專利名稱：顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器，它包括選擇電極第一個(gè)模式和數(shù)據(jù)電極第二個(gè)模式之間的一層場致發(fā)光材料，其中兩個(gè)模式中至少有一個(gè)對于要發(fā)射的無線電信號(hào)而言是透明的，而在電極的重疊區(qū)域，所述電極與其間的場致發(fā)光材料，構(gòu)成像素的一部分，該裝置包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
這樣的顯示器(有機(jī)LED、聚合物L(fēng)ED陣列)在例如移動(dòng)電話中應(yīng)用得越來越廣泛。
驅(qū)動(dòng)這種有機(jī)LED陣列的問題是重疊電極和其間的有機(jī)材料層構(gòu)成的與LED相關(guān)的電容以及驅(qū)動(dòng)線的電容。它之所以成為問題是因?yàn)長ED通常都是用電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，因此，在使用的過程中，要給選定的像素提供充足的恒定電流。實(shí)際上應(yīng)該流過相關(guān)LED的大部分初始電流在為與LED有關(guān)的電容充電，從而使LED獲得電流的太少，因而發(fā)射的光亮度太低。在更大的矩陣?yán)铮?qū)動(dòng)線的電容和電阻也會(huì)帶來影響，因?yàn)镽C時(shí)間較長，在寫入期間有時(shí)無法獲得所需電流。此外，開關(guān)需要更大的功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是給上述問題提供一個(gè)解決方案。
為此目的，本發(fā)明的顯示器只在每個(gè)幀周期里選擇一部分像素。
因此，例如一行中的多個(gè)LED被驅(qū)動(dòng)得較少，因而在開關(guān)的時(shí)候它們消耗較少的能量。
在第一個(gè)實(shí)施方案里，在每個(gè)奇數(shù)幀周期里給電極重疊區(qū)域里像素矩陣的奇數(shù)列像素提供足夠的恒定電流，在每個(gè)偶數(shù)幀周期里給偶數(shù)列像素提供足夠的恒定電流，這些電流基本上是目前驅(qū)動(dòng)電路里使用的電流的兩倍，它們在使用的時(shí)候，每個(gè)幀周期選擇所有像素。本發(fā)明顯然不限于有像素矩陣的顯示器，而是還可以應(yīng)用于分段顯示器。
類似地，在電極重疊區(qū)域上，在每個(gè)奇數(shù)幀周期給像素陣列中的奇數(shù)行像素提供足夠的恒定電流，在每個(gè)偶數(shù)幀周期里給偶數(shù)行像素提供足夠的恒定電流，與使用的時(shí)候每個(gè)幀周期里都選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路相比，電流基本上被加倍。
可以將這兩種措施結(jié)合起來，從而使每四個(gè)幀周期里每個(gè)像素只被選中一次。通過選中像素的電流相對于每個(gè)幀周期選中所有像素的驅(qū)動(dòng)電路相比變成了四倍。為了防止電流太大，還可以擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)脈沖寬度，只要對于每個(gè)像素時(shí)間和電流的乘積與使用的時(shí)候每個(gè)幀周期都要選中所有像素的驅(qū)動(dòng)電路中的基本上相同。
更一般地講，每p個(gè)幀周期可以選擇一個(gè)或者多個(gè)像素，從而有p倍電流流經(jīng)選中的像素。
在有n種顏色的n個(gè)子像素(n≥2)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案里，在n個(gè)連續(xù)的幀周期里給不同顏色的子像素提供基本恒定的電流，與使用的時(shí)候每個(gè)幀周期都要選中所有子像素的驅(qū)動(dòng)電路中的電流相比，電流會(huì)增大到n倍。
