无源矩阵显示驱动器的制作方法

专利名称：无源矩阵显示驱动器的制作方法
无源矩阵显示驱动器
本发明一般地涉及用于驱动无源矩阵显示器，特别是OLED (有 机发光二极管)显示器的方法和装置。
显示器，例如OLED显示器，可以特性化为有源矩阵或无源矩 阵显示器。有源矩阵显示器具有存储元件，典型地是与每个像素相关 的存储电容器和晶体管，然而无源矩阵显示器没有这样的存储元件而 作为代替是被重复扫描以给出稳定图像的印象。虽然其他显示形式， 例如分段式显示器，同样可能，但是无源矩阵显示器一般包括依据各 自的行和列电极选址的单色或彩色像素的矩阵。在分段式显示中，多 个段共享可以被看作与行(或列)电极等效的公共电极。
最好能够提供灰度或彩色显示器，也就是其中独立像素(或彩色 子像素)的亮度是可变的，而不是只有完全开启或完全关闭的二元状 态的显示器。
改变像素亮度的常规方法是使用脉冲宽度调制(PWM)来改变 像素的开启时间。在常规的PWM方案中，像素不是完全开启就是完 全关闭，但是像素的表观亮度由于在观察者的眼睛内的综合而改变。 PWM方案提供了良好的线性亮度响应，但是因为像素在一部分驱动 周期内是完全开启的，所以OLED寿命被缩短，并且一般地说， OLED寿命随像素驱动(亮度)的平方而缩短。PWM方案的另一个 缺点由在驱动电流波形的前缘给列电容器充电(和放电)而引起，该 充电(和放电)在某些显示器中能够占高达一半的总功率消耗。
考虑50%灰度的像素的实例。使用PWM方案，该像素将会在 一半的总的可利用驱动时间内被驱动为完全亮度。理论上，宁愿在可 利用的完整周期内但以仅为一半的亮度来驱动像素，如果假定寿命与 驱动电平成二次相关，这样会获得两倍寿命的提高。但是，提供足够 位数的精度的模拟电流源以因此而改变列驱动电流是不现实的。
驱动电平和像素亮度之间的关系由显示灰度系数确定，典型地，
OLED显示器的显示灰度系数大约为2.4。典型的OLED显示器可能 每2灰度级需要6位的灰度系数，其中2灰度级对应于12位的线性 亮度控制。加上该另外6位的总亮度控制，并且这意味着驱动器可能 需要实现每个列驱动器的电流控制的18位(262144:1 )精度，其中 在一个芯片上可能有300个以上的列驱动器。这不但是技术挑战，而 且是昂贵的。
因此，需要改进的无源矩阵显示技术。
因此，根据本发明，提供了驱动无源矩阵电致发光显示器的方 法，该显示器具有依据各自的行和列电极选址的多个行和列的发射元 件，该方法包括选定所述的行电极，每次一个；以及当选定每个所 述的行电极时驱动一組所述的列电极；其中所述的列电极驱动包括驱
动所述列电极以确定所述組列电极的列驱动信号相互间的比值；以及
其中该方法还包括控制所述組的列电极的总驱动以控制每个所述的选 定行中的所述发射元件的驱动。
应当意识到，在无源矩阵显示器中哪些电极被标记为行电极以及
哪些被标记为列电极是任意的；此处所使用的术语同样想要包括其中 采用了可变的亮度驱动的可选择的相当的配置。
优选地，通过控制每个选定的行电极的驱动依次控制每组列电极 的总驱动。但是，可选方案可以被设想为其中固定的驱动依次^c应用 于每个所述的行电极以及全部控制由常规脉冲开关调制施行。应当意 识到，这里所描述的原理理论上可应用于电压以及电流驱动，尽管，
实际上由于OLED的亮度与通过它的电流是线性相关，因而OLED 利用电流控制驱动是常见的。
因而在优选的实施方案中，电流镜被用于驱动列电极，该电流镜 具有参考输入以及多个输出，输出被耦连到列电极以及参考输入被耦 连到列电极中所选定的一个。这提供了列电极驱动的电流比值控制。 优选地，在电流镜中采用一个或多个倍增数模转换器以允许列驱动信 号的倍增(或分配)系数被数字地控制。
