專利名稱：有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及平板顯示器領(lǐng)域，更具體地說但不是排他地，涉及一種改善的有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(AM 0LED)顯示器，以及在 用于商業(yè)和軍事應(yīng)用的這種顯示器中，例如駕駛艙顯示器、航空設(shè) 備顯示器或手持軍事用通信器件顯示器，進(jìn)行寬動態(tài)范圍調(diào)光 (dimming )的方法。
背景技術(shù)：
AM 0LED顯示器是新興的平板顯示技術(shù)，其已經(jīng)生產(chǎn)出新的產(chǎn) 品，如用于蜂窩電話和汽車聲頻系統(tǒng)的無源矩陣尋址顯示器。AM OLED 顯示器最有可能取代背光AM液晶顯示器(LCD)，因為AM OLED顯 示器更加省電，堅固，重量輕，成本低，且比現(xiàn)有的AM LCD具有更 好的圖像質(zhì)量。由此，基于AM OLED的顯示器的市場估計從2006年 開始每年會達(dá)到大約17億美元。由于對圖像質(zhì)量的嚴(yán)格要求以及在較寬范圍的環(huán)境，如高溫、潮 濕和周圍發(fā)光的環(huán)境內(nèi)需要出色的操作性能，所以駕駛艙顯示器領(lǐng) 域?qū)ΜF(xiàn)有的顯示器技術(shù)要求較高。對于過去十年的較好部分，由于 AM LCD在較輕重量、較平坦的波形因數(shù)、較低功耗、具有相對小邊 框的大有源面積的使用、較高可靠性、較高亮度、較大亮度均勻性、 較寬的調(diào)光范圍以及較好的日光可讀性方面而言比CRT顯示器具有 優(yōu)勢，所以在駕駛艙領(lǐng)域中AM LCD已經(jīng)取代了陰極射線管(CRT)。 由此，AM LCD在很多年都作為選擇用于駕駛艙和航空設(shè)備顯示器領(lǐng) 域的顯示器。AM LCD用于顯示器應(yīng)用(例如駕駛艙、航空設(shè)備和手持器件顯 示器)存在的顯著問題是，AM LCD的背光給這些類型的顯示器增加 了顯著的重量和體積。然而，AM LCD的這種背光特征的優(yōu)點是，為 了在周圍發(fā)光的條件下獲得最佳的性能，其提供了高度可控的功能 以(獨立地)對顯示器調(diào)光。 一些重要的顯示器應(yīng)用(例如航空設(shè) 備和特定的軍事器件顯示器)要求在較寬的動態(tài)范圍中對顯示器調(diào)光(例如，〉2000:1 ),從而在白天(亮)和晚上(暗)觀看條件中 進(jìn)行舒適的觀看。當(dāng)前，可以通過調(diào)節(jié)顯示器背光的亮度(在較大 的動態(tài)范圍內(nèi))，同時保AM LCD的最佳驅(qū)動條件來實現(xiàn)AM LCD 的這種調(diào)光功能。對于航空設(shè)備或手持器件應(yīng)用的AM LCD存在的重量和體積問 題，例如可用AM OLED顯示器緩解。與AM LCD相比，AM OLED顯示 器具有下述顯著的優(yōu)點，如較寬的視角、較低的功耗、較輕的重量、 出色的響應(yīng)時間、出色的圖像質(zhì)量和較低的成本。然而，現(xiàn)有的AM OLED顯示器的缺點是，除了通過改變AM OLED顯示器的驅(qū)動條件或 通過改變陽極(Vdd)和/或陰極(VO電壓之外，很難將AM OLED調(diào) 光(即調(diào)節(jié)它們的亮度)到理想的亮度級別。一般地，對于"正常的"白天(明亮的外部環(huán)境)觀看條件而言， 現(xiàn)有的AM OLED顯示器的灰度驅(qū)動條件被最佳化。然而，使用常規(guī) 的AM OLED顯示器來改變AM OLED顯示器的灰度驅(qū)動條件或V。D/VK 電壓以獲得用于晚上(暗的外部化境)條件的較低的顯示亮度級別， 會導(dǎo)致在這些顯示器的表面上出現(xiàn)亮度和顏色不均勻。這樣，對于在這種重要應(yīng)用，如駕駛艙顯示器、航空設(shè)備顯示器 或軍事用手持器件顯示器中的AM OLED顯示器的重要要求是，在顯示器調(diào)光時，這些顯示器必須能在較寬的動態(tài)范圍(如，>2000: 1 ) 內(nèi)調(diào)整它們的亮度，而不影響顯示器表面的亮度和色度的顏色平衡 和/或均勻。用于現(xiàn)有AM OLED顯示器的驅(qū)動方法通過調(diào)節(jié)灰度數(shù)據(jù) 電壓(或電流)或V。