專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以基于施加在驅(qū)動元件的第1端子與第2端子之間的電位差的亮度發(fā)光的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年，在進行圖像顯示等的顯示器領(lǐng)域，取代液晶顯示裝置，使用有機EL元件的圖像顯示裝置正被關(guān)注。使用有機EL元件的圖像顯示裝置，由于自發(fā)光性的原因而不需要背光燈，并具有優(yōu)良的響應(yīng)速度、對比度、可視性等、超越液晶顯示裝置的功能。另外，由于使用有機EL元件的圖像顯示裝置結(jié)構(gòu)也較為簡單，故可以認為在制造成本方面也有利(比如，參照日本特開平8-234683號)。
有機EL元件，由于具有以依據(jù)注入電流值的亮度發(fā)光的機構(gòu)，故為了實現(xiàn)高亮度顯示器而有對構(gòu)成各個像素的有機EL元件流經(jīng)大電流的必要。但是，從避免有機EL元件及控制有機EL元件的驅(qū)動狀態(tài)的薄膜晶體管的損傷的觀點來看，并不優(yōu)選對這些電路元件流經(jīng)大電流。以避免大電流驅(qū)動為目的，提出通過對每個像素配置串聯(lián)連接的多個有機EL元件并使該多個有機EL元件同時發(fā)光，來實現(xiàn)亮度提高的圖像顯示裝置。
圖10是表示配置了串聯(lián)連接的多個有機EL元件的現(xiàn)有的圖像顯示裝置所具有的像素電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖10所示，現(xiàn)有的像素電路具備將有機EL元件101a～101d串聯(lián)連接的發(fā)光機構(gòu)2；用于控制流經(jīng)發(fā)光機構(gòu)102的電流值，源電極連接在發(fā)光機構(gòu)102的陽極側(cè)的第1薄膜晶體管103；連接在發(fā)光機構(gòu)102的陰極側(cè)的恒電位線104；與第1薄膜晶體管103的漏電極連接的電源線105；和配置在第1薄膜晶體管103與電源線105之間的電容器6。另外，現(xiàn)有的像素電路包括通過信號線107，將與發(fā)光機構(gòu)102的亮度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓供給到第1薄膜晶體管103的柵電極的信號線驅(qū)動電路108；第2薄膜晶體管109、掃描線110，其中信號線驅(qū)動電路108；作為控制信號線107與第1薄膜晶體管103之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件發(fā)揮作用的第2薄膜晶體管109；和與第2薄膜晶體管109的柵電極連接，以控制第2薄膜晶體管109的驅(qū)動狀態(tài)的掃描線110。
對現(xiàn)有的像素電路簡單地進行說明。首先，使第2薄膜晶體管109為導(dǎo)通狀態(tài)的同時，由信號線107對第1薄膜晶體管103的柵電極供給與顯示亮度對應(yīng)的電壓。因為第1薄膜晶體管103具有流經(jīng)與被供給的柵電壓對應(yīng)的漏極·源極間電流的功能，故將與通過信號線107被提供的電壓相應(yīng)的電流供給到發(fā)光機構(gòu)2，發(fā)光機構(gòu)2以對應(yīng)于所供給的電流的亮度發(fā)光。
但是，在串聯(lián)連接了有機EL元件101a～101d的現(xiàn)有的圖像顯示裝置中，存在由信號線107供給的電壓值的范圍擴大，電壓供給電路的負荷增大的問題。下面，對有關(guān)問題點詳細地進行說明。
如圖10的電路圖所示，有機EL元件101a～101d從電氣性來看可以視為與發(fā)光二極管等價的元件，可以作為具有與發(fā)光二極管基本相同的電壓—電流特性的元件來對待。因此，各有機EL元件101a～101d中的陽極·陰極間的電壓，有根據(jù)電流值、換句話說根據(jù)發(fā)光亮度增加的傾向，即使作為發(fā)光機構(gòu)102整體，陽極·陰極間電壓也根據(jù)顯示亮度的提高而增加。另外，如上所述，第1薄膜晶體管103根據(jù)柵極·源極間電壓值來控制流經(jīng)發(fā)光機構(gòu)102的電流值，為了使有關(guān)控制成為可能而由信號線驅(qū)動電路108供給柵極電位。
若考慮以上事實，則由信號線控制電路108供給到第1薄膜晶體管103的柵極電位Vg，使用恒電位線104的電位Vo、發(fā)光機構(gòu)102的陽極·陰極間電位差nVOLED(n為有機EL元件的個數(shù))及第1薄膜晶體管的柵極·源極間電壓Vgs，以下式(1)表示Vg＝Vo+nVOLED+Vgs(1)式(1)中的Vo基本成為恒定值，另一方面nVOLED及Vgs為根據(jù)發(fā)光機構(gòu)102的顯示亮度而不同的值。具體地說，第1薄膜晶體管的柵極·源極間電壓Vgs雖因晶體管的結(jié)構(gòu)及圖像顯示裝置的使用狀態(tài)而有所不同，但一般在0V左右～10V左右的范圍內(nèi)變動。另一方面，當n≈10左右時，發(fā)光機構(gòu)102的陽極·陰極間電壓VOLED的變動范圍，比如在20V左右～70V左右的范圍內(nèi)變動。
