像素和使用所述像素的有机发光显示装置的制作方法

专利名称：像素和使用所述像素的有机发光显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种像素和使用所述像素的有机发光显示装置，更具体地讲， 涉及一种能够提高响应特性并显示具有均衡图像质量的像素以及使用所述像 素的有机发光显示装置。
背景技术：
最近，开发了多种比阴极射线管显示装置重量轻并且体积小的平板显示装置。
在这些平板显示装置中，有机发光显示装置通过使用作为自发光元件的 有机发光二极管(OLED)来显示图像，从而显示的图像的亮度和颜色纯度较
好。因此，有机发光显示装置已在聚光灯中作为下一代显示装置。
依据驱动有机发光二极管的方法将有机发光显示装置分类为被动矩阵型
有机发光显示装置(PMOLED )和主动矩阵型有机发光显示装置(AMOLED )。 AMOLED包括位于扫描线和数据线的交叉区域的多个像素。每个像素包
括有机发光二极管和用于驱动所述有机发光二4及管的〗象素电路。这里，所述
像素电路通常包括切换晶体管、驱动晶体管和存储电容器。
由于可用低的功耗操作AMOLED，所以AMOLED广泛用于^f更携式显示
装置等。
然而，AMOLED的像素的响应特性可能受到由于^f象素的结构产生的寄生 电容不利地影响，因此，在像素中通过这样的多个像素显示的图像的困像质 量可能不均匀。
例如，在像素包括彼此重叠的像素电路和有机发光二极管的上发射型 AMOLED中，通过存储电容器和有机发光二极管的阳极之间产生的寄生电容来产生反冲(kickback)电压。
反冲电压在连接到驱动晶体管的栅极的节点处引起电压波动。此外，电 压波动的变化依据前一帧的灰度级发生在显示相同灰度级的帧之间。因此， 像素的响应特性可能变差，显示的图像的图像质量可能恶化。

发明内容
因此，本发明的一方面提供了 一种像素和使用所述像素的有机发光显示 装置，所述像素能够改善响应特性并显示具有均衡图像质量的图像。
根据本发明的实施例，像素包括有机发光二极管，连接在第一电源和 第二电源之间；像素电路，连接在第一电源和有机发光二极管之间，用于向 有机发光二极管提供驱动电流；第一晶体管，在将前一扫描信号提供给连接 到第一晶体管的前一扫描线的第一时间段期间，所述第一晶体管将复位电压 提供给有机发光二极管的阳极。
这里，复位电压可以被设置为初始化电源的电压；第一晶体管可连接在 有机发光二极管的阳极和初始化电源之间，第一晶体管的栅极可连接到前一 扫描线。
或者，复位电压可被设置为第二电源的电压；第一晶体管可连接在有机 发光二极管的阳极和第二电源之间，第一晶体管的栅极可连接到前一扫描线。
像素电路可包括第二晶体管，连接在数据线和第一节点之间，其栅极 连接到当前扫描线；第三晶体管，连接在第一节点和有机发光二极管之间， 其栅极连接到第二节点；第一电容器，连接在第二节点和第一电源之间。像 素电路还可包括第四晶体管，连接在第三晶体管的栅极和第三晶体管的漏 极之间，其栅极连接到当前扫描线；第五晶体管，连接在第一电源和第一节 点之间，其栅极连接到发光控制线；第六晶体管，连接在第三晶体管和有机 发光二极管之间，其栅极连接到发光控制线；第七晶体管，连接在第二节点 和初始化电源之间，其4册极连4妄到前一扫描线。
根据本发明的另一实施例， 一种有机发光显示装置包括位于扫描线、发 光控制线和数据线的交叉区域的多个像素，其中，每个像素包括有机发光 二极管，连接在第一电源和第二电源之间；像素电路，连接在第一电源和有 机发光二极管之间，用于向有机发光二极管提供驱动电流；第一晶体管，在 将前一扫描信号提供给所述扫描线的前一扫描线的第一时间段期间，所述第一晶体管将复位电压提供给有机发光二极管的阳^ L
