專利名稱：顯示設(shè)備和其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備和其驅(qū)動(dòng)方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種發(fā)光顯示設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
輕薄型個(gè)人計(jì)算機(jī)和電視機(jī)發(fā)展的最新趨勢(shì)需要輕薄的顯示設(shè)備，滿足這種要求的平板顯示器正在替代傳統(tǒng)的陰極射線管(“CRT”)。
平板顯示器的例子包括液晶顯示器(“LCD”)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器(“FED”)、有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器、等離子顯示板(“PDP”)等。
通常，有源矩陣平板顯示器包括以矩陣排列的多個(gè)像素，并且該顯示器通過(guò)根據(jù)給定亮度信息控制像素的亮度來(lái)顯示圖像。OLED顯示器是通過(guò)電致發(fā)光有機(jī)材料來(lái)顯示圖像的自發(fā)射顯示設(shè)備，并且OLED顯示器具有低功耗、寬視角、和快響應(yīng)時(shí)間，從而對(duì)于顯示運(yùn)動(dòng)圖像非常有利。
OLED顯示器的像素包括OLED和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(“TFT”)。OLED發(fā)射具有由驅(qū)動(dòng)TFT驅(qū)動(dòng)的電流所確定的強(qiáng)度的光，從而其依賴于驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓和驅(qū)動(dòng)TFT的柵極和源極之間的電壓。
TFT包括多晶硅或非晶硅a-Si。多晶硅TFT具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但是其也有缺點(diǎn)，如制造多晶硅的復(fù)雜度，從而增加了制造成本。此外，使用多晶TFT制造大的OLED顯示器非常困難。
相反地，可以很容易地將a-Si TFT應(yīng)用到大的OLED顯示器并且用比制造多晶硅TFT少的工藝步驟來(lái)生產(chǎn)a-Si TFT。但是，a-Si TFT的閾值電壓在長(zhǎng)時(shí)間施加DC控制電壓的情況下隨著時(shí)間而漂移，從而對(duì)于給定數(shù)據(jù)電壓，亮度會(huì)變化。
而且，OLED的長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)使得OLED的閾值電壓漂移。對(duì)于使用n型驅(qū)動(dòng)TFT的OLED顯示器，由于將OLED連接到驅(qū)動(dòng)TFT的源極，所以O(shè)LED的閾值電壓的漂移改變驅(qū)動(dòng)TFT的源極處的電壓從而改變由驅(qū)動(dòng)TFT驅(qū)動(dòng)的電流。因此，OLED顯示器的圖像質(zhì)量就可能變壞。
OLED和驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的漂移可以通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電壓和OLED之間提供幾個(gè)晶體管來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。但是，這樣的幾個(gè)晶體管可能消耗大量功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了傳統(tǒng)技術(shù)的問(wèn)題。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了包括多個(gè)像素的顯示設(shè)備。每個(gè)像素包括發(fā)光元件；電容器；驅(qū)動(dòng)晶體管，其具有控制端、輸入端、和輸出端并且將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件以發(fā)光；第一開(kāi)關(guān)單元，其以二極管方式連接驅(qū)動(dòng)晶體管并且響應(yīng)于掃描信號(hào)將數(shù)據(jù)電壓提供給電容器；和第二開(kāi)關(guān)單元，其將驅(qū)動(dòng)電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管并且響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)將電容器連接到驅(qū)動(dòng)晶體管，其中電容器通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元而連接到驅(qū)動(dòng)晶體管，依賴于數(shù)據(jù)電壓和驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓來(lái)存儲(chǔ)控制電壓，并且電容器被通過(guò)第二開(kāi)關(guān)單元連接到驅(qū)動(dòng)晶體管以提供控制電壓給驅(qū)動(dòng)晶體管。
第一開(kāi)關(guān)單元可包括第一開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于掃描信號(hào)將驅(qū)動(dòng)晶體管的控制端和輸入端進(jìn)行連接；以及第二開(kāi)關(guān)晶體管，響應(yīng)于掃描信號(hào)將電容器連接到數(shù)據(jù)電壓。
第一開(kāi)關(guān)單元還可以包括第三開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于掃描信號(hào)而將公共電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的輸出端。
第二開(kāi)關(guān)單元可以包括第四開(kāi)關(guān)晶體管和第五開(kāi)關(guān)晶體管，第四開(kāi)關(guān)晶體管響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)而將驅(qū)動(dòng)晶體管的輸入端連接到驅(qū)動(dòng)電壓，而第五開(kāi)關(guān)晶體管響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)而將電容器連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的輸出端。
控制電壓可以等于公共電壓和減去了數(shù)據(jù)電壓的閾值電壓之和。
數(shù)據(jù)電壓可以具有負(fù)值。
第一到第五開(kāi)關(guān)晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管可以包括非晶硅薄膜晶體管并且可以包括N型薄膜晶體管。
發(fā)光元件可以包括有機(jī)發(fā)光組件。
在發(fā)光元件的發(fā)射周期期間，可以僅僅通過(guò)第四開(kāi)關(guān)晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管來(lái)連接驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光元件。
在發(fā)光元件的發(fā)射周期之前的關(guān)斷周期可以確保在發(fā)射周期中第四開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通之前將第一開(kāi)關(guān)晶體管關(guān)斷。
在預(yù)充電周期期間可以導(dǎo)通第一到第五開(kāi)關(guān)晶體管，在主充電周期期間可以關(guān)斷第四和第五開(kāi)關(guān)晶體管并且將第一到第三晶體管保持導(dǎo)通，在關(guān)斷周期期間可以關(guān)斷第一到第三開(kāi)關(guān)晶體管并且將第四和第五開(kāi)關(guān)晶體管保持關(guān)斷，并且在發(fā)射周期期間可以導(dǎo)通第四和第五開(kāi)關(guān)晶體管并且將第一到第三晶體管保持關(guān)斷。
在發(fā)光元件的發(fā)射周期中，發(fā)光元件的輸出電流可以不依賴于驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。發(fā)光元件的輸出電流可以是k(Vss-Vdata)2，其中k是常數(shù)，Vss是公共電壓，而Vdata是數(shù)據(jù)電壓。
