有机发光显示器的驱动方法
专利名称：有机发光显示器的驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光显示器及其驱动方法，尤其涉及一种通过应用隔行扫描 方法确保驱动大尺寸面板时的驱动电路的操作裕度(operation margin)，防止第一电源线 VDD的电压降(IR压降)并且同时通过在驱动面板中把数据写时段与发光时段分开而使有 机发光显示器的像素电路中的有机发光二极管OLED的退化(degradation)为最小的有机 发光显示器及其驱动方法。
背景技术：
近来，有机发光显示器由于其诸如厚度薄、视角宽、响应速度快等优点而作为下一 代平板显示器引起关注。这种有机发光显示器控制在各个像素的有机发光二极管中流过的 电流量来控制各个像素的亮度，从而显示图像。就是说，将相应于数据电压的电流提供给有 机发光二极管并且从而有机发光二极管相应于所提供的电流而发光。这里，为了表示等级， 施加的数据电压在预定范围内具有多级的值。如果将使用了非晶硅(a-si)的薄膜晶体管TFT作为驱动晶体管使用，则电流驱动 能力相对较低；但是，它具有显示设备的均勻性极好的优点且更利于大尺寸加工。作为用于驱动这样的有机发光二极管显示器的驱动方法，有逐行扫描方法和隔行 扫描方法。逐行扫描方法从屏幕的左上方到右下方顺次驱动扫描线，其中同时在一个帧中 的所有水平线上显示图像。隔行扫描方法在一个图像帧中只显示一半水平线，并且该方法可以通过把一个图 像帧分成两场(奇数场和偶数场)来扫描图像，或者可以通过把两个帧分成第一帧(奇数 帧)和第二帧(偶数帧)来扫描图像。如果使用逐行扫描方法，则它具有在静态屏幕中提供出色的图像质量的优点；但 是，由于其扫描速度只是隔行扫描方法的一半，所以它也具有当驱动大尺寸面板时很难确 保驱动电路的操作裕度的缺陷。而且，逐行扫描方法具有因第一电源线VDD穿过各个像素 电路而造成电压降(IR压降)的缺陷，因此逐渐降低了像素的亮度。而且，在通常的有机发 光二极管显示器中，由于电流从有机发光二极管OLED的阳极到阴极在一个方向上流动，在 空穴传输层HTL和发光层EML之间或者电子传输层ETL和发光层EML之间储存了空间电荷。 由于空间电荷的积累，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED可能下降。因此，由于 各个像素亮度可能降低，应用了像素电路的有机发光显示器的亮度随时间逐渐降低。而且， 有机发光显示器的寿命会缩短。此外，由于在各个像素电路中的有机发光二极管的退化程 度不同，结果整个有和机发光显示器的亮度变得不均勻。
发明内容
设计本发明以解决如上所述的常规问题，并且本发明的一个方面是通过应用隔行 扫描方法在驱动大尺寸面板时确保驱动电路的操作裕度，并通过在驱动面板中把数据写时 段和发光时段分开以防止第一电源线VDD的电压降(IR压降)。本发明的另一方面是提供通过将反偏压施加于有机发光二极管以减少有机发光 二极管的退化并通过消除退化以增加有机发光二极管的寿命和各个像素亮度的均勻性的 有机发光显示器及其驱动方法。本发明的另一方面还通过应用阈值电压Vth补偿电路以补偿半导体元件的不均 勻性和阈值电压的变化。为了解决上述问题，根据本发明的示例性实施例提供了一种有机发光显示器，可以 包括发送扫描信号的扫描信号线、发送数据信号的数据线以及耦合到扫描信号线和数据线 的像素、有机发光二极管显示器，其中，像素包括响应于扫描信号线的扫描信号从数据线传 输数据信号的第一开关晶体管；驱动晶体管，耦合到第一开关晶体管，控制来自第一电源线 的驱动电流；耦合在驱动晶体管和第一电源线之间的存储电容器；有机发光二极管，耦合在 驱动晶体管和第二电源线之间、通过驱动晶体管控制的驱动电流来显示图像；初始开关晶体 管，耦合在存储电容器和初始电源线之间、对存储电容器进行初始化；以及用于施加反偏压 的开关晶体管，耦合在第二电源线和初始电源线之间、将反偏压施加于有机发光二极管。而且，根据本发明另一实施例的有机发光显示器可以包括发送扫描信号的扫描 信号线、发送数据信号的数据线以及耦合到扫描信号线和数据线的像素、有机发光二极管 显示器，其中，像素包括响应于扫描信号线的扫描信号从数据线传输数据信号的第一开关 晶体管；驱动晶体管，耦合到第一开关晶体管、控制来自第一电源线的驱动电流；耦合在驱 动晶体管和第一电源线之间的存储电容器；有机发光二极管，耦合在驱动晶体管和第二电 源线之间、通过驱动晶体管控制的驱动电流来显示图像；初始开关晶体管，耦合在存储电容 器和初始电源线之间、对存储电容器进行初始化；以及用于施加反偏压的开关晶体管，耦合 在第二电源线和初始电源线之间、将反偏压施加于有机发光二极管，其中，将各个像素在水 平方向上分为奇数行和偶数行，并且将奇数行和偶数行上的像素驱动时段分为用于存储数 据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段以及发光时段。而且，根据本发明的又一实施例的有机发光显示器的驱动方法，其中，可以将面 板(图像显示单元)中的所有像素在水平方向上分为奇数行和偶数行；可以将用于奇数行 的第一电源线耦合到奇数行上的像素，可以将用于偶数行的第一电源耦合到偶数行上的像 素，该驱动方法可以重复执行第一帧时段和第二帧时段以显示图像，其中，在第一帧时段， 偶数(或者奇数)行上的像素写入数据并且同时将反偏压施加于有机发光二极管，与此同 时在奇数(或者偶数)行上的像素发光，并且在第二帧时段，在偶数(或者奇数)行上的像 素发光，与此同时在奇数(或者偶数)行上的像素写入数据，同时将反偏压施加于有机发光 二极管。
图1是描述了普通有机发光二极管的基本结构的示意图；图2是描述了电压驱动方法的基本像素电路的示意4
图3是图2描述的像素电路的驱动时序图；图4是描述了以逐行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本结构 的方框图；图5是描述了根据本发明示例性实施例的有机发光显示器的像素电路的电路图；图6是驱动时序图，其中用逐行扫描方法驱动图5所描述的像素电路；图7描述了初始化时段Tll期间的电流流动，其中用逐行扫描方法驱动图5描述 的像素电路；图8描述了用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的储存时段T12期间的电 流流动，其中用逐行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图9描述了发光时段T13期间的电流流动，其中用逐行扫描方法驱动图5描述的 像素电路；图10是描述了根据本发明另一实施例的有机发光显示器的像素电路的电路图；图11是描述了根据本发明又一实施例的有机发光显示器的像素电路的电路图；图12是驱动时序图，其中用逐行扫描方法驱动图11描述的像素电路；图13是描述了以隔行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本结构 的方框图；图14是驱动时序图，其中用隔行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图15描述了初始化时段T21期间在奇数行上的像素电路中的电流流动，其中用隔 行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图16描述了数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T22期间在奇数线上 的像素电路中的电流流动，其中用隔行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图17描述了发光时段T23期间在奇数线上的像素电路中的电流流动，其中用隔行 扫描方法驱动图5描述的像素电路；图18描述了初始化时段期间在偶数行上的像素电路中的电流流动，其中用隔行 扫描方法驱动图5描述的像素电路；图19描述了数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段期间在偶数行上的像 素电路中的电流流动，其中用隔行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图20描述了发光时段期间在偶数行上的像素电路中的电流流动，其中用隔行扫 描方法驱动图5描述的像素电路；以及图21描述了在图13描述的有机发光显示器的包括奇数线和偶数行的第一电源线 与各个像素之间的电连接。
具体实施例方式下面参照附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的示例性实施例。然而， 本发明可以以许多不同的形式实施并且不应该解释为将其限定于这里所阐述的实施例；相 反，提供这些实施例是为了使该公开充分且完整，而且向本领域技术人员充分传达本发明 的范围。出于明确解释本发明的目的，附图中删除了与本发明不相关的部分。本发明的整 个说明书中，用相同的标号表示具有相同结构和作用的元件。假设某一部分耦合到另一部
5分，则它包括经过不同元件连接到该部分的情况以及直接连接到该部分的情况。通常，有机发光显示器面板通过电压驱动或者通过电流驱动以矩阵形式排列的 NXM有机发光放电室(cell)来表示图像。具有二极管特性的有机发光二极管(通常叫做0LED)包括阳极(ITO)、有机薄膜 (有机层)以及阴极(金属)，如图1所示。有机薄膜可以包括多层结构，该多层结构包括 发射层EML、传偷电子的电子传输层ETL和传输空穴以确保空穴平衡的空穴传输层HTL， 从而改进发光效率。而且，可以进一步在电子传输层的一侧上设置注入电子的电子注入层 EIL，并且还可以进一步在空穴传输层的一侧上设置注入空穴的空穴注入层。而且，假设是 磷光有机发光二极管，则可以选择性地在发射层EML和电子传输层ETL之间形成空穴阻挡 层HBL，而且可以选择性地在发射层EML和空穴传输层HTL之间设置电子阻挡层EBL。此外， 可以在细(slim)的有机发光二极管结构中形成有机薄膜(有机层)，在该有机发光二极管 结构中互相混合了两种层，从而减小了厚度。例如，可以选择性地提供空穴注入传输层HITL 结构以及电子注入传输层EITL，在空穴注入传输层中同时设置空穴注入层HIL和空穴传输 层HTL，在电子注入传输层中同时形成电子注入层EIL和电子传输层ETL。该细的有机发光 二极管旨在改进发光效率。可以在阳极和发射层EML之间选择性地形成缓冲层。缓冲层可 分为缓冲电子的电子缓冲层和缓冲空穴的空穴缓冲层。可以在阴极和电子注入层EIL之间 选择性地形成电子缓冲层并代表电子注入层EIL的功能而设置。这里，有机薄膜的堆叠结 构可以是发光层EML/电子传偷层ETL/电子缓冲层/阴极。可以选择性地在阳极和空穴注 入层EIL之间设置空穴缓冲层并代表空穴注入层HIL的功能而设置。这里，有机薄膜的堆 叠结构可以是阳极/空穴缓冲层/空穴传输层HTL/发射层EML。作为用于驱动上述有机发光二极管的驱动方法，无源矩阵方法和有源矩阵方法广 为人知。无源矩阵方法通过相互垂直设置阳极和阴极并且选择性地驱动线路而具有制造过 程简单且投资成本低的优点；但是，它具有当应用于大尺寸显示器时电流消耗增加的缺陷。 有源矩阵驱动方法具有电流消耗较低的优点，它提供了出色的图像质量和长的使用寿命并 且通过在各像素中设置有源元件和诸如薄膜晶体管的存储电容器，可以易于制造中等和大 尺寸的显示器。如上所述，基于有机发光二极管和薄膜晶体管的像素电路结构在有源矩阵 方法中是必需的。这里，作为薄膜晶体管，非晶硅薄膜晶体管或者多晶硅薄膜晶体管应用于 此。参照图2，描述了有机发光显示器的像素电路。图3示出了图2描述的像素电路的驱 动时序图。用这种像素电路指出了 NXM像素电路中的示例性的一个。如图2所示，有机 发光显示器的像素电路包括提供扫描信号的扫描信号线S[N]、提供数据信号的数据信号线 D[M]、提供第一电源电压的第一电源线VDD、提供第二电源电压的第二电源线VSS、驱动晶 体管DR_TR、开关晶体管SW_TR、存储电容器C和有机发光二极管0LED。这里，第一电源电压 可以具有高于第二电源电压的电平。参照图3描述用于一帧的上述像素电路的操作。如图3所示，提供了扫描信号，接着以微小的时间差异提供了数据信号。微小时间 差异的原因是要保证从通过提供扫描信号而导通开关晶体管的时间到提供数据信号的时 间的裕度。基于图3的时序图说明图2的像素电路，如果从扫描信号线S[N]提供扫描信号， 则导通开关晶体管SW_TR。因此，将来自数据线D[M]的数据信号(电压)提供驱动晶体管 DR.TR的控制电极和存储电容器C的第一电极A。
