驱动电流驱动元件的驱动电路及其方法技术

一种包括按互补晶体管对连接的一个ｐ沟道晶体管和一个ｎ沟道晶体管的驱动电路，用于为最好是有机场致发光元件（ＯＥＬ元件）的电流驱动元件提供驱动电流的模拟控制。这些沟道相反的晶体管补偿阈电压中的任何变化ΔＶ↓［Ｔ］，从而向该ＯＥＬ元件提供相对地和ΔＶ↓［Ｔ］无关的驱动电流。这种互补晶体管对可应用于电压驱动或者电流驱动象素驱动电路。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Driving circuit and method for driving current driving element

A complementary pair of transistors connected to a P channel transistor and a n channel transistor driving circuit for best electroluminescent element (OEL element) of the current driven element simulation control of the drive current. V T: any changes in these channel transistor opposite way compensation in threshold voltage, thereby providing the driving current is relatively independent and a V: T to the OEL element. The complementary transistor pair can be applied to a voltage drive or current drive pixel drive circuit.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驱动电路。这种驱动电路的一种具体应用是驱动有机场致发光元件。有机场致发光(OEL)元件(OEL元件)包括一个夹在阳极层和阴极层之间的发光材料层。电学上，这种元件的工作类似于二极管。光学上，当正向加偏压时它发出光并且随着正向偏置电流提高发射强度。有可能构造带有OEL元件矩阵的显示屏面，其制造于透明基底上并带有至少一层的透明电极层。还可能通过使用低温多晶薄膜晶体管(TFT)技术把驱动电路集成在同一块屏面上。在用于有源矩阵式OEL显示器的基本模拟驱动方式下，每个象素最少需要二个晶体管。图1中示出这种驱动方式。设置晶体管T1以对象素定址并设置晶体管T2以把数据电压信号Vdata变换成把OEL元件驱动到指定亮度的电流。当象素未被定址时通过存储电容器Cstorage存储数据信号。尽管在图中示出了P沟道TFT，该原理同样可应用于采用n沟道TFT的电路。TFT模拟电路伴有各种问题，从而OEL元件不能象完美二极管那样工作。然而，发光材料却具有相对一致的特性。由于TFT制造技术的本质，在显示屏面的整个范围上存在TFT特性的空间变化。TFT模拟电路中最重要的要考虑的问题之一是不同部件之间的阈电压的变化ΔVT。在非完美二极管特性的加重下，这种变化在OEL显示器上造成屏面的显示区中的不均匀象素亮度，这严重影响图象质量。从而，需要一种用来补偿晶体管特性分散的内置电路。图2中示出的电路是作为一种补偿晶体管特性变化的内置电路提出的。在该电路中，为定址象素而设置晶体管T1。晶体管T2起模拟电流控制的作用，以向OEL元件提供驱动电流。晶体管T3连接在晶体管T2的漏极和栅极之间并且把晶体管T2按二极管或者按饱和方式触发。晶体管T4响应外加波形VGP充当一个开关。晶体管T1或者晶体管T4之一在任何时刻都可以为ON(导通)。初始地，如图2的计时图中示出的时刻t0，晶体管T1和T3为OFF(截止)，而晶体管T4为ON。当晶体管T4为OFF时，晶体管T1和T3为ON，并且允许通过晶体管T2使其值已知的电流IDAT流入OEL元件。