TWI426489B - 有源矩陣影像顯示裝置及其控制方法 - Google Patents

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TWI426489B
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Description

有源矩陣影像顯示裝置及其控制方法
本發明係關於顯示裝置，顯示控制電路，以及影像顯示方法。
具體而言，本發明係關於有源矩陣影像顯示裝置，包括：－若干發光器，形成以橫列和直行分佈之發光器陣列，各發光器都能以顯示訊號值週期性定址，該值代表影像期間之顯示資料；－電流調變器，串聯於陣列之各發光器，以形成發光器/調變器串聯，該調變器包括源極、汲極、閘極，該調變器能夠被汲極電流所越過，以供電於該發光器，因為汲極和源極之一與閘極間之電壓，大於或等於此調變器的跳脫臨限電壓；－電荷儲存電容器，於該影像期間，能夠維持控制電壓於各調變器之閘極；－選擇機構，能夠選擇同一橫列之發光器；以及－發光器照明之驅動機構，於各直行，包括此等發光器之供電機構，包括輸出連接於該直行各發光器/調變器串聯末端之一，和至少一運動放大器，以供控制相對應的調變器，具有反相輸入(－)、非反相輸入(＋)和輸出，而選擇聯結於此調變器之發光器時，該放大器輸出能夠連接於此直行的各調變器之閘極，以便對該閘極施以該控制電壓。
影像顯示裝置日增用在機動車輛、數位照相機或手機電話等各種各樣用途。
已知顯示裝置中，發光器之形成是根據有機發光晶格，諸如OLED(有機發光二極體)型之顯示裝置。
尤其是無源矩陣OLED顯示器已在市面上廣泛使用。然而，消耗電能太多，使用壽命短促。
有源矩陣OLED顯示裝置包括積體電子組件，顯示許多優點，諸如耗電少、解像度高、與視頻率相容、使用壽命比無源矩陣OLED顯示裝置長久。
習用上，此等顯示裝置包括有源矩陣，特別由發光器陣列所形成。各發光器繫於要顯示的影像之圖元或副圖元，並經由定址電路，利用直行電極和橫列電極的陣列定址。
定址電路特別包括電流調變器，能夠驅動電流通過發光器，因此驅動顯示裝置之各圖元或副圖元光度。
在有源矩陣中，此等調變器係薄膜電晶體TFT，按照低溫多晶矽(LTPS)技術，基於非晶矽層，由多晶矽製成。然而，此技術引進此等電晶體間跳脫臨限電壓之局部空間變化。此等變化是由於事實上，矽粒的結合和維度(尺寸)，在非晶矽(Si－a)結晶成多晶矽(Poly－Si)之步驟當中，不能充分控制。
因此，由同樣供應電壓供電並利用一致的顯示電流或電壓控制之TFT電晶體，乃發生不同強度的電流。此外，薄膜電晶體的跳脫臨限電壓，經過時間後容易以不均勻方式變化。
於今，在發光器發射的發光強度，與通過的電流直接成比例，此等電晶體的跳脫臨限值之相異，會導致包括此等電晶體的顯示裝置亮度不均。以致光度位準間不同，顯露使用者視覺不適。
為限制此不適，曾擬議多樣電路，以補償跳脫臨限電壓。
例如，歐洲專利EP－1 340 019號記載一種顯示裝置，包括補償電路，包括運算放大器，其輸入聯結到調變器的閘極，而其非反相輸入則接續聯結至同一直行之各發光器的陽極，不涉及與該發光器關聯之調變器。
然而，此裝置極其複雜，特別需要控制大量的開關。
本發明之目的，在於實現較簡單的顯示裝置。
為此目的，本發明標的為有源矩陣影像顯示裝置，其特徵為，運算放大器的非反相輸入和反相輸入之一，連接至該供電機構之輸出，故與調變器之閘極，聯結至運算放大器的輸出，選用該發光器之一時，即形成運算放大器的反饋環路。
因此，與上述EP 1340019號所述圖元電路相反的是，運算放大器的輸入不接至各圖元的發光器/調變器系列之共同接端，而是此系列的末端之一。
所以，本發明可直接命令電流，供電於各直行內之發光器，至少在此等發光器之定址期間，供電於發光器。本發明之優點是，執行此命令不需測量此電流。
各發光器是週期性定址，於要顯示之各影像，或各影像若干次，視所用顯示方法而定。
按照特殊具體例，裝置包括一或以上之下列特性。
連接於該供電機構輸出的各發光器/調變器系列末端之一，相當於該調變器之汲極或源極。
運算放大器35之輸出，即輸送控制訊號Vc，視顯示訊號Vd a t a 2 2 ,Vd a t a 2 3 ，以及聯結於所選用發光器22,23,24的調變器26之跳脫臨限電壓Vt h 而定。控制訊號Vc能夠充電於電容器30。
運算放大器連接於輸出的非反相輸入(＋)和反相輸入(－)之一，能夠接受一訊號，視顯示訊號值而定，其值旨在定址於從該直行選出的發光器。
