專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠以低功率進行高亮度顯示的圖像顯示裝置。
背景技術：
使用圖15說明現(xiàn)有技術。首先說明現(xiàn)有例的結構。圖15是使用了現(xiàn)有技術的有機EL(Electro Luminescence電致發(fā)光)顯示器的像素電路圖。在各像素201中設置了有機EL元件202，有機EL元件202的一端與公共電極203連接，通過驅動TFT(Thin Film-Transistor薄膜晶體管)204與電源線PWR連接。在驅動TFT204的柵極-漏極之間連接有復位開關205。另外，驅動TFT204的柵極通過存儲電容206與連接有信號線DAT的像素開關207、連接有三角波線SWP的三角波開關208連接。
此外，分別由復位開關控制線211控制復位開關205，由像素開關控制線209控制像素開關207，由三角波開關控制線210控制三角波開關208。
其次，說明該現(xiàn)有例的動作。
在被選擇了寫入的像素中，首先，通過像素開控制線209使像素開關207接通，通過復位開關控制線211使復位開關205接通。通過三角波開關控制線210使三角波開關208關斷。此時，電流從電源線PWR經(jīng)由成二極管連接的驅動TFT204流入有機EL元件202。
在此，驅動TFT204和有機EL元件202，形成以驅動TFT204的柵極為輸入、以驅動TFT204和有機EL元件202的中點為輸出的反相電路，此時該反相電路的輸出和輸出被復位開關205短路。
此時該反相電路的輸入輸出，產生了在反相器中反轉時的輸入中點電壓，該輸入中點電壓輸入到存儲電容206的一端。另外，此時施加在信號線DAT上的信號電壓，通過像素開關207被輸入到存儲電容206的另一端。
接著，當通過復位開關控制線211關斷復位開關205時，上述輸入中點電壓和信號電壓的電壓差被存儲到存儲電容206。通過以上步驟，結束寫入動作。
其次，當寫入轉移到下一行的像素時，通過像素開關控制線209使像素開關207切換為關斷，同時通過三角波開關控制線210使三角波開關208接通。
此時在三角波線SWP上施加三角波狀的掃描電壓(sweepvoltage)，該三角波電壓通過三角波開關208輸入到存儲電容206的另一端。在此，該三角波電壓是大致包含信號電壓的電壓，當三角波電壓與預先寫入的信號電壓相等時，通過存儲電容206的動作在驅動TFT204的柵極再現(xiàn)剛才的中點電壓。即，能夠通過三角波電壓和已寫入的信號電壓的大小關系，在時間上控制以驅動TFT204和有機EL元件202中點為輸出的反相電路的輸出的接通/關斷。
在該反相電路接通時，顯然，有機EL元件202點亮，反相電路關斷時有機EL元件202熄滅，因此，通過對于預定的三角波電壓控制信號電壓，就能夠控制各像素的1幀期間內的點亮期間，在有機EL顯示器上顯示圖像。
這樣的現(xiàn)有例例如詳細地記載于日本特開2003-5709號公報中。
日本特開2003-5709號公報發(fā)明內容在上述現(xiàn)有例中，如圖15所示，每個像素需要縱向3條控制線、橫向3條控制線。因此，特別是在底部發(fā)射型的有機EL元件中，存在著因布線而使形成有機EL元件的面積減小，亮度降低的問題。如果提高電源電壓則有機EL元件亮度提高，但是在這種情況下，又增加了功耗。這種方案，在力圖通過像素內新設置其他TFT開關和控制線來提高特性時，或者在通過縮小像素間距來實現(xiàn)精度更高的顯示器時，有更大的問題。
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以低功率進行高亮度顯示的圖像顯示裝置。
在本說明書中公開的發(fā)明之中代表性的技術方案如下。即，本發(fā)明的圖像顯示裝置包括圖像信號電壓發(fā)生單元；像素驅動電壓發(fā)生單元；具有根據(jù)上述圖像信號電壓與上述像素驅動電壓的電位差控制亮度的發(fā)光元件、和上述發(fā)光元件的亮度控制單元的像素；以及排列有多個上述像素的顯示部，上述圖像顯示裝置的特征在于上述像素還包括用于選擇輸入上述圖像信號電壓和上述像素驅動電壓二者之一的一組開關單元，上述一組開關單元具有通過公共的開關控制線進行控制的結構。
