专利名称：有机发光二极管显示器以及利用其的立体图像显示器的制作方法
技术领域：
本发明的各个实施例涉及一种能够实现三维立体图像(在下文称作“3D图像”)的立体图像显示器。
背景技术：
立体图像显示器利用立体技术或自动立体技术来实现3D图像。立体技术利用了用户左、右眼之间的具有高立体效应的视差图像，这种立体技术包括眼镜型方法和非眼镜型方法，这两种方法都已经投入实际使用。在非眼镜型方法中，通常在显示屏的前面或后面安装用于将左眼和右眼之间的视差图像的光轴分开的光学板，如视差挡板。在眼镜型方法中，在显示屏上显示具有不同偏振方向的左眼图像和右眼图像，并且利用偏振眼镜或液晶快门眼镜来实现立体图像。眼镜型方法粗略地分成利用构成图案的延迟膜和偏振眼镜的第一偏振滤光镜方法、利用切换液晶层和偏振眼镜的第二偏振滤光镜方法、以及液晶快门眼镜方法。在第一和第二偏振滤光镜方法中，由于将构成图案的延迟膜和切换液晶层设置于显示面板上以充当偏振滤光镜，因此3D图像的透射率较低。在液晶快门眼镜方法中，每隔一帧在显示设备上交替地显示左眼图像和右眼图像，并且液晶快门眼镜的左眼快门和右眼快门按照与左眼图像和右眼图像的显示定时同步的方式打开和关闭，由此实现3D图像。液晶快门眼镜仅仅在显示左眼图像的第η个帧周期内打开左眼快门，并且仅仅在显示右眼图像的第(η+1)个帧周期内打开右眼快门，由此以时分的方式产生双眼视差。立体图像显示器可以包括保持型显示设备，如液晶显示器(IXD)。由于液晶的保持特性，因此，液晶显示器保持在写入新数据之前的先前帧内充入的数据。然而，由于当左眼图像变为右眼图像时或者右眼图像变为左眼图像时液晶的响应时间较慢，因此在液晶显示器中会出现3D串扰，这种3D串扰显示为重影。利用液晶显示器作为显示设备的立体图像显示器采用图1中所示的高速驱动方法，以便减少3D串扰。如图1中所示，该高速驱动方法使输入帧频“f” (单位Hz)乘以4，并缩短数据寻址时间，以便在考虑到液晶的响应时间的情况下，不管液晶在显示设备的显示面板中的位置如何，都保证足够的液晶反应时间。换句话说，在与l/4f的时期相对应的第(η+1)个帧(而+1)期间内，该高速驱动方法将左眼图像数据L寻址到显示设备，并且在与l/4f的时期相对应的第(n+2)个帧0^+2)期间内，该高速驱动方法又将同样的左眼图像数据L寻址到显示设备。在经过足够的一段时间之后，该高速驱动方法打开(即ON)液晶快门眼镜的左眼快门STL。在第(n+2)个帧饰+2)中完成液晶的响应之后的短时间内，观众观看到左眼图像。此外，在与l/4f的时期相对应的第(n+3)个帧(而+3)期间内，该高速驱动方法将右眼图像数据R寻址到显示设备，并且在与l/4f的时期相对应的第(n+4)个帧(Fn+4)期间内，该高速驱动方法又将同样的右眼图像数据R寻址到显示设备。在经过足够的一段时间之后，该高速驱动方法打开(即ON)液晶快门眼镜的右眼快门STR。在第(n+4)个帧0^+4)中完成液晶的响应之后的短时间内，观众观看到右眼图像。尽管采用了高速驱动方法，但是由于液晶的响应时间慢，因此很难保证左眼快门STL和右眼快门STR的足够的打开时间。因此，在实现3D图像时，利用液晶显示器作为显示设备的立体图像显示器大大地降低了 3D图像的亮度。因此，近来已经提出了一种利用有机发光二极管(OLED)显示器作为显示设备的立体图像显示器。该OLED显示器包括有机发光二极管(OLED)，有机发光二极管(OLED)利用流入驱动薄膜晶体管(TFT)的驱动电流而自身发光。因此，OLED显示器相比液晶显示器具有许多优点，如响应时间更快、发光效率更优秀以及亮度更高。然而，OLED显示器具有下列问题。首先，当如图2所示，驱动TFT的阈值电压Vth改变时，并且当如图3中所示，低电位驱动电压Vss的电位改变时，决定OLED显示器的OLED发光亮度的驱动电流Ioled变化非常大。由于栅偏压应力或元件特性，驱动TFT的阈值电压Vth向正或负方向偏移。利用已知的二极管连接法可以补偿阈值电压Vth的正向偏移。然而，利用该已知的二极管连接法很难补偿阈值电压Vth的负向偏移。低电位驱动电压Vss的电位由于在显示面板内部的RC延迟而改变。像素的阈值电压Vth之间的差异、和/或像素的低电位驱动电压Vss之间的差异造成像素之间的亮度差异，由此降低了立体图像显示器的显示质量。其次，如图4中所示，OLED显示器向驱动TFT的栅极施加数据电压Vdata，并且还在与驱动TFT连接的开关TFT导通的周期T (栅脉冲的逻辑高周期)的期间内补偿驱动TFT的阈值电压Vth。在OLED显示器中，由帧频来决定一个垂直周期。因此，随着帧频增大，开关TFT的导通周期T减小。开关TFT的导通周期T的缩短导致数据电压Vdata的充电周期的减少，由此造成不良充电。此外，驱动TFT的阈值电压Vth的补偿周期的缩短导致不良补偿。由于这些原因，现有技术的OLED显示器很难采用高速驱动方法。
发明内容
本发明的各个实施例提供一种有机发光二极管(OLED)显示器以及利用该OLED显示器的立体图像显示器，其能够减少3D串扰、使亮度降低最小化、补偿驱动TFT的阈值电压的变化和低电位驱动电压的变化，并且执行高速驱动方法。在一个方面，提供一种OLED显示器，该显示器包括有机发光二极管(OLED)，配置为利用在高电位驱动电压的输入端子与低电位驱动电压的输入端子之间流动的驱动电流来发射光；驱动薄膜晶体管(TFT)，包括连接到第一节点的栅极和连接到第三节点的源极，该驱动TFT基于在所述栅极和源极之间的电压来控制驱动电流；第一开关TFT，配置成响应于一对栅脉冲的第一栅脉冲而导通或断开在数据线和第一节点之间的电流通路；第二开关TFT，配置成响应于所述第一栅脉冲而导通或断开在第三节点和低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；第三开关TFT，配置成响应于所述一对栅脉冲的第二栅脉冲而导通或断开在参考电压输送线与第二节点之间的电流通路；第四开关TFT，配置成响应于发射脉冲而导通或断开在第一节点与第二节点之间的电流通路；发射TFT，配置成响应于所述发射脉冲而导通或断开在第三节点与低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；连接在第二节点与第三节点之间的第一电容器；以及连接在第一节点与第二节点之间的第二电容
