本實用新型整體涉及電子設(shè)備,并且更具體地涉及具有顯示器的電子設(shè)備。
背景技術(shù):
電子設(shè)備通常包括顯示器。顯示器諸如有機發(fā)光二極管顯示器包括具有發(fā)光二極管的像素陣列。
設(shè)計具有發(fā)光二極管的顯示器可能是有挑戰(zhàn)性的。如果不仔細認真,高晶體管泄露電流、慢晶體管開關(guān)速度、路由復(fù)雜性、歐姆損耗導(dǎo)致的電壓降以及其他問題可能會對顯示器性能造成不利影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
電子設(shè)備可具有顯示器。該顯示器可以具有組織成行和列的像素陣列。每個像素可以具有響應(yīng)于施加驅(qū)動電流而發(fā)光的發(fā)光二極管,諸如有機發(fā)光二極管。每個像素中的驅(qū)動晶體管可以響應(yīng)于跨驅(qū)動晶體管的柵極和源極的柵極-源極電壓而向該像素的發(fā)光二極管供應(yīng)驅(qū)動電流。
每個驅(qū)動晶體管的源極可以耦接到正電源。發(fā)射晶體管可以與每個像素的驅(qū)動晶體管和發(fā)光二極管串聯(lián)耦接在正電源和接地電源之間。像素可以包括第一開關(guān)晶體管和第二開關(guān)晶體管。數(shù)據(jù)存儲電容器可以耦接于每個像素中的驅(qū)動晶體管的柵極和源極之間。可以從顯示驅(qū)動器電路向開關(guān)晶體管和發(fā)射晶體管的柵極提供控制信號。
信號線可以設(shè)置在像素列中以路由信號,諸如數(shù)據(jù)信號、從驅(qū)動晶體管感測的驅(qū)動電流,以及位于顯示驅(qū)動器電路和像素之間的預(yù)先確定的電壓,諸如基準電壓。開關(guān)晶體管、發(fā)射晶體管和驅(qū)動晶體管可以包括半導(dǎo)體氧化物晶體管和硅晶體管,并且可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。
根據(jù)一個實施方案,提供了一種顯示器,該顯示器包括顯示驅(qū)動器電路、像素陣列和位于顯示驅(qū)動器電路和像素之間傳遞信號的信號線,每個像素包括串聯(lián)耦接于正電源和接地電源之間的發(fā)射晶體管、驅(qū)動晶體管和發(fā)光二極管,以及耦接于第一路徑和驅(qū)動晶體管柵極之間的第一開關(guān)晶體管、耦接于第二路徑和驅(qū)動晶體管源極之間的第二開關(guān)晶體管,以及耦接于驅(qū)動晶體管柵極和源極之間的電容器。
根據(jù)另一個實施方案,驅(qū)動晶體管耦接于發(fā)射晶體管和發(fā)光二極管之間,并且第一開關(guān)晶體管包括半導(dǎo)體氧化物晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,第二開關(guān)晶體管包括硅晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,驅(qū)動晶體管和發(fā)射晶體管是硅晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,第一開關(guān)晶體管是n溝道晶體管,并且第二開關(guān)晶體管、發(fā)射晶體管和驅(qū)動晶體管是p溝道晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,第二路徑是在電流感測操作期間從驅(qū)動晶體管向顯示驅(qū)動器電路傳送所感測電流并在數(shù)據(jù)加載操作期間向電容器傳送數(shù)據(jù)信號的共享路徑。
根據(jù)另一個實施方案,像素陣列包括像素的列和像素的行,并且信號線包括在每個列中用作該列中每個像素的第二路徑的獨立信號線。
根據(jù)另一個實施方案,第一路徑包括全局信號路徑,該全局信號路徑從顯示驅(qū)動器電路向像素行和列中的每個像素供應(yīng)公共電壓。
根據(jù)另一個實施方案,第一開關(guān)晶體管包括n溝道晶體管,并且發(fā)射晶體管、驅(qū)動晶體管和第二開關(guān)晶體管包括p溝道晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,第一開關(guān)晶體管包括半導(dǎo)體氧化物晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,發(fā)射晶體管、驅(qū)動晶體管和第二開關(guān)晶體管包括硅晶體管。
根據(jù)一個實施方案,提供了一種顯示器,該顯示器包括顯示驅(qū)動器電路、像素陣列和位于顯示驅(qū)動器電路和像素之間傳遞信號的信號線,每個像素包括串聯(lián)耦接于正電源和接地電源之間的驅(qū)動晶體管、發(fā)射晶體管和發(fā)光二極管,驅(qū)動晶體管的源極耦接到正電源,以及耦接于第一路徑和驅(qū)動晶體管柵極之間的第一開關(guān)晶體管、耦接于第二路徑和發(fā)射晶體管和發(fā)光二極管之間節(jié)點之間的第二開關(guān)晶體管,以及耦接于驅(qū)動晶體管柵極和源極之間的電容器。
根據(jù)另一個實施方案,第一開關(guān)晶體管、第二開關(guān)晶體管、驅(qū)動晶體管和發(fā)射晶體管是p溝道晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,第一開關(guān)晶體管、第二開關(guān)晶體管、驅(qū)動晶體管和發(fā)射晶體管包括硅晶體管,像素被布置成行和列,并且像素的每個列具有形成該列中的每個像素的第一路徑的數(shù)據(jù)線,并且具有形成該列中的每個像素的第二路徑的基準電壓線。
根據(jù)一個實施方案,提供了一種顯示器,該顯示器包括顯示驅(qū)動器電路、耦接到顯示驅(qū)動器電路的數(shù)據(jù)線、耦接到顯示驅(qū)動器電路的柵極線以及像素陣列,像素通過數(shù)據(jù)線從顯示驅(qū)動器電路接收數(shù)據(jù)并利用通過柵極線從顯示驅(qū)動器電路接收的控制信號而被控制,像素陣列中的每個像素具有串聯(lián)耦接于第一電源端子和第二電源端子之間的發(fā)光二極管、驅(qū)動晶體管以及第一發(fā)射使能晶體管和第二發(fā)射使能晶體管,每個像素具有耦接于驅(qū)動晶體管的源極端子和驅(qū)動晶體管柵極端子之間的電容器,每個像素具有耦接于基準電壓線和驅(qū)動晶體管柵極之間的第一開關(guān)晶體管并具有耦接于數(shù)據(jù)線中的一個數(shù)據(jù)線和驅(qū)動晶體管的源極端子之間的第二開關(guān)晶體管,柵極線向第一發(fā)射使能晶體管和第二發(fā)射使能晶體管并向第一開關(guān)晶體管和第二開關(guān)晶體管供應(yīng)控制信號,第一開關(guān)晶體管具有半導(dǎo)體氧化物有源區(qū),第二開關(guān)晶體管、第一發(fā)射使能晶體管和第二發(fā)射使能晶體管和驅(qū)動晶體管具有硅有源區(qū)。
