有源矩阵电致发光显示设备和寻址其像素的方法技术

一种有源矩阵电致发光显示设备具有在驱动晶体管（２２）的栅极和漏极之间连接的短路晶体管（３０）。提供了用于测量数据线（６）上的电压的装置（４２）。该短路晶体管（３０）可用于对驱动晶体管（２２）的栅极上的电压进行放电直到它断开。通过经由地址晶体管（１６）将所产生的电压存储在数据线（６）上，该数据线被用作阈值测量的控制／测量线之一。

【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PMOS 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需要两个存储电容器，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，例如通过对在驱动晶体管的栅-源结点(junction)两端的电容进行放电直到该晶体管断开。所提出的其它技术在像素阵列外部进行阈值电压的测量，然后通过调整像素驱动信号来补偿阈值电压。这些像素电路再次需要另外的元件以便使得信号能够被提供给外部电路，以使得阈值电压能够被确定。例如，已经提出在两个驱动电压(二者都在驱动晶体管的饱和区内)处测量像素电流，并由其推断阈值电压(和迁移率)。这提供了更复杂的像素驱动方案以及更复杂的像素电路。虽然这避免了对提供像素内补偿的电路元件的需要，但仍然需要一种能够以简单的驱动方案将阈值电压信息提供给外部测量电路的简单的像素电路。像素电路的任何简化都使大尺寸显示器的制造的问题更少并且提高了产量。此外，像素电路元件数量的减少可以使像素孔径能够被增大(取决于像素电路的结构)，并且像素电路所需的空间的减小使得分辨率能够被提高。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电致发光显示设备，每个像素包括电致发光(EL)显示元件；驱动晶体管，用于驱动电流通过该显示元件；地址晶体管，用于将来自数据线的像素驱动信号提供给该驱动晶体管的栅极；以及短路晶体管，其被连接在该驱动晶体管的栅极和漏极之间，其中该显示设备还包括用于测量该数据线上的电压的装置。这种像素布置使得一个附加晶体管(该短路晶体管)能够被用于对该驱动晶体管的栅极上的电压进行放电，直到它断开为止。通过(经由地址晶体管)将所产生的电压存储在数据线上，该数据线被用作阈值测量的控制/测量线之一。这降低了像素复杂性。该EL显示元件和驱动晶体管优选被串联连接在第一和第二电源线之间，并且第二电源线上的电压在两个值之间是可切换的，其中一个值使得该EL显示元件被断开。此外，这使得共阴极线(特别是)能够被用作阈值测量操作的控制线之一，从而再次限制像素电路的任何附加复杂性。数据输入线优选可在电压驱动模式(正常像素驱动模式)和浮动模式之间切换，在电压驱动模式中，该数据输入线将电压提供给连接到该线的像素。在浮动模式中，数据线能够浮动至寻址像素的驱动晶体管的栅极电压。因此，所产生的栅极电压被存储在数据线上，特别是在现有的列电容上。因此，每个像素可以两种模式操作。在第一阈值电压测量模式中，显示元件被禁止(disable)，地址晶体管被接通，并且短路晶体管被接通。驱动晶体管电流被短路至栅极，因而栅极电压上升，直到该晶体管断开(如果它是p型设备的话)。在第二像素驱动模式中，显示元件被使能(enable)，地址晶体管被接通，并且短路晶体管被断开。这是正常驱动模式。在第一阈值电压测量模式期间，在第一周期(period)中，预定电压被施加于数据线以使电流被驱动通过驱动晶体管，以及在第二周期中，该数据线被允许浮动以使该数据线上的电压基本上跟随驱动晶体管的栅极电压。以这种方式，第一周期确保电流源自驱动晶体管。第二周期使得驱动晶体管能够如上所述被断开，其中所产生的栅极电压被存储在数据线上。该驱动晶体管优选是多晶硅TFT，例如p型低温多晶硅TFT。存储电容器优选在驱动晶体管的栅极和源极之间。本专利技术还提供一种寻址有源矩阵电致发光显示设备的像素的方法，该设备包括电致发光(EL)显示元件和用于驱动电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括显示像素的阵列的有源矩阵电致发光显示设备，每个像素包括：电致发光（ＥＬ）显示元件（２）；驱动晶体管（２２），用于驱动电流通过该显示元件（２）；地址晶体管（１６），用于将来自数据线的像素驱动信号提供给该驱动晶体 管（２２）的栅极；以及短路晶体管（３０），其被连接在该驱动晶体管的栅极和漏极之间，其中该显示设备还包括用于测量该数据线上的电压的装置（４２）。

【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：MJ蔡尔兹，
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]