CN101051441A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置及其驱动方法，其中，该显示装置包括：发光元件以及用于将驱动电流提供至发光元件的驱动晶体管，其中，以交替的方式将数据电压或反向偏压中的一个施加至驱动晶体管，并且反向偏压是AC电压。

Description

显示装置及其驱动方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2006年4月4日提交到韩国知识产权局的第10-2006-0030401号韩国专利申请的优先权，其全部内容结合与此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其驱动方法。更特别地，本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器及其驱动方法。
背景技术
最近，由于个人计算机和电视机被设计成很轻薄，所以对于轻薄显示装置的要求与日俱增。响应于此要求，传统的阴极射线管(CRT)显示器正在被平板显示装置所替代。
这种平板显示装置包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子显示面板(PDP)等。
通常，主动矩阵式的平板显示装置包括呈矩阵排列的大量像素，并且根据给定的亮度信息来控制每个像素的光强度，以显示图像。在这些显示器当中，OLED显示装置通过自发光有机磷光体的电激励以及发散来显示图像。相比于其它的平板显示器，OLED显示器展示了低功耗、宽视角、和高像素响应速度，使其更加容易地显示高质量的运动图像。
OLED显示器包括用于驱动OLED的有机发光二极管(OLED)和薄膜晶体管(TFT)。例如，根据有源层的类型将TFT分为多晶硅(polysilicon)TFT或非晶硅(a-Si)TFT。尽管使用多晶硅TFT的多种优点使OLED显示器被广泛应用，但是多晶硅TFT的制造处理很复杂并且很昂贵。另外，通过这种OLED显示器，很难获得大屏幕。
相比于多晶硅TFT，制造a-Si TFT需要较少的步骤，并且通常可以更容易地制造大屏幕的OLED显示器。然而，随着继续将双极性DC电压施加至a-Si TFT控制端，a-Si TFT的阈电压倾向于偏移。即使将相同的控制电压施加至TFT，该阈电压偏移也导致了流入OLED中的电流不一致，从而导致了OLED显示器中图像质量的降低，并且缩短了OLED的寿命。
至今，已经提出了多种像素电路来补偿阈电压偏移，从而防止图像质量降低。然而，这些像素电路中有很多都需要多个TFT、电容器、以及布线，从而导致像素具有低的孔径比。
因此，需要一种采用简化的像素电路的显示装置，使相应的驱动装置的结构最小化，并且防止a-Si TFT的阈电压的偏移，从而防止图像质量降低。
发明内容
为了实现这些和其它优点，本发明的实施例提供了一种显示装置，其包括：发光元件；以及驱动晶体管，用于将驱动电流提供至发光元件，其中，将数据电压或反向偏压中的一个以交替的方式施加至驱动晶体管，并且反向偏压是AC电压。
显示装置的实施例可以包括：第一开关晶体管，连接至驱动晶体管，并且被配置为响应于扫描信号传送数据电压；以及第二开关晶体管，连接至驱动晶体管，并且被配置为响应于开关信号传送AC反向偏压。
反向偏压的频率可以在大约10Hz至大约10,000Hz的范围内。反向偏压的占空比可以在大约10％至大约90％的范围内。反向偏压的最大值与最小值的平均值可以小于大约0V。反向偏压的最小值可以小于大约0V。反向偏压的最大值可以等于大约0V，或大于大约0V。
第一开关晶体管和第二开关晶体管可以交替导通，即，以交替的方式导通。第一开关晶体管的导通时间可以长于第二开关晶体管的导通时间。第一开关晶体管的导通时间与第二开关晶体管的导通时间之比可以在大约4∶1至大约16∶1的范围内。反向偏压的施加时间可以是显示装置的导通时间的大约1/8。
显示装置的示例性实施例可以进一步包括：电容器，被配置为充入对应于数据信号的电压。当显示装置处于开启状态时，可以将数据电压施加至驱动晶体管，并且当显示装置处于关闭状态时，可以将反向偏压施加至驱动晶体管。显示装置可以进一步包括时钟定时器，被配置为测量显示装置的开启时间。
根据本发明的另一方面，提供了一种显示装置，其包括：第一像素行组；第一像素行组开关晶体管；第一像素行组驱动晶体管，连接至第一像素行组开关晶体管；第二像素行组；第二像素行组开关晶体管；以及第二像素行组驱动晶体管，连接至第二像素行组开关晶体管。第一像素行组和第二像素行组中的每一组均包括由多个像素形成的至少一个像素行。每个像素均包括：发光元件，连接至第一像素行组驱动晶体管或第二像素行组驱动晶体管中相应的一个；第一栅极驱动器，连接至第一像素行组开关晶体管，并且被配置为传送第一扫描信号；以及第二栅极驱动器，连接至第二像素行组开关晶体管，并且被配置为传送第二扫描信号。此外，将数据电压施加至第一像素行组驱动晶体管，以及将AC反向偏压施加至第二像素行组驱动晶体管。
将第一扫描信号施加至第一像素行组的方向可以与将第二扫描信号施加至第二像素行组的方向相反。在将数据电压施加至第一像素行组驱动晶体管之后，可以施加AC反向偏压，以及在将交流电反向偏压施加至第二像素行组驱动晶体管之后，可以施加数据电压。
将一个帧划分为具有第一显示间隔和第一消隐间隔的第一间隔以及具有第二显示间隔和第二消隐间隔的第二间隔。在第一显示间隔期间，将数据电压施加至第一像素行组驱动晶体管，并且在第一消隐间隔期间，将AC反向偏压施加至第二像素行组驱动晶体管。在第二显示间隔期间，将数据电压施加至第二像素行组驱动晶体管，并且在第二消隐间隔期间，将AC反向偏压施加至第一像素行组驱动晶体管。
