CN103383831A - 像素结构及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素结构及其驱动方法，像素结构包含第一电容、输入单元、补偿单元、像素驱动单元、重置单元、发光二极管、发光致能单元以及耦合单元。输入单元用以根据第一扫描信号与数据信号以控制第一电容的第一端的电压。补偿单元耦接该第一电容，用以根据第二扫描信号以控制第一电容两端的电压。像素驱动单元用以根据第一电容的第二端的电压与第一参考电压，以提供驱动电流至发光二极管。耦合单元耦接发光致能单元、第一电容的第一端、输入单元与补偿单元。

Description

像素结构及其驱动方法
技术领域
本发明有关于一种有机发光显示装置，尤指一种有机发光显示装置的像素结构。
背景技术
在现在的各种数字显示装置中，主动式矩阵有机发光显示装置(ActiveMatrix Organic Light Emitting Display,AMOLED)因具有自发光、高亮度、高发光效率、高对比、反应速度快、广视角以及可使用温度范围大等优点，因此在数字显示装置的市场上极具竞争性。
现有的AMOLED装置中包含扫描驱动电路、数据驱动电路以及多个像素单元。现有AMOLED装置中每一个像素单元包含输入晶体管、驱动晶体管、储存电容以及发光二极管。
扫描驱动电路与数据驱动电路分别用来提供扫描信号与数据信号给每一像素单元中的输入晶体管，每一像素单元据以控制驱动晶体管产生的驱动电流，进而驱动发光二极管运行并发光。
然而，在主动式矩阵有机发光显示装置的运作中，驱动电流受驱动晶体管的临界电压(threshold voltage)所影响，因AMOLED装置中不同的像素单元各自的驱动晶体管的临界电压存在一定误差，临界电压误差会导致像素亮度失真而降低显示品质。
发明内容
本发明的实施例提供一种具临界电压补偿机制的像素结构。其中，临界电压的补偿时间可调整，不受单一扫描线的致能期间长度(通常为一个单位时钟脉冲长度)限制。此外，在发光二极管的发光时段内，进一步稳定像素电容的电压并避免其浮接，提高其稳定性。
本发明提供了一种像素结构，包含第一电容、第二电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管以及发光二极管。第一电容具有第一端与第二端。第一晶体管具有第一端用以接收数据信号、栅极端用以接收第一扫描信号、以及第二端电耦接第一电容的第一端。第二晶体管具有第一端用以接收第一参考电压、栅极端电耦接第一电容的第二端、以及第二端用以输出驱动电流。第三晶体管具有第一端电耦接第二晶体管的第二端、栅极端用以接收第二扫描信号、以及第二端电耦接第一电容的第二端与第二晶体管的栅极端。第四晶体管具有第一端电耦接第二晶体管的栅极端、第三晶体管的第二端与第一电容的第二端、栅极端用以接收第三扫描信号、以及第二端用以接收第二参考电压。第五晶体管具有第一端用以接收第一参考电压、栅极端用以接收第二扫描信号、以及第二端电耦接输入单元、第一电容与耦合单元。第六晶体管具有第一端电耦接第二晶体管的第二端、栅极端用以接收发光信号、以及第二端电耦接该发光二极管。发光二极管具有第一端电耦接第六晶体管的第二端、以及第二端用以接收第三参考电压。第二电容具有第一端电耦接第一电容的第一端、第五晶体管的第二端与第一晶体管的第二端、以及第二端用以接收发光信号。
本发明提供了另一种像素结构，包含第一电容、输入单元、补偿单元、像素驱动单元、重置单元、发光二极管、发光致能单元以及耦合单元。第一电容具有第一端与第二端。输入单元用以根据第一扫描信号与数据信号以控制第一电容的第一端的电压。补偿单元电耦接该第一电容，用以根据第二扫描信号以控制第一电容两端的电压。像素驱动单元用以根据第一电容的第二端的电压与第一参考电压以提供驱动电流。重置单元电耦接该像素驱动单元，用以根据第三扫描信号与第二参考电压以重置第一电容的第二端的电压。发光二极管用以接收第三参考电压及驱动电流。发光致能单元电耦接于发光二极管与像素驱动单元之间，用以根据发光信号提供驱动电流至发光二极管。耦合单元电耦接发光致能单元、第一电容的第一端、输入单元与补偿单元。
