專(zhuān)利名稱(chēng)：具有滾動(dòng)尋址的電致發(fā)光顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光顯示設(shè)備，尤其涉及具有與每個(gè)像素有關(guān)的薄膜開(kāi)關(guān)晶體管的有源矩陣顯示設(shè)備。
采用電致發(fā)光光發(fā)射顯示元件的矩陣顯示設(shè)備是公知的。這些顯示元件可包括例如使用聚合物材料的有機(jī)薄膜電致發(fā)光元件或者利用傳統(tǒng)III-V半導(dǎo)體化合物的發(fā)光二極管(LED)。近來(lái)有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)展，特別是聚合物材料的發(fā)展，已經(jīng)證明了它們實(shí)際上用于視頻顯示設(shè)備的能力。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)電極是適合于將空穴或電子注入到聚合物層中的材料。


圖1示出用于有源矩陣尋址電致發(fā)光顯示設(shè)備的已知像素電路。該顯示設(shè)備包括一個(gè)具有規(guī)則隔開(kāi)的像素的行和列矩陣陣列的面板，所述像素由塊1來(lái)表示，并且包括電致發(fā)光顯示元件2、以及位于在行(選擇)和列(數(shù)據(jù))地址導(dǎo)線4和6的交叉集合之間的交點(diǎn)處的相關(guān)的開(kāi)關(guān)裝置。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在該圖中僅示出幾個(gè)像素。實(shí)際上可能存在幾百行和列的像素。由外圍驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)行和列地址導(dǎo)線的集合來(lái)對(duì)像素1進(jìn)行尋址，該外圍驅(qū)動(dòng)電路包括行掃描驅(qū)動(dòng)器電路8以及列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器電路9，它們與各自的導(dǎo)線集合的末端相連。
電致發(fā)光顯示元件2包括有機(jī)發(fā)光二極管，其在這里被表示為二極管元件(LED)并包括一對(duì)電極，在該對(duì)電極中間夾著有機(jī)電致發(fā)光材料的一個(gè)或多個(gè)有源層。在絕緣支架的一側(cè)上承載陣列的顯示元件連同相關(guān)的有源矩陣電路。顯示元件的陰極或陽(yáng)極由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成。該支架屬于透明材料，例如玻璃，并且最接近襯底的顯示元件2的電極可以由透明導(dǎo)電材料如ITO組成，以使由電致發(fā)光層產(chǎn)生的光透射通過(guò)這些電極和支架，以便對(duì)于支架另一側(cè)的觀看者來(lái)說(shuō)是可見(jiàn)的。
LED顯示器(聚合物型和小分子型)提供了優(yōu)于現(xiàn)有的商業(yè)化平板屏幕技術(shù)如LCD的許多公知益處。這些優(yōu)點(diǎn)包括更好的視角、更快的固有響應(yīng)時(shí)間(更好的動(dòng)畫(huà)性能)、更輕的重量、更低的功耗和更便宜的生產(chǎn)成本。
無(wú)源矩陣顯示器每次照射一行像素，從而導(dǎo)致非常高的峰值亮度和大的電壓擺幅。功率損耗按照顯示器對(duì)角線指數(shù)地增大，并且利用現(xiàn)有材料，如果對(duì)角線超過(guò)大約8cm，則這種顯示器就變得不實(shí)用。有源矩陣技術(shù)將存儲(chǔ)元件置于每個(gè)像素中，從而使得能夠利用數(shù)據(jù)電壓對(duì)多行像素進(jìn)行尋址，該數(shù)據(jù)電壓對(duì)整個(gè)幀周期的像素電流進(jìn)行編程(program)。
在其中所有像素連續(xù)發(fā)光(例如上面描述的簡(jiǎn)單有源矩陣方案)的顯示器導(dǎo)致一個(gè)有時(shí)被忽略的問(wèn)題。如果觀察者觀看屏幕上的運(yùn)動(dòng)圖像，那么由于他們的眼睛跟蹤該運(yùn)動(dòng)并且組合接收到的光，因此產(chǎn)生一類(lèi)運(yùn)動(dòng)模糊。已知的是，降低顯示器占空比(例如降低到25％)大大降低了這種形式的圖像損害。
實(shí)現(xiàn)這種降低LCD中的占空比的一種已經(jīng)證明的方法是選通整個(gè)背光。一種可比的技術(shù)可以應(yīng)用于有源矩陣OLED顯示器；首先對(duì)場(chǎng)亮度數(shù)據(jù)編程，然后在對(duì)下一個(gè)場(chǎng)編程之前(通過(guò)切換公共陰極、電源軌(rail)或一些像素內(nèi)的晶體管)使整個(gè)顯示器“閃光”。
所得的運(yùn)動(dòng)圖像清晰得多。閃光可以引入場(chǎng)閃爍的副作用，但是這能夠通過(guò)使閃光頻率足夠高來(lái)抑制。在LCD中，由背光來(lái)進(jìn)行圖像的接通和斷開(kāi)。LCD本身對(duì)此不夠快。