即，在現(xiàn)有的圖像顯示裝置中，與為使發(fā)光機構(gòu)102顯示規(guī)定亮度而必需的第1薄膜晶體管103的柵極·源極間電壓的變動幅度約為10V左右無關(guān)，由于發(fā)光機構(gòu)102的陽極側(cè)的電位變動的影響，信號線驅(qū)動電路108必須在20V左右～80V左右的寬范圍內(nèi)進行電位供給，因此信號線驅(qū)動電路108的負荷增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而進行的發(fā)明，其目的在于實現(xiàn)一種降低對驅(qū)動元件施加的電位范圍，并降低了電位差供給部的負荷的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的一形態(tài)涉及的圖像顯示裝置，包括以對應(yīng)于注入電流的亮度發(fā)光的發(fā)光部；至少具備第1端子和第2端子，并將根據(jù)所述第1端子與所述第2端子之間的電位差而決定的值的電流供給到所述發(fā)光部的驅(qū)動器；供給所述第1端子與所述第2端子之間的電位差的電位差供給部；當所述電位差供給部進行電位差供給時，調(diào)整所述第2端子的電位為基準電位的電位調(diào)整部；和配置在所述第1端子與所述第2端子之間，保持由所述電位差供給部供給的電位差的電容器。
關(guān)于以上所述情況、本發(fā)明的其他目的、特征、優(yōu)點及在技術(shù)上和產(chǎn)業(yè)上的意義，通過參照附圖閱讀下面的詳細說明，可以更好地進行理解。


圖1是表示實施方式1涉及的圖像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示圖像顯示裝置所具備的發(fā)光機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是用于說明發(fā)光機構(gòu)的發(fā)光機理的示意圖。
圖4A～4D是用于說明圖像顯示裝置的動作的示意圖。
圖5是表示實施方式1涉及的圖像顯示裝置所具備的信號線驅(qū)動電路的供給電位范圍的曲線圖。
圖6是表示實施方式2涉及的圖像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7是表示實施方式3涉及的圖像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8是表示實施方式3的變形例1中的像素電路的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖9是表示實施方式3的變形例2中的像素電路的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖10是表示現(xiàn)有技術(shù)涉及的圖像顯示裝置所具備的像素電路的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
下面，邊參照附圖，邊對用于實施有關(guān)本發(fā)明的圖像顯示裝置的最佳方式(以下，僅稱為“實施方式”)進行說明。另外，附圖僅是示意性的圖面，應(yīng)當注意各部分的厚度與寬度間的關(guān)系、各部分的厚度的比例等都與現(xiàn)實產(chǎn)品有所區(qū)別，并且顯然圖面之間也包含了相互尺寸關(guān)系或比例不同的部分。
首先，對實施方式1涉及的圖像顯示裝置進行說明。圖1是表示實施方式1涉及的圖像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，本實施方式1涉及的圖像顯示裝置具備配置為矩陣狀的多個像素電路1；經(jīng)信號線2與像素電路1電連接的信號線驅(qū)動電路3；經(jīng)掃描線4與像素電路1電連接的掃描線驅(qū)動電路5；經(jīng)電源線7與像素電路1電連接的電源電路8；經(jīng)恒電位線9與像素電路1電連接的恒電位供給電路10；和進行相對像素電路1內(nèi)所具有的電位調(diào)整部21(后邊講述)的控制的開關(guān)控制電路11。
信號線驅(qū)動電路3是用于對像素電路1內(nèi)所具有的驅(qū)動元件15(后邊講述)供給規(guī)定電位差的電路，具體地講是用于供給對應(yīng)于由像素電路1顯示的亮度的電位差的電路。另外，掃描線驅(qū)動電路5是通過經(jīng)多根掃描線4順次供給規(guī)定電壓來控制像素電路1內(nèi)所具有的開關(guān)元件16的驅(qū)動的電路。另外，電源電路8是經(jīng)電源線7對像素電路1內(nèi)所具有的發(fā)光機構(gòu)14(后邊講述)進行電力供給的電路。還有，恒電位供給電路10是用于供給發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)的電位的電路。另外，電源電路8及恒電位供給電路10也可以為各自供給電位可變的結(jié)構(gòu)，但在本實施方式1中，為了簡單方便，而設(shè)為各自供給恒電位。
下面，對像素電路1的結(jié)構(gòu)進行說明。像素電路1具備以對應(yīng)于流入電流值的亮度發(fā)光的發(fā)光機構(gòu)14；源電極與發(fā)光機構(gòu)14的陽極側(cè)連接，并由薄膜晶體管形成的驅(qū)動元件15；一方的源/漏電極與驅(qū)動元件15的柵電極連接的開關(guān)元件16。另外，像素電路1包括配置在驅(qū)動元件15的柵電極與源電極之間的電容器18；作為用于進行驅(qū)動元件15的源電極的電位調(diào)整的部件，并包括驅(qū)動元件15本身而形成的電位調(diào)整部21。
