像素、有机发光显示器及其驱动方法
专利名称：像素、有机发光显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及像素，有机发光显示器件，以及用于驱动包括像素的 有机发光显示器件的方法。
背景技术：
最近已经开发了各种不同类型的平板显示器，平板显示器具有比 阴极射线管(CRT)重量更轻和体积更小的优点。平板显示器包括液晶 显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示器(PDP)以及有机 发光显示器。在平板显示器中，有机发光显示器利用有机发光二极管通过电子 和空穴的复合来发光。有机发光显示器具有诸如高的响应速度和低 的功耗的优点。图l显示了常规有机发光显示器件的像素4的电路图。参考
图1,常规有机发光显示器的像素4包括有机发光二极管 (OLED)和像素电路2。像素电路2与数据线Dm和扫描线Sn相耦合， 并控制有机发光二极管(OLED)的发光。有机发光二极管(OLED)的阳极与像素电路2相耦合，它的阴极 与第二功率电源ELVSS相耦合。有机发光二极管(OLED)产生预定亮 度对应于像素电路2电流的光。当扫描信号施加于扫描线Sn时，像素电路2控制提供给有机发 光二极管(OLED)的电流大小，该电流大小对应于提供给数据线Dm 的数据信号。像素电路2包括第二晶体管M2,第一晶体管Ml以及 存储电容器Cst。第二晶体管M2与第一功率电源ELVDD和有机发 光二极管(OLED)相耦合。第一晶体管Ml耦合在数据线Dm和扫描 线Sn之间。存储电容器Cst耦合在第二晶体管M2的栅极电极和第 一电才及之间。第一晶体管Ml的栅极电极与扫描线Sn相耦合，而它的第一电
极与数据线Dm相耦合。第一晶体管Ml的第二电极与存储电容器Cst 的一端相耦合。第一电极可以是源极电极或是漏极电极，而第二电 极可以是源极电极或者漏极电才及中的另一个电极。例如，当第一电 极是源极电极时，则第二电极是漏极电极。当扫描信号施加于耦合 着扫描线Sn和数据线Dm的第一晶体管Ml时，第一晶体管Ml导 通，以便于将来自数据线Dm的数据信号提供给存储电容器Cst。这 时，存储电容器C s t就以对应于数据信号的电压进行充电。
第二晶体管M2的栅极电极与存储电容器Cst的一端相耦合，并 且它的第一电极与存储电容器Cst的另一端和第一功率电源ELVDD 相耦合。此外，第二晶体管M2的第二电极与有机发光二极管(OLED) 的阳极相耦合。第二晶体管M2控制从第一功率电源ELVDD通过有 机发光二极管流向第二功单电源ELVSS的电流大小，使得电流对应 于在存储电容器Cst中充电的电压。这时，有机发光二极管(OLED) 就发出对应于第二晶体管M2所提供电流大小的光。
然而，常规有机发光显示器的像素4不能以基本均匀的亮度来显 示图像。在像素4中的第二晶体管M2(驱动晶体管)的阈值电压是根 据制造期间所采用的工艺而变化的。当第二晶体管M2的阅值电压变 化时，尽管将对应于相同亮度的数据信号施加于像素4，但由于第二 晶体管M2的阈值变化使得有机发光二极管(OLED)仍发出不同亮度 的光发明内容因此，本发明的一个典型实施例提供了多个^f象素，有机发光显示 器，以及用于驱动使用像素的有机发光显示器的方法，它可以显示 基本均匀亮度的图像而与该像素中所包括的晶体管的阈值电压无关。本发明的第二实施例提供了与第一扫描线、第二扫描线和第三扫 描线相耦合的像素，该像素包括有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号施加于第时导通以传递数据信号；第二晶体管，它配置为允许对应于数据信号的电流从第 一 功率电源通过有机发光二极管流向第二功率电源；第二电容器，它设置在第一和 第二晶体管之间并且配置为采用对应于第一功率电源的电压降和第二晶体管的阔值电压的电压来充电；第一电容器，它耦合在第二电 容器和第一功率电源之间，第一电容器配置为采用对应于数据信号 的电压来充电；第四晶体管，它耦合在第一晶体管的第二电极和基 准功率电源之间，第四晶体管配置为当扫描信号提供给第二扫描线
时导通；第三晶体管，它耦合在第二晶体管的栅极电极和第二电极 之间；以及第五晶体管，它配置为当扫描信号提供给第三扫描线时导通，其中第二扫描线是先于第一扫描线的扫描线，而第三扫描线 是先于第二扫描线的扫描线。本发明的第三实施例提供了一种有机发光显示器，它包括用于向 扫描线持续提供扫描信号和向发射控制线持续提供发射控制信号的扫描驱动器；用于向数据线以与扫描信号相同步的方式提供数据信 号和向多个像素提供数据信号的数据驱动器；其中各个像素与 一个 数据线以及在扫描线中的第一、第二和第三扫描线相耦合，并且各 个像素都包括有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号 施加于第一扫描线时导通以传递数据信号；第二晶体管，它配置为 允许对应于数据信号的电流从第 一功率电源通过有机发光二极管流 向第二功率电源；第二电容器，它设置在第一和第二晶体管之间并 且配置为采用对应于第一功率电源的电压降和第二晶体管的阈值电 压的电压来充电；第一电容器，它耦合在第二电容器和第一功率电 源之间，第一电容器配置为采用对应于数据信号的电压来充电；第四晶体管，它耦合在第 一 晶体管的第二电极和基准功率电源之间， 第四晶体管配置为当扫描信号提供给第二扫描线时导通；第三晶体管，它耦合在第二晶体管的栅极电极和第二电极之间；以及第五晶 体管，它耦合在第二晶体管的栅极电极和基准功率电源之间；第六 晶体管，它配置为当扫描信号提供给第三扫描线时导通，其中第二 扫描线是先于第 一扫描线的扫描线，而第三扫描线是先于第二扫描 线的扫描线。本发明的第四实施例提供了 一种适用于驱动有机发光显示器的方 法，该有机发光显示器包括设置在第i水平线上的像素(其中，"i，， 是自然数)，其中像素包括用于控制流向有机发光二极管电流的驱动 晶体管，该方法包括当扫描信号提供给第(i-2)扫描线时向驱动晶体 管的栅极电极提供基准电压，采用扫描信号提供给第(i - l)扫描线时 的驱动晶体管的阈值电压对第二电容器进行充电，采用对应于扫描 信号提供给第i扫描线时的数据信号对第一电容器进行充电，并且向 有机发光二极管提供对应于第一和第二电容器中的电压的电流。附图简述本发明的上述和/或其它方面和性能将从下列结合附图的实施例 中变得更加清晰和更加容易理解。附图包括 图1为常规像素的电路图；图2为根据本发明第一实施例的有机发光显示器的示意图； 图3为图2所示的像素实例的电路图；图4为驱动图3所示像素的波形图；图5为根据本发明第二实施的有机发光显示器的示意图；图6为图5所示的像素实例的电路图；以及图7为驱动图6所示的像素的方法的波形图。
具体实施方式
将参考附图描述根据本发明的典型实施例。这里，当认为一个元 件连接着第二个元件时，这个元件不仅可以直接连接着第二元件， 而且还可以通过其它元件间接地连接着第二元件。此外，为了清楚 起见，省略了一些对完整描述并非必要的元件。同样，在全文中， 相同的标号表示相同的元件。图2为根据本发明第一实施例的有机发光显示器的示意图。 参考图2，舉据本发明的第一实施例，有机发光显示器包括像素 部分130,扫描驱动器110、数据驱动器120，以及时序控制单元150。 像素部分130包括多个像素140,这些像素与扫描线Sl至Sn、发射 控制线El至En和数据线Dl至Dm相互耦合。扫描驱动器110驱动 扫描线Sl至Sn和发射控制线El至En。数据驱动器120驱动数据 线Dl至Dm。时序控制单元150控制扫描驱动器110和数据驱动器 120。像素部分130包括像素140，像素140形成在由扫描线Sl至Sn、发射控制线El至En以及数据线Dl至Dm所限定的区域上。像素140接收来自第一功率电源ELVDD的电压，来自第二功率电源ELVSS的电压，以及来自外部基准功率电源Vref的电压。已经接收到来自Vref的电压的各个像素140使用在第一功率电源ELVDD的电压和基准功率电源Vref的电压之间的差值来补偿第一功率电源ELVDD 和驱动晶体管的阈值电压的电压降。此外，像素140可以根据施加于其的数据信号提供从第一功率电 源ELVDD通过有机发光二极管(见图3所示)到第二功率电源ELVSS 的电流，该电流可以是预先确定的。因此，有才几发光二极管发出具 有预定亮度(例如，预先确定的亮度)的光。实际上，各个像素140都与两个驱动扫描线相耦合。换句话说， 当扫描信号提供给第(i-l)(i是自然数)扫描线Si-l时，设置在第i水平 扫描线上的像素140就进行阈值电压的初始化和补偿。此外，当扫 描信号提供给第i扫描线Si时，像素140就采用对应于数据信号的 电压进行充电。图2所示的有机发光显示器包括在第1水平线上与 像素140相耦合的第0行扫描线SO。
