專利名稱：發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光顯示器，更特別地，涉及可降低由電源線壓降所引起的圖像不一致的發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前巳發(fā)展起多種輕薄的平板顯示器(FPD)用以取代厚重的陰極射線管(CRT)。這些FPD包括液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示面板(PDP)以及發(fā)光顯示器。
發(fā)光顯示器利用有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示圖像，OLED通過(guò)電子和空穴的復(fù)合來(lái)發(fā)光。發(fā)光顯示器可具有較之諸如LCD之類需要光源的顯示設(shè)備來(lái)說(shuō)更高的響應(yīng)速度。
圖1是普通發(fā)光顯示器的像素的電路圖。
參見(jiàn)圖1，普通發(fā)光顯示器的各個(gè)像素11按照掃描線Sn和數(shù)據(jù)線Dm的交叉排列。施加掃描信號(hào)到掃描線Sn選擇像素111，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于來(lái)自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)信號(hào)的光。
因此，像素11包括第一電源ELVDD、第二電源ELVSS、OLED以及像素電路40。
OLED的陽(yáng)極連接到像素電路40，OLED的陰極連接到第二電源ELVSS。
除包括有機(jī)發(fā)光層(EML)外，OLED可包括形成在陽(yáng)極和陰極之間的電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)。OLED還可進(jìn)一步包括電子注入層(EIL)和空穴注入層(HIL)。當(dāng)電壓施加在OLED的陽(yáng)極和陰極之間時(shí)，陰極產(chǎn)生的電子通過(guò)EIL和ETL運(yùn)動(dòng)到EML，陽(yáng)極產(chǎn)生的空穴通過(guò)HIL和HTL運(yùn)動(dòng)到EML。因此，由ETL和HTL供應(yīng)的電子和空穴在EML復(fù)合，從而產(chǎn)生光。
像素電路40包括第一晶體管M1、第二晶體管M2和電容C。此處，第一晶體管M1和第二晶體管M2是p型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。第二電源ELVSS可具有較之第一電源ELVDD來(lái)說(shuō)較低的電壓電平，例如是接地電壓電平。
第一晶體管M1的柵極連接到掃描線Sn，源極連接到數(shù)據(jù)線Dm，漏極連接到第一節(jié)點(diǎn)N1。第一晶體管M1響應(yīng)來(lái)自掃描線Sn的掃描信號(hào)，供應(yīng)來(lái)自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)信號(hào)到第一節(jié)點(diǎn)N1。
電容C存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于在掃描信號(hào)供應(yīng)給掃描線Sn期間通過(guò)第一晶體管M1供應(yīng)給第一節(jié)點(diǎn)N1的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓。當(dāng)?shù)谝痪w管M1關(guān)斷時(shí)，電容C保持第二晶體管M2在一幀內(nèi)選通的狀態(tài)。
第二晶體管M2的柵極連接到第一節(jié)點(diǎn)N1，第一節(jié)點(diǎn)N通常連接到第一晶體管M1的漏極和電容C。第二晶體管M2的源極連接到第一電源ELVDD，而第二晶體管M2的漏極連接到OLED的陽(yáng)極。第二晶體管M2根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)控制由第一電源ELVDD供應(yīng)給OLED的電流量。因此，OLED利用第一電源ELVDD通過(guò)第二晶體管M2供應(yīng)的電流發(fā)光。
為驅(qū)動(dòng)像素11，第一晶體管M1在低電平掃描信號(hào)供應(yīng)至掃描線Sn期間被選通。由此，來(lái)自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)第一晶體管M1和第一節(jié)點(diǎn)N1被供應(yīng)給第二晶體管M2的柵極。此時(shí)，電容C存儲(chǔ)第二晶體管M2的柵極和第一電源ELVDD之間的電壓差。
按照第一節(jié)點(diǎn)N1的電壓，第二晶體管M2被選通，以便供應(yīng)與數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流給OLED。如此，OLED根據(jù)由第二晶體管M2供應(yīng)的電流發(fā)光，從而顯示圖像。
然后，在高電平掃描信號(hào)供應(yīng)給掃描線Sn期間，第二晶體管M2利用電容C中存儲(chǔ)的與數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓而維持選通，以便OLED在一幀中發(fā)光從而顯示圖像。
普通的發(fā)光顯示器還可包括補(bǔ)償電路，該補(bǔ)償電路用于補(bǔ)償在制造中引起的第二晶體管M2的閾值電壓Vth的不一致。具有補(bǔ)償電路的發(fā)光顯示器可使用偏移補(bǔ)償方法或者電流編程方法，但這些方法在顯示一致圖像上都存在局限。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供可降低由電源線壓降所引起的圖像不一致的發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明的附加特征將在下文的敘述中列出，其中部分可因敘述而清楚，或者可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明而知悉。
