專利名稱：像素和包含該像素的有機發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及顯示器像素及其驅(qū)動方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于有機發(fā)光二極管的頻率特性來表示灰度(gradation)的像素、包含該像素的有機發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
近來，由于陰極射線管(CRT)顯示器的龐大和笨重，產(chǎn)生了作為其替代物的各種平板顯示器。平板顯示器的類型包括液晶顯示器(LCD)、場致發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示板(PDP)以及有機發(fā)光顯示器(LED)。
有機發(fā)光顯示器利用電子和空穴的重組獨立發(fā)光，其被分為兩種類型包括無機發(fā)射層的無機發(fā)光顯示器和包括有機發(fā)射層的有機發(fā)光顯示器。該有機發(fā)光顯示器也可稱為電致發(fā)光顯示器。
與類似LCD的需要單獨光源的無源型(passive type)顯示器相比，有機發(fā)光顯示器具有類似于陰極射線管(CRT)顯示器的響應(yīng)時間快的優(yōu)點。
圖1是有機發(fā)光顯示器中所提供的像素的電路圖。參照圖1，典型的有機發(fā)光顯示器包括位于掃描線Sn和數(shù)據(jù)線Dm的交叉區(qū)域的多個像素11。當將掃描信號施加到掃描線Sn上時，選擇單個像素11，并且被選中的像素11響應(yīng)于施加到數(shù)據(jù)線Dm上的數(shù)據(jù)信號而發(fā)光。
每個像素11包括第一電源線VDD、第二電源線VSS、有機發(fā)光二極管(OLED)以及像素電路40。
該OLED包括與像素電路40連接的陽極電極和與第二電源線VSS連接的陰極電極。
該有機發(fā)光二極管包括發(fā)射層、電子傳輸層以及空穴傳輸層，它們被置于陽極電極和陰極電極之間。此外，該有機發(fā)光二極管可包括電子注入層和空穴注入層。在這種有機發(fā)光二極管中，當跨越陽極電極和陰極電極施加電壓時，從陰極電極產(chǎn)生的電子經(jīng)由電子注入層和電子傳輸層移向發(fā)射層，從陽極電極產(chǎn)生的空穴經(jīng)由空穴注入層和空穴傳輸層移向發(fā)射層。然后，來自電子傳輸層的電子和來自空穴傳輸層的空穴在發(fā)射層中重組，從而發(fā)光。
再次參照圖1，像素電路40包括第一晶體管M1、第二晶體管M2以及電容器C。第一晶體管M1和第二晶體管M2為p型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)場效應(yīng)晶體管(FET)。在所述示例中，第二電源VSS具有低于第一電源VDD的電平，其中第二電源VSS可接地。
第一晶體管M1包括與掃描線Sn相連的柵極電極、與數(shù)據(jù)線Dm相連的源極電極以及與第一節(jié)點N1相連的漏極電極。在所述示例中，響應(yīng)于經(jīng)過掃描線Sn而發(fā)送的掃描信號，第一晶體管M1將來自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)信號施加到第一節(jié)點N1上。
當將掃描信號施加到掃描線Sn上時，電容器C存儲與經(jīng)過第一晶體管M1而發(fā)送到第一節(jié)點N1的數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電壓，然后當?shù)谝痪w管M1截止時，維持第二晶體管M2導(dǎo)通一幀。
第二晶體管M2包括與第一節(jié)點N1相連的柵極電極，第一晶體管M1的漏極電極和電容器C共同與所述第一節(jié)點N1相連，第二晶體管M2還包括與第一電源線VDD相連的源極電極以及與該有機發(fā)光二極管OLED的陽極電極相連的漏極電極。在操作中，基于從第一電源線VDD施加到該有機發(fā)光二極管OLED上的數(shù)據(jù)信號，第二晶體管M2調(diào)節(jié)電流強度。這樣，該OLED基于經(jīng)過第二晶體管M2而從第一電源線VDD施加的電流而發(fā)光。
這樣，像素11的操作如下。當?shù)蛻B(tài)(low state)掃描信號被發(fā)送至掃描線Sn時，第一晶體管M1導(dǎo)通。然后，經(jīng)過第一晶體管M1和第一節(jié)點N1，從數(shù)據(jù)線Dm向第二晶體管M2的柵極電極施加數(shù)據(jù)信號。此時，電容器C存儲與在第二晶體管M2的柵極電極和第一電源線VDD之間的電壓差對應(yīng)的電壓。
響應(yīng)于施加到第一節(jié)點N1上的電壓，第二晶體管M2導(dǎo)通并向該OLED提供與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電流。這樣，該OLED基于從第二晶體管M2施加的電流而發(fā)光，從而顯示圖像。
當高態(tài)(high state)掃描信號被發(fā)送至掃描線Sn時，在電容器C中存儲與數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電壓，并維持第二晶體管M2導(dǎo)通一幀。因此，有機發(fā)光二極管OLED發(fā)光一幀，從而顯示圖像。
另外，典型的有機發(fā)光顯示器還可包括補償電路(未示出)，以補償由于制造過程而導(dǎo)致的多個第二晶體管(例如第二晶體管M2)的閾值電壓的非一致性。盡管包括補償電路的有機發(fā)光顯示器能以偏移(offset)補償方式或電流編程方式工作，但是在顯示亮度(brightness)不均勻的圖像時仍然存在限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個方面是在于提供一種像素、包含該像素的有機發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法，其中無論晶體管特性之間的差異如何，均可顯示均勻的圖像。