时序控制单元150根据外部所提供的同步信号产生数据驱动控制 信号DCS和扫描驱动控制信号SCS。由时序控制单元150所产生的 数据驱动控制信号DCS提供给数据驱动器120，并且扫描驱动控制 信号SCS提供给扫描驱动器110。此外，时序控制单元150将外部 所提供的数据(Data)提供给数据驱动器120。扫描驱动器110响应来自时序控制单元150的扫描驱动控制信号 (SCS)来产生扫描信号，并且将所产生的扫描信号依次提供给扫描线 Sl至Sn。随后，扫描驱动器110依次向发射控制线E1至En提供发 射控制信号。激发发射控制信号，使之在至少部分激发时间周期内 与两个扫描信号重叠。于是，用于发射控制信号的激发时间周期等 于或者大于第 一扫描信号的时间周期。数据驱动器120接收来自数据控制单元150的数据驱动器控制信 号DCS,并且产生可以预先确定的数据信号(电流)。数据驱动器控制 该电流，使之对应于所产生的数据信号而流过数据线D1至Dm。图3为图2所示一例像素的电路图。为了简化讨论，图3只显示 了一个单一的像素，该像素定位在第n水平线且与第m数据线Dm相耦合。参考图3,在本发明一个实施例中的像素140包括有机发光二极 管(OLED)和用于向有机发光二极管(OLED)提供电流的像素电路 142。有机发光二极管(OLED)发出具有对应于像素电路142所提供电 流的颜色(例如，预定的颜色)的光。例如，有机发光二极管(OLED) 产生具有对应于由像素电路142所提供电流大小的亮度的红色、绿 色或者蓝色的光。当扫描信号提供给第(n-l)扫描线Sn-l时，像素电路142就对第 一功率电源ELVDD和第二晶体管M2(驱动晶体管)的阈值电压的电 压降进行补偿。当扫描信号提供给第n扫描线Sn时，像素电路142 就以对应于数据信号的电压进行充电。为了这样做，像素电路142 包括第一至第五晶体管Ml至M5,以及第一和第二电容器Cl和C2。第一晶体管M1的第一电极与数据线Dm相耦合，它的第二电极 与第一结点Nl相耦合。此外，第一晶体管Ml的栅极电极与第n扫 描线Sn相耦合。当扫描信号提供给第n扫描线Sn时，第一晶体管 Ml导通，使得数据线和第一结点Nl相互间直接连接。第二晶体管M2的第一电极与第一功率电源ELVDD相耦合，它 的第二电极与第五晶体管M5的第一电极相耦合。此外，第二晶体管 M2的栅极电极与第二结点N2相耦合。第二晶体管M2向第五晶体 管M5的第一电极提供电流，该电流对应于施加于第二结点N2的电
压，也就是，在第一和第二电容器C1和C2中充电的电压。第三晶体管MM3的第二电极与第二结点N2相耦合，它的第一 电极与第二晶体管M2的第二电极相耦合。此外，第三晶体管M3的 栅极电极与第(n-l)扫描线Sn-l相耦合。当扫描信号提供给第(n-l)扫 描线Sn-l时，第三晶体管M3导通，以形成二极管连接的第二晶体 管M2。第四晶体管M4的第一电极与基准功率电源Vref相耦合，它的 第二电极与第一结点Nl相耦合。另外，第四晶体管M4的栅极电极 与第(n-l)扫描线Sn-l相耦合。当扫描信号提供给第(n-l)扫描线Sn-l 时，第四晶体管M4导通，使得第一结点N1与基准功率电源Vref直 接连接。第五晶体管M5的第一电极与第二晶体管M2的第二电极相耦 合，它的第二电极与有机发光二极管(OLED)的阳极相耦合。此外， 第五晶体管M5的栅极电极与第n发射控制线相耦合。当发射控制信 号提供给第n发射控制线En时，第五晶体管M5截止。与此相反， 当没有提供发射控制信号时，第五晶体管M5导通。这里，提供给第 n发射控制线En的发射控制信号与提供给第n-l扫描线Sn-l的扫描 信号部分重叠，并且与提供给第n扫描线Sn的扫描信号完全重叠。 因此，在第一电容器C1和第二电容器C2采用电压(例如，预定电压) 进行充电的同时，第五晶体管M5是截止的。与此相反，在其余时间 周期内，第五晶体管M5将第二晶体管M2与有机发光二极管(OLED) 电性能连接。第一功率电源ELVDD与像素140相耦合，并且向其提供电流。 因此，电压降随着像素140的位置而变化。然而，基准功率电源Vref 不向像素140提供电流，从而保持相同的电压数值而与像素140的 位置无关。第一功率电源ELVDD和基准功率电源Vref的电压数值 可以是相互相等的。图4为表示用于驱动图3所示像素的方法的波形图。参考图4,在第一时间周期Tl内，这是扫描信号提供给第(n-l) 扫描线Sn-l时的时间周期部分，第五晶体管M5保持导通状态。此 外，在第一时间周期T1内，第三晶体管M3和第四晶体管M4导通。当第三晶体管M3导通时，第二晶体管M2的栅极电极通过第三 晶体管M3电性能连接有机发光二极管(OLED)。因此，第二晶体管 M2的栅极电极的电压，也就是，第二结点N2的电压，可以采用第 二功率电源ELVDD的电压进行初始化。即，第一时间周期Tl用于 对第二结点N2的电压进行初始化。接着，在扫描信号提供给第(n-l)扫描线Sn-l时的时间周期的第 二时间周期T2而不是第一时间周期Tl内，通过将发射控制信号提 供给第n发射控制线En而使第五晶体管M5截止。因此，通过将第 一功率电源的电压减去第二晶体管M2的阈值电压所获得的电压施加 于第二晶体管M2的栅极电极，该第二晶体管M2通过第三晶体管M3 形成二极管连接。此外，第一结点Nl可通过第四晶体管M4设置为基准功率电源 Vref的电压，在第二时间周期T2内，第四晶体管M4保持导通状态。 这里，假定基准功率电源Vref和第一功率电源ELVDD的电压是相 互相同的，第二电容器C2采用对应于第二晶体管M2的阈值电压的 电压进行充电。此外，当在第一功率电源ELVDD中出现电压降时， 第二电容器C2采用第二晶体管M2的阈值电压和第一功率电源 ELVDD的电压降进行充电。也就是说，第二电容器C2采用第二晶 体管M2的阈值电压和第一功率电源ELVDD的电压降进行充电，并 因此需要同时补偿第二晶体管M2的阈值电压和第一功率电源 ELVDD的电压降。随后，在第三时间周期T3内，扫描信号提供给第n扫描线Sn。 当扫描信号提供给第n扫描线Sn时，第一晶体管Ml导通。当第一 晶体管Ml导通时，将数据信号提供给第一结点Nl。因此，第一结 点Nl的电压从基准功率电源Vref的电压下降至数据信号的电压。 在第三时间周期T3内，设置成浮置状态的第二结点N2的电压也下 降对应于第一结点Nl的电压降。即，在第三时间周期T3内，在第 二电容器中充电的电压基本保持。另一方面，在第三时间周期T3内， 第三电容器Cl采用对应于施加第一结点Nl的数据信号的预定电压 进行充电。因此，在第四时间周期T4内，在停止将扫描信号提供给第n扫 描线之后，也终止将发射控制信号提供给第n发射控制线En。当停 止发射控制信号的提供时，第五晶体管M5导通。当第五晶体管M5 导通时，第二晶体管M2向有机发光二极管(OLED)提供对应于第一 电容器Cl和第二电容器C2中充电电压的电流，使得有机发光二极 管(OLED)产生具有对应于电流的亮度的光。正如以上所说明的那样，图3所示的像素140能够显示所需的图 像且与驱动晶体管M2的阈值电压和第一功率电源ELVDD的电压降 无关。然而，在将扫描信号提供给某一扫描线时的短的时间周期内， 对像素140进行初始化并且补偿驱动阈值电压的阈值电压，从而引 起显示质量的恶化。具体地说，在第一时间周期T1内，这是当扫描信号提供给第n-1扫描线Sn-l时的部分时间周期，像素140对第二结点N2进行初始 化。在扫描信号提供给第n-l扫描线Sn-l的时间周期中的第二时间 周期T2而不是第一时间周期T1内，第二电容器C2采用对应于第二 晶体管M2的阈值电压的电压进行充电。在第二时间周期T2设置成 较短的时间周期时，对应于第二晶体管M2阈值电压的电压就不足以 充电。实际上，随着屏的尺寸增加以及精度变得越来越高，第二时 间周期T2就变得更短。另一方面，在第一时间周期Tl内，第二结点N2的电压大致采 用第二功率电源ELVSS的电压进行初始化。这里，基于第二功率电 源ELVSS的电压降，可以对不同的像素来改变第二结点N2的初始 电压。当第二结点N2的初始电压变化时，第二结点N2的电压就不 能在第二时间周期T2内充电至所需要的电压，这就会导致显示不均 匀的图像。此外，在图3所示的像素中，在第一时间周期T1内向有 机发光二极管提供电流，使之产生所不需要的光。图5为根据本发明第二实施例的有机发光显示器的电路图。