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)光顯示器，包括排列在由多根供應(yīng)有掃描信號(hào)的掃描線、多根供應(yīng)有數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線、多根供應(yīng)有補(bǔ)償電源的補(bǔ)償電源線、以及多根第一電源線所劃分的區(qū)域中的多個(gè)像素。各個(gè)像素包括用于在包括于一幀的多個(gè)子幀輸出對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償電源和數(shù)據(jù)信號(hào)的電流的像素電路，以及發(fā)出對(duì)應(yīng)于從該像素電路輸出的電流的光的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種發(fā)光顯示器，包括圖像顯示單元，該圖像顯示單元包括排列在由多根掃描線、多根數(shù)據(jù)線、多根第一電源線、以及多根補(bǔ)償電源線所劃分的區(qū)域中的多個(gè)像素。像素接收來(lái)自于第一電源線、對(duì)應(yīng)于供應(yīng)給補(bǔ)償電源線的補(bǔ)償電源和供應(yīng)給數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)的電流以便發(fā)光。掃描線驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)掃描信號(hào)給掃描線，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)給數(shù)據(jù)線，補(bǔ)償供電單元供應(yīng)對(duì)應(yīng)于一幀的子幀的補(bǔ)償電源給補(bǔ)償電源線，第一供電單元供應(yīng)第一電源給第一電源線。
本發(fā)明還公開(kāi)了驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器的方法，該發(fā)光顯示器包括排列在由多根掃描線、多根數(shù)據(jù)線、多根第一電源線以及多根補(bǔ)償電源線所劃分的區(qū)域中的多個(gè)像素。該方法包括，在包括于一幀的多個(gè)子幀供應(yīng)具有不同電壓電平的補(bǔ)償電源給補(bǔ)償電源線，將補(bǔ)償電源和供應(yīng)給第一電源線的第一電源之間的補(bǔ)償電壓存儲(chǔ)到包括在像素內(nèi)的第一電容，供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)給數(shù)據(jù)線，將對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)和補(bǔ)償電源的電壓存儲(chǔ)到包括在該像素內(nèi)的第二電容，以及供應(yīng)對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在第二電容的電壓的電流給有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。
應(yīng)當(dāng)理解，上述綜述和下述詳述是示范性和解釋性的，用于為權(quán)利要求所要求的發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
所包括的附圖可提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖合并在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)的一部分，用于顯示本發(fā)明的實(shí)施例并與敘述相結(jié)合以便解釋本發(fā)明的原理。
圖1是普通發(fā)光顯示器的像素的電路圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器。
圖3是圖2的補(bǔ)償供電單元的框圖。
圖4示出了圖2的像素的像素電路。
圖5是采用了圖4的補(bǔ)償電路的內(nèi)部電路的像素電路的電路圖。
圖6示出了描述驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的方法的波形。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的像素。
圖8示出了描述驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的方法的波形。
具體實(shí)施例方式
以下，將參考顯示本發(fā)明的實(shí)施例的附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以多種形式實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)理解為限制在這里列出的實(shí)施例中。相反，提供這些實(shí)施例的目的在于充分公開(kāi)，并將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為清楚起見(jiàn)，可能夸大了層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器。
參見(jiàn)圖2，發(fā)光顯示器包括圖像顯示單元110、掃描驅(qū)動(dòng)器120、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器130、第一供電單元150、補(bǔ)償供電單元160以及第二供電單元170。
圖像顯示單元110包括多根掃描線S1～SN，多根數(shù)據(jù)線D1～DM，以及多個(gè)排列在由多根第一電源線ELVDD和多根補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN劃分的范圍中的像素111。第一電源線ELVDD大致平行于數(shù)據(jù)線D1～DM排列，多根補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN大致平行于多根掃描線S1～SN排列。
