TWI641898B - 像素電路及像素電路的操作方法 - Google Patents

像素電路及像素電路的操作方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI641898B
TWI641898B TW105117752A TW105117752A TWI641898B TW I641898 B TWI641898 B TW I641898B TW 105117752 A TW105117752 A TW 105117752A TW 105117752 A TW105117752 A TW 105117752A TW I641898 B TWI641898 B TW I641898B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
unit
voltage
driving transistor
driving
data
Prior art date
Application number
TW105117752A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201743123A (zh
Inventor
小澤德郎
青木幸司
洪嘉澤
郭家瑋
謝嘉定
曾柏翔
Original Assignee
友達光電股份有限公司
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 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW105117752A priority Critical patent/TWI641898B/zh
Priority to CN201610697325.9A priority patent/CN106128381B/zh
Priority to US15/592,719 priority patent/US20170352319A1/en
Publication of TW201743123A publication Critical patent/TW201743123A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI641898B publication Critical patent/TWI641898B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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 by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control 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 by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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 by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control 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 by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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 by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control 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 by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G09G3/3659Control of matrices with row and column drivers using an active matrix the addressing of the pixel involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependant on signal of two data electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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 by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control 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 by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3674Details of drivers for scan electrodes
    • G09G3/3677Details of drivers for scan electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control 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
    • G09G3/34Control 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 by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control 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 by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • G09G2300/0465Improved aperture ratio, e.g. by size reduction of the pixel circuit, e.g. for improving the pixel density or the maximum displayable luminance or brightness
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active 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
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0852Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor being a dynamic memory with more than one capacitor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0202Addressing of scan or signal lines
    • G09G2310/0205Simultaneous scanning of several lines in flat panels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0251Precharge or discharge of pixel before applying new pixel voltage
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/061Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving

Abstract

像素電路包括:一顯示單元、一驅動單元、一重置單元、一資料單元、以及一儲存單元。該顯示單元電性耦接一第一供應電壓源。該驅動單元其一端電性耦接於該顯示單元,其另一端電性耦接一第二供應電壓源,用以對該顯示單元進行充電。該重置單元電性耦接該驅動單元與該顯示單元,用以提供一重置電壓至該驅動單元與該顯示單元間的一操作節點。該資料單元電性耦接該驅動單元,用以提供一資料電壓至該驅動單元。該儲存單元用以儲存該資料單元與該驅動單元間的一資料節點與該操作節點間的電位差。

Description

像素電路及像素電路的操作方法
本案涉及一種電路及其操作方法。具體而言,本案涉及一種像素電路及其操作方法。
隨著科技的發展,顯示裝置已廣泛地應用在人們的生活當中。