电流镜有效地提供了与供给列电极之一 的参考电流发生器成比例 的多个电流发生器。这些电流发生器可以包括电流宿或电流源一换句 话说，列的电流驱动可以包括正电流或负电流。依次连接到每个行电 极的电流发生器同样如此，尽管如果使用电流源以驱动列电极，那么 电流宿则被使用于选定的行电极，或者反之亦然。
在实施方案中，用于确定列驱动信号比值的数模转换器比用于控 制所选定的行电极的总驱动的数模转换器拥有更低的精度(解析
度)。例如，列驱动比值可以釆用12位(4096:1 )的精度，同时， 例如由在当前正被驱动的行之上的电流宿确定的总的电流电平具有更 精确的控制，例如大于12、 18或24位，可能高达26位。然而，应 当意识到，只有一个非常精确的(高解析度)电流宿(或源)是必需 的，因为这能够多路复用以致它由所有的行共享。
在优选的实施方案中，无源矩阵显示驱动系统同样包括用于将彩 色或单色像素驱动电平数据转换成一組比值的系统，以及用于控制列 驱动/信号的比值及选定的行电流发生器的总驱动。例如，如果将总 的列驱动用作参考，那么每个其他列驱动信号能够被表示为该最高驱 动的一,J、部分并且该最高驱动变成该组列的总驱动。
这些技术可以被应用于显示器的列的子集或者，在实施方案中， 被应用于所有的显示列。
优选地，显示器包括单色或彩色OLED显示器。但是，上述技 术同样可以用于其他类型的电致发光显示器，其中包括，但不限于无 机LED显示器、真空荧光显示器(VFD)、等离子显示器例如PDP (等离子显示板)，以及厚和薄(TFEL)膜电致发光显示器例如 iFire(⑧)显示器。
本发明还提供了无源矩阵电致发光显示驱动器，该驱动器用于驱
器，该显示驱动器包括用于选定所述的行电极的单元，每次一个；
当选定每个所述的行电极时用于驱动一组所述的列电极的单元；用于 求出所述列电极相互间的所述驱动信号的比值的单元；以及用于控制
所述组的列电极的总驱动电平的单元。
另一方面，本发明给无源矩阵电致发光显示器提供了驱动器，该 显示器具有依据各自的行和列电极选址的多个行和列的发射元件，该
驱动器包括用于根据一组列电极驱动比值而驱动一组列电极的列驱 动器；以及用于选择所述行电极中的一个电极的行驱动器；以及用于 控制所述组的列电极的总驱动的系统。
数字数据输入可以被提供以用于确定列电极的驱动比值，以及用 于确定总驱动。优选地，正如先前所提及的，列驱动器和行驱动器每 个都包括可编程的电流发生器，例如电流源或电流宿。优选地，行驱 动器的电流发生器是可控制的，具有比确定列电极驱动比值的列电极 的电流驱动系统更大的准确度或者精确度，例如使用多个在列驱动器 中的数模转换器以及一个在行驱动器中的更高解析度的数模转换器。 优选地，系统同样包括数据处理器以将输入的驱动电平数据转换成列 驱动比值数据以及总的驱动电平数据。数据处理器可以包括专用的硬 件，例如作为驱动器集成电路的部分，或者在储存的处理器控制代码 的控制之下工作的可编程的处理器。
本发明的这些以及其他方面现在将仅以实例的方式参考附图
进一 步描述，其中
图la和lb分别显示了 OLED设备的垂直截面图，以及无源矩
阵OLED显示器的简化截面图2概念性地显示了无源矩阵OLED显示器的驱动布局；
图3显示了已知无源矩阵OLED显示驱动器的框图4显示了体现本发明的一个方面的显示驱动器；以及
图5a至5g分别显示了说明成比例的列电流驱动的实例列驱动
器、另一实例列驱动器、可控电流源的实例实现、实例可编程的电流
镜、第二实例可编程的电流镜，以及根据现有技术电流镜的第一和第
二框图。
有机发光二极管显示器
这里包括有机金属LED的有机发光二极管可以在取决于所采用
材料的颜色的范围内使用包括聚合物、小分子以及树枝状聚合物的材
