專利名稱：有機電致發光顯示設備及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及一種有機電致發光顯示設備，并更具體涉及一種利用預充電的有機電致發光顯示設備及其驅動方法。
背景技術：
近來，已經開發出多種平板顯示設備，其重量及尺寸減小，而重量及尺寸大正是陰極射線管CRT的缺點。平板顯示設備包括液晶顯示器(下文中，稱其為“LCD”)、場發射顯示器(下文中，稱其為“FED”)、等離子顯示屏(下文中，稱其為“PDP”)以及電致發光顯示器(下文中，稱其為“EL”)。
PDP具有相對簡單的結構和制造工藝，因此在制造稱大屏幕方面PDP是有利的，但是其不利之處在于其發光效率和亮度低而功耗卻高。
由于LCD主要用作筆記本電腦的顯示設備，因此LCD的需求增長。然而，LCD是通過半導體工藝制造的，因此，其難以制成大屏幕。并且，由于LCD不是自發光設備，其不利之處在于需要分立的光源，并且由于該光源，其功耗大。此外，LCD不利之處還在于由于光學設備例如偏振濾光器、棱鏡片、散射板等導致大量的光損失，并且其可視角度窄。
EL顯示設備大致分成無機EL顯示設備和有機EL顯示設備，優點在于其響應速度快，并且其發光效率、亮度及可視角度都高。有機EL顯示設備能夠以大約10[V]左右的電壓、數萬[cd/m2]的高亮度來顯示畫面，并且被應用到絕大多數的實際使用的EL顯示設備中。
有機EL顯示設備的單元器件如圖1所示，在玻璃基片1上形成透明導電材料的陽極2，在其頂部上形成空穴注入層3、有機材料的發光層4以及由功函數低的金屬制成的陰極5。如果在陽極2和陰極5之間施加電場，那么空穴注入層3內的空穴和金屬內的電子分別向發光層4遷移，來在發光層4中彼此復合。于是，發光層4內的熒光材料受激發進行躍遷，從而產生可見光。此時，亮度與陽極2和陰極5之間的電流成比例。
有機EL顯示設備分為被動型和主動型。
圖2是等效表示被動型有機EL顯示設備一部分的電路圖，圖3是表示被動型有機EL顯示設備的掃描信號和數據信號波形的波形圖。
參考圖2和圖3，被動型有機EL顯示設備包括多個數據線D1至Dm，和多個掃描線S1至Sn，其彼此交叉；以及有機EL單元OLED，其分別形成在數據線D1至Dm和掃描線S1至Sn之間的交叉部分。
數據線D1至Dm連接到有機EL單元OLED的陽極，以將數據電流Id提供到有機EL器件OLED的陽極。
掃描線S1至Sn連接到有機EL單元OLED的陰極，以將與數據電流Id同步的掃描脈沖SP1至SPn提供到有機EL單元OLED的陰極。
在施加掃描脈沖SP1至SPn的顯示周期DT期間，有機EL單元OLED發射與陽極和陰極之間的電流成比例的光。
有機EL顯示設備的有機EL單元OLED具有這樣的問題，在由于有機EL單元OLED中存在的電容和數據線D1至Dm的電阻分量而被延遲的響應時間RT期間，由于其中已經充電了電流，因此其響應速度低并且其亮度低。為補償有機EL單元OLED的低響應速度，近來提出了一種技術，其在顯示周期DT之間設置預充電周期作為非顯示周期。
另一方面，在有機EL顯示設備中，在實現指定的畫面的情況，根據數據線D1至Dm和掃描線S1至Sn的位置不同地生成與相同充電周期不一致的預充電電壓波形，從而產生例如水平串擾的問題。
下面將參考圖4和圖5進行詳細說明。
首先，圖4表示一副靜止畫面，其具有在該畫面中間實現的黑色畫面和在除黑色畫面之外的區域中實現的白色畫面。
在此情況，即使在與實現黑色畫面的區域水平臨近的白色畫面區域(下文中，稱其為“第一白色區域A”)和與實現黑色畫面的區域垂直臨近的白色畫面區域(下文中，稱其為“第二白色區域B”)之間，施加表示相同亮度的數據電流和預充電電流，也會由于水平線方向的負載量的差異而產生有驅動電壓(電流)偏差。
換而言之，在第(N+1)個掃描線中與該黑色畫面區域對應的有機EL單元OLED不發光，因此從該第(N+1)個掃描線中的總負載量中排除與不發光的有機EL單元OLED對應的負載量。因而，在第二白色區域B中充電有比第一白色區域A中更高的電壓，其中第二白色區域B對應于其負載量比第(N+1)個掃描線相對大的第N個掃描線。
在這之后，即使將相同大小的預充電電流施加到第一白色區域A和第二白色區域B，第一白色區域A和第二白色區域B之間的驅動電壓偏差仍然保持不變。
