CN1750100A - 有机发光显示器及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种有机发光显示器及其驱动方法，由于晶体管的制造而导致其不同的特性，该显示器及其驱动方法最小化了其引起的非均匀亮度。该有机发光显示器包括由提供扫描信号的多条扫描线、提供数据信号的多条数据线和多条电源线定义的多个像素。各像素包括像素电路，该像素电路用于对应数据信号从电源线输出电流，其中电源对应于子帧被提供给电源线。各像素还包括配置成根据从像素电路输出的电流而发光的有机发光二极管。利用这种结构，根据各子帧的数字数据信号，通过将具有不同电压电平的第一电源提供给有机废光二极管的阳极来表示预期的灰度。因此在像素电路中由于晶体管之间的特性差异导致的亮度的非均匀性得到了最小化。

Description

有机发光显示器及驱动方法
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—种由于晶体管之间的特性差异而最小化非均匀亮度的有机发光显示器及其驱动方法。
背景技术
由于CRT显示器相对较重且体积较大，因此已经研制出各种平板显示器来替代阴极射线管(CRT)显示器。平板显示器的类型包括液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)以及有机发光显示器(LED)。
有机发光显示器利用电子和空穴的再结合能独立发光，且其分为包括无机发射层的无机-有机发光显示器，以及包括有机发射层的有机-有机发光显示器。该有机-有机发光显示器可以称为电致发光显示器。
与需要独立光源例如LCD的无源型显示器不同，有机发光显示器与阴极射线管(CRT)显示器一样具有快速响应时间的优势，并且不依赖于独立的光源而发光。
图1是典型的有机发光显示器内所提供的像素11的电路图。参考图1，有机发光显示器包括位于扫描线Sn和数据线Dm的交叉区域中的多个像素11。当扫描信号施加于扫描线Sn时，选择每个独立的像素11，且每个独立的像素11根据施加于数据线Dm的数据信号发光。
每个像素11包括第一电源线VDD、第二电源线VSS、有机发光二极管(OLED)和像素电路40。该OLED包括连接于像素电路40的阳极以及连接于第二电源线VSS的阴极。
OLED包括置于阴极和阳极之间的发射层、电子传输层和空穴传输层。另外，OLED可以包括电子注入层和空穴注入层。在目前所述的OLED中，当在阳极与阴极之间施加电压时，从阴极产生的电子经由电子注入层和电子传输层移动到发射层，以及从阳极产生的空穴经由空穴注入层和空穴传输层移动到发射层。来自电子传输层的电子和来自空穴传输层的空穴在发射层内再结合，从而发光。
像素电路40包括第一晶体管M1、第二晶体管M2以及电容器C。第一和第二晶体管M1和M2是p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS FET)。第二电源线VSS的电压电平低于第一电源线VDD的电压电平，其中第二电源线VSS可以是接地电平。
第一晶体管M1包括连接于扫描线Sn的栅极、连接于数据线Dm的源极以及连接于第一节点N1的漏极。操作中，第一晶体管M1响应通过扫描线Sn发送的扫描信号将数据信号从数据线Dm提供给第一节点N1。
当扫描信号提供给扫描线Sn时，电容器C对应于通过第一晶体管M1发送到第一节点N1的数据信号而存储电压，然后当第一晶体管M1断开时将第二晶体管M2的导通时间保持为一帧。
第二晶体管M2包括连接于第一节点N1的栅极，其中第一晶体管M1的漏极和电容器C也共同连接于第一节点N1。第二晶体管M2还包括连接于第一电源线VDD的源极和连接于OLED阳极的漏极。第二晶体管M2配置成基于从第一电源线VDD提供的数据信号来调整提供给OLD的电流密度。因此，OLED基于从第一电源线VDD通过第二晶体管M2提供的电流而发光。
像素11操作如下。首先，当低状态扫描信号传输到扫描线Sn时，接通第一晶体管M1。然后，数据信号从数据线Dm经由第一晶体管M1和第一节点N1被提供给第二晶体管M2的栅极。电容器C对应于第二晶体管M2的栅极与第一电源线VDD之间的电压差而存储电压。
然后，第二晶体管M2由施加于第一节点N1的电压导通，且将对应于数据信号的电流提供给OLED。因此，OLED基于从第二晶体管M2提供的电流发光，因而显示图像。
当高状态扫描信号发送到扫描线Sn时，第二晶体管M2由存储在电容器C中的电压保持导通，其中该存储的电压对应于数据信号。当第一晶体管M1断开时，OLED发光持续一帧，从而显示出图像。
然而，传统的像素电路40的缺点在于，由于在不同的像素11中所用的第二晶体管M2的阈值电压之差而不能显示具有均匀亮度的图像。多个像素11排列在显示图像的像素部分内。为了使像素部分显示具有均匀亮度的图像，多个像素11中的第二晶体管M2的阈值电压应该相互一致。然而，由于在制造过程中的加工误差，第二晶体管M2的阈值电压不同。因此，像素部分不能显示具有均匀亮度的图像。
发明内容
因此，本发明的方面包括有机发光显示器及其驱动方法，其使得由于晶体管之间的制造差异导致的非均匀性最小化。
有机发光显示器的一个实施例包括多个像素，这些像素由配置成提供扫描信号的多条扫描线、配置成提供数据信号的多条数据线以及多条电源线来定义。各像素包括配置成从电源线输出电流并对应数据信号的像素电路，其中从像素电路输出的电流对应子帧。显示器还包括配置成响应从像素电路输出的电流而发光的有机发光二极管。
