CN1797525A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

显示装置包括发光二极管、以及连接在驱动电压与发光二极管之间用于向发光二极管提供驱动电流的第一和第二驱动晶体管。向第一和第二驱动晶体管的控制端施加控制电压或彼此不同极性的控制电压。第一驱动晶体管具有位于发光二极管的半导体层下面的控制电极，而第二驱动晶体管具有位于半导体层上面的控制电极。在每个像素形成两个驱动晶体管，并且减少了它们在像素内所占的面积。将彼此不同极性的控制电压施加到各驱动晶体管，基本上防止驱动晶体管的劣化。

Description

显示装置及其驱动方法
相关专利申请的交叉参考
本申请要求于2004年12月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2004-0117735号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及显示装置，以及驱动该显示装置的方法。
背景技术
在设计具有重量轻和减少的形状因数的个人电脑和电视中，需要具有重量轻和平坦轮廓的显示装置。为了满足这种需求，阴极射线管(CRT)已被平板显示装置替代。
平板显示装置可为液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、有机发光显示器、等离子体显示板(PDP)等。
一般而言，平板显示装置包括以矩阵形式排列的多个像素，并且根据给定亮度信息控制在每个像素的光强度。有机发光显示器电激发发光有机材料，并发光以显示期望图像。有机发光显示器特征包括自发光，低功率消耗，宽视角，以及短响应时间。有机发光显示器可显示高品质的动态图像。
有机发光显示器包括有机发光二极管(OLED)和用于驱动OLED的薄膜晶体管(TFT)。TFT根据活性层的种类分为多晶硅TFT和非晶硅TFT。采用多晶硅TFT的有机发光显示器呈现多种优点，并已被广泛使用。然而使用多晶硅TFT制造有机发光显示器包括复杂的处理步骤和增加的生产成本，而且用这种有机发光显示器可能很难获得宽屏幕。
采用非晶硅TFT容易在有机发光显示器中制造宽屏幕，相比使用多晶硅TFT的有机发光显示器，其包括简化的处理步骤。在使用非晶规TFT的有机发光显示器中，因向OLED持续施加电流，阈值电压Vth移动和劣化。结果，即使施加相同数据电压，不均匀电流流过OLED。为此，使用非晶硅TFT的有机发光显示器的显示质量劣化。
因此，需要一种具有非晶硅薄膜晶体管并基本上防止其阈值电压劣化的显示装置及驱动该显示装置的方法。
发明内容
根据本发明实施例，显示装置包括发光二极管、以及连接在驱动电压与发光二极管之间用于向发光二极管提供驱动电流的第一及第二驱动晶体管。向第一及第二驱动晶体管的控制端施加控制电压或彼此不同极性的控制电压。第一驱动晶体管的控制电极位于发光二极管的半导体层下面，而第二驱动晶体管的控制电极位于发光二极管的半导体层上面。
电容器连接于第一及第二驱动晶体管控制端，以及开关晶体管根据扫描信号将数据电压传送到电容器。第一及第二驱动晶体管的控制端可以彼此连接。
分别向第一及第二驱动晶体管的控制端施加第一及第二控制电压。第一及第二控制电压的极性可在每图像帧发生交替。
第一电容器连接于第一驱动晶体管的控制端，用于充电和将第一控制电压施加到第一驱动晶体管的控制端，以及第二电容器连接于第二驱动晶体管的控制端，用于充电和将第二控制电压施加到第二驱动晶体管的控制端。
第一开关晶体管根据扫描信号向第一电容器传送第一数据电压，以及第一开关晶体管根据扫描信号向第二电容器传送第二数据电压。
第一及第二数据电压可具有彼此不同的极性。
第一及第二数据电压的极性可在每图像帧发生交替。
显示装置可进一步包括：第一开关晶体管，用于根据第一扫描信号向第一电容器传送第一数据电压；第二开关晶体管，用于根据第一扫描信号向第二电容器传送第二数据电压；第三开关晶体管，用于根据第二扫描信号向第一电容器传送第二数据电压；以及第四开关晶体管，用于根据第二扫描信号向第二电容器传送第一数据电压。
第一及第二数据电压可具有彼此不同的极性。
第一及第二扫描信号可在不同的图像帧被激活。
第一及第二驱动晶体管可以是非晶硅薄膜晶体管。
第一及第二驱动晶体管可以是nMOS薄膜晶体管。
发光二极管可包括有机发光层。
根据本发明的实施例，显示装置包括：基板；第一控制电极，形成在基板上；绝缘层，形成在第一控制电极上；半导体，形成在绝缘层上；输入和输出电极，形成在半导体上；钝化层，形成在输入和输出电极上；以及第二控制电极，形成在钝化层上。分别向第一及第二控制电极施加彼此不同极性的第一及第二控制电压。
第一及第二控制电压的极性可在每图像帧发生交替。
蚀刻制动器可形成在半导体与钝化层之间。
根据本发明的实施例，用于驱动包括发光二极管、连接于发光二极管的第一及第二驱动晶体管、以及连接于第一及第二驱动晶体管的第一及第二电容器的显示装置的方法包括：在第一图像帧中向第一驱动晶体管的控制端施加正控制电压；在第一图像帧中向第二驱动晶体管的控制端施加负控制电压；在第二图像帧中向第一驱动晶体管的控制端施加负控制电压；以及在第二图像帧中向第二驱动晶体管的控制端施加正控制电压。
