显示装置、发光元件的布置方法及电子装置的制作方法

文档序号:6934177阅读:135来源:国知局
专利名称:显示装置、发光元件的布置方法及电子装置的制作方法
技术领域
本发明涉及显示装置、发光元件的布置方法及电子装置,并具体涉及像 素以矩阵形式二维布置的平板型显示装置、在该显示装置中发光元件的布置 方法及具有该显示装置的电子装置。
背景技术
近来,在显示图像的显示装置的领域中,像素(像素电路)以矩阵形式 布置的平板型显示装置发展迅速。作为平板型显示装置之一,有一种采用电 流驱动型电光元件的显示装置,其发光亮度根据流过作为像素发光元件的装
置的电流值而变化。作为电流驱动型电光元件,已知的有有机EL(电致发 光)元件,其利用当给有机薄膜施加电场时发射光的现象。
采用有机EL元件作为像素的电光元件的有机EL显示装置具有如下特 征。有机EL元件可以通过施加10V或者更低的电压来驱动,因此消耗的功 率低。因为有机EL元件为自发光元件,所以与通过控制来自光源的光在每 个像素的液晶中的强度而显示图像的液晶显示装置相比,有机EL显示装置 提供了高的图像可见性,并且因为不需要诸如背光等的照明构件而易于减少 重量和厚度。此外,因为有机EL元件具有很高的大约几微秒(iLisec)的响 应速度,所以在显示运动的图像时不产生残留影像。
与液晶显示装置相类似,有机EL显示装置可以釆用简单(无源)矩阵 系统和有源矩阵系统作为有机EL显示装置的驱动系统。然而,尽管具有简 单的结构,但是简单矩阵型显示装置表现出例如难以获得尺寸大且清晰度高 的显示装置的问题,这是因为扫描线数目(即像素数目)的增加减少了电光 元件的发光时间。
因此,近年来已经积极地发展了有源矩阵型显示装置,其通过有源元件 控制流过电光元件的电流,该有源元件例如为设置在作为电光元件的相同像 素电路内的绝缘栅场效应晶体管。TFT (薄膜晶体管)通常用作绝缘栅场效 应晶体管。有源矩阵型显示装置易于实现尺寸大且清晰度高的显示装置,因为在一帧的时间段内电光元件持续发光。
通常已知的是有机EL元件的I-V特性(电流-电压特性)随着时间的流
逝而退化(所谓的经久退化(secular degradation))。尤其是在采用N沟道型 TFT作为电流驱动有机EL元件的晶体管(在下文,该晶体管将描述为"驱 动晶体管")的像素电路中,当有机EL元件的I-V特性随着时间的流逝而退 化时,驱动晶体管的栅极到源极的电压变化。结果,有机EL元件的发光亮 度变化。这是由有机EL元件连接到驱动晶体管的源极侧引起的。
这将在后面更详细地描述。驱动晶体管的源极电势由驱动晶体管和有机 EL元件的运行点决定。当有机EL元件的I-V特性退化时,驱动晶体管和有 机EL元件的运行点变化。因此,即使当给驱动晶体管的栅极施加相同的电 压时,驱动晶体管的源极电势也变化。从而,驱动晶体管的栅极到源极的电 压Vgs变化,并且因此流过驱动晶体管的电流值变化。结果,流过有机EL 元件的电流值也变化,从而有机EL元件的发光亮度变化。
此外,在采用多晶硅TFT的像素电路中,除了有机EL元件在I-V特性 上的经久退化外,驱动晶体管的晶体管特性也随着时间的流逝而变化,并且 晶体管特性由于制造工艺中的变化而从像素到像素地变化。就是说,驱动晶 体管的晶体管特性在各像素之间变化。晶体管特性包括例如驱动晶体管的阈 值电压Vth和形成驱动晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率(i (在下文,迁
移率(i将简单地描述为驱动晶体管的迁移率P)。
当驱动晶体管的晶体管特性在每个像素中不同时,则在每个像素中流过 驱动晶体管的电流值变化。因此,即使当给各像素中的驱动晶体管的栅极施 加相同的电压时,有机EL元件的发光亮度也在像素间变化。结果,削弱了 屏幕的均匀性。
因此,为了保持有机EL元件的发光亮度恒定且不受有机EL元件的I-V 特性的经久退化或者驱动晶体管的晶体管特性的经久改变的影响,例如,像 素电路设置有各种矫正(补偿)功能(例如,见日本专利特开No. 2006-133542)。
矫正功能包括例如补偿有机EL元件的特性变化的功能、矫正驱动晶体 管的阈值电压Vth变化的功能和矫正驱动晶体管的迁移率(i变化的功能。在 下文中,对驱动晶体管的阈值电压Vth变化的矫正将称为"阈值矫正",对 驱动晶体管的迁移率p变化的矫正将称为"迁移率矫正"。通过这样给每个像素电路设置各种功能,有机EL元件的发光亮度可以
保持恒定且不受有机EL元件的I-V特性的经久退化或者驱动晶体管的晶体 管特性的经久改变的影响。因此可以改善有机EL显示装置的显示质量。

发明内容
形成像素电路的晶体管(该晶体管可以描述为"像素晶体管")例如为 驱动晶体管,其特性随着应力施加时间(也就是发光时间)的流逝而变化。 然后,面板电流值改变,具体地讲是流过有机EL元件的电流值改变。结果, 有机EL元件的发光亮度变化。图21示出了相对于红光有机EL元件的发光 时间,爻的与初始电流值的电流比。
在用于彩色显示的显示装置中, 一个像素由三个子像素的单元形成,三 个子像素是发红光(R)的子像素、发绿光(G)的子像素和发蓝光(B)的 子像素。有机EL元件具有形成在基板上的装置结构,像素晶体管等形成在 基板上而平坦化膜插设在有机EL元件和基板之间(装置结构稍后将详细描 述)。
在这样的装置结构中,形成单元的红绿蓝(RGB)三个子像素布置为彼 此相邻。因此,某种颜色的有机EL元件发射的光的一部分(所谓的泄漏光) 将照射相邻的其它颜色像素的像素晶体管。所发射的红绿蓝光的各部分当 中,蓝光具有最高的能量。因此,主要是蓝光对红绿像素晶体管具有强的作 用。
因此,例如,当红色的相邻像素的像素晶体管被蓝色有机EL元件发射 的蓝光的一部分照射时,红色像素晶体管的特性改变要比红色像素晶体管没 有被照射时更大。由于像素晶体管的特性变化,如图21所示,发红光的有 机EL元件在蓝光发射时的电流比低于不发蓝光时的电流比。
尽管以上已描述了在发红光的像素中由于来自B像素的泄漏光的影响 引起像素晶体管特性上的变化,但是对于发绿光的像素也是如此。像素B中 的像素晶体管也被像素B自身的有机EL元件发射的光照射。因此,像素晶 体管的特性上的改变在颜色之间变化。
因此,当像素晶体管的特性由于来自相邻像素的泄漏光的影响而改变并 且特性改变在颜色之间变化时,相对于发光时间的与初始电流值的电流比在 颜色之间变化。因此,出现取决于要显示的图像的白平衡(发射的红绿蓝光各部分间的平衡)被扰乱的问题。
附带地,例如,采用使用了肋等的泄漏光防止结构的方法可以避免相邻 像素发射的光的影响。然而,泄漏光防止结构的设置使装置结构复杂化。
因而,期望提供一种显示装置,该显示装置能够减少因来自相邻像素的 泄漏光的影响而导致的像素晶体管的特性改变在颜色之间变化,并期望提供 该显示装置中发光元件的布置方法以及采用该显示装置的电子装置。
