CN109473066B - 显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种显示面板,包含源极驱动器、栅极驱动器、复数个像素电路以及复数个补偿电路。源极驱动器电性耦接至复数条数据线,栅极驱动器电性耦接至复数条栅极线。像素电路电性耦接至数据线、栅极线及接地端,像素电路用以接收数据电压以及电源电压,并根据扫描信号提供驱动电压。补偿电路电性耦接至数据线及接地端,补偿电路用以接收第一控制信号、第二控制信号以及参考电压,并将补偿电压输入至像素电路。
Description
技术领域
本发明有关一种显示面板,尤指一种可补偿驱动晶体管临界电压变异的显示面板。
背景技术
低温多晶硅薄膜晶体管(low temperature poly-silicon thin-filmtransistor,LTPS TFT)具有高载流子迁移率与尺寸小的特点,适合应用于高解析度、窄边框以及低耗电的显示面板。然而,由于不同区域的硅薄膜会具有晶粒尺寸与数量的差异。因此,于显示面板的不同区域中,薄膜晶体管的特性便会不同。
举例而言,不同区域的薄膜晶体管会有着不同的临界电压(threshold voltage),临界电压不同将会造成驱动电流产生差异,导致薄膜晶体管所驱动的显示元件发光亮度不一致。在此情况下,显示面板在显示成像时将会面临显示画面亮度不均匀的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种显示面板,其主要利用外部补偿电路或是内部补偿电路,将补偿电压传送至像素电路进行补偿,解决临界电压变异产生的电流不均匀性,达到防止闪烁现象的功效。
为达成上述目的,本发明的第一实施方式是提供一种显示面板。显示面板包含源极驱动器、栅极驱动器、复数个像素电路以及复数个补偿电路。源极驱动器电性耦接至复数条数据线,栅极驱动器电性耦接至复数条栅极线。像素电路电性耦接至数据线、栅极线及接地端,像素电路用以接收数据电压以及电源电压,并根据扫描信号提供驱动电压。补偿电路电性耦接至数据线及接地端,补偿电路用以接收第一控制信号、第二控制信号以及参考电压,并将补偿电压输入至像素电路。
本发明的第二实施方式是提供一种显示面板。显示面板包含源极驱动器、栅极驱动器以及复数个像素电路。源极驱动器电性耦接至复数条数据线,栅极驱动器电性耦接至复数条栅极线。像素电路电性耦接至数据线及栅极线,像素电路包含:写入电路电性耦接至数据线以及第一节点,用以接收扫描信号以及数据电压。驱动电路电性耦接至第一节点以及第二节点,用以接收电源电压。发光二极管电性耦接至驱动电路及接地端。补偿电路电性耦接至数据线及接地端,用以接收控制信号以及参考电压,并将补偿电压输入至写入电路。
本发明的显示面板可利用外部补偿电路或是内部补偿电路,将补偿电压传送至像素电路进行补偿,解决临界电压变异产生的电流不均匀性,达到防止闪烁现象的功效。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的显示面板的电路图;
图2为根据本发明一实施例的像素电路及补偿电路的电路图;
图3为根据本发明一实施例的显示面板的运作时序图;
图4为根据本发明一实施例的显示面板的电路图;
图5为根据本发明一实施例的像素电路的电路图;以及
图6为根据本发明一实施例的显示面板的运作时序图。
其中,附图标记:
100、200:显示面板
110、210:源极驱动器
120、220:栅极驱动器
130、230:像素电路[1,1]~[n,m]
140:补偿电路[1]~[m]
234:补偿电路[1,1]~[n,m]
DL:数据线
GL:栅极线
VDATA:数据电压
SCAN[n]:扫描信号
OLED、233:发光二极管
N1、N2、N3、N4、N5、N6:节点
VDD:工作电压
Vref:参考电压
CTL1、CTL2、CTL:控制信号
PH:高电平
PL:低电平
Id1、Id2:驱动电流
T1~T9:晶体管
C1~C4:电容
TP1:重置及补偿阶段
TP2:写入阶段
TP3:发光阶段
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
