[发明专利]一种采用电流编程的有源矩阵有机发光显示屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种有源矩阵有机发光显示屏，特别涉及一种采用电流编程的有源矩阵有机发光显示屏。

背景技术

众所周知，有机发光二极管(OLED)通过电流的流动来发光。有源矩阵有机发光显示屏(AMOLED)装置了像素矩阵。像素由OLED和向OLED提供电流的一个晶体管组成。矩阵中的每个晶体管都可以独立的控制，使可编程的电流通过OLED。

图1是一个众所周知的AMOLED显示屏的框图，面板以行和列的像素矩阵整齐间隔排列，标记为1，位于行地址线4和列地址线5的交叉处。为了简单起见，图中只显示了几个像素1电路。实际上，像素1可能有几百行和几百列。像素1通过行地址线4和列的地址线5进行寻址，驱动电路由一个行(栅极)驱动电路2和列(源)驱动电路3组成，它们分别连接在面板的末端。第一电源线6用来向每个像素电路组提供电流，第二电源线7用来释放漏电流。

图2显示了一个众所周知的提供可编程电流的像素电路。每个像素1由OLED11，电容13，第一晶体管12，第二晶体管14，第三晶体管15和第四晶体管16来组成。这些晶体管是P类型的薄膜晶体管(TFT)，可以由多晶硅制成。

第四晶体管16的一端连接一列的地址线5，用来接收数据信号，栅端连接行地址线4，用来接收扫描信号，第四晶体管16的另一端连接第三晶体管15的一端和第二晶体管14的一端。第三晶体管15的栅极连接到行地址线4，用来接收扫描信号，第三晶体管15的另一端连接第一晶体管12的栅端，第一晶体管12的栅极也连接电容13的一端，为了组成典型的电流镜结构第一晶体管12的栅极也连接第二晶体管14的栅极。第一晶体管12的一端、第二晶体管14的另一端和电容13的另一端连接第一电源线6。第一晶体管12的另一端连接OLED的一端，在本例中是阳极。OLED11的另一端(阴极)连接第二电源线7。第二电源线7通常是一个由透明材料比如ITO(氧化铟锡)做成的导电层。

在写入周期，行地址线4上的扫描信号使得第四晶体管16和第三晶体管15导通，数据信号或数据电流将会流入第二晶体管14和第四晶体管16。根据数据电流，第二晶体管14的栅极电压也随之确定，这个电压存储在电容13上，在第一晶体管12的栅极同样也形成了相同的电压。由于镜像结构，当第一晶体管12和第二晶体管14的物理尺寸一致时，流过它们的电流也是一样的。经过第一晶体管12的电流流过OLED11，使得OLED11发出一致的光。

在显示周期，直到下个周期，电容13保持第一晶体管12栅极电压不变。同时，亮度也保持不变。

图3显示了一个众所周知的可编程电流像素的源驱动电路3，源驱动电路3包括一寄存器21和一电流源22。这个寄存器接收一视频数据23，传送一存储视频数据24到电流源22。电流源22从列地址线5到第二电源线7流通相应于存储数据的电流，这个电流就是数据信号。

在写入周期，将会需要非常长的时间来建立这个电位，原因是这个数据电流非常小，小于1uA，并且被充电的列地址线5上的杂散电容值大约10pF。如果4V的电压变化要求100nA数据电流，充电时间是400us。因为一帧周期是16.7ms，这样只能扫描44行地址线。

图4显示了一个众所周知的改进的源驱动电路3，它包括一开关25和一电压跟随器26。开关25使得列地址线5与电压跟随器26连接或者断开，电压跟随器26是负端连接到输出端的一运算放大器，正相端连接一预设电位27。在写入周期刚开始的时候，在短时间内，开关25把电压跟随器26的输出端和列地址线5连接起来，列地址线5将会很快地充电到先前确定的电流相应的电位27上，原因是电压跟随器26的输出阻抗非常小。但是它并不在所有数据电流的范围内都良好地运行。数据电流与被充电的电位之间的关系和流过第一晶体管12的电流与其栅极电压之间的关系是一样的，比如，数据电流与充电电压的关系是1nA at 0V和1uAat 5V，先前确定的电压是0V，它一直需要50us充电时间；在一帧周期内可以扫描44*400/50＝352行。尽管这样，对于HDTV的800行扫描线依然是不可以接受的。

发明内容

本发明旨在提供一种应用于HDTV、具有足够短写入周期的采用电流编程的有源矩阵有机发光显示屏。