專利名稱：驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器的電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)光顯示器的元件的電路，以及具有多個(gè)元件的發(fā)光顯示器。本發(fā)明還涉及驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器的元件的方法以及用于該方法中的信號(hào)。
背景技術(shù)：
發(fā)光顯示器利用其中流過電流的發(fā)光元件來產(chǎn)生光，其包含了以適當(dāng)排列中的多個(gè)發(fā)光元件。在該情況下，發(fā)光元件輸出依賴于流經(jīng)其的電流的光通量。術(shù)語“光通量”描述了光源的總輻射功率。以下的文本使用術(shù)語“電流”來表示“電力流”。在包含多個(gè)發(fā)光元件的矩陣排列的情況下，單色或多色圖像由多個(gè)像素表示。在單色圖像的情況下，圖像被解晰為像素的各個(gè)灰度值。在這種情況下，灰度值為不同的光通量值。通過經(jīng)過發(fā)光元件的相應(yīng)電流，產(chǎn)生不同的光通量值。在多色發(fā)光顯示器的情況下，不同顏色的多個(gè)發(fā)光元件一般會(huì)相互作用。利用每個(gè)像素的加色混合，就可以產(chǎn)生不同于光發(fā)射元件原始顏色的顏色。發(fā)光元件包含發(fā)光二極管等等?？梢曰诎雽?dǎo)體材料(例如硅、鍺)生產(chǎn)發(fā)光二極管，但是也有基于有機(jī)材料的發(fā)光二極管(OLED“有機(jī)發(fā)光二極管”)。所有這些發(fā)光二極管的共同特征是輸出的光通量依賴于通過發(fā)光元件的電流。
特別地，在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的情況下，電流/電壓特性大大依賴于生產(chǎn)期間的工藝參數(shù)與老化。
在有機(jī)發(fā)光二極管中，通過將直流經(jīng)過有機(jī)二極管材料來產(chǎn)生光。在這種情況下，有機(jī)發(fā)光二極管施加正向偏壓。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)OLED的正向電壓可能隨像素不同，并且隨時(shí)間增加。類似地，還發(fā)現(xiàn)用來生成特定光通量的電流在時(shí)間上保持相對(duì)穩(wěn)定。
因此，當(dāng)控制電壓用來驅(qū)動(dòng)時(shí)，必須考慮到OLED正向電壓中與老化有關(guān)的變化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在有機(jī)發(fā)光二極管特定生成方法的情況下，各個(gè)發(fā)光元件的光電特性在特定區(qū)域上基本相同。在這種情況下，術(shù)語“光電特性”指電流/電壓特性與相關(guān)光通量。對(duì)生產(chǎn)方法的適當(dāng)控制允許對(duì)這些光電特性基本相同的區(qū)域進(jìn)行整形，從而這些區(qū)域延伸通過以行和/或列排列的的發(fā)光元件。由此驅(qū)動(dòng)方案可能涉及為光電特性基本相同的各個(gè)區(qū)域提供的糾正值。
另一種補(bǔ)償時(shí)間相關(guān)光電特性的方法涉及利用控制電流進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)。為此，每個(gè)發(fā)光元件(即每個(gè)有機(jī)發(fā)光二極管)，(例如)具有連接到其上游的第一電流控制部件。該第一電流控制部件以獲得電流鏡電路的方式連接到第二電流控制部件。在電流鏡電路的情況下，第二電流控制部件具有參照電流流經(jīng)其中，在第二電流控制部件的控制電極上建立相應(yīng)的控制信號(hào)。該控制信號(hào)提供給第一電流控制部件的控制電極。如果第一與第二電流控制部件具有基本相同的特性，則通過第一電流控制部件的電流對(duì)應(yīng)于通過第二電流控制部件的電流。兩個(gè)電流控制部件的相同特性補(bǔ)償了熱的、與生產(chǎn)相關(guān)的、以及與老化相同的變化。
在電流鏡的另一實(shí)施例中，可以使鏡射電流(mirrored current)與參考電流成特定比例。將參照附圖4解釋該電流鏡實(shí)施例。圖4顯示的電流控制部件2，其有參考電流Iref流經(jīng)其中。電流控制部件2的控制電極連接到其他電流控制部件4、4′、4″的控制電極。在圖中，流經(jīng)其他電流控制部件4、4′、4″的鏡射電流由附圖標(biāo)記im，im′，im″表示。如果其他電流控制部件4、4′、4″相同，則流經(jīng)它們的電流也會(huì)類似地相同。如果電流控制部件2與其他電流控制部件4、4′、4″類似地相同，則所有電流都相同。現(xiàn)在可以通過添加鏡射電流來設(shè)置所希望的鏡射電流。
在電流鏡的另一實(shí)施例中，選擇電流控制部件2的特性與電流控制部件4、4′、4″的特性，使得電流Iref，im，im′，im″每個(gè)都相互成特定比例。
利用適當(dāng)?shù)碾娏麋R允許相互獨(dú)立地選擇控制所需的電流以經(jīng)過發(fā)光元件的電流。通過這種方式，就可以(例如)增加控制所需的電流，同時(shí)經(jīng)過發(fā)光元件的電流處于有利的范圍內(nèi)。另外，這允許分別設(shè)置具有不同光電特性的區(qū)域，從而控制電流的所需區(qū)域保持有限，但同時(shí)可以完全驅(qū)動(dòng)所有元件。
在用來顯現(xiàn)大面積圖像的發(fā)光顯示器的情況下，例如電視機(jī)，圖像以非交織或交織格式產(chǎn)生。非交織或交織圖像也被分別稱為“幀”與“場(chǎng)”。在這種情況下，圖像區(qū)域被虛擬和/或物理地分割為行和/或列。在利用交織圖像的圖像顯現(xiàn)的情況下，首先顯現(xiàn)部分圖像，該部分圖像(例如)只包含總體圖像的偶數(shù)或奇數(shù)行。接著顯現(xiàn)另一交織圖像。在非交織顯現(xiàn)的情況下，建立總體圖像。交織顯現(xiàn)也被稱為“交織掃描”，非交織顯現(xiàn)被稱為“逐行掃描”。當(dāng)顯現(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，非交織或交織顯示也按照固定間隔替換為具有不同圖像內(nèi)容的各個(gè)其他圖像，以便結(jié)果產(chǎn)生平滑運(yùn)動(dòng)的印象。在這種情況下，例如，幀頻率依賴于相應(yīng)的電視標(biāo)準(zhǔn)。
