CN1755780A - 有机电致发光显示设备的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于有机电致发光显示设备的驱动装置，其用于减小有机电致发光显示设备中有机发光二极管器件的恶化。在该驱动装置中，数据提供器将数据信号提供给有机发光二极管器件的阳极。第一电压源产生第一电压。第二电压源产生比所述第一电压高的第二电压。电压稳定器稳定被供应给有机发光二极管器件的阴极的所述第二电压。第一和第二开关设备将所述第一和第二电压选择性地加到有机发光二极管器件的阴极上。

Description

有机电致发光显示设备的驱动装置
本申请要求于2004年9月30日在韩国提交的韩国专利申请P2004-78087的优先权，这里将其引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光显示器(ELD)，并且更为具体的说是用于有机电致发光显示设备的驱动装置，该驱动装置适于减少有机电致发光显示设备中有机发光二极管器件的恶化。
背景技术
近来，已经研制出各种在重量和体积方面更小的平板显示设备，其能够克服阴极射线管(CRT)的缺点。这种平板显示设备包括液晶显示器(LCD)，场发射显示器(FED)，等离子显示面板(PDP)和电致发光(EL)显示器等等设备。
在这种平板显示设备中，PDP在制造大尺寸屏幕方面最具优势，因为它的结构和制造工艺简单，但是存在的缺点在于它的发光效率低且功耗高。LCD在制造大尺寸屏幕方面具有难度，因为它是通过半导体工艺来制造的，但是因为它主要用于笔记本个人计算机的显示设备，因此其需求也在扩大。然而，LCD的缺点就是它难于制造大尺寸屏幕，并且由于背光元件而具有高功耗。另外，LCD由于光学器件，例如偏振滤光片，棱镜片，散射片等而具有光损耗大且视角窄的特性。
另一方面，根据发光层材料的不同，EL显示设备主要分为无机EL设备和有机EL设备，并且EL显示设备是自发光设备。当与上述显示设备相比较时，EL显示设备具有响应速度快，发光效率高，亮度高以及视角宽的优点。有机EL显示设备能够在10[V]左右和数万[cd/m2]高的亮度显示图象。
图1是显示现有有机EL显示设备结构的截面示意图。
如图1所示，在有机EL显示设备1中，在基片1上由透明电极图形形成阳极电极2。在基片1上布置了空穴载体层3，由有机材料形成的发光层4，由金属形成的电子载体层5和阴极6。
图2是用于现有有机EL显示设备的驱动装置的电路图，图3是解释图2所示的有机EL显示设备中的有机发光二极管器件的工作原理的电路图。此外，图4是图2所示的有机EL显示设备的驱动波形图。
参照图2到图4，现有有机EL显示设备中的驱动装置包括与有机发光二极管器件20的阳极相连的数据电压源Vdata，与有机发光二极管器件20的阴极相连的第一和第二扫描电压源Vin1和Vin2。
数据电压源Vdata给有机EL显示设备的数据线DL1至DLm提供正电压，而第一和第二扫描电压源Vin1和Vin2给有机EL显示设备的扫描线SL1至SLn提供负电压和正电压。
通常，有机EL显示设备的驱动装置向数据电压源Vdata和第二扫描电压源Vin2应用相同的电压，其中数据电压源Vdata提供正电压到数据线DL1至DLm，且第二扫描电压源Vin2提供正电压到扫描线SL1至SLn。在提供负电压到扫描线SL1至SLn的第一扫描电压源Vin1上应用地电压GND。
此外，驱动装置包括连接在有机发光二极管器件20和数据电压源Vdata之间的开关设备21，以及分别连接在有机发光二极管器件20和第一扫描电压源Vin1之间以及有机发光二极管器件20和第二扫描电压源Vin2之间的第一和第二开关设备22和23。
第一开关设备22响应于控制信号T1依次导通，从而将具有负电压的扫描脉冲SCAN，也就是，前向电压依次施加到扫描线SL1至SLn上。数据脉冲DATA与被加到扫描线SL1至SLn上的扫描脉冲SCAN同步，以被作为正电压加到数据线DL1至DLm上。