根据本发明的实施例,提供了一种显示装置,其中包括发射蓝光的发光 元件的多个颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为每个 子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩阵形 式布置,而且包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元 件的发光部分之间的相对位置关系布置为使得对于各颜色包括蓝光的各发 光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件的发光部分之间的距离彼 此相等。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种发光元件的布置方法,用于布 置显示装置中的发光元件,在该显示装置中包括发射蓝光的发光元件的多个 颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成 晶体管,由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩阵形式布置,所
述方法包括如下步骤
布置包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件 的发光部分之间的相对位置关系,使得对于各颜色包括蓝光的各发光颜色的 子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件的发光部分之间的距离彼此相等。
根据本发明的再一个实施例,提供了一种发光元件的布置方法,用于布 置显示装置中的发光元件,在该显示装置中包括发射蓝光的发光元件的多个 颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成 晶体管,并且由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩阵形式布 置,所述方法包括如下步骤
布置包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件 的发光部分之间的相对位置关系,使得蓝光的一部分均等地照射其它发光颜 色的子像素的晶体管。
此外,根据本发明的实施例,提供了具有显示装置的电子装置,在该显 示装置中包括发射蓝光的发光元件的多个颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素作 为单元形成的多个像素以矩阵形式布置,
其中包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件 的发光部分之间的相对位置关系布置为使得对于各颜色包括蓝光的各发光 颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件的发光部分之间的距离彼此 相等。
根据本发明,可以减少像素晶体管的特性改变因来自相邻像素的泄漏光 的作用而在颜色之间变化。因此,可以不依赖于要显示的图像而保持白平衡, 从而可以获得显示质量优良的显示图像。


图1是示出应用本发明实施例的有机EL显示装置的构造的概略的系统 构造示意图2是示出像素的电路构造示例的电路图3是辅助说明根据本应用示例的有机EL显示装置的电路运行的时间 波形图,在根据本应用示例的有机EL显示装置中像素具有作为基本构造的 2Tr电^各构造;
图4A、 4B、 4C和4D是辅助说明根据本应用示例的有机EL显示装置 的电路运行的示意图(1);
图5A、 5B、 5C和5D是辅助说明根据本应用示例的有机EL显示装置 的电路运行的示意图(2);
图6是辅助说明由驱动晶体管的阈值电压Vth变化引起的问题的特性示 意图7是辅助说明由驱动晶体管的迁移率p变化引起的问题的特性示意
图8A、 8B和8C是辅助说明取决于是否执行阈值矫正和迁移率矫正的 视频信号的信号电压Vsig与驱动晶体管的漏极到源极电流Ids之间关系的特 性示意图9是像素的基本截面结构的截面图IO是示出某种颜色的有机EL元件发射的光的一部分影响相邻的其它 颜色的像素晶体管的情况的示意图;图11是概念性示出根据第一实施例的布置结构的平面图; 图12是概念性示出根据第二实施例的布置结构的平面图; 图13是概念性示出根据第三实施例的布置结构的平面图; 图14是概念性示出根据第四实施例的布置结构的平面图; 图15是示出具有另 一构造的像素的电路构造示例的电路图; 图16是应用本发明实施例的电视机的外观的立体图; 图17A和17B是应用本发明实施例的数码相机的外观的立体图,图17A 为数码相机从前侧看的立体图,而图17B为数码相机从后侧看的立体图; 图18是应用本发明实施例的笔记本个人电脑的外观的立体图; 图19是应用本发明实施例的摄像机的外观的立体图; 图20A、 20B、 20C、 20D、 20E、 20F和20G是示出应用本发明实施例 的便携式电话的外观的示意图,图20A为便携式电话在打开状态下的主视 图,图20B为便携式电话在打开状态下的侧视图,图20C为便携式电话在 闭合状态下的主视图,图20D为左视图,图20E为右视图,图20F为俯视 图,而图20G为仰一见图;以及
图21是示出相对于红光有机EL元件发光时间段的与初始电流的电流比 的示意图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1是示出应用本发明实施例的有源矩阵型显示装置的整体构造的系统 构造示意图。通过将采用电流驱动型电光元件的有源矩阵型有机EL显示装 置作为示例来进行下面的描述,该电流驱动型电光元件的发光亮度根据流过 装置(例如作为像素(像素电路)发光元件的有机EL元件)的电流值而变 化。
如图1所示,根据本应用示例的有机EL显示装置IO具有包括发光元 件的多个像素20、像素20以矩阵形式二维布置的像素阵列部分30和布置在 像素阵列部分30的周围的驱动部分。驱动部分驱动像素阵列部分30的每个 像素20。驱动部分包括例如写入扫描电路40、电源扫描电路50和信号输出 电路60。在此情况下,有机EL显示装置IO能够彩色显示。 一个像素形成有作为 单元的多个子像素,并且各子像素对应于像素20。更具体地讲,在彩色显示 的显示装置中,如上所述, 一个像素形成有作为单元的三个子像素,该三个 子像素是发红光的子像素、发绿光的子像素和发蓝光的子像素。
然而, 一个像素不限于RGB三基色的子像素的组合,而是一个像素可 以通过给三基色的子像素进一步增加一个颜色的子像素或者多个颜色的子 像素而形成。更具体地讲,例如, 一个像素可以通过增加发白光(W)的子 像素而形成以改善亮度,或者一个像素可以通过增加至少一个发互补色的光 的子像素而形成以扩大颜色再现范围。
像素阵列部分30具有在m行和n列的像素20的布置中沿着行方向(像 素行的像素的布置方向)为每个像素行布置的扫描线31-1至31-m和电源线 32-1至32-m。此外,沿着列方向(像素列的像素的布置方向)为每个像素 列布置信号线33-l至33-n。
扫描线31-1至31-m分别连接到写入扫描电路40的对应行的输出端。 电源线32-1至32-m分别连接到电源扫描电路50的对应行的输出端。信号 线33-1至33-n分别连接到信号输出电路60的对应列的输出端。
像素阵列部分30通常形成在诸如玻璃基板等的透明绝缘基板上。有机 EL显示装置10因此具有平面型(平板型)面板结构。像素阵列部分30中 的每个像素20的驱动电路可以采用非晶硅TFT或者低温多晶硅TFT形成。 当采用低温多晶硅TFT时,写入扫描电路40、电源扫描电路50和信号输出 电路60也可以安装在形成有像素阵列部分30的显示面板(基板)70上。