因此，由于经过驱动晶体管DR_TR向有机发光二极管OLED提供来自第一电源线 VDD的第一电源电压，所以有机发光二极管OLED在一帧内以预定亮度发光。由于将由数据 线D[M]提供的数据电压存储在存储电容器C中，所以即使切断了来自扫描信号线S[N]的 扫描信号，驱动晶体管DR TR在一帧内也保持导通状态。而且，当帧前进时，将从阳极到阴极的前向中的电流持续施加于有机发光二极管。 也就是说，如果电流在有机发光二极管中以从阳极到阴极的一个方向流动，则在有机薄膜 的空穴传输层HTL和发射层EML之间或者电子传输层ETL和发射层EML之间储存空间电荷。 由于空间电荷的积累，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED可能会下降。因此，由于 各像素的亮度可能降低，应用了像素电路的有机发光显示器的亮度随时间逐渐降低。而且， 有机发光显示器的寿命会缩短，并且由于各像素电路中的有机发光二极管的退化程度的差 异不同，结果整个有机发光显示器的亮度变得不均勻。而且，如果以逐行扫描方法驱动有机发光显示器，则它会在驱动大尺寸面板时确 保驱动电路的工作裕度中造成问题。而且，如果在逐行扫描方法中使用一条第一电源线VDD 驱动有机发光显示器，则第一电源线VDD经过各像素电路耦合到有机发光显示器，并且由 于它远离第一电源线VDD从而造成亮度降低的问题。参照图4，描述了以逐行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本结 构图。如图4所示，有机发光显示器100可以包括扫描信号驱动器110、数据信号驱动器 120、发射控制信号驱动器130、有机发光显示面板140(下文称之为面板140)、第一电源单 元150、第二电源单元160和初始电源单元170。扫描信号驱动器110可以依次经过多条扫描信号线S[l]到S[N]向面板140提供 扫描信号。数据信号驱动器120可以经过多条数据信号线D[l]到D[M]向面板140提供数据信号。发射控制信号驱动器130可以经过多条发射控制信号线EM[1]到EM[N]和多条发 射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]依次向面板140提供发射控制信号和发射反向控制信 号。而且面板140可以包括在垂直方向上设置的多条扫描信号线S[l]到S[N]、多条发射控 制信号线EM[1]到EM[N]和多条发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]，在水平方向上设置 的多条数据信号线D[l]到D[M]，以及由扫描信号线S[l]到S[N]、发射控制信号线EM[1] 到EM[N]、发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]和数据信号线D[l]到D[M]限定的多个像 素电路142。这里，可以在由扫描线和数据线限定的像素区域中形成像素电路142。当然，像上 面详细说明的，可以从扫描信号驱动器110向扫描信号线S[l]到S[N]提供扫描信号，可以 从数据信号驱动器120向数据信号线D[l]到D[M]提供数据电压，以及可以从发射控制信 号驱动器130向发射控制信号线EM[1]到EM[N]和发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N] 提供发射控制信号和发射反向控制信号。而且，第一电源单元150、第二电源单元160和初始电源单元170分别向像素电路 142提供第一电源电压、第二电源电压和初始电源电压。如图4所示，可以将扫描信号驱动器110、数据信号驱动器120、发射控制信号驱动器130、面板140、第一电源单元150、第二电源单元160和初始电源单元170都设置在单个 基板102上。尤其，可以将驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170设置在设置了 扫描信号线s[l]到S[N]、数据信号线D[l]到D[M]、发射控制信号线EM[1]到EM[N]、发射 反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]以及像素电路142的同一层上。可以在分开的未示出的与基板102不同的基板上形成驱动器110、120和130以及 电源单元150、160和170，并且该基板与基板102电连接。而且，可以以从带载封装TCP、柔 性印刷电路FPC、卷带自动结合TAB、将芯片固定于玻璃上COG及耦合到基板102的等价物 组成的一组中选择的形式设置驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170 ；但是， 在本发明中驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170的形式与位置并不限于此。参照图5，描述了根据本发明的示例性实施例的有机发光显示器的像素电路的电 路图。下面描述的像素电路表示图4所示的有机发光显示器100中的一个像素电路。如图 5所示，根据本发明的有机发光显示器的像素电路可以包括扫描信号线S[N]、在前扫描信 号线S[N-1]、数据信号线D[M]、发射控制信号线EM[N]、发射反向控制信号线EMB[N]、第一 电源线VDD、第二电源线VSS、第一开关晶体管SW_TR1、第二开关晶体管SW_TR2、第三开关晶 体管SW_TR3、第四开关晶体管SW_TR4、驱动晶体管DR_TR、初始开关晶体管SW_TR5、用于施 加反偏压的开关晶体管SW_TR6以及存储电容器C。扫描信号线S[l]提供用于选择将被导通的有极发光二极管OLED的扫描信号来控 制第一开关晶体管SW_TR1的电极。而且，扫描信号线S[N]提供扫描信号来控制第四开关晶体管SW_TR4的电极，从而 第四开关晶体管SW_TR4可以耦合到驱动晶体管DR_TR的栅极和漏极以像二极管那样与其 连接。可以将扫描信号线S[N]可以耦合到产生扫描信号的扫描信号驱动器110(见图4)。在前扫描信号线S[N_1]提供在前的扫描信号至初始开关晶体管SW_TR5的控制电 极。初始开关晶体管SW_TR5被配置为耦合到初始电源线Vinit、存储电容器C和驱动晶体 管DR_TR的控制电极，从而对存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极进行初始化。可 以将在前扫描信号线S[N-1]耦合到产生扫描信号的扫描信号驱动器110(见图4)。数据信号线D [M]提供与发光亮度成比例的数据信号(电压)到存储电容器C的 第一电极A和驱动晶体管DR_TR。可以将数据信号线D[M]耦合到产生数据信号的数据信号 驱动器120(见图4)。发射控制信号线EM[N]，耦合到第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_ TR3，提供发射控制信号。如果发射控制信号导通第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体 管SW_TR3，则可以从第一电源线VDD经过驱动晶体管DR_TR向有机发光二极管OLED施加 相应于存储在存储电容器C中的数据信号的电流。因此，有机发光二极管OLED可以发光。 可以将发射控制信号线EM[N]耦合到产生发射控制信号的发射控制信号驱动器130(见图 4)。发射反向控制信号线EMB[N]提供低电平信号到开关晶体管SW_TR6的控制电极， 该开关晶体管用于当发射控制信号是高电平时施加反偏压。如果发射反向控制信号导通用 于反偏压的开关晶体管SW_TR6，则可以将反偏压施加于有机发光二极管0LED。可以将发射 反向控制信号线EMB[N]耦合到产生发射控制信号的发射控制信号驱动器130(见图4)。实质上，通过将反相器耦合到输出发射控制信号的发射控制信号驱动器的输出端的前端，可 以容易地获得发射反向控制信号。第一电源线VDD用于提供第一电源电压到有机发光二极管OLED。可以将第一电源 线VDD耦合到提供第一电源电压的第一电源单元150 (见图4)。第二电源线VSS用于提供第二电源电压到有机发光二极管OLED。可以将第二电源 线VSS耦合到提供第二电源电压的第二电源单元160(见图4)。这里，与第二电源电压相 比，第一电源电压可以是高电平。而且，作为第二电源电压，可以使用接地电压。初始电源线Vinit使存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极初始化。可以 将初始电源线Vinit耦合到提供初始电源电压的初始电源单元170(见图4)。将第一开关晶体管SW_TR1的第一电极(源极电极或者漏极电极)耦合到数据信 号线D [M]，可以将其第二电极(漏极电极或者源极电极)耦合到驱动晶体管DR_TR的第一 电极(源极电极或者漏极电极)，并且可以将其控制电极(栅极电极)耦合到扫描信号线 S[N]。这样的第一开关晶体管SW_TR1可以是P沟道晶体管。如果经过扫描信号线S[N]将 低电平的扫描信号施加到其控制电极，则第一开关晶体管SW_TR1导通以提供从数据电压 中减去驱动晶体管的阈值电压Vth后的值到存储电容器C的第一电极A。将驱动晶体管DR_TR的第一电极耦合到第一开关晶体管SW_TR1的第二电极，将其 第二电极耦合到第三开关晶体管SW_TR3的第一电极，并且可以将其控制电极耦合到第四 开关晶体管SW_TR4的第二电极和存储电容器C的第一电极A。这样的驱动晶体管DR_TR 可以是P沟道晶体管。如果将低电平信号施加到其控制电极，则驱动晶体管DR_TR导通并 从第一电源线VDD向有机发光二极管OLED提供预定量的电流。由于将数据信号提供到存 储电容器C的第一电极A以对其充电，所以即使第一开关晶体管SW_TR1截止，通过存储电 容器C的充电电压也可以在预定时间内持续低电平信号施加到驱动晶体管DR_TR的控制电 极。这里，驱动晶体管DR_TR可以是从非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶 体管、纳米薄膜晶体管及其等价元件组成的一组中选择出来的一个；然而，其材料或者类型 不限于此。而且，如果驱动晶体管DR_TR是多晶硅薄膜晶体管，则可以用从激光结晶、金属诱 导结晶、高压结晶及其等价物组成的一组中选择出来的方法制造；然而，在本发明中制造多 晶硅薄膜晶体管的方法不限于此。例如，激光结晶是指这样一种工艺，即，例如，受激准分子 激光照射到要经受结晶的非晶硅上，金属诱导结晶是一种将金属放置在非晶硅上并对其施 加例如预定的热以使金属结晶的方法，而高压结晶是对例如非晶硅施加预定压力以使其结 晶的方法。而且，如果通过金属诱导结晶制造驱动晶体管DR_TR，则驱动晶体管DR_TR还可 以包括镍Ni、镉Cd、钴Co、钛Ti、钯Pd、钨W、铝Al及其等价材料组成的一组材料中选择出 来的任意一种材料。可以将有机发光二极管OLED的阳极耦合到用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6 的第一电极以及第三开关晶体管SW_TR3的第二电极，并且可以将其阴极耦合到第二电源 线VSS。当第三开关晶体管SW_TR3导通时，通过由驱动晶体管DR_TR控制的电流，这样的有 机发光二极管OLED以预定亮度发光。其次，有机发光二极管OLED包括未示出的发射层并且发射层可以是从荧光材料、磷光材料、其混合物及其等价物组成的一组材料中选择出来的一种，但是，其材料或者类型 不限于此。而且，发射层可以是从红光发射材料、绿光发射材料、蓝光发射材料、其混合物及 其等价物组成的一组材料中选择出来的一种；但是，其材料或者类型不限于此。