CN113516950A - 发光显示装置及其像素 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光显示装置及其像素。发光显示装置的像素包括:电容器;第一晶体管;包括接收栅写入信号的栅极的第二晶体管;包括接收扫描信号的栅极的第三晶体管;包括接收栅初始化信号的栅极的第四晶体管;包括接收第一发射信号的栅极的第五晶体管;包括接收第二发射信号的栅极的第六晶体管;以及发光二极管。扫描信号和栅写入信号可以被以第一频率提供,并且第一发射信号、第二发射信号和栅初始化信号可以被以高于第一频率的第二频率提供。

Description

发光显示装置及其像素
技术领域
本发明构思涉及显示装置,并且更具体地,涉及一种发光显示装置及其像素。
背景技术
诸如有机发光二极管(OLED)显示装置的显示装置可以以大约60Hz或更高的恒定帧速率(或恒定帧频率)显示图像。然而,由主机处理器(例如,图形处理单元(GPU)和/或图形卡)将帧数据提供到OLED显示装置的渲染过程的帧速率可能与OLED显示装置的帧速率(或刷新速率)不同。具体地,当主机处理器向OLED显示装置提供需要复杂渲染的用于游戏图像(游戏图像)等的帧数据时,帧速率失配可能加剧,并且在边界线是由OLED显示装置的图像中的帧速率失配引起的情况下,可能发生撕裂现象。
为了防止或减少撕裂现象,可以使用可变帧模式(例如,自由同步、G同步等),其中主机处理器通过改变每个帧时段中的空白时段的时间长度(或持续时间),以可变帧速率(或可变帧频率)将帧数据提供到OLED显示装置。支持可变帧模式的OLED显示装置可以与可变帧速率同步地显示图像,从而减少或防止撕裂现象。
然而,在以可变帧模式操作的OLED显示装置中,即使输入图像数据表示恒定的灰度级,OLED显示装置的亮度也可能随着空白时段的时间长度的改变而不保持恒定。
发明内容
示例性实施例提供即使驱动频率改变也具有基本上恒定的亮度的发光显示装置的像素。
示例性实施例提供即使驱动频率改变也能够具有基本上恒定的亮度的有机发光二极管(OLED)显示装置。
根据示例性实施例,提供了一种发光显示装置的像素,该像素包括:电容器,该电容器具有耦接到第一电源电压的线的第一电极和耦接到栅节点的第二电极;第一晶体管,该第一晶体管具有第一端子、第二端子和耦接到栅节点的栅极;第二晶体管,该第二晶体管具有接收栅写入信号的栅极、耦接到数据线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子;第三晶体管,该第三晶体管具有接收扫描信号的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到栅节点的第二端子;第四晶体管,该第四晶体管具有接收栅初始化信号的栅极、耦接到初始化电压的线的第一端子和耦接到发光二极管的阳极的第二端子;第五晶体管,该第五晶体管具有接收第一发射信号的栅极、耦接到第一电源电压的线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子;第六晶体管,该第六晶体管具有接收第二发射信号的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到发光二极管的阳极的第二端子;以及具有阳极和耦接到第二电源电压的线的阴极的发光二极管。扫描信号和栅写入信号被以第一频率提供,并且第一发射信号、第二发射信号和栅初始化信号被以高于第一频率的第二频率提供。
在示例性实施例中,第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管可以是P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管,并且第三晶体管和第六晶体管可以是N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
在示例性实施例中,第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管可以是PMOS晶体管,并且第三晶体管可以是NMOS晶体管。
在示例性实施例中,第二频率可以是固定频率,并且第一频率可以是可变频率。
在示例性实施例中,发光二极管是有机发光二极管(OLED),发光显示装置是OLED显示装置,第二频率可以与OLED显示装置的可变输入帧频率的最大频率的两倍相对应,并且第一频率可以对应于第二频率除以N,其中,N是大于1且小于或等于最大频率的整数。
在示例性实施例中,发光二极管是有机发光二极管(OLED),发光显示装置是OLED显示装置,OLED显示装置的帧时段可以包括:栅节点和阳极被初始化的栅极和阳极初始化时段;数据线的数据电压被写入电容器的数据写入时段;偏置被施加到第一晶体管的第一偏置时段;有机发光二极管发光的第一发射时段;阳极被初始化的阳极初始化时段;偏置被施加到第一晶体管的第二偏置时段;以及有机发光二极管发光的第二发射时段。
在示例性实施例中,在栅极和阳极初始化时段中,第一发射信号可以具有截止电平,第二发射信号可以具有导通电平,栅初始化信号可以具有导通电平,扫描信号可以具有导通电平,栅写入信号可以具有截止电平,第三晶体管、第四晶体管和第六晶体管可以导通,初始化电压可以通过第四晶体管被施加到阳极,并且初始化电压可以通过第四晶体管、第六晶体管和第三晶体管被施加到栅节点。
在示例性实施例中,在数据写入时段中,第一发射信号可以具有截止电平,第二发射信号可以具有截止电平,栅初始化信号可以具有截止电平,扫描信号可以具有导通电平,栅写入信号可以具有导通电平,第二晶体管和第三晶体管可以导通,第三晶体管可以二极管连接第一晶体管,并且数据电压可以通过第二晶体管和二极管连接的第一晶体管被施加到电容器的第二电极。
在示例性实施例中,在第一偏置时段中,第一发射信号可以具有导通电平,第二发射信号可以具有截止电平,栅初始化信号可以具有截止电平,扫描信号可以具有截止电平,栅写入信号可以具有截止电平,第五晶体管可以导通,并且第一电源电压可以通过第五晶体管被施加到第一晶体管的第一端子。
在示例性实施例中,在第一发射时段和第二发射时段中的每一个中,第一发射信号可以具有导通电平,第二发射信号可以具有导通电平,栅初始化信号可以具有截止电平,扫描信号可以具有截止电平,栅写入信号可以具有截止电平,第五晶体管和第六晶体管可以导通,并且由第一晶体管生成的驱动电流可以被提供到有机发光二极管。
在示例性实施例中,在阳极初始化时段中,第一发射信号可以具有截止电平,第二发射信号可以具有导通电平,栅初始化信号可以具有导通电平,扫描信号可以具有截止电平,栅写入信号可以具有截止电平,第四晶体管和第六晶体管可以导通,并且初始化电压可以通过第四晶体管被施加到阳极。
在示例性实施例中,在第二偏置时段中,第一发射信号可以具有导通电平,第二发射信号可以具有截止电平,栅初始化信号可以具有截止电平,扫描信号可以具有截止电平,栅写入信号可以具有截止电平,第五晶体管可以导通,并且第一电源电压可以通过第五晶体管被施加到第一晶体管的第一端子。
根据示例性实施例,提供了一种OLED显示装置,包括:显示面板,该显示面板具有多个像素;扫描驱动器,该扫描驱动器被配置成将扫描信号、栅写入信号和栅初始化信号提供到多个像素;发射驱动器,该发射驱动器被配置成将第一发射信号和第二发射信号提供到多个像素;以及控制器,该控制器被配置成控制扫描驱动器和发射驱动器。多个像素中的每一个像素包括:电容器,该电容器具有耦接到第一电源电压的线的第一电极和耦接到栅节点的第二电极;第一晶体管,该第一晶体管具有第一端子、第二端子和耦接到栅节点的栅极;第二晶体管,该第二晶体管具有接收栅写入信号的栅极、耦接到数据线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子;第三晶体管,该第三晶体管具有接收扫描信号的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到栅节点的第二端子;第四晶体管,该第四晶体管具有接收栅初始化信号的栅极、耦接到初始化电压的线的第一端子和耦接到有机发光二极管的阳极的第二端子;第五晶体管,该第五晶体管具有接收第一发射信号的栅极、耦接到第一电源电压的线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子;第六晶体管,该第六晶体管具有接收第二发射信号的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到有机发光二极管的阳极的第二端子;以及具有阳极和耦接到第二电源电压的线的阴极的有机发光二极管。扫描驱动器以第一频率将扫描信号和栅写入信号提供到多个像素,并且以高于第一频率的第二频率将栅初始化信号提供到多个像素。发射驱动器以第二频率将第一发射信号和第二发射信号提供到多个像素。
