CN1452151A

CN1452151A - 有机场致发光显示装置及其驱动方法

Info

Publication number: CN1452151A
Application number: CN02157105A
Authority: CN
Inventors: 宋俊英; 李京洙
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2003-10-29
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: KR20030081610A; US20030201955A1; KR100477986B1; CN100345176C; US7432886B2

Abstract

一种对由电源线电阻引起的源极电压压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少进行补偿的有机EL显示装置及用于驱动有机EL显示装置的方法。有机EL显示装置含有用于接收数字图像数据并施加数字图像数据和与像素电路对应的数据电压的数据驱动器。即使当收到相同的数字图像数据时，数据驱动器根据像素电路的位置输出不同的数据电压。当驱动晶体管是P－型晶体管时，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压高的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。当驱动晶体管是N－型晶体管时，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压低的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。

Description

有机场致发光显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种有机场致发光(下文指EL)显示装置以及用于驱动有机EL显示装置的方法。本发明尤其涉及一种能够对由电源线电阻引起的源极电压的压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少进行补偿的有机EL显示装置，并涉及一种用于驱动有机EL显示装置的方法。

背景技术

通常有机EL显示装置是用电激励有机荧光化合物来发光，并且驱动N×M有机荧光单元来显示图像的显示装置。用于驱动有机荧光单元的技术包括，无源矩阵方法与使用薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵方法。

与使用彼此正交的正与负电极并有选择地驱动电极线的无源矩阵方法进行比较，有源矩阵方法通过电容把TFT和电容器连接到单独的ITO(铟锡氧化物)像素电极来保持电压。

图1是使用TFT用于驱动有机EL装置的常规像素电路的电路图，其中表示N×M像素中的一个。

参照图1，P-型驱动晶体管M1被连接到有机EL装置OELD来提供用于发光的电流。驱动晶体管M1的电流由通过P-型开关晶体管M12施加的数据电压控制。电容C_st被连接在晶体管源极与栅极之间用于在一段预定时间保持施加的电压。晶体管M2的栅极被连接到第n扫描线Scan[n]，并且晶体管M2的源极被连接到第m数据线Data[m]。

现在将要介绍如上结构的像素电路的运行。采用施加到开关晶体管M2的栅极用来打开晶体管M2的扫描信号，数据电压V_DATA经由数据线被施加到驱动晶体管的栅极(节点A)。在数据电压V_DATA被施加到栅极，电流经由晶体管M1流向有机EL装置OELD来发光。

流向有机EL装置的电流由下列公式给出：

[公式1]

I_{OELD} = \frac{β}{2} {(V_{GS} - V_{TH})}^{2} = \frac{β}{2} {(V_{DD} - V_{DATA} - V_{TH})}^{2}

在如上公式中，I_OELD为流向有机EL装置的电流；V_GS是在晶体管M1的源极与栅极之间的电压；V_DD是施加到晶体管M1的源极的源极电压；V_TH是晶体管M1的阈值电压；V_DATA是数据电压；以及β是恒定值。

从公式1可以看出，与在图1中所示被施加到像素电路的数据电压V_DATA对应的电流被送至有机EL装置OELD，其随后发光。在这里，数据电压V_DATA具有预定范围内的代表浓淡(gradation)的多电平值。

根据常规像素电路，实际上所有源极电压V_DD被提供到经由电源线被紧密连接到输出源极电压V_DD的外部源的驱动晶体管M1源极上。但是由于电源线的电阻而低于源极电压的电压V_DD′被施加到驱动晶体管M1的源极上，其中晶体管M1通过电源线在远处连接外源。

参照图2可做如下更进一步的详细描述。

在图2像素电路，假设外部电源(没有显示)被置于距离像素电路第一行相邻的位置。

在图2中，源极电压V_DD被直接施加到像素电路第一行的驱动晶体管M1，并且，经由电阻R_p被施加到像素电路第n行的驱动晶体管。

假设数据电压V₁被施加到像素电路第一行的驱动晶体管的栅极上并且数据电压V₂被施加到像素电路第n行的驱动晶体管的栅极上，驱动晶体管M1按在图3等价电路图中的表示被打开。