根據(jù)另一個實施方案,顯示驅(qū)動器電路被配置為供應(yīng)控制信號和數(shù)據(jù)以在導(dǎo)通偏置應(yīng)力周期期間操作像素陣列,在導(dǎo)通偏置應(yīng)力周期期間,向驅(qū)動晶體管施加導(dǎo)通偏置應(yīng)力以預(yù)先調(diào)節(jié)驅(qū)動晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,顯示驅(qū)動器電路被配置為在感測周期期間通過測量流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流對驅(qū)動晶體管進行閾值電壓測量。
根據(jù)另一個實施方案,該顯示驅(qū)動器電路被配置為在感測周期期間通過柵極線供應(yīng)控制信號,以截止第一開關(guān)晶體管,并導(dǎo)通第二開關(guān)晶體管,截止第一發(fā)射使能晶體管以及導(dǎo)通第二發(fā)射使能晶體管。
根據(jù)另一個實施方案,該顯示驅(qū)動器電路被配置為在感測周期期間通過柵極線供應(yīng)控制信號,以導(dǎo)通第一開關(guān)晶體管,并導(dǎo)通第二開關(guān)晶體管,截止第一發(fā)射使能晶體管以及導(dǎo)通第二發(fā)射使能晶體管。
根據(jù)一個實施方案,提供了一種顯示器,該顯示器包括顯示驅(qū)動器電路、耦接到顯示驅(qū)動器電路的數(shù)據(jù)線、耦接到顯示驅(qū)動器電路的柵極線以及像素陣列,像素通過數(shù)據(jù)線從顯示驅(qū)動器電路接收數(shù)據(jù)并利用通過柵極線從顯示驅(qū)動器電路接收的控制信號而被控制,像素陣列中的每個像素包括串聯(lián)耦接于第一電源端子和第二電源端子之間的具有陽極和陰極的發(fā)光二極管、驅(qū)動晶體管以及第一發(fā)射使能晶體管和第二發(fā)射使能晶體管,每個像素具有耦接于驅(qū)動晶體管的源極端子和驅(qū)動晶體管的柵極端子之間的電容器,每個像素具有耦接于基準電壓線和驅(qū)動晶體管柵極之間的第一開關(guān)晶體管并具有耦接于數(shù)據(jù)線中的一個數(shù)據(jù)線和驅(qū)動晶體管的源極端子之間的第二開關(guān)晶體管,每個像素包括具有耦接到發(fā)光二極管陽極的端子的旁路晶體管,柵極線向第一發(fā)射使能晶體管和第二發(fā)射使能晶體管并向第一開關(guān)晶體管和第二開關(guān)晶體管供應(yīng)控制信號,第一開關(guān)晶體管具有半導(dǎo)體氧化物有源區(qū),第二開關(guān)晶體管、第一發(fā)射使能晶體管和第二發(fā)射使能晶體管、驅(qū)動晶體管和旁路晶體管具有硅有源區(qū)。
通過附圖和下面的詳細描述,更多特征將會更加顯而易見。
附圖說明
圖1是根據(jù)一個實施方案的例示性顯示器的示意圖。
圖2是根據(jù)一個實施方案的針對顯示器的例示性像素的電路圖。
圖3和圖4是示出了根據(jù)一個實施方案操作圖2中所示類型的具有像素的顯示器所涉及的例示性信號的時序圖。
圖5是根據(jù)一個實施方案的針對顯示器的另一個例示性像素的電路圖。
圖6和圖7是示出了根據(jù)一個實施方案操作圖5中所示類型的具有像素的顯示器所涉及的例示性信號的時序圖。
圖8是根據(jù)一個實施方案的針對顯示器的其他例示性像素的電路圖。
圖9和圖10是示出了根據(jù)一個實施方案操作圖8中所示類型的具有像素的顯示器所涉及的例示性信號的時序圖。
圖11是根據(jù)一個實施方案的針對顯示器的另外的例示性像素的電路圖。
圖12和圖13是示出了根據(jù)一個實施方案操作圖11中所示類型的具有像素的顯示器所涉及的例示性信號的時序圖。
圖14是根據(jù)一個實施方案具有五個晶體管和一個電容器的例示性像素電路的示意圖。
圖15是示出了根據(jù)一個實施方案參與操作具有圖14中所顯示類型的像素的顯示器的信號的時序圖。
圖16是根據(jù)一個實施方案的圖14的像素電路在導(dǎo)通偏置應(yīng)力操作期間的示意圖。
圖17是根據(jù)一個實施方案的圖14的像素電路在數(shù)據(jù)寫入操作期間的示意圖。
圖18是根據(jù)一個實施方案的圖14的像素電路在發(fā)射操作期間的示意圖。
圖19是根據(jù)一個實施方案的圖14的像素電路在收集閾值電壓信息時的示意圖。
圖20A和圖20B是示出了根據(jù)一個實施方案操作具有圖14中所示像素的顯示器所涉及的信號的時序圖。
圖21是根據(jù)另一個實施方案的圖14的像素電路在收集閾值電壓信息時的示意圖。
圖22是示出了根據(jù)一個實施方案的參與操作具有圖21中所顯示像素的顯示器的信號時序圖。
圖23是根據(jù)一個實施方案的具有旁路晶體管的例示性像素的電路圖。
圖24是示出了根據(jù)一個實施方案可以在操作圖23的像素中使用的類型的控制信號的示意圖。
圖25是根據(jù)一個實施方案的具有旁路晶體管的另一個例示性像素的電路圖。
圖26是示出了根據(jù)一個實施方案可以在操作圖25的像素中使用的類型的控制信號的示意圖。
圖27、圖28、圖29、圖30和圖31示出了用于圖25中所示類型的像素的例示性操作。
圖32是示出了可以如何執(zhí)行結(jié)合圖30所述類型的電流感測操作的示意圖。
具體實施方式
諸如圖1所示的顯示器14的顯示器可以用于諸如平板計算機、膝上型計算機、臺式計算機、顯示器、移動電話、媒體播放器、手表設(shè)備或其他可穿戴電子設(shè)備,或者其他適當(dāng)電子設(shè)備的設(shè)備中。
顯示器14可以是有機發(fā)光二極管顯示器或可以是基于其他類型顯示技術(shù)的顯示器(例如,具有由離散晶體半導(dǎo)體模片形成的發(fā)光二極管的顯示器、具有量子點發(fā)光二極管的顯示器等)。在本文中有時將顯示器14為有機發(fā)光二極管顯示器的配置描述作為示例。然而,這僅僅是例示性的。如果需要,可使用任何合適類型的顯示器。
顯示器14可以具有矩形形狀(即,顯示器14可以具有矩形器件封裝和圍繞矩形器件封裝延伸的矩形周邊邊緣)或者可以具有其他適當(dāng)形狀。顯示器14可以是平面的或可以具有彎曲的外形輪廓。
如圖2所示,顯示器14可具有在基板24上形成的像素22的陣列?;?4可由玻璃、金屬、塑料、陶瓷或其他基板材料形成。像素22可以通過諸如垂直路徑16的路徑接收數(shù)據(jù)信號和其他信號。每個垂直路徑16可以與相應(yīng)列的像素22相關(guān)聯(lián)并且可以包含一個或多個信號線。像素22可以通過諸如水平路徑18的路徑接收水平控制信號(有時稱為發(fā)射使能控制信號或發(fā)射信號、掃描信號或者柵極信號)。每個水平路徑18可以包含一個或多個水平信號線。