結果是，如圖5所示，與相同的預充電周期不一致的，在與第(N+1)個掃描線對應的數據線中充電的電流的量，比起在與第N個掃描線對應的數據線中充電的電流的量來相對地低，從而盡管提供了相同的數據電流和預充電電流以表示相同灰度級，但是由于第一白色區域A和第二白色區域B之間的亮度差(或驅動電壓偏差)而仍然產生了串擾問題。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種利用預充電的有機EL顯示設備及其驅動方法，其能夠通過防止由相同畫面實現區域內的亮度差而產生的串擾，來提高顯示質量。
為實現本發明的這些和其他目的，根據本發明一個方面的有機電致發光顯示設備包括顯示屏，其中多個數據線與多個掃描線交叉，而電致發光單元設置在其交叉部分；預充電驅動器，其用于根據數據的灰度級，將預充電電流提供到數據線；以及數據驅動器，其用于對指定的周期將數據電流充電到數據線，該指定的周期設置在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后。
在該有機電致發光顯示設備中，在將掃描脈沖提供到電致發光單元的同時，數據驅動器將用于電致發光的數據電流提供到該電致發光單元。
該有機電致發光顯示設備進一步包括掃描驅動器，其用于將與提供到電致發光單元的數據電流同步的掃描脈沖提供到掃描線。
在該有機電致發光顯示設備中，所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是從電致發光單元的發光周期獲得的。
在該有機電致發光顯示設備中，所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是通過保持電致發光單元的發光周期，并通過延長從掃描脈沖的起始點到下一掃描脈沖的起始點的周期而獲得的。
該有機電致發光顯示設備進一步包括查詢表，其具有登記的預充電電流數據，其中該預充電電流數據表示與數據的灰度級對應的預充電電流的電流量；以及控制器，其用于根據提供的數據電流和預充電電流，控制預充電驅動器。
在該有機電致發光顯示設備中，預充電驅動器包括多個電流源，其電流值彼此不同；選擇器，其用于選擇所述電流源中的任意一個作為預充電電流；以及第一和第二開關器件，其用于有選擇地將該預充電電流和數據電流提供到數據線。
在該有機電致發光顯示設備中，對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率與較后增加和下降的速率是彼此不同的。
在該有機電致發光顯示設備中，對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率，比其較后增加和下降的速率高。
根據本發明另一方面，提供一種有機電致發光顯示設備的驅動方法，在該顯示設備中，多個數據線與多個掃描線交叉，而電致發光單元設置在其交叉部分，該方法包括根據數據的灰度級將預充電電流提供到數據線；對于設置在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，將數據電流充電到數據線；以及利用該充電的電流和與提供到電致發光單元的掃描脈沖同步的數據電流，使電致發光單元發射光。
在該驅動方法中，所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是從電致發光單元的發光周期獲得的。
在該驅動方法中，所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是通過保持電致發光單元的發光周期，并通過延長從掃描脈沖的起始點到下一掃描脈沖的起始點的周期而獲得的。
在該驅動方法中，對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率與較后增加和下降的速率是彼此不同的。
在該驅動方法中，對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率，比其較后增加和下降的速率高。
參考附圖，從下面本發明實施例的詳細說明中，本發明的這些和其他目的將是顯而易見。在附圖中圖1是簡要地表示現有技術的有機電致發光顯示設備的單元器件的剖面圖；圖2是等效地表示被動型有機電致發光顯示設備的陣列的圖；圖3是表示在現有技術的有機電致發光顯示設備的驅動方法中，產生的響應時間延遲的波形圖；圖4是表示根據現有技術的驅動電壓(電流)偏差，在相同畫面區域內產生串擾的圖；
圖5是表示產生在表示相同灰度級的畫面區域內充電的數據電流之間的偏差的波形圖；圖6是表示根據本發明實施例的有機電致發光顯示設備的框圖；圖7是表示圖6中所示的預充電驅動器的電路圖；圖8是等效表示圖6中所示的顯示屏及其驅動電路的電路圖；圖9是表示根據本發明實施例的預充電驅動方法的波形圖；以及圖10A和10B是解釋用于提供圖9中延遲周期的方法的圖。
