104之臨界電壓Vth及其源極加載之驅動電壓Vd無關，而僅與畫素單元100加載之資料訊號Ds之資料電壓Vds與參考電壓Vr相關。對於一給定之OLED顯示器而言，參考電壓供應電路150輸出之參考電壓Vr相同，亦即該每一畫素單元100接收之參考電壓Vr具有較高之一致性，從而能夠有效防止複數畫素單元100之驅動電晶體由於製程原因造成臨界電壓不同，以及電源線之電壓降造成畫素單元100接收之驅動電壓Vd無法完全相同，達成提高畫素單元100發光亮度之均一性，提高圖像顯示品質。
請參閱圖4-6，其中，圖4為本發明一變更實施例之OLED顯示器20之平面結構示意圖，圖5為如圖4所示畫素單元200之電路圖，圖6為畫素單元200之驅動時序圖。
如圖4所示，該OLED顯示器20還包括有掃描驅動器220、資料驅動器230、參考電壓供應電路250、驅動電壓供應電路260以及發光訊號產生電路270。
對應地，如圖5所示，畫素單元200與畫素單元100之包括之電子元件相同，區別在於電子元件之連接方式，尤其係復位電路203中第二電晶體M2之連接方式。
具體地，該畫素單元200包括開關電晶體201、存儲電容202、復位電路203、驅動電晶體204、控制電路205以及有機發光二極體OLED。
開關電晶體201電性連接該掃描線Gi與該資料線Dj，並在該掃描線Gi提供的掃描訊號Gs的控制下導通，從而將自該資料線Dj接收的資料訊號Ds傳輸至該存儲電容202。
存儲電容202具有第一連接端A與第二連接端B，該第一連接端A電性連接該開關電晶體201的汲極，用於接收該資料訊號Ds，該第二連接端B電性連接該驅動電晶體204以及控制電路205。
復位電路203電性連接該第一連接端A與該第二連接端B，用於接收發光控制訊號Es與復位訊號Rs，並且在該復位訊號Rs控制下控制存儲電容202處於放電狀態，而與該復位訊號Rs不同時地在該發光控制訊號Es控制下傳輸該參考電壓Vr至該第一連接端A。
復位電路203包括第一電晶體M1與第二電晶體M2。第一電晶體M1之作為控制極的閘極電性連接該發光訊號產生電路270，用於接收該發光控制訊號Es，並在該發光控制訊號Es控制下導通或截止。第一電晶體M1之作為傳輸電極的源極電性連接參考電壓供應電路250電路，用於接收參考電壓Vr，作為傳輸電極的汲極電性連接該第一連接端A。由此，第一電晶體M1在該發光控制訊號Es控制下將該參考電壓Vr傳輸至第一連接端A。
第二電晶體M2的閘極電性與汲極直接電性連接，並均電性連接至驅動電壓供應電路260，第二電晶體M2之作為傳輸電極的源極電性連接第二連接端B，使得該第二電晶體M2為一二極體連接之電晶體。由此，第二電晶體M2在復位時間段為存儲電容202提供一放電通路，使得存儲電容202中存儲的電荷釋放，以保證存儲電容202能夠準確地接收資料訊號Ds，防止存儲電容202內存儲的電荷對資料訊號產生影響而無法準確控制畫素單元200的發光亮度。
驅動電晶體204電性連接該第二連接端B，用於在該資料訊號Ds控制下提供一驅動電流Id至控制電路205。
控制電路205，電性連接該驅動電晶體204，用於在發光控制訊號Es下將該驅動電流Id輸出有機發光二極體OLED，以控制該有機發光二極體OLED發光。
請參閱圖6，其為圖5所示畫素單元200之驅動時序圖。現結合圖5與圖6，具體說明畫素單元200之工作過程。
在t1時刻，發光控制訊號Es維持在低電位，畫素單元200開始處於放電模式S1，在放電模式S1中，復位電路203之第一電晶體M1處於導通狀態，第二電晶體M2在驅動電壓Vd控制下處於飽和導通狀態，由此，存儲電容202對應之第一連接端A與第二連接端B之電壓並不相同，則存儲電容202內接續前一次發光模式S3存儲之剩餘電荷則藉由該第一連接端A及第二連接端B之通路釋放掉，存儲電容202中剩餘電荷之釋放能夠保證資料訊號Ds準確地存儲在存儲電容202中，進而準確控制畫素單元200的發光亮度。
在t2時刻，發光控制訊號Es自低電位拉至高電位，第一電晶體M1在高電位之發光控制訊號Es控制下處於截止狀態，存儲電容202放電結束，畫素單元200退出放電模式S1。可見，畫素單元200在t1至t2時間段作為復位時間段內處於放電模式S1。
接續存儲電容202放電結束且畫素單元200退出放電模式S1之後，在t3時刻，掃描線Gi加載掃描訊號Gs，此時，掃描訊號Gs由高電位拉至低電位，畫素單元200進入資料載入模式S2。
在資料載入模式S2中，掃描訊號Gs處於低電位，資料訊號Ds加載至資料線Dj，開關電晶體201導通，資料訊號Ds藉由該開關電晶體201傳輸至存儲電容202對應之第一連接端A，則第一連接端A之電壓為Vds；第三電晶體M3亦處於導通狀態。同時，驅動電晶體204在資料訊號Ds驅動下處於狀態，由此，第二連接端B點之電壓為驅動電壓Vd與驅動電晶體104之臨界電壓Vth之差值(Vd-Vth)。此時，存儲電容202兩端的電壓差為(Vds-(Vd-Vth))。
