TWI409759B - 畫素電路以及畫素驅動方法 - Google Patents

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Description

畫素電路以及畫素驅動方法
本發明是有關於有機發光二極體顯示技術領域，且特別是有關於一種畫素電路及畫素驅動方法。
主動式矩陣有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示器之畫素一般係以電晶體搭配儲存電容來儲存電荷，以控制有機發光二極體的亮度表現。請參見圖1，其為傳統畫素電路之示意圖。畫素電路10係二電晶體一電容(2T1C)架構，其包括P型驅動電晶體M1、P型開關電晶體Ms、儲存電容Cst及有機發光二極體16。儲存電容Cst之兩端跨接於驅動電晶體M1之閘極與源極之間；驅動電晶體M1之源極電性耦接至電源電壓VDD，驅動電晶體M1之汲極電性耦接至有機發光二極體16之正極，有機發光二極體16之負極電性耦接至另一電源電壓VSS，驅動電晶體M1之閘極透過開關電晶體Ms電性耦接至資料線DL以從資料線DL接收資料電壓Vdata；開關電晶體Ms之閘極電性耦接至掃描線Scan，以致於其導通/截止狀態係由掃描線Scan來控制。在此，藉由提供不同的資料電壓Vdata便可控制有機發光二極體16之亮度表現。
然而，對於主動式矩陣有機發光二極體顯示器之各個畫素電路，由於與製程相關的電晶體臨界電壓偏移(Shift)、有機發光二極體材料衰減及/或操作時間等因素的影響，使得在主動式矩陣有機發光二極體顯示器的工作過程中，必須透過資料電壓Vdata之調整來對畫素電路之畫素電流進行有效補償才可獲得較佳的亮度表現，進而得到較佳的顯示效果。因此，為達成有效補償畫素電路的畫素電流之目的，有必要對畫素電路之結構配置及畫素電路驅動方法進行合理設計，否則在顯示器的工作過程中易出現顯示異常或是補償效果失效。
本發明的目的就是在提供一種畫素電路，以抑制顯示異常或是補償效果失效之問題產生。
本發明的再一目的是提供一種畫素驅動方法，以抑制顯示異常或是補償效果失效之問題產生。
本發明一實施例提出的一種畫素電路，包括有機發光二極體、儲存電容、驅動電晶體、第一開關電晶體、第二開關電晶體、第三開關電晶體以及第四開關電晶體。驅動電晶體用以驅動有機發光二極體發亮，其之第一源/汲極電性耦接至儲存電容的第一端，其之第二源/汲極電性耦接至有機發光二極體。第一開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收第一掃描訊號，其之第一源/汲極電性耦接至驅動電晶體之閘極，其之第二源/汲極因電性耦接關係而接收資料電壓。第二開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收第一掃描訊號，其之第一源/汲極電性耦接至第一預設電壓，其之第二源/汲極電性耦接至儲存電容之第一端。第三開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收第二掃描訊號，其之第一源/汲極電性耦接至第二預設電壓，其之第二源/汲極電性耦接至儲存電容之第二端。第四開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收第二掃描訊號，其之第一源/汲極電性耦接至驅動電晶體之閘極，其之第二源/汲極電性耦接至儲存電容之第二端。其中，第一開關電晶體與第二開關電晶體之閘極開啟電壓(Gate On Voltage)互為反相，且第三開關電晶體與第四開關電晶體之閘極開啟電壓互為反相。
在本發明的一實施例中，上述之第一開關電晶體為N型電晶體，第二開關電晶體為P型電晶體；進一步地，第三開關電晶體為P型電晶體，第四開關電晶體為N型電晶體。
本發明再一實施例提出的一種畫素驅動方法，適於執行於主動式矩陣有機發光二極體顯示器。其中，主動式矩陣有機發光二極體顯示器包括資料線以及電性耦接至資料線的第一畫素及第二畫素。第一畫素與第二畫素中之每一者包括有機發光二極體、儲存電容、驅動電晶體及第一開關電晶體；驅動電晶體用以驅動有機發光二極體發亮，驅動電晶體之第一源/汲極電性耦接至儲存電容之第一端，驅動電晶體之第二源/汲極電性耦接至有機發光二極體，驅動電晶體之閘極電性耦接至第一開關電晶體之第一源/汲極，第一開關電晶體之第二源/汲極電性耦接至資料線。再者，畫素驅動方法用以依序驅動第一畫素及第二畫素，且於驅動第一畫素與第二畫素中之每一者的過程中包括步驟：(a)於重置階段，提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，並提供第二預設電壓至儲存電容之第二端；(b)於寫入階段，導通第一開關電晶體使資料線上之資料電壓透過第一開關電晶體傳送至驅動電晶體之閘極，以及使儲存電容之第一端透過驅動電晶體及有機發光二極體放電，並維持儲存電容之第二端在第二預設電壓；以及(c)於發光階段，再提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，使第一開關電晶體處於截止狀態，並使儲存電容之第二端與驅動電晶體之閘極相通，以致於驅動電晶體驅動有機發光二極體發亮。其中，資料線上之資料電壓，在從第一畫素之第一開關電晶體於寫入階段之後被截止之時刻至第二畫素之第一開關電晶體於寫入階段被導通之前，發生瞬變(Transient)。