根据本发明的另一实施例，提供了一种驱动有机发光显示器的像素的方 法。所述像素包括连接到驱动晶体管的有机发光二极管。所述像素连接到扫
描线、前一扫描线、发光控制线和数据线。所述方法包括在前一帧之后并 在当前帧中的将扫描信号施加到扫描线之前，将有机发光二极管的阳极的电 压设置为复位电压；将扫描信号施加到扫描线；将数据信号施加到数据线； 将发光信号施加到发光控制线以使得有机发光二极管发光。在前一帧和当前 帧中，复位电压保持基本恒定。
在根据本发明实施例的像素和使用所述像素的有机发光显示装置中，每 一像素具有复位晶体管(例如，第一晶体管)，所述复位晶体管用于在初始化 时间段将恒定电压施加到有机发光二极管的阳极。因此，反冲电压的值对于 每一灰度而言保持恒定，而不管在前一帧中显示的灰度，从而可改善像素的 响应特性，并可显示具有均衡图像质量的图像。


附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例，附图与描述一起用于 解释本发明的原理。
图1是示意性显示根据本发明实施例的有机发光显示装置的构造的框图。
图2是根据本发明实施例的像素的示意性电路图。 图3是示出驱动图2中显示的像素的方法的波形图。 图4是根据本发明另 一实施例的像素的示意性电路图。
具体实施例方式
以下，将参照附图描述根据本发明的特定示例性实施例。这里，当将第 一元件描述为连接到第二元件时，第一元件可能直接连接到第二元件，或经 第三元件间接连接到第二元件。此外，为了简明省略了对于充分理解本发明 而言不是必须的一些元件。另外，相同的标号始终表示相同的元件。
图1是示意性显示根据本发明实施例的有机发光显示装置的构造的框图。
参照图1,根据本发明实施例的有机发光显示装置包括显示单元100、扫描驱动器200和数据驱动器300。
显示单元100包括多个像素110，所述多个像素110以矩阵形式布置在扫 描线SO至Sn、发光控制线El至En以及数据线Dl至Dm的交叉区域。
将每个像素110连接到扫描线(以下，称为"当前扫描线")和发光控制 线(所述扫描先和发光控制线被连接到像素HO本身所在的一行像素110)、 另一扫描线(以下，称为"前一扫描线"，所述扫描线连接到像素IIO的前一 行)以及数据线(所述数据线连接到像素IIO本身所在的一列像素110)。例 如，将位于第i行和第j列的像素110连接到第i扫描线Si、第i发光控制线 Ei、第(i-1 )扫描线Si-1以及第j数据线Dj。
每个像素110在从前一扫描线提供扫描信号的第一时间段期间被初始 化，并且像素110在从当前扫描线提供扫描线信号的第二时间段期间接收从 数据线提供的数据信号。在第三时间段期间像素110通过发射具有与数据信 号相应的亮度的光来显示图像，在所述第三时间段期间，从发光控制线提供 的发光控制信号的电压电平跃迁到合适的电平，从而向在各个像素110中设 置的有机发光二极管提供电流。
同时，显示单元100接收从外部(例如，从电源)提供的第一电源ELVDD 和第二电源ELVSS。第一电源ELVDD和第二电源ELVSS分别用作高电平电 压源和低电平电压源。第一电源ELVDD和第二电源ELVSS用作像素110的 驱动电源。
扫描驱动器200产生与外部提供(例如，从定时控制单元提供)的扫描 控制信号相应的扫描信号和发光控制信号。将由扫描驱动器200产生的扫描 信号和发光控制信号分别通过扫描线SO至Sn以及发光控制线El至En顺序 地提供给像素110。