参考图5,根据本发明第二实施例的有机发光显示器包括像素区 域230、扫描驱动器210、数据驱动器220,以及时序控制单元250。 像素区域230包括多个像素240，它与扫描线Sl至Sn、发射控制线 El至En，以及数据线Dl至Dm相耦合。扫描驱动器210驱动扫描 线Sl至Sn和发射控制线El至En。数据驱动器220驱动数据线Dl 至Dm。时序控制单元150控制扫描驱动器210和lt据驱动器220。像素区域230包括像素，这些像素形成在由扫描线Sl至Sn、发 射控制线El至En和数据线Dl至Dm所限定的区域上。像素240接 收来自第一功率电源ELVDD的电压、来自第二功率电源ELVSS的 电压以及来自基准功率电源Vref的外部电压。已经接收基准功率电 源Vref电压的各个^f象素240 4吏用在第一功率电源ELVDD的电压和 基准功率电源Vref的电压之间的差值对第一功率电源ELVDD的电 压降和驱动晶体管的阈值电压进行补偿。此外，像素240根据提供给它的数据信号提供从第一功率电源 ELVDD通过有机发光二极管(见图6)到第二功率电源ELVSS的电 流。因此，有机发光二极管发出具有亮度(例如，预定亮度)的光。像素240与所要驱动的三个扫描线相耦合。换句话说，当扫描信 号提供给第(i-2)(i是自然数)扫描线Si-2时，就对设置在第i水平线上 的像素240进行初始化。当扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l时，就 对设置在第i水平线上的像素140进行初始化以及阈值电压的补偿。 此外，当扫描信号提供给第i扫描线Si时，就采用对应于数据信号 的电压对像素140进行充电。时序控制单元250根据外部所提供的同步信号产生数据驱动控制
信号DCS和扫描驱动控制信号SCS。将时序控制单元250所产生的 数据驱动控制信号DCS提供给数据驱动器220，以及将扫描驱动控 制信号SCS提供给扫描驱动器210。此外，时序控制单元50将外部 提供的数据(Data)提供给数据驱动器210。
扫描驱动器210响应来自时序控制单元250的扫描驱动控制信号 SCS产生扫描信号，并依次向扫描线SI至Sn提供所产生的扫描信 号。随后，扫描驱动器210依次向发射控制线El至En提供发射控 制信号。激发发射控制信号，使之与三个扫描信号相重叠。换句话 说，提供给第i发射控制线Ei的发射控制信号与扫描信号相重叠， 该扫描信号同时提供给第(i-2)扫描线Si-2、第(i-l)扫描线Si-l和第i 扫描线Si。
数据驱动器220接收来自时序控制部分250的数据驱动信号 DCS,并且产生可以预先确定的数据信号(电流)。数据驱动器控制对 应于所产生的数据信号的电流流过数据线Dl至Dm。
图6为图5所示的一例像素的电路图。为了便于简化，图6只显 示了一个单一的像素，该像素定位在第i水平线上并与第m数据线相耦合。
参考图6，在本发明的一个实施例中，像素240包括有机发光二 极管(OLED)以及用于向有机发光二极管(OLED)提供电流的像素电路 242。有机发光二极管(OLED)发出具有对应于来自像素电路242的电 流的颜色(即，预定颜色)的光。例如，有机发光二极管(OLED)产生 红色、绿色和蓝色的光且这些光具有对应于像素电路242所提供的 电流大小的亮度。
当扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2时，像素电路242对第二结 点N2进行初始化。此外，当扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l时， 像素电路242对第一功率电源ELVDD的电压降以及第二晶体管(马区 动晶体管)M2的阈值电压进行补偿。为了能够这样做，将基准功率 电源Vref的电压设置成大于数据信号的电压和小于第一功率电源 ELVDD的电压。
当扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l时，像素电路242采用对 应于数据信号的电压进行充电。为了能够这样做，像素电路242包 括第一至第六晶体管Ml至M6，以及第一和第二电容器CI和C2。
第一晶体管M1的第一电极于数据线Dm相耦合，它的第二电极 与第一结点Nl相耦合。此外，第一晶体管Ml的栅极电极与第i扫 描线Si相耦合。当扫描信号提供给第i扫描线Si时，第一晶体管Ml 导通，使得数据线Dm和第一结点Nl相互电性能连接。
第二晶体管M2的第一电极与第一功率电源ELVDD相耦合，它 的第二电极与第五晶体管M5的第一电极相耦合。此外，第二晶体管 M2的栅极电极与第二结点N2相耦合。第二晶体管M2向第五晶体 管M5的第一电极提供电流，该电流对应于施加第二结点N2的电压， 也就是，在第一和第二电容器C1和C2中充电的电压。第三晶体管M3的第二电极与第二结点N2相耦合，并且它的第 一电极与第二晶体管M2的第二电极相耦合。此外，第三晶体管M3 的栅极电极与第(i-l)扫描线Si-l相耦合。当扫描信号提供给第(i-l)扫 描线Si-l时，第三晶体管M3导通，使得第二晶体管M2形成二极管 连接。第四晶体管M4的第一电极与基准功率电源Vref相耦合，并且 它的第二电极与第一结点Nl相耦合。另外，第四晶体管M4的栅极 电极与第(i-l)扫描线Si-l相耦合。当扫描信号提供第(i-l)扫描线Si-l 时，第四晶体管M4导通，使得第一结点N1与基准功率电源Vref电 性能连接。第五晶体管M5的第一电极与第二晶体管M2的第二电极相耦 合，并且它的第二电极与有机发光二极管(OLED)的阳极相耦合。此 外，第五晶体管M5的栅极电极与第n发射控制线相耦合。当发射控 制信号提供给第i发射控制线Ei时，第五晶体管M5截止。与此相 反，当没有提供发射控制信号时，第五晶体管M5导通。第六晶体管M6的第一电极与基准功率电源Vref相耦合，并且 它的第二电极与第二结点N2相耦合。此外，第六晶体管M6的栅极 电极与第(i-2)扫描线Si-2相耦合。当扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2 时，第六晶体管M6导通，使得第二结点N2与基准功率电源Vref电 性能连接。图7为表示用于驱动图6所示像素的方法的波形图。 参考图7，首先，将扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2。当扫描 信号提供给第(i-2)扫描线Si-2时，第六晶体管M6导通。当第六晶体 管M6导通时，将基准功率电源Vref的电压提供给第二结点N2。也 就是说，当扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2时，采用基准功率电源 Vref的电压对第二结点N2进行初始化。因此，在初始化步骤中，在 像素区域230中所包括的所有像素240都接收在第二结点N2中的相 同电压。换句话说，因为使用基准功率电源Vref对第二结点N2进 行初始化，基准功率电源不会出现电压降，所以像素240中的各个 第二结点N2都可以使用相同的电压进行初始化，而与在像素区域230 中的^f象素240的位置无关。接着，将扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l。当扫描信号提供给 第(i-l)扫描线Si-l时，第三晶体管M3和第四晶体管M4导通。当第 三晶体管M3导通时，第二晶体管M2是二极管连接。这里，第二结 点N2采用小于第一功率电源ELVDD电压的基准功率电源Vref电压 进行初始化，并且第二晶体管M2导通，使得通过从第一功率电源 ELVDD的电压减去第二晶体管M2的阈值电压所获得的电压施加于 第二结点N2。当第四晶体管M4导通时，将基准功率电源Vref的电压施加于 第一结点N1。因此，第二电容器C2采用包括第一功率电源ELVDD 的电压降和第二晶体管M2的阈值电压的电压进行充电。随后，将扫描信号提供给第i扫描线Si。当扫描信号提供给第i 扫描线Si时，第一晶体管Ml导通。当第一晶体管Ml导通时，提 供给数据线Dm的数据信号提供给第一结点Nl。因此，第一结点N1 的电压^v基准功率电源Vref的电压下降至数据信号的电压。这时，第二结点N2的电压设置成浮置状态且也下降对应于第一 结点Nl的电压降，使得在第二电容器C2中的充电电压稳定保持着。 第一电容器Cl采用对应于施加于第一结点Nl的数据信号的电压进 行充电。接着，随着提供发射控制信号的停止，第五晶体管M5导通。