CN116052580A - 电致发光显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种电致发光显示装置及其驱动方法。本文公开了一种电致发光显示装置,该电致发光显示装置包括:发光元件;像素驱动电路,其向发光元件施加驱动电流;电源,其向像素驱动电路提供电源电压;数据驱动电路,其向像素驱动电路提供数据电压;以及选通驱动电路,其向像素驱动电路提供栅极电压。另外,像素驱动电路包括源电极连接到节点N1、漏电极连接到节点N2并且栅电极连接到节点N3的驱动晶体管、连接在驱动晶体管和发光元件之间的发光晶体管以及连接到节点N2的初始化晶体管。另外,在发光元件发光之前,初始化晶体管被导通以将初始化电压施加到节点N2。因此,在低速驱动和低灰度表现期间,可以防止电致发光显示装置的图像质量劣化。
Description
技术领域
本公开涉及包括能够提高图像质量的像素驱动电路的电致发光显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着信息技术的发展,作为用户和信息之间的连接介质的显示装置的市场正在增长。因此,诸如电致发光显示装置、液晶显示装置、有机发光显示装置和量子点显示装置之类的各种类型的显示装置的使用正在增加。
在上述装置当中,电致发光显示装置具有响应速度快、发光效率高和视角大的优点。电致发光显示装置包括包含多个子像素的显示面板、用于提供用于驱动显示面板的信号的像素驱动电路以及用于向显示面板提供电力的电源。像素驱动电路包括用于向显示面板提供选通信号的选通驱动电路和用于向显示面板提供数据信号的数据驱动电路。
例如,在电致发光显示装置中,当选通信号和数据信号被提供给子像素时,所选子像素的发光元件发光,从而可以显示图像。发光元件可以基于有机材料或无机材料来实现。
电致发光显示装置由于基于子像素中的发光元件产生的光来显示图像而具有各种优点。然而,为了提高图像质量,需要提高控制子像素的发光的像素驱动电路的精度。例如,可以通过补偿包括在像素驱动电路中的驱动晶体管的阈值电压来提高像素驱动电路的精度。
另外,为了降低功耗,可以以低速驱动电致发光显示装置。当以低速驱动电致发光显示装置时,可能发生在高速驱动期间未识别的图像质量缺陷。因此,需要一种能够防止或最小化图像质量劣化的设计和驱动像素驱动电路的方法。
发明内容
如上所述,随着电致发光显示装置的分辨率增加和功耗增加,正在开发用于降低电致发光显示装置的功耗的驱动技术。为了减少功耗,可以通过在特定时段期间降低帧速率来以低速驱动像素。例如,在移动机型(model)的情况下,可以通过在实际使用模式下以60Hz或120Hz的频率执行正常驱动并且在待机模式下以1Hz的频率执行低速驱动来降低功耗。
另外,当包括在像素驱动电路中的晶体管被实现为P型多晶晶体管时,在低速驱动期间,在驱动晶体管的栅极节点处可能出现漏电流。由于漏电流的出现生,发光元件难以在一帧内保持相同的亮度,并且由于数据更新时段延长,所以可能看到画面闪烁。
另外,随着电致发光显示装置的驱动继续,出现驱动晶体管的阈值电压变化的滞后。为了减小驱动晶体管的滞后,可以向驱动晶体管施加预定应力。向驱动晶体管施加预定应力的方法防止了驱动晶体管的滞后,但可能增大发光元件的阳极电压,因此难以在低数据电压下表现低灰度。
因此,本公开旨在提供一种可以解决与相关技术相关联的这些限制的电致发光显示装置。
本公开涉及一种电致发光显示装置及其驱动方法,该电致发光显示装置包括用于在低速驱动中减少驱动晶体管的滞后的像素驱动电路。
本公开还涉及包括用于精确的低灰度表现的像素驱动电路的电致发光显示装置及其驱动方法。
本公开要解决或处置的问题不限于上述问题,本领域技术人员可以从以下描述清楚地理解未描述的其它问题。
根据本公开的一方面,提供一种电致发光显示装置,该电致发光显示装置包括:发光元件;像素驱动电路,该像素驱动电路被配置为向所述发光元件施加驱动电流;电源,该电源被配置为向所述像素驱动电路提供电源电压;数据驱动电路,该数据驱动电路被配置为向所述像素驱动电路提供数据电压;以及选通驱动电路,该选通驱动电路被配置为向所述像素驱动电路提供栅极电压。另外,所述像素驱动电路可以包括源电极连接到节点N1、漏电极连接到节点N2并且栅电极连接到节点N3的驱动晶体管,连接在所述驱动晶体管和所述发光元件之间的发光晶体管以及连接到所述节点N2的初始化晶体管。另外,在所述发光元件发光之前,所述初始化晶体管可以导通以将初始化电压施加到所述节点N2。因此,在低速驱动和低灰度表现期间,可以防止所述电致发光显示装置的图像质量劣化。
根据本公开的另一方面,提供了一种驱动包括发光元件和像素驱动电路的电致发光显示装置的方法,该方法包括在第一初始化时段、第二初始化时段、导通偏压应力(OBS)时段、采样和编程时段以及发光时段期间驱动所述像素驱动电路。所述第一初始化时段可以是在所述采样和编程时段之前执行的时段,所述第二初始化时段可以是在所述OBS时段和所述发光时段之间执行的时段,并且所述第二初始化时段可以是比所述第一初始化时段、所述OBS时段、所述采样和编程时段以及所述发光时段短的时段。因此,在低速驱动和低灰度表现期间,可以防止所述电致发光显示装置的图像质量劣化。
其它实施方式的细节包括在详细描述和附图中。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的示例性实施方式,本公开的上述和其它目的、特征和优点对于本领域技术人员将变得更加明显,其中:
图1是例示根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置的框图;
图2是例示图1的电致发光显示装置的低速驱动的图;
图3是例示根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路和发光元件的电路图;
图4是例示输入到图3的像素驱动电路的选通信号和电压的波形图;
图5是例示根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路和发光元件的电路图;
图6是例示输入到图5的像素驱动电路的选通信号和电压的波形图;
图7是例示根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路和发光元件的电路图;以及
图8是例示输入到图7的像素驱动电路的选通信号和电压的波形图。
具体实施方式
参照下面结合附图详细描述的实施方式,优点、特征和实现这些优点和特征的方法将变得清楚。然而,本公开可以以许多不同的形式来实现,并且不应当被解释为限于本文阐述的实施方式,并且提供这些实施方式使得本公开将是彻底和完整的,并且将本公开的范围完全传达给本公开所属领域的技术人员,并且本公开仅由所附权利要求的范围限定。
在用于描述本公开的实施方式的附图中公开的形状、尺寸、比率、角度、数量等是说明性的,因此本公开不限于所示的细节。此外,在本公开的以下描述中,当已知相关技术的详细描述被确定为不必要地模糊本公开的主旨时,这里将省略其详细描述。当使用本公开中提及的术语“包括”、“具有”、“包含”等时,除非本文中使用术语“仅”,否则可以添加其它部件。当组件以单数表示时,除非另有说明,否则包括复数的情况。
在分析组件时,即使没有明确的描述,也解释为包括误差范围。
在描述位置关系时,例如,当两个部件的位置关系被描述为“上”、“上方”、“下方”、“靠近”等时,除非使用“紧接”或“直接”,否则一个或更多个其它部件可以位于两个部件之间。
在描述时间关系时,例如,当时间先后关系被描述为“之后”、“随后”、“接下来”、“之前”等时,除非使用“立即”或“直接”,否则可以包括不连续的情况。
本公开的各种实施方式的特征可以部分地或完全地彼此联接或组合,并且在技术上,可以存在各种类型的互锁和驱动,并且这些实施方式可以彼此独立地实现或者以相关关系一起实现。
