CN101359138A - 发光装置、使用其的显示器、及其驱动方法 - Google Patents

发光装置、使用其的显示器、及其驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光装置、使用该发光装置的显示器、以及该发光装置的驱动方法。该发光装置包括：用于传输多个扫描信号的多条扫描线、用于传输多个发光数据信号的多条列线、由该扫描线和该列线限定的多个发光像素、以及用于接收阳极电压的阳极电极。该扫描信号响应于第一扫描开始电压和第一扫描开始时间而被传输到该发光像素，且当沿该阳极电极流动的阳极电流小于第一参考电流时，该第一扫描开始电压和该第一扫描开始时间的其中之一增加。

Description

发光装置、使用其的显示器、及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种显示器。更具体而言，本发明涉及一种具有响应于显示图像而工作的发光装置的显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)为配置成利用液晶分子的介电各向异性性质改变每个像素光透射率来显示图像的平板显示器，其依据所施加的电压来改变每个分子的扭转角度。LCD重量轻且纤薄，且与为典型图像显示器的阴极射线管相比以较低功耗工作。
LCD包括液晶面板组件以及布置于该液晶面板组件背部以朝该液晶面板组件发光的发光装置。
当液晶面板组件为有源类型时，液晶面板组件包括一对透明基板、布置于该透明基板之间的液晶层、布置于该透明基板的外表面上的偏振板、设于该透明基板之一的内表面上的公共电极、设于另一该透明基板的内表面上的像素电极和开关装置、以及向形成一个像素的三个子像素提供红、绿和蓝色的滤色器。
该液晶面板组件接收从该发光装置发射的光，并依据该液晶层的每个液晶分子的扭转角度来传输或拦截该光以实现指定图像。
该背景技术中披露的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此可包含不属于本领域技术人员已知的现有技术的一部分的信息。
发明内容
在本发明的示例性实施例中，发光装置包括用于传输多个扫描信号的多条扫描线、用于传输多个发光数据信号的多条列线、由该扫描线和列线限定的多个发光像素、以及被施加阳极电压的阳极电极。该扫描信号响应于第一扫描开始(scan-on)电压和第一扫描开始时间而被传输到该发光像素，且当沿该阳极电极流动的阳极电流小于第一参考电流时，该第一扫描开始电压和该第一扫描开始时间的其中之一增加。当该阳极电流小于该第一参考电流时，该第一扫描开始时间可逐步增加。当该阳极电流小于该第一参考电流时，该第一扫描开始电压可逐步增加。当该阳极电流小于该第一参考电流时，该第一扫描开始电压可在该第一扫描开始时间增加至少一次之后增加。即使在该第一扫描开始时间增加至最高水平之后，当该阳极电流小于该第一参考电流时，该第一扫描开始电压可增加。在此，即使在该第一扫描开始电压增加且该第一扫描开始时间响应于增加的第一扫描开始电压而被设置之后，当阳极电流小于该第一参考电流时，该第一扫描开始时间可增加以补偿该阳极电流。
在本发明的另一实施例中，显示器包括面板组件，该面板组件包括用于传输多个栅极信号的多条栅线、用于传输多个数据信号的多条数据线、以及由该栅线和数据线限定的多个像素。该显示器还包括发光装置，该发光装置包括用于传输多个扫描信号的多条扫描线、用于传输多个发光数据信号的多条列线、由该扫描线和列线限定的多个发光像素、以及被施加阳极电压的阳极电极。该扫描信号响应于第一扫描开始电压和第一扫描开始时间而被传输到该发光像素，且当沿该阳极电极流动的阳极电流由于该发光像素的亮度不均匀而减小时，该第一扫描开始电压和该第一扫描开始时间的其中之一增加，由此补偿该阳极电流。该阳极电流可以在增加该第一扫描开始时间之后通过增加该第一扫描开始电压而得以补偿。在此，即使在该第一扫描开始电压增加且该第一扫描开始时间响应于增加的第一扫描开始电压而被设置之后，当阳极电流小于该第一参考电流时，该第一扫描开始时间可增加以补偿该阳极电流。
在本发明的又一示例性实施例中，提供了一种发光装置驱动方法。该发光装置包括第一电极、第二电极、响应于施加于第一电极的扫描信号和施加于第二电极的信号而发光的多个发光像素、以及第三电极，与在该发光像素产生的电流相对应的电流沿该第三电极流动。该发光装置驱动方法包括将第一扫描开始电压施加于该第一电极一第一扫描开始时间；探测沿该第三电极流动的第一电流；将该第一电流与参考电流比较；以及当该第一电流小于该参考电流时，增加该第一扫描开始电压和该第一扫描开始时间的其中之一。在此，当该第一电流小于该参考电流时，该第一扫描开始时间可增加。备选地，当该第一电流小于该参考电流时，该第一扫描开始电压可增加。这里，即使在该第一扫描开始电压增加且该第一扫描开始时间响应于增加的第一扫描开始电压而被设置之后，当第一电流小于该参考电流时，该第一扫描开始时间可增加。
附图说明
结合附图并参照下述详细描述，可以更好地理解本发明的上述和其他特征和优点，附图中：
图1为本发明一个示例性实施例的发光装置的部分剖视图；
图2为本发明另一示例性实施例的发光装置的部分剖视图；