驅(qū)動元件15具有源電極連接發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)的結(jié)構(gòu)，并具有控制流入發(fā)光機構(gòu)14的電流的大小的功能。即，驅(qū)動元件15的柵電極經(jīng)開關(guān)元件16及信號線2電連接在信號線驅(qū)動電路3上，由來自信號線驅(qū)動電路3供給的電位而在柵極·源極間產(chǎn)生電位差。由于根據(jù)該電位差，漏極·源極間的載流子移動程度變動，故驅(qū)動元件15控制根據(jù)施加給柵電極的電壓而流入發(fā)光機構(gòu)14的電流的大小。
另外，驅(qū)動元件15可以構(gòu)成為包括溝道形成區(qū)域由多晶硅等形成的薄膜晶體管等，但在本實施方式1中構(gòu)成為包括溝道形成區(qū)域由n型的非晶硅形成的薄膜晶體管。這是因為在使用非晶硅的薄膜晶體管的情況下，具有可以降低不同場所形成的薄膜晶體管間的電特性的區(qū)別等優(yōu)點的緣故。
開關(guān)元件16比如由薄膜晶體管構(gòu)成，是用于控制驅(qū)動元件15與信號線2之間的導(dǎo)通狀態(tài)的元件。具體地說，開關(guān)元件16具有一方的源/漏電極與驅(qū)動元件15的柵電極連接，另一方的源/漏電極與信號線2連接，柵電極經(jīng)掃描線4與掃描線驅(qū)動電路5電連接的結(jié)構(gòu)。通過具有上述結(jié)構(gòu)，從而開關(guān)元件16能根據(jù)由掃描線驅(qū)動電路5供給的電壓，來控制信號線2與驅(qū)動元件15之間的導(dǎo)通狀態(tài)。
電容器18是用于保存驅(qū)動元件15中的源極·漏極間電壓的元件。具體地說，電容器18如圖1所示配置在驅(qū)動元件15的柵電極與源電極之間，具有可以忽略驅(qū)動元件15內(nèi)的源極/漏極間寄生電容程度的電容。
發(fā)光機構(gòu)14如圖1所示，具有在電氣方面可視為與二極管的串聯(lián)連接等價的結(jié)構(gòu)。具體地說，發(fā)光機構(gòu)14具有圖2所示的結(jié)構(gòu)。即，包括形成在一部分區(qū)域上已形成了驅(qū)動元件15、開關(guān)元件16、導(dǎo)電層24、25的基板23的其他區(qū)域上的陽極配線層26；在陽極配線層26和平坦化層27上順次層疊的發(fā)光層28a、電子—空穴對生成層29a、發(fā)光層28b、電子—空穴對生成層29b、發(fā)光層28c、電子—空穴對生成層29c、發(fā)光層28d、陰極配線層30。另外，在多個發(fā)光機構(gòu)14之間配置元件分離層31，多個發(fā)光機構(gòu)14具有相互電絕緣的結(jié)構(gòu)。
陽極配線層26由Au(金)、Cu(銅)、ITO(Indium Tin Oxide)等導(dǎo)電性材料形成，具有使發(fā)光層28a～28d產(chǎn)生的光通過那樣、例如被薄膜化的結(jié)構(gòu)。另外，發(fā)光層28a～28d具有由酞菁、三鉛配位化合物、雙(苯并喹啉醇合)鈹配位化合物(BeBq)等有機類材料形成，并根據(jù)需要添加規(guī)定雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)。另外，電子—空穴對生成層29a～29c由具有光透射性的導(dǎo)電材料形成，具體地說，優(yōu)選由ITO、IZO(Indium Zine Oxide)等金屬氧化物等、透明的導(dǎo)電材料形成。還有，由于ITO的負電性高，故電子—空穴對生成層29a～29c也可以包括在各ITO的下層分別包含銫(Cs)等金屬材料的導(dǎo)電層而形成。作為該導(dǎo)電層，優(yōu)選使用含有銫的BPHPEN或者BCP。再有，陰極配線層30由Al、Cu等金屬等、導(dǎo)電性材料形成。此外，本實施方式1涉及的圖像顯示裝置，由于具有由發(fā)光層28a～28d發(fā)出的光經(jīng)過基板23向外部射出的結(jié)構(gòu)，因此陰極層30可以不必具有光透射性，而且可以增大膜厚。
圖3是用于說明發(fā)光機構(gòu)14的發(fā)光機理的示意圖。發(fā)光層28a～28d通過由外部供給的電子與空穴再結(jié)合，而使構(gòu)成發(fā)光層28a～28d的有機材料分子被激發(fā)，通過分子由激發(fā)狀態(tài)過渡到基板狀態(tài)時產(chǎn)生的剩余能量被轉(zhuǎn)換為光而發(fā)光。還有，形成發(fā)光機構(gòu)13的電子—空穴對生成層29a～29c具有分別通過被供給規(guī)定電位，而將電子供給到陽極配線層26側(cè)，將空穴供給到陰極配線層30側(cè)的功能。在本實施方式1涉及的圖像顯示裝置中，通過設(shè)置該電子—空穴對生成層29a～29c，從而可以以低電流發(fā)出足夠亮度的光。
作為例子，對發(fā)光層28c的發(fā)光機理進行說明。在發(fā)光層28c中，從外部流入由電子—空穴對生成層29b產(chǎn)生的空穴和由電子—空穴對生成層29c產(chǎn)生的電子，通過在發(fā)光層28c內(nèi)再結(jié)合而產(chǎn)生光。在此，供給到發(fā)光層28c的空穴和電子，其中任一個都不是由發(fā)光機構(gòu)14的外部供給的，而是在發(fā)光機構(gòu)14內(nèi)生成。因此，在發(fā)光層28c中對發(fā)光做貢獻的帶電粒子與通過驅(qū)動元件15的溝道層的帶電粒子并無直接關(guān)系，通過在發(fā)光層28c中發(fā)光，從而驅(qū)動元件15的溝道層并沒受到影響。因此，與經(jīng)驅(qū)動元件15供給的電流值相比，發(fā)光機構(gòu)14能以比現(xiàn)有技術(shù)還高的效率發(fā)光，在發(fā)出同一亮度的光時，可以降低流經(jīng)驅(qū)動元件15的電流值，能夠降低構(gòu)成驅(qū)動元件15的薄膜晶體管的損傷。