在某些实施例中，基于各子帧中从有机发光二极管发出光的亮度总和，各像素表示灰度。数据信号包括对应于各子帧具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。在某些实施例中，当数字数据信号的数位位置接近最有效位时，电源的电压电平增加。
有机发光显示器的另一实施例包括像素部分，该像素部分包括由多条扫描线、多条数据线和多条第一电源线定义的多个像素。这些像素配置成响应电流而发光，该电流对应于从第一电源线通过数据线发送的数据信号。该显示器还包括配置成将数据信号提供给数据线的数据驱动器、配置成将扫描信号提供给扫描线的扫描驱动器、以及配置成对应于某一帧的子帧将第一电源提供给第一电源线的第一电源。
本发明的另一方面包括驱动有机发光显示器的方法，该显示器包括由多条扫描线、多条数据线和多条电源线定义的多个像素。该方法包括将扫描信号提供给扫描线，将数据信号提供给数据线，对应于某一帧的子帧将电源提供给电源线，并对应于数据信号将电流从电源线提供给像素以便每个像素发光。
有机发光显示器的又一实施例包括多个像素，这些像素由提供扫描信号的多条扫描线、提供数据信号的多条数据线以及多条电源线定义。各像素包括像素电路，该像素电路包括配置成对应来自电源线的数据信号而输出电流的晶体管，其中电源线配置成对应某一帧的子帧提供电源。像素电路还包括配置成补偿晶体管阈值电压的补偿电路。该显示器还包括配置成响应从像素电路输出的电流而发光的有机发光二极管。
在某些实施例中，有机发光显示器还包括配置成提供发射控制信号的发射控制线，以及配置成提供初始化电源的初始化电源线。
根据本发明的实施例，基于各子帧中从有机发光二极管发射的光亮度总和，各像素表示灰度。在某些实施例中，数据信号包括对应各子帧具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。在某些实施例中，当数字数据信号的数位位置接近最有效位时，电源的电压电平增加。
有机发光显示器的另一实施例包括像素部分，该像素部分包括由多条扫描线、多条数据线和多条电源线定义的多个像素。各像素配置成响应电流而发光，该电流从电源线接收并对应于通过数据线发送的数据信号。该显示器还包括配置成将数据信号提供给数据线的数据驱动器、配置成将扫描信号提供给扫描线的扫描驱动器、配置成对应于某一帧的子帧将电源提供给第一电源线的电源、以及配置成提供初始化电源到各像素的初始化电源。
在某些实施例中，基于各子帧中从有机发光二极管发射的光亮度总和，各像素表示灰度。在某些实施例中，数据信号包括对应各子帧具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。当数字数据信号的数位位置更靠近最有效位时电源的电压电平增加。
本发明的另一方面包括驱动由多条扫描线、多条数据线以及多条电源线定义的多个像素的方法，其中各像素包括对应于通过某条数据线提供的数据信号而输出电流的晶体管。该方法包括基于初始化电力将电容器充电到晶体管阈值电压对应的电压，其中对应于通过第一扫描线发送的第一扫描信号，该电容器被充电。该方法还包括将数据信号提供给数据线，对应某一帧的子帧将电力提供给电源线，将电容器充电到数据信号与所供给电力之差对应的电压，其中对应于通过第二扫描线提供的第二扫描信号，该电容器被充电。该方法还包括通过利用存储在电容器中的电压驱动晶体管以及从电源线输出电流，给有机发光二极管供电来发光。
附图说明
根据下面结合附图的描述，本发明的各方面和优点将变得显而易见并且更容易理解。
图1是典型的有机发光显示器中像素的电路图；
图2是根据本发明第一实施例的有机发光显示器的图解；
图3是图2的有机发光显示器中所用的第一电源的某一实施例的方框图；
图4是图2的有机发光显示器的像素的某一实施例的电路图；
图5是驱动图2的有机发光显示器的信号波形图；
图6是有机发光显示器的第二实施例的像素的第二实施例的电路图；
图7是驱动使用图6的像素的有机发光显示器的信号波形图；
图8是有机发光显示器的第三实施例的图解；
图9是图8的有机发光显示器中提供的像素的电路图；
图10是驱动图8的有机发光显示器的信号波形图；
图11是有机发光显示器中提供的像素的某一实施例的电路图；以及
图12是驱动使用图11的像素的有机发光显示器的信号波形图。
具体实施方式
图2是包括像素的有机发光显示器100的第一实施例的图解。参考图2，有机发光显示器100包括像素部分110、扫描驱动器120、数据驱动器130、第一电源150和第二电源170。
像素部分110包括由多条扫描线S1到SN、多条数据线D1到DM以及多条电源线V1到VN定义的多个像素111。电源线V1到VN布置成与形成于像素部分110上的扫描线S1到SN平行。
当扫描信号发送到扫描线S1到SN时，选择独立的像素111，且所选择的像素111基于从电源线V1到VN接收到的电流而发光，该电源线V1到VN对应于发送给数据线D1到DM的数据信号。更具体地，各像素111中的有机发光二极管(OLED)基于数字数据信号位对应的电流而发光，且像素111的元件控制来自OLED的发光亮度。该电流基于具有不同电压电平的第一电源信号，第一电源信号提供给电源线V1到VN，以便调整OLED的亮度以表示灰度。因此显示器100能显示具有预期灰度的图像。
扫描驱动器120响应从控制器(未示出)发出的扫描控制信号例如起始脉冲和时钟信号来产生扫描信号。扫描驱动器120依次地将扫描信号提供给扫描线S1到SN，从而顺序地驱动扫描线S1到SN。
数据驱动器130响应控制器提供的数据控制信号通过数据线D1到Dm将i位的数字数据信号提供给各像素111。具体地，数据驱动器130每j个子帧将i位的各数字数据信号提供给数据线D1到DM，其中i是正整数，j是大于或等于i的正整数。这里，通过将一帧分为至少两帧来设置子帧，且在各子帧中表示预期的灰度。在某个实施例中，参考第一子帧来提供i位的数字数据信号中最低有效位(LSB)的数字数据信号。
