有机发光二极管显示器和用于驱动其的方法与流程

技术领域

本发明的实施例涉及通过数字驱动方法驱动的有机发光二极管显示器和用于驱动其的方法。

背景技术：

因为有机发光二极管显示器(下文中，被称作“OLED显示器”)是自发射显示装置，OLED显示器可以被制造为比要求背光单元的液晶显示器具有更低的功耗和更薄的外形。进一步地，OLED显示器具有宽视角和快响应时间的优点，并且因此在与液晶显示器竞争时已经扩展了它的市场。

通过模拟电压驱动方法或数字驱动方法来驱动OLED显示器，并且OLED显示器可以表现输入图像的灰度(grayscale)。模拟电压驱动方法基于输入图像的数据灰度值(gray value)来调节被施加到像素的数据电压并且基于数据电压的幅度来调节像素的亮度，从而表现输入图像的灰度。数字驱动方法基于输入图像的数据灰度值来调节像素的发射时间，从而表现输入图像的灰度。

如图1和图2中示出的那样，数字驱动方法将一帧时分为多个子帧SF1至SF6。每个子帧代表输入图像数据的一位。如图1中示出的那样，每个子帧可以被划分为寻址时间ADT和发射时间EMT，在寻址时间ADT 期间，数据被写在像素上，在发射时间EMT期间，像素发射光。如图2中示出的那样，除了寻址时间ADT和发射时间EMT之外，每个子帧还可以进一步包括擦除时间ERT，在擦除时间ERT期间，像素被关断。子帧的发射时间可以具有不同长度。然而，因为子帧的数据寻址速度被均匀地保持为参考值，所以不论显示器面板的位置如何，同一子帧的发射时间都是一致的。

如图3中示出的那样，因为在显示器面板中生成由线电阻导致的IR下降(电压下降)，高电位电源电压EVDD取决于显示器面板的空间位置而变化从而生成亮度偏差。随着显示器面板远离高电位电源电压EVDD的输入端子，在显示器面板中实现的亮度减小。

在模拟电压驱动方法中，在饱和区中对驱动薄膜晶体管(TFT)进行驱动。如图4中示出的那样，饱和区指示如下电压区，在该电压区中，漏极-源极电流Ids基本不取决于该驱动TFT的漏极-源极电压Vds而改变，并且被定位在Vds-Ids平面的右侧上。换言之，在饱和区中，虽然高电位电源电压EVDD(即，该驱动TFT的漏极-源极电压Vds)改变，但是漏极-源极电流Ids不改变。

另一方面，在数字驱动方法中，在有源区中对驱动TFT进行驱动，以便减少功耗。如图4中示出的那样，有源区指示如下电压区，在该电压区中，漏极-源极电流Ids取决于该驱动TFT的漏极-源极电压Vds而改变，并且被定位在Vds-Ids平面的左侧上。换言之，在有源区中，取决于高电位电源电压EVDD(即，该驱动TFT的漏极-源极电压Vds)的改变，漏极-源极电流Ids也敏感地改变。

为此，由IR下降导致的亮度偏差在数字驱动方法中比在模拟电压驱动方法中更是问题。

技术实现要素：

因此，本发明的实施例提供能够使由IR下降导致的亮度偏差最小化 的通过数字驱动方法来驱动的有机发光二极管显示器和用于驱动其的方法。

在一个方面中，存在一种有机发光二极管显示器，包括：显示器面板，包括多个像素；显示面板驱动器，被配置为驱动显示器面板的信号线；以及定时控制器，被配置为将一帧划分为多个子帧，按照每位划分输入图像的数据，将输入图像的数据映射到多个子帧，控制显示器面板驱动器的操作，并且调节多个子帧的数据寻址速度以用于不同地调节显示器面板的更上显示线和更下显示线的发射时间。

定时控制器与先前确定的参考值不同地调节多个子帧中的至少一个子帧的数据寻址速度。

当从显示器面板的更上侧将用于驱动像素的高电位电源电压施加到显示器面板并且以顺序线方式从显示器面板的更上侧到更下侧顺序地执行数据寻址时，随着从一帧的第一子帧行进到最后的子帧，定时控制器减小数据寻址速度，其中，数据的最高有效位(MSB)将被映射到第一子帧，并且数据的最低有效位(LSB)将被映射到最后的子帧。