当 第五晶体管M5导通时，第二晶体管M2向有机发光二极管(OLED) 提供对应于在第一和第二电容器Cl和C2中充电电压的电流，使得 有机发光二极管(OLED)产生光且具有对应于电流的亮度。正如以上所讨论的那样，在根据本发明第二实施例的像素240 中，在扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2的同时，第二晶体管M2 的栅极电极采用基准功率电源Vref的电压进行初始化。因此，当使 用像素240时，在各个像素240中所包括的第二晶体管M2的栅极电 极可以使用相同的电压进行初始化。因此，本发明的第二实施例可 以在扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l的同时稳定地补偿第二晶体 管M2的阈值电压。本发明的第二实施例适用于大尺寸和高精度的 屏。正如以上所提到的那样，与上述包括像素、有机发光显示器以及 适用于驱动使用本发明的像素的有机发光显示器的方法的实施例相 一致，可以补偿驱动晶体管的阈值电压和第一功率电源的电压降， 从而显示基本均匀亮度的图像。此外，由于本发明的实施例使用基 准电压对像素进行初始化，因此它可以使用相同的电压对所有的像 素进行初始化。另外，本发明的各个实施例都能够稳定地补偿用于 向扫描线提供扫描信号的驱动晶体管的阈值电压。虽然已经显示和讨论了本发明的一些实施例，但业内技术人士应
该理解的是，在不背离本发明的原理和精神的条件下，上述实施例 可以有各种变化，本发明的范围可由权利要求及其等效所定义。
权利要求
1. 一种像素，它与第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线相耦合，所述像素包括 有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号提供给所述第一扫描线时导 通，以便于传递数据信号；第二晶体管，它配置为允许对应于数据信号的电流从第 一功率电 源通过所述有机发光二极管流向第二功率电源；第二电容器，它设置在所述第一和第二晶体管之间且配置为采用 对应于所述第一功率电源的电压降和所述第二晶体管的阈值电压的 电压进^f亍充电；第一电容器，它耦合在所述第二电容器和所述第一功率电源之 间，所述第 一 电容器配置为采用对应于数据信号的电压进行充电； 第四晶体管，它耦合在所述第 一 晶体管的第二电极和基准功率电源之间，所述第四晶体管配置为当所述扫描信号提供给所述第二扫 描线时导通；第三晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和第二电极之 间；以及，第五晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和所述基准功 率电源之间，所述第五晶体管配置为当所述扫描信号提供给所述第 三扫描线时导通；其中，所述第二扫描线是先于所述第一扫描线的扫描线，而所述 第三扫描线是先于所述第二扫描线的扫描线。
2. 如权利要求1所述的像素，其特征在于，所述基准功率电源 的电压大于所述数据信号的电压。
3. 如权利要求2所述的像素，其特征在于，所述基准功率电源 的电压小于所述数据信号的电压。
4. 如权利要求l所述的像素，其特征在于，还包括第六晶体管， 它耦合在所述第二晶体管和所述有机发光二极管之间，所述第六晶 体管配置为根据提供给与所述像素相耦合的发射控制线的发射控制 信号而导通或截止。
5. 如权利要求1所述的像素，其特征在于，所述发射控制信号 在所述扫描信号依次提供给所述第三、第二和第一扫描线的同时提 供给所述发射控制线。
6. —种有机发光显示器，它包括 扫描驱动器，用于将扫描信号依次提供给扫描线以及用于将发射控制信号依次提供给发射控制线；栅极驱动器，用于将数据信号以与所述扫描信号同步的方式提供 给数据线；以及，多个像素，所述各个像素耦合着所述数据线以及在所述扫描线中 的第一、第二和第三扫描线之一，所述各个像素包括有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号提供给所述第一扫描线时导 通，以便于传递数据信号；第二晶体管，它配置为允许对应于数据信号的电流从第 一功率电 源通过所述有机发光二极管流向第二功率电源；第二电容器，它设置在所述第一和第二晶体管之间且配置为采用 对应于所述第 一功率电源的电压降和所述第二晶体管的阈值电压的 电压进4亍充电；第一电容器，它耦合在所述第二电容器和所述第一功率电源之 间，所述第 一电容器配置为采用对应于数据信号的电压进行充电； 第四晶体管，它耦合在所述第 一 晶体管的第二电极和基准功率电源之间，所述第四晶体管配置为当所述扫描信号提供给所述第二扫 描线时导通；第三晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和第二电极之 间；以及，第五晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和所述基准功 率电源之间，第六晶体管，它配置为当所述扫描信号提供所述第三 扫描线时导通；其中，所述第二扫描线是先于所述第一扫描线的扫描线，而所述 第三扫描线是先于所述第二扫描线的扫描线。
7. 如权利要求6所述的有机发光显示器，其特征在于，所述基 准功率电源的电压大于所述数据信号的电压。
8. 如权利要求7所述的有机发光显示器，其特征在于，所述基 准功率电源的电压小于所述数据信号的电压。
9. 如权利要求6所述的有机发光显示器，其特征在于，所述各 个像素还包括第六晶体管，它耦合在所述第二晶体管和所述有机发 光二极管之间，所述第六晶体管配置为根据提供给与所述各个像素 相耦合的发射控制线的发射控制信号而导通或截止。
10. 如权利要求9所述的有机发光显示器，其特征在于，在所述 扫描信号依次提供给所述第三、第二和第一扫描线的同时激发提供 给第i发射控制线的发射控制信号。
11. 一种适用于驱动有机发光显示器的方法，其中所述有机发光 显示器包括设置在第i水平线(其中，i是自然数)上的像素且所述像 素具有用于控制流向有机发光二极管的电流的驱动晶体管，所述方法包括当扫描信号提供给第(i-2)扫描线时，将基准电压提供给所述驱动 晶体管的栅极电极；当扫描信号提供给第(i-l)扫描线时，采用所述驱动晶体管的阈值 电压对第二电容器进行充电；当扫描信号提供给第i扫描线时，采用对应于数据信号的电压对 第一电容器进行充电；以及，向有机发光二极管提供对应于在第一和第二电容器中的电压的电流。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述驱动晶体管 控制对应于在第一和第二电容器中电压的电流从第一功率电源通过 有机发光二极管流向第二功率电源。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基准电压大 于所述教:据信号的电压。
14，如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基准电压小 于所述数据信号的电压。
15. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述当扫描信号 提供给第(i-l)扫描线时采用所述驱动晶体管的阈值电压对所述第二电 容器进行充电还包括将从所述第 一功率电源的电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所 获得的电压施加于所述第二电容器的第一端；以及， 将基准电压施加于所述电容器的第二端。
16. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述提供电流包 括向设置在所述驱动晶体管和所述有机发光二极管之间的发射控制 晶体管的栅极电极提供发射控制信号。
全文摘要
揭示了一种像素、一种有机发光显示器，以及一种适用于驱动使用像素的有机发光显示器的方法，该有机发光显示器能够显示具有均匀亮度的图像。在一个实施例中，揭示了一种适用于驱动有机发光显示器的方法，其中有机发光显示器包括设置在第i水平线上的像素，该像素具有使能电流流过有机发光二极管的驱动晶体管，该方法包括向驱动晶体管的栅极电极提供基准电压，采用驱动晶体管的阈值电压对第二电容器进行充电，采用对应于数据信号的电压对第一电容器进行充电，以及向有机发光二极管提供对应于在第一和第二电容器中的电压的电流。
