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显示装置的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

显示装置的制作方法

1.本公开的实施例的方面涉及显示装置。


背景技术:

2.随着信息技术的发展,对用于显示图像的显示装置的需求已经以各种形式增加。例如,显示装置被应用于诸如智能电话、数码相机、笔记本计算机、导航仪和智能电视的各种电子设备。显示装置可以是诸如液晶显示装置、场发射显示装置或发光显示装置的平板显示装置。
3.因为发光显示装置包括显示面板中的子像素中的每一个通过其而自身发光的发光元件,所以发光显示装置可以在不具有将光提供给显示面板的背光单元的情况下显示图像。发光显示装置中的子像素中的每一个可以包括:发光元件;驱动晶体管,用于根据通过数据线施加到栅电极的数据电压来调节从驱动电压线供应给发光元件的驱动电流的量;以及响应于扫描线的扫描信号而导通的多个开关晶体管。
4.当发光元件是发光二极管(led)时,因为发光波长取决于电流的量而变化,所以可能难以仅通过使用取决于电流的量表示灰度的脉冲幅度调制(pam)方式来驱动发光元件,并且因此子像素中的每一个的晶体管的数量可能增加。即,子像素中的每一个的电路尺寸可能增大。因此,可能难以增大显示面板的分辨率或增大显示面板的像素集成度,例如ppi(每英寸像素数)。


技术实现要素:

5.根据本公开的一些实施例的方面,提供了一种可以减小子像素的电路尺寸的显示装置。
6.然而,本公开的实施例不限于本文中阐述的那些实施例。通过参考下面给出的本公开的详细描述,本公开的实施例的以上和其它方面对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加显而易见。
7.根据本公开的一个或多个实施例,一种显示装置包括:用于接收扫描写信号的扫描写线;用于接收第一驱动电压的第一驱动电压线;用于接收第一数据电压的第一数据线;用于接收第二数据电压的第二数据线;以及连接到扫描写线、第一数据线、第二数据线和第一驱动电压线的子像素,其中子像素包括:连接到第一驱动电压线的发光元件;恒定电流发生器,被配置为根据第一数据线的第一数据电压当中的第一数据电压将驱动电流施加到发光元件;和发光时段控制器,被配置为根据第二数据线的第二数据电压当中的第二数据电压来控制发光元件的发光时段。
8.第一数据电压可以高于第二数据电压。
9.随着第二数据电压减小,发光时段可以增大。
10.显示装置可以进一步包括:用于接收扫描感测信号的扫描感测线;连接到子像素的感测线;和用于接收第二驱动电压的第二驱动电压线,其中恒定电流发生器包括:第一晶
体管,被配置为根据第一数据电压当中的第一数据电压生成驱动电流;第二晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第一晶体管的栅电极连接到第一数据线;第三晶体管,用于根据扫描感测线的扫描感测信号将第一晶体管的第二电极连接到感测线;和第一电容器,在第一晶体管的栅电极与第二驱动电压线之间。
11.显示装置可以进一步包括用于接收第三驱动电压的第三驱动电压线,其中发光时段控制器包括:第四晶体管,在第一晶体管的栅电极与感测线之间;第五晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第四晶体管的栅电极连接到第二数据线;和第二电容器,在第四晶体管的栅电极与第三驱动电压线之间。
12.一个帧时段可以包括活动时段和空白时段,其中活动时段包括将第一数据电压和第二数据电压施加到子像素的数据寻址时段以及发光元件发光的发光时段,并且其中空白时段包括用于感测第一晶体管的特性的第一感测时段和用于感测第四晶体管的特性的第二感测时段。
13.第一驱动电压可以在数据寻址时段和空白时段期间具有第一电平电压,并且在发光时段期间具有高于第一电平电压的第二电平电压。
14.第三驱动电压可以在数据寻址时段期间具有第三电平电压,在发光时段期间从第三电压电平增大到高于第三电压电平的第四电平电压,并且在空白时段期间具有第四电平电压。
15.显示装置可以进一步包括:用于接收第四驱动电压的第四驱动电压线;和第一开关,用于在活动时段期间根据开启电压的第一开关控制信号将感测线连接到第四驱动电压线。
16.显示装置可以进一步包括:模数转换器,用于将模拟电压转换为数字数据;和第二开关,用于根据第二开关控制信号将感测线连接到模数转换器,并且被配置为在活动时段期间根据断开电压的第二开关控制信号而被关断。
17.显示装置可以进一步包括:连接到子像素的感测线;和用于接收第二驱动电压的第二驱动电压线,其中恒定电流发生器包括:第一晶体管,被配置为根据第一数据电压当中的第一数据电压生成驱动电流,其中发光元件根据驱动电流发光;第二晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第一数据线连接到第一晶体管的栅电极;第三晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第一晶体管的第一电极连接到感测线;和第一电容器,在第一晶体管的栅电极与发光元件的第一电极之间。
18.显示装置可以进一步包括用于接收第三驱动电压的第三驱动电压线,其中发光时段控制器包括:第四晶体管,在第一晶体管的栅电极与感测线之间;第五晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第四晶体管的栅电极连接到第二数据线;和第二电容器,在第四晶体管的栅电极与第三驱动电压线之间。
19.一个帧时段可以包括活动时段和空白时段,其中活动时段包括将第一数据电压和第二数据电压施加到子像素的数据寻址时段以及发光元件发光的发光时段,并且其中空白时段包括用于感测第一晶体管的特性的第一感测时段和用于感测第四晶体管的特性的第二感测时段。
20.第一驱动电压可以在数据寻址时段和第二感测时段期间具有第一电平电压,并且在发光时段和第一感测时段期间具有高于第一电平电压的第二电平电压。
21.显示装置可以进一步包括:用于接收第四驱动电压的第四驱动电压线;运算放大器,包括连接到感测线的第一输入端子、连接到第四驱动电压线的第二输入端子、以及输出端子;以及反馈电容器和复位开关,并联位于第一输入端子与输出端子之间。
22.显示装置可以进一步包括:模数转换器,被配置为将模拟电压转换为数字数据;和感测开关,根据感测开关控制信号将运算放大器的输出端子连接到模数转换器。
23.根据本公开的一个或多个实施例,一种显示装置包括:用于接收扫描写信号的扫描写线;用于接收扫描感测信号的扫描感测线;用于接收第一数据电压的第一数据线;用于接收第二数据电压的第二数据线;以及连接到扫描写线、扫描感测线、第一数据线和第二数据线的子像素,其中子像素包括:第一晶体管,被配置为根据第一数据电压生成驱动电流;发光元件,用于根据驱动电流发光;第二晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第一晶体管的栅电极连接到第一数据线;第三晶体管,用于根据扫描感测线的扫描感测信号将第一晶体管的第二电极连接到感测线;第四晶体管,在第一晶体管的栅电极与感测线之间;以及第五晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第四晶体管的栅电极连接到第二数据线。
24.子像素可以进一步包括:在第一晶体管的栅电极与用于接收第二驱动电压的第二驱动电压线之间的第一电容器;以及在第四晶体管的栅电极与用于接收第三驱动电压的第三驱动电压线之间的第二电容器。
25.根据本公开的一个或多个实施例,一种显示装置包括:用于接收扫描写信号的扫描写线;用于接收第一数据电压的第一数据线;用于接收第二数据电压的第二数据线;感测线;以及连接到扫描写线、第一数据线、第二数据线和感测线的子像素,其中子像素包括:第一晶体管,被配置为根据第一数据电压生成驱动电流;发光元件,用于根据驱动电流发光;第二晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第一数据线连接到第一晶体管的栅电极;第三晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第一晶体管的第一电极连接到感测线;第四晶体管,在第一晶体管的栅电极与感测线之间;以及第五晶体管,用于根据扫描写线的扫描写信号将第四晶体管的栅电极连接到第二数据线。
26.子像素可以进一步包括:在第一晶体管的栅电极与发光元件的第一电极之间的第一电容器;以及在第四晶体管的栅电极与用于接收第三驱动电压的第三驱动电压线之间的第二电容器。
27.根据本公开的前述和其他实施例,子像素包括:恒定电流发生器,用于将为恒定电流的驱动电流施加到发光元件;以及发光时段控制器,用于控制恒定电流发生器的驱动电流施加时段,即发光元件的发光时段。于是,可以减小子像素的像素尺寸,从而可以增大显示面板的分辨率或增大显示面板的像素集成度,例如ppi(每英寸像素数)。
28.根据本公开的前述和其他实施例,在活动时段期间,恒定电流发生器可以通过使用第一晶体管来生成施加到发光元件的驱动电流,并且发光时段控制器可以根据灰度数据电压来控制发光元件的发光时段。因此,子像素可以发射具有相同亮度的光,并且可以通过控制每个子像素的发光时段来表现子像素中的每一个的灰度。
29.根据本公开的前述和其他实施例,可以在空白时段的第一感测时段期间感测恒定电流发生器的第一晶体管的特性,并且可以在空白时段的第二感测时段期间感测发光时段控制器的第四晶体管的特性。于是,可以将补偿第一晶体管的特性的偏置数据电压供应给
子像素,并且可以将补偿第四晶体管的特性的灰度数据电压供应给子像素。
附图说明
30.通过参考附图描述本公开的一些实施例,本公开的上述和其他方面以及特征将变得更加显而易见,附图中:
31.图1是根据一些实施例的显示装置的透视图;
32.图2是根据一些实施例的显示装置的框图;
33.图3是根据一些实施例的子像素和源驱动电路的详细电路图;
34.图4是示意性地示出根据一些实施例的显示面板的一个帧时段的示例图;
35.图5是示出活动时段期间的第k-1扫描写信号、第k扫描写信号、第k扫描感测信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、第一晶体管的栅电极的电压、第四晶体管的栅电极的电压、驱动电流、偏置数据电压、灰度数据电压、第一开关控制信号和第二开关控制信号的波形图;
36.图6至图12是示出活动时段期间的子像素的操作的电路图;
37.图13是示出空白时段期间的第k扫描写信号、第k扫描感测信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、第一开关控制信号、第二开关控制信号、感测线的感测电压、偏置数据电压和灰度数据电压的波形图;
38.图14至图21是示出空白时段期间的子像素的操作的电路图;
39.图22是根据另一实施例的子像素和源驱动电路的详细电路图;
40.图23是示出活动时段期间的第k-1扫描写信号、第k扫描写信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、第一晶体管的栅电极的电压、第四晶体管的栅电极的电压、驱动电流、偏置数据电压、灰度数据电压、复位开关控制信号和感测开关控制信号的波形图;
41.图24至图31是示出活动时段期间的子像素的操作的电路图;
42.图32是示出空白时段期间的第k扫描写信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、复位开关控制信号、感测开关控制信号、运算放大器的输出电压、偏置数据电压和灰度数据电压的波形图;并且
43.图33至图40是示出空白时段期间的子像素的操作的电路图。
具体实施方式