在本發明的一實施例中，當第一畫素與第二畫素中之每一者更包括第二開關電晶體及第三開關電晶體，而第二開關電晶體電性耦接於第一預設電壓與儲存電容之第一端之間，且第三開關電晶體電性耦接於第二預設電壓與儲存電容之第二端之間時；前述於重置階段，提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，並提供第二預設電壓至儲存電容之第二端之步驟包括：使第一開關電晶體處於截止狀態，並導通第二開關電晶體與第三開關電晶體。進一步地，第一開關電晶體與第二開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
在本發明的一實施例中，當第一畫素與第二畫素中之每一者進一步包括第四開關電晶體，且第四開關電晶體電性耦接於儲存電容之第二端與驅動電晶體之閘極之間時；前述於寫入階段，導通第一開關電晶體使資料線上之資料電壓透過第一開關電晶體傳送至驅動電晶體之閘極，以及使儲存電容之第一端透過驅動電晶體及有機發光二極體放電，並維持儲存電容之第二端在第二預設電壓之步驟包括：導通第一開關電晶體，截止第二開關電晶體，使第三開關電晶體處於導通狀態以及使第四開關電晶體處於截止狀態。進一步地，第三開關電晶體與第四開關電晶體之導通/截止係由同一控制訊號決定。
在本發明的一實施例中，前述於發光階段，再提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，使第一開關電晶體處於截止狀態，並使儲存電容之第二端與驅動電晶體之閘極相通，以致於驅動電晶體驅動有機發光二極體發亮之步驟包括：截止第一開關電晶體，導通第二開關電晶體，截止第三開關電晶體以及導通第四開關電晶體。
在本發明的一實施例中，當主動式矩陣有機發光二極體顯示器更包括解多工器且資料線電性耦接至解多工器之輸出端時，於寫入階段之前更包括步驟：致能解多工器，以致於透過解多工器將資料電壓提供至資料線。
本發明又一實施例提出的另一種畫素驅動方法，適於執行於主動式矩陣有機發光二極體顯示器。其中，主動式矩陣有機發光二極體顯示器包括資料線以及電性耦接至資料線的第一畫素及第二畫素。第一畫素與第二畫素中之每一者包括有機發光二極體、儲存電容、驅動電晶體及第一開關電晶體；驅動電晶體用以驅動有機發光二極體發亮，驅動電晶體之第一源/汲極電性耦接至儲存電容之第一端，驅動電晶體之第二源/汲極電性耦接至有機發光二極體，驅動電晶體之閘極電性耦接至第一開關電晶體之第一源/汲極，第一開關電晶體之第二源/汲極電性耦接至資料線。畫素驅動方法用以依序驅動第一畫素及第二畫素，且於驅動第一畫素與第二畫素中之每一者的過程中包括步驟：(Ⅰ)於重置階段，提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，並提供第二預設電壓至儲存電容之第二端；(Ⅱ)於寫入階段，使資料線透過第一開關電晶體將資料電壓提供至驅動電晶體之閘極，以及使儲存電容之第一端透過驅動電晶體及有機發光二極體放電，並維持儲存電容之第二端在第二預設電壓；以及(Ⅲ)於發光階段，再提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，使第一開關電晶體處於截止狀態，並使儲存電容之第二端與驅動電晶體之閘極相通，以致於驅動電晶體驅動有機發光二極體發亮。其中，於驅動第二畫素的過程中更包括步驟：於寫入階段，在資料線透過第一開關電晶體將資料電壓提供至驅動電晶體的閘極之前，資料線透過第一開關電晶體將預充電壓提供至驅動電晶體之閘極；預充電壓係，在從第一畫素之第一開關電晶體於寫入階段之後被截止之時刻至第二畫素之第一開關電晶體於寫入階段被導通之前，被提供至資料線；且預充電壓大於提供至第二畫素之驅動電晶體之閘極的資料電壓與第二畫素之驅動電晶體的臨界電壓之和。
在本發明的一實施例中，當第一畫素與第二畫素中之每一者更包括第二開關電晶體及第三開關電晶體，而第二開關電晶體電性耦接於第一預設電壓與儲存電容之第一端之間，且第三開關電晶體電性耦接於第二預設電壓與儲存電容之第二端之間時；前述於重置階段，提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，並提供第二預設電壓至儲存電容之第二端之步驟包括：截止第一開關電晶體，並導通第二開關電晶體與第三開關電晶體。進一步地，第一開關電晶體與第二開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