写入扫描电路40由移位寄存器形成,移位寄存器与时钟脉沖ck等同步 地依次移动(转移)开始脉冲sp。在给像素阵列部分30的像素20写入视频 信号时,写入扫描电路40依次给扫描线31-1至31-m提供写入扫描信号WS (WS1至WSm ),并且由此在行单元中顺序扫描(逐行扫描(line-sequential scanning ))像素阵列30的像素20。
电源扫描电路50由移位寄存器形成,移位寄存器与时钟脉沖ck等同步 地依次移动(转移)开始脉冲sp。电源扫描电路50与写入扫描电路40的逐 行扫描同步地给电源线32-1至32-m提供电源电势DS (DS1至DSm),电 源电势DS (DSl至DSm)在第一电源电势Vccp和低于第一电源电势Vccp 的第二电源电势Vini之间变化。通过将电源信号DS改变到Vccp/Vini来控制像素20的发光/不发光。
信号输出电路60适当地选择并输出与从信号供应源(未示出)提供亮 度信息对应的视频信号的一个信号电压Vsig (下面信号电压Vsig可以简单 地描述为"信号电压")和参考电势Vofs。从信号输出电路60输出的信号电 压Vsig或者参考电压Vofs经由信号线33-1至33-n写入到像素阵列部分30 在行单元中的像素20。就是说,信号输出电路60采用信号电压Vsig在行(线) 单元中被写入的逐行写入驱动模式。 (像素电路)
图2是示出像素(像素电路)20的电路构造示例的电路图。
如图2所示,像素20由电流驱动型电光元件和驱动有机EL元件21的 驱动电路形成,电流驱动型电光元件的发光亮度才艮据流过例如有机EL元件 21的装置的电流值而变化。有机EL元件21具有连接到公共电源线34的阴 ;波电^1, />共电源线34^^共地配线至所有的#>素20 (所谓的固态配线)。
驱动有机EL元件21的驱动电路包括驱动晶体管22、写入晶体管23、 存储电容器24和辅助电容25。在此情况下,N沟道型TFT用作驱动晶体管 22和写入晶体管23。然而,驱动晶体管22的导电类型和写入晶体管23的 导电类型的组合仅为示例,本发明不限于上述组合。
附带地,当N沟道型TFT用作驱动晶体管22和写入晶体管23时,可 以采用非晶硅(a-Si)工艺。采用a-Si工艺可以减少制造有TFT的基板的成 本,继而减少有机EL显示装置10的成本。另外,当驱动晶体管22和写入 晶体管23为相同的导电类型时,晶体管22和23可以通过相同的工艺制造, 因此有助于成本的下降。
驱动晶体管22具有连接到有机EL元件21的阳极电极的一个电极(源 极/漏极电极),并且具有连接到电源线32 (电源线32-1至32-m)的另一个 电极(漏极/源极电极)。
写入晶体管23具有连接到信号线33 (信号线33-1至33-n)的一个电极 (源极/漏极电极),并且具有连接到驱动晶体管22的栅极电极的另一个电极 (漏极/源极电极)。写入晶体管23的栅极电极连接到扫描线31(扫描线31-1 至31-m)。
在驱动晶体管22和写入晶体管23中, 一个电极是指电连接到源极/漏极 区域的金属配线,而另一个电极是指电连接到漏极/源极区域的金属配线。根据一个电极与另 一个电极之间的电势关系,该一个电极为源极电极或者漏极 电极,而该另 一个电极为漏极电极或者源极电极。
存储电容器24具有连接到驱动晶体管22的栅极电极的一个电极,并且 具有连接到驱动晶体管22的另 一个电极和有机EL元件21的阳极电极的另 一个电极。
辅助电容25具有连接到有机EL元件21的阳极电极的一个电极,并且 具有连接到公共电源线34的另一个电极。辅助电容25才艮据需要提供,以便 提供有机EL元件21缺少的电容并增加给存储电容器24写入^L频信号时的 增益(gain)。就是说,辅助电容25不是必需的构成元件,并且当有机EL 元件21的等效电容足够大时可以省略。
尽管辅助电容25的另一个电极在此情况下连接到公共电源线34,但是 辅助电容25的另一个电极连接到的部分不限于公共电源线34,只要辅助电 容25的另一个电极连接到的部分为固定电势的节点就足够了。将辅助电容 25的另一个电极连接到固定电势可以实现提供有机EL元件21缺少的电容 并增加给存储电容器24写入^L频信号时的增益的预定目标。
在上述构造的像素20中,写入晶体管23通过响应High-active写入扫描 信号WS而设定在导通状态,高有源写入扫描信号WS经由扫描线31从写 入扫描电路40施加给写入晶体管23的栅极电极。因此,写入晶体管23对 视频信号的与亮度信息对应的信号电压Vsig或者参考电势Vofs进行采样并 且将信号电压Vsig或者参考电势Vofs写入像素20,信号电压Vsig或者参 考电势Vofs经由信号线33从信号输出电路60提供。写入的信号电压Vsig 或者写入的参考电势Vofs被施加给驱动晶体管22的栅极电极,并且同时由 存储电容器24保持。
当电源线32 (电源线32-1至32-m)的电势DS为第一电源电势Vccp 时,驱动晶体管22工作在饱和区并且一个电极用作漏极电极而另一个电极 用作源极电极。因此,驱动晶体管22提供有来自电源线32的电流,并且通 过电流驱动来驱动有机EL元件21发光。更具体地讲,驱动晶体管22工作 在饱和区,并且因此给有机EL元件21提供电流值与存储电容器24保存的 信号电压Vsig的电压值对应的驱动电流,乂人而通过电流驱动有才几EL元件 21而使有机EL元件21发光。
此外,当电源电势DS从第 一 电源电势Vccp变化到第二电源电势Vini时,驱动晶体管22运行为开关晶体管并且一个电极用作源极电极而另一个
电极用作漏极电极。驱动晶体管22因此停止给有机EL元件21提供驱动电 流,以将有机EL元件21设定在不发光的状态。就是说,驱动晶体管22也 具有控制有机EL元件21发光/不发光的晶体管的功能。
通过驱动晶体管22的转换操作而设置有机EL元件21处于不发光状态 的时间段(不发光时间段),以控制有机EL元件21的发光时间段和不发光 时间段之间的比率(占空比)。该占空比控制可以减少一帧时间段内与像素 发光有关的残留影像模糊,并因此尤其对运动的图像将获得更加优良的图像
质f 。
在此情况下,经由信号线33从信号输出电路60选择性提供的参考电势 Vofs是用作视频信号的与亮度信息对应的信号电压Vsig的参考的电势(例 如,与视频信号的黑色电平对应的电势)。
对于经由电源线32从电源扫描电路50选择性提供的第 一电源电势Vccp 和第二电源电势Vini,第一电源电势Vccp是用于给驱动晶体管22提供驱动 有机EL元件21发光的驱动电流的电源电势,第二电源电势Vini是用于向 有机EL元件21施加反向偏置的电源电势。第二电源电势Vini设定为低于 参考电势Vofs,或者例如卩吏得Vth为驱动晶体管22的阔值电压,第二电源 电势Vini设定为低于Vofs - Vth并优选设定为充分地低于Vofs - Vth。
由上述可见,根据本应用示例的有机EL显示装置10中的像素20具有 作为基本构造的包括两个晶体管的电路构造,两个晶体管为驱动晶体管22 和写入晶体管23。然而,像素20的基本构造不限于包括两个晶体管的2Tr 电路构造。