更具体地说，当与第一扫描线SL1相连的第一开关设备22响应于控制信号T1而导通时，扫描脉冲SCAN被作为负电压加到第一扫描线SL1。与此同时，数据脉冲DATA被作为正电压加到数据线DL1至DLm上。当第一扫描线SL1上加有负电压并且数据线DL1至DLm上加有正电压时，处在第一行的有机发光二极管器件20因前向偏压而发光。之后，当与第一扫描线SL1相连的第二开关设备23响应于控制信号T1而导通时，扫描脉冲SCAN被作为正电压加到第一扫描线SL1上。当应用将正电压提供给第一扫描线SL1的控制信号T2和将负电压提供给第二扫描线SL2的第一控制信号T1的时候，有机EL显示设备依次发光，从而显示图象。
图5是图4所示的部分A的细节图。
参照图5，当扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压时，由从扫描脉冲SCAN出现切换引起过冲现象。这种过冲现象引起有机发光二极管器件20的恶化。当图5所示的有机发光二极管器件20的阴极上所加的正电压的电平增大时，这一现象显得更为严重。
如果第二扫描电压源Vin2提供的电压比数据电压源Vdata的低以减小过冲现象，那么提供给有机发光二极管器件20的阳极的数据电压源Vdata的电压就会比提供给有机发光二极管器件20的阴极的第二扫描电压源Vin2的电压要大。在这种情况中，出现一问题，即，因为有机EL显示设备中所选行的有机发光二极管器件20和余下的有机发光二极管器件20前向偏置，在所有的有机发光二极管器件20中电流流动时发光。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于有机电致发光显示设备的驱动装置，其适于减少有机电致发光显示设备中有机发光二极管器件的恶化。
为了实现本发明的这些和其它目的，依照本发明实施例所述的有机电致发光显示设备的驱动装置包括：有机发光二极管器件；用于将数据信号提供到有机发光二极管器件的阳极的数据提供装置；用于产生第一电压的第一电压源；用于产生比所述第一电压高的第二电压的第二电压源；用于稳定所述提供到有机发光二极管器件的阴极的第二电压的电压稳定装置；以及用于选择性地将所述第一和第二电压加给有机发光二极管器件的阴极的第一和第二开关设备。
在该驱动装置中，所述第一电压是地电压。
在该驱动装置中，电压稳定装置是齐纳二极管器件，并且该齐纳二极管器件串联在第二电压源和有机发光二极管器件的阴极之间。
这里，齐纳二极管器件的击穿电压比有机发光二极管器件的阈值电压要低。
加到有机发光器件阴极上的电压是第二电压源所提供的电压和齐纳二极管器件的击穿电压的电压差值。
或者，电压稳定装置是电容，且该电容并联连接在第二电压源和有机发光二极管器件的阴极之间。
这里，加到有机发光二极管器件阴极上的电压和加到有机发光二极管器件的阳极上的电压具有相同的水平。
另外，该电压稳定装置包括齐纳二极管器件和电容；且该齐纳二极管器件串联在第二电压源和有机发光二极管器件的阴极之间，且该电容并联连接在该齐纳二极管器件和有机发光二极管器件的阴极之间。
附图说明
本发明的这些和其它目的可以从下面参照附图对本发明实施例所进行的详细描述中得以显现，其中：
图1是显示现有有机电致发光显示设备的结构的截面示意图；
图2是用于现有有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图；
图3是解释图2所示的有机电致发光显示设备中的有机发光二极管器件的工作原理的电路图；
图4是图2所示的有机电致发光显示设备的驱动波形图；
图5是图4所示的部分A的细节图；
图6是根据本发明第一实施例的有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图；
图7是用于解释图6所示的有机电致发光显示设备的有机发光二极管器件的工作原理的电路图；
图8是图6所示的有机电致发光显示设备的驱动波形图；
图9是图8中B部分的细节图；
图10是根据本发明第二实施例的有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图；
图11是用于解释图10所示的有机电致发光显示设备的有机发光二极管器件的工作原理的电路图；