可以在發(fā)光元件的發(fā)射周期期間通過(guò)不多于兩個(gè)的晶體管來(lái)連接驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光元件。
顯示設(shè)備還可以包括掃描線，其提供掃描信號(hào)；數(shù)據(jù)線，其提供數(shù)據(jù)電壓；和發(fā)射線，其提供發(fā)射信號(hào)，其中掃描線和發(fā)射線基本上彼此平行，而數(shù)據(jù)線基本上垂直于掃描線和發(fā)射線。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種顯示設(shè)備，其包括發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管，其具有連接到第一電壓的第一端、連接到發(fā)光元件的第二端、和控制端；電容器，其連接在驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端和控制端之間；第一開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于掃描信號(hào)而進(jìn)行操作并且被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端之間；第二開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于掃描信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接在電容器和數(shù)據(jù)電壓之間；第三開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于掃描信號(hào)進(jìn)行操作，并且被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端和第二電壓之間；第四開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接到第一電壓和驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端之間；以及第五開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接在電容器和驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端之間。
在連續(xù)的第一到第四周期中，在第一周期期間第一到第五晶體管導(dǎo)通；在第二周期期間，第一、第二、和第三晶體管導(dǎo)通而第四和第五晶體管關(guān)斷；在第三周期期間第一到第五晶體管都關(guān)斷；并且在第四周期期間，第一、第二和第三晶體管關(guān)斷而第四和第五晶體管導(dǎo)通。
數(shù)據(jù)電壓可等于或低于零。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例中，提供了一種驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的方法，該顯示設(shè)備包括發(fā)光元件，具有控制端、第一端、和連接到發(fā)光元件的第二端的驅(qū)動(dòng)晶體管，以及連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的控制端的電容器，所述方法包括將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端進(jìn)行連接；將驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端與公共電壓進(jìn)行連接；將電容器連接到數(shù)據(jù)電壓；將電容器連接在驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端和控制端之間；并且將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端連接到驅(qū)動(dòng)電壓。
該方法還包括將第一電壓施加到驅(qū)動(dòng)晶體管的控制端以對(duì)電容器進(jìn)行充電。
該方法還包括在將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端進(jìn)行連接后將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端進(jìn)行隔離。
該方法還包括將電容器和驅(qū)動(dòng)晶體管從外部信號(hào)源分離開(kāi)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的方法，該顯示設(shè)備包括發(fā)光元件、連接到發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)晶體管、和連接到驅(qū)動(dòng)晶體管及發(fā)光元件的電容器，所述方法包括施加對(duì)電容器充電的第一電壓和數(shù)據(jù)電壓；通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管將存儲(chǔ)在電容器中的電壓放電到第二電壓；向驅(qū)動(dòng)晶體管施加進(jìn)行放電之后的電容器的電壓以導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管；并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件以發(fā)光。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一種顯示設(shè)備包括發(fā)光元件和將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)晶體管，其中在發(fā)射周期期間，驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的變化基本上不影響發(fā)光元件的輸出電流。
所述顯示設(shè)備還包括提供數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線，其中將發(fā)光元件連接到公共電壓，并且在發(fā)射周期期間發(fā)光元件的輸出電流是k(Vss-Vdata)2，其中k是常數(shù)，Vss是公共電壓，并且Vdata是數(shù)據(jù)電壓。
在發(fā)射周期期間可以由不多于兩個(gè)的晶體管將驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光元件進(jìn)行連接，從而保持較小的功率消耗。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其實(shí)施例，本發(fā)明將變得明顯，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的示例像素的等效電路圖；
圖3示出了在圖2中示出的示例發(fā)光元件和示例開(kāi)關(guān)晶體管的剖視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件的示例實(shí)施例的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的幾個(gè)示例信號(hào)的時(shí)序圖；圖6A-6D示出了圖5中所示各個(gè)周期的示例像素的等效電路圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的示例驅(qū)動(dòng)晶體管的端子處的電壓的波形圖；圖8示出了示例驅(qū)動(dòng)晶體管的不同閾值電壓的輸出電流的波形圖；和圖9示出了示例發(fā)光元件的不同閾值電壓的輸出電流的波形圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選在附圖中，為了清晰而夸大了層和區(qū)域的厚度。相同的附圖標(biāo)記在全文中指示相同的元件。應(yīng)該理解當(dāng)將諸如層、區(qū)域、或基底的元件稱為在另一個(gè)元件“上”時(shí)，其可能直接在另一個(gè)元件上或者也可能存在中間元件。相反地，當(dāng)元件被稱為“直接”在另一個(gè)元件“上”時(shí)，則沒(méi)有中間元件。
