CN110678919A - 无需初始化电压的可反向偏压有机发光二极管(oled)驱动电路 - Google Patents

无需初始化电压的可反向偏压有机发光二极管(oled)驱动电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于OLED控制电路的***、方法和设备。在一些实施方案中，所述OLED控制电路可经配置以使所述OLED的偏压反向，而无需使用专用的初始化电压。施加在数据线上的低压数据信号可用于将电压从所述OLED的阳极泄放通过二极管连接晶体管。施加在所述同一数据线上的高压数据信号可用于在存储电容器上存储参考电压，其中所述参考电压也是所述OLED控制电路的驱动晶体管的阈值电压的函数。当所述OLED通过电流激励时，所述所存储的参考电压可用于补偿所述驱动晶体管的所述阈值电压，以使得所述电流与所述驱动晶体管的所述阈值电压无关。

Description

无需初始化电压的可反向偏压有机发光二极管(OLED)驱动 电路
技术领域
本发明涉及显示***，且特定来说涉及经配置以允许缩减像素大小的有机发光二极管(OLED)显示器。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器可能包含可以使OLED元件的偏压反向的电路。通过周期性地使OLED的偏压反向，可以延长OLED的使用寿命。
发明内容
本发明的***、方法及装置各自具有数项创新方面，其中无一者单独决定本文中所揭示的所要性质。
本发明中所描述的标的物的一个创新方面可以实施在有机发光二极管(OLED)控制电路中，所述有机发光二极管控制电路可经配置以从数据线、发射线、扫描线、高电源线和低电源线接收信号。所述OLED控制电路可以包含：有机发光二极管(OLED)，其具有阳极和阴极，所述阴极与所述低电源线电连通；驱动晶体管，其具有栅极、源极和漏极，所述驱动晶体管的所述源极与所述OLED电连通且所述驱动晶体管的漏极与所述高电源线电连通；存储电容器，所述存储电容器的第一极板与所述驱动晶体管的所述栅极和所述漏极两者电连通，且所述存储电容器的第二极板与所述低电源线电连通；数据切换晶体管，其具有与所述数据线电连通的源极，与所述驱动晶体管的所述漏极电连通的漏极和与所述扫描线电连通的栅极，以及第一二极管连接晶体管。所述第一二极管连接晶体管具有栅极、漏极和源极，所述第一二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极电连通。
在一些实施方案中，所述电路可以另外包含第二二极管连接晶体管，其具有源极、栅极和漏极，所述第二二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第二二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板电连通。电路可以另外包含连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极之间的第一泄漏抑制晶体管。所述电路可以另外包含第二泄漏抑制晶体管，所述第二泄漏抑制晶体管连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板之间。
在一些实施方案中，所述电路可以另外包含功率传导晶体管，所述功率传导晶体管连接在所述驱动晶体管的所述源极与所述高电源线之间，所述功率传导晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与所述高电源线电连通的源极和与所述功率传导晶体管的所述源极电连通的漏极。所述电路可以另外包含OLED连接晶体管，所述OLED连接晶体管连接在所述数据切换晶体管与所述OLED的所述阳极之间，所述OLED连接晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与OLED电连通的源极和与所述数据切换晶体管电连通的漏极。
在一些实施方案中，所述OLED电路可以经配置以通过将电压从所述OLED的所述阳极泄放通过所述第一二极管连接晶体管来初始化所述OLED以使所述OLED的偏压反向。所述存储电容器的所述第一极板可以经配置以存储参考电压，且所述参考电压可以为施加在所述数据线上的高数据电压和所述驱动晶体管的阈值电压的函数。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可以实施在有机发光二极管(OLED)控制电路中，所述有机发光二极管控制电路可经配置以从数据线、发射线、扫描线、高电源线和低电源线接收信号。OLED控制电路可以包含：有机发光二极管(OLED)，其具有阳极和阴极，所述阴极与所述低电源线电连通；驱动晶体管，其具有栅极、源极和漏极，所述驱动晶体管的所述源极与所述OLED电连通且所述驱动晶体管的漏极与所述高电源线电连通；用于存储参考电压的装置，所述参考电压为施加在所述数据线上的高数据电压和所述驱动晶体管的阈值电压的函数；数据切换晶体管，其具有与所述数据线电连通的源极，与所述驱动晶体管的所述漏极电连通的漏极和与所述扫描线电连通的栅极；以及用于通过将电压从所述OLED的所述阳极泄放通过所述第一二极管连接晶体管来初始化所述OLED电路以使所述OLED的偏压反向的装置。
在一些实施方案中，所述存储装置可以包含存储电容器，所述存储电容器的第一极板与所述驱动晶体管的所述栅极和所述漏极两者电连通，所述存储电容器的第二极板与所述低电源线电连通。所述初始化装置可以包含第一二极管连接晶体管，所述第一二极管连接晶体管具有栅极、漏极和源极，所述第一二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极电连通。所述电路可以另外包含第二二极管连接晶体管，其具有源极、栅极和漏极，所述第二二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的栅极且与所述数据线电连通，且所述第二二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板电连通。电路可以另外包含连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极之间的第一泄漏抑制晶体管。所述电路可以另外包含第二泄漏抑制晶体管，所述第二泄漏抑制晶体管连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板之间。
