CN101276543A - 发光像素及其驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光像素，包括第一有机发光二极管(OLED)和向第一OLED提供电流的电容器，所述电流对应于提供给电容器的第一电极的第一电压和提供给电容器的第二电极的第二电压之间的差。发光像素进一步包括向第一电极提供第一电压的第二OLED。发光像素还包括电源器件，该电源器件响应第二电压向第一电极提供第一电压。

Description

发光像素及其驱动装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年3月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2007-0029453的权益，其公开内容通过引用全文结合在本文中。
技术领域
本发明涉及发光显示，特别是涉及发光像素的结构和它的驱动方法，以及驱动发光像素的装置和方法。
背景技术
当今，非晶硅(a-Si)背面板工艺或多晶硅(poly-Si)背面板工艺已应用于有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)。在用a-Si作背面板所制造的AMOLED中，包含在AMOLED面板中的薄膜晶体管(TFT)存在稳定性问题。因此，每个TFT的阈电压特性可能随时间变化。同样，在用多晶硅或低温多晶硅(LTPS)作背面板所制造的AMOLED中，包含在AMOLED面板中的TFT存在一致性问题。因此，每个TFT的阈电压特征可能会随其被安置的位置而相互变化。
包含在AMOLED中的每个TFT的阈电压特性的变化表现为AMOLED面板上的污染(称作日本术语mura(不均匀))。因而，阈电压特性的改变恶化AMOLED面板上所显示的图像质量，也缩短AMOLED面板的使用寿命。
为了解决上述问题，AMOLED按照下面将要描述的数字驱动方法进行驱动。图1举例说明普通有机发光像素的结构。图2表示图1的驱动TFT的电压和电流特性。
参考图1和2，有机发光像素10包括开关TFT11、存储电容器12、驱动TFT13和有机发光二极管(OLED)14。开关TFT11响应经扫描线SL输入的扫描信号，将经数据线DL或信号线输入的数据信号输出至存储电容器12。存储电容器12接收从开关TFT11输出的数据信号，并将接收到的数据信号存储起来。
驱动TFT13基于存储在存储电容器12中的数据信号的电压电平而接通或断开。当驱动TFT13接通时，驱动TFT13将电源线提供的电压或电流提供给OLED14。由此，OLED14响应所提供的电压或电流而发光。
如图2所示，即使当驱动TFT13的电压Vsignal和电流IOLED特性随位置或时间变化时，如果AMOLED按照数字驱动方法驱动，那么驱动TFT13简单地用作开关，因此流向OLED14的电流量不会有多大变化。
图3举例说明一般的数字驱动方法。为了说明方便，图3示出数字驱动方法的一个例子，总共体现16个灰度值，其中一帧包括四个子帧，子帧1至子帧4。在这个例子中，帧称为场，子帧称为子场。
如图3所示，简单用于在每一子帧即子帧1至子帧4接通或断开驱动TFT13的数据信号，被存储在图1所示的存储电容器12中。同样，OLED14在每一子帧即子帧1至子帧4的灰度值或灰度等级表现为经接通的驱动TFT13提供给OLED14的电流积分值。
例如，第一行的OLED在第一子帧即子帧1期间发光时间为8T，在第二子帧即子帧2期间发光时间为4T，在第三子帧即子帧3期间发光时间为2T，在第四子帧即子帧4期间发光时间为1T。在这个例子中，时间T表示驱动TFT13接通的时间。因此，第一行的OLED能表示“灰度”16。
在第一至第四子帧即子帧1至子帧4期间不发光的第二行的OLED能表示“灰度”0。同样，仅在第三和第四子帧即子帧3和子帧4期间发光的第三行OLED能表示“灰度”4。仅在第一、第三和第四子帧即子帧1、子帧3和子帧4期间发光的第四行的OLED能表示“灰度”12。
如图3所示，当一帧由四个子帧构成时，由于数字驱动方法的特点，驱动TFT13在单一帧期间需要以快速频率向OLED14提供大量电流。例如，第一行的驱动TFT13四次向OLED14提供大量电流，第四行的驱动TFT13三次向OLED14提供大量电流。
当单一帧由n个子帧构成时，这里的n是自然数，由于数字驱动方法的特点，驱动TFT13需要最大n次向OLED14提供大量电流。因此，由于大量应力加至OLED14，OLED14的功能快速退化，流过OLED14的电流量也随时间发生变化。电流量的变化使包括有机发光像素10在内的AMOLED面板的亮度降低，并使AMOLED的使用寿命缩短。
因此，需要这样的发光像素结构和驱动发光像素的方法，这样的发光像素结构完全不受AMOLED面板中的每个驱动TFT的偏差的制约，并且能向OLED提供恒量电流而不管OLED功能随时间发生的退化。
发明内容
为了解决上述和/或其他一些问题，本发明实施例提供一种发光像素的结构，其具有一致的输出而不管包含在AMOLED面板中的驱动TFT特性的变化，本发明实施例还提供一种表示发光像素的灰度值的方法。