图3为图2的自发光发光装置的有源区的部分分解透视图；
图4为图1的发光装置的方框图；
图5为图4的发光装置的发光控制单元的方框图；
图6为说明用于补偿图4发光装置的阳极电流的过程的流程图；
图7为说明本发明再一实施例的光源用发光装置的有源区的部分分解透视图；
图8为本发明一实施例的显示器的分解透视图，该显示器使用图7的发光装置作为光源；以及
图9为图8的显示器的方框图。
具体实施方式
根据所使用的光源的类型，发光装置可以分类为若干不同装置。在这些不同装置中，冷阴极荧光灯(CCFL)类型是公知的。由于CCFL是线光源，例如漫射片、漫射板、以及棱镜片的各种光学构件被用于将自CCFL发射的光均匀地漫射至液晶面板组件。
然而，由于自CCFL发射的光穿过该光学构件，这产生显著的光损耗。在使用CCFL作为光源的LCD中，穿过该液晶面板组件的光的数量约为自该CCFL发射的光的3-5％。再者，CCFL消耗大量功率。也就是说，CCFL的功耗占LCD总功耗的最大一份。此外，由于CCFL的结构限制，无法制作使用CCFL的大尺寸LCD。因此，难以在超过30英寸的LCD中使用CCFL。
在努力解决CCFL类型发光装置的这些问题时，发光二极管(LED)类型发光装置最近被提出。LED类型发光装置具有多个为点光源的LED、反射片、导光板、漫射片、漫射板、以及棱镜片。LED类型发光装置具有快的响应速度和出色的色彩再现性。然而，LED类型发光装置昂贵且厚。
如上所述，包含不同光源的现有技术发光装置具有其自己的问题。此外，现有技术发光装置在LCD被驱动时必需处于具有恒定亮度的导通状态，这使得难以改善LCD中所要求的图像质量。
例如，当液晶面板组件显示具有暗和亮部分的图像(例如视频信号)时，如果发光装置发射具有不同强度的光至该图像的暗和亮部分，则动态对比度可以显著改善。
此外，在现有技术发光装置中，当电子发射区域劣化时，亮度均匀性会劣化。因此，在本发明一个实施例中，发光装置增加电子发射区域的寿命，并通过使用阳极电流确定该电子发射区域的劣化和补偿减小的阳极电流来防止亮度不均匀。在本发明的另一实施例中，显示器使用该发光装置。在又一实施例中，提供了一种发光装置驱动方法。在再一实施例中，提供了一种显示器驱动方法。
在下述详细描述中，说明和描述本发明的特定示例性实施例。本领域技术人员将意识到，所描述的实施例可以通过各种不同方式修改而不背离本发明的精神和范围。因此，附图和说明书示为本质上是说明性的而非限制性的。相同的附图标记在说明书中总是表示相同的元件。
当第一构件连接到第二构件时，这意味着第一构件直接或间接地连接到第二构件。也就是说，第三构件可以夹置于该第一和第二构件之间。此外，当描述一单元“包括”构成元件时，这意味着除了该元件之外该单元可另外包括其他构成元件，除非具体指出不包含其他构成元件。
图1为本发明一个示例性实施例的发光装置的部分剖视图。参考图1，发光装置10包括真空容器18，该真空容器18具有第一基板12、第二基板14以及介于该第一和第二基板12、14之间的密封件16。密封件16沿第一和第二基板12、14的边缘布置以将基板密封在一起。该真空容器的内部保持在约10-6Torr的真空压力。
第一和第二基板12、14可划分成有源区(该有源区被密封件16围绕且可见光基本上在该有源区被发射)和围绕该有源区的无源区。用于发射电子的电子发射单元20位于有源区的第一基板12的内表面上，且发光单元22位于有源区的第二基板14的内表面上。
发光单元22位于其上的第二基板14可以是发光装置10的前基板，电子发射单元20位于其上的第一基板12可以是发光装置10的后基板。
电子发射单元20包括电子发射区域24、第一驱动电极26和第二驱动电极28。第一和第二驱动电极26、28控制从每个电子发射区域24发射的电子的量。第一驱动电极26可以是阴极电极，第二驱动电极28可以是交叉阴极电极26的栅电极。绝缘层30夹置于第一和第二驱动电极26、28之间。
第一开口281形成于栅电极28内，第二开口301形成于绝缘层30内。第一和第二开口281、301形成于阴极电极26和栅电极28的交叉区域，由此部分露出阴极电极26的表面。
电子发射区域24是由在真空气氛下被施加电场时可以发射电子的材料形成。例如，电子发射区域24可以由碳基材料或纳米尺寸材料形成。用于电子发射区域24的合适材料的非限制性示例包括碳纳米管、石墨、石墨纳米纤维、金刚石、类金刚石碳、富勒烯(C60)、硅纳米线、及其组合。
备选地，电子发射区域可使用诸如钼(Mo)或硅(Si)的材料形成为具有锐的尖端的结构。
在上述结构中，阴极电极26和栅电极28的一个交叉区域可对应于发光装置10的一个像素区域。备选地，阴极电极26和栅电极28的两个或两个以上交叉区域可对应于发光装置10的一个像素区域。
接下来，发光单元22还包括阳极电极32、形成于阳极电极32表面上的磷光层34、以及覆盖磷光层34的金属反射层36。从布置于真空容器18外侧的电源施加阳极电压到阳极电极32以维持磷光层34于高电势状态。阳极电极32是由例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料形成，以允许从磷光层34发射的可见光透过阳极电极32。
金属反射层36可以由铝形成，厚度为几千
