TW201619946A - 畫素單元及其驅動方法 - Google Patents

畫素單元及其驅動方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201619946A
TW201619946A TW103141082A TW103141082A TW201619946A TW 201619946 A TW201619946 A TW 201619946A TW 103141082 A TW103141082 A TW 103141082A TW 103141082 A TW103141082 A TW 103141082A TW 201619946 A TW201619946 A TW 201619946A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transistor
control
driving
time period
electrically connected
Prior art date
Application number
TW103141082A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI562119B (en
Inventor
賴寵文
Original Assignee
業鑫科技顧問股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 業鑫科技顧問股份有限公司 filed Critical 業鑫科技顧問股份有限公司
Priority to TW103141082A priority Critical patent/TWI562119B/zh
Priority to US14/820,135 priority patent/US9886901B2/en
Publication of TW201619946A publication Critical patent/TW201619946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI562119B publication Critical patent/TWI562119B/zh
Priority to US15/850,035 priority patent/US10460659B2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819—Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/045—Compensation of drifts in the characteristics of light emitting or modulating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals

Abstract

一種畫素單元及其驅動方法。在畫素單元中，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電晶體與第二控制電路，第二連接端連接驅動電晶體與第一控制電路，有機發光二極體電性連接第一控制電路。資料訊號在第一時間段藉由掃描訊號控制之開關電晶體加載至存儲電容，參考電壓在第一、二時間段藉由第二控制電路加載至第一連接端。驅動電晶體在參考電壓與資料訊號控制下輸出驅動電流，該第一控制電路在第二時間段將該驅動電流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、濕度等因素下，其均會產生老化，且老化程度不盡相同，由此，複數畫素單元內之驅動薄膜電晶體之臨界電壓亦不完全相同，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；開關電晶體，電性連接該掃描線與該資料線，並在第一時間段內且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電晶體，用於在第一時間段接收該資料訊號；驅動電晶體，電性連接該第二連接端以及一有機發光二極體，用於在第一時間段且在該資料訊號與一參考電壓控制下啟動，並在第二時間段在一驅動電壓驅動下提供一驅動電流；第一控制電路，電性連接該第二連接端與該驅動電晶體，用於在該第一時間段內並在該掃描訊號控制下使得該驅動電晶體在該資料訊號驅動下臨界導通，於第二時間段在一第一控制訊號之控制下將該驅動電流傳輸至該有機發光二極體，以驅動該有機發光二極體發光；及第二控制電路，電性連接該第一連接端，用於在該第一時間段以及該第二時間段提供一參考電壓至該第一連接端。其中，該第一時間段在第二時間之前且在時間上無交疊。