通過提供包括用于施加掃描信號的多條掃描線、用于施加數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線、多條電源線以及與多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、多條電源線連接的多個像素的有機發(fā)光顯示器，可以實現(xiàn)本發(fā)明的前述和/或其它方面，其中每個像素包括頻率供給線，用于提供具有與子幀對應(yīng)的頻率的頻率信號；像素電路，其基于數(shù)據(jù)信號和頻率信號，從電源線提供電流；以及有機發(fā)光二極管，其依據(jù)從像素電路輸出的電流而發(fā)光。
按照本發(fā)明的一個方面，每個像素基于有機發(fā)光二極管在每個子幀中發(fā)出的光的亮度總和來表示灰度。另外，數(shù)據(jù)信號包括數(shù)字數(shù)據(jù)信號，該數(shù)字數(shù)據(jù)信號具有與每個子幀對應(yīng)的i位，其中i為正整數(shù)。而且，當數(shù)字數(shù)據(jù)信號的位接近最高有效位時，該頻率信號的頻率變低。
通過提供有機發(fā)光顯示器實現(xiàn)本發(fā)明的其它方面，該有機發(fā)光顯示器包括像素部分，包括由多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、多條電源線和多條頻率供給線限定的多個像素，并被配置為基于通過數(shù)據(jù)線發(fā)送的數(shù)據(jù)信號和通過頻率供給線發(fā)送的頻率信號而發(fā)光；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，被配置為向數(shù)據(jù)線施加數(shù)據(jù)信號；掃描驅(qū)動器，被配置為向掃描線施加掃描信號；以及頻率供給器，被配置為向頻率供給線施加頻率信號。
通過提供像素實現(xiàn)本發(fā)明的其他方面，該像素包括像素電路，被配置為輸出與數(shù)據(jù)信號和頻率信號對應(yīng)的電流；以及有機發(fā)光二極管，被配置為基于從像素電路輸出的電流而發(fā)光。
按照本發(fā)明的一個方面，當所述數(shù)字數(shù)據(jù)信號的位接近最高有效位時，所述頻率信號的頻率降低。在某些實施例中，所述像素還包括通過其而施加掃描信號的掃描線；通過其而施加數(shù)字數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線；以及通過其而施加驅(qū)動電壓的電源線。
通過提供驅(qū)動像素的方法而實現(xiàn)本發(fā)明的其它方面，包括依靠數(shù)據(jù)信號和頻率信號而輸出電流；以及基于該輸出電流而控制有機發(fā)光二極管按照本發(fā)明的一個方面，輸出電流包括響應(yīng)于通過掃描線發(fā)送的掃描信號，而存儲通過數(shù)據(jù)線施加的數(shù)據(jù)信號；以及從電源線輸出與所存儲的數(shù)據(jù)信號和通過頻率供給線發(fā)送的頻率信號對應(yīng)的電流。


結(jié)合附圖，從下面優(yōu)選實施例的描述中，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)越性會變得顯而易見和更加易于理解，其中圖1是在有機發(fā)光顯示器中提供的像素的典型電路圖；圖2解釋了包括按照本發(fā)明的第一實施例的像素的有機發(fā)光顯示器；圖3是表示圖2中所示的頻率供給器的第一實施例的方框圖；圖4是表示圖2中所示的頻率供給器的第二實施例的方框圖；圖5是表示圖2中所示的頻率供給器的第三實施例的方框圖；圖6是表示圖2中所示的頻率供給器的第四實施例的方框圖；圖7是圖2中所示的像素的電路圖；圖8表示圖7所示的有機發(fā)光二極管關(guān)于頻率的亮度；圖9表示用于驅(qū)動包括按照第一實施例的像素的有機發(fā)光顯示器的信號的波形；圖10是在按照第二實施例的有機發(fā)光顯示器中所提供的像素的電路圖；以及圖11表示用于驅(qū)動包括圖10中所示像素的有機發(fā)光顯示器的信號的波形。
具體實施例方式
下面，將參照附圖描述按照本發(fā)明的某些實施例，其中，相同的附圖標記自始至終表示相同的元件。
圖2表示包括按照本發(fā)明的第一實施例的像素的有機發(fā)光顯示器。
參照圖2，所示像素包括像素部分110、掃描驅(qū)動器120、數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、第一電源160以及頻率供給器150。
像素部分110包括多個像素111，其中像素11由多條掃描線S1至SN、多條數(shù)據(jù)線D1至DM、多條像素電源線以及多條頻率供給線F1至FN限定。在一個實施例中，多個像素111從第二電源(未示出)上接收第二電源，其中第二電源不同于第一電源。
當掃描信號被發(fā)送至掃描線S1至SN時，像素111被選擇，并與被發(fā)送至數(shù)據(jù)線DM的數(shù)據(jù)信號和被發(fā)送至頻率供給線F1至FN的頻率信號對應(yīng)而發(fā)光。具體地，像素111控制該有機發(fā)光二極管(OLED)的亮度，該OLED基于所述數(shù)字數(shù)據(jù)信號和所述頻率信號而發(fā)光，從而顯示具有所希望的灰度的圖像。
響應(yīng)于掃描控制信號，諸如從控制器(未示出)發(fā)送的啟動脈沖和時鐘信號，掃描驅(qū)動器120產(chǎn)生掃描信號，并依次向掃描線S1至SN施加掃描信號，從而順序驅(qū)動掃描線S1至SN。