Figure A20081000298300081
且具有电子束可穿过的精细尺寸的孔。金属反射层36将可见光(该可见光从磷光层34向第一基板12发射)反射朝向第二基板14以增强发光表面的亮度。然而，阳极电极32可去除，金属反射层36可配置成作为被施加阳极电压的阳极电极。
多个间隔物(未示出)位于第一和第二基板12、14之间的有源区以抵抗施加于真空容器18的压力，并均匀地维持第一和第二基板12、14之间的间隙。
上述发光装置10是通过施加驱动电压至阴极电极26和栅电极28并施加几千伏特以上的正直流电压(阳极电压)至阳极电极32而被驱动的。也就是说，扫描驱动电压施加于该阴极电极26和栅电极28的其中之一，且数据驱动电压施加于该阴极电极26和栅电极28的另一个。
随后，在阴极电极26和栅电极28之间的电压差值高于阈值的像素，电场形成于电子发射区域24周围，且因此电子从电子发射区域24发射。从电子发射区域24发射的电子被阳极电压吸引并碰撞磷光层34。每个像素的磷光层34的发光强度与相应像素的电子束的量成比例。
图2为本发明另一示例性实施例的发光装置的部分剖视图。参考图2，除了发光单元22’还包括暗色或黑色层46之外，发光装置10’与先前实施例的发光装置10相同。在本实施例及先前示例性实施例中，相同的附图标记表示相同的元件。
在本实施例中，磷光层34’划分为多个隔开的部分，黑色层46形成于磷光层34’的这些部分之间。暗色或黑色层46可由铬形成。在本示例性实施例中，阳极电极32可以省略，且金属反射层36可以用做被施加阳极电压的阳极电极。
发光装置10和10’可以用做光源以发射白光至无源类型显示面板(非发光类型显示面板)，或者通过形成红、绿和蓝磷光层而本身用做显示器。
图3为图2的自发光发光装置的有源区的部分分解透视图。参考图3，在该自发光发光装置中，电子发射单元20’包括阴极电极26、栅电极28、以及电连接到阴极电极26的电子发射区域24。第一绝缘层30布置于阴极电极26和栅电极28之间，且第二绝缘层68形成于栅电极28上。聚焦电极70形成于第二绝缘层68上。
第一开口681和第二开口701分别形成于第二绝缘层68和聚焦电极70内以允许电子束穿过。0V或者几到几十伏特的负直流电压施加到聚焦电极70以会聚通过形成于聚焦电极70内的第二开口701的电子。
发光单元22’包括阳极电极32、形成于阳极电极32上包括彼此隔开的红、绿和蓝色磷光层34R、34G和34B的磷光层34’、形成于磷光层34’之间的暗色层46、以及覆盖磷光层34’和暗色层46的金属反射层36。
阴极电极26和栅电极28的一个交叉区域可对应于一个子像素，且每个该红、绿和蓝色磷光层34R、34G和34B布置为对应于一个子像素。包括布置成线形式的一个红色磷光层34R、一个绿色磷光层34G和一个蓝色磷光层34B的三个子像素形成一个像素。
从各个子像素的每个电子发射区域24发射的电子的数量由施加于阴极电极26和栅电极28的驱动电压决定。电子与相应子像素的磷光层34’碰撞，由此激励磷光层34’。通过上述过程，发光装置控制每个像素的亮度和发光色彩，由此实现彩色显示。
现在参考图4描述根据本示例性实施例的发光装置以及该发光装置的驱动方法。图4为本发明的该示例性实施例的发光装置的方框图。如图4所示，发光装置900包括阳极电极32、发光控制单元910、扫描驱动器920、列驱动器930、发光单元940、以及阳极驱动器950。
在本发明的该示例性实施例中，扫描线S1-Sp作为发光像素EPX的栅电极28，列线C1-Cq作为发光像素EPX的阴极电极26并连接到电子发射区域24。
输入视频信号R、G和B具有每个发光像素EPX的亮度信息。亮度具有例如1024(或210)、256(或28)、或者64(或26)个灰阶。垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK、以及数据使能信号DE可被提供作为输入控制信号。
阳极电极32被包含在发光装置900的前基板内并连接到阳极线AL和感测线SL。依据传输到阳极驱动器950的阳极控制信号ACS，阳极电压被施加到阳极电极32。在此，阳极电压通过阳极线AL被施加到阳极电极32。阳极电压为较高的电压以吸引地加速所发射的电子束。当电子通过施加于阴极电极26和栅电极28的电压的差值而发射时，由被施加于阳极电极32的高电压吸引的电子在阳极电极32上产生阳极电流Ia。在本示例性实施例的发光装置中，阳极电流Ia对应于由施加到阴极电极26和栅电极28的电压所发射的电子而产生。
扫描驱动器920连接到扫描线S1-Sp以传输多个扫描信号到扫描线S1-Sp，由此允许发光像素EPX响应于扫描驱动控制信号CS、扫描电压控制信号CVS和开始时间控制信号OTS而发光。
列驱动器930连接到列线C1-Cq以允许发光像素EPX响应于发光控制信号CC和发光信号CLS而发光。更详细而言，列驱动器930响应于发光信号CLS产生多个发光数据信号，并响应于发光控制信号CC将该发光数据信号传输到列线C1-Cq。在本发明的该示例性实施例的发光装置中，发光数据信号的电压水平对应于与正在显示的图像匹配的特定灰阶。
