电致发光显示装置制造方法及图纸

技术编号:3027855 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在有源矩阵电致发光显示装置中,每个像素(10)中提供一储能电容器(24),用于储存寻址驱动晶体管(22)的电压,该驱动晶体管控制电致发光显示元件(20)的照明,还提供一门控放电光敏部件(36),例如光电晶体管,用于根据显示元件的光输出使电荷储能电容器放电。门控光敏部件的操作由反相器(50)的输出控制,该反相器的输入与储能电容器的一侧耦合。当储能电容器达到预定的放电电压时,可以通过反相器的切换接通门控光敏部件(36),由此快速地使电容放电并关断显示元件。以这种方式使用反相器可以确保快速、稳键以及适当控制的切换动作,从而停止光输出。

【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装置,特别是具有像素阵列的有源矩阵显示装置,该像素阵列包括多个发光电致发光显示元件和多个薄膜晶体管。更具特别地,本专利技术涉及一种有源矩阵电致发光显示装置,该显示装置的像素包括多个光敏元件,它们可响应于显示元件发出的光,并用于控制所述显示元件的通电。利用电致发光、发光、显示元件的矩阵显示装置是公知的。该显示元件通常包括有机薄膜电致发光元件(OLEDs),该有机薄膜电致发光元件包括聚合材料(PLEDs)、或者发光二极管(LEDs)。典型地这些材料包括一层或多层夹在一对电极之间的半导体共轭聚合物,这对电极中的一个是透明的,而另一个由适合于将空穴或电子注入到聚合物层中的材料组成。在这种显示装置中的显示元件是电流驱动的,传统的模拟驱动方式包括提供可控的电流给显示元件。典型地,提供电流源晶体管作为像素结构的一部分,提供栅极电压给电流源晶体管,其可确定流经电致发光(EL)显示元件的电流。储能电容器在寻址阶段之后可保持栅极电压。EP-A-0717446中描述了一种所述像素电路的实例。因此每个像素包括EL显示元件和相关联的驱动电路。该驱动电路具有地址晶体管,由行导体上的行地址脉冲使地址晶体管导通。当使地址晶体管导通时,列导体上的数据电压可穿过其余的像素。特别地,地址晶体管可将列导体电压提供给电流源,该电流源包括驱动晶体管和与驱动晶体管的栅极耦合的储能电容器。将列数据电压提供给驱动晶体管的栅极,并且该栅极由储能电容器保持在该电压,即使在行地址脉冲已经结束之后也是如此。该电路中的驱动晶体管可实施为p-沟道型TFT(薄膜晶体管),使得储能电容器可使栅极-源极电压保持固定。这样可得到流经晶体管的恒定的源极-漏极电流,因此可以提供期望的像素的电流源操作。在上面的基本像素电路中,LED材料的不同老化或退化对于给定的驱动电流来说会导致像素的光输出电平降低,这会引起显示器上图象质量的变化。此外,由于驱动晶体管特征曲线的变化,特别是阈值电压电平的变化,会产生显示不均匀的问题。已经提出了多种改进的电压寻址的像素电路,其能够补偿LED材料的老化以及晶体管特征曲线的变化。这些电路包括响应于显示元件的光输出的光敏元件,并可用于响应光输出而使储能电容器上储存的电荷泄漏,从而在驱动周期中控制显示元件的积分光输出,该驱动周期跟随像素的初始寻址。在WO01/20591和EP 1096466中详细描述了这种类型的像素结构的实例。在以上示例性实施例中,像素中的光电二极管可使储存在储能电容器上的栅极电压放电,当驱动晶体管上的栅极电压达到阈值电压时,此时储能电容器停止放电,EL显示元件停止发射。从光电二极管漏出的电荷的比率(rate)是显示元件输出的函数,从而光电二极管可用作光敏反馈器件。利用这种布置,可以提供来自显示元件的光输出,而不依赖于EL显示元件的效率和老化补偿。已经表明这种技术在实现高质量的显示方面是有效的,其在一段时间中很少有不均匀的问题。然而,为了良好的效果,优选使用高效率的光电二极管如非晶硅pin型光电二极管,在使用多晶硅TFTs作为驱动晶体管时这种非晶硅pin型的光电二极管会导致制造复杂化,实际上事实就是这样。此外,为了从像素获得良好的帧时间平均亮度,需要高峰值的亮度水平,这意味着EL元件的使用远离了最有效的工作点,其结果是EL材料可能会更加快速地老化。在前述的WO01/20591和EP-A-1096466中描述了多个像素电路的实施例,这些实施例使用较低效率的光电晶体管作为光敏元件,可以使用通常的处理来制造该光敏元件和驱动TFTs。