專利名稱：發(fā)射顯示裝置的制作方法
鄉(xiāng)顯碟置本發(fā)明涉及一種發(fā)射顯示裝置，尤^^步及一種具有像素陣列的有源矩陣 顯示裝置，該像素陣列包括發(fā)光顯示元件和薄膜晶體管。更特別地，不具有 排他性，本發(fā)明涉及一種有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置，其像素包括光敏元件， 該光敏元件對(duì)顯示元件發(fā)出的光作出響應(yīng)并用于控制該顯示元件的增能。采用發(fā)光顯示元件的矩陣顯示裝置是眾所周知的。該顯示元件通常包括有機(jī)薄膜電致發(fā)光元件(OLED)，其中包括聚合材料(PLED)，要不然就包 括發(fā)光二極管(LED)。這些材料通常包括夾在一對(duì)電極之間的一層或多層半 導(dǎo)體共軛聚合物，其中一個(gè)電極是透明的，另一個(gè)電極采用適合將空穴或電 子注入到聚合物層中的材料。這種顯示裝置中的顯示元件是電流驅(qū)動(dòng)的，且常規(guī)的模擬驅(qū)動(dòng)方案涉及 樹共可控的電流給該顯示元件。通常，提供一個(gè)電流源晶體管作為該像素結(jié)構(gòu)的一部分，且將柵極電壓提供給電流源晶體管來確定M:電致(EL)顯示元件的電流。在尋址階段之后，存儲(chǔ)電容保持該柵極電壓。因此，針像素包括EL顯示元件以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)器電路。該驅(qū)動(dòng)器電 路具有由行導(dǎo)線上的行尋址脈沖接通的尋址晶體管。當(dāng)該尋址晶體管接通時(shí)， 列導(dǎo)線上的數(shù)據(jù)電壓傳遞到其余的像素。尤其是，尋址晶體管將列導(dǎo)線電壓 掛共給電流源電路，該電流源電路包括所述驅(qū)動(dòng)晶體管以及包括與該驅(qū)動(dòng)晶 體管的柵極相連的存儲(chǔ)電容。將列、數(shù)據(jù)、電壓劍共給驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極， 且即使在行尋址脈沖結(jié)束之后，該存儲(chǔ)電容仍將柵極保持在該電壓。該存儲(chǔ) 電容將固定保持該柵-源電壓。這樣導(dǎo)致了艦晶體管的固定源一漏電流， 進(jìn)而這給像素提供了預(yù)期的電流源操作。該EL顯示元件的亮度大致與i131 它的電流成正比。在上述基本像素電路中，LED材料的差分老化或退化導(dǎo)致了給定驅(qū)動(dòng)電 流像素的亮度級(jí)降低，這樣可f隨成顯示器上圖像質(zhì)量的差別。長期使用的 顯示元件將比不常使用的顯示元件更黯淡。此外，由于驅(qū)動(dòng)晶體管特性的差異，尤其是閾值電壓的電平變化能帶來顯示不一致的問題。己經(jīng)提出了改進(jìn)的電壓尋址的像素電路，其能補(bǔ)償LED材料的老化以及 晶體管特性之間的差異。這些電路包括一光敏單元，其用來響應(yīng)該顯示元件 的光輸出并根據(jù)所述的光輸出而泄漏存儲(chǔ)電容上存儲(chǔ)的電荷，從而在像素初 始尋址之后的驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)控制該顯示元件的全部光輸出。這種像素結(jié)構(gòu)類型 的示例詳細(xì)描述在WO 01/20591和EP 1 096 466中。在示例性的實(shí)施例中，像素中的光電二極管釋放存儲(chǔ)電容上存儲(chǔ)的柵極 電壓，當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管上的柵極電壓達(dá)到閾值電壓時(shí)，存儲(chǔ)電容停止放電，該 EL顯示元件停止發(fā)光。電荷從光電二極管中泄漏的速度是該顯示元件輸出的 函數(shù)，因此光電二極管用作光敏反饋裝置。由于具有這種設(shè)置，從該顯示元件輸出的光不依賴于EL顯示元件的效 率，因此提供了老化補(bǔ)償。已經(jīng)顯示，這種技術(shù)在獲得高質(zhì)量的顯示方面是 有效的，這種顯示在一段時(shí)間產(chǎn)生較少的不一致現(xiàn)象。然而，該方法需要高 的瞬時(shí)峰值亮度等級(jí)以便在一幀時(shí)間中從像素獲取足夠的平均亮度，這樣并 不有利于顯示器的操作，因此可能導(dǎo)致LED材料老化得更快。在申請(qǐng)人開發(fā)的另一方法中，光反饋系統(tǒng)用于改變占空比，根據(jù)該占空 比操作該顯示元件。馬區(qū)動(dòng)該顯示元件到固定亮度，而且使用光反M蟲發(fā)快速 斷開驅(qū)動(dòng)晶體管的晶體管開關(guān)。這樣避免了需要高的瞬時(shí)亮度等級(jí)，但是又 給像素帶來了額外的復(fù)雜度。