按照第一主要變化例，該供電機構又包括驅動發生器，適於提供驅動訊號至相當於該發光器的發光器/調變器系列該末端之一，接連以不連續方式饋送電力至各直行發光器，該驅動訊號視顯示訊號值而定，其值旨在定址於從該直行選出的發光器。是故，驅動發生器只有在其定址期間，逐一供電於發光器。
供電機構則一般又包括持續發生器，其功用在於對定址階段以外的直行發光器供電。此等裝置需要交換機構，適於在驅動發生器和持續發生器之間，捺跳發光器之供電。實務上，一般在各定址電路內有二附加開關，一供此電路之發光器/調變器串聯在定址階段連接至定址發生器，另一供此發光器/調變器串聯在定址階段以外連接於持續發生器。
如前所述，驅動發生器之輸出接至運算放大器的非反相輸入(＋)和反相輸入(－)之一。只有在此直行的發光器定址期間，此同樣輸出亦經由為定址而閉合的開關，連接至相對應發光器/調變器串聯之該末端。
該驅動發生器包括顯示電壓發生器，和串聯之電阻性元件，而電壓發生器適於發生電壓，視顯示訊號值而定，該值旨在定址於從該直行選出的發光器。
此電阻器係電壓發生器內部之電阻器。
由於此串聯電阻器，在此電阻器以及定址期間在此發光器內流動之電流值，即無關與此發光器關聯的調變器之跳脫臨限電壓。電流值即一方面與該顯示訊號值，和施於運算放大器的非反相輸入及反相輸入之另一的電壓值中間的差異呈正比，另方面與電阻性元件的電阻值呈反比。
按照第二較佳主要變化例，該供電機構包括驅動發生器，能夠藉提供同一驅動訊號至直行的各發光器/調變器末端之一，而連續性供電至整組的直行發光器，該驅動訊號視先前定址，和現時在影像期間要定址於直行整組發光器的顯示訊號值之和而定。其優點是不必像前述第一主要變化例，需要額外持續發生器。
該驅動發生器包括顯示電壓發生器，和串聯之電阻性元件，而電壓發生器適於發生電壓，視先前定址和現時在影像期間要定址於直行整組發光器的顯示訊號值之和而定。
此電阻器可為電壓發生器內部的電阻器。由於此串聯電阻器，在此電阻器和因而在此發光器內流動的電流值，即與此發光器相關的調變器之跳脫臨限電壓無關。電流值即一方面與顯示訊號值，和施於運算放大器非反相輸入及反相輸入之一的電壓值合計呈正比，另方面與電阻性元件的電阻值呈反比。
在該供電機構的輸出和直行的發光器/調變器串聯各端之間，不包括交換機構。發光器的定址電路宜較第一主要變化例簡化，因為不需像第一主要變化例那樣，在不同的驅動發生器之間，輪流在發光器/調變器串聯的末端交換。
驅動發生器之輸出，一方面接到運算放大器的非反相輸入(＋)和反相輸入(－)之一，另方面不需中間交換，接到相對應發射器/調變器串聯之該端。
電壓發生器聯結到電阻性元件，以便輸送根據下式所得驅動電流： 其中R為電阻性元件；Vr e f n 為與發光器n關聯之參考電壓；Vd a d a n 為定址於發光器n的顯示電壓值；P為直行內發光器總數。
該驅動機構又包括參考發生器，能夠輸送參考訊號至運算放大器反相輸入(－)和非反相輸入(＋)之另一。
各發光器顯示特殊電氣和/或光學性能，而各參考訊號值係視該電氣和/或光學性能而定。
各發光器與顏色照明有關，而參考訊號能夠以指定給該選擇發光器之顏色為函數加以調變。
指定的白色色調習用上以三色座標加以標示。由於本發明，裝置的色效容易達最適，而發光器間之老化差異即可獲得補償。
發光器組成複數相鄰發射器，適於各發射不同色，而對於各複數而言，該參考訊號部署於此複數之諸發光器，其方式是使此等發光器利用同一顯示訊號值之定址，利用此複數發射該白色色調。
該驅動機構又包括資料儲存機構，能夠把影像期間定址於各發光器之顯示訊號值加以儲存。
本發明之標的亦為有源矩陣影像顯示裝置之方法，該顯示裝置包括若干發光器，形成以橫列和直行分佈之發光器陣列，各發光器能夠利用顯示訊號值週期性定址，該值代表在影像期間之顯示資料；電流調變器，包括源極、汲極、閘極，各調變器的汲極和源極之一，與陣列的發光器串聯，以形成包括兩端之發光器/調變器串聯；選擇機構，能夠選擇橫列的發射器；電荷之儲存電容器，能夠在該影像期間，於閘極或各調變器維持控制電壓；直行發光器照明之驅動機構，包括至少一運算放大器，具有反相輸入、非反相輸入和輸出；此方法包括下列步驟：－利用選擇機構傳輸選擇訊號(Vs e l e c t )至橫列發光器；－利用驅動機構，施驅動訊號(I)於直行的各發光器/調變器串聯末端之一；以及－利用驅動機構，施控制訊號(Vc)於聯結在所選擇發光器的各調變器之閘極；其特徵為，又包括下列步驟：－選擇橫列發光器，與聯結於運算放大器輸出的調變器之閘極，並與聯結於此等發光器供電機構輸出的運算放大器非反相輸入和反相輸入之一，形成運算放大器之反饋環路。
