CN102956196A - 有机发光显示器的参考电压产生电路 - Google Patents

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储楚
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Abstract

本发明涉及一种有机发光显示器的参考电压产生电路，它包含了一个m行n列像素驱动阵列和像素驱动单元参考电压产生电路。像素驱动阵列包含m个行驱动信号和n个列驱动信号，对应m*n个像素点，每个像素点都由一个像素驱动单元控制，其中m和n都为大于等于1的正整数。像素驱动单元参考电压产生电路包含了第一驱动晶体管、第二驱动晶体管、第三驱动晶体管和电流源。每列像素驱动单元的参考电压由一组参考电压产生电路提供，第一驱动晶体管、第二驱动晶体管和每组复用的第三驱动晶体管和电流源组成了参考电压产生电路。本发明能够为像素驱动单元提供一个参考电压，像素驱动单元的适用性广泛，适用于需要外部输入电压的像素驱动单元。

Description

有机发光显示器的参考电压产生电路
技术领域
本发明涉及一种有机发光显示器的像素阵列驱动技术，尤其涉及有机发光显示器的参考电压产生电路。
背景技术
有机发光显示器是一种利用有机半导体材料制成的、用直流电压驱动的薄膜发光器件，有机发光显示器显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且有机发光显示器显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。被认为是最可能的下一代新型平面显示器。
现有技术的有机发光显示器的驱动电路一般由像素驱动电路阵列、行驱动电路和列驱动电路组成，其中，像素驱动电路阵列由呈矩阵排布的单元驱动电路构成，单元驱动电路结构相同且对应一个像素，像素电极位于驱动电路的正上方，每一个行驱动器对应了一行像素数据，像素驱动电路为一般为“数模转换器+电流镜”的模拟驱动方式，支持的显示灰度一般在256级以下，分辨率达到高清标准（HDTV）时，传输速度和数据位宽也非常高。
在有机发光显示技术方面，国外对本国有一定的技术封锁。目前，大部分有机发光显示器像素驱动电路都采用电压驱动控制或电流驱动控制，电压控制型的优点是能有效补偿阈值电压变化并有快速响应特性，电流控制型的优点是能准确调节显示的灰度，较好的满足显示的需求。近年来，对有机发光显示阵列驱动研究吸引了越来越多的人参与。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种有机发光显示器参考电压产生电路，为有机发光显示器的像素驱动单元提供外部输入电压，该电压可通过参考电压产生电路调整。
本发明为达到上述目的，本发明的构思是：提供一种有机发光显示器像素驱动阵列结构，该结构将像素驱动阵列分组控制，划分成几个子阵列，每个子阵列的参考电压由上述参考电压产生电路控制，减少了参考电压产生电路的面积，将像素驱动阵列分组同时解决了像素驱动单元中晶体管与参考电压产生电路中晶体管的一致性问题。
根据上述发明的构思，本发明采用下述技术方案：
一种有机发光显示器的参考电压产生电路，包含了一个m行n列像素驱动阵列和像素驱动单元参考电压产生电路，其特征在于：
所述m行n列像素驱动阵列电路的结构：包含m个行驱动信号和n个列驱动信号，对应m * n个像素点，每个像素点都由一个像素驱动单元控制，其中m和n都为大于等于1的正整数。
所述像素驱动单元可以采用动态随机存取存储器方式驱动，也可采用静态随机存储器方式驱动，并有一个参考电压驱动该像素驱动单元。
所述像素驱动单元参考电压产生电路的结构：第一驱动晶体管T1：源级接正电源Vdd，栅极与漏极共同接像素驱动单元的参考电压和第二驱动管T2的漏极；第二驱动晶体管T2：源级接地，栅极接第三驱动管T3的漏极和电流源信号，漏极接第一驱动管T1的漏极；第三驱动晶体管T3：源级接地，栅极与漏极共同接第二驱动管T2的栅极和电流源信号；电流源：用于调节参考电压的大小。