本发明的一实施例中，该像素驱动单元包含第二晶体管，该第二晶体管具有第一端用以接收该第一参考电压、栅极端电耦接该第一电容的第二端、以及第二端用以输出该驱动电流。
本发明的一实施例中，该补偿单元包含第三晶体管，该第三晶体管具有第一端电耦接该像素驱动单元与该发光致能单元、栅极端用以接收该第二扫描信号、以及第二端电耦接该第一电容与该像素驱动单元。
本发明的一实施例中，该重置单元包含第四晶体管，该第四晶体管具有第一端电耦接该补偿单元、该第一电容与该像素驱动单元、栅极端用以接收该第三扫描信号、以及第二端用以接收该第二参考电压。
本发明的一实施例中，该补偿单元包含第五晶体管，该第五晶体管具有第一端用以接收该第一参考电压、栅极端用以接收该第二扫描信号、及第二端电耦接该输入单元、该第一电容与该耦合单元。
本发明的一实施例中，该发光致能单元包含第六晶体管，该第六晶体管具有第一端电耦接该像素驱动单元、栅极端用以接收该发光信号、及第二端电耦接该发光二极管。
本发明的一实施例中，该输入单元包含第一晶体管，该第一晶体管具有第一端用以接收该数据信号、栅极端用以接收该第一扫描信号、以及第二端电耦接该补偿单元、该第一电容与该耦合单元。
本发明的一实施例中，该耦合单元包含第二电容，该第二电容具有第一端电耦接该第一电容的第一端、该补偿单元与该输入单元、以及第二端用以接收该发光信号。
本发明的一实施例中，该耦合单元进一步用以排除杂散电容对该第一电容的第一端的干扰。
本发明还提供了一种像素结构的驱动方法，如前述的像素结构，该驱动方法包含：于第一时段内，通过该第三扫描信号驱动该重置单元进而通过该第二参考电压重置该第一电容的第二端的电压；于该第一时段后的第二时段内，通过该第二扫描信号驱动该补偿单元进而通过该第一参考电压控制该第一电容的第一端的电压，并通过该第二扫描信号驱动该补偿单元进而通过该像素驱动单元的输出电压控制该第一电容的第二端的电压，借此对该像素驱动单元执行临界电压补偿运作；于该第二时段后的第三时段内，通过该数据信号控制该第一电容的第一端的电压，并经由该第一电容耦合进而控制该第一电容的第二端的电压，通过该第一电容的第二端的电压驱动该像素驱动单元进而通过该第一参考电压提供该驱动电流；以及，于该第三时段后的第四时段内，稳定该第一电容的第一端的电压并避免浮接，通过该发光信号驱动该发光致能单元进而将该驱动电流馈入该发光二极管。
本发明的一实施例中，于该第一时段内，该驱动方法还包含：
提供具第一电平的该第一扫描信号至该输入单元；
提供具该第一电平的该第二扫描信号至该补偿单元；
提供具有第二电平的该第三扫描信号至该重置单元，其中该第二电平异于该第一电平；以及
提供具该第一电平的该发光信号至该发光致能单元。
本发明的一实施例中，于该第二时段内，该驱动方法还包含：
将该第三扫描信号从该第二电平切换为该第一电平，以除能该重置单元的重置运作；以及
将该第二扫描信号从该第一电平切换为该第二电平。
本发明的一实施例中，于该第三时段内，该驱动方法还包含：
将该第二扫描信号从该第二电平切换为该第一电平以除能该补偿单元的临界电压补偿运作；以及
将该第一扫描信号从该第一电平切换为该第二电平。
本发明的一实施例中，于该第三时段内，在该第一扫描信号从该第二电平切换为该第一电平之前，该驱动方法还包含：
将该发光信号从该第一电平切换为该第二电平。
本发明的一实施例中，于该第四时段内，该驱动方法还包含：
将该发光信号设定为该第二电平；以及
将该第一扫描信号从该第二电平切换为该第一电平以除能该输入单元的输入操作。
本发明的一实施例中，该第二时段的期间大致上为一行扫描时间的N倍，N为2以上的正整数。
附图说明
图1绘示根据本发明的一实施例中一种显示装置的像素结构的示意图；
图2绘示根据本发明的一实施例中像素结构的电路示意图；
图3绘示像素结构于驱动方法的一操作实施例的信号时序示意图；
图4绘示在第一时段内图2的像素结构中各晶体管的状态示意图；
图5绘示在第二时段内图2的像素结构中各晶体管的状态示意图；