在本發明的一實施例中，當第一畫素與第二畫素中之每一者進一步包括第四開關電晶體，且第四開關電晶體電性耦接於儲存電容之第二端與驅動電晶體之閘極之間時；前述於寫入階段，使資料線透過第一開關電晶體將資料電壓提供至驅動電晶體之閘極，以及使儲存電容之第一端透過驅動電晶體及有機發光二極體放電，並維持儲存電容之第二端在第二預設電壓之步驟包括：導通第一開關電晶體，截止第二開關電晶體，使第三開關電晶體處於導通狀態以及使第四開關電晶體處於截止狀態。進一步地，第三開關電晶體與第四開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
在本發明的一實施例中，前述於發光階段，再提供第一預設電壓至儲存電容之第一端，使第一開關電晶體處於截止狀態，並使儲存電容之第二端與驅動電晶體之閘極相通，以致於驅動電晶體驅動有機發光二極體發亮之步驟包括：截止第一開關電晶體，導通第二開關電晶體，截止第三開關電晶體以及導通第四開關電晶體。
在本發明的一實施例中，當主動式矩陣有機發光二極體顯示器更包括解多工器且資料線電性耦接至解多工器之輸出端時，於驅動第二畫素的過程中進一步包括步驟：致能解多工器，以透過解多工器將預充電壓提供至資料線；以及再次致能解多工器，以透過解多工器將資料線之預充電壓改變為資料電壓。
本發明實施例藉由對畫素電路結構及畫素驅動方法進行特定設計，以致於：在畫素驅動方法之重置階段，資料線上的資料電壓不會耦合至驅動電晶體之閘極，並且在寫入階段，儲存電容之與驅動電晶體相電性耦接的一端之電位可正常放電至所需電位；以致於畫素電路之畫素電流可得到有效補償，不會存在顯示異常或是補償效果失效的問題。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
參見圖2及圖3，圖2繪示出相關於本發明第一實施例之一種主動式矩陣有機發光二極體顯示器的局部結構框圖，圖3繪示出相關於本發明第一實施例之畫素驅動方法的掃描訊號及資料電壓之時序圖。
如圖2所示，主動式矩陣有機發光二極體顯示器20包括資料驅動電路22、解多工器24、資料線DLi~DLk、掃描線Scan(N-1)及Scan(N)、掃描線EM(N-1)及EM(N)、以及多個畫素電路P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk；各個畫素電路P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk分別電性耦接至各自之掃描線Scan(N-1)及Scan(N)、掃描線EM(N-1)及EM(N)以及資料線DLi~DLk，且以矩陣方式排佈於第Rn-1及Rn畫素行以及第Ci~Ck畫素列。資料驅動電路22用以提供資料電壓Vdata，其具有多個輸出端1~Z。各個資料線DLi~DLk透過解多工器24電性耦接至資料驅動電路22之多個輸出端1~Z中之一者以接收資料電壓Vdata。在此需要說明的是，本實施例之主動式矩陣有機發光二極體20亦可不設置解多工器24，相應地，各個資料線DLi~DLk分別直接耦接至資料驅動電路22之多個輸出端1~Z中之對應者。
承上述，每一畫素電路P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk為5T1C架構且包括：有機發光二極體26、儲存電容Cst、P型驅動電晶體M1，N型開關電晶體M2及M5以及P型開關電晶體M3及M4。其中，驅動電晶體M1用以驅動有機發光二極體26發亮，驅動電晶體M1之源極電性耦接至儲存電容Cst之A端，驅動電晶體M1之汲極電性耦接至有機發光二極體26之陽極，有機發光二極體26之陰極電性耦接至電源電壓VSS。開關電晶體M2之源極電性耦接至驅動電晶體M1之閘極，開關電晶體M2之汲極電性耦接至資料線DLi~DLk中之一者，開關電晶體M2之閘極電性耦接至掃描線EM(N-1)(或EM(N))以接收掃描訊號EM(N-1)(或EM(N))。開關電晶體M3之源極電性耦接至電源電壓VDD，開關電晶體M3之汲極電性耦接至儲存電容Cst之A端，開關電晶體M3之閘極電性耦接至掃描線EM(N-1)(或EM(N))以接收掃描訊號EM(N-1)(或EM(N))。開關電晶體M4之源極電性耦接至參考電壓Vref，開關電晶體M4之汲極電性耦接至儲存電容Cst之B端，開關電晶體M4之閘極電性耦接至掃描線Scan(N-1)(或Scan(N))以接收掃描訊號Scan(N-1)(或Scan(N))。開關電晶體M5之源極電性耦接至驅動電晶體M1之閘極，開關電晶體M5之汲極電性耦接至儲存電容Cst之B端，開關電晶體M5之閘極電性耦接至掃描線Scan(N-1)(或Scan(N))以接收掃描訊號Scan(N-1)(或Scan(N))。從圖2及圖3中還可以得知，開關電晶體M2與M3之閘極相互電性耦接，閘極開啟電壓互為反相，並且開關電晶體M2與M3之導通/截止狀態係由同一控制訊號EM(N-1)或EM(N)決定；類似地，開關電晶體M4與M5之閘極相互電性耦接，閘極開啟電壓互為反相，並且開關電晶體M4與M5之導通/截止狀態係由同一控制訊號Scan(N-1)或Scan(N)決定。