顯示器14中可以有任意適當(dāng)數(shù)量的行和列的像素22(例如,十個或更多、一百個或更多,或者一千個或更多)。每個像素22可以具有在由薄膜晶體管電路(例如,薄膜晶體管、薄膜電容器等)形成的像素電路的控制下發(fā)光的發(fā)光二極管。像素22的薄膜晶體管電路可以包括諸如多晶硅薄膜晶體管的硅薄膜晶體管、諸如銦鎵鋅氧化物晶體管的半導(dǎo)體氧化物薄膜晶體管,或由其他半導(dǎo)體形成的薄膜晶體管。像素22可以包含不同顏色的發(fā)光二極管(例如,分別用于紅色、綠色和藍色像素的紅色、綠色和藍色二極管),來為顯示器14提供顯示彩色圖像的能力。
可以將像素22布置成矩形陣列或其他形狀的陣列。像素陣列22形成顯示器14的有源區(qū)并且在為用戶顯示圖像時使用。顯示器14的非有源部分可以沿有源區(qū)AA的一個或多個邊緣延伸。非有源區(qū)形成顯示器14的邊界并且可以沒有像素22。
顯示驅(qū)動器電路20可用于控制像素22的操作。顯示驅(qū)動器電路20可以由集成電路、薄膜晶體管電路或其他適當(dāng)電路形成并且可以位于顯示器14的非有源區(qū)中。顯示驅(qū)動器電路20可以包含通信電路,用于與諸如微處理器、存儲器以及其他存儲和處理電路的系統(tǒng)控制電路通信。在操作期間,系統(tǒng)控制電路可以為電路20供應(yīng)要在顯示器14上顯示的圖像的信息。
為了在像素22上顯示圖像,諸如電路20A的顯示驅(qū)動器電路可以向垂直線16供應(yīng)圖像數(shù)據(jù),同時通過路徑26向諸如顯示驅(qū)動器電路20B(例如,柵極驅(qū)動器電路)的支持顯示驅(qū)動器電路發(fā)出時鐘信號和其他控制信號。如果需要,電路20還可以向顯示器14的相對邊緣上的柵極驅(qū)動器電路20B供應(yīng)時鐘信號和其他控制信號。
柵極驅(qū)動器電路20B(有時稱為水平控制線控制電路)可以被實現(xiàn)為集成電路的部分和/或可以使用薄膜晶體管電路來實現(xiàn)。顯示器14中的水平控制線18可以傳送用于控制每行像素的柵極線信號(例如,掃描線信號、發(fā)射使能控制信號和其他水平控制信號)。每行像素22可以有任何適當(dāng)數(shù)量的水平控制信號(例如,一個或更多、兩個或更多、三個或更多、四個或更多等)。
像素22各自可以包括與發(fā)光二極管串聯(lián)耦接的驅(qū)動晶體管。發(fā)射使能晶體管(發(fā)射晶體管)可以與驅(qū)動晶體管和發(fā)光二極管串聯(lián)耦接在正端子和接地電源端子之間。每個像素中的存儲電容器可以用于存儲在相繼圖像幀之間加載的數(shù)據(jù)(例如,建立用于像素的像素亮度值的數(shù)據(jù))。每個像素還可以具有一個或多個開關(guān)晶體管以支持數(shù)據(jù)加載操作和其他操作。
顯示器14的幀頻可以是60Hz或其他適合的幀頻。如果需要,顯示器14可以支持可變刷新率操作。在正常刷新率操作期間,顯示器14的刷新率可以較高(例如,60Hz)。在顯示器14上顯示靜態(tài)內(nèi)容時,可以降低顯示器14的刷新率(例如,至1-5Hz或其他適當(dāng)?shù)牡退⑿侣?以節(jié)省功率。
像素22的電路(例如,諸如驅(qū)動晶體管、發(fā)光二極管等晶體管)可能受到老化效應(yīng)的影響。顯示驅(qū)動器電路20(例如,電路20A)可以包含周期性測量像素22性能的電流感測電路和其他補償電路?;谶@些周期性測量(例如,周期性電流感測測量,以測量像素的驅(qū)動晶體管產(chǎn)生的電流),顯示驅(qū)動器電路20可以對加載到像素22中的數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)。對加載的像素數(shù)據(jù)進行的調(diào)節(jié)可以補償測量的像素性能變化(例如,該調(diào)節(jié)可以補償老化效應(yīng),由此確保顯示器14表現(xiàn)出期望的均勻性和其他屬性)??梢允褂蔑@示器14中諸如線路16的垂直線來執(zhí)行電流感測(例如,像素22中的驅(qū)動晶體管的電流感測)。在正常操作期間(有時稱為顯示器14的“發(fā)射”模式),可以斷言發(fā)射控制線以導(dǎo)通像素22中的發(fā)射使能晶體管。可以在數(shù)據(jù)加載和電流感測操作期間截止發(fā)射使能晶體管。
像素22可以使用半導(dǎo)體氧化物晶體管和硅晶體管兩者。半導(dǎo)體氧化物晶體管往往表現(xiàn)出比硅晶體管低的泄漏電流。硅晶體管往往比半導(dǎo)體氧化物晶體管更快地開關(guān)。通過適當(dāng)選擇每個像素中的哪些晶體管是半導(dǎo)體氧化物晶體管以及每個像素中的哪些晶體管是硅晶體管,并通過適當(dāng)配置水平線、垂直線和其他像素電路,可以優(yōu)化顯示器性能。圖2-圖13示出了與顯示器14的示例性實施方案相關(guān)聯(lián)的各種像素電路布置和相關(guān)聯(lián)的信號時序圖。
如針對圖2的像素22的例示性配置中所示,每個像素22可以包含響應(yīng)于施加驅(qū)動電流Id而發(fā)光32的發(fā)光二極管,諸如發(fā)光二極管30。例如,發(fā)光二極管30可以是有機發(fā)光二極管。像素22的晶體管和電容器結(jié)構(gòu)可以由基板24(圖1)上的薄膜電路形成。通常,顯示器14的每個像素22可以包括p溝道晶體管、n溝道晶體管、半導(dǎo)體氧化物晶體管、硅晶體管、一個或多個存儲電容器和信號路徑(例如,一個或多個垂直信號線和一個或多個水平信號線的部分)。
在圖2的示例中,發(fā)光二極管30與發(fā)射使能晶體管(發(fā)射晶體管)TE和驅(qū)動晶體管TD串聯(lián)耦接在正電源Vddel和接地電源Vssel之間。存儲電容器Cst1保持Node2上加載的數(shù)據(jù)值,Node2連接到驅(qū)動晶體管TD的柵極。驅(qū)動晶體管TD的源極S耦接到正電源Vddel。驅(qū)動晶體管TD的柵極-源極電壓Vgs的值(即,Node2和晶體管TD源極S處電源端子Vddel之間的電壓差)確定了通過發(fā)光二極管30的驅(qū)動電流Id。使用施加到發(fā)射晶體管TE的柵極的發(fā)射控制信號EM來啟用或禁用發(fā)射。開關(guān)晶體管T1和T2用于數(shù)據(jù)加載和電流感測操作。晶體管T1、T2、TD和TE全部可以是(例如)p溝道硅晶體管。