方法可进一步包括：在第一图像帧中向第一电容器施加正数据电压；在第一图像帧中向第二电容器施加负数据电压；在第二图像帧中向第一电容器施加负数据电压；以及在第二图像帧中向第二电容器施加正数据电压。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明实施例，以使本发明更清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的有机发光单元的等效电路图；
图2是根据本发明的实施例的有机发光单元的截面图；
图3是根据本发明的实施例的有机发光二极管的示意图；
图4是根据本发明的另一实施例的有机发光单元的截面图；
图5是根据本发明的实施例的有机发光单元的驱动晶体管的电流的示意图；
图6是根据本发明的实施例的有机发光显示器的方框图；
图7是根据本发明的实施例的有机发光显示器的像素的等效电路图；
图8是根据本发明的实施例的有机发光显示器的方框图；
图9是根据本发明的实施例的有机发光显示器的像素的等效电路图；
图10是示出根据本发明的实施例输入到有机发光显示器的驱动器的电压的波形图；
图11是根据本发明的实施例的有机发光显示器的方框图；以及
图12是根据本发明的实施例的有机发光显示器的像素的等效电路图。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明进行更加详细地描述，附图示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可具有各种不同的实施方式而并不局限于在此示出的实施例。
附图中，为清楚起见，扩大了层、膜和区域的厚度。通篇说明书中，相同的标号指示相同的元件。
下面参照附图详细说明根据本发明实施例的显示装置及其驱动方法。
图1是根据本发明的实施例的有机发光单元的等效电路图。图2是根据本发明的实施例的有机发光单元的截面图。图3是根据本发明的实施例的有机发光二极管的示意图。
如图1所示，有机发光单元包括第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2，以及有机发光二极管OLED。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2具有三极管结构：输入端，彼此连接，用于接收驱动电压Vdd；输出端，彼此连接；以及控制端，用于分别接收控制电压Vg1和Vg2。晶体管Qd1和Qd2的输出端连接于OLED。
OLED的阳极(anode)和阴极(cathode)分别连接于第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的输出端，以及共同电压Vss。OLED在施加的电压超过阳极与阴极之间的OLED的阈值电压时发光。光强度根据来自第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的电流IOLED的电压而不同。由此，OLED显示期望图像。另外，电流IOLED的电压取决于第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的控制端与输出端之间的电压。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2由基于非晶硅或多晶硅的n沟道金属氧化膜半导体nMOS晶体管制成。可选地，晶体管Qd1和Qd2可以由pMOS晶体管制成。此时，因为pMOS晶体管和nMOS晶体管为彼此互补，所以pMOS晶体管的操作、电压及电流与nMOS晶体管的相反。
如图2所示，在绝缘基板110上形成第一控制电极124。绝缘基板110可为诸如铝和铝合金的基于铝的金属材料、诸如银和银合金的基于银的金属材料、诸如铜和铜合金的基于铜的金属材料、诸如钼和钼合金的基于钼的金属材料、铬、钛、或钽。第一控制电极124的侧面相对于绝缘基板110的表面倾斜约20-80°。
在第一控制电极124上形成绝缘层140。绝缘层140由例如氮化硅SiNx制成。
在绝缘层140上形成半导体154。半导体154由例如氢化非晶硅(简称a-Si)或多晶硅制成。
在半导体154上形成欧姆接触部163和165。欧姆接触部163和165由例如硅化物或重掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅制成。
半导体154和欧姆接触部163和165的侧面倾斜约30-80°。
欧姆接触部163和165及绝缘层140上形成输入电极173和输出电极175。输入电极173和输出电极175由例如基于铬或钼的金属材料、或诸如钛及钽的耐熔金属材料制成。
输入电极173和输出电极175彼此进行分离，并位于第一控制电极124的相对侧。第一控制电极124、输入电极173及输出电极175与半导体154一起构成第一驱动晶体管Qd1。第一驱动晶体管Qd1的沟道形成在输入电极173与输出电极175之间的半导体154上。
如同半导体154，输入电极173及输出电极175的侧面分别倾斜约30-80°。
输入电极173及输出电极175和半导体154的露出部分上形成钝化层180。钝化层180由有机材料、诸如通过等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F的低介电绝缘材料、或氮化硅SiNx制成。钝化层180的材料可具有平坦特性或感光性。
在钝化层180中形成接触孔185，以露出输出电极175。
在钝化层180上形成像素电极190，使得通过接触孔185与输出电极175电连接的。像素电极190由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明导电材料、或诸如铝或银合金的高反射材料制成。