在示例性实施例中,OLED显示装置进一步包括:数据驱动器,数据驱动器被配置成将数据电压提供到多个像素。控制器可以控制数据驱动器,可以以第一频率将扫描开始脉冲和栅写入开始脉冲提供到扫描驱动器,使得扫描信号和栅写入信号被以第一频率提供;可以以第二频率将栅初始化开始脉冲提供到扫描驱动器,使得栅初始化信号被以第二频率提供;以及可以以第二频率将第一发射开始脉冲和第二发射开始脉冲提供到发射驱动器,使得第一发射信号和第二发射信号被以第二频率提供。
在示例性实施例中,在每个帧时段内,控制器可以将一个扫描开始脉冲、一个栅写入开始脉冲和至少两个栅初始化开始脉冲提供到扫描驱动器,并且可以将至少两个第一发射开始脉冲和至少两个第二发射开始脉冲提供到发射驱动器。
在示例性实施例中,第二频率可以是固定频率,并且第一频率可以是可变频率。
在示例性实施例中,控制器可以从外部主机处理器以可变输入帧频率接收输入图像数据,第二频率可以与可变输入帧频率的最大频率的两倍相对应,并且第一频率可以对应于第二频率除以N,其中,N是大于1且小于或等于最大频率的整数。
在示例性实施例中,第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管可以是PMOS晶体管,并且第三晶体管和第六晶体管可以是NMOS晶体管。
在示例性实施例中,第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管可以是PMOS晶体管,并且第三晶体管可以是NMOS晶体管。
在示例性实施例中,OLED显示装置的帧时段可以包括:栅节点和阳极被初始化的栅极和阳极初始化时段;数据线的数据电压被写入电容器的数据写入时段;偏置被施加到第一晶体管的第一偏置时段;有机发光二极管发光的第一发射时段;阳极被初始化的阳极初始化时段;偏置被施加到第一晶体管的第二偏置时段;以及有机发光二极管发光的第二发射时段。
根据示例性实施例,一种显示装置包括:显示面板,该显示面板具有多个像素;扫描驱动器,该扫描驱动器被配置成将扫描信号提供到多个像素;以及发射驱动器,该发射驱动器被配置成将发射信号提供到多个像素;其中,多个像素中的每一个像素包括:第一晶体管,该第一晶体管包括第一端子、第二端子和耦接到电容器的栅极;第二晶体管,该第二晶体管包括耦接到扫描驱动器的栅极、耦接到数据线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子;第三晶体管,该第三晶体管包括耦接到扫描驱动器的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到第一晶体管的栅极的第二端子;第五晶体管,该第五晶体管包括耦接到发射驱动器的栅极、耦接到第一电源电压的线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子;以及第六晶体管,该第六晶体管包括耦接到发射驱动器的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到发射装置的第一端子的第二端子,其中,扫描驱动器以第一频率将信号提供到多个像素;其中,发射驱动器以大于第一频率的第二频率将信号提供到多个像素。
在示例性实施例中,显示装置可以包括:第四晶体管,该第四晶体管包括以第二频率接收信号的栅极、耦接到初始化电压的线的第一端子和耦接到发射装置的第一端子的第二端子。
在示例性实施例中,第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管是PMOS晶体管,并且第三晶体管和第六晶体管中的至少一个是NMOS晶体管。
在示例性实施例中,第二频率是固定频率,并且第一频率是可变频率。
在示例性实施例中,发射装置是有机发光二极管(OLED),并且第二频率与第一频率的非零倍相对应。
如上所述,在根据示例性实施例的OLED显示装置的像素和OLED显示装置中,像素可以包括:电容器;第一晶体管;具有接收栅写入信号的栅极的第二晶体管;具有接收扫描信号的栅极的第三晶体管;具有接收栅初始化信号的栅极的第四晶体管;具有接收第一发射信号的栅极的第五晶体管;具有接收第二发射信号的栅极的第六晶体管;以及OLED。扫描信号和栅写入信号可以被以第一频率提供,并且第一发射信号、第二发射信号和栅初始化信号可以被以比第一频率高的第二频率提供。因此,在根据示例性实施例的像素中,偏置可以被以(恒定)第二频率施加到第一晶体管,并且因此,即使第一频率(例如,驱动频率或显示扫描频率)改变,也可以以相同的灰度级以基本上恒定的亮度显示图像。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述,将更清楚地理解说明性的非限制性示例性实施例,其中:
图1是图示根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示装置的像素的电路图;
图2是图示第一晶体管的驱动特性的示例的图;
图3是图示以不同的驱动频率驱动的显示面板的亮度的示例的图;
图4是用于描述根据示例性实施例的像素的操作的示例的时序图;
图5是用于描述在栅极和阳极初始化时段中像素的操作的示例的电路图;
图6是用于描述在数据写入时段中像素的操作的示例的电路图;
图7是用于描述在第一偏置时段或第二偏置时段中像素的操作的示例的电路图;
图8是用于描述在第一发射时段或第二发射时段中像素的操作的示例的电路图;
图9是用于描述在阳极初始化时段中像素的操作的示例的电路图;
图10是用于描述根据示例性实施例的像素的操作的另一示例的时序图;
图11是图示根据示例性实施例的OLED显示装置的像素的电路图;
图12是用于描述根据示例性实施例的像素的操作的示例的时序图;
图13是图示根据示例性实施例的OLED显示装置的框图;
图14是用于描述根据示例性实施例的被提供到OLED显示装置的输入图像数据的示例的时序图;
图15是用于描述以可变频率执行的显示扫描操作和以固定频率执行的自扫描操作的示例的图;
图16是用于描述根据示例性实施例的其中驱动频率改变的OLED显示装置的操作的示例的时序图;并且
图17是图示根据示例性实施例的包括OLED显示装置的电子装置的框图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细解释本发明构思的实施例。
图1图示根据示例性实施例的有机发光二极管(OLED)显示装置的像素,图2图示第一晶体管的驱动特性的示例,并且图3图示以不同的驱动频率驱动的显示面板的亮度的示例。
参照图1,根据示例性实施例的像素PX可以包括电容器CST、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6以及有机发光二极管EL。
尽管示出并描述了OLED发射装置,但是应当理解,可替代实施例可以采用替代发射装置来代替和/或采用除了OLED发射装置之外的替代发射装置,诸如,例如,无机发光二极管发射装置。提供本文中提供的示例性实施例是为了易于理解,但不限于此。
电容器CST可以存储通过第二晶体管T2和由第三晶体管T3二极管连接的第一晶体管T1传输的数据电压。例如,电容器CST可以被称为用于存储数据电压的存储电容器。在示例性实施例中,电容器CST可以包括耦接到第一电源电压ELVDD的线的第一电极和耦接到栅节点NG的第二电极。
第一晶体管T1可以基于栅节点NG的电压或电容器CST的第二电极的电压而生成驱动电流。例如,第一晶体管T1可以被称为用于生成驱动电流的驱动晶体管。在示例性实施例中,第一晶体管T1可以包括耦接到栅节点NG的栅极、耦接到第二晶体管T2和第五晶体管T5的第一端子和耦接到第三晶体管T3和第六晶体管T6的第二端子。
第二晶体管T2可以响应于栅写入信号GW而将数据线DL的数据电压传输到第一晶体管T1的第一端子。例如,第二晶体管T2可以被称为用于传输数据线DL的数据电压的开关晶体管。在示例性实施例中,第二晶体管T2可以包括接收栅写入信号GW的栅极、耦接到数据线DL的第一端子和耦接到第一晶体管T1的第一端子的第二端子。
第三晶体管T3可以响应于扫描信号SCAN而作为二极管连接的晶体管(诸如饱和区中的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))操作,以二极管连接第一晶体管T1。例如,第三晶体管T3可以被称为用于补偿第一晶体管T1的阈值电压的补偿晶体管。在示例性实施例中,第三晶体管T3可以包括接收扫描信号SCAN的栅极、耦接到第一晶体管T1的第二端子的第一端子和耦接到栅节点NG的第二端子。
第四晶体管T4可以响应于栅初始化信号GI而将初始化电压VINT施加到有机发光二极管EL的阳极。例如,第四晶体管T4可以被称为用于初始化阳极和/或栅节点NG的初始化晶体管。在示例性实施例中,第四晶体管T4可以包括接收栅初始化信号GI的栅极、耦接到初始化电压VINT的线的第一端子和耦接到有机发光二极管EL的阳极的第二端子。