(有机EL显示装置的电路运行)
接下来,将在图3的时间波形图的基础上参考图4A、 4B、 4C和4D以 及图5A、 5B、 5C和5D的运行说明图来描述由以矩阵形式二维布置的上述 构造的像素20形成的有机EL显示装置10的电路运行。附带地,在图4A 至4D和图5A至5D的运行说明图中,写入晶体管23用开关的符号表示, 以简化附图。
图3的时间波形图示出了扫描线31 (31-l至31-m)的电势(写入扫描 信号)WS的变化、电源线32 (32-1至32-m)的电势(电源线电势)DS的 变化以及驱动晶体管22的栅极电势Vg和源极电势Vs的变化。另外,栅极电势Vg的波形由长短交替的虚线表示,而源极电势VS的波形由点线表示,
乂人而两个波形可以;波此区分开。
<前帧的发光时间段>
在图3的时间波形图中时间tl之前的时间段是有机EL元件21在前帧 (域)中的发光时间段。在前帧的发光时间段中,电源线32的电势DS为第 一电源电势(在下文中描述为"高电势")Vccp,而写入晶体管23处于不导 通的状态。
此时驱动晶体管22设计为在饱和区中运行。因此,如图4A所示,与驱 动晶体管22的栅极到源极的电压Vgs对应的驱动电流(漏极到源极的电流) Ids从电源线32经由驱动晶体管22提供给有机EL元件21 。由此有机EL元 件21以与驱动电流Ids的电流值对应的亮度发光。
<阈值矫正准备时间段>
逐行扫描的新帧(当前帧)在时间tl开始。如图4B所示,电源线32 的电势DS从高电势Vccp改变到第二电源电势(在下文中称为"低电势") Vini,该低电势Vini相对于信号线33的参考电势Vofs而言充分地低于Vofs —Vth。
使Vthel为有机EL元件21的阈值电压,并使Vcath为公共电源线34 的电势(阴极电势)。此时,当低电势Vini设定为Vini < Vthel + Vcath时, 驱动晶体管22的源极电势Vs变为基本上等于低电势Vini,因此有机EL元 件21设定为反偏压状态并熄灭。
接下来,在时间t2,扫描线31的电势WS从低电势侧转换到高电势侧, 由此晶体管23设定在导通状态,如图4C所示。此时,因为从信号输出电路 60给信号线33提供参考电势Vofs,所以驱动晶体管22的栅极电势Vg变为 参考电势Vofs。驱动晶体管22的源极电势Vs为电势Vini,其充分地低于参 考电势Vofs。
此时,驱动晶体管22的栅极到源极的电压Vgs为Vofs-Vini。除非Vofs -Vini大于驱动晶体管22的阈值电压Vth,否则不能执行稍后描述的阈值矫 正过程。因此,需要设定Vofs-Vini〉 Vth的电势关系。
通过固定(确定)驱动晶体管22的栅极电势Vg到参考电势Vofs以及 驱动晶体管22的源极电势Vs到低电势Vini而初始化驱动晶体管22的栅极 电势Vg和源极电势Vs的过程是在执行稍后描述的阈值矫正过程之前的准备(阈值矫正准备)过程。因此,参考电势Vofs和低电势Vini分别为驱动 晶体管22的栅极电势Vg和源极电势Vs的初始化电势。 <阈值矫正时间段>
接下来,如图4D所示,当在时间t3电源线32的电势DS从低电势Vini 改变到高电势Vccp时,在驱动晶体管22的栅极电势Vg被保持的状态下开 始阈值矫正过程。就是说,驱动晶体管22的源极电势Vs开始朝着从栅极电 势Vg减去驱动晶体管22的阈值电压Vth而获得的电势升高。
在此情况下,为了方便起见,以驱动晶体管22的栅极电极的初始化电 势Vofs作为参考,朝着从初始化电势Vofs减去驱动晶体管22的阈值电压 Vth获得的电势而改变源极电势Vs的过程称为阈值矫正过程。随着阈值矫 正过程的进行,驱动晶体管22的栅极到源极电压Vgs最终接近驱动晶体管 22的阈值电压Vth。存储电容24保持与阈值电压Vth对应的电压。
附带地,假设在执行阈值矫正过程的时间段(阈值矫正时间段)中,为 了使电流仅流到存储电容器24侧而不流到有机EL元件21侧,则公共电源 线34的电势Vcath设定为使得有机EL元件21处于截止状态。
接下来,在时间t4,扫描线31的电势WS转变到低电势侧,由此写入 晶体管23设定在图5A所示的不导通状态。此时,驱动晶体管22的栅极电 极与信号线33电断开,并且由此而设定在浮置状态。然而,因为驱动晶体 管22的栅极到源极电压Vgs等于阈值电压Vth,所以驱动晶体管22处于截 止状态。因此,漏极到源极电流Ids不流过驱动晶体管22。
<信号写入和迁移率矫正时间段>
接下来,在时间t5,如图5B所示,信号线33的电势从参考电势Vofs 改变到视频信号的信号电压Vsig。然后,在时间t6,扫描线31的电势WS 转变为高电势侧。因此,如图5C所示,写入晶体管23设定在导通状态,以 对视频信号的信号电压Vsig进行采样并将信号电压Vsig写入像素20。
由于通过写入晶体管23写入了信号电压Vsig,驱动晶体管22的栅极电 势Vg变为信号电压Vsig。在视频信号的信号电压Vsig驱动驱动晶体管22
压Vth的电压抵消。稍后将描述该阈值电压抵消原理的细节。
此时,有机EL元件21处于截止状态(高阻抗状态)。因此,根据视频 信号的信号电压Vsig从电源线32流到驱动晶体管22的电流(漏极到源极电流Ids )流入了辅助电容25。因此,开始辅助电容25的充电。
随着时间的流逝辅助电容25的充电增加了驱动晶体管22的源极电势 Vs。此时,每个像素中驱动晶体管22的阈值电压Vth变化已经抵消,驱动 晶体管22的漏极到源极电流Ids取决于驱动晶体管22的的迁移率(i。
假设在此情况下,存储电容器24保持的栅极到源极电压Vgs与视频信 号的信号电压Vsig的比率,即写入增益为1 (理想值)。然后,驱动晶体管 22的源极电势Vs升高到电势Vofs-Vth + AV,由此驱动晶体管22的栅极到 源极电压Vgs为Vsig — Vofs + Vth — AV。
就是说,驱动晶体管22的源极电势Vs的升高AV从存储电容器24保 持的电压(Vsig-Vofs +Vth)中减去,或者换言之,驱动晶体管22的源极 电势Vs的升高AV使存储在存储电容器24中的电荷放出,从而施加了负反 馈。因此,源极电势Vs上的升高AV是负反馈的反馈量。
以与流过驱动晶体管22的漏极到源极电流Ids对应的反馈量AV给栅极 到源极电压Vgs施加负反馈可以抵消驱动晶体管22的漏极到源极电流Ids 对迁移率p的依赖。该抵消过程是矫正每个像素中驱动晶体管22的迁移率}i 变化的迁移率矫正过程。
更具体地讲,写入驱动晶体管22的栅极电极的视频信号的信号振幅Vin (=Vsig - Vofs )越高,漏极到源极电流Ids越大,从而负反馈的反馈量AV 的绝对值越大。因此,根据发光亮度水平来执行迁移率矫正过程。
另外,当固定^L频信号的信号振幅Vin时,驱动晶体管22的迁移率p 越高,负反馈的反馈量AV的绝对值越大,从而可以消除每个像素中的迁移 率p变化。因此,负反馈的反馈量AV也可以说成迁移率矫正的矫正量。稍 后将描述迁移率矫正原理的细节。
<发光时间段>
接下来,在时间t7,使得扫描线31的电势WS转变到低电势侧,由此 写入晶体管23设定在如图5D所示的不导通状态。因此,驱动晶体管22的 栅极电极与信号线33电断开,并且因此而设定在浮置状态。
