CN1133148C - 有机电致发光显示器的驱动方法和驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种EL显示器件的驱动方法和驱动电路，其用所产生的具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流信号(52)和列驱动电平或电流信号(54)来驱动EL显示器件，可以有效地消除EL显示器件中的交叉感应发光效应，并且提高了EL器件的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电致发光驱动技术领域，具体地说，涉及有机电致发光显示器的驱动方法和采用该驱动方法的驱动电路。
背景技术
有机电致发光(EL)器件是一种新的薄膜发光器件，其制备过程简单，成本低，易于实现彩色显示和大屏幕显示，由于其直流驱动电压只需要几伏或几十伏，功耗低，响应速度快，可以和集成电路驱动相匹配，而且发光亮度高，工作温度适应范围广，体积薄而轻，因此将广泛应用于各种发光显示器之上。
有机EL显示器具有二极管特性，其发光原理如图1所示，在有机EL显示器的上电极14(阴极)和下电极12(阳极)上施加直流电压，当电压达到某一值(通常称为阈值电压)时，来自阳极的空穴与来自阴极的电子在有机薄膜层13中相遇、结合并生成激子，发生辐射复合而导致发光。其中下电极12为透明的氧化铟锡(Indium tin oxide，以下简称ITO)薄膜，上电极14为低功函数的金属薄膜，光穿过ITO和基底11而发射出来，其中基底11的材料可为玻璃、塑料或是其它可透光的薄金属。
有机EL的驱动电路可分为无源和有源驱动两类。类似于液晶显示器(以下简称LCD)点阵显示，有机EL显示器也常采用阴极线条与阳极线条在有机薄膜两侧正交分布形成点阵发光象素的无源点阵显示模式，本发明涉及的有机EL显示器的驱动电路即属于这种无源驱动方式。通常我们把无源点阵显示屏中相互平行的阳极和相互平行阴极分别称为行和列。如图2所示，当某一阳极引线22与某一阴极引线21间加有正向电压时，对应于该两条电极交叉点的象素23将发光。
有机EL的发光机理不同于LCD的电压驱动机理，它是电流驱动，类似于发光二极管(以下简称LED)发光，但是有机EL电极间夹有绝缘性有机物质，它不仅具有二极管性质，同时还具有较强的电容特性，要求驱动电路能迅速对电容充放电；有机EL驱动电流远小于LED，驱动电压却高于LED，如果利用LED驱动电路就存在着晶体管-晶体管逻辑门(以下简称TTL)电平控制高电压的转换问题，因此，LED的驱动电路不适用于有机EL。为了显示有机EL器件，必须开发相应的驱动电路。目前，有人采用改进的LED驱动电路，比如《光电子、激光》，第10卷第3期，谢伟良等人的“有机发光二极管矩阵显示屏的驱动电路研究”；也有人采用改进的LCD驱动电路；也有专门用于有机EL的驱动电路，如公开号为11-45071的日本专利。这些报道的电路都大致满足了有机EL点阵显示的目的，但是它们都没有解决有机EL器件特有的感应发光影响显示质量的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机EL器件的驱动方法和电路，它能解决有机EL器件特有的因感应发光而影响显示质量的问题，并且提高有机EL器件的显示寿命。
本发明的上述目的是通过提供下述方法和电路实现的。
根据本发明的一个方案，提供了一种用于电致发光器件的电致发光驱动方法，包括步骤：
(1)产生总控制信号；
(2)根据所述总控制信号产生基本行信号(51)和基本列信号(53)；
(3)用所述总控制信号、所述基本行信号和所述基本列信号控制生成具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流(52)和列驱动电平或电流(54)，该特定波形(52，54)的特征在于其幅值(V1，V2，V3，V4)和脉宽(T1，T2，T3，T4)可调，并使得被选中象素点的电压(V2-V3)大于阈值电压而发光，非选点象素和半选点象素上的电压(V4-V1，V4-V3，V2-V1)反偏而处于截止状态；
(4)用所产生的具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流和列驱动电平或电流驱动所述电致发光器件。
