显示驱动器制造技术

显示器驱动器电路，其用于电－光显示器，特别是采用有机发光二极管的有源矩阵显示器。电路包括：驱动器，其根据驱动电压对电－光显示元件进行驱动；光敏器件，其光耦至电－光显示元件，使取决于到达光敏器件的光照的电流通过；和控制电路，其具有耦连至驱动器的控制线，用以控制电－光显示元件的亮度，并具有：耦连至光敏器件的电流检测输入端，耦连至参考电流产生器的电流设置线，和显示元件选择线，当其激活时，使控制电路根据参考电流产生器设置的电流，驱动电－光显示元件。该电路提供对电－光显示元件例如有机ＬＥＤ二极管的改进控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电-光显示器用的显示驱动器，特别是驱动有源矩阵有机发光二极管显示器用的电路。
技术介绍
有源发光二极管(OLED)有一个特别有利的电-光显示器形式，它们光亮、多彩、切换迅速、视角宽，并能方便而廉价地装配在各种衬底上。有机LED可以用聚合物或者用小分子材料制成各种颜色(或多色显示)，这依赖于所用的材料。基于聚合物的有机LED的例子在WO 90/13148、WO 95/06400和WO 99/48160中有所描述；基于所谓小分子的例子则在US 4,535,507中有所描述。典型的有机LED的基本结构100表示在图1a中。玻璃或塑料衬底102支持包括例如铟锡氧化物(ITO)的透明阳极层104，其上是淀积的空穴迁移层106，场致发光层108和阴极110。场致发光层108可包含例如PPV(聚(p-亚苯基亚乙烯基))，空穴迁移层106，其帮助匹配阳极层104和场致发光层108的空穴能级，场致发光层108可包含例如PEDOTPSS(聚苯乙烯-磺化-掺杂-聚乙烯-二氧噻吩)。阴极层110一般包含低工作性能的金属例如钙，并可包括紧邻场致发光层108的附加层，以改善电子能级的匹配。至阳极和阴极的接触线114和116分别提供至电源118的连接。同样的基本结构也可应用于小分子器件。在图1a所示的实例中，光线120经过透明阳极104和衬底102发射，这种器件称为“底部发射体”。器件也能构成经过阴极发射，例如保持阴极层110的厚度小于50-100nm左右，使阴极基本上是透明的。有机LED可在衬底上淀积为象素矩阵，形成单色或多色象素化显示。利用红、绿和蓝色发射象素组可构成多色显示。在这类显示器中，一般通过激活行(或列)线对各个元件寻址，选择象素，写入象素的行(或列)，建立显示。可以看出，对这种安排来说，希望备有与每一象素并联的存储元件，使写入象素的数据被保存，而其他象素被寻址。一般可通过存储电容器实现这一点，其保存设置在驱动器晶体管栅极上的电压。这类器件称为有源矩阵显示器；聚合物和小分子有源矩阵显示器驱动器的实例可分别在WO 99/42983和EP 0,717,446A中找到。图1b示出这样一种典型的OLED驱动器电路150。电路150是为显示器的每个像素提供的，提供的地线152、Vss154、行选择线164和列数据线166母线互联各个象素。因此每一象素有电源和地的连接线，每行象素有共用的行选择线164，每列象素有共用的数据线166。每一象素带有有机LED 156，其与驱动器晶体管158串联连接在地线和电源线152和154之间。驱动器晶体管158的栅极连接线159耦连至存储电容器160，在行选择线164的控制下，控制晶体管162将栅极159耦连至列数据线166。晶体管162是一个场效应晶体管(FET)开关，它在行选择线164激活时，将列数据线166连接至栅极159和电容器160。因此当开关162接通时，列数据线166上的电容能保存在电容器160上。这个电压在电容器上至少保持帧刷新周期，因为至驱动器晶体管158栅极连接线与处于“断开”状态的开关晶体管162之间有相当高的阻抗。驱动器晶体管158一般是FET晶体管，其上通过取决于晶体管的栅极电压小于阈值电压的(漏-源)电流。因此在控制节点159上的电压控制流过OLED 156的电流，因而控制OLED的亮度。图1b的标准电压控制电路有一些缺点。主要问题是因为OLED 156的亮度依赖于OLED和驱动它的晶体管158的特性。一般来说，这些特性在显示区域有所变化，并且随时间、温度和使用年限而变化。因此就难以在实际中预测当用列数据线166上给定电压驱动时，一个象素亮到什么程度。在彩色显示中，颜色表示的精确度也可能受影响。