CN101739948A - 像素、使用该像素的有机发光显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供像素、使用该像素的有机发光显示装置及其驱动方法。所述像素包括:有机发光二极管,对应于驱动电流的量而发光;第一晶体管,其第一电极连接至第一电源,第二电极连接至所述有机发光二极管,栅极连接至第一节点,所述第一晶体管对应于所述第一节点的电压形成所述驱动电流;第二晶体管,用于对应于第一扫描信号向所述第一节点传送数据信号;第三晶体管,用于对应于第三扫描信号向所述第一节点传送负电压;和电容器,用于维持所述第一节点的电压。

Description

像素、使用该像素的有机发光显示装置及其驱动方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年11月24日递交至韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2008-0116855的权益,该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本领域涉及像素、使用该像素的有机发光显示装置以及驱动该有机发光显示装置的方法,更具体地涉及使用氧化物晶体管的像素、使用该像素的有机发光显示装置以及驱动该有机发光显示装置的方法。
背景技术
近来,已开发出相比阴极射线管来说重量轻且体积小的各种类型的平板显示装置。平板显示装置包括液晶显示(LCD)装置、场发射显示(FED)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、有机发光显示(OLED)装置等。
有机发光显示装置具有各种优点,包括颜色再现性优越、厚度小等等,因此除蜂窝电话之外,有机发光显示装置的应用已广泛扩展到PDA、MP3播放器等等。
有机发光显示装置使用有机发光二极管(OLED)显示图像,有机发光二极管呈现根据输入电流的量发出的光的亮度。
图1是某些有机发光显示装置中使用的像素的电路图。参见图1,像素包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、电容器Cst和有机发光二极管OLED。
第一晶体管T1具有连接至第一电源ELVDD的源极、连接至有机发光二极管OLED的阳极的漏极,以及连接至第一节点N1的栅极。
第二晶体管T2具有连接至数据线Dm的源极、连接至第一节点N1的漏极,以及连接至扫描线Sn的栅极。
电容器具有连接至第一电源ELVDD的第一电极和连接至第一节点N1的第二电极。
有机发光二极管OLED具有连接至第一晶体管T1的漏极的阳极和连接至第二电源ELVSS的阴极。
图1的像素根据第一晶体管T1的源极与栅极之间的电压差来确定流到有机发光二极管OLED的电流量。换句话说,流到有机发光二极管的、对应于第一电源ELVDD的电压和数据信号的电流量由以下方程1来近似。
I OLED = β 2 ( V GS - V th ) 2 方程1
这里,IOLED表示流到有机发光二极管OLED的电流量,VGS表示第一晶体管T1的源极与栅极之间的电压差,并且Vth表示第一晶体管T1的阈值电压。
因此,流到有机发光二极管OLED的电流受第一晶体管T1的阈值电压的影响。
如果晶体管T1是氧化物晶体管,并且晶体管T1的栅极被维持在比其源极高的电压,则晶体管退化,使阈值电压升高。
这种退化现象导致不期望的电流流向有机发光二极管OLED,因此有机发光二极管发光,从而形成残留影像。这种退化现象随着晶体管栅极电压的升高和应力时间(stress time)的加长而加重。
在出现上述问题的情况下,使用氧化物晶体管形成有机发光显示装置的像素会有问题。
发明内容
一方面是一种像素,包括:有机发光二极管,被配置为根据驱动电流的量而发光;第一晶体管,包括连接至第一电源的第一电极、连接至所述有机发光二极管的第二电极以及连接至第一节点的栅极,其中,所述第一晶体管根据所述第一节点的电压传导所述驱动电流;第二晶体管,被配置为根据第一扫描信号向所述第一节点传送数据信号;第三晶体管,被配置为根据第三扫描信号向所述第一节点施加放电电压;以及电容器,被配置为维持所述第一节点的电压。