44.现在将参考示出了本公开的一些实施例的附图来在本文中更充分地描述本公开。然而,本公开可以以不同的形式体现,并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。相反,这些实施例被提供使得本公开将是透彻和完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同或相似的部件。在附图中,为了清楚起见,可能夸大了层和区域的厚度。
45.在本文中,当描述本公开的实施例时,术语“可以”的使用是指“本公开的一个或多个实施例”。如本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。如本文中所使用的,单数形式“一”、“所述”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指出。如本文中所使用的,当诸如
“……
中的至少一个”、
“……
中的一个”和“从
……
中选择的”的表述在元件列表之后时,修饰元件的整个列表而不修饰列表的单个元件。
46.应理解,当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”、“耦接到”另一元件或层或者“与”另一元件或层“相邻”时,该元件或层可直接在另一元件或层上、直接连接到、直接耦接到另一元件或层或者与另一元件或层直接相邻,或者可以存在一个或多个居间元件或层。相反,当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”、“直接耦接到”另一元件或层或者“与”另一元件或层“直接相邻”时,不存在居间元件或层。如本文中所使用的,术语“基本上”、“大约”和类似术语被用作近似的术语而不是用作程度的术语,并且旨在考虑本领域普通技术人员将认识到的测量值或计算值中的固有偏差。
47.如本文中所使用的,诸如“平面图”的短语可以指从顶部或从垂直于显示装置的显示区域的方向观看的视图。
48.为了易于描述,在本文中可以使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“底部”和“顶部”等的空间相对术语来描述如图中所示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。应理解,除了图中描绘的取向之外,空间相对术语旨在包含使用或操作中的装置的不同取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将随之被定向为“在”其它元件或特征“上方”或“之上”。因此,术语“在
……
下方”可以包括上方和下方两种取向。装置可以以其他方式定向(例如,旋转90度或以其他取向),并且本文中使用的空间相对描述语应当被相应地解释。
49.本文中所记载的任意数值范围旨在包括包含在所记载的范围内的相同数值精度的所有子范围。例如,“1.0到10.0”的范围旨在包括在所记载的最小值1.0与所记载的最大值10.0之间(包括两者),即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的所有子范围,诸如例如2.4至7.6。本文中所记载的任意最大数值限制旨在包括包含在内的所有更小数值限制,并且本说明书中所记载的任意最小数值限制旨在包括包含在内的所有更大数值限制。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利,以明确记载包含在本文中明确记载的范围内的任何子范围。
50.除非另有定义,本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应进一步理解,诸如在通常使用的字典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与其在相关领域和/或本公开的上下文中的含义一致的含义,并且不应当在理想化或过度正式的意义上解释,除非在本文中明确地如此定义。
51.在本文中,将参考附图描述本公开的一些实施例。
52.图1是根据一些实施例的显示装置的透视图。
53.参见图1,作为用于显示运动图像或静止图像的装置的显示装置10可以用作诸如电视、笔记本、监视器、广告牌、物联网(iot)装置的各种产品的显示屏,并且也可以用作诸如移动电话、智能电话、平板个人计算机(平板pc)、智能手表、手表电话、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(pmp)、导航仪和超移动pc(umpc)的便携式电子设备的显示屏。
54.显示装置10包括显示面板100、源驱动电路200和源电路板500。
55.显示面板100可以具有矩形平面形状,该矩形平面形状具有在第一方向(x轴方向)
上延伸的短边和在第二方向(y轴方向)上延伸的长边。短边与长边相交的角可以被形成为具有圆形形状(例如,为预定曲率的圆形形状)或具有直角形状。显示面板100的平面形状不限于矩形形状,并且可以以另一种多边形形状、圆形形状或椭圆形形状形成。显示面板100可以被形成为平坦的,但是本公开不限于此。例如,显示面板100可以包括形成在其左端和右端的弯曲部分,弯曲部分具有恒定的曲率或可变的曲率。另外,显示面板100可以是柔性的以被弯曲、翘曲、折叠或卷起。
56.显示面板100可以包括用于显示图像的显示区域da和位于显示区域da周围的非显示区域nda。显示区域da可以占据显示面板100的大部分。显示区域da可以位于显示面板100的中心或在显示面板100的中心附近。子像素可以布置在显示区域da中以显示图像。
57.子像素中的每一个可以包括作为用于发光的发光元件的有机发光二极管(oled)、纳米单元的无机半导体元件或微发光二极管(微led)。在下文中,为了便于描述,将主要描述子像素中的每一个包括作为发光元件的微发光二极管的情况。
58.非显示区域nda可以被定位成与显示区域da相邻。非显示区域nda可以是在显示区域da外部的区域。非显示区域nda可以被定位成围绕显示区域da。非显示区域nda可以是显示面板100的外围区域。
59.显示焊盘可以位于非显示区域nda中以连接到源电路板500。显示焊盘可以位于显示面板100的一个边缘上。例如,显示焊盘可以位于显示面板100的下边缘上。
60.源电路板500可以位于定位在显示面板100的一个边缘上的显示焊盘上。源电路板500可以通过使用诸如各向异性导电膜(acf)或自组装各向异性导电胶(sap)的低电阻且高可靠性的材料附接到显示焊盘。因此,源电路板500可以电连接到显示面板100的信号线。显示面板100可以通过源电路板500接收偏置数据电压、灰度数据电压和驱动电压等。源电路板500可以是柔性印刷电路板、印刷电路板或诸如膜上芯片的柔性膜。
61.源驱动电路(或数据驱动器)200可以生成偏置数据电压和灰度数据电压。源驱动电路200可以通过源电路板500将偏置数据电压和灰度数据电压供应给显示面板100。
62.源驱动电路200中的每一个可以被形成为集成电路(ic),并且可以附接到源电路板500。可替代地,源驱动电路200可以通过玻璃上芯片(cog)方法、塑料上芯片(cop)方法或超声键合方法附接到显示面板100上。
63.控制电路板600可以使用各向异性导电膜或诸如sap的低电阻且高可靠性的材料附接到源电路板500。控制电路板600可以电连接到源电路板500。控制电路板600可以是柔性印刷电路板或印刷电路板。
64.时序控制电路(或时序控制器)300和电源电路(或电源单元)400中的每一个可以被形成为集成电路(ic),并且可以附接到控制电路板600上。时序控制电路300可以将第一数字视频数据和第二数字视频数据供应给源驱动电路200。电源电路400可以生成并输出用于驱动显示面板100的子像素和源驱动电路200的驱动电压。
65.图2是根据一些实施例的显示装置的框图。
66.参见图2,显示装置10包括显示面板100、扫描驱动器110、包括源驱动电路200的源驱动组200g、时序控制电路300和电源电路400。
67.显示面板100的显示区域da不仅可以被提供有子像素sp,而且可以被提供有连接到子像素sp的扫描写线swl、扫描感测线ssl、偏置数据线bdl、灰度数据线gdl和感测线sl。
68.扫描写线swl和扫描感测线ssl可以在第一方向(x轴方向)上延伸。偏置数据线bdl、灰度数据线gdl和感测线sl可以在与第一方向(x轴方向)交叉的第二方向(y轴方向)上延伸。
69.子像素sp中的每一个可以连接到扫描写线swl中相应的一条、扫描感测线ssl中相应的一条、偏置数据线bdl中相应的一条、灰度数据线gdl中相应的一条和感测线sl中相应的一条。稍后将参见图3描述子像素sp中的每一个的细节。
70.显示面板100的非显示区域nda可以被提供有用于将信号施加到扫描写线swl和扫描感测线ssl的扫描驱动器110。尽管在图2中示出了扫描驱动器110位于显示面板100的一个边缘上,但是本公开不限于此。扫描驱动器110可以位于显示面板100的两个边缘上。
71.扫描驱动器110可以连接到时序控制电路300。扫描驱动器110可以从时序控制电路300接收扫描控制信号scs。扫描驱动器110可以根据扫描控制信号scs生成扫描写信号,并且将它们输出到扫描写线swl。扫描驱动器110可以根据扫描控制信号scs生成扫描感测信号,并且可以将它们输出到扫描感测线ssl。
72.时序控制电路300接收数字视频数据data和时序信号。时序控制电路300可以根据时序信号生成用于控制扫描驱动器110的操作时序的扫描控制信号scs,并且可以根据时序信号生成用于控制源驱动组200g的操作时序的数据控制信号dcs。
73.时序控制电路300从源驱动组200g的源驱动电路200接收感测数据sd。感测数据sd是通过感测晶体管的特性,例如子像素sp的晶体管的电子迁移率或阈值电压而获得的数据。时序控制电路300可以根据感测数据sd从数字视频数据data生成第一数字视频数据data1和第二数字视频数据data2。出于这个原因,第一数字视频数据data1和第二数字视频数据data2可以是通过补偿子像素sp的晶体管的特性而获得的数据。时序控制电路300可以将感测数据sd存储在单独的存储器中。
74.时序控制电路300将扫描控制信号scs输出到扫描驱动器110。时序控制电路300将第一数字视频数据data1、第二数字视频数据data2和数据控制信号dcs输出到源驱动电路200。
75.源驱动电路200中的每一个将第一数字视频数据data1转换成偏置数据电压,并且将偏置数据电压输出到偏置数据线bdl。此外,源驱动电路200中的每一个将第二数字视频数据data2转换为灰度数据电压,并且将灰度数据电压输出到灰度数据线gdl。因此,子像素sp由扫描驱动器110的扫描写信号来选择,并且偏置数据电压和灰度数据电压可以被供应给所选择的子像素sp。稍后将参见图3描述偏置数据电压和灰度数据电压的细节。
76.电源电路400可以生成多个驱动电压,并且可以将它们输出到显示面板100和源驱动组200g的源驱动电路200。电源电路400可以将第一驱动电压vdd、第二驱动电压vss和第三驱动电压vswp输出到显示面板100,并且可以将第四驱动电压vpre输出到源驱动组200g的源驱动电路200。第一驱动电压vdd可以是用于驱动子像素sp中的每一个的发光元件的高电势驱动电压,第二驱动电压vss可以是用于驱动子像素sp中的每一个的发光元件的低电势驱动电压,第三驱动电压vswp可以是用于控制子像素sp中的每一个的发光元件的发光时段的电压,并且第四驱动电压vpre可以是施加到感测线sl的电压。
77.图3是示出根据一些实施例的子像素和源驱动电路的详细电路图。
78.参见图3,根据一些实施例的子像素sp可以连接到扫描写线swl、扫描感测线ssl、
偏置数据线bdl、灰度数据线gdl和感测线sl。进一步,子像素sp可以连接到对其施加了与高电势电压相对应的第一驱动电压vdd的第一驱动电压线vddl、对其施加了与低电势电压相对应的第二驱动电压vss的第二驱动电压线vssl以及对其施加了第三驱动电压vswp的第三驱动电压线vswl。