按照特殊具體例，此方法包括之特徵是，驅動訊號因影像期間定址於直行全組發光器的顯示訊號值之合計而定。
本發明由參照附圖閱讀下述實施例，即可更為明白。
第1圖展現本發明影像顯示裝置，包含有源矩陣1，利用控制機構2。
按照已知方式，有源矩陣1包括複數定址電路3,4,5,6，各與一發光器(圖上未示)關聯，按照橫列和直行分配。
有源矩陣的控制機構2，包括控制系統7、選擇控制電路8和定址控制電路10。
控制系統7能夠接收影像顯示訊號，加以處理(例如加以解碼和分解)，並輸送同步化訊號至選擇控制電路8，和顯示訊號至定址控制電路10。
選擇控制電路8連結至複數橫列電極14,15，各與橫列發光器關聯。在接收同步化訊號時，電路8適於在各橫列電極14接續發生選擇脈波Vs e l e c t ，首先以相當於影像期間之掃描頻率，從而選擇此橫列之全組定址電路3,6。選擇脈波Vs e l e c t 係選擇發光器用之邏輯資料。
定址控制電路10聯結至複數直行電極16,17和複數驅動電極18,19，各與直行發光器21A,21B相關。包括複數定址驅動單位20A,20B，各藉直行電極16,17和驅動電極18,19，定址和供電於直行發光器21A,21B之定址電路3,4,5,6。
橫列電極14,15、直行電極16,17和驅動電極18,19，可分別選擇、定址和供電於顯示裝置的電路組3,4,5,6中之特定定址電路。
因此，只要選擇顯示裝置的橫列電極14，作動驅動單位20A，能夠傳輸控制電壓Vc至電極16，和驅動電流I至直行21A的電極，即可作動在此橫列的電極和此直行發光器21A的電極16,18交越處之電路3，而此同樣直行的其他電路4…5則無一被作動。
第2圖展現發光器22,23,24，各與一直行發光器21A的一組圖元用之定址電路3,4,5相關，以及此直行發光器21A用之定址驅動單位20A，和定址電路3,4,5,6用之選擇控制電路8。
顯示裝置的發光器22,23,24係有機發光二極體。包括陽極和陰極。此等二極體之結構係「習知」，意即陽極為下層，在基體側，而陰極在上層。
此等發光器發射光的強度，與通過之電流直接呈比例。各發光器構成基本圖元。此等基本圖元以單色螢幕言，具有同樣性質(發出同色光)，以彩色螢幕言，則呈紅、綠、藍三色結構。
於本發明架構內，直行的發光器組22,23,24，與同色的副圖元相關。三個相鄰直行的發光器接續與紅、綠、藍色相關。使發光器22,23,24可被同值電流越過所必要的偏電壓，以此等發光器的電流/電壓特性為函數變化，尤其是以各直行發光器22,23,24相關副圖元色為函數。
由於有源矩陣1的定址電路3,4,5一致，僅就電路3加以詳述。
此電路3包括電路調變器26，由電晶體形成之開關28、儲存電容器29和供電電極30。
電流調變器26和開關28係薄膜電晶體，所根據技術是把多晶矽(Poly－Si)、非晶矽(a－Si)或單晶矽(μc－Si)，呈薄膜沉積在玻璃基體上。此等成份包括三個電極：汲極，中間有稱為汲極電流的調變電流通過之源極，以及施加控制電壓Vc之閘極。
調變器26之源極接至發光器22的陽極，其方式有如聯結於調變器26和串聯之發光器22。此串聯之一末端31，於此即為調變器26之汲極，聯結於驅動電極18。調變器26之閘極一方面聯結於電容器29之第一終端，另方面經由電氣線路33連接至開關28之通電電極(汲極或源極)。開關28的另一通電電極(汲極或源極)聯結於直行電極16。開關28之閘極聯結於橫列電極14。直行21A的電路組3,4,5之各電容器29第二終端，連接至供電電極30。最後，各調變器/發光器串聯之另一末端32，於此為發光器22之陰極，聯結至供電電極34。二供電電極30,34可利用導體(圖上未示)一同連接至同樣電位。
第2圖內所示調變器26係n型，故在操作時，其汲極電流即在其汲極和源極間流動。須知此等裝置亦可用來驅動p型TFT，仍然具有習知結構之二極體，如第10圖所示。
設置於調變器26閘極和源極間之電容器29，適於在調變器26的閘極實質上維持一定的控制壓力，為時相當於影像期間T1,T2，以便在此期間維持發光器之亮度。
供電電極30能夠必要之電壓，以偏壓至電容器終端之一所需電位，如先前技藝所述。
驅動單位20A適於以下述反饋環路，補償直行21A的定址電路組3,4,5各調變器26之跳脫臨限電壓Vt h ，並供電於發光器21A直行之諸發光器22,23,24。
為此目的，包括運算放大器35，具有反相輸入(－)、非反相輸入(＋)和輸出。此放大器35的輸出接至直行電極16，而其非反相輸入(＋)聯結驅動電極18，確保經由相關調變器供電於直行的發光器。因此，此非反相輸入(＋)即經由關聯的調變器26，同時連接至直行21A各發光器22,23,24的陽極。
