TW201027490A - Pixel and organic light emitting display using the same - Google Patents

Description

201027490 六、發明說明： 背景 【發明所屬之技術領域】 以下的說明係有關於一種像素以及一種利用該像素的 有機發光顯示器。 【先前技術】 近來，具有相較於陰極射線管為輕的重量以及小的尺 寸之各種平板顯示裝置已經被開發出來。此種平板顯示裝 置尤其是包含液晶顯示器（LCD)、場發射顯示器（FED)、電 漿顯示面板（PDP)、有機發光顯示器。 在這些平板顯示裝置中，有機發光顯示器係藉由利用 透過電子與電洞的再結合以產生光的有機發光二極體來顯 示影像。此種有機發光二極體係在低功率消耗下被驅動， 並且具有快速的響應時間。 一般而言，有機發光顯示裝置的像素係包含一個被充 電一對應於在一第一電源及一資料信號之間的差值的電壓 之儲存電容器，並且藉由供應一對應於該被充電的電壓之 電流至有機發光二極體來顯示一預設的影像。在此，該第 一電源是一用於供應電流至像素的電壓，並且有一相當大 的電壓降橫跨該有機發光顯示裝置。因此，由於該第一電 源的電壓降，要在不同的像素的儲存電容器中充電一所要 的電壓是困難的，因而無法顯示所要的影像。 201027490 【發明内容】 因此，本發明㈣例實施例係提供一種像素以及—個 制該像素的有機發光顯示裝置，其係用於顯示所要的畫 面品質的影像，而與—個第—電源的電壓降及/或電壓連波 無關。 本發明之一個範例的實施例係提供一種像素電路，其 係耗接至-用於傳送一資料信號的資料線、一用於傳送二 ❹掃描信號的掃描線、一用於傳送一發光控制信號的發光控 制線、-個用於供應一電源電壓的電源、—個用於供應一 參考電壓的參考電源、以及一個發光元件，該像素電路係 包含：一個耦接在該資料線以及一個第一節點之間並且具 有一個耦接至該掃描線的控制電極的資料開關；一個耦接 在該參考電源以及一個第二節點之間並且具有一個耦接至 該掃描線的控制電極的參考開關；一個耦接在該第一節點 以及該第二節點之間的電容器；一個耦接在該電源以及該 Φ 發光元件之間並且具有一個耦接至該第二節點的閘極電極 的驅動電晶體；以及一個耦接在該電源以及該第一節點之 間並且具有一個耦接至該發光控制線的控制電極的發光控 制開關。 本發明另一範例的實施例係提供一種驅動一個像素的 方法’該像素係包含一個發光元件，該方法係包含：以一 對應於來自一資料線的一資料信號以及來自—參考電源的 一參考電壓之間的電壓差的資料電壓來充電一個電容器； 供應來自一個電源的一電源電壓至一個驅動電晶體的一個 5 201027490 源極電極；以及根據該資料電壓與電源電壓以施加一驅動 電壓至該驅動電晶體的閘極電極；其中該發光元件係耦接 至該驅動電晶體的一個汲極電極，並且其中一驅動電流係 根據4驅動電壓而被產生及施加至該發光元件。 本發明另一範例的實施例係提供一種有機發光顯示 器，其係包含：複數個用於施加資料信號的資料線；複數 個用於施加掃描信號的掃描線；複數個用於施加發光控制 信號的發光控制線；以及複數個界定在該複數個資料=、 複數個掃描線以及複數個發光控制線的交叉區域的像素， 該複數個像素的每個像素係包含：—個用於根據該掃描信 號以施加該資料信號至該像素的開關電晶豸；一個用於根 據該掃描《以供應纟自一#考電源的一參考電壓至該像 素的參考電晶冑；一個用於儲存一對應於該資料信號‘參 考電壓之間的電壓差的資料電壓的電容器；一個用於根據 該發光控制信號以供應來自_個電源的—電源電壓至該電 容器的一個第一端子的發光控制電晶冑，使得該電容器的 個第一端子疋在—對應於該電源電壓與資料電壓之間的 電壓差的驅動電壓；一個用於根據該驅動電壓以產生一驅 動電流的驅動電晶體；以及-個用於根據該驅動電流以發 光的發光元件。 本發明另—範例的實施例係提供一種包含複數個㈣ :有機發光顯示器，該複數個像素的每個像 數個資料線中之-資料線用於 、得送一資枓信號、複數個掷 中之—掃描線用於傳送-掃描信號、複數個發光控制 201027490 線中之一發光控制線用於傳送一 一 ❹ 供應一第一電源電壓的第一雷一發光控制信號、一個用於 源電壓的第二電源、以及—源一個用於供應一第二電 壓源，該複數個像素的每：:::：：參考電歷的參考電 其包含-個用於根據該掃描信號以：：二個像素電路， 號與參考電壓之間的電壓差第—f一對應於該資料信 -個相接在該像素電路電壓之赌存元件；以及 當該赌存元件的一個第：：：？源之間的發光元件；其中 子係根據該發光控制信號而―電源， 二端子是在—對應於該第-電源電壓與第-電壓 以根播m差的第二電壓’並且其中該發光元件係被配置 以根據該第二電壓來發光。 【實施方式】 在以下’本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕 ❹$實施之本發明的範例實施例將會參考所附的圖ι至3進 一步加以詳細描述。 圖1係描繪根據本發明的—個實施例的有機發光顯示 裝置。 明參照圖1 ’根據本發明的一個實施例的有機發光顯示 裝置係包含一個顯示區域130,其包含複數個耦接至掃描線 S1至Sn、發光控制線E1至En、以及資料線di至Dm的 像素140'—個用於驅動該掃描線si至Srl以及發光控制線 E1至En的掃描驅動器11〇、—個用於驅動該資料線di至 7 201027490

