有机发光二极管显示装置及其驱动方法与流程

本申请要求2015年12月31日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2015-0191554的权益，为了所有目的，在此为了所有目的援引该专利申请的全部内容作为参考，如同在此完全阐述一样。

本发明涉及一种有机发光二极管(oled)显示装置，更具体地，本发明涉及一种可有效补偿有机发光二极管的劣化的oled显示装置及其驱动方法。

背景技术：

近来，具有诸如薄外形、轻重量、低功耗等之类的出色特性的平板显示装置已被开发并应用于各种领域。

在平板显示装置之中，有机发光二极管(oled)显示装置通过在发光层中组合电子和空穴而发光。

通常，oled显示装置可形成在柔性基板上，因为是自发光型装置而具有高对比度，因其响应时间是几微秒而很容易显示运动图像，不具有视角限制，并且在低温时是稳定的。此外，因为oled显示装置可利用dc5v到15v的相对低电压进行操作，所以可易于制造并设计驱动电路。

然而，oled显示装置会具有下述问题：由于oled的特点，oled的特性随着时间发生变化，并且可劣化。例如，当长时间显示固定图案图像时，显示部分中的oled劣化可加速。这可导致在劣化的部分中产生残像，由此使显示质量下降。

作为防止劣化的方案，已提出了减小固定图案图像部分的亮度的方法。该方法可仅限于尽量防止劣化，在实际发生劣化时不会补偿oled的劣化。

作为补偿劣化的方案，可提出下述方法：直接感测oled以检测劣化，并且使用通过劣化试验而生成的lut(查找表)产生补偿数据。

然而，这种直接感测补偿方法可需要大量的lut数据，因而补偿时间可较长。此外，补偿算法的复杂性可较高，因而逻辑电路的尺寸可增加并且补偿电路的成本可增加。

技术实现要素：

因此，本发明旨在提供一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的oled显示装置及其驱动方法。

本发明的一个目的是有效补偿有机发光二极管的劣化。

在下面的描述中将列出本发明的附加特征和优点，这些特征和优点的一部分通过该描述将是显而易见的，或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些优点。

为了实现这些和其他优点并且根据本发明的意图，如在此具体化和广义描述的，一种有机发光二极管(oled)显示装置包括：包括像素的显示面板，所述像素具有驱动晶体管和发光二极管；时序控制电路，所述时序控制电路包括补偿值计算部以及数据补偿部，所述补偿值计算部利用第一相关性方程来计算所述发光二极管的补偿值β，所述第一相关性方程包含所述驱动晶体管的阈值电压变化量δvth作为变量，所述数据补偿部将计算的发光二极管的补偿值应用于输入图像数据以产生补偿数据；和数据驱动器，所述数据驱动器接收所述补偿数据并将所述补偿数据提供至所述像素，其中所述第一相关性方程是β＝a*δvth+b，其中a是第一梯度常数，b是第一截距常数。

在另一个方面中，一种驱动有机发光二极管(oled)显示装置的方法包括：在时序控制部中，利用以像素的驱动晶体管的阈值电压变化量δvth作为变量的第一相关性方程来计算所述像素的发光二极管的补偿值β，所述第一相关性方程包含所述像素的驱动晶体管的阈值电压变化量δvth作为变量，并且将计算的发光二极管的补偿值应用于输入图像数据，以产生补偿数据；和通过数据驱动器将来自所述时序控制部的补偿数据提供至所述像素，其中所述第一相关性方程是β＝a*δvth+b，其中a是第一梯度常数，b是第一截距常数。

应当理解，前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，旨在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