可以将第二开关晶体管SW_TR2的第一电极耦合到第一电源线VDD和存储电容器 C的第二电极B，可以将其第二极耦合到第一开关晶体管SW_TR1的第二电极和驱动晶体管 DR.TR的第一电极，并且可以将其控制电极耦合到发射控制信号线EM[N]。这种第二开关晶体管SW_TR2可以是P沟道晶体管，并且如果经过发射控制信号线 EM[N]将低电平信号施加到其控制电极，则第二开关晶体管SW_TR2导通，以使来自第一电 源线VDD的电流在有机发光二极管OLED中流动。可以将存储电容器C的第一电极A连接到驱动晶体管DR_TR的控制电极、第四开 关晶体管SW_TR4的第二电极和初始开关晶体管SW_TR5的第一电极，可以将其第二电极耦 合到第二开关晶体管SW_TR2的第一电极和第一电源线VDD。这种存储电容器C在驱动晶体管的第一电极处以预定时间维持数据信号电压和 驱动晶体管的阈值电压Vth，并且如果因为通过发射控制信号线EM[N]向其提供低电平信 号使第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3导通，则使得与数据信号的大小成 比例的电流从第一电源线VDD流到有机发光二极管0LED，从而使有机发光二极管OLED发 光。可以将第四开关晶体管SW_TR4的第一电极耦合到驱动晶体管DR_TR的第二电极， 可以将其第二电极耦合到驱动晶体管DR_TR的控制电极和存储电容器C的第一电极A，并且 可以将其控制电极耦合到扫描信号线S[N]。这种第四开关晶体管SW_TR4可以是P沟道晶 体管，并且如果从扫描信号线S[N]施加低电平信号，则第四开关晶体管SW_TR4导通以使驱 动晶体管DR_TR的控制电极(栅极电极)与第二电极(漏极电极)电连接，结果像二极管 那样与其连接。可以在初始电源线Vinit和用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的第二电极之 间耦合初始开关晶体管SW_TR5的第一电极，可以将其第二电极耦合到存储电容器C的第一 电极A，可以将其控制电极耦合到前扫描信号线S [N-1]。这种初始开关晶体管SW_TR5可以 是P沟道晶体管，并且如果从在前扫描信号线S[N-1]施加低电平信号，则初始开关晶体管 Sff_TR5导通以使初始电源线Vinit、存储电容器C的第一电极A与驱动晶体管DR_TR的控 制电极电连接。因此，存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极被初始化。可以将第三开关晶体管SW_TR3的第一电极耦合到驱动晶体管DR_TR的第二电极， 可以将其第二电极耦合到有机发光二极管OLED的阳极，并且可以将控制电极耦合到发射 控制信号线EM[N]。这种第三开关晶体管SW_TR3可以是P沟道晶体管，并且如果施加来自 发设控制信号线EM[N]的低电平信号，则第三开关晶体管SW_TR3导通以使驱动晶体管DR_ TR与有机发光二极管OLED电连接，从而将来自驱动晶体管DR_TR的电流施加到有机发光二 极管OLED。可以将用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的第一电极耦合到有机发光二极管 OLED的阳极，可以将其第二电极耦合到初始电源线Vinit，并且可以将其控制电极耦合到 发光反向控制线EMB[N]。这种用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6可以是P沟道晶体管， 并且如果施加来自发射反向控制信号线EMB[N]的低电平信号，则用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6导通以在从第二电源线VSS到初始电源线Vinit的方向上施加反偏压到有 机发光二极管0LED。为了施加这样的反偏压，期望第二电源线VSS的电压高于初始电源线 Vinit的电压。如果使用接地电压作为第二电源线VSS的电压，S卩，有机发光二极管OLED的 阴极电压，则初始电源线Vinit的电压可以具有期望的负值。这里，第一开关晶体管SW_TR1、驱动晶体管DR_TR、第二开关晶体管SW_TR2、第三 开关晶体管SW_TR3、第四开关晶体管SW_TR4、初始开关晶体管SW_TR5以及用于施加反偏压 的开关晶体管SW_TR6可以是P沟道晶体管及其等效元件中的任意一个，但是，晶体管的类 型不限于此。参照图6，描述了驱动时序图，其中以逐行扫描方法驱动图5所示的像素电路。如 图所示，如果以逐行扫描方法来驱动根据本发明的有机发光显示器的像素电路，则一帧可 以分为第一时段、第二时段和第三时段。具体说来，一帧可以包括初始化时段T11、用于存储 数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12以及发光时段T13。在初始化时段Tll 和用于存储数据电压和驱动晶体管的与值电压的存储时段T12期间，将反偏压施加到有机 发光二极管0LED。可以使初始化时段T11、用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的 存储时段T12以及发光时段T13的比例多样化，并且期望初始化时段Tll和用于存储数据 电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12的时间设定得比发光时段T13的时间短。参照图7，描述了在初始化时段Tll中的电流流动，其中以逐行扫描方法驱动图5 所示的像素电路。这里，将参照图6的时序图来说明像素电路的操作。首先，当把低电平的扫描信号从在前扫描信号线S[N_1]施加到初始开关晶体管 Sff_TR5的控制电极的时候，初始开关晶体管SW_TR5导通，并且当把发射反向控制信号线 EMB[N]的低电平信号施加到用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的控制电极的时候，用 于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6导通。由于初始开关晶体管SW_TRS导通，所以将初始 电源线Vinit的初始电源电压施加到一节点上，其中，将存储电容器C的第一电极A耦合到 驱动晶体管DR_TR的控制电极，从而使存储电容器C的储存电压和驱动晶体管DR_TR的控 制电极初始化。这里，由于当把发射控制信号线EM[N]的高电平信号施加到第三开关晶体 管SW_TR3的控制电极的时候第三开关晶体管SW_TR3导通，所以有机发光二极管OLED不发 光。如果在这样的不发光时段内，第二电源线VSS的电压设定得比初始电源线Vinit的电 压高，则将反偏压施加到有机发光二极管0LED，从而防止了有机发光二极管OLED的退化。 而且，可以将地接电压用作第二电源线VSS的电压。这样，如果施加于其上的初始电源线 Vinit的电压是负电压，则可以将反偏压施加到有机发光二极管0LED。在这样的时段中，由 于将高电平的信号施加到各自的控制电极，所以第一开关晶体管SW_TR1、第四开关晶体管 SW_TR4、第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3截止。换句话说，在初始化时段 Tl 1内，存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极被初始化，并且同时，在有机发光二极 管OLED的不发光时段内施加反偏压于其上。参照图8，描述了在用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12 期间的电流，其中以逐行扫描方法驱动如图5所示的像素电路。这里，将参照图6的时序图 来说明像素电路的操作。首先，将扫描信号线S[N]耦合到第一开关晶体管SW_TR1的控制电极。如果施加来 自扫描信号线S [N]的低电平扫描信号，则第一开关晶体管SW_TR1导通，并且然后施加来自数据信号线D[M]的数据信号。而且，将扫描信号线S[N]的低电平扫描信号施加到第四开 关晶体管SW_TR4的控制电极以使导通。在驱动晶体管DR_TR的控制电极(栅极电极)和 第二电极(漏极电极)之间耦合第四开关晶体管SW_TR4，从而形成像二极管那样的连接。包括这种像二极管那样的连接的本发明具有补偿驱动晶体管的阈值电压的功能。 下面将参照下面的公式1说明补偿驱动晶体管的阈值电压的原理。在像二极管那样的连接下，将第一电源电压VDD施加到存储电容器C的第二电极 B，并且将对应于数据电压VDATA和驱动晶体管的阈值电压Vth之差的电压VDATA-1 Vth |施 加到存储电容器C的第一电极A。下面参照图9，描述在发光时段T13期间的电流，其中以 逐行扫描方法驱动图5所示的像素电路，并且将参照图6的时序图进行说明。这里，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED与下面的公式1相同[公式1]Ioled (Vgs -Vj2 =鲁(VSG -|VthD2 =昏(Vdd -(Vdata — |Vth|)-|Vth|)2I0led =^(Vdd-Vdata)2其中VDD表示第一电源线的第一电源电压，VDATA表示经过数据信号线施加的数 据电压，Vth表示驱动晶体管DR_TR的阈值电压，而β表示常数。从上面的公式1可以看出，有机发光二极管OLED中的电流IOLED在发光时段Τ13 期间相应于数据电压VDATA，而不管驱动晶体管DR_TR的阈值电压。即，补偿了驱动晶体管 DR_TR的阈值电压Vth。而且，当发射反向控制信号线EMB[N]耦合到用于施加反偏压的开关晶体管SW_ TR6的控制电极时，通过发射反向控制信号线EMB[N]的低电平信号使用于施加反偏压的开 关晶体管SW_TR6保持导通状态。在这样的时段T12期间，由于当发射控制信号线EM[N]的 高电平信号施加到第三开关晶体管SW_TR3的控制电极时第三开关晶体管SW_TR3处于截止 状态，所以像初始化时段Tll 一样，有机发光二极管OLED不发光。如果在这样的不发光时 段期间第二电源线VSS的电压设定得高于初始电源线Vinit的电压，则将反偏压施加到有 机发光二极管0LED，从而防止有机发光二极管OLED的退化。而且，接地电压可以用作第二 电源线VSS的电压。这样，如果施加其上的初始电源线Vinit的电压是负电压，则可以将反 偏压施加到有机发光二极管0LED。在这种时段期间，由于把高电平信号才施加到各自的控 制电极，所以初始开关晶体管SW_TR5、第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3截 止。换句话说，在用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12期间，将数据 电压存储在存储电容器C中，并且同时在有机发光二极管OLED的不发光时段期间将反偏压 施加于其上。下面参照图9，描述发光时段T13期间的电流，其中以逐行扫描方法驱动图5所示 的像素电路，并且将参照图6的时序图进行说明。首先，如果将低电平的发射控制信号施加 到耦合到发射控制信号线EM[N]的第二开关晶体管SW_TR2的控制电极，则第二开关晶体管 SW_TR2导通，并且从第一电源线VDD向驱动晶体管DR_TR提供第一电源电压。而且，如果将 低电平的发射控制信号施加到耦合到发射控制信号线EM[N]的第三开关晶体管SW_TR3的 控制电极，则第三开关晶体管SW_TR3导通，并且经过驱动晶体管DR_TR向有机发光二极管OLED提供驱动电压。因此，有机发光二极管发出相应于各个数据信号的光。在该时段期间，由于将高电平信号施加到各自的控制电极，因而第一开关晶体管 SW_TR1、第四开关晶体管SW_TR4、初始开关晶体管SW_TR5和用于施加反偏压的开关晶体管 Sff_TR6 截止。换句话说，在发光时段T13期间，经过驱动晶体管DR_TR来施加存储在存储电容器 C中的数据电压和驱动晶体管的阈值电压，从而有机发光二极管OLED发光。这时，用于施加 反偏压的开关晶体管SW_TR6导通并且因此不执行将反偏压施加到有机发光二极管OLED的 操作。