在本公开中,可以使用N型晶体管或P型晶体管来实现形成在电致发光显示装置的基板上的像素驱动电路。例如,晶体管可以实现为具有金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构的晶体管。晶体管是包括栅电极、源电极和漏电极的三电极器件。晶体管的源电极和漏电极不固定,并且晶体管的源电极和漏电极可以根据施加的电压而改变。
在下文中,栅极导通电压是用于使晶体管导通的选通信号的电压,并且栅极截止电压是用于使晶体管截止的电压。
在下文中,将参照附图描述根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置及其驱动方法。根据本发明的所有实施方式,每个电致发光显示装置的所有组件都是在操作上联接和配置的。
图1是例示根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置100的框图。
参照图1,根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置100可以包括显示面板110和驱动电路,显示面板110中设置有多条数据线DL和多条选通线GL并且设置有连接到多条数据线DL和多条选通线GL的多个像素PX,并且驱动电路用于向显示面板110提供驱动信号。
尽管示出了以矩阵形式设置并构成像素阵列的多个像素PX,但是本公开不限于此,并且可以以各种形式设置多个像素PX。
驱动电路可以包括用于向多条数据线DL提供数据信号的数据驱动电路120、用于向多条选通线GL提供选通信号的选通驱动电路GD以及用于控制数据驱动电路120和选通驱动电路GD的控制器130。
显示面板110可以包括其中显示图像的显示区域DA和作为显示区域DA的外周的非显示区域NDA。多个像素PX、向多个像素PX提供数据信号的数据线DL以及向多个像素PX提供选通信号的选通线GL可以设置在显示区域DA中。
设置在显示区域DA中的多条数据线DL可以延伸到非显示区域NDA,并且可以电连接到数据驱动电路120。数据线DL将在列方向上设置的多个像素PX电连接到数据驱动电路120,并且数据线DL可以被实现为单条线,或者通过使用链接线经由接触孔连接多条线来实现。
设置在显示区域DA中的多条选通线GL可以延伸到非显示区域NDA,并且可以电连接到选通驱动电路GD。选通线GL将在行方向上设置的多个像素PX电连接到选通驱动电路GD。另外,选通驱动电路GD通过其生成各种选通信号或者将信号传输到多个像素PX的线可以设置在非显示区域NDA中。例如,线可以包括向选通驱动电路GD提供高电平栅极电压的一条或更多条高电平栅极电压线、向选通驱动电路GD提供低电平栅极电压的一条或更多条低电平栅极电压线、向选通驱动电路GD提供多个时钟信号的多条时钟线以及向选通驱动电路GD提供一个或更多个起始信号的一条或更多条起始线。
在显示面板110中,多条数据线DL和多条选通线GL与像素阵列一起布置。如上所述,多条数据线DL和多条选通线GL可以按行或列设置。为了便于描述,假设多条数据线DL按列设置并且多条选通线GL按行设置,但是本公开不限于此。
控制器130根据在每个帧中实现的定时开始数据信号的扫描,根据数据驱动电路120中使用的数据信号格式将从外部输入的输入图像数据转换为图像数据以输出转换后的图像数据,并且根据扫描在适当的时间控制数据驱动电路120。
控制器130从外部接收包括垂直同步信号、水平同步信号、输入数据使能信号和时钟信号在内的定时信号以及输入图像数据。接收定时信号的控制器130生成并输出用于控制数据驱动电路120和选通驱动电路GD的控制信号。
例如,为了控制数据驱动电路120,控制器130输出包括源极起始脉冲、源极采样时钟和源极输出使能信号的各种数据控制信号。源极起始脉冲控制构成数据驱动电路120的一个或更多个数据信号发生电路的数据采样起始定时。源极采样时钟是用于控制每个数据信号发生电路中的数据的采样定时的时钟信号。源极输出使能信号控制数据驱动电路120的输出定时。
另外,为了控制选通驱动电路GD,控制器130输出包括选通起始脉冲、选通移位时钟和选通输出使能信号的选通控制信号。选通起始脉冲控制构成选通驱动电路GD的一个或更多个选通信号发生电路的操作起始定时。选通移位时钟是公共输入到一个或更多个选通信号发生电路的时钟信号,并且控制扫描信号的移位定时。选通输出使能信号指定一个或更多个选通信号发生电路的定时信息。
控制器130可以是在通用显示装置技术中使用的定时控制器,或者是除了定时控制器的功能之外能够进一步执行其它控制功能的控制器。
控制器130可以实现为与数据驱动电路120分离的组件,或者可以与数据驱动电路120集成以实现为单个集成电路。
数据驱动电路120可以通过包括一个或更多个数据信号发生电路来实现。数据信号发生电路可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器和输出缓冲器。在一些情况下,数据信号发生电路还可以包括模数转换器。
数据信号发生电路可以通过带式自动接合(TAB)方法、玻璃上芯片(COG)方法或面板上芯片(COP)方法连接到显示面板110的接合焊盘,可以直接设置在显示面板110上,或者可以集成并设置在显示面板110上。另选地,多个数据信号发生电路可以以其中多个数据信号发生电路安装在连接到显示面板110的源极电路膜上的膜上芯片(COF)方法实现。
选通驱动电路GD向多条选通线GL依次提供选通信号,从而驱动连接到多条选通线GL的多个像素PX。选通驱动电路GD可以包括移位寄存器和电平移位器。
选通驱动电路GD可以通过TAB方法、COG方法或COP方法连接到显示面板110的接合焊盘,并且可以以面板内栅极(GIP)类型实现以集成并设置在显示面板110上。另选地,多个选通信号发生电路可以以其中多个选通信号发生电路安装在连接到显示面板110的栅极电路膜上的COF方法实现。在下文中,为了便于描述,将描述选通驱动电路GD包括以GIP类型实现并设置在显示面板110的非显示区域NDA中的多个选通信号发生电路和多个选通信号发生电路的示例。
在控制器130的控制下,选通驱动电路GD向多条选通线GL依次提供晶体管导通电压(或栅极导通电压)或晶体管截止电压(或栅极截止电压)的选通信号。当通过选通驱动电路GD向特定选通线提供信号时,数据驱动电路120将从控制器130接收的图像数据转换为模拟数据信号,并将模拟数据信号提供给多条数据线DL。
数据驱动电路120可以位于显示面板110的一侧。例如,数据驱动电路120可以位于显示面板110的上侧、下侧、左侧或右侧。另选地,数据驱动电路120可以根据驱动方法和面板设计方法位于显示面板110的两侧。例如,数据驱动电路120可以位于显示面板110的上侧和下侧或者左侧和右侧。
选通驱动电路GD可以位于显示面板110的一侧。例如,选通驱动电路GD可以位于显示面板110的上侧、下侧、左侧或右侧。另选地,选通驱动电路GD可以根据驱动方法和面板设计方法位于显示面板110的两侧。例如,选通驱动电路GD可以位于显示面板110的上侧和下侧或者左侧和右侧。
由于描述了在显示面板110中在行方向上设置多条选通线GL并且在列方向上设置多条数据线DL的示例,将通过假设数据驱动电路120位于显示面板110的上侧并且选通驱动电路GD位于显示面板110的左侧和右侧两侧来进行描述。
设置在显示面板110中的多条选通线GL可以包括多条扫描线和多条发射线。多条扫描线和多条发射线是将不同类型的选通信号传输到不同晶体管的栅电极的线。
因此,选通驱动电路GD可以包括用于向作为一种类型的选通线GL的多条扫描线输出扫描信号的多个扫描驱动电路,以及用于向作为另一种类型的选通线GL的多条发射线输出发射信号的多个发射驱动电路。