下面，對電位調(diào)整部21進行說明。電位調(diào)整部21是在由信號線驅(qū)動電路3供給對應(yīng)于顯示亮度的電位時，進行電位調(diào)整，以使驅(qū)動元件15的源極的電位成為規(guī)定值的部分。具體地說，電位調(diào)整部21具有進行電位調(diào)整，以便在對應(yīng)于顯示亮度的電位供給之前，通過使發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)變化為浮動狀態(tài)，并對驅(qū)動元件15的源電極供給規(guī)定電位，在亮度電位供給時使驅(qū)動元件15的源電極成為規(guī)定電位的功能。作為電位調(diào)整部21的具體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，具有分別由薄膜晶體管構(gòu)成，并包括作為第1開關(guān)機構(gòu)的一例發(fā)揮作用的驅(qū)動元件15、作為第2開關(guān)機構(gòu)的一例發(fā)揮作用的開關(guān)元件19和控制開關(guān)元件19的驅(qū)動狀態(tài)的開關(guān)控制電路11的構(gòu)成。
開關(guān)元件19配置在發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)與恒電位線9之間，通過控制發(fā)光機構(gòu)14與恒電位線9之間的導(dǎo)通狀態(tài)，從而在驅(qū)動元件15的源電極的電位調(diào)整時，使發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)變化為所謂的浮動狀態(tài)。具體地說，開關(guān)元件19具有根據(jù)由開關(guān)控制電路11供給的電壓而動作的結(jié)構(gòu)。即，開關(guān)元件19例如由n型的薄膜晶體管構(gòu)成，在對柵電極施加導(dǎo)通電壓以上的電壓時維持導(dǎo)通，在施加不足導(dǎo)通電壓的電壓時切斷導(dǎo)通。
另外，驅(qū)動元件15在作為電位調(diào)整部21所具有的第1開關(guān)機構(gòu)發(fā)揮作用時，以使本身的源電極的電位成為規(guī)定值的方式進行動作。即，在后邊講述的電位調(diào)整時，驅(qū)動元件15維持為導(dǎo)通狀態(tài)，其以通過將與漏電極連接的電源線7的電位供給到自身的源電極而使源極的電位成為規(guī)定值的方式進行動作。另外，也可以是與驅(qū)動元件15單獨獨立地形成第1開關(guān)機構(gòu)，由該第1開關(guān)機構(gòu)進行電位調(diào)整時，將驅(qū)動元件15的源電極控制為規(guī)定值的構(gòu)成。
下面，對本實施方式1涉及的圖像顯示裝置的動作進行說明。圖4A～4D是用于說明本實施方式1涉及的圖像顯示裝置的動作的示意圖。另外，在圖4A～圖4D中，為了容易地理解動作，對于開關(guān)元件16、19，是根據(jù)單純的開關(guān)結(jié)構(gòu)進行圖示的。另外，在圖4A～圖4D中，設(shè)電源線7上的任意點為A、驅(qū)動元件15的源電極為B、柵電極為C、恒電位線9上的任意點為D，各點的電位為VA、VB、VC、VD。由于電源線7及恒電位線9被供給恒定的電位，故由圖4A～圖4D，VA及VD保持恒定的值。
首先，如圖4A所示，發(fā)光機構(gòu)14以規(guī)定的亮度發(fā)光，具體地說，控制為開關(guān)元件16處于導(dǎo)通狀態(tài)，而開關(guān)元件19為截止狀態(tài)。然后，對驅(qū)動元件15的柵電極施加對應(yīng)于顯示亮度的電位，在驅(qū)動元件15的柵極·源極間產(chǎn)生導(dǎo)通電壓以上的規(guī)定電位差。因此，由電源線7供給的電通過驅(qū)動元件15的漏極·源極間、發(fā)光機構(gòu)14及開關(guān)元件19，流經(jīng)恒電位線9，在發(fā)光機構(gòu)14中產(chǎn)生與流入的電流值相對應(yīng)的亮度的光。如上所述，由于發(fā)光機構(gòu)14在電氣方面被視為與串聯(lián)連接的二極管等價，因此在發(fā)光機構(gòu)14的陽極·陰極之間產(chǎn)生與流入電流對應(yīng)的電位差。設(shè)發(fā)光機構(gòu)14所具有的等價二極管的個數(shù)為n、每一個等價二極管所產(chǎn)生的電位差為VOLEDO，則點B(驅(qū)動元件15的源電極)的電位VB用下式(2)表示VB＝nVOLEDO+VD(2)接著，如圖4B所示，由發(fā)光機構(gòu)14進行的發(fā)光結(jié)束，進行對驅(qū)動元件15的源電極的電位調(diào)整。具體地說，開關(guān)元件16變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)元件19變?yōu)榻刂範顟B(tài)。另外，信號線2通過使驅(qū)動元件15的漏極·源極間的通過電流維持位足夠大程度的電位，并將該電位經(jīng)開關(guān)元件16施加到驅(qū)動元件15的柵電極，從而使驅(qū)動元件15成為導(dǎo)通狀態(tài)。
在圖4B所示的狀態(tài)下，由于開關(guān)元件19變?yōu)榻刂範顟B(tài)，故流經(jīng)發(fā)光機構(gòu)14的電流成為0，并且通過導(dǎo)通狀態(tài)的驅(qū)動元件15，對驅(qū)動元件15的源電極供給電源線7的電位。因此，圖4B所示狀態(tài)中的電位VB變化為下式(3)VB＝VA(3)