79.子像素sp可以包括发光元件le、恒定电流发生器ccg和发光时段控制器pwm。
80.发光元件le根据由恒定电流发生器ccg生成的驱动电流ids(例如,参见图5)发光。发光元件le可以位于第一驱动电压线vddl与恒定电流发生器ccg之间。发光元件le的第一电极可以连接到第一驱动电压线vddl,并且其第二电极可以连接到恒定电流发生器ccg。发光元件le的第一电极可以是阳极电极,并且其第二电极可以是阴极电极。
81.发光元件le可以是微发光二极管,但不限于此。例如,发光元件le可以是包括第一电极、第二电极以及位于第一电极与第二电极之间的有机发光层的有机发光二极管。可替代地,发光元件le可以是包括第一电极、第二电极以及位于第一电极与第二电极之间的无机半导体的无机发光元件。
82.恒定电流发生器ccg根据偏置数据线bdl的偏置数据电压生成可以是恒定电流的驱动电流ids(例如,参见图5)。恒定电流发生器ccg的驱动电流ids可以通过发光元件le和恒定电流发生器ccg从第一驱动电压线vddl流到第二驱动电压线vssl,并且因此,发光元件le可以发射具有恒定亮度的光。
83.恒定电流发生器ccg包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第一电容器c1。
84.第一晶体管t1可以位于发光元件le与第二驱动电压线vssl之间。第一晶体管t1可以根据施加到栅电极的偏置数据电压来控制将在第一电极与第二电极之间流动的、可以是恒定电流的驱动电流ids。偏置数据电压可以被定义为用于允许第一晶体管t1使驱动电流ids流过其的电压。第一晶体管t1的栅电极可以连接到第二晶体管t2的第一电极,第一晶体管t1的第一电极可以连接到第二驱动电压线vssl,并且第一晶体管t1的第二电极可以连接到发光元件le的第二电极。
85.第二晶体管t2可以位于偏置数据线bdl与第一晶体管t1的栅电极之间。第二晶体管t2可以由扫描写线swl的栅导通电压的扫描写信号导通,以将第一晶体管t1的栅电极连接到偏置数据线bdl。因此,偏置数据线bdl的偏置数据电压可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。第二晶体管t2的栅电极可以连接到扫描写线swl,第二晶体管t2的第一电极可以连接到第一晶体管t1的栅电极,并且第二晶体管t2的第二电极可以连接到偏置数据线bdl。
86.第三晶体管t3可以位于第一晶体管t1的第二电极与感测线sl之间。第三晶体管t3由扫描感测线ssl的栅导通电压的扫描感测信号导通,以将第一晶体管t1的第二电极连接到感测线sl。第三晶体管t3的栅电极可以连接到扫描感测线ssl,第三晶体管t3的第一电极可以连接到第一晶体管t1的第二电极,并且第三晶体管t3的第二电极可以连接到感测线sl。
87.第一电容器c1形成在第一晶体管t1的栅电极与第二驱动电压线vssl之间。第一电容器c1的一个电极可以连接到第一晶体管t1的栅电极,并且其另一个电极可以连接到第二驱动电压线vssl。因为作为恒定电压的第二驱动电压被施加到第二驱动电压线vssl,所以第一电容器c1可以保持被施加到第一晶体管t1的栅电极的偏置数据电压。
88.发光时段控制器pwm根据灰度数据线gdl的灰度数据电压来控制其中将驱动电流ids施加到发光元件le的时段,即发光元件le的发光时段。发光时段控制器pwm可以通过根据灰度数据线gdl的灰度数据电压控制第一晶体管t1的导通时段来控制发光元件le的发光时段。
89.发光时段控制器pwm包括第四晶体管t4、第五晶体管t5和第二电容器c2。
90.第四晶体管t4可以位于第一晶体管t1的栅电极与感测线sl之间。第四晶体管t4根据通过将灰度数据电压和第三驱动电压的电压变化相加而获得的电压,而将第一晶体管t1的栅电极的电压放电到感测线sl。灰度数据电压可以被定义为用于控制发光元件le的发光时段的电压。第四晶体管t4的栅电极可以连接到第五晶体管t5的第二电极,第四晶体管t4的第一电极可以连接到感测线sl,并且第四晶体管t4的第二电极可以连接到第一晶体管t1的栅电极。
91.第五晶体管t5可以位于灰度数据线gdl与第四晶体管t4的栅电极之间。第五晶体管t5由扫描写线swl的栅导通电压的扫描写信号导通,以将第四晶体管t4的栅电极连接到灰度数据线gdl。因此,灰度数据线gdl的灰度数据电压可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。第五晶体管t5的栅电极可以连接到扫描写线swl,第五晶体管t5的第一电极可以连接到灰度数据线gdl,并且第五晶体管t5的第二电极可以连接到第四晶体管t4的栅电极。
92.第二电容器c2形成在第四晶体管t4的栅电极与第三驱动电压线vswl之间。第二电容器c2的一个电极可以连接到第四晶体管t4的栅电极,而其另一电极可以连接到第三驱动电压线vswl。当第三驱动电压线vswl的第三驱动电压变化时,第三驱动电压的变化可以由第二电容器c2反映到第四晶体管t4的栅电极。
93.第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个的第一电极和第二电极中的任何一个可以是源电极,而第一电极和第二电极中的另一个可以是漏电极。第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个的半导体层可以由多晶硅、非晶硅和氧化物半导体中的任何一种形成。当晶体管t1至t5中的每一个的半导体层由多晶硅形成时,其半导体层可以通过低温多晶硅(ltps)工艺形成。
94.尽管在图3中示出了第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个被形成为n型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet),但是本公开不限于此。例如,第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个可以被形成为p型mosfet。
95.根据一些实施例的源驱动电路200包括模数转换器210、位于感测线sl与第四驱动电压线vprl之间的第一开关sw1、位于感测线sl与模数转换器210之间的第二开关sw2以及连接到感测线sl3的第三电容器c3。
96.当第二开关sw2接通并且连接到感测线sl时,模数转换器210将感测线sl的感测电压转换为是数字数据的感测数据sd。模数转换器210可以将感测数据sd输出到时序控制电路300。
97.第一开关sw1根据第一开关控制信号scs1将感测线sl连接到第四驱动电压线vprl。当第一开关sw1由开启信号的第一开关控制信号scs1接通时,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。当第一开关sw1由断开信号的第一开关控制信号scs1关断时,感测线sl
可以不连接到第四驱动电压线vprl。
98.第二开关sw2根据第二开关控制信号scs2将感测线sl连接到模数转换器210。当第二开关sw2由开启信号的第二开关控制信号scs2接通时,感测线sl可以连接到模数转换器210。当第二开关sw2由断开信号的第二开关控制信号scs2关断时,感测线sl可以不连接到模数转换器210。
99.第三电容器c3形成在感测线sl与接地电压源之间。第三电容器c3的一个电极可以连接到感测线sl,并且其另一电极可以连接到接地电压源。因为恒定的接地电压被施加到接地电压源,所以第三电容器c3可以保持感测线sl的电压。尽管在图3中示出了第三电容器c3位于源驱动电路200中,但是本公开不限于此。第三电容器c3可以位于显示面板100中。
100.如图3中所示,子像素sp包括用于将为恒定电流的驱动电流ids施加到发光元件le的恒定电流发生器ccg,并且包括用于控制恒定电流发生器ccg的驱动电流施加时段(即,用于控制发光元件le的发光时段)的发光时段控制器pwm。因为恒定电流发生器ccg包括三个晶体管t1、t2和t3以及一个电容器c1,并且发光时段控制器pwm包括两个晶体管t4和t5以及一个电容器c2,所以可以减小子像素sp的电路尺寸。于是,可以增大显示面板100的分辨率或增大像素集成度,例如每英寸像素数(ppi)。
101.图4是示意性地示出根据一些实施例的显示面板的一个帧时段的示例图。
102.参见图4,显示面板100可以在一个帧时段fr的时段中操作。一个帧时段fr可以包括活动时段act和空白时段bnk。
103.活动时段act可以包括用于将偏置数据电压和灰度数据电压提供给子像素sp中的每一个的数据寻址时段addr,并且可以包括其中子像素sp中的每一个的发光元件le发光的发光时段em。
104.子像素sp中的每一个可以连接到扫描写线swl中相应的一条、扫描感测线ssl中相应的一条、偏置数据线bdl中相应的一条、灰度数据线gdl中相应的一条和感测线sl中相应的一条。因此,当扫描写信号在数据寻址时段addr期间被顺序地施加到显示面板100的扫描写线swl时,偏置数据电压和灰度数据电压可以被施加到连接到对其施加了扫描写信号的扫描写线swl的子像素sp中的每一个。因此,在数据寻址时段addr期间,偏置数据电压和灰度数据电压可以被施加到显示面板100的子像素sp中的每一个。
105.在发光时段em期间,子像素sp可以并发地或基本同时开始发光。然而,在发光时段em期间,子像素sp的发光元件le中的每一个的发光时段可以根据由对应的发光元件表现的灰度而改变。发光时段em可以短于数据寻址时段addr,但是本公开不限于此。随着显示面板100的分辨率增大,数据寻址时段addr的长度可以相对长于发光时段em的长度。
106.空白时段bnk可以是用于感测显示面板100的子像素sp中的一些子像素sp的第一晶体管t1的特性和/或第四晶体管t4的特性的时段。第一晶体管t1的特性可以是第一晶体管t1的电子迁移率或阈值电压。第四晶体管t4的特性可以是第四晶体管t4的电子迁移率或阈值电压。在空白时段bnk期间,显示面板100的剩余子像素sp可以是空闲的,而不进行任何特殊操作。
107.在下文中,将参见图5至图12详细描述活动时段act期间的子像素sp的操作。此外,将参见图13至图21详细描述空白时段bnk期间的子像素sp的操作。
108.图5是示出活动时段期间的第k-1扫描写信号、第k扫描写信号、第k扫描感测信号、
第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、第一晶体管的栅电极的电压、第四晶体管的栅电极的电压、驱动电流、偏置数据电压、灰度数据电压、第一开关控制信号和第二开关控制信号的波形图。
109.图5示出了第k-1扫描写线的第k-1扫描写信号swk-1、第k扫描写线的第k扫描写信号swk、第k扫描感测线的第k扫描感测信号ssk、第一驱动电压线vddl的第一驱动电压vdd、第二驱动电压线vssl的第二驱动电压vss、第三驱动电压线vswl的第三驱动电压vswp、第四驱动电压线vprl的第四驱动电压vpre、第一晶体管t1的栅电极的电压va、第四晶体管t4的栅电极的电压vb、驱动电流ids、施加到偏置数据线bdl的偏置数据电压bdv、施加到灰度数据线gdl的灰度数据电压gdv、第一开关控制信号scs1和第二开关控制信号scs2。
110.参见图5,第k扫描写信号swk是用于控制第二晶体管t2和第五晶体管t5的导通和截止的信号。第k扫描感测信号ssk是用于控制第三晶体管t3的导通和截止的信号。
111.第k-1扫描写信号swk-1、第k扫描写信号swk和第k扫描感测信号ssk可以在一个帧时段fr的时段中生成。第一驱动电压vdd、第三驱动电压vswp、第四驱动电压vpre、第一开关控制信号scs1和第二开关控制信号scs2也可以在一个帧时段fr的时段中生成。