图6绘示在第三时段内图2的像素结构中各晶体管的状态示意图；
图7绘示在第四时段内图2的像素结构中各晶体管的状态示意图。
其中，附图标记：
100：像素结构                              110：输入单元
120：补偿单元                              130：像素驱动单元
140：重置单元                              150：发光二极管
160：发光致能单元                          170：耦合单元
C1：第一电容                               C2：第二电容
M1：第一晶体管                             M2：第二晶体管
M3：第三晶体管                             M4：第四晶体管
M5：第五晶体管                             S1：第一扫描信号
S2：第二扫描信号                           S3：第三扫描信号
EM：发光信号                               N1：第一端
N2：第二端                                 Vdata：数据信号
Id：驱动电流                               VDD：第一参考电压
Vref：第二参考电压                         VSS：第三参考电压
具体实施方式
以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
为了解决不同的像素单元间的临界电压误差问题，部分现有像素单元进一步具有临界电压补偿电路，用以补偿驱动晶体管的临界电压。传统的临界电压补偿电路在该像素单元对应的扫描信号被致能的期间启动，在数据信号的写入期间内进行临界电压补偿操作，因此，临界电压的补偿时间受限于单一像素单元的致能期间长度(通常为一个单位时钟脉冲长度)。一般来说，临界电压补偿大概需要10微秒(μs)才能确保其效果。在高分辨率且高刷新频率的面板上致能期间长度相当短暂，一般情况下各种分辨率下的致能期间长度如下表一所示：
表一
分辨率 刷新频率60Hz 刷新频率120Hz
nHD 21μs 9.5μs
WVGA 17μs 7.7μs
DVGA 14μs 6.3μs
Full HD 12μs 5.7μs
由上表可知，欲将显示装置的分辨率且刷新频率提高时，可能会发生临界电压补偿时间不足的情况。
请参阅图1，其绘示根据本发明的一实施例中一种显示装置的像素结构100的示意图。实际应用中，本实施例的像素结构100可用于主动式矩阵有机发光显示装置(Active Matrix Organic Light Emitting Display,AMOLED)。显示装置中可包含多个如图1所示的像素结构100，用以组成完整的显示画面。
如图1所示，每个像素结构100中包含第一电容C1、输入单元110、补偿单元120、像素驱动单元130、重置单元140、发光二极管150、发光致能单元160以及耦合单元170。
第一电容C1具有第一端N1与第二端N2。于实际应用中，第一电容C1可作为像素结构100中的像素储存电容，用来储存像素驱动单元130的控制电压。
输入单元110用以根据第一扫描信号S1与数据信号Vdata以控制第一电容C1的第一端N1的电压。例如，当第一扫描信号S1致能时，输入单元110便将数据信号Vdata输入至第一电容C1的第一端N1。
像素驱动单元130用以根据第一电容C1的第二端N2的电压与第一参考电压以提供驱动电流Id。于此实施例中，第一参考电压可为***高电压VDD，但不以此为限。
补偿单元120电耦接第一电容C1，用以根据第二扫描信号S2以控制第一电容C1两端(第一端N1与第二端N2)的电压。例如，当第二扫描信号S2致能时，补偿单元120便可调整第一电容C1两端的电压，借此对像素驱动单元130的临界电压(threshold voltage)进行补偿。
