有源矩阵显示装置制造方法及图纸

技术编号:3026757 阅读:128 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种有源矩阵显示装置,其将晶体管驱动电压存储在存储电容器(24;C↓[S])上。光敏装置(27)根据发光显示元件(2)的光输出对该存储电容器实施放电。从第一电源线(26)为每个像素提供功率,并且所述光敏装置和存储电容器的其中之一与第二电源线(50)耦合,在像素照射周期期间向该第二电源线提供一个变化电压。通过改变其中一条电源线上的电压,由光学反馈系统对电容器的放电特性被改变,以便对光敏装置泄漏电流提供补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有源矩阵显示装置,尤其涉及具有与每个像素有关的薄膜开关晶体管的有源矩阵电致发光显示装置。采用电致发光的发光显示元件的有源矩阵装置是众所周知的。所述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III-V族半导体混合物的发光二极管(LED)。对于有机电致发光材料、特别是对于聚合物材料的最新研究表明,它们实际上可用于视频显示装置。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,另一电极为适于将空穴或电子注入聚合物层中的材料。可以使用CVD(化学汽相沉积)工艺来制造聚合物材料,或者可以简单地通过使用可溶共轭聚合物溶液的旋涂(spin coating)技术来制造聚合物材料,此外还可以使用喷墨印刷来制造聚合物材料。有机电致发光材料展现出类似二极管的I-V属性,因此它们能同时具有显示功能和开关功能,从而可以使用在无源型显示器中。或者,这些材料可用于有源矩阵显示装置,其中每个像素包括显示元件和开关装置,所述开关装置用于控制流过该显示元件的电流。这类显示装置具有电流寻址的显示元件,从而常规的模拟驱动机制包括向显示元件提供可控电流。已知可以提供作为像素结构的一部分的电流源晶体管,其中由被提供给该电流源晶体管的栅极电压决定通过显示元件的电流。在寻址阶段之后,存储电容器保持该栅极电压。附图说明图1示出一种已知的有源矩阵寻址的电致发光显示装置。该显示装置包括一个面板,该面板具有规则间隔的像素(用方块1表示)的行和列矩阵阵列,所述像素包括电致发光显示元件2和相关的开关装置,并且被放置在交叉的各组行(选择)与列(数据)地址导线4与6之间的交点处。为了简单起见,附图中仅示出几个像素。实际上可以具有数百行和列像素。由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的外围驱动电路通过各组行和列地址导线来寻址像素1。电致发光显示元件2包括有机发光二极管(此处表示为二极管元件(LED))并且包括一对电极,在该对电极之间夹有一层或多层有机电致发光材料。该显示元件阵列与相关的有源矩阵电路一起被设置在绝缘支座的一侧。显示元件的阴极或阳极可由透明导电材料形成。所述支座是透明材料(比如玻璃),显示元件2的最靠近基板的电极可由诸如ITO的透明导电材料形成,从而由电致发光层产生的光透过这些电极和该支座,并且可由处于该支座另一侧的观看者看到。通常,有机电致发光材料层的厚度介于100nm与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可从EP-A-0717446中获知。还可以使用WO 96/36959中所描述的共轭聚合物材料。图2用简化示意形式显示出一种已知像素和用于提供电压寻址的操作的驱动电路装置。每个像素1包括EL显示元件2和相关的驱动电路。该驱动电路具有通过行导线4上的行地址脉冲而被接通的寻址晶体管16。当寻址晶体管16被接通时,列导线6上的电压可传递到该像素的其余部分。特别地,寻址晶体管16为电流源20提供列导线电压,该电流源20包括驱动晶体管22和存储电容器24。该列电压被提供到驱动晶体管22的栅极,即便在行地址脉冲结束之后,通过存储电容器24也能将栅极保持在该电压。在该电路中,驱动晶体管22为p型TFT,从而存储电容器24保持栅极-源极电压固定。这就导致固定的源极-漏极电流流过该晶体管,从而提供所需的像素电流源操作。在上述基本像素电路中,对于基于多晶硅的电路而言,由于晶体管沟道中的多晶硅颗粒的统计分布,导致晶体管的阈值电压会有变化。然而,在电流和电压应力下,多晶硅晶体管相当稳定,从而阈值电压基本上保持恒定。至少在基板上的较短距离内,非晶硅晶体管中的阈值电压变化较小,不过阈值电压对于电压应力非常敏感。