间歇发光显示设备的制作方法

专利名称：间歇发光显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示设备，尤其涉及一种改进有源矩阵型显示设备的清晰度的技术。
背景技术：
笔记本型的个人计算机和便携终端的使用正迅速普及。主要用于这类设备的显示器是液晶显示器，但是认为是有希望成为下一代平面显示屏的显示器是有机电致发光(EL)显示器。并且有源矩阵驱动系统是作为这类显示器的主要显示方法。把使用该系统的显示器称为有源矩阵显示器，其中把多个像素垂直地和水平地布置于一矩阵中，并且对每个像素提供一开关元件。由所述开关元件把图像数据顺序地写入每个扫描线。
对设计实际的有机EL显示器的研究和开发是当前的首要任务，当前正在提议各种像素电路。这样的电路的例子是日本专利申请特许公开号Heil1-219146中揭示的一种像素电路，将参考图17在下文中作简要阐述。
该电路由第1晶体管Tr50和第2晶体管Tr51、有机发光二极管OLED50、存储电容C50、扫描线SL50、电源线Vdd50和数据线DL50，所述晶体管是两个n沟道晶体管，有机发光二极管是发光单元。所述扫描线发送扫描信号，通过所述数据线发送亮度数据。
该电路如下操作。为了写有机发光二极管OLED50的亮度数据，扫描线SL50的扫描信号变高，并且第1晶体管Tr50导通，并且把输入到数据线DL50的亮度数据设置到第2晶体管Tr51和存储电容C50。然后，对应于所述亮度数据的电流这样流动，以使得有机发光二极管OLED50发光。当扫描先SL50的扫描信号变低时，第1晶体管Tr50关断，但是仍然保持第2晶体管Tr51的栅极上的电压，以使得按照所设置的亮度数据继续发光。
在此，在有源矩阵显示器中，在一帧的扫描周期内保持写入驱动元件的亮度数据，并且维持光学元件的发光，使得在显示快速移动的图像时，部分图像对象显得拖延或模糊，因为所引起的光强度的降低与CRT(阴极射线管)显示器相比少得多。

发明内容
鉴于上述情况，已作出本发明，并且它的一个目的是提供一种新的电路，其中改进了清晰度。本发明的另一目的是提供一种新的电路，它能减少残留图像现象的出现。本发明的又一个目的是提供一种新的电路，限据所讨论的光学元件的各自特性来控制所述电路。
根据本发明的较佳实施例涉及一种显示设备。提供了一种显示设备，它包括在电流驱动光学元件和电源之间提供的断路电路，所述显示设备以不依赖于为所述光学元件设置亮度数据的定时的定时控制所示断路电路，使得所述光学元件间歇发光。可由控制信号经不同于扫描信号的通路来控制所述断路电路，所述扫描信号控制用于把亮度数据设置到所述光学元件的定时。
在此采用作为“光学元件”的是有机发光二极管(下文中也简称为OLED)，但并不限于此。“亮度数据”意指关于要设置于驱动所述光学元件的驱动元件中的亮度或照明度信息的数据，并且与所述光学元件发出的光强度不同。例如，由扫描信号所操纵的开关元件的导通和关断来控制“对光学元件设置亮度数据的定时”。而且，在此采用作为“驱动元件”或“开关元件”的是例如MOS(金属氧化物半导体)晶体管或TFT(薄膜晶体管)，但不限于此。在此采用作为上述“扫描信号”的是控制亮度数据设置定时的信号，并且不限于此。该信号可以是以扫描信号分支出的形式而获得的信号。对每条像素线分开提供扫描信号的扫描线。
根据本发明的另一较佳实施例也涉及显示设备。该设备包括把电流驱动光学元件从电源断开的断路电路；以及控制所述断路电路的控制电路，其中所述控制电路在不依赖于为所述光学元件设置亮度数据的定时的定时处控制所述断路电路，使得所述光学元件间歇发光。可提供多个光学元件，构成一像素，所述多个光学元件对应于多个颜色。例如，“多个颜色”可以是3中类型的颜色或RGB。控制电路可对各自的多个光学元件设置导通和关断占空比。所述断路电路可包括驱动元件，以及使设置于所述驱动元件的亮度数据的保持状态稳定的电容，并且通过经所述电容改变所述亮度数据的状态来把所述光学元件置于关断状态。
