有源矩陣顯示器和方法

專利名稱：有源矩陣顯示器和方法
技術領域：
本發明涉及一種有源矩陣顯示器和用于驅動顯示器的方法。
背景技術：
有源矩陣顯示器由被稱為像素的許多光發射部件形成。每個像素包括用于控制發光二極管的電子電路。在行和列的陣列中布置像素以便形成顯示器。在操作中，利用更新數據值來對陣列的每個像素順序地編程，所述更新數據值被轉換為光能級。在典型的2-TFT像素中，采用電壓形式從外部提供確定光強度的數據值。所述電壓由像素電路變換為被引向有機發光二極管(OLED)的電流。電流量確定二極管發射的光量。當OLED被編程時，薄膜晶體管(TFT)將數據值電壓從編程線發送到另一晶體管的柵極， 所述晶體管用于調節從電源流至OLED的電流。流過電流調節晶體管的電流取決于在其柵極的電壓。諸如晶體管材料屬性之類的因素對流過晶體管的電流具有直接影響。晶體管材料屬性的變化(失配)可能對兩個不同像素相同編程的電壓電平產生不同的電流。這隨后在光輸出中產生差異。已經建議通過增加晶體管和控制線的數目之類的各種像素設計來解決此問題。然而，這些設計是在降低了成品率和孔徑比情況下的復雜結構。需要一種有源矩陣顯示器，包括具有改進的輸出一致性的像素驅動器，所述像素驅動器利用最少的晶體管，避免復雜的像素電路而且可以被迅速地編程。

發明內容
本發明提供了一種具有顯示驅動器控制電路的有源矩陣顯示器，其在不增加顯示像素復雜度的情況下生成高度一致性。本發明可以被描述為顯示器，包括多個像素以及用于所述像素的數據線、選擇線和電流線，至少一個像素包括具有至少兩個薄膜晶體管、電容器和發光二極管的電路；和在所述多個像素之外的電路，其依照從電源信號汲取到顯示器的電流來調節所述數據線的電壓。在一個實施例中，本發明是有源矩陣顯示器，包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素， 其對列數據線電壓作出響應，以便向所述至少一個像素驅動像素電流；以及在所述列數據線和列電流線端部并且在所述多個像素之外的回送電路，其感測所驅動像素電流的電壓并且調節列數據線電壓來編程所調節的像素電流的電壓，以便與外部基準電流匹配。在另一實施例中，一種用于驅動有源矩陣顯示器的方法，包括感測在由編程像素所汲取電流的電壓和所述有源矩陣顯示器的第一電源電流的電壓之間的電壓差；并且依照所述電壓差來調節所述顯示器像素的數據編程電壓；其中所述感測和調節由在像素列的端部以及在所述列的像素之外的回送控制電路實施，所述像素列包括所述像素。在另一實施例中，一種有源矩陣顯示器，包括被布置在矩陣列和行中的多個AMOLED像素，其中每個像素列連接到共用的電流線和共用的數據電壓源，并且每個像素行連接到共用的選擇線，其中所述至少一個像素包括電流驅動晶體管，具有漏極/源極、柵極和連接到所述列電流線的源極/漏極；地址晶體管，具有連接到所述驅動晶體管的柵極的源極/漏極和連接到所述列數據線的漏極/源極；選擇線，連接到所述地址晶體管的柵極；以及0LED，連接到所述電流驅動晶體管的漏極/源極；其中所述多個AMOLED像素連接到在至少一個列端部并且在該列的多個像素之外的回送控制電路，所述回送控制電路感測所驅動的像素電流的電壓并且調節列數據線電壓來編程所調節的像素電流的電壓，以便與外部基準電流匹配。在又一實施例中，本發明是數據驅動器電路，包括至少一個列數據線；至少一個并聯列電流線；串聯到至少一個列數據線和相應的并聯列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應以便向所述至少一個像素驅動像素電流；以及在數據線和電流線的列端部并且在列的多個像素之外的回送控制電路，用于感測在第一輸入數據電流的電壓和在所述電流線上的負載的電壓之間電壓差，并且依照所述電壓差來調節輸入數據電流。在另一實施例中，一種用于驅動有源矩陣顯示器的方法包括(A)對用于表示從電源到有源矩陣顯示器的第一編程數據值的初始電流進行采樣；(B)在第二電容器電路存儲相同的第一編程電壓數據值并且向所選擇的像素電路施加所述第一編程電壓數據值； (C)依照下一電壓數據值汲取電流，作為像素屬性變化的結果從所施加的第一編程電壓數據值中減去所述下一電壓數據值；(D)感測所汲取電流的電壓并且將它與所采樣的初始電流信號的電壓相比較；(E)依照所述比較將所述第一編程電壓數據值調節到在第二電容器處的新的編程電壓數據值；(F)向所選擇的像素施加所述新的編程電壓數據值；并且(G)重復⑶到(F)直到所比較的存儲的編程電壓數據值與所采樣的初始電流的電壓相同。


