CN103187024B - 像素电路、显示装置及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种像素电路，包括一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管以及一第二晶体管。驱动晶体管的栅极与储能元件电性连接。第一晶体管的第一端分别与储能元件及驱动晶体管的栅极电性连接，第一晶体管的第二端则与驱动晶体管的第一端电性连接。第二晶体管的第一端分别与驱动晶体管的第一端及第一晶体管的第二端电性连接，第二晶体管的第二端则与一数据电压或一第一电压连接，于一第一阶段时，第一晶体管及第二晶体管的栅极分别接收一第一信号及一第二信号，数据电压或第一电压经由第一晶体管及第二晶体管对储能元件充电。

Description

像素电路、显示装置及驱动方法
技术领域
本发明是关于一种像素电路、显示装置及驱动方法，特别关于一种有机发光二极管的像素电路、显示装置及驱动方法。
背景技术
平面显示装置(flatdisplayapparatus)以其耗电量低、发热量少、重量轻以及非辐射性等优点，已经被使用于各式各样的电子产品中，并且逐渐地取代传统的阴极射线管(cathoderaytube，CRT)显示装置。平面显示装置依其驱动方式一般可区分为无源矩阵式(passivematrix)与有源矩阵式(activematrix)等两种。无源矩阵式显示装置受限于驱动模式，因此有寿命较短与无法大面积化等缺点。而有源矩阵式显示装置虽然成本较昂贵及制程较复杂等缺点，但适用于大尺寸、高解析度的高信息容量的全彩化显示，因此，已成为平面显示装置的主流。其中，又以有源式有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)显示装置为近年来主要发展的产品之一。
然而，在已知技术中，应用于制作有源式有机发光二极管显示装置的薄膜晶体管中，因驱动有机发光二极管的驱动晶体管可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成晶体管的临界电压(thresholdvoltage，Vth)的偏移(shift)，间接使得相同的数据电压驱动下，每一个像素的有机发光二极管的驱动电流会有些微差异而造成有机发光二极管显示装置的显示画面亮度不均匀的现象(例如Mura)。
为了改善上述现象，已知技术中亦提出一种像素补偿电路及其驱动方法，以补偿驱动晶体管的临界电压Vth的偏移所造成的画面亮度不均现象。
请参照图1所示，其为已知一种像素电路P的电路示意图。像素电路P可解决驱动晶体管的临界电压Vth偏移所造成的显示画面亮度不均现象。其中，像素电路P系包括六个晶体管T1～T6、一个电容Cst以及一个有机发光二极管OLED。其中，晶体管T4即为驱动有机发光二极管OLED的驱动晶体管，而像素电路P即俗称的6T1C像素电路。由于像素电路P系为一已知技术，其元件的连接关系可参照图1所示。另外，像素电路P的驱动过程亦为已知技术，有兴趣者可参照相关技术数据，于此均不再赘述。
借由像素电路P及其驱动方法，可补偿驱动晶体管T4的临界电压Vth，进而可改善有机发光二极管显示装置的驱动晶体管的元件特性变异所造成的亮度不均的问题。
然而，为了补偿驱动晶体管T4的临界电压Vth，像素电路P于布局(layout)时必须使用4条信号线路(即图1中的信号INI、S1、S2及En)和六个晶体管T1～T6来达到临界电压Vth偏移的补偿效果，如此，将可能导致显示装置的开口率降低。另外，开口率降低时，为了使显示装置具有相同的显示效果(即显示亮度)，又必须让每一像素电路P的有机发光二极管OLED发出较强的光线，如此，亦会造成有机发光二极管OLED的寿命降低。
因此，如何提供一种像素电路、显示装置及驱动方法，不仅可改善显示装置的驱动晶体管的元件特性变异所造成的亮度不均问题，更可提高显示装置的开口率，已成为重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种不仅可改善显示装置的驱动晶体管的元件特性变异所造成的亮度不均问题，更可提高显示装置的开口率的像素电路、显示装置及驱动方法。
为达到上述目的，依据本发明的一种像素电路包括一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管以及一第二晶体管。驱动晶体管的栅极与储能元件电性连接。第一晶体管的第一端分别与储能元件及驱动晶体管的栅极电性连接，第一晶体管的第二端则与驱动晶体管的第一端电性连接。第二晶体管的第一端分别与驱动晶体管的第一端及第一晶体管的第二端电性连接，第二晶体管的第二端则与一数据电压或一第一电压连接，于一第一阶段时，第一晶体管及第二晶体管的栅极分别接收一第一信号及一第二信号，数据电压或第一电压经由第一晶体管及第二晶体管对储能元件充电。
为达到上述目的，依据本发明的一种像素电路包括一储能元、一驱动晶体管、一第一晶体管以及一第二晶体管。驱动晶体管的栅极与储能元件电性连接。第一晶体管的第一端分别与储能元件及驱动晶体管的栅极电性连接，其第二端与一第一电压连接。第二晶体管的第一端与驱动晶体管的第一端电性连接，其第二端分别与第一晶体管的第二端及第一电压连接。其中于一第一阶段时，第一晶体管的栅极接收一第一信号，第一电压经由第一晶体管对储能元件充电。
