专利名称：有源矩阵有机发光二极管显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光二极管，更具体地说，涉及一种具有简单构造的发光控制信号生成电路的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器及其驱动方法。
背景技术：
近年来，由于重量轻、体积小等优点，液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器在便携式信息终端中被广泛地使用。由于具有优于LCD的亮度和视角性能，OLED显示器被公认为下一代平板显示器。
典型地，在有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器中，一个像素包括R、G和B单元像素，每个单元像素具有一个电致发光(EL)元件。EL元件具有分别插入在其阳极和阴极之间的R、G和B有机发光层，所述有机发光层响应施加到阳极和阴极的电压而发光。
图1显示了常规AMOLED显示器10的构造。
参照图1，常规AMOLED显示器10包括像素部分100、栅极线驱动电路110、数据线驱动电路120和发光控制信号生成电路190。像素部分100包括多个栅极线111-11m，其提供有来自栅极线驱动电路110的扫描信号S1-Sm；和多个数据线121-12n，用于提供来自数据线驱动电路120的数据信号DR1、DG1、DB1-DRn、DGn、DBn。另外，像素部分100包括用于提供从发光控制信号生成电路190输出的发光控制信号的多个发光控制线191-19m，和用于提供电源电压VDD1-VDDn的多个电源线131-13n。
在像素部分100中，多个像素P11-Pmn以矩阵形式排列，并被连接到多个栅极线111-11m、多个数据线121-12n、多个发光控制线191-19m和多个电源线131-13n。像素P11-Pmn中的每一个包括三个单元像素，即R、G、B单元像素PR11、PG11、PB11-PRmn、PGmn、PBmn，并被连接到相应的栅极线、数据线、发光控制线和电源线。
例如，像素P11包括R单元像素PR11、G单元像素PG11和B单元像素PB11，并被连接到在多个栅极线111-11m中用于提供第一扫描信号S1的第一栅极线111、多个数据线121-12n中的第一数据线121和多个电源线131-13n中的第一电源线131。
也就是说，像素P11的R单元像素PR11被连接到第一栅极线111、提供有R数据信号DR1的第一数据线121的R数据线121R和第一电源线131的R电源线131R。另外，G单元像素PG11被连接到第一栅极线111、提供有G数据信号DG1的第一数据线121的G数据线121G和第一电源线131的G电源线131G。此外，B单元像素PB11被连接到第一栅极线111、提供有B数据信号DB1的第一数据线121的B数据线121B和第一电源线131的B电源线131B。
上述发光控制信号生成电路190包括用于R、G、B的三个发光控制信号产生装置，所述装置如日本专利公开No.2001-60076中所公开的向R、G、B子像素PR11-PRmn、PG11-PGmn和PB11-PBmn分别提供发光控制信号。由于每个R、G、B发光控制信号产生装置包括移位寄存器，元件的数目变大并且电路面积也变大。结果，故障率增加而成品率降低。
发明内容
根据本发明的示例性实施例提供一种适用于细距(fine pitch)的有机发光二极管(OLED)显示器及其驱动方法。
根据本发明的另一示例性实施例提供一种具有简化的发光控制信号生成电路的OLED显示器及其驱动方法。
根据本发明的再一示例性实施例提供一种能够通过调节流经EL元件的电流来延长使用寿命的OLED显示器及其驱动方法。
在根据本发明的示例性实施例中，提供了一种平板显示器的发光控制信号生成电路。发光控制信号生成电路包括多个像素，每个所述像素包括多个EL元件。元件的发光由多个发光控制信号控制。所述电路包括第一信号产生装置，用于产生多个发光控制信号中的一个作为输出信号；和多个第二信号产生装置，用于利用第一信号产生装置的输出信号和外部控制信号产生多个发光控制信号的其它信号。
用于产生多个发光控制信号中的所述一个的第一信号产生装置包括移位寄存器。多个第二信号产生装置中的一个包括具有外部控制信号和第一信号产生装置的输出信号作为两个输入的与非门，而多个第二信号产生装置中的另一个包括具有外部控制信号的反相信号和第一信号产生装置的输出信号作为两个输入的与非门。
多个第二信号产生装置中的一个包括第一传输门，用于利用具有第一电平的外部控制信号和具有第二电平的外部控制信号的反相信号来提供第一信号产生装置的输出信号作为所述多个发光控制信号的其它信号中的一个；和第二传输门，用于利用具有第二电平的外部控制信号和具有第一电平的外部控制信号的反相信号来允许所述多个发光控制信号的其它信号中的一个具有第二电平。多个第二信号产生装置中的另一个包括第三传输门，用于利用具有第二电平的外部控制信号和具有第一电平的外部控制信号的反相信号来提供第一信号产生装置的输出信号作为所述多个发光控制信号的其它信号中的另一个；和第四传输门，用于利用具有第一电平的外部控制信号和具有第二电平的外部控制信号的反相信号来允许所述多个发光控制信号的其它信号中的另一个具有第二电平。
多个EL元件按形成一个帧的多个子帧的每一个被顺序地驱动并处于黑色状态，或者在多个子帧中一个的期间多个EL元件的一个可被再次驱动。
根据本发明的另一个示例性实施例，提供一种包括多个像素的有机发光二极管显示器的发光控制信号生成电路。每个所述像素包括R、G和B EL元件，由R、G、B发光控制信号控制所述R、G和B EL元件的发光。所述电路包括用于产生G发光控制信号作为输出信号的移位寄存器。所述电路还包括第一与非门，用于利用移位寄存器的输出信号和外部控制信号作为两个输入来产生R发光控制信号。反相门反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号，而第二与非门利用反相外部控制信号和移位寄存器的输出信号作为两个输入来产生B发光控制信号。
