專利名稱：驅動電發(fā)光面板的設備和方法
本申請要求2001年8月25日申請的韓國專利申請No.2001-51569的權益，在此通過完全參考加以結合。
業(yè)界為提高平板顯示設備的顯示質量和提供大尺寸屏幕的平板顯示器一直進行著積極的研究。這種顯示設備中的EL面板是能自己發(fā)射的自發(fā)射設備。EL面板利用例如電子和空穴等載流子激發(fā)熒光材料，以顯示視頻圖像。EL面板具有的優(yōu)點是其能使用低直流電壓驅動，并且響應速度快。
如

圖1所示，這種EL面板包括以彼此交叉的方式布置在玻璃基板(substrate)10上的柵極線GL1至GLm以及數據線DL1至DLn，以及在柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn之間交叉區(qū)域中布置的像元PE。在柵極線GL1至GLm上的選通信號起動時驅動每個像元PE，從而產生與數據線DL上的像素信號量相對應的光。
為了驅動這種EL面板，將柵極驅動器12與柵極線GL1至GLm連接，而將數據驅動器14與數據線DL1至DLn連接。柵極驅動器12順序驅動柵極線GL1至GLm。數據驅動器14經數據線DL1至DLn將像素信號提供給像元PE。
如圖2所示，每個用柵極驅動器12和數據驅動器14驅動的像元PE包括與接地電壓線GND連接的EL單元OELD；和驅動EL單元OLED的單元驅動電路16。
圖2是圖1所示的像元PE的詳細電路圖，包括布置在柵極線GL和數據線DL之間交叉區(qū)域中的驅動電路，即四個TFT的T1、T2、T3和T4。
參見圖2，像元PE包括與接地電壓線GND連接的EL單元OELD；和連接在EL單元OLED和數據線DL之間的EL單元驅動電路16。
EL單元驅動電路16包括連接EL單元OLED和電源電壓線VDD的第一和第二PMOS TFT T1和T2；連接第二PMOS TFT T2、數據線DL和柵極線GL以響應柵極線GL上信號的第三PMOS TFT T3；連接第一和第二PMOSTFT T1和T2的柵電極、柵極線GL和第三PMOS TFT T3的第四PMOS TFTT4；以及連接在第一和第二PMOS TFT T1和T2與電源電壓線VDD之間的電容器Cst。
在運行中，當如圖3所示給柵極線GL提供一個低輸入信號時，第三和第四PMOS TFT T3和T4將被接通。這樣，從數據線DL與掃描信號同步輸入的具有特定幅度的視頻信號經第三和第四PMOS TFT T3和T4充電到電容器Cst中。將電容器Cst與第一和第二PMOS TFT T1和T2的柵電極和電源電壓線VDD相連，以便在柵極線GL的低電壓輸入期間從數據線DL充電視頻信號。
電容器Cst在一幀間隔內保持由數據線DL提供并隨后充電的視頻信號。由于該保持時間的原故，使電容器Cst能保持將來自數據線DL的視頻信號提供到EL單元OLED。此外，這種結構必須包括接收每個圖像信號的多條數據線DL，所述圖像信號與每個視頻信號例如紅(R)、綠(G)和藍(B)信號的輸入相對應。在被保持一幀間隔之后，將充電進入電容器Cst中的視頻信號提供給EL單元OLED，以將圖像顯示在顯示面板上。
但是，由于用非常小的電流作為驅動電流Id，因此傳統(tǒng)EL面板驅動設備難以在有限的柵極線掃描時間內通過驅動電流Id使電容器Cst進行充電和放電來將驅動電流Id變成相應的電壓。這里，柵極線掃描時間意味著第三和第四PMOS TFT T3和T4被同時接通的時間。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種驅動電發(fā)光面板的設備和方法，其中在有限的柵極線掃描時間內通過驅動電流對前一柵極線和當前數據線的數據充電/放電次數之間的每條柵極線進行預充電來充電和放電存儲電容器，從而將驅動電流變成相應的電壓。