第五晶体管T5可以响应于第一发射信号EM1而将第一电源电压ELVDD的线连接到第一晶体管T1的第一端子。例如,第五晶体管T5可以被称为第一发射晶体管,用于生成从第一电源电压ELVDD的线到第二电源电压ELVSS的线的电流路径。在示例性实施例中,第五晶体管T5可以包括接收第一发射信号EM1的栅极、耦接到第一电源电压ELVDD的线的第一端子和耦接到第一晶体管T1的第一端子的第二端子。
第六晶体管T6可以响应于第二发射信号EM2而将第一晶体管T1的第二端子连接到第二电源电压ELVSS的线。例如,第六晶体管T6可以被称为第二发射晶体管,用于生成从第一电源电压ELVDD的线到第二电源电压ELVSS的线的电流路径。在示例性实施例中,第六晶体管T6可以包括:接收第二发射信号EM2的栅极、耦接到第一晶体管T1的第二端子的第一端子和耦接到有机发光二极管EL的阳极的第二端子。
当第五晶体管T5和第六晶体管T6导通时,有机发光二极管EL可以基于由第一晶体管T1生成的驱动电流而发光。在示例性实施例中,有机发光二极管EL可以包括耦接到第六晶体管T6的第二端子的阳极和耦接到第二电源电压ELVSS的线的阴极。
在支持其中以可变输入帧频率(或可变帧速率)提供输入图像数据的可变帧模式(例如,自由同步模式、G同步模式、Q同步模式等)的OLED显示装置中,可以根据可变输入帧频率来改变包括多个像素PX的显示面板的驱动频率或数据电压被写入多个像素PX的显示扫描频率(或显示刷新速率),并且可以根据驱动频率(或显示扫描频率)来改变每个帧时段的时间长度。在显示面板的驱动频率改变的情况下,即使输入图像数据表示相同的灰度级,随着每个帧时段的时间长度的增加,像素PX或显示面板的亮度(特别是在高灰度级处)也可能通过像素PX的第一晶体管T1至第六晶体管T6的泄漏电流,或者具体地通过直接或间接连接到电容器CST的第三晶体管T3和第六晶体管T6的泄漏电流而降低。例如,如图3中所图示,如果显示面板的驱动频率从大约120Hz改变成大约60Hz,则每个帧时段的时间长度可以加倍。在这种情况下,即使输入图像数据表示相同的255灰度级255G,以大约120Hz驱动的显示面板的亮度210和以大约60Hz驱动的显示面板的亮度220也可能具有亮度差230。也就是说,与以大约120Hz驱动的显示面板的亮度210相比,可以减小以其中每个帧时段的时间长度被增加的大约60Hz驱动的显示面板的亮度220。
然而,在如图1中所图示的根据示例性实施例的OLED显示装置的像素PX中,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4和第五晶体管T5可以利用P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管来实现,并且第三晶体管T3和第六晶体管T6可以利用具有相对低的泄漏电流的N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管来实现。在这种情况下,由于直接或间接连接到电容器CST的第三晶体管T3和第六晶体管T6利用NMOS晶体管来实现,因此可以减小从电容器CST通过第三晶体管T3和第六晶体管T6的泄漏电流。因此,即使显示面板的驱动频率或显示扫描频率改变,像素PX或显示面板也可以以相同的灰度级显示具有基本上恒定的亮度的图像。因此,根据示例性实施例的像素PX可以适用于支持其中显示面板的驱动频率或显示扫描频率改变的可变帧模式的OLED显示装置。
然而,即使第三晶体管T3和第六晶体管T6利用NMOS晶体管来实现,在显示面板的驱动频率改变的情况下,也可能改变第一晶体管T1(即,驱动晶体管)的驱动特性,并且因此,随着每个帧时段的时间长度的增加,像素PX或显示面板的亮度(特别是在低灰度级处)可以以相同的灰度级增加。例如,如图2中所图示,当在每个帧时段中执行将数据电压写入像素PX的显示扫描操作时,偏置(例如,导通偏置)可以被施加到第一晶体管T1,并且第一晶体管T1可以具有根据由偏置初始化的栅-源电压VGS的漏-源电流IDS的第一驱动特性110。之后,直到在下一个帧时段中偏置被再次施加到第一晶体管T1为止,第一晶体管T1的驱动特性可以从第一驱动特性110逐渐改变成第二驱动特性130。由于第一晶体管T1的驱动特性的改变,像素PX或显示面板的亮度可以根据显示面板的驱动频率而改变。例如,如图3中所图示,即使输入图像数据表示相同的11灰度级11G,以大约120Hz驱动的显示面板的亮度260和以大约60Hz驱动的显示面板的亮度270也可能具有亮度差280。也就是说,与以大约120Hz驱动的显示面板的亮度260相比,可以增加以其中每个帧时段的时间长度被增加的大约60Hz驱动的显示面板的亮度270。应当理解,这与先前描述的用于较高灰度级255G的效果相反,与以大约120Hz驱动的显示面板的亮度210相比,可以减小而不是增加以大约60Hz驱动的显示面板的亮度220。
然而,在根据示例性实施例的OLED显示装置中,在每个帧时段中,可以执行一次将数据电压写入多个像素PX的显示扫描操作,并且可以执行两次或更多次将偏置施加到多个像素PX的第一晶体管T1的自扫描操作。在示例性实施例中,在每个帧时段中,可以基本上同时执行一次显示扫描操作和自扫描操作,并且然后可以附加地执行一次或多次自扫描操作。例如,当基本上同时执行显示扫描操作和自扫描操作时,栅节点NG和有机发光二极管EL的阳极可以被初始化,数据电压可以被写入电容器CST,并且偏置可以被施加到第一晶体管T1。进一步,当附加地执行自扫描操作时,有机发光二极管EL的阳极可以被初始化,并且偏置可以被施加到第一晶体管T1。
为了执行一次显示扫描操作并且执行两次或更多次自扫描操作,扫描信号SCAN和栅写入信号GW可以以第一频率FF1被提供到每个像素PX,并且第一发射信号EM1、第二发射信号EM2和栅初始化信号GI可以以高于第一频率FF1的第二频率FF2被提供到每个像素PX。例如,第一发射信号EM1、第二发射信号EM2、栅初始化信号GI、扫描信号SCAN和栅写入信号GW可以被提供到每个像素PX,使得可以基本上同时执行显示扫描操作和自扫描操作,并且然后,第一发射信号EM1、第二发射信号EM2和栅初始化信号GI可以被提供到每个像素PX,使得可以附加地执行自扫描操作。因此,可以以高于作为显示扫描操作的频率或显示扫描频率的第一频率FF1的第二频率FF2来执行自扫描操作。
在示例性实施例中,第一频率FF1可以是可变频率,并且第二频率FF2可以是固定频率。因此,可以根据可变输入帧频率来改变第一频率FF1,但是即使改变可变输入帧频率,第二频率FF2也可以是基本上恒定的。因此,由于即使作为显示扫描操作的频率或显示扫描频率的第一频率FF1改变,作为自扫描操作的频率或自扫描频率的第二频率FF2也基本上是恒定的,因此偏置可以被以基本上恒定第二频率FF2施加到每个像素PX的第一晶体管T1,并且因此,每个像素PX的第一晶体管T1可以在任何驱动频率下具有基本上恒定的驱动特性。
在示例性实施例中,第二频率FF2可以与可变输入帧频率的最大频率的两倍相对应,并且第一频率FF1可以被确定为第二频率FF2除以N,其中,N是大于1且小于或等于最大频率的整数。例如,在可变输入帧频率在从大约1Hz到大约120Hz的范围内的情况下,第二频率FF2可以被确定为是大约120Hz的最大频率的两倍的大约240Hz。进一步,第一频率FF1可以与可变输入帧频率相对应在当前帧时段中在通过将第二频率FF2除以N而计算出的值(例如,大约120Hz(在N为2的情况下)、大约80Hz(在N为3的情况下)、大约60Hz(在N为4的情况下)、…、大约1Hz(在N为240的情况下)等)之中被确定。
如上所述,在根据示例性实施例的像素PX中,由于直接或间接连接到电容器CST的第三晶体管T3和第六晶体管T6利用NMOS晶体管来实现,因此可以减小从电容器CST通过第三晶体管T3和第六晶体管T6的泄漏电流。进一步,在根据示例性实施例的包括像素PX的OLED显示装置中,将偏置施加到每个像素PX的第一晶体管T1的自扫描操作的频率或者第二频率FF2可以是高于第一频率FF1的固定频率。因此,即使显示面板的驱动频率或显示扫描频率改变,根据示例性实施例的像素PX和OLED显示装置也可以以相同的灰度级显示具有基本上恒定的亮度的图像。
在可替代实施例中,第一晶体管至第五晶体管T1、T2、T3’、T4和T5可以利用PMOS晶体管来实现,并且第六晶体管T6可以利用具有相对低的泄漏电流的NMOS晶体管来实现。在这种情况下,由于间接连接到电容器CST的第六晶体管T6利用NMOS晶体管来实现,因此可以减小从电容器CST通过第六晶体管T6的泄漏电流。
