TW202004725A - 具有對氧化物電晶體臨限電壓的經降低敏感度之低再新率顯示像素之電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種顯示器可具有以一低再新率操作之一有機發光二極體顯示像素陣列。各顯示像素可包括與一或多個發射電晶體及一各別有機發光二極體(OLED)串聯耦接的一驅動電晶體。一半導體氧化物電晶體可耦接在該驅動電晶體之一汲極端子與一閘極端子之間，以有助於減少在低再新率顯示操作期間的洩漏。一矽電晶體可進一步插置在該半導體氧化物電晶體與該驅動電晶體之該閘極端子之間。一或多個電容器結構可耦接至該半導體氧化物電晶體之該源極端子及/或該汲極端子，以當該半導體氧化物電晶體關斷時減少可流動通過該半導體氧化物電晶體的再平衡電流。以此方式組態，流動通過該OLED的任何發射電流將對該半導體氧化物電晶體之臨限電壓中的任何潛在漂移不敏感。

Description

具有對氧化物電晶體臨限電壓的經降低敏感度之低再新率顯示像素之電子裝置
本發明大致上係關於電子裝置，且更具體地，係關於具有顯示器的電子裝置。
電子裝置通常包括顯示器。例如，行動電話及可攜式電腦包括用於向使用者展示資訊的顯示器。
顯示器（諸如有機發光二極體顯示器）具有基於發光二極體的一顯示像素陣列。在此類型的顯示器中，各顯示像素包括一發光二極體及薄膜電晶體，該等薄膜電晶體係用於控制至該發光二極體之一信號施加以產生光。
例如，一顯示像素經常包括：一驅動薄膜電晶體，其控制流動通過該發光二極體的電流量；及一切換電晶體，其直接連接至該驅動薄膜電晶體之閘極端子。該切換電晶體實施為當該切換電晶體被關斷時一般展現低洩漏的一半導體氧化物電晶體。當該驅動薄膜電晶體傳送電流至該發光二極體以產生光時，在該顯示像素之一給定發射週期期間，該半導體氧化物切換電晶體之此低洩漏性質有助於使在該驅動薄膜電晶體之該閘極端子處的電壓保持相對恆定。
然而，在顯示器的使用壽命期間，該半導體氧化物切換電晶體展現可靠性問題。具體地，該半導體氧化物電晶體具有之臨限電壓隨著該半導體氧化物電晶體重複導通及關斷而隨時間推移漂移。隨著該半導體氧化物電晶體之該臨限電壓改變，緊接在發射之前的該驅動薄膜電晶體之該閘極端子處的該電壓亦會受到影響。此直接影響流動通過該發光二極體的電流量，其控制由該顯示像素所產生之光量或輝度。發光二極體電流對半導體氧化物切換電晶體之臨限電壓的此敏感度增加非理想顯示行為的風險，諸如跨顯示器的輝度不均勻、顯示器的使用壽命期間的輝度下降、顯示器的使用壽命期間的非所欲色偏（例如，導致顯示器上的青色/淺綠色澤）等。
一種電子裝置可包括一顯示器，其具有一顯示像素陣列。該等顯示像素可係有機發光二極體顯示像素。各顯示像素可包括：一發光二極體；一驅動電晶體，其與該發光二極體串聯耦接；一第一半導體類型之一電晶體（例如，一半導體氧化物薄膜電晶體），其耦接在該驅動電晶體之汲極端子與閘極端子之間；一第二半導體類型之一電晶體（例如，一矽薄膜電晶體，諸如一低溫多晶矽電晶體），該第二半導體類型之該電晶體插置在該第一半導體類型之該電晶體與該驅動電晶體之該閘極端子之間；一第一發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接；一第二發射電晶體，其與該驅動電晶體及該電源線串聯耦接；一初始化電晶體，其直接耦接至該發光二極體；及一資料載入電晶體，其直接耦接至該驅動電晶體之該源極端子。具體地，該半導體氧化物電晶體可經組態以減少該驅動電晶體之該閘極端子處的洩漏，且該矽電晶體可經組態以減少流動通過該發光二極體的一發射電流對該半導體氧化物電晶體的該臨限電壓的敏感度。
各顯示像素可進一步包括：一儲存電容器，其耦接至該驅動電晶體之該閘極端子（例如，一儲存電容器，其經組態以儲存用於該顯示像素之一資料信號）；及一匹配電容器，其直接耦接至該半導體氧化物電晶體之源極端子或汲極端子。該匹配電容器可經組態以當該半導體氧化物電晶體關斷時減少流動通過該半導體氧化物電晶體的一再平衡電流。該匹配電容器大致上可實質上小於該儲存電容器（例如，該匹配電容器可比該儲存電容器小至少兩倍、小至少四倍、小至少八倍、小至少10倍、小2至10倍、小10至20倍、小20至100倍、小100至1000倍、或比該儲存電容器小多於1000倍）。
在一合適的配置中，該半導體氧化物電晶體具有經組態以接收一掃描控制信號之一閘極端子，而該矽電晶體具有經組態以接收不同於該掃描控制信號之一發射控制信號之一閘極端子。在另一合適的配置中，該半導體氧化物電晶體及該矽電晶體具有經組態以接收相同掃描控制信號之閘極端子。該矽電晶體之臨限電壓可大於該半導體氧化物電晶體之臨限電壓，以確保在該掃描控制信號之該下降邊緣關斷該半導體氧化物電晶體之前，關斷該矽電晶體。以此方式組態及操作，該電子裝置將展現出跨該顯示器的輝度均勻性、該顯示器的使用壽命期間的減少輝度下降、及該顯示器的生命全期期間的減少色偏。
根據另一合適的配置，可使用調變一顯示器之輝度的一脈衝寬度調變(pulse width modulation, PWM)方案來控制該顯示器。該PWM方案之工作循環可每100至1000小時增加一次，以補償該顯示器之任何輝度下降。
根據又另一合適的配置，控制該半導體氧化物電晶體的該掃描控制信號可經調適以改變該半導體氧化物電晶體之該臨限電壓，以補償該顯示器中的任何輝度下降。作為一實例，該掃描控制信號的高電壓位準可每至少300小時一次地減小達30至70 mV，以有助於使該顯示器的輝度維持在意欲位準。作為另一實例，該掃描控制信號的低電壓位準可每至少300小時一次地增加達30至70 mV，以有助於使該顯示器的輝度維持在所欲位準。
[相關申請案之交互參照]
本申請案主張2018年9月7日申請的美國專利申請案第16/125,449號以及2018年6月5日申請的臨時專利申請案第62/680,911號的優先權，其特此以引用方式將其全部併入本文中。
一電子裝置中之一顯示器可具備用於在一顯示像素陣列上顯示影像的驅動器電路系統。圖1顯示一說明性顯示器。如圖1所示，顯示器14可具有一或多個層（諸如基材24）。層（諸如基材24）可由平坦矩形材料層（諸如平坦玻璃層）形成。顯示器14可具有用於為使用者顯示影像的顯示像素22之一陣列。顯示像素22的陣列可由基材24上之顯示像素結構的列及行形成。此等結構可包括薄膜電晶體（諸如多晶矽薄膜電晶體）、半導體氧化物薄膜電晶體等。在顯示像素22之陣列中可存在任何合適數目的列及行（例如，十或更多個、一百或更多個、或一千或更多個）。
顯示器驅動器電路系統（諸如顯示器驅動器積體電路16）可使用焊料或導電黏著劑耦接至基材24上的導電路徑（諸如金屬跡線）。顯示器驅動器積體電路16（有時稱為時序控制器晶片）可含有用於以路徑25與系統控制電路系統通訊的通訊電路系統。路徑25可由一可撓性印刷電路上的跡線或其他纜線形成。該系統控制電路系統可位於一電子裝置（諸如行動電話、電腦、平板電腦、電視、機上盒、媒體播放器、腕錶、可攜式電子裝置、或在其中使用顯示器14的其他電子裝備）中之一主邏輯板上。在操作期間，該系統控制電路系統可供給顯示器驅動器積體電路16將經由路徑25顯示在顯示器14上之影像上的資訊。為了在顯示像素22上顯示影像，顯示器驅動器積體電路16可將時脈信號及其他控制信號供給至顯示器驅動器電路系統（諸如列驅動器電路系統18及行驅動器電路系統20）。列驅動器電路系統18及/或行驅動器電路系統20可由一或多個積體電路及/或一或多個薄膜電晶體電路形成在基材24上。
列驅動器電路系統18可位於顯示器14的左邊緣及右邊緣上、僅在顯示器14的單一邊緣上、或在顯示器14中的其他地方。在操作期間，列驅動器電路系統18可在水平線28（有時稱為列線或「掃描」線）上提供列控制信號。因此，列驅動器電路系統18有時可稱為掃描線驅動器電路系統。若需要，列驅動器電路系統18亦可用以提供其他列控制信號，諸如發射控制線。
行驅動器電路系統20可係用以將來自顯示器驅動器積體電路16的資料信號D提供至複數個對應的垂直線26上。行驅動器電路系統20有時可稱為資料線驅動器電路系統或源極驅動器電路系統。垂直線26有時係稱為資料線。在補償操作期間，行驅動器電路系統20可使用路徑（諸如垂直線26）來供給一參考電壓。在程式化操作期間，使用線26將顯示資料載入至顯示像素22中。
各資料線26與顯示像素22之一各別行相關聯。水平信號線28的組水平地穿行通過顯示器14。電力供應路徑及其他線亦可將信號供給至像素22。水平信號線28之各組係與顯示像素22之一各別列相關聯。各列中的水平信號線的數目可由受到水平信號線獨立控制之顯示像素22中的電晶體數目來判定。不同組態的顯示像素可藉由不同數目的控制線、資料線、電力供應線等來操作。
列驅動器電路系統18可在顯示器14中確立列線28上的控制信號。例如，驅動器電路系統18可接收來自顯示器驅動器積體電路16的時脈信號及其他控制信號，並可回應於所接收的信號在各列顯示像素22中確立控制信號。可循序處理顯示像素22的列，其中針對影像資料之各圖框的處理始於顯示像素陣列的頂部並結束於陣列的底部（作為一實例）。當在一列中的掃描線經確立的同時，由電路系統16提供至行驅動器電路系統20之控制信號及資料信號引導電路系統20以將相關聯的資料信號D解多工及驅動至資料線26上，使得該列中的顯示像素係將以出現在資料線D上的顯示資料程式化。顯示像素可接著顯示經載入的顯示資料。
在一有機發光二極體(OLED)顯示器（諸如顯示器14）中，各顯示像素含有一各別的有機發光二極體以用於發射光。一驅動電晶體控制來自有機發光二極體的光輸出量。顯示像素中的控制電路系統係經組態以執行臨限電壓補償操作，使得來自有機發光二極體之輸出信號的強度與經載入至顯示像素中之資料信號的大小成比例，同時獨立於驅動電晶體的臨限電壓。
