CN112289260B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置，包括：设置有多个像素的显示面板；驱动电路，通过与经由多条数据线提供的数据电压同步地，经由多条栅极线从第一开始到最后水平行依次向水平行提供扫描信号来驱动显示面板，每条栅极线连接至显示面板的每个水平行中的像素；向显示面板提供操作电压的电源发生器，每个像素包括：第一开关晶体管，其栅极电极连接至栅极线，其第一电极连接至数据线，并且其第二电极连接至第一节点；驱动晶体管，其栅极电极连接至基准线，以接收从电源发生器提供的基准电压，其第一电极连接至第一节点，其第二电极连接至第二节点；发光器件，其阳极电极连接至第二节点，其阴极电极连接至电源线，电源发生器通过电源线提供低电位驱动电压。

Description

显示装置
本申请要求于2019年7月25日提交的韩国专利申请No.10-2019-0090355的权益，为了所有目的在此援引该专利申请的整个内容作为参考，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种显示装置。更具体地，本发明涉及一种能够脉冲驱动的有机发光像素结构。
背景技术
虚拟现实技术在诸如多媒体、游戏、电影、建筑设计、旅游、国家安全等之类的各种领域快速发展。虚拟现实是指通过使用立体图像技术感受到类似于实际环境的具体环境或情况。实现虚拟现实技术的装置可分为虚拟现实(VR)装置和增强现实(AR)装置。
在VR装置中，为了用户的沉浸感，图像通过透镜放大并且被提供在非常靠近用户眼睛的位置处。因此，需要使用具有极高的每英寸像素数(ppi)的超高清显示面板，从而显示装置的尺寸较小并且用户不能够识别到像素。
此外，当用户长时间使用VR显示装置时，用户感觉到晕动症或疲劳(VR症)。为了减少这种疲劳，需要采用具有高响应速率的显示面板。
包括自发光的有机发光二极管(OLED)的有源矩阵型的有机发光显示面板具有高响应速率、大发光效率、高亮度和大视角，并且越来越多地被用于大量VR显示装置。
然而，有机发光显示面板在每个像素中保持数据，然后顺序地或同时发光。因此，在增加响应速率(MPRT)方面存在限制。此外，若采用新的扫描方法来增加响应速率，则像素结构变得复杂，从而在增加分辨率或亮度方面存在限制。
发明内容
因此，考虑到相关技术中出现的上述问题进行了本发明，本发明旨在提供一种具有高响应速率和简单结构的像素电路。
根据一实施方式，提供了一种显示装置，包括：设置有多个像素的显示面板；驱动电路，所述驱动电路通过与经由多条数据线提供的数据电压同步地，经由多条栅极线从第一水平行开始到最后水平行依次地向多个水平行提供扫描信号来驱动所述显示面板，每条栅极线连接至所述显示面板的每个水平行中的像素；和电源发生器，所述电源发生器向所述显示面板提供操作电压。
每个像素包括：第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极电极连接至所述栅极线，所述第一开关晶体管的第一电极连接至所述数据线，并且所述第一开关晶体管的第二电极连接至第一节点；驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极电极连接至基准线，以接收从所述电源发生器提供的基准电压，所述驱动晶体管的第一电极连接至所述第一节点，并且所述驱动晶体管的第二电极连接至第二节点；和发光器件，所述发光器件的阳极电极连接至所述第二节点，并且所述发光器件的阴极电极连接至电源线，所述电源发生器通过所述电源线提供低电位驱动电压。
附图说明
被包括用来给本发明提供进一步理解并且结合在本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出由三个晶体管和一个电容器构成的OLED像素电路的示图；
图2是概念性地示出利用全局快门方法驱动包括图1的像素电路的显示面板的示图；
图3是示出OLED像素电路的脉冲型驱动的示图；
图4是示出用于驱动图3的像素电路的信号的示图；
图5是示出施加至图3的像素电路的信号的电平的示图；
图6是示出作为图3的像素电路的变型例的OLED像素电路的示图；
图7是示出有机发光显示装置的框图；
图8是示出在补偿阈值电压的同时能够进行脉冲型驱动的OLED像素电路的示图；
图9是示出用于驱动图8的像素电路的信号的示图；
图10A至图10C是分别示出针对的图9的信号的步骤，图8的OLED像素电路的操作的示图；
图11A和图11B是分别示出在图1的像素电路和图4的像素电路中，在一个水平周期期间流动的电流大小的图表。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。在整个说明书中，相同的参考标记表示基本相同的元件。在下面的描述中，当确定对与本发明相关的已知功能或构造的详细描述会使本发明的主题不清楚时，将省略其详细描述。