響應(yīng)于從控制器施加的數(shù)據(jù)控制信號，數(shù)據(jù)驅(qū)動器130通過數(shù)據(jù)線D1至DM向各個像素111施加i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。也就是說，數(shù)據(jù)驅(qū)動器130每j個子幀向數(shù)據(jù)線D1至DM施加各個i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號，其中j為等于或大于i的正整數(shù)。這里，把在i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號中的最低有效位(LSB)的數(shù)字數(shù)據(jù)信號施加到第一子幀上。
第一電源160被配置為向像素部分110的像素電源線施加第一電源。頻率供給器150被配置為為與i位數(shù)字數(shù)據(jù)信號的每一位對應(yīng)的每個子幀產(chǎn)生彼此不同的頻率信號，并向頻率供給線F1至FN施加所述頻率信號。在一個實施例中，隨著數(shù)字數(shù)據(jù)信號的i位接近最高有效位，由頻率供給器150產(chǎn)生的頻率信號的頻率變低。此外，施加到頻率供給線F1至FN上的頻率信號與施加到掃描線上的掃描信號同步。
圖3是表示圖2中所示的頻率供給器的第一實施例的方框圖。根據(jù)圖2參照圖3，頻率供給器150包括移位寄存器部件152、計數(shù)器部件154以及選擇器156。
移位寄存器部件152包括多個移位寄存器。152的每個移位寄存器將與掃描信號同步的啟動信號順序移位，從而將其施加到計數(shù)器154和選擇器156上。每個移位寄存器產(chǎn)生計數(shù)啟動信號CSS，并將其施加到計數(shù)器154上。此外，每個移位寄存器順序移位k位(其中k為正整數(shù))，產(chǎn)生位選擇信號BSS，并將BSS施加到選擇器156上。例如，當提供8位數(shù)字數(shù)據(jù)信號和八個子幀時，每個移位寄存器產(chǎn)生3位BSS的位選擇信號，并將其施加到選擇器156上。
計數(shù)器部件154包括多個p位計數(shù)器(其中p為正整數(shù))。每個計數(shù)器由來自移位寄存器部件152的計數(shù)啟動信號CSS啟動，并按照一個或多個輸入時鐘信號(CLK)產(chǎn)生多個具有不同頻率的計數(shù)輸出信號COS，從而將計數(shù)輸出信號COS施加到選擇器156。
選擇器156包括多個位選擇器。在一個實施例中，由模擬開關(guān)實現(xiàn)每個位選擇器。每個位選擇器與位選擇信號BSS對應(yīng)而在從計數(shù)器部件154上的每個計數(shù)器所施加的計數(shù)輸出信號COS中選擇一個，并將選中的計數(shù)輸出信號COS依次施加到頻率供給線F1至FN上。這樣，選擇器156按照子幀而產(chǎn)生不同的頻率信號，并將其施加到頻率供給線F1至FN上。在一個實施例中，當所述位接近最高有效位時，選擇器156在i位數(shù)字數(shù)據(jù)信號中選擇較低頻率的信號，從而將該信號依次施加到頻率供給線F1至FN上。
圖4是示出了圖2中所示的頻率供給器的第二實施例的控制方框圖。根據(jù)圖2參照圖4，頻率供給器150包括計數(shù)器部件254、移位寄存器部件252以及選擇器256。
計數(shù)器部件254由計數(shù)啟動信號啟動，并按照輸入的時鐘信號(CLK)產(chǎn)生具有不同頻率的多個計數(shù)輸出信號COS，其中計數(shù)輸出信號COS被施加到選擇器256上。在一個實施例中，由計數(shù)器254生成的計數(shù)輸出信號COS具有與在i位數(shù)字數(shù)據(jù)信號中的各個位(或每個子幀)對應(yīng)的不同的頻率。
每個移位寄存器被配置為順序移位與掃描信號同步的啟動信號，從而將該移位的啟動信號施加到選擇器256上。具體地，每個移位寄存器向選擇器256輸出位選擇信號BSS。在一個實施例中，每個移位寄存器順序移位k位，從而生成位選擇信號BSS。例如，當提供8位數(shù)字數(shù)據(jù)信號和八個子幀時，每個移位寄存器產(chǎn)生3位的位選擇信號BSS，并將其施加到選擇器156上。
選擇器256包括多個位選擇器，其中每個位選擇器可由例如模擬開關(guān)來實現(xiàn)。每個位選擇器被配置為按照從各個移位寄存器施加的位選擇信號，從具有不同頻率的計數(shù)輸出信號COS中選擇一個。每個位選擇器還被配置為將選中的計數(shù)輸出信號COS依次施加到頻率供給線F1至FN上。這樣，選擇器156按照各個子幀而產(chǎn)生不同的頻率信號，并將所述不同的頻率信號施加到頻率供給線F1至FN上。在一個實施例中，當所述位接近最高有效位時，選擇器156在i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號中選擇較低頻率的信號，從而將該信號依次施加到頻率供給線F1至FN上。
圖5是表示圖2中所示的頻率供給器的第三實施例的方框圖。根據(jù)圖2參照圖5，頻率供給器150包括壓控(voltage control)振蕩器電路358、移位寄存器部件352以及選擇器356。
壓控振蕩器電路358包括多個壓控振蕩器?；诓煌墓┙o電壓，每個壓控振蕩器產(chǎn)生多個不同的頻率信號VO，并將所述頻率信號VO施加到選擇器356上。具體地，當該i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號中的位接近最高有效位時，壓控振蕩器電路358產(chǎn)生較低頻率的信號VO，并將所述頻率信號VO施加到選擇器356上。
移位寄存器部件352包括多個移位寄存器。每個移位寄存器被配置為順序移位與掃描信號同步的電壓選擇信號VSSS，并將該電壓選擇信號施加到選擇器356上。具體地，每個移位寄存器向選擇器356輸出經(jīng)順序移位的電壓選擇信號。每個移位寄存器順序移位k位，產(chǎn)生電壓選擇信號VSSS，并將該經(jīng)移位的信號施加到選擇器356上。例如，當提供8位數(shù)字數(shù)據(jù)信號和八個子幀時，每個移位寄存器產(chǎn)生3位的電壓選擇信號，并將其施加到選擇器356上。
