像素驱动器电路制造技术

技术编号:3027249 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种在包括多个像素的显示器中使用的像素电路,所述像素电路包括:    像素驱动电路,其包括:    开关电路系统;    电流镜,其具有基准晶体管和驱动晶体管,所述基准晶体管和所述驱动晶体管各自包括第一和第二节点和栅极,所述基准晶体管的所述栅极被连接到所述驱动晶体管的所述栅极;和    被连接在所述基准晶体管的所述栅极和接地电位之间的电容器;和    被连接在所述电流镜和接地电位之间的负载,所述负载具有第一负载元件和第二负载元件,所述第一负载元件被连接到所述基准晶体管的所述第一节点,并且所述第二负载元件被连接到所述驱动晶体管的所述第一节点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于主动矩阵显示中的电路系统,更具体地涉及用于驱动电致发光元件的电流驱动电路系统。
技术介绍
近来,基于OLED的显示器已经引起了许多显示应用的很大兴趣,因为与液晶显示器(LCD)相比,它们有更快的响应时间、更大的视角、更高的对比度、更轻的重量、更低的功率,和灵活的基板的可修正性。OLED显示器寻址的最简单的方法是使用被动矩阵格式。尽管被动矩阵寻址的OLED显示器已经上市,但它们不支持下一代显示器所需要的分辨率,下一代显示器使用大量信息内容(HIC)格式。HIC格式只有在主动矩阵寻址方案中才可行。主动矩阵寻址涉及一层背面电子器件(backplane electronics),以薄膜晶体管(TFT)为基础。这些薄膜晶体管提供每个OLED像素中所需的偏压和驱动电流,并可以使用非晶硅(a-Si:H)、多晶硅(poly-Si)、有机物、聚合物、或其它晶体管技术来制造。当与被动矩阵寻址进行比较时,主动矩阵寻址对每个像素使用较低的电压,并且整个帧周期期间的电流是低常数值。这样,主动矩阵寻址能避免与被动矩阵寻址相联系的过大峰值驱动和泄漏电流。这增加了OLED的寿命。LCD是电场驱动的设备。相反,OLED是电流驱动的设备。这样,显示器中使用的给定OLED所发出的光的亮度和稳定性取决于电流驱动电路中的TFT的操作。这样,AMOLED显示器比TFT敏感得多,不稳定性包括晶体管阈值电压的空间和时间变化、迁移不稳定性(mobility instability),和失配问题。为了普遍使用基于OLED的显示器,需要解决这些不稳定性。图1表示对于基于TFT的非晶硅,不同时刻的阈值电压漂移相对应力电压(stress voltage)的曲线图。从图1可清楚地理解,晶体管的阈值电压随时间变化。如果这些晶体管用在显示器中,阈值电压的变化很可能会引起阵列中的OLED亮度的变化,和/或导致亮度随时间降低,这两种结果都是不能接受的。简单的像素驱动电路如图2所示。该“2T”电路是电压编程电路。由于这种电路不能补偿晶体管阈值电压的变化,所以对于OLED显示器来说这种电路是不实用的。对于这种阈值电压的变化,一种解决办法是使用电流编程电路来驱动像素的OLED。因为OLED是电流驱动的设备,并且其亮度依赖于流经它的电流大致是线性的,所以电流编程对于驱动AMOLED显示器来说是种好方法。图3示出了一种这样的电流编程电路。该电路与电流镜结合,电流镜补偿了确保OLED 14的亮度不会随时间而降低的驱动晶体管12的阈值电压的任何漂移或失配。该电路的这个特征使得其驱动性质与图2的2T电路相比得到非常大的改善。当对图3的电路进行编程时,VADDRESS为高,并施加电流IDATA。该电流最初流经晶体管T1并对电容器CS充电。当该电容器电压升高时,T3开始导通并且IDATA开始流过T2和T3,流到地面。当所有IDATA流过T2和T3,而不流经T1时,电容器电压稳定在该点。该过程独立于晶体管T3和T4的阈值电压VT。T3和T4的栅极连接在一起,所以流过T3的电流被镜像到T4中。该拓扑使得我们能够取决于T3和T4的大小调整得到像素上(on-pixel)的电流增益或者电流衰减,这使得相应的数据电流能够按比例小于或大于OLED电流。在主动矩阵阵列中,像素被扫描下来,并以逐行的方式进行编程。扫描所有的行(一帧)所花费的时间称为帧时间。在阵列操作期间,在帧时间中,仅有一次,开关TFT(T1和T2)是ON。然而,由于电流镜中不同Vt漂移和其它偏压、温度、或与机械应力相关的的退化和失配,现有的电流编程电路并不能充分解决所引起的OLED驱动电流的长期稳定性。
技术实现思路
