像素電路的制作方法
【專利摘要】一種像素電路，包括第一開關(guān)單元具有第一端、第二端耦接至第一節(jié)點和控制端耦接至第二節(jié)點；第二開關(guān)單元具有第一端耦接至第一電壓源、第二端耦接至第一開關(guān)單元的第一端，和控制端；第三開關(guān)單元具有第一端耦接至第一開關(guān)單元的控制端、第二端耦接至第一節(jié)點和控制端；第四開關(guān)單元具有第一端耦接至第二節(jié)點、第二端耦接至第一開關(guān)單元的第一端和控制端；第五開關(guān)單元具有第一端耦接至數(shù)據(jù)信號線、第二端耦接至第二節(jié)點和控制端；第一和第二電容耦接于第二節(jié)點和第一電壓源之間；以及發(fā)光單元耦接于第一節(jié)點和第二電壓源之間。
【專利說明】像素電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是有關(guān)于一種顯示面板，且特別是有關(guān)于一種顯示面板中的像素電路。
【背景技術(shù)】
[0002]有機發(fā)光二極管(OrganicLighting Emitting Diodes, OLEDs)的基本原理是由兩層電極包夾一層有機發(fā)光材料，當施加電壓時，電極兩端形成電場，使得所產(chǎn)生的電子與電洞在有機材料中經(jīng)由移動而再結(jié)合，并且釋放能量，其中一部分的能量會以可見光的形式放出。
[0003]一般而言，有機發(fā)光二極管由像素電路驅(qū)動以產(chǎn)生可見光。像素電路一般由驅(qū)動薄膜晶體管、開關(guān)薄膜晶體管和儲存電容所組成，像素電路依據(jù)一數(shù)據(jù)電壓產(chǎn)生一驅(qū)動電流，藉由調(diào)整通過有機發(fā)光二極管的驅(qū)動電流來控制有機發(fā)光二極管的亮度表現(xiàn)。
[0004]然而，因為制程均勻性的問題，每個像素中的薄膜晶體管特性略有差異，加上薄膜晶體管經(jīng)長時間操作會使得其臨界電壓產(chǎn)生不同程度的漂移現(xiàn)象，影響像素電路所產(chǎn)生的驅(qū)動電流大小。此外，在操作一段時間后，有機發(fā)光二極管上的跨壓會因為材料劣化而上升，造成導(dǎo)通電流下降。綜合上述因素，使得每個像素的發(fā)光亮度與其所接收到的數(shù)據(jù)電壓無法維持相對應(yīng)關(guān)系，導(dǎo)致顯示面板的不同像素在顯示相同亮度色彩時亮度不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決顯示面板亮度不均勻的情況，本實用新型提供一種像素電路，用以驅(qū)動一發(fā)光單元。像素電路包括一第一開關(guān)單元、一第二開關(guān)單元、一第三開關(guān)單元、一第四開關(guān)單兀、一第五開關(guān)單兀、一第一電容和一第二電容。該第一開關(guān)單兀具有一第一端、一第二端和一控制端，其中該第二端耦接至一第一節(jié)點，該控制端耦接至一第二節(jié)點。該第二開關(guān)單元具有一第一端、一第二端和一控制端，其中該第一端耦接至一第一電壓源，該第二端耦接至該第一開關(guān)單元的第一端，該控制端耦接至一第一掃描信號線。該第三開關(guān)單元具有一第一端、第二端和一控制端，其中該第一端耦接至該第一開關(guān)單元的控制端，該第二端耦接至該第一節(jié)點，該控制端耦接至一第二掃描信號線。該第四開關(guān)單元具有一第一端、一第二端和一控制端，其中該第一端耦接至該第二節(jié)點，該第二端耦接至該第一開關(guān)單元的第一端，該控制端稱接至一第三掃描信號線。該第五開關(guān)單兀具有一第一端、一第二端和一控制端，其中該第一端耦接至一數(shù)據(jù)信號線，該第二端耦接至該第二節(jié)點，該控制端耦接至一第四掃描信號線。該第一電容耦接于該第一節(jié)點與該第二節(jié)點之間。該第二電容，耦接于該第一節(jié)點與該第一電壓源之間。
[0006]本實用新型像素電路利用兩個電容之間的耦合作用，產(chǎn)生和開關(guān)單元(例如薄膜晶體管)制程上的差異以及發(fā)光單元(例如有機發(fā)光二極管)的跨壓無關(guān)的驅(qū)動電流。因此，本實用新型的有益效果在于可以改善因開關(guān)單元制程上的差異，以及開關(guān)單元和發(fā)光單元在操作一段時間后產(chǎn)生的變異，造成像素的發(fā)光亮度與其所接收到的數(shù)據(jù)電壓無法維持相對應(yīng)關(guān)系，進而導(dǎo)致顯示面板的不同像素顯示相同亮度色彩時亮度不均勻的問題，有效提升顯示面板的質(zhì)量和使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的像素電路100的一實施例；
[0008]圖2為本實用新型的像素電路100的一時序圖；
[0009]圖3為本實用新型的像素電路100的另一時序圖；
[0010]圖4為本實用新型的像素電路200的一實施例；
[0011]圖5為本實用新型的像素電路200的一時序圖；
[0012]圖6為本實用新型的像素電路300的一實施例；
[0013]圖7為本實用新型的像素電路300的一時序圖；
[0014]圖8為本實用新型的像素電路400的一實施例；
[0015]圖9為本實用新型的像素電路400的一時序圖；以及