新的LED顯示器沒(méi)有顯示出這種慢響應(yīng)，因此可以通過(guò)像素單元自己來(lái)進(jìn)行光切換，從而允許非常靈活地控制以非常低的成本產(chǎn)生圖像的方式?？梢詫?duì)像素編程以產(chǎn)生特定量的光，并且可以再次對(duì)像素編程來(lái)斷開(kāi)，因此產(chǎn)生一種以一定占空比產(chǎn)生光的方案。
已知的尋址方案是“地址和閃光”方案，其中將場(chǎng)時(shí)間分成兩個(gè)周期尋址周期，其中用圖像信息對(duì)每行編程，但是不產(chǎn)生光；以及在其中不進(jìn)行尋址并且顯示器產(chǎn)生光的一個(gè)周期。
在有源矩陣OLED型顯示器中，以這種方式使整個(gè)屏幕“閃光”存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)對(duì)尋址顯示器的可用時(shí)間降低為幀頻減“閃光”周期(特別是在高分辨率顯示器中，尋址需要盡可能多的時(shí)間)，并且由于泄漏，在顯示器最近尋址的部分中的圖像亮度或?qū)Ρ榷忍匦赃€可能與首先尋址的那一部分(例如頂部)不同。
還提出了一種“滾動(dòng)(scrolling)”照明方法，從而以常規(guī)方式對(duì)多個(gè)行順序地尋址，然后在尋址之后將其照射n個(gè)行時(shí)間(行時(shí)間是尋址一行像素的時(shí)間)。以這種方式，在任何時(shí)刻照射的那部分屏幕可能是該屏幕的四分之一(25％的占空比)，從而立即跟蹤被尋址的行。該方法確保在尋址之后每一行都被照射相同的時(shí)間。
US 6583775公開(kāi)了一種驅(qū)動(dòng)方案，其中依次尋址多個(gè)行，但是在場(chǎng)周期結(jié)束之前斷開(kāi)，以便按照上面描述的方式提供亮度控制。
圖2示出這些不同的已知驅(qū)動(dòng)方案。所示的滾動(dòng)技術(shù)已經(jīng)在具有分段并且順序照射的背光的LCD上得到證明。
滾動(dòng)技術(shù)的實(shí)施使該驅(qū)動(dòng)方案復(fù)雜化。特別是，它需要在僅僅一部分場(chǎng)周期中尋址每一行，所以存在未照明的周期。當(dāng)順次尋址多個(gè)行時(shí)，非照明的周期然后沿著顯示器向下“滾動(dòng)”。本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于將滾動(dòng)照明區(qū)域技術(shù)應(yīng)用到LED顯示器。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種有源矩陣電致發(fā)光顯示設(shè)備，其包括以行和列排列的顯示像素的陣列，每個(gè)像素包括電致發(fā)光(EL)顯示元件；用于驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)該顯示元件的驅(qū)動(dòng)晶體管；用于中斷(interrupt)驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)該顯示元件的裝置；以及用于產(chǎn)生順次施加于每一行中的像素的控制電壓的行驅(qū)動(dòng)器電路，該控制電壓包括用于中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓，其中該行驅(qū)動(dòng)器電路包括用于產(chǎn)生中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓的移位寄存器布置(arrangement)和邏輯布置，中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓包括脈沖，該脈沖具有可以進(jìn)行改變直到基本上為全場(chǎng)周期減地址周期的持續(xù)時(shí)間，其中傳播通過(guò)該移位寄存器布置的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)控制該脈沖持續(xù)時(shí)間。
該布置提供了降低的驅(qū)動(dòng)器復(fù)雜性，以允許利用對(duì)每行的總光發(fā)射周期的控制來(lái)控制像素的逐行尋址。
在一種布置中，該移位寄存器和邏輯布置包括第一和第二移位寄存器設(shè)備，每個(gè)移位寄存器設(shè)備具有傳播通過(guò)它們的脈沖，該布置還包括用于得到具有脈沖的信號(hào)的邏輯裝置，該脈沖具有從傳播通過(guò)第一和第二移位寄存器的脈沖的定時(shí)差中獲得的持續(xù)時(shí)間。
然后使用具有可變持續(xù)時(shí)間的脈沖的信號(hào)來(lái)得到中斷裝置的控制信號(hào)。然后可以將移位寄存器設(shè)備中一個(gè)脈沖的定時(shí)用于控制照明時(shí)間。
在每個(gè)移位寄存器設(shè)備中傳播的脈沖可以具有與該顯示器的行時(shí)間(即行尋址時(shí)間)相對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間。因此，兩個(gè)相同的脈沖以不同的時(shí)間通過(guò)兩個(gè)移位寄存器設(shè)備。
