具有减小功耗的有源矩阵显示器制造技术

一种有源矩阵显示器包括驱动选择电极（ＳＥ）的选择驱动器（ＳＤ），以及将数据（Ｄ）提供给数据电极（ＤＥ）的数据驱动器（ＤＤ）。像素（１０）与数据电极（ＤＥ）和选择电极（ＳＥ）的交叉处相关。像素（１０）包括发光元件（Ｌ）和像素驱动电路（ＰＤ）。像素驱动电路（ＰＤ）通过电源电极（ＰＥ）接收电源电压（ＶＢ），并通过数据电极（ＤＥ）接收数据（Ｄ）以用于控制发光元件（Ｌ）的亮度。电源（ＰＳ）提供电源电压（ＶＢ）。电源电极（ＰＥ）被设置为提供电源电压（ＶＢ）到像素（１０）的线的像素驱动电路（ＰＤ），该像素线以与选择电极（ＳＥ）或数据电极（ＤＥ）相同的方向延伸。与像素（１０）的线相关的像素（１０）引起的电源电极（ＰＥ）上的负载（ＡＬ；ＭＡ；ＩＬ）被确定（ＬＤ），且电源电压（ＶＢ）的电平依据负载（ＡＬ；ＭＡ；ＩＬ）被控制（ＣＯ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有源矩阵显示器，有源矩阵显示器的控制器，以及控制有源矩阵显示器的方法。
技术介绍
有源矩阵发光设备(还称为LED)显示器包括像素阵列。各像素包括像素驱动电路和LED。像素驱动电路通过选择电极接收一个寻址选择信号或一组寻址选择信号，通过数据电极接收数据信号，以及通过电源电极接收电源电压以提供产生通过LED的电流的电压。通常，像素以包括行和列的矩阵形式排列。在该矩阵排列中，通常，像素通过以行方向延伸的选择电极逐行被选择，且数据通过以列方向延伸的数据电极被提供到该被选择的像素。电源电极可以沿行方向或列方向延伸。像素的灰度级由数据电极上的电压电平来确定。可能使用不只一个选择电极来驱动像素电路，例如，控制光产出的占空比。LED是电流驱动装置，其亮度由流过它的电流来决定。如果一个特定的选择电极具有表示像素驱动电路的相关行的电压，该像素驱动电路应该选择LED的相关行，像素驱动电路的相关行由数据信号编程以将各自的电流提供给所选择行的LED以产生对应于通过数据电极接收的各自数据信号的值的光量。当选择下一行的像素时，前一行的像素的状态被冻结。电源电极提供LED发光所需的电流。因此，如果电源电极沿列方向延伸，在一特定电源电极中的电流取决于相关列中像素的状态。如果电源电极沿行方向延伸，在一特定电源电极中的电流取决于相关行中像素的状态。因为电源电极具有电阻，且电流流经它到达像素，经过它将产生压降，这可能导致串扰。提供给显示器各像素的电源电压对于像素驱动电路至少来说足够于提供电压到LED用于获得通过它所需的电流。提供电源电压到电源电极的电源必须被选择得足够高，用于处理电源电极两端可能的最大压降。因此，平均来讲，显示器的功耗将大大地高于所需的功耗。这对于大尺寸显示器来说尤其是一个问题，大尺寸显示器中电源电极相对较长，具有相对较高的电阻，且由于与电源电极相关的大量LED，所以必须提供较大的电流。
技术实现思路
本专利技术的目的在于减小矩阵显示器的功耗。本专利技术的第一方面提供一种如权利要求1所请求的有源矩阵显示器。本专利技术的第二方面提供一种如权利要求13所请求的一种用于有源矩阵显示器的控制器。本专利技术的第三方面提供一种如权利要求14所请求的一种控制有源矩阵显示器的方法。优选的实施例限定在从属权利要求中。根据本专利技术的第一方面的有源矩阵显示器包括驱动选择电极的选择驱动器和将数据提供给与选择电极交叉的数据电极的数据驱动器。例如，选择电极沿行方向延伸，而数据电极沿列方向延伸。可替换地，选择电极可以沿列方向延伸，数据电极可以沿行方向延伸。像素与数据电极和选择电极的交叉处相关联。各像素包括一LED和一像素驱动电路。与所选择的一个选择电极相关的像素驱动电路控制相关的LED以发出由数据电极上的数据表示的一定量的光。因此，像素驱动电路通过选择电极接收选择电压，通过数据电极接收数据信号，通过电源电压电极接收电源电压。电源向电源电极提供电源电压。电源电极可以以与选择电极相同的方向或以与数据电极相同的方向延伸。因此，与一个电源电极相关的像素线可以以与选择电极相同的方向或以与数据电极相同的方向延伸。电源电压的电平由与像素驱动电路的线相关的像素导致的电源上的负载控制。电源电压被控制为具有随负载变化的电平以保证像素驱动电路正确的操作。因此，电源电压的电平总是足够高，因为考虑到电源电极的两端产生的且由负载决定的最大压降。另一方面，电源电压的电平不需要具有相对较高的固定值，该固定值是最大负载发生的最坏的情况下所需要的。现在电源电压的电平随实际产生的最大负载而变化。通常，最坏的情况发生在当所有LED必须产生最大的光量时。因此通过确定负载并控制电源电压，该电源电压取决于要显示的平均图像内容，且平均功耗减小。