CN106489175B - 发光控制电路、具有发光控制电路的显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了用于控制有机发光二极管(OLED)的发光的发光控制电路，其包括配置为检测OLED的发光强度的光传感器、第一薄膜晶体管(TFT)、第二TFT、第三TFT、第四TFT、第五TFT、第六TFT、第一电容器、以及第二电容器。

Description

发光控制电路、具有发光控制电路的显示设备及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及发光控制电路、具有发光控制电路的显示设备及其驱动方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器是显示技术中的研究重点。相比于液晶显示(LCD)设备，OLED显示设备具有许多优点，例如低功耗、低制造成本、自发光、更宽的视角以及更快速的响应。因此，OLED显示器得到了诸如在移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、电视、平板电脑、以及便携式计算机中的广泛应用。
发明内容
一方面，本发明提供了一种用于控制有机发光二极管(OLED)的发光的发光控制电路，包括：配置为检测OLED的发光强度的光传感器；第一薄膜晶体管(TFT)；第二TFT；第三TFT；第四TFT；第五TFT；第六TFT；第一电容器；以及第二电容器；其中第一电容器具有配置为被提供电压电平Vcom的第一端子以及耦接至第一公共节点的第二端子，所述第一公共节点被光传感器的阳极以及第一TFT和第二TFT的源极节点所共享；第一TFT具有由第一控制信号控制的栅极、以及配置为被提供电压电平Vcom的漏极节点；第二TFT具有由第二控制信号控制的栅极、以及耦接至第三TFT和第四TFT的栅极的漏极节点；第三TFT具有配置为被提供***高电压电平VGH的源极节点、以及耦接至第二公共节点的漏极节点，所述第二公共节点与第五TFT的漏极节点和第二电容器的第一端子共享；第四TFT具有配置为被提供***高电压电平VGH的源极节点；第二电容器具有配置为被提供第三控制信号的第二端子；第五TFT具有由第四控制信号控制的栅极、以及配置为被提供***低电压电平VGL的源极节点；并且第六TFT具有耦接至第二公共节点的栅极、配置为被提供第五控制信号的源极节点、以及耦接至第四TFT的漏极节点的漏极节点,用于输出发光控制信号。
可选地，所述光传感器包括OLED的衬底基板上的PN结。
可选地，所述PN结是PIN光电二极管，并且配置为具有处于***低电压电平的P+掺杂半导体区的阴极、耦接至所述第一公共节点的N+掺杂半导体区的阳极、以及所述P+掺杂半导体区与所述N+掺杂半导体区之间的非晶硅本征区。
可选地，所述PIN光电二极管配置为检测一个时间段内的OLED的发光强度，用于生成光电流从而使得所述第一公共节点处的电压电平从电压电平Vcom降低第一量而达到降低后的电压电平，所述第一量依赖于P+掺杂半导体区和N+掺杂半导体区的掺杂属性。
可选地，如果第二控制信号使第二TFT导通，第一公共节点处的电压电平降低至足够低的电平来使第四TFT导通。
可选地，所述发光控制信号是用于像素驱动电路的输入信号，所述像素驱动电路配置为补偿OLED的晶体管阈值电压偏移。
可选地，其中所述发光控制信号是在一连续时间跨度中的一个或多个间歇时间段中足以关闭所述有机发光二极管发光的高电压电平，所述第五控制信号在所述连续时间跨度期间保持在低电压电平,且所述发光控制信号在所述第五控制信号保持在高电压电平时的时间段内为足以关闭有机发光二极管发光的所述高电压电平。
可选地，第三控制信号、第四控制信号、和第五控制信号是与像素驱动电路共享的时钟信号。
可选地，第一控制信号是用于重置光传感器的单独生成的时钟信号。
可选地，第二控制信号是用于将第二TFT切换为导通或关断的单独生成的时钟信号。
可选地，第一TFT、第二TFT、第三TFT、第四TFT、第五TFT、和第六TFT均为P型晶体管。
另一方面，本发明提供了一种用于使用所述的发光控制电路控制有机发光二极管(OLED)的发光的驱动方法，所述驱动方法包括：在第一时间段，将第一控制信号设置为足以使第一TFT导通并将第一公共节点保持在电压电平Vcom的低电平，将第四控制信号设置为足以使第五TFT导通的低电平，以允许***低电压电平VGL传到第二公共节点来使第六TFT导通，并且将第二控制信号设置为足以使第二TFT关断并进而关断第三TFT和第四TFT的高电平；在第二时间段，将第一控制信号切换至足以使第一TFT关断的高电平，将第二控制信号设置为足以使第二TFT导通的低电平，光传感器经历OLED发出的足够高强度的光而生成光电流，以将第一公共节点的电压从电压电平Vcom下