文档编号G09G3/20GK101123070SQ20071013869
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月2日 优先权日2006年8月8日
发明者金阳完 申请人:三星Sdi株式会社
技术领域：
本发明涉及像素，有机发光显示器件，以及用于驱动包括像素的 有机发光显示器件的方法。
背景技术：
最近已经开发了各种不同类型的平板显示器，平板显示器具有比 阴极射线管(CRT)重量更轻和体积更小的优点。平板显示器包括液晶 显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示器(PDP)以及有机 发光显示器。在平板显示器中，有机发光显示器利用有机发光二极管通过电子 和空穴的复合来发光。有机发光显示器具有诸如高的响应速度和低 的功耗的优点。图l显示了常规有机发光显示器件的像素4的电路图。参考
图1,常规有机发光显示器的像素4包括有机发光二极管 (OLED)和像素电路2。像素电路2与数据线Dm和扫描线Sn相耦合， 并控制有机发光二极管(OLED)的发光。有机发光二极管(OLED)的阳极与像素电路2相耦合，它的阴极 与第二功率电源ELVSS相耦合。有机发光二极管(OLED)产生预定亮 度对应于像素电路2电流的光。当扫描信号施加于扫描线Sn时，像素电路2控制提供给有机发 光二极管(OLED)的电流大小，该电流大小对应于提供给数据线Dm 的数据信号。像素电路2包括第二晶体管M2,第一晶体管Ml以及 存储电容器Cst。第二晶体管M2与第一功率电源ELVDD和有机发 光二极管(OLED)相耦合。第一晶体管Ml耦合在数据线Dm和扫描 线Sn之间。存储电容器Cst耦合在第二晶体管M2的栅极电极和第 一电才及之间。第一晶体管Ml的栅极电极与扫描线Sn相耦合，而它的第一电
极与数据线Dm相耦合。第一晶体管Ml的第二电极与存储电容器Cst 的一端相耦合。第一电极可以是源极电极或是漏极电极，而第二电 极可以是源极电极或者漏极电才及中的另一个电极。例如，当第一电 极是源极电极时，则第二电极是漏极电极。当扫描信号施加于耦合 着扫描线Sn和数据线Dm的第一晶体管Ml时，第一晶体管Ml导 通，以便于将来自数据线Dm的数据信号提供给存储电容器Cst。这 时，存储电容器C s t就以对应于数据信号的电压进行充电。
第二晶体管M2的栅极电极与存储电容器Cst的一端相耦合，并 且它的第一电极与存储电容器Cst的另一端和第一功率电源ELVDD 相耦合。此外，第二晶体管M2的第二电极与有机发光二极管(OLED) 的阳极相耦合。第二晶体管M2控制从第一功率电源ELVDD通过有 机发光二极管流向第二功单电源ELVSS的电流大小，使得电流对应 于在存储电容器Cst中充电的电压。这时，有机发光二极管(OLED) 就发出对应于第二晶体管M2所提供电流大小的光。
然而，常规有机发光显示器的像素4不能以基本均匀的亮度来显 示图像。在像素4中的第二晶体管M2(驱动晶体管)的阈值电压是根 据制造期间所采用的工艺而变化的。当第二晶体管M2的阅值电压变 化时，尽管将对应于相同亮度的数据信号施加于像素4，但由于第二 晶体管M2的阈值变化使得有机发光二极管(OLED)仍发出不同亮度 的光发明内容因此，本发明的一个典型实施例提供了多个^f象素，有机发光显示 器，以及用于驱动使用像素的有机发光显示器的方法，它可以显示 基本均匀亮度的图像而与该像素中所包括的晶体管的阈值电压无关。本发明的第二实施例提供了与第一扫描线、第二扫描线和第三扫 描线相耦合的像素，该像素包括有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号施加于第时导通以传递数据信号；第二晶体管，它配置为允许对应于数据信号的电流从第 一 功率电源通过有机发光二极管流向第二功率电源；第二电容器，它设置在第一和 第二晶体管之间并且配置为采用对应于第一功率电源的电压降和第二晶体管的阔值电压的电压来充电；第一电容器，它耦合在第二电 容器和第一功率电源之间，第一电容器配置为采用对应于数据信号 的电压来充电；第四晶体管，它耦合在第一晶体管的第二电极和基 准功率电源之间，第四晶体管配置为当扫描信号提供给第二扫描线
时导通；第三晶体管，它耦合在第二晶体管的栅极电极和第二电极 之间；以及第五晶体管，它配置为当扫描信号提供给第三扫描线时导通，其中第二扫描线是先于第一扫描线的扫描线，而第三扫描线 是先于第二扫描线的扫描线。本发明的第三实施例提供了一种有机发光显示器，它包括用于向 扫描线持续提供扫描信号和向发射控制线持续提供发射控制信号的扫描驱动器；用于向数据线以与扫描信号相同步的方式提供数据信 号和向多个像素提供数据信号的数据驱动器；其中各个像素与 一个 数据线以及在扫描线中的第一、第二和第三扫描线相耦合，并且各 个像素都包括有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号 施加于第一扫描线时导通以传递数据信号；第二晶体管，它配置为 允许对应于数据信号的电流从第 一功率电源通过有机发光二极管流 向第二功率电源；第二电容器，它设置在第一和第二晶体管之间并 且配置为采用对应于第一功率电源的电压降和第二晶体管的阈值电 压的电压来充电；第一电容器，它耦合在第二电容器和第一功率电 源之间，第一电容器配置为采用对应于数据信号的电压来充电；第四晶体管，它耦合在第 一 晶体管的第二电极和基准功率电源之间， 第四晶体管配置为当扫描信号提供给第二扫描线时导通；第三晶体管，它耦合在第二晶体管的栅极电极和第二电极之间；以及第五晶 体管，它耦合在第二晶体管的栅极电极和基准功率电源之间；第六 晶体管，它配置为当扫描信号提供给第三扫描线时导通，其中第二 扫描线是先于第 一扫描线的扫描线，而第三扫描线是先于第二扫描 线的扫描线。本发明的第四实施例提供了 一种适用于驱动有机发光显示器的方 法，该有机发光显示器包括设置在第i水平线上的像素(其中，"i，， 是自然数)，其中像素包括用于控制流向有机发光二极管电流的驱动 晶体管，该方法包括当扫描信号提供给第(i-2)扫描线时向驱动晶体 管的栅极电极提供基准电压，采用扫描信号提供给第(i - l)扫描线时 的驱动晶体管的阈值电压对第二电容器进行充电，采用对应于扫描 信号提供给第i扫描线时的数据信号对第一电容器进行充电，并且向 有机发光二极管提供对应于第一和第二电容器中的电压的电流。附图简述本发明的上述和/或其它方面和性能将从下列结合附图的实施例 中变得更加清晰和更加容易理解。附图包括 图1为常规像素的电路图；图2为根据本发明第一实施例的有机发光显示器的示意图； 图3为图2所示的像素实例的电路图；图4为驱动图3所示像素的波形图；图5为根据本发明第二实施的有机发光显示器的示意图；图6为图5所示的像素实例的电路图；以及图7为驱动图6所示的像素的方法的波形图。
具体实施方式
将参考附图描述根据本发明的典型实施例。这里，当认为一个元 件连接着第二个元件时，这个元件不仅可以直接连接着第二元件， 而且还可以通过其它元件间接地连接着第二元件。此外，为了清楚 起见，省略了一些对完整描述并非必要的元件。同样，在全文中， 相同的标号表示相同的元件。图2为根据本发明第一实施例的有机发光显示器的示意图。 参考图2，舉据本发明的第一实施例，有机发光显示器包括像素 部分130,扫描驱动器110、数据驱动器120，以及时序控制单元150。 像素部分130包括多个像素140,这些像素与扫描线Sl至Sn、发射 控制线El至En和数据线Dl至Dm相互耦合。扫描驱动器110驱动 扫描线Sl至Sn和发射控制线El至En。数据驱动器120驱动数据 线Dl至Dm。时序控制单元150控制扫描驱动器110和数据驱动器 120。像素部分130包括像素140，像素140形成在由扫描线Sl至Sn、发射控制线El至En以及数据线Dl至Dm所限定的区域上。像素140接收来自第一功率电源ELVDD的电压，来自第二功率电源ELVSS的电压，以及来自外部基准功率电源Vref的电压。已经接收到来自Vref的电压的各个像素140使用在第一功率电源ELVDD的电压和基准功率电源Vref的电压之间的差值来补偿第一功率电源ELVDD 和驱动晶体管的阈值电压的电压降。此外，像素140可以根据施加于其的数据信号提供从第一功率电 源ELVDD通过有机发光二极管(见图3所示)到第二功率电源ELVSS 的电流，该电流可以是预先确定的。因此，有才几发光二极管发出具 有预定亮度(例如，预先确定的亮度)的光。实际上，各个像素140都与两个驱动扫描线相耦合。换句话说， 当扫描信号提供给第(i-l)(i是自然数)扫描线Si-l时，设置在第i水平 扫描线上的像素140就进行阈值电压的初始化和补偿。此外，当扫 描信号提供给第i扫描线Si时，像素140就采用对应于数据信号的 电压进行充电。图2所示的有机发光显示器包括在第1水平线上与 像素140相耦合的第0行扫描线SO。