数据驱动器300产生与外部提供(例如，从定时控制单元提供)的数据 和数据控制信号相应的凄t据信号。将由数据驱动器300产生的数据信号通过 数据线Dl至Dm与扫描信号同步地提供给像素110。
图2是根据本发明实施例的像素的示意性电路图。可将图2中显示的像 素应用到图1中显示的有机发光显示装置等。为了便于示出，图2示出位于 第n行和第m列的l象素110。
参照图2，根据本发明实施例的像素110包括有机发光二极管OLED, 连接在第一电源ELVDD和第二电源ELVSS之间；第一晶体管Tl，在将前一扫描信号提供给前一扫描线Sn-l的时间段期间，所述第一晶体管将复位电压 提供给有机发光二极管OLED的阳极;像素电路112，连接在第一电源ELVDD 和有机发光二极管OLED之间，用于向有机发光二极管OLED ^是供驱动电流。
此外，第一晶体管Tl连接在有机发光二极管OLED的阳极和初始化电 源Vinit之间。第一晶体管Tl的删极连接到前一扫描线Sn-l。这里，初始化 电源Vinit是另外提供的用于初始化像素110的电源，所述电源是与第一电源 ELVDD和第二电源ELVSS不同的单独电源。
在将前一信号(例如，前一扫描信号)提供给前一扫描线Sn-l的时间段 期间，第一晶体管Tl导通，从而将初始化电源Vinit的电压提供给有机发光 二极管OLED的阳极。
即，第一晶体管T1用作复位晶体管，所述复位晶体管在像素110的初始 化时间段期间向有机发光二极管OLED的阳极提供恒定的复位电压。在图2 中显示的实施例中，将复位电压设置为初始化电源Vinit的电压。
像素电路112包括第二晶体管T2至第七晶体管T7以及第一电容器Cl 和第二电容器C2。
第二晶体管T2连接在数据线Dm和第一节点Nl之间，第二晶体管T2 的栅极连接到当前扫描线Sn。在将当前扫描信号提供给当前扫描线Sn的时 间段期间，第二晶体管T2导通，从而将从数据线Dm提供的数据信号提供给 像素110。
第三晶体管T3连接在第一节点Nl和有机发光二极管OLED之间，第三 晶体管T3的栅极连接到第二节点N2。第三晶体管T3控制在与从第二晶体管 T2提供的数据信号相应的像素110的发光时间段期间流向有机发光二极管 OLED的驱动电流的幅度。
第四晶体管T4连接在第三晶体管T3的4册极和第三晶体管T3的漏极之 间，第四晶体管T4的栅极连接到当前扫描先Sn。在将当前扫描信号提供给 当前扫描线Sn的时间段期间，第四晶体管T4导通，从而将第三晶体管T3 二极管连接。
第五晶体管T5连接在第一电源ELVDD和第一节点Nl之间，第五晶体 管T5的栅极连接到发光控制线En。当从发光控制线En提供的发光控制信号 跃迁到低电平时，第五晶体管T5允许第一电源ELVDD电连接到第一节点 Nl。即，如果第五晶体管T5导通，则第三晶体管被电连接到第一电源ELVDD。第六晶体管T6连接在第三晶体管T3和有机发光二极管OLED之间，第 六晶体管T6的栅极连接到发光控制线En。在将高电平发光控制信号提供给 发光控制线En的时间段期间，第六晶体管T6截止，从而可防止驱动电流被 提供给有机发光二极管OLED。在发光控制信号的电压电平跃迁到低电平的 发光时间段期间，第六晶体管T6导通，从而第三晶体管被电连接到有机发光 二极管OLED。
第七晶体管T7连接到第二节点N2和初始化电源Vinit之间，第七晶体 管T7的栅极连接到前一扫描线Sn-l。在将前一扫描信号提供给前一扫描线 Sn-l的时间段期间，第七晶体管T7导通，从而将初始化电源Vinit的电压提 供给第二节点N2。