ο在寻址周期期间，所述第一和第二栅脉冲保持在导通电平，所述发射脉冲保持在断开电平。在寻址周期之后的编程周期期间，所述第二栅脉冲保持在导通电平，所述第一栅脉冲和发射脉冲保持在断开电平。在编程周期之后的发射周期期间，所述第一和第二栅脉冲保持在断开电平，所述发射脉冲保持在导通电平。在寻址周期期间，将第一节点充电到数据电压，将第二节点充电到参考电压，并且将第三节点充电到低电位驱动电压的变化量。此外，第一电容器存储通过从参考电压减去低电位驱动电压变化量而得到的值。此外，将数据电压的电位预先设定为通过从参考电压减去相对较低的数据调整电压而获得的寻址电平。在编程周期期间，第二电容器将第一节点的电压保持在寻址电平，第二节点的电压保持在参考电压，第三节点的电压增大到通过从寻址电平减去驱动TFT的阈值电压而得到的第一编程电平并保持在所述第一编程电平。此外，第一电容器存储通过用驱动TFT的阈值电压加上数据调整电压而得到的第二编程电平。在发射周期期间，第一电容器保持在第二编程电平。此外，第三节点的电压下降到低电位驱动电压变化量并保持在所述低电位驱动电压变化量，第一节点和第二节点的电压增加的量是第三节点的电压的变化量，第一节点和第二节点的电压下降到通过用低电位驱动电压变化量加上第一电容器中存储的第二编程电平而获得的补偿电平，并保持在所述补偿电平。此外，驱动TFT的栅极和源极之间的电压保持在第二编程电平。将第一空闲周期设置在寻址周期之前，并且该第一空闲周期通过第一栅脉冲的上升沿与第二栅脉冲的上升沿之间的一段时间来定义。生成与前一个第一栅脉冲的后半部分重叠且与下一个第一栅脉冲的前半部分重叠的第一栅脉冲，以便在第一空闲周期内执行预充电操作。将第二空闲周期设置在编程周期与发射周期之间。通过延迟发射脉冲的导通起始时间点来增大第二空闲周期的长度，而不改变流入OLED的驱动电流。通过延迟第二栅脉冲的断开起始时间点来增大编程周期的长度。在另一个方面，提供一种立体图像显示器，包括显示面板和液晶快门眼镜，所述显示面板包括多个像素，按照时分的方式显示左眼图像数据和右眼图像数据；所述液晶快门眼镜包括左眼快门和右眼快门，所述左眼快门和右眼快门按照与显示面板同步的方式交替地打开和关闭，其中多个像素中的每一像素都包括有机发光二极管(OLED)，所述有机发光二极管(OLED)配置为利用在高电位驱动电压的输入端子与低电位驱动电压的输入端子之间流动的驱动电流来发射光；驱动薄膜晶体管(TFT)，包括连接到第一节点的栅极和连接到第三节点的源极，所述驱动TFT基于在该栅极和源极之间的电压来控制该驱动电流；第一开关TFT，配置成响应于一对栅脉冲的第一栅脉冲而导通或断开在数据线和第一节点之间的电流通路；第二开关TFT，配置成响应于所述第一栅脉冲而导通或断开在第三节点和低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；第三开关TFT，配置成响应于所述一对栅脉冲的第二栅脉冲而导通或断开在参考电压输送线与第二节点之间的电流通路；第四开关TFT，配置成响应于发射脉冲而导通或断开在第一节点与第二节点之间的电流通路；发射TFT，配置成响应于所述发射脉冲而导通或断开在第三节点与低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；连接在第二节点与第三节点之间的第一电容器；以及连接在第一节点与第二节点之间的第二电容器。所述立体图像显示器进一步包括数据驱动器，所述栅极驱动器配置成驱动显示面板的数据线；栅极驱动器，配置成向显示面板的多对栅线顺序地提供多对栅脉冲；发射驱动器，配置成向显示面板的发射线顺序地提供发射脉冲；以及控制电路，配置成控制分配给用于左眼图像数据的左眼帧的时间和分配给用于右眼图像数据的右眼帧的时间以作为第一周期，控制用于完成将左眼图像数据或右眼图像数据寻址到所述像素的寻址操作所需的时间以作为第二周期，该第二周期比第一周期短，并且控制像素的发光时间作以为第三周期，该第三周期比第一周期短并且等于或大于第二周期。控制电路控制栅极驱动器以便在与第一周期的前半周期对应的第二周期内顺序地扫描所述多对栅脉冲，并且控制数据驱动器以便在第二周期期间，与所述多对栅脉冲同步地将左眼图像数据或右眼图像数据顺序地寻址到所述像素。该控制电路控制发射驱动器以便从第二周期的中间时间点开始扫描发射脉冲，并且在第二周期的结束时间点完成对该发射脉冲的扫描，该控制电路控制像素的发光时间以作为第三周期，该第三周期与第二周期的后半周期重叠并且延长到第一周期的后半周期。该控制电路允许左眼快门在左眼帧的第三周期内打开，并且允许右眼快门在右眼帧的第三周期内打开。第三周期的长度比第二周期的长度更长。控制电路控制栅极驱动器以便在从第一周期的起始时间点到第一周期的2/3时间点的第二周期内顺序地扫描多对栅脉冲，并且控制数据驱动器以便在第二周期内，与所述多对栅脉冲同步地将左眼图像数据或右眼图像数据顺序地寻址到所述像素。控制电路控制发射驱动器以便从第二周期的中间时间点开始扫描发射脉冲，并在第二周期的结束时间点完成对该发射脉冲的扫描，该控制电路控制像素的发光时间以作为第三周期，该第三周期与第二周期的后半周期重叠并且从第一周期的2/3时间点到第一周期的结束时间点。该控制电路允许左眼快门在左眼帧的第三周期内打开，并且允许右眼快门在右眼帧的第三周期内打开。第三周期基本上具有与第二周期相同的长度。