在t4時刻，掃描訊號Gs自低電位拉至高電位，開關電晶體201由導通狀態變為截止狀態，資料訊號Ds停止載入該開關電晶體201中，資料訊號Ds載入結束，畫素單元200退出資料載入模式S2。
在t5時刻，發光控制訊號Es由高電位拉至低電位，畫素單元200進入發光模式S3。在發光模式S3中，復位電路203之第一電晶體M1在低電位之發光控制訊號Es控制下處於導通狀態，參考電壓Vr自第一電晶體M1傳輸至第一連接端A，則存儲電容102對應之第一連接端A之電壓為參考電壓Vr。由於存儲電容102二電極之電壓無法瞬間改變，則存儲電容102對應之第二連接端B之電壓為(Vr-(Vds-(Vd-Vth)))，即第二連接端B之電壓為(Vr-Vds+Vd-Vth)。第四電晶體M4在低電位之發光控制訊號Es之控制下導通，驅動電晶體104在第二連接端B之電壓驅動下輸出驅動電流Id，該驅動電流Id藉由第四電晶體M4傳輸至有機發光二極體OLED，從而驅動其發光。
由於流經有機發光二極體OLED的電流Ie係正比於(Vsg-Vth)2 ，而Vsg係驅動電晶體204之源極與閘極加載之電壓差，亦即驅動電晶體204之源極加載之驅動電壓Vd與第二連接端B之電壓(Vr-Vds+Vd-Vth)之差值，則Vsg為(Vd-(Vr-Vds+Vd-Vth))，亦為(-Vr+Vds+Vth)，故電流Ie正比於(Vds-Vr)2 。
相較於OLED顯示器10及其畫素單元100，OLED顯示器20及其畫素單元200無須設置復位訊號產生電路140，增加了OLED顯示器20之佈局（layout）之空間，同時無須採用復位訊號，降低了控制之複雜程度。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10、20‧‧‧OLED顯示器
G1~Gm‧‧‧掃描線
D1~Dn‧‧‧資料線
100、200‧‧‧畫素單元
120,220‧‧‧掃描驅動器
130,230‧‧‧資料驅動器
140‧‧‧復位訊號產生電路
150,250‧‧‧參考電壓供應電路
160,260‧‧‧驅動電壓供應電路
170,270‧‧‧發光訊號產生電路
101,201‧‧‧開關電晶體
102,202‧‧‧存儲電容
103,203‧‧‧復位電路
104,204‧‧‧驅動電晶體
105,205‧‧‧控制電路
OLED‧‧‧有機發光二極體
Ea‧‧‧陽極端
Ec‧‧‧陰極端
GND‧‧‧接地端
M1‧‧‧第一電晶體
M2‧‧‧第二電晶體
M3‧‧‧第三電晶體
M4‧‧‧第四電晶體
A‧‧‧第一連接端
B‧‧‧第二連接端
Gs‧‧‧掃描訊號
Ds‧‧‧資料訊號
Rs‧‧‧復位訊號
Vr‧‧‧參考電壓
Vd‧‧‧驅動電壓
Es‧‧‧發光控制訊號
Id‧‧‧驅動電流
Ie‧‧‧流經有機發光二極體的電流
無
100‧‧‧畫素單元
101‧‧‧開關電晶體
102‧‧‧存儲電容
103‧‧‧復位電路
104‧‧‧驅動電晶體
105‧‧‧控制電路
OLED‧‧‧有機發光二極體
Ea‧‧‧陽極端
Ec‧‧‧陰極端
GND‧‧‧接地端
M1‧‧‧第一電晶體
M2‧‧‧第二電晶體
M3‧‧‧第三電晶體
M4‧‧‧第四電晶體
A‧‧‧第一連接端
B‧‧‧第二連接端
Gs‧‧‧掃描訊號
Ds‧‧‧資料訊號
Rs‧‧‧復位訊號
Vr‧‧‧參考電壓
Vd‧‧‧驅動電壓
Es‧‧‧發光控制訊號
Id‧‧‧驅動電流
Ie‧‧‧流經有機發光二極體的電流

Claims (15)

  1. 一種畫素單元，包括：
    掃描線，用於提供掃描訊號；
    資料線，用於提供資料訊號，該資料線與該掃描線相互絕緣；
    開關元件，電性連接該掃描線與該資料線，並在該掃描訊號的控制下傳輸該資料訊號；
    存儲電容，具有第一連接端與第二連接端，該第一連接端電性連接該開關元件，用於在第一時間段接收該資料訊號；
    復位電路，電性連接該第一連接端與該第二連接端，用於在第二時間段接收一發光控制訊號，並且在該發光控制訊號控制下傳輸一參考電壓至該第一連接端；
    驅動元件，電性連接該第二連接端，用於在該資料訊號與該參考電壓控制下提供一驅動電流；
    控制電路，電性連接該驅動元件，用於在該第二時間段內並在該發光控制訊號控制下將該驅動電流輸出至一有機發光二極體，該有機發光二極體在該驅動電流的驅動下發光，其中，該第一時間段在第二時間之前。
  2. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該開關元件與該驅動元件為P型金屬氧化物半導體。
  3. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該復位電路包括第一電晶體，該第一電晶體之閘極接收該發光控制訊號，該第一電晶體之源極接收該參考電壓，該第一電晶體之汲極電性連接該第一連接端。