根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置100可以包括电源。电源将从电致发光显示装置100的外部输入到电致发光显示装置100的电力转换为适于驱动包括在电致发光显示装置100中的驱动电路的电力,或者保持输入到电致发光显示装置100的电力。电源是与选通驱动电路GD、数据驱动电路120和定时控制器130分开实现的半导体集成器件,并且可以被实现为单个集成电路。另外,当电致发光显示装置100导通时,电源增大输入电压并输出定时控制器130或显示面板110所需的电压。
图2是例示图1的电致发光显示装置的低速驱动的图。
参照图2,根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置100可以采用低速驱动以降低功耗。图2的(A)示出了帧频率为60Hz的情况,并且图2的(B)示出了帧频率小于60Hz(这意指低速驱动)的情况,因此写入了数据电压的图像帧的数量小于图2的(A)中所示驱动的图像帧的数量。在60Hz驱动中,每秒再现60个图像帧,并且在所有60个图像帧中执行数据电压的写入操作。另一方面,在图2的(B)所示的低速驱动中,仅在60个图像帧中的一部分图像帧中执行数据电压的写入操作,并且在前一图像帧中写入的数据电压保持在剩余图像帧中。换句话说,由于在未写入数据电压的剩余图像帧中中断了数据驱动电路120和选通驱动电路GD的输出操作,因此存在功耗降低的效果。对于静止图像或图像变化小的运动图像可以采用低速驱动,并且数据电压的更新周期比60Hz驱动中的更新周期长。因此,在像素驱动电路中,与60Hz驱动的情况相比,低速驱动中维持驱动晶体管的栅电极和源电极之间的电压的时间更长。在低速驱动中,需要将驱动晶体管的栅电极和源电极之间的电压维持期望的时间。为此,直接/间接连接到驱动晶体管的栅电极的开关晶体管可以实现为具有良好截止特性的氧化物晶体管。此外,在本公开的实施方式中,可以根据输入图像的特性选择性地采用60Hz驱动和低速驱动。
图3是例示根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路和发光元件的电路图,图4是例示输入到图3的像素驱动电路的选通信号和电压的波形图。
如上所述,多个像素PX中的每一个包括发光元件EL和用于控制施加到发光元件EL的电流量的像素驱动电路。另外,施加到发光元件EL的电流量可以称为驱动电流。
根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路可以应用于设置在显示面板110的显示区域DA中的第n行中的像素。发光元件EL的阳极可以连接到节点N4,并且像素驱动电路可以在节点N4处电连接到发光元件EL。也就是说,像素驱动电路向节点N4提供驱动电流。
参照图3和图4,在根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路中,通过选通驱动电路GD提供包括第一扫描信号SN(n)、第二扫描信号SP1(n)、第三扫描信号SP2(n)和发射信号EM(n)的选通信号。另外,通过数据驱动电路120提供数据电压VDATA,并且从电源提供包括高电位电压VDD、低电位电压VSS、初始化电压VINI和复位电压VAR的电源电压。在这种情况下,第二扫描信号SP1(n)和第三扫描信号SP2(n)是用于控制P型晶体管的信号,并且第一扫描信号SN(n)是用于控制N型晶体管的信号。
像素驱动电路包括第一晶体管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和电容器Cst。在这种情况下,第一晶体管T1是驱动晶体管。将描述包括在根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路中的第一晶体管T1、第三晶体管T3、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全部是P型晶体管并且第二晶体管T2是N型晶体管的示例。N型晶体管可以实现为氧化物晶体管。
根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路可以在第一OBS(导通偏压应力)时段O1、第一初始化时段I1、采样和编程时段SNP、第二OBS时段O2、第二初始化时段I2和发光时段EMI期间单独操作。
第一扫描信号SN(n)包括用于在第一初始化时段I1与采样和编程时段SNP期间使第二晶体管T2导通的脉冲。第一扫描信号SN(n)的脉冲可以与第二扫描信号SP1(n)和第三扫描信号SP2(n)的一部分脉冲交叠。
第二扫描信号SP1(n)包括用于在采样和编程时段SNP期间使第三晶体管T3导通的脉冲。第二扫描信号SP1(n)的脉冲被实现为栅极低电压。
第三扫描信号SP2(n)包括用于在第一OBS时段O1、第二OBS时段O2、第一初始化时段I1和第二初始化时段I2期间使第六晶体管T6和第七晶体管T7导通的脉冲。第三扫描信号SP2(n)是用于使第一晶体管T1以及节点N2和N4的OBS初始化的信号。在这种情况下,OBS是导通偏压应力的缩写,并且是指向第一晶体管T1施加应力以防止第一晶体管T1的阈值电压变化的操作。在低速驱动期间,驱动晶体管的阈值电压随时间变化的滞后现象可能作为画面缺陷而出现。因此,OBS时段可以减小第一晶体管T1的滞后并提高帧响应。
在第一OBS时段O1、第一初始化时段I1、采样和编程时段SNP、第二OBS时段O2和第二初始化时段I2期间,除了发光时段EMI之外,发射信号EM(n)包括用于使第五晶体管T5截止的脉冲。发射信号EM(n)的脉冲可以与第一扫描信号SN(n)、第二扫描信号SP1(n)和第三扫描信号SP2(n)的脉冲交叠。
在下文中,将描述构成像素驱动电路的元件、输入到元件的信号以及在每个驱动时段期间像素驱动电路的驱动。
根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路的驱动可以在第一OBS时段O1、第一初始化时段I1、采样和编程时段SNP、第二OBS时段O2、第二初始化时段I2和发光时段EMI期间单独执行。
驱动晶体管T1是向发光元件EL提供驱动电流的元件,驱动晶体管T1的栅电极连接到节点N3,驱动晶体管T1的源电极连接到节点N1并且驱动晶体管T1的漏电极连接到节点N2。
当第五晶体管T5通过发射信号EM(n)而截止时,发光时段EMI终止,并且随后跟随其中第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP2(n)而导通的第一OBS时段O1。
第六晶体管T6的栅电极连接到通过其提供第三扫描信号SP2(n)的线,第六晶体管T6的源电极连接到通过其提供初始化电压VINI的线,并且第六晶体管T6的漏电极连接到节点N2。第六晶体管T6可以被称为初始化晶体管。
第七晶体管T7的栅电极连接到通过其提供第三扫描信号SP2(n)的线,第七晶体管T7的源电极连接到通过其提供复位电压VAR的线,并且第七晶体管T7的漏电极连接到节点N4。
在第一OBS时段O1期间,第六晶体管T6导通以将初始化电压VINI施加到节点N2,因此驱动晶体管T1导通以施加预定应力。在第一OBS时段O1期间,为了在驱动晶体管T1导通之后维持强饱和状态,初始化电压VINI的高电压电平HVINI高于或等于高电位电压VDD的电平。在OBS时段O1和OBS时段O2期间的初始化电压可以被称为OBS电压。
在第一OBS时段O1期间,第七晶体管T7导通以向节点N4施加复位电压VAR,从而使发光元件EL的阳极复位。在第一OBS时段O1期间,复位电压VAR的电压电平LVAR是低于或等于施加到发光元件EL的阴极的低电位电压VSS的电平的电压电平,并且可以被设置为充分低于发光元件EL的操作电压的电压。复位电压VAR是不变化的电压,并且在驱动像素驱动电路时保持恒定的电压电平LVAR。