一般而言,液晶顯示裝置可包括閘極驅動電路、源極驅動電路與像素電路矩陣。像素電路包括驅動電晶體(driving transistor)、切換電晶體(switching transistor)、像素電容及液晶元件。閘極驅動電路可依序產生複數個掃描訊號,並提供此些掃描訊號給掃描線,以逐列開啟像素電路的切換電晶體。源極驅動電路可產生複數個資料訊號,並透過開啟的切換電晶體提供此些資料訊號給驅動電晶體,以使驅動電晶體根據資料訊號對像素電容進行充電,以控制液晶元件,以達到控制通過液晶元件的光線的效果。如此一來,液晶顯示裝置即可顯示畫面。
然而,在一些不同液晶元件的應用上(如藍相液晶顯示裝置),資料訊號需有較高的電壓準位(如35V),如此將造 成操作上的困難。並且,像素電路中電晶體的數量必須提高,以對液晶元件進行控制,如此將導致液晶顯示裝置的開口率減小,而造成顯示品質下降。
本案一實施態樣涉及一種像素電路。根據本案一實施例,像素電路包括:顯示單元、驅動電晶體、重置電晶體、資料電晶體、以及儲存電容。顯示單元電性耦接第一供應電壓源,其中顯示單元包括顯示元件。驅動電晶體具有第一端、第二端、以及閘極端,其中驅動電晶體的第一端電性耦接顯示單元,且驅動電晶體的第二端電性耦接一第二供應電壓源。重置電晶體其一端電性耦接驅動電晶體的第一端,其另一端電性耦接一重置電壓源。資料電晶體其一端電性耦接於驅動電晶體的閘極端,其另一端電性耦接一資料電壓源。儲存電容其一端電性耦接於驅動電晶體的第一端,其另一端電性耦接驅動電晶體的閘極端。
本案另一實施態樣涉及一種像素電路。根據本案一實施例,像素電路包括:顯示單元、驅動單元、重置單元、資料單元、以及儲存單元。顯示單元電性耦接一第一供應電壓源,其中顯示單元包括一顯示元件。驅動單元其一端電性耦接於顯示單元,其另一端電性耦接第二供應電壓源,用以對顯示單元進行充電。重置單元電性耦接驅動單元與顯示單元,用以提供一重置電壓至驅動單元與顯示單元間的一操作節點。資料單元電性耦接驅動單元,用以提供一資料電 壓至驅動單元。儲存單元其一端電性耦接於資料單元,其另一端電性耦接顯示單元,用以儲存資料單元與驅動單元間的一資料節點與操作節點間的電位差。
本案另一實施態樣涉及一種像素電路的操作方法。根據本案一實施例,像素電路包括一顯示單元、驅動電晶體、以及儲存電容,顯示單元電性耦接驅動電晶體的一第一端,儲存電容的一端電性耦接於驅動電晶體的第一端,儲存電容的另一端電性耦接一閘極端。操作方法包括:提供一重置電壓至驅動電晶體的第一端,並提供一預設電壓至驅動電晶體的閘極端;導通第二供應電壓源與驅動電晶體的第二端,並停止提供重置電壓至驅動電晶體的第一端,以令驅動電晶體接收一補償電流,以對顯示單元進行充電,使該儲存電容的兩端的跨壓逐漸接近該驅動電晶體的一臨界電壓;提供一資料電壓至驅動電晶體的閘極端,並導通第二供應電壓源與驅動電晶體的第二端,以令驅動電晶體響應於資料電壓接收一驅動電流,以對顯示單元進行充電,直到儲存電容的兩端的跨壓為一設定電壓;停止提供資料電壓至驅動電晶體的閘極端,並提供重置電壓至驅動電晶體的第一端;以及停止提供重置電壓至驅動電晶體的第一端,並導通第二供應電壓源與驅動電晶體的第二端,以令驅動電晶體響應於設定電壓接收一充電電流,以對顯示單元進行充電。
本案另一實施態樣涉及一種像素電路的操作方法。根據本案一實施例,像素電路包括一顯示單元、一驅動電晶體、以及一儲存電容,顯示單元電性耦接驅動電晶體的 一第一端,儲存電容的一端電性耦接於驅動電晶體的第一端,儲存電容的另一端電性耦接一閘極端。操作方法包括:提供一控制電壓至驅動電晶體的閘極端,並提供一重置電壓至驅動電晶體的第一端,以令驅動電晶體響應於重置電壓與控制電壓導通;提供控制電壓至與驅動電晶體的閘極端,並阻止重置電壓提供至驅動電晶體的第一端,以令驅動電晶體接收一補償電流,以對顯示單元進行充電,直到儲存電容的兩端的跨壓為驅動電晶體的一臨界電壓;阻止控制電壓提供至驅動電晶體的閘極端,並提供一資料電壓至驅動電晶體的閘極端,以令驅動電晶體響應於資料電壓接收一驅動電流,以對顯示單元進行充電,直到儲存電容的兩端的跨壓為一設定電壓;阻止控制電壓提供至驅動電晶體的閘極端,阻止資料電壓提供至驅動電晶體的閘極端,並提供重置電壓至驅動電晶體的第一端;以及阻止控制電壓提供至驅動電晶體的閘極端,阻止資料電壓提供至驅動電晶體的閘極端,阻止重置電壓提供至驅動電晶體的第一端,以令驅動電晶體響應於設定電壓接收一充電電流,以對顯示單元進行充電。
透過應用上述一實施例,可實現一種像素電路。藉由利用此一像素電路,可用較低電壓準位的資料訊號控制顯示電容進行充電。
100‧‧‧像素電路
100a‧‧‧像素電路
110‧‧‧顯示單元
Cbp‧‧‧顯示元件
Cs2‧‧‧顯示電容
120‧‧‧驅動單元
Tdrv‧‧‧驅動電晶體
130‧‧‧重置單元
Trst‧‧‧重置電晶體
140‧‧‧資料單元
Tsw‧‧‧資料電晶體
150‧‧‧儲存單元
Cs1‧‧‧儲存電容
160‧‧‧控制單元
Tpp‧‧‧控制電晶體
160a‧‧‧控制單元
Tvtc‧‧‧控制電晶體
gt‧‧‧節點
px‧‧‧節點
DATA‧‧‧資料線
GDrvGRST‧‧‧閘極驅動電路
GDrvGWRT‧‧‧閘極驅動電路
GDrvGPP‧‧‧閘極驅動電路
GDrvGGT‧‧‧閘極驅動電路
GDrvVGT‧‧‧閘極驅動電路
DDrv‧‧‧資料驅動電路
PX(1,1)-PX(2,13)‧‧‧像素電路
VDT‧‧‧電壓
VCOM‧‧‧電壓
VPP‧‧‧電壓
VSS‧‧‧電壓
VGT‧‧‧電壓
VGT1-VGT3‧‧‧電壓
Vth‧‧‧電壓
Vprg‧‧‧電位差
icmp‧‧‧電流
iprg‧‧‧電流
Ids‧‧‧電流
GPP‧‧‧訊號
GPP1-GPP14‧‧‧訊號
GWRT‧‧‧訊號
GWRT1-GWRT14‧‧‧訊號
GRST‧‧‧訊號
GRST1-GRST14‧‧‧訊號
GGT‧‧‧訊號
GGT1-GGT3‧‧‧訊號
DSGRST‧‧‧訊號
DSGPP‧‧‧訊號
DSGWRT‧‧‧訊號
DSGGT‧‧‧訊號
DSGVGT‧‧‧訊號
DSDATA‧‧‧訊號
GGT‧‧‧訊號
GND‧‧‧電壓準位
VGL‧‧‧電壓準位
VGH‧‧‧電壓準位
t1-t6‧‧‧時間點
r1-r6‧‧‧時間點
c1-c3‧‧‧曲線
Pcmp‧‧‧期間
Pcmp1‧‧‧期間
Pcmp2‧‧‧期間
Pcg‧‧‧期間
200‧‧‧方法
S1-S5‧‧‧步驟
200a‧‧‧方法
R1-R5‧‧‧步驟
CS‧‧‧電流源
Vg‧‧‧電壓
V0‧‧‧電壓
SW0‧‧‧開關
SW1‧‧‧開關
i(Vg)‧‧‧電流
Cpx‧‧‧電容
L1-L3‧‧‧線
Vs‧‧‧電壓
Cload‧‧‧電容
第1圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的示意圖; 第2圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的示意圖;第3圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的訊號的示意圖;第4圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的一操作狀態的示意圖;第5圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第6圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第7圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第8圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第9圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第10圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第11圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的在不同資料電壓下對顯示電容的充電示意圖;第12圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的在不同資料電壓下對顯示電容的充電示意圖;第13圖為根據本案一實施例所繪示的不同載子漂移率的驅動電晶體的電流示意圖;第14圖為根據本案一實施例所繪示的顯示裝置的示意圖; 第15圖為根據本案一實施例所繪示的顯示裝置的訊號的示意圖;第16圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的示意圖;第17圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的示意圖;第18圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的訊號的示意圖;第19圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的一操作狀態的示意圖;第20圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第21圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第22圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第23圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第24圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第25圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的另一操作狀態的示意圖;第26圖為根據本案一實施例所繪示的顯示裝置的示意圖;第27圖為根據本案一實施例所繪示的顯示裝置的訊號的示意圖;第28圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的操作方 