另外，也如圖4A所示，由于在進行電位調(diào)整之前也對驅(qū)動元件15的柵電極供給某種程度的高電位，故在圖4B所示的狀態(tài)下，即使在將開關(guān)元件16維持為截止狀態(tài)的情況下，也可以滿足式(3)。
然后，如圖4C所示，重新由信號線2供給亮度電位VDAT，在驅(qū)動元件15的柵極·源極間寫入新的對應(yīng)于發(fā)光亮度的電位差。具體地說，開關(guān)元件19維持截止狀態(tài)，而另一方面驅(qū)動元件15及開關(guān)元件16維持導(dǎo)通狀態(tài)。因此，驅(qū)動元件15的柵電極和信號線2維持導(dǎo)通狀態(tài)，信號線2的電位VDAT被供給到驅(qū)動元件15的柵電極。由于驅(qū)動元件15的源電極的電位VB如式(3)所示維持在VA，故由信號線2供給的電位VDAT被設(shè)定為驅(qū)動元件15的柵極·源極間電位的值，即VDAT-VA的值成為與顯示亮度對應(yīng)的值。
而且，如圖4D所示，與被寫入到驅(qū)動元件15的柵極·源極間的電位差相對應(yīng)的電流流入發(fā)光結(jié)構(gòu)14，發(fā)光機構(gòu)14以規(guī)定的亮度發(fā)光。具體地說，開關(guān)元件16由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範顟B(tài)，而另一方面開關(guān)元件19由截止狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。由于驅(qū)動元件15的柵極·源極間已被供給規(guī)定的電位差，故在驅(qū)動元件15的漏極·源極間形成溝道，由電源線7經(jīng)驅(qū)動元件15、發(fā)光機構(gòu)14、開關(guān)元件19，向恒電位線9流入電流，發(fā)光機構(gòu)14以規(guī)定的亮度發(fā)光。
在此，點B的電位，由于在發(fā)光機構(gòu)14中流經(jīng)了電流，因此變?yōu)榕cVA不同。即，由于在電氣方面可以將發(fā)光機構(gòu)14視為與二極管的串聯(lián)連接等價，故成為在等價的二極管上施加與電流值對應(yīng)的電壓VOLED的狀態(tài)。因此，設(shè)發(fā)光機構(gòu)14所具有的等價二極管的個數(shù)為n，則點B的電位VB的值以下式(4)表示VB＝VA+ΔV1(4)這里，ΔV1以下式(5)表示ΔV1＝(VD+nVOLED)-VA(5)
然后，對應(yīng)式(4)和式(5)所示電位VB的值產(chǎn)生變化、以及在驅(qū)動元件15的柵電極與源電極之間配置電容器18，C點的驅(qū)動元件15的柵極電位也從VDAT開始變化，圖4D所示狀態(tài)下的C點的電位VC，使用電位變動值ΔV2，以下式(6)表示VC＝VDAT+ΔV2(6)C點中的電位變動值ΔV2，具體地說使用電容器18的電容C及驅(qū)動元件15的柵極·源極間的寄生電容Cgs、源極·漏極間的寄生電容Cgd，以下式(7)表示ΔV2＝{(C+Cgs)/(C+Cgs+Csd)}ΔV1(7)這里，源極·漏極間的寄生電容Csd與電容器18的電容C和柵極·源極間的寄生電容Cgs之和相比非常小而可以忽略不計，因此式(7)中的ΔV1的系數(shù)可以近似為1。因此，下式(8)成立。
ΔV2ΔV1(8)由式(4)、式(6)及式(8)可以看出，圖4D狀態(tài)下的驅(qū)動元件15的柵極·源極間電位，維持在與圖4C狀態(tài)下被寫入的值大致相等的值，其結(jié)果，在圖4D所示的發(fā)光工序中，對應(yīng)于由信號線2寫入的電位VDAT的電流值流入發(fā)光機構(gòu)14，可以使發(fā)光機構(gòu)14以電位VDAT對應(yīng)的亮度發(fā)光。
下面，對本實施方式1涉及的圖像顯示裝置的優(yōu)點進行說明。如圖4C中所示，在本實施方式1涉及的圖像顯示裝置中，經(jīng)信號線2對驅(qū)動元件15的柵極進行亮度電位VDAT的供給時的源電極的電位Vs的值，與前一幀時的發(fā)光亮度無關(guān)，而被保持為恒定的值。因此，在本實施方式1涉及的圖像顯示裝置中，不必考慮驅(qū)動元件15的源電極的電位Vs的變化量來決定亮度電位VDAT，可以在根據(jù)發(fā)光亮度而必需的柵極·源極間電壓的變動范圍內(nèi)變化亮度電位VDAT，能縮小使亮度電位VDAT變動的范圍。
圖5是表示在本實施方式1涉及的圖像顯示裝置中、經(jīng)信號線2由信號線驅(qū)動電路3供給的必要的電位范圍的曲線圖。具體地說，在圖5所示的曲線圖中，曲線I1表示本實施方式1中的電位范圍，曲線I2表示現(xiàn)有的圖像顯示裝置中的電位范圍。
如圖5所示，在設(shè)對比度為100時，相對在現(xiàn)有的圖像顯示裝置(曲線I1)中需要在20V～80V的范圍內(nèi)進行電位供給，在本實施方式1的情況下(曲線I2)中只要在0V～10V左右的范圍內(nèi)由信號線2進行電位供給就足夠了。因此，本實施方式1涉及的圖像顯示裝置具有能抑制經(jīng)信號線2供給的電壓值的范圍，減輕電壓供給電路(信號線驅(qū)動電路3)的負荷的優(yōu)點。