为达到上述目的，依据本发明的一种显示装置包括一驱动电路以及至少一像素电路。驱动电路具有至少一扫描线及至少一数据线，并至少输出一数据电压、一第一信号及一第二信号。像素电路包含一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管以及一第二晶体管。驱动晶体管的栅极与储能元件电性连接。第一晶体管的第一端分别与储能元件及驱动晶体管的栅极电性连接，第一晶体管的第二端则与驱动晶体管的第一端电性连接。第二晶体管的第一端分别与驱动晶体管的第一端及第一晶体管的第二端电性连接，第二晶体管的第二端则与一数据电压或一第一电压连接，其中于一第一阶段时，第一晶体管及第二晶体管的栅极分别接收一第一信号及一第二信号，数据电压或第一电压经由第一晶体管及第二晶体管对储能元件充电。
为达到上述目的，依据本发明的一种显示装置包括一驱动电路以及至少一像素电路。驱动电路具有至少一扫描线及至少一数据线，并至少输出一数据电压、一第一信号及一第二信号。像素电路包含一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管以及一第二晶体管。驱动晶体管的栅极与储能元件电性连接。第一晶体管的第一端分别与储能元件及驱动晶体管的栅极电性连接，其第二端与一第一电压连接。第二晶体管的第一端与驱动晶体管的第一端电性连接，其第二端分别与第一晶体管的第二端及第一电压连接。其中于一第一阶段时，第一晶体管的栅极接收一第一信号，第一电压经由第一晶体管对储能元件充电。
为达到上述目的，依据本发明的一种驱动方法是与一显示装置配合，显示装置包括一驱动电路及至少一像素电路，驱动电路具有至少一扫描线及至少一数据线，并至少输出一数据电压、一第一信号及一第二信号，第一信号及第二信号分别为扫描线输出的扫描信号，像素电路包含一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管及一第二晶体管，驱动晶体管的栅极与储能元件的一端电性连接，第一晶体管的第一端分别与储能元件的端及驱动晶体管的栅极电性连接，第一晶体管的第二端与驱动晶体管的第一端电性连接，第二晶体管的第一端分别与驱动晶体管的第一端及第一晶体管的第二端电性连接，第二晶体管的第二端与数据电压或一第一电压连接，驱动方法包括：于一第一阶段时，借由第一晶体管及第二晶体管的栅极分别接收第一信号及第二信号，使数据电压或第一电压经由第一晶体管及第二晶体管对储能元件充电。
为达到上述目的，依据本发明的一种驱动方法系与一显显示装置配合，显示装置包括一驱动电路以及至少一像素电路，驱动电路具有至少一扫描线及至少一数据线，并至少输出一数据电压、一第一信号及一第二信号，第一信号及第二信号分别为扫描线输出的扫描信号。像素电路包含一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管及一第二晶体管，驱动晶体管的栅极与储能元件的一端电性连接，第一晶体管的第一端分别与储能元件的端及驱动晶体管的栅极电性连接，第一晶体管的第二端与一第一电压连接，第二晶体管的第一端与驱动晶体管的第一端电性连接，第二晶体管的第二端分别与第一晶体管的第二端及第一电压连接，驱动方法包括：于一第一阶段时，借由第一晶体管的栅极接收第一信号，使第一电压经由第一晶体管对储能元件充电。
承上所述，因本发明的像素电路、显示装置及驱动方法是于一第一阶段时，第一晶体管及第二晶体管的栅极系分别接收一第一信号及一第二信号，且数据电压或第一电压系可经由第一晶体管及第二晶体管对储能元件充电，或者于一第一阶段时，第一晶体管的栅极系可接收一第一信号，且第一电压可经由第一晶体管对储能元件充电。借此，可于显示装置的发光阶段时(即显示装置的显示阶段时)，使驱动像素电路的有机发光二极管的驱动电流仅与数据电压及第二电压有关，而与驱动晶体管的临界电压无关。因此，可有效改善像素电路的驱动晶体管可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成临界电压的偏移问题，并可改善有机发光二极管显示装置的显示画面亮度不均匀的现象。另外，与已知技术的像素电路相较，本发明的像素电路可比已知技术少使用一条信号线路，或少使用一个晶体管，故可有效提高显示装置的开口率，进一步可有效提升有机发光二极管的寿命。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1为已知一种像素电路的示意图；
图2A为本发明第一实施例的一种像素电路的电路示意图；
图2B至图2D分别为不同阶段时，驱动第一实施例的像素电路的示意图；
图2E为驱动第一实施例的像素电路的信号示意图；
图3A为本发明第二实施例的一种像素电路的电路示意图；
图3B至图3D分别为不同阶段时，驱动第二实施例的像素电路的示意图；
图3E为驱动第二实施例的像素电路的信号示意图；
图4A为本发明第三实施例的一种像素电路的电路示意图；
图4B至图4D分别为不同阶段时，驱动第二实施例的像素电路的示意图；
图4E为驱动第二实施例的像素电路的信号示意图；
图5为本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图；以及
图6至图8分别为本发明不同的驱动方法的流程示意图。
主要元件符号说明：
1：显示装置
11：驱动电路
111：扫描驱动电路
