專利名稱：一種硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
硅基有機(jī)發(fā)光二極管顯示是一種新興的微型顯示技術(shù)，它是單晶硅CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)集成技術(shù)與OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機(jī)發(fā)光二極管)顯示技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,兼具兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是極具發(fā)展前途的平板顯示技術(shù)。與液晶顯示相比，OLED顯示具有超薄、超輕、寬視角、快速響應(yīng)、高對(duì)比度、像素自身發(fā)光、可彎曲等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中，硅基有機(jī)發(fā)光二極管的微顯示主要包括有投影顯示和虛擬顯示，這種微顯示器的像素單元面積一般為幾百μ m2，有些甚至低于100 μ m2，單個(gè)像素的工作電流 與像素面積成正比，因此，一般像素單元的工作電流在幾百PA (pico-ampere，皮安)到幾十nA (nano-ampere,納安)之間。如果按照微顯不器的分辨率為800 X 600,刷新率為60Hz來(lái)計(jì)算，單個(gè)像素的數(shù)據(jù)讀入時(shí)間約為30ns (nano-second,納秒),但是晶體管和金屬的連線的寄生電容比較大，像素的工作電流，尤其是亮度比較低時(shí)對(duì)應(yīng)的電流偏小，導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀入時(shí)間滿足不了時(shí)序要求。現(xiàn)有的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路參見(jiàn)附圖1，主要包括DAC (Digital toAnalog Converter，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)與緩沖器I ;采樣保持電路2。其工作原理如下輸入的8位數(shù)字視頻信號(hào)13通過(guò)DAC3轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出電流I1 (I1的電流范圍約為O 1mA) I1和共源共柵電流源4的電流I2 (I2的電流范圍約為5 μ A)疊加在一起為電流I (等于IAI2,電流大小約為5 μ A 1mA)，電流I流過(guò)二極管連接形式的晶體管5產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓V1 ;在SAMPLE信號(hào)為高時(shí)，晶體管8開(kāi)啟，電壓V1通過(guò)緩沖器7傳遞到存儲(chǔ)電容9 (B點(diǎn))上，也即晶體管10的柵極，在HOLD信號(hào)為低時(shí)，晶體管11開(kāi)啟，由于晶體管5的寬長(zhǎng)比為晶體管10的100倍,所以流過(guò)晶體管10的電流約為50nA ImA ;晶體管11的源極12連接至像素單元電路，并且在像素單元處于保持階段時(shí)，像素單元的工作電流再一次被降低，從而使其工作電流處于IOnA 500pA。由于當(dāng)輸入信號(hào)控制的亮度比較低時(shí)，流過(guò)晶體管5的電流I比較小(大約為幾μ A)時(shí)，考慮到晶體管5的尺寸很大以及顯示像素電壓生成點(diǎn)(結(jié)點(diǎn)6)存在的寄生電容，電流I不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(大約為幾十ns)完成對(duì)結(jié)點(diǎn)6的完全充放電，電壓V1不能完全建立起來(lái)，從而對(duì)微顯示器在亮度比較低時(shí)的顯示效果造成不利的影響。曾有技術(shù)采用在結(jié)點(diǎn)6處增加一個(gè)如附圖2所示的預(yù)充電電路來(lái)解決上述問(wèn)題，該預(yù)充電電路的工作原理為，增加預(yù)充電開(kāi)關(guān)17，在每一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)讀入的前半個(gè)周期中，通過(guò)緩沖器16將結(jié)點(diǎn)6的電壓下拉到接近最低亮度對(duì)應(yīng)的電壓Vbladt ;在剩下的數(shù)據(jù)讀入半個(gè)周期中，再根據(jù)DAC3的輸出電流在結(jié)點(diǎn)6處形成對(duì)應(yīng)的電壓％。其中，Vbladt為偏置電流Ibladt流過(guò)二極管連接形式的晶體管15形成，并將Vbladt連接成電源跟隨器形式的緩沖器16的正相輸入端。
該技術(shù)存在的主要問(wèn)題在于，由于在每一個(gè)像素單元數(shù)據(jù)輸入的前半個(gè)周期，緩沖器16都將結(jié)點(diǎn)6下拉到Vbladt,這有可能對(duì)在輸入數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)的電壓V1為Vbladt附近時(shí)造成影響，使其在下半個(gè)周期不能將最終的電壓建立起來(lái)。此外，由于每次都將結(jié)點(diǎn)6下拉到最低電平，功耗必定會(huì)增加。并且，由于緩沖器16的設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，而且需要較高的響應(yīng)速度，因此，需要額外的預(yù)充電控制信號(hào)PRESET。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種在工作電流較小的情況下也能對(duì)顯示像素電壓生成點(diǎn)完成完全充放電的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的參考電壓生成電路、隔離器電路、開(kāi)關(guān)電路、信號(hào)放大器件和通斷開(kāi)關(guān)，所述通斷開(kāi)關(guān)還連接于顯示像素電壓生成點(diǎn)；所述開(kāi)關(guān)電路包括電路基本單元；所述驅(qū)動(dòng)電路還包括開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路；其中，·
