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TWI806565B - 像素電路、其驅動方法和顯示裝置及其背板 - Google Patents

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TWI806565B
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circuit
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鄭士嵩
涂聰琦
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超炫科技股份有限公司
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Abstract

本申請實施例提供一種像素電路及其驅動方法和顯示裝置及其背板。像素電路適於配置在顯示裝置的背板，其包括資料選擇電路、鎖存電路、驅動電路和開關電路。鎖存電路用以在時間軸的基礎上控制資料選擇電路切換不同的資料路徑。資料選擇電路用以提供相對應的灰階信號，讓驅動電路產生相對應的發光信號，並經由開關電路提供至電致發光元件，使其在不同灰階下發光。透過不同資料路徑的切換，可達成高位元深度，並呈現像素的真實灰階，改善因小資料區間所造成的灰階混亂問題，並提升顯示裝置的畫面品質。

Description

像素電路、其驅動方法和顯示裝置及其背板
本申請係關於一種像素電路；特別關於一種適用於電致發光顯示器的像素電路。
電致發光(Electroluminescence)顯示器使用發光二極體(Light Emitting Diode,LED)或有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)做為發光器件，現今已廣泛應用在消費級和工業級領域，其中顯示畫質的提升是顯示器技術開發的一個重要且持續性的目標。而無論顯示器的驅動基底為傳統顯示器採用的薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)工藝或微顯示器(micro Display)採用的CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)工藝，皆對光電轉換精度十分要求，其灰階的精準定義決定了畫質的優劣。
在這些顯示器中，通常以類比(analog)式的驅動方法做灰階的資料精度(data precision)設定。此資料精度為位元深度(bit depth，或稱灰階深度)和資料區間(data range)的比值，因此在相同的資料精度下若要提高位元深度，勢必讓像素電路在較大的資料區間內操作。然而此方法受限於工藝製造的器件性能，當硬體架構所能達到的位元深度為固定時，驅動器無法在固定的資料區間做更多灰階數目切換，往往導致灰階混亂而影響其 所能呈現的畫面品質。
本申請實施例提供一種像素電路、其驅動方法和顯示裝置及其背板，適於在小的資料區間做不同灰階的切換，提升畫面品質。
本申請實施例提供一種像素電路，適於調控一電致發光元件的灰階。該像素電路包括：一資料選擇電路，用以接收一第一資料電壓和一第二資料電壓，並根據一時間電壓選擇性的產生對應該第一資料電壓的一第一灰階信號以及對應該第二資料電壓的一第二灰階信號；一鎖存電路，耦接於該資料選擇電路，用以接收與傳送該時間電壓；一驅動電路，耦接於該資料選擇電路，用以響應該第一灰階信號而傳送一第一發光信號以及響應該第二灰階信號而傳送一第二發光信號；以及一開關電路，分別耦接於該驅動電路和該電致發光元件，用以傳送該第一發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以一位元深度的一第一灰階發光，或傳送該第二發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以一第二灰階發光，其中該第二灰階為該第一灰階在該位元深度下介於其上一灰階或下一灰階之間的多個次灰階的其中之一。
在本申請的一實施例中，該資料選擇電路還包括：一第一電晶體，耦接於該第一節點，用以響應該第一控制信號而傳送一第一電壓或該第一資料電壓至在該第一節點；一第三電晶體，耦接於該第三節點，用以響應該第一控制信號而傳送該第二資料電壓至該第三節點；一第五電晶體，耦接於該第二節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第二節點；一第六電晶體，耦接於該第三節點和該鎖存電 路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第三節點；以及一第八電晶體，分別耦接於該第五電晶體和該第六電晶體，用以響應該第三控制信號而傳送該參考電壓。
在本申請的一實施例中，該第一電晶體包括一閘極，用以響應該第一控制信號；一第一端，用以接收該第一電壓或該第一資料電壓；以及一第二端，耦接至該第一節點。該第三電晶體包括一閘極，用以響應該第一控制信號；一第一端，用以接收該第二資料電壓；以及一第二端，耦接至該第三節點。該第五電晶體包括一閘極，耦接至該鎖存電路，用以響應該時間電壓；一第一端，耦接至該第八電晶體；以及一第二端，耦接至該第二節點。該第六電晶體包括一閘極，耦接至該鎖存電路，用以響應該時間電壓；一第一端，耦接至該第八電晶體；以及一第二端，耦接至該第三節點。該第八電晶體包括一閘極，用以響應該第三控制信號；一第一端，用以接收該參考電壓；以及一第二端，分別耦接至該第五電晶體和該第六電晶體。
在本申請的一實施例中，該第一電晶體的該第一端用以接收該第一電壓。該第一電晶體用以響應該第一控制信號而傳送該第一電壓至該第一節點，且該資料選擇電路還包括一第二電晶體，耦接於該第二節點，用以響應該第一控制信號而傳送該第一資料電壓至在該第二節點。
在本申請的一實施例中，該第二電晶體包括一閘極，用以響應該第一控制信號；一第一端，用以接收該第一資料電壓；以及一第二端，耦接至該第二節點。
在本申請的一實施例中，該第五電晶體為一第一型電晶 體，其餘的電晶體為一第二型電晶體。
在本申請的一實施例中，該資料選擇電路還包括一第三電容，其一端耦接於一直流電壓源，另一端耦接於該第一電容和該第二電容之間，用以穩定該第一節點的電壓準位。
在本申請的一實施例中，該鎖存電路還包括：一組背對背的反相器，耦接於一第四節點，且該第四節點耦接於該資料選擇電路。其中，該時間電壓施加於該第四節點，該組背對背的反相器用以保持該第四節點的電壓準位。
在本申請的一實施例中，該組背對背的反相器包括一第一反相器和一第二反相器。該第一反相器的一第一輸出端耦接於該第二反相器的一第二輸入端，且該第二反相器的一第二輸出端耦接於該第一反相器的一第一輸入端，其中該第四節點位於靠近該第一輸出端的一側或靠近該第二輸出端的一側。
在本申請的一實施例中，該時間電壓包括一第一時間電壓和一第二時間電壓。該鎖存電路用以在一第一時間階段傳送該第一時間電壓至該第四節點，以及在一第二時間階段傳送該第二時間電壓至該第四節點。該資料選擇電路用以響應該第一時間電壓而傳送該參考電壓至該第二節點，以及響應該第二時間電壓而傳送該參考電壓至該第三節點。
在本申請的一實施例中，該第四節點位於靠近該第一輸出端的一側，並且在靠近該第二輸出端的一側具有一第五節點。該第一時間電壓施加於該第四節點，該第二時間電壓施加於該第五節點，該組背對背的反相器還用以保持該第五節點的電壓準位。
在本申請的一實施例中，該鎖存電路還包括一第七電晶體，耦接至該第四節點和/或該第五節點，用以響應該第二控制信號而傳送該第一時間電壓和/或該第二時間電壓。
在本申請的一實施例中，該鎖存電路還包括一第十一電晶體，耦接於該第四節點。該第十一電晶體用以響應該第一控制信號而傳送該第一時間電壓至在該第四節點。該第七電晶體用以響應該第二控制信號而傳送該第二時間電壓至該第四節點或該第五節點。
在本申請的一實施例中，該驅動電路包括：一第四電晶體，包括一閘極，耦接至該第一節點，用以響應該第一灰階信號而產生該第一發光信號以及響應該第二灰階信號而產生該第二發光信號；一第一端，用以接收一第一電壓；以及一第二端，耦接至該開關電路。
在本申請的一實施例中，該開關電路包括：一第九電晶體，包括一閘極，用以響應該發光控制信號而傳送該第一發光信號和該第二發光信號；一第一端，耦接至該電致發光元件；以及一第二端，耦接至該驅動電路，用以接收該第一發光信號和該第二發光信號。
在本申請的一實施例中，該像素電路還包括一復位電路，耦接至該開關電路和該電致發光元件之間，用以響應一重置信號而傳送另一參考電壓至該電致發光元件，以重置該電致發光元件的電壓準位。
在本申請的一實施例中，該復位電路包括：一第十電晶體，包括一閘極，用以響應該重置信號；一第一端，用以接收該另一參考電壓；以及一第二端，耦接至該開關電路和該電致發光元件之間。
在本申請的一實施例中，該資料選擇電路分別耦接於一資 料線、一第一信號線以及一第一信號支線，該資料選擇電路用以響應該第一信號線的該第一控制信號而傳送該資料線的該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點，以及響應該第一信號支線的一第一分支控制信號而傳送該資料線的該第二資料電壓至該第三節點。
在本申請的一實施例中，該資料選擇電路還包括：一第一電晶體，分別耦接於該第一信號線以及該第一節點，用以響應該第一控制信號而傳送一第一電壓或該第一資料電壓至該第一節點；一第三電晶體，分別耦接於該資料線、該第一信號支線以及該第三節點，用以響應該第一分支控制信號而傳送該第二資料電壓至該第三節點；一第五電晶體，耦接於該第二節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第二節點；一第六電晶體，耦接於該第三節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第三節點；以及一第八電晶體，分別耦接於該第五電晶體和該第六電晶體，用以響應該第三控制信號而傳送該參考電壓。
在本申請的一實施例中，該資料選擇電路還包括一第二電晶體。該第一電晶體用以響應該第一控制信號而傳送該第一電壓至該第一節點。該第二電晶體分別耦接於該資料線、該第一信號支線以及該第二節點，用以響應該第一分支控制信號而傳送該第一資料電壓至在該第二節點。
本申請另一實施例提供一種顯示装置的背板，包括：基板；以及如請求項1-22任一項所述的像素電路，設置於該基板上。
本申請其他實施例提供一種顯示装置，包括：顯示面板； 以及背板，包括基板以及設置於該基板上的如請求項1-22任一項所述的像素電路。