法的流程圖;第29圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的操作方法的流程圖;第30A-30C圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的示意圖;以及第31圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路的簡化電路圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神,任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後,當可由本揭示內容所教示之技術,加以改變及修飾,其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等,並非特別指稱次序或順位的意思,亦非用以限定本發明,其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
關於本文中所使用之『電性耦接』,可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸,或是相互間接作實體或電性接觸,而『電性耦接』還可指二或多個元件元件相互操作或動作。
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等,均為開放性的用語,即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』,係包括所述事 物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本案。
關於本文中所使用之用詞(terms),除有特別註明外,通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論,以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
參照第30A圖,在初始狀態下,具有電壓V0的電壓源透過導通的開關SW0將電容Cpx充電至電壓V0。而後,參照第30B圖,相應於電壓Vg的電流源CS透過導通的開關SW1,自具有電壓VPP的電壓源汲取電流i(Vg),並以電流i(Vg)對電容Cpx充電t秒。此時,開關SW0截斷。電容Cpx上的電壓可表示為V0+i(Vg)*t/Cpx。參照第30C圖,線L1-L3分別表示在不同的電壓Vg(即電壓Vg1-Vg3)下,電容Cpx上的電壓與充電時間的關係。藉由如此概念,可實現本案以下至少一實施例。
第1圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路100的示意圖。在本實施例中,像素電路100包括顯示單元110、驅動單元120、重置單元130、資料單元140、以及儲存單元150。顯示單元110電性耦接具有供應電壓VCOM的供應電壓源。驅動單元120其一端電性耦接於顯示單元110,其另一端電性耦接具有供應電壓VPP的供應電壓源, 用以對顯示單元110進行充電。重置單元130電性耦接驅動單元120與顯示單元110,用以提供重置電壓VSS至驅動單元120與顯示單元110間的操作節點px。資料單元140電性耦接驅動單元120,用以提供資料線DATA上的資料電壓VDT至驅動單元120與儲存單元150。儲存單元150其一端電性耦接於資料單元140,其另一端電性耦接顯示單元110,用以儲存資料單元140與驅動單元120間的資料節點gt與操作節點px間的電位差。
在一實施例中,像素電路100更包括控制單元160。控制單元160的一端電性耦接驅動單元120,其另一端電性耦接具有供應電壓VPP的供應電壓源,用以導通或關斷驅動單元120與具有供應電壓VPP的供應電壓源。
參照第2圖,在一實施例中,顯示單元110包括顯示元件Cbp以及顯示電容Cs2。在一實施例中,顯示元件Cbp可為液晶,其夾設於兩電極之中。驅動單元120包括驅動電晶體Tdrv。重置單元130包括重置電晶體Trst。資料單元140包括資料電晶體Tsw。儲存單元150包括儲存電容Cs1。控制單元160包括控制電晶體Tpp。
在本實施例中,顯示元件Cbp以及顯示電容Cs2彼此並聯耦接。顯示元件Cbp以及顯示電容Cs2的一端耦接驅動電晶體Tdrv,且顯示元件Cbp以及顯示電容Cs2的另一端耦接具有供應電壓VCOM的供應電壓源。
驅動電晶體Tdrv具有第一端、第二端、以及閘極端。驅動電晶體Tdrv的第一端電性耦接顯示單元110,驅 動電晶體Tdrv的第二端電性耦接具有供應電壓VPP的供應電壓源,且驅動電晶體Tdrv的閘極端電性耦接節點gt。
重置電晶體Trst具有第一端、第二端、以及閘極端。重置電晶體Trst的第一端電性耦接驅動電晶體Tdrv的第一端,重置電晶體Trst的第二端電性耦接具有重置電壓VSS的重置電壓源,且重置電晶體Trst的閘極端用以接收重置訊號GRST。
資料電晶體Tsw具有第一端、第二端、以及閘極端。資料電晶體Tsw的第一端電性耦接驅動電晶體Tdrv的閘極端,資料電晶體Tsw的第二端電性耦接具有資料線DATA,且資料電晶體Tsw的閘極端用以接收寫入訊號GWRT。
儲存電容Cs1的一端電性耦接於驅動電晶體Tdrv的第一端,儲存電容Cs1的另一端電性耦接驅動電晶體Tdrv的閘極端。
控制電晶體Tpp具有第一端、第二端、以及閘極端。控制電晶體Tpp的第一端電性耦接驅動電晶體Tdrv的第二端,且控制電晶體Tpp的第二端電性耦接具有供應電壓VPP的供應電壓源。
以下將搭配第3-10圖說明在一實施例中的像素電路100的操作。
同時參照第3、4圖。在時間點t0-t1之間,重置單元130的重置電晶體Trst用以相應於高電壓準位VGH的重置訊號GRST導通,提供重置電壓VSS至節點px。資料單元 140的資料電晶體Tsw用以相應於高電壓準位VGH的寫入訊號GWRT導通,提供資料線DATA上具有電壓準位GND(例如0V)的預設電壓至節點gt。控制電晶體Tpp相應於低電壓準位VGL的控制訊號GPP關斷。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv用以響應於其第一端上的重置電壓VSS與其閘極端上具有電壓準位GND的預設電壓導通,其中預設電壓與重置電壓VSS的電位差大於驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth(例如,節點gt上的電壓小於-Vth)。
同時參照第3、5圖。在時間點t1-t2之間,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷,停止重置電壓VSS提供至節點px。資料單元140的資料電晶體Tsw用以繼續相應於高電壓準位VGH的寫入訊號GWRT導通,提供具有電壓準位GND的預設電壓至節點gt。控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GPP導通,以導通具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動單元110。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv用以相應於其閘極端(即節點gt)上的具有電壓準位GND的預設電壓與其第一端(即節點px)上的電壓導通,以自具有供應電壓VPP的供應電壓源接收補償電流icmp,而對節點px進行充電,使節點gt與節點px上的電位差逐漸接近驅動電晶體Tdrv的臨界電壓(Threshold Voltage)Vth,直到節點gt與節點px上的電位差實質相等於驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth。此時,節點px上的電壓大致等於-Vth。如此一來,可令儲存電容Cs1 的跨壓相等於驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth。
而後,在時間點t2-t3之間,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷,控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GPP導通,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。此時,資料線DATA由提供具有電壓準位GND(如0V)的預設電壓切換為提供資料電壓VDT。