為了實現本發(fā)明的這些和其他目的，根據本發(fā)明的一個方案，電發(fā)光面板的驅動設備包括多條柵極線；與柵極線交叉的多條數據線；布置在柵極線和數據線之間交叉區(qū)域中的多個電發(fā)光單元；與柵極線相連以順序驅動柵極線的柵極驅動器；與數據線連接并經數據線為電發(fā)光單元提供像素信號的數據驅動器；預充電器，其設置在數據驅動器內，在經數據線提供像素信號之前給數據線預充電一個電流。
驅動設備還包括設在每個電發(fā)光單元上的單元驅動裝置，從而響應數據線上的信號控制從電發(fā)光單元發(fā)射的光量。
單元驅動裝置包括以形成電流反射鏡(current mirror)的方式與電發(fā)光單元和電源電壓線連接的第一和第二開關裝置，用于將所述的像素電壓信號提供給電發(fā)光單元；電壓充電裝置，對來自數據線的所述像素信號進行充電，以便將充電的像素信號提供給所述的電流反射鏡；與第一和第二開關裝置的數據線和柵電極連接的第三開關裝置，以響應柵極線上的信號；與第一和第二開關裝置、第三開關裝置和電壓充電裝置的柵電極連接的第四開關裝置，響應來自開關驅動器的信號，選擇性地與電壓充電裝置耦合。
在驅動裝置中，預充電器是用于浮置數據線的浮置裝置。
預充電器是預充電電壓源，用于向數據線提供所需的電壓從而預充電存儲電容器。這里，所需的電壓約為10V。
或者，預充電器是預充電電流源，用于為數據線提供所需的電流，從而將存儲電容器預充電一特定電壓。
根據本發(fā)明另一個方案的電發(fā)光面板驅動方法包括以下步驟將具有脈沖形狀的掃描信號提供給柵極線；通過預充電器在所需的時間內在電發(fā)光單元內預充電存儲電容器；在所述預充電之后經數據驅動器將像素信號提供給數據線。
在這種方法中，預充電存儲電容器的步驟包括浮置數據線；通過在前一幀間隔內保持的存儲電壓使電流在存儲電容器中浮置；通過由提供給存儲電容器的電流而產生的電壓使存儲電容器預充電。
或者是，預充電存儲電容器的步驟包括通過預充電器提供所需的電壓；通過驅動電發(fā)光單元的供電電壓源和所述所需的電壓的電壓源之間的電壓差將所需的電壓預充電到存儲電容器中。這里，所述所需的電壓約為10V。
或者，預充電存儲電容器的步驟包括通過預充電器向數據線提供所需的電流；根據存儲電容器的電容值通過所述所需的電流將所需的電壓預充電到存儲電容器中。
參見圖4，EL面板驅動設備包括EL面板20；數據驅動器24和柵極驅動器22。數據驅動器包括用于預充電從外部輸入的數據的預充電器26；用于經數據線DL1至DLn正常提供像素信號的數據驅動集成電路(IC)28。
如同圖2所示的傳統(tǒng)EL面板一樣，本發(fā)明的EL面板包括以彼此交叉方式布置在玻璃基板上的柵極線GL1至GLm和數掘線DL1至DLn；在柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn之間交叉區(qū)域中布置的像元(PE)30。當柵極線GL1至GLm上的選通信號起動時驅動每個像元30，從而產生與數據線DL上的像素信號量相對應的光。
為了驅動這種EL面板，將柵極驅動器22與柵極線GL1至GLm相連，而同時將數據驅動器24與數據線DL1至DLn相連。柵極驅動器22順序驅動柵極線GL1至GLm。數據驅動器24通過預充電器26預充電每條柵極線，并隨后經數據驅動IC28和數據線DL1至DLn將像素信號提供給像元30。
圖5是通過圖4所示的數據驅動器驅動像元的驅動信號的時序圖。
參見圖5，在第一間隔中，將低輸入信號輸入給第n條柵極線GLn，同時將高輸入信號輸入給第n+1條柵極線GLn+1。在這種情況下，在通過數據驅動器24在特定時間內如P指示的那樣預充電數據后，對提供給數據線DL的第n個視頻信號進行充電。
在第二間隔中，高輸入信號輸入給第n條柵極線GLn，同時將低輸入信號輸入給第n+1條柵極線GLn+1。同樣地，在通過數據驅動器24在特定時間內如P指示的那樣預充電數據后，對提供給數據線DL的第n個視頻信號進行充電。
這種對每條柵極線進行的預充電可以解決現有技術中黑色電平附近產生的充電/放電故障。
這種預充電方法可分為如下所述的三個方案。
首先，圖6A示意性地示出了根據本發(fā)明第一實施例的預充電EL面板的方法，圖6B表示了圖6A所示的EL面板中像元的驅動電路。
