CN116386506A - 包括像素驱动电路的显示设备 - Google Patents

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李东奎
尚于圭
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LG Display Co Ltd
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Abstract

公开了一种显示设备，包括：发光元件；以及像素驱动电路，连接到发光元件并且被配置为包括第一节点、第二节点、第三节点以及第四节点，其中，像素驱动电路包括：驱动晶体管，连接到第一节点、第二节点以及第三节点；多个开关晶体管；存储电容器；以及多条信号线和多条电压线，其中，通过多条信号线和多条电压线中的初始化线施加的初始化电压基于数据电压而变化。

Description

包括像素驱动电路的显示设备
技术领域
本公开涉及一种包括像素驱动电路的显示设备。
背景技术
随着信息技术的发展，作为用户与信息之间的连接媒介的显示设备的市场得到了扩张。除了在用户之间面向文本的信息的传输之外，各种交流形式已经得到了积极地发展。根据信息类型的变化，也已经开发了用于显示信息的显示设备的性能。因此，诸如有机发光显示设备、微LED(micro LED)显示设备、液晶显示设备以及量子点显示设备的显示设备已被广泛应用，并且已经积极研究并且开发了用于提高信息的清晰度的高清晰度显示设备。
显示设备包括具有多个子像素的显示面板、用于供应驱动显示面板的信号的驱动电路以及用于向显示面板供电的电源部分。驱动电路包括用于向显示面板供应栅极信号的栅极驱动电路和用于向显示面板供应数据信号的数据驱动电路。
例如，当栅极信号和数据信号被供应到显示设备的子像素时，显示设备可以通过使得被选择的子像素的发光元件能够发光来显示图像。可以基于有机材料或无机材料来实现发光元件。
显示设备基于从子像素中的发光元件产生的光来显示图像，从而其具有各种优点。然而，为了改善图像的图形质量，必须要求提高用于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。
可以保留背景技术的上述内容以供发明人对本公开进行推导，或者可以是通过实践本公开的实施例了解的技术信息。然而，背景技术的上述内容可能不是在本公开的申请之前向公众公开的现有技术。
发明内容
随着显示设备的分辨率增加和功耗增加，已经开发了用于降低显示设备的功耗的驱动技术。为了降低功耗，通过在特定时段期间降低帧率，可以以低速驱动像素。例如，在移动模式的情况下，可以通过在实际模式下以60Hz、120Hz频率执行正常驱动并且在待机模式下以1Hz频率执行低速驱动，来降低功耗。
为了减轻驱动晶体管的滞后现象并且提高初始帧响应特性，像素驱动电路在对驱动晶体管的阈值电压进行采样之前，执行将驱动晶体管的源极和栅极偏置到预定数据电压的导通偏置应力OBS步骤。然而，如果为了导通偏置应力步骤施加的数据电压增加，可以获得改善初始帧响应特性的效果，然而发光步骤可能受到被施加到驱动晶体管的数据电压的影响，这可能导致黑色亮度增加的问题。
为了解决上述问题，本公开的发明人确认了，当在导通偏置应力步骤之前首先执行初始化步骤时，导通偏置应力操作所需的数据电压可以被充分降低，从而克服了与黑色亮度的增加相关的问题。然而，根据初始步骤之后紧随的导通偏置应力操作，驱动晶体管的栅极-源极电压VGS产生了很大的阈值电压变化ΔVth。为了克服闪烁现象，通过随后的导通偏置应力步骤降低阈值电压变化ΔVth的偏差很重要。因此，本公开的发明人发明了一种像素驱动电路和包括该像素驱动电路的显示设备，该像素驱动电路可以通过导通偏置应力操作而与驱动晶体管的栅极-源极电压VGS无关地降低阈值电压的偏差，并且可以克服低灰度级电平时的闪烁现象。
鉴于上述问题作出了本公开，并且本公开的目的是提供一种显示设备，该显示设备包括像素驱动电路，该像素驱动电路能够通过导通偏置应力操作与驱动晶体管的栅极-源极电压VGS无关地降低阈值电压的偏差，并且克服低灰度级电平时的闪烁现象。
根据本公开的一个方面，可以通过提供一种显示设备实现上述和其他目的，该显示设备包括：发光元件；以及像素驱动电路，像素驱动电路连接到发光元件并且被配置为包括第一节点、第二节点、第三节点以及第四节点，其中，像素驱动电路包括：驱动晶体管，驱动晶体管连接到第一节点、第二节点以及第三节点；第一晶体管，第一晶体管连接到第一控制信号线并且连接到第一节点和第三节点；第二晶体管，连接到第二控制信号线并且连接在第二节点与数据线之间；第三晶体管，连接到发光控制信号并且连接在第二节点与第一驱动电压线之间；第四晶体管，连接到发光控制信号并且连接在第三节点与第四节点之间；第五晶体管，连接到第三控制信号线并且连接在第三节点与第一初始化电压线之间；第六晶体管，连接到第三控制信号线并且连接在第四节点与第二初始化电压线之间；以及存储电容器，存储电容器设置在第一驱动电压线与第一节点之间，其中，通过第一初始化电压线施加的初始化电压基于通过数据线施加的数据电压而变化(即，具有不同的值)。