时序控制单元150根据外部所提供的同步信号产生数据驱动控制 信号DCS和扫描驱动控制信号SCS。由时序控制单元150所产生的 数据驱动控制信号DCS提供给数据驱动器120，并且扫描驱动控制 信号SCS提供给扫描驱动器110。此外，时序控制单元150将外部 所提供的数据(Data)提供给数据驱动器120。扫描驱动器110响应来自时序控制单元150的扫描驱动控制信号 (SCS)来产生扫描信号，并且将所产生的扫描信号依次提供给扫描线 Sl至Sn。随后，扫描驱动器110依次向发射控制线E1至En提供发 射控制信号。激发发射控制信号，使之在至少部分激发时间周期内 与两个扫描信号重叠。于是，用于发射控制信号的激发时间周期等 于或者大于第 一扫描信号的时间周期。数据驱动器120接收来自数据控制单元150的数据驱动器控制信 号DCS,并且产生可以预先确定的数据信号(电流)。数据驱动器控制 该电流，使之对应于所产生的数据信号而流过数据线D1至Dm。图3为图2所示一例像素的电路图。为了简化讨论，图3只显示 了一个单一的像素，该像素定位在第n水平线且与第m数据线Dm相耦合。参考图3,在本发明一个实施例中的像素140包括有机发光二极 管(OLED)和用于向有机发光二极管(OLED)提供电流的像素电路 142。有机发光二极管(OLED)发出具有对应于像素电路142所提供电 流的颜色(例如，预定的颜色)的光。例如，有机发光二极管(OLED) 产生具有对应于由像素电路142所提供电流大小的亮度的红色、绿 色或者蓝色的光。当扫描信号提供给第(n-l)扫描线Sn-l时，像素电路142就对第 一功率电源ELVDD和第二晶体管M2(驱动晶体管)的阈值电压的电 压降进行补偿。当扫描信号提供给第n扫描线Sn时，像素电路142 就以对应于数据信号的电压进行充电。为了这样做，像素电路142 包括第一至第五晶体管Ml至M5,以及第一和第二电容器Cl和C2。第一晶体管M1的第一电极与数据线Dm相耦合，它的第二电极 与第一结点Nl相耦合。此外，第一晶体管Ml的栅极电极与第n扫 描线Sn相耦合。当扫描信号提供给第n扫描线Sn时，第一晶体管 Ml导通，使得数据线和第一结点Nl相互间直接连接。第二晶体管M2的第一电极与第一功率电源ELVDD相耦合，它 的第二电极与第五晶体管M5的第一电极相耦合。此外，第二晶体管 M2的栅极电极与第二结点N2相耦合。第二晶体管M2向第五晶体 管M5的第一电极提供电流，该电流对应于施加于第二结点N2的电
压，也就是，在第一和第二电容器C1和C2中充电的电压。第三晶体管MM3的第二电极与第二结点N2相耦合，它的第一 电极与第二晶体管M2的第二电极相耦合。此外，第三晶体管M3的 栅极电极与第(n-l)扫描线Sn-l相耦合。当扫描信号提供给第(n-l)扫 描线Sn-l时，第三晶体管M3导通，以形成二极管连接的第二晶体 管M2。第四晶体管M4的第一电极与基准功率电源Vref相耦合，它的 第二电极与第一结点Nl相耦合。另外，第四晶体管M4的栅极电极 与第(n-l)扫描线Sn-l相耦合。当扫描信号提供给第(n-l)扫描线Sn-l 时，第四晶体管M4导通，使得第一结点N1与基准功率电源Vref直 接连接。第五晶体管M5的第一电极与第二晶体管M2的第二电极相耦 合，它的第二电极与有机发光二极管(OLED)的阳极相耦合。此外， 第五晶体管M5的栅极电极与第n发射控制线相耦合。当发射控制信 号提供给第n发射控制线En时，第五晶体管M5截止。与此相反， 当没有提供发射控制信号时，第五晶体管M5导通。这里，提供给第 n发射控制线En的发射控制信号与提供给第n-l扫描线Sn-l的扫描 信号部分重叠，并且与提供给第n扫描线Sn的扫描信号完全重叠。 因此，在第一电容器C1和第二电容器C2采用电压(例如，预定电压) 进行充电的同时，第五晶体管M5是截止的。与此相反，在其余时间 周期内，第五晶体管M5将第二晶体管M2与有机发光二极管(OLED) 电性能连接。第一功率电源ELVDD与像素140相耦合，并且向其提供电流。 因此，电压降随着像素140的位置而变化。然而，基准功率电源Vref 不向像素140提供电流，从而保持相同的电压数值而与像素140的 位置无关。第一功率电源ELVDD和基准功率电源Vref的电压数值 可以是相互相等的。图4为表示用于驱动图3所示像素的方法的波形图。参考图4,在第一时间周期Tl内，这是扫描信号提供给第(n-l) 扫描线Sn-l时的时间周期部分，第五晶体管M5保持导通状态。此 外，在第一时间周期T1内，第三晶体管M3和第四晶体管M4导通。当第三晶体管M3导通时，第二晶体管M2的栅极电极通过第三 晶体管M3电性能连接有机发光二极管(OLED)。因此，第二晶体管 M2的栅极电极的电压，也就是，第二结点N2的电压，可以采用第 二功率电源ELVDD的电压进行初始化。即，第一时间周期Tl用于 对第二结点N2的电压进行初始化。接着，在扫描信号提供给第(n-l)扫描线Sn-l时的时间周期的第 二时间周期T2而不是第一时间周期Tl内，通过将发射控制信号提 供给第n发射控制线En而使第五晶体管M5截止。因此，通过将第 一功率电源的电压减去第二晶体管M2的阈值电压所获得的电压施加 于第二晶体管M2的栅极电极，该第二晶体管M2通过第三晶体管M3 形成二极管连接。此外，第一结点Nl可通过第四晶体管M4设置为基准功率电源 Vref的电压，在第二时间周期T2内，第四晶体管M4保持导通状态。 这里，假定基准功率电源Vref和第一功率电源ELVDD的电压是相 互相同的，第二电容器C2采用对应于第二晶体管M2的阈值电压的 电压进行充电。此外，当在第一功率电源ELVDD中出现电压降时， 第二电容器C2采用第二晶体管M2的阈值电压和第一功率电源 ELVDD的电压降进行充电。也就是说，第二电容器C2采用第二晶 体管M2的阈值电压和第一功率电源ELVDD的电压降进行充电，并 因此需要同时补偿第二晶体管M2的阈值电压和第一功率电源 ELVDD的电压降。随后，在第三时间周期T3内，扫描信号提供给第n扫描线Sn。 当扫描信号提供给第n扫描线Sn时，第一晶体管Ml导通。当第一 晶体管Ml导通时，将数据信号提供给第一结点Nl。因此，第一结 点Nl的电压从基准功率电源Vref的电压下降至数据信号的电压。 在第三时间周期T3内，设置成浮置状态的第二结点N2的电压也下 降对应于第一结点Nl的电压降。即，在第三时间周期T3内，在第 二电容器中充电的电压基本保持。另一方面，在第三时间周期T3内， 第三电容器Cl采用对应于施加第一结点Nl的数据信号的预定电压 进行充电。因此，在第四时间周期T4内，在停止将扫描信号提供给第n扫 描线之后，也终止将发射控制信号提供给第n发射控制线En。当停 止发射控制信号的提供时，第五晶体管M5导通。当第五晶体管M5 导通时，第二晶体管M2向有机发光二极管(OLED)提供对应于第一 电容器Cl和第二电容器C2中充电电压的电流，使得有机发光二极 管(OLED)产生具有对应于电流的亮度的光。正如以上所说明的那样，图3所示的像素140能够显示所需的图 像且与驱动晶体管M2的阈值电压和第一功率电源ELVDD的电压降 无关。然而，在将扫描信号提供给某一扫描线时的短的时间周期内， 对像素140进行初始化并且补偿驱动阈值电压的阈值电压，从而引 起显示质量的恶化。具体地说，在第一时间周期T1内，这是当扫描信号提供给第n-1扫描线Sn-l时的部分时间周期，像素140对第二结点N2进行初始 化。在扫描信号提供给第n-l扫描线Sn-l的时间周期中的第二时间 周期T2而不是第一时间周期T1内，第二电容器C2采用对应于第二 晶体管M2的阈值电压的电压进行充电。在第二时间周期T2设置成 较短的时间周期时，对应于第二晶体管M2阈值电压的电压就不足以 充电。实际上，随着屏的尺寸增加以及精度变得越来越高，第二时 间周期T2就变得更短。另一方面，在第一时间周期Tl内，第二结点N2的电压大致采 用第二功率电源ELVSS的电压进行初始化。这里，基于第二功率电 源ELVSS的电压降，可以对不同的像素来改变第二结点N2的初始 电压。当第二结点N2的初始电压变化时，第二结点N2的电压就不 能在第二时间周期T2内充电至所需要的电压，这就会导致显示不均 匀的图像。