TWI689911B - 具有低再新率顯示像素的電子裝置 - 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。各顯示像素可具有六個薄膜電晶體及一電容器。六個電晶體之一者可用作驅動電晶體，並可使用其餘五個電晶體及電容器來補償。可在臨限電壓取樣之前施加一或多個導通偏壓應力操作以減緩第一圖框調暗。多個陽極重置及導通偏壓應力操作可在垂直消隱時期期間插入以減少閃爍及維持平衡，且亦可在連續資料再新之間插入以改善第一圖框效能。控制各像素之兩個不同的發射信號可使用一脈衝寬度調變方案一起切換，以幫助提供較深的黑色位準。

Description

具有低再新率顯示像素的電子裝置
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生成光。
薄膜電晶體中的臨限電壓變動可造成非所欲的可見顯示器假影。例如，臨限電壓遲滯可造成白色像素取決於情境以不同方式顯示。作為一實例，一圖框中的白色像素若其等係由一白色像素圖框領先則可準確地顯示，但若其等係由一黑色像素圖框領先，則可不準確地顯示（亦即，其等可具有灰色外觀）。一顯示器中之顯示像素的光輸出之此類型歷史相依行為造成顯示器展現低回應時間。為了解決與臨限電壓變動相關聯的問題，顯示器（諸如有機發光二極體顯示器）具備臨限電壓補償電路系統。然而，此類電路系統可能無法充分解決所有臨限電壓變動，可能無法令人滿意地改善回應時間，並可具有難以實現的設計。
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；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線之一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體的該源極端子之一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接在該電源線與該第二電晶體之間；一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間；及一儲存電容器，其係串聯地耦接在該第三電晶體與該第六電晶體之間。
該第三電晶體具有接收一第一掃描信號之一閘極端子。該第六電晶體具有接收該第一掃描信號之一閘極端子。該第一電晶體具有接收不同於該第一掃描信號之一第二掃描信號之一閘極端子。該第五電晶體具有接收一第一發射信號之一閘極端子。該第四電晶體具有接收不同於該第一發射信號之一第二發射信號之一閘極端子。
可使用一四階段再新方案來再新該顯示像素，該四階段再新方案包括一初始化階段，在該初始化階段期間僅確立該第一掃描信號及該第二發射信號；一導通偏壓應力階段，在該導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號；一臨限電壓取樣及資料寫入階段，在該臨限電壓取樣及資料寫入階段期間僅確立該第一掃描信號及該第二掃描信號；以及一發射階段發射階段，在該發射階段發射階段期間僅確立該第一發射信號及該第二發射信號。在該臨限電壓取樣及資料寫入階段之前執行該導通偏壓應力階段可幫助減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯，其防止第一圖框調暗（例如，在該像素自顯示一黑色位準過渡至一白色位準時防止顯著的亮度調暗）。
此類型的顯示像素亦可適於以低再新率（例如，1 Hz、2 Hz等）操作，其中該垂直消隱時期係至少十倍長於該資料再新時期。可在該垂直消隱時期期間插入多個陽極重置操作以幫助減少閃爍。在該垂直消隱時期期間，額外的導通偏壓應力操作可連同該等陽極重置操作執行，以幫助平衡該電晶體驅迫(stressing)。當該顯示像素自黑色過渡至白色（或自一灰階至另一者）時，可施加多個資料再新及多個陽極重置（與導通偏壓應力），以幫助提供更快的臨限電壓安定及改善的第一圖框效能。該第一發射控制信號及該第二發射控制信號亦可使用一脈衝寬度調變(PWM)方案同時切換，以控制該顯示器的亮度同時減少洩漏。
本申請案主張2018年6月1日申請的美國專利申請案第15/996,366號以及2017年8月17日申請的臨時專利申請案第62/547,030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、電視、機上盒、媒體播放器、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。如果需要，列驅動器電路系統18亦可用以提供其他列控制信號。
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。電源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、電源線等來操作。
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。