除了本公开的上述效果之外，本领域普通技术人员通过本公开的上述描述将清楚地理解本公开的附加优点和特征。
附图说明
可以从结合附图的如下具体实施方式更清楚地理解本公开的上述和其他目的、特征以及其他优点，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的显示设备的框图；
图2是根据本公开的实施例的显示设备的像素驱动电路和发光元件的电路图；
图3是根据本公开的实施例的显示设备的像素驱动电路的栅极信号和施加的电压的波形图；
图4A至图4C是示出根据本公开的实施例的像素驱动电路的信号电压的图；
图5是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号和施加的电压的波形图；
图6是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号和施加的电压的波形图；
图7是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号的波形图；
图8是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号的波形图；以及
图9是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号的波形图。
具体实施方式
通过参照附图描述的如下实施例，本公开的优点和特征以及这些优点和特征的实现方法将变得清楚。然而，本公开可以以各种形式实施，而不应被解释为不限于在本文中阐述的实施例。相反地，提供这些实施例是为了使本公开将是透彻和完整的，并且将本公开的范围完全传达给本领域普通技术人员。
用于描述本公开的实施例的附图中公开的形状、尺寸、比例、角度以及数量仅是示例，因此本公开不限于所示出的细节。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。在如下描述中，当相关已知功能或配置的详细说明被确定为不必要地模糊本公开的要点时，将省略该详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”以及“包含”的情况下，除非使用了术语“仅”，否则可以添加另一部件。单数形式的术语可以包括复数形式，除非另有明确描述。
在解释元件时，即使没有明确描述，该元件被解释为包括普通误差范围。
在描述位置关系时，例如，当位置关系被描述为“上”、“上方”、“下方”以及“紧邻”时，除非使用了“紧靠”或“直接”，否则一个或多个部件可以布置在两个其他部件之间。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“之后”、“接着”以及“之前”时，除非使用了“刚刚”或“直接”，否则可以包括非连续的情况。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述各种元件，然而这些元件不由这些术语限定。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，第一元件的术语可以是第二元件，类似地，第二元件的术语可以是第一元件，而没有脱离本公开的范围。
术语“至少一个”应被理解为包括一个或多个相关所列项的任意和全部组合。例如，“第一项、第二项以及第三项中的至少一个”的含义表示从第一项、第二项以及第三项中的两者以上提出的全部项的组合，以及第一项、第二项或第三项。
如同本领域技术人员能够充分理解的，本公开的各个实施例的特征可以部分地或全部地彼此接合或彼此结合，并且可以在技术上以各种方式彼此互操作并且驱动。本公开的实施例可以彼此独立地执行，或者可以以彼此关联的关系一起执行。
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的像素驱动电路和包括该像素驱动电路的显示设备的优选实施例。尽可能地，相同的附图标记将在全部附图中用于指代相同或类似的部件。由于为了便于描述，附图中示出的每个元件的尺寸与实际尺寸不同，从而本公开不限于示出的尺寸。
在本说明书中，形成在显示面板的基板上的像素驱动电路和栅极驱动电路可以实现为N型晶体管或P型晶体管。例如，晶体管可以实施为具有N型或P型的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构的晶体管。晶体管是包括栅极、源极以及漏极的三电极元件。晶体管的源极和漏极没有被固定，并且晶体管的源极和漏极可以根据所施加的电压而改变。例如，源极或漏极中的一者可以被称为第一源极/第一漏极，并且另一者可以被称为第二源极/第二漏极，但不限于此。
用作开关元件的晶体管的栅极信号可以在栅极导通电压与栅极截止电压之间摆动。栅极导通电压被设定为使得晶体管导通的电压，并且栅极截止电压被设定为使得晶体管截止的电压。在N型晶体管的情况下，栅极导通电压可以是具有第一电压电平的栅极高电压VGH，并且栅极截止电压可以是具有低于栅极高电压VGH的第二电压电平的栅极低电压VGL。在P型晶体管的情况下，栅极导通电压可以是具有第二电压电平的栅极低电压VGL，并且栅极截止电压可以是具有第一电压电平的栅极高电压VGH。
图1是根据本公开的实施例的显示设备的框图。
