專利名稱：顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種可補償一驅(qū)動晶體管的臨界電壓(threshold voltage)的顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于映像管具有畫質(zhì)優(yōu)良的特點，故一直被采用為電視和電腦的顯示器。然而，近年來，平面顯示器的畫質(zhì)已逐漸獲得改善，并且具有體積薄、重量輕的優(yōu)點，故已成為市場主流。一般而言，平面顯示器的顯示面板具有多個像素。每一像素具有一驅(qū)動晶體管以及一發(fā)光元件。驅(qū)動晶體管根據(jù)一影像信號，產(chǎn)生一驅(qū)動電流。發(fā)光元件根據(jù)驅(qū)動電流，呈現(xiàn)相對應的亮度。 然而，因工藝的影響，不同像素的驅(qū)動晶體管可能具有不同的臨界電壓。當不同的驅(qū)動晶體管接收到相同的影像信號時，可能會產(chǎn)生不同的驅(qū)動電流，而使得不同的發(fā)光元件呈現(xiàn)不同的亮度。另外，當發(fā)光元件因長時間使用而造成本身的操作電壓發(fā)生漂移時，將可能發(fā)生亮度不均勻的現(xiàn)象。舉例而言，假設(shè)兩發(fā)光元件具有不同的操作電壓，若提供相同的驅(qū)動電流予兩發(fā)光元件時，兩發(fā)光元件的亮度將不相同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種顯示系統(tǒng)，包括一掃描驅(qū)動器、一數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及至少一像素。掃描驅(qū)動器提供至少一掃描信號。數(shù)據(jù)驅(qū)動器提供至少一數(shù)據(jù)信號。像素包括一切換單元、一驅(qū)動單兀、一發(fā)光單兀、一儲存單兀以及一控制單兀。切換單兀根據(jù)掃描信號，控制一第一節(jié)點的位準。驅(qū)動單元具有一臨界電壓，并耦接第一節(jié)點。發(fā)光單元與驅(qū)動單元串聯(lián)于一第一操作電壓與一第二操作電壓之間。儲存單元耦接于第一與第二節(jié)點之間?？刂茊卧靡钥刂频诙?jié)點的位準。在一第一期間，第一節(jié)點的位準等于一第一參考位準，第二節(jié)點的位準等于一第二參考位準。在一第二期間，第一節(jié)點的位準等于一第三參考位準，控制單元令第一及第二節(jié)點的壓差等于臨界電壓。在一第三期間，第一節(jié)點的位準等于數(shù)據(jù)信號。在一第四期間，驅(qū)動單元根據(jù)第一及第二節(jié)點的壓差，點亮發(fā)光單元。本發(fā)明可以補償晶體管M3的遷移率不均勻所造成的影響，亦可調(diào)整節(jié)點Ns3在期間st3內(nèi)的充電速度，也就是避免AV過大。為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下


圖I為本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的示意圖。圖2Α為本發(fā)明的像素的一可能實施例。
圖2B為本發(fā)明的一可能時序控制圖。圖2C為節(jié)點Nei及Nsi在不同期間時的位準狀態(tài)。圖3A為本發(fā)明的像素的另一可能實施例。圖3B為圖3A的一可能時序控制圖。圖3C為節(jié)點Ne2與Ns2在不同期間的位準示意表。圖4為本發(fā)明的像素的另一可能實施例。附圖標號
100 :顯示系統(tǒng)；110:掃描驅(qū)動器；130:數(shù)據(jù)驅(qū)動器； 150:控制驅(qū)動器；P11 Pnm :像素； SL1 SLn :掃描線；DL1 DLm :數(shù)據(jù)線； CL1 CLm :控制線；210,310 :切換單元； 230、330 :驅(qū)動單元；250,350 :發(fā)光單元； 270、370 :儲存單元；290,390,400 :控制單元；Ml M5 :晶體管；SCAN::掃描信號；Seefi Skef3 :參考位準；Ngi Ng3> Nsi Ns3 :節(jié)點；PVDD, PVEE :操作電壓；Sdata :數(shù)據(jù)信號；ID1、Id2 :驅(qū)動電流；Cst :電容；EM :有機發(fā)光二極管；stl st4 :期間；Coled :補償電容；CKH, CKR :控制信號； Skes :重置信號。