根據(jù)本發(fā)明，提供一種有源矩陣顯示裝置，其包括一顯示像素陣列，每 個(gè)像素包括電流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光顯示元件； 用于驅(qū)動(dòng)電流3131顯示元件的驅(qū)動(dòng)晶體管； 與該驅(qū)動(dòng)晶體管串聯(lián)的開關(guān)晶體管；以及光反饋裝置，其用于控制開關(guān)晶體管的柵極電壓，由此能句多控制該開關(guān) 晶體管的關(guān)斷定時(shí)，以使其能夠根據(jù)顯示元件的光輸出將該顯示元件與驅(qū)動(dòng) 晶體管隔離開來。這種設(shè)置利用光反饋裝置來控制額外的開關(guān)晶體管，而不是控制驅(qū)動(dòng)晶 體管。因此該驅(qū)動(dòng)晶體管的控制得以簡化，且額外的光敏控制是針對(duì)于與該驅(qū)動(dòng)晶體管串聯(lián)的額外的開關(guān)晶體管。這樣以簡單的方式實(shí)現(xiàn)了占空比類型 的控制。旨像，包括第一存儲(chǔ)電容，其存儲(chǔ)像素驅(qū)動(dòng)電壓以用于尋址該驅(qū)動(dòng) 晶體管，該第一存儲(chǔ)電容連接在驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間。所述的驅(qū)動(dòng) 晶體管、開關(guān)晶體管和顯示元件^t也串聯(lián)在電源線之間?？尚n共第二存儲(chǔ)電容能夠存儲(chǔ)柵極電壓，該柵壓對(duì)開關(guān)晶體管進(jìn)行控制。 所述的光反饋裝置則包括一光敏裝置，其用于檢測顯示元件的亮度，并改變 存儲(chǔ)在第二存儲(chǔ)電容上的電壓。為了使兩種不同的尋址電壓存儲(chǔ)在像素中，在驅(qū)動(dòng)晶體管的數(shù)據(jù)線和柵 極之間，提供第一尋址晶體管，在數(shù)據(jù)線和第二存儲(chǔ)電容的一端之間，提供 第二尋址晶體管。可以使用單獨(dú)的數(shù)據(jù)線順m喿作，也可使用兩條數(shù)據(jù)線順 序操作。反饋晶體管連接在開關(guān)晶體管的柵極和電源線之間，用于增加開關(guān)晶體 管的開關(guān)速度。在另一設(shè)置中，增加了開關(guān)晶體管的開關(guān)速度，第二存儲(chǔ)電容的一端以 及光敏裝置的一端通過一電路的節(jié)點(diǎn)連接在一起，并且一個(gè)反相器連接在該 電路節(jié)點(diǎn)和開關(guān)晶體管的柵極之間。該反相器可3Iil其自身的電源線進(jìn)行控 制，以進(jìn)一步增加開^I度。本發(fā)明還提供一種驅(qū)動(dòng)有源矩陣顯示裝置的方法，該有源矩陣顯示裝置 包括一顯示像素的陣列，*像素包括一驅(qū)動(dòng)晶體管、 一電流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光顯 示元件，對(duì)于旨像素，該方法包括存儲(chǔ)第一像素驅(qū)動(dòng)電壓，其用于控制加在驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓；存儲(chǔ)第二像素控制電壓，其用于控制加在開關(guān)晶體管的電壓，該第二像 素控制電壓足夠接通開關(guān)晶體管；用從第一像素驅(qū)動(dòng)電壓得到的電流驅(qū)動(dòng)該像素的顯示元件；以及檢測顯示元件的光輸出，且根據(jù)光輸出改變開關(guān)晶體管的控制直到開關(guān) 晶體管斷開。本發(fā)明對(duì)于電致發(fā)光顯示裝置具有特別的優(yōu)勢。根據(jù)本發(fā)明，通標(biāo)例、參考附圖，現(xiàn)在特別說明本發(fā)明在不同方面的實(shí)施例中描述的優(yōu)點(diǎn)，其中-

圖1是有源矩陣EL顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的簡單的示意圖；圖2說明一禾中已知的像素電路形式；圖3示出本發(fā)明的第一像素電路；圖4示出圖3的像素電路的光輸出；圖5示出本發(fā)明的第二像素電路；圖6示出本發(fā)明的第三像素電路；圖7示出本發(fā)明的第四像素電路；圖8是操作該像素電路的第一方法的時(shí)序圖；圖9是操作該像素電路的第二方法的時(shí)序圖；圖10是操作該像素電路的第三方法的時(shí)序亂圖11是操作該像素電路的第四方法的時(shí)序圖；圖12是操作該像素電路的第五方法的時(shí)序圖。所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部件。 