112：数据驱动电路
C1、C2：端点
Cst：储能元件
D、T1～T6：晶体管
D11、D12、P11、P12、P21、P22、P31、P32、P41、P42、P51、P52：端
En、INI：信号
G、G1～G5：栅极
L1：第一阶段
L2：第二阶段
L3：第三阶段
OLED：有机发光二极管
P、P1～P3：像素电路
P01～P03、Q01～Q03、R01～R03：步骤
S1：第一信号
S2：第二信号
S3：第三信号
S4：第四信号
Vd：数据电压
VDD：第一电压
VSS：第二电压
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种像素电路、显示装置及驱动方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
第一实施例
请参照图2A所示，其为本发明第一实施例的一种像素电路P1的电路示意图。
本发明的像素电路P1包括一储能元件Cst、一驱动晶体管D、一第一晶体管T1及一第二晶体管T2。另外，像素电路P1还包括一第三晶体管T3、一第四晶体管T4、一第五晶体管T5以及一有机发光二极管OLED。
驱动晶体管D的栅极G与储能元件Cst电性连接。于此，储能元件Cst为一电容，且驱动晶体管D的栅极G与储能元件Cst的一端点C1电性连接，而储能元件Cst的另一端点C2与一第二电压VSS端电性连接(亦可电性连接一第一电压VDD端)。
第一晶体管T1的第一端P11分别与储能元件Cst的端点C1及驱动晶体管D的栅极G电性连接，而第一晶体管T1的第二端P12则与驱动晶体管D的第一端D11电性连接。另外，第二晶体管T2的第一端P21分别与驱动晶体管D的第一端D11及第一晶体管T1的第二端P12电性连接，而第二晶体管T2的第二端P22则与一数据电压Vd端电性连接。其中，数据电压Vd可来自于一数据驱动电路(图未显示)的输出。
第三晶体管T3的第一端P31分别与储能元件Cst的端点C1、驱动晶体管D的栅极G及第一晶体管T1的第一端P11电性连接，而第三晶体管T3的第二端P32则与驱动晶体管D的第二端D12电性连接。
第四晶体管T4的第一端P41与有机发光二极管OLED的阳极电性连接，而第四晶体管T4的第二端P42分别与驱动晶体管D的第一端D11、第一晶体管T1的第二端P12及第二晶体管T2的第一端P21电性连接。
第五晶体管T5的第一端P51分别与驱动晶体管D的第二端D12及第三晶体管T3的第二端P32电性连接，第五晶体管T5的第二端P52则与第一电压VDD端电性连接。此外，有机发光二极管OLED的阴极则与一第二电压VSS端电性连接。其中，有机发光二极管OLED的阴极及储能元件Cst的端点C2可为一直流偏压(正负皆可)，故第二电压VSS可为一直流偏压。
在本实施例中，有机发光二极管OLED的阳极与第四晶体管T4的第一端P41电性连接，而其阴极与第二电压VSS端电性连接，不过，在其它的实施态样中，有机发光二极管OLED的阳极也可与第一电压VDD端电性连接，而其阴极可与第五晶体管T5的第二端P52电性连接。
以下，请参照图2B至图2E所示，以分别说明像素电路P1的驱动过程。其中，图2B至图2D分别为不同阶段时，驱动像素电路P1的示意图，而图2E为驱动像素电路P1的信号示意图。先说明的是，于图2B至图2D中，虚线部分的晶体管表示该晶体管并未导通。
如图2B及图2E所示，于驱动像素电路P1的一第一阶段L1时，第一晶体管T1及第二晶体管T2的栅极G1、G2分别接收一第一信号S1及一第二信号S2。于此，如图2E所示，于第一阶段L1时，第一信号S1及第二信号S2分别为高电位，因此，第一晶体管T1及第二晶体管T2可分别导通，如图2B的虚线箭头方向所示，此时数据电压Vd可为一高电位的初始电压，且高电位的数据电压Vd(即初始电压)可经由第二晶体管T2及第一晶体管T1对储能元件Cst的端点C1充电，使储能元件Cst的端点C1充电至高电位的数据电压Vd。其中，第一阶段L1可称为像素电路P1的一重置(reset)阶段，重置阶段可使储能元件Cst的端点C1的电压被重置。另外，当储能元件Cst的端点C1被充电，使得驱动晶体管D的栅极G的电压上升到足以导通驱动晶体管D时，驱动晶体管D亦被导通。
另外，请参照图2C及图2E所示，于一第二阶段L2时，第二晶体管T2及第三晶体管T3的栅极G2、G3分别接收第二信号S2。于此，如图2E所示，第二阶段L2时，第二信号S2为高电位，如图2C的虚线箭头方向所示，储能元件Cst可经由第三晶体管T3、驱动晶体管D及第二晶体管T2放电(此时数据电压Vd的电压电位可较低)。由于晶体管T2为导通，故驱动晶体管D的第一端D11的电压可与数据电压Vd相同，而驱动晶体管D的栅极G与驱动晶体管D的第二端D12的电压差为临界电压Vth(thresholdvoltage)，故储能元件Cst的端点C1的电压(即驱动晶体管D的栅极G的电压)将被放电至Vd+Vth。其中，第二阶段L2可称为像素电路P1的一补偿(compensate)阶段，于此，经补偿而使驱动晶体管D的栅极G的电压电位为Vd+Vth。
