CN115602112A - 像素和显示装置 - Google Patents

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郑珉在
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Abstract

提供一种像素和显示装置。所述像素包括：发光二极管，包括阳极和阴极；第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；第二电容器，连接在第二节点与第三节点之间；第一晶体管，包括连接到第二节点的第一电极、连接到发光二极管的阳极的第二电极以及连接到第一节点的栅极电极；第二晶体管，包括连接到第三节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第一扫描线的栅极电极；第三晶体管，包括电连接到第一节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第二扫描线的栅极电极；以及第四晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到第三节点的第二电极以及连接到第三扫描线的栅极电极。

Description

像素和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年6月28日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0084245号韩国专利申请的优先权，上述韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本文中描述的本公开的实施例涉及像素和显示装置。
背景技术
显示装置是用于以视觉形式呈现信息的输出装置。有机发光显示装置通过使用有机发光二极管来显示图像，有机发光二极管通过电子和空穴的复合来产生光。有机发光显示装置具有快的响应速度和低的功耗。
有机发光显示装置包括连接到数据线和扫描线的像素。作为示例，像素包括有机发光二极管以及控制流动到有机发光二极管中的电流的量的电路部分。有机发光二极管产生与从电路部分传输的电流的量对应的亮度的光。然而，在一些情况下，可能存在供应到有机发光二极管的电流的偏差。
发明内容
本公开的实施例提供能够以各种驱动频率操作的像素和显示装置。
根据本公开的实施例，一种像素包括：发光二极管，包括阳极和阴极；第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；第二电容器，连接在第二节点与第三节点之间；第一晶体管，包括连接到第二节点的第一电极、电连接到发光二极管的阳极的第二电极以及连接到第一节点的栅极电极；第二晶体管，包括连接到第三节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第一扫描线的栅极电极，参考电压通过参考电压线提供，第一扫描信号通过第一扫描线提供；第三晶体管，包括电连接到第一节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第二扫描线的栅极电极，第二扫描信号通过第二扫描线提供；以及第四晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到第三节点的第二电极以及连接到第三扫描线的栅极电极，第三扫描信号通过第三扫描线提供。
第一扫描信号可以在第一时段期间处于有效电平，第一扫描信号和第二扫描信号中的每一者可以在第一时段之后的第二时段期间处于有效电平，并且第二扫描信号和第三扫描信号中的每一者可以在第二时段之后的第三时段期间处于有效电平。
第二时段可以比第三时段长。
在第二时段期间，第一节点和第三节点中的每一者的电压电平可以对应于参考电压，并且第二节点的电压电平可以是与参考电压和第一晶体管的阈值电压之和对应的电压电平。
在第三时段期间，第三节点的电压电平可以对应于通过数据线接收的数据电压，并且第二节点的电压电平可以对应于第一节点的电压电平、第三节点的电压电平、第一晶体管的阈值电压以及第一电容器与第二电容器之间的耦合电容。
所述像素还可以包括：第五晶体管，包括连接到第一电压线的第一电极、连接到第二节点的第二电极以及连接到发光控制线的栅极电极，发光控制信号通过发光控制线提供；以及第六晶体管，包括连接到第一晶体管的第二电极的第一电极、连接到发光二极管的阳极的第二电极以及连接到发光控制线的栅极电极。
发光控制信号可以在第三时段之后的第四时段期间处于有效电平。
一个帧可以包括有效时段和消隐时段，并且有效时段可以包括第一时段、第二时段、第三时段和第四时段。
消隐时段可以包括第五时段和第六时段，第一扫描信号和发光控制信号中的每一者可以在第五时段期间处于有效电平，并且发光控制信号可以在第六时段期间处于有效电平。
发光控制信号可以在消隐时段期间保持有效电平。
所述像素还可以包括：第七晶体管，包括连接到第一电压线的第一电极、连接到第一节点的第二电极以及连接到第一电压线的栅极电极。
所述像素还可以包括：第八晶体管，包括连接到第一晶体管的第二电极的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第一扫描线的栅极电极。
根据本公开的实施例，一种像素包括：发光二极管，包括阳极和阴极；第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；第二电容器，连接在第二节点与第三节点之间；第一晶体管，包括连接到第二节点的第一电极、电连接到发光二极管的阳极的第二电极以及连接到所述第一节点的栅极电极；第二晶体管，被配置为在第一时段期间将参考电压提供到第三节点；第三晶体管，被配置为在第一时段之后的第二时段期间将参考电压提供到第一节点；以及第四晶体管，被配置为在第二时段之后的第三时段期间将数据信号提供到第三节点。
第二时段可以比第三时段长。
第二晶体管的栅极电极可以接收第一扫描信号，第三晶体管的栅极电极可以接收第二扫描信号，并且第四晶体管的栅极电极可以接收第三扫描信号。
第一扫描信号可以在第一时段期间处于有效电平，第一扫描信号和第二扫描信号中的每一者可以在第二时段期间处于有效电平，并且第二扫描信号和第三扫描信号中的每一者可以在第三时段期间处于有效电平。