顯示器14可經組態以支援低再新率操作。使用相對低之再新率（例如，1 Hz、2 Hz、1至10 Hz、小於100 Hz、小於60 Hz、小於30 Hz、小於10 Hz、小於5 Hz、小於1 Hz的再新率、或其他合適的低再新率）操作顯示器14可適於輸出靜態或幾乎靜態的內容之應用及/或適於要求最小功率消耗的應用。圖2係根據一實施例之一低再新率顯示器驅動方案的圖。如圖2所示，顯示器14可交替於短資料再新階段（如週期T_refresh所指示者）與延長的消隱週期T_blank之間。在週期T_refresh期間，各顯示像素中的資料值可被再新、「再繪製(repainted)」、或更新。
作為一實例，各資料再新週期T_refresh根據60 Hz的資料再新操作可係大約16.67毫秒(ms)，而各週期T_blank可係大約1秒，使得顯示器14的總體再新率經降低至1 Hz（作為低再新率顯示器操作的實例）。依此類方式組態，T_blank的持續時間可經調整以調諧顯示器14的總體再新率。例如，若T_blank的持續時間經調諧至半秒，則總體再新率將增加至2 Hz。作為另一實例，若T_blank的持續時間經調諧至四分之一秒，則總體再新率將增加至4 Hz。在本文所述之實施例中，消隱間隔T_blank可係T_refresh的持續時間的至少兩倍、T_refresh的持續時間的至少10倍、T_refresh的持續時間的至少20倍、T_refresh的持續時間的至少30倍、T_refresh的持續時間的至少60倍、T_refresh的持續時間的2至100倍、T_refresh的持續時間的多於100倍等。
圖3A中展示可用以支援低再新率操作之顯示器14中之說明性有機發光二極體顯示像素22的示意圖。如圖3A所示，顯示像素22可包括儲存電容器Cst及電晶體（諸如n型（即，n通道）電晶體）T1、T2、T2、T3、T4、T5、及T6。像素22的電晶體可係由半導體（諸如矽，例如使用低溫程序沉積的多晶矽，有時稱為LTPS或低溫多晶矽）、半導體氧化物（諸如氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide, IGZO)）、或其他合適的半導體材料所形成的薄膜電晶體。換言之，這些薄膜電晶體的作用區域及/或通道區域可由多晶矽或半導體氧化物材料形成。
顯示像素22可包括發光二極體304。一正電力供應電壓VDDEL（例如，1 V、2 V、多於1 V、0.5至5 V、1至10 V、或其他合適正電壓）可經供應至正電力供應端子300，且一接地電力供應電壓VSSEL（例如，0 V、-1 V、-2 V、或其他合適負電壓）可經供應至接地電力供應端子302。電晶體T2的狀態控制自端子300通過二極體304流動至端子302的電流量，且因此控制來自顯示像素22之發射光306的量。因此，電晶體T2有時稱為「驅動電晶體」。二極體304可具有一相關聯的寄生電容COLED （未圖示）。
端子308係用以供應一初始化電壓Vini（例如，一正電壓，諸如1 V、2 V、小於1 V、1至5 V，或其他合適電壓）以協助在二極體304處於非使用中時關斷二極體304。來自顯示器驅動器電路系統（諸如圖1的列驅動器電路系統18）的控制信號係供給至控制端子（諸如端子312、313、314、及315）。端子312及313可分別用作第一掃描控制端子及第二掃描控制端子，而端子314及315可分別用作為第一發射控制端子及第二發射控制端子。掃描控制信號Scan1及Scan2可分別經施加至掃描端子312及313。發射控制信號EM1及EM2可分別經供給至端子314及315。一資料輸入端子（諸如資料信號端子310）經耦接至圖1的一各別資料線26以用於接收用於顯示像素22的影像資料。
電晶體T4、T2、T5、及二極體304可串聯耦接在電力供應端子300與302之間。具體地，電晶體T4具有耦接至正電力供應端子300的一汲極端子、接收發射控制信號EM2的一閘極端子、及耦接至電晶體T2與T3的一源極端子（標示為節點N1）。電晶體的用語「源極(source)」及「汲極(drain)」端子有時可互換使用。驅動電晶體T2具有耦接至節點N1的一汲極端子、耦接至節點N2的一閘極端子、及耦接至節點N3的一源極端子。電晶體T5具有耦接至節點N3的一汲極端子、接收發射控制信號EM1的一閘極端子、及耦接節點N4的一源極端子。節點N4經由有機發光二極體304耦接至接地電力供應端子302。
電晶體T3、電容器Cst、及電晶體T6串聯耦接在節點N1與端子308之間。具體地，電晶體T3具有耦接至節點N1的一汲極端子、接收來自掃描線312的掃描控制信號Scan1的一閘極端子、及耦接節點N2的一源極端子。儲存電容器Cst具有耦接至節點N2的一第一端子及耦接至節點N4的一第二端子。電晶體T6具有耦接至節點N4的一汲極端子、經由掃描線312接收掃描控制信號Scan1的一閘極端子、及經由端子308接收初始化電壓Vini的一源極端子。
電晶體T1具有經由資料線310接收資料信號的一汲極端子、經由掃描線313接收掃描控制信號Scan2的一閘極端子、及耦接至節點N3的一源極端子。以此方式連接，發射控制信號EM2可經確立以啟用電晶體T4（例如，信號EM2可驅動至高電壓位準以導通電晶體T4）；可確立發射控制信號EM1以啟動電晶體T5；可確立控制信號Scan2以導通電晶體T1；及可確立掃描控制信號Scan1以同時接通電晶體T3及T6。電晶體T4及T5有時可稱為發射電晶體。電晶體T6有時可稱為初始化電晶體。電晶體T1有時可稱為資料載入電晶體。
在一合適配置中，電晶體T3可經實施為一半導體氧化物電晶體，而其餘電晶體T1、T2、及T4至T6係矽電晶體。半導體氧化物電晶體展現比矽電晶體相對較低的洩漏，因此將電晶體T3實施為半導體氧化物電晶體將有助於在低再新率減少閃爍（例如，藉由當信號Scan1被解除確立或被驅動為低時防止電流通過T3洩漏）。
圖4係繪示圖3A所示之有機發光二極體顯示像素22之操作的時序圖。在時間t1之前，信號Scan1及Scan2經解除確立（例如，該等掃描控制信號皆處於低電壓位準），而信號EM1及EM2皆經確立（例如，該等發射控制信號皆處於高電壓位準）。當發射控制信號EM1及EM2皆處於高時，一發射電流將流動通過驅動電晶體T2至對應的有機發光二極體304中以產生光306（參見圖3A）。發射電流有時稱為OLED電流或OLED發射電流，且OLED電流在二極體304處主動產生光期間的週期稱為發射階段。
在時間t1，發射控制信號EM1經解除確立（即，驅動為低）以暫時地暫停發射階段（其開始資料再新或資料程式化階段）。在時間t2，信號Scan1可經脈衝為高以啟動電晶體T3及T6，該等電晶體初始化跨電容器Cst的電壓至預定電壓差（例如，VDDEL減去Vini）。
在時間t3，掃描控制信號Scan1經脈衝為高，同時信號Scan2經確立且同時信號EM1及EM2皆被解除確立，以將來自資料線310的所欲資料信號載入至顯示像素22中。在時間t4，掃描控制信號Scan1經解除確立（例如，驅動為低），其表明資料程式化階段結束。在時間t4，信號Scan1之下降邊緣可係關鍵事件，此係因為與電晶體T3之停用相關聯的任何非預期寄生效應將影響節點N2處的電壓，其將直接影響作用中的OLED電流，且因此影響在對應之發射階段中由像素22產生的所得輝度（例如，在時間t5，當發射控制信號重新確立時）。
圖3B係繪示當關斷圖3A之顯示器像素22中的半導體氧化物電晶體T3時，時脈饋通及電荷注入之效應的圖。如圖3B所示，半導體氧化物電晶體T3具有耦接於其閘極端子與源極端子之間的寄生閘極至源極電容Cgs，以及耦接在其閘極端子與汲極端子之間的寄生閘極至汲極電容Cgd。隨著信號Scan1被驅動為低，可經由寄生電容Cgs將Scan1脈衝之下降邊緣耦接至節點N2。由於此暫態寄生耦接事件，節點N2可能經歷瞬時電壓偏移。從電晶體T3之閘極端子耦接至電晶體T3之源極端子的此下降信號邊緣行為效應有時稱為「時脈饋通(clock feedthrough)」。Scan1時脈饋通量隨寄生電容Cgs而變動，寄生電容Cgs係隨時間保持相對固定的電晶體T3之物理特性。
當信號Scan1從高轉變成低時，電荷亦可從半導體氧化物電晶體T3的閘極端子流動至其源極端子（如由電荷注入路徑392所指示）以及流動至其汲極端子（如電荷注入路徑390所指示），有時稱為「電荷注入(charge injection)」的現象。注入至節點N2中之電荷392的量及注入至節點N1中的電荷390的量可大致上取決於介於節點N1與N2之間之相對電容差。若節點N1處之總有效電容與節點N2處之總有效電容之間的差異小，則電荷注入量390與392將相對相似，因此在節點N1及N2處的結束電壓(ending voltage)將相等。然而，若在節點N1處的總有效電容與節點N2的總有效電容之間的差異大，則電荷注入量390與392將不同。
當信號Scan1經確立時，節點N1處的電壓(VN1 )及節點N2處的電壓(VN2 )相等。然而，當電晶體T3斷開時，時脈饋通及電荷注入之組合可引起VN1 與VN2 不匹配。若信號Scan1下降時VN1 不等於VN2 ，則源極-汲極再平衡電流或重組電流（諸如電流I12 ）可從節點N1流動至節點N2或從節點N2流動至節點N1，這將引起甚至在電晶體T3關斷之後，節點N2處的電壓仍變化。
由於時脈饋通及電荷注入兩者影響節點N2處之電壓（其短路至電晶體T2之閘極端子），所以寄生效應會潛在影響由OLED顯示像素22所產生的輝度，此係因為至少部分地由電晶體T2之閘極電壓來設定OLED發射電流之量。在節點N2處之電壓擾動量（且因此再平衡電流I12 的量值）可隨半導體氧化物電晶體T3之臨限電壓而變動（即，I12 取決於半導體氧化物電晶體臨限電壓Vth_ox）。雖然實施電晶體T3作為半導體氧化物電晶體有助於最小化在驅動電晶體T2之閘極端子處的洩漏電流，然而半導體氧化物電晶體T3會遭遇可靠性問題。