根据本发明的另一方面，提供了一种显示装置的驱动方法，该显示装置具有发光元件以及用于将电流提供至发光元件的驱动晶体管，该显示装置的驱动方法包括：将数据电压施加至驱动晶体管，并且将反向偏压施加至驱动晶体管，其中，反向偏压是AC电压，即，AC反向偏压。当显示装置处于开启状态时，可以使数据电压导通，并且当显示装置处于关闭状态时，可以施加AC反向偏压。根据本发明的另一方面，为显示装置提供了一种显示装置的驱动方法，其中，该显示装置包括：第一像素行组；第一像素行组开关晶体管；第一像素行组驱动晶体管，连接至第一像素行组开关晶体管；第二像素行组；第二像素行组开关晶体管；以及第二像素行组驱动晶体管，连接至第二像素行组开关晶体管，其中，第一像素行组和第二像素行组中的每一组均包括由多个像素形成的至少一个像素行，并且每个像素均包括：发光元件，连接至第一像素行组驱动晶体管或第二像素行组驱动晶体管中相应的一个；第一栅极驱动器，连接至第一像素行组开关晶体管，并且被配置为传送第一次扫描信号；以及第二栅极驱动器，连接至第二像素行组开关晶体管，并且被配置为传送第二扫描信号，该显示装置的驱动方法包括：将数据电压施加至第一像素行组；将AC反向偏压施加至第二像素行组；将数据电压施加至第二像素行组；以及将AC反向偏压施加至第一像素行组。
附图说明
图1是根据本发明一个示例性实施例的OLED显示器的框图；
图2是根据图1的OLED显示器的一个像素的等效电路图；
图3是示出图2中所示的OLED显示器的一个像素的驱动晶体管和OLED的横截面的一个实例的横截面图；
图4是根据本发明示例性实施例的OLED显示器的OLED的示意图；
图5是示出施加至根据本发明一个示例性实施例的OLED显示器的驱动晶体管的电压的波形图；
图6是示出施加至根据本发明另一个示例性实施例的OLED显示器的驱动晶体管的电压的波形图；
图7是示出根据本发明所述的OLED显示器的阈电压相对于经过时间的变化的曲线图；
图8是示出OLED显示器的阈电压相对于经过时间的变化以及根据现有技术中的对照组的曲线图；
图9是示出根据本发明另一示例性实施例的OLED显示器的框图；
图10是示出根据本发明另一示例性实施例的OLED显示器的驱动信号的波形图；
图11是示出根据本发明另一示例性实施例的OLED显示器的框图；以及
图12是示出施加至根据本发明另一示例性实施例的OLED显示器的驱动晶体管的电压的波形图。
具体实施方式
下文中将参照附图来更加全面地描述本发明，附图中示出并描述了本发明的优选实施例。本领域技术人员应该意识到所描述的实施例可以更改为多种不同的形式，所有这些修改均不背离本发明的主旨或范围。
在附图中，为了清楚起见，扩大了层、膜、面板、以及区域的厚度。在通篇说明书中，相同的标号表示相同的元件。应当理解，当提到诸如层、膜、区域、或面板的元件“位于”另一个元件上时，是指其可直接位于另一个元件上，或者也可能存在介于其间的元件。相反，当提到某个元件“直接位于”另一个元件上时，不存在介于其间的元件。
下面，将参照附图详细描述根据本发明示例性实施例的显示装置及其驱动方法。
图1是根据本发明一个示例性实施例的OLED显示器的框图，以及图2是根据图1的OLED显示器的一个像素的等效电路图。如图1中所示，OLED显示器包括：显示面板300；扫描驱动器400；数据驱动器500，连接至显示面板300；开关驱动器700；反向偏压发生器800；以及信号控制器600，用于控制扫描驱动器400、数据驱动器500、开关控制器700、以及反向偏压发生器800。
在等效电路图中，显示面板300包括：多条显示信号线G1-Gn和D1-Dm；多条驱动电压线(未示出)；以及多个像素PX，基本上呈矩阵结构排列，并且连接至显示信号线G1-Gn和D1-Dm、以及驱动电压线。显示信号线G1-Gn和D1-Dm包括传送扫描信号的多条扫描信号线G1-Gn以及传送数据信号的多条数据线D1-Dm。扫描信号线G1-Gn基本上沿行方向延伸，彼此分开且基本上彼此平行。数据线D1-Dm基本上沿列方向延伸，彼此分开且基本上彼此平行。数据电压线将驱动电压Vdd传送至每个像素。
如图2中所示，每个像素(例如，像素PX)连接至扫描信号线Gi和数据线Dj，并且包括OLED LD、驱动晶体管Qd、电容器Cst、第一开关晶体管Qs1、以及第二开关晶体管Qs2。驱动晶体管Qd具有三个端子：控制端，连接至开关晶体管Qs和电容器Cst；输入端，连接至被施加有驱动电压Vdd的驱动电压线Ld；以及输出端，连接至OLED LD。第一开关晶体管Qs1同样是三端子元件，其具有：控制端，连接至扫描信号线Gi；输入端，连接至数据线Dj；以及输出端，连接至电容器Cst和驱动晶体管Qd。第二开关晶体管Qs2同样具有三个端子：控制端，连接至开关控制线Ck；输入端，连接至反向偏压线Lg，向该端子施加反向偏压Vneg；以及输出端，连接至驱动晶体管Qd的控制端。电容器Cst连接在开关晶体管Qs与驱动电压Vdd之间，充有来自第一开关晶体管Qs1的数据电压，并将该数据电压维持预定时间。
OLED LD的阳极连接至驱动晶体管Qd，而其阴极连接至公共电压Vss。为了显示图像，OLED LD发出强度对应于由驱动晶体管Qd提供的电流ILD大小的光。电流ILD的大小对应于驱动晶体管Qd的控制端与输出端电压之间电压Vgs的大小。
通常，开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd中的每一个均是n沟道场效应晶体管(FET)，其可以由例如a-Si或多晶硅制成。可选地，晶体管Qs和Qd可以是互补p沟道FET，在该情况下，p沟道FET的工作、电压、和电流与n沟道FET的工作、电压、和电流是相反的。