第一电容器C1连接在第二节点N2和第一电源ELVDD之间。在将前一 扫描信号提供给前一扫描线Sn-l的时间段期间，通过经第七晶体管T7提供 的初始化电源Vinit来初始化第一电容器Cl。其后，在将当前扫描信号提供 给当前扫描线Sn的时间段期间，将与经第二晶体管T2至第四晶体管T4提 供的数据信号相应的电压存储在第一电容器C1中。
第二电容器C2连接在第二节点N2和当前扫描线Sn之间。第二电容器 C2允许从当前扫描线Sn提供的当前扫描信号和第二节点N2之间的电压差保 持恒定。即，当当前扫描信号的电压电平改变时，尤其在当前扫描信号的提 供被暂停的时刻，第二电容器C2通过耦合操作增加第二节点N2的电压，从 而补偿由包括像素110的面板中的负载所引起的电压降。
有机发光二极管OLED连接在像素电路112和第二电源ELVSS之间。在 像素110的发光时间段期间，有机发光二极管OLED发射与经第一电源 ELVDD、第五晶体管T5、第三晶体管T3和第六晶体管T6提供的驱动电流 相应的光。
在像素110中，由于有机发光二极管OLED的阳极和像素电路112 (具 体地讲，第一电容器C1和/或第二电容器C2)之间的结构重叠，导致在第二 节点N2和有机发光二极管OLED的阳极之间存在寄生电容Cp。
当有机发光二极管OLED的阳极的电压(以下，称为"阳极电压")改变 时，由寄生电容Cp产生反冲电压，从而改变第二节点N2的电压。
这里，反冲电压随阳极电压的变化变得越大而增加。例如，当有机发光 二极管OLED在前一帧中显示黑灰度并在随后帧中显示白灰度时，阳极电压在像素100的发光时间段开始时从非常低的状态(例如，低电压)改变为高 状态(例如，高电压)的同时急剧增加。因此，由寄生电容Cp产生大的反沖 电压，从而第二节点N2的电压增加。因此，由于没有将第二节点N2的电压 设置得足够低到显示第一帧中的白灰度电平，所以驱动电流减小，其中，在 所述第一帧中，黑灰度被改变为白灰度。
当有机发光二才及管OLED在前一帧和随后帧中均显示白灰度时，在前一 帧中将阳极电压设置在相对高的状态(在没有设置第一晶体管Tl的实施例 中)。为此，产生相对小的反沖电压。
因此，在保持白灰度的随后帧中的驱动电流大于在黑灰度被改变为白灰 度的第一帧中的驱动电流，从而随后帧中的有机发光二极管OLED发射的光 的亮度比第一帧中的有机发光二极管OLED发射的光的亮度高。
即，如果阳极电压在每一帧中没有被复位，则依据前一帧和当前帧之间 的亮度差(尽管在前一帧和当前帧中提供与相同灰度相应的数据信号)每一 帧都发生亮度变化。因此，在低灰度改变为高灰度的第一帧中的像素110的 发光亮度相对低于在类似的或相同的灰度被保持的随后帧中的像素110的发 光亮度。因此，在亮度曲线上产生步长差(step difference),并以延迟的形式 显示所述步长差。因此，像素110的响应特性会变差，图像质量会不均衡。
设置了第一晶体管Tl，用于允许阳极电压在每一帧的初始化时间段期间 被恒定复位，以防止上面描述的问题。
因此，反沖电压的值对于每一灰度而言保持基本恒定，而不管在前一帧 中提供的数据信号的灰度。因此，防止在亮度曲线上产生步长差，从而改善 了像素110的响应特性，并显示具有均衡图像质量的图像。
图3是示出驱动图2中显示的像素的方法的波形图。为了便于示出，将 在图3中示出在一帧期间提供给^像素的驱动信号。以下，将参照图2和图3 详细描述图2中示出的像素的驱动方法。