下面將結合圖2及圖3詳細描述主動式矩陣有機發光二極體顯示器20之畫素驅動方法，以下僅以畫素驅動方法依序驅動畫素電路P(n-1)i及畫素電路Pni之過程為例進行舉例說明。從圖3中可以得知，於驅動畫素電路P(n-1)i之過程中包括重置階段S1'、寫入階段S2'及發光階段S3'，類似地，於驅動畫素電路Pni之過程中包括重置階段S1、寫入階段S2及發光階段S3。
具體地，於重置階段S1(S1')，Scan(N)(Scan(N-1))及EM(N)(EM(N-1))均為低電壓位準；此時，開關電晶體M3及M4處於導通狀態且開關電晶體M2及M5處於截止狀態，電源電壓VDD及參考電壓Vref分別透過開關電晶體M3及M4提供至儲存電容Cst之A端及B端，由於開關電晶體M2處於截止狀態，資料線DLi上的資料電壓Vdata不會耦合至驅動電晶體M1之閘極。
於寫入階段S2(S2')，Scan(N)(Scan(N-1))為低電壓位準且EM(N)(EM(N-1))為高電壓位準；此時，開關電晶體M2及M4處於導通狀態且開關電晶體M3及M5處於截止狀態，提供至資料線DLi上的資料電壓Vdata因開關電晶體M2導通而傳送至驅動電晶體M1之閘極，儲存電容Cst之A端的電位從VDD透過驅動電晶體M1及有機發光二極體26放電至Vdata+Vth1，儲存電容Cst之B端的電位因開關電晶體M4處於導通狀態而保持為Vref。其中Vth1為驅動電晶體M1之臨界電壓，畫素電路P(n-1)i及Pni所需之資料電壓Vdata係分別於各自的寫入階段S2及S2'之前透過致能解多工器24而被提供至資料線DLi上。
於發光階段S3(S3')，Scan(N)(Scan(N-1))為高電壓位準且EM(N)(EM(N-1))為低電壓位準；此時，開關電晶體M3及M5處於導通狀態且開關電晶體M2及M4處於截止狀態，電源電壓VDD再次透過開關電晶體M3提供至儲存電容Cst之A端，儲存電容Cst之B端因開關電晶體M5導通而與驅動電晶體M1之閘極相通，以致於驅動電晶體M1根據儲存電容Cst上存儲的電荷量產生畫素電流來驅動有機發光二極體26發亮。
進一步地，從圖3中可以得知，資料線DLi上之資料電壓Vdata，在從畫素電路P(n-1)i之開關電晶體M2於寫入階段S2'之後被截止之時刻t1至畫素電路Pni之開關電晶體M2於寫入階段S2被導通之前的時刻t2之間，發生瞬變(Transient)，例如從低電壓位準跳變為高電壓位準。
在此，由於資料電壓Vdata在畫素電路Pni之寫入階段S2之前已經改變為Vdata(n)(對應於寫入畫素電路Pni之資料電壓)，使得儲存電容Cst之A端(亦即驅動電晶體M1之源極)的電位可正常由VDD變化至Vdata(n)+Vth1，從而先前技術中存在的顯示異常或是補償效果失效之問題可得到有效解決。
參見圖4及圖5，圖4繪示出相關於本發明第二實施例之一種主動式矩陣有機發光二極體顯示器的局部結構框圖，圖5繪示出相關於本發明第二實施例之畫素驅動方法的掃描訊號及解多工器控制訊號之時序圖。
如圖4所示，主動式矩陣有機發光二極體顯示器40包括資料驅動電路42、預充電電路43、解多工器44、資料線DLi~DLk、掃描線Scan(N-1)及Scan(N)、掃描線EM(N-1)及EM(N)、以及多個畫素電路P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk；各個畫素電路P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk分別電性耦接至各自之掃描線Scan(N-1)及Scan(N)、掃描線EM(N-1)及EM(N)以及資料線DLi~DLk，且以矩陣方式排佈於第Rn-1及Rn畫素行以及第Ci~Ck畫素列。資料驅動電路42用以提供資料電壓Vdata，其具有多個輸出端1~Z；預充電電路43用以提供預充電壓PC_H。各個資料線DLi~DLk透過解多工器14電性耦接至資料驅動電路12之多個輸出端1~Z中之一者以及預充電電路43以選擇性接收資料電壓Vdata及預充電壓PC_H。