所述像素还可以包括：第五晶体管，连接在第一电压线与第二节点之间，并且包括用于接收发光控制信号的栅极电极；以及第六晶体管，连接在第一晶体管与发光二极管的阳极之间，并且包括用于接收发光控制信号的栅极电极。
所述像素还可以包括：第七晶体管，连接在第一电压线与第一节点之间，并且包括连接到第一电压线的栅极电极；以及第八晶体管，包括连接到第一晶体管的第二电极的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及用于接收第一扫描信号的栅极电极，参考电压线用于提供参考电压。
根据本公开的实施例，一种显示装置包括：像素，连接到第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线和数据线；扫描驱动电路，被配置为将用于驱动像素的第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号分别输出到第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线；数据驱动电路，被配置为将数据信号输出到数据线；以及驱动控制器，被配置为控制扫描驱动电路和数据驱动电路，其中，像素包括：发光二极管，包括阳极和阴极；第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；第二电容器，连接在第二节点与第三节点之间；第一晶体管，包括连接到第二节点的第一电极、电连接到发光二极管的阳极的第二电极以及连接到所述第一节点的栅极电极；第二晶体管，包括连接到第三节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第一扫描线的栅极电极；第三晶体管，包括电连接到第一节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第二扫描线的栅极电极；以及第四晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到第三节点的第二电极以及连接到第三扫描线的栅极电极。
第一扫描信号可以在第一时段期间处于有效电平，第一扫描信号和第二扫描信号中的每一者可以在第一时段之后的第二时段期间处于有效电平，第二扫描信号和第三扫描信号中的每一者可以在第二时段之后的第三时段期间处于有效电平，并且第二时段可以比第一时段和第三时段中的每一者长。
根据本公开的实施例，一种像素包括：发光二极管，包括阳极和阴极；第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；第二电容器，连接在第二节点与第三节点之间；第一晶体管，包括连接到第二节点的第一电极、电连接到发光二极管的阳极的第二电极以及连接到第一节点的栅极电极；第二晶体管，包括连接到第三节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第一扫描线的栅极电极，参考电压通过参考电压线提供，第一扫描信号通过第一扫描线提供；第三晶体管，包括电连接到第一节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第二扫描线的栅极电极，第二扫描信号通过第二扫描线提供；以及第四晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到第三节点的第二电极以及连接到第三扫描线的栅极电极，第三扫描信号通过第三扫描线提供，其中，第一晶体管和第二晶体管在有效时段的第一时段期间导通。
在有效时段的第二时段期间，第二晶体管和第三晶体管可以导通，并且第四晶体管可以截止。
在有效时段的第三时段期间，第三晶体管和第四晶体管可以导通，并且第二晶体管可以截止。
在有效时段的第四时段期间，第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管可以截止。
附图说明
通过参照附图详细地描述本公开的实施例，本公开的以上和其它特征将变得明显。
图1是根据本公开的实施例的显示装置的框图。
图2是根据本公开的实施例的像素的等效电路图。
图3A、图3B和图3C是用于描述根据本公开的实施例的显示装置的操作的时序图。
图4A和图4B是用于描述根据本公开的实施例的像素的在有效时段的第一时段期间的操作的图。
图5A和图5B是用于描述根据本公开的实施例的像素的在有效时段的第二时段期间的操作的图。
图6A和图6B是用于描述根据本公开的实施例的像素的在有效时段的第三时段期间的操作的图。
图7A和图7B是用于描述根据本公开的实施例的像素的在有效时段的第四时段期间的操作的图。
图8是用于描述根据本公开的实施例的像素的操作的时序图。
图9是示出根据图5B中所示的第二时段的时间的发光电流误差的曲线图。
图10A、图10B和10C是示出像素中的每一者的发光电流误差的曲线图。
具体实施方式
在本说明书中，当一个组件(或区域、层或部分等)被称为“在”另一组件“上”、“连接到”另一组件或“耦接到”另一组件时，应理解的是，前者可以直接在后者上、直接连接到后者或直接耦接到后者，并且也可以经由第三居间组件而在后者上、连接到后者或耦接到后者。
在本说明书中，同样的附图标记可以始终指代同样的组件。另外，在附图中，为了有效描述技术内容，可能夸大了组件的厚度、比例和尺寸。术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不受这些术语的限制。这些术语用于将一个组件与另一组件区分开。例如，第一组件可以被命名为第二组件，反之亦然。除非另有说明，否则单数形式包括复数形式。
另外，使用术语“在……下面”、“在……下方”、“在……上”、“在……上方”等来描述附图中示出的组件之间的关系。这些术语是相对的，并且参照附图中指示的方向进行描述。
将理解的是，术语“包括”、“包含”、“具有”等说明存在本说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、元件、组件或者它们的组，但是不排除存在或附加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件或者它们的组的可能性。