[0016]圖10為本實用新型的像素電路400的另一時序圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1是本實用新型的像素電路100的一實施例。像素電路100用以產(chǎn)生驅(qū)動電流Idl驅(qū)動發(fā)光單元ED，使得發(fā)光單元ED根據(jù)驅(qū)動電流Idl來發(fā)光。在本實用新型實施例中，發(fā)光單元ED為有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode, 0LED)。像素電路100包括開關(guān)單元Tl、T2、T3、T4和T5、電容Cl和C2。在本實用新型實施例中，開關(guān)單元Tl?T5可以是非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)或銦鎵鋅氧化物薄膜晶體管(InGaZnO thin filmtransistor, IGZO TFT),但不限于此。舉例來說,本實用新型實施例中的開關(guān)單元Tl、T3、Τ4和Τ5可以用任何N型薄膜晶體管來實現(xiàn)，開關(guān)單元Τ2可以用任何P型薄膜晶體管來實現(xiàn)。
[0018]詳細而言，開關(guān)單元Tl具有第一端Tll耦接至開關(guān)單元Τ2的第二端Τ22、第二端Τ12耦接至節(jié)點NI，和控制端Gl耦接至節(jié)點Ν2。開關(guān)單元Τ2具有第一端Τ21耦接至電壓源VDD、第二端Τ22耦接至開關(guān)單元Tl的第一端Tl I，和控制端G2耦接至掃描信號線SLl。開關(guān)單元Τ3具有第一端Τ31耦接至開關(guān)單元Tl的控制端Gl、第二端Τ32耦接至節(jié)點NI，和控制端G3耦接至掃描信號線SL2。開關(guān)單元Τ4具有第一端Τ41耦接至節(jié)點Ν2、第二端Τ42耦接至開關(guān)單元Tl的第一端Tll，和控制端G4耦接至掃描信號線SL3。開關(guān)單元Τ5具有第一端Τ51耦接至數(shù)據(jù)信號線DL、第二端Τ52耦接至節(jié)點Ν2，和控制端G5耦接至掃描信號線SLl。電容Cl耦接于節(jié)點NI與節(jié)點Ν2之間，電容C2耦接于節(jié)點NI與電壓源VDD之間。此外，發(fā)光單元ED具有第一端EDl耦接至節(jié)點NI，和第二端ED2耦接至電壓源VSS。
[0019]圖2是本實用新型的像素電路100的時序圖。如圖2所示，于重置周期Pl時，掃描信號線SLl上的掃描信號SI操作在高電平，使得開關(guān)單元Τ2根據(jù)高電平操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且開關(guān)單元Τ5根據(jù)高電平操作在開啟狀態(tài)。掃描信號線SL2上的掃描信號S2操作在高電平，使得開關(guān)單元Τ3根據(jù)高電平操作在開啟狀態(tài)。掃描信號線SL3上的掃描信號S3操作在高電平，使得開關(guān)單元Τ4根據(jù)高電平操作在開啟狀態(tài)。數(shù)據(jù)信號線DL上的數(shù)據(jù)信號DATA操作在低電平。因此，節(jié)點NI通過開關(guān)單元T3和T5被放電至電壓源VSS的電平VS，節(jié)點N2通過開關(guān)單元T5被放電至電平VS。
[0020]于重置周期Pl后的補償周期P2時，掃描信號SI操作在高電平，使得開關(guān)單元T2根據(jù)高電平操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且開關(guān)單元T5根據(jù)高電平操作在開啟狀態(tài)。掃描信號S2操作在低電平，使得開關(guān)單元T3根據(jù)低電平操作在關(guān)閉狀態(tài)。掃描信號S3操作在高電平，使得開關(guān)單元T4根據(jù)高電平操作在開啟狀態(tài)。數(shù)據(jù)信號DATA操作在參考電平VREF。因此，開關(guān)單元T5將參考電平VREF輸入至節(jié)點N2，并且開關(guān)單元Tl根據(jù)參考電平VREF將節(jié)點NI從電平VS充電至電平VI。由于節(jié)點NI到達電平Vl時，電平Vl與參考電平VREF的差值為開關(guān)單元Tl的臨界電壓Vth (即Vl =VREF — Vth)，使得開關(guān)單元Tl關(guān)閉。須說明的是，參考電平VREF得高于數(shù)據(jù)信號DATA的低電平來進行補償程序。
[0021]于補償周期P2后的加載周期P3時，掃描信號SI操作在高電平，使得開關(guān)單元T2根據(jù)高電平操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且開關(guān)單元T5根據(jù)高電平操作在開啟狀態(tài)。掃描信號S2操作在低電平，使得開關(guān)單元T3根據(jù)低電平操作在關(guān)閉狀態(tài)。掃描信號S3操作在低電平，使得開關(guān)單元T4根據(jù)低電平操作在關(guān)閉狀態(tài)。數(shù)據(jù)信號DATA操作在數(shù)據(jù)電平VDATA。因此，開關(guān)單元T5將數(shù)據(jù)電平VDATA輸入至節(jié)點N2，并且藉由電容Cl和C2將節(jié)點NI從電平Vl耦合至電平V2，使得節(jié)點NI的電平V2，可以表示為:V2=VREF-Vth+ a (VDATA-VREF)。電平Vl和電平V2的差值(即a (VDATA 一 VREF))與預(yù)定系數(shù)α有關(guān)，并且預(yù)定系數(shù)α與
電容Cl和C2的電容值有關(guān)，即《
【權(quán)利要求】