在當(dāng)今的發(fā)光顯示器(其包含按矩陣結(jié)構(gòu)排列的發(fā)光元件，并且具有各個(gè)電流控制部件)中，按行或列相繼驅(qū)動(dòng)各個(gè)發(fā)光元件。圖1顯示用于此類驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件。在工作電壓VDD與地之間，電流控制部件4與發(fā)光元件8串聯(lián)?？刂菩盘?hào)通過開關(guān)12提供給電流控制部件4上的控制輸入端。在這種情況下控制信號(hào)為控制電壓Uset。在該例子中，控制開關(guān)12，使得分別只驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件結(jié)構(gòu)中的單個(gè)發(fā)光元件。在該電路所需的驅(qū)動(dòng)方案中，其間發(fā)光二極管發(fā)光的時(shí)間周期相對(duì)較短。取決于在發(fā)光顯示器結(jié)構(gòu)中有多少發(fā)光元件，減少有效時(shí)間周期。因?yàn)槿搜蹫榫哂械屯V波器響應(yīng)的自然系統(tǒng)，所以可以通過適當(dāng)增加有效時(shí)間周期期間的光通量，補(bǔ)償較短的有效時(shí)間周期。
還可以設(shè)想具有這樣一種發(fā)光顯示器，其中每個(gè)電流控制部件都利用控制信號(hào)永久激勵(lì)。這樣可以去掉開關(guān)12。然而大量所需的控制線減少了光出現(xiàn)在屏幕上的可用區(qū)域。
在圖2所示的發(fā)光元件的情況下，向上述電路添加了在電流控制部件4的控制電極與工作電壓VDD之間的信號(hào)保持部件6。當(dāng)開關(guān)12斷開時(shí)，在開關(guān)12閉合時(shí)所施加的控制信號(hào)USet被信號(hào)保持部件6保持恒定，直至施加了新的控制信號(hào)USet。這使得可以擴(kuò)展發(fā)光元件8發(fā)光的有效時(shí)間周期。現(xiàn)在該有效時(shí)間周期擴(kuò)展到幾乎建立圖像的整個(gè)周期。這減少了在有效時(shí)間周期內(nèi)必須發(fā)出的所需光通量。因?yàn)橛^察者的眼睛現(xiàn)在能夠在較長(zhǎng)時(shí)間周期上對(duì)較小光通量進(jìn)行積分，所以拾取了相同的光量，并且獲得了與參照?qǐng)D1描述的相同的圖像印象。
圖3顯示圖2所述的發(fā)光顯示器的元件。該元件由虛線框1標(biāo)記。在該例子中，控制信號(hào)S從電流控制部件2的控制電極獲得。當(dāng)閉合開關(guān)12時(shí)，電流控制部件2與元件1的電流控制部件4形成電流鏡電路。在包含以網(wǎng)格布置的多個(gè)元件1的發(fā)光顯示器中，每個(gè)元件1被提供以依賴于圖像內(nèi)容的各個(gè)控制信號(hào)。為此，相應(yīng)的控制電流iprog外加到電流控制部件2上。圖3中未顯示的控制電路相繼激勵(lì)發(fā)光顯示器的各個(gè)元件1的開關(guān)12。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在希望簡(jiǎn)化具有上述類型的發(fā)光元件的發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)。還希望指明一種驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的改進(jìn)控制信號(hào)。最后，希望指明一種驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的改進(jìn)方法。
為此，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示器的元件具有與發(fā)光部件串聯(lián)的電流控制部件。與電流控制部件相關(guān)的控制線包含串聯(lián)的第一與第二開關(guān)部件。在另一種實(shí)施例中，電流控制部件另外還具有相關(guān)的信號(hào)保持部件。當(dāng)?shù)谝慌c第二開關(guān)部件閉合時(shí)，向電流控制部件施加根據(jù)本發(fā)明的控制信號(hào)。在元件以包含列與行的網(wǎng)格排列的情況下，一個(gè)開關(guān)部件選擇行，一個(gè)開關(guān)部件選擇元件在其中排列的列。電流控制部件控制流經(jīng)發(fā)光部件的電流。發(fā)光部件發(fā)射依賴于該電流的光通量。當(dāng)光通量達(dá)到所希望的幅度時(shí)，兩個(gè)開關(guān)部件中的一個(gè)斷開。在按行激勵(lì)的情況下，首先斷開選擇列的開關(guān)部件。相應(yīng)地，在按列激勵(lì)的情況下，首先斷開選擇行的開關(guān)部件。
所使用的控制信號(hào)具有恒定上升的輪廓，例如斜坡形。在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)循環(huán)之間，可以有空閑時(shí)間，在空閑時(shí)間內(nèi)控制信號(hào)基本保持不變。


以下參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)公知的發(fā)光顯示器元件的電路；圖2顯示另一公知的發(fā)光顯示器元件的電路；圖3顯示第三個(gè)公知的發(fā)光顯示器元件的電路；圖4顯示現(xiàn)有技術(shù)公知的電流鏡電路；圖5顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器元件的電路的第一實(shí)施例；圖6顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器元件的電路的第二實(shí)施例；圖7顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器元件的電路的第三實(shí)施例；圖8顯示具有本發(fā)明的發(fā)光顯示器元件的電流鏡電路的變型實(shí)施例；圖9顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器的改進(jìn)；圖10顯示來自圖7的本發(fā)明元件的特定示范性實(shí)施例；圖11a顯示用于本發(fā)明方法的控制信號(hào)；圖11b顯示在特定操作狀態(tài)下的來自圖11a的控制信號(hào)；圖12顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器的按行排列的多個(gè)元件；