被包括用来给本发明提供进一步理解并且并入本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在图中：

图1是图解根据本发明一实施方式的oled显示装置的框图；

图2是图解根据本发明一实施方式的像素的示例性等效电路的示图；

图3是图解根据本发明一实施方式的时序控制电路和存储器部的框图；

图4是图解根据本发明一实施方式的阈值电压变化量与发光二极管的亮度变化率之间的相关性的试验数据的示图；以及

图5是图解根据本发明一实施方式的初始阈值电压与方程(1)的梯度常数之间的相关性的试验数据的示图。

具体实施方式

现在将详细参考实施方式进行描述，附图中图解了这些实施方式的一些例子。在整个附图中可使用相同或相似的参考标记表示相同或相似的部分。

图1是图解根据本发明一示例性实施方式的oled显示装置的框图，图2是图解根据本发明一示例性实施方式的像素的示例性等效电路的示图。

参照图1，本实施方式的oled显示装置10包括显示面板100、数据驱动器110、扫描驱动器120、时序控制电路或时序控制部200、存储器部250。

显示面板100包括沿行和列以矩阵形式布置的多个像素p。

在显示面板100的阵列基板中形成有：沿各条行线延伸的栅极线gl，每条栅极线gl给每条行线上的像素提供栅极信号；以及沿各条列线延伸的数据线dl，每条数据线dl给每条列线上的像素提供图像数据，例如数据电压。

此外，在阵列基板中可形成有感测控制线scl，感测控制线scl沿各条行线延伸并且每条感测控制线scl给每条行线上的像素提供感测控制信号。在阵列基板中可形成有沿各条列线延伸的感测线sl，每条感测线sl给每条列线上的像素提供基准电压，并且每条感测线sl给数据驱动器110提供感测信号，以感测诸如阈值电压之类的特性值(propertyvalue)。

参照图2进一步解释像素p的结构的示例。像素p包括开关晶体管ts、驱动晶体管td、感测晶体管tse、发光二极管od、以及存储电容器cst。像素p可进一步包括其他类型的晶体管。

开关晶体管ts用于根据通过栅极线gl提供的栅极信号将通过数据线dl提供的数据信号vdata，例如数据电压，提供至驱动晶体管td。驱动晶体管td用于根据施加至驱动晶体管td的栅极的数据信号vdata将通过电源线提供的高电平电源电压vdd提供至发光二极管od。

为此，开关晶体管ts的栅极、源极和漏极分别连接至栅极线gl、数据线dl和驱动晶体管td的栅极。驱动晶体管td的栅极、源极和漏极分别连接至开关晶体管ts的漏极、发光二极管od的第一电极和电源线。

驱动晶体管td的源极和发光二极管od的第一电极在它们之间的第一节点n1处连接，并且驱动晶体管td的栅极和开关晶体管ts的漏极在它们之间的第二节点n2处连接。存储电容器cst连接在第一节点n1与第二节点n2之间。

因此，与数据信号vdata对应的的电流提供至发光二极管od并显示灰度级。

感测晶体管tse连接至第一节点n1并用于感测第一节点n1的电压和/或电流。此感测晶体管tse的栅极、源极和漏极分别连接至感测控制线scl、第一节点n1和感测线sl。

利用这种感测晶体管tse，可检测诸如阈值电压vth、迁移率等之类的特性。为此，感测晶体管tse可根据通过感测控制线scl提供的感测控制信号进行开关操作。当感测晶体管tse导通时，基准电压通过感测线sl施加至第一节点n1，然后感测第一节点n1的电压和/或电流并通过感测线sl将其输出至数据驱动器110(参见图1)。

进一步参照图1，扫描驱动器120被提供来自时序控制电路200的扫描控制信号scs，产生栅极控制信号和感测控制信号并将栅极控制信号和感测控制信号分别提供至栅极线gl和扫描控制线scl。

扫描驱动器120可以以gip(面板内栅极)型直接形成在显示面板110的阵列基板中。可选择地，扫描驱动器120可以以ic型形成。在gip型中，可通过与形成像素p中的元件相同的工艺形成扫描驱动器120。

数据驱动器110从时序控制电路200接收数字图像数据do和数据控制信号dcs。响应于数据控制信号dcs，数据驱动器110将图像数据do转换为模拟图像数据的数据电压并将数据电压输出至各条数据线dl。数据驱动器110可配置有至少一个驱动ic并且可安装在显示面板100的阵列基板上。