拉至用于使第三TFT导通的足够低的电压电平，从而允许***高电压电平VGH传到第二公共节点来关断第六TFT，将第四控制信号设置为足以关断第五TFT的高电平，并且通过第一公共节点处的足够低的电压电平来使第四TFT导通，以允许***高电压电平VGH传到第四TFT的漏极节点；在第三时间段，将第二控制信号切换至用于关断第二TFT并进而关断第三TFT和第四TFT的高电平，将第四控制信号设置为低电平，其足以使第五TFT导通并进而将第二公共节点处的电压电平降低至足以使第六TFT导通的低电压电平；在第四时间段，保持第一TFT、第二TFT、第三TFT、第四TFT关断，将第四控制信号切换至足以关断第五TFT的高电平，以保持第二公共节点处于悬浮状态，将第三控制信号切换至低电平以将第二公共节点的电压下拉至足够低的电平，以保持第六TFT导通；在第五时间段，保持第一TFT、第二TFT、第三TFT、第四TFT关断，将第四控制信号切换至足以使第五TFT导通的低电平，以将第二公共节点的电压下拉至用于使第六TFT导通的***低电压电平；以及在第六时间段，使第一TFT和第二TFT导通以保持第一公共节点处于电压电平Vcom，从而保持第三TFT和第四TFT关断，将第四控制信号切换至足以关断第五TFT的高电平以保持第二公共节点处于悬浮状态，并且将第三控制信号设置为低电平，以将第二公共节点的电压下拉至足够低的电平以保持第六TFT导通。
可选地，在第二时间段关断第六TFT，并且使第四TFT导通以将***高电压电平VGH从其源极节点传到其漏极节点，用于在第二时间段内输出用于间歇性地关闭OLED发光的高电压电平的发光控制信号。
可选地，在第三时间段和第四时间段，关断第四TFT并使第六TFT导通，以使得设置为低电压电平的第五控制信号从第六TFT的源极节点传到第六TFT的漏极节点，用于输出低电压电平作为发光控制信号，以保持OLED发光开启。
可选地，在第五时间段，关断第四TFT并且使第六TFT导通，以使得设置为高电压电平的第五控制信号从第六TFT的源极节点传到第六TFT的漏极节点，用于输出高电压电平作为发光控制信号，以关闭OLED发光。
可选地，在第一时间段，第一控制信号是选择性地施加到第一TFT的栅极的重置信号。
可选地，在第六时间段，第一控制信号是以足以使第一TFT导通的低电平选择性地施加到第一TFT的栅极的重置信号，并且将第二控制信号设置为足以使第二TFT导通的低电压电平。
另一方面，本发明提供了一种显示设备，包括：用于图像显示的多个像素，每个像素包括至少一个有机发光二极管(OLED)，其中所述至少一个OLED包括衬底基板、所述衬底基板上的薄膜晶体管、位于薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧上的第一电极层、位于第一电极层的远离衬底基板的一侧上的电致发光材料层、以及位于电致发光材料层的远离第一电极层的一侧上的第二电极层；以及上述的发光控制电路，其配置为生成发光控制信号，用于根据光传感器检测到的OLED的发光强度在图像显示期间的一个或多个间歇时间段中选择性地关闭OLED。
可选地，所述显示设备还包括像素驱动电路，其配置为补偿OLED的晶体管阈值电压偏移，其中发光控制电路与像素驱动电路进行耦接。
可选地，像素驱动电路包括P型晶体管，其具有由发光控制信号控制的栅极节点和与OLED连接的漏极节点。
附图说明
以下的附图仅仅是根据各种所公开实施例的以说明为目的的示例，并且不旨在限制本发明的范围。
图1是传统OLED结构的示意性截面图。
图2是一些实施例中的OLED结构的示意性截面图。
图3示出了一些实施例中的用于补偿晶体管阈值电压偏移对OLED发光电流的影响的像素驱动电路。
图4是用于操作图3的像素驱动电路的时序波形。
图5A示出了一些实施例中的发光控制电路。
图5B示出了用于操作图5A的发光控制电路的操作时序波形。
图6A是一些实施例中的在操作时序波形中设置的第一时间段***作的发光控制电路。
图6B是一些实施例中的在操作时序波形中设置的第二时间段***作的发光控制电路。
图6C是一些实施例中的在操作时序波形中设置的第三时间段***作的发光控制电路。
图6D是一些实施例中的在操作时序波形中设置的第四时间段***作的发光控制电路。
图6E是一些实施例中的在操作时序波形中设置的第五时间段***作的发光控制电路。
图6F是一些实施例中的在操作时序波形中设置的第六时间段***作的发光控制电路。
具体实施方式
本公开现将参照下面的实施例进行更具体的描述。应当注意，下面对一些实施例的描述仅仅是为了说明和描述的目的而展示在本文中，而不旨在是详尽的或者限于所公开的精确形式。