下面將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)方法的示例實(shí)施例。
參照?qǐng)D1-7，將詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器的示例實(shí)施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的框圖，而圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的示例像素的等效電路圖。
參照?qǐng)D1，OLED顯示器包括顯示板300；三個(gè)驅(qū)動(dòng)器，包括掃描驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、和發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都連接到顯示板300；和信號(hào)控制器600，其控制上述元件。
參照?qǐng)D1，顯示板300包括多條信號(hào)線，多條電壓線(未示出)，和多個(gè)連接在其上、并且基本上以矩陣排列的像素PX。
信號(hào)線包括多條掃描線G1-Gn(還被稱為“柵極線”)，其發(fā)送掃描信號(hào)(還被稱為“柵極信號(hào)”)；多條數(shù)據(jù)線D1-Dm，其發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)；以及多條發(fā)射線S1-Sn，其發(fā)送發(fā)射信號(hào)。掃描線G1-Gn和發(fā)射線S1-Sn基本上在行方向上伸展并且基本上彼此平行，而數(shù)據(jù)線D1-Dm基本上在列方向上伸展并且彼此平行。像素PX位于數(shù)據(jù)線D1-Dm的相鄰線對(duì)和掃描線G1-Gn的相鄰線對(duì)之間。
參照?qǐng)D2，電壓線包括驅(qū)動(dòng)電壓線(未示出)，其發(fā)送驅(qū)動(dòng)電壓Vdd。
每個(gè)像素PX，例如連接到掃描線Gi和數(shù)據(jù)線Dj的像素，包括OLED LD、驅(qū)動(dòng)晶體管Qd、電容器Cst和五個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs5。如圖所示，還將每個(gè)像素PX連接到發(fā)射線Si。
驅(qū)動(dòng)晶體管Qd具有如柵極端的控制端Ng、如漏極端的輸入端Nd、和如源極端的輸出端Ns。將驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸入端Nd連接到驅(qū)動(dòng)電壓Vdd。
將電容器Cst連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng和輸出端Ns之間。
OLED LD具有連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns的陽(yáng)極和連接到公共電壓Vss的陰極。OLED LD發(fā)射具有一定強(qiáng)度的光，該強(qiáng)度依賴于驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出電流ILD。驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出電流ILD依賴于控制端Ng和輸出端Ns之間的電壓Vgs。
開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-s3響應(yīng)于從掃描線G1-Gn來(lái)的掃描信號(hào)進(jìn)行操作。如將要詳細(xì)說(shuō)明的，開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-s3共同形成了顯示設(shè)備中的第一開(kāi)關(guān)單元，其以二極管方式連接驅(qū)動(dòng)晶體管Qd并且響應(yīng)于掃描信號(hào)將數(shù)據(jù)電壓提供給電容器Cst。
將開(kāi)關(guān)晶體管Qs1連接在驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng和輸入端Nd之間，并且將開(kāi)關(guān)晶體管Qs2連接在數(shù)據(jù)線Dj和電容器Cst之間，并且將開(kāi)關(guān)晶體管Qs3連接在驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns和公共電壓Vss之間。
開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5響應(yīng)于從發(fā)射線S1-Sn來(lái)的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行操作。如將要說(shuō)明的，開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5一起形成了顯示設(shè)備中的第二開(kāi)關(guān)單元，其將驅(qū)動(dòng)電壓Vdd提供給驅(qū)動(dòng)晶體管Qd并且響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)將電容器Cst連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Qd。
將開(kāi)關(guān)晶體管Qs4連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸入端Nd和驅(qū)動(dòng)電壓Vdd之間，并且將開(kāi)關(guān)晶體管Qs5連接到電容器Cst和驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns之間。
開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs5以及驅(qū)動(dòng)晶體管Qd是包括a-Si或多晶硅的n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(“FET”)。但是，晶體管Qs1-Qs5和Qd可以是以與n溝道FET相反的方式操作的p溝道FET。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D3和4來(lái)更詳細(xì)描述如圖2所示的OLED LD和連接到其上的開(kāi)關(guān)晶體管Qs5的結(jié)構(gòu)。
圖3示出了如圖2所示的示例開(kāi)關(guān)晶體管Qs5和示例OLED LD的剖視圖，而圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED的示例實(shí)施例的示意圖。
在絕緣基底110上形成還被稱為柵極電極的控制電極124?？刂齐姌O124最好由諸如鋁Al和Al合金的含Al金屬、諸如銀Ag和Ag合金的含Ag金屬、諸如銅Cu和Cu合金的含Cu金屬、諸如鉬Mo和Mo合金的含Mo金屬、鉻Cr、鈦Ti、或鉭Ta制成。控制電極124可以具有包括帶有不同物理特性的兩種薄膜的多層結(jié)構(gòu)，其中兩種薄膜之一最好由低阻性金屬制成，包括含有Al的金屬、含Ag的金屬、和含Cu的金屬，從而減少信號(hào)延遲或電壓降。在多層結(jié)構(gòu)中的另一個(gè)薄膜最好由諸如含鉬的金屬、Cr、Ta或Ti的材料制成，其具有良好的物理、化學(xué)特性和與諸如氧化銦錫(“ITO”)或氧化銦鋅(“IZO”)等其他材料的良好電接觸特性。顯示適當(dāng)?shù)奶匦缘膬煞N薄膜組合的例子包括下層Cr薄膜和上層Al(合金)薄膜以及下層Al(合金)薄膜和上層Mo(合金)薄膜。但是，柵極電極124可以由各種金屬或?qū)w制成而并且不限于在這里所述的例子。柵極電極124的側(cè)邊相對(duì)于絕緣基底110的表面傾斜，并且其傾斜角度的范圍大約是30-80度。
在控制電極124上形成最好由氮化硅(SiNx)制成的絕緣層140，并且該絕緣層140可進(jìn)一步形成在不由控制電極124覆蓋的絕緣基底110的部分上。
在絕緣層140上形成最好由氫化a-Si或多晶硅制成的半導(dǎo)體154，并且在半導(dǎo)體154上形成最好由大量摻雜有諸如磷的n型雜質(zhì)的n+氫化a-Si或硅化物制成的歐姆觸點(diǎn)對(duì)163和165。應(yīng)該理解雜質(zhì)是被合并到半導(dǎo)體材料中以提供自由電子(n型雜質(zhì))或空穴(p型雜質(zhì))的物質(zhì)。摻雜工藝是為了改變其電特征的目的而將摻雜物引入到半導(dǎo)體中的過(guò)程，其中摻雜物是被引入到半導(dǎo)體中以建立或者p型(受主)或n型(施主)電導(dǎo)性的元素。半導(dǎo)體154的側(cè)邊和歐姆觸點(diǎn)163和165相對(duì)于基底110的表面傾斜，并且其傾斜角最好在大約30-80度的范圍中。