下面，将参照图3和图4详细描述图2中所示的OLED显示器的OLED LD和驱动晶体管Qd的结构。图3是示出图2中所示的OLED显示器的一个像素的驱动晶体管和OLED的横截面的一个实例的横截面图，以及图4是根据本发明一个实例性实施例的OLED显示器的OLED的示意图。控制端电极124形成于导电材料的绝缘基板110上，导电材料包括但不限于：基于铝(Al)的金属，例如，Al和Al合金；基于银(Ag)的金属，例如，Ag和Ag合金；基于铜(Cu)的金属，例如，Cu和Cu合金；基于钼(Mo)的金属，例如，Mo和Mo合金；以及诸如铬(Cr)、钛(Ti)、和钽(Ta)的金属。
控制端电极124可以形成为单导电层。然而，控制端电极124还可以形成为多层结构，其包括至少两个导电层(未示出)，每个均具有不同的物理性质。例如，为了减小信号延迟或电压降，一个导电层可以由低电阻率的金属制成，该金属包括但不限于：基于Al的金属、基于Ag的金属、或基于Cu的金属。在双层结构中，另一个导电层可以由展现出与其它材料(包括ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌))具有良好的物理、化学、以及电接触特性的金属制成，示例性导电层材料包括：例如基于Mo的金属、或诸如Cr、Ti、或Ta的金属。合适的示例性多层结构可以包括：具有Cr下部层以及Al或Al合金的上部层的结构；以及具有Al或Al合金的下部层以及Mo或Mo合金的上部层的结构。有利地，控制端电极124相对于基板110的表面倾斜，倾斜角在大约30°至大约80°的范围内。
由氮化硅(SiNx)制成的绝缘层140形成于控制端电极124上。由氢化a-Si或多晶硅制成的半导体154形成于绝缘层140上。一对欧姆接触部163和165形成于半导体154上，并且可以由硅化物、或重掺杂有n型杂质的n+氢化a-Si制成。半导体154以及欧姆接触部163和165的侧面相对于基板的表面倾斜，各自的倾斜角在大约30°至大约80°的范围内。
输入端电极173形成于欧姆接触部163和绝缘层140上。类似地，输出端电极175形成于欧姆接触部165和绝缘层140上。输入端电极173和输出端电极175由基于Cr的金属和基于Mo的金属、或诸如Ta和Ti的难熔金属制成，并且可以具有多层结构，该多层结构包括其上设置有低电阻率材料的上部层的难熔金属下部层(未示出)。示例性两层结构包括由Cr、Cr合金、Mo、或Mo合金形成的下部层以及由Mo、Mo合金、Al、或Al合金形成的上部层。示例性三层结构包括每一个均由Mo或Mo合金形成的上部层和下部层、以及具有由Al或Al合金形成的中间层。与控制端电极124类似，输入端电极173的侧面与输出端电极175的侧面是倾斜的，各自的倾斜角在大约30°至大约80°的范围内。
输入端电极173和输出端电极175彼此分离地设置于控制端电极124的两侧。沟道形成于在输入端电极173与输出端电极175之间的半导体154上。控制端电极124、输入端电极173、以及输出端电极175，连同半导体154上的沟道一起限定了驱动晶体管Qd。为了减小其间的接触电阻，将欧姆接触部163***在下面的半导体154与上覆的输入端电极173之间，同样将欧姆接触部165***在半导体154与输出端电极175之间。半导体154的露出部分未被输入端电极173或输出端电极175覆盖。
钝化层180形成于输入端电极173、输出端电极175、半导体154的露出部分、以及绝缘层140上。钝化层180可以由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料、有机绝缘材料、或低介电绝缘材料制成。优选地，低介电有机材料的介电常数低于大约4.0，示例性材料包括但不限于由等离子增强型化学汽相沉积(PECVD)形成的a-Si:C:O或a-Si:O:F。钝化层180可以是感光有机绝缘材料。钝化层180的表面可以是平坦的。此外，钝化层180可以形成为包括无机下部层和有机上部层的双层结构，该有机上部层用于保护半导体154的露出部分。钝化层180具有露出输出端电极175的接触孔185。
像素电极191形成于钝化层180上。像素电极191通过接触孔185物理和电连接至输出端电极175。像素电极191可以由诸如IZO或ITO的透明导电材料、或诸如Al合金或Ag合金的反射金属制成。分隔件361形成于钝化层180上，以围绕像堤(bank)一样的像素电极191，来限定开口。分隔件361可以由有机绝缘材料、或无机绝缘材料制成。
如图4中所示，有机发光件370形成于像素电极191上，并且设置于由分隔件361限定的开口中。有机发光件370可以具有多层结构，该多层结构包括发光层EML，可选地包括改进发光层的发光效率的辅助层。辅助层包括用于保持电子与空穴之间平衡的电子转移层ETL和空穴转移层HTL以及用于增强电子和空穴注入的电子注入层EIL和空穴注入层HIL。
公共电极270形成于分隔件361和有机发光件370上，其采用反射金属或透明导电金属。示例性反射金属包括但不限于：钙(Ca)、钡(Ba)、Al、或Ag，以及示例性透明导电材料包括诸如ITO或IZO。优选地，向公共电极提供公共电压Vss。
透明公共电极270和不透明的像素电极191适合与朝显示面板300的向上方向显示图像的顶部发光型OLED显示器一起使用。相反地，透明的像素电极191和不透明的公共电极270适合与朝显示面板300的向下方向显示图像的底部发光型显示器一起使用。