参照图1，根据本公开的实施例的显示设备100可以包括：显示面板110，多条数据线DL和多条栅极线GL设置在显示面板110中，并且连接到多条数据线DL和多条栅极线GL的多个像素PX布置在显示面板110中；以及驱动电路，用于将驱动信号提供到显示面板110。
尽管示出了多个像素PX布置为矩阵配置并且构成像素阵列，然而本公开不限于此，并且像素可以布置为各种配置。
驱动电路可以包括：数据驱动电路120，用于将数据信号提供到多条数据线DL；栅极驱动电路GD，用于将栅极信号提供到多条栅极线GL；控制器130(或时序控制器)，用于控制数据驱动电路120和栅极驱动电路GD。
显示面板110可以包括：显示区域DA，用于显示图像；以及非显示区域NDA，设置在显示区域DA的周边。显示区域DA中具有多个像素PX、用于将数据信号提供到多个像素PX的数据线DL以及用于提供栅极信号的栅极线GL。
设置在显示区域DA中的多条栅极线GL可以延伸到非显示区域NDA并且可以电连接到栅极驱动电路GD。栅极线GL将在第一方向(或行方向)上设置的多个像素PX电连接到栅极驱动电路GD。此外，需要产生各种栅极信号或需要驱动多个像素PX的栅极驱动线可以设置在非显示区域NDA中。例如，栅极驱动线可以包括：一条或多条高电平栅极电压线，用于将高电平栅极电压供应到栅极驱动电路GD；一条或多条低电平栅极电压线，用于将低电平栅极电压供应到栅极驱动电路GD；多条时钟线，用于将多个时钟信号供应到栅极驱动电路GD；以及一条或多条起始线，用于将一个或多个起始信号供应到栅极驱动电路GD。
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可以将数据驱动电路120电连接到在与第一方向交叉的第二方向(或列方向)上设置的多个像素PX，可以实施为单条布线，或者可以通过使用链接线穿过接触孔连接多条布线来实施。
在显示面板110中，多条数据线DL和多条栅极线GL与像素阵列共同设置。如上文所述，多条数据线DL和多条栅极线GL可以分别布置为行或列。为了便于描述，假设多条数据线DL布置为列，并且多条栅极线GL布置为行。
控制器130(或时序控制器)可以根据每个帧中实现的时序开始扫描数据信号，根据数据驱动电路120中使用的数据信号格式转换从外部输入的输入图像数据，输出转换的图像数据，并且根据扫描在适当的时刻控制数据驱动电路120。
控制器130可以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、时钟信号等的时序信号和输入图像数据。接收时序信号的控制器130可以产生并输出控制信号，用于控制数据驱动电路120和栅极驱动电路GD。
例如，控制器130可以输出包括源极起始脉冲、源极采样时钟、源极输出使能信号等的各种数据控制信号，以控制数据驱动电路120。源极起始脉冲可以控制构成数据驱动电路120的一个或多个数据信号产生电路的数据采样起始时序。源极采样时钟是用于控制每个数据信号产生电路中的数据的采样时序的时钟信号。源极输出使能信号可以控制数据驱动电路120的输出时序。
此外，控制器130可以输出包括栅极起始脉冲、栅极移位时钟、栅极输出使能信号等的栅极控制信号，以控制栅极驱动电路GD。栅极起始脉冲可以控制构成栅极驱动电路GD的一个或多个栅极信号产生电路的操作起始时序。栅极移位时钟是共同输入到一个或多个栅极信号产生电路的时钟信号，栅极移位时钟可以控制扫描信号的移位时序。栅极输出使能信号确定一个或多个栅极信号产生电路的时序信息。
控制器130可以是通常的显示设备技术中使用的时序控制器或包括时序控制器的控制设备，以进一步执行其他控制功能。
控制器130可以实施为与数据驱动电路120分离的部件，或者可以与数据驱动电路120一体并且实施为一个集成电路。
数据驱动电路120可以包括一个或多个数据信号产生电路。数据信号产生电路可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器以及输出缓冲器等。如果需要，数据信号产生电路可以进一步包括模数转换器。
数据信号产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的焊盘，或者可以直接设置在显示面板110上或者与显示面板110一体。此外，多个数据信号产生电路可以以膜上芯片(COF)方法实施为安装在与显示面板110连接的电源电路膜(source-circuit film)上。
栅极驱动电路GD将栅极信号依次供应到多条栅极线GL，从而驱动与多条栅极线GL连接的多个像素PX。栅极驱动电路GD可以包括移位寄存器、电平移位器等。
栅极驱动电路GD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的焊盘，或者可以以面板中栅极(GIP)方法实施并且可以直接设置在显示面板110上。此外，多个栅极信号产生电路可以安装在与显示面板110连接的栅极电路膜上并且可以实施为膜上芯片(COF)方法。栅极驱动电路GD可以包括多个栅极信号产生电路，并且多个栅极信号产生线路可以以GIP方法实施并且可以设置在显示面板110的非显示区域NDA中。