于是邏輯裝置可以包括傳輸門(mén)，它響應(yīng)于一個(gè)移位寄存器設(shè)備的脈沖而傳送低脈沖，并且響應(yīng)于另一個(gè)移位寄存器設(shè)備的脈沖而傳送高脈沖。以這種方式，一個(gè)移位寄存器設(shè)備脈沖可用于定時(shí)可變持續(xù)時(shí)間脈沖的開(kāi)始，以及另一個(gè)移位寄存器設(shè)備脈沖可用于定時(shí)可變持續(xù)時(shí)間脈沖的結(jié)束。邏輯裝置可進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單元，用于維持在從傳輸門(mén)接收到的脈沖之間的恒定輸出。
在另一種布置中，移位寄存器和邏輯布置包括第一和第二移位寄存器設(shè)備，每個(gè)移位寄存器設(shè)備具有傳播通過(guò)它們的脈沖，該布置還包括用于得到具有脈沖的信號(hào)的邏輯裝置，該脈沖具有從第一和第二移位寄存器設(shè)備之一的脈沖的持續(xù)時(shí)間中獲得的持續(xù)時(shí)間。
在該布置中，一個(gè)脈沖用于正常尋址，另一個(gè)脈沖具有確定照明時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。因此，在一個(gè)移位寄存器設(shè)備中傳播的脈沖可具有與顯示器的行時(shí)間相對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，并且在另一個(gè)移位寄存器設(shè)備中傳播的脈沖可具有用于控制顯示元件照明周期的持續(xù)時(shí)間。
在進(jìn)一步的布置中，移位寄存器和邏輯布置包括移位寄存器設(shè)備，其具有傳播通過(guò)該設(shè)備的脈沖，該脈沖具有取決于顯示元件的期望的照明時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，該布置還包括用于從移位寄存器設(shè)備獲得脈沖的邏輯裝置，該脈沖具有對(duì)應(yīng)于該顯示器的行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
該布置使用單個(gè)移位寄存器設(shè)備，并且從不同移位寄存器元件中的脈沖的重疊可獲得兩個(gè)控制脈沖。用于從移位寄存器設(shè)備獲得具有對(duì)應(yīng)于顯示設(shè)備行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間的脈沖的邏輯裝置因此包括組合元件，該組合元件用于將一行的一個(gè)移位寄存器元件的輸出端的脈沖與相鄰行的另一個(gè)移位寄存器元件的輸出端的脈沖組合。
在所有實(shí)施例中，來(lái)自移位寄存器和邏輯布置的第一脈沖與一個(gè)或多個(gè)第一模板控制信號(hào)結(jié)合，以對(duì)該像素的尋址提供一個(gè)或多個(gè)第一控制信號(hào)，以及來(lái)自移位寄存器和邏輯布置的第二脈沖與第二模板控制信號(hào)結(jié)合，以在像素的尋址過(guò)程中和隨后驅(qū)動(dòng)該像素的過(guò)程中為中斷裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓。該電路因此為像素的尋址提供行控制電壓，而且在像素驅(qū)動(dòng)周期期間為中斷裝置提供控制電壓。
第一脈沖具有等于行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，以及第二脈沖具有被選擇來(lái)控制顯示元件照明時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
每個(gè)像素優(yōu)選地包括驅(qū)動(dòng)晶體管閾值補(bǔ)償電路，例如在驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間串聯(lián)的第一和第二電容器，輸入到該像素的數(shù)據(jù)被提供給第一和第二電容器之間的接合點(diǎn)，由此使第一電容器充電達(dá)到從該像素?cái)?shù)據(jù)電壓獲得的電壓，并且將從該驅(qū)動(dòng)晶體管閾值電壓獲得的電壓存儲(chǔ)在第二電容器上。
盡管已知行驅(qū)動(dòng)器補(bǔ)充了這種類(lèi)型的閾值電壓補(bǔ)償像素電路，但是這種架構(gòu)同樣可應(yīng)用于其它像素設(shè)計(jì)。
本發(fā)明還提供了一種驅(qū)動(dòng)有源矩陣電致發(fā)光顯示設(shè)備的方法，該顯示設(shè)備包括以行和列排列的顯示像素的陣列，其中每個(gè)像素包括電致發(fā)光(EL)顯示元件、用于驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的驅(qū)動(dòng)晶體管、以及中斷驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的裝置，該方法包括使一個(gè)或多個(gè)脈沖傳播通過(guò)移位寄存器布置；使用來(lái)自移位寄存器布置的脈沖來(lái)允許在尋址周期期間將像素尋址控制電壓施加于一行的像素；利用一個(gè)或多個(gè)移位寄存器脈沖來(lái)獲得中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓，其包括脈沖，該脈沖具有可以進(jìn)行改變直到基本上為全場(chǎng)周期減尋址周期的持續(xù)時(shí)間；以及將中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓在像素尋址周期之后施加于該中斷裝置。