選擇器356包括多個電壓選擇器，其中每個電壓選擇器可由模擬開關(guān)實現(xiàn)。每個電壓選擇器被配置為按照從移位寄存器352施加的電壓選擇信號，而從壓控振蕩器358所施加的不同的頻率信號VO中選擇出一個。選擇器356被配置為將選中的頻率信號依次施加到頻率供給線F1至FN上。選擇器356按照各個子幀而選擇不同的頻率信號，并將所選的信號施加到頻率供給線F1至FN上。當所述位接近最高有效位時，選擇器356從i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號中選擇較低頻率的信號，從而將不同的頻率信號VO依次施加到頻率供給線F1至FN上。
圖6是表示圖2中所示的頻率供給器的第四實施例的方框圖。根據(jù)圖2參照圖6，頻率供給器150包括電源發(fā)生器454、移位寄存器部件452、選擇器456以及壓控振蕩器電路458。
電源發(fā)生器454被配置為產(chǎn)生具有不同電壓電平的多個電壓VO，并將電壓VO施加到選擇器456上。移位寄存器部件452包括多個移位寄存器。每個移位寄存器被配置為依次移位與掃描信號同步的電壓選擇信號VSSS，并將該移位的信號施加到選擇器456上。具體地，每個移位寄存器向選擇器456輸出經(jīng)順序移位的電壓選擇信號。每個移位寄存器順序移位k位并(產(chǎn)生電壓選擇信號VSSS，)從而將其施加到選擇器456上。例如，當提供8位數(shù)字數(shù)據(jù)信號和八個子幀時，每個移位寄存器產(chǎn)生3位的電壓選擇信號，并將其施加到選擇器456上。
選擇器456包括多個電壓選擇器，其中每個電壓選擇器可由模擬開關(guān)實現(xiàn)。每個電壓選擇器被配置為按照從移位寄存器452上的各個移位寄存器施加的電壓選擇信號，而從電源發(fā)生器454所施加的不同的頻率信號VO中選擇出一個。每個電壓選擇器將選中的電壓施加到壓控振蕩器458上。
選擇器356被配置為按照各個子幀而選擇不同的頻率信號，并將選中的信號施加到頻率供給線F1至FN上。在一個實施例中，當所述位接近最高有效位時，選擇器356在i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號中選擇較低頻率的信號，從而將其依次施加到頻率供給線F1至FN上。
壓控振蕩器電路458包括多個壓控振蕩器。每個壓控振蕩器被配置為產(chǎn)生與由選擇器選中的電壓對應(yīng)的頻率，并將它們依次施加到頻率供給線F1至FN上。這樣，壓控振蕩器458按照各個子幀而產(chǎn)生不同的頻率，并將它們施加到頻率供給線F1至FN上。在一個實施例中，當所述位接近最高有效位時，壓控振蕩器458在i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號中選擇較低頻率的信號，從而將不同的頻率信號依次施加到頻率供給線F1至FN上。
圖7是圖2中所示的像素的一個實施例的電路圖。根據(jù)圖2參照圖7，有機發(fā)光顯示器中提供的每個像素111包括第一電源線VDD、第二電源線VSS、有機發(fā)光二極管(OLED)以及像素電路140。
OLED包括連接到像素電路140的陽極電極和連接到第二電源線VSS的陰極電極。
在一個實施例中，OLED包括發(fā)射層、電子傳輸層以及空穴傳輸層，它們都被插入在陽極電極和陰極電極之間。此外，OLED可包括電子注入層和空穴注入層。在該有機發(fā)光二極管的一個實施例中，當電壓被施加到陽極電極和陰極電極之間時，從陰極電極產(chǎn)生的電子經(jīng)過電子注入層和電子傳輸層移向發(fā)射層，并且從陽極電極產(chǎn)生的空穴經(jīng)過空穴注入層和空穴傳輸層移向發(fā)射層。然后，來自電子傳輸層的電子和來自空穴傳輸層的空穴在發(fā)射層中重組，從而發(fā)光。
再次參照圖7，像素電路140包括第一晶體管M1、第二晶體管M2以及電容器C。在一個實施例中，第一晶體管M1和第二晶體管M2為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(PMOS FET)。當像素電路140被配置為具有PMOSFET時，第二電源線VSS可具有低于第一電源VDD的電壓電平的電壓電平。例如，第二電源線VSS可接地。
第一晶體管M1包括與掃描線Sn相連的柵極電極、與數(shù)據(jù)線Dm相連的源極電極以及與第一節(jié)點N1相連的漏極電極。在操作中，響應(yīng)于經(jīng)過掃描線Sn而發(fā)送的掃描信號，第一晶體管M1將來自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)信號施加到第一節(jié)點N1上。
第二晶體管M2包括與第一節(jié)點N1相連的柵極電極，其中第一晶體管M1的漏極電極和電容器C共同地也與第一節(jié)點N1相連。第二晶體管M2還包括與第一電源線VDD相連的源極電極以及與所述有機發(fā)光二極管(OLED)的陽極電極相連的漏極電極。在操作中，第二晶體管M2基于從電容器C施加到第二晶體管M2的柵極電極上的電壓，調(diào)節(jié)從第一電源線VDD流至該OLED的電流強度。
電容器C包括與第一節(jié)點N1相連的第一電極，該節(jié)點還與第二晶體管M2的柵極電極耦接，電容器C還包括與頻率供給線Fn相連的第二電極，通過所述頻率供給線Fn而施加頻率信號。在操作中，電容器C存儲通過第一晶體管M1而被發(fā)送至第一節(jié)點N1的數(shù)字數(shù)據(jù)信號，同時掃描信號被發(fā)送到掃描線Sn上，然后當?shù)谝痪w管M1被截止時，與從頻率供給線Fn施加的頻率信號對應(yīng)，導(dǎo)通/截止第二晶體管M2。例如，當數(shù)字數(shù)據(jù)信號“1”被施加到數(shù)據(jù)線Dm上而掃描信號被施加到掃描線Sn上時，電容器C存儲與數(shù)字數(shù)據(jù)信號“1”對應(yīng)的電壓，然后，當通過所述掃描信號截止第一晶體管M1時，響應(yīng)于所存儲的電壓而截止第二晶體管M2。當數(shù)字數(shù)據(jù)信號“0”被施加到數(shù)據(jù)線Dm上而掃描信號被施加到掃描線Sn上時，電容器C存儲與數(shù)字數(shù)據(jù)信號“0”對應(yīng)的電壓，然后當所述掃描信號截止第一晶體管M1時，響應(yīng)于從頻率供給線Fn施加的頻率信號而導(dǎo)通/截止第二晶體管M2。