圖13顯示用于顯現(xiàn)彩色圖像的發(fā)光顯示器的矩陣排列的多個(gè)本發(fā)明元件；圖14顯示利用本發(fā)明的方法進(jìn)行控制的發(fā)光顯示器的元件的實(shí)施例的行與列結(jié)構(gòu)的示意性圖示；圖15顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器的元件實(shí)施例的行與列結(jié)構(gòu)的示意性圖示；圖16顯示基于本發(fā)明的發(fā)光顯示器的部分圖示；以及圖17顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器的變型的部分圖示。
在附圖中，相同或類似的組件或元件具有相同的附圖標(biāo)記。以上在技術(shù)背景中，已經(jīng)提到了圖1至4。以下將不再詳細(xì)解釋這些附圖。
具體實(shí)施例方式
圖5以示意形式顯示本發(fā)明的發(fā)光顯示器的元件。電流控制部件4的一個(gè)接點(diǎn)連接到工作電壓VDD。電流控制部件4的另一個(gè)接點(diǎn)連接到發(fā)光部件8上第一接點(diǎn)。發(fā)光部件8上第二接點(diǎn)連接到地節(jié)點(diǎn)。電流控制部件4為(例如)晶體管。在本示范性實(shí)施例中，發(fā)光部件8為發(fā)光二極管，但是本發(fā)明不限于使用發(fā)光二極管。電流控制部件4上的控制電極通過第一開關(guān)部件12與第二開關(guān)部件10連接到第一控制信號(hào)Uramp?？刂菩盘?hào)Uramp為(例如)用于本發(fā)明方法中使用的控制電壓。虛線框3指示上述組件形成了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示器的元件。
以下的文本描述了本發(fā)明的方法，用來循環(huán)驅(qū)動(dòng)圖5所示發(fā)光顯示器的元件3。元件3為發(fā)光顯示器的部件，該發(fā)光顯示器包含(例如)按行和列排列的多個(gè)元件3。首先，閉合元件3中的兩個(gè)開關(guān)部件10、12。例如，第一開關(guān)部件12用來選擇列，第二開關(guān)部件10用來選擇其中元件3所在的行。交換開關(guān)元件10與12的指定對(duì)于該方法無關(guān)緊要?，F(xiàn)在，將控制信號(hào)Uramp施加到所有第二開關(guān)部件10。它到達(dá)其中與控制電極相連的第一與第二開關(guān)元件10、12兩者都閉合的那些第一電流控制部件4的控制電極。控制信號(hào)Uramp從開始值連續(xù)增加。在特定時(shí)間處，由發(fā)光部件8輻射的光通量達(dá)到所希望的幅度。此時(shí)，開關(guān)部件之一被斷開。如果相繼驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器的行，則選擇列的第一開關(guān)部件12被首先斷開。控制信號(hào)Uramp繼續(xù)進(jìn)一步增加，直至其達(dá)到預(yù)定的最終值。在各自的特定時(shí)間處，相應(yīng)地?cái)嚅_當(dāng)前被驅(qū)動(dòng)的行的其他元件3中的第一開關(guān)部件12。當(dāng)控制信號(hào)Uramp達(dá)到其預(yù)定的最終值時(shí)，當(dāng)前行的驅(qū)動(dòng)循環(huán)結(jié)束?，F(xiàn)在，斷開與當(dāng)前行相關(guān)的所有第二部件10，并且對(duì)下一行重復(fù)本發(fā)明的方法。當(dāng)驅(qū)動(dòng)了所有行時(shí)，從第一行再次開始驅(qū)動(dòng)。當(dāng)按列進(jìn)行驅(qū)動(dòng)序列時(shí)，相應(yīng)地交換斷開開關(guān)部件的順序。
上述方法使元件3的每個(gè)發(fā)光元件8發(fā)光僅僅到兩個(gè)開關(guān)部件10、12之一被斷開為止。為了在二維發(fā)光顯示器的情況下產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膱D像印象，在特定時(shí)間內(nèi)，由每個(gè)元件3發(fā)射的光通量需要對(duì)應(yīng)于該圖像的所希望的亮度值。因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)使得只在整個(gè)發(fā)光顯示器的部分驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間發(fā)光，所以光通量需要在短時(shí)間內(nèi)相應(yīng)地較大。在觀察者的眼中進(jìn)行了對(duì)光量的積分，以給出二維圖像印象，如上所述。然而，與依次驅(qū)動(dòng)行中每個(gè)單獨(dú)的元件相比，有利地是，行或列中元件的并行激勵(lì)延長(zhǎng)了元件的有效發(fā)光時(shí)間，并且減少了最大所需驅(qū)動(dòng)電流。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示器的元件的另一實(shí)施例。圖6所示的電路大部分對(duì)應(yīng)于圖5所示的電路。另外，信號(hào)保持電路6被布置在第一電流控制部件4的控制電極與工作電壓VDD之間。當(dāng)開關(guān)部件10、12之一或兩者斷開時(shí)，信號(hào)保持電路保持控制信號(hào)Uramp，直至兩個(gè)開關(guān)部件都再次閉合、并且施加新控制信號(hào)。例如，信號(hào)保持部件為電容器，其保持控制電壓，直至施加新控制電壓。在該情況下，與來自圖5的電路相比，有利的是，可以增加發(fā)光的時(shí)間周期。
對(duì)于自圖5的電路描述的驅(qū)動(dòng)方法可以類似地用于來自圖6的電路。在此處使用的方法的情況下，實(shí)質(zhì)上只需要改變斷開第一開關(guān)部件12的時(shí)間。因?yàn)樾盘?hào)保持部件6保持流過發(fā)光部件8的電流、直至新循環(huán)向相應(yīng)的第一電流控制部件的控制電極施加新控制信號(hào)，所以相應(yīng)的電流可以較小。在觀察者眼中進(jìn)行的、對(duì)光通量的積分可以在較長(zhǎng)時(shí)間周期上對(duì)由于較小的電流而導(dǎo)致的較小的光通量積分，因此可以導(dǎo)致相同的光量被拾取、以及相同的圖像印象。