本发明实施例提供一种驱动发光像素的装置和方法。此外，本发明实施例还提供包括发光像素的显示装置。
根据本发明实施例，发光像素包括第一OLED(有机发光二极管)和向第一OLED提供电流的电容器，该电流是由与提供给电容器的第一电极的第一电压和提供给电容器的第二电极的第二电压之间的差所相应的电荷产生的。
发光像素进一步包括向第一电极提供第一电压的第二OLED。发光像素进一步包括电源器件，其响应第二电压向第一电极提供第一电压。第一电压或第二电压在每一发光周期内切换预定次数。
发光像素进一步包括开关电路，其基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向第二电极提供第二电压。
根据本发明实施例，发光像素包括：电容器，其包含接收第一电压的第一电极和接收第二电压的第二电极；和第一OLED(有机发光二极管)，其阳极与第一电极相连。第一OLED的阴极与第一电源相连，其提供比第一电压高的第三电压；或者与第二电源相连，其提供比第三电压低的第四电压。
发光像素进一步包括第二OLED，其连接在提供比第一电压高的第三电压的第一电源与第一电极之间。发光像素进一步包括开关器件，其响应第二电压向第一电极提供第一电压。
第一电压或第二电压在每一发光周期内切换预定次数。发光像素进一步包括开关电路，其基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向第二电极提供第二电压。
根据本发明实施例，电压发生电路包括：产生控制信号的控制信号发生器；和电压发生器，其产生第一电压提供给电容器的第一电极以控制OLED(有机发光二极管)的发光，并产生第二电压提供给电容器的第二电极，其中，为利用OLED表示灰度等级，电压发生器产生一个电压控制OLED的发光，即响应控制信号而产生在每一发光周期内切换预定次数的第一电压或第二电压。
根据本发明实施例，驱动发光像素的驱动器包括：OLED(有机发光二极管)；电容器，其包含第一电极和第二电极，并提供与提供给第一电极的第一电压和提供给第二电极的第二电压之间的差相应的电荷所产生的OLED电流；产生控制信号的控制信号发生器；和电压发生器，其响应控制信号而产生在每一发光周期内切换预定次数的第一电压和第二电压，以便利用OLED表示灰度等级。
当发光像素进一步包括基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号向第二电极提供第二电压的开关电路时，驱动器进一步包括信号发生电路，其响应至少一个定时控制信号产生扫描信号和数据信号。
根据本发明实施例，显示设备包括：面板，其包含多条数据线、多条扫描线和多个发光像素；和驱动器，其包含产生第二电压的电压发生器，并且通过数据线提供数据信号和通过扫描线提供扫描信号，其中，每一发光像素包括电容器，其包含接收第一电压的第一电极和接收第二电压的第二电极；第一OLED(有机发光二极管)，其阳极与第一电极相连；和开关电路，其基于经相应的一条扫描线输入的扫描信号和经相应的一条数据线输入的数据信号，向第二电极提供第二电压。
每一发光像素进一步包括连接在电源与第一电极之间的第二OLED。每一发光像素进一步包括开关器件，其连接在电源与第一电极之间，并响应第二电压进行开关。第一OLED的阴极与第一电源或第二电源相连，第二电源产生的电压低于第一电源。
驱动器包括：数据线驱动器，其包含产生第二电压的电压发生器并经数据线提供数据信号；和扫描线驱动器，其经扫描线提供扫描信号。
根据本发明实施例，表示发光像素灰度等级的方法包括：将与第一电压和第二电压之间的差相应的电荷充入电容器；和利用第一OLED(有机发光二极管)响应与充入电容器的电荷相应的电流，表示灰度等级。
方法进一步包括向电容器提供在每一发光周期内切换预定次数的第一电压或第二电压。
方法进一步包括利用第二OLED向电容器提供在每一发光周期内切换预定次数的第一电压。方法进一步包括经过在每一发光周期内响应第二电压进行开关的开关器件，向电容器提供切换预定次数的第一电压。
方法进一步包括向电容器提供在每一发光周期内基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号切换预定次数的第二电压。
根据本发明实施例，驱动发光像素的方法包括：向能控制OLED(有机发光二极管)发光的电容器的第一电极提供第一电压；向电容器的第二电极提供第二电压；和在每一发光时段将第一电压和第二电压切换预定次数。
根据本发明实施例，发光像素包括：第一OLED(有机发光二极管)，其连接在提供第一电压的第一电源与电容器的第一电极之间；第二OLED，其连接在第一电极与第二电源之间；和开关电路，其基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。
根据本发明实施例，发光像素包括：开关器件，其连接在提供第一电压的第一电源与电容器的第一电极之间并响应第二电压进行开关；第二OLED(有机发光二极管)，其连接在第一电极和第二电源之间；和开关电路，其基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。第二电源提供比第一电压低的电压。