以下将配合相关附图来说明本发明的实施例。在附图中,相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。
请参阅图1。图1为根据本发明一实施例的显示面板100的电路图。如图1所示,显示面板100包含源极驱动器110、栅极驱动器120、m*n个像素电路130以及m个补偿电路140。m是指数据线DL的数量,n是指栅极线GL的数量,以下将以第1个补偿电路140以及第[1,1]个像素电路130为例说明显示面板100的操作。
承上述,源极驱动器110电性耦接至复数条数据线DL,并用以通过数据线DL连接至像素电路130及补偿电路140,栅极驱动器120电性耦接至复数条栅极线GL,并用以通过栅极线GL连接至像素电路130。像素电路130电性耦接至数据线DL、栅极线GL及接地端,像素电路130用以接收数据电压VDATA以及电源电压VDD,补偿电路140电性耦接至数据线DL及接地端。
请参阅图2。图2为根据本发明一实施例的像素电路130及补偿电路140的电路图。如图2所示,像素电路130用以根据扫描信号SCAN[n]提供驱动电压,可控制流经发光二极管的驱动电流Id1的大小,进而使发光二极管产生不同的灰阶亮度。补偿电路140用以接收控制信号CTL1、控制信号CTL2以及参考电压Vref,并将补偿电压输入至连接到同一条数据线DL的像素电路130。
承上述,像素电路130包含晶体管T1及T2、电容C1以及发光二极管OLED。晶体管T1的第一端电性耦接至数据线DL,晶体管T1的第二端电性耦接至节点N1,晶体管T1的控制端电性耦接至扫描信号SCAN[n],晶体管T1用以根据扫描信号SCAN[n]和数据电压VDATA决定节点N1的电压电平。晶体管T2的第一端电性耦接至节点N2,晶体管T2的第二端电性耦接至发光二极管OLED,晶体管T2的控制端电性耦接至节点N1。电容C1的第一端电性耦接至节点N1,电容C1的第二端电性耦接至节点N2,晶体管T2用以产生驱动电流Id1至发光二极管OLED。
补偿电路140包含晶体管T3、T4及T5以及电容C2,晶体管T3的第一端电性耦接至数据线DL,晶体管T3的第二端电性耦接至节点N3,晶体管T3的控制端电性耦接至控制信号CTL1。晶体管T4的第一端电性耦接至节点N3,晶体管T4的第二端电性耦接至接地端,晶体管T4的控制端电性耦接至参考电压Vref。晶体管T5的第一端及第二端电性耦接至数据线DL,晶体管T5的控制端电性耦接至控制信号CTL2。电容C2的第一端电性耦接至节点N3,电容C2的第二端电性耦接至接地端。补偿电路140用以将节点N3的电压传输至像素电路130进行电压补偿。
实作上,晶体管T1~T5可以用P型的低温多晶硅薄膜晶体管来实现,但本实施例并不以此为限。例如,晶体管T1~T5也可以用P型的非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶体管来实现。在一些实施方式中,也可以采用N型的薄膜晶体管来实现,本发明不限制所采用的晶体管型态。
以下将配合图2和图3来进一步说明像素电路130以及补偿电路140的运作方式,图3为根据本发明一实施例的显示面板100的运作时序图。如图2所示,在像素电路130及补偿电路140的运作过程中,工作电压VDD工作于高电平VHIGH(高于参考电压Vref),控制信号CTL1及CTL2和扫描信号SCAN[n]会于高电平PH和低电平PL之间切换。
于此实施例中,晶体管T4和晶体管T2位于同一行,因此可以将节点N3的电压用于对同一行的像素电路130进行补偿。
承上述,在重置及补偿阶段TP1中,控制信号CTL1为低电平PL,使得晶体管T3为导通状态,控制信号CTL2为高电平PH,使得晶体管T5为不导通状态。由源极驱动器110将节点N3的电压电平重置到高电平VHIGH。接着,源极驱动器110不再给出高电平VHIGH维持节点N3的电压,因此节点N3的电压会通过晶体管T4将原本于高电平VHIGH的电压放电至电压Vref+|VTH4|,其中VTH4是晶体管T4的临界电压。此时,源极驱动器110会读取节点N3的电压Vref+|VTH4|并储存至其内部的存储器中。