參考圖l，所述的有源矩陣EL顯示裝置包括一面板，該面板具有塊IO 表示的按規(guī)則排列的行列矩陣的像素，每個(gè)像素包括EL顯示元件20以及一 種相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，其用于控制通過該顯示元件的電流。該像素位于行(選擇) 和列(數(shù)據(jù))尋址導(dǎo)線，或線12和14的交叉集合之間的交點(diǎn)處。為了簡單， 這里只示出了幾個(gè)像素。像素10通過外圍驅(qū)動(dòng)電路的尋址導(dǎo)線集合 行尋 址，該外圍驅(qū)動(dòng)電路包括連接于各個(gè)導(dǎo)線集合的端部的行、掃描、馬區(qū)動(dòng)電路 16以及列、數(shù)據(jù)、驅(qū)動(dòng)電路18。在一幀周期中，每行像素借助電路16施加的選擇脈沖信號(hào)依次尋址到相 關(guān)的行導(dǎo)線12，使得對(duì)具有相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)的行像素編程，該數(shù)據(jù)信號(hào)在尋 址周期之后的一幀周期內(nèi)確定它們各自的顯示tl出，該數(shù)據(jù)信號(hào)由電路18 并行提供給列導(dǎo)線14。由于每行都尋址，因此該數(shù)據(jù)信號(hào)由電路18適當(dāng)同 步地提供。^S象素的EL顯示元件20包括有機(jī)發(fā)光二極管，這里表示為二極管元 件(LED)，且還包括一對(duì)電極，在該對(duì)電極之間夾有有機(jī)電致發(fā)光材料的一 個(gè)或多個(gè)有源層。盡管可以采用其它的有機(jī)電致材料，例如低分子量材料，但是在該特定的實(shí)施例中該材料包括聚合物L(fēng)ED材料。該陣列的顯示元件與 它們相關(guān)的有源矩陣電路一起安裝在絕緣基板的表面上。該基板采用例如玻 璃等透明材料，且顯示元件20的陰極或者陽極由例如ITO等透明的導(dǎo)電材 料形成，因此電致發(fā)光層產(chǎn)生的光ilil^些電極進(jìn)行傳輸。*像素10的驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)晶體管，該驅(qū)動(dòng)晶體管包括低溫多晶硅 TFT (薄膜晶體管)，基于3I31列導(dǎo)線14施加在該像素上數(shù)據(jù)信號(hào)電壓，該 多晶硅TFT負(fù)責(zé)控制艦顯示元件20的電流，列導(dǎo)線14由於列像素共享。 在像素驅(qū)動(dòng)電路中，列導(dǎo)線14 ilil尋址TFT耦合到電流控制驅(qū)動(dòng)TFT的柵 極，且用于行像素的TFTs尋址的柵極都連接到各自的、公共的、行尋址導(dǎo) 線12上。盡管在圖1中未示出，在常規(guī)的情況下，每行的像素10也共享相應(yīng)的電 源線和參考電位線，該電源線保持在預(yù)定電壓，參考電位線通常作為所有像 素共用的連續(xù)電極。顯示元件20和驅(qū)動(dòng)TFT串聯(lián)在電源線和公共參考電位 線之間。例如該參考電位線可以是地電位，電源線相對(duì)于地電位為正電位， 例如為12V。至此描述的所述顯示裝置的特征大致與那些已知裝置的特征對(duì)以。 圖2示出了像素電路的一種已知的形式，例如WO01/20591中所述。這 里都包含p溝道裝置的驅(qū)動(dòng)TFT和尋址TFT的附圖標(biāo)記分別為22和26，電 源線和參考電位線的附圖標(biāo)記分別為32和30。當(dāng)尋址TFT 26在各行尋址周 期中由施加到行導(dǎo)線12上的選擇脈沖信號(hào)接通時(shí)，列導(dǎo)線14上的電壓(數(shù) 據(jù)信號(hào))會(huì)維給其余的像素。尤其是，TFT26將歹恃線電壓麟給電流源電 路25，該電流源電路包括驅(qū)動(dòng)TFT22和存儲(chǔ)電容24，該存儲(chǔ)電容連接在TFT 22的柵極和電源線32之間。因此，即使在行尋址周期的后期尋址TFT26斷 開之后，提供給TFT22柵極的列電壓，仍然由存儲(chǔ)電容24保持在構(gòu)成存儲(chǔ) 控制值的電壓。這里將驅(qū)動(dòng)TFT22實(shí)現(xiàn)為P溝道TFT，且電容24保持該柵 —源電壓。這樣導(dǎo)iUIilTFT22的固定源—漏電流，由此其給所述的像素提 供預(yù)期的電流源操作。通過顯示元件20的電流由驅(qū)動(dòng)TFT22進(jìn)行調(diào)節(jié)，并 且該電流是TFT22的柵極電壓的函數(shù)，該柵極電壓取決于列電壓、數(shù)據(jù)、信 號(hào)確定的存儲(chǔ)控制值。