图1是传统OLED结构的示意性截面图。参照图1，在传统OLED中，每个像素包括多个OLED，其中每一个OLED包括衬底基板、衬底基板上的薄膜晶体管、耦接至TFT并且位于TFT的远离衬底基板的一侧上的阳极层、位于阳极层的远离TFT的一侧上的电致发光层(EL)、以及位于电致发光层的远离阳极层的一侧上的阴极层。OLED包括与用于驱动OLED的操作(即，控制用于显示图像的OLED的开/关状态)的栅阵列控制***电路耦接的一个或多个功能性驱动电路。电致发光层包括通过气相沉积进行沉积的用于发出颜色光(例如红色、绿色、蓝色或白色光)的有机发光材料。不同的有机发光材料可具有不同的发光寿命。当OLED在长时间段内发出高强度的光时，OLED因高温而变热，导致其寿命的缩短。
本公开提供了能够控制OLED的发光的改进OLED。在一些实施例中，OLED包括发光控制电路，其配置为基于光传感器检测到的OLED的发光强度来生成用于在图像显示期间的一个或多个间歇时间段中选择性地关断OLED的发光控制信号。例如，当OLED在长时间段内发出高强度的光时，发光控制电路可生成发光控制信号以在间歇时间段暂时关闭OLED。通过利用这种控制机制，可防止OLED的过热并且可延长OLED寿命。
在一些实施例中，用于控制OLED的发光的本发光控制电路包括：配置为检测OLED发光强度的光传感器；第一TFT、第二TFT、第三TFT、第四TFT、第五TFT、第六TFT；第一电容器；以及第二电容器。在一些实施例中，本发光控制电路耦接至与栅阵列(GOA)***电路关联的像素驱动电路，像素驱动电路配置为补偿OLED的晶体管阈值电压偏移，即，像素补偿电路。可选地，发光控制信号为用于像素驱动电路的输入信号。
图2为一些实施例中的OLED结构的示意性截面图。参照图2，本OLED包括衬底基板12上的TFT 11、位于TFT 11的远离衬底基板12的一侧上的第一电极层13、位于第一电极层13的远离TFT 11的一侧上的电致发光材料层14、以及位于电致发光材料层14的远离第一电极层13的一侧上的第二电极层15。可选地，第一电极层13为阳极层，第二电极层15为阴极层。如图2所示，本OLED还包括配置为检测OLED的发光强度的光传感器20。可在用于在衬底基板12上形成驱动薄膜晶体管的后面板处理期间制造光传感器20。
在一些实施例中，光传感器20可为PN结器件。例如，PN结器件可紧邻OLED的阳极层13以在图像显示期间检测从OLED发出的光。可选地，PN结器件位于钝化层17的远离阳极层13的一侧上，在衬底基板12上PN结器件的投影与阳极层的投影重叠。可选地，驱动TFT为顶栅型驱动TFT，并且PN结器件20位于栅极绝缘层18的远离衬底基板12的一侧上。
在一些实施例中，所述OLED还包括发光控制电路的其它组件，例如耦接至光传感器20(例如，PN结器件)的多个TFT(例如，第一TFT至第六TFT)和多个电容器。在一些实施例中，所述OLED还包括配置为补偿耦接至发光控制电路的OLED的晶体管阈值电压偏移的像素驱动电路(例如，像素补偿电路)。
在一些实施例中，PN结器件为薄膜PIN结光电二极管，其具有覆叠在位于作为阳极的N+掺杂半导体层23上的非晶硅(a+Si掺杂)本征层22之上的作为阴极的P+掺杂半导体层21的结构。PIN结光电二极管被反向偏置从而使阴极耦接至低电平并且使阳极耦接至高电平。在示例中，N+掺杂半导体层23正向偏置，而P+掺杂半导体层21更多地负向偏置。
尽管TFT-驱动OLED图像显示器有优越的装置性能，但驱动晶体管在栅极电压和光照应激下的阈值电压的不稳定性仍是主要问题，其要求像素补偿电路与每个典型的2-晶体管像素电路一起实施，以补偿阈值电压偏移从而确保用于图像显示的OLED发出的光的稳定性和均匀性。像素补偿电路的示例包括，但不限于，6T1C电路、2T1C电路、4T1C电路、以及5T1C电路。图3示出了用于补偿驱动晶体管阈值电压Vt偏移对OLED发光电流的影响的像素驱动电路(例如，6T1C)。作为一个示例，所述电路具有耦接至OLED发光单元的一个存储电容C1和6个晶体管。这6个晶体管都是P型TFT，包括5个开关晶体管M1、M2、M4、M5、M6以及一个驱动晶体管M3。第一开关TFTM1具有受复位控制信号(Reset)控制的栅极、以及耦接至固定初始电压电平(Vint)的源极。第一开关TFT M1具有连接至存储电容C1的第一端子的漏极。存储电容C1的第二端子耦接至***高电压电平ELVDD。存储电容C1的第一端子连接至驱动TFTM3的栅极以及第二开关TFT M2的源极。第二开关TFT M2具有受栅极控制信号(Gate)控制的栅极、以及连接至驱动TFT M3的漏极的漏极。第五TFT M5具有受同一栅极控制信号(Gate)控制的栅极、耦接至数据电压信号(Vdata)的源极、以及连接至驱动TFT M3的源极的漏极。驱动TFT M3在第四TFT M4与第六TFT M6之间串联设置。第四TFT M4具有耦接至***高电压电平ELVDD的源极、以及连接至驱动TFT M3的源极的漏极。第六TFT M6具有连接至驱动TFTM3的漏极的源极、以及连接至OLED的阳极的漏极，OLED的阴极连接至***低电压电平ELVSS(例如，-7V)。第四TFT M4和第六TFT M6两者均可由栅极控制信号(EM)来导通或关断。当第六TFT M6导通时，流过驱动TFT M3和第六TFT M6的电流可被用作用于触发OLED发光的控制电流。