一種畫素單元之驅動方法，該畫素單元包括掃描線、資料線、開關電晶體、存儲電容、驅動電晶體、第一控制電路以及第二控制電路以及一有機發光二極體，該開關電晶體電性連接該掃描線與該資料線，該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電晶體，該驅動電極體電性連接該第二連接端及該有機發光二極體，該第一控制電路電性連接該掃描線、第二連接端與該驅動電晶體，該第二控制電路電性連接該第一連接端，其中，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電晶體導通，並加載資料訊號至該資料線，該開關電晶體將該資料訊號傳輸至該存觸電容對應之第一連接端；加載驅動電壓至該驅動電晶體，該驅動電晶體在該資料訊號與驅動電壓控制下輸出一驅動電流；
在第二時間段，藉由該第一控制電路將一參考電壓加載至該第一連接端；同時，加載第一控制訊號至該第一控制電路，該第一控制電路將該驅動電流傳輸至該有機發光二極體，該有機發光二極體在該驅動電流的驅動下發光，該第一時間段在第二時間之前且在時間上無交疊。
相較於習知技術，流經有機發光二極體的電流與畫素單元加載之資料訊號之資料電壓與參考電壓相關，而不受驅動電晶體之臨界電壓及其加載之驅動電壓的影響。對於一給定之OLED顯示器而言，由於參考電壓供應電路輸出之參考電壓為一恆定值，從而能夠有效防止複數畫素單元之驅動電晶體的臨界電壓不同，以及避免在畫素單元接收之驅動電壓無法完全相同的情況下，達成提高畫素單元發光亮度之均一性，提高圖像之顯示品質。
圖1係本發明一較佳實施例中OLED顯示器之平面結構示意圖。
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2所示畫素單元之驅動時序圖。
圖4係本發明一實施例中一變更實施例中OLED顯示器之平面結構示意圖。
圖5係如4所示畫素單元之電路圖。
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OLDE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，複數平行於該掃描線且與之絕緣之電源線(未標示)，其中，該複數掃描線G1~Gm、該複數資料線D1~Dn以及電源線垂直絕緣相交，並定義複數畫素單元100。該OLED顯示器還包括有掃描驅動器120、資料驅動器130、第一控制訊號產生電路140、第二控制訊號產生電路150、第一參考電壓供應電路160以及驅動電壓供應電路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，其中，m、n均為大於1之正整數。第一控制訊號產生電路140電性連接每一畫素單元100，用於為畫素單元100提供一第一控制訊號S1。第二控制訊號產生電路150電性連接每一畫素單元100，用於為畫素單元100提供一第二控制訊號S2。第一參考電壓供應電路160藉由該電源線(圖未示)與每一畫素單元100電性連接，用於為畫素單元100提供第一參考電壓Vr1，驅動電壓供應電路170亦藉由電源線與畫素單元100電性連接，用於為畫素單元100提供驅動電壓Vd。其中，第一參考電壓Vr1之電壓值小於驅動電壓Vd之電壓值。
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，即使得畫素單元100流過發光元件之電流，例如流過有機發光二極體OLED，與驅動元件之臨界電壓和驅動電壓無關。
具體地，該畫素單元100包括開關電晶體101、存儲電容102、驅動電晶體103、第一控制電路104、第二控制電路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。有機發光二極體OLED包括陽極端Ea與陰極端Ec，陽極端Ea電性連接該驅動電晶體103以及該第一控制電路104，陰極端Ec連接於接地端GND。有機發光二極體OLED在驅動電晶體103與第一控制電路104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Dj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之作為控制電極的閘極電性連接掃描線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的汲極以及第二控制電路105，用於接收該資料訊號Ds或者經該第二控制電路105對第一參考電壓Vr1轉換後之參考電壓Vr，該第二連接端B電性連接該驅動電晶體103以及第一控制電路104。存儲電容102用於對該資料訊號Ds以及參考電壓Vr進行存儲。
驅動電晶體103電性連接該第二連接端B、驅動電壓供應電路170以及第一控制電路104，用於在該資料訊號Ds和參考電壓Vr控制下，以及驅動電壓Vd之驅動下提供一驅動電流Id。具體地，驅動電晶體103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藉由電源線電性連接該驅動電壓供應電路170，用於自驅動電壓供應電路170接收驅動電壓Vd，作為傳輸電極的汲極電性連接第一控制電路104。