這樣，OLED具有電容性，并因此基于由第二晶體管M2所施加的電流而發(fā)光，按照施加在頻率供給線Fn上的信號的頻率特性而導(dǎo)通/截止第二晶體管M2。
圖8是圖7中所示的像素電路的OLED的一個實施例的關(guān)于頻率(Hz)的亮度(Cd/m2)的圖示。
參照圖8，OLED的電容性在高頻(Hz)下較低，在低頻下較高，因此可通過低頻(Hz)信號。這樣，當?shù)皖l(Hz)信號被輸入到該OLED時，該OLED發(fā)出具有相對較高亮度級(Cd/m2)的光。相反，當高頻(Hz)信號被輸入到該OLED時，該OLED發(fā)出具有相對較低亮度級(Cd/m2)的光。
圖9表示包括按照第一實施例的像素的有機發(fā)光顯示器的驅(qū)動信號的波形。根據(jù)圖7參照圖9，為了通過控制亮度來表示所期望的灰度，包括按照本發(fā)明第一實施例的像素的有機發(fā)光顯示器通過將一幀分為與i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號的各個位對應(yīng)，并具有相同的發(fā)射周期的j個子幀SFl至SFj而工作。同時，第1至第j子幀(SF1至SFj)具有與不同加權(quán)亮度對應(yīng)的灰度。在本實施例中，與第1至第j子幀(SF1至SFj)的亮度對應(yīng)的灰度比分別為20∶21∶22∶23∶24∶25∶...∶2j。
按照本發(fā)明的第一實施例，包含所述像素的有機發(fā)光顯示器按照如下工作。首先，在一幀的第1子幀SF1中，低掃描信號SS1至SSn被依次發(fā)送至掃描線S1至SN，同時，從各個頻率供給線F1至FN依次將第一電平電壓施加到電容器C的第二電極上(見圖7)。因此，與各個掃描線S1至SN相連的第一晶體管M1依次導(dǎo)通，從而i位數(shù)字數(shù)據(jù)信號中的第1位數(shù)字數(shù)據(jù)信號經(jīng)由第一晶體管M1和第一節(jié)點N1被施加到每個第二晶體管M2的柵極電極上。同時，每個電容器C存儲與在第一電平電壓和第一節(jié)點N1的第一數(shù)字數(shù)據(jù)信號之間的差對應(yīng)的電壓。
在施加低掃描信號之后，高掃描信號SS1至SSN被依次施加到各個掃描線S1至Sn上，并將在第一電平和第二電平之間交替的第1頻率信號FS1從每個頻率供給線F施加到每個電容器C的第二電極上。因此，每個電容器C按照第1頻率信號FS1而導(dǎo)通/截止第二晶體管M2，從而將來自第一電源線VDD的電流施加到OLED上。
這樣，在第1子幀SF1中，OLED對應(yīng)于基于第二晶體管M2的開關(guān)操作所施加的電流而發(fā)光。響應(yīng)于所施加的電流，該OLED的電容降低了高頻但通過了低頻。在這種頻率特性下，該有機發(fā)光二極管OLED基于通過第二晶體管M2所施加的電流的頻率而發(fā)光。在第1子幀SF1中，按照與第1位數(shù)字數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電流，該OLED發(fā)出具有基于“0”和“20”的灰度之間的亮度的亮度的光。也就是說，當?shù)?位數(shù)字數(shù)據(jù)信號為“0”時，該OLED發(fā)出具有與灰度“20”對應(yīng)的亮度的光，但是當?shù)?位數(shù)字數(shù)據(jù)信號為“1”時，其不發(fā)光。
在一幀的第2子幀SF2中，將低掃描信號SS1至SSn依次發(fā)送至掃描線S1至SN(見圖9)，同時，從各個頻率供給線F1至FN依次向電容器C的第二電極施加第一電平電壓。響應(yīng)于該掃描信號，依次導(dǎo)通與各個掃描線S1至SN相連的第一晶體管M1，從而將i位數(shù)字數(shù)據(jù)信號中的第2位數(shù)字數(shù)據(jù)信號經(jīng)由第一晶體管M1和第一節(jié)點N1施加到每個第二晶體管M2的柵極電極上(見圖7)。同時，每個電容器C存儲與在第一電平電壓和第一節(jié)點N1處的第2數(shù)字數(shù)據(jù)信號之間的差對應(yīng)的電壓。
在發(fā)送低掃描信號之后，將高掃描信號SS1至SSN依次施加到各個掃描線S1至Sn上，并且從每個頻率供給線F向每個電容器C的第二電極施加第2頻率信號FS2，該第2頻率信號FS2低于第1頻率信號FS1，并在第一電平和第二電平之間交替。每個電容器C按照第2頻率信號FS2而導(dǎo)通/截止第二晶體管M2，從而將來自第一電源線VDD的電流施加到所述OLED上。
在第2子幀SF2中，該OLED基于第二晶體管M2的開關(guān)操作而發(fā)出與所施加的電流對應(yīng)的光。這樣，按照控制第二晶體管M2的開關(guān)操作的信號的頻率特性，該OLED基于通過第一頻率電源線VDD而施加的電流的頻率而發(fā)光。在第2子幀SF2中，按照與第2位數(shù)字數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電流，該OLED發(fā)出具有基于灰度“0”和“21”之間的亮度的亮度的光。也就是說，當?shù)?位數(shù)字數(shù)據(jù)信號為“0”時，該OLED發(fā)出具有與灰度“21”對應(yīng)的亮度的光，但是當?shù)?位數(shù)字數(shù)據(jù)信號為“1”時，其不發(fā)光。
在第3子幀SF3中，該OLED以類似于第一和第二子幀所述的方式而發(fā)光。具體地，該OLED基于流自第一電源線VDD的電流的頻率而發(fā)光，其中第二晶體管M2由第3頻率信號導(dǎo)通/截止，該第3頻率信號具有比第2頻率信號FS2低的頻率。這樣，在第3子幀SF3中，按照與第3位數(shù)字數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電流，該OLED發(fā)出具有基于灰度“0”和“22”之間的亮度的亮度的光。也就是說，當?shù)?位數(shù)字數(shù)據(jù)信號為“0”時，該OLED發(fā)出具有與灰度“22”對應(yīng)的亮度的光，但是當?shù)?位數(shù)字數(shù)據(jù)信號為“1”時，其不發(fā)光。