具體實施例方式
現在將詳細參考本發明的優選實施例，在附圖中說明了其示例。
下面，將參考圖6至圖10B說明本發明的實施例。
參考圖6，根據本發明實施例的有機EL顯示設備包括顯示屏64，其中以矩陣形式排列m×n個有機EL單元OLED；數據驅動器61，其用于產生數據電流；預充電驅動器62，其用于產生預充電電流；掃描驅動器63，其用于產生與該數據電流同步的掃描脈沖；以及預充電/數據控制器65，其用于控制預充電驅動器62。
在顯示屏64中，m個數據線D1至Dm與n個掃描線S1至Sn交叉，在其交叉部分設置有機EL單元OLED。
數據驅動器61包括移位寄存器電路，其用于順序地對數據取樣；以及電流源，例如電流鏡電路或電流吸收(current sink)電路。數據驅動器61對數字視頻數據進行取樣，并通過預充電驅動器62將與數字視頻數據RGB的灰度級值對應的數據電流提供到數據線D1至Dm。
掃描驅動器63包括移位寄存器電路，其用于使掃描脈沖順序移位，并將與數據電流同步的掃描脈沖順序提供到掃描線S1至Sn。
預充電驅動器62在預充電/數據控制器65的控制下，在數據電流之前，將預充電電流提供到數據線D1至Dm。
預充電/數據控制器65判斷數字視頻數據RGB的灰度級值，并從查詢表66中讀取與該灰度級值對應的預充電電流數據。并且，預充電/數據控制器65接收時鐘信號和垂直/水平同步信號(未示出)，以有選擇地產生與預充電電流數據對應的控制信號SEL1、SEL2，并利用該控制信號SEL1、SEL2控制預充電驅動器62。在此處，第一控制信號SEL1是產生用于掃描周期(或發光周期)和延遲周期之前的預充電周期的控制信號，來選擇預充電電流的量，以在預充電周期將該預充電電流提供到數據線D1至Dm。第二控制信號SEL2是用于在預充電周期之后，提供數據電流到數據線D1至Dm，以及截斷預充電電流的供給的控制信號。
查詢表66具有登記的預充電電流數據，其中該預充電電流數據對應于數字視頻數據RGB的每一灰度級。
圖7詳細示出了預充電驅動器62。
圖7中示出的預充電驅動器62包括選擇器71，其用于選擇預充電電流Ipre的電流量；第一開關器件72a，其用于將預充電電流Ipre提供到數據線D；以及第二開關器件72b，其用于將數據電流Id1提供到數據線D。該第二開關器件72b可以包括在數據驅動器61中。
電流選擇器71響應來自預充電/數據控制器65的第一選擇信號SEL1，選擇k個(但k是大于等于2的正整數)電流源I1、I2、...、Ik的任意一個中的預充電電流Ipre，來提供給第一開關器件72a，其中所述電流源的電流量彼此不同。
第一開關器件72a響應來自預充電/數據控制器65的第一選擇信號SEL1，對于發光周期和延遲周期之前的預充電周期，將電流選擇器71所選擇的預充電電流Ipre提供到數據線。
第二開關器件72b響應來自預充電/數據控制器65的第二選擇信號SEL2，對于延遲周期和發光周期，將來自數據驅動器61的數據電流Id1提供到數據線D。
圖8是等效地表示顯示屏的數據線D和有機EL單元OLED以及圖7中示出的驅動電路的電路圖。
在圖8中，附圖標記“R”是數據線中有機EL單元OLED之間的寄生電阻，“CAP”是有機EL單元OLED的寄生電容。而且“61A”是包括在數據驅動器61中的靜態電流源，并產生數據電流。“63A”是包括在掃描驅動器63中的開關器件，對于發光周期(或顯示周期)，其將地電壓GND施加到有機EL單元OLED的陰極，而對于除發光周期之外的非顯示周期，包括預充電周期和延遲周期，其將正的掃描偏置電壓提供到有機EL單元OLED的陰極。“VDD”是施加到靜態電流源61A的高電勢驅動電壓，而“VSS”是在非顯示周期，即，在非掃描周期，施加到有機EL單元OLED陰極的掃描偏置電壓。
在根據本發明具有這樣結構的有機EL顯示設備中，如圖9所示，設置有延遲周期DT，其是在從預充電驅動器62提供了預充電電流之后，將來自掃描驅動器63的掃描脈沖SP提供到有機EL單元OLED之前的周期。在延遲周期DT中，不將掃描脈沖SP施加到有機EL單元OLED，而是使數據電流能夠被充電在數據線D中，從而使得能夠防止表現相同灰度級的區域間的亮度差。于是，能夠防止水平串擾。
下面將參考圖9所示的驅動波形來更具體地解釋。
首先，在預充電周期PT中，根據第(N+1)個掃描線和第N個掃描線之間負載量的差，與相同的預充電周期PT不一致的，在與第(N+1)個掃描線對應的數據線中充電的電流的量，比起與第N個掃描線對應的數據線中充電的電流的量要相對低。
