CN116364010A - 子像素电路、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了子像素电路、显示面板和显示装置。用于操作显示面板的子像素的子像素电路可以包括：参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；发光电路，其包括发光元件，该发光电路被配置成接收控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制发光元件；放大电路，其被配置成将控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制发光电路的驱动电压；以及输入电路，其被配置成接收数据电压和第一扫描信号，并且基于第一扫描信号控制将数据电压施加至放大电路的时序。

Description

子像素电路、显示面板和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月20日提交的韩国专利申请第10-2021-0182406号的优先权，该韩国专利申请出于所有目的通过引用合并于此，就如同在本文中完全阐述的一样。
技术领域
本公开内容的实施方式涉及子像素电路、显示面板和显示装置。
背景技术
基于数字数据来显示图像的代表性显示装置包括使用液晶的液晶显示(LCD)装置和使用有机发光二极管(OLED)的有机发光显示装置。
在这些显示装置中，有机发光二极管显示器采用有机发光二极管，因此具有快速响应能力，并在对比度、发光效率、亮度以及视角方面具有各种优点。在这种情况下，发光二极管可以用无机材料或有机材料来实现。
有机发光二极管显示器包括布置在显示面板上的子像素中的发光二极管，并且通过控制流向发光二极管的电流使发光二极管发光，从而在显示图像时控制由每个子像素表示的亮度。
这样的显示装置可以具有设置在显示面板上以驱动发光元件的子像素电路。例如，子像素电路包括用于控制流经发光元件的驱动电流的驱动晶体管、以及用于根据扫描信号控制驱动晶体管的栅极-源极电压的至少一个扫描晶体管。子像素电路的扫描晶体管可以由从设置在显示面板的基板上的栅极驱动电路输出的扫描信号控制。
在这种情况下，诸如构成每个子像素的驱动晶体管的阈值电压或迁移率之类的特性值会根据驱动时间而变化，或者每个晶体管的特性值可能由于每个子像素的驱动时间的差异而发生偏差。可能会引起子像素之间的亮度的偏差(亮度不均匀)，从而降低图像质量。
为了解决子像素之间的亮度的偏差，显示装置已经采用了用于感测子像素的特性值(例如，驱动晶体管的阈值电压或迁移率)并对该子像素的特性值进行补偿的技术。
然而，由于构成子像素的发光元件也可能根据显示装置的使用时间而劣化，因此难以同时补偿发光元件的劣化和驱动晶体管的特性值。
发明内容
本公开内容的发明人发明了能够同时补偿驱动晶体管的劣化和发光元件的劣化的子像素电路、显示面板和显示装置。因此，本公开内容的实施方式涉及基本上消除由于相关技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题的子像素电路、显示面板和显示装置。
本公开内容的实施方式可以提供能够同时补偿驱动晶体管的劣化和发光元件的劣化的子像素电路、显示面板和显示装置。
本公开内容的实施方式可以提供能够通过控制流经发光元件的驱动电流与数据电压成比例来同时补偿驱动晶体管的劣化和发光元件的劣化的子像素电路、显示面板和显示装置。
本公开内容的实施方式可以提供无论驱动晶体管的特性值的变化如何，流经发光元件的驱动电流都被控制为与数据电压成比例的子像素电路、显示面板和显示装置。
另外的特征和方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得明显，或者可以通过实践本文提供的发明构思而获知。本发明构思的其他特征和方面可以通过在撰写的说明书、其权利要求和附图中特别指出或者可推导出的结构来实现和获得。
为了实现本发明构思的这些和其他方面，如本文中实施和广泛描述的那样，用于操作设置在显示面板上的多个子像素中的至少一个子像素的子像素电路可以包括：参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；发光电路，其包括发光元件，发光电路被配置成接收控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制发光元件；放大电路，其被配置成将控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制发光电路的驱动电压；以及输入电路，其被配置成接收数据电压和第一扫描信号，并且基于第一扫描信号控制将数据电压施加至放大电路的时序。
在另一个方面中，显示面板可以包括多个子像素和以上详述的子像素电路。
在又一个方面中，显示装置可以包括：显示面板，其包括多个子像素和用于操作多个子像素中的至少一个子像素的子像素电路；栅极驱动电路，其被配置成通过多个栅极线分别向显示面板供应多个扫描信号；数据驱动电路，其被配置成通过多个数据线分别向显示面板供应多个数据电压；以及时序控制器，其被配置成驱动栅极驱动电路和数据驱动电路。在此，子像素电路可以包括：参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；发光电路，其包括发光元件，发光电路被配置成接收控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制发光元件；放大电路，其被配置成将控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制发光电路的驱动电压；以及输入电路，其被配置成接收数据电压和第一扫描信号，并且基于第一扫描信号控制将数据电压施加至放大电路的时序。
根据本公开内容的实施方式，可以提供能够同时补偿驱动晶体管的劣化和发光元件的劣化的子像素电路、显示面板和显示装置。
根据本公开内容的实施方式，可以提供能够通过控制流经发光元件的驱动电流与数据电压成比例来同时补偿驱动晶体管的劣化和发光元件的劣化的子像素电路、显示面板和显示装置。
根据本公开内容的实施方式，可以提供无论驱动晶体管的特性值的变化如何，流经发光元件的驱动电流都被控制为与数据电压成比例的子像素电路、显示面板和显示装置。
应当理解，本公开内容的上述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，旨在提供对所要求保护的发明构思的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并且与说明书一起用于说明本公开内容的原理。在附图中：
图1是示意性地示出根据本公开内容的各种示例实施方式的显示装置的配置的图；
图2是示出根据本公开内容的示例实施方式的显示装置的系统的示例的图；
图3是示出显示装置的子像素电路的示例的图。
图4是示出对显示装置中的驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿的示例的信号时序图；
图5是示出对显示装置中的驱动晶体管的迁移率进行外部补偿的示例的信号时序图；
图6是示出对显示装置中的驱动晶体管的阈值电压和迁移率进行内部补偿的示例的信号时序图；
图7是示出根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路的框图；
图8是示出根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路的详细配置的图；
图9是示出根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路的操作的示例信号波形图；
图10是示出根据本公开内容的示例实施方式的流经参考电路的电流根据子像素电路中的数据电压而变化的信号波形图；
图11A、图11B和图11C是示出根据本公开内容的示例实施方式的当驱动晶体管在子像素电路中具有不同阈值电压时子像素电路的电流和电压变化的信号波形图；
图12是示出根据本公开内容的示例实施方式的另一子像素电路的详细配置的图；以及
图13是示出根据本公开内容的示例实施方式的另一子像素电路的操作的示例信号波形图。
具体实施方式
将通过参照附图描述的以下示例实施方式阐明本公开内容的优点和特征及其实现方法。然而，本公开内容可以以不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文阐述的示例实施方式。而是，提供这些示例实施方案以便使本公开内容可以足够彻底和完整，以帮助本领域技术人员完全理解本公开内容的范围。此外，本公开内容的保护范围由权利要求及其等同物限定。