在根据本发明的再一个示例性实施例中，提供一种包括多个像素的有机发光二极管显示器的发光控制信号生成电路。每个所述像素包括R、G、B EL元件，由R、G、B发光控制信号控制所述R、G、B EL元件的发光。所述电路包括用于反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号的反相门，和用于产生G发光控制信号作为输出信号的移位寄存器。第一传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为R发光控制信号。第二传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号使R发光控制信号接地。第三传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为B发光控制信号。第四传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号使B发光控制信号接地。
在根据本发明的又一个示例性实施例中，有机发光二极管显示器包括多个栅极线、多个数据线、多个发光控制线、多个电源线和包括多个像素的像素部分。每个所述像素被连接到相应的所述栅极线、相应的所述数据线、相应的所述发光控制线和相应的所述电源线。栅极线驱动电路向多个栅极线提供多个扫描信号，数据线驱动电路向多个数据线顺序地提供R、G、B数据信号，发光控制信号生成电路向多个发光控制线提供多个发光控制信号。每个所述像素包括R、G、B EL元件，所述元件在形成一个帧的多个子帧的每一个中基于发光控制信号顺序地发光。发光控制信号生成电路包括第一信号产生装置，用于产生多个发光控制信号中的一个作为输出信号；和多个第二信号产生装置，用于利用第一信号产生装置的输出信号和外部控制信号来产生多个发光控制信号中的其它信号。
每个像素可进一步包括用于切换数据信号的至少一个开关晶体管；用于向R、G、B EL元件提供与数据信号相对应的驱动电流的至少一个驱动晶体管；用于存储数据信号的电容器；和用于控制R、G、B EL元件的顺序驱动的顺序控制装置。
顺序控制装置包括第一、第二和第三P-型薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管包括相应的所述发光控制信号被施加于其上的栅极、连接到共享的驱动装置的源极和连接到R、G、B EL元件中相应的一个的漏极。可选地，顺序控制装置包括第一N-型薄膜晶体管、第一P-型薄膜晶体管和第二N-型薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管包括相应的所述发光控制信号被施加于其上的栅极、连接到共享的驱动装置的源极和连接到R、G、B EL元件中相应的一个的漏极。
在根据本发明的再一个示例性实施例中，有机发光二极管显示器包括多个栅极线、多个数据线、多个发光控制线、多个电源线和包括多个像素的像素部分，每个所述像素被连接到相应的所述栅极线，相应的所述数据线、相应的所述发光控制线和相应的所述电源线。栅极线驱动电路向多个栅极线提供多个扫描信号，数据线驱动电路向多个数据线顺序地提供R、G、B数据信号，发光控制信号生成电路向多个发光控制线提供R、G、B发光控制信号。每个所述像素包括R、G、B EL元件，所述元件在形成一个帧的多个子帧的每一个中基于R、G、B发光控制信号顺序地发光。发光控制信号生成电路包括用于产生G发光控制信号作为输出信号的移位寄存器，和用于利用外部控制信号和移位寄存器的输出信号作为两个输入来产生R发光控制信号的第一与非门。反相门反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号，第二与非门利用外部控制信号和移位寄存器的输出信号作为两个输入来产生B发光控制信号。
在又一个根据本发明的示例性实施例中，有机发光二极管显示器包括多个栅极线、多个数据线、多个发光控制线、多个电源线和包括多个像素的像素部分，每个所述像素被连接到相应的所述栅极线、相应的所述数据线、相应的所述发光控制线和相应的所述电源线。栅极线驱动电路向多个栅极线提供多个扫描信号，数据线驱动电路向多个数据线顺序地提供R、G、B数据信号，发光控制信号生成电路向多个发光控制线提供R、G、B发光控制信号。每个所述像素包括R、G、B EL元件，所述元件在形成一个帧的多个子帧的每一个中基于R、G、B发光控制信号顺序地发光。发光控制信号生成电路包括用于反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号的反相门，和用于产生G发光控制信号作为输出信号的移位寄存器。第一传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号来传输移位寄存器的输出信号作为所述R发光控制信号。第二传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号使所述R发光控制信号接地。第三传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为所述B发光控制信号。第四传输门利用反相的外部控制信号和外部控制信号使所述B发光控制信号接地。
在根据本发明的又一个示例性实施例中，提供一种用于驱动包括多个像素的有机发光二极管显示器的方法。每个所述像素包括R、G、B EL元件，由R、G、B发光控制信号控制所述R、G、B EL元件的发光。在形成一个帧的多个子帧的第一子帧期间产生G发光控制信号以使G EL元件发光，在第二所述子帧期间利用G发光控制信号产生R发光控制信号以使R EL元件发光。在第三所述子帧期间利用G发光控制信号产生B发光控制信号以使B EL元件发光。在所述多个子帧余下的一个子帧期间，EL元件被保持为黑色。