另一方面是一种有机发光显示装置,包括:像素单元,被配置为响应于数据信号和扫描信号而显示图像;数据驱动器,被配置为生成所述数据信号;和扫描驱动器,被配置为生成所述扫描信号,其中所述像素单元包括多个像素,每个像素包括:有机发光二极管,被配置为根据驱动电流的量而发光;第一晶体管,包括连接至第一电源的第一电极、连接至所述有机发光二极管的第二电极和连接至第一节点的栅极,其中,所述第一晶体管根据所述第一节点的电压传导所述驱动电流;第二晶体管,被配置为根据第一扫描信号向所述第一节点传送数据信号;第三晶体管,被配置为根据第三扫描信号向所述第一节点施加放电电压;以及电容器,被配置为维持所述第一节点的电压。
再一方面是一种驱动有机发光显示装置的方法,所述有机发光显示装置通过控制从多个晶体管流向多个有机发光二极管的电流的量而显示图像,所述方法包括:根据第一扫描信号向所述晶体管之一的栅极施加数据信号;根据第二扫描信号向该晶体管的栅极施加放电电压。
附图说明
附图与申请文件一起示出示例性实施例,并且与说明书一起用于解释各个创造性方面。
图1是有机发光显示装置中使用的像素的电路图;
图2是有机发光显示装置的框图;
图3是用于图2的有机发光显示装置的像素的一实施例的电路图;
图4是输入图3的像素的信号的波形图;
图5是用于图2的有机发光显示装置的像素的一实施例的电路图;
图6是输入图5的像素的信号的波形图;
图7是用于图2的有机发光显示装置的像素的一实施例的电路图;并且
图8是用于图2的有机发光显示装置的像素的另一实施例的电路图。
具体实施方式
一些实施例提供使用氧化物晶体管的像素和使用该像素的有机发光显示装置。使用该像素和有机发光显示装置,可以通过对晶体管进行放电来防止晶体管退化,使得可以使用氧化物晶体管来实现像素。
以下参考附图描述某些示例性实施例。这里,当第一元件被描述为连接至第二元件时,第一元件可以直接连接至第二元件,也可以通过第三元件间接连接至第二元件。进一步地,为了清楚起见,可能省略了对本发明的完整理解来说不必要的某些元件。此外,相同的附图标记始终表示相同的元件。
图2是有机发光显示装置的结构图,该有机发光显示装置包括像素单元100、数据驱动器200和扫描驱动器300。
像素单元100被布置有多个像素101,其中每个像素101包括有机发光二极管(未示出),该有机发光二极管被配置为根据流过有机发光二极管的电流而发光。另外,像素单元100具有在行方向上形成并且被配置为传送扫描信号的n条扫描线S1,S2,...Sn-1和Sn,并且布置有在列方向上形成并且被配置为传送数据信号的m条数据线D1,D2,...Dm-1和Dm。
并且,像素单元100通过接收第一电源(未示出)和具有低于第一电源的电压电平的第二电源(未示出)而被驱动。像素单元100通过允许电流根据扫描信号、数据信号、第一电源和第二电源流到像素单元100的有机发光二极管而发光,从而显示图像。
并且,像素单元100包括用于施加负电源的导线(未示出),其中负电源能够对每个像素101中的电荷进行放电。
在一些实施例中,作为产生数据信号的装置的数据驱动器200使用具有红色、蓝色和绿色分量的图像信号来产生数据信号。数据驱动器200将所产生的数据信号施加到像素单元100的数据线D1,D2,...Dm-1和Dm。
在一些实施例中,作为产生扫描信号的装置的扫描驱动器300连接至扫描线S1,S2,....Sn-1和Sn,以向像素单元100的特定行传送扫描信号。从数据驱动器200输出的数据信号与扫描信号一起被传送给像素101,使得与数据信号对应的电压被传送给像素101。
图3是用于图2的有机发光显示装置的像素的一个实施例的电路图。
参见图3,像素包括第一晶体管M11、第二晶体管M21、第三晶体管M31、电容器Cst和有机发光二极管OLED。并且,在该实施例中,各个晶体管均被实现为NMOS氧化物晶体管。在其它实施例中,使用相应的PMOS晶体管。