不言而喻，對(duì)于加色混合，可以利用紅、綠、藍(lán)基色的元件3，顯現(xiàn)彩色圖像。根據(jù)所希望的印象，可以設(shè)想其他顏色組合。在兩種情況下，需要驅(qū)動(dòng)像素的相應(yīng)元件3的組，從而作為混色的結(jié)果，對(duì)每個(gè)像素產(chǎn)生所希望的顏色?？梢灶愃品绞绞褂蒙鲜鰧?duì)于圖5與圖6的方法。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示器的元件。虛線所示框3中的元件中的組件基本對(duì)應(yīng)于來自圖6的組件。在圖7所示的本發(fā)明發(fā)光顯示器元件的實(shí)施例的情況下，控制信號(hào)從第二電流控制部件2的控制電極獲得。在附圖中，第二電流控制部件2由晶體管形成，例如，由場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)形成。當(dāng)?shù)谝慌c第二開關(guān)部件12與10閉合時(shí)，第一與第二電流控制部件4與2形成電流鏡電路。在這種情況下，外加到第二電流控制部件2的電流iramp表示激勵(lì)信號(hào)。外加電流iramp導(dǎo)致在第二電流控制部件2的控制電極上產(chǎn)生控制電勢(shì)，其被作為控制信號(hào)S通過第一與第二開關(guān)部件12與10施加到第一電流控制部件的控制電極。作為激勵(lì)信號(hào)，外加電流iramp也可以用于沒有信號(hào)保持部件6的電路中。此時(shí)需要相應(yīng)地修改開關(guān)部件10與12的開關(guān)時(shí)間。
在圖7中，第二電流控制部件2顯示為包含單個(gè)晶體管。為了設(shè)置外加電流iramp與鏡射電流iOLED的特定比例，還可以由多個(gè)并聯(lián)的晶體管構(gòu)造第二電流控制部件2。尤其當(dāng)?shù)诙娏骺刂撇考?lì)多個(gè)第一電流控制部件時(shí)，這是有利的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，晶體管具有相同的特性。圖8作為例子顯示該實(shí)施例。元件3對(duì)應(yīng)于來自圖7的元件3。在該例子中，虛線框圍繞的電流控制部件2由多個(gè)互連的晶體管21、22、23形成。除元件3之外，還顯示了元件3′，其與元件3并聯(lián)地被供應(yīng)控制信號(hào)S。在圖8中，元件3′的組件在原理上對(duì)應(yīng)于元件3的相應(yīng)組件，并且由相同的附圖標(biāo)記表示。如果使用了具有不同特性的組件，則可以通過(例如)適當(dāng)?shù)馗淖冸娏骺刂撇考?duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
圖9顯示發(fā)光顯示器的元件的另一示范性實(shí)施例。當(dāng)按行與列排列各個(gè)元件3時(shí)，行和/或列中的多個(gè)元件的第一電流控制部件可以成組地連接到公共第二電流控制部件2。提供第三開關(guān)部件12，其可開關(guān)地將第二電流控制部件2連接到激勵(lì)信號(hào)iramp。優(yōu)選地，在任意時(shí)刻，只有一個(gè)第二電流控制部件2連接到激勵(lì)信號(hào)iramp。該驅(qū)動(dòng)方法允許(例如)首先選擇行，然后相繼激勵(lì)所選行中的元件3的組。
在適當(dāng)驅(qū)動(dòng)第一與第二開關(guān)部件時(shí)，當(dāng)?shù)谌_關(guān)部件13斷開時(shí)，還可以將信號(hào)保持部件直接置于特定狀態(tài)。因此，可以重置(例如)對(duì)于各個(gè)或多個(gè)元件的S，即控制信號(hào)Uramp。例如，借助于用做第二電流控制部件2的場(chǎng)效應(yīng)管之一中的反向二極管，進(jìn)行重置。
在本發(fā)明元件3的另一實(shí)施例中，第四開關(guān)部件與信號(hào)保持部件6相關(guān)聯(lián)，作為重置部件，從而可以所定義的方式重置在信號(hào)保持部件6中保持的S，即控制信號(hào)Uramp。可替換地，該另一個(gè)開關(guān)部件(在圖中未顯示)可以與第二電流控制部件2的控制接點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。在這種情況下，有利的是，利用單個(gè)重置部件，通過按適當(dāng)?shù)捻樞蜷_關(guān)元件3的相應(yīng)的第一與第二開關(guān)部件，可以重置一或多個(gè)元件3中的信號(hào)保持部件6。例如，該重置部件可以將在作為信號(hào)保持部件6的電容器中存儲(chǔ)的電荷耗散至地或工作電壓VDD。
圖10顯示來自圖7的電路的特定實(shí)施例。在該情況下，由晶體管16與14提供第一與第二開關(guān)部件12與10。向晶體管的控制電極提供相應(yīng)的信號(hào)Sel1_1與Sel1_2。
圖11a顯示對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光顯示器的、以及用于本發(fā)明方法的元件的控制信號(hào)的一個(gè)循環(huán)的示范性示意特征曲線。該圖顯示從t0處的開始值隨時(shí)間不斷上升的電流iprog，或者從開始值不斷上升的電壓uprog。圖11a中的坐標(biāo)為時(shí)間軸?？刂菩盘?hào)的不斷上升在時(shí)間t1處結(jié)束，此時(shí)開始對(duì)于發(fā)光顯示器元件的新的驅(qū)動(dòng)循環(huán)?？刂菩盘?hào)的曲線形狀不一定要對(duì)應(yīng)于圖中所示的鋸齒形。在該情況下，可以設(shè)想任意不斷上升的信號(hào)，例如指數(shù)或?qū)?shù)增加。另外，循環(huán)的開始不是絕對(duì)需要緊跟循環(huán)的結(jié)束。類似地，可以設(shè)想在循環(huán)結(jié)束與新循環(huán)開始之間存在空閑時(shí)間。在這種情況下，空閑時(shí)間可以在循環(huán)的開始或者結(jié)束處。在空閑時(shí)間在循環(huán)開始處的情況下，保持輸出信號(hào)，否則保持相應(yīng)的設(shè)置信號(hào)。