諸如圖2的像素22的每個像素列22可以與一對垂直信號線16相關(guān)聯(lián)。垂直信號線可以包括數(shù)據(jù)線(Data)和基準電壓線(Vref)。數(shù)據(jù)線可以用于向數(shù)據(jù)存儲電容器Cst1上加載數(shù)據(jù)?;鶞孰妷壕€有時稱為感測線,可以用于在電流感測操作期間測量驅(qū)動晶體管TD的電流(例如,以評估老化)?;鶞孰妷壕€還可以用于向發(fā)射晶體管TE和發(fā)光二極管30(即,Node3)之間的節(jié)點上加載預(yù)先確定的電壓。
諸如圖2的像素22的每行像素22可以與三個水平信號線18相關(guān)聯(lián)。水平信號線18可以包括施加到開關(guān)晶體管T1柵極的第一開關(guān)晶體管控制信號(掃描信號)Scan1、施加到開關(guān)晶體管T2柵極的第二開關(guān)晶體管控制信號(掃描信號)Scan2以及施加到發(fā)射晶體管TE柵極的發(fā)射使能信號(發(fā)射信號)EM。
圖3中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與從數(shù)據(jù)線Data向圖2的像素22的Node2處的存儲電容器Cst1加載數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的信號。在正常操作(發(fā)射操作)期間,顯示驅(qū)動器電路20B將EM保持為低,使得晶體管TE導(dǎo)通。在TE導(dǎo)通時,節(jié)點Node2上的數(shù)據(jù)值跨驅(qū)動晶體管TD的柵極G和源極S建立期望的Vgs值(源極S聯(lián)系到Vddel),由此為發(fā)光二極管30設(shè)置驅(qū)動電流Id的大小。在數(shù)據(jù)加載操作期間,電路20B將EM取高值,以截止晶體管TE并阻斷電流Id。在EM為高時,電路20B將信號Scan1和Scan2取低,以導(dǎo)通晶體管T1和T2。在T2導(dǎo)通時,可以從線路Vref向Node3供應(yīng)已知的基準電壓。在T1導(dǎo)通時,可以向Node2處的電容器Cst1加載數(shù)據(jù)線(Data)上的當(dāng)前數(shù)據(jù)信號。然后可以通過使EM取低值并且使Scan1和Scan2取高值來恢復(fù)發(fā)射操作。在發(fā)射期間,加載到Node2處的電容器Cst1上的數(shù)據(jù)值確定來自發(fā)光二極管30的光32的輸出水平。
圖4中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與電流感測操作(可以周期性地,諸如每小時一次、每周一次等,通過中斷正常發(fā)射操作來執(zhí)行)相關(guān)聯(lián)的信號。
在預(yù)加載期間,EM取高值,以防止電流在Scan1和Scan2取低值時流經(jīng)發(fā)光二極管30。在Scan2低時,晶體管T2被導(dǎo)通,并且已知的基準電壓被從線路Vref向Node3加載。在Scan1低時,已知的基準數(shù)據(jù)(“感測數(shù)據(jù)”)被從線路Data經(jīng)由導(dǎo)通的晶體管T1向Node2加載。這為操作驅(qū)動晶體管TD確立已知條件(例如,Node3上預(yù)先確定的Vgs值和預(yù)先確定的電壓)。
在為像素22加載感測數(shù)據(jù)后,執(zhí)行電流感測操作。在感測操作期間,EM取低值,并且Scan2保持為低,而Scan1取高值。這樣將流經(jīng)驅(qū)動晶體管TD的電流路由到線路Vref中,Vref然后用作感測線。顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路內(nèi)的電流感測電路測量流經(jīng)晶體管TD的電流量,使得可以評估晶體管TD的性能。顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路能夠使用諸如這些的電流測量來補償像素22的老化效應(yīng)(例如,影響晶體管TD針對給定Vgs值產(chǎn)生的驅(qū)動電流Id量的老化)。
在完成電流感測操作之后,可以通過使EM取高值、使Scan1取低值以導(dǎo)通晶體管T1,并保持Scan2為低值來從數(shù)據(jù)線Data向Node2上加載數(shù)據(jù)。在加載數(shù)據(jù)之后,通過使EM取低值以導(dǎo)通晶體管TE,并且使Scan1和Scan2取高值以截止晶體管T1和T2,可以將像素22置于發(fā)射模式。
圖2的像素22的配置在每行像素22中的三條水平控制線上使用三個柵極控制信號,并在每列像素22中的兩條垂直線上路由數(shù)據(jù)、基準電壓信號和電流測量。每列的垂直線獨立于其他列的垂直線工作(即,在具有N列像素22的顯示器中,有N條獨立線路Data和N條獨立線路Vref)。
為了減小晶體管泄露電流,并由此允許顯示器14在低刷新率下有效率地工作(例如,在顯示器14被配置為支持可變刷新率操作時),可以為像素22提供半導(dǎo)體氧化物開關(guān)晶體管。例如,圖5的像素22的數(shù)據(jù)加載晶體管T1可以是n溝道半導(dǎo)體氧化物晶體管。晶體管TE、TD和T2可以是p溝道硅晶體管。
圖6中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與從數(shù)據(jù)線Data向圖5的像素22中的Node2處的存儲電容器Cst1加載數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的信號。
在圖5的像素22的正常操作(發(fā)射操作)期間,顯示驅(qū)動器電路20B將EM保持為低,使得晶體管TE導(dǎo)通。驅(qū)動晶體管TD的源極S處于Vddel。在TE導(dǎo)通時,節(jié)點Node2上的數(shù)據(jù)值跨驅(qū)動晶體管TD的柵極G和源極S建立期望的柵極-源極電壓Vgs,由此為發(fā)光二極管30設(shè)置驅(qū)動電流Id的大小。
在數(shù)據(jù)加載操作期間,電路20B將EM取高值,以截止晶體管TE并阻斷電流Id。在EM為高時,電路20B將信號Scan1取高值,并且將Scan2取低值,以導(dǎo)通晶體管T1和T2。晶體管T1為半導(dǎo)體氧化物晶體管,因此可能理想的是,延長Scan1為高的時間量(相對于T1為硅晶體管的場景)以確保晶體管T1有足夠長的時間穩(wěn)定下來。在T2導(dǎo)通進行數(shù)據(jù)加載時,可以從線路Vref向Node3供應(yīng)已知的基準電壓。在T1導(dǎo)通時,可以向Node2處的電容器Cst1加載數(shù)據(jù)線(Data)上的數(shù)據(jù)信號。然后可以通過使EM和Scan1取低值并且使Scan2取高值來恢復(fù)發(fā)射操作。
