本发明专利技术提供了在显示器像素中的多个受单一入口电极控制的导电沟道。这样的像素电路通过使数据电流流入上述导电沟道中的一个设置像素数据电压，而通过其他导电沟道将驱动电流传输到像素中的发光装置。本发明专利技术得到了不由阈值电压决定而由电流控制的驱动方案，不需实质上增加像素复杂性。上述合并的像素结构提供了简化的且更灵活的电流驱动像素结构的实施方式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括让驱动电流通过发光材料，如有机半导体薄膜而发光的发光装置的有源矩阵显示器的像素电路和驱动方法。上述像素电路包括控制各个发光装置发光的有源元件，例如薄膜晶体管。更具体地说，本专利技术提供包括多功能控制电极的像素电路和使上述像素电路工作的方法。此外，本专利技术的像素电路由交替的导电沟道构成，由上述多功能控制电极控制。本专利技术的较好应用是提供能够执行电流控制驱动且比已有的技术方案的复杂度小的像素电路。
技术介绍
近年来，有机发光二极管显示器的商业应用引起了人们的广泛兴趣。形态佳，反应快，重量轻，运行电压低以及如打印般的画质使其成为从手机屏幕到大屏幕电视的广泛应用范围内的理想显示装置。低分辨率的无源有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode以下简称OLED)显示器已与商业上的手机产品相结合。采用有源矩阵OLED的新一代高分辨率和高性能装置正在开发中。有源矩阵OLED显示器的最初引入可见如数码相机和小型视频装置的产品。大屏幕OLED显示器的演示进一步推动了商业用有源矩阵OLED技术的开发。实现上述商业化的主要挑战包括(1)改善材料和装置的工作寿命，(2)减小装置在显示区内的变化。已提出一些方法，即通过使单个像素包括更多的有源开关装置或采用外部供应线开关来解决第二个问题。在上述解决方案中与单个像素结合的更精细的控制电路将不可避免地导致装置复杂性的增加。OLED显示器与液晶显示器(LCD)的不同之处在于OLED显示器中任一个像素都产生光输出。像素的光输出更容易受到流入像素的电流的控制。与之相比，由于LCD的光学特性是直接对施加的电压做出反应，故LCD容易受电压信号控制。虽然典型的存储装置保存电压信息，但是使有源矩阵OLED显示器通过典型的存储元件工作需要另外的将存储电压数据转换为明确的电流输出的传输方法。实用的转换方法应当是可靠的并不由影响上述转换的因素，如像素-像素的特性变化决定，以使得OLED显示器有良好的一致性。采用有机材料形成LED的基本示例可见第5482896号美国专利，第5,408,109号美国专利和第5,663,573号美国专利，采用有机发光二极管形成有源矩阵显示装置的示例可见第5,684,365号美国专利和第6,157,356号美国专利，所有上述这些都作为参考文件引用于此。有源矩阵OLED显示器(图1)典型地由选择行的“选择”电极，设置像素状态的“数据”电极，驱动像素的电源电极VDD和提供共用电压电平的参考电压VREF构成。有源矩阵显示器中的基本像素还包括至少一个控制数据的晶体管和至少一个存储元件，存储元件用于保存数据信息的长度足以使得在一个画面帧的一个数据状态中，像素保持稳定。图2中对有源矩阵OLED显示器中的基本像素100的电流图表进行了进一步详细描述。带有与图2中构造相似的像素电路的有源矩阵允许在地址周期内根据数据电极传输的数据信号在存储电容器204中写入数据并保存，而供电VDD根据电容器204中设置的数据通过n沟道晶体管201持续驱动OLED205。由与晶体管203栅极连接的选择电极的电压控制的n沟道晶体管203控制接收数据信息的像素的选择。有源矩阵驱动允许驱动晶体管201保持数据状态并继续在数据电极输入数据与像素断开之后的一个延长的期间内传输所需的驱动电流。因而，要达到一定亮度所需的峰值电流与无源矩阵相比会减小。有源矩阵显示器中的峰值驱动电流与无源矩阵中的分辨率不成比例，故其适合于高分辨率的应用。有源矩阵显示器的稳定性也有所改善。如以上实例所示，产生光输出的电流流经至少一个校准电流的控制元件。在传统的发光装置显示器中，上述控制元件在玻璃上的非晶硅薄膜上制造。上述控制元件消耗的电力转换为热量而不产生光。为减小上述电力消耗，应采用迁移性比非晶硅好的多晶硅。更精细的使用适合于以多晶硅为基底材料的像素电路的自调节多阶变换方法可见第6,501,466号美国专利和第6,580,408号美国专利。上述方法中给出的电流驱动在很大程度上消除了材料和典型不匀称地结合玻璃上的薄膜多晶硅的晶体管的碰撞。在上述方法中，需要最少四个晶体管来实现上述自调节多阶变换，以获得显示用的与像素无关的电流驱动。