類似地，在一幀的第4子幀SF4至第j子幀SFj中，當?shù)诙w管M2被第4頻率信號FS4至第j頻率信號FSj導(dǎo)通/截止時，該OLED基于流自第一電源線VDD的電流而發(fā)光。信號FS4至FSj的頻率以如上所述的同樣的方式變低，因而該OLED發(fā)出具有與灰度“0”或“22”至“21”對應(yīng)的亮度的光。
這樣，在包括按照本發(fā)明的第一實施例的像素的有機發(fā)光顯示器中，所期望的灰度是在該OLED的頻率特性的基礎(chǔ)上，由各個子幀SF1至SFj內(nèi)的加權(quán)亮度的總和表示的。這樣，該發(fā)光顯示器利用該像素的發(fā)光時間來代替電壓而表示灰度。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光顯示器相比，無論該像素電路的晶體管是否具有非均勻的閾值電壓，都可以更均勻地顯示圖像。另外，按照一個實施例，與i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的子幀SF1至SFj在發(fā)射周期中被均衡，從而確保有充足的時間用于灰度表示。
圖10是按照本發(fā)明的第二實施例的在有機發(fā)光顯示器中提供的像素的電路圖，且圖11表示包括按照第二實施例的像素的有機發(fā)光顯示器的驅(qū)動信號的波形。
參照圖10和圖11，除了像素電路140的晶體管M1和M2在雜質(zhì)(impurity)類型上與第一實施例不同外，包括按照本發(fā)明的第二實施例的像素的有機發(fā)光顯示器具有與第一實施例類似的結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的第二實施例，除了驅(qū)動n型晶體管M1和M2的掃描信號外，該有機發(fā)光顯示器以類似于第一實施例的方式而工作。
在第二實施例中，該有機發(fā)光顯示器的每個像素111包括兩個晶體管M1、M2以及一個電容器C，但不限于此。每個像素可包括至少兩個晶體管和至少一個電容器。
在第二實施例中，各個子幀具有相同的發(fā)射周期，但實施例不限于這樣的特征。或者，各個子幀可具有不同的發(fā)射周期，以改善灰度表示和畫面質(zhì)量。
另外，按照本發(fā)明的實施例的像素、包含該像素的有機發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法可應(yīng)用于任何被配置為通過控制電流來顯示圖像的顯示裝置。
如上所述，本發(fā)明的實施例包括像素、包含該像素的有機發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法，其中，按照基于數(shù)字數(shù)據(jù)信號和頻率信號的子幀，由從有機發(fā)光二極管發(fā)出的光的亮度總和來表示所期望的灰度。這樣，在數(shù)字驅(qū)動方式下，各個子幀具有相同的發(fā)射周期，因而有足夠的時間用來調(diào)節(jié)發(fā)射周期率，從而解決了因受限的定時而帶來的灰度表示的問題。
本發(fā)明其他的實施例包括像素、包含該像素的有機發(fā)光二極管及其驅(qū)動方法，其中以數(shù)字驅(qū)動方式顯示圖像，這樣無論像素中所提供的晶體管之間的閾值電壓的制造差異如何，均可獲得均勻的亮度，從而改善了畫面質(zhì)量。
雖然以上描述示出、描述并指出了應(yīng)用于各種實施例的本發(fā)明的新穎特征，但是應(yīng)當理解，在不背離本發(fā)明的精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對所舉例說明的裝置和過程做出各種形式和細節(jié)上的省略、替換和更改。由所附的權(quán)利要求而不是前面的說明來指出本發(fā)明的范圍。在權(quán)利要求的等效物的意思和范圍內(nèi)的所有更改都在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
對相關(guān)申請的交叉引用本申請請求2004年9月15日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提出的申請?zhí)枮?004-73660的韓國專利申請的權(quán)利，其內(nèi)容通過參照而被合并于此。
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光顯示器，包括多條掃描線，每一個被配置為施加掃描信號；多條數(shù)據(jù)線，每一個被配置為施加數(shù)據(jù)信號；多條電源線；以及與多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線和多條電源線相連的多個像素，其中每個像素包括頻率供給線，被配置為提供具有與子幀對應(yīng)的頻率的頻率信號；像素電路，被配置為基于所述數(shù)據(jù)信號和頻率信號，從電源線施加電流；以及有機發(fā)光二極管，被配置為響應(yīng)于從該像素電路施加的電流而發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有機發(fā)光顯示器，其中，每個像素基于有機發(fā)光二極管在每個子幀中發(fā)出的光的亮度總和來表示灰度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的有機發(fā)光顯示器，其中，所述數(shù)據(jù)信號包括具有與多個子幀對應(yīng)的i位的數(shù)字數(shù)據(jù)信號，其中i為正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的有機發(fā)光顯示器，其中，當數(shù)字數(shù)據(jù)信號的位的位置接近最高有效位時，頻率信號的頻率變低。