料制作。在WO 90/13148、 WO 95/06400及WO 99/48160中描迷了 基于聚合物的有机LED的实例；在WO 99/21935和WO 02/067343 中描述了基于树枝状聚合物的材料的实例；以及在US4，539，507中描 述了基于所谓的小分子的设备的实例。典型的OLED设备包括两层 有机材料，其中之一是发光材料层，例如发光聚合物(LEP)、低聚 物或发光低分子量材料，而另一层有机材料是空穴传输材料层，例如 聚噻吩衍生物或聚苯胺衍生物。
有机LED可以被沉积于像素矩阵中的基板上以形成单色或多色 像素化显示器。多色显示器可以使用多组红色、绿色，以及蓝色的发 光子像素来构成。所谓的有源矩阵显示器具有与每个像素相关的存储 元件，典型地是存储电容器以及晶体管，然而无源矩阵显示器没有这 样的存储元件而作为代替是被重复扫描以给出稳定图像的印象。其他 无源显示器包括分段式显示器，其中多个段共享公共电极并且段可以 通过将电压施加到它的其他电极来点亮。简单的分段式显示器不需要 被扫描但是在包含多个分段区域的显示器中电极可以被多路复用(以 减少它们的数量)并且接着被扫描。
图la显示了实例OLED设备100的垂直截面图。在有源矩阵显 示器中，像素的部分区域由相关的驱动电路(图la中没有显示)所 占用。设备的结构为了说明的目的而稍微简化。
OLED 100包括基板102，典型是0.7mm或l.lmm的玻璃，但 可选择地是透明塑料或某些其他基本上透明的材料。阳极层104被沉 积在基板之上，典型地包括大约150nm厚度的ITO (氧化铟锡)， 在基板的一部分之上提供了金属接触层。典型地接触层包括大约 500nm的铝，或者夹入铬层之间的铝层，并且该接触层有时被称为 阳极金属。带有ITO以及接触金属的玻璃基板可从Corning, USA 获得。ITO之上的接触金属有助提供电阻减小的通路，其中阳极接 头不需要是透明的，特别是设备的外部接头。接触金属经过继之以蚀 刻的光刻的标准工艺从ITO上移除，其中在该接触金属是不需要的地方，特别地，否则其中它将会使显示变模糊。
基本上透明的空穴传输层106被沉积在阳极层上，继之以电致发 光层108，以及阴极110。电致发光层108可以包括，例如，PPV (聚对苯乙炔)，以及有助于匹配阳极层104和电致发光层108的空 穴能级的空穴传输层106可以包括透明导电聚合物，例如来自德国 Bayer AG的PEDOT:PSS (聚苯乙烯磺酸掺杂聚乙烯二氧噢吩)。 在典型的基于聚合物的设备中，空穴传输层106可以包括大约 200nm的PEDOT;发光聚合物层108典型是大约70nm的厚度。这 些有机层可以通过旋转上涂料(然后通过等离子蚀刻或者激光烧蚀除 去不需要的区域的材料)或者通过喷墨印刷来沉积。在后一种情况 中，岸沿(bank) 112可以被形成于基板上，例如使用光致抗蚀剂， 以限定有机层可以被沉积于其中的井。这种井限定显示器的发光区域 或<象素。
阴极层IIO典型地包括低逸出功金属，例如以更厚的铝保护层覆 盖的钩或钡(例如通过物理气相沉积而沉积)。任选地，另外的层诸 如氟化钡层，可以被提供直接邻近于电致发光层，用于改进的电子能 级匹配。阴极线的相互电绝缘可以通过使用阴极分离器(没有在图 la中显示)来获得或加强。
相同的基础结构同样可以为小分子及树枝状聚合物设备所采用。 典型地，许多显示器^C制造于单基板之上并且在制造过程结束时基板 被划片，以及在为了防止氧化和湿气入侵而使封装包壳附上每个显示 器之前分离显示器。
说明了 OLED电源被施加于阳极和阴极之间，在图la中由电池 118表示。在图la内所显示的实例中，光通过透明的阳极104和基 板102而射出，并且阴极一般是反光的；这样的设备被称作"底部发 射器"。经过阴极射出的设备("顶部发射器")同样可以被构造，例 如通过保持阴极层110的厚度少于大约50-100nm以使阴极基本上是 透明的。