在下一幀周期中像素再次尋址之前，在行尋址周期的 后期，存儲(chǔ)電容24保持的電壓在的下一驅(qū)動(dòng)周期期間維持該顯示元件的操作。由此TFT 22的柵極和電源線32之間的電壓確定i!31顯示元件20的電流，且依次控制像素的瞬時(shí)光輸出等級(jí)。圖2中已知的像素電路還包括放電光電二極管34，該光電二極管是反向 偏置，且響應(yīng)顯示元件20發(fā)出的光，并根據(jù)元件20發(fā)出的光M:光電二極 管中產(chǎn)生的光電流來衰減存儲(chǔ)電容24上存儲(chǔ)的電荷。該光電二極管釋放電容 24上存儲(chǔ)的柵極電壓，且當(dāng)TFT 22上的柵極電壓達(dá)到TFT的閾值電壓時(shí)， 顯示元件20將不再發(fā)光且存儲(chǔ)電容停止放電。光電二極管34上泄漏電荷的 速度是該顯示元件的光輸出等級(jí)的函數(shù)，因此該光電二極管34還用作光敏反 饋裝置。該光電反饋裝置用于補(bǔ)償顯示元件老化的衰減效應(yīng)，由此根據(jù)關(guān)于對(duì)于 給定鵬區(qū)動(dòng)電流產(chǎn)生的光輸出等級(jí)的其操作的效率減小了。通過這種衰減， 較長時(shí)間且較難驅(qū)動(dòng)的顯示元件將顯示表現(xiàn)為出降低的亮度，導(dǎo)致顯示不一 致。該光電二極管裝置通過在對(duì)應(yīng)于最大的幀周期的驅(qū)動(dòng)周期中適當(dāng)?shù)乜刂?顯示元件的整體、總的光輸出來抵制這些效應(yīng)。根據(jù)所述顯示元件現(xiàn)有的驅(qū) 動(dòng)電流發(fā)光等級(jí)特性，在尋址周期之后的驅(qū)動(dòng)周期期間內(nèi)，用于賦能該顯示 元件以產(chǎn)生光的時(shí)間長度，以及所施加的數(shù)據(jù)信號(hào)的等級(jí)得以調(diào)整，因it懷 減的效率得以減小。衰減的、黯淡的顯示元件將導(dǎo)致該像素驅(qū)動(dòng)電路賦能給 顯示元件比未衰減的、更亮的顯示元件需要更長的周期，因此平均亮度能在 裝置操作的時(shí)間持續(xù)期上保持相同。圖2的電路的缺點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)顯示元件的電流在反饋系統(tǒng)的控制下逐漸減 小到零，從而降低了像素的最大光輸出。已經(jīng)提出了改進(jìn)措施是提供一種占 空比類型控制，該類型控制保持恒定光輸出密度，然后根據(jù)光反饋系統(tǒng)在某 一時(shí)間快速斷開顯示元件，且本發(fā)明涉及這種類型的控制方法。本發(fā)明J^共一種光反饋方案，其中，取代利用光反饋裝置斷開驅(qū)動(dòng)晶體 管，該顯示元件的電流借助驅(qū)動(dòng)晶體管和顯示元件之間的光控開關(guān)得以中斷。 光反饋動(dòng)作施加于該開關(guān)的柵極。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中像素電路10的第一實(shí)施例。像素電路包括電流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光顯示元件20(LED)和驅(qū)動(dòng)晶體管22(TD)， 驅(qū)動(dòng)晶體管22 (Td)用于驅(qū)動(dòng)通過該顯示元件和開關(guān)晶體管Ts的電流，利 用該驅(qū)動(dòng)晶體管，開關(guān)晶體管和顯示元件串聯(lián)在電源線之間。光反饋裝置控制開關(guān)晶體管TS的柵極電壓，從而能夠控制該開關(guān)晶體管的關(guān)斷時(shí)間，以使其能夠根據(jù)顯示元件的光輸出將顯示元件20和驅(qū)動(dòng)晶體管 22隔離開。第一存儲(chǔ)電容24 (d)，其用于存儲(chǔ)掛共給像素的像素驅(qū)動(dòng)電壓，且用 于尋址驅(qū)動(dòng)晶體管。第一存儲(chǔ)電容在驅(qū)動(dòng)晶體管的源極和柵極之間。在所示 的示例中，驅(qū)動(dòng)晶體管是p型的，且源極連接于高電力線。第二存儲(chǔ)電容C2用于存儲(chǔ)控制開關(guān)晶體管Ts的柵極電壓。該第二存儲(chǔ) 電容在高電力線32和開關(guān)晶體管Ts的柵極之間，盡管其可能在任何固定的 電壓和開關(guān)晶體管TS的柵極之間。該光反饋裝置包括PIN光電二極管40形式的光敏裝置，其用于檢測顯 示元件的亮度。光電二極管40的陽極連接于公共線42，陰極連接于開關(guān)晶 體管Ts的柵極。由此節(jié)點(diǎn)44規(guī)定在開關(guān)晶體管的柵極，其連接于第二電容 C2的一端、光電二極管40的一端以及開關(guān)晶體管的柵極。