具有有源矩阵的电致发光显示设备及其驱动方法技术

技术编号:3026745 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种有源矩阵EL显示器具有在像素驱动晶体管的栅极和源极或漏极之间串联连接的第一和第二电容器。像素的数据输入被提供给该第一和第二电容之间的结点,从而将第二电容器充电至从该像素数据电压得到的电压,并且从驱动晶体管阈值电压得到的电压被存储在该第一电容器上。放电晶体管被连接在第一和第二电容器之间的结点与用于显示器的所有像素的公用线之间。该设备使用公用线作为用于阈值电压测量操作的放电池/源。通过避免为了这个目的而使用数据线,该像素在进行阈值测量时能够处于非寻址状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电致发光显示设备,特别涉及具有与每个像素相关的薄膜开关晶体管的有源矩阵显示设备。采用电致发光的光发射显示元件的矩阵显示设备是公知的。该显示元件可以包括例如使用聚合物材料的有机薄膜电致发光元件,或者使用传统的III-V半导体化合物的发光二极管(LED)。近来在有机电致发光材料、特别是聚合物材料方面的发展已经证明了它们实际上用于视频显示设备的能力。这些材料通常包括夹在一对电极之间的一层或多层半导体共轭聚合物,其中一个电极是透明的,另一个电极由适合于将空穴或电子注入聚合物层中的材料制成。可利用CVD工艺、或仅仅通过使用可溶共轭聚合物的溶液的旋涂技术来制造聚合物材料。也可以采用喷墨印刷。有机电致发光材料显示出类二极管的I-V特性,因而它们能够提供显示功能和开关功能,因此可用在无源型显示器中。可选地,这些材料可用于有源矩阵显示设备,其中每个像素包括显示元件和用于控制通过显示元件的电流的开关设备。这种类型的显示设备具有电流驱动的显示元件,因而常规的模拟驱动方案包括给显示元件供应可控电流。已知的是,提供电流源晶体管作为像素结构的一部分,其中供应给电流源晶体管的栅极电压确定通过显示元件的电流。在寻址阶段之后存储电容器保持栅极电压。附图说明图1示出用于有源矩阵寻址的电致发光显示设备的已知像素电路。该显示设备包括面板,该面板具有由块1表示的规则间隔的像素的行和列矩阵阵列,并且包括位于行(选择)地址导线4和列(数据)地址导线6的交叉组之间的交点处的电致发光显示元件2以及相关的开关装置。为简单起见,在该图中仅示出几个像素。实际上可能存在几百行和列的像素。由外围驱动电路通过行和列地址导线组来寻址像素1,该外围驱动电路包括连接到各组导线的端部的行扫描驱动器电路8和列数据驱动器电路9。电致发光显示元件2包括有机发光二极管,其在此处被表示为二极管元件(LED)并包括一对电极,在该对电极之间夹着由有机电致发光材料制成的一个或多个有源层。该阵列的显示元件与相关的有源矩阵电路一起被装在绝缘支架的一侧上。显示元件的阴极或阳极由透明导电材料形成。该支架由诸如玻璃之类的透明材料制成,并且最接近基板的显示元件2的电极可以由诸如ITO之类的透明导电材料构成,以使由电致发光层产生的光透射通过这些电极和支架,以便对于支架另一侧的观看者而言是可见的。通常,有机电致发光材料层的厚度在100nm和200nm之间。可用于元件2的适当有机电致发光材料的典型例子是已知的,并且在EP-A-0 717446中进行了描述。还可以使用如WO96/36959中所描述的共轭聚合物材料。图2以简化示意图的形式示出一个用于提供电压编程操作的已知像素和驱动电路布置。每个像素1包括EL显示元件2和相关的驱动器电路。该驱动器电路具有地址晶体管16,该地址晶体管16通过行导线4上的行地址脉冲来接通。当接通该地址晶体管16时,列导线6上的电压可传递到像素的其余部分。特别是,地址晶体管16将列导线电压提供给电流源20,该电流源20包括驱动晶体管22和存储电容器24。将列电压提供给驱动晶体管22的栅极,并且即使在行地址脉冲结束之后,也由存储电容器24将栅极保持在该电压。驱动晶体管22从电源线26汲取电流。在该电路中的驱动晶体管22被实施为p型TFT,例如低温多晶硅TFT,以使存储电容器24保持固定的栅-源电压。这导致固定的源-漏电流通过该晶体管,因此这提供期望的像素的电流源操作。电压编程的像素、特别是采用多晶硅薄膜晶体管的电压编程的像素的一个问题在于,在基板上不同的晶体管特性(特别是阈值电压)导致栅极电压和源-漏电流之间的不同关系以及在所显示的图像结果中的伪像(artefact)。为了补偿这些阈值电压变化,已经提出了各种技术。一些技术执行驱动晶体管阈值电压的像素内测量,并将该阈值电压添加到像素驱动信号上,以使所组合的驱动电压考虑了阈值电压。