另外，本實施方式1涉及的圖像顯示裝置將電位調(diào)整電路21所具有的第1開關(guān)機構(gòu)和驅(qū)動元件15一體形成。如圖1所示，驅(qū)動元件15，其漏電極連接由電源電路8供給恒定電位的電源線7，在將驅(qū)動元件15控制為導(dǎo)通狀態(tài)時，對源電極供給電源線7的恒電位。因此，在本實施方式1中，設(shè)驅(qū)動元件15作為第1開關(guān)機構(gòu)發(fā)揮作用，通過經(jīng)驅(qū)動元件15將電源線7的電位供給到源電極，從而將寫入亮度電位VDAT時的驅(qū)動元件15的源電極的電位控制為恒定值。因此，本實施方式1涉及的圖像顯示裝置不必將用于在亮度電位寫入時使驅(qū)動元件15的源電極的電位保持恒定的第1開關(guān)機構(gòu)和電位供給線單獨設(shè)計，具有可以降低像素電路中配置的電路元件數(shù)及配線數(shù)的優(yōu)點。
下面，對實施方式2涉及的圖像顯示裝置進行說明。本實施方式2涉及的圖像顯示裝置具有在進行亮度電位的供給時，電位調(diào)整部通過控制發(fā)光機構(gòu)和驅(qū)動元件15間的導(dǎo)通狀態(tài)，而使電位調(diào)整時發(fā)光機構(gòu)的陽極側(cè)成為所謂的浮動狀態(tài)的構(gòu)成。
圖6是表示實施方式2涉及的圖像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖6所示，本實施方式2涉及的圖像顯示裝置，其基本結(jié)構(gòu)具有與實施方式1涉及的圖像顯示裝置相同的結(jié)構(gòu)，但在像素電路33內(nèi)，取代實施方式1的電位調(diào)制部21而具有包括電位調(diào)整部36的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施方式2涉及的圖像顯示裝置中，對與實施方式1相同的結(jié)構(gòu)·功能的部件賦予與實施方式1相同的符號·名稱，以下除非特別言及，都設(shè)為與實施方式1相同動作的部件。
電位調(diào)整部36具備與第1開關(guān)機構(gòu)相當?shù)尿?qū)動元件15；和相當于第2開關(guān)機構(gòu)，并控制驅(qū)動元件15的源電極與發(fā)光機構(gòu)14的陽極側(cè)之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件34。開關(guān)元件34分別由薄膜晶體管構(gòu)成，并且具有開關(guān)元件34的柵電極連接開關(guān)控制電路11，并根據(jù)由開關(guān)控制電路11供給的電位進行動作的構(gòu)成。
本實施方式2涉及的圖像顯示裝置，在供給亮度電位時，與實施方式1同樣，通過使驅(qū)動元件15的源電極與電源線7導(dǎo)通，從而將亮度電位的供給時的源電極的電位保持為恒定值(基準電位)。因此，本實施方式2涉及的圖像顯示裝置，與實施方式1的情況相同，可以與發(fā)光機構(gòu)14的陽極側(cè)的電位的變動無關(guān)，將源電極電位保持在恒定的值，能使由信號線驅(qū)動電路3供給的亮度電位的范圍比現(xiàn)有的還小。
另外，本實施方式2涉及的圖像顯示裝置具有通過具備開關(guān)元件34，從而在亮度電位供給時，斷路驅(qū)動元件15的源電極與發(fā)光機構(gòu)14的陽極側(cè)的導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)。具體地說，在本實施方式2中，通過采用在供給亮度電位時，使發(fā)光機構(gòu)14的陽極側(cè)從驅(qū)動元件15電絕緣的結(jié)構(gòu)，來保持發(fā)光機構(gòu)14的陽極側(cè)的電位。即，與亮度電位的供給時改變驅(qū)動元件15的源電極的電位無關(guān)，可以防止發(fā)光機構(gòu)14的陽極電位變化，能防止發(fā)光機構(gòu)14的陽極·陰極間的電位差變動。因此，在亮度電位供給后，再次使發(fā)光機構(gòu)14發(fā)光時，可以降低用于使發(fā)光機構(gòu)14的陽極·陰極間的電位差成為期望值所必需的電力供給量。
另外，在實施方式1、2中，是對作為第1開關(guān)機構(gòu)的一例而使用了驅(qū)動元件15的例子進行說明，但也可以使用控制驅(qū)動元件15的源電極與電位供給線之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件。還有，在該情況下作為電位供給線，可以不使用電源線7，而使用其他的恒電位線。
下面，對實施方式3涉及的圖像顯示裝置進行說明。本實施方式3涉及的圖像顯示裝置具有連接在發(fā)光機構(gòu)的陰極側(cè)的電位供給線供給比發(fā)光機構(gòu)的非發(fā)光時發(fā)光機構(gòu)的陽極側(cè)的電位還高的電位的功能。
圖7是表示實施方式3涉及的圖像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖7所示，本實施方式3涉及的圖像顯示裝置具有取代實施方式1、2中的恒電位線9，而重新具備供給第1電位及第2電位的電位供給線38、對電位供給線38供給第1電位及第2電位的第1/第2電位供給電路39的構(gòu)成。
電位供給線38，在本實施方式3中是為了發(fā)揮兩個功能而設(shè)置的。具體地說，電位供給線38作為第1功能，具有與實施方式1、2相同，當發(fā)光機構(gòu)14發(fā)光時，對發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)供給比陽極側(cè)的電位還低的電位，以便對發(fā)光機構(gòu)14的陽極·陰極間施加順電壓的功能。