圖1是顯示電路的圖示；圖2是顯示電路的示意圖；圖3是顯示電路的圖示；圖4和圖5是在像素處的電流和在驅動器處的電流的圖表；圖6和圖8是用于示出電流與數據之間關系的圖表；圖7和圖9是作為數據函數的電流百分比失配的圖表；以及
具體實施例方式AMOLED顯示器的亮度部分取決于通過OLED元件的電流。對于電壓編程的像素來說通過向電路晶體管施加電壓或者對于電流編程的像素來說通過向不同配置的電路晶體管施加電流，將AMOLED元件中的每個像素電路編程為驅動所期望的電流。在電壓編程顯示器中，電壓到電流的轉換是基于晶體管的大信號跨導、用于表示電流輸出與電壓輸入比率的數值的。OLED元件電流隨像素電路晶體管的跨導而發生變化。 跨導取決于諸如晶體管遷移率之類的因素，所述晶體管遷移率跨過顯示器可能發生改變由此在顯示器內以及從一個顯示器到另一個顯示器產生不一致。另外，電壓編程的像素可能對晶體管閾值電壓很靈敏，所述晶體管閾值電壓跨過顯示器以及從一個顯示器到另一個顯示器也可能發生改變。本發明涉及一種數據驅動器電路，與更復雜的一致校正機構相比其降低有源矩陣底板的復雜度并且改進AMOLED的性能。驅動器是控制顯示器的編程電路或指令序列。在一個實施例中，本發明提供了一種用于2-TFT像素的數據驅動器，其在不需要增加像素晶體管或控制線數目的情況下獲得高度的一致性。數據驅動器在由每個列或多個列中的數據線和電流線所形成的反饋回路內操作。切換電路把單個像素電流與電流線中的其余列電流相區分。然后，電流感測電路控制反饋回路，所述反饋回路為數據線充電直到達到所期望的像素電流電平。本發明的特征根據附圖和以下詳細論述將變得顯而易見，其僅僅是舉例而并非限于描述本發明的優選實施例。在附圖中，同樣的結構由相同的附圖標記來標識。圖1是所建議的AMOLED顯示電路10的圖示。電路10包括布置為矩陣陣列的多個像素12。圖1示出了僅用于表示AMOLED的3 X 3矩陣，其可以由數千個光發射像素12形成。3X3矩陣被示為包括列A、B和C以及行R、S和T。在像素選擇線沈和一對列數據線 16和列電流線18的交點之間設置每個像素12。每個像素12包括控制發光二極管14的電子電路。每個列包括數據線16和電流線18，并且每個像素電路包括晶體管M120、晶體管 M222以及存儲電容器M。晶體管20和22是三端器件(柵極、漏極和源極)，其可以兩種方式工作作為允許信息以電壓的形式通過的開關，或作為控制流過電流量的可變閥。在每個像素12中，晶體管M120是電流驅動晶體管，具有連接到列電流線18的漏極/源極、耦合到二極管14的源極/漏極和耦合到晶體管M222的源極的柵極。地址晶體管M222具有連接到驅動晶體管M120的柵極的源極/漏極、連接到列數據線16的漏極/源極。地址晶體管 M222起開關的作用；當開關導通時，其漏極上的電壓傳到源極；當開關關斷時，不允許傳送任何電壓。晶體管M120起調節閥的作用，所述調節閥可以根據其柵極的狀態來控制電流的流動。按一般規律，晶體管M120的柵極上的電壓量確定了流過器件的電流(流入漏極和流出源極)。當利用新的信息更新像素A、B或C的列時，數據線16以電壓形式提供數據值。一次完成一行，同時向行中的每個像素12提供其相應的數據值。電壓由晶體管M120變換為電流并且借助電流線18提供。所述電流被引向發光二極管，電流量確定了發光量。AMOLED 的數據一次一行地被寫入像素中，但是二極管基本上以100%占空度來操作。這通過向經由晶體管22和電容器M的組合所提供的每個像素提供存儲電路來實現。在操作中，選擇線沈被脈沖激勵以便選擇像素12。晶體管M222由選擇線沈脈沖激活并且轉到導通位置(在圖3中所示)。在常規的顯示器中，在通過編程線16將所選擇的像素充電至穩定電壓的同時，從列電流線18汲取新的電流I。由于沒有選擇任何其它像素12，所以新的電流I流過所選擇的像素。流過晶體管的電流取決于其柵極的電壓。然而，形成像素陣列的晶體管的材料屬性在跨過顯示區域時可能發生顯著的改變。這些因素產生不一致的亮度級。從而，即便具有相同編程的電壓電平，光輸出對于兩個不同的像素來說也是不同的。像素屬性中的變化可能在整個設備顯示器導致失配。