同時參照第3、6圖。在時間點t3-t4之間,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷。控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GPP導通,以持續導通具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動單元110。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於高電壓準位VGH的寫入訊號GWRT導通,提供資料電壓VDT至節點gt。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv用以響應於資料電壓VDT,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取充電電流Ids,對節點px進行充電,以令節點px的電壓準位自-Vth開始增加。隨節點px的電壓準位增加,節點px與節點gt的電位差減小,以令充電電流Ids亦隨之下降。
同時參照第3、7圖。在時間點t4時,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷。控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GPP導通,以持續導通具有供應 電壓VPP的供應電壓源與驅動單元110。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷,以停止提供資料電壓VDT至節點gt。此時,節點px與節點gt的之間具有電位差Vprg,驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv相應於節點px與節點gt的之間的電位差Vprg,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取固定的電流iprg,對節點px進行充電。
同時參照第3、8圖。在時間點t4-t5之間,控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GPP導通,以持續導通具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動單元110。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於高電壓準位VGH的重置訊號GRST導通,以提供重置電壓VSS至節點px,以同時拉降節點px與節點gt的電壓。此時,節點px與節點gt的之間具有電位差Vprg,驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv相應於節點px與節點gt的之間的電位差Vprg,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取固定的電流iprg。
同時參照第3、9圖。在時間點t5-t6之間,控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GPP導通,以持續導通具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動單元110。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號 GRST關斷,停止提供重置電壓VSS提供至節點px。此時,節點px與節點gt的之間具有電位差Vprg。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv相應於節點px與節點gt的之間的電位差Vprg,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取固定的電流iprg,以對節點px進行充電,以令節點px與節點gt的電壓同時提升。
同時參照第3、10圖。在時間點t6後,控制單元160的控制電晶體Tpp用以相應於低電壓準位VGL的控制訊號GPP關斷,以阻隔具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動單元110。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷。此時,驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv停止對節點px進行充電。顯示電容Cs2兩端的跨壓保持在固定準位,以對顯示元件Cbp進行充電。
透過上述的設置,可僅用4顆電晶體實現像素電路100,以避免降低顯示裝置的開口率。
此外,如第11圖所示,透過上述的操作,在供應電壓VPP為22V,且高電壓準位VGH為25V的情況下,可用不大於5V的資料電壓VDT,使顯示電容Cs2充電至約22V,其中縱軸代表顯示電容Cs2儲存的電壓,橫軸代表時間。例如,線CV1代表資料電壓VDT為1V時,顯示電容Cs2儲存的電壓與時間的關係,線CV2代表資料電壓VDT為3V時,顯示電容Cs2儲存的電壓與時間的關係,線CV3代表資 料電壓VDT為5V時,顯示電容Cs2儲存的電壓與時間的關係。
再者,如第12圖所示,透過上述的操作,在供應電壓VPP為40V,且高電壓準位VGH為43V的情況下,可用不大於10V的資料電壓VDT,使顯示電容Cs2充電至約40V,其中縱軸代表顯示電容Cs2儲存的電壓,橫軸代表時間。例如,線CV4代表資料電壓VDT為1V時,顯示電容Cs2儲存的電壓與時間的關係,線CV5代表資料電壓VDT為4V時,顯示電容Cs2儲存的電壓與時間的關係,線CV6代表資料電壓VDT為7V時,線CV7代表資料電壓VDT為10V時,顯示電容Cs2儲存的電壓與時間的關係。
除此之外,在前述操作中,可藉由控制時間點t4,以對電流iprg進行補償,以使得具有不同載子遷移率的驅動電晶體Tdrv皆可在時間點t4時汲取相同的電流iprg,具體說明如下。
參照第13圖,曲線c1-c3分別代表具有不同載子遷移率的驅動電晶體Tdrv汲取的電流。曲線c1-c3在一交會點彼此交會,故若將時間點t4設置於此一交會點所相應的時間,則具有不同載子遷移率的驅動電晶體Tdrv皆可在時間點t4時汲取相同的電流iprg。亦即,若可設定適當的時間點t4,則無論驅動電晶體Tdrv的載子遷移率為何,在時間點t4-t6間的電流iprg皆彼此相同,如此即可避免不同驅動電晶體Tdrv的載子遷移率的差異,造成充電的不準確。
時間點t4的選取可參考如下。
參照第31圖,其示出像素電路100的簡化電路圖,Cload為顯示元件Cbp與顯示電容Cs2並聯的電容值。在一實施例中,充電電流Ids可表示如下。其中Vs為驅動電晶體Tdrv的源極電壓,K為驅動電晶體Tdrv的增益參數(gain coefficient)。
I ds =K(V DT -V s -V th )2----式(1)
驅動電晶體Tdrv的源極電壓的充電速度Vs’(t)表示如下。
V s '(t)=K[V dt -V s (t)]2/C load ----式(2)
若假設Vs’(0)為0V,則可計算出下式。
V s (t)=KtV DT 2/(C load +KtV DT )----式(3)
將式(3)代回式(1)可得下式。
I ds (t)=K[C load V DT /(C load +KtV DT )]2----式(4)
根據上式(4),可得在t=tc=Cload/(K*VDT)時,具有不同載子遷移率的驅動電晶體Tdrv皆可在時間點t4時汲取相同的電流iprg,其中tc為時間點t3至t4的時間差。
第14圖為根據本案一實施例所繪示的顯示裝置10的示意圖。在本實施例中,顯示裝置10包括多個像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…、閘極驅動電路GDrvGRST、GDrvGWRT、GDrvGPP、以及資料驅動電路DDrv。在本實施例中,像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…皆可具有前述的像素電路100的結構。
在本實施例中,閘極驅動電路GDrvGRST用以 接收訊號DSGRST,並相應地輸出重置訊號GRST1、GRST2、…、GRST12、GRST13、…至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…,作為此些像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…的重置訊號GRST。
在本實施例中,閘極驅動電路GDrvGPP用以接收訊號DSGPP,並相應地輸出控制訊號GPP1、GPP2、…、GPP12、GPP13、…至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…,作為此些像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…的控制訊號GPP。
在本實施例中,閘極驅動電路GDrvGWRT用以接收訊號DSGWRT,並相應地輸出寫入訊號GWRT1、GWRT2、…、GWRT12、GWRT13、…至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…,作為此些像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…的寫入訊號GWRT。
