專利名稱：有源矩陣顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及有源矩陣顯示器并涉及相關(guān)的顯示驅(qū)動方法。更特別的，本發(fā)明 涉及有源矩陣驅(qū)動的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器的附加驅(qū)動電路以用來改進(jìn)該裝置的 工作特性。
背景技術(shù)：
使用OLEDs制作的顯示器比LCD和其它平板技術(shù)能具有許多優(yōu)點。它們是明亮，顏 色豐富，快速切換(與LCDs相比)，提供寬視角并且在多種基板上構(gòu)成容易且便宜。有機(jī)的 (這里包括有機(jī)金屬的)LEDs可以使用包括聚合物、小分子和樹形化合物(dendrimers)的 材料制作，其色彩范圍取決于使用的材料?；诰酆衔锏挠袡C(jī)LEDs的例子在W090/13148、 W095/06400和W099/48160中描述；基于樹形化合物材料的例子在W099/219;35和 W002/067343中描述；并且基于所謂小分子的裝置的例子在US4539507中描述。典型的OLED裝置包括兩層有機(jī)材料，其中一層是發(fā)光材料層，例如發(fā)光聚合物 (LEP)、低聚物或者發(fā)光低分子量材料，并且另一層是空穴傳輸材料層例如聚噻吩衍生物或 者聚苯胺衍生物。有機(jī)LEDs可以以矩陣像素的形式淀積在基板上以形成單色或多色像素顯示器。 多色顯示器可以使用成組的紅、綠和藍(lán)發(fā)光像素來構(gòu)成。所謂的有源矩陣(AM)顯示器具有 與每個像素相關(guān)的存儲元件，典型的是存儲電容器和晶體管，而無源矩陣顯示器沒有這樣 的存儲元件而是靠重復(fù)掃描以給出穩(wěn)定圖像的效果。聚合物和小分子有源矩陣顯示器驅(qū)動 器的例子分別能在W099/^983和EP0717446A中找到。顯示器可以是底部發(fā)光或者頂部發(fā)光。在底部發(fā)光顯示器中光通過其上裝有有源 矩陣電路的基板發(fā)射；在頂部發(fā)光顯示器中光朝顯示器的前面發(fā)射而不通過有源矩陣電路 所在的顯示層。頂部發(fā)光OLED顯示器不如底部發(fā)光顯示器普遍，因為典型地，上電極包括陰極并 且它必須至少部分透明，而且具有足夠的導(dǎo)電性并且，最好對下面的有機(jī)層提供一定程度 的封裝。盡管如此，包括申請人公開的PCT申請W02005/071771(由此把它的全文作為參考 引入)在內(nèi)的大量頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)已經(jīng)被描述了，該申請描述了陰極并入光干涉結(jié)構(gòu)以提高 來自O(shè)LED像素的逸光量。OLED顯示器通常顯示由圖元(或像素)線性矩陣建立的圖像。有源矩陣OLED顯 示器通常對于每個像素的每種顏色都有行數(shù)據(jù)線和列數(shù)據(jù)線。一條這樣的數(shù)據(jù)線102在圖 1中示出。參考圖1，驅(qū)動電路101連接到數(shù)據(jù)線102，數(shù)據(jù)線102連接到多個像素電路103。 每個像素電路103與一個像素顯示元件相對應(yīng)并且包含存儲元件(沒有示出)。每條數(shù)據(jù) 線102通常連接到幾百個像素電路103。在有源矩陣OLED顯示器中，數(shù)據(jù)線102使用電壓驅(qū)動方法或者電流驅(qū)動方法。當(dāng) 使用電流驅(qū)動方法時，相比電壓驅(qū)動方法，現(xiàn)有技術(shù)喜歡提高電效率。在電流驅(qū)動方法使用 的地方，像素電路103能被用作電流源或者電流吸收器。
圖2，來自我們的申請W003/038790，示出了電流控制像素驅(qū)動器電路的例子。在 這個電路中通過OLED 152的電流通過設(shè)定OLED驅(qū)動晶體管158的漏源電流而設(shè)定，該設(shè) 定使用參考電流吸收器166并記住該漏源電流所需的驅(qū)動晶體管的柵極電壓。這樣OLED 152的亮度由流入?yún)⒖茧娏魑掌?66的電流Icol決定，其最好可調(diào)，且根據(jù)對正在尋址的 像素的期望設(shè)定。另外，另一個切換晶體管164連接在驅(qū)動晶體管158和OLED 152之間。 通常電流吸收器166提供給每條列數(shù)據(jù)線。