具有用于激活驱动晶体管的补偿后的模拟信号的电致发光显示器制造技术

技术编号:5482639 阅读:266 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于向驱动电路中的驱动晶体管的所述栅极提供模拟驱动晶体管控制信号装置,其中,该驱动电路将电流施加到EL器件,该驱动电路包括所述驱动晶体管的第一供电电极,并且所述EL器件连接到所述驱动晶体管的第二供电电极,该装置包括:测量电路,该测量电路用于在不同时刻测量通过所述供电电极的电流,以提供代表随时间推移由所述驱动晶体管和所述EL器件的操作导致的所述驱动晶体管和所述EL器件的特征变化的老化信号;补偿器,该补偿器用于响应于所述老化信号改变所述线性码值,以补偿所述驱动晶体管和所述EL器件的特征变化;以及线性源驱动器,该线性源驱动器用于响应改变后的线性码值产生所述模拟驱动晶体管控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制施加于用于提供通过电致发光器件的电流的驱动晶体管的模拟信号。
技术介绍
作为用于计算、娱乐以及通信的信息显示器,平板显示器吸引了人们的极大兴 趣。诸如有机发光二极管(0LED Organic Light-emitting Diode)技术的电致发光(EL Electroluminescent)平板显示技术与诸如液晶显示器(LCD :Liquid_Crystal Display) 和等离子显示面板(PDP:PlaSma Display Panel)的其他技术相比,在色域、亮度以及功耗 方面提供了优势。然而,EL显示器的性能随时间而退化。为了在显示器的寿命内提供高质 量图像,必须补偿该退化。EL显示器通常包括相同子像素的阵列。各个子像素包括驱动晶体管(通常为薄膜 TFT)以及EL器件(实际发光的有机二极管)。EL器件的光输出大致与通过该器件的电流 成比例,因此,驱动晶体管通常被配置为响应于栅源电压Vgs的压控电流源。与LCD显示器 中所使用的源驱动器类似的源驱动器为驱动晶体管提供控制电压。源驱动器将所期望的码 值步长(st印)74转换为模拟电压步长75,以控制驱动晶体管。尽管具有高比特深度的线 性源驱动器正在变得可得,但是码值和电压之间的关系通常是非线性的。尽管0LED的非线 性的码值_电压关系的形状与典型的LCD的S形(例如,在美国专利4,896,947中所示) 不同,但是这两种技术所需要的源驱动器电子器件非常相似。除了 LCD和EL源驱动器之间 的相似之外,IXD显示器和EL显示器通常在相同的基板上制造非晶硅(a-Si),例如,就像 Tanaka等在美国专利5,034,340中所教导的一样。非晶硅不贵,并且容易处理成大显示器。退化模式然而,非晶硅是亚稳态的随着时间推移,由于电压偏置施加在非晶硅TFT的栅 极,其阈值电压(Vth)偏移,因此,其电流_电压曲线偏移(Kagan和Andry编辑,Thin-film Transistors, New York :Marcel Dekker,2003 年,第 3. 5 节,第 121-131 页)。在正向偏压 下,Vth通常随着时间推移而增加,从而,平均而言,Vth偏移随着时间推移将导致显示器变 暗。除了非晶硅TFT的不稳定性之外,现代EL器件本身具有不稳定性。例如,在0LED 器件中,随着时间推移,由于电流流经0LED器件,其正向电压(V。led)增加,并且其效率(通 常以 cd/A 来衡量)降低(Shinar 编辑,Organic Light-Emitting Devices :a survey, New York :Springer-Verlag, 2004年,第3. 4节,第95-97页)。即使用稳恒电流驱动,效率损失 导致显示器平均而言随着时间推移变暗。此外,在通常的0LED显示器结构中,0LED连接到 驱动晶体管的源极。在此结构中,V。led的增加使晶体管的源极电压增加,Vgs降低,进而通过 0LED器件(U电流降低,从而导致随着时间推移而变暗。这三种效应(Vth偏移、0LED效率损失以及V。led升高)导致各单个0LED子像素以5与通过该OLED器件的电流成正比的速率随着时间推移损失亮度。(Vth偏移是主要效应, V。led偏移是第二效应,而OLED效率损失是第三效应。)因此,由于显示器随着时间推移而变 暗,由更大电流驱动的那些子像素将更快褪色。这种有差别的老化导致在显示器上出现讨 厌的可见的老化。例如,随着越来越多的电视台将他们的台标在固定位置连续叠加在他们 的内容上,现在有差别的老化是一个日渐增长的问题。通常,台标比周围的内容更明亮,因 此,台标中的像素比周围内容的像素老化更快,导致当观看不含台标的内容时,可以见到台 标的阴片。