重置单元140电耦接像素驱动单元130，用以根据第三扫描信号S3与第二参考电压以重置第一电容C1的第二端N2的电压。于此实施例中，第二参考电压可为特定电平的基准电压Vref，但不以此为限。
发光二极管用150以接收第三参考电压及驱动电流Id。于此实施例中，第三参考电压可为***低电压VSS，但不以此为限。
发光致能单元160电耦接于发光二极管150与像素驱动单元130之间，发光致能单元160用以根据发光信号EM将驱动电流Id提供至发光二极管150。
耦合单元170电耦接发光致能单元160、第一电容C1的第一端N1、输入单元110与补偿单元120。
耦合单元170用以避免第一电容C1的第一端N1的电压浮接。耦合单元170进一步用以排除电子元件之间寄生的杂散电容(parasitic capacitance)对第一电容C1的第一端N1的干扰。此外，当发光信号EM由高电平转换至低电平时，可通过耦合单元170的耦合效果将第一电容C1的第一端N1的电压电平拉低，用以确保数据信号Vdata可正确的写入。
请一并参阅图2，其绘示根据本发明的一实施例中像素结构100的电路示意图。
如图2的实施例所示，输入单元110包含第一晶体管M1。第一晶体管M1的第一端用以接收数据信号Vdata，第一晶体管M1的栅极端用以接收第一扫描信号S1，第一晶体管M1的第二端电耦接补偿单元120、第一电容C1的第一端N1与耦合单元170。第一晶体管M1用以根据第一扫描信号S1与数据信号Vdata以控制第一电容C1的第一端N1的电压。
像素驱动单元130包含第二晶体管M2，用以根据第一电容C1的第二端N2的电压与第一参考电压以提供驱动电流Id。第二晶体管M2的第一端用以接收第一参考电压(即***高电压VDD)，第二晶体管M2的栅极端电耦接第一电容C1的第二端N2。第二晶体管M2的第二端用以输出驱动电流Id。其中，驱动电流Id的大小依第二晶体管M2的导通状态而定。一般来说，驱动电流(Id)的电流大小可由下列公式(1)得知：
Id = 1 2 μC W L ( Vsg 2 - | Vth 2 | ) 2          公式(1)
其中Vsg2为像素驱动单元130中第二晶体管M2的源极与栅极之间的电压差，Vth2为第二晶体管M2的临界电压(threshold voltage)，W为通道宽度，L为通道长度，C为栅极电容，μ为等效载子移动率。
如图2的实施例所示，补偿单元120包含第三晶体管M3以及第五晶体管M5，用以根据第二扫描信号S2以控制第一电容C1两端(第一端N1与第二端N2)的电压。第三晶体管M3的第一端电耦接像素驱动单元130(第二晶体管M2的第二端)与发光致能单元160，第三晶体管M3的栅极端用以接收第二扫描信号S2，第三晶体管M3的第二端其电耦接第一电容C1与像素驱动单元130(第二晶体管M2的栅极端)。
第五晶体管M5的第一端用以接收第一参考电压(即***高电压VDD)，第五晶体管M5的栅极端用以接收第二扫描信号S2，第五晶体管M5的第二端电耦接输入单元110(第一晶体管M1的第二端)、第一电容C1与耦合单元170。例如，当第二扫描信号S2致能时，补偿单元120中的第三晶体管M3以及第五晶体管M5即导通，并分别控制第一电容C1两端的电压，借此对像素驱动单元130的临界电压进行补偿。详细的补偿操作及做法将进一步详述于后续段落中。
如图2的实施例所示，重置单元140包含第四晶体管M4，第四晶体管M4的第一端电耦接该像素驱动单元130(第二晶体管M2的栅极端)、第一电容C1(第一电容C1的第二端N2)与补偿单元120(第三晶体管M3的第二端)，第四晶体管M4的栅极端用以接收第三扫描信号S3，第四晶体管M4的第二端用以接收第二参考电压(即基准电压Vref)。例如，当第三扫描信号S3致能时，第四晶体管M4即导通，并将第一电容C1的第二端N2的电压(也就是第二晶体管M2的栅极端的电压)重置到基准电压Vref。