执行这一点的像素电路可以使用两个存储电容器,一个用于阈值电压,一个用于像素驱动电压。还需要另外的开关晶体管以使阈值电压能够被测量,例如通过将在驱动晶体管的栅-源结点(junction)两端的电容放电直到该晶体管断开。这类阈值补偿像素电路对于地址周期具有两个阶段。在第一阶段中,阈值电压被存储在阈值电容器上。在第二阶段中,像素数据电压被存储在数据电容器上。该已知布置的一个问题在于,列线用于阈值电压测量操作,并且该列线通过由行控制的地址晶体管被耦合至像素。这意味着阈值电压测量和像素数据至像素的供应必须在行地址周期内进行。根据本专利技术,提供一种包括显示像素的阵列的有源矩阵设备,每个像素包括电流驱动的发光显示元件;驱动晶体管,用于驱动电流通过该显示元件;第一和第二电容器,它们被串联连接在该驱动晶体管的栅极与源极或漏极之间,该像素的数据输入被提供给第一与第二电容器之间的结点,从而将第二电容器充电到从像素数据电压得到的电压,并且将从驱动晶体管阈值电压得到的电压存储在第一电容器上;以及放电晶体管,其被连接在第一和第二电容器之间的结点和用于该显示器的所有像素的公用线之间。该设备使用公用线作为阈值电压测量操作的放电池(sink)/源。通过避免为了这个目的而使用数据线,当进行阈值测量时,该像素可处于非寻址状态。每个像素还可包括在输入数据线与在第一电容器和第二电容器之间的结点之间连接的输入晶体管。于是每个像素优选可以两种模式操作,在第一模式中,输入晶体管是断开的,并且从驱动晶体管阈值电压得到的电压被存储在第一电容器上;在第二模式中,输入晶体管是导通的,并且该像素的数据输入将该第二电容器充电到从像素数据电压得到的电压。对于该电路而言,该输入晶体管是地址晶体管,并且它在阈值测量阶段期间是断开的。驱动晶体管可以是p型晶体管,并且该驱动晶体管的源极于是被连接至电源线。公用线于是可以是该电源线,或者它可以是一条单独的线。每个像素还可以包括在驱动晶体管的栅极与漏极之间连接的第二晶体管。这用来控制来自漏极的电流的供应。因此,通过接通第二晶体管,可以将第一电容器充电到栅-源电压。第二晶体管可以由在一行像素之间共用的第一栅极控制线来控制。在一个例子中,第一和第二电容器被串联连接在驱动晶体管的栅极与源极之间。每个像素还可包括在驱动晶体管和显示元件之间连接的第三晶体管。这可用于在像素编程阶段期间隔离显示元件。该显示元件可包括电致发光显示元件。本专利技术还提供一种驱动有源矩阵显示设备的方法,该显示设备包括电流驱动的发光显示像素的阵列,每个像素包括显示元件和用于驱动电流通过该显示元件的驱动晶体管,对于每个像素而言,该方法包括将数据线与该像素隔离,并且当该数据线被隔离时驱动电流通过该驱动晶体管,并将第一电容器充电至所得的栅-源电压;通过在该第一电容器的一端和公用线之间连接的放电晶体管来对该第一电容器放电,直到该驱动晶体管断开,因而该第一电容器存储阈值电压;将数据线耦合至该像素,并且当该数据线被耦合时将与该第一电容器串联在驱动晶体管的栅极和源极或漏极之间的第二电容器充电至来自该数据线的数据输入电压;以及使用驱动晶体管驱动电流通过该显示元件,这使用了从在该第一和第二电容器两端的电压得到的栅极电压。该方法使用公用线作为阈值电压测量操作的放电池/源。如上所述,避免为了这个目的而使用数据线使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括显示像素(1)的阵列的有源矩阵设备,每个像素包括:电流驱动的发光显示元件(2);驱动晶体管(T↓[D]),用于驱动电流通过该显示元件;第一和第二电容器(C↓[1]、C↓[2]),它们被串联连接在该驱动晶体管( T↓[D])的栅极(G)和源极(S)或漏极(D)之间,像素的数据输入被提供给第一与第二电容器之间的结点(30),从而将该第二电容器(C↓[2])充电至从像素数据电压得到的电压,并且从驱动晶体管阈值电压得到的电压被存储在该第一电容器(C↓[1])上;以及放电晶体管(A↓[4]),其被连接在第一和第二电容器之间的结点(30)与用于该显示器的所有像素的公用线(26)之间。

【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:DA费什MJ蔡尔兹
申请(专利权)人:统宝光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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