參考電壓生成電路根據(jù)較小輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入電流生成相應(yīng)的參考電壓，隔離器電路用于隔離參考電壓生成電路和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路，電路基本單元包括晶體管NI，所述晶體管NI的源端連接于所述隔離器電路，所述晶體管NI的漏端連接于信號(hào)放大器件的輸入端，通斷開(kāi)關(guān)用于控制所述驅(qū)動(dòng)電路的接通或者關(guān)斷，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路用于將接收到的8位數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)和通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)由所述開(kāi)關(guān)電路接收，所述通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由所述通斷開(kāi)關(guān)接收。本發(fā)明提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路在工作電流較小的情況下也能對(duì)顯示像素電壓生成點(diǎn)完成完全充放電，進(jìn)而能夠改善整個(gè)硅基有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的在亮度比較低時(shí)的顯示效果。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中在顯示像素電壓生成點(diǎn)增加的預(yù)充電電路示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
具體實(shí)施例方式為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的參考電壓生成電路、隔離器電路、開(kāi)關(guān)電路、信號(hào)放大器件和通斷開(kāi)關(guān)，通斷開(kāi)關(guān)還連接于顯示像素電壓生成點(diǎn)。開(kāi)關(guān)電路包括電路基本單元，信號(hào)放大器件包括輸入端和輸出端。驅(qū)動(dòng)電路還包括開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路。其中，參考電壓生成電路根據(jù)較小輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入電流生成相應(yīng)的參考電壓；隔離器電路用于隔離參考電壓生成電路和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路，由于參考電壓生成電路對(duì)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)很敏感，隔離器電路能夠避免開(kāi)關(guān)控制信號(hào)跳變對(duì)參考電壓生成電路的影響；電路基本單元包括晶體管NI，晶體管NI的源端連接于隔離器電路，晶體管NI的漏端連接于信號(hào)放大器件的輸入端；信號(hào)放大器件用于放大信號(hào)；通斷開(kāi)關(guān)用于控制驅(qū)動(dòng)電路的接通或者關(guān)斷；開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路用于將接收8位數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)和通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)由開(kāi)關(guān)電路接收，通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由通斷開(kāi)關(guān)接收。其中，電路基本單元還包括晶體管N2和N3，晶體管N2的源端和漏端相連后形成第I連接點(diǎn)，第I連接點(diǎn)連接于隔離器電路，晶體管NI的源端連接于第I連接點(diǎn)，晶體管N3的源端和漏端相連后形成第II連接點(diǎn)，第II連接點(diǎn)連接于信號(hào)放大器件的輸入端，晶體管
NI的漏端連接于第II連接點(diǎn)。該晶體管NI的尺寸為a，晶體管N2和N3的尺寸為b，6 = 。
開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)包括開(kāi)關(guān)電路信號(hào)和開(kāi)關(guān)電路反相信號(hào)，其中，開(kāi)關(guān)信號(hào)由晶體管NI的柵端接收，開(kāi)關(guān)反相信號(hào)由晶體管N2和N3的柵端接收。從而，利用晶體管N2和N3消除晶體管NI在導(dǎo)通和閉合時(shí)引入的電荷注入和時(shí)鐘饋通對(duì)電路的影響。 其中，作為信號(hào)放大器件的具體實(shí)現(xiàn)方式，信號(hào)放大器件可以為擺率增強(qiáng)電路或者AB類放大器。其中，參考電壓生成電路包括第I參考電壓生成單元，第2參考電壓生成單元，…，第η參考電壓生成單元，共η組；隔離器電路包括第I隔離器，第2隔離器，…，第η隔離器，共η組；開(kāi)關(guān)電路包括第I電路基本單元，第2電路基本單元，…，第η電路基本單元，共η組；開(kāi)關(guān)控制信號(hào)包括第I開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，第2開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，…，第η開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，共η組；η組參考電壓生成單元，η組隔離器電路，η組電路基本單元，η組開(kāi)關(guān)控制信號(hào)各組之間一一對(duì)應(yīng)。開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路能夠選擇接通的電路基本單元。從而，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路能夠根據(jù)接收到的8位數(shù)字視頻信號(hào)的特點(diǎn)選擇接通開(kāi)關(guān)電路中與之相配合的電路基本單元。實(shí)施例參見(jiàn)附圖3，本發(fā)明提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的參考電壓生成電路40、隔離器電路18、開(kāi)關(guān)電路22、擺率增強(qiáng)電路26和通斷開(kāi)關(guān)27，該通斷開(kāi)關(guān)27還連接于顯示像素電壓生成點(diǎn)28。