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的例子，在附圖中圖1示出常規(guī)的LED顯示器；圖2示出許多已知的尋址技術(shù)；圖3示出可應(yīng)用本發(fā)明的已知的LED像素電路；圖4示出圖3的電路的定時(shí)；圖5示出本發(fā)明的行驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)；圖6示出用在圖5的電路中的邏輯元件的第一種實(shí)施方式；圖7示出基于圖6的邏輯元件的完全邏輯功能；圖8示出用在圖5的電路中的邏輯元件的第二種實(shí)施方式；圖9示出圖8的電路工作的時(shí)序圖；以及圖10示出用在圖5的電路中并且僅需要一個(gè)移位寄存器鏈的邏輯元件的第三種實(shí)施方式。
本發(fā)明涉及對(duì)包括以行和列排列的顯示像素陣列的有源矩陣電致發(fā)光顯示設(shè)備的尋址，以及涉及產(chǎn)生要施加于每一行中的像素的控制電壓的行驅(qū)動(dòng)器電路。本發(fā)明特別涉及具有中斷裝置的像素，以使能夠關(guān)閉顯示元件。本發(fā)明的行驅(qū)動(dòng)器電路使用移位寄存器和邏輯布置來(lái)生成中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓，該電壓具有脈沖，該脈沖具有可以進(jìn)行改變并且取決于傳播通過(guò)該移位寄存器布置的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。
在詳細(xì)描述本發(fā)明的行驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)之前，將描述基本的已知像素設(shè)計(jì)，其補(bǔ)償了在該像素的驅(qū)動(dòng)晶體管中的閾值電壓漂移。
圖3以簡(jiǎn)化的示意形式示出已知像素和驅(qū)動(dòng)電路布置的一個(gè)例子，其用于提供具有閾值電壓補(bǔ)償?shù)碾妷撼绦蚩刂频牟僮鳌?br> 每個(gè)像素1包括EL顯示元件2和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)器電路。驅(qū)動(dòng)器電路具有地址晶體管16，該地址晶體管16由在行導(dǎo)線A1上的行地址脈沖接通。當(dāng)接通該地址晶體管16時(shí)，列導(dǎo)線6上的電壓可以傳遞給像素的其余部分。特別是，地址晶體管16將列導(dǎo)線電壓提供給輸入節(jié)點(diǎn)18。該節(jié)點(diǎn)18位于串聯(lián)連接的第一和第二電容器20、22的接合點(diǎn)，這兩個(gè)電容器被連接在驅(qū)動(dòng)晶體管24的柵極和源極之間。
驅(qū)動(dòng)晶體管24和電容器20、22起到電流源的作用。驅(qū)動(dòng)晶體管24從電源線30汲取電流，并且汲取的電流取決于串聯(lián)連接的電容器兩端的電壓。
在像素的工作中，數(shù)據(jù)電壓被存儲(chǔ)在第一電容器20上，并且驅(qū)動(dòng)晶體管24的閾值電壓被存儲(chǔ)在第二電容器22上。每當(dāng)對(duì)像素進(jìn)行尋址時(shí)就測(cè)量了該閾值電壓。因此，用于驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓補(bǔ)償了該驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值變化。
為了進(jìn)行該閾值電壓的測(cè)量，電路具有由線路A2控制的位于驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和漏極之間的短路晶體管26、以及由線路A3控制的用于防止光從顯示元件輸出的晶體管28。該晶體管28起到中斷設(shè)備的作用。
下面描述該電路的工作。然而應(yīng)該注意，可以對(duì)該電路進(jìn)行多種變化，例如以使得可以需要更少數(shù)量的控制線。例如，可以切換電源線30。圖4示出圖3中已知像素電路的工作的定時(shí)。
在像素程序設(shè)計(jì)階段開(kāi)始時(shí)，將晶體管28接通。然后將地址晶體管16接通，并且列6上的默認(rèn)電壓(在所示的例子中是12V)足以使驅(qū)動(dòng)晶體管24驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)顯示元件2。
將短路晶體管26接通以連接該驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和漏極。然后斷開(kāi)晶體管28以便斷開(kāi)該顯示元件。
由于柵極-源極電壓，所以該驅(qū)動(dòng)晶體管保持接通。然而，汲取的電流通過(guò)短路晶體管26并使電容器22放電。在某一時(shí)間點(diǎn)，將電容器22放電到柵極-源極電壓等于閾值電壓的程度。然后斷開(kāi)該驅(qū)動(dòng)晶體管24，并且第二電容器22上的電壓與驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)。由于地址晶體管16在閾值電壓測(cè)量操作的全部持續(xù)時(shí)間內(nèi)都處于接通狀態(tài)，因此電容器20在其兩端具有固定電壓。