另外，如图2D及图2E所示，于驱动像素电路P1的一第三阶段L3时，第四晶体管T4及第五晶体管T5的栅极G4、G5分别接收一第三信号S3，而第一电压VDD可经由第五晶体管T5、驱动晶体管D及第四晶体管T4驱动有机发光二极管OLED发光。于此，如图2E所示，于第三阶段L3时，第三信号S3为高电位，因此第四晶体管T4及第五晶体管T5可分别导通(由于驱动晶体管D的栅极G的电压为Vd+Vth，故驱动晶体管D亦被导通)，如图2D的箭头方向所示，数据电压VDD可经由第五晶体管T5、驱动晶体管D及第四晶体管T4驱动有机发光二极管OLED发光。于此，第三阶段L3可称为像素电路P1的一发光(emitting)阶段，亦可称为显示阶段。由于晶体管T4导通，故驱动晶体管D的第一端D11的电压等于第二电压VSS加上V_OLED1电压(V_OLED1为有机发光二极管OLED导通时的压降)，而驱动晶体管D的栅极G的电压仍为第二阶段的Vd+Vth，故驱动晶体管D的栅极G与源极(第一端D11)的电压差VGS＝Vd+Vth-ΔV，其中ΔV＝(Vss+V_OLED1)。特别一提的是，第一信号S1、第二信号S2及第三信号S3可为驱动显示装置的一扫描驱动电路输出的一扫描信号。
由于有机发光二极管OLED的驱动电流I正比于(VGS-Vth)2，故驱动电流I＝K×(VGS-Vth)2＝K×(Vd+Vth-ΔV-Vth)2＝K×(Vd-Vss-V_OLED1)2。因此可发现，于显示阶段时，驱动电流I仅与数据电压Vd与第二电压VSS有关，而与临界电压Vth无关。如此一来，即可改善像素电路P1的驱动晶体管D可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成临界电压Vth的偏移问题，并可改善有机发光二极管显示装置的显示画面亮度不均匀的现象。
另外，像素电路P1不仅可改善显示画面亮度不均匀的问题，而且与已知技术的6T1C像素电路P相较，已知技术的6T1C像素电路P需使用4条信号线路(即图1中的INI、S1、S2及En)，而本发明的像素电路P1于布局时可比已知技术少使用一条信号线路(只使用第一信号S1、第二信号S2及第三信号S3等三条信号线路)，故可有效提高显示装置的开口率，且进一步可有效提升有机发光二极管OLED的寿命。
第二实施例
请参照图3A所示，其为本发明第二实施例的一种像素电路P2的电路示意图。
像素电路P2包括一储能元件Cst、一驱动晶体管D、一第一晶体管T1以及一第二晶体管T2。另外，像素电路P2还包括一第三晶体管T3、一第四晶体管T4以及一有机发光二极管OLED。
驱动晶体管D的栅极G与储能元件Cst电性连接。于此，储能元件Cst为一电容，且驱动晶体管D的栅极G是与储能元件Cst的一端点C1电性连接，而储能元件Cst的另一端点C2是与一直流偏压(正负皆可)连接。
第一晶体管T1的第一端P11分别与储能元件Cst的端点C1及驱动晶体管D的栅极G电性连接，而第一晶体管T1的第二端P12则与驱动晶体管D的第一端D11电性连接。
另外，第二晶体管T2的第一端P21分别与驱动晶体管D的第一端D11及第一晶体管T1的第二端P12电性连接，而第二晶体管T2的第二端P22则与一第一电压VDD连接。
另外，第三晶体管T3的第一端P31与驱动晶体管D的第二端D12电性连接，第三晶体管T3的第二端P32则与数据电压Vd连接。
第四晶体管T4的第一端P41与有机发光二极管OLED的阳极电性连接，第四晶体管T4的第二端P42则分别与驱动晶体管D的第二端D12及第三晶体管T3的第一端P31电性连接。此外，有机发光二极管OLED的阴极与一第二电压VSS连接。其中，有机发光二极管OLED的阴极及储能元件Cst的端点C2可分别为一直流偏压(正负皆可)，故第二电压VSS为一直流偏压。
在本实施例中，有机发光二极管OLED的阳极与第四晶体管T4的第一端P41电性连接，而其阴极与第二电压VSS连接，不过，在其它的实施态样中，有机发光二极管OLED的阳极可与第一电压VDD连接，而其阴极可与第二晶体管T2的第二端P22电性连接。
以下，请参照图3B至图3E所示，以分别说明像素电路P2的驱动过程。其中，图3B至图3D分别为不同阶段时，驱动像素电路P2的示意图，而图3E为驱动像素电路P2的信号示意图。先说明的是，于图3B至图3D中，虚线部分的晶体管表示该晶体管并未被导通。
如图3B及图3E所示，于驱动像素电路P2的一第一阶段L1时，第一晶体管T1及第二晶体管T2的栅极G1、G2分别接收一第一信号S1及一第二信号S2。于此，如图3E所示，于第一阶段L1时，第一信号S1及第二信号S2分别为高电位，因此，第一晶体管T1及第二晶体管T2可分别导通，如图3B的虚线箭头方向所示，第一电压VDD(初始电压)可为高电位，而高电位的第一电压VDD可经由第二晶体管T2及第一晶体管T1对储能元件Cst的端点C1充电，使储能元件Cst的端点C1充电至高电位的第一电压VDD。其中，第一阶段L1可称为像素电路P2的重置阶段，重置阶段可使储能元件Cst的端点C1的电压被重置。另外，当储能元件Cst的端点C1被充电，使得驱动晶体管D的栅极G的电压上升到足以导通驱动晶体管D时，驱动晶体管D亦被导通。