具體實施例方式圖I為本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的示意圖。如圖所示,顯示系統(tǒng)100包括,一掃描驅(qū)動器110、一數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、一控制驅(qū)動器150以及像素P11 Ρ 。掃描驅(qū)動器110透過掃描線SL1 SLn，提供掃描信號予像素P11 Pmn。數(shù)據(jù)驅(qū)動器130透過數(shù)據(jù)線DL1 DLm，提供數(shù)據(jù)信號予像素P11 pmn?？刂乞?qū)動器150透過控制線CL1 CLm,提供控制信號予像素P11
P
1 mn0在一可能實施例中，數(shù)據(jù)驅(qū)動器130除了提供數(shù)據(jù)信號外，更提供多個參考位準予像素P11 pmn。在另一可能實施例中，參考位準由控制驅(qū)動器150或其它電路所提供。在此例中，控制驅(qū)動器150可透過數(shù)據(jù)線DL1 DLm，提供參考位準予像素P11 Pmn，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實施例中，控制驅(qū)動器150透過其它控制線，提供參考位準予像素
P PrIl rHin0另外，控制驅(qū)動器150更可提供控制信號予掃描驅(qū)動器110及/或是數(shù)據(jù)驅(qū)動器130。舉例而言,控制驅(qū)動器150為一時序控制器(timing controller),但并非用以限制本發(fā)明。再者，控制驅(qū)動器150亦可整合在掃描驅(qū)動器110或是數(shù)據(jù)驅(qū)動器130之中。本發(fā)明并不限制控制驅(qū)動器150提供控制信號的方式。在一可能實施例中，控制驅(qū)動器150透過單一控制線，提供單一控制信號予同一行(垂直方向)的像素。舉例而言，控制驅(qū)動器150透過控制線CL1，提供控制信號予第一行的像素Pn、P12、…、Pln。在其它實施例中，控制驅(qū)動器150可透過不同的控制線，提供不同的控制信號予同一行的像素。圖2A為本發(fā)明的像素的一可能實施例。由于像素P11 Pnm的電路架構(gòu)構(gòu)均相同，故圖2A僅顯示像素P11的電路架構(gòu)。如圖所示,像素P11具有一切換單元210、一驅(qū)動單元230、一發(fā)光單元250、一儲存單元270以及一控制單元290。切換單元210根據(jù)掃描線SL1上的掃描信號SCAN1,控制節(jié)點Nei的位準。在本實施例中，切換單元210根據(jù)掃描信號SCAN1，將數(shù)據(jù)線DL1上的信號傳送至節(jié)點Nei，用以控制節(jié)點Nei的位準。在不同期間，數(shù)據(jù)線01^具有不同的信號，如參考位準SKEF1、SKEF3&數(shù)據(jù)信號SDATA。另外，本發(fā)明并不限定切換單元210的種類。在本實施例中，切換單元210為一 N型晶體管Ml，但并非用以限制本發(fā)明。
發(fā)光單元250與驅(qū)動單元230串聯(lián)于操作電壓PVDD與PVEE之間。發(fā)光單元250根據(jù)驅(qū)動單元230所產(chǎn)生的一驅(qū)動電流Idi而發(fā)光。本發(fā)明并不限定發(fā)光單元250的種類。在本實施例中，發(fā)光單元250為一有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode ；0LED)EM0驅(qū)動單元230具有一臨界電壓(Vth_)，并耦接節(jié)點Nei。本發(fā)明亦不限定驅(qū)動單元230的種類。在本實施例中，驅(qū)動單元230為一 N型晶體管M3，但并非用以限制本發(fā)明。晶體管M3的柵極耦接節(jié)點Nei，其漏極接收操作電壓PVDD，其源極耦接節(jié)點Nsi。儲存單元270耦接于節(jié)點Nei與Nsi之間。本發(fā)明亦不限定儲存單元270的種類。只要是能夠儲存電荷的裝置，均可作為儲存單元270。在本實施例中，儲存單元270為一電容 Cst?？刂茊卧?90用以控制節(jié)點Nsi的位準。在一可能實施例中，控制單元290為一晶體管M2。由于晶體管M2為N型，故可將其柵極稱為一控制端，其漏極稱為一輸入端，其源極稱為一輸出端。在本實施例中，晶體管M2的控制端接收一重置信號Skes，其輸入端接收參考位準Skef2，其輸出端耦接節(jié)點Nsi。本發(fā)明并不限定重置信號Skes及參考位準Skef2的來源。在一可能實施例中，重置信號Skes-可能是由一信號產(chǎn)生器(如掃描驅(qū)動器110、數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、控制驅(qū)動器150、或是其它電路)所產(chǎn)生，而參考位準Skef2可能是由一位準產(chǎn)生器(如掃描驅(qū)動器110、數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、控制驅(qū)動器150、或是其它電路)所產(chǎn)生。