行驅動器電路系統20可輸出含有用於多個顏色通道（諸如紅色、綠色、及藍色通道）之灰階資訊的資料線信號（參見例如圖2）。解多工電路系統54可將此資料線信號解多工成各別資料線48上之各別的R、G、及B資料線信號。如圖2的實例所示，一顯示器解多工器控制電路（諸如行電路系統20中之顯示器解多工器控制電路58）可用以將資料線解多工器控制信號R、G、及B（在此實例中對應於紅色、綠色、及藍色通道）供給至解多工電晶體60的閘極端子。資料線驅動器62可在資料線路徑64上生成資料線輸出信號SO1、S02、....（有時稱為源輸出信號）。源輸出信號含有用於所有三種顏色（亦即，紅、藍、及綠）之影像像素的類比像素資料。經施加至解多工電晶體60之閘極的控制信號以一模式導通及關斷電晶體60，該模式將來自源輸出信號的紅色通道資訊路由至紅色資料線RDL，將來自源輸出信號的綠色通道資訊路由至綠色資料線GDL，並將來自源輸出信號的藍色通道資訊路由至藍色資料線BDL。
可選的載入電路66可使用插置在線54內之一或多個離散組件（例如，電容器、電感器、及電阻器）來實施，或者可使用形成線54之結構的一些者或全部以一分散式方式來實施。可選的載入電路66及/或行驅動器電路系統20中的電路系統（諸如電路58）可用以控制解多工控制信號R、G、及B的形狀。諸如此等的信號定形狀技術可用以平滑化顯示器控制信號脈衝（諸如解多工器控制信號脈衝），且從而減少諧波信號生成及射頻干擾。
在一有機發光二極體顯示器（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3係根據一實施例之一低再新率顯示器驅動方案的圖。如圖3所示，顯示器14可替代介於短資料再新階段（如時期T_refresh所指示者）與延長的垂直消隱階段（如時期T_blank所指示者）之間。作為一實例，各資料再新時期T_refresh根據60 Hz的資料再新操作可係大約16.67毫秒(ms)，而各垂直消隱時期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。依此類方式組態，T_blank可經調整以調諧顯示器14的總體再新率。例如，若將T_blank的持續時間調諧至半秒，則總體再新率將增加至大約2 Hz。在本文所述的實施例中，T_blank可係持續時間方面的至少兩倍、至少十倍、至少30倍、或至少60倍長於T_refresh（作為實例）。
圖4中顯示可用以支援低再新率操作之顯示器14中之一說明性有機發光二極體顯示像素22的示意圖。如圖4所示，顯示像素22可包括儲存電容器Cst及電晶體（諸如n型（亦即，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(IGZO)）等形成的薄膜電晶體。
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幫助在低再新率減少閃爍（例如藉由防止電流通過T3洩漏）。
在另一合適配置中，電晶體T3及T6可經實施為半導體氧化物電晶體，而其餘電晶體T1、T2、T4、及T5係矽電晶體。由於電晶體T3及T6兩者均藉由信號Scan1來控制，而將其等形成為相同的電晶體類型可幫助簡化製造。
在又另一合適配置中，電晶體T3、T6、還有T2可經實施為半導體氧化物電晶體，而其餘電晶體T1、T4、及T5係矽電晶體。電晶體T2用作為驅動電晶體並具有對像素22之發射電流關鍵的一臨限電壓。如下文結合至少圖7所述，驅動電晶體的臨限電壓可能經歷遲滯。因此，將驅動電晶體形成為一頂部閘極半導體氧化物電晶體可幫助減少遲滯（例如，一頂部閘極IGZO電晶體經歷小於一矽電晶體的Vth遲滯）。如果需要，電晶體T1至T6的全部可係半導體氧化物電晶體。此外，電晶體T1至T6的任何一或多者可係p型（亦即，p通道）薄膜電晶體。
顯示像素22可包括發光二極體304。一正電源電壓VDDEL可經供給至正電源端子300，且一接地電源電壓VSSEL（例如，0伏特或其他合適電壓）可經供給至接地電源端子302。驅動電晶體T2的狀態控制自端子300通過二極體304流至端子302的電流量，且因此控制來自顯示像素22之發射光306的量。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，一負電壓，諸如-1 V、或-2 V、或其他合適電壓）以協助在二極體304不使用時關斷二極體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。
在圖4的實例中，電晶體T4、T2、T5、及二極體304可串聯地耦接在電源端子300與302之間。具體地，電晶體T4可具有耦接至正電源端子300的一汲極端子、接收發射控制信號EM2的一閘極端子、以及一源極端子（標示為Node1）。用語一電晶體的「源極(source)」及「汲極(drain)」端子有時可互換地使用，且因此在本文中可稱為「源極－汲極(source-drain)」端子。驅動電晶體T2可具有耦接至Node1的一汲極端子、一閘極端子（標示為Node2）、及一源極端子（標示為Node3）。電晶體T5可具有耦接至Node3的一汲極端子、接收發射控制信號EM1的一閘極端子、以及經由二極體304耦接至接地電源端子302的一源極端子（標示為Node4）。