所包括的附图提供对本发明的进一步的理解，附图合并到说明书中并构成说明书的一部分，用于图解说明本发明的各个实施例，并且连同文字描述一起用来解释本发明的原理。在附图中图1图解说明利用液晶显示器作为显示设备的现有技术立体图像显示器的打开时间；图2图解说明当驱动TFT的阈值电压向负方向移动时驱动电流的变化；图3图解说明由低电位驱动电压的变化所引起的驱动电流的变化；图4图解说明在高速驱动方法中数据电压的不良充电和阈值电压的不良补偿；图5图解说明根据本发明实施例的立体图像显示器；图6图解说明根据本发明实施例的有机发光二极管(OLED)显示器；图7图解说明图5中所示的控制电路；
图8是图6中所示的像素[j，k]的等效电路图；图9图解说明像素[j，k]的驱动波形；图IOA至IOC是图解说明像素分别在寻址周期、编程周期和发射周期中的操作状态的等效电路图；图11是显示出流入OLED的驱动电流不取决于像素的驱动TFT的阈值电压之差的模拟波形图；图12是显示出流入OLED的驱动电流不取决于像素的低电位驱动电压之差的模拟波形图；图13是图解说明相邻的第一栅脉冲之间的重叠驱动的波形图；图14图解说明使发射脉冲上升沿的时间点逐渐延迟的例子；图15是图解说明与发射脉冲上升沿的时间点变化相对应的流入OLED的驱动电流变化的模拟波形图；图16图解说明包括OLED显示器的立体图像显示器的第一驱动示例；以及图17图解说明包括OLED显示器的立体图像显示器的第二驱动示例。
具体实施例方式现在详细地参考本发明的各个特定实施例，附图中图解说明了本发明的多个例子。附图中所使用的相同的附图标记尽可能地表示相同或相似的部件。应该注意，如果确定已知技术会对本发明造成误解，那么将省略对该技术的详细描述。参考图5至17来描述本发明的各个实施例。图5和6图解说明根据本发明实施例的立体图像显示器。图7图解说明图5中所示的控制电路。如图5和6中所示，根据本发明实施例的立体图像显示器利用有机发光二极管(OLED)显示器作为显示设备。根据本发明实施例的立体图像显示器包括显示设备10和12、控制电路11、快门控制信号发送单元13、快门控制信号接收单元14、和液晶快门眼镜15。显示设备10和12包括显示面板10和显示面板驱动电路12，显示面板10包括0LED。多条数据线16、多对栅线17和多条发射线18置于显示面板10上，以使其彼此交叉，像素P分别置于线16、17和18的交叉点处。每对栅线17都包括第一栅线17a和第二栅线17b。每个像素P都包括0LED，0LED利用驱动电流而发光。OLED包括在阳极和阴极之间形成的有机化合物层。该有机化合物层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子迁移层和电子注入层。当向阳极和阴极施加驱动电压时，穿过空穴传输层的空穴和穿过电子迁移层的电子移动到发光层以形成激子。结果，发光层产生可见光。在显示面板10上布置用于向像素P提供参考电压Vref的参考电压输送线(未示出)和用于向像素P提供驱动电压Vdd和Vss的驱动电压输送线(未示出)。显示面板驱动电路12包括数据驱动器121、栅极驱动器122和发射驱动器123。数据驱动器121在控制电路11的控制下将从控制电路11接收的左眼图像数据L和右眼图像数据R转换成模拟数据电压，并向数据线16提供该模拟数据电压。栅极驱动器122在控制电路11的控制下向多对栅线17顺序地提供多对栅脉冲。发射驱动器123在控制电路11的控制下向发射线18顺序地提供用于控制像素P的发光时间点的发射脉冲。基于板内栅极(GIP)型，可以将栅极驱动器122和发射驱动器123内置在显示面板10中。液晶快门眼镜15包括分别受到电控制的左眼快门STL和右眼快门STR。左眼快门STL和右眼快门STR中的每一个都包括第一透明基板、在第一透明基板上形成的第一透明电极、第二透明基板、在第二透明基板上形成的第二透明电极，以及置于第一、第二透明基板之间的液晶层。向第一透明电极提供公共电压，并且向第二透明电极提供导通(ON)或断开(OFF)电压。当响应于快门控制信号CST而向第二透明电极提供导通电压时，左眼快门STL和右眼快门STR中的每一个都透射来自显示面板10的光。另一方面，当响应于快门控制信号CST而向第二透明电极施加断开电压时，左眼快门STL和右眼快门STR中的每一个都遮挡来自显示面板10的光。快门控制信号发送单元13连接到控制电路11，并且经由有线/无线接口而将从控制电路11接收的快门控制信号CST发送到快门控制信号接收单元14。快门控制信号接收单元14安装在液晶快门眼镜15中，并且经由有线/无线接口接收该快门控制信号CST。快门控制信号接收单元14响应于该快门控制信号CST而交替地打开和关闭液晶快门眼镜15的左眼快门STL和右眼快门STR。当产生第一逻辑值的快门控制信号CST时，打开液晶快门眼镜15的左眼快门STL。当产生第二逻辑值的快门控制信号CST时，打开液晶快门眼镜15的右眼快门STR0控制电路11从视频信号源(未示出)接收定时信号和数字视频信号。定时信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、点时钟DCLK等等。控制电路11将从视频源接收的数字视频数据分成左眼图像数据L和右眼图像数据R，然后向数据驱动器121提供该左眼图像数据L和右眼图像数据R。控制电路11控制分配给用于左眼图像数据L的左眼帧的时间和分配给用于右眼图像数据R的右眼帧的时间，以作为第一周期。控制电路11控制完成将左眼图像数据L或者右眼图像数据R寻址到像素P的寻址操作所需要的时间，以作为第二周期，该第二周期比第一周期短。控制电路11控制在每一帧中的像素P的发光时间，以作为第三周期，该第三周期比第一周期短，并且等于或大于第二周期。为此，控制电路11将输入帧频倍频N倍，以获得(NX输入帧频)的帧频，其中N是等于或大于2的正整数。