參見圖6A，EL面板的驅動設備包括EL面板20；數據驅動器24和柵極驅動器22。數據驅動器24包括浮置預充電器32，用于浮置預充電用的數據線DL1至DLn；數據驅動IC28，用于經數據線DL1至DLn正常提供像素信號。
EL面板20包括以彼此交叉方式布置在玻璃基板上的柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn；在柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn之間交叉區(qū)域中布置的像元(PE)30。當柵極線GL1至GLm上的選通信號起動時驅動每個像元30，從而產生與數據線DL上的像素信號量相對應的光。
為了驅動這種EL面板，將柵極驅動器22與柵極線GL1至GLm相連，而同時將數據驅動器24與數據線DL1至DLn相連。柵極驅動器22順序驅動柵極線GL1至GLm。數據驅動器24通過浮置預充電器32預充電每條柵極線，隨后經數據驅動IC28和數據線DL1至DLn將像素信號提供給像元30。
圖6B示出了驅動時采用浮置預充電器32的像元30的等價電路。等價電路包括與接地電壓源GND連接的EL單元OLED；和連接在EL單元OLED和數據線DL之間的EL單元驅動電路40。
EL單元驅動電路40包括以形成電流反射鏡的方式與EL單元OLED和電源電壓線VDD連接的第一和第二PMOS TFT T1和T2；以及連接在第一和第二PMOS TFT T1和T2與電源電壓線VDD的柵電極之間的電容器Cst。
在運行中，在低信號提供到EL面板20的柵極線GL1至GLn從而接通第一和第二PMOS TFT T1和T2之后，浮置數據線DL1至DLn。在這種情況下，由于在前一幀期間保持在存儲電容器Cst中的電壓的原因，驅動電流Id流入電容器Cst，從而通過低電壓預充電存儲電容器Cst的電壓Vst。此后，充電從數據驅動器24的數據驅動IC28提供給數據線DL的視頻信號。
圖7A示意性示出了根據本發(fā)明第二實施例預充電EL面板，圖7B示出了圖7A所示的EL面板中像元的驅動電路。
參見圖7A，EL面板的驅動設備包括EL面板20；數據驅動器24和柵極驅動器22。數據驅動器24包括預充電電壓源34，用于為預充電數據線DL1至DLn提供特定電壓；數據驅動IC28，用于經數據線DL1至DLn正常提供像素信號。
EL面板20包括以彼此交叉方式布置在玻璃基板上的柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn；布置在柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn之間交叉區(qū)域中的像元(PE)30。當柵極線GL1至GLm上的選通信號起動時驅動每個像元30，從而產生與數據線DL上的像素信號量相對應的光。
為了驅動這種EL面板，將驅動器22與柵極線GL1至GLm相連，而同時將數據驅動器24與數據線DL1至DLn相連。柵極驅動器22順序驅動柵極線GL1至GLm。數據驅動器24通過預充電電壓源34預充電每條柵極線，隨后經數據驅動IC28和數據線DL1至DLn將像素信號提供給像元30。
圖7B示出了驅動時采用預充電電壓源34的像元30的等價電路。等價電路包括與接地電壓源GND連接的EL單元OLED；和連接在EL單元OLED和數據線DL之間的EL單元驅動電路42。
EL單元驅動電路42包括以形成電流反射鏡的方式與EL單元OLED和電源電壓線VDD連接的第一和第二PMOS TFT T1和T2；以及連接在第一和第二PMOS TFT T1和T2與電源電壓線VDD的柵電極之間的電容器Cst。此外，圖7A中的預充電電壓源34連接第一和第二PMOS TFT T1和T2與第一PMOS TFT T1的源電極之間的節(jié)點。