第一控制電路104電性連接該掃描線Gi、第一控制訊號產生電路140、第二連接端B與該有機發光二極體OLED，於一定時間段內在該掃描訊號Gs控制下，使得驅動電晶體103之閘極與汲極電性導通或者斷開，並於另一時間段內在第一控制訊號S1之控制下將該驅動電流Id傳輸至有機發光二極體OLED，從而驅動有機發光二極體OLED發光。
更為具體地，第一控制電路104包括第一電晶體M1與第二電晶體M2。第一電晶體M1之作為控制電極之閘極電性連接該掃描線Gi，用於接收該掃描訊號Gs。第一電晶體M1之作為傳輸電極之源極電性連接該第二連接端B；第一電晶體M1之作為傳輸電極之汲極電性連接該驅動電晶體103之汲極。當該掃描訊號Gs使得該第一電晶體M1處於導通狀態時，該驅動電晶體103之閘極與汲極電性連接，則驅動電晶體103成為一二極體連接(diode-connected)之電晶體；當該掃描訊號Gs使得第一電晶體M1處於截止狀態時，驅動電晶體103之閘極與汲極電性斷開。
第二電晶體M2之作為控制電極之閘極電性連接該第一控制訊號產生電路140，用於接收該第一控制訊號S1。第二電晶體M2之作為傳輸電極之源極電性連接該驅動電晶體103之汲極；第二電晶體M2之作為傳輸電極之汲極電性連接該有機發光二極體OLED。當該第一控制訊號S1使得該第二電晶體M2處於導通狀態時，該驅動電晶體103之汲極與有機發光二極體OLED電性連接，從而將驅動電路Is提供給有機發光二極體OLED。
第二控制電路105電性連接該第一連接端A、第二連接端B、第二控制訊號產生電路150以及第一參考電壓供應電路160，用於對接收之第一參考電壓Vr1轉換為參考電壓Vr(圖未示)，並且將該參考電壓Vr提供至第一連接端A。另外，第二控制電路105還在第二控制訊號S2之控制下，為存儲電容102提供一放電通路。
更為具體地，第二控制電路105包括參考電路105a與放電電路150b，參考電路105a用於對該第一參考電壓Vr1進行轉換，並為第一連接端A提供參考電壓Vr，放電電路105b為存儲電容102提供一放電通路。
本實施例中，參考電路105a為一參考電阻R1，參考電阻R1一端電性連接該第一參考電壓供應電路160，另一端電性連接該第一連接端A。其中，該參考電阻R1之電阻值遠大於開關電晶體101之導通電阻(Ron)，其中，開關電晶體101之導通電阻(Ron)約為100kΩ。優選地，該參考電阻R1之電阻值大於100MΩ。另外，參考電阻R1可採用低參雜蝕刻(LDD doping)工藝製程，以減小設置(layout)空間。
放電電路105b為一第三電晶體M3，第三電晶體M3之作為控制電極之閘極電性連接該第二控制訊號產生電路150，接收該第二控制訊號S2。第三電晶體M3之作為傳輸電極之源極電性連接該第一連接端A，作為傳輸電極之汲極電性連接第二連接端B。當該第二控制訊號S2使得該第三電晶體M3在一時間段內處於導通狀態時，該第三電晶體M3在該第一連接端A與該第二連接端之間形成一導電通路，從而使存儲電容102內存儲之電荷自該導電通路進行釋放。
本實施例中，該開關電晶體101、驅動電晶體103、第一電晶體M1、第二電晶體M2以及第三電晶體M3均為P型金屬氧化物半導體(P-Channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS)，對應地，該P型電晶體在接收到低電位之控制訊號時導通。
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其中一工作週期之工作過程。本實施例以由掃描線Gi與資料線Dj定義之畫素單元100為例進行說明。
在t1時刻，畫素單元100加載第一控制訊號S1、第二控制訊號S2以及參考電壓Vr，其中，第一控制訊號S1維持在高電位，第二控制訊號S2自高電位(1)拉至低電位(0)，畫素單元100開始處於放電模式Ma。在放電模式Ma中，參考電壓Vr提供之第一連接端A。第二控制電路105之第三電晶體M3在低電位之第二控制訊號S2控制下處於導通狀態，由此第一連接端A與第二連接端B導通，參考電壓Vr亦傳輸至第二連接端B。由此，存儲電容102藉由第一連接端A、第一電晶體M1以及第二連接端B形成之導電通路進行放電，即存儲電容102內存儲之電荷則藉由該導電通路釋放掉，該電荷之釋放能夠保證資料訊號Ds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，第二控制訊號S2自低電位拉至高電位，第三電晶體M3處於截止狀態，第一連接端A與第二連接端B電性斷開，存儲電容102放電結束，畫素單元100退出放電模式Ma。可見，畫素單元100在t1至t2時間段作為放電時間段內處於放電模式Ma。
接續存儲電容102放電結束以後，亦即畫素單元100退出放電模式Ma之後，在t3時刻，畫素單元100藉由掃描線Gi加載掃描訊號Gs，以及藉由資料線Dj加載資料訊號Ds，同時加載高電位之第一控制訊號S1以及高電位之第二控制訊號S2，畫素單元100進入資料載入模式Mb。
