显示装置、显示装置的驱动方法以及信号输出电路的制作方法_2

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形成用于驱动发光单元的上述驱动电路,且其间设置有层间绝缘膜。
[0095]例如,用于驱动发光单元的驱动电路可以是包括晶体管和电容单元的电路。例如,形成驱动电路的晶体管可以是η沟道薄膜晶体管(TFT)。晶体管可以是增强型或者耗尽型(depress1n type)。在η沟道晶体管中,可以形成LDD结构(轻掺杂漏极结构)。在一些情况下,可以形成不对称的LDD结构。例如,当显示元件发射光时,将较大的电流施加于驱动晶体管。因此,LDD结构可仅形成在光发射时用作漏极区域的源极/漏极区域中。可替代地,例如,可以使用P沟道薄膜晶体管。只要该结构与本公开中的操作(即,将基准电压和视频信号电压交替地施加到数据线)兼容,则驱动电路的结构不受具体限制。
[0096]至于一个晶体管中的两个源极/漏极区域,在某些情况下,使用术语“一个源极/漏极区域”,即,意指连接至电源侧的源极/漏极区域。晶体管的导通状态指在源极/漏极区域之间形成沟道的状态。在这种晶体管中,电流可以或者不可以从一个源极/漏极区域流至另一个源极/漏极区域。同时,晶体管的非导通状态指不在源极/漏极区域之间形成沟道的状态。源极/漏极区域可由诸如包含杂质的多晶硅或者不定型硅等导通材料形成。此外,源极/漏极区域可由金属、合金、导电颗粒、这种材料的堆叠结构或者由有机材料(导电聚合物)制成的层形成。
[0097]形成驱动电路的电容单元可包括一个电极、另一个电极以及插入在这些电极之间的介电层。例如,构成驱动电路的上述晶体管和电容单元形成在平面中(或者例如形成在支撑体上),并且发光单元形成在上述驱动电路的晶体管和电容单元上,并且其间设置有层间绝缘膜。例如,驱动晶体管的其他源极/漏极区域经由接触孔连接至发光单元的一端(发光单元的阳极电极)。可替代地,晶体管可形成在半导体基板等之上。
[0098]诸如下面将描述的扫描线、数据线以及电源线等各种互连件都形成在平面上(或者支撑体上)。这些互连件可具有常规配置或者结构。
[0099]形成稍后所描述的支撑体和基板的材料的实例不仅包括诸如热稳定性玻璃、钠玻璃(Na20.Ca0.S12)、硼硅玻璃(Na20.B2O3.S12)、镁橄榄石(2Mg0.S12)以及铅玻璃(Na20.Pb0.S12)等玻璃材料,而且还包括诸如聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)以及聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等柔性聚合材料。支撑体和基板的表面可设置有各种涂层。形成支撑体和基板的材料可以彼此相同或者不同。可以利用由柔性聚合材料构成的支撑体和基板形成具有柔性的显示装置。
[0100]只有当表达式在严格的数学意义上成立时,而且还当表达式完全成立时才可满足本说明书中的各个表达式中所示出的条件。为了使表达式正确,允许在设计或者制造显示元件和显示装置时存在各种变形。
[0101]在下面的描述中所使用的时序图中,示意性示出了指示各周期的横坐标轴的长度(时间长度),并且并不指各周期的时间长度的比例。纵坐标轴同样适用于上述情况。此外,还示意性示出了时序图中的波形。
[0102][第一实施方式]
[0103]第一实施方式涉及根据本公开的显示装置、显示装置的驱动方法以及信号输出电路。
[0104]图1是根据第一实施方式的显示装置的概念图。显示装置I包括显示单元20和信号输出电路120,在显示单元中,均包括电流驱动型的发光单元和驱动发光单元的驱动电路的显示元件10中连接至在行方向上延伸的扫描线SCL和在列方向上延伸的数据线DTL,并且以二维矩阵形式进行布置;信号输出电路120将基准电压和视频信号电压交替地供应至数据线DTL。将扫描信号从扫描电路110供应至扫描线SCL。例如,形成显示元件10的发光单元形成具有有机电致发光单元。
[0105]显示单元20进一步包括连接至被布置在行方向上的显示元件10的电源线PSl和连接至所有显示元件10的第二电源线PS2。将预定电压(下面所描述的^㈣和V^)从电源单元100供应至电源线PSl。共用电压(下面将描述的Vcat)被供应至第二电源线PS2。下面将参考图2详细描述显示元件10与电源线PSl、电源线PS2、扫描线SCL以及数据线DTL的连接关系。