i)/VK電壓來獲得所需的亮度。然而，調(diào)節(jié)AM OLED 顯示器亮度的這些現(xiàn)有方法對于較寬動態(tài)范圍的顯示器調(diào)光應(yīng)用來 說產(chǎn)生了幾個問題，例如(1)使用目前可用于AM OLED顯示器的 8位數(shù)據(jù)(列)驅(qū)動器的現(xiàn)有的驅(qū)動方法很難獲得理想的較寬動態(tài)范 圍的調(diào)光要求；(2)當(dāng)為了晚上(低亮度)操作，改變(例如減小)對于"標(biāo)準(zhǔn)的"白天操作而最佳化的灰度數(shù)據(jù)電壓(或電流)或Vdd/Vk電壓時，由于所使用的紅色、綠色和藍(lán)色(R， G, B) AM OLED顯示 器材料的不同轉(zhuǎn)移特性(亮度對電壓)，顯示器的顏色平衡一般會 改變；(3)由于薄膜晶體管(TFT)中變化增加以及低亮度(灰度) 狀況中的OLED性能，現(xiàn)有的AM OLED顯示器以與晚上觀看條件相關(guān) 的較低的亮度級別操作時會導(dǎo)致顯示器表面上的亮度和色度顯著地
不均勻。由此，為了說明現(xiàn)有的AMOLED顯示器的這些問題，圖l描述了 典型的AMOLED子像素電路100的電學(xué)示意圖(標(biāo)為"現(xiàn)有技術(shù)")， 其在AMOLED顯示器調(diào)光的常規(guī)方法中普遍使用。參照圖1，常規(guī)的 子像素電路100包括第一 TFT102、第二TFT104、存儲電容器106、 和OLED像素108。如圖所示，晶體管102是掃描晶體管，晶體管104 是驅(qū)動晶體管。掃描晶體管102的柵極端110與所涉及的顯示器的 行(掃描/行啟動(row-enable)))地址總線相連，掃描晶體管102 的漏極端112與顯示器的列(數(shù)據(jù))地址總線相連。掃描晶體管102 的源極與存儲電容器106處的節(jié)點107和驅(qū)動晶體管104的柵極端 相連。在顯示器操作的行尋址時間周期過程中，掃描晶體管102將 存儲電容器106處的節(jié)點107和驅(qū)動晶體管104的柵極端充電到數(shù) 據(jù)電壓(信號)，Vdata。在行尋址時間周期之后，掃描晶體管102斷 開，OLED像素108與數(shù)據(jù)總線電隔離。在該幀時間的剩余時間過程 中，與驅(qū)動晶體管104的漏極端114連接的電源電壓，Vd。提供用于 驅(qū)動OLEDY象素108的電流。由圖1中所示的AMOLED顯示器電路100中的常規(guī)方法通過改變 數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)電壓(信號)來獲得灰度。此外，通過改變數(shù)據(jù) 電壓(信號)或VD。/VK電壓直接調(diào)整(用于顯示器調(diào)光)顯示器的亮 度(最大亮度)。然而，如之前所述，從圖l可以看出，調(diào)整AMOLED 顯示器亮度的這些常規(guī)方法的顯著問題是，因為通過改變數(shù)據(jù)電壓 (或電流)，或通過改變電源(V。d和/或VO電壓來進(jìn)行調(diào)光操作， 從而調(diào)節(jié)灰度，所以不能以合適的均勻性來獲得較寬動態(tài)范圍的調(diào) 光(例如，〉2000:1 )。然而，如下面詳細(xì)所述的，本發(fā)明提供了一 種改善的AM OLED顯示器和方法，該方法能用出色的調(diào)光能力(例 如，寬動態(tài)范圍>2000: 1 )調(diào)節(jié)亮度，其解決了現(xiàn)有的AM OLED顯示 器和其他現(xiàn)有技術(shù)顯示器遇到的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種改善的AM OLED像素電路和對AM OLED顯示器 進(jìn)行寬動態(tài)范圍調(diào)光的方法，其能在整個調(diào)光范圍內(nèi)保持顏色平 衡，且當(dāng)顯示器調(diào)光到較低亮度值時還可在低灰度級處保持顯示器