根据本发明实施例，发光像素包括第一OLED(有机发光二极管)，其连接在提供第一电压的第一电源与电容器的第一电极之间；第二OLED，其连接在第一电极和第二电源之间；和开关电路，其基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。
根据本发明实施例，发光像素包括：开关器件，其连接在提供第一电压的第一电源与电容器的第一电极之间，并响应第二电压进行开关；第二OLED(有机发光二极管)，其连接在第一电源与第一电极之间；和开关电路，其基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。第一电压或第二电压在发光周期内切换预定次数。
附图说明
从下面结合附图所作的描述中将会更详细地了解本发明实施例，图中：
图1举例说明先前已知的普通发光像素的结构；
图2示出图1中的驱动TFT的电压和电流特性图；
图3举例说明先前已知的常用的数字驱动方法；
图4是根据本发明实施例的显示装置的方框图；
图5是根据本发明实施例的发光像素的结构图；
图6是驱动图5发光像素的一帧示例时序图；
图7是图6的地址周期的示例时序图；
图8是在发光周期内驱动图6发光像素的示例时序图；
图9是解释在发光周期内用于驱动图5发光像素的方法的电压波形图；
图10举例说明根据本发明实施例的发光像素的结构；
图11是解释在发光周期内用于驱动图10发光像素的方法的电压波形图；
图12举例说明根据本发明实施例的发光像素的结构；
图13是解释在发光周期内用于驱动图12发光像素的本发明方法实施例的电压波形图；
图14是解释在发光周期内用于驱动图12发光像素的方法实施例的电压波形图；
图15举例说明根据本发明实施例的发光像素的结构；
图16是解释在发光周期内用于驱动图15发光像素的本发明方法实施例的电压波形图；和
图17是解释在发光周期内用于驱动图15发光像素的本发明方法实施例的电压波形图。
具体实施方式
为了充分了解本发明、它的价值及本发明的实现所完成的目标，将参照用于说明本发明实施例的附图。下面，将通过参考附图解释本发明的实施例来详细描述本发明。附图中相同的参考数字指示相同的元件。
图4是根据本发明实施例的显示装置的方框图。参考图4，根据本发明实施例的显示装置20包括控制器21、扫描驱动器22、数据驱动器23、电压发生电路24和AMOLED面板27。虽然在图4中电压发生电路24是与数据驱动器23分开的电路，但根据本发明实施例的变体，电压发生电路24可以包括在控制器21、扫描驱动器22或数据驱动器23中。
AMOLED面板27包括多条数据线、多条扫描线和多个发光像素。每个发光像素可分别由图5、10、12和15所示的每个发光像素100、200、300和400来实现。控制器21向扫描驱动器22、数据驱动器23和控制信号发生器25中相应的一个输出相应的第一、第二、第三定时控制信号Tc1、Tc2和Tc3，以控制显示装置20的运行时序。
扫描驱动器22响应第二定时控制信号Tc2，经扫描线中相应的一条扫描线提供多个扫描信号SCAN中相应的一个信号。数据驱动器23响应第一定时控制信号Tc1，经数据线中相应的一条数据线提供多个数据信号中相应的数据信号DATA。控制器21、扫描驱动器22和数据驱动器23至少有一个可包括在单一的芯片中。
电压发生电路24包括控制信号发生器25和电压发生器26。控制信号发生器25响应第三定时控制信号Tc3，至少产生一个控制信号S1以控制电压发生器26。
电压发生器26响应控制信号S1，产生第一电压ELVDD和第二电压Vemit中的至少一个。第一电压ELVDD和第二电压Vemit响应控制信号S1，在每一发光周期内切换不同的次数。
扫描驱动器22、数据驱动器23和电压发生器24能包括在单一电路或芯片中。AMOLED面板27基于每一扫描信号SCAN和数据信号DATA进行操作，使每一发光像素基于从电压发生电路24输出的第一电压ELVDD和第二电压Vemit中的至少一个电压，以相应的一个灰度值发光。
图5是根据本发明实施例的发光像素100的结构图。参考图5，发光像素100包括第一OLED(EL1)、开关电路120、包含第一电极131和第二电极132的第一电容器130(Csupply)和第二OLED140(EL2)。第一电容器130起电流源的作用向第二OLED140提供电流。
第一OLED110连接在第一电源线ELVDD与第一电容器130的第一电极131之间，并经第一节点N1向第一电极131提供第一电压Va。第一电源线的电压ELVDD高于第一电压Va。
开关电路120基于经扫描线121输入的扫描信号SCAN和经数据线122输入的数据信号DATA进行开关，将来自第二电源线的第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132。在开关电路120的操作中，开关电路120包括第一开关123(SW1)、第二电容器124(Cst)和第二开关125(SW2)。第一开关123响应扫描信号SCAN而控制数据信号DATA向第二节点N2的输出。