另外，请参照图3C及图3E所示，于一第二阶段L2时，第一晶体管T1及第三晶体管T3的栅极G1、G2分别接收第一信号S1及一第三信号S3。于此，如图3E所示，于第二阶段L2时，第一信号S1及第三讯S3分别为高电位，如图3C的虚线箭头方向所示，储能元件Cst可经由第一晶体管T1及第三晶体管T3放电。由于晶体管T3及驱动晶体管D为导通，故驱动晶体管D的第二端D12的电压与数据电压Vd相同，而驱动晶体管D的栅极G与驱动晶体管D的第二端D12的电压差为临界电压Vth，故储能元件Cst的端点C1的电压(即驱动晶体管的栅极G的电压)将放电至Vd+Vth。其中，第二阶段L2称为像素电路P2的补偿阶段，于此，是使驱动晶体管D的栅极G的电压放电至Vd+Vth。特别一提的是，第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3及第四信号S4可为驱动显示装置的扫描驱动电路输出的扫描信号。
另外，如图3D及图3E所示，于驱动像素电路P2的一第三阶段L3时，第二晶体管T2及第四晶体管T4的栅极G2、G4分别接收第二信号S2及一第四信号S4，而第一电压VDD可经由第二晶体管T2、驱动晶体管D及第四晶体管T4驱动有机发光二极管OLED发光。于此，如图3E所示，于第三阶段L3时，第二信号S2及第四信号S4分别为高电位，因此，第二晶体管T2及第四晶体管T4可分别被导通(由于驱动晶体管D的栅极G的电压为Vd+Vth，故驱动晶体管D亦导通)，如图3D的虚线箭头方向所示，第一电压VDD可经由第二晶体管T2、驱动晶体管D及第四晶体管T4驱动有机发光二极管OLED发光。于此，第三阶段L3可称为像素电路P2的发光阶段，亦可称为显示阶段。由于晶体管T4导通，故驱动晶体管D的第二端D12的电压等于第二电压Vss加上V_OLED1电压(V_OLED1为有机发光二极管OLED导通时的压降)，而驱动晶体管D的栅极G的电压仍为第二阶段的Vd+Vth，故驱动晶体管D的栅极与源极(第二端D12)的电压差VGS＝Vd+Vth-ΔV，其中ΔV＝(Vss+V_OLED1)。
由于有机发光二极管OLED的驱动电流I正比于(VGS-Vth)2，故驱动电流I＝K×(VGS-Vth)2＝K×(Vd+Vth-ΔV-Vth)2＝K×(Vd-Vss-V_OLED1)2。因此可发现，于显示阶段时，驱动电流I仅与数据电压Vd与第二电压VSS有关，而与临界电压Vth无关。如此一来，即可改善像素电路P2的驱动晶体管D可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成临界电压Vth的偏移问题，并可改善有机发光二极管显示装置的显示画面亮度不均匀的现象。
此外，驱动像素电路P2的第一信号S1与第三信号S3可合并使用同一组驱动信号(图3E中的第一信号S1)，如此可以将原有信号线合并而减少一条，亦可降低开口率损失。
另外，像素电路P2不仅可改善显示画面亮度不均匀的问题，而且与已知技术的6T1C像素电路P相较，已知技术的6T1C像素电路P需使用6个晶体管，而本发明的像素电路P2于布局时可比已知技术少使用一个晶体管(只使用驱动晶体管D及晶体管T1～T4等共5个晶体管)，故可有效提高显示装置的开口率，且进一步可提升有机发光二极管OLED的寿命。
第三实施例
请参照图4A所示，其为本发明第三实施例的一种像素电路P3的电路示意图。
像素电路P3包括一储能元件Cst、一驱动晶体管D、一第一晶体管T1以及一第二晶体管T2。另外，像素电路P3还包括一第三晶体管T3、一第四晶体管T4、一第五晶体管T5以及一有机发光二极管OLED。
驱动晶体管D的栅极G与储能元件Cst电性连接。于此，储能元件Cst为一电容，且驱动晶体管D的栅极G与储能元件Cst的一端点C1电性连接，而储能元件Cst的另一端点C2与一直流偏压(正负皆可)连接。
第一晶体管T1的第一端P11分别与储能元件Cst的端点C1及驱动晶体管D的栅极G电性连接，而第一晶体管T1的第二端P12与一第一电压VDD端电性连接。
另外，第二晶体管T2的第一端P21与驱动晶体管D的第一端D11电性连接，而第二晶体管T2第二端P22分别与第一晶体管T1的第二端P12及第一电压VDD端电性连接。
第三晶体管T3的第一端P31分别与储能元件Cst的端点C1、驱动晶体管D的栅极G及第一晶体管T1的第一端P11电性连接，而第三晶体管T3的第二端P32分别与驱动晶体管D的第一端D11及第二晶体管T2的第一端P21电性连接。
第四晶体管T4的第一端P41与驱动晶体管D的第二端D12电性连接，第四晶体管T4的第二端P42与一数据电压Vd端电性连接。
另外，第五晶体管T5的第一端P51与有机发光二极管OLED的阳极电性连接，而第五晶体管T5的第二端P52分别与驱动晶体管D的第二端D12及第四晶体管T4的第一端P41电性连接。此外，有机发光二极管OLED的阴极则与一第二电压VSS端电性连接。其中，有机发光二极管OLED的阴极及储能元件Cst的端点C2可为一直流偏压(正负皆可)，故第二电压VSS为一直流偏压。
以下，请参照图4B至图4E所示，以分别说明像素电路P3的驱动过程。其中，图4B至图4D分别为不同阶段时，驱动像素电路P3的示意图，而图4E为驱动像素电路P3的信号示意图。先说明的是，于图4B至图4D中，虚线部分的晶体管表示该晶体管并未被导通。
如图4B及图4E所示，于驱动像素电路P3的一第一阶段L1时，第一晶体管T1的栅极G1接收一第一信号S1，而第一电压VDD可经由第一晶体管T1对储能元件Cst充电。于此，如图4E所示，于第一阶段L1时，第一信号S1为高电位，因此第一晶体管T1被导通，如图4B的虚线箭头方向所示，第一电压VDD(初始电压)可为高电位，而第一电压VDD可经由第一晶体管T1对储能元件Cst的端点C1充电，使储能元件Cst的端点C1充电至高电位的第一电压VDD。其中，第一阶段L1可称为像素电路P3的重置阶段，重置阶段可使储能元件Cst的端点C1的电压被重置。另外，当储能元件Cst的端点C1被充电，使得驱动晶体管D的栅极G的电压上升到足以导通驱动晶体管D时，驱动晶体管D亦被导通。
