有机发光二极管显示设备的制作方法

有机发光二极管显示设备的制作方法
【专利摘要】公开了一种有机发光二极管显示设备，其包括多条参考电压线。一条参考电压线向红色、绿色和蓝色子像素提供参考电压。另一参考电压线向白色子像素提供不同的参考电压。参考电压可以彼此独立地得到控制，以控制显示设备的亮度。
【专利说明】有机发光二极管显示设备
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求享有2013年6月26日提交的韩国专利申请号10-2013-0073628和 2014年6月19日提交的韩国专利申请号10-2014-0074825的优先权，该专利文献在此被全 部并入以供参考。

【技术领域】
[0003] 本申请涉及有机发光二极管显示设备。

【背景技术】
[0004] 随着信息社会的发展，对于显示设备的要求随之变化且日益增加。因此，正在研究 具有纤薄、重量轻、低功耗等等特征的各种平板显示设备。（已经研究的）平板显示设备包 括液晶显示（IXD)设备、等离子显示面板（PDP)、有机发光二极管（0LED)显示设备等等。
[0005] 0LED显示设备对应于利用在透明基板上形成的有机化合物发出红色、绿色和蓝色 光的自发光显不设备。一般来讲，0LED显不设备包括0LED面板和驱动电路。因而，0LED显 示设备不需要单独的光源，这与LCD设备不同。因此，与LCD设备相比，0LED显示设备可以 实现更简单的制造过程和更低的制造成本。鉴于此，0LED显示设备作为下一代平板显示设 备而正受到关注。此外，与LCD设备相比，0LED显示设备还提供更宽的视角和更高的对比 度。此外，0LED显示设备可以由低直流电压驱动，并能够良好地耐受外部影响。此外，0LED 显示设备的响应时间很短，而工作温度范围很宽。
[0006] 更具体地说，有源矩阵型的0LED显示设备允许将施加于像素区域、且用于控制电 流的电压充入存储电容器中，且保持到施加下一帧信号为止。因而，有源矩阵型0LED显示 设备可以在图像显示周期期间保持发光状态，而不管栅线的数目如何。因而，有源矩阵型 0LED显示设备可以利用少量电流提供足够的亮度。因此，有源矩阵型0LED设备可以实现低 功耗和大尺寸。
[0007] 根据现有技术的0LED显示设备的红色、绿色、蓝色和白色子像素每一个都包括 0LED显示元件和驱动晶体管。驱动晶体管用于调整流过0LED显示元件的电流。
[0008] 流过驱动晶体管的电流可以通过驱动晶体管的栅极和源极之间的电位差来调整。 流过驱动晶体管的电流被施加到0LED显示元件。因而,0LED显示元件能够发光。换言之， 从0LED显示元件发出的光量可以通过调整施加到驱动晶体管的电压来控制。然而，由于驱 动晶体管之间的阈值电压偏差，现有技术的0LED显示设备难以获得最佳的亮度。


【发明内容】

[0009] 据此，本申请的实施例涉及一种0ELD显示设备，其基本上避免了由于现有技术的 局限性和不足而引起的一个或多个问题。
[0010] 这些实施例涉及提供一种通过提供与像素相对的参考电压线而适于实现最佳亮 度的0LED显不设备。
[0011] 这些实施例的附加的特点和有益效果，一部分将在随后的说明书中阐述，一部分 根据本说明书将是明显的，或者可以通过实践这些实施例而被了解。可以通过在所撰写的 说明书及其权利要求书以及所附附图中具体指明的结构来实现和获得这些实施例的目的 及其他优点。
[0012] 在一个实施例中，有机发光显示设备包括多个第一子像素，所述多个第一子像素 具有发射第一颜色光的第一发光元件和驱动流经第一发光元件的电流的第一驱动晶体管。 第一参考电压线将第一参考电压提供至第一驱动晶体管的源极。多个第二子像素具有发出 第二颜色光的第二发光元件和驱动流经第二发光元件的电流的第二驱动晶体管。第二参考 电压线将第二参考电压提供至第二驱动晶体管的源极。