承上述，每一畫素電路P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk為5T1C架構且包括：有機發光二極體46、儲存電容Cst、P型驅動電晶體M1，N型開關電晶體M2及M5以及P型開關電晶體M3及M4。其中，驅動電晶體M1用以驅動有機發光二極體46，驅動電晶體M1之源極電性耦接至儲存電容Cst之A端，驅動電晶體M1之汲極電性耦接至有機發光二極體46之陽極，有機發光二極體46之陰極電性耦接至電源電壓VSS。開關電晶體M2之源極電性耦接至驅動電晶體M1之閘極，開關電晶體M2之汲極電性耦接至資料線DLi~DLk中之一者，開關電晶體M2之閘極電性耦接至掃描線EM(N-1)(或EM(N))以接收掃描訊號EM(N-1)(或EM(N))。開關電晶體M3之源極電性耦接至電源電壓VDD，開關電晶體M3之汲極電性耦接至儲存電容Cst之A端，開關電晶體M3之閘極電性耦接至掃描線EM(N-1)(或EM(N))以接收掃描訊號EM(N-1)(或EM(N))。開關電晶體M4之源極電性耦接至參考電壓Vref，開關電晶體M4之汲極電性耦接至儲存電容Cst之B端，開關電晶體M4之閘極電性耦接至掃描線Scan(N-1)(或Scan(N))以接收掃描訊號Scan(N-1)(或Scan(N))。開關電晶體M5之源極電性耦接至驅動電晶體M1之閘極，開關電晶體M5之汲極電性耦接至儲存電容Cst之B端，開關電晶體M5之閘極電性耦接至掃描線Scan(N-1)(或Scan(N))以接收掃描訊號Scan(N-1)(或Scan(N))。從圖4及圖5中還可以得知，開關電晶體M2與M3之閘極相互電性耦接，閘極開啟電壓互為反相，並且開關電晶體M2與M3之導通/截止狀態係由同一控制訊號EM(N-1)或EM(N)決定；類似地，開關電晶體M4與M5之閘極相互電性耦接，閘極開啟電壓互為反相，並且開關電晶體M4與M5之導通/截止狀態係由同一控制訊號Scan(N-1)或Scan(N)決定。
下面將結合圖4及圖5詳細描述主動式矩陣有機發光二極體顯示器40之畫素驅動方法，以下僅以畫素驅動方法依序驅動畫素電路P(n-1)i及畫素電路Pni之過程為例進行舉例說明。從圖5中可以得知，於驅動畫素電路P(n-1)i之過程中包括重置階段S1'、寫入階段S2'及發光階段S3'，類似地，於驅動畫素電路Pni之過程中包括重置階段S1、寫入階段S2及發光階段S3。
具體地，於重置階段S1(S1')，Scan(N)(Scan(N-1))及EM(N)(EM(N-1))均為低電壓位準；此時，開關電晶體M3及M4處於導通狀態且開關電晶體M2及M5處於截止狀態，電源電壓VDD及參考電壓Vref分別透過開關電晶體M3及M4提供至儲存電容Cst之A端及B端，由於開關電晶體M2處於截止狀態，資料線DLi上的資料電壓Vdata不會耦合至驅動電晶體M1之閘極。
於寫入階段S2(S2')，Scan(N)(Scan(N-1))為低電壓位準且EM(N)(EM(N-1))為高電壓位準；此時，開關電晶體M2及M4處於導通狀態且開關電晶體M3及M5處於截止狀態，資料線DLi首先透過開關電晶體M2提供預充電壓PC_H至驅動電晶體M1之閘極，儲存電容Cst之A端的電位從VDD透過驅動電晶體M1及有機發光二極體46放電至PC_H+Vth1；之後，當資料線DLi上的預充電壓PC_H被改變為資料電壓Vdata，資料線DLi再透過開關電晶體M2向驅動電晶體M1之閘極提供資料電壓Vdata，而儲存電容Cst之A端的電位繼續從PC_H+Vth1透過驅動電晶體M1及有機發光二極體46放電至Vdata+Vth1；儲存電容Cst之B端的電位因開關電晶體M4處於導通狀態而保持為Vref。其中Vth1為驅動電晶體M1之臨界電壓，畫素電路P(n-1)i及Pni所需之預充電壓PC_H及資料電壓Vdata係透過兩次致能解多工器44而被依序提供至資料線DLi上。
其中，於驅動畫素電路Pni之過程中，預充電壓PC_H係在從畫素電路P(n-1)i之開關電晶體M2於寫入階段S2'之後被截止之時刻t1至畫素電路Pni之開關電晶體M2於寫入階段S2被導通之前的時刻t2之間，被提供至資料線DLi；且預充電壓PC_H的幅值大於提供至畫素電路Pni之驅動電晶體M1之閘極的資料電壓Vdata(n)與畫素電路Pni之驅動電晶體M1的臨界電壓Vth1之和。在此，在此，由於預充電壓PC_H之提供，使得儲存電容Cst之A端(亦即驅動電晶體M1之源極)的電位可正常由VDD最終變化至Vdata(n)+Vth1，從而先前技術中存在的顯示異常或是補償效果失效之問題可得到有效解決。
於發光階段S3(S3')，Scan(N)(Scan(N-1))為高電壓位準且EM(N)(EM(N-1))為低電壓位準；此時，開關電晶體M3及M5處於導通狀態且開關電晶體M2及M4處於截止狀態，電源電壓VDD再次透過開關電晶體M3提供至儲存電容CSt之A端，儲存電容CSt之B端因開關電晶體M5導通而與驅動電晶體M1之閘極相通，以致於驅動電晶體M1根據儲存電容Cst上存儲的電荷量產生畫素電流來驅動有機發光二極體46發亮。