本發明提供了一種用于顯示器的外部控制電路。所述控制在不增加顯示像素復雜度的情況下獲得高度一致性。本發明可以導致具有更高的開口率(更明亮的顯示器)、更低的OLED操作電壓、更低的功耗、更高的產量和更低生產成本的顯示器。本發明驅動器可以采用標準的IC來實現或集成在與有源底板相同的面板上，進一步降低了顯示成本。圖2圖解圖示了結合內部像素12平衡的本發明的外部控制電路觀。像素12的內部電路包括晶體管20和22以及發光二極管14。外部控制電路28在每個顯示電路列(例如A)端部的數據線16和電流線18所形成的反饋回路內操作。在圖2和圖3中，外部控制電路觀包括結合數據編程模塊32的源/感測模塊30。在操作中，源/感測模塊30將單個像素電流與電流線18中的其余列電流相區分， 并且控制內部反饋回路來控制編程模塊32，以便獲得目標級的像素電流。因為電流感測和控制在驅動器列端部而不是在像素12內執行，所以像素晶體管20、22的失配特性不是有害因素。此外，由于使用相同的外部控制電路觀來編程特定列中的所有像素，所以像素電流變化被最小化。圖3是依照本發明的一個顯示器的示意性電路圖，包括外部控制電路28。在本申請中，“外部控制電路^t指在陣列的像素外面相關或連接的控制電路。例如，外部控制電路可以位于顯示電路內，在像素列的端部。在陣列中，每個像素列可以與其獨立的外部控制電路相關聯。在圖3中，源/感測模塊30包括晶體管MSource 34、晶體管MSense 36和放大器Amp 138。晶體管MSource 34是以低電壓提供電流的晶體管；晶體管MSense 36是感測微小電流改變的晶體管；放大器Amp 138控制這兩個晶體管34、36。圖3示出了結合單個顯示列具有數據編程模塊32的單個源/感測模塊30。然而如上面所指出，在顯示矩陣的多個列中的每個端部關聯源/感測模塊30和數據編程模塊32的組合。圖3的電流源/感測模塊30通過放大器Amp 138、晶體管MSense 36和Msource34 提供了一種控制機構。放大器Ampl38具有三個端子；標記為‘ + ’和‘_’的兩個電壓輸入端子46、48以及控制晶體管MSense 36和晶體管MSource 34的柵極的輸出端子50。輸入端子 46連接到恒定的外加電壓Vcol。輸入端子48連接到節點nc 44。除在編程期間的小變化之外，節點nc 44保持在電壓Vcol恒定。當開關MS 1 40導通時，借助響應于電流線18流過晶體管MSense 36和Msource ；34的電流來建立晶體管MSense 36和晶體管MSource 34 的柵極電壓。當線18開始汲取更多電流時，節點nc 44和相應的輸入端子48的電壓改變。 從而響應于任何節點nc 44的電壓變化，放大器Amp 138調節MSense晶體管36和Msource 晶體管34的柵極電壓，以便調節通過晶體管MSense 36和Msource 34的電流電壓。所導致的在輸出端子50的電壓變化改變晶體管MSense 36和Msource 34的柵極，直到由這兩個晶體管所提供的電流與所汲取的電流匹配。在晶體管MSense 36的柵極的電壓變化直接與晶體管的大小相關。較大的晶體管可以產生柵極電壓變化很小的更多電流。另一方面，較小的晶體管可以通過要求在其柵極的較大電壓變化(對于電流中給定的小變化來說)來更準確地控制其輸出電流。在圖3的電流源/感測模塊30中，可以定制較大的晶體管MSource 34和較小的晶體管MSense 36，以便滿足特殊的顯示要求。它們通過開關MS140連接并且由放大器Ampl38 控制。元件‘A’表示一個顯示列。當操作開始時，開關MS140導通并且大部分列電流流過大晶體管MSource 34(在這一點上，沒有電流流過所選擇的像素)。當開關MS140關斷時，大晶體管MSource 34的柵極中的電壓經由電容器CS 142保持恒定，由此，由較大晶體管 MSource 34所提供的電流也保持恒定。此操作被認為是借助晶體管MSource 34的列電流采樣。圖3的數據編程模塊32連接到電流源/感測模塊30。數據編程模塊32包括放大器Amp2 52和一系列開關。放大器Amp2 52具有連接到電容器CS2 60的一個輸入端M 和連接到MSense晶體管MSl 36的柵極的另一輸入端56。另一輸出端子58連接到列A的數據線16。在第二采樣周期中，開關晶體管MS2 62對較小的MSense晶體管36的柵極處的電壓進行采樣并且將它存儲在電容器CS2 60中(這設置了用于表示列電流的基本級并且將在稍后的比較步驟中使用)。在此階段，電流源/感測模塊30處于等待/感測模式并且MSense 36感測流入節點nc 44中的列電流的變化。