當(dāng)掃描信號(hào)施加到掃描線S1～SN，選擇像素111，以響應(yīng)于來(lái)自數(shù)據(jù)線D1～DM的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生預(yù)定亮度的光。具體地，各個(gè)像素111響應(yīng)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的每一比特和來(lái)自補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN的補(bǔ)償電源，控制有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的亮度。
掃描驅(qū)動(dòng)器120可響應(yīng)于來(lái)自控制器(未示出)的脈沖控制信號(hào)，諸如啟動(dòng)脈沖和時(shí)鐘信號(hào)，連續(xù)供應(yīng)掃描信號(hào)給掃描線S1～SN。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器130響應(yīng)于由該控制器供應(yīng)的數(shù)據(jù)控制信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)線D1～DM供應(yīng)i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)給像素111。亦即，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器130每j(j是等于或者大于i的正整數(shù))個(gè)子幀供應(yīng)i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)給數(shù)據(jù)線D1～DM。此處，將i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的最低比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)供應(yīng)給第一子幀。
第一供電單元150產(chǎn)生第一電源，并供應(yīng)第一電源給圖像顯示單元110的第一電源線ELVDD。因此，多根第一電源線ELVDD供應(yīng)第一電源給像素111。
第二供電單元170產(chǎn)生有別于第一電源的第二電源，并供應(yīng)第二電源給圖像顯示單元110的第二電源線。此處，第二電源線與形成在圖像顯示單元110整個(gè)表面之上的像素111的陰極電連接。
補(bǔ)償供電單元160在組成一幀的j個(gè)子幀中產(chǎn)生不同電平的補(bǔ)償電源。補(bǔ)償供電單元160與供應(yīng)給掃描線S1～SN的掃描信號(hào)同步地連續(xù)供應(yīng)補(bǔ)償電源給補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN。此處，朝向i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的最高比特，補(bǔ)償電源具有更高的電平(見(jiàn)圖6)。
圖3是圖2中的補(bǔ)償供電單元160的框圖。
參見(jiàn)圖3，補(bǔ)償供電單元160包括補(bǔ)償電源產(chǎn)生器164、移位寄存器162以及補(bǔ)償電源選擇器166。
補(bǔ)償電源產(chǎn)生器164產(chǎn)生具有不同電平的補(bǔ)償電源V1～Vj，并供應(yīng)該補(bǔ)償電源給補(bǔ)償電源選擇器166。
移位寄存器162包括多個(gè)移位寄存器，多個(gè)移位寄存器連續(xù)移位與掃描信號(hào)同步供應(yīng)的電源選擇啟動(dòng)信號(hào)VSSS，以便提供電源選擇啟動(dòng)信號(hào)VSSS給補(bǔ)償電源選擇器166。此時(shí)，移位寄存器162供應(yīng)k比特電壓選擇器信號(hào)(k是正整數(shù))給補(bǔ)償電源選擇器166。此處，當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有8比特且一幀由8個(gè)子幀組成時(shí)，每個(gè)移位寄存器產(chǎn)生3比特電壓選擇器信號(hào)，以便供應(yīng)電源選擇信號(hào)給補(bǔ)償電源選擇器166。
補(bǔ)償電源選擇器166包括多個(gè)補(bǔ)償電源選擇器，每個(gè)補(bǔ)償電源選擇器都可由模擬開(kāi)關(guān)形成。每個(gè)補(bǔ)償電源選擇器根據(jù)由每個(gè)移位寄存器供應(yīng)的電壓選擇器信號(hào)，從補(bǔ)償電源產(chǎn)生器164供應(yīng)的多個(gè)補(bǔ)償電源V1～Vi中選擇一個(gè)，以便連續(xù)供應(yīng)所選擇的補(bǔ)償電源給多根補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN。由補(bǔ)償電源選擇器166連續(xù)供應(yīng)給多根補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN的補(bǔ)償電源與供應(yīng)給掃描線S1～SN的掃描信號(hào)同步。
圖4是圖2的像素的電路圖。
參見(jiàn)圖4，每一像素111包括OLED和像素電路140。
OLED的陽(yáng)極連接至像素電路140，OLED的陰極連接至第二電源線ELVSS。
除包括有機(jī)發(fā)光層(EML)之外，OLED可包括位于陽(yáng)極和陰極之間的電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)。OLED可進(jìn)一步包括電子注入層(EIL)和空穴注入層(HTL)。當(dāng)電壓施加到OLED的陽(yáng)極和陰極之間時(shí)，陰極產(chǎn)生的電子通過(guò)EIL和ETL運(yùn)動(dòng)到EML，陽(yáng)極產(chǎn)生的空穴通過(guò)HIL和HTL運(yùn)動(dòng)到EML，電子和空穴隨后在EML復(fù)合產(chǎn)生光。
像素電路140包括第一晶體管M1、第二晶體管M2、補(bǔ)償電路144和電容C。此處，第一晶體管M1和第二晶體管M2是p型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。當(dāng)像素電路140包括p型晶體管時(shí)，第二電源ELVSS可具有較之第一電源ELVDD來(lái)說(shuō)較低的電壓電平，例如是接地電壓電平。