要注意到上述结构化的元件等的任意组合或重配置都是有效的，并包含于这里的实施例中。
而且本发明的这样的概括没有必要描述所有的特征，使得本发明还可以是这些描述的特征的子组合。


图1示出了根据本发明的第1实施例的显示设备的单个像素的电路结构。
图2示出了图1中所示的控制电路的详细电路结构。
图3是示出图2中所示的控制电路的操作的时序图。
图4示出了根据本发明的第2实施例的控制电路的详细结构。
图5是示出根据第2实施例的控制电路的操作的时序图。
图6示出了根据本发明的第3实施例的显示设备的一个像素的电路结构。
图7示出了根据第4实施例的显示设备的4个像素的电路结构。
图8示出了根据第4实施例的控制电路的详细结构。
图9是示出根据第4实施例的控制电路的操作的时序图。
图10示出了根据第5实施例的显示设备的单个像素的电路结构。
图11示出了在其中图1中所示的电路进一步包括一旁路电路的电路结构。
图12示出了自其中图6中所示的电路进一步包括一旁路电路的电路结构。
图13示出了有机发光二极管的多层结构。
图14示出了与图13中所示的有机发光二极管相比，具有颠倒结构的多层结构。
图15示出了一像素的电路结构，其中用负极和正极电极分别替代图11的像素电路中所示的有机发光二极管的正极和负极。
图16示出了一像素的电路结构，其中用负极和正极电极分别替代图11的像素电路中所示的有机发光二极管的正极和负极。
图17示出了根据常规实际的显示设备的一像素的电路结构。
具体实施例方式
现在，将根据较佳实施例来表述本发明，所述较佳实施例不限制本发明的范围，但是本发明的例示。实施例中所描述的所有特征和它们的组合并不是对本发明必不可少的。
在下面的实施例中，采用一有源矩阵有机EL(电致发光)显示器作为显示设备。下文中将提出一种以改进的清晰度为特色的新颖电路。
图1示出了根据第1实施例的显示设备的单个像素的电路结构。该像素由作为开关元件的第1晶体管Tr10、作为驱动元件的第2晶体管Tr11、作为断路元件的第3晶体管Tr12、作为存储电容的电容器C10以及作为光学元件的OLED10组成。
第1晶体管Tr10作为控制OLED10的亮度数据写定时的开关而操作。第2晶体管Tr11作为驱动OLED10的元件而操作。第3晶体管Tr12作为将OLED10从电源线Vdd断开的开关而操作。
电源线Vdd提供致使OLED10发光的电压。数据线DL1发送要被设置于第2晶体管Tr11中的亮度的数据信号。扫描线SL1发送在OLED10的亮度数据写定时处激活第1晶体管Tr10的扫描信号。控制信号线CTL1发送在将OLED10从电源线Vdd断开的定时处激活第3晶体管Tr12的控制信号。控制电路100把控制信号输出到控制线CTL1，该控制线是不同于扫描线SL1的路径。后面将详细描述控制电路100的结构。
第1至第3晶体管Tr10、Tr11和Tr12的每一个都是n沟道晶体管。把第1晶体管Tr10的栅极电极连接到扫描线SL1，把第1晶体管Tr10的漏极电极(或源极电极)连接到数据线DL1，并且把第1晶体管Tr10的源极电极(或漏极电极)连接到第2晶体管Tr11的栅极电极。把电容器C10的一端连接到第1晶体管Tr10的源极电极(或漏极电极)与第2晶体管Tr11的栅极电极之间的通路上，而把电容器C10的另一端设置为与地电位相同的电位。
把第2晶体管Tr11的漏极电极连接到第3晶体管Tr12的源极电极，并把第2晶体管Tr11的源极电极连接到OLED10的正极电极。把第3晶体管Tr12的栅极电极连接到控制信号线CTL1，并把第3晶体管TR12的漏极电极连接到电源线Vdd。把OLED10的负极电极设置为与地电位相同的电位。