如图3所示，电压V_DD被施加到像素电路第一行的驱动晶体管的源极(表示为“A”)上，但是由于因电阻R_p引起的压降，低于V_DD的电压V_DD′被施加到像素电路第n行的驱动晶体管的源极上。

因此，当施加相同的数据电压以便表示第一与第n行中相同的浓淡度时，即V₁＝V₂时，被施加到第一行中驱动晶体管的源极的电压V_DD与被施加到第n行中驱动晶体管的源极的电压V_DD′不同。因此从公式1可以看出不同幅度(magnitude)的电流流向有机EL装置。所以常规有机EL显示装置即使在同样数据电压下也根据像素的位置表现出不同的浓淡度，并因此很难准确表示浓淡度。

尤其，由电源线电阻引起的源极电压的差异随与外电压源距离的增加而变大，并且，对于高清晰度(高于SVGA)有机EL显示装置，在全白驱动操作期间有多至几安培的电流流向整个面板(panel)，由许多灰度导致亮度的恶化。

发明内容

本发明实施例可以用来解决先前技术领域中的问题，并提供一种能够对由电源线引起的源极电压的压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少进行补偿的有机EL显示装置，并提供一种用于驱动有机EL显示装置的方法。

在本发明实施例中，提供一种有机EL显示装置，其包括：有机场致发光，其包含多个用于传输代表图像信号的数据电压数据线、多个用于传输扫描信号的扫描线、以及由多个由数据与扫描线确定的像素组成的像素电路，其中像素电路包含有机场致发光装置及用于驱动有机场致发光装置的驱动晶体管；扫描驱动器，用于将扫描信号选择施加到扫描线；数据驱动器，用于接收数字图像数据并将数字图像数据和与像素电路位置对应的数据电压施加到数据线上。

即使当相同数字图像数据被接收时，数据驱动器根据像素电路的位置输出不同的数据电压。尤其当驱动晶体管是P-型晶体管时，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压高的数据电压施加到离外源近的像素电路。反之，当驱动晶体管是N-型晶体管时，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压低的数据电压施加到离外源近的像素电路。

在本发明实施例中，提供一种用于驱动有机场致发光显示装置的装置，该有机场致发光显示装置包括多个用于传输代表图像信号的数据电压的数据线、多个用于传输扫描信号的扫描线、以及由多个由数据线和扫描线确定的像素组成并且具有有机场致发光装置和用于驱动有机场致发光装置的驱动晶体管的像素电路。该装置包括：扫描驱动器，用于将扫描信号选择施加到扫描线；数据驱动器，用于接收RGB数据作为数字图像数据，并将数字图像数据和与像素电路位置对应的数据电压施加到数据线；图形控制器，用于固有地或根据外部施加的图像信号生成RGB数据；及定时控制器，用于从RGB数据生成水平和垂直同步信号并将生成的水平与垂直同步信号传送到扫描驱动器，以及将生成的水平与垂直同步信号及收到的RGB数据传送到数据驱动器。

该数据驱动器包括：计数器电路，用于从垂直同步信号检测帧开始信息，并计数水平同步信号，来输出用于确定与RGB数据被施加到的像素电路对应的扫描线的位置数据；参考电压调节器，用于接收位置数据并输出与位置数据对应的参考电压；分压器电路，包括多个串联在源极电压与参考电压之间的电阻；切换部分，用于选择其每个在分压器电路电阻之间形成的接触电压中的一个电压；及切换控制器，用于接收水平与垂直同步信号以及RGB数据，并控制切换部分的切换操作来选择与RGB数据对应的接触电压。

在本发明实施例中，提供一种用于驱动有机场致发光显示装置的方法，该有机场致发光显示装置包含多个用于传输代表图像信号的数据电压的数据线、由多个由数据与扫描线确定的像素组成并且具有有机场致发光装置及用于驱动有机场致发光装置的驱动晶体管的像素电路。该方法包括：(a)从作为数字图像数据的RGB数据检测像素电路的位置；及(b)将RGB数据和与像素电路位置对应的数据电压施加到数据线。