发光单元940包括传输扫描信号的多条扫描线S1-Sp、多条列线C1-Cq、以及多个发光像素EPX。发光像素EPX位于扫描线S1-Sp和列线C1-Cq的交叉区域上。在此，扫描线S1-Sp连接到扫描驱动器920，列线C1-Cq连接到列驱动器930。扫描驱动器920和列驱动器930连接到发光控制单元910，以响应于来自发光控制单元910的控制信号而工作。
阳极驱动器950从发光控制单元910接收阳极控制信号ACS，并响应于阳极控制信号ACS将阳极电压施加于阳极电极32。此外，阳极驱动器950探测(通过感测线SL)通过阴极电极26和栅电极28之间的电压差值发射的电子所产生的阳极电流。阳极驱动器950传输阳极电流Ia至发光控制单元910。在本发明的该示例性实施例中，阳极电流Ia的探测通过用户指定的周期单元来实现。
发光控制单元910控制扫描驱动器920、列驱动器930、以及阳极驱动器950。发光控制单元910从外部图形控制器(未示出)接收输入视频信号R、G和B和输入控制信号，用于控制图像的显示。
发光控制单元910响应于该输入控制信号恰当地处理输入视频信号R、G和B，使得输入视频信号R、G和B可以匹配发光单元940的工作条件，由此产生扫描驱动控制信号CS、扫描电压控制信号CVS、开始时间控制信号OTS、发光控制信号CC、以及发光信号CLS。
发光控制单元910使用输入视频信号R、G和B探测发光像素EPX的灰阶，将灰阶转换成数字数据，并将该数字数据传输到列驱动器930。在此，数字数据包含在发光信号CLS内。发光控制单元910响应于发光信号CLS产生发光控制信号CC以控制发光数据信号的应用时序。
发光控制单元910依据阳极电流Ia确定电子发射区域24的劣化，产生扫描电压控制信号CVS和开始时间控制信号OTS以防止由于电子发射区域24的劣化而导致的亮度不均匀，并将CVS和OTS信号传输到扫描驱动器920。此外，发光控制单元910产生扫描驱动控制信号CS用于控制该扫描信号传输到扫描线S1-Sp的时序，并将扫描驱动控制信号CS传输到扫描驱动器920。在此，扫描信号具有扫描开始电压Von，该扫描开始电压Von具有能够从电子发射区域24发射电子的电压水平；以及扫描停止电压，该扫描停止电压具有防止电子从电子发射区域24发射的电压。在本发明的该示例性实施例中，扫描开始电压Von的水平是依据自扫描驱动器920传输的扫描电压控制信号CVS来确定的。该扫描开始电压依据扫描驱动控制信号CS被传输到扫描线S1-Sp。此外，扫描开始电压Von的传输时序是依据开始时间控制信号OTS来确定的。这里，扫描开始电压Von设置在发光装置900中基本上不发生亮度不均匀的范围内。在此，扫描开始电压Von的最低电压水平为最小扫描开始电压Von_min，扫描开始电压Von的最高电压水平为最大扫描开始电压Von_max。也就是说，发光控制单元910设置一范围，在该范围内亮度不均匀是允许的(下文中，称为“亮度不均匀允许范围”)。对应于最大亮度不均匀的电压设置为该亮度不均匀允许范围内的最小扫描开始电压(Von_min)。发光控制单元910设置扫描驱动器920的结构中可允许的最大电压，设置当灰阶最低时该发光装置的可允许的发光值，并设置考虑到电源的电源电压限制时的最大扫描开始电压Von_max。
更详细而言，发光控制单元910响应于扫描开始时间控制信号OTS来设置扫描开始电压Von施加于扫描线S1-Sp的扫描开始时间。在本发明的该示例性实施例中，扫描开始时间可以依据扫描开始电压Von来设置。当亮度不均匀发生一时间段时，该扫描开始时间增加一指定时间段，在该时间段内扫描开始电压Von被均匀地维持。发光控制单元910探测从电子发射区域24发射的电子产生的阳极电流Ia，以确定电子发射区域24是否劣化。在此，当由于电子发射区域24的劣化而出现亮度不均匀时，发光控制单元910增加扫描开始时间以解决亮度不均匀问题。然而，当即使扫描开始时间增加至最大水平之后该亮度不均匀问题仍未解决时，发光控制器则响应于扫描电压控制信号CVS逐渐增加扫描开始电压Von以解决亮度不均匀问题。也就是说，如果在扫描开始时间处于最大水平时出现亮度不均匀，发光控制单元910增加扫描开始电压Von的水平。在本发明的该示例性实施例中，扫描开始电压Von的水平依据阳极电流的数量来设置，并可以逐步增加，直到考虑外围驱动元件在异常现象(例如短路)发生之前可以获得的最大扫描开始电压Von_max。在此，扫描电压控制信号CVS控制扫描驱动器920，使得具有指定扫描开始电压Von的扫描信号可被输出。也就是说，扫描驱动器920依据扫描电压控制信号CVS选择扫描开始电压之一，并输出所选择的电压作为扫描信号。
现在参考图5和6描述一种补偿由于电子发射区域24劣化引起的阳极电流Ia减小的方法。图5为图4的发光装置的发光控制单元910的方框图。如图5所示，发光控制单元包括信号发生器911和劣化确定单元912。
信号发生器911产生扫描电压控制信号CVS，并将产生的信号传输到扫描驱动器920以设置施加于扫描线S1-Sp的扫描开始电压Von。此外，信号发生器911产生开始时间控制信号OTS，并将该开始时间控制信号传输到扫描驱动器920以设置扫描开始电压Von施加到扫描线S1-Sp的扫描开始时间。在此，扫描驱动器920响应于扫描电压控制信号CVS产生扫描开始电压Von，并响应于开始时间控制信号OTS设置与扫描开始电压Von相对应的扫描开始时间。