本技术方案所述的电致发光器件是有机电致发光显示器件。
根据本发明的另一个方案，提供了一种用于电致发光器件的电致发光驱动电路，其包括：
CPU或MCU控制电路，用于产生总控制信号；
行控制电路和列控制电路，用于根据所述总控制信号产生基本行信号和基本列信号；
行驱动电路和列驱动电路，用于驱动电致发光显示器件；
电致发光显示器件，用于显示信息；
其特征在于：所述行和列驱动电路在所述CPU或MCU控制电路和所述行和列控制电路的控制下产生具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流和列驱动电平或电流，所述电致发光显示器件是用这种具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流和列驱动电平或电流驱动的，该特定波形(52，54)的特征在于其幅值(V1，V2，V3，V4)和脉宽(T1，T2，T3，T4)可调，并使得被选中象素点的电压(V2-V3)大于阈值电压而发光，非选点象素和半选点象素上的电压(V4-V1，V4-V3，V2-V1)反偏而处于截止状态。
本技术方案所述的电致发光器件是有机电致发光显示器件。本发明有以下优点：
1.采用本发明中的驱动方法和电路的有机EL显示器亮度高，图象清晰，功耗低。
2.本发明中采用电平(或电流)转换电路，有效地抑制了感应发光。
3.采用本发明有利于延长有机EL器件的使用寿命。
附图说明：
图1为有机EL器件结构简图；
图2为有机EL器件无源点阵显示模式；
图3为根据本发明的有机EL显示器驱动方法流程图；
图4为根据本发明的有机EL显示器驱动电路框图；
图5为根据本发明的有机EL显示器行和列控制电路分别产生的信号与对应的行和列驱动电路输出信号示意图；
图6为根据本发明的有机EL显示器行和列驱动电路输出的具有图5中描述的特定波形52，54特征的两种信号61，62示意图；
图7为作为根据本发明实施例的一种32×16无源点阵有机EL显示器驱动电路原理示意图；
具体实施方式
本发明中的有机EL器件驱动方法的流程如图3所示，首先产生总控制信号31，根据总控制信号31产生基本行信号32和基本列信号33，之后根据总控制信号31、基本行信号32和基本列信号33控制生成具有特定波形(下面说明)的行驱动电平或电流34和列驱动电平或电流35；用该具有特定波形(下面说明)的行驱动电平或电流34和列驱动电平或电流35驱动有机EL显示器36。总控制信号31，用来控制整个驱动的时序，保证行和列驱动信号的同步；基本行信号32，在总控制信号31的作用下产生基本的行控制信号，如果驱动电路采用行扫描的方式，则其产生扫描信号，如果驱动电路采用列扫描的方式，则其为数据信号；基本列信号33，在总控制信号31的作用下产生基本的列控制信号，如果驱动电路采用列扫描的方式，则其产生扫描信号，如果驱动电路采用行扫描的方式，则其为数据信号；所产生的行驱动电平或电流34，在总控制信号31和基本行信号32的作用下，为正负可调、脉宽可调、幅值可调的行驱动电平或电流信号，所产生的列驱动电平或电流35，在总控制信号3 1和基本列信号33的信号作用下，也为正负可调、脉宽可调、幅值可调的列驱动电平或电流信号。
本发明中的有机EL显示器驱动电路如图4所示，其中包括：CPU(或MCU)控制电路41、行控制电路42、列控制电路43、行驱动电路44、列驱动电路45。图中46为有机EL显示器。其中行、列驱动电路由CPU(或MCU)以及行、列控制电路信号控制，CPU(或MCU)主要产生总控制和同步信号。
图5是本发明有机EL显示器行和列控制电路产生的控制信号51，53与对应的行和列驱动电路的输出信号52，54之间关系的示意图，其中行和列控制电路分别产生的信号51、53优选为幅值是+5V的脉冲信号，而对应的行驱动电路输出信号52幅值从V1到V3，对应的列驱动电路输出信号54幅值从V2到V4，V0为参考值，此处V0、V1、V2、V3和V4为实数，其表示电压或电流值，在电路中其值可调。脉冲宽度T1、T2、T3和T4是可按照行列数的大小、显示灰度等调节的。调整V1、V2、V3和V4的值可以调整被选中象素的发光强度以及未选中象素被反向通电用于放电的强度，调节T1、T2、T3和T4的值可以调整被选中象素的发光时间、放电的时间，以及可以适应不同行列数的显示屏。
