一种微型显示装置
阅读：170发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种微型显示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种微型显示装置，种微型显示装置，包括多个 像素 和发光元件，每个所述像素包括驱动晶体管、 电压 控制晶体管、第一 开关 晶体管及第二开关晶体管，所述电压控制晶体管设置有 门 极 端子 ，当保持向所述门极端子施加偏置电压，所述电压控制晶体管控制所述驱动晶体管的漏电压，所述第一开关晶体管传输数据 信号 给所述门极端子，所述第二开关晶体管设置在所述驱动晶体管和所述发光元件之间，所述第二开关晶体管控制所述驱动晶体管的 电流 流动。本实用新型能够提高显示装置的 分辨率 ，提高提高用户体验，还能够减少像素的尺寸，有助于降低生产成本。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种微型显示装置专利的具体信息内容。
1.一种微型显示装置，其特征在于：包括多个像素和发光元件，每个所述像素包括驱动晶体管、电压控制晶体管、第一开关晶体管及第二开关晶体管，所述电压控制晶体管设置有门极端子，当保持向所述门极端子施加偏置电压，所述电压控制晶体管控制所述驱动晶体管的漏电压，所述第一开关晶体管传输数据信号给所述门极端子，所述第二开关晶体管设置在所述驱动晶体管和所述发光元件之间，所述第二开关晶体管控制所述驱动晶体管的电流流动。
2.如权利要求1所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述驱动晶体管设置有三极管区域。
3.如权利要求1所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述门极端子和所述偏置电压的偏置线连接。
4.如权利要求3所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述电压控制晶体管还设置有第一端子和第二端子，所述第一端子与所述第二开关晶体连接，所述第二端子与所述驱动晶体管的漏端子连接。
5.如权利要求1所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述电压控制晶体管设置在所述驱动晶体管和所述第二开关晶体管之间。
6.如权利要求1所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述微型显示装置还包括偏置电压供给部(124)，所述偏置电压供给部(124)生成所述偏置电压，并输出到所述门极端子。
7.如权利要求6所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述微型显示装置还包括控制部(121)、扫描驱动部(122)及数据驱动部(123)，所述控制部(121)分别与所述扫描驱动部(122)、所述数据驱动部(123)及所述偏置电压供给部(124)电连接。
8.如权利要求6所述的一种微型显示装置，其特征在于：所述偏置电压供给部(124)包括串联的运算放大器(131)和标准电压生成部(133)。
一种微型显示装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于显示装置的技术领域，具体涉及一种微型显示装置。
背景技术
[0002] 随着信息化社会发展，对显示装置的要求不断增加，液晶显示装置、等离子显示装置、有机发光显示装置等各种类型的显示装置广泛被应用。最近对利用微型发光二极管的高分辨率显示装置(下称″微型显示装置″)的关注度不断增加。