在一些实施方案中，所述电路可以另外包含功率传导晶体管，所述功率传导晶体管连接在所述驱动晶体管的所述源极与所述高电源线之间，所述功率传导晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与所述高电源线电连通的源极和与所述功率传导晶体管的所述源极电连通的漏极。所述电路可以另外包含OLED连接晶体管，所述OLED连接晶体管连接在所述数据切换晶体管与所述OLED的所述阳极之间，所述OLED连接晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与OLED电连通的源极和与所述数据切换晶体管电连通的漏极。
本发明中所描述标的物的另一创新方面可以实施在一种控制与数据线、发射线、扫描线、高电源线和低电源线电连通的有机发光二极管(OLED)电路的方法中，所述方法可包含：通过以下操作来初始化OLED电路：在所述数据线上施加低压信号，且将OLED的阳极放置成经由二极管连接晶体管与所述低压信号电连通；通过以下操作来对所述OLED进行编程：在所述数据线上施加高压信号，且通过经由所述OLED电路的驱动晶体管对存储电容器的极板进行充电来将参考电压存储在所述存储电容器的所述极板上，所述参考电压为施加在所述数据线上的所述高压信号和所述OLED电路的所述驱动晶体管的阈值电压的函数；及通过施加通过所述OLED的电流来激励所述OLED。
在一些实施方案中，初始化所述OLED电路可以使所述OLED的偏压反向。激励所述OLED可以包含施加通过所述OLED的电流，所述电流与所述驱动晶体管的所述阈值电压无关。所述方法可以另外包含：在所述发射线上施加发射信号，且同时在所述扫描线上施加扫描信号，其中所述发射信号是由与所述OLED电路电连通的驱动器电路生成，且其中所述扫描信号是由所述同一驱动器电路生成。
在随附图式和以下描述中陈述本发明中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。根据所述描述、图式和权利要求书将明了其它特征、方面和优点。注意，以下图的相对尺寸可并不按比例绘制。
附图说明
图1示意性地说明OLED电路的实例实施方案，所述OLED电路使用专用的初始化电压来使OLED电路的极性反向。
图2说明可以施加在图1的OLED电路的数据信号的实例。
图3示意性地说明OLED电路的实例实施方案，所述OLED电路可以使OLED电路的极性反向而无需专用的初始化电压线。
图4A到4C示意性地说明图3的OLED电路的驱动方案中的实例阶段。
图5说明在图4A到4C的驱动方案中可以施加在图3的OLED电路的数据信号的实例。
图6为说明用于驱动OLED电路(例如图3的OLED电路)的实例过程中某些阶段的流程图。
图7A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。
图7B到7D示意性地说明图7A的实例OLED电路的操作。
图8A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。
图8B到8D示意性地说明图8A的实例OLED电路的操作。
图9A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。
图9B到9D示意性地说明图9A的实例OLED电路的操作。
图10A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。
图10B到10D示意性地说明图10A的实例OLED电路的操作。
图10A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。
图10B到10D示意性地说明图10A的实例OLED电路的操作。
图11A示意性地说明实例OLED电路的另一替代实施方案，所述实例OLED电路使用晶体管的数目比图3的实施方案少一个。
图11B到11D示意性地说明图11A的实例OLED电路的操作。
图12A示意性地说明实例OLED电路的另一替代实施方案，所述实例OLED电路使用晶体管的数目比图3的实施方案少两个。
图12B到12D示意性地说明图12A的实例OLED电路的操作。
在各种图式中相同参考编号及名称指示相同元件。
具体实施方式
以下说明是针对用于描述本发明的创新性方面的目的的特定实施方案。然而，所属领域的技术人员应易于认识到，可以许多不同的方式来应用本文中的教示。所描述的实施方案可以实施在能够显示图像(无论是运动图像(例如视频)还是静止图像(例如，静态图像)，且无论是文字图像，图形图像还是图片图像)的任何装置、设备或***中。除了并入有来自一或多种显示技术的特征的显示器之外，本发明中提供的概念和实例还可以应用于有机发光二极管(OLED)显示器。
所描述的实施方案可以包含在各种电子装置中或与其相关联，例如，但不限于：移动电话、支持多媒体互联网的蜂窝电话、移动电视接收器、无线装置、智能手机、
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装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本、智能本、平板、打印机、复印机、扫描仪、传真装置、全球定位***(GPS)接收器/导航器、照相机、数字媒体播放器(例如MP3播放器)、便携式摄像机、游戏机、手表、可穿戴装置、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如电子阅读器)、计算机监视器、自动显示器(例如里程表和速度计显示器)、驾驶舱控制和/或显示器、摄像机视图显示器(例如车辆中后视摄像机的显示器、电子照片、电子广告牌或标牌、投影仪、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声***、盒式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音机、便携式存储芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车收费表，封装和美学结构(例如在一件珠宝或服装上的图像显示器)。
可以通过周期性地使OLED电路的偏压反向以使OLED放电来延长OLED电路的使用寿命。在OLED阵列的一些实施方案中，每一OLED电路与专用的初始化电压线通信，所述专用的初始化电压线可以用于复位驱动薄膜晶体管(TFT)的栅极电压以使OLED偏压反向。然而，由于每一OLED元件必须与初始化电压线电连通，因此包含此类专用的初始化电压线在OLED阵列中需要大量的面积。在一些实施方案中，OLED电路可以经配置以具有可反向的极性，而无需使用专用的OLED电路。
