專利名稱：電致發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光顯示裝置，具體而言，涉及具有像素陣列 的有源矩陣顯示裝置，所述像素包括發(fā)光電致發(fā)光顯示元件和薄膜 晶體管。更具體而言，但非排他地，本發(fā)明涉及一種有源矩陣電致 發(fā)光顯示裝置，其像素包括光感測元件，所述光感測元件能夠?qū)︼@ 示元件發(fā)射的光做出響應，并且用于對顯示元件供能的控制之中。
背景技術：
采用電致發(fā)光的發(fā)光顯示元件的矩陣顯示裝置是公知的。顯示元件通常包括有機薄膜電致發(fā)光元件、OLED、包括聚合物材料的 PLED或發(fā)光二極管(LED)。下文采用的LED —詞旨在涵蓋所有的 這些可能性。這些材料通常包括一層或多層夾在一對電極之間的半 導電共軛聚合物，所述一對電極之一是透明的，另一個則具有適于 向聚合物層內(nèi)注入空穴或電子的材料。
此類顯示裝置中的顯示元件是電流驅(qū)動的，常規(guī)的模擬驅(qū)動方 案涉及向顯示元件提供可控電流。典型地，將電流源晶體管作為像 素構造的一部分提供，其中，通過提供給所述電流源晶體管的柵極 電壓確定通過電致發(fā)光(EL)顯示元件的電流。存儲電容器在尋址 階段之后保持柵極電壓。EP-A-0717446描述了此類像素的例子。
因而，每一像素包括EL顯示元件和相關驅(qū)動電路。所述驅(qū)動電 路具有通過行導體上的行尋址脈沖導通的尋址晶體管。在尋址晶體 管導通時，能夠?qū)⑻幱诹袑w上的數(shù)據(jù)電壓傳輸至像素的其余部分。 具體而言，尋址晶體管將列導體電壓提供給電流源，其包括驅(qū)動晶 體管和連接至所述驅(qū)動晶體管的柵極的存儲電容器。將列數(shù)據(jù)電壓 提供給驅(qū)動晶體管的柵極，并且即使在行尋址脈沖結(jié)束之后，仍然 通過存儲電容器使所述柵極保持這一 電壓。將這一 電路中的驅(qū)動晶體管實現(xiàn)為p溝道TFT (薄膜晶體管)，因而所述存儲電容器保持柵 極一源極電壓固定。由其得到了通過晶體管的固定的源極-漏極電 流，因此，提供了所期望的像素的電流源操作。EL顯示元件的亮度 與經(jīng)過其的電流大致成比例。
在上述的基本像素電路中，導致給定驅(qū)動電流下像素的亮度水 平降低的LED材料的差異老化或劣化可能引起整個顯示器上圖像質(zhì) 量的變化。受到過頻繁使用的顯示元件將比很少使用的顯示元件暗 得多。而且，由于驅(qū)動晶體管的特性的變異性，尤其是閾值電壓電 平的變異性可能產(chǎn)生顯示不均勻的問題。
己經(jīng)提出了改進的電壓尋址的像素電路，其能夠補償LED材料 的老化和晶體管特性的變化。其包括光感測元件，所述光感測元件 對顯示元件的光輸出做出響應，并且起著響應于所述光輸出泄漏存 儲電容器上的存儲電荷的作用，從而在繼像素的初始尋址之后的驅(qū) 動周期內(nèi)控制顯示元件的累積光輸出。在WO 01/20591和EP 1096466中詳細描述了這種類型的像素構造的例子。在一個示例實施 例中，像素中的光電二極管釋放存儲在存儲電容器上的柵極電壓， 當驅(qū)動晶體管上的柵極電壓達到閾值電壓時，EL顯示元件停止發(fā) 光，此時存儲電容器停止放電。電荷從光電二極管泄漏的速率是顯 示元件輸出的函數(shù)，因此光電二極管起著光敏反饋器件的作用。
借助這一方案，使得顯示元件的光輸出與EL顯示元件效率無 關，由此提供了老化補償。已經(jīng)表明，這樣的技術在實現(xiàn)高質(zhì)量顯 示器方面是有效的，所述顯示器不易受到一定的時間周期內(nèi)的非均 勻性的影響。但是，這一方法要求高瞬時峰值亮度水平，由此在幀 周期內(nèi)獲得足夠的來自像素的平均亮度，這對顯示器的工作是不利 的，因為由此可能導致LED材料更加迅速地老化。
在備選方案中，釆用光學反饋系統(tǒng)改變顯示元件的工作所采用 的占空比。將顯示元件驅(qū)動至固定亮度，并采用光學反饋觸發(fā)晶體 管開關，其使驅(qū)動晶體管迅速截止。這樣避免了對高瞬時亮度水平 的需求，但是向像素引入了額外的復雜性。