应当意识到，以上描述只是说明一种类型的OLED显示器，以
帮助理解本发明的实施方案的某些应用。其中存在多种其他类型的
OLED，包括其中阴极处于底部的反向设备，例如由Novaled GmbH 所生产的那些。而且，本发明的实施方案的应用没有被限制于显示 器、OLED或其他。
有机LED可以被沉积在像素矩阵中的基板上以形成单色或多色 的像素化显示器。多色显示器可以使用多组红色、绿色，以及蓝色的 发光子像素来构成。在这样的显示器中独立元件一般通过激活行(或 列)线来选定以选择子像素。
现在参看图lb，该图显示了无源矩阵OLED显示设备150的简 化截面图，其中与图la的那些元件相同的元件由相同的参照数字来 指示。如所示，空穴传输106和电致发光108层被细分成处于分别被 限定于阳极金属104和阴极层110内的互相垂直的阳极和阴极线的交 点上的多个像素152。在图中，被限定在阴极层110内的导电线154 朝向页面内延伸并且显示了与阴极线成合适的角度延伸的多个阳极线 158中的一个阳极线的横截面。处于阴极和阳极线的交点的电致发光 像素152可以通过在相关线之间施加电压来选定。阳极金属层104提 供了显示器150的外部接头并且可以;f皮用于OLED的阳极和阴极连 接(通过将阴极层图形在阳极金属引出线之上延伸)。以上所提及的 OLED材料，特别是发光聚合物和阴极对氧化及湿气敏感，以及由此 设备被封装在金属包壳111中，通过紫外光可固化环氧胶113连接到 阳极金属层104上，在胶里的小玻璃珠阻止金属包壳接触触点并且使 触点短路。
现在参看图2,该图从概念上显示了在图lb中所显示类型的无 源矩阵OLED显示器150的驱动布局。提供了多个恒定电流发生器 200，每个都连接到供给线202以及多个列线204中的一个，其中为 了清晰性只显示一个列线。同样提供了多个行线206 (其中只显示一 个)以及这些行线中的每一个都可以通过交换连接210选择性地连接 到地线208。如所示，对于在线202上的正电源电压，列线204包括 阳极连接158以及行线206包括阴极连接154，虽然如果电源线202
相对于地线208是负的，那么连接会被反转。
正如所说明地，显示器的像素212具有被施加于它的电源并且因 此被照亮。概念上，为了创建图像，行由连接210选择并且所有的列 被并行地写入，也就是电流被同时驱动到每个列线上以照亮行中的每 个像素于它的期望亮度。
本领域技术人员将意识到在无源矩阵OLED显示器中哪些电极 被标记为行电极以及哪些被标记为列电极是任意的，并且在本说明书 中"行"和"列"可交换使用。
图3显示了根据现有技术的无源矩阵OLED显示器的一般驱动 器电路的示意图300。 OLED显示器由虛线302指示并且包括n个每 个具有对应的行电极触点306的行线304以及m个具有多个对应的 列电极触点310的列线308。 OLED被连接于每对行及列线之间，同 时在所说明的布局中，OLED的阳极被连接到列线。y-驱动器314以 恒定电流驱动列线308以及x-驱动器316驱动行线304，选择性地将 行线连接到地线。y-驱动器314和x-驱动器316典型地都处于处理器 318的控制之下。电源320给电路以及特别是给y-驱动器314提供电 力。
OLED显示驱动器的一些实例被描述于US 6,014,119、 US 6,201,520、 US 6,332,661、 EP 1， 079， 361A以及EP 1，091，339A 中，并且集成了采用PWM的电路的OLED显示驱动器由Clare Micronix of Clare, Inc., Beverly, MA， USA销售。改进的OLED 显示驱动器的一些实例被描述于本申请人的共同未决的申请WO 03/079322及WO 03/091983中。特别是在此被引入作为参考的WO 03/079322 ，描述了具有改良适应性的数字可控制可编程的电流发生 器。