在本示例中，OLED的阴极连接至***低电压电平ELVSS，而M4的源极耦接至***高电压电平ELVDD。为了驱动OLED，以顺序时序波形的形式在像素驱动电路中采用几个关键控制信号：复位控制信号(Reset)、栅极控制信号(Gate)、和栅极控制信号(EM)。
图4是用于操作图3的像素驱动电路以确保驱动TFT M3的VGS不会受到阈值电压Vt的影响并且保持OLED驱动电流稳定的时序波形。如示出，在第一阶段，将复位控制信号(Reset)设为低电平，栅极控制信号(Gate)处于高电平。结果，第一TFT M1导通，而第二TFTM2关断。因此，存储电容C1的第一端子被重置为初始电压电平(Vint)，而其第二端子连接至***高电压电平ELVDD。在这个阶段中栅极控制信号(EM)是高电平，从而使得第四TFT M4和第六TFT M6均关断，并且无电流被导向OLED。
在第二阶段，将复位控制信号(Reset)切换至高电平以关断M1，而将栅极控制信号(Gate)切换至低电平以使M2导通以使驱动TFT M3的栅极与漏极短路，驱动TFT M3起到进入饱和状态的二极管的作用。同时，通过由低电平栅极控制信号(Gate)来使第五TFT M5导通来将数据电压信号(Vdata)传递给驱动TFT M3的源极。现在，驱动TFT M3的栅极-源极电压VGS正是阈值电压Vt。因此，M3的栅极(也是C1的第一端子)处的电压电平从Vint变化到Vdata+Vt。因此，电容C1两端的电压变成VC1＝ELVDD-Vdata-Vt。在此阶段，栅极控制信号(EM)保持高电平，从而使得第四TFT M4和第六TFT M6均关断，并且无电流被导向OLED。
在第三阶段，将栅极控制信号(Gate)再次切换至高电平以关断M2和M5两者。现将栅极控制信号(EM)切换至低电平从而使M4和M6均导通。因此，驱动TFT M3的源极现变化到从TFT M4传来的ELVDD。但是TFT M3的栅极保持在Vdata+Vt，从而使得M3的漏极电流将与(VGS-Vt)2＝(Vdata+Vt-ELVDD-Vt)2＝(Vdata-ELVDD)2成比例，这与Vt无关。因此，像素驱动电路能够在驱动OLED发光的同时提供完全的Vt补偿。
在一些实施例中，提供了发光控制电路，用于生成更新的栅极控制信号(EM)以防止由长时段内的高强度发光引起的OLED寿命损失。图5A示出了一些实施例中的发光控制电路。图5B示出了用于操作图5A的发光控制电路的操作时序波形。如图5A所示，实施例中的发光控制电路包括六个TFT和两个存储电容。全部六个TFT均为P型晶体管，与图3的像素驱动电路中实施的其它TFT相同。此外，该发光控制电路配置为共享用于操作图3的像素驱动电路的一些控制信号线。虽然未明确示出，这些控制信号线中的一些属于使用完全相同的操作时序波形在同一TFT后面板处理期间形成的栅阵列(GOA)***电路。
参照图5A，发光控制电路包括光传感器器件PN、第一TFT T1、第二TFT T2、第三TFTT3、第四TFT T4、第五TFT T5、第六TFT T6、第一电容C11、以及第二电容C12。在一些实施例中，光传感器器件PN为具有紧邻OLED发光层设置的P+掺杂阴极层的薄膜PIN结光电二极管。薄膜PIN结还包括具有非晶硅(a+Si掺杂)的本征层和N+掺杂阳极层。在示例中，如图2所示，PIN结光电二极管20的阴极层21位于钝化层17的远离OLED的阳极层的一侧上。可选地，在衬底基板12上，薄膜PIN结光电二极管20的投影与阳极层13的投影重叠。第一电容C11具有耦接至处于低电平的***提供的电压Vcom的第一端子、以及耦接至第一公共节点M1以及T1和T2的源极节点的第二端子，第一公共节点M1耦接至PIN装置的阳极。第一TFT T1具有受第一控制信号Reset1控制的栅极、以及耦接至处于低电平的Vcom的漏极节点。第二TFT T2具有受第二控制信号CB1控制的栅极、以及耦接至T3和T4的栅极的漏极节点。T3和T4均具有耦接至***提供的高电压电平VGH的源极节点。第三TFT T3具有耦接至第二公共节点N1的漏极节点，第四TFT T4具有耦接至称为EM输出(EM Output)的输出端口的漏极节点。第二公共节点N1被第三TFT T3的漏极节点、第五TFT T5的漏极节点、第二电容C12的第一端子、和第六TFTT6的栅极共享。第四TFT T4具有耦接至***高电压电平VGH的源极节点。第二电容C12具有耦接至第三控制信号CB的第二端子。第五TFT T5具有受第四控制信号CK控制的栅极、以及耦接至***提供的低电压电平VGL的源极。第六TFT T6具有耦接至第五控制信号EM1的源极节点、以及耦接至用于输出发光控制信号的EM输出(EM Output)的漏极节点。图5B中示出了具有针对所有控制信号(第一至第五控制信号、以及EM输出端的发光控制信号)的多个顺序操作时间段的时序波形。