第一晶體管M1的柵極連接到掃描線Sn，第一晶體管的源極連接到數(shù)據(jù)線Dm，第一晶體管的漏極連接到第二晶體管M2的柵極，也就是第一節(jié)點(diǎn)N1。第一晶體管M1響應(yīng)于供應(yīng)給掃描線Sn的掃描信號(hào)，供應(yīng)來(lái)自數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)據(jù)信號(hào)到第一節(jié)點(diǎn)N1。
第二晶體管M2的柵極連接到第一節(jié)點(diǎn)N1，第二晶體管M2的源極連接到第一電源ELVDD，第二晶體管M2的漏極連接到OLED的陽(yáng)極。第二晶體管M2根據(jù)存儲(chǔ)在電容C中的與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓，控制由第一電源ELVDD供應(yīng)給OLED的電流量。
電容C的第一電極連接到第一節(jié)點(diǎn)N1，而電容C的第二電極連接到第一電源線ELVDD。在掃描信號(hào)供應(yīng)給掃描線Sn期間，電容C存儲(chǔ)與通過(guò)第一晶體管M1供應(yīng)給第一節(jié)點(diǎn)N1的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓。當(dāng)?shù)谝痪w管M1關(guān)斷，電容C利用在組成一幀的多個(gè)子幀中所存儲(chǔ)的電壓，保持第二晶體管M2選通的狀態(tài)。
在發(fā)光顯示器中，流過(guò)OLED的電流受到來(lái)自第一電源線ELVDD的第一電源的影響。因此，由于第一電源線ELVDD的阻抗所引起的壓降，當(dāng)施加到像素電路140上的第一電源不相同時(shí)，有可能無(wú)法供應(yīng)所需的電流量給OLED。因此，電容C中存儲(chǔ)的與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓，可能會(huì)由于第一電源線ELVDD的不同壓降，而隨著每個(gè)像素111的位置變化。
為補(bǔ)償?shù)谝浑娫淳€ELVDD的壓降，在補(bǔ)償電源線VSUSn和第一節(jié)點(diǎn)N1之間連接補(bǔ)償電路144。補(bǔ)償電路144供應(yīng)由補(bǔ)償供電單元160供應(yīng)的補(bǔ)償電源給各個(gè)像素的第一節(jié)點(diǎn)N1。
圖5是具有圖4的補(bǔ)償電路的內(nèi)部電路的像素電路的電路圖。
參見(jiàn)圖5，補(bǔ)償電路144包括第三晶體管M3、第四晶體管M4以及補(bǔ)償電容Cb。此處，第三晶體管M3和第四晶體管M4是p型MOSFET。
第三晶體管M3的柵極連接到第N-1根掃描線Sn-1，第三晶體管M3的源極連接到第一電源線ELVDD，第三晶體管M3的漏極連接到第一節(jié)點(diǎn)N1。第三晶體管M3根據(jù)供應(yīng)給第N-1根掃描線Sn-1的掃描信號(hào)，供應(yīng)來(lái)自第一電源線ELVDD的第一電源給第一節(jié)點(diǎn)N1。
第四晶體管M4的柵極連接到第N-1根掃描線Sn-1，第四晶體管M4的源極連接到補(bǔ)償電源線VSUSn，第四晶體管的M4的漏極連接到第二節(jié)點(diǎn)N2，第二節(jié)點(diǎn)N2也就是第一晶體管M1的漏極。第四晶體管M4根據(jù)供應(yīng)給第N-1根掃描線Sn-1的掃描信號(hào)，供應(yīng)來(lái)自補(bǔ)償電源線VSUSn的補(bǔ)償電源到第二節(jié)點(diǎn)N2。
補(bǔ)償電容Cb的第一電極連接到第一節(jié)點(diǎn)N1，補(bǔ)償電容Cb的第二電極連接到第二節(jié)點(diǎn)N2。補(bǔ)償電容Cb根據(jù)供應(yīng)給第N-1根掃描線Sn-1的掃描信號(hào)，以及根據(jù)供應(yīng)給第N根掃描線Sn的掃描信號(hào)由數(shù)據(jù)線Dm通過(guò)第一晶體管M1供應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，存儲(chǔ)第一節(jié)點(diǎn)N1和第二節(jié)點(diǎn)N2之間的壓差(也就是補(bǔ)償電壓)。
下述描述驅(qū)動(dòng)各個(gè)像素111的方法。
首先，當(dāng)掃描信號(hào)供應(yīng)給第N-1根掃描線Sn-1時(shí)，第一電源被供應(yīng)給第一節(jié)點(diǎn)N1，補(bǔ)償電源被供應(yīng)給第二節(jié)點(diǎn)N2。隨后，當(dāng)掃描信號(hào)被供應(yīng)給第N根掃描線Sn時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被供應(yīng)給第二節(jié)點(diǎn)N2。在這種情況下，第一節(jié)點(diǎn)N1的電壓根據(jù)第二節(jié)點(diǎn)N2的電壓改變量而改變。因此，公式1提供了當(dāng)掃描信號(hào)供應(yīng)給第N根掃描線Sn時(shí)第一節(jié)點(diǎn)N1的電壓。
公式1VN1＝ELVdd+ΔVN2+Vdata-Vn其中，ELVdd、Vdata和Vn分別代表供應(yīng)給第一電源線ELVDD的第一電源，供應(yīng)給數(shù)據(jù)線Dm的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，以及供應(yīng)給補(bǔ)償電源線VSUSn的補(bǔ)償電源。
因此，第一電源ELVdd被供應(yīng)給電容C的第二電極，由公式1得到的第一節(jié)點(diǎn)N1的電壓VN1被供應(yīng)給電容C的第一電極。相應(yīng)地，公式2提供了存儲(chǔ)在電容C中的電壓VC。
公式2VC＝ELVdd-(ELVdd+Vdata-Vn)＝Vdata-Vn
由于第二晶體管M2由存儲(chǔ)在電容C中的電壓VC驅(qū)動(dòng)，故可通過(guò)公式3得到供應(yīng)給OLED的電流。
公式3IOLED=β2(VGS2-VTH2)2=β2((Vdata-Vn)-VTH2)2]]>其中，VGS2和VTH2分別代表第二晶體管M2的柵極和源極之間的電壓，以及第二晶體管M2的閾值電壓。
如公式3所示，流過(guò)OLED的電流IOLED不受供應(yīng)給第一電源線ELVDD的第一電壓ELVdd的影響。