使用图5所示的根据本发明具有特定波形的信号52，54来驱动有机EL器件，可以有效地消除有机显示器件中的交叉感应发光现象，并且提高了有机EL器件的寿命，实现本发明的目的。
图6是本发明中有机EL显示器行和列驱动电路输出的具有特定波形52，54特征的信号的一个例子。当驱动电路采取行扫描方式、行为阴极时，选择V0＝0v，V1≥V2＞0≥V3≥V4，并设V1、V2、V3、V4为电压信号，若行扫描信号使某一行被选中，则行驱动电路输出信号61的值为V3。如果此刻某列有数据信号，列驱动电路输出信号62的值为V2，则对应于该行该列的象素点被选中，当该象素上所加电压V2-V3大于阈值电压时，该象素发光。此时，不包括半选点的所有非选点象素的在列(即阳极)接V4，行(即阴极)接V1，这时发光二极管(即象素)上电压反偏，残存在象素中的象素发光时积累的电荷被放掉，象素处于深度截止状态，抑制了象素中感应电流的产生，提高了抗干扰能力。处于半选点的象素，其上所加电压分别为V4-V3(行选中，列未选中)和V2-V1(列选中，行未选中)，其均为负值，使处于半选点的象素也处于截止状态，这也将有效地抑制象素中产生感应电流。
本发明的行和列驱动电路利用TTL电平可控制的输出信号电压高达30V。
需要说明的是，实施例中行上加扫描信号，列上加数据信号，而本发明所述的方法同样可用于列上加扫描信号，行上加数据信号的驱动方式。
图7为作为实施例的32×16无源点阵有机EL显示屏驱动电路原理示意图。其中，V0＝V3＝V4＝0，V1＝V2＝VCC
采用本发明驱动方法及电路方案，所研制的32×16点阵显示屏装置，驱动电压可达30伏，图形显示清晰，完全抑制了感应发光现象，对比度得到了显著增加。
本发明不局限于上述特定的实施例，本发明应当这样理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明精神和范围的前提下，本领域技术人员可以作各种形式的修改，其都应包括在本发明的范围之内。
Claims (4)
1.一种用于电致发光器件的电致发光驱动方法，包括步骤：
(1)产生总控制信号；
(2)根据所述总控制信号产生基本行信号(51)和基本列信号(53)；
(3)用所述总控制信号、所述基本行信号和所述基本列信号控制生成具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流(52)和列驱动电平或电流(54)，该特定波形(52，54)的特征在于其幅值(V1，V2，V3，V4)和脉宽(T1，T2，T3，T4)可调，并使得被选中象素点的电压(V2-V3)大于阈值电压而发光，非选点象素和半选点象素上的电压(V4-V1，V4-V3，V2-V1)反偏而处于截止状态；
(4)用所产生的具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流和列驱动电平或电流驱动所述电致发光器件。
2.根据权利要求1所述的一种用于电致发光器件的电致发光驱动方法，其特征在于所述电致发光器件是有机电致发光显示器件。
3.一种用于电致发光器件的电致发光驱动电路，包括：
CPU或MCU控制电路，用于产生总控制信号；
行控制电路和列控制电路，用于根据所述总控制信号产生基本行信号和基本列信号；
行驱动电路和列驱动电路，用于驱动电致发光显示器件；
电致发光显示器件，用于显示信息；
其特征在于：所述行和列驱动电路在所述CPU或MCU控制电路和所述行和列控制电路的控制下产生具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流和列驱动电平或电流，所述电致发光显示器件是用这种具有特定波形(52，54)的行驱动电平或电流和列驱动电平或电流驱动的，该特定波形(52，54)的特征在于其幅值(V1，V2，V3，V4)和脉宽(T1，T2，T3，T4)可调，并使得被选中象素点的电压(V2-V3)大于阈值电压而发光，非选点象素和半选点象素上的电压(V4-V1，V4-V3，V2-V1)反偏而处于截止状态。
4.根据权利要求3所述的一种用于电致发光器件的电致发光驱动电路，其特征在于所述电致发光器件是有机电致发光显示器。
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