当从显示器面板的更下侧将用于驱动像素的高电位电源电压施加到显示器面板并且以顺序线方式从显示器面板的更上侧到更下侧顺序地执行数据寻址时，随着从一帧的第一子帧行进到最后的子帧，定时控制器增加数据寻址速度，其中，数据的最高有效位(MSB)将被映射到第一子帧，并且数据的最低有效位(LSB)将被映射到最后的子帧。

定时控制器包括多路复用器，多路复用器被配置为接收具有不同脉冲时段的多个栅极移位时钟并且在每个子帧的开始定时处将多个栅极移位时钟中的一个选择性地输出到显示器面板驱动器。

在一帧中的最后的子帧之后还布置虚子帧。虚子帧在显示器面板的更上显示线处的长度不同于虚子帧在显示器面板的更下显示线处的长度。

在虚子帧期间，显示器面板驱动器将使得像素不发射光的数据电压施加到显示器面板。

在另一方面中，存在一种用于驱动有机发光二极管显示器的方法，有机发光二极管显示器包括显示器面板和显示器面板驱动器，显示器面板包括多个像素，显示器面板驱动器驱动显示器面板的信号线，该方法包括：将一帧划分为多个子帧，按照每位划分输入图像的数据，并且将输入图像的数据映射到多个子帧；以及控制显示器面板驱动器的操作并且调节多个子帧的数据寻址速度以用于不同地调节显示器面板的更上显示线和更下显示线的发射时间。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解并且被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例并且与该描述一起用于阐述本发明的原理。在附图中：

图1和图2图示相关技术数字驱动方法；

图3示出取决于显示器面板的位置来生成由IR下降导致的亮度偏差；

图4示出指示驱动薄膜晶体管(TFT)的工作特性的曲线图；

图5和图6示出根据本发明的示例性实施例的有机发光二极管显示器；

图7是示出在图6中示出的有机发光二极管显示器的一个像素的电路图；

图8示出调节数据寻址速度以便使由IR下降导致的亮度偏差最小化的示例；

图9示出在图8的应用之前和之后的、取决于显示器面板的位置的亮度分布；

图10示出调节数据寻址速度以便使由IR下降导致的亮度偏差最小化的另一示例；

图11示出在图10的应用之前和之后的、取决于显示器面板的位置的亮度分布；

图12示出调节每个子帧中的栅极移位时钟的脉冲时段以便调节数据寻址速度的多路复用器；

图13A至图13D示出被分配给图10中示出的第一至第四子帧中的每个子帧的栅极移位时钟和基于栅极移位时钟的扫描脉冲；以及

图14示出在一帧中进一步包括虚子帧(dummy subframe)的有机发光二极管显示器的帧配置。

具体实施方式

现在将对本发明的实施例作出详细参照，在附图中图示其示例。无论哪里可能的话，将贯穿附图使用相同的参考标号来指代相同的或类似的部分。将注意，如果确定已知技术可能误导本发明的实施例，则将省略已知技术的详细描述。

图5至图7示出根据本发明的示例性实施例的有机发光二极管显示器(下文中，被称作“OLED显示器”)。

参照图5至图7，根据本发明的实施例的OLED显示器包括显示器面板10、用于将输入图像的像素数据写在显示器面板10的像素阵列上的显示器面板驱动器12和13、以及用于控制显示器面板驱动器12和13的定时控制器11。

在显示器面板10的像素阵列上，多条数据线15和多条扫描线(或栅极线)16彼此交叉。显示器面板10的像素阵列包括以矩阵形式布置的并且显示输入图像的像素PXL。每个像素PXL可以是红(R)像素、绿(G)像素、蓝(B)像素和白(W)像素中的一个。如图7中示出的那样，每个像素PXL可以包括多个薄膜晶体管(TFT)、有机发光二极管(OLED)和电容器等。

显示器面板驱动器12和13包括数据驱动器12和栅极驱动器13。

数据驱动器12基于从定时控制器11接收的输入图像的数据RGB来生成数据电压SVdata，并且将数据电压SVdata输出到数据线15。在数字驱动方法中，由像素PXL发射的光的量是均匀的，并且通过发射时间的量来表现数据RGB的灰度，在发射时间期间，像素PXL发射光。因此，数据驱动器12取决于被映射到子帧的数据RGB的数字值来选择满足像素PXL的发射条件的电压和不满足像素PXL的发射条件的电压中的一个，并且生成数据电压SVdata。