除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域中的技术人员所通常理解的含义相同的含义。此外，除非在本文中明确地定义，否则术语(诸如在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应以过于理想化或过于形式化的含义解释这些术语。
在下文中，将参照附图描述本公开的实施例。
图1是根据本公开的实施例的显示装置的框图。
参照图1，显示装置DD包括显示面板DP、驱动控制器100、数据驱动电路200和电压生成器300。
驱动控制器100接收图像信号RGB和控制信号CTRL。驱动控制器100通过将图像信号RGB的数据格式转换为适合于数据驱动电路200的接口规范来生成图像数据信号DATA。驱动控制器100输出扫描控制信号SCS、数据控制信号DCS和发光驱动控制信号ECS。
数据驱动电路200从驱动控制器100接收数据控制信号DCS和图像数据信号DATA。数据驱动电路200将图像数据信号DATA转换为数据信号，并且然后将数据信号输出到稍后将描述的多条数据线DL1至DLm(即，多条数据线DL1、DL2、……、以及DLm)。数据信号是与图像数据信号DATA的灰度值对应的模拟电压。
电压生成器300生成电压以操作显示面板DP。在本公开的实施例中，电压生成器300生成第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS和参考电压VREF。
显示面板DP包括：扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn和GSL1至GSLn；发光控制线EML1至EMLn；数据线DL1至DLm；以及多个像素PX。显示面板DP还可以包括扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC。在本公开的实施例中，扫描驱动电路SD可以布置在显示面板DP的第一侧。扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn和GSL1至GSLn在第一方向DR1上从扫描驱动电路SD延伸。
发光驱动电路EDC布置在显示面板DP的第二侧。发光控制线EML1至EMLn在与第一方向DR1相反的方向上从发光驱动电路EDC延伸。然而本公开不限于此，扫描驱动电路SD可以被分开，并且扫描驱动电路SD的一部分可以设置在显示面板DP的第二侧，并且扫描驱动电路SD的另一部分可以设置在显示面板DP的第一侧。
扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn和GSL1至GSLn以及发光控制线EML1至EMLn在第二方向DR2上彼此间隔开。数据线DL1至DLm在与第二方向DR2相反的方向上从数据驱动电路200延伸，并且在第一方向DR1上彼此间隔开。
在图1中所示的示例中，扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC面向彼此，多个像素PX介于扫描驱动电路SD与发光驱动电路EDC之间，但是本公开不限于此。例如，扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC可以彼此相邻地设置在显示面板DP的第一侧和第二侧中的一侧。在本公开的实施例中，可以用一个电路来实现扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC。
多个像素PX电连接到扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn和GSL1至GSLn、发光控制线EML1至EMLn以及数据线DL1至DLm。多个像素PX中的每一者可以电连接到三条扫描线和一条发光控制线。例如，如图1中所示，第一行中的像素PX可以连接到扫描线GIL1、GCL1和GSL1以及发光控制线EML1。另外，第二行中的像素PX可以连接到扫描线GIL2、GCL2和GSL2以及发光控制线EML2。此外，第n行中的像素PX可以连接到扫描线GILn、GCLn和GSLn以及发光控制线EMLn。
多个像素PX中的每一者包括发光二极管ED(参照图2)和用于控制发光二极管ED的发光的像素电路。像素电路可以包括一个或多个晶体管以及一个或多个电容器。扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC可以包括通过与像素电路的晶体管相同的工艺形成的晶体管。
多个像素PX中的每一者从电压生成器300接收第一驱动电压ELVDD、第二驱动电压ELVSS和参考电压VREF。
扫描驱动电路SD从驱动控制器100接收扫描控制信号SCS。扫描驱动电路SD可以响应于扫描控制信号SCS将扫描信号GI1至GIn、GC1至GCn和GS1至GSn分别输出到扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn和GSL1至GSLn。在本说明书中，扫描线GIL1至GILn也可以被称为第一扫描线GIL1至GILn，扫描线GCL1至GCLn也可以被称为第二扫描线GCL1至GCLn，并且扫描线GSL1至GSLn也可以被称为第三扫描线GSL1至GSLn。此外，扫描信号GI1至GIn也可以被称为第一扫描信号GI1至GIn，扫描信号GC1至GCn也可以被称为第二扫描信号GC1至GCn，并且扫描信号GS1至GSn也可以被称为第三扫描信号GS1至GSn。
发光驱动电路EDC可以响应于来自驱动控制器100的发光驱动控制信号ECS将发光控制信号EM1至EMn输出到发光控制线EML1至EMLn。
根据本公开的实施例的驱动控制器100可以确定操作频率，并且可以依据所确定的操作频率来控制数据驱动电路200、扫描驱动电路SD和发光驱动电路EDC。
图2是根据本公开的实施例的像素的等效电路图。
图2示出了像素PXij的等效电路图，像素PXij连接到图1中示出的数据线DL1至DLm之中的第i数据线DLi(在下文中也可以被称为“数据线DLi”)、扫描线GIL1至GILn、GCL1至GCLn和GSL1至GSLn之中的第j扫描线GILj、GCLj和GSLj(在下文中也可以被称为“扫描线GILj、GCLj和GSLj”或者“第一扫描线GILj”、“第二扫描线GCLj”和“第三扫描线GSLj”)以及发光控制线EML1至EMLn之中的第j发光控制线EMLj(在下文中也可以被称为“发光控制线EMLj”)。