在本實施例中,源極驅動電路DDrv用以接收訊號DSDATA,並相應地輸出預設電壓或資料電壓至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…,作為此些像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…的預設電壓或資料電壓VDT。
同時參照第14、15圖,在一實施例中,在期間Pcmp1中,顯示裝置10可同時令一部分列(如第1-12列)的像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…、 PX(1,12)、PX(2,12)進入補償階段,以進行前述時間點t0-t2之間的操作,並在期間Pcmp2中,同時令另一部分列(如第13-24列)的像素電路PX(13,1)、PX(14,1)、PX(13,2)、PX(14,2)、…、PX(1,24)、PX(2,24)進入補償階段,以進行前述時間點t0-t2之間的操作。
在補償階段後,即期間Pcmp1後,顯示裝置10可利用重置訊號GRST1、GRST2、…、GRST12、控制訊號GPP1、GPP2、…、GPP12、寫入訊號GWRT1、GWRT2、…、GWRT12、及預測電壓或資料電壓VDT,依序逐列對像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、…進行前述時間點t3-t6之間的操作,以在期間Pcg(對應前述時間點t5-t6)中,對相應的顯示電容Cs2進行充電。
並且,在期間Pcmp2後,顯示裝置10可利用重置訊號GRST13、…、控制訊號GPP13、…、寫入訊號GWRT13、…、及預測電壓或資料電壓VDT,依序逐列對相應的像素電路進行前述時間點t3-t6之間的操作,以在期間Pcg(對應前述時間點t5-t6)中,對相應的顯示電容Cs2進行充電。
第16圖為根據本案一實施例所繪示的像素電路100a的示意圖。在本實施例中,像素電路100a包括顯示單元110、驅動單元120、重置單元130、資料單元140、以及儲存單元150。像素電路100a中的顯示單元110、驅動單元120、重置單元130、資料單元140、以及儲存單元150 與前述像素電路100中的結構與操作大致相同,故在此不贅述。
在一實施例中,像素電路100a更包括控制單元160a。控制單元160a的一端電性耦接節點gt,其另一端接收控制電壓VGT,用以提供控制電壓VGT至節點gt。
參照第17圖,在一實施例中,顯示單元110包括顯示元件Cbp以及顯示電容Cs2。驅動單元120包括驅動電晶體Tdrv。重置單元130包括重置電晶體Trst。資料單元140包括資料電晶體Tsw。儲存單元150包括儲存電容Cs1。控制單元160a包括控制電晶體Tvtc。
在本實施例中,像素電路100a的顯示元件Cbp、顯示電容Cs2、驅動電晶體Tdrv、重置電晶體Trst、資料電晶體Tsw、儲存電容Cs1的連接關係皆與像素電路100中的連接關係相同,故在此不贅述。
在本實施例中,控制電晶體Tvtc具有第一端、第二端、以及閘極端。控制電晶體Tvtc的第一端電性耦接驅動電晶體Tvtc的閘極端,且控制電晶體Tpp的第二端接收控制電壓VGT。
以下將搭配第18-24圖說明在一實施例中的像素電路100a的操作。
同時參照第18、19圖。在時間點r0-r1之間,重置單元130的重置電晶體Trst用以相應於高電壓準位VGH的重置訊號GRST導通,提供重置電壓VSS至節點px。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的 寫入訊號GWRT關斷。控制單元160a的控制電晶體Tvtc相應於高電壓準位VGH的控制訊號GGT導通,以提供具有電壓準位GND(例如是0V)的控制電壓VGT至節點gt。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv用以響應於其第一端上的重置電壓VSS與其閘極端上的控制電壓VGT導通,其中控制電壓VGT與重置電壓VSS的電位差大於驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth(例如,節點gt上的電壓小於-Vth)。
同時參照第18、20圖。在時間點r1-r2之間,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷,停止重置電壓VSS提供至節點px。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。控制單元160a的控制電晶體Tvtc用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GGT導通,以繼續提供具有電壓準位GND(例如是0V)的控制電壓VGT至節點gt。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv用以相應於其閘極端(即節點gt)上的具有電壓準位GND的控制電壓VGT與其第一端(即節點px)上的電壓導通,以自具有供應電壓VPP的供應電壓源接收補償電流icmp,而對節點px進行充電,直到節點gt與節點px上的電位差大致相等於驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth。此時,節點px上的電壓大致等於-Vth。
而後,在時間點r2-r3之間,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷,控制單元160a的控制電晶體Tvtc用以相應於 低電壓準位VGL的控制訊號GGT關斷,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷。
同時參照第18、21圖。在時間點r3-r4之間,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的重置訊號GRST關斷。控制單元160a的控制電晶體Tvct用以相應於高電壓準位VGH的控制訊號GGT關斷,以停止提供具有電壓準位GND(例如是0V)的控制電壓VGT至節點gt。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於高電壓準位VGH的寫入訊號GWRT導通,提供資料電壓VDT至節點gt。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv用以響應於資料電壓VDT,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取充電電流Ids,對節點px進行充電,以令節點px的電壓自-Vth開始增加。隨節點px的電壓增加,節點px與節點gt的電位差減小,以令充電電流Ids亦隨之下降。
同時參照第18、22圖。在時間點r4時,重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。控制單元160a的控制電晶體Tvtc用以相應於低電壓準位VGL的控制訊號GGT關斷。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷,以停止提供資料電壓VDT至節點gt。此時,節點px與節點gt的之間具有電位差Vprg。驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv相應於節點px與節點gt的之間的電位差Vprg,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取固定的電流 iprg,對節點px進行充電。
同時參照第18、23圖。在時間點r4-r5之間,控制單元160a的控制電晶體Tvtc用以相應於低電壓準位VGL的控制訊號GGT關斷。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於高電壓準位VGH的寫入訊號GWRT導通,以提供重置電壓VSS至節點px,以同時拉降節點px與節點gt的電壓。此時,節點px與節點gt的之間具有電位差Vprg,驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv相應於節點px與節點gt的之間的電位差Vprg,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取固定的電流iprg。
同時參照第18、24圖。在時間點r5-r6之間,控制單元160a的控制電晶體Tvtc用以相應於低電壓準位VGL的控制訊號GGT關斷。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷,停止重置電壓VSS提供至節點px。此時,節點px與節點gt的之間具有電位差Vprg,驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv相應於節點px與節點gt的之間的電位差Vprg,自具有供應電壓VPP的供應電壓源汲取固定的電流iprg,以對節點px進行充電,以令節點px與節點gt的電壓同時提升。