第二电容器124基于从第一开关123输出的数据信号DATA存储预定量的电荷，例如，高电平(数据“1”)或低电平(数据“0”)。因此，第二节点N2具有取决于存储在第二电容器124中的电荷的预定电位。
第二开关125基于第二节点N2的电位进行开关操作，根据该开关操作向第一电容器130的第二电极132提供第二电压Vemit。例如，当第一开关123和第二开关125用PMOS晶体管实现时，如果第一开关123响应低电平的扫描信号SCAN而将低电平的数据信号DATA提供给第二节点N2，那么第二开关125就将第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132。但是当第一开关123和第二开关125用NMOS晶体管实现时，如果第一开关123响应高电平的扫描信号SCAN而将高电平的数据信号DATA提供给第二节点N2，那么第二开关125就将第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132。
因此，第一电容器130向第二OLED140输出电流，该电流是由与提供给第一电极131的第一电压Va和提供给第二电极132的第二电压Vemit之间的差所相应的电荷产生的。第二OLED140连接在第一电容器130的第一电极131与第二电源之间，并因第一电容器130提供的电流而发光。第二电源提供低于第一电源线的电压ELVDD的电压，并提供地电压或AMOLED面板27上所供应的公共电压，如图4所示。
因为第一电源线的电压ELVDD和第二电压Vemit在不同子帧的发光周期内以不同次数切换，如图8所示，所以发光像素100在发光周期内响应由第一电容器130提供的电流而发光，使得发光像素100表示一个灰度等级。
图6是驱动图5发光像素的一帧示例时序图。参考图6，单一帧能由多个子帧构成。为了便于说明，图6中的一帧包括四个子帧SF1、SF2、SF3和SF4，总体表示16个灰度值。四个子帧SF1、SF2、SF3和SF4分别包括地址周期A-4、A-3、A-2和A-1以及发光周期E、D、C、B。
图7是图6所示地址周期的示例时序图。参考图5、6和7，在每一地址周期A-4、A-3、A-2和A-1中，扫描驱动器22响应第二定时控制信号Tc2，依次选择扫描线并将具有低电平的相应扫描信号SCAN<1>、SCAN<2>、…、SCAN<M>和SCAN<N>输出至依次被选择的扫描线上。在这个实施例中，M和N是自然数并且N＞M。
回过来参考图5，当经所选的扫描线121输入的扫描信号SCAN具有低电平时，用PMOS晶体管实现的第一开关123(SW1)接通。因此，经数据线122输入的数据信号DATA存入或写入第二电容器124。第二节点N2具有取决于存储在第二电容器124中的数据信号DATA的电平的特定电位。
用PMOS晶体管实现的第二开关125(SW2)，根据第二节点N2的特定电位而接通或断开。当数据信号具有低电平或数据“0”时，响应具有低电平的数据信号DATA而接通的第二开关125将第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132。
在每一地址周期A-4、A-3、A-2和A-1期间，相应的数据被写入形成AMOLED面板27的发光像素中，每个发光像素基于在每一地址周期A-4、A-3、A-2和A-1期间写入的数据，在每一发光周期E、D、C和B内发光。也就是说，形成AMOLED面板27的每一发光像素，响应在每一发光周期E、D、C和B内切换预定次数的第二电压而表示一个灰度值。
图8是在发光周期内驱动图6发光像素的示例时序图。参考图5至8，在子帧SF1、SF2、SF3和SF4的每一地址周期A-4、A-3、A-2和A-1内，响应每一扫描信号SCAN<1>、SCAN<2>、…、SCAN<M>和SCAN<N>，每一数据信号被输入至在AMOLED面板27中包含的每一发光像素。然后，每一发光像素响应相应的一个数据信号和以预定次数切换的第二电压Vemit，在每一发光周期E、D、C和B内发光。也就是说，每一发光像素基于第二电压Vemit的切换次数表示一个灰度值。
参考图5和8，当第二开关125(SW2)响应第二节点N2的电压而接通时，第二电压Vemit被提供给第一电容器130的第二电极132。当低电平的第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132时，第一电源的电荷经第一OLED110提供给第一电容器130的第一电极131。因此，第一节点N1的电压Va升高至电压(Va＝ELVDD-Vth_EL1)，对应于第一电源线的电压ELVDD与第一OLED110的阈电压Vth_EL1之间的差。电压(Va＝ELVDD-Vth_EL1)必须低于第二OLED140的阈电压Vth_EL2。