[0003] 为充分体现VR、AR、MR技术，需要一种更加优秀的显示装置特性，随之micro LED on Silicon或AMOLED on Silicon的开发正处于增加趋势，特别是为实现高分辨率画质，对像素尺寸最小化方面的要求不断增加中。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种微型显示装置，能够提高显示装置的分辨率，提高提高用户体验，还能够减少像素的尺寸，有助于降低生产成本。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] 一种微型显示装置，包括多个像素和发光元件，每个所述像素包括驱动晶体管、电压控制晶体管、第一开关晶体管及第二开关晶体管，所述电压控制晶体管设置有门极端子，当保持向所述门极端子施加偏置电压，所述电压控制晶体管控制所述驱动晶体管的漏电压，所述第一开关晶体管传输数据信号给所述门极端子，所述第二开关晶体管设置在所述驱动晶体管和所述发光元件之间，所述第二开关晶体管控制所述驱动晶体管的电流流动。
[0007] 作为本实用新型所述的一种微型显示装置的一种改进，所述驱动晶体管设置有三极管区域。
[0008] 作为本实用新型所述的一种微型显示装置的一种改进，所述门极端子和所述偏置电压的偏置线连接。
[0009] 作为本实用新型所述的一种微型显示装置的一种改进，所述电压控制晶体管还设置有第一端子和第二端子，所述第一端子与所述第二开关晶体连接，所述第二端子与所述驱动晶体管的漏端子连接。
[0010] 作为本实用新型所述的一种微型显示装置的一种改进，所述电压控制晶体管设置在所述驱动晶体管和所述第二开关晶体管之间。
[0011] 作为本实用新型所述的一种微型显示装置的一种改进，所述微型显示装置还包括偏置电压供给部，所述偏置电压供给部生成所述偏置电压，并输出到所述门极端子。
[0012] 作为本实用新型所述的一种微型显示装置的一种改进，所述微型显示装置还包括控制部、扫描驱动部及数据驱动部，所述控制部分别与所述扫描驱动部、所述数据驱动部及所述偏置电压供给部电连接。
[0014] 本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括多个像素和发光元件，每个所述像素包括驱动晶体管、电压控制晶体管、第一开关晶体管及第二开关晶体管，所述电压控制晶体管设置有门极端子，当保持向所述门极端子施加偏置电压，所述电压控制晶体管控制所述驱动晶体管的漏电压，所述第一开关晶体管传输数据信号给所述门极端子，所述第二开关晶体管设置在所述驱动晶体管和所述发光元件之间，所述第二开关晶体管控制所述驱动晶体管的电流流动。本实用新型能够提高显示装置的分辨率，提高提高用户体验，还能够减少像素的尺寸，有助于降低生产成本。附图说明
[0015] 图1为本实用新型的显示装置的结构示意图；
[0016] 图2为本实用新型的像素的电路图；
[0017] 图3为本实用新型的晶体管栅电压的电压(VDS)-电流(IDS)特性示意图；
[0018] 图4为本实用新型的偏置电压供给部的电路示意图；
[0019] 其中：121-控制部；122-扫描驱动部；123-数据驱动部；124-偏置电压供给部；131-运算放大器；133-标准电压生成部。
具体实施方式
[0020] 如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0021] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0022] 在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0023] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
[0024] 如图1～4所示，一种微型显示装置，包括多个像素和发光元件，每个像素包括驱动晶体管、电压控制晶体管、第一开关晶体管及第二开关晶体管，电压控制晶体管设置有门极端子，当保持向门极端子施加偏置电压，电压控制晶体管控制驱动晶体管的漏电压，第一开关晶体管传输数据信号给门极端子，第二开关晶体管设置在驱动晶体管和发光元件之间，第二开关晶体管控制驱动晶体管的电流流动。