人们期望将初始化时段Tll和用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时 段T12设定得比发光时段T13短从而延长了有机发光二极管OLED发光的时间。下面参照图10，描述根据本发明另一实施例的有机发光显示器的像素电路。图10 所示的像素电路与图5所示的相同。但是，将图10所示的像素电路中的用于施加反偏压的 开关晶体管SW_TR6的第一电极耦合到初始开关晶体管SW_TR5的第一电极。即，其中将用 于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6定位在第二电源线VSS和初始电源线Vinit之间的结 构与图5的结构相同；但是，在图10的另一实施例中，可以将用于施加反偏压的开关晶体管 Sff_TR6的第一电极耦合到初始开关晶体管SW_TR5的第一电极，与图5的结构不同，在图5 的结构中，将开关晶体管SW_TR5的第一电极耦合到有机发光二极管OLED的阳极和第三开 关晶体管SW_TR3之间的公共节节点。下面参照图11，描述根据本发明又一实施例的有机发光显示器的像素电路。图11 所示的像素电路也与图5的像素电路相同。但是，图11所示的所有晶体管是N沟道晶体管， 而图5所示的像素电路中的所有那些晶体管是P沟道晶体管。因此，各个元件之间的电连 接稍微不同于图5所示的情况。例如，如果将使用图5的P沟道晶体管的像素电路的顶部和底部翻转，如果有机发 光二极管OLED的方向与图5相同，并且如果用N沟道晶体管代替P沟道晶体管，则可以实 现使用图11的N沟道晶体管的像素电路。这里，P沟道晶体管与N沟道晶体管的第一电极 (源极电极或者漏极电极)和第二电极(漏极电极或者源极电极)的位置对调了。图12是驱动时序图，其中以逐行扫描方法驱动使用图11所示的N沟道晶体管的 像素电路。如果将高电平的信号施加到其控制电极，则N沟道晶体管导通。当把图12所示 的驱动时序图与图6的时序图进行比较时，高电平的信号变成低电平的信号，并且低电平 的信号变成高电平的信号。参照图13，图中示出以隔行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本 结构的方框图。如图13所示，有机发光显示器100可以包括扫描信号驱动器110、数据信号驱动器 120、发射控制信号驱动器130、有机发光显示面板140(下文称为面板140)、第一电源单元 150、第二电源单元160以及初始电源单元170。扫描信号驱动器110可以经过多条扫描信号线S[l]到S[N]提供扫描信号到面板 140。如图13所示，可以以这种方式来配置扫描信号线将第一扫描信号线和第三扫描信号 耦合到第一线中的像素，并且将第二扫描信号线和第四扫描信号耦合到第二线中的像素。 即，可以将扫描信号线依次耦合到奇数行和偶数行的像素。数据信号驱动器120可以经过多条数据信号线D[l]到D[M]提供数据信号到面板140。发射控制信号驱动器130可以经过多条发射控制信号线EM[1]到EM[N]以及多条 发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]依次提供发射控制信号和发射反向控制信号到面板 140。而且，面板140可以包括在垂直方向上设置的多条扫描信号线S[l]到S[N]、多条 发射控制信号线EM[1]到EM[N]以及多条发射反向控制信号EMB[1]到EMB[1]，在水平方向 上设置的多条数据信号线D[l]到D[M]，以及由扫描信号线S[l]到S[N]、发射控制信号线 EM[1]到EM[N]、发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]以及数据信号线D[l]到D[M]限定 的多个像素电路142。这里，可以在由扫描线和数据线限定的像素区域内形成像素电路142。如以上详细 描述的那样，可以从扫描信号驱动器110向扫描信号线S[l]到S[N]提供扫描信号，可以从 数据信号驱动器120向数据信号线D[1]到D[M]提供数据电压，并且可以从发射控制信号 驱动器130向发射控制信号线EM[1]到EM[N]和发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]提 供发射控制信号和发射反向控制信号。而且，第一电源单元150、第二电源单元160和初始 电源单元170分别向像素电路142提供第一电源电压、第二电源电压和初始电源电压。如图13所示，可以将扫描信号驱动器110、数据信号驱动器120、发射控制信号驱 动器130、面板140、第一电源单元150、第二电源单元160和初始电源单元170都可以设置 在单个基板102上。特别地，可以在设置扫描信号线S[l]到S[N]、数据信号线D[l]到D[M]、发射控制 信号线EM[1]到EM[1]、发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]以及像素电路142的同一层 上设置驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170。可以在分开的未示出的与基板102不同的基板上形成驱动器110、120和130以及 电源单元150、160和170，并且将该基板与基板102电连接。而且，可以以带载封装TCP、柔 性印刷电路FPC、卷带自动粘结物TAB、将芯片固定于玻璃上COG及耦合到基板102的等价 物所组成的一组中选择出来的形式来设置驱动器110、120和130以及电源单元150、160和 170 ；但是，在本发明中驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170的形式和位置 不限于此。下面参照图14，描述驱动时序图，其中以隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路。 如图14所示，根据本发明的有机发光显示器的像素电路依次进行第一帧、第二帧、第三帧 和第四帧，其中诸如第一帧、第三帧和第五帧的奇数帧的驱动时序图可以是相同的，并且诸 如第二帧、第四帧和第六帧的偶数帧的驱动时序图可以是相同的。更详细地说，在奇数帧时段期间，奇数行上的每个像素将数据电压和驱动晶体 管的阈值电压写入像素电路中的存储电容器C，并且同时，施加反偏压到有机发光二极管 OLED0在这样的奇数帧时段期间，偶数行上的像素发光。与此同时，和偶数帧时段期间，奇数行上的每个像素发光，并且偶数行上的每个像 素将数据电压和驱动晶体管的阈值电压写入像素电路中的存储电容器C，并且同时，施加反 偏压到有机发光二极管0LED。像这样，当随着依次执行奇数帧和偶数帧时面板中的基数行上的像素发光的同 时，偶数行上的每个像素执行数据写入并且将反偏压施加到有机发光二极管0LED。当随着
14依次执行奇数帧和偶数帧时面板中的偶数行上的像素发光的同时，奇数行上的每个像素执 行数据写入并且将反偏压施加到有机发光二极管0LED。即，通过以这种隔行扫描方法驱动 像素电路，可以当驱动大尺寸面板时确保驱动电路的操作裕度。参照图15，图中示出了初始化时段T21期间的奇数行上的像素电路中的电流，其 中以隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路。这里，将参照图14的驱动时序图说明像素电 路的操作。首先，当把来自在前扫描信号线S[N_1]的低电平扫描信号施加到初始开关晶体 管SW_TR5的控制电极的时候，初始开关晶体管SW_TR5导通，并且当把发射反向控制信号线 EMB[N]的低电平信号施加到用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的控制电极时候，用于 施加反偏压的开关晶体管SW_TR6导通。当初始开关晶体管SW_TR5导通时，将初始电源线Vinit的初始电源电压施加到节 点，在该节点将存储电容器C的第一电极A耦合到驱动晶体管DR_TR的控制电极，从而将存 储电容器C的存储电压和驱动晶体管DR_TR的控制电极初始化。这里，由于当把发射控制 信号线EM[N]的高电平信号施加到第三开关晶体管SW_TR3的控制电极的时候第三开关晶 体管SW_TR3导通，所以有机发光二极管OLED不发光。如果在这种不发光的时段期间将第 二电源线VSS的电压设定得高于初始电源线Vinit的电压，则将反偏压施加到有机发光二 极管0LED，从而防止了有机发光二极管OLED的退化。而且，可以将接地电压用作第二电源 线VSS的电压。这样，如果施加于其上的初始电源线Vinit的电压是负电压，则可以将反偏 压施加到有机发光二极管0LED。在这种时段期间，当把高电平的信号施加到各自的控制电极的时候，第一开关晶 体管SW_TR1、第四开关晶体管SW_TR4、第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3 截止。换句话说，在奇数行上的像素电路的初始化时段T21期间，存储电容器C和驱动晶 体管DR_TR的控制电极被初始化，并且同时在有机发光二极管OLED的不发光时段期间在其 上施加反偏压。下面参照图16，描述在数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T22期间奇 数行上的像素电路中的电流，其中，以隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路。这里，将参 照图14的驱动时序图来说明像素电路的操作。首先，将扫描信号线S[N]耦合到第一开关晶体管SW_TR1的控制电极。如果施加 来自扫描信号线S[N]的低电平扫描信号，则第一开关晶体管SW_TR1导通，并且随后施加来 自数据信号线D[M]的数据信号。而且，将扫描信号线S[N]的低电平扫描信号施加到第四 开关晶体管SW_TR4的控制电极以使其导通。在驱动晶体管DR_TR的控制电极(栅极电极) 和第二电极(漏极电极)之间耦合第四开关晶体管SW_TR4，从而形成像二极管那样的连接。 包括这种像二极管那样的连接的本发明具有补偿驱动晶体管的阈值电压的功能。下面将参 照随后的公式1来说明补偿驱动晶体管的阈值电压的原理。在像二极管那样的连接下，将第一电源电压VDD施加到存储电容器C的第二电极 B，并且将对应于数据电压VDATA和驱动晶体管的阈值电压Vth之差的电压VDATA-1 Vth |施 加到存储电容器C的第一电极A。下面参照图17，描述在发光时段T23期间奇数行上的像素电路中的电流，其中以
15隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路，并且将参照图14时序图进行说明。这里，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED与下面的公式1相同[公式1]
权利要求
1.一种有机发光显示器的驱动方法，面板中的所有像素在水平方向上分为奇数行和耦 合行，其中，将用于所述奇数行的第一电源耦合到所述奇数行上的像素，其中，将用于所述 偶数行的第一电源耦合到在所述偶数行上的像素，所述驱动方法包括以下步骤在第一帧时段中，偶数或者奇数行上的像素写数据，并且同时将反偏压施加到有机发 光二极管，与此同时，所述奇数或者偶数行上的所述像素发光；在第二帧时段中，偶数或者奇数行上的所述像素发光，与此同时，所述奇数或者偶数行 上的所述像素写数据并且同时将反偏压施加到所述有机发光二极管； 反复执行所述第一帧时段和所述第二帧时段以显示图像。
2.如权利要求1所述的有机发光显示器的驱动方法，其中，所述第一帧时段和所述第 二帧时段之比是1 1。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光显示器的驱动方法，面板中的所有像素在水平方向上分为奇数行和耦合行，其中，将用于所述奇数行的第一电源耦合到所述奇数行上的所述像素，其中，将用于所述偶数行的第一电源耦合到在所述偶数行上的所述像素，所述驱动方法包括以下步骤在第一帧时段中，偶数或者奇数行上的像素写数据，并且同时将反偏压施加到有机发光二极管，与此同时，所述奇数或者偶数行上的所述像素发光；在第二帧时段中，所述偶数或者奇数行上的所述像素发光，与此同时，所述奇数或者偶数行上的所述像素写数据并且同时将反偏压施加到所述有机发光二极管；反复执行所述第一帧时段和所述第二帧时段以显示图像。