的亮度和色度的均勻性。這樣，本發(fā)明能使AM 0LED顯示器滿足現(xiàn) 有的和未來航空設(shè)備、駕駛艙和手持軍事用器件顯示器應(yīng)用所需的 嚴(yán)格的顏色/調(diào)光規(guī)格?；镜兀景l(fā)明提供了一種改善的AM OLED 像素電路和動態(tài)范圍調(diào)光的方法，其使用OLED像素電流的脈沖寬度 調(diào)制(PWM)來獲得理想的顯示亮度(輝度(brightness))。為了獲得理想的顯示亮度，本發(fā)明提供了兩個實例實施例，用于 對公共陰極電壓(VK)或公共電源電壓(VDD)進(jìn)行外部(例如AM OLED 玻璃顯示器外部)PW調(diào)制，以便調(diào)制OLED電流。為了在幀時間過程 中調(diào)制OLED電流，本發(fā)明還提供了三個另外的實例實施例，其在像 素電路中結(jié)合另外的晶體管開關(guān)。與常規(guī)的方法不同，該三個另外 的(內(nèi)部)實例實施例在幀時間過程中允許連續(xù)調(diào)制每行像素，這 消除了顯示器閃爍的任何傾向。因而，通過與數(shù)據(jù)電壓(或電流) 調(diào)制結(jié)合，對OLED電流進(jìn)行PW調(diào)制，本發(fā)明實現(xiàn)了寬動態(tài)范圍調(diào) 光，同時保持了所涉及的顯示器表面上所需的顏色平衡以及亮度和 色度均勻性。


在所附的權(quán)利要求中列出了被認(rèn)為是本發(fā)明的特性的新穎特 征。然而，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，通過參照下面示意性實施例的詳細(xì) 描述，本發(fā)明本身以及優(yōu)選的使用模式、進(jìn)一步的目的和優(yōu)點將得 到最佳理解，其中圖l描述了現(xiàn)有技術(shù)的AMOLED子像素電路的電學(xué)示意圖，其目 前用在對AM OLED顯示器調(diào)光的常規(guī)方法中；圖2A描述了實例駕駛艙或航空設(shè)備顯示器環(huán)境的圖示，該環(huán)境 可用作執(zhí)行本發(fā)明的一個或多個實施例的環(huán)境；圖2B描述了實例駕駛艙或航空設(shè)備顯示器的圖示，其中可執(zhí)行本發(fā)明的一個或多個實施例；圖3描述了實例AMOLED子像素電路的電學(xué)示意圖，其用于執(zhí)行本發(fā)明的第一個實施例；圖4描述了實例AMOLED子像素電路的電學(xué)示意圖，其用于執(zhí)行本發(fā)明的第二個實施例；圖5描述了實例AMOLED子像素電路的電學(xué)示意圖，其用于執(zhí)行 本發(fā)明的第三個實施例；圖6描述了實例AMOLED子像素電路的電學(xué)示意圖，其用于執(zhí)行本發(fā)明的第四個實施例；以及圖7描述了實例AMOLED子像素電路的電學(xué)示意圖，其用于執(zhí)行本發(fā)明的第五個實施例。
具體實施方式
現(xiàn)在參照附圖，圖2A描述了實例駕駛艙或航空設(shè)備顯示器環(huán)境 200A的圖示，該環(huán)境可用作執(zhí)行本發(fā)明的一個或多個實施例的環(huán) 境。圖2B描述了實例駕駛艙或航空設(shè)備顯示器200B(例如，來自所 述實例環(huán)境200A內(nèi))的圖示，其包括實例顯示器202B,其中可執(zhí)行 本發(fā)明的一個或多個實施例。這樣，盡管圖2A和2B描述了典型的 環(huán)境和航空設(shè)備或駕駛艙顯示器，但本發(fā)明并不受到限制，并且可 以以任何適當(dāng)?shù)娘@示器要求來實施，例如寬動態(tài)范圍調(diào)光(例如， 軍事或商業(yè)上的具有平板顯示器的手持器件等)。圖3描述了實例AM OLED子像素電路300的電學(xué)示意圖，其用于 執(zhí)行本發(fā)明的第一個實施例。這樣，AMOLED子像素電路300可用在 優(yōu)選方法中，該方法使用例如外部的(顯示器外部)P酉方案來動態(tài) 地對AM OLED顯示器調(diào)光?，F(xiàn)在參照圖3， AM OLED子像素電路300 包括第一TFT302、第二TFT304、存儲電容器306、 OLED像素308、 和晶體管310，晶體管310在這里表示為場效應(yīng)晶體管(FET)。如 圖所示，晶體管302是掃描晶體管，晶體管304是驅(qū)動晶體管。掃 描晶體管302的柵極端312與所涉及的顯示器的行(掃描/行啟動) 地址總線相連，掃描晶體管302的漏極端314與該顯示器的列(數(shù) 據(jù))地址總線相連。掃描晶體管302的源極與存儲電容器306處的 節(jié)點307和驅(qū)動晶體管304的柵極端相連。驅(qū)動晶體管304的源極 與OLED^f象素308的端子相連。OLED像素308的第二端子318與晶體 管310的一個(例如漏極)端子相連。晶體管310的另一個(例如 源極)端子與/>共陰極端子^ 320相連。對于該示例性實施例，結(jié)合AM OLED像素電路300的AM OLED 顯示器可以包括多個(例如兩個或更多個)/^共陰極端子，320。 一個這樣的公共陰極端子，Vk32Q，可用于覆蓋所涉及的顯示器上的