图4图示根据示例性实施例的像素的操作的示例,图5图示在栅极和阳极初始化时段中像素的操作的示例,图6图示在数据写入时段中像素的操作的示例,图7图示在第一偏置时段或第二偏置时段中像素的操作的示例,图8图示在第一发射时段或第二发射时段中像素的操作的示例,图9图示在阳极初始化时段中像素的操作的示例,并且图10图示根据示例性实施例的像素的操作的另一示例。
参照图1和图4,根据示例性实施例的包括像素PX的OLED显示装置的帧时段可以包括栅极和阳极初始化时段GAIP、数据写入时段DWP、第一偏置时段BP1、第一发射时段EP1、至少一个阳极初始化时段AIP、至少一个第二偏置时段BP2以及至少一个第二发射时段EP2。如图4中所图示,在作为驱动频率或显示扫描频率的第一频率FF1是大约120Hz并且作为自扫描频率的第二频率FF2是大约240Hz的情况下,帧时段FP可以包括一个阳极初始化时段AIP、一个第二偏置时段BP2和一个第二发射时段EP2。进一步,在栅极和阳极初始化时段GAIP、数据写入时段DWP和第一偏置时段BP1中像素PX的操作可以与基本上同时执行的显示扫描操作和自扫描操作相对应,并且在阳极初始化时段AIP和第二偏置时段BP2中像素PX的操作可以与附加地执行的自扫描操作相对应。
在栅极和阳极初始化时段GAIP中,栅节点NG和有机发光二极管EL的阳极可以被初始化。如图4中所图示,在栅极和阳极初始化时段GAIP中,第一发射信号EM1可以具有截止电平,第二发射信号EM2可以具有导通电平,栅初始化信号GI可以具有导通电平,扫描信号SCAN可以具有导通电平,并且栅写入信号GW可以具有截止电平。如图4中所图示,在栅极和阳极初始化时段GAIP的开始时间点处,第一发射信号EM1、扫描信号SCAN和栅初始化信号GI可以基本上同时分别改变成截止电平、导通电平和导通电平,但是,第一发射信号EM1、扫描信号SCAN和栅初始化信号GI改变的时间点可以不限于此。例如,与图4中所图示不同,第一发射信号EM1可以改变成截止电平,然后扫描信号SCAN可以改变成导通电平,并且然后栅初始化信号GI可以改变成导通电平。在示例性实施例中,栅极和阳极初始化时段GAIP的时间长度可以对应于但不限于一个水平时间(1H时间)。进一步,在示例性实施例中,OLED显示装置的一个水平时间可以基于可变输入帧频率的最大频率而确定。
在示例性实施例中,如图1和图4中所图示,第一发射信号EM1、栅初始化信号GI和栅写入信号GW可以是具有低电平作为导通电平的低电平有效信号,并且第二发射信号EM2和扫描信号SCAN可以是具有高电平作为导通电平的高电平有效信号。例如,第一发射信号EM1、第二发射信号EM2、栅初始化信号GI、扫描信号SCAN和栅写入信号GW的高电平可以是但不限于大约7V,并且第一发射信号EM1、第二发射信号EM2、栅初始化信号GI、扫描信号SCAN和栅写入信号GW的低电平可以是但不限于大约-8V。
如图5中所图示,在栅极和阳极初始化时段GAIP中,第五晶体管T5可以响应于具有截止电平的第一发射信号EM1而截止,第六晶体管T6可以响应于具有导通电平的第二发射信号EM2而导通,第四晶体管T4可以响应于具有导通电平的栅初始化信号GI而导通,第三晶体管T3可以响应于具有导通电平的扫描信号SCAN而导通,并且第二晶体管T2可以响应于具有截止电平的栅写入信号GW而截止。因此,在栅极和阳极初始化时段GAIP中,初始化电压VINT可以通过第四晶体管T4被施加到有机发光二极管EL的阳极,并且因此,有机发光二极管EL的阳极的电压或有机发光二极管EL的寄生电容器可以被初始化。进一步,初始化电压VINT可以通过第四晶体管T4、第六晶体管T6和第三晶体管T3被施加到栅节点NG,并且因此,栅节点NG的电压或电容器CST可以被初始化。
在数据写入时段DWP中,数据线DL的数据电压可以被写入电容器CST。如图4中所图示,在数据写入时段DWP中,第一发射信号EM1可以具有截止电平,第二发射信号EM2可以具有截止电平,栅初始化信号GI可以具有截止电平,扫描信号SCAN可以具有导通电平,并且栅写入信号GW可以具有导通电平。如图4中所图示,在数据写入时段DWP的开始时间点处,栅初始化信号GI、第二发射信号EM2和栅写入信号GW可以基本上同时分别改变成截止电平、截止电平和导通电平,但是栅初始化信号GI、第二发射信号EM2和栅写入信号GW改变的时间点可以不限于此。例如,与图4中所图示不同,栅初始化信号GI可以改变成截止电平,然后第二发射信号EM2可以改变成截止电平,并且然后栅写入信号GW可以改变成导通电平。在示例性实施例中,数据写入时段DWP的时间长度可以对应于但不限于一个水平时间(1H时间)。
如图6中所图示,在数据写入时段DWP中,第五晶体管T5可以响应于具有截止电平的第一发射信号EM1而截止,第六晶体管T6可以响应于具有截止电平的第二发射信号EM2而截止,第四晶体管T4可以响应于具有截止电平的栅初始化信号GI而截止,第三晶体管T3可以响应于具有导通电平的扫描信号SCAN而导通,并且第二晶体管T2可以响应于具有导通电平的栅写入信号GW而导通。因此,在数据写入时段DWP中,第三晶体管T3可以二极管连接第一晶体管T1,并且数据电压VDAT可以通过第二晶体管T2和二极管连接的第一晶体管T1被施加到栅节点NG或电容器CST的第二电极。由于数据电压VDAT通过二极管连接的第一晶体管T1传输,因此电容器CST的第二电极或栅节点NG可以具有其中从数据电压VDAT中减去第一晶体管T1的阈值电压VTH的电压VDAT-VTH。
在第一偏置时段BP1中,偏置(例如,导通偏置)可以被施加到第一晶体管T1。如图4中所图示,在第一偏置时段BP1中,第一发射信号EM1可以具有导通电平,第二发射信号EM2可以具有截止电平,栅初始化信号GI可以具有截止电平,扫描信号SCAN可以具有截止电平,并且栅写入信号GW可以具有截止电平。如图4中所图示,在第一偏置时段BP1的开始时间点处,栅写入信号GW、扫描信号SCAN和第一发射信号EM1可以基本上同时分别改变成截止电平、截止电平和导通电平,但是,栅写入信号GW、扫描信号SCAN和第一发射信号EM1改变的时间点可以不限于此。例如,与图4中所图示不同,栅写入信号GW可以改变成截止电平,然后扫描信号SCAN可以改变成截止电平,并且然后第一发射信号EM1可以改变成导通电平。在示例性实施例中,第一偏置时段BP1的时间长度可以在但不限于从两个水平时间(2H时间)到八个水平时间(8H时间)的范围内。
如图7中所图示,在第一偏置时段BP1中,第五晶体管T5可以响应于具有导通电平的第一发射信号EM1而导通,第六晶体管T6可以响应于具有截止电平的第二发射信号EM2而截止,第四晶体管T4可以响应于具有截止电平的栅初始化信号GI而截止,第三晶体管T3可以响应于具有截止电平的扫描信号SCAN而截止,并且第二晶体管T2可以响应于具有截止电平的栅写入信号GW而截止。因此,在第一偏置时段BP1中,第一电源电压ELVDD可以通过第五晶体管T5被施加到第一晶体管T1的第一端子(例如,源极)。因此,由于栅节点NG的电压或其中从数据电压VDAT中减去阈值电压VTH的电压VDAT-VTH被施加到第一晶体管T1的栅极,并且第一电源电压ELVDD被施加到第一晶体管T1的第一端子(例如,源极),因此对应于导通状态的偏置或使用第一电源电压ELVDD的导通偏置可以被施加到第一晶体管T1。
在第一发射时段EP1中,有机发光二极管EL可以发光。如图4中所图示,在第一发射时段EP1中,第一发射信号EM1可以具有导通电平,第二发射信号EM2可以具有导通电平,栅初始化信号GI可以具有截止电平,扫描信号SCAN可以具有截止电平,并且栅写入信号GW可以具有截止电平。
如图8中所图示,在第一发射时段EP1中,第五晶体管T5可以响应于具有导通电平的第一发射信号EM1而导通,第六晶体管T6可以响应于具有导通电平的第二发射信号EM2而导通,第四晶体管T4可以响应于具有截止电平的栅初始化信号GI而截止,第三晶体管T3可以响应于具有截止电平的扫描信号SCAN而截止,并且第二晶体管T2可以响应于具有截止电平的栅写入信号GW而截止。因此,在第一发射时段EP1中,第一晶体管T1可以生成与栅节点NG的电压或从数据电压VDAT中减去阈值电压VTH的电压VDAT-VTH相对应的驱动电流,第五晶体管T5和第六晶体管T6可以形成从第一电源电压ELVDD的线到第二电源电压ELVSS的线的电流路径,并且由第一晶体管T1生成的驱动电流可以被提供到有机发光二极管EL。因此,有机发光二极管EL可以基于与数据电压VDAT相对应的驱动电流而发光。
在阳极初始化时段AIP中,有机发光二极管EL的阳极可以被初始化。如图4中所图示,在阳极初始化时段AIP中,第一发射信号EM1可以具有截止电平,第二发射信号EM2可以具有导通电平,栅初始化信号GI可以具有导通电平,扫描信号SCAN可以具有截止电平,并且栅写入信号GW可以具有截止电平。在第一偏置时段BP1、第一发射时段EP1、阳极初始化时段AIP、第二偏置时段BP2以及一个第二发射时段EP2期间,扫描信号SCAN和栅写入信号GW可以保持为截止电平。如图4中所图示,在阳极初始化时段AIP的开始时间点处,第一发射信号EM1和栅初始化信号GI可以基本上同时分别改变成截止电平和导通电平,但是,第一发射信号EM1和栅初始化信号GI改变的时间点可以不限于此。例如,与图4中所图示不同,第一发射信号EM1可以改变成截止电平,并且然后栅初始化信号GI可以改变成导通电平。