承上述,于写入阶段TP2中,控制信号CTL1为高电平PH,使得晶体管T3为不导通;扫描信号SCAN[n]由高电平PH转态为低电平PL,使得晶体管T1为导通状态,数据电压VDATA由数据线DL输入至节点N1。而控制信号CTL2由高电平PH转态为低电平PL,使得晶体管T5为导通状态,源极驱动器110会将补偿电压VDATA-|VTH4|输入至像素电路130的节点N1。补偿电压是先将节点N3的电压Vref+|VTH4|中的参考电压Vref减去,再将晶体管T4的临界电压|VTH4|转换为负值,最后再加上数据电压VDATA得到VDATA-|VTH4|。接着,于发光阶段TP3中,控制信号CTL1仍为高电平PH,使得晶体管T3为不导通;扫描信号SCAN[n]为高电平PH,使得晶体管T1转态为关闭状态,由于节点N1的电压为VDATA-|VTH4|,使得晶体管T2为导通状态,晶体管T2产生的驱动电流Id1由《公式1》可得知。再者,由于假设晶体管T4的特性与晶体管T2类似,因此晶体管T4的临界电压|VTH4|与晶体管T2的临界电压|VTH2|相同,两者可相互抵消,《公式1》如下所示:
于此实施例中,由《公式1》可知,驱动电流Id1与驱动电路140的临界电压无关。因此,即使显示面板中不同区域的驱动晶体管具有不同的特性(例如,不同的临界电压),驱动电流Id1和数据电压VDATA仍会维持固定的对应关系。
于另一实施例中,请一并参阅图4和图5。图4为根据本发明一实施例的显示面板200的电路图。如图4所示,显示面板200包含源极驱动器210以及栅极驱动器220、m*n个像素电路230。像素电路230包含写入电路231、驱动电路232、发光二极管233以及补偿电路234。m是指数据线DL的数量,n是指栅极线GL的数量,以下将以第1个像素电路130为例说明显示面板200的操作。
承上述,源极驱动器120电性耦接至复数条数据线DL,并用以通过数据线DL连接至像素电路230及补偿电路234,栅极驱动器220电性耦接至复数条栅极线GL,并用以通过栅极线GL连接至像素电路230。像素电路230电性耦接至数据线DL、栅极线GL及接地端,像素电路230用以接收数据电压VDATA以及电源电压VDD。
请参阅图5。图5为根据本发明一实施例的像素电路230的电路图。像素电路230可控制流经发光二极管233的驱动电流Id2的大小,进而使发光二极管233产生不同的灰阶亮度。如图5所示,写入电路231电性耦接至数据线DL的其中之一以及节点N1,用以接收扫描信号以及数据电压VDATA。驱动电路232电性耦接至节点N4以及节点N5,用以接收电源电压VDD。发光二极管233电性耦接至驱动电路232及接地端;补偿电路234电性耦接至数据线DL的其中之一及接地端,用以接收控制信号CTL以及参考电压Vref,并将补偿电压输入至写入电路231。
承上述,写入电路231包含晶体管T6,晶体管T6的第一端电性耦接至数据线DL,晶体管T6的第二端电性耦接至节点N4,晶体管T6的控制端电性耦接至扫描信号SCAN[n]。写入电路231用以根据扫描信号SCAN[n]以及数据电压VDATA和补偿电压决定节点N4的电压电平。
承上述,驱动电路232包含晶体管T7及电容C3,晶体管T7的第一端电性耦接至节点N5,晶体管T7的第二端电性耦接至发光二极管233,晶体管T7的控制端电性耦接至节点N4。电容C3的第一端电性耦接至节点N4,电容C3的第二端电性耦接至节点N5,驱动电路232用以产生驱动电流Id2至发光二极管233。
承上述,补偿电路234包含晶体管T8、T9以及电容C4,晶体管T8的第一端电性耦接至数据线DL,晶体管T8的第二端电性耦接至节点N6,晶体管T8的控制端电性耦接至控制信号CTL。晶体管T9的第一端电性耦接至节点N6,晶体管T9的第二端电性耦接至接地端,晶体管T9的控制端电性耦接至节点N6。电容C4的第一端电性耦接至节点N6,电容C4的第二端电性耦接至接地端。