在钝化层180上形成第二控制电极126，其由与像素电极190相同材料制成。第二控制电极126的侧面相对于基板110的表面倾斜约20-80°。
第二控制电极126位于输入电极173及输出电极175上。第二控制电极126、以及输入电极173和输出电极175与半导体154一起构成第二驱动晶体管Qd2。第二驱动晶体管Qd2的沟道形成在输入电极173与输出电极175之间的半导体154上。
钝化层180及第二控制电极126上形成壁垒(barrier)803。壁垒803由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成，并使有机发光单元彼此隔离。壁垒803围绕像素电极190周围，并限定将填充有机发光层70的区域。
在由壁垒803围绕的像素电极190上形成有机发光层70。
如图3所示，有机发光层70具有多层结构：发光层(EML)；以及用于使电子和空穴相等以提高发光效率的电子传输层及空穴传输层。有机发光层70可包括电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL)。
在壁垒803上形成辅助电极272，具有与壁垒803基本相同的图案。辅助电极272由诸如金属材料的低电阻率导电材料制成。辅助电极272与共同电极270接触，并基本上防止传输到共同电极270的信号发生失真。
在壁垒803、有机发光层70及辅助电极272上形成共同电极270用于接收共同电压Vss。共同电极270由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成。当像素电极190用透明材料制成时，共同电极270可由包括钙Ca、钡Ba、和铝Al的金属材料制成。
不透明像素电极190和透明共同电极270可适用于向显示板顶部显示目标图像的顶部发光型有机发光显示器。透明像素电极190和不透明共同电极270可适用于向显示板的底部显示目标图像的底部发光型有机发光显示器。
像素电极190、有机发光层70及共同电极270构成图1所示的OLED。像素电极190作为阳极，以及共同电极270作为阴极。可选地，像素电极190可作为阴极，以及共同电极270作为阳极。OLED根据发光层(EML)的有机材料固有地显示三原色红色、蓝色、和绿色中的一个。OLED由三原色的空间之和来显现所需的颜色。
第一及第二控制电极124和126分别位于半导体154下面及上面，形成两个驱动晶体管Qd1和Qd2以及减少由像素所占的面积。
下面参照图4及图5说明根据本发明实施例的有机发光单元。
图4是有机发光单元的截面图，以及图5是有机发光单元的驱动晶体管的电流的示意图。
有机发光单元的等效电路如同图1示出的等效电路，而图4示出的有机发光单元的截面结构基本如同图2示出的截面结构，因此，省略其详细说明，只对新元件进行详细说明。
如图4所示，在半导体154上形成蚀刻制动器(etch stopper)142。蚀刻制动器142由氮化硅制成，基本上防止在使半导体154沟道形成图案时对半导体154顶部的损伤。
根据本发明的实施例的形成有机发光单元的方法包括：在绝缘基板110上通过溅射法形成导电层。导电层可由例如诸如铝和铝合金的基于铝的金属材料、诸如银和银合金的基于银的金属材料、诸如铜和铜合金的基于铜的金属材料、诸如钼和钼合金的基于钼的金属材料、铬、钛、或钽制成。
通过光刻法对导电层进行蚀刻，以形成第一控制电极124。
通过等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)将绝缘层140、氢化非晶硅层、和蚀刻制动器层顺序沉积到第一控制电极124上，使得它们覆盖第一控制电极124。对蚀刻制动器层进行图案形成，以形成蚀刻制动器142。绝缘层140及蚀刻制动器层由氮化硅制成。
然后，沉积N+掺杂的非晶硅层，并且对氢化非晶硅层和N+掺杂的非晶硅层进行图案形成，以形成半导体154及欧姆接触部163和165，并露出蚀刻制动器142。
通过溅射法沉积由基于铬或钼的金属材料、或诸如钽和钛的耐熔金属材料制成的导电层。通过光刻法对导电层进行蚀刻，以形成输入电极173及输出电极175。
在输入电极173及输出电极175上形成钝化层180，以及通过光刻法在钝化层180中形成接触孔185。在用具有感光性的有机层形成钝化层180时，可通过光刻工艺形成接触孔185。
在钝化层180上沉积诸如ITO和IZO的透明导电材料或诸如铝和银合金的高反射金属材料，并对其进行图案形成，以形成第二控制电极126及通过接触孔185与输出电极175连接的像素电极190。
在钝化层180上涂布包括黑色颜料的有机层，并进行图案形成，以形成壁垒803。在有机膜具有感光性的情况下，壁垒可通过光刻法形成。
在各像素区域形成有机发光层70。有机发光层70具有多层结构。通过掩蔽和沉积，或喷墨印刷形成有机发光层。
在壁垒803上形成辅助电极272。辅助电极272由低电阻率材料制成。在有机发光层70及辅助电极272上沉积共同电极270。共同电极270由诸如铝和银合金的高反射金属材料或诸如ITO和IZO的透明导电材料形成。
在有机发光层70与共同电极270之间可沉积导电性有机材料，以形成缓冲层。
图5示出了施加到有机发光单元的第一及第二控制电极124和126的电压Vg1和Vg2导致的电流。由于电压Vg1的电流流过半导体154的底部界面，由于电压Vg2的电流流过半导体154的顶部界面。