如图9中所图示,在阳极初始化时段AIP中,第五晶体管T5可以响应于具有截止电平的第一发射信号EM1而截止,第六晶体管T6可以响应于具有导通电平的第二发射信号EM2而导通,第四晶体管T4可以响应于具有导通电平的栅初始化信号GI而导通,第三晶体管T3可以响应于具有截止电平的扫描信号SCAN而截止,并且第二晶体管T2可以响应于具有截止电平的栅写入信号GW而截止。因此,在阳极初始化时段AIP中,初始化电压VINT可以通过第四晶体管T4被施加到有机发光二极管EL的阳极,并且因此,有机发光二极管EL的阳极的电压或有机发光二极管EL的寄生电容器可以被初始化。
在第二偏置时段BP2中,偏置(例如,导通偏置)可以被施加到第一晶体管T1。在示例性实施例中,第二偏置时段BP2的时间长度可以在但不限于从两个水平时间(2H时间)至八个水平时间(8H时间)的范围内。第二偏置时段BP2中的第一发射信号EM1、第二发射信号EM2、栅初始化信号GI、扫描信号SCAN以及栅写入信号GW可以与第一偏置时段BP1中的第一发射信号EM1、第二发射信号EM2、栅初始化信号GI、扫描信号SCAN以及栅写入信号GW基本上相同,并且第二偏置时段BP2中的像素PX的操作可以与第一偏置时段BP1中的像素PX的操作基本上相同。也就是说,栅节点NG的电压或其中从数据电压VDAT中减去阈值电压VTH的电压VDAT-VTH可以被施加到第一晶体管T1的栅极,并且第一电源电压ELVDD可以被施加到第一晶体管T1的第一端子(例如,源极),并且因此,对应于导通状态的偏置或使用第一电源电压ELVDD的导通偏置可以被施加到第一晶体管T1。因此,即使作为驱动频率或显示扫描频率的第一频率FF1改变,偏置也可以被以作为自扫描频率的第二频率FF2施加到第一晶体管T1。
在第二发射时段EP2中,有机发光二极管EL可以发光。第二发射时段EP2中的像素PX的操作可以与第一发射时段EP1中的像素PX的操作基本上相同。也就是说,在第二发射时段EP2中,有机发光二极管EL可以基于与数据电压VDAT相对应的驱动电流而发光。
在示例性实施例中,第二频率FF2可以被确定为与可变输入帧频率的最大频率(例如,大约120Hz)的两倍相对应的固定频率(例如,大约240Hz),并且第一频率FF1可以根据每个帧时段中的可变输入帧频率被确定为第二频率FF2除以N,其中,N是大于1且小于或等于最大频率的整数。图4图示其中N是2的示例,或者是其中第一频率FF1通过将大约240Hz的第二频率FF2除以2而被确定为大约120Hz的示例。进一步,图10图示其中N是3的示例,或者其中第一频率FF1通过将大约240Hz的第二频率FF2除以3而被确定为大约80Hz的示例。如图10中所图示,在作为驱动频率或显示扫描频率的第一频率FF1为大约80Hz并且作为自扫描频率的第二频率FF2为大约240Hz的情况下,帧时段FP可以包括两个阳极初始化时段AIP、两个第二偏置时段BP2和两个第二发射时段EP2。如图4和图10中所图示,即使作为驱动频率或显示扫描频率的第一频率FF1改变,偏置也可以被以固定或恒定第二频率FF2施加到每个像素PX的第一晶体管T1,并且OLED显示装置可以以相同的灰度级显示具有基本上恒定的亮度的图像,固定或恒定第二频率FF2是第一偏置时段BP1和第二偏置时段BP2中的自扫描频率。
图11图示根据示例性实施例的OLED显示装置的像素,并且图12图示根据示例性实施例的像素的操作的示例。
参照图11和图12,根据示例性实施例的像素PX’可以包括电容器CST、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6’以及有机发光二极管EL。除了第六晶体管T6’利用PMOS晶体管来实现之外,图11的像素PX’可以具有与图1的像素PX基本上相同的配置。进一步,除了第二发射信号EM2是具有低电平作为导通电平的低电平有效信号之外,图12中所图示的被提供到像素PX’的信号EM1、GI、SCAN和GW可以与图4中所图示的被提供到像素PX的信号EM1、GI、SCAN和GW基本上相同。
如图11中所图示,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6’可以利用PMOS晶体管来实现,并且第三晶体管T3可以利用具有相对低的泄漏电流的NMOS晶体管来实现。在这种情况下,由于直接连接到电容器CST的第三晶体管T3利用NMOS晶体管来实现,因此可以减小从电容器CST通过第三晶体管T3的泄漏电流。进一步,在根据示例性实施例的包括像素PX’的OLED显示装置中,将偏置施加到每个像素PX’的第一晶体管T1的自扫描操作的频率或者第二频率FF2可以是高于第一频率FF1的固定频率。因此,即使显示面板的驱动频率或显示扫描频率改变,根据示例性实施例的像素PX’和OLED显示装置也可以以相同的灰度级显示具有基本上恒定的亮度的图像。
图13图示根据示例性实施例的OLED显示装置,图14图示根据示例性实施例的被提供到OLED显示装置的输入图像数据的示例,图15图示以可变频率执行的显示扫描操作和以固定频率执行的自扫描操作的示例,并且图16图示根据示例性实施例的其中驱动频率改变的OLED显示装置的操作的示例。
参照图13,根据示例性实施例的OLED显示装置300可以包括显示面板310、数据驱动器320、扫描驱动器330、发射驱动器340和控制器350。
显示面板310可以包括多个像素PX。显示面板310的每个像素PX可以是图1的像素PX、图11的像素PX’或任何其他合适的像素。
数据驱动器320可以基于从控制器350接收到的输出图像数据ODAT和数据控制信号DCTRL而将数据电压VDAT提供到多个像素PX。在示例性实施例中,数据控制信号DCTRL可以包括但不限于输出数据使能信号、水平开始信号和负载信号。数据驱动器320可以以作为显示面板310的驱动频率的第一频率FF1或来自控制器350的显示扫描频率来接收帧数据作为输出图像数据ODAT。在示例性实施例中,数据驱动器320和控制器350可以利用单个集成电路来实现,并且单个集成电路可以被称为时序控制器嵌入式数据驱动器(TED)。在其他示例性实施例中,数据驱动器320和控制器350可以利用单独的集成电路来实现。
扫描驱动器330可以基于从控制器350接收到的扫描控制信号而将扫描信号SCAN、栅写入信号GW和栅初始化信号GI提供到多个像素PX。在示例性实施例中,扫描控制信号可以包括扫描开始脉冲SCAN_SP、栅写入开始脉冲GW_SP和栅初始化开始脉冲GI_SP。扫描驱动器330可以响应于扫描开始脉冲SCAN_SP而逐行地将扫描信号SCAN顺序地提供到多个像素PX,可以响应于栅写入开始脉冲GW_SP而逐行地将栅写入信号GW顺序地提供到多个像素PX,并且可以响应于栅初始化开始脉冲GI_SP而逐行地将栅初始化信号GI顺序地提供到多个像素PX。在示例性实施例中,扫描驱动器330可以以第一频率FF1接收扫描开始脉冲SCAN_SP和栅写入开始脉冲GW_SP,并且可以以作为自扫描频率的第二频率FF2接收栅初始化开始脉冲GI_SP。进一步,在示例性实施例中,扫描控制信号可以进一步包括但不限于扫描时钟信号、栅写入时钟信号和栅初始化时钟信号。在示例性实施例中,扫描驱动器330可以集成或形成在显示面板310的外围部分中。在其他示例性实施例中,扫描驱动器330可以利用一个或多个集成电路来实现。
发射驱动器340可以基于从控制器350接收到的发射控制信号而将第一发射信号EM1和第二发射信号EM2提供到多个像素PX。发射控制信号可以包括第一发射开始脉冲EM1_SP和第二发射开始脉冲EM2_SP。发射驱动器340可以响应于第一发射开始脉冲EM1_SP而逐行地将第一发射信号EM1顺序地提供到多个像素PX,并且可以响应于第二发射开始脉冲EM2_SP而逐行地将第二发射信号EM2顺序地提供到多个像素PX。在示例性实施例中,发射驱动器340可以以第二频率FF2接收第一发射开始脉冲EM1_SP和第二发射开始脉冲EM2_SP。进一步,在示例性实施例中,发射控制信号可以进一步包括但不限于第一发射时钟信号和第二发射时钟信号。在示例性实施例中,发射驱动器340可以集成或形成在显示面板310的外围部分中。在其他示例性实施例中,发射驱动器340可以利用一个或多个集成电路来实现。