這樣，不增加功耗就能夠解決因像素內的布線數(shù)增加使得形成有機EL元件的面積減小、亮度降低這樣的問題。


圖1是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的第1實施例的有機EL顯示器的結構圖。
圖2是第1實施例中的像素電路圖。
圖3是第1實施例中的像素布局結構圖。
圖4是第1實施例中的像素的動作時序圖。
圖5是向第1實施例中的像素寫入信號電壓時的動作時序圖。
圖6是第1實施例中的信號電壓和三角波電壓的波形圖。
圖7是第2實施例中的像素電路圖。
圖8是向實施例2中的像素寫入信號電壓時的動作時序圖。
圖9是作為第3實施例的面向移動電話的有機EL顯示器的結構圖。
圖10是第3實施例中的像素電路圖。
圖11是第3實施例中的信號電壓和恒壓線上施加的電壓波形圖。
圖12是第4實施例中的像素電路圖。
圖13是第4實施例中的像素動作時序圖。
圖14是作為第5實施例的TV圖像顯示裝置的結構圖。
圖15是表示有機EL顯示器的像素電路的現(xiàn)有例的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的實施例。
對于本發(fā)明的圖像顯示裝置的第1實施例，使用圖1～圖6，依次說明其結構和動作。圖1是作為第1實施例的面向移動電話的有機EL顯示器的結構圖。在顯示區(qū)域矩陣狀地配置有像素1。像素1在垂直方向連接有信號線DAT，在水平方向連接有像素開關控制線9、發(fā)光控制開關控制線13以及復位開關控制線11。信號線DAT的一端與信號電壓輸出電路21連接，像素開關控制線9、發(fā)光控制開關控制線13、以及復位開關控制線11的一端與掃描電路22連接。另外，各像素1在垂直方向上連接有電源線PWR，電源線PWR上端與主電源線24連接，下端與副電源線25連接，并輸出到設置在面板左右的連接端子T1、T2。進而，各像素1在水平方向連接三角波線SWP，三角波線SWP的一端與三角波生成電路23連接。
為了簡化附圖，在圖1中只表示了9個像素，但實際上像素數(shù)為320(水平)×RGB×240(垂直)像素。此外，顯示區(qū)域內的像素、掃描電路22、三角波生成電路23全部使用多晶硅TFT元件，并被設置在相同的玻璃基板上，作為圖像信號電壓的信號電壓輸出電路21被設置成由多晶硅構成的驅動器IC(Integrated Circuit)芯片安裝在玻璃基板上的形式。
接著，說明上述像素1的結構。
圖2是上述像素1的像素電路圖。在各像素1上設置有底部發(fā)射型的有機EL元件2。有機EL元件2的陰極端與公共電極3連接，陽極端通過p型的發(fā)光控制開關12和p型驅動TFT4與電源線PWR連接。在驅動TFT4的柵極-漏極之間連接有n型的復位開關5。另外，驅動TFT4的柵極通過存儲電容6，與連接有信號線DAT的p型像素開關7、以及連接有三角波線SWP的n型三角波開關8連接。此外，復位開關5由復位開關控制線11進行控制、發(fā)光控制開關12由發(fā)光控制開關控制線13進行控制，像素開關7和三角波開關8由像素開關控制線9進行控制。
接著，說明上述像素1的布局結構。
圖3是上述像素1的布局結構圖。圖中，細實線是柵極電極、粗線是多晶硅島(island)、虛線是以鋁(Al)為主體的低電阻金屬布線。白方塊是相對低電阻金屬布線的接觸孔，黑方塊30是相對ITO(Indium-Tin-Oxide)電極的接觸孔。此外，為了附圖的簡化，省略了ITO電極、有機EL形成層、有機EL公共電極層的布局，但由這些層形成的有機EL發(fā)光區(qū)域OLED在圖的中央示出。
圖3所示的像素的布局內容與圖2的電路圖相同，因此省略詳細說明?？芍渲迷谒椒较虻南袼亻_關控制線9、發(fā)光控制開關控制線13、復位開關控制線11、三角波線SWP由柵極電極構成，配置在垂直方向的信號線DAT、電源線PWR由以Al為主體的低電阻金屬布線構成。這是為了使要求電壓精度的信號線DAT、流過比較大的電流的電源線PWR的電阻低。
進而可知存儲電容6配置在電源線PWR之下，復位開關5由串聯(lián)連接著的2個TFT開關5A、5B構成，并且在像素的大致中央的平坦區(qū)域四邊形狀地配置有有機EL發(fā)光區(qū)域OLED。這分別是為了不犧牲有機EL發(fā)光區(qū)域OLED地確保存儲電容6的布局面積、降低復位開關5的漏電流、以及使有機EL發(fā)光區(qū)域OLED非常均勻地形成。