图1中所示的多个像素PX中的每一者可以具有与图2中所示的像素PXij的等效电路图相同的电路配置。
参照图2，根据本公开的实施例的显示装置DD(参照图1)的像素PXij包括第一晶体管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、第七晶体管T7和第八晶体管T8、第一电容器C1和第二电容器C2以及至少一个发光二极管ED。在本公开的实施例中，描述了一个像素PXij包括一个发光二极管ED。
第一晶体管T1至第八晶体管T8中的每一者是具有低温多晶硅(LTPS)半导体层的P型晶体管。在本公开的实施例中，所有的第一晶体管T1至第八晶体管T8可以是N型晶体管。在本公开的实施例中，第一晶体管T1至第八晶体管T8中的至少一个晶体管可以是P型晶体管，并且其余的晶体管可以是N型晶体管。
此外，像素PXij的电路配置不限于图2。图2中示出的像素PXij仅仅是示例，并且可以不同地修改和实现像素PXij的电路配置。
扫描线GILj、GCLj和GSLj可以分别传输扫描信号GIj、GCj和GSj。发光控制线EMLj可以传输发光控制信号EMj。数据线DLi传输数据信号Di。数据信号Di可以具有与输入到显示装置DD(参照图1)的图像信号RGB(参照图1)对应的电压电平。第一电压线VL1和第二电压线VL2可以分别将第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压ELVSS传输到像素PXij。参考电压线VL3可以将参考电压VREF传输到像素PXij。
第一电容器C1连接在第一节点NA与第二节点NB之间。第二电容器C2连接在第二节点NB与第三节点NC之间。第一电容器C1和第二电容器C2串联连接。
第一晶体管T1包括经由第五晶体管T5电连接到第一电压线VL1的第一电极、经由第六晶体管T6电连接到发光二极管ED的阳极的第二电极以及连接到第一节点NA的栅极电极。第一晶体管T1的第一电极可以是源极电极，并且第一晶体管T1的第二电极可以是漏极电极，但是本公开不限于此。
第二晶体管T2包括连接到第三节点NC的第一电极、连接到参考电压线VL3的第二电极以及连接到扫描线GILj的栅极电极。第二晶体管T2响应于通过扫描线GILj接收的扫描信号GIj而导通以将第三节点NC电连接到参考电压线VL3。
第三晶体管T3包括连接到第一节点NA的第一电极、连接到参考电压线VL3的第二电极以及连接到扫描线GCLj的栅极电极。第三晶体管T3响应于通过扫描线GCLj接收的扫描信号GCj而导通以将第一节点NA电连接到参考电压线VL3。第三晶体管T3连接在第一晶体管T1的栅极电极与第二晶体管T2的第二电极之间。
第四晶体管T4包括连接到数据线DLi的第一电极、连接到第三节点NC的第二电极以及连接到扫描线GSLj的栅极电极。第四晶体管T4响应于通过扫描线GSLj接收的扫描信号GSj而导通以将通过数据线DLi接收的数据信号Di传输到第三节点NC。由于第四晶体管T4与第三节点NC的连接，第四晶体管T4连接到第一晶体管T1和第二晶体管T2中的每一者的第一电极(例如，经由第二电容器C2连接到第一晶体管T1的第一电极)。
第五晶体管T5包括连接到第一电压线VL1的第一电极、连接到第二节点NB的第二电极以及连接到发光控制线EMLj的栅极电极。第五晶体管T5可以由通过发光控制线EMLj接收的发光控制信号EMj导通，以将第一驱动电压ELVDD传输到第二节点NB。
第六晶体管T6包括连接到第一晶体管T1的第二电极的第一电极、连接到发光二极管ED的阳极的第二电极以及连接到发光控制线EMLj的栅极电极。第六晶体管T6可以由通过发光控制线EMLj接收的发光控制信号EMj导通，以将第一晶体管T1的第二电极电连接到发光二极管ED。
第七晶体管T7包括连接到第一电压线VL1的第一电极、连接到第一节点NA的第二电极以及连接到第一电压线VL1的栅极电极。第七晶体管T7具有第七晶体管T7的第一电极和栅极电极连接到第一电压线VL1的二极管式结构，并且可以在第一驱动电压ELVDD被供应的同时保持截止状态。
第八晶体管T8包括经由第六晶体管T6连接到发光二极管ED的阳极的第一电极、连接到参考电压线VL3的第二电极以及连接到扫描线GILj的栅极电极。第八晶体管T8由通过扫描线GILj传输的扫描信号GIj导通，以将发光二极管ED的阳极的电流旁路到参考电压线VL3。
发光二极管ED包括连接到第六晶体管T6的第二电极的阳极以及连接到第二电压线VL2的阴极。
根据本公开的实施例，像素PXij包括：发光二极管ED，包括阳极和阴极；第一电容器C1，连接在第一节点NA与第二节点NB之间；第二电容器C2，连接在第二节点NB与第三节点NC之间；第一晶体管T1，包括连接到第二节点NB的第一电极、电连接到发光二极管ED的阳极的第二电极以及连接到第一节点NA的栅极电极；第二晶体管T2，包括连接到第三节点NC的第一电极、连接到参考电压线VL3的第二电极以及连接到第一扫描线GILj的栅极电极，参考电压VREF通过参考电压线VL3提供，第一扫描信号GIj通过第一扫描线GILj提供；第三晶体管T3，包括电连接到第一节点NA的第一电极、连接到参考电压线VL3的第二电极以及连接到第二扫描线GCLj的栅极电极，第二扫描信号GCj通过第二扫描线GCLj提供；以及第四晶体管T4，包括连接到数据线DLi的第一电极、连接到第三节点NC的第二电极以及连接到第三扫描线GSLj的栅极电极，第三扫描信号GSj通过第三扫描线GSLj提供。
图3A、图3B和图3C是用于描述根据本公开的实施例的显示装置的操作的时序图。
参照图1、图2、图3A、图3B和图3C，为了便于描述，描述了显示装置DD以第一频率(例如，240Hz)、第二频率(例如，120Hz)和第三频率(例如，60Hz)进行操作。然而，本公开不限于此。显示装置DD的操作频率可以被不同地改变。在本公开的实施例中，依据图像信号RGB的类型，显示装置DD的操作频率可以被选择为第一频率、第二频率和第三频率中的一者。此外，显示装置DD可以不在操作期间将操作频率设定为特定频率，而是可以在任何时间将操作频率改变为第一频率至第三频率中的一者。