在另一可能實施例中，重置信號Skes及參考位準Skef2可能是由同一裝置所產(chǎn)生。圖2B為本發(fā)明的一可能時序控制圖。符號Sdu表示數(shù)據(jù)線DL1上的位準狀態(tài)。圖2C為節(jié)點Nei及Nsi在不同期間的位準狀態(tài)示意圖。請搭配圖2A，在期間stl，掃描信號SCAN1為高位準，故可導通晶體管Ml。當晶體管Ml被導通時，便將參考位準Skefi傳送至節(jié)點凡卩在此期間，由于重置信號Skes亦為高位準，故可導通晶體管M2。因此，參考位準Skef2被傳送至節(jié)點NS1。如圖2C所示，在期間stl，節(jié)點Nei的位準等于參考位準Skefi，而節(jié)點Nsi的位準等于參考位準Skef2。本發(fā)明亦不限定參考位準Skefi及Skef2的大小。在另一實施例中，參考位準Skefi大于參考位準Skef2。在本實施例中，參考位準Skefi為低位準。在其它實施例中，參考位準Skef2等于或大于操作電壓PVEE。操作電壓PVEE為一負值。在期間st2，掃描信號SCAN1仍為高位準，故可繼續(xù)導通晶體管Ml。因此，晶體管Ml便可將參考位準Skef3傳送至節(jié)點Nei。在一可能實施例中，參考位準Skef3為低位準。因此，如圖2B的符號Sdu所示，在期間stl及st2，數(shù)據(jù)線DL1上的位準為低位準。此時，由于重置信號Skes為低位準,所以晶體管M2不導通。因此,節(jié)點Nei與Nsi之間的壓差等于臨界電壓Vth(M3)，也就是說，電容Cst儲存晶體管M3的臨界電壓Vth(M3)。如圖2C所示，在期間st2，節(jié)點Nei的位準為Skef3，而節(jié)點Nsi的位準為_Vth(M3)。在期間st3的前段部分st3_l，掃描信號SCAN1仍為高位準。此時，數(shù)據(jù)線DL1上的信號為數(shù)據(jù)信號SDATA。因此，節(jié)點Nei的位準等于數(shù)據(jù)信號SDATA。當節(jié)點Nei的位準等于數(shù)據(jù)信號Sdata時，節(jié)點Nsi的位準將些微增加。假設(shè)，節(jié)點Nsi的位準為-Vth_+AV。在期間st3的后段部分st3_2，掃描信號SCAN1為低位準。因此，不導通晶體管M1，使得數(shù)據(jù)線上的信號停止寫入節(jié)點Nei，即此時節(jié)點Nei的位準不再增加。如圖2C所示， 在期間st3，節(jié)點Nsi的位準為-Vth(M3)+AV，其中AV為節(jié)點Nsi在期間st3的變化量。在本實施例中，藉由電容Cst所構(gòu)成的一自我回授路徑(self-feedback loop)和期間st3的前段部分st3_l的時間長短，便可適當?shù)馗鶕?jù)節(jié)點Nei的位準，控制節(jié)點Nsi的位準。在一可能實施例中，令節(jié)點Nsi的位準小于一預設(shè)值，以避免誤導通發(fā)光單元250。在期間st4，掃描信號SCAN1為低位準，故節(jié)點Nei為浮接(floating)狀態(tài)。此時，晶體管M3持續(xù)導通，最終將使節(jié)點Nsi的位準等于_Vth(M3)+ Λ V+V_0LED,其中V_0LED為有機發(fā)光二極管EM在發(fā)光狀態(tài)下兩端點的跨壓或操作電壓(需確認最小是否為臨界電壓)；同時由于節(jié)點Nei為浮接狀態(tài)，因此，節(jié)點Nei的位準將等于數(shù)據(jù)信號Sdata+V_0LED。此時，晶體管M3便根據(jù)節(jié)點Nei與Nsi之間的壓差，產(chǎn)生驅(qū)動電流Idi，用以點亮發(fā)光單元250。驅(qū)動電流Idi的公式如下所示Idi = Kp* (Vgs-Vt)2將節(jié)點Nei與Nsi在期間st4的位準代入上式，化簡后便可得到下式Im = Kp* (Sdata- Δ V)2由上式可知，驅(qū)動電流Idi不會受到晶體管M3的臨界電壓Vth(M3)的影響。因此，便可達到補償臨界電壓Vth_漂移或不均勻的目的。另外，在期間st4，節(jié)點Nei與Nsi的位準與有機發(fā)光二極管EM的操作時的跨壓V_OLED有關(guān)。因此，驅(qū)動晶體管M3所產(chǎn)生的驅(qū)動電流Idi亦可補償有機發(fā)光二極管EM的操作電壓不均勻的情況。圖3A為本發(fā)明的像素的另一可能實施例。圖3A相似圖2A，不同之處在于控制單元390。由于圖3A的切換單元310、驅(qū)動單元330、發(fā)光單元350及儲存單元370的動作原理與圖2A的切換單元210、驅(qū)動單元230、發(fā)光單元250及儲存單元270的動作原理相同，故不再贅述。