電流驅(qū)動有源矩陣像素電路所共有的問題在于，特別在大型顯示器中這是常有的 事，像素“編程”電流存在小泄露和/或數(shù)據(jù)線電容超出。最好如圖1中所示，傳統(tǒng)的電流驅(qū)動有源矩陣OLED顯示器必須克服數(shù)據(jù)線102的 電阻-電容常數(shù)。驅(qū)動電路101除了為了達(dá)到期望的光輸出提供足夠的電流給像素電路 103以外，還必須克服數(shù)據(jù)線102固有的電阻和電容。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種有源矩陣OLED顯示器，其包括數(shù)據(jù)線，連接 到數(shù)據(jù)線的多個像素電路，為了給像素電路寫入顯示數(shù)據(jù)而朝數(shù)據(jù)線一端連接的驅(qū)動電 路，和朝遠(yuǎn)離驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)線的另一端連接的可編程驅(qū)動提升(boost)電路。本發(fā)明優(yōu)選提供一種連接到數(shù)據(jù)線的可編程驅(qū)動提升電路，驅(qū)動電路連接到數(shù)據(jù) 線的相對端。這種電路的增加能使有源矩陣OLED數(shù)據(jù)線更加快速預(yù)充電。將能由本領(lǐng)域 技術(shù)人員所預(yù)期到，可編程驅(qū)動提升電路可以是電壓控制電路或者電流控制電路。優(yōu)選地，可編程驅(qū)動提升電路是電流源或者電流吸收器。使用可編程驅(qū)動提升電 路作為電流源或者電流吸收器減小用以克服數(shù)據(jù)線的電阻-電容系數(shù)的電流。本發(fā)明的好 處包括增加裝置能量效率和降低顯示圖像時間并且從而具有更高的圖像顯示刷新率。優(yōu)選地，可編程驅(qū)動提升電路包括選擇電路或者使能電路。更優(yōu)選地，驅(qū)動電路通 過數(shù)據(jù)總線連接到使能電路。這允許驅(qū)動電路通過傳遞使能數(shù)據(jù)位和/或一個或多個編程 數(shù)據(jù)位來控制可編程驅(qū)動提升電路。優(yōu)選地，可編程驅(qū)動提升電路是電流復(fù)制器?？蛇x擇地，電流復(fù)制器能被控制為具 有負(fù)荷(duty)編程使能信號的可變電流吸收器，或者電流復(fù)制器能通過編程數(shù)據(jù)信號的 最高有效位來控制，或者復(fù)制器在固定時間周期被使能。取決于電路設(shè)計需要，可編程驅(qū)動提升電路可以是η溝道或者ρ溝道。優(yōu)選地，可編程驅(qū)動提升電路和驅(qū)動電路位于相同的基板上。合適的基板或底板 可以是由非晶硅(a-Si)制成的一塊板。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種有源矩陣OLED顯示器的編程方法，OLED顯示 器具有電流編程數(shù)據(jù)線，多個連接到數(shù)據(jù)線的像素電路，為了給像素電路寫入顯示數(shù)據(jù)而 朝數(shù)據(jù)線一端連接的驅(qū)動電路，和朝遠(yuǎn)離驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)線的另一端連接的可編程驅(qū)動提 升電路；該方法包括第一尋址周期，包括以第一電流編程可編程驅(qū)動提升電路；和第二尋 址周期，包括寫顯示數(shù)據(jù)到像素并且提供第一電流給數(shù)據(jù)線。這樣，電流被可編程提升電路編程到數(shù)據(jù)線上。這種方法充分地減少了充電時間 并且從兩端對數(shù)據(jù)線充電減少了電阻-電容常數(shù)大約75 %。優(yōu)選地，編程方法包括，在第一尋址周期用使能數(shù)據(jù)位和一個或多個編程數(shù)據(jù)位
5激活可編程驅(qū)動提升電路以提供相對于從驅(qū)動電路提供給數(shù)據(jù)線的電流偏移的電流。優(yōu)選地，第一尋址周期包括可編程驅(qū)動提升電路被使能一個固定的時間周期。這 種設(shè)置提供了可編程提升電路的好處同時避免了連續(xù)使用可編程提升電路的無效率。優(yōu)選地，第一尋址周期包括可編程驅(qū)動提升電路被使能并且提供相應(yīng)于由驅(qū)動電 路傳送的數(shù)字信號信息的最高有效位的電流。以這種設(shè)置，降低了由可編程提升電路和驅(qū) 動電路提供的最大電流。同樣優(yōu)選地，第一尋址周期包括可編程提升電路被編程以根據(jù)占空比變化。在這 種設(shè)置中，占空比可以被選擇，例如以克服數(shù)據(jù)線材料中的物理雜質(zhì)，以實現(xiàn)最佳的顯示時 間或電效率，例如取決于要被顯示圖像的信息內(nèi)容，或者遵循固定的占空比，例如最小化實 現(xiàn)期望的圖像顯示所需的數(shù)值計算。