由于開關(guān)晶體管的低柵極電流，光電二極管的電流用棘第二存儲(chǔ)電容 進(jìn)行充電或放電，因此柵極電壓取決于該顯示元件的輸出。將兩個(gè)數(shù)據(jù)電壓寫入像素。 一個(gè)寫在驅(qū)動(dòng)晶體管Tb的柵極上，另一個(gè)寫 在開關(guān)晶體管Ts的柵極上。這一點(diǎn)能利用如圖3所示的共享的數(shù)據(jù)線14或 借助兩個(gè)數(shù)據(jù)列線(未示出)依次獲得。出于該目的，第一尋址晶體管A在數(shù)據(jù)線14和驅(qū)動(dòng)晶體管TD的柵極之 間，第二尋址晶體管A2在數(shù)據(jù)線14和第二存儲(chǔ)電容C2的一端之間，在圖3 的示例中第二存儲(chǔ)電容直接連接于開關(guān)晶體管的柵極。第一數(shù)據(jù)電壓設(shè)置電流輸出以驅(qū)動(dòng)該顯示元件。驅(qū)動(dòng)晶體管TD工作在飽 和狀態(tài)，因此該電流由柵極電壓W的平方函數(shù)來給定。第一數(shù)據(jù)電壓可以是^5:于像素?cái)?shù)據(jù)的恒定電壓，其用來設(shè)置該顯示元件的輸出為恒定的光輸出。第二數(shù)據(jù)電壓將開關(guān)晶體管Ts設(shè)置為導(dǎo)通。出于該目的，第二數(shù)據(jù)電壓 可以高于電源線電壓Vp，但是其是依賴像素?cái)?shù)據(jù)，因此光電二極管電流方夂電 第二電容C2 (到開關(guān)晶體管斷開的電壓)的時(shí)間取決于預(yù)定的像素輸出。存儲(chǔ)在第二電容C2上的電荷變化等于流過該光電傳感器的光感應(yīng)電流 的積分。電容C2上的原始電荷M光電二極管的作用而被移除，由此使得節(jié)點(diǎn)電壓V2下降到線42上的公共電壓，從而斷開了開關(guān)晶體管Ts。電荷的電量可由下式計(jì)算(等式l)-22 = ]"/服力=J"一=_[ o, = - ^ - rro )2 廣rro)"。w該等式能算出電荷的變化是光電電流的積分。L是輸入到光電二極管的光，Y是光電二極管的效率，S是該顯示裝置的效率，iLED^Ml該顯示元件的驅(qū)動(dòng)電流，P是晶體管的卩因子，Vro是驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓，toN是該顯示元件接通的時(shí)間。假定將一個(gè)恒定的光L輸入到光電二極管，隨后零光輸出，因此發(fā)生銳 截止。這樣實(shí)現(xiàn)了占空比類型控制，且平均光輸出可由下式計(jì)算(等式2):二(込/魂—&《)2) —込7歹假定跟隨其余的幀周期T的輸出亮度Lpeak的周期ION關(guān)閉時(shí)，該等式能 計(jì)算出平均的光輸出。C2和V2分別是電容C2兩端的電容和初始的電壓。將 toN以及由等式1得出的電荷Q2的變化之間的比例代入該等式。該等式表示在開關(guān)晶體管斷開之前，平均光輸出取決于電容的電荷量以 及幀周期T和光電二極管的效率。這里不依賴于該顯示元件的效率。當(dāng)柵極電壓等于閾值電壓時(shí)，開關(guān)晶體管將斷開。由此電荷的變化將包 括電容乘以柵極達(dá)到閾值電壓所需的電壓變換。該電壓變換將取決于初始電壓V2以及開關(guān)晶體管的閾值電壓，但是不依賴于LED特性。例如，假定公共線42和陰極線30為0V，大致當(dāng)節(jié)點(diǎn)44的電壓V2從V2變化到0V時(shí)開關(guān)晶體管將斷開(因?yàn)殚撝惦妷合鄬?duì)于電壓從V2到0V這一較大的改變可以被忽略，恢復(fù)V2大于電源線電壓Vp)。 因此，等式2可大致為(等式3):c2 ^ r200680037787.2說明書第9/ll頁光輸出特性示出在圖4中。上述等式表示平均光不依賴于該顯示元件的效率，由此該像素電路補(bǔ)償 了該顯示元^牛的衰減。在圖3的電路中，開關(guān)晶體管Ts必須非?？焖俚貜慕油ㄗ儞Q到斷開，否則該補(bǔ)償是不正確的。對(duì)該像素的各種變型可能改進(jìn)開關(guān)時(shí)間。圖5示出了圖3的像素電路的第一種變型。該電路除了下面描述的修改 之外與圖3的相同。取代將第二電容直接衝共到開關(guān)晶體管的柵極，而采用 M^接在節(jié)點(diǎn)44和開關(guān)晶體管Ts的柵極之間的反相器來提供。反相器包括串聯(lián)在電源線之間的第一和第二對(duì)向型晶體管50和52。在 圖5的示例中，這些電源線是高電源線32和光電二極管的陽極的公共線42。 該柵極由電路節(jié)點(diǎn)44的電壓控制。由于這里JIJ共了反向，因此圖5的電路中 開關(guān)晶體管Ts是p型的，此外其余的電路元件與圖3中的相同。