对于响应于扫描开始电压Von中的最小扫描开始电压Von_min而设置的扫描开始时间，劣化确定单元912探测由施加于扫描线S1-Sp的最小扫描开始电压Von_min和施加于阴极电极26的电压之间的电压差值所产生的阳极电流Ia。通过将阳极电流Ia与参考电流比较，劣化确定单元912确定电子发射区域24是否劣化。在本发明的该示例性实施例中，参考电流是由施加于扫描线S1-Sp的扫描开始电压Von和施加于阴极电极26的电压之间的电压差值所产生的电流。也就是说，该参考电流是用于判定劣化的参考值。在此，当阳极电流Ia小于参考电流时，劣化确定单元912确定阳极电流Ia由于劣化而减小并在该最小扫描开始电压Von_min被维持的范围内将该扫描开始时间增加一时间段，由此补偿该减小的阳极电流Ia。也就是说，最小扫描开始电压Von_min施加于扫描线S1-Sp的时间与扫描开始时间的增加成比例。因此，从电子发射区域发射的电子的数量增加以补偿该减小的阳极电流Ia。然而，如果即使扫描开始时间增加至最大水平后该阳极电流Ia仍未得到补偿，劣化确定单元912则施加比最小扫描开始电压Von_min高的电压至扫描线S1-Sp。也就是说，通过增加扫描开始电压Von的水平，该增加的扫描开始电压Von和施加于阴极电极26的电压之间的电压差值增加，且从电子发射区域发射的电子的数量因此增加，由此补偿该减小的阳极电流Ia。在此，劣化确定单元912控制扫描开始电压Von，使得扫描开始电压Von的水平不增加到高于最大扫描开始电压Von_max。劣化确定单元912探测响应于增加的扫描开始电压Von所产生的阳极电流Ia，并将所产生的阳极电流Ia与参考电流比较。这里，当阳极电流Ia小于参考电流并因此无法补偿该减小的阳极电流Ia时，劣化确定单元912重复该增加扫描开始时间和扫描开始电压Von的过程直至该减小的阳极电流Ia得到补偿。
图6为说明用于补偿本示例性实施例的发光装置的阳极电流Ia的过程的流程图。首先，发光控制单元910响应于扫描电压控制信号CVS设置最小扫描开始电压Von_min(S100)。此外，发光控制单元910响应于开始时间控制信号OTS设置与该最小扫描开始电压Von_min相对应的扫描开始时间(S200)。对于响应于扫描开始电压Von中的最小扫描开始电压Von_min而设置的扫描开始时间，发光控制单元910探测由施加于扫描线S1-Sp的最小扫描开始电压Von_min和施加于阴极电极26的电压之间的电压差值产生的阳极电流Ia(S300)。此外，发光控制单元910将该阳极电流与参考电流比较(S400)。
当阳极电流Ia小于参考电流时，发光控制单元910增加扫描开始时间同时维持该最小扫描开始电压Von_min(S500)。此外，发光控制单元910确定扫描开始时间是否增加至最大水平，同时维持该最小扫描开始电压Von_min(S600)。
当确定扫描开始时间未增加至最大水平时，发光控制单元910探测依据该扫描开始时间增加所产生的阳极电流Ia。当探测的阳极电流Ia由于电子发射区域的劣化而减小时，发光控制单元910重复该逐渐增加扫描开始时间以补偿阳极电流Ia的过程。如果即使扫描开始时间达到最大设置值之后该阳极电流Ia仍未得到补偿，则发光控制单元910增加扫描开始电压Von(S700)。在此，该最大设置值是指该扫描开始时间可增加达到的最大值。该最大设置值可由用户设定。
如果即使增加的扫描开始电压Von(在步骤S700中增加)施加于扫描线S1-Sp之后阳极电流Ia仍小于参考电流，则发光控制单元910重复相同的过程，直至减小的阳极电流Ia被补偿以解决亮度不均匀现象。
在本发明的该示例性实施例中，为了补偿减小的阳极电流Ia，扫描开始时间首先增加，随后扫描开始电压增加。然而，本发明不限于该实施例。也就是说，扫描开始电压Von可以首先增加，随后扫描开始时间增加以补偿减小的阳极电流Ia。
图7为说明本发明再一实施例的发光装置的有源区的部分分解透视图。参考图7，在用做光源的发光装置中，电子发射单元20包括阴极电极26、栅电极28、以及电连接到阴极电极26的电子发射区域24。发光单元22包括阳极电极32、用于发射白光的磷光层34、以及覆盖磷光层34的金属反射层36。
磷光层34可以由红、绿和蓝磷光剂的混合物形成。磷光层34可以形成于第二基板14的整个有源区上。
在该光源用发光装置中，第一和第二基板12、14彼此隔开约5至20mm。随着第一和第二基板12、14之间的间隙增加，超过约10kV的例如约10至约15kV的较高电压可以施加于阳极电极32。如上所述构造的发光装置可以实现约10,000cd/m2的最大亮度。
图8为本发明一实施例的采用图7的发光装置的显示器的分解透视图。参考图8，显示器50包括发光装置10和位于发光装置10前方的显示面板48。漫射板52可介于发光装置10和显示面板48之间以均匀地漫射从发光装置10发射的光。漫射板52与发光装置10隔开。
显示面板48可以是液晶面板或者其他无源类型显示面板。现在通过示例的方式描述液晶显示器。
显示面板48包括：下基板54，其上形成有多个薄膜晶体管(TFT)；上基板56，其上形成有滤色器；以及液晶层(未示出)，布置于下基板54和上基板56之间。偏振板(未示出)附着到上基板56的顶面和下基板54的底面以极化通过显示面板48的光。