放大器Amp2 52可以相應地調節 MSense晶體管36的柵極的電壓。在編程周期期間，數據線16通過晶體管M2 22連接到晶體管Ml 20的柵極。晶體管Ml 20始終連接到節點nc 44。此配置通過在節點nc 44處的電流線18和數據線16 提供了反饋回路，所述反饋回路包括電流源/感測模塊30、數據編程模塊32和像素晶體管 Ml 20。當外部數據電流Idata 64注入節點nc 44時，在反饋回路中發生以下進程(i)由 Amp 138來改變MSense 36的柵極電壓，以便容納節點nc 44汲取的電流；(所述電流被感測)；(ii)Amp2 52的負輸入電壓相對于正的輸入端M改變以增加Amp2的輸出端子58的電壓(將注入電流與通過晶體管Ml 20的電流相比較；其最初為零值)；(iii)來自Amp2的輸出(連接到數據線16)改變晶體管M120的柵極的電壓(依照比較差異來調節數據線16)； 以及(iv)由晶體管Ml 20通過節點nc 44所汲取的電流相應地增加。重復(i)到(iv)進程直到達到平衡，其中由晶體管Ml 20通過節點nc 44所汲取的電流與所注入的數據電流 Idata 64匹配(在比較步驟(ii)中沒有感測到任何差異)。由M120所汲取的電流與所注入的電流匹配，使Amp2 52的兩個端子5654平衡。在平衡時，在MSense 36的柵極處的電壓返回到原始值。反饋回路達到平衡以便向像素電流提供正確的值。以下示例是說明性的并且不應當被解釋為對權利要求范圍的限制，除非特別明確了限制。示例出于本申請的目的，晶體管的遷移率是量化確定大小的晶體管能夠提供的電流量的器件屬性。換句話說，對于給定的柵極電壓來說，所流過的電流量是其遷移率的函數(連同其它因素一起)。例如，如果在相同大小的兩個晶體管的柵極施加相同的電壓，但是一個具有高20%的遷移率，則較高遷移率的晶體管將提供多20%的電流(所有其它因素是相同的)。遷移率是材料屬性和器件制造的函數，并且對于用于制造顯示器的技術來說，它可能在整個顯示區域發生改變。出于本申請的所有目的，晶體管的閾值電壓是在晶體管柵極使電流流過所要求的最小電壓。閾值電壓是材料屬性和器件制造的函數，并且因而閾值電壓可能在整個顯示區域發生改變。示例 1利用PSPICE 計算機軟件來執行電路模擬。PSPICE 是用于模擬和混合模擬 /數字電路模擬的計算機軟件，并且由ORCAD公司0655Seely大街，San Jose, CA 95134)通過EMA設計自動化公司(P0 Box 23325, Rochester,NY 14692)提供。PSPICE 軟件接受用戶輸入電路示意圖和晶體管模型和地址信息并且產生模擬響應。電路示意圖是模擬用來基本上與圖2和圖3的電路相匹配的PSPICE 。在圖4中所示的信號是激活顯示驅動器中的不同開關的控制信號，特別是控制在正被編程的像素中的MS1、MS2和晶體管M2的電壓信號。圖5輸出圖表示作為時間的函數通過所編程像素的電流以及作為時間的函數的數據電流(饋送到顯示驅動器的節點nc的Idata 64)。模擬系統變量包括以下內容(1)所有列電流，在給定列中所有像素電流的總和， 從150 μ A到3500 μ A ； (2)像素數據電流從0. 3 μ A改變到20 μ A ； (3)依照不同的大小來改變像素晶體管Μ1，以便模擬高達25%的遷移率變化；以及(4)通過將電壓源連接到Ml的柵極來改變像素晶體管閾值電壓，以便模擬閾值電壓高達50%的變化。圖5的曲線示出了像素電流怎樣匹配數據電流。在幾個系統條件下執行該模擬以便示出顯示驅動器，所述顯示驅動器對于條件的范圍執行所要求的操作。圖5示出了在上述所有系統變量下所建議的顯示驅動器將所預期的電流電平編程到所打算的像素中。模擬結果表明該電路可以按照所要求的操作速度和電流需求利用電流失配校正來執行像素尋址。還可以從模擬結果中提取準確度的定性表示。示例 2以下示例用于把具有驅動晶體管Ml的顯示像素中的數據電流的編程與不同的屬性相比較并且在不同的列電流電平表明此函數。在單晶硅集成電路(IC)中制造用于顯示列的顯示驅動器。所述列還包括用IC實現的測試像素電路。除Ml晶體管的大小之外，測試像素電路被制造為具有相同的屬性。兩個像素被制造為在Ml的寬度上具有20%的大小差異，以便模擬20%的遷移率差異。為了模擬閾值電壓變化，外部ν電壓源連接到像素。該電壓源表示晶體管Ml閾值的25%變化。在該過程中，使用Lab VIEW 計算機軟件來施加電路電壓。