[发明专利]用于有机场致发光显示器的电流抽样电路

说明书

本发明尤其涉及驱动电路。这种驱动电路的一种具体应用是用于驱动有机场致发光部件的象素。

有机场致发光(OEL)元件包括一个夹在阳极层和阴极层之间的发光材料层。电学上，这种元件的工作类似于二极管。光学上，当正向加偏压时它发出光并且随着正向偏置电流提高发射强度。有可能构造带有OEL元件矩阵的显示屏面，其制造于透明基底上并带有至少一层的透明电极层。还可能通过使用低温多晶硅薄膜晶体管(TFT)技术把驱动电路集成在同一块屏面上。

在用于有源矩阵式OEL显示器的基本模拟驱动方式下，每个象素最少需要二个晶体管(图1)：T₁用于对象素定址而T₂用于把数据电压信号变换成把OEL元件驱动到指定亮度的电流。当象素未被定址时通过存储电容器C_storage存储数据信号。尽管在图中示出了p沟道TFT，该原理同样可应用于采用n沟道TFT的电路。

TFT模拟电路伴有各种问题，从而OEL元件不能象完美二极管那样工作。然而，发光材料却具有相对一致的特性。由于TFT制造技术的本质，在显示屏面的整个范围上存在TFT特性的空间变化。TFT模拟电路中最重要的要考虑的问题之一是不同部件之间的阈电压的变化ΔV_T。在非完美二极管特性的加重下，这种变化在OEL显示器上造成屏面的显示区中的不均匀象素亮度，这严重影响图象质量。从而，需要一种用来补偿晶体管特性分散的内置电路。

图2中示出的电路是作为一种补偿晶体管特性变化的内置电路提出的。在该电路中，为定址象素而设置T₁。T₂起模拟电流控制的作用以便提供驱动电流。T₃连接在T₂的漏极和栅极之间并且把T₂触发为二极管或者触发成饱和方式。T₄充当一个开关。T₁或T₄之一在任何时刻都可以为ON(导通)。初始地，T₁和T₃为OFF(截止)，而T₄为ON。当T₄为OFF时，T₁和T₃为ON，并且允许通过T₂使其值已知的电流流入OEL元件。这是一个编程阶段，因为利用起二极管作用的T₂(T₃为ON)测量T₂的阈电压，并且同时允许编程电流流过T₁、T₂并进入OEL元件。T₃将T₂的漏极和栅极短路并且把T₂转变成一个二极管。当T₃和T₁切换到OFF时用连接在T₂的栅极和源极端之间的电容器C₁存储检测出的T₂的阈电压。接着T₄转为ON，现在则由V_DD提供电流。假如输出特征曲线的斜率是平的，对于T₂的任何检测出的阈电压该再现的电流应该和该程控电流相同。通过把T₄转成ON，T₂的漏—源电压上拉，从而平的输出特性曲线会把再现电流保持为和该程控电流为相同的电平。请注意图2中示出的ΔV_T2是假想的而不是真实的。

理论上在图2的计时图中的t₂至t₅的有源编程阶段期间提供恒定的电流。再现阶段从时刻t₆开始。

图2的电路是有优点的，但是人们总希望不断减小功耗。实际上，图2电路中的电流源的应用，除了需要电流电压(V_DD)外还需要偏置电压(V_BIAS)。虽然可以提高电源电压(V_DD)以覆盖所需的偏置电压(V_BIAS)——这会具有减小元部件数量的好处，但仍存在着为了用数据电流(I_DAT)的任何值编程整体增加了系统功耗的问题。

本发明注意力集中到所有通过图2的电流都通过OEL元件的这一事实。从下面给出的说明中，其对本发明而言的重要性会变得清楚。