如图2中所示，像素电极191、有机发光件370、以及公共电极270形成有机发光二极管LD，其中像素电极191起阳极的作用并且公共电极270起阴极的作用。可选地，像素电极191可以起阴极的作用并且公共电极270起阳极的作用。由OLED LD产生的原色对应于用于形成有机发光件370的材料。原色包括红色、绿色、和蓝色，通过三个原色的空间总和来显示其它期望的颜色。
参照图1，扫描驱动器400连接至扫描信号线G1-Gn，并且将包括用于使第一开关晶体管Qs1导通的高电压Von与用于使第一开关晶体管Qs1截止的低电压Voff的组合的信号施加至扫描信号线G1-Gn。数据驱动器500连接至数据线D1-Dm并将数据电压施加至该数据线。开关驱动器700连接至开关控制线Ck并将开关信号施加至该开关控制线。该开关信号可以是用于使第二开关晶体管Qs2导通的高电压Vson，也可以是用于使该晶体管截止的低电压Vsoff。反向偏压发生器800连接至反向偏压线Lg，并且将反向偏压Vneg施加至每个像素。
信号控制器600控制扫描驱动器400、数据驱动器500、开关控制器700、以及反向偏压发生器800的操作。信号控制器600被提供有输入图像信号R、G、和B、以及用于控制输入图像显示的输入控制信号，该输入控制信号包括来自外部图形控制器(未示出)的垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK、以及数据使能信号DE。基于输入图像信号R、G、和B并且基于输入控制信号，信号控制器600处理图像信号R、G、和B，以将它们补偿为适于显示面板300的操作，并且生成扫描控制信号CONT1、数据控制信号CONT2、开关控制信号CONT3、以及反向偏压控制信号CONT4。
信号控制器600将扫描控制信号CONT1传送至扫描驱动器400，将数据控制信号CONT2和经过处理的图像信号DAT传送至数据驱动器500，将开关控制信号CONT3传送至开关控制器700，以及将反向偏压控制信号CONT4传送至反向偏压发生器800。
扫描控制信号CONT1包括垂直同步起始信号STV，用于开始扫描高电压Von；以及至少一个时钟信号，用于控制高电压Von的输出。此外，扫描控制信号CONT1可以包括输出使能信号，用于限定高电压Von的持续时间。数据控制信号CONT2包括水平同步起始信号STH，用于指示像素行的数据传送开始；加载信号LOAD，用于将相应的数据电压施加至数据线D1-Dm；以及数据时钟信号HCLK。开关控制信号CONT3包括垂直同步起始信号STV，用于开始扫描高电压Vson；以及至少一个时钟信号，用于控制高电压Vson的输出。此外，开关控制信号CONT3可以包括输出使能信号，用于限定高电压Vson的持续时间。
驱动器400、500、600、700、和800中的每一个可以是直接安装在LC面板组件300上、或安装在柔性印刷电路膜(未示出)上的至少一个集成电路(IC)芯片，并且可以以带载封装件(TCP)的形式附着至LC面板组件300，或可附着至安装在单独的印刷电路板(未示出)上的LC面板组件300。可选地，驱动器400、500、600、700、和800可以直接集成到LC面板组件300上。此外，驱动器400、500、600、700、和800中的一个或多个可以集成到单个芯片中，而未集成在单个芯片中的那些驱动器400、500、600、700、和800可以位于该单个芯片的外部。
图5至图8提供了示例性OLED显示器的操作的详细描述。图5是示例性OLED显示器的信号的波形图，其示出了信号控制器600将一个帧分成两个间隔NT和RT，用于显示图像。在第一间隔NT中，响应于来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500顺序地接收一行像素的图像数据DAT，并将每个图像数据DAT转换成相应的标准电压Vdat，然后将每个图像数据DAT施加至相应的数据线D1-Dm。
为了使连接至扫描信号线G1-Gn的第一开关晶体管Qs1导通，响应于来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1，扫描驱动器400将扫描信号施加至扫描信号线G1-Gn。因此，将施加至数据线D1-Dm的标准电压Vdat通过相应导通的第一开关晶体管Qs1施加至相应的驱动晶体管Qd的控制端。
将施加至驱动晶体管Qd的数据电压Vdat充入电容器Cst，当第一开关晶体管Qs1截止时保持该充电电压。当施加数据电压Vdat时，驱动晶体管Qd导通，以输出对应于电压Vdat的电流ILD。随着电流ILD流过OLED LD，图像被显示在相应的像素PX上。
水平周期1H由数据驱动器500和扫描驱动器400对一个水平的像素行进行操作所需的时间组成。在一个水平周期1H之后，数据驱动器500和扫描驱动器400对下一行像素PX重复相同的操作。如此，在第一间隔NT中将扫描信号顺序地施加至所有的扫描信号线G1-Gn，从而将数据电压Vdat施加至所有的像素PX。在将数据电压Vdat施加至所有的像素PX之后，第二间隔RT开始。响应于来自信号控制器600的反向偏压控制信号CONT4，反向偏压发生器800将反向偏压Vneg施加至相应的反向偏压线Ln。响应于来自信号控制器600的开关控制信号CONT3，开关驱动器700将开关信号施加至开关信号线Ck，以使第二开关晶体管Qs2导通。因此，通过相应导通的开关晶体管将施加至反向偏压线Lg的反向偏压Vneg施加至相应的驱动晶体管Qd的控制端。