由各个子像素的TFT控制的透明像素电极位于下基板54的内表面上，滤色器和透明公共电极位于上基板56的内表面上。该滤色器包括逐一布置于子像素上的红、绿和蓝滤光层。
当一个特定子像素的TFT导通时，电场形成于像素电极和公共电极之间，且液晶分子的扭转角度根据该电场而变化。光透射率根据该变化的扭转角度而变化。显示面板48可以通过上述过程控制每个像素的亮度和发光色彩。
在图8中，附图标记58表示传输栅极驱动信号至每个TFT的栅电极28的栅电路板组件，附图标记60表示传输数据驱动信号至每个TFT的源电极的数据电路板组件。
发光装置10的像素的数目小于显示面板48的像素的数目，使得发光装置10的一个像素对应于显示面板48的两个或两个以上像素。发光装置10的每个像素响应于显示面板48相应像素的最高灰阶来发光，其具有最高灰阶。发光装置10的每个像素代表2至8位的灰阶。
为了方便，显示面板48的像素称为“第一像素”，发光装置的像素称为“第二像素”。与一个第二像素相对应的第一像素称为“第一像素组”。
发光装置10的驱动过程可包括(a)使用控制显示面板48的信号控制单元(未示出)探测第一像素组的第一像素的最高灰阶；(b)根据探测的最高灰阶计算用于激励第二像素所需的灰阶并将计算的灰阶转换成数字数据；(c)使用该数字数据产生发光装置10的驱动信号；以及(d)将所产生的驱动信号施加于该发光装置10。
用于驱动发光装置10的扫描电路板组件和数据电路板组件可以布置在发光装置10的背面上。在图8中，附图标记62表示将阴极电极26连接到数据电路板组件的连接器，附图标记64表示将栅电极28连接到扫描电路板组件的连接器。
如前所述，当相应第一像素组显示图像时，发光装置10的第二像素通过与相应的第一像素组同步而发射具有特定灰阶的光。也就是说，发光装置10发射高亮度的光至显示面板48显示的图像的亮部并发射低亮度的光至图像的暗部。因此，显示器50可以提供改进的动态对比度和图像质量。
现在参考图9描述一种显示器及显示器驱动方法。图9为图8的显示器的方框图。本发明该示例性实施例的显示器为无源类型装置，并包括液晶面板组件400。然而，本发明不限于此。
如图9所示，本发明该示例性实施例的显示器50包括液晶面板组件400、连接到液晶面板组件400的栅极驱动器500和数据驱动器600、连接到数据驱动器600的灰阶电压发生器700、以及用于控制发光装置900的信号控制单元800。
当液晶面板组件400被视为等效电路时，该液晶面板组件400包括多条信号线、以及排列成矩阵图案并连接到信号线的多个像素PX。信号线包括传输栅极信号(扫描信号)的多条栅极信号线G1-Gn和传输数据信号的多条数据线D1-Dm。
每个像素PX，例如连接到第i(i＝1，2，…n)栅线Gi和第j(j＝1，2，…m)数据线Dj的像素410包括连接到信号线Gi和Dj的开关Q，且液晶电容器Clc和维持电容器Cst连接到该开关Q。维持电容器Cst可视需要省略。
开关Q为设于下基板(未示出)上的3端装置(例如TFT)。也就是说，开关Q包括连接到栅线Gi的控制端、连接到数据线Dj的输入端、以及连接到液晶电容器Clc和维持电容器Cst的输出端。
栅极驱动器500连接到栅线G1-Gn以施加栅极信号(该栅极信号为栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的组合)至栅线G1-Gn。
数据驱动器600连接到液晶面板组件400和数据线D1-Dm。数据驱动器600从灰阶电压发生器700选择灰阶电压并将该灰阶电压施加到数据线D1-Dm作为数据信号。然而，当灰阶电压发生器700设计成不提供所有灰阶的全部电压，而仅提供灰阶的某些电压时，数据驱动器600将参考灰阶电压分压，产生所有灰阶的灰阶电压，并从所产生的灰阶电压中选择数据信号。
灰阶电压发生器700产生与像素PX透射率相关的两套灰阶电压组(或者参考灰阶电压组)。该两套之一相对于公共电压Vcom具有正值，另一套具有负值。
信号控制单元800控制栅极驱动器500、数据驱动器600、以及发光控制单元910。信号控制单元800从外部图形控制器(未示出)接收视频信号R、G和B并输入控制信号用于控制该显示器。
输入视频信号R、G和B具有像素PX的亮度信息。该亮度具有多个灰阶，例如1024(或210)、256(或28)或者64(或26)个。输入控制信号包括例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK、以及数据使能信号DE。
信号控制单元800基于输入控制信号恰当地处理输入视频信号R、G和B，产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，将栅极控制信号CONT1输出到栅极驱动器500，并输出经处理的视频信号DATA和该数据控制信号CONT2至数据驱动器600。此外，信号控制单元800传输栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2、和经处理的视频信号DATA至发光控制单元910。
在本发明的该示例性实施例中，光源用发光装置(下文中称为“发光装置”)900包括发光控制单元910、扫描驱动器920、列驱动器930、以及发光单元940。