附图说明

被插入并组成详细说明一部分的附图表示本发明实施例，并且与说明书一起用于解释本发明原理。

图1是常规用于驱动有机EL装置的像素电路的电路图；

图2是常规像素电路的电路图，其中考虑电源线的电阻分量；

图3是解释图2表示的像素电路的驱动操作的图；

图4是根据本发明一个实施例的有机EL显示装置的图；

图5是使用N-型驱动晶体管实现的像素电路图；及

图6是根据本发明一个实施例的数据驱动器的图。

具体实施方式

在下面详细描述中，所公开的本发明实施例能够在不背离本发明的情况下进行各种明显改变。因此只能将附图和说明书认为是示意性的而并非用以限制。

图4表示根据本发明实施例的有机EL显示装置。

如图4所示，根据本发明实施例的有机EL显示装置包括有机EL显示面板10、数据驱动器20、扫描驱动器30、定时控制器40、及图形控制器50。

有机EL显示面板10包括：多个用于传输扫描信号的数据线D₁、D₂、D₃、…D_M；用以传输扫描线的多个扫描线S₁、S₂、S₃、…S_n；及由多个由数据和扫描线确定的像素组成的像素电路11。

像素电路11如图1所示可以包括有机EL装置OELD、P-型驱动晶体管M1、开关晶体管M2及电容C_st。另外一种情况是，像素电路11如图5所示可以包括有机EL装置OELD、N-型驱动晶体管M3、开关晶体管M4及电容C_st。

驱动晶体管M1和M3被连接到有机EL装置OELD来提供用于发光的电流。驱动晶体管M1与M3的电流由通过开关晶体管M2和M4施加的数据电压控制。用于在预定时间保持所施加电压的电容C_st被连接在晶体管M1和M3的源极与栅极之间。

图形控制器50固有地或根据从外部收到的图像数据生成数字图像数据即RGB数据。

定时控制器40从RGB数据生成水平同步信号H_sync与垂直同步信号V_sync来将同步信号H_sync与V_sync输出到扫描驱动器30，或将同步信号H_sync与V_sync及RGB数据输出到数据驱动器20。

用于从RGB数据生成水平同步信号H_sync与垂直同步信号V_sync的方法为本领域人员所熟知的，所以这里不做描述。

数据驱动器20从定时控制器40接收同步信号H_sync与V_sync及RGB数据，生成关于扫描线的补偿数据电压，以便补偿由电源线的压降引起的源极电压的压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少，并将补偿的数据电压施加到数据线。在这里，即使当收到相同RGB数据时，根据本发明实施例的数据驱动器20也根据像素电路的位置输出不同的数据电压。

如后所述，当收到相同RGB数据时，如图1所示当使用P-型驱动晶体管时数据驱动器20将更高的数据电压施加到离外部电源近的像素电路，或如图5所示当使用N-型驱动晶体管时将更低的高数据电压施加到离外部电源近的像素电路。

与从定时控制器40收到的同步信号保持同步地扫描驱动器30顺序将扫描信号施加到多个扫描线。

图6是根据本发明实施例的数据驱动器20的详细图。

如图6表示，本发明实施例的数据驱动器20包括计数器21、参考电压调节器22、分压器电路24、切换部分25、切换控制器23、移位寄存器26、及数据缓冲器27。

计数器21接收垂直同步信号V_sync与水平同步信号H_sync，并输出关于与RGB数据将被施加到的像素电路对应的扫描线对应的信息。即，计数器21从垂直同步信号V_sync检测帧开始信息，并计数水平同步信号，以输出确定与RGB数据将被施加到的像素电路对应的扫描线的位置数据。