在控制器130的控制下，栅极驱动电路GD可以将具有用于使晶体管导通或截止的第一电压电平的栅极高电压VGH的栅极信号或具有用于使晶体管导通或截止的第二电压电平的栅极低电压VGL的栅极信号依次供应到多条栅极线GL。当将信号通过栅极驱动电路GD提供到特定栅极线时，数据驱动电路120可以将从控制器130接收的图像数据转换成模拟数据信号，并且将该模拟数据信号供应到多条数据线DL。
数据驱动电路120可以设置在显示面板110的一侧。例如，数据驱动电路120可以设置在显示面板110的上侧、下侧、左侧或右侧。此外，根据驱动方法、面板设计方法等，数据驱动电路120可以设置在显示面板110的两侧。例如，数据驱动电路120可以设置在显示面板110的上侧和下侧，或者可以设置在显示面板110的左侧和右侧。
栅极驱动电路GD可以设置在显示面板110的一侧。例如，栅极驱动电路GD可以设置在显示面板110的上侧、下侧、左侧或右侧。此外，根据驱动方法、面板设计方法等，栅极驱动电路GD可以设置在显示面板110的两侧。例如，栅极驱动电路GD可以设置在显示面板110的上侧和下侧，或者可以设置在显示面板110的左侧和右侧。栅极驱动电路GD可以通过像素PX的薄膜晶体管的制造工序与像素PX的薄膜晶体管一起形成在基板的左侧非显示区域NDA和/或右侧非显示区域NDA中，并且可以根据单馈电方法工作，以将栅极信号供应到多条栅极线GL中的每一条。或者，栅极驱动电路GD可以分别形成在基板的左侧非显示区域NDA和右侧非显示区域NDA中，并且可以根据双馈电方法工作，以将栅极信号供应到多条栅极线GL中的每一条。或者，栅极驱动电路GD可以分别形成在基板的左侧非显示区域NDA和右侧非显示区域NDA中的每一者中，并且可以根据双馈电方法以交替方式工作，以将栅极信号供应到多条栅极线GL中的每一条。
说明了设置在显示面板110中的多条栅极线GL设置在第一方向(或行方向)上，并且多条数据线DL在与第一方向交叉的第二方向(或列方向)上设置。因此，假设数据驱动电路120设置在显示面板110的上侧，并且栅极驱动电路GD设置在显示面板110的左侧和右侧。
设置在显示面板110上的多条栅极线GL可以包括多条第一栅极控制线、多条第二栅极控制线以及多条第三栅极控制线。第一栅极控制线、第二栅极控制线以及第三栅极控制线是将不同类型的栅极信号传输到不同晶体管的栅极的布线。例如，第一栅极控制线可以是用于传输第一发光控制信号的布线，第二栅极控制线可以是用于传输第二发光控制信号的布线，并且第三栅极控制线可以是用于传输扫描信号的布线。
因此，栅极驱动电路GD可以包括被配置为将第一发光控制信号输出到栅极线GLD的第一栅极控制线的多个第一发光控制驱动电路、被配置为将第二发光控制信号输出到第二栅极控制线的多个第二发光控制驱动电路以及被配置为将扫描信号输出到第三栅极控制线的多个扫描驱动电路。
包括第一发光控制信号、第二发光控制信号、扫描信号和数据信号的栅极信号被一次供应到沿显示区域DA的第二方向(或列方向)设置的全部像素PX的时段可以被称为一帧时段。一帧时段可以被划分为扫描与像素PX连接的栅极线GL中的每一条的数据并且将输入图像的数据写入每个像素PX的扫描时段和扫描时段之后根据第一发光控制信号和第二发光控制信号导通像素PX的发光时段。在发光时段中，像素PX可以重复开启和关闭。扫描时段可以包括初始化时段、采样时段等。采样时段可以包括编程时段。在扫描时段期间，包括在像素驱动电路中的节点被初始化，执行驱动晶体管的阈值电压的补偿，并且执行数据电压的充入。在发光时段期间，执行发光操作。扫描时段仅是数个水平扫描时段，并且发光时段占用了一帧时段的大部分。
图2是根据本公开的实施例的显示设备的像素驱动电路和发光元件的电路图。
参照图2，根据本公开的实施例的像素驱动电路可以包括发光元件ED、多个晶体管以及电容器。
如图2所示，像素驱动电路可以由7T1C组成，但不限于此。在像素驱动电路中设置的晶体管可以是P型晶体管，但不限于此。例如，像素驱动电路可以被配置为N型晶体管或P型晶体管与N型晶体管的组合晶体管。
像素驱动电路可以包括用于将驱动电流供应到发光元件ED、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以及存储电容器C的驱动晶体管DR。
发光元件ED可以包括第一电极(阳极或像素电极)和第二电极(阴极或公共电极)。第一电极可以与第四节点N4对应或者可以连接到第四节点N4。第二驱动电压EVSS(或公共电压)是低电位电压，第二驱动电压EVSS可以被施加到第二电极。例如，发光元件ED可以设置在第四节点N4与施加有第二驱动电压EVSS的线之间，并且可以与其电连接。例如，发光元件ED可以是有机发光二极管OLED、发光二极管LED或量子点发光二极管QLED。
驱动晶体管DR可以连接到第一节点N1、第三节点N3以及第二节点N2，并且可以根据第二节点N2的电压而被控制。驱动晶体管DR可以包括栅极、第一源极/漏极以及第二源极/漏极。驱动晶体管DR的栅极(或栅极节点)可以连接到第一节点N1，第一源极/漏极可以连接到第二节点N2，并且第二源极/漏极可以连接到第三节点N3。例如，第一驱动电压EVDD是高电位电压，可以施加到驱动晶体管DR的第一源极/漏极。驱动晶体管DR的第二源极/漏极可以电连接到发光元件ED的第一电极(或阳极)。驱动晶体管DR可以是P型薄膜晶体管。