第二电源170配置成提供不同于第一电力的第二电力到各像素111的阴极。在某个实施例中，各像素111的阴极基本形成在像素部分110的整个区域上。
对于形成某一帧的每j个子帧，第一电源150配置成产生互不相同的第一电源信号。第一电源150配置成依次地将驱动电力提供给电源线V1到VN，以便根据各数字数据信号使驱动电力与提供给扫描线S1到SN的扫描信号同步。在某个实施例中，当数字数据信号的数位位置接近最有效位时，驱动电力增加。
图3是有机发光显示器100的第一电源150的某个实施例的方框图。参考图3，第一电源150包括电力发生器154、移位寄存器电路152以及选择器156。电源发生器154配置成产生多个具有不同电压电平的第一电源信号V0，并将第一电源信号V0提供给选择器156。
移位寄存器电路152包括多个移位寄存器。各移位寄存器配置成顺序地将起始信号VSSS移位到与扫描信号同步，从而将起始信号VSSS提供给选择器156。各移位寄存器还配置成顺序移位k个数位(其中k为正整数)和产生电压选择器信号，并将电压选择器信号提供给选择器156。其中提供一八(8)位数字数据信号以及八个子帧，各移位寄存器产生3位的电压选择器信号并将其提供给选择器156。
选择器156包括多个电压选择器。在某个实施例中，各电压选择器包括一模拟开关。各电压选择器配置成选择多个不同的第一电源信号V0之一，该第一电源信号V0对应从移位寄存器电路152的各移位寄存器提供的电压选择器信号从电力发生器154提供。选择器156还配置成依次将所选择的第一电源信号提供给第一电源线V1到VN。在某个实施例中，依次从选择器156提供给第一电源线V1到VN的第一电源信号与提供给扫描线S1到SN的扫描信号同步。
图4是有机发光显示器100中像素111的一个实施例的电路图。参考图4，像素111包括有机发光二极管OLED和像素电路140。
该OLED包括连接于像素电路140的阳极，以及连接于配置成提供第二电力的第二电源线VSS的阴极。
该OLED包括置于阳极和阴极之间的发射层、电子传输层以及空穴传输层。另外，该OLED可以包括电子注入层和空穴注入层。操作时，当在阳极和阴极之间施加电压时，从阴极产生的电子经由电子注入层和电子传输层移动到发射层，且从阳极产生的空穴经由空穴注入层和空穴传输层移动到发射层。然后，来自电子传输层的电子和来自空穴传输层的空穴在发射层中再结合，从而发光。
像素电路140包括第一晶体管M1、第二晶体管M2和电容器C。在某个实施例中，第一和第二晶体管M1和M2是p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS FET)。其中像素电路140配置为PMOS FET，第二电源VSS的电压电平低于第一电源的电压电平。例如第二电源VSS可以是接地电平。
第一晶体管M1包括连接于扫描线Sn的栅极、连接于数据线Dm的源极以及连接于第一节点N1的漏极。第一晶体管M1响应通过扫描线Sn发送的扫描信号将数据信号从数据线Dm提供给第一节点N1。
第二晶体管M2包括连接于第一节点N1的栅极，其中第一晶体管M1的漏极和电容器C也共同连接于第一节点N1。第二晶体管M2还包括连接于第一电源线Vn的源极和连接于OLED阳极的漏极。第二晶体管M2基于从电容器C提供给其自身栅极的电压来调整从第一电源线VDD到OLED的电流密度。
电容器C包括连接于第一节点N1的第一电极，该节点耦合到第二晶体管M2的栅极。电容器还包括连接于第一电源线Vn的第二电极。电容器C对应数字数据信号将电压存储于此，当扫描信号发送到扫描线Sn时，存储的电压通过第一晶体管M1发送到第一节点N1。当第一晶体管M1断开时，电容器C使第二晶体管M2保持导通时间为一帧的各子帧。操作中，该OLED基于从第一电源线Vn通过第二晶体管M2提供的电流而发光。
图5是驱动图2的有机发光显示器的信号波形图。参考图5，为了通过控制亮度而表示预期的灰度，有机发光显示器100通过将一帧分成j个子帧SF1到SFj来操作，其对应于i位的数字数据信号的各位并具有相同的发射周期。在某个实施例中，第一到第j个子帧SF1到SFj具有对应于不同加权亮度的灰度。这里，对应于第一到第j个子帧SF1到SFj的亮度的灰度比率分别为20∶21∶22∶23∶24∶25∶...∶2j。
在某个实施例中，有机发光显示器100操作如下。首先，在一帧的第一子帧SF1中，低扫描信号SS1到SSn依次发送到扫描线S1到SN，且同时，具有第一电压电平的第一电力VDD1分别提供给第一电源线V1至VN。响应扫描信号和第一电源信号，连接到各自扫描线S1到SN的各像素111的第一晶体管M1依次接通。因此，第一位数字数据信号经由各像素111中的第一晶体管M1和第一节点N1被供给到各第二晶体管M2的栅极(参见图4)。此时，各电容器C存储与具有第一电压电平的第一电源信号VDD1和第一节点N1处的第一数字数据信号之差对应的电压。
当高扫描信号SS1到SSN依次提供给各扫描线S1到Sn时，对应于各电容器C中存储的第一位数字数据信号的电压被提供给各第二晶体管M2的栅极端。作为响应，基于具有第一电平的第一电源信号VDD1，各第二晶体管M2将与第一位数字数据信号对应的电流从第一电源线V1至VN提供给各OLED。
在第一子帧中，基于具有第一电压电平的第一电源信号VDD1，OLED接收对应于电容器C中存储的电压的电流，就像通过第一电源线V1至VN提供一样。然后，OLED发出灰度为“0”或“20”的亮度的光。在某个实施例中，当第一位数字数据信号为“0”时，该OLED发出对应于“20”灰度的亮度的光，但是当第一位数字数据信号为“1”时，则不发光。