反向偏压Vneg是对其周期性地施加最大值和最小值的AC电压。例如，如图5中所示，将具有最大值为0V和最小值为-20V的AC电压作为反向偏压Vneg施加。可选地，如图6中所示，反向偏压Vneg可以是具有最大值为10V和最小值为-20V的AC电压。AC电压形式的反向偏压被称为AC反向偏压。可以根据包括但不限于数据电压Vdat的范围以及OLED LD类型或特性的因素来选择反向偏压Vneg的幅度。优选地，电压的最大值与最小值的平均值小于大约0V。该AC反向偏压的频率在大约10Hz至大约10,000Hz的范围内，并且其占空比在大约10％至大约90％的范围内。在通常的帧中，第一间隔NT的时间与第二间隔RT的时间之比在大约4∶1至大约16∶1的范围内。
将施加至驱动晶体管Qd的AC反向偏压Vneg充入电容器Cst中，当第二开关晶体管Qs2截止时保持该充电电压。当施加反向电压Vneg时驱动晶体管Qd截止。因此，当没有电流流过相应的OLEDLD且OLED LD不发光时，在OLED显示器的屏幕上显示黑色。
在一个水平周期(1H)之后，数据驱动器500、扫描驱动器400、开关驱动器700、以及反向偏压发生器800对下一行像素PX重复相同的操作。如此，在后半帧中，将开关控制信号顺序地施加至所有的开关控制线Ck，并且将反向偏压Vneg施加至所有像素PX。当将反向偏压Vneg施加至所有的像素PX时，第二间隔RT终止，通过重复相同的操作来开始下一帧。
通常，当在长的周期中将正的DC电压施加至驱动晶体管Qd控制端时，驱动晶体管Qd的阈电压偏移，从而降低图像的质量。通过将反向偏压Vneg施加至驱动晶体管Qd的控制端，消除了由典型正数据电压Vdat引起的应力(stress)，并且可以防止驱动晶体管Qd的阈电压偏移。
尽管上面关于将AC反向偏压施加至连接至反向偏压线的单独的第二开关晶体管Qs2的实施例进行了描述，但是本发明不限于此，并且可以使用多种方式将AC反向偏压施加至驱动晶体管Qd。例如，数据驱动器可以生成标准数据电压和反向偏压，并且选择性地施加两种电压之一。此外，可以通过利用单独的装置生成AC电压来施加反向偏压。
现在，将参照图7和图8来描述根据本发明的OLED显示器的效果。图7和图8是示出根据本发明实施例的随着时间变化的OLED显示器的阈电压偏移的示例性曲线图。图7示出了实验获得的随着时间变化而产生的驱动晶体管Qd的阈电压偏移，其与在施加和不施加AC反向偏压Vneg情况下施加至驱动晶体管Qd的控制端的电压相对应。每个实验执行两次。
图7示出了当将正(+)极性的DC电压(7VDC)施加至驱动晶体管Qd的控制端但是不施加反向偏压Vneg时，产生的驱动晶体管Qd的阈电压偏移。特别地，实验观察到，如果将数据电压Vdat连续地施加至驱动晶体管Qd的控制端，但是不施加反向偏压Vneg，则阈电压逐渐地增加，在经过大约600小时后接近大约3V。然而，当以预选AC电压的形式来施加预选频率的AC反向偏压Vneg时，可以最小化或防止驱动晶体管Qd的阈电压偏移。
为了获得图7中表示的其它实验结果，将DC电压连续地提供至驱动晶体管Qd的控制端达大约100小时，之后施加预选的AC反向偏压达大约一天(大约24小时)。如前所述，将正(+)极性的DC电压(大约7VDC)施加至驱动晶体管Qd的控制端，随后施加预选的反向偏压。一个预选的反向偏压Vneg采用在大约0V至大约-20V之间变化的10Hz频率的第一预选AC电压(DC：7V；AC：+0V/-20V@10Hz)。另一个预选的反向偏压Vneg采用在大约0V至大约-20V之间变化的250Hz频率的第二预选AC电压(DC：7V；AC：+0V/-20V@250Hz)。
特别地，实验观察到，如果将具有预定频率和预选AC电压值的AC反向偏压Vneg施加至驱动晶体管Qd的控制端，则阈电压增加接近大约1V，随后下落至某一电平，然后恢复，相同的过程以接近100小时的周期重复。所以，即使在大约800小时的下落之后，仍旧存在阈电压的最小偏移。在图7中，预选频率被选择为大约10Hz或大约250Hz，并且反向偏压Vneg的预选AC电压大小被选择为周期性地在大约0V至大约-20V之间变化。
图8示出了实验获得的随着时间变化而产生的驱动晶体管Qd的阈电压偏移，其与作为典型的现有技术的在施加和不施加DC反向偏压Vneg情况下施加至驱动晶体管Qd的控制端的电压相对应。每个实验执行两次。图8示出了当将正(+)极性的DC电压(7VDC)施加至驱动晶体管Qd的控制端但是不施加反向偏压Vneg时，产生的驱动晶体管Qd的阈电压偏移。如果将正(+)极性的数据电压Vdat连续地施加至驱动晶体管Qd的控制端但是不施加反向偏压Vneg，则阈电压逐渐地增加，在经过大约300小时后超过大约2V。此外，图8示出了当将负(-)极性DC电压(-20VDC)施加至驱动晶体管Qd的控制端但是不施加反向偏压Vneg时，产生的驱动晶体管Qd的阈电压偏移。如果不施加反向偏压Vneg而连续地将负(-)极性的数据电压Vdat施加至驱动晶体管Qd的控制端，则在经过大约300小时之后，阈电压减小至超过大约-3V(大小)的负值。
此外，图8示出了如果在预定时间周期中将大约-20V的恒定DC电压作为反向偏压Vneg施加至驱动晶体管Qd的控制端，驱动晶体管Qd的阈电压略微增加达到大约50小时，随后阈电压减小，从而恢复经过50小时之后的阈电压偏移。然而，在开始恢复之后，阈电压增加了远大于开始的50小时期间获得的量，但是恢复量没有达到阈电压偏移增加的量。因此，当随着时间变化重复阈电压的偏移和恢复时，恢复量仍旧不能达到阈电压偏移增加的量。所以，在经过大约250小时之后，逐渐形成了相当大的阈电压偏移，从而降低了现有的OLED显示器的图像质量。由此，在本实施例中，通过将AC反向偏压Vneg施加至驱动晶体管Qd的控制电极，例如，相比于之前将DC电压用作反向偏压Vneg的结果，可以极大地减小阈电压偏移。