圖7中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與對圖5的像素22的周期性電流感測操作相關(guān)聯(lián)的信號。
在圖5的像素22預(yù)加載期間,EM取高值,以防止電流在Scan1取高值并且Scan2取低值時流經(jīng)發(fā)光二極管30。在Scan2低時,晶體管T2被導(dǎo)通,并且已知的基準電壓被從線路Vref向Node3加載。在Scan1高時,已知的基準數(shù)據(jù)(“感測數(shù)據(jù)”)被從線路Data經(jīng)由導(dǎo)通的晶體管T1向Node2加載。這為操作驅(qū)動晶體管TD確立已知條件(例如,Node3上預(yù)先確定的Vgs值和預(yù)先確定的電壓)。
在圖5的像素22的感測操作期間,EM和Scan1取低值,并且Scan2保持低值。這將流經(jīng)驅(qū)動晶體管TD的電流路由到線路Vref中,Vref用作感測線。顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路內(nèi)的電流感測電路測量流經(jīng)晶體管TD的電流量,使得可以評估晶體管TD的性能。如圖2的場景那樣,顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路能夠使用諸如這些的電流測量來補償圖5的像素22的老化效應(yīng)(例如,影響晶體管TD針對給定Vgs值產(chǎn)生的驅(qū)動電流Id量的老化)。
在完成感測操作之后,可以通過使EM和Scan1取高值,而保持Scan2為低值,從數(shù)據(jù)線Data向Node2上加載數(shù)據(jù)。在加載數(shù)據(jù)之后,通過使EM和Scan1取低值并且Scan2取高值,由此導(dǎo)通晶體管TE,并截止晶體管T1和T2,可以將像素22置于發(fā)射模式。
因為EM和Scan1信號相同,可以利用單個信號線上傳送的單個組合信號實現(xiàn)這些信號的功能(即,單個信號EM/Scan1可以替代圖2的像素22的獨立調(diào)節(jié)的EM和Scan1信號)。圖5的像素22的配置因此僅使用兩條水平控制線上的兩個柵極控制信號,這節(jié)省了路由資源。可以使用兩條垂直線(Data和Vref)來傳送每列像素22中的數(shù)據(jù)、基準電壓信號和電流測量。具有圖5中所示類型像素22的顯示器的每列的垂直線獨立于其他列的垂直線工作(即,在具有N列像素22的顯示器中,有N條獨立線路Data和N條獨立線路Vref)。
如果需要,可以進一步利用圖8的像素22中所示類型的電路減小與每行像素22相關(guān)聯(lián)的水平控制信號的數(shù)量。在圖8的配置中,晶體管T1和T2都是n溝道半導(dǎo)體氧化物晶體管,而晶體管TE和TD都是p溝道硅晶體管。在像素22中(例如,為晶體管T1)使用半導(dǎo)體氧化物晶體管有助于減小泄露電流,并由此允許顯示器14在低刷新率下有效率地工作(例如,在顯示器14被配置為支持可變刷新率操作時)。
圖9中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與從數(shù)據(jù)線Data向圖8的像素22中的Node2處的存儲電容器Cst1加載數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的信號。
在圖8的像素22正常操作(發(fā)射操作)期間,顯示驅(qū)動器電路20B將EM保持為低,使得晶體管TE導(dǎo)通。在TE導(dǎo)通時,節(jié)點Node2上的數(shù)據(jù)值跨驅(qū)動晶體管TD的柵極G和源極S建立期望的Vgs,由此為發(fā)光二極管30設(shè)置驅(qū)動電流Id的大小。在發(fā)射期間可以保持信號Scan1和Scan2為低值,以在發(fā)射期間截止晶體管T1和T2。
在數(shù)據(jù)加載操作期間,電路20B將EM取高值,以截止晶體管TE并阻斷電流Id。在EM為高時,電路20B將信號Scan1和Scan2取高,以導(dǎo)通晶體管T1和T2。晶體管T1為半導(dǎo)體氧化物晶體管,因此可能理想的是,延長Scan1為高的時間量(相對于T1為硅晶體管的場景)以確保晶體管T1有足夠長的時間穩(wěn)定下來。在T2導(dǎo)通進行數(shù)據(jù)加載時,可以從線路Vref向位于晶體管TE和發(fā)光二極管30之間的Node3供應(yīng)已知的基準電壓。在T1導(dǎo)通時,可以向Node2處的電容器Cst1加載數(shù)據(jù)線(Data)上的數(shù)據(jù)信號。然后可以通過使EM、Scan1和Scan2取低值來恢復(fù)發(fā)射操作。
圖10中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與對圖8的像素22的周期性電流感測操作相關(guān)聯(lián)的信號。
在圖8的像素22預(yù)加載期間,EM取高值,以防止電流在Scan1和Scan2取高值時流經(jīng)發(fā)光二極管30。在Scan2高時,晶體管T2被導(dǎo)通,并且已知的基準電壓被從線路Vref向Node3加載。在Scan1高時,已知的基準數(shù)據(jù)(“感測數(shù)據(jù)”)被從線路Data經(jīng)由導(dǎo)通的晶體管T1向Node2加載。這為操作驅(qū)動晶體管TD確立已知條件(例如,Node3上預(yù)先確定的Vgs值和預(yù)先確定的電壓)。
在圖8的像素22的感測操作期間,EM和Scan1取低值,并且Scan2保持高值。這將流經(jīng)驅(qū)動晶體管TD的電流路由到感測線Vref中。顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路內(nèi)的電流感測電路測量流經(jīng)晶體管TD的電流量,使得可以評估晶體管TD的性能。如圖2的場景那樣,顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路能夠使用諸如這些的電流測量來補償圖8的像素22的老化效應(yīng)(例如,影響晶體管TD針對給定Vgs值產(chǎn)生的驅(qū)動電流Id量的老化)。
在完成感測操作之后,可以通過使EM和Scan1取高值,而保持Scan2為高值,從數(shù)據(jù)線Data向Node2上加載數(shù)據(jù)。在加載數(shù)據(jù)之后,通過使EM、Scan1和Scan2取低值,由此導(dǎo)通晶體管TE,并截止晶體管T1和T2,可以將像素22置于發(fā)射模式。