形成蚀刻制动器142之后，对氢化非晶硅层及N+掺杂的非晶硅层进行图案形成，以基本防止对半导体154的顶部界面的损伤。由此，使作为第二驱动晶体管Qd2的沟道的半导体154的顶部界面具有极好特性，并可提高第二驱动晶体管Qd2的电压-电流特性。
图6是根据本发明的实施例的有机发光显示器的方框图，以及图7是根据本发明的实施例的有机发光显示器的像素的等效电路图。
如图6所示，有机发光显示器包括显示板300、及连接于显示板300的扫描驱动器400和数据驱动器500。有机发光显示器还包括用于控制扫描驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。
从等效电路的观点来看，显示板300包括多条信号线G1-Gn和D1-Dm、多条驱动电压线(未示出)、以及连接于驱动电压线并以矩阵形式排列的多个像素。
信号线包括用于传输扫描信号的多条扫描信号线G1-Gn，和用于传输数据信号的多条数据线D1-Dm。扫描信号线G1-Gn基本沿像素行方向延伸，彼此基本上平行，以及数据线D1-Dm基本沿像素列方向延伸，彼此基本上平行。
驱动电压线传输驱动电压Vdd，并基本沿像素行或像素列方向延伸。
如图7所示，各像素包括OLED、第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2、电容器Cst、及开关晶体管Qs。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2具有三极管结构：输入端，彼此连接，以接收驱动电压Vdd；输出端，彼此连接；以及控制端，彼此连接。晶体管Qd1和Qd2的输出端连接于OLED。晶体管Qd1和Qd2的控制端连接于开关晶体管Qs及电容器Cst。
OLED的阳极和阴极分别连接于第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的输出端以及共同电压Vss。
开关晶体管Qs也具有三极管结构：控制端及输入端连接于各扫描信号线G1-Gn及数据线D1-Dm，以及输出端连接于第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的控制端以及及电容器Cst。如同驱动晶体管Qd1和Qd2，开关晶体管Qs由基于非晶硅或多晶硅的n沟道金属氧化膜半导体nMOS晶体管制成。开关晶体管Qs根据扫描信号将来自数据线D1-Dm的数据电压传输到第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2及电容器Cst。
电容器Cst位于第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2与开关晶体管Qs之间，以及当连接到驱动电压Vdd上时在第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2与驱动电压Vdd之间。电容器Cst从开关晶体管Qs充电并维持数据电压。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2输出依赖控制端与输出端之间的电压Vgs的第一及第二电流，以及OLED根据第一及第二电流之和IOLED的电压发出不同强度的光，以显示期望图像。
OLED和第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2与参照图1所述的有机发光单元的相同，因此省略其详细说明。
参照图6，扫描驱动器400连接到显示板300的扫描信号线G1-Gn，以对其施加扫描信号。施加到扫描信号线G1-Gn的扫描信号可包括可以接通晶体管Qs的高电压Von和可以断开晶体管Qs的低电压Voff。扫描驱动器400可以由多个集成电路组成。
数据驱动器500连接到显示板300的数据线D1-Dm。将数据驱动器500表示图像信号的数据电压施加到像素。数据驱动器500可以由多个集成电路组成。
信号控制器600控制扫描驱动器400及数据驱动器500的操作。
扫描驱动器400及数据驱动器500以多个驱动集成电路芯片形态安装在显示板300上，或安装在柔性印刷电路膜(未示出)上并例如使用TCP(tape carrier package)附着到显示板300。可选地，扫描驱动器400及数据驱动器500可集成在显示板300上。数据驱动器500和信号控制器600可以集成在叫做单片(one-chip)的复合集成电路(IC)上。此时，扫描驱动器400可以选择性地集成在复合IC上。
下面更详细地说明有机发光显示器的显示操作。
信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号R、G、和B及用于控制这些图像信号的输入控制信号。控制信号包括垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、主时钟MCLK、以及数据允许信号DE。信号控制器600按照显示板300的操作条件基于输入控制信号对图像信号R、G、和B进行适当处理，并产生扫描控制信号CONT1及数据控制信号CONT2。信号控制器600将扫描控制信号CONT1发送到扫描驱动器400，并将数据控制信号CONT2和处理过的图像信号DAT发送到数据驱动器500。