本申請實施例同時提供一種像素電路的驅動方法，適於調控一電致發光元件的灰階。該驅動方法包括：在一資料選擇電路建立一第一資料電壓和一第二資料電壓；根據一時間電壓將一參考電壓傳送至一第二節點，在一第一節點產生對應該第一資料電壓的一第一灰階信號，或傳送至一第三節點，在該第一節點產生對應該第二資料電壓的一第二灰階信號；傳送該第一灰階信號或該第二灰階信號至一驅動電路，產生對應該第一灰階信號的一第一發光信號或對應該第二灰階信號的一第二發光信號；以及根據該第一發光信號驅動一電致發光元件以一位元深度的一第一灰階發光；或根據該第二發光信號驅動該電致發光元件以一第二灰階發光，其中該第二灰階為該第一灰階在該位元深度下介於其上一灰階和下一灰階之間的多個次灰階的其中之一。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在一第四節點建立該時間電壓；在一第一時間階段，施加一第一控制信號或一第二控制信號至一鎖存電路，接收與傳送該時間電壓至該第四節點，建立一第一時間電壓；以及在一第二時間階段，施加該第二控制信號至該鎖存電路，接收與傳送該時間電壓至該第四節點或一第五節點，建立一第二時間電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：施加一第三控制信號至該資料選擇電路，接收該參考電壓，並根據該第一時間電壓傳送該參考電壓至該第二節點以及根據該第二時間電壓傳送該參考電壓至該 第三節點。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第一時間階段施加該第一控制信號至該資料選擇電路；傳送該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點，建立該第一資料電壓；以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，建立該第二資料電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：根據該第一控制信號傳送一第一電壓至該第一節點，建立該第一電壓；傳送該第一資料電壓至該第二節點，建立該第一資料電壓；以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，建立該第二資料電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：根據該第一控制信號開啟一第一電晶體傳送該第一電壓至該第一節點；開啟一第二電晶體傳送該第一資料電壓至該第二節點；開啟一第三電晶體傳送該第二資料電壓至該第三節點；以該資料選擇電路的一第一電容保持該第一節點和該第二節點之間的電位差；以及以該資料選擇電路的一第二電容保持在該第二節點和該第三節點之間的電位差。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第一時間階段，關閉該第一電晶體、該第二電晶體和該第三電晶體；施加該第三控制信號至該資料選擇電路，開啟一第八電晶體接收與傳送該參考電壓；施加該第一時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第五電晶體傳送該參考電壓至該第二節點；根據該第二節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第一灰階信號；施加該第一灰階信號至該驅動電路，開啟一第四電晶體產生該第一發光信號；施加一發光控制信號至一開關電路，開啟一第九電 晶體接收該第一發光信號；以及傳送該第一發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第一灰階發光。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第二時間階段，關閉該第五電晶體；施加該第二控制信號至該鎖存電路，開啟一第七電晶體傳送該第二時間電壓至該第四節點；施加該第二時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第六電晶體傳送該參考電壓至該第三節點；根據該第三節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第二灰階信號；施加該第二灰階信號至該驅動電路，開啟該第四電晶體產生該第二發光信號；施加該發光控制信號至該開關電路，開啟該第九電晶體接收該第二發光信號；以及傳送該第二發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第二灰階發光。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：根據該第三控制信號傳送該參考電壓至該第二節點，在該第二節點建立該參考電壓；以及根據該第一控制信號傳送該第一資料電壓至一第一節點，在該第一節點建立該第一資料電壓，以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，在該第三節點建立該第二資料電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：根據該第三控制信號開啟一第八電晶體，接收與傳送該參考電壓至該第二節點；根據該第一控制信號開啟一第一電晶體傳送該第一資料電壓至該第一節點，以及開啟一第三電晶體傳送該第二資料電壓至該第三節點；以該資料選擇電路的一第一電容保持該第一節點和該第二節點之間的電位差；以及以該資料選擇電路的一第二電容保持在該第二節點和該第三節點之間的電位差。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：關閉該第一電晶體和該第三電晶體；施加該第一時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第五電晶體傳送該參考電壓至該第二節點；根據該第二節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第一灰階信號；施加該第一灰階信號至該驅動電路，開啟一第四電晶體產生該第一發光信號；施加一發光控制信號至一開關電路，開啟一第九電晶體接收該第一發光信號；以及傳送該第一發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第一灰階發光。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第二時間階段，關閉該第五電晶體；施加該第二控制信號至該鎖存電路，開啟一第七電晶體傳送該第二時間電壓至該第四節點；施加該第二時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第六電晶體傳送該參考電壓至該第三節點；根據該第三節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第二灰階信號；施加該第二灰階信號至該驅動電路，開啟該第四電晶體產生該第二發光信號；施加該發光控制信號至該開關電路，開啟該第九電晶體接收該第二發光信號；以及傳送該第二發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第二灰階發光。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第一時間階段施加該第一控制信號至該鎖存電路，以接收該第一電壓，並且以該第一電壓作為該第一時間電壓；以及在該第二時間階段施加該第二控制信號至該鎖存電路，以接收該第二時間電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第一時間階段施加該第二控制信號至該鎖存電路，以接收該第一時間電壓；以及 在該第二時間階段施加該第二控制信號至該鎖存電路，以接收該第二時間電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第一時間階段，在該第四節點建立該第一時間電壓；該資料選擇電路根據該第一時間電壓傳送該參考電壓至該第二節點，以產生該第一灰階信號；在該第二時間階段，在該第五節點建立該第二時間電壓；以及該資料選擇電路根據該第二時間電壓傳送該參考電壓至該第三節點，以產生該第二灰階信號。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：在該第一時間階段施加該第一控制信號至該資料選擇電路；傳送該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點，建立該第一資料電壓；施加一第一分支控制信號至該資料選擇電路；以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，建立該第二資料電壓。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：施加一發光控制信號至一開關電路，自該驅動電路接收該第一發光信號和該第二發光信號，並傳送至該電致發光元件。
在本申請的一實施例中，該驅動方法還包括：施加一重置信號至一復位電路，以接收與傳送另一參考電壓至該電致發光元件；以及根據該另一參考電壓重置該電致發光元件的電壓準位。
本申請實施例所提供的像素電路以類比式的驅動方法對像素的主灰階數值做精度設定，同時搭配時間軸上的算術灰階的驅動方法來實現真實灰階的呈現，改善因過小資料區間所引起的灰階混亂問題，可具 體提升顯示裝置的畫面品質。
1:顯示裝置
10~90:像素電路
110:資料選擇電路
120:鎖存電路
130:功能電路
140:驅動電路
150:開關電路
160:復位電路
A:顯示區域
B:背板
C1、C2:電容
D:顯示面板
EL:電致發光元件
ELVDD、ELVSS:電壓
EM:發光控制信號
INV1、INV2:反相器
n、N:列
nd1~nd5:節點
m、M:行
P:像素
PA:像素區域
PW1、PW2:電源
Reset:重置信號
S1~S3:控制信號
S1[n]~S3[n]、EM[n]:信號線
S101~S409:步驟
t1~t3、tn1~tn2:時間點
T1~T11:電晶體
Vd1、Vd2:資料電壓
Vd1[m]、Vd2[m]、VT[m]:資料線
Vref、Vref2:參考電壓
VT~VT2:時間電壓
在閱讀了下文實施方式以及附隨圖式時，能夠最佳地理解本揭露的多種態樣。應注意到，根據本領域的標準作業習慣，圖中的各種特徵並未依比例繪製。事實上，為了能夠清楚地進行描述，可能會刻意地放大或縮小某些特徵的尺寸。