如图2的实施例所示，发光致能单元160包含第六晶体管M6，用以根据发光信号EM选择性地将驱动电流Id提供至发光二极管150。第六晶体管M6的第一端电耦接像素驱动单元130(第二晶体管M2的第二端)，第六晶体管M6的栅极端用以接收发光信号EM，第六晶体管M6的第二端电耦接发光二极管150。
如图2的实施例所示，耦合单元170包含第二电容C2，第二电容C2的第一端其电耦接第一电容C1的第一端N1、补偿单元120(第五晶体管M5的第二端)与输入单元110(第一晶体管M1的第二端)，第二电容C2的第二端用以接收发光信号EM。
耦合单元170的第二电容C2用以避免第一电容C1的第一端N1的电压浮接。第二电容C2进一步用以排除电子元件之间寄生的杂散电容(parasiticcapacitance)对第一电容C1的第一端N1的干扰。
此外，第二电容C2两端耦接在第一电容C1的第一端N1与发光信号EM之间。当发光信号EM由高电平转换至低电平时，可通过耦合单元170中的第二电容C2进行耦合将第一电容C1的第一端N1的电压电平拉低，用以确保数据信号Vdata可正确的写入。
于本发明文件中还提出一种像素结构的驱动方法，用以驱动如图1及图2所示的像素结构100。请一并参阅图3，其绘示像素结构100于驱动方法的一操作实施例的信号时序示意图。
如图2及图3所示，在于第一时段T1内，驱动方法提供具第一电平的第一扫描信号S1至输入单元110、提供具第一电平的第二扫描信号S2至补偿单元120、提供具有第二电平的第三扫描信号S3至重置单元140、以及提供具有第一电平的发光信号EM。
其中第二电平异于第一电平，于此实施例中，第二电平代表致能状态的电压电平，第一电平代表关闭状态的电压电平。于图2的实施例中，第一晶体管M1至第六晶体管M6以低压致能(low enable)的晶体管作为举例，相对应地，此例中图3所示的第一电平为高电平且第二电平为低电平，但本发明并不依此为限，或改用高压致能(high enable)的晶体管，可相对应调整第一、第二电平的定义，此为本领域技术人员所熟知。
请一并参阅图4，其绘示在第一时段T1内图2的像素结构100中各晶体管的状态示意图。
于第一时段T1内，通过第三扫描信号S3(处于代表致能状态的第二电平)驱动重置单元140中的第四晶体管M4导通，进而通过第二参考电压(Vref)重置第一电容C1的第二端N2的电压。
于第一时段T1内，第一电晶体M1、第三电晶体M3、第五电晶体M5以及第六电晶体M6不导通。于此实施例中，第一时段T1对应到像素结构100的重置时段。
如图2及图3所示，于第一时段T1后的第二时段T2内，驱动方法将第三扫描信号S3从第二电平切换为第一电平，以关闭第四晶体管M4进而除能(disable)重置单元140的重置运作。
另一方面，驱动方法将第二扫描信号S2从第一电平切换为第二电平，以通过第二扫描信号S2驱动补偿单元120中的第三晶体管M3以及第五晶体管M5导通。
请一并参阅图5，其绘示在第二时段T2内图2的像素结构100中各晶体管的状态示意图。
于第二时段T2内，因第五晶体管M5导通，而通过第一参考电压(即***高电压VDD)控制第一电容C1的第一端N1的电压，也就是此时的第一端N1的电压约等于VDD。
另一方面，因第三晶体管M3导通，而通过像素驱动单元130的输出电压(即第二晶体管M2的第二端电压)控制第一电容C1的第二端N2的电压(即第二晶体管M2的栅极电压)，借此对像素驱动单元130的第二晶体管M2执行临界电压补偿运作。随着，第五晶体管M3导通对第二晶体管M2的栅极电压进行补偿并达到稳定后(通过***高电压VDD对于第二晶体管M2的栅极进行充电，直到第二晶体管M2恰导通)，第二晶体管M2的栅极电压(第二端N2的电压)约等于VDD-|Vth2|，也就是说，第一电容C1两端的跨压约等于Vth2，其中Vth2为第二晶体管M2的临界电压。于此实施例中，第二时段T2对应到像素结构100的补偿时段。