光學反饋系統(tǒng)的使用被認為是一種克服LED顯示元件的差異老
化的有效途徑。
這些補償方案的一個問題在于，光敏元件對環(huán)境光敏感，因此 環(huán)境光水平能夠影響光學反饋方案。有人提出采用光阻擋層作為像 素設計的一部分，以遮擋環(huán)境光，由此解決這一問題。這種做法為 像素設計和制造引入了額外的復雜性。
另一問題涉及相鄰像素之間的串擾。必須在LED顯示元件和用
于反饋方案的操作的光敏器件之間提供光路。任何未被光敏器件吸 收的雜散光均可能被不同像素的光敏器件俘獲。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括顯示像素陣列的有源矩陣顯示裝
置，每一像素包括
電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件；
光相關器件裝置，其用于探測所述顯示元件的亮度，并提供取
決于所述顯示元件的所述亮度的輸出電荷流；以及
驅(qū)動晶體管，其用于驅(qū)動電流通過所述顯示元件，其中，響應
于所述光相關器件裝置輸出控制所述驅(qū)動晶體管，其中
控制所述電流驅(qū)動發(fā)光顯示元件，使之提供脈沖輸出，并且 對所述光相關器件裝置進行循環(huán)控制，使得對于一個循環(huán)內(nèi)的
光相關器件裝置的恒定照明而言，具有基本為零的凈輸出電荷流。
這一方案采用了脈沖光輸出，并且將所述光學反饋設置為僅響
應于對應的脈沖光輸入而工作。通過這種方式，在操作循環(huán)的時間
周期內(nèi)均勻的環(huán)境光將不會對光學反饋系統(tǒng)造成影響。通過這種方
式，所述系統(tǒng)不受環(huán)境光條件的影響。
可以通過具有與用于所述顯示元件的脈沖定時控制信號相同的
定時的控制信號控制所述光相關器件裝置。這使得光學反饋對顯示
元件輸出特性存在依賴性。共享控制信號能夠提供脈沖定時控制和
循環(huán)控制。
所述光相關器件裝置可以包括串聯(lián)于電源線之間的第一和第二 光電二極管，其中，所述布局的輸出處于所述光電二極管之間的結(jié)
處，并且其中，所述循環(huán)控制交替啟動(actuate)所述光電二極管。 所述光電二極管提供處于相反方向的電荷流，從而抵消來自恒定照 明的電荷流。可以采用晶體管提供對光電二極管的啟動。
作為替代，所述光相關器件裝置可以包括光電晶體管，對所述 光電晶體管加以控制，以提供取決于操作循環(huán)的處于相反方向的光 電電流。
可以將所述驅(qū)動晶體管、顯示元件和脈沖晶體管提供為串聯(lián)于 電源線之間，所述脈沖晶體管根據(jù)脈沖定時控制信號而被開關。這 樣做以簡單的方式提供了對顯示元件的脈沖控制。
可以將顯示像素的陣列布置為第一群(set)和第二群顯示像素， 一群的顯示像素的脈沖輸出能夠與另一群的顯示像素的脈沖輸出存 在相位差異。這樣能夠降低也可能對光學反饋操作造成影響的相鄰 像素之間的光學串擾。例如，每一像素的脈沖輸出可能與每一側(cè)和/ 或陣列中的上面和下面的像素的脈沖輸出存在相位差異。 一群的顯 示像素的脈沖輸出可以與另一群的顯示像素的脈沖輸出具有90度的相位差。
還可以將所述顯示像素陣列布置為第一組(group)顯示像素和 第二組顯示像素，其中， 一組的顯示像素的脈沖輸出與另一組的顯 示像素的脈沖輸出處于不同的頻率上。
這種做法提供了另一種避免像素之間的光學串擾的方式。
本發(fā)還提供了一種包括像素陣列的有源矩陣顯示裝置的像素的 驅(qū)動方法，所述方法包括
將通過像素的電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件的電流驅(qū)動為一串脈沖；
采用光相關器件裝置探測所述顯示元件的亮度，所述光相關器 件裝置受到循環(huán)控制，并且提供取決于所述顯示元件的亮度的輸出 電荷流；以及
響應于所述光相關器件裝置的輸出控制通過所述顯示元件的電 流的驅(qū)動，
其中，對于一個循環(huán)內(nèi)的所述光相關器件裝置的恒定照明而言，
具有基本為零的凈輸出電荷流(net output charge flow)。


