有源矩阵发光显示装置及其驱动方法制造方法及图纸

技术编号:5482588 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种有源矩阵显示装置包括显示像素阵列,各像素包括:电流驱动的发光显示单元(2);驱动晶体管(22),用于驱动经过显示单元的电流;存储电容器(24),用于存储将用于寻址驱动晶体管的电压;以及寻址晶体管(16),用于在像素寻址过程中将来自数据线(6)的数据耦合到像素。寻址晶体管(16)包括光电晶体管,且数据线(6)用于外部监视光电晶体管。这一装置设计使用像素寻址晶体管(16)作为光学反馈单元。这一寻址晶体管是有源矩阵寻址方案的基本要求,且它用作反馈单元因此可以避免实施光学反馈功能的任何附加像素复杂度。

【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显示装置,具体地但并非排他性,涉及一 种具有与各像素关联的薄膜开关晶体管的有源矩阵电致发光显示装置。
技术介绍
利用电致发光的发光显示单元的矩阵显示装置众所周知。显示单元 可以包括例如使用聚合物材料的有机薄膜电致发光单元或者使用传统III-V半导体化合物的发光二极管(LED)。有机电致发光材料特别是 聚合物材料的最新发展已经证明它们实际地用于视频显示装置的能 力。这些材料通常包括夹置于一对电极之间的一个或者多个半导电共 轭聚合物层,其中一个电极是透明的而另一电极是由适合于将空穴或 者电子注入到聚合物层中的材料制成.可以使用CVD工艺或者简易地通过使用可溶共轭聚合物溶液的旋 涂技术来制作聚合物材料。也可以使用喷墨印刷。有机电致发光材料 可以被布置成表现类似二极管的I-V性能,从而它们能够提供显示功 能和开关功能,因此可以使用于无源型显示器中。备选地,这些材料 可以用于有源矩阵显示装置,其中各像素包括显示单元以及用于控制 经过显示单元的电流的开关装置。这一类显示装置具有电流寻址显示单元,从而常规模拟驱动方案涉 及到将可控电流供应到显示单元。已知提供电流源晶体管作为像素配 置的一部分,其中供应到电流源晶体管的栅极电压决定经过显示单元 的电流。存储电容器在寻址阶段之后保持栅极电压。图1示出有源矩阵寻址电致发光显示装置的布局。显示装置包括如 下面板,该面板具有由块1表示的规则间隔像素的成行和成列矩阵阵 列,并且包括与关联开关装置一起的电致发光显示单元2,该开关装置 位于行(选择)和列(数据)寻址导体4和6的交叉集之间的相交处。为求简化,在该图中仅示出少数像素.在实践中可以有数百行和数百列像素。包括连接到相应导体集的末端的行扫描驱动电路8和列数据 驱动电路9的外围驱动电路经由行和列寻址导体集对像素1进行寻址。电致发光显示单元2包括有机发光二极管,该二极管在这里表示为 二极管单元(LED)并且包括一个或者多个有源有机电致发光材料层 夹入于其间的一对电极。阵列的显示单元与关联有源矩阵电路一起承 载在绝缘支撑件的一侧上。显示单元的负极或者正极由透明导电材料 形成。支撑件由透明材料如玻璃制成,显示单元2的与村底最近的电 极可以由透明导电材料如ITO构成,从而由电致发光层生成的光透射 经过这些电极和支撑件以便可为在支撑件另一侧的观看者所见。通常, 有机电致发光材料的厚度在100nm与200nm之间。可以用于单元的适 当有机电致发光材料的典型例子在EP-A-0 717446中已知和有描述。也 可以使用如W096/36959中所述的共轭聚合物材料。最基本的像素电路具有通过行导体上的行寻址脉冲来导通的寻址 晶体管。当寻址晶体管导通时,列导体上的电压用来驱动形式为驱动 晶体管和存储电容器的电流源。在基于多晶硅的像素电路中,由于多晶硅颗粒在晶体管的沟道中的 统计分布而有晶体管的阈值电压变化。然而,多晶硅晶体管在电流和 电压应力之下相当稳定,从而阈值电压保持基本上恒定。在非晶硅晶体管中,至少在衬底之上的小范围内,阈值电压变化很 小,但是阈值电压对电压应力很敏感。驱动晶体管所需阈值以上高电 压的施加造成阈值电压大的变化,这些变化依赖于显示图像的信息内 容。因此一直导通的非晶硅晶体管的阈值电压与并非如此的非晶硅晶 体管的阈值电压相比将有大的变化。这一差异老化在用非晶硅晶体管 驱动的LED显示器中是一个严重问题。除了晶体管特征的变化之外,也有LED本身的差异老化。这归因 于发光材料在电流施压之后效率降低。在大多数情况下,经过LED的 电流和电荷越多,效率就越低。已经认识到电流寻址像素(而不是电压寻址像素)可以减少或者消 除跨越衬底的晶体管变化的影响。