第一晶体管T1可以被第一控制信号SN控制并且可以连接在第一节点N1与第三节点N3之间。当第一控制信号SN被施加到第一晶体管T1时，第一晶体管T1可以将第一节点N1和第三节点N3彼此电连接。第一晶体管T1可以是N型薄膜晶体管。
第二晶体管T2可以被第二控制信号SP1控制并且可以连接在第二节点N2与施加有数据电压Vdata的线之间。当第二控制信号SP1被施加到第二晶体管T2时，第二晶体管T2可以将数据电压Vdata施加到第二节点N2。第二晶体管T2可以是P型薄膜晶体管。
第三晶体管T3可以被发光控制信号EM控制并且可以连接在施加有第一驱动电压EVDD的线与第二节点N2之间。当发光控制信号EM被施加到第三晶体管T3时，第三晶体管T3可以将第一驱动电压EVDD施加到第二节点N2。第三晶体管T3可以是P型薄膜晶体管。
第四晶体管T4可以被发光控制信号EM控制并且可以连接在第三节点N3与第四节点N4之间。当被施加发光控制信号EM时，第四晶体管T4可以将第三节点N3与第四节点N4彼此连接。第四晶体管T4可以是P型薄膜晶体管。
第五晶体管T5可以被第三控制信号SP2控制并且可以连接在第三节点N3与施加有初始化电压D-Vini的线之间。当第三控制信号SP2被施加到第五晶体管T5时，第五晶体管T5可以将初始化电压D-Vini施加到第三节点N3。第五晶体管T5可以是P型薄膜晶体管。
第六晶体管T6可以被第三控制信号SP2控制并且可以连接在第四节点N4与施加阳极复位电压D-Var的线之间。当第三控制信号SP2被施加到第六晶体管T6时，第六晶体管T6可以将阳极复位电压D-Var施加到第四节点N4。第六晶体管T6可以是P型薄膜晶体管。
存储电容器C可以连接在第二节点N2与施加有第一驱动电压EVDD的线之间。存储电容器C可以在一帧期间存储并保持数据电压Vdata。
图3是根据本公开的实施例的显示设备的像素驱动电路的栅极信号和施加的电压的波形图。图4A至图4C是示出根据本公开的实施例的像素驱动电路的信号电压的图。
结合图2参照图3，根据本公开的实施例的像素驱动电路的驱动可包括初始化时段T1、采样时段T2以及发光时段T3。此外，在任一帧期间还可以包括至少一个导通偏置应力时段(在下文中被称为“OBS”)。
输入到像素驱动电路的栅极信号可以包括第一控制信号SN、第二控制信号SP1、第三控制信号SP2以及发光控制信号EM。
在初始化时段T1和采样时段T2中，第一控制信号SN可以具有第一电压电平。由于第一控制信号SN将信号施加到与N型薄膜晶体管对应的第一晶体管T1，当第一控制信号SN具有第一电压电平时，第一控制信号SN可以是栅极导通电压。
在采样时段T2中，第二控制信号SP1可以具有低于第一电压电平的第二电压电平。由于第二控制信号SP1将信号施加到与P型薄膜晶体管对应的第二晶体管T2，当电压电平具有第二电压电平时，第二控制信号SP1可以是栅极导通电压。
在初始化时段T1和至少一个OBS时段中，第三控制信号SP2可以具有第二电压电平。由于第三控制信号SP2将信号施加到与P型薄膜晶体管对应的第五晶体管T5和第六晶体管T6，当电压电平具有第二电压电平时，第三控制信号SP2可以是栅极导通电压。
在发光时段T3中，发光控制信号EM可以具有第二电压电平。由于发光控制信号EM将信号施加到与P型薄膜晶体管对应的第三晶体管T3和第四晶体管T4，当电压电平具有第二电压电平时，发光控制信号EM可以是栅极导通电压。
在初始化时段T1期间，第一控制信号SN可以变为第一电压电平，并且第三控制信号SP2可以变为第二电压电平。此时，第二控制信号SP1和发光控制信号EM可以保持在第一电压电平的状态。因此，被第一控制信号SN控制的第一晶体管T1可以被导通。被第三控制信号SP2控制的第五晶体管T5和第六晶体管T6可以被导通。初始化电压D-Vini可以通过第一晶体管T1和第五晶体管T5被施加到第一节点N1，并且阳极复位电压D-Var可以通过第六晶体管T6被施加到第四节点N4。
根据本公开的实施例，可以改变在初始化时段T1期间被施加的初始化电压D-Vini，即，每次设定为选择的值然后供应。可以通过用于分析输入图像数据的图像分析算法来设定初始化电压。通过使用本文中详细描述的技术确定初始化电压，然后将初始化电压设定为适于校正要发射的光的量的值。因此，该值可以从一个导通时刻到另一个导通时刻针对不同时刻施加的数据脉冲而变化(即，变为不同的值)。
例如，当图像数据的灰度级值为450nit时，初始化电压可以被设定为-4.5V。当图像数据的灰度级值为200nit时，初始化电压可以被设定为-4V。当图像数据的灰度级值为20nit时，初始化电压可以被设定为-3.4V。当图像数据的灰度级值为0.5nit时，初始化电压可以被设定为-1.5V。然而，本说明书不限于此特定值，并且可以根据显示设备的规格不同地设定。