在顯示像素22的資料程式化操作期間，可將掃描時脈信號Scan1拉高至高電壓位準VSH（例如，10V、多於10 V、1至10 V、多於5 V、1至5 V、10至15 V, 20 V、多於20 V，或其他合適的正/升高電壓位準）且亦下拉至低電壓位準VSL（例如，-5 V、-1 V、0至-5 V、-5至-10 V、小於0 V、小於-1 V、小於-4 V、小於-5 V、小於-10 V，或其他合適的負/降低電壓位準）。具體地，在發射階段期間，在半導體氧化物電晶體T3之閘極端子處施加負電壓VSL放置跨電晶體T3的負閘極至源極電壓應力，其可導致氧化物劣化（有時稱為老化效應），且將引起Vth_ox隨時間漂移。圖5A係繪示半導體氧化物電晶體T3之臨限電壓如何隨時間變化的圖。跡線500表示在顯示器14的使用壽命期間半導體氧化物電晶體T3的臨限電壓。如由跡線500所繪示，Vth_ox將隨時間變化（例如，在1至4週正常顯示器操作期間、在1至12個月正常顯示器操作期間、在至少一年顯示器操作期間、在1至5年顯示器操作期間、在1至10年顯示器操作期間等）。
圖5B標繪OLED發射電流IOLED 隨Vth_ox之電壓變化量的百分比變動。跡線502繪示IOLED 對圖3A之有機發光二極體顯示像素22中的電晶體T3之臨限電壓Vth_ox的敏感度。如藉由在圖5B中之跡線502所示，若Vth_ox偏離標稱臨限電壓量達1.5 V，則電流IOLED 可增加大約50%，且若Vth_ox偏離標稱臨限電壓量達-1.5 V，則電流IOLED 可減少大約40%。如由跡線502所表示之OLED電流對Vth_ox變化的此相對高敏感度可導致非理想行為，諸如跨顯示器的輝度不均勻、輝度下降、隨著Vth_ox隨時間漂移所致的顯示器之非所欲色偏。
為了有助於減輕與半導體氧化物電晶體T3相關聯的可靠性問題，一矽電晶體（諸如n通道LTPS電晶體T7）可插置在半導體氧化物電晶體T3與節點N2之間（參見例如圖6A中的OLED顯示像素22）。如圖6A所示，矽電晶體T7具有在中間節點N5處連接至電晶體T3之源極端子的一汲極端子、在節點N2處連接至驅動電晶體T2之閘極端子的一源極端子、及經由另一發射線316接收發射控制信號EM3的一閘極端子。信號EM3可經確立（例如，驅動為高）以選擇性導通電晶體T7且可經解除確立（例如，驅動為低）以選擇性地關斷電晶體T7。以與在圖3A中之像素電路系統相同的參考數字標示的圖6A中的像素22之其餘部分係使用類似配置而互連，且不需詳細地重申以避免模糊本實施例。
圖7係繪示在圖6A所示之類型的OLED顯示像素22之操作的時序圖。在時間t1之前，信號Scan1及Scan2經解除確立（例如，該等掃描控制信號皆經驅動為低至VSL），而信號EM1、EM2及EM3經確立（例如，該等發射控制信號皆處於正電力供應電壓位準）。當發射控制信號EM1及EM2皆處於高時，在發射階段期間，一發射電流將流動通過驅動電晶體T2至對應的有機發光二極體304中以產生光。當發射控制信號EM3經確立時，節點N5經由矽電晶體T7有效地短路至節點N2。
在時間t1，發射控制信號EM1經解除確立（例如，驅動為低）以暫時暫停發射階段（其開始資料程式化階段）。在時間t2，信號Scan1可經脈衝為高以啟動電晶體T3及T6，該等電晶體初始化跨電容器Cst的電壓至預定電壓差（例如，VDDEL減去Vini）。在時間t3，掃描控制信號Scan1經脈衝為高，同時信號Scan2經確立且同時信號EM1及EM2皆被解除確立，以將來自資料線310的所欲資料信號載入至顯示像素22中。
在時間t5，掃描控制信號Scan1經解除確立（例如，驅動為低），其表明資料程式化階段結束。如圖7所示，發射控制信號EM3可被暫時脈衝為低且∆PW之脈衝寬度圍繞信號Scan1的下降時脈邊緣（例如，在時間t4，在Scan1的下降邊緣之前，信號EM3可被解除確立，及在時間t6，在Scan1處於低之後，信號EM3可被重新確立）。以此方式操作，在時間t5，在關斷半導體氧化物電晶體T3之前，首先關斷矽電晶體T7。在發射階段期間導通電晶體T7可有助於減少閃爍，此係因為若電晶體T7被接導通，將無通過該電晶體洩漏的電流。
由於在時間t5關斷半導體氧化物電晶體T3，所以從信號Scan1之下降邊緣引發的時脈饋通及電荷注入會潛在引起節點N5處之電壓(VN5 )不匹配節點N1處之電壓(VN1 )，其將導致電流I15 流動通過電晶體T3以使節點N1及N5再平衡。當稍後在時間t6導通電晶體T7時，VN5 （其隨電晶體T3之臨限電壓Vth_ox而變動）將與VN2 再平衡，其意指驅動電晶體T2之閘極電壓經受對Vth_ox之任何漂移敏感的風險。
為了有助於最小化再平衡電流I15 ，且因此減輕OLED電流對Vth_ox的此敏感度，匹配電容器（諸如電容器Cn5）可附接至節點N5（參見例如圖6A）。電容器Cn5具有等化節點N5處之總有效電容與節點N1處之總有效電容的一電容值。換言之，電容器Cn5應具有允許在緊接在時間t4處Scan1下降邊緣之後VN1 相對等於VN5 的值，藉此最小化流動通過半導體氧化物電晶體T3的任何潛在再平衡電流I15 。減少通過電晶體T3的再平衡電流I15之量（其隨半導體氧化物電晶體T3之Vth_ox而變動），因此減輕在節點N2處的驅動電晶體閘極電壓（其直接控制OLED發射電流）對Vth_ox的敏感度。電容器Cn5可實質上小於儲存電容器Cst（例如，Cn5可比Cst小至少兩倍、小至少四倍、小至少八倍、小至少10倍、小2至10倍、小10至20倍、小20至100倍、小100至1000倍、或比Cst小多於1000倍）。
因此，新增矽電晶體T7而實現節點N1與N5之間的電容匹配。使在圖3A之顯示器像素22中的半導體氧化物電晶體T3之源極端子及汲極端子處的電容匹配不可行，此係因為Cst的電容相對大。因此，任何嘗試使節點N1處的電容與Cst匹配會需要新增一大電容器，其將大幅增加像素面積。至少就時脈饋通及電荷注入而論，與半導體氧化物電晶體T3相比較，矽電晶體T7展現改良的物理特性。
一般而言，與半導體氧化物電晶體T3相比較，矽電晶體T7展現實質上較低的寄生閘極至源極電容Cgs，其減少在時間t6發射控制信號被確立時的時脈饋通效應。在一合適的配置中，矽電晶體T7可實施為頂部閘極型矽電晶體（例如，具有形成在LTPS半導體材料上方之金屬閘極導體的薄膜電晶體），以針對極小的Cgs最佳化。與頂部閘極型矽電晶體相比，底部閘極型矽電晶體（例如，具有形成在LTPS半導體材料下方之金屬閘極導體的薄膜電晶體）往往展現相對較大的Cgs。
與具有在顯示器的生命全期期間漂移的臨限電壓Vth_ox之半導體氧化物電晶體T3相比，矽電晶體T7具有隨時間保持相對恆定的臨限電壓Vth_ltps（參見例如圖5A中的跡線550）。此係因為至少就通道完整性而言，矽電晶體大致上比半導體氧化物電晶體更可靠。因此，甚至隨著在時間t6電晶體T7導通，至節點N2的電荷注入量及流動通過電晶體T7至節點N2之再平衡電流I52 的量將隨時間恆定且可預測。
以此方式組態，當發射控制信號EM1及EM2皆處於高時，在時間t7由圖6A之顯示像素22所產生的對應OLED電流對Vth_ox之變化實質上較不敏感，如在圖5B中的跡線552所示。如由跡線552所繪示，即使Vth_ox偏離達+/- 1.5 V，所得IOLED 變化將至少小於20%、小於10%、小於5%、小於1%、比跡線502之敏感度小10倍、比跡線502之敏感度小20倍等。減輕OLED電流對電晶體T3之Vth_ox偏差的敏感度提供跨顯示器的輝度均勻性、降低顯示器之使用壽命期間的輝度下降、降低顯示器之使用壽命期間的色偏、及減弱顯示器的其他非理想行為。
在圖6A的實例中，電容器Cn5（例如，經組態以大略等化在節點N5處之總電容與節點N1處之總電容的離散電容器結構，用於在信號Scan1被解除確立之後防止再平衡電流流動通過半導體氧化物電晶體T3）耦接在節點N5與正電力供應線300之間。此特定組態僅係說明性。圖6B至圖6G係展示用於在圖6A中之電晶體T3關斷之後減少再平衡電流的不同電容器配置的圖。
圖6B展示另一適合的配置，其中電容器Cn5具有連接至節點N5的一第一端子及連接至接地線302（即，在其上提供接地電力供應電壓VSSEL的接地線）的一第二端子。圖6C展示另一適合的配置，其中電容器Cn5具有連接節點N5的一第一端子及連接至發射線316（即，提供發射控制信號EM3的端子）的一第二端子。圖6D展示又另一合適的配置，其中電容器Cn5具有連接節點N5的一第一端子及連接至掃描線312（即，提供掃描控制信號Scan1的端子）的一第二端子。
圖6A至圖6D展示之實例（其中額外的電容匹配/平衡電容器Cn5耦接至節點N5）僅係說明性。額外的電容器不需始終耦接至節點N5。在其他合適的實施例中，在信號Scan1經解除確立之後，用於防止再平衡電流流動通過半導體氧化物電晶體T3的額外電容平衡電容器可替代地附接至節點N1（參見例如圖6E至圖6G中的電容器Cn1）。圖6E展示一合適的配置，其中電容器Cn1具有連接節點N1的一第一端子及連接至掃描線312（即，提供掃描控制信號Scan1的端子）的一第二端子。圖6F展示另一適合的配置，其中電容器Cn1具有連接節點N1的一第一端子及連接至正電力供應線300（即，提供正電力供應電壓VDDEL的端子）的一第二端子。圖6G展示又另一合適的配置，其中電容器Cn1具有連接節點N1的一第一端子及連接至接地線302的一第二端子。
圖6A至圖6G之其中額外的電容耦接至節點N5及N1的實例僅係說明性。若需要，額外電容可耦接至節點N5及節點N1兩者（即，在單一實施例中，一第一額外電容器可附接至節點N5，而一第二額外電容器可附接至節點N1）。一般而言，可實施用於確保在關斷電晶體T3時VN5 實質上等於VN1 且用於在信號Scan1經解除確立之後最小化流動通過電晶體T3的再平衡電流的其他合適方式。
一般而言，驅動電晶體T2及半導體氧化物電晶體T3應實施為n通道薄膜電晶體。若需要，其餘電晶體T1及T4至T7可選地可實施為p通道薄膜電晶體。與n通道電晶體相比，p通道電晶體係低態有效開關（即，p通道電晶體需要在其閘極接收低電壓信號以導通）。因此，若電晶體T4被實施為p通道電晶體（作為一實例），則信號EM2的波形將係在圖7中展示者的反相版本。