現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明的例子，其中 圖1是有源矩陣EL顯示裝置的實施例的簡化示意圖； 圖2示出了像素電路的已知形式； 圖3示出了第一種己知的光學反饋像素設計； 圖4示出了第二種已知的光學反饋像素設計； 圖5示出了第三種己知的光學反饋像素設計； 圖6示意性地示出了本發(fā)明的顯示裝置的第一版本(a first version)的像素；
圖7示出了圖6的本發(fā)明的像素構造的第一個更為詳細的例子； 圖8示出了圖6的本發(fā)明的像素構造的第二個更為詳細的例子； 圖9示出了圖6的本發(fā)明的像素構造的第三個更為詳細的例子； 圖IO示意性地示出了本發(fā)明的顯示裝置的第二個版本的像素；
以及
圖11示出了 一種實現(xiàn)串擾不敏感(cross talk insensitivity )的方法。
具體實施例方式
在附圖中始終采用相同的附圖標記表示相同或類似的部分。 圖1示出了已知的有源矩陣電致發(fā)光顯示裝置。所述顯示裝置 包括有著規(guī)則間隔的像素構成的行和列矩陣陣列的屏板，所述像素 由塊1表示，其包括電致發(fā)光顯示元件2連同位于行(選擇)和列 (數(shù)據(jù))地址導體4和6的交叉集合之間的交叉點處的開關裝置。 為了簡化起見，圖中只示出了幾個像素。在實踐中，可能有幾百行 和幾百列像素。通過包括連接至相應的導體集合的末端的行掃描驅(qū) 動電路8和列數(shù)據(jù)驅(qū)動電路9的外圍驅(qū)動電路，經(jīng)由行和列地址導 體的集合對像素1尋址。
電致發(fā)光顯示元件2包括有機發(fā)光二極管，這里將其表示為二極管元件(LED)，并且其包括一對其間夾入了由有機電致發(fā)光材料 構成的一個或多個有源層的電極。在絕緣支撐的一側(cè)承載了所述陣 列的顯示元件連同相關有源矩陣電路。所述顯示元件的陰極或者陽 極由透明導電材料形成。所述支撐由諸如玻璃的透明材料構成，所 述顯示元件2的最接近所述襯底的電極可以由諸如ITO的透明導電 材料構成，從而使電致發(fā)光層生成的光通過這些電極和支撐傳輸， 并使位于支撐的另一側(cè)的觀看者能夠看到。
圖2以簡化示意圖的形式示出了用于提供電壓尋址操作的最為 基礎的像素和驅(qū)動電路布局。每一像素1包括EL顯示元件2和相關 驅(qū)動電路。所述驅(qū)動電路具有通過行導體4上的行尋址脈沖導通的 尋址晶體管16。在尋址晶體管導16導通時，能夠?qū)⑻幱诹袑w6 上的電壓傳輸至像素的其余部分。具體而言,尋址晶體管16向包括驅(qū) 動晶體管22和存儲電容器24的電源20提供列導體電壓。將列電壓 提供給驅(qū)動晶體管22的柵極，并且即使在行尋址脈沖結(jié)束之后，仍 然通過存儲電容器24使所述柵極保持這一電壓。
將這一電路中的驅(qū)動晶體管22實現(xiàn)為p型TFT，從而使所述存 儲電容器24保持柵極一源極電壓固定。由此得到了通過晶體管的固 定的源極-漏極電流，因此，提供了所期望的像素的電流源操作。
在上述基礎像素電路中，對于以多晶硅為基礎的電路而言，由 于晶體管溝道中的多晶硅顆粒的統(tǒng)計分布，晶體管的閾值電壓存在 變化。但是，在電流和電壓應力(stress)下，多晶硅晶體管相當穩(wěn) 定，因而閾值電壓基本保持恒定。
在非晶硅晶體管中，至少在襯底上的短范圍內(nèi)閾值電壓的變化
小，但是閾值電壓對電壓應力非常敏感。驅(qū)動晶體管所需的處于閾 值以上的高電壓的施加引起了閾值電壓的大的變化，所述變化取決 于所顯示的圖像的信息內(nèi)容。因此， 一直導通的非晶硅晶體管的閾 值電壓與并非一直導通的晶體管的閾值電壓相比存在很大差異。這 一差異老化是以非晶硅晶體管驅(qū)動的LED顯示器中的嚴重問題。
除了晶體管特性的變化之外，LED自身也存在差異老化。這是 由于施加電流應力之后發(fā)光材料的效率降低導致的。在大多數(shù)情況下，通過LED的電流和電荷越多，效率越低。
圖3到圖5示出了具有用于提供老化補償?shù)墓鈱W反饋的像素布 局的例子。