因此，每當直行發光器21A的定址電路3,4,5之開關28閉合，放大器35的反饋環路，是由驅動電極18、調變器/發光器串聯的末端31、調變器26、線路33，和直行電極16所形成。須知形成反饋環路一部份的調變器/發光器串聯之末端31，在第2圖和第10圖展示的具體例中，相當於此串聯的調變器汲極或源極之一。
放大器35能夠以反饋操作，由此補償直行發光器21A定址電路3,4,5的各調變器26之跳脫臨限電壓Vt h ，詳後述。
此外，驅動單位20A能夠利用驅動電流I，對直行21A的發光器22,23,24定址和供電。此電流I視定址於此直行21A的發光器22,23,24之顯示電壓Vd a t a 2 2 ,Vd a t a 2 3 ,Vd a t a 2 4 值合計而定。
為此目的，包括驅動電流發生器36和參考電壓發生器38，分別聯結於放大器的非反相輸入(＋)和反相輸入(－)。
電流發生器36是由串聯於電阻器40的可變電壓發生器39所形成，驅動電極18聯結於電阻器40的輸出，故於節點42形成電流發生器36的輸出。
發生器39是可變電壓發生器，其電壓以旨在定址於發光器22,23之顯示訊號值Vd a t a 2 2 ,Vd a t a 2 3 為函數變化，詳見後述。
發生器38為適於輸送參考電壓的發生器，於顯示裝置設定之際固定，專用於直行。做為變化例，亦可使用可變電壓發生器；參考電壓之變化係以其所定址的直行發光器21A為函數，詳後。
發生器38之輸出可視需要經由電阻器44，接至放大器35的反射輸入(－)。此電阻器44對驅動單位20A之操作並非絕對必要。只有在運算放大器35二輸入間的平衡具有益處之功能。
同樣視需要，把電容器46在放大器35的反相輸入(－)之間，聯結於此放大器之輸出。電阻器44和電容器46構成補償陣列，可有利提高準確性和電路穩定性。
驅動單位20A亦包括資料儲存機構48，以及發生器38和39之控制模組50。
儲存機構48包括資料庫52，一方面適於在先前影像期間T1過程中，儲存定址於直行21A的各發光器22,23,24之顯示訊號值Vd a t a 2 2 ,Vd a t a 2 3 ，另方面儲存此值已定址之發光器22,23識別或定位資料。
此等儲存機構48亦包括名錄54，適於儲存會與直行21A發光器組有關聯之參考電壓值。此值因與直行21A的發光器22,23關聯的紅、綠、藍色而定。
與不同顏色關聯的發光器，顯示不同的電流/電壓特性，詳見第12圖。因此，對紅色發光器終端和藍色發光器終端，必須施以不同電壓，以便獲得同樣光度和通過此等發光器之同樣電流值。
各直行名錄54之參考電壓值，以直行21A的發光器顏色為函數固定於此。此項操作是在使用之前進行顯示裝置設定之際，於工廠內進行。建立此等參考值，為了補償電流/電壓電氣特性和/或裝置內各種發光器的發光特性間之變化，詳後。
一般而言，由於此等特性主要視發光器之發光色而定，故有三種不同的參考電壓值，第一值Vr e f . R 為第一直行的紅色發光器所共用，第二值Vr e f . G 為第二直行綠色發光器組所共用，而第三值Vr e f . B 為第三直行藍色發光器組所共用。按照較複雜的變化例，此等參考電壓值專用於發光器之各直行，以供補償電流/電壓電氣特性和/或諸直行的發光器間(即使具有同樣發光色)光度特性之變化。
只有在定址於發光器的顯示訊號Vd a t a ，比關聯的參考電壓Vr e f 為大，電流才會流過此發光器。為避免必須使用過高值之顯示訊號，在顯示裝置設定之際，宜建立最低可能值之參考電壓，而仍能獲得所需補償。
控制模組50聯結於儲存機構48，以便查尋和記錄該機構內之資訊。
此外，模組50能夠接由系統7傳輸之顯示訊號，並以此訊號和儲存機構48內所儲存資訊為函數，控制發生器38和39。
在操作時，電路8和10能夠接續定址、供電、選擇矩陣1的發光器組22,23,24。
導通時，在第3圖所示步驟60過程中，於第一影像圖幅T1開始時，驅動單位20A和電路8控制直行21A的第一發光器22照明。此步驟60包括步驟62至69。
在步驟62過程中，電路8在橫列電極14發生選擇脈波Vs e l e c t 2 2 。此脈波如第4圖所示，能夠將開關閉合。
並聯在步驟64過程中，模組50查詢名錄54，以確定與發光器22的直行關聯之參考電壓。此參考電壓特別因與此直行的發光器22,23,24關聯的副圖元顏色而定。
於步驟66當中，模組50控制發生器38，故後者輸送參考電壓Vr e f 2 1 A ，旨在供直行21A的發光器之用，其值一定且等於Vr e f a 。