改进的显示驱动纟支术
对能够提高OLED显示器寿命的技术存在持续的需求。特别是 需要可应用于无源矩阵显示器的技术，因为制造无源矩阵显示器比有 源矩阵显示器便宜得多。减少OLED的驱动电平(以及因此减少亮
度)能够有效地提高设备的寿命一例如OLED的驱动/亮度减半能够 使它的寿命增加到大约四倍。我们在此描述了能够被采用以减少峰值 显示驱动电平，特别是在无源矩阵OLED显示器中，以及由此增加 显示寿命的技术。
图4显示了依照本发明的实施方案实现了驱动方案的无源矩阵 OLED驱动器400的示意图。
在图4中，与参考图3所描述的显示器相似的无源矩阵OLED 显示器具有由行驱动器电路412驱动的行电极306以及由列驱动器 410驱动的列电极310。列驱动器410具有用于设置列电极的一组电 流驱动比值的列数据输入409。列驱动器的细节在下面参考图5描 述。行驱动器412具有用于选择行的行地址输入端413,以及用于设 置所选行的总的电流驱动的行数据输入端411,该电流驱动实际上也 就是由列驱动器410驱动到所选行之上的该组列的总的电流驱动。优 选地，为了便于连接，输入409、 411以及413是数字输入。因而行 驱动器结合了数字可控电流发生器412a，在该实例中是电流宿。这 种数字可控电流发生器的实例被显示于图5e中。
用于显示器的数据被提供在数据和控制总线402上，该数据可以 是串行的或是并行的。总线402提供了到帧存储内存403的输入，该 帧存储内存403储存了显示器的每个像素的亮度数据或者，在彩色显 示器中，每个子像素的亮度信息(该亮度信息可以被编码为分离的 RGB彩色信号或为亮度和色度信号，或者用某种其他方法)。帧存 储内存403中所储存的数据决定了显示器的每个像素(或子像素)的 期望表观亮度，并且该信息可以通过第二读出总线405由显示驱动处 理器406读出(在实施方案中总线405可以被删除并且总线402作为 代替来使用)。
显示驱动处理器406可以由硬件、软件或者两者的结合实现。如 所示，处理器406通过储存于程序内存407中的代码(该代码可以被 提供于数据栽体或可移动存储器407a上)来实现，该处理器406在 时钟408的控制之下并且连同工作内存404 —起工作。配置程序内存
407中的代码以将显示器的每个像素的亮度数据转换为列驱动比值数 据以及对应的总的行驱动数据。
图5a显示了实例列驱动器410，说明成比例的行驱动的原理。 因而比值数据被提供给一组恒定发生器502，优选地是数字可编程 的，该恒定发生器为连接到列电极310的可编程的电流镜500设置驱 动电流比值。参考行选择器，在此示意地显示为多极开关504，选择 性地将列电极中的一个电极连接到电流镜500的(参考)输入上。
在其他实施方案中，可以采用自动选择，如同在于...提交的编号 为...，并在此引入作为参考的英国专利申请中所描述的。
在申请人于2005年9月29日提交的，在此被全文引入作为参考 的PCT申请GB2005/050168 (要求于2004年9月30日提交的编号 为0421711.3的英国专利申请的优先权)中，我们已经描迷了相配的 可编程电流镜电路的实例。
大体而言，该PCT申请描述了用于电致发光显示驱动器的电流 发生器，该电流发生器包括接收参考电流的第一参考电流输入；接 收成比例电流的第二成比例电流输入；接收第一控制信号输入的第一 比值控制输入；具有与第一比值控制输入耦连的控制输入、与参考电 流输入耦连的电流输入，以及与成比例电流输入耦连的输出的可控电 流镜；被配置以致在控制输入上的信号控制了成比例电流与参考电流 的比的电流发生器。(应当记得，电流输入可以包括正的或负的电 流)。