電晶體T3、電容器Cst、及電晶體T6可串聯地耦接在Node1與電源端子308之間。電晶體T3可具有耦接至Node1的一汲極端子、接收掃描控制信號Scan1的一閘極端子、以及耦接Node2的一源極端子。儲存電容器Cst可具有耦接至Node2的一第一端子及耦接至Node4的一第二端子。電晶體T6可具有耦接至Node4的一汲極端子、接收掃描控制信號Scan1的一閘極端子、以及經由端子308接收電壓Vini的一源極端子。電晶體T1可具有經由端子310接收資料線信號DL的一汲極端子、接收掃描控制信號Scan2的一閘極端子、以及耦接至Node3的一源極端子。以此方式連接，可確立信號EM2以啟用電晶體T4；可確立信號EM1以啟動電晶體T5；可確立信號Scan2以導通電晶體T1；以及可確立信號Scan1以將電晶體T3及T6切換成使用中。
在資料再新時期期間，顯示像素22可以至少四階段操作：(1)一重置/初始化階段、(2)一導通偏壓應力階段、(3)一臨限電壓取樣及資料寫入階段、以及(4)一發射階段發射階段。圖5係顯示在資料再新操作的四階段期間可經施加至顯示像素22之相關信號波形的時序圖。
在時間t1處（在初始化階段開始處），當信號Scan2為低且信號EM2為高的同時，信號Scan1可經脈衝為高，且信號EM1可經解除確立（例如經驅動為低）。圖6A繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖6A所示，僅電晶體T3、T4、及T6經導通（此係因為信號Scan1及EM2經確立），因此電容器Cst的第一端子係經充電至VDDEL，且電容器Cst的第二端子經下拉至Vini。在初始化階段期間，跨電容器Cst的電壓因而經重置為一預定電壓差(VDDEL-Vini)。Node3亦可經充電為至多(VDDEL-Vth2)，其中Vth2係電晶體T2的臨限電壓。
在時間t2處，信號Scan1下降為低，信號Scan2經確立（例如經驅動為高），且信號EM2經解除確立（例如經驅動為低），其意味初始化階段的結束及導通偏壓應力階段的開始。圖6B繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖6B所示，僅電晶體T1及T2經導通（此係因為信號Scan2係高且Node2在初始化階段期間經充電）。以此方式組態，Node2維持在VDDEL，且Node3將係使用電晶體T1偏壓至Vdata。換言之，電晶體T2的閘極對源極電壓Vgs將係設定至(VDDEL-Vdata)。在任何臨限電壓取樣之前，Vdata係至少部分地施加至電晶體T2。
在時間t3處，信號Scan1脈衝為高，其意味導通偏壓應力階段的結束及臨限電壓Vth取樣及資料寫入階段的開始。圖6C繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖6C所示，僅電晶體T1、T2、及T6經導通（此係因為信號Scan1及Scan2經確立）。以此方式組態，Node1及Node2將自VDDEL下拉至(Vdata+Vth2)，同時Node3經設定至Vdata。換言之，電晶體T2的閘極對源極電壓Vgs將係設定至Vth2（亦即，Vdata+Vth2-Vdata，其中Vdata抵消）。跨電容器Cst的電壓係(Vdata+Vth2-Vini)。在時間t4處，Scan1及Scan2兩者經解除確立，其意味臨限電壓及資料寫入階段的結束。
在時間t5處，信號EM1及EM2經確立以意味發射階段的開始。圖6D繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖6D所示，電晶體T2、T4、及T5經接通以允許發射電流650流過二極體304。電晶體T2的閘極對源極電壓Vgs將由跨儲存電容器Cst的電壓來設定，其先前在資料寫入階段期間係設定至(Vdata+Vth2-Vini)。因為發射電流650與Vgs減Vth2成比例，發射電流650將獨立於Vth2，此係因為Vth2在自(Vdata+Vth2-Vini)減去Vth2時抵消。
在某些狀況下，諸如當顯示器14自一黑色影像過渡至一白色影像時或當自一灰階過渡至另一者時，臨限電壓Vth2可偏移。Vth2中的此偏移（在本文中有時稱為薄膜電晶體「遲滯」）可造成亮度減少，其以其他方式已知為「第一圖框調暗」。TFT遲滯係繪示於圖7。如圖7所示，曲線700表示針對一黑色圖框之隨電晶體T2的Vgs而變動之飽和電流Ids波形，而曲線704表示針對一白色圖框之隨電晶體T2的Vgs而變動之目標Ids波形。在不執行導通偏壓應力的情況下，經取樣的Vth'對應於黑色圖框，且將因此相當大幅度地偏離目標曲線702。藉由執行導通偏壓應力，經取樣的Vth"將對應於Vdata，且將因此更靠近目標曲線702（參見藉由施加導通偏壓應力而實現的曲線702）。在取樣Vth2之前執行導通偏壓應力階段以使用Vdata偏壓電晶體T2的Vgs可因此幫助減緩遲滯及防止第一圖框調暗。
在低再新率下操作顯示器14時可出現的另一問題係發射電流僅在資料再新時期期間切換。圖8A顯示隨時間變動之顯示器亮度。如圖8所示，在資料再新時期T_refresh期間，亮度可經歷下降800。亮度下降800係藉由諸如在圖5至圖6所示的四階段期間循序切斷並接著導通電晶體T4而造成。在1 Hz具有亮度下降800可對使用者造成顯著的閃爍。
致力於消除閃爍，可在垂直消隱時期T_blank期間插入額外的亮度下降802。在圖8A的實例中，三個額外下降802經插入，其僅係說明性的。大致上，在延長的消隱時期T_blank期間可生成至少10個下降、至少100個下降、或多於100個下降。藉由在一更高頻率之人為及有意地產生亮度下降，閃爍係對人眼較不顯著。