图12是图10所示的有机电致发光显示设备的驱动波形图；
图13是图12所示的区域C的细节图；
图14是根据本发明第三实施例中的有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图；
图15是用于解释图14所示的有机电致发光显示设备的有机发光二极管器件的工作原理的电路图；
具体实施方式
现在将详细地讨论本发明的优选实施例，参照附图解释其中的例子。
下面参照图6至14详细地描述本发明的优选实施例。
图6是根据本发明第一实施例的有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图。
参照图6，用于根据本发明第一实施例的有机EL显示设备的驱动装置包括与有机发光二极管器件40的阳极相连的数据电压源Vdata，与有机发光二极管器件40的阴极相连的第一和第二扫描电压源Vin1和Vin2。
数据电压源Vdata将正电压提供给与有机发光二极管器件的阳极相连的数据线DL1到DLm，而第一和第二扫描电压源Vin1和Vin2将负电压和正电压提供给与有机发光二极管器件40的阴极相连的扫描线SL1至SLn。
此外，该驱动装置包括连接在有机发光二极管器件40的阳极和数据电压源Vdata之间的数据开关设备41，分别连接在有机发光二极管器件40的阴极和第一、第二扫描电压源Vin1、Vin2之间的第一和第二开关设备42和43，以及以并联方式连接在第二扫描电压源Vin2和第二开关设备43之间的电容C。
当加到扫描线SL1至SLn的扫描脉冲SCAN从负极性切换到正极性的时候，电容C在短时间内充有从有机发光二极管器件40的阳极加到其阴极的电压，由此稳定了输出端口的电压，以减少过冲现象。
图7是用于解释图6所示的有机电致发光显示设备的有机发光二极管器件的工作原理的电路图，且图8是图6所示的有机电致发光显示设备的驱动波形图，图9是图8中B部分的细节图。
参照图7至图9，第一开关设备42响应于控制信号T1依次导通，从而将具有负电压的扫描脉冲SCAN，也就是，前向电压依次施加在扫描线SL1至SLn上。数据脉冲DATA与被加到扫描线SL1至SLn上的扫描脉冲SCAN同步，从而被作为正电压加到数据线DL1至DLm上。
更具体地，当与第一扫描线SL1相连的第一开关设备42响应于控制信号T1而导通时，扫描脉冲SCAN被作为负电压加到第一扫描线SL1上。数据脉冲DATA与扫描脉冲SCAN同步，以被作为正电压加到数据线DL1至DLm上。当第一扫描线SL1上加有负电压并且数据线DL1至DLm上加有正电压时，在第一行上的有机发光二极管器件40由正向偏压而流动电流，从而发光。之后，当与第一扫描线SL1相连的第二开关设备43响应于控制信号T2而导通时，扫描脉冲SCAN被作为正电压加到第一扫描线SL1上。当施加将正电压提供给第一扫描线SL1的控制信号T2和将负电压提供给第二扫描线SL2的第一控制信号T1的时候，有机EL显示设备就依次发光，从而显示图象。
当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压的时候，从扫描脉冲SCAN产生因切换引起的过冲。
这种在扫描线SL1至SLn上出现的过冲能够通过以并联方式连接在第二扫描电压源Vin2和第二开关设备43之间的电容C而得以减小。
当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负极性切换到正极性的时候，电容C在短时间内充由从有机发光二极管器件40的阳极加到其阴极的电压，由此稳定了输出端口的电压，减少了过冲现象。
图10是本发明第二实施例的有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图。
根据图10所示的本发明第二实施例的有机EL显示设备的驱动装置与图6所示的本发明第一实施例的驱动装置具有相同的元件，除了用串联连接在第二电压源Vin2和第二开关设备43之间的齐纳二极管器件45取代了以并联方式连接在第二电压源Vin2和第二开关设备43之间的电容C。