然后斷開(kāi)短路晶體管，并且能夠通過(guò)仍然接通的地址晶體管16將數(shù)據(jù)提供給電容器20。于是電容器20和22兩端的組合電壓補(bǔ)償了驅(qū)動(dòng)晶體管閾值電壓。
在尋址之后，使控制線A3返回到高以用于進(jìn)行發(fā)射(未示出)。
本發(fā)明提供了一種適合于用來(lái)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)尋址方案的這種類(lèi)型像素電路的行驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)。
圖5示出本發(fā)明的行驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)的第一實(shí)例。
該行驅(qū)動(dòng)器具有用于將控制電壓順次施加給顯示器的各行的許多移位寄存器鏈50。每個(gè)控制電壓脈沖都持續(xù)了行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，并順次施加于各行。因此這些寄存器以行頻定時(shí)。
為每一行提供一條或多條附加的控制總線52以及邏輯元件54，該邏輯元件改變行地址信號(hào)的定時(shí)以提供滾動(dòng)功能。每個(gè)邏輯元件提供行地址信號(hào)和清除信號(hào)。
該電路進(jìn)行操作以控制晶體管28，以便控制LED顯示輸出周期的持續(xù)時(shí)間。
在圖6的第一實(shí)施例中，在行驅(qū)動(dòng)器中使用了兩個(gè)移位寄存器A和B。單脈沖被傳播到移位寄存器A，其選擇要尋址的行，而第二單脈沖被向下傳播到移位寄存器B。兩者之間的時(shí)差用于產(chǎn)生長(zhǎng)的發(fā)射時(shí)間脈沖，其控制該顯示元件的輸出。
在圖6中，在任一移位寄存器50中的脈沖激活傳輸門(mén)60。如果該脈沖在A中，那么該門(mén)將傳遞LOW，而如果該脈沖在B中，那么該門(mén)將傳播HIGH。該傳輸門(mén)由兩個(gè)移位寄存器輸出的XOR來(lái)控制，因此當(dāng)任一個(gè)寄存器中存在脈沖時(shí)就接通該傳輸門(mén)。將寄存器A的輸出反相，并將該結(jié)果與寄存器B與AND門(mén)的輸出相結(jié)合。
一旦傳輸門(mén)返回到高阻抗(斷路)狀態(tài)，那么(反相的)SRAM單元62就保持其輸出，因此每當(dāng)接收一個(gè)移位寄存器脈沖將就該輸出切換為低，并且每當(dāng)接收另一個(gè)移位寄存器脈沖就將該輸出切換為高。
圖7示出如何將可變持續(xù)時(shí)間發(fā)射信號(hào)與其它控制信號(hào)組合，并產(chǎn)生用于該行的地址(A3r、A2r、A1r)信號(hào)。
使用模板定時(shí)信號(hào)A1、A2和A3，并且這些信號(hào)是為每一行重復(fù)它們自己的信號(hào)。當(dāng)示出時(shí)序圖時(shí)，這將在下面進(jìn)一步變得顯而易見(jiàn)。為了得到僅僅在行尋址周期期間出現(xiàn)的控制信號(hào)，這些模板信號(hào)與具有來(lái)自移位寄存器A的信號(hào)的AND門(mén)70組合，其在該行尋址周期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)是高脈沖。參考圖3，這為該行提供了行地址信號(hào)A1r和A2r。
行控制信號(hào)A3r用于中斷晶體管28，因此具有可變持續(xù)時(shí)間的接通脈沖。該接通脈沖具有通常是許多行尋址周期持續(xù)時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，因此不在行時(shí)間內(nèi)變化而是在幀時(shí)間內(nèi)變化。
將圖6的電路的輸出與具有AND門(mén)70a的輸出的OR門(mén)相結(jié)合，因此所得的信號(hào)具有在正常的像素程序設(shè)計(jì)的地址周期中所需的輪廓(從模板信號(hào)A3中獲得)，于是還具有用于滾動(dòng)控制的可變持續(xù)時(shí)間的接通脈沖。
在第二實(shí)施例中使用與第一實(shí)施例相同的邏輯。然而，在一個(gè)移位寄存器A中傳播的脈沖具有與該顯示器的行時(shí)間對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，并且在另一個(gè)移位寄存器B中傳播的脈沖具有用于控制顯示元件照明周期的持續(xù)時(shí)間。例如，在移位寄存器B中的脈沖能夠是許多連接的連續(xù)脈沖。
圖8中示出了該電路，并且在圖9中示出該時(shí)序圖。消除了對(duì)圖6的存儲(chǔ)塊的需要，并從移位寄存器B直接獲得可變持續(xù)時(shí)間的脈沖。
這簡(jiǎn)化了電路并改善了可靠性，因?yàn)椴辉傩枰V鎖電路。
在圖9中，A1、A2和A3代表全局模板定時(shí)輸入，并且如上面提到的，這些以行時(shí)間的頻率重復(fù)。sr_A和sr_B代表一個(gè)特定行的移位寄存器輸出。sr_A具有一個(gè)行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，而sr_B具有許多行時(shí)間的可變持續(xù)時(shí)間，其在信號(hào)sr_A結(jié)束之后開(kāi)始。