在歐姆觸點(diǎn)163和165以及絕緣層140的上面形成例如漏極電極的輸入電極173、和例如源極電極的輸出電極175。輸入電極173和輸出電極175最好由諸如Cr、Mo、Ti、Ta或其合金的耐熔金屬制成。但是，它們也可以具有包括耐熔金屬薄膜(未示出)和低阻性薄膜(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。顯示出適當(dāng)?shù)奶匦缘亩鄬咏Y(jié)構(gòu)的例子包括具有下層Cr/Mo(合金)薄膜和上層Al(合金)薄膜的雙層結(jié)構(gòu)、以及具有下層Mo(合金)薄膜、中間Al(合金)薄膜、和上層Mo(合金)薄膜的三層結(jié)構(gòu)。如同控制電極124，輸入電極173和輸出電極175具有傾斜的邊緣輪廓，并且其傾斜角相對(duì)于絕緣基底110的范圍是大約30-80度。
輸入電極173和輸出電極175彼此隔離并且被相對(duì)于控制電極124彼此相對(duì)放置?？刂齐姌O124、輸入電極173、和輸出電極175以及半導(dǎo)體154形成TFT，作為開(kāi)關(guān)晶體管Qs5工作，其具有位于輸入電極173和輸出電極175之間的、在半導(dǎo)體154上面的溝道。
僅僅在半導(dǎo)體154的下層半導(dǎo)體條與其上的上層電極173和175之間插入歐姆觸點(diǎn)163和165。半導(dǎo)體154包括暴露部分，其不被輸入電極173和輸出電極175所覆蓋。
在電極173和175、半導(dǎo)體154的暴露部分、和不由電極173和175以及半導(dǎo)體154覆蓋的絕緣層140的部分之上形成鈍化層180。鈍化層180最好由諸如氮化硅或氧化硅的無(wú)機(jī)絕緣體、有機(jī)絕緣體、或低介電絕緣材料制成。低介電絕緣材料最好具有低于4.0的介電常數(shù)，例子包括由等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(“PECVD”)形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F。有機(jī)絕緣體可以具有感光性，并且鈍化層180可以具有平坦的表面。鈍化層180可以具有包括下層無(wú)機(jī)薄膜和上層有機(jī)薄膜的雙層結(jié)構(gòu)，從而其可以利用有機(jī)薄膜的優(yōu)點(diǎn)并且其保護(hù)半導(dǎo)體154的暴露部分。鈍化層180具有暴露輸出電極175的一部分的接觸孔185。
在鈍化層180上形成像素電極190。將像素電極190通過(guò)接觸孔185物理地和電性地連接到輸出電極175，并且其最好由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)體或由諸如Cr、Ag或Al的反射金屬制成。
在鈍化層180上形成分區(qū)361，該分區(qū)361還可以覆蓋像素電極190的部分。分區(qū)361包圍像素電極190以象堤岸一樣限制在像素電極190上的開(kāi)口，并且其最好由有機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣材料制成。
在不與分區(qū)361重疊的像素電極190上形成有機(jī)發(fā)光組件370。換句話說(shuō)，將有機(jī)發(fā)光組件370限制在由分區(qū)361包圍的開(kāi)口內(nèi)。
參照?qǐng)D4，有機(jī)發(fā)光組件370具有多層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括發(fā)射層EML和用于提高發(fā)射層EML的發(fā)光效率的輔助層。該輔助層包括用于增強(qiáng)電子和空穴的平衡的電子傳輸層ETL和空穴傳輸層HTL。發(fā)射層EML可以被安放在電子傳輸層ETL和空穴傳輸層HTL之間。輔助層還可以包括用于提高電子和空穴的注入的電子注入層EIL和空穴注入層HIL?？昭▊鬏攲親TL可位于空穴注入層HIL和發(fā)射層EML之間?？梢詫㈦娮觽鬏攲覧TL放置在發(fā)射層EML和電子注入層EIL之間。或者，可以省略輔助層。
如在圖3中進(jìn)一步示出的，在分區(qū)361上形成具有低阻性的、諸如Al(合金)的輔助電極382。
在有機(jī)發(fā)光組件370和分區(qū)361上形成提供有公共電壓Vss的公共電極270，進(jìn)一步還可以在輔助電極382上形成該公共電極270。公共電極270最好由諸如Ca、Ba、Cr、Al或Ag的反射金屬，或由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)性材料制成。
因?yàn)樵谳o助電極382的上面形成公共電極270，所以輔助電極382與公共電極270接觸從而補(bǔ)償公共電極270的導(dǎo)電性以防止公共電極270的電壓畸變。
在向顯示板300的頂部發(fā)射光的頂發(fā)射OLED顯示器中使用不透明的像素電極190和透明的公共電極270的組合，而在向顯示板300的底部發(fā)射光的底發(fā)射OLED顯示器中使用透明像素電極190和不透明公共電極270的組合。
像素電極190、有機(jī)發(fā)光組件370、和公共電極270形成具有像素電極190作為陽(yáng)極和公共電極270作為陰極的OLED LD，反之亦然。OLED LD根據(jù)發(fā)光組件370的材料而唯一地發(fā)射一組彩色光中的一種顏色光。示例的一組顏色包括紅色、綠色和藍(lán)色，并且通過(guò)添加這三種顏色而實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。這組顏色可以是原色，并且可以由這三種原色的添加來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。
再次參照?qǐng)D1，將掃描驅(qū)動(dòng)器400連接到顯示板300的掃描線G1-Gn，并且該驅(qū)動(dòng)器合成用于導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs3(如圖2所示)的高電平電壓Von和用于關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs3的低電平電壓Voff以產(chǎn)生用于應(yīng)用到掃描線G1-Gn的掃描信號(hào)。
將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500連接到顯示板300的數(shù)據(jù)線D1-Dm并且將數(shù)據(jù)信號(hào)Vdata施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm。
將發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700連接到顯示板300的發(fā)射線S1-Sn，并且該發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700合成用于導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5的高電平電壓Von和用于關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5的低電平電壓Voff以產(chǎn)生用于應(yīng)用到發(fā)射線S1-Sn的發(fā)射信號(hào)。
信號(hào)控制器600控制掃描驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、和發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700。
可以將掃描驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、和發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)為安裝在顯示板300上或在以載帶封裝(“TCP”)形式的柔性印刷電路(“FPC”)薄膜上的集成電路(“IC”)芯片，其附連到顯示板300?；蛘?，將掃描驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、和/或發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700與信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm、和S1-Sn以及晶體管Qd和Qs1-Qs5一起集成到顯示板300中。