圖1為本申請一實施例的顯示裝置的方塊圖。
圖2為本申請一實施例的顯示裝置的背板的方塊圖。
圖3a為一般電致發光元件的驅動電壓和驅動電流的關係圖。
圖3b為一般電致發光元件的時間和亮度的關係圖。
圖3c和圖3d為本申請一實施例的電致發光元件的時間和亮度的關係圖。
圖3e為本申請一實施例的第一灰階和第二灰階的示意圖。
圖4為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖5為本申請一實施例的像素電路的驅動方法流程圖。
圖6為本申請其中一實施例的像素電路的電路圖。
圖7a為圖6實施例的像素電路在第一時間階段的時間點t1的操作時序圖。
圖7b為圖6實施例的像素電路在圖7a的時間點t1的工作示意圖。
圖8a為圖6實施例的像素電路在第一時間階段的時間點t2的操作時序圖。
圖8b為圖6實施例的像素電路在圖8a的時間點t12的工作示意圖。
圖9a為圖6實施例的像素電路在第一時間階段的時間點t3的操作時序圖。
圖9b為圖6實施例的像素電路在圖9a的時間點t3的工作示意圖。
圖10a為圖6實施例的像素電路在第二時間階段的時間點tn1的操作時序圖。
圖10b為圖6實施例的像素電路在圖10a的時間點tn1的工作示意圖。
圖11a為圖6實施例的像素電路在第二時間階段的時間點tn2的操作時序圖。
圖11b為圖6實施例的像素電路在圖11a的時間點tn2的工作示意圖。
圖12和圖13分別為圖6實施例的像素電路的驅動方法流程圖。
圖14為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖15為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖16為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖17為圖16所示的像素電路的等效電路的電路圖。
圖18為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖19為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖20為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖21a為圖20實施例的像素電路在第一時間階段的時間點t1的操作時序圖。
圖21b為圖20實施例的像素電路在圖21a的時間點t1的工作示意圖。
圖22a為圖20實施例的像素電路在第一時間階段的時間點t2的操作時序圖。
圖22b為圖20實施例的像素電路在圖22a的時間點t12的工作示意圖。
圖23a為圖20實施例的像素電路在第二時間階段的時間點tn1的操作時序圖。
圖23b為圖20實施例的像素電路在圖23a的時間點tn1的工作示意圖。
圖24a為圖20實施例的像素電路在第二時間階段的時間點tn2的操作時序圖。
圖24b為圖20實施例的像素電路在圖24a的時間點tn2的工作示意圖。
圖25為圖20實施例的像素電路的驅動方法流程圖。
圖26為本申請一實施例的像素電路的電路圖。
圖27為圖26實施例的像素電路在第一時間階段的操作時序圖。
為使本申請的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例對本申請作進一步詳細說明。當可想見，這些敘述僅為例示，其本意並非用於限制本揭示內容。
本申請所有實施例中採用的電晶體均可以為薄膜電晶體或場效應電晶體或其他特性相同的器件。在本申請實施例中，為區分電晶體除閘極(Gate)之外的兩極，將其中一極稱為第一極，另一極稱為第二極。本申請所屬技術領域中具有通常知識者當可理解，電晶體的汲極與源極可互換，其係取決於施加於該處的電壓準位。因，在實際操作時第一極可以為汲極(Drain)，第二極可以為源極(Source)；或者，第一極可以為源極，第二極可以為汲極。
又，當可理解，若將一部件描述為與另一部件「連接 (connected to)」或「耦接(coupled to)」，則兩者可直接連接或耦接，或兩者間可能出現其他中間(intervening)部件。並且，當一裝置屬於正緣觸發(active high)，將一信號拉高(asserted)至高邏輯值，以啟動該裝置。反之，將該信號拉低(deasserted)至低邏輯值，以停用該裝置。然而當該裝置屬於負緣觸發(active low)時，將該信號拉至低邏輯值，以啟動該裝置，並將其拉至高邏輯值，以停用該裝置。
請參照圖1和至圖3e，本申請實施例提供一種像素電路10，適於配置在顯示裝置1中，用以在顯示區域A中調節每一像素P中電致發光元件EL的灰階。此灰階包含在一位元深度下的每一灰階，以及每一灰階本身的多個次灰階。例如，在位元深度為8位元的灰階模式下，影像具有28等同256個可能的灰階數值。對於傳統的像素電路架構(例如2T1C)來說，在一幀時間(frame time)中只能驅動電致發光元件以這256個灰階數值的其中之一發光(如圖3a所示)，並且在此幀時間的每一子幀時間(subframe time)中都只能維持相同的灰階數值發光(如圖3b所示)。
而本申請實施例所提供的像素電路10，可以在同一幀時間中的一子幀時間驅動電致發光元件EL以這256個可能的灰階數值的其中之一發光。此時的灰階數值可視為當前電致發光元件EL的主灰階數值。並且在下一子幀時間中選擇維持以主灰階數值發光，或是選擇以此灰階的多個次灰階中的一個灰階數值來發光(如圖3c至3e所示)，進而對主灰階數值進行增加(Increasement)(如圖3c所示)或減少(Decreasement)(如圖3d所示)的微調操作。
舉例來說，在位元深度為4位元(bit)的灰階模式下，影像具 有24等同16個可能的灰階數值(如圖3e所示)。在一幀時間的一子幀時間中，以這16個灰階G1~G16的其中之一作為第一灰階，以驅動電致發光元件EL發光，例如驅動電致發光元件EL以灰階G4的數值發光，而呈現第一灰階影像。接著，在同一幀時間的下一子幀時間中，透過資料電壓的切換，選擇以灰階G4本身的次灰階作為第二灰階，驅動電致發光元件發光。也就是在硬體架構不變的情況下，灰階G4的上一灰階G3和下一灰階G5之間亦具有16個可能的次灰階G4-1~G4-16。並且以這16個次灰階G4-1~G4-16的其中之一作為第二灰階驅動電致發光元件EL發光，而呈現更接近真實影像的第二灰階影像。
同理，在本申請的一些實施例中，當位元深度為8位元的灰階模式下，影像具有28等同256個可能的灰階數值。在一幀時間的一子幀時間中調節電致發光元件EL以這些灰階數值的其中之一作為第一灰階數值發光。接著，在相同位元深度(即8位元)下，第一灰階本身亦具有介於其上一灰階和下一灰階之間的28等同256個可能的次灰階數值。因此，以第一灰階數值本身的這些次灰階數值的其中之一作為第二灰階數值，在下一子幀時間中調節電致發光元件發光。
因此，在本申請的其他實施例中，在硬體架構為固定的情況下，隨著子幀數的增加，可以提供等同更高位元深度的灰階模式供電致發光元件發光。例如，在位元深度為8位元的灰階模式下，透過在22等同4個子幀，進行28等同256個灰階數值的第一資料電壓及第二資料電壓的切換，由於每一子幀具有256個可供選擇的灰階數值，可提供如同位元深度為10位元的灰階模式，使電致發光元件EL被調節後所呈現的影像具有210等 同1024個可能的灰階數值的其中之一。
請參照圖1、圖2和圖4。在本申請實施例中，顯示裝置1可以是但不限於LED、micro LED和OLED顯示器或微顯示器等，其包括背板B和設置於背板B上的顯示面板D，並且在顯示面板D上設置有呈矩陣排列的多個像素P，其以N行×M列的方式排列，N與M分別為一自然數。此外，在背板B上設置有對應於每一像素P的電致發光元件EL以及耦接於電致發光元件EL的像素電路10，其中電致發光元件EL和像素電路10電性設置在背板B的基板上，並且在投影方向上落於相對應的像素P的投影區域內。
此外，顯示裝置1還包括閘極驅動器、源極驅動器和電源驅動器。閘極驅動器經由N條信號線S1[n]、S2[n]、S3[n]、EM[n]將控制信號提供給N列像素。源極驅動器經由M條資料線Vd1[m]、Vd2[m]、VT[m]將資料電壓和時間電壓提供給M行像素中的一所選像素P。此外，電源驅動器提供第一電源PW1和第二電源PW2至顯示區域A，例如提供第一電壓ELVDD和第二電壓ELVSS(如圖4所示)至顯示區域，而一DC偏壓源則提供一參考電壓Vref，例如接地電壓，至該顯示區域A。在一實施例中，第一電壓ELVDD約為5伏特(5V)，第二電壓ELVSS約為-5V，而參考電壓Vref則約為0V。
請參照圖2、圖4和圖6。本申請實施例所提供的像素電路10包括資料選擇電路110、鎖存(latch)電路120和功能電路130。資料選擇電路110用以響應一第一控制信號S1而接收一第一資料電壓Vd1和一第二資料電壓Vd2，並施加第一資料電壓Vd1至一第一節點nd1或一第二節點nd2，以及施加第二資料電壓Vd2至一第三節點nd3。資料選擇電路110還用以響應 一第三控制信號S3而接收參考電壓Vref；以及響應一第四節點nd4的時間電壓VT，例如響應第一時間電壓，而選擇性的將參考電壓Vref傳送至第二節點nd2，以依據第二節點nd2的電壓變化，在第一節點nd1產生對應第一資料電壓Vd1的一第一灰階信號；或是響應第二時間電壓，將參考電壓Vref傳送至第三節點nd3，以依據第三節點nd3的電壓變化，在第一節點nd1產生對應第二資料電壓Vd2的一第二灰階信號。
鎖存電路120耦接於第四節點nd4，用以響應第一控制信號S1和/或一第二控制信號S2而接收與傳送時間電壓VT至資料選擇電路110；以及用以在一時間階段中保持時間電壓VT的電壓值。例如，在本申請的一些實施例中，第四節點nd4分別耦接於資料選擇電路110中的第二節點nd2和第三節點nd3。鎖存電路120在一第一時間階段中用以響應第一控制信號S1而接收一第一電壓ELVDD，並且以該第一電壓ELVDD作為時間電壓VT中的第一時間電壓，施加於第四節點nd4，以及在一第二時間階段接收與傳送時間電壓VT中的第二時間電壓至第四節點nd4。
或是，在本申請的某些實施例中，鎖存電路120在第一時間階段接收與傳送時間電壓VT中的第一時間電壓至第四節點nd4，以及在第二時間階段接收與傳送第二時間電壓至第四節點nd4。又或者，在本申請的其他實施例中，第四節點nd4耦接於資料選擇電路110中的第二節點nd2，並且在鎖存電路120和資料選擇電路110的第三節點nd3之間還耦接有一第五節點nd5(如圖18所示)。鎖存電路120在第一時間階段接收與傳送第一時間電壓至第四節點nd4，並保持第四節點nd4的電壓準位，以及在第二時間階段接收與傳送第二時間電壓至第五節點nd5，並保持第五節點的電 壓準位。以上僅為舉例說明，但並不以此為限。