A1r、A2r和A3r代表所得的地址信號(hào)，它們是為應(yīng)用于如圖3中所示像素的特定行而獲得的。
時(shí)序圖示出寄存器A如何用于為尋址周期80提取控制信號(hào)的定時(shí)，而寄存器B如何用于在幀周期的其余部分82的過(guò)程中控制接通時(shí)間。
通過(guò)將兩個(gè)移位寄存器的功能組合為一個(gè)可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化圖8和9中示出的方案。這可以通過(guò)使長(zhǎng)脈沖通過(guò)單個(gè)移位寄存器并利用每一行的額外AND門(mén)以?xún)H僅在該脈沖的前沿進(jìn)行尋址來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖10示出該簡(jiǎn)化的行驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)。附加的AND門(mén)將定址為(n+1)的那一行的一個(gè)長(zhǎng)脈沖與前一行(n)的長(zhǎng)脈沖組合，以便得到一個(gè)脈沖，該脈沖具有行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，并且作為圖8和9中的移位寄存器A的輸出。行(n+1)的移位寄存器的輸出對(duì)應(yīng)于圖8和9中的移位寄存器B的輸出。因此，圖10的電路產(chǎn)生與圖9中所示的相同的輸出，但是使用了單個(gè)移位寄存器鏈。該電路在其它方面以相同的方式運(yùn)行。
可以通過(guò)將一串脈沖饋送到移位寄存器中的連續(xù)“存儲(chǔ)桶”中來(lái)獲得長(zhǎng)脈沖。
行驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)可用于產(chǎn)生多種不同的滾動(dòng)方案。
在基本的滾動(dòng)布置中，存在產(chǎn)生光的水平帶，而顯示器的其余部分關(guān)閉。該帶從頂部移動(dòng)到底部。在底部，該帶分裂為在底部仍然可見(jiàn)的部分以及在頂部的新長(zhǎng)出的部分。因此在任何時(shí)候，固定數(shù)量的相鄰行產(chǎn)生光。速度是這樣的，即重復(fù)率等于顯示器的場(chǎng)頻率。
然而，也有可能使帶從底部移動(dòng)到頂部，或者利用從左移動(dòng)到右或從右移動(dòng)到左的垂直光帶。
可以通過(guò)改變利用新的視頻內(nèi)容編程的行(尋址行)與重新編程為黑的行(擦除行)之間的垂直距離來(lái)改變光帶的高度。這一距離當(dāng)然與顯示行的接通周期有關(guān)。因此，通過(guò)控制移位寄存器來(lái)改變?cè)摼嚯x并因而改變光產(chǎn)生的占空比是非常簡(jiǎn)單的，其對(duì)于所有像素行是共有的。這開(kāi)啟了例如根據(jù)視頻內(nèi)容來(lái)動(dòng)態(tài)地改變占空比的可能性。
另一種可能性是使占空比取決于垂直位置，以便減少在屏幕底部的頂部的光輸出。使這對(duì)于終端用戶(hù)不可見(jiàn)或不令人煩惱是CRT系統(tǒng)中的一般慣例。好處是降低了功耗。這將需要對(duì)上面所示的驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行修改，因?yàn)樗鼮樗行刑峁┝斯潭ǖ拿}沖持續(xù)時(shí)間。
與“地址和閃光”的尋址方案相比，上述滾動(dòng)條方案將顯示出較少的場(chǎng)閃爍，因?yàn)榭偸怯幸徊糠诛@示器產(chǎn)生光。這意味著滾動(dòng)條顯示器能夠以比不具有引人注意的場(chǎng)閃爍的地址和閃光更低的幀頻工作。
根據(jù)工程學(xué)的觀點(diǎn)，滾動(dòng)條方案具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。屏幕的功耗相當(dāng)恒定。對(duì)于均勻的圖像，功耗是恒定的。對(duì)于具有視頻內(nèi)容的圖像，功耗隨光帶中圖像的平均亮度而改變。不存在在其它尋址方案(例如地址和閃光)中出現(xiàn)的高峰值電流。高電流特別是對(duì)于大顯示器是大的挑戰(zhàn)。
與地址和閃光尋址方案相比，滾動(dòng)條方案具有固定的行尋址時(shí)間而不管占空比如何的優(yōu)點(diǎn)，從而使顯示器更靈活。
通過(guò)操縱地址信號(hào)可以擦除一行，并且該擦除操作可以與另一行的尋址同時(shí)進(jìn)行。特別是，列線路上的視頻信息與擦除行不相關(guān)。
在圖10中，通過(guò)比較移位寄存器n和n+1的輸出來(lái)檢測(cè)單個(gè)長(zhǎng)脈沖的正沿。AND門(mén)90組合兩個(gè)移位寄存器的狀態(tài)，并且當(dāng)檢測(cè)到該脈沖的正沿時(shí)輸出為1，從而使地址線A1r到A3r是有源的。