在另一合適配置中，電晶體T3及T6可實施為半導體氧化物電晶體，而其餘電晶體T1、T2、T4、T5及T7係矽電晶體。由於電晶體T3及T6兩者皆由信號Scan1控制，將其等形成為相同的電晶體類型可有助於簡化製造。
在又另一合適配置中，電晶體T3、T6、還有T2可實施為半導體氧化物電晶體，而其餘電晶體T1、T4、T5及T7係矽電晶體。驅動電晶體T2具有對像素22之發射電流關鍵的一臨限電壓。將驅動電晶體T2形成為一頂部閘極型半導體氧化物電晶體可有助於減小遲滯（例如，一頂部閘極型IGZO電晶體經歷小於一矽電晶體的臨限電壓遲滯）。若需要，電晶體T1至T6可全部係半導體氧化物電晶體。
圖6A之其中矽電晶體T7接收一分開之發射控制信號EM3的實例僅係說明性。為了消除此額外發射線，矽電晶體T7可由掃描控制信號Scan1（參見例如圖8中之OLED顯示像素22）控制。在圖8中之像素22的其餘部分係使用類似配置互連，且不需詳細地重申以避免模糊本實施例。
圖9係繪示圖8所示之類型的OLED顯示像素22之操作的時序圖。在時間t1之前，信號Scan1及Scan2經解除確立（例如，該等掃描控制信號皆處於VSL），而信號EM1及EM2經確立（例如，該等發射控制信號皆處於正電力供應電壓位準）。當發射控制信號EM1及EM2皆處於高時，在發射階段期間，一發射電流將流動通過驅動電晶體T2至對應的有機發光二極體304中以產生光。
在時間t1，發射控制信號EM1經解除確立（例如，驅動為低）以暫時暫停發射階段（其起始資料程式化階段）。在時間t2，信號Scan1可經脈衝為高以啟動電晶體T3、T6及T7，該等電晶體初始化跨電容器Cst的電壓至預定電壓差（例如，VDDEL減去Vini）。在時間t3，掃描控制信號Scan1經脈衝為高，同時信號Scan2經確立且同時信號EM1及EM2皆被解除確立，以將來自資料線310的所欲資料信號載入至顯示像素22中。
在時間t4，掃描控制信號Scan1經解除確立（例如，驅動為低），其表明資料程式化階段結束。在圖8之實施例中，由於掃描控制信號Scan1控制電晶體T3及T7兩者，所以在Scan1之下降邊緣處電晶體T3及T7皆可關斷。然而，通常希望在關斷電晶體T3之前首先關斷電晶體T7，以有助於使節點N2與半導體氧化物電晶體T3之寄生效應隔離。為了確保在信號Scan1之下降邊緣處在關斷電晶體T3之前關斷電晶體T7，電晶體T3及T7可具備不同臨限電壓位準。假設電晶體T3及T7皆實作為n通道電晶體，電晶體T7之臨限電壓較佳地大於電晶體T3之臨限電壓，使得將首先關斷電晶體T7。此對於圖6A至圖6G之實施例亦成立。圖9中的放大視圖900展示此事件序列。例如，隨著信號Scan1，在時間t4，電晶體從VSH至VSL，在時間t4’將首先關斷矽電晶體T7，而隨後在時間t4’’將關斷半導體氧化物電晶體T3。
從時間t4至t4’關斷電晶體T7之前，仍會有流動通過電晶體T3的電流I15 ，其將影響節點N2處的電壓，此係因為電晶體T7仍導通。若電晶體T7導通時電流I15 流動通過電晶體T3以再平衡節點N1及N5，則驅動電晶體T2之閘極電壓將經受對Vth_ox之任何漂移敏感的風險。為了有助於最小化電流I15 ，且因此減輕OLED電流對Vth_ox的此敏感度，匹配電容器（諸如電容器Cn5）可附接至節點N5（參見例如圖8）。電容器Cn5具有等化節點N5處之總有效電容與節點N1處之總有效電容的一電容值。換言之，電容器Cn5應具有允許在緊接在時間t4處Scan1下降邊緣之後VN1 相對等於VN5 的值，藉此最小化流動通過半導體氧化物電晶體T3的任何潛在再平衡電流I15 。減少通過電晶體T3的再平衡電流I15之量（其隨半導體氧化物電晶體T3之Vth_ox而變動），因此減輕在節點N2處的驅動電晶體閘極電壓（其直接控制OLED發射電流）對Vth_ox的敏感度。此外，可進一步調諧電容器Cn5之值以減少閃爍。
因此，新增矽電晶體T7而實現節點N1與N5之間的電容匹配。使在圖3A之顯示器像素22中的半導體氧化物電晶體T3之源極端子及汲極端子處的電容匹配不可行，此係因為Cst的電容相對大。因此，任何嘗試使節點N1處的電容與Cst匹配會需要新增一大電容器，其將大幅增加像素面積。至少就時脈饋通及電荷注入而論，與半導體氧化物電晶體T3相比較，矽電晶體T7展現改良的物理特性。
一般而言，與半導體氧化物電晶體T3相比較，矽電晶體T7展現實質上較低的寄生閘極至源極電容Cgs，其減少在時間t6發射控制信號被確立時的時脈饋通效應。在一合適的配置中，矽電晶體T7可實施為頂部閘極型矽電晶體（例如，具有形成在LTPS半導體材料上方之金屬閘極導體的薄膜電晶體），以針對極小的Cgs最佳化。與具有在顯示器的生命全期期間漂移的臨限電壓Vth_ox之半導體氧化物電晶體T3相比，矽電晶體T7具有隨時間保持相對恆定的臨限電壓Vth_ltps（參見例如圖5A中的跡線550）。此係因為至少就通道完整性而言，矽電晶體大致上比半導體氧化物電晶體更可靠。因此，甚至隨著在時間t4’電晶體T7被關斷，至節點N2的電荷注入量及流動通過電晶體T7至節點N2之再平衡電流I52 的量將隨時間恆定且可預測。
以此方式組態，當發射控制信號EM1及EM2皆處於高時，在時間t5由圖8之顯示像素22所產生的對應OLED電流對Vth_ox之變化實質上較不敏感，如在圖5B中的跡線552所示。減輕OLED電流對電晶體T3之Vth_ox偏差的敏感度提供跨顯示器的輝度均勻性、降低顯示器之使用壽命期間的輝度下降、降低顯示器之使用壽命期間的色偏、及減弱顯示器的其他非理想行為。
在圖8的實例中，電容器Cn5（例如，經組態以等化在節點N5處之總電容與節點N1處之總電容的離散電容器電路，用於在信號Scan1被解除確立之後防止再平衡電流流動通過半導體氧化物電晶體T3）耦接在節點N5與掃描線312之間。此特定組態僅係說明性。若需要，可依任何合適方式將一或多個額外電容器組件耦接至節點N5及/或節點N1（參見例如圖6A至圖6G）。
結合圖6至圖9所描述之各種實施例僅係說明性，其中使用矽電晶體（諸如電晶體T7）及電容器（諸如電容器Cn5或Cn1）以降低OLED發射電流對半導體氧化物電晶體T3之Vth_ox的潛在變化的敏感度。一般而言，這些技術可應用於包括一或多個驅動電晶體及至少三個伴隨切換電晶體、至少四個伴隨切換電晶體、至少五個伴隨切換電晶體、至少六個伴隨切換電晶體、1至10個相關聯之切換電晶體、10或更多個相關聯之切換電晶體等的任何類型顯示像素，以有助於減少閃爍、提供輝度均勻性、以及防止低再新率顯示器之使用壽命期間的輝度下降及色偏。
可使用形成為列驅動器電路系統18（圖1）之部分的各別掃描線驅動器電路及發射線驅動器電路來產生用於控制圖6A所示之類型之像素22的各種掃描控制信號及發射控制信號。圖10係經組態以產生對應發射控制信號及掃描控制信號的說明性閘極驅動器電路的圖。如圖10所示，列驅動器電路系統18可包括：第一發射線驅動器1002，其經組態以產生發射控制信號EM1；第二發射線驅動器1004，其經組態以產生發射控制信號EM2；第三發射線驅動器1006，其經組態以產生發射控制信號EM3；第一掃描線驅動器1008，其經組態以產生掃描控制信號Scan1；及第二掃描線驅動器1010，其經組態以產生掃描控制信號Scan2。
發射線驅動器可各自使用一各別對發射時脈信號來控制。例如，可使用第一時脈對EM1_CLK1及EM1_CLK2來控制第一發射線驅動器1002，而可使用第二時脈對EM2_CLK1及EM2_CLK2來控制第二發射線驅動器1004。具體地，可使用發射時脈對之一者來控制發射線驅動器1006。在圖10之實例中，如分別由路由路徑1020及1022所示，使用第二時脈對EM2_CLK1及EM2_CLK2來控制發射線驅動器1006。亦可使用掃描控制信號Scan1及Scan2來控制發射線驅動器1006，如分別由回授路由路徑1030及1032所指示。以此方式使用及共用來自其他閘極驅動器的控制信號以控制發射線驅動器1006可大幅減小電路面積。此外，雖然驅動器1002、1004、1008及1010可各自需要一開始脈衝信號，然而驅動器1006不需要分開的開始脈衝信號，其亦有助於簡化設計複雜性。
圖11A係展示發射線驅動器1006之一合適實施方案的電路圖。如圖11A所示，發射線驅動器1006可包括串聯耦接於第一電力供應線104（例如，提供電壓VSH的電力供應線）與第二電力供應線106（例如，提供電壓VEL的電力供應線）之間的上拉輸出電晶體110及下拉輸出電晶體112。電壓VSH可係從掃描線驅動器1008及/或1010之一者借用的正電力供應線，而電壓VEL可係從其他發射線驅動器1002及/或1004之一者借用的負電力供應線。一般而言，電壓VSH可大於VDDEL，而電壓VEL可小於VSSEL。作為一實例，若VDDEL係8.5 V，則VSH可係10.5 V。作為另一實例，若VSSEL係0 V，則VEL可係-3 V。這些實例僅係說明性，且非用於限制本實施例之範圍。若需要，VSH不需要是固定電力供應電壓，且可獨立地調整以增加靈活性。電晶體110之閘極端子可標示為節點Q，而電晶體112之電晶體112之閘極端子可標示為節點QB。第一電容器CQ經耦接橫跨電晶體110之閘極端子及源極端子，而第二電容器CQB經耦接橫跨電晶體112之閘極端子及源極端子。
可使用電晶體126將節點QB驅動為低或解除確立。電晶體126具有一閘極端子，該閘極端子接收EM_CLK2（例如，圖10之EM1_CLK2或EM2_CLK2）。另一方面，可使用串聯耦接於第三電力供應線102（例如，提供電壓VEH的電力供應線）與節點QB之間的電晶體120、122與124來將節點QB驅動為高或確立。電壓VEH可係從發射線驅動器1002及/或1004中之一者借用的正電力供應線。一般而言，電壓VEH可大於VDDEL且亦大於VSH。作為一實例，若VSH係10.5 V，則VEH可係12.5 V。電晶體120具有一閘極端子，該閘極端子接收EM_CLK1（例如，圖10之EM1_CLK1或EM2_CLK1）。電晶體122具有接收Scan2的閘極端子。電晶體124具有接收Scan1的閘極端子。以此方式串聯連接，電晶體120、122及124可形成邏輯AND電路119，僅在所有信號EM_CLK1、Scan1及Scan2在同時處於高時，該邏輯AND電路才驅動節點QB為高。