在第2个子帧SF2中，低扫描信号SS1到SSn依次发送到扫描线S1到SN，且同时，具有大于第一电压电平VDD1的第二电压电平的第二电源VDD2提供给电源线V1至VN。响应扫描信号和第二电源信号，连接于各扫描线S1到SN的第一晶体管M1依次导通，使得第2位数字数据信号经由各像素111上的第一晶体管M1和第一节点N1被提供给各第二晶体管M2的栅极。此时，各电容器C存储与具有第二电压电平的第二电源VDD2和第一节点N1处的第2数字数据信号之差对应的电压。
当高扫描信号SS1到SSN依次提供给各扫描线S1到Sn时，对应各电容器C中存储的第2位数字数据信号的电压被提供给各第二晶体管M2的栅极端。作为其响应，基于第二电源信号VDD2，第二晶体管M2将与第2位数字数据信号对应的电流从第二电源线V1到VN提供给OLED。
在第2子帧中，基于通过第一电源线V1至VN提供的第二电源VDD2，该OLED接收与存储在电容器C中的电压对应的电流。响应所接收到的电流，该OLED发射灰度为“0”或“21”的亮度的光。也就是，当第2位数字数据信号为“0”时，该OLED发出对应“21”灰度的亮度的光，但是当第2位数字数据信号为“1”时则不发光。
类似地，在第3子帧SF3中，OLED按照与前述相同的方式，根据所接收的电流发出对应“0”或“22”灰度的亮度的光。该电流对应第3位数字数据信号且基于具有第三电压电平的第三电源信号VDD3，其中第三电压电平高于第二电源VDD2的第二电压电平，且其中通过第一电源线V1至VN提供第三电源信号VDD3。因此，当第3位数字数据信号为“0”时，该OLED发出对应“22”灰度的亮度的光，但是当第3位数字数据信号为“1”时则不发光。
在一帧的第4至第j子帧SF4至SFj中，根据与第4至第j位数字数据信号对应的电流，该OLED发出对应于“0”或“23”至“2i”灰度的亮度的光。该电流是基于具有第4至第j电压电平的电源信号VDD4至VDDj，其中各电源信号的电平从VDD4增加至VDDj。
因此，在有机发光显示器100中，提供给该OLED阳极的第一电源信号VDD1至VDDj的电压电平根据各子帧SF1至SFj而不同。因此，用于单个帧的预期灰度由各子帧SF1至SFj的亮度总和表示。具体地，第一电源信号VDD1至VDDj的不同电压电平对应于i位数字数据信号的各位，且对于各子帧SF1至SFj，数字数据信号被提供给第一电源线V1至VN，其中这些子帧具有相同的发射周期。因此，有机发光显示器100能显示具有预期灰度的图像。
因此，对于预期灰度利用具有不同电压电平的电源信号的有机发光显示器100，最小化了由于像素111中晶体管之间的特性差异而引起的非均匀亮度。而且，子帧SF1至SFj具有相同的发射周期，从而保证了表示灰度足够的时间。
图6是有机发光显示器第二实施例中像素111的第二实施例的电路图，且图7是驱动包括第二实施例的像素的有机发光显示器的信号波形图。参考图6和7，像素111具有与第一实施例中相同的结构，除了像素电路140的晶体管M1和M2与第一实施例中的晶体管不同处在于杂质类型(N-MOS型)。
根据第二实施例，有机发光显示器基本上与第一实施例以相同方式操作，除了扫描信号的极性不同以便驱动N型晶体管M1和M2。第二实施例的有机发光显示器的驱动方法基本上与第一实施例100相同，因此这里省略讨论。
在上述有机发光显示器的实施例中，各像素111包括两个晶体管M1和M2以及一电容器C。然而，像素111不限于此，其中各像素还可以包括至少两个晶体管和至少一个电容器。
图8是有机发光显示器800第三实施例的图解，参考图8，有机发光显示器800包括像素部分110、扫描驱动器120、数据驱动器130、第一电源150、第二电源170以及初始化电源160。
像素部分110包括由多条扫描线S1至SN、多条数据线D1至DM以及多条第一电源线V1至VN定义的多个像素111。在某个实施例中，第一电源线V1至VN布置成与形成在像素部分110上的扫描线S1至SN平行。
当扫描信号发送到扫描线S1到SN时选择独立的像素111，且该所选择的像素基于从电源线V1到VN接收到的电流而发光，该电源线对应于发送给数据线D1到DM的数据信号。像素111包括一OLED，且该OLED的亮度被控制，其中基于与数字数据信号的位对应的电流，该OLED发光。该电流基于具有提供给电源线V1到VN的不同电压电平的第一电源信号，使得调整OLED的亮度以表示灰度，因此，在显示器上显示具有预期灰度的图像。另外各像素111基于发送给发射控制线E1至EN的发射控制信号而发光。
扫描驱动器120配置成响应从控制器(未示出)发出的扫描控制信号例如起始脉冲和时钟信号来产生扫描信号。扫描驱动器120依次地将扫描信号提供给扫描线S1到SN，从而顺序地驱动扫描线S1到SN。扫描驱动器120还配置成产生发射控制信号并将其顺序地提供给发射控制线E1至EN。
数据驱动器130配置成响应从控制器提供的数据控制信号通过数据线D1到DM将i位的数字数据信号提供给各像素111。具体地，数据驱动器130每j个子帧将i位的各数字数据信号提供给数据线D1到DM，其中i是正整数，j是大于或等于i的正整数。在某个实施例中，数字数据信号中最低有效位(LSB)的数字数据信号在第一子帧中被提供。
第二电源170配置成提供第二电源信号到各像素111的第二电源线。在某个实施例中，各像素111的第二电源线电连接于各像素111的阴极，其中该阴极基本形成在像素部分110的整个区域上。
初始化电源160配置成向各像素111提供初始化电力。