实作上,晶体管T6~T9可以用P型的低温多晶硅薄膜晶体管来实现,但本实施例并不以此为限。例如,晶体管T6~T9也可以用P型的非晶硅(amorphous silicon)薄膜晶体管来实现。
以下将配合图5和图6来进一步说明像素电路230的运作方式,图6为根据本发明一实施例的像素电路230的运作时序图。如图6所示,在像素电路230的运作过程中,工作电压VDD工作于高电平VHIGH(高于参考电压Vref),控制信号CTL和扫描信号SCAN[n]会于高电平PH和低电平PL之间切换。
承上述,在重置及补偿阶段TP1中,控制信号CTL为低电平PL,使得晶体管T8为导通状态,由源极驱动器210将节点N6的电压电平重置到高电平VHIGH。接着,源极驱动器210不再给出高电平VHIGH维持节点N6的电压,因此节点N6的电压会通过晶体管T9将原本于高电平VHIGH的电压放电至电压Vref+|VTH9|,其中VTH9是晶体管T9的临界电压。此时,源极驱动器110会读取节点N6的电压Vref+|VTH9|并储存至其内部的存储器中。
承上述,于写入阶段TP2中,扫描信号SCAN[n]由高电平PH转态为低电平PL,使得晶体管T6为导通状态,源极驱动器210会将补偿电压VDATA-|VTH9|由数据线DL输入至像素电路230的节点N4。补偿电压是先将节点N6的电压Vref+|VTH9|中的参考电压Vref减去,再将晶体管T9的临界电压|VTH9|转换为负值,最后再加上数据电压VDATA得到VDATA-|VTH9|。接着,于发光阶段TP3中,控制信号CTL仍为高电平PH,使得晶体管T8为不导通;扫描信号SCAN[n]为高电平PH,使得晶体管T6转态为关闭状态,由于节点N4的电压为VDATA+|VTH9|,使得晶体管T7为导通状态,晶体管T7产生的驱动电流Id2由《公式2》可得知。再者,由于假设晶体管T9的特性与晶体管T7类似,因此晶体管T9的临界电压|VTH9|与晶体管T7的临界电压|VTH7|相同,两者可相互抵消,《公式2》如下所示:
于此实施例中,由《公式2》可知,驱动电流Id2与驱动电路230的临界电压无关。因此,即使显示面板中不同区域的驱动晶体管230具有不同的特性(例如,不同的临界电压),驱动电流Id2和数据电压VDATA仍会维持固定的对应关系。
综上所述,本发明的像素电路可利用外部补偿电路或是内部补偿电路,将补偿电压传送至像素电路内部进行补偿,解决临界电压变异产生的电流不均匀性,达到防止闪烁现象,进而增加显示画面的对比度的功效。
在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件。然而,所属技术领域中具有通常知识者应可理解,同样的元件可能会用不同的名词来称呼。说明书及权利要求书并不以名称的差异做为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及权利要求书所提及的「包含」为开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。另外,「耦接」在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述第一元件耦接于第二元件,则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件,或者通过其他元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。
另外,除非说明书中特别指明,否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种显示面板,其特征在于,包含:
一源极驱动器,电性耦接至复数条数据线,根据一扫描信号提供一驱动电压;
一栅极驱动器,电性耦接至复数条栅极线;
复数个像素电路,电性耦接至该些数据线、该些栅极线及一接地端,该些像素电路用以接收一数据电压以及一电源电压,并根据该扫描信号接收该驱动电压;以及
复数个补偿电路,电性耦接至该些数据线及该接地端,该些补偿电路用以接收一第一控制信号、一第二控制信号以及一参考电压,并将一补偿电压输入至该些像素电路;其中,该些补偿电路进一步包含:
一第三晶体管,具有一第一端、一第二端以及一第一控制端,该第一端电性耦接至该数据线,该第二端电性耦接至一节点,该第一控制端用以接收该第一控制信号;
一第四晶体管,具有一第三端、一第四端以及一第二控制端,该第三端电性耦接至该节点,该第四端电性耦接至该接地端,该第二控制端用以接收该参考电压;
一第五晶体管,具有一第五端、一第六端以及一第三控制端,该第五端电性耦接至该数据线,该第六端电性耦接至该数据线,该第三控制端电性耦接该第二控制信号;以及
一第二电容,具有一第七端以及一第八端,该第七端电性耦接至该节点,该第八端电性耦接至该接地端。
2.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于,其中,该些像素电路包含:
一第一晶体管,具有一第一端、一第二端以及一第一控制端,该第一端电性耦接至该数据线,该第二端电性耦接至一第一节点,该第一控制端用以接收该扫描信号;
一第二晶体管,具有一第三端、一第四端以及一第二控制端,该第三端电性耦接至一第二节点,该第二控制端电性耦接至该第一节点;
一第一电容,具有一第五端以及一第六端,该第五端电性耦接至该第一节点,该第六端电性耦接至该第二节点;以及
一发光二极管,具有一第七端及一第八端,该第七端电性耦接至该第四端,该第八端电性耦接至该接地端。
3.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于,其中在一写入阶段内该第五晶体管接收到该第二控制信号,用以将该补偿电压输入至该些像素电路的其中之一,该补偿电压根据该节点的电压以及该数据电压所产生。
4.如权利要求1所述的显示面板,其特征在于,其中在一重置及补偿阶段内该第一控制信号为一第一电平,该扫描信号为一第四电平,该第二控制信号为一第六电平,在一写入阶段内该第一控制信号为一第二电平,该扫描信号为一第三电平,该第二控制信号为一第五电平,在一发光阶段内该第一控制信号为该第二电平,该扫描信号为该第四电平,该第二控制信号为该第六电平。
5.一种显示面板,其特征在于,包含:
一源极驱动器,电性耦接至复数条数据线;
一栅极驱动器,电性耦接至复数条栅极线;以及
复数个像素电路,电性耦接至该些数据线及该些栅极线,该些像素电路更包含:
一写入电路,电性耦接至该些数据线以及一第一节点,用以接收一扫描信号以及一数据电压;
一驱动电路,电性耦接至该第一节点以及一第二节点,用以接收一电源电压;
一发光二极管,电性耦接至该驱动电路及一接地端;以及
一补偿电路,电性耦接至该些数据线及该接地端,用以接收一控制信号以及一参考电压,并将一补偿电压输入至该写入电路,其中该补偿电路进一步包含:
一第三晶体管,具有一第一端、一第二端以及一第一控制端,该第一端电性耦接至该接地端,该第一控制端电性耦接至该控制信号;
一第四晶体管,具有一第三端、一第四端以及一第二控制端,该第三端电性耦接至该第二端,该第四端电性耦接至该接地端,该第二控制端电性耦接至该参考电压;
一第二电容,具有一第五端以及一第六端,该第五端电性耦接至该第二端及该第四端,该第六端电性耦接至该接地端。
6.如权利要求5所述的显示面板,其特征在于,其中该写入电路包含:
一第一晶体管,具有一第一端、一第二端以及一控制端,该第一端电性耦接至该数据线,该第二端电性耦接至该第一节点,该控制端电性耦接至该扫描信号。
7.如权利要求5所述的显示面板,其特征在于,其中,该驱动电路包含:
一第二晶体管,具有一第一端、一第二端以及一控制端,该第一端电性耦接至该第二节点,该第二端电性耦接至该发光二极管,该控制端电性耦接至该第一节点;以及
一第一电容,具有一第三端以及一第四端,该第三端电性耦接至该第一节点,该第四端电性耦接至该第二节点。
8.如权利要求5所述的显示面板,其特征在于,其中在一重置及补偿阶段内该控制信号为一第一电平,该扫描信号为一第四电平,在一写入阶段内该控制信号一该第二电平,该扫描信号为一第三电平,在一发光阶段内该控制信号为该第二电平,该扫描信号为该第四电平。
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