如圖2和圖4所示，在本申請實施例中，功能電路130可以是但不侷限於包括一驅動電路140和一開關電路150。驅動電路140耦接於資料處理電路110中的第一節點nd1，用以響應第一灰階信號而傳送一第一發光信號至開關電路150；以及用以響應第二灰階信號而傳送一第二發光信號至開關電路150。開關電路150耦接於驅動電路140和電致發光元件EL之間，用以響應發光控制信號EM而傳送第一發光信號和第二發光信號至電致發光元件EL，使電致發光元件EL在第一發光信號的調控下顯示第一灰階影像，以及在第二發光信號的調控下顯示第二灰階影像。
因此，本申請實施例所提供的像素電路10在資料選擇電路110中建立不同的資料電壓Vd1、Vd2，並且在鎖存電路120在不同的時間階段提供時間電壓VT的驅動下，讓驅動電路140可以對應不同的灰階信號產生相對應的發光信號，並透過開關電路150的傳送，驅動電致發光元件EL在第一時間階段以第一灰階發光；以及在第一灰階的基礎上，在第二時間階段以更加細緻的第二灰階發光。其中，第一時間階段和第二時間階段可以是但不限於連續幀的幀時間(frame time)。
請參照圖4和圖5，承上，在本申請實施例中，對於像素電路的操作大致包含：在資料選擇電路110建立第一資料電壓Vd1和第二資料電壓Vd2(S101)。例如，在本申請的一些實施例中，在資料選擇電路110中的第二節點nd2建立第一資料電壓Vd1，以及在第三節點nd3建立第二資料電壓Vd2。在本申請的其他實施例中，也可以是在資料選擇電路110中的第一節點nd1建立第一資料電壓Vd1，以及在第三節點nd3建立第二資料電壓 Vd2。
接著，根據時間電壓VT將參考電壓Vref傳送至第二節點nd2，並在第一節點nd1產生對應第一資料電壓Vd1的第一灰階信號，或傳送至第三節點nd3，並在第一節點nd1產生對應第二資料電壓Vd2的第二灰階信號(S103)。在此步驟中，鎖存電路120在第一時間階段接收與傳送第一時間電壓VT至第四節點nd4，使第四節點nd4保持在第一時間電壓的電壓準位。其中，在資料選擇電路110中電性設置有串聯的一第一電容C1和一第二電容C2。第一電容C1耦接於第一節點nd1和第二節點nd2之間，用以儲存第一節點nd1和第二節點nd2的電壓，並保持第一節點nd1和第二節點nd2之間的電壓差。第二電容C2耦接於第二節點nd2和第三節點nd3之間，用以儲存第二節點nd2和第三節點nd3的電壓，並保持第二節點nd2和第三節點nd3的電壓差。因此，當第二節點nd2或第三節點nd3的電壓準位發生變化，將一併變動第一節點nd1的電壓準位，進而在第一節點nd1產生相對應的第一灰階信號和第二灰階信號。
之後，傳送第一灰階信號或第二灰階信號至驅動電路140，產生對應第一灰階信號的第一發光信號或對應第二灰階信號的第二發光信號(S105)。其中，驅動電路140響應第一灰階信號或第二灰階信號，並開啟相對應的電晶體導通電流，產生相對應的發光信號。然後，根據第一發光信號驅動電致發光元件EL以第一灰階發光；或根據第二發光信號驅動電致發光元件EL以第二灰階發光(S107)。在此步驟中，可以透過開關電路150根據不同時間所接收到的一發光控制信號開啟相對應的電晶體，將第一發光信號和第二發光信號傳送至電致發光元件EL，使其以相對應的灰階發 光。例如，在第一時間階段傳送第一發光信號至電致發光元件EL，令其以第一灰階發光；以及在第二時間階段傳送第二發光信號，令其以第二灰階發光。
在上述的操作過程中，由於第一時間階段和第二時間階段可以是連續的幀時間，並且第二灰階是在第一灰階的基礎上，介於第一灰階和其上一灰階或下一灰階之間的多個次灰階的其中之一。因此，像素電路10可以在相對較小的資料區間中做灰階切換，呈現更加細緻、更貼近真實影像的畫面品質，解決在過小資料區間做灰階切換所造成灰階混亂的問題。
如圖6所示。具體來說，在本申請其中一實施例中，資料選擇電路110包括第一電容C1和第二電容C2。第一電容C1串聯於第一節點nd1和第二節點nd2之間，用以儲存第一節點nd1的電壓和第二節點nd2的電壓，並且根據第二節點nd2的電壓變動，變動第一節點nd1的電壓準位，使第一節點nd1產生對應的第一灰階信號。第二電容C2串聯於第二節點nd2和第三節點nd3之間，用以儲存第二節點nd2的電壓和第三節點nd3的電壓，並且根據第三節點nd3的電壓變動，變動第二節點nd2和第一節點nd1的電壓準位，使第一節點nd1產生對應的第二灰階信號。
此外，資料選擇電路110還包括一第一電晶體T1、一第二電晶體T2、一第三電晶體T3、一第五電晶體T5、一第六電晶體T6和一第八電晶體T8。可以理解的是，在本申請實施例中如上述電晶體前所添加的第一、第二等描述僅是為了方便說明和理解本申請實施例的內容，並非用以表示此電路中所包括的電晶體數量。此外，在本申請實施例中所述的電 晶體可以是但並不侷限於場效電晶體(field-effect transistor，FET)。並且，電晶體中的每一個均包括金氧半(metal-oxide-semiconductor,MOS)電晶體或薄膜電晶體(thin-film transistor,TFT)。在本實施例中，資料選擇電路110的第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第六電晶體T6和第八電晶體T8分別為p型金氧半(PMOS)電晶體，第五電晶體T5為n型金氧半(NMOS)電晶體。
其中，第一電晶體T1的閘極耦接至一第一信號線，用以接收第一控制信號S1；一第一端耦接至位於第一電容C1一端的第一節點nd1；以及一第二端用以接收第一電壓ELVDD，例如約5伏特(V)。可以理解的是，本申請所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，MOS電晶體的第一端可以是源極，第二端可以是汲極，且源極和汲極可以互換，其取決於施加於該處的電壓強度。
第二電晶體T2的閘極耦接至第一信號線，用以接收第一控制信號S1；一第一端耦接至位於第一電容C1和第二電容C2之間的第二節點nd2；以及一第二端耦接至一第一資料線，用以接收第一資料電壓Vd1。
第三電晶體T3的閘極耦接至第一信號線，用以接收第一控制信號S1；一第一端耦接至位於第二電容C2另一端的第三節點nd3；以及一第二端耦接至一第二資料線，用以接收第二資料電壓Vd2。
第五電晶體T5的閘極耦接至位於鎖存電路120一端的第四節點nd4；一第一端耦接至第八電晶體T8；以及一第二端耦接至第二節點nd2。
第六電晶體T6的閘極耦接至第四節點nd4；一第一端耦接 至第八電晶體T8；以及一第二端耦接至第三節點nd3。
第八電晶體T8的閘極耦接至第三信號線，用以接收第三控制信號S3；一第一端用以接收參考電壓Vref，例如接地電壓；以及一第二端分別耦接至第五電晶體T5和第六電晶體T6。
在本申請的某些實施例中，鎖存電路120包括一第七電晶體T7和一組背對背的反相器(invertor)。第七電晶體T7的閘極耦接至第二信號線，用以接收第二控制信號S2；一第一端耦接至第四節點nd4；以及一第二端用以接收時間電壓VT。背對背的反相器耦接於第四節點nd4，其包括相互耦接的一第一反相器INV1和一第二反相器INV2，用以保持第四節點nd4在當前狀態下的電壓準位，例如在第一時間階段保持在一電壓準位，用以開啟資料選擇電路110的第五電晶體T5；以及在下一時間階段中保持為相對應的另一電壓準位，用以開啟資料選擇電路110的第六電晶體T6。其中，第一反相器INV1的第一輸出端耦接於第二反相器INV2的第二輸入端，且第二反相器INV2的第二輸出端耦接於第一反相器INV1的第一輸入端。因此，在本實施例中，第四節點nd4位於靠近第一反相器INV1的第一輸出端的一側，使第七電晶體T7的第一端耦接至第一反相器INV1的第一輸出端。在本申請的另一實施例中，第四節點nd4也可以是位於靠近第二反相器INV2的第二輸出端的一側(使第七電晶體T7的第一端耦接至第二反相器INV2的第二輸出端)，同樣能用以保持第四節點nd4的電壓準位。
驅動電路140包括一第四電晶體T4，其閘極耦接至第一節點nd1；一第一端耦接至開關電路150；以及一第二端耦接至第一電源，用以接收第一電壓ELVDD。在本實施例中，第四電晶體T4作為驅動電晶 體，其可根據第一節點nd1的電壓準位(即第一電容C1中的資料)來驅動發光裝置EL。
開關電路150包括一第九電晶體T9，其閘極用以接收發光控制信號EM；一第一端耦接至電致發光元件EL(例如micro LED,OLED或AMOLED等)的陽極；以及一第二端耦接至第四電晶體T4。其中，電致發光元件EL的陰極耦接至第二電源，用以接收第二電壓ELVSS。
以下透過一些方法實施例對本申請的像素電路的操作做進一步說明。
請參照圖6、圖7a、7b和圖12。本申請一實施例所提供的像素電路10的驅動方法適於調控電致發光元件EL的灰階。首先，施加第一控制信號S1至資料選擇電路110，傳送第一電壓ELVDD至第一節點nd1、第一資料電壓Vd1至第二節點nd2以及第二資料電壓Vd2至第三節點nd3(S201)。
在第一時間階段中，例如當像素在一幀時間的一子幀的運作時間段中，第一控制信號S1、第二控制信號S2、第三控制信號S3與發光控制信號EM經設定為負緣觸發。在時間點t1，將第一控制信號S1拉至負緣(falling edge)，而位於高邏輯準位的第二控制信號S2、第三控制信號S3和發光控制信號EM未經拉動。此時，第一電晶體T1至第五電晶體T5被開啟，而第六電晶體T6至第九電晶體T9被關閉(圖中以“×”符號標記)。由於第一電晶體T1、第二電晶體T2和第三電晶體T3是開啟的，使第一節點nd1的電壓準位被施加為第一電壓ELVDD，第二節點nd2的電壓準位(下文標記為Va)被施加為第一資料電壓Vd1；以及第三節點nd3的電壓準位(下文標記為Vb)被施加為第二資料電壓Vd2。由於第四電晶體T4的閘極耦接至第一節 點nd1，因此在時間點t1將作為驅動電晶體的第四電晶體T4的閘極的電壓準位(下文標記為Vg4)設置為第一電壓ELVDD。
在第一電壓ELVDD為定電壓的情況下，將Vg4拉高至第一電壓ELVDD(Vg4=ELVDD)，關閉第四電晶體T4以及來自第一電壓ELVDD端作為供應電源的電流。此時，Va被拉高至第一資料電壓Vd1(Va=Vd1_n)，Vb被拉高至第二資料電壓Vd2(Vb=Vd2_n)。並且透過第一電容C1儲存Vg4和Va，使Vg4保持在第一電壓ELVDD，Va保持在第一資料電壓Vd1；以及透過第二電容C2儲存Va和Vb，使Va保持在第一資料電壓Vd1，Vb保持在第二資料電壓Vd2，將作為調控像素灰階的灰階電壓在第一電容C1和第二電容C2上做資料定址(data addressing)的動作。因此，時間點t1的時間區間又可稱為資料定址階段。同時，由於第五電晶體T5呈打開狀態，使資料選擇電路選擇以第一資料電壓Vd1作為灰階電壓。其中，第五電晶體T5的閘極和第六電晶體T6的閘極分別耦接於第四節點nd4，因此可以第四節點nd4的電壓準位(下文標記為Vc)作為灰階電壓的選擇依據。