对于形成一帧的各子帧，第一电源150配置成产生具有不同电压电平的第一电源信号。第一电源150用于依次地将第一电源信号提供给电源线V1到VN，因此根据数字数据信号，第一电源信号与提供给扫描线S1到SN的扫描信号同步。在某个实施例中，当数字数据信号的数位位置接近最有效位时，第一电源信号的电压电平变得更高。有机发光显示器800的第一电源150与有机发光显示器100具有基本相同的构造，因此省略对其的详细描述。
图9是图8的有机发光显示器800中所提供的像素111的某一实施例的电路图。参考图9，像素111包括一OLED和—像素电路140。该OLED包括连接于像素电路140的阳极，以及连接于供应第二电源VSS的第二电源线的阴极。
像素电路140包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3和补偿电路144。补偿电路144包括第四晶体管M4、第五晶体管M5和电容器C。在某一实施例中，晶体管M1、M2、M3、M4和M5是p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS FET)。其中像素电路140设置为PMOS FET，如图9所示，第二电源信号VSS的电压电平低于第一电源信号VDD的电压电平。例如，第二电源VSS可以是接地电平。
第一晶体管M1包括连接于扫描线Sn的栅极、连接于数据线Dm的源极以及连接于第三晶体管M3的源极的漏极。第一晶体管M1响应通过第n条扫描线Sn发送的第一扫描信号，将数字数据信号从数据线Dm提供给补偿电路144的第四晶体管M4的源极。
第四晶体管M4包括连接于第一节点N1的栅极、连接于第一晶体管M1的漏极的源极、以及连接于第一节点N1和第五晶体管M5的漏极的漏极。第四晶体管M4的栅极和漏极相互电连接，因此第四晶体管M4是作为二极管连接于第一晶体管M1的漏极与第五晶体管M5的源极之间。
第五晶体管M5包括连接于第n-1条扫描线Sn-1的栅极、连接于第四晶体管M4的漏极和第一节点N1的源极、以及连接于初始化电源线Vint的漏极。在操作中，第五晶体管M5响应发送给第n-1条扫描线Sn-1的第二扫描信号，将初始化电力从初始化电源线Vint提供给第一节点N1。
第二晶体管M2包括连接于第一节点N1的栅极、连接于第一电源线Vn的源极、以及连接于第三晶体管M3的源极的漏极。在操作中，第二晶体管M2将电流从第一电源线Vn输出到第三晶体管M3，其中该电流对应于施加在第二晶体管的栅极和源极之间的电压。
因此，第二和第四晶体管M2和M4相互电连接以形成电流反射镜。从而，假定第二和第四晶体管M2和M4具有相同的沟道宽度，则关于相同的数字数据信号，相同的电流流入第二和第四晶体管M2和M4。
电容器C包括连接于第一节点N1，即共同连接于第二和第四晶体管M2和M4各栅极的第一电极，以及连接于第一电源线Vn的第二电极。在操作中，电容器C对应于通过第五晶体管M5提供给第一节点N1的初始化电源将电压存储于此，同时第二扫描信号被发送到第n-1条扫描线Sn-1。当第一扫描信号提供给第n扫描线Sn时，根据所存储的电压，电容器C接通第二晶体管M2，从而存储通过第一和第四晶体管M1和M4提供的数字数据信号。存储于电容器C中的数字数据电压等于第四晶体管M4的阈值电压Vth和数字数据信号的电压之差。
当第一晶体管M1断开时，电容器C通过所存储的电压将第二晶体管M2保持导通各子帧。因此，响应提供给第一电源线V1至VN的第一电力，第二晶体管M2的栅极和源极之间所提供的电压Vgs等于数字数据信号的电压与第四晶体管M4的阈值电压之间的电压差。
第三晶体管M3包括连接于发射控制线En的栅极、连接于第二晶体管M2的漏极的源极，以及连接于OLED阳极的漏极。在操作中，第三晶体管M3对应通过发射控制线En提供的发射控制信号将电流从第二晶体管M2提供给OLED。因此，该OLED基于从第二晶体管M2通过第三晶体管M3所提供的电流发光。
在包括图9的补偿电路144的有机发光显示器800中，电流反射镜的第二和第四晶体管M2和M4具有相似或相同的特性。因此电容器C存储各数位的数字数据信号与第四晶体管M4的阈值电压之间的电压差，其中忽略了第二晶体管M2的阈值电压，从而在第二晶体管M2处补偿了不同的阈值电压。
因此，该OLED耦合于图9的像素电路140，其包括补偿电路144，其响应来自第一电源线Vn的电流而发光，对应于各数位的数字数据信号提供该电流。结果，不论包括在各像素中的第二晶体管M2的阈值电压之间的差别，根据本发明实施例的有机发光显示器可以显示具有均匀亮度的图像。
图10是有机发光显示器800的信号波形图。参考图10，有机发光显示器800对应i位的数字数据信号的各位，通过将一帧区分为j个子帧SF1至SFj而进行操作，其中各子帧具有相同的发射周期。由于各像素111的第二晶体管M2之间阈值电压的差异，将帧区分为子帧避免了非均匀亮度，且通过控制亮度导致了预期灰度的表示。第一至第j子帧SF1至SFj具有对应不同的加权亮度的灰度。在某一实施例中，对应第一到第j个子帧SF1到SFj的亮度的灰度分别为20∶21∶22∶23∶24∶25∶...∶2j。
参考图10，一帧的第一子帧SF1包括初始化周期，其中低第二扫描信号SS1至SSn依次发送到在前的扫描线SN到SN-1，从而通过扫描线Sn-1接通各像素111的第五晶体管M5。当第五晶体管M5导通时，从初始化电源线Vint将初始化电源信号通过第五晶体管M5提供给第一节点N1。提供给第一节点N1的初始化电源存储于电容器C中。在预定周期的下降沿后，低第二扫描信号SSn至SSn-1转变为高状态，因此断开了第五晶体管M5，从而完成了初始化周期。