在根据本发明的再一个示例性实施例中，提供一种用于驱动包括多个像素的有机发光二极管显示器的方法。每个所述像素包括R、G、B EL元件，由R、G、B发光控制信号控制所述R、G、B EL元件中的每一个的发光。在形成一个帧的多个子帧的第一子帧期间产生G发光控制信号以使G EL元件发光，在第二所述子帧期间利用G发光控制信号产生R发光控制信号以使REL元件发光。在第三所述子帧期间利用G发光控制信号产生B发光控制信号以使B EL元件发光。在所述多个子帧余下的一个子帧期间，R、G、B EL元件的一个发光。
通过结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的上述和其他特性对于本领域普通技术人员将会变得更加清楚，其中图1显示了常规有机发光二极管(OLED)显示器的配置。
图2显示了依据本发明示例性实施例的顺序驱动OLED显示器的方框图。
图3显示了图2的OLED显示器的方框图，其更加详细地显示了像素部分。
图4显示了图3的OLED显示器中的像素电路。
图5显示了依据本发明第一示例性实施例的OLED显示器中的发光控制信号生成电路。
图6显示了利用图5的发光控制信号生成电路的OLED显示器的操作波形。
图7显示了利用图5的发光控制信号生成电路的OLED显示器的其他操作波形。
图8显示了依据本发明第二示例性实施例的OLED显示器的像素电路。
图9显示了依据本发明第二示例性实施例的OLED显示器的发光控制信号生成电路。
图10显示了利用图9的发光控制信号生成电路的OLED显示器的操作波形。
具体实施例方式
通过借助显示了本发明示例性实施例的附图在下文中将更加充分地描述本发明。然而，本发明能够通过多种不同的实施例实现，并不局限于在此讨论的实施例。相反，提供这些实施例是使公开全面且完整，并向本领域技术人员充分地传达发明的范围。在附图中，为了清晰将夸大层和区域的厚度。贯穿说明书使用相同的参考数字表示对应或者同样的单元。
参照图2，OLED显示器50包括像素部分500、栅极线驱动电路510、数据线驱动电路520和发光控制信号生成电路590。栅极线驱动电路510在一帧期间顺序地产生扫描信号S1-Sm到像素部分500的栅极线。每次一个帧期间将扫描信号施加到像素部分时，数据线驱动电路520将R、G、B数据信号D1-Dn顺序提供给像素部分500的数据线。发光控制信号生成电路590将发光控制信号(EC_R，G，B1)至(EC_R，G，Bm)顺序提供给像素部分500的发光控制线591-59m(如图3所示)，所述发光控制信号用于在每次在一个帧期间将扫描信号施加到像素部分时控制R、G、B EL元件的发光。
参照图3，像素部分500包括分别提供有来自栅极线驱动电路510的扫描信号S1-Sm的多个栅极线511-51m、分别提供有来自数据线驱动电路520的数据信号D1-Dn的多个数据线521-52n、分别提供有来自发光控制信号生成电路590的发光控制信号EC_R，G，B1至EC_R，G，Bm的多个发光控制线591-59m、和用于分别提供电源电压VDD1-VDDn的多个电源线531-53n。
像素部分500进一步包括以矩阵形式排列的多个像素P11’-Pmn’，所述多个像素被连接到多个栅极线511-51m、多个数据线521-52n、多个发光控制线591-59m和多个电源线531-53n。每个像素P11’-Pmn’被连接到多个栅极线511-51m中相应的一个、多个数据线521-52n中相应的一个、多个发光控制线591-59m中相应的一个和多个电源线531-53n中相应的一个。
例如，像素P11’被连接到多个栅极线511-51m中用于提供第一扫描信号S1的第一栅极线511、多个数据线521-52n中用于提供第一数据信号D1的第一数据线521、多个发光控制线591-59m中用于提供第一发光控制信号EC_R，G，B1的第一发光控制线591和多个电源线531-53n中的第一电源线531。
图4显示了依据本发明第一示例性实施例的顺序驱动OLED显示器中的用于一个像素的像素电路，其相应于用于多个像素中一个像素P11’的情况。
参照图4，像素P11’包括栅极线511；数据线521；三个发光控制线591r、591g、591b；电源线531和作为显示元件、用于分别发射R、G、B色彩光的R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B。
另外，像素P11’包括用于以分时和顺序方式驱动R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B的有源元件。所述有源元件具有驱动装置540，该驱动装置540用于在每次扫描信号S1被施加到该驱动装置时将与R、G、B数据信号D1(DR1、DG1、DB1)相对应的驱动电流提供给R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B；和顺序控制装置550，用于基于发光控制信号EC_R1、EC_G1、EC_B1将来自驱动装置540的与R、G、B数据信号(DR1、DG1、DB1)相对应的驱动电流顺序提供给R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B。
驱动装置540包括开关晶体管M51、驱动晶体管M52和连接在驱动晶体管M52的栅极和源极之间的电容器C51。扫描信号S1被从栅极线511施加到开关晶体管M51的栅极，R、G、B数据信号DR1、DG1、DB1被从数据线521顺序施加到开关晶体管M51的源极。另外，驱动晶体管M52的栅极被连接到开关晶体管M51的漏极。此外，电源电压VDD1被从电源线531施加到驱动晶体管M52的源极，驱动晶体管M52的漏极被连接到顺序控制装置550。
顺序控制装置550被连接在驱动装置540的驱动晶体管M52的漏极和作为显示元件的R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B的阳极之间，并基于发光控制信号EC_R1、EC_G1、EC_B1顺序控制R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B的驱动。