控制电路11基于(NX输入帧频)的帧频而产生显示面板控制信号CDIS和快门控制信号CST。在逐行到相制式(PAL)方案中，输入帧频是50Hz，在国家电视制式委员会(NTSC)方案中，输入帧频是60Hz。显示面板控制信号⑶IS包括用于控制数据驱动器121的操作定时的数据控制信号DDC、用于控制栅极驱动器122的操作定时的栅极控制信号GDC、以及用于控制发射驱动器123的操作定时的发射控制信号EDC。以预定的速度来控制数据控制信号DDC和栅极控制信号GDC，从而可以在第二周期内完成数据的寻址操作。以预定的速度来控制发射控制信号EDC，从而像素P在第三周期内发射光，同时当左眼图像变成右眼图像时或者当右眼图像变成左眼图像时该左眼图像和右眼图像彼此不重叠。在第一周期的期间内，快门控制信号CST被发送到快门控制信号发送单元13，并且交替地打开和关闭液晶快门眼镜15的左眼快门STL和右眼快门STR0如图7中所示，控制电路11包括控制信号发生器111、数据分离器112和数据控制器 113。控制信号发生器111使左眼帧和右眼帧中的每一个都与2X帧频即2f同步。控制信号发生器111使数据控制信号DDC和栅极控制信号GDC中的每一个在每个左眼帧和右眼帧中都与3X帧频即3f或4X帧频即4f同步。此外，控制信号发生器111使发射控制信号EDC在每个左眼帧和右眼帧中都与6X帧频即6f或8X帧频即8f同步。控制信号发生器111使快门控制信号CST与2X帧频即2f同步。本发明的实施例在保证3D图像的亮度方面是有利的，因为发射控制信号EDC比栅极控制信号GDC快两倍。数据分离器112将与输入帧频f同步的数字视频数据分成左眼图像数据L和右眼图像数据R，由此使左眼图像数据L和右眼图像数据R中的每一个都与2X帧频即2f同步。数据控制器113调整数据的寻址速率，从而可以以3X帧频即3f或4X帧频即4f向数据驱动器121提供按照与2X帧频即2f同步输入的左眼图像数据L和右眼图像数据R0图8是图6中所示的像素[j，k]的等效电路图。如图8中所示，在以矩阵形式排列的像素P中，排列在第j列和第k行(其中j和k都是正整数)的像素P[j，k]包括OLED JgaTFT DT、第一至第四开关TFT STl至ST4、发射TFT ET,以及第一和第二电容器Cl和C2。所有的TFT即DT、ST1-ST4和ET都以N型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实现。这些TFT即DT、ST1-ST4和ET由于其特性而可以具有负的阈值电压，或者这些TFT可以是非晶硅(a-Si)TFT、微晶硅TFT、有机TFT和氧化物TFT之一，其都具有可以在直流偏压条件下偏移的阈值电压。该OLED是反相型0LED。尤其是，OLED的阳极连接到高电位驱动电压Vdd的输入端子，OLED的阴极连接到驱动TFT DT0 OLED利用驱动电流而发射光并且表现灰度级。驱动TFT DT包括连接到第一节点m的栅极、连接到OLED阴极的漏极，以及连接到第三节点N3的源极。驱动TFT DT基于驱动TFT DT的栅极和源极之间的电压来控制流入该OLED的电流的量。第一开关TFT STl包括连接到第k行的第一栅线17a[k]的栅极、连接到第j列的数据线16[j]的漏极、以及连接到第一节点m的源极。第一开关TFT STl响应于通过第k行的第一栅线17a[k]施加的第一栅脉冲GUk]，而导通或断开在第j列的数据线16[j]与第一节点m之间的电流通路。当导通第一开关TFT STI时，向第一节点m施加在第j列的数据线16[j]上的数据电压Vdata[j]。第二开关TFT ST2包括连接到第k行的第一栅线17a[k]的栅极、连接到第三节点N3的漏极、以及连接到低电位驱动电压Vss的输入端子的源极。第二开关TFT ST2响应于通过第k行的第一栅线17a[k]施加的第一栅脉冲Gl [k]，而导通或断开在第三节点N3与低电位驱动电压Vss的输入端子之间的电流通路。第三开关TFT ST3包括连接到第k行的第二栅线17b[k]的栅极、连接到参考电压输送线的漏极、以及连接到第二节点N2的源极。第三开关TFT ST3响应于通过第k行的第二栅线17b [k]施加的第二栅脉冲G2 [k]，而导通或断开在参考电压输送线与第二节点N2之间的电流通路。当导通第三开关TFT ST3时，向第二节点N2施加在参考电压输送线上的参考电压Vref。第四开关TFT ST4包括连接到第k行的发射线18 ]的栅极、连接到第一节点m的漏极、以及连接到第二节点N2的源极。第四开关TFT ST4响应于通过第k行的发射线18[k]施加的发射脉冲EM[k]，导通或断开在第一节点m与第二节点N2之间的电流通路。
发射TFT ET包括连接到第k行的发射线18 [k]的栅极、连接到第三节点N3的漏极、以及连接到低电位驱动电压Vss的输入端子的源极。发射TFT ET响应于通过第k行的发射线18 [k]施加的发射脉冲EM[k]，导通或断开在第三节点N3与低电位驱动电压Vss的输入端子之间的电流通路。第一电容器Cl连接在第二节点N2与第三节点N3之间。第一电容器Cl在预定周期内存储驱动TFT DT的阈值电压。第二电容器C2连接在第一节点m与第二节点N2之间。第二电容器C2在预定周期内均勻地保持第一节点m的电位，即驱动TFT DT的栅电位。图9图解说明像素[j，k]的驱动波形。图IOA至IOC分别图解说明像素在寻址周期、编程周期和发射周期中的操作状态的等效电路图。如图9中所示，寻址周期Tadd表示第一栅脉冲Gl [k]和第二栅脉冲G2[k]保持在导通电平(即高逻辑电平H)并且发射脉冲EM[k]保持在断开电平(即低逻辑电平L)的周期。在该寻址周期Tadd之后的编程周期Tpg表示第二栅脉冲G2[k]保持在高逻辑电平H并且第一栅脉冲Gl [k]和发射脉冲EM[k]保持在低逻辑电平L的周期。