于第二时段T2内，第一晶体管M1、第四晶体管M4以及第六晶体管M6不导通。须补充说明的是，第二时段T2的作动由独立的第二扫描信号S2控制，其时间长度不受限于单一个行扫描时间(Line Time)(可参见图3所示的数据信号Vdata，图3中时间轴每个区段为一行像素写入数据信号的时间)，也不受限于其他动作(如重置、数据写入、发光致动等动作)的时钟脉冲长度，第二时段T2的期间可例如为单一行扫描时间的N倍，N为2以上的正整数，例如于图3的实施例中，第二时段T2的持续期间可为两倍的单一行扫描时间。如此一来，可确保像素结构100具有足够的时间完成临界电压补偿运作，也即可以使第二晶体管M2的栅极电压(第二端N2的电压)可以有足够的时间可以转换，以进行对于晶体管M2的Vth临界电压的补偿。
如图2及图3所示，于第二时段T2后的第三时段T3内，驱动方法将第二扫描信号S2从第二电平切换为第一电平以除能补偿单元120的临界电压补偿运作，并将第一扫描信号S1从第一电平切换为第二电平。
请一并参阅图6，其绘示在第三时段T3内图2的像素结构100中各晶体管的状态示意图。于此实施例中，第三时段T3对应到像素结构100的数据写入时段。
于第三时段T3内，因第一扫描信号S1将输入单元110的第一晶体管M1导通，驱动方法通过数据信号Vdata控制第一电容C1的第一端N1的电压，第一端N1的电压由VDD变为Vdata。
并经由第一电容C1耦合，控制第一电容C1的第二端N2的电压转变为Vdata-|Vth2|。通过该第一电容C1的第二端N2的电压驱动像素驱动单元130的第二晶体管M2的栅极端，进而使第二晶体管M2通过第一参考电压(即VDD)提供驱动电流Id。
于第三时段T3内，第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5以及第六晶体管M6不导通。
此外，如图3所示，于第四时段T4发生前(即第一扫描信号S1升至高电平前)，发光信号EM提早降至低电平。其目的在于避免第一扫描信号S1已升至高电平(第一开关M1关闭)的后发光信号EM才降至低电平的不理想情况，上述不理想情况会将第一电容C1的第一端N1的电压电平拉过低，使第二晶体管M2的临界电压补偿失真。
因此，在第一扫描信号S1升至高电平(第一开关M1关闭)之前，提早触发发光信号EM，可借由第一扫描信号S1信号来耦合，确保第二晶体管M2的临界电压的准确补偿。在此过程中必须确保，在发光信号EM提早触发前，第一扫描信号S1的启动时间须足以完成数据信号Vdata的写入。
如图2及图3所示，于第三时段T3后的第四时段T4内，驱动方法将发光信号EM设定为第二电平，并将第一扫描信号S1从第二电平切换为第一电平以除能输入单元110的输入操作。请一并参阅图7，其绘示在第四时段T4内图2的像素结构100中各晶体管的状态示意图。于此实施例中，第四时段T4对应到像素结构100的发光时段。
于第四时段T4内，切换至第二电平的发光信号EM驱动发光致能单元160中的第六晶体管M6导通，进而将驱动电流Id馈入发光二极管150。
于第四时段T4内，第一晶体管M1、第三晶体管M3、第四晶体管M4以及第五晶体管M5不导通。
于实际应用中，第四时段T4即发光二极管150的发光时段将持续一特定时间，在此期间，与第一电容C1的第一端N1耦接的两个晶体管(第一晶体管M1与第五晶体管M5)皆不导通。
若第一电容C1的第一端N1为浮接(floating)，则可能发生电压漂移，进而影响到第二端N2的电压以及第二晶体管M2产生的驱动电流Id的大小。耦合单元170中的第二电容C2的一端接收发光信号EM并两端维持一定的电压差，可用以避免第一电容C1的第一端N1的电压浮接，使第一端N1的电压能大致维持在Vdata-|Vth2|。
当发光信号EM由高电平转换至低电平时，可通过耦合单元170中第二电容C2的耦合效果将第一电容C1的第一端N1的电压电平拉低，用以确保数据信号Vdata可正确的写入。
耦合单元170可进一步用以排除电子元件之间寄生的杂散电容(parasiticcapacitance)对第一电容C1的第一端N1的干扰。
此时，因为第二晶体管M2的源极与栅极之间的电压差Vsg2＝VDD-(Vdata-|Vth2|)。