現(xiàn)在，將在參照?qǐng)D1-2之外還參照?qǐng)D5-7來(lái)描述上述OLED顯示器的操作。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的幾個(gè)信號(hào)的時(shí)序圖。圖6A-6D示出了在圖5中示出的各個(gè)周期的示例像素的等效電路圖，圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例的示例驅(qū)動(dòng)晶體管端子上的電壓波形。
如圖1所示，將輸入圖像信號(hào)R、G、和B以及控制顯示板300的輸入控制信號(hào)提供給信號(hào)控制器600。輸入控制信號(hào)包括，例如來(lái)自于外部圖形控制器(未示出)的垂直同步信號(hào)Vsync，水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘信號(hào)MCLK、和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE。在產(chǎn)生掃描控制信號(hào)CONT1、數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2、和發(fā)射控制信號(hào)CONT3并且在根據(jù)輸入控制信號(hào)和輸入圖像信號(hào)R、G、和B而處理適于顯示板300的操作的圖像信號(hào)R、G和B之后，信號(hào)控制器600將掃描控制信號(hào)CONT1發(fā)送到掃描驅(qū)動(dòng)器400，將處理的圖像信號(hào)DAT和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2發(fā)送到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500，并且將發(fā)射控制信號(hào)CONT3發(fā)送到發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700。
掃描控制信號(hào)CONT1包括用于指令掃描開(kāi)始的掃描開(kāi)始信號(hào)STV和用于控制高電平電壓Von的輸出時(shí)間的至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。掃描控制信號(hào)CONT1可以包括用于定義高電平電壓Von的持續(xù)時(shí)間的多個(gè)輸出使能信號(hào)OE。
數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用于通知一組像素PX的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始的水平同步開(kāi)始信號(hào)STH、用于施加指令數(shù)據(jù)電壓到數(shù)據(jù)線D1-Dm的負(fù)載信號(hào)LOAD，和數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。
響應(yīng)于從信號(hào)控制器600來(lái)的數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500接收一組像素PX(例如，從信號(hào)控制器600來(lái)的第i行像素)的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓Vdata，并且將數(shù)據(jù)電壓Vdata施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm。
響應(yīng)于從信號(hào)控制器600來(lái)的掃描控制信號(hào)CONT1，掃描驅(qū)動(dòng)器400使得第i條掃描信號(hào)線Gi的掃描信號(hào)Vgi等于高電平電壓Von，從而將連接到第i條掃描信號(hào)線Gi的開(kāi)關(guān)晶體管QS1-Qs3導(dǎo)通。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管Qd以二極管方式連接，其中驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng和輸入端Nd彼此相連。
發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700響應(yīng)于從信號(hào)控制器600來(lái)的發(fā)射控制信號(hào)CONT3而保持發(fā)射信號(hào)Vsi等于高電平電壓Von，從而維持開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5導(dǎo)通。
圖6A示出了在這種狀態(tài)中的像素的等效電路，并且將這個(gè)周期稱為如圖5所示的預(yù)充電周期T1。如圖6A所示，可以分別將開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5表示為電阻器r1和r2。
由于電容器Cst的一端N1和驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng被通過(guò)電阻器r1連接到驅(qū)動(dòng)電壓Vdd，所以它們的電壓等于驅(qū)動(dòng)電壓Vdd減去電阻器r1的電壓降并且被電容器Cst保持。此時(shí)，最好驅(qū)動(dòng)電壓Vdd高于數(shù)據(jù)電壓Vdata以導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管Qd。
然后，驅(qū)動(dòng)晶體管Qd導(dǎo)通以輸出電流并且由驅(qū)動(dòng)晶體管Qd驅(qū)動(dòng)的電流流入到公共電壓Vss中而不是流到OLED LD中。因此，OLED LD在預(yù)充電周期T1中不發(fā)光，從而提高了圖像質(zhì)量。
隨后，如圖5所示，在發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700將發(fā)射信號(hào)Vsi變化為低電平電壓Voff以關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5(之前在圖6A中表示為r1和r2)時(shí)主充電周期T2開(kāi)始。由于掃描信號(hào)Vgi在這個(gè)周期T2中維持高電平電壓Von，所以開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs3保持它們的導(dǎo)電狀態(tài)。
參照?qǐng)D6B，當(dāng)維持二極管方式連接(其中將驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng和輸入端Nd彼此連接)的同時(shí)將驅(qū)動(dòng)晶體管Qd從驅(qū)動(dòng)電壓Vdd分離，并且還將公共電壓Vss提供給驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns。由于驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端電壓Vng足夠高，所以驅(qū)動(dòng)晶體管Qd保持其導(dǎo)電狀態(tài)。
因此，電容器Cst開(kāi)始通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管Qd將在預(yù)充電周期T1中預(yù)充電的電壓進(jìn)行放電，并且驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端電壓Vng變得更低，如圖7所示?？刂贫穗妷篤ng的電壓繼續(xù)下降直到在驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng和輸出端Ns之間的電壓Vgs等于驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vth為止，其中電壓Vgs等于控制端的電壓Vng減去輸出端的電壓Vns以等于閾值電壓Vth，從而驅(qū)動(dòng)晶體管Qs不提供更多的電流。
也就是，在主充電周期T2，Vgs＝Vth(1)同時(shí)，還將數(shù)據(jù)電壓Vdata提供給電容器Cst的一端N2，并且在電容器Cst中存儲(chǔ)的電壓等于驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端電壓Vng和數(shù)據(jù)電壓Vdata之差。