虚拟现实装置或增强现实装置中采用的有机发光显示装置使用图1中所示的由三个晶体管和一个电容器构成的3T1C结构像素电路。有机发光显示装置可利用全局快门方法(global shutter method)驱动图1的像素电路，在全局快门方法中，依次向像素写入数据，然后所有像素同时发光，如图2中所示。
全局快门方法可简化像素结构，并且可减少连接至像素的配线的数量，从而在确保开口率方面是有利的。此外，在全局快门方法中，对所有像素使用相同的发光信号，或者不需要发光信号，从而不需要增加与产生扫描信号的扫描块分离地产生发光信号的发光块，从而实现边框尺寸的减小。因此，全局快门方法对VR装置是有利的。
图1的像素电路可包括驱动晶体管DT、第一开关晶体管ST1、第二开关晶体管ST2、电容器Cst和有机发光二极管OLED。
第一开关晶体管ST1响应于扫描信号Scan(n)将数据线的数据电压Vdata施加至驱动晶体管DT的栅极电极。第二开关晶体管ST2响应于扫描信号Scan(n)将基准电压Vref提供至驱动晶体管DT的第二电极，例如漏极电极。
驱动晶体管DT的第一电极，例如源极电极连接至提供高电位驱动电压Vdd的第一电源线。OLED的阳极电极连接至驱动晶体管DT的第二电极。OLED的阴极电极连接至提供低电位驱动电压Vss的第二电源线。
电容器Cst连接在驱动晶体管DT的栅极电极和第二电极之间，并且存储通过第一开关晶体管ST1提供的数据电压Vdata。
在图2的全局快门方法中，一帧可被分为扫描时段(寻址)和发光时段(发光)。对于第一电源线ELVDD，在扫描时段期间不提供高电位驱动电压，而是仅在发光时段期间提供高电位驱动电压。
在扫描时段期间，与以一个水平周期1H的间隔输出的数据信号同步地，从第一水平行开始到最后水平行依次向水平行提供扫描信号Scan(例如Scan(1)至Scan(5))，从而将数据电压Data提供至每个像素。提供至像素的数据电压在扫描时段期间存储在电容器Cst中，因而电平被保持。
在发光时段中，高电位驱动电压提供至第一电源线ELVDD，使得在每一像素，驱动晶体管DT导通并且与电容器Cst中存储的数据电压对应的驱动电流流过驱动晶体管DT并流入OLED中，与此同时OLED发光。
然而，在图2中，当扫描时段和发光时段是1:1比率时，扫描时段和发光时段各自是一帧的一半，使得写入数据花费的时间和OLED发光花费的时间减少。当面板具有高分辨率时，在进一步减小数据写入的时段方面存在限制，并且发光时段缩短，从而难以发射具有高亮度的光。
同时，阴极射线管(CRT)显示装置使用包含一个或多个电子枪和荧光屏的真空管。从电子枪发射的电子与荧光表面碰撞并因而产生光，由此显示图像。在阴极射线管显示装置中，写入对应于图像的数据的扫描操作和发射光的发光操作同时进行。因此，与全局快门方法相比，对用于数据写入和发光时段的时间的限制较小。
此外，阴极射线管是脉冲驱动。就是说，在短时间内从电子枪不连续发射的电子在时间上和空间上彼此分离，并且将电脉冲施加至荧光表面的另一个点，使得这个点发光。如上所述，在非常快且短的时间内发射的电子激发荧光材料并且发光，从而响应速率非常快，几乎没有运动模糊(motionblur)。
当具有这种优点的阴极射线管的脉冲驱动应用于有机发光显示装置从而同时执行扫描操作和发光操作时，驱动一个水平行花费的时间被充分确保，由此可增加帧速率并且还可增加响应速率。
图3是示出OLED像素电路的脉冲型驱动的示图。图4是示出用于驱动图3的像素电路的信号的示图。
图3的像素电路可包括驱动晶体管DT、第一开关晶体管ST1和有机发光二极管OLED。
第一开关晶体管ST1响应于扫描信号Scan(n)将数据线和驱动晶体管DT连接。第一开关晶体管ST1的栅极电极连接至栅极线(或扫描线)，因而接收扫描信号Scan(n)。第一开关晶体管ST1的第一电极，例如源极电极连接至数据线，因而接收数据电压Vdata。第一开关晶体管ST1的第二电极，例如漏极电极连接至驱动晶体管DT的第一电极，例如源极电极。
驱动晶体管DT产生对应于数据电压Vdata的驱动电流并且将驱动电流提供至OLED。驱动晶体管DT的栅极电极连接至基准线，因而接收基准电压Vref。驱动晶体管DT的第一电极连接至第一开关晶体管ST1的第二电极，从而形成第一节点N1。驱动晶体管DT的第二电极，例如漏极电极连接至OLED的阳极电极，从而形成第二节点N2。
OLED的阳极电极连接至第一节点N1并且OLED的阴极电极连接至低电位电源线，从而接收低电位驱动电压Vss。
在图3的像素电路中，驱动晶体管DT的栅极电极被固定为具有基准电压Vref，并且在一个水平周期期间，与要显示的灰度级对应的数据电压被施加至驱动晶体管DT的第一电极，即，源极电极，使得驱动晶体管DT立即导通并且驱动电流流入OLED中，由此OLED发光。就是说，像素电路可利用脉冲驱动方法来驱动，其中以一个水平周期为间隔，数据电压的提供和OLED的发光同时进行。