同時參照第18、25圖。在時間點t6後,控制單元160a的控制電晶體Tvtc用以相應於高電壓準位VGH的控 制訊號GPP導通,以提供具有電壓準位相同於重置電壓VSS的控制電壓VGT至節點gt。資料單元140的資料電晶體Tsw用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。重置單元110的重置電晶體Trst用以相應於低電壓準位VGL的寫入訊號GWRT關斷。此時,驅動單元110中的驅動電晶體Tdrv根據具有電壓準位相同於重置電壓VSS的控制電壓VGT關斷,以停止對節點px進行充電。顯示電容Cs2兩端的跨壓保持在固定準位,以對顯示元件Cbp進行充電。
透過上述的設置,可僅用4顆電晶體實現像素電路100,以避免降低顯示裝置的開口率。此外,透過上述的操作,可避免使用過高的資料電壓VDT,而增加操作複雜度。
此外,相較於前述實施例,在本實施例中,由於不透過資料線DATA傳遞第3-10圖中具有電壓準位GND的預設電壓,故可使時間點r0-r2間的補償期間拉長,以令儲存電容Cs1儲存的臨界電壓Vth更為準確。
再者,由於在時間點r6後,驅動電晶體Tdrv的閘極具有負電壓之閘極偏壓,故可減緩驅動電晶體Tdrv老化。
應注意到,在前述操作中,可藉由控制時間點r4,以對電流iprg進行補償,以使得具有不同載子遷移率的驅動電晶體Tdrv皆可在時間點r4時汲取相同的電流iprg。具體細節可參照前述實施例,在此不贅述。
第26圖為根據本案一實施例所繪示的顯示裝置10a的示意圖。在本實施例中,顯示裝置10a包括多個像素電 路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…、閘極驅動電路GDrvGRST、GDrvGWRT、GDrvGGT、GDrvVGT、以及資料驅動電路DDrv。在本實施例中,像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…皆可具有前述的像素電路100a的結構。
在本實施例中,顯示裝置10a的閘極驅動電路GDrvGRST、GDrvGWRT以及資料驅動電路DDrv的操作與前述顯示裝置10中的操作大致相似,故在此不贅述。
在本實施例中,閘極驅動電路GDrvGGT用以接收訊號DSGGT,並相應地輸出控制訊號GGT1、GGT2、GGT3、…至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…,作為此些像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…的控制訊號GGT。
在本實施例中,閘極驅動電路GDrvVGT用以接收訊號DSVGT,並相應地輸出控制電壓VGT1、VGT2、VGT3、…至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…,作為此些像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…的控制電壓VGT。
同時參照第26、27圖,在一實施例中,顯示裝置10a可利用重置訊號GRST1、GRST2、GRST3、…、控制訊號GGT1、GGT2、GGT3、…、寫入訊號GWRT1、 GWRT2、GWRT12、GWRT13、…、控制電壓VGT1、VGT2、VGT3、…、及資料電壓依序對像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)、…進行前述時間點r0-r6之間的操作,以在期間Pcmp(即前述時間點r0-r2)中對像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)進行補償(如時間點r0-r2之間的操作),並在期間Pcg中對像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)的顯示電容Cs2進行充電(如時間點r5-r6之間的操作)。
應注意到,在顯示裝置10a中,因資料線DATA不需傳遞第3-10圖中具有電壓準位GND的預設電壓,故可不中斷地提供資料電壓VDT至像素電路PX(1,1)、PX(2,1)、PX(1,2)、PX(2,2)、PX(1,3)、PX(2,3)。
以下將藉由第28圖中的操作方法200以提供本案其它細節,然本案不以下述實施例為限。
應注意到,操作方法200可應用於相同或相似於第2圖中所示結構之像素電路。而為使敘述簡單,以下將根據本發明一實施例,以第2圖中的像素電路100為例進行對操作方法200敘述,然本發明不以此應用為限。
另外,應瞭解到,在本實施方式中所提及的操作方法200的步驟,除特別敘明其順序者外,均可依實際需要調整其前後順序,甚至可同時或部分同時執行。
再者,在不同實施例中,此些步驟亦可適應性地增加、置換、及/或省略。
在本實施例中,操作方法200包括以下步驟。
在步驟S1中,像素電路100提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端,並提供具具有電壓準位GND(例如0V)的預設電壓至驅動電晶體Tdrv的閘極端,以令驅動電晶體Tdrv響應於重置電壓VSS與該預設電壓導通。
在步驟S2中,像素電路100導通具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動電晶體Tdrv的第二端,並停止提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端,以令驅動電晶體Tdrv接收補償電流icmp,以對顯示單元110進行充電,直到儲存電容Cs2的兩端的跨壓為驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth。
在步驟S3中,像素電路100提供資料電壓VDT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,並導通具有供應電壓VPP的供應電壓源與驅動電晶體Tdrv的第二端,以令驅動電晶體Tdrv響應於資料電壓VDT接收驅動電流Ids,以對顯示單元110進行充電,直到儲存電容Cst的兩端的跨壓為設定電壓Vprg。
在步驟S4中,像素電路100停止提供資料電壓VDT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,並提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端。
在步驟S5中,像素電路100停止提供資料電壓VDT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,停止提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端,並導通具有供應電壓VPP的 供應電壓源與驅動電晶體Tdrv的第二端,以令驅動電晶體Tdrv響應於設定電壓Vprg接收充電電流iprg,以對顯示單元110進行充電。
以下將藉由第29圖中的操作方法200a以提供本案其它細節,然本案不以下述實施例為限。
應注意到,操作方法200a可應用於相同或相似於第17圖中所示結構之像素電路。而為使敘述簡單,以下將根據本發明一實施例,以第17圖中的像素電路100a為例進行對操作方法200a敘述,然本發明不以此應用為限。
另外,應瞭解到,在本實施方式中所提及的操作方法200a的步驟,除特別敘明其順序者外,均可依實際需要調整其前後順序,甚至可同時或部分同時執行。
再者,在不同實施例中,此些步驟亦可適應性地增加、置換、及/或省略。
在本實施例中,操作方法200a包括以下步驟。
在步驟R1中,像素電路100a提供控制電壓VGT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,並提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端,以令驅動電晶體Tdrv響應於重置電壓VSS與控制電壓VGT導通。
在步驟R2中,像素電路100a提供控制電壓VGT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,並停止提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端,以令驅動電晶體VSS接收補償電流icmp,以對顯示單元110進行充電,直到儲存電容Cst2的兩端的跨壓為驅動電晶體Tdrv的臨界電壓Vth。
在步驟R3中,像素電路100a停止提供控制電壓VGT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,並提供資料電壓VDT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,以令驅動電晶體Tdrv響應於資料電壓VDT接收驅動電流Ids,以對顯示單元110進行充電,直到儲存電容Cst2的兩端的跨壓為設定電壓Vprg。