文档编号G09G3/32GK102097054SQ201110052780
公开日2011年6月15日 申请日期2007年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者郑宝容 申请人:三星移动显示器株式会社
技术领域：
本发明涉及一种有机发光显示器及其驱动方法，尤其涉及一种通过应用隔行扫描 方法确保驱动大尺寸面板时的驱动电路的操作裕度(operation margin)，防止第一电源线 VDD的电压降(IR压降)并且同时通过在驱动面板中把数据写时段与发光时段分开而使有 机发光显示器的像素电路中的有机发光二极管OLED的退化(degradation)为最小的有机 发光显示器及其驱动方法。
背景技术：
近来，有机发光显示器由于其诸如厚度薄、视角宽、响应速度快等优点而作为下一 代平板显示器引起关注。这种有机发光显示器控制在各个像素的有机发光二极管中流过的 电流量来控制各个像素的亮度，从而显示图像。就是说，将相应于数据电压的电流提供给有 机发光二极管并且从而有机发光二极管相应于所提供的电流而发光。这里，为了表示等级， 施加的数据电压在预定范围内具有多级的值。如果将使用了非晶硅(a-si)的薄膜晶体管TFT作为驱动晶体管使用，则电流驱动 能力相对较低；但是，它具有显示设备的均勻性极好的优点且更利于大尺寸加工。作为用于驱动这样的有机发光二极管显示器的驱动方法，有逐行扫描方法和隔行 扫描方法。逐行扫描方法从屏幕的左上方到右下方顺次驱动扫描线，其中同时在一个帧中 的所有水平线上显示图像。隔行扫描方法在一个图像帧中只显示一半水平线，并且该方法可以通过把一个图 像帧分成两场(奇数场和偶数场)来扫描图像，或者可以通过把两个帧分成第一帧(奇数 帧)和第二帧(偶数帧)来扫描图像。如果使用逐行扫描方法，则它具有在静态屏幕中提供出色的图像质量的优点；但 是，由于其扫描速度只是隔行扫描方法的一半，所以它也具有当驱动大尺寸面板时很难确 保驱动电路的操作裕度的缺陷。而且，逐行扫描方法具有因第一电源线VDD穿过各个像素 电路而造成电压降(IR压降)的缺陷，因此逐渐降低了像素的亮度。而且，在通常的有机发 光二极管显示器中，由于电流从有机发光二极管OLED的阳极到阴极在一个方向上流动，在 空穴传输层HTL和发光层EML之间或者电子传输层ETL和发光层EML之间储存了空间电荷。 由于空间电荷的积累，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED可能下降。因此，由于 各个像素亮度可能降低，应用了像素电路的有机发光显示器的亮度随时间逐渐降低。而且， 有机发光显示器的寿命会缩短。此外，由于在各个像素电路中的有机发光二极管的退化程 度不同，结果整个有和机发光显示器的亮度变得不均勻。
发明内容
设计本发明以解决如上所述的常规问题，并且本发明的一个方面是通过应用隔行 扫描方法在驱动大尺寸面板时确保驱动电路的操作裕度，并通过在驱动面板中把数据写时 段和发光时段分开以防止第一电源线VDD的电压降(IR压降)。本发明的另一方面是提供通过将反偏压施加于有机发光二极管以减少有机发光 二极管的退化并通过消除退化以增加有机发光二极管的寿命和各个像素亮度的均勻性的 有机发光显示器及其驱动方法。本发明的另一方面还通过应用阈值电压Vth补偿电路以补偿半导体元件的不均 勻性和阈值电压的变化。为了解决上述问题，根据本发明的示例性实施例提供了一种有机发光显示器，可以 包括发送扫描信号的扫描信号线、发送数据信号的数据线以及耦合到扫描信号线和数据线 的像素、有机发光二极管显示器，其中，像素包括响应于扫描信号线的扫描信号从数据线传 输数据信号的第一开关晶体管；驱动晶体管，耦合到第一开关晶体管，控制来自第一电源线 的驱动电流；耦合在驱动晶体管和第一电源线之间的存储电容器；有机发光二极管，耦合在 驱动晶体管和第二电源线之间、通过驱动晶体管控制的驱动电流来显示图像；初始开关晶体 管，耦合在存储电容器和初始电源线之间、对存储电容器进行初始化；以及用于施加反偏压 的开关晶体管，耦合在第二电源线和初始电源线之间、将反偏压施加于有机发光二极管。而且，根据本发明另一实施例的有机发光显示器可以包括发送扫描信号的扫描 信号线、发送数据信号的数据线以及耦合到扫描信号线和数据线的像素、有机发光二极管 显示器，其中，像素包括响应于扫描信号线的扫描信号从数据线传输数据信号的第一开关 晶体管；驱动晶体管，耦合到第一开关晶体管、控制来自第一电源线的驱动电流；耦合在驱 动晶体管和第一电源线之间的存储电容器；有机发光二极管，耦合在驱动晶体管和第二电 源线之间、通过驱动晶体管控制的驱动电流来显示图像；初始开关晶体管，耦合在存储电容 器和初始电源线之间、对存储电容器进行初始化；以及用于施加反偏压的开关晶体管，耦合 在第二电源线和初始电源线之间、将反偏压施加于有机发光二极管，其中，将各个像素在水 平方向上分为奇数行和偶数行，并且将奇数行和偶数行上的像素驱动时段分为用于存储数 据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段以及发光时段。而且，根据本发明的又一实施例的有机发光显示器的驱动方法，其中，可以将面 板(图像显示单元)中的所有像素在水平方向上分为奇数行和偶数行；可以将用于奇数行 的第一电源线耦合到奇数行上的像素，可以将用于偶数行的第一电源耦合到偶数行上的像 素，该驱动方法可以重复执行第一帧时段和第二帧时段以显示图像，其中，在第一帧时段， 偶数(或者奇数)行上的像素写入数据并且同时将反偏压施加于有机发光二极管，与此同 时在奇数(或者偶数)行上的像素发光，并且在第二帧时段，在偶数(或者奇数)行上的像 素发光，与此同时在奇数(或者偶数)行上的像素写入数据，同时将反偏压施加于有机发光 二极管。
图1是描述了普通有机发光二极管的基本结构的示意图；图2是描述了电压驱动方法的基本像素电路的示意4
图3是图2描述的像素电路的驱动时序图；图4是描述了以逐行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本结构 的方框图；图5是描述了根据本发明示例性实施例的有机发光显示器的像素电路的电路图；图6是驱动时序图，其中用逐行扫描方法驱动图5所描述的像素电路；图7描述了初始化时段Tll期间的电流流动，其中用逐行扫描方法驱动图5描述 的像素电路；图8描述了用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的储存时段T12期间的电 流流动，其中用逐行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图9描述了发光时段T13期间的电流流动，其中用逐行扫描方法驱动图5描述的 像素电路；图10是描述了根据本发明另一实施例的有机发光显示器的像素电路的电路图；图11是描述了根据本发明又一实施例的有机发光显示器的像素电路的电路图；图12是驱动时序图，其中用逐行扫描方法驱动图11描述的像素电路；图13是描述了以隔行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本结构 的方框图；图14是驱动时序图，其中用隔行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图15描述了初始化时段T21期间在奇数行上的像素电路中的电流流动，其中用隔 行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图16描述了数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T22期间在奇数线上 的像素电路中的电流流动，其中用隔行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图17描述了发光时段T23期间在奇数线上的像素电路中的电流流动，其中用隔行 扫描方法驱动图5描述的像素电路；图18描述了初始化时段期间在偶数行上的像素电路中的电流流动，其中用隔行 扫描方法驱动图5描述的像素电路；图19描述了数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段期间在偶数行上的像 素电路中的电流流动，其中用隔行扫描方法驱动图5描述的像素电路；图20描述了发光时段期间在偶数行上的像素电路中的电流流动，其中用隔行扫 描方法驱动图5描述的像素电路；以及图21描述了在图13描述的有机发光显示器的包括奇数线和偶数行的第一电源线 与各个像素之间的电连接。
具体实施例方式下面参照附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的示例性实施例。然而， 本发明可以以许多不同的形式实施并且不应该解释为将其限定于这里所阐述的实施例；相 反，提供这些实施例是为了使该公开充分且完整，而且向本领域技术人员充分传达本发明 的范围。出于明确解释本发明的目的，附图中删除了与本发明不相关的部分。本发明的整 个说明书中，用相同的标号表示具有相同结构和作用的元件。假设某一部分耦合到另一部
5分，则它包括经过不同元件连接到该部分的情况以及直接连接到该部分的情况。通常，有机发光显示器面板通过电压驱动或者通过电流驱动以矩阵形式排列的 NXM有机发光放电室(cell)来表示图像。具有二极管特性的有机发光二极管(通常叫做0LED)包括阳极(ITO)、有机薄膜 (有机层)以及阴极(金属)，如图1所示。有机薄膜可以包括多层结构，该多层结构包括 发射层EML、传偷电子的电子传输层ETL和传输空穴以确保空穴平衡的空穴传输层HTL， 从而改进发光效率。而且，可以进一步在电子传输层的一侧上设置注入电子的电子注入层 EIL，并且还可以进一步在空穴传输层的一侧上设置注入空穴的空穴注入层。而且，假设是 磷光有机发光二极管，则可以选择性地在发射层EML和电子传输层ETL之间形成空穴阻挡 层HBL，而且可以选择性地在发射层EML和空穴传输层HTL之间设置电子阻挡层EBL。此外， 可以在细(slim)的有机发光二极管结构中形成有机薄膜(有机层)，在该有机发光二极管 结构中互相混合了两种层，从而减小了厚度。例如，可以选择性地提供空穴注入传输层HITL 结构以及电子注入传输层EITL，在空穴注入传输层中同时设置空穴注入层HIL和空穴传输 层HTL，在电子注入传输层中同时形成电子注入层EIL和电子传输层ETL。该细的有机发光 二极管旨在改进发光效率。可以在阳极和发射层EML之间选择性地形成缓冲层。缓冲层可 分为缓冲电子的电子缓冲层和缓冲空穴的空穴缓冲层。可以在阴极和电子注入层EIL之间 选择性地形成电子缓冲层并代表电子注入层EIL的功能而设置。这里，有机薄膜的堆叠结 构可以是发光层EML/电子传偷层ETL/电子缓冲层/阴极。可以选择性地在阳极和空穴注 入层EIL之间设置空穴缓冲层并代表空穴注入层HIL的功能而设置。这里，有机薄膜的堆 叠结构可以是阳极/空穴缓冲层/空穴传输层HTL/发射层EML。作为用于驱动上述有机发光二极管的驱动方法，无源矩阵方法和有源矩阵方法广 为人知。无源矩阵方法通过相互垂直设置阳极和阴极并且选择性地驱动线路而具有制造过 程简单且投资成本低的优点；但是，它具有当应用于大尺寸显示器时电流消耗增加的缺陷。 有源矩阵驱动方法具有电流消耗较低的优点，它提供了出色的图像质量和长的使用寿命并 且通过在各像素中设置有源元件和诸如薄膜晶体管的存储电容器，可以易于制造中等和大 尺寸的显示器。如上所述，基于有机发光二极管和薄膜晶体管的像素电路结构在有源矩阵 方法中是必需的。这里，作为薄膜晶体管，非晶硅薄膜晶体管或者多晶硅薄膜晶体管应用于 此。参照图2，描述了有机发光显示器的像素电路。图3示出了图2描述的像素电路的驱 动时序图。用这种像素电路指出了 NXM像素电路中的示例性的一个。如图2所示，有机 发光显示器的像素电路包括提供扫描信号的扫描信号线S[N]、提供数据信号的数据信号线 D[M]、提供第一电源电压的第一电源线VDD、提供第二电源电压的第二电源线VSS、驱动晶 体管DR_TR、开关晶体管SW_TR、存储电容器C和有机发光二极管0LED。这里，第一电源电压 可以具有高于第二电源电压的电平。参照图3描述用于一帧的上述像素电路的操作。如图3所示，提供了扫描信号，接着以微小的时间差异提供了数据信号。微小时间 差异的原因是要保证从通过提供扫描信号而导通开关晶体管的时间到提供数据信号的时 间的裕度。基于图3的时序图说明图2的像素电路，如果从扫描信号线S[N]提供扫描信号， 则导通开关晶体管SW_TR。因此，将来自数据线D[M]的数据信号(电压)提供驱动晶体管 DR.TR的控制电极和存储电容器C的第一电极A。