此外，在图3所示的像素中，在第一时间周期T1内向有 机发光二极管提供电流，使之产生所不需要的光。图5为根据本发明第二实施例的有机发光显示器的电路图。参考图5,根据本发明第二实施例的有机发光显示器包括像素区 域230、扫描驱动器210、数据驱动器220,以及时序控制单元250。 像素区域230包括多个像素240，它与扫描线Sl至Sn、发射控制线 El至En，以及数据线Dl至Dm相耦合。扫描驱动器210驱动扫描 线Sl至Sn和发射控制线El至En。数据驱动器220驱动数据线Dl 至Dm。时序控制单元150控制扫描驱动器210和lt据驱动器220。像素区域230包括像素，这些像素形成在由扫描线Sl至Sn、发 射控制线El至En和数据线Dl至Dm所限定的区域上。像素240接 收来自第一功率电源ELVDD的电压、来自第二功率电源ELVSS的 电压以及来自基准功率电源Vref的外部电压。已经接收基准功率电 源Vref电压的各个^f象素240 4吏用在第一功率电源ELVDD的电压和 基准功率电源Vref的电压之间的差值对第一功率电源ELVDD的电 压降和驱动晶体管的阈值电压进行补偿。此外，像素240根据提供给它的数据信号提供从第一功率电源 ELVDD通过有机发光二极管(见图6)到第二功率电源ELVSS的电 流。因此，有机发光二极管发出具有亮度(例如，预定亮度)的光。像素240与所要驱动的三个扫描线相耦合。换句话说，当扫描信 号提供给第(i-2)(i是自然数)扫描线Si-2时，就对设置在第i水平线上 的像素240进行初始化。当扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l时，就 对设置在第i水平线上的像素140进行初始化以及阈值电压的补偿。 此外，当扫描信号提供给第i扫描线Si时，就采用对应于数据信号 的电压对像素140进行充电。时序控制单元250根据外部所提供的同步信号产生数据驱动控制
信号DCS和扫描驱动控制信号SCS。将时序控制单元250所产生的 数据驱动控制信号DCS提供给数据驱动器220，以及将扫描驱动控 制信号SCS提供给扫描驱动器210。此外，时序控制单元50将外部 提供的数据(Data)提供给数据驱动器210。
扫描驱动器210响应来自时序控制单元250的扫描驱动控制信号 SCS产生扫描信号，并依次向扫描线SI至Sn提供所产生的扫描信 号。随后，扫描驱动器210依次向发射控制线El至En提供发射控 制信号。激发发射控制信号，使之与三个扫描信号相重叠。换句话 说，提供给第i发射控制线Ei的发射控制信号与扫描信号相重叠， 该扫描信号同时提供给第(i-2)扫描线Si-2、第(i-l)扫描线Si-l和第i 扫描线Si。
数据驱动器220接收来自时序控制部分250的数据驱动信号 DCS,并且产生可以预先确定的数据信号(电流)。数据驱动器控制对 应于所产生的数据信号的电流流过数据线Dl至Dm。
图6为图5所示的一例像素的电路图。为了便于简化，图6只显 示了一个单一的像素，该像素定位在第i水平线上并与第m数据线相耦合。
参考图6，在本发明的一个实施例中，像素240包括有机发光二 极管(OLED)以及用于向有机发光二极管(OLED)提供电流的像素电路 242。有机发光二极管(OLED)发出具有对应于来自像素电路242的电 流的颜色(即，预定颜色)的光。例如，有机发光二极管(OLED)产生 红色、绿色和蓝色的光且这些光具有对应于像素电路242所提供的 电流大小的亮度。
当扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2时，像素电路242对第二结 点N2进行初始化。此外，当扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l时， 像素电路242对第一功率电源ELVDD的电压降以及第二晶体管(马区 动晶体管)M2的阈值电压进行补偿。为了能够这样做，将基准功率 电源Vref的电压设置成大于数据信号的电压和小于第一功率电源 ELVDD的电压。
当扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l时，像素电路242采用对 应于数据信号的电压进行充电。为了能够这样做，像素电路242包 括第一至第六晶体管Ml至M6，以及第一和第二电容器CI和C2。
第一晶体管M1的第一电极于数据线Dm相耦合，它的第二电极 与第一结点Nl相耦合。此外，第一晶体管Ml的栅极电极与第i扫 描线Si相耦合。当扫描信号提供给第i扫描线Si时，第一晶体管Ml 导通，使得数据线Dm和第一结点Nl相互电性能连接。
第二晶体管M2的第一电极与第一功率电源ELVDD相耦合，它 的第二电极与第五晶体管M5的第一电极相耦合。此外，第二晶体管 M2的栅极电极与第二结点N2相耦合。第二晶体管M2向第五晶体 管M5的第一电极提供电流，该电流对应于施加第二结点N2的电压， 也就是，在第一和第二电容器C1和C2中充电的电压。第三晶体管M3的第二电极与第二结点N2相耦合，并且它的第 一电极与第二晶体管M2的第二电极相耦合。此外，第三晶体管M3 的栅极电极与第(i-l)扫描线Si-l相耦合。当扫描信号提供给第(i-l)扫 描线Si-l时，第三晶体管M3导通，使得第二晶体管M2形成二极管 连接。第四晶体管M4的第一电极与基准功率电源Vref相耦合，并且 它的第二电极与第一结点Nl相耦合。另外，第四晶体管M4的栅极 电极与第(i-l)扫描线Si-l相耦合。当扫描信号提供第(i-l)扫描线Si-l 时，第四晶体管M4导通，使得第一结点N1与基准功率电源Vref电 性能连接。第五晶体管M5的第一电极与第二晶体管M2的第二电极相耦 合，并且它的第二电极与有机发光二极管(OLED)的阳极相耦合。此 外，第五晶体管M5的栅极电极与第n发射控制线相耦合。当发射控 制信号提供给第i发射控制线Ei时，第五晶体管M5截止。与此相 反，当没有提供发射控制信号时，第五晶体管M5导通。第六晶体管M6的第一电极与基准功率电源Vref相耦合，并且 它的第二电极与第二结点N2相耦合。此外，第六晶体管M6的栅极 电极与第(i-2)扫描线Si-2相耦合。当扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2 时，第六晶体管M6导通，使得第二结点N2与基准功率电源Vref电 性能连接。图7为表示用于驱动图6所示像素的方法的波形图。 参考图7，首先，将扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2。当扫描 信号提供给第(i-2)扫描线Si-2时，第六晶体管M6导通。当第六晶体 管M6导通时，将基准功率电源Vref的电压提供给第二结点N2。也 就是说，当扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2时，采用基准功率电源 Vref的电压对第二结点N2进行初始化。因此，在初始化步骤中，在 像素区域230中所包括的所有像素240都接收在第二结点N2中的相 同电压。换句话说，因为使用基准功率电源Vref对第二结点N2进 行初始化，基准功率电源不会出现电压降，所以像素240中的各个 第二结点N2都可以使用相同的电压进行初始化，而与在像素区域230 中的^f象素240的位置无关。接着，将扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l。当扫描信号提供给 第(i-l)扫描线Si-l时，第三晶体管M3和第四晶体管M4导通。当第 三晶体管M3导通时，第二晶体管M2是二极管连接。这里，第二结 点N2采用小于第一功率电源ELVDD电压的基准功率电源Vref电压 进行初始化，并且第二晶体管M2导通，使得通过从第一功率电源 ELVDD的电压减去第二晶体管M2的阈值电压所获得的电压施加于 第二结点N2。当第四晶体管M4导通时，将基准功率电源Vref的电压施加于 第一结点N1。因此，第二电容器C2采用包括第一功率电源ELVDD 的电压降和第二晶体管M2的阈值电压的电压进行充电。随后，将扫描信号提供给第i扫描线Si。当扫描信号提供给第i 扫描线Si时，第一晶体管Ml导通。当第一晶体管Ml导通时，提 供给数据线Dm的数据信号提供给第一结点Nl。因此，第一结点N1 的电压^v基准功率电源Vref的电压下降至数据信号的电压。这时，第二结点N2的电压设置成浮置状态且也下降对应于第一 结点Nl的电压降，使得在第二电容器C2中的充电电压稳定保持着。 第一电容器Cl采用对应于施加于第一结点Nl的数据信号的电压进 行充电。