例如,电流寻址像素可以使用电流 镜以对用来驱动所需像素驱动电流的采样晶体管上的栅极-源极电压进6行采样。采样的栅极-源极电压用来对驱动晶体管进行寻址。这部分地 减轻装置不均匀的问题,因为釆样晶体管和驱动晶体管在衬底之上相 互邻近并且可以更准确地相互匹配。另一电流采样电路将相同晶体管 用于采样和驱动,从而无需晶体管匹配,虽然需要附加晶体管和寻址 线。然而电流寻址不是优选的,因为驱动器电路更复杂。也已经提出对LED材料和像素电路部件的老化进行补偿的电压寻 址像素电路。例如,已经提出各种像素电路,其中像素包括感光单元。 这一单元响应于显示单元的光输出并且进行动作以响应于光输出来泄 漏存储电容器上的存储电荷,以便在寻址时段中控制显示器的积分光 输出。图2示出了用于这一目的的像素布局的一个例子。各像素1包括 EL显示单元2和关联驱动器电路。驱动器电路具有通过行导体4上的 行寻址脉冲来导通的寻址晶体管16。当寻址晶体管16导通时,列导体 6上的电压可以传递到像素的其余部分。具体而言,寻址晶体管16将 列导体电压供应到包括驱动晶体管22和存储电容器24的电流源20。 列电压提供到驱动晶体管22的栅极,并且栅极即使在行寻址脉冲已经 结束之后仍然通过存储电容器24保持于这一电压。光电二极管27对电容器24上存储的栅极电压进行放电。EL显示 单元2在驱动晶体管22上的栅极电压达到阈值电压时将不再发光,存 储电容器24然后将停止放电。电荷从光电二极管27泄漏的速率是显 示单元输出的函数,从而光电二极管27作为光敏反馈装置来工作。可 以表明将光电二极管27的效果纳入考虑之中的积分光输出如下给出[1在这一方程中,TlPD是光电二极管的效率(在显示器内很均匀),Cs是存储电容,V(O)是驱动晶体管的初始栅极-源极电压,且Vt是駆 动晶体管的阁值电压。光输出因此独立于EL显示单元效率并且由此提 供老化补偿。然而,VT在显示器内变化,因而它将表现一些非均匀性。 存在对这一电路更复杂的改动。例如,可以控制驱动晶体管以从显 示单元提供恒定光输出。参考WO 04/084168。用于老化补偿的光学反 馈然后用来更改放电晶体管的操作(特别是导通)定时,该放电晶体管反过来操作用以迅速地截止驱动晶体管。这可以视为"急变(snap-off)"光学反馈系统。放电晶体管的操作定时也可以依赖于将 施加到像素的数据电压。以这一方式,平均光输出可以高于如下方案, 这些方案响应于光输出来更緩慢地截止驱动晶体管。显示单元因此可 以更高效地操作。这样的方案也可以补偿驱动晶体管阈值变化。尽管诸如此类的改动提高了补偿的精确度,但是它们也使像素设计 变得复杂。这对于小的像素而言是一个问题,这些像素例如是用于如 移动产品中所见小屏幕的像素。因此需要简化像素设计而又仍然提供用以补偿部件老化的能力。已 经认同这一需要,并且用以补偿像素电路中的部件老化的另一提议方 式是提供光输出的外部感测。这可以通过将传感器集成到各像素来实 现,从而像素具有驱动部分和连接到外部监视线路的单独传感器部分。 传感器部分例如可以包括光传感器和电容器,其中光输出造成电容器 上的电荷改变,然后监视功能可以测量为了重置电容器的状态而需要 的电荷流。这消除了一些像素复杂度并且将它转移到外部监视电路。 然而各像素的复杂度仍然增加。
技术实现思路
根据本专利技术,提供一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置,各像素包括电流驱动的发光显示单元;驱动晶体管,用于驱动经过显示单元的电本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示装置,各像素包括: 电流驱动的发光显示单元(2); 驱动晶体管(22),用于驱动经过所述显示单元的电流; 存储电容器(24),用于存储将用于寻址所述驱动晶体管(22)的电压;以及 寻址晶体管(16),用于在像素寻址过程中将来自数据线(6)的数据耦合到所述像素, 其中所述寻址晶体管(16)包括光电晶体管,且所述数据线(6)用于监视所述光电晶体管。

【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ND扬HJ科尼利森SC迪恩
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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