除非另有说明，否则相同的附图标记始终表示相同的元件。在下面的说明中使用的各个元件的名称仅是为了方便书写说明书而选择的，并且因此可以与实际产品中使用的名称不同。
在以下描述中，在相关已知功能或配置的详细描述可能不必要地混淆本公开内容的示例实施方式的一个方面的情况下，可以省略对这种已知配置功能的详细描述。
在使用术语“包括(comprise)”、“具有”、“包括(include)”、“包含(contain)”、“构成”、“由……组成”、“由……形成”等的情况下，可以添加一个或更多个其他元素，除非这些术语与更具限制性的术语例如“仅”一起使用。以单数形式描述的元素旨在包括复数形式，反之，以复数形式描述的元素旨在包括单数形式除非上下文另有明确说明。
尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、A、B、(a)、(b)等来描述各种元素，但是这些元素不应被解释为受这些术语的限制，因为这些术语不用于限定特定的顺序或优先级。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在没有脱离本公开内容的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
在使用元件或层“连接至”、“耦合至”、“粘附至”另一个元件或层或者与另一个元件或层“接触”、“交叠”的表述的情况下，除非另有说明，否则该元件或层不仅能够直接连接、耦合或粘附至另一个元件或层或者与另一个元件或层直接“接触”、“交叠”，而且能够通过“设置”或“插入”在元素或层之间的一个或更多个中间元件或层间接连接、耦合或粘附至另一个元件或层或者与另一个元件或层间接“接触”、“交叠”。
在过程、操作、流程、步骤、事件等之间的时间关系被描述为例如“之后”、“随后”、“下一个”或“之前”的情况下，该关系不仅涵盖连续或顺序的次序，而且还可以涵盖非连续或非顺序的关系，除非使用了更具限制性的术语，例如“正好”、“紧”或“直接”。
在附图中示出以描述本公开内容的各种示例实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数目等仅作为示例给出。因此，本公开内容不限于附图中的说明。
在解释元件时，即使在没有提供这种误差或公差范围的明确描述的情况下，元件(包括其尺寸和相对尺寸)也将被解释为包括普通误差或公差范围。公差或误差范围可能由各种因素引起，例如工艺因素、内部或外部影响、噪声等。此外，术语“可以”完全包含术语“能够”的所有含义。
现在将详细参照本公开内容的实施方式，其示例可以在附图中示出。
图1是示意性地示出根据本公开内容的各种示例实施方式的显示装置的配置的图。
如图1所示，根据本公开内容的示例实施方式的显示装置100可以包括显示面板110，在显示面板110中连接有多个栅极线GL和数据线DL，并且以矩阵形式布置有多个子像素SP。显示装置100还可以包括用于驱动多个栅极线GL的栅极驱动电路120、用于通过多个数据线DL供应数据电压的数据驱动电路130、用于控制栅极驱动电路120和数据驱动电路130的时序控制器140以及电力管理电路150。
显示面板110基于通过多个栅极线GL从栅极驱动电路120传递的扫描信号和通过多个数据线DL从数据驱动电路130传递的数据电压来显示图像。
在液晶显示器的情况下，显示面板110可以包括形成在两个基板之间的液晶层，并且可以以诸如扭曲向列(TN)模式、垂直对准(VA)模式、平面内切换(IPS)模式或边缘场切换(FFS)模式的任何已知模式进行操作。在有机发光显示器的情况下，显示面板110可以以顶部发射方案、底部发射方案或双发射方案来实现。
在显示面板110中，多个像素可以以矩阵形式被布置。每个像素可以包括具有不同颜色的子像素SP例如白色子像素、红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。子像素SP可以由多个数据线DL和多个栅极线GL分别限定。
一个子像素SP可以包括例如形成在一个数据线DL与一个栅极线GL之间的交叉点处的薄膜晶体管(TFT)、用数据电压充电的诸如有机发光二极管的发光元件、以及电连接至发光元件以维持电压的存储电容器。
例如，如果具有2160×3840分辨率的显示装置100包括白色(W)、红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)四个子像素SP，则3840个数据线DL可以分别连接至2160个栅极线GL和四个子像素WRGB。因此，可以在显示装置100中设置3840×4＝15360个数据线DL。每个子像素SP可以设置在对应栅极线GL与对应数据线DL之间的交叉点处。
栅极驱动电路120可以由时序控制器140控制以将扫描信号顺序地输出至设置在显示面板110中的多个栅极线GL，从而控制多个子像素SP的驱动时序。
在分辨率为例如2160×3840的显示装置100中，将扫描信号顺序地输出至从第一栅极线至第2160栅极线的2160个栅极线GL可以被称为2160相位驱动。将扫描信号顺序地输出至四个栅极线GL的每个单元，例如在将扫描信号顺序地输出至第一个栅极线至第四个栅极线之后将扫描信号顺序地输出至第五个栅极线至第八个栅极线，这被称为为4相驱动方法。换言之，将扫描信号顺序地输出至每N个栅极线GL可以被称为N相驱动。
栅极驱动电路120可以包括一个或更多个栅极驱动集成电路(GDIC)。根据要实现的驱动方案，栅极驱动电路120可以位于显示面板110的仅一侧或两个相对侧中的每一侧上。栅极驱动电路120可以以将其嵌入显示面板110的边框区域中的面板内栅极(GIP)形式实现。
数据驱动电路130可以从时序控制器140接收图像数据DATA，并将接收到的图像数据DATA转换成模拟数据电压。然后，随着可以根据施加至对应栅极线GL的扫描信号的时序将数据电压输出至每个数据线DL，连接至数据线DL的每个子像素SP可以显示具有与数据电压对应的亮度的发光信号。
同样，数据驱动电路130可以包括一个或更多个源极驱动集成电路SDIC。源极驱动集成电路SDIC可以以带自动键合(TAB，Tape Automated Bonding)型或玻璃上芯片(COG，Chip On Glass)型连接至显示面板110的键合焊盘，或者直接设置在显示面板110上。
在一些情况下，每个源极驱动集成电路SDIC可以集成并设置在显示面板110上。此外，每个源极驱动器集成电路SDIC可以以膜上芯片(COF)类型实现。在这种情况下，每个源极驱动器集成电路SDIC可以安装在电路膜上，并且可以通过电路膜电连接至显示面板110的对应数据线DL。
时序控制器140可以向栅极驱动电路120和数据驱动电路130提供各种控制信号，并且可以控制栅极驱动电路120和数据驱动电路130的操作。换言之，时序控制器140可以控制栅极驱动电路120，以根据在每帧中实现的时序输出扫描信号，而另一方面，可以将从外部装置(例如，经由主机系统200)接收的图像数据DATA传递至数据驱动电路130。
在这种情况下，时序控制器140从外部主机系统200接收若干时序信号连同图像数据DATA，时序信号包括例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK。
主机系统200可以是电视(TV)系统、机顶盒、导航系统、个人计算机(PC)、家庭影院系统、移动装置和可穿戴式装置中的任何一种，但是本发明不限于此。
因此，时序控制器140可以根据从主机系统200接收的各种时序信号生成控制信号，并且可以将控制信号传递至栅极驱动电路120和数据驱动电路130。
例如，时序控制器140可以输出若干栅极控制信号，包括例如栅极起始脉冲GSP、栅极时钟GCLK和栅极输出使能信号GOE，以控制栅极驱动电路120。栅极起始脉冲GSP可以控制构成栅极驱动电路120的一个或更多个栅极驱动集成电路GDIC开始操作的时序。栅极时钟GCLK是共同输入至一个或更多个栅极驱动集成电路GDIC的时钟信号，并且可以控制扫描信号的移位时序。栅极输出使能信号GOE可以指定关于一个或更多个栅极驱动集成电路GDIC的时序信息。
时序控制器140可以输出各种数据控制信号，包括例如源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SCLK和源极输出使能信号SOE，以控制数据驱动电路130。源极起始脉冲SSP可以控制构成数据驱动电路130的一个或更多个源极驱动集成电路SDIC开始数据采样的时序。源极采样时钟SCLK是可以控制源极驱动集成电路SDIC中对数据进行采样的时序的时钟信号。源极输出使能信号SOE可以控制数据驱动电路130的输出时序。
显示装置100还可以包括电力管理电路150，该电力管理电路150向例如显示面板110、栅极驱动电路120和数据驱动电路130供应各种电压或电流或者控制要供应的各种电压或电流。