所述第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3和电流源构成了参考电压产生电路，参考电压产生电路为一行或者一列像素驱动单元提供像素驱动单元的输入电压，调节有机发光二极管的工作亮度。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2和第三驱动晶体管T3可以采用金属-氧化层-半导体-场效晶体管、多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化锌基薄膜晶体管或有机薄膜晶体管中的任意一种。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述第二驱动晶体管T2和第三驱动晶体管T3的栅极电压相同，电流源产生的电流复制成第二驱动晶体管T2的漏电流和第一驱动晶体管T1的漏电流，该电流又可通过一组驱动晶体管复制成流过有机发光二极管的电流，通过调节电流源，在第一驱动晶体管T1的栅极产生一个参考电压（Vref），该电压作为像素驱动单元的一个输入，可通过电流源调节参考电压的大小。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，其特征在于：①对于m行n列的像素驱动阵列，每列像素驱动单元的（n个）参考电压都由一组参考电压产生电路提供，n列像素驱动单元需要提供n组参考电压产生电路，n组参考电压产生电路都对第三驱动晶体管T3进行了复用；②对于m行n列的像素驱动阵列，每行像素驱动单元的（m个）参考电压都由一组参考电压产生电路提供，m行像素驱动单元需要提供m组参考电压产生电路，m组参考电压产生电路都对第三驱动晶体管T3进行了复用。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，其特征在于：①参考电压产生电路为每个像素驱动单元提供一个参考电压Vref，驱动像素驱动单元工作。该参考电压产生电路可以由一个共源共栅电流镜结构产生，共源共栅电流镜作为像素驱动单元的外部输入，为像素驱动单元提供一个精确的参考电压Vref。②该参考电压产生电路也可由有源电流镜、自偏置低压共源共栅电流镜或其他电流镜结构替代，从而得到一个能够使有机发光二极管工作在合适发光亮度的像素驱动电压Vref。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述第一驱动管T1的栅极接滤波电容Cref，电容Cref的另一端接正电源Vdd，一组参考电压产生电路的Vref为一行像素驱动单元、一列像素驱动单元或子阵列像素驱动单元提供输入参考电压，滤波电容Cref的作用是使输入参考电压Vref更加平稳。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述电容Cref可以采用多晶-绝缘体-多晶PIP电容、金属-绝缘体-金属MIM电容、金属-氧化物-金属MOM电容或深沟道电容中的任一种。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述像素驱动阵列也可按区域分配像素参考电压。在m行n列像素阵列中，可将像素驱动阵列划分成子阵列（a行b列），子阵列共用一组参考电压产生电路，其中a和b都为大于等于1的正整数，且a小于m，b小于n。像素驱动阵列划分为（m * n）/（a * b）个子阵列，且（m * n）/（a * b）的值为一个正整数。驱动整个像素阵列需要提供（m * n）/（a * b）组参考电压产生电路，采用子阵列结构将像素驱动阵列模块化。
本发明与现有技术相比较，具有如下突出实质性特点和显著优点：
第一，    本发明能为像素驱动单元提供稳定的参考电压。
第二，    本发明采用了像素子阵列方法设计驱动电路，可以使驱动电路的设计模
块化，使设计过程简化，也便于今后优化该电路。
第三，本发明的参考电压产生电路可为各种需要外部输入电压的像素驱动单元提供电压值，像素驱动单元的适用性广泛。
第四，本发明的参考电压产生电路，可以通过电流源调节参考电压的大小。
第五， 本发明解决了像素驱动单元中晶体管与参考电压产生电路中晶体管的一致性问题。
附图说明
图1是本发明有机发光显示器像素驱动阵列的结构图。
图2是参考电压产生电路采用共源共栅电流镜结构图。
图3是参考电压产生电路采用自偏置低压共源共栅电流镜结构图。
图4是像素驱动阵列划分成子阵列结构。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一：
如图1所示，本有机发光显示器的参考电压产生电路，包含了一个m行n列像素驱动阵列和像素驱动单元参考电压产生电路。
所述m行n列像素驱动阵列的电路结构：包含m个行驱动信号和n个列驱动信号，对应m * n个像素点，每个像素点都由一个像素驱动单元控制，其中m和n都为大于等于1的正整数。
所述像素驱动单元可以采用动态随机存取存储器方式驱动，也可采用静态随机存储器方式驱动，并有一个参考电压驱动该像素驱动单元。