当具有高电平的第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132时，第一节点N1的电压Va与第二电压Vemit的变化量成比例增加。因为第二OLED140两端之间的电压或电位差是由变化的电压Va产生的，所以第一电容器130向第二OLED140的阳极提供电流。因此发光像素100的第二OLED140发光，包含发光像素100的AMOLED面板27也就发光。
如上所述，因为流过第二OLED140的电流量的总和随第二电压Vemit的切换次数变化，所以发光像素100根据发光周期内第二电压Vemit的切换次数表示灰度值。
如图8所示，第二电压Vemit在第一子帧SF1的发光周期内切换一次(1T)，在第二子帧SF2的发光周期内切换两次(2T)，在第三子帧SF3的发光周期内切换4次(4T)，在第四子帧SF4的发光周期内切换8次(8T)。参考图8所描述的发光周期内每一子帧SF1-SF4的切换次数只是为了便于说明而给出的一个例子。每一子帧SF1-SF4的第二电压Vemit在发光周期内的切换次数可以是任意数。
根据本发明实施例的发光像素100，可基于一帧的每一子帧SF1、SF2、SF3和SF4在发光周期内的发光量或强度的积分所得的值表示该帧期间的灰度值。
图9是解释在发光周期内驱动图5发光像素的方法所用的电压波形图。图9示出发光周期(例如图6的发光周期B)内第一节点N1的电压Va的变化和第一电容器130的电荷的变化。
如图9所示，经第一OLED110充入第一电容器130的电荷量Q1和经第二OLED140从第一电容器130泄放的电荷量Q2是相同的，也就是Q1＝Q2。
在本实施例中，发光像素100利用由切换第二电压Vemit充入第一电容器130的电荷Q1或从第一电容器130泄放的电荷Q2而发光。同样，根据本发明实施例的发光像素100按照第二电压Vemit的切换次数由流过第二OLED140的电流总量表示一个灰度值。因此，具有恒定地提供电荷Q2的效果而不管外电压的变化如何。
参考图5和9，当开关电路120响应扫描信号SCAN和数据信号DATA而接通时，开关电路120向第一电容器130的第二电极132提供第二电压Vemit。如上所述，第一电容器130基于切换的第二电压Vemit的电平充电或放电。当具有低电平的第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132时，经第一OLED110输入的电荷Q1充入第一电容器130。
当电荷Q1提供给第一电容器130时，第一节点N1的电压Va增加至第一电平ELVDD-Vth_EL1。因为第一电平ELVDD-Vth_EL1低于第二OLED140的阈电压Vth_EL2，所以电流不流入第二OLED140。然后，当第二电压Vemit的电平被切换或转变为高电平时，第一节点N1的电压Va增加至第二电平ELVDD-Vth_EL1+Vemit。
于是，因为第一电容器130通过具有第二电平ELVDD-Vth_EL1+Vemit的第一节点N1的电压Va向第二OLED140提供电荷Q2，所以第二OLED140响应由电荷Q2产生的电流而发光。
在充入第一电容器130的电荷Q1充分泄放以后，具有高电平的第二电压Vemit切换或转变为低电平。在第二电压Vemit从高电平切换至低电平之前，第一节点N1的电压Va恰好下降到第一OLED110的阈电压Vth_EL1或第二OLED140的阈电压Vth_EL2。
图10举例说明根据本发明实施例的发光像素200的结构。参考图10，发光像素200包括开关器件210(SW3)、开关电路120、包含第一电极131和第二电极132的第一电容器130和第二OLED140。图10的发光像素200的结构基本上与图5的发光像素100的结构相同，不同之处是图5所示实施例使用的第一OLED110在图10中没有使用。
开关器件210连接在第一电源线ELVDD与第一电容器130的第一电极131之间，其响应第二电压Vemit向第一节点N1提供第一电源线的电压ELVDD。开关器件210可以用PMOS晶体管或NMOS晶体管实现。
图11是解释在发光周期内用于驱动图10的发光像素的方法的电压波形图。参考图10和11，发光像素200在发光周期内的操作中，当用PMOS晶体管实现的开关器件210响应具有低电平的第二电压Vemit而接通时，第一电源线向第一电容器130提供电荷Q1。因此，第一节点N1的第一电压Va升高至第一电平ELVDD。
然后，第二电压Vemit从低电平切换或转变至高电平。因此，用PMOS晶体管实现的开关器件210断开，第一节点N1的第一电压Va升高至第二电平ELVDD+Vemit。
于是，因为第二电平ELVDD+Vemit高于第二OLED140的阈电压Vht_EL2，所以第一电容器130向第二OLED140提供电荷Q2，第二OLED140响应电荷Q2所产生的电流而发光。由于在发光周期内第二电压Vemit在低电平与高电平之间转变预定次数，所以第二OLED140能表示一个灰度值。
充在第一电容器130中的电荷Q1泄放或者第二电压Vemit保持高电平的期间必须是足够长的时间，以便充入的电荷Q1能完全泄放。在这种情形下，Q1＝Q2。如上所述，发光像素200响应在子帧的每个发光周期内切换预定次数的第二电压Vemit，可表示一个灰度值。