电力管理电路150可以调整从主机系统200提供的直流(DC)输入电压Vin，以生成驱动显示面板100、栅极驱动电路120和数据驱动电路130所需的电力。
子像素SP可以被定位在对应栅极线GL与对应数据线DL之间的交叉点处，并且发光元件可以被设置在每个子像素SP中。例如，有机发光二极管显示器可以在每个子像素SP中包括诸如有机发光二极管的发光元件，并且可以通过根据数据电压控制流向发光元件的电流来显示图像。
显示装置100可以是各种类型的装置例如液晶显示器、有机发光二极管显示器或等离子体显示面板中的一个。
图2是示出根据本公开内容的示例实施方式的显示装置的系统的示例的图。
如图2所示，在根据本公开内容的示例实施方式的显示装置100中，包括在数据驱动电路130中的源极驱动集成电路SDIC可以以各种类型(例如，TAB、COG或COF)中的膜上芯片(COF)类型来实现，并且栅极驱动电路120可以以各种类型(例如，TAB、COG、COF或GIP)中的面板内栅极(GIP)类型来实现。
当栅极驱动电路120以GIP类型来实现时，包括在栅极驱动电路120中的多个栅极驱动集成电路GDIC可以直接形成在显示面板110的边框区域中。在这种情况下，栅极驱动集成电路GDIC可以通过设置在边框区域中的栅极驱动相关信号线接收用于生成扫描信号的各种信号(例如，时钟信号、栅极高信号、栅极低信号等)。
类似地，数据驱动电路130中包括的一个或更多个源极驱动集成电路SDIC均可以安装在源极膜SF上，并且源极膜SF的一侧可以与显示面板110电连接。用于将源极驱动器集成电路SDIC和显示面板110电连接的线可以设置在源极膜SF上。
显示装置100可以包括用于在多个源极驱动集成电路SDIC与其他器件之间进行电路连接的至少一个源极印刷电路板SPCB，并且可以包括用于安装控制部件和各种电子器件的控制印刷电路板CPCB。
安装有源极驱动集成电路SDIC的源极膜SF的另一侧可以连接至至少一个源极印刷电路板SPCB。换言之，源极膜SF的安装有源极驱动集成电路SDIC的一侧可以与显示面板110电连接，而其另一侧可以与源极印刷电路板SPCB电连接。
时序控制器140和电力管理电路(电力管理IC)150可以安装在控制印刷电路板CPCB上。时序控制器140可以控制数据驱动电路130和栅极驱动电路120的操作。电力管理电路150可以向显示面板110、数据驱动电路130和栅极驱动电路120供应电力电压或电流并且可以控制所供应的电压或电流。
至少一个源极印刷电路板SPCB和控制印刷电路板CPCB可以通过至少一个连接构件进行电路连接。连接构件可以包括例如柔性印刷电路FPC或柔性扁平线缆FFC。至少一个源极印刷电路板SPCB和控制印刷电路板CPCB可以集成到单个印刷电路板中。
显示装置100还可以包括电连接至控制印刷电路板CPCB的设置板170。在这种情况下，设置板170也可以被称为电力板。在设置板170上可以设置有用于管理显示装置100的整体电力的主电力管理电路160。主电力管理电路160可以与电力管理电路150相互作用。
在如此配置的示例显示装置100中，电力电压可以在设置板170中被生成并且被传递至控制印刷电路板CPCB中的电力管理电路150。电力管理电路150可以通过柔性印刷电路FPC或柔性扁平线缆FFC将用于显示驱动或特性值感测的电力电压传递至源极印刷电路板SPCB。传递至源极印刷电路板SPCB的电力电压可以通过源极驱动集成电路SDIC来供应，以发射光或感测显示面板110中的特定子像素SP。
布置在显示装置100中的显示面板110中的每个子像素SP可以包括发光元件以及用于驱动发光元件例如有机发光二极管的电路元件，例如驱动晶体管。
构成每个子像素SP的电路元件的类型和数量可以根据要提供的功能和设计方案而变化。
图3是示出显示装置的子像素电路的示例的图。
如图3所示，示例子像素电路可以包括一个或更多个晶体管和电容器并且可以具有设置在其中的发光元件。
例如，子像素电路可以包括驱动晶体管DRT、扫描晶体管SCT、感测晶体管SENT、存储电容器Cst和发光元件ED。
驱动晶体管DRT可以包括第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3。驱动晶体管DRT的第一节点N1可以是在扫描晶体管SCT导通时通过对应数据线DL从数据驱动电路130施加数据电压Vdata的栅极节点。
驱动晶体管DRT的第二节点N2可以与发光二极管ED的阳极电极电连接并且可以是源极节点或漏极节点中的一个。
驱动晶体管DRT的第三节点N3可以与被施加高电位电压EVDD的驱动电压线DVL电连接并且可以是漏极节点和源极节点中的另一个。
在这种情况下，在显示驱动时段期间，可以将显示图像所需的高电位电压EVDD提供给驱动电压线DVL。例如，用于显示图像的高电位电压EVDD可以是27V。
扫描晶体管SCT可以电连接在驱动晶体管DRT的第一节点Nl与数据线DL之间，并且对应的栅极线GL可以连接至扫描晶体管SCT的栅极节点。因此，扫描晶体管SCT可以根据通过栅极线GL供应的第一扫描信号SCAN1进行操作。当导通时，扫描晶体管SCT可以将通过数据线DL供应的数据电压Vdata传递至驱动晶体管DRT的栅极节点(即，第一节点N1)，从而控制驱动晶体管DRT的操作。
感测晶体管SENT可以电连接在驱动晶体管DRT的第二节点N2与参考电压线RVL之间，并且对应栅极线GL可以连接至感测晶体管SENT的栅极节点。感测晶体管SENT可以根据通过该栅极线GL供应的第二扫描信号SCAN2进行操作。当感测晶体管SENT导通时，通过参考电压线RVL供应的参考电压Vref可以被发送至驱动晶体管DRT的第二节点N2。
换言之，当扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT被控制时，驱动晶体管DRT的第一节点N1的电压和第二节点N2的电压可以被控制，使得可以供应用于驱动发光二极管ED的电流。
扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT的栅极节点可以共同连接至一个栅极线GL，或者可以连接至不同的栅极线GL。示出了扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT连接至不同栅极线GL的示例。在该示例情况下，扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT可以分别由通过不同栅极线GL传递的第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2独立控制。
另一方面，如果扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT共同连接至一个栅极线GL，则扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT可以同时由通过一个栅极线GL传递的第一扫描信号SCAN1或第二扫描信号SCAN2来控制，并且子像素SP的开口率可以增大。
设置在子像素电路中的每个晶体管可以是N型晶体管或P型晶体管。在图3所示的示例中，晶体管是N型晶体管。
存储电容器Cst可以电连接在驱动晶体管DRT的第一节点N1与第二节点N2之间并且可以在一帧期间保持数据电压Vdata。
根据驱动晶体管DRT的类型，存储电容器Cst也可以连接在驱动晶体管DRT的第一节点N1与第三节点N3之间。发光二极管ED的阳极电极可以与驱动晶体管DRT的第二节点N2电连接，并且低电位电压EVSS可以被施加至发光二极管ED的阴极电极。
低电位电压EVSS可以是地电压或者高于或低于地电压的电压。低电位电压EVSS可以根据驱动状态而变化。例如，可以将显示驱动时的低电位电压EVSS与感测驱动时的低电位电压EVSS设置为彼此不同。
扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT可以被称为分别通过扫描信号SCAN1和SCAN2控制的开关晶体管。
子像素SP的结构还可以包括一个或更多个附加晶体管，或者在一些情况下，还包括一个或更多个附加电容器。
在这种情况下，为了有效地感测驱动晶体管DRT的特性值(例如，阈值电压或迁移率)，显示装置100可以使用用于在驱动晶体管DRT的特性值感测时段期间测量因充电到存储电容器Cst的电压而引起的电流流动的方法。这被称为电流感测。
换言之，可以通过在驱动晶体管DRT的特性值感测时段期间测量通过充电到存储电容器Cst的电压而引起的电流流动来得出子像素SP中的驱动晶体管DRT的特性值或特性值的变化。
在这种情况下，参考电压线RVL不仅可以用于传递参考电压Vref，而且还可以用作用于感测子像素中的驱动晶体管DRT的特性值的感测线。因此，参考电压线RVL也可以被称为感测线或感测通道。