綜上所述，本發明實施例藉由對畫素電路結構及畫素驅動方法進行特定設計，以致於：在畫素驅動方法之重置階段，資料線上的資料電壓不會耦合至驅動電晶體之閘極，並且在寫入階段，儲存電容之與驅動電晶體相電性耦接的一端之電位可正常放電至所需電位；以致於畫素電路之畫素電流可得到有效補償，不會存在顯示異常或是補償效果失效的問題。
此外，任何熟習此技藝者還可對本發明上述實施例提出的畫素電路、畫素驅動方法以及其所適用的主動式矩陣有機發光二極體顯示器之結構作適當變更，例如適當變更畫素電路的電晶體之數目、主動式矩陣有機發光二極體顯示器之畫素數目、各個電晶體之種類(P型或N型)、將各個電晶體的源極與汲極之電連接關係互換等等。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．畫素電路
20、40．．．主動式矩陣有機發光二極體顯示器
22、42．．．資料驅動電路
43．．．預充電電路
1~Z．．．資料驅動電路之輸出端
Vdata．．．資料電壓
PC_H．．．預充電壓
24、44．．．解多工器
DL、DLi~DLk．．．資料線
Scan、Scan(N-1)、Scan(N)、EM(N-1)、EM(N)．．．掃描線
Rn-1、Rn．．．畫素行
i~k．．．畫素列
P(n-1)i~P(n-1)k及Pni~Pnk．．．畫素電路
VDD、VSS．．．電源電壓
Vref．．．參考電壓
GND．．．接地電壓
M1．．．驅動電晶體
Ms、M2~M5．．．開關電晶體
Cst．．．儲存電容
A、B．．．儲存電容的端點
26、46．．．有機發光二極體
S1、S1'．．．重置階段
S2、S2'．．．寫入階段
S3、S3'．．．發光階段
Scan(N-1)、Scan(N)、EM(N-1)、EM(N)．．．掃描訊號
DMUX．．．解多工器控制訊號
t1、t2．．．時刻
圖1繪示為傳統畫素電路之示意圖。
圖2繪示出相關於本發明第一實施例之一種主動式矩陣有機發光二極體顯示器的局部結構框圖。
圖3繪示出相關於本發明第一實施例之畫素驅動方法的掃描訊號及資料電壓之時序圖。
圖4繪示出相關於本發明第二實施例之一種主動式矩陣有機發光二極體顯示器的局部結構框圖。
圖5繪示出相關於本發明第二實施例之畫素驅動方法的掃描訊號及解多工器控制訊號之時序圖。
20．．．主動式矩陣有機發光二極體顯示器
22．．．資料驅動電路
1~Z．．．資料驅動電路之輸出端
Vdata．．．資料電壓
24．．．解多工器
DLi~DLk．．．資料線
Scan(N-1)、Scan(N)、EM(N-1)、EM(N)．．．掃描線
Rn-1、Rn．．．畫素行
Ci~Ck．．．畫素列
P(n-1)i~P(n-1)k、Pni~Pnk．．．畫素電路
VDD、VSS．．．電源電壓
Vref．．．參考電壓
M1．．．驅動電晶體
M2~M5．．．開關電晶體
Cst．．．儲存電容
A、B．．．儲存電容的端點
26．．．有機發光二極體

Claims (17)

  1. 一種畫素電路，包括：一有機發光二極體；一儲存電容；一驅動電晶體，用以驅動該有機發光二極體發亮，該驅動電晶體之第一源/汲極電性耦接至該儲存電容的一第一端，該驅動電晶體之第二源/汲極電性耦接至該有機發光二極體；一第一開關電晶體，該第一開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收一第一掃描訊號，該第一開關電晶體之第一源/汲極電性耦接至該驅動電晶體之閘極，該第一開關電晶體之第二源/汲極因電性耦接關係而接收一資料電壓；一第二開關電晶體，該第二開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收該第一掃描訊號，該第二開關電晶體之第一源/汲極電性耦接至一第一預設電壓，該第二開關電晶體之第二源/汲極電性耦接至該儲存電容之該第一端；一第三開關電晶體，該第三開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收一第二掃描訊號，該第三開關電晶體之第一源/汲極電性耦接至一第二預設電壓，該第三開關電晶體之第二源/汲極電性耦接至該儲存電容之一第二端；以及一第四開關電晶體，該第四開關電晶體之閘極因電性耦接關係而接收該第二掃描訊號，該第四開關電晶體之第一源/汲極電性耦接至該驅動電晶體之該閘極，該第四電晶體之第二源/汲極電性耦接至該儲存電容之該第二端；其中，該第一開關電晶體與該第二開關電晶體之閘極開啟電壓互為反相，且第三開關電晶體與該第四開關電晶體之閘極開啟電壓互為反相。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素電路，其中該第一開關電晶體為N型電晶體，第二開關電晶體為P型電晶體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之畫素電路，其中該第三開關電晶體為P型電晶體，第四開關電晶體為N型電晶體。