  4. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該復位電路在一復位時間段接收一復位訊號，並且在該復位訊號控制下使得該第一連接端、復位電路、第二連接端形成存觸電容之放電通路，該復位時間段在該第一時間段之前。
  5. 如請求項4所述之畫素單元，其中，該復位電路包括第二電晶體，該第二電晶體之閘極接收該一復位訊號，該第二電晶體之源極電性連接該第一連接端，該第二電晶體之汲極電性連接該第二連接端。
  6. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該控制電路包括第三電晶體與第四電晶體，該第三電晶體之閘極電性該掃描線，接收該掃描訊號，該第三電晶體之源極電性該第二連接端，該第三電晶體之汲極電性該第四電晶體，第四電晶體之閘極接收該發光控制訊號，第四電晶體之源極電性連接該第三電晶體之汲極，第四電晶體之汲極電性連接該有機發光二極體。
  7. 如請求項3~6任意一項所述之畫素單元，其中，該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體以及第四電晶體均為P型金屬氧化物半導體。
  8. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該流過該有機發光二極體的電流正比於該資料訊號之電壓值和該參考電壓之差值之平方。
  9. 一種畫素單元之驅動方法，該畫素單元包括：相互絕緣之掃描線與資料線；開關元件，電性連接該第二掃描線與該資料線；存儲電容，具有第一連接端與第二連接端，該第一連接端電性連接該開關元件；驅動元件，電性連接該第二連接端；有機發光二極體，電性連接該存儲電容與該驅動元件；復位電路，電性連接該第一連接端與該第二連接端；控制電路，電性連接該驅動元件與該有機發光二極體，該驅動方法包括：
    在第一時間段，加載掃描訊號至該掃描線，該掃描訊號控制該開關元件導通，並加載資料訊號至該資料線，該開關元件將該資料訊號傳輸至該存觸電容；
    在第二時間段，加載一發光控制訊號至該復位電路與該控制電路，該復位電路在該發光控制訊號控制下傳輸參考電壓至該第一連接端；驅動元件在該資料訊號與該參考電壓控制下提供一驅動電流；該控制電路在該發光控制訊號控制下將該驅動電流輸出至該有機發光二極體，並控制該有機發光二極體發光，其中，該第一時間段在第二時間之前。
  10. 如請求項9所述之畫素單元之驅動方法，其中，在該第一時間段之前還包括一復位時間段，在該復位時間段內加載一復位訊號至該復位電路，該復位電路使得該第一連接端、復位電路、第二連接端形成該存觸電容之放電通路。
  11. 如請求項10所述之畫素單元之驅動方法，其中，該復位電路包括第一電晶體與第二電晶體，該第一電晶體之閘極接收該發光控制訊號，該第一電晶體之源極接收該參考電壓，該第一電晶體之汲極電性連接該第一連接端，該第二電晶體之閘極接收該一復位訊號，該第二電晶體之源極電性連接該第一連接端，該第二電晶體之汲極電性連接該第二連接端。
  12. 如請求項10所述之畫素單元之驅動方法，其中，該復位電路包括第一電晶體與第二電晶體，該第一電晶體之閘極接收該發光控制訊號，該第一電晶體之源極接收該參考電壓，該第一電晶體之汲極電性連接該第一連接端，該第二電晶體之閘極與汲極均電性連接並接收該驅動電壓，該第二電晶體之源極電性連接該第二連接端。
  13. 如請求項11或者12所述之畫素單元之驅動方法，其中，該控制電路包括第三電晶體與第四電晶體，該第三電晶體之閘極電性該掃描線，接收該掃描訊號，該第三電晶體之源極電性該第二連接端，該第三電晶體之汲極電性該第四電晶體，第四電晶體之閘極接收該發光控制訊號，第四電晶體之源極電性連接該第三電晶體之汲極，第四電晶體之汲極電性連接該有機發光二極體。
  14. 如請求項13所述之畫素單元之驅動方法，其中，該開關元件、該驅動元件、該第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體以及第四電晶體均為P型金屬氧化物半導體。
  15. 如請求項9所述之畫素單元之驅動方法，其中，該流過該有機發光二極體的電流正比於該資料訊號之電壓值和該參考電壓之差值之平方。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105185305A (zh) * 2015-09-10 2015-12-23 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路、其驱动方法及相关装置
CN105609049B (zh) * 2015-12-31 2017-07-21 京东方科技集团股份有限公司 显示驱动电路、阵列基板、电路驱动方法和显示装置
TWI641898B (zh) * 2016-06-04 2018-11-21 友達光電股份有限公司 像素電路及像素電路的操作方法
