像素電路的制作方法
【專利摘要】一種像素電路，包括第一開關單元具有第一端、第二端耦接至第一節點和控制端耦接至第二節點；第二開關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單元的第一端，和控制端；第三開關單元具有第一端耦接至第一開關單元的控制端、第二端耦接至第一節點和控制端；第四開關單元具有第一端耦接至第二節點、第二端耦接至第一開關單元的第一端和控制端；第五開關單元具有第一端耦接至數據信號線、第二端耦接至第二節點和控制端；第一和第二電容耦接于第二節點和第一電壓源之間；以及發光單元耦接于第一節點和第二電壓源之間。
【專利說明】像素電路
【技術領域】
[0001]本實用新型是有關于一種顯示面板，且特別是有關于一種顯示面板中的像素電路。
【背景技術】
[0002]有機發光二極管(OrganicLighting Emitting Diodes, OLEDs)的基本原理是由兩層電極包夾一層有機發光材料，當施加電壓時，電極兩端形成電場，使得所產生的電子與電洞在有機材料中經由移動而再結合，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，有機發光二極管由像素電路驅動以產生可見光。像素電路一般由驅動薄膜晶體管、開關薄膜晶體管和儲存電容所組成，像素電路依據一數據電壓產生一驅動電流，藉由調整通過有機發光二極管的驅動電流來控制有機發光二極管的亮度表現。
[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，加上薄膜晶體管經長時間操作會使得其臨界電壓產生不同程度的漂移現象，影響像素電路所產生的驅動電流大小。此外，在操作一段時間后，有機發光二極管上的跨壓會因為材料劣化而上升，造成導通電流下降。綜合上述因素，使得每個像素的發光亮度與其所接收到的數據電壓無法維持相對應關系，導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。

【發明內容】

[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，用以驅動一發光單元。像素電路包括一第一開關單元、一第二開關單元、一第三開關單元、一第四開關單兀、一第五開關單兀、一第一電容和一第二電容。該第一開關單兀具有一第一端、一第二端和一控制端，其中該第二端耦接至一第一節點，該控制端耦接至一第二節點。該第二開關單元具有一第一端、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單元的控制端，該第二端耦接至該第一節點，該控制端耦接至一第二掃描信號線。該第四開關單元具有一第一端、一第二端和一控制端，其中該第一端耦接至該第二節點，該第二端耦接至該第一開關單元的第一端，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據信號線，該第二端耦接至該第二節點，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點與該第二節點之間。該第二電容，耦接于該第一節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，產生和開關單元(例如薄膜晶體管)制程上的差異以及發光單元(例如有機發光二極管)的跨壓無關的驅動電流。因此，本實用新型的有益效果在于可以改善因開關單元制程上的差異，以及開關單元和發光單元在操作一段時間后產生的變異，造成像素的發光亮度與其所接收到的數據電壓無法維持相對應關系，進而導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用以產生驅動電流Idl驅動發光單元ED，使得發光單元ED根據驅動電流Idl來發光。在本實用新型實施例中，發光單元ED為有機發光二極管(Organic Light Emitting Diode, 0LED)。像素電路100包括開關單元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單元Tl、T3、Τ4和Τ5可以用任何N型薄膜晶體管來實現，開關單元Τ2可以用任何P型薄膜晶體管來實現。
[0018]詳細而言，開關單元Tl具有第一端Tll耦接至開關單元Τ2的第二端Τ22、第二端Τ12耦接至節點NI，和控制端Gl耦接至節點Ν2。開關單元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。開關單元Τ3具有第一端Τ31耦接至開關單元Tl的控制端Gl、第二端Τ32耦接至節點NI，和控制端G3耦接至掃描信號線SL2。開關單元Τ4具有第一端Τ41耦接至節點Ν2、第二端Τ42耦接至開關單元Tl的第一端Tll，和控制端G4耦接至掃描信號線SL3。開關單元Τ5具有第一端Τ51耦接至數據信號線DL、第二端Τ52耦接至節點Ν2，和控制端G5耦接至掃描信號線SLl。電容Cl耦接于節點NI與節點Ν2之間，電容C2耦接于節點NI與電壓源VDD之間。