此時，掃描訊號Gs處於低電位，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，由於參考電阻R1遠大於開關電晶體101之導通電阻，故第一參考電壓Vr1藉由參考電阻R1加載於第一連接端A之參考電壓Vr則遠小於資料訊號Ds藉由開關電晶體101加載於第一連接端之電壓Vds，由此，參考電壓Vr相較於資料訊號Ds之電壓值Vds可以忽略不計，則第一連接端A之電壓Va等於資料訊號Ds之電壓值Vds。第一電晶體M1在掃描訊號之控制下處於導通狀態，由此，第二連接端B之電壓Vb為驅動電壓Vd與驅動電晶體103之臨界電壓Vth之差值(Vr-Vth)。可見，存儲電容102兩端的電壓差為(Vds-(Vd-Vth))。
需要說明的係，資料訊號Ds之電壓值為Vds，驅動電晶體103之臨界電壓Vth係驅動電晶體103自截止狀態變化為導通狀態之臨界開啟電壓。另外，本說明書所載明之“遠小於”以及“遠大於”係指相比較之兩個值之間相差103 數量級以上。
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Mb。
在t5時刻，畫素單元100加載第一控制訊號S1以及第二控制訊號S2，其中，第一控制訊號S1自高電位拉至低電位，而第二控制訊號S2維持在高電位，畫素單元100進入發光模式Mc。
在發光模式Mc中，存儲電容102對應之第一連接端A加載參考電壓Vr，第一連接端A之電壓Va等於參考電壓Vr。由於存儲電容102之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Vb為(Vr-(Vds-(Vd-Vth)))，亦即第二連接端B之電壓Vb為(Vr-Vds+Vd-Vth)。驅動電晶體103在第二連接端B之電壓Vb控制下導通，並在其源極接收之驅動電壓Vd驅動下輸出驅動電流Id。第一控制電路104之第一電晶體M1在高電位之掃描訊號Gs控制下處於截止狀態，而第二電晶體M2在低電位之第一控制訊號S1控制下處於導通狀態，由此，驅動電流Id藉由第二電晶體M2傳輸至有機發光二極體OLED，從而驅動該有機發光二極體OLED。
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103之源極與閘極加載之電壓差，亦即驅動電晶體103之源極加載之驅動電壓Vd與第二連接端B之電壓Vb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 。
接續該發光模式Mc，畫素單元100進入下一個工作週期中的放電模式Ma，以此類推，本實施例不再贅述。其他畫素單元100之驅動方式與此相同。
相較於習知技術，流經有機發光二極體OLED的電流Ie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，而不受驅動電晶體103之臨界電壓Vth及其加載之驅動電壓Vd的影響。對於一給定之OLED顯示器而言，由於第一參考電壓供應電路260輸出之參考電壓Vr為一恆定值，從而能夠有效防止複數畫素單元100之驅動電晶體的臨界電壓不同，以及避免在畫素單元100接收之驅動電壓Vd無法完全相同的情況下，達成提高畫素單元100發光亮度之均一性，提高圖像之顯示品質。
請參閱圖4-5，其中，圖4為本發明一變更實施例中OLED顯示器20之平面結構示意圖，圖5為圖4所示畫素單元200之電路圖，OLED顯示器20與OLED顯示器10結構相類似，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，複數平行於該掃描線且與之絕緣之電源線(未標示)，其中，該複數掃描線G1~Gm、該複數資料線D1~Dn以及電源線垂直絕緣相交，並定義複數畫素單元200。該OLED顯示器20還包括有掃描驅動器220、資料驅動器230、第一控制訊號產生電路240、第二控制訊號產生電路250、第一參考電壓供應電路260以及驅動電壓供應電路270，區別在於OLED顯示器20還包括第二參考電壓供應電路280，第二參考電壓供應電路280電性連接每一畫素單元200，用於為畫素單元200提供第二參考電壓Vr2。
畫素單元200與本發明較佳實施例之畫素單元100包括之元件相同，區別在於放電電路205b之連接方式。具體地，放電電路205b第三電晶體M3之作為傳輸電極之源極電性連接一第二參考電壓供應電路280，用於接收第二參考電壓Vr2，其中，第二參考電壓Vr2小於第一參考電壓Vr1。由此，在畫素單元200工作在放電模式Ma時，該第二控制訊號S2使得該第三電晶體M3在一時間段內處於導通狀態，該第三電晶體M3為存儲電容202提供一導電通路，從而使存儲電容202內存儲之電荷自該導電通路進行釋放。另外，畫素單元200之在資料載入模式Mb以及發光模式Mc之驅動方式與畫素單元100對應之模式中控制訊號之波型以及驅動方式均相同，本實施例不再贅述。
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、240‧‧‧第一控制訊號產生電路
150、250‧‧‧第二控制訊號產生電路