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率信號被施加，并與發(fā)送到掃描線上的掃描信號同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給線在第一周期內(nèi)接收具有第一電平的電壓，同時在每個子幀中，掃描信號被施加到掃描線上，并且頻率供給線在第二周期內(nèi)接收頻率信號，所述頻率信號在第一電平和不同于第一電平的第二電平之間交替。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的有機發(fā)光顯示器，其中，所述像素電路包括第一晶體管，由通過所述掃描線發(fā)送的掃描信號控制，并被配置為輸出通過數(shù)據(jù)線發(fā)送的數(shù)據(jù)信號；第二晶體管，被配置為對應(yīng)于施加到第二晶體管的柵極和源極之間的電壓，而將來自電源線的電流施加到所述有機發(fā)光二極管上；以及電容器，被配置為基于來自第一晶體管的數(shù)據(jù)信號和通過頻率供給線發(fā)送的頻率信號，控制施加到第二晶體管的柵極和源極之間的電壓。
8.一種有機發(fā)光顯示器，包括像素部分，包括由多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、多條電源線和多條頻率供給線所限定的多個像素，并被配置為基于通過數(shù)據(jù)線發(fā)送的數(shù)據(jù)信號和通過頻率供給線發(fā)送的頻率信號而發(fā)光；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，被配置為向數(shù)據(jù)線提供數(shù)據(jù)信號；掃描驅(qū)動器，被配置為向掃描線提供掃描信號；以及頻率供給器，被配置為向頻率供給線提供頻率信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的有機發(fā)光顯示器，其中，每個像素基于有機發(fā)光二極管在一幀的每個子幀中發(fā)出的光的亮度總和來表示灰度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的有機發(fā)光顯示器，其中，所述數(shù)據(jù)信號包括數(shù)字數(shù)據(jù)信號，該數(shù)字數(shù)據(jù)信號具有與每個子幀對應(yīng)的i位，其中i為正整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給器被配置為將與每個子幀對應(yīng)的頻率信號施加到頻率供給線上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的有機發(fā)光顯示器，其中，當數(shù)字數(shù)據(jù)信號的位的位置接近最高有效位時，所述頻率信號的頻率降低。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率信號被施加，并與發(fā)送到所述掃描線上的掃描信號同步。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給器包括移位寄存器部件，被配置為產(chǎn)生啟動信號和與每個子幀對應(yīng)的位選擇信號；計數(shù)器部件，被配置為響應(yīng)于啟動信號而啟動，并按照輸入的時鐘信號而產(chǎn)生不同頻率上的第1至第N頻率信號；以及選擇器，被配置為對應(yīng)于所述位選擇信號，而從計數(shù)器所施加的第1至第N頻率信號中選擇一個，并將選中的頻率信號施加到所述頻率供給線上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給器包括多個移位寄存器，被配置為產(chǎn)生與每個子幀對應(yīng)的位選擇信號；計數(shù)器，被配置為根據(jù)輸入的時鐘信號而在不同頻率上產(chǎn)生第1至第N頻率信號；以及選擇器，被配置為對應(yīng)于位選擇信號，而從計數(shù)器所提供的第1至第N頻率信號中選擇一個，并將選中的頻率信號施加到頻率供給線上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給器包括頻率生成器，被配置為利用不同的電壓而在不同頻率上產(chǎn)生第1至第N頻率信號；移位寄存器，被配置為生成與每一子幀對應(yīng)的電壓選擇信號；以及選擇器，被配置為對應(yīng)于電壓選擇信號，而從頻率生成器所提供的第1至第N頻率信號中選擇一個，并將選中的頻率信號施加到頻率供給線上。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給器包括電壓發(fā)生器，被配置為產(chǎn)生彼此不同的電壓；移位寄存器，被配置為產(chǎn)生與每個子幀對應(yīng)的電壓選擇信號；選擇器，被配置為對應(yīng)于電壓選擇信號，而從電壓發(fā)生器所提供的不同電壓中選擇一個；以及頻率生成器，被配置為產(chǎn)生具有與選擇器輸出的電壓對應(yīng)的不同頻率的第1至第N頻率信號中的一個，并將所產(chǎn)生的頻率信號施加到所述頻率供給線上。
18.根據(jù)權(quán)利要求9的有機發(fā)光顯示器，其中，頻率供給線被配置為在一個周期內(nèi)接收具有第一電平的電壓，同時在每個子幀中，掃描信號被施加到所述掃描線上；并在第二周期內(nèi)接收在第一電平和不同于第一電平的第二電平之間交替的頻率信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求8的有機發(fā)光顯示器，其中，每個像素包括像素電路，被配置為對應(yīng)于數(shù)據(jù)信號和頻率信號，而通過電源線而輸出電流；以及有機發(fā)光二極管，被配置為基于從像素電路輸出的電流而發(fā)光。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的有機發(fā)光顯示器，其中，所述像素電路包括第一晶體管，由通過掃描線發(fā)送的掃描信號控制，并被配置為將通過數(shù)據(jù)線而發(fā)送的數(shù)據(jù)信號輸出；第二晶體管，被連接在電源線和有機發(fā)光二極管之間，并被配置為將電流施加到所述有機發(fā)光二極管上；以及電容器，被配置為存儲由第一晶體管提供的數(shù)據(jù)信號，并且還被配置為基于所存儲的數(shù)據(jù)信號和通過頻率供給線而發(fā)送的頻率信號來驅(qū)動第二晶體管。