根据本公开的实施例，被施加到初始化时段T1的初始化电压根据图像数据的灰度级变化，从而能够克服当用低灰度级实现屏幕时的闪烁现象。详细地，当用于每个亮度的OGS电压以相同方式使用时，会发生驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS的偏差，从而可能发生闪烁现象。为了降低驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS的偏差，随着其成为低灰度级电平，初始化电压D-Vini可以变为高。闪烁现象对于低灰度级电平是敏感的。因此，在不同的时刻，通过将初始化电压D-Vini变为低灰度级电平，能够针对每个亮度降低驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS的偏差，并且克服闪烁现象。
例如，如图4A所示，当图像数据的灰度级值为200nit以上时，初始化电压可以被设定为-4.5V，从而驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS可以增加，从而克服闪烁现象。
例如，如图4B所示，当图像数据的灰度级值为20nit时，初始化电压可以被设定为-3.5V，从而驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS可以增加，从而克服闪烁现象。
例如，如图4C所示，当图像数据的灰度级值为0.5nit时，初始化电压可以被设定为-1.5V，从而驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS增加，从而克服闪烁现象。
根据本公开的实施例，由于可以根据图像数据的灰度级选择初始化电压，从而能够针对图像的各个灰度级电平与驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS无关地以驱动晶体管DR的最佳阈值电压Vth驱动该设备，从而保持能够克服闪烁的适当的栅极-源极电压VGS，即，初始化电压可以具有不同的值，因此将从一个数据驱动时刻到另一个数据驱动时刻变化。
在执行初始化时段T1之后，可以随后执行第一OBS时段OBS1。在OBS1时段期间，第三控制信号SP2可以变为第二电压电平。因此，被第三控制信号SP2控制的第五晶体管T5可以导通，从而OBS电压可以被施加到第二节点N2。根据驱动时段选择的被施加到第五晶体管T5的源极节点的初始化电压和OBS电压而变化。
当在像素驱动电路的工作中图像数据处于高灰度级电平时，驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS可能增加，并且驱动晶体管DR的阈值电压Vth也可能增加。另一方面，当图像数据处于低灰度级电平时，驱动晶体管DR的阈值电压Vth可以被设定为比高灰度级电平相对低的值。
根据本公开的实施例，在初始化时段T1之后执行OBS时段。因此，在图像数据处于高灰度级电平的情况下，当在初始化时段T1中施加固定的初始化电压时，对其没有大的影响。然而，在图像数据处于低灰度级电平的情况下，在驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS较大时，可能会对低灰度级电平有不利的影响。
根据本公开的实施例，像素驱动电路将在OBS时段之前执行的初始化时段T1中施加的初始化电压改变为根据图像数据的灰度级设定的值，并且施加该改变后的值，从而克服低灰度级电平处的闪烁现象。
在采样时段T2期间，第二控制信号SP1可以改变为第二电压电平，并且第一控制信号SN可以改变为第一电压电平。因此，被第一控制信号SN和第二控制信号SP1控制的第一晶体管T1和第二晶体管T2可以被导通，从而数据电压Vdata可以施加到第一节点N1。
在执行采样时段T2之后，为了减轻驱动晶体管DR的滞后现象，可以执行第二OBS时段OBS2。在第二OBS时段OBS2期间，第三控制信号SP2可以改变为第二电压电平。因此，第五晶体管T5导通，从而OBS电压可以施加到第二节点N2。
此后，在发光时段T3中，发光控制信号EM可以改变为第二电压电平。因此，被发光控制信号EM控制的第三晶体管T3和第四晶体管T4可以被导通，并且被驱动晶体管DR控制的驱动电流可以被供应到发光元件ED，从而发光。
图5是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号和施加的电压的波形图。
参照图5，在根据本公开的一个实施例的像素驱动电路的采样时段T2之后，当不执行第一帧F1的第二OBS时段OBS2和第二帧F2的第三OBS时段OBS3之间的同步时，在发光时段T3开始的时刻可能发生驱动晶体管DR的阈值电压Vth之间的差异。
图6是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号和施加的电压的波形图。图7是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号的波形图。
图8是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号的波形图。图9是根据本公开的实施例的像素驱动电路的栅极信号的波形图。
参照图6，根据本公开的实施例的像素驱动电路可以通过第一帧F1的第二OBS时段OBS2和第二帧F2的第三OBS时段OBS3之间的同步降低在发光时段T3开始的时刻的驱动晶体管DR的阈值电压Vth之间的差异。