所述像素驱动单元参考电压产生电路的结构：第一驱动晶体管T1：源级接正电源Vdd，栅极与漏极共同接像素驱动单元的参考电压和第二驱动管T2的漏极；第二驱动晶体管T2：源级接地，栅极接第三驱动管T3的漏极和电流源信号，漏极接第一驱动管T1的漏极；第三驱动晶体管T3：源级接地，栅极与漏极共同接第二驱动管T2的栅极和电流源信号；电流源：用于调节参考电压的大小。
所述第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3和电流源构成了参考电压产生电路，参考电压产生电路为一行或者一列像素驱动单元提供合适的像素驱动单元的输入电压，调节有机发光二极管的工作亮度。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2和第三驱动晶体管T3可以采用：金属-氧化层-半导体-场效晶体管、多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化锌基薄膜晶体管或有机薄膜晶体管中的任意一种。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述第二驱动晶体管T2和第三驱动晶体管T3的栅极电压相同，电流源产生的电流复制成第二驱动晶体管T2的漏电流和第一驱动晶体管T1的漏电流，该电流又可通过一组驱动晶体管复制成流过有机发光二极管的电流，通过调节电流源，在第一驱动晶体管T1的栅极产生一个参考电压（Vref），该电压作为像素驱动单元的一个输入，可通过电流源调节参考电压的大小。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：①对于m行n列的像素驱动阵列，每列像素驱动单元的（n个）参考电压都由一组参考电压产生电路提供，n列像素驱动单元需要提供n组参考电压产生电路，n组参考电压产生电路都对第三驱动晶体管T3进行了复用；②对于m行n列的像素驱动阵列，每行像素驱动单元的（m个）参考电压都由一组参考电压产生电路提供，m行像素驱动单元需要提供m组参考电压产生电路，m组参考电压产生电路都对第三驱动晶体管T3进行了复用。
如图2和图3所示，所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：①参考电压产生电路为每个像素驱动单元提供一个参考电压Vref，驱动像素驱动单元工作。该参考电压产生电路可以由一个共源共栅电流镜结构产生，共源共栅电流镜作为像素驱动单元的外部输入，为像素驱动单元提供一个精确的参考电压Vref。②该参考电压产生电路也可由有源电流镜、自偏置低压共源共栅电流镜或其他电流镜结构替代，从而得到一个能够使有机发光二极管工作在合适发光亮度的像素驱动电压Vref。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述第一驱动管T1的栅极接滤波电容Cref，电容Cref的另一端接正电源Vdd，一组参考电压产生电路的Vref为一行像素驱动单元、一列像素驱动单元或子阵列像素驱动单元提供输入参考电压，滤波电容Cref的作用是使输入参考电压Vref更加平稳。
所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，所述电容Cref可以采用多晶-绝缘体-多晶PIP电容、金属-绝缘体-金属MIM电容、金属-氧化物-金属MOM电容或深沟道电容。
实施例三：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：
如图4所示，所述的有机发光显示器的参考电压产生电路中，像素驱动阵列按区域分配像素参考电压。在m行n列像素阵列中，将像素驱动阵列划分成子阵列按区域a行b列，子阵列共用一组参考电压产生电路，其中a和b都为大于等于1的正整数，且a小于m，b小于n。像素驱动阵列划分为（m * n）/（a * b）个子阵列，且（m * n）/（a * b）的值为一个正整数。驱动整个像素阵列需要提供（m * n）/（a * b）组参考电压产生电路，采用子阵列结构将像素驱动阵列模块化。
当然，本领域的技术人员，还可以对本发明的硅基有机发光二极管像素驱动电路的结构以及驱动方式作适当变更，例如变更像素电路各个开关晶体管的种类（P型或者N型），将各个晶体管的源级和漏极的电连接关系互换等。
如上所述便可较好的实现本发明。
上述实例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有机发光显示器的参考电压产生电路，包含了一个m行n列像素驱动阵列和像素驱动单元参考电压产生电路,其特征在于：