在一些幀周期里采用n種顏色的子像素的時(shí)候，可以選中不同顏色之一的子像素，可以在其它的幀周期里選中m種顏色的子像素(m＞1，m＜n)。
通過參考下面的實(shí)施方案，本發(fā)明的這些方面和其它方面會(huì)顯而易見。
在附圖中

圖1從原理上說明本發(fā)明的顯示器，而圖2和圖3則說明不同實(shí)施方案的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
這些圖是說明性的；對應(yīng)的部件一般都用相同的引用數(shù)字表示。
圖1是本發(fā)明中顯示器10一部分的一個(gè)等效電路圖。它包括具有r行(1，2，...，r)和c列(1，2，...，c)的一個(gè)(O)LED14陣列。這個(gè)裝置還包括一個(gè)行選擇電路15(例如一個(gè)多路轉(zhuǎn)接電路15，在這個(gè)實(shí)例中，它通過驅(qū)動(dòng)線30和開關(guān)31和一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器16將行電極與地連接或者與一個(gè)電壓Vb連接)。外面輸入的信息17，例如視頻信號(hào)，在處理單元18中進(jìn)行處理，它根據(jù)要顯示的信息，通過電源線19給數(shù)據(jù)寄存器16的各個(gè)部分16-1、16-2、...、16-c充電，從而通過線路21給晶體管22(在這個(gè)實(shí)例中是pnp晶體管)的基極23提供與這一信息有關(guān)的電壓。在這個(gè)實(shí)例中，實(shí)際的列導(dǎo)體12與晶體管22的集電極22連接，而這些晶體管的發(fā)射極25則通過電阻26與可調(diào)電壓連接，在這個(gè)實(shí)例中是通過與地連接的電壓源27的+10伏特。將電阻26選擇為基本上具有相同的電阻，基極23上寄存器16給出的電壓在這個(gè)實(shí)例中使得晶體管22和電阻26的結(jié)合可以被基本上看作理想電流源。但是，只有當(dāng)這個(gè)電流可以通過集電極耗盡的時(shí)候，相關(guān)的電流源才能夠提供電流。為了這一目的，行電極13上的電壓必須足夠低。相關(guān)的行選擇電壓由行選擇電路15提供。行的選擇和線路21上電壓的提供之間的互相同步由驅(qū)動(dòng)單元18通過驅(qū)動(dòng)線路20、30進(jìn)行。此外，所有列電極都與一個(gè)參考電壓連接，在這個(gè)實(shí)例中是地電位，通過開關(guān)33，例如，下面將描述的晶體管。
在一個(gè)傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式里，要驅(qū)動(dòng)的一行的所有信息都儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)寄存器16中。然后，與這一線路有關(guān)的行電極，在這個(gè)實(shí)例中是與線路1有關(guān)的行電極，被選中。為此目的，有關(guān)的開關(guān)31與地連接，根據(jù)線路21的電壓，電流開始流經(jīng)與線路1有關(guān)的電流源，隨后進(jìn)入LED。
如同開頭的一段所描述的一樣，重疊電極和有機(jī)材料中間層構(gòu)成的電容32與每個(gè)LED有關(guān)。下面將參考只與列1有關(guān)的電容C11、C21、C31和Cr1描述這個(gè)電容的影響。雖然只描述第1列的現(xiàn)象，但是這一描述能夠代表整個(gè)像素陣列所發(fā)生的情況。
在選擇LED行的時(shí)候，行電極13通過開關(guān)31與地連接。結(jié)束在圖2、3中用tsel表示的選擇周期以后，在不選擇的時(shí)候，行電極13通過開關(guān)31與電壓Vb連接，將它選擇為LED不以電流源22的傳統(tǒng)電流和電壓導(dǎo)通，因?yàn)檫@些LED都被反向偏置。LED 14以例如大約1.5伏特的正向電壓導(dǎo)通。為了設(shè)置輝度值，1.5到3伏特之間的正向電壓范圍就足夠了。實(shí)際上，列電極上的電壓不大于3伏特。在LED上例如2伏特的反向電壓(或者低偏置電壓)下，泄漏電流可以忽略。在這個(gè)實(shí)例中，將Vb選擇為5伏特。