当驱动晶体管22的栅极电极处于浮置状态时,驱动晶体管22的栅极电 势Vg以与驱动晶体管22的源才及电势Vs的变化4关动(interlock)的方式变 化,这是因为存储电容器24连接在驱动晶体管22的栅极和源极之间。驱动 晶体管22的栅极电势Vg以与驱动晶体管22的源极电势Vs的变化联动的方式而变4b的运4亍是存^渚电容器24的自持运4亍(bootstrap operation )。
驱动晶体管22的栅极电极设定在浮置状态,同时驱动晶体管22的漏极 到源极电流Ids开始流到有机EL元件21 。因此,有机EL元件21的阳极电 势根据电流Ids而升高。
当有机EL元件21的阳极电势超过Vthel + Vcath时,驱动电流开始流 过有机EL元件21,因此有机EL元件21开始发光。有机EL元件21的阳 极电势的升高正是驱动晶体管22的源极电势Vs的升高。当驱动晶体管22 的源极电势Vs升高时,驱动晶体管22的栅极电势Vg也通过存储电容器24 的自持运行以联动的方式升高。
此时,假设自持增益为1 (理想值),则栅极电势Vg的升高量等于源极 电势Vs的升高量。因此,驱动晶体管22的栅极到源极电压Vgs在发光时间 段内保持在固定水平Vsig-Vofs +Vth-AV。然后,在时间t8,信号线33 的电势从^L频信号的信号电压Vsig改变到参考电势Vofs。
在上述系列的电路运行中,阈值矫正准备、阈值矫正、信号电压Vsig 写入(信号写入)和迁移率矫正的各个运行过程在一个水平扫描时间段(1H) 中执行。在从时间t6到时间t7的时间段中,信号写入和迁移率矫正的各运 行过程4皮此并4亍地4丸行。 (阈值矫正的原理)
下面,将描述驱动晶体管22的阈值抵消(即阈值矫正)的原理。驱动 晶体管22设计为在饱和区运行,从而运行为电流恒定源。因此,由下面的 公式(1)给出的恒定的漏极到源极电流(驱动电流)Ids从驱动晶体管22 提供给有机EL元件21。
Ids = ( 1/2 )卞(W/L ) Cox ( Vgs - Vth) 2 ... ( 1 )
其中W是驱动晶体管22的沟道宽度,L是驱动晶体管22的沟道长度,而 Cox是每单位面积的栅极电容。
图6示出了驱动晶体管22的漏才及到源才及电流Ids相对于驱动晶体管22 的栅极到源极电压Vgs的特性。
如该特性示意图所示,没有抵消每个像素中驱动晶体管22的阈值电压 Vth变化的过程,当阈值电压Vth为Vthl时,与^^及到源极电压Vgs对应 的漏才及到源4及电流Ids为Ids 1 。
另一方面,当阈值电压Vth为Vth2 (Vth2 > Vthl)时,与相同的栅极到源极电压Vgs对应的漏极到源极电流Ids为Ids2 (Ids2 < Idsl )。就是说, 当驱动晶体管22的阈值电压Vth变化时,即使栅极到源极电压Vgs不变, 漏极到源极电流Ids也变化。
另一方面,在上述构造的像素(像素电路)20中,如上所述发光时驱动 晶体管22的栅极到源极电压Vgs为Vsig - Vofs + Vth - AV。因此,当将其 代入公式(1)时,漏极到源极电流Ids由下面的公式(2)表示。 Ids = ( 1/2 ) ( W/L ) Cox ( Vsig - Vofs - AV) 2 ... ( 2 ) 就是说,抵消了驱动晶体管22的阔值电压Vth项,因此从驱动晶体管 22给有机EL元件21提供的漏极到源极电流Ids不取决于驱动晶体管22的 阈值电压Vth。结果,即使驱动晶体管22的阈值电压Vth因驱动晶体管22 的制造工艺变化或者因驱动晶体管22的经久改变而在每个像素中变化,漏 极到源极电流Ids也不变化。因此,有机EL元件21的发光亮度可以保持不 变
(迁移率矫正的原理)
接下来,将描述驱动晶体管22的迁移率矫正的原理。图7示出了对像 素A和像素B进行比较的特性曲线,其中像素A的驱动晶体管22具有相对 高迁移率)i,像素B的驱动晶体管22具有相对低迁移率p。当驱动晶体管 22由多晶硅薄膜晶体管等形成时,迁移率p将不可避免地在诸如像素A和 像素B的像素之间变化。
将考虑这样的情况,例如,像素A和像素B都具有以相同水平写入驱 动晶体管22的栅极电极的信号振幅Vin ( = Vsig - Vofs ),而迁移率p在像素 A和像素B之间变化。在此情况下,当没有进行迁移率p矫正时,在流动于 高迁移率p的像素A中的漏极到源极电流Idsl,和流动于低迁移率|i的像素 B中的漏极到源极电流Ids2,之间产生大的差异。因此,由于每个像素的迁移 率p变化而在像素之间产生的漏极到源极电流Ids的大的差异将削弱屏幕的 均匀性。
正如从作为晶体管特性公式的上述公式(1 )所清楚看到的,当迁移率p 高时,漏极到源极电流Ids增加。因此,迁移率p越高,负反馈的反馈量AV 越大。如图7所示,高迁移率p的像素A的反馈量AV1大于低迁移率ii的 像素B的反馈量AV2。
因此,迁移率^乔正过程以与驱动晶体管22的漏极到源极电流Ids对应的反馈量AV来给4册极到源极电压VgS施加负反^t贵。因此,当迁移率(I增加时 将施加更大的负反馈量。因此,可以抑制每个像素中迁移率p的变化。
具体地讲,当高迁移率(i的像素A中施加反馈量AV1的矫正时,漏极 到源极电流Ids从Idsl,显著地降低到Idsl。另一方面,因为低迁移率p的像 素B的反馈量AV2小,所以漏极到源极电流Ids从Ids2,降到Ids2,且下降 不显著。从而,像素A的漏极到源极电流Idsl和像素B的漏极到源极电流 Ids2变得基本上彼此相等。因此矫正了各像素中迁移率p的变化。
综上所述,当存在迁移率p不同的像素A和像素B时,高迁移率(a的 像素A的反馈量AV1大于低迁移率p的像素B的反馈量AV2。就是说,像 素的迁移率p越大,反馈量AV越大,漏极到源极电流Ids的减少量越大。
因此,通过以对应于驱动晶体管22的漏极到源极电流Ids的反馈量AV 给栅极到源极电压Vgs施加负反馈,均匀化了不同迁移率p的像素中的漏极 到源极电流Ids的电流值。因此,可以矫正每个像素中迁移率p的变化。就 是说,以对应于流过驱动晶体管22的电流(漏极到源极电流Ids)的反馈量 AV给栅极到源极电压Vgs施加负反馈的过程是迁移率矫正过程。
下面,将参考图8A、 8B和8C描述在图2所示的像素(像素电路)中 取决于是否执行阈值矫正和迁移率矫正的视频信号的信号电压Vsig和驱动 晶体管22的漏极到源极电流Ids之间的关系。
图8A表示既没有执行阈值矫正也没有执行迁移率矫正的情况;图8B 表示没有执行迁移率矫正而仅执行了阈值矫正的情况;而图8C表示执行了 阈值矫正和迁移率矫正的情况。如图8A所示,当既没有执行阈值矫正也没 有执行迁移率矫正时,像素A和像素B的阈值电压Vth变化和迁移率n变 化使得像素A和像素B之间的漏极到源极电流Ids具有大的差异。
另一方面,当仅执行阈值矫正时,如图8B所示,漏极到源极电流Ids 的变化可以减少到一定程度,但是因像素A和像素B中的迁移率)i变化像 素A和像素B之间漏极到源极电流Ids的差异仍然存在。通过执行阈值矫正 和迁移率矫正,如图8C所示,可以基本上消除因像素A和像素B中的阈值 电压Vth变化和迁移率[i变化引起的像素A和像素B之间漏极到源极电流 Ids的不同。因此,在任何灰度有机EL元件21的亮度都不产生变化,从而 可以获得质量优良的显示图像。
另外,图2所示的像素20除了阈值矫正和迁移率矫正的各矫正功能外,