[0013] 在一个实施例中，多个第三子像素具有发出第三颜色光的第三发光元件和驱动流 经第三发光元件的电流的第三驱动晶体管。多个第四子像素具有发出第四颜色光的第四发 光元件和驱动流经第四发光元件的电流的第四驱动晶体管。第二参考电压线还将第二参考 电压提供至第三驱动晶体管的源极和第四驱动晶体管的源极。例如，第一发光元件可以发 白光，第二发光元件发红光，第三发光元件发绿光，第四发光元件发蓝光。
[0014] 在一个实施例中，显示设备包括感测单元，以确定第一驱动晶体管的第一阈值电 压，确定第二驱动晶体管的第二阈值电压，确定第三驱动晶体管的第三阈值电压，以及确定 第四驱动晶体管的第四阈值电压。参考电压单元根据第一阈值电压生成第一参考电压，并 根据第二、第三和第四阈值电压生成第二参考电压。
[0015] 在一个实施例中，公开了在有机发光显不设备中的操作方法。该方法包括向多个 第一子像素提供第一参考电压，所述多个第一子像素具有发射第一颜色光的第一发光元件 和驱动流经第一发光元件的电流的第一驱动晶体管，第一参考电压被提供至第一驱动晶体 管的源极；以及向多个第二子像素提供第二参考电压，所述多个第二子像素具有发射第二 颜色光的第二发光元件和驱动流经第二发光元件的电流的第二驱动晶体管，第二参考电压 被提供至第二驱动晶体管的源极。
[0016] 根据实施例的一个一般性特征，一种0LED显示设备包括多个红色、绿色、蓝色和 白色子像素，每个子像素包括：驱动晶体管；有机发光二极管显示元件，被配置为通过电流 来发光，所述电流是根据所述驱动晶体管的栅极和源极之间的电位差而调整的；和感测晶 体管，被配置为感测所述驱动晶体管的源极上的电压，并将第一和第二参考电压之一施加 至所述驱动晶体管的源极。所述第一参考电压取决于每一红色、绿色和蓝色子像素内的驱 动晶体管的阈值电压，并被施加到每一红色、绿色和蓝色子像素中包括的所述驱动晶体管 的源极。所述第二参考电压取决于所述白色子像素内的驱动晶体管的另一阈值电压，并被 施加到所述白色子像素的驱动晶体管的源极。
[0017] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备允许：每一子像素还包括扫描 晶体管，所述扫描晶体管通过扫描线上的扫描信号来控制并将数据线上的数据电压传送到 所述驱动晶体管的栅极；在初始间隔中，所述数据电压被施加到所述驱动晶体管的栅极，并 且初始电压被施加到所述驱动晶体管的源极；在感测间隔期间，所述驱动晶体管的源极上 的电压改变；在采样间隔期间，通过感测所述驱动晶体管的源极上的电压，检测所述阈值电 压；以及在发光间隔期间，所述第一和第二参考电压之一被施加到所述驱动晶体管的源极。
[0018] 在根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备中，所述红色、绿色和蓝色子 像素的感测晶体管与第一子参考电压线连接，所述白色子像素的感测晶体管与第二子参考 电压线连接。
[0019] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备允许所述感测晶体管响应于感 测控制信号，将所述子参考电压线上的电压施加至所述驱动晶体管的源极。
[0020] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备允许不仅在初始间隔期间将初 始电压从子参考电压线施加到驱动晶体管的源极，而且在感测间隔期间将驱动晶体管的源 极浮置。
[0021] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备还包括感测单元，被配置为感 测所述驱动晶体管的源极上的电压，并根据所感测的电压检测所述驱动晶体管的阈值电 压。
[0022] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备还包括参考电压单元，被配置 为根据来自所述感测单元的所检测的阈值电压、每一红色、绿色和蓝色子像素内的所述驱 动晶体管的阈值电压的分布曲线、以及白色子像素内的所述驱动晶体管的阈值电压的另一 曲线，来设置所述第一和第二参考电压。