参考电压调节器22从计数器21接收位置数据并输出与位置数据对应的参考电压V_b。参考电压用于对由电源线的压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少进行补偿。具体地讲，如图1当使用P-型驱动晶体管时，参考电压调节器22将更低的参考电压输出到远离外部电源的像素上，或如图5当使用N-型驱动晶体管时，将更高的参考电压输出到远离外部电源的像素上。

分压器电路24包括串联在参考电压调节器22的源极电压V_a与参考电压V_b之间的i个电阻R₁，R₂，R₃，…与R_j。在电阻间生成的接触电压提供各自浓淡度电压电平。

在电阻之间的接触电压V_x由如下公式2计算出：

[公式2]

V_{x}

= \frac{R_{x + 1} + R_{x + 2} + . . . + R_{i - 1} + R_{i}}{R_{1} + R_{2} + . . . R_{i - 1} + R_{i}} (V_{a} - V_{b}) + V_{b}

= \frac{(R_{x + 1} + R_{x + 2} + . . . + R_{i - 1} + R_{i}) V_{a} + (R_{1} + R_{2} + . . . + R_{x - 1} + R_{x}) V_{b}}{R_{1} + R_{2} + . . . + R_{i - 1} + R_{i}}

从公式2可看出，分压器24的接触电压V_x随V_b的提高而提高，也就是说，像素电路距离外电压源更近。切换部分25选择在电阻间生成的接触电压中一个电压并将选择的接触电压传输到移位寄存器。

根据如图6所示分压器电路，电压是恒定的V_a(在图6中为“源极电压”)，并且其它从参考电压调节器输出的电压V_b根据像素电路是可变的。另外一种情况是，电压V_a与电压V_b可以从参考电压调节器输出并被控制成可变。

切换控制器23接收水平同步信号H_sync、垂直同步信号V_sync以及RGB数据并控制切换部分25的切换操作来选择一个与RGB数据对应的接触电压。

移位寄存器26顺序改变所选择的接触电压，并且在改变将被施加到各数据线的所有数据电压之后，将这些电压提供给数据缓冲器。

数据缓冲器27将与控制信号(没有显示)同步储存的数据电压施加到数据线。

根据本发明实施例，为了对由电源线的压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少进行补偿，在使用P-型驱动晶体管的情况下，比被施加到距离近的像素电路上的参考电压更低的参考电压被输出到远离外电压源的像素电路上。因此即使当从图形控制器输出相同灰度电平的RGB数据时，本发明实施例解决关于由电源线压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少的问题，因为被施加到远离外电压源的数据电压低于被施加到相邻外电压源的数据电压。

尽管已经结合当今被认为是最实际和优选的实例描述了本发明，但是要被理解的是，本发明不局限于实施例，但是，与之相反在不背离由所附权利要求限定的本发明宗旨和范围内，本发明可以涵盖不同的变化与等效布局。

例如，虽然在本发明实施例中像素电路的驱动晶体管有与开关晶体管相同的传导性，晶体管可以在传导性与其他不同。

如上所述，根据本发明实施例，被施加到生成数据电压的分压器电路上的参考电压根据像素电路位置变化，从而对由电源线电阻分量引起的源极电压的压降所导致的驱动晶体管栅极与源极之间的电压减少进行补偿。

Claims

1.一种有机场致发光显示装置，包括：

有机场致发光板，其包含多个用于传输代表图像信号的数据电压数据线、多个用于传输扫描信号的扫描线、以及由多个由数据与扫描线确定的像素组成的像素电路，其中像素电路包含有机场致发光装置及用于驱动有机场致发光装置的驱动晶体管；

扫描驱动器，用于将扫描信号选择施加到扫描线；

数据驱动器，用于接收数字图像数据并将数字图像数据和与像素电路位置对应的数据电压施加到数据线上。

2.如权利要求1所述有机场致发光显示装置，其中，即使当收到相同数字图像数据时，数据驱动器根据像素电路的位置输出不同的数据电压。

3.如权利要求2所述有机场致发光显示装置，其中，驱动晶体管是P-型晶体管，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压高的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。