下文中将要阐述上述结构要实现的操作过程。首先，当扫描线SL1中的扫描信号变高时，第1晶体管Tr10导通，从而使控制信号线CTL1中的控制信号变高，以及第3晶体管Tr12导通，结果是第2晶体管Tr11的源极电极导通至电源线Vdd。数据线DL1上的电位变成与第2晶体管Tr11的栅极上的电位相同，使得把流入数据线DL1的亮度数据设置于第2晶体管Tr11的栅极电极中。这使得对应于第2晶体管Tr11中的栅源电压的电流在电源线Vdd和OLED10的正极之间流动，并因此OLED10以对应于流至那里的电流量的强度而发光。
即使当扫描线SL1中的扫描信号处于低状态而使第1晶体管Tr10已关断时，第1晶体管Tr10的源极电极(或漏极电极)与第2晶体管Tr11的栅极之间仍保持亮度数据流动，使得保持了OLED10按所述亮度数据而发光。电容器C10起稳定亮度数据的保持状态的作用。
当控制信号线CTL1中的控制信号变低时，第3晶体管Tr12关断，从而将OLED10从电源线Vdd断开。因此，OLED10关断，而不管设置于第2晶体管Tr11的栅极电极中的亮度数据。OLED10保持为关断，直到当扫描线SL1中的扫描信号和控制信号线CTL1中的控制信号变高时的下一扫描定时为止。
图2示出了控制电路的详细电路结构。控制电路100具有对应于包含于像素区域200中的像素线数的一组确定从低到高切换控制信号的定时的起动的起动“与非”(NAND)电路和起动移位寄存器，以及一组确定从高到低地切换控制信号的定时的停止“与非”电路和停止移位寄存器。由于根据该实施例的像素线数是240，则控制电路100包含第1至第240起动“与非”电路STRNAND1至STRNAND210，和第0至第240起动移位寄存器STRSR0至STRSR240，以及第1至第240停止“与非”电路STPNAND1至STPNAND240，和第0至第240停止移位寄存器STPSR0至STPSR240。
控制电路100还包括第1至第240触发电路T1至T240，它们使用从它们各自的起动“与非”电路和停止“与非”电路输入的信号来生成和输出控制信号。第1至第240触发电路T1至T240分别把控制信号输出到第1至第240控制信号线CTL1至CTL240。把起动信号VSTART输入到第0起动移位寄存器STRSR0，而把停止信号VSTOP输入到第0停止移位寄存器STPSR0。把时钟信号CK输入到每个移位寄存器。
下文中将描述实施上述结构的控制电路100的操作。首先假设以每240个时钟信号一次的速率将起动信号VSTART和停止信号VSTOP变高达两个时钟周期。在起动信号VSTART已变高之后，从第0起动移位寄存器输出的信号在时钟定时处变高。把该信号输入到第1起动移位寄存器STRSR1和第1起动“与非”电路STRNAND1。从已输入高信号的第1起动移位寄存器STRR1中输出的信号在时钟定时处变高。把该信号输入到第1和第2起动“与非”电路STRNAND1和STRNAND2以及第2起动移位寄存器STRSR2。
在此，由于来自每个移位寄存器输出脉冲具有两个时钟信号的周期，第1起动“与非”电路STRNAND1输出一脉冲，当来自第1和第2起动移位寄存器STRSR1和STRSR2的输出都变高时，该脉冲变低。在本实施例的另一种形式中，该结构可以是这样的，使用“与”(AND)电路代替起动“与非”电路。在该实施例的又一种形式中，可以这样构造，使得只要来自起动移位寄存器的输出脉冲的周期是短的，则把来自起动移位寄存器的输出信号直接输入到触发电路，而不使用“与非”电路或“与”电路。