[0106]显示单元20显示图像的区域(显示区域)形成有被布置在行方向(图1中的X方向)上的N个显示元件10和被布置在列方向(图1中的Y方向)上的M个显示元件10,艮P,总共是以二维矩阵形式布置的(NXM)个显示元件10。显示区域中的显示元件10的行数是M,并且形成每一行的显示元件10的数目是N。尽管图1中示出了(3X3)个显示元件10,然而,这仅是一个实例。
[0107]扫描线SCL的数目和电源线PSl的数目皆是M。第m行(m = 1,2,...,M)的显示元件10连接至第m条扫描线SCLm和第m条电源线PSl m并且构成一个显示元件行。
[0108]数据线DTL的数目是N。第η列(η = 1,2,...,N)的显示元件10连接至第η条数据线DTLn。
[0109]显示装置I是单色显示装置,并且一个显示元件10形成一个像素。利用来自扫描电路110的扫描信号逐行连续线性地扫描显示装置I。在下文中,位于第m行和第η列的显示元件10被称为第(n,m)显示元件10或者第(n,m)像素。
[0110]在显示装置I中,同时驱动形成布置在第m行中的N个像素的相应显示元件10。换言之,在N个显示元件10所属的行中统一控制被布置在行方向上的N个显示元件10的发光/非发光定时。其中,由FR(次/秒)表示显示装置I的显示帧速率,当逐行连续线性地扫描显示装置I时,每行的扫描周期(所谓的水平扫描周期)短于[(1/FR) X (1/M)]秒。
[0111]例如,与待显示的图像相对应的灰度信号DTinU—装置(未示出)被输入至显示装置I的信号输出电路120中。在某些情况下,对于待输入的灰度信号DTin,将由DTin(n,m)表示来表示与第(n,m)个显示元件10相对应的灰度信号。在某些情况下,将由VSig(n,m)或者^"来表示信号输出电路120基于灰度信号DT in(n,m)的值而施加至数据线DTLn的视频信号电压。
[0112]为了便于说明,灰度信号DTin(n,m)中的灰度字节的数目是四个。根据所显示的图像的亮度,输入信号DTin(n,m)的灰度值是O至15。在这种情况下,灰度值越大,待显示的图像的亮度越高。
[0113]图2示出了用于说明有助于驱动第η条数据线的信号输出电路的一部分的结构的示意性框图以及用于说明第(m,η)个显示元件与信号输出电路、扫描电路以及电源单元的连接关系的不意性电路图。
[0114]现在将描述信号输出电路120的结构。信号输出电路120包括:
[0115]输出节点126,连接至数据线DTLn;
[0116]基准电压节点122Α,被施加基准电压VQfs;
[0117]源放大器124,根据输入灰度信号DTin输出视频信号电压Vsig;
[0118]第一开关SW1,设置在源放大器124的输出侧与输出节点126之间;
[0119]第二开关SW2,设置在基准电压节点122A与输出节点126之间;以及
[0120]第三开关SW3,设置在源放大器124的电源供给路径上。
[0121]基于来自开关控制电路125的信号ENl、EN2以及EN3控制第一开关SWl、第二开关SW2以及第三开关SW3的导通/非导通状态。
[0122]参考标号121表示在对显示装置I进行扫描的同时将灰度信号DTin(lU)至DT in(n;M)连续输入其中的节点。参考标号122B表示将用于激活源放大器124的预定电压Vddi供应至其中的节点。
[0123]将电压Vddi的值设定为源放大器124能够毫无困难地输出视频信号电压Vsig的最大设计值的这样的值。
[0124]例如,通过DA转换器123将通过节点121输入的灰度信号DTin转换成模拟信号,然后,输入至由非逆变放大器电路形成的源放大器124的输入侧。然后,从源放大器124的输出侧输出视频信号电压VSig。
[0125]从节点122B供应电压Vddi作为用于激活源放大器124的电压。在图2中所示的实例中,源放大器124的电源供给路径是从节点122B延伸至大地(GND)的路径。第三开关SW3被设置在该路径中。尽管在附图中所示的实例中该开关被设置在接地侧,然而,可将多个开关设置在接地侧与电源侧上。
[0126]源放大器124的结构不受具体限制。参考图3至图5,下面描述了源放大器124的三种示例性结构。
[0127]图3是用于说明源放大器的示例性结构的示意性电路图。
[0128]例如,源放大器124包括晶体管,即,场效应晶体管(FET)。例如,源放大器124形成有差分放大级124A和增益级124B。差分放大级124A由包括p沟道晶体管Q11和Q 12与η沟道晶体管Q13和Q 14的电流镜相电路形成,并且DA转换器123的输出被施加于晶体管Q 13的栅极。增益级124Β由P沟道晶体管Q17、η沟道晶体管Q18以及电容器Ce形成。
[0129]差分放大级124Α经由串联连接的η沟道晶体管Q15和Q 16而接地。