参照图3，在设置为初始化时间段的第一时间段tl期间首先将低电平的 前一扫描信号SSn-l提供给像素110。因此，第一晶体管Tl和第七晶体管T7 通过低电平的前一扫描信号SSn-l而导通。从而，初始化电源Vinit的电压被 提供给有机发光二极管OLED的阳极和第二节点N2。这里，可将初始化电源 Vinit的电压设置为能够初始化像素110的合适值(例如，比数据信号Vdata 的最小电压低的值)。
i在图2中显示的本发明的实施例中，在第一时间段tl期间，可通过第一 晶体管Tl将初始化电源Vinit的电压作为复位电压提供给有机发光二极管 OLED的阳极，从而在每一帧中阳极电压可^皮恒定地复位。
其后，在设置为编程时间段的第二时间段t2期间，将低电平的当前扫描 信号SSn提供给像素110。然后，第二晶体管T2和第四晶体管T4响应于低 电平的当前扫描信号SSn而导通。通过第四晶体管T4而被二极管连接的第 三晶体管T3导通。由于第二节点N2在第一时间段tl期间被初始化，所以第 三晶体管T3在正向被二极管连接。
因此，经第二晶体管T2至第四晶体管T4将提供给数据线Dm的数据信 号Vdata提供给第二节点N2。此时，由于第三晶体管T3被二极管连接，所 以与数据信号Vdata和第三晶体管T3的阈值电压之间的差相应的电压被提供 给第二节点N2。提供给第二节点N2的电压对第一电容器C1充电。
其后，如果当前扫描信号SSn的电压电平跃迁到高电平，则经第二电容 器通过耦合操作与当前扫描信号SSn的电压变化相应地改变第二节点N2的 电压。
其后，在设置为发光时间段的第三时间^殳t3期间，发光控制信号EMI 跃迁到低电平。然后，第五晶体管T5和第六晶体管T6通过发光控制信号EMI 而导通。因此，驱动电流沿从第一电源ELVDD经第五晶体管T5、第三晶体 管T3、第六晶体管T6和有机发光二极管OLEDD的路径流到第二电源 ELVSS。
这里，第三晶体管T3响应于提供给第三晶体管T3的4册极的电压(即， 第二节点N2处的电压)控制驱动电流的幅度。
同时，由于在第二时间段t2期间与第三晶体管T3的阈值电压相应的电 压存储在第一电容器Cl中，所以在第三时间段t3期间对第三晶体管T3的阈 值电压进行补偿。
此外，对每一帧在第一时间段tl期间将阳极电压复位到恒定复位电压。 为此，尽管由于在第三时间段t3期间阳极电压的变化导致产生了反冲电压， 但反冲电压的值对于所有灰度而言被保持恒定，而不管在前一帧中提供的数 据信号的灰度。
图4是根据本发明另一实施例的像素的电路图。在图4中，对与图2的 元件相应的相同元件分配相同的标号，并将省略对相同元件的详细描述。参照图4，在像素IIO，中，第一晶体管Tl，连接在有机发光二极管OLED 的阳极和第二电源ELVSS之间。即，在该实施例中，将用于对阳极电压复位 的复位电压设置为第二电源ELVSS的电压。如果将复位电压设置为第二电源 ELVSS的电压，则产生大的反冲电压，并且第二节点N2的电压增加量增加。 因此，可容易地在低的灰度(例如，黑灰度)表达灰度。
尽管结合特定示例性实施例描述了本发明，但应该理解，本发明不限于 公开的实施例，而是相反，本发明意在覆盖权利要求及其等同物的精神和范 围内包括的各种修改和等同布置。
权利要求
1、一种有机发光显示装置的像素，包括有机发光二极管，连接在第一电源和第二电源之间；像素电路，连接在第一电源和有机发光二极管之间，用于向有机发光二极管提供驱动电流；第一晶体管，在将前一扫描信号提供给连接到第一晶体管的前一扫描线的第一时间段期间，所述第一晶体管将复位电压提供给有机发光二极管的阳极。