这是一个编程阶段，因为其中用转为ON以短路掉晶体管T2的漏极和栅极的T3测量晶体管T2的阈电压。这里，在允许该编程电流流过晶体管T1和T2并流入OEL元件的同时，晶体管T2充当一个二极管工作。当晶体管T3和T1切换到OFF时，通过连接在晶体管T2的栅极端和源极端之间的电容器C1存储检测出的晶体管T2的阈电压。接着通过驱动波形VGP使晶体管T4转为ON，并且现在由电源VDD提供通过OEL元件的电流。假如晶体管的输出特性曲线的斜率是平的，对于T2的任何检测出的并存储在电容器C1中的阈电压该再现的电流应该和该程控电流相同。然而，通过使晶体管T4转成ON，晶体管T2的漏一源电压上拉，从而平的输出特性曲线会把再现电流保持为和该程控电流为相同的电平。请注意图2中示出的ΔVT2是假想的而不是真实的。它仅用于表示晶体管T2的阈电压。理论上在随后的由图2中的计时图里的t2至t5的时间间隔表示的有源编程阶段期间提供恒定的电流。再现阶段从时刻t6开始。图2的电路2的确是对图1中示出的电路的改进，但是未完全补偿控制晶体管的阈值中的变化，并且仍然存在显示区中图象亮度上的变化。本专利技术力图提供一个改进型的驱动电路。在对OEL元件的应用上，本专利技术力图提供一种改进型的象素驱动电路，在其中象素驱动晶体管的阈电压变化得到进一步的补偿，进而在屏面的显示区上提供更均匀的象素亮度，从而进而提供改进的图象质量。依据本专利技术的第一方面提供一种用于电流驱动元件的驱动电路，该电路包括一个n沟道晶体管和一个相连接的补偿p沟道晶体管，从而组合地运行以控制提供给该电流驱动元件的电流。有利地，该电流驱动元件是场致发光元件。该驱动电路最好还包括分别用于n沟道和p沟道晶体管的相应存储电容器以及相应开关装置；这些开关装置被连接成当运行时为各自相应的数据电压脉冲建立起至n沟道晶体管和p沟道晶体管的相应通路。有好处地，该驱动电路还可包括各自的用于在编程阶段期间为该n沟道和该p沟道晶体管存储各自的操作电压的相应存储电容器；连接成当运行时在编程阶段期间建立从电流数据信号源开始通过该n沟道和该p沟道晶体管以及该电流驱动元件的第一电流通路的第一开关装置；以及连接成当运行时在再现阶段期间建立通过该n沟道和该p沟道晶体管以及该电流驱动元件的第二电流通路的第二开关装置。在另一实施例中，第一开关装置和电流数据信号源连接成当运行时为该电流驱动元件提供电流源。在一替代实施例中，第一开关装置和电流数据信号源连接成当运行时为该电流驱动元件提供陷流器(current sink)。依据本专利技术的第二方面提供一种控制至电流驱动元件的电源电流的方法，该方法包括设置一个n沟道晶体管和相连接的p沟道晶体管，从而组合地运行以控制至该电流驱动元件的电源电流。该方法最好还包括设置分别用于该n沟道和该p沟道晶体管的相应存储电容器并且设置连接成当运行时为各自相应的数据电压脉冲建立至该n沟道和该p沟道晶体管的相应通路的、从而当运行时建立用于该电流驱动元件的电压驱动电路的相应开关装置。有好处地，该方法可包括设置一个编程阶段和一个再现阶段，在编程阶段期间该n沟道和该p沟道晶体管在第一方式下运行并且其中通过该n沟道和该p沟道晶体管以及该电流驱动元件建立来自电流数据信号源的电流通路，并而且其中在相应的存储电容器中分别存储n沟道晶体管和p沟道晶体管的相应运行电压；而在再现阶段中在第二方式下运行并且建立通过该n沟道晶体管和该p沟道晶体管以及该电流驱动元件的第二电流通路。有益地，本专利技术提供一种包括上面所说明的本专利技术方法的控制至场致发光显示器的电源电流的方法；其中该电流驱动元件是场致发光元件。依据本专利技术的第三方面，还提供一种包括如权利要求1至12中任一权利要求所要求的驱动电路的有机场致发光显示部件。