[發明專利]有源矩陣顯示器的低功率數字驅動

在審

• 申請號: 201380061640.7
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN104813391A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: J·吉諾
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會;荷蘭應用自然科學研究組織TNO
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅

發明領域

本發明涉及用于顯示器的低功率數字驅動的設備和方法。更具體地，本發明設計用于補償并數字地驅動有源矩陣顯示器(諸如例如AMOLED(有源矩陣有機發光二極管)顯示器)的設備和方法。

背景技術

本領域中現有的用于有源矩陣顯示器(例如AMOLED顯示器)的背板為每個發光元件(例如每個OLED)使用一個像素驅動電路，每個像素驅動電路驅動一個預定的電流通過相應的發光元件。實現了多個像素驅動電路的電路圖，這些電路圖都包括驅動預定的電流通過發光元件的驅動晶體管。圖1中示出了一個示例，其中發光元件(在這一示例中是OLED?101)與驅動晶體管M1串聯地耦合在電源電壓VDD和接地GND之間。驅動晶體管M1的柵極連接到選擇晶體管M2的主電極，選擇晶體管M2的柵極連接到選擇線SA，選擇晶體管M2的第二主電機連接到數據線DA。電容器C1耦合在驅動晶體管M1的柵極和與驅動晶體管M1耦合的OLED?101的電極之間。

在一種模擬驅動方法中，使用了一種幅度調制方法，其中每一個發光元件(例如，OLED)在一個完整的幀周期期間以對應于所要求的灰度的強度來發射光。通過發光元件(例如，OLED)的電流是根據驅動晶體管M1的柵極上的模擬數據電壓來確定的。由于這一晶體管M1優選地以飽和狀態工作以便進行準確的電流控制(例如，為了消除或顯著減少不同發光元件(例如OLED)之間由于發光元件(例如OLED)的閾值電壓的差異而導致的亮度差異)，這類背板通常以超過8V的電源電壓來驅動。驅動晶體管上的壓降遠高于(典型地大于4V)發光元件上的壓降。這導致與發光元件相比，更多的能量被消耗在背板中。通過發光元件的電流(并因此導致的發光元件亮度)隨M1柵極電壓的平方而變化。這引入了非線性的顯示響應，限制了精度，并且使顯示器對噪聲敏感。

在數字驅動方法中，可使用脈寬調制(PWM)方法，其中每一個發光元件(例如OLED)在一個幀周期的一部分期間以單一亮度發射光。在這種方法中，在期間發光元件發射光的那部分幀周期具有對應于所需灰度的持續時間。在使用基于脈寬調制的數字驅動的有源矩陣顯示器(例如AMOLED顯示器)中，優選的是以線性方式驅動晶體管以降低顯示器的功率消耗。然而，當以線性方式驅動晶體管時，由于發光元件特性、晶體管特性或設備溫度，和/或由于發光元件隨時間的降級的緣故，通過發光元件的電流存在變化。這些效應在AMOLED顯示器中尤其可觀。這些效應導致圖像的降級，這可導致例如屏幕老化。此外，尤其是對于AMOLED彩色顯示器(但也不限于此)，降級在不同顏色中是不均勻的(藍色通常比其它顏色降級得快)。因此，通常為每一個像素使用補償電路，導致相對復雜的像素驅動器電路，且增加了像素大小。

作為使用補償電路的替代，也已提出了用于直接控制通過數字驅動的顯示器中的發光元件(例如OLED)的電流的方法。這類驅動方法的示例描述在US2011/0134163中。在這一方法中，顯示器的每個像素具有串聯地連接在電源供應參考線和電源供應線之間的電流供應電路、開關部分以及發光元件。開關部分使用數字視頻信號在打開和關閉之間切換。電流供應電路生成流過發光元件(例如OLED)的恒定電流。盡管通過這一方法，即便在(例如，由于降級導致)電流特性改變時，每個發光元件也能夠以恒定亮度發光，但這一方案的缺點在于顯示器的分辨率被降低。原因是在每個像素中提供電流供應電路導致具有增加的像素大小的復雜像素電路，并由此導致變低的分辨率。此外，由于晶體管匹配問題，這一像素內電流控制的準確性可能是受限的。

發明概述

本發明的各實施例的一個目的是提供良好的用于數字驅動有源矩陣顯示器的方法，有源矩陣顯示器諸如例如但不限于AMOLED顯示器。

上述目的通過根據本發明的各實施例的方法和設備來實現。

本發明的各方面涉及用于驅動有源矩陣顯示器的數字驅動電路，以及用于數字地驅動有源矩陣顯示器的方法，數字驅動電路可包括以線性方式工作的像素驅動晶體管，其中像素電路的大小和復雜度相對于現有技術被減小，并且具有對通過發光元件的電流的良好控制。