因此，根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器，供應(yīng)給補(bǔ)償電源線VSUSn的補(bǔ)償電壓Vn的電平隨數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)線信號(hào)Vdata而變化，從而能夠顯示預(yù)期灰度級(jí)。
圖6示出了描述驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的方法的波形。
參見(jiàn)圖6，為防止由第一電源線ELVDD的壓降所引起的亮度不一致，以及控制各個(gè)OLED的亮度從而顯示預(yù)期的灰度級(jí)，一幀被分為多個(gè)子幀SF1～SFj，多個(gè)子幀對(duì)應(yīng)i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的比特位并具有相同的發(fā)光時(shí)間。此處，在i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的情況下，第一子幀SF1～第j子幀SFj具有與不同權(quán)值亮度對(duì)應(yīng)的灰度級(jí)。第一子幀SF1～第j子幀SFj的灰度級(jí)對(duì)應(yīng)亮度的比例是20∶21∶22∶23∶24∶25…2i。
根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器以及驅(qū)動(dòng)該顯示器的方法將參照?qǐng)D5和圖6進(jìn)行描述。
首先，掃描信號(hào)SS1～SSn在一幀的第一子幀SF1中連續(xù)供應(yīng)。第一補(bǔ)償電源V1與掃描信號(hào)SS1～SSn同步地被連續(xù)供應(yīng)給補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN。
連續(xù)地供應(yīng)掃描信號(hào)SS1～SSn可選通包括在各個(gè)像素111中的第三晶體管M3和第四晶體管M4。在此，來(lái)自第一電源線ELVDD的第一電源供應(yīng)給各個(gè)像素111的第一節(jié)點(diǎn)N1，而來(lái)自補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN的第一補(bǔ)償電源V1供應(yīng)給各個(gè)像素111的第二節(jié)點(diǎn)N2。
隨后，第一晶體管M1被掃描信號(hào)SS1～SSn選通。當(dāng)?shù)谝痪w管M1被選通，供應(yīng)給數(shù)據(jù)線D1～DM的第一比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被供應(yīng)給第二節(jié)點(diǎn)N2。補(bǔ)償電容Cb的第二電極的電壓隨即改變至數(shù)據(jù)電壓，而補(bǔ)償電容Cb的第一電極的電壓被補(bǔ)償電容Cb的第二電極的電壓改變量所改變。公式4提供補(bǔ)償電容Cb的第一電極的電壓VN1，亦即第一節(jié)點(diǎn)N1的電壓。
公式4VN1＝ELVdd+ΔVN2+Vdata-V1其中，ELVdd、Vdata和V1分別代表供應(yīng)給第一電源線ELVDD的第一電源，i比特中的第一比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，以及供應(yīng)給補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN的第一補(bǔ)償電源。
由此，第一電源ELVdd被供應(yīng)給電容C的第二電極，由公式4得到的第一節(jié)點(diǎn)N1的電壓VN1被供應(yīng)給電容C的第一電極。相應(yīng)地，公式5提供了存儲(chǔ)在電容C的電壓VC。
公式5VC＝ELVdd-(ELVdd+Vdata-V1)＝Vdata-V1隨后，當(dāng)?shù)谝痪w管M1關(guān)斷，第二晶體管M2通過(guò)存儲(chǔ)在電容C中的電壓保持選通。亦即，各個(gè)像素111的第二晶體管M2通過(guò)存儲(chǔ)在電容C中的電壓而維持選通，故此，公式6得到的電流由第一電源線ELVDD供應(yīng)給OLED。
公式6IOLED=β2(VGS2-VTH2)2=β2((Vdata-V1)-VTH2)2]]>如公式6所示，流過(guò)OLED的電流IOLED不受供應(yīng)給第一電源線ELVDD的第一電源ELVdd的影響。
因此，在第一子幀SF1，各個(gè)OLED接收對(duì)應(yīng)于第一比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和第一補(bǔ)償電源V1的電流，而不管第一電源的壓降，從而發(fā)出亮度與灰度級(jí)0或者20中任一個(gè)相對(duì)應(yīng)的光。亦即，當(dāng)?shù)谝槐忍財(cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是0時(shí)，各個(gè)OLED發(fā)出亮度與灰度級(jí)20對(duì)應(yīng)的光，而當(dāng)?shù)谝槐忍財(cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是1時(shí)，不發(fā)出光。
在該幀的第二子幀SF2，高于第一補(bǔ)償電源V1的第二補(bǔ)償電源V2供應(yīng)給補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN。在對(duì)應(yīng)于第二補(bǔ)償電源V2和i比特中的第二比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的電壓存儲(chǔ)到電容C后，各個(gè)像素111的第二晶體管M2隨后利用存儲(chǔ)在電容C中的電壓被驅(qū)動(dòng)。因此，正如在第一子幀SF1各個(gè)OLED接收對(duì)應(yīng)于第一比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和第一補(bǔ)償電源V1的電流，各個(gè)OLED在第二子幀SF2接收對(duì)應(yīng)于第二比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和第二補(bǔ)償電源V2的電流，發(fā)出亮度與灰度級(jí)0或者21相對(duì)應(yīng)的光。