如图4C及图4E所示，于驱动像素电路P3的一第二阶段L2时，第三晶体管T3与第四晶体管T4的栅极G3、G4可分别接收一第二信号S2。于此，如图4E所示，于第二阶段L2时，第二信号S2为高电位，如图4C的虚线箭头方向所示，储能元件Cst经由第三晶体管T3、驱动晶体管D及第四晶体管T4放电。由于晶体管T4为导通，故驱动晶体管D的第二端D12的电压与数据电压Vd相同，而驱动晶体管D的栅极G与驱动晶体管D的第二端D12的电压差为临界电压Vth，故储能元件Cst的端点C1的电压(即驱动晶体管的栅极G的电压)将被放电至Vd+Vth。其中，第二阶段L2可称为像素电路P1的补偿阶段，于此，是使驱动晶体管D的栅极G的电压被放电至Vd+Vth。
另外，如图4D及图4E所示，于驱动像素电路P3的一第三阶段L3时，第二晶体管T2及第五晶体管T5的栅极G2、G5分别接收一第三信号S3，而第一电压VDD可经由第二晶体管T2、驱动晶体管D及第五晶体管T5驱动有机发光二极管OLED发光。于此，如图4E所示，于第三阶段L3时，第三信号S3为高电位，因此，第二晶体管T2及第五晶体管T5可分别被导通(由于驱动晶体管D的栅极G的电压为Vd+Vth，故驱动晶体管D亦导通)，如图4D的箭头方向所示，数据电压VDD可经由第二晶体管T2、驱动晶体管D及第五晶体管T5驱动有机发光二极管OLED发光。于此，第三阶段L3可称为像素电路P3的发光阶段，亦可称为显示阶段。由于晶体管T5导通，故驱动晶体管D的第二端D12的电压等于第二电压Vss加上V_OLED1电压(V_OLED1为有机发光二极管OLED导通时的压降)，而驱动晶体管D的栅极G的电压仍为第二阶段的Vd+Vth，故驱动晶体管D的栅极G与源极(D12)的电压差VGS＝Vd+Vth-ΔV，其中ΔV＝(Vss+V_OLED1)。
由于有机发光二极管OLED的驱动电流I正比于(VGS-Vth)2，故驱动电流I＝K×(VGS-Vth)2＝K×(Vd+Vth-ΔV-Vth)2＝K×(Vd-Vss-V_OLED1)2。因此可发现，于显示阶段时，驱动电流I仅与数据电压Vd与第二电压VSS有关，与临界电压Vth无关。如此一来，即可改善像素电路P3的驱动晶体管D可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成临界电压Vth的偏移问题，并可改善有机发光二极管显示装置的显示画面亮度不均匀的现象。
另外，像素电路P3不仅可改善显示画面亮度不均匀的问题，而且与已知技术的6T1C像素电路P相较，已知技术的6T1C像素电路P需使用4条信号线路，而本发明的像素电路P1于布局时可比已知技术少使用一条信号线路(只使用第一信号S1、第二信号S2及第三信号S3等三条信号线路)，故可有效提高显示装置的开口率，且进一步可提升有机发光二极管OLED的寿命。
此外，再一提的是，上述的像素电路P1～P3的驱动晶体管D及第一晶体管T1～第五晶体管T5分别为N型金属氧化物半导体(N-typeMetal-OxideSemiconductor，NMOS)，在其它的实施例中，像素电路P1～P3的驱动晶体管D及第一晶体管T1～第五晶体管T5也可分别使用P型金属氧化物半导体(P-typeMetal-OxideSemiconductor，PMOS)，只要将及第一晶体管T1～第五晶体管T5的源极及漏极互换，且第一信号S1、第二信号S2、第三信号S2及第四信号S4的电压电位互换即可(即高电位变成与低电位，而低电位变成高电位)。
另外，请参照图5所示，其为本发明较佳实施例的一种显示装置1的示意图。
显示装置1包括一驱动电路11以及至少一像素电路P1。于此，显示装置1具有多个像素P1(图未显示)。
驱动电路11可具有至少一扫描线及至少一数据线，并可至少输出一数据电压Vd、一第一信号S1、一第二信号S2及一第三信号S3。其中，驱动电路11可具有一扫描驱动电路111及一数据驱动电路112，扫描驱动电路111可输出第一信号S1、第二信号S2及第三信号S3，而第一信号S1、第二信号S2及第三信号S3可为驱动像素电路P1的扫描信号。另外，数据驱动电路112可输出数据电压Vd，而数据电压Vd可为驱动像素电路P1的灰度电压。
像素电路P1包含一储能元件Cst、一驱动晶体管D、一第一晶体管T1、一第二晶体管T2。另外，像素电路P1更可包括一第三晶体管T3、一第四晶体管T4、一第五晶体管T5以及一有机发光二极管OLED。其中，像素电路P1的元件、连接关系及其驱动过程已于上述的第一实施例中详述，于此不再赘述。
因此，于显示装置1的显示阶段(即第三阶段L3、发光阶段)时，驱动有机发光二极管OLED的驱动电流I仅与数据电压Vd与第二电压VSS有关，而与临界电压Vth无关。如此一来，即可改善像素电路P1的驱动晶体管D可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成临界电压Vth的偏移问题，并可改善有机发光二极管显示装置1的显示画面亮度不均匀的现象。