在運行中，在低信號提供到EL面板20的柵極線GL1至GLn從而接通第一和第二PMOS TFT T1和T2之后，如果電壓通過特定電壓源提供給數據線DL，則在存儲電容器Cst中充電預充電電壓Vpre，通過將從來自電源電壓源VDD的一個電壓中減去來自預充電電壓源34的一個電壓所得到的一個電壓(VDD-Vpre)來預充電EL單元。此后，充電一個從數據驅動器24的數據驅動IC28提供給數據線DL的視頻信號。在這種情況下，預充電電壓值可以是一固定的值或一變化的值。
圖8A示意性地示出了根據本發(fā)明第三實施例預充電EL面板，圖8B示出了圖8A所示的EL面板中像元的驅動電路。
參見圖8A，EL面板的驅動設備包括EL面板20；數據驅動器24和柵極驅動器22。數據驅動器24包括預充電電流源36，用于為預充電數據線DL1至DLn提供特定電流；數據驅動IC28，用于經數據線DL1至DLn正常提供像素信號。
EL面板20包括以彼此交叉方式布置在玻璃基板上的柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn；布置在柵極線GL1至GLm和數據線DL1至DLn之間交叉區(qū)域中的像元(PE)30。當柵極線GL1至GLm上的選通信號起動時驅動每個像元30，從而產生與數據線DL上的像素信號量相對應的光。
為了驅動這種EL面板，將柵極驅動器22與柵極線GL1至GLm相連，而同時將數據驅動器24與數據線DL1至DLn相連。柵極驅動器22順序驅動柵極線GL1至GLm。數據驅動器24通過預充電電流源36預充電每條柵極線，隨后經數據驅動IC28和數據線DL1至DLn將像素信號提供給像元30。
圖8B示出了驅動時采用預充電電流源36的像元30的等價電路。等價電路包括與接地電壓源GND連接的EL單元OLED和連接在EL單元OLED和數據線DL之間的EL單元驅動電路44。
EL單元驅動電路44包括以形成電流反射鏡的方式與EL單元OLED和電源電壓線VDD連接的第一和第二PMOS TFT T1和T2；以及連接在第一和第二PMOS TFT T1和T2與電源電壓線VDD的柵電極之間的電容器Cst。此外，圖8A中的預充電電流源36連接第一和第二PMOS TFT T1和T2與第一PMOS TFT T1的源電極之間的節(jié)點。
在運行中，在低信號提供到EL面板20的柵極線GL1至GLn從而導通第一和第二PMOS TFT T1和T2之后，如果電流通過預充電電流源36提供給數據線DL1至DLn，則在前一幀存儲的該電流和存儲電容器Cst可以將特定電壓預充電到數據線DL1至DLn中。此后，將來自數據驅動器24的數據驅動IC28的正常視頻信號發(fā)送給數據線DL1至DLn，它們在EL單元中被充電。在這種情況下，預充電電流值可以是一固定的值或是一個變化的值。
如上所述，根據本發(fā)明，在數據驅動器中包括獨立的浮置驅動器、預充電電壓源或預充電電流源，以便在視頻信號被充電之前將預充電信號提供給信號數據線，從而借助于由該預充電信號得到的驅動電流在有限的柵極線掃描時間內充電/放電存儲電容器，由此將驅動電流變成相應的電壓。
應當注意，上述討論的采用了PMOS晶體管、NMOS晶體管或任何其他合適的開關元件的示例性實施例都可以使用，只要其能適當地提供驅動信號，包括具有適當的極性即可。
雖然通過用上述附圖中所示的實施例對本發(fā)明進行了說明，但應當理解，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明不限于這些實施例，而是在不脫離本發(fā)明精神的情況下可以對本發(fā)明作出各種改進和變化。因此，本發(fā)明的范圍應僅由所附的權利要求和其等同物來確定。
權利要求
1.一種電發(fā)光面板的驅動設備，包括多條柵極線；與柵極線交叉的多條數據線；布置在柵極線和數據線之間交叉區(qū)域中的多個電發(fā)光單元；與柵極線連接的柵極驅動器，用以順序驅動柵極線；與數據線連接的數據驅動器，用以經數據線為電發(fā)光單元提供像素信號；設置在數據驅動器內的預充電器，用以在經數據線提供像素信號之前給數據線預充電一個電流。