現(xiàn)在將僅僅以例子的方式，參考附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的實施例，其中圖1是如現(xiàn)有技術(shù)所知的行或列顯示布局的示意圖；圖2是如現(xiàn)有技術(shù)所知的有源矩陣像素驅(qū)動器電路的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的行或列顯示布局的示意圖；和圖如至4d是作為根據(jù)本發(fā)明實施例的可編程電路提升電路使用的四個示例電路 的示意圖。
具體實施例方式參考圖3，根據(jù)本發(fā)明實施例的行或列顯示布局圖的示意圖包括有源矩陣OLED顯 示器200。顯示器200包括可編程提升電路，展示為驅(qū)動芯片電路201，數(shù)據(jù)線202，像素電 路203和可編程驅(qū)動提升電路204。由于像素電路203的有源矩陣布置，顯示器200的編程具有兩個階段。在第一個 階段，驅(qū)動電路201從數(shù)字信號信息識別要被提供到像素電路203的所需電流或者電流范 圍，并且提供電流給多個在存儲單元(沒有示出)中存儲電流的像素電路203。另外，可編 程提升電路204在這個編程的第一階段期間運行。在第二個階段，驅(qū)動電路201停止提供 電流并且像素電路203驅(qū)動像素電路中的OLED(沒有示出)以相應(yīng)于提供的數(shù)字信號數(shù)據(jù) 點亮一部分預(yù)期的顯示圖像。在這種設(shè)置中，驅(qū)動電路201在提供電流的任務(wù)中，得到可編 程驅(qū)動提升電路204的幫助，給像素電路203的存儲單元充電并且也提供充足的電流以克 服數(shù)據(jù)線202的電阻-電容常數(shù)?？删幊舔?qū)動提升電路204能與驅(qū)動電路201 —起起到電流復(fù)制器的作用，其中電 路201、204兩者都提供電流成者吸收電流到像素電路203。作為選擇，可編程提升電路204 可以與驅(qū)動電路201相對地運行，其中可編程提升電路204吸收電流然而驅(qū)動電路201提 供電流或者可編程提升電路204提供電流而驅(qū)動電路201吸收電流?？删幊烫嵘娐?04僅能在編程顯示器200的第一階段的預(yù)充電部分期間使能。 另外，可編程驅(qū)動提升電路204能編程到與數(shù)字信號信息的最高有效位相關(guān)聯(lián)的電流水 平，與其相反在編程顯示器200的第一階段，驅(qū)動電路201以固定水平編程像素電路203。 另外，可編程驅(qū)動提升電路204能按照可變負(fù)荷程序編程，例如根據(jù)要顯示圖像的內(nèi)容最優(yōu)化提供的電流。圖如至4d是作為根據(jù)本發(fā)明實施例的可編程電路提升電路204使用的四個示例 電路的示意圖。圖4的(a)、(b)、(c)和(d)部分的共同點是電壓源VDD301，程序數(shù)據(jù)302， 使能數(shù)據(jù)303和電路接地304圖4(a)示出了使用η型晶體管的可編程提升電路204以提供電流源可編程提升 電路的實例的典型布局。圖4(b)示出了使用η型晶體管的可編程提升電路204以提供電流吸收器可編程 提升電路的實例的典型布局。圖4(c)示出了使用ρ型晶體管的可編程提升電路204以提供電流源可編程提升 電路的實例的典型布局。圖4(d)示出了使用ρ型晶體管的可編程提升電路以提供電流吸收器可編程提升 電路的實例的典型布局。不用懷疑本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到其它的選擇。可以理解本發(fā)明不限于所描述的 實施例并且包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說在此附加的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)是顯而易 見的變型。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣OLED顯示器，包括數(shù)據(jù)線，連接到所述數(shù)據(jù)線的多個像素電路，為了 給像素電路寫入顯示數(shù)據(jù)而朝所述數(shù)據(jù)線一端連接的驅(qū)動電路，和朝遠(yuǎn)離所述驅(qū)動電路的 所述數(shù)據(jù)線的另一端連接的可編程驅(qū)動提升電路。