在编程周期Tpg之后的发射周期Tem表示第一栅脉冲Gl [k]和第二栅脉冲G2[k]保持在低逻辑电平L并且发射脉冲EM[k]保持在高逻辑电平H的周期。下面参考图IOA至IOC来描述像素的操作状态。如图IOA中所示，在寻址周期Tadd中，第一开关TFT STl和第二开关TFT ST2响应于高逻辑电平H的第一栅脉冲Gl [k]而导通，第三开关TFT ST3响应于高逻辑电平H的第二栅脉冲G2[k]而导通，而第四开关TFT ST4和发射TFT ET响应于低逻辑电平L的发射脉冲EM[k]而断开。将第一节点m充电到数据电压Vdata，将第二节点N2充电到参考电压Vref，并且将第三节点N3充电到低电位驱动电压Vss的变化量AVss。用户预先将数据电压Vdata的电位设定为通过从相对较高的参考电压Vref减去相对较低的数据调整电压Va而获得的寻址电平(Vref-Va)。在这种情况下，第一电容器Cl存储在第二节点N2与第三节点N3之间的电压差，即通过从参考电压Vref减去低电位驱动电压变化量AVss而得到的值(Vref-Vss)。如图IOB中所示，在编程周期Tpg中，第一开关TFT STl和第二开关TFT ST2响应于低逻辑电平L的第一栅脉冲Gl [k]而断开，第三开关TFT ST3响应于高逻辑电平H的第二栅脉冲G2[k]而导通，而第四开关TFT ST4和发射TFT ET响应于低逻辑电平L的发射脉冲EMDO而断开。第二电容器C2使第一节点m的电压VNl保持在寻址电平(Vref-Va)，并且第二节点N2的电压VN2保持在参考电压Vref。在这种情况下，第三节点N3的电压VN3逐渐增大，直到驱动TFT DT的栅极和源极之间的电压差Vgs达到驱动TFT DT的阈值电压Vth。结果，第三节点N3的电压VN3增大到通过从寻址电平(Vref-Va)减去驱动TFT DT的阈值电压Vth而得到的第一编程电平(Vref-Va-Vth)，并且保持在该第一编程电平(Vref-Va-Vth)。第一电容器Cl存储所述第二节点N2与第三节点N3之间的电压差，即通过用驱动TFT DT的阈值电压Vth加上数据调整电压Va而得到的第二编程电平(Va+Vth)。如图IOC中所示，在发射周期1Tem中，第一开关TFT STl和第二开关TFT ST2响应
13于低逻辑电平L的第一栅脉冲Gl [k]而断开，第三开关TFT ST3响应于低逻辑电平L的第二栅脉冲G2[k]而断开，而第四开关TFT ST4和发射TFT ET响应于高逻辑电平H的发射脉冲EMDO而导通。在发射周期Tem中，恒定地保持在编程周期Tpg中存储在第一电容器Cl中的第二编程电平(Va+Vth)。此外，第三节点N3的电压VN3下降到低电位驱动电压变化量AVss，并保持在该低电位驱动电压变化量Δ Vss0第一节点m和第二节点N2的电压VNl和VN2增加的量为第三节点N3的电压VN3的变化量。尤其是，第一节点m和第二节点N2的电压VNl和VN2下降到通过用低电位驱动电压变化量AVss加上在第一电容器Cl中存储的第二编程电平(Va+Vth)而获得的补偿电平(Va+Vth+AVss)，并且保持在该补偿电平(Va+Vth+Δ Vss)。驱动TFT DT的栅极和源极之间的电压差Vgs达到在第一电容器Cl中存储的第二编程电平(Va+Vth)。结果，用下面的方程式1代表的驱动电流Ioled流入OLED中。[方程式1]
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1W= — . μ * C傲.----------------—— (C)
在上面的方程式1中，“ μ ”表示驱动TFT DT的迁移率，“Cox”表示驱动TFT DT的寄生电容，“W”表示驱动TFT DT的沟道宽度，“L”表示驱动TFT DT的沟道长度，“Vgs”表示在驱动TFT DT的栅极和源极之间的电压差，“Vth”表示驱动TFT DT的阈值电压，“Va”表示数据调整电压。上面方程式1的(C)不包括“Vth”和“AVss”的因数。这表明流入OLED的驱动电流Ioled不取决于像素P的驱动TFT DT的阈值电压Vth之差以及像素P的低电位驱动电压Vss之差，如图11和12中所示。结果，尽管像素P的驱动TFT DT的阈值电压Vth和/或像素P的低电位驱动电压Vss发生变化，但是不会产生由该阈值电压Vth和/或低电位驱动电压Vss的变化所引起的像素P之间的亮度差。特别是，由于利用已知的二极管连接法和其他方法来补偿根据本发明实施例的像素结构中的驱动TFT DT的阈值电压Vth，因此可以完全地补偿阈值电压Vth的正向偏移和负向偏移。如图9中所示，由第一栅脉冲Gl [k]的上升沿和第二栅脉冲G2[k]的上升沿之间的一段时期来定义在寻址周期Tadd之前的第一空闲周期Tidl。通过使第一栅脉冲Gl [k]的上升沿的生成向前移动，可以增大第一空闲周期Tidl的长度。第一空闲周期Tidl用作预充电周期，由此充分地防止了在高速驱动中数据电压Vdata的不良充电。为了执行预充电周期的操作，如图13中所示，施加于第k行的第一栅线的第一栅脉冲Gl[k]与施加于第(k-Ι)行的第一栅线的第一栅脉冲Gl [k-1]的后半部分重叠，而且还与施加于第(k+Ι)行的第一栅线的第一栅脉冲GUk+Ι]的前半部分重叠。与现有技术相比，在数据电压Vdata的充电中所需的时间T由于这种重叠驱动而延长。