在圖3的像素電路中，光電二極管27釋放存儲在電容器24上 的柵極電壓，從而引起亮度降低。在驅(qū)動晶體管22上的柵極電壓 (Tdrive)達到閾值電壓B寸，顯示元件2將不再發(fā)光，這時存儲電容 器24將停止放電。電荷從光電二極管27泄漏的速率是顯示元件輸 出的函數(shù)，因此光電二極管27起著光敏反饋器件的作用。 一旦驅(qū)動 晶體管22截止，顯示元件的陽極電壓將降低，從而使放電晶體管29 導通，使得存儲電容器24上的剩余電荷迅速丟失，亮度關閉。這一 放電晶體管實際上是任選的，并且用于確保在下一尋址階段之前像 素的復位，但是可以不必如此。
隨著對保持柵極一源極電壓的電容器的放電，顯示元件的驅(qū)動 電流逐漸降低。因此，亮度逐漸減弱至消失。這引起了平均光強的 降低。
圖4示出了本申請人己經(jīng)提出的一種電路，其具有恒定的光輸 出，之后在取決于光輸出的時刻關閉。
仍然在存儲電容器24上保持驅(qū)動晶體管22的柵極一源極電壓。 但是，在這一電路中，利用充電晶體管34從充電線32將這一電容 器24充至固定電壓。因此，在將要使顯示元件發(fā)光時，將驅(qū)動晶體 管22驅(qū)動至與向像素輸入的數(shù)據(jù)無關的恒定電平。通過改變占空比， 具體而言，通過改變驅(qū)動晶體管截止的時間控制亮度。
利用對存儲電容器24放電的放電晶體管36使驅(qū)動晶體管22截 止。在放電晶體管36導通時，電容器24迅速放電，驅(qū)動晶體管截 止。
在柵極電壓達到足夠的電壓時，放電晶體管36導通。光電二極 管27受到顯示元件2的照射，并且仍然根據(jù)顯示元件2的光輸出生 成光電電流。這一光電電流對放電電容器40充電，并且在某一時間 點，跨越電容器40的電壓將達到放電晶體管36的閾值電壓，由此 使其導通。這一時間將取決于最初存儲在電容器40上的電荷和所述光電電流，而所述光電電流又取決于所述顯示元件的光輸出。這一 放電電容器最初存儲數(shù)據(jù)電壓，因而初始數(shù)據(jù)和光學反饋二者均影 響電路的占空比。
圖5示出了這樣一種布置，其中，像素的光學反饋部分(光電二極管27和相關電容器42)采用列數(shù)據(jù)線6向外部電路提供信息。 監(jiān)測光學反饋信息，并采用這一信息改變向像素施加的數(shù)據(jù)，以提 供不同的補償效果。這一光學反饋信息是借助通過尋址晶體管16a 與數(shù)據(jù)列隔離的像素得到的，這一方案具有第二尋址晶體管16b，其 能夠在反饋階段將數(shù)據(jù)提供給所述列。所述像素電路還具有隔離晶 體管30，可以采用其避免在復位過程中以及在向像素加載數(shù)據(jù)的同 時從顯示元件產(chǎn)生任何光輸出。也可以在圖4的電路中采用圖5的 隔離晶體管30。
有很多備選的具有光學反饋的像素電路的實現(xiàn)。例如對于非晶 硅晶體管而言，圖3到5示出了p型實現(xiàn)，還有n型實現(xiàn)。 將參考圖6對本發(fā)明給出一般描述。
圖6的電路示出了能夠消除外部照明的影響的一般化電路 (generalized circuit)。
所述像素電路包括電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件2、驅(qū)動晶體管22 和隔離晶體管30。為了控制施加至驅(qū)動晶體管柵極的電壓，示出了 一般化電路塊60，其接收來自探測顯示元件的亮度的光相關器件裝 置62的電荷流。電容器63與所述光相關器件裝置(light-dependent device arrangement)相關<=
在這一電路中，隔離晶體管30用于提供來自顯示元件的脈沖光 輸出。還對所述光相關器件裝置62進行循環(huán)(cyclically)控制，使 得對于一個循環(huán)內(nèi)的光相關器件裝置的恒定照明而言，具有基本為 零的凈輸出電荷流。
為了實現(xiàn)這一 目的，布局62可以提供沿雙向往返于輸出節(jié)點64 的電荷流。在圖6的例子中，光相關器件裝置62包括以相同的極性 串聯(lián)于電源線之間的第一和第二光電二極管66、 68。輸出節(jié)點64 處于所述光電二極管之間的結(jié)處。通過與之相連接的電源線使所述兩個光電二極管反向偏置，但是每次只向電源線之一提供電荷流路 徑，從而使少數(shù)載流子電流每次只能通過所述光電二極管之一流動。