驱动控制器100将扫描控制信号SCS提供到扫描驱动电路SD。扫描控制信号SCS可以包括关于显示装置DD的操作频率的信息。扫描驱动电路SD可以响应于扫描控制信号SCS而输出与操作频率对应的扫描信号GC1至GCn、GI1至GIn和GS1至GSn。
图3A是当显示装置DD的操作频率为第一频率(例如，240Hz)时的扫描信号的时序图。
参照图1和图3A，当操作频率为第一频率(例如，240Hz)时，在帧F11、F12、F13和F14中的每一者期间，扫描驱动电路SD将扫描信号GI1至GIn顺序地激活至低电平，并且将扫描信号GS1至GSn顺序地激活至低电平。在图3A中仅示出了扫描信号GI1至GIn和扫描信号GS1至GSn。然而，还可以在帧F11、F12、F13和F14中的每一者期间顺序地激活扫描信号GC1至GCn和发光控制信号EM1至EMn。帧F11、F12、F13和F14中的每一者可以包括一个有效(active)时段AP。此外，在图3A中，与扫描信号GS1至GSn相比，扫描信号GI1至GIn在更长的时间段内保持为低电平。
图3B是当显示装置DD的操作频率为第二频率(例如，120Hz)时的扫描信号的时序图。
参照图1和图3B，当操作频率为第二频率(例如，120Hz)时，帧F21和F22中的每一者的持续时间可以是图3A中所示的帧F11、F12、F13和F14中的每一者的持续时间的两倍。帧F21和F22中的每一者可以包括一个有效时段AP和一个消隐时段BP。在有效时段AP期间，扫描驱动电路SD以预设的顺序将扫描信号GI1至GIn、扫描信号GC1至GCn、扫描信号GS1至GSn和发光控制信号EM1至EMn激活至有效电平(例如，低电平)。
图3B仅示出了扫描信号GI1至GIn和扫描信号GS1至GSn。然而，扫描信号GC1至GCn和发光控制信号EM1至EMn也可以在有效时段AP期间被顺序地激活至有效电平。
在消隐时段BP期间，扫描驱动电路SD将扫描信号GI1至GIn顺序地激活至有效电平，并且将扫描信号GS1至GSn保持在非有效(inactive)电平(例如，高电平)。消隐时段BP可以被称为“自扫描时段”。
此外，在图3B的消隐时段BP期间，扫描驱动电路SD可以将扫描信号GC1至GCn保持在非有效电平(例如，高电平)，并且可以以预设的顺序将发光控制信号EM1至EMn激活至有效电平(例如，低电平)。
在上述图3A中所示的示例中，帧F11、F12、F13和F14中的每一者可以对应于图3B中所示的有效时段AP。
图3C是当显示装置DD的操作频率为第三频率(例如，60Hz)时的扫描信号的时序图。
参照图1和图3C，当操作频率为第三频率(例如，60Hz)时，帧F31的持续时间可以是图3B中示出的帧F21和F22中的每一者的持续时间的两倍。帧F31的持续时间可以是图3A中示出的帧F11、F12、F13和F14中的每一者的持续时间的四倍。
帧F31可以包括一个有效时段AP和三个消隐时段BP。在有效时段AP期间，扫描驱动电路SD以预设的顺序激活扫描信号GI1至GIn、扫描信号GC1至GCn、扫描信号GS1至GSn和发光控制信号EM1至EMn。
图3C仅示出了扫描信号GI1至GIn和扫描信号GS1至GSn。然而，扫描信号GC1至GCn和发光控制信号EM1至EMn也可以在有效时段AP期间被顺序地激活。
在三个消隐时段BP中的每一者期间，扫描驱动电路SD将扫描信号GI1至GIn顺序地激活至有效电平，并且将扫描信号GS1至GSn保持在非有效电平(例如，高电平)。
此外，在图3C的消隐时段BP期间，扫描驱动电路SD可以将扫描信号GC1至GCn保持在非有效电平(例如，高电平)，并且可以以预设的顺序将发光控制信号EM1至EMn激活至有效电平(例如，低电平)。
图4A、图4B、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A和图7B是用于描述根据本公开的实施例的图2中示出的像素的操作的图。
图4A、图4B、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A和图7B示出并描述了图2中示出的像素PXij的在图3B中所示的帧F21期间的操作，但本公开不限于此。
在图4B、图5B、图6B和图7B中，一个帧F21包括有效时段AP和消隐时段BP。有效时段AP包括第一时段t11、第二时段t12、第三时段t13和第四时段t14。消隐时段BP包括第五时段t15、第六时段t16和第七时段t17。
图4A和图4B是用于描述像素的在有效时段的第一时段期间的操作的图。
参照图4A和图4B，当扫描信号GIj和发光控制信号EMj在有效时段AP的第一时段t11期间处于有效电平(例如，低电平)时，第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第八晶体管T8导通。因为第一节点NA被第一电容器C1保持在与比当前的帧F21早的帧期间的数据信号Di对应的电压电平，所以第一晶体管T1保持导通状态。此外，当扫描信号GCj和扫描信号GSj在第一时段t11期间处于非有效电平(例如，高电平)时，第三晶体管T3、第四晶体管T4和第七晶体管T7截止。
因此，在第一时段t11期间，电流路径通过第五晶体管T5、第一晶体管T1和第八晶体管T8形成在第一电压线VL1与参考电压线VL3之间。此外，在第一时段t11期间，第三节点NC可以通过第二晶体管T2被初始化为参考电压VREF，并且发光二极管ED的阳极可以通过第六晶体管T6和第八晶体管T8被初始化为参考电压VREF。
第一时段t11可以是用于使第三节点NC和发光二极管ED的阳极初始化的初始化时段。
图5A和图5B是用于描述像素的在有效时段的第二时段期间的操作的图。
参照图5A和图5B，当扫描信号GIj和扫描信号GCj中的每一者在第二时段t12期间处于有效电平(例如，低电平)时，第二晶体管T2、第三晶体管T3和第八晶体管T8导通。另外，当扫描信号GSj和发光控制信号EMj在第二时段t12期间处于非有效电平(例如，高电平)时，第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第七晶体管T7截止。
因此，在第二时段t12期间，第一节点NA可以通过第三晶体管T3被初始化为参考电压VREF，并且第三节点NC可以通过处于导通状态的第二晶体管T2被保持在参考电压VREF。另外，在第二时段t12期间，第二节点NB可以通过第一晶体管T1和第八晶体管T8电连接到参考电压线VL3，并且第二节点NB的电压电平可以对应于参考电压VREF和第一晶体管T1的阈值电压之和。在下面的描述中，第一晶体管T1的阈值电压被表示为“Vth”。换言之，第二节点NB的电压电平为“VREF+Vth”。