第一晶体管M11允许驱动电流从第一电源ELVDD流向第二电源ELVSS,其中驱动电流量根据施加到第一晶体管M11的栅极的电压来确定。第一晶体管M11具有连接至第一电源ELVDD的源极、连接至有机发光二极管OLED的阳极的漏极、以及连接至第一节点N1的栅极。
第二晶体管M21允许数据信号被选择性地传送到第一晶体管M11的栅极。第二晶体管M21具有连接至数据线Dm的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第一扫描线Sn的栅极。
第三晶体管M31用于对第一晶体管M11的栅极进行放电。第三晶体管M31具有连接至第二扫描线Sn-2的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第三扫描线Sn-1的栅极。
电容器Cst1允许第一晶体管M11的栅电压被维持。电容器Cst1具有连接至第一电源ELVDD的第一电极和连接至第一节点N1的第二电极。
有机发光二极管OLED作为接收驱动电流的结果而发光。有机发光二极管OLED具有连接至第一晶体管M11的漏极的阳极和连接至第二电源ELVSS的阴极。
图4是输入图3的像素的信号的波形图。
参见图4,当第二先前扫描信号sn-2从高状态变为低状态,并且先前扫描信号sn-1从低状态变为高状态时,第三晶体管M31导通。结果,第一节点N1的电压VN1接收处于低状态的第二先前扫描信号sn-2。因此,第一晶体管M11的栅极处的电荷被第二先前扫描信号sn-2去除。换句话说,界面陷阱电荷被减少。通过以上所述的操作,可以抑制第一晶体管M11的阈值电压升高的现象。
当先前扫描信号sn-1从高状态变为低状态,并且通过当前扫描线Sn传送的第一扫描信号sn从低状态变为高状态时,第二晶体管M21导通,并且第三晶体管M31截止。因此,数据信号dm通过数据线Dm流到第一节点N1,并且第一节点N1的电压VN1对应于数据信号dm的电压。第一节点N1使用电容器Cst来维持数据信号dm的电压。
因此,与数据信号dm的电流对应的电流从第一晶体管M11的源极流到漏极,随后流到有机发光二极管OLED,从而使像素发光。
如图4所示,发光时段的持续时间长于放电时段的持续时间。
图5是用于图2的有机发光显示装置的像素的另一实施例的电路图。参见图5,像素包括第一晶体管M12、第二晶体管M22、第三晶体管M32、电容器Cst2和有机发光二极管OLED。每个晶体管均被实现为NMOS氧化物晶体管,然而,在其它实施例中,也可以替代使用PMOS器件。
第一晶体管M12允许驱动电流从第一电源ELVDD流向第二电源ELVSS,其中驱动电流的量对应于施加到第一晶体管M12栅极的电压。第一晶体管M12具有连接至第一电源ELVDD的源极、连接至有机发光二极管OLED的阳极的漏极、以及连接至第一节点N1的栅极。
第二晶体管M22允许数据信号被选择性地传送给第一晶体管M12的栅极。第二晶体管M22具有连接至数据线Dm的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第一扫描线Sn的栅极。
第三晶体管M32用于对第一晶体管M12的栅极进行放电。第三晶体管M32具有连接至第八先前扫描线Sn-8的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第七先前扫描线Sn-7的栅极。
电容器Cst2允许第一晶体管M12的栅电压被维持。电容器Cst2具有连接至第一电源ELVDD的第一电极和连接至第一节点N1的第二电极。
有机发光二极管OLED响应于驱动电流的接收而发光。有机发光二极管OLED具有连接至第一晶体管M12的漏极的阳极,以及连接至第二电源ELVSS的阴极。
图6是输入图5的像素的信号的波形图。
参见图6,当第八先前扫描信号sn-8从高状态变为低状态,并且第七先前扫描信号sn-7从低状态变为高状态时,第三晶体管M32导通。结果,第一节点N1的电压VN1变为低。因此,第一晶体管M12的栅极处的电荷被第八先前扫描信号sn-8去除。结果,界面陷阱电荷被减少。通过以上所述的操作,可以抑制第一晶体管M12的阈值电压随时间而升高的现象。