此外，發光單元ED具有第一端EDl耦接至節點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，使得開關單元Τ2根據高電平操作在關閉狀態，并且開關單元Τ5根據高電平操作在開啟狀態。掃描信號線SL2上的掃描信號S2操作在高電平，使得開關單元Τ3根據高電平操作在開啟狀態。掃描信號線SL3上的掃描信號S3操作在高電平，使得開關單元Τ4根據高電平操作在開啟狀態。數據信號線DL上的數據信號DATA操作在低電平。因此，節點NI通過開關單元T3和T5被放電至電壓源VSS的電平VS，節點N2通過開關單元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，使得開關單元T2根據高電平操作在關閉狀態，并且開關單元T5根據高電平操作在開啟狀態。掃描信號S2操作在低電平，使得開關單元T3根據低電平操作在關閉狀態。掃描信號S3操作在高電平，使得開關單元T4根據高電平操作在開啟狀態。數據信號DATA操作在參考電平VREF。因此，開關單元T5將參考電平VREF輸入至節點N2，并且開關單元Tl根據參考電平VREF將節點NI從電平VS充電至電平VI。由于節點NI到達電平Vl時，電平Vl與參考電平VREF的差值為開關單元Tl的臨界電壓Vth (即Vl =VREF — Vth)，使得開關單元Tl關閉。須說明的是，參考電平VREF得高于數據信號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，使得開關單元T2根據高電平操作在關閉狀態，并且開關單元T5根據高電平操作在開啟狀態。掃描信號S2操作在低電平，使得開關單元T3根據低電平操作在關閉狀態。掃描信號S3操作在低電平，使得開關單元T4根據低電平操作在關閉狀態。數據信號DATA操作在數據電平VDATA。因此，開關單元T5將數據電平VDATA輸入至節點N2，并且藉由電容Cl和C2將節點NI從電平Vl耦合至電平V2，使得節點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))與預定系數α有關，并且預定系數α與
電容Cl和C2的電容值有關，即《
【權利要求】
1.一種像素電路，用以驅動一發光單元，其特征在于，包括: 一第一開關單元，具有一第一端、一第二端耦接至一第一節點，和一控制端耦接至一第二節點； 一第二開關單元，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； 一第三開關單元，具有一第一端耦接至該第一開關單元的控制端、一第二端耦接至該第一節點，和一控制端耦接至一第二掃描信號線； 一第四開關單元，具有一第一端耦接至該第二節點、一第二端耦接至該第一開關單元的第一端，和一控制端耦接至一第三掃描信號線； 一第五開關單元，具有一第一端耦接至一數據信號線、一第二端耦接至該第二節點，和一控制端耦接至一第四掃描信號線； 一第一電容，耦接于該第一節點與該第二節點之間；以及 一第二電容，稱接于該第一節點與該第一電壓源之間。
2.根據權利要求1所述的像素電路，其特征在于，其中于一重置周期時，該第二開關單元操作在關閉狀態，并且該等第三、第四和第五開關單元操作在開啟狀態，使得該第一節點和該第二節點通過該第五開關單元被放電至一第二電壓源的電平。
3.根據權利要求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單元操作在關閉狀態，并且該第四和該第五開關單元操作在開啟狀態，使得該第五開關單元將一參考電平輸入至該第二節點，并且該第一開關單元根據該參考電平將該第一節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.根據權利要求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、第三和第四開關單元操作在關閉狀態，并且該第五開關單元操作在開啟狀態，使得該第五開關單元將一數據電平輸入至該第二節點，并且藉由該第一電容與該第二電容將該第一節點耦合至一第二電平。
5.根據權利要求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光周期時，該等第三、第四和第五開關單元操作在關閉狀態，并且該第一和該第二開關單元操作在開啟狀態，使得該第一節點根據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該第三電平將該第二節點耦合至一第四電平，以便該第一開關單元根據該第三電平和該第四電平產生一驅動電流驅動該發光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發光單元的一跨壓。