1.一種像素電路，用以驅(qū)動一發(fā)光單元，其特征在于，包括: 一第一開關(guān)單元，具有一第一端、一第二端耦接至一第一節(jié)點，和一控制端耦接至一第二節(jié)點； 一第二開關(guān)單元，具有一第一端耦接至一第一電壓源、一第二端耦接至該第一開關(guān)單元的第一端，和一控制端耦接至一第一掃描信號線； 一第三開關(guān)單元，具有一第一端耦接至該第一開關(guān)單元的控制端、一第二端耦接至該第一節(jié)點，和一控制端耦接至一第二掃描信號線； 一第四開關(guān)單元，具有一第一端耦接至該第二節(jié)點、一第二端耦接至該第一開關(guān)單元的第一端，和一控制端耦接至一第三掃描信號線； 一第五開關(guān)單元，具有一第一端耦接至一數(shù)據(jù)信號線、一第二端耦接至該第二節(jié)點，和一控制端耦接至一第四掃描信號線； 一第一電容，耦接于該第一節(jié)點與該第二節(jié)點之間；以及 一第二電容，稱接于該第一節(jié)點與該第一電壓源之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路，其特征在于，其中于一重置周期時，該第二開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該等第三、第四和第五開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第一節(jié)點和該第二節(jié)點通過該第五開關(guān)單元被放電至一第二電壓源的電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素電路，其特征在于，其中于該重置周期后的一補償周期時，該第二和該第三開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第四和該第五開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第五開關(guān)單元將一參考電平輸入至該第二節(jié)點，并且該第一開關(guān)單元根據(jù)該參考電平將該第一節(jié)點充電至一第一電平，其中該第一電平與該參考電平相差一臨界電壓。`
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的像素電路，其特征在于，其中于該補償周期后的一加載周期時，該等第二、第三和第四開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第五開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第五開關(guān)單元將一數(shù)據(jù)電平輸入至該第二節(jié)點，并且藉由該第一電容與該第二電容將該第一節(jié)點耦合至一第二電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素電路，其特征在于，其中于該加載周期后的一發(fā)光周期時，該等第三、第四和第五開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第一和該第二開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第一節(jié)點根據(jù)該第二電壓源的電平被操作在一第三電平，并且該第一電容根據(jù)該第三電平將該第二節(jié)點耦合至一第四電平，以便該第一開關(guān)單元根據(jù)該第三電平和該第四電平產(chǎn)生一驅(qū)動電流驅(qū)動該發(fā)光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發(fā)光單元的一跨壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素電路，其特征在于，其中該第二開關(guān)單元為P型晶體管，并且該第一掃描信號線與該第四掃描信號線相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素電路，其特征在于，還包括: 一第六開關(guān)單元，具有一第一端耦接至該第一節(jié)點、一第二端耦接至該發(fā)光單元，和一控制端耦接至一第五掃描信號線， 其中于該加載周期后的一發(fā)光周期時，該等第三、第四和第五開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該等第一、第二和第六開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第六該關(guān)單元根據(jù)該第二電壓源的電平將一第三電平輸入至該第一節(jié)點，并且該第一電容根據(jù)該第三電平將第二節(jié)點耦合至一第四電平，以便該第一開關(guān)單元根據(jù)該第三電平和該第四電平產(chǎn)生一驅(qū)動電流驅(qū)動該發(fā)光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發(fā)光單元的一跨壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的像素電路，其特征在于，其中該第二和該第六開關(guān)單元為P型晶體管，并且該第一掃描信號線、該第四掃描信號線和該第五掃描信號線相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的像素電路，其特征在于，該第一掃描信號線與該第五掃描信號線相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素電路，其特征在于，還包括: 一第六開關(guān)單元，具有一第一端耦接至該第一節(jié)點、一第二端耦接至該發(fā)光單元，和一控制端耦接至一第五掃描信號線， 其中于該重置周期后的一補償周期時，該等第三、第五和第六開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第二和該第四開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第二開關(guān)單元將一高電平輸入至該第二節(jié)點，并且該第一開關(guān)單元根據(jù)該高電平將該第一節(jié)點充電至一第一電平，其中該第一電平與該高電平相差一臨界電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的像素電路，其特征在于，其中于該補償周期后的一加載周期時，該等第二、第三、第四和第六開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第五開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第五開關(guān)單元將一數(shù)據(jù)電平輸入至該第二節(jié)點，并且藉由該第一電容與該第二電容將該第一節(jié)點耦合至一第二電平。