扫描控制信号CONT1包括用于指示扫描驱动器400开始高电压Von的扫描的垂直同步开始信号STV，以及用于控制高电压Von的输出的至少一个时钟信号。
数据控制信号CONT2包括用于通知数据驱动器500到一行像素的数据传送的水平同步开始信号STH，用于向数据线D1-Dm施加相关数据电压的负载信号LOAD，以及数据时钟信号HCLK。
数据驱动器500根据来自信号控制器600的控制信号CONT2顺序接收和转移相对于一像素行的图像数据DAT，并将对应于各图像数据DAT的数据电压施加到相关数据线D1-Dm。
扫描驱动器400根据来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1将高电压Von施加到扫描信号线G1-Gn，并接通连接到扫描信号线G1-Gn的开关晶体管Qs。通过接通的开关晶体管Qs将施加到数据线D1-Dm的数据电压施加到相应电容器Cst。
电容器Cst充电并维持数据电压持续一图像帧，第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2产生基于在电容器Cst充电的电压与输出端的电压之间的差的电流，并将电流传输到OLED。OLED根据来自第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的电流之和的电流IOLED发光，并显示目标图像。
当经过1水平周期或1H(例如，水平信号Hsync和数据允许信号DE的周期)时，则数据驱动器500和扫描驱动器400对下一像素行反复进行相同操作。用这种方式，一图像帧内向扫描信号线G1-Gn顺序施加导通(gate on)电压Von，以向显示板300的像素施加数据电压。
相比施加到驱动晶体管的较高数据电压，较低的数据电压施加到第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2，从而得到与根据通常驱动晶体管的输出电流基本相同的电流IOLED。可以减少由于施加到普通驱动晶体管的较高电压导致的应力，使得可基本防止第一及第二驱动晶体管Qd1的Qd2的劣化。
下面参照图8至图10详细说明根据本发明的实施例的有机发光显示器。
图8是有机发光显示器的方框图。图9是有机发光显示器的像素的等效电路图。图10是根据本发明的另一实施例施加到有机发光显示器的驱动晶体管的控制电压的波形图。
如图8所示，有机发光显示器包括：显示板300、连接于显示板300的扫描驱动器400和数据驱动器500、以及用于控制扫描驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。
从等效电路观点来看，显示板300包括多条信号线Go1-Gen和Dp1-Dnm、多条驱动电压线(未示出)、以及连接于信号线Go1-Gen和Dp1-Dnm以及驱动电压线并以基本矩阵形式排列的多个像素。
信号线包括用于在诸如奇数帧和偶数帧的交替图像帧期间分别传输扫描信号的多个第一扫描信号线Go1-Gon及第二扫描信号线Ge1-Gen。信号线包括多条第一数据线Dp1-Dpm及第二数据线Dn1-Dnm，用于分别传输正极性数据信号及负极性数据信号。扫描信号线Go1-Gen基本沿像素行方向延伸，彼此基本平行，以及数据线Dp1-Dnm基本沿像素列方向延伸，彼此基本平行。正极性及负极性分别指相对于共同电压Vss的正值和负值。
驱动电压线传输驱动电压Vdd，并基本沿像素行或列方向延伸。
如图9所示，各像素包括OLED、第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2、第一及第二电容器Cst1和Cst2、以及第一至第四开关晶体管Qs1-Qs4。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2具有三极管结构：输入端，彼此连接，以接收驱动电压Vdd；以及输出端，彼此连接。晶体管Qd1和Qd2的输出端连接到OLED。第一驱动晶体管Qd1的控制端连接到第一电容器Cst1和第一及第四开关晶体管Qs1和Qs4，以及第二驱动晶体管Qd2的控制端连接到第二电容器Cst2和第二及第三开关晶体管Qs2和Qs3。
OLED的阳极和阴极分别连接到第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的输出端以及共同电压Vss。
第一至第四开关晶体管Qs1-Qs4也各具有三极管结构。第一及第二开关晶体管Qs1和Qs2的控制端连接到第一扫描信号线Go1-Gon，以及第三及第四开关晶体管Qs3和Qs4的控制端连接到第二扫描信号线Ge1-Gen。第一及第三开关晶体管Qs1和Qs3的输入端连接到第二数据线Dn1-Dnm，以及第二及第四开关晶体管Qs2和Qs4的输入端连接到数据线Dp1-Dpm。第一及第四开关晶体管Qs1和Qs4的输出端连接到第一驱动晶体管Qd1的控制端及第一电容器Cst1。第二及第三开关晶体管Qs2和Qs3的输出端连接到第二驱动晶体管Qd2的控制端及第二电容器Cst2。
如同驱动晶体管Qd1和Qd2，开关晶体管Qs1-Qs4由基于非晶硅和多晶硅的n沟道金属氧化膜半导体nMOS晶体管制成。开关晶体管Qs1-Qs4根据扫描信号将来自数据线Dp1-Dnm的数据电压传输到驱动晶体管Qd1和Qd2及电容器Cst1和Cst2。
第一电容器Cst1连接在第一驱动晶体管Qd1的控制端与驱动电压Vdd之间，并充电和维持来自开关晶体管Qs1和Qs4的数据电压。