可藉由在一陽極重置階段與發射階段之間交替來生成消隱時期期間的下降802。圖8B係顯示相關信號在陽極重置階段及發射階段期間之行為的時序圖。在時間t1處，當信號Scan1維持在低且信號EM1維持在高的同時，信號Scan2可經脈衝為高，且信號EM2可經解除確立（例如，EM2可經驅動為低）。圖9A繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖9A所示，電晶體T1及T5經導通（此係因為信號Scan2及EM1經確立），所以Node4（其係二極體304的陽極）將經由電晶體900來重置至電壓Vp。資料信號可係在消隱間隔期間停駐於或保持在電壓Vp處。電壓Vp可例如處於VSSEL、2 V、或VSSEL與2 V之間的任何資料電壓準位。源極驅動器62（亦參見圖2）將在此時間期間停用。電晶體T4經關斷，所以無發射電流可在陽極重置階段期間流動。在時間t2處，信號Scan2經驅動為低，其標記陽極重置階段的結束。
在時間t3處，信號EM2經確立（例如，EM2經驅動為高），其重啟動電晶體T4。圖9B繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖9B所示，電晶體T4、T2、及T5全部經導通，所以發射電流950將流過二極體304。發射電流950將持續流動，直到發生在時間t4處的下一個陽極重置階段。因此，自t3至t4的時間時期劃定發射階段。圖8B的圖並未按比例繪製。大致上，發射階段可長於陽極重置階段。發射階段亦可能短於陽極重置階段。陽極重置操作可依需要頻繁地執行（例如，在垂直消隱時期期間依所欲生成許多的亮度下降802），以幫助減少或最小化低再新率閃爍。
因為在資料再新時期期間施加導通偏壓應力，導通偏壓應力亦可在垂直消隱時期期間施加，以幫助在偏壓像素電晶體方面維持平衡。圖10係繪示在垂直消隱時期期間一導通偏壓應力階段可如何在陽極重置階段之前插入的時序圖（例如，圖10藉由在陽極重置階段之前緊接著插入一導通偏壓應力階段來闡述圖9）。圖11A至圖11D繪示圖10所示之各種操作階段期間之像素22的組態。具體地，圖11A及圖11D繪示發射階段，其與結合圖6D及圖9B所述的發射階段相同，且因此不需重複。
如圖10所示，信號EM1可在時間t1之前經解除確立，其預備用於導通偏壓應力的像素22。在時間t1處，信號Scan2經確立，並標記導通偏壓應力階段的開始。圖11B繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖11B所示，僅電晶體T1及T2經導通。以此方式組態，Node3將使用電晶體T1偏壓至Vdata。
在時間t2處，信號EM1經確立（例如，EM1經驅動為高）以導通電晶體T5，其標記導通偏壓應力階段的結束及陽極重置階段的開始。圖11C繪示在此時間期間之像素22的組態。如圖11C所示，電晶體T1及T5兩者均導通，因此二極體陽極端子Node4經重置為Vdata。在時間t3處，信號Scan2可經解除確立，以標記陽極重置階段的結束。自時間t4至t5，發射信號EM1及EM2兩者均為高，以允許發射電流流動。大致上，一導通偏壓應力階段可在延長的垂直消隱時期期間伴隨並緊接在任何數目的陽極重置操作前，以在顯示器14的整個操作期間幫助複製及鏡射導通偏壓應力。
根據另一合適的實施例，當顯示器14自一黑色圖框過渡至一白色圖框（或大致上在顯示器14自一灰階過渡至另一者時）可執行多個資料再新及多個陽極重置操作。圖12係繪示在多次再新驅動方案期間可如何插入多個陽極重置及導通偏壓應力操作以幫助減少第一圖框調暗的圖。頂部波形顯示當自一黑色圖框過渡至一白色圖框時，驅動電晶體T2的臨限電壓可如何變化。底部波形顯示當自一黑色圖框過渡至一白色圖框時，顯示器14的亮度可如何由於執行多個資料再新及/或陽極重置而變化。
在圖12的實例中，可在30 Hz處執行至少兩個資料再新（例如，在時間t1及t3處）。在時間t1及t3之各者處可實行圖5至圖6的四階段。實線曲線1202及1206分別繪示若僅執行兩個資料再新的臨限電壓追蹤及亮度行為。執行多於一個資料再新實現增強的Vth追蹤，且因此實現最小化第一圖框調暗之較佳的亮度回應。
除了多次再新操作以外，可在60 Hz處執行額外的陽極重置+導通偏壓應力操作（例如在時間t1、t2、t3、t4、及t5處）。陽極重置率可大於多次再新率。在此等時間的各者期間（如圖12中的「X」所指示者），可如圖10至圖11所示般施加導通偏壓應力及陽極重置。虛線曲線1204及1208分別繪示若執行30 Hz資料再新及60 Hz陽極重置+導通偏壓應力的臨限電壓追蹤及亮度行為。如曲線1204所示，藉由所施加的額外導通偏壓應力來進一步改善Vth追蹤，其幫助更快的Vth安定。如曲線1208所示，時間t3處的亮度更靠近目標位準，從而提供較佳的第一圖框效能。
其中陽極重置率係多次再新率的兩倍之圖12的實例僅係說明性的。在另一合適的配置中，陽極重置率可係多次再新率的三倍。以此方式組態，導通偏壓應力的頻率係在各相繼的資料再新階段之間增加，其可提供甚至更快的Vth安定並進一步改善第一圖框效能。在又其他合適的配置中，陽極重置可係資料再新率的任何整數倍數（例如，至少四倍大、至少八倍大、多於十倍等）。
一般而言，在發射階段期間，顯示器14的光度可經由脈衝寬度調變(PWM)來調整。在習知的顯示器驅動方案中，信號EM2係重複地經脈衝並具有可調整的一工作週期以控制光度，而信號EM1維持在高而無切換。若信號EM1維持在高（其導通電晶體t5），則過量電流可能通過電晶體T5洩漏，其導致不良的黑色位準。為了減緩此問題，可同時且彼此同步地切換信號EM1及EM2。