如圖所示，將每一光電二極管通過相應的晶體管66a、 68a連接至其 電源線，并以互補的方式對其進行切換。 一種實現(xiàn)這一目的的方式 是提供相反類型的晶體管，并具有共同的控制信號。
所述共同的控制信號以循環(huán)的方式交替啟動光電二極管。如果 存在對兩個光電二極管的恒定照明，那么在所述周期的時間段內(nèi)平 均的流向電容器63的凈電荷流將為零。
但是，顯示元件輸出是脈動的，因而總是僅以所述光電二極管 之一的啟動對顯示元件輸出定時(timed)。因此，將存在由顯示輸 出得到的往返于電容器63的凈電荷流，并能夠?qū)嵤┓答伔桨浮?br> 這一布置采用了脈沖光輸出，并且將所述光學反饋設計為僅響 應于對應的脈沖光輸入而工作。通過這種方式，在操作循環(huán)的時間 周期內(nèi)均勻的環(huán)境光將不會對光學反饋系統(tǒng)造成影響。通過這種方 式，所述系統(tǒng)不受環(huán)境光條件的影響。
在圖6的例子中，通過與控制隔離晶體管30的相同的控制信號 控制晶體管66a、 68a，該信號為顯示元件提供了脈沖定時控制信號。 這使得光學反饋對光輸出特性存在依賴性。
這一共享控制線以特定頻率的方波工作。
可用通過很多種不同的方式實施一般化電路塊60，例如，實施 圖2到5的電路。在最簡單的實施中，如圖7所示，塊60只是節(jié)點 64和驅(qū)動晶體管的柵極之間的連接。最為基礎的電路實施對應于圖 3的電路，而不采用放電晶體管29。
圖8示出了如何將電路塊60實現(xiàn)為提供對應于參考圖4說明的 電路操作的電路操作。
圖7和圖8所示的電路將對光輸出進行調(diào)制，因為隔離晶體管 具有所施加的方波控制信號。如果其具有足夠高的頻率，那么將不 會被肉眼看到。但是，圖7中的更加基礎的電路具有非?？焖俚牧?度衰減，因而可能無法起到像圖8的急變電路(snap-off circuit)那 樣好的作用。
圖9示出了基于參考圖5說明的外部監(jiān)測技術的本發(fā)明的實施。
可以通過在顯示器未正常使用時，例如在開啟或關閉顯示器時執(zhí)行測量階段，由此將圖9的電路布置為使其不對光輸出進行調(diào)制。不 需要以高頻執(zhí)行這一測量階段，因為其用于補償顯示元件和驅(qū)動晶 體管的更長時期的老化影響。
上述電路均采用雙光電二極管電路，以提供電荷流的抵消。作 為替代，可以通過單個光敏薄膜晶體管(TFT)實施這一原理。
圖10示出了針對光敏晶體管的使用的一般化電路，可以對其加 以控制，從而提供取決于操作循環(huán)的處于相反方向內(nèi)的光電電流。
光電晶體管80仍然向節(jié)點64提供電流或由其汲取電流，從而 對電容器63充電或放電。根據(jù)源極和漏極端子的偏置，晶體管能夠 沿任一方向?qū)щ?，因此能夠使光敏漏電流沿任一方向流動。其要?控制源極一漏極電壓以及柵極電壓。為了實現(xiàn)這一目的，將晶體管 連接于節(jié)點64和相位線82之間。
將TFT布置為，在一個階段內(nèi)，其向節(jié)點64提供電流(source current),在另一個階段其從節(jié)點64汲取電流(sink current)。來自 顯示元件的光在照明階段入射到所述TFT上，而外界光也始終入射 到所述光TFT上。相位線82控制所述TFT的偏置，通過適當?shù)臇?極控制信號使所述TFT始終保持截止。
如果相位線電壓處于節(jié)點電壓之上，那么TFT將向節(jié)點輸入電 流。在另一階段內(nèi)，相位線電壓位于節(jié)點電壓之下，因而TFT從節(jié) 點汲取電流。所述TFT必須在兩個階段內(nèi)均保持截止，才能使其起 作用。這一點可以通過保持非常低的柵極電壓實現(xiàn)。但是，這樣做 在階段之間改變了偏置條件，并且可能對像素的操作造成不利影響。
理想條件是直接控制柵極電壓，從而針對每一階段保持相同的 柵極一源極電壓。
