[发明专利]包括反馈电容器和复位电容器的像素电路及显示器系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用于对显示器进行驱动、校准和编程的电路和方法，尤其涉及诸如有源矩阵有机发光二极管显示器之类的包括发射元件和驱动晶体管的显示器。

背景技术

能够通过如下发光器件的阵列来创建显示器：每个发光器件均受控于个别的电路（即，像素电路），这些电路具有晶体管，所述晶体管用于对所述电路进行选择性地控制以使所述发光器件被编程有显示信息并根据显示信息发光。可以将在基板上制作的薄膜晶体管（TFT）结合到这类显示器中。包括电流驱动型发射元件的显示器可以通过与发射元件串联连接从而根据编程信息通过发射元件来传输电流的每个像素电路中的驱动晶体管来进行操作。可以将存储电容器包含在每个像素电路中以接收基于编程信息的电压并将该电压施加到驱动晶体管。在多晶硅上制作的TFT在整个显示器面板上且随着时间推移往往表现出非一致性行为。此外，发射元件随着时间推移而劣化，并且随着时间推移可能需要增加所施加的电压以维持亮度水平。因此，一些显示器利用补偿技术来实现TFT面板中的图像一致性。

经补偿的像素电路通常在促使速度、像素间距（pixel-pitch）（像素密度）和一致性达到极限时具有缺点，这导致需要权衡设计以对编程速度、像素间距和一致性之间的冲突性需求进行平衡。例如，与每个像素电路相关的额外的线路和晶体管可以允许额外的补偿以实现更好的一致性，但这不受期望地降低了像素密度。在另一例子中，可以通过使用相对高的偏置电流或初始电荷对每个像素电路进行偏置或预充电来增加编程速度，但是需要通过利用相对低的偏置电流或初始电荷来增强一致性。因而，显示器设计者被迫在编程速度、像素间距和一致性的冲突性需求之间做出权衡。

被构造成用于对移动图像的视频节目（video feed）进行显示的显示器经常针对正在显示的视频节目的每一帧以固定频率刷新该显示器。包含有源矩阵的显示器能够允许各个像素电路在编程阶段期间被编程有显示信息且然后在发射阶段期间根据显示信息发光。显示器进行操作以基于显示器的刷新速率和显示器的尺寸在时序预算（timing budget）期间对显示器中的每个像素进行编程。显示器的刷新速率也可受到视频流的帧速率的影响。

发明内容

本发明的一些实施例提供了用于显示器系统的像素电路及其驱动方案。这里，所述像素电路设有一个或多个电容器，所述电容器布置成电容性地耦合到所述像素电路的数据节点。所述电容器用于调节数据节点处的电压以接收编程信息和/或消除像素电路中的半导体元件的动态不稳定性。在一些示例中，在对像素电路进行编程之前，通过调节选择线电压对数据节点进行复位，其中对选择线电压的调节同时开启了开关晶体管并将数据节点电容性地耦合到选择线以使得数据线上的电压调节在数据节点处产生了相应的电压变化。在一些示例中，设置有电容器以用于在发射操作期间自动地调节数据节点，以消除由于像素电路中的诸如驱动晶体管和/或发射元件等半导体元件的操作的动态不稳定性而引起的电压不稳定性和/或电压变化。

在本发明的一些实施方式中，披露了一种像素电路。所述像素电路可以包括驱动晶体管、发射控制晶体管和反馈电容器。所述驱动晶体管可以包括栅极端子并可以被布置成用于传输经过发光器件的驱动电流。所述驱动电流可以根据所述栅极端子上的电压而被传输。所述发射控制晶体管可以串联连接在所述驱动晶体管和所述发光器件之间。所述反馈电容器可以连接在所述发光器件和所述驱动晶体管的所述栅极端子之间，使得所述发光器件两端间的电压变化在所述驱动晶体管的所述栅极端子处产生了相应的电压变化。因此，如果像素电流由于像素元件的任何不稳定性而轻微变化，那么发光器件两端间的电压（例如OLED工作电压）将发生变化，且因此通过反馈电容器改变驱动晶体管的栅极电压以恢复像素电流。

在本发明的一些实施方式中，提供了一种显示器系统，该显示器系统包括布置成行和列的多个像素电路。所述多个像素电路中的每个像素电路可以包括驱动晶体管、发射控制晶体管和反馈电容器。所述驱动晶体管可以包括栅极端子并可以被布置成用于传输经过发光器件的驱动电流。所述驱动电流可以根据所述栅极端子上的电压而被传输。所述发射控制晶体管可以串联连接在所述驱动晶体管和所述发光器件之间。所述反馈电容器可以连接在所述发光器件和所述驱动晶体管的所述栅极端子之间，使得所述发光器件两端间的电压变化在所述驱动晶体管的所述栅极端子处产生了相应的电压变化。