在本實施例中，控制單元390除了耦接節(jié)點Ns2夕卜，更耦接節(jié)點Ne2。如圖所示，控制單元390包括晶體管M2、M4及M5。晶體管M2根據(jù)重置信號Skes，將節(jié)點Ne2與Ns2耦接在一起。晶體管M4根據(jù)控制信號CKH，將參考位準Skef3提供予切換單元310。晶體管M45據(jù)控制信號CKR，將參考位準Skefi提供予切換單元310。切換單元310再根據(jù)掃描信號SCAN1,將參考位準SKEF1、Seef3或是數(shù)據(jù)信號Sdata傳送至節(jié)點Ne2，用以控制節(jié)點Ne2的位準。圖3B為圖3A的一可能時序控制圖。圖3C為節(jié)點Ne2與Ns2在不同期間的位準示意表。在期間stl，掃描信號SCAN1為高位準，故可導通切換單元310。此時，重置信號Skes及控制信號CKR均為高位準，故可導通晶體管M2及M5。由于晶體管M2被導通，因此，節(jié)點Ng2與Nsi的位準均等于參考位準Skefi。在一可能實施例中，參考位準Skefi由一位準產(chǎn)生器所產(chǎn)生，如數(shù)據(jù)驅(qū)動器130或是控制驅(qū)動器150。本發(fā)明并不限定參考位準SkefJ^大小。參考位準Skefi可等于或大于操作電壓PVEE。在本實施例中，操作電壓PVEE為負值。在期間st2，掃描信號SCAN1及控制信號CKH為高位準，故切換單元310可將參考位準Skef3傳送至節(jié)點Ne2。在一可能實施例中，數(shù)據(jù)驅(qū)動器130透過單一數(shù)據(jù)線(如DL1)，提供參考位準Skefi Skef3的至少一者予像素P11。在本實施例中，參考位準Skef3大于參考位準SKEF1。舉例而言，參考位準Skef3為O。 另外，在期間st2，儲存單元370儲存晶體管M3的臨界電壓Vth_。因此，節(jié)點Ns2的位準為-Vth (J13)。在期間st3的前段部分St3_l，掃描信號SCAN1仍為高位準。因此，切換單元310將數(shù)據(jù)線DL1上的信號傳送至節(jié)點Ne2。此時，數(shù)據(jù)線DL1上的信號為數(shù)據(jù)信號SDATA。當節(jié)點Ne2的位準等于數(shù)據(jù)信號Sdata時，節(jié)點Ns2的位準將些微增加。在期間st3的后段部分st3_2，掃描信號SCAN1為低位準。因此，不導通晶體管Ml。如圖3C所示，在期間st3，節(jié)點Ne2的位準等于數(shù)據(jù)信號SDATA，而節(jié)點Ns2的位準等于-Vth(M3)+ Λ V，其中M為節(jié)點Ns2在期間st3的變化量。在期間st4，晶體管M3根據(jù)節(jié)點Ne2及Ns2之間的壓差，點亮發(fā)光單元350。在本實施例中，藉由控制節(jié)點Ne2及Ns2的位準，便可使晶體管M3所產(chǎn)生的驅(qū)動電流Id2不受到本身的臨界電壓Vth(M3)漂移或不均勻的影響圖4為本發(fā)明的像素的另一可能實施例。圖4相似圖3A，不同之處在于，圖4的控制單元400多了補償電容Coled。在本實施例中，補償電容Coled耦接在節(jié)點Ns3與操作電壓PVEE之間，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實施例中，補償電容Coled的一端可耦接節(jié)點NS3，另一端則接收一固定電壓源，如操作電壓PVDD、PVEE或其它參考電壓。藉由補償電容Coled,更可補償晶體管M3的遷移率(mobility)不均勻所造成的影響。舉例而言，當晶體管M3的遷移率較大時，則Λ V也會變大，因此，造成節(jié)點Ne3與Ns3之間的壓差變小。當節(jié)點Ne3與Ns3之間的壓差變小，則晶體管M3所產(chǎn)生的驅(qū)動電流也會變小，進而影響發(fā)光單元350的發(fā)光效率，即其會對發(fā)光單元350的亮度產(chǎn)生負回授效應，使得發(fā)光單元350的亮度不會因為晶體管M3的遷移率變化而受到影響。因此，在本實施例中，將補償電容Coled耦接在節(jié)點Ns3與操作電壓PVEE之間，用以補償晶體管M3的遷移率不均勻所造成的影響。另外，藉由調(diào)整補償電容Coled的容值大小，亦可調(diào)整節(jié)點Ns3在期間st3內(nèi)的充電速度，也就是避免AV過大。除非另作定義，在此所有詞匯(包含技術(shù)與科學詞匯)均屬本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者的一般理解。此外，除非明白表示，詞匯于一般字典中的定義應解釋為與其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的文章中意義一致，而不應解釋為理想狀態(tài)或過分正式的語態(tài)。