21.一種像素，包括像素電路，被配置為輸出與數(shù)據(jù)信號和頻率信號對應(yīng)的電流；以及有機發(fā)光二極管，被配置為基于從所述像素電路輸出的電流而發(fā)光。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的像素，其中，有機發(fā)光二極管基于該有機發(fā)光二極管在一幀的每個子幀中發(fā)出的光的亮度總和來表示灰度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的像素，其中，所述數(shù)據(jù)信號包括數(shù)字數(shù)據(jù)信號，該數(shù)字數(shù)據(jù)信號具有與每個子幀對應(yīng)的i位，其中i為正整數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的像素，其中，當數(shù)字數(shù)據(jù)信號的位接近最高有效位時，所述頻率信號的頻率變低。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的像素，還包括掃描線，被配置為施加掃描信號；數(shù)據(jù)線，被配置為施加數(shù)字數(shù)據(jù)信號；以及電源線，被配置為施加驅(qū)動電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的像素，其中，頻率信號被施加，并與發(fā)送到掃描線上的掃描信號同步。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的像素，其中，所述像素電路包括第一晶體管，由通過掃描線發(fā)送的掃描信號控制，并被配置為將通過數(shù)據(jù)線發(fā)送的數(shù)據(jù)信號輸出；第二晶體管，被連接在電源線和有機發(fā)光二極管之間，并被配置為將電流施加到有機發(fā)光二極管上；以及電容器，被配置為存儲由第一晶體管提供的數(shù)據(jù)信號，并且還被配置為基于所存儲的數(shù)據(jù)信號和通過頻率供給線而發(fā)送的頻率信號來驅(qū)動第二晶體管。
28.一種驅(qū)動像素的方法，包括依據(jù)數(shù)據(jù)信號和頻率信號而輸出電流；以及基于所輸出的電流而控制有機發(fā)光二極管。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，輸出電流包括響應(yīng)于通過掃描線發(fā)送的掃描信號，而存儲通過數(shù)據(jù)線而施加的數(shù)據(jù)信號；以及對應(yīng)于所存儲的數(shù)據(jù)信號和頻率信號，從電源線輸出電流，其中，通過頻率供給線而發(fā)送所述頻率信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中，存儲數(shù)據(jù)信號包括在電容器中將數(shù)據(jù)信號存儲為數(shù)字數(shù)據(jù)信號，其中該電容器包括被施加數(shù)據(jù)信號的第一電極和被從頻率供給線施加具有第一電平的電壓的第二電極。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中，基于施加到電容器的第二電極上的具有第一電平的電壓以及在第一電平和不同于第一電平的第二電平之間交替的頻率信號而輸出所述電流。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，有機發(fā)光二極管基于該有機發(fā)光二極管在一幀的每個子幀中發(fā)出的光的亮度總和來表示灰度。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中，所述數(shù)據(jù)信號包括數(shù)字數(shù)據(jù)信號，該數(shù)字數(shù)據(jù)信號具有與每個子幀對應(yīng)的i位，其中i為正整數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，當數(shù)字數(shù)據(jù)信號的位接近最高有效位時，頻率信號的頻率降低。
35.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中，頻率信號被施加，并與發(fā)送到所述掃描線上的掃描信號同步。
全文摘要
公開了一種OLED像素、包含該像素的有機發(fā)光顯示器及其驅(qū)動方法，其中，無論晶體管特性之間的差異如何，均可顯示均勻的圖像。具體地，頻率信號調(diào)節(jié)電容器的操作。該有機發(fā)光顯示器包括用于施加掃描信號的多條掃描線；用于施加數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線；多條電源線；以及與多條掃描線、多條數(shù)據(jù)線、多條電源線連接的多個像素。每個像素包括頻率供給線，用于提供頻率信號，該頻率信號具有與子幀對應(yīng)的頻率；像素電路，用于基于數(shù)據(jù)信號和頻率信號而從電源線提供電流；以及有機發(fā)光二極管，用于依賴于從該像素電路輸出的電流而發(fā)光。
文檔編號G09G3/32GK1770246SQ20051012839
公開日2006年5月10日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者金烘權(quán) 申請人:三星Sdi株式會社