因此，由于经过驱动晶体管DR_TR向有机发光二极管OLED提供来自第一电源线 VDD的第一电源电压，所以有机发光二极管OLED在一帧内以预定亮度发光。由于将由数据 线D[M]提供的数据电压存储在存储电容器C中，所以即使切断了来自扫描信号线S[N]的 扫描信号，驱动晶体管DR TR在一帧内也保持导通状态。而且，当帧前进时，将从阳极到阴极的前向中的电流持续施加于有机发光二极管。 也就是说，如果电流在有机发光二极管中以从阳极到阴极的一个方向流动，则在有机薄膜 的空穴传输层HTL和发射层EML之间或者电子传输层ETL和发射层EML之间储存空间电荷。 由于空间电荷的积累，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED可能会下降。因此，由于 各像素的亮度可能降低，应用了像素电路的有机发光显示器的亮度随时间逐渐降低。而且， 有机发光显示器的寿命会缩短，并且由于各像素电路中的有机发光二极管的退化程度的差 异不同，结果整个有机发光显示器的亮度变得不均勻。而且，如果以逐行扫描方法驱动有机发光显示器，则它会在驱动大尺寸面板时确 保驱动电路的工作裕度中造成问题。而且，如果在逐行扫描方法中使用一条第一电源线VDD 驱动有机发光显示器，则第一电源线VDD经过各像素电路耦合到有机发光显示器，并且由 于它远离第一电源线VDD从而造成亮度降低的问题。参照图4，描述了以逐行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本结 构图。如图4所示，有机发光显示器100可以包括扫描信号驱动器110、数据信号驱动器 120、发射控制信号驱动器130、有机发光显示面板140(下文称之为面板140)、第一电源单 元150、第二电源单元160和初始电源单元170。扫描信号驱动器110可以依次经过多条扫描信号线S[l]到S[N]向面板140提供 扫描信号。数据信号驱动器120可以经过多条数据信号线D[l]到D[M]向面板140提供数据信号。发射控制信号驱动器130可以经过多条发射控制信号线EM[1]到EM[N]和多条发 射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]依次向面板140提供发射控制信号和发射反向控制信 号。而且面板140可以包括在垂直方向上设置的多条扫描信号线S[l]到S[N]、多条发射控 制信号线EM[1]到EM[N]和多条发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]，在水平方向上设置 的多条数据信号线D[l]到D[M]，以及由扫描信号线S[l]到S[N]、发射控制信号线EM[1] 到EM[N]、发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]和数据信号线D[l]到D[M]限定的多个像 素电路142。这里，可以在由扫描线和数据线限定的像素区域中形成像素电路142。当然，像上 面详细说明的，可以从扫描信号驱动器110向扫描信号线S[l]到S[N]提供扫描信号，可以 从数据信号驱动器120向数据信号线D[l]到D[M]提供数据电压，以及可以从发射控制信 号驱动器130向发射控制信号线EM[1]到EM[N]和发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N] 提供发射控制信号和发射反向控制信号。而且，第一电源单元150、第二电源单元160和初始电源单元170分别向像素电路 142提供第一电源电压、第二电源电压和初始电源电压。如图4所示，可以将扫描信号驱动器110、数据信号驱动器120、发射控制信号驱动器130、面板140、第一电源单元150、第二电源单元160和初始电源单元170都设置在单个 基板102上。尤其，可以将驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170设置在设置了 扫描信号线s[l]到S[N]、数据信号线D[l]到D[M]、发射控制信号线EM[1]到EM[N]、发射 反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]以及像素电路142的同一层上。可以在分开的未示出的与基板102不同的基板上形成驱动器110、120和130以及 电源单元150、160和170，并且该基板与基板102电连接。而且，可以以从带载封装TCP、柔 性印刷电路FPC、卷带自动结合TAB、将芯片固定于玻璃上COG及耦合到基板102的等价物 组成的一组中选择的形式设置驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170 ；但是， 在本发明中驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170的形式与位置并不限于此。参照图5，描述了根据本发明的示例性实施例的有机发光显示器的像素电路的电 路图。下面描述的像素电路表示图4所示的有机发光显示器100中的一个像素电路。如图 5所示，根据本发明的有机发光显示器的像素电路可以包括扫描信号线S[N]、在前扫描信 号线S[N-1]、数据信号线D[M]、发射控制信号线EM[N]、发射反向控制信号线EMB[N]、第一 电源线VDD、第二电源线VSS、第一开关晶体管SW_TR1、第二开关晶体管SW_TR2、第三开关晶 体管SW_TR3、第四开关晶体管SW_TR4、驱动晶体管DR_TR、初始开关晶体管SW_TR5、用于施 加反偏压的开关晶体管SW_TR6以及存储电容器C。扫描信号线S[l]提供用于选择将被导通的有极发光二极管OLED的扫描信号来控 制第一开关晶体管SW_TR1的电极。而且，扫描信号线S[N]提供扫描信号来控制第四开关晶体管SW_TR4的电极，从而 第四开关晶体管SW_TR4可以耦合到驱动晶体管DR_TR的栅极和漏极以像二极管那样与其 连接。可以将扫描信号线S[N]可以耦合到产生扫描信号的扫描信号驱动器110(见图4)。在前扫描信号线S[N_1]提供在前的扫描信号至初始开关晶体管SW_TR5的控制电 极。初始开关晶体管SW_TR5被配置为耦合到初始电源线Vinit、存储电容器C和驱动晶体 管DR_TR的控制电极，从而对存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极进行初始化。可 以将在前扫描信号线S[N-1]耦合到产生扫描信号的扫描信号驱动器110(见图4)。数据信号线D [M]提供与发光亮度成比例的数据信号(电压)到存储电容器C的 第一电极A和驱动晶体管DR_TR。可以将数据信号线D[M]耦合到产生数据信号的数据信号 驱动器120(见图4)。发射控制信号线EM[N]，耦合到第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_ TR3，提供发射控制信号。如果发射控制信号导通第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体 管SW_TR3，则可以从第一电源线VDD经过驱动晶体管DR_TR向有机发光二极管OLED施加 相应于存储在存储电容器C中的数据信号的电流。因此，有机发光二极管OLED可以发光。 可以将发射控制信号线EM[N]耦合到产生发射控制信号的发射控制信号驱动器130(见图 4)。发射反向控制信号线EMB[N]提供低电平信号到开关晶体管SW_TR6的控制电极， 该开关晶体管用于当发射控制信号是高电平时施加反偏压。如果发射反向控制信号导通用 于反偏压的开关晶体管SW_TR6，则可以将反偏压施加于有机发光二极管0LED。可以将发射 反向控制信号线EMB[N]耦合到产生发射控制信号的发射控制信号驱动器130(见图4)。实质上，通过将反相器耦合到输出发射控制信号的发射控制信号驱动器的输出端的前端，可 以容易地获得发射反向控制信号。第一电源线VDD用于提供第一电源电压到有机发光二极管OLED。可以将第一电源 线VDD耦合到提供第一电源电压的第一电源单元150 (见图4)。第二电源线VSS用于提供第二电源电压到有机发光二极管OLED。可以将第二电源 线VSS耦合到提供第二电源电压的第二电源单元160(见图4)。这里，与第二电源电压相 比，第一电源电压可以是高电平。而且，作为第二电源电压，可以使用接地电压。初始电源线Vinit使存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极初始化。可以 将初始电源线Vinit耦合到提供初始电源电压的初始电源单元170(见图4)。将第一开关晶体管SW_TR1的第一电极(源极电极或者漏极电极)耦合到数据信 号线D [M]，可以将其第二电极(漏极电极或者源极电极)耦合到驱动晶体管DR_TR的第一 电极(源极电极或者漏极电极)，并且可以将其控制电极(栅极电极)耦合到扫描信号线 S[N]。这样的第一开关晶体管SW_TR1可以是P沟道晶体管。如果经过扫描信号线S[N]将 低电平的扫描信号施加到其控制电极，则第一开关晶体管SW_TR1导通以提供从数据电压 中减去驱动晶体管的阈值电压Vth后的值到存储电容器C的第一电极A。将驱动晶体管DR_TR的第一电极耦合到第一开关晶体管SW_TR1的第二电极，将其 第二电极耦合到第三开关晶体管SW_TR3的第一电极，并且可以将其控制电极耦合到第四 开关晶体管SW_TR4的第二电极和存储电容器C的第一电极A。这样的驱动晶体管DR_TR 可以是P沟道晶体管。如果将低电平信号施加到其控制电极，则驱动晶体管DR_TR导通并 从第一电源线VDD向有机发光二极管OLED提供预定量的电流。由于将数据信号提供到存 储电容器C的第一电极A以对其充电，所以即使第一开关晶体管SW_TR1截止，通过存储电 容器C的充电电压也可以在预定时间内持续低电平信号施加到驱动晶体管DR_TR的控制电 极。这里，驱动晶体管DR_TR可以是从非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶 体管、纳米薄膜晶体管及其等价元件组成的一组中选择出来的一个；然而，其材料或者类型 不限于此。而且，如果驱动晶体管DR_TR是多晶硅薄膜晶体管，则可以用从激光结晶、金属诱 导结晶、高压结晶及其等价物组成的一组中选择出来的方法制造；然而，在本发明中制造多 晶硅薄膜晶体管的方法不限于此。例如，激光结晶是指这样一种工艺，即，例如，受激准分子 激光照射到要经受结晶的非晶硅上，金属诱导结晶是一种将金属放置在非晶硅上并对其施 加例如预定的热以使金属结晶的方法，而高压结晶是对例如非晶硅施加预定压力以使其结 晶的方法。而且，如果通过金属诱导结晶制造驱动晶体管DR_TR，则驱动晶体管DR_TR还可 以包括镍Ni、镉Cd、钴Co、钛Ti、钯Pd、钨W、铝Al及其等价材料组成的一组材料中选择出 来的任意一种材料。可以将有机发光二极管OLED的阳极耦合到用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6 的第一电极以及第三开关晶体管SW_TR3的第二电极，并且可以将其阴极耦合到第二电源 线VSS。当第三开关晶体管SW_TR3导通时，通过由驱动晶体管DR_TR控制的电流，这样的有 机发光二极管OLED以预定亮度发光。其次，有机发光二极管OLED包括未示出的发射层并且发射层可以是从荧光材料、磷光材料、其混合物及其等价物组成的一组材料中选择出来的一种，但是，其材料或者类型 不限于此。而且，发射层可以是从红光发射材料、绿光发射材料、蓝光发射材料、其混合物及 其等价物组成的一组材料中选择出来的一种；但是，其材料或者类型不限于此。