2、 如权利要求l所述的像素，其中，复位电压是单独初的始化电源的电压；第一晶体管连接在有机发光二极管的阳极和初始化电源之间，第一晶体 管的栅极连接到前一扫描线。
3、 如权利要求l所述的像素，其中， 复位电压是第二电源的电压；第一晶体管连接在有机发光二极管的阳极和第二电源之间，第一晶体管 的才册极连4妄到前一扫描线。
4、 如权利要求l所述的像素，其中，像素电路包括第二晶体管，连接在数据线和第一节点之间，其栅极连接到当前扫描线； 第三晶体管，连接在第一节点和有机发光二极管之间，其栅极连接到第 二节点；第一电容器，连接在第二节点和第一电源之间。
5、 如权利要求4所述的像素，其中，像素电路还包括 第四晶体管，连接在第三晶体管的栅极和第三晶体管的漏极之间，其栅极连接到当前扫描线；第五晶体管，连接在第一电源和第一节点之间，其栅极连接到发光控制线；第六晶体管，连接在第三晶体管和有机发光二极管之间，其栅极连接到 发光控制线；第七晶体管，连接在第二节点和初始化电源之间，其栅极连接到前一扫描线。
6、 如权利要求4所述的像素，其中，像素电路还包括第二电容器，连 接在第二节点和当前扫描线之间。
7、 一种包括位于扫描线、发光控制线和数据线的交叉区域的多个像素的 有机发光显示装置，每个像素包括有机发光二极管，连接在第一电源和第二电源之间；像素电路，连接在第一电源和有机发光二才及管之间，用于向有机发光二 极管提供驱动电流；第 一晶体管，在将前一扫描信号提供给所述扫描线的前一扫描线的第一 时间段期间，所述第一晶体管将复位电压提供给有机发光二极管的阳极。
8、 如权利要求7所述的有机发光显示装置，其中， 复位电压是单独的初始化电源的电压；第一晶体管连接在有机发光二极管的阳极和初始化电源之间，第一晶体 管的栅极连接到前一扫描线。
9、 如权利要求7所述的有机发光显示装置，其中， 复位电压是第二电源的电压；第一晶体管连接在有机发光二极管的阳极和第二电源之间，第一晶体管 的4册极连接到前一扫描线。
10、 一种驱动有机发光显示器的像素的方法，所述像素包括连接到驱动 晶体管的有机发光二极管，所述像素连接到扫描线、前一扫描线、发光控制 线和数据线，所述方法包括在前一帧之后并在当前帧中的将扫描信号施加到扫描线之前，将有机发 光二极管的阳极的电压设置为复位电压； 将扫描信号施加到扫描线； 将数据信号施加到数据线；将发光信号施加到发光控制线以使得有机发光二极管发光， 其中，在前一帧和当前帧中，复位电压保持基本恒定。
11、 如权利要求IO所述的方法，其中，将有机发光二极管的阳极的电压 设置为复位电压的步骤包括在前一帧中将前一扫描信号施加到前一扫描线；响应于前一扫描信号，将有机发光二极管的阳极的电压设置为复位电压。
12、如权利要求11所述的方法，其中，响应于前一扫描信号，驱动晶体 管的栅极的电压对应于有机发光二极管的阳极的电压。
全文摘要
提供了一种像素和使用所述像素的有机发光显示装置，所述像素能够改善响应特性，并显示具有均衡图像质量的图像。所述像素包括有机发光二极管，连接在第一电源和第二电源之间；像素电路，连接在第一电源和有机发光二极管之间，用于向有机发光二极管提供驱动电流；第一晶体管，在将前一扫描信号提供给前一扫描线的第一时间段期间，所述第一晶体管将复位电压提供给有机发光二极管的阳极。
文档编号G09G3/32GK101630481SQ200910140359
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月17日 优先权日2008年7月18日
发明者郭源奎 申请人:三星移动显示器株式会社