根據(jù)上述布局圖可知，為了盡可能地增加有機EL發(fā)光區(qū)域OLED面積，首先減少縱向的低電阻金屬布線條數(shù)是有效的，最好是還減少橫向的柵極電極布線條數(shù)。
接著，用圖4～6說明本實施例的動作。
圖4是實施例中的像素的動作時序圖。在此表示出1幀(1FRM)期間的像素開關控制線9、發(fā)光控制開關控制線13、復位開關控制線11、以及三角波線SWP的變化，(n)表示為第n行的像素列的信號、(n+1)表示為第n+1行的像素列的信號。另外，如圖中VH、VL標記所示，上面表示為高電壓，下面表示為低電壓。V-BLN表示垂直消隱期間。
被選擇了寫入的像素，首先分別由像素開關控制線9使p型的像素開關7接通(ON)、n型的三角波開關8關斷，由發(fā)光控制開關控制線13使p型的發(fā)光控制開關12接通，由復位開關控制線11使n型的復位開關5接通。此時，通過使發(fā)光控制開關12和復位開關5接通，使電流從電源線PWR經(jīng)由成二極管連接的驅動TFT4和發(fā)光控制開關12流入有機EL元件2。
接著，當由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關12關斷(OFF)時，在驅動TFT4的漏極端成為閾值電壓Vth時，驅動TFT4關斷。此時圖像信號電壓輸入到信號線DAT，該信號電壓通過像素開關7與存儲電容6的一端連接，因此該信號電壓和上述閾值電壓Vth之差被輸入到存儲電容6。
接著，由復位開關控制線11使復位開關5關斷，由此，信號電壓和上述閾值電壓Vth之差被存儲到存儲電容6，結束對像素的信號電壓的寫入。
其次，當寫入轉移到下一行的像素時，由像素開關控制線9切換成像素開關7關斷、三角波開關8接通。此時，三角波線SWP上被施加三角波狀的掃描電壓，該三角波電壓通過三角波開關8輸入到存儲電容6的一端。另外，此時由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關12接通。當三角波線SWP的三角波電壓與預先寫入的信號電壓相等時，驅動TFT4的柵極通過存儲電容6再現(xiàn)閾值電壓Vth，因此，按照已經(jīng)被寫入的信號電壓，決定有機EL元件2的發(fā)光期間。由此，有機EL元件2在與上述圖像信號電壓對應的發(fā)光時間進行發(fā)光，因而觀察者識別出具有灰度的圖像。
在此，對寫入時的驅動TFT4的柵極電壓的變化，進行更詳細的說明。圖5是向本實施例中的像素寫入信號電壓時的動作時序圖。在此表示出1幀期間的像素開關控制學9、發(fā)光控制開關控制線13、復位開關控制線11、以及三角波線SWP的變化。(n)表示為第n行的像素列的信號。另外，如圖中VH、VL標記所示，上面表示為高電壓，下面表示為低電壓。這些定義與圖4相同。
在圖5中還將寫入時的驅動TFT4的柵極電壓的變化作為TFT4(G)示出。被選擇了寫入的像素，首先通過使發(fā)光控制開關12和復位開關5接通，使電流從電源線PWR經(jīng)由成二極管連接的驅動TFT4和發(fā)光控制開關12流入有機EL元件2。此時驅動TFT4的柵極電壓被下拉成符合有機EL元件2的電流的柵極電壓(期間II)。
接著，當由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關12關斷時，TFT4的漏極端在從電源電壓Vpwr減去了閾值電壓Vth的電壓值飽和，在該時刻驅動TFT4關斷(期間III～IV)。
其后，當寫入轉移到下一行的像素時，由像素開關控制線9切換成像素開關7關斷、三角波開關8接通。此時，三角波線SWP上被施加三角波狀的掃描電壓，該三角波電壓通過三角波開關8輸入到存儲電容6的一端。此時，驅動TFT4的柵極電壓，與施加到三角波線SWP的電壓和預先寫入的信號電壓的差值相對應地變化，而當三角波線SWP的三角波電壓和預先寫入的信號電壓相等時，驅動TFT4的柵極通過存儲電容6再現(xiàn)閾值電壓Vth，因此，有機EL元件2接通(期間VI)。
該有機EL元件2的發(fā)光期間，在圖中表示為ILM期間。通過寫入各像素的信號電壓來調制該ILM期間的長度，由此能夠在有機EL顯示器上顯示圖像。