第四时段T4中，驱动电流Id的电流大小可由公式(2)得知：
Id = 1 2 μC W L ( Vsg 2 - | Vth 2 | ) 2         公式(1)
⇒ Id = 1 2 μC W L { [ V DD - ( Vdata - | Vth 2 | ) ] - | Vth 2 | } 2
⇒ Id = 1 2 μC W L ( V DD - Vdata ) 2          公式(2)
也就是说，理想上，通过本实施例的像素结构100及驱动方法，发光时段中驱动电流Id的电流大小不受驱动晶体管的元件特性(如临界电压不同)而影响，可提供相对稳定的驱动电流。
综上所述，本发明实施例提供一种具临界电压补偿机制的像素结构。其中，临界电压的补偿时间可调整，不受单一行扫描时间的长度(即一行像素写入数据信号的时间)限制。此外，在发光二极管的发光时段内，进一步稳定像素电容的电压并避免其浮接，提高其稳定性。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变更与修改，故本发明的保护范围以权利要求为准。

Claims (17)

1.一种像素结构，其特征在于，包含：
第一电容，具有第一端与第二端；
第一晶体管，具有第一端用以接收数据信号、栅极端用以接收第一扫描信号、以及第二端电耦接该第一电容的第一端；
第二晶体管，具有第一端用以接收第一参考电压、栅极端电耦接该第一电容的第二端、以及第二端用以输出驱动电流；
第三晶体管，具有第一端电耦接该第二晶体管的第二端、栅极端用以接收第二扫描信号、以及第二端电耦接该第一电容的第二端与该第二晶体管的栅极端；
第四晶体管，具有第一端电耦接该第二晶体管的栅极端、该第三晶体管的第二端与该第一电容的第二端、栅极端用以接收第三扫描信号、以及第二端用以接收第二参考电压；
第五晶体管，具有第一端用以接收该第一参考电压、栅极端用以接收该第二扫描信号、以及第二端电耦接该输入单元、该第一电容与该耦合单元；
第六晶体管，具有第一端电耦接该第二晶体管的第二端、栅极端用以接收发光信号、以及第二端；
发光二极管，具有第一端电耦接该第六晶体管的第二端、以及第二端用以接收第三参考电压；以及
第二电容，具有第一端电耦接该第一电容的第一端、该第五晶体管的第二端与该第一晶体管的第二端、以及第二端用以接收该发光信号。
2.一种像素结构，其特征在于，包含：
第一电容，具有第一端与第二端；
输入单元，用以根据第一扫描信号与数据信号以控制该第一电容的第一端的电压；
补偿单元，电耦接该第一电容，用以根据第二扫描信号以控制该第一电容两端的电压；
像素驱动单元，用以根据该第一电容的第二端的电压与第一参考电压以提供驱动电流；
重置单元，电耦接该像素驱动单元，用以根据第三扫描信号与第二参考电压以重置该第一电容的第二端的电压；
发光二极管，用以接收第三参考电压及该驱动电流；
发光致能单元，电耦接于该发光二极管与该像素驱动单元之间，用以根据发光信号将该驱动电流提供至该发光二极管；以及
耦合单元，电耦接该发光致能单元、该第一电容的第一端、该输入单元与该补偿单元。
3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，该像素驱动单元包含第二晶体管，该第二晶体管具有第一端用以接收该第一参考电压、栅极端电耦接该第一电容的第二端、以及第二端用以输出该驱动电流。
4.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，该补偿单元包含第三晶体管，该第三晶体管具有第一端电耦接该像素驱动单元与该发光致能单元、栅极端用以接收该第二扫描信号、以及第二端电耦接该第一电容与该像素驱动单元。
5.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，该重置单元包含第四晶体管，该第四晶体管具有第一端电耦接该补偿单元、该第一电容与该像素驱动单元、栅极端用以接收该第三扫描信号、以及第二端用以接收该第二参考电压。