[0130]使用晶体管Q16设置源放大器124的偏置电流的值,并且将预定的固定电压VFix bias施加至其栅极。基于显示装置I的规格适当地设定vFix bias的值。
[0131]来自开关控制电路125的信号EN3被施加到上述晶体管Q15的栅极。晶体管Q15串联连接至源放大器124的电源供给路径并且对应于第三开关SW3。
[0132]尽管图3中所示的源放大器的信号接收侧形成有η沟道晶体管,然而,它可形成有P沟道晶体管。下面将参考附图对此进行描述。
[0133]图4是用于说明源放大器的另一示例性结构的示意性电路图。
[0134]在这个结构中,差分放大级124Α形成有包括η沟道晶体管Q21和Q22与P沟道晶体管Q23和Q24的电流镜相电路,并且DA转换器124Β的输出被施加到晶体管Q 23的栅极。增益级124Β由η沟道晶体管Q27、p沟道晶体管Q28以及电容器C e形成。
[0135]差分放大级124A经由串联连接的P沟道晶体管Q25和Q 26连接至电源侧。
[0136]晶体管Q26被用于设定源放大器124的偏置电流的值,并且将预定的固定电压VFixb-施加到其栅极。基于显示装置I的规格适当地设定vFix bias的值。
[0137]来自开关控制电路125的信号EN3被施加至上述晶体管Q25的栅极。晶体管Q25串联连接至源放大器124的电源供给路径并且对应于第三开关SW3。
[0138]图3和图4中所示的实例是通过第三开关SW3打开和闭合差分放大级124A中的电流路径的结构。然而,通过第三开关SW3可以打开和闭合差分放大级124A和增益级124B中的电流路径。下面参考附图对此进行描述。
[0139]图5是用于说明源放大器的又一示例性结构的示意性电路图。
[0140]差分放大级124A形成有包括P沟道晶体管Q31和Q 32与η沟道晶体管Q 33和Q 34的电流镜相电路,并且DA转换器123的输出被施加到晶体管Q33的栅极。增益级124Β形成有P沟道晶体管Q36、n沟道晶体管Q37以及电容器C e。差分放大级124A经由η沟道晶体管Q35接地。η沟道晶体管Q35和Q 37被用于设定源放大器124的偏置电流的值,并且将预定的固定电压VFix—bias施加到这些晶体管的栅极。P沟道晶体管Q 38和η沟道晶体管Q 39串联连接至源放大器124的电源供给路径并且对应于第三开关SW3。在图5中,通过参考标号3评31表示位于接地侧上的第三开关,并且通过参考标号SW32表示位于电源侧上的第三开关。来自开关控制电路125的信号EN3被施加到晶体管Q38和Q 39的栅极。更具体地,将信号EN3直接施加给晶体管Q38,并且经由逆变电路NTG将信号EN3施加给晶体管Q39。可替代地,可以仅设置晶体管Q38和Q 39中的一个。
[0141]目前,已经描述了信号输出电路120的结构。接下来,将描述作为本公开的特征的信号输出电路120的操作。
[0142]图6是用于说明信号输出电路的操作的示意性时序图。
[0143]图6中所示的数据线DTLn的波形与稍后将描述的图18中所示的数据线DTL ?的波形相对应。示意性地绘制了图18中的波形,并且未示出波形的无峰部分等。图6中所示的以及Hm+1表不对应于第(m_2)、第(m-Ι)、第m以及第(m+1)显不兀件10的水平扫描周期。其他水平扫描周期同样适用于这种情况。应注意,下面将在参考图18及其他的第三实施方式的后半部分描述中说明图6中所示的“前一发光周期”、“非发光周期”以及“发光周期”。
[0144]如上所述,在图2中所示的信号输出电路120中,基于来自开关控制电路125的信号EN1、EN2以及EN3控制第一开关SW1、第二开关SW2以及第三开关SW3的导通/非导通状态。例如,基于从外部供应的时钟信号来操作开关控制电路125。
[0145]在逐行扫描显示元件10的扫描周期中(或者在水平扫描周期中),在第一开关Sffl非导通且第二开关SW2导通的状态与第一开关SW导通且第二开关SW2非导通的状态之间执行切换。因此,如图6中所示,将基准电压VMs(例如,O伏特)和视频信号电压Vsig(例如,O伏特至15伏特)交替地供应至连接至输出节点126的数据线DTLn。
[0146]在这种情况下,当将第一开关SWl置于导通状态时,将第三开关SW3置于导通状态,并且当将第一开关SWl置于非导通状态时,将第三开关SW3置于非导通状态。
[0147]因此,当源放大器124的输出侧连接至输出节点126时,不阻断源放大器124的电源供给路径,并且源放大器124处于运行状态。当源放大器124的输出侧没
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