在第一OBS时段O1之后,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP2(n)导通,并且随后跟随其中第二晶体管T2通过第一扫描信号Sn(n)导通的第一初始化时段I1。第六晶体管T6和第七晶体管T7在第一初始化时段I1和第一OBS时段O1之间截止。
第二晶体管T2的栅电极连接到通过其提供第一扫描信号SN(n)的线,并且第二晶体管T2的源电极和漏电极分别连接到节点N3和节点N2。
在第一初始化时段I1期间,第二晶体管T2和第六晶体管T6导通,并且初始化电压VINI通过第六晶体管T6和第二晶体管T2施加到节点N3。也就是说,在第一初始化时段I1期间,驱动晶体管T1的栅电极和漏电极被放电到初始化电压VINI。在这种情况下,初始化电压VINI的低电压电平LVINI是比高电压电平HVINI低的电平,并且是能够使驱动晶体管T1导通并且使驱动晶体管T1的栅电极和漏电极初始化的足够低的负电压的电平。
在第一初始化时段I1之后,接着是采样和编程时段SNP,在采样和编程时段SNP中,第三晶体管T3通过第二扫描信号SP1(n)导通,并且第二晶体管T2通过第一扫描信号SN(n)导通。
第三晶体管T3的栅电极连接到通过其提供第二扫描信号SP1(n)的线,第三晶体管T3的源电极连接到通过其提供数据电压VDATA的线,并且第三晶体管T3的漏电极连接到节点N1。
即使在第一初始化时段I1之后的采样和编程时段SNP期间,第二晶体管T2也保持导通状态,因此驱动晶体管T1的栅电极和漏电极电连接以处于二极管连接状态。然后,在采样和编程时段SNP期间,第三晶体管T3导通,因此数据电压VDATA被施加到驱动晶体管T1的源电极。
在采样和编程时段SNP期间,电流在驱动晶体管T1的源电极和漏电极之间流动。由于驱动晶体管T1的栅电极和漏电极处于二极管连接状态,因此由于从源电极流向漏电极的电流,节点N3处的电压增大直到驱动晶体管T1的栅电极和源电极之间的电压Vgs变为驱动晶体管T1的阈值电压Vth。
在采样和编程时段SNP期间,节点N3的电压被充电到与数据电压VDATA和驱动晶体管T1的阈值电压Vth之间的差相对应的电压VDATA-|Vth|。
电容器Cst包括连接到通过其提供高电位电压VDD的线的第一电极和连接到节点N3的第二电极。也就是说,施加到节点N3的电压VDATA-|Vth|存储在电容器Cst中直到发光时段EMI,使得驱动晶体管T1可以提供恒定的驱动电流。
在采样和编程时段SNP之后,接着是第二OBS时段O2,在该第二OBS时段O2中,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP2(n)导通。
与第一OBS时段O1类似,在第二OBS时段O2期间,初始化电压VINI通过导通的第六晶体管T6施加到节点N2以使驱动晶体管T1导通,从而向驱动晶体管T1施加预定应力。在第二OBS时段O2期间,为了在驱动晶体管T1导通之后维持强饱和状态,初始化电压VINI的高电压电平HVINI高于或等于高电位电压VDD的电平。也就是说,通过导通的第六晶体管T6提供的初始化电压VINI将驱动晶体管T1的源电极的电压增大到OBS电压。在这种情况下,Vgs的值变为VDATA-|Vth|-HVINI,并且在发光时段EMI期间,Vgs变为大于驱动晶体管T1的Vgs的状态。
复位电压VAR通过在第二OBS时段O2期间导通的第七晶体管T7再次施加到节点N4,从而使发光元件EL的阳极复位。在第二OBS时段O2期间,复位电压VAR的电压电平LVAR是低于或等于施加到发光元件EL的阴极的低电位电压VSS的电平的电压电平,并且可以被设置为充分低于发光元件EL的操作电压的电压。
在第二OBS时段O2之后,接着是第二初始化时段I2,在该第二初始化时段I2中,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP2(n)导通。第二初始化时段I2是在第二OBS时段O2和发光时段EMI之间执行的短时段。第二初始化时段I2是比诸如第一初始化时段I1、第一OBS时段O1、采样和编程时段SNP以及第二OBS时段O2之类的其它驱动时段短的时段。当第二初始化时段I2较长时,抵消了通过OBS时段减少驱动晶体管的滞后现象的效果。具体地,第二初始化时段I2是比第二OBS时段O2短的时段。例如,第二初始化时段I2可以被设置为第二OBS时段O2的约一半,但是本公开不限于此。
通过在第二初始化时段I2期间导通的第六晶体管T6将初始化电压VINI提供给节点N2。在这种情况下,初始化电压VINI的低电压电平LVINI是负电压的电平,其低于在第一OBS时段O1或第二OBS时段O2期间初始化电压VINI的高电压电平HVINI。最后,在第二初始化时段I2期间,降低在发光时段EMI之前的第二OBS时段O2期间升高的节点N2的电压,以减小节点N2和节点N4之间的电压差。在第二OBS时段O2期间,在高电压电平HVINI的状态下,当节点N2的电压使第五晶体管T5导通并且节点N2和节点N4由于发光时段EMI而电连接时,节点N4的电压电平由于节点N2的高电压电平而上升。这导致难以表现需要相对弱驱动电流的低灰度。
因此,根据本公开的一个实施方式的像素驱动电路在第二OBS时段O2和发光时段EMI之间使节点N2初始化,以减小节点N2和节点N4之间的电压差,从而允许电致发光显示装置精确地表现低灰度。
如上文简要描述的,在第二初始化时段I2之后是发光时段EMI。在发光时段EMI期间,第四晶体管T4和第五晶体管T5通过发射信号EM(n)而导通。这里,n可以是正整数。
第四晶体管T4的栅电极连接到通过其提供发射信号EM(n)的线,第四晶体管T4的源电极连接到通过其提供高电位电压VDD的线,并且第四晶体管T4的漏电极连接到节点N1。
第五晶体管T5的栅电极连接到通过其提供发射信号EM(n)的线,第五晶体管T5的源电极连接到节点N2,并且第五晶体管T5的漏电极连接到节点N4。第五晶体管T5可以被称为发光晶体管。
在发光时段EMI期间,通过第四晶体管T4将高电位电压VDD提供给驱动晶体管T1的源电极,并且节点N2和节点N4通过第五晶体管T5电连接。然后,驱动晶体管T1通过存储在栅极节点中的电压而导通,以向发光元件EL提供驱动电流。在这种情况下,驱动电流具有与(VDD-VDATA)2成比例的值。
图5是例示根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路和发光元件EL的电路图,并且图6是例示输入到图5的像素驱动电路的选通信号和电压的波形图。
根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路可以应用于设置在显示面板110的显示区域DA中的第n行中的像素。发光元件EL的阳极可以电连接到像素驱动电路。也就是说,像素驱动电路向发光元件EL的阳极提供驱动电流。
参照图5和图6,在根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路中,通过选通驱动电路GD提供包括第一扫描信号SN(n-2)、第二扫描信号SN(n)、第三扫描信号SP(n-1)、第一发射信号EM(n-2)和第二发射信号EM(n)的选通信号。另外,通过数据驱动电路120提供数据电压VDATA,并且从电源提供包括高电位电压VDD、低电位电压VSS和初始化电压VINI的电源电压。在这种情况下,第一扫描信号SN(n-2)和第二扫描信号SN(n)是用于控制N型晶体管的信号,并且第三扫描信号SP(n-1)是用于控制P型晶体管的信号。第一扫描信号SN(n-2)是指提供给设置在第(n-2)行中的像素的扫描信号,并且第三扫描信号SP(n-1)是指提供给设置在第(n-1)行中的像素的扫描信号。