可使用耦接於節點Q與電力供應線102之間的電晶體130將節點Q驅動為高或確立。電晶體130具有接收EM_CLK2的閘極端子。另一方面，可使用串聯耦接於節點Q與電力供應線106之間的電晶體132及134將節點Q驅動為低或解除確立。電晶體132具有從電力供應線102接收固定電力供應電壓VEH的閘極端子（即，電晶體132始終接通）。電晶體134具有接收掃描控制線Scan1的閘極端子。依此方式組態，在驅動器1006處所接收的所有控制信號皆借用自其他閘極驅動器電路，其大幅減少顯示器邊框區域需求。
圖11B係繪示結合圖11A所述之類型的發射線驅動器1006之操作的時序圖。如圖11A所示，信號Scan1及Scan2具有不同脈衝寬度，且信號EM_CLK1係信號EM_CLK2的延遲版本。在時間t1，信號Scan1可首先被脈衝為高，而信號Scan 2已經處於高。確立信號Scan1而導通電晶體134，其驅動節點Q朝向電壓VEL且關斷電晶體110。此有助於當電晶體112隨後導通時消除任何潛在驅動競爭。
在時間t2，信號EM_CLK1經脈衝為高，其導通電晶體120。由於在此時所有信號EM_CLK1、Scan1及Scan2處於高，所以AND邏輯119經啟動以將節點QB拉高，其導通下拉電晶體112以驅動信號EM3為低（如箭頭150所指示）。
當信號EM_CLK2經脈衝為高時，信號EM3將保持經解除確立直到時間t3。當信號EM_CLK2經脈衝為高時，電晶體126被導通以將節點QB拉向VEL，其關斷電晶體112。此有助於消除電晶體110之任何潛在驅動競爭。對於發射週期之其餘部分，確立EM_CLK2亦導通電晶體130以將節點Q拉向VEH，其導通電晶體110以驅動信號EM3回到高（如箭頭152所指示）。
如圖11A所示之發射閘極驅動器1006的實施方案可特別適合於低頻顯示操作，此係因為當大電容器CQ存在於上拉輸出電晶體110之閘極端子時，較容易使信號EM3維持在高電壓位準。然而，一般而言，可使用圖11A之發射閘極驅動器1006以支援任何合適的頻率的顯示操作。
圖12係展示發射線驅動器1006之另一適合的實施方案之電路圖。不需要重申具有與已結合圖11A描述者相同的參考數字及連接的結構組件，因為其等提供實質上類似的功能。然而應注意，使用二階段子驅動器電路來控制節點Q。如圖12所示，驅動器1006可包括與一第二子驅動器級160-2串聯連接的一第一子驅動器級160-1。第一級160-1包括在電力供應線102與106之間與電晶體172串聯連接的電晶體170。電晶體170具有接收EM_CLK2的閘極端子，而電晶體172具有接收Scan1的閘極端子。級160-1的輸出標示為節點Q'。第二級160-2包括在電力供應線102與106之間與電晶體182串聯連接的電晶體180。電晶體180具有直接連接至節點Q’的閘極端子，而電晶體182具有亦接收Scan1的閘極端子。級160-2之輸出直接連接至節點Q。
控制發射線驅動器1006的信號與已關於圖11B所示及所描述者相同，為了簡潔而無需重申其細節。與其中接收EM_CLK2的電晶體130直接耦接至節點Q的圖11B之設計相比，圖12之雙階段實施方案可有助於使來自電晶體170之閘極端子的時脈耦接與節點Q隔離。因此，可使節點Q處所需的總電容更小。具體地，請注意，圖12之設計甚至不需要跨電晶體110之閘極端子及源極端子的離散電容器CQ，其實質上減小電路面積。
涉及使用矽電晶體（諸如電晶體T7）以隔離與氧化物電晶體T3相關聯的臨限電壓變化的圖6至圖12之實施例僅係說明性。根據另一合適的配置，該等發射信號之脈衝寬度可隨時間經增量地調整，以有助於補償與氧化物電晶體T3相關聯之預期臨限電壓偏移。在發射操作期間，可使用脈衝寬度調變(PWM)方案來雙態觸變發射控制信號（參見例如圖3之實例中的發射控制信號EM1及EM2）以控制顯示器的輝度。擴增發射控制信號之脈衝寬度將增加PWM工作循環，該PWM工作循環提高顯示器之對應輝度。相比之下，減小發射控制信號之脈衝寬度將減少PWM工作循環，其減弱顯示器之對應輝度。
圖13A係展示根據一實施例之在顯示器14的使用壽命期間如何可增加發射信號之脈衝寬度以補償輝度下降的時序圖。如圖13A所示，在時間T0（即，當該顯示器仍相對新時），發射控制信號EM（表示使用PWM方案所控制的任何數目個發射控制信號）可具有標稱脈衝寬度PW。
在某時間週期及在時間T1之後，由於氧化物電晶體T3之臨限電壓漂移（作為一實例）或一些其他時間老化效應，顯示器14的輝度可能已下降達一些量。T0與T1之間的時間量可係至少50小時、至少100小時、100至500小時、多於500小時、或其他合適的操作時間週期，在此期間，顯示器14可遭受非所欲的輝度變化。為了減輕輝度下降，發射控制信號EM的脈衝寬度可擴增達脈衝寬度偏移量ΔT，使得總脈衝寬度現在增加至(PW+ΔT)。以此方式擴增EM之脈衝寬度而增加工作循環，其使劣化的輝度提高回到在時間T0的其意欲/原始位準。
在某時間週期及在時間T2之後，由於氧化物電晶體T3之臨限電壓漂移（作為一實例）或一些其他時間老化效應，顯示器14的輝度可能已劣化更多。T1與T2之間的時間量可係至少50小時、至少100小時、100至500小時、多於500小時、或其他合適的操作時間週期，在此期間，顯示器14可遭受非所欲的輝度變化。為了減輕輝度下降，發射控制信號EM的脈衝寬度可進一步擴增達另一脈衝寬度偏移量ΔT，使得總脈衝寬度現在增加至(PW+2*ΔT)。以此方式擴增EM之脈衝寬度而進一步增加工作循環，其使劣化的輝度提高回到在時間T0的其意欲/原始位準。
此程序可無限持續，直到顯示器14的壽命循環結束。請注意，在時間TN，總脈衝寬度將已擴增至(PW+N*ΔT)。在一些點（即，當工作循環被推至其100%之極限），工作循環不可再增加。因此，時間TN應對應於正常操作使用之至少2年、2至5年或正常操作、5至10年正常操作使用、或多於10年正常操作使用。
圖13B係展示根據一實施例之發射信號的工作循環如何可隨時間調整的標繪圖。如圖13B所示，在時間T0，發射控制信號的脈衝寬度處於其標稱值處，且因此工作循環經設定為標稱工作循環位準DCnom。在時間T1，發射控制信號的脈衝寬度擴增達一第一偏移量，其使工作循環增加至DC1。在時間T2，發射控制信號的脈衝寬度擴增達一第二偏移量，其使工作循環增加至DC2。在時間T3，發射控制信號的脈衝寬度擴增達一第三偏移量，其使工作循環增加至DC3。此程序可無限持續，直到PWM工作循環被最大化至100%。
圖13C係展示EM信號脈衝寬度隨時間偏移之效應的圖。跡線1302繪示若脈衝寬度維持在固定位準（即，若工作循環永遠不變），隨時間的輝度下降百分比。在時間T1，第一脈衝寬度偏移量A1可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度回到跡線1304上之第一對應點。在時間T2，第二累積脈衝寬度偏移量A2可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度推回到跡線1304上之第二對應點。在時間T3，第三累積脈衝寬度偏移量A3可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度推回到跡線1304上之第三對應點。在時間T4，第四累積脈衝寬度偏移量A4可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度推回到跡線1304上之第四對應點。此程序可無限持續，直到EM的工作循環已到達100%。
如圖13C之實例可對應於第一顯示器輝度頻帶（例如，第一使用者選擇或外部供應的亮度設定）。一般而言，脈衝寬度偏移量可在不同的顯示器輝度頻帶變化（即，不同顯示亮度設定會需要不同的脈衝寬度擴增量）。類似於圖13C，圖13D之跡線1302繪示若脈衝寬度維持在第一輝度頻帶的固定位準，隨時間的輝度下降百分比。在圖13D中之跡線1306繪示若脈衝寬度維持在第二輝度頻帶的固定位準，隨時間的輝度下降百分比，該第二輝度頻帶具有比該第一輝度頻帶高的輝度輸出。
在時間T1，第一脈衝寬度偏移量B1可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度回到跡線1304’上之第一對應點。在時間T2，第二累積脈衝寬度偏移量B2可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度推回到跡線1304’上之第二對應點。在時間T3，第三累積脈衝寬度偏移量B3可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度推回到跡線1304’上之第三對應點。在時間T4，第四累積脈衝寬度偏移量B4可施加至標稱脈衝寬度值PW，其將使輝度推回到跡線1304’上之第四對應點。此程序可無限持續，直到EM的工作循環已到達100%。
注意到，跡線1304’可實質上類似於跡線1304。然而，如圖13C及圖13D之間的並置所繪示，在不同亮度設定，EM脈衝寬度偏移量不同（即，A1不等於B1，A2不等於B2，A3不等於B3，A4不等於B4，A5不等於B5等）。換言之，可針對不同亮度位準來分開控制PWM偏移。若需要，PWM偏移量可普遍地施加至所有輝度頻帶，以簡化顯示器14的控制（即，針對所有外部供應的亮度設定來施加單一PWM擴增序列）。
一般而言，結合圖13A至圖13D所描述之用於維持顯示器輝度的方法可應用於使用脈衝寬度調變方案來控制其亮度/輝度的任何合適類型顯示器（例如，OLED顯示器、LCD顯示器、電漿顯示器、或其他類型的顯示器）。