顯示行的頂半部，并且另一個公共陰極端子，Vk 320,可用于覆蓋所 涉及的顯示器上的顯示行的底半部。例如，顯示器可以包括480行 和640列。在這種AM OLED顯示器中，每個公共陰極端子，Vk 320, 可通過PWM信號發(fā)生器322控制的晶體管310切換到陰極電壓。來 自發(fā)生器322的PWM信號的實例頻率為60Hz。在顯示器操作的行尋址時間周期過程中，掃描晶體管302將存儲 電容器306處的節(jié)點307和驅(qū)動晶體管304的柵極端充電到數(shù)據(jù)電 壓(信號)，V。m。在行尋址時間周期之后，掃描晶體管302斷開， 并且OLED像素308與數(shù)據(jù)總線電隔離。對于該示例性實施例，為了在所涉及的顯示器的幀時間過程中控 制輝度或亮度，通過從PWM信號發(fā)生器322施加的信號PW調(diào)制公共 陰極電壓，W 320，所述PWM信號發(fā)生器322用于跨越與該公共陰極 端子Vk 320相關(guān)的OLED像素(例如OLED像素308 )的行施加反偏 壓，其又"切斷"與該公共陰極端子Vk 320相關(guān)的OLED像素(例如 OLED像素308 )。因而，依照本發(fā)明的該實施例，提供了一種AMOLED 像素電路和方法，用于獲得寬動態(tài)范圍調(diào)光，同時保持所涉及的顯 示器表面上所需的顏色平衡以及亮度和色度均勻性。在該情形下， 為了動態(tài)地對顯示器調(diào)光，使用外部晶體管310來調(diào)制OLED像素308 的陰極電源，Vk 320。因而，通過PW調(diào)制/>共陰極電壓，Vk 320， 可在適當(dāng)?shù)臅r間周期內(nèi)將顯示器的亮度或灰度平均。因此，使用本 發(fā)明的PWM方法允許比目前給現(xiàn)有OLED顯示器提供的方法更加均勻 地對OLED顯示器進(jìn)行調(diào)光。圖4描述了實例AMOLED子像素電路400的電學(xué)示意圖，其用于 執(zhí)行本發(fā)明的第二個實施例。這樣，AMOLED子像素電路400可用在 優(yōu)選方法中，該方法使用例如外部的(顯示器外部)PWM方案來動態(tài) 地對AM OLED顯示器調(diào)光?，F(xiàn)在參照圖4, AM OLED子<象素電路400 包括第一TFT402、存儲電容器404、第二TFT408、 OLED像素410、 和晶體管406，晶體管406在這里表示為P溝道FET。在該情形中， 為了 "關(guān)斷"跨越與公共電源電壓，V。。418相關(guān)的OLED像素(例如 OLED像素410)的電壓，并由此控制顯示器的輝度，可以使用外部 的(所涉
的參考電壓，Vsc 416,以防止將PW調(diào)制的V。D耦合到在晶體管408 的柵極端與存儲電容器404之間的節(jié)點426處的柵極電壓，VCS2。如圖所示，對于該實例實施例，晶體管402是掃描晶體管，晶體 管408是驅(qū)動晶體管。掃描晶體管402的柵極端412與所涉及的顯 示器的行(掃描/行啟動)地址總線相連，掃描晶體管402的漏極端 414與該顯示器的列(數(shù)據(jù))地址總線相連。掃描晶體管402的源極 與存儲電容器404處的節(jié)點426和驅(qū)動晶體管408的柵極端相連。 驅(qū)動晶體管408的源極與OLED像素410的端子相連。驅(qū)動晶體管408 的漏極與晶體管406的一個(例如漏極)端子422相連，并且晶體 管406的另一個(例如源極)端子與/>共電源電壓Vdd418相速。OLED 像素410的第二端子與公共陰極端子Vk 424相連。對于該示例性實施例，結(jié)合AM OLED子像素電路400的AM OLED 顯示器可以包括多個(例如兩個或更多個)公共電源電壓端子，Vdd 418。每一個公共電源電壓(例如圖4中的Vdd 418 )給整個顯示器內(nèi) 所涉及的特定OLED子像素(例如OLED 410)提供正電源電壓。這種 顯示器中的晶體管406的控制端與PWM信號發(fā)生器420相連。