並聯在步驟68過程中，模組50從控制系統7接收要定址於發光器22的顯示電壓Vd a t a 2 2 之值Va ，以及與此值關聯的定址發光器22之識別或位置。然後，模組50在資料庫52內記錄此值Va ，以及此值要定址的發光器之識別。
同時，在步驟69過程中，模組50控制發生器39，故後者發生要定址於發光器22的顯示電壓Vd a t a 2 2 之值Va 。
因此，發生器38對放大器35的反相輸入(－)，提供等於Vr e f a 的參考電壓Vr e f 2 1 A 。同時，發生器39對電阻器40施以等於Va 的電壓Vd a t a 2 2 ，如第6圖所示。此電壓Va 經由驅動電極18發生驅動電流I＝I2 2 ，引進入調變器26之汲極。此驅動電流I＝I2 2 如第7圖所示，以下式關係加以界定： 其中Va 是發生器39所發生顯示電壓Vd a t a 2 2 之值，Vr e f a 是發生器38所發生參考電壓值，而R是電阻器40值。須知視需要而定之電阻器44不參與電流的計算，因為無重大電流流過此電阻器，至少相較於I2 2 的驅動電流值。
顧及串聯於第一發光器22的電路3之調變器26是以其飽和模態(Vg s －Vt h <Vd s )操作，通過之汲極電流等於驅動電流I，保持下列關係： 其中I2 2 為通過調變器26之汲極電流，Vg s 為調變器26閘極和源極間之電壓，k為常數，視調變器26的固有特性而定，Vt h 為調變器26之跳脫臨限電壓，Vd s 為調變器26汲極和源極間之電壓。
由於本發明反饋環路，在放大器35的反相輸入(－)和非反相輸入(＋)間之電位差消失。在節點42的電壓則等於Vr e f a 。所以，放大器35對調變器26的閘極輸送控制電壓Vc，自動調節至一數值，使調變器26和串聯的發光器22被電流I＝(Va －Vr e f a )/R跨越，故與調變器26的跳脫臨限電壓Vt h 無關。因此，可直接補償裝置的發光器22跳脫臨限電壓，而不涉及測量通過此發光器之電流。
數值Vg s 即由控制電壓值Vc自動導衍。
控制電壓值Vc不但視發光器Vd a t a 2 2 顯示訊號，和與此發光器關聯的參考電壓Vr e f a 而定，而且因調變器26的跳脫臨限電壓Vt h 而定。
由於顯示電壓Vd a t a 2 2 之值Va 由發生器39賦予，電壓Vr e f a 由發生器38賦予，跳脫臨限電壓Vt h 是調變器26構造之固有特性，施於調變器26閘極的控制電壓Vc，即利用放大器35改編和修飾，以供補償此調變器的跳脫臨限電壓Vt h 。
因此，在放大器35輸出的控制電壓Vc，即以顯示電壓Vd a t a 2 2 之值Va ，正確調節至定址發光器22所必要的電壓，而不拘調變器26的跳脫臨限電壓Vt h 值為何，甚至該電壓是否隨時間變化。
在影像期間的其餘時間，利用電容器29在調變器26的閘極，維持此控制電壓Vc，同時，電路3的開關28再開啟，正如先前技術所知。
在步驟70過程中，直行21A的第二發光器23點亮。步驟70包括步驟72至79。
在步驟72過程中，電路8輸送選擇脈波Vs e l e c t 2 3 (如第5圖所示)，至橫列電極15。
在步驟74過程中，模組50藉查詢儲存機構48，決定與發光器23的直行關聯之參考電壓Vr e f 2 1 A 。由於發光器23與發光器22在相同直行，因而此等發光器與同樣顏色相關，此參考電壓Vr e f 2 1 A 之值Vr e f a ，即與在第一發光器22定址期間所發生參考電壓Vr e f 2 2 之值Vr e f a 一致。
在步驟76過程中，模組50控制參考發生器38，故後者發生在步驟74期間所決定之電壓Vr e f a 。
並聯在步驟77過程中，模組50從系統7接收要定址於發光器23的顯示電壓Vd a t a 2 3 之值Vb ，如第6圖所示，以及與此值關聯的定址發光器23之識別和位置，並記錄於資料庫52內。
在步驟78過程中，模組50添加先前定址於同樣直行的發光器22之顯示電壓Vd a t a 2 2 之值Va ，以及旨在定址於次一發光器23的顯示電壓Vd a t a 2 3 之值Vb 。
然後，在步驟79過程中，模組50控制發生器39，使後者輸送顯示電壓，等於在步驟78當中計算的電壓值。
因此，新驅動電流變成I＝I2 3 ＋I2 2 ，如第9圖內所示，流經電阻器R和驅動電極18，其共同點接至放大器35的非反相輸入(＋)，由如下關係式界定：