同时，当低第一和第二扫描信号SS提供给在前的扫描线SN至SN-1以及当前扫描线S1至SN时，第三晶体管M3由通过发射控制线En提供的高发射控制信号ES断开。
另外在一帧的第一子帧SF1中，低第一扫描信号SS1至SSn-1依次发送到当前扫描线S1至SN，从而接通了各像素111的第一晶体管M1。同时，具有第一电压电平的第一电源信号VDD1提供给第一电源线V1至VN，并与提供给当前扫描线S1至SN的低第一扫描信号SS1至SSn同步。因此，当第一晶体管M1导通时，提供给数据线Dm的第一位数字数据信号提供给第四晶体管M4的源极。第四晶体管M4由存储在电容器C中的初始化电源导通(turned)，且将第一位数字数据信号从第一晶体管M1提供给第一节点N1。因此，各像素111的电容器C充电到对应提供给第一节点N1的第一位数字数据信号的电压。存储在电容器C中的电压等于施加到第一节点N1的第一位数字数据信号与第四晶体管M4的阈值电压Vth之间的电压差。
参考图10，在一预定周期的下降沿后，低第一扫描信号SS1至SSn转变为高状态。响应高的第一扫描信号，断开第一和第四晶体管M1和M4，并利用存储在电容器C中的电压将第二晶体管M2保持在导通状态。因此，各像素111的第二晶体管M2由存储在电容器C中的电压驱动，且第二晶体管M2对应第一电源VDD1与存储在电容器C中的电压之差将电流提供给第三晶体管M3，该第一电源VDD1具有通过第一电源线V1至VN提供的第一电压电平。
当分别提供给在前扫描线SN至SN-1以及当前扫描线S1至SN的低第一和第二扫描信号SS转变为高状态时，低发射控制信号ES被提供给发射控制线En，从而接通各像素111的第三晶体管M3，其提供从第二晶体管M2到OLED的电流。
因此，在第一子帧中，对应第一位数字数据信号，OLED从第二和第三晶体管M2和M3接收电流，其中该电流基于具有通过第一电源线V1至VN提供的第一电压电平的第一电源VDD1。该0LED响应该电流发出具有“0”或“20”灰度亮度的光。在某一实施例中，当第1位数字数据信号为“0”时，该OLED发出对应“20”灰度亮度的光，但是当第1位数字数据信号为“1”时则不发光。
类似地，在第2子帧SF2中，OLED以与第1子帧SF1相同的方式发出对应“0”或“21”灰度亮度的光。所发射光的亮度取决于对应第2位数字数据信号的电流，其中该电流基于具有第二电压电平的第二电源信号VDD2，该电源信号高于通过第一电源线V1至VN提供的、具有第一电压电平的第一电源VDD1。
同样，在一帧的第3至第j子帧SF3至SFj中，0LED依据对应第3至第j位数字数据信号的电流，发出对应“0”或“22”至“2i”灰度亮度的光。该电流基于具有第三至第j电压电平的电源信号VDD3至VDDj，其中各电源信号之间的电压电平增加。
因此，在有机发光显示器800中，补偿电路144配置成补偿第二晶体管M2的阈值电压Vth。另外，提供给0LED阳极的第一电源信号VDD1至VDDj根据各子帧SF1至SFj具有不同的电压电平，因此预期的灰度由各子帧SF1至SFj的亮度的总和表示。因此，由于晶体管之间的特性差异导致的非均匀亮度在显示器800中被最小化。另外，子帧SF1至SFj具有相同的发射周期，从而保证了表示灰度足够的时间。
图11是有机发光显示器提供的像素111的第四实施例的电路图，图12是驱动配备像素111的第四实施例的有机发光显示器的信号波形图。参考图11和12，像素111具有与第三实施例类似的结构，除了像素电路140的晶体管M1至M5是NMOS晶体管。因此，像素电路140耦合于OLED，该OLED具有与图9所示的像素电路的连接相反的极性。类似地，图12所示的驱动信号与图10所示的驱动信号类似，除了为了驱动NMOS晶体管信号具有相反的极性。因此，利用图11的像素的有机发光显示器按照类似于关于有机发光显示器800所述的方式进行操作。因而省略对其的描述。
在上述的有机发光显示器的实施例中，各子帧具有相同的发射周期。然而，本发明不限于这种结构，且各子帧可以具有不同的发射周期以改进灰度表示以及图像质量。
另外，包括相同部件的像素、有机发光显示器及其驱动方法可以在任一通过控制电流能显示图像的显示装置中完成。
尽管上述详细说明已经展示、描述以及指出本发明应用于不同实施例的新特征，可以理解，本领域技术人员所作的所述的装置或过程的形式上或细节中的各种删节、替代和变化不脱离本发明的本质。本发明的范围描述在所附的权利要求而不是上述说明书中。所有权利要求等价的意思和范围中带来的变化都包括在它们的范围中。
本申请要求2004年9月15日在韩国知识产权局申请的、申请号为10-2004-73661和10-2004-73662的韩国专利申请的利益，在此结合其公开的内容作为参考。

Claims (50)

1.一种有机发光显示器，其包括由配置成提供扫描信号的多条扫描线、配置成提供数据信号的多条数据线、以及配置成提供电源信号的多条电源线定义的多个像素，各像素包括：
像素电路，配置成输出对应于所述数据信号的电流，其中，所述电流从所述电源线输出，所述电源线为与一帧显示数据的相关的多个子帧的每一子帧提供电力；以及
有机发光二极管，配置成基于来自像素电路的输出电流而发光。
2、根据权利要求1的有机发光显示器，其中，各像素表现出取决于各子帧中的所述有机发光二极管发出的光的亮度总的灰度。
3、根据权利要求1的有机发光显示器，其中，所述数据信号包括对应各子帧具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。
4、根据权利要求3的有机发光显示器，其中，所述电源信号的电压电平随着所述数字数据信号的数位位置接近最有效位而增加。
5、根据权利要求3的有机发光显示器，其中，所述电源信号的供给与所述扫描信号向扫描线的发送同步。