在步驟R4中,像素電路100a停止提供控制電壓VGT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,停止提供資料電壓VDT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,並提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端。
在步驟R5中,像素電路100a停止提供控制電壓VGT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,停止提供資料電壓VDT至驅動電晶體Tdrv的閘極端,停止提供重置電壓VSS至驅動電晶體Tdrv的第一端,以令驅動電晶體Tdrv響應於設定電壓Vprg接收充電電流Iprg,以對顯示單元進行充電110。
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,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,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。

Claims (20)

  1. 一種像素電路,包括:一顯示單元,電性耦接一第一供應電壓源,其中該顯示單元包括一液晶單元;一驅動電晶體,具有一第一端、一第二端、以及一閘極端,其中該驅動電晶體的該第一端電性耦接該顯示單元;一控制單元,電性耦接該驅動電晶體,以控制該驅動電晶體對於該液晶單元的充電以設定該液晶單元的夾壓至一準位;一重置電晶體,其一端電性耦接該驅動電晶體的該第一端,其另一端電性耦接一重置電壓源;一資料電晶體,其一端電性耦接於該驅動電晶體的該閘極端,其另一端電性耦接一資料電壓源;以及一儲存電容,其一端電性耦接於該驅動電晶體的該第一端,其另一端電性耦接該驅動電晶體的該閘極端。
  2. 如請求項1所述之像素電路,該控制單元更包括:一控制電晶體,其一端電性耦接於該驅動電晶體的該第二端,其另一端電性耦接該第二供應電壓源。
  3. 如請求項1所述之像素電路,該控制單元更包括:一控制電晶體,其一端電性耦接於該驅動電晶體的該 閘極端,其另一端電性耦接一控制電壓源。
  4. 一種像素電路,包括:一顯示單元,電性耦接一第一供應電壓源,其中該顯示單元包括一液晶單元;一驅動單元,其一端電性耦接於該顯示單元,其另一端電性耦接一第二供應電壓源,用以對該顯示單元進行充電;一控制單元,電性耦接該驅動單元,以控制該驅動單元對於該液晶單元的充電以設定該液晶單元的夾壓至一準位;一重置單元,電性耦接該驅動單元與該顯示單元,用以提供一重置電壓至該驅動單元與該顯示單元間的一操作節點;一資料單元,電性耦接該驅動單元,用以提供一資料電壓至該驅動單元;以及一儲存單元,其一端電性耦接於該資料單元,其另一端電性耦接該顯示單元,用以儲存該資料單元與該驅動單元間的一資料節點與該操作節點間的電位差。
  5. 如請求項4所述之像素電路,更包括:該控制單元,其一端電性耦接該驅動單元,其另一端電性耦接該第二供應電壓源,用以導通或關斷該驅動單元與該第二供應電壓源。
  6. 如請求項5所述之像素電路,其中在一第一階段,該重置單元用以提供該重置電壓至該操作節點,且該資料單元用以提供一預設電壓至該資料節點,該驅動單元中的一驅動電晶體用以響應於該重置電壓與該預設電壓導通。
  7. 如請求項5所述之像素電路,其中在一第二階段,該重置單元用以停止該重置電壓提供至該操作節點,且該控制單元用以導通該第二供應電壓源與該驅動單元,該驅動單元用以自該第二供應電壓源接收一補償電流,而對該操作節點進行充電。
  8. 如請求項5所述之像素電路,其中在一第三階段,該資料單元用以提供該資料電壓至該資料節點,且該控制單元用以導通該第二供應電壓源與該驅動單元,該驅動單元用以響應於該資料電壓自該第二供應電壓源而對該操作節點進行充電。
  9. 如請求項8所述之像素電路,其中在一第四階段,該重置單元用以提供該重置電壓提供至該操作節點,該資料單元用以停止該資料電壓提供至該資料節點,且該控制單元用以導通該第二供應電壓源與該驅動單元,該驅動單元對該顯示單元進行充電。
  10. 如請求項4所述之像素電路,其中在一重置階段,該資料單元停止該資料電壓提供至該資料節點,且該重置單元提供該重置電壓至該操作節點。
  11. 如請求項4所述之像素電路,更包括:該控制單元,電性耦接該資料節點,並用以提供一控制電壓至該資料節點。
  12. 如請求項11所述之像素電路,其中在一第一階段,該重置單元用以提供該重置電壓至該操作節點,且該控制單元用以提供該控制電壓至該資料節點,該驅動單元中的一驅動電晶體用以響應於該重置電壓與該控制電壓導通。
  13. 如請求項11所述之像素電路,其中在一第二階段,該重置單元用以停止該重置電壓提供至該操作節點,且該控制單元用以提供該控制電壓至該資料節點,該驅動單元用以自該第二供應電壓源接收一補償電流,而對該操作節點進行充電。
  14. 如請求項11所述之像素電路,其中在一第三階段,該控制單元停止該控制電壓提供至該資料節點,該資料單元用以提供該資料電壓至該資料節點,該驅 動單元用以響應於該資料電壓自該第二供應電壓源而對該操作節點進行充電。
  15. 如請求項14所述之像素電路,其中在一第四階段,該控制單元用以停止該控制電壓提供至該資料節點,該重置單元用以停止該重置電壓提供至該操作節點,該資料單元用以停止該資料電壓提供至該資料節點,該驅動單元對該顯示單元進行充電。
  16. 如請求項12所述之像素電路,其中在一維持階段,該控制單元提供一截止電壓至該資料節點,以令該驅動單元中的一驅動電晶體關斷。
  17. 一種像素電路的操作方法,其中該像素電路包括一顯示單元、一驅動電晶體、一儲存電容以及一控制單元,該顯示單元電性耦接該驅動電晶體的一第一端,該儲存電容的一端電性耦接於該驅動電晶體的該第一端,該儲存電容的另一端電性耦接該驅動電晶體的一閘極端,該控制單元一端電性耦接一第二供應電壓源另一端電性耦接該驅動電晶體的一第二端,且該操作方法包括:提供一重置電壓至該驅動電晶體的該第一端,並提供一預設電壓至該驅動電晶體的該閘極端;導通該控制單元以提供該第二供應電壓源至該驅動電晶體的該第二端,並停止提供該重置電壓至該驅動電晶體 的該第一端,以令一補償電流通過該驅動電晶體對該顯示單元進行充電,使該儲存電容的兩端的跨壓逐漸接近該驅動電晶體的一臨界電壓;提供一資料電壓至該驅動電晶體的該閘極端,並導通該控制單元以提供該第二供應電壓源與該驅動電晶體的該第二端,以令該驅動電晶體響應於該資料電壓而導通以接收一驅動電流對該顯示單元進行充電,直到該儲存電容的兩端的跨壓為一設定電壓;停止提供該資料電壓至該驅動電晶體的該閘極端,並提供該重置電壓至該驅動電晶體的該第一端;停止提供該重置電壓至該驅動電晶體的該第一端,並導通該控制單元以提供該第二供應電壓源與該驅動電晶體的該第二端,以令該驅動電晶體響應於該設定電壓而導通以接收一充電電流對該顯示單元進行充電,其中該顯示單元包括一液晶單元;以及關斷該驅動電晶體以停止該充電電流對該顯示單元進行充電,以設定該液晶單元的電壓至一準位。
  18. 如請求項17所述之操作方法,更包括:截斷該第二供應電壓源與該驅動電晶體的該第二端,以令該驅動電晶體停止響應於該設定電壓接收該充電電流。
  19. 一種像素電路的操作方法,其中該像素 電路包括一顯示單元、一驅動電晶體以及一儲存電容,該顯示單元電性耦接該驅動電晶體的一第一端,該儲存電容的一端電性耦接於該驅動電晶體的該第一端,該儲存電容的另一端電性耦接該驅動電晶體的一閘極端,且該操作方法包括:提供一控制電壓至該驅動電晶體的該閘極端,並提供一重置電壓至該驅動電晶體的該第一端;提供該控制電壓至該驅動電晶體的該閘極端,並停止提供該重置電壓至該驅動電晶體的該第一端,以令一補償電流通過該驅動電晶體對該顯示單元進行充電,使該儲存電容的兩端的跨壓逐漸接近該驅動電晶體的一臨界電壓;停止提供該控制電壓至該驅動電晶體的該閘極端,並提供一資料電壓至該驅動電晶體的該閘極端,以令該驅動電晶體響應於該資料電壓而導通以接收一驅動電流對該顯示單元進行充電,直到該儲存電容的兩端的跨壓為一設定電壓;停止提供該資料電壓至該驅動電晶體的該閘極端,並提供該重置電壓至該驅動電晶體的該第一端;停止提供該控制電壓至該驅動電晶體的該閘極端,以令該驅動電晶體響應於該設定電壓而導通以接收一充電電流對該顯示單元進行充電,其中該顯示單元包括一液晶單元;以及關斷該驅動電晶體以停止該充電電流對該顯示單元進行充電,以設定該液晶單元的電壓至一準位。
  20. 如請求項19所述之操作方法,更包括:提供一截止電壓至該資料節點,以令該驅動電晶體關斷。
TW105117752A 2016-06-04 2016-06-04 像素電路及像素電路的操作方法 TWI641898B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105117752A TWI641898B (zh) 2016-06-04 2016-06-04 像素電路及像素電路的操作方法
CN201610697325.9A CN106128381B (zh) 2016-06-04 2016-08-22 像素电路及像素电路的操作方法