發光器22照明所必要的電流I2 2 ＝(Vd a t a 2 2 －Vr e f a )/R，繼續供電於調變器26。尤其是利用電容器29，而非利用放大器35，在第一電路3的調變器26閘極，維持同樣控制電壓Vc，因為電路3的開關28如今已開啟。此電壓Vc命令供電發光器22的電流強度，使此強度等於在步驟60過程中程式規劃之強度。
驅動電極18上剩餘電流I2 3 ＝I－I2 2 ＝Vd a t a 2 3 /R，供電第二電路4之調變器26。由於電路4的開關28已在步驟72過程中閉合，直行電極16、放大器35、驅動電極18、調變器/發光器串聯之末端31、第二電路4之調變器26，以及第二電路4之線路33，即形成放大器35用之新反饋環路。因此，離開放大器35的控制電壓Vc，如前所述補償第二電路4的調變器26之跳脫臨限電壓Vt h 。
本發明顯示裝置定址方法，繼續在期間T1的同樣第一影像圖幅過程中，定址直行21A的全組發光器22,23,24，對直行21A的各定址電路3,4,5，實施的步驟類似步驟72至79。尤其是資料庫52則含有在此第一影像圖幅過程中定址於直行21A各發光器之顯示電壓p值Vd a t a . n ，而模組50控制發生器39，使後者輸送顯示電壓V＝ V data.n 。通過驅動電極18的驅動電流I，則以下述一般關係式界定： 其中，I係由驅動單位20A所發生，而流經驅動電極18之驅動電流；In 係流經發光器n之電流；Vd a t a . n 係定址於發光器n的影像顯示電壓值；Vr e f 2 1 A 係與直行21A的發光器關聯之參考電壓值；p係直行21A內發光器數。
在影像期間T1之後，直行21A的全組發光器22,23,24，以代表有待此等發光器顯示的影像資料之顯示電壓為函數照明，而在步驟80過程中，電路3第二次定址。此步驟80包括步驟82至89。
步驟82,84,86,87,88,89分別與步驟62,64,66,68,69一致，詳後再述。此電路3之此項第二次定址，此等步驟經修改，使模組50：－從資料庫52接收於先前影像圖幅過程中，先前定址於發光器22的顯示電壓Vd a d a 2 2 之值Va ，並從系統7接收要定址於發光器22的顯示電壓V’d a t a 2 2 之新值V’a ，代替舊值Va ，並記錄於資料庫52；－由合計 V data.n 減去舊值Va ，加新值V’a 。
模組50即控制發生器39，使後者輸送顯示電壓，等於合計 V data.n 算出之新值。
電路4之第二次定址以同樣方式進行。在影像期間T2之後，直行21A的全組發光器22,23,24，以代表此等發光器要顯示的新影像資料之顯示電壓為函數，加以照明。
其他影像圖幅則遵循先前，像是影像圖幅T2，接著是影像圖幅T1。
在本發明具體例中，如第6圖所示，等於Vr e f a 的參考電壓Vr e f 2 2 值，已施於放大器35之反相輸入(－)，而等於Va 的顯示電壓Vd a t a 2 2 值，已在影像期間T1過程中定址於發光器22。此電壓值Va 在新影像期間T2過程中繼續定址。
因此，合計 V data.n 在第二影像期間T2過程中不加以修飾，而電路3的電容器29所儲存電荷，在先前影像期間T1過程中不經修飾。
同理，在第二發光器23照明步驟(第3圖上未示)當中，定址於發光器23的顯示電壓值，在第一和先前影像期間T3(第6圖)過程中等於Vb ，然則在次一影像期間T4過程中為零。
因此，合計 V data－n 只是減少Vd a t a 值，使電路4的電容器29上累積的電荷全部消除，而使後者顯示零電位，為未亮二極體之特徵。
其優點是可見此顯示裝置和顯示方法，可在定址電路3,4,5的程式規劃之前，避免設始階段。
有益的是使用施加於放大器35的輸入之一，並專用於發光器各直行(或組群直行，如此處之不同顏色組群)的參考電壓，則可減少顯示裝置之耗電。尤其是若選用的參考電壓值，不但可補償諸直行發光器的電氣和/或光度特性變化，而且可得各直行參考電壓最低可能之平均值，則顯示訊號值Vd a t a 可相對應移動和降低，因而減少供電發生器39所發生之電力。
以第2圖所示具有習知結構的OLED顯示裝置而言，係發光器22,23的陽極形成有源矩陣的界面(具有「習知」結構之二極體)：調變器26的汲極(以n型而言)或源極(以p型而言)，即連接至驅動電極18，而發光器22,23的陰極連接至電極34。驅動電極18再接至節點42，供電機構36輸出之一，和放大器35的非反相輸入(＋)在此會聚。
然而，如第11圖所示，本發明亦應用於有所謂反相結構之顯示裝置，其中的發光器陰極形成有源矩陣用的界面：調變器26的汲極(以p型而言)或源極(以n型而言)，即接至驅動電極18，而發光器22,23的陽極接至電極34。驅動電極18接至節點42，供電機構36輸出之一此時和放大器35的反相輸入(－)即在此會聚。此電路比就習用結構之二極體所述更為穩定，其優點是如今不必要電阻器44或任何平衡和/或補償電容器46。顯示訊號即相當於負電壓，而二極體之電流即從供電電極34「拉出」。