該開(kāi)關(guān)電路22包括電路基本單元，該擺率增強(qiáng)電路26包括輸入端和輸出端。該驅(qū)動(dòng)電路還包括開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路，該開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路能夠生成開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)和通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。其中，參考電壓生成電路40 :根據(jù)較小輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入電流生成相應(yīng)的參考電壓。該參考電壓生成電路包括第I參考電壓生成單元41，第2參考電壓生成單元42，…，第η參考電壓生成單元43,共η組。隔離器電路18 :用于隔離參考電壓生成電路和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路，由于參考電壓生成電路40對(duì)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)很敏感，隔離器電路18能夠避免開(kāi)關(guān)控制信號(hào)跳變對(duì)參考電壓生成電路40的影響。該隔離器電路18包括第I隔離器19，第2隔離器20…，第η隔離器21，共η組。電路基本單元包括晶體管Ν1,Ν2和Ν3,晶體管Ν2的源端和漏端相連后形成第I連接點(diǎn)，第I連接點(diǎn)連接于隔離器電路，晶體管NI的源端連接于第I連接點(diǎn)，晶體管Ν3的源端和漏端相連后形成第II連接點(diǎn)，第II連接點(diǎn)連接于擺率增強(qiáng)電路26的正相輸入端，晶體管NI的漏端連接于第II連接點(diǎn)。該晶體管NI的尺寸為a，晶體管N2和N3的尺寸為b，Λ=+〃。幵關(guān)電路控制信號(hào)包括開(kāi)關(guān)電路信號(hào)和開(kāi)關(guān)電路反相信號(hào)，其中，開(kāi)關(guān)電路信號(hào)由
晶體管NI的棚端接收，開(kāi)關(guān)電路反相信號(hào)由晶體管Ν2和Ν3的棚端接收。該開(kāi)關(guān)電路22包括第I電路基本單元23，第2電路基本單元24，…，第η電路基本單元25，共η組。擺率增強(qiáng)電路26 :用于放大信號(hào)。通斷開(kāi)關(guān)27 :用于控制該驅(qū)動(dòng)電路的接通或者關(guān)斷。開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路用于將接收到的8位數(shù)字視頻信號(hào)29轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)和通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)39。該開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)包括第I開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)30 (包括第I開(kāi)關(guān)電路信號(hào)31和第I開(kāi)關(guān)電路反相信號(hào)32)，第2開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)33 (包括第2開(kāi)關(guān)電路信號(hào)34和第2開(kāi)關(guān)電路反相信號(hào)35), ···,第η開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)36 (包括第η開(kāi)關(guān)電路信號(hào)37和第η開(kāi)關(guān)電路反相信號(hào)38)。其中，開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)由開(kāi)關(guān)電路22接收，通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)39由通斷開(kāi)關(guān)27接收。其中，η組參考電壓生成單元，η組隔離·器，η組電路基本單元，η組開(kāi)關(guān)控制信號(hào)各組之間一一對(duì)應(yīng)。開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路能夠選擇接通的電路基本單元。從而，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路能夠根據(jù)接收到的8位數(shù)字視頻信號(hào)的特點(diǎn)選擇接通與之相配合的電路基本單元。其中，作為本實(shí)施例的另一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，擺率增強(qiáng)電路26還可以被AB類放大器直接替代。本發(fā)明提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下當(dāng)8位數(shù)字視頻信號(hào)29為00000000時(shí)，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路輸出第I開(kāi)關(guān)信號(hào)31為1，其余開(kāi)關(guān)信號(hào)都為0，第I電路基本單元23選通第I參考電壓生成電路至擺率增強(qiáng)電路26的輸入端，此時(shí)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路生成的擺率電路控制開(kāi)關(guān)信號(hào)39輸出也為高，擺率增強(qiáng)電路26的輸出端通過(guò)擺率增強(qiáng)電路開(kāi)關(guān)27將第I參考電壓生成單元的電壓驅(qū)動(dòng)至顯示像素電壓生成點(diǎn)。當(dāng)8位數(shù)字視頻信號(hào)29為00000001時(shí)，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路輸出第2開(kāi)關(guān)信號(hào)34為I，其余開(kāi)關(guān)信號(hào)3都為0，第2電路基本單元24選通第2參考電壓生成電路至擺率增強(qiáng)電路26的輸入端，此時(shí)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路生成的擺率電路控制開(kāi)關(guān)信號(hào)39輸出也為高，擺率增強(qiáng)電路26的輸出端通過(guò)擺率增強(qiáng)電路開(kāi)關(guān)27將第2參考電壓生成單元的電壓驅(qū)動(dòng)至顯示像素電壓生成點(diǎn)。