然后，由下式給出在電容器Cst中存儲(chǔ)的電壓VcVc＝Vss+Vth-Vdata(2)因此，在電容器Cst中存儲(chǔ)的電壓僅僅依賴于驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vm和數(shù)據(jù)電壓Vdata，因?yàn)楣搽妷篤ss可以是零。
由于在發(fā)射周期T4中電壓Vc確定OLED的電流ILD，所以所輸入的數(shù)據(jù)電壓Vdata等于或小于零。
在將電壓Vc存儲(chǔ)在電容器Cst中之后，掃描驅(qū)動(dòng)器400將掃描信號(hào)Vgi改變到低電平電壓Voff以關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs3，將其稱為關(guān)斷周期T3。由于發(fā)射信號(hào)Vsi在這個(gè)周期T3中保持低電平電壓Voff，所以開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5維持它們的關(guān)斷狀態(tài)。
參照?qǐng)D6C，驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸入端Nd和電容器Cst的端N2被開(kāi)路。雖然將驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns耦合到OLED LD，但是驅(qū)動(dòng)晶體管Qd不驅(qū)動(dòng)電流并且因此其等效于當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns是開(kāi)路的情況。因此，不存在該電路的充電的流入和流出并且電容器Cst維持在主充電周期T2中其所存儲(chǔ)的電壓Vc。
在從關(guān)斷所有開(kāi)關(guān)晶體管Qs1和Qs5算起經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間之后，發(fā)射驅(qū)動(dòng)器700將發(fā)射信號(hào)Vsi改變?yōu)楦唠娖诫妷篤on以導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和Qs5，從而發(fā)射周期T4開(kāi)始。由于掃描信號(hào)Vgi在該周期T4中維持其低電平電壓Voff，所以開(kāi)關(guān)晶體管Qs1-Qs3仍處于關(guān)斷狀態(tài)。
參照?qǐng)D6D，電容器Cst連接在驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端Ng和輸出端Ns之間，并且驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸入端Nd連接到驅(qū)動(dòng)電壓Vdd，并且驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出端Ns連接到OLED LD。
參照?qǐng)D7，由于電容器Cst的端N1是開(kāi)路，所以在驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的控制端電壓Vng和輸出端電壓Vns之間的電壓Vgs變得等于在電容器Cst中存儲(chǔ)的電壓Vc(即，Vgs＝Vc)，驅(qū)動(dòng)晶體管Qd將輸出電流ILD提供給OLED LD，其具有由電壓Vgs控制的幅度。因此，OLED LD發(fā)射具有一定強(qiáng)度的光以顯示圖像，該強(qiáng)度依賴于輸出電流ILD的幅度。
由于無(wú)論OLED LD所施加的負(fù)載如何，電容器Cst總維持在主充電期間T2所存儲(chǔ)的電壓Vc(即，Vc＝Vss+Vth-Vdata)，所以用下式來(lái)表示輸出電流ILDILD＝k(Vgs-Vth)2＝k(Vss+Vth-Vdata-Vth)2(3)＝k(Vss-Vdata)2這里，k是依賴于晶體管的特性并且由等式k＝μ·Ci·W/L給定的常數(shù)，其中μ代表場(chǎng)效應(yīng)遷移率，Ci代表在控制端和溝道之間放置的絕緣體的電容，W代表溝道寬度，而L代表溝道長(zhǎng)度。
參照關(guān)系式(3)，在發(fā)射周期T4中的輸出電流ILD僅僅由數(shù)據(jù)電壓Vdata和公共電壓Vss決定，這是因?yàn)閗是常數(shù)。因此，輸出電流ILD即不受驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vth的變化的影響也不受OLED LD的閾值電壓VthLD的變化的影響。
結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例補(bǔ)償了驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vth和OLED LD的閾值電壓VthLD的變化。
此外，由于在發(fā)射周期T4中在驅(qū)動(dòng)電壓Vdd和OLED LD之間僅僅連接有開(kāi)關(guān)晶體管Qs4和驅(qū)動(dòng)晶體管Qd，所以功耗較小。
如果在主充電周期T2結(jié)束之后馬上開(kāi)始發(fā)射周期T4，則開(kāi)關(guān)晶體管Qs4可能在開(kāi)關(guān)晶體管Qs1關(guān)斷之前導(dǎo)通，從而從驅(qū)動(dòng)電壓Vdd來(lái)的充電載流子進(jìn)入到電容器Cst，因此改變了存儲(chǔ)在電容器Cst中的電壓Vc。相反地，在本發(fā)明的示例實(shí)施例中，在主充電周期T2和發(fā)射周期T4之間放置關(guān)斷周期T3，T3確保在開(kāi)關(guān)晶體管Qs1關(guān)斷之后開(kāi)關(guān)晶體管Qs4才導(dǎo)通。
發(fā)射周期T4繼續(xù)直到在隨后的幀中對(duì)應(yīng)像素的預(yù)充電周期T1開(kāi)始為止。對(duì)于隨后一組像素，在周期T1-T4中的OLED顯示器的操作重復(fù)。但是，注意在第i像素行的主充電周期T2完成之后，例如第i+1像素行的預(yù)充電周期T1開(kāi)始。以這種方式，為所有像素執(zhí)行在周期T1-T4中的操作以顯示圖像。
可以調(diào)節(jié)周期T1-T4的長(zhǎng)度。
公共電壓Vss可以大約等于0V。驅(qū)動(dòng)電壓Vdd最好具有例如等于15V的幅度以提供足夠的充電載流子給電容器Cst并且使得驅(qū)動(dòng)晶體管Qd產(chǎn)生輸出電流ILD數(shù)據(jù)電壓Vdata具有如上所述的負(fù)號(hào)，并且隨著所述數(shù)據(jù)電壓Vdata的絕對(duì)幅度增大，輸出電流ILD也增大。
對(duì)閾值電壓的變化進(jìn)行了仿真，其將會(huì)參照?qǐng)D8和9進(jìn)行描述。
圖8示出了示例驅(qū)動(dòng)晶體管的不同閾值電壓的輸出電流的波形圖，圖9示出了示例OLED的不同閾值電壓的輸出電流的波形圖。
使用SPICE(著重于集成電路的仿真程序)執(zhí)行仿真。在驅(qū)動(dòng)電壓Vdd等于15V、公共電壓Vss等于0V、和數(shù)據(jù)電壓Vdata等于-4.5V的情況下進(jìn)行該仿真。應(yīng)該理解這些實(shí)施例的OLED顯示器還可以在變化的條件下運(yùn)行，并且這些條件只是示例性的。
圖8示出了當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vth從2.0V變化到3.0V時(shí)輸出電流ILD的變化。OLED LD的電流，即輸出電流ILD，對(duì)于2.0V的閾值電壓Vth，等于大約1.394μA，并且對(duì)于3.0V的閾值電壓，等于大約1.375μA。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vth增加1V時(shí)，電流的變化僅僅是大約19nA，其只是初始電流的1.363％。
圖9示出了當(dāng)OLDE LD的閾值電壓Vth_LD從2.8V變化到3.3V時(shí)輸出電流ILD的變化。對(duì)于2.8V的閾值電壓Vth_LD，輸出電流ILD等于大約1.306μA，而對(duì)于的3.3V的閾值電壓Vth_LD，輸出電流ILD等于大約1.291μA。因此，當(dāng)OLDE LD的閾值電壓Vth_LD增加0.5V時(shí)，電流的變化僅僅是大約15nA，其僅僅相當(dāng)于初始電流的1.149％。