齐纳二极管器件45用于将加到有机发光器件40的阴极的第二扫描电压源Vin2的电压限定为恒定电压，由此减少过冲现象。
图11是用于解释图10所示的有机电致发光显示设备的有机发光二极管器件的工作原理的电路图，图12是图10所示的有机电致发光显示设备的驱动波形图。
参照图11和图12，第一开关设备42响应于控制信号T1依次导通，从而将具有负电压的扫描脉冲SCAN，也就是，前向电压依次加在扫描线SL1至SLn上。数据脉冲DATA与加到扫描线SL1至SLn上的扫描脉冲SCAN同步，以被作为正电压加到数据线DL1至DLm上。
当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压的时候，从扫描脉冲SCAN产生因切换引起的过冲。
这种在扫描线SL1至SLn上出现的过冲能够通过串联连接在第二扫描电压源Vin2和第二开关设备43之间的齐纳二极管器件45而得以减小。
齐纳二极管器件45用作恒定电压源的，以将加到有机发光二极管器件40的阴极上的第二扫描电压源Vin2的电压限制为恒定电压。
换句话说，当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压的时候，加到扫描线SL1至SLn上的正电压Vhigh引起在从第二电压源Vin2所提供的正电压和齐纳二极管器件45的击穿电压Vz之间的差值。
这可用下面等式表示：
Vhigh＝Vin2-|Vz|      ……(1)
因此，当扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压时，被加到有机发光二极管器件40的阴极上的正电压Vhigh比现有技术中的电压要低，因此减少了过冲现象。这里，齐纳二极管器件45的击穿电压Vz必须要比有机发光二极管器件40的阈值电压Vth要小。
如果齐纳二极管45的击穿电压Vz大于或者等于有机发光二极管器件40的阈值电压Vth，那么当第二开关设备43导通时，来自与有机发光二极管器件40的阳极相连的数据电压源Vdata的电压和加到有机发光二极管器件40的阴极的正电压Vhigh之间的差值就会变得比有机发光二极管器件40的阈值电压Vth还大。因而，前向偏压就会被加到有机发光二极管器件40上，并且由于加到有机发光二极管器件40的电压，在有机发光二极管器件中会有电流流动，由此允许有机发光二极管器件40发光。
由于这个原因，齐纳二极管器件45的击穿电压必须低于有机发光二极管器件40的阈值电压Vth。
这可用下面等式来表示：
|Vz|＜Vth                     ……(2)
图13是图12所示的区域C的细节图。
参照图13，加到扫描线SL1至SLn上的正电压成为从第二扫描电压源Vin2提供的电压与齐纳二极管45的击穿电压Vz之间的差值，这减小了加到有机发光二极管器件40的阴极上的正电压的大小，因此减少了过冲现象。
图14是根据本发明第三实施例的有机电致发光显示设备的驱动装置的电路图，且图15是用于解释图14所示有机电致发光显示设备的有机发光二极管器件的工作原理的电路图。
根据图14所示的本发明第三实施例的有机EL显示设备的驱动装置与图6所示的本发明第一实施例中的驱动装置具有相同的元件，除了它包括串联连接在第二电压源Vin2和第二开关设备43之间的齐纳二极管器件45以及以并联方式连接在第二电压源Vin2和齐纳二极管器件45之间的电容C。
齐纳二极管器件45用于将加到有机发光器件40阴极的第二扫描电压源Vin2的电压限定为恒定电压，由此减少过冲现象。
此外，当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负极性切换到正极性的时候，电容C在短时间内充有从有机发光二极管器件40的阳极加到其阴极的电压，这样稳定了输出端口的电压，减少了过冲现象。
参照图15，当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压的时候，从扫描脉冲SCAN产生因切换引起的过冲。