可以将第二开关晶体管SW_TR2的第一电极耦合到第一电源线VDD和存储电容器 C的第二电极B，可以将其第二极耦合到第一开关晶体管SW_TR1的第二电极和驱动晶体管 DR.TR的第一电极，并且可以将其控制电极耦合到发射控制信号线EM[N]。这种第二开关晶体管SW_TR2可以是P沟道晶体管，并且如果经过发射控制信号线 EM[N]将低电平信号施加到其控制电极，则第二开关晶体管SW_TR2导通，以使来自第一电 源线VDD的电流在有机发光二极管OLED中流动。可以将存储电容器C的第一电极A连接到驱动晶体管DR_TR的控制电极、第四开 关晶体管SW_TR4的第二电极和初始开关晶体管SW_TR5的第一电极，可以将其第二电极耦 合到第二开关晶体管SW_TR2的第一电极和第一电源线VDD。这种存储电容器C在驱动晶体管的第一电极处以预定时间维持数据信号电压和 驱动晶体管的阈值电压Vth，并且如果因为通过发射控制信号线EM[N]向其提供低电平信 号使第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3导通，则使得与数据信号的大小成 比例的电流从第一电源线VDD流到有机发光二极管0LED，从而使有机发光二极管OLED发 光。可以将第四开关晶体管SW_TR4的第一电极耦合到驱动晶体管DR_TR的第二电极， 可以将其第二电极耦合到驱动晶体管DR_TR的控制电极和存储电容器C的第一电极A，并且 可以将其控制电极耦合到扫描信号线S[N]。这种第四开关晶体管SW_TR4可以是P沟道晶 体管，并且如果从扫描信号线S[N]施加低电平信号，则第四开关晶体管SW_TR4导通以使驱 动晶体管DR_TR的控制电极(栅极电极)与第二电极(漏极电极)电连接，结果像二极管 那样与其连接。可以在初始电源线Vinit和用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的第二电极之 间耦合初始开关晶体管SW_TR5的第一电极，可以将其第二电极耦合到存储电容器C的第一 电极A，可以将其控制电极耦合到前扫描信号线S [N-1]。这种初始开关晶体管SW_TR5可以 是P沟道晶体管，并且如果从在前扫描信号线S[N-1]施加低电平信号，则初始开关晶体管 Sff_TR5导通以使初始电源线Vinit、存储电容器C的第一电极A与驱动晶体管DR_TR的控 制电极电连接。因此，存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极被初始化。可以将第三开关晶体管SW_TR3的第一电极耦合到驱动晶体管DR_TR的第二电极， 可以将其第二电极耦合到有机发光二极管OLED的阳极，并且可以将控制电极耦合到发射 控制信号线EM[N]。这种第三开关晶体管SW_TR3可以是P沟道晶体管，并且如果施加来自 发设控制信号线EM[N]的低电平信号，则第三开关晶体管SW_TR3导通以使驱动晶体管DR_ TR与有机发光二极管OLED电连接，从而将来自驱动晶体管DR_TR的电流施加到有机发光二 极管OLED。可以将用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的第一电极耦合到有机发光二极管 OLED的阳极，可以将其第二电极耦合到初始电源线Vinit，并且可以将其控制电极耦合到 发光反向控制线EMB[N]。这种用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6可以是P沟道晶体管， 并且如果施加来自发射反向控制信号线EMB[N]的低电平信号，则用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6导通以在从第二电源线VSS到初始电源线Vinit的方向上施加反偏压到有 机发光二极管0LED。为了施加这样的反偏压，期望第二电源线VSS的电压高于初始电源线 Vinit的电压。如果使用接地电压作为第二电源线VSS的电压，S卩，有机发光二极管OLED的 阴极电压，则初始电源线Vinit的电压可以具有期望的负值。这里，第一开关晶体管SW_TR1、驱动晶体管DR_TR、第二开关晶体管SW_TR2、第三 开关晶体管SW_TR3、第四开关晶体管SW_TR4、初始开关晶体管SW_TR5以及用于施加反偏压 的开关晶体管SW_TR6可以是P沟道晶体管及其等效元件中的任意一个，但是，晶体管的类 型不限于此。参照图6，描述了驱动时序图，其中以逐行扫描方法驱动图5所示的像素电路。如 图所示，如果以逐行扫描方法来驱动根据本发明的有机发光显示器的像素电路，则一帧可 以分为第一时段、第二时段和第三时段。具体说来，一帧可以包括初始化时段T11、用于存储 数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12以及发光时段T13。在初始化时段Tll 和用于存储数据电压和驱动晶体管的与值电压的存储时段T12期间，将反偏压施加到有机 发光二极管0LED。可以使初始化时段T11、用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的 存储时段T12以及发光时段T13的比例多样化，并且期望初始化时段Tll和用于存储数据 电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12的时间设定得比发光时段T13的时间短。参照图7，描述了在初始化时段Tll中的电流流动，其中以逐行扫描方法驱动图5 所示的像素电路。这里，将参照图6的时序图来说明像素电路的操作。首先，当把低电平的扫描信号从在前扫描信号线S[N_1]施加到初始开关晶体管 Sff_TR5的控制电极的时候，初始开关晶体管SW_TR5导通，并且当把发射反向控制信号线 EMB[N]的低电平信号施加到用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的控制电极的时候，用 于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6导通。由于初始开关晶体管SW_TRS导通，所以将初始 电源线Vinit的初始电源电压施加到一节点上，其中，将存储电容器C的第一电极A耦合到 驱动晶体管DR_TR的控制电极，从而使存储电容器C的储存电压和驱动晶体管DR_TR的控 制电极初始化。这里，由于当把发射控制信号线EM[N]的高电平信号施加到第三开关晶体 管SW_TR3的控制电极的时候第三开关晶体管SW_TR3导通，所以有机发光二极管OLED不发 光。如果在这样的不发光时段内，第二电源线VSS的电压设定得比初始电源线Vinit的电 压高，则将反偏压施加到有机发光二极管0LED，从而防止了有机发光二极管OLED的退化。 而且，可以将地接电压用作第二电源线VSS的电压。这样，如果施加于其上的初始电源线 Vinit的电压是负电压，则可以将反偏压施加到有机发光二极管0LED。在这样的时段中，由 于将高电平的信号施加到各自的控制电极，所以第一开关晶体管SW_TR1、第四开关晶体管 SW_TR4、第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3截止。换句话说，在初始化时段 Tl 1内，存储电容器C和驱动晶体管DR_TR的控制电极被初始化，并且同时，在有机发光二极 管OLED的不发光时段内施加反偏压于其上。参照图8，描述了在用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12 期间的电流，其中以逐行扫描方法驱动如图5所示的像素电路。这里，将参照图6的时序图 来说明像素电路的操作。首先，将扫描信号线S[N]耦合到第一开关晶体管SW_TR1的控制电极。如果施加来 自扫描信号线S [N]的低电平扫描信号，则第一开关晶体管SW_TR1导通，并且然后施加来自数据信号线D[M]的数据信号。而且，将扫描信号线S[N]的低电平扫描信号施加到第四开 关晶体管SW_TR4的控制电极以使导通。在驱动晶体管DR_TR的控制电极(栅极电极)和 第二电极(漏极电极)之间耦合第四开关晶体管SW_TR4，从而形成像二极管那样的连接。包括这种像二极管那样的连接的本发明具有补偿驱动晶体管的阈值电压的功能。 下面将参照下面的公式1说明补偿驱动晶体管的阈值电压的原理。在像二极管那样的连接下，将第一电源电压VDD施加到存储电容器C的第二电极 B，并且将对应于数据电压VDATA和驱动晶体管的阈值电压Vth之差的电压VDATA-1 Vth |施 加到存储电容器C的第一电极A。下面参照图9，描述在发光时段T13期间的电流，其中以 逐行扫描方法驱动图5所示的像素电路，并且将参照图6的时序图进行说明。这里，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED与下面的公式1相同[公式1]Ioled (Vgs -Vj2 =鲁(VSG -|VthD2 =昏(Vdd -(Vdata — |Vth|)-|Vth|)2I0led =^(Vdd-Vdata)2其中VDD表示第一电源线的第一电源电压，VDATA表示经过数据信号线施加的数 据电压，Vth表示驱动晶体管DR_TR的阈值电压，而β表示常数。从上面的公式1可以看出，有机发光二极管OLED中的电流IOLED在发光时段Τ13 期间相应于数据电压VDATA，而不管驱动晶体管DR_TR的阈值电压。即，补偿了驱动晶体管 DR_TR的阈值电压Vth。而且，当发射反向控制信号线EMB[N]耦合到用于施加反偏压的开关晶体管SW_ TR6的控制电极时，通过发射反向控制信号线EMB[N]的低电平信号使用于施加反偏压的开 关晶体管SW_TR6保持导通状态。在这样的时段T12期间，由于当发射控制信号线EM[N]的 高电平信号施加到第三开关晶体管SW_TR3的控制电极时第三开关晶体管SW_TR3处于截止 状态，所以像初始化时段Tll 一样，有机发光二极管OLED不发光。如果在这样的不发光时 段期间第二电源线VSS的电压设定得高于初始电源线Vinit的电压，则将反偏压施加到有 机发光二极管0LED，从而防止有机发光二极管OLED的退化。而且，接地电压可以用作第二 电源线VSS的电压。这样，如果施加其上的初始电源线Vinit的电压是负电压，则可以将反 偏压施加到有机发光二极管0LED。在这种时段期间，由于把高电平信号才施加到各自的控 制电极，所以初始开关晶体管SW_TR5、第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3截 止。换句话说，在用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T12期间，将数据 电压存储在存储电容器C中，并且同时在有机发光二极管OLED的不发光时段期间将反偏压 施加于其上。下面参照图9，描述发光时段T13期间的电流，其中以逐行扫描方法驱动图5所示 的像素电路，并且将参照图6的时序图进行说明。首先，如果将低电平的发射控制信号施加 到耦合到发射控制信号线EM[N]的第二开关晶体管SW_TR2的控制电极，则第二开关晶体管 SW_TR2导通，并且从第一电源线VDD向驱动晶体管DR_TR提供第一电源电压。而且，如果将 低电平的发射控制信号施加到耦合到发射控制信号线EM[N]的第三开关晶体管SW_TR3的 控制电极，则第三开关晶体管SW_TR3导通，并且经过驱动晶体管DR_TR向有机发光二极管OLED提供驱动电压。因此，有机发光二极管发出相应于各个数据信号的光。在该时段期间，由于将高电平信号施加到各自的控制电极，因而第一开关晶体管 SW_TR1、第四开关晶体管SW_TR4、初始开关晶体管SW_TR5和用于施加反偏压的开关晶体管 Sff_TR6 截止。换句话说，在发光时段T13期间，经过驱动晶体管DR_TR来施加存储在存储电容器 C中的数据电压和驱动晶体管的阈值电压，从而有机发光二极管OLED发光。这时，用于施加 反偏压的开关晶体管SW_TR6导通并且因此不执行将反偏压施加到有机发光二极管OLED的 操作。