顺序控制装置550具有第一P-型薄膜晶体管M55-R，其响应被施加到其栅极的第一发光控制信号EC_R1将与来自驱动晶体管M52的R数据信号相对应的驱动电流提供给R_EL元件(EL1_R)，M55-R被连接在驱动装置540和R_EL元件EL1_R之间。
顺序控制装置550还包括第二P-型薄膜晶体管M55_G，用于响应被施加到其栅极的第二发光控制信号EC_G1将与来自驱动晶体管M52的G数据信号相对应的驱动电流提供给G EL元件EL1_G，M55-G被连接在驱动装置540和G EL元件EL1_G之间。
此外，顺序控制装置550包括第三P-型薄膜晶体管M55_B，用于响应被施加到其栅极的第三发光控制信号EC_B1将与来自驱动晶体管M52的B数据信号相对应的驱动电流提供给B EL元件EL1_B，M55-B被连接在驱动装置540和B EL元件EL1_B之间。
具有上述构造的像素电路允许R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B共享一个驱动装置540，这样这些R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B被顺序地驱动以通过在一个帧期间驱动三个R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B来使得像素P11’显示所需色彩。也就是说，一个帧被分为三个子帧，相应于子帧的R、G、B发光控制信号被施加到顺序控制装置550以执行R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B的顺序发光。结果，以分时和顺序的方式在一个帧期间驱动R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B，因此允许像素P11’实现所需色彩。
参照图5，发光控制信号生成电路590包括用于产生用于控制G EL元件的发光的发光控制信号EC_G1-EC_Gm的移位寄存器59-11。发光控制信号生成电路590还包括第一与非门59-13，该与非门使用移位寄存器59-11的输出信号(out1-outm)和输出控制信号OC作为两个输入，以产生用于控制R EL元件的发光的发光控制信号EC_R1-EC_Rm。此外，发光控制信号生成电路590包括用于反相输出控制信号OC的反相器59-12，和利用反相器59-12的输出和移位寄存器59-11的输出信号(out1-outm)作为两个输入以产生用于控制B EL元件的发光的发光控制信号EC_B1-EC_Bm的第二与非门59-14。
具有与图6所示的用于控制G EL元件的G发光控制信号EC_G1-EC_Gm相同的占空比的波形被提供到移位寄存器59-11作为输入信号，移位寄存器59-11将输入信号延时一预定时间以产生G发光控制信号EC_G1-EC_Gm。
在下文中，将参照图6描述用于驱动具有依据本发明上述构造的OLED显示器的方法。
在本发明示例性实施例中，一个帧被分为四个子帧，在每个子帧期间扫描信号从栅极线驱动电路510施加到各栅极线，这样在一帧期间4m扫描信号被施加到所述栅极线。当在第一子帧1SF期间扫描信号S1被施加到第一栅极线511时，开关晶体管M51被导通以允许R数据信号DR1从数据线521施加到驱动晶体管M52。
在这种情况中，在发光控制信号生成电路590中通过与非门59-13利用G发光控制信号EC_G1和输出控制信号OC作为两个输入来产生R发光控制信号EC_R1。结果，当通过发光控制线591r发光控制信号EC_R1被施加到顺序控制装置550以控制连接到第一栅极线511的每一个像素P11’-P1n’的R EL元件EL_R时，薄膜晶体管M55_R被导通以允许相应于R数据信号DR1-DRn的驱动电流分别流经将被驱动的像素的R EL元件。
当在第一帧1F的第二子帧2SF期间第二扫描信号S1被施加到第一栅极线511时，G数据信号DG1-DGn通过数据线521-52n被分别施加到像素P11’-P1n’的驱动晶体管M52。在这种情况中，通过发光控制线591g提供由在发光控制信号生成电路590中的移位寄存器59-11所产生的G发光控制信号EC_G1。
结果，当发光控制信号EC_G1被施加到顺序控制装置550以控制连接到第一栅极线511的每个像素P11’-P1n’的G EL元件EL_G时，在像素中的薄膜晶体管M55_G被导通以允许相应于G数据信号DG1-DGn的驱动电流分别流经将被驱动的G EL元件。
当在第一帧1F的第三子帧3SF期间第三扫描信号S1被施加到第一栅极线511时，B数据信号DB1-DBn被分别通过数据线521-52n施加到像素P11’-P1n’的驱动晶体管M52。在这种情况中，在发光控制信号生成电路590中，通过与非门59-14利用移位寄存器59-11的输出信号out1和输出控制信号OC作为两个输入来产生B发光控制信号EC_B1到发光控制线591b。
结果，当发光控制信号EC_B1被施加到顺序控制装置550以控制连接到第一栅极线511的每个像素P11’-Pn’中的B EL元件EL_B时，像素的薄膜晶体管M55_B被导通以允许相应于B数据信号DB1-DBn的驱动电流分别流经将被驱动的B EL元件。
在第一帧的第四子帧4SF期间，响应发光控制信号生成电路590产生的发光控制信号EC_R1和EC_B1，R和B EL元件被关断，相应于黑数据的驱动电流流经G EL元件，因此在第四子帧期间显示黑色。