[0025] 优选的，驱动晶体管设置有三极管区域；门极端子和偏置电压的偏置线连接；电压控制晶体管还设置有第一端子和第二端子，第一端子与第二开关晶体连接，第二端子与驱动晶体管的漏端子连接；电压控制晶体管设置在驱动晶体管和第二开关晶体管之间；微型显示装置还包括偏置电压供给部124，偏置电压供给部124生成偏置电压，并输出到门极端子；微型显示装置还包括控制部121、扫描驱动部122及数据驱动部123，控制部121分别与扫描驱动部122、数据驱动部123及偏置电压供给部124电连接；偏置电压供给部124包括串联的运算放大器131和标准电压生成部133。
[0026] 显示装置可以包括：发光元件数组和驱动电路基板。发光元件数组可以与驱动电路基板相结合。显示装置可以是微型显示装置。
[0027] 发光元件数组可以包括多数发光元件。发光元件可以是发光二极管LED。发光元件可以是微型或纳米单位尺寸的发光二极管LED。半导体晶圆上可以生长多数发光二极管，以制造至少一个发光元件数组。因此，无需将发光二极管个别向驱动电路基板移送的情况下，将发光元件数组与驱动电路基板相结合的方式可以制造显示装置。
[0028] 在驱动电路基板可以排列各自与发光元件数组上的发光二极管相对应的像素电路。发光元件数组上的发光二极管和驱动电路基板上的像素电路可以以电连接的方式构成像素。
[0029] 本实用新型一实施例的显示装置可以包括：像素部和驱动部。
[0030] 像素部可以布置在图像显示区域。像素部所定形式可以包括：例如，矩阵形、之字形等以各种形式排列的多个像素PX。像素PX会发射一种颜色，例如，在红色、青色、绿色、白色中可发射一种颜色。像素PX除了红色、青色、绿色、白色以外也可以发射其它颜色。
[0031] 像素PX可以包括发光元件。发光元件也可以是子发光元件。例如，发光元件可以是发光二极管LED。发光元件可以发出单一峰值波长的光，也可以发出多数峰值波长的光。
[0032] 像素PX可以进一步包括与发光元件相连接的像素电路。像素电路可以包括：至少一个薄膜晶体管和至少一个电容器等。像素电路可以以基板上的半导体叠层结构来实现。
[0033] 在像素部，将隔开布置向像素PX施加扫描信号的扫描线SL-SLn，及向像素PX施加数据信号的数据线DL-DLm。扫描线SL-SLn各自与在同一行中排列的像素PX相连接，数据线DL-DLm各自与在同一列中排列的像素PX相连接的。
[0034] 在像素部，可以追加布置向像素PX施加发光控制信号的发光控制线EL-ELn。发光控制线EL-ELn各自与在同一行中排列的像素PX相连接，其与扫描线SL-SLn隔开布置。
[0035] 在像素部，可以追加布置向像素PX施加偏置电压的偏置线BL-BLn。偏置线BL-BLn各自与在同一行中排列的像素PX相连接，其与扫描线SL-SLn隔开布置。
[0036] 驱动部具备像素部周边的非显示区域，并可以驱动和控制像素部。驱动部可以包括：控制部121、扫描驱动部122、数据驱动部123以及偏置电压供给部124。
[0037] 在控制部121的控制下，扫描驱动部122可对扫描线SL-SLn顺次施加扫描信号，数据驱动部123可向各像素PX施加数据信号。此时像素PX对于通过扫描线SL-SLn接收的扫描信号进行回应，并以通过数据线DL-DLm接收的数据信号的电压等级或电流等级相应的亮度进行发光。
[0038] 偏置电压供给部124，可向偏置线BL-BLn供给控制各像素PX驱动晶体管漏电压以接通偏置晶体管的偏置电压。
[0039] 控制部121、扫描驱动部122、数据驱动部123、偏置电压供给部124各自以独立集成电路芯片或单一集成电路芯片方式形成后，可在形成像素部的基板上面直接进行安装，也可附着于软性基板电路flexible printed circuit film上面或以TCPtape carrier package方式附着于基板，或直接形成于基板中。
[0040] 将举例说明第n行及第m列的像素PX。像素PX是在第n行中包括的多数像素之一，其与第n行相对应的扫描线SLn和与第m列相对应的数据线DLm相连接。
[0041] 像素PX可以与传输扫描信号的扫描线SLn、与扫描线SLn交叉传输数据信号的数据线DLm、传输第一电源电压VDD的电源线相连接。