控制器350(例如,时序控制器)可以从外部主机处理器(例如,图形处理单元(GPU)、应用处理器(AP)或图形卡)接收输入图像数据IDAT和控制信号CTRL。在示例性实施例中,输入图像数据IDAT可以是包括红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据的RGB图像数据。在示例性实施例中,控制信号CTRL可以包括但不限于垂直同步信号、水平同步信号、输入数据使能信号、主时钟信号等。控制器350可以基于输入图像数据IDAT和控制信号CTRL而生成输出图像数据ODAT、数据控制信号DCTRL、扫描控制信号和发射控制信号。控制器350可以通过将输出图像数据ODAT和数据控制信号DCTRL提供到数据驱动器320来控制数据驱动器320的操作,可以通过将扫描控制信号提供到扫描驱动器330来控制扫描驱动器330的操作,并且可以通过将发射控制信号提供到发射驱动器340来控制发射驱动器340的操作。
根据示例性实施例,OLED显示装置300包括:具有多个像素PX的显示面板310;被配置成将扫描信号提供到多个像素的扫描驱动器330;以及被配置成将发射信号提供到多个像素的发射驱动器340;其中,多个像素中的每一个像素包括:包括耦接到第一电源电压ELVDD的线的第一电极和第二电极的电容器CST;包括第一端子、第二端子和耦接到电容器CST的第二电极的栅极的第一晶体管T1;包括耦接到扫描驱动器的栅极、耦接到数据线DL的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子的第二晶体管T2;包括耦接到扫描驱动器的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到第一晶体管的栅极的第二端子的第三晶体管T3;包括耦接到发射驱动器的栅极、耦接到第一电源电压ELVDD的线的第一端子和耦接到第一晶体管的第一端子的第二端子的第五晶体管T5;以及包括耦接到发射驱动器的栅极、耦接到第一晶体管的第二端子的第一端子和耦接到发射装置的第一端子的第二端子的第六晶体管T6,其中,扫描驱动器以第一频率FF1将信号提供到多个像素PX;其中,发射驱动器以大于第一频率FF1的第二频率FF2将信号提供到多个像素PX。
在示例性实施例中,OLED显示装置可以包括:包括以第二频率FF2接收信号的栅极、耦接到初始化电压Vint的线的第一端子以及耦接到发射装置的第一端子的第二端子的第四晶体管T4。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4和第五晶体管T5可以是PMOS晶体管,并且第三晶体管T3和第六晶体管T6中的至少一个可以是NMOS晶体管。第二频率可以是固定频率,并且第一频率可以是可变频率。发射装置可以是OLED,并且第二频率可以与第一频率的非零倍相对应。
根据示例性实施例的OLED显示装置300的控制器350可以以可变帧模式(例如,自由同步模式、G同步模式、Q同步模式等)从主机处理器以可变输入帧频率VIFF接收输入图像数据IDAT。例如,如图14中所图示,主机处理器的渲染410、420和430中的每一个的时段可能不是恒定的(特别是在渲染游戏图像数据的情况下),并且在可变帧模式下,主机处理器可以分别与渲染410、420和430的这些不规则时段同步地将输入图像数据IDAT或帧数据FD1、FD2、FD3和FD4提供到OLED显示装置300。例如,在可变帧模式中,每个帧时段FP1、FP2和FP3可以包括具有恒定的时间长度的恒定的活动时段AP1、AP2和AP3,并且主机处理器可以通过改变帧时段FP1、FP2和FP3的可变空白时段BP1、BP2和BP3的时间长度,以可变输入帧频率VIFF将帧数据FD1、FD2和FD3提供到OLED显示装置300。例如,可变输入帧频率VIFF可以在每个帧时段FP1、FP2和FP3中在从大约1Hz到大约120Hz的范围内改变。
在示例性实施例中,作为自扫描频率的第二频率FF2可以是与可变输入帧频率VIFF的最大频率(例如,大约120Hz)的两倍相对应的固定频率(例如,大约240Hz)。进一步,作为显示面板310的驱动频率或显示扫描频率的第一频率FF1可以根据每个帧时段中的可变输入帧频率VIFF被确定为第二频率FF2除以N,其中,N是大于1且小于或等于最大频率的整数。因此,根据示例性实施例的OLED显示装置300可以执行显示扫描操作,该显示扫描操作以作为可变频率的第一频率FF1将与输出图像数据ODAT相对应的数据电压VDAT写入多个像素PX,并且可以执行自扫描操作,该自扫描操作以作为固定频率的第二频率FF2将偏置施加到多个像素PX的驱动晶体管。在示例性实施例中,在每个帧时段中,OLED显示装置300可以基本上同时执行一次显示扫描操作和自扫描操作,并且然后可以附加地执行一次或多次自扫描操作。
例如,如图15中所图示,在可变输入帧频率VIFF的最大频率是大约120Hz的情况下,即使可变输入帧频率VIFF改变,OLED显示装置300也可以以大约240Hz的固定第二频率FF2执行自扫描操作。进一步,在可变输入帧频率VIFF为大约120Hz的情况下,如图15的510所图示,OLED显示装置300可以以大约120Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作。因此,在每个帧时段FP中,可以执行一次显示扫描操作,并且可以执行两次自扫描操作。进一步,在可变输入帧频率VIFF为大约80Hz的情况下,如图15的520所图示,OLED显示装置300可以以大约80Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作。因此,在每个帧时段FP中,可以执行一次显示扫描操作,并且可以执行三次自扫描操作。进一步,在可变输入帧频率VIFF为大约60Hz的情况下,如图15的530所图示,OLED显示装置300可以以大约60Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作。因此,在每个帧时段FP中,可以执行一次显示扫描操作,并且可以执行四次自扫描操作。进一步,在可变输入帧频率VIFF为大约48Hz的情况下,如图15的540所图示,OLED显示装置300可以以大约48Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作。因此,在每个帧时段FP中,可以执行一次显示扫描操作,并且可以执行五次自扫描操作。进一步,在可变输入帧频率VIFF为大约30Hz的情况下,如图15的550所图示,OLED显示装置300可以以大约30Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作。因此,在每个帧时段FP中,可以执行一次显示扫描操作,并且可以执行八次自扫描操作。进一步,在可变输入帧频率VIFF为大约24Hz的情况下,如图15的560所图示,OLED显示装置300可以以大约24Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作。因此,在每个帧时段FP中,可以执行一次显示扫描操作,并且可以执行十次自扫描操作。
为了以可变频率的第一频率FF1执行显示扫描操作并且以第二频率FF2执行自扫描操作,控制器350可以以第一频率FF1将扫描开始脉冲SCAN_SP和栅写入开始脉冲GW_SP提供到扫描驱动器330,可以以第二频率FF2将栅初始化开始脉冲GI_SP提供到扫描驱动器330,并且可以以第二频率FF2将第一发射开始脉冲EM1_SP和第二发射开始脉冲EM2_SP提供到发射驱动器340。进一步,每个帧时段FP的时间长度可以对应于第一频率FF1。因此,在每个帧时段FP中,控制器350可以将一个扫描开始脉冲SCAN_SP、一个栅写入开始脉冲GW_SP和至少两个栅初始化开始脉冲GI_SP提供到扫描驱动器330,并且可以将至少两个第一发射开始脉冲EM1_SP和至少两个第二发射开始脉冲EM2_SP提供到发射驱动器340。