当上述操作在一个帧的每个子帧中重复以将扫描信号施加到第m栅极线51m时，R、G、B数据信号(DR1-DRn)、(DG1-DGn)、(DB1-DBn)被顺序施加到数据线521-52n时，通过发光控制信号生成电路590顺序产生发光控制信号(EC_Rm、EC_Gm、EC_Bm)，并通过发光控制线59mr、59mg、59mb将所述发光控制信号(EC_Rm、EC_Gm、EC_Bm)传输到顺序控制装置550，所述顺序控制装置550顺序控制连接到第m栅极线51m的像素Pm1’-Pmn’的R、G、B EL元件。结果，薄膜晶体管M55_R、M55_G、M55_B被顺序导通，因此允许相应于R、G、B数据信号DR1-DRn、DG1-DGn、DB1-DBn的驱动电流顺序流经将被驱动的R、G、B EL元件。
所以，在所描述的本发明的实施例中，一个帧被分为四个子帧，并且在第一至第三子帧期间通过从发光控制信号生成电路590产生的发光控制信号顺序地控制R、G、B EL元件，并控制所述R、G、B EL元件以在第四子帧中具有黑色。
这样，每当在一个帧的每个子帧期间施加扫描信号S1-Sm时，数据信号DR1-DRn、DG1-DGn、DB1-DBn被分别顺序施加到数据线，这样像素P11’-Pmn’的R、G、B EL元件EL_R、EL_G、EL_B被以分时的方式顺序地驱动。在这种情况中，顺序地驱动R、G、B EL元件，但是，这种顺序的驱动发生在一个非常短的时间周期，这样人们感觉这些R、G、B EL元件是被同时驱动的，以自然地显示来自这些R、G、B EL元件的图像。
本发明的像素电路允许像素P11的R、G、B EL元件EL1_R、EL1_G、EL1_B共享一个驱动装置540，这使得电路构造的简化。此外，用于R、G、B的三个发光控制信号从一个移位寄存器产生，因此减少了电路面积。
输出控制信号OC被从外部源极提供到发光控制信号生成电路590，并控制R、G、B发光控制信号从发光控制信号生成电路输出。
依据用于驱动本发明的OLED显示器的方法，如图6中所示，一个帧被分为四个子帧，在三个子帧的每一个期间通过从发光控制信号生成电路590产生的R、G、B发光控制信号顺序地驱动R、G、B EL元件，并且在余下的子帧期间由从发光控制信号生成电路产生的R、G、B发光控制信号使R和BEL元件被置于非发光状态而G EL元件被置于黑色状态。
依据另一个用于驱动本发明的OLED显示器的方法，如图7中所示，一个帧被分为四个子帧，在三个子帧的每一个期间通过从发光控制信号生成电路590产生的R、G、B发光控制信号顺序地驱动R、G、B EL元件，并且发光控制信号生成电路590在余下的子帧期间再驱动R、G、B EL元件中的一个，比如驱动G EL元件。这样，一个EL元件，比如，在R、G、B EL元件中具有相对高的驱动电流的G EL元件被第二子帧的驱动电流的一半和第四子帧中的一半所驱动，这样，其被驱动两次，这就减少了在一个子帧期间流经G EL元件的电流量，因此减少了功耗并延长了它的使用寿命。
图8显示了依据本发明第二示例性实施例的顺序驱动OLED显示器的像素电路，这与用于多个像素中一个像素P11’的情况相对应。图8中的像素P11’，比如说，可在OLED显示器中使用，所述OLED显示器在与像素部分500实质相同的像素部分具有与图2和3中的OLED显示器50相同的配置。
参照图8，依据本发明第二示例性实施例的像素电路的配置与第一实施例的像素电路几乎相同。它们之间的区别如下所述。顺序控制装置550包括连接在驱动装置540和R EL元件EL1_R之间的第一N-型薄膜晶体管M55_R’，并响应施加到其栅极的第一发光控制信号EC_R1’将相应于R数据信号的驱动电流从驱动晶体管M52提供到R EL元件EL1_R。另外，连接在驱动装置540和G EL元件EL1_G之间的第二P-型薄膜晶体管M55_G’响应施加到其栅极的第二发光控制信号EC_G1将相应于G数据信号的驱动电流从驱动晶体管M52提供到G EL元件EL1_G。此外，连接在驱动装置540和B EL元件EL1_B之间的第三N-型薄膜晶体管M55_B’响应施加到其栅极的第三发光控制信号EC_B1’将相应于B数据信号的驱动电流从驱动晶体管M52提供到B EL元件EL1_B。
图9显示了依据本发明第二示例性实施例的OLED显示器的发光控制信号生成电路590’。图9的发光控制信号生成电路590’，比如说，可使用在与图2和3的OLED显示器50实质相同的OLED显示器中。
参照图9，依据第二示例性实施例的发光控制信号生成电路包括产生用于控制G EL元件的发光的发光控制信号EC_G1’-EC_Gm’的移位寄存器59-21，和用于反相输出控制信号OC的反相门59-22。
另外，发光控制信号生成电路590’还包括第一传输门59-24，用于响应外部控制信号和反相门59-22的输出信号传输移位寄存器59-21的输出信号out1-outm(即，EC_G1’-EC_Gm’)作为R发光控制信号EC_R1’-EC_Rm’；和第二传输门59-23，用于响应反相门59-22的输出信号和输出控制信号OC使所述R发光控制信号EC_R1’-EC_Rm’接地。
发光控制信号生成电路590’还包括第三传输门59-26，用于响应输出控制信号OC和反相门59-22的输出信号传输移位寄存器59-21的输出信号out1-outm(即，EC_G1’-EC_Gm’)作为B发光控制信号EC_B1’-EC_Bm’；和第四传输门59-27，用于响应反相门59-22的输出信号和输出控制信号OC使所述B发光控制信号EC_B1-EC_Bm接地。
具有与图9中所示用于控制G EL元件的G发光控制信号EC_G1’-EC_Gm’相同的占空比的波形被提供到移位寄存器59-21作为输入信号，移位寄存器59-21将输入信号延时一预定时间以产生G发光控制信号EC_G1’-EC_Gm’。地电压Vss可被单独提供，或者地电压Vss可以是用于移位寄存器59-21或反相门59-22的地电压。
当相应的EL元件处于非发光状态时，依据本发明的第二示例性实施例的OLED显示器的发光控制电路将相应的EL元件的发光控制信号置于地电平，但是，当顺序控制装置中所有晶体管都是如图4中所示的P-型薄膜晶体管时，依据本发明的第二示例性实施例的OLED显示器的发光控制电路将非发光状态的EL元件的发光控制信号置于电源电压(VDD)的电平。