更具体地，驱动晶体管DRT的特性值或特性值的改变可以对应于驱动晶体管DRT的栅极节点电压与源极节点电压之间的差。
对驱动晶体管DRT的特性值的补偿可以通过使用外部补偿电路感测和补偿驱动晶体管DRT的特性值的外部补偿来执行。替选地，可以通过感测和补偿子像素SP内部的驱动晶体管DRT的特性值的内部补偿来执行补偿，而不是使用附加的外部配置来执行补偿。
在这种情况下，可以在显示装置100被装运之前执行外部补偿，以及可以在显示装置100被装运之后执行内部补偿。然而，即使在显示装置100被装运之后，也可以一起执行内部补偿和外部补偿。
图4是示出对显示装置中的驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿的示例的信号时序图。
如图4所示，示例显示装置100中的驱动晶体管DRT的阈值电压Vth的感测可以在初始化阶段INITIAL、跟踪阶段TRACKING和采样阶段SAMPLING中执行。
在这种情况下，由于扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT同时导通和关断以用于感测驱动晶体管DRT的阈值电压Vth，因此第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2可以一起通过一个栅极线GL来施加，或者第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2可以同时分别通过不同的栅极线GL来施加。
初始化阶段INITIAL是以下时段：驱动晶体管DRT的第二节点N2可以用参考电压Vref充电以感测驱动晶体管DRT的阈值电压Vth，并且可以通过栅极线GL施加具有高电平的第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2。
跟踪阶段TRACKING是在驱动晶体管DRT的第二节点N2的充电完成之后可以将电荷存储在存储电容器Cst中的时段。
采样阶段SAMPLING是在驱动晶体管DRT的存储电容器Cst被充电之后检测来自存储在存储电容器Cst中的电荷的电流流动的时段。
如果在初始化阶段INITIAL中同时施加处于导通电平的第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2，则扫描晶体管SCT可以导通。因此，驱动晶体管DRT的第一节点N1可以被初始化为用于感测阈值电压Vth的感测数据电压Vdata_sen。
感测晶体管SENT也可以由处于导通电平的第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2导通，并且可以通过参考电压线RVL施加参考电压Vref。因此，驱动晶体管DRT的第二节点N2可以被初始化为参考电压Vref。
在跟踪阶段TRACKING中，可以对反映驱动晶体管DRT的阈值电压Vth的驱动晶体管DRT的第二节点N2的电压进行跟踪。为此，在跟踪阶段TRACKING中，扫描晶体管SCT和感测晶体管SENT可以保持处于导通状态，并且通过参考电压线RVL施加的参考电压Vref可以被切断。
因此，驱动晶体管DRT的第二节点N2可以浮置，并且驱动晶体管DRT的第二节点N2处的电压可以开始从参考电压Vref上升。在这种情况下，由于感测晶体管SENT导通，因此驱动晶体管DRT的第二节点N2处的电压增大会导致参考电压线RVL上的电压增大。
在该过程中，驱动晶体管DRT的第二节点N2处的电压可以增大并且然后饱和。驱动晶体管DRT的第二节点N2达到饱和状态时的饱和电压可以对应于用于感测阈值电压Vth的感测数据电压Vdata_sen与驱动晶体管DRT的阈值电压Vth之间的差(Vdata_sen-Vth)。
在采样阶段SAMPLING中，可以保持到栅极线GL的高电平的第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2，并且驱动晶体管DRT的存储电容器Cst中存储的电荷可以由包括在数据驱动电路130中的特征值检测电路检测。
图5是示出对显示装置中的驱动晶体管的迁移率进行外部补偿的示例的信号时序图。
如图5所示，与阈值电压Vth的感测一样，示例显示装置100中的驱动晶体管DRT的迁移率的感测可以在初始化阶段INITIAL、跟踪阶段TRACKING和采样阶段SAMPLING中执行。
在初始化阶段INITIAL中，扫描晶体管SCT可以由处于导通电平的第一扫描信号SCAN1导通，使得驱动晶体管DRT的第一节点N1可以被初始化为用于迁移率感测的数据电压Vdata_sen。此外，感测晶体管SENT可以由处于导通电平的第二扫描信号SCAN2导通，并且在这种状态下，驱动晶体管DRT的第二节点N2可以被初始化为参考电压Vref。
跟踪阶段TRACKING是用于跟踪驱动晶体管DRT的迁移率的阶段。驱动晶体管DRT的迁移率可以指示驱动晶体管DRT的当前驱动能力，并且可以通过贯穿跟踪阶段TRACKING跟踪驱动晶体管DRT的第二节点N2的电压来计算驱动晶体管DRT的迁移率。
在跟踪阶段TRACKING中，扫描晶体管SCT可以由处于关断电平的第一扫描信号SCAN1关断，并且通过其将参考电压Vref施加至参考电压线RVL的开关可以被关断。因此，驱动晶体管DRT的第一节点N1和第二节点N2都可以被浮置，并且驱动晶体管DRT的第一节点N1和第二节点N2二者的电压都可以增大。
特别地，由于驱动晶体管DRT的第二节点N2处的电压可以被初始化为参考电压Vref，因此其可以从参考电压Vref开始增大。在这种情况下，由于感测晶体管SENT导通，因此驱动晶体管DRT的第二节点N2处的电压增大会导致参考电压线RVL上的电压增大。
在采样阶段SAMPLING中，特性值感测电路可以在第二节点N2处的电压开始增大之后的预定时间量Δt处检测驱动晶体管DRT的第二节点N2的电压。
在这种情况下，由特征值感测电路检测到的感测电压可以指示电压Vref+ΔV，即参考电压Vref加上预定电压ΔV。驱动晶体管DRT的迁移率可以基于如此检测的感测电压Vref+ΔV、已知的参考电压Vref以及第二节点N2的电压增大ΔV的时间量Δt来计算。
换言之，驱动晶体管DRT的迁移率与贯穿跟踪阶段TRACKING和采样阶段SAMPLING在参考电压线RVL上每单位时间的电压变化ΔV/Δt成比例。因此，驱动晶体管DRT的迁移率可以与参考电压线RVL上的电压波形的斜率成比例。
图6是示出对显示装置中的驱动晶体管的阈值电压和迁移率进行内部补偿的示例的信号时序图。
如图6所示，对显示装置100中的驱动晶体管DRT的特性值的内部补偿可以在初始化阶段INITIAL、阈值电压感测阶段Vth SENSING、迁移率补偿阶段μCOMPENSATION和发光阶段EMISSION中进行。
在初始化阶段INITIAL中，可以输入高电平的第二扫描信号SCAN2以使感测晶体管SENT导通，从而将第二节点N2的电压(即驱动晶体管DRT的源极节点电压)初始化为参考电压Vref。
此后，可以提供高电平的第一扫描信号SCANl以使扫描晶体管SCT导通，并且可以将数据电压Vdata提供给第一节点Nl(即驱动晶体管DRT的栅极节点)，以使驱动晶体管DRT导通。随后，如果数据电压Vdata降低到偏置电压Vos的电平，则第一节点N1的电压可以变为偏置电压Vos的电平。
如果在阈值电压感测阶段Vth SENSING中施加低电平的第二扫描信号SCAN2以关断感测晶体管SENT，则第二节点N2的电压可以通过驱动晶体管DRT上升到驱动晶体管DRT的偏置电压Vos与阈值电压Vth之间的差的电压，使得存储电容器Cst用阈值电压Vth电平的电压来充电。
在迁移率补偿阶段μCOMPENSATION中，可以通过施加要通过显示面板110显示的灰度，即对应的数据电压Vdata，将第一节点N1的电压增加到数据电压Vdata的电平。因此，第二节点N2可以根据驱动晶体管DRT的迁移率(μ)特性逐渐充电。因此，存储电容器Cst可以存储差电压，即数据电压Vdata与阈值电压Vth之和减去根据偏置电压Vos和迁移率μ的电压变化ΔV。
在发光阶段EMISSION中，可以施加低电平的第一扫描信号SCAN1以关断扫描晶体管SCT，使得驱动晶体管DRT通过存储在存储电容Cst中的电压电平将阈值电压Vth和迁移率μ已被校正的电流施加至发光二极管EL。
可以在显示装置100中生成通电信号之后并且在显示驱动开始之前执行这样的内部补偿或外部补偿。例如，如果将通电信号施加至显示装置100，则时序控制器140可以加载用于驱动显示面板110的各种参数，然后可以驱动显示器。
在这种情况下，用于驱动显示面板110的参数可以包括关于对先前在显示面板110上执行的特性值的感测和补偿的信息。在参数加载过程中，可以执行对驱动晶体管DRT的特性值(阈值电压和迁移率)的感测和补偿。如上所述，在产生通电信号之后的参数加载过程中感测特性值的过程可以被称为通电感测过程。