第二电容器Cst2连接在第二驱动晶体管Qd2的控制端与驱动电压Vdd之间，并充电和维持来自开关晶体管Qs2和Qs3的数据电压。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2输出依赖在控制端与输出端之间的电压Vgs的第一及第二电流，并且OLED根据第一或第二电流发出变化强度的光，从而显示目标图像。
OLED和第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的结构如同参照图1所述的有机发光单元，因此省略其详细说明。
参照图8，扫描驱动器400连接到显示板300的扫描信号线Go1-Gen，以施加基于能够接通开关晶体管Qs1-Qs4的高电压Von和能够断开开关晶体管Qs1-Qs4的低电压Voff的组合的扫描信号。扫描驱动器400可以由多个集成电路组成。
数据驱动器500连接到显示板300的数据线Dp1-Dnm，以将表示图像信号的正数据电压施加到第一数据线Dp1-Dpm，以及将用于改善驱动晶体管Qd1和Qd2的稳定性的负数据电压施加到第二数据线Dn1-Dnm。数据驱动器500可以由多个集成电路组成。
信号控制器600控制扫描驱动器400及数据驱动器500的操作。
有机发光显示器的显示操作包括：数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2顺序接收和转移相对于一行像素的图像数据DAT，并将对应于各图像数据DAT的正数据电压施加到相关数据线Dp1-Dpm。而且，数据驱动器500将负数据电压施加到相关数据线Dn1-Dnm。负数据电压具有预定电压，并优选地与前一图像帧中的正数据电压的电压成比例。
在奇数帧中，扫描驱动器400根据来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1将高电压Von施加到第一扫描信号线Go1-Gon，并使连接到第一扫描信号线Go1-Gon的开关晶体管Qs1和Qs2接通。施加到第一数据线Dp1-Dpm的正数据电压通过接通的开关晶体管Qs2施加到相关电容器Cst2，以及施加到第二数据线Dn1-Dnm的负数据电压通过接通的开关晶体管Qs1施加到相关电容器Cst1。根据在第二电容器Cst2充电的正电压，第二驱动晶体管Qd2被接通，并输出电流。一旦接收到电流IOLED，OLED就发光。第一驱动晶体管Qd1由于在第一电容器Cst1充电的负电压而被反向偏压。相对于各行像素反复进行这种操作。
在偶数帧中，扫描驱动器400根据来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1将高电压Von施加到第二扫描信号线Ge1-Gen，并接通连接到第二扫描信号线Ge1-Gen的开关晶体管Qs3和Qs4。施加到第一数据线Dp1-Dpm的正数据电压通过接通的开关晶体管Qs4施加到相关电容器Cst1，以及施加到第二数据线Dn1-Dnm的负数据电压通过接通的开关晶体管Qs3施加到相关电容器Cst2。根据在第一电容器Cst1充电的正电压，第一驱动晶体管Qd1被接通，并输出电流。一旦接收到电流IOLED，OLED就发光。第二驱动晶体管Qd2由于在第二电容器Cst2充电的负电压而被反向偏压。相对于各行像素反复进行这种操作。
如图10所示，施加到在一个像素的驱动晶体管Qd1和Qd2的控制端的控制电压Vg1和Vg2的极性在一个图像帧中彼此相反，并每图像帧发生交替。正控制电压Vdp是用于显示图像的数据电压，以及负控制电压Vdn是用于产生反向偏压的电压。用负控制电压Vdn，基本消除了由于在前一图像帧中的正控制电压Vdp导致的应力，并基本防止驱动晶体管Qd1和Qd2的劣化。优选地，负控制电压Vdn的电压大于在前一图像帧中的正控制电压Vdp的电压。
在一帧中将正控制电压施加到任一驱动晶体管，而将负控制电压施加到另一驱动晶体管，并且在另一帧中，将具有与前一帧相反极性的控制电压施加到各驱动晶体管，显示目标图像并防止驱动晶体管的劣化。
下面参照图11及图12详细说明根据本发明的实施例的有机发光显示器。
图11是有机发光显示器的方框图，以及图12是有机发光显示器的像素的等效电路图。
如图11所示，有机发光显示器包括显示板300、连接到显示板300的扫描驱动器400和数据驱动器500、以及用于控制扫描驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。
从等效电路观点来看，显示板300包括多条信号线G1-Gn和D11-D2m、多条驱动电压线(未示出)、以及连接于这些线并基本一矩阵形式排列的多个像素。
信号线包括用于传输扫描信号的多条扫描信号线G1-Gn，以及多条数据线D11-D2m。扫描信号线G1-Gn基本沿像素行方向延伸，并彼此基本平行。数据线D11-D2m基本沿像素列方向延伸，并彼此基本平行。
驱动电压线传输驱动电压Vdd，并基本沿像素行或像素列方向延伸。
如图12所示，各像素包括OLED、第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2、第三及第四电容器Cst3和Cst4、以及第五及第六开关晶体管Qs5和Qs6。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2具有三极管结构：输入端，彼此连接，以接收驱动电压Vdd；输出端，彼此连接。晶体管Qd1和Qd2的输出端连接于OLED。第一驱动晶体管Qd1的控制端连接到第三电容器Cst3和第五开关晶体管Qs5，以及第二驱动晶体管Qd2的控制端与第四电容器Cst4和第六开关晶体管Qs6连接。