在停止信号VSTOP已变高之后，从第0停止移位寄存器STPSR0输出的信号在时钟定时处变高。把该信号输入到第1停止移位寄存器STPSR1和第1停止“与非”电路STPNAND1。从已输入有高信号的第1停止移位寄存器STPSR1中输出的信号在下一时钟定时处变高。把该信号输入到第1和第2停止“与非”电路STPNAND1和STPNAND2，以及第2停止移位寄存器STPSR2。第1停止“与非”电路STPNAND1输出一脉冲，当来自第1和第2停止移位寄存器STPSR1和STPSR2的输出都变高时，该脉冲变低。在本实施例的另一种形式中，该结构可以是这样的，即使用“与”电路来代替停止“与非”电路STPNAND。在本实施例的又一形式中，可以这样构造，使得只要来自停止移位寄存器的输出脉冲的周期是短的，则把来自停止移位寄存器的输出信号直接输入到触发电路，而不使用“与非”电路或“与”电路。
当从第1起动“与非”电路STRNAND1输入的信号已变低时，由第1触发电路T1输出的控制信号切换到高，并且随后当从第1停止“与非”电路STPNAND1输出的信号已变低时，该控制信号切换到低。
第2至第240起动移位寄存器STRSR2至STRSR240以与第1起动移位寄存器STRSR1相同的方式操作。第2至第240起动“与非”电路STRNAND2至STRNAND240以与第1起动“与非”电路STRNAND1相同的方式操作。第2至第240停止移位寄存器STRSR2至STRSR240以与第1停止移位寄存器STPSR1相同的方式操作。第2至第240停止“与非”电路STPNAND2至STPNAND240以与第1停止“与非”电路相同的方式操作。第2至第240触发电路T2至T240以与第1触发电路T1相同的方式操作。通过如上所描述的操作，把在不同像素线的不同定时处变高的控制信号输出到第1至第240控制信号线CTL1至CTL240。
图3是示出控制电路100的操作的时序图。在该时序图中，其中水平轴表示时间，以关于OLED10的发光状态示出了起动信号VSTART的高低状态、停止信号VSTOP、控制信号线CTL1中的控制信号以及扫描信号线SL1中的扫描信号的高和低状态。注意到，虽然OLED10发出按照亮度数据的强度的光，但是在图3中仅用高和低示出了它的导通和关断发射状态。扫描信号线SL1中的扫描信号的上升沿之间的间隔是一帧的扫描时间。
当扫描线SL1中的扫描信号变高时，第1晶体管Tr10导通，从而致使要把亮度数据设置于第2晶体管Tr11中。当启动信号VSTART变高时，控制信号线CTL1中的控制信号也变高，并且第3晶体管Tr12导通。OLED10通至电源线Vdd，并以对应于所述亮度数据的强度而发光。当停止信号VSTOP变高时，控制信号线CTL1中的控制信号变低，从而关断OLED10。保持OLED10的不发光状态，直到扫描线SL1中的扫描信号下一次变高以及启动信号VSTART也变高为止。
如图3所示，从起动信号VSTART的上升沿至停止信号VSTOP的上升沿的周期，即控制信号线CTL1中的控制信号为高的期间的周期，是OLED10的发射时间，而从停止信号VSTOP的上升沿至启动信号VSTART的上升沿的周期，即控制信号线CTL1中的控制信号为低的期间的周期，是OLED10的不发光时间。由不依赖用于设置亮度数据的定时的定时来控制控制信号线CTL1中的控制信号，从而实现OLED10的间歇发光。
如上所述，在该实施例中如此实施的结构通过减少诸如行闪烁和动作模糊之类的现象，改进了运动图像显示的清晰度，当由使用电流驱动的光学元件的有源矩阵显示设备显示运动图像时常发生所述现象。而且，通过消除光学元件中剩余的电荷减少了残留图像现象的出现。第2实施例本发明的第2实施例与第1实施例不同的是，控制电路100还输出扫描信号。下文中，将以与第1实施例的控制电路100的差异为重点描述第2实施例的特征。