图2a和2b示出部分地针对这些问题的两个电路。图2a示出电流控制的象素驱动器电路200，其中，流经OLED 216的电流是通过利用参考电流接收器224设置OLED驱动器晶体管212的漏-源电流，并监测这个漏-源电流所需要的驱动器晶体管栅极电压来设置的。因此，OLED216的亮度决定于流入可调参考电流接收器224的电流Icol，其被设置为所寻址的象素的希望值。可以看出，为每一列数据线210而不是每一象素，提供一个电流接收器224。更详细地说，电源线202、204、列数据线210和行选择线206是按参考图1b的电压控制象素驱动器那样来提供的。此外还提供有反相行选择线208，当行选择线206为低时，反相行选择线208为高，反之亦然。驱动器晶体管212有一个耦连至它的栅极连接线的存储电容器218，用来保存驱动晶体管流过所希望的漏-源电流所需的栅极电压。驱动器晶体管212和OLED 216串联连接在电源线202和地线204之间，此外，另一开关晶体管214连接在驱动器晶体管212和OLED 216之间，晶体管214有耦连至反相行选择线208的栅极连接线。另外两个开关晶体管220、222由非反相行选择线206控制。在图2a所示的电流控制的象素驱动器电路200的实施例中，所有晶体管是PMOS，优选它是因为它们的较高稳定性和抗热电子效应的能力。但NMOS晶体管也能使用。根据下面描述的本专利技术，这也是确实可行的电路。在图2a的电路中，晶体管的源极连线连向地线GND，对于现用的OLED器件来说，Vss一般为-6伏左右。当行激活时，行选择线206在-20伏被驱动，反相行选择线208在0伏被驱动。当行选择激活时，晶体管220和222接通，晶体管214断开。一旦电路已到达稳定状态，流入电流接收器224的电流Icol流过晶体管222和晶体管212(212的栅极呈现高阻抗)。因此，晶体管212的漏-源电流实质上等于由电流接收器224设置的参考电流，这个漏-源电流所需要的栅极电压保持在电容器218上。然后，当行选择变成不激活时，晶体管220和222断开，晶体管214接通，结果是同样的电流流过晶体管212、晶体管214和OLED 216。因此，流过OLED的电流被控制到基本上与参考电流接收器224设置的相同。在这个稳定状态到达之前，电容器218上的电压一般与所要求的电压不同，因此，晶体管212将不通过等于电流Icol(由参考接收器224设置的)的漏-源电流。当这种失配存在时，和参考电流与晶体管212的漏-源电流之差相等的电流，经过晶体管220流进或流出电容器218，从而改变晶体管212的栅极电压。栅极电压的变化直至晶体管212的漏-源电流等于由接收器224设置的参考电流为止，这时，失配状态消除，没有电流流过晶体管220。图2a的电路解决了与图1b的电压控制电路有关的一些问题，正如流过OLED 216的电流能不管象素驱动器晶体管212的特性变化而设置。但是，图2a的电路仍有OLED 216特性变化的倾向，表现在象素之间，有源矩阵显示器件之间以及随时间的变化。OLED的一个特殊的问题是它们的光输出有随时间而减小的趋势，依赖于驱动它们的电流(这可能涉及经过OLED的电子流通)。这种恶化在象素化显示中尤其明显，在象素化显示中容易比较出相邻象素的相对亮度。还有一个问题的出现是因为晶体管212、214和222实际上都必须足够大，以对付流经OLED 216的电流，它等于参考电流Icol。基于有源矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动电－光显示元件的显示元件驱动器电路，其特征在于电路包括：驱动器，其根据驱动电压对电－光显示元件进行驱动；光敏器件，其光耦至电－光显示元件，使取决于到达光敏器件的光照的电流通过；和控制电路，其具有：耦连至驱动器 的控制线，以控制电－光显示元件的亮度，并具有耦连至光敏器件的电流检测输入端、用于耦连至参考电流产生器的电流设置线和显示元件选择线，当激活显示元件选择线时，使控制电路根据参考电流产生器设置的电流以驱动电－光显示元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尤安克里斯托弗史密斯，保罗理查德劳特利，
申请(专利权)人：剑桥显示技术公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]