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述的顯示系統(tǒng)包括 一掃描驅(qū)動器，提供至少一掃描信號； 一數(shù)據(jù)驅(qū)動器，提供至少一數(shù)據(jù)信號；以及 至少一像素，包括 一切換單元，根據(jù)所述掃描信號，控制一第一節(jié)點的位準； 一驅(qū)動單元，具有一臨界電壓，并耦接所述第一節(jié)點； 一發(fā)光單元，與所述驅(qū)動單元串聯(lián)于一第一操作電壓與一第二操作電壓之間； 一儲存單元，耦接于所述第一節(jié)點與一第二節(jié)點之間；以及 一控制單元，用以控制所述第二節(jié)點的位準； 其中在一第一期間，所述第一節(jié)點的位準等于一第一參考位準所述第二節(jié)點的位準等于一第二參考位準； 在一第二期間，所述第一節(jié)點的位準等于一第三參考位準，所述控制單元令所述第一節(jié)點Nei Ne3及第二節(jié)點Nsi Ns3的壓差等于所述驅(qū)動單元的臨界電壓； 在一第三期間st3，所述第一節(jié)點Nei Ne3的位準等于所述數(shù)據(jù)信號Sdata ； 在一第四期間st4，所述驅(qū)動單元230、根據(jù)所述第一節(jié)點及所述第二節(jié)點的壓差，點亮所述發(fā)光單元。
2.如權(quán)利要求I所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一參考位準等于所述第二參考位準。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一及第二參考位準均為負值。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第三參考位準大于所述第一參考位準。
5.如權(quán)利要求I所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一參考位準大于所述第二參考位準。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第二參考位準為負值。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一參考位準等于所述第三參考位準。
8.如權(quán)利要求I所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述第一、第二及第三參考位準由所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器所提供。
9.如權(quán)利要求I所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元為一晶體管，具有一控制端、一輸入端以及一輸出端，所述控制端接收一重置信號，所述輸入端接收所述第二參考位準，所述輸出端耦接所述第二節(jié)點。
10.如權(quán)利要求I所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括 一第一晶體管，在所述第一期間，將所述第一及第二節(jié)點耦接在一起； 一第二晶體管，在所述第二期間，提供所述第三參考位準予所述第一節(jié)點；以及 一第三晶體管，在所述第一期間，令所述第一節(jié)點等于所述第一參考位準。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元更包括 一補償電容，耦接于所述第二節(jié)點與所述第二操作電壓之間。
全文摘要
一種顯示系統(tǒng)，包括至少一像素。該像素包括一切換單元以及一控制單元，分別控制第一及第二節(jié)點的位準。在一第一期間，第一節(jié)點的位準等于一第一參考位準，第二節(jié)點的位準等于一第二參考位準。在一第二期間，第一節(jié)點的位準等于一第三參考位準，第一及第二節(jié)點的壓差等于一驅(qū)動單元的臨界電壓。在一第三期間，第一節(jié)點的位準等于數(shù)據(jù)信號。在一第四期間，驅(qū)動單元根據(jù)第一及第二節(jié)點的壓差，點亮一發(fā)光單元。本發(fā)明可以補償晶體管M3的遷移率不均勻所造成的影響，亦可調(diào)整節(jié)點NS3在期間st3內(nèi)的充電速度，也就是避免ΔV過大。
文檔編號G09G3/20GK102903319SQ201110215599
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者王碩晟, 陳澤源, 彭冠臻 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司