在本申請實施例中，在第一時間階段，將第二控制信號S2拉至負緣，開啟第七電晶體T7，將一第一時間電壓VT1施加至第四節點nd4，並透過背對背的反相器將Vc維持在第一時間電壓VT1，以及透過第五電晶體T5以第一資料電壓Vd1作為灰階電壓。
請參照圖8a、8b和圖12。接著，施加第三控制信號S3至資料選擇電路並傳送參考電壓Vref，選擇在第一節點nd1形成第一灰階信號(S203)。
在時間點t2(其時間區間可視為主灰階載入階段)，將第三 控制信號S3拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1、第二控制信號S2和發光控制信號EM未經拉動。此時，第四電晶體T4和第八電晶體T8被開啟，而第一電晶體T1至第三電晶體T3、第六電晶體T6、第七電晶體T7和第九電晶體T9被關閉。此時，由於第五電晶體T5保持開啟，且第四電晶體T4和第八電晶體T8被開啟，可透過第五電晶體T5和第八電晶體T8將資料寫入第一電容C1，使參考電壓Vref施加於第二節點nd2，進而使Va變動為參考電壓Vref(Va=Vref)，並同時變動Vg4和Vb。
其中Vg4可以下列方程式(1)表示。
Vg4=ELVDD-Vd1_n+Vref 方程式(1)
Vb可以下列方程式(2)表示。
Vb=Vd2_n-Vd1_n+Vref 方程式(2)
在此過程中，由於Vc維持不變，因此可以保持上一步驟的運作結果。並且，由於Vg4的變動，對應的在第一節點nd1產生第一灰階信號。此時，由於驅動電路的第四電晶體T4為開啟狀態，因此施加第一灰階信號至驅動電路而產生第一發光信號(S205)，其中第一發光信號對應於電致發光元件EL的第一灰階。
請參照圖9a、9b和圖12。之後，施加發光控制信號至開關電路，並傳送第一發光信號至電致發光元件EL，驅動電致發光元件EL以第一灰階發光(S207)。在時間點t3，發光控制信號EM被拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1和第二控制信號S2未經拉動。如此一來，將開關電路的第九電晶體T9開啟。在此時間區間中，由於Vg4為ELVDD-Vd1_n+Vref，Vb為Vd2_n-Vd1_n+Vref，Va為Vref，以及Vc約為ELVDD(或 VT1)，使得第四電晶體T4、第五電晶體T5和第八電晶體T8維持開啟狀態。
此時，來自第一電壓ELVDD端作為供應電源的電流透過第四電晶體T4流經電致發光元件EL並到達第二電壓ELVSS端，進而驅動電致發光元件EL以第一灰階發光。例如，在位元深度為8位元的灰階模式下，影像具有28等同256個可能的灰階數值，依此定義電致發光元件EL的主灰階(main gray)數值，並以其中一灰階作為第一灰階來發光。因此，時間點t3的時間區間為使電致發光元件EL以主灰階發光的階段。其中，所產生的電流可以下列方程式表示。
Figure 111115069-A0101-12-0027-1
其中，Id為流經電致發光元件EL的電流；Vth為閾值電壓(threshold voltage)；μ為遷移率(mobility)；Cox為閘極電容(gate capacitor)。
請參照圖10a、10b和圖13。接著，在第二時間階段中施加第二控制信號至鎖存電路，並傳送第二時間電壓至第四節點(S301)。
在同一幀時間的下一子幀的運作時間段中，在時間點tn1，將第二控制信號S2拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1以及發光控制信號EM未經拉動。此時，第一電晶體T1至第三電晶體T3、第五電晶體T5以及第九電晶體T9被關閉，第六電晶體T6被開啟，並且使Vc被拉至低電壓準位(Vc=low voltage)。因此，在選定的子幀下打開鎖存電路的第七電晶體T7，進行資料路徑的切換，做灰階數值的加減運算。在本申請的實施例中，以時間點tn1的時間區間作為算數灰階(arithmetic gray)載入階 段。其中，由於第四電晶體T4和第八電晶體T8保持開啟，且第六電晶體T6和第七電晶體T7被開啟，因此可透過第七電晶體T7將一第二時間電壓VT2施加至第四節點nd4，並透過鎖存電路將Vc維持在第二時間電壓VT2；以及透過第六電晶體T6以第二資料電壓Vd2作為灰階電壓。
同時，透過第六電晶體T6和第八電晶體T8傳送參考電壓Vref至第三節點nd3，並且在第一節點nd1形成第二灰階信號(S303)。其中，第六電晶體T6和第八電晶體T8將資料寫入第二電容C2，使參考電壓Vref施加於第三節點nd3，進而使Vb變動為參考電壓Vref(Vb=Vref)，並同時變動Vg4和Va。
其中Vg4可以下列方程式(3)表示。
Vg4=ELVDD-Vd2_n+Vref 方程式(3)
Va可以下列方程式(4)表示。
Va=Vref-Vd2_n-Vd1_n 方程式(4)
同時，由於第四電晶體T4保持開啟狀態，因此施加第二灰階信號至驅動電路而產生第二發光信號(S305)。
請參照圖11a、11b和圖13。之後，施加發光控制信號至開關電路，並傳送第二發光信號至電致發光元件EL，驅動電致發光元件EL以第二灰階發光(S307)。
在時間點tn2，發光控制信號EM被拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1未經拉動。如此一來，將第九電晶體T9開啟。在時間點tn2的時間區間中，由於Vg4保持為ELVDD-Vd2_n+Vref，Va保持為Vref-Vd2_n-Vd_n1，且Vb為Vref，以及Vc維持低電壓準位，使得第四電晶 體T4以及第六電晶體T6至第九電晶體T9維持開啟狀態。此時，來自第一電壓ELVDD端作為供應電源的電流透過第四電晶體T4流經電致發光元件EL並到達第二電壓ELVSS端，進而以第一灰階的多個次灰階其中之一作為第二灰階，驅動電致發光元件EL發光。其中，所產生電流可以下列方程式(5)表示。
Figure 111115069-A0101-12-0029-2
由於在本申請實施例中，一幀中包括四個子幀，透過這4個子幀，進行28等同256個灰階數值的第一資料電壓Vd1及第二資料電壓Vd2的切換，使影像具有如同在位元深度為10位元的灰階模式下，210等同1024個可能的灰階數值的操作，並依此定義電致發光元件EL的主灰階數值的增加或減少，提供一種等同增加位元深度的算術灰階(Arithmetic Gray)的驅動方法，達成對電致發光元件EL的主灰階進行調節的作用。因此，本申請實施例所提供的像素電路10以類比式的驅動方法搭配時間軸上算術灰階的驅動方法，讓像素可以真實灰階呈現，使畫面品質獲得提升並改善灰階混亂的問題。
請參照圖14。本申請另一實施例所提供的像素電路20與圖6實施例所示的像素電路10相似，不同之處在於，還包括一復位電路160，耦接至開關電路和電致發光元件EL之間，被配置為用以響應一重置信號Reset而傳送一第二參考電壓Vref2至電致發光元件EL，以對其進行復位操作。具體來說，復位電路160包括一第十電晶體T10，其包括一閘極，用以響應於重置信號Reset；一第一端，用以接收第二參考電壓Vref2；以及一第二端，耦接至開關電路和電致發光元件EL之間，例如位於開關電路和電 致發光元件EL之間的一節點。第十電晶體t10在響應重置信號後開啟，並且施加第二參考電壓Vref2至此一節點，用以重置電致發光元件EL的電壓準位，使電致發光元件EL的灰階被重置為初始狀態或回復為預設值。
請參照圖15。本申請一些實施例所提供的像素電路30與圖6實施例所示的像素電路10相似，不同之處在於，其資料選擇電路還包括一第三電容C3，其一端用以接收第一電壓ELVDD，另一端耦接於第一電容C1和第二電容C2之間的一節點，用以在灰階電壓的選擇操作中穩定第一節點nd1的電壓。
請參照圖16。本申請其他實施例所提供的像素電路40與圖6實施例所示的像素電路10相似，不同之處在於，在本實施例中鎖存電路用以響應第一控制信號S1而施加第一電壓ELVDD至第四節點nd4。例如，在第一時間階段根據第一控制信號S1施加第一電壓ELVDD至第四節點nd4，並且以第一電壓ELVDD作為第一時間電壓，讓資料選擇電路110根據第一電壓ELVDD選擇性的導通第二節點nd2，使參考電壓Vref施加於第二節點nd2，並且在第一節點nd1產生一第一灰階信號。此第一灰階信號對應於電致發光元件EL的第一灰階；以及在一第二時間階段，根據第二控制信號S2施加時間電壓VT至第四節點nd4，並且以此時間電壓VT作為第二時間電壓，讓資料選擇電路根據時間電壓VT選擇性的導通第三節點nd3，使參考電壓Vref施加於第三節點nd3，並且對應的在第一節點nd1形成一第二灰階信號。此第二灰階信號對應於電致發光元件EL的第二灰階。
具體來說，除了第七電晶體T7和背對背的第一反相器INV1和第二反相器INV2外，鎖存電路120還包括一第十一電晶體T11。第十一電 晶體T11的閘極耦接至第一信號線，用以接收第一控制信號S1；一第一端耦接至第四節點nd4；以及一第二端用以接收第一電壓ELVDD。因此，第十一電晶體T11可以響應第一控制信號S1而傳送第一電壓ELVDD至第四節點nd4。
其中，鎖存電路120在第一時間階段透過第十一電晶體響應第一控制信號S1而施加第一電壓ELVDD至第四節點nd4，讓資料選擇電路110中耦接於第四節點nd4的第五電晶體T5可以根據第一電壓ELVDD導通第二節點nd2，使參考電壓Vref施加於第二節點nd2，進而在第一節點nd1產生第一灰階信號。以及，在第二時間階段，鎖存電路可以透過第七電晶體T7響應第二控制信號S2而施加時間電壓VT至第四節點nd4，讓資料選擇電路110中耦接於第四節點nd4的第六電晶體T6可以根據時間電壓VT導通第三節點nd3，使參考電壓Vref施加於第三節點nd3，進而在第一節點nd1形成第二灰階信號。