[0023] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备还包括：主参考电压线，被形成 为将所述第一和第二参考电压从所述参考电压单元传送到所述第一和第二子参考电压线； 以及开关元件，被配置为选择性地将所述主参考电压线连接到所述第一和第二子参考电压 线中的任何一条。
[0024] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备允许所述开关元件包括配置为 电气连接所述主参考电压线和所述第一子参考电压线的第一开关元件，和配置为电气连接 所述主参考电压线和所述第二子参考电压线的第二开关元件。
[0025] 根据本实施例的一个一般性特征的0LED显示设备还包括分路器，被配置为选择 性地将所述第一和第二子参考电压线之一连接到所述参考电压单元。
[0026] 在审阅下文的附图和详细说明后，其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人 员将是、或者将变得清楚明白。旨在将所有这类的额外系统、方法、特征和优点包括在本说 明中，涵盖在本公开内容的范围内，并由所附的权利要求书保护。本说明中的任何内容都不 应被认为是对权利要求的限制。下文将结合实施例讨论进一步的特征和优点。应理解的是， 本公开内容的上述概括说明及随后的详细说明都是示例性的和解释性的，旨在为所请求保 护的本公开内容提供进一步的解释。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 附图被包括在内以提供对于实施例的进一步的理解，它们在此被纳入并构成本申 请的一部分，附图图示出本公开内容的实施例并与说明书一起用于解释本公开内容。在附 图中：
[0028] 图1是示出0LED显示元件的示意图；
[0029] 图2是示出0LED显示设备的电路图；
[0030] 图3是示出红色、绿色、蓝色和白色子像素的阈值电压的分布映射的图表；
[0031] 图4是示出依据本公开内容的实施例的0LED显示设备的感测配置的方框图；
[0032] 图5是示出依据本公开内容的实施例的0LED显示设备的参考电压单元和子像素 的详细电路图；
[0033] 图6至8是示出根据本公开内容的实施例的红色、绿色、蓝色和白色子像素之一的 操作的电路图；
[0034] 图9是示出阈值电压补偿过程的波形图；
[0035] 图10是示出依据本公开内容的实施例的白色子像素以及红色、绿色和蓝色子像 素之中的红色子像素的电路图；和
[0036] 图11至13是示出施加到图10的电路的信号的波形图。

【具体实施方式】
[0037] 现在将详细参考根据本公开内容的示例性实施例的0LED显示设备，附图中图示 出了这些示例性实施例的范例。下文中介绍的这些实施例是作为范例提供的，以便将它们 的实质内容传达给本领域中的普通技术人员。因此，这些实施例可以以不同形态具体实现， 而不局限于此处描述的这些实施例。在附图中，为了便于说明，可能会放大设备的尺寸、厚 度等等。只要可能，将在包括附图在内的整个公开内容中使用相同的附图标记表示相同或 者类似的部分。
[0038] 本公开内容涉及对红色、绿色、蓝色和白色子像素施加单独参考电压的0LED显示 设备。现在将描述这种0LED显示设备的配置与操作以及0LED显示元件的详细结构。
[0039] 图1是示出0LED显示元件的示意图。
[0040] 参见图1，0LED显示元件一般包括在阳极和阴极之间叠置的电子注入层EIL、电子 传输层ETL、发射层EML、空穴传输层HTL和空穴注入层HIL。如果在这种有机发光二极管的 阳极和阴极之间施加任意电压，则不仅通过电子注入层EIL和电子传输层ETL而使电子从 阴极漂移到发射层EML，并且还通过空穴注入层HIL和空穴传输层HTL而使空穴从阳极漂移 到发射层EML。因而，从电子传输层ETL施加的电子和从空穴传输层HTL施加的空穴在发射 层EML内再次互相结合。因此，能够从发射层EML发光。
[0041] 图2是示出0LED显示设备的电路图。