在一些实施例中，发光控制电路与配置为使用来自公共栅阵列(GOA)***电路中的驱动信号线的若干控制信号来操作的像素驱动电路(例如，像素补偿电路)进行集成。在示例中，图5的发光控制电路的EM输出(EM Output)随后被用作用于向图3的像素驱动电路提供EM信号的输入。在另一示例中，第三控制信号CB、第四控制信号CK、和第五控制信号EM1是与GOA电路关联的原始CLK信号。可选地，在所有顺序时间段中，以高低电平交替、并且彼此反相地提供第三控制信号CB和第四控制信号CK。第五控制信号EM1是用于根据在特定时间段显示特定像素图像的***要求来操作OLED模块的信号。在本公开中，该第五控制信号EM1变成用于图5A的发光控制电路的输入信号，用于获得EM输出(EM Output)作为用于图3的像素驱动电路的更新的发光控制信号。与******电路分离地生成第一控制信号Reset1和第二控制信号CB1，作为用于操作发光控制电路的两个额外时钟信号。图5B中示出的时序波形示出了在六个顺序时间段中被指定为操作发光控制电路以产生EM输出信号的五个控制信号中的每一个。可选地，EM输出信号被用作向像素驱动电路(图3)的输入，并且可至少在一个间歇时间段中选择性地从低电平切换至高电平，从而在持续的高强度发光时段后使得OLED发光可被暂时关闭。通过这种控制方式，发光控制电路保护OLED并延长其寿命。
图6A至图6E示出了一些实施例中的基于相应控制信号时序波形在对应的六个顺序时间段***作的发光控制电路。如这些图所示，用实线圈标记的TFT代表导通状态晶体管，用虚线圈标记的TFT代表关断状态晶体管。在第一时间段中，重置光传感器PN。施加到第一TFT T1的栅极的第一控制信号Reset1被设为低电平以使T1导通，从而使得第一公共节点M1处的电平实质上与T1的漏极节点处的电压电平Vcom相同。同时，第二控制信号CB1被设为高电平以关断T2，并进而关断T3和T4。节点M1保持在电压电平Vcom，这使得第一电容C11的两个端子处于相同电平(放电过程)。第三TFT T3和第四TFT T4处于关断状态。第四控制信号CK被设为低电平以使T5导通，从而将第二公共节点N1设为与耦接至T5的源极的***提供的VGL相同的低电平。节点N1处的低电平足够使T6导通，从而将T6的源极处的第五控制信号EM1直接传到其漏极节点，作为EM输出信号。在一些实施例中，在该时间段的EM输出信号能够驱动OLED发光，用于初始由EM1信号控制的正常图像显示。通常，该时间段是准备阶段，其中EM输出信号被设为与低电平的初始EM1信号相同，用于保持OLED处于发光状态而不触发温度补偿。
在第二时间段中，OLED可能已经长时间处于导通状态而发出高强度的光。光传感器PN检测在反向偏置的PIN结的两端感应出逐渐增加的结电流的高强度的OLED发光，来使得第一公共节点M1处的电平降低。因为第一电容C11具有耦接至电压电平Vcom的一个端子，所以另一端子(即，第一公共节点M1)处的电平会逐渐降低。在该时间段中，第一控制信号Reset1被切换至高电平以关断T1，而第二控制信号CB1被切换至低电平以使T2导通。这会进一步拉低T3和T4的栅极处的电压电平。逐渐地，所述电平最终变得足够低，以使第三TFT T3和第四TFT T4导通。T3的导通状态允许***提供的高电平VGH传到第二公共节点N1。第二公共节点N1处的高电平能够对第二电容C12充电，第二电容C12的相对端子被提供低电平，因为第四控制信号CK被设为高电平以关断T5,从而防止任何漏电流并保持节点N1处于***提供的高电平VGH。由于第二公共节点N1连接至第六TFT T6的栅极，节点N1处的该高电平保持T6关断。因此，导通状态的T4允许***提供的高电平VGH传到其漏极节点，输出为EM输出信号。该EM输出信号是从T4的源极传来的高电平信号。这是从为初始设计为保持OLED处于导通状态而得到持续图像显示的EM1信号指定的低电平反转而来的。换言之，发光控制电路在该时间段中的操作会产生间歇时间来暂时关断OLED，以防止其由于长时间的高强度发光而过热。
在第三时间段中，第一、第二、和第三控制信号都设为高电平，使得T1、T2、T3和T4处于关断状态。具体地，第一控制信号Reset1维持在足以关断T1的高电平。第二控制信号CB1被切换至足以关断T2并进而关断T3和T4的高电平。第四控制信号CK被设为低电平以使T5导通，使得第二公共节点N1处于低电平，该低电平可能足以使第六TFT T6导通，从而使得(从T6的源极至其漏极的)第五控制信号EM1以相同的低电压信号直接输出为EM输出信号。换言之，在先前的第二时间段中的间歇关断时间后，发光控制电路再次产生发光控制信号以重新导通OLED来发光，以用于正常图像显示。