现在，将参照图9详细描述根据本发明另一示例性实施例的OLED显示器。图9是示出根据本发明另一示例性实施例的OLED显示器的框图。如图9中所示，示例性OLED显示器包括显示面板310、与其连接的扫描驱动器410U和410D、数据驱动器500、开关驱动器700、反向偏压发生器800、以及用于控制扫描驱动器410U和410D、数据驱动器500、开关驱动器700、和反向偏压发生器800的信号控制器600。
显示面板310被分为上部块BLU和下部块BLD两部分。在等效电路图中，显示面板310包括多条扫描信号线GU1-GUp和GD1-GDp；多条数据线D1-Dm；多条驱动电压线(未示出)；以及基本上呈矩阵结构排列并且连接至扫描信号线GU1-GUp和GD1-GDp、数据线D1-Dm、以及驱动电压线的多个像素PX。
扫描信号线GU1-GUp传送扫描信号VU1-VUp，并且被设置于上部块BLU上。扫描信号线GD1-GDp传送扫描信号VD1-VDp并且被设置于下部块BLD上。扫描信号线GU1-GUp和GD1-GDp基本上沿行方向延伸，彼此分离且基本上平行。数据线D1-Dm传送数据电压Vout，并且基本上沿列方向穿过上部块BLU和下部块BLD延伸，彼此分离且基本上平行。显示面板310的其它结构类似于图1中所示的显示面板的其它结构，特别地，显示面板310的像素结构与图2中所示的像素结构基本上相同。
扫描驱动器410U和410D分别连接至扫描信号线GU1-GUp和GD1-GDp。响应于来自信号控制器600的扫描控制信号CONT3，扫描驱动器410U和410D将扫描信号VU1-VUp和VD1-VDp施加至扫描信号线GU1-GUp和GD1-GDp。扫描信号VU1-VUp和VD1-VDp可以包括高电压Von与低电压Voff的组合。数据驱动器500和信号控制器600与图1和图5中所示的数据驱动器和信号控制器基本上相同，并且图1至图7所示的OLED显示器实施例的相关特性同样适用于图10的OLED显示器。
现在，将参照图10详细描述OLED显示器的操作。图10示出了施加至根据本发明另一实施例的示例性OLED显示器的驱动信号的波形图。参照图10，为了显示图像，信号控制器600将一个帧分成两个间隔T1和T2。分别将间隔T1分成第一显示间隔NT1和第二显示间隔NT2。同样，分别将第二间隔T2分成第一消隐间隔BT1和第二消隐间隔BT2。
在第一显示间隔NT1中，数据驱动器600将数据电压Vdat施加至相应的数据线D1-Dm，并且上部块扫描驱动器410U顺序地将扫描信号VU1-VUp施加至上部块BLU的扫描信号线GU1-GUp。如图9的箭头所示，将上部块BLU的扫描方向定向为从最上方的扫描信号线GU1朝向最下方的扫描信号线GUp。第一开关晶体管Qs1连接至扫描信号线GU1-GUp。因此，将施加至数据线D1-Dm的电压Vdat通过相应导通的第一开关晶体管Qs1施加至相应的驱动晶体管Qd的控制端。将施加至驱动晶体管Qd的数据电压Vdat充入电容器Cst，当第一晶体管Qs1截止时保持该充电电压。在施加数据电压Vdat时，驱动晶体管Qd导通以输出对应于电压Vdat的电流ILD。当电流ILD流过OLED LD时，图像被显示在相应的像素PX上。在一个水平周期1H期间，数据驱动器500和扫描驱动器400对一行像素PX进行操作。在每个水平周期1H结束之后，数据驱动器500和扫描驱动器400对之后行的像素PX重复相同的操作。如此，在第一显示间隔NT1期间，顺序地将扫描信号VU1-VUp施加至上部扫描信号线GU1-GUp，并且将数据电压Vdat顺序地施加至上半部(BLU)的像素PX。
在随后的第一消隐间隔BT1期间，响应于来自信号控制600的反向偏压控制信号CONT4，反向偏压发生器800将反向偏压Vneg施加至连接至下部块BLD的像素PX的反向偏压线Ln。响应于来自信号控制器600的开关控制信号CONT3，开关驱动器700将开关控制信号施加至开关信号线CK，从而使第二开关晶体管Qs2导通。因此，将施加至反向偏压线Lg的反向偏压Vneg通过相应导通的开关晶体管施加至相应的驱动晶体管Qd的控制端。优选地，反向偏压Vneg是如图5和图6所示的AC电压，且参照图5所描述的反向偏压Vneg的前述特性同样是适用的。
在随后的第二显示间隔NT2期间，将数据电压Vdat施加至相应的数据线D1-Dm，并且下部扫描驱动器410D顺序地将扫描信号VD1-VDq施加至下部块BLD的扫描信号线GD1-GDq。与第一显示间隔NT1不同，在该间隔期间，将扫描方向定向为从底部到顶部，如图9中的箭头所示。即，下部块BLD中进行的扫描从最下方的扫描信号线GDq向最上方的扫描信号线GUp进行。在第二显示间隔NT2期间执行的操作与第一显示间隔NT1期间执行的操作基本上相同，并且之前的描述同样可以适用于间隔NT2。
在第二消隐间隔BT2期间，响应于来自信号控制器600的反向偏压控制信号CONT4，反向偏压发生器800基本上连续地将反向偏压Vneg施加至连接至上部块BLU的反向偏压线Ln。在第二显示间隔BT2期间执行的操作与第一显示间隔BT1期间执行的操作基本上相同，并且之前的描述同样可以适用于间隔BT2。
如上所述，在将数据电压Vdat施加至上部块BLU的像素PX的同时，将反向偏压Vneg施加至下部块BLD的像素。相反地，在将数据电压Vdat施加至下部块BLD的像素PX的同时，将反向偏压Vneg施加至上部块BLU的像素。因此，在上部块的像素显示图像的同时，下部块BLD的像素显示黑色，反之亦然。在提供数据电压Vdat之后，像素PX发光，直到施加了反向偏压Vneg。在施加反向偏压Vneg之后，像素PX不发光，直到在下个帧期间提供数据电压Vdat。因此，通过在一帧1FT的部分期间内不发光，可以防止产生图像不清楚和模糊的混乱现象(blurring phenomenon)，并同时防止阈电压的偏移。