可以(例如)使用適當(dāng)控制的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器或者適當(dāng)控制的脈沖寬度或脈沖強(qiáng)度調(diào)制器，產(chǎn)生本發(fā)明的控制信號(hào)。為此，控制電路生成特定長(zhǎng)度和固定頻率的脈沖，或者固定長(zhǎng)度與可變頻率的脈沖，這些脈沖被積分，然后形成控制信號(hào)。在通過脈沖寬度或脈沖強(qiáng)度調(diào)制生成的情況下，需要使用適當(dāng)?shù)臑V波器，平滑脈沖控制信號(hào)。可替換地，在(例如)利用對(duì)電容器充電的恒定電流源與在循環(huán)結(jié)束時(shí)對(duì)電容器放電的開關(guān)的所述鋸齒形的情況下，可以利用模擬電路生成控制信號(hào)。在這種情況下，激勵(lì)不需要數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，而只需要開關(guān)將信號(hào)施加到第一與第二開關(guān)部件12與10的行。在以上電路的改進(jìn)中，提供模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其對(duì)控制信號(hào)采樣，并且將相應(yīng)的采樣值傳送給控制電路。控制電路使用該瞬間采樣值，以生成用于第一與第二開關(guān)部件的控制信號(hào)。通過這種方式，有利的是，可以補(bǔ)償信號(hào)生成期間不希望的波動(dòng)。
圖11b顯示第一電流控制部件的控制電極上的控制信號(hào)的示范性輪廓。由于閉合的第一與第二開關(guān)部件12與10，該控制信號(hào)符合來自圖11a的控制信號(hào)的輪廓。在時(shí)間t2處，第一或第二開關(guān)部件12或10之一斷開，并且信號(hào)保持部件6將此時(shí)在第一電流控制部件的控制電極上的控制信號(hào)的幅度u/i1保持恒定。在時(shí)間t1所經(jīng)過循環(huán)的結(jié)束處、即在新循環(huán)的開始處，所有開關(guān)部件12與10都再次閉合，并且控制信號(hào)再次從初始值不斷上升。如果在兩個(gè)循環(huán)之間有空閑時(shí)間，則(例如)在該時(shí)間內(nèi)，將所有電流控制部件置于定義的狀態(tài)。在該驅(qū)動(dòng)方法的一種變型中，相對(duì)于循環(huán)時(shí)間，空閑時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。在這種情況下，發(fā)光顯示器元件在短時(shí)間內(nèi)設(shè)置。對(duì)于激勵(lì)循環(huán)結(jié)束處的空閑時(shí)間的大部分，元件的信號(hào)保持部件保持已設(shè)置的光通量。只有在空閑時(shí)間結(jié)束處、新驅(qū)動(dòng)循環(huán)開始之前，才將元件置于定義的初始狀態(tài)。相對(duì)于設(shè)置時(shí)間沒有變化的長(zhǎng)時(shí)間周期允許達(dá)到更穩(wěn)定的圖像印象。為了便于理解，上述附圖沒有顯示任何可能在真實(shí)電路中出現(xiàn)的瞬態(tài)操作。
圖12顯示具有多個(gè)本發(fā)明元件3的發(fā)光顯示器的一部分。在該圖中，元件3包含第一電流控制部件104、204、304。從電源電壓VDD流經(jīng)電流控制部件104、204、304的電流iOLED1、iOLED2、iOLED3經(jīng)過發(fā)光元件108、208、308流向地。電流控制部件104、204、304的控制電極具有與其連接的信號(hào)保持部件106、206、306。通過相應(yīng)的第一與第二開關(guān)部件114、116、214、216、314、316，向電流控制部件104、204、304的控制電極提供控制信號(hào)S。元件3的第一與第二開關(guān)部件由開關(guān)信號(hào)Sel1到Sel6控制。元件3分別以虛線框表示。控制信號(hào)S從第二電流控制部件102的控制電極抽出。當(dāng)開關(guān)部件114、116、214、216、314、316閉合時(shí)，第二電流控制部件102與元件3的各個(gè)第一電流控制部件104、204、304一起形成相應(yīng)的電流鏡電路。在這種情況下，由外加到第二電流控制部件102的控制電流iramp產(chǎn)生控制信號(hào)S。
圖13顯示用于顯現(xiàn)彩色圖像的矩陣結(jié)構(gòu)的發(fā)光顯示器的多個(gè)本發(fā)明元件。在圖13中總共顯示了六個(gè)本發(fā)明元件3。元件3分別由虛線框圖起。每個(gè)元件3實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于來自圖10的元件。在該例子中，對(duì)于一個(gè)像素提供了三個(gè)元件，以顯現(xiàn)彩色圖像，其中為每個(gè)基色紅、綠、藍(lán)提供一個(gè)相應(yīng)元件3。圖13顯示包含三個(gè)相應(yīng)元件3的兩個(gè)像素?？刂菩盘?hào)S施加到第二電流控制部件402上的控制輸入端。由通過第二電流控制部件402的外加電流iramp，產(chǎn)生控制信號(hào)。每個(gè)元件3都具有第一與第二開關(guān)部件416、414、516、514、616、614、716、714、816、814、916、914。元件3中初始閉合的第一與第二開關(guān)部件將各個(gè)電流鏡結(jié)構(gòu)中的元件3中第一電流控制部件404、504、604、704、804、904的控制電極連接到第二電流控制部件402。例如，由三個(gè)相應(yīng)元件3形成的兩個(gè)像素按發(fā)光顯示器的行放置，該發(fā)光顯示器由按行與列排列的多個(gè)像素形成?？刂戚斎攵薒ine用于并行地分別控制元件3中的第一開關(guān)部件416、516、616、716、816、916。元件3中的各個(gè)第二開關(guān)部件414、514、614、714、814、914借助于各個(gè)開關(guān)信號(hào)Sel1_R、Sel1_G、Sel1_B、Sel2_R、Sel2_G、Sel2_B來控制。