在图4中，一帧可由有效时段和消隐时段构成。有效时段对应于操作时段，其中在以每一水平行为基础依次向像素施加数据电压的同时发光。消隐时段对应于进行到随后帧的休息时段(rest period)，休息时段可设定为比有效时段短得多。
在有效时段中，在从第一水平行开始到最后一条线，以每一水平行为基础以一个水平周期为间隔施加数据的同时，像素发光。图4简单示出了向从第(n-1)水平行开始到第(n+1)水平行为止的三个水平行的像素提供图像数据并且发光的示例。
在第(n-1)水平周期中，第(n-1)扫描信号Scan(n-1)通过栅极线提供至布置在第(n-1)水平行中的像素并且通过数据线提供第(n-1)数据电压Vdata(n-1)，从而像素发光。
之后，在第n水平周期中，第n扫描信号Scan(n)通过栅极线提供至布置在第n水平行中的像素并且通过数据线提供第n数据电压Vdata(n)，从而像素发光。
此外，在第(n+1)水平周期中，第(n+1)扫描信号Scan(n+1)通过栅极线提供至布置在第(n+1)水平行中的像素并且通过数据线提供第(n+1)数据电压Vdata(n+1)，从而像素发光。
在消隐时段中，提供至基准线的基准电压Vref从第一基准电压Vref1增加至第二基准电压Vref2并且第二基准电压Vref2被提供至所有像素中包括的所有驱动晶体管DT的栅极端子，使得驱动晶体管DT确定地保持在截止状态，由此驱动电流不流入OLED中，OLED不发光。
图5是示出施加至图3的像素电路的信号的电平的示图。
在图3的像素电路中，根据施加至驱动晶体管DT的栅极电极和第二电极，即，漏极电极的电压之间的关系，可确定驱动晶体管DT的操作区域。
除驱动晶体管DT的阈值电压之外都假设为理想情况。当施加至驱动晶体管DT的栅极电极的基准电压Vref设定为高于施加至漏极电极的低电位驱动电压Vss时，驱动晶体管DT的源极电极和漏极电极之间的电位差Vsd总是大于源极电极和栅极电极之间的电位差Vsg，使得驱动晶体管DT在饱和区域中操作。
由于向所有像素的驱动晶体管DT的栅极电极提供相同的基准电压Vref，因此考虑到像素中包括的驱动晶体管DT的阈值电压的分布来确定要提供至栅极电极的基准电压Vref的范围，尤其是下限值。此外，驱动晶体管DT的阈值电压大部分分布在平均值Ave(Vth)附近，反映出这一点，基准电压Vref可被确定为满足条件Vref–Ave(Vth)>Vss。
在此，阈值电压是导通晶体管所需的栅极电极的电压，在P型MOSFET中阈值电压被确定为负值，从而通常表示为Vref+Ave(Vth)>Vss。然而，为了根据表达式直观地掌握要施加至栅极电极的电位的移动方向，阈值电压被视为正值并且其方向表示为负号。
同时，驱动晶体管DT的导通条件是源极-栅极电压Vsg大于源极-漏极电压Vsd，从而对施加至驱动晶体管DT的源极电极的电压(源极电压)几乎没有限制。然而，当电流从驱动晶体管DT的源极电极流到漏极电极时OLED发光，因而施加至源极电极的数据电压需要高于施加至漏极电极的低电位驱动电压Vss。
此外，需要通过使用施加至驱动晶体管DT的源极电极的源极电压来调节OLED发射的光的亮度并且像素需要显示最低灰度级与最高灰度级之间的所有灰度级，因而需要确定用于输出最低灰度级的第一数据电压Vdata_L和用于输出最高灰度级的第二数据电压Vdata_H。
流入驱动晶体管DT中的电流某种程度上与驱动晶体管DT的饱和区域中的源极-漏极电压Vsd成比例，从而第二数据电压Vdata_H需要高于第一数据电压Vdata_L。就是说，数据电压以伽马方法操作。
因此，当高电压电平的第二数据电压Vdata_H施加至驱动晶体管DT的源极电极时，源极-栅极电压Vsg和源极-漏极电压Vsd增加并且因而电流量增加。因此，OLED发射具有高亮度的光，使得显示最高灰度级。此外，当低电压电平的第一数据电压Vdata_L施加至驱动晶体管DT的源极电极时，源极-栅极电压Vsg和源极-漏极电压Vsd减小并且因而电流量减小。因此，OLED发射具有低亮度的光，使得显示最低灰度级。
此外，为了使电流从驱动晶体管DT的源极电极流到漏极电极，源极电极的电压需要高于漏极电极的电压，因而用于输出最低灰度级的第一数据电压Vdata_L需要高于施加至漏极电极的低电位驱动电压Vss。
在图3的像素电路中，驱动晶体管DT和第一开关晶体管ST1实现为P型MOSFET。通过反映这一点，确定图4和图5中的信号的电平。当图3的晶体管实现为N型时，可相应改变图4和图5中的信号的电平。
图6是示出作为图3的像素电路的变型例的OLED像素电路的示图。
与图3的像素电路相比，图6的像素电路进一步包括向驱动晶体管DT的第二电极提供基准电压Vref的第二开关晶体管ST2。第二开关晶体管ST2的栅极电极连接至向前一水平行的像素提供扫描信号的栅极线，因而接收用于使前一水平行的像素发光的扫描信号Scan(n-1)。第二开关晶体管ST2的第一电极和第二电极中的一个电极连接至基准线，因而接收基准电压Vref，并且另一个电极连接至OLED的阳极电极。