尽管参照将显示面板和扫描驱动器分成两个单元以及将显示操作的一个帧分成两个间隔的实施例对本发明进行了描述，但是本发明不限于此。有利地，可以将显示面板和扫描驱动器中的一个或两个分成三个或更多的单元，并且可以将显示操作的帧分成三个或更多间隔。
图11以框图的形式示出了另一个示例性OLED显示器的实施例。参照图11，图11中示出的OLED显示器包括：显示面板300；扫描驱动器400和数据驱动器500，它们连接至显示面板300；开关驱动器700；反向偏压发生器800；信号控制器610，用于控制扫描驱动器400、数据驱动器500、开关驱动器700、和反向偏压发生器800；以及时钟定时器900。时钟定时器900用于确定是否开启OLED显示器的电源，测量开启时间，并且将这些信息INF传送至信号控制器610。信号控制器610控制栅极驱动器400和数据驱动器500的操作，并且接收来自时钟定时器900的开启时间信息INF，以控制开关驱动器700和反向偏压发生器800的操作。栅极驱动器400、数据驱动器500、开关驱动器700、以及反向偏压发生器800与图1中所示的基本上相同，并且参照图1至图4所述的OLED显示器的上述特性同样可以用于图11的OLED显示器。
图12示出了根据本发明再一个实施例的OLED显示器。图12示出了描述施加至OLED显示器实施例的驱动晶体管的电压的波形图。参照图12，将根据本发明示例性实施例的OLED显示器的操作周期分成开启间隔OT以及关闭间隔，在开启间隔期间显示器的电源开启(即，OLED显示器处于开启状态)，在关闭间隔期间显示器的电源关闭(即，OLED显示器处于关闭状态)。
在开启间隔OT中，OLED显示器以与图5的第一间隔NT中相同的方式运行。即，数据驱动器500将数据电压Vdat施加至相应的数据线D1-Dm，并且扫描驱动器400顺序地将扫描信号施加至连接至相应的第一开关晶体管Qs1的扫描信号线。因此，当第一开关晶体管Qs1导通时，将施加至数据线的数据电压Vdat通过相应导通的第一开关晶体管Qs1施加至相应的驱动晶体管Qd的控制端。将施加至驱动晶体管Qd的数据电压Vdat充入电容器Cst，当第一开关晶体管Qs1截止时保持该充电电压。当施加数据电压Vdat时，使驱动晶体管Qd导通，从而驱动对应于电压Vdat的输出电流ILD。随着电流ILD流过OLED LD，图像被显示在相应的像素PX上。
如上所述，当OLED显示器处于开启状态时，执行显示操作。如果OLED显示器被关闭了而未经使用，并且响应于来自信号控制器600的反向偏压控制信号CONT4，反向偏压发生器800将反向偏压Vneg施加至连接至像素PX的反向偏压线Ln。响应于来自信号控制器600的开关控制信号CONT3，开关驱动器700将开关信号施加至开关信号线Ck，从而使连接有开关信号线Ck的第二开关晶体管Qs2导通。因此，通过反向偏压线Lg，经由相应导通的开关晶体管将反向偏压Vneg施加至相应的驱动晶体管Qd的控制端。
在该时间期间，时钟定时器900计算OLED显示器处于开启状态的时间，并且将该信息INF传送至信号控制器600。相应地，信号控制器600根据预定标准设置用于将反向偏压Vneg施加至驱动晶体管Qd的控制端的时间。所以，由此确定的是分别要被传送至开关驱动器700和反向偏压发生器800的控制信号CONT3和CONT4。即，在OLED显示器的驱动晶体管Qd的显示操作期间，信号控制器600测量数据电压Vdat的施加时间，并且计算用于施加反向偏压的近似的小时数，该小时数通常与数据电压Vdat的施加时间成比例。
有利地，如果OLED显示器的开启时间大约为y小时，则可以施加反向偏压Vneg达大约x小时，其中x≤y。例如，在所选实施例中，当相应的OLED的开启时间(即，数据电压Vdat的施加时间)大约为8小时时，施加反向偏压Vneg的期望值可以是大约1个小时。换句话说，期望提供的反向偏压的施加时间是显示装置的开启时间的大约1/8。
如上所述，如果利用在不使用OLED显示器期间的时间施加反向偏压Vneg，则可以更加有效地利用OLED显示器，同时防止了阈电压的偏移。根据本发明，可以防止非晶硅TFT的阈电压偏移，从而防止图像质量的降低。
虽然参照当前考虑要被实施的示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖在所附权利要求的主旨和范围内的多种改变和等同布置。

Claims (26)

1.一种显示装置，包括：
发光元件；以及
驱动晶体管，用于将驱动电流提供至所述发光元件，
其中，数据电压或反向偏压中的一个以交替的方式被施加至所述驱动晶体管，并且，所述反向偏压是包括AC电压的AC反向偏压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，包括：
第一开关晶体管，连接至所述驱动晶体管，并被配置为响应于扫描信号传送所述数据电压；以及
第二开关晶体管，连接至所述驱动晶体管，并被配置为响应于开关信号传送所述反向偏压。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的频率在大约10Hz至大约10,000Hz的范围内。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的占空比在大约10％至大约90％的范围内。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的最大值与最小值的平均值小于大约0V。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的所述最小值小于大约0V。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的所述最大值大约为0V。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的所述最大值大于大约0V。