Dni的資料驅動器120、以及一個用於控制該掃描驅動器11〇 與資料驅動器120的時序控制器15〇。 該顯示器區域130係包含複數個設置在掃描線81至如 與資料線D1至Dm的交又區域之像素14〇。該些像素 從外面（例如，從外面的一個參考電源）接收一個第—電源 ELVDD、_個第二電源ELVSS、以及一參考電壓。被 供應該參考電壓Vref之個別的像素係充電對應於該參考電 壓Vref以及資料信號的電壓在個別的儲存電容器中。 個別的像素140係從該第一電源ELVDD供應一對應於 被充電在儲存電容器中的電壓之電流，而經由一個有機發 光二極體流至該第二電源、ELVSSn該有機發光二極 體係產生具有一亮度（例如，一預設的亮度）的光。 該時序控制器1 50係根據從外面供應的同步信號產生 資料驅動控制信號DCS以及掃描驅動控制信號scs。在該 時序控制器15G中所產生的資料驅動控制信號DCS係被供 應至資料驅動器12〇’並且該些掃描驅動控制信號奶係被 供應至掃描驅動器110。該時序控制器15〇亦供應從外面所 供應的資料（Data)至資料驅動器12〇。 。亥掃描驅動器1 ίο係接收掃描驅動控制信號scs，並且 依順供應掃描信號（例如，低位準的電壓）至掃描線si至 h。該掃描驅動器110係依序供應發光控制信號（例如，高 位準的電度)至發光控制線E1 i En。在此，被供應至第i 條（】是-個自然數）發光控制線Ei的發光控制信號係和一被 供應至第i條掃描線S i的掃描信號重疊。 201027490 該資料驅動器120係從拄由 從時序控制器15〇接收資料 控制信號DCS。該資料驅動考 驅動 助器120係產生資料信號並 應所產生的資料信號至資料線D1至Dm。 供 ffi 2係減圖丨的像素的—個實施狀電路圖。 ，便於解說，圖2係顯示—個輪接至第η條掃描線Sn以及第 m條資料線Dm的像素。 乐 清參照圖2，本發明的會欣如丨& + 旳實施例的像素140係包含—個古 機發光二極體OLED以及—個η认似* ’ • 個用於供應電流至該有機發井 一極體OLED的像素電路142。 該有機發光二極體〇LED係產生對應於從該像素電路 142所供應的電流之—種色光。例如’該有機發光二極體 OLED係根據從該像素電路142供應的電流量來產生罝有— 亮度（例如，一預設的亮度）的紅色、綠色或藍色光 •該像素電路142係充電-對應於-參考電壓Vref以及 -資料信號的電壓，並且供應一對應於該充電的電壓之電 _流至有機發光二極體0LED。為此目的，該像素電路142係 包含第-至第四電晶體⑷至⑽以及—個儲存電容器⑸。 該第-電晶體Mi # 一個第一電極係耦接至一資料線 Dm，並且其一個第二電極係耦接至—個第一節點n卜該第 -電晶體@閘極電極係耦接至—掃描線如。當一掃描 信號被供應至該掃描線Sn時’該第—電晶體⑷會：導通田 並且電耦接該資料線Dm至第一節點N1。 該第二電晶體M2的一個第-電極係耦接至一第一電 源ELVDD，並且其一個第二電極係 9 201027490 極體OLED。該第二電晶體M2的閘極電極係耦接至一個第 二節點N2。該第二電晶體M2係供應—對應於施加到第二 節點N2的電壓（換言之，對應於被充電在儲存電容器Cst 中的電壓）之電流至有機發光二極體〇Led。 該第三電晶體M3 @ 一個第一電極係耦接至該第二節 點N2，並且其一個第二電極係耦接至一參考電壓Vref。該 第三電晶豸M3的閘極電極係麵接至該掃描線&。當