最后，說明施加到信號線DAT的圖像信號電壓和施加到三角波線SWP的三角波電壓的電壓值的關系。
圖6是本實施例中的信號線DAT上施加的信號電壓和三角波線SWP上施加的三角波電壓的波形圖。在此表示出1幀期間的信號線DAT上施加的信號電壓和三角波線SWP上施加的三角波電壓的電壓值的變化。(n)表示為第n行的像素列的信號。另外，縱軸為電壓(V)，橫軸為時間(t)。另外，圖中上面表示為高電壓，下面表示為低電壓。這些定義與圖4相同。
如圖所示，信號電壓以從1到5V的值根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進行變化，另一方面，三角波電壓在寫入期間(II、III、IV)為5V，在其他期間以1幀期間(1FRM)為周期進行1次掃描。在此，三角波的最大電壓為5V，最小電壓為1.5V。
在寫入期間(II、III、IV)，由像素開關控制線9控制p型的像素開關7和n型的三角波開關8。此時兩個TFT使用了增強型TFT，都被施加了相等的柵極電壓，一端被公共連接的p型和n型TFT，當p型TFT的另一端電壓比n型TFT的另一端電壓大時，在兩個TFT之間流過貫通電流。
即，在本實施例中，假設信號電壓比三角波電壓大時，在信號線DAT和三角波SWP之間流過貫通電流，導致顯示面板的功耗增大。為了避免這種情況，在本實施例中，在由像素開關控制線9控制p型像素開關7和n型三角波開關8的寫入期間(II、III、IV)，將三角波電壓設定成與信號電壓最大值相同的值。顯然，也可以將三角波電壓設定成大于等于信號電壓最大值的值，但是在這種情況下，不必要地增加了使用的電壓種類，因此這里設定為兩者相等。
此外，在本實施例中，將三角波的最小電壓設定為比作為信號電壓的最小電壓1V要高的1.5V。這是為了使驅動TFT4在顯示黑時能具有足夠的余量(margin)。
以上，在第1實施例中，顯示區(qū)域中的像素、掃描電路22、三角波生成電路23，全部使用多晶硅TFT元件被設置在相同的玻璃基板上，信號電壓輸出電路21被設置為將由驅動器單晶硅構成IC芯片安裝在玻璃基板上的形式。但是，掃描電路22、三角波生成電路23可以與信號電壓輸出電路21設置在相同的芯片上，或者也可以由單獨的驅動IC芯片來實現(xiàn)。相反地，信號電壓輸出電路21也可以使用多晶硅TFT元件設置在相同玻璃基板上?；蛘?，也可以通過在玻璃基板上安裝了信號電壓輸出電路21的驅動器IC芯片、和使用了設置在玻璃基板上的多晶硅TFT元件的選擇開關、掃描電路的組合等來實現(xiàn)。
另外，不限于多晶硅，還可以將其他的有機/無機半導體薄膜用于晶體管，或者代替玻璃基板，而使用表面具有絕緣性的其他基板。
作為發(fā)光元件，不限于有機EL元件，顯然還可以使用無機EL元件或FED(Field-Emission Device)等一般的發(fā)光元件。
使用圖7和圖8，說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的第2實施例。
作為第2實施例的面向移動電話的有機EL顯示器的結構、像素電路及其基本的動作方法，與已經(jīng)說明的第1實施例幾乎相同。與第1實施例比較時的第2實施例的差異在于不具有發(fā)光控制開關控制線13和由其控制的發(fā)光控制開關12。在此僅關于這些進行說明。
圖7是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的第2實施例的像素電路結構圖。從前面的說明可知，圖7與作為第1實施例的像素結構圖的圖2的差異在于不具有發(fā)光控制開關控制線13和由其控制的發(fā)光控制開關12。
接著，用圖8說明本實施例的動作。
圖8是向實施例2中的像素寫入信號電壓時的動作時序圖。在此表示出1幀期間的像素開關控制線9、復位開關控制線11、以及三角波線SWP的變化，(n)表示為第n行的像素列的信號。如圖中VH、VL標記所示，上面表示為高電壓，下面表示為低電壓。這些定義與圖4相同。
圖8中還將寫入時的驅動TFT4的柵極電壓的變化表示為TFT4(G)。被選擇了寫入的像素，首先由像素開關控制線9和復位開關控制線11使像素開關7和復位開關5接通，從而使電流從電源線PWR經(jīng)由成二極管連接的驅動TFT4流入有機EL元件2。此時，將驅動TFT4的柵極電壓設定為由有機EL元件2和驅動TFT4構成的反相電路的中點電壓的情形，與上面敘述的現(xiàn)有例的動作相同(期間II III)。