像素驱动电路包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一-第三晶体管T3-1、第二-第三晶体管T3-2、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第一电容器Cst1和第二电容器Cst2。在这种情况下,第一晶体管T1是驱动晶体管。将描述包括在根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路中的第一晶体管T1、第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6全部是P型晶体管,并且第二晶体管T2、第一-第三晶体管T3-1和第二-第三晶体管T3-2是N型晶体管的示例。N型晶体管可以实现为氧化物晶体管。
根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路可以在第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、阳极复位时段AR、第二OBS时段O2、初始化时段INI和发光时段EMI期间单独操作。
第一扫描信号SN(n-2)包括用于在初始化和采样时段IAS期间使第二晶体管T2和第二-第三晶体管T3-2导通的脉冲。第一扫描信号SN(n-2)的脉冲被实现为栅极高电压。
第二扫描信号SN(n)包括用于在编程时段PRO期间使第一-第三晶体管T3-1导通的脉冲。第二扫描信号SN(n)的脉冲被实现为栅极高电压。
第三扫描信号SP(n-1)包括用于在初始化和采样时段IAS、阳极复位时段AR和初始化时段INI期间使第六晶体管T6导通的脉冲。第三扫描信号SP(n-1)的脉冲被实现为栅极低电压。
第三扫描信号SP(n-1)是用于使第一晶体管T1的OBS、节点N2和第一晶体管T1的阳极初始化的信号。在这种情况下,OBS的描述与先前实施方式中描述的描述相同,因此这里将省略其描述。
在除了阳极复位时段AR和发光时段EMI之外的第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、第二OBS时段O2和初始化时段INI期间,第一发射信号EM(n-2)包括用于使第五晶体管T5截止的脉冲。第一发射信号EM(n-2)是指提供给设置在第(n-2)行中的像素的发射信号。第一发射信号EM(n-2)的脉冲与第一扫描信号SN(n-2)和第二扫描信号SN(n)的脉冲交叠,并且与第三扫描信号SP(n-1)的脉冲部分交叠。
在除了第一OBS时段O1、第二OBS时段O2和发光时段EMI之外的初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、阳极复位时段AR和初始化时段INI期间,第二发射信号EM(n)包括用于使第四晶体管T4截止的脉冲。
在下文中,将描述构成像素驱动电路的元件、输入到元件的信号以及在每个驱动时段期间像素驱动电路的驱动。
在第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、阳极复位时段AR、第二OBS时段O2、初始化时段INI和发光时段EMI期间分别执行根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路的驱动。
驱动晶体管T1是向发光元件EL提供驱动电流的元件,驱动晶体管T1的栅电极连接到节点N3,驱动晶体管T1的源电极连接到节点N1,并且驱动晶体管T1的漏电极连接到节点N2。
当第五晶体管T5通过第一发射信号EM(n-2)而截止时,发光时段EMI终止,接着是第一OBS时段O1,在该第一OBS时段O1中第四晶体管T4通过第二发射信号EM(n)而导通。
第四晶体管T4的栅电极连接到通过其提供第二发射信号EM(n)的线,第四晶体管T4的源电极连接到通过其提供高电位电压VDD的线,并且第四晶体管T4的漏电极连接到节点N1。
在第一OBS时段O1期间,第四晶体管T4维持导通状态并将高电位电压VDD施加到节点N1,因此驱动晶体管T1导通,从而施加预定应力。
在第一OBS时段O1之后,接着是初始化和采样时段IAS,在该初始化和采样时段IAS中第二晶体管T2和第二-第三晶体管T3-2通过第一扫描信号SN(n-2)而导通,并且第六晶体管T6通过第三扫描信号SP(n-1)而导通。第四晶体管T4在第一OBS时段O1与初始化和采样时段IAS之间截止。
第二晶体管T2的栅电极连接到通过其提供第一扫描信号SN(n-2)的线,并且第二晶体管T2的源电极和漏电极分别连接到节点N3和通过其提供初始化电压VINI的线。
第二-第三晶体管T3-2的栅电极连接到提供第一扫描信号SN(n-2)的线,并且第二-第三晶体管T3-2的源电极和漏电极分别连接到节点N1和节点N5。
第一电容器Cst1包括连接到节点N3的第一电极和连接到节点N5的第二电极。
第六晶体管T6的栅电极连接到提供第三扫描信号SP(n-1)的线,并且第六晶体管T6的源电极和漏电极分别连接到节点N2和通过其提供初始化电压VINI的线。第六晶体管T6可以被称为初始化晶体管。
在初始化和采样时段IAS期间,第二晶体管T2和第六晶体管T6导通,并且初始化电压VINI通过第二晶体管T2和第六晶体管T6施加到节点N3和节点N2中的每一个。也就是说,在初始化和采样时段IAS期间,驱动晶体管T1的栅电极和漏电极被放电到初始化电压VINI。在这种情况下,初始化电压VINI被恒定为低电压电平LVINI,并且低电压电平LVINI低于或等于低电位电压VSS。另外,由于驱动晶体管T1的栅电极和漏电极的电压等于初始化电压VINI,因此驱动晶体管T1变为二极管连接状态,并且驱动晶体管T1的源极节点的电压变为驱动晶体管T1的阈值电压Vth。也就是说,作为驱动晶体管T1的源极节点的节点N1的电压变为电压VINI-Vth。
第二-第三晶体管T3-2导通以将节点N5和节点N1电连接,使得节点N5的电压变为与节点N1的电压相同。
在初始化和采样时段IAS之后,接着是编程时段PRO,在该编程时段PRO中,第一-第三晶体管T3-1通过第二扫描信号SN(n)而导通。
第一-第三晶体管T3-1的栅电极连接到通过其提供第二扫描信号SN(n)的线,并且第一-第三晶体管T3-1的源电极和漏电极分别连接到节点N5和通过其提供数据电压VDATA的线。
第二电容器Cst2包括连接到节点N5的第一电极和连接到施加高电位电压VDD的线的第二电极。
在编程时段PRO期间,通过第一-第三晶体管T3-1将数据电压VDATA提供给节点N5。由于节点N5处的电压变化也由于第一电容器Cst1的耦合现象而影响节点N3,因此节点N3的电压变为电压VDATA+Vth。例如,在编程时段PRO期间,节点N3被充电到与数据电压VDATA和驱动晶体管T1的阈值电压Vth的和相对应的电压。另外,由于持续向第二电容器Cst2的第二电极提供高电位电压VDD,所以可以保持在编程时段PRO期间提供给第二电容器Cst2的第一电极的数据电压VDATA直到发光时段EMI。
在编程时段PRO之后,接着是阳极复位时段AR,在该阳极复位时段AR中第五晶体管T5通过第一发射信号EM(n-2)而导通并且第六晶体管T6通过第三扫描信号SP(n-1)而导通。
第五晶体管T5的栅电极连接到通过其提供第一发射信号EM(n-2)的线,并且第五晶体管T5的源电极和漏电极分别连接到节点N2和发光元件EL的阳极。第五晶体管T5可以被称为发光晶体管。
在阳极复位时段AR期间,通过第六晶体管T6将初始化电压VINI施加到节点N2,并且发光元件EL的阳极通过第五晶体管T5电连接到节点N2,因此发光元件EL的阳极被复位到初始化电压VINI。在这种情况下,由于初始化电压VINI低于或等于低电位电压VSS,所以发光元件EL不发光。
在阳极复位时段AR期间,由于发光元件EL的阳极被复位到初始化电压VINI,所以发光元件EL可以在相同情况下发光,并且可以以低灰度防止屏幕闪烁。
在阳极复位时段AR之后,接着是第二OBS时段O2,在该第二OBS时段O2中第四晶体管T4通过第二发射信号EM(n)而导通。