在顯示器操作的行尋址時間周期過程中，掃描晶體管412將存儲 電容器404處的節(jié)點426和驅(qū)動晶體管408的柵極端充電到數(shù)據(jù)電 壓(信號)，Vdata。在行尋址時間周期之后，掃描晶體管412斷開， 并且OLED像素410與數(shù)據(jù)總線電隔離。然后，為了調(diào)整顯示器(例 如OLED像素410)的亮度(例如，輝度)，將來自PWM信號發(fā)生器 420的PW調(diào)制的信號施加到開關(guān)晶體管406的柵極，其對公共電源電壓Vdd 418進(jìn)行PW調(diào)制，以"斷開"跨越與/>共電源電壓Vdd 418相關(guān)的該多個OLED像素(例如OLED像素410)的電壓，并且由此控 制整個顯示器的輝度。此外，使用本發(fā)明的PWM方法，可以以最佳 的均勻性實現(xiàn)顯示器的調(diào)光。圖5描述了實例AMOLED子像素電路500的電學(xué)示意圖，其用于 執(zhí)行本發(fā)明的第三個實施例。這樣，AMOLED子像素電路500可用在 優(yōu)選方法中，該方法使用例如內(nèi)部的(顯示器內(nèi)部)PWM方案來動態(tài) 地對AM OLED顯示器調(diào)光?，F(xiàn)在參照圖5， AM OLED子像素電路500 包括第一TFT502、存儲電容器504、第二TFT506、第三TFT508、和 OLED像素510。在該情形中，為了 "斷開"OLED像素(例如OLED像 素510)以便其不發(fā)光，并由此控制整個顯示器的輝度，在顯示器中 的每個子像素處可以使用第三TFT508 (在所涉及的顯示器內(nèi)部)來 PW調(diào)制0LED像素510的電流，I幅d 518。如圖所示，對于該實例實施例，晶體管502是掃描晶體管，晶體 管506是驅(qū)動晶體管。掃描晶體管502的柵極端512與所涉及的顯 示器的行(掃描/行啟動)地址總線相連，掃描晶體管502的漏極端 514與顯示器的列(數(shù)據(jù))地址總線相連。掃描晶體管502的源極與 存儲電容器504處的節(jié)點507和驅(qū)動晶體管506的柵極端相連。驅(qū) 動晶體管506的源極與第三TFT508的漏極相連，第三TFT508的源 極與OLED像素510的端子相連。驅(qū)動晶體管506的漏極與公共電源 電壓Vdd 516相連。OLED510的第二端子與公共陰極端子W 522相連。對于該示例性實施例，結(jié)合AM OLED l象素電路500的AM OLED 顯示器可以包括多個(例如兩個或更多個)PWM電壓信號發(fā)生器，V 520。因而，通過第三TFT508的像素開關(guān)或PWM，第三TFT508控制 OLED電流Iq固518并"斷開，，所涉及的OLED像素(例如圖5中的OLED 像素510)，以便所涉及的OLED像素不發(fā)光。具體地說，在顯示器中的給定行中的每個像素中，開關(guān)TFT508 的柵極端與可從顯示器外部尋址的行總線相連，該行總線為行啟動 總線。為了 "斷開"流到OLED像素510的電流并"斷開"像素，給 每行施加來自PWM電壓信號發(fā)生器520的PW調(diào)制的信號，V 。對每 行的"開"時間進(jìn)行調(diào)制，以控制顯示器的輝度。使用這種內(nèi)部調(diào) 制方案可實現(xiàn)顯著量的調(diào)制(例如調(diào)光)。例如，在1000線(行)顯示器中，僅通過預(yù)定的PWM方法，可 以以1000: 1的因數(shù)對顯示器的輝度進(jìn)行調(diào)制(調(diào)光)，并允許使用 具有較高亮度值的灰度來實現(xiàn)期望的寬動態(tài)范圍調(diào)光(例如 〉2000:1 )。因而，與用于AM OLED顯示器的常規(guī)的調(diào)光方法相比， 本發(fā)明顯著提高了顯示器調(diào)光時顯示器表面上的亮度和色度均勻 性。這樣，PWM電壓信號發(fā)生器520通常與顯示器中的所有像素連 接，或者每行像素可以被設(shè)置有獨立的PWM信號發(fā)生器(例如，PWM 電壓信號發(fā)生器520 )。順便提一句，給每行像素設(shè)置單獨的PWM電 壓(例如Vm^520 )的優(yōu)點是，與其他方案相比可將顯示器閃爍顯著 地最小化。在顯示器操作的行尋址時間周期過程中，掃描晶體管502將存儲 電容器504處的節(jié)點507和驅(qū)動晶體管506的柵極端充電到數(shù)據(jù)電 壓(信號)，Vdata。