112.一个帧时段fr包括活动时段act和空白时段bnk。活动时段act包括数据寻址时段addr和发光时段em。数据寻址时段addr包括第一时段t1至第五时段t5,并且发光时段em包括第六时段t6和第七时段t7。
113.第一时段t1是准备子像素sp的驱动的时段。第二时段t2是将预偏置数据电压bdk-1供应给第一晶体管t1的栅电极并且将预灰度数据电压gdk-1供应给第四晶体管t4的栅电极的时段。第三时段t3是将偏置数据电压bdk供应给第一晶体管t1的栅电极并且将灰度数据电压gdk供应给第四晶体管t4的栅电极的时段。第四时段t4是在第一晶体管t1的栅电极处保持偏置数据电压bdk并且在第四晶体管t4的栅电极处保持灰度数据电压gdk的时段。第五时段t5是准备发光元件le的发光的时段。第六时段t6是发光元件le的发光时段。第七时段t7是使第一晶体管t1的栅电极的偏置数据电压放电的时段。
114.第k-1扫描写信号swk-1和第k扫描写信号swk可以顺序地具有栅导通电压von。栅导通电压von的第k-1扫描写信号swk-1和栅导通电压von的第k扫描写信号swk可以在部分时段内彼此重叠。第k-1扫描写信号swk-1可以在第一时段t1的一部分期间和在第二时段t2期间具有栅导通电压von,并且可以在其他时段期间具有栅截止电压voff。第k扫描写信号swk可以在第二时段t2和第三时段t3期间具有栅导通电压von,并且可以在其他时段期间具有栅截止电压voff。
115.第k扫描感测信号ssk可以在活动时段act(即,第一时段t1至第七时段t7)期间具有栅截止电压voff。
116.栅导通电压von与能够导通第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5中的每一个的导通电压相对应。栅截止电压voff与能够截止第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5中的每一个的截止电压相对应。栅导通电压von可以高于栅截止电压voff。例如,栅导通电压von可以是大约12v,并且栅截止电压voff可以是大约-12v,但是本公开不限于此。
117.第一驱动电压vdd可以在数据寻址时段addr期间(即,在第一时段t1至第五时段t5期间)具有第一电平电压v1,并且可以在发光时段em期间(即,在第六时段t6和第七时段t7
期间)具有高于第一电平电压v1的第二电平电压v2。例如,第一电平电压v1可以是0v,并且第二电平电压v2可以是大约10v或大约12v,但是本公开不限于此。
118.第二驱动电压vss可以是在活动时段act期间(即,在第一时段t1至第七时段t7期间)保持恒定的恒定电压。例如,第二驱动电压vss可以与第一电平电压v1基本相同,但是不限于此。
119.第三驱动电压vswp可以在数据寻址时段addr期间(即,在第一时段t1至第五时段t5期间)具有第三电平电压v3,并且可以在发光时段em期间(即,在第六时段t6和第七时段t7期间)从第三电平电压v3逐渐增大到高于第三电平电压v3的第四电平电压v4。例如,第三驱动电压vswp可以在第六时段t6和第七时段t7期间以基本恒定的倾斜度增大。第三电平电压v3可以高于第一电平电压v1,并且第四电平电压v4可以低于第二电平电压v2。例如,第三电平电压v3可以为大约1v,并且第四电平电压v4可以为大约7v,但是本公开不限于此。
120.第四驱动电压vpre可以在第一时段t1至第四时段t4期间具有第五电平电压v5,并且可以在第五时段t5至第七时段t7期间具有低于第五电平电压v5的第六电平电压v6。第五电平电压v5可以高于第三电平电压v3,并且可以低于第四电平电压v4。第六电平电压v6可以低于第一电平电压v1。例如,第五电平电压v5可以为大约3v,并且第六电平电压v6可以为大约-2.5v,但是本公开不限于此。
121.偏置数据电压bdv可以在数据寻址时段addr期间被供应给偏置数据线bdl。预偏置数据电压bdk-1可以与第k-1扫描写信号swk-1同步地被供应,并且偏置数据电压bdk可以与第k扫描写信号swk同步地被供应。预偏置数据电压bdk-1和偏置数据电压bdk中的每一个可以为大约6.4
±
αv。
122.灰度数据电压gdv可以在数据寻址时段addr期间被供应给灰度数据线gdl。第k-1灰度数据电压gdk-1可以与第k-1扫描写信号swk-1同步地被供应,并且灰度数据电压gdk可以与第k扫描写信号swk同步地被供应。第k-1灰度数据电压gdk-1和灰度数据电压gdk中的每一个可以为大约-7.4v至大约-0.5v。例如,当由连接到第k扫描写线的子像素sp表现的灰度是峰值黑色灰度时,灰度数据电压gdk可以为大约-0.5v。当由连接到第k扫描写线的子像素sp表现的灰度是峰值白色灰度时,灰度数据电压gdk可以为大约-7.4v。即,由于由连接到第k扫描写线的子像素sp表现的灰度是黑色灰度,因此灰度数据电压gdk可能增大。例如,当子像素sp的灰度被表现为8位的256个灰度时,峰值黑色灰度可以是最低的灰度(例如,0),而峰值白色灰度可以是最高的灰度(例如,255)。
123.同时,在本说明书中,偏置数据电压bdk可以简称为第一数据电压,并且灰度数据电压gdk可以简称为第二数据电压。第一数据电压可以高于第二数据电压。在这种情况下,偏置数据线bdl可以简称为第一数据线,并且灰度数据线gdl可以简称为第二数据线。
124.第一开关控制信号scs1可以在活动时段act(即,第一时段t1至第七时段t7)期间具有开启电压son。第二开关控制信号scs2可以在活动时段act(即,第一时段t1至第七时段t7)期间具有断开电压soff。
125.开启电压(switch-on voltage)son与能够接通第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个的接通电压相对应。断开电压soff与能够关断第一开关sw1和第二开关sw2中的每一个的断开电压相对应。开启电压son可以高于断开电压soff。
126.稍后将参见图6至图12描述第一晶体管t1的栅电极的电压va、第四晶体管t4的栅
电极的电压vb和驱动电流ids。
127.图6至图12是示出活动时段期间的子像素的操作的电路图。
128.在下文中,将参见图5至图12详细描述第一时段t1至第七时段t7期间的子像素sp的操作。
129.在活动时段act期间,即在第一时段t1至第七时段t7期间,施加开启电压son的第一开关控制信号scs1,并且施加断开电压soff的第二开关控制信号scs2。因此,因为感测线sl在第一时段t1至第七时段t7期间连接到第四驱动电压线vprl,所以第四驱动电压vpre被施加到感测线sl。
130.首先,在第一时段t1期间,如图6中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。
131.第二,在第二时段t2期间,如图7中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。
132.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。因为预偏置数据电压bdk-1在第二时段t2期间被施加到偏置数据线bdl,所以预偏置数据电压bdk-1可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。在这种情况下,因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差大于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。然而,因为第一驱动电压vdd在第二时段t2期间具有第一电平电压v1,所以驱动电流ids不流动。
133.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。因为预灰度数据电压gdk-1在第二时段t2期间被施加到灰度数据线gdl,所以预灰度数据电压gdk-1可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
134.第三,在第三时段t3期间,如图8中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。
135.由于第二晶体管t2导通,因此第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。因为偏置数据电压bdk在第三时段t3期间被施加到偏置数据线bdl,所以偏置数据电压bdk可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。在这种情况下,因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差大于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。然而,因为第一驱动电压vdd在第三时段t3期间具有第一电平电压v1,所以驱动电流ids不流动。
136.由于第五晶体管t5导通,因此第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。因为灰度数据电压gdk在第三时段t3期间被施加到灰度数据线gdl,所以灰度数据电压gdk可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
137.第四,在第四时段t4期间,如图9中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。
138.第一晶体管t1的栅电极的电压可以由第一电容器c1保持在偏置数据电压bdk。进
一步,第四晶体管t4的栅电极的电压可以由第二电容器c2保持在灰度数据电压gdk。
139.第五,在第五时段t5期间,如图10中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。
140.第四驱动电压vpre可以从第五电平电压v5减小到第六电平电压v6。因为第一开关sw1接通并且感测线sl连接到第四驱动电压线vprl,所以第六电平电压v6的第四驱动电压vpre可以被施加到感测线sl。
141.同时,因为感测线sl连接到第四晶体管t4的第一电极,所以当施加到第四晶体管t4的栅电极的灰度数据电压gdk是用于表现峰值黑色灰度的数据电压时,第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差可以高于第四晶体管t4的阈值电压。在这种情况下,第四晶体管t4导通,并且第一晶体管t1的栅电极可以连接到感测线sl。因此,第一晶体管t1的栅电极的电压可以被放电到第六电平电压v6的第四驱动电压vpre(参见图10中的虚线)。于是,第一晶体管t1截止,并且发光元件le在第五时段t5期间可以不发光。
142.第六,在第六时段t6和第七时段t7期间,如图11和12中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。
143.第一驱动电压vdd从第一电平电压v1增大到第二电平电压v2。于是,由于第一晶体管t1的导通导致的驱动电流ids可以通过发光元件le和第一晶体管t1从第一驱动电压线vddl流到第二驱动电压线vssl。
144.在第六时段t6和第七时段t7期间,第三驱动电压vswp可以从第三电平电压v3逐渐增大到第四电平电压v4。第三驱动电压vswp的电压变化β可以由第二电容器c2反映在第四晶体管t4的栅电极上。因此,第四晶体管t4的栅电极的电压可以是通过将灰度数据电压gdk与第三驱动电压vswp的电压变化β相加而获得的电压gdk+β。