另外，電位供給線38作為第2功能，具有當驅(qū)動元件15的源電極的電位調(diào)整時，作為電位調(diào)整部的一部分來動作的功能。具體地說，電位供給線38在發(fā)光機構(gòu)14的非發(fā)光時、特別是在源電極的電位調(diào)整時，以使對發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)供給比陽極側(cè)的電位還高的電位的第2電位的方式進行動作，通過進行該動作，從而防止在電位調(diào)整時電流由發(fā)光機構(gòu)14流入電位供給線38。即，電位供給線38在電位調(diào)整時通過對與二極管等價的發(fā)光機構(gòu)14施加逆電壓，來抑制電位調(diào)整時電流流入發(fā)光機構(gòu)14中，其結(jié)果是發(fā)揮了與實施方式1中的開關(guān)元件19及實施方式2中的開關(guān)元件34同樣的功能。
這樣，實施方式3涉及的圖像顯示裝置，通過配置將發(fā)光機構(gòu)14的陰極側(cè)的電位由第1電位切換到第2電位的第1/第2電位供給電路39，從而實現(xiàn)了在電位調(diào)整時抑制電流流入發(fā)光機構(gòu)14中的第2開關(guān)機構(gòu)(開關(guān)元件19、34)的作用。因此，本實施方式3涉及的圖像顯示裝置，具有可以省略第2開關(guān)機構(gòu)及控制第2開關(guān)機構(gòu)的配線結(jié)構(gòu)這一優(yōu)點。
下面，對實施方式3涉及的圖像顯示裝置的變形例1進行說明。圖8是表示構(gòu)成變形例1涉及的圖像顯示裝置的像素電路48及在像素電路48的周圍配置的配線結(jié)構(gòu)的示意圖。在本變形例1中，如圖8所示，在像素電路48中，具有包括驅(qū)動元件15的柵電極、控制與電源線7之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件46、驅(qū)動元件15的漏電極、控制與電源線7之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件47的構(gòu)成。
開關(guān)元件46是用于排出殘留在柵電極的電荷，在使柵電極電位與電源線7的電位相等的狀態(tài)下供給亮度電位的元件。具體地說，開關(guān)元件46通過在經(jīng)信號線2及開關(guān)元件16進行亮度電位的供給之前成為導(dǎo)通狀態(tài)，使驅(qū)動元件15的柵電極與電源線7之間導(dǎo)通，從而與殘留的電荷量無關(guān)，使驅(qū)動元件15的柵電極的電位變化為與電源線7的電位相等的值。
開關(guān)元件47是在發(fā)光機構(gòu)14的發(fā)光時以外的時刻，用于防止電流流向發(fā)光機構(gòu)14的元件。具體地說，開關(guān)元件47在發(fā)光機構(gòu)14的發(fā)光時以外的時刻維持截止狀態(tài)，通過斷路電源線7與發(fā)光機構(gòu)14之間的導(dǎo)通，而防止電流流向發(fā)光機構(gòu)14。通過設(shè)置開關(guān)元件47，從而能防止發(fā)光機構(gòu)14在發(fā)光期間以外的定時內(nèi)發(fā)光，可以提高顯示圖像的品質(zhì)。
下面，對實施方式3涉及的圖像顯示裝置的變形例2進行說明。圖9是表示構(gòu)成變形例2涉及的圖像顯示裝置的像素電路51及在像素電路51的周圍配置的配線結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖9所示，本變形例2涉及的圖像顯示裝置具有包括驅(qū)動元件15的柵電極、控制開關(guān)元件16與電容器18之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件49、控制驅(qū)動元件15的柵電極與電源線7之間的導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件50的構(gòu)成。
開關(guān)元件50具有與變形例1中的開關(guān)元件46相同功能。即，是用于在供給亮度電位之前排出殘留在驅(qū)動元件15的柵電極處的電荷，可以與前幀中的發(fā)光亮度無關(guān)地使柵電極的電位成為與電源線7相等的電位的元件。
開關(guān)元件49與開關(guān)元件16不同，是用于控制將經(jīng)信號線2供給的亮度電位供給到驅(qū)動元件15的柵電極的定時的部件。即，在開關(guān)元件16成為導(dǎo)通狀態(tài)、進行經(jīng)信號線2的亮度電位的供給的時刻，開關(guān)元件49維持截止狀態(tài)，使亮度電位并不到達驅(qū)動元件15的柵電極而是積累在電容器18中。然后，當成為使發(fā)光機構(gòu)14發(fā)光的定時，開關(guān)元件49開始成為導(dǎo)通狀態(tài)，對驅(qū)動元件15的柵電極供給亮度電位，對應(yīng)于發(fā)光亮度的電流流經(jīng)漏及·源極間，發(fā)光機構(gòu)14以規(guī)定的亮度發(fā)光。在此，關(guān)于構(gòu)成圖像顯示裝置的所有像素電路51，可以使開關(guān)元件49同時變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。這是因為在采用該結(jié)構(gòu)時，構(gòu)成圖像顯示裝置的所有像素電路51所具有的發(fā)光機構(gòu)14一齊發(fā)光，使高品質(zhì)的圖像顯示成為可能。