根据参考图10和11所描述的本发明实施例驱动发光像素200的原理和根据参考图5至8的上述实施例相同。
图12举例说明根据本发明实施例的发光像素300的结构。图12的发光像素300的结构除提供第二OLED340(EL2)以外，与图5的发光像素100的结构相同。第二OLED340(EL2)连接在第一节点N1和提供电压ELVDD的第一电源线之间。也就是说，第二OLED340的阳极与第一节点N1相连，第二OLED340的阴极与第一电源线ELVDD相连。因为发光像素300能将第一OLED110的阳极和第二OLED340的阴极用作同一电极，所以发光像素300的接线简化，这样，可以增加数值孔径。发光像素300响应在一帧的每一子帧发光周期内切换预定次数的第二电压Vemit可表示一个灰度值。
图13是解释在发光周期内用于驱动图12的发光像素的方法实施例的电压波形图。图13示出当第一电源线的电压ELVDD具有恒定电平以及第二电压Vemit在低电平与高电平之间切换预定次数时，第一节点N1的电压Va的电平变化和电荷的移动。
参考图12和13，当开关电路120响应扫描信号SCAN和数据信号DATA而接通时，开关电路120向第一电容器130的第二电极132提供第二电压Vemit。
当具有低电平的第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132时，经第一OLED110提供的电荷Q1充入第一电容器130。于是，第一节点N1的电压Va升高至第一电平ELVDD-Vth_EL1。因为第一电平ELVDD-Vth_EL1低于第二OLED340的阈电压Vth_EL2，所以电流不流入第二OLED340。
当第二电压Vemit从低电平切换或转变至高电平时，第一节点N1的电压Va升高至第二电平ELVDD-Vth_EL1+Vemit。于是，因为第二电平ELVDD-Vth_EL1+Vemit增加至高于第二OLED340的阈电压，所以第二OLED340的两端之间产生电位差。
因为第一电容器130经第二OLED340泄放被充入的电荷Q1，所以第二OLED340响应基于泄放的电荷Q2所产生的电流而发光。
图14是解释在发光周期内用于驱动图12发光像素的方法实施例的电压波形图。图14示出当第二电压Vemit具有恒定的低电平以及第一电源的电压ELVDD在第三电平Neg_ELVDD和第四电平Pos_ELVDD之间摆动时，第一节点N1的电压Va的电平变化和电荷的移动。在这个实施例中，第四电平Pos_ELVDD高于第三电平Neg_ELVDD。
如图14所示，当第一电源线的电压ELVDD具有第四电平Pos_ELVDD时，第一电源线经第一OLED110向第一电容器130提供电荷Q1，直至第一节点N1的电压Va升高至第一电平Pos_ELVDD-Vth_EL1。
因为第一OLED110的阈电压Vth_EL1和第二OLED340的阈电压Vth_EL2相同，并且与第二OLED340的阴极相连的第一电源线的电压ELVDD高于第一电平Pos_ELVDD-Vth_EL1，所以第二OLED340(EL2)不发光。
然后，当第一电源线的电压ELVDD转变至第三电平Nog_ELVDD时，与第二OLED340的阴极相连的第一电源线的电压ELVDD低于第一节点N1的电压Va。结果，第二OLED340的阳极与阴极之间产生电压差，所以第一电容器130所充的电荷Q1经第二OLED340泄放。因此，第二OLED340基于从第一电容器130泄放的电荷Q2而发光。在本实施例中，第三电平Neg_ELVDD必须保持足够长的时间，以便充入第一电容器130的电荷Q1得到充分的泄放，在这个例子中Q1＝Q3。
因为第一电源线的电压ELVDD在一帧的每一子帧发光周期内切换或摆动预定次数，所以提供给发光像素300的第二OLED340的电流量随第一电源线的电压ELVDD切换次数而变化。因此，发光像素300通过对每一发光周期内预定次数的发光量积分可表示一个灰度值。第一电容器130总是有利地向第二OLED340提供恒定数量的电荷而与外部变化无关。
图15举例说明根据本发明实施例的发光像素的结构。图15的发光像素400的结构基本上与图12的发光像素300的结构相同，不同之处是在图15中提供的开关器件410。
开关器件410(SW3)连接在第一电源线与第一电容器130的第一电极131之间，并且响应第二电压Vemit而使第一电源ELVDD与第一电极131接通或断开。开关器件410可用PMOS晶体管或NMOS晶体管实现。
图16是解释在发光周期内用于驱动图15的发光像素的方法实施例的电压波形图。图16示出当第一电压ELVDD具有恒定的电平以及第二电压Vemit在低电平与高电平之间摆动预定次数时，第一节点N1的电压Va的电平变化和电荷的移动。
参考图15和16，当开关电路120响应扫描信号SCAN和数据信号DATA而接通时，开关电路120向第一电容器130的第二电极132提供电压。