在定时控制器11的控制下，栅极驱动器13将与数据驱动器12的数据电压SVdata同步的扫描脉冲(或栅极脉冲)SP顺序地供应到扫描线16(即，161至16n)。在每线的基础上，栅极驱动器13将扫描脉冲SP顺序地移位并且顺序地选择向其施加数据电压SVdata的像素PXL。

定时控制器11从主机系统(未示出)接收输入图像的像素数据RGB和与像素数据RGB同步的定时信号。定时控制器11基于与输入图像的像素数据RGB同步的定时信号来控制数据驱动器12的操作定时和栅极驱动器13的操作定时，并且使数据驱动器12和栅极驱动器13同步。定时信号包括垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和点时钟DCLK等。定时控制器11生成对数据驱动器12的操作定时进行控制的源极定时控制信号DDC和对栅极驱动器13的操作定时进行控制的栅极定时控制信号GDC。

定时控制器11通过数字驱动方法来控制显示器面板驱动器12和13。定时控制器11将一帧划分为多个子帧。每个子帧表现输入图像的数据的一位。如图8、图10和图14中示出的那样，每个子帧包括寻址时间ADT和发射时间EMT，在寻址时间ADT期间，数据被写在像素PXL上，在发射时间EMT期间，像素PXL发射光。如图8和图10中示出的那样，取决于输入图像的数据位，子帧的发射时间EMT的长度可以被不同地设置。例如，最高有效位(MSB)表现高灰度级并且因此可以被映射到具有长发射时间的子帧，而最低有效位(LBS)表现低灰度级并且因此可以 被映射到具有小发射时间的子帧。定时控制器11按照每位(bit)将输入图像的数据RGB映射到子帧，并且将数据RGB传送到数据驱动器12。

定时控制器11控制显示器面板驱动器12和13的操作并且调节子帧的数据寻址速度。因而，定时控制器11不同地调节显示器面板10的更上显示线和更下显示线的发射时间，并且能够抑制取决于显示器面板10的位置的由IR下降导致的亮度偏差。

定时控制器11可以与先前确定的参考值不同地调节多个子帧中的至少一个子帧的数据寻址速度，并且可以不同地调节显示器面板10的更上显示线和更下显示线的发射时间。进一步地，定时控制器11可以随着它从多个子帧中的第一子帧行进到最后的子帧而逐渐地增大或减小数据寻址速度，从而不同地调节显示器面板10的更上显示线和更下显示线的发射时间。

主机系统可以被实现为电视机系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统中的一个。

如图7中示出的那样，每个像素PXL包括OLED、驱动TFT DT、开关TFT ST和存储电容器Cst等。

OLED具有有机复合物层的堆叠结构，有机复合物层包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发射层EML、电子传输层ETL和电子注入层EIL等。当电子和空穴在发射层EML中结合时，OLED生成光。

驱动TFT DT在图4中示出的有源区中工作并且使OLED发射光。驱动TFT DT被连接在被供应高电位电源电压EVDD的电源线和OLED之间，并且取决于被施加到栅极节点Ng的数据电压SVdata来打开或关闭在OLED中流动的电流。

响应于来自扫描线16的扫描脉冲SP，开关TFT ST被接通。响应于扫描脉冲SP，开关TFT ST将数据电压SVdata供应到栅极节点Ng。

存储电容器Cst维持驱动TFT DT的栅极-源极电压Vgs。存储电容器Cst维持被施加到驱动TFT DT的栅极节点Ng的数据电压SVdata， 并且保持OLED的发射。

根据本发明的实施例，显示器面板10的每个像素PXL不限于图7中示出的结构，并且可以具有能够执行数字驱动方法的任何像素结构。

图8示出调节数据寻址速度以便使由IR下降导致的亮度偏差最小化的示例。图9示出在图8的应用之前和之后的、取决于显示器面板的位置的亮度分布。

如图9中示出的那样，在根据本发明的实施例的OLED显示器中，从显示器面板10的更上侧将用于驱动像素的高电位电源电压EVDD施加到显示器面板10，并且可以以顺序线(sequential line)方式从显示器面板10的更上侧到更下侧顺序地执行数据寻址。在该实例中，如图9的(A)中示出的那样，可以生成取决于显示器面板的位置的由IR下降导致的亮度偏差。