描信號被供應至該掃描線Sn8f，該第三電晶體⑹係被導 通以電麵接該參考電壓Vref至第二節點N2。

該第四電晶體M4的一個第一電極係耦接至該第一電 源ELVDD’並且其一個第二電極係耦接至該第一節點m。 該第四電晶體M4的閘極電極係麵接至一發光控制線En。 當一發光控制信號被供應時，該第四電晶體M4係被導通， 並且當該發光控制信號未被供應時，其係被關斷。該發光 控制信號實質和一掃描信號重疊，且因此該第四電晶體Μ# 在充電一電壓（例如，一預設的電壓）於儲存電容器CM中的 期間被關斷，並且在除了此充電期間之外的期間被導通。 該儲存電容器Cst的一個第一端子係耦接至該第一節 點N卜並且其一個第二端子係耦接至該第二節點N2。一對 應於該參考電壓Vref與資料信號之間的差值之電壓係被充 電在該儲存電容器Cst中。為此目的，該資料信號被設定成 等於或是高於該參考電壓Vref。該資料信號被設定成低於 該第一電源ELVDD。 同時，該第一電源ELVDD係耦接至個別的像素14〇用 10 201027490 於供應電流至該等像们40,且因此發生根據像素i4〇在顯 示器區域13〇 +的位置而有不同的電壓降。然而，該參考 電壓Vref並不供應電流至個別的像素14〇，藉此維持實質 相同的電壓值，而與像素14〇的位置無關。 , ®3是顯示一種驅動圖2的像素的方法之波形圖。 請參照圖3,首先-發光控制信號被供應至—發光控制 線En，因而該第四電晶體M4被關斷。之後，一掃描信號 被供應至一掃描線Sn，因而筮_带·曰秘μ m u甸第電晶體mi與第三電晶體 M3被導通。 當該第一電晶體M1被導通時，-資料信號DS係從該 資料線Dm被供應至該第一節點N1。當㈣三電晶體⑷ 被導通時，-來自該參考電壓Vre^電壓被供應至該第二 節點N2。在此時…對應於該參考電塵w以及該資料信 號之間的差值之電壓係被充電在儲存電容器^中。 在此，該電壓係被充電在該儲存電容器中，而與第 ❹一電源ELVM無關。因此，在該儲存電容器CSt中所充電 的電麼係被設定，而與第—電源ELvdd的電壓降無^。 在-電壓（例如’-預設的電愿）被充電在儲存電容器 Cst中之後，掃描信號以及發光控制信號的供應係暫停。 當掃描信號至掃描線如的供應被暫停時，該第一電晶 體⑷與第三電晶體M3讀關斷。當發光控制信號至發光 控制線En的供應被暫停時，該第四電晶體⑽會被㈣。 當該第四電晶體M4 #導通時，一來自該第一電源 ELVDD的電壓係被供應至該第一節點扪。在此時，該第二 11 201027490 飞” N2係被„又疋在浮接狀態中，且因此該第二節點Μ〗的 電壓係對應於第-節點N1的電壓變化而改變，藉此補償在 該第一電源ELVDD上的電壓降。 更月確地說，當該第一電源ELVDD的電壓（其可能容 易遭受到電壓降)增加時，在該第一節點N1的電壓增加量· 亦可能在第四電晶體M4被導通時增加。例如，若在一個第' 一像素中的第-電源ELVDD的電壓是5V並且第—節點N1 的電壓是3V時’則在該第一像素的第一節點Νι的電壓增 加量總料2V。若在—個第二像素中的第一電源elvdd 〇 的電壓是4V並且第一節點N1的電壓是3V，則在該第二像 素的第一節點N1的電壓增加量總計為lv。 在此例中，在各個像素的第二電晶體M2的閘極電極與 源極電極之間的電壓可被保持為實質固定的，而與該第一 電源ELVDD的電壓降無關，藉此補償該第一電源elvdd 的電壓降。換言之，施加到該第二電晶體M2 @閘極電極的 電壓(在同-資料信號的情形中)係隨著該第一電源、elvd〇 的電壓降增加而降低，藉此補償該第一電源ELVDd的電壓 ® 降。 同時，即使該第一 gji點N1的電廢由於該第一電源 ELVDD的漣波而改變，被充電在該儲存電容器中的電 壓也不會改變，而是被保持為實質固定的電壓。例如，當 該第一節點N1的電壓因為該第一電源ELVDD的漣波而上 升時，該第二節點N2的電壓亦對應地上升，藉此維持一固 定的電壓，而與該第一電源ELVDD的漣波無關，且因而防 12 201027490 止閃燦現象的發生。 如上所述，在根據本發明之範例的實施例的像素以及 利用該像素的有機發光顯示裝置中，所要的電壓可藉由利 用I考電壓以及-資料信號而更輕易被充電在儲存電容 ，器中。驅動電晶體的閘極電極的電壓可被調整以補償—個 第-電源的電壓降，以便於更容易顯示所要的影像畫面品 質。再者，像素的儲存電容器的一個第一端子係耦接至該 m 第一電源，並且該儲存電容器的一個第二端子係耦接至該 驅動電晶體的閘極電極’以用於顯示具有所要的品質之影 像，而與該第一電源的漣波無關。 儘管本發明已關連到特定的範例實施例而被描述，但 將瞭解到的是，本發明並不限於所揭露的實施例，而是本 發明欲涵蓋内含在所附的申請專利範圍的精神及範嘴内的 各種修改及均等配置以及其均等範圍。 Φ 【圖式簡單說明】 所附的圖式和說明書一起描繪本發明範例的實施例， 並且用於和該說明一起解說本發明的原理。 圖1係概要描緣根據本發明的一個冑施例的有機發光 顯示裝置； 圖2係描纷圖i的一個像素的一個實施例之電路圖； 並且 圖3是顯示一種驅動圖2的像素的方法之波形圖。 13 201027490 【主要元件符號說明】