145.在这种情况下,由于第四晶体管t4的栅电极的电压增大,因此当第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差高于第四晶体管t4的阈值电压时,第四晶体管t4可以导通。可替代地,即使第四晶体管t4的栅电极的电压增大,当第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压时,第四晶体管t4也可以不导通。
146.当第四晶体管t4导通时,第一晶体管t1的栅电极的电压被放电到第六电平电压v6的第四驱动电压vpre,并且因此第一晶体管t1可以截止。于是,因为驱动电流ids不再流过发光元件le,所以发光元件le的发光可以终止。
147.总之,在发光时段em期间,第三驱动电压vswp从第三电平电压v3逐渐增大到第四电平电压v4,并且第三驱动电压vswp的电压变化β可以反映在第四晶体管t4的栅电极上。在这种情况下,随着灰度数据电压gdk降低,第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差要高于第四晶体管t4的阈值电压可能花费更长的时间。因此,随着灰度数据电压gdk降低,第四晶体管t4的导通可能延迟。随着第四晶体管t4的导通被延迟,第一晶体管t1的导通时段变得更长,从而发光元件le的发光时段t6可以增大。
148.如上所述,恒定电流发生器ccg可以通过使用第一晶体管t1来生成施加到发光元件le的驱动电流ids,并且发光时段控制器pwm可以根据灰度数据电压gdk来控制发光元件le的发光时段t6。因此,子像素sp可以发射具有相同亮度的光,并且可以通过控制子像素sp
中的每一个的发光时段来表现子像素sp中的每一个的灰度。
149.图13是示出空白时段期间的第k扫描写信号、第k扫描感测信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、第一开关控制信号、第二开关控制信号、感测线的感测电压、偏置数据电压和灰度数据电压的波形图。
150.图13示出第k扫描写线的第k扫描写信号swk、第k扫描感测线的第k扫描感测信号ssk、第一驱动电压线vddl的第一驱动电压vdd、第二驱动电压线vssl的第二驱动电压vss、第三驱动电压线vswl的第三驱动电压vswp、第四驱动电压线vprl的第四驱动电压vpre、第一开关控制信号scs1、第二开关控制信号scs2、感测线sl的感测电压vc、施加到偏置数据线bdl的偏置数据电压bdv和施加到灰度数据线gdl的灰度数据电压gdv。
151.参见图13,空白时段bnk包括第一感测时段rt1和第二感测时段rt2。第一感测时段rt1是感测恒定电流发生器ccg的第一晶体管t1的特性的时段。例如,第一感测时段rt1可以是感测恒定电流发生器ccg的第一晶体管t1的电子迁移率的时段。第二感测时段rt2是感测发光时段控制器pwm的第四晶体管t4的特性的时段。例如,第二感测时段rt2可以是感测发光时段控制器pwm的第四晶体管t4的阈值电压的时段。第一感测时段rt1包括第八时段t8至第十一时段t11,并且第二感测时段rt2包括第十二时段t12至第十五时段t15。
152.第八时段t8是准备子像素sp的驱动的时段。第九时段t9是将第一感测偏置数据电压sbd1施加到第一晶体管t1的栅电极、将第一感测灰度数据电压sgd1施加到第四晶体管t4的栅电极并且将第一晶体管t1的第二电极连接到感测线sl的时段。第十时段t10是通过第一晶体管t1将感测线sl的感测电压vc放电到第二驱动电压线vssl的时段。第十一时段t11是感测感测线sl的感测电压vc的时段。
153.第十二时段t12是准备子像素sp的驱动的时段。第十三时段t13是将第二感测偏置数据电压sbd2施加到第一晶体管t1的栅电极并且将第二感测灰度数据电压sgd2施加到第四晶体管t4的栅电极的时段。第十四时段t14是通过第四晶体管t4对感测线sl的感测电压vc充电的时段。第十五时段t15是感测感测线sl的感测电压vc的时段。
154.第k扫描写信号swk可以在第九时段t9、第十三时段t13和第十四时段t14期间具有栅导通电压von,并且可以在其他时段期间具有栅截止电压voff。第k扫描感测信号ssk可以在第九时段t9和第十时段t10期间具有栅导通电压von,并且可以在其他时段期间具有栅截止电压voff。
155.第一驱动电压vdd和第二驱动电压vss中的每一个可以在空白时段bnk(即,第八时段t8至第十五时段t15)期间具有第一电平电压v1。于是,即使当第一晶体管t1在空白时段bnk(即,第八时段t8至第十五时段t15)期间导通时,驱动电流ids也不流过发光元件le,并且因此,发光元件le不发光。
156.第三驱动电压vswp可以在空白时段bnk(即,第八时段t8至第十五时段t15)期间具有第四电平电压v4。
157.第四驱动电压vpre可以在第八时段t8至第十一时段t11期间(并且在一些实施例中,也在第十二时段t12的一部分期间)具有第七电平电压v7,并且可以在第十二时段t12至第十五时段t15期间具有低于第七电平电压v7的第八电平电压v8。第七电平电压v7可以高于第四电平电压v4。第八电平电压v8可以低于第六电平电压v6。例如,第七电平电压v7可以为大约10v,并且第八电平电压v8可以为大约-5v。
158.第一开关控制信号scs1可以在第八时段t8、第九时段t9、第十二时段t12和第十三时段t13期间具有开启电压son,并且可以在其他时段期间具有断开电压soff。第二开关控制信号scs2可以在第十一时段t11和第十五时段t15期间具有开启电压son,并且可以在其他时段期间具有断开电压soff。
159.第一感测偏置数据电压sbd1可以在第九时段t9和第十时段t10期间被施加到偏置数据线bdl。第二感测偏置数据电压sbd2可以在第十三时段t13和第十四时段t14期间被施加到偏置数据线bdl。第二感测偏置数据电压sbd2可以高于第一感测偏置数据电压sbd1。
160.第一感测灰度数据电压sgd1可以在第九时段t9和第十时段t10期间被施加到灰度数据线gdl。第二感测灰度数据电压sgd2可以在第十三时段t13和第十四时段t14期间被施加到灰度数据线gdl。第二感测灰度数据电压sgd2可以高于第一感测灰度数据电压sgd1。
161.稍后将参见图14至图21描述感测线sl的感测电压vc。
162.图14至图21是示出空白时段期间的子像素的操作的电路图。
163.在下文中,将参见图13至图21详细描述第八时段t8至第十五时段t15期间的子像素sp的操作。
164.在第八时段t8期间,如图14中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。第一开关sw1由开启电压son的第一开关控制信号scs1接通。
165.由于第一开关sw1的接通,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。因此,感测线sl的感测电压vc可以具有第七电平电压v7的第四驱动电压vpre。
166.在第九时段t9期间,如图15中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。第三晶体管t3由栅导通电压von的第k扫描感测信号ssk导通。第一开关sw1由开启电压son的第一开关控制信号scs1接通。
167.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。于是,偏置数据线bdl的第一感测偏置数据电压sbd1可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。在这种情况下,因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差大于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。
168.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。于是,灰度数据线gdl的第一感测灰度数据电压sgd1可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
169.由于第三晶体管t3的导通,第一晶体管t1的第二电极可以连接到感测线sl。由于第一开关sw1的接通,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。因此,感测线sl的感测电压vc可以具有第七电平电压v7的第四驱动电压vpre。
170.在第十时段t10期间,如图16中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅导通电压von的第k扫描感测信号ssk导通。第一开关sw1由断开电压soff的第一开关控制信号scs1关断。
171.因为第一晶体管t1的栅电极的电压由第一电容器c1保持在第一感测偏置数据电压sbd1,所以第一晶体管t1可以导通。因为第四晶体管t4的栅电极的电压由第二电容器c2保持在第一感测灰度数据电压sgd1,所以第四晶体管t4可以不导通。
172.由于第一晶体管t1和第三晶体管t3的导通,可以形成通过第三晶体管t3和第一晶体管t1从感测线sl到第二驱动电压线vssl的电流路径。于是,感测线sl的感测电压vc可以被放电。例如,感测线sl的感测电压vc可以从第七电平电压v7的第四驱动电压vpre被放电一电压(例如,预定电压)γ。
173.在这种情况下,在第十时段t10期间感测线sl的感测电压vc的放电量可以取决于第一晶体管t1的电子迁移率。例如,随着第一晶体管t1的电子迁移率增大,感测线sl的感测电压vc的放电量可以增大。
174.在第十一时段t11期间,如图17中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。第二开关sw2由开启电压son的第二开关控制信号scs2接通。
175.由于第二开关sw2的接通,感测线sl可以连接到模数转换器210。感测线sl的感测电压vc可以是从第七电平电压v7放电预定电压γ后的电压,并且可以由模数转换器210转换为是数字数据的第一感测数据sd1。模数转换器210可以将第一感测数据sd1输出到时序控制电路300。
176.在第十二时段t12期间,如图18中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。第一开关sw1由开启电压son的第一开关控制信号scs1接通。
177.由于第一开关sw1的接通,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。因此,感测线sl的感测电压vc可以具有第八电平电压v8的第四驱动电压vpre。
178.在第十三时段t13期间,如图19中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。第一开关sw1由开启电压son的第一开关控制信号scs1接通。
179.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。于是,偏置数据线bdl的第二感测偏置数据电压sbd2可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。在这种情况下,因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差大于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。
180.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。于是,灰度数据线gdl的第二感测灰度数据电压sgd2可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差大于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以导通。