12.根據(jù)權(quán)利 要求11所述的像素電路，其特征在于，其中于該加載周期后的一發(fā)光周期時，該等第三、第四和第五開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該等第一、第二和第六開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第六開關(guān)單元根據(jù)該第二電壓源的電平將一第三電平輸入至該第一節(jié)點，并且該第一電容根據(jù)該第三電平將該第二節(jié)點耦合至一第四電平，以便該第一開關(guān)單元根據(jù)該第三電平和該第四電平產(chǎn)生一驅(qū)動電流驅(qū)動該發(fā)光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發(fā)光單元的一跨壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素電路，其特征在于，還包括: 一第六開關(guān)單元，具有一第一端耦接至該第一節(jié)點、一第二端耦接至該發(fā)光單元，和一控制端耦接至一第五掃描信號線， 其中于一重置周期時，該第五和該第六開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該等第一、第二、第三和第四開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第一節(jié)點和該第二節(jié)點通過該第二開關(guān)單元被放電至一第二電壓源的電平。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的像素電路，其特征在于，其中于該重置周期后的一補償周期時，該等第三、第五和第六開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第二和第四開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第二開關(guān)單元將該第一電壓源的一高電平輸入至該第二節(jié)點，并且該第一開關(guān)單兀根據(jù)該高電平將該第一節(jié)點充電至一第一電平，其中該第一電平與該高電平相差一臨界電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的像素電路，其特征在于，其中于該補償周期后的一加載周期時，該等第二、第三、第四和第六開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該第五開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第五開關(guān)單元將一數(shù)據(jù)電平輸入至該第二節(jié)點，并且藉由該第一電容與該第二電容將該第一節(jié)點耦合至一第二電平。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的像素電路，其特征在于，其中于該加載周期后的一發(fā)光周期時，該等第三、第四和第五開關(guān)單元操作在關(guān)閉狀態(tài)，并且該等第一、第二和第六開關(guān)單元操作在開啟狀態(tài)，使得該第六開關(guān)單元根據(jù)該第二電壓源的電平將一第三電平輸入至該第一節(jié)點，并且該第一電容根據(jù)該第三電平將該第二節(jié)點耦合至一第四電平，以便該第一開關(guān)單元根據(jù)該第三電平和該第四電平產(chǎn)生一驅(qū)動電流驅(qū)動該發(fā)光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發(fā)光單元的一跨壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求4、11或15所述的像素電路，其特征在于，其中該第二電平與該第一電平的差值與一預(yù)定系數(shù)有關(guān)，并且該預(yù)定系數(shù)與該第一電容以及該第二電容的電容值有關(guān)。
18.根據(jù)權(quán)利要求5、7、12或16所述的像素電路，其特征在于，其中該第三電平與該第四電平的差值相依于該數(shù)據(jù)電平與該預(yù)定系數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求5、7、12或16所述的像素電路，其特征在于，其中該驅(qū)動電流獨立于該臨界電壓和該跨壓。`
【文檔編號】G09G3/20GK203616972SQ201320668430
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】劉維鈞, 張祖強, 劉振宇 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司