[發明專利]有源矩陣LED像素驅動電路及布局方法

有效

• 申請號: 201580050786.0
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN107077819B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 徐用錫;金振國;金承燁;金長湖
• 申請（專利權）人: 寇平公司
• 主分類號: G09G3/3233
• 分類號: G09G3/3233
• 代理公司: 11256 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 王茂華

一種單元像素驅動器電路包括：被配置為存儲對應于期望像素亮度的電壓的電容器(13)以及控制塊。控制塊可包括第一(12a)、第二(12b)、第三(12c)和第四(12d)晶體管，所有晶體管并聯和串聯地連接在一起。控制塊基于存儲于電容器中的電壓來控制流過像素LED(15)的電流的量。第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管全部共享共同的柵極幾何尺寸。

相關申請

本申請要求2014年9月19日提交的62/052,720號美國臨時申請的權益。本申請與2015年6月5日提交的14/732,058號美國申請相關。以上申請的全部教導通過引用并入于此。

背景技術

例如筆記本個人電腦、智能電話、以及平板計算設備的移動計算設備現今是商業和個人生活兩者中用于生產、分析、通信以及消費數據的常用工具。因為隨著高速無線通信技術變得無處不在，訪問數字信息的便利增加，消費者繼續采取移動數字生活方式。移動計算設備受歡迎的使用包括顯示大量高分辨率計算機圖形信息以及視頻內容(通常是無線流傳輸到設備)。

雖然這些設備通常包括顯示屏，但高分辨率、大格式顯示的優選視覺體驗無法輕易地在這樣的移動設備上被復制，因為這樣的設備的物理尺寸為了提高移動性而被限制。前述設備類型的另一缺點在于，用戶接口是依靠手的，通常需要用戶使用鍵盤(物理的或虛擬的)或者觸摸顯示屏來輸入數據或作出選擇。

結果，消費者現在正在尋找一種解放手的高質量、便攜、彩色的顯示解決方案，來增強或代替他們的依靠手的移動設備。

這樣的顯示解決方案的一個示例是有源矩陣發光二極管(LED)顯示器。該有源矩陣LED顯示器針對每個像素使用存儲電容器，該存儲電容器在顯示掃描時段期間由驅動電壓充電。該電容器存儲電壓直至下一掃描幀，此時該電容器存儲與該掃描幀對應的新電壓。所存儲的電壓向像素電路提供用于在一個幀的時間期間LED的驅動電流的參考——驅動電流的量取決于所存儲的電壓的值。

對于圖1中所示的示例有源矩陣LED顯示器，每個單元像素包括晶體管1、2和4、電容器3、以及LED 5。晶體管1的柵極通過選擇線(SL)接收選擇信號，而其源極通過VData線接收電壓數據信號。當晶體管1由選擇信號導通時，電壓數據信號傳送至晶體管2的柵極，且該數據信號VData的電壓電平導通晶體管2以產生通過晶體管2的驅動電流，從而在晶體管4導通時間期間點亮LED 5。

圖1的例子中描述的電路的缺點是，LED驅動電路的輸出(即LED驅動電流)可能對電路參數變化敏感。這種參數變化可包括例如晶體管閾值電壓的變化、以及晶體管物理柵極幾何結構的寬度和長度的變化。像素與像素之間驅動電流的差異可以導致有源矩陣LED顯示器上的不均勻照明。

發明內容

所描述的實施例提供了一種用于控制像素驅動電流的電路。該電路降低和/或減輕了在用于生產這種驅動電路的制造過程中固有工藝變化的影響。所描述的實施例通過形成包括并聯及串聯連接晶體管組合的電流控制塊來完成降低和/或減輕。所描述的實施例還保持跨電流控制電路中的許多或所有晶體管的共同柵極幾何尺寸。

一方面，本發明可為單元像素驅動器電路，其包括：被配置為存儲與期望像素亮度對應的電壓的電容器，具有并聯及串聯地連接在一起的兩個或更多個晶體管的控制塊。控制塊可被配置為控制與存儲于該電容器中的電壓相對應的流過像素LED的電流量。該控制塊的兩個或更多個晶體管被配置為共享共同的柵極幾何尺寸。

在一個實施例中，控制塊可進一步包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管。所有四個晶體管可以并聯及串聯地連接在一起。第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管的柵極可彼此電耦合以形成第一節點。第一晶體管和第二晶體管的漏極可彼此電耦合以形成第二節點。第一晶體管和第二晶體管的源極、以及第三晶體管和第四晶體管的漏極可彼此電耦合以形成第三節點。第三晶體管和第四晶體管的源極可彼此電耦合。