当具有低电平的第二电压Vemit提供给第一电容器130的第二电极132时，开关器件410(可用PMOS晶体管(未示出)实现)向第一节点N1提供第一电源线所产生的电荷Q1。因此，第一节点N1的电压Va升高至第一电源线的电压ELVDD。由于第二OLED340的阳极电压与它的阴极电压ELVDD相同，所以电流不流入第二OLED340。因此，第二OLED340不发光。
当第二电压Vemit转变至高电平时，第一节点N1的电压Va升高至第二电平ELVDD+Vemit。结果，在第二OLED340的阳极和阴极之间产生电压差。因此，第一电容器130所充的电荷Q1经第二OLED340向第一电源线泄放，在这个例子中Q1＝Q2。
图17是解释在发光周期内用于驱动图15的发光像素的方法实施例的电压波形图。图17示出当第二电压Vemit具有恒定的低电平以及第一电源线的电压ELVDD在第三电平Neg_ELVDD和第四电平Pos_ELVDD之间摆动预定次数时，第一节点N1的电压Va的电平变化和电荷的移动。在本实施例中，第四电平Pos_ELVDD高于第三电平Neg_ELVDD。如图17所示，当第一电源线的电压ELVDD具有第四电平Pos_ELVDD时，开关器件410(SW3)响应具有低电平的第二电压Vemit，向第一节点N1提供具有第四电平Pos_ELVDD的第一电源线的电压ELVDD。因而，由于第一电源线所产生的电荷Q1充入第一电容器130，所以第一节点N1的电压升高到第四电平Pos_ELVDD。
但是，因为第二OLED340的阳极电压Pos_ELVDD和阴极电极Pos_ELVDD相同，所以电流不流入第二OLED340。当第一电源线的电压ELVDD转变至低于第四电平Pos_ELVDD的第三电平Neg_ELVDD时，由于第二OLED340的阴极的电压ELVDD＝Pos_ELVDD低于第一节点N1的电压Va＝Pos_ELVDD，所以在第二OLED340的阳极和阴极之间有电压差。因此，第一电容器130所充的电荷Q1经第二OLED340泄放。第二OLED340响应由第一电容器130泄放的电荷Q2所产生的电流而发光。
如果在子帧的发光周期内电压ELVDD在第三电平Neg_ELVDD和第四电平Pos_ELVDD之间切换多次，因为流经第二OLED340的电流量随切换次数或发光次数而变化，所以第二OLED340按照所发射的光量的积分值可表示一个灰度值。
根据上述本发明实施例的每一发光像素100、200、300和400，响应第一电源线的电压或在每一子帧切换不同次数的第二电源线的电压，可表示一个灰度值。尽管在本发明的说明书中OLED是作为发光器件的一个例子来说明的，因为OLED只是一个电-光转换的例子，所以本发明实施例的技术概念能适用于包括电-光转换的任何发光器件。
如上所述，因为根据实施例的发光像素包括用作电流源的电容器和OLED，所述发光像素总是向OLED提供恒定的电流而不管发光像素的特性退化，所以可以在经过一段时间之后仍获得恒定亮度的效果。
同样，因为发光像素总能向OLED提供恒定的电流而不管发光像素的特性退化，所以能减少施加于发光像素的应力。因此，发光像素的使用寿命得以延长。
还有，因为用来驱动根据本发明实施例的发光像素的驱动器能向发光像素提供在发光周期内切换预定次数的电压，所以发光像素的亮度能稳定。
尽管已参考实施例具体地示出并描述本发明，但熟悉技术的人员可在不违背如所附权利要求规定的本发明的精神与范围的情况下，做出各种形式和细节上的修改。

Claims (31)

1.一种发光像素，包括：
第一有机发光二极管；和
电容器，向第一有机发光二极管提供电流，所述电流由与提供给电容器第一电极的第一电压和提供给电容器第二电极的第二电压之间的差相对应的电荷产生。
2.根据权利要求1的发光像素，进一步包括向第一电极提供第一电压的第二有机发光二极管。
3.根据权利要求1的发光像素，进一步包括电源器件，该电源器件响应第二电压向第一电极提供第一电压。
4.根据权利要求1的发光像素，其中，第一电压和第二电压中的一个在每一发光周期内切换预定次数。
5.根据权利要求1的发光像素，进一步包括开关电路，该开关电路通过基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向第二电极提供第二电压。
6.一种发光像素，包括：
电容器，包含接收第一电压的第一电极和接收第二电压的第二电极；和
第一有机发光二极管，具有与第一电极相连的阳极。
7.根据权利要求6的发光像素，其中，第一有机发光二极管的阴极与提供高于第一电压的第三电压的第一电源线相连，或者与提供低于第三电压的第四电压的第二电源线相连。
8.根据权利要求6的发光像素，进一步包括第二有机发光二极管，该第二有机发光二极管连接在提供高于第一电压的第三电压的第一电源线与第一电极之间。
9.根据权利要求6的发光像素，进一步包括开关器件，该开关器件响应第二电压向第一电极提供第一电压。
10.根据权利要求6的发光像素，其中，第一电压和第二电压中的一个在每一发光周期内切换预定次数。
11.根据权利要求6的发光像素，进一步包括开关电路，该开关电路通过基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向第二电极提供第二电压。