因此，在上述圖16所述實施例的像素電路40的操作上，可以在第一時間階段施加第一控制信號S1至鎖存電路，開啟第十一電晶體T11，使第一電壓ELVDD被傳送至第四節點nd4。並且，在第一反相器INV1和第二反相器INV2的作用下，讓第四節點nd4維持在第一電壓ELVDD的電壓準位。此時，鎖存電路可以第一電壓ELVDD作為第一時間電壓施加於資料選擇電路的第五電晶體T5，而選擇將參考電壓Vref傳送至第二節點nd2，以在第一節點nd1對應產生第一灰階信號。在後續的第二時間階段，施加第二控制信號S2至鎖存電路，開啟第7電晶體T7，使時間電壓VT被傳送至第四節點nd4。並且，以此時間電壓VT作為第二時間電壓，在第一反 相器INV1和第二反相器INV2的作用下，讓第四節點nd4的電壓準位維持在第二時間電壓的電壓準位。因此，在第二時間階段，可透過鎖存電路120施加第二時間電壓於資料選擇電路的第六電晶體T6，而選擇將參考電壓Vref傳送至第三節點nd3，以在第一節點nd1對應產生第二灰階信號。
請參照圖17，其為圖16所示的像素電路10的等效電路的電路圖。圖17實施例所示的像素電路50與圖16實施例所示的像素電路40相似，不同之處其第一電晶體T1至第四電晶體T4以及第六電晶體T6至第十一電晶體T11以n-型TFT或NMOS電晶體來取代圖16中的p-型TFT或PMOS電晶體；以及第五電晶體T5以p-型TFT或PMOS電晶體來取代圖16中的n-型TFT或NMOS電晶體。
請參照圖18。本申請某些實施例所提供的像素電路60與圖6實施例所示的像素電路10相似，不同之處在於，第一電晶體T1至第九電晶體T9皆為相同型態的電晶體，例如，皆為p型金氧半電晶體。並且在鎖存電路120中，背對背反相器的第一反相器INV1的第一輸出端耦接於第四節點nd4，並透過第四節點nd4耦接至資料選擇電路的第五電晶體T5的閘極；以及第二反相器INV2的第二輸出端耦接於第五節點nd5，並透過第五節點nd5耦接至資料選擇電路的第六電晶體T6的閘極。因此，當鎖存電路120透過第七電晶體T7在不同時間階段響應第二控制信號S2，並接收時間電壓VT中相對應的第一時間電壓和第二時間電壓後，可以分別在第四節點nd4建立第一時間電壓以及在第五節點nd5建立第二時間電壓。並且在第一反相器INV1和第二反相器INV2的作用下維持第四節點nd4和第五節點nd5的電壓準位。
請參照圖19。本申請其中一實施例所提供的像素電路70包括資料選擇電路110、鎖存電路120、驅動電路140以及開關電路150。其與圖6實施例所示的像素電路10不同之處在於資料選擇電路110省略了第二電晶體的設置。具體來說，在本實施例的像素電路70中，資料選擇電路110包括第一電晶體T1、第三電晶體T3、第五電晶體T5、第六電晶體T6和第八電晶體T8。其中，第一電晶體T1、第三電晶體T3、第六電晶體T6和第八電晶體T8分別為p型金氧半電晶體，第五電晶體T5為n型金氧半電晶體。
第一電晶體T1的閘極耦接至一第一信號線，用以接收第一控制信號S1；第一端耦接至位於第一電容C1一端的第一節點nd1；以及第二端耦接至第一資料線，用以接收第一資料電壓Vd1。此外，介於第一電容C1和第二電容C2之間的第二節點nd2耦接於第一電容C1、第二電容C2和第五電晶體T5之間。
因此，在像素電路70的驅動方法中對於資料電壓的建立，主要是在施加第一控制信號S1至資料選擇電路110，開啟第一電晶體T1接收與傳送第一資料電壓Vd1至第一節點nd1；以及開啟第三電晶體T3接收與傳送第二資料電壓Vd2至第三節點nd3。此外，對於第二節點nd2的參考電壓Vref的建立，是施加控制信號S3至資料選擇電路110開啟第八電晶體T8接收參考電壓Vref，並透過第五電晶體T5傳送至第二節點nd2。因此在初始狀態下，在第一節點nd1建立第一資料電壓Vd1、在第二節點nd2建立參考電壓Vref以及在第三節點nd3建立第二資料電壓Vd2。並且，透過第一電容C1保持第一節點nd1和第二節點nd2之間的電位差；以及第二電容C2保持第二節點nd2和第三節點nd3之間的電位差。在後續的操作中，資料選擇電路 110可以根據鎖存電路120控制第四節點nd4的電壓準位，讓資料選電路110可依據第四節點nd4的電壓準位，開啟第五電晶體T5，將參考電壓Vref傳送至第二節點nd2，以對應的產生第一灰階信號；或是開啟第六電晶體T6，將參考電壓Vref傳送至第三節點nd3，以對應的產生第二灰階信號。以便於在後續的操作中，對電致發光元件EL進行灰階調控。
請參照圖20。本申請其中一實施例所提供的像素電路80和圖19所示的像素電路70大致相同，兩者間的差異在於，在此像素電路80的鎖存電路120中，第一電晶體T1至第九電晶體T9皆為相同型態的電晶體，例如，皆為p型金氧半電晶體。並且在鎖存電路120中，背對背反相器的第一反相器INV1的第一輸出端耦接於第四節點nd4，並透過第四節點nd4耦接至資料選擇電路110的第五電晶體T5的閘極；以及第二反相器INV2的第二輸出端耦接於第五節點nd5，並透過第五節點nd5耦接至資料選擇電路110的第六電晶體T6的閘極。
請參照圖20、21a、21b以及圖25。因此，在本實施例的像素電路的驅動方法上，首先，施加第一控制信號S1至資料選擇電路110，傳送第一資料電壓Vd1至第一節點nd1以及傳送第二資料電壓Vd2至第三節點nd3。並且，施加第三控制信號S3至鎖存電路120，傳送第一時間電壓VT1至第四節點nd4(S401)。
在第一時間階段中，例如當像素在一幀時間的一子幀時間中，第一控制信號S1、第二控制信號S2、第三控制信號S3與發光控制信號EM經設定為負緣觸發。在時間點t1，分別將第一控制信號S1和第二控制信號S2拉至負緣，而位於高邏輯準位的第三控制信號S3和發光控制信號EM 未經拉動。此時，第六電晶體T6和第九電晶體T9被關閉(圖中以“×”符號標記)，而其餘電晶體被開啟。由於第一電晶體T1、第三電晶體T3、第五電晶體T5和第八電晶體T8是開啟的，使第一節點nd1的電壓準位被施加為第一資料電壓Vd1，第二節點nd2的電壓準位(下文標記為Va)被施加為參考電壓Vref；以及第三節點nd3的電壓準位(下文標記為Vb)被施加為第二資料電壓Vd2。由於第四電晶體T4的閘極耦接至第一節點nd1，因此在時間點t1將作為驅動電晶體的第四電晶體T4的閘極的電壓準位(下文標記為Vg4)設置為第一資料電壓Vd1(Vg4=Vd1_n)。
此時，Va被拉高至參考電壓Vref(Va=Vref)，Vb被拉高至第二資料電壓Vd2(Vb=Vd2_n)。並且，透過第一電容C1儲存Vg4和Va，使Vg4保持在第一資料電壓Vd1，Va保持在參考電壓Vref；以及透過第二電容C2儲存Va和Vb，使Va保持在參考電壓Vref，Vb保持在第二資料電壓Vd2，將作為調控像素灰階的第一資料電壓Vd1在第四電晶體T4和第一電容C1上做資料定址的動作；以及將作為調控像素灰階的第二資料電壓Vd2在第一電容C1和第二電容C2上做資料定址的動作。
同時，由於第二控制信號S2被拉至負緣，開啟第七電晶體T7，將第一時間電壓VT1施加至第四節點nd4，並透過背對背的反相器將第四節點nd4的電壓準位(下文標記為Vc)維持在低電壓準位的第一時間電壓VT1，並施加於第五電晶體T5，使第五電晶體T5被開啟，並且將參考電壓Vref傳送至第二節點nd2，進而選擇以第一資料電壓Vd1作為第一時間階段中用以調控電致發光元件EL的灰階電壓。
請參照圖20、22a、22b以及圖25。接著，施加發光控制信 號EM至開關電路150，並傳送第一發光信號至電致發光元件EL，驅動電致發光元件EL以第一灰階發光(S403)。
在時間點t2，發光控制信號EM被拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1、第二控制信號S2和第三控制信號S3未經拉動。使第一電晶體T1、第三電晶體T3和第七電晶體T7關閉，且第六電晶體維持關閉狀態。並且，開啟開關電路150的第九電晶體T9。
此時，由於Vg4保持為Vd1_n，Va為Vref，Vb為Vref，以及Vc約為Vd2_n，使得第四電晶體T4、第五電晶體T5和第八電晶體T8維持開啟狀態。因此，來自第一電壓ELVDD端作為供應電源的電流透過第四電晶體T4流經電致發光元件EL並到達第二電壓ELVSS端，進而驅動電致發光元件EL以第一灰階發光，並依此定義電致發光元件EL的主灰階數值。其中，所產生的電流可以下列方程式表示。
Figure 111115069-A0101-12-0036-3
其中，在下一時間階段的操作中，為了讓第五電晶體T5和第六電晶體T6的開關切換的過程中不會產生信號干擾，在本申請的一些實施例中，可以在時間點t2同時拉動第三控制信號S3的電壓準位，使第八電晶體T8被關閉。接著，再進行關閉第五電晶體T5和開啟第六電晶體T6的操作。並且，在第五電晶體T5和第六電晶體T6的開關切換完成後，再開啟第八電晶體T8，以透過第八電晶體T8和第六電晶體T6將參考電壓Vref傳送至第三節點nd3。
請參照圖20、23a、23b和圖25。接著，在第二時間階段中施加第二控制信號S2至鎖存電路120，並傳送第二時間電壓VT2至第五節點 nd5(S405)。
例如，在同時幀時間的下一子幀時間中，在時間點tn1，將第二控制信號S2拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1、第三控制信號S3以及發光控制信號EM未經拉動。此時，第一電晶體T1、第三電晶體T3、第五電晶體T5以及第九電晶體T9被關閉，而第六電晶體T6被開啟。因此，可以將資料寫入第二電容C2，使參考電壓Vref施加於第三節點nd3，進而使Vb變動為參考電壓(Vb=Vref)，並同時變動Va和Vg4。
其中Vg4可以下列方程式(6)表示。
Vg4=Vd1_n-Vd2_n 方程式(6)
Va可以下列方程式(7)表示。
Va=Vref-Vd2_n 方程式(7)
此時，在選定的子幀下打開鎖存電路120的第七電晶體T7，進行資料路徑的切換，以進行主灰階數值的加減運算。在本申請的實施例中，以時間點tn1的時間區間作為算數灰階載入階段，其中由於第四電晶體T4保持開啟，且第六電晶體T6和第七電晶體T7被開啟，因此可透過第七電晶體T7將一第二時間電壓VT2施加至第五節點nd5，並透過鎖存電路120將第五節點nd5的電壓準位維持在低電壓準位。在此階段中由於第六電晶體T6保持開啟狀態，因此可透過第六電晶體T6選擇以第二資料電壓Vd2作為灰階電壓。並且，隨著第一節點nd1的電壓準位Vg4的變動，在第一節點nd1產生相對應的第二灰階信號。
接著，施加第二灰階信號至驅動電路140而產生第二發光信號(S407)。其中，由於第四電晶體T4耦接於第一節點nd4並保持開啟狀態， 因此透過第四電晶體T4的閘極響應第二灰階信號，並對應的產生第二發光信號。
請參照圖24a、24b和圖25。之後，施加發光控制信號至開關電路150，並傳送第二發光信號至電致發光元件EL，驅動電致發光元件EL以第二灰階發光(S409)。