在延遲周期DT，將數據電流提供到數據線，但不提供掃描脈沖SP到掃描線。因此，有機EL單元OLED不發射光，并且在數據線中僅充電數據電流。其結果是，在延遲周期DT，在與其負載量相對低的第(N+1)個掃描線對應的數據線中充電的電流的量增加，而在與其負載量相對高的第N個掃描線對應的數據線中充電的電流的量降低。因此，如果經過該延遲周期DT，那么在與第(N+1)個掃描線對應的數據電流以及與第N個掃描線對應的數據電流之間的偏差得以緩解，從而在第N個掃描線和第(N+1)個掃描線之間不產生亮度差。
以這樣的方式，本發明具有在提供掃描脈沖SP之前的預充電周期PT和延遲周期DT，從而使得能夠根據水平線中負載量的差來補償亮度差。結果是，在實現相同畫面的情況下，不再出現如串擾等問題，因此使得能夠提高顯示質量。
下面，將參考圖10A和圖10B，解釋本發明中提供延遲周期DT的方法。
首先，圖10A中示例了提供本發明的延遲周期DT的第一方法。當對圖10A中示出的改進的驅動方法與現有技術的驅動方法進行比較時，在改進的波形中，比起現有技術來，掃描脈沖SP的作用時間被減少，而所減少的掃描脈沖SP的作用時間則被用作延遲周期DT。
也就是說，從第N個掃描脈沖SP的起始點到第(N+1)個掃描脈沖的起始點的時間(下文中，稱其為“掃描周期”)保持一致。而實際施加掃描脈沖SP時的時間(下文中，稱其為“發光周期”或“顯示周期”)被設置得比現有技術短，從而提供了該延遲周期。
這可以通過控制系統中主時鐘信號的數量來設置。舉例來說，使對一個掃描周期進行計數的計數器是27個時鐘，以保持與現有技術一致的數量，并且同時，使發光周期中的計數器減小到小于25個時鐘的22個時鐘。此時，空出與所減少的數量同樣多的時鐘，以用于設置該延遲周期DT，從而使得能夠提供延遲周期DT。也就是說，在如圖10A中所示的改進的方法中，在發光周期和下一個的發光周期之間的重疊周期被設置為延遲周期DT，從而可以知道，整個重疊周期比現有技術更加延長了。此處，發光周期被縮減了與增加的用于延遲周期DT的時鐘數量同樣多的時鐘，因此在幀頻率上沒有改變。
在提供延遲周期DT的第二方法中，參考圖10B，保持發光周期，但延長掃描周期，從而提供該延遲周期DT。
舉例來說，保持第N個和第(N+1)個發光周期(25個時鐘)，而使從第N個掃描脈沖SP的起始點到第(N+1)個掃描脈沖的起始點的掃描周期從現有技術的27個時鐘增加到30個時鐘，從而使得能夠提供該延遲周期DT。也就是說，類似圖10A，圖10B中也包括延遲周期DT，因此可以知道，整個重疊周期比現有技術更加延長了。
另一方面，本發明中設置延遲周期DT的方法并不限于圖10A和圖10B，而是可以使用任何已知方法。
下面將結合圖6至圖9，解釋根據本發明實施例的有機EL顯示設備的驅動方法。
在發光周期和延遲周期DT之前的預充電周期PT中，預充電驅動器62的第一開關器件72a導通，以將由預充電/數據控制器65根據數字視頻數據RGB的灰度級所選擇的預充電電流Ipre提供到數據線D1至Dm。于是，對于該預充電周期PT，在數據線D1至Dm充電有預充電電流。
在預充電周期PT之后，該第一開關器件72a截止，并且第二開關器件72b導通，這樣預充電電流的供給被停止，而提供了數據電流的延遲周期DT持續。在這樣的延遲周期DT中，不將掃描脈沖施加到有機EL單元OLED，并且在數據線D中充電數據電流。結果是，如果經過延遲周期DT，表現相同灰度級的區域間的驅動電壓差得以緩解，從而在這些區域中不出現亮度差。
在預充電周期PT和延遲周期DT之后，在發光周期，保持第二開關器件72b導通，并且掃描驅動器63的開關器件63A將地電壓GND的掃描脈沖順序提供到掃描線S1至Sn。在該發光周期期間，由于正的偏置數據電流Id1從陽極流向陰極，有機EL單元OLED發光。
另一方面，盡管將根據本發明實施例的有機EL顯示設備及其驅動方法釋為被動型的，但是它也可以應用到任何已知的主動型有機EL顯示設備。
如上所述，根據本發明的有機EL顯示設備及其驅動方法在預充電周期和發光周期之間設置延遲周期，并且在延遲周期期間將數據電流提供到數據線。因此，在該延遲周期，由于數據負載量的差而引起的亮度差得以緩解，從而使得能夠防止串擾。結果是，能夠提高顯示質量。
盡管已通過上述附圖中示出的實施例解釋了本發明，但是本領域普通技術人員應當理解，本發明并不限于這些實施例，其各種修改和變化都是可能的，而不偏離本發明的實質。因此，本發明的范圍應僅由所附權利要求及其等效物所確定。