可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一或多者。通过提供能够使极性反向的OLED电路，可以延长OLED面板的使用寿命。然而，通过省略初始化电压线，可以增加OLED面板的像素密度，因为每一行(或列)不需要包含用于专用初始化电压线的空间。相反，可以使用单个扫描信号、发射信号和数据信号来驱动每一OLED电路，从而简化了OLED电路的设计和制造。在本文中所描述的OLED电路的一些实施方案中，可以实现额外优点，包含简化面板驱动器电路。例如，在一些实施方案中，可以使用单个扫描行驱动器来生成发射信号和扫描信号。
图1示意性地说明OLED电路的实例实施方案，所述OLED电路使用专用的初始化电压来使OLED电路的极性反向。在所说明的实施方案中，OLED电路100的组件与数据线102、高压处的第一电源线104a、发射线108、第一扫描线106a和第二扫描线106b以及初始化电压线110电连通。OLED电路包含七个晶体管121到127，包含经配置以控制OLED 130的状态的驱动晶体管125。OLED 130还以低于第一电源线104a的高压的电压连接到第二电源104b。电容器140连接到驱动晶体管125的栅极。
第一扫描线106a连接到晶体管123和127的栅极。第二扫描线106b连接到晶体管122和125的栅极。发射线108连接到晶体管121和126的栅极。第一电源线104连接到晶体管126的源极，且连接到与驱动晶体管125的栅极相对的电容器140的极板。初始化电压线110连接到晶体管123的源极和晶体管127的源极，且可用于复位驱动TFT125的栅极电压以复位驱动晶体管125的栅极电压使OLED电路的偏压反向。
图2说明可以施加在图1的OLED电路的数据信号的实例。在操作中，可以通过在数据线102和第一扫描线106a上施加低信号，且在发射线108和第二扫描线106b上施加高信号来初始化OLED。然后，可以通过在发射线108和第一扫描线106a上施加高信号且在数据线102和第二条扫描线106b上施加低信号来编程OLED。然后，在发射阶段，在第一扫描线106a和第二扫描线106b上施加高信号，在发射线108和数据线102上施加低信号。对于给定帧，可以经由初始化电压线110控制OLED电路的极性。
为了使OLED显示器中的OLED电路中的每一者的偏压可反向，利用图1电路的OLED显示器在OLED显示器的每一排或行中均包含专用的初始化线。在此OLED显示器中大量的专用初始化线影响OLED显示器的可能像素密度。此设计表示显示器内OLED的使用寿命与像素密度之间的折衷。然而，在一些其它实施方案中，可以不需要专用的初始化电压线来使偏压反向，从而允许更大的像素密度以及由使OLED的偏压反向而增加的使用寿命。
图3示意性地说明OLED电路的实例实施方案，所述OLED电路可以使OLED电路的极性反向而无需专用的初始化电压线。可反向OLED电路200包含数据线202、第一电压线204a、第二电压线204b、扫描线206和发射线208。数据线202连接到数据切换晶体管221的源极以及二极管连接晶体管223和226的漏极。扫描线206连接到晶体管221、224、227和228的栅极。发射线208连接到晶体管222和229的栅极。第一电源线204a连接到晶体管229的源极，以及与驱动晶体管225的栅极相对的电容器240的极板。
在图3中可以看到，晶体管223和226为二极管连接的，晶体管的漏极与晶体管的栅极之间具有电连接。如本文中更详细所描述，此配置允许OLED 230的阳极的初始化，而无需专用的初始化电压线，例如图1的OLED电路100的初始化电压线110。因为此类二极管连接晶体管可能容易泄漏，所以将泄漏抑制晶体管224和227分别连接到二极管连接晶体管226和223的源极。在一些实施方案中，可以在初始化周期期间而非在寻址周期期间将OLED 230的初始化电压从数据线202直接施加到OLED 230。
图4A到4C示意性地说明图3的OLED电路的驱动方案中的实例阶段。图5说明在图4A到4C的驱动方案中可以施加在图3的OLED电路的数据信号的实例。
图4A说明处于初始化阶段中的OLED电路200。在所说明的实施方案中，在数据线202上施加低数据电压VDataLow且在扫描线206上施加低扫描电压VScanLow。同时，在发射线208上施加高发射电压VEmHigh。上述情况将功率传导晶体管229连同OLED控制晶体管222关断。将沿着扫描线206的晶体管221、224、227和228连同二极管连接晶体管223和226接通。
位置214(在OLED 230的阳极处)处的电压将在其足够高的情况下通过二极管连接晶体管223放电。图4A示意性地说明从位置214到数据线202的放电路径264。如果位置214处的电压高于(VDataLow+|VTh6|)，其中VTh6为晶体管226的阈值电压，所述电压将被放电到(VDataLow+|VTh6|)。然而，如果位置214处的电压低于(VDataLow+|VTh6|)，那么其将保持处于低值。由于位置214处的电压处于低压，因此使OLED 230的偏压反向。
类似地，位置212(在驱动晶体管225的栅极和存储电容器240的邻近极板处)处的电压将在位置212处的电压足够高的情况下通过二极管连接晶体管226放电。图4A示意性地说明从位置212到数据线202的放电路径262。如果位置212处的电压高于(VDataLow+|VTh3|)，其中VTh3为晶体管223的阈值电压，所述电压将被放电到(VDataLow+|VTh3|)。如果位置212处的电压低于(VDataLow+|VTh5)，其中VTh5为驱动晶体管225的阈值电压，位置212处的电压将通过驱动晶体管225充电到(VDataLow+|VTh5|)。
因为晶体管223和226为二极管连接的，所以其阈值电压VTh3和VTh6可用于当在数据线202上施加低压VDataLow时控制位置212和214被放电到的电压。阈值电压限制放电到比低压VDataLow高的电压。
图4B说明处于编程阶段中的OLED电路200。在所说明的实施方案中，在数据线202上施加高数据电压VDataHigh，且在发射线208上施加高发射电压VEmHigh。同时，在扫描线206上施加低扫描电压VScanLow。功率传导晶体管229连同OLED控制晶体管222保持关断。另外，二极管连接晶体管223和226关断。沿着扫描线206的晶体管221、224、227和228保持接通。