US15/592,719 US20170352319A1 (en) 2016-06-04 2017-05-11 Pixel circuit and operating method of pixel circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105117752A TWI641898B (zh) 2016-06-04 2016-06-04 像素電路及像素電路的操作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201743123A TW201743123A (zh) 2017-12-16
TWI641898B true TWI641898B (zh) 2018-11-21

Family

ID=57278427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105117752A TWI641898B (zh) 2016-06-04 2016-06-04 像素電路及像素電路的操作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170352319A1 (zh)
CN (1) CN106128381B (zh)
TW (1) TWI641898B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI692749B (zh) * 2019-05-21 2020-05-01 友達光電股份有限公司 驅動方法及顯示裝置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105446402B (zh) * 2014-08-04 2017-03-15 北京大学深圳研究生院 可控电压源、移位寄存器及其单元和一种显示器
CN107767813A (zh) * 2017-11-15 2018-03-06 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种像素驱动电路及液晶显示装置
CN109285500B (zh) * 2018-12-05 2020-11-13 武汉天马微电子有限公司 像素驱动电路和有机发光显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201409446A (zh) * 2012-08-23 2014-03-01 Au Optronics Corp 有機發光二極體顯示器以及其驅動方法
TWI435304B (zh) * 2009-08-03 2014-04-21 Samsung Display Co Ltd 有機發光顯示器及其驅動方法
TW201519196A (zh) * 2013-11-12 2015-05-16 Au Optronics Corp 像素結構及其驅動方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101980330B (zh) * 2010-11-04 2012-12-05 友达光电股份有限公司 有机发光二极管的像素驱动电路
CN102222468A (zh) * 2011-06-23 2011-10-19 华南理工大学 有源有机发光二极管显示器交流像素驱动电路及驱动方法
TWI425472B (zh) * 2011-11-18 2014-02-01 Au Optronics Corp 像素電路及其驅動方法
TWI459352B (zh) * 2012-06-13 2014-11-01 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 顯示器
US9336717B2 (en) * 2012-12-11 2016-05-10 Ignis Innovation Inc. Pixel circuits for AMOLED displays
TWI512707B (zh) * 2014-04-08 2015-12-11 Au Optronics Corp 畫素電路及採用此畫素電路之顯示裝置
TWI539422B (zh) * 2014-09-15 2016-06-21 友達光電股份有限公司 畫素結構與其驅動方法
TWI556210B (zh) * 2014-11-26 2016-11-01 鴻海精密工業股份有限公司 畫素單元及其驅動方法
CN104700783B (zh) * 2015-04-03 2018-09-11 合肥鑫晟光电科技有限公司 像素驱动电路的驱动方法
CN106486051B (zh) * 2015-08-25 2020-07-31 群创光电股份有限公司 像素结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI435304B (zh) * 2009-08-03 2014-04-21 Samsung Display Co Ltd 有機發光顯示器及其驅動方法
TW201409446A (zh) * 2012-08-23 2014-03-01 Au Optronics Corp 有機發光二極體顯示器以及其驅動方法
TW201519196A (zh) * 2013-11-12 2015-05-16 Au Optronics Corp 像素結構及其驅動方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI692749B (zh) * 2019-05-21 2020-05-01 友達光電股份有限公司 驅動方法及顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106128381B (zh) 2019-06-25
CN106128381A (zh) 2016-11-16
US20170352319A1 (en) 2017-12-07
TW201743123A (zh) 2017-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI641898B (zh) 像素電路及像素電路的操作方法
US5793346A (en) Liquid crystal display devices having active screen clearing circuits therein
KR100430095B1 (ko) 액정표시장치의잔상제거장치및그방법
EP2477175B1 (en) Display panel device and control method thereof
US9305512B2 (en) Array substrate, display device and method for controlling refresh rate
US9799291B2 (en) Pixel driving circuit and driving method thereof
US10510313B2 (en) Driving circuit outputting a chamfered wave scanning signal, driving method and display apparatus
US8896512B2 (en) Display device for active storage pixel inversion and method of driving the same
US8477130B2 (en) Display device
US11094271B2 (en) Driving circuit of display panel and display device
TWI591615B (zh) 顯示面板控制方法及其驅動電路
US10510297B2 (en) Pixel circuit, driving method thereof, display panel and display device
US9099997B2 (en) Latch circuit and display device
US20160027394A1 (en) Drive device, drive method, display device and display method
US20090135170A1 (en) Display device
US20090267885A1 (en) Pixel circuitry and driving method thereof
US7791225B2 (en) Power switching circuit and liquid crystal display using same
KR101508089B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
US20200033654A1 (en) Liquid crystal panel
US9990893B2 (en) Pixel circuit
US20170031219A1 (en) Liquid-crystal pixel unit
KR101159352B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 구동 방법
US20200152146A1 (en) Liquid crystal display device
KR101651295B1 (ko) 액티브 매트릭스 표시장치
KR20080060100A (ko) 액정표시장치 및 이의 구동 방법