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CN103578414B - 像素以及使用该像素的有机发光显示器 - Google Patents

像素以及使用该像素的有机发光显示器 Download PDF

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CN103578414B CN201310056077.6A CN201310056077A CN103578414B CN 103578414 B CN103578414 B CN 103578414B CN 201310056077 A CN201310056077 A CN 201310056077A CN 103578414 B CN103578414 B CN 103578414B
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Abstract

公开了一种能够使功耗最小化的像素。在一个实施例中，所述像素包括：有机发光二极管(OLED)；第一晶体管，将从第一电源提供到所述OLED的电流量控制为与施加到第一节点的电压相对应；第二晶体管和第三晶体管，在提供扫描信号的时间段中以并联的方式结合在第一节点和电结合到数据线的第二节点之间。

Description

像素以及使用该像素的有机发光显示器
本申请要求于2012年7月19日在韩国知识产权局提交的第10-2012-0078788号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
描述的技术总体上涉及一种像素和使用该像素的有机发光显示器，更具体地说，涉及一种能够使功耗最小化的像素以及使用该像素的有机发光显示器。
背景技术
近来，已经开发了能够减小重量和体积(重量和体积正是阴极射线管(CRT)的缺点所在)的各类平板显示器(FPD)。FPD包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示器。
在FPD中，有机发光显示器利用由电子和空穴的复合而产生光的有机发光二极管(OLED)来显示图像。有机发光显示器具有高的响应速度并且利用低功耗驱动。
有机发光显示器包括：像素，位于数据线和扫描线的交叉处；数据驱动器，向数据线提供数据信号；扫描驱动器，向扫描线提供扫描信号。
扫描驱动器将扫描信号顺序地提供到扫描线。数据驱动器将数据信号与扫描信号同步地提供到数据线。
当将扫描信号提供到扫描线时，选择像素，以从数据线接收数据信号。接收数据信号的像素在存储电容器中充有对应于第一电源和数据信号之间的差的电压。然后，像素从第一电源经由有机发光二极管(OLED)向第二电源提供与充在存储电容器中的电压相对应的电流，以产生预定亮度的光。
发明内容
发明的一方面在于一种能够使功耗最小化的像素以及使用该像素的有机发光显示器。
另一方面在于一种像素，该像素包括：有机发光二极管(OLED)；第一晶体管，用于将从第一电源提供到所述OLED的电流量控制为与施加到第一节点的电压相对应；第二晶体管和第三晶体管，在提供扫描信号的时间段中以并联的方式结合在第一节点和电结合到数据线的第二节点之间。
第二晶体管以二极管的形式结合，使得电流可以从第一节点流到第二节点。第三晶体管以二极管的形式结合，使得电流可以从第二节点流到第一节点。第二晶体管结合在第一节点和第二节点之间，并且第二晶体管的栅电极结合到第二节点。第三晶体管结合在第一节点和第二节点之间，并且第三晶体管的栅电极结合到第一节点。像素还可以包括：第四晶体管，结合在第二节点和数据线之间并且当提供扫描信号时被导通；存储电容器，结合在第一节点和第一电源之间；第五晶体管，结合在第一晶体管和所述OLED之间，第五晶体管的导通时间段与第四晶体管的导通时间段不叠置。
另一方面在于一种有机发光显示器，所述有机发光显示器包括：像素单元，包括位于扫描线、发射控制线和数据线的交叉处的像素；扫描驱动器，用于将扫描信号提供到扫描线并将发射控制信号提供到发射控制线；数据驱动器，用于将初始电压和数据信号提供到数据线。所述像素中的每个像素包括：OLED；第一晶体管，用于将从第一电源提供到所述OLED的电流量控制为与施加到第一节点的电压相对应；第二晶体管和第三晶体管，在提供扫描信号的时间段中以并联的方式结合在第一节点和电结合到数据线的第二节点之间。