在該電路中，光電二極管控制反相器的輸入。在光輸出開始時(shí)，反相器 的輸出，即開關(guān)晶體管Ts的柵極是低電壓，劍應(yīng)于前面所述的高電平V2。 P型開關(guān)晶體管由此接通。反相器的輸入斷氏至恍電二極管的公共電壓，然 后反相器的輸出變高并關(guān)斷開關(guān)晶體管Ts。反相器的關(guān)斷特性改進(jìn)了開關(guān)晶 體管的開關(guān)性能。如上面解釋的，用于解釋像素電路狀態(tài)的近似值忽略了開關(guān)晶體管的閾 值電壓。實(shí)際上，光輸出將依賴于該閾值電壓，由此對(duì)開關(guān)晶體管閾值電壓 的變化敏感。該效應(yīng)在某些瞎況下是可忽略的。然而，圖5中所用的反相器 顯著地減小了光輸出對(duì)開關(guān)晶體管的閾值電壓的依賴。在圖6中，專用的高電源線60用于該反相器，這樣改進(jìn)了反相器的操作。 除此之外該電路與圖5相同。圖7示出了另一種改進(jìn)開關(guān)速度的方式，其中通il3^接在開關(guān)晶體管Ts 的柵極和公共電壓之間的反饋晶體管70，在像素電路中實(shí)現(xiàn)正反饋。驅(qū)動(dòng)晶 體管TD的漏極連接到反饋晶體管70的柵極。當(dāng)開關(guān)晶體管開始斷開時(shí)，其 阻抗增加，電壓Vo開始上升，這具有加速反饋晶體管斷開的效果。本發(fā)明可以利用具有多晶硅或無定型硅TFT或微晶硅TFT的電路得以 實(shí)現(xiàn)。光反饋裝置通常是以芯片管腳形式存在的二極管。有源矩陣基板(無定形的、多晶以及晶體硅、有機(jī)TFT基板)上的多種不同的鄉(xiāng)顯示技術(shù)上(例如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、 無機(jī)發(fā)光二極管(iLED)、場致發(fā)射顯示器(FED)、電致發(fā)光顯示器(EL))， 其中該發(fā)光元件在光輸出中受到衰減。本發(fā)明的使用及時(shí)阻止了老化并且使 得顏色點(diǎn)保持穩(wěn)定。由于增加了晶體管、電容和線的數(shù)目，這些像素電路更適合在具有， 像素區(qū)域的頂部發(fā)光的AMOLED顯示器中使用。在上述的示例中，陰極線30可以是恒定的電壓，例如OV。 一旦像素被 尋址，該像素將開始發(fā)光，且開關(guān)晶體管一接通這就發(fā)生，這時(shí)電壓V2被存 入第二電容C2上。作為可替換地，陰極線30可以被開關(guān)，使得顯示器被驅(qū) 動(dòng)為兩個(gè)階段一驅(qū)動(dòng)階段和之后的尋址階段。因此存在多種不同的尋址方法，其中的一些將參考圖8至12以及基于圖 3中最基本的電路在下面得以解釋。(i) 可以依次被尋址，每行順序地由開關(guān)尋址線Al和A2尋址。該陰 極恒定為OV。在該方法中，在尋址階段期間或之后該顯示元件發(fā)光，直到開 關(guān)晶體管斷開。如果所需的時(shí)間(toN)超過了幀時(shí)間，反饋系統(tǒng)失效，此外 光輸出僅取決于施加于該像素的第二電壓V2。該方法在圖8中示出，其顯示 了第一行(圖示80)和最后一行(圖示82)的尋址線A1和A2的尋址脈沖。(u)在尋址階段該陰極切換到關(guān)斷該顯示元件(狀態(tài))。尋址階段對(duì)于 各行的尋址線Al和A2順序地施加連續(xù)的脈沖。這是圖9中所示的階段90， 其示出為黑色輸出。此外，第一行和最后一行的圖示為92和94。在階段96 期間所述的光輸出。該光再次輸出僅由V2控制。(in) 修改(ii)中的方法使得在對(duì)尋址線A2施加尋址脈沖之前對(duì)尋址 線A1施加所有的尋址脈沖。這一點(diǎn)顯示在圖10中，另外的對(duì)應(yīng)于圖9。該 光輸出僅由V2控制。(iv) 所述的陰極可驅(qū)動(dòng)為恒定電壓，且每幀可施加兩個(gè)數(shù)據(jù)電壓。這 一點(diǎn)示出在圖11中。再次順序地尋址所述的行，且該圖再次顯示第一行和最 后一行。起初，對(duì)于線A1和A2，對(duì)第一亮度子場110H^尋址脈沖，然后 對(duì)尋址線A2，對(duì)第二子場112提供第二尋址脈沖。因此存在兩個(gè)數(shù)據(jù)電壓 V2a和V2b，其用于通過第二尋址晶體管從數(shù)據(jù)線裝載至U該像素。在該方法中，電壓VI和V2都影響所述的光輸出。在第一階段期間，選擇電壓V2a使得開關(guān)晶體管保持接通，所述的光輸 出取決于電壓V1。在第二階段期間，選擇電壓V2b使得開關(guān)晶體管斷開。該方法保證所述的顯示元件在第一階段總是接通的，這樣對(duì)于低亮度等 級(jí)避免了短的光脈沖。兩電壓Vl和V2b是數(shù)據(jù)相關(guān)的。