与第一OBS时段O1类似,在第二OBS时段O2期间,通过导通的第四晶体管T4将高电位电压VDD施加到节点N1以使驱动晶体管T1导通,从而向驱动晶体管T1施加预定应力。在这种情况下,由于第五晶体管T5处于截止状态,所以发光元件EL不发光。
在第二OBS时段O2之后,接着是初始化时段INI,在该初始化时段INI中,第六晶体管T6通过第三扫描信号SP(n-1)而导通。初始化时段INI是在第二OBS时段O2和发光时段EMI之间执行的短时段。初始化时段INI是比诸如第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、阳极复位时段AR和第二OBS时段O2之类的其它驱动时段短的时段。当初始化时段INI较长时,抵消了通过OBS时段减少驱动晶体管的滞后现象的效果。具体地,发光时段EMI之前的初始化时段INI是比第二OBS时段O2短的时段。例如,初始化时段INI可以被设置为第二OBS时段O2的约一半,但是本公开不限于此。
通过在初始化时段INI期间导通的第六晶体管T6将初始化电压VINI提供给节点N2。在初始化时段INI期间,降低在发光时段EMI之前的第二OBS时段O2期间升高的节点N2的电压,以减小节点N2和阳极之间的电压差。当第五晶体管T5通过发光时段EMI导通并且节点N2和阳极在节点N2的电压未被初始化为初始化电压VINI的状态下电连接时,由于节点N2的高电压电平而导致阳极的电压电平升高。这导致难以表现需要相对弱驱动电流的低灰度。
因此,根据本公开的另一实施方式的像素驱动电路在第二OBS时段O2和发光时段EMI之间使节点N2初始化,以减小节点N2和节点N4之间的电压差,从而允许电致发光显示装置精确地表现低灰度。
如上文简要描述的,在初始化时段INI之后,第五晶体管T5通过第一发射信号EM(n-2)而导通,并且第四晶体管T4通过第二发射信号EM(n)而导通。当第四晶体管T4导通时,发光时段EMI开始。在发光时段EMI期间,第四晶体管T4和第五晶体管T5二者均处于导通状态。
在发光时段EMI期间,通过第四晶体管T4将高电位电压VDD提供给驱动晶体管T1的源电极,并且节点N2和阳极通过第五晶体管T5电连接。然后,驱动晶体管T1通过存储在栅极节点中的电压而导通,以向发光元件EL提供驱动电流。在这种情况下,驱动电流具有与(VDD-VDATA)2成比例的值。
图7是例示根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路和发光元件EL的电路图,并且图8是例示输入到图7的像素驱动电路的选通信号和电压的波形图。
根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路可以应用于设置在显示面板110的显示区域DA中的第n行中的像素。发光元件EL的阳极可以连接到节点N4,并且像素驱动电路可以在节点N4处电连接到发光元件EL。例如,像素驱动电路向节点N4提供驱动电流。
参照图7和图8,在根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路中,通过选通驱动电路GD提供包括第一扫描信号SN1(n)、第二扫描信号SN2(n)、第三扫描信号SP(n)和发射信号EM(n)的选通信号。另外,通过数据驱动电路120提供数据电压VDATA,并且从电源提供包括高电位电压VDD、低电位电压VSS、初始化电压VINI和复位电压VAR的电源电压。在这种情况下,第三扫描信号SP(n)是用于控制P型晶体管的信号,并且第一扫描信号SN1(n)和第二扫描信号SN2(n)是用于控制N型晶体管的信号。
像素驱动电路包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一-第三晶体管T3-1、第二-第三晶体管T3-2、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7、第一电容器Cst1和第二电容器Cst2。在这种情况下,第一晶体管T1是驱动晶体管。将描述根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路中包括的第一晶体管T1、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全部是P型晶体管,并且第二晶体管T2、第一-第三晶体管T3-1和第二-第三晶体管T3-2是N型晶体管的示例。N型晶体管可以实现为氧化物晶体管。
根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路可以在第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、第二OBS时段O2、初始化时段INI和发光时段EMI期间单独操作。
第一扫描信号SN1(n)包括用于在初始化和采样时段IAS期间使第二晶体管T2和第二-第三晶体管T3-2导通的脉冲。第一扫描信号SN1(n)的脉冲可以与第三扫描信号SP(n)的脉冲交叠。第一扫描信号SN1(n)的脉冲被实现为栅极高电压。
第二扫描信号SN2(n)包括用于在编程时段PRO期间使第一-第三晶体管T3-1导通的脉冲。第二扫描信号SN2(n)的脉冲被实现为栅极高电压。
第三扫描信号SP(n)包括用于在第一OBS时段O1、第二OBS时段O2、初始化和采样时段IAS以及初始化时段INI期间使第六晶体管T6和第七晶体管T7导通的脉冲。第三扫描信号SP(n)是用于使第一晶体管T1以及节点N2和N4的OBS初始化的信号。第三扫描信号SP(n)的脉冲被实现为栅极低电压。如上所述,在OBS时段期间,可以减小第一晶体管T1的滞后并且可以提高帧响应。
在除了发光时段EMI之外的第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、第二OBS时段O2和初始化时段INI期间,发射信号EM(n)包括用于使第四晶体管T4和第五晶体管T5截止的脉冲。发射信号EM(n)的脉冲被实现为栅极高电压。发射信号EM(n)的脉冲可以与第一扫描信号SN1(n)、第二扫描信号SN2(n)和第三扫描信号SP(n)的脉冲交叠。
在下文中,将描述构成像素驱动电路的元件、输入到元件的信号以及在每个驱动时段期间像素驱动电路的驱动。
在第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO、第二OBS时段O2、初始化时段INI和发光时段EMI期间分别执行根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路的驱动。
驱动晶体管T1是向发光元件EL提供驱动电流的元件,驱动晶体管T1的栅电极连接到节点N3,驱动晶体管T1的源电极连接到节点N1,并且驱动晶体管T1的漏电极连接到节点N2。
当第四晶体管T4和第五晶体管T5通过发射信号EM(n)而截止时,发光时段EMI终止,并且接着是第一OBS时段O1,在第一OBS时段O1中,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP(n)而导通。
第六晶体管T6的栅电极连接到通过其提供第三扫描信号SP(n)的线,第六晶体管T6的源电极连接到通过其提供初始化电压VINI的线,并且第六晶体管T6的漏电极连接到节点N2。第六晶体管T6可以被称为初始化晶体管。
第七晶体管T7的栅电极连接到通过其提供第三扫描信号SP(n)的线,第七晶体管T7的源电极连接到通过其提供复位电压VAR的线,并且第七晶体管T7的漏电极连接到节点N4。
在第一OBS时段O1期间,第六晶体管T6导通以将初始化电压VINI施加到节点N2,因此驱动晶体管T1导通以施加预定应力。在第一OBS时段O1期间,为了在驱动晶体管T1导通之后维持强饱和状态,初始化电压VINI的高电压电平HVINI高于或等于高电位电压VDD的电平。在OBS时段O1和OBS时段O2期间的初始化电压可以被称为OBS电压。