位置214处的电压将在其尚未处于低压的情况下在此编程阶段期间保持不受影响，保持处于其在初始化阶段器件被放电到的电压。OLED 230因此保持处于反向偏压。然而，位置212处的电压将被充电到取决于驱动晶体管225的阈值电压的电压。图4B示意性地说明从数据线202通过驱动晶体管252到在驱动晶体管的栅极处的位置212的充电路径272。电压将被充电到(VDataHigh-|VTh5|)，此时驱动晶体管225将被关断。
通过将位置212处的电压设置为取决于阈值电压VTh5的电压，存储电容器240的连接极板上的电压可以被设置为取决于数据线电压和阈值电压VTh5的电压。使用上述情况，OLED电路200可以补偿阈值电压VTh5，并使用与阈值电压VTh5无关的电流驱动OLED 230。
在图4B中可以看到，如果二极管连接晶体管223和226为泄漏时，那么数据线202上的高压可能影响位置212被充电到的电压。阈值电压VTh3和VTh3可以经选择处于-1.5伏与-2.5伏之间，以最小化或防止泄漏电流的影响。可以通过在制造过程期间控制掺杂密度来控制pMOS或nMOS晶体管的阈值电压。
图4C说明处于发射阶段中的OLED电路200。在所说明的实施方案中，在发射线208上施加低发射电压VEmLow且在数据线202上施加低数据电压VDataHigh。将沿着扫描线206的晶体管221、224、227和228关断，且功率传导晶体管229和OLED控制晶体管222接通。
因为晶体管227被关断，所以位置212(在驱动晶体管225的栅极处和存储电容器240的邻近极板上)处的电压保持处于(VDataHigh-|VTh5|)。电流沿着路径282从第一电压线204a流动通过OLED 230。因为应力栅极电压也是驱动晶体管225的阈值电压VTh5的函数，所以通过OLED的电流I可以被定义为高压VHigh与高数据电压VDataHigh之间的差的平方的函数，所述高数据电压保持存储在存储电容器240上。由于在编程阶段发生的电压补偿，因此通过OLED的电流I与驱动电压无关。高数据电压VDataHigh可以为大于横跨OLED的最大电压VOLEDHigh但小于由第一电压线204a供应的高压VHigh的任何合适的值。
在图5中可以看到，施加在发射线208上的发射信号在所说明驱动方案的每一阶段期间为施加在数据线202上的数据信号的反向。OLED配置的另一优点是利用单行驱动器来生成发射信号和数据信号两者，或以其它方式使用至少一些共用电路来生成发射信号和数据信号两者的能力。除了省略专用的初始化电压线所允许的增加的像素密度外，需要一个扫描信号并使用同一驱动器电路生成所述扫描信号和发射信号的OLED显示器也可能导致显示器的边缘处边界大小的缩减。因为边界不需要容纳发射行驱动器和单独的扫描行驱动器两者，所以可以使没有OLED像素的边界区域变小，从而导致有效显示空间相对于整个显示空间增加。
图6为说明用于驱动OLED电路(例如图3的OLED电路)的实例过程中某些阶段的流程图。所述过程包含阶段605，其中初始化OLED电路。在OLED电路的数据线上施加低数据电压，且在OLED电路的扫描线上施加低扫描电压。在发射线上施加高发射电压以关断OLED电路的功率晶体管和OLED连接晶体管，因此不会激励OLED。OLED电路的其余组件经配置使得通过二极管连接晶体管将与连接到高电源的极板相对的存储电容器的极板处的电压放电。类似地，通过二极管连接晶体管将OLED的阳极处的电压放电。这些位置中的每一者处所产生的电压可以取决于借以将其放电的二极管连接晶体管的阈值电压。如果需要，通过此过程将OLED放电，且现在使OLED的偏压反向。
所述过程包含阶段610，其中对OLED电路进行编程。发射线信号保持处于低发射电压，以使得OLED保持不激励，且OLED的偏压保持反向。扫描信号保持处于低扫描电压，但在数据线上施加高数据电压。与连接到高电源的极板相对的存储电容器的极板处的电压经增加到为高数据电压和OLED电路的驱动晶体管的阈值电压的函数的电压，从而将此信息写入到存储电容器。
所述过程包含阶段615，其中OLED经激励。现在，在发射线上施加高发射电压，从而接通功率传导晶体管和OLED连接晶体管，且允许电流流动通过OLED，从而激励OLED。同时，在扫描线上施加高扫描电压，且在数据线上施加低数据电压。因为存储在与高电源相对的存储电容器的极板上的电压为驱动导体的阈值电压的函数，所以在阶段615处流动通过OLED的电流与驱动导体的阈值电压无关。
图3中所说明的OLED电路仅仅为具有本文中所描述特征的OLED电路的一种可能的实施方案。可以提供包含本文中所论述的特征中的至少一些特征的数个其它OLED电路布置。
图7A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。如同图3的OLED电路200，OLED电路700包含两个二极管连接晶体管723和728。OLED 730的阳极电压可以在驱动方案的初始化阶段期间通过晶体管724和二极管连接晶体管723放电，且驱动晶体管725的栅极处的电压可以通过晶体管727和二极管连接晶体管726放电。在随后的编程阶段中，可以将存储电容器740的极板处的电压充电到为驱动电容器的阈值电压的函数的电压，从而补偿驱动电容器的阈值电压。可施加与经施加以驱动OLED电路200相同的驱动信号以驱动OLED电路700。
图7B到7D示意性地说明图7A的实例OLED电路的操作。如在图7B中可以看到，在初始化阶段中，当在扫描线706上施加低扫描电压，在数据线702上施加低数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，位置714(在OLED 730的阳极处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管727和二极管连接晶体管723沿着放电路径764放电。类似地，位置712(在驱动晶体管725的栅极处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管724和二极管连接晶体管726沿着放电路径762放电。