181.由于第一开关sw1的接通,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。因此,感测线sl的感测电压vc可以具有第八电平电压v8的第四驱动电压vpre。
182.在第十四时段t14期间,如图20中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。第一开关sw1由断开电压soff的第一开关控制信号scs1关断。
183.因为第一晶体管t1的栅电极的电压由第一电容器c1保持在第二感测偏置数据电压sbd2,所以第一晶体管t1可以导通。因为第四晶体管t4的栅电极的电压由第二电容器c2保持在第二感测灰度数据电压sgd2,所以第四晶体管t4可以导通。
184.由于第四晶体管t4的导通,可以形成通过第四晶体管t4从第一晶体管t1的栅电极
到感测线sl的电流路径。例如,第四晶体管t4可以形成电流路径,直到第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差达到第四晶体管t4的阈值电压vth4为止。于是,感测线sl的感测电压vc可以增大到第二感测灰度数据电压sgd2与第四晶体管t4的阈值电压vth4之间的差电压sgd2-vth4。感测线sl的感测电压vc可以由第三电容器c3保持。
185.在第十五时段t15期间,如图21中所示,第二晶体管t2和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。第三晶体管t3由栅截止电压voff的第k扫描感测信号ssk截止。第二开关sw2由开启电压son的第二开关控制信号scs2接通。
186.由于第二开关sw2的接通,感测线sl可以连接到模数转换器210。感测线sl的感测电压vc可以是第二感测灰度数据电压sgd2与第四晶体管t4的阈值电压vth4之间的差电压sgd2-vth4,并且可以由模数转换器210转换为是数字数据的第二感测数据sd2。模数转换器210可以将第二感测数据sd2输出到时序控制电路300。
187.总之,可以在第一感测时段rt1期间感测恒定电流发生器ccg的第一晶体管t1的特性,例如,第一晶体管t1的电子迁移率,并且可以在第二感测时段rt2期间感测发光时段控制器pwm的第四晶体管t4的特性,例如,第四晶体管t4的阈值电压vth4。于是,时序控制电路300可以考虑第一晶体管t1的电子迁移率和第四晶体管t4的阈值电压vth4而从数字视频数据data生成第一数字视频数据data1和第二数字视频数据data2。因此,施加到子像素sp的偏置数据电压bdk可以是通过补偿第一晶体管t1的电子迁移率而获得的数据电压,并且施加到子像素sp的灰度数据电压gdk可以是通过补偿第四晶体管t4的阈值电压vth4而获得的数据电压。
188.图22是根据另一实施例的子像素和源驱动电路的详细电路图。
189.参见图22,根据一些实施例的子像素sp可以连接到扫描写线swl、偏置数据线bdl、灰度数据线gdl和感测线sl。此外,子像素sp可以连接到对其施加了与高电势电压相对应的第一驱动电压vdd的第一驱动电压线vddl、对其施加了与低电势电压相对应的第二驱动电压vss的第二驱动电压线vssl和对其施加了第三驱动电压vswp的第三驱动电压线vswl。
190.子像素sp可以包括发光元件le、恒定电流发生器ccg和发光时段控制器pwm。
191.发光元件le根据由恒定电流发生器ccg生成的驱动电流ids(例如,参见图23)发光。发光元件le可以设置在恒定电流发生器ccg与第二驱动电压线vssl之间。发光元件le的第一电极可以连接到恒定电流发生器ccg,并且发光元件le的第二电极可以连接到第二驱动电压线vssl。发光元件le的第一电极可以是阳极电极,并且其第二电极可以是阴极电极。
192.发光元件le可以是微发光二极管,但不限于此。例如,发光元件le可以是包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的有机发光层的有机发光二极管。可替代地,发光元件le可以是包括第一电极、第二电极以及位于第一电极与第二电极之间的无机半导体的无机发光元件。
193.恒定电流发生器ccg根据偏置数据线bdl的偏置数据电压生成可以是恒定电流的驱动电流ids。恒定电流发生器ccg的驱动电流ids可以通过恒定电流发生器ccg和发光元件le从第一驱动电压线vddl流到第二驱动电压线vssl,并且因此,发光元件le可以发射具有恒定亮度的光。
194.恒定电流发生器ccg包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第一电容器c1。
195.第一晶体管t1可以位于第一驱动电压线vddl与发光元件le之间。第一晶体管t1可以根据施加到栅电极的偏置数据电压来控制驱动电流ids在第一电极与第二电极之间流动。偏置数据电压可以被定义为用于允许第一晶体管t1使驱动电流ids流动的电压。第一晶体管t1的栅电极可以连接到第二晶体管t2的第一电极,第一晶体管t1的第一电极可以连接到发光元件le的第一电极,并且第一晶体管t1的第二电极可以连接到第一驱动电压线vddl。
196.因为第二晶体管t2与参见图3描述的第二晶体管t2基本相同,所以将省略对第二晶体管t2的重复描述。
197.第三晶体管t3可以位于第一晶体管t1的第一电极与感测线sl之间。第三晶体管t3由扫描写线swl的栅导通电压的扫描感测信号导通,以将第一晶体管t1的第一电极连接到感测线sl。第三晶体管t3的栅电极可以连接到扫描写线swl,第三晶体管t3的第一电极可以连接到感测线sl,并且第三晶体管t3的第二电极可以连接到第一晶体管t1的第一电极。
198.第一电容器c1形成在第一晶体管t1的栅电极和第一电极之间。第一电容器c1的一个电极可以连接到第一晶体管t1的栅电极,并且其另一电极可以连接到第一晶体管t1的第一电极。
199.发光时段控制器pwm根据灰度数据线gdl的灰度数据电压来控制其中将驱动电流ids施加到发光元件le的时段(例如,发光元件le的发光时段)。发光时段控制器pwm可以通过根据灰度数据线gdl的灰度数据电压控制第一晶体管t1的导通时段来控制发光元件le的发光时段。
200.发光时段控制器pwm包括第四晶体管t4、第五晶体管t5和第二电容器c2。因为第四晶体管t4、第五晶体管t5和第二电容器c2与参见图3描述的第四晶体管t4、第五晶体管t5和第二电容器c2基本相同,所以将省略对第四晶体管t4、第五晶体管t5和第二电容器c2的重复描述。
201.第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个的第一电极和第二电极中的任何一个可以是源电极,而第一电极和第二电极中的另一个可以是漏电极。第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个的半导体层可以由多晶硅、非晶硅和氧化物半导体中的任何一种形成。当晶体管t1至t5中的每一个的半导体层由多晶硅形成时,其半导体层可以通过低温多晶硅(ltps)工艺形成。
202.尽管在图22中示出了第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个被形成为n型mosfet,但是本公开不限于此。例如,第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4和第五晶体管t5中的每一个可以被形成为p型mosfet。
203.根据一些实施例的源驱动电路200包括模数转换器210、缓冲器bf和感测开关ssw。
204.当感测开关ssw被接通以连接到运算放大器op的输出端子(o)时,模数转换器210将运算放大器op的输出电压转换为是数字数据的感测数据sd。模数转换器210可以将感测数据sd输出到时序控制电路300。
205.缓冲器bf包括运算放大器op、反馈电容器cfb和复位开关swrs。缓冲器bf可以是单位增益缓冲器。
206.运算放大器op包括第一输入端子(-)、第二输入端子(+)和输出端子(o)。第一输入端子(-)可以连接到感测线sl,第二输入端子(+)可以连接到第四驱动电压线vprl,并且输出端子(o)可以连接到感测开关ssw。
207.反馈电容器cfb和复位开关swrs可以并联连接在运算放大器op的第一输入端子(-)与输出端子(o)之间。复位开关swrs根据复位开关控制信号srs连接运算放大器op的第一输入端子(-)和输出端子(o)。当复位开关swrs由开启信号的复位开关控制信号srs接通时,运算放大器op的第一输入端子(-)可以连接到其输出端子(o)。在这种情况下,反馈电容器cfb可以被复位。当复位开关swrs由断开信号的复位开关控制信号srs关断时,运算放大器op的第一输入端子(-)可以不连接到其输出端子(o)。当复位开关swrs被关断并且感测开关ssw被接通时,反馈电容器cfb通过充入感测线sl的电流来改变输出到运算放大器op的输出端子(o)的电压。
208.感测开关ssw根据感测开关控制信号ssc将运算放大器op的输出端子(o)连接到模数转换器210。当感测开关ssw由开启信号的感测开关控制信号ssc接通时,运算放大器op的输出端子(o)可以连接到模数转换器210。当感测开关ssw由断开信号的感测开关控制信号ssc关断时,运算放大器op的输出端子(o)可以不连接到模数转换器210。
209.如图22中所示,子像素sp包括用于将为恒定电流的驱动电流ids施加到发光元件le的恒定电流发生器ccg,并且包括用于控制恒定电流发生器ccg的驱动电流施加时段(即,发光元件le的发光时段)的发光时段控制器pwm。因为恒定电流发生器ccg包括三个晶体管t1、t2和t3以及一个电容器c1,并且发光时段控制器pwm包括两个晶体管t4和t5以及一个电容器c2,所以可以减小子像素sp的电路尺寸。于是,可以增大显示面板100的分辨率或增大像素集成度,例如每英寸像素数(ppi)。
210.图23是示出活动时段期间的第k-1扫描写信号、第k扫描写信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、第一晶体管的栅电极的电压、第四晶体管的栅电极的电压、驱动电流、偏置数据电压、灰度数据电压、复位开关控制信号和感测开关控制信号的波形图。
211.图23示出了第k-1扫描写线的第k-1扫描写信号swk-1、第k扫描写线的第k扫描写信号swk、第一驱动电压线vddl的第一驱动电压vdd、第二驱动电压线vssl的第二驱动电压vss、第三驱动电压线vswl的第三驱动电压vswp、第四驱动电压线vprl的第四驱动电压vpre、第一晶体管t1的栅电极的电压va、第四晶体管t4的栅电极的电压vb、驱动电流ids、施加到偏置数据线bdl的偏置数据电压bdv、施加到灰度数据线gdl的灰度数据电压gdv、复位开关控制信号srs和感测开关控制信号ssc。
212.参见图23,一个帧时段fr包括活动时段act和空白时段bnk。活动时段act包括数据寻址时段addr和发光时段em。数据寻址时段addr包括第一时段t1至第六时段t6,并且发光时段em包括第七时段t7和第八时段t8。
213.第一时段t1是准备子像素sp的驱动的时段。第二时段t2是将预偏置数据电压bdk-1供应给第一晶体管t1的栅电极并且将预灰度数据电压gdk-1供应给第四晶体管t4的栅电极的时段。第三时段t3是将偏置数据电压bdk供应给第一晶体管t1的栅电极并且将灰度数据电压gdk供应给第四晶体管t4的栅电极的时段。第四时段t4是在第一晶体管t1的栅电极处保持偏置数据电压bdk并且在第四晶体管t4的栅电极处保持灰度数据电压gdk的时段。第
五时段t5和第六时段t6是准备发光元件le的发光的时段。第七时段t7是发光元件le的发光时段。第八时段t8是使第一晶体管t1的栅电极的偏置数据电压放电的时段。