通過由復位開關控制線11使復位開關5關斷，將該狀態(tài)存儲于存儲電容6(期間IV)。
其后，當寫入轉移到下一行的像素時，由像素開關控制線9切換成像素開關7關斷、三角波開關8接通。此時，三角波線SWP上被施加三角波狀的掃描電壓，該三角波電壓通過三角波開關8輸入到存儲電容6的一端。此時，驅動TFT4的柵極電壓，與施加到三角波線SWP的電壓和與預先寫入的信號電壓的差值相對應地變化，由于三角波線SWP的三角波電壓和預先寫入的信號電壓的電壓差，由有機EL元件2和驅動TFT4構成的逆變器電路接通，有機EL元件2發(fā)光(期間VI)。能夠通過調制該有機EL元件2的發(fā)光期間在有機EL顯示器上顯示圖像的情況，與第1實施例相同。
本實施例2與第1實施例比較，在向像素寫入信號時，有機EL元件2上流過貫通電流，因此盡管存在著能看見若干的發(fā)光這樣的難點，但是由于像素電路的簡化而具有能進一步增大有機EL元件的面積這樣的優(yōu)點。
使用圖9～圖11，說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的第3實施例。
作為第3實施例的面向移動電話的有機EL顯示器的結構、像素電路及其基本的動作方法，與已經(jīng)說明的第1實施例幾乎相同。與第1實施例比較時第3實施例的差異在于使用恒壓線CNST取代三角波線SWP這一點，因此，這里以下僅對此進行說明。
圖9是作為第3實施例的面向移動電話的有機EL顯示器的結構圖。在本實施例中，取代三角波線SWP，在像素51上水平方向地設置恒壓線CNST。該恒壓線CNST，其一端與恒壓電源線40連接，恒壓電源線40與設置在面板端的連接端子T3連接。
接著說明上述像素51的結構。
圖10是上述像素51的像素電路圖。在本實施例中，與信號線DAT連接著的像素開關57為n型，與恒壓線CNST連接的恒壓開關58為p型這一點與第1實施例不同。
接著，說明本第3實施例的動作。
被選擇了寫入的像素，首先分別由像素開關控制線9使n型的像素開關7接通、p型的恒壓開關58關斷，由發(fā)光控制開關控制線13使p型的發(fā)光控制開關12接通，由復位開關控制線11使n型的復位開關5接通。此時，通過接通發(fā)光控制開關12和復位開關5，從而電流從電源線PWR經(jīng)由成二極管連接的驅動TFT4和發(fā)光控制開關12流入有機EL元件2。
接著，當由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關12關斷時，在驅動TFT4的漏極端為閾值電壓Vth時，驅動TFT4關斷。此時圖像信號電壓輸入到信號線DAT，該信號電壓通過像素開關57與存儲電容6的一端連接，因此該信號電壓和上述閾值電壓Vth的差被輸入到存儲電容6。
接著，通過由復位開關控制線11使復位開關5關斷，信號電壓和上述閾值電壓Vth的差被存儲到存儲電容6，結束向像素的信號電壓的寫入。
接著，當寫入轉移到下一行的像素時，由像素開關控制線9切換成像素開關57關斷、恒壓開關58接通。此時，恒壓線CNST上被施加預定的恒壓，該恒壓通過恒壓開關58輸入到存儲電容6的一端。此時，由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關12接通。此時經(jīng)由存儲電容6在驅動TFT4的柵極產生與恒壓線CNST的恒壓和被預先寫入的信號電壓的電壓差對應的電壓，因此，根據(jù)已經(jīng)寫入的信號電壓，決定有機EL元件2的驅動電流。由此，有機EL元件2以與上述圖像信號電壓對應的發(fā)光強度進行發(fā)光，觀察者識別到具有灰度的圖像。
最后，說明施加到信號線DAT上的信號電壓和施加到恒壓線CNST上的恒壓值的關系。
圖11是本第3實施例中的信號線DAT上施加的信號電壓和恒壓線CNST上施加的恒壓的波形圖。在此表示出1幀期間(1FRM)的信號線DAT上施加的信號電壓和恒壓線CNST上施加的三角波電壓的電壓值的變化。圖中，上面為高電壓，下面為低電壓，這些定義與圖4相同。
如圖所示，信號電壓以從1到5V的值根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進行變化，另一方面，恒壓線CNST上施加的恒壓始終為1V。