在該幀的第三子幀SF3～第j子幀SFj，向最高位變得更高的第三補(bǔ)償電源V3～第j補(bǔ)償電源Vj被供應(yīng)給補(bǔ)償電源線VSUS1～VSUSN。正如在第一子幀SF1和第二子幀SF2，對(duì)應(yīng)于第一和第二補(bǔ)償電源V1和V2以及第一和第二比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的電壓存儲(chǔ)到電容C，在對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償電源V3～Vj以及第3～第i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的電壓存儲(chǔ)到電容C后，各個(gè)像素111的第二晶體管M2隨后被存儲(chǔ)在電容C中的電壓驅(qū)動(dòng)。因此，正如各個(gè)OLED在第一子幀和第二子幀接收對(duì)應(yīng)于第一和第二比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)以及第一和第二補(bǔ)償電源V1和V2的電流，各個(gè)OLED在第三～第j子幀中分別接收對(duì)應(yīng)于第三～第i比特?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)以及第三～第j補(bǔ)償電源V3～Vj的電流，發(fā)出亮度與灰度級(jí)0或者22～2i相對(duì)應(yīng)的光。
根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)使用補(bǔ)償電路144和子幀SF1～SFj中的不同電平補(bǔ)償電源V1～Vj，第一電源線ELVDD的壓降被補(bǔ)償，從而利用根據(jù)子幀SF1～SFj中OLED的發(fā)光的亮度總和，以預(yù)期灰度級(jí)顯示圖像。此處，利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法被用來(lái)降低由電源線上的壓降所引起的圖像不一致。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例及其驅(qū)動(dòng)方法，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法中，子幀SF1～SFj具有相同的發(fā)光周期，以便有足夠的時(shí)間顯示子幀SF1～SFj的灰度級(jí)。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的像素。圖8示出了描述驅(qū)動(dòng)根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的方法的波形。
參見(jiàn)圖7和圖8，除像素電路140的晶體管M1和M2以及補(bǔ)償電路144的晶體管M3和M4的傳導(dǎo)類型外，根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的像素與根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器的像素相同。
因此，用于驅(qū)動(dòng)n型晶體管M1、M2、M3和M4的掃描信號(hào)有別于與用于驅(qū)動(dòng)p型晶體管M1、M2、M3和M4的掃描信號(hào)。相應(yīng)地，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的敘述，能夠容易地理解本發(fā)明的第二實(shí)施例。因此，對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的包括p型晶體管的發(fā)光顯示器的敘述適用于本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例。
盡管上述提到子幀具有相同的發(fā)光周期，但是它們可能為顯示灰度級(jí)和提高圖片質(zhì)量而具有不同的發(fā)光周期。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法可用于控制顯示圖像的電流的任意顯示器。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法中，通過(guò)使用與第一電源線的壓降無(wú)關(guān)的補(bǔ)償電路，對(duì)應(yīng)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和補(bǔ)償電源的電流可分別用于子幀中的OLED，從而有可能顯示預(yù)期灰度級(jí)的圖像。因此，根據(jù)本發(fā)明，利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和補(bǔ)償電源顯示圖像，可使由晶體管的特性偏差所引起的圖像不一致降至最低。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明顯地在不背離發(fā)明精神和范圍的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明作出各種修改和替換。因此，可以理解本發(fā)明覆蓋了在所附權(quán)利要求及其等價(jià)替換范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種修改和變換。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光顯示器，包括多個(gè)像素，排列在由多根供應(yīng)有掃描信號(hào)的掃描線、多根供應(yīng)有數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線、多根供應(yīng)有補(bǔ)償電源的補(bǔ)償電源線、以及多根第一電源線所劃分的區(qū)域中，其中一個(gè)像素包括像素電路，用于在包括于一幀的多個(gè)子幀輸出對(duì)應(yīng)于所述補(bǔ)償電源和所述數(shù)據(jù)信號(hào)的電流；和有機(jī)發(fā)光二極管OLED，發(fā)出對(duì)應(yīng)于從該像素電路輸出的電流的光。