TWI675361B (zh) * 2018-03-27 2019-10-21 友達光電股份有限公司 顯示裝置
CN108399888B (zh) * 2018-05-29 2020-03-20 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、像素电路和显示面板
TWI662530B (zh) * 2018-06-08 2019-06-11 友達光電股份有限公司 發光二極體裝置及其控制方法
US10522083B1 (en) * 2018-07-27 2019-12-31 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Organic light-emitting diode (OLED) driving circuit and active-matrix organic light-emitting diode (AMOLED) display panel
CN108877672B (zh) * 2018-07-27 2021-03-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled驱动电路及amoled显示面板
CN109087609A (zh) * 2018-11-13 2018-12-25 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示基板、显示装置
WO2020113372A1 (zh) * 2018-12-03 2020-06-11 深圳市柔宇科技有限公司 显示装置和电子装置
CN109979394A (zh) * 2019-05-17 2019-07-05 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、阵列基板及显示装置

Family Cites Families (14)

* 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
KR101166589B1 (ko) 2006-02-14 2012-07-18 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 다이오드 구동 장치
TWI371018B (en) 2006-05-09 2012-08-21 Chimei Innolux Corp System for displaying image and driving display element method
KR100952827B1 (ko) * 2007-12-04 2010-04-15 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치
KR101509113B1 (ko) * 2008-12-05 2015-04-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101135534B1 (ko) * 2010-02-10 2012-04-13 삼성모바일디스플레이주식회사 화소, 이를 이용한 표시 장치, 및 그들의 구동 방법
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
KR101350592B1 (ko) * 2011-12-12 2014-01-16 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
TWI470605B (zh) * 2012-03-05 2015-01-21 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 顯示器與驅動畫素方法
TWI462080B (zh) 2012-08-14 2014-11-21 Au Optronics Corp 主動式有機發光二極體電路及其操作方法
KR102018739B1 (ko) * 2012-11-20 2019-09-06 삼성디스플레이 주식회사 화소, 이를 포함하는 표시장치 및 그 구동 방법
TW201441997A (zh) * 2013-04-24 2014-11-01 Wintek Corp 發光元件驅動電路及其相關的畫素電路與應用
KR102036709B1 (ko) * 2013-09-12 2019-10-28 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법

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