如在图7C中可以看到，在编程阶段中，当在扫描线706上施加低扫描电压，在数据线702上施加高数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，存储电容器740的极板处的电压将被充电到电压(VDataHigh-|VTh5|)。由于存储电容器740的极板处的电势等于位置712(在驱动晶体管725的栅极处)处的电势，因此一旦电势达到(VDataHigh-|VTh5|)，就会关断驱动晶体管725。此充电将沿着路径772发生，所述路径从数据线702通过数据切换晶体管721、驱动晶体管725以及晶体管728。晶体管724和727可能在OLED电路700中起到泄漏抑制功能，特别是在此编程阶段期间，此归因于泄漏可能通过二极管连接晶体管723和726。
如在图7D中可以看到，在发射阶段中，当在发射线708上施加低发射电压且在数据线702上施加低数据电压时，通过沿着路径782流动通过功率传导晶体管729、驱动晶体管725以及OLED连接晶体管722的电流来激励OLED 730。在一些实施方案中，因为在编程阶段期间将驱动晶体管725的阈值电压存储在存储电容器740上，所以通过OLED 730的电流将再次与驱动晶体管725的阈值电压无关，从而横跨OLED显示器产生更大的一致性。
图8A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。OLED电路800还包含总共九个晶体管，包含两个二极管连接晶体管823和826。然而，OLED电路800与OLED电路的不同之处在于，在初始化阶段中，OLED 830的阳极处和存储电容器840的极板处的电压将分别通过数据切换晶体管821以及其它晶体管放电。
图8B到8D示意性地说明图8A的实例OLED电路的操作。如在图8B中可以看到，在初始化阶段中，当在扫描线806上施加低扫描电压，在数据线802上施加低数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，位置814(在OLED 830的阳极处)处的电压可通过二极管连接晶体管823和晶体管824沿着放电路径864放电。位置812(在存储导体840的极板处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管827和二极管连接晶体管826沿着放电路径862放电。
如在图8C中可以看到，在编程阶段中，当在扫描线806上施加低扫描电压，在数据线802上施加高数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，存储电容器840的极板处的电压将被充电到电压(VDataHigh-|VTh5|)。由于位置812(在存储电容器840的极板处)处的电势等于驱动晶体管825的栅极处的电势，因此一旦电势达到(VDataHigh-|VTh5|)，就会关断驱动晶体管825。此充电将沿着路径872发生，所述路径从数据线802通过数据切换晶体管821、驱动晶体管825以及晶体管828。晶体管824和827可能在OLED电路800中起到泄漏抑制功能，特别是在此编程阶段期间，此归因于泄漏可能通过二极管连接晶体管823和826。
如在图8D中可以看到，在发射阶段中，当在发射线808上施加低发射电压且在数据线802上施加低数据电压时，通过沿着路径882流动通过功率传导晶体管829、驱动晶体管825以及OLED连接晶体管822的电流来激励OLED 830。由于在编程阶段中的电压补偿，通过OLED 830的电流将与驱动晶体管825的阈值电压无关。
图9示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。OLED电路900还包含总共九个晶体管，包含两个二极管连接晶体管923和926。数据切换晶体管921连接在数据线902与二极管连接晶体管923和926之间。OLED电路900将沿着路径从存储电容器940的极板和OLED 930的阳极放电，所述路径除了二极管连接晶体管923和926中的一者外还包含数据切换晶体管921。
图9B到9D示意性地说明图9A的实例OLED电路的操作。如在图9B中可以看到，在初始化阶段中，当在扫描线906上施加低扫描电压，在数据线902上施加低数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，位置914(在OLED 930的阳极处)处的电压可下通过晶体管924、二极管连接晶体管923和数据切换晶体管921沿着放电路径964放电。位置912(在存储导体940的极板处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管927、二极管连接晶体管926和数据切换晶体管921沿着放电路径962放电。这些电势放电路径中的每一者在通过二极管连接晶体管之后，通过数据切换晶体管921。
如在图9C中可以看到，在编程阶段中，当在扫描线906上施加低扫描电压，在数据线902上施加高数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，存储电容器940的极板处的电压将被充电到电压(VDataHigh-|VTh5|)。由于位置912(在存储电容器940的极板处)处的电势等于驱动晶体管925的栅极处的电势，因此一旦电势达到(VDataHigh-|VTh5|)，就会关断驱动晶体管925。此充电将沿着路径972发生，所述路径从数据线902通过数据切换晶体管921、驱动晶体管925以及晶体管928。晶体管924和927可能在OLED电路900中起到泄漏抑制功能，特别是在此编程阶段期间，此归因于泄漏可能通过二极管连接晶体管923和926。
如在图9D中可以看到，在发射阶段中，当在发射线908上施加低发射电压且在数据线902上施加低数据电压时，通过沿着路径982流动通过功率传导晶体管929、驱动晶体管825以及OLED连接晶体管822的电流来激励OLED 930。由于在编程阶段中的电压补偿，在发射阶段期间通过OLED 930的电流将与驱动晶体管925的阈值电压无关。
图10A示意性地说明实例OLED电路的替代实施方案。OLED电路1000还包含总共九个晶体管，包含两个二极管连接晶体管1023和1026。
图10B到10D示意性地说明图10A的实例OLED电路的操作。如在图10B中可以看到，在初始化阶段中，当在扫描线1006上施加低扫描电压，在数据线1002上施加低数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，位置1014(在OLED 1030的阳极处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管1024和二极管连接晶体管1023沿着放电路径1064放电。类似地，位置1012(在驱动晶体管1025的栅极处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管1027和二极管连接晶体管1026沿着放电路径1062放电。