所述m行n列像素驱动阵列电路的结构：包含m个行驱动信号和n个列驱动信号，对应m * n个像素点，每个像素点都由一个像素驱动单元控制，其中m和n都为大于等于1的正整数；
所述像素驱动单元采用动态随机存取存储器方式驱动，或者采用静态随机存储器方式驱动，并有一个参考电压驱动该像素驱动单元；
所述像素驱动单元参考电压产生电路的结构：第一驱动晶体管T1：源级接正电源Vdd，栅极与漏极共同接像素驱动单元的参考电压和第二驱动管T2的漏极；第二驱动晶体管T2：源级接地，栅极接第三驱动管T3的漏极和电流源信号，漏极接第一驱动管T1的漏极；第三驱动晶体管T3：源级接地，栅极与漏极共同接第二驱动管T2的栅极和电流源信号；电流源：用于调节参考电压的大小；
所述第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2、第三驱动晶体管T3和电流源构成了参考电压产生电路，参考电压产生电路为一行或者一列像素驱动单元提供像素驱动单元的输入电压，调节有机发光二极管的工作亮度。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：所述第一驱动晶体管T1、第二驱动晶体管T2和第三驱动晶体管T3采用金属-氧化层-半导体-场效晶体管、多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化锌基薄膜晶体管或有机薄膜晶体管中的任意一种。
3. 根据权利要求1和2所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：所述第二驱动晶体管T2和第三驱动晶体管T3的栅极电压相同，电流源产生的电流复制成第二驱动晶体管T2的漏电流和第一驱动晶体管T1的漏电流，该电流又通过一组驱动晶体管复制成流过有机发光二极管的电流，通过调节电流源，在第一驱动晶体管T1的栅极产生一个参考电压（Vref），该电压作为像素驱动单元的一个输入，通过电流源调节参考电压的大小。
4.根据权利要求1所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：①对于m行n列的像素驱动阵列，每列像素驱动单元的（n个）参考电压都由一组参考电压产生电路提供，n列像素驱动单元需要提供n组参考电压产生电路，n组参考电压产生电路都对第三驱动晶体管T3进行了复用；②对于m行n列的像素驱动阵列，每行像素驱动单元的（m个）参考电压都由一组参考电压产生电路提供，m行像素驱动单元需要提供m组参考电压产生电路，m组参考电压产生电路都对第三驱动晶体管T3进行了复用。
5.根据权利要求1所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：①参考电压产生电路为每个像素驱动单元提供一个参考电压Vref，驱动像素驱动单元工作；该参考电压产生电路由一个共源共栅电流镜结构产生，共源共栅电流镜作为像素驱动单元的外部输入，为像素驱动单元提供一个精确的参考电压Vref；②该参考电压产生电路由有源电流镜、自偏置低压共源共栅电流镜或其他电流镜结构替代，从而得到一个能够使有机发光二极管工作在合适发光亮度的像素驱动电压Vref。
6.根据权利要求1所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：第一驱动管T1的栅极接滤波电容Cref，电容Cref的另一端接正电源Vdd，一组参考电压产生电路的Vref为一行像素驱动单元、一列像素驱动单元或子阵列像素驱动单元提供输入参考电压，滤波电容Cref的作用使输入参考电压Vref更加平稳。
7.根据权利要求1所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：所述电容Cref采用多晶-绝缘体-多晶PIP电容、金属-绝缘体-金属MIM电容、金属-氧化物-金属MOM电容或深沟道电容中的任一种。
8.根据权利要求1所述的有机发光显示器的参考电压产生电路，其特征在于：像素驱动阵列按区域分配像素参考电压，在m行n列像素阵列中，将像素驱动阵列划分成子阵列按区域a行b列，子阵列共用一组参考电压产生电路，其中a和b都为大于等于1的正整数，且a小于m，b小于n；像素驱动阵列划分为（m * n）/（a * b）个子阵列，且（m * n）/（a * b）的值为一个正整数；驱动整个像素阵列需要提供（m * n）/（a * b）组参考电压产生电路，采用子阵列结构将像素驱动阵列模块化。
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