替选地，可以在生成显示装置100的断电信号之后进行其中驱动晶体管DRT的特性值被感测和补偿的时段。例如，当在显示装置100中生成断电信号时，时序控制器140可以切断供应至显示面板110的数据电压，并且可以感测驱动晶体管DRT的特性值达预定时间。这样，用于在生成断电信号时数据电压被切断的状态下感测特性值的感测过程可以被称为断电感测过程。
此外，可以在驱动显示器的同时实时执行驱动晶体管DRT的特性值的感测和补偿。该感测过程被称为实时(RT)感测过程。在实时感测过程中，可以在显示驱动时段期间的每个空白时段(blank period)对一个或更多个子像素SP行中的一个或更多个子像素SP执行感测过程。
换言之，在显示面板110上显示图像的显示驱动时段期间，不向子像素SP供应数据电压的空白时段可以存在于一帧内或者一帧与下一帧之间。在空白时段中，可以执行对一个或更多个子像素SP的特性值感测和补偿。
这样，当在空白时段中执行感测处理时，可以随机选择对其执行感测处理的子像素SP的行。因此，在空白时段中执行感测过程之后，可以减轻显示驱动时段中可能出现的异常。在空白时段期间执行感测处理之后的显示驱动时段期间，可以将恢复数据电压供应给已经执行了感测处理的子像素SP。因此，在空白时段中的感测过程之后的显示驱动时段中，可以进一步减轻已经完成感测过程的子像素SP的行中的异常。
在这种情况下，因为驱动晶体管DRT的第二节点N2处的电压的饱和可能需要相对较长的时间，因此驱动晶体管DRT的阈值电压感测可能需要很长时间，因此可以主要执行驱动晶体管DRT的感测和补偿作为断电感测过程。相比之下，由于与阈值电压感测过程相比，驱动晶体管DRT的迁移率感测可能花费相对较短的时间，因此可以执行迁移率感测和补偿作为实时感测过程。
然而，在显示装置100中，构成子像素的发光元件ED也可能根据驱动时间而劣化。上述内部补偿和外部补偿可能不能同时补偿发光元件ED的劣化和驱动晶体管DRT的特性值。
因此，本公开内容的实施方式提供了能够通过将新的子像素电路呈现为被控制为使得流经发光元件ED的驱动电流可以与数据电压Vdata成比例来同时补偿发光元件ED的劣化和驱动晶体管DRT的劣化的子像素电路、显示面板和显示装置。
因此，可以提供如下的子像素电路、显示面板和显示装置：尽管驱动晶体管DRT的特性值是变化的，但是可以保持流经发光元件ED的驱动电流恒定。
图7是示出根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路的框图。
如图7所示，根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路300可以包括参考电路310、发光电路320、放大电路330和输入电路340。
参考电路310可以接收高电位电压EVDD并且可以控制流经发光电路320的驱动电流Id的变化。例如，当发光电路320的输入节点处的控制电压Vc与数据电压Vdata具有相同电位时，施加至放大电路330的电流I3变为0，使得流经参考电路310的参考电流Iref与流经发光电路320的驱动电流Id具有相同的值。
在显示驱动时段期间，高电位电压EVDD可以具有显示图像所需的电平。例如，显示图像的高电位电压EVDD可以是27V，但是本公开内容不限于此。
发光电路320可以被定位在控制电压Vc与低电位电压EVSS之间，并且可以根据放大电路330的输出节点处的驱动电压Vd来控制发光元件ED的操作。当发光元件ED导通时，驱动电流Id可以流经发光电路320。
低电位电压EVSS可以是地电压或者高于或低于地电压的电压。低电位电压EVSS可以根据驱动状态而变化。例如，显示驱动时的低电位电压EVSS与感测驱动时的低电位电压EVSS可以被设置为彼此不同。
放大电路330可以将控制电压Vc与数据电压Vdata进行比较，以生成用于控制发光电路320的操作的驱动电压Vd。例如，放大电路330可以由运算放大器形成，该运算放大器具有施加控制电压Vc的反相输入端子以及施加来自输入电路340的输出电压的非反相输入端子(+)。
发光电路320的电阻值可以与放大电路330的驱动电压Vd成反比地减小。当控制电压Vc大于数据电压Vdata时，与放大电路330的输出节点对应的驱动电压Vd可以减小。
因此，当控制电压Vc和数据电压Vdata具有相同电平时，放大电路330的操作可以停止，并且控制电压Vc可以保持与数据电压Vdata相同的电平。
输入电路340可以通过扫描信号SCAN确定数据电压Vdata被施加至放大电路330的非反相输入端子(+)的时间。
换言之，本公开内容的示例子像素电路300可以被控制为允许控制电压Vc保持与数据电压Vdata成比例的电平，使得流经发光元件ED的驱动电流Id与数据电压Vdata的电平成比例。因此，无论发光元件ED的劣化或驱动晶体管的特性值如何，与数据电压Vdata成比例的电流都可以流经发光元件ED，从而保持显示装置100的亮度持续。
图8是示出根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路的详细配置的图。
如图8所示，根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路300可以包括参考电路310、发光电路320、放大电路330和输入电路340。下面描述例如构成显示面板110的多个子像素中的被施加第n个扫描信号SCAN(n)的示例子像素电路300。
参考电路310可以包括参考晶体管Tref，参考晶体管Tref具有可以提供控制电压Vc的漏极节点和栅极节点，以及可以施加高电位电压EVDD的源极节点。
发光电路320可以包括发光元件ED和驱动晶体管Td，发光元件ED具有可以施加低电位电压EVSS的阴极电极，驱动晶体管Td具有连接至发光元件的阳极电极的漏极节点、可以施加控制电压Vc的源极节点、以及可以施加放大电路330的驱动电压Vd的栅极节点。
参考晶体管Tref可以在高电位电压EVDD被施加至源节点的同时导通，并且当驱动晶体管Td被放大电路330的驱动电压Vd导通时，驱动电流Id可以流经发光电路320。
在这种情况下，当控制电压Vc和数据电压Vdata具有相同电平的电位时，流经参考电路310的整个参考电流Iref可以流经发光电路320，并且驱动电流Id可以具有与参考电流Iref相同的值。
放大电路330可以包括控制晶体管Tc、复位晶体管Trst和第一电容器Cl。控制晶体管Tc可以具有可以施加控制电压Vc的栅极节点以及连接至驱动晶体管Td的栅极节点的漏极节点。复位晶体管Trst可以具有接收复位电压Vrst的源极节点、可以施加第(n-1)个扫描信号SCAN(n-1)的栅极节点、以及与控制晶体管Tc共用的漏极节点。第一电容器C1可以连接至控制晶体管Tc的漏极节点以传递用于驱动驱动晶体管Td的电力电压Vp。
可以以被配置成关断驱动晶体管Td的电压电平施加复位电压Vrst。
可以在某个时间点处以能够驱动驱动晶体管Td的电平施加电力电压Vp，并且可以通过存储在第一电容器Cl中的电荷来改变该电平。换言之，电力电压Vp可能不会持续保持恒定的电压电平。
输入电路340可以包括开关晶体管Tsw和第二电容器C2。开关晶体管Tsw可以具有可以施加第n个扫描信号SCAN(n)的栅极节点、可以施加数据电压Vdata的源极节点以及连接至控制晶体管Tc的源极节点的漏极节点。第二电容器C2可以连接在开关晶体管Tsw的漏极节点与低电位电压EVSS之间。
因此，输入电路340可以通过第n个扫描信号SCAN(n)将数据电压Vdata供应给放大电路330。第二电容器C2可以用于稳定地传递数据电压Vdata。
构成示例子像素电路300的晶体管Td、Tref、Tc、Trst和Tsw可以是P型晶体管或N型晶体管。
P型晶体管比N型晶体管相对更可靠。在P型晶体管的情况下，由于在发光元件ED发光的时段期间驱动晶体管Td可以被固定为高电位电压EVDD，所以可以无明显波动地稳定地供应流经发光元件ED的电流。
当在饱和区中操作时，不管阈值电压的变化如何，P型晶体管可以流动恒定电流，从而提供相对高的可靠性。
另一方面，由于N型晶体管使用电子而不是空穴作为载流子，因此N型晶体管比P型晶体管具有更高的迁移率，从而可以提高开关速度。
N型晶体管可以是由氧化物半导体形成的氧化物晶体管(例如，具有由诸如铟、镓、氧化锌或IGZO的氧化物半导体形成的沟道的晶体管)。P型晶体管可以是由诸如硅的半导体形成的硅晶体管(例如，具有通过称为LTPS的低温工艺形成的多晶硅沟道或低温多晶硅的晶体管)。
这里描述的是构成子像素电路300的晶体管Td、Tref、Tc、Trst和Tsw是P型晶体管的示例。
晶体管的术语“源极节点”和“漏极节点”可以根据输入电压互换使用。