由第二栅脉冲G2[k]的下降沿与发射脉冲EM[k]的上升沿之间的一段时期来定义在编程周期Tpg与发射周期Tem之间的第二空闲周期Tid2。通过延迟发射脉冲EM[k]的上升沿的生成，可以增大第二空闲周期Tid2的长度。根据本发明实施例的像素结构，尽管通过逐渐延迟发射脉冲EM[k]的上升沿的生成时间点(即导通起始时间点)可以将第二空闲周期Tid2的长度增大为如图14所示的大约100μ s、300l·! 8和500 μ s，但是如图15所示，流入OLED的驱动电流Ioled不会发生变化。因而，本发明的实施例在如上所述适当地调整了第二空闲周期Tid2的长度的状态下，延迟了第二栅脉冲G2 [k]的下降沿的生成时间点(即断开起始时间点)，并且将断开起始时间点安排在加宽的第二空闲周期Tid2内，由此加宽了编程周期Tpg的长度。结果，可以在高速驱动中防止由阈值电压Vth的补偿期的长度不足所引起的不良补偿。图16图解说明根据本发明实施例的包括OLED显示器的立体图像显示器的第一驱动例子。如图16中所示，控制电路11控制分配给用于左眼图像数据L的左眼帧的时间和分配给用于右眼图像数据R的右眼帧的时间，以作为第一周期Tl。当输入帧频“f”是60Hz时，第一周期Tl大约是8. 3ms (ls/120)。控制电路11控制栅极驱动器，由此在与第一周期Tl的前半周期对应的第二周期T2中顺序地扫描一对栅脉冲GATE。控制电路11控制数据驱动器，由此在第二周期T2内，与这一对栅脉冲GATE同步地将左眼图像数据L或右眼图像数据R顺序地寻址到像素。当输入帧频“f”是60Hz时，第二周期T2大约是4. 17ms (ls/MO)。在第二周期T2内执行数据的寻址和阈值电压的编程。控制电路11控制像素的发射周期，以作为第三周期Τ3，该第三周期Τ3与第二周期Τ2的后半周期重叠并且延长到第一周期Tl的后半周期。当输入帧频“f”是60Hz时，第三周期T3大约是6. 25ms(3s/480)。在这种情况下，控制电路11控制发射驱动器，从而当左眼图像和右眼图像彼此转变时，该左眼图像和右眼图像不会彼此混合，由此在第二周期T2和第三周期T3之间的重叠周期内完成发射脉冲EM的顺序扫描。S卩，控制电路11从第二周期T2的中间时间点开始扫描发射脉冲EM，并且在第二周期T2的结束时间点完成对该发射脉冲EM的扫描。发射脉冲EM的扫描比那一对栅脉冲GATE的扫描快大约两倍。控制电路11允许左眼快门STL在左眼帧的第三周期T3中打开，并且允许右眼快门STR在右眼帧的第三周期T3中打开。如上所述，根据本发明实施例的立体图像显示器使得在数据的顺序寻址(即，这一对栅脉冲的顺序扫描)中所需的时间与4X帧频即4f对应，并且使得在发射脉冲的顺序扫描中所需的时间与8X帧频即8f对应，由此延长了像素的发光周期。因此，可以使3D图像的亮度降低最小化。此外，由于在第二周期T2和第三周期T3之间的重叠周期内完成了发射脉冲的扫描，因此防止了当左眼图像变成右眼图像时或当右眼图像变成左眼图像时在左眼图像和右眼图像之间的重叠。结果，可以大大地减少3D串扰。图17图解说明根据本发明实施例的包括OLED显示器的立体图像显示器的第二驱动示例。如图17中所示，控制电路11控制分配给用于左眼图像数据L的左眼帧的时间和分配给用于右眼图像数据R的右眼帧的时间，以作为第一周期Tl。当输入帧频“f”是60Hz时，第一周期Tl大约是8. 3ms (ls/120)。控制电路11控制栅极驱动器，由此在第二周期T2期间顺序地扫描一对栅脉冲GATE，所述第二周期T2的范围是从第一周期Tl的起始时间点到第一周期Tl的2/3时间点。控制电路11控制数据驱动器，由此在第二周期T2内，与这一对栅脉冲GATE同步地将左眼图像数据L或右眼图像数据R顺序地寻址到像素。当输入帧频“f”是60Hz时，第二周期T2大约是5.56ms(ls/180)。在第二周期T2内执行数据的寻址和阈值电压的编程。控制电路11控制像素的发射周期，以作为第三周期T3，该第三周期T3与第二周期T2的后半周期重叠，并且范围是从第一周期Tl的2/3时间点到第一周期Tl的结束时间点。第三周期T3基本上具有与第二周期T2相同的长度。在这种情况下，控制电路11控制发射驱动器，从而当左眼图像和右眼图像彼此转变时，左眼图像和右眼图像不会彼此混合，由此在第二周期T2和第三周期T3之间的重叠周期内完成发射脉冲EM的顺序扫描。S卩，控制电路11从第二周期T2的中间时间点开始扫描发射脉冲EM，并且在第二周期T2的结束时间点完成对该发射脉冲EM的扫描。发射脉冲EM的扫描比那一对栅脉冲GATE的扫描快大约两倍。控制电路11允许左眼快门STL在左眼帧的第三周期T3期间打开，并且允许右眼快门STR在右眼帧的第三周期T3期间打开。如上所述，根据本发明实施例的立体图像显示器使得在数据的顺序寻址(即，这一对栅脉冲的顺序扫描)中所需的时间与3X帧频即3f对应，并且使得在发射脉冲的顺序扫描中所需的时间与6X帧频即6f对应，由此延长了像素的发光周期。因此，可以使3D图像的亮度降低最小化。此外，由于在第二周期T2和第三周期T3之间的重叠周期期间完成了发射脉冲的扫描，因此防止了当左眼图像变成右眼图像时或当右眼图像变成左眼图像时在左眼图像和右眼图像之间的重叠。结果，可以大大地减少3D串扰。而且，由于图17中图解说明的第二驱动示例使得在数据的顺序寻址中所需的第二周期T2对应于比图16中图解说明的第一驱动示例更低的帧频，因此可以减少由高速驱动所引起的电路成本增加。如上所述，根据本发明实施例的OLED显示器和利用该OLED显示器的立体图像显示器相互不同地控制栅极扫描速率和发射扫描速率，由此减少了 3D串扰并使亮度降低最小化。而且，根据本发明实施例的OLED显示器和利用该OLED显示器的立体图像显示器可以有效地补偿驱动TFT的阈值电压的变化(包括正向偏移和负向偏移)以及低电位驱动电压的变化。而且，根据本发明实施例的OLED显示器和利用该OLED显示器的立体图像显示器将用于控制阈值电压的重叠驱动和存储的信号线分开，由此防止在高速驱动中数据电压的不良充电和阈值电压的不良补偿。尽管已经参考许多图解实施例来描述了本发明的各个实施例，但是应该理解，本领域技术人员能够设计许多其他的修改和实施例，其将属于说明书的原理的范围。尤其是，在说明书、附图和随附的权利要求书中的组成部件和/或对象组合布置的排列的各种变化和修改都是可能的。除了组成部件和/或排列的变化和修改之外，可选择的应用对于本领域技术人员也是显而易见的。