14

Claims (1)

1. 201027490 七、申請專利範圍： •欠 種像素電路’其係、叙接至-用於傳送-資料信號的 貝料線、一用於傳送一掃描信號的掃描線、-用於傳送一 •發光控制信號的發光控制線'一個用於供應一電源電壓的 t電源、一個用於供應一參考電壓的參考電源、以及一個發 光元件，該像素電路係包括： 個耦接在該資料線以及一個第一節點之間並且具有 一個耦接至該掃描線的控制電極之資料開關； 一個耦接在該參考電源以及一個第二節點之間並且具 有個耦接至該掃描線的控制電極之參考開關； 一個耦接在該第一節點以及該第二節點之間的電容 器； 一個耦接在該電源以及該發光元件之間並且具有一個 耦接至該第二節點的閘極電極之驅動電晶體；以及 一個耦接在該電源以及該第一節點之間並且具有一個 ❹耦接至該發光控制線的控制電極之發光控制開關。 2.如申請專利範圍第丨項之像素電路，其中該資料開關 係被配置以根據該掃描信號來傳送該資料信號至該第一節 點，該參考開關係被配置以根據該掃描信號來供應該參考 電壓至該第二節點，該電容器係被配置以儲存一對應於該 貝料#號以及該參考電壓之間的電壓差的資料電壓該發 光控制開關係被配置以根據該發光控制信號來供應該電源 電壓至該第冑點，使得該第二節點是在一對應於該電源 電壓以及該資料電壓之間的電壓差的驅動電壓，並且該驅 15 201027490 動電晶體係被配置以根據該驅動電壓來傳送—驅動電流至 該發光元件。 3.如申請專利範圍第i項之像素電路，其中該資料信號 係最初被儲存在該電容器中，而與該電源電壓無關。 4二申請專利範圍第i項之像素電路，其中該資料信號 具有一咼於該參考電壓且低於該電源電壓的電壓位準。 5·如申請專圍第丨項之像素電路，其中該資料開關 以及該參考開關係被配置以同時導通，並且其中該發光控 制開關係被配置以在該資料開關以及該參考開關導通時被 關斷。 6. 如申請專利範圍第1項之像素電路，其中當該發光控 制開關是導通時’該第二節點是浮接的。 7. 如申請專利範圍第i項之像素電路，其中該發光元件 係被配置以產生紅色、綠色或藍色光’並且其中藉由該發 光元件所產生的紅色、綠色或藍色光的亮度係由該驅動電 流所決定。 8. —種驅動一個包括一發光元件的像素之方法，該方法 係包括： 以一對應於來自一資料線的一資料信號以及來自一參 考電源的一參考電壓之間的電壓差的資料電壓來充電一個 電容器； 供應來自一個電源的一電源電壓至一個驅動電晶體的 一個源極電極；以及 根據該資料電壓以及該電源電壓以施加一驅動電壓至 201027490 該驅動電晶體的閘極電極； 其中該發光元件係耦接至該驅動電晶體的一個汲極電 極，並且 其中一驅動電流係根據該驅動電壓而被產生及施加至 該發光元件。 9.如申明專利範圍第8項之方法，其中充電該電容器係 包括：