(v) 如圖12所示，也可以修改(iv)的方案以便包括陰極開關(guān)?，F(xiàn)在 兩個(gè)階段110和112包括由陰極線電壓控制的暗尋址部分和亮輸出部分。因此，在某些示例中，驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)晶體管以提供固定的輸出(對(duì)應(yīng)于 Lpeak)，并且利用基于電壓V2的反饋系統(tǒng)獲得所有的亮度控制。在其它的示 例中，取決于所述像素?cái)?shù)據(jù)的電壓可加在驅(qū)動(dòng)晶體管上(電壓V1)。在這禾中 方式中，該開關(guān)晶體管僅iiil接通時(shí)間的微調(diào)就得以實(shí)現(xiàn)，并且這一步可處 于第二階段中。這樣就需要更精確的確定VI和V2，但是這就具有能^f共低 亮度等級(jí)不需要短閃爍的優(yōu)點(diǎn)?？刂品椒ǖ倪@種組合使得占空比總是處于較 高的范圍(例如總是大于50%)，但是該驅(qū)動(dòng)方案仍然不限制最大亮度，因 為對(duì)于整個(gè)幀時(shí)間仍然將該顯示元件驅(qū)動(dòng)為滿亮度。因此，該反饋方案可實(shí)現(xiàn)模擬驅(qū)動(dòng)和占空比控制的組合，否則其只可實(shí)現(xiàn)具有固定亮度的占空比控制。因此，圖4中的等級(jí)Lpeak可以是恒定的，或者是依賴于像素?cái)?shù)據(jù)的。其它的各種修^t于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
權(quán)利要求
1. 一種有源矩陣顯示裝置，其包括顯示像素陣列，其中每個(gè)像素包括電流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光顯示元件(LED)；驅(qū)動(dòng)電流通過該顯示元件的驅(qū)動(dòng)晶體管(22)；與該驅(qū)動(dòng)晶體管串聯(lián)的開關(guān)晶體管(20)；以及光反饋裝置(40)，其用于控制該開關(guān)晶體管的柵極電壓，由此能夠控制該開關(guān)晶體管的關(guān)斷定時(shí)，以使其能夠根據(jù)該顯示元件的光輸出將該顯示元件與驅(qū)動(dòng)晶體管隔離開來。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中每個(gè)像素還包括第一存儲(chǔ)電容(24)，其用于存儲(chǔ)像素驅(qū)動(dòng)電壓，該像素驅(qū)動(dòng)電壓用于尋址所述驅(qū)動(dòng)晶體管。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中第一存儲(chǔ)電容(24)連接驅(qū)動(dòng)晶體管 (22)的柵極和源極。
4、 如前任一權(quán)利要求所述的裝置，其中驅(qū)動(dòng)晶體管(22)、開關(guān)晶體管 (20)和所述的顯示元件串聯(lián)在電源線(32、 30)之間。
5、 如前任一權(quán)利要求所述的裝置，其中電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示元件(LED)包括電致發(fā)光顯示元件。
6、 如前 壬一t又利要求所述的裝置，其中旨像素還包括 第二存儲(chǔ)電容(C2)，其用于存儲(chǔ)柵極電壓，柵極電壓用于控制開關(guān)晶體管(20)。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中光反饋裝置包括光敏錢(40)，其用于檢觀斷述顯示元件的亮度，并改變存儲(chǔ)在第二存 儲(chǔ)電容(C2)上的電壓。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其中所述的第二存儲(chǔ)電容^^在光敏 裝置(40)的一端和電源線(42)之間。
9、 如權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述的的，，其中在數(shù)據(jù)線(14) 和驅(qū)動(dòng)晶體管(22)的柵極之間提供了第一尋址晶體管(Al)，并且在數(shù)據(jù) 線(14)和第二存儲(chǔ)電容(C2)的一端之間提供了第二尋址晶體管(A2)。
10、 如權(quán)利要求6至9中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中第二存儲(chǔ)電容 (C2)的一端、光敏裝置(40)的一端和開關(guān)晶體管(20)的柵極連接在一起(44)。
