[发明专利]电流驱动式EL显示器的电源电压的动态自适应

说明书

有机发光二极管(OLED)含有构成电光显示器的特殊优势。它们明亮、色彩丰富、切换迅速，提供较宽的视角并且易于在各种基板上制作且价格低廉。

根据所使用的材料，可以使用色彩范围内的聚合物或小分子来制作有机(其在本申请中包括有机金属)LED。WO 90/13148、WO95/06400和WO 99/48160中描述了基于聚合物的有机LED的示例；在US 4539507中描述了基于小分子的装置的示例，而在WO 99/21935和WO 02/067343中描述了基于树形化合物的材料的示例。

图1a显示了典型的有机LED的基本结构100。玻璃或塑料基板102支撑透明的阳极层104、电致发光(EL)层108和阴极110，所述阳极层包含例如其上沉积有空穴传输层106的氧化铟锡(ITO)。电致发光层108可以包含例如PEDOT：PSS(聚苯乙烯-磺酸-掺杂聚乙烯-二氧噻吩，polystyrene-sulphorate-doped polyethylene-dioxythiophene)。阴极层110通常包含诸如钙的低功函数金属，并且可以包括紧邻电致发光层108的附加层(如铝层)以改进的电子能级匹配。阳极和阴极的接触线114和116分别提供到电源118的连接。小分子装置也可以使用相同的基本结构。

在图1a所示的例子中，通过透明的阳极104和基板102以及被称为“底层发射器”的这类装置来发射光线120。例如，还可以通过保持阴极层110的厚度小于大约50-100mm而使阴极基本透明来构造射透阴极的装置。

有机LED可以按照像素矩阵的方式沉积在基板上以形成单色或多色像素化的显示器。可以使用红色、绿色和蓝色发射像素组来构造多色显示器。在这样的显示器中，通常通过激活行(或列)线以选择像素来寻址单个元件，并且写入像素行(或列)来形成显示。所谓的有源矩阵显示器具有与每个像素相关联的、通常为存储电容和晶体管的存储元件，而无源矩阵显示器不具有这样的存储元件且作为替代的是在一定程度上类似于电视图像进行重复扫描，以提供稳定图像的印象。

图1b显示了无源矩阵OLED显示器150的截面图，其中通过相同的附图标记表示与图1a中相同的元件。在无源矩阵显示器150中，电致发光层108包含多个像素152，而阴极层110包含多条相互电绝缘的导线154，导线154沿进入图1b的页面的方向排列，每一条具有相关联的触点156。同样，ITO阳极层104也包含与阴极线正交的多条阳极线158，在图1b中仅显示了其中的一条。为每条阳极线还提供有触点(图1b中未示出)。通过在相关阳极和阴极线之间施加电压，可以寻址位于阴极线和阳极线交叉点的电致发光像素152。

现在参考图2a，其概念性地显示了图1b所示类型的无源矩阵OLED显示器150的驱动配置。提供了多个恒流发生器200，每一个连接至电源线202和多条列线204中的一条，出于简明的目的而仅显示了其中的一条。还提供了多条行线206(仅显示了其中的一条)并且可以通过交换连接210将这些行线中的每一条选择性地连接至地线208。如图所示，线202具有正电源电压，列线204包含阳极连接158而行线206包含阴极连接154，如果电源线202相对于地线208为负时，所述连接可以反转。

如图所示，显示器的像素212具有施加在其上的电源并且因此而发亮。为了形成图像，在依次激活列线中的每一条的同时保持行的连接210，直到整行寻址结束，并且接着选择下一行并重复该处理。可替代地，可以选择一行并且并行地写入所有的列，也就是一行被选择并且同时驱动电流至列线中的每一条，以按照期望的亮度同时照亮一行中的每个像素。尽管后一配置需要更多的列驱动电路，但因为其允许每个像素的更快刷新，所以其是优选的。在另一替代配置中，可以在寻址下一列之前依次寻址一列中的每个像素，尽管其尤其因为如下所述的列电容效应而通常并非是优选。可以理解，在图2a的配置中，列驱动电路和行驱动电路的功能可以互换。

因为OLED的亮度由流经它并且因而决定其输出的光子数目的电流来确定，所以通常将电流受控(而不是电压受控)的驱动提供至OLED。在电压受控的结构中，亮度可以沿显示器的区域并随时间、温度和年龄而变化，使得其难于预测当由给定电压驱动时像素将会出现怎样的亮度。在彩色显示器中，颜色显示的准确度也会受到影响。