优选地，该电流发生器同样包括第二比值控制输入，确定流入第 一和第二电流输入的电流比值的第一和第二比值控制输入处的信号比
值。第一和第二控制信号可以包括电流信号，以及电流发生器可以包 括一个或多个数模转换器以提供这些电流信号。这种数模转换器可以 包括多个MOS开关，每位一个，每个开关将各自的电源切换到对应 的电流设置电阻器上(或者晶体管自身可以限制电流)。
如图5a中所示，在实施方案中，电流发生器同样包括选择器或 多路复用器以选择性地将多个电极驱动连接中的 一个连接到参考电流
输入以及将一个或多个其他电极驱动连接连接到第二成比例电流输 入。在两个以上的电极一起被驱动的地方，电流发生器可以具有多个 第二成比例电流连接，每个电流连接可以被选择性地耦连到驱动连 接。
作为选择，电流镜可以具有多个连接，每个连接硬连线到电极驱
动连接以提供对应的第二成比例电流，然后， 一个或多个比值控制输
入被选择性地耦连到一个或多个控制信号或者可控电流发生器(然
后，选择器或多路复用器被采用以选择性地将参考电流输入连接到电
极驱动连接)。优选地(但非必要地)，负载最大电流的电极连接被 选择作为参考。
在某些优选的实施方案中，电流镜包括多个镜单元，每个都包含 有晶体管，例如双极晶体管，每个都用于可选的多个电极驱动连接中
的每一个；与参考电流输入耦连的镜单元可以包括具有电流增益辅助 电路(beta helper)的晶体管。
PCT申请同样描述了用于驱动电致发光显示器的多个电极的电 流驱动器电路，该驱动器电路包括接收控制信号的控制输入；多个 显示电极的多个驱动连接；被配置以选择多个驱动接头中的一个作为 第一接头以及选择至少一个其他驱动接头作为第二接头的选择器；以 及被配置以提供第一和第二接头的各自的第一和第二驱动信号的驱动 器，根据控制信号控制第一和第二驱动信号的比值。
因而现在参看图5b，该图还说明了实例列驱动器410。
所示的列驱动器410并入了两个数字可控电流源517，每个均在 各自的数模转换器515的控制之下。在该实施方案中，提供了一个数 字可控电流源以用于被驱动的每个列电极。这些可以纟皮实现，例如， 使用以下图5c的布局。
可控电流源517可以被编程以获得对应于列驱动电平比值(或比 值)的想要的比值(或比值)的电流。因而可控电流源517被耦连到 比值控制电流镜550，该电流镜550具有用于接收第一 (负的)参考 电流的输入552以及用于获得一个或多个输出电流的一个或多个输出
554，输出电流与输入电流的比值通过与线409上的列数据一致的由 可控电流发生器517限定的控制输入的比值确定。
图5f和5g说明了根据现有技术分别具有接地参考和正的电源参 考的电流镜配置，显示了输入和输出电流的方向(sense)。可以看 出，这些电流都是相同的方向(sense),但是可以是正的或负的。
在图5b的实例中，提供了两个列电极选择器/多路复用器 556a、 b以允许选择一个提供参考电流的列电极以及提供输出电流的 另一个列电极；任选地，可以提供另外的多路复用器556b和镜550 的输出。
如所说明的，列驱动器410允许选择用于同时驱动的两个列，但 是实际上，可以采用可供选择的布局一例如一組列可以:故分成每个都 具有成比例的列电流驱动器的块(例如，使用1个参考和11个镜的 12个列)，或者单一的成比例列电流驱动器可以被提供给显示器的 所有列。
在图5c中显示了可控电流源的实例实现细节。
在下层电路实例中，可以看出，在电流镜配置中可控电流源517 包括连接到电源线518的一对晶体管522、 524。由于，在该实例 中，列驱动器包括电流源，这些晶体管是连接到正电源线的PNP双 极晶体管；采用了连接到地的NPN晶体管以提供电流宿；在其他布 局中可以4吏用MOS晶体管。