图4示出了根据第2实施例的控制电路100的详细结构。第1至第240起动“与非”电路STRNAND1至STRNAND240把与输出到第1至第240触发电路T1至T240的信号相同的信号输出到第1至第240扫描信号线SL1至SL240，作为第1至第240扫描信号。以开关控制把第1扫描线中的扫描信号用于通过输入到第1晶体管Tr10(未示出)的栅极电极而设置亮度数据。类似地，以开关控制把第2至第240扫描线SL2至SL240中的扫描信号用于在各自对应的其它像素线上设置亮度数据。
图5是示出根据第2实施例的控制电路的操作的时序图。当起动信号VSTART变高时，第1扫描线SL1中的扫描信号也变高，并且同一时刻第1控制信号线CTL1中的控制信号也变高。这使得第1晶体管Tr10导通，从而把亮度数据设置于第2晶体管Tr11中。然后，当第3晶体管Tr12导通时，OLED10通至电源线Vdd，并以对应于所述亮度数据的强度而发光。
当停止信号VSTOP导通，并且第1控制信号线CTL1中的控制信号变低时，第3晶体管Tr12关断，并且OLED10关断。然后，保持OLED10的不发光状态，直到第1扫描线SL1中的扫描信号和起动信号VSTART变高为止。第3实施例图6示出了根据第3实施例的显示设备的一个像素的电路结构。该实施例与第1实施例不同的是，把第3晶体管Tr12置于第2晶体管Tr11和OLED10之间。也就是说，把第3晶体管Tr12的源极电极连接到OLED10的正极电极，而把第3晶体管Tr12的漏极电极连接到第2晶体管Tr11的源极电极。如与第1实施例中相同的方法，当控制信号线CTL1中的控制信号变高时，第3晶体管Tr12导通，而当控制信号线CTL1中的控制信号变低时，第3晶体管Tr12关断。这些操作和时序与第1实施例中的相同。第4实施例第4实施例与第1实施例不同的是，对每条像素线以分别对应于R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)像素的方式提供3条控制信号线。根据该结构，在R、G和B的单独定时处可把OLED从电源线断开，使得可单独地对OLED的导通和关断设置占空比。结果，可调整三个颜色R、G和B之间的平衡。而且，这种功能能够应付由于用于R、G和B的OLED的材料中的不同引起的退化率中的差异。
图7示出了根据第4实施例的显示设备的4个像素的电路结构。图7中所示的是4个像素，即像素Pix1至Pix4的电路。像素Pix1和Pix4发红光，像素Pix2发绿光，以及像素Pix3发蓝光。第1至第4电源线Vdd1至Vdd4向它们各自的像素Pix1至Pix4提供电压，而第1至第4数据线DL1至DL4把亮度数据输入到它们各自的像素Pix1至Pix4。第1扫描线SL1把扫描信号输入到像素Pix1至Pix4。
红色控制信号线RCTL1把红色控制信号输入到像素Pix1和Pix4，绿色控制信号线GCTL1把绿色控制信号输入到像素Pix2，以及蓝色控制信号线BCTL1把蓝色控制信号输入到像素Pix3。全部包含于像素Pix1中的第1至第3晶体管Tr10、Tr11和Tr12、第1电容器C10以及第1OLED10分别起着与第1实施例中带有相同标号的结构相同的作用。全部包含于像素Pix2中的第4至第6晶体管Tr13、Tr14和Tr15、第2电容器C11以及第2OLED11，分别与对应的第1至第3晶体管Tr10、Tr11和Tr12、第1电容器C10以及第1OLED10有相同结构。
全部包含于像素Pix3中的第7至第9晶体管Tr16、Tr17和Tr18、第3电容器C12以及第3OLED12也分别与对应的第1至第3晶体管Tr10、Tr11和Tr12、第1电容器C10以及第1OLED10有相同结构。全部包含于像素Pix4中的第10至第12晶体管Tr19、Tr20和Tr21、第4电容器C13以及第4OLED13也分别与对应的第1至第3晶体管Tr10、Tr11和Tr12、第1电容器C10以及第1OLED10有相同结构。