权利要求
1.一种有机发光二极管(OLED)显示器，该显示器包括有机发光二极管(OLED)，配置为利用在高电位驱动电压的输入端子与低电位驱动电压的输入端子之间流动的驱动电流来发射光；驱动薄膜晶体管(TFT)，包括连接到第一节点的栅极和连接到第三节点的源极，所述驱动薄膜晶体管基于在所述栅极和所述源极之间的电压来控制所述驱动电流；第一开关TFT，配置成响应于一对栅脉冲的第一栅脉冲，而导通或断开在数据线和所述第一节点之间的电流通路；第二开关TFT，配置成响应于所述第一栅脉冲，而导通或断开在所述第三节点和所述低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；第三开关TFT，配置成响应于所述一对栅脉冲的第二栅脉冲，而导通或断开在参考电压输送线与第二节点之间的电流通路；第四开关TFT，配置成响应于发射脉冲，而导通或断开在所述第一节点与所述第二节点之间的电流通路；发射TFT，配置成响应于所述发射脉冲，而导通或断开在所述第三节点与所述低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；第一电容器，连接在所述第二节点与所述第三节点之间；以及第二电容器，连接在所述第一节点与所述第二节点之间。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中在寻址周期期间，所述第一和第二栅脉冲保持在导通电平，所述发射脉冲保持在断开电平，在所述寻址周期之后的编程周期期间，所述第二栅脉冲保持在导通电平，所述第一栅脉冲和发射脉冲保持在断开电平，在所述编程周期之后的发射周期内，所述第一和第二栅脉冲保持在断开电平，所述发射脉冲保持在导通电平。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中在所述寻址周期期间，将第一节点充电到数据电压，将第二节点充电到参考电压，并且将第三节点充电到低电位驱动电压的变化量，在所述寻址周期期间，所述第一电容器存储通过从所述参考电压减去所述低电位驱动电压变化量而得到的值，在所述寻址周期期间，将所述数据电压的电位预先设定为通过从所述参考电压减去相对较低的数据调整电压而获得的寻址电平。
4.根据权利要求3所述的有机发光二极管显示器，其中在所述编程周期期间，所述第二电容器将所述第一节点的电压保持在所述寻址电平，所述第二节点的电压保持在所述参考电压，所述第三节点的电压增大到通过从所述寻址电平减去所述驱动TFT的阈值电压而得到的第一编程电平并保持在所述第一编程电平，在所述编程周期期间，所述第一电容器存储通过用所述驱动TFT的阈值电压加上数据调整电压而得到的第二编程电平。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管显示器，其中在所述发射周期期间，所述第一电容器保持在所述第二编程电平，在所述发射周期期间，所述第三节点的电压下降到所述低电位驱动电压变化量并保持在所述低电位驱动电压变化量，所述第一节点和第二节点的电压增加的量是所述第三节点的电压的变化量，所述第一节点和第二节点的电压下降到通过用所述低电位驱动电压变化量加上所述第一电容器中存储的第二编程电平而获得的补偿电平，并保持在所述补偿电平，在所述发射周期期间，所述驱动薄膜晶体管的栅极和源极之间的电压保持在所述第二编程电平。
6.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中将第一空闲周期设置在所述寻址周期之前，并且所述第一空闲周期通过在所述第一栅脉冲的上升沿与所述第二栅脉冲的上升沿之间的一段时期来定义，生成与前一个第一栅脉冲的后半部分重叠且与下一个第一栅脉冲的前半部分重叠的第一栅脉冲，以便在所述第一空闲周期期间执行预充电操作。
7.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中将第二空闲周期设置在所述编程周期与所述发射周期之间，通过延迟所述发射脉冲的导通起始时间点来增大第二空闲周期的长度，而不改变流入有机发光二极管的驱动电流，通过延迟所述第二栅脉冲的断开起始时间点来增大所述编程周期的长度。
8.一种立体图像显示器，包括包括多个像素的显示面板，所述显示面板按照时分的方式显示左眼图像数据和右眼图像数据；以及包括左眼快门和右眼快门的液晶快门眼镜，所述左眼快门和右眼快门按照与显示面板同步的方式交替地打开和关闭，其中所述多个像素中的每一像素都包括有机发光二极管(OLED)，配置为利用在高电位驱动电压的输入端子与低电位驱动电压的输入端子之间流动的驱动电流来发射光；驱动薄膜晶体管(TFT)，包括连接到第一节点的栅极和连接到第三节点的源极，所述驱动薄膜晶体管基于在所述栅极和所述源极之间的电压来控制所述驱动电流；第一开关TFT，配置成响应于一对栅脉冲的第一栅脉冲，而导通或断开在数据线和所述第一节点之间的电流通路；第二开关TFT，配置成响应于所述第一栅脉冲，而导通或断开在所述第三节点和所述低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；第三开关TFT，配置成响应于所述一对栅脉冲的第二栅脉冲，而导通或断开在参考电压输送线与第二节点之间的电流通路；第四开关TFT，配置成响应于发射脉冲，而导通或断开在所述第一节点与所述第二节点之间的电流通路；发射TFT，配置成响应于所述发射脉冲，而导通或断开在所述第三节点与所述低电位驱动电压的输入端子之间的电流通路；第一电容器，连接在所述第二节点与所述第三节点之间；以及第二电容器，连接在所述第一节点与所述第二节点之间。