如在图10C中可以看到，在编程阶段中，当在扫描线1006上施加低扫描电压，在数据线1002上施加高数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，存储电容器1040的极板处的电压将被充电到电压(VDataHigh-|VTh5|)。由于存储电容器1040的极板处的电势等于位置1012(在驱动晶体管1025的栅极处)处的电势，因此一旦电势达到(VDataHigh-|VTh5|)，就会关断驱动晶体管1025。此充电将沿着路径1072发生，所述路径从数据线1002通过数据切换晶体管1021、驱动晶体管1025以及晶体管1028。晶体管1024和1027可能在OLED电路1000中起到泄漏抑制功能，此归因于泄漏可能通过二极管连接晶体管1023和1026。
如在图10D中可以看到，在发射阶段中，当在发射线1008上施加低发射电压且在数据线1002上施加低数据电压时，通过沿着路径1082流动通过功率传导晶体管1029、驱动晶体管1025以及OLED连接晶体管1022的电流来激励OLED 1030。因为在编程阶段期间将驱动晶体管1025的阈值电压存储在存储电容器1040上，所以通过OLED 1030的电流将与驱动晶体管1025的阈值电压无关。
图11A示意性地说明OLED电路的替代实施方案，所述OLED电路使用晶体管的数目比图3的实施方案少一个。OLED电路1100包含八个晶体管，包含驱动晶体管1125、功率传导晶体管1129、OLED连接晶体管1122、数据切换晶体管1121和两个二极管连接晶体管1123和1126。OLED电路1100等同于图9的OLED电路900，但不包含晶体管1124。
图11B到11D示意性地说明图11A的实例OLED电路的操作。如在图11B中可以看到，在初始化阶段中，当在扫描线1106上施加低扫描电压，在数据线1102上施加低数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，位置1114(在OLED 1130的阳极处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管1123和二极管连接晶体管1121沿着放电路径1162放电。类似地，位置1112(在存储电容器1140的极板处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管1127、二极管连接晶体管1126和数据切换晶体管1121沿着放电路径1162放电。
如在图11C中可以看到，在编程阶段中，当在扫描线1106上施加低扫描电压，在数据线1102上施加高数据电压，且在发射线上施加高发射电压时，存储电容器1140的极板处的电压将被充电到电压(VDataHigh-|VTh5|)。由于位置1112处于与驱动晶体管1125的栅极相同的电势，因此一旦电势达到(VDataHigh-|VTh5|)，就会关断驱动晶体管1125。此充电将沿着路径1172发生，所述路径从数据线1102通过数据切换晶体管1121、驱动晶体管1125以及晶体管1127和1128。泄漏抑制晶体管1127可以抑制通过二极管连接晶体管1126的泄漏，但没有为OLED电路1100中的二极管连接晶体管1123提供专用的泄漏抑制晶体管。相反，可以通过选择二极管连接晶体管1123的阈值电压来提供泄漏抑制。
如在图11D中可以看到，在发射阶段中，当在发射线1108上施加低发射电压且在数据线1102上施加低数据电压时，通过沿着路径1182流动通过功率传导晶体管1129、驱动晶体管1125以及OLED连接晶体管1122的电流来激励OLED 1130。在一些实施方案中，因为在编程阶段期间将驱动晶体管1125的阈值电压存储在存储电容器1140上，所以通过OLED 1130的电流将再次与驱动晶体管1125的阈值电压无关。与阈值电压无关将横跨OLED显示器产生更多一致性。
图12A示意性地说明OLED电路的替代实施方案，所述OLED电路使用晶体管的数目比图3的实施方案少两个。OLED电路1200包含七个晶体管，包含驱动晶体管1225、功率传导晶体管1229、OLED连接晶体管1222、数据切换晶体管1221和两个二极管连接晶体管1223和1228。OLED电路1200等同于图8的OLED电路800，但不包含泄露抑制晶体管824和827。
图12B到12D示意性地说明图12A的实例OLED电路的操作。如在图12B中可以看到，在初始化阶段中，当在扫描线1206上施加低扫描电压，在数据线1202上施加低数据电压，且在发射线1208上施加高发射电压时，位置1214(在OLED 1230的阳极处)处的电压可在电压足够高的情况下通过晶体管1223和二极管连接晶体管1221沿着放电路径1262放电。类似地，位置1212(在存储电容器1240的极板处)处的电压可在电压足够高的情况下通过二极管连接晶体管1226和数据切换晶体管1221沿着放电路径1262放电。
如在图12C中可以看到，在编程阶段中，当在扫描线1206上施加低扫描电压，在数据线1202上施加高数据电压，且在发射线1208上施加高发射电压时，存储电容器1240的极板处的电压将被充电到电压(VDataHigh-|VTh5|)。由于位置1212处于与驱动晶体管1225的栅极相同的电势，因此一旦电势达到(VDataHigh-|VTh5|)，就会关断驱动晶体管1225。此充电将沿着路径1272发生，所述路径从数据线1202通过数据切换晶体管1221、驱动晶体管1225以及晶体管1228。与本文中所描述的其它OLED电路不同，没有为OLED电路1100中的二极管连接晶体管1223或1226提供任何专用泄漏抑制晶体管。相反，可以通过选择二极管连接晶体管1223和1226的阈值电压来提供泄漏抑制。
如在图12D中可以看到，在发射阶段中，当在发射线1208上施加低发射电压且在数据线1202上施加低数据电压时，通过沿着路径1282流动通过功率传导晶体管1229、驱动晶体管1225以及OLED连接晶体管1222的电流来激励OLED 1230。在一些实施方案中，因为在编程阶段期间将驱动晶体管1225的阈值电压存储在存储电容器1240上，所以通过OLED 1230的电流将再次与驱动晶体管1225的阈值电压无关，从而横跨OLED显示器产生更大的一致性。