如上文結合圖3B所述，OLED電流量（且因此顯示器輝度）隨電荷注入及由於有問題的電晶體（諸如，氧化物電晶體T3）被關斷而發生的源極-汲極再平衡電流而變動。在本實施例中，氧化物電晶體T3由高態有效掃描控制信號控制（即，掃描控制信號Scan1被驅動為高以導通電晶體T3及驅動為低以關斷電晶體T3）。如圖14A所示，信號Scan1可經解除確立或從正電壓位準VSH驅動至負電壓位準VSL，以關斷（其他電晶體之中的）電晶體T3。一般而言，注入至閘極節點N2的電荷量（參見例如圖3A）可表達如下：
Figure 02_image001
(1)
同樣地，源極-汲極電荷再平衡電流量可表達如下：
Figure 02_image003
(2) 如方程式1及2之粗體部分中所示，電荷注入量Qch 及再平衡電流位準I12 兩者至少部分地與VSH與Vth_ox之間的差成比例。假設Vth_ox隨時間減小（如在圖5A之實例中所示)，一種保持Qch 及I12 恆定之方法將接著涉及依與Vth_ox漂移相似的步調減小VSH。
圖14B係展示根據一實施例之高態有效掃描控制信號Scan1的VSH如何可經調整以適應於Vth_ox之變化且從而減輕顯示器輝度下降的時序圖。在時間T0（即，當顯示器仍相對新時），VSH可被偏壓在標稱正電力供應位準VSHnom。
在某時間週期及在時間T1之後，由於氧化物電晶體T3之臨限電壓漂移，顯示器14的輝度可能已下降達一些量。T0與T1之間的時間量可係至少50小時、至少100小時、100至500小時、多於500小時、或其他合適的操作時間週期，在此期間，顯示器14可遭受非所欲的輝度變化。為了減輕輝度下降，可使VSH減少達電壓偏移量ΔV，以跟上Vth_ox變化。偏移量ΔV可係10 mV、10至50 mV、50至100 mV，或用於適應於Vth_ox之電壓漂移的其他合適偏移量。
在某時間週期及在時間T2之後，由於氧化物電晶體T3之臨限電壓漂移進一步減小，顯示器14的輝度可能已劣化更多。T1與T2之間的時間量可係至少50小時、至少100小時、100至500小時、多於500小時、或其他合適的操作時間週期，在此期間，顯示器14可遭受非所欲的輝度變化。為了減輕輝度下降，可使VSH進一步減少達另一電壓偏移量ΔV，以跟上Vth_ox變化。此程序可無限持續直到顯示器14的壽命循環結束，持續達正常操作使用之至少2年、2至5年或正常操作、5至10年正常操作使用、或多於10年正常操作使用。
圖14C係展示減小掃描控制信號Scan1的VSH如何可有助於提高顯示器輝度的標繪圖。如曲線1402所示，在顯示器的使用壽命期間依線性或逐步方式減小VSH可有助於提高其輝度，以補償由Vth_ox之變化所引起的非所欲輝度下降。一般而言，圖14B及圖14C所示之技術可應用於具有含會影響顯示器輝度的變化臨限電壓之電晶體的任何顯示像素。
其中氧化物電晶體T3由高態有效掃描控制信號控制的上述實例僅係說明性，而非意圖限制本發明實施例之範圍。根據其他合適的實施例，氧化物電晶體T3係由低態有效掃描控制信號控制的p通道薄膜電晶體（即，掃描控制信號Scan1被驅動為低以導通電晶體T3及被驅動為高以關斷電晶體T3）。如圖15A所示，信號Scan1可經解除確立或從負電壓位準VSL驅動至正電壓位準VSH，以關斷（其他電晶體之中的）電晶體T3。上文所述之方程式1及2亦將對於p通道電晶體成立，惟極性切換除外。換言之，為了保持Qch 與I12 恆定將涉及實際上依與Vth_ox漂移相似的步調增加VSL（假設p型電晶體的Vth_ox隨時間增加）。
圖15B係展示根據一實施例之低態有效掃描控制信號Scan1的VSL如何可經調整以適應於Vth_ox之變化且從而減輕顯示器輝度下降的時序圖。在時間T0（即，當顯示器仍相對新時），VSL可被偏壓在標稱接地電力供應位準VSLnom。
在某時間週期及在時間T1之後，由於氧化物電晶體T3之臨限電壓漂移，顯示器14的輝度可能已下降達一些量。T0與T1之間的時間量可係至少50小時、至少100小時、100至500小時、多於500小時、或其他合適的操作時間週期，在此期間，顯示器14可遭受非所欲的輝度變化。為了減輕輝度下降，可使VSL增加達電壓偏移量ΔV，以跟上Vth_ox變化。偏移量ΔV可係10 mV、10至50 mV、30至70 mV、50至100 mV，或用於適應於Vth_ox之電壓漂移的其他合適偏移量。
在某時間週期及在時間T2之後，由於氧化物電晶體T3之臨限電壓漂移進一步增加，顯示器14的輝度可能已劣化更多。T1與T2之間的時間量可係至少50小時、至少100小時、100至500小時、多於500小時、或其他合適的操作時間週期，在此期間，顯示器14可遭受非所欲的輝度變化。為了減輕輝度下降，可使VSL進一步增加達另一電壓偏移量ΔV，以跟上Vth_ox變化。此程序可無限持續直到顯示器14的壽命循環結束，持續達正常操作使用之至少2年、2至5年或正常操作、5至10年正常操作使用、或多於10年正常操作使用。
圖15C係展示升高掃描控制信號Scan1的VSL如何可有助於提高顯示器輝度的標繪圖。如曲線1502所示，在顯示器的使用壽命期間依線性或逐步方式升高VSL可有助於提高其輝度，以補償由Vth_ox之變化所引起的非所欲輝度下降。一般而言，圖15B及圖15C所示之技術可應用於具有含會影響顯示器輝度的變化臨限電壓之電晶體的任何顯示像素。
根據一實施例，提供一種顯示像素，該顯示像素包括：一發光二極體；一驅動電晶體，其與該發光二極體串聯耦接，該驅動電晶體包括一汲極端子、一閘極端子、及一源極端子；一第一半導體類型之一電晶體，其耦接在該驅動電晶體之該汲極端子與該閘極端子之間，該第一半導體類型之該電晶體經組態以減少該驅動電晶體之該閘極端子處的洩漏，且該第一半導體類型之該電晶體具有一臨限電壓；及一第二半導體類型之一電晶體，該第二半導體類型不同於該第一半導體類型，該第二半導體類型之該電晶體插置在該第一半導體類型之該電晶體與該驅動電晶體之該閘極端子之間，且該第二半導體類型之該電晶體經組態以減小流動通過該發光二極體的一發射電流對該第一半導體類型之該電晶體的該臨限電壓的敏感度。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體包括一半導體氧化物薄膜電晶體，該半導體氧化物薄膜電晶體具有形成在半導體氧化物中的一通道。
根據另一實施例，該第二半導體類型之該電晶體包括一矽薄膜電晶體，該矽薄膜電晶體具有形成在矽中的一通道。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體及該第二半導體類型之該電晶體兩者係n通道薄膜電晶體。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體係一n通道薄膜電晶體，且該第二半導體類型之該電晶體係一p通道薄膜電晶體。
根據另一實施例，該顯示像素包括：一儲存電容器，其耦接至該驅動電晶體之該閘極端子，該儲存電容器經組態以儲存用於該顯示像素之一資料信號；及一匹配電容器，其耦接至介於該第一半導體類型之該電晶體與該第二半導體類型之該電晶體之間的一中間節點，該匹配電容器經組態以當該第一半導體類型之該電晶體被關斷時，減少流動通過該第一半導體類型之該電晶體的一再平衡電流。
根據另一實施例，該匹配電容器小於該儲存電容器。
根據另一實施例，該顯示像素包括：一儲存電容器，其耦接至該驅動電晶體之該閘極端子，該儲存電容器經組態以儲存用於該顯示像素之一資料信號；及一匹配電容器，其耦接至該驅動電晶體之該汲極端子，該匹配電容器經組態以當該第一半導體類型之該電晶體被關斷時，減少流動通過該第一半導體類型之該電晶體的一再平衡電流。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體具有經組態以接收一掃描控制信號的一閘極端子，且該第二半導體類型之該電晶體具有經組態以接收不同於該掃描控制信號之一發射控制信號的一閘極端子。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體及該第二半導體類型之該電晶體具有經組態以接收相同掃描控制信號之閘極端子。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體具有一第一臨限電壓，且該第二半導體類型之該電晶體具有一第二臨限電壓，該第二臨限電壓大於該第一臨限電壓。
根據另一實施例，該顯示像素包括：一第一發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接；一第二發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接；一初始化電晶體，其直接耦接至該發光二極體；及一資料載入電晶體，其直接耦接至該驅動電晶體之該源極端子。
根據一實施例，提供一種操作一顯示像素之方法，該方法包括：在一發射階段期間，使用在該顯示像素中的一驅動電晶體，以輸送一發射電流至該顯示像素中的一發光二極體，該驅動電晶體包括一汲極端子及一閘極端子；使用耦接於該驅動電晶體之該汲極端子與該閘極端子之間的一第一半導體類型之一電晶體，以減少在該發射階段期間該驅動電晶體之該閘極端子處的洩漏，該第一半導體類型之該電晶體具有一臨限電壓；及使用插置在該第一半導體類型之該電晶體與該驅動電晶體之該閘極端子之間的一第二半導體類型之一電晶體，以降低該發射電流對該第一半導體類型之該電晶體之該臨限電壓的敏感度。
根據另一實施例，該第一半導體類型之該電晶體包括一半導體氧化物薄膜電晶體，且該第二半導體類型之該電晶體包括一矽薄膜電晶體。
根據另一實施例，該方法包括：提供一掃描控制信號至該第一半導體類型之該電晶體之一閘極端子；提供一發射控制信號至該第二半導體類型之該電晶體之一閘極端子，該發射控制信號不同於該掃描控制信號；及在該掃描控制信號之一下降邊緣之前解除確立該發射控制信號，且在該掃描控制信號之該下降邊緣之後確立該發射控制信號。