数据驱动器110将通过感测线sl传输的模拟感测信号转换为对应的数字信号，并且将数字感测信号ds传输至时序控制电路200。

时序控制电路200通过诸如lvds(低压差分信令)接口、tmds(最小化传输差分信令)接口等之类的接口被提供来自外部主机系统的图像数据di和各种时序信号比如使能信号de、水平同步信号hsy、垂直同步信号vsy和时钟信号clk。利用这些时序信号，时序控制电路200产生数据控制信号dcs和扫描控制信号scs并将数据控制信号dcs和扫描控制信号scs分别输出至数据驱动器110和扫描驱动器120。

例如，在本实施方式中，时序控制电路200把驱动晶体管td的阈值电压vth的变化量δvth视作变量，根据阈值电压变化量δvth计算发光二极管od的补偿值β，并将该补偿值β应用于输入图像数据di，以产生补偿数据do。补偿数据do作为图像数据do被输出至数据驱动器110。因此，可有效补偿发光二极管od的劣化。下面详细解释补偿值β的计算和补偿数据do的产生。

存储器部250可存储每个像素p的驱动晶体管td的阈值电压vth的信息、以及时序控制电路200中计算的发光二极管od的补偿值β的信息。存储器部250可进一步存储驱动晶体管td的补偿值α和φ的信息。

可利用从数据驱动器110传输的感测信号ds在时序控制电路200中检测阈值电压vth的信息。例如，作为阈值电压vth的信息，可在存储器部250中存储在显示装置10的初始状态时检测的初始阈值电压vthi和在显示装置10的当前状态时检测的当前阈值电压vthc。

驱动晶体管td的补偿值α和φ是被提供用来补偿由于驱动晶体管td的劣化而导致的特性变化的值。在这点上，驱动晶体管td由于其劣化可在阈值电压和/或迁移率方面发生变化，为了对此进行补偿，用来补偿阈值电压变化的阈值电压补偿值φ和用来补偿迁移率变化的迁移率补偿值α被用作驱动晶体管td的特性变化补偿值。在本实施方式中，通过示例的方式，使用迁移率补偿值α和阈值电压补偿值φ二者来补偿驱动晶体管td的迁移率和阈值电压二者，但是实施方式不限于此。

驱动晶体管td的补偿值α和φ存储在存储器部250中。在当前阈值电压vthc输入到存储器部250时，响应于该输入，与输入的阈值电压vthc对应的驱动晶体管td的补偿值α和φ输出至时序控制电路200。可通过试验预先准备补偿值α和φ的信息。

可在时序控制电路200中计算发光二极管od的补偿值β然后将其传输并存储在存储器部250中。发光二极管od的补偿值β与驱动晶体管td的补偿值α和φ一起可与输入图像数据di的输入时序同步地输出至时序控制电路200。

当补偿值α、φ和β输入至时序控制电路200时，时序控制电路200将补偿值α、φ和β应用于输入图像数据di，以最终产生补偿数据do，并且补偿数据do输出至数据驱动器110。

因此，数据驱动器110被提供补偿数据，以补偿由于每个像素p的劣化而导致的特性变化，因而可改善由于劣化导致的诸如残像之类的显示质量的降低。

进一步参照图3解释用来执行劣化补偿的时序控制电路200的构造和操作。图3是图解根据本发明一示例性实施方式的时序控制电路和存储器部的框图。

时序控制电路200可包括：补偿值计算部210，补偿值计算部210计算用来补偿发光二极管od的劣化的补偿值β；和数据补偿部220，数据补偿部220用来补偿输入图像数据di并产生和输出补偿数据do。

向/从时序控制电路200发送/接收信息以产生补偿值β和补偿数据do的存储器部250可包括第一到第三存储器251到253。

第一存储器251是被写入阈值电压vthi和vthc的存储部件，其例如可以是nand存储器。第二存储器252是被写入发光二极管od的补偿值β的存储部件，第三存储器253是被写入驱动晶体管td的补偿值α和φ的存储部件。第二存储器252和第三存储器253的每一个例如可以是诸如ddr存储器之类的高速存储器。