在下文中，将参照图10描述用于驱动具有上述本发明示例性实施例中的发光控制信号生成电路的OLED显示器的方法。
在本发明示例性实施例中，一个帧被分为四个子帧，在每个子帧期间，扫描信号被从栅极线驱动电路510施加到栅极线，这样在一个帧期间4m扫描信号被施加到栅极线。当在第一子帧期间扫描信号S1被施加到第一栅极线511时，导通开关晶体管M51以允许将R数据信号DR1从数据线521提供到驱动晶体管M52。
在这种情况中，通过传输门59-24由发光控制信号生成电路590’产生R发光控制信号EC_R1’，所述传输门59-24具有从反相门59-22反相的输出控制信号OC和输出控制信号OC作为其控制信号。结果，当通过发光控制线591r将发光控制信号EC_R1’施加到顺序控制装置550’以控制连接到第一栅极线511的每个像素P11’-P1n’中的R EL元件EL_R时，薄膜晶体管M55_R’被导通，以允许相应于R数据信号DR1-DRn的驱动电流分别流经将被驱动的R EL元件。在这种情况中，由于地电压Vss通过传输门59-27作为B发光控制信号EC_B1-EC_Bm被施加，所以B EL元件没有被驱动。
当在第一帧1F的第二子帧2SF期间将第二扫描信号S1施加到第一栅极线511时，G数据信号DG1-DGn分别通过数据线521-52n被施加到像素P11’-P1n’的驱动晶体管M52。在这种情况中，发光控制信号生成电路590’从移位寄存器59-21产生G发光控制信号EC_G1’，所述G发光控制信号EC_G1’通过发光控制线591g提供。
这样，当发光控制信号EC_G1’被施加到顺序控制装置550’以控制连接到第一栅极线511的像素P11’-P1n’的G EL元件EL_G时，像素P11’-P1n’的薄膜晶体管M55_G’被导通以允许相应于G数据信号DG1-DGn的驱动电流分别流经将被驱动的G EL元件。
当在第一帧1F的第三子帧3SF期间第三扫描信号S1被施加到第一栅极线511时，分别通过数据线521-52n将B数据信号DB1-DBn施加到驱动晶体管M52。在这种情况中，响应输出控制信号OC和由反相器59-22反相的输出控制信号OC，通过传输门59-26发光控制信号生成电路590’产生B发光控制信号EC_B1’并将其提供到发光控制线591b。由于地电压Vss被提供到传输门59-23作为R发光控制信号EC_R1’-EC_Rm’，所以R EL元件没有被驱动。
这样，当发光控制信号EC_B1’被施加到顺序控制装置550’以控制连接到第一栅极线511的像素P11’-P1n’的B EL元件EL_B时，导通像素中的薄膜晶体管M55_B’，以允许相应于B数据信号DB1-DBn的驱动电流分别流经将被驱动的B EL元件。
在第一帧的第四子帧4SF期间，从顺序控制装置550’产生的发光控制信号关断R和B EL元件，并使相应于黑数据的驱动电流流经G EL元件，这导致在第四子帧中显示黑色。
当在一个帧的每个子帧中重复上述操作以将扫描信号施加到第m栅极线51m时，R、G、B数据信号(DR1-DRn)、(DG1-DGn)、(DB1-DBn)被顺序施加到数据线521-52n，发光控制信号生成电路590’顺序产生发光控制信号(EC_Rm’、EC_Gm’EC_Bm’)，并通过发光控制线59mr、59mg、59mb将上述发光控制信号(EC_Rm’、EC_Gm’、EC_Bm’)传输到顺序控制装置550’，所述顺序控制装置550’顺序控制连接到第m栅极线51m的像素Pm1’-Pmn’的R、G、B EL元件。结果薄膜晶体管M55_R’、M55_G’、M55_B’被顺序导通，由此允许相应于R、G、B数据信号DR1-DRn、DG1-DGn、DB1-DBn的驱动电流分别顺序流经将被驱动的R、G、B EL元件。
这样，每当在一个帧的每个子帧期间施加扫描信号S1-Sm时，数据信号DR1-DRn、DG1-DGn、DB1-DBn被分别顺序施加到数据线，这样以分时的方式顺序地驱动像素P11’-Pmn’的R、G、B EL元件EL_R、EL_G、EL_B。
输出控制信号OC被从外部源提供到发光控制信号生成电路，并控制R、G、B发光控制信号从发光控制信号生成电路输出。
根据用于驱动依据本发明第二示例性实施例的OLED显示器的方法，如图10所示，一个帧被分为四个子帧，在三个子帧的每一个中R、G、B EL元件由从发光控制信号生成电路590’产生的R、G、B发光控制信号顺序驱动，并由R、G、B发光控制信号驱动以允许它们在余下的子帧期间处于黑色状态。
依据用于驱动本发明第二示例性实施例的OLED显示器的方法，如图7所示，一个帧被分为四个子帧，在三个子帧的每一个中R、G、B EL元件可以由从发光控制信号生成电路590产生的R、G、B发光控制信号顺序驱动，并且通过发光控制信号生成电路590，R、G、B EL元件的G EL元件在余下的子帧期间可被再次驱动。
依据用于驱动本发明的OLED显示器的方法，可以控制R、G、B发光控制信号以使其具有50％的占空比，由此减少闪烁，并可容易地调节所述R、G、B发光控制信号，因此调节白平衡。
本发明的发光控制信号生成电路被应用于在每个子帧期间被顺序驱动的OLED显示器，然而，它可被应用于利用多个发光控制信号驱动R、G、B EL元件的OLED显示器。
在依据上述示例性实施例的OLED显示器中，形成发光控制信号生成电路以结合一个移位寄存器和多个逻辑门，这就导致了简化的电路配置和减少的电路面积。另外，可以调节发光控制信号的占空比以减少闪烁并调节白平衡。
此外，R、G、B EL元件共享将要以分时方式被驱动的薄膜晶体管和开关薄膜晶体管(其实现了细距)，并且还减少了元件和互连线的数目以提高孔径比和成品率。另外，还减少了RC延时和IR压降。
尽管本发明是参照其特定的示例性实施例来描述的，但应该理解，在此的公开是以举例的方式阐明本发明而非限制本发明的范围。本领域技术人员应该理解，在不脱离由本发明的精神和范围的情况下，上述实施例可以做出多种方式的修改。本发明的范围由所附权利要求表明，并旨在包含所有意义和范畴内的等价修改。