如图9所示，扫描线S1-Sp作为发光像素EPX的栅电极28，列线C1-Cq作为发光像素EPX的阴极电极26。列线C1-Cq连接到电子发射区域24。
阳极电极32包含在发光装置900的前基板内，且连接到阳极线AL和感测线SL。阳极电极32依据传输到阳极驱动器950的阳极控制信号ACS接收阳极电压。在此，阳极电压通过阳极线AL施加到阳极电极32。阳极电压为较高的电压用于吸引发射的电子束。此外，当电子通过阴极电极26和栅电极28之间的电压差值而发射时，阳极电流Ia由被该高电压吸引的电子而产生于阳极电极32上。在本发明的该示例性实施例中，阳极电流Ia响应于依据施加于阴极电极26和栅电极28的电压而发射的电子的数量来产生。
扫描驱动器920连接到扫描线S1-Sp以传输扫描信号，使得发光像素EPX可以通过与相应像素PX同步依据扫描驱动控制信号CS、扫描电压控制信号CVS和开始时间控制信号OTS来发光。
列驱动器930连接到列线C1-Cq以控制列线C1-Cq，使得发光像素EPX可以响应于相应像素PX的灰阶依据发光控制信号CC和发光信号CLS来发光。更详细而言，列驱动器930响应于发光信号CLS产生发光数据信号，并依据发光控制信号CC将所产生的发光数据信号传输到列线C1-Cq。也就是说，列驱动器930使一个发光像素EPX同步以响应于由相应像素PX显示的图像来发射特定灰阶的光。在本发明的该示例性实施例中，发光数据信号具有与依据正在显示的图像来设置的该特定灰阶相对应的电压水平。
发光单元940包括传输扫描信号的扫描线S1-Sp、传输发光数据信号的列线C1-Cq、以及发光像素EPX。发光像素EPX位于扫描线S1-Sp和列线C1-Cq的交叉区域。在此，扫描线S1-Sp连接到扫描驱动器920，列线C1-Cq连接到列驱动器930。此外，扫描驱动器920和列驱动器930连接到发光控制单元910以响应于自发光控制单元910的信号来工作。
阳极驱动器950从发光控制单元910接收阳极控制信号ACS，并依据该阳极控制信号ACS将阳极电压施加到阳极电极32。此外，阳极电流Ia是由阴极电极26和栅电极28之间的电压差值产生的电子产生的，且阳极驱动器950使用感测线SL探测阳极电流Ia。阳极驱动器950传输该阳极电流Ia至发光控制单元910。在本发明的该示例性实施例中，阳极电流Ia的探测通过可由用户设置的时间段来实现。
发光控制单元910控制扫描驱动器920、列驱动器930、以及阳极驱动器950。发光控制单元910从外部图形控制器(未示出)接收输入视频信号R、G和B并接收输入控制信号用于控制输入视频信号R、G和B的显示。
发光控制单元910从信号控制单元800接收栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2以及经处理的视频信号DATA。发光控制单元910使用视频信号DATA探测与发光装置的一个发光像素EPX相对应的像素PX的最高灰阶，并响应于探测的最高灰阶来确定该发光像素的灰阶。发光控制单元910将灰阶转换成数字数据，并将该数字数据传输到列驱动器930。在此，数字数据包含在发光信号CLS内。发光控制单元910产生发光控制信号CC以依据发光信号CLS控制该发光数据信号的应用时序，并将所产生的发光控制信号CC传输到列驱动器930。
发光控制单元910确定(通过阳极电流Ia)电子发射区域24是否劣化。此外，发光控制单元910产生扫描电压控制信号CVS和开始时间控制信号OTS，并将这些信号传输到扫描驱动器920以防止由电子发射区域24的劣化引起的亮度不均匀。此外，发光控制单元910使用栅极控制信号CONT1产生用于控制扫描信号传输到扫描线S1-Sp的时序的扫描驱动控制信号CS，并将所产生的扫描驱动控制信号CS传输至扫描驱动器920。在此，扫描信号具有扫描开始电压Von，该扫描开始电压Von具有能够从电子发射区域24发射电子的电压水平；以及扫描停止电压，该扫描停止电压具有防止电子从电子发射区域24发射的电压。在本发明的该示例性实施例中，扫描开始电压Von的水平是依据自扫描驱动器920传输的扫描电压控制信号CVS来确定的。该扫描开始电压依据扫描驱动控制信号CS被传输到扫描线S1-Sp。此外，扫描开始电压Von的传输时序是依据开始时间控制信号OTS来确定的。这里，扫描开始电压Von设置在发光装置900中基本上不发生亮度不均匀的范围内。扫描开始电压Von的最低电压水平为最小扫描开始电压Von_min，扫描开始电压Von的最高电压水平为最大扫描开始电压Von_max。也就是说，发光控制单元910设置一范围，在该范围内亮度不均匀是允许的(下文中，称为“亮度不均匀允许范围”)。对应于最大亮度不均匀的电压设置为该亮度不均匀允许范围内的最小扫描开始电压(Von_min)。发光控制单元910设置在扫描驱动器920的结构中可允许的最大电压，设置当灰阶最低时该发光装置的可允许的发光值，并设置考虑到电源的电源电压限制时的最大扫描开始电压Von_max。