在这些像素电路中,指向光电晶体管的光可导致储能电容器逐渐地放电,由此流经驱动晶体管的电流会降低,当电流降低到预定的低水平时,光电晶体管导通使电容快速放电。通过将光电晶体管的栅极与EL元件的阳极耦合可实现该导通。然而,这样做的问题是在EL元件的阳极电压中需要显著的移动,这样会难以实现。此外,在这种像素电路中,与EL元件的阳极耦合意味着将LED老化的影响即阳极电压的增大向后耦合到像素电路中,由于驱动晶体管和光电晶体管参数的变化可能产生像素电路的不均匀。本专利技术的一个目的是提供一种改进的有源矩阵电致发光显示装置,其使用了像素电路中的光反馈。根据本专利技术的一个方面,提供一种有源矩阵电致发光显示装置,包括显示像素阵列,每个像素包括电致发光显示元件;驱动晶体管,用于驱动流经显示元件的电流;储能电容器,用于储存寻址驱动晶体管的电压;与储能电容器耦合的门控(gated)光敏部件,用于根据显示元件的光输出使储能电容器放电;以及反相器,其输出与门控光敏部件的栅极耦合,其输入与储能电容器的一侧耦合,该反相器操作成当储能电容器一侧的电压达到预定水平时,快速接通控光敏部件以便使储能电容器放电。因此在该装置中,门控光敏部件的栅极不再与EL元件的阳极耦合。相反地,该栅极的电压由反相器根据储能电容器的电压进行控制。这样可以显著地改善显示装置的性能以及产生的显示的质量。特别地,可以避免在像素驱动晶体管的阈值电平变化的影响,即导致不均匀的问题。此外,可以避免在已知的像素电路的操作中与EL元件的阈值电压的相关性,该相关性随着EL元件的老化而增大。本专利技术中装置的像素电路在提供“脱离(snap off)”动作方面可以按照与已知的像素电路相似的方式操作,由此当门控光敏部件接通时,可以快速停止EL元件的光输出。然而,和仅仅使用如已知的像素电路中的光电晶体管所获得的“脱离”动作相比,使用本专利技术的像素获得的“脱离”动作可以大为改善,并且显著地实现了健壮的、更快速的切换动作。门控光敏部件可以是光电晶体管,优选地是TFT结构或横向门控的光电二极管器件。可替换地该部件包括多种元件的组合,例如与标准的TFT并联耦合的NIP或PIN型光电二极管。优选地,与传统的像素电路一样,驱动晶体管耦合在电源线和显示元件之间。然后门控光敏部件与储能电容器并联耦合在电源线和驱动晶体管的栅极之间。此外,与传统的装置一样,每个像素包括一地址晶体管,其连接在输入信号线和像素输入之间,输入信号线如传送阳极电压的数据信号,该像素输入与储能电容器的一侧和驱动晶体管的栅极之间的节点耦合。为了方便起见,输电线电源线可以用作反相器的电源电压,其它电源电压可由参考位源如接地线提供。优选地,反相器是CMOS型反相器,因为这种反相器当其进行切换时可以仅使用电流。尽管由于不同反相器的TFTs的特征曲线会发生变化,使用两种传导型(p和n)的TFTs的反相器会引入一些不均匀,但是如果其仅仅连接在储能电容器的一侧和光敏部件的栅极之间就可以使用。因此在一个优选实施例中,每个像素包括另一个电容器,其连接在反相器的输入和储能电容器的一侧之间,并且根据反相器的切换点电压在该电容上储存调节电压。通过这种方式,门控光敏部件的动作可以不依赖于可能在反相器的切换点电压中产生的变化而实现,从而根据在储能电容器的一侧出现的某一预定的电压电平可靠地控制门控光敏部件的操作。每个像素优选还包括切换晶体管,其连接在反相器的输入和输出之间,在寻址阶段期间反相器可操作成使得将该反相器保持在其切换点电压。与传统的装置一样,在像素布置在多行中的情况下,其中每行的像素由通过各个行地址线提供的选择(门控)信号在寻址阶段选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源矩阵电致发光显示装置,包括显示像素(10)的阵列,每个像素包括:电致发光显示元件(20);驱动晶体管(22),用于驱动流经显示元件的电流;储能电容器(24),用于储存用来寻址驱动晶体管的电压;与储能电容器(24)耦合的门控光敏部件(36),用于根据显示元件的光输出使储能电容器放电;以及反相器(50),其输出(51)与门控光敏部件(36)的栅极耦合,其输入(52)与储能电容器(24)的一侧耦合,该反相器操作成当储能电容器一侧的电压达到预定电平时,快速接通门控光敏部件以便使储能电容器放电。

【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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