6.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，该补偿单元包含第五晶体管，该第五晶体管具有第一端用以接收该第一参考电压、栅极端用以接收该第二扫描信号、及第二端电耦接该输入单元、该第一电容与该耦合单元。
7.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，该发光致能单元包含第六晶体管，该第六晶体管具有第一端电耦接该像素驱动单元、栅极端用以接收该发光信号、及第二端电耦接该发光二极管。
8.如权利要求2至7任一项所述的像素结构，其特征在于，该输入单元包含第一晶体管，该第一晶体管具有第一端用以接收该数据信号、栅极端用以接收该第一扫描信号、以及第二端电耦接该补偿单元、该第一电容与该耦合单元。
9.如权利要求2至7任一项所述的像素结构，其特征在于，该耦合单元包含第二电容，该第二电容具有第一端电耦接该第一电容的第一端、该补偿单元与该输入单元、以及第二端用以接收该发光信号。
10.如权利要求9所述的像素结构，其特征在于，该耦合单元进一步用以排除杂散电容对该第一电容的第一端的干扰。
11.一种像素结构的驱动方法，用以驱动如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，该驱动方法包含：
于第一时段内，通过该第三扫描信号驱动该重置单元进而通过该第二参考电压重置该第一电容的第二端的电压；
于该第一时段后的第二时段内，通过该第二扫描信号驱动该补偿单元进而通过该第一参考电压控制该第一电容的第一端的电压，并通过该第二扫描信号驱动该补偿单元进而通过该像素驱动单元的输出电压控制该第一电容的第二端的电压，借此对该像素驱动单元执行临界电压补偿运作；
于该第二时段后的第三时段内，通过该数据信号控制该第一电容的第一端的电压，并经由该第一电容耦合进而控制该第一电容的第二端的电压，通过该第一电容的第二端的电压驱动该像素驱动单元进而通过该第一参考电压提供该驱动电流；
于该第三时段后的第四时段内，稳定该第一电容的第一端的电压并避免浮接，通过该发光信号驱动该发光致能单元进而将该驱动电流馈入该发光二极管。
12.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，于该第一时段内，该驱动方法还包含：
提供具第一电平的该第一扫描信号至该输入单元；
提供具该第一电平的该第二扫描信号至该补偿单元；
提供具有第二电平的该第三扫描信号至该重置单元，其中该第二电平异于该第一电平；以及
提供具该第一电平的该发光信号至该发光致能单元。
13.如权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，于该第二时段内，该驱动方法还包含：
将该第三扫描信号从该第二电平切换为该第一电平，以除能该重置单元的重置运作；以及
将该第二扫描信号从该第一电平切换为该第二电平。
14.如权利要求13所述的驱动方法，其特征在于，于该第三时段内，该驱动方法还包含：
将该第二扫描信号从该第二电平切换为该第一电平以除能该补偿单元的临界电压补偿运作；以及
将该第一扫描信号从该第一电平切换为该第二电平。
15.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，于该第三时段内，在该第一扫描信号从该第二电平切换为该第一电平之前，该驱动方法还包含：
将该发光信号从该第一电平切换为该第二电平。
16.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，于该第四时段内，该驱动方法还包含：
将该发光信号设定为该第二电平；以及
将该第一扫描信号从该第二电平切换为该第一电平以除能该输入单元的输入操作。
17.如权利要求11至16任一项所述的驱动方法，其特征在于，该第二时段的期间大致上为一行扫描时间的N倍，N为2以上的正整数。
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