在第四时间段中，第一和第二控制信号保持与第三时间段相同，以保持所有T1、T2、T3、和T4处于关断状态。具体地，第一控制信号Reset1维持在足以关断T1的高电平。第二控制信号CB1维持在足以关断T2并进而关断T3和T4的高电平。然而，第四控制信号CK被设为高电平以关断T5。现在第二公共节点N1处于在先前的第三时间段中定义的处于低电平的悬浮状态。第三控制信号CB在第二电容C12的与N1相对的另一端子处被设为低电平，这会有效地将节点N1的电压电平下拉至比第三时间段中的电平更低的电平(Lower)。在该时间段中，第二公共节点N1保持在足够低的电平以使T6导通，以允许第五控制信号EM1直接输出为EM输出信号。再次，EM输出信号在该时间段中保持EM1信号的相同的低电平，以维持用于正常图像显示的OLED发光状态。
在第五时间段中，第二控制信号CB1处于足以关断T2的高电平。第三TFT T3和第四TFT T4也保持在先前的第四时间段中那样的关断状态。没有高电压信号泄漏至第二公共节点N1和T4的漏极节点。第四控制信号CK被设为足以使T5导通的低电平，并允许***低电压电平VGL通过T5流向第二公共节点N1，以进一步使第六TFT T6导通。第三控制信号CB被设为高电平以对第二电容C12充电，用于维持节点N1的电平。导通状态的T6允许第五控制信号EM1传到漏极节点输出为EM输出。在该时间段中，第五控制信号EM1从低电压电平切换至高电压电平。因此，EM输出信号是与EM1信号相同的高电平，从而如该时间段的正常图像显示所要求的那样保持OLED发光处于关闭状态。
在第六时间段中，第一控制信号Reset1和第二控制信号CB1均重置为低电平以同时使T1和T2导通。第一公共节点M1处于电压电平Vcom，其被设为不够低到使T3和T4导通的电平。同时，第四控制信号CK被设为高电平以保持T5关断，从而使得第二公共节点N1处于在先前的第五时间段中定义的处于低电平的悬浮状态。第三控制信号CB在第二电容C12的另一端子处被设为低电平，将节点N1的电平下拉至比第五时间段中的电平更低的电平。该更低的电平有效地保持第六TFT T6导通。因此，EM输出信号实质上输出为与从T6的源极节点传来的第五控制信号EM1相同，这是应该使得OLED处于导通状态用于发光的控制信号。
在一些实施例中，所述驱动方法包括：在重置光传感器PN的适当时刻选择性地将第一控制信号Reset1从高电平切换至低电平。可选地，如在第一时间段中示出的，当第二控制信号CB1和第三控制信号CB处于高电压电平并且第四控制信号CK处于低电压电平时，第一控制信号Reset1在第一TFTT1的栅极处及时切换至低电平。这种设置帮助发光控制电路准备好关闭OLED。因为OLED已经持续处于导通状态用于发光，并且光传感器可能已检测到长时间段内的高强度的发光使得PN结电流逐渐增大，因此发光控制电路生成EM输出信号以驱动像素驱动电路在下一个间歇时间段中初始化临时关闭。可选地，如在第六时间段中示出的，当第二控制信号CB1和第三控制信号CB处于低电压电平并且第四控制信号CK处于高电压电平时，第一控制信号Reset1在第一TFT T1的栅极处及时切换至低电平。这种设置选择性地允许发光控制电路输出EM输出信号，以驱动像素驱动电路，用于保持原先计划的OLED的关闭时间。
另一方面，本公开提供了一种具有用于图像显示的多个像素的显示设备，多个像素中的每一个包括至少一个OLED。在一些实施例中，所述OLED包括本文描述的发光控制电路，其配置为生成发光控制信号，用于根据光传感器检测到的OLED的发光强度在图像显示期间的一个或多个间歇时间段中选择性地关闭OLED。可选地，所述OLED还包括衬底基板、衬底基板上的薄膜晶体管、位于薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧上的第一电极层、位于第一电极层的远离衬底基板的一侧上的电致发光材料层、以及位于电致发光材料层的远离第一电极层的一侧上的第二电极层。可选地，所述OLED还包括像素补偿电路。可选地，第一电极层是阳极层，第二电极层是阴极层。