OLED的阳极和阴极分别与第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2的输出端以及共同电压Vss连接。
第五及第六开关晶体管Qs5和Qs6也具有三极管结构。第五及第六开关晶体管Qs5和Qs6的控制端连接到扫描信号线G1-Gn，以及其输入端与第一数据线D11-D1m及第二数据线D21-D2m连接。第五开关晶体管Qs5的输出端与第一驱动晶体管Qd1的控制端及第三电容器Cst3连接，以及第六开关晶体管Qs6的输出端与第二驱动晶体管Qd2的控制端及第四电容器Cst4连接。
如同驱动晶体管Qd1和Qd2，开关晶体管Qs5和Qs6由基于非晶硅和多晶硅的n沟道金属氧化膜半导体nMOS晶体管制成。第五开关晶体管Qs5根据扫描信号将来自数据线D11-D1m的数据电压传输到第一驱动晶体管Qd1及第三电容器Cst3，以及第六开关晶体管Qs6根据扫描信号将来自数据线D21-D2m的数据电压传输到第二驱动晶体管Qd2及第四电容器Cst4。
第三电容器Cst3连接在第一驱动晶体管Qd1控制端与驱动电压Vdd之间，并充电和维持来自第五开关晶体管Qs5的数据电压。
第四电容器Cst4连接在第二驱动晶体管Qd2的控制端与驱动电压Vdd之间，并充电和维持来自第六开关晶体管Qs6的数据电压。
第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2输出依赖在控制端与输出端之间的电压Vgs的第一及第二电流。OLED根据第一或第二电流的电压发出强度不同的光，以显示目标图像。
OLED和第一及第二驱动晶体管Qd1和Qd2结构与参照图1所述的有机发光单元相同，因此省略其详细说明。
参照图12，扫描驱动器400连接到显示板300的扫描信号线G1-Gn，以向扫描信号线G1-Gn施加基于可以接通开关晶体管Qs5和Qs6的高电压Von和可以断开开关晶体管Qs5和Qs6的低电压Voff的组合的扫描信号。扫描驱动器400可以由多个集成电路组成。
数据驱动器500连接到显示板300的数据线D11-D2m，以向第一数据线D11-D1m和第二数据线D21-D2m交替地施加正数据电压和负数据电压。数据驱动器500可以由多个集成电路组成。
信号控制器600控制扫描驱动器400及数据驱动器500的操作。
下面说明有机发光显示器的显示操作。
在奇数帧中，数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2顺序接收和转移相对于一行像素的图像数据DAT，并向相关数据线D11-D1m施加对应于各图像数据DAT的正数据电压。而且，数据驱动器500向相关数据线D21-D2m施加负数据电压。负数据电压具有预定电压，并优选地与前一帧中的正数据电压的电压成比例。
扫描驱动器400根据来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1将高电压Von施加到扫描信号线G1-Gn，并接通连接到扫描信号线G1-Gn的开关晶体管Qs5和Qs6。施加到第一数据线D11-D1m的正数据电压通过接通的开关晶体管Qs5施加到相关电容器Cst3，以及施加到第二数据线D21-D2m的负数据电压通过接通的开关晶体管Qs6施加到相关电容器Cst4。根据在第三电容器Cst3充电的正电压，第一驱动晶体管Qd1接通，并输出电流。一旦接收到电流IOLED，OLED就发光。第二驱动晶体管Qd2由于在第四电容器Cst4充电的负电压而被反向偏压。对各行像素反复进行这种操作。
在偶数帧中，数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2顺序接收和转移相对于一行像素的图像数据DAT，并将对应于各图像数据DAT的正数据电压施加到相关数据线D21-D2m。而且，数据驱动器500将负数据电压施加到相关数据线D11-D1m。负数据电压具有预定电压，并优选地与前一帧中地正数据电压的电压成比例。
扫描驱动器400根据来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1将高电压Von施加到扫描信号线G1-Gn，并接通连接到扫描信号线G1-Gn的开关晶体管Qs5和Qs6。施加到第二数据线D21-D2m的正数据电压通过接通的开关晶体管Qs6施加到相关电容器Cst4，以及施加到第一数据线D11-D1m的负数据电压通过接通的开关晶体管Qs5施加到相关电容器Cst3。根据在第四电容器Cst4充电的正电压，第二驱动晶体管Qd2接通，并输出电流。一旦接收到电流IOLED，OLED就发光。第一驱动晶体管Qd1由于在第三电容器Cst3充电的负电压而被反向偏压。对各行像素反复进行这种操作。
如图10所示，施加到一个像素的驱动晶体管Qd1和Qd2的控制端的控制电压Vg1和Vg2的极性在一帧中彼此相反，且每帧发生交替。由此，用正控制电压显示目标图像，并且用负控制电压基本防止驱动晶体管的劣化。而且，开关晶体管及扫描信号线的数量较少，因此可以提高像素纵横比(aperture ratio)。
如上所述，根据本发明的结构，使驱动晶体管的控制电极位于半导体下面及上面。在每个像素形成两个驱动晶体，并减少它们在像素内所占的面积，可以提高纵横比。
