[发明专利]像素电路及其操作方法

说明书

一种用于显示设备的像素电路，在补偿阶段、编程阶段和发光阶段可操作。该像素电路包括驱动晶体管，配置成根据施加到驱动晶体管的栅极的电压来控制发光阶段至发光器件的电流量；第一电容器，具有连接到驱动晶体管的栅极的第一板及连接到驱动晶体管的第一端子的第二板，在发光阶段第二板还连接到第一电源；发光器件，在发光阶段在其第一端子处连接到驱动晶体管的第二端子及在其第二端子处连接到第二电源；第二组晶体管，连接在驱动晶体管的栅极和数据电压输入线之间，第二组晶体管包括三个晶体管，以在数据电压输入线和驱动晶体管的栅极之间提供三栅极连接；及第三组晶体管，连接在参考电压输入线与位于第二组晶体管中相邻晶体管之间的节点之间。

技术领域

本发明涉及用于向显示设备中的元件输送电流，例如向有源矩阵OLED(AMOLED)显示设备的像素中的有机发光二极管(OLED)输送电流的电路的设计和操作。

背景技术

有机发光二极管(OLED)通过电子和空穴的复合产生光，并在阳极和阴极之间施加偏压以使电流在它们之间通过时发射光。光的亮度与电流量相关。如果没有电流，则没有光发射，所以OLED技术是一种在显示器应用中使用时能够获得纯黑且实现像素之间几乎“无限大”的对比度的技术。

在现有技术中教导了几种方法用于像素薄膜晶体管(TFT)电路，以通过p型驱动晶体管将电流输送到显示设备的元件，例如有机发光二极管(OLED)。在一个示例中，电路中的开关晶体管采用如低“SCAN”信号的输入信号，以允许在编程阶段期间将数据电压VDAT存储在存储电容器处。当SCAN信号为高且这些开关晶体管将该电路与数据电压隔离时，VDAT电压由电容器保持，并将此电压施加到驱动晶体管的栅极。在驱动晶体管具有阈值电压VTH的情况下，至OLED的电流量与驱动晶体管栅极处的电压相关，具体如下：

其中VDD是连接到该驱动晶体管的源极的电源。

TFT器件特征，尤其是TFT阈值电压VTH，可能随时间推移或在多个相似器件之间改变，例如由于制造工艺或在操作过程中TFT器件的应变和老化而改变。因此在相同的VDAT电压下，驱动TFT输送的电流量可能由于此类阈值电压变化而发生了很大变化。因此，对于给定的VDAT值，显示器中的像素可能不会呈现均匀的亮度。

因此，常规技术下，通过采用补偿驱动晶体管的特性不匹配的电路，OLED像素电路针对驱动晶体管的阈值电压和/或载流子迁移率的变化具有较高的容差范围。例如，在US7414599(Chung等人于2008年8月19日获授权)中描述了一种方法，该方法描述了一种电路，在该电路中，驱动TFT配置为在编程期间为二极管连接的器件，并且将数据电压施加到驱动晶体管的源极。

阈值补偿时间由驱动晶体管的特征决定，为了获得高补偿精度，这可能需要较长的补偿时间。对于数据编程时间而言，编程电容器充电所需的RC恒定时间决定了编程时间。正如现有技术中描述的，一个水平(1H)时间是对一行进行数据编程所花费的时间。

如US 7414599中的此类电路配置，数据编程与补偿驱动晶体管的阈值电压同时进行。然而，期望具有尽可能短的一个水平时间以增强显示设备的响应度和操作。这是因为每一行必须独立编程，而其他操作(例如驱动晶体管补偿)可以对多行同时执行。因此，显示设备的响应度往往最主要取决于用于编程的一个水平时间。在与补偿驱动晶体管的相同操作阶段期间对数据进行编程时，由于驱动晶体管的补偿精度要求而无法进一步缩短一个水平时间，因为补偿要求限制了编程阶段的任何时间缩减。

在US 7277071(Choon-Vul Oh于2007年10月2日获授权)中描述了另一种方法。在这种电路中，使用两个电容器，一个电容器用于存储编程的数据电压，以及另一个电容器用于存储驱动晶体管的阈值电压。由此，一个水平时间仅取决于数据编程时间，但是该方案没有利用独立编程时间的优势来最小化一个水平时间。该配置在连续的行中使用相同的扫描信号进行阈值电压补偿和数据编程。因此，一个水平时间仍然取决于阈值补偿时间。