214.因为第k-1扫描写信号swk-1和第k扫描写信号swk可以与参见图5描述的第k-1扫描写信号swk-1和第k扫描写信号swk基本相同,所以将省略对第k-1扫描写信号swk-1和第k扫描写信号swk的重复描述。
215.第一驱动电压vdd可以在数据寻址时段addr(即,第一时段t1至第六时段t6)期间具有第一电平电压v1,并且可以在发光时段em(即,第七时段t7和第八时段t8)期间具有高于第一电平电压v1的第二电平电压v2。例如,第一电平电压v1可以为大约0v,并且第二电平电压v2可以为大约10v或大约12v,但是本公开不限于此。
216.因为第二驱动电压vss与参见图5描述的第二驱动电压vss基本相同,所以将省略对第二驱动电压vss的重复描述。
217.第三驱动电压vswp可以在第一时段t1至第四时段t4期间具有第四电平电压v4,可以在第五时段t5和第六时段t6期间具有第三电平电压v3,并且可以在发光时段em(即,第七时段t7和第八时段t8)期间从第三电平电压v3逐渐增大到第四电平电压v4。例如,第三驱动电压vswp可以在第七时段t7和第八时段t8期间以恒定的倾斜度增大。第三电平电压v3可以高于第一电平电压v1,并且第四电平电压v4可以低于第二电平电压v2。例如,第三电平电压v3可以为大约1v,并且第四电平电压v4可以为大约7v,但是本公开不限于此。
218.第四驱动电压vpre可以在第一时段t1至第五时段t5期间具有第九电平电压v9,并且可以在第六时段t6至第八时段t8期间具有低于第九电平电压v9的第十电平电压v10。第九电平电压v9可以与第一电平电压v1基本相同。第十电平电压v10可以低于第六电平电压v6。进一步,第十电平电压v10可以低于第一电平电压v1。例如,第九电平电压v9可以为大约0v,并且第十电平电压v10可以为大约-6v,但是本公开不限于此。
219.因为偏置数据电压bdv和灰度数据电压gdv与参见图5描述的偏置数据电压bdv和灰度数据电压gdv基本相同,所以将省略对偏置数据电压bdv和灰度数据电压gdv的描述。
220.复位开关控制信号srs可以在活动时段act(即,第一时段t1至第八时段t8)期间具有开启电压son。感测开关控制信号ssc可以在活动时段act(即,第一时段t1至第八时段t8)期间具有开启电压son。
221.稍后将参见图23至图31描述第一晶体管t1的栅电极的电压va、第四晶体管t4的栅电极的电压vb和驱动电流ids。
222.图24至图31是示出活动时段期间的子像素的操作的电路图。
223.在下文中,将参见图24至图31详细描述第一时段t1至第八时段t8期间的子像素sp的操作。
224.在活动时段act(即,第一时段t1至第八时段t8)期间,施加开启电压son的复位开关控制信号srs,并且施加开启电压son的感测开关控制信号ssc。因此,在第一时段t1至第八时段t8期间,第四驱动电压vpre被施加到感测线sl。
225.首先,在第一时段t1期间,如图24中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。
226.第二,在第二时段t2期间,如图25中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。
227.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。因为预偏置数据电压bdk-1在第二时段t2期间被施加到偏置数据线bdl,所以预偏置数据电压bdk-1可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。
228.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。因为预灰度数据电压gdk-1在第二时段t2期间被施加到灰度数据线gdl,所以预灰度数据电压gdk-1可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
229.由于第三晶体管t3的导通,第九电平电压v9的第四驱动电压vpre可以被施加到第一晶体管t1的第一电极。在这种情况下,因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差大于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。然而,因为第一驱动电压vdd在第二时段t2期间具有第一电平电压v1,所以驱动电流ids不流动。
230.第三,在第三时段t3期间,如图26中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。
231.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。因为偏置数据电压bdk在第二时段t2期间被施加到偏置数据线bdl,所以偏置数据电压bdk可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。
232.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。因为灰度数据电压gdk在第三时段t3期间被施加到灰度数据线gdl,所以灰度数据电压gdk可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
233.由于第三晶体管t3的导通,第九电平电压v9的第四驱动电压vpre可以被施加到第一晶体管t1的第一电极。在这种情况下,因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差大于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。然而,因为第一驱动电压vdd在第三时段t3期间具有第一电平电压v1,所以驱动电流ids不流动。
234.第四,在第四时段t4期间,如图27中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。
235.第一晶体管t1的栅电极的电压可以由第一电容器c1保持在偏置数据电压bdk。进一步,第四晶体管t4的栅电极的电压可以由第二电容器c2保持在灰度数据电压gdk。
236.第五,在第五时段t5期间,如图28中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。
237.第三驱动电压vswp可以从第四电平电压v4减小到第三电平电压v3。于是,第三驱动电压vswp的电压变化δ可以由第二电容器c2反映在第四晶体管t4的栅电极上。因此,第四晶体管t4的栅电极的电压可以是通过从灰度数据电压gdk减去第三驱动电压vswp的电压变化δ而获得的电压gdk-δ。
238.第六,在第六时段t6期间,如图29中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。
239.第四驱动电压vpre可以从第九电平电压v9减小到第十电平电压v10。第十电平电压v10的第四驱动电压vpre可以被施加到感测线sl。
240.同时,因为感测线sl连接到第四晶体管t4的第一电极,所以当施加到第四晶体管
t4的栅电极的灰度数据电压gdk是用于表现峰值黑色灰度的数据电压时,第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差可以高于第四晶体管t4的阈值电压。在这种情况下,第四晶体管t4导通,并且第一晶体管t1的栅电极可以连接到感测线sl。因此,第一晶体管t1的栅电极的电压可以被放电到第十电平电压v10的第四驱动电压vpre(参见图29中的虚线)。于是,第一晶体管t1截止,并且发光元件le可以在第六时段t6期间不发光。
241.第七,在第七时段t7和第八时段t8期间,如图30和图31中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。
242.第一驱动电压vdd从第一电平电压v1增大到第二电平电压v2。于是,由于第一晶体管t1的导通导致的驱动电流ids可以通过第一晶体管t1和发光元件le从第一驱动电压线vddl流到第二驱动电压线vssl。
243.在第七时段t7和第八时段t8期间,第三驱动电压vswp可以从第三电平电压v3逐渐增大到第四电平电压v4。第三驱动电压vswp的电压变化β可以由第二电容器c2反映在第四晶体管t4的栅电极上。因此,第四晶体管t4的栅电极的电压可以是通过将第三驱动电压vswp的电压变化β与通过从灰度数据电压gdk减去第三驱动电压vswp的电压变化δ而获得的电压gdk-δ相加而获得的电压gdk-δ+β。
244.在这种情况下,由于第四晶体管t4的栅电极的电压增大,因此当第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差高于第四晶体管t4的阈值电压时,第四晶体管t4可以导通。可替代地,即使第四晶体管t4的栅电极的电压增大,当第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压时,第四晶体管t4也可以不导通。
245.当第四晶体管t4导通时,第一晶体管t1的栅电极的电压被放电到第十电平电压v10的第四驱动电压vpre,并且因此第一晶体管t1可以截止。于是,因为驱动电流ids不再流过发光元件le,所以发光元件le的发光可以终止。
246.总之,在发光时段em期间,第三驱动电压vswp从第三电平电压v3逐渐增大到第四电平电压v4,并且第三驱动电压vswp的电压变化β可以反映在第四晶体管t4的栅电极上。在这种情况下,随着灰度数据电压gdk降低,第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差要高于第四晶体管t4的阈值电压可能花费更长的时间。因此,随着灰度数据电压gdk降低,第四晶体管t4的导通可能延迟。随着第四晶体管t4的导通被延迟,第一晶体管t1的导通时段变得更长,从而发光元件le的发光时段t7可以增大。
247.如上所述,恒定电流发生器ccg可以通过使用第一晶体管t1来生成施加到发光元件le的驱动电流ids,并且发光时段控制器pwm可以根据灰度数据电压gdk来控制发光元件le的发光时段t7。因此,子像素sp可以发射具有相同亮度的光,并且可以通过控制子像素sp中的每一个的发光时段来表现子像素sp中的每一个的灰度。
248.图32是示出空白时段期间的第k扫描写信号、第一驱动电压、第二驱动电压、第三驱动电压、第四驱动电压、复位开关控制信号、感测开关控制信号、运算放大器的输出电压、偏置数据电压和灰度数据电压的波形图。
249.图32示出第k扫描写线的第k扫描写信号swk、第一驱动电压线vddl的第一驱动电压vdd、第二驱动电压线vssl的第二驱动电压vss、第三驱动电压线vswl的第三驱动电压vswp、第四驱动电压线vprl的第四驱动电压vpre、复位开关控制信号srs、感测开关控制信号ssc、运算放大器op的输出电压vout、施加到偏置数据线bdl的偏置数据电压bdv和施加到
灰度数据线gdl的灰度数据电压gdv。
250.参见图32,空白时段bnk包括第一感测时段rt1和第二感测时段rt2。第一感测时段rt1是感测恒定电流发生器ccg的第一晶体管t1的特性的时段。例如,第一感测时段rt1可以是感测恒定电流发生器ccg的第一晶体管t1的电子迁移率的时段。第二感测时段rt2是感测发光时段控制器pwm的第四晶体管t4的特性的时段。例如,第二感测时段rt2可以是感测发光时段控制器pwm的第四晶体管t4的电子迁移率的时段。第一感测时段rt1包括第九时段t9至第十二时段t12,并且第二感测时段rt2包括第十三时段t13至第十六时段t16。