第二晶体管结合在第一节点和第二节点之间，并且第二晶体管的栅电极结合到第二节点。第三晶体管结合在第一节点和第二节点之间，第三晶体管的栅电极结合到第一节点。所述像素中的每个像素还包括：第四晶体管，结合在第二节点和数据线之间并且在当提供扫描信号时被导通；存储电容器，结合在第一节点和第一电源之间；第五晶体管，结合在第一晶体管和所述OLED之间并且在发射控制信号没有提供到发射控制线时被导通。
扫描驱动器将发射控制信号提供到第i发射控制线，以与提供到第i(i为自然数)扫描线的扫描信号叠置。发射控制信号被设置为具有比扫描信号的宽度大的宽度。数据驱动器在提供扫描信号的时间段中的一部分时间段将初始电压提供到数据线，而在剩下的时间段提供数据信号。初始电压被设置为低于数据信号。在不提供扫描信号的时间段中，数据驱动器提供对应于特定的灰度的数据信号。所述特定的灰度是中间灰度。
另一方面在于一种有机发光显示器，所述有机发光显示器包括：第一像素，形成在辅助区域中，所述辅助区域显示在先设置的图像；第二像素，形成在主区域中，所述主区域显示对应于外部输入的图像；数据驱动器，驱动结合到第一像素和第二像素的数据线；扫描驱动器，将扫描信号顺序提供到结合到第一像素和第二像素的扫描线并且将发射控制信号顺序提供到发射控制线。第一像素和第二像素具有不同的电路结构。
每个第一像素包括：OLED；第一晶体管，将从第一电源提供到所述OLED的电流量控制为与施加到第一节点的电压相对应；第二晶体管和第三晶体管，在向扫描线提供扫描信号的时间段以并联的方式结合在第一节点和电结合到数据线的第二节点之间。第二晶体管结合在第一节点和第二节点之间，并且第二晶体管的栅电极结合到第二节点。第三晶体管结合在第一节点和第二节点之间，并且第三晶体管的栅电极结合到第一节点。第一像素中的每个还包括：第四晶体管，结合在第二节点和数据线之间并且在提供扫描信号时被导通；存储电容器，结合在第一节点和第一电源之间；第五晶体管，结合在第一晶体管和所述OLED之间，并且当发射控制信号不提供到发射控制线时被导通。
在扫描信号被提供到第一像素的时间段中的一部分时间段中，初始电压被提供到数据线。数据信号在剩余的时间段中被提供到数据线。初始电压被设置为低于数据信号的电压。在不提供扫描信号的时间段中数据驱动器提供对应于特定的灰度的数据信号。所述特定的灰度是中间灰度。所述特定的灰度是提供到辅助区域的数据项的平均灰度。在一秒的时间段内，数据信号被提供到第二像素k次(k为自然数)，数据信号被提供到第一像素j次(j为比k小的自然数)。
附图说明
图1是示出根据实施例的有机发光显示器的视图。
图2是示出根据实施例的像素的电路图。
图3是示出驱动图2中示出的像素的方法的实施例的波形图。
图4是示出根据另一实施例的有机发光显示器的视图。
具体实施方式
通常，为了实现均匀的亮度，OLED存储电容器必须稳定地维持其充电电压。然而，在传统的像素中(不一定是现有技术)，为了补偿驱动晶体管的阈值电压，增加多个晶体管，从而由存储电容器形成了至少两个漏电路径。因此，增加驱动频率，以在短时间段内将数据信号再充电到存储电容器中。然而，当驱动频率高时，功耗增加。
有机发光显示器由于高彩色再现性和厚度薄的优点而被用于各种便携式设备。便携式设备被分成用于实现图像的主区域和用于显示图标的辅助区域。因此，为了稳定地充入数据信号，仅显示预定信息的辅助区域在与主区域的驱动频率相同的驱动频率下驱动，从而功耗增加。
在下文中，将参照附图描述实施例。这里，当第一元件被描述为结合到第二元件时，第一元件不仅可以直接结合到第二元件，也可以经由第三元件间接地结合到第二元件。此外，为了清晰起见，省略了一些对于完整理解本发明不必要的元件。另外，相同的标号始终指示相同的元件。
图1是示出根据实施例的有机发光显示器的视图。
参照图1，有机发光显示器包括：像素单元130，包括位于扫描线S1到Sn与数据线D1到Dm的交叉处的像素140；扫描驱动器110，用于驱动扫描线S1到Sn以及发射控制线E1到En；数据驱动器120，用于驱动数据线D1到Dm；时序控制器150，用于控制扫描驱动器110和数据驱动器120。
时序控制器150产生数据驱动控制信号DCS和扫描驱动控制信号SCS，以对应于从外部提供的同步信号。由时序控制器150产生的数据驱动控制信号DCS被提供到数据驱动器120，由时序控制器150产生的扫描驱动控制信号SCS被提供到扫描驱动器110。时序控制器150将从外部提供的数据Data提供到数据驱动器120。