例如,如图16中所图示,在第一频率FF1是大约120Hz并且第二频率FF2是大约240Hz的情况下,在每个帧时段FP中,控制器350可以将一个扫描开始脉冲SCAN_SP、一个栅写入开始脉冲GW_SP和两个栅初始化开始脉冲GI_SP提供到扫描驱动器330,并且可以将两个第一发射开始脉冲EM1_SP和两个第二发射开始脉冲EM2_SP提供到发射驱动器340。因此,在每个帧时段FP中,扫描驱动器330可以响应于一个扫描开始脉冲SCAN_SP而以大约120Hz的第一频率FF1将扫描信号SCAN提供到多个像素PX,使得扫描信号SCAN被提供到每个像素PX一次,可以响应于一个栅写入开始脉冲GW_SP而以大约120Hz的第一频率FF1将栅写入信号GW提供到多个像素PX,使得栅写入信号GW被提供到每个像素PX一次,并且可以响应于两个栅初始化开始脉冲GI_SP而以大约240Hz的第二频率FF2将栅初始化信号GI提供到多个像素PX,使得栅初始化信号GI被提供到每个像素PX两次。例如,扫描驱动器330可以响应于当前的栅初始化开始脉冲GI_SP而从显示面板310的第一行到最后一行顺序地提供栅初始化信号GI,并且在当扫描驱动器330响应于当前的栅初始化开始脉冲GI_SP而将栅初始化信号GI提供到显示面板310的中间行时的时间点处,控制器350可以将下一个栅初始化开始脉冲GI_SP提供到扫描驱动器330。进一步,在每个帧时段FP中,发射驱动器340可以响应于两个第一发射开始脉冲EM1_SP而以大约240Hz的第二频率FF2将第一发射信号EM1提供到多个像素PX,使得第一发射信号EM1被提供到每个像素PX两次,并且可以响应于两个第二发射开始脉冲EM2_SP而以大约240Hz的第二频率FF2将第二发射信号EM2提供到多个像素PX,使得第二发射信号EM2被提供到每个像素PX两次。例如,发射驱动器340可以响应于当前的第一发射开始脉冲EM1_SP和当前的第二发射开始脉冲EM2_SP而从显示面板310的第一行到最后一行顺序地提供第一发射信号EM1和第二发射信号EM2,并且在当发射驱动器340响应于当前的第一发射开始脉冲EM1_SP和当前的第二发射开始脉冲EM2_SP而将第一发射信号EM1和第二发射信号EM2提供到显示面板310的中间行时的时间点处,控制器350可以将下一个第一发射开始脉冲EM1_SP和第二发射开始脉冲EM2_SP提供到发射驱动器340。进一步,控制器350可以以大约120Hz的第一频率FF1将帧数据FD作为输出图像数据ODAT提供到数据驱动器320,使得在每个帧时段FP中提供一个帧数据FD。因此,可以以大约120Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作,并且可以以大约240Hz的第二频率FF2执行自扫描操作。
进一步,如图16中所图示,在第一频率FF1是大约60Hz并且第二频率FF2是大约240Hz的情况下,在每个帧时段FP中,控制器350可以将一个扫描开始脉冲SCAN_SP、一个栅写入开始脉冲GW_SP和四个栅初始化开始脉冲GI_SP提供到扫描驱动器330,并且可以将四个第一发射开始脉冲EM1_SP和四个第二发射开始脉冲EM2_SP提供到发射驱动器340。因此,在每个帧时段FP中,扫描驱动器330可以响应于一个扫描开始脉冲SCAN_SP而以大约60Hz的第一频率FF1将扫描信号SCAN提供到多个像素PX,使得扫描信号SCAN被提供到每个像素PX一次,可以响应于一个栅写入开始脉冲GW_SP而以大约60Hz的第一频率FF1将栅写入信号GW提供到多个像素PX,使得栅写入信号GW被提供到每个像素PX一次,并且可以响应于四个栅初始化开始脉冲GI_SP而以大约240Hz的第二频率FF2将栅初始化信号GI提供到多个像素PX,使得栅初始化信号GI被提供到每个像素PX四次。进一步,在每个帧时段FP中,发射驱动器340可以响应于四个第一发射开始脉冲EM1_SP而以大约240Hz的第二频率FF2将第一发射信号EM1提供到多个像素PX,使得第一发射信号EM1被提供到每个像素PX四次,并且可以响应于四个第二发射开始脉冲EM2_SP而以大约240Hz的第二频率FF2将第二发射信号EM2提供到多个像素PX,使得第二发射信号EM2被提供到每个像素PX四次。进一步,控制器350可以以大约60Hz的第一频率FF1将帧数据FD作为输出图像数据ODAT提供到数据驱动器320,使得在每个帧时段FP中提供一个帧数据FD。因此,可以以大约60Hz的第一频率FF1执行显示扫描操作,并且可以以大约240Hz的第二频率FF2执行自扫描操作。
如上所述,在根据示例性实施例的OLED显示装置300中,自扫描频率或第二频率FF2可以是高于第一频率FF1的固定频率。因此,即使作为显示面板310的驱动频率或显示扫描频率的第一频率FF1改变,根据示例性实施例的OLED显示装置300也可以以相同的灰度级显示具有基本上恒定的亮度的图像。
尽管已经示出和描述了示例性实施例,其中,较高的自扫描频率是固定的并且潜在的较低的频率帧速率是可变的,但是实施例不限于此。例如,较高的自扫描频率可以是可变帧速率的最小倍,以达到或超过阈值频率。
图17图示根据示例性实施例的包括OLED显示装置的电子装置。
参照图17,电子装置1100可以包括处理器1110、存储装置1120、储存装置1130、输入/输出(I/O)装置1140、电源1150以及OLED显示装置1160。电子装置1100可以进一步包括用于通信视频卡、声卡、存储卡、通用串行总线(USB)装置、其他电子装置等的多个端口。
处理器1110可以执行各种计算功能或任务。处理器1110可以是应用处理器(AP)、微处理器、中央处理单元(CPU)等。处理器1110可以经由地址总线、控制总线、数据总线等耦接到其他部件。进一步,在示例性实施例中,处理器1110可以进一步耦接到诸如外围部件互连(PCI)总线的扩展总线。
存储装置1120可以存储用于操作电子装置1100的数据。例如,存储装置1120可以包括至少一个非易失性存储器装置(诸如可擦除可编程只读存储器(EPROM)装置、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)装置、闪存装置、相变随机存取存储器(PRAM)装置、电阻随机存取存储器(RRAM)装置、纳米浮栅存储器(NFGM)装置、聚合物随机存取存储器(PoRAM)装置、磁性随机存取存储器(MRAM)装置、铁电随机存取存储器(FRAM)装置等),和/或至少一个易失性存储器装置(诸如动态随机存取存储器(DRAM)装置、静态随机存取存储器(SRAM)装置、移动动态随机存取存储器(移动DRAM)装置等)。
储存装置1130可以是固态驱动器(SSD)装置、硬盘驱动器(HDD)装置、CD-ROM装置等。I/O装置1140可以是诸如键盘、小键盘、鼠标、触摸屏等的输入装置以及诸如打印机、扬声器等的输出装置。电源1150可以供应用于操作电子装置1100的电力。OLED显示装置1160可以通过总线或其他通信链路耦接到其他部件。
OLED显示装置1160可以基本上类似于图13的OLED显示装置300而没有限制。在OLED显示装置1160中,每个像素可包括:电容器;第一晶体管;包括接收栅写入信号的栅极的第二晶体管;包括接收扫描信号的栅极的第三晶体管;包括接收栅初始化信号的栅极的第四晶体管;包括接收第一发射信号的栅极的第五晶体管;包括接收第二发射信号的栅极的第六晶体管;以及OLED。扫描信号和栅写入信号可以被以第一频率提供,并且第一发射信号、第二发射信号和栅初始化信号可以被以高于第一频率的第二频率提供。因此,偏置可以被以(固定或恒定)第二频率施加到第一晶体管,并且因此,即使第一频率(例如,驱动频率或显示扫描频率)改变,OLED显示装置1160也可以以相同的灰度级显示具有基本上恒定的亮度的图像。
本发明构思可以应用于支持可变帧模式的任何OLED显示装置1160以及包括OLED显示装置1160的任何电子装置1100。例如,本发明构思可以应用于智能电话、可穿戴电子装置、平板计算机、移动电话、电视(TV)、数字TV、三维(3D)TV、个人计算机(PC)、家用电器、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、音乐播放器、便携式游戏机、导航装置等。
尽管已经描述了示例性实施例,但是相关领域的普通技术人员可以容易地理解,在不实质上脱离本发明构思的教导的情况下,在示例性实施例中的许多修改是可能的。因此,所有这样的修改旨在被包括在如权利要求书中所限定的本发明构思的范围内。因此,要理解,前述内容是各个示例性实施例的说明,并且不被解释为对所公开的特定示例性实施例的限制,并且对所公开的示例性实施例以及其他实施例的修改旨在被包括在所附权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种发光显示装置的像素,所述像素包括:
电容器,所述电容器包括耦接到第一电源电压的线的第一电极和耦接到栅节点的第二电极;
第一晶体管,所述第一晶体管包括第一端子、第二端子和耦接到所述栅节点的栅极;
第二晶体管,所述第二晶体管包括接收栅写入信号的栅极、耦接到数据线的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述第一端子的第二端子;
第三晶体管,所述第三晶体管包括接收扫描信号的栅极、耦接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子和耦接到所述栅节点的第二端子;
第四晶体管,所述第四晶体管包括接收栅初始化信号的栅极、耦接到初始化电压的线的第一端子和耦接到发光二极管的阳极的第二端子;
第五晶体管,所述第五晶体管包括接收第一发射信号的栅极、耦接到所述第一电源电压的所述线的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述第一端子的第二端子;