在來自圖13的電路的改進(jìn)中，用于各個(gè)顏色的電流控制部件處于這種形式，即考慮到發(fā)光部件對(duì)于各個(gè)顏色的不同的敏感度。因此，在最優(yōu)方式下，可以使用單個(gè)控制信號(hào)S來激勵(lì)對(duì)于各種顏色的各個(gè)發(fā)光部件。在這種情況下，該改進(jìn)的一種可能實(shí)現(xiàn)利用了在圖4中描述的電流鏡電路的特性。在這種情況下，對(duì)于各種顏色的各個(gè)發(fā)光部件配備有以具有各自特定因子的加權(quán)再生參考電流的電流控制部件。
圖14顯示按行與列排列的發(fā)光顯示器的多個(gè)元件1。元件1對(duì)應(yīng)于圖1與2中顯示的現(xiàn)有技術(shù)已知的元件。根據(jù)本發(fā)明的控制信號(hào)S并行地施加到所有元件1。每個(gè)元件還連接到各個(gè)開關(guān)信號(hào)Sel1到Sel15。
本發(fā)明的激勵(lì)該發(fā)光顯示器的方法實(shí)質(zhì)基于圖5中描述的方法。同時(shí)將恒定上升的控制信號(hào)S提供給發(fā)光顯示器的所有元件1。例如，每個(gè)元件1都對(duì)應(yīng)于來自圖3的元件1，并且包含開關(guān)部件12等等。元件1中的各個(gè)開關(guān)部件12起初都閉合。然后開始本發(fā)明控制信號(hào)S的循環(huán)。在特定時(shí)間，各個(gè)元件1中的相應(yīng)開關(guān)部件12斷開，從而所有元件顯現(xiàn)所希望的圖像。在該情況下，新的激勵(lì)循環(huán)不是在行或列的驅(qū)動(dòng)之后開始，而是在完整圖像的驅(qū)動(dòng)之后才開始。
也可設(shè)想元件1不具有任何信號(hào)保持部件6。這樣，該激勵(lì)方法實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于上述方法。只是斷開各個(gè)開關(guān)部件的時(shí)間不同。
當(dāng)發(fā)光顯示器包含較少數(shù)目的像素或元件時(shí)，以上參照?qǐng)D14所述的方法尤其使用。在該情況下，有利的是，去掉了(dispense)特殊的列與行激勵(lì)。然而該方法與電路不限于小的熒光顯示器。
圖15顯示包含按行與列排列的本發(fā)明元件3的發(fā)光顯示器的一部分。元件3具有并行向其提供本發(fā)明的控制信號(hào)S。另外，按行排列的元件3分別并行地被提供開關(guān)信號(hào)Line1、Line2、Line3。類似地，按列排列的元件3分別并行地被提供開關(guān)信號(hào)Col1到Col5。由此，可以使用對(duì)于行與列的開關(guān)信號(hào)的適當(dāng)組合來單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)元件3。
該發(fā)光顯示器涉及使用如圖5或6中所述激勵(lì)方法。在驅(qū)動(dòng)周期開始時(shí)，行或列中元件3中所有開關(guān)部件被閉合。開始在相應(yīng)行或列中由控制信號(hào)S一起驅(qū)動(dòng)各個(gè)元件，直至元件3中各個(gè)開關(guān)部件10、12中斷適當(dāng)行或列中到控制信號(hào)S的連接。由此可以分別驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器中的所有元件3。為了實(shí)施該方法的優(yōu)選變型，利用適當(dāng)?shù)拈_關(guān)信號(hào)Line1、Line2、Line3，首先選擇發(fā)光顯示器的行。然后利用適當(dāng)?shù)拈_關(guān)信號(hào)Col1至Col6，選擇所有列。然后，向所有元件3施加本發(fā)明的控制信號(hào)S。但是，其只達(dá)到布置在所選行中元件中的那些第一電流控制部件4的控制電極。每當(dāng)達(dá)到特定的所希望信號(hào)值時(shí)，用于列的開關(guān)信號(hào)就中斷控制信號(hào)S與各個(gè)元件3之間的連接?？刂菩盘?hào)S繼續(xù)恒定上升，直至其達(dá)到預(yù)定的最終值。然后，所選行的激勵(lì)循環(huán)結(jié)束。選擇新行，從頭執(zhí)行本方法。當(dāng)相繼激勵(lì)了發(fā)光顯示器的所有行時(shí)，再次從第一行中起始處開始激勵(lì)。
圖16顯示對(duì)來自圖15的發(fā)光顯示器的部分改進(jìn)。在本發(fā)明的發(fā)光顯示器中，相應(yīng)的多個(gè)元件3-1、3-2、3-3與3-4組合為組。
例如，元件對(duì)應(yīng)于對(duì)于圖10所述的元件。每個(gè)組具有通過開關(guān)部件13-1、13-2、13-3、13-4與其可開關(guān)地相關(guān)的相應(yīng)的第二電流控制部件2-1、2-2、2-3、2-4。向開關(guān)部件提供相應(yīng)的行控制信號(hào)Line n或Line n+1，該信號(hào)也提供給元件3-1、3-2、3-3與3-4的對(duì)應(yīng)開關(guān)部件。在示范性圖示中，組索引為-1與-2的鄰近組連接到同一行控制信號(hào)Line n。組索引為-3與-4的鄰近組連接到行控制信號(hào)Line n+1。垂直排列的組索引為3-1與3-3還有3-2與3-4的組連接到驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2。另外，還向元件3-1、3-2、3-3與3-4中的每一個(gè)提供列控制信號(hào)Col m到Col m+5以及控制信號(hào)S-1、S-2、S-3或S-4。
在按逐行方式驅(qū)動(dòng)的情況下，首先利用行控制信號(hào)Line選擇行。這會(huì)閉合用于相應(yīng)行的開關(guān)部件13。類似地，閉合用于排列在所選行中的元件3的行選擇的對(duì)應(yīng)開關(guān)部件。此后，還閉合用于元件3的列選擇的開關(guān)部件。在所選行中，所有元件3現(xiàn)在都連接到相應(yīng)控制信號(hào)S，該信號(hào)被施加到各個(gè)電流控制部件2上的控制電極。施加到相應(yīng)導(dǎo)線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2被送往通過閉合的開關(guān)部件13連接到該導(dǎo)線的那些第二電流控制部件。這確保了每個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2只被施加到元件3的一個(gè)相應(yīng)組。其他元件以及相關(guān)連接導(dǎo)線的開關(guān)斷開減少了驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2的電容性負(fù)載。