在選擇第1行的同時(shí)(或者以后)，上述電流源(晶體管22和電阻26的組合)通過數(shù)據(jù)寄存器16不同部分16-1、16-2、...、16-c而激活，從而使它們開始提供電流。選中了以后，LED反向偏置，下面將對此進(jìn)行詳細(xì)描述。為了防止剛剛關(guān)閉的那一行LED發(fā)出不需要的光，同時(shí)防止出現(xiàn)寄生電流，就需要在選擇下一行之前將電容C11、C21、C31和Cr1放電到不發(fā)出任何光的程度。為此目的，在選擇周期結(jié)尾，通過開關(guān)(晶體管)33將列電極與地連接，讓這些LED短路。還通過驅(qū)動(dòng)線(沒有畫出)從處理單元(驅(qū)動(dòng)單元)18驅(qū)動(dòng)這些開關(guān)(晶體管)33(圖1中的方框4)。
所述電流源出來的電流部分地用于給電容C11、C21、C31和Cn1充電。在C取很大值的時(shí)候，也就是在內(nèi)在的大電容或者對于許多行的情形，有可能在選擇周期tsel中沒能獲得需要的電壓，LED發(fā)出的光強(qiáng)度不對。此外，給電容不必要地充電和放電會(huì)造成功率耗散。
為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，減少圖1所示裝置中每一幀周期里選中的像素的數(shù)量，例如，如果需要，在每個(gè)奇數(shù)幀周期里通過給奇數(shù)列的像素提供電流，如果需要，在每個(gè)偶數(shù)幀周期里給偶數(shù)列的像素提供電流。為了保持亮度相同，與使用的時(shí)候每一幀周期選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路中的電流相比，電流被加倍。
圖2說明如何在單色顯示器中實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)驅(qū)動(dòng)。模式(a)、(b)、(c)和(d)說明在一個(gè)傳統(tǒng)的裝置里如何連續(xù)地選擇顯示器的前4行(像素行)，而模式(e)則說明提供給一列的數(shù)據(jù)的變化，它是流經(jīng)LED的電流?；旧厦恳粋€(gè)隨后的選擇周期tsel中數(shù)據(jù)都會(huì)發(fā)生變化，電流源必須提供所述電容電流(模式e)。
根據(jù)本發(fā)明，在兩個(gè)連續(xù)的幀周期里第一個(gè)幀周期中只有奇數(shù)列的信息被提供給數(shù)據(jù)電極12(模式f，Idata，1)，在隨后的幀周期里只有偶數(shù)列(模式g，Idata，2)的信息被提供給列電極12。為了與每個(gè)幀周期里每個(gè)像素都被驅(qū)動(dòng)的那種情形一樣獲得相同的發(fā)光強(qiáng)度，通過LED的電流必須加倍。因此由直流電流導(dǎo)致的耗散不會(huì)改變(頻率減半)，但是耗散明顯減小，因?yàn)榕cLED有關(guān)的電容必須充電的頻率已經(jīng)減半。
對于低輝度值，比每兩個(gè)幀周期一次更低的頻率就足夠了，因?yàn)檠劬τ谶@些輝度值的閃爍更加不敏感。驅(qū)動(dòng)單元18具有額外的處理裝置，例如，一個(gè)微處理器或者一個(gè)查閱表，用于這一幀速率調(diào)制。在這種情況下，還可以采用脈寬調(diào)制。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在連續(xù)兩個(gè)幀中的第一個(gè)幀周期里，只有奇數(shù)行的信息被提供給數(shù)據(jù)電極12(模式h)，在隨后的一個(gè)幀周期里只有偶數(shù)行(模式i)的信息被提供給數(shù)據(jù)電極12。選擇信號(hào)的頻率也可以減半(模式j(luò)、k、l、m)，其中的數(shù)據(jù)模式又一次按照列提供(模式n)(與利用陰極射線管顯示圖像的情況下的各行掃描進(jìn)行比較)。