以上在實施方式1～3及變形例1、2范圍內(nèi)對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不應(yīng)局限于上述例子來進行解釋，作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到各種各樣的實施例、變形例。比如，將變形例1、2作為實施方式3涉及的圖像顯示裝置進行了介紹，但不局限于該結(jié)構(gòu)，也可以是將開關(guān)元件46、47或者開關(guān)元件49、50組入實施方式1或者實施方式2的像素電路內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的適用范圍，不必限定于在電氣方面將發(fā)光機構(gòu)視為多個發(fā)光二極管的串聯(lián)連接的部件，例如發(fā)光機構(gòu)也可以是具備單一發(fā)光層的有機EL元件。另外，發(fā)光機構(gòu)也可以不是有機EL元件，而是無機EL元件等其他的發(fā)光元件。
作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員，容易導(dǎo)出更進一步的效果或變形例。由此，本發(fā)明的更廣范圍的形態(tài)并不局限于上述所表述且記載的特定的詳細及典型的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括以對應(yīng)于注入電流的亮度發(fā)光的發(fā)光部；至少具備第1端子和第2端子，并將根據(jù)所述第1端子與所述第2端子之間的電位差而決定的值的電流供給到所述發(fā)光部的驅(qū)動器；供給所述第1端子與所述第2端子之間的電位差的電位差供給部；當所述電位差供給部進行電位差供給時，以使所述第2端子的電位為基準電位的方式進行調(diào)整的電位調(diào)整部；和配置在所述第1端子與所述第2端子之間，并保持由所述電位差供給部供給的電位差的電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述驅(qū)動器由以所述第1端子為柵電極、以所述第2端子為源電極的薄膜晶體管構(gòu)成；所述電位差供給部，通過對所述第1端子供給電位，而向所述第1端子與所述第2端子之間供給電位差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述發(fā)光部配置為與所述第2端子電連接；當由所述電位差供給部進行電位差供給時，所述電位調(diào)整部使所述發(fā)光部的陽極側(cè)或者陰極側(cè)的至少一方變化為浮動狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，包括電位供給線，其在至少與所述驅(qū)動器的第2端子導(dǎo)通時，對所述源電極供給恒定電位；和第1開關(guān)部，其在由所述電位差調(diào)整部進行電位差供給時，將所述第2端子與所述電位供給線電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其中，所述驅(qū)動器由以所述第1端子為柵電極、以所述第2端子為源電極的薄膜晶體管構(gòu)成；所述電位供給線由與所述薄膜晶體管的漏電極連接，并經(jīng)所述薄膜晶體管對所述發(fā)光部進行電流供給的電源線形成；所述第1開關(guān)部，與所述薄膜晶體管一體形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其中，還包括至少在發(fā)光時與所述發(fā)光部的陰極側(cè)電連接的恒電位線；所述電位調(diào)整部還具備在由所述電位差供給部進行電位差供給時，斷路所述發(fā)光部的陰極側(cè)與所述恒電位線之間的導(dǎo)通的第2開關(guān)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其中，所述電位調(diào)整部還具備在由所述電位差供給部進行電位差供給時，斷路所述發(fā)光部的陽極側(cè)與所述第2端子之間的導(dǎo)通的第2開關(guān)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述發(fā)光部具有使電流只從陽極側(cè)流向陰極側(cè)的功能；所述電位調(diào)整部包括電位供給線，其與所述發(fā)光部的陰極側(cè)連接，當所述發(fā)光部發(fā)光時，對所述發(fā)光部的陰極側(cè)供給比所述發(fā)光部的陽極側(cè)電位還低的第1電位，當所述發(fā)光部不發(fā)光時，對所述發(fā)光部的陰極側(cè)供給比所述發(fā)光部的陽極側(cè)電位還高的第2電位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示裝置，其中包括以對應(yīng)于注入電流的亮度發(fā)光的發(fā)光部；至少具備第1端子和第2端子，并將根據(jù)所述第1端子與所述第2端子之間的電位差而決定的值的電流供給到所述發(fā)光部的驅(qū)動器；供給所述第1端子與所述第2端子之間的電位差的電位差供給部；當所述電位差供給部進行電位差供給時，以使所述第2端子的電位為基準電位的方式進行調(diào)整的電位調(diào)整部；和配置在所述第1端子與所述第2端子之間，并保持由所述電位差供給部供給的電位差的電容器。
文檔編號H01L51/50GK1670600SQ200510056388
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者三和宏一, 辻村隆俊 申請人:京瓷株式會社, 奇美電子股份有限公司