前面已经为说明和描述的目的而展示了对本发明的实施例的描述。描述不旨在是详尽的或者将本发明限制于所公开的精确形式或示例性实施例。因此，前面的描述应被理解为是说明性而非是限制性的。显然，许多修改和变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。选择并描述各实施例是为了最好地解释本发明的原理以及其优选模式实际应用，从而允许本领域技术人员理解用于各种实施例的本发明以及适合于特定用途或所构思的实施方式的各种修改。本发明的范围旨在由随附的权利要求及其等价物来限定，其中所有术语以其最宽泛的合理意义上进行解释，除非另外指明。因此，术语“发明”、“本发明”等未必将权利要求范围限制于具体实施例，并且对本发明的示例性实施例的引用并不暗示对本发明的限制，并且不应推断这样的限制。本发明仅由随附的权利要求的精神和范围来进行限制。此外，这些权利要求可在名词或元件后面使用“第一”、“第二”等。这样的术语应理解为是命名法，而不应理解为对这种命名法所修饰的元件的数量进行限制，除非给出了具体数字。所描述的任何优点和效益可不应用于本发明的所有实施例。应当领会，本领域的技术人员可对所描述的实施例进行各种变化，而不脱离随附的权利要求所限定的本发明的范围。此外，本公开的元件和组件均不旨在贡献给公众，无论所述元件或组件是否在随附的权利要求中明确列举。

Claims (20)

1.一种用于控制有机发光二极管的发光的发光控制电路，包括：
光传感器，其配置为检测有机发光二极管的发光强度；
第一薄膜晶体管；
第二薄膜晶体管；
第三薄膜晶体管；
第四薄膜晶体管；
第五薄膜晶体管；
第六薄膜晶体管；
第一电容器；以及
第二电容器；
其中第一电容器具有配置为被提供电压电平Vcom的第一端子以及耦接至第一公共节点的第二端子，所述第一公共节点被光传感器的阳极以及第一薄膜晶体管的源极节点和第二薄膜晶体管的源极节点所共享；所述光传感器的阴极耦接至处于低电平的***提供的电压；
第一薄膜晶体管具有由第一控制信号控制的栅极、以及配置为被提供电压电平Vcom的漏极节点；
第二薄膜晶体管具有由第二控制信号控制的栅极、以及耦接至第三薄膜晶体管的栅极和第四薄膜晶体管的栅极的漏极节点；
第三薄膜晶体管具有配置为被提供***高电压电平VGH的源极节点、以及耦接至第二公共节点的漏极节点，所述第二公共节点与第五薄膜晶体管的漏极节点和第二电容器的第一端子共享；
第四薄膜晶体管具有配置为被提供***高电压电平VGH的源极节点；
第二电容器具有配置为被提供第三控制信号的第二端子；
第五薄膜晶体管具有由第四控制信号控制的栅极、以及配置为被提供***低电压电平VGL的源极节点；以及
第六薄膜晶体管具有耦接至第二公共节点的栅极、配置为被提供第五控制信号的源极节点、以及耦接至第四薄膜晶体管的漏极节点的漏极节点，用于输出发光控制信号。
2.根据权利要求1所述的发光控制电路，其中所述光传感器包括有机发光二极管的衬底基板上的PN结。
3.根据权利要求2所述的发光控制电路，其中所述PN结是PIN光电二极管，并且配置为具有处于***低电压电平的P+掺杂半导体区的阴极、耦接至所述第一公共节点的N+掺杂半导体区的阳极、以及所述P+掺杂半导体区与所述N+掺杂半导体区之间的非晶硅本征区。
4.根据权利要求3所述的发光控制电路，其中所述PIN光电二极管配置为检测一个时间段内的有机发光二极管的发光强度，用于生成光电流从而使得所述第一公共节点处的电压电平从电压电平Vcom降低第一量而达到降低后的电压电平，所述第一量依赖于P+掺杂半导体区和N+掺杂半导体区的掺杂属性。
5.根据权利要求4所述的发光控制电路，其中如果第二控制信号使第二薄膜晶体管导通，第一公共节点处的电压电平降低至足够低以使第四薄膜晶体管导通的电平。
6.根据权利要求1所述的发光控制电路，其中所述发光控制信号是用于像素驱动电路的输入信号，所述像素驱动电路配置为补偿有机发光二极管的晶体管阈值电压偏移。
7.根据权利要求1所述的发光控制电路，其中所述发光控制信号是在一连续时间跨度中的一个或多个间歇时间段中足以关闭所述有机发光二极管发光的高电压电平，所述第五控制信号在所述连续时间跨度期间保持在低电压电平,且所述发光控制信号在所述第五控制信号保持在高电压电平时的时间段内为足以关闭有机发光二极管发光的所述高电压电平。
8.根据权利要求6所述的发光控制电路，其中第三控制信号、第四控制信号、和第五控制信号是与像素驱动电路共享的时钟信号。
9.根据权利要求1所述的发光控制电路，其中第一控制信号是用于重置光传感器的单独生成的时钟信号。
10.根据权利要求1所述的发光控制电路，其中第二控制信号是用于将第二薄膜晶体管切换为导通或关断的单独生成的时钟信号。
11.根据权利要求1所述的发光控制电路，其中第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、和第六薄膜晶体管均为P型晶体管。
12.一种使用权利要求1的发光控制电路控制有机发光二极管的发光的驱动方法，所述驱动方法包括：
在第一时间段，将第一控制信号设置为足以使第一薄膜晶体管导通并将第一公共节点保持在电压电平Vcom的低电平，将第四控制信号设置为足以使第五薄膜晶体管导通的低电平，以允许***低电压电平VGL传到第二公共节点用于使第六薄膜晶体管导通，并且将第二控制信号设置为足以关断第二薄膜晶体管并进而关断第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管的高电平；