这种在扫描线SL1至SLn上出现的过冲能够通过串联连接在第二扫描电压源Vin2和第二开关设备43之间的齐纳二极管器件45而得以减小。而且，能够通过以并联方式连接在第二扫描电压源Vin2和齐纳二极管器件45之间的电容C而进一步减小过冲。
齐纳二极管器件45起到了恒定电压源的作用，用于将加到有机发光二极管器件40的阴极上的第二扫描电压源Vin2的电压限制为恒定电压。
换句话说，当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压的时候，加到扫描线SL1至SLn上的正电压Vhigh引起在从第二电压源Vin2提供的正电压和齐纳二极管器件45的击穿电压Vz之间的差值。
这可用下面等式表示：
Vhigh＝Vin2-|Vz|      ……(3)
因此，当扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压时，加到有机发光二极管器件40的阴极上的正电压Vhigh比现有技术中的电压要低，因此减少了过冲现象。
如上所述，齐纳二极管器件45的击穿电压Vz必须要比有机发光二极管器件40的阈值电压Vth要小。
这可用下面等式来表示：
|Vz|＜Vth             ……(4)
此外，当扫描线SL1至SLn上所加的扫描脉冲SCAN从负极性切换到正极性的时候，电容C在短时间内充有从有机发光二极管器件40的阳极应用的电压，这样稳定了输出端口的电压，减少了过冲现象。
如上所述，根据本发明实施例的有机EL显示设备的驱动装置包括串联连接在第二扫描电压源和第二开关设备之间的齐纳二极管器件以及并联连接在第二扫描电压源和齐纳二极管器件之间的电容的任意其中之一。
因此，电容C在短时间内充有从有机发光二极管器件40的阳极加到其阴极的电压，这样稳定了输出端口的电压，减少了过冲现象。此外，当扫描脉冲SCAN从负电压切换到正电压时，齐纳二极管器件允许被加到有机发光二极管器件40的阴极上的正电压比现有技术中的电压要低，因此减少了过冲现象。结果，能够减小有机发光二极管器件的恶化。
尽管本发明已经通过上述附图所示的实施例加以解释，但是本领域普通技术人员应该理解，本发明不限于这些实施例，相反在不脱离本发明精神实质的前提下可以有各种改变或者修改。因而，本发明的范围仅仅有所附的权利要求以及等效物所确定。

Claims (8)

1.一种用于有机电致发光显示设备的驱动装置，包括：
有机发光二极管器件；
数据提供装置，其用于将数据信号提供给有机发光二极管器件的阳极；
第一电压源，其用于产生第一电压；
第二电压源，其用于产生比所述第一电压高的第二电压；
电压稳定装置，其用于稳定被供应给有机发光二极管器件的阴极的所述第二电压；和
第一和第二开关设备，其用于将所述第一和第二电压选择性地加到有机发光二极管器件的阴极上。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其中，所述第一电压是地电压。
3.如权利要求1所述的驱动装置，其中，该电压稳定装置是齐纳二极管器件，并且该齐纳二极管器件串联连接在第二电压源和有机发光二极管器件的阴极之间。
4.如权利要求3所述的驱动装置，其中，该齐纳二极管器件的击穿电压比该有机发光二极管器件的阈值电压低。
5.如权利要求3所述的驱动装置，其中，该被加到有机发光器件的阴极的电压是在从第二电压源提供的电压和该齐纳二极管器件的击穿电压之间的差值电压。
6.如权利要求1所述的驱动装置，其中，该电压稳定装置是电容，并且该电容被并联连接在第二电压源和该有机发光二极管器件的阴极之间。
7.如权利要求6所述的驱动装置，其中，该被加到有机发光二极管器件的阴极上的电压具有和被加到有机发光二极管器件的阳极上的电压相同的电平。
8.如权利要求1所述的驱动装置，其中，该电压稳定装置包括齐纳二极管器件和电容；且该齐纳二极管器件串联连接在第二电压源和有机发光二极管器件的阴极之间，并且该电容并联连接在齐纳二极管器件和有机发光二极管器件的阴极之间。
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