6.根據權利要求5所述的像素電路，其特征在于，其中該第二開關單元為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.根據權利要求4所述的像素電路，其特征在于，還包括: 一第六開關單元，具有一第一端耦接至該第一節點、一第二端耦接至該發光單元，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光周期時，該等第三、第四和第五開關單元操作在關閉狀態，并且該等第一、第二和第六開關單元操作在開啟狀態，使得該第六該關單元根據該第二電壓源的電平將一第三電平輸入至該第一節點，并且該第一電容根據該第三電平將第二節點耦合至一第四電平，以便該第一開關單元根據該第三電平和該第四電平產生一驅動電流驅動該發光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發光單元的一跨壓。
8.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求2所述的像素電路，其特征在于，還包括: 一第六開關單元，具有一第一端耦接至該第一節點、一第二端耦接至該發光單元，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、第五和第六開關單元操作在關閉狀態，并且該第二和該第四開關單元操作在開啟狀態，使得該第二開關單元將一高電平輸入至該第二節點，并且該第一開關單元根據該高電平將該第一節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.根據權利要求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、第四和第六開關單元操作在關閉狀態，并且該第五開關單元操作在開啟狀態，使得該第五開關單元將一數據電平輸入至該第二節點，并且藉由該第一電容與該第二電容將該第一節點耦合至一第二電平。
12.根據權利 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光周期時，該等第三、第四和第五開關單元操作在關閉狀態，并且該等第一、第二和第六開關單元操作在開啟狀態，使得該第六開關單元根據該第二電壓源的電平將一第三電平輸入至該第一節點，并且該第一電容根據該第三電平將該第二節點耦合至一第四電平，以便該第一開關單元根據該第三電平和該第四電平產生一驅動電流驅動該發光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發光單元的一跨壓。
13.根據權利要求1所述的像素電路，其特征在于，還包括: 一第六開關單元，具有一第一端耦接至該第一節點、一第二端耦接至該發光單元，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單元操作在關閉狀態，并且該等第一、第二、第三和第四開關單元操作在開啟狀態，使得該第一節點和該第二節點通過該第二開關單元被放電至一第二電壓源的電平。
14.根據權利要求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、第五和第六開關單元操作在關閉狀態，并且該第二和第四開關單元操作在開啟狀態，使得該第二開關單元將該第一電壓源的一高電平輸入至該第二節點，并且該第一開關單兀根據該高電平將該第一節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.根據權利要求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、第四和第六開關單元操作在關閉狀態，并且該第五開關單元操作在開啟狀態，使得該第五開關單元將一數據電平輸入至該第二節點，并且藉由該第一電容與該第二電容將該第一節點耦合至一第二電平。
16.根據權利要求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光周期時，該等第三、第四和第五開關單元操作在關閉狀態，并且該等第一、第二和第六開關單元操作在開啟狀態，使得該第六開關單元根據該第二電壓源的電平將一第三電平輸入至該第一節點，并且該第一電容根據該第三電平將該第二節點耦合至一第四電平，以便該第一開關單元根據該第三電平和該第四電平產生一驅動電流驅動該發光單元，其中該第三電平相依于該第二電壓源的電平與該發光單元的一跨壓。
17.根據權利要求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定系數有關，并且該預定系數與該第一電容以及該第二電容的電容值有關。
18.根據權利要求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據電平與該預定系數。
19.根據權利要求5、7、12或16所述的像素電路，其特征在于，其中該驅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 優先權日:2013年10月28日
【發明者】劉維鈞, 張祖強, 劉振宇 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司