2.根據權利要求1所述的驅動設備，進一步包括設置在每個電發(fā)光單元上的單元驅動裝置，響應數據線上的信號以控制從電發(fā)光單元發(fā)射的光量。
3.根據權利要求1所述的驅動設備，其中所述單元驅動裝置包括第一和第二開關裝置，以形成電流反射鏡的方式與電發(fā)光單元和電源電壓線連接，從而將所述像素信號提供給電發(fā)光單元；電壓充電裝置，用以在其中充電一個來自數據線的所述像素信號之一的信號，以將所述像素信號之一提供給所述的電流反射鏡；第三開關裝置，連接數據線和第一和第二開關裝置以響應柵極線上的信號；和第四開關裝置，連接第一和第二開關裝置、第三開關裝置和電壓充電裝置，以便響應來自柵極驅動器的信號選擇性地將第一、第二和第三開關裝置中的至少一個耦合到電壓充電裝置。
4.根據權利要求3所述的驅動設備，其中第一、第二、第三和第四開關裝置是晶體管。
5.根據權利要求3所述的驅動設備，其中至少第一和第二開關裝置是PMOS薄膜晶體管。
6.根據權利要求3所述的驅動設備，其中第三和第四開關裝置中至少一個是PMOS薄膜晶體管。
7.根據權利要求3所述的驅動設備，其中至少第一和第二開關裝置是NMOS薄膜晶體管。
8.根據權利要求3所述的驅動設備，其中第三和第四開關裝置中至少一個是NMOS薄膜晶體管。
9.根據權利要求4所述的驅動設備，其中第三開關裝置連接第一和第二開關裝置的柵電極。
10.根據權利要求4所述的驅動設備，其中第四開關裝置連接第一和第二開關裝置的柵電極。
11.根據權利要求9所述的驅動設備，其中第四開關裝置連接第一和第二開關裝置的柵電極。
12.根據權利要求1所述的驅動設備，其中所述預充電器是浮置數據線上電壓的浮置裝置。
13.根據權利要求1所述的驅動設備，其中所述預充電器是預充電電壓源，用于向數據線提供所需的電壓以便預充電存儲電容器。
14.根據權利要求1所述的驅動設備，其中所述預充電器是預充電電流源，用于向數據線提供所需的電流以便給存儲電容器預充電特定電壓。
15.一種驅動電發(fā)光面板的方法，所述面板包括多條柵極線；與柵極線交叉的多條數據線；布置在柵極線和數據線之間的交叉區(qū)域中的多個電發(fā)光單元；用于將預充電信號提供給數據線的預充電器，所述方法包括以下步驟將具有脈沖形狀的掃描信號提供給柵極線；通過所述預充電器在所需的時間內在電發(fā)光單元內預充電存儲電容器；以及在所述預充電之后經數據驅動器將像素信號提供給數據線。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述預充電存儲電容器的步驟包括浮置數據線；通過在前一幀間隔內保持的存儲電壓使電流在存儲電容器中浮置；用提供給存儲電容器的電流產生的電壓預充電存儲電容器。
17.根據權利要求15所述的方法，其中所述預充電存儲電容器的步驟包括通過預充電器提供所需的電壓；通過驅動電發(fā)光單元的供電電壓源和所述所需的電壓的電壓源之間的電壓差將所需的電壓預充電到存儲電容器中。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述預充電存儲電容器的步驟包括通過預充電器向數據線提供所需的電流；根據存儲電容器的電容值，通過所需的電流將所需的電壓預充電到存儲電容器中。
全文摘要
一種驅動電發(fā)光面板的設備和方法，其中將電流驅動型電發(fā)光面板中的像素預充電以便在有限的掃描時間內將像素的存儲電壓變成相應的電壓。在該設備中，多個電發(fā)光單元布置在柵極線和數據線之間交叉區(qū)域中。柵極驅動器連接柵極線以順序驅動柵極線。數據驅動器連接數據線以便經數據線將像素信號提供給電發(fā)光單元。預充電器設置在數據驅動器內，在經數據線提供像素信號之前給數據線預充電一個電流。
文檔編號G09G3/32GK1407524SQ021268
公開日2003年4月2日 申請日期2002年6月27日 優(yōu)先權日2001年8月25日
發(fā)明者金昌淵, 李漢相, 李明鎬 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社