更详细而言，发光控制单元910响应于扫描开始时间控制信号OTS来设置扫描开始电压Von施加于扫描线S1-Sp的扫描开始时间。在本发明的该示例性实施例中，扫描开始时间可以依据扫描开始电压Von来设置。当亮度不均匀发生时，该扫描开始时间增加一指定时间段，在该时间段内扫描开始电压Von被均匀地维持。发光控制单元910探测从电子发射区域24发射的电子产生的阳极电流Ia，以确定电子发射区域24是否劣化。在此，当由于电子发射区域24的劣化而出现亮度不均匀时，发光控制单元910增加扫描开始时间以解决亮度不均匀问题。然而，当即使扫描开始时间增加至最大水平之后该亮度不均匀问题仍未解决时，发光控制器则响应于扫描电压控制信号CVS逐渐增加扫描开始电压Von以解决亮度不均匀问题。也就是说，当扫描开始时间处于最大水平时发生亮度不均匀，发光控制单元910增加扫描开始电压Von的水平。在本发明的该示例性实施例中，扫描开始电压Von的水平依据阳极电流的数量来设置，并可以逐步增加，直到考虑外围驱动元件在异常现象(例如短路)发生之前可以获得的最大扫描开始电压Von_max。在此，扫描电压控制信号CVS控制扫描驱动器920，使得具有确定的扫描开始电压Von的扫描信号可被输出。也就是说，扫描驱动器920依据扫描电压控制信号CVS选择扫描开始电压之一，并输出所选择的电压作为扫描信号。
根据该示例性实施例的用于补偿减小的阳极电流Ia的过程与图5的示例性实施例基本上相同。
在上文中描述了显示器包括液晶面板组件的示例性实施例，不过本发明不限于该示例性实施例。也就是说，本发明可应用于可以通过从发光装置接收光来显示图像的所有无源类型显示器。
根据本发明的实施例，由于在不发生亮度不均匀现象的范围内施加驱动电压的时间增加且驱动电压增加，电子发射区域的寿命可以延长，且发光装置的亮度不均匀因此可以得以避免。
尽管已经结合特定示例性实施例说明和描述了本发明，但本领域技术人员应理解，可以对所述实施例进行各种改进和变化而不背离由权利要求界定的本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种发光装置，包括：
用于传输多个扫描信号的多条扫描线；
用于传输多个发光数据信号的多条列线；
由所述扫描线和所述列线限定的多个发光像素；以及
用于接收阳极电压的阳极电极，
其中所述扫描信号响应于第一扫描开始电压和第一扫描开始时间而被传输到所述发光像素；以及
其中当沿所述阳极电极流动的阳极电流小于第一参考电流时，所述第一扫描开始电压和所述第一扫描开始时间的其中之一增加。
2.如权利要求1所述的发光装置，其中当所述阳极电流小于所述第一参考电流时，所述第一扫描开始时间逐步增加。
3.如权利要求1所述的发光装置，其中当所述阳极电流小于所述第一参考电流时，所述第一扫描开始电压逐步增加。
4.如权利要求1所述的发光装置，其中当所述阳极电流小于所述第一参考电流时，所述第一扫描开始电压在所述第一扫描开始时间增加至少一次之后增加。
5.如权利要求4所述的发光装置，其中在所述第一扫描开始时间增加至最高水平之后，当所述阳极电流小于所述第一参考电流时，所述第一扫描开始电压增加。
6.如权利要求5所述的发光装置，其中在所述第一扫描开始电压增加之后以及在所述第一扫描开始时间响应于增加的第一扫描开始电压之后，当所述阳极电流小于所述第一参考电流时，所述第一扫描开始时间增加以补偿所述阳极电流。
7.一种显示器，包括：
面板组件，其包括用于传输多个栅极信号的多条栅线、用于传输多个数据信号的多条数据线、以及由所述栅线和数据线限定的多个像素；以及
发光装置，其包括用于传输多个扫描信号的多条扫描线、用于传输多个发光数据信号的多条列线、由所述扫描线和所述列线限定的多个发光像素、以及用于接收阳极电压的阳极电极，
其中所述扫描信号响应于第一扫描开始电压和第一扫描开始时间而被传输到所述发光像素，以及
其中所述第一扫描开始电压和所述第一扫描开始时间之一增加以补偿沿所述阳极电极流动的阳极电流的减小。
8.如权利要求7所述的显示器，其中所述阳极电流在增加所述第一扫描开始时间之后通过增加所述第一扫描开始电压而被补偿。
9.如权利要求8所述的显示器，其中在所述第一扫描开始电压增加之后以及所述第一扫描开始时间响应于增加的第一扫描开始电压之后，当所述阳极电流小于所述第一参考电流时，所述第一扫描开始时间增加以补偿所述阳极电流。
10.一种发光装置驱动方法，该发光装置包括第一电极、第二电极、响应于施加于第一电极的扫描信号和施加于第二电极的信号而发光的多个发光像素、以及第三电极，在所述发光像素产生的电流沿所述第三电极流动，所述发光装置驱动方法包括：
将第一扫描开始电压施加于所述第一电极一第一扫描开始时间；
探测沿所述第三电极流动的第一电流；
将所述第一电流与参考电流比较；以及
当所述第一电流小于所述参考电流时，增加所述第一扫描开始电压和所述第一扫描开始时间的其中之一。
11.如权利要求10所述的发光装置驱动方法，其中当所述第一电流小于所述参考电流时，所述第一扫描开始时间增加。
12.如权利要求10所述的发光装置驱动方法，其中当所述第一电流小于所述参考电流时，所述第一扫描开始电压增加。
13.如权利要求12所述的发光装置驱动方法，其中在所述第一扫描开始电压增加之后以及所述第一扫描开始时间响应于增加的第一扫描开始电压之后，当所述第一电流小于所述参考电流时，所述第一扫描开始时间增加以补偿所述第一电流。
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