160、260‧‧‧第一參考電壓供應電路
170、270‧‧‧驅動電壓供應電路
280‧‧‧第二參考電壓供應電路
101、201‧‧‧開關電晶體
102、202‧‧‧存儲電容
103、203‧‧‧驅動電晶體
104、204‧‧‧第一控制電路
105、205‧‧‧第二控制電路
105a、205a‧‧‧參考電路
R1‧‧‧參考電阻
105b、205b‧‧‧放電電路
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
A‧‧‧第一連接端
B‧‧‧第二連接端
Gs‧‧‧掃描訊號
Ds‧‧‧資料訊號
S1‧‧‧第一控制訊號
S2‧‧‧第二控制訊號
Vr1‧‧‧第一參考電壓
Vr2‧‧‧第二參考電壓
Vd‧‧‧驅動電壓
Ma‧‧‧放電模式
Mb‧‧‧資料載入模式
Mc‧‧‧發光模式
Id‧‧‧驅動電流
Ie‧‧‧流經有機發光二極體的電流
無
Gi‧‧‧掃描線
Dj‧‧‧資料線
100‧‧‧畫素單元
101‧‧‧開關電晶體
102‧‧‧存儲電容
103‧‧‧驅動電晶體
104‧‧‧第一控制電路
105‧‧‧第二控制電路
105a‧‧‧參考電路
R1‧‧‧參考電阻
105b‧‧‧放電電路
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
A‧‧‧第一連接端
B‧‧‧第二連接端
Gs‧‧‧掃描訊號
Ds‧‧‧資料訊號
S1‧‧‧第一控制訊號
S2‧‧‧第二控制訊號
Vd‧‧‧驅動電壓
Id‧‧‧驅動電流
Ie‧‧‧流經有機發光二極體的電流

Claims (19)

  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；
    開關電晶體，電性連接該掃描線與該資料線，並在第一時間段內且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電晶體，用於在第一時間段接收該資料訊號；
    驅動電晶體，電性連接該第二連接端以及一第一控制電路，用於在第一時間段且在該資料訊號與一參考電壓控制下啟動，並在第二時間段在一驅動電壓驅動下提供一驅動電流；
    第一控制電路，電性連接該第二連接端與該驅動電晶體，用於在該第一時間段內並在該掃描訊號控制下使得該驅動電晶體在該資料訊號驅動下臨界導通，於第二時間段在一第一控制訊號之控制下將該驅動電流傳輸至該有機發光二極體，以驅動該有機發光二極體發光；及
    第二控制電路，電性連接該第一連接端，用於在該第一時間段以及該第二時間段提供一參考電壓至該第一連接端；
    其中，該第一時間段在第二時間之前且在時間上無交疊。
  2. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該參考電壓小於該資料訊號之電壓值103 數量級以上。
  3. 如請求項1所述之畫素單元，其中，該第二控制電路包括一參考電路，該參考電路包括一參考電阻，該參考電阻一端接收第一參考電壓，另一端電性連接該第一連接端，該第一參考電壓藉由該參考電阻將該參考電壓加載於該第一連接端，且該參考電阻之電阻值遠小於該開關電晶體之導通電阻值。
  4. 如請求項3所述之畫素單元，其中，該第一控制電路包括第一電晶體，該第一電晶體作為控制電極之閘極接收該掃描訊號，做為傳輸電極之源極電性連接該第二連接端，做為傳輸電極之汲極電性連接該驅動電晶體，該第一電晶體在第一時間段在該掃描訊號控制下處於導通狀態，在第二時間段內在該掃描訊號控制下處於截止狀態。
  5. 如請求項4所述之畫素單元，其中，該第一控制電路還包括第二電晶體，該第二電晶體作為控制電極之閘極接收該第一控制訊號，做為傳輸電極之源極電性連接該驅動電晶體，做為傳輸電極之汲極電性連接該有機發光二極體，該第二電晶體於第一時間段內且在該第一控制訊號控制下處於截止狀態，在第二時間段內在該第一控制訊號控制下處於導通狀態，以將該驅動電流傳輸至該有機發光二極體。
  6. 如請求項5所述之畫素單元，其中，該第二控制電路還包括第三電晶體，該第三電晶體作為控制電極之閘極接收一第二控制訊號，做為傳輸電極之源極電性連接該第一連接端，作為傳輸電極之汲極電性連接該第二連接端，該第三電晶體於一放電時間段內在該第二控制訊號控制下處於導通狀態，為該存儲電容提供一放電通路，該存儲電容之電荷自該放電通路釋放，該放電時間段在該第一時間段之前，且該放電時間段與該第一時間段在時間上無交疊，該第三電晶體在其他時間段內均處於截止狀態。
  7. 如請求項5所述之畫素單元，其中，該第二控制電路還包括第三電晶體，該第三電晶體作為控制電極之閘極接收一第二控制訊號，做為傳輸電極之源極接收第二參考電壓，作為傳輸電極之汲極電性連接該第二連接端，該第三電晶體於一放電時間段內在該第二控制訊號控制下處於導通狀態，為該存儲電容提供一放電通路，該存儲電容之電荷自該放電通路釋放，該放電時間段在該第一時間段之前，且該放電時間段與該第一時間段在時間上無交疊，該第三電晶體在其他時間段內均處於截止狀態。