第二时段t12可以是补偿时段，在补偿时段中，第二节点NB的电压电平被增大与第一晶体管T1的阈值电压Vth一样多，使得第一晶体管T1的阈值电压Vth被补偿。
图6A和图6B是用于描述像素的在有效时段的第三时段期间的操作的图。
参照图6A和图6B，当扫描信号GCj和扫描信号GSj中的每一者在第三时段t13期间处于有效电平(例如，低电平)时，第三晶体管T3和第四晶体管T4导通。此外，当扫描信号GIj和发光控制信号EMj在第三时段t13期间处于非有效电平(例如，高电平)时，第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8截止。
因此，在第三时段t13期间，第一节点NA通过处于导通状态的第三晶体管T3被保持在参考电压VREF，并且数据信号Di通过第四晶体管T4被传送到第三节点NC。
换言之，在第三时段t13期间，第一节点NA的电压电平可以是参考电压VREF，并且第三节点NC的电压电平可以是与数据信号Di对应的电压电平(在下面的描述中被表示为“Vdata”)。
在这种情况下，可以通过第一电容器C1和第二电容器C2的耦合电容按照下面的等式1来计算第二节点NB的电压电平(在下面的描述中被表示为“VB”)。
[等式1]
Figure BDA0003717445050000151
第三时段t13可以是用于将数据信号Di提供到第三节点NC的编程时段。在实施例中，第二节点NB的电压电平可以对应于第一节点NA的电压、第三节点NC的电压、第一晶体管T1的阈值电压Vth以及第一电容器C1与第二电容器C2之间的耦合电容。
图7A和图7B是用于描述像素的在有效时段的第四时段期间的操作的图。
参照图7A和图7B，所有的扫描信号GIj、GCj和GSj在第四时段t14期间处于非有效电平(例如，高电平)，并且因此，第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第七晶体管T7和第八晶体管T8截止。此外，在第四时段t14期间，发光控制信号EMj转变为有效电平(例如，低电平)，并且第五晶体管T5和第六晶体管T6导通。
因为第五晶体管T5导通，所以第一驱动电压ELVDD被供应到第二节点NB。因为第三晶体管T3截止，所以第一节点NA的电压电平可以被第二节点NB的电压电平改变。
可以按照下面的等式2来计算第一节点NA的电压电平(在下面的描述中被表示为“VA”)。
[等式2]
Figure BDA0003717445050000152
在第四时段t14期间，可以依据第一节点NA的电压电平VA来控制通过第一晶体管T1流动到发光二极管ED中的驱动电流。
第四时段t14可以是发光时段，在发光时段中，发光二极管ED发光。
如从等式1可以看出的，第一晶体管T1的驱动电流取决于第一晶体管T1的阈值电压Vth。第一晶体管T1的阈值电压Vth可能由于根据驱动时间的劣化而偏移。例如，因为第一晶体管T1的阈值电压Vth的变化(或劣化)的程度对于每个像素而言是不同的，所以第一晶体管T1的阈值电压Vth的偏移程度对于每个像素而言也是不同的。
如先前在图5A和图5B中所述，第二时段t12被延长，使得第二节点NB的电压电平可以被增大与第一晶体管T1的阈值电压Vth一样多。在本公开的实施例中，第二时段t12比第三时段t13长。在实施例中，第二时段t12可以比第一时段t11和第三时段t13中的每一者长。例如，无论操作频率如何，都可以通过使第二时段t12足够长来充分地补偿第一晶体管T1的阈值电压Vth。
在本公开的实施例中，第七晶体管T7二极管式地连接在第一电压线VL1与第一节点NA之间。在第一驱动电压ELVDD通过第一电压线VL1被供应的同时，第七晶体管T7保持截止状态。
在第四时段t14期间，漏电流可能由第三晶体管T3产生。当操作频率高(例如，240Hz或120Hz)时，由于漏电流引起的发光二极管ED的亮度变化不大。然而，当操作频率低(例如，60Hz)时，由于漏电流引起的发光二极管ED的亮度变化可能被用户感知。
当漏电流流经第三晶体管T3时，第一节点NA的电压电平可能降低。当第一节点NA的电压电平降低时，第一晶体管T1的栅极电极的电压改变。因此，通过第一晶体管T1流动到发光二极管ED中的驱动电流可能改变。流动到发光二极管ED中的驱动电流的变化使发光二极管ED的亮度改变，这可能被用户感知为闪烁。
第七晶体管T7与第三晶体管T3在相同的工艺中制造。因此，当漏电流流经第三晶体管T3时，漏电流可能从第一电压线VL1通过第七晶体管T7流到第一节点NA。此外，因为第三晶体管T3的漏电流与第七晶体管T7的漏电流几乎相同，所以第一晶体管T1的栅极电极的电压没有变化。因此，因为流动到发光二极管ED中的驱动电流的变化非常小，所以用户可以不感知到闪烁。
返回到图4A和图4B，像素PXij的在消隐时段BP的第五时段t15期间的操作与像素PXij的在有效时段AP的第一时段t11期间的操作相同。换言之，在第五时段t15期间，扫描信号GIj和发光控制信号EMj处于有效电平(例如，低电平)，并且扫描信号GCj和扫描信号GSj处于非有效电平(例如，高电平)。在这种情况下，电流路径通过第五晶体管T5、第一晶体管T1和第八晶体管T8形成在第一电压线VL1与参考电压线VL3之间。此外，在第五时段t15期间，第三节点NC可以通过第二晶体管T2被初始化为参考电压VREF，并且发光二极管ED的阳极可以通过第六晶体管T6和第八晶体管T8被初始化为参考电压VREF。
在第六时段t16期间，仅扫描信号GIj处于有效电平，并且扫描信号GCj和GSj以及发光控制信号EMj处于非有效电平。
在第七时段t17期间，第一节点NA的电压电平被保持在依据第一晶体管T1的阈值电压Vth和与数据信号Di对应的电压电平Vdata的电压电平VA(参照等式2)。第一晶体管T1可以通过第六晶体管T6将与第一节点NA的电压电平对应的驱动电流提供到发光二极管ED。换言之，在消隐时段BP的第七时段t17期间，发光二极管ED可以显示与有效时段AP的第四时段t14期间的图像相同的图像。
图8是用于描述根据本公开的实施例的像素的操作的时序图。