在寫入期間，由像素開關控制線9控制n型的像素開關57和p型的恒壓開關58。此時兩個TFT使用了增強型TFT，都被施加相等的柵極電壓，一端被公共連接的p型和n型TFT，當p型TFT的另一端電壓比n型TFT的另一端電壓大時，在兩個TFT之間流過貫通電流。即，在本實施例中，假設信號電壓比恒壓線CNST上施加的恒壓要小時，在信號線DAT和恒壓線CNST之間流過貫通電流，將導致顯示面板的功耗增大。
為了避免這種情況，在本實施例中，將施加到恒壓線CNST上的恒壓設定成與信號電壓的最小值相同。顯然，也可以將施加到恒壓線CNST上的恒壓設定成大于等于信號電壓的最小值的值，但是在這種情況下，不必要地增加了使用的電壓種類，因此將兩者設定為相等的電壓。
由于在本實施例中沒有使用三角波，因此具有驅動TFT4的特性差異容易表現(xiàn)在圖像上的難點。但另一方面，只要驅動TFT4的特性差異足夠小，就具有顯示器的電路結構變得簡單的優(yōu)點。
使用圖12、圖13，說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的第4實施例。
本實施例中的面向移動電話的有機EL顯示器的結構、像素電路及其基本的動作方法，與已經(jīng)說明的第1實施例幾乎相同。與第1實施例比較時第4實施例的差異在于如圖12所示，像素61的電壓正負關系相反這一點。這里，以下僅對此進行說明。
說明上述像素61的結構。
圖12是像素61的像素電路圖。各像素61中設有底部發(fā)射(bottomemission)型的有機EL元件52，有機EL元件52的陽極端與公共電極53連接，陰極端通過n型的發(fā)光控制開關62和n型的驅動TFT54與電源線PWR連接。在驅動TFT54的柵極-漏極間連接有n型的復位開關5。
另外，驅動TFT54的柵極通過存儲電容6，與連接有信號線DAT的n型像素開關57、連接有三角波線SWP的p型三角波開關58連接。此外，復位開關5由復位開關控制線11進行控制，發(fā)光控制開關62由發(fā)光控制開關控制線13進行控制，像素開關57和三角波開關58由像素開關控制線9進行控制。
接著，用圖13說明第4實施例的動作。
圖13是本實施例中的像素的動作時序圖。在此表示出1幀期間的像素開關控制線9、發(fā)光控制開關控制線13、復位開關控制線11、三角波線SWP的變化。(n)表示為第n行的像素列的信號。另外，如圖中VH、VL標記所示，上面表示為高電壓，下面表示為低電壓。這些定義與圖4相同。
被選擇了寫入的像素，首先分別由像素開關控制線9使n型的像素開關57接通、p型的三角波開關58關斷，由發(fā)光控制開關控制線13使n型的發(fā)光控制開關62接通，由復位開關控制線11使n型的復位開關5接通。此時，通過使發(fā)光控制開關62和復位開關5接通，使電流從有機EL元件52經(jīng)由成二極管連接的驅動TFT54和發(fā)光控制開關62流入電源線PWR。
接著，當由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關62關斷時，在驅動TFT4的漏極端為閾值電壓Vth時，驅動TFT54關斷。此時圖像信號電壓輸入到信號線DAT，該信號電壓通過像素開關57與存儲電容6的一端連接，因此該信號電壓和上述閾值電壓Vth的差被輸入到存儲電容6。接著，復位開關控制線11使復位開關5關斷，從而信號電壓和上述閾值電壓Vth的差被存儲到存儲電容6，結束向像素的信號電壓的寫入。
接著，當寫入轉移到下一行的像素時，由像素開關控制線9切換成像素開關57關斷、三角形開關58接通。此時，三角波線SWP上被施加三角波狀的掃描電壓，該三角波電壓通過三角波開關58輸入到存儲電容6的一端。此時，由發(fā)光控制開關控制線13使發(fā)光控制開關62接通。
此時，在三角波線SWP的三角波電壓與預先寫入的信號電壓相等的情況下，驅動TFT54的柵極通過存儲電容6再現(xiàn)閾值電壓Vth。按照已經(jīng)寫入的信號電壓，決定有機EL元件52的發(fā)光期間。由此，有機EL元件52在與上述圖像信號電壓對應的發(fā)光期間進行發(fā)光，觀察者識別到具有灰度的圖像。