  8. 如請求項6或者7所述之畫素單元，其中，該開關電晶體、該驅動電晶體、該第一電晶體、該第二電晶體以及該第三電晶體均為P型電晶體。
  9. 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。
  10. 一種畫素單元之驅動方法，該畫素單元包括掃描線、資料線、開關電晶體、存儲電容、驅動電晶體、第一控制電路以及第二控制電路以及一有機發光二極體，該開關電晶體電性連接該掃描線與該資料線，該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電晶體，該驅動電極體電性連接該第二連接端及該有機發光二極體，該第一控制電路電性連接該掃描線、第二連接端與該驅動電晶體，該第二控制電路電性連接該第一連接端，其中，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電晶體導通，並加載資料訊號至該資料線，該開關電晶體將該資料訊號傳輸至該存觸電容對應之第一連接端；加載驅動電壓至該驅動電晶體，該驅動電晶體在該資料訊號與驅動電壓控制下輸出一驅動電流；
    在第二時間段，藉由該第一控制電路將一參考電壓加載至該第一連接端；同時，加載第一控制訊號至該第一控制電路，該第一控制電路將該驅動電流傳輸至該有機發光二極體，該有機發光二極體在該驅動電流的驅動下發光，該第一時間段在第二時間之前且在時間上無交疊。
  11. 如請求項10所述之畫素單元之驅動方法，其中，在該第一時間段內與該第二時間段內，該第一控制電路將接收之第一參考電壓轉換為該參考電壓，並將該參考電壓加載之該第一連接端。
  12. 如請求項11所述之畫素單元之驅動方法，其中，該參考電壓小於該資料訊號之電壓值103 數量級以上。
  13. 如請求項10所述之畫素單元之驅動方法，其中，在一放電時間段，加載第二控制訊號至該第二控制電路，該第二控制電路為該存儲電容提供一放電通路，該存儲電容之電荷自該放電通路釋放，該放電時間段在該第一時間段之前，且該放電時間段與該第一時間段在時間上無交疊。
  14. 如請求項10所述之畫素單元之驅動方法，其中，該第二控制電路包括一參考電路，該參考電路包括一參考電阻，該參考電阻一端接收該第一參考電壓，另一端電性連接該第一連接端，該第一參考電壓藉由該參考電阻將該參考電壓加載於該第一連接端，且該參考電阻之電阻值遠小於該開關電晶體之導通電阻值。
  15. 如請求項10所述之畫素單元之驅動方法，其中，該第一控制電路包括第一電晶體與第二電晶體，該第一電晶體作為控制電極之閘極接收該掃描訊號，做為傳輸電極之源極電性連接該第二連接端，做為傳輸電極之汲極電性連接該驅動電晶體，該第一電晶體在第一時間段在該掃描訊號控制下處於導通狀態，在第二時間段內在該掃描訊號控制下處於截止狀態，該第二電晶體作為控制電極之閘極接收該第一控制訊號，做為傳輸電極之源極電性連接該驅動電晶體，做為傳輸電極之汲極電性連接該有機發光二極體，該第二電晶體於第一時間段內且在該第一控制訊號控制下處於截止狀態，在第二時間段內在該第一控制訊號控制下處於導通狀態，以將該驅動電流傳輸至該有機發光二極體。
  16. 如請求項15所述之畫素單元之驅動方法，其中，該第二控制電路還包括第三電晶體，該第三電晶體作為控制電極之閘極接收一第二控制訊號，做為傳輸電極之源極電性連接該第一連接端，作為傳輸電極之汲極電性連接該第二連接端，該第三電晶體於該放電時間段內在該第二控制訊號控制下處於導通狀態，為該存儲電容提供一放電通路，該存儲電容之電荷自該放電通路釋放，該放電時間段在該第一時間段之前，且該放電時間段與該第一時間段在時間上無交疊，該第三電晶體在其他時間段內均處於截止狀態。
  17. 如請求項15所述之畫素單元之驅動方法，其中，該第二控制電路還包括第三電晶體，該第三電晶體作為控制電極之閘極接收一第二控制訊號，做為傳輸電極之源極接收第二參考電壓，作為傳輸電極之汲極電性連接該第二連接端，該第三電晶體於一放電時間段內在該第二控制訊號控制下處於導通狀態，為該存儲電容提供一放電通路，該存儲電容之電荷自該放電通路釋放，該放電時間段在該第一時間段之前，且該放電時間段與該第一時間段在時間上無交疊，該第三電晶體在其他時間段內均處於截止狀態。
  18. 如請求項16或者17所述之畫素單元之驅動方法，其中，該開關電晶體、該驅動電晶體、該第一電晶體、該第二電晶體以及該第三電晶體均為P型電晶體。
  19. 如請求項10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。
TW103141082A 2014-11-26 2014-11-26 Pixel unit and driving method for driving the pixel unit TWI562119B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103141082A TWI562119B (en) 2014-11-26 2014-11-26 Pixel unit and driving method for driving the pixel unit