[0042] 像素PX可以包括：发光二极管ED和与发光二极管ED相连接的像素电路。像素电路可以包括：第一至第三晶体管T1至T3、偏置晶体管BT以及电容器C。第一至第三晶体管T1至T3以及偏置晶体管BT的各自第一端子可以是漏端子，第二端子可以是源端子。
[0043] 第一晶体管T1可以包括：与电容器C的第一端子相连接的门极端子、通过第三晶体管T与发光二极管ED相连接的第一端子、第二电源电压VSS相连接的第二端子。第二电源电压VSS可以是接地电压GND。第一晶体管T1将起到驱动晶体管的作用，其根据第二晶体管T2的开关动作接收数据信号后向发光二极管ED供给电流。第一晶体管T1可在低电压区域进行动作。例如，第一晶体管T1可在三极管区域进行动作。
[0044] 第二晶体管T2可以包括：与扫描线SLn相连接的门极端子、与数据线DLm相连接的第一端子、与第一晶体管T1的门极端子相连接的第二端子。第二晶体管T2将起到开关晶体管的作用，其在通过扫描线SLn接收扫描信号并成功接通后，向第一晶体管T1的栅电极传输通过数据线DLm接收的数据信号。第二晶体管T2可以与第一晶体管T1一同在低电压区域进行动作。第二晶体管T2可以在三极管区域进行动作。此时数据信号可以转换至第一晶体管T1和第二晶体管T2的低电压动作相对应的电压范围。
[0045] 第三晶体管T可以包括：发光控制线ELn相连接的门极端子、发光二极管ED的第二电极相连接的第一端子、偏置晶体管BT的第一端子相连接的第二端子。第三晶体管T将起到开关晶体管的作用，其根据通过发光控制线ELn接收的发光控制信号被接通后，向发光二极管ED流动第一晶体管T1的驱动电流。发光控制线ELn与扫描驱动部122相连接后，从扫描驱动部122接收发光控制信号。在另一实施例中，发光控制线ELn可以与扫描驱动部122和独立发光控制驱动部未图示相连接后接收发光控制信号。第三晶体管T可以省略。
[0046] 偏置晶体管BT可以包括：与偏置线BLn相连接的门极端子、与第三晶体管T的第二端子相连接的第一端子、与第一晶体管T1的第一端子相连接的第二端子。偏置晶体管BT通过向门极端子施加的偏置电压保持接通状态，其可以是控制第一晶体管T1漏电压的电压控制晶体管。由偏置晶体管BT控制第一晶体管T1漏电压，第一晶体管T1以及第二晶体管T2将起到低电压晶体管的作用。一实施例中，偏置晶体管BT可对第一晶体管T1漏电压进行控制，以保证在三极管区域第一晶体管T1的动作。
[0047] 偏置晶体管BT可利用通过偏置线BLn施加的偏置电压被接通。偏置电压可以是用于保持偏置晶体管BT始终接通状态的所定等级直流电压DC。根据偏置晶体管BT的接通状态，第一晶体管T1和偏置晶体管BT之间的节点电压Vx，即第一晶体管T1漏电压能够被控制。根据偏置电压偏置晶体管BT的通道电阻可变。即，偏置晶体管BT可以可变线性电阻来动作。
[0048] 根据偏置晶体管BT的通道电阻决定节点电压Vx，即第一晶体管T1漏电压。因此，将控制偏置电压以使第一晶体管T1的漏电压控制第一晶体管T1，以保证在三极管区域内动作所需的电压条件。
[0049] 电容器C可以包括：与第一晶体管T1的门极端子相连接的第一端子、及与第二电源电压VSS相连接的第二端子。
[0050] 发光二极管ED的第一电极可以获得第一电源电压VDD。发光二极管ED的第二电极可以与第三晶体管T的第一电极相连接。发光二极管ED将发出与数据信号相对应亮度光的方式显示图像。
[0051] 晶体管在三极管区域将具备如下公式的电压VDS-电流IDS特性，在饱和区域将具备如下公式的电压VDS电流IDS特性。
[0052] IDS＝K(VGS-VT)VDS-VDS/...(1)
[0053] IDS＝K/VGS-VT...(2)
[0054] 在此，IDS指晶体管的漏源电流，K指工序跨导参数Process Transconductance Parameter，K可以是与通道运载体电子Electron的移动性Mobility、栅区域的电容Cox、通道大小相同的参数。通道大小可以以对长度的宽度比率Width/Length来定义。VGS是晶体管的栅-源电压，VT是门槛电压Threshold Voltage，VDS是漏源电压。