這里，在寫入期間由像素開關控制線9控制n型的像素開關57和p型的三角波開關58。此時兩個TFT使用了增強型TFT，都被施加相等的柵極電壓，一端被公共連接的p型和n型TFT，當p型TFT的另一端電壓比n型TFT的另一端電壓大時，在兩個TFT之間流過貫通電流。即，在本實施例中，假設信號電壓比三角波電壓小時，在信號線DAT和三角波線SWP之間流過貫通電流，將導致顯示面板的功耗增大。
為了避免這種情況，在本實施例中，在由像素開關控制線9控制n型像素開關57和p型的三角波開關58的寫入期間，將三角波電壓設定成與信號電壓的最小值相同的值。顯然，也可以將三角波電壓設定成大于等于信號電壓的最小值的值，但是在這種情況下，不必要地增加了使用的電壓種類，因此將兩者設定為相等的電壓。
此外，在本實施例4中，信號電壓設定為從1V到5V之間的值，三角波電壓設定為從1V到4.5V和比作為信號電壓的最大電壓5V要高的電壓。這是為了使驅動TFT54在顯示黑時能具有足夠的余量。
使用圖4，說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的第5實施例。
圖14是作為第5實施例的TV圖像顯示裝置100的結構圖。在接收地面數(shù)字信號的無線接口(I/F)電路102，接收來自外部的作為無線數(shù)據(jù)的壓縮了的圖像數(shù)據(jù)等，無線I/F電路102的輸出經(jīng)輸入輸出電路(I/F)與數(shù)據(jù)總線108連接。數(shù)據(jù)總線108上除此之外還連接有微處理器(MPU)、顯示面板控制器106、幀存儲器MM等。并且，有機EL顯示面板101接收顯示面板控制器106的輸出。此外，TV圖像顯示裝置100中還設有5V電源PWS 5V和10V電源PWS 10V。這里，有機EL顯示面板101具有與上面說明的第1實施例相同的結構和動作，因此，這里省略對其內部結構和動作的說明。
說明本實施例的動作。首先，無線I/F電路102按照命令從外部取得已壓縮的圖像數(shù)據(jù)，將該圖像數(shù)據(jù)通過I/O電路傳輸給微處理器MPU和幀存儲器MM。微處理器MPU受理來自用戶的命令操作，根據(jù)需要驅動TV圖像顯示裝置100整體，進行已壓縮的圖像數(shù)據(jù)的解碼、信號處理、信息顯示。信號處理后的圖像數(shù)據(jù)可暫時存儲在幀存儲器MM中。
在此，在微處理器MPU發(fā)出顯示命令的情況下，按照其指示，從幀存儲器MM經(jīng)由顯示面板控制器106向有機EL顯示面板101輸入圖像數(shù)據(jù)，有機EL顯示面板101實時地顯示所輸入的圖像數(shù)據(jù)。此時，顯示面板控制器106同時輸出顯示圖像所需的預定的時序脈沖。
此外，關于有機EL顯示面板101使用這些信號，實時地顯示所輸入的圖像數(shù)據(jù)，如第1實施例所述。
另外，電源PWS 5V、PWS 10V包括二次電池，提供驅動這些圖像顯示終端100整體的功率。根據(jù)本實施例，可以提供一種能夠以低功率進行高亮度顯示的圖像顯示終端100。
此外，本實施例中，作為圖像顯示設備，使用了第1實施例所述的有機EL顯示面板，顯然，除此之外還可以使用本發(fā)明其他實施例所記載的各種顯示面板。但是，無需贅言，在這種情況下需要根據(jù)各種有機EL顯示面板的結構進行若干電路變更。
權利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括圖像信號電壓發(fā)生單元；像素驅動電壓發(fā)生單元；具有根據(jù)上述圖像信號電壓與上述像素驅動電壓的電位差控制亮度的發(fā)光元件、和上述發(fā)光元件的亮度控制單元的像素；以及排列有多個上述像素的顯示部，上述圖像顯示裝置的特征在于上述像素還包括用于選擇輸入上述圖像信號電壓和上述像素驅動電壓二者之一的一組開關單元，上述一組開關單元具有通過公共的開關控制線進行控制的結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述發(fā)光元件為有機EL元件。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述一組開關單元為多晶硅TFT。