圖13係繪示EM1及EM2脈衝1300如何可具有相同的工作週期且彼此同階段的時序圖。當EM2關斷電晶體T5同時解除確立EM1，從而切斷洩漏電流路徑（例如，當EM1及EM2兩者均為低時，自Node1至二極體並無直流電流路徑）。可調諧脈衝數及脈衝寬度以輸出所欲的顯示器亮度位準。若支援多次再新方案，時間時期1350的細節係在圖5及亦在圖12中顯示。
發射信號EM1及EM2的行為在陽極重置階段期間亦可係類似的。在陽極重置階段期間，針對較長的時間時期必須確立信號EM1（參見例如圖8B）。如圖13所示，對實質上整個陽極重置時期之四分之一（例如在第一PWM時期期間）而言，信號EM1可係高的。對於陽極重置時期之其餘的四分之三而言，信號EM1及EM2可一起切換。
時間時期1352在各陽極重置時期之開始處的細節係顯示在圖14。如圖14所示，信號EM1及EM2係在時間t1處同時確立（例如EM1及EM2經驅動為高）。在時間t2處，信號EM1及EM2同時經解除確立，且信號Scan2經脈衝為高。在自t2至t3之此時間期間，Vdata將經偏壓至一低電壓，且Node1及Node3兩者接著將經由電晶體T1放電至該低電壓。此操作類似於結合圖5至圖6所述之導通偏壓應力操作。藉由通過電晶體T1放電Node1及Node3，即使信號EM1後來升高（在時間t3處），仍無更多電荷自Node1洩漏至二極體。因此，介於t2及t3之間的時期有時稱為放電時間時期T_discharge。如上文所述，對於陽極重置時期的其餘部分而言，信號EM1及EM2具有相同的工作週期，所以自Node1至二極體亦無直流電流路徑。
結合圖5至圖14所述之用於操作顯示器14的各種方式並非互斥的，且在單一實施例中可彼此協同使用以幫助減少閃爍、改善第一圖框效能、及改善針對低再新率顯示器中之較佳的黑色位準。
根據一實施例，提供一種顯示像素，其包括一發光二極體；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線之一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體的該源極端子之一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接在該電源線與該第二電晶體之間；一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；及一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間，在一導通偏壓應力階段期間僅接通該第一電晶體以減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯。
根據另一實施例，該第三電晶體具有接收一第一掃描信號的一閘極端子，該第六電晶體具有接收該第一掃描信號的一閘極端子，該第一電晶體具有接收不同於該第一掃描信號之一第二掃描信號的一閘極端子，該第五電晶體具有接收一第一發射信號的一閘極端子，且該第四電晶體具有接收不同於該第一發射信號之一第二發射信號的一閘極端子。
根據另一實施例，在該導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號，同時解除確立該第一掃描信號、該第一發射信號、及該第二發射信號。
根據另一實施例，該導通偏壓應力階段係由一初始化階段前導，在該初始化階段期間僅確立該第一掃描信號及該第二發射信號。
根據另一實施例，一臨限電壓取樣及資料寫入階段緊接該導通偏壓應力階段，且在該臨限電壓取樣及資料寫入階段期間僅確立該第一掃描信號及該第二掃描信號。
根據另一實施例，該導通偏壓應力階段、該初始化階段、及該臨限電壓取樣及資料寫入階段係在一資料再新時期期間執行，一消隱時期接續該資料再新時期，該消隱時期係至少十倍長於該資料再新時期，且多個陽極重置操作係在該消隱時期期間執行以減少閃爍。
根據另一實施例，在該多個陽極重置操作之各者期間僅確立該第二掃描信號及該第一發射信號。
根據另一實施例，在該多個陽極重置操作的各者之前施加一額外的導通偏壓應力階段，以提供經平衡的電晶體驅迫(stressing)，且在該額外的導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號。
根據一實施例，提供一種操作一顯示像素的方法，該顯示像素包括一發光二極體；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線之一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體的該源極端子之一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接在該電源線與該第二電晶體之間；一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；及一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間，該方法包括以小於30 Hz的一總體再新率操作該顯示像素，以及在該顯示像素自顯示黑色過渡至顯示白色的同時，執行多個導通偏壓應力操作以減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯，在該等導通偏壓應力操作期間僅接通該第一電晶體。