在彩色顯示器里，為紅色、綠色和藍(lán)色子幀提供單獨(dú)的紅色、綠色和藍(lán)色信號(hào)，例如，在連續(xù)的三個(gè)幀周期里采用相同的方式。由于所述電容電流導(dǎo)致的能量消耗現(xiàn)在下降大約三分之二。
圖3說明如何以略微大一點(diǎn)的能量消耗防止可能的缺陷(運(yùn)動(dòng)圖像的停停走走，閃爍和顏色錯(cuò)亂或者顏色閃爍)。為了這一目的，以全頻率驅(qū)動(dòng)綠色像素(在每一個(gè)幀周期里)，而紅色和藍(lán)色信號(hào)則每三個(gè)幀周期里提供一次。也可以用以下方式來說明|-，G，-|R，G，-|-，G，B|現(xiàn)在以全速率(每一個(gè)幀周期)通過綠色像素提供(視頻)信息，而其它顏色的信息則以較低的頻率提供。由于綠色對于圖像感知來說最重要，因此所述缺陷(運(yùn)動(dòng)圖像的停停走走，閃爍和顏色錯(cuò)亂或者顏色閃爍)不會(huì)那么令人厭煩，如果不是看不到這種缺陷的話。
在本發(fā)明的范圍之內(nèi)有幾種變化。例如，通過6個(gè)連續(xù)幀周期(重復(fù))驅(qū)動(dòng)順序，參考圖3所做的劃分可以采用視頻圖像的典型結(jié)構(gòu)，也就是60％綠色，30％紅色和只有10％的藍(lán)色。
|-，G，-|R，G，-|R，G，-|-，G，-|-，G，B|R，G，-|。
其它順序也是可行的，例如對于連續(xù)三個(gè)幀周期|-，G，-|R，G，-|R，G，B|或者對于連續(xù)四個(gè)幀周期|-，G，-|R，G，-|-，G，B|R，-，-|如果需要，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整這個(gè)順序，利用驅(qū)動(dòng)單元18中的處理器按照要顯示的(視頻)圖像的內(nèi)容來改變它。
其中，在圖3中，在一個(gè)幀周期里按照一部分列電極選擇像素，也可以按照圖2h和2i通過在一個(gè)幀周期里選擇電極來選擇像素。
除了紅色、綠色和藍(lán)色LED的結(jié)合以外，可以選擇更多顏色的組合，而像素則可以用例如四個(gè)而不是三個(gè)子像素構(gòu)成。可以交替地選擇除了紅色、綠色和藍(lán)色以外的基本色。在這個(gè)實(shí)例中，不同的顏色用列方向上的不同條紋表示，但是它們也可以是行方向或者Δ-Λ結(jié)構(gòu)的條紋。
也可以采用脈寬調(diào)制，其中例如，驅(qū)動(dòng)裝置改變脈寬，調(diào)整通過像素的電流，從而使每個(gè)像素上時(shí)間和電流的乘積基本上等于使用的時(shí)候每一個(gè)幀周期都選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路情形中的乘積。
需要的通過LED的恒定電流也可以用圖示電流源22、26獲得。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于這里描述的實(shí)施方案。本發(fā)明包括了每一個(gè)新的特征和它們的組合。權(quán)利要求中的引用數(shù)字并不是要限制它們的保護(hù)范圍。動(dòng)詞“包括”和它的詞性變化并不排除權(quán)利要求中提出的以外的因素。“一個(gè)”因素并不排除多個(gè)這樣的因素。
權(quán)利要求
1.一種在選擇電極的第一個(gè)模式和數(shù)據(jù)電極的第二個(gè)模式之間有一層場致發(fā)光材料的顯示器，其中兩個(gè)模式中的至少一個(gè)模式對于要發(fā)射的輻射而言是透明的，而電極的重疊區(qū)域，所述電極，以及其間的場致發(fā)光材料，一起形成像素的一部分，該裝置包括驅(qū)動(dòng)電路，在使用的時(shí)候，每個(gè)幀周期里只選擇一部分像素。
2.權(quán)利要求1的顯示器，其中在一個(gè)幀周期里選中的像素群是被一部分選擇電極選擇出來的。
3.權(quán)利要求1的顯示器，其中在一個(gè)幀周期里選中的像素群是通過一部分列電極選擇出來的。
4.權(quán)利要求1的顯示器，其中的驅(qū)動(dòng)電路給選中的像素提供基本恒定的電流。