9.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管交替导通。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一开关晶体管的导通时间大致长于所述第二开关晶体管的导通时间。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述第一开关晶体管的导通时间与所述第二开关晶体管的导通时间之比在大约4∶1至大约16∶1的范围内。
12.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括电容器，被配置为充入对应于所述数据信号的电压。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示装置处于开启状态和关闭状态之一，其中，当所述显示装置处于所述开启状态时，所述数据电压被施加至所述驱动晶体管，以及当所述显示装置处于所述关闭状态时，所述AC反向偏压被施加至所述驱动晶体管。
14.根据权利要求13所述的显示装置，进一步包括时钟定时器，被配置为测量所述显示装置的所述开启状态的持续时间。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述AC反向偏压的施加时间是所述显示装置的开启时间的大约1/8。
16.一种显示装置，包括：
第一像素行组；
第一像素行组开关晶体管，连接至所述第一像素行组；
第一像素行组驱动晶体管，连接至所述第一像素行组开关晶体管；
第二像素行组；
第二像素行组开关晶体管，连接至所述第二像素行组；以及
第二像素行组驱动晶体管，连接至所述第二像素行组开关晶体管，
其中，所述第一像素行组和所述第二像素行组中的每一组均包括由多个像素形成的至少一个像素行，
其中，所述每个像素均包括：
发光元件，连接至所述第一像素行组驱动晶体管或所述第二像素行组驱动晶体管中相应的一个；
第一栅极驱动器，连接至所述第一像素行组开关晶体管，并被配置为传送第一扫描信号；以及
第二栅极驱动器，连接至所述第二像素行组开关晶体管，并被配置为传送第二扫描信号，以及
其中，数据电压被施加至所述第一像素行组驱动晶体管，以及AC反向偏压被施加至所述第二像素行组驱动晶体管。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一扫描信号被施加至所述第一像素行组的方向与所述第二扫描信号被施加至所述第二像素行组的方向相反。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其中，在所述数据电压被施加至所述第一像素行组驱动晶体管之后施加所述AC反向偏压，以及在所述AC反向偏压被施加至所述第二像素行组驱动晶体管之后，施加所述数据电压。
19.根据权利要求16所述的显示装置，其中，一个帧被分成具有第一显示间隔和第一消隐间隔的第一间隔以及具有第二显示间隔和第二消隐间隔的第二间隔，其中，在所述第一显示间隔期间，所述数据电压被施加至所述第一像素行组驱动晶体管，并且在所述第一消隐间隔期间，所述AC反向偏压被施加至所述第二像素行组驱动晶体管，其中，在所述第二显示间隔期间，所述数据电压被施加至所述第二像素行组驱动晶体管，并且在所述第二消隐间隔期间，所述交流电反向偏压被施加至所述第一像素行组驱动晶体管。
20.一种显示装置的驱动方法，所述显示装置具有发光元件以及用于将电流提供至所述发光元件的驱动晶体管，所述方法包括：
将数据电压施加至所述驱动晶体管；以及
将反向偏压施加至所述驱动晶体管，
其中，所述反向偏压是AC电压。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述数据电压的施加时间与所述反向偏压的施加时间之比在大约4∶1至大约16∶1的范围内。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述AC反向偏压的频率在大约10Hz至大约10,000Hz的范围内。
23.根据权利要求20所述的方法，其中，所述AC反向偏压的占空比在大约10％至大约90％的范围内。
24.根据权利要求20所述的方法，其中，所述AC反向偏压的最大值与最小值的平均值小于大约0V。
25.根据权利要求20所述的方法，其中，当所述显示装置处于开启状态时，将所述数据电压施加至所述驱动晶体管，以及当所述显示装置处于关闭状态时，将所述反向偏压施加至所述驱动晶体管。
26.一种显示装置的驱动方法，其中，所述显示装置包括：开关晶体管；驱动晶体管，连接至所述开关晶体管；第一像素行组和第二像素行组，每一组均包括由多个像素形成的至少一个像素行，均连接至相应的一个所述开关晶体管，所述每个像素均具有连接至所述驱动晶体管的发光元件，所述显示装置的驱动方法包括：
将数据电压施加至所述第一像素行组；
将AC反向偏压施加至所述第二像素行组；
将所述数据电压施加至所述第二像素行组；以及
将所述AC反向偏压施加至所述第一像素行组。
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