如图8中示出的那样，随着它从第一子帧SF1(像素数据RGB的最高有效位(MSB)将被映射到第一子帧SF1)行进到最后的子帧SF4(像素数据RGB的最低有效位(LSB)将被映射到最后的子帧SF4)，定时控制器11逐渐地减小数据寻址速度以便抑制亮度偏差。定时控制器11通过如以上描述的那样调节数据寻址速度，使得相对远离高电位电源电压EVDD的输入端子的显示器面板10的更下侧处的发射时间EMT长于相对接近高电位电源电压EVDD的输入端子的显示器面板10的更上侧处的发射时间EMT。

在数字驱动方法中，通过发射时间EMT的长度的改变来表现输入图像的灰度。因此，发射时间EMT的增加使亮度增加。因此，如图9的(B)中示出的那样，使取决于显示器面板10的位置的由IR下降导致的亮度偏差最小化，并且不论显示器面板的更上侧和更下侧，都可以实现均匀的亮度。

图10示出调节数据寻址速度以便使由IR下降导致的亮度偏差最小化的另一示例。图11示出在图10的应用之前和之后的、取决于显示器面 板的位置的亮度分布。

如图11中示出的那样，在根据本发明的实施例的OLED显示器中，从显示器面板10的更下侧将用于驱动像素的高电位电源电压EVDD施加到显示器面板10，并且可以以顺序线方式从显示器面板10的更上侧到更下侧顺序地执行数据寻址。在该实例中，如图11的(A)中示出的那样，可以生成取决于显示器面板的位置的由IR下降导致的亮度偏差。

如图10中示出的那样，随着它从第一子帧SF1(像素数据RGB的最高有效位(MSB)将被映射到第一子帧SF1)行进到最后的子帧SF4(像素数据RGB的最低有效位(LSB)将被映射到最后的子帧SF4)，定时控制器11逐渐地增加数据寻址速度以便抑制亮度偏差。定时控制器11通过如以上描述的那样调节数据寻址速度，使得相对远离高电位电源电压EVDD的输入端子的显示器面板10的更上侧处的发射时间EMT长于相对接近高电位电源电压EVDD的输入端子的显示器面板10的更下侧处的发射时间EMT。

在数字驱动方法中，通过发射时间EMT的长度的改变来表现输入图像的灰度。因此，发射时间EMT上的增加使亮度增加。因此，如图11的(B)中示出的那样，使取决于显示器面板10的位置的由IR下降导致的亮度偏差最小化，并且不论显示器面板的更上侧和更下侧，都可以实现均匀的亮度。

图12示出调节每个子帧中的栅极移位时钟的脉冲时段以便调节数据寻址速度的多路复用器。

定时控制器11调节每个子帧中的栅极移位时钟的脉冲时段以便调节数据寻址速度。因为先前取决于输入图像的像素数据RGB的数据位来确定每个子帧的长度，所以定时控制器11可以计数能够限定一帧的定时信号(例如，栅极开始脉冲)，并且产生指示一帧的每个子帧的开始的子帧定时信息SFI。定时控制器11可以生成具有不同脉冲时段P1至P4的多个栅极移位时钟GSC1至GSC4。栅极移位时钟GSC1至GSC4是用于使栅极开始脉冲移位的时钟信号。栅极开始脉冲控制一帧中的第一栅极脉冲 的生成定时。

多路复用器111基于子帧定时信息SFI来选择性地输出栅极移位时钟GSC1至GSC4中的一个。换言之，在每个子帧的开始定时处，多路复用器111将栅极移位时钟GSC1至GSC4中的一个选择性地输出到显示器面板驱动器(即，栅极驱动器13)。取决于栅极移位时钟的脉冲时段来确定由栅极驱动器13产生的扫描脉冲的宽度。多路复用器111可以被嵌入在定时控制器11中。

栅极驱动器13基于栅极移位时钟GSC1至GSC4来产生图13A至图13D中示出的扫描脉冲。图13A至图13D示出被分配给图10中示出的第一至第四子帧中的每个子帧的栅极移位时钟和基于栅极移位时钟的扫描脉冲。

例如，如图13A中示出的那样，栅极驱动器13产生第一子帧SF1中的、由于具有第一脉冲时段P1的第一栅极移位时钟GSC1而导致具有第一脉冲宽度并且被顺序地移位的第一扫描脉冲SP1-SP4、...，以便调节图10中示出的数据寻址速度。