人们期望将初始化时段Tll和用于存储数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时 段T12设定得比发光时段T13短从而延长了有机发光二极管OLED发光的时间。下面参照图10，描述根据本发明另一实施例的有机发光显示器的像素电路。图10 所示的像素电路与图5所示的相同。但是，将图10所示的像素电路中的用于施加反偏压的 开关晶体管SW_TR6的第一电极耦合到初始开关晶体管SW_TR5的第一电极。即，其中将用 于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6定位在第二电源线VSS和初始电源线Vinit之间的结 构与图5的结构相同；但是，在图10的另一实施例中，可以将用于施加反偏压的开关晶体管 Sff_TR6的第一电极耦合到初始开关晶体管SW_TR5的第一电极，与图5的结构不同，在图5 的结构中，将开关晶体管SW_TR5的第一电极耦合到有机发光二极管OLED的阳极和第三开 关晶体管SW_TR3之间的公共节节点。下面参照图11，描述根据本发明又一实施例的有机发光显示器的像素电路。图11 所示的像素电路也与图5的像素电路相同。但是，图11所示的所有晶体管是N沟道晶体管， 而图5所示的像素电路中的所有那些晶体管是P沟道晶体管。因此，各个元件之间的电连 接稍微不同于图5所示的情况。例如，如果将使用图5的P沟道晶体管的像素电路的顶部和底部翻转，如果有机发 光二极管OLED的方向与图5相同，并且如果用N沟道晶体管代替P沟道晶体管，则可以实 现使用图11的N沟道晶体管的像素电路。这里，P沟道晶体管与N沟道晶体管的第一电极 (源极电极或者漏极电极)和第二电极(漏极电极或者源极电极)的位置对调了。图12是驱动时序图，其中以逐行扫描方法驱动使用图11所示的N沟道晶体管的 像素电路。如果将高电平的信号施加到其控制电极，则N沟道晶体管导通。当把图12所示 的驱动时序图与图6的时序图进行比较时，高电平的信号变成低电平的信号，并且低电平 的信号变成高电平的信号。参照图13，图中示出以隔行扫描方法驱动的根据本发明的有机发光显示器的基本 结构的方框图。如图13所示，有机发光显示器100可以包括扫描信号驱动器110、数据信号驱动器 120、发射控制信号驱动器130、有机发光显示面板140(下文称为面板140)、第一电源单元 150、第二电源单元160以及初始电源单元170。扫描信号驱动器110可以经过多条扫描信号线S[l]到S[N]提供扫描信号到面板 140。如图13所示，可以以这种方式来配置扫描信号线将第一扫描信号线和第三扫描信号 耦合到第一线中的像素，并且将第二扫描信号线和第四扫描信号耦合到第二线中的像素。 即，可以将扫描信号线依次耦合到奇数行和偶数行的像素。数据信号驱动器120可以经过多条数据信号线D[l]到D[M]提供数据信号到面板140。发射控制信号驱动器130可以经过多条发射控制信号线EM[1]到EM[N]以及多条 发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]依次提供发射控制信号和发射反向控制信号到面板 140。而且，面板140可以包括在垂直方向上设置的多条扫描信号线S[l]到S[N]、多条 发射控制信号线EM[1]到EM[N]以及多条发射反向控制信号EMB[1]到EMB[1]，在水平方向 上设置的多条数据信号线D[l]到D[M]，以及由扫描信号线S[l]到S[N]、发射控制信号线 EM[1]到EM[N]、发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]以及数据信号线D[l]到D[M]限定 的多个像素电路142。这里，可以在由扫描线和数据线限定的像素区域内形成像素电路142。如以上详细 描述的那样，可以从扫描信号驱动器110向扫描信号线S[l]到S[N]提供扫描信号，可以从 数据信号驱动器120向数据信号线D[1]到D[M]提供数据电压，并且可以从发射控制信号 驱动器130向发射控制信号线EM[1]到EM[N]和发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]提 供发射控制信号和发射反向控制信号。而且，第一电源单元150、第二电源单元160和初始 电源单元170分别向像素电路142提供第一电源电压、第二电源电压和初始电源电压。如图13所示，可以将扫描信号驱动器110、数据信号驱动器120、发射控制信号驱 动器130、面板140、第一电源单元150、第二电源单元160和初始电源单元170都可以设置 在单个基板102上。特别地，可以在设置扫描信号线S[l]到S[N]、数据信号线D[l]到D[M]、发射控制 信号线EM[1]到EM[1]、发射反向控制信号线EMB[1]到EMB[N]以及像素电路142的同一层 上设置驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170。可以在分开的未示出的与基板102不同的基板上形成驱动器110、120和130以及 电源单元150、160和170，并且将该基板与基板102电连接。而且，可以以带载封装TCP、柔 性印刷电路FPC、卷带自动粘结物TAB、将芯片固定于玻璃上COG及耦合到基板102的等价 物所组成的一组中选择出来的形式来设置驱动器110、120和130以及电源单元150、160和 170 ；但是，在本发明中驱动器110、120和130以及电源单元150、160和170的形式和位置 不限于此。下面参照图14，描述驱动时序图，其中以隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路。 如图14所示，根据本发明的有机发光显示器的像素电路依次进行第一帧、第二帧、第三帧 和第四帧，其中诸如第一帧、第三帧和第五帧的奇数帧的驱动时序图可以是相同的，并且诸 如第二帧、第四帧和第六帧的偶数帧的驱动时序图可以是相同的。更详细地说，在奇数帧时段期间，奇数行上的每个像素将数据电压和驱动晶体 管的阈值电压写入像素电路中的存储电容器C，并且同时，施加反偏压到有机发光二极管 OLED0在这样的奇数帧时段期间，偶数行上的像素发光。与此同时，和偶数帧时段期间，奇数行上的每个像素发光，并且偶数行上的每个像 素将数据电压和驱动晶体管的阈值电压写入像素电路中的存储电容器C，并且同时，施加反 偏压到有机发光二极管0LED。像这样，当随着依次执行奇数帧和偶数帧时面板中的基数行上的像素发光的同 时，偶数行上的每个像素执行数据写入并且将反偏压施加到有机发光二极管0LED。当随着
14依次执行奇数帧和偶数帧时面板中的偶数行上的像素发光的同时，奇数行上的每个像素执 行数据写入并且将反偏压施加到有机发光二极管0LED。即，通过以这种隔行扫描方法驱动 像素电路，可以当驱动大尺寸面板时确保驱动电路的操作裕度。参照图15，图中示出了初始化时段T21期间的奇数行上的像素电路中的电流，其 中以隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路。这里，将参照图14的驱动时序图说明像素电 路的操作。首先，当把来自在前扫描信号线S[N_1]的低电平扫描信号施加到初始开关晶体 管SW_TR5的控制电极的时候，初始开关晶体管SW_TR5导通，并且当把发射反向控制信号线 EMB[N]的低电平信号施加到用于施加反偏压的开关晶体管SW_TR6的控制电极时候，用于 施加反偏压的开关晶体管SW_TR6导通。当初始开关晶体管SW_TR5导通时，将初始电源线Vinit的初始电源电压施加到节 点，在该节点将存储电容器C的第一电极A耦合到驱动晶体管DR_TR的控制电极，从而将存 储电容器C的存储电压和驱动晶体管DR_TR的控制电极初始化。这里，由于当把发射控制 信号线EM[N]的高电平信号施加到第三开关晶体管SW_TR3的控制电极的时候第三开关晶 体管SW_TR3导通，所以有机发光二极管OLED不发光。如果在这种不发光的时段期间将第 二电源线VSS的电压设定得高于初始电源线Vinit的电压，则将反偏压施加到有机发光二 极管0LED，从而防止了有机发光二极管OLED的退化。而且，可以将接地电压用作第二电源 线VSS的电压。这样，如果施加于其上的初始电源线Vinit的电压是负电压，则可以将反偏 压施加到有机发光二极管0LED。在这种时段期间，当把高电平的信号施加到各自的控制电极的时候，第一开关晶 体管SW_TR1、第四开关晶体管SW_TR4、第二开关晶体管SW_TR2和第三开关晶体管SW_TR3 截止。换句话说，在奇数行上的像素电路的初始化时段T21期间，存储电容器C和驱动晶 体管DR_TR的控制电极被初始化，并且同时在有机发光二极管OLED的不发光时段期间在其 上施加反偏压。下面参照图16，描述在数据电压和驱动晶体管的阈值电压的存储时段T22期间奇 数行上的像素电路中的电流，其中，以隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路。这里，将参 照图14的驱动时序图来说明像素电路的操作。首先，将扫描信号线S[N]耦合到第一开关晶体管SW_TR1的控制电极。如果施加 来自扫描信号线S[N]的低电平扫描信号，则第一开关晶体管SW_TR1导通，并且随后施加来 自数据信号线D[M]的数据信号。而且，将扫描信号线S[N]的低电平扫描信号施加到第四 开关晶体管SW_TR4的控制电极以使其导通。在驱动晶体管DR_TR的控制电极(栅极电极) 和第二电极(漏极电极)之间耦合第四开关晶体管SW_TR4，从而形成像二极管那样的连接。 包括这种像二极管那样的连接的本发明具有补偿驱动晶体管的阈值电压的功能。下面将参 照随后的公式1来说明补偿驱动晶体管的阈值电压的原理。在像二极管那样的连接下，将第一电源电压VDD施加到存储电容器C的第二电极 B，并且将对应于数据电压VDATA和驱动晶体管的阈值电压Vth之差的电压VDATA-1 Vth |施 加到存储电容器C的第一电极A。下面参照图17，描述在发光时段T23期间奇数行上的像素电路中的电流，其中以
15隔行扫描方法驱动图5所示的像素电路，并且将参照图14时序图进行说明。这里，在有机发光二极管OLED中流动的电流IOLED与下面的公式1相同[公式1]
权利要求
1.一种有机发光显示器的驱动方法，面板中的所有像素在水平方向上分为奇数行和耦 合行，其中，将用于所述奇数行的第一电源耦合到所述奇数行上的像素，其中，将用于所述 偶数行的第一电源耦合到在所述偶数行上的像素，所述驱动方法包括以下步骤在第一帧时段中，偶数或者奇数行上的像素写数据，并且同时将反偏压施加到有机发 光二极管，与此同时，所述奇数或者偶数行上的所述像素发光；在第二帧时段中，偶数或者奇数行上的所述像素发光，与此同时，所述奇数或者偶数行 上的所述像素写数据并且同时将反偏压施加到所述有机发光二极管； 反复执行所述第一帧时段和所述第二帧时段以显示图像。
2.如权利要求1所述的有机发光显示器的驱动方法，其中，所述第一帧时段和所述第 二帧时段之比是1 1。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光显示器的驱动方法，面板中的所有像素在水平方向上分为奇数行和耦合行，其中，将用于所述奇数行的第一电源耦合到所述奇数行上的所述像素，其中，将用于所述偶数行的第一电源耦合到在所述偶数行上的所述像素，所述驱动方法包括以下步骤在第一帧时段中，偶数或者奇数行上的像素写数据，并且同时将反偏压施加到有机发光二极管，与此同时，所述奇数或者偶数行上的所述像素发光；在第二帧时段中，所述偶数或者奇数行上的所述像素发光，与此同时，所述奇数或者偶数行上的所述像素写数据并且同时将反偏压施加到所述有机发光二极管；反复执行所述第一帧时段和所述第二帧时段以显示图像。
文档编号G09G3/32GK102097054SQ201110052780
公开日2011年6月15日 申请日期2007年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者郑宝容 申请人:三星移动显示器株式会社
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