特别提醒的是，上述的像素电路P1也可以第二实施例的像素电路P2及第三实施例的像素电路P3来取代，一样可有效提高显示装置的开口率，而且可提升有机发光二极管OLED的寿命。而第二实施例的像素电路P2及第三实施例的像素电路P3也于上述中详述，于此不再赘述。
另外，请参照图6所示，其中，图6为本发明的一种驱动方法的流程示意图。本发明的驱动方法是与上述的显示装置1及其像素电路P1配合，而显示装置1及其像素电路P1已于上述中详述，于此不再赘述。
驱动方法可包括步骤P01：于一第一阶段L1时，借由第一晶体管T1及第二晶体管T2的栅极G1、G2分别接收第一信号S1及第二信号S2，使数据电压Vd可经由第一晶体管T1及第二晶体管T2对储能元件Cst充电。
另外，驱动方法更可包括步骤P02：于一第二阶段L2时，借由第二晶体管T2及第三晶体管T3的栅极G2、G3分别接收第二信号S2，使储能元件Cst经由第三晶体管T3及第二晶体管T2放电。
另外，驱动方法还可包括步骤P03：于一第三阶段L3时，借由第四晶体管T4及第五晶体管T5的栅极G4、G5分别接收一第三信号S3，使第一电压VDD经由第五晶体管T5、驱动晶体管D及第四晶体管T4驱动有机发光二极管OLED发光。此外，上述的驱动方法的其它技术特征已于第一实施例中详述，于此不再赘述。
另外，请参照图7所示，其中，图7为本发明另一种驱动方法的流程示意图。本发明的另一种驱动方法是与上述的显示装置1及其像素电路P2配合，而显示装置1及其像素电路P2已于上述中详述，于此不再赘述。
驱动方法可包括步骤Q01：于一第一阶段L1时，借由第一晶体管T1及第二晶体管T2的栅极G1、G2分别接收第一信号S1及第二信号S2，使第一电压VDD可经由第一晶体管T1及第二晶体管T2对储能元件Cst充电。
另外，驱动方法还可包括步骤Q02：于一第二阶段L2时，借由第一晶体管T1及第三晶体管T3的栅极G1、G3分别接收第一信号S1及一第三信号S3，使储能元件Cst经由第一晶体管T1及第三晶体管T3放电。
另外，驱动方法还可包括步骤Q03：于一第三阶段L3时，借由第二晶体管T2及第四晶体管T4的栅极G2、G4分别接收第二信号S2及一第四信号S3，使第一电压VDD经由第二晶体管T2、驱动晶体管D及第四晶体管T4驱动有机发光二极管OLED发光。此外，本发明另一种驱动方法的其它技术特征已于上述第二实施例中详述，于此不再赘述。
另外，请同时参照图4A及图8所示，其中，图8为本发明又一种驱动方法的流程示意图。本发明又一驱动方法是与上述的显示装置1及其像素电路P3配合，而显示装置1及其像素电路P3已于上述中详述，于此不再赘述。
驱动方法可包括步骤R01：于一第一阶段L1时，借由第一晶体管T1的栅极G1接收第一信号S1，使第一电压VDD经由第一晶体管T1对储能元件Cst充电。
另外，驱动方法更可包括步骤R02：于一第二阶段L2时，借由第三晶体管T3与第四晶体管T4的栅极G3、G4分别接收第二信号S2，使储能元件Cst经由第三晶体管T3及第四晶体管T4放电。
另外，驱动方法还可包括步骤R03：于一第三阶段L3时，借由第二晶体管T2及第五晶体管T5的栅极G2、G5分别接收一第三信号S3，使第一电压VDD经由第二晶体管T2、驱动晶体管D及第五晶体管T5驱动有机发光二极管OLED发光。此外，本于发明又一驱动方法的其它技术特征已于上述第三实施例中详述，于此不再赘述。
综上所述，因本发明的像素电路、显示装置及驱动方法是于一第一阶段时，第一晶体管及第二晶体管的栅极分别接收一第一信号及一第二信号，且数据电压或第一电压可经由第一晶体管及第二晶体管对储能元件充电，或者于一第一阶段时，第一晶体管的栅极可接收一第一信号，且第一电压可经由第一晶体管对储能元件充电。借此，可于显示装置的发光阶段时(即显示装置的显示阶段时)，使驱动像素电路的有机发光二极管的驱动电流仅与数据电压及第二电压有关，而与驱动晶体管的临界电压无关。因此，可有效改善像素电路的驱动晶体管可能因为制程、材料…或元件特性不同等因素而造成临界电压的偏移问题，并可改善有机发光二极管显示装置的显示画面亮度不均匀的现象。另外，与已知技术的像素电路相较，本发明的像素电路可比已知技术少使用一条信号线路，或可少使用一个晶体管，故可有效提高显示装置的开口率，进一步可有效提升有机发光二极管的寿命。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种像素电路，包括：
一储能元件；
一驱动晶体管，其栅极与该储能元件的一端电性连接；
一第一晶体管，其第一端分别与该储能元件的一端及该驱动晶体管的栅极电性连接，其第二端则与该驱动晶体管的第一端电性连接；
一第二晶体管，其第一端分别与该驱动晶体管的第一端及该第一晶体管的第二端电性连接，其第二端则与一数据电压或一第一电压连接；
一第三晶体管，其第一端与该驱动晶体管的第二端电性连接，其第二端与该数据电压连接；
一有机发光二极管，其阴极与一第二电压连接，其中该储能元件的另一端与该有机发光二极管的阴极和该第二电压连接；以及
一第四晶体管，其第一端与该有机发光二极管的阳极电性连接，其第二端分别与该驱动晶体管的第二端及该第三晶体管的第一端电性连接，
其中于一第一阶段时，该第一晶体管及该第二晶体管的栅极分别接收一第一信号及一第二信号，该数据电压或该第一电压经由该第一晶体管及该第二晶体管对该储能元件充电，其中该第三晶体管及该第四晶体管于该第一阶段时未被导通，