4.如权利要求2所述有机场致发光显示装置，其中，驱动晶体管是N-型晶体管，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压低的数据电压施加到离电压源近的像素电路

5.如权利要求1所述有机场致发光显示装置，还包括：

图形控制器，用于生成作为数字图像数据的RGB数据；

及定时控制器，用于从RGB数据生成水平和垂直同步信号并将生成的水平与垂直同步信号传送到扫描驱动器，以及将生成的水平与垂直同步信号及收到的RGB数据传送到数据驱动器。

6.如权利要求5所述有机场致发光显示装置，其中数据驱动器包括：

计数器电路，用于从垂直同步信号检测帧开始信息，并计数水平同步信号，来输出用于确定与RGB数据被施加到的像素电路对应的扫描线的位置数据；

参考电压调节器，用于接收位置数据并输出与位置数据对应的参考电压；

分压器电路，包括多个串联在源极电压与参考电压之间的电阻；

切换部分，用于选择其每个在分压器电路电阻之间形成的接触电压中的一个电压；及

切换控制器，用于接收水平与垂直同步信号以及RGB数据，并控制切换部分的切换操作来选择与RGB数据对应的接触电压。

7.一种用于驱动有机场致发光显示装置的装置，有机场致发光显示装置包括多个用于传输代表图像信号的数据电压的数据线、多个用于传输扫描信号的扫描线、以及由多个由数据线和扫描线确定的像素组成并且具有有机场致发光装置和用于驱动有机场致发光装置的驱动晶体管的像素电路，该装置包括：

扫描驱动器，用于将扫描信号选择施加到扫描线；

数据驱动器，用于接收RGB数据作为数字图像数据，并将数字图像数据和与像素电路位置对应的数据电压施加到数据线；

图形控制器，用于固有地或根据外部施加的图像信号生成RGB数据；及

定时控制器，用于从RGB数据生成水平和垂直同步信号并将生成的水平与垂直同步信号传送到扫描驱动器，以及将生成的水平与垂直同步信号及收到的RGB数据传送到数据驱动器。

8.如权利要求7所述装置，其中，驱动晶体管是P-型晶体管，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压高的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。

9.如权利要求7所述装置，其中，驱动晶体管是N-型晶体管，即使当收到相同数字数据时，数据驱动器把比施加到远处像素电路的数据电压低的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。

10.如权利要求8或9所述装置，其中，数据驱动器包括：

计数器，用于从垂直同步信号检测帧开始信息，并计数水平同步信号，来输出用于确定与RGB数据被施加到的像素电路对应的扫描线的位置数据；

切换部分，用于选择在分压器电路电阻之间形成的接触电压中的一个电压；及

11.一种用于驱动有机场致发光显示装置的方法，该有机场致发光显示装置包含多个用于传输代表图像信号的数据电压的数据线、由多个由数据与扫描线确定的像素组成并且具有有机场致发光装置及用于驱动有机场致发光装置的驱动晶体管的像素电路，该方法包括：

(a)从作为数字图像数据的RGB数据检测像素电路的位置；及

(b)将RGB数据和与像素电路位置对应的数据电压施加到数据线。

12.如权利要求11所述方法，其中，驱动晶体管是P-型晶体管，该方法包括，即使当输入相同数字数据时，把比施加到远处像素电路的数据电压高的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。

13.如权利要求11所述方法，其中，驱动晶体管是N-型晶体管，该方法包括，即使当输入相同数字数据时，把比施加到远处像素电路的数据电压低的数据电压施加到离外电压源近的像素电路。

14.如权利要求12或13所述方法，其中步骤(a)包括：

从RGB数据生成水平和垂直同步信号；及

从垂直同步信号检测帧开始时间，然后计数水平同步信号，来输出用于确定与RGB数据将被施加到的像素电路对应的扫描线的位置数据。

15.如权利要求12或13所述方法，其中步骤(b)包括：

接收在步骤(a)输出的位置数据，并输出与位置数据对应参考电压；及

选择在串联在源极电压与参考电压之间的电阻之间形成的接触电压中的一个电压。