根據另一實施例，該方法包括：提供一掃描控制信號至該第一半導體類型之該電晶體之一閘極端子；提供該掃描控制信號至該第二半導體類型之該電晶體之一閘極端子；及在該掃描控制信號之一下降邊緣關斷該第一半導體類型之該電晶體之前，關斷該第二半導體類型之該電晶體。
根據一實施例，提供一種電子裝置，其包括一顯示器，該顯示器具有一顯示像素陣列，該顯示像素陣列中的各顯示像素包括：一發光二極體；一驅動電晶體，其與該發光二極體串聯耦接，該驅動電晶體包括一汲極端子、一閘極端子、及一源極端子；半導體氧化物電晶體，其耦接在該驅動電晶體之該汲極端子與該閘極端子之間；及一矽電晶體，其耦接於該半導體氧化物電晶體與該驅動電晶體的該閘極端子之間。
根據另一實施例，在該顯示像素陣列中之各顯示像素包括：一儲存電容器，其直接耦接至該驅動電晶體之該閘極端子；及一匹配電容器，其直接耦接至該半導體氧化物電晶體，該匹配電容器經組態以減少流動通過該半導體氧化物電晶體的一再平衡電流。
根據另一實施例，該匹配電容器實質上小於該儲存電容器。
根據另一實施例，在該顯示像素陣列中的各顯示像素包括：一第一發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接；一第二發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接；一初始化電晶體，其直接耦接至該發光二極體；及一資料載入電晶體，其直接耦接至該驅動電晶體之該源極端子。
根據另一實施例，該電子裝置包括：一第一掃描線驅動器電路，其經組態以輸出一第一掃描控制信號至該半導體氧化物電晶體之一閘極端子及該初始化電晶體之一閘極端子；一第二掃描線驅動器電路，其經組態以輸出一第二掃描控制信號至該資料載入電晶體之一閘極端子；一第一發射線驅動器電路，其經組態以輸出一第一發射控制信號至該第一發射電晶體之一閘極端子；一第二發射線驅動器電路，其經組態以輸出一第二發射控制信號至該第二發射電晶體之一閘極端子；及一第三發射線驅動器電路，其經組態以輸出一第三發射控制信號至該矽電晶體之一閘極端子，該第三發射線驅動器電路經組態以接收來自該第一掃描線驅動器電路的該第一掃描控制信號，且接收來自該第二掃描線驅動器電路的該第二掃描控制信號。
根據另一實施例，該第一發射線驅動器電路經組態以接收一第一對時脈信號，該第二發射線驅動器經組態以接收一第二對時脈信號，且該第三發射線驅動器電路進一步經組態以接收與該第一發射線驅動器電路相關聯的該第一對時脈信號及與該第二發射線驅動器電路相關聯的該第二對時脈信號之一所選取者。
根據另一實施例，該第三發射線驅動器電路不接收一開始脈衝信號。
根據另一實施例，該第三發射線驅動器電路包括：一上拉電晶體；一下拉電晶體，其與該上拉電晶體串聯連接；及一第一電晶體，其具有經組態以接收該所選取對時脈信號中之一第一時脈信號的一閘極端子；一第二電晶體，其具有經組態以接收該第一掃描控制信號的一閘極端子；一第三電晶體，其具有經組態以接收該第二掃描控制信號的一閘極端子，該第一電晶體、該第二電晶體、及該第三電晶體用以同時導通該下拉電晶體；及一第四電晶體，其具有經組態以接收該所選取對時脈信號中之一第二時脈信號的一閘極端子，該第四電晶體用以關斷該下拉電晶體。
根據另一實施例，該第三發射線驅動器電路包括：一第五電晶體，其具有經組態以接收該所選取對時脈信號中之該第二時脈信號的一閘極端子，該第五電晶體用以導通該上拉電晶體；一第六電晶體，其具有經組態以接收一固定電力供應電壓的一閘極端子；及一第七電晶體，其具有經組態以接收該第一掃描控制信號的一閘極端子，該第六電晶體及該第七電晶體用以同時關斷該上拉電晶體。
根據另一實施例，該第三發射線驅動器電路包括：一第一級，其經組態以接收該第一掃描控制信號及該所選取對時脈信號中之該第二時脈信號；及一第二級，其經組態以接收該第一掃描控制信號及來自該第一級之信號，該第二級具有直接連接至該上拉電晶體之一閘極端子的一輸出，且沒有耦接至該上拉電晶體之該閘極端子的離散電容器。
根據一實施例，提供一種操作展現一輝度之一顯示器之方法，該方法包括：使用一脈衝寬度調變(PWM)方案來控制該顯示器之該輝度；及在一第一時間週期之後，當歸因於顯示器老化效應而使該顯示器之該輝度已下降時，增加該PWM方案之一工作循環以補償該輝度下降。
根據另一實施例，該第一時間週期係至少100小時。
根據另一實施例，該方法包括在接著該第一時間週期的一第二時間週期之後，進一步增加該PWM方案的該工作循環，以補償該顯示器中之任何輝度下降，該第二時間週期等於該第一時間週期。
根據另一實施例，使用該PWM方案包括饋送一脈衝寬度調變發射控制信號至在該顯示器上之對應發射電晶體。
根據另一實施例，增加該PWM方案之該工作循環包括：當該顯示器處於一第一顯示亮度設定時，使該發射控制信號之該脈衝寬度擴增達一第一量；及當該顯示器處於一第二顯示亮度設定時，使該發射控制信號之該脈衝寬度擴增達一第二量，該第二量不同於該第一量。
根據一實施例，提供一種操作一顯示像素之方法，該顯示像素具有一驅動電晶體及耦接至該驅動電晶體之一閘極端子的一半導體氧化物電晶體，該方法包括：供應一掃描控制信號至該半導體氧化物電晶體之一閘極端子，該半導體氧化物電晶體具有隨時間變化的一臨限電壓，且該半導體氧化物電晶體之該臨限電壓的變化引起該顯示器的輝度下降；藉由驅動該掃描控制信號至一第一電壓位準，確立該掃描控制信號以導通該半導體氧化物電晶體；藉由將該掃描控制信號自該第一電壓位準驅動至一第二電壓位準，解除確立該掃描控制信號以關斷該半導體氧化物電晶體；及針對該半導體氧化物電晶體之該臨限電壓的變化調適該掃描控制信號之該第一電壓位準以補償該輝度下降。
根據另一實施例，調適該掃描控制信號之該第一電壓位準包括：每至少300小時正常顯示器操作一次地使該第一電壓位準減小達30至70 mV。
根據另一實施例，調適該掃描控制信號之該第一電壓位準包括：每至少300小時正常顯示器操作一次地使該第一電壓位準增加達30至70 mV。
前文僅係說明性的，並可對所述實施例作出各種修改。前述的實施例可個別或以任何組合來實施。
14‧‧‧顯示器 16‧‧‧顯示器驅動器積體電路 18‧‧‧列驅動器電路系統/驅動器電路系統 20‧‧‧行驅動器電路系統/電路系統 22‧‧‧顯示像素/像素 24‧‧‧基材 25‧‧‧路徑 26‧‧‧垂直線/線/資料線 28‧‧‧水平線/水平信號線/列線 102‧‧‧第三電力供應線 104‧‧‧第一電力供應線 106‧‧‧第二電力供應線 110‧‧‧上拉輸出電晶體/電晶體 112‧‧‧下拉輸出電晶體/電晶體 119‧‧‧邏輯AND電路/AND邏輯 120‧‧‧電晶體 122‧‧‧電晶體 124‧‧‧電晶體 126‧‧‧電晶體 130‧‧‧電晶體 132‧‧‧電晶體 134‧‧‧電晶體 150‧‧‧箭頭 152‧‧‧箭頭 160-1‧‧‧第一子驅動器級 160-2‧‧‧第二子驅動器級 170‧‧‧電晶體 172‧‧‧電晶體 180‧‧‧電晶體 182‧‧‧電晶體 300‧‧‧正電力供應端子/端子/正電力供應線 302‧‧‧接地電力供應端子/端子/接地線 304‧‧‧發光二極體/二極體/有機發光二極體 306‧‧‧光 308‧‧‧端子 310‧‧‧資料信號端子/資料線 312‧‧‧端子/掃描線 313‧‧‧端子/掃描線 314‧‧‧端子 315‧‧‧端子 316‧‧‧發射線 390‧‧‧電荷注入路徑/電荷/電荷注入量 392‧‧‧電荷注入路徑/電荷/電荷注入量 500‧‧‧跡線 502‧‧‧跡線 550‧‧‧跡線 552‧‧‧跡線 900‧‧‧放大視圖 1002‧‧‧第一發射線驅動器/驅動器 1004‧‧‧第二發射線驅動器/驅動器 1006‧‧‧第三發射線驅動器/驅動器/發射閘極驅動器 1008‧‧‧第一掃描線驅動器/驅動器 1010‧‧‧第二掃描線驅動器/驅動器 1020‧‧‧路由路徑 1022‧‧‧路由路徑 1030‧‧‧回授路由路徑 1032‧‧‧回授路由路徑 1302‧‧‧跡線 1304‧‧‧跡線 1304'‧‧‧跡線 1306‧‧‧跡線 1402‧‧‧曲線 1502‧‧‧曲線 A1‧‧‧第一脈衝寬度偏移量 A2‧‧‧第二累積脈衝寬度偏移量 A3‧‧‧第三累積脈衝寬度偏移量 A4‧‧‧第四累積脈衝寬度偏移量 A5‧‧‧累積脈衝寬度偏移量 B1‧‧‧第一脈衝寬度偏移量 B2‧‧‧第二累積脈衝寬度偏移量 B3‧‧‧第三累積脈衝寬度偏移量 B4‧‧‧第四累積脈衝寬度偏移量 B5‧‧‧累積脈衝寬度偏移量 Cgd‧‧‧寄生閘極至汲極電容 Cgs‧‧‧寄生閘極至源極電容 Cn1‧‧‧電容器 Cn5‧‧‧電容器 CQ‧‧‧第一電容器 CQB‧‧‧第二電容器 Cst‧‧‧儲存電容器 DC1‧‧‧工作循環 DC2‧‧‧工作循環 DC3‧‧‧工作循環 DCnom‧‧‧標稱工作循環位準 EM‧‧‧發射控制信號 EM_CLK1‧‧‧信號 EM_CLK2‧‧‧信號 EM1‧‧‧發射控制信號 EM2‧‧‧發射控制信號/信號 EM3‧‧‧發射控制信號 I12‧‧‧再平衡電流 IOLED‧‧‧OLED發射電流 N1‧‧‧節點 N2‧‧‧節點 N3‧‧‧節點 N4‧‧‧節點 N5‧‧‧節點 PW‧‧‧標稱脈衝寬度 Q‧‧‧節點 Q'‧‧‧節點 QB‧‧‧節點 Scan1‧‧‧掃描控制信號/掃描時脈信號/掃描控制線 SCAN1‧‧‧掃描控制信號 Scan2‧‧‧掃描控制信號 SCAN2‧‧‧掃描控制信號 T_blank‧‧‧週期 T_refresh‧‧‧週期 T0‧‧‧時間 T1‧‧‧電晶體/時間 T2‧‧‧電晶體/驅動電晶體/時間 T3‧‧‧電晶體/時間 T4‧‧‧電晶體/時間 T5‧‧‧電晶體/時間 T6‧‧‧電晶體/時間 T7‧‧‧電晶體/時間 Tn‧‧‧時間 t‧‧‧時間 t1‧‧‧時間 t2‧‧‧時間 t3‧‧‧時間 t4‧‧‧時間 t4'‧‧‧時間 t4''‧‧‧時間 t5‧‧‧時間 t6‧‧‧時間 t7‧‧‧時間 VDDEL‧‧‧正電力供應電壓 VEH‧‧‧電壓/固定電力供應電壓 VEL‧‧‧電壓 Vini‧‧‧初始化電壓 VSH‧‧‧高電壓位準 VSHnom‧‧‧標稱正電力供應位準 VSL‧‧‧低電壓位準/負電壓 VSLnom‧‧‧標稱接地電力供應位準 VSSEL‧‧‧接地電力供應電壓 Vth‧‧‧臨限電壓 Vth_ox‧‧‧半導體氧化物電晶體臨限電壓 ΔPW‧‧‧脈衝寬度 ΔT‧‧‧脈衝寬度偏移量 ΔV‧‧‧電壓偏移量