圖10示出了一種達到理想條件的方法，其中，將柵極電壓連接 至顯示元件2的陽極。例如，電源電壓可以是10V，可以將節(jié)點電 壓設置為大于5V (盡管這一電壓將在像素工作過程中發(fā)生波動)。 之后，相位線可以在10V和OV之間移動，從而正確地確保TFT輸 送和汲取電流。于是，理想地，柵極電壓將從5V移動到0V，從而 在TFT上提供相同的柵極—源極條件，即，柵極電壓等于源極電壓， 從而保持n型TFT恰好截止。當LED開啟時陽極將為5V左右，當 LED關閉時陽極將為0V。因此，顯示元件的限極能夠大致給出這一 準確的偏置。
上述電路將只抵消在振蕩周期內(nèi)恒定的外界光，這對于幾乎所 有形式的外部光都足夠了，因為脈沖/循環(huán)控制線上的方波周期將具 有線時間(line time)的量級(例如，數(shù)十微秒)。但是，其他像素 中的顯示元件將建立恰恰處于相同頻率上的調(diào)制光，如果這樣的光 能夠抵達其他像素，將不會被抵消。
可以采用像素設計的物理結(jié)構實現(xiàn)在像素之間遮擋光。但是， 可以通過按照下述說明修改反饋方案避免這種情況。
相鄰像素尤其可能向所關注的像素中的光敏器件泄漏光。 一種 解決方案是將像素布置為，使所有的相鄰像素采用不同的相位調(diào)制 它們的光輸出。
具體而言，如果一個像素與相鄰像素以90度的相位差工作，那 么將所述的一個像素的輸出定時為，使一半照明時間對應于相鄰像 素的一個啟動的光電二極管，另一半照明時間對應于另一個啟動的 光電二極管。
為了實現(xiàn)這種方法，不同組的像素只需異相脈動(out of phase pulsing)和反饋控制(控制線A3)。因此，定義了兩群像素，其具有 不同的光脈動和反饋控制定時。
為了在相鄰像素之間提供有效的屏蔽，兩群像素可以具有如圖 11所示的棋盤狀圖案，其中一群像素由+號表示，另一群像素由-號 表示。圖11還示出了被形成為由三個RGB子像素構成的直線陣列 的像素，并且將所述相位圖案應用到單獨的子像素級別上。
這使得每一像素的脈沖輸出與每一側(cè)上的以及陣列中上面和下 面的像素的脈沖輸出異相。 一群的顯示像素的脈沖輸出可以與另一 群的顯示像素的脈沖輸出具有90度的相位差。
可以通過改變不同組像素，例如不同行上的振蕩頻率增強這一
串擾消除。如果就行n而言，脈沖/循環(huán)控制線以頻率f振蕩，那么 在線n-l和n+l上，脈沖/循環(huán)控制線能夠以頻率2f或f72振蕩。
本發(fā)明的驅(qū)動方案涉及通過像素的電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件將 電流驅(qū)動為一串脈沖，并采用光相關器件裝置探測顯示元件的亮度， 所述光相關器件裝置受到循環(huán)控制，并且提供取決于顯示元件的亮 度的輸出電荷流。響應于光相關器件裝置輸出控制通過顯示元件的 電流的驅(qū)動，并且這一輸出對環(huán)境照明或者其他基本上時間恒定的 照明不敏感。
從上文顯然可以看出，可以采用光電二極管光傳感器或者非晶 硅光TFT。在這些TFT中，在源極和漏極之間的溝道內(nèi)吸收的光子 生出了能夠通過源電極和漏電極感測的光電電流。所述光電電流還 可能受到位于非晶硅層頂部的柵電極影響，并因而受到均衡操作的 影響。還可以采用低溫多晶硅光TFT作為感光器件。
本發(fā)明的顯示裝置將會在移動應用(電話、PDA、數(shù)字攝像機)、 (膝上型)監(jiān)視器和電視中作為平板顯示器得到具體應用。
在本申請中沒有說明本發(fā)明的顯示裝置的制造過程中涉及的工 藝，因為這些工藝對于本領域技術人員而言己經(jīng)是常規(guī)的、程式化 的。可以采用非晶硅、多晶硅、微晶硅或其他半導體晶體管技術。 可以將本發(fā)明應用于任何采用光敏器件作為每一像素的反饋元件的 像素電路。
通過閱讀本說明書，其他修改對于本領域技術人員而言是顯而 易見的。這樣的修改可能涉及其他特征，這些特征是有源矩陣EL 顯示裝置及其構成部件領域中己經(jīng)已知的，或者是可以用來替代文 中描述的特征或添加到文中描述的特征當中的。
權利要求