5.權(quán)利要求2或者4的顯示器，在電極的重疊區(qū)域內(nèi)包括一個(gè)像素陣列，其中在每個(gè)奇數(shù)幀周期里為奇數(shù)列像素提供基本恒定的電流，在每個(gè)偶數(shù)幀周期里為偶數(shù)列像素提供基本恒定的電流，與使用的時(shí)候每一個(gè)幀周期里選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路里的電流相比，這樣做的電流基本上被加倍。
6.權(quán)利要求3或者4的顯示器，在電極的重疊區(qū)域內(nèi)包括一個(gè)像素陣列，其中在每個(gè)奇數(shù)幀周期里為奇數(shù)行像素提供基本恒定的電流，在每個(gè)偶數(shù)幀周期里為偶數(shù)行像素提供基本恒定的電流，與使用的時(shí)候每一個(gè)幀周期里選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路里的電流相比，這樣做的電流基本上被加倍。
7.權(quán)利要求2的顯示器，包括電極重疊區(qū)域里的一個(gè)像素陣列，其中的驅(qū)動(dòng)裝置改變脈沖寬度，調(diào)整通過像素的電流，從而使每個(gè)像素的時(shí)間和電流乘積基本上等于使用的時(shí)候每一個(gè)幀周期里選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路中的。
8.權(quán)利要求1或者2的彩色顯示器，包括n種顏色的n(n≥2)個(gè)子像素，其中不同顏色的子像素在n個(gè)連續(xù)幀周期里具有基本恒定的電流，與使用的時(shí)候每個(gè)幀周期選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路相比，電流增大到了n倍。
9.權(quán)利要求4的彩色顯示器，其中在每個(gè)幀周期里給m種顏色的子像素(m≥1，m＜n)提供基本恒定的電流，驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)整通過像素的電流，使得每個(gè)像素的時(shí)間和電流的乘積基本上等于使用的時(shí)候每個(gè)幀周期里選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路的乘積。
10.權(quán)利要求1的彩色顯示器，包括n種顏色的n(n≥2)個(gè)子像素，在給定幀周期里選擇其中不同顏色之一的子像素，在其它幀周期里選擇m(m＞1，m＜n)種顏色的子像素。
11.權(quán)利要求1或者4的顯示器，其中的輝度值是通過工作頻率的幀速率調(diào)制獲得的，其中顯示輝度值低于給定門限的像素構(gòu)成的列由驅(qū)動(dòng)電路以低于工作頻率的較低頻率驅(qū)動(dòng)。
12.權(quán)利要求2的彩色顯示器，其中不同顏色的像素列被驅(qū)動(dòng)電路以取決于要顯示的圖像的頻率驅(qū)動(dòng)。
13.權(quán)利要求4的顯示器，其中的像素每p個(gè)幀周期選擇一次，在選中的時(shí)候電流經(jīng)過像素，與使用的時(shí)候每個(gè)幀周期選擇所有像素的驅(qū)動(dòng)電路中的電流相比，這個(gè)電流增大到p倍。
全文摘要
為了抑制單色LED顯示器中的耗散，每一幀都采用幀速率的一半。在彩色LED顯示器中，一種顏色的幀(例如綠色)采用正常的幀速率，而其它顏色(紅色、藍(lán)色)則采用較低的幀速率。在其它實(shí)施方案中，所有顏色的幀速率都根據(jù)要顯示的圖像加以選擇。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1522428SQ02801393
公開日2004年8月18日 申請日期2002年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者M·T·約翰遜, A·塞姆佩爾, R·羅斯, M T 約翰遜, 放宥 申請人:皇家菲利浦電子有限公司