补偿值计算部210是根据驱动晶体管td的阈值电压变化量δvth来产生发光二极管od的补偿值β的组件。补偿值计算部210可包括第一计算部211和第二计算部212。

第一计算部211被提供来自第一存储器251的每个像素p的驱动晶体管td的初始阈值电压vthi和当前阈值电压vthc，并计算阈值电压vthi和vthc之间的差，以产生阈值电压变化量δvth。换句话说，阈值电压变化量δvth为vthc-vthi。

第二计算部212被提供来自第一计算部211的阈值电压变化量δvth，并利用阈值电压变化量δvth与补偿值β之间的相关性方程产生补偿值β。

阈值电压变化量δvth与补偿值β之间的相关性方程可以以下面的方程(1)表示。

方程(1)：β＝a*δvth+b

在方程(1)中，a是梯度常数(gradientconstant)，b是截距常数(interceptconstant)。a和b可根据显示面板100的特性进行调整。

如此，阈值电压变化量δvth和补偿值β具有一阶(firstorder)相关性，其可通过试验数据绘出。

例如，图4是图解根据本发明一示例性实施方式的阈值电压变化量与发光二极管的亮度变化率之间的相关性的试验数据的示图。在图4中，利用具有不同初始特性的显示装置作为试验样品，显示了用于每个试验样品的试验数据，相同的试验样品由相同的形状和相同的颜色表示。

参照图4，对于每个试验样品来说，由于劣化导致的驱动晶体管td的阈值电压变化量δvth和发光二极管od的亮度变化率基本具有一阶方程相关性，例如线性相关性。亮度变化率是指当前状态的亮度相对于初始状态的亮度的变化百分比。

发光二极管od的劣化量与驱动晶体管td的阈值电压变化量δvth具有一阶相关性。因此，当基于试验数据针对驱动晶体管td的阈值电压变化量δvth绘出发光二极管od的劣化量时，可有效计算基于阈值电压变化量δvth的补偿值β。

因而，在本实施方式中，通过利用经由试验数据产生的、以当前阈值电压的变化量δvth作为变量的上述相关性方程执行算术运算，可产生补偿值β。

参照图4，不同的样品具有不同的梯度常数。例如，第一试验样品(例如，方形样品)具有第一梯度常数a1，第二试验样品(例如，圆形样品)具有与第一梯度常数a1不同的第二梯度常数a2。这意味着即使在不同的样品中发生了相同的阈值电压变化量δvth，发光二极管od的劣化量也不同，并且补偿值β也不同。

如此，方程(1)中的梯度常数a具有取决于驱动晶体管td的初始特性，例如初始阈值电压vthi的相关性。换句话说，相对较高亮度变化率的第一试验样品是初始阈值电压vthi相对较低的情形，因而发光二极管od的劣化量相对较大。与此相对照，相对较低亮度变化率的第二试验样品是初始阈值电压vthi相对较高的情形，因而发光二极管od的劣化量相对较小。

图5是图解根据本发明一示例性实施方式的初始阈值电压与方程(1)的梯度常数之间的相关性的试验数据的示图。

参照图5，初始阈值电压vthi和方程(1)的梯度常数a(例如，增益)基本具有负(-)一阶相关性。换句话说，对于相同的阈值电压变化量δvth来说，随着初始阈值电压vthi减小，发光二极管od的劣化量相对增加，因而用来补偿劣化的梯度常数，例如增益增大。与此相对照，随着初始阈值电压vthi增大，发光二极管od的劣化量相对减小，因而用来补偿劣化的梯度常数，例如增益减小。