6、根据权利要求1的有机发光显示器，其中，所述电源线与所述扫描线平行排列。
7、根据权利要求1的有机发光显示器，其中，所述像素电路包括：
第一晶体管，其受所述扫描信号控制并被配置成输出数据信号；
第二晶体管，其被配置成对应于施加在该第二晶体管栅极和源极之间的电压，从所述电源线向有机发光二极管提供电流；以及
电容器，其被配置成存储从第一晶体管输出的所述数据信号，并基于所存储的数据信号控制施加在第二晶体管栅极与源极之间的电压。
8、一种有机发光显示器，包括：
像素部分，其包括由多条扫描线、多条数据线以及多条第一电源线定义的多个像素，其中，各第一电源线连接于一行像素，其中，各像素配置成响应于从其各自的第一电源线接收的电流而发光，其中，所述电流对应于通过所述数据线发送的数据信号并从所述第一电源线提供；
数据驱动器，其配置成将所述数据信号提供给所述数据线；
扫描驱动器，其配置成将多个扫描信号提供给所述扫描线；以及
第一电源，其配置成对应于与一帧显示数据相关的多个子帧的每一个而将第一电源信号提供给第一电源线。
9、根据权利要求8的有机发光显示器，其中，各像素表现出基于各子帧中发出的光的亮度总的灰度。
10、根据权利要求8的有机发光显示器，其中，所述数据信号包括对应各子帧的具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。
11、根据权利要求10的有机发光显示器，其中，所述第一电源信号的电压电平随着所述数字数据信号的数位位置接近最有效位而增加。
12、根据权利要求8的有机发光显示器，其中，所述第一电源信号与所述扫描信号同步。
13、根据权利要求8的有机发光显示器，其中，所述第一电源线与所述扫描线平行排列。
14、根据权利要求8的有机发光显示器，其中，所述第一电源包括：
电力发生器，其配置成产生具有不同电压电平的电源信号；
移位寄存器电路，其配置成对应于各子帧产生电压选择器信号；以及
选择器电路，其配置成对应于所述电压选择器信号选择具有不同电压电平的电源信号中的一个，并且还配置成将所选择的电源信号提供给至少一条第一电源线。
15、根据权利要求8的有机发光显示器，还包括第二电源，其配置成产生不同于第一电源信号的第二电源信号，并且还配置成将第二电源信号提供给与各像素连接的第二电源线的。
16、根据权利要求15的有机发光显示器，其中，各像素包括：
像素电路，其配置成对应于所述数据信号从第一电源线输出电流；以及
有机发光二极管，其耦合于所述像素电路与第二电源线之间，并配置成基于所述像素电路的输出电流而发光。
17、根据权利要求1的有机发光显示器，其中，像素电路包括：
由所述扫描信号控制的第一晶体管，其中第一晶体管配置成输出数据信号；
第二晶体管，其配置成对应于施加在该第二晶体管栅极和源极之间的电压，将电流从电源线提供给所述有机发光二极管；以及
电容器，其配置成存储从第一晶体管输出的数据信号，其中该电容器还配置成基于所存储的数据信号控制施加在第二晶体管栅极与源极之间的电压。
18、一种驱动有机发光显示器的方法，该有机发光显示器包括多个像素，其中这些像素由多条扫描线、多条数据线和多条电源线定义，该方法包括：
将扫描信号提供给所述扫描线；
将数据信号提供给所述数据线；
对应于与一帧显示数据相关的多个子帧的每一个，将电力提供给所述电源线；以及
将电流提供给像素使得像素发光，其中，该电流基于所提供的电源并对应所述数据信号被提供给所述像素。
19、根据权利要求18的方法，其中，各像素包括有机发光二极管，并且其中各像素都表现出取决于从各子帧中的有机发光二极管发出的光的亮度总和的灰度。
20、根据权利要求19的方法，其中，所述数据信号包括对应于各子帧的具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。
21、根据权利要求20的方法，其中，所提供的电源的电压电平随着所述数字数据信号的数位位置接近最有效位而增加。
22、根据权利要求18的方法，其中，向所述电源线提供电源与向所述扫描线发送扫描信号同步。
23、一种有机发光显示器，其包括由提供扫描信号的多条扫描线、提供数据信号的多条数据线、以及提供电源信号的多条电源线定义的多个像素，各像素包括：
像素电路，其包括第一晶体管，该第一晶体管配置成对应于所述数据信号从所述电源线输出电流，其中，对应于与一帧显示数据相关的多个子帧中的每一个来提供电源，并且其中所述像素电路还包括补偿电路，该补偿电路配置成补偿所述晶体管阈值电压；以及
有机发光二极管，其配置成基于像素电路的输出电流而发光。
24、根据权利要求23的有机发光显示器，还包括：
发射控制线，其配置成把发射控制信号提供给像素电路；以及
初始化电源线，其配置成将初始化电源提供给像素电路。
25、根据权利要求24的有机发光显示器，其中，像素电路包括：
由通过第一扫描线发送的第一扫描信号控制的第二晶体管，其中，第二晶体管配置成将所述数据信号输出到所述补偿电路，并且其中第一晶体管还配置成输出与从所述补偿电路输出的电压对应的电流；以及
第三晶体管，其受所述发射控制信号控制并配置成将所述电流从第一晶体管提供给所述有机发光二极管。
26、根据权利要求25的有机发光显示器，其中，所述补偿电路包括：
第四晶体管，其以电流反射镜结构藕接于第二晶体管，其中，该第四晶体管配置成将所述数据信号从第二晶体管输出到第一晶体管；
第五晶体管，其由通过第二扫描线提供的第二扫描信号控制，其中，该第五晶体管配置成将初始化电源提供给第一节点，其中，第一节点连接于第一和第三晶体管的栅极；以及
连接于第一节点和所述电源线之间的电容器。