图8中示出的有效时段AP的第一时段t21、第二时段t22、第三时段t23和第四时段t24分别与图4B、图5B、图6B和图7B中示出的第一时段t11至第四时段t14相同。
参照图2和图8，在消隐时段BP的第五时段t25期间，扫描信号GIj和发光控制信号EMj中的每一者处于有效电平(例如，低电平)，并且扫描信号GCj和GSj中的每个处于非有效电平(例如，高电平)。换言之，在第五时段t25期间，电流路径通过第五晶体管T5、第一晶体管T1和第八晶体管T8形成在第一电压线VL1与参考电压线VL3之间。此外，在第五时段t25期间，第三节点NC可以通过第二晶体管T2被初始化为参考电压VREF，并且发光二极管ED的阳极可以通过第六晶体管T6和第八晶体管T8被初始化为参考电压VREF。
在第六时段t26期间，所有的扫描信号GIj、GCj和GSj可以处于非有效电平(例如，高电平)，并且发光控制信号EMj可以被保持在有效电平(例如，低电平)。在有效时段AP期间，第一节点NA的电压电平被保持在与数据信号Di对应的电压电平Vdata和依据第一晶体管T1的阈值电压Vth而设定的电压电平VA(参照等式2)。第一晶体管T1可以通过第六晶体管T6将与第一节点NA的电压电平对应的驱动电流提供到发光二极管ED。换言之，在消隐时段BP的第六时段t26期间，发光二极管ED可以显示与有效时段AP的第四时段t24期间的图像相同的图像。
图8中所示的发光控制信号EMj与图4B、图5B、图6B和图7B中所示的发光控制信号EMj的不同之处在于，图8中所示的发光控制信号EMj在消隐时段BP期间被保持在有效电平(例如，低电平)。
图9是示出根据图5B中所示的第二时段的时间的发光电流误差的曲线图。
图9示出了当第二时段t12为1.28微秒(μs)、5.12μs、20.48μs或81.92μs时的根据数据信号Di(参照图2)的灰度级的发光电流误差。发光电流误差是通过将流动到图2中所示的发光二极管ED中的电流与预定的参考电流进行比较所获得的误差值。
例如，当第二时段t12为1.28μs时，在64的灰度级处的发光电流误差的范围为从+8至-8。当第二时段t12为81.92μs时，在64的灰度级处的发光电流误差的范围为从+1至-1。
换言之，可以看出，因为第二时段t12较长，所以发光电流误差的范围在低灰度级(例如，64或更小的灰度级)处较小。
如图5A和图5B中所示，在第二时段t12期间，参考电压VREF被提供到第一节点NA，并且对应于参考电压VREF和第一晶体管T1的阈值电压Vth之和的电压电平“VREF+Vth”被提供到第二节点NB。在这种情况下，需要足够的时间将电荷存储在第一电容器C1和第二电容器C2中。
当图5B中所示的扫描信号GSj的脉冲宽度为1个水平时段(被称为“1H”)时，扫描信号GCj的脉冲宽度可以为两个水平时段2H或更多个水平时段。通过使第二时段t12足够长，能够使低灰度级(例如，64或更小的灰度级)处的发光电流误差最小化。
图10A至图10C是示出像素中的每一者的发光电流误差的曲线图。
图10A是示出当第二时段t12为2.56μs时根据数据信号Di(参见图2)的灰度级的像素P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8中的每一者的发光电流误差的图。
图10B是示出当第二时段t12为10.24μs时根据数据信号Di(参见图2)的灰度级的像素P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8中的每一者的发光电流误差的图。
图10C是示出当第二时段t12是40.96μs时根据数据信号Di(参见图2)的灰度级的像素P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8中的每一者的发光电流误差的图。
像素P1至P8中的每一者可以是位于图1中所示的显示面板DP的任意位置处的像素PX。
如从图10A至图10C可以看出的，像素P1至P8之间的电流误差在低灰度级(例如，64或更小的灰度级)处随着第二时段t12的时间增长而减小。
通过将用于对驱动晶体管的阈值电压进行补偿的补偿时段设定为足够长，具有这样的配置的显示装置可以使在显示具有高操作频率的低灰度图像的时间点提供到发光二极管的电流的偏差最小化。因此，能够在显示具有高驱动频率的低灰度图像时防止用户在视觉上感知到亮度偏差。
尽管已经参照本公开的实施例描述了本公开，但对本领域普通技术人员而言将是明显的是，在不脱离如所附权利要求中所阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开做出各种改变和修改。

Claims (20)

1.一种像素，其中，所述像素包括：
发光二极管，包括阳极和阴极；
第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；
第二电容器，连接在所述第二节点与第三节点之间；
第一晶体管，包括连接到所述第二节点的第一电极、电连接到所述发光二极管的所述阳极的第二电极以及连接到所述第一节点的栅极电极；
第二晶体管，包括连接到所述第三节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到第一扫描线的栅极电极，参考电压通过所述参考电压线提供，第一扫描信号通过所述第一扫描线提供；
第三晶体管，包括电连接到所述第一节点的第一电极、连接到所述参考电压线的第二电极以及连接到第二扫描线的栅极电极，第二扫描信号通过所述第二扫描线提供；以及
第四晶体管，包括连接到数据线的第一电极、连接到所述第三节点的第二电极以及连接到第三扫描线的栅极电极，第三扫描信号通过所述第三扫描线提供。
2.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一扫描信号在第一时段期间处于有效电平，
其中，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号中的每一者在所述第一时段之后的第二时段期间处于所述有效电平，并且
其中，所述第二扫描信号和所述第三扫描信号中的每一者在所述第二时段之后的第三时段期间处于所述有效电平。
3.根据权利要求2所述的像素，其中，所述第二时段比所述第三时段长。