19可以通过具有如上所述的存储电容24的自持运行的功能而提供下面的作用 和效果。
即使在驱动晶体管22的源极电势Vs随着有机EL元件21的I-V特性的 经久改变而变化时,驱动晶体管22的栅极到源极电压Vgs也可以通过存储 电容器24的自持运行而保持不变。因此,流过有才几EL元件21的电流不变 且恒定。结果,有机EL元件21的发光亮度也保持不变。因此,即使发生有 机EL元件21的I-V特性的经久改变时,也可以获得不具有伴随着有机EL 元件21的I-V特性的经久改变的亮度退化的图像显示。 (像素的基本截面结构)
下面,将描述像素(子像素)20的基本截面结构。图9是像素20的基 本截面结构的截面图。
如图9所示,包括诸如驱动晶体管22等的像素晶体管220的驱动电路 形成在玻璃基板201上。在此情况下,驱动电路的构成元件中,只有驱动晶 体管22示于图中,而省略了其它的构成元件。各段配线203形成在形成有 驱动电路的玻璃基板201上,绝缘膜202插设在玻璃基板201和配线203之 间,平坦化膜(树脂膜)204形成在配线203上。由金属等制造的阳极电极 205形成在平坦化膜204上。阳极电极205与配线203的预定段进行接触。
窗口绝缘膜206形成在阳极电极205上。红绿蓝的有机EL元件21R、 21G和21B设置在窗口绝缘膜206的凹槽部分206A中。因此,设置有有机 EL元件21R、 21G和21B的凹槽部分206A的开口成为窗口,各颜色的光经 由窗口发射。就是说,窗口绝缘膜206的窗口也可以说成有机EL元件21R、 21G和21B的发光部分。由透明导电膜等制成的阴极电极207形成在窗口绝 缘膜206上以作为所有像素公用的电极。
尽管图9没有示出有机EL元件21R、 21G和21B的细节,但是有机EL 元件21R、 21G和21B是具有在阳极电极205和阴极电极207之间插设的有 才几层的结构。有机层通过在阳极电极205上依次沉积空穴输运层/空穴注入 层、发光层、电子输运层和电子注入层来形成。在图2中的驱动晶体管22 的电流驱动下,电流从驱动晶体管22经由阳极电极205流到有机层,从而 在有机层内的发光层中的电子和空穴复合时发射光。
驱动晶体管220由栅极电极221、设置在半导体层222的两个端部上的 源极/漏极区域223和224、以及作为与半导体层222的栅极电极221相对的
20部分的沟道形成区域225组成。源极/漏极区域223经由接触孔电连接到有机 EL元件21的阳极电极205。
在有机EL元件21R、 21G和21B经由绝缘膜202、平坦化膜204和窗 口绝缘膜206而形成在玻璃基板201上的像素单元中后,经由SiN等的无机 密封膜208通过粘合剂209接合密封基板210。通过用密封基板210密封有 机EL元件21R、 21G和21B来形成显示面板70。
如上所述,在玻璃基板201 (形成有包括像素晶体管220的像素电路) 上经由平坦化膜204形成的像素20的装置结构中,红绿蓝的三个像素(子 像素)20R、 20G和20B作为单元布置为4皮此相邻。当有才几EL元件为面光 源时,例如,从某个颜色的有机EL元件发射的光以均匀的分布照射周围, 如图10所示。结果,某个颜色的有机EL元件发射的光的一部分(泄漏光) 将照射相邻的其它颜色的像素晶体管。此时,特别是有最高能量的蓝光对红 色和绿色的像素晶体管具有很强的作用。
由图10清楚可见,还是在像素B中,像素B自身的有机EL元件21B 发射的光照射像素B中的像素晶体管。如前所述,当红绿蓝色的像素晶体管 被蓝色有机EL元件21B发射的蓝光的 一部分照射时,像素晶体管的特性比 晶体管没有被照射时变化更大(见图21)。当像素晶体管的特性改变在颜色 之间变化时,相对于发光时间的与初始电流值的电流比在颜色之间变化。因 此,扰乱了依赖于要显示的图像的白色平衡。
因此,本发明采用这样的结构,其中包括蓝光的各发光颜色的像素(子 像素)20R、 20G和20B的像素晶体管与发射蓝光的有机EL元件21B的发 光部分之间的位置关系布置为使得各种颜色的像素(子像素)20R、 20G和 20B的像素晶体管与有机EL元件21B的发光部分之间的距离彼此相等。有 机EL元件21B的发光部分是指经由前述的窗口绝缘膜206的窗口发光的部 分。下面将描述布置结构的具体实施例。 (第一实施例)
图11是概念性示出根据第一实施例的布置结构的平面图。如图ll所示, 红绿蓝的有机EL元件21R、 21G和21B在正方形的^象素形成区域230 (例 如,作为形成一个像素的区域)内布置为彼此相邻。
具体地讲,红色和绿色有机EL元件21R和21G的各窗口 (发光部分)231R和231G以接近正方形的形状并排形成在像素形成区域230的沿列方向 (像素行的像素布置方向)的一侧(本实施例中的下侧)。另夕卜,有机EL元 件21B的窗口 231B以一黄^夸窗口 231R和231G的宽度的矩形形状形成在1象素 形成区域230的沿列方向的另 一侧(本实施例中的上侧)。
另外,在像素形成区域230内,红绿蓝像素20R、 20G和20B的各像素 晶体管(例如,图2中的驱动晶体管22 )220R、 220G和220B沿着窗口 231B 的长度方向布置在与有机EL元件21B的窗口 231B以固定距离隔开的位置 处。假设在此情况下发射蓝光的有机EL元件21B为面光源。当有机EL元 件21B为面光源时,有机EL元件21B相对于像素晶体管220R、220G和220B 的发光点可以看作距像素晶体管距离最短且在窗口 231B的中心线O上的三 个点Pr、 Pg和Pb。
结果,当蓝色的有机EL元件21B为面光源时,各颜色像素晶体管220R、 220G和220B与蓝色的有机EL元件21B的发光点Pr、 Pg和Pb之间的距离 彼此相等。附带地,假设上述的相等包括因微细调节引起的距离上的某些误 差或者某些差异。通过这样的布置结构,由蓝色的有机EL元件21B发射的 蓝光的一部分将均等地照射#>素晶体管220R、 220G和220B。
因此,当从蓝色的像素20B照射泄漏光时,像素晶体管220R、 220G和 220B —致地变化其晶体管特性,从而可以减少特性改变在颜色之间的变化。 结果,可以保持白平衡而不依赖于要显示的图像,从而可以获得显示质量优 良的显示图像。
(第二实施例)
图12是概念性示出根据第二实施例的布置结构的平面图。在图12中, 与图11相同的部分用相同的附图标记表示。由图12清楚可见,有机EL元 件21R、 21G和21B的各窗口 (发光部分)231R、 231G和231B的形状和 布置关系与第一实施例相同。
另一方面,在第一实施例中面光源用作发射蓝光的有机EL元件21B, 而在本第二实施例中点光源用作有机EL元件21B。因为有机EL元件21B 是点光源,所以有机EL元件21B的发光点P可以认为是有机EL元件21B 的窗口 231B的中心。
当有机EL元件21B的发光点P为窗口 231B的中心时,在第一实施例 的像素晶体管220R、 220G和220B的布置中,像素晶体管220B的位置离发光点P的距离最短。因此,在第二实施例中,与其他像素晶体管220R和220G 相比像素晶体管220B布置在远离窗口 231B位置处,从而对各颜色而言像 素晶体管220R、 220G和220B距发光点P的距离彼此相等。