图9是示出根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路的操作的示例信号波形图。
参照图9，下面描述由根据本公开内容的示例实施方式的显示装置100中的第n个扫描信号SCAN(n)驱动的子像素电路300的操作。
如果复位晶体管Trst在第n个扫描信号SCAN(n)之前由第(n-1)个扫描信号SCAN(n-1)导通，则复位电压Vrst可以被施加至驱动晶体管Td的栅极节点以关断驱动晶体管Td。电力电压Vp可以增大到复位电压Vrst的电平。
此后，如果施加第n个扫描信号SCAN(n)以导通开关晶体管Tsw，则可以将数据电压Vdata施加至第二电容器C2。在这种情况下，电力电压Vp可以以恒定斜率减小。如果电力电压Vp达到驱动晶体管Td的阈值电压电平，则驱动晶体管Td可以导通，并且流经参考电路310的参考电流Iref可以通过驱动晶体管Td传递至发光电路320。
与参考电路310的输出电压对应的控制电压Vc可以通过参考电流Iref以及从参考电路310流经发光电路320的驱动电流Id降低。
如果控制电压Vc降低并达到数据电压Vdata和控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)之和Vdata+Vth(Tc)，则控制晶体管Tc可以导通。如果控制晶体管Tc导通，则存储在第一电容器C1中的电荷可以移动到第二电容器C2，使得流经驱动晶体管Td的驱动电流Id可以减小。因此，控制电压Vc可以增大，并且控制晶体管Tc可以被关断。
随着控制晶体管Tc在短时段内重复导通和关断，控制电压Vc可以保持数据电压Vdata和控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)之和Vdata+Vth(Tc)的电平。
在这种状态下，流经参考晶体管Tref的参考电流Iref在饱和区可以被表示如下：
Iref＝K*[(Vc-Vth(Tref)]2＝K*[(Vdata+Vth(Tc)-Vth(Tref)]2
这里，K＝Cox*(W/L)*μ，W和L分别表示参考晶体管Tref的沟道宽度和长度，Cox表示栅极绝缘膜的电容，μ表示参考晶体管Tref的迁移率。
在这种情况下，如果彼此相邻定位的控制晶体管Tc和参考晶体管Tref的沉积条件保持相同，则控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和参考晶体管Tref的阈值电压Vth(Tref)可以具有相同的值。换言之，控制晶体管Tc和参考晶体管Tref可以通过在沉积控制晶体管Tc和参考晶体管Tref的过程中在相同条件下保持栅极节点、源极节点、漏极节点以及位于它们之间的绝缘膜的厚度和组成比而被形成为具有相同的阈值电压Vth。
如果控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和参考晶体管Tref的阈值电压Vth(Tref)具有相同的值，则流经参考晶体管Tref的参考电流Iref可以被表示为：
Iref＝K*Vdata2
换言之，由于流经发光元件ED的驱动电流Id和流经参考晶体管Tref的参考电流Iref均与数据电压Vdata成比例，因此无论发光元件ED的特性或驱动晶体管Td的特性值如何，用于驱动发光元件ED的驱动电流Id都可以通过数据电压Vdata来调整。
另一方面，如果驱动晶体管Td是氧化物晶体管，则阈值电压Vth会因正偏压温度应力(PBTS)而偏移。但是在这种情况下，可以通过增大高电位电压EVDD的幅度以增大流经发光元件ED的驱动电流Id并降低驱动晶体管Td的栅极-源极节点电压来使阈值电压Vth的变化最小化。
例如，可以将高电位电压EVDD设置为28V或更高以减少由于正偏压温度应力(PBTS)引起的驱动晶体管Td的阈值电压Vth的偏移。
因此，本公开内容的示例子像素电路300可以通过允许与参考电路310的输出电压对应的控制电压Vc保持与控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和数据电压Vdata之和Vdata+Vth(Tc)对应的电平来进行控制，以允许流经发光元件ED的驱动电流Id与数据电压Vdata的电平成比例。因此，在本公开内容的示例子像素电路300中，无论发光元件ED的劣化或驱动晶体管Td的特性值如何，与数据电压Vdata成比例的电流都可以流经发光元件ED。因此，可以提供具有均匀亮度的显示面板110和显示装置100。
图10是示出根据本公开内容的示例实施方式的流经参考电路的电流根据子像素电路中的数据电压而变化的信号波形图。
如图10所示，可以控制根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路300，通过允许参考电路310的输出节点的控制电压Vc保持在与控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和数据电压Vdata之和Vdata+Vth(Tc)对应的电平，使得流经发光电路320的驱动电流Id和流经参考电路310的参考电流Iref与数据电压Vdata的电平成比例。
例如，当控制电压Vc保持在与控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和数据电压Vdata之和Vdata+Vth(Tc)对应的电平时，流经发光电路320的驱动电流Id和流经参考电路310的参考电流Iref可以保持相同的值。在这种情况下，可以识别出，当数据电压Vdata依次变为22V、21V、20V、19V和18V的电平时，流经发光电路320的驱动电流Id和流经参考电路310的参考电流Iref均具有基本上与数据电压Vdata成比例的值。
图11A、图11B和图11C是示出根据本公开内容的示例实施方式的当驱动晶体管在子像素电路中具有不同阈值电压时子像素电路的电流和电压变化的信号波形图。
如图11A、图11B和图11C所示，在根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路300中，诸如驱动晶体管Td的阈值电压的特性值可以随着驱动时间增加而改变。
考虑到这种情况，在驱动晶体管Td的阈值电压具有参考电压并且从参考电压增大1V的情况下，测量与放大电路330的输出电压对应的驱动电压Vd、与参考电路310的输出电压对应的控制电压Vc以及流经发光电路320的驱动电流Id的变化。
可以确定，当驱动晶体管Td的阈值电压增大时，与放大电路330的输出电压对应的驱动电压Vd的电平发生变化(图11A的情况)。
然而，尽管驱动晶体管Td的阈值电压增大，但是与参考电路310的输出电压对应的控制电压Vc始终保持在与控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和数据电压Vdata之和Vdata+Vth(Tc)对应的电平(图11B的情况)。
因此，尽管驱动晶体管Td的阈值电压改变了，但是流经发光电路320的驱动电流Id和流经参考电路310的参考电流Iref可以保持恒定值(图11C的情况)。
这样，由于无论本公开内容的发光元件ED的劣化或子像素电路300中的驱动晶体管Td的特性值如何，流经发光元件ED的驱动电流Id都具有与数据电压Vdata成比例的值，因此尽管驱动时间增加，但是显示装置100可以保持均匀的亮度。
在本公开内容的示例子像素电路300中，放大电路330可以替选地通过控制电力电压Vp而不是实现复位晶体管Trst来使驱动晶体管Td复位。
图12是示出根据本公开内容的示例实施方式的另一子像素电路的详细配置的图。
如图12所示，根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路300可以包括参考电路310、发光电路320、放大电路330和输入电路340。下面描述其中在构成显示面板110的多个子像素之间施加第n个扫描信号SCAN(n)的示例。
参考电路310可以包括参考晶体管Tref，参考晶体管Tref具有可以提供控制电压Vc的漏极节点和栅极节点以及可以施加高电位电压EVDD的源极节点。
发光电路320可以包括发光元件ED和驱动晶体管Td，发光元件ED具有可以施加低电位电压EVSS的阴极电极，驱动晶体管Td具有连接至发光元件ED的阳极电极的漏极节点、可以施加控制电压Vc的源极节点、以及可以施加放大电路330的驱动电压Vd的栅极节点。
参考晶体管Tref可以由高电位电压EVDD导通，并且当驱动晶体管Td由放大电路330的驱动电压Vd导通时，驱动电流Id可以流经发光电路320。
在这种情况下，当控制电压Vc和数据电压Vdata具有相同电平的电位时，流经参考电路310的整个参考电流Iref可以流经发光电路320，并且驱动电流Id可以具有与参考电流Iref相同的值。