根据本公开的另一实施例，可以考虑到驱动晶体管DR的阈值电压Vth来设定像素驱动电路的OBS时段。
像素驱动电路可以以各种方式执行第一帧F1的第二OBS时段OBS2和第二帧F2的第三OBS时段OBS3之间的同步。例如，如图7所示，第一帧F1的第二OBS时段OBS2可以仅与第二帧F2的第三OBS时段OBS3的时间点同步。例如，如图8所示，第一帧F1的第二OBS时段OBS2可以与第二帧F2的第三OBS时段OBS3的起始点同步，并且第二OBS时段OBS2和第三OBS时段OBS3可以向后延迟4H。例如，如图9所示，第一帧F1的第二OBS时段OBS2与第二帧F2的第三OBS时段OBS3的起始点同步，并且第二OBS时段OBS2和第三OBS时段OBS3可以向后延迟8H。然而，本公开不必须限于此。考虑到薄膜晶体管DR的阈值电压，可以以各种方式改变第二OBS时段和第三OBS时段。因此，根据OBS时间点的适当设定，能够与驱动晶体管DR的栅极-源极电压VGS无关地降低阈值电压的偏差。
可以如下描述根据本公开的实施例的显示设备。
根据本公开的实施例的显示设备可以包括：发光元件；以及像素驱动电路，所述像素驱动电路连接到所述发光元件并且被配置为包括第一节点、第二节点、第三节点以及第四节点，所述像素驱动电路可以包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管连接到所述第一节点、所述第二节点以及所述第三节点；第一晶体管，所述第一晶体管连接到第一控制信号线并且连接到所述第一节点和所述第三节点；第二晶体管，连接到第二控制信号线并且连接在所述第二节点与数据线之间；第三晶体管，连接到发光控制信号并且连接在所述第二节点与第一驱动电压线之间；第四晶体管，连接到所述发光控制信号并且连接在所述第三节点与所述第四节点之间；第五晶体管，连接到第三控制信号线并且连接在所述第三节点与第一初始化电压线之间；第六晶体管，连接到所述第三控制信号线并且连接在所述第四节点与第二初始化电压线之间；以及存储电容器，所述存储电容器设置在所述第一驱动电压线与所述第一节点之间，通过所述第一初始化电压线施加的初始化电压可以基于通过所述数据线施加的数据电压而变化，即，选择为不同的值。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述数据电压可以是基于实际图像而产生的电压。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述数据电压可以是根据所述实际图像的灰度级而设定的电压。
在根据本公开的实施例的显示设备中，随着所述数据电压变为低灰度级电平，所述初始化电压可以增加。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述第一晶体管至所述第六晶体管和所述驱动晶体管中的至少一者可以与其他晶体管具有不同类型。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述第一晶体管可以为N型晶体管。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述第二晶体管至所述第六晶体管和所述驱动晶体管可以为P型晶体管。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述像素驱动电路可以以初始化时段、采样时段以及发光时段驱动，在所述初始化时段中，所述第一控制信号可以具有第一电压电平，并且所述第三控制信号可以具有低于所述第一电压电平的第二电压电平。
在根据本公开的实施例的显示设备中，在所述初始化时段中，所述初始化电压可以被施加到所述第一节点。
在根据本公开的实施例的显示设备中，在所述初始化时段之后，可以执行用于将所述初始化电压施加到所述第二节点的导通偏置应力时段。
在根据本公开的实施例的显示设备中，在所述导通偏置应力时段中施加的初始化电压可以基于图像数据分析而变化。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述像素驱动电路可以在一帧时段中包括至少一个导通偏置应力时段。
在根据本公开的实施例的显示设备中，可以在所述采样时段之后执行所述导通偏置应力时段。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述至少一个导通偏置应力时段可以包括：在所述初始化时段之后执行的第一导通偏置应力时段；以及在所述采样时段之后执行的第二导通偏置应力时段。
在根据本公开的实施例的显示设备中，第二导通偏置应力时段的执行时间点在所述采样时段与所述发光时段之间可变。
在根据本公开的实施例的显示设备中，可以基于所述驱动晶体管的阈值电压设定所述第二导通偏置应力时段。
在根据本公开的实施例的显示设备中，还可以包括在与所述一帧时段相邻的下一帧时段中执行的第三导通偏置应力时段。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述第三导通偏置应力时段可以与前一帧的所述第二导通偏置应力时段的时间点同步。
在根据本公开的实施例的显示设备中，所述第三导通偏置应力时段可以基于所述第二导通偏置应力时段中变化同步。