1、一種包括顯示像素(1)陣列的有源矩陣顯示裝置，每一像素包括電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件(2)；光相關器件裝置(66，68)，其用于探測所述顯示元件(2)的亮度，并提供取決于所述顯示元件的亮度的輸出電荷流；以及驅(qū)動晶體管(22)，其用于驅(qū)動通過所述顯示元件(2)的電流，其中，響應于所述光相關器件裝置輸出控制所述驅(qū)動晶體管，其中控制所述電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件(2)，使之提供脈沖輸出，并且對所述光相關器件裝置(66，68)進行循環(huán)控制，從而對于一個循環(huán)內(nèi)的所述光相關器件裝置的恒定照明而言，具有基本為零的凈輸出電荷流。
2、 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，通過與用于所述顯示元 件(2)的脈沖定時控制信號具有相同定時的控制信號(A3)控制所 述光相關器件裝置(66， 68)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的裝置，其中，共享控制信號(A3)提 供脈沖定時控制和循環(huán)控制。
4、 根據(jù)任何前述權利要求所述的裝置，其中，所述光相關器件 裝置包括串聯(lián)于電源線之間的第一和第二光電二極管(66， 68)，所 述布局的輸出處于所述光電二極管之間的結(jié)(64)處，并且其中， 所述循環(huán)控制交替啟動所述光電二極管。
5、 根據(jù)權利要求4所述的裝置，其中，所述光相關器件裝置還 包括每者均與相應的光電二極管串聯(lián)的第一和第二晶體管(66a， 68a)，其用于提供對所述光電二極管(66， 68)的啟動。
6、 根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中，所述驅(qū)動晶體管 (22)、所述顯示元件(2)和脈沖晶體管(30)串聯(lián)于電源線之間，所述脈沖晶體管(30)根據(jù)脈沖定時控制信號(A3)而被開關。
7、 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述光相關器件裝置包 括光電晶體管(80)，對所述光電晶體管(80)加以控制，以提供取 決于操作循環(huán)的處于相反方向的光電電流。
8、 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其中，將所述光電晶體管連接 于所述光電晶體管控制線(82)和所述布局的輸出(64)之間，并 向所述光電晶體管的柵極提供循環(huán)控制信號。
9、 根據(jù)權利要求7或8所述的裝置，其中，所述驅(qū)動晶體管(22)、 所述顯示元件(2)和脈沖晶體管(30)串聯(lián)于電源線之間，所述脈 沖晶體管(30)根據(jù)脈沖定時控制信號(A3)而被開關。
10、 根據(jù)權利要求9所述的裝置，其中，所述循環(huán)控制信號包 括處于所述顯示元件(2)的端子之一上的電壓。
11、 根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中，所述顯示像素 的陣列包括至少第一群和第二群顯示像素(+，-)，其中， 一群的顯 示像素的脈沖輸出與另一群的顯示像素的脈沖輸出是異相的。
12、 根據(jù)權利要求ll所述的裝置，其中，每一像素的脈沖輸出 與位于每一側(cè)上的像素的脈沖輸出是異相的。
13、 根據(jù)權利要求11或12所述的裝置，其中，每一像素的脈 沖輸出與所述陣列中上面和下面的像素的脈沖輸出是異相的。
14、 根據(jù)權利要求11到13中的任何一項所述的裝置，其中， 一群的顯示像素的脈沖輸出與另一群的顯示像素的脈沖輸出具有90 度的相位差。
15、 根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中，所述顯示像素 的陣列包括至少第一組顯示像素和第二組顯示像素，其中， 一組的 顯示像素的脈沖輸出與另一組的顯示像素的脈沖輸出處于不同的頻 率上。