根據另一實施例，該方法包括提供一第一掃描信號至該第三電晶體的一閘極端子及該第六電晶體的一閘極端子；提供一第二掃描信號至該第一電晶體的一閘極端子；提供一第一發射信號至該第五電晶體的一閘極端子；以及提供一第二發射信號至該第四電晶體的一閘極端子。
根據另一實施例，該方法包括在該顯示像素自顯示黑色過渡至顯示白色的同時，連同該等導通偏壓應力操作執行陽極重置操作，在該等陽極重置操作之各者期間僅該第二掃描信號及該第一發射信號經驅動為高。
根據另一實施例，該方法包括在該顯示像素自顯示黑色過渡至顯示白色的同時，以一第一率執行多個資料再新操作，該等陽極重置操作係以大於該第一率的一第二率形成。
根據另一實施例，執行該等資料再新操作包括藉由僅將該第一掃描信號及該第二發射信號驅動為高來執行一初始化階段；藉由僅將該第二掃描信號驅動為高來執行一導通偏壓應力階段；藉由僅將該第一掃描信號及該第二掃描信號驅動為高來執行一臨限電壓取樣及資料寫入階段；藉由僅將該第一發射信號及該第二發射信號驅動為高來執行一發射階段。
根據另一實施例，該方法包括在一垂直消隱時期期間，執行多個陽極重置操作以減少閃爍，在該多個陽極重置操作之各者期間僅確立該第二掃描信號及該第一發射信號。
根據另一實施例，該方法包括在該多個陽極重置操作的各者之前施加一額外的導通偏壓應力操作，以提供經平衡的電晶體驅迫，在該額外的導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號。
根據一實施例，提供一種顯示像素，其包括一發光二極體；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線之一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體的該源極端子之一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接在該電源線與該第二電晶體之間；一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；及一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間，該第五電晶體具有接收一第一發射信號的一閘極端子，該第四電晶體具有接收一第二發射信號的一閘極端子，且該第一發射信號及該第二發射信號係使用一脈衝寬度調變(PWM)方案同時切換以控制該顯示像素的亮度。
根據另一實施例，在一個脈衝寬度調變時期期間該第一發射信號經驅動為高，而該第二發射信號經驅動為低以執行陽極重置，且在該陽極重置期間僅該第一發射信號經驅動為高。
根據另一實施例，該第三電晶體及該第六電晶體具有接收一第一掃描信號的閘極端子，該第一電晶體具有接收一第二掃描信號的一閘極端子，且該陽極重置係由一放電階段接續，在該放電階段期間僅該第二掃描信號經脈衝為高以將該顯示像素放電並減少洩漏。
根據另一實施例，在一導通偏壓應力階段期間僅該第二掃描信號經驅動為高以減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯。
根據另一實施例，在一消隱時期期間執行多個陽極重置操作以減少閃爍。
根據另一實施例，該第三電晶體係一半導體氧化物電晶體，且該第一電晶體、該第二電晶體、該第四電晶體、該第五電晶體、及該第六電晶體係矽電晶體。
根據另一實施例，該第三電晶體及該第六電晶體係半導體氧化物電晶體，且該第一電晶體、該第二電晶體、該第四電晶體、及該第五電晶體係矽電晶體。
根據另一實施例，該第二電晶體、該第三電晶體、及該第六電晶體係半導體氧化物電晶體，且該第一電晶體、該第四電晶體、及該第五電晶體係矽電晶體。
根據另一實施例，該第一電晶體、該第二電晶體、該第三電晶體、該第四電晶體、該第五電晶體、及該第六電晶體係半導體氧化物電晶體。
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/電路系統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/行電路系統22‧‧‧顯示像素/像素24‧‧‧基材25‧‧‧路徑26‧‧‧垂直線/資料線/線28‧‧‧水平信號線/水平線/列線48‧‧‧資料線54‧‧‧解多工電路系統/線58‧‧‧電路/顯示器解多工器控制電路60‧‧‧電晶體62‧‧‧資料線驅動器/源極驅動器64‧‧‧資料線路徑66‧‧‧載入電路300‧‧‧正電源端子/端子302‧‧‧接地電源端子/端子304‧‧‧二極體306‧‧‧發射光308‧‧‧端子310‧‧‧資料信號端子/端子312‧‧‧掃描端子/端子313‧‧‧掃描端子/端子314‧‧‧端子315‧‧‧端子650‧‧‧發射電流700‧‧‧曲線702‧‧‧目標曲線/曲線704‧‧‧曲線800‧‧‧下降802‧‧‧下降900‧‧‧電晶體950‧‧‧發射電流1202‧‧‧實線曲線1204‧‧‧虛線曲線1206‧‧‧實線曲線1208‧‧‧虛線曲線1300‧‧‧脈衝1350‧‧‧時間時期1352‧‧‧時間時期B, G, R‧‧‧控制信號BDL, GDL, RDL‧‧‧資料線Cst‧‧‧電容器D‧‧‧資料線/資料信號EM1, EM2‧‧‧發射控制信號/信號Ids‧‧‧電流Node1, Node2, Node3, Node4‧‧‧端子Scan1, Scan2‧‧‧掃描控制信號/信號SO1, SO2‧‧‧信號T_blank, T_discharge, T_refresh‧‧‧時期T1, T2, T3, T4, T5, T6‧‧‧電晶體t1, t2, t3, t4, t5‧‧‧時間Vdata‧‧‧電壓VDDEL‧‧‧正電源電壓Vini‧‧‧電壓Vp‧‧‧電壓VSSEL‧‧‧接地電源電壓Vth’, Vth”‧‧‧電壓