由于台标通常包含高空间频率的内容(例如,AT&T的球),一个子像素可能严重 老化,同时附近的子像素只是轻微老化。因此,必须独立地对各个子像素的老化进行补偿, 以消除讨厌的可见老化。现有技术对这三种效应中的一种或多种进行补偿是已知的。考虑Vth偏移,其为主要效应并 且可以用所施加的偏压来进行逆转(Mohan等,“Stability issues in digital circuits in amorphous silicon techno logy Electrical and Computer Engineering,2001 年,第 1卷,第583-588页),补偿方案主要分为四种类型像素内补偿、像素内测量、面板内测量, 以及反向偏置。像素内Vth补偿方案给各个子像素增加额外的电路,以在出现Vth偏移时对其进行 补偿。例如,Lee 等在 SID 2004 Digest 第 264-274 页的“A New a-Si :H TFT Pixel Design Compensating Threshold Voltage Degradation of TFT and 0LED,,中教导了一种七个晶 体管、一个电容器(7T1C)的子像素电路,其通过在施加所期望的数据电压之前将各个子像 素的Vth存储在该子像素的存储电容器上来补偿Vth偏移。诸如此类方法对Vth偏移进行补 偿,但是它们不能补偿V。led升高或者OLED效率损失。与常规的2T1C电压驱动子像素电路 相比,这些方法要求增加子像素复杂度和增加子像素电子器件尺寸。增加子像素复杂度降 低了产率,因为,所要求的特征图形越精细越容易受到制造错误的影响。具体地,在典型的 底发射结构中,子像素电子器件总尺寸增加使功耗增加,因为其降低了开口率,即,发光的 各个子像素所占的百分比。在固定电流下,OLED的光发射与面积成正比,从而具有较小开 口率的OLED器件需要较大的电流来产生与具有较大开口率的OLED相同的亮度。此外,在 较小区域中的较大电流增加了 OLED器件中的电流密度,加速了 V。led升高以及OLED效率损 失。像素内测量Vth补偿方案为各个子像素增加额外的电路,使得可以测量代表Vth偏 移的值。然后,面板外电路处理测量值,并调整各个子像素的驱动以补偿Vth偏移。例如, Nathan等在美国2006/0273997 (Al)中教导了一种四个晶体管的像素电路,其使得将TFT退 化数据测量为或者在给定电压条件下的电流或者在给定电流条件下的电压。Nara等在美 国专利7,199,602中教导了在显示器增加检查互连,并为显示器的各个像素增加开关晶体 管,以将其连接到检查互连。Kimura等在美国专利6,518,962中教导了为显示器的各个像 素增加校正TFT以对EL退化进行补偿。这些方法都具有像素内Vth补偿方案中的缺点,但 是,其中一些能够对V。M偏移或者OLED效率损失进行额外补偿。反向偏置Vth补偿方案使用一些形式的反向电压偏置,以将Vth移回一些起始点。 这些方法不能补偿v。led升高或OLED效率损失。例如,Lo等在美国专利7,116,058中教导 了调制有源矩阵像素电路中的存储电容器的基准电压,以在各帧之间使驱动晶体管反向偏置。在帧内或者帧间施加反向偏置防止了可见的伪影,但是降低了占空比,从而降低了峰值 亮度。相比像素内补偿方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向驱动电路中的驱动晶体管的栅极提供模拟驱动晶体管控制信号的装置,其中,所述驱动电路将电流施加到EL器件,所述驱动电路包括电连接到所述驱动晶体管的第一供电电极的电压源,并且所述EL器件电连接到所述驱动晶体管的第二供电电极,所述装置包括:a)测量电路,该测量电路用于在不同时刻测量通过所述第一供电电极和所述第二供电电极的电流,以提供代表随时间推移由所述驱动晶体管和所述EL器件的操作所导致的所述驱动晶体管和所述EL器件的特征变化的老化信号;b)提供单元,该提供单元用于提供线性码值;c)补偿器,该补偿器用于响应于所述老化信号改变所述线性码值,以补偿所述驱动晶体管和所述EL器件的所述特征变化;以及d)线性源驱动器,该线性源驱动器用于响应于改变后的线性码值产生所述模拟驱动晶体管控制信号,来驱动所述驱动晶体管的所述栅极。

【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:费利佩安东尼奥莱昂克里斯多佛贾森怀特加里帕雷特布鲁诺普里梅拉诺
申请(专利权)人:全球OLED科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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