现只作为另一个示例并参照各附图说明本专利技术，附图中图1示出使用二个晶体管的常规OEL元件象素驱动电路；图2示出已知的带有阈电压补偿的电流程控OEL元件驱动电路；图3示出一种依据本专利技术的包含一对用来提供阈电压补偿的补偿驱动晶体管的驱动电路的概念；图4示出图3所示的补偿驱动晶体管对不同阈电压电平的特征曲线；图5示出依据本专利技术的第一实施例的设置成起电压驱动电路工作的驱动电路；图6示出依据本专利技术的第二实施例的设置成按电流程控驱动电路工作的驱动电路；图7示出依据本专利技术的第三实施例的电流程控驱动电路；图8至11示出对图6中所示电路的SPICE模拟结果；图12是依据本专利技术的一实施例的OEL元件和驱动器的物理实现的示意剖面图；图13是包含本专利技术的OEL元件OEL显示屏面的简化平面图。图14是包含着具有依据本专利技术的驱动电路的显示部件的移动个人计算机的示意图；图15是包含着具有依据本专利技术的驱动电路的显示部件的移动电话的示意图；图16是包含着具有依据本专利技术的驱动电路的显示部件的数码相机的示意图；图17示出本专利技术的驱动电路在磁RAM(随机存取存储器)上的应用；图18示出本专利技术的驱动电路在磁RAM上的替代应用；以及图19示出本专利技术的驱动电路在磁阻元件上的应用。图3中示出依据本专利技术的驱动电路的概念。一个OEL元件连接在二个晶体管T12和T15之间，这二个晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电流驱动元件的驱动电路，该电路包括一个ｎ沟道晶体管和一个互补的ｐ沟道晶体管并连接成组合地运行以控制提供到该电流驱动元件的电流。

【技术特征摘要】
GB 2000-7-7 0016815.31.一种用于电流驱动元件的驱动电路，该电路包括一个n沟道晶体管和一个互补的p沟道晶体管并连接成组合地运行以控制提供到该电流驱动元件的电流。2.如权利要求1所述的驱动电路，其中互补的n沟道和p沟道晶体管包括多晶硅薄膜晶体管。3.如权利要求2所述的驱动电路，其中空间上彼此很靠近地排列互补的n沟道和p沟道晶体管以便提供一对阈电压接近相同的互补n沟道和p沟道晶体管。4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的驱动电路，其连接成当运行时提供一个包括分别用于n沟道晶体管和p沟道晶体管的相应存储电容器以及相应开关装置的电压驱动电路，该电压驱动电路连接成当运行时为相应的数据电压脉冲建立各自的至n沟道晶体管或p沟道晶体管的相应通路。5.如依据权利要求1至3中任一权利要求的驱动电路，包括用于在编程阶段期间存储n沟道和p沟道晶体管各自的运行电压的相应存储电容器，连接成当运行时在编程阶段期间建立来自电流数据信号源的通过该n沟道和p沟道晶体管以及电流驱动元件的第一电流通路的第一开关装置，以及连接成当运行时在再现阶段期间建立通过该n沟道和p沟道晶体管组以及该电流驱动元件的第二电流通路的第二开关装置。6.如权利要求5所述的驱动电路，其中该第一开关装置和该电流数据信号源连接成当运行时提供用于该电流驱动元件的电流源。7.如权利要求5所述的驱动电路，其中该第一开关装置和该电流数据信号源连接成当运行时提供用于该电流驱动元件的陷流器。8.如权利要求5至7中任一权利要求所述的驱动电路，还包括分别相应连接的附加开关装置用于分别偏置n沟道晶体管和p沟道晶体管以使其在编程阶段期间起二极管的作用。9.如权利要求8所述的驱动电路，其中相应的附加开关装置包括p沟道晶体管。10.如权利要求5至9中任一权利要求所述的驱动电路，其中用多晶硅薄膜晶体管实现该电路。11.如权利要求4所述的驱动电路，其中用多晶硅薄膜晶体管实现该电路。12.上述任一权利要求所述的驱动电路，其中电流驱动元件是场致发光元件。13.一种控制至电流驱动元件的电源电流的方法包括设置连接成组合地运行以控制至该电流驱动元件的电源电流的一个n沟道晶体管和一个p沟道晶体管。14.如权利要求13所述的方法，还包括步骤用多晶硅薄膜晶体管提供该n沟道晶体管和该p沟道晶体管。15.如权利要求14所述的方法，还包括步骤空间上彼此很靠近地排列该n沟道和p沟道多晶硅薄膜晶体管。16.如权利要求13至15中任一权利要求所述的方法还包括设置分别用于该n沟...

【专利技术属性】
技术研发人员：S谭，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]