第n水平行的像素的第二开关晶体管ST2响应于扫描信号Scan(n-1)导通，使得OLED阳极电极被基准线的基准电压Vref初始化，其中扫描信号Scan(n-1)用于在第(n-1)水平行中的像素发光的水平周期中使数据电压施加至第(n-1)水平行中的像素。
当前一帧的脉冲发光之后，由于残留在OLED的阳极电极中的电压，前一帧的图像可能当后一帧的发光开始时显示为残像。然而，通过在帧的发光之前利用基准电压Vref将OLED的阳极电极初始化，防止显示出与要显示的灰度级无关的残像。
图7是示出有机发光显示装置的框图。图7的显示装置可包括显示面板10、时序控制器11、数据驱动电路12、栅极驱动电路13和电源发生器16。
在显示面板10中，沿列方向(或垂直方向)布置的多条数据线14和沿行方向(或水平方向)布置的多条栅极线15交叉，并且各个交叉区域处的像素PXL布置成矩阵形式，从而形成像素阵列。用于使提供至数据线14的数据电压施加至像素的扫描信号提供至栅极线15。
在像素阵列中，布置在同一水平行中的像素PXL连接数据线14的任意之一和栅极线15的任意之一，从而形成像素行。像素响应于通过栅极线15施加的扫描信号电连接至数据线14并且接收数据电压。布置在同一像素行中的像素PXL可根据从同一栅极线施加的扫描信号同时操作。每个像素PXL利用与施加的数据电压成比例的电流驱动OLED。
一个像素单元可由包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的三个子像素构成，或者可由包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素的四个子像素构成，但不限于此。
像素PXL可从电源发生器16接收基准电压Vref和低电位驱动电压Vss，并且如图3中所示可包括第一开关晶体管ST1、驱动晶体管DT和OLED。尽管在图3中OLED被示出为发光器件，但发光器件可由无机电致发光器件代替。下文中，为了便于描述，将作为示例描述OLED。
构成像素的驱动晶体管和开关晶体管可以以P型或N型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的结构实现，或者可实现为其中P型和N型组合的混合型。本申请作为示例描述P型晶体管，但不限于此。
晶体管是包括栅极、源极和漏极的三电极器件。源极是向晶体管提供载流子的电极。在晶体管内，载流子从源极开始流动。漏极是载流子流出晶体管的电极。就是说，在MOSFET中，载流子从源极流到漏极。
在P型MOSFET(PMOS)的情况下，由于载流子是空穴，因此源极电压高于漏极电极，使得空穴从源极流到漏极。在P型MOSFET中，由于空穴从源极流向漏极，因此电流从源极流向漏极。在N型MOSFET(NMOS)的情况下，由于载流子是电子，因此源极电压低于漏极电极，使得电子从源极流到漏极。在N型MOSFET中，由于电子从源极流向漏极，因此电流从漏极流向源极。
注意，MOSFET的源极和漏极不是固定的。例如，MOSFET的源极和漏极可根据施加的电压而变化。在下面的实施方式中，公开内容不因晶体管的源极和漏极而受到限制，源极电极和漏极电极也可没有区分地被称为第一电极和第二电极。
时序控制器11将从外部主机系统(未示出)传输的图像数据RGB提供至数据驱动电路12。时序控制器11从主机系统接收时序信号，比如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、点时钟DCLK等，并且产生用于控制数据驱动电路12和栅极驱动电路13的操作时序的控制信号。控制信号包括用于控制栅极驱动电路13的操作时序的栅极时序控制信号GCS、和用于控制数据驱动电路12的操作时序的数据时序控制信号DCS。
时序控制器11可通过将一帧(其中向构成显示面板10的像素施加一个屏幕的图像数据)划分为有效时段和消隐时段进行驱动。有效时段是在从第一水平行开始到最后一水平行，以每一水平行为基础依次向像素施加数据的同时发光的时段，消隐时段是所有像素中包括的驱动晶体管DT的栅极电极被第二基准电压Vref2初始化的时段。
在时序控制器11的控制下，数据驱动电路12对从时序控制器11输入的数字视频数据RGB执行采样和锁存操作，将数字视频数据转换为并行数据，根据伽马基准电压将得到的数据转换为模拟数据电压，并且通过输出通道将结果输出至数据线14。数据电压可以是与像素要显示的灰度级对应的值。数据驱动电路12可由多个源极驱动器IC构成。
在时序控制器11的控制下，栅极驱动电路13基于栅极控制信号GDC产生扫描信号。在有效时段中，栅极驱动电路13以行顺序(row-sequential)方式产生扫描信号，并且将得到的信号依次提供至与各个像素行连接的栅极线15。