在行尋址時間周期之后，掃描晶體管502斷開， 0LED像素510與數(shù)據(jù)總線電隔離。然后，為了調(diào)整顯示器(例如0LED 像素510)的亮度(例如，輝度)，將來自PWM電壓信號發(fā)生器520 的PW調(diào)制的信號Vpwm施加到第三TFT508的柵極，其將0LED電流， I固d5 18進(jìn)行PW調(diào)制，以斷開主要的0LED像素(例如0LED像素510)， 并且由此控制整個顯示器的輝度。此外，使用本發(fā)明的PWM方法， 可以以最佳的均勻性實現(xiàn)顯示器的調(diào)光。圖6描述了實例AM0LED子^f象素電路600的電學(xué)示意圖，其用于 執(zhí)行本發(fā)明的第四個實施例。這樣，AMOLED子像素電路600可用在 優(yōu)選方法中，該方法使用例如內(nèi)部的(顯示器內(nèi)部)PWM方案來動態(tài) 地對AM OLED顯示器調(diào)光。現(xiàn)在參照圖6， AM OLED子像素電路600 包括第一TFT602、存儲電容器604、第二 TFT606、第三TFT608、和 0LED像素610。在該情形中，為了斷開OLED像素(例如0LED像素 610)以便其不發(fā)光，并由此控制整個顯示器的輝度，在顯示器中的 每個子像素處可以使用第三TFT608 (在所涉及的顯示器內(nèi)部)，以 對通過所涉及的0LED4象素的電流進(jìn)行PW調(diào)制。如圖所示，對于該實例實施例，晶體管602是掃描晶體管，晶體 管606是驅(qū)動晶體管。掃描晶體管602的柵極端612與所涉及的顯 示器的行(掃描/行啟動)地址總線相連，掃描晶體管602的漏極端 614與顯示器的列(數(shù)據(jù))地址總線相連。掃描晶體管602的源極與 存儲電容器604處的節(jié)點620、第三TFT608的漏極和驅(qū)動晶體管606 的柵極端相連。驅(qū)動晶體管606的源極與第三TFT608的源極和OLED 像素610的一個端子相連。驅(qū)動晶體管606的漏極端與公共電源電 壓Vd。 618相連。OLED像素610的第二端子與公共陰極端子Vk 622 相連。對于該示例性實施例，結(jié)合AM OLED子像素電路600的AM OLED 顯示器包括多個(例如兩個或更多個)PWM電壓信號發(fā)生器，V 624。 因而，通過對驅(qū)動晶體管606的柵極處的4冊極電壓，VGS2 620進(jìn)行 PWM，通過斷開驅(qū)動晶體管606，由此斷開所涉及的OLED像素(例如
圖6中的OLED像素610)以便所涉及的0LED像素不發(fā)光，第三TFT608 可控制通過所涉及的OLED像素(例如OLED像素610)的電流。這樣， PWM電壓信號發(fā)生器624可以是顯示器中的所有像素所共有的，或者 每行像素可以被設(shè)置有單獨的PWM信號發(fā)生器(例如PWM電壓信號 發(fā)生器624 )。此外，給每行像素設(shè)置單獨的PWM電壓(例如V 624 ) 的優(yōu)點是，與其他現(xiàn)有的方案相比可顯著減小顯示器出現(xiàn)閃爍的傾 向。在顯示器操作的行尋址時間周期過程中，掃描晶體管602將存儲 電容器604處的節(jié)點620和驅(qū)動晶體管606的柵極端充電到數(shù)據(jù)電 壓(信號)，V,"在行尋址時間周期之后，掃描晶體管602斷開， OLED像素610與數(shù)據(jù)總線電隔離。然后，為了調(diào)整顯示器(例如OLED 像素610)的亮度(例如，輝度)，將來自PWM電壓信號發(fā)生器624 的PW調(diào)制的信號V剛施加到第三TFT608的柵極，其將柵極電壓，VGS2 620進(jìn)行PW調(diào)制，并斷開驅(qū)動晶體管606。相應(yīng)地，驅(qū)動晶體管606 的PW調(diào)制控制通過所涉及的OLED像素的電流，并斷開主要OLED像 素(例如OLED像素610)，以控制整個顯示器的輝度。此外，使用 本發(fā)明的PWM方法，可以以最佳的均勻性實現(xiàn)顯示器的調(diào)光。圖7描述了實例AMOLED子像素電路700的電學(xué)示意圖，其用于 執(zhí)行本發(fā)明的第五個實施例。這樣，AMOLED子像素電路700可用在 優(yōu)選方法中，該方法使用例如內(nèi)部的(顯示器內(nèi)部)PWM方案來動態(tài) 地對AM OLED顯示器調(diào)光?