因此,当有机EL元件21B为点光源时,像素晶体管220R、220G和220B 布置为使得对各颜色而言像素晶体管220R、 220G和220B距有机EL元件 21B的发光点P的距离彼此相等。因此,可以获得与第一实施例相类似的作 用和效果。就是说,蓝色有机EL元件21B发射的蓝光的一部分均等地照射 像素晶体管220R、 220G和220B,因此像素晶体管220R、 220G和220B的 特性一致地变化。因此,可以减少特性改变在颜色之间的变化。结果,可以 保持白平衡,而不依赖于要显示的颜色,从而可以获得显示质量优良的显示 图像。
(第三实施例)
图13是概念性地示出根据第三实施例的布置结构的平面图。在图3中, 与图ll相同的部分用相同的附图标记表示。
在本第三实施例中,在沿着行方向(像素行的像素的布置方向)重复布 置的红绿蓝像素(子像素)20R、 20G和20B的像素布置中,三个像素20G、 20B和20R以像素20B在中间而形成一个像素的单元。有机EL元件21B 可以为面光源或者点光源。
下面将描述点光源作为有机EL元件21B的情况。当有机EL元件21B 为点光源时,有机EL元件21B的发光点P可以被认为是有机EL元件21B 的窗口 231B的中心。从有机EL元件21B的发光点P发射的蓝光可以被认 为以发光点P作为中心的均匀分布来照射周边。
假设在此情况下绿和红色像素20G和20R的各像素晶体管220G和220R 布置在例如通过发光点P的中心线O上。此时,蓝色像素20B的像素晶体 管220B布置在远离中心线O的位置处,从而对各颜色而言像素晶体管220R、 220G和220B距发光点P的距离彼此相等。
通过布置像素晶体管220R、 220G和220B使得对各颜色而言像素晶体 管220R、 220G和220B距有机EL元件21B的发光点P的距离彼此相等, 可以获得与第一实施例相类似的作用和效果。就是说,蓝色有机EL元件21B 发射的蓝光的一部分均等地照射像素晶体管220R、 220G和220B,因此可 以减少像素晶体管220R、 220G和220B的特性改变在颜色之间的变化。结果,可以保持白平衡,而不依赖于要显示的图像,从而可以获得显示质量优 良的显示图像。
附带地,尽管本第三实施例已经描述了假设点光源用作有机EL元件
21B,但是第三实施例也可用于面光源用作有才几EL元件21B的情况。简而 言之,只要布置有机EL元件21B的发光部分与像素晶体管220R、 220G和 220B使得蓝色有机EL元件21B发射的蓝光的一部分均等地照射像素晶体 管220R、 220G和220B就足够了 。 (第四实施例)
图14是概念性地示出根据第四实施例的布置结构的平面图。在图14中, 与图ll相同的部分用相同的附图标记表示。
在本第四实施例中,在沿着行方向重复布置的红绿蓝的像素20R、 20G 和20B的像素布置中,发光部分(即有机EL元件21R、 21G和21B的窗口 231R、 231G和231B)倾斜地形成。就是说,窗口231R、 231G和231B以 与列方向(像素列的像素的布置方向)成预定角度的倾斜的状态形成。另一 方面,像素20R、 20G和20B的各像素晶体管220R、 220G和220B布置在 例如通过窗口 231R、 231G和231B的中心的中心线O上。
假设例如面光源用作蓝色的有机EL元件21B。当有机EL元件21B为 面光源时,如图14所示,从有机EL元件21B发射的蓝光以均匀的分布从 窗口 231B照射窗口 231B的周边。此时,因为窗口 231R、 231G和231B是 倾斜的,所以有机EL元件21B发射的蓝光照射相邻像素20R和20G的量增 加。因此,可以使得以蓝光照射相邻像素20R和20G的像素晶体管220R和 220G的量接近于照射像素20B的像素晶体管220B的量。
这样通过使蓝色有机EL元件21B发射的蓝光的一部分照射像素晶体管 220R、 220G和220B的量彼此接近,可以减少特性改变在颜色之间的变化。 结果,可以保持白平衡,而不依赖于要显示的图像,从而可以获得显示质量 优良的显示图像。
附带地,尽管在第四实施例中,像素20R、 20G和20B的各像素晶体管 220R、 220G和220B布置在通过窗口 231R、 231G和231B的中心的中心线 O上,但是本发明的实施例不限于这样的布置。例如,关于图14所示的蓝 光的照射分布,像素晶体管220G沿图中向下的方向移动,像素晶体管220R 沿图中向上的方向移动。因此,可以-使得蓝光照射相邻像素20R和20G的像素晶体管220R和220G的量更接近于照射像素20B的像素晶体管220B的量。
尽管已经以有机EL元件21的驱动电路具有由两个晶体管组成的2Tr 电路构造的基本构造(如图2所示)作为示例描述了前述的实施例,其中两 个晶体管为驱动晶体管22和写入晶体管23,但是本发明不限于应用至该电 路构造。
作为示例,如图15所示,已知像素20,为由五个晶体管组成的5Tr电路 构造来作为基本构造的像素,五个晶体管为发光控制晶体管28、两个开关晶 体管29和30以及驱动晶体管22和写入晶体管23 (见日本专利特开No. 2005-345722)。在此情况下,P沟道晶体管用作发光控制晶体管28,而N沟 道晶体管用作开关晶体管29和30。然而,这些晶体管的导电类型的组合是 任意的。
发光控制晶体管28与驱动晶体管22串联连接。发光控制晶体管28给 驱动晶体管22选择性地提供高电势Vccp,由此控制有机EL元件21的发光 /不发光。开关晶体管29给驱动晶体管22的栅极电极选择性地提供参考电势 Vofs,由此将驱动晶体管22的栅极电势Vg初始化到参考电势Vofs。开关晶 体管30给驱动晶体管22的源极电极选择性地提供低电势Vini,由此将驱动 晶体管22的源极电势Vs初始化到低电势Vini。
尽管上面以5Tr电路构造作为另一个像素构造的示例,但是各种像素构 造都是可能的,例如包括经由信号线33提供参考电势Vofs且通过写入晶体 管23写入参考电势Vofs而省略开关晶体管29的构造。
光元件的有机EL显示装置作为示例描述了前述实施例,但是本发明不限于 这样的应用示例。具体地讲,本发明可应用于通常采用电流驱动型电光元件 (发光元件)的显示装置,其发光亮度根据流过诸如无机EL元件、LED元
件或者半导体激光元件等的装置的电流值而变化。 [应用示例]
根据本发明实施例的显示装置可应用于各领域中的电子装置的显示装 置,以将给其输入的视频信号或者在其内部产生的视频信号作为图像或者视 频显示。例如,^f艮据本发明实施例的显示装置可以应用于图16至20G所示的各种电子装置的显示装置,例如数码相机、笔记本个人电脑、诸如便携式 电话等的便携式终端装置和摄像机。
通过采用根据本发明实施例的显示装置作为所有领域中的电子装置的 显示装置,可以在各种电子装置中进行高质量的图像显示。具体地讲,由前 述实施例的描述清楚可见,根据本发明实施例的显示装置可以提供高质量的 显示图像,这是因为根据本发明实施例的显示装置可以减少像素晶体管的特 性改变在颜色之间的变化,保持白平衡而不依赖于显示图像。
根据本发明实施例的显示装置包括密封模块形式的显示装置。例如,诸