27、根据权利要求23的有机发光显示器，其中，各像素表现出基于从各子帧中的有机发光二极管发出的光的亮度总和的灰度。
28、根据权利要求27的有机发光显示器，其中，所述数据信号包括对应各子帧的具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。
29、根据权利要求28的有机发光显示器，其中，所述电源信号的电压电平随所述数字数据信号的数位位置接近最有效位而增加。
30、根据权利要求23的有机发光显示器，其中，所述电源信号与所述描信号同步。
31、根据权利要求23的有机发光显示器，其中，所述电源线与所述扫描线平行排列。
32、一种有机发光显示器，其包括：
像素部分，包括由多条扫描线、多条数据线和多条电源线定义的多个像素，其中，各像素配置成响应来自电源线的电流而发光，其中，对应于通过所述数据线发送的数据信号，将所述电流提供给所述像素；
数据驱动器，其配置成将所述数据信号提供给所述数据线；
扫描驱动器，其配置成将所述扫描信号提供给所述扫描线；
电源，其配置成对应于与一帧显示数据相关的多个子帧的每一个，将电源信号提供给第一电源线；以及
初始化电源，其配置成将初始化电源提供给各像素。
33、根据权利要求32的有机发光显示器，其中，各像素表现出基于各子帧中发出的光的亮度总和的灰度。
34、根据权利要求33的有机发光显示器，其中，所述数据信号包括对应各子帧的具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。
35、根据权利要求34的有机发光显示器，其中，所述电源信号的电压电平随所述数字数据信号的数位位置接近最有效位而增加。
36、根据权利要求34的有机发光显示器，其中，所述第一电源信号与所述扫描信号同步。
37、根据权利要求32的有机发光显示器，其中，所述电源包括：
电源发生器，其配置成产生具有不同电压电平的电源信号；
移位寄存器电路，其配置成对应于各子帧产生电压选择器信号；以及
选择器电路，其配置成对应于电压选择器信号选择具有不同电压电平的电源信号中的一个，其中，所述选择器电路还配置成将所选择的电源信号提供给所述电源线。
38、根据权利要求32的有机发光显示器，其还包括：
发射控制线，其配置成将发射控制信号提供给所述像素电路；
初始化电源线，其配置成将初始化电源提供给所述像素电路。
39、根据权利要求38的有机发光显示器，其中各像素包括：
像素电路，包括配置成输出对应于所述数据信号的电流的晶体管，其中，所述输出电流基于根据各子帧通过所述电源线提供的电源，并且其中所述像素电路还包括配置成补偿所述晶体管的阈值电压的补偿电路；以及
有机发光二极管，其配置成基于来自所述像素电路的输出电流而发光。
40、根据权利要求39的有机发光显示器，其中，所述像素电路包括：
第一晶体管，其受到通过第一扫描线发送的第一扫描信号的控制，其中，所述第一晶体管配置成将通过所述数据线发送的所述数据信号输出到所述补偿电路；
第二晶体管，其配置成对应于从所述补偿电路输出的电压，通过所述电源线提供电流；
第三晶体管，其受到通过所述发射控制线提供的所述发射控制信号的控制，并被配置成将来自第二晶体管的电流提供给所述有机发光二极管。
41、根据权利要求40的有机发光显示器，其中，所述补偿电路包括：
以电流反射镜结构耦接于第二晶体管的第四晶体管，其中所述第四晶体管配置成将所述数据信号从第一晶体管输出到第二晶体管；
第五晶体管，受到通过第二扫描线提供的第二扫描信号的控制，并被配置成将所述初始化电源提供给耦接于第二和第三晶体管的栅极的第一节点；以及
电容器，其连接于第一节点和所述电源线之间。
42、根据权利要求32的有机发光显示器，其中，所述电源线与所述扫描线平行排列。
43、一种驱动多个像素的方法，该多个像素由多条扫描线、多条数据线和多条电源线定义，其中各像素包括配置成输出电流的晶体管，该电流对应于通过其中一条数据线提供的数据信号，该方法包括：
基于初始化电源，采用与所述晶体管的阈值电压对应的电压对电容器充电，其中，对应于通过第一扫描线发送的第一扫描信号对电容器充电；
将所述数据信号提供给所述数据线；
对应一帧的子帧将电源提供给所述电源线；
采用与所述数据信号和所述电源之间的差对应的电压对电容器充电，其中，对应于通过第二扫描线提供的第二扫描信号对电容器充电；以及
利用存储在电容器中的电压驱动所述晶体管，并从供给电源线的电源中输出电流，从而允许有机发光二极管发光。
44、根据权利要求43的方法，其中各像素表现出基于各子帧中所发出光的亮度总和的灰度。
45、根据权利要求44的方法，其中，所述数据信号包括对应于各子帧的具有i位的数字数据信号，其中i是正整数。
46、根据权利要求45的方法，其中，第一电源的电压电平随所述数字数据信号的数位位置接近最有效位而增加。
47、根据权利要求43的方法，其中，第一电源向第一电源线的供给与所述扫描信号同步。
48、根据权利要求43的方法，其中，所述数据信号经由以电流反射镜结构与所述晶体管藕接的反射晶体管提供给所述电容器，且其中对应于第二扫描信号提供所述数据信号。
49、根据权利要求43的方法，还包括：
根据发射控制信号将电流从晶体管提供给有机发光二极管。
50、一种驱动包括多个像素的有机发光显示器的方法，该方法包括：
将扫描信号提供给至少一个像素；
将数据信号提供给至少一个像素；
对应于与一帧显示数据相关的多个子帧中的每一个，将电源提供给至少一个像素；以及
将电流提供给有机发光二极管，使得所述有机发光二极管发光，其中，对应于所述数据信号将所述电流提供给所述有机发光二极管，且其中该电流基于所提供的电源。
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