本专利技术涉及用于驱动显示器中的发光元件的电路,更具体地涉及改善电流镜的电流驱动电路,其中电流镜中的每个晶体管都连接到负载。本专利技术的一个目的是提供改进的AMOLED显示器背板和像素驱动器电路。因而,本专利技术的一个目的是提供用于主动矩阵有机发光显示器(AMOLED)的像素电流驱动器电路,其在存在设备退化和/或失配的情况下,能够提供稳定并且可预测的驱动电流,并能够改变如温度和机械应变的环境因素。后者对于机械上灵活的AMOLED显示器来说特别重要。根据本专利技术的一方面,设置了用来在包括多个像素的显示器中使用的像素电路。像素电路包括像素驱动电路,像素驱动电路包括开关电路系统、具有基准晶体管(reference transistor)和驱动晶体管的电流镜,基准晶体管和驱动晶体管各自具有第一和第二节点和栅极,基准晶体管的栅极连接到驱动晶体管的栅极,并且电容器连接在基准晶体管的栅极和接地电位之间,并且负载连接在电流镜和接地电位之间,负载具有第一负载元件和第二负载元件,第一负载元件连接到基准晶体管的第一节点,并且第二负载元件连接到驱动晶体管的第一节点。根据本专利技术的另一方面,提供了用于在包括多个像素的显示器中使用的像素电路。像素电路包括像素驱动电路,像素驱动电路包括开关电路系统、具有基准晶体管和驱动晶体管电流镜,基准晶体管和驱动晶体管各自具有第一和第二节点和栅极,基准晶体管的栅极连接到驱动晶体管的栅极,基准晶体管和驱动晶体管的第二节点连接到接地电位,并且电容器连接在基准晶体管的栅极和接地电位之间,并且负载连接在电流镜和一电位之间。上述
技术实现思路
没有必要对本专利技术的所有特征进行说明。附图说明通过下面的说明书,并参考附图,将会理解本专利技术的这些和其它特征,其中图1示出了由非晶硅制成的薄膜晶体管在不同时刻的阈值电压漂移v随栅极应力电压的曲线图; 图2示出了2T电压编程的像素驱动电路的示意图;图3示出了4T电流编程的驱动器电路的示意图;图4示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的框图;图5A示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图5B示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图5C示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图6A示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图6B示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图6C示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图7A示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的框图;图7B示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图7C示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;图7D示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图;和图7E示出了根据本专利技术的一个实施例的电流编程驱动器电路的示意图。本专利技术的上述目的和特征将通过参考附图对下面的优选实施例的说明变得更显著。具体实施例方式已经发现的是可通过向基于电流的驱动电路的电流镜的每个晶体管提供负载,来解决OLED驱动电流的长期稳定性。图4中示出了根据本专利技术的一方面的像素驱动器电路的框图。驱动器电路一般可考虑为包括开关电路22、电流镜24和负载26。要特别注意的是,负载26关于电流镜24被配置,使得电流镜24的两个晶体管具有连接到它们的负载。在图4所示的配置中,负载26通过接线28和30连接在电流镜24和地面之间。其中接线28和30各自连接到电流镜的晶体管的节点和负载26。该结构提供了对电流镜的晶体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:A·内森K·V·萨卡里亚P·塞尔瓦蒂S·加法拉巴迪亚什蒂娜
申请(专利权)人:伊格尼斯创新有限公司
类型:发明
国别省市:

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