2.如權(quán)利要求1的有源矩陣OLED顯示器，其中可編程驅(qū)動提升電路在與所述驅(qū)動電路 連接到數(shù)據(jù)線的一端相反的一端處連接到所述數(shù)據(jù)線。
3.一種有源矩陣OLED顯示器，其中所述可編程驅(qū)動提升電路是電流源或者電流吸收ο
4.一種有源矩陣OLED顯示器，其中所述可編程驅(qū)動提升電路包括選擇電路或者使能 電路。
5.如權(quán)利要求4的有源矩陣OLED顯示器，其中所述驅(qū)動電路通過數(shù)據(jù)總線連接到所述 使能電路。
6.如前面權(quán)利要求中任意一個的有源矩陣OLED顯示器，其中所述可編程驅(qū)動提升電 路是電流復(fù)制器。
7.如權(quán)利要求6的有源矩陣OLED顯示器，其中所述電流復(fù)制器能夠被控制為具有負(fù)荷 編程使能信號的可變電流吸收器。
8.如權(quán)利要求6的有源矩陣OLED顯示器，其中所述電流復(fù)制器能夠由編程數(shù)據(jù)信號的 最高有效位控制。
9.如前面權(quán)利要求中任意一個的有源矩陣OLED顯示器，其中所述可編程驅(qū)動提升電 路和所述驅(qū)動電路位于相同的基板上。
10.如權(quán)利要求9的有源矩陣OLED顯示器，其中所述基板包括非晶硅(a-Si)底板。
11.如權(quán)利要求1的有源矩陣OLED顯示器，其中所述可編程驅(qū)動提升電路是可編程電 流提升電路。
12.如權(quán)利要求1的有源矩陣OLED顯示器，其中所述可編程驅(qū)動提升電路是可編程電 壓提升電路。
13.一種有源矩陣OLED顯示的編程方法，OLED顯示器具有電流編程數(shù)據(jù)線，多個連 接到所述數(shù)據(jù)線的像素電路，為了給像素寫入顯示數(shù)據(jù)而朝所述數(shù)據(jù)線一端連接的驅(qū)動電 路，和朝遠(yuǎn)離所述驅(qū)動電路的所述數(shù)據(jù)線的另一端連接的可編程驅(qū)動提升電路；該方法包 括第一尋址周期，包括以第一電流編程所述可編程驅(qū)動提升電路；和第二尋址周期，包括給 所述像素寫入顯示數(shù)據(jù)并且給所述數(shù)據(jù)線提供第一電流。
14.如權(quán)利要求13的方法，包括用使能數(shù)據(jù)位和一個或更多個編程數(shù)據(jù)位激活所述可 編程驅(qū)動提升電路以提供相對于從所述驅(qū)動電路提供給所述數(shù)據(jù)線的電流偏移的電流。
15.如權(quán)利要求14的方法，包括所述可編程驅(qū)動提升電路被使能一個固定的時間段。
16.如權(quán)利要求14的方法，包括所述可編程驅(qū)動提升電路被使能并且提供相應(yīng)于由所 述驅(qū)動電路傳送的數(shù)字信號信息的最高有效位的電流。
17.如權(quán)利要求14的方法，包括所述可編程提升電路被編程以根據(jù)占空比變化。
18.如權(quán)利要求13至17中任意一個的方法，其中所述顯示器包括平板顯示器。
19.如權(quán)利要求13至18中任意一個的方法，其中所述顯示器包括預(yù)部發(fā)光有源矩陣 OLED顯示器。
20.一種有源矩陣OLED顯示器的編程方法，基本上如在上文中所描述的一樣和/或如參考附圖中的圖2、3和4 一樣。
21. 一種包括可編程驅(qū)動提升電路的有源矩陣OLED顯示器，基本上如在上文中所描述 的一樣和/或如參考附圖中的圖2、3和4 一樣。
全文摘要
一種有源矩陣OLED顯示器(200)，包括數(shù)據(jù)線(202)，連接到數(shù)據(jù)線(202)的多個像素電路(203)，為了給像素電路(203)寫入顯示數(shù)據(jù)的朝數(shù)據(jù)線(202)一端連接的驅(qū)動電路(201)，和朝遠(yuǎn)離驅(qū)動電路(201)的數(shù)據(jù)線(202)的另一端連接的可編程驅(qū)動提升電路(204)。
文檔編號G09G3/32GK102067202SQ200980123786
公開日2011年5月18日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者B·湯普森, E·史密斯 申請人:劍橋顯示技術(shù)有限公司