[0042] 使用上述0LED显示元件的0LED显示设备100可包括0LED面板102、扫描驱动器 103、数据驱动器104、伽马电压发生器105、时序控制器106、电源单元107、参考电压单元 110和感测单元111。0LED面板102可包括多个像素101、电源焊垫108和接地焊垫109。
[0043] 详细来讲，如图2中所示，0LED显示设备100可包括：0LED面板，其具有在由交叉 的扫描线SL和数据线DL限定的各像素区域中布置的多个像素101 ;扫描驱动器103,其被 配置为驱动0LED面板102上的扫描线SL ;和数据驱动器104,其被配置为驱动0LED面板 102上的数据线DL。此外，0LED显示设备100可包括被配置为将多个伽马电压施加至数据 驱动器104的伽马电压发生器105,被配置为控制扫描驱动器103和数据驱动器104的时序 控制器106,和被配置为将电源电压施加至像素101的电源单元107。
[0044] 像素101可包括发出红色、绿色、蓝色和白色光的子像素。
[0045] 0LED面板102上的像素101可以矩阵形式布置。可在0LED面板102上形成电源 焊垫108和接地焊垫109。电源焊垫108用于从电源单元107接收最高电压V DD。接地焊垫 109用于从电源单元107接收接地电压GND。
[0046] 传送到电源焊垫108的最高电压VDD可被施加到每一像素101。传送到接地焊垫 109的接地电压GND也可被施加到每一像素101。
[0047] 扫描驱动器103可将扫描脉冲顺序地施加至扫描线SL。因而，扫描线SL可被顺序 地驱动。
[0048] 伽马电压发生器105可生成具有各种电压电平的伽马电压。这种伽马电压可从伽 马电压发生器105施加至数据驱动器104。
[0049] 数据驱动器104利用从伽马电压发生器105施加的伽马电压，将从时序控制器106 输入的数字数据信号转换为模拟数据信号。此外，每当扫描脉冲被施加到扫描线SL之一 时，数据驱动器104将模拟数据信号施加至0LED面板102上的数据线DL。
[0050] 时序控制器106利用从诸如图形卡之类的外部系统施加的同步信号，生成数据控 制信号和扫描控制信号。数据控制信号用于控制数据驱动器104。扫描控制信号用于控制 扫描驱动器103。
[0051] 时序控制器106中生成的数据控制信号被施加到数据驱动器104,以控制数据驱 动器104。类似地，时序控制器106中生成的扫描控制信号被施加到扫描驱动器103,以控 制扫描驱动器103。此外，时序控制器106将从外部系统施加的数字数据信号传送到数据驱 动器104。
[0052] 当扫描脉冲被施加到各扫描线SL时，每一像素101从相应数据线DL接收数据信 号。此外，每一像素101发出与接收的数据信号相对应的光量。
[0053] 参考电压单元110可生成将施加到0LED面板102的参考电压。此外，参考电压单 元110可将参考电压施加至0LED面板102上的各像素101。
[0054] 感测单元111可启用诸如参考电压单元110之类的补偿电路，对每一像素101中 包括的驱动晶体管的阈值电压进行补偿。此外，感测单元111可允许补偿电路（例如，参考 电压单元110)将补偿信号（例如，调整后的参考电压）提供至0LED面板102。因而，可实 现商壳度。
[0055] 以这样的方式，感测单元111可感测每一像素101内的驱动晶体管的阈值电压 vth，并且参考电压单元110可根据感测的数据调整参考电压并将调整后的参考电压输出至 0LED面板102。可在参考电压调整期间使用0LED面板102上的驱动晶体管的初始阈值电 压V th的分布映射。驱动晶体管的阈值电压Vth可取决于驱动晶体管的尺寸。驱动晶体管的 这种阈值电压V th可通过以下等式1表示。
[0056]【等式1】
[0057]

【权利要求】