16、 根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中， 一組的每一像素的脈 沖輸出所處的頻率是另一組的每一像素的脈沖輸出所處的頻率的二 倍。
17、 根據(jù)任一前述權利要求所述的裝置，其中，所述發(fā)光顯示 元件(2)包括電致發(fā)光顯示元件。
18、 一種驅(qū)動包括像素陣列的有源矩陣顯示裝置的像素的方法， 所述方法包括將通過所述像素的電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件(2)的電流驅(qū)動為 一串脈沖；采用光相關器件裝置(66， 68)探測所述顯示元件的亮度，所 述光相關器件裝置受到循環(huán)控制，并且提供取決于所述顯示元件的 亮度的輸出電荷流；以及響應于所述光相關器件裝置的輸出控制通過所述顯示元件的電 流的驅(qū)動，其中，對于一個循環(huán)內(nèi)的所述光相關器件裝置的恒定照明而言， 具有基本為零的凈輸出電荷流。
19、 根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括采用與用于所述顯示 元件的脈沖定時控制信號具有相同定時的控制信號(A3)控制所述 光相關器件裝置。
20、 根據(jù)權利要求18或19所述的方法，其中，對所述光相關 器件裝置進行循環(huán)控制包括交替啟動串聯(lián)于電源線之間的第一和第 二光電二極管(66， 68)，所述布局的輸出(64)處于所述光電二極 管之間的結(jié)處。
21、 根據(jù)權利要求20所述的方法，其中，交替啟動所述光電二 極管包括交替開關第一和第二晶體管(66a， 68a)，所述第一和第二 晶體管中的每者與相應的光電二極管串聯(lián)，用于提供所述光電二極 管的啟動。
22、 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，循環(huán)控制所述光相關 器件裝置包括控制光電晶體管(80)，以提供取決于所述操作循環(huán)的 處于相反方向的光電電流。
23、 根據(jù)權利要求18到22中的任何一項所述的方法，其中， 將通過所述像素的所述電流驅(qū)動的發(fā)光顯示元件(2)的電流驅(qū)動為 一串脈沖包括借助脈沖定時控制信號(A3)開關脈沖晶體管(30)， 所述驅(qū)動晶體管(22)、所述顯示元件(2)和所述脈沖晶體管(30) 串聯(lián)于電源線之間。
24、 根據(jù)權利要求18到23中的任何一項所述的方法，還包括 將一群像素(+)的顯示像素的脈沖輸出提供為與另一群顯示像素(-) 的顯示像素的脈沖輸出異相。
25、 根據(jù)權利要求18到24中的任何一項所述的方法，還包括 將一組像素的顯示像素的脈沖輸出提供為與另一組顯示像素的顯示 像素的脈沖輸出處于不同的頻率上。
全文摘要
一種有源矩陣LED顯示裝置采用光學反饋控制像素驅(qū)動晶體管(2)。對所述LED顯示元件加以控制，以提供脈沖輸出，對所述光學反饋元件(66，68)進行循環(huán)控制，從而對于一個循環(huán)內(nèi)的光學反饋元件(66，68)的恒定照明而言，具有基本為零的凈輸出電荷流。這一方案采用了脈沖光輸出，并且將所述光學反饋設計為僅響應于對應的脈沖光輸入而工作。通過這種方式，在操作循環(huán)的時間周期內(nèi)均勻的環(huán)境光將不會對光學反饋系統(tǒng)造成影響。通過這種方式，所述系統(tǒng)不受環(huán)境光條件的影響。
文檔編號G09G3/32GK101208735SQ200680023170
公開日2008年6月25日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權日2005年6月30日
發(fā)明者D·A·菲什, M·J·蔡爾茲, N·D·揚 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司