初始阈值电压vthi与梯度常数a之间的相关性可以以下面的方程(2)表示。

方程(2)：a＝c*vthi+d

在方程(2)中，c是梯度常数，d是截距常数。c和d可根据显示面板100的特性进行调整。

最终，方程(1)可表示如下：

方程(1)：β＝a*δvth+b＝(c*vthi+d)*δvth+b

根据方程(1)，当获得了针对每个像素p来说当前阈值电压vthc相对于初始阈值电压vthi的变化量δvth时，可计算发光二极管od的补偿值β。

因而，在本示例性实施方式中，检测初始阈值电压vthi和当前阈值电压vthc并将其存储在第一存储器251中，第一计算部211计算阈值电压变化量δvth。

将初始阈值电压vthi和阈值电压变化量δvth代入方程(1)中，因而可很容易产生用来补偿发光二极管od的劣化的补偿值β。

通过补偿值计算部210获得的补偿值β被加载到第二存储器252上。

第三存储器253可配置成加载用来补偿驱动晶体管td的劣化的补偿值α和φ。例如，当阈值电压，例如当前阈值电压vthc的信息从第一存储器251输入至第三存储器253时，响应于此，可将相应的补偿值α和φ加载在第三存储器253上。

加载于第二存储器252上的补偿值β和加载于第三存储器253上的补偿值α和φ可与相应像素p的输入图像数据di的输入时序同步地输出。换句话说，与每个像素p的输入图像数据di向时序控制电路200的输入时序同步，第二和第三存储器分别将补偿值β以及补偿值α和φ输出至时序控制电路200。

输入图像数据di、补偿值β以及补偿值α和φ同时输入至时序控制电路200的数据补偿部220，数据补偿部220将补偿值β、α和φ应用于输入图像数据di，以执行数据补偿。例如，可使用下面的方程(3)执行数据补偿。

方程(3)：do＝α*di+φ+β

根据方程(3)，可通过将驱动晶体管td的迁移率补偿值α和阈值电压补偿值φ应用于输入图像数据di来产生补偿数据(α*di+φ)。此外，可通过将发光二极管od的补偿值β应用于补偿数据(α*di+φ)来产生用于补偿发光二极管od的劣化的补偿数据do。

换句话说，根据方程(3)，可产生用于补偿驱动晶体管td的劣化和发光二极管od的劣化二者的补偿数据do。因此，基本上在每个像素中导致劣化的元件中的驱动晶体管td和发光二极管od的劣化可得到补偿，能够基本改善每个像素p的劣化。

可选择地，可不进行对驱动晶体管td的劣化的补偿，执行对发光二极管od的劣化的补偿。在这个例子中，对于方程(3)来说，不应用驱动晶体管td的补偿值α和φ(即，α＝1，φ＝0)，应用发光二极管od的补偿值β。

通过数据补偿部220获得的补偿数据do作为输出图像数据do输出至数据驱动器110，并且数据驱动器110将补偿数据do转换为数据电压并将数据电压提供至相应像素p。因此，像素p被提供补偿数据do，可补偿驱动晶体管td的劣化和发光二极管od的劣化。

如上所述，在本实施方式中，为了补偿发光二极管的劣化，利用经由试验产生的相关性方程来计算发光二极管的补偿值，发光二极管的补偿值与驱动晶体管的阈值电压变化量具有一阶相关性，利用补偿值产生补偿数据。

如此，在本示例性实施方式中，利用经由相关性方程基于阈值电压变化量计算发光二极管的补偿值的方法，与相关技术的直接感测补偿方法相比大幅度地提高了发光二极管的劣化的补偿效率。

换句话说，在相关技术的直接感测补偿方法中，需要大量的lut数据，因而补偿时间较长。此外，补偿算法的复杂性较高，因而逻辑电路的尺寸增加并且补偿电路的成本增加。

相反，在本示例性实施方式中，通过经由相关性方程计算发光二极管的补偿值，不需要大量的lut数据，因而可很容易获得实现该相关性方程的逻辑电路。因此，补偿时间可非常短，可降低补偿电路的成本，并可使补偿效率最大化。

此外，可与发光二极管的补偿一起执行驱动晶体管的补偿，因而可使显示面板的劣化的补偿效果最大化。

在不背离本发明的精神或范围的情况下，可在本发明的显示装置中进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说将是显而易见的。因而，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的修改和变化。