权利要求
1.一种包含多个像素的平板显示器的发光控制信号生成电路，每个所述像素包括多个EL元件，并且所述元件的发光由多个发光控制信号控制，所述电路包括用于产生多个发光控制信号的一个作为输出信号的第一信号产生装置；和利用第一信号产生装置的输出信号和外部控制信号产生多个发光控制信号的其他信号的多个第二信号产生装置。
2.如权利要求1所述的电路，其中用于产生所述多个发光控制信号中的一个信号的第一信号产生装置包括移位寄存器。
3.如权利要求1所述的电路，其中多个第二信号产生装置中的一个包括具有第一信号产生装置的输出信号和外部控制信号作为两个输入的与非门，多个第二信号产生装置的另一个包括具有外部控制信号的反相信号和第一信号产生装置的输出信号作为两个输入的与非门。
4.如权利要求1所述的电路，其中多个第二信号产生装置的一个包括第一传输门，利用具有第一电平的外部控制信号和具有第二电平的外部控制信号的反相信号，来提供第一信号产生装置的输出信号作为所述多个发光控制信号的其他信号中的一个；和第二传输门，用于利用具有第二电平的外部控制信号和具有第一电平的外部控制信号的反相信号来允许所述多个发光控制信号的其他信号中所述的一个具有第二电平。
5.如权利要求4所述的电路，其中多个第二信号产生装置的另一个包括第三传输门，利用具有第二电平的外部控制信号和具有第一电平的外部控制信号的反相信号，来提供第一信号产生装置的输出信号作为所述多个发光控制信号的其它信号中的另一个；和第四传输门，用于利用具有第一电平的外部控制信号和具有第二电平的外部控制信号的反相信号来允许所述多个发光控制信号的其他信号中的所述另一个信号具有第二电平。
6.如权利要求4所述的电路，其中第一电平是逻辑高电平，第二电平是逻辑低电平。
7.如权利要求5所述的电路，其中第一电平是逻辑高电平，第二电平是逻辑低电平。
8.如权利要求1所述的电路，其中外部控制信号是从外部源提供的、用于控制发光控制信号生成电路的输出的输出控制信号。
9.如权利要求1所述的电路，其中多个EL元件在形成一个帧的多个子帧的每一个期间被顺序地驱动，并在多个子帧的一个期间处于黑色状态。
10.如权利要求1所述的电路，其中多个EL元件在形成一个帧的多个子帧的每一个期间被顺序地驱动，并且在多个子帧的一个期间多个EL元件的一个被再次驱动。
11.一种包含多个像素的有机发光二极管显示器的发光控制信号生成电路，每个所述像素包括R、G、B EL元件，并且所述元件的发光由R、G、B发光控制信号控制，所述电路包括用于产生G发光控制信号作为输出信号的移位寄存器；用于利用移位寄存器的输出信号和外部控制信号作为两个输入来产生R发光控制信号的第一与非门；用于反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号的反相门；和用于利用反相的外部控制信号和移位寄存器的输出信号作为两个输入来产生B发光控制信号的第二与非门。
12.如权利要求11所述的电路，其中R、G、B EL元件在形成一个帧的多个子帧的每一个期间被顺序地驱动，并且在多个子帧的一个期间R、G、BEL元件处于黑色状态或R、G、B EL元件的一个被再次驱动。
13.一种包含多个像素的有机发光二极管显示器的发光控制信号生成电路，每个所述像素包括R、G、B EL元件，并且所述元件的发光由R、G、B发光控制信号控制，所述电路包括反相门，用于反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号；移位寄存器，用于产生G发光控制信号作为输出信号；第一传输门，利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为R发光控制信号；第二传输门，利用反相的外部控制信号和外部控制信号使所述R发光控制信号接地；第三传输门，利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为B发光控制信号；和第四传输门，利用反相的外部控制信号和外部控制信号使所述B发光控制信号接地。
14.如权利要求13所述的电路，其中R、G、B EL元件在形成一个帧的多个子帧的每一个期间被顺序地驱动，并且在多个子帧的一个期间多个EL元件处于黑色状态或多个EL元件的一个被再次驱动。
15.一种有机发光二极管显示器，包括多个栅极线、多个数据线、多个发光控制线和多个电源线；包括多个像素的像素部分，每个所述像素被连接到相应的所述栅极线、相应的所述数据线、相应的所述发光控制线和相应的所述电源线；栅极线驱动电路，用于将多个扫描信号提供给多个栅极线；数据线驱动电路，用于将R、G、B数据信号顺序地提供给多个数据线；和发光控制信号生成电路，用于将多个发光控制信号提供给多个发光控制线，其中每个所述像素包括在形成一个帧的多个子帧的每一个期间基于发光控制信号顺序发光的R、G、B EL元件，和其中发光控制信号生成电路包括第一信号产生装置，用于产生多个发光控制信号的一个作为输出信号；和多个第二信号产生装置，用于利用第一信号产生装置的输出信号和外部控制信号产生多个发光控制信号的其他信号。
16.如权利要求15所述的有机发光二极管显示器，其中第一信号产生装置包括移位寄存器。
17.如权利要求15所述的有机发光二极管显示器，其中多个第二信号产生装置的一个包括具有外部控制信号和第一信号产生装置的输出信号作为两个输入的与非门，并且多个第二信号产生装置的另一个包括具有外部控制信号的反相信号和第一信号产生装置的输出信号作为两个输入的与非门。
18.如权利要求15所述的有机发光二极管显示器，其中多个第二信号产生装置的一个包括第一传输门，用于利用具有第一电平的外部控制信号和具有第二电平的外部控制信号的反相信号来提供第一信号产生装置的输出信号作为所述多个发光控制信号的其他信号中的所述一个信号；和第二传输门，用于利用具有第二电平的外部控制信号和具有第一电平的外部控制信号的反相信号来允许所述多个发光控制信号的其他信号中的所述一个信号具有第二电平，和其中多个第二信号产生装置的另一个包括第三传输门，用于利用具有第二电平的外部控制信号和具有第一电平的外部控制信号的反相信号来提供第一信号产生装置的输出信号作为所述多个发光控制信号的其他信号的另一个信号；和第四传输门，用于利用具有第一电平的外部控制信号和具有第二电平的外部控制信号的反相信号来允许所述多个发光控制信号的其他信号中的所述另一个信号具有第二电平。