控制电路100通过把红色控制信号线RCTL1、绿色控制信号线GCTL1和蓝色控制信号线BCTL1中的红色控制信号、绿色控制信号和蓝色控制信号在它们各自的定时处分别提升为高，来使像素Pix1和Pix4、像素Pix2以及像素Pix3在各自的定时处关断。
图8示出了根据第4实施例的控制电路的详细结构。图8中所示的控制电路100与根据第1实施例的电路不同之处是，通过使用1个起动信号和3个停止信号来分别输出R、G和B的控制信号。控制电路100包括第0至第240起动移位寄存器STRSR0至STRSR240、第1至第240起动“与非”电路STRNAND1至STRNAND240、第0至第240红色停止移位寄存器STPRSR0至STPRSR240、第1至第240红色停止“与非”电路STPRNAND1至STPRNAND240、第0至第240绿色停止移位寄存器STPGSR0至STPGSR240、第1至第240绿色停止“与非”电路STPGNAND1至STPRGAND240、第0至第240蓝色停止移位寄存器STPBSR0至STPBSR240、第1至第240蓝色停止“与非”电路STPBNAND1至STPBNAND240、第1至第240红色触发电路RT1至RT240、第1至第240绿色触发电路GT1至GT240、以及第1至第240蓝色触发电路BT1至BT240。
把起动信号VSTART输入到第0起动移位寄存器STRSR0、把红色停止信号VRSTOP输入到第0红色停止移位寄存器STPRSR0、把绿色停止信号VGSTOP输入到第0绿色停止移位寄存器STPGSR0、把蓝色停止信号VBSTOP输入到第0蓝色停止移位寄存器STPBSR0。把时钟信号CK输入到每个移位寄存器。以每240个时钟脉冲一次，把起动信号VSTART、红色停止信号VRSTOP、绿色停止信号VGSTOP、蓝色停止信号VBSTOP在它们各自的定时上提升到高。
下文将描述由上述结构所实现的控制电路100的操作。第0至第240起动移位寄存器STRSR0至STRSR240以及第0至第240起动“与非”电路STRNAND1至STRNAND240以与第1实施例中具有用相同标号指示出的结构相同的方式操作。即，当起动信号VSTART变高时，从第1起动“与非”电路STRNAND1输出的信号在时钟定时处变低，并且然后从第2起动“与非”电路STRNAND2输出的信号在下一时钟定时处变低。顺序地重复直到第240起动“与非”电路STRNAND240为止。
把由第1起动“与非”电路STRNAND1输出的信号输入到第1红色触发电路RT1、第1绿色触发电路GT1和第1蓝色触发电路BT1的每一个。类似地，把由第2至第240起动“与非”电路STRNAND2至STRNAND240输出的信号相应地分别输入到第2至第240红色触发电路RT2至RT240、第2至第240绿色触发电路GT2至GT240以及第2至第240蓝色触发电路BT2至BT240。
第0至第240红色停止移位寄存器STPRSR0至STPRSR240以及第1至第240红色停止“与非”电路STPRNAND1至STPRNAND240以与第1实施例中第0至第240停止移位寄存器STPSR0至STPSR240以及第1至第240停止“与非”电路STPNAND1至STPNAND240相同的方式操作。即，当红色停止信号VRSTOP变高时，从第1红色停止“与非”电路STPRNAND1输出的信号在时钟定时处变低，并且随后从第2红色停止“与非”电路STPRNAND2输出的信号在下一时钟定时处变低。顺序地重复，直到第240红色停止“与非”电路STPRNAND240为止。