在非常小的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下，電容性負(fù)載可以導(dǎo)致信號(hào)惡化。驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2各自產(chǎn)生了恒定上升的控制信號(hào)S。當(dāng)對(duì)于相應(yīng)元件3達(dá)到了所希望的光通量時(shí)，列控制信號(hào)Col m到Col m+5斷開元件3中相應(yīng)的開關(guān)部件。當(dāng)達(dá)到驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2的預(yù)定最終值時(shí)，例如在并行驅(qū)動(dòng)行的情況下，在下一行中，開始新的驅(qū)動(dòng)循環(huán)。
組合為組的元件數(shù)目不固定為三。原則上，可以將任意數(shù)目的元件組合為組。因此也可能為每個(gè)元件3分配各自的第二電流控制部件2，即形成只包含一個(gè)元件的組。在這種情況下，控制導(dǎo)線的數(shù)目自然增加，但是也會(huì)獲得驅(qū)動(dòng)各個(gè)元件的更高的自由度。
還可以只產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1，并且例如通過多路復(fù)用器，將其施加到用于第二激勵(lì)信號(hào)iramp2的導(dǎo)線。然后例如不是按行并行而是按行依次地驅(qū)動(dòng)組。
圖17顯示來自本發(fā)明發(fā)光顯示器的另一實(shí)施例的細(xì)節(jié)。如上圖16所述，將相應(yīng)的多個(gè)元件3-1、3-2、3-3、3-4組合為組索引為-1、-2、-3、-4的組。元件組具有相應(yīng)的相關(guān)第二電流控制部件2-1、2-2、2-3、2-4。還向組中的元件3-1、3-2、3-3、3-4提供控制信號(hào)S-1、S-2、S-3、S-4，行控制信號(hào)Line n與Line n+1，以及列控制信號(hào)Col m到Col m+5。通過相應(yīng)的開關(guān)部件13-1、13-2、13-3、13-4，將第二電流控制部件可開關(guān)地連接到用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1的導(dǎo)線。在這種情況下，向開關(guān)部件13-1、13-2、13-3、13-4提供各個(gè)開關(guān)信號(hào)G-1到G-4。由此，在按行與列排列的組的情況下，可以分別地選擇任意的組，這就意味著可以將單個(gè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1分別提供到所有的組。
通過對(duì)元件3中各個(gè)開關(guān)部件的適當(dāng)開關(guān)，圖17中的實(shí)施例允許獨(dú)立于行選擇地擦除存儲(chǔ)在元件的信號(hào)保持部件6中的信號(hào)S。
也是在該實(shí)施例中，組中元件3的數(shù)目不固定為三。其可以采用任何適當(dāng)值。
另外，在該實(shí)施例中，也可以使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)iramp1與iramp2，如圖16所述。這會(huì)導(dǎo)致對(duì)于驅(qū)動(dòng)的進(jìn)一步的自由度。
在用于顯現(xiàn)色彩的圖16與17中發(fā)光顯示器的優(yōu)選實(shí)施例中，將用于基色紅、綠、藍(lán)的相應(yīng)的子像素(與像素相關(guān))組合為組。
當(dāng)利用第二電流控制部件按組驅(qū)動(dòng)多個(gè)元件時(shí)，有利的是，可以使用多個(gè)電流控制部件的互連，如圖8所示。但是，也可以設(shè)想將圖8所示的互連電流控制部件21、22、23直接分配給相應(yīng)的元件3。物理上的相近相關(guān)進(jìn)一步改進(jìn)了第一與第二電流控制部件的電特性的緊密耦合。
上述對(duì)于發(fā)光顯示器中元件的電路、發(fā)光顯示器、以及相關(guān)方法不只適用于依次激勵(lì)行或列。對(duì)于激勵(lì)也可以適用行交織方法。有利的是，這導(dǎo)致了與現(xiàn)有圖像傳送標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，其中不用緩沖器存儲(chǔ)圖像部分?？梢栽O(shè)想其他特定驅(qū)動(dòng)模式，例如從兩側(cè)向中央同時(shí)激勵(lì)列。
利用p溝道場(chǎng)效應(yīng)管，設(shè)計(jì)上述參照附圖描述的電路中的電流控制部件的實(shí)施例。可替換地，該電路可以利用n溝道場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)計(jì)。此時(shí)，需要相應(yīng)地改變信號(hào)保持部件以及發(fā)光部件的控制信號(hào)與結(jié)構(gòu)。
例如，如果信號(hào)保持部件6為晶體管，則將場(chǎng)效應(yīng)管用于電流控制部件是有利的。如果沒有配備這樣的信號(hào)保持部件6，則也可以設(shè)想使用雙極晶體管。
在上述實(shí)施例中，將晶體管用于開關(guān)部件，在這種情況下，可以使用雙極晶體管以及場(chǎng)效應(yīng)管兩者來開關(guān)。但是，本發(fā)明的電路不限于晶體管作為開關(guān)。也可以設(shè)想使用機(jī)械的、微機(jī)械的、磁的、或者光學(xué)的開關(guān)。
在原理上，該電路與方法適用于借助電流明確地控制其光通量的任何發(fā)光元件。本發(fā)明不限于實(shí)施例中所述的OLED或發(fā)光二極管(LED)。
上述對(duì)于一種方法變型的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)循環(huán)之間的空閑時(shí)間不限于該變型?？梢詾樯鲜鏊蟹椒ㄌ峁﹥蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)循環(huán)之間的空閑時(shí)間。