栅极驱动电路13可由多个栅极驱动器IC构成，每个栅极驱动器IC包括移位寄存器、输出缓存器、用于将移位寄存器的输出信号转换为适于像素的TFT驱动的摆动宽度的电平移位器等。可选地，栅极驱动电路13可以以面板内栅极驱动器IC(GIP)方式直接设置在显示面板10的下基板上。在GIP方式的情况下，电平移位器安装在印刷电路板(PCB)上并且移位寄存器可设置在显示面板10的下基板上。
电源发生器16可通过使用外部电源产生并提供数据驱动电路12和栅极驱动电路13的操作所需的电压，并且可产生基准电压Vref和低电位驱动电压Vss以施加至显示面板10。在有效时段中，电源发生器16可输出第一基准电压Vref1作为基准电压Vref。在消隐时段中，电源发生器16可输出比第一基准电压Vref1高的电平(该电平相比第一基准电压Vref1距低电位驱动电压Vss更远)的第二基准电压Vref2作为基准电压Vref。
电源发生器16产生并输出比低电位驱动电压Vss高的电平的基准电压Vref。尤其是，电源发生器16产生基准电压Vref，使得通过将第一基准电压Vref1和像素的阈值电压的平均值相加而获得的值高于低电位驱动电压Vss。
图8是示出在补偿阈值电压的同时能够脉冲型驱动的OLED像素电路的示图。图9是示出用于驱动图8的像素电路的信号的示图。图10A至图10C是分别示出针对的图9的信号的步骤，图8的OLED像素电路的操作的示图。
图8的像素电路可包括驱动晶体管DT、第一至第三开关晶体管ST1，ST2和ST3、存储电容器Cst和有机发光二极管OLED。
第一开关晶体管ST1响应于扫描信号Scan(n)将数据线和驱动晶体管DT连接。第一开关晶体管ST1的栅极电极连接至扫描线，因而接收扫描信号Scan(n)。第一开关晶体管ST1的第一电极和第二电极中的一个电极连接至数据线，因而接收数据电压Vdata，另一个电极连接至驱动晶体管DT的第一电极，例如源极电极，因而形成第一节点N1。
第二开关晶体管ST2响应于复位信号Reset将驱动晶体管DT的第一电极和栅极电极连接。第二开关晶体管ST2的栅极电极连接至复位线，因而接收复位信号Reset。第二开关晶体管ST2的第一电极和第二电极中的一个电极连接至驱动晶体管DT的第一电极，另一个电极连接至驱动晶体管DT的栅极电极。
驱动晶体管DT产生对应于数据电压Vdata的驱动电流并且将驱动电流提供至OLED。驱动晶体管DT的第一电极，例如源极电极连接至第一开关晶体管ST1的第二电极，即第一节点N1，因而接收数据电压Vdata。驱动晶体管DT的第二电极，例如漏极电极连接至OLED的阳极电极，从而形成第二节点N2。驱动晶体管DT的栅极电极连接至第三节点N3。
第三开关晶体管ST3响应于复位信号Reset将基准电压Vref提供至驱动晶体管DT的第二电极。第三开关晶体管ST3的栅极电极连接至复位线，因而接收复位信号Reset。第三开关晶体管ST3的第一电极和第二电极中的一个电极连接至驱动晶体管DT的第二电极，另一个电极连接至基准线，因而接收基准电压Vref。
存储电容器Cst连接在驱动晶体管DT的栅极电极(或第三节点N3)与基准线输入端之间。
在根据由驱动晶体管DT产生的驱动电流发光的OLED中，阳极电极连接至驱动晶体管DT的第二电极(或第二节点N2)，并且阴极电极连接至低电位电源线，从而接收低电位驱动电压Vss。
与图3的像素电路相似，可通过使用脉冲驱动方法(其中以一个水平周期为间隔，数据电压的提供和像素的发光同时进行)来驱动图8的像素电路。就是说，驱动晶体管DT的栅极电极经由存储电容器Cst连接至基准线并且因而被固定为具有在基准电压Vref附近的电压，并且在一个水平周期期间，与要显示的灰度级对应的数据电压被施加至驱动晶体管DT的第一电极，即源极电极，使得驱动晶体管DT立即导通并且驱动电流流入到OLED中，由此OLED发光。
在图9中，一帧可由有效时段和消隐时段构成。有效时段对应于在以每一水平行为基础依次向像素施加数据电压的同时发光的操作时段。消隐时段对应于同时感测所有像素中包括的驱动晶体管DT的阈值电压的感测时段，该感测时段可设定为比有效时段短得多。
在有效时段中，从第一水平行开始到最后一条线，以每一水平行为基础依次施加具有一个水平周期的导通电平的扫描信号，使得数据电压施加至相应水平行中的像素，因而像素发光。
在有效时段中，数据电压Vdata被提供至数据线，第一基准电压Vref1作为基准电压Vref提供至基准线，并且低电位驱动电压Vss提供至低电位电源线。
在消隐时段中，扫描信号和复位信号相同地输入至所有像素，使得所有像素执行相同操作。首先，在第一时段t1期间，施加导通电平的扫描信号Scan和复位信号Reset，使得像素被初始化。在第二时段t2期间，扫描信号的电平切换为截止电平并且复位信号Reset的电平保持导通电平，使得像素中包括的驱动晶体管DT的阈值电压被感测。
在消隐时段的第一时段t1中，栅极驱动电路13向所有栅极线同时输出导通电平的扫描信号。在消隐时段的第一时段t1和第二时段t2中，栅极驱动电路13向共同连接到所有像素的复位线输出导通电平的复位信号。