LabVIEW 計算機軟件用來控制并模擬科學和工程工具以及檢測系統，并且執行檢測功能。在第一過程中，在兩個像素中的每一個的編程線中確立電壓電平，所述電壓電平然后被Ml變換為電流。改變以下條件來證明性能(1)所有列電流從150 μ A變為3000 μ A ； (2)像素數據電流從0. 5 μ A 變為15μΑ;(3)通過改變多達20%的大小來改變像素晶體管Ml的遷移率；以及(4)通過引入多達25%變化的電壓源來改變像素晶體管Ml的閾值電壓。圖6示出了當依照典型的現有技術方式編程兩個像素(Pixl和Pix2)時流過這兩個像素的電流。圖6示出了提高了 25% (Pixl)的閾值電壓和提高了 20% (Pix2)的遷移率。例如在低數據級，Pixl提供了大約2. 5μ A ；然而，在相同的數據級，Pix2提供了大約 4μΑ。此差異可能會導致在顯示器中出現亮度差異，即便兩個像素旨在具有相同的亮度級 (如相同的數據級所打算那樣)。圖7的曲線表示作為數據電壓的函數在兩個像素之間的標準化百分比變化。圖6和圖7表明隨Ml屬性變化的電流變化度。圖8示出了通過相同的兩個像素但是利用圖3的顯示驅動器編程的電流。圖8示出了即便晶體管Ml具有改變的屬性所產生的兩個電流也完美匹配。圖9的標準化百分比曲線只示出了在兩個像素電流之間的測量容差變化。實驗數據表明對于分別利用標準技術驅動和本發明的調節驅動器的兩個像素來說，不一致性從70%減少到3%以下。在遍及整個數據范圍內此一致性水平提高了一個數量級。此外，模擬表明可以將編程時間減少到典型的現有技術電流拷貝像素所要求的時間以下。本發明的數據驅動器可以用標準的IC實現或者在與有源底板相同的面板上實現。對于所建議的驅動器來說，聚硅TFT在性能和成本之間提供了良好的折中。本發明的電路通過結合兩個晶體管TFT像素提供具有低于典型的現有技術校正技術的復雜度的一致水平來降低有源矩陣底板的復雜度。并且由于已經減少了對底板上的晶體管的性能要求，所以對于大區域陣列可以使用較低成本的技術。雖然已經描述了本發明的優選實施例，但是能夠對本發明進行變化和變型，因此本發明不應當限于示例的精確細節。本發明包括落在以下權利要求范圍內的變化和替換。
權利要求
1.一種顯示器，包括多個像素以及用于所述像素的數據線、選擇線和電流線，至少一個像素包括具有至少兩個薄膜晶體管、電容器和發光二極管的電路；以及在所述多個像素之外的電路，其依照從電源信號汲取至所述顯示器的電流來調節所述數據線的電壓。
2.如權利要求1所述的顯示器，還包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；以及連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流編程到所述至少一個像素。
3.如權利要求1所述的顯示器，還包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；以及連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流編程到所述至少一個像素；其中，在所述多個像素之外的電路包括在所述列端部并且在所述多個像素之外的回送電路，其感測所選擇的像素電流并且調節列數據線電壓來編程所選擇的像素電流，以便與外部數據電流匹配。
4.如權利要求1所述的顯示器，還包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；以及連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流編程到所述至少一個像素；其中，在所述多個像素之外的電路對列電流進行采樣，感測所選擇的像素電流，將所選擇的像素電流與外部數據電流相比較，并且調節列數據線電壓，以便依照差異來編程所選擇的像素電流。
5.如權利要求1所述的顯示器，還包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；以及連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流編程到所述至少一個像素；其中，在所述多個像素之外的電路對列電流進行采樣，感測所選擇的像素電流，將所選擇的像素電流與外部數據電流相比較，并且依照差異來調節列數據線編程電壓，并且重復回送電路操作，直到當把所感測的電流電平與外部數據電流電平相比較時感測不到差異。