可以以類(lèi)似的方式通過(guò)檢測(cè)脈沖的下降沿并且在檢測(cè)時(shí)在地址線A1r-A3r上產(chǎn)生擦除信號(hào)序列來(lái)產(chǎn)生擦除信號(hào)。可以在不參考列導(dǎo)線上的信號(hào)的情況下進(jìn)行該擦除操作，因此可以在擦除一行的同時(shí)利用列導(dǎo)線上的數(shù)據(jù)對(duì)另一行進(jìn)行尋址。因此，有可能為照明周期的開(kāi)始和結(jié)束產(chǎn)生分開(kāi)的控制信號(hào)，盡管優(yōu)選的是如上面實(shí)施例那樣使用單個(gè)可變持續(xù)時(shí)間信號(hào)來(lái)產(chǎn)生A3r信號(hào)。
其它修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣電致發(fā)光顯示設(shè)備，其包括以行和列排列的顯示像素的陣列，每個(gè)像素包括電致發(fā)光(EL)顯示元件(2)；用于驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)該顯示元件(2)的驅(qū)動(dòng)晶體管(24)；用于中斷驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的裝置(28)；以及用于產(chǎn)生順次施加于每一行中的像素的控制電壓的行驅(qū)動(dòng)器電路(8)，該控制電壓包括用于中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓，其中該行驅(qū)動(dòng)器電路包括用于產(chǎn)生中斷裝置(28)的驅(qū)動(dòng)電壓的移位寄存器布置(50)和邏輯布置(52，54)，中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓包括脈沖，該脈沖具有可以進(jìn)行改變直到基本上為全場(chǎng)周期減地址周期的持續(xù)時(shí)間，其中傳播通過(guò)該移位寄存器布置(50)的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)控制該脈沖持續(xù)時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該移位寄存器布置和邏輯布置包括第一和第二移位寄存器設(shè)備(50)，每個(gè)移位寄存器設(shè)備具有傳播通過(guò)它們的脈沖，所述布置還包括用于得到具有脈沖的信號(hào)的邏輯裝置(54)，該脈沖具有從傳播通過(guò)第一和第二移位寄存器設(shè)備(50)的脈沖的定時(shí)差獲得的持續(xù)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中在每個(gè)移位寄存器設(shè)備(50)中傳播的脈沖具有與該顯示器的行時(shí)間相對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間。
4.如權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其中該邏輯裝置包括傳輸門(mén)(60)，其響應(yīng)于一個(gè)移位寄存器設(shè)備的脈沖而傳送低脈沖，并且響應(yīng)于另一個(gè)移位寄存器設(shè)備的脈沖而傳送高脈沖。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該邏輯裝置進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單元(62)，用于維持從傳輸門(mén)接收到的脈沖之間的恒定輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中移位寄存器布置和邏輯布置包括第一和第二移位寄存器設(shè)備(50)，每個(gè)移位寄存器設(shè)備具有傳播通過(guò)它們的脈沖，所述布置還包括用于得到具有脈沖的信號(hào)的邏輯裝置，該脈沖具有從第一和第二移位寄存器設(shè)備之一的脈沖的持續(xù)時(shí)間獲得的持續(xù)時(shí)間。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中在一個(gè)移位寄存器設(shè)備中傳播的脈沖具有與顯示器的行時(shí)間相對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，以及在另一個(gè)移位寄存器設(shè)備中傳播的脈沖具有用于控制顯示元件(2)照明周期的持續(xù)時(shí)間。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該移位寄存器布置和邏輯布置包括移位寄存器設(shè)備，其具有傳播通過(guò)該設(shè)備的脈沖，該脈沖具有取決于顯示元件的期望的照明時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，所述布置還包括用于從移位寄存器設(shè)備獲得脈沖的邏輯裝置(90)，該脈沖具有對(duì)應(yīng)于該顯示器的行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中用于從移位寄存器設(shè)備獲得具有對(duì)應(yīng)于顯示設(shè)備的行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間的脈沖的邏輯裝置(90)包括組合元件，該組合元件用于將一行的一個(gè)移位寄存器元件(n)的輸出端的脈沖與相鄰行的另一個(gè)移位寄存器元件(n+1)的輸出端的脈沖組合。