  4. 一種畫素驅動方法，適於執行於一主動式矩陣有機發光二極體顯示器，該主動式矩陣有機發光二極體顯示器包括一資料線以及電性耦接至該資料線的一第一畫素及第二畫素，該第一畫素與該第二畫素中之每一者包括一有機發光二極體、一儲存電容、一驅動電晶體及一第一開關電晶體，該驅動電晶體用以驅動該有機發光二極體發亮，該驅動電晶體之第一源/汲極電性耦接至該儲存電容之一第一端，該驅動電晶體之第二源/汲極電性耦接至該有機發光二極體，該驅動電晶體之閘極電性耦接至該第一開關電晶體之第一源/汲極，該第一開關電晶體之第二源/汲極電性耦接至該資料線；該驅動方法用以依序驅動該第一畫素及該第二畫素，且於驅動該第一畫素與該第二畫素中之每一者的過程中包括步驟：於一重置階段，提供一第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，並提供一第二預設電壓至該儲存電容之一第二端；於一寫入階段，導通該第一開關電晶體使該資料線上之一資料電壓透過該第一開關電晶體傳送至該驅動電晶體之該閘極，以及使該儲存電容之該第一端透過該驅動電晶體及該有機發光二極體放電，並維持儲存電容之該第二端在該第二預設電壓；以及於一發光階段，再提供該第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，使該第一開關電晶體處於截止狀態，並使該儲存電容之該第二端與該驅動電晶體之該閘極相通，以致於該驅動電晶體驅動該有機發光二極體發亮；其中，該資料線上之該資料電壓，在從該第一畫素之該第一開關電晶體於該寫入階段之後被截止之時刻至該第二畫素之該第一開關電晶體於該寫入階段被導通之前，發生瞬變。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之畫素驅動方法，當該第一畫素與該第二畫素中之每一者更包括一第二開關電晶體及一第三開關電晶體，該第二開關電晶體電性耦接於該第一預設電壓與該儲存電容之該第一端之間，且該第三開關電晶體電性耦接於該第二預設電壓與該儲存電容之該第二端之間時，前述於該重置階段，提供該第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，並提供該第二預設電壓至該儲存電容之該第二端之步驟包括：使該第一開關電晶體處於截止狀態，並導通該第二開關電晶體與該第三開關電晶體。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之畫素驅動方法，其中該第一開關電晶體與該第二開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之畫素驅動方法，當該第一畫素與該第二畫素中之每一者進一步包括一第四開關電晶體，且該第四開關電晶體電性耦接於該儲存電容之該第二端與該驅動電晶體之該閘極之間時，前述於該寫入階段，導通該第一開關電晶體使該資料線上之該資料電壓透過該第一開關電晶體傳送至該驅動電晶體之該閘極，以及使該儲存電容之該第一端透過該驅動電晶體及該有機發光二極體放電，並維持儲存電容之該第二端在該第二預設電壓之步驟包括：導通該第一開關電晶體，截止該第二開關電晶體，使該第三開關電晶體處於導通狀態以及使該第四開關電晶體處於截止狀態。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之畫素驅動方法，其中該第三開關電晶體與該第四開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之畫素驅動方法，其中前述於該發光階段，再提供該第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，使該第一開關電晶體處於截止狀態，並使該儲存電容之該第二端與該驅動電晶體之該閘極相通，以致於該驅動電晶體驅動該有機發光二極體發亮之步驟包括：截止該第一開關電晶體，導通該第二開關電晶體，截止該第三開關電晶體以及導通該第四開關電晶體。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之畫素驅動方法，當該主動式矩陣有機發光二極體顯示器更包括一解多工器且該資料線電性耦接至該解多工器之一輸出端時，於該寫入階段之前更包括步驟：致能該解多工器，以致於透過該解多工器將該資料電壓提供至該資料線。