如透明玻璃等的对向部分(counterpart)粘合到^象素阵列部分而形成的显示 模块对应于密封模块形式的显示装置。该透明对向部分可以提供有如上所述 的滤色器、保护膜等以及遮光膜。附带地,显示模块可以提供有用于向像素 阵列部分外部输入或输出信号等的电路部分、FPC (柔性印刷电路)等。 下面,将描述应用本发明的电子装置的具体示例。
图16是应用本发明的电视机的外观的立体图。根据本应用示例的电视 机包括一见频显示屏部分101,该显示屏部分101由前面板102和滤色器玻璃
显示屏部分101来制造。
图17A和17B是应用本发明的数码相机的外观的立体图。图17A是从 前侧看数码相机的立体图,而图17B是从背面看数码相机的立体图。根据本 应用示例的数码相机包括用于闪光的发光部分111、显示部分112、菜单转 换113和快门按钮114等。该数码相机采用根据本发明实施例的显示装置作 为显示部分112来制造。
图18是应用本发明的笔记本个人电脑的外观的立体图。根据本应用示 例的笔记本个人电脑包括在主单元121中被操作以输入字符等的键盘122和 用于显示图像的显示部分123等。该笔记本个人电脑通过采用根据本发明实 施例的显示装置作为显示部分123来制造。
图19是应用本发明的摄像机的外观的立体图。根据本应用示例的摄像 机包括主单元131、在朝前的侧面中用于拍摄目标的镜头132、摄像时的开 始/停止开关133和显示部分134等。该摄像机通过采用根据本发明实施例的 显示装置作为显示部分134来制造。
图20A、 20B、 20C、 20D、 20E、 20F和20G是示出应用本发明实施例的例如便携式电话的便携式终端的外观的示意图,图20A为便携式电话在打 开状态下的主视图,图20B为便携式电话在打开状态下的侧视图,图20C 为便携式电话在闭合状态下的主视图,图20D为左视图,图20E为右视图, 图20F为俯视图,而图20G为仰视图。根据本应用示例的便携式电话包括上 侧壳体141、下侧壳体142、连接部分(在此情况下的铰链部分)143、显示 器144、副显示器145、图片灯146和照相机147等。根据本应用示例的便 携式电话通过釆用根据本发明实施例的显示装置作为显示器144和副显示器 145来制造。
本领域的技术人员应当理解,在所附权利要求或其等同特征的范围内, 可以根据设计要求和其他因素来进行各种修改、组合、部分组合及替换。
本申请包含2008年5月21日提交至日本专利局的日本优先权专利申请 JP 2008-132854所涉及的主题,将其全部内容引用结合于此。
权利要求
1、一种显示装置,其中包括发射蓝光的发光元件的多个颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩阵形式布置,并且包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射所述蓝光的发光元件的发光部分之间的相对位置关系布置为使得对于各颜色包括所述蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射所述蓝光的发光元件的发光部分之间的距离彼此相等。
2、 根据权利要求1所述的显示装置, 其中该发射蓝光的发光元件为面光源,并且所述各发光颜色的子像素的晶体管距发射所述蓝光的发光元件的面发 光部分的对应发光点的距离设置为相等。
3、 根据权利要求2所述的显示装置,其中在由所述多个颜色的子像素作为单元形成的一个像素的像素形成 区域中,蓝光之外的发光颜色的发光元件的发光部分并排设置在所述像素形 成区域的沿列方向的一侧,并且该发射蓝光的发光元件的发光部分横跨该蓝光之外的发光颜色的发光 元件的发光部分的宽度而布置在所述像素形成区域的沿列方向的另 一侧。
4、 根据权利要求1所述的显示装置, 其中该发射蓝光的发光元件为点光源,并且所述各发光颜色的子像素的晶体管距发射所述蓝光的发光元件的发光 点的距离设置为相等。
5、 根据权利要求1所述的显示装置,其中当所述多个颜色的发光元件布置为该发射蓝光的发光元件设置在 所述多个颜色的发光元件的中间时,该发射蓝光的子像素的晶体管布置为使 得该发射蓝光的子像素的晶体管距该发射蓝光的发光元件的发光点的距离 等于发射其它发光颜色的发光元件的晶体管距该发光点的距离。
6、 一种发光元件的布置方法,用于布置显示装置中的发光元件,在该 显示装置中,包括发射蓝光的发光元件的多个颜色的发光元件形成在基板上 的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩阵形式布置,所述方法包括如下步骤布置包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射所述蓝光的发光 元件的发光部分之间的相对位置关系,使得对于各颜色包括所述蓝光的各发离彼此相等。
7、 一种发光元件的布置方法,用于布置显示装置中的发光元件,在该 显示装置中,包括发射蓝光的发光元件的多个颜色的发光元件形成在基板上 的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素 作为单元形成的多个像素以矩阵形式布置,所述方法包括如下步骤布置包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射所述蓝光的发光 元件的发光部分之间的相对位置关系,使得该蓝光的一部分均等地照射其它 发光颜色的子像素的晶体管。
8、 根据权利要求7所述的发光元件的布置方法,其中当所述多个颜色的发光元件布置为该发射蓝光的发光元件设置在 所述多个颜色的发光元件的中间时,各发光颜色的子像素的发光部分形成为 相对于列方向倾存牛。
9、 一种具有显示装置的电子装置,在该显示装置中,包括发射蓝光的 发光元件的多个颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为 每个子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩 阵形式布置,其中包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射所述蓝光的发光 元件的发光部分之间的相对位置关系布置为使得对于各颜色包括所述蓝光 的各发光颜色的子像素的晶体管与发射所述蓝光的发光元件的发光部分之 间的距离彼此相等。
全文摘要
本发明提供了显示装置、发光元件的布置方法及电子装置,在该显示装置中包括发射蓝光的发光元件的多个颜色的发光元件形成在基板上的每个像素中,在该基板上为每个子像素形成晶体管,由多个颜色的子像素作为单元形成的多个像素以矩阵形式布置,其中包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件的发光部分之间的相对位置关系布置为使得对于各颜色包括蓝光的各发光颜色的子像素的晶体管与发射蓝光的发光元件的发光部分之间的距离彼此相等。
文档编号H01L21/82GK101587681SQ20091013898
公开日2009年11月25日 申请日期2009年5月21日 优先权日2008年5月21日
发明者三并彻雄, 内野胜秀 申请人:索尼株式会社
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