放大电路330可以包括控制晶体管Tc和第一电容器Cl。控制晶体管Tc可以具有可以施加控制电压Vc的栅极节点以及连接至驱动晶体管Td的栅极节点的漏极节点。第一电容器C1可以连接至控制晶体管Tc的漏极节点以传递用于驱动驱动晶体管Td的电力电压Vp。电力电压Vp可以具有能够驱动驱动晶体管Td的电平。
输入电路340可以包括开关晶体管Tsw和第二电容器C2。开关晶体管Tsw可以具有可以施加第n个扫描信号SCAN(n)的栅极节点、可以施加数据电压Vdata的源极节点以及连接至控制晶体管Tc的源极节点的漏极节点。第二电容器C2可以连接在开关晶体管Tsw的漏极节点与低电位电压EVSS之间。
因此，输入电路340可以通过第n个扫描信号SCAN(n)将数据电压Vdata供应给放大电路330。第二电容器C2可以用于稳定地传递数据电压Vdata。
构成示例子像素电路300的晶体管Td、Tref、Tc和Tsw可以是P型晶体管或N型晶体管。
P型晶体管比N型晶体管相对更可靠。在P型晶体管的情况下，由于在发光元件ED发光的时段期间驱动晶体管Td可以被固定为高电位电压EVDD，所以可以无明显波动地稳定地供应流经发光元件ED的电流。
当在饱和区中操作时，无论阈值电压的变化如何，P型晶体管都可以流过恒定电流，从而提供相对高的可靠性。
另一方面，由于N型晶体管使用电子而不是空穴作为载流子，因此N型晶体管具有比P型晶体管更高的迁移率，从而可以提高开关速度。
N型晶体管可以是由氧化物半导体形成的氧化物晶体管(例如，具有由诸如铟、镓、氧化锌或IGZO的氧化物半导体形成的沟道的晶体管)。P型晶体管可以是由诸如硅的半导体形成的硅晶体管(例如，具有通过称为LTPS的低温工艺形成的多晶硅沟道或低温多晶硅的晶体管)。
这里描述的是构成子像素电路300的晶体管Td、Tref、Tc和Tsw是P型晶体管的示例。
晶体管的术语“源极节点”和“漏极节点”可以根据输入电压互换使用。
图13是示出根据本公开内容的示例实施方式的另一子像素电路的操作的示例信号波形图。
下面参照图13描述根据本公开内容的示例实施方式的子像素电路300的操作。
可以根据一个或更多个时序信号从电力管理电路150以脉冲的形式施加电力电压Vp。
如果在施加第n个扫描信号SCAN(n)之前以高电平施加电力电压Vp，则驱动晶体管Td可以由电力电压Vp关断。
此后，如果施加第n个扫描信号SCAN(n)以使开关晶体管Tsw导通，则可以将数据电压Vdata施加至第二电容器C2。在施加第n个扫描信号SCAN(n)之后，电力电压Vp可以被切换到低电平。如果电力电压Vp达到驱动晶体管Td的阈值电压电平，则驱动晶体管Td可以导通，并且流经参考电路310的参考电流Iref可以通过驱动晶体管Td传递至发光电路320。
与参考电路310的输出电压对应的控制电压Vc可以由参考电流Iref和从参考电路310流经发光电路320的驱动电流Id降低。
如果控制电压Vc达到数据电压Vdata和控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)之和Vdata+Vth(Tc)的电平，则控制晶体管Tc可以导通。如果控制晶体管Tc导通，则存储在第一电容器C1中的电荷会移动到第二电容器C2，使得流经驱动晶体管Td的驱动电流Id会减小。因此，控制电压Vc可以增大，并且控制晶体管Tc可以被关断。
随着控制晶体管Tc在短时段内重复导通和关断，控制电压Vc可以保持数据电压Vdata和控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)之和Vdata+Vth(Tc)的电平。
在这种情况下，如果彼此相邻定位的控制晶体管Tc和参考晶体管Tref的沉积条件相同，则控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和参考晶体管Tref的阈值电压Vth(Tref)可以具有相同的值。换言之，控制晶体管Tc和参考晶体管Tref可以通过在沉积控制晶体管Tc和参考晶体管Tref的过程中在相同条件下保持栅极节点、源极节点、漏极节点以及位于它们之间的绝缘膜的厚度和组成比而被形成为具有相同的阈值电压Vth。
如果控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和参考晶体管Tref的阈值电压Vth(Tref)具有相同的值，则流经参考晶体管Tref的参考电流Iref可以被表示为：
Iref＝K*Vdata2
换言之，由于流经发光元件ED的驱动电流Id和流经参考晶体管Tref的参考电流Iref均与数据电压Vdata成比例，因此无论发光元件ED的特性或驱动晶体管Td的特性值如何，用于驱动发光元件ED的驱动电流Id都可以通过数据电压Vdata来调整。
因此，本公开内容的示例子像素电路300可以通过允许与参考电路310的输出电压对应的控制电压Vc保持在与控制晶体管Tc的阈值电压Vth(Tc)和数据电压Vdata之和Vdata+Vth(Tc)对应的电平来进行控制，以允许流经发光元件ED的驱动电流Id与数据电压Vdata的电平成比例。
因此，在本公开内容的示例子像素电路300中，无论发光元件ED的劣化或驱动晶体管Td的特性值如何，与数据电压Vdata成比例的电流都可以流经发光元件ED。因此，可以提供具有均匀亮度的显示面板110和显示装置100。
下面简要描述前述示例实施方式。
一种用于操作设置在显示面板上的多个子像素中的至少一个子像素的子像素电路可以包括：参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；发光电路，其包括发光元件，发光电路被配置成接收控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制发光元件；放大电路，其被配置成将控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制发光电路的驱动电压；以及输入电路，其被配置成接收数据电压和第一扫描信号，并且基于第一扫描信号来控制将数据电压施加至放大电路的时序。
在一些实施方式中，参考电路可以包括参考晶体管，该参考晶体管具有提供控制电压的漏极节点和栅极节点以及接收高电位电压的源极节点。
在一些实施方式中，发光电路可以包括：发光元件，其具有接收低电位电压的阴极电极；以及驱动晶体管，其具有连接至发光元件的阳极电极的漏极节点以及接收驱动电压的栅极节点。
在一些实施方式中，放大电路可以包括运算放大器，运算放大器具有接收控制电压的反相输入端子、接收输入电路的输出电压的非反相输入端子和输出驱动电压的输出端子。
在一些实施方式中，放大电路可以包括：控制晶体管，其具有接收控制电压的栅极节点以及向发光电路提供驱动电压的漏极节点；以及第一电容器，其连接至控制晶体管的漏极节点以传递输入电力电压。
在一些实施方式中，参考电路可以包括参考晶体管，参考晶体管具有被配置成提供控制电压的漏极节点和栅极节点以及被配置成接收高电位电压的源极节点；并且控制晶体管和参考晶体管可以具有相同的阈值电压。
在一些实施方式中，控制晶体管和参考晶体管可以具有以下项中的至少一项：栅极节点、源极节点、漏极节点和位于栅极节点与源极节点和漏极节点之间的绝缘膜的相同的厚度、相同的组成比以及相同的结构。
在一些实施方式中，放大电路还可以包括复位晶体管，该复位晶体管具有接收复位电压的源极节点、在输入电路接收第一扫描信号之前接收第二扫描信号的栅极节点、以及与控制晶体管共用的漏极节点。
在一些实施方式中，驱动晶体管可以被配置成由第二扫描信号复位以及由第一扫描信号导通。
在一些实施方式中，在与数据电压和控制晶体管的阈值电压之和对应的电平的控制电压下，流经发光电路的驱动电流与流经参考电路的参考电流可以具有相同的值。
在一些实施方式中，输入电路可以包括：开关晶体管，其具有接收第一扫描信号的栅极节点、接收数据电压的源极节点以及连接至放大电路的漏极节点；以及第二电容器，其连接在开关晶体管的漏极与低电位电压之间。
在一些实施方式中，发光电路可以包括驱动晶体管，驱动晶体管具有连接至发光元件的阳极电极的漏极节点以及接收驱动电压的栅极节点；驱动晶体管可以被配置成在输入电路接收到第一扫描信号之前由输入电力电压复位以及由第一扫描信号导通。
在一些实施方式中，发光电路、参考电路、放大电路和输入电路可以包括P型晶体管。
在一些实施方式中，驱动电流可以与数据电压成比例。
在一些实施方式中，显示面板可以包括多个子像素和任何上述实施方式的子像素电路。