251.第九时段t9是准备子像素sp的驱动的时段。第十时段t10是将第一感测偏置数据电压sbd1施加到第一晶体管t1的栅电极、将第一感测灰度数据电压sgd1施加到第四晶体管t4的栅电极并且将第一晶体管t1的第一电极连接到感测线sl的时段。第十一时段t11是感测由于第一晶体管t1的导通而流动的驱动电流ids的时段。第十二时段t12是将运算放大器op的输出电压vout转换为是数字数据的第一感测数据sd1的时段。
252.第十三时段t13是准备子像素sp的驱动的时段。第十四时段t14是将第二感测偏置数据电压sbd2施加到第一晶体管t1的栅电极、将第二感测灰度数据电压sgd2施加到第四晶体管t4的栅电极并且将第十电平电压v10的第四驱动电压vpre施加到第一晶体管t1的时段。第十五时段t15是感测由于第四晶体管t4的导通而流动的电流i4的时段。第十六时段t16是将运算放大器op的输出电压vout转换为是数字数据的第二感测数据sd2的时段。
253.第k扫描写信号swk可以在第十时段t10、第十一时段t11、第十二时段t12和第十四时段t14期间具有栅导通电压von,并且可以在其他时段期间具有栅截止电压voff。
254.第一驱动电压vdd可以在第九时段t9至第十二时段t12期间具有第二电平电压v2,并且可以在第十三时段t13至第十六时段t16期间具有第一电平电压v1。
255.在空白时段bnk(即,第九时段t9至第十六时段t16)期间,第二驱动电压vss可以具有第一电平电压v1。
256.在空白时段bnk(即,第九时段t9至第十六时段t16)期间,第三驱动电压vswp可以具有第四电平电压v4。
257.第四驱动电压vpre可以在第九时段t9至第十二时段t12期间具有第九电平电压v9,并且可以在第十三时段t13至第十六时段t16期间具有第十电平电压v10。
258.复位开关控制信号srs可以在第九时段t9、第十时段t10、第十三时段t13(或其一部分)和第十四时段t14期间具有开启电压son,并且可以在其他时段期间具有断开电压soff。感测开关控制信号ssc可以在第九时段t9、第十时段t10、第十一时段t11、第十三时段t13(或其一部分)、第十四时段t14和第十五时段t15期间具有开启电压son,并且可以在其他时段期间具有断开电压soff。
259.第一感测偏置数据电压sbd1可以在第十时段t10至第十二时段t12期间被施加到偏置数据线bdl。第二感测偏置数据电压sbd2可以在第十四时段t14至第十六时段t16期间被施加到偏置数据线bdl。第二感测偏置数据电压sbd2可以高于第一感测偏置数据电压sbd1。
260.第一感测灰度数据电压sgd1可以在第十时段t10至第十二时段t12期间被施加到灰度数据线gdl。第二感测灰度数据电压sgd2可以在第十四时段t14至第十六时段t16期间被施加到灰度数据线gdl。第二感测灰度数据电压sgd2可以高于第一感测灰度数据电压
sgd1。
261.稍后将参见图33至图40描述运算放大器op的输出电压vout。
262.图33至图40是示出空白时段期间的子像素的操作的电路图。
263.在下文中,将参见图32至图40详细描述第九时段t9至第十六时段t16期间的子像素sp的操作。
264.在第九时段t9期间,如图33中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。复位开关swrs由开启电压son的复位开关控制信号srs接通。感测开关ssw由开启电压son的感测开关控制信号ssc接通。
265.由于复位开关swrs和感测开关ssw的接通,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。因此,第九电平电压v9的第四驱动电压vpre可以被施加到感测线sl。
266.在第十时段t10期间,如图34中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。复位开关swrs由开启电压son的复位开关控制信号srs接通。感测开关ssw由开启电压son的感测开关控制信号ssc接通。
267.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。于是,偏置数据线bdl的第一感测偏置数据电压sbd1可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。
268.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。于是,灰度数据线gdl的第一感测灰度数据电压sgd1可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
269.由于第三晶体管t3的导通,第九电平电压v9的第四驱动电压vpre可以被施加到第一晶体管t1的第一电极。
270.在第十一时段t11期间,如图35中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。复位开关swrs由断开电压soff的复位开关控制信号srs关断。感测开关ssw由开启电压son的感测开关控制信号ssc接通。
271.由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。于是,偏置数据线bdl的第一感测偏置数据电压sbd1可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。
272.由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。于是,灰度数据线gdl的第一感测灰度数据电压sgd1可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差低于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以截止。
273.由于第三晶体管t3的导通,第一晶体管t1的第一电极可以连接到感测线sl。因为第一晶体管t1的栅电极与第一电极之间的电压差高于第一晶体管t1的阈值电压,所以第一晶体管t1可以导通。因此,由于第一晶体管t1的导通导致的驱动电流ids可以通过第一晶体管t1和第三晶体管t3从第一驱动电压线vddl流到感测线sl。
274.由于复位开关swrs的关断,运算放大器op的第一输入端子(-)和输出端子(o)不再连接,从而运算放大器op可以输出由下面的公式1表示的输出电压vout。
275.[公式1]
[0276]
[0277]
在公式1中,v9表示第四驱动电压vpre的第九电平电压,ccfb表示反馈电容器cfb的电容,lt11表示第十一时段的长度,并且ids表示驱动电流。
[0278]
在第十二时段t12期间,如图36中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。复位开关swrs由断开电压soff的复位开关控制信号srs关断。感测开关ssw由断开电压soff的感测开关控制信号ssc关断。
[0279]
由于感测开关ssw的关断,模数转换器210不再连接到运算放大器op的输出端子(o)。因此,在第十二时段t12期间,模数转换器210可以将运算放大器op的输出电压vout转换为是数字数据的第一感测数据sd1。模数转换器210可以将第一感测数据sd1输出到时序控制电路300。
[0280]
在第十三时段t13期间,如图37中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。复位开关swrs由开启电压son的复位开关控制信号srs接通。感测开关ssw由开启电压son的感测开关控制信号ssc接通。
[0281]
由于复位开关swrs和感测开关ssw的接通,感测线sl可以连接到第四驱动电压线vprl。因此,第十电平电压v10的第四驱动电压vpre可以被施加到感测线sl。
[0282]
在第十四时段t14期间,如图38中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅导通电压von的第k扫描写信号swk导通。复位开关swrs由开启电压son的复位开关控制信号srs接通。感测开关ssw由开启电压son的感测开关控制信号ssc接通。
[0283]
由于第二晶体管t2的导通,第一晶体管t1的栅电极可以连接到偏置数据线bdl。于是,偏置数据线bdl的第二感测偏置数据电压sbd2可以被施加到第一晶体管t1的栅电极。
[0284]
由于第五晶体管t5的导通,第四晶体管t4的栅电极可以连接到灰度数据线gdl。于是,灰度数据线gdl的第二感测灰度数据电压sgd2可以被施加到第四晶体管t4的栅电极。在这种情况下,因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差高于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以导通。
[0285]
由于第三晶体管t3的导通,第十电平电压v10的第四驱动电压vpre可以被施加到第一晶体管t1的第一电极。
[0286]
在第十五时段t15期间,如图39中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。复位开关swrs由断开电压soff的复位开关控制信号srs关断。感测开关ssw由开启电压son的感测开关控制信号ssc接通。
[0287]
因为第四晶体管t4的栅电极与第一电极之间的电压差高于第四晶体管t4的阈值电压,所以第四晶体管t4可以导通。因此,由于第四晶体管t4的导通,电流i4可以从第一晶体管t1的栅电极通过第四晶体管t4流到感测线sl。
[0288]
由于复位开关swrs的关断,运算放大器op的第一输入端子(-)和输出端子(o)不再连接,从而运算放大器op可以输出由下面的公式2表示的输出电压vout。
[0289]
[公式2]
[0290][0291]
在公式2中,v10表示第四驱动电压vpre的第十电平电压,ccfb表示反馈电容器cfb的电容,lt15表示第十五时段的长度,并且i4表示流过第四晶体管t4的电流。
[0292]
在第十六时段t16期间,如图40中所示,第二晶体管t2、第三晶体管t3和第五晶体
管t5由栅截止电压voff的第k扫描写信号swk截止。复位开关swrs由断开电压soff的复位开关控制信号srs关断。感测开关ssw由断开电压soff的感测开关控制信号ssc关断。
[0293]
由于感测开关ssw的关断,模数转换器210不再连接到运算放大器op的输出端子(o)。因此,在第十五时段t15期间,模数转换器210可以将运算放大器op的输出电压vout转换为是数字数据的第二感测数据sd2。模数转换器210可以将第二感测数据sd2输出到时序控制电路300。
[0294]
总之,可以在第一感测时段rt1期间感测恒定电流发生器ccg的第一晶体管t1的特性,例如,第一晶体管t1的电子迁移率,并且可以在第二感测时段rt2期间感测发光时段控制器pwm的第四晶体管t4的特性,例如,第四晶体管t4的电子迁移率。于是,时序控制电路300可以考虑第一晶体管t1的电子迁移率和第四晶体管t4的电子迁移率而从数字视频数据data生成第一数字视频数据data1和第二数字视频数据data2。因此,施加到子像素sp的偏置数据电压bdk可以是通过补偿第一晶体管t1的电子迁移率而获得的数据电压,并且施加到子像素sp的灰度数据电压gdk可以是通过补偿第四晶体管t4的电子迁移率而获得的数据电压。
[0295]
尽管出于说明性目的已经公开了本公开的一些实施例,但是本领域技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求书及其等同物所阐述的本公开的范围和精神的情况下,各种修改、添加和替换是可能的。