US14/820,135 US9886901B2 (en) 2014-11-26 2015-08-06 Pixel unit structure of organic light emitting diode display panel and driving mechanism thereof
US15/850,035 US10460659B2 (en) 2014-11-26 2017-12-21 Pixel unit structure of organic light emitting diode display panel and driving mechanism thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103141082A TWI562119B (en) 2014-11-26 2014-11-26 Pixel unit and driving method for driving the pixel unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201619946A true TW201619946A (zh) 2016-06-01
TWI562119B TWI562119B (en) 2016-12-11

Family

ID=56010819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103141082A TWI562119B (en) 2014-11-26 2014-11-26 Pixel unit and driving method for driving the pixel unit

Country Status (2)

Country Link
US (2) US9886901B2 (zh)
TW (1) TWI562119B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI696990B (zh) * 2017-02-22 2020-06-21 大陸商昆山國顯光電有限公司 像素驅動電路及其驅動方法和電晶體的版圖結構
CN108470544B (zh) * 2017-02-23 2020-09-22 昆山国显光电有限公司 一种像素驱动电路及其驱动方法、阵列基板和显示装置
CN108735145B (zh) * 2018-05-25 2020-08-11 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、像素驱动方法和显示装置
CN110890055A (zh) * 2019-11-25 2020-03-17 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 一种自发光显示装置以及像素内补偿电路
CN110992895B (zh) * 2019-12-25 2021-07-02 昆山国显光电有限公司 像素驱动电路和显示面板
CN116665551A (zh) * 2020-02-14 2023-08-29 群创光电股份有限公司 电子装置
CN115410530B (zh) * 2022-08-30 2023-07-18 惠科股份有限公司 像素补偿电路、驱动方法和显示面板

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7616177B2 (en) * 2004-08-02 2009-11-10 Tpo Displays Corp. Pixel driving circuit with threshold voltage compensation
KR100624137B1 (ko) * 2005-08-22 2006-09-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시장치의 화소회로 및 그의 구동방법
TWI371018B (en) 2006-05-09 2012-08-21 Chimei Innolux Corp System for displaying image and driving display element method
KR101374477B1 (ko) * 2010-10-22 2014-03-14 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
TW201314656A (zh) * 2011-09-19 2013-04-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 畫素電路及其驅動方法
TWI425472B (zh) * 2011-11-18 2014-02-01 Au Optronics Corp 像素電路及其驅動方法