10.如任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中來(lái)自移位寄存器布置和邏輯布置的第一脈沖與一個(gè)或多個(gè)第一模板控制信號(hào)(A1，A2)結(jié)合，以對(duì)該像素的尋址提供一個(gè)或多個(gè)第一控制信號(hào)(A1r，A2r)，以及來(lái)自移位寄存器布置和邏輯布置的第二脈沖與第二模板控制信號(hào)(A3)結(jié)合，以在像素的尋址過(guò)程中和隨后驅(qū)動(dòng)該像素的過(guò)程中為中斷裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓(A3r)。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中第一脈沖具有等于行時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其中第二脈沖具有被選擇來(lái)控制顯示元件照明時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
13.如任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中每個(gè)像素包括驅(qū)動(dòng)晶體管閾值補(bǔ)償電路(20，22，26)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中該驅(qū)動(dòng)晶體管閾值補(bǔ)償電路包括在驅(qū)動(dòng)晶體管(24)的柵極和源極之間串聯(lián)連接的第一和第二電容器(20，22)，輸入到該像素的數(shù)據(jù)被提供給第一和第二電容器(20，22)之間的接合點(diǎn)，由此使第一電容器(20)充電達(dá)到從該像素?cái)?shù)據(jù)電壓獲得的電壓，并且將從該驅(qū)動(dòng)晶體管閾值電壓獲得的電壓存儲(chǔ)在第二電容器(22)上。
15.如權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備，其中在電源線(30)和公共等勢(shì)線之間串聯(lián)連接驅(qū)動(dòng)晶體管(24)、電致發(fā)光顯示元件(2)和用于中斷驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的裝置(28)。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中用于中斷的該裝置(28)包括晶體管。
17.一種驅(qū)動(dòng)有源矩陣電致發(fā)光顯示設(shè)備的方法，該顯示設(shè)備包括以行和列排列的顯示像素的陣列，其中每個(gè)像素包括電致發(fā)光(EL)顯示元件(2)、用于驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的驅(qū)動(dòng)晶體管(24)、以及中斷驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的裝置(28)，該方法包括傳播一個(gè)或多個(gè)脈沖通過(guò)移位寄存器布置(50)；使用來(lái)自移位寄存器布置(50)的脈沖來(lái)允許在尋址周期中將像素尋址控制電壓施加于一行像素；使用一個(gè)或多個(gè)移位寄存器脈沖來(lái)獲得中斷裝置(28)的驅(qū)動(dòng)電壓，該驅(qū)動(dòng)電壓包括脈沖，該脈沖具有可以進(jìn)行改變直到基本上為全場(chǎng)周期減尋址周期的持續(xù)時(shí)間；以及將中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓在像素尋址周期之后施加于該中斷裝置。
全文摘要
一種有源矩陣電致發(fā)光顯示器具有用于中斷驅(qū)動(dòng)通過(guò)該顯示元件的電流的裝置(28)。該顯示器的行驅(qū)動(dòng)器電路具有用于產(chǎn)生中斷裝置的驅(qū)動(dòng)電壓的移位寄存器和邏輯布置(50，54)，并且該驅(qū)動(dòng)電壓包括具有持續(xù)時(shí)間的脈沖，該持續(xù)時(shí)間可以進(jìn)行改變直到基本上為全場(chǎng)周期減地址周期。傳播通過(guò)該移位寄存器布置(50)的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)控制脈沖持續(xù)時(shí)間。該布置提供了降低的驅(qū)動(dòng)器復(fù)雜性，以利用對(duì)每一行的總光發(fā)射周期的控制來(lái)控制像素的逐行尋址。該控制能夠?qū)崿F(xiàn)滾動(dòng)尋址方案。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1864192SQ200480029565
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
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