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中從該像素電路輸出的電流對(duì)應(yīng)于該補(bǔ)償電源和該數(shù)據(jù)信號(hào)之間的電壓差。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中所述像素根據(jù)OLED在所述子幀的發(fā)光的亮度總和顯示所需灰度級(jí)。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中所述數(shù)據(jù)信號(hào)是包括對(duì)應(yīng)于所述子幀的i比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并且i是正整數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光顯示器，其中所述補(bǔ)償電源的電平向所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的最高位變得更高。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中所述第一電源線與所述數(shù)據(jù)線大致平行地排列。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示器，其中所述補(bǔ)償電源線與所述掃描線大致平行地排列。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光顯示器，進(jìn)一步包括第二電源線，用于供應(yīng)第二電源給該OLED的陰極，其中該第二電源區(qū)別于供應(yīng)給該第一電源線的第一電源。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光顯示器，其中該像素電路包括第一晶體管，由供應(yīng)給當(dāng)前掃描線的掃描信號(hào)控制，以輸出供應(yīng)給該數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)；第二晶體管，用于根據(jù)自身的柵極和源極之間的電壓，控制從該第一電源線供應(yīng)給該OLED的電流量；補(bǔ)償電路，由供應(yīng)給前一掃描線的掃描信號(hào)控制，以存儲(chǔ)該補(bǔ)償電源和該第一電源之間的補(bǔ)償電壓；和電容，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于來(lái)自該第一晶體管的數(shù)據(jù)信號(hào)和該補(bǔ)償電源的電壓，以控制該第二晶體管的柵極和源極之間的電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光顯示器，其中該補(bǔ)償電路包括補(bǔ)償電容，電連接在作為該第二晶體管的柵極的第一節(jié)點(diǎn)和作為該第一晶體管的輸出的第二節(jié)點(diǎn)之間；第三晶體管，由供應(yīng)給該前一掃描線的掃描信號(hào)控制并連接在該第一節(jié)點(diǎn)和該第一電源線之間；和第四晶體管，由供應(yīng)給該前一掃描線的掃描信號(hào)控制并連接在該第二節(jié)點(diǎn)和該補(bǔ)償電源線之間。
11.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光顯示器，其中該補(bǔ)償電源被與供應(yīng)給前一掃描線的掃描信號(hào)同步地供應(yīng)給該補(bǔ)償電源線。
12.一種發(fā)光顯示器，包括圖像顯示單元，包括排列在由多根掃描線、多根數(shù)據(jù)線、多根第一電源線、以及多根補(bǔ)償電源線所劃分的區(qū)域中的多個(gè)像素，所述像素從所述第一電源線接收對(duì)應(yīng)于供應(yīng)給補(bǔ)償電源線的補(bǔ)償電源和供應(yīng)給數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)的電流，以便發(fā)光；掃描線驅(qū)動(dòng)器，用于供應(yīng)掃描信號(hào)給所述掃描線；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，用于供應(yīng)所述數(shù)據(jù)信號(hào)給所述數(shù)據(jù)線；補(bǔ)償供電單元，用于供應(yīng)所述對(duì)應(yīng)于一幀的子幀的補(bǔ)償電源給該補(bǔ)償電源線；和第一供電單元，用于供應(yīng)第一電源給所述第一電源線。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中各個(gè)像素所接收的電流對(duì)應(yīng)該補(bǔ)償電源和該數(shù)據(jù)信號(hào)之間的電壓差。
14.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中所述像素利用在所述子幀發(fā)出的光的亮度總和顯示所需灰度級(jí)。
15.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中所述數(shù)據(jù)信號(hào)是包括對(duì)應(yīng)于所述子幀的i比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并且i是正整數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光顯示器，其中所述補(bǔ)償電源的電平向所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的最高位變得更高。
17.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中所述第一電源線與所述數(shù)據(jù)線大致平行地排列。
18.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中所述補(bǔ)償電源線與所述掃描線大致平行地排列。