與一個(gè)像素包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的傳統(tǒng)OLED顯示器相比較，輸出電流ILD的這些變化是可以忽略的。
該仿真示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的OLED顯示器補(bǔ)償了驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的閾值電壓Vth和OLED LD的閾值電壓Vth_LD的變化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例實(shí)施例包括五個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管、一個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管、一個(gè)OLED、和一個(gè)電容器。電容器存儲(chǔ)依賴于數(shù)據(jù)電壓和驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的電壓，以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管和OLED的閾值電壓漂移，從而防止圖像質(zhì)量的下降。
此外，除發(fā)射周期之外，流經(jīng)OLED的電流被阻擋從而提高了圖像質(zhì)量，并且在發(fā)射周期中在驅(qū)動(dòng)電壓和OLED之間只連接兩個(gè)晶體管，從而減小了功耗。
雖然在這里已經(jīng)詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該理解對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這里所示教的基本發(fā)明概念的許多變化和/或修改仍然落在如在所附的權(quán)利要求所定義的、本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。而且，術(shù)語(yǔ)第一、第二等的使用并不表示重要性的順序，而僅僅用于區(qū)分不同的元件。而且，量詞等術(shù)語(yǔ)不表示數(shù)量的限制，而只是表示至少存在一個(gè)所指示的項(xiàng)目。
權(quán)利要求
1.一種包括多個(gè)像素的顯示設(shè)備，每個(gè)像素包括發(fā)光元件；電容器；驅(qū)動(dòng)晶體管，其具有控制端、輸入端、和輸出端并且將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件以發(fā)光；第一開(kāi)關(guān)單元，其以二極管方式連接驅(qū)動(dòng)晶體管并且響應(yīng)于掃描信號(hào)將數(shù)據(jù)電壓提供給電容器；和第二開(kāi)關(guān)單元，其將驅(qū)動(dòng)電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管并且響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)將電容器連接到驅(qū)動(dòng)晶體管，其中電容器通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元而連接到驅(qū)動(dòng)晶體管，依賴于數(shù)據(jù)電壓和驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓來(lái)存儲(chǔ)控制電壓，并且電容器被通過(guò)第二開(kāi)關(guān)單元連接到驅(qū)動(dòng)晶體管以提供控制電壓給驅(qū)動(dòng)晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述第一開(kāi)關(guān)單元包括第一開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于掃描信號(hào)將驅(qū)動(dòng)晶體管的控制端和輸入端進(jìn)行連接；和第二開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于掃描信號(hào)將電容器連接到數(shù)據(jù)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中所述第一開(kāi)關(guān)單元還包括第三開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于掃描信號(hào)而將公共電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示設(shè)備，其中所述第二開(kāi)關(guān)單元包括第四開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)而將驅(qū)動(dòng)晶體管的輸入端連接到驅(qū)動(dòng)電壓；和第五開(kāi)關(guān)晶體管，其響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)而將電容器連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中所述控制電壓等于公共電壓和減去了數(shù)據(jù)電壓的閾值電壓之和。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中所述數(shù)據(jù)電壓可以具有負(fù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中所述第一到第五開(kāi)關(guān)晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管包括非晶硅薄膜晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中所述第一到第五開(kāi)關(guān)晶體管和驅(qū)動(dòng)晶體管包括N型薄膜晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中所述發(fā)光元件包括有機(jī)發(fā)光組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中在發(fā)光元件的發(fā)射周期期間，僅僅通過(guò)所述第四開(kāi)關(guān)晶體管和所述驅(qū)動(dòng)晶體管來(lái)連接驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中在發(fā)光元件的發(fā)射周期之前的關(guān)斷周期確保在發(fā)射周期中在第四開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通之前將第一開(kāi)關(guān)晶體管關(guān)斷。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其中在預(yù)充電周期期間，導(dǎo)通第一到第五開(kāi)關(guān)晶體管，在主充電周期期間，關(guān)斷第四和第五開(kāi)關(guān)晶體管并且將第一到第三開(kāi)關(guān)晶體管保持導(dǎo)通，在關(guān)斷周期期間，關(guān)斷第一到第三開(kāi)關(guān)晶體管并且將第四和第五開(kāi)關(guān)晶體管保持關(guān)斷，并且在發(fā)射周期期間，導(dǎo)通第四和第五開(kāi)關(guān)晶體管并且將第一到第三開(kāi)關(guān)晶體管保持關(guān)斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中在所述發(fā)光元件的發(fā)射周期中的發(fā)光元件的輸出電流不依賴于驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示設(shè)備，其中所述發(fā)光元件的輸出電流是k(Vss-Vdata)2，其中k是常數(shù)，Vss是公共電壓，而Vdata是數(shù)據(jù)電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中在所述發(fā)光元件的發(fā)射周期期間，通過(guò)不多于兩個(gè)晶體管來(lái)連接驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括提供掃描信號(hào)的掃描線、提供數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線、和提供發(fā)射信號(hào)的發(fā)射線，其中掃描線和發(fā)射線基本上彼此平行，而數(shù)據(jù)線基本上垂直于掃描線和發(fā)射線。