在第一OBS时段O1期间,第七晶体管T7导通以向节点N4施加复位电压VAR,从而使发光元件EL的阳极复位。在第一OBS时段O1期间,复位电压VAR的电压电平LVAR是低于或等于施加到发光元件EL的阴极的低电位电压VSS的电平的电压电平,并且可以被设置为充分低于发光元件EL的操作电压的电压。复位电压VAR是不变化的电压并且在驱动像素驱动电路时保持恒定的电压电平LVAR。
在第一OBS时段O1之后,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP(n)而截止,然后接下来是初始化和采样时段IAS,在该初始化和采样时段IAS中,第二晶体管T2和第二-第三晶体管T3-2通过第一扫描信号SN1(n)而导通。第六晶体管T6和第七晶体管T7在初始化和采样时段IAS与第一OBS时段O1之间截止。
第二晶体管T2的栅电极连接到通过其提供第一扫描信号SN1(n)的线,第二晶体管T2的源电极连接到通过其提供初始化电压VINI的线,并且第二晶体管T2的漏电极连接到节点N3。
第二-第三晶体管T3-2的栅电极连接到通过其提供第一扫描信号SN1(n)的线,并且第二-第三晶体管T3-2的源电极和漏电极分别连接到节点N5和节点N1。
第一电容器Cst1包括连接到节点N3的第一电极和连接到节点N5的第二电极。
在初始化和采样时段IAS期间,第二晶体管T2和第六晶体管T6导通,并且初始化电压VINI通过第二晶体管T2和第六晶体管T6分别施加到节点N3和节点N2。例如,在初始化和采样时段IAS期间,驱动晶体管T1的栅电极和漏电极被放电到初始化电压VINI。在这种情况下,初始化电压VINI的低电压电平LVINI是低于高电压电平HVINI的电平,并且是能够使驱动晶体管T1导通并且使驱动晶体管T1的栅电极和漏电极初始化的足够低的负电压的电平。另外,由于驱动晶体管T1的栅电极和漏电极的电压等于初始化电压VINI,因此驱动晶体管T1变为二极管连接状态,并且驱动晶体管T1的源极节点的电压变为驱动晶体管T1的阈值电压Vth。例如,作为驱动晶体管T1的源极节点的节点N1的电压变为电压VINI-Vth。
第二-第三晶体管T3-2导通以将节点N5和节点N1电连接,使得节点N5的电压变为与节点N1的电压相同。
另外,在初始化和采样时段IAS期间,第七晶体管T7导通以再次向节点N4施加复位电压VAR,从而使发光元件EL的阳极复位。
在初始化和采样时段IAS之后,接着是编程时段PRO,在该编程时段PRO中,第一-第三晶体管T3-1通过第二扫描信号SN2(n)而导通。
第一-第三晶体管T3-1的栅电极连接到通过其提供第二扫描信号SP2(n)的线,第三晶体管T3的源电极连接到通过其提供数据电压VDATA的线,并且第三晶体管T3的漏电极连接到节点N1。
第二电容器Cst2包括连接到节点N5的第一电极和连接到施加高电位电压VDD的线的第二电极。
在编程时段PRO期间,通过第一-第三晶体管T3-1将数据电压VDATA提供给节点N5。由于节点N5处的电压变化也由于第一电容器Cst1的耦合现象而影响节点N3,因此节点N3的电压变为电压VDATA+Vth。例如,在编程时段PRO期间,节点N3被充电到与数据电压VDATA和驱动晶体管T1的阈值电压Vth的和相对应的电压。另外,由于持续向第二电容器Cst2的第二电极提供高电位电压VDD,所以可以保持在编程时段PRO期间提供给第二电容器Cst2的第一电极的数据电压VDATA直到发光时段EMI。
在编程时段PRO之后,接着是第二OBS时段O2,在该第二OBS时段O2中,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP(n)导通。
与第一OBS时段O1类似,在第二OBS时段O2期间,初始化电压VINI通过导通的第六晶体管T6施加到节点N2以导通驱动晶体管T1,从而向驱动晶体管T1施加预定应力。在第二OBS时段O2期间,为了在驱动晶体管T1导通之后维持强饱和状态,初始化电压VINI的高电压电平HVINI高于或等于高电位电压VDD的电平。例如,通过导通的第六晶体管T6提供的初始化电压VINI将驱动晶体管T1的源电极的电压增大到OBS电压。在这种情况下,Vgs的值变为VDATA-|Vth|-HVINI,并且在发光时段EMI期间,Vgs变为大于驱动晶体管T1的Vgs的状态。
复位电压VAR通过在第二OBS时段O2期间导通的第七晶体管T7再次施加到节点N4,从而使发光元件EL的阳极复位。在第二OBS时段O2期间,复位电压VAR的电压电平LVAR是低于或等于施加到发光元件EL的阴极的低电位电压VSS的电平的电压电平,并且可以被设置为充分低于发光元件EL的工作电压的电压。
在第二OBS时段O2之后,接着是初始化时段INI,在该初始化时段INI中,第六晶体管T6和第七晶体管T7通过第三扫描信号SP(n)导通。第六晶体管T6和第七晶体管T7在第二OBS时段O2和初始化时段INI之间截止。初始化时段INI是在第二OBS时段O2和发光时段EMI之间执行的短时段。初始化时段INI是比诸如第一OBS时段O1、初始化和采样时段IAS、编程时段PRO和第二OBS时段O2之类的其它驱动时段短的时段。当初始化时段INI较长时,抵消了通过OBS时段减少驱动晶体管的滞后现象的效果。具体地,初始化时段INI是比第二OBS时段O2短的时段。例如,初始化时段INI可以被设置为第二OBS时段O2的约一半,但是本公开不限于此。
通过在初始化时段INI期间导通的第六晶体管T6将初始化电压VINI提供给节点N2。在这种情况下,初始化电压VINI的低电压电平LVINI是负电压的电平,其低于在第一OBS时段O1或第二OBS时段O2期间初始化电压VINI的高电压电平HVINI。如参照图3所描述的,在初始化时段INI期间,降低在发光时段EMI之前的第二OBS时段O2期间升高的节点N2的电压,以减小节点N2和节点N4之间的电压差。
因此,根据本公开的又一实施方式的像素驱动电路在第二OBS时段O2和发光时段EMI之间使节点N2初始化,以减小节点N2和节点N4之间的电压差,从而允许电致发光显示装置精确地表现低灰度。
如在上面简述地,在初始化时段INI之后是发光时段EMI。在发光时段EMI期间,第四晶体管T4和第五晶体管T5通过发射信号EM(n)而导通。
第四晶体管T4的栅电极连接到通过其提供发射信号EM(n)的线,第四晶体管T4的源电极连接到提供高电位电压VDD的线,并且第四晶体管T4的漏电极连接到节点N1。
第五晶体管T5的栅电极连接到通过其提供发射信号EM(n)的线,第五晶体管T5的源电极连接到节点N2,并且第五晶体管T5的漏电极连接到节点N4。第五晶体管T5可以被称为发光晶体管。
在发光时段EMI期间,通过第四晶体管T4将高电位电压VDD提供给驱动晶体管T1的源电极,并且节点N2和节点N4通过第五晶体管T5电连接。然后,驱动晶体管T1通过存储在栅极节点中的电压而导通,以向发光元件EL提供驱动电流。在这种情况下,驱动电流具有与(VDD-VDATA)2成比例的值。
可以如下描述根据本公开的实施方式的电致发光显示装置和驱动电致发光显示装置的方法。
根据本公开的一个实施方式的电致发光显示装置包括:发光元件;像素驱动电路,该像素驱动电路被配置为向所述发光元件施加驱动电流;电源,该电源被配置为向所述像素驱动电路提供电源电压;数据驱动电路,该数据驱动电路被配置为向所述像素驱动电路提供数据电压;以及选通驱动电路,该选通驱动电路被配置为向所述像素驱动电路提供栅极电压。另外,所述像素驱动电路包括源电极连接到节点N1、漏电极连接到节点N2、栅电极连接到节点N3的驱动晶体管,连接在所述驱动晶体管和所述发光元件之间的发光晶体管以及连接到所述节点N2的初始化晶体管。另外,在发光元件发光之前,所述初始化晶体管被导通以将初始化电压施加到节点N2。因此,在低速驱动和低灰度表现期间,可以防止所述电致发光显示装置的图像质量劣化。