有利的是，以上對(duì)于元件3的實(shí)施例所述的、作為重置部件的第四開關(guān)部件，以及相應(yīng)的控制可以用于具有信號(hào)保持部件6的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光顯示器的元件，該元件具有發(fā)光部件(8)，當(dāng)電流(iOLED)流經(jīng)該發(fā)光部件(8)時(shí)，該發(fā)光部件(8)發(fā)光；第一電流控制部件(4)，其與發(fā)光部件(8)串聯(lián)，其中控制信號(hào)被提供給第一電流控制部件(4)的控制電極；以及第一開關(guān)部件(12)，其由第一開關(guān)信號(hào)控制，并且安排在到所述控制電極的饋給端中，其特征在于與在到第一電流控制部件(4)的控制電極的饋給端中的第一開關(guān)部件(12)串聯(lián)地安排由第二開關(guān)信號(hào)控制的第二開關(guān)部件(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的元件，其特征在于第二電流控制部件(2)的控制電極通過第一與第二開關(guān)部件(10，12)可開關(guān)地連接到第一電流控制部件(4)的控制電極。
3.如權(quán)利要求2所述的元件，其特征在于第一與第二電流控制部件(4，2)形成電流鏡電路。
4.如權(quán)利要求2或3所述的元件，其特征在于通過第三開關(guān)部件(13)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)(iramp)可開關(guān)地提供給第二電流控制部件(2)。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的元件，其特征在于信號(hào)保持部件(6)連接到第一電流控制部件(4)的控制電極，從而當(dāng)?shù)谝缓?或第二開關(guān)部件(10，12)中斷向第一電流控制部件(4)的控制電極提供控制信號(hào)時(shí)，保持控制信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的元件，其特征在于通過第四開關(guān)部件，可以將控制信號(hào)和/或由信號(hào)保持部件保持的信號(hào)置于預(yù)定狀態(tài)。
7.一種發(fā)光顯示器，其特征在于按行和/或列排列如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的元件。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光顯示器，其特征在于并行地將控制信號(hào)提供給行和/或列中的多個(gè)元件。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光顯示器，其特征在于將公共第一開關(guān)信號(hào)提供給行和/或列中元件的多個(gè)第一開關(guān)部件(12)。
10.一種操作如權(quán)利要求1前序部分所述的發(fā)光顯示器的元件的方法，特征在于該方法包含以下步驟在循環(huán)開始時(shí)，閉合第一開關(guān)部件(12)；將控制信號(hào)施加到第一電流控制部件(4)，該控制信號(hào)從預(yù)定開始值不斷上升；當(dāng)由發(fā)光部件(8)發(fā)射的光通量達(dá)到所希望的幅度時(shí)，斷開第一開關(guān)部件(12)；以及當(dāng)所施加的可控制信號(hào)達(dá)到預(yù)定的最終值時(shí)，開始新循環(huán)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中發(fā)光顯示器的元件包含與第一開關(guān)部件(12)串聯(lián)的第二開關(guān)部件(10)，特征在于該方法還包含以下步驟在閉合第一開關(guān)部件(12)之前或之后，閉合第二開關(guān)部件(10)；以及在開始新循環(huán)之前，斷開第二開關(guān)部件(10)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，特征在于第一和第二開關(guān)部件(12，10)用于從列或行中排列的多個(gè)元件中選擇元件。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，特征在于并行激勵(lì)列或行中的多個(gè)發(fā)光元件；以及依次激勵(lì)列或行。
14.如權(quán)利要求10到13中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述施加從開始值恒定上升的第一控制信號(hào)的步驟是將電流(iramp)外加到可開關(guān)地連接到第一電流控制部件(4)的第二電流控制部件(2)中。
15.如權(quán)利要求10到14中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于向第四開關(guān)部件暫時(shí)施加第四開關(guān)信號(hào)，其中通過該第四開關(guān)部件將信號(hào)保持部件(6)中保持的信號(hào)設(shè)置為定義的狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求10到15中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于在兩個(gè)循環(huán)之間提供空閑時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于發(fā)光顯示器的元件(3)的電路。該元件包含電流控制部件(4)，第一與第二開關(guān)部件(10，12)，以及發(fā)光部件(8)。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了信號(hào)保持部件(6)。另外，還提出了一種具有多個(gè)元件(3)的發(fā)光顯示器。另外，還提出了一種驅(qū)動(dòng)元件(3)與發(fā)光顯示器的方法，以及用于該方法的控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/32GK1894736SQ200480037648
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者西洛·馬克斯 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司