19.如权利要求18所述的有机发光二极管显示器，其中第一电平是逻辑高电平，第二电平是逻辑低电平，外部控制信号是从外部源提供的、用于控制发光控制信号生成电路的输出的输出控制信号。
20.如权利要求15所述的有机发光二极管显示器，其中R、G、B EL元件在形成一个帧的多个子帧的每一个期间被顺序地驱动，并且在多个子帧的一个期间R、G、B EL元件处于黑色状态或R、G、B EL元件的一个被再次驱动。
21.如权利要求18所述的有机发光二极管显示器，其中每个所述像素还包括用于切换数据信号的至少一个开关晶体管；用于将相应于数据信号的驱动电流提供给R、G、B EL元件的至少一个驱动晶体管；用于存储数据信号的电容器；和用于控制R、G、B EL元件的顺序驱动的顺序控制装置。
22.如权利要求21所述的有机发光二极管显示器，其中顺序控制装置包括第一、第二和第三P-型薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管包括相应的所述发光控制信号被施加于其上的栅极、连接到共享的驱动装置的源极和连接到R、G、B EL元件相应的一个的漏极。
23.如权利要求21所述的有机发光二极管显示器，其中顺序控制装置包括第一N-型薄膜晶体管、第一P-型薄膜晶体管和第二N-型薄膜晶体管，每个所述薄膜晶体管包括相应的施加了所述发光控制信号的栅极、连接到共享的驱动装置的源极和连接到R、G、B EL元件相应的一个的漏极。
24.一种有机发光二极管显示器，包括多个栅极线、多个数据线、多个发光控制线和多个电源线；包括多个像素的像素部分，每个所述像素被连接到相应的所述栅极线、相应的所述数据线、相应的所述发光控制线和相应的所述电源线；栅极线驱动电路，用于将多个扫描信号提供给多个栅极线；数据线驱动电路，用于将R、G、B数据信号顺序地提供给多个数据线；和发光控制信号生成电路，用于将多个R、G、B发光控制信号提供给多个发光控制线，其中每个所述像素包括在形成一个帧的多个子帧的每一个期间基于R、G、B发光控制信号顺序发光的R、G、B EL元件，和其中发光控制信号生成电路包括移位寄存器，用于产生G发光控制信号作为输出信号；第一与非门，用于利用移位寄存器的输出信号和外部控制信号作为两个输入来产生R发光控制信号；反相门，用于反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号；和第二与非门，用于利用反相的外部控制信号和移位寄存器的输出信号作为两个输入来产生B发光控制信号。
25.一种有机发光二极管显示器，包括多个栅极线、多个数据线、多个发光控制线和多个电源线；包括多个像素的像素部分，每个所述像素被连接到相应的所述栅极线、相应的所述数据线、相应的所述发光控制线和相应的所述电源线；栅极线驱动电路，用于将多个扫描信号提供给多个栅极线；数据线驱动电路，用于将R、G、B数据信号顺序地提供给多个数据线；和发光控制信号生成电路，用于将多个R、G、B发光控制信号提供给多个发光控制线，其中每个所述像素包括在形成一个帧的多个子帧的每一个期间基于发光控制信号顺序发光的R、G、B EL元件，和其中发光控制信号生成电路包括反相门，用于反相外部控制信号以产生反相的外部控制信号；移位寄存器，用于产生G发光控制信号作为输出信号；第一传输门，用于利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为R发光控制信号；第二传输门，用于利用反相的外部控制信号和外部控制信号使所述R发光控制信号接地；第三传输门，用于利用反相的外部控制信号和外部控制信号传输移位寄存器的输出信号作为B发光控制信号；和第四传输门，利用反相的外部控制信号和外部控制信号使所述B发光控制信号接地。
26.一种用于驱动包括多个像素的有机发光二极管显示器的方法，每个所述像素包括R、G、B EL元件，并且每个所述元件的发光由R、G、B发光控制信号控制，所述方法包括在形成一个帧的多个子帧的第一子帧期间产生G发光控制信号以使GEL元件发光；在所述子帧的第二子帧期间利用G发光控制信号产生R发光控制信号以使R EL元件发光；在所述子帧的第三子帧期间利用G发光控制信号产生B发光控制信号以使B EL元件发光；和在多个子帧余下的子帧期间将EL元件保持为黑色。
27.一种用于驱动包括多个像素的有机发光二极管显示器的方法，每个所述像素包括R、G、B EL元件，并且所述元件的发光由R、G、B发光控制信号控制，所述方法包括在形成一个帧的多个子帧的第一子帧期间产生G发光控制信号以使GEL元件发光；在所述子帧的第二子帧期间利用G发光控制信号产生R发光控制信号以使REL元件发光；在所述子帧的第三子帧期间利用G发光控制信号产生B发光控制信号以使B EL元件发光；和在多个子帧中余下的子帧期间使R、G、B EL元件中的一个发光。
全文摘要
一种用于控制R、G、B EL元件的发光的发光控制电路以及利用所述电路驱动有机发光二极管显示器的方法。平板显示器的发光控制信号生成电路包括多个像素。每个像素包括多个EL元件，并且所述元件的发光由发光控制信号控制。所述电路包括用于产生发光控制信号的一个的第一信号产生装置，和用于利用第一信号产生装置的输出信号和外部控制信号产生发光控制信号的其他信号的多个第二信号产生装置。第一信号产生装置可以包括移位寄存器。多个第二信号产生装置的每一个包括利用外部信号和外部控制信号或其反相信号作为两个输入的与非门。
文档编号G09G3/32GK1622181SQ20041009
公开日2005年6月1日 申请日期2004年11月29日 优先权日2003年11月27日
发明者申东蓉 申请人:三星Sdi株式会社