以變化例而言，參考電壓與發光器的直行關聯。在此情況下，儲存機構48包括資料庫，能夠儲存要施於發光器各直行的參考電壓值。驅動單位50適於透過資料庫，以此發光器直行的識別或位置為函數，查尋施於放大器35反相輸入(－)的參考電壓值。
按照本發明，在裝置使用之前的設定當中，宜建立差異(Vr e f x －Vr e f y )，以便補償發光器諸直行的電氣和/或光度特性之差異。
1．．．有源矩陣
2．．．控制機構
3,4,5,6．．．定址電路
7．．．控制系統
8．．．選擇控制電路
10．．．定址控制電路
14,15．．．橫列電極
16,17．．．直行電極
18,19．．．驅動電極
20A,20B．．．驅動單位
21A,21B．．．直行發光器
22,23,24．．．發光器
26．．．電流調變器
28．．．開關
29．．．電容器
30,34．．．電源電極
31．．．調變器/發光器串聯之一端
32．．．調變器/發光器串聯之另一端
33．．．電氣線路
35．．．運算放大器
36．．．驅動電流發生器
38．．．參考電壓發生器
39．．．可變電壓發生器
40．．．電阻器
42．．．節點
44．．．電阻器
46．．．電容器
48．．．資料儲存機構
50．．．控制模組
52．．．資料庫
54．．．名錄
I．．．驅動電流
Vc．．．控制電壓
Vs e l e c t ．．．選擇脈波
T1,T2,T3,T4．．．影像期間
Vt h ．．．跳脫臨限電壓
Vd a t a 2 2 ,Vd a t a 2 3 ,Vd a t a 2 4 ．．．顯示電壓
Vr e f ．．．參考電壓
Vd a t a ．．．顯示訊號
Va ,Vb ．．．顯示電壓之值
第1圖為本發明顯示裝置之示意圖；第2圖為第1圖所示顯示裝置之一部份示意圖；第3圖為本發明控制方法一些步驟之簡圖；第4圖為施於本發明顯示裝置第一定址電路選擇電極的選擇電壓之時間形態曲線圖；第5圖為施於本發明顯示裝置第二定址電路選擇電極的選擇電壓之時間形態曲線圖；第6圖為本發明顯示裝置同一直行之諸定址電路，尤指第一和第二電路，接續定址用驅動發生器所發生顯示電壓之時間形態曲線圖；第7圖為流經第一定址電路的調變器之汲極電流時間形態曲線圖；第8圖為流經本發明顯示裝置第二定址電路調變器之汲極電流時間形態曲線圖；第9圖為本發明顯示裝置的驅動單位所發生驅動電流時間形態曲線圖；第10圖為顯示裝置在第2圖內所示部份之第一變化具體例簡圖；第11圖為顯示裝置在第2圖內所示部份之第二變化具體例簡圖；第12圖為流經本發明顯示裝置諸發光器之電流，以施於其接端的電壓為函數之曲線圖。
3,4,5．．．定址電路
7．．．控制系統
8．．．選擇控制電路
14,15．．．橫列電極
16．．．直行電極
18．．．驅動電極
20A．．．驅動單位
21A．．．直行發光器
22,23,24．．．發光器
26．．．電流調變器
28．．．開關
29．．．電容器
30,34．．．電源電極
31．．．調變器/發光器串聯之一端
32．．．調變器/發光器串聯之另一端
33．．．電氣線路
35．．．運算放大器
36．．．驅動電流發生器
38．．．參考電壓發生器
39．．．可變電壓發生器
40．．．電阻器
42．．．節點
44．．．電阻器
46．．．電容器
48．．．資料儲存機構
50．．．控制模組
52．．．資料庫
54．．．名錄
I．．．驅動電流
Vc．．．控制電壓

Claims (13)

  1. 一種有源矩陣影像顯示裝置，包括：若干發光器，形成以橫列和直行分佈之發光器陣列，各發光器都能以顯示訊號值週期性定址，該值代表影像期間之顯示資料；電流調變器，串聯於陣列之各發光器，以形成發光器/調變器串聯，該調變器包括源極、汲極、閘極，該調變器能夠被汲極電流所越過，以供電於該發光器，因為汲極和源極之一與閘極間之電壓，大於或等於此調變器的跳脫臨限電壓；電荷儲存電容器，於該影像期間，能夠維持控制電壓於各調變器之閘極；選擇機構，能夠選擇同一橫列之發光器；以及發光器照明之驅動機構，於各直行，包括供電於此等發光器之可調式供電機構，其輸出連接於該直行各發光器/調變器串聯末端之一，和至少一運算放大器，以供控制相對應的調變器，具有反相輸入、非反相輸入和輸出，而選擇聯結於此調變器之發光器時，該放大器輸出能夠連接於此直行的各調變器之閘極，以便對該閘極施以該控制電壓；其特徵為，運算放大器的非反相輸入和反相輸入之一，係連接於可調式供電機構之該輸出，以便與調變器之閘極，聯結於運算放大器之輸出，在選擇該發光器之一時，形成運算放大器之反饋環路，而可調式供電機構含有可變電壓發生器，於該影像期間，連續供電給該直行之全組發光器，可變電壓發生器之電壓，以該顯示訊號值為函數而變化者。