扫描驱动器110从时序控制器150接收扫描驱动控制信号SCS。接收扫描驱动控制信号SCS的扫描驱动器110产生扫描信号并且将产生的扫描信号顺序地提供到扫描线S1到Sn。另外，扫描驱动器110响应于扫描驱动控制信号SCS产生发射控制信号并且将产生的发射控制信号顺序地提供到发射控制线E1到En。这里，发射控制信号的宽度设置得基本上等于或宽于扫描信号的宽度。提供到第i(i是自然数)发射控制线Ei的发射控制信号与提供到第i扫描线Si的扫描信号至少部分地叠置。
数据驱动器120从时序控制器150接收数据驱动控制信号DCS。接收数据驱动控制信号DCS的数据驱动器120在提供扫描信号的时间段中的部分时间段中将初始电压Vint提供到数据线D1到Dm，并且在剩余的时间段中提供数据信号。这里，初始电压被设置为低于数据信号的电压。另外，数据驱动器120在帧之间的时间段中将数据信号中的电压(例如，对应于中间灰度的电压)提供到数据线D1到Dm，稍后将详细描述该内容。
像素单元130从外部接收第一电源ELVDD和第二电源ELVSS，以将第一电源ELVDD和第二电源ELVSS提供到像素140。接收第一电源ELVDD和第二电源ELVSS的像素140将从第一电源ELVDD经由有机发光二极管(OLED)流到第二电源ELVSS的电流量控制为与数据信号对应。
图2是示出根据实施例的像素的电路图。在图2中，为了方便起见，将示出结合到第m数据线Dm和第n扫描线Sn的像素。
参照图2，像素140包括结合到数据线Dm、扫描线Sn以及发射控制线En的像素电路142和有机发光二极管(OLED)，以控制提供到OLED的电流量。
OLED的阳极结合到像素电路142，OLED的阴极结合到第二电源ELVSS。这里，第二电源ELVSS被设置为具有比第一电源ELVDD低的电压。OLED产生具有预定亮度的光，以与从像素电路142提供的电流量相对应。
当扫描信号提供到扫描线Sn时，像素电路142将提供到OLED的电流量控制为与提供到数据线Dm的数据信号相对应。因此，像素电路142包括第一晶体管M1到第五晶体管M5以及存储电容器Cst。
第一晶体管M1(或驱动晶体管)的第一电极结合到第一电源ELVDD，第一晶体管M1的第二电极结合到第五晶体管M5的第一电极。第一晶体管M1的栅电极结合到第一节点N1。第一晶体管M1将提供到OLED的电流量控制为与施加到第一节点N1的电压相对应。
第二晶体管M2和第三晶体管M3并联地结合在第一节点N1和第二节点N2之间。第二晶体管M2的第一电极结合到第一节点N1，第二晶体管M2的第二电极结合到第二节点N2。第二晶体管M2的栅电极结合到第二节点N2。即，第二晶体管M2以二极管的形式结合，从而电流可以从第一节点N1流到第二节点N2。
第三晶体管M3的第一电极结合到第二节点N2，第三晶体管M3的第二电极结合到第一节点N1。第三晶体管M3的栅电极结合到第一节点N1。即，第三晶体管M3以二极管的形式结合，从而电流可以从第二节点N2流到第一节点N1。
第四晶体管M4的第一电极结合到数据线Dm，第四晶体管M4的第二电极结合到第二节点N2。第四晶体管M4的栅电极结合到扫描线Sn。当扫描信号提供到扫描线Sn时，第四晶体管M4被导通，以电结合数据线Dm和第二节点N2。
第五晶体管M5的第一电极结合到第一晶体管M1的第二电极，第五晶体管M5的第二电极结合到OLED的阳极。第五晶体管M5的栅电极结合到发射控制线En。当提供发射控制信号时第五晶体管M5截止，当不提供发射控制信号时第五晶体管M5导通。当第五晶体管M5导通时，第一晶体管M1和OLED彼此电结合。
存储电容器Cst结合在第一节点N1和第一电源ELVDD之间。存储电容器Cst充有预定的电压，以与提供到第一节点N1的电压相对应。
图3是示出驱动图2中示出的像素的方法的实施例的波形图。
参照图3，在第一时间段T1到第四时间段T4中向发射控制线En提供发射控制信号，以基本上与提供到扫描线Sn的扫描信号完全叠置。当发射控制信号被提供到发射控制线En时，第五晶体管M5截止。当第五晶体管M5截止时，第一晶体管M1和OLED之间的结合阻断，从而OLED设置为处于非发射状态。