CN103150991A (zh) * 2013-03-14 2013-06-12 友达光电股份有限公司 一种用于amoled显示器的像素补偿电路
CN103218970B (zh) * 2013-03-25 2015-03-25 京东方科技集团股份有限公司 Amoled像素单元及其驱动方法、显示装置
CN103208255B (zh) * 2013-04-15 2015-05-20 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、像素电路驱动方法及显示装置
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
CN105206221B (zh) * 2014-06-13 2018-06-22 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路、驱动方法、阵列基板及显示装置
CN104157240A (zh) * 2014-07-22 2014-11-19 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路、驱动方法、阵列基板及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10460659B2 (en) 2019-10-29
US20160148575A1 (en) 2016-05-26
US9886901B2 (en) 2018-02-06
TWI562119B (en) 2016-12-11
US20180114486A1 (en) 2018-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI556210B (zh) 畫素單元及其驅動方法
US9812082B2 (en) Pixel circuit, driving method, display panel and display device
JP5065351B2 (ja) 有機電界発光表示装置
JP5064421B2 (ja) 有機電界発光表示装置及びその駆動方法
TWI435197B (zh) 電源供應裝置、包含電源裝置之顯示裝置及使用其之驅動方法
TW201619946A (zh) 畫素單元及其驅動方法
KR101030003B1 (ko) 화소 회로, 유기 전계 발광 표시 장치, 및 그 구동 방법
US10026344B2 (en) Pixel, organic light emitting display device including the pixel, and method of driving the pixel
US8378933B2 (en) Pixel and organic light emitting display device using the same
TWI539422B (zh) 畫素結構與其驅動方法
JP2010282169A (ja) 画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置
KR102084711B1 (ko) 표시 장치 및 표시 장치 구동방법
JP2008058923A (ja) 画素、有機電界発光表示装置及びその駆動方法
KR102389580B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
JP2005004219A (ja) 有機電界発光駆動回路と、これを含む表示パネル及び表示装置。
WO2015172411A1 (zh) 面板驱动电路及面板驱动方法
WO2014101719A1 (zh) 像素电路、显示装置及其驱动方法
JP2011022550A (ja) 電流源及びこれを用いた有機電界発光表示装置
TWI569247B (zh) Active matrix organic light emitting diode pixel unit and its driving method, active matrix organic light emitting diode display device
CN105702198B (zh) 像素单元及其驱动方法
TW201123139A (en) Driving device of light emitting unit
KR100595108B1 (ko) 화소와 발광 표시장치 및 그의 구동방법
TWI554996B (zh) 畫素單元及其驅動方法
US20150002499A1 (en) Pixel, organic light display device having the pixel, and driving method of the organic light emitting display device
KR20110075517A (ko) 유기발광다이오드 표시장치