在消隐时段中，不向低电位电源线提供电力并且产生浮置状态，使得没有电流流到OLED中。此外，将第二基准电压Vref2作为基准电压Vref提供至基准线，并且向所有数据线提供预定电平的数据电压Vdata0。
在此，提供至基准线的第二基准电压Vref2的电平高于在有效时段中提供的第一基准电压Vref1，并且第二基准电压Vref2的电平还高于在消隐时段中提供至数据线的数据电压Vdata0。
图10A是示出像素电路在消隐时段的第一时段t1期间的操作的示图，第一时段t1对应于OLED的阳极电极被初始化的初始化时段。
在第一时段t1中，施加导通电平的扫描信号和导通电平的复位信号Reset，使得第一开关晶体管ST1、第二开关晶体管ST2和第三开关晶体管ST3导通。
由于第一开关晶体管ST1导通，因此数据线连接至驱动晶体管DT的第一电极，并且驱动晶体管DT的第一电极(第一节点N1)的电压达到预定电平的数据电压Vdata0。
此外，由于第二开关晶体管ST2导通，因此驱动晶体管DT的栅极电极和第一电极彼此连接并且驱动晶体管DT的栅极电极(第三节点N3)的电压达到预定电平的数据电压Vdata0。
此外，由于第三开关晶体管ST3导通，因此驱动晶体管DT的第二电极连接至基准线并且驱动晶体管DT的第二电极(第二节点N2)的电压被初始化为第二基准电压Vref2。
图10B是示出像素电路在消隐时段的第二时段t2期间的操作的示图，第二时段t2对应于驱动晶体管DT的阈值电压被感测并存储在存储电容器Cst中的感测时段。
在第二时段t2中，施加截止电平的扫描信号和导通电平的复位信号Reset，使得第一开关晶体管ST1截止，并且第二开关晶体管ST2和第三开关晶体管ST3导通。
由于第一开关晶体管ST1截止并且第二开关晶体管ST2保持导通状态，因此驱动晶体管DT的第一电极与数据线之间的连接被中断，并且驱动晶体管DT的第一电极和栅极电极彼此连接，使得驱动晶体管DT为二极管连接。此外，第三开关晶体管ST3保持导通状态并且驱动晶体管DT的第二电极的电压保持在第二基准电压Vref2。
驱动晶体管DT的第二电极的第二基准电压Vref2高于处于二极管连接状态的驱动晶体管DT的第一电极的数据电压Vdata0。因此，电流从驱动晶体管DT的第二电极流到第一电极，并且第一电极(和栅极电极)的电位增加并因而达到值(Vref2-Vth)，其比第二电极的电位，即第二基准电压Vref2低了阈值电压Vth。
因此，驱动晶体管DT的阈值电压Vth被感测并且阈值电压Vth存储在存储电容器Cst中。
图10C是示出布置在第n水平行中的像素在有效时段中的操作的示图，有效时段对应于施加数据电压Vdata(n)并且因此OLED发光的时段。
施加导通电平的扫描信号Scan(n)和截止电平的复位信号Reset，使得第一开关晶体管ST1导通并且第二开关晶体管ST2和第三开关晶体管ST3截止。
由于第一开关晶体管ST1导通，因此数据线连接至驱动晶体管DT的第一电极并且驱动晶体管DT的第一电极被充入数据电压Vdata(n)。
由于第二开关晶体管ST2和第三开关晶体管ST3截止，因此驱动晶体管DT的栅极电极经由存储电容器Cst连接至基准线并且存储电容器Cst存储阈值电压Vth，使得驱动晶体管DT的栅极电极被充入值(Vref1-Vth)，该值是通过从第一基准电压Vref1减去阈值电压Vth获得的。
由于驱动晶体管DT的栅极电极的电位(Vref1-Vth)高于作为漏极电极的第二节点N2的电位，即低电位驱动电压Vss，因此，源极-栅极电压Vsg大于源极-漏极电压Vsd，使得驱动晶体管DT导通并且在饱和区域中操作。
在饱和区域中流入驱动晶体管DT的电流I_OLED与通过从源极-栅极电压Vsg减去阈值电压Vth而获得的值的平方成比例，这由下面的等式1表示。
[等式1]
I_OLED∝(Vsg-Vth)2＝(Vdata(n)-(Vrefl-Vth)-Vth)2＝(Vdata(n)-Vrefl)2
如等式1中所示，在驱动电流I_OLED的相关等式中，驱动晶体管DT的阈值电压Vth分量被去除。因此，即使驱动晶体管DT的阈值电压变化，OLED也会在补偿阈值电压的同时，利用与通过数据线输入的数据电压Vdata(n)对应的电流发光。
图11A和图11B是分别示出在图1的像素电路和图4的像素电路中，在一个水平周期期间流动的电流的大小的图表。
流入OLED的电流和基于此电流的亮度成比例关系。因此，当在显示面板上的相同区域中以相同密度布置像素并且像素发射具有相同亮度的光时，功耗是相同的。就是说，当通过使用脉冲驱动方法驱动显示面板时消耗的功率与当通过使用其他方法驱动显示面板但具有相同亮度时消耗的功率相同。
例如，当图1的像素电路以1440×1440分辨率的密度放置在三英寸区域上并且通过使用图2的全局快门方法以150尼特驱动时，在一秒期间的功耗为大约65mA。在此，由于沿垂直方向存在1440个水平行，因此在一个水平行中的像素中在一秒内持续流动65mA/1440＝45.13μA，如图11A中所示。