而后，在第二时间段T2和第三时间段T3中将扫描信号提供到扫描线Sn。在第二时间段T2将初始电压Vint提供到数据线Dm。当将扫描信号提供到扫描线Sn时，第四晶体管M4导通。当第四晶体管M4导通时，数据线Dm和第二节点N2彼此电结合。
在这种情况下，在前一时间段提供的数据信号被施加到第一节点N1，而初始电压Vint被施加到第二节点N2。这里，由于初始电压Vint被设置为充分地低于数据信号的电压使得第二节点N2可以被初始化，因此第二晶体管M2导通。当第二晶体管M2被导通时，第一节点N1被初始化为初始电压Vint。
在第三时间段T3中将数据信号提供到数据线Dm。提供到数据线Dm的数据信号经由第四晶体管M4提供到第二节点N2。此时，由于第二节点N2被设置为数据信号的电压，并且第一节点N1被设置为初始电压Vint，因此第三晶体管M3导通。
当第三晶体管M3导通时，第一节点N1的电压增加到通过从数据信号的电压减去第三晶体管M3的阈值电压而获得电压。即，提供到第二节点N2的数据信号的电压经由以二极管形式结合的第三晶体管M3被提供到第一节点N1。因此，通过从第二节点N2的电压减去第三晶体管M3的阈值电压而获得的电压被施加到第一节点N1。
这里，形成在相同的像素中的第三晶体管M3和第一晶体管M1被设置为具有基本相同的阈值电压。因此，在第三时间段T3中将通过补偿第一晶体管M1的阈值电压获得的电压施加到第一节点N1。存储电容器Cst储存施加到第一节点N1的电压。
然后，在第五时间段T5中停止向发射控制线En提供发射控制信号，从而第五晶体管M5导通。当第五晶体管M5被导通时，第一晶体管M1和OLED彼此电结合。然后，由第一晶体管M1提供的电流被提供到OLED，以与第一节点N1的电压相对应，从而OLED产生具有预定亮度的光。
根据一个实施例，重复进行上述过程，以通过像素140产生预定的光。在一个实施例中，在第一节点N1和初始电源Vint之间不形成漏电路径，从而在第一节点N1中充有的电压被稳定地维持。因此，当应用像素140时，驱动频率可以降低，从而可以降低功耗。
另外，例如，在帧之间的时间段中，在将数据信号提供到所有的像素140之后，对应于中间灰度的电压可以被施加到数据线D1到Dm。然后，经由第一节点N1、第二晶体管M2和第四晶体管M4流到数据线Dm的漏电流的量可以最小化，从而在第一节点N1充有的电压可以稳定地维持。
图4是示出根据另一实施例的有机发光显示器的视图。在图4中，将省略由相同的标号指示的与图1中的元件相同的元件及其详细描述。
参照图4，有机发光显示器的像素单元130’包括辅助区域132和主区域134。在辅助区域132中，显示诸如图标和时间的预先设置的信息。在主区域134中，实现了预定的图像，以与用户的输入相对应。
如图4所示，在辅助区域132中，形成有像素140’。在一个实施例中，在主区域134中，形成有目前公知的各种类型的像素140”。即，在另一实施例中，像素140’形成在辅助区域132中，以使功耗最小化，而目前公知的像素140”形成在主区域134中，以确保驱动的稳定性。
如上所述，当像素形成在辅助区域132中时，向辅助区域132提供数据信号的次数，即，驱动频率可以减小，从而功耗可以降低。例如，在一秒的时间段中，数据信号可以被提供到主区域134的像素140”k次(k为自然数)，而数据信号可以被提供到辅助区域132的像素140’j次(j为小于k的自然数)。
另外，例如，在帧之间的时间段中，在数据信号被提供到所有的像素140’和140”之后，数据驱动器120’可以向数据线D1到Dm提供中间灰度的电压或者提供与提供到辅助区域132的数据项的平均值对应的灰度的电压。
实际上，由于在辅助区域132中仅显示预定的图标，因此将要提供到辅助区域132的数据可以被预先掌握。因此，在数据信号不提供到辅助区域132的时间段中，数据驱动器120将与提供到辅助区域132的数据项的平均值相对应的灰度的电压施加到数据线D1到Dm，以使从像素140’的漏电流最小化。
根据本公开实施例中的至少一个实施例，在存储电容器中充有的电压可以被稳定地维持，从而可以降低功耗。
虽然已经结合附图描述了上述实施例，但是将理解的是，本公开不限于上述实施例，而是相反意在覆盖包括在权利要求及其等同物的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (11)

1.一种有机发光显示器，所述有机发光显示器包括：