每个数模转换器515都包括多个FET开关528、 530、 532 (在 该实例中是三个开关)，每个FET开关都被连接到各自的电源 534、 536、 538。栅极连接529、 531、 533提供了将各自的电源切换 到对应的电流调整电阻器540、 542、 544的数字输入，每个电阻器被 连接到电流镜517的电流输入端526。电源具有以2的若干次幂成比 例的电压，也就是每两倍的下一个最低电源的电压减去Vgs压降使得 FET栅极接头上的数字值被转换为线526上的对应电流；作为选 择，电源可以具有相同的电压并且可以估算电阻器540、 542、 M4。
图5c中的上部的电路显示了可选择的D/A控制的电流源/宿546，具有分别控制1个、2个及4个尺寸相似的MOS晶体管的二进 制数据输入B0、 Bl、 B2。作为选择，在显示了多个晶体管的地方， 单个的尺寸适当的更大晶体管可以作为代替使用。
图4的可控电流宿412a可以通过与图5c中所显示的方法相似的 方法来实现，但采用的是电流宿而不是电流源镜。
图5d显示了实例可编程的比值控制电流镜550的细节，该电流 镜550被显示为电流宿，尽管本领域技术人员会意识到可以容易地<务 改该电路以提供电流源。
在该实例实现中，采用了具有所谓的电流增益辅助电路(beta helper) ( Q5 )的双极电流镜，但是本领域技术人员应当意识到同样 可以使用许多其他类型的电流镜电路。在图5d的电路中，Vl是典型 为大约3V的电源以及Il和12确定了在Ql和Q2的集电极中的电流 比值。在两个线552、 554中的电流具有II与12的比值以及因而给 定的总的列电流以该比值在两个所选列之间分配。本领域4支术人员应 当意识到该电路能够通过提供在虚线558内的电路的重复实现扩展到 任意数量的镜像列。
图5e说明了再次被显示为电流宿的可编程电流镜的另一个实 例。在该实例实现中，每个列以与图5d的虚线558内的电路对应的 电路，也就是以电流镜输出级来装备。 一个或多个列选择器将这些电 流镜输出级中的所选项连接到 一个或多个各自的可编程参考电流供给 (源或宿)上，尽管在其他布局中为每个输出级提供可编程参考电流 供给是更佳的。另外的选择器选择了列以用作电流镜的参考输入。
在以上描述的列驱动器中，如果为完整显示器的每个列或者显示 器的一组列的每个列提供分离的电流镜输出，则不需要采用列选择。
毫无疑问，本领域技术人员将想到许多其他有效的可供选择的方 案。应当理解，本发明并没有被限制在所述的实施方案中，而是包括 对本领域技术人员显而易见的修改，该修改在附于此的权利要求书的
精神和范围之内。
权利要求
1. 一种驱动无源矩阵电致发光显示器的方法，该显示器具有依据各自的行和列电极选址的多个行和列的发射元件，该方法包括:选定所述的行电极，每次一个；以及当选定每个所述的行电极时驱动一组所述的列电极；其中所述的列电极驱动包括驱动所述列电极以确定所述组的列电极的列驱动信号相互间的比值；以及其中该方法还包括控制所述组的列电极的总驱动以控制每个所述的选定行中的所述发射元件的驱动。
2. 根据权利要求1的方法，其中所述的控制所述组的列电极的 总驱动包括控制每个所述的选定行电极的驱动。
3. 根据权利要求1或2的方法，其中所述的驱动包括以电流驱 动来驱动所述的列电极。
4. 根据权利要求3的方法，其中所述的列电极电流驱动包括通 过具有一个参考输入和多个输出端的电流镜来驱动，以及其中所述的 输出被耦连到所述的列电极以及所述列电极中的一个列电极被耦连到 所述电流镜的所述参考输入端。
5. 根据权利要求1、 2、 3或4的方法，其中所述的列电极驱动 使用多个用于确定所述列驱动信号比值的第一数模转换器(DAC) 以及用于确定所述总的列电极驱动的第二数模转换器(DAC)，并 且其中所述的第二 DAC比所述的第一 DAC具有更高的分辨率。