6.如權利要求1所述的顯示器，還包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；以及連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流編程到所述至少一個像素；其中，所述列電流線連接到像素電流驅動晶體管的源極/漏極，并且所述列數據線連接到像素地址晶體管的源極/漏極。
7.如權利要求1所述的顯示器，還包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；以及連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流編程到所述至少一個像素；并且包括多個回送電路，每個回送電路在多個像素之外并且均包括列數據線和列電流線，用于為所述列數據線和列電流線的每個像素順序地調節數據編程電壓。
8.一種有源矩陣顯示器，包括至少一個數據驅動器電路，包括列數據線和列電流線；連接到所述列數據線和列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線電壓作出響應，以便將像素電流驅動到所述至少一個像素；以及在所述列數據線和列電流線端部并且在所述多個像素之外的回送電路，其感測所驅動的像素電流的電壓并且調節列數據線電壓來編程所調節的像素電流的電壓，以便與外部基準電流匹配。
9.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送電路對來自電源的電流進行采樣，感測所驅動的像素電流，將所驅動的像素電流與外部基準電流相比較，并且依照差異來調節列數據線電壓，以驅動所調節的像素電流。
10.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送電路對來自電源的電流進行采樣，感測所驅動的像素電流，將所驅動的像素電流與外部基準電流相比較，并且依照差異來調節列數據線電壓以驅動所調節的像素電流，并且重復回送電路操作，直到當將所驅動的像素電流與外部基準電流相比較時感測不到任何差異。
11.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述列電流線連接到像素電流驅動晶體管的源極/漏極，并且所述列數據線連接到像素地址晶體管的源極/漏極。
12.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送電路與多個數據驅動器電路相關聯，每個數據驅動器電路包括列數據線和列電流線，用于為所述列數據線和列電流線的每個像素順序地調節數據編程電壓。
13.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送電路還包括比較器和調節器，所述比較器將與所汲取的驅動像素電流電平相關的電壓與所存儲的外部基準電流電平相比較，所述調節器依照所述比較來調節所述列數據線的電壓。
14.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送控制電路包括電流源感測模塊，所述電流源感測模塊對從所述列電流線到所述回送控制電路的像素電流進行采樣。
15.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送控制電路包括數據編程模塊，所述數據編程模塊重復地對來自第一尋址像素電路的變化的數據電壓和所采樣的像素電流電壓進行比較，并且調節所述列數據線電壓，直到改變后的電壓與所采樣的像素電流電壓相同。
16.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送控制電路包括電流源感測模塊，其包括放大器，所述放大器具有與恒定的電壓源連接的輸入端子和與源極晶體管連接的輸入端子以及可切換地連接到源極晶體管和感測晶體管的柵極的輸出端子，其中，當開關導通時，所述放大器激活所述源極晶體管，以便對列電流進行采樣，或者當開關關斷時， 響應于在源極晶體管的電流電壓和外部基準數據電路的電壓之間的差異來調節所述感測晶體管上的電壓。
17.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送控制電路包括數據編程模塊，所述數據編程模塊包括連接在源極晶體管和感測晶體管之間的放大器，并且響應于在源極晶體管電壓和所調節的感測晶體管電壓之間的差異來調節列編程線電壓。