1. 有机发光显示设备，包括： 多个第一子像素，所述多个第一子像素具有发出第一颜色光的第一发光元件和用于驱 动流过所述第一发光元件的电流的第一驱动晶体管； 第一参考电压线，用于将第一参考电压提供至所述第一驱动晶体管的源极； 多个第二子像素，所述多个第二子像素具有发出第二颜色光的第二发光元件和用于驱 动流过所述第二发光元件的电流的第二驱动晶体管；和 第二参考电压线，用于将第二参考电压提供至所述第二驱动晶体管的源极。
2. 根据权利要求1所述的有机发光显示设备，还包括： 多个第三子像素，所述多个第三子像素具有发出第三颜色光的第三发光元件和用于驱 动流过所述第三发光元件的电流的第三驱动晶体管； 多个第四子像素，所述多个第四子像素具有发出第四颜色光的第四发光元件和用于驱 动流过所述第四发光元件的电流的第四驱动晶体管； 其中，所述第二参考电压线还将所述第二参考电压提供至所述第三驱动晶体管的源极 和所述第四驱动晶体管的源极。
3. 根据权利要求2所述的有机发光显示设备，其中所述第一发光元件发出白色光，所 述第二发光元件发出红色光，所述第三发光元件发出绿色光，所述第四发光元件发出蓝色 光。
4. 根据权利要求2所述的有机发光显示设备，其中所述显示设备包括： 感测单元，用于确定所述第一驱动晶体管的第一阈值电压、确定所述第二驱动晶体管 的第二阈值电压、确定所述第三驱动晶体管的第三阈值电压以及确定所述第四驱动晶体管 的第四阈值电压；和 参考电压单元，用于根据所述第一阈值电压生成所述第一参考电压，以及根据所述第 二、第三和第四阈值电压产生所述第二参考电压。
5. 根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述显示设备包括： 感测单元，用于确定所述第一驱动晶体管的第一阈值电压以及用于确定所述第二驱动 晶体管的第二阈值电压；和 参考电压单元，用于根据所述第一阈值电压生成所述第一参考电压以及根据所述第二 阈值电压产生所述第二参考电压。
6. 根据权利要求5所述的有机发光显示设备，其中 所述感测单元通过对于每一第一驱动晶体管感测在所述第一驱动晶体管的源极处的 源电压并根据所述源电压确定所述第一驱动晶体管的所述第一阈值电压，确定所述第一阈 值电压，以及 所述感测单元通过对于每一第二驱动晶体管感测在所述第二驱动晶体管的源极处的 源电压并根据所述源电压确定所述第二驱动晶体管的所述第二阈值电压，确定所述第二阈 值电压。
7. 根据权利要求6所述的有机发光显示设备，其中所述第一驱动晶体管的源极处的源 电压是通过所述第一参考电压线感测的，所述第二驱动晶体管的源极处的源电压是通过所 述第二参考电压线感测的。
8. 根据权利要求6所述的有机发光显示设备，其中： 所述第一驱动晶体管的所述第一阈值电压是根据所述第一驱动晶体管的源极处的源 电压与所述第一驱动晶体管的栅极处的数据电压之间的差确定的，以及 所述第二驱动晶体管的所述第二阈值电压是根据所述第二驱动晶体管的源极处的源 电压与所述第二驱动晶体管的栅极处的数据电压之间的差确定的。
9. 根据权利要求5所述的有机发光显示设备，其中所述参考电压单元根据与所述第一 阈值电压相对应的阈值分布产生所述第一参考电压，所述参考电压单元根据与所述第二参 考电压相对应的阈值分布产生所述第二参考电压。
10. 根据权利要求1所述的有机发光显示设备，还包括： 主参考电压线，用于在不同的时间传送所述第一参考电压和所述第二参考电压；和 开关电路，用于选择性地将所述主参考电压线连接到所述第一参考电压线和所述第二 参考电压线。
11. 根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中： 对于每一个第一驱动晶体管，所述第一驱动晶体管的栅极处的数据电压和所述第一参 考电压之间的差对应于流过所述第一驱动晶体管的电流，以及 对于每一个第二驱动晶体管，所述第二驱动晶体管的栅极处的数据电压和所述第二参 考电压之间的差对应于流过所述第二驱动晶体管的电流。
12. 根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中： 所述多个第一子像素具有将所述第一驱动晶体管的源极连接至所述第一参考电压线 的第一感测晶体管；以及 所述多个第二子像素具有将所述第二驱动晶体管的源极连接至所述第二参考电压线 的第二感测晶体管。