，F(xiàn)在參照圖7， AM OLED子像素電路700 包括第一TFT702、存儲電容器706、第二TFT710、第三TFT704、第 四TFT712、和OLED像素714。在該情形中，為了斷開OLED像素(例 如0LED像素714)以便其不發(fā)光，通過將柵極電壓，VG"716從預(yù)選 值變?yōu)?斷開"，可以在顯示器中的每個子像素處使用在所涉及的 顯示器內(nèi)部的兩個另外的晶體管(例如，第三TFT704和第四 TFT712)，以便能夠?qū)νㄟ^所涉及的OLED像素的電流(例如Io， 718 ) 進(jìn)行PWM。在存儲電容器706充電到預(yù)選值后的所選時間處，PWM電 壓，V剛730變高，其斷開第三TFT704以及(例如將Vc706與VGS2716 斷開)并導(dǎo)通第四TFT712,其又?jǐn)嚅_驅(qū)動晶體管710。因而本發(fā)明 的該P(yáng)WM方法控制通過所涉及的OLED <象素714的電流(例如 IOLED718)，其控制整個顯示器的輝度。如前面所述，給每行像素設(shè)置單獨的PWM電壓(例如V 730 ) 的顯著優(yōu)點是，與其他現(xiàn)有的方案相比，本方法可顯著減小顯示器 產(chǎn)生閃爍的傾向。此外，使用本發(fā)明的PWM方法，可以以最佳的均 勻性實現(xiàn)AM OLED顯示器的調(diào)光。需要注意的是，盡管在完全起作用的AMOLED顯示器的情況下描 述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的過程能 以指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)的形式和多種形式來分配，且不管實際用 于實現(xiàn)所述分配的特定類型的承載信號的介質(zhì)，都可等價地應(yīng)用本 發(fā)明。計算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括可記錄型介質(zhì)，如軟盤、硬盤驅(qū) 動器、RAM、 CD-R0M、 DVD-R0M，和傳輸型介質(zhì)，如數(shù)字和模擬通信 鏈路、使用傳輸形式如無線電頻率和光波傳輸?shù)挠芯€或無線通信鏈 路。計算機(jī)可讀介質(zhì)可采取編碼格式的形式，其在實際用在特定AM OLED顯示器中時被解碼。為了圖解和描述的目的描述了本發(fā)明，但并不意在窮舉或?qū)⒈景l(fā) 明限制在公開的形式。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說一些修改和變 化是顯而易見的。這些實施例被選出并且被描述以便對于適于預(yù)期 的特定應(yīng)用的利用多種修改的多種實施例，更好地解釋本發(fā)明的原 理、實際應(yīng)用并能使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本發(fā)明。
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(200B)，包括 用于所述顯示器(200B)的至少一個子像素電路(300 )，其包括第一晶體管(302 )，所述第一晶體管(302 )耦合到所述顯示器 (200B)的行地址總線和所述顯示器(200B)的列地址總線；第二晶體管(304 )，所述第二晶體管耦合到所述第一晶體管 (302 );有機(jī)發(fā)光二極管(308 )，所述第二晶體管(304 )耦合到所述有 機(jī)發(fā)光二極管(308 )和用于所述有機(jī)發(fā)光二極管(308 )的電源 (316 );和第三晶體管(320 )，所述第三晶體管(320 )耦合到所述有機(jī)發(fā) 光二極管(308 )和用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(322 )的裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述第 三晶體管還耦合到所述顯示器中的公共陰極結(jié)構(gòu)(320 )，所述第三 晶體管適于對通過所述有機(jī)發(fā)光二極管的電流進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制并 控制所述有機(jī)發(fā)光二極管的光發(fā)射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述第 一晶體管包括薄膜晶體管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述第二晶體管包括薄膜晶體管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述第 三晶體管包括場效應(yīng)晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述第三晶體管包括薄膜晶體管。