6. 根据权利要求1至5中的任意一个的方法，其中所述的无源 矩阵显示驱动还包括将一组所述发射元件的驱动电平数据转换成限定 所述列驱动信号比值的第一数据和限定所述总的列电极驱动的第二数 据。
7. 根据权利要求1至6中的任意一个的方法，其中所述组的列 电极包括所述显示器的所有所述列电极。
8. 根据权利要求1至7中的任意一个的方法，其中所述的显示器包括OLED显示器并且所述的发射元件包括OLED。
9. 一种无源矩阵电致发光显示驱动器，该驱动器用于驱动具有 依据各自的行和列电极选址的多个行和列的发射元件的显示器，该显 示驱动器包括用于选定所迷的行电极的单元，每次一个； 当选定每个所述的行电极时用于驱动一组所述的列电极的单元； 用于求出所述列电极相互间的所述驱动信号的比值的单元；以及 用于控制所述组的列电极的总驱动电平的单元。
10. 根据权利要求9的无源矩阵电致发光显示驱动器，其中所述 的列电极驱动单元和所述的总驱动控制单元都包括电流驱动单元。
11. 一种用于无源矩阵电致发光显示器的驱动器，该显示器具有 依据各自的行和列电极选址的多个行和列的发射元件，该驱动器包 括用于根据一组列电极驱动比值而驱动 一组列电极的列驱动器；以及用于选择所述行电极中的一个电极的行驱动器；以及 用于控制所述组的列电极的总驱动的系统。
12. 根据权利要求11的驱动器，其中用于控制所述组的列电极 的总驱动的所述系统包括用于按照所述组的列电极的所述总驱动来驱 动所述所选行电极的系统。
13. 根据权利要求11或12的驱动器，其中所述列驱动器和所述行驱动器都包括电流驱动器。
14. 根据权利要求13的驱动器，其中所述列驱动器包括具有一 个参考输入和多个输出的电流镜，以及用于选择性地将所述参考输入 端连接到所述列电极的单元。
15. 根据权利要求13或14的驱动器，其中所述列驱动器和所述 行驱动器之一包括可控电流源而另 一个则包括可控电流宿。
16. 根据权利要求11至15中的任意一个的驱动器，其中所述的 列驱动器包括多个用于确定所述列电极驱动比值的第 一数模转换器 (DAC)，以及其中所述的行驱动器包括用于确定所述总的列电极 驱动的第二数模转换器(DAC)，并且其中所述的第二 DAC比所述 的第一 DAC具有更高的分辨率。
17. 根据权利要求11至16中的任意一个的驱动器，还包括用于 所述发射元件的驱动电平数据的数据输入，以及数据处理器，用于将 所述驱动电平数据转换成分别用于确定所述列电极驱动比值、所述列 驱动比值的所述总驱动以及所述列驱动器和所述行驱动器的所述总驱 动的数据。
18. 根据权利要求11至17中的任意一个的驱动器，其中所述显 示器包括OLED显示器并且所述的发射元件包括OLED。
全文摘要
本发明一般地涉及用于驱动无源矩阵显示器，特别是OLED(有机发光二极管)显示器的方法和装置。一种驱动无源矩阵电致发光显示器的方法，该显示器具有依据各自的行和列电极选址的多个行和列的发射元件，该方法包括选定所述的行电极，每次一个；以及当选定每个所述的行电极时驱动一组所述的列电极；其中所述的列电极驱动包括驱动所述列电极以确定所述组列电极的列驱动信号相互间的比值；以及其中该方法还包括控制所述组的列电极的总驱动以控制每个所述的选定行中的所述发射元件的驱动。一种用于无源矩阵电致发光显示器的驱动器包括具有给行提供总电流的高解析度的电流输出DAC(412a)的行驱动器(412)，以及包括一个或多个限定列电极(310)电流之间的比值的可编程电流镜(550)的列驱动器(410)。
文档编号G09G3/32GK101379543SQ200680053086
公开日2009年3月4日 申请日期2006年12月15日 优先权日2005年12月22日
发明者俄恩·史密斯 申请人:剑桥显示技术有限公司