如图13B中示出的那样，栅极驱动器13产生跟随第一子帧SF1的第二子帧SF2中的、由于具有比第一脉冲时段P1短的第二脉冲时段P2的第二栅极移位时钟GSC2而导致具有比第一脉冲宽度小的第二脉冲宽度并且被顺序地移位的第二扫描脉冲SP1-SP4、...。由于第二扫描脉冲SP1-SP4、...而导致第二子帧SF2的数据寻址速度比第一子帧SF1的数据寻址速度快。

如图13C中示出的那样，栅极驱动器13产生跟随第二子帧SF2的第三子帧SF3中的、由于具有比第二脉冲时段P2短的第三脉冲时段P3的第三栅极移位时钟GSC3而导致具有比第二脉冲宽度小的第三脉冲宽度并且被顺序地移位的第三扫描脉冲SP1-SP4、...。由于第三扫描脉冲SP1-SP4、...而导致第三子帧SF3的数据寻址速度比第二子帧SF2的数据寻址速度快。

如图13D中示出的那样，栅极驱动器13产生跟随第三子帧SF3的第四子帧SF4中的、由于具有比第三脉冲时段P3短的第四脉冲时段P4的第四栅极移位时钟GSC4而导致具有比第三脉冲宽度小的第四脉冲宽度并且被顺序地移位的第四扫描脉冲SP1-SP4、...。由于第四扫描脉冲SP1-SP4、...而导致第四子帧SF4的数据寻址速度比第三子帧SF3的数据寻址速度快。

图14示出在一帧中进一步包括虚子帧的OLED显示器的帧配置。

为了更容易的亮度控制，在每个帧中可以相等地调节数据寻址速度。例如，在所有帧中相等地调节第一子帧的数据寻址速度，并且在所有的帧中相等地调节第二子帧的数据寻址速度。理所当然的是，第一子帧的数据寻址速度可以与第二子帧的数据寻址速度不同。

仍存在的问题在于在一个子帧中的、显示面板的更上显示线和更下显示线的发射时间彼此不同，但是通过数据寻址速度的调节，在一帧期间的显示器面板的所有显示线的总发射时间相互相同。

因而，如图14中示出的那样，本发明的实施例在一帧中的最后的子帧SF4之后还包括虚子帧SF。虚子帧SF在显示器面板的更上显示线处的长度不同于虚子帧SF在显示器面板的更下显示线处的长度。

在虚子帧SF期间，定时控制器11控制数据驱动器12和栅极驱动器13的操作并且调节被施加到显示器面板10的数据和数据的寻址速度。在虚子帧SF期间，在定时控制器11的控制下，数据驱动器12将使得像素不发射光的数据电压施加到显示器面板10。

定时控制器11可以使得虚子帧SF的数据寻址速度与最后的子帧SF4的数据寻址速度相同或不同，使得在一帧期间显示器面板的更上显示线和更下显示线的总发射时间彼此不同。

作为示例，当除了第一子帧SF1之外的其余子帧SF2至SF4中的至少一个的数据寻址速度比第一子帧SF1的数据寻址速度快时，定时控制器11可以使得虚子帧SF的数据寻址速度与最后的子帧SF4的数据寻址 速度相同或比最后的子帧SF4的数据寻址速度快。

作为另一示例，当除了另一子帧SF1之外的其余子帧SF2至SF4中的至少一个的数据寻址速度比第一子帧SF1的数据寻址速度慢时，定时控制器11可以使得虚子帧SF的数据寻址速度与最后的子帧SF4的数据寻址速度相同或比最后的子帧SF4的数据寻址速度慢。

如以上描述的那样，通过不同地调节显示器面板的更上显示线和更下显示线的发射时间，本发明的实施例能够使由IR下降导致的亮度偏差最小化。本发明的实施例在每个帧的最后部分处进一步布置虚子帧，并且不同地调节显示器面板的更上显示线和更下显示线处的虚子帧的长度，从而有效地控制发射时间。

尽管已经参照其多个说明性实施例描述了实施例，但是应理解，本领域技术人员能够想到许多其他修改和实施例，它们将落在本公开的原理的范围内。更特别地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部分和/或布置中，各种变化和修改是可能的。除了组成部分和/或布置中的变化和修改之外，对于本领域技术人员来说，替换使用也将是明显的。