7. —種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(200B)，包括 用于所述顯示器(200B)的至少一個子像素電路(400 ),其包括第一晶體管(402 )，所述第一晶體管(402 )耦合到所述顯示器 (200B)的行地址總線和所述顯示器(200B)的列地址總線；第二晶體管(408 ),所述第二晶體管(408 )耦合到所述第一晶 體管(402 );第三晶體管(406 )，所述第三晶體管(406 )耦合到所述第二晶 體管(408 )和用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(420 )的裝置；和有機(jī)發(fā)光二極管(410)，所述有機(jī)發(fā)光二極管(410)耦合到所 述第二晶體管(408 )。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述第 三晶體管還耦合到用于所述有機(jī)發(fā)光二極管的電源(418)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述有 機(jī)發(fā)光二極管還耦合到所述顯示器中的公共陰極結(jié)構(gòu)(424 )。
10. —種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(200B)，包括 用于所述顯示器(200B)的至少一個子像素電路(700 )，其包括第一晶體管(702 ),所述第一晶體管(702 )耦合到所述顯示器 (200B)的行地址總線和所述顯示器(200B)的列地址總線；第二晶體管(704 ),所述第二晶體管(704 )耦合到所述第一晶 體管(702 );第三晶體管(712)，所述第三晶體管(712)耦合到所述第二晶 體管(704 )和用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(730 )的裝置；第四晶體管(710)，所述第四晶體管(710)耦合到所述第二晶 體管(7(H)和所述第三晶體管(712);和有機(jī)發(fā)光二極管(714 ),所述有機(jī)發(fā)光二極管(714 )耦合到所 述第三晶體管(712)和所述第四晶體管710。
全文摘要
公開了一種改善的AM OLED像素電路和對AM OLED顯示器進(jìn)行寬動態(tài)范圍調(diào)光的方法，其能在整個調(diào)光范圍內(nèi)保持顏色平衡，且當(dāng)顯示器調(diào)光到較低亮度值時還可在低灰度級處保持顯示器的亮度和色度的均勻性。這樣，AM OLED顯示器可滿足現(xiàn)有的和未來航空設(shè)備、駕駛艙和手持軍事用器件顯示器應(yīng)用所需的嚴(yán)格的顏色/調(diào)光規(guī)格。基本地，這里公開的OLED像素電路和調(diào)光方法使用OLED像素電流的脈沖寬度調(diào)制(PWM)來獲得理想的顯示亮度。為了獲得理想的顯示亮度，公開了對公共陰極電壓或公共電源電壓進(jìn)行外部PW調(diào)制來調(diào)制OLED電流的兩個實例電路。公開了在像素電路中結(jié)合另外的晶體管開關(guān)來在幀時間過程中調(diào)制OLED電流的三個實例電路。通過與數(shù)據(jù)電壓(或電流)調(diào)制結(jié)合，對OLED電流進(jìn)行PWM，可實現(xiàn)寬動態(tài)范圍調(diào)光，同時保持所涉及的顯示器表面上所需的顏色平衡以及亮度和色度均勻性。
文檔編號G09G3/32GK101147185SQ200680009664
公開日2008年3月19日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者J·A·勞什, J·施米德特, K·R·薩馬 申請人:霍尼韋爾國際公司