因為EM、Scan1和Scan2信號相同(即,因為晶體管T2是像晶體管T1那樣的n溝道晶體管),可以利用單個信號線上傳送的單個組合信號來實現(xiàn)這些信號的功能(即,單個信號EM/Scan1/Scan2可以替代圖2的像素22的獨立調(diào)節(jié)的EM、Scan1和Scan2信號)。圖5的像素22的配置因此僅使用每行像素22中的單個相關(guān)聯(lián)水平控制線上的單個柵極控制信號,這有助于使路由資源最小化??梢允褂脙蓷l垂直線(Data和Vref)來傳送每列像素22中的數(shù)據(jù)、基準電壓信號和電流測量。具有圖8中所示類型像素22的顯示器的每列的垂直線獨立于其他列的垂直線工作(即,在具有N列像素22的顯示器中,有N條獨立線路Data和N條獨立線路Vref)。
具有圖2、圖5和圖8中所示類型配置的像素可以對IR降低(歐姆損耗)導(dǎo)致的Vddel變化敏感,因為Vddel分布于整個顯示器14上。這是因為驅(qū)動晶體管TD源極S處的源極電壓耦接到Vddel,并可能由于每個像素22在顯示器14內(nèi)的位置而隨著Vddel變化而變化。
如果需要,圖11中所示類型的像素電路可以用于像素22以幫助減小由于Vddel變化造成的性能變化。在圖11的例示性配置中,T1被耦接在線路Vref和Node2之間,而晶體管T2被耦接在數(shù)據(jù)線Data和Node1之間。晶體管T2因此可以用作數(shù)據(jù)加載晶體管。Node2耦接到驅(qū)動晶體管TD的柵極。
在發(fā)射操作期間,優(yōu)選地將電容器Cst1上的電壓(即,Node2上的電壓)保持在恒定水平,以確保光32的穩(wěn)定輸出水平。在諸如可變刷新率操作的操作期間,顯示器14的刷新率可以較低(例如,1-5Hz)。為了防止可能對Node2處數(shù)據(jù)電壓的穩(wěn)定性造成不利影響的晶體管泄露電流,可以利用半導(dǎo)體氧化物晶體管(例如,n溝道半導(dǎo)體氧化物晶體管)實現(xiàn)晶體管T1。晶體管TE、TD和T2可以是p溝道硅晶體管。因為晶體管T2是硅晶體管,所以數(shù)據(jù)可以迅速從數(shù)據(jù)線Data加載到Node1。
不同于圖2、圖5和圖8的布置,圖11的驅(qū)動晶體管TD的源極S連接到Node1而不是Vddel。電壓Vddel的電平可能由于IR損耗而變化,因為Vddel分布于整個顯示器14上,但源極S上的電壓Vs將不會跨顯示器14變化(即,Vs將與像素22在顯示器14內(nèi)的位置無關(guān)),因為電壓Vs是通過從數(shù)據(jù)線Data經(jīng)由晶體管T2向Node1加載預(yù)先確定的基準電壓而建立的。
圖12中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與從數(shù)據(jù)線Data向圖11的像素22的Node1處的存儲電容器Cst1加載數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的信號。
在正常操作(發(fā)射操作)期間,顯示驅(qū)動器電路20B將EM保持為低,使得晶體管TE導(dǎo)通。Scan1為低值以將晶體管T1保持在截止狀態(tài)。Scan2為高值以將晶體管T2保持在截止狀態(tài)。在TE導(dǎo)通時,節(jié)點Node1上的數(shù)據(jù)值(和Node2上的電壓)跨驅(qū)動晶體管TD的柵極G和源極S建立期望的Vgs,由此為發(fā)光二極管30設(shè)置驅(qū)動電流Id的大小。
在數(shù)據(jù)加載操作期間,電路20B將EM取高值,以截止晶體管TE并阻斷電流Id。在EM為高時,電路20B將信號Scan1取高值,以導(dǎo)通晶體管T1。在晶體管T1導(dǎo)通時,Node2被預(yù)充電到預(yù)先確定的電壓,由此在晶體管TD的Node2處建立已知的柵極電壓Vg。Scan2一開始為高值,保持T2截止。在Scan2取低值時(這可以在開始發(fā)射之前一行時間、開始發(fā)射之前兩行時間或在任何其他適當(dāng)時間發(fā)生),晶體管T2導(dǎo)通,并且期望數(shù)據(jù)值被從數(shù)據(jù)線Data經(jīng)由晶體管T2向Node1加載。然后可以通過使EM取低值,使Scan1取低值,并且使Scan2取高值來恢復(fù)發(fā)射操作。
圖13中示出了信號時序圖,該信號時序圖示出了與對圖11的像素22的周期性電流感測操作相關(guān)聯(lián)的信號。
在預(yù)加載期間,EM取高值,以防止電流在Scan1取高值并且Scan2取低值時流經(jīng)發(fā)光二極管30。在Scan2為低值時,晶體管T2導(dǎo)通,并且已知的基準數(shù)據(jù)(“感測數(shù)據(jù)”)被從線路Data向Node1加載。在Scan1為高時,晶體管T1導(dǎo)通,并且預(yù)先確定的電壓(例如,-5.5V或其他適當(dāng)值)被從基準電壓線Vref向Node2提供。這為操作驅(qū)動晶體管TD確立已知條件(例如,預(yù)先確定的Vgs值)。
在感測操作期間,EM保持為高,Scan1取低值,并且Scan2保持為低。這樣保持TE截止,使T1截止,并保持T2導(dǎo)通,由此通過線路Data路由流經(jīng)驅(qū)動晶體管TD的電流,因此線路Data用作感測線。顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路內(nèi)的電流感測電路測量經(jīng)由線路Data流經(jīng)晶體管TD的電流量,使得可以評估晶體管TD的性能。電流感測可以發(fā)生于100微秒或其他適當(dāng)時間段內(nèi)。顯示驅(qū)動器電路20B的補償電路能夠使用諸如這些的電流測量來補償像素22的老化效應(yīng)(例如,影響晶體管TD針對給定Vgs值產(chǎn)生的驅(qū)動電流Id量的老化)。
在完成電流感測操作之后,可以通過保持EM為高以截止晶體管TE,通過使Scan1取高值以導(dǎo)通晶體管T1并由此從Vref向Node2傳輸預(yù)先確定的電壓,并通過保持Scan2為低值來保持晶體管T2導(dǎo)通,使得期望的數(shù)據(jù)信號從數(shù)據(jù)線Data傳遞到Node1,從而向像素22中加載數(shù)據(jù)。在加載數(shù)據(jù)之后,通過使EM取低值以導(dǎo)通晶體管TE,使Scan1取低值以截止晶體管T1,并使Scan2取高值以截止晶體管T2,可以將像素22置于發(fā)射模式。