而且，彼此连接两个驱动晶体管的控制端，以用低数据电压产生输出电流，以基本消除由于高电压导致的应力，并基本防止驱动晶体管的劣化。
而且，在一帧中将正控制电压施加到任一个驱动晶体管，同时将负控制电压施加到另一驱动晶体管，并将具有与前一帧相反极性的控制电压施加到各驱动晶体管，以基本防止驱动晶体管的劣化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种显示装置，包括：
发光二极管；以及
第一和第二驱动晶体管，连接在驱动电压与所述发光二极管之间，用于向所述发光二极管提供驱动电流；
其中，向所述第一和所述第二驱动晶体管的控制端施加控制电压或彼此不同极性的控制电压，所述第一驱动晶体管和所述第二驱动晶体管共同包括半导体层，以及所述第一驱动晶体管还包括位于所述半导体层下面的控制电极，而所述第二驱动晶体管还包括位于所述半导体层上面的控制电极。
2.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括：连接于所述第一和所述第二驱动晶体管的所述控制端的电容器；以及根据扫描信号将数据电压传送到所述电容器的开关晶体管，其中，所述第一和所述第二驱动晶体管的所述控制端彼此连接。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，分别向所述第一和所述第二驱动晶体管的所述控制端施加第一和第二控制电压，并且所述第一和所述第二控制电压的极性在每图像帧发生交替。
4.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括：第一电容器，连接于所述第一驱动晶体管的所述控制端，用于充电和将第一控制电压施加到所述第一驱动晶体管的所述控制端；以及第二电容器，连接于所述第二驱动晶体管的所述控制端，用于充电和将第二控制电压施加到所述第二驱动晶体管的所述控制端。
5.根据权利要求4所述的显示装置，进一步包括：第一开关晶体管，用于根据扫描信号向所述第一电容器传送第一数据电压；以及第二开关晶体管，用于根据所述扫描信号向所述第二电容器传送第二数据电压。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二数据电压具有彼此不同的极性。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二数据电压的极性在每图像帧发生交替。
8.根据权利要求4所述的显示装置，进一步包括：第一开关晶体管，用于根据第一扫描信号向所述第一电容器传送第一数据电压；第二开关晶体管，用于根据所述第一扫描信号向所述第二电容器传送第二数据电压；第三开关晶体管，用于根据第二扫描信号向所述第一电容器传送所述第二数据电压；以及第四开关晶体管，用于根据所述第二扫描信号向所述第二电容器传送所述第一数据电压。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二数据电压具有彼此不同的极性。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二扫描信号在不同的图像帧被激活。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二驱动晶体管是非晶硅薄膜晶体管。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二驱动晶体管是nMOS薄膜晶体管。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述发光二极管包括有机发光层。
14.一种显示装置，包括：
基板；
第一控制电极，形成在所述基板上；
绝缘层，形成在所述第一控制电极上；
半导体，形成在所述绝缘层上；
输入和输出电极，形成在半导体上；
钝化层，形成在所述输入和所述输出电极上；以及
第二控制电极，形成在所述钝化层上；
其中，分别向所述第一和所述第二控制电极施加彼此不同极性的第一和第二控制电压。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述第一和所述第二控制电压的极性在每图像帧发生交替。
16.根据权利要求14所述的显示装置，进一步包括形成在所述半导体与所述钝化层之间的蚀刻制动器。
17.一种驱动显示装置的方法，所述显示装置包括发光二极管，连接于所述发光二极管的第一和第二驱动晶体管，以及分别连接于所述第一和所述第二驱动晶体管的第一和第二电容器，所述方法包括：
在第一图像帧中向所述第一驱动晶体管的控制端施加正控制电压；
在所述第一图像帧中向所述第二驱动晶体管的控制端施加负控制电压；
在第二图像帧中向所述第一驱动晶体管的所述控制端施加负控制电压；以及
在所述第二图像帧中向所述第二驱动晶体管的所述控制端施加正控制电压。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括如下步骤：
在所述第一图像帧中向所述第一电容器施加正数据电压；
在所述第一图像帧中向所述第二电容器施加负数据电压；
在所述第二图像帧中向所述第一电容器施加负数据电压；以及
在所述第二图像帧中向所述第二电容器施加正数据电压。
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