根据本公开的包括像素驱动电路的显示设备通过导通偏置应力操作，无论驱动晶体管的栅极-源极电压VGS为多大，也可以降低阈值电压的偏差，并且通过使用针对根据图像数据的每个灰度级电平的最佳初始化电压并且将导通偏置应力的工作时间点最佳化，可以克服低灰度级电平处的闪烁现象。
对于本领域普通技术人员而言，明显地，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，在本公开的范围内，可以进行各种替换、修改以及变化。因此，本公开的范围由如下权利要求表示，并且从权利要求的含义、范围以及等同概念得出的全部变化或修改应被解释为包括在本公开的范围内。

Claims (19)

1.一种显示设备，包括：
发光元件；以及
像素驱动电路，所述像素驱动电路连接到所述发光元件并且被配置为包括第一节点、第二节点、第三节点以及第四节点，
其中，所述像素驱动电路包括：
驱动晶体管，所述驱动晶体管连接到所述第一节点、所述第二节点以及所述第三节点；
第一晶体管，所述第一晶体管连接到第一控制信号线并且连接到所述第一节点和所述第三节点；
第二晶体管，连接到第二控制信号线并且连接在所述第二节点与数据线之间；
第三晶体管，连接到发光控制信号线并且连接在所述第二节点与第一驱动电压线之间；
第四晶体管，连接到所述发光控制信号线并且连接在所述第三节点与所述第四节点之间；
第五晶体管，连接到第三控制信号线并且连接在所述第三节点与第一初始化电压线之间；
第六晶体管，连接到所述第三控制信号线并且连接在所述第四节点与第二初始化电压线之间；以及
存储电容器，所述存储电容器设置在所述第一驱动电压线与所述第一节点之间，
其中，通过所述第一初始化电压线施加的初始化电压的值基于通过所述数据线施加的数据电压而变化。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述数据电压是基于实际图像而产生的电压。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述数据电压是根据所述实际图像的灰度级而设定的电压。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，随着所述数据电压变为低灰度级电平，所述初始化电压增加。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述第一晶体管至所述第六晶体管和所述驱动晶体管中的至少一者与其他晶体管具有不同类型。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述第一晶体管为N型晶体管。
7.根据权利要求5所述的显示设备，其中，所述第二晶体管至所述第六晶体管和所述驱动晶体管为P型晶体管。
8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述像素驱动电路以初始化时段、采样时段以及发光时段驱动，
其中，在所述初始化时段中，所述第一控制信号具有第一电压电平，并且所述第三控制信号具有低于所述第一电压电平的第二电压电平。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，在所述初始化时段中，所述初始化电压被施加到所述第一节点。
10.根据权利要求8所述的显示设备，其中，在所述初始化时段之后，执行用于将所述初始化电压施加到所述第二节点的导通偏置应力时段。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其中，在所述导通偏置应力时段中施加的初始化电压基于图像数据分析而确定。
12.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述像素驱动电路在一帧时段中包括至少一个导通偏置应力时段。
13.根据权利要求12所述的显示设备，其中，在所述采样时段之后执行所述导通偏置应力时段。
14.根据权利要求12所述的显示设备，其中，所述至少一个导通偏置应力时段包括：
在所述初始化时段之后执行的第一导通偏置应力时段；以及
在所述采样时段之后执行的第二导通偏置应力时段。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述第二导通偏置应力时段的执行时间点在所述采样时段与所述发光时段之间可变。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中，基于所述驱动晶体管的阈值电压设定所述第二导通偏置应力时段。
17.根据权利要求14所述的显示设备，还包括在与所述一帧时段相邻的下一帧时段中执行的第三导通偏置应力时段。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中，所述第三导通偏置应力时段与前一帧的所述第二导通偏置应力时段的时间点同步。
19.根据权利要求16所述的显示设备，其中，所述第三导通偏置应力时段基于所述第二导通偏置应力时段的变化同步。
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