像素单元，包括位于扫描线、发射控制线和数据线的交叉处的像素；
扫描驱动器，被构造为将扫描信号提供到扫描线并将发射控制信号提供到发射控制线；
数据驱动器，被构造为将初始电压和数据信号提供到数据线，
其中，所述像素中的每个像素包括：
有机发光二极管；
第一晶体管，被构造为将从第一电源提供到所述有机发光二极管的电流量控制为与施加到第一节点的电压相对应；
第二晶体管和第三晶体管，在提供扫描信号的时间段中以并联的方式结合在第一节点和第二节点之间，其中，第二节点电结合到数据线中的一条；
第四晶体管，结合在第二节点和数据线之间；以及
第五晶体管，结合在第一晶体管和所述有机发光二极管之间，
其中，第四晶体管被构造为当提供扫描信号时被导通，其中，第四晶体管在第四晶体管被导通的导通时间段中的一部分时间段被从数据线提供初始电压并且在剩余的时间段被从数据线提供数据信号，其中，初始电压低于数据信号，其中，在不提供扫描信号的时间段中，数据驱动器提供对应于特定的灰度的数据信号，其中，所述特定的灰度是提供到辅助区域的数据项的平均灰度。
2.如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，第二晶体管的栅电极结合到第二节点，
其中，第三晶体管的栅电极结合到第一节点。
3.如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，所述像素中的每个像素还包括：
存储电容器，结合在第一节点和第一电源之间，
其中，所述第五晶体管被构造为当发射控制信号没有提供到发射控制线时被导通。
4.如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，扫描驱动器被构造为将发射控制信号提供到第i发射控制线，以与提供到第i扫描线的扫描信号至少部分地叠置，i为自然数。
5.如权利要求4所述的有机发光显示器，其中，发射控制信号被设置为具有比扫描信号的宽度大的宽度。
6.如权利要求1所述的有机发光显示器，其中，数据驱动器被构造为i)在提供扫描信号的时间段中的一部分时间段将初始电压提供到数据线以及ii)在剩下的时间段提供数据信号。
7.一种有机发光显示器，所述有机发光显示器包括：
多个第一像素，形成在辅助区域中并且被构造为显示在先设置的图像；
多个第二像素，形成在主区域中，并且被构造为显示对应于外部输入的图像；
数据驱动器，被构造为驱动结合到第一像素和第二像素的数据线；
扫描驱动器，被构造为将扫描信号顺序提供到结合到第一像素和第二像素的扫描线并且将发射控制信号顺序提供到发射控制线，
其中，第一像素和第二像素具有不同的电路结构，
其中，每个第一像素包括：
有机发光二极管；
第一晶体管，被构造为将从第一电源提供到所述有机发光二极管的电流量控制为与施加到第一节点的电压相对应；
第二晶体管和第三晶体管，在提供扫描信号的时间段以并联的方式结合在第一节点和第二节点之间，其中，第二节点电结合到数据线；
第四晶体管，结合在第二节点和数据线之间；以及
第五晶体管，结合在第一晶体管和所述有机发光二极管之间，
其中，第四晶体管被构造为当提供扫描信号时被导通，其中，第四晶体管在第四晶体管被导通的导通时间段中的一部分时间段被从数据线提供初始电压并且在剩余的时间段被从数据线提供数据信号，其中，初始电压低于数据信号，其中，在不提供扫描信号的时间段中，数据驱动器提供对应于特定的灰度的数据信号，其中，所述特定的灰度是提供到辅助区域的数据项的平均灰度。
8.如权利要求7所述的有机发光显示器，其中，第二晶体管的栅电极结合到第二节点，
其中，第三晶体管的栅电极结合到第一节点。
9.如权利要求7所述的有机发光显示器，其中，第一像素中的每个还包括：
存储电容器，结合在第一节点和第一电源之间，
其中，所述第五晶体管被构造为当发射控制信号不提供到发射控制线时被导通。
10.如权利要求7所述的有机发光显示器，其中，在扫描信号被提供到第一像素的导通时间段中的一部分时间段中，初始电压被提供到数据线，
其中，数据信号在剩余的时间段中被提供到数据线。
11.如权利要求7所述的有机发光显示器，其中，在一秒的时间段内，数据信号被提供到第二像素k次，其中，数据信号被提供到第一像素j次，k为自然数，j为比k小的自然数。
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