第六晶体管,所述第六晶体管包括接收第二发射信号的栅极、耦接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子和耦接到所述发光二极管的所述阳极的第二端子;以及
包括所述阳极和耦接到第二电源电压的线的阴极的所述发光二极管,
其中,所述扫描信号和所述栅写入信号被以第一频率提供,并且所述第一发射信号、所述第二发射信号和所述栅初始化信号被以高于所述第一频率的第二频率提供。
2.根据权利要求1所述的像素,其中,所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第四晶体管和所述第五晶体管是P型金属氧化物半导体晶体管,并且
其中,所述第三晶体管和所述第六晶体管是N型金属氧化物半导体晶体管。
3.根据权利要求1所述的像素,其中,所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管是P型金属氧化物半导体晶体管,并且
其中,所述第三晶体管是N型金属氧化物半导体晶体管。
4.根据权利要求1所述的像素,其中,所述第二频率是固定频率,并且所述第一频率是可变频率。
5.根据权利要求1所述的像素,
其中,所述发光二极管是有机发光二极管,并且所述发光显示装置是有机发光二极管显示装置,
其中,所述第二频率与所述有机发光二极管显示装置的可变输入帧频率的最大频率的两倍相对应,并且
其中,所述第一频率对应于所述第二频率除以N,其中,N是大于1且小于或等于所述最大频率的整数。
6.根据权利要求1所述的像素,其中,所述发光二极管是有机发光二极管,所述发光显示装置是有机发光二极管显示装置,并且所述有机发光二极管显示装置的帧时段包括:
所述栅节点和所述阳极被初始化的栅极和阳极初始化时段;
所述数据线的数据电压被写入所述电容器的数据写入时段;
偏置被施加到所述第一晶体管的第一偏置时段;
所述有机发光二极管发光的第一发射时段;
所述阳极被初始化的阳极初始化时段;
所述偏置被施加到所述第一晶体管的第二偏置时段;以及
所述有机发光二极管发光的第二发射时段。
7.根据权利要求6所述的像素,其中,在所述栅极和阳极初始化时段中,所述第一发射信号具有截止电平,所述第二发射信号具有导通电平,所述栅初始化信号具有所述导通电平,所述扫描信号具有所述导通电平,所述栅写入信号具有所述截止电平,所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第六晶体管导通,所述初始化电压通过所述第四晶体管被施加到所述阳极,并且所述初始化电压通过所述第四晶体管、所述第六晶体管和所述第三晶体管被施加到所述栅节点,
其中,在所述数据写入时段中,所述第一发射信号具有所述截止电平,所述第二发射信号具有所述截止电平,所述栅初始化信号具有所述截止电平,所述扫描信号具有所述导通电平,所述栅写入信号具有所述导通电平,所述第二晶体管和所述第三晶体管导通,所述第三晶体管二极管连接所述第一晶体管,并且所述数据电压通过所述第二晶体管和二极管连接的所述第一晶体管被施加到所述电容器的所述第二电极,
其中,在所述第一偏置时段中,所述第一发射信号具有所述导通电平,所述第二发射信号具有所述截止电平,所述栅初始化信号具有所述截止电平,所述扫描信号具有所述截止电平,所述栅写入信号具有所述截止电平,所述第五晶体管导通,并且所述第一电源电压通过所述第五晶体管被施加到所述第一晶体管的所述第一端子,
其中,在所述第一发射时段和所述第二发射时段中的每一个中,所述第一发射信号具有所述导通电平,所述第二发射信号具有所述导通电平,所述栅初始化信号具有所述截止电平,所述扫描信号具有所述截止电平,所述栅写入信号具有所述截止电平,所述第五晶体管和所述第六晶体管导通,并且由所述第一晶体管生成的驱动电流被提供到所述有机发光二极管,
其中,在所述阳极初始化时段中,所述第一发射信号具有所述截止电平,所述第二发射信号具有所述导通电平,所述栅初始化信号具有所述导通电平,所述扫描信号具有所述截止电平,所述栅写入信号具有所述截止电平,所述第四晶体管和所述第六晶体管导通,并且所述初始化电压通过所述第四晶体管被施加到所述阳极,并且
其中,在所述第二偏置时段中,所述第一发射信号具有所述导通电平,所述第二发射信号具有所述截止电平,所述栅初始化信号具有所述截止电平,所述扫描信号具有所述截止电平,所述栅写入信号具有所述截止电平,所述第五晶体管导通,并且所述第一电源电压通过所述第五晶体管被施加到所述第一晶体管的所述第一端子。
8.一种有机发光二极管显示装置,包括:
显示面板,所述显示面板包括多个像素;
扫描驱动器,所述扫描驱动器被配置成将扫描信号、栅写入信号和栅初始化信号提供到所述多个像素;
发射驱动器,所述发射驱动器被配置成将第一发射信号和第二发射信号提供到所述多个像素;以及
控制器,所述控制器被配置成控制所述扫描驱动器和所述发射驱动器,
其中,所述多个像素中的每一个像素包括:
电容器,所述电容器包括耦接到第一电源电压的线的第一电极和耦接到栅节点的第二电极;
第一晶体管,所述第一晶体管包括第一端子、第二端子和耦接到所述栅节点的栅极;
第二晶体管,所述第二晶体管包括接收所述栅写入信号的栅极、耦接到数据线的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述第一端子的第二端子;
第三晶体管,所述第三晶体管包括接收所述扫描信号的栅极、耦接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子和耦接到所述栅节点的第二端子;
第四晶体管,所述第四晶体管包括接收所述栅初始化信号的栅极、耦接到初始化电压的线的第一端子和耦接到有机发光二极管的阳极的第二端子;
第五晶体管,所述第五晶体管包括接收所述第一发射信号的栅极、耦接到所述第一电源电压的所述线的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述第一端子的第二端子;
第六晶体管,所述第六晶体管包括接收所述第二发射信号的栅极、耦接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子和耦接到所述有机发光二极管的所述阳极的第二端子;以及
包括所述阳极和耦接到第二电源电压的线的阴极的所述有机发光二极管,
其中,所述扫描驱动器以第一频率将所述扫描信号和所述栅写入信号提供到所述多个像素,并且以高于所述第一频率的第二频率将所述栅初始化信号提供到所述多个像素,并且
其中,所述发射驱动器以所述第二频率将所述第一发射信号和所述第二发射信号提供到所述多个像素。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管显示装置,进一步包括:数据驱动器,所述数据驱动器被配置成将数据电压提供到所述多个像素;
其中,所述控制器进一步被配置成:
控制所述数据驱动器;
以所述第一频率将扫描开始脉冲和栅写入开始脉冲提供到所述扫描驱动器,使得所述扫描信号和所述栅写入信号被以所述第一频率提供;
以所述第二频率将栅初始化开始脉冲提供到所述扫描驱动器,使得所述栅初始化信号被以所述第二频率提供;以及
以所述第二频率将第一发射开始脉冲和第二发射开始脉冲提供到所述发射驱动器,使得所述第一发射信号和所述第二发射信号被以所述第二频率提供。
10.一种显示装置,包括:
显示面板,所述显示面板包括多个像素;
扫描驱动器,所述扫描驱动器被配置成将扫描信号提供到所述多个像素;以及
发射驱动器,所述发射驱动器被配置成将发射信号提供到所述多个像素;
其中,所述多个像素中的每一个像素包括:
第一晶体管,所述第一晶体管包括第一端子、第二端子和耦接到电容器的栅极;
第二晶体管,所述第二晶体管包括耦接到所述扫描驱动器的栅极、耦接到数据线的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述第一端子的第二端子;
第三晶体管,所述第三晶体管包括耦接到所述扫描驱动器的栅极、耦接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述栅极的第二端子;
第五晶体管,所述第五晶体管包括耦接到所述发射驱动器的栅极、耦接到第一电源电压的线的第一端子和耦接到所述第一晶体管的所述第一端子的第二端子;以及
第六晶体管,所述第六晶体管包括耦接到所述发射驱动器的栅极、耦接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子和耦接到发射装置的第一端子的第二端子,
其中,所述扫描驱动器以第一频率将信号提供到所述多个像素;
其中,所述发射驱动器以大于所述第一频率的第二频率将信号提供到所述多个像素。
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