类似地，当图3的像素电路以相同密度放置在相同区域上并且通过使用图4的驱动方法驱动时，在一个水平行中在1秒/1440＝699μs内瞬时流动65mA，如图11B中所示。
因此，能使电流瞬时流动的能力需要增加1440倍。由驱动晶体管DT产生的驱动电流与源极-栅极电压Vsg的平方成比例，因而当源极-栅极电压Vsg增加11倍时，利用驱动电流操作的OLED的亮度增加了2048倍，其是2的11次方。
关于7T1C结构模型，当亮度从150尼特增加至300尼特时，需要增加大约0.3V的数据电压。因此，通过将数据电压增加0.3V，可实现300尼特的亮度。
本申请中的显示装置可描述如下。
根据一实施方式，提供了一种显示装置，包括：设置有多个像素的显示面板；驱动电路，所述驱动电路通过与经由多条数据线提供的数据电压同步地，经由多条栅极线从第一水平行开始到最后水平行依次地向多个水平行提供扫描信号来驱动所述显示面板，每条栅极线连接至所述显示面板的每个水平行中的像素；和电源发生器，所述电源发生器向所述显示面板提供操作电压。
每个像素包括：第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极电极连接至所述栅极线，所述第一开关晶体管的第一电极连接至所述数据线，并且所述第一开关晶体管的第二电极连接至第一节点；驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极电极连接至基准线，以接收从所述电源发生器提供的基准电压，所述驱动晶体管的第一电极连接至所述第一节点，并且所述驱动晶体管的第二电极连接至第二节点；和发光器件，所述发光器件的阳极电极连接至所述第二节点，并且所述发光器件的阴极电极连接至电源线，所述电源发生器通过所述电源线提供低电位电源电压。
在一实施方式中，所述像素还可包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的栅极电极连接至用于向前一像素行提供所述扫描信号的栅极线，并且所述第二开关晶体管的第一电极和第二电极分别连接至所述驱动晶体管的第二节点和所述驱动晶体管的栅极电极之中的任意一个和另一个。
在一实施方式中，所述基准电压的电位可高于所述低电位驱动电压的电位。
在一实施方式中，所述基准电压和所述驱动晶体管的阈值电压之和的电位可高于所述低电位驱动电压的电位。
在一实施方式中，所述电源发生器可在一帧中的除了依次提供所述扫描信号的有效时段之外的消隐时段中输出第二基准电压作为所述基准电压，所述第二基准电压具有比第一基准电压距所述低电位驱动电压更远的电平，其中在所述有效时段中输出所述第一基准电压作为所述基准电压。
在一实施方式中，所述驱动电路可向所述数据线施加高于所述低电位驱动电压的数据电压。
在一实施方式中，所述像素还可包括：第二开关晶体管，所述第二开关晶体管响应于提供至复位线的复位信号将所述第一节点和所述驱动晶体管的栅极电极连接；第三开关晶体管，所述第三开关晶体管响应于所述复位信号将所述基准电压提供至所述第二节点；和存储电容器，所述存储电容器连接在所述驱动晶体管的栅极电极与所述基准线之间。
在一实施方式中，在一帧中的除了依次提供所述扫描信号的有效时段之外的消隐时段中，可感测所述驱动晶体管的阈值电压。
在一实施方式中，所述驱动电路可在所述消隐时段的第一时段中向所有像素施加导通电平的扫描信号和导通电平的复位信号，以利用所述基准电压将所述第二节点初始化，并且在所述第一时段之后的所述消隐时段的第二时段中向所有像素施加截止电平的扫描信号和导通电平的复位信号，以将所述驱动晶体管的阈值电压存储在所述存储电容器中。
在一实施方式中，在所述消隐时段中，所述电源发生器可使所述电源线处于浮置状态，并且输出第二基准电压作为所述基准电压，所述第二基准电压具有比第一基准电压距所述低电位驱动电压更远的电平，其中在所述有效时段中输出所述第一基准电压作为所述基准电压。
在一实施方式中，在所述消隐时段中，所述驱动电路可向所述多条数据线提供低于所述第二基准电压的数据电压。
因此，驱动晶体管的栅极电极被固定并且仅通过使用扫描信号向驱动晶体管的源极电极施加数据电压，使得通过使用脉冲驱动方法同时实现数据电压充电和OLED发光，由此提高响应特性。此外，像素结构很简单并且控制线的数量减少，由此获得较高的每单位面积分辨率。
通过上面的描述，所属领域技术人员将理解到，在不背离本发明的技术思想的情况下，各种变化和修改是可能的。因此，本发明的技术范围不限于本申请的详细描述的内容，而是由所附权利要求书的范围确定。
如上所述，通过简化显示面板中包括的像素结构，实现了较高的每单位面积分辨率。此外，像素进行脉冲驱动，从而提高响应特性。此外，响应特性提高了的显示面板应用于VR装置，由此减少用户疲劳。