尽管本文中关于OLED显示器进行了描述，但本文中所描述的过程和结构可以与其它类型的显示器或任何其它适当的显示技术(包含但不限于受益于使显示元件的偏压反向的显示技术)结合使用。
如本文中所使用，指代项目列表中的“至少一者”的短语是指那些项目的任何组合，包含单个成员。作为实例，“以下各项中的至少一者：a、b或c”意欲覆盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
可将连同本文中所揭示的实施方案一起描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法程序实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已就功能性大体阐述了硬件与软件的可互换性且在全文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及过程中加以说明。此功能性是实施在硬件还是软件中取决于特定应用及强加于整个***的设计约束。
用于实施连同本文中所揭示的方面一起描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理设备可借助以下来实施或执行：通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合。通用处理器可为微处理器或任一习用处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器或任一其它此类配置。在一些实施方案中，可通过特定于给定功能的电路来执行特定过程和方法。
在一或多个方面中，所描述的功能可以实施在硬件、数位电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构和其结构等效物)或其任何组合中。本说明书中所描述的标的物的实施方案还可实施为编码在计算机存储媒体上以用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的一或多个计算机程序，即，一或多个计算机程序指令模块。
如果以软件予以实施，那么所述功能可作为一或多个指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体进行发射。本文中所揭示的方法或算法的过程可实施在可驻存于计算机可读媒体上的处理器可执行软件模块中。计算机可读媒体包含计算机存储媒体及包含可经启用以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何媒体的通信媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，此类计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或可用于以指令或数据结构的形式存储所要的程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。此外，任何连接均可适当地称作计算机可读媒体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。另外，方法或算法的操作可作为一个或任何代码及指令组合或集合驻存于可并入到计算机程序产品中的机器可读媒体及计算机可读媒体上。
所属领域的技术人员将轻易明了对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且本文所界定的通用原理可应用于其它实施方案而不背离本发明的精神或范围。因此，权利要求书并非意欲限制于本文中所展示的实施方案，而是被赋予与本发明、本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。
另外，所属领域的普通技术人员应易于了解，术语“上部”和“下部”有时用于便于阐述所述图，且指示对应于所述图在适当定向的页面上的图的定向的相对位置，且可不反映如所实施的任何装置的适当定向。
还可将在本说明书中以单独实施方案的内容脉络中描述的某些特征以组合形式实施在单项实施方案中。相反，还可将以单个实施方案的上下文中所描述的各种特征单独地或以任一合适子组合的形式实施在多个实施方案中。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合形式起作用且甚至最初是如此主张的，但在一些状况下，可自所主张组合去除来自所述组合的一或多个特征，且所主张组合可针对子组合或子组合的变化形式。
类似地，虽然在所述图式中以特定次序绘示操作，但此不应理解为要求以所展示的特定次序或以顺序性次序来执行此类操作，或执行所有所说明的操作以达成所要的结果。此外，所述图式可以流程图的形式示意性地描绘一或多个实例性过程。然而，可将其它并未描绘的操作并入于示意性地说明的实例性过程中。例如，可在所说明的操作中的任一者之前、之后、同时或之间执行一或多个额外操作。在某些情形中，多任务及并行处理可为有利的。此外，上文所描述的实施方案中的各种***组件的分离不应被理解为需要在所有实施方案中进行此分离，且所描述的程序组件及***通常可一起整合于单个软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案在以下权利要求书的范围内。在一些状况下，权利要求中所述的动作可以不同次序执行且仍达成期望的结果。

Claims (20)

1.一种有机发光二极管OLED控制电路，其经配置以从数据线、发射线、扫描线、高电源线和低电源线接收信号，所述OLED控制电路包括：
有机发光二极管OLED，其具有阳极和阴极，所述阴极与所述低电源线电连通；
驱动晶体管，其具有栅极、源极和漏极，所述驱动晶体管的所述源极与所述OLED电连通，且所述驱动晶体管的漏极与所述高电源线电连通；
存储电容器，所述存储电容器的第一极板与所述驱动晶体管的所述栅极和所述漏极两者电连通，且所述存储电容器的第二极板与所述低电源线电连通；
数据切换晶体管，其具有与所述数据线电连通的源极、与所述驱动晶体管的所述漏极电连通的漏极和与所述扫描线电连通的栅极；及