把由第1至第240红色停止“与非”电路STPRNAND1至STPRNAND240输出的信号分别输入到第1至第240红色触发电路RT1至RT240。当从第1起动“与非”电路STRNAND1输入的信号变低时，由第1红色触发电路RT1输出的红色控制信号切换到高，并且此后当从第1红色停止“与非”电路STPRNAND1输入的信号变低时，所述红色控制信号切换到低。即，所述红色控制信号在起动信号VSTART变高时也变高，并此后在红色停止信号VRSTOP变高时而变低。此后依次，也把第2至第240红色控制信号切换为导通和关断。分别把第1至第240红色控制信号输出到第1至第240红色控制信号线RCTL1至RCTL240。
第0至第240绿色停止移位寄存器STPGSR0至STPGSR240以及第0至第240蓝色停止移位寄存器STPBSR0至STPBSR240，在它们各自的定时处以与第0至第240红色停止移位寄存器STPRSR0至STPRSR240相同的方式而操作。第1至第240绿色停止“与非”电路STPGNAND1至STPGNAND240以及第1至第240蓝色停止“与非”电路STPBNAND1至STPBNAND240，在它们各自的定时处以与第1至第240红色停止“与非”电路STPRNAND1至STPRNAND240相同的方式操作。第1至第240绿色触发电路GT1至GT240以及第1至第240蓝色触发电路BT1至BT240，在它们各自的定时处以与第1至第240红色触发电路RT1至RT240相同的方式操作。
第1至第240绿色触发电路GT1至GT240分别向第1至第240绿色控制信号线GCTL1至GCTL240输出绿色控制信号。第1至第240蓝色触发电路BT1至BT240分别向第1至第240蓝色控制信号线BCTL1至BCTL240输出蓝色控制信号。
当起动信号VSTART变高时，第1红色控制信号、第1绿色控制信号和第1蓝色控制信号同一定时处变高，并且当红色停止信号VRSTOP、绿色停止信号VGSTOP以及蓝色停止信号VBSTOP变高时而在它们各自的定时处分别变低。第2至第240红色控制信号、第2至第240绿色控制信号以及第2至第240蓝色控制信号也在同一定时处变高，并且在它们各自的定时处切换到低。即，根据R、G和B的占空比来切换控制信号的高和低。
图9是示出根据第4实施例的控制电路的操作的时序图。该时序图与图3中的时序图的不同之处是，停止信号在它们各自的R、G和B的定时处变高，控制信号在它们各自的R、G和B的定时处在高和低之间切换，以及分别对R、G和B设置有机发光二极管的发射时间和不发光时间。
当起动信号VSTART变高时，红色控制信号线RCTL1、绿色控制信号线GCTL1以及蓝色控制信号线BCTL1中的控制信号几乎同时变高，并且红色OLED10、绿色OLED11以及蓝色OLED12分别发光。当绿色停止信号VGSTOP和蓝色停止信号VBSTOP在同一定时处变高时，绿色控制信号线GCTL1和蓝色控制信号线BCTL1中的控制信号几乎同时切换到低，并且绿色OLED11和蓝色OLED12关断。当红色停止信号VRSTOP变高时，红色控制信号线RCTL1中的控制信号切换到低，并且红色OLED12关断。第5实施例第5实施例与第1实施例的不同之处是由晶体管和电容器的组合构造有机发光二极管和电源线之间的断路电路。
图10示出了根据第5实施例的显示设备的单个像素的电路结构。该像素包括充当开关元件的第1晶体管Tr10、充当驱动元件的第2晶体管Tr11、充当存储电容的电容器C10、以及充当光学元件的OLED10。第1晶体管Tr10是n沟道晶体管，而第2晶体管Tr11是p沟道晶体管。