4.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述像素在絕緣基板上構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于設置于各像素的上述亮度控制單元包括一端具有上述一組開關單元的電容、柵極與上述電容的另一端連接的驅動TFT、與上述驅動TFT的源極漏極路徑的一端連接的電源線、與上述驅動TFT的源極漏極路徑的另一端連接的上述發(fā)光元件、在上述驅動TFT的柵極和上述驅動TFT的源極漏極路徑的另一端之間連接的復位TFT。
6.根據(jù)權利要求5所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述復位TFT為n型TFT。
7.根據(jù)權利要求5所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述復位TFT為多個串聯(lián)連接的結構。
8.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于設置在各像素上的上述一組開關單元，由用于輸入上述圖像信號電壓的p型TFT和用于輸入上述像素驅動電壓的n型TFT構成，在上述開關控制線切換時，上述像素驅動電壓發(fā)生單元將上述像素驅動電壓設定為上述圖像信號電壓以上的高電壓。
9.根據(jù)權利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于構成上述一組開關單元的TFT都為增強型TFT。
10.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于設置于各像素的上述一組開關單元，由用于輸入上述圖像信號電壓的n型TFT和用于輸入上述像素驅動電壓的p型TFT構成，在上述開關控制線切換時，上述像素驅動電壓發(fā)生單元將上述像素驅動電壓設定為上述圖像信號電壓以下的低電壓。
11.根據(jù)權利要求10所述的圖像顯示裝置，其特征在于構成上述一組開關單元的TFT都為增強型TFT。
12.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述像素驅動電壓為大致三角波形狀。
13.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述像素驅動電壓，在每個與上述開關控制線平行的像素行中，其波形的相位都不同。
14.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述像素驅動電壓，在所選擇的上述開關控制線切換時，在上述開關控制線輸入的像素中，為恒壓。
15.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述像素驅動電壓始終為恒壓。
16.根據(jù)權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述圖像信號發(fā)生單元由單晶硅IC構成。
17.一種圖像顯示裝置，包括圖像信號存儲單元；電源電壓發(fā)生單元；圖像信號電壓發(fā)生單元；像素驅動電壓發(fā)生單元；具有根據(jù)上述圖像信號電壓與上述像素驅動電壓的電位差控制亮度的發(fā)光元件、和上述發(fā)光元件的亮度控制單元的像素；以及排列有多個上述像素的顯示部，上述圖像顯示裝置的特征在于上述像素還包括用于選擇輸入上述圖像信號電壓和上述像素驅動電壓二者之一的一組開關單元，上述一組開關單元具有通過公共的開關控制線進行控制的結構。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示裝置，能夠以低功率進行高亮度顯示。通過公共的開關控制線(9)控制一組開關單元(7、8)，上述一組開關單元(7、8)用于擇一地選擇輸入來自信號線DAT的圖像信號電壓和來自信號線SWP的像素驅動電壓。
文檔編號H05B37/02GK1975843SQ20061016297
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2005年11月30日
發(fā)明者秋元肇, 景山寬, 河野亨, 木下將嘉 申請人:株式會社日立顯示器