在第二时间段，将第一控制信号切换至足以关断第一薄膜晶体管的高电平，将第二控制信号设置为足以使第二薄膜晶体管导通的低电平，光传感器经历有机发光二极管发出的足够高强度的光而生成光电流，以将第一公共节点的电压从电压电平Vcom下拉至用于使第三薄膜晶体管导通的足够低的电压电平，从而允许***高电压电平VGH传到第二公共节点用于关断第六薄膜晶体管，将第四控制信号设置为足以关断第五薄膜晶体管的高电平，并且通过第一公共节点处的足够低的电压电平来使第四薄膜晶体管导通，以允许***高电压电平VGH传到第四薄膜晶体管的漏极节点；
在第三时间段，将第二控制信号切换至用于关断第二薄膜晶体管并进而关断第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管的高电平，将第四控制信号设置为低电平，其足以使第五薄膜晶体管关断并进而将第二公共节点处的电压电平降低至足以使第六薄膜晶体管导通的低电压电平；
在第四时间段，保持第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管关断，将第四控制信号切换至足以关断第五薄膜晶体管的高电平，以保持第二公共节点处于悬浮状态，将第三控制信号切换至低电平以将第二公共节点的电压下拉至足够低的电平，以保持第六薄膜晶体管导通；
在第五时间段，保持第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管关断，将第四控制信号切换至足以使第五薄膜晶体管导通的低电平，以将第二公共节点的电压下拉至用于使第六薄膜晶体管导通的***低电压电平；以及
在第六时间段，使第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管导通以保持第一公共节点处于电压电平Vcom，从而保持第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管关断，将第四控制信号切换至足以关断第五薄膜晶体管的高电平以保持第二公共节点处于悬浮状态，并且将第三控制信号设置为低电平，以将第二公共节点的电压下拉至足够低的电平以保持第六薄膜晶体管导通。
13.根据权利要求12所述的驱动方法，其中在第二时间段关断第六薄膜晶体管，并且使第四薄膜晶体管导通以将***高电压电平VGH从其源极节点传到其漏极节点，用于在第二时间段内输出用于间歇性地关闭有机发光二极管发光的高电压电平的发光控制信号。
14.根据权利要求12所述的驱动方法，其中在第三时间段和第四时间段，关断第四薄膜晶体管并使第六薄膜晶体管导通，以使得设置为低电压电平的第五控制信号从第六薄膜晶体管的源极节点传到第六薄膜晶体管的漏极节点，用于输出低电压电平作为发光控制信号，以保持有机发光二极管发光开启。
15.根据权利要求12所述的驱动方法，其中在第五时间段，关断第四薄膜晶体管并且使第六薄膜晶体管导通，以使得设置为高电压电平的第五控制信号从第六薄膜晶体管的源极节点传到第六薄膜晶体管的漏极节点，用于输出高电压电平作为发光控制信号，以关闭有机发光二极管发光。
16.根据权利要求12所述的驱动方法，其中在第一时间段，第一控制信号是选择性地施加到第一薄膜晶体管的栅极的重置信号。
17.根据权利要求12所述的驱动方法，其中在第六时间段，第一控制信号是以足以使第一薄膜晶体管导通的低电平选择性地施加到第一薄膜晶体管的栅极的重置信号，并且将第二控制信号设置为足以使第二薄膜晶体管导通的低电压电平。
18.一种显示设备，包括用于图像显示的多个像素，每个像素包括至少一个有机发光二极管；
其中所述至少一个有机发光二极管包括衬底基板、所述衬底基板上的薄膜晶体管、位于薄膜晶体管的远离衬底基板的一侧上的第一电极层、位于第一电极层的远离衬底基板的一侧上的电致发光材料层、以及位于电致发光材料层的远离第一电极层的一侧上的第二电极层；以及
权利要求1的发光控制电路，其配置为生成发光控制信号，用于根据光传感器检测到的有机发光二极管的发光强度在图像显示期间的一个或多个间歇时间段中选择性地关闭有机发光二极管。
19.根据权利要求18所述的显示设备，还包括像素驱动电路，其配置为补偿有机发光二极管的晶体管阈值电压偏移，其中发光控制电路与像素驱动电路进行耦接。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中像素驱动电路包括P型晶体管，其具有由发光控制信号控制的栅极节点和与有机发光二极管连接的漏极节点。
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