尽管参考多个示例性的实施方式描述了实施方式，但应当理解，所属领域技术人员能够设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本发明的原理的范围内。更具体地说，在公开内容、附图和所附权利要求书的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，替代使用对于所述领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (11)

1.一种显示装置，包括：
设置有多个像素的显示面板；
驱动电路，所述驱动电路通过与经由多条数据线提供的数据电压同步地，经由多条栅极线从第一水平行开始到最后水平行依次向多个水平行提供扫描信号来驱动所述显示面板，其中每条栅极线连接至所述显示面板的每个水平行中的像素；和
电源发生器，所述电源发生器向所述显示面板提供操作电压，
其中每个像素包括：
第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极电极连接至所述栅极线，所述第一开关晶体管的第一电极连接至所述数据线，并且所述第一开关晶体管的第二电极连接至第一节点；
驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极电极、连接至第一节点的第一电极以及连接至第二节点的第二电极，所述栅极电极连接至基准线并且在所述像素发光的一帧的有效时段期间接收从所述电源发生器提供的基准电压；和
发光器件，所述发光器件的阳极电极连接至所述第二节点，并且所述发光器件的阴极电极连接至电源线，所述电源发生器通过所述电源线提供低电位驱动电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述像素还包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的栅极电极连接至向前一像素行提供所述扫描信号的栅极线，并且所述第二开关晶体管的第一电极连接至所述第二节点和所述驱动晶体管的栅极电极之中的任意一个，所述第二开关晶体管的第二电极连接至所述第二节点和所述驱动晶体管的栅极电极之中的其余一个。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中所述基准电压的电位高于所述低电位驱动电压的电位。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中所述基准电压和所述驱动晶体管的阈值电压之和的电位高于所述低电位驱动电压的电位。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述电源发生器在一帧中的除了依次提供所述扫描信号的有效时段之外的消隐时段中输出第二基准电压作为所述基准电压，所述第二基准电压具有比第一基准电压距所述低电位驱动电压更远的电平，其中在所述有效时段中输出所述第一基准电压作为所述基准电压。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述驱动电路向所述数据线施加高于所述低电位驱动电压的数据电压。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述像素还包括：
第二开关晶体管，所述第二开关晶体管响应于提供至复位线的复位信号将所述第一节点和所述驱动晶体管的栅极电极连接；
第三开关晶体管，所述第三开关晶体管响应于所述复位信号将所述基准电压提供至所述第二节点；和
存储电容器，所述存储电容器连接在所述驱动晶体管的栅极电极与所述基准线之间。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中在一帧中的除了依次提供所述扫描信号的有效时段之外的消隐时段中，感测所述驱动晶体管的阈值电压。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述驱动电路在所述消隐时段的第一时段中向所有像素施加导通电平的扫描信号和导通电平的复位信号，以利用所述基准电压将所述第二节点初始化，并且在所述第一时段之后的所述消隐时段的第二时段中向所有像素施加截止电平的扫描信号和导通电平的复位信号，以将所述驱动晶体管的阈值电压存储在所述存储电容器中。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中在所述消隐时段中，所述电源发生器使所述电源线处于浮置状态，并且输出第二基准电压作为所述基准电压，所述第二基准电压具有比第一基准电压距所述低电位驱动电压更远的电平，其中在所述有效时段中输出所述第一基准电压作为所述基准电压。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中在所述消隐时段中，所述驱动电路向所述多条数据线提供低于所述第二基准电压的数据电压。
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