18.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送控制電路包括電流源感測模塊，其包括放大器，所述放大器具有與恒定的電壓源連接的輸入端子和與源極晶體管連接的輸入端子以及可切換地連接到源極晶體管或感測晶體管的柵極的輸出端子，其中，當開關導通時，所述放大器激活所述源極晶體管，以便對列電流進行采樣，或者當開關關斷時，響應于在源極晶體管的電流電壓和外部基準數據電路的電壓之間的差異來調節所述感測晶體管上的電壓；以及數據編程模塊，其包括連接在源極晶體管和感測晶體管之間的放大器，并且響應于在源極晶體管電壓和所調節的感測晶體管電壓之間的差異來調節列編程線電壓。
19.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述至少一個像素包括連接到地的發光二極管和兩個晶體管。
20.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，在像素選擇線和一對列數據線和列電流線的每個交點之間設置像素。
21.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，在像素選擇線和一對列數據線和列電流線的每個交點之間設置像素，并且其中，所述像素包括至少兩個晶體管和發光二極管。
22.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，在像素選擇線和一對列數據線和列電流線的每個交點之間設置像素，并且其中，所述像素包括用于通過所述列數據線提供選擇導通或關斷電流的導通/關斷晶體管以及用于響應所述導通/關斷晶體管的激活來將所述列電流線中的電流調節到所述發光二極管的晶體管。
23.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述至少一個像素包括2-TFT像素電路，其中第一晶體管包括耦合以接收數據信號的源極、耦合以接收地址信號的柵極以及耦合到第二晶體管的柵極的漏極，并且所述第二晶體管包括漏極和源極，用于在所述第二晶體管被激活時向所述第一晶體管傳送電壓。
24.如權利要求8所述的有源矩陣顯示器，其中，所述回送控制電路包括電流源感測模塊，其包括放大器，所述放大器具有與恒定的電壓源連接的輸入端子和與源極晶體管連接的輸入端子以及可切換地連接到源極晶體管或感測晶體管的柵極的輸出端子，其中，當開關導通時，所述放大器激活所述源極晶體管以便對列電流進行采樣，或者當開關關斷時，響應于在所述源極晶體管的電流電壓和所述列電流線上的負載所汲取的電壓之間的差異來調節所述感測晶體管上的電壓；以及數據編程模塊，其包括連接在源極晶體管和感測晶體管之間的放大器，并且響應于在源極晶體管電壓和所調節的感測晶體管電壓之間的差異來調節列編程線電壓；并且所述至少一個像素包括2-TFT像素電路，其中，第一晶體管包括耦合以接收數據信號的源極、耦合以接收地址信號的柵極以及耦合到第二晶體管的柵極的漏極，并且所述第二晶體管包括漏極和源極，用于在所述第二晶體管被激活時向所述第一晶體管發送電壓。
25.一種用于驅動有源矩陣顯示器的方法，包括感測在由編程像素所汲取的電流的電壓和所述有源矩陣顯示器的第一電源電流的電壓之間的電壓差；并且依照所述電壓差調節所述顯示器的像素的數據編程電壓；其中，所述感測和調節由在包括所述像素的像素列端部并且在所述列的像素之外的回送控制電路來實施。
26.如權利要求25所述的方法，包括重復地感測和調節，直到在驅動電流和所述第一電源電流的電壓之間基本上感測不到電壓差。
27.如權利要求25所述的方法，包括 對所述第一電源電流進行采樣；利用與所采樣的第一電源電流相同的編程電流的電壓來尋址第一像素電路，其中， 所述第一像素電路包括跨過所述像素電路在所述編程電流中產生輸出改變的電壓的晶體管；將所述輸出改變的電壓與在模塊電路中所采樣的第一電源電流的電壓相比較，所述模塊電路是所述回送控制電路的一部分；并且調節所述編程電路電壓，直到所調節的電壓基本上與所采樣的第一電源電流的電壓相同。
28.如權利要求25所述的方法，包括 對所述第一電源電流進行采樣；并且順序地重復感測在由編程像素所汲取的電流的電壓和所述有源矩陣顯示器的第一電源電流的電壓之間的電壓差，以及依照所述電壓差調節所述顯示器的像素的數據編程電壓，直到所調節的電壓基本上與所采樣的第一電源電流的電壓相同。