在時間點tn2，發光控制信號EM被拉至負緣，而位於高邏輯準位的第一控制信號S1至第三控制信號S3未經拉動。如此一來，將第九電晶體T9開啟。在時間點tn2的時間區間中，由於Vg4、Va和Vb皆未經變動，且Vc維持在低電壓準位，使得第四電晶體T4以及第六電晶體T6、第八電晶體T8和第九電晶體T9維持開啟狀態。此時，來自第一電壓ELVDD端作為供應電源的電流透過第四電晶體T4流經電致發光元件EL並到達第二電壓ELVSS端，進而驅動電致發光元件EL以第二灰階發光。其中，所產生電流可以下列方程式表示。
Figure 111115069-A0101-12-0038-4
因此，本申請實施例所提供的像素電路可用以驅動電致發光元件在第一時間階段以第一灰階發光，並且隨著時間軸上不同時間階段的變換，在第一灰階的基礎上，將其再細分為多個灰階，讓電致發光元件在第二時間階段以其中一個作為第二灰階進行發光，進而提升畫面品質，使其更加貼近真實色彩。
請參照圖26和27。本申請實施例另提供一種像素電路90，其與圖20實施例所示的像素電路80相似，不同之處在於，其資料選擇電路110除了耦接於第一信號線，用以接收第一控制信號S1外，還耦接於一資 料線，用以接收資料電壓Vd；以及一第一信號支線，用以接收一第一分支控制信號S1-1。
具體來說，資料選擇電路110的第一電晶體T1的閘極耦接於第一信號線，用以響應第一控制信號S1；第一端耦接於資料線，用以接收資料電壓Vd，並且以此資料電壓Vd作為第一資料電壓；以及第二端，耦接於第一節點nd1。資料選擇電路110的第三電晶體T3的閘極耦接於第一信號支線，用以響應第一分支控制信號S1-1；第一端耦接於資料線，用以接收資料電壓Vd，並且以此資料電壓Vd作為第二資料電壓；以及第二端，耦接於第三節點nd3。
因此，在此實施例中，可以先在一個時間點將第一控制信號S1拉至負緣，以施加第一控制信號S1至資料選擇電路110的第一電晶體T1，開啟第一電晶體T1接收資料電壓，並以其作為第一資料電壓傳送至第一節點nd1，而在第一節點nd1建立第一資料電壓。然後，在另一個時間點將第一分支控制信號S1-1拉至負緣，以施加第一分支控制信號S1-1至資料選擇電路110的第三電晶體T3，開啟第三電晶體T3接收資料電壓，並以其作為第二資料電壓傳送至第三節點nd3，而在第一節點nd3建立第二資料電壓。並且，在第二節點建立有參考電壓的情況下，透過第一電容C1儲存第一資料電壓和參考電壓Vref，保持第一節點nd1和第二節點nd2之間的電位差；以及透過第二電容C2儲參考電壓Vref和第二資料電壓，保持第二節點nd2和第三節點nd3之間的電位差。因此，將作為調控像素灰階的第一資料電壓在第四電晶體T4和第一電容C1上做資料定址的動作；以及將作為調控像素灰階的第二資料電壓在第一電容C1和第二電容C2上做資料定址的動 作。
綜上所述，本申請實施例的像素電路可以在相對較小的資料區間中做灰階切換，呈現更加細緻、更貼近真實影像的畫面品質，解決在過小資料區間做灰階切換所造成灰階混亂的問題。此外，雖然在上述實施例中是以第一灰階和第二灰階的切換作為舉例說明，本申請實施例所提供的像素電路還具有依需求進行擴充的特性。也就是在資料選擇電路中增加電容和電晶體的情形下，可以在主灰階和更多個次灰階之間進行切換，並獲得更加精細的畫面品質。
例如，可以在資料選擇電路中設置串聯的第一電容、第二電容和第三電容，並且額外設置相對應的電晶體，使作為調控像素灰階的第一資料電壓在第四電晶體和第一電容上做資料定址的動作；作為調控像素灰階的第二資料電壓在第一電容和第二電容上做資料定址的動作；以及作為調控像素灰階的第三資料電壓在第二電容和第三電容上做資料定址的動作。並且，在後續操作中可以驅動電致發光元件以第一灰階發光，在第一灰階的基礎上，以更細緻的第二灰階發光，以及在第二灰階的基礎上，以更加細緻的第三灰階發光，進而提升畫面品質。
因此，在本申請其他實施例中，資料選擇電路的電容和電晶體的數量可依此類推，以獲得貼近真實影像的畫面品質。
上文概括數個實施例之特徵，使得熟習此項技術者可更好地暸解本揭露之態樣。熟習此項技術者應暸解其等可易於使用本揭露作為設計或修改用於執行本文中介紹之實施例之相同目的及/或達成相同優點之其他製程及結構之基礎。熟習此項技術者亦應暸解此等等效構造不偏離本 揭露之精神及範疇，且其等可在本文中作出各種變化、替換及更改，而不脫離本揭露之精神及範疇。
70:像素電路
110:資料選擇電路
120:鎖存電路
140:驅動電路
150:開關電路
C1、C2:電容
EL:電致發光元件
ELVDD、ELVSS:電壓
EM:發光控制信號
INV1、INV2:反相器
nd1~nd4:節點
S1~S3:控制信號
T1~T9:電晶體
Vd1、Vd2:資料電壓
Vref:參考電壓
VT:時間電壓

Claims (42)

  1. 一種像素電路，適於調控一電致發光元件的灰階，該像素電路包括：一資料選擇電路，用以接收一第一資料電壓和一第二資料電壓，並根據一時間電壓選擇性的產生對應該第一資料電壓的一第一灰階信號以及對應該第二資料電壓的一第二灰階信號；一鎖存電路，耦接於該資料選擇電路，用以接收與傳送該時間電壓；一驅動電路，耦接於該資料選擇電路，用以響應該第一灰階信號而傳送一第一發光信號以及響應該第二灰階信號而傳送一第二發光信號；以及一開關電路，分別耦接於該驅動電路和該電致發光元件，用以傳送該第一發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以一位元深度的一第一灰階發光，或傳送該第二發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以一第二灰階發光，其中該第二灰階為該第一灰階在該位元深度下介於其上一灰階或下一灰階之間的多個次灰階的其中之一。
  2. 如請求項1所述的像素電路，其中該資料選擇電路包括耦接在一第一節點和一第二節點之間的一第一電容以及耦接於該第二節點和一第三節點之間的一第二電容，該資料選擇電路還用以響應一第三控制信號而接收一參考電壓，以及響應該時間電壓而選擇傳送該參考電壓至該第二節點或該第三節點，變動 該第一節點的電壓準位，而對應的產生該第一灰階信號或該第二灰階信號；該鎖存電路還用以響應一第一控制信號或一第二控制信號而傳送該時間電壓至該資料選擇電路；該驅動電路耦接於該第一節點，用以響應該第一灰階信號而傳送該第一發光信號以及響應該第二灰階信號而傳送該第二發光信號。
  3. 如請求項2所述的像素電路，其中該資料選擇電路還用以響應該第一控制信號而傳送該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點以及傳送該第二資料電壓至該第三節點。
  4. 如請求項3所述的像素電路，其中該資料選擇電路還包括：一第一電晶體，耦接於該第一節點，用以響應該第一控制信號而傳送一第一電壓或該第一資料電壓至該第一節點；一第三電晶體，耦接於該第三節點，用以響應該第一控制信號而傳送該第二資料電壓至該第三節點；一第五電晶體，耦接於該第二節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第二節點；一第六電晶體，耦接於該第三節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第三節點；以及一第八電晶體，分別耦接於該第五電晶體和該第六電晶體，用以響應該第三控制信號而傳送該參考電壓。
  5. 如請求項4所述的像素電路，其中 該第一電晶體包括一閘極，用以響應該第一控制信號；一第一端，用以接收該第一電壓或該第一資料電壓；以及一第二端，耦接至該第一節點；該第三電晶體包括一閘極，用以響應該第一控制信號；一第一端，用以接收該第二資料電壓；以及一第二端，耦接至該第三節點；該第五電晶體包括一閘極，耦接至該鎖存電路，用以響應該時間電壓；一第一端，耦接至該第八電晶體；以及一第二端，耦接至該第二節點；該第六電晶體包括一閘極，耦接至該鎖存電路，用以響應該時間電壓；一第一端，耦接至該第八電晶體；以及一第二端，耦接至該第三節點；該第八電晶體包括一閘極，用以響應該第三控制信號；一第一端，用以接收該參考電壓；以及一第二端，分別耦接至該第五電晶體和該第六電晶體。
  6. 如請求項5所述的像素電路，其中該第一電晶體的該第一端用以接收該第一電壓，該第一電晶體用以響應該第一控制信號而傳送該第一電壓至該第一節點，且該資料選擇電路還包括一第二電晶體，耦接於該第二節點，用以響應該第一控制信號而傳送該第一資料電壓至該第二節點。
  7. 如請求項6所述的像素電路，其中該第二電晶體包括一閘極，用以響應該第一控制信號；一第一端，用以接收該第一資料電壓；以及一第二端，耦接至該第二節點。
  8. 如請求項4所述的像素電路，其中該第五電晶體為一第一型電晶體，其餘的電晶體為一第二型電晶體。
  9. 如請求項2所述的像素電路，其中該資料選擇電路還包括：一第三電容，其一端耦接於一直流電壓源，另一端耦接於該第一電容和該第二電容之間，用以穩定該第一節點的電壓準位。
  10. 如請求項2所述的像素電路，其中該鎖存電路還包括：一組背對背的反相器，耦接於一第四節點，且該第四節點耦接於該資料選擇電路，其中該時間電壓施加於該第四節點，該組背對背的反相器用以保持該第四節點的電壓準位。
  11. 如請求項10所述的像素電路，其中該組背對背的反相器包括：一第一反相器和一第二反相器，該第一反相器的一第一輸出端耦接於該第二反相器的一第二輸入端，且該第二反相器的一第二輸出端耦接於該第一反相器的一第一輸入端，其中該第四節點位於靠近該第一輸出端的一側或靠近該第二輸出端的一側。
  12. 如請求項11所述的像素電路，其中該時間電壓包括：一第一時間電壓和一第二時間電壓，該鎖存電路用以在一第一時間階段傳送該第一時間電壓至該第四節點以及在一第二時間階段傳送該第二時間電壓至該第四節點，該資料選擇電路用以響應該第一時間電壓而傳送該參考電壓至該第二節點，以及響應該第二時間電壓而傳送該參考電壓至該第三節點。
  13. 如請求項12所述的像素電路，其中該第四節點位於靠近該 第一輸出端的一側，並且在靠近該第二輸出端的一側具有一第五節點，該第一時間電壓施加於該第四節點，該第二時間電壓施加於該第五節點，該組背對背的反相器還用以保持該第五節點的電壓準位。
  14. 如請求項13所述的像素電路，其中該鎖存電路還包括：一第七電晶體，耦接至該第四節點和/或該第五節點，用以響應該第二控制信號而傳送該第一時間電壓和/或該第二時間電壓。
  15. 如請求項14所述的像素電路，其中該鎖存電路還包括：一第十一電晶體，耦接於該第四節點，該第十一電晶體用以響應該第一控制信號而傳送該第一時間電壓至該第四節點，該第七電晶體用以響應該第二控制信號而傳送該第二時間電壓至該第四節點或該第五節點。
  16. 如請求項2所述的像素電路，其中該驅動電路包括：一第四電晶體，包括一閘極，耦接至該第一節點，用以響應該第一灰階信號而產生該第一發光信號以及響應該第二灰階信號而產生該第二發光信號；一第一端，用以接收一第一電壓；以及一第二端，耦接至該開關電路。