第一二极管连接晶体管，所述第一二极管连接晶体管具有栅极、漏极和源极，所述第一二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极电连通。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其另外包括第二二极管连接晶体管，其具有源极、栅极和漏极，所述第二二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第二二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板电连通。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其另外包括第一泄漏抑制晶体管，其连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极之间。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其另外包括第二泄漏抑制晶体管，其连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板之间。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其另外包括功率传导晶体管，所述功率传导晶体管连接在所述驱动晶体管的所述源极与所述高电源线之间，所述功率传导晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与所述高电源线电连通的源极和与所述功率传导晶体管的所述源极电连通的漏极。
6.根据权利要求1所述的控制电路，其另外包括OLED连接晶体管，所述OLED连接晶体管连接在所述数据切换晶体管与所述OLED的所述阳极之间，所述OLED连接晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与OLED电连通的源极和与所述数据切换晶体管电连通的漏极。
7.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述控制电路经配置以通过将电压从所述OLED的所述阳极泄放通过所述第一二极管连接晶体管来初始化所述OLED以使所述OLED的偏压反向。
8.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述存储电容器的所述第一极板经配置以存储参考电压，且其中所述参考电压为施加在所述数据线上的高数据电压和所述驱动晶体管的阈值电压的函数。
9.一种有机发光二极管OLED控制电路，其经配置以从数据线、发射线、扫描线、高电源线和低电源线接收信号，所述OLED控制电路包括：
有机发光二极管OLED，其具有阳极和阴极，所述阴极与所述低电源线电连通；
驱动晶体管，其具有栅极、源极和漏极，所述驱动晶体管的所述源极与所述OLED电连通，且所述驱动晶体管的漏极与所述高电源线电连通；
用于存储参考电压的装置，所述参考电压为施加在所述数据线上的高数据电压和所述驱动晶体管的阈值电压的函数；
数据切换晶体管，其具有与所述数据线电连通的源极、与所述驱动晶体管的所述漏极电连通的漏极和与所述扫描线电连通的栅极；及
用于通过将电压从所述OLED的所述阳极泄放通过所述第一二极管连接晶体管来初始化所述OLED以使所述OLED的偏压反向的装置。
10.根据权利要求9所述的控制电路，其中所述存储装置包括存储电容器，所述存储电容器的第一极板与所述驱动晶体管的所述栅极和所述漏极两者电连通，且所述存储电容器的第二极板与所述低电源线电连通。
11.根据权利要求10所述的控制电路，其中所述初始化装置包括第一二极管连接晶体管，所述第一二极管连接晶体管具有栅极、漏极和源极，所述第一二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极电连通。
12.根据权利要求11所述的控制电路，其另外包括第二二极管连接晶体管，其具有源极、栅极和漏极，所述第二二极管连接晶体管的所述漏极连接到所述第一二极管连接晶体管的所述栅极且与所述数据线电连通，且所述第二二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板电连通。
13.根据权利要求12所述的控制电路，其另外包括第一泄漏抑制晶体管，其连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述OLED的所述阳极之间。
14.根据权利要求13所述的控制电路，其另外包括第二泄漏抑制晶体管，其连接在所述第一二极管连接晶体管的所述源极与所述存储电容器的所述第一极板之间。
15.根据权利要求9所述的控制电路，其另外包括功率传导晶体管，所述功率传导晶体管连接在所述驱动晶体管的所述源极与所述高电源线之间，所述功率传导晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与所述高电源线电连通的源极和与所述功率传导晶体管的所述源极电连通的漏极。
16.根据权利要求9所述的控制电路，其另外包括OLED连接晶体管，所述OLED连接晶体管连接在所述数据切换晶体管与所述OLED的所述阳极之间，所述OLED连接晶体管具有与所述发射线电连通的栅极，与OLED电连通的源极和与所述数据切换晶体管电连通的漏极。
17.一种控制与数据线、发射线、扫描线、高电源线和低电源线电连通的有机发光二极管OLED电路的方法，所述方法包括：
通过以下操作来初始化所述OLED电路：在所述数据线上施加低压信号，且将OLED的阳极放置成经由二极管连接晶体管与所述低压信号电连通；
通过以下操作来对所述OLED进行编程：在所述数据线上施加高压信号，且通过经由所述OLED电路的驱动晶体管对存储电容器的极板进行充电来在所述存储电容器的所述极板上存储参考电压，所述参考电压为施加在所述数据线上的所述高压信号和所述OLED电路的所述驱动晶体管的阈值电压的函数；及
通过施加通过所述OLED的电流来激励所述OLED。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述初始化所述OLED电路使所述OLED的偏压反向。
19.根据权利要求17所述的方法，其中激励所述OLED包括：施加通过所述OLED的电流，所述电流与所述驱动晶体管的所述阈值电压无关。
20.根据权利要求17所述的方法，其另外包括：在所述发射线上施加发射信号，且同时在所述扫描线上施加扫描信号，其中所述发射信号是由与所述OLED电路电连通的驱动器电路生成，且其中所述扫描信号是由所述同一驱动器电路生成。
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