12.一种电压发生电路，包括：
控制信号发生器，产生控制信号；和
电压发生器，产生提供给电容器的第一电极以控制有机发光二极管发光的第一电压和提供给电容器的第二电极的第二电压，
其中，为了利用有机发光二极管表示灰度等级，电压发生器响应控制信号产生在每一发光周期内切换预定次数的第一电压或第二电压，从而产生控制有机发光二极管发光的电压。
13.一种驱动发光像素的驱动器，所述驱动器包括：
有机发光二极管；
电容器，包含第一电极和第二电极，并且向有机发光二极管提供电流，所述电流由与提供给第一电极的第一电压和提供给第二电极的第二电压之间的差相对应的电荷产生；
控制信号发生器，产生控制信号；和
电压发生器，响应控制信号产生在一个发光周期内切换预定次数的第一电压或第二电压，以便利用有机发光二极管表示灰度等级。
14.根据权利要求13的驱动器，其中，当发光像素进一步包括基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号向第二电极提供第二电压的开关电路时，驱动器进一步包括信号发生电路，以便响应至少一个定时控制信号产生扫描信号和数据信号。
15.一种显示装置，包括：
面板，包括多条数据线、多条扫描线和多个发光像素；和
驱动器，包含产生第二电压的电压发生器，并且经数据线提供数据信号和经扫描线提供扫描信号，
其中，每一发光像素包括：
电容器，包含接收第一电压的第一电极和接收第二电压的第二电极；
第一有机发光二极管，具有与第一电极相连的阳极；和
开关电路，基于经相应的一条扫描线输入的扫描信号和经相应的一条数据线输入的数据信号向第二电极提供第二电压。
16.根据权利要求15的显示装置，其中，每一发光像素进一步包括连接在电源线与第一电极之间的第二有机发光二极管。
17.根据权利要求15的显示装置，其中，每一发光像素进一步包括开关器件，连接在电源线与第一电极之间，并响应第二电压进行开关。
18.根据权利要求15的显示装置，其中，第一有机发光二极管的阴极与第一电源线相连，或者与产生低于第一电源线电压的电压的第二电源线相连。
19.根据权利要求16的显示装置，所述驱动器包括：
数据线驱动器，包括产生第二电压的电压发生器，并经数据线提供数据信号；和
扫描线驱动器，经扫描线提供扫描信号。
20.一种表示发光像素的灰度等级的方法，所述方法包括：
将与第一电压与第二电压之间的差相对应的电荷充入电容器；和
响应与电容器所充的电荷相对应的电流，利用第一有机发光二极管表示灰度等级。
21.根据权利要求20的方法，进一步包括向电容器提供在每一发光周期内切换预定次数的第一电压或第二电压。
22.根据权利要求20的方法，进一步包括向电容器提供第一电压，该第一电压在每一发光周期内利用第二有机发光二极管切换预定次数。
23.根据权利要求20的方法，进一步包括向电容器提供第一电压，该第一电压在每一发光周期内经响应第二电压进行开关的开关器件切换预定次数。
24.根据权利要求20的方法，进一步包括向电容器提供第二电压，该第二电压在每一发光周期内基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号切换预定次数。
25.一种驱动发光像素的方法，所述方法包括：
向能够控制有机发光二极管发光的电容器的第一电极提供第一电压，以及向电容器的第二电极提供第二电压；和
在每一发光段内切换第一电压和第二电压预定次数。
26.一种发光像素，包括：
第一有机发光二极管，连接在提供第一电压的第一电源线与电容器的第一电极之间；
第二有机发光二极管，连接在第一电极与第二电源线之间；和
开关电路，基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。
27.一种发光像素，包括：
开关器件，连接在提供第一电压的第一电源线与电容器的第一电极之间，并且响应第二电压进行开关；
有机发光二极管，连接在第一电极与第二电源线之间；和
开关电路，基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。
28.一种发光像素，包括：
第一有机发光二极管，连接在提供第一电压的第一电源线与电容器的第一电极之间；
第二有机发光二极管，连接在第一电极与第一电源线之间；和
开关电路，基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。
29.一种发光像素，包括：
开关器件，连接在提供第一电压的第一电源线与电容器的第一电极之间，并且响应第二电压进行开关；
有机发光二极管，连接在第一电源线与第一电极之间；和
开关电路，基于经扫描线输入的扫描信号和经数据线输入的数据信号进行开关，向电容器的第二电极提供第二电压。
30.根据权利要求29的发光像素，其中，第二电压低于第一电压。
31.根据权利要求29的发光像素，其中，第一电压和第二电压中的一个在每一发光周期内切换预定次数。
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