优选地，对于与各电源电极相关的各个像素线分别确定负载。发生在提供相同的电源电压的一组像素线上的最大负载决定了该电源电压的电平。US-A-5,684,368公开了以像素的行和列的阵列排列的发光装置(还称为LED)的阵列，各像素具有相关的电阻和电流需求量。驱动器包括分别通过列导体与列相连的多个列驱动器和通过行导体与行相连的多个行驱动器。该阵列形成一无源矩阵显示器，因为LED直接连接在列导体和行导体之间。此外，逐行选择该阵列，且所选择的行的像素只在该行被选择的时间期间发光。与各LED串联的集总电阻器表示相关列导体、相关行导体以及相关LED的电阻。可控电源具有连接于列驱动器的第一终端，连接于行驱动器的第二终端，以及响应控制信号，被连接以控制施加于第一和第二终端之间的电源电压的控制终端。由于LED以及与LED串联的电阻器牵引的电流，如果相同的电流必须流入这些LED，则在列的第一和第二LED之间产生电压差。控制电路检测在与每个LED相关的一个电阻器两端的压降并控制电源用于补偿该压降。这对于像素每一个被选择的行是可能的，因为只有这些像素可以传导电流。然而，事实上，像素上的驱动电压直接被改变。这具有下述缺点，即该压降的补偿将影响到压降并由此导致很难应付的循环效应。本专利技术不同于现有技术之处在于其不是LED所提供的变化的电压，而是像素驱动电路的电源电压。提供给LED的电流由提供给像素驱动电路的数据决定，且该电流应该独立于电源电压。一方面，该电源电压发生变化，使得它总是足够大以保证正确操作像素驱动电路。另一方面，电源电压优选为尽可能地低，用于减小有源矩阵显示器的功耗。根据本专利技术的像素驱动电路在现有技术中是不存在的。必须注意到相同列中的所有像素可以依赖于数据同时发光。因此就像在现有技术中不可能单独校正每一行的像素的电源电压。在权利要求2所要求的实施例中，如果负载的电平增加则电源电压的电平增加。负载的增加表明发光的LED的数目增加。电源电极两端的压降将变得更大，且电源电压必须增加以保持像素驱动电路的正确操作。在权利要求3所要求的实施例中，与像素驱动电路的线相关的像素的负载被定义为发光像素的总的灰度级和像素的最大灰度级之间的比例乘以像素线的像素总数目。该比例从数据中能容易地被算出。在权利要求4所要求的实施例中，电源电极沿数据电极的方向延伸。相同的电源电压被提供到所有电源电极。对于每个电源电极单独确定负载。负载中最大的一个决定电源电压所需的电平。照这样，只需要一个单独的可控电源。电源产生的电源电压被控制，使得负载最重的电源电极接收足够的电源电压用于允许相关像素驱动电路的正确操作。对于其它电源电极，电源电压大于所需的电源电压，但是平均起来，电源功耗仍然低于电源电压具有适当地用于覆盖最坏情况的固定值的情况，在最坏的情况中与电源电极相关的所有LED都必须发光。在权利要求5所要求的实施例中，电源电极沿选择电极的方向延伸。相同的电源电压被施加给所有的电源电极。对于每一个电源电极单独确定负载。电源电压被控制为适合于所确定的负载中最高一个的电平。此外，照这样，只需要一个可控的电源。电源产生的电源电压被控制使得负载最重的电源电极接收足够的电源电压以允许相关像素驱动电路的正确操作。对于其它电源电极，电源电压大于所需的电压。但是平均来讲，电源的功耗仍然低于电源电压具有用于覆盖最坏情况的固定值的情况，在最坏的情况中与电源电极相关的所有LED都必须发光。在权利要求6所要求的实施例中，电源提供多个电源电压给多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源矩阵显示器，其包括：驱动选择电极（ＳＥ）的选择驱动器（ＳＤ），将数据（Ｄ）提供给数据电极（ＤＥ）的数据驱动器（ＤＤ），提供电源电压（ＶＢ）的电源（ＰＳ），提供电源电压（ＶＢ）到至少一条线的像素（１０） 的像素驱动电路（ＰＤ）的至少一个电源电极（ＰＥ），该像素线以与选择电极（ＳＥ）和／或数据电极（ＤＥ）相同的方向延伸，与数据电极（ＤＥ）和选择电极（ＳＥ）的交叉点相关联的像素（１０），该像素（１０）包括发光元件（Ｌ）、以及通过至少一个 电源电极（ＰＥ）接收电源电压（ＶＢ）并通过数据电极（ＤＥ）接收数据（Ｄ）以用于控制发光元件（Ｌ）的亮度的像素驱动电路（ＰＤ），在至少一个电源电极（ＰＥ）上确定负载（ＡＬ；ＭＡ；ＩＬ）的装置（ＬＤ），以及用于依据所确定的负载（ ＡＬ；ＭＡ；ＩＬ）控制电源电压（ＶＢ）的电平的装置（ＣＯ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJL霍彭布鲁韦尔斯，R范沃登伯格，FJ沃森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]