［圖1］係根據一實施例之說明性顯示器（諸如具有有機發光二極體(organic light-emitting diode, OLED)顯示像素陣列的有機發光二極體顯示器）的圖。 ［圖2］係根據一實施例之一低再新率顯示器驅動方案的圖。 ［圖3A］係經組態以產生對氧化物電晶體臨限電壓敏感的發射電流之有機發光二極體顯示像素的電路圖。 ［圖3B］係繪示當關斷圖3A所示之有機發光二極體顯示像素中的半導體氧化物電晶體時電荷注入及時脈饋通之效應的圖。 ［圖4］係繪示圖3A所示之有機發光二極體顯示像素之操作的時序圖。 ［圖5A］係繪示半導體氧化物電晶體之臨限電壓及矽電晶體的臨限電壓如何隨時間變化的圖。 ［圖5B］係繪示OLED發射電流對圖3A所示之有機發光二極體顯示像素中的半導體氧化物電晶體之臨限電壓的敏感度的圖。 ［圖6A］係根據一實施例之說明性有機發光二極體顯示像素的電路圖，該有機發光二極體顯示像素經組態以產生一發射電流，該發射電流具有對氧化物電晶體臨限電壓的低敏感度。 ［圖6B至圖6G］係展示根據一些實施例之不同電容器組態的圖，該等電容器組態用於在圖6A之顯示像素中的氧化物半導體電晶體被關斷之後減少再平衡電流。 ［圖7］係繪示根據一實施例之圖6A所示之有機發光二極體顯示像素的操作的時序圖。 ［圖8］係根據一實施例之說明性有機發光二極體顯示像素的電路圖，該有機發光二極體顯示像素經組態以產生一發射電流，該發射電流具有對氧化物電晶體臨限電壓的低敏感度，其中該半導體氧化物電晶體及串聯連接的矽電晶體由相同的掃描信號控制。 ［圖9］係繪示根據一實施例之圖8所示之有機發光二極體顯示像素的操作的時序圖。 ［圖10］係根據一實施例之說明性閘極驅動器電路的圖，該等閘極驅動器電路經組態以產生對應的發射控制信號及掃描控制信號。 ［圖11A］係根據一實施例之發射閘極驅動器的電路圖，該發射閘極驅動器接收與其他閘極驅動器電路相關聯的控制信號。 ［圖11B］係繪示根據一實施例之圖11A所示之發射閘極驅動器的操作的時序圖。 ［圖12］係根據一實施例之發射閘極驅動器的電路圖，該發射閘極驅動器具有比圖11A所示之發射閘極驅動器更少的電容器。 ［圖13A］係展示根據一實施例之在顯示器的使用壽命期間如何可增加發射信號之脈衝寬度以補償輝度下降的時序圖。 ［圖13B］係展示根據一實施例之發射信號的工作循環如何可隨時間調整的標繪圖。 ［圖13C］係展示根據一實施例之在第一亮度設定的發射信號之脈衝寬度偏移如何可隨時間增加的圖。 ［圖13D］係展示根據一實施例之在第二亮度設定的發射信號之脈衝寬度偏移如何可隨時間增加的圖。 ［圖14A］係根據一實施例之高態有效掃描控制信號的圖。 ［圖14B］係展示根據一實施例之如何可調整高態有效掃描控制信號之正電壓位準以減輕顯示器輝度下降的時序圖。 ［圖14C］係展示根據一實施例之降低高態有效掃描控制信號之正電壓位準如何可有助於提高顯示器輝度的標繪圖。 ［圖15A］係根據一實施例之低態有效掃描控制信號的圖。 ［圖15B］係展示根據一實施例之如何可調整低態有效掃描控制信號之低電壓位準以減輕顯示器輝度下降的時序圖。 ［圖15C］係展示根據一實施例之增加低態有效掃描控制信號之低電壓位準如何可有助於提高顯示器輝度的標繪圖。
EM1‧‧‧發射控制信號
EM2‧‧‧發射控制信號/信號
SCAN1‧‧‧掃描控制信號
SCAN2‧‧‧掃描控制信號
t1‧‧‧時間
t2‧‧‧時間
t3‧‧‧時間
t4‧‧‧時間
t4'‧‧‧時間
t4"‧‧‧時間
t5‧‧‧時間
VSH‧‧‧高電壓位準
VSL‧‧‧低電壓位準/負電壓

Claims (20)

  1. 一種顯示像素，其包含： 一發光二極體； 一驅動電晶體，其與該發光二極體串聯耦接，其中該驅動電晶體包含一汲極端子、一閘極端子、及一源極端子； 一第一半導體類型之一電晶體，其耦接在該驅動電晶體之該汲極端子與該閘極端子之間，其中該第一半導體類型之該電晶體經組態以減少該驅動電晶體之該閘極端子處的洩漏，且其中該第一半導體類型之該電晶體具有一臨限電壓；及 一第二半導體類型之一電晶體，該第二半導體類型不同於該第一半導體類型，其中該第二半導體類型之該電晶體插置在該第一半導體類型之該電晶體與該驅動電晶體之該閘極端子之間，且其中該第二半導體類型之該電晶體經組態以減少流動通過該發光二極體的一發射電流對該第一半導體類型之該電晶體的該臨限電壓的敏感度。
  2. 如請求項1之顯示像素，其中該第一半導體類型之該電晶體包含一半導體氧化物薄膜電晶體，該半導體氧化物薄膜電晶體具有形成在半導體氧化物中的一通道。
  3. 如請求項2之顯示像素，其中該第二半導體類型之該電晶體包含一矽薄膜電晶體，該矽薄膜電晶體具有形成在矽中的一通道。
  4. 如請求項3之顯示像素，其中該第一半導體類型之該電晶體及該第二半導體類型之該電晶體兩者係n通道薄膜電晶體。
  5. 如請求項3之顯示像素，其中該第一半導體類型之該電晶體係一n通道薄膜電晶體，且其中該第二半導體類型之該電晶體係一p通道薄膜電晶體。
  6. 如請求項3之顯示像素，其進一步包含： 一儲存電容器，其耦接至該驅動電晶體之該閘極端子，其中該儲存電容器經組態以儲存用於該顯示像素之一資料信號；及 一匹配電容器，其耦接至介於該第一半導體類型之該電晶體與該第二半導體類型之該電晶體之間的一中間節點，其中該匹配電容器經組態以當該第一半導體類型之該電晶體被關斷時，減少流動通過該第一半導體類型之該電晶體的一再平衡電流。
  7. 如請求項6之顯示像素，其中該匹配電容器小於該儲存電容器。
  8. 如請求項3之顯示像素，其進一步包含： 一儲存電容器，其耦接至該驅動電晶體之該閘極端子，其中該儲存電容器經組態以儲存用於該顯示像素之一資料信號；及 一匹配電容器，其耦接至該驅動電晶體之該汲極端子，其中該匹配電容器經組態以當該第一半導體類型之該電晶體被關斷時，減少流動通過該第一半導體類型之該電晶體的一再平衡電流。
  9. 如請求項3之顯示像素，其中該第一半導體類型之該電晶體具有經組態以接收一掃描控制信號之一閘極端子，且其中該第二半導體類型之該電晶體具有經組態以接收不同於該掃描控制信號之一發射控制信號之一閘極端子。
  10. 如請求項3之顯示像素，其中該第一半導體類型之該電晶體及該第二半導體類型之該電晶體具有經組態以接收相同掃描控制信號之閘極端子。
  11. 如請求項10之顯示像素，其中該第一半導體類型之該電晶體具有一第一臨限電壓，且其中該第二半導體類型之該電晶體具有一第二臨限電壓，該第二臨限電壓大於該第一臨限電壓。
  12. 如請求項3之顯示像素，其進一步包含： 一第一發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接； 一第二發射電晶體，其與該驅動電晶體及該發光二極體串聯耦接； 一初始化電晶體，其直接耦接至該發光二極體；及 一資料載入電晶體，其直接耦接至該驅動電晶體之該源極端子。
  13. 一種操作一顯示像素之方法，其包含： 在一發射階段期間，使用在該顯示像素中的一驅動電晶體，以輸送一發射電流至該顯示像素中的一發光二極體，其中該驅動電晶體包含一汲極端子及一閘極端子； 使用耦接於該驅動電晶體之該汲極端子與該閘極端子之間的一第一半導體類型之一電晶體，以減少在該發射階段期間該驅動電晶體之該閘極端子處的洩漏，其中該第一半導體類型之該電晶體具有一臨限電壓；及 使用插置在該第一半導體類型之該電晶體與該驅動電晶體之該閘極端子之間的一第二半導體類型之一電晶體，以降低該發射電流對該第一半導體類型之該電晶體之該臨限電壓的敏感度。
  14. 如請求項13之方法，其中該第一半導體類型之該電晶體包含一半導體氧化物薄膜電晶體，且其中該第二半導體類型之該電晶體包含一矽薄膜電晶體。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包含： 提供一掃描控制信號至該第一半導體類型之該電晶體之一閘極端子； 提供一發射控制信號至該第二半導體類型之該電晶體之一閘極端子，該發射控制信號不同於該掃描控制信號；及 在該掃描控制信號之一下降邊緣之前解除確立該發射控制信號，且在該掃描控制信號之該下降邊緣之後確立該發射控制信號。
  16. 如請求項14之方法，其進一步包含： 提供一掃描控制信號至該第一半導體類型之該電晶體之一閘極端子； 提供該掃描控制信號至該第二半導體類型之該電晶體之一閘極端子；及 在該掃描控制信號之一下降邊緣關斷該第一半導體類型之該電晶體之前，關斷該第二半導體類型之該電晶體。
  17. 一種操作展現一輝度之一顯示器之方法，該方法包含： 使用一脈衝寬度調變(PWM)方案來控制該顯示器之該輝度；及 在一第一時間週期之後，當歸因於顯示器老化效應而使該顯示器之該輝度已下降時，增加該PWM方案之一工作循環以補償該輝度下降。
  18. 如請求項17之方法，其中該第一時間週期係至少100小時。
  19. 如請求項17之方法，其進一步包含： 在接著該第一時間週期的一第二時間週期之後，進一步增加該PWM方案的該工作循環，以補償該顯示器中之任何輝度下降，其中該第二時間週期等於該第一時間週期。
  20. 如請求項17之方法，其中使用該PWM方案包含： 饋送一脈衝寬度調變發射控制信號至在該顯示器上之對應發射電晶體，其中增加該PWM方案之該工作循環包含： 當該顯示器處於一第一顯示亮度設定時，使該發射控制信號之該脈衝寬度擴增達一第一量；及 當該顯示器處於一第二顯示亮度設定時，使該發射控制信號之該脈衝寬度擴增達一第二量，該第二量不同於該第一量。
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