上述方法的一实例如图3所示，其中每个带有存储电容器304和OLED30的像素都采用四个晶体管301，302，303和307，以及3个入口线，数据，选择和VDD。图4A所示的电路表示自校准电流驱动的另一方法。显示电路包括在两个电压电平VDD1和VDD2之间交换源电压的供电电极开关。与图3所示的实例相比，图4A的晶体管数目比图3的少，但需要一个另外的具有转换功能的入口电极以在电流驱动中使像素工作并将电流传输到发光二极管。图4B表示将像素参数读入包括存储器和调节线路的外部处理电路的另一种方法。上述外部调节可以消除像素参数的变化，如阈值电压变化。像素电路包括5个晶体管和5个入口电极。已有技术的上述实例大致上回顾了上述技术中解决一致性问题的已有解决方案。与图2所示的基本像素电路相比，很显然一致性问题的任何已有解决方案都包括像素电路复杂性的实质上的增加，从而有可能减小有用发光区，功效和产品收益。
技术实现思路
本专利技术提供了在同一总线上带有传统的像素选择功能和输电功能的像素入口的多功能扫描-电源电极，因而减小了显示器的复杂性。本专利技术还提供了在一个像素中的多个既设置数据电压又传输数据电流的导电沟道。如此构造的像素结构包括从扫描-电源电极到发光元件之间的直流电通道和从数据电极到参考电压源之间的直流电通道。上述通道的开启和关断完全由施加于扫描-电源电极的电压控制。本专利技术通过构造像素解决复杂性问题，将传统的扫描电极设置成如发光装置的供电电极一样在部分循环中传输全部驱动电力，而不为电路增加任何附加的开关电极或信号。此外，具有多个由单一信号扫描-电源电极控制的导电沟道的结构还简化了电流驱动模式的运行。本专利技术提供了像素电路和驱动上述像素电路的方法，其中上述像素电路由在显示器运行的扫描期间内为输入数据而选择像素，而在驱动期间内作为供电电极向发光元件传输驱动电流的多功能扫描-电源电极构成。此外，本专利技术的像素电路包括两个交替的导电沟道，一个位于数据电极和参考电压源之间，另一个位于扫描-电源电极和上述参考电压源之间并经过上述发光元件。在本专利技术的较佳实施例中使显示器工作的电流驱动消除了对阈值电压的变化和OLED特性的依赖。本专利技术的特定优点是以OLED的应用为例进行说明的。本专利技术还采用将传统的电力传输电极和扫描电极合并为一个单一的入口电极(扫描-电源电极)的驱动方法。采用三个晶体管的较佳实施例说明了本专利技术的电流驱动的解决方案的应用。其他的实施例则说明了更广泛的实施原理。本专利技术的其他特性和优点将由下面的说明给出，或从本专利技术的实施中得出。本专利技术的目的和其他优点将通过说明书和权利要求以及附图特别指出的结构实现或达到。附图说明图1是已有技术中有源矩阵发光装置显示器的示意图。图2是已有技术中有源矩阵发光装置中的像素电路的示意图。图3是已有技术中有源矩阵发光装置中的像素电路的示意图。图4A是已有技术中有源矩阵发光装置中的像素电路的示意图。图4B是已有技术中有源矩阵发光装置中的像素电路的示意图。图5是本专利技术一较佳实施例的像素电路的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种显示器，至少包括： 传输输入数据的数据电极； 扫描－电源电极；上述显示器工作时，上述扫描－电源电极至少传输第一信号和第二信号； 参考电压源； 位于上述扫描－电源电极和上述数据电极的交叉处的像素； 上述像素包括： 发光元件；上述发光元件根据供给它的电流发光； 具有第一和第二末端的保存数据信息的存储元件； 控制电路，根据上述数据信息校准流入上述发光元件的驱动电流，并控制上述数据电极输入的数据； 其中上述扫描－电源电极通过承载至少第一和第二信号来控制输入到上述像素的数据；其中，上述控制电路通过承载上述第一信号使得上述存储元件接收上述数据电极的数据信息；其中，上述控制电路通过承载上述第二信号阻止上述数据电极对上述存储元件的影响，并且保持上述存储元件中保存的数据信息； 其中上述控制电路还包括：连接上述扫描－电源电极、上述数据电极和上述参考电压源的两个导电沟道； 其中上述第一导电沟道在上述第一信号施加到上述扫描－电源电极时设置数据电压；以及 其中在上述第二信号施加到上述扫描－能力电极的期间，上述第二导电沟道在上述扫描一电源电极和上述参考电压源之间经由上述发光元件传导电流。...
【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：周庆盈，
申请(专利权)人：周庆盈，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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