信號EM的電壓范圍可以是-10V到8V,可以是-8V到8V,或者可以是任何其他適當(dāng)?shù)碾妷悍秶?。Vddel的電壓可以是5-8V或其他適合的正電源電壓電平。Vssel的電壓可以是-2V或其他適合的接地電源電壓電平。線路Data上的信號電壓范圍可以是-4.5V到-0.3V之間或其他適合的電壓范圍。Scan2的電壓范圍可以是-10V到-8V之間,可以是-12到-4V之間,或者可以是其他適合的電壓范圍。Scan1的電壓范圍可以是-10V到-8V之間,可以是-8V到8V之間,或者可以是其他適合的電壓范圍。
圖2的像素22的配置在像素22每行中的三條水平控制線上使用三個柵極控制信號(EM,Scan1和Scan2),并使用兩條垂直線路由數(shù)據(jù)、基準電壓信號和電流測量:每列像素22中的Vref和Data。垂直線中的一條垂直線(線路Data)是用于電流感測操作和數(shù)據(jù)加載操作兩者的共享線路。優(yōu)選地在顯示器14的每列像素22中都有獨立的Data線。與像素22相關(guān)聯(lián)的另一個垂直線(線路Vref)是可用于并行向顯示器14中的所有像素22分布共享電壓的全局路徑的部分。因為Vref是全局信號路徑,所以僅有單個Vref信號需要由顯示驅(qū)動器電路20A提供給像素22(即,與為相應(yīng)列使用獨立Vref信號線的場景相比,對在顯示驅(qū)動器電路20B和像素22之間的信號路由資源的需求減小)。在每列中僅需要提供一條單獨的垂直信號線Data,而不是在圖2、圖5和圖8中所示類型的布置中使用兩條單獨的垂直信號線。圖11的布置因此表現(xiàn)出低顯示驅(qū)動器電路扇出。
由于為晶體管T1使用了低泄露電流半導(dǎo)體氧化物晶體管,所以可以在可變刷新率操作期間將顯示器14的刷新率降低到低速率(例如,1-5Hz)。利用硅晶體管實現(xiàn)晶體管T2可以將充電時間(即,與在數(shù)據(jù)加載操作期間將Node1充電到期望值相關(guān)聯(lián)的時間量)最小化。圖11的像素布置也對Vddel的變化(例如,由于IR下降造成的變化)敏感,因為Node1和Node2兩者在數(shù)據(jù)加載期間主動加載了期望電壓,由此未利用Vddel便跨驅(qū)動晶體管TD建立了期望柵極-源極電壓。
圖14是具有五個晶體管和一個電容器的例示性像素電路的示意圖。驅(qū)動晶體管TD與發(fā)射使能晶體管TE1和TE2以及與發(fā)光二極管44(例如,有機發(fā)光二極管)串聯(lián)耦接在正電源端子40和接地電源端子42之間??梢允褂盟娇刂菩盘?柵極信號),諸如發(fā)射使能控制信號EM1和EM2來分別控制晶體管TE1和TE2??梢允褂盟娇刂菩盘?柵極信號),諸如掃描控制信號SCAN1和SCAN2來分別控制開關(guān)晶體管TS1和TS2。例如,晶體管TS1可以是半導(dǎo)體氧化物晶體管,并且(例如)晶體管TS2、TE1、TE2和TD可以是硅晶體管??梢栽贜ode2(在驅(qū)動晶體管TD的柵極處)和Node1(在晶體管TD的源極處)之間耦接電容器Cst1。線路Vref可以用于向像素22的列供應(yīng)基準電壓。可以使用數(shù)據(jù)線Data向像素22供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(D)。
圖15是示出了操作具有圖14中所示類型的像素的顯示器所涉及的信號的時序圖。如圖15所示,可以在導(dǎo)通偏置應(yīng)力周期200操作期間施加導(dǎo)通偏置應(yīng)力,可以在數(shù)據(jù)寫入周期202期間執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入,并且可以在發(fā)射周期204期間執(zhí)行發(fā)射操作。
圖16是圖14的像素電路在導(dǎo)通偏置應(yīng)力周期200期間的示意圖。在這個周期期間,晶體管TE2被截止以防止驅(qū)動電流流經(jīng)二極管44,并且晶體管TS1被導(dǎo)通,以向驅(qū)動晶體管TD的柵極供應(yīng)導(dǎo)通偏置應(yīng)力,以對晶體管TD預(yù)先處理。晶體管TD的電壓Vgs高,因為TE1導(dǎo)通且Node1處于Vddel,并且因為TS1導(dǎo)通且Node2處于Vref。
圖17是圖14的像素電路在數(shù)據(jù)寫入操作(圖15的周期202)期間的示意圖。在數(shù)據(jù)寫入期間,晶體管TS1一開始導(dǎo)通,以向Node2上加載已知的基準電壓Vref,而晶體管TS2導(dǎo)通,以向Node1上加載數(shù)據(jù)信號(有時稱為Vdata、Data或信號D)。晶體管TE1被截止以將Node1與Vddel隔離。這會跨電容器Cst1生成電壓Vdata-Vref。然后,如圖18所示,截止晶體管TS1和TS2,并且導(dǎo)通晶體管TE1。在TE1導(dǎo)通時,Node1處的電壓被取為Vddel。跨電容器Cst1的電壓不會瞬時改變,因此在Node1取Vddel時,Node2取Vddel-(Vdata-Vref)。因此,流經(jīng)二極管44的電流以及因此的光發(fā)射46正比于發(fā)射周期204期間的Vdata。
圖19、圖20A、圖20B、圖21和圖22示出了顯示驅(qū)動器電路20如何可以針對驅(qū)動晶體管,諸如顯示器14的像素22中的晶體管TD的閾值電壓Vt的變化來補償顯示器14。
圖19是根據(jù)有時可稱為“電流感測”布置的類型的布置,收集閾值電壓信息時,圖14的像素電路的示意圖。圖20A是示出了操作收集閾值電壓信息時所涉及的信號的時序圖。如圖20A所示,在導(dǎo)通偏置應(yīng)力周期200期間,可以將導(dǎo)通偏置應(yīng)力施加到晶體管TD。在周期202’期間,可以向像素22加載用于在閾值電壓補償操作期間使用的預(yù)定義數(shù)據(jù)(即,可以如結(jié)合圖17向Node1上加載Vdata所述那樣跨電容器Cst施加已知電壓)。在數(shù)據(jù)寫入周期202期間,可以向像素22中加載圖像數(shù)據(jù),并且加載的圖像數(shù)據(jù)可以用于在發(fā)射周期204期間控制由二極管44發(fā)射的光量。在周期202’和202之間,顯示驅(qū)動器電路20可以在感測周期206期間測量驅(qū)動晶體管TD的閾值電壓Vt。為了確定晶體管TD的閾值電壓Vt,在周期202’期間寫入已知的基準數(shù)據(jù)值Vref。然后利用電流傳感器測量數(shù)據(jù)線Data上的電流,并從測量的電流計算閾值電壓Vt。在周期202期間,然后可以向像素22中寫入已經(jīng)從外部補償了Vt任何變化的數(shù)據(jù)。針對閾值電壓Vt的任何實測變化,可以通過調(diào)節(jié)顯示驅(qū)動器電路20在周期202期間向像素22供應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的值來補償顯示器14中每個像素22,諸如圖14的像素22(即,顯示驅(qū)動器電路20可以實施外部閾值電壓補償方案)。