根据本公开的另一特征,初始化电压可以包括高电压电平和比高电压电平低的负的低电压电平,并且通过发光晶体管施加到节点N2的电压的电平可以是低电压电平。另外,在施加低电压电平的初始化电压之前,节点N2可以处于初始化电压的高电压电平的状态。
根据本公开的另一特征,通过初始化晶体管提供给节点N2的电压可以减小发光晶体管的源电极和漏电极之间的电压差。
根据本公开的另一特征,像素驱动电路可以包括第一初始化时段、编程时段、OBS时段、第二初始化时段和发光时段,并且可以在第二初始化时段期间向节点N2施加初始化电压。另外,在OBS时段期间,像素驱动电路可以使初始化晶体管导通,以向节点N2施加比初始化电压的电压电平高的电压。
根据本公开的另一特征,可以在编程时段期间将数据电压提供给节点N1。
根据本公开的另一特征,第二初始化时段可以是比OBS时段短的时段。
驱动包括发光元件和像素驱动电路的电致发光显示装置的方法包括在第一初始化时段、第二初始化时段、OBS时段、采样和编程时段以及发光时段期间驱动像素驱动电路。所述第一初始化时段是在所述采样和编程时段之前执行的时段,所述第二初始化时段是在所述OBS时段和所述发光时段之间执行的时段,并且所述第二初始化时段是比所述第一初始化时段、所述OBS时段、所述采样和编程时段以及所述发光时段短的时段。因此,在低速驱动和低灰度表现期间,可以防止所述电致发光显示装置的图像质量劣化。
根据本公开的另一特征,向像素驱动电路提供初始化电压,在第一初始化时段和第二初始化时段期间提供与初始化电压相同的电压电平,并且初始化电压的电压电平低于在OBS时段期间的初始化电压的电压电平。
根据本公开的另一特征,像素驱动电路可以包括驱动晶体管,在第一初始化时段和第二初始化时段期间将低电压电平的初始化电压施加到驱动晶体管的漏电极,在采样和编程时段期间对驱动晶体管的阈值电压进行采样并将数据电压施加到驱动晶体管的源电极,在OBS时段期间向所述驱动晶体管的源电极或漏电极施加OBS电压,并且在发光时段期间向所述驱动晶体管提供高电位电压,并且所述驱动晶体管可以导通以向发光元件提供驱动电流。
根据本公开的另一特征,OBS电压可以高于或等于高电位电压。
根据本公开的另一特征,在OBS时段期间驱动晶体管的漏电极的电压与发光元件的阳极的电压之间的差可以大于在第二初始化时段期间驱动晶体管的漏电极的电压与发光元件的阳极的电压之间的差。
根据本公开的实施方式,像素驱动电路在发光时段之前具有初始化时段,使得像素驱动电路可以减小驱动晶体管的漏电极和发光元件的阳极之间的电压差,并且提高处于低灰度的显示面板的图像质量。
另外,根据本公开的实施方式,OBS电压被施加到驱动晶体管,使得在低速驱动期间可以防止驱动晶体管的滞后并且减少屏幕缺陷。
由于在要解决的问题中描述的说明书的内容、问题解决装置和要解决的效果没有规定所附权利要求的基本特征,因此所附权利要求的范围不受说明书内容中描述的细节的限制。
虽然已经参照附图更详细地描述了本公开的实施方式,但是本公开不必限于这些实施方式,并且可以在不脱离本公开的技术精神的情况下进行各种修改。因此,本文公开的实施方式并不旨在限制本公开的技术概念,而是为了对其进行解释,并且本公开的技术概念的范围不限于这些实施方式。因此,应当理解,上述实施方式在所有方面不是限制性的,而是说明性的。本公开的范围应当由所附权利要求书以及这些权利要求书所授权的等同物的全部范围来解释。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年10月28日提交的韩国专利申请No.10-2021-0145328的优先权和权益,其公开内容通过整体引用合并于此。
Claims (13)
1.一种电致发光显示装置,该电致发光显示装置包括:
发光元件;
像素驱动电路,该像素驱动电路被配置为向所述发光元件施加驱动电流;
电源,该电源被配置为向所述像素驱动电路提供电源电压;
数据驱动电路,该数据驱动电路被配置为向所述像素驱动电路提供数据电压;以及
选通驱动电路,该选通驱动电路被配置为向所述像素驱动电路提供栅极电压,
其中,所述像素驱动电路包括:
驱动晶体管,该驱动晶体管的源电极连接到节点N1、该驱动晶体管的漏电极连接到节点N2并且该驱动晶体管的栅电极连接到节点N3;
发光晶体管,该发光晶体管连接在所述驱动晶体管和所述发光元件之间;以及
初始化晶体管,该初始化晶体管连接到所述节点N2,并且
其中,在所述发光元件发光之前,所述初始化晶体管被导通以将初始化电压施加到所述节点N2。
2.根据权利要求1所述的电致发光显示装置,其中,
所述初始化电压包括高电压电平和比所述高电压电平低的负的低电压电平,并且
通过所述发光晶体管施加到所述节点N2的电压是所述低电压电平。
3.根据权利要求2所述的电致发光显示装置,其中,在施加所述低电压电平的所述初始化电压之前,所述节点N2处于所述高电压电平的所述初始化电压的状态。
4.根据权利要求1所述的电致发光显示装置,其中,通过所述初始化晶体管提供给所述节点N2的电压减小所述发光晶体管的源电极和漏电极之间的电压差。
5.根据权利要求1所述的电致发光显示装置,其中,
所述像素驱动电路包括第一初始化时段、编程时段、导通偏压应力OBS时段、第二初始化时段和发光时段,并且
所述像素驱动电路在所述第二初始化时段期间向所述节点N2施加所述初始化电压。
6.根据权利要求5所述的电致发光显示装置,在所述OBS时段期间,所述像素驱动电路使所述初始化晶体管导通,以向所述节点N2施加比所述初始化电压的电压电平高的电压。
7.根据权利要求5所述的电致发光显示装置,其中,在所述编程时段期间向所述节点N1施加所述初始化电压。
8.根据权利要求5所述的电致发光显示装置,其中,所述第二初始化时段比所述OBS时段短。
9.一种驱动包括发光元件和像素驱动电路的电致发光显示装置的方法,该方法包括在第一初始化时段、第二初始化时段、导通偏压应力OBS时段、采样和编程时段以及发光时段期间驱动所述像素驱动电路的步骤,
其中,所述第一初始化时段是在所述采样和编程时段之前执行的时段,
所述第二初始化时段是在所述OBS时段和所述发光时段之间执行的时段,并且
所述第二初始化时段是比所述第一初始化时段、所述OBS时段、所述采样和编程时段以及所述发光时段短的时段。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,
向所述像素驱动电路提供初始化电压,
在所述第一初始化时段和所述第二初始化时段期间提供相同电压电平的所述初始化电压,并且
所述初始化电压的电压电平比所述OBS时段期间的所述初始化电压的电压电平低。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,
所述像素驱动电路包括驱动晶体管,
在所述第一初始化时段和所述第二初始化时段期间,向所述驱动晶体管的漏电极施加低电压电平的初始化电压,
在所述采样和编程时段期间对所述驱动晶体管的阈值电压进行采样,并且将数据电压施加到所述驱动晶体管的源电极,
在所述OBS时段期间,向所述驱动晶体管的所述源电极或所述漏电极施加OBS电压,并且
在所述发光时段期间,向所述驱动晶体管提供高电位电压,并且所述驱动晶体管导通以向所述发光元件提供驱动电流。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述OBS电压高于或等于所述高电位电压。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,在所述OBS时段期间所述驱动晶体管的所述漏电极的电压与所述发光元件的阳极的电压之间的差大于在所述第二初始化时段期间所述驱动晶体管的所述漏电极的电压与所述发光元件的阳极的电压之间的差。
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