   根據來自一掃描線的一掃描信號以透過一個資料開關 施加該資料信號至該電容器的一個第一端子；以及 根據該掃描信號以透過一個參考開關供應該參考電壓 至該電容器的一個第二端子。 1〇·如申請專利範圍第9項之方法，其中該資料開關以 及該參考開關係同時被導通及關斷。 11. 如申請專利範圍第8項之古、土 甘* a t _ 唄之方法，其更包括藉由根據 來自一發光控制線的-發光控制信號以導通—個發光控制 開關以供應該電源電壓至該電容器的第一端子。 12. 如申請專利範圍第U項之方法，其中當該電源電壓 被供應至該電容器的第一端子時，該電容器的第二端子是 洋接的’使得該驅動電壓係對騎該電源電壓以及該資料 電壓之間的電壓差。 方法’其中該發光控制開 使得該資料電壓係在與 關在 該電 13·如申請專利範圍第u項之 充電該電容器期間是關斷的， 源電壓無關之下被充電。 14. 一種有機發光顯示器，其係包括. 17 201027490 複數個用於施加資料信號的資料線； 複數個用於施加掃描信號的掃描線； 複數個用於施加發光控制信號的發光控制線；以及 複數個界定在該複數個資料線、複數個掃描線以及複 數個發光控制線的交又區域的像素，該複數個像素的每個· 像素係包括： v 一個用於根據該掃描信號以施加該資料信號至該像素 的開關電晶體； u 一個用於根據該掃描信號以供應來自一參考電源的一 Θ 參考電壓至該像素的參考電晶體； 一個用於儲存一對應於該資料信號以及該參考電壓之 間的電壓差的資料電壓之電容器； 一個用於根據該發光控制信號以供應來自一個電源的 一電源電壓至該電容器的一個第一端子的發光控制電晶 體，使得該電容器的一個第二端子是在一對應於該電源電 壓以及該資料電壓之間的電壓差的驅動電壓； -個用於根據該驅動電壓以產生—驅動電流的驅動電❹ 晶體，以及 一個用於根據該驅動電流以發光的發光元件。 15. 如申請專利範圍第14項之有機發光顯示器，其中對 於該複數個像素的备個後冬a -— 于〜母個像素而§，該參考電壓是實質相同 的。 16. 如申請專利範圍第14項之有機發光顯示器，其中該 開關電晶體以及該參考電晶體係被配置以同時導通及關 18 201027490 * V 斷。 17·如申請專利範圍第16項之有機發光顯示器，其中該 發光控制電晶體係被配置以在該開關電晶體以及該參考電 晶體導通時關斷，因而該資料電壓係在與該電源電壓無關 之下被充電在該電容器中。 18. 如申請專利範圍第14項之有機發光顯示器，其中該 資料信號具有一個高於該參考電壓而低於該電源電壓的電 壓位準。 19. 如申請專利範圍第14項之有機發光顯示器其中當 該發光控制電晶體導通時，該電容器的第二端子是浮接的 以決定該驅動電壓。 20.—種包含複數個像素的有機發光顯示器，該複數個 像素的母個像素係麵接至複數個f料線中之—資料線用於 =送一資料信號、複數個掃描線中之一掃描線用於傳送一 掃描信號、複數個發光控制線中之一發光控制線用於傳送 -發光控制信號、—個用於供應—第一電源電壓的第—電 源個用於供應一第二電源電壓的第二電源、以及一用 於供應-參考電壓的參考電壓源，該複數個像素的 素係包括： ％ 個像素電路’其包含—個用於根據該掃描信號以儲 存對應於該貝料信號與參考電壓之間的電壓差的第 壓之儲存元件；以及 电 個耦接在該像素電路與第二電源之間的發光元件； 其中备該儲存元件的一個第二端子是浮接時，該储存 201027490 元件的個第一端子係根據該發光控制信號而耦接至該第 一電源，使得該第二端子是在一對應於該第一電源電壓與 第一電壓之間的電壓差的第二電壓，並且 其中該發光元件係被配置以根據該第二電壓來發光。 八、圖式· (如次頁）

   20