其中于一第二阶段时，该第一晶体管及该第三晶体管的栅极分别接收该第一信号及一第三信号，该储能元件是经由该第一晶体管及该第三晶体管放电。
2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，于一第三阶段时，该第二晶体管及该第四晶体管的栅极分别接收该第二信号及一第四信号，该第一电压经由该第二晶体管、该驱动晶体管及第四晶体管驱动该有机发光二极管发光。
3.一种像素电路，包括：
一储能元件；
一驱动晶体管，其栅极与该储能元件电性连接；
一第一晶体管，其第一端分别与该储能元件及该驱动晶体管的栅极电性连接，其第二端与一第一电压连接；
一第二晶体管，其第一端与该驱动晶体管的第一端电性连接，其第二端分别与该第一晶体管的第二端及该第一电压连接；
一第三晶体管，其第一端分别与该储能元件、该驱动晶体管的栅极及该第一晶体管的第一端电性连接，其第二端分别与该驱动晶体管的第一端及该第二晶体管的第一端电性连接；
一第四晶体管，其第一端与该驱动晶体管的第二端电性连接，其第二端与一数据电压连接；
一有机发光二极管，其阴极与一第二电压连接；以及
一第五晶体管，其第一端与该有机发光二极管的阳极电性连接，其第二端分别与该驱动晶体管的第二端及该第四晶体管的第一端电性连接，
其中于一第一阶段时，该第一晶体管的栅极接收一第一信号，该第一电压经由该第一晶体管对该储能元件充电，
其中于一第二阶段时，该第三晶体管与该第四晶体管的栅极分别接收一第二信号，该储能元件是经由该第三晶体管及该第四晶体管放电。
4.如权利要求3所述的像素电路，其特征在于，于一第三阶段时，该第二晶体管及该第五晶体管的栅极分别接收一第三信号，该第一电压经由该第二晶体管、该驱动晶体管及第五晶体管驱动该有机发光二极管发光。
5.一种驱动方法，与一显示装置配合，该显示装置包括一驱动电路及至少一像素电路，该驱动电路具有多条扫描线及至少一数据线，并至少输出一数据电压、一第一信号及一第二信号，该第一信号及该第二信号分别为该多条扫描线中两条不同的扫描线输出的扫描信号，该像素电路具有一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一有机发光二极管及一第四晶体管，该驱动晶体管的栅极与该储能元件的一端电性连接，该第一晶体管的第一端分别与该储能元件的该端及该驱动晶体管的栅极电性连接，该第一晶体管的第二端与该驱动晶体管的第一端电性连接，该第二晶体管的第一端分别与该驱动晶体管的第一端及该第一晶体管的第二端电性连接，该第二晶体管的第二端与该数据电压或一第一电压连接，该第三晶体管的第一端与该驱动晶体管的第二端电性连接，该第三晶体管的第二端与该数据电压连接，该有机发光二极管的阴极与一第二电压连接，该储能元件的另一端与该有机发光二极管的阴极和该第二电压连接，
该第四晶体管的第一端与该有机发光二极管的阳极电性连接，该第四晶体管的第二端分别与该驱动晶体管的第二端及该第三晶体管的第一端电性连接，该驱动方法包括：
于一第一阶段时，借由该第一晶体管及该第二晶体管的栅极分别接收该第一信号及该第二信号，使该数据电压或该第一电压经由该第一晶体管及该第二晶体管对该储能元件充电，其中该第三晶体管及该第四晶体管于该第一阶段时未被导通；
于一第二阶段时，借由该第一晶体管及该第三晶体管的栅极分别接收该第一信号及一第三信号，使该储能元件经由该第一晶体管及该第三晶体管放电；以及
于一第三阶段时，借由该第二晶体管及该第四晶体管的栅极分别接收该第二信号及一第四信号，使该第一电压经由该第二晶体管、该驱动晶体管及第四晶体管驱动该有机发光二极管发光。
6.一种驱动方法，与一显示装置配合，该显示装置包括一驱动电路以及至少一像素电路，该驱动电路具有多条扫描线及至少一数据线，并至少输出一数据电压、一第一信号及一第二信号，该第一信号及该第二信号分别为该多条扫描线中两条不同的扫描线输出的扫描信号，该像素电路具有一储能元件、一驱动晶体管、一第一晶体管、一第二晶体管、一第三晶体管、一第四晶体管、一有机发光二极管及一第五晶体管，该驱动晶体管的栅极与该储能元件的一端电性连接，该第一晶体管的第一端分别与该储能元件的该端及该驱动晶体管的栅极电性连接，该第一晶体管的第二端与一第一电压连接，该第二晶体管的第一端与该驱动晶体管的第一端电性连接，该第二晶体管的第二端分别与该第一晶体管的第二端及该第一电压连接，该第三晶体管的第一端分别与该储能元件的该端、该驱动晶体管的栅极及该第一晶体管的第一端电性连接，该第三晶体管的第二端分别与该驱动晶体管的第一端及该第二晶体管的第一端电性连接，该第四晶体管的第一端与该驱动晶体管的第二端电性连接，该第四晶体管的第二端与该数据电压连接，该有机发光二极管的阴极与一第二电压连接，该第五晶体管的第一端与该有机发光二极管的阳极电性连接，该第五晶体管的第二端分别与该驱动晶体管的第二端及该第四晶体管的第一端电性连接，该驱动方法包括：
于一第一阶段时，借由该第一晶体管的栅极接收该第一信号，使该第一电压经由该第一晶体管对该储能元件充电于一第二阶段时，借由该第三晶体管与该第四晶体管的栅极分别接收该第二信号，使该储能元件经由该第三晶体管及该第四晶体管放电；以及
于一第三阶段时，借由该第二晶体管及该第五晶体管的栅极分别接收一第三信号，使该第一电压经由该第二晶体管、该驱动晶体管及第五晶体管驱动该有机发光二极管发光。
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