19.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中該補(bǔ)償供電單元包括補(bǔ)償電源產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述子幀的不同補(bǔ)償電源；移位寄存器，用于產(chǎn)生選擇信號(hào)；和補(bǔ)償電源選擇器，用于根據(jù)該選擇信號(hào)從所述不同補(bǔ)償電源中選擇一個(gè)，以便連續(xù)供應(yīng)在所述不同補(bǔ)償電源中所選擇的一個(gè)給所述多根補(bǔ)償電源線。
20.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，進(jìn)一步包括第二供電單元，用于供應(yīng)第二電源給連接到各個(gè)像素的第二電源線，其中該第二電源區(qū)別于該第一電源。
21.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光顯示器，其中一個(gè)像素包括像素電路，用于從該第一電源線在各個(gè)子幀輸出對(duì)應(yīng)于該補(bǔ)償電源和該數(shù)據(jù)信號(hào)的電流；和有機(jī)發(fā)光二極管OLED，用于發(fā)出對(duì)應(yīng)于從該像素電路輸出的電流的光。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)光顯示器，其中該像素電路包括第一晶體管，由供應(yīng)給當(dāng)前掃描線的掃描信號(hào)控制，以輸出供應(yīng)給該數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)；第二晶體管，用于根據(jù)自身的柵極和源極之間的電壓，控制從該第一電源線供應(yīng)給該OLED的電流量；補(bǔ)償電路，用于根據(jù)供應(yīng)給前一掃描線的掃描信號(hào)存儲(chǔ)該補(bǔ)償電源和該第一電源之間的補(bǔ)償電壓；和電容，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于來(lái)自該第一晶體管的數(shù)據(jù)信號(hào)和該補(bǔ)償電源的電壓，以控制該第二晶體管的柵極和源極之間的電壓。
23.如權(quán)利要求22所述的發(fā)光顯示器，其中該補(bǔ)償電路包括補(bǔ)償電容，電連接在作為該第二晶體管的柵極的第一節(jié)點(diǎn)和作為該第一晶體管的輸出的第二節(jié)點(diǎn)之間；第三晶體管，由供應(yīng)給該前一掃描線的掃描信號(hào)控制并連接在該第一節(jié)點(diǎn)和該第一電源線之間；和第四晶體管，由供應(yīng)給該前一掃描線的掃描信號(hào)控制并連接在該第二節(jié)點(diǎn)和該補(bǔ)償電源線之間。
24.如權(quán)利要求22所述的發(fā)光顯示器，其中所述補(bǔ)償電源被與供應(yīng)給該前一掃描線的掃描信號(hào)同步地供應(yīng)給所述補(bǔ)償電源線。
25.一種驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器的方法，該發(fā)光顯示器包括排列在由多根掃描線、多根數(shù)據(jù)線、多根第一電源線以及多根補(bǔ)償電源線所劃分的區(qū)域中的多個(gè)像素，該方法包括在包括于一幀的多個(gè)子幀供應(yīng)補(bǔ)償電源給所述補(bǔ)償電源線，所述補(bǔ)償電源在各個(gè)子幀具有不同電壓電平；將該補(bǔ)償電源和供應(yīng)給該第一電源線的第一電源之間的補(bǔ)償電壓存儲(chǔ)到包括在像素內(nèi)的第一電容；供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)給所述數(shù)據(jù)線；將對(duì)應(yīng)于該數(shù)據(jù)信號(hào)和該補(bǔ)償電源的電壓存儲(chǔ)到包括在該像素內(nèi)的第二電容；和供應(yīng)對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在該第二電容的電壓的電流給有機(jī)發(fā)光二極管OLED。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中供應(yīng)給該OLED的電流對(duì)應(yīng)該補(bǔ)償電源和該數(shù)據(jù)信號(hào)之間的電壓差。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述像素利用根據(jù)在所述子幀的OLED發(fā)光的亮度總和顯示所需灰度級(jí)。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)信號(hào)是包括對(duì)應(yīng)于所述子幀的i比特的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并且i是正整數(shù)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述補(bǔ)償電源的電平向所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的最高位變得更高。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述補(bǔ)償電源被與供應(yīng)給所述掃描線的掃描信號(hào)同步地供應(yīng)給所述補(bǔ)償電源線。
全文摘要
發(fā)光顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法，該發(fā)光顯示器包括排列在由多根掃描線、多根數(shù)據(jù)線、多根供應(yīng)有補(bǔ)償電源的補(bǔ)償電源線、以及多根第一電源線所劃分的區(qū)域中的多個(gè)像素。各個(gè)像素包括用于在包括于一幀的多個(gè)子幀輸出對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償電源和數(shù)據(jù)信號(hào)的電流的像素電路，以及發(fā)出對(duì)應(yīng)于從該像素電路輸出的電流的光有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1773594SQ200510115669
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月8日
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