在施加高于驱动晶体管所需的阈值的较高电压时,导致阈值电压发生较大改变,所述改变取决于所显示图像的信息内容。从而,非晶硅晶体管在与不是非晶硅晶体管的晶体管相比较时,阈值电压总是存在较大差异。在利用非晶硅晶体管驱动的LED显示器中,这种差异老化(differential ageing)是一个严重的问题。除了晶体管特性的变化之外,LED本身中还存在差异老化。这是由于在电流应力施加之后,发光材料的效率下降。在大多数情况下,通过LED的电流和电荷越多,效率越低。人们已经认识到,电流寻址的像素(而非电压寻址的像素)能够减小或消除基板上的晶体管变化的影响。例如,电流寻址的像素可使用电流镜对采样晶体管上的栅极-源极电压进行采样,其中所需的像素驱动电流被驱动流过该采样晶体管。使用经采样的栅极-源极电压来寻址驱动晶体管。这可以部分地减轻装置均匀性的问题,因为所述采样晶体管与驱动晶体管在基板上彼此相邻,并且能够更加精确地彼此匹配。另一种电流采样电路使用相同的晶体管进行采样和驱动,从而不需要晶体管匹配,但是需要附加的晶体管和地址线。已经提出了用于补偿LED材料老化的电压寻址的像素电路。例如,已经提出了各种像素电路,其中的像素包括感光元件。该元件对显示元件的光输出作出响应,并且响应于该光输出来泄漏在存储电容器上所存储的电荷,以便控制在寻址周期期间的显示器的整体光输出。图3显示出用于该目的像素布局的一个示例。在图3的像素电路中,光电二极管27将电容器24上所存储的栅极电压放电。当驱动晶体管22上的栅极电压达到阈值电压时,EL显示元件2将不再发光,并且存储电容器24将停止放电。电荷从光电二极管27泄漏的速率是显示元件输出的函数,从而光电二极管27起光敏反馈装置的作用。考虑到光电二极管27的影响,整体光输出由下式给出LT=CsηPD(V(0)-VT)...]]>在该等式中,ηPD为光电二极管的效率,其在显示器上非常均匀,CS为存储电容,V(0)为驱动晶体管的初始栅极-源极电压,VT为驱动晶体管的阈值电压。因此,光输出与EL显示元件的效率无关,因此该电路提供老化补偿。在图3的电路中,电源线26在两个电压电平之间切换,从而当像素被寻址时可将驱动晶体管关断,并且在寻址期间没有显示元件输出。图4中示出实现该操作的一种替换方式,其提供附加晶体管17以用于隔离显示元件,并且可通过与寻址晶体管16相同的栅极控制信号对其进行控制。限制图3和4的电路性能的其中一个因素是通过光电二极管的泄漏电流,该泄漏电流甚至可以接近光电流电平。根据本专利技术,提供一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置,每个像素包括电流驱动的发光显示元件;用于驱动流过该显示元件的电流的驱动晶体管;存储电容器,用于存储将被用来对该驱动晶体管进行寻址的电压;以及光敏(light-dependent)装置,其根据该发光显示元件的光输出对该存储电容器实施放电,其中,从第一电源线为每个像素提供功率,并且所述光敏装置和存储电容器的其中之一与第二电源线耦合,并且所述装置还包括用于在像素照射周期期间改变第二电源线上的电压的装置。这样,每个像素与两条电源线有关。通过改变其中一条电源线上的电压,由光学反馈系统对电容器的放电特性被改变,以便对光敏装置泄漏电流提供补偿。在像素照射周期期间,可以令第二电源线上的电压斜升。通过提供具有恒定斜率的斜升,有效地产生用于补偿所述泄漏电流的恒定补偿电流。当然,可以使用更加复杂的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置,每个像素包括:    电流驱动的发光显示元件(2);    用于驱动电流通过该显示元件(2)的驱动晶体管(22);    存储电容器(24;C↓[S]),用于存储将被用来对该驱动晶体管(22)进行寻址的电压;以及    光敏装置(27),其根据该发光显示元件(2)的光输出对该存储电容器实施放电,    其中,从第一电源线(26)向每个像素提供功率,并且所述光敏装置和存储电容器的其中之一与第二电源线(50)耦合,并且所述装置还包括用于在像素照射周期期间改变第二电源线(50)上的电压的装置。

【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菲什
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]

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