  11. 一種畫素驅動方法，適於執行於一主動式矩陣有機發光二極體顯示器，該主動式矩陣有機發光二極體顯示器包括一資料線以及電性耦接至該資料線的一第一畫素及第二畫素，該第一畫素與該第二畫素中之每一者包括一有機發光二極體、一儲存電容、一驅動電晶體及一第一開關電晶體，該驅動電晶體用以驅動該有機發光二極體發亮，該驅動電晶體之第一源/汲極電性耦接至該儲存電容之一第一端，該驅動電晶體之第二源/汲極電性耦接至該有機發光二極體，該驅動電晶體之閘極電性耦接至該第一開關電晶體之第一源/汲極，該第一開關電晶體之第二源/汲極電性耦接至該資料線；該驅動方法用以依序驅動該第一畫素及該第二畫素，且於驅動該第一畫素與該第二畫素中之每一者的過程中包括步驟：於一重置階段，提供一第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，並提供一第二預設電壓至該儲存電容之一第二端；於一寫入階段，使該資料線透過該第一開關電晶體將一資料電壓提供至該驅動電晶體之該閘極，以及使該儲存電容之該第一端透過該驅動電晶體及該有機發光二極體放電，並維持儲存電容之該第二端在該第二預設電壓；以及於一發光階段，再提供該第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，使該第一開關電晶體處於截止狀態，並使該儲存電容之該第二端與該驅動電晶體之該閘極相通，以致於該驅動電晶體驅動該有機發光二極體發亮；其中，於驅動該第二畫素的過程中更包括步驟：於該寫入階段，在該資料線透過該第一開關電晶體將該資料電壓提供至該驅動電晶體之該閘極之前，該資料線透過該第一開關電晶體將一預充電壓提供至該驅動電晶體之該閘極；該預充電壓係，在從該第一畫素之該第一開關電晶體於該寫入階段之後被截止之時刻至該第二畫素之該第一開關電晶體於該寫入階段被導通之前，被提供至該資料線；且該預充電壓大於提供至該第二畫素之該驅動電晶體之該閘極的該資料電壓與該第二畫素之該驅動電晶體的臨界電壓之和。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之畫素驅動方法，當該第一畫素與該第二畫素中之每一者更包括一第二開關電晶體及一第三開關電晶體，該第二開關電晶體電性耦接於該第一預設電壓與該儲存電容之該第一端之間，且該第三開關電晶體電性耦接至該第二預設電壓與該儲存電容之該第二端之間時，前述於該重置階段，提供該第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，並提供該第二預設電壓至該儲存電容之該第二端之步驟包括：截止該第一開關電晶體，並導通該第二開關電晶體與該第三開關電晶體。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之畫素驅動方法，其中該第一開關電晶體與該第二開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之畫素驅動方法，當該第一畫素與該第二畫素中之每一者進一步包括一第四開關電晶體，且該第四開關電晶體電性耦接於該儲存電容之該第二端與該驅動電晶體之該閘極之間時，前述於該寫入階段，使該資料線透過該第一開關電晶體將該資料電壓提供至該驅動電晶體之該閘極，以及使該儲存電容之該第一端透過該驅動電晶體及該有機發光二極體放電，並維持儲存電容之該第二端在該第二預設電壓之步驟包括：導通該第一開關電晶體，截止該第二開關電晶體，使該第三開關電晶體處於導通狀態以及使該第四開關電晶體處於截止狀態。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之畫素驅動方法，其中該第三開關電晶體與該第四開關電晶體之導通/截止狀態係由同一控制訊號決定。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之畫素驅動方法，其中前述於該發光階段，再提供該第一預設電壓至該儲存電容之該第一端，使該第一開關電晶體處於截止狀態，並使該儲存電容之該第二端與該驅動電晶體之該閘極相通，以致於該驅動電晶體驅動該有機發光二極體發亮之步驟包括：截止該第一開關電晶體，導通該第二開關電晶體，截止該第三開關電晶體以及導通該第四開關電晶體。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之畫素驅動方法，當該主動式矩陣有機發光二極體顯示器更包括一解多工器且該資料線電性耦接至該解多工器之一輸出端時，於驅動該第二畫素的過程中進一步包括步驟：致能該解多工器，以透過該解多工器將該預充電壓提供至該資料線；以及再次致能該解多工器，以透過該解多工器將該資料線之該預充電壓改變為該資料電壓。
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