［圖1］係根據一實施例之一說明性顯示器（諸如具有有機發光二極體顯示像素之一陣列的一有機發光二極體顯示器）的圖。 ［圖2］係根據一實施例之一說明性顯示器驅動器電路系統的電路圖。 ［圖3］係根據一實施例之一低再新率顯示器驅動方案的圖。 ［圖4］係根據一實施例之一說明性有機發光二極體顯示像素的電路圖。 ［圖5］係根據一實施例顯示在臨限電壓取樣之前導通偏壓應力可經如何施加的時序圖。 ［圖6A至圖6D］係根據一實施例顯示圖4的顯示像素在圖5所示之四個不同階段期間之組態的圖。 ［圖7］係根據一實施例繪示造成第一圖框調暗之一薄膜電晶體遲滯效應的圖。 ［圖8A］係根據一實施例顯示在延長的消隱時期期間可如何執行一或多個陽極重置操作的時序圖。 ［圖8B］係根據一實施例顯示相關信號在圖8A所示之陽極重置操作期間之行為的時序圖。 ［圖9A及圖9B］係根據一實施例顯示圖4的顯示像素在圖8B所示之兩個不同階段期間之組態的圖。 ［圖10］係根據一實施例顯示在延長的消隱時期期間可如何在陽極重置之前施加導通偏壓應力的時序圖。 ［圖11A至圖11D］係根據一實施例顯示圖4的顯示像素在圖10所示之不同階段期間之組態的圖。 ［圖12］係根據一實施例繪示在多次再新驅動方案期間可如何插入多個陽極重置及導通偏壓應力操作以幫助減少第一圖框調暗的圖。 ［圖13］係根據一實施例繪示第一發射信號及第二發射信號可如何同時切換以幫助減緩資料再新階段期間之不良的灰度追蹤問題的時序圖。 ［圖14］係根據一實施例繪示第一發射信號及第二發射信號可如何僅在陽極重置階段之一第一PWM（脈衝寬度調變）時期期間具有不同的工作週期(duty cycle)以幫助最小化洩漏的時序圖。
60‧‧‧電晶體
62‧‧‧資料線驅動器/源極驅動器
304‧‧‧二極體
900‧‧‧電晶體
950‧‧‧發射電流
Cst‧‧‧電容器
EM1,EM2‧‧‧發射控制信號/信號
Node1,Node2,Node3,Node4‧‧‧端子
Scan1,Scan2‧‧‧掃描控制信號/信號
T1,T2,T3,T4,T5,T6‧‧‧電晶體
Vdata‧‧‧電壓
VDDEL‧‧‧正電源電壓
Vini‧‧‧電壓
Vp‧‧‧電壓
VSSEL‧‧‧接地電源電壓

Claims (20)

  1. 一種顯示像素，其包含：一發光二極體；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線的一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體之該源極端子的一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接在該電源線與該第二電晶體之間；一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；及一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間，其中在一導通偏壓應力階段期間僅接通該第一電晶體以減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯。
  2. 如請求項1之顯示像素，其中該第三電晶體具有接收一第一掃描信號的一閘極端子，其中該第六電晶體具有接收該第一掃描信號的一閘極端子，其中該第一電晶體具有接收不同於該第一掃描信號之一第二掃描信號的一閘極端子，其中該第五電晶體具有接收一第一發射信號的一閘極端子，且其中該第四電晶體具有接收不同於該第一發射信號之一第二發射信號的一閘極端子。
  3. 如請求項2之顯示像素，其中在該導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號，同時解除確立該第一掃描信號、該第一發射信號、及該第二發射信號。
  4. 如請求項3之顯示像素，其中該導通偏壓應力階段係由一初始化階段前導，在該初始化階段期間僅確立該第一掃描信號及該第二發射信號。
  5. 如請求項4之顯示像素，其中一臨限電壓取樣及資料寫入階段緊接該導通偏壓應力階段，且其中在該臨限電壓取樣及資料寫入階段期間僅確立該第一掃描信號及該第二掃描信號。
  6. 如請求項5之顯示像素，其中該導通偏壓應力階段、該初始化階段、及該臨限電壓取樣及資料寫入階段係在一資料再新時期期間執行，其中一消隱時期接續該資料再新時期，其中該消隱時期係至少十倍長於該資料再新時期，且其中多個陽極重置操作係在該消隱時期期間執行以減少閃爍。
  7. 如請求項6之顯示像素，其中在該多個陽極重置操作之各者期間僅確立該第二掃描信號及該第一發射信號。