權利要求
1.一種有機電致發光顯示設備，包括顯示屏，其中多個數據線與多個掃描線交叉，并且電致發光單元設置在其交叉部分；預充電驅動器，其用于根據數據的灰度級，將預充電電流提供到數據線；以及數據驅動器，其用于對指定的周期將數據電流充電到數據線，該指定的周期設置在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后。
2.如權利要求1所述的有機電致發光顯示設備，其中在將掃描脈沖提供到電致發光單元的同時，數據驅動器將用于電致發光的數據電流提供到該電致發光單元。
3.如權利要求2所述的有機電致發光顯示設備，進一步包括掃描驅動器，其用于將與提供到電致發光單元的數據電流同步的掃描脈沖提供到掃描線。
4.如權利要求2所述的有機電致發光顯示設備，其中所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是從電致發光單元的發光周期獲得的。
5.如權利要求2所述的有機電致發光顯示設備，其中所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是通過保持電致發光單元的發光周期，并通過延長從掃描脈沖的起始點到下一掃描脈沖的起始點的周期而獲得的。
6.如權利要求1所述的有機電致發光顯示設備，進一步包括查詢表，其具有登記的預充電電流數據，其中該預充電電流數據表示與數據的灰度級對應的預充電電流的電流量；以及控制器，其用于根據提供的數據電流和預充電電流，控制預充電驅動器。
7.如權利要求1所述的有機電致發光顯示設備，其中該預充電驅動器包括多個電流源，其電流值彼此不同；選擇器，其用于選擇所述電流源中的任意一個作為預充電電流；以及第一和第二開關器件，其用于有選擇地將該預充電電流和數據電流提供到數據線。
8.如權利要求1所述的有機電致發光顯示設備，其中對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率與較后增加和下降的速率是彼此不同的。
9.如權利要求1所述的有機電致發光顯示設備，其中對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率，比其較后增加和下降的速率高。
10.一種有機電致發光顯示設備的驅動方法，在該顯示設備中，多個數據線與多個掃描線交叉，并且電致發光單元設置在其交叉部分，該方法包括根據數據的灰度級將預充電電流提供到數據線；對于設置在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，將數據電流充電到數據線；以及利用該充電的電流和與提供到電致發光單元的掃描脈沖同步的數據電流，使電致發光單元發光。
11.如權利要求10所述的驅動方法，其中所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是從電致發光單元的發光周期獲得的。
12.如權利要求10所述的驅動方法，其中所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，是通過保持電致發光單元的發光周期，并通過延長從掃描脈沖的起始點到下一掃描脈沖的起始點的周期而獲得的。
13.如權利要求10所述的驅動方法，其中對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率與較后增加和下降的速率是彼此不同的。
14.如權利要求10所述的驅動方法，其中對于所述在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后的指定周期，在數據線中充電的電流其較早先增加和下降的速率，比其較后增加和下降的速率高。
全文摘要
本發明公開一種利用預充電的有機EL顯示設備及其驅動方法，其能夠通過防止由相同畫面實現區域內的亮度差所產生的串擾來提高顯示質量。根據本發明實施例的有機EL顯示設備包括顯示屏，其中多個數據線與多個掃描線交叉，而電致發光單元設置在其交叉部分；預充電驅動器，其用于根據數據的灰度級，將預充電電流提供到數據線；以及數據驅動器，其用于對指定的周期將數據電流充電到數據線，該指定的周期設置在將掃描脈沖提供到電致發光單元之前并且在提供了預充電電流之后。
文檔編號G09G3/30GK1901766SQ20061007553
公開日2007年1月24日 申請日期2006年4月19日 優先權日2005年7月22日
發明者金學洙, 李在度 申請人:Lg電子株式會社