接着，随着提供发射控制信号的停止，第五晶体管M5导通。当 第五晶体管M5导通时，第二晶体管M2向有机发光二极管(OLED) 提供对应于在第一和第二电容器Cl和C2中充电电压的电流，使得 有机发光二极管(OLED)产生光且具有对应于电流的亮度。正如以上所讨论的那样，在根据本发明第二实施例的像素240 中，在扫描信号提供给第(i-2)扫描线Si-2的同时，第二晶体管M2 的栅极电极采用基准功率电源Vref的电压进行初始化。因此，当使 用像素240时，在各个像素240中所包括的第二晶体管M2的栅极电 极可以使用相同的电压进行初始化。因此，本发明的第二实施例可 以在扫描信号提供给第(i-l)扫描线Si-l的同时稳定地补偿第二晶体 管M2的阈值电压。本发明的第二实施例适用于大尺寸和高精度的 屏。正如以上所提到的那样，与上述包括像素、有机发光显示器以及 适用于驱动使用本发明的像素的有机发光显示器的方法的实施例相 一致，可以补偿驱动晶体管的阈值电压和第一功率电源的电压降， 从而显示基本均匀亮度的图像。此外，由于本发明的实施例使用基 准电压对像素进行初始化，因此它可以使用相同的电压对所有的像 素进行初始化。另外，本发明的各个实施例都能够稳定地补偿用于 向扫描线提供扫描信号的驱动晶体管的阈值电压。虽然已经显示和讨论了本发明的一些实施例，但业内技术人士应
该理解的是，在不背离本发明的原理和精神的条件下，上述实施例 可以有各种变化，本发明的范围可由权利要求及其等效所定义。
权利要求
1. 一种像素，它与第一扫描线、第二扫描线和第三扫描线相耦合，所述像素包括 有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号提供给所述第一扫描线时导 通，以便于传递数据信号；第二晶体管，它配置为允许对应于数据信号的电流从第 一功率电 源通过所述有机发光二极管流向第二功率电源；第二电容器，它设置在所述第一和第二晶体管之间且配置为采用 对应于所述第一功率电源的电压降和所述第二晶体管的阈值电压的 电压进^f亍充电；第一电容器，它耦合在所述第二电容器和所述第一功率电源之 间，所述第 一 电容器配置为采用对应于数据信号的电压进行充电； 第四晶体管，它耦合在所述第 一 晶体管的第二电极和基准功率电源之间，所述第四晶体管配置为当所述扫描信号提供给所述第二扫 描线时导通；第三晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和第二电极之 间；以及，第五晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和所述基准功 率电源之间，所述第五晶体管配置为当所述扫描信号提供给所述第 三扫描线时导通；其中，所述第二扫描线是先于所述第一扫描线的扫描线，而所述 第三扫描线是先于所述第二扫描线的扫描线。
2. 如权利要求1所述的像素，其特征在于，所述基准功率电源 的电压大于所述数据信号的电压。
3. 如权利要求2所述的像素，其特征在于，所述基准功率电源 的电压小于所述数据信号的电压。
4. 如权利要求l所述的像素，其特征在于，还包括第六晶体管， 它耦合在所述第二晶体管和所述有机发光二极管之间，所述第六晶 体管配置为根据提供给与所述像素相耦合的发射控制线的发射控制 信号而导通或截止。
5. 如权利要求1所述的像素，其特征在于，所述发射控制信号 在所述扫描信号依次提供给所述第三、第二和第一扫描线的同时提 供给所述发射控制线。
6. —种有机发光显示器，它包括 扫描驱动器，用于将扫描信号依次提供给扫描线以及用于将发射控制信号依次提供给发射控制线；栅极驱动器，用于将数据信号以与所述扫描信号同步的方式提供 给数据线；以及，多个像素，所述各个像素耦合着所述数据线以及在所述扫描线中 的第一、第二和第三扫描线之一，所述各个像素包括有机发光二极管；第一晶体管，它配置为当扫描信号提供给所述第一扫描线时导 通，以便于传递数据信号；第二晶体管，它配置为允许对应于数据信号的电流从第 一功率电 源通过所述有机发光二极管流向第二功率电源；第二电容器，它设置在所述第一和第二晶体管之间且配置为采用 对应于所述第 一功率电源的电压降和所述第二晶体管的阈值电压的 电压进4亍充电；第一电容器，它耦合在所述第二电容器和所述第一功率电源之 间，所述第 一电容器配置为采用对应于数据信号的电压进行充电； 第四晶体管，它耦合在所述第 一 晶体管的第二电极和基准功率电源之间，所述第四晶体管配置为当所述扫描信号提供给所述第二扫 描线时导通；第三晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和第二电极之 间；以及，第五晶体管，它耦合在所述第二晶体管的栅极电极和所述基准功 率电源之间，第六晶体管，它配置为当所述扫描信号提供所述第三 扫描线时导通；其中，所述第二扫描线是先于所述第一扫描线的扫描线，而所述 第三扫描线是先于所述第二扫描线的扫描线。
7. 如权利要求6所述的有机发光显示器，其特征在于，所述基 准功率电源的电压大于所述数据信号的电压。
8. 如权利要求7所述的有机发光显示器，其特征在于，所述基 准功率电源的电压小于所述数据信号的电压。
9. 如权利要求6所述的有机发光显示器，其特征在于，所述各 个像素还包括第六晶体管，它耦合在所述第二晶体管和所述有机发 光二极管之间，所述第六晶体管配置为根据提供给与所述各个像素 相耦合的发射控制线的发射控制信号而导通或截止。
10. 如权利要求9所述的有机发光显示器，其特征在于，在所述 扫描信号依次提供给所述第三、第二和第一扫描线的同时激发提供 给第i发射控制线的发射控制信号。
11. 一种适用于驱动有机发光显示器的方法，其中所述有机发光 显示器包括设置在第i水平线(其中，i是自然数)上的像素且所述像 素具有用于控制流向有机发光二极管的电流的驱动晶体管，所述方法包括当扫描信号提供给第(i-2)扫描线时，将基准电压提供给所述驱动 晶体管的栅极电极；当扫描信号提供给第(i-l)扫描线时，采用所述驱动晶体管的阈值 电压对第二电容器进行充电；当扫描信号提供给第i扫描线时，采用对应于数据信号的电压对 第一电容器进行充电；以及，向有机发光二极管提供对应于在第一和第二电容器中的电压的电流。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述驱动晶体管 控制对应于在第一和第二电容器中电压的电流从第一功率电源通过 有机发光二极管流向第二功率电源。
13. 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基准电压大 于所述教:据信号的电压。
14，如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基准电压小 于所述数据信号的电压。
15. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述当扫描信号 提供给第(i-l)扫描线时采用所述驱动晶体管的阈值电压对所述第二电 容器进行充电还包括将从所述第 一功率电源的电压减去所述驱动晶体管的阈值电压所 获得的电压施加于所述第二电容器的第一端；以及， 将基准电压施加于所述电容器的第二端。
16. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述提供电流包 括向设置在所述驱动晶体管和所述有机发光二极管之间的发射控制 晶体管的栅极电极提供发射控制信号。
全文摘要
揭示了一种像素、一种有机发光显示器，以及一种适用于驱动使用像素的有机发光显示器的方法，该有机发光显示器能够显示具有均匀亮度的图像。在一个实施例中，揭示了一种适用于驱动有机发光显示器的方法，其中有机发光显示器包括设置在第i水平线上的像素，该像素具有使能电流流过有机发光二极管的驱动晶体管，该方法包括向驱动晶体管的栅极电极提供基准电压，采用驱动晶体管的阈值电压对第二电容器进行充电，采用对应于数据信号的电压对第一电容器进行充电，以及向有机发光二极管提供对应于在第一和第二电容器中的电压的电流。
文档编号G09G3/20GK101123070SQ20071013869
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月2日 优先权日2006年8月8日
发明者金阳完 申请人:三星Sdi株式会社
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