  8. 如請求項7之顯示像素，其中在該多個陽極重置操作的各者之前施加一額外的導通偏壓應力階段，以提供經平衡的電晶體驅迫(stressing)，且其中在該額外的導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號。
  9. 一種操作一顯示像素的方法，該顯示像素包括一發光二極體；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線之一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體的該源極端子之一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接 在該電源線與該第二電晶體之間；一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；及一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間，該方法包含：以小於30Hz的一總體再新率操作該顯示像素；及在該顯示像素自顯示黑色過渡至顯示白色的同時，執行多個導通偏壓應力操作以減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯，其中在該等導通偏壓應力操作期間僅接通該第一電晶體。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含：提供一第一掃描信號至該第三電晶體的一閘極端子及該第六電晶體的一閘極端子；提供一第二掃描信號至該第一電晶體的一閘極端子；提供一第一發射信號至該第五電晶體的一閘極端子；及提供一第二發射信號至該第四電晶體的一閘極端子。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含：在該顯示像素自顯示黑色過渡至顯示白色的同時，連同該等導通偏壓應力操作執行陽極重置操作，其中在該等陽極重置操作之各者期間僅該第二掃描信號及該第一發射信號經驅動為高；及在該顯示像素自顯示黑色過渡至顯示白色的同時，以一第一率執行多個資料再新操作，其中該等陽極重置操作係以大於該第一率的一第二率形成，且其中執行該等資料再新操作包含：藉由僅將該第一掃描信號及該第二發射信號驅動為高來執行一初始化階段； 藉由僅將該第二掃描信號驅動為高來執行一導通偏壓應力階段；藉由僅將該第一掃描信號及該第二掃描信號驅動為高來執行一臨限電壓取樣及資料寫入階段；及藉由僅將該第一發射信號及該第二發射信號驅動為高來執行一發射階段。
  12. 如請求項9之方法，其進一步包含：在一垂直消隱時期期間，執行多個陽極重置操作以減少閃爍，其中在該多個陽極重置操作之各者期間僅確立該第二掃描信號及該第一發射信號；及在該多個陽極重置操作的各者之前施加一額外的導通偏壓應力操作，以提供經平衡的電晶體驅迫，其中在該額外的導通偏壓應力階段期間僅確立該第二掃描信號。
  13. 一種顯示像素，其包含：一發光二極體；一電源線；一資料線；一初始化線；一第一電晶體，其具有經耦接至該資料線的一汲極端子及一源極端子；一第二電晶體，其具有經耦接至該第一電晶體之該源極端子的一源極端子、一汲極端子、及一閘極端子；一第三電晶體，其經耦接在該第二電晶體的該汲極端子與該閘極端子之間；一第四電晶體，其經耦接在該電源線與該第二電晶體之間； 一第五電晶體，其經耦接在該第二電晶體與發光二極體之間；及一第六電晶體，其經耦接在該初始化線與該發光二極體之間，其中該第五電晶體具有接收一第一發射信號的一閘極端子，其中該第四電晶體具有接收一第二發射信號的一閘極端子，且其中該第一發射信號及該第二發射信號同時切換導通及關斷以減少在該發光二極體處之洩漏電流並使用一脈衝寬度調變(PWM)方案以控制該顯示像素的該亮度。
  14. 如請求項13之顯示像素，其中在一個脈衝寬度調變時期期間該第一發射信號經驅動為高，而該第二發射信號經驅動為低以執行陽極重置，且其中在該陽極重置期間僅該第一發射信號經驅動為高。
  15. 如請求項14之顯示像素，其中該第三電晶體及該第六電晶體具有接收一第一掃描信號的閘極端子，其中該第一電晶體具有接收一第二掃描信號的一閘極端子，其中該陽極重置係由一放電階段接續，在該放電階段期間僅該第二掃描信號經脈衝為高以將該顯示像素放電並減少洩漏，且其中在一導通偏壓應力階段期間僅該第二掃描信號經驅動為高以減緩該第二電晶體的臨限電壓遲滯。
  16. 如請求項13之顯示像素，其中多個陽極重置操作係在一消隱時期期間執行以減少閃爍。
  17. 如請求項13之顯示像素，其中該第三電晶體係一半導體氧化物電晶體，且其中該第一電晶體、該第二電晶體、該第四電晶體、該第五電晶體、及該第六電晶體係矽電晶體。
  18. 如請求項13之顯示像素，其中該第三電晶體及該第六電晶體係半導體氧化物電晶體，且其中該第一電晶體、該第二電晶體、該第四電晶體、及該第五電晶體係矽電晶體。
  19. 如請求項13之顯示像素，其中該第二電晶體、該第三電晶體、及該第六電晶體係半導體氧化物電晶體，且其中該第一電晶體、該第四電晶體、及該第五電晶體係矽電晶體。
  20. 如請求項13之顯示像素，其中該第一電晶體、該第二電晶體、該第三電晶體、該第四電晶體、該第五電晶體、及該第六電晶體係半導體氧化物電晶體。
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