当第七先前扫描信号sn-7从高状态变为低状态,并且当前扫描信号sn从低状态变为高状态时,第二晶体管M22导通,并且第三晶体管M32截止。因此,数据信号dm通过数据线Dm被提供给第一节点N1。此时,第一节点N1使用电容器Cst2来维持数据信号dm的电压。
结果,对应于数据信号dm的电流从第一晶体管M12的源极流到漏极,随后流到有机发光二极管OLED。
如图6所示,发光时段的持续时间与放电时段的持续时间相近。
图3和图5的实施例的比较示出,发光和放电时段的相对持续时间由使用哪个扫描信号对第一晶体管的栅极进行放电来确定。因此,可以选择待使用的扫描信号来实现期望的相对持续时间。
图7是用于图2的有机发光显示装置的像素的一个实施例的电路图。参见图7,像素包括第一晶体管M13、第二晶体管M23、第三晶体管M33、电容器Cst3和有机发光二极管OLED。并且,在该实施例中,各个晶体管均被实现为NMOS氧化物晶体管,然而,也可以使用PMOS晶体管。
第一晶体管M13允许驱动电流从第一电源ELVDD流向第二电源ELVSS,其中驱动电流的量对应于施加到第一晶体管M13栅极的电压。第一晶体管M13具有连接至第一电源ELVDD的源极、连接至有机发光二极管OLED阳极的漏极、以及连接至第一节点N1的栅极。
第二晶体管M23允许数据信号被选择性地传送给第一晶体管M13的栅极。第二晶体管M23具有连接至数据线Dm的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第一扫描线Sn的栅极。
第三晶体管M33用于对第一晶体管M13的栅极进行放电。第三晶体管M33具有连接至负电压源VNeg的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至先前扫描线Sn-1的栅极。根据先前扫描线Sn-1处的电压,负电压VNeg被选择性地传送给第一节点N1,以对第一节点N1和电容器Cst3进行放电。
电容器Cst3允许第一晶体管M13的栅电压被维持。电容器Cst3具有连接至第一电源ELVDD的第一电极和连接至第一节点N1的第二电极。
有机发光二极管OLED响应于驱动电流的接收而发光。有机发光二极管OLED具有连接至第一晶体管M13漏极的阳极和连接至第二电源ELVSS的阴极。
图8是用于图2的有机发光显示装置的像素的另一实施例的电路图。参见图8,像素包括第一晶体管M14、第二晶体管M24、第三晶体管M34、电容器Cst4和有机发光二极管OLED。而且,每个晶体管均被实现为NMOS氧化物晶体管,然而也可以替代使用PMOS器件。
第一晶体管M14允许驱动电流从第一电源ELVDD流向第二电源ELVSS,其中驱动电流的量对应于施加到第一晶体管M14栅极与源极之间的电压。第一晶体管M14具有连接至第一电源ELVDD的源极、连接至有机发光二极管OLED阳极的漏极、以及连接至第一节点N1的栅极。
第二晶体管M24允许数据信号被选择性地传送给第一晶体管M14的栅极。第二晶体管M24具有连接至数据线Dm的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第一扫描线Sn的栅极。
第三晶体管M34用于对第一节点N1进行放电。第三晶体管M34具有连接至负电压VNeg的源极、连接至第一节点N1的漏极、以及连接至第七先前扫描线Sn-7的栅极。相应地,负电压VNeg根据第七先前扫描线Sn-7的电压被传送给像素。
电容器Cst4允许第一晶体管M14的栅电压被维持。电容器Cst4具有连接至第一电源ELVDD的第一电极和连接至第一节点N1的第二电极。
有机发光二极管OLED响应于驱动电流的接收而发光。有机发光二极管OLED具有连接至第一晶体管M14漏极的阳极和连接至第二电源ELVSS的阴极。
尽管已经描述了某些实施例,但是应当理解,本发明不限于所公开的实施例,而是相反,本发明意在覆盖各种修改和等同布置。

Claims (20)

1.一种像素,包括:
有机发光二极管,被配置为根据驱动电流的量而发光;
第一晶体管,包括:
连接至第一电源的第一电极;