圖19示出了在感測周期206期間像素22的操作(有時稱為閾值電壓感測或電流感測)。如圖19所示,在周期206期間截止晶體管TE1以將Node1與Vddel隔離。截止晶體管TS1以允許Node2浮置。在周期206期間,由周期202’期間加載到電容器Cst1中的已知數(shù)據(jù)確定跨晶體管TD的柵極-源極電壓Vgs。晶體管TS2導(dǎo)通,因此晶體管TD上的已知數(shù)據(jù)(和晶體管TD的閾值電壓Vt)確定了Data線上流動的電流。顯示驅(qū)動器電路20測量周期206期間的這個電流以確定閾值電壓Vt的值。然后可以通過調(diào)節(jié)在數(shù)據(jù)寫入操作202(圖20A)期間加載到像素22中的圖像數(shù)據(jù)的值來執(zhí)行適當(dāng)?shù)拈撝惦妷貉a償操作。
圖21是根據(jù)另一種例示性外部閾值電壓補償方案(即,有時可稱為“電壓感測”方案的類型的方案),收集閾值電壓信息時,圖14的像素電路的示意圖。圖22是時序圖,該時序圖示出了操作具有圖21中所示像素的顯示器所涉及的信號。
如圖22所示,在導(dǎo)通偏置應(yīng)力周期200期間,可以將導(dǎo)通偏置應(yīng)力施加到晶體管TD。在數(shù)據(jù)寫入周期202期間,可以向像素22中加載圖像數(shù)據(jù),并且加載的圖像數(shù)據(jù)可以用于在發(fā)射周期204期間控制由二極管44發(fā)射的光量。在周期200和202之間,顯示驅(qū)動器電路20可以在感測周期208期間測量驅(qū)動晶體管TD的閾值電壓Vt。可以導(dǎo)通第一晶體管TS1以使Node2到達Vref。這會在數(shù)據(jù)線Data上建立已知的電流。晶體管TD和TE2是導(dǎo)通的,因此電流流經(jīng)發(fā)光二極管44??缇w管TE2、TD和TS2的電壓降很小,因此可以測量數(shù)據(jù)線Data上的所得電壓Voled。可以從流動電流和Voled的已知值獲得閾值電壓Vt。針對在感測周期208期間測得的閾值電壓Vt的任何變化,可以通過調(diào)節(jié)顯示驅(qū)動器電路20在周期202期間向像素22供應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的值來補償像素22(即,顯示驅(qū)動器電路20可以實施外部閾值電壓補償方案)。
圖21示出了在感測周期208期間像素22的操作(有時稱為電壓感測或Voled感測)。如圖21所示,在周期208期間截止晶體管TE1以將Node1與Vddel隔離。晶體管TS1被導(dǎo)通以向驅(qū)動晶體管TD的柵極G處的Node2供應(yīng)基準電壓Vref。通過Data線并通過導(dǎo)通的晶體管TS2向驅(qū)動晶體管TD的源極S處的Node1供應(yīng)已知的數(shù)據(jù)電壓Vdata。這樣跨驅(qū)動晶體管TD建立了已知的柵極-源極電壓Vgs。晶體管TD的已知Vgs值和閾值電壓Vt確定從Data線路流經(jīng)二極管44的電流量。顯示驅(qū)動器電路20測量周期208期間的這個電流以確定閾值電壓Vt的值。然后可以通過調(diào)節(jié)在數(shù)據(jù)寫入操作202(圖22)期間加載到像素22中的圖像數(shù)據(jù)的值來執(zhí)行適當(dāng)?shù)拈撝惦妷貉a償操作。
如圖20B所示,如果需要,可以在圖20A的過程中插入穩(wěn)定時間。穩(wěn)定時間允許在接近Vddel的高電壓處建立數(shù)據(jù)線Data上的電壓,以允許發(fā)光二極管44模擬電流感測期間的正常發(fā)射操作。感測穩(wěn)定操作允許耦接到數(shù)據(jù)線Data充分長時間的電路20中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路對線路Data上的電壓采樣。
圖23示出了用于像素22的例示性6T1C配置。晶體管TS3和晶體管TS2可以由圖23所示的掃描信號Scan2控制,或者晶體管TS3的柵極可以利用前一掃描線信號(例如,來自前一行的Scan2(n-1))控制。圖23中的晶體管TS3可以用于重置發(fā)光二極管44的陽極處的Node4。發(fā)光二極管44的寄生電容能夠迅速對Node4放電(例如,從大約2.5伏放電到-6伏),以在數(shù)據(jù)寫入期間迅速截止發(fā)光二極管44。這有助于將Node4降低到發(fā)光二極管44的閾值電壓之下,并有助于防止發(fā)光二極管44在顯示器14上顯示黑色圖像期間由于來自驅(qū)動晶體管TD的泄露而導(dǎo)通。圖24示出了在導(dǎo)通偏置應(yīng)力、數(shù)據(jù)寫入和發(fā)射周期期間,操作圖23的像素22中可以使用的例示性控制信號。
在用于圖25的像素22的例示性配置中,TS3已經(jīng)被旁通晶體管TS4(由Scan3控制)替代,以幫助防止在對晶體管TD進行電流感測操作時,電流通過晶體管TD且不期望地照射二極管44。如果需要,可以在替代位置TS4’放置晶體管TS4。圖25的示例僅僅是例示性的。圖26示出了可以在操作圖25的像素22時使用的控制信號。圖27示出了導(dǎo)通偏置應(yīng)力操作期間的圖25的像素22。圖28示出了數(shù)據(jù)寫入期間的圖25的像素22。圖29示出了發(fā)射操作期間的圖25的像素22。圖30示出了為了測量TD的Vt的電流感測操作期間圖25的像素22(其中由于晶體管TS4建立的電流旁通路徑,未導(dǎo)通發(fā)光二極管44)。在圖31的示例中,晶體管TS4用于電壓感測方案中。在圖31的電壓感測方案中,晶體管TS3用于避免在晶體管TS2、TD和TE2上生成電壓降,以增強感測精確度。
圖32是示出了可以如何執(zhí)行結(jié)合圖30所述類型的電流感測操作的圖26所示類型的示意圖。
如這些示例所展示的,可以向像素22中并入附加的晶體管以在對驅(qū)動晶體管TD進行閾值電壓測量期間生成電流旁路路徑。因為在生成旁通發(fā)光二極管44的旁路路徑時使用了附加的晶體管,所以有時可以將附加的晶體管稱為旁路晶體管。例如,旁路晶體管可以是硅晶體管(即,具有硅有源區(qū)的晶體管)。
以上內(nèi)容僅僅是例示性的,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離所述實施方案的范圍和實質(zhì)的情況下做出各種修改。上述實施方可單獨實施或可以任意組合實施。
本專利申請要求2016年9月13日提交的美國專利申請15/263,803以及2015年12月4日提交的美國臨時專利申請62/263,074的優(yōu)先權(quán),所述專利申請據(jù)此全文以引用方式并入本文。