本发明专利技术涉及一种包括光发射器的阵列的有源矩阵图像显示设备。每一个光发射器（Ｅ↓［ｉｎ］，Ｅ↓［ｉｍ］）受到具有特定断路阈值电压（Ｖ↓［ｔｈ］）的电流调制器（Ｍ↓［ｉｍ］）的控制。所述设备还包括补偿装置（Ａ↓［ｉｎ］，Ａ↓［ｊｎ］，１１，２１），用于对调制器（Ｍ↓［ｉｍ］）的断路阈值电压（Ｖ↓［ｔｈ］）进行补偿。这些补偿装置包括连接在调制器的栅极电极和源极电极之间的至少一个运算放大器（Ａ↓［ｉｎ］，１１，２１）。该运算放大器的反馈对至少一个调制器（Ｍ↓［ｉｍ］）的断路阈值电压（Ｖ↓［ｔｈ］）进行补偿，无论所述电压值如何。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有源矩阵图像显示设备。
技术介绍
平面图像显示屏越来越多地在许多种类的应用中得到使用，例如在动力车辆显示设备、数字摄像机或移动电话中。从有机场致发光单元中形成光发射器的显示器(例如OLED(有机发光二极管)显示器)是已知的。特别地，无源OLED型显示器已经广泛地得到商用。然而，它们会消耗大量的电能并具有较短的寿命。有源矩阵OLED显示器包括内置电子装置且具有许多优点，例如减少了消耗、较高的分辨率、与视频速率的兼容性、以及比无源矩阵OLED显示器更长的寿命。通常，有源矩阵显示设备包括特别是由光发射器的阵列所形成的显示板。每一个光发射器与要显示的图像的像素或子像素相关联，并且经由寻址电路，由列电极阵列和行电极阵列对其进行寻址。图1示出了之后被称为发射器的光发射器E、以及与其相关的寻址电路。更准确地，这是电压寻址电路。典型地，该类寻址电路包括用于控制的装置和用于给发射器供电的装置。经由行电极阵列和列电极阵列对其进行控制。这些电极用来从显示板的所有发射器中选择然后寻址特定的发射器E。发射器寻址装置包括控制开关I1、存储电容器C和电流调制器M。调制器M将针对像素或子像素的数据控制电压转换为流入其的电流。通常，调制器M是n或p-MOSFET型的晶体管组件。这样的组件具有三个端子，即，在其间流动调制电流的漏极和源极、以及向其施加控制电压的栅极。当该调制器为如图1所示的n型时，调制后的电流在漏极和源极之间流动；当该调制器为p型时，调制后的电流在源极和漏极之间流动。调制器M与发射器串联。该串联的两个端子与电源装置相连，阳极端子与电源电极Vdd相连，而阴极端子通常与地电极相连。在传统结构的OLED显示器的图1所示的情况下，发射器的阳极形成了与有源矩阵的接口调制器的漏极(n型的情况)或源极(p型的情况)于是与电源电极Vdd相连，并且发射器的阴极与地电极相连。在具有所谓的反相结构的OLED显示器的情况下(未示出)，发射器的阴极形成了与有源矩阵的接口调制器的源极(n型的情况)或漏极(p型的情况)于是与地电极相连，并且发射器的阳极与电源电极Vdd相连。当通过控制开关I1来选择调制器M时，将视频数据电压Vdata施加到调制器M的栅极。当认为调制器M操作在饱和区域时，该调制器产生通常作为调制器的栅极和源极之间所施加的电位差的二次函数而变化的漏极电流。优选地，由于显示板的光发射器按行和列排列，相同行的发射器的所有控制开关I1受到所谓的行电极的控制，并且相同列的发射器的控制开关I1的所有视频数据信号输入由所谓的列电极来提供。当需要寻址光发射器时，将控制电压施加到与该发射器的控制开关I1的栅极相连的行电极Vselect，以便选择所述发射器。接通开关I1，并且然后将列电极上存在的数据电压Vdata施加到调制器M的栅极。用于寻址光发射器的装置包括连接在调制器的栅极和经由调制器施加到该发射器上的电源电压Vdd之间的存储电容器C。该存储电容器C存储了施加到调制器的栅极上的电压，以使发射器的光能在图像帧的持续时间上保持为大致恒定，即使在不再闭合针对该发射器的控制开关和不再选择相应的行的情况下。在针对OLED显示器的有源矩阵设备的情况下，控制开关I1和调制器M是薄膜晶体管，也被称为TFT。构造在玻璃衬底上作为薄膜沉积的这些组件通常基于低温多晶硅(LTPS)技术。该技术使用激光，目的是将非晶硅转换为多晶硅。在激光脉冲期间，已经快速加热的非晶硅以被熔化而结束，并且在冷却阶段期间，发生了使非晶硅结晶为多晶硅的过程。然而，该结晶过程在多晶硅薄膜晶体管的断路阈值电压中引入了局部空间变化。这些变化是由于多晶硅颗粒边界和尺寸在结晶阶段期间不能够充分地得到控制的事实而造成的。图2示出了针对各种多晶硅薄膜晶体管，作为所施加的栅极源极电压Vgs的函数的漏极电流Id的变化。在该图中可以看出这些晶体管的断路阈值电压Vth彼此不同，并且由于由晶体管结晶过程所引入的变化而造成的缺陷，表现为数值上的发散。为了允许流过漏极电流，调制器的栅极源极电压Vgs必须大于由前述晶体管之一所形成的调制器的断路阈值电压Vth作为推论，流过这样的薄膜晶体管的漏极电流随着这些晶体管的断路阈值电压而变化。这是因为当薄膜晶体管操作在饱和模式下时，其作为电流产生器来操作。