连接至所述有机发光二极管的第二电极;和
连接至第一节点的栅极,
其中,所述第一晶体管根据所述第一节点的电压传导所述驱动电流;
第二晶体管,被配置为根据第一扫描信号向所述第一节点传送数据信号;
第三晶体管,被配置为根据第三扫描信号向所述第一节点施加放电电压;以及
电容器,被配置为维持所述第一节点的电压。
2.根据权利要求1所述的像素,其中所述放电电压是第二扫描信号的电压。
3.根据权利要求2所述的像素,其中所述第一扫描信号是被传送给第n条扫描线的扫描信号,所述第二扫描信号是被传送给第n-2条扫描线的扫描信号;并且所述第三扫描信号是被传送给第n-1条扫描线的扫描信号。
4.根据权利要求2所述的像素,其中所述第一扫描信号是被传送给第n条扫描线的扫描信号,并且所述第二扫描信号和所述第三扫描信号是在所述第一扫描信号变为高状态之后的一时间段之后变为高状态的扫描信号。
5.根据权利要求1所述的像素,其中期间所述数据信号被传送到所述第一节点的时间对应于所述第一扫描信号,并且期间所述放电电压被传送到所述第一节点的时间对应于所述第三扫描信号。
6.根据权利要求1所述的像素,其中所述晶体管为氧化物晶体管。
7.根据权利要求1所述的像素,其中所述放电电压是一电源电压。
8.根据权利要求1所述的像素,其中所述第三晶体管被连接至一电源电压。
9.根据权利要求1所述的像素,其中所述电容器被连接至一电源电压。
10.一种有机发光显示装置,包括:
像素单元,被配置为响应于数据信号和扫描信号而显示图像;
数据驱动器,被配置为生成所述数据信号;和
扫描驱动器,被配置为生成所述扫描信号,
其中,所述像素单元包括多个像素,每个像素包括:
有机发光二极管,被配置为根据驱动电流的量而发光;
第一晶体管,包括:
连接至第一电源的第一电极;
连接至所述有机发光二极管的第二电极;和
连接至第一节点的栅极,
其中,所述第一晶体管根据所述第一节点的电压传导所述驱动电流;
第二晶体管,被配置为根据第一扫描信号向所述第一节点传送数据信号;
第三晶体管,被配置为根据第三扫描信号向所述第一节点施加放电电压;以及
电容器,被配置为维持所述第一节点的电压。
11.根据权利要求10所述的有机发光显示装置,其中所述放电电压是第二扫描信号的电压。
12.根据权利要求11所述的有机发光显示装置,其中所述第一扫描信号是被传送给第n条扫描线的扫描信号,所述第二扫描信号是被传送给第n-2条扫描线的扫描信号;并且所述第三扫描信号是被传送给第n-1条扫描线的扫描信号。
13.根据权利要求11所述的有机发光显示装置,其中所述第一扫描信号是被传送给第n条扫描线的扫描信号,并且所述第二扫描信号和所述第三扫描信号是在所述第一扫描信号变为高状态之后的一时间段之后变为高状态的扫描信号。
14.根据权利要求10所述的有机发光显示装置,其中期间所述数据信号被传送到所述第一节点的时间对应于所述第一扫描信号,并且期间所述放电电压被传送到所述第一节点的时间对应于所述第三扫描信号。
15.根据权利要求10所述的有机发光显示装置,其中所述晶体管是氧化物晶体管。
16.根据权利要求10所述的有机发光显示装置,其中所述放电电压是一电源电压。
17.根据权利要求10所述的有机发光显示装置,其中所述第三晶体管被连接至一电源电压。
18.一种驱动有机发光显示装置的方法,所述有机发光显示装置通过控制从多个晶体管流向多个有机发光二极管的电流的量而显示图像,所述方法包括:
根据第一扫描信号向所述多个晶体管中一个晶体管的栅极施加数据信号;以及
根据第二扫描信号向所述一个晶体管的栅极施加放电电压。
19.根据权利要求18所述的驱动有机发光显示装置的方法,其中施加到所述栅极的放电电压是被传送给第n-2条扫描线的扫描信号的电压,并且所述放电电压响应于第n-1个扫描信号而被施加,且所述数据信号由第n条扫描信号施加到所述栅极。
20.根据权利要求18所述的驱动有机发光显示装置的方法,其中所述放电电压是在第n个扫描信号变为高状态之后的一预定时间段之后变为高状态的扫描信号。
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