[0055] 做为驱动晶体管的第一晶体管T1在三极管区域进行动作的动作条件是VGS-VT>VDS。其中VDS由节点电压Vx决定，节点电压Vx被偏置电压控制，因此通过对偏置电压的控制，可以保证在三极管区域内第一晶体管T1的正常动作。第一晶体管T1在三极管区域进行动作时，将具备与电阻相同的线性特性。由此，第一晶体管T1可以输出输入电压，即被VGS线性化的输出电流，即IDS。
[0056] 第一晶体管T1因在三极管区域内动作，因此可以消除门槛电压变化时的漏源电流变化，且因低跨导Gm，可以使用宽输入电压值域range。
[0058] 本实用新型的实施例通过控制第一晶体管T1漏电压，将动作区域限制在三极管区域内，以限制漏源电压动作电压范围。因此可将具有低破坏电压的晶体管当作驱动晶体管来使用。
[0059] 偏置电压供给部124可以包括：运算放大器131Operational Amplifier和标准电压生成部133。
[0060] 运算放大器131的第一输入端+与标准电压Vref的供给源的标准电压生成部133相连接，第二输入端-与输出端相连接的。运算放大器131的输出端与偏置线BLn相连接。
[0061] 一实施例中，偏置电压供给部124以单一运算放大器131构成，运算放大器131的输出端可以与多数偏置线BL-BLn相连接。在另一实施例中，偏置电压供给部124由多数第一至第n运算放大器131构成，多数第一至第n运算放大器131的各输出端可以与多数偏置线BL-BLn中相对应的偏置线相连接。
[0062] 偏置电压供给部124为保证第一晶体管T1在低电压区域进行动作，以控制第一晶体管T1漏电压，可向偏置线BLn生成并施加能够决定偏置晶体管BT通道电阻的偏置电压VBIAS。偏置电压供给部124为保证第一晶体管T1满足VGSVT>VDS的动作条件，向偏置线BLn生成并施加能够决定偏置晶体管BT通道电阻的偏置电压VBIAS。
[0063] 驱动晶体管的动作区域如在饱和区域中使用时，为确保因高跨导Gm值的充分的输入电压区域，有时使用长通道驱动晶体管，或追加大电阻。另外，为减少门槛电压失配mismatch的影响，有时使用大尺寸的驱动晶体管。此时难于体现高分辨率微型显示装置。
[0064] 本实用新型的实施例能够控制驱动晶体管的漏电压，将驱动晶体管的动作区域限制在三极管区域，并优化跨导Gm值，用短通道驱动晶体管消除门槛电压失配mismatch的影响，以确保宽输入电压值域。
[0065] 另外，本实用新型的实施例施加外部偏置，可将驱动晶体管和驱动部的动作电压限制为低电压范围，在微型显示装置无需使用高压晶体管的情况下，可以实现高分辨率像素电路。
[0066] 本实用新型还公开了一种微型显示装置的控制方法，包括：
[0067] 生成偏置电压；
[0068] 施加偏置电压给电压控制晶体管的门极端子，并保持接通的状态；
[0069] 控制驱动晶体管的漏电压，然后在驱动晶体管和发光元件连接后，控制驱动晶体管的电流流动。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 使用感测放大器基于对存取线预充电进行存储器单元感测 | 2020-05-11 | 105 |
| 一种电压调节器 | 2020-05-11 | 154 |
| 电子装置 | 2020-05-08 | 530 |
| 读出放大器、半导体装置及它们的工作方法以及电子设备 | 2020-05-08 | 32 |
| 一种跨导增强型毫米波低噪声放大器 | 2020-05-11 | 969 |
| 一种基于异质结三极管的大功率高频放大器 | 2020-05-08 | 826 |
| 一种微型显示装置 | 2020-05-08 | 170 |
| 斩波前置放大器和集成电路 | 2020-05-08 | 588 |
| 运算放大器 | 2020-05-08 | 289 |
| 一种高功率双差分变压合成功率放大器 | 2020-05-08 | 843 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
晶体管放大器热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