9.根据权利要求8所述的立体图像显示器，其中在寻址周期期间，所述第一和第二栅脉冲保持在导通电平，所述发射脉冲保持在断开电平，在所述寻址周期之后的编程周期期间，所述第二栅脉冲保持在导通电平，所述第一栅脉冲和所述发射脉冲保持在断开电平，在所述编程周期之后的发射周期期间，所述第一和第二栅脉冲保持在断开电平，所述发射脉冲保持在导通电平。
10.根据权利要求9所述的立体图像显示器，其中在所述寻址周期期间，将所述第一节点充电到数据电压，将所述第二节点充电到参考电压，并且将所述第三节点充电到所述低电位驱动电压的变化量，在所述寻址周期期间，所述第一电容器存储通过从所述参考电压减去所述低电位驱动电压变化量而得到的值，在所述寻址周期期间，将所述数据电压的电位预先设定为通过从所述参考电压减去相对较低的数据调整电压而获得的寻址电平。
11.根据权利要求10所述的立体图像显示器，其中在所述编程周期期间，所述第二电容器将所述第一节点的电压保持在寻址电平，所述第二节点的电压保持在参考电压，所述第三节点的电压增大到通过从所述寻址电平减去所述驱动薄膜晶体管的阈值电压而得到的第一编程电平并保持在所述第一编程电平，在所述编程周期期间，所述第一电容器存储通过用所述驱动薄膜晶体管的阈值电压加上所述数据调整电压而得到的第二编程电平。
12.根据权利要求11所述的立体图像显示器，其中在所述发射周期期间，所述第一电容器保持在所述第二编程电平，在所述发射周期期间，所述第三节点的电压下降到所述低电位驱动电压变化量并保持在所述低电位驱动电压变化量，所述第一节点和第二节点的电压增加的量是所述第三节点的电压的变化量，所述第一节点和第二节点的电压下降到通过用所述低电位驱动电压变化量加上所述第一电容器中存储的第二编程电平而获得的补偿电平，并保持在所述补偿电平，在所述发射周期期间，所述驱动薄膜晶体管的栅极和源极之间的电压保持在第二编程电平。
13.根据权利要求9所述的立体图像显示器，其中将第一空闲周期设置在所述寻址周期之前，并且所述第一空闲周期通过所述第一栅脉冲的上升沿与所述第二栅脉冲的上升沿之间的一段时期来定义，生成与前一个第一栅脉冲的后半部分重叠且与下一个第一栅脉冲的前半部分重叠的第一栅脉冲，以便在所述第一空闲周期内执行预充电操作。
14.根据权利要求9所述的立体图像显示器，其中将第二空闲周期设置在所述编程周期与所述发射周期之间，通过延迟所述发射脉冲的导通起始时间点来增大所述第二空闲周期的长度，而不改变流入有机发光二极管的驱动电流，其中通过延迟所述第二栅脉冲的断开起始时间点来增大所述编程周期的长度。
15.根据权利要求8所述的立体图像显示器，进一步包括数据驱动器，配置成驱动所述显示面板的数据线；栅极驱动器，配置成向所述显示面板的多对栅线顺序地提供所述多对栅脉冲；发射驱动器，配置成向所述显示面板的发射线顺序地提供所述发射脉冲；以及控制电路，配置成控制分配给用于左眼图像数据的左眼帧的时间和分配给用于右眼图像数据的右眼帧的时间以作为第一周期，控制用于完成将左眼图像数据或右眼图像数据寻址到所述像素的寻址操作所需的时间以作为第二周期，所述第二周期比所述第一周期短，并且控制所述像素的发光时间以作为第三周期，所述第三周期比所述第一周期短，并且等于或大于所述第二周期。
16.根据权利要求15所述的立体图像显示器，其中所述控制电路控制所述栅极驱动器，以便在与第一周期的前半周期对应的第二周期期间顺序地扫描所述多对栅脉冲，并且控制所述数据驱动器，以便在所述第二周期期间，与所述多对栅脉冲同步地将左眼图像数据或右眼图像数据顺序地寻址到所述像素，所述控制电路控制所述发射驱动器，以便从所述第二周期的中间时间点开始扫描发射脉冲，并且在所述第二周期的结束时间点完成对所述发射脉冲的扫描，并且控制所述像素的发光时间以作为第三周期，所述第三周期与所述第二周期的后半周期重叠并且延长到所述第一周期的后半周期，所述控制电路允许所述左眼快门在所述左眼帧的第三周期期间打开，并且允许所述右眼快门在所述右眼帧的第三周期期间打开，所述第三周期的长度比所述第二周期的长度更长。
17.根据权利要求15所述的立体图像显示器，其中所述控制电路控制所述栅极驱动器，以便在第二周期期间顺序地扫描所述多对栅脉冲，所述第二周期的范围是从所述第一周期的起始时间点到所述第一周期的2/3时间点，并且所述控制电路控制所述数据驱动器，以便在所述第二周期期间，与所述多对栅脉冲同步地将左眼图像数据或右眼图像数据顺序地寻址到所述像素，所述控制电路控制所述发射驱动器，以便从所述第二周期的中间时间点开始扫描所述发射脉冲，并且在所述第二周期的结束时间点完成对所述发射脉冲的扫描，所述控制电路还控制所述像素的发光时间以作为第三周期，所述第三周期与所述第二周期的后半周期重叠，并且所述第三周期的范围是从所述第一周期的2/3时间点到所述第一周期的结束时间占，所述控制电路允许所述左眼快门在所述左眼帧的第三周期期间打开，并且允许所述右眼快门在所述右眼帧的第三周期期间打开，所述第三周期基本上具有与所述第二周期相同的长度。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光二极管(OLED)显示器以及利用该OLED显示器的立体图像显示器。该立体图像显示器包括显示面板，该显示面板包括多个像素并且按照时分的方式显示左眼图像数据和右眼图像数据；包括左眼快门和右眼快门的液晶快门眼镜，按照与显示面板同步的方式交替地打开和关闭；用于驱动显示面板的数据线的数据驱动器，以及用于向显示面板的多对栅线顺序地提供多对栅脉冲的栅极驱动器。每个像素都包括OLED、驱动薄膜晶体管(TFT)、第一至第四开关TFT、发射TFT、以及第一和第二电容器。
文档编号G02B27/22GK102387391SQ20111025446
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者朴秀婷, 柳俊锡 申请人:乐金显示有限公司