[发明专利]有源矩阵LED像素驱动电路和布局方法

说明书

相关申请

本申请要求于2014年06月05日提交的美国临时申请号62/008,452的权益。上述申请的全部教导通过引用并入本文。

背景技术

典型的有源矩阵发光二极管(LED)显示器使用像素的矩阵，像素包括通过驱动电压充电的电容器。有源矩阵LED显示器的像素使用所存储的电压直到下一帧的扫描时段。这些存储的电压允许像素电路在一个帧的时间段期间驱动电流至LED。

参照图1，现有技术中的典型像素包括第一晶体管11和第二晶体管12、电容器13和LED 14。第一晶体管11的栅极通过选择线(SL)16接收选择信号，而第一晶体管11的源极通过VDATA线17接收电压数据信号。当第一晶体管11被选择信号导通时，电压数据信号被传输到第二晶体管12的栅极，并且数据信号VDATA的电压电平导通第二晶体管12，以在一个帧的时间段期间产生通过点亮LED 14的第二晶体管12的驱动电流。像素的典型现有技术布局在图2中示出，其中多个像素201-215被放置成网格图案，该网格图案具有用于行的多个选择线250a-250c以及用于列的多个电压数据线260a-260e。

然而，当图1中的典型像素被放置在图2的布局中时，它们遭受漂移以及第二晶体管的阈值电压变化(包括如由宽度变化和长度变化引起的)，这可以导致驱动电流的变化。不同像素中的驱动电流之间的变化可以引起显示面板或显示屏幕上的非均匀点亮。

发明内容

本发明的实施例涉及有源矩阵LED像素驱动电路和像素布局，其提供LED显示面板的增加的均匀点亮。根据一个示例实施例，发光二极管像素驱动电路包括：具有第一栅极和第一源极的第一主驱动晶体管；连接至第一栅极的选择线；连接至第一源极的电压数据线；具有第二栅极和第二漏极的第二主驱动晶体管；连接至第二漏极的发光二极管；以及多个子驱动晶体管，每个子驱动晶体管具有栅极和漏极，其中多个子驱动晶体管的栅极被连接至第二栅极，以及子驱动晶体管的漏极被连接至第二漏极。

对于某些实施例，第一主驱动晶体管和第二主驱动晶体管位于第一像素中，并且多个子驱动晶体管位于第一像素外。对于某些示例实施例，第一主驱动晶体管和第二主驱动晶体管位于第一像素中，并且多个子驱动晶体管中的每一个位于第一像素的相邻像素中。对于某些实施例，第一主驱动晶体管和第二主驱动晶体管是P沟道晶体管。对于附加的示例实施例，多个子驱动晶体管各自是P沟道晶体管。

对于某些示例实施例，第二主驱动晶体管还具有第二源极，并且示例电路还包括连接在第二源极和第二栅极之间的电容器。对于某些实施例，第二主驱动晶体管还具有第二源极，并且还包括的是连接至第二源极的VDD电压源。对于附加的示例实施例，多个子驱动晶体管还各自具有源极，并且VDD电压源还被连接至多个子驱动晶体管的源极。对于某些实施例，第一栅极能够通过选择线接收选择信号，并且第一源极能够通过电压数据线接收电压数据信号。

还对于再一些其它的附加实施例，当第一主驱动晶体管由选择信号导通时，电压数据信号被传输至第二栅极，并且电压数据信号的电压电平被配置为导通第二主驱动晶体管，以产生通过第二主驱动晶体管的驱动电流。对于某些示例实施例，多个子驱动晶体管能够补偿第二主驱动晶体管的阈值变化，从而产生显示面板上的发光二极管的改进的均匀点亮。

本发明的另一个示例实施例是一种方法，该方法包括：在第一主驱动晶体管的第一栅极处接收选择信号，以导通第一主驱动晶体管；当第一主驱动晶体管由选择信号导通时，传输电压数据信号至第二主驱动晶体管的第二栅极以及多个子驱动晶体管的多个栅极中的每一个栅极；当电压数据信号导通第二主驱动晶体管时，产生通过第二主驱动晶体管的驱动电流；使用驱动电流来点亮发光二极管，并且其中多个子驱动晶体管还各自具有连接至第二主驱动晶体管的第二漏极的漏极，并且多个子驱动晶体管补偿第二主驱动晶体管的阈值变化。对于场效应晶体管(FET)晶体管，阈值电压是在源极和漏极之间产生导电路径所需的、栅极和源极之间的最小电压差。

对于某些实施例，第一主驱动晶体管和第二主驱动晶体管位于第一像素中，并且多个子驱动晶体管位于第一像素外。对于某些实施例，第一主驱动晶体管和第二主驱动晶体管位于第一像素中，并且多个子驱动晶体管中的每一个位于第一像素的相邻像素中。