11、 如權(quán)利要求10所述的裝置，還包括連接在開關(guān)晶體管(20)的柵極 和電源線之間用于增加開關(guān)晶體管的開關(guān)速度的反饋晶體管(70)。
12、 如權(quán)利要求6至9中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中第二存儲(chǔ)電容 (C2)的一端和光敏裝置(40)的一端在電路節(jié)點(diǎn)(44)處連接在一起，并且 在該節(jié)點(diǎn)(44)和開關(guān)晶體管(20)的柵極之間提供了一反相器。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中該反相器包括串聯(lián)在電源線之間的 第一和第二對(duì)向型晶體管(50、 52)，它們的柵極由電路節(jié)點(diǎn)(44)的電壓控 制。
14、 如權(quán)利要求13所述的，，其中驅(qū)動(dòng)晶體管(22)、開關(guān)晶體管(20) 和所述的顯示元件(LED)串聯(lián)在第一和第二電源線(32、 30)之間，第一 和第二對(duì)向型晶體管串聯(lián)在第一電源線(32)和連接有光反饋裝置(40)的 第三電源線(42)之間。
15、 如權(quán)利要求13所述的裝置，其中驅(qū)動(dòng)晶體管(22)、開關(guān)晶體管(20) 和所述的顯示元件(LED)串聯(lián)在第一和第二電源線(32、 30)之間，第一 和第二對(duì)向型晶體管(50， 52)串聯(lián)在不同的第三和第四電源線(60、 42) 之間。
16、 一種驅(qū)動(dòng)有源矩陣顯示裝置的方法，該有源矩陣顯示裝置包括顯示 像素的陣列，其中每個(gè)像素包括驅(qū)動(dòng)晶體管(22)、電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示元件 (LED)，對(duì)于^H象素，該方^^括存儲(chǔ)第一像素驅(qū)動(dòng)電壓(VI )，該第一像素驅(qū)動(dòng)電壓控制加在驅(qū)動(dòng)晶體 管(22)上的柵極電壓；存儲(chǔ)第二像素控制電壓(V2)，該第二像素控制電壓控制加在開關(guān)晶體 管的電壓，該第二像素控制電壓足夠接通開關(guān)晶體管(20);用從第一像素驅(qū)動(dòng)電壓(VI)得到的電流驅(qū)動(dòng)該像素的顯示元件；檢測顯示元件的光輸出，且根據(jù)光輸出改變幵關(guān)晶體管(20)的控制， 直到開關(guān)晶體管斷開。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)晶體管(22)、開關(guān)晶體管(20) 和顯示元件(LED)串聯(lián)在電源線(32、 30)之間。
18、 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中檢測該顯示元件的光輸出和改變開關(guān)晶體管的控制包括利用光輸出改變存儲(chǔ)在電容(C2)上的電荷，該 電WI空制開關(guān)晶體管(20)的柵極電壓。
19、如權(quán)利要求16至18的任一權(quán)利要求所述的方法，其中存儲(chǔ)第一像 素驅(qū)動(dòng)電壓(VI)包括給存儲(chǔ)電容(24)充電，該存儲(chǔ)電容控制驅(qū)動(dòng)晶體管 (22)的柵極電壓。
全文摘要
一種有源矩陣顯示裝置包括顯示像素陣列，其中每個(gè)像素包括電流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光顯示元件、用于驅(qū)動(dòng)電流通過該顯示元件的驅(qū)動(dòng)晶體管、與該驅(qū)動(dòng)晶體管串聯(lián)的開關(guān)晶體管，以及控制該開關(guān)晶體管柵極電壓的光反饋裝置，由此能夠控制關(guān)斷該開關(guān)晶體管的定時(shí)，以便能夠根據(jù)該顯示元件的光輸出將該顯示元件與驅(qū)動(dòng)晶體管隔離開來。該裝置利用光反饋裝置來控制額外的開關(guān)晶體管，而不是控制驅(qū)動(dòng)晶體管。因此該驅(qū)動(dòng)晶體管的控制得以簡化，且所述的額外的光敏控制用于與該驅(qū)動(dòng)晶體管串聯(lián)的額外的開關(guān)晶體管。
文檔編號(hào)G09G3/32GK101283392SQ200680037787
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者A·吉拉爾多, R·庫爾特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司