  17. 如請求項2所述的像素電路，其中該開關電路包括：一第九電晶體，包括一閘極，用以響應一發光控制信號而傳送該第一發光信號和該第二發光信號；一第一端，耦接至該電致發光元件；以及一第二端，耦接至該驅動電路，用以接收該第一發光信號和該第二發光信號。
  18. 如請求項2所述的像素電路，還包括： 一復位電路，耦接至該開關電路和該電致發光元件之間，用以響應一重置信號而傳送另一參考電壓至該電致發光元件，以重置該電致發光元件的電壓準位。
  19. 如請求項18所述的像素電路，其中該復位電路包括：一第十電晶體，包括一閘極，用以響應該重置信號；一第一端，用以接收該另一參考電壓；以及一第二端，耦接至該開關電路和該電致發光元件之間。
  20. 如請求項3所述的像素電路，其中該資料選擇電路分別耦接於一資料線、一第一信號線以及一第一信號支線，該資料選擇電路用以響應該第一信號線的該第一控制信號而傳送該資料線的該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點，以及響應該第一信號支線的一第一分支控制信號而傳送該資料線的該第二資料電壓至該第三節點。
  21. 如請求項20所述的像素電路，其中該資料選擇電路還包括：一第一電晶體，分別耦接於該第一信號線以及該第一節點，用以響應該第一控制信號而傳送一第一電壓或該第一資料電壓至該第一節點；一第三電晶體，分別耦接於該資料線、該第一信號支線以及該第三節點，用以響應該第一分支控制信號而傳送該第二資料電壓至該第三節點；一第五電晶體，耦接於該第二節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第二節點； 一第六電晶體，耦接於該第三節點和該鎖存電路之間，用以響應該時間電壓而傳送該參考電壓至該第三節點；以及一第八電晶體，分別耦接於該第五電晶體和該第六電晶體，用以響應該第三控制信號而傳送該參考電壓。
  22. 如請求項21所述的像素電路，其中該資料選擇電路還包括一第二電晶體，該第一電晶體用以響應該第一控制信號而傳送該第一電壓至該第一節點，該第二電晶體分別耦接於該資料線、該第一信號支線以及該第二節點，用以響應該第一分支控制信號而傳送該第一資料電壓至該第二節點。
  23. 一種顯示装置的背板，包括：基板；以及如請求項1-22任一項所述的像素電路，設置於該基板上。
  24. 一種顯示装置，包括：顯示面板；以及背板，包括基板以及設置於該基板上的如請求項1-22任一項所述的像素電路。
  25. 一種像素電路的驅動方法，適於調控一電致發光元件的灰階，該驅動方法包括：在一資料選擇電路建立一第一資料電壓和一第二資料電壓；根據一時間電壓將一參考電壓傳送至一第二節點，在一第一節點產生對應該第一資料電壓的一第一灰階信號，或傳送至一第三節點，在該第一節點產生對應該第二資料電壓的一第二灰階信號； 傳送該第一灰階信號或該第二灰階信號至一驅動電路，產生對應該第一灰階信號的一第一發光信號或對應該第二灰階信號的一第二發光信號；以及根據該第一發光信號驅動一電致發光元件以一位元深度的一第一灰階發光；或根據該第二發光信號驅動該電致發光元件以一第二灰階發光，其中該第二灰階為該第一灰階在該位元深度下介於其上一灰階和下一灰階之間的多個次灰階的其中之一。
  26. 如請求項25所述的驅動方法，還包括：在一第四節點建立該時間電壓；在一第一時間階段，施加一第一控制信號或一第二控制信號至一鎖存電路，接收與傳送該時間電壓至該第四節點，建立一第一時間電壓；以及在一第二時間階段，施加該第二控制信號至該鎖存電路，接收與傳送該時間電壓至該第四節點或一第五節點，建立一第二時間電壓。
  27. 如請求項26所述的驅動方法，還包括：施加一第三控制信號至該資料選擇電路，接收該參考電壓，並根據該第一時間電壓傳送該參考電壓至該第二節點以及根據該第二時間電壓傳送該參考電壓至該第三節點。
  28. 如請求項27所述的驅動方法，還包括：在該第一時間階段施加該第一控制信號至該資料選擇電路；傳送該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點，建立該第一資料電壓；以及 傳送該第二資料電壓至該第三節點，建立該第二資料電壓。
  29. 如請求項28所述的驅動方法，還包括：根據該第一控制信號傳送一第一電壓至該第一節點，建立該第一電壓；傳送該第一資料電壓至該第二節點，建立該第一資料電壓；以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，建立該第二資料電壓。
  30. 如請求項29所述的驅動方法，還包括：根據該第一控制信號開啟一第一電晶體傳送該第一電壓至該第一節點；開啟一第二電晶體傳送該第一資料電壓至該第二節點；開啟一第三電晶體傳送該第二資料電壓至該第三節點；以該資料選擇電路的一第一電容保持該第一節點和該第二節點之間的電位差；以及以該資料選擇電路的一第二電容保持在該第二節點和該第三節點之間的電位差。
  31. 如請求項30所述的驅動方法，還包括：在該第一時間階段，關閉該第一電晶體、該第二電晶體和該第三電晶體；施加該第三控制信號至該資料選擇電路，開啟一第八電晶體接收與傳送該參考電壓；施加該第一時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第五電晶體傳送該參考電壓至該第二節點； 根據該第二節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第一灰階信號；施加該第一灰階信號至該驅動電路，開啟一第四電晶體產生該第一發光信號；施加一發光控制信號至一開關電路，開啟一第九電晶體接收該第一發光信號；以及傳送該第一發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第一灰階發光。
  32. 如請求項31所述的驅動方法，還包括：在該第二時間階段，關閉該第五電晶體；施加該第二控制信號至該鎖存電路，開啟一第七電晶體傳送該第二時間電壓至該第四節點；施加該第二時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第六電晶體傳送該參考電壓至該第三節點；根據該第三節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第二灰階信號；施加該第二灰階信號至該驅動電路，開啟該第四電晶體產生該第二發光信號；施加該發光控制信號至該開關電路，開啟該第九電晶體接收該第二發光信號；以及傳送該第二發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第二灰階發光。
  33. 如請求項28所述的驅動方法，還包括：根據該第三控制信號傳送該參考電壓至該第二節點，在該第二節點建立該參考電壓；以及根據該第一控制信號傳送該第一資料電壓至一第一節點，在該第一節點建立該第一資料電壓，以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，在該第三節點建立該第二資料電壓。
  34. 如請求項33所述的驅動方法，還包括：根據該第三控制信號開啟一第八電晶體，接收與傳送該參考電壓至該第二節點；根據該第一控制信號開啟一第一電晶體傳送該第一資料電壓至該第一節點，以及開啟一第三電晶體傳送該第二資料電壓至該第三節點；以該資料選擇電路的一第一電容保持該第一節點和該第二節點之間的電位差；以及以該資料選擇電路的一第二電容保持在該第二節點和該第三節點之間的電位差。
  35. 如請求項34所述的驅動方法，還包括：關閉該第一電晶體和該第三電晶體；施加該第一時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第五電晶體傳送該參考電壓至該第二節點；根據該第二節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第一灰階信號； 施加該第一灰階信號至該驅動電路，開啟一第四電晶體產生該第一發光信號；施加一發光控制信號至一開關電路，開啟一第九電晶體接收該第一發光信號；以及傳送該第一發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第一灰階發光。
  36. 如請求項35所述的驅動方法，還包括：在該第二時間階段，關閉該第五電晶體；施加該第二控制信號至該鎖存電路，開啟一第七電晶體傳送該第二時間電壓至該第四節點；施加該第二時間電壓至該資料選擇電路，開啟一第六電晶體傳送該參考電壓至該第三節點；根據該第三節點的電壓變化，對應的在該第一節點產生該第二灰階信號；施加該第二灰階信號至該驅動電路，開啟該第四電晶體產生該第二發光信號；施加該發光控制信號至該開關電路，開啟該第九電晶體接收該第二發光信號；以及傳送該第二發光信號至該電致發光元件，驅動該電致發光元件以該第二灰階發光。
  37. 如請求項29所述的驅動方法，還包括： 在該第一時間階段施加該第一控制信號至該鎖存電路，以接收該第一電壓，並且以該第一電壓作為該第一時間電壓；以及在該第二時間階段施加該第二控制信號至該鎖存電路，以接收該第二時間電壓。
  38. 如請求項28所述的驅動方法，還包括：在該第一時間階段施加該第二控制信號至該鎖存電路，以接收該第一時間電壓；以及在該第二時間階段施加該第二控制信號至該鎖存電路，以接收該第二時間電壓。
  39. 如請求項28所述的驅動方法，還包括：在該第一時間階段，在該第四節點建立該第一時間電壓；該資料選擇電路根據該第一時間電壓傳送該參考電壓至該第二節點，以產生該第一灰階信號；在該第二時間階段，在該第五節點建立該第二時間電壓；以及該資料選擇電路根據該第二時間電壓傳送該參考電壓至該第三節點，以產生該第二灰階信號。
  40. 如請求項27所述的驅動方法，還包括：在該第一時間階段施加該第一控制信號至該資料選擇電路；傳送該第一資料電壓至該第一節點或該第二節點，建立該第一資料電壓；施加一第一分支控制信號至該資料選擇電路；以及傳送該第二資料電壓至該第三節點，建立該第二資料電壓。
  41. 如請求項25所述的驅動方法，還包括：施加一發光控制信號至一開關電路，自該驅動電路接收該第一發光信號和該第二發光信號，並傳送至該電致發光元件。
  42. 如請求項25所述的驅動方法，還包括：施加一重置信號至一復位電路，以接收與傳送另一參考電壓至該電致發光元件；以及根據該另一參考電壓重置該電致發光元件的電壓準位。
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