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該直行的各發光器/調變器串聯的該末端之一，連接於該供電機構之輸出，相當於該調變器之汲極或源極者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中運算放大器的非反相輸入和反相輸入之一連接於輸出，能夠接收訊號，視顯示訊號之值而定，該值旨在定址於從該直行選出的發光器者。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該可變電壓發生 器，能夠藉對該直行之一的各發光器/調變器串聯的該末端之一，提供同一驅動訊號，連續性供電於直行的全組發光器，該驅動訊號視先前定址以及在影像期間現時要定址於直行的全組發光器的顯示訊號值之合計而定者。
  5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該驅動發生器包括顯示電壓發生器和串聯之電阻性元件，而其中電壓發生器適於發生電壓，視先前定址以及在影像期間現時要定址於直行的全組發光器的顯示訊號值之合計而定者。
  6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中在供電機構之該輸出和直行的發光器/調變器串聯的各末端之間，無交換機構者。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之裝置，其中電壓發生器聯結於電阻性元件，以輸送基於如下關係式所得驅動電流： 其中R為電阻性元件，Vref n 為與發光器n關聯之參考電壓，Vdata n 為定址於發光器n的顯示電壓值，p為直行內發光器總數者。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該驅動機構又包括參考發生器，能夠輸送參考訊號至運算放大器的反相輸入和非反相輸入之另一者。
  9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中各發光器顯示特別電氣和/或光學性能，而其中各參考訊號值視該電氣和/或光學性能而定者。
  10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中各發光器與顏色之照明關聯，而其中參考訊號能夠以指定於該選定發光器之顏色為函數而調變者。
  11. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中發光器組成複數的相鄰發光器，適於各發出不同顏色光，而對各複數而言，該參 考訊號部署於此複數之諸發光器，其方式為，此等發光器利用同一顯示訊號值定址，可實現由此複數發射白色色調者。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該驅動機構又包括資料儲存機構，能夠儲存顯示訊號之值，於影像期間定址於各發光器者。
  13. 一種有源矩陣影像顯示裝置之控制方法，該顯示裝置包括若干發光器，形成以橫列和直行分佈之發光器陣列，各發光器能夠利用顯示訊號值週期性定址，該值代表在影像期間之顯示資料；電流調變器包括源極、汲極、閘極，各調變器的汲極或源極之一，與陣列的發光器串聯，以形成包括兩端之發光器/調變器串聯；選擇機構，能夠選擇橫列的發射器；電荷之儲存電容器，能夠在該影像期間，於閘極或各調變器維持控制電壓；直行發光器照明之驅動機構，包括至少一運算放大器，具有反相輸入、非反相輸入和輸出；此方法包括下列步驟：利用選擇機構傳輸選擇訊號至橫列發光器；利用驅動機構，施驅動訊號於直行的各發光器/調變器串聯末端之一；利用驅動機構，施控制訊號於聯結在所選擇發光器的各調變器之閘極；其特徵為，又包括下列步驟：選擇橫列發光器，與聯結於運算放大器輸出的調變器之閘極，並與聯結於此等發光器供電機構輸出的運算放大器非反相輸入和反相輸入之一，形成運算放大器之反饋環路；其中驅動訊號視影像期間定址於直行的全組發光器之顯示訊號值合計而定者。
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