其传递给发射器的所施加的漏极电流根据以下等式而变化Ic＝K(Vgs-Vth)2其中K＝kW/2L，并且-Vgs对应于该晶体管的施加的栅极源极电压，该电压还被称为设置点电压；-Vth对应于该晶体管的断路阈值电压；-W和L分别对应于晶体管的沟道的宽度和长度；-k是取决于用来制造晶体管的技术的类型的常数。因此，作为如图2所示的曲线所确认的，在饱和模式下，漏极电流根据每一个晶体管的断路阈值电压而逐晶体管地发生变化。结果，构成任一个显示板且由相同的电源电压Vdd供电的多晶硅调制器M将产生不同强度的电流，即使在这些调制器受到相同的数据电压Vdata的控制的情况下。现在，发射器E通常发射与流过其的电流成正比的光强度，从而多晶硅晶体管的断路阈值的非均匀性导致了由这样的晶体管的矩阵形成的显示器的亮度非均匀性。这导致了亮度等级之间的差别，并表现为使用户感到视觉上的不舒适。为了限制该不舒适，已经提出了用于补偿断路阈值电压的变化的各种电路。因此，被称为数字控制方法的第一方法在于通过修改像素的结构来减少亮度等级上的恶化。然而，该方法会消耗能量且需要高速寻址电路。在Sony的文档“A 13-inch AMOLED display”、SID Digest，2001中所描述的另一方法在于对像素的结构进行电流编程。该寻址模式同时补偿电荷载流子的迁移率的变化并因而补偿阈值电压的变化。然而，该电流编程必须为较低的亮度考虑非常低的电流电平，相当大地增加了建立传递给OLED光发射器的适当电流所需的编程时间。另外，使用该方法产生的每一个寻址电路需要每一个发射器植入四个TFT。该方法非常不经济，并相当大地减少了像素的有用光发射面积。在文档“Seoul National University，AM-LCD 02，OLED-2，Page13”中描述的另一方法实现了通过包括两个附加TFT的电压寻址电路来进行电压补偿。这些晶体管连接在控制开关I1和电流调制器M之间。该另一方法基于以下原理第一附加晶体管和调制器M的电压阈值是相同的，这是由于在其制造期间，这些组件与用来加热薄膜以进行再结晶的激光束的扫描方向平行，并因而经过了实质上相同的再结晶条件。在这样的寻址电路中，第一附加晶体管的断路阈值电压自动地补偿调制器的断路电压，从而使给发射器供电的漏极电流与断路电压无关。应该注意，第二薄膜晶体管还允许对充电电容器中所存储的电压进行复位。然而，该方法中的寻址电路还需要产生四晶体管寻址电路。这样导致的更大的复杂度同时减小了显示器的可靠性和产量，引起了制造成本的相当大的增加。在文档EP 1 138 019中描述了另一方法，特别是参考该文档的图7和11，如段落42和43所述；这里描述的电压控制方法使用了运算放大器54来补偿与相同像素列相关的所有调制器32的断路阈值上的变化；该放大器的输出经由开关SW2a和电极Xi与调制器32的栅极G相连；该放大器的非反相输入(+)经由电阻器5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有源矩阵图像显示设备，包括：－多个光发射器（Ｅ↓［ｊｎ］，Ｅ↓［ｉｎ］，Ｅ↓［ｉｍ］），形成了按行和列分布的发射器阵列；－用于控制阵列的光发射器的发射的装置，包括：－对于阵列的每一个光发射器（Ｅ↓［ｊｎ］，Ｅ↓［ ｉｎ］，Ｅ↓［ｉｍ］），电流调制器（Ｍ↓［ｉｍ］）能够控制所述发射器，并且包括源极电极、漏极电极、栅极电极和断路阈值电压（Ｖ↓［ｔｈ］），所述断路阈值电压（Ｖ↓［ｔｈ］）从一个调制器（Ｍ↓［ｉｍ］）相对于另一个调制器发生变化，－列寻 址装置，能够通过将数据电压（Ｖ↓［ｄａｔａ，ｉ］）施加到其调制器（Ｍ↓［ｉｎ］，Ｍ↓［ｉｍ］）的栅极电极来控制其，对发射器（Ｅ↓［ｉｎ］，Ｅ↓［ｉｍ］）的每一列的发射器进行寻址；－行选择装置，能够通过施加选择电压（Ｖ↓［ｓｅｌｅｃｔ ，ｎ］）来选择发射器（Ｅ↓［ｊｎ］，Ｅ↓［ｉｎ］）的每一行的发射器；－补偿装置（Ａ↓［ｉｎ］，Ａ↓［ｊｎ］，１１，２１），用于对每一个调制器（Ｍ↓［ｉｍ］）的断路阈值电压（Ｖ↓［ｔｈ］）进行补偿，其特征在于：－所述补 偿装置包括至少一个运算放大器，该运算放大器的反馈能够对至少一个调制器的断路阈值电压进行补偿，无论所述电压的值如何；以及－所述放大器具有反相输入（－）、非反相输入（＋）和输出端子；以及－所述运算放大器的非反相输入（＋）与控制所 述调制器的列寻址装置相连；以及－所述运算放大器的反相输入（－）与所述调制器的源极电极相连；以及－所述运算放大器的输出与所述调制器的栅极电极相连。...
【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：菲利普勒鲁瓦，克里斯托夫普拉，克里斯托夫费里，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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