17.一種顯示設(shè)備，包括發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管，其具有連接到第一電壓的第一端、連接到發(fā)光元件的第二端、和控制端；電容器，其連接在驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端和控制端之間；第一開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于掃描信號(hào)而進(jìn)行操作并且被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端之間；第二開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于掃描信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接在電容器和數(shù)據(jù)電壓之間；第三開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于掃描信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端和第二電壓之間；第四開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接到第一電壓和驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端之間；以及第五開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)進(jìn)行操作并且被連接在電容器和驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示設(shè)備，其中在連續(xù)的第一到第四周期中，在第一周期期間第一到第五晶體管導(dǎo)通；在第二周期期間，第一、第二、和第三晶體管導(dǎo)通而第四和第五晶體管關(guān)斷；在第三周期期間第一到第五晶體管都關(guān)斷；并且在第四周期期間，第一、第二和第三晶體管關(guān)斷而第四和第五晶體管導(dǎo)通。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示設(shè)備，其中所述數(shù)據(jù)電壓等于或低于零。
20.一種驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的方法，該顯示設(shè)備包括發(fā)光元件，具有控制端、第一端、和連接到發(fā)光元件的第二端的驅(qū)動(dòng)晶體管，以及連接到驅(qū)動(dòng)晶體管的控制端的電容器，所述方法包括將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端進(jìn)行連接；將驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端與公共電壓進(jìn)行連接；將電容器連接到數(shù)據(jù)電壓；將電容器連接在驅(qū)動(dòng)晶體管的第二端和控制端之間；以及將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端連接到驅(qū)動(dòng)電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括將第一電壓施加到驅(qū)動(dòng)晶體管的控制端以對(duì)電容器進(jìn)行充電。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括在將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端進(jìn)行連接后，將驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端和控制端進(jìn)行隔離。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括將電容器和驅(qū)動(dòng)晶體管與外部信號(hào)源分離開(kāi)。
24.一種驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的方法，該顯示設(shè)備包括發(fā)光元件、連接到發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)晶體管、和連接到驅(qū)動(dòng)晶體管及發(fā)光元件的電容器，所述方法包括施加對(duì)電容器充電的第一電壓和數(shù)據(jù)電壓；通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管將存儲(chǔ)在電容器中的電壓放電到第二電壓；向驅(qū)動(dòng)晶體管施加進(jìn)行放電之后的電容器的電壓以導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管；及通過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體管將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件以發(fā)光。
25.一種顯示設(shè)備，包括發(fā)光元件；和驅(qū)動(dòng)晶體管，其將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件，其中在發(fā)射周期期間，驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的變化基本上不影響發(fā)光元件的輸出電流。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示設(shè)備，還包括提供數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線，其中將發(fā)光元件連接到公共電壓，并且在發(fā)射周期期間發(fā)光元件的輸出電流是k(Vss-Vdata)2，其中k是常數(shù)，Vss是公共電壓，并且Vdata是數(shù)據(jù)電壓。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的顯示設(shè)備，其中在發(fā)射周期期間通過(guò)不多于兩個(gè)的晶體管將驅(qū)動(dòng)電壓和發(fā)光元件進(jìn)行連接。
全文摘要
一種包括多個(gè)像素的顯示設(shè)備，其中每個(gè)像素包括發(fā)光元件；電容器；驅(qū)動(dòng)晶體管，其具有控制端、輸入端、和輸出端并且將驅(qū)動(dòng)電流提供給發(fā)光元件以發(fā)光；第一開(kāi)關(guān)單元，其以二極管方式連接驅(qū)動(dòng)晶體管并且響應(yīng)于掃描信號(hào)將數(shù)據(jù)電壓提供給電容器；和第二開(kāi)關(guān)單元，其將驅(qū)動(dòng)電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管并且響應(yīng)于發(fā)射信號(hào)將電容器連接到驅(qū)動(dòng)晶體管，其中電容器通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元而連接到驅(qū)動(dòng)晶體管，依賴于數(shù)據(jù)電壓和驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓來(lái)存儲(chǔ)控制電壓，并且電容器被通過(guò)第二開(kāi)關(guān)單元連接到驅(qū)動(dòng)晶體管以提供控制電壓給驅(qū)動(dòng)晶體管。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1776797SQ20051012479
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者金志勛, 韓民九, 李在訓(xùn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 財(cái)團(tuán)法人索爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力財(cái)團(tuán)