29.如權利要求25所述的方法，包括 對AMOLED電路的電源的電流進行采樣；依照第一編程電流的電壓來尋址所述AMOLED電路的第一像素，所述電壓與所采樣的電流的電壓相同，其中，所述第一像素電路包括導致來自所述第一編程電流的改變的輸出電壓的晶體管；通過位于所述像素電路之外的電路模塊來將依照所述改變的輸出電壓所汲取的電流的電壓與所采樣的電流的電壓相比較；依照在所汲取的電流電壓和所采樣的電流電壓之間的比較來調節編程電流；并且重復比較和調節直到所述改變的輸出電壓基本上與所采樣的電流電壓相同。
30.如權利要求25所述的方法，包括尋址像素元件列的像素電路并且通過相同的回送控制電路來順序地調節所述列的每個像素電路的數據編程電壓。
31.如權利要求25所述的方法，包括感測在由編程像素所汲取的電流的電壓和所述有源矩陣顯示器的第一電源電流的電壓之間的電壓差；并且依照所述電壓差調節所述顯示器的像素的數據編程電壓；并且感測在由編程像素依照所調節的數據編程電壓所汲取的電流的電壓和所述有源矩陣顯示器的第一電源電流的電壓之間的電壓差；并且依照所述電壓差調節所述顯示器的像素的數據編程電壓。
32.—種有源矩陣顯示器，包括在矩陣列和行中排列的多個AMOLED像素，其中，每個像素列連接到共用的電流線和共用的數據電壓源并且每個像素行連接到共用的選擇線， 其中，至少一個像素包括電流驅動晶體管，其具有漏極/源極、柵極和連接到列電流線的源極/漏極；地址晶體管，其具有連接到所述驅動晶體管的柵極的源極/漏極和連接到列數據線的漏極/源極；連接到所述地址晶體管的柵極的選擇線；以及連接到所述電流驅動晶體管的漏極/源極的OLED ；其中，所述多個AMOLED像素連接到在至少一個列的端部并且在所述列的多個像素之外的回送控制電路，所述回送控制電路感測所驅動的像素電流的電壓并且調節列數據線電壓來編程所調節的像素電流的電壓，以便與外部基準電流匹配。
33.一種數據驅動器電路，包括至少一個列數據線；至少一個并聯列電流線；串聯到所述至少一個列數據線和相應的并聯列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應以便將像素電流驅動到所述至少一個像素；以及在數據線和電流線的列的端部并且在列的多個像素之外的回送控制電路，其感測在第一輸入數據電流的電壓和在電流線上的負載所汲取的電壓之間的電壓差并且依照所述電壓差來調節輸入數據電流。
34.如權利要求33所述的數據驅動器電路，其中，所述回送控制電路包括電流源/感測模塊，其連接到電源和至少一個列電流線，用于存儲來自所述電源的電流電平，感測所述列電流線中的電流電平信號并且將所存儲的電源的電壓與所述電流電平信號的電壓相比較；以及數據編程模塊，其連接到所述至少一個列數據線并且可連接到所述電流源/感測模塊，用于依照所述電流源/感測模塊比較來調節列數據的電壓。
35.一種用于驅動有源矩陣顯示器的方法，包括(A)對表示從電源到有源矩陣顯示器的第一程序數據值的初始電流進行采樣；(B)在第二電容器電路存儲相同的第一程序電壓數據值并且向所選擇的像素電路應用所述第一程序電壓數據值；(C)依照下一電壓數據值汲取電流，作為像素屬性變化的結果，從所應用的第一程序電壓數據值中減去所述下一電壓數據值；(D)感測所汲取電流的電壓并且將它與所采樣的初始電流信號的電壓相比較；(E)依照所述比較將所述第一程序電壓數據值調節到所述第二電容器處的新的程序電壓數據值；(F)向所選擇的像素應用所述新的程序電壓數據值；并且(G)重復(B)到(F)的步驟，直到經比較的所存儲的程序電壓數據值與所采樣的初始電流的電壓相同。
全文摘要
有源矩陣顯示器包括至少一個數據驅動器電路，其包括列數據線和并聯的列電流線；串聯到所述列數據線和并聯的列電流線的多個像素，包括至少一個像素，其對所述列數據線作出響應，以便將所選擇的像素電流驅動到所述至少一個像素；以及在所述列端部并且在所述多個像素之外的回送控制電路，其感測在電流線中的輸入列電流和在所述電流線上負載汲取的電壓之間的電壓差，并且依照所述電壓差來調節數據編程電壓。
文檔編號G06F3/038GK102177487SQ200780050888
公開日2011年9月7日 申請日期2007年12月11日 優先權日2006年12月11日
發明者M·K·哈塔里斯, M·N·特羅科力 申請人:理海大學