4.根据权利要求2所述的像素，其中，在所述第二时段期间，所述第一节点和所述第三节点中的每一者的电压电平对应于所述参考电压，并且所述第二节点的电压电平是与所述参考电压和所述第一晶体管的阈值电压之和对应的电压电平。
5.根据权利要求4所述的像素，其中，在所述第三时段期间，所述第三节点的所述电压电平对应于通过所述数据线接收的数据电压，并且所述第二节点的所述电压电平对应于所述第一节点的电压电平、所述第三节点的电压电平、所述第一晶体管的所述阈值电压以及所述第一电容器与所述第二电容器之间的耦合电容。
6.根据权利要求4所述的像素，其中，所述像素还包括：
第五晶体管，包括连接到第一电压线的第一电极、连接到所述第二节点的第二电极以及连接到发光控制线的栅极电极，发光控制信号通过所述发光控制线提供；以及
第六晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极、连接到所述发光二极管的所述阳极的第二电极以及连接到所述发光控制线的栅极电极。
7.根据权利要求6所述的像素，其中，所述发光控制信号在所述第三时段之后的第四时段期间处于所述有效电平。
8.根据权利要求7所述的像素，其中，一个帧包括有效时段和消隐时段，并且
其中，所述有效时段包括所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段和所述第四时段。
9.根据权利要求8所述的像素，其中，所述消隐时段包括第五时段和第六时段，
其中，所述第一扫描信号和所述发光控制信号中的每一者在所述第五时段期间处于所述有效电平，并且
其中，所述发光控制信号在所述第六时段期间处于所述有效电平。
10.根据权利要求8所述的像素，其中，所述发光控制信号在所述消隐时段期间保持所述有效电平。
11.根据权利要求6所述的像素，其中，所述像素还包括：
第七晶体管，包括连接到所述第一电压线的第一电极、连接到所述第一节点的第二电极以及连接到所述第一电压线的栅极电极。
12.根据权利要求1所述的像素，其中，所述像素还包括：
第八晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极、连接到所述参考电压线的第二电极以及连接到所述第一扫描线的栅极电极。
13.一种像素，其中，所述像素包括：
发光二极管，包括阳极和阴极；
第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；
第二电容器，连接在所述第二节点与第三节点之间；
第一晶体管，包括连接到所述第二节点的第一电极、电连接到所述发光二极管的所述阳极的第二电极以及连接到所述第一节点的栅极电极；
第二晶体管，被配置为在第一时段期间将参考电压提供到所述第三节点；
第三晶体管，被配置为在所述第一时段之后的第二时段期间将所述参考电压提供到所述第一节点；以及
第四晶体管，被配置为在所述第二时段之后的第三时段期间将数据信号提供到所述第三节点。
14.根据权利要求13所述的像素，其中，所述第二时段比所述第三时段长。
15.根据权利要求13所述的像素，其中，所述第二晶体管的栅极电极接收第一扫描信号，
其中，所述第三晶体管的栅极电极接收第二扫描信号，并且
其中，所述第四晶体管的栅极电极接收第三扫描信号。
16.根据权利要求15所述的像素，其中，所述第一扫描信号在所述第一时段期间处于有效电平，
其中，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号中的每一者在所述第二时段期间处于所述有效电平，并且
其中，所述第二扫描信号和所述第三扫描信号中的每一者在所述第三时段期间处于所述有效电平。
17.根据权利要求13所述的像素，其中，所述像素还包括：
第五晶体管，连接在第一电压线与所述第二节点之间，并且包括用于接收发光控制信号的栅极电极；以及
第六晶体管，连接在所述第一晶体管与所述发光二极管的所述阳极之间，并且包括用于接收所述发光控制信号的栅极电极。
18.根据权利要求17所述的像素，其中，所述像素还包括：
第七晶体管，连接在所述第一电压线与所述第一节点之间，并且包括连接到所述第一电压线的栅极电极；以及
第八晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第二电极的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及用于接收第一扫描信号的栅极电极，所述参考电压线用于提供所述参考电压。
19.一种显示装置，其中，所述显示装置包括：
像素，连接到第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线和数据线；
扫描驱动电路，被配置为将用于驱动所述像素的第一扫描信号、第二扫描信号和第三扫描信号分别输出到所述第一扫描线、所述第二扫描线和所述第三扫描线；
数据驱动电路，被配置为将数据信号输出到所述数据线；以及
驱动控制器，被配置为控制所述扫描驱动电路和所述数据驱动电路，
其中，所述像素包括：
发光二极管，包括阳极和阴极；
第一电容器，连接在第一节点与第二节点之间；
第二电容器，连接在所述第二节点与第三节点之间；
第一晶体管，包括连接到所述第二节点的第一电极、电连接到所述发光二极管的所述阳极的第二电极以及连接到所述第一节点的栅极电极；
第二晶体管，包括连接到所述第三节点的第一电极、连接到参考电压线的第二电极以及连接到所述第一扫描线的栅极电极；
第三晶体管，包括电连接到所述第一节点的第一电极、连接到所述参考电压线的第二电极以及连接到所述第二扫描线的栅极电极；以及
第四晶体管，包括连接到所述数据线的第一电极、连接到所述第三节点的第二电极以及连接到所述第三扫描线的栅极电极。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述第一扫描信号在第一时段期间处于有效电平，
其中，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号中的每一者在所述第一时段之后的第二时段期间处于所述有效电平，
其中，所述第二扫描信号和所述第三扫描信号中的每一者在所述第二时段之后的第三时段期间处于所述有效电平，并且
其中，所述第二时段比所述第一时段和所述第三时段中的每一者长。
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