13. -种有机发光显不设备中的操作方法，该方法包括： 将第一参考电压提供至多个第一子像素，所述多个第一子像素具有发出第一颜色光的 第一发光元件和驱动流过所述第一发光元件的电流的第一驱动晶体管，所述第一参考电压 被提供至所述第一驱动晶体管的源极；以及 将第二参考电压提供至多个第二子像素，所述多个第二子像素具有发出第二颜色光的 第二发光元件和驱动流过所述第二发光元件的电流的第二驱动晶体管，所述第二参考电压 被提供至所述第二驱动晶体管的源极。
14. 一种有机发光二极管显示设备，包括多个红色、绿色、蓝色和白色子像素，每个子像 素包括： 驱动晶体管； 有机发光二极管显示元件，被配置为通过电流来发光，所述电流是根据所述驱动晶体 管的栅极和源极之间的电位差而调整的；和 感测晶体管，被配置为感测所述驱动晶体管的源极上的电压，并将第一和第二参考电 压之一施加至所述驱动晶体管的源极， 其中，所述第一参考电压取决于每一红色、绿色和蓝色子像素内的驱动晶体管的阈值 电压，并被施加到每一红色、绿色和蓝色子像素中包括的所述驱动晶体管的源极，所述第二 参考电压取决于所述白色子像素内的驱动晶体管的另一阈值电压，并被施加到所述白色子 像素内的驱动晶体管的源极。
15. 根据权利要求14所述的有机发光二极管显示设备，其中 每一子像素还包括扫描晶体管，所述扫描晶体管是通过扫描线上的扫描信号来控制的 并将数据线上的数据电压传送到所述驱动晶体管的栅极， 在初始间隔中，所述数据电压被施加到所述驱动晶体管的栅极，并且初始电压被施加 到所述驱动晶体管的源极， 在感测间隔期间，所述驱动晶体管的源极上的电压改变， 在采样间隔期间，通过感测所述驱动晶体管的源极上的电压，检测所述阈值电压，以及 在发光间隔期间，所述第一和第二参考电压之一被施加到所述驱动晶体管的源极。
16. 根据权利要求15所述的有机发光二极管显示设备，其中 所述红色、绿色和蓝色子像素的感测晶体管与第一子参考电压线连接，以及 所述白色子像素的感测晶体管与第二子参考电压线连接。
17. 根据权利要求16所述的有机发光二极管显示设备，其中 对于所述红色、绿色和蓝色子像素，所述感测晶体管响应于相应的感测控制信号，将所 述第一子参考电压线上的所述初始电压施加至所述驱动晶体管的源极；以及 对于所述白色子像素，所述感测晶体管响应于相应的感测控制信号，将所述第二子参 考电压线上的所述初始电压施加至所述驱动晶体管的源极。
18. 根据权利要求17所述的有机发光二极管显示设备，其中 对于所述红色、绿色和蓝色子像素，在所述初始间隔期间，所述初始电压从所述第一子 参考电压线施加到所述驱动晶体管的源极，并且所述驱动晶体管的源极在所述感测间隔期 间浮置，以及 对于所述白色子像素，在所述初始间隔期间，所述初始电压从所述第二子参考电压线 施加到所述驱动晶体管的源极，并且所述驱动晶体管的源极在所述感测间隔期间浮置。
19. 根据权利要求18所述的有机发光二极管显示设备，还包括感测单元，被配置为感 测所述驱动晶体管的源极上的电压，并根据所感测的电压检测所述驱动晶体管的阈值电 压。
20. 根据权利要求19所述的有机发光二极管显示设备，还包括参考电压单元，被配置 为根据来自所述感测单元的所检测的阈值电压、每一红色、绿色和蓝色子像素内的所述驱 动晶体管的阈值电压的分布曲线以及白色子像素内的所述驱动晶体管的阈值电压的另一 曲线，来设置所述第一和第二参考电压。
21. 根据权利要求20所述的有机发光二极管显示设备，还包括： 主参考电压线，被形成为将所述第一和第二参考电压从所述参考电压单元传送到所述 第一和第二子参考电压线；和 开关元件，被配置为选择性地将所述主参考电压线连接到所述第一和第二子参考电压 线中的任何一条。
【文档编号】G09G3/32GK104252836SQ201410291293
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2013年6月26日
【发明者】金荣文, 李暎学 申请人:乐金显示有限公司