一种显示装置可以包括：显示面板，其包括多个子像素和用于操作多个子像素中的至少一个子像素的子像素电路；栅极驱动电路，其被配置成通过多个栅极线分别向显示面板供应多个扫描信号；数据驱动电路，其被配置成通过多个数据线分别向显示面板供应多个数据电压；以及时序控制器，其被配置成驱动栅极驱动电路和数据驱动电路。在此，子像素电路可以包括：参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；发光电路，其包括发光元件，发光电路被配置成接收控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制发光元件；放大电路，其被配置成将控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制发光电路的驱动电压；以及输入电路，其被配置成接收数据电压和第一扫描信号，并且基于第一扫描信号来控制将数据电压施加至放大电路的时序。
在一些实施方式中，放大电路可以包括：控制晶体管，其具有接收控制电压的栅极节点以及向发光电路提供驱动电压的漏极节点；以及第一电容器，其连接至控制晶体管的漏极节点以传递输入电力电压。
在一些实施方式中，参考电路可以包括参考晶体管，该参考晶体管具有被配置成提供控制电压的漏极节点和栅极节点以及被配置成接收高电位电压的源极节点；控制晶体管和参考晶体管可以具有相同的阈值电压。
在一些实施方式中，放大电路还可以包括复位晶体管，该复位晶体管具有接收复位电压的源极节点、在输入电路接收到第一扫描信号之前接收第二扫描信号的栅极节点、以及与控制晶体管共用的漏极节点；并且驱动晶体管可以被配置成由第二扫描信号复位以及由第一扫描信号导通。
在一些实施方式中，驱动电流与数据电压成比例。
已经呈现以上描述以使本领域的任何技术人员能够制作和使用本公开内容的各种可能的实施方式。尽管已经参照附图更详细地描述了本公开内容的实施方式，但是本公开内容不限于此，并且在不脱离本公开内容的技术构思的情况下，可以以许多不同的形式体现。因此，本公开内容中公开的示例实施方式仅出于说明性目的而提供，并且不旨在限制本公开内容的技术构思。因此，应当理解，上述示例性实施方式在所有方面都是说明性的，并且不限制本公开内容。
对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，可以在本公开内容中做出各种修改和变型。因此，本公开内容旨在覆盖本公开内容的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (20)

1.一种用于操作设置在显示面板上的多个子像素中的至少一个子像素的子像素电路，所述子像素电路包括：
参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；
发光电路，其包括所述发光元件，所述发光电路被配置成接收所述控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制所述发光元件；
放大电路，其被配置成将所述控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制所述发光电路的所述驱动电压；以及
输入电路，其被配置成接收所述数据电压和第一扫描信号，并且基于所述第一扫描信号控制将所述数据电压施加至所述放大电路的时序。
2.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述参考电路包括参考晶体管，所述参考晶体管具有提供所述控制电压的漏极节点和栅极节点以及接收所述高电位电压的源极节点。
3.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述发光电路包括：
所述发光元件，其具有接收低所述电位电压的阴极电极；以及
驱动晶体管，其具有连接至所述发光元件的阳极电极的漏极节点以及接收所述驱动电压的栅极节点。
4.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述放大电路包括运算放大器，所述运算放大器具有接收所述控制电压的反相输入端子、接收所述输入电路的输出电压的非反相输入端子和输出所述驱动电压的输出端子。
5.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述放大电路包括：
控制晶体管，其具有接收所述控制电压的栅极节点以及向所述发光电路提供所述驱动电压的漏极节点；以及
第一电容器，其连接至所述控制晶体管的漏极节点以传递输入电力电压。
6.根据权利要求5所述的子像素电路，其中：
所述参考电路包括参考晶体管，所述参考晶体管具有被配置成提供所述控制电压的漏极节点和栅极节点以及被配置成接收所述高电位电压的源极节点；并且
所述控制晶体管和所述参考晶体管具有相同的阈值电压。
7.根据权利要求6所述的子像素电路，其中，所述控制晶体管和所述参考晶体管具有以下项中的至少一项：栅极节点、源极节点、漏极节点和位于所述栅极节点与所述源极节点和所述漏极节点之间的绝缘膜的相同的厚度、相同的组成比以及相同的结构。
8.根据权利要求5所述的子像素电路，其中，所述放大电路还包括复位晶体管，所述复位晶体管具有接收复位电压的源极节点、在所述输入电路接收所述第一扫描信号之前接收第二扫描信号的栅极节点、以及与所述控制晶体管共用的漏极节点。
9.根据权利要求8所述的子像素电路，其中，所述驱动晶体管被配置成由所述第二扫描信号复位以及由所述第一扫描信号导通。
10.根据权利要求5所述的子像素电路，其中，在与所述数据电压和所述控制晶体管的阈值电压之和对应的电平的控制电压下，流经所述发光电路的驱动电流与流经所述参考电路的参考电流具有相同的值。
11.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述输入电路包括：
开关晶体管，其具有接收所述第一扫描信号的栅极节点、接收所述数据电压的源极节点以及连接至所述放大电路的漏极节点；以及
第二电容器，其连接在所述开关晶体管的漏极节点与所述低电位电压之间。
12.根据权利要求11所述的子像素电路，其中：
所述发光电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管具有连接至所述发光元件的阳极电极的漏极节点以及接收所述驱动电压的栅极节点，并且
所述驱动晶体管被配置成在所述输入电路接收所述第一扫描信号之前由输入电力电压复位以及由所述第一扫描信号导通。
13.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述发光电路、所述参考电路、所述放大电路和所述输入电路包括P型晶体管。
14.根据权利要求1所述的子像素电路，其中，所述驱动电流与所述数据电压成比例。
15.一种显示面板，包括：
多个子像素；以及
根据权利要求1所述的子像素电路，其用于操作所述多个子像素中的至少一个子像素。
16.一种显示装置，包括：
显示面板，其包括多个子像素和用于操作所述多个子像素中的至少一个子像素的子像素电路；
栅极驱动电路，其被配置成通过多个栅极线分别向所述显示面板供应多个扫描信号；
数据驱动电路，其被配置成通过多个数据线分别向所述显示面板供应多个数据电压；以及
时序控制器，其被配置成驱动所述栅极驱动电路和所述数据驱动电路，
其中，所述子像素电路包括：
参考电路，其被配置成接收高电位电压并且输出用于控制流经发光元件的驱动电流的控制电压；
发光电路，其包括所述发光元件，所述发光电路被配置成接收所述控制电压和低电位电压，并且基于驱动电压控制所述发光元件；
放大电路，其被配置成将所述控制电压与数据电压进行比较以生成用于控制所述发光电路的驱动电压；以及
输入电路，其被配置成接收所述数据电压和第一扫描信号，并且基于所述第一扫描信号控制将所述数据电压施加至所述放大电路的时序。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述放大电路包括：
控制晶体管，其具有接收所述控制电压的栅极节点以及向所述发光电路提供所述驱动电压的漏极节点；以及
第一电容器，其连接至所述控制晶体管的漏极节点以传递输入电力电压。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中：
所述参考电路包括参考晶体管，所述参考晶体管具有被配置成提供所述控制电压的漏极节点和栅极节点以及被配置成接收所述高电位电压的源极节点；并且
所述控制晶体管和所述参考晶体管具有相同的阈值电压。
19.根据权利要求17所述的显示装置，其中：
所述放大电路还包括复位晶体管，所述复位晶体管具有接收复位电压的源极节点、在所述输入电路接收所述第一扫描信号之前接收第二扫描信号的栅极节点、以及与所述控制晶体管共用的漏极节点；并且
所述驱动晶体管被配置成由所述第二扫描信号复位以及由所述第一扫描信号导通。
20.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述驱动电流与所述数据电压成比例。
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