以此類推，根據(jù)8位數(shù)字視頻信號(hào)29的值驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的參考電壓生成電路的電壓至顯示像素電壓生成點(diǎn)。當(dāng)8位數(shù)字視頻信號(hào)29大于等于η時(shí)，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路輸出的擺率電路控制開(kāi)關(guān)信號(hào)為低，擺率增強(qiáng)電路開(kāi)關(guān)27關(guān)斷，顯示像素電壓生成點(diǎn)的電壓仍按現(xiàn)有技術(shù)由DAC電路的電流和共源共柵電流源的電流共同確定。本發(fā)明提供的硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路在工作電流較小的情況下也能對(duì)顯示像素電壓生成點(diǎn)完成完全充放電，進(jìn)而能夠改善整個(gè)硅基有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的在亮度比較低時(shí)的顯示效果。以上的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。·
權(quán)利要求
1.一種硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括依次連接的參考電壓生成電路、隔離器電路、開(kāi)關(guān)電路、信號(hào)放大器件和通斷開(kāi)關(guān)，所述通斷開(kāi)關(guān)還連接于顯示像素電壓生成點(diǎn)；所述開(kāi)關(guān)電路包括電路基本單元；所述驅(qū)動(dòng)電路還包括開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路；其中， 參考電壓生成電路根據(jù)較小輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入電流生成相應(yīng)的參考電壓， 隔離器電路用于隔離參考電壓生成電路和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路， 電路基本單元包括晶體管NI，所述晶體管NI的源端連接于所述隔離器電路，所述晶體管NI的漏端連接于信號(hào)放大器件的輸入端， 通斷開(kāi)關(guān)用于控制所述驅(qū)動(dòng)電路的接通或者關(guān)斷， 開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路用于將接收到的8位數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)和通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)電路控制信號(hào)由所述開(kāi)關(guān)電路接收，所述通斷開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由所述通斷開(kāi)關(guān)接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電路基本單元還包括晶體管N2和N3，所述晶體管N2的源端和漏端相連后形成第I連接點(diǎn)，所述第I連接點(diǎn)連接于所述隔離器電路，所述晶體管NI的源端連接于所述第I連接點(diǎn)，所述晶體管N3的源端和漏端相連后形成第II連接點(diǎn)，所述第II連接點(diǎn)連接于所述信號(hào)放大器件的輸入端，所述晶體管NI的漏端連接于所述第II連接點(diǎn)，所述晶體管NI的尺寸為a，所述晶體管N2和N3的尺寸為b，
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述信號(hào)放大器件為擺率增強(qiáng)電路或者AB類放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述參考電壓生成電路包括第I參考電壓生成單元，第2參考電壓生成單元，…，第η參考電壓生成單元，共η組， 所述隔離器電路包括第I隔離器，第2隔離器，…，第η隔離器，共η組， 所述開(kāi)關(guān)電路包括第I電路基本單元，第2電路基本單元，…，第η電路基本單元，共η組， 所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)包括第I開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，第2開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，…，第η開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，共η組， 所述η組參考電壓生成單元，η組隔離器電路，η組電路基本單元，η組開(kāi)關(guān)控制信號(hào)各組之間一一對(duì)應(yīng)， 所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路能夠選擇接通的電路基本單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種硅基有機(jī)發(fā)光二極管像素驅(qū)動(dòng)電路，屬于電路技術(shù)領(lǐng)域。該驅(qū)動(dòng)電路包括依次連接的參考電壓生成電路、隔離器電路、開(kāi)關(guān)電路、信號(hào)放大器件和通斷開(kāi)關(guān)，通斷開(kāi)關(guān)還連接于顯示像素電壓生成點(diǎn)；開(kāi)關(guān)電路包括電路基本單元，信號(hào)放大器件包括輸入端和輸出端；該驅(qū)動(dòng)電路還包括開(kāi)關(guān)控制信號(hào)生成電路。該驅(qū)動(dòng)電路在工作電流較小的情況下也能對(duì)顯示像素電壓生成點(diǎn)完成完全充放電，進(jìn)而能夠改善整個(gè)硅基有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的在亮度比較低時(shí)的顯示效果。
文檔編號(hào)G09G3/32GK102903331SQ20121040559
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者趙博華, 黃苒, 杜寰, 羅家俊, 韓鄭生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所