把第1晶体管Tr10的栅极电极连接到扫描线SL1，把第1晶体管Tr10的源极电极(或漏极电极)连接到数据线DL1，并把第1晶体管Tr10的漏极电极(或源极电极)连接到第2晶体管Tr11的栅极电极。把第2晶体管Tr11的源极电极连接到电源线Vdd，并把第2晶体管Tr11的漏极电极连接到OLED10的正极电极。把OLED10的负极电极设置为与地电位相同的电位。把电容器C10的一端连接到第1晶体管Tr10的漏极电极(或源极电极)与第2晶体管Tr11的栅极电极之间的通路，而把电容器C10的另一端连接到控制信号线CTL1。
当扫描线SL1中的扫描信号变高时，第1晶体管Tr10导通，这使得数据线DL1上的电位变得与第2晶体管Tr11的栅极电位上的电位相同，使得把流向数据线DL1的亮度数据设置于第2晶体管Tr11的栅极电极之中。当对应于第2晶体管Tr11中的栅源电压的电流从电源线Vdd向OLED10流动时，OLED10以对应于所述亮度数据的强度发光。
即使当扫描线SL1中的扫描信号低而使第1晶体管Tr10已关断时，第2晶体管Tr11的漏极电极之中仍保持亮度数据，使得保持了OLED10的发光状态。在此当控制信号线CTL1中的控制信号变高时，第1晶体管Tr10的漏极电极(或源极电极)与第2晶体管Tr11的栅极之间仍保持亮度数据流动，使得通过电容器C10使第2晶体管Tr11的栅极上的电位升高。结果，第2晶体管Tr11的栅源电压降至一小的值，从而断开了OLED10与电源线Vdd之间的通路。换句话说，电容器C10和第2晶体管Tr11起关断OLED10的断路电路的作用。
从而使用扫描线SL1中的扫描信号和控制信号线CTL1中的控制信号，来控制OLED的发光和不发光定时，并因此可以与第1实施例中相同的方式实现OLED10的间歇发光。
已基于仅是示例性的实施例描述了本发明。本领域的技术人员理解存在对上述每个元件和过程的组合的其它各种修改，并且这样的修改包含于本发明的范围之内。下面将描述这样的修改。
用作用于把亮度数据写入连接至扫描线的它们的栅极电极的开关元件的晶体管Tr10、Tr13、Tr16和Tr19的每一个可由多个晶体管的组合构成，并且可由它们的任意组合构造它们的性能。
在上述较佳实施例中，第1至第12晶体管Tr10、Tr11、Tr12、Tr13、Tr14、Tr15、Tr16、Tr17、Tr18、Tr19、Tr20、Tr21都是n沟道晶体管。然而，这些晶体管中的至少一个可以是p沟道晶体管。
在上述较佳实施例中，对OLED施加正偏置。然而，配置可以是这样的，即在图11至图16中所示的修改的例子中可施加反偏置。
图11示出了在其中图1中所示的电路进一步包括一旁路电路的电路结构。把第13晶体管Tr30的源极电极连接到负电位Vee，该电位比地电位低，把OLED10的负极电极连接到所述地电位。类似地，图12示出了自其中图6中所示的电路进一步包括一旁路电路的电路结构。把第13晶体管Tr30的源极电极连接至负电位Vee，该电位比地电位低，把OLED10的负极连接到所述地电位。在图11和图12中所示的这些电路中，当控制信号线CTL1变低时，第3晶体管Tr12关断，并且第13晶体管Tr30导通。然后，OLED10的正极处的电位变得与负电位Vee相同。OLED10的负极电极是地电位，并且负极电极的电位高于正极电极处的电位，使得OLED10处于反偏置中。
通过把OLED10置于相应施加反偏置的状态中，可抽出保留于OLED10之中的电荷，并可抑制残留图像现象。同时，可恢复构成OLED10的有机薄膜的特性。作为一般的问题，OLED经受有机薄膜的退化，即如果使用了很长时间则亮度降低，并且与利用液晶等的其它光学元件相比，所述退化是显著的。从而，通过在亮度数据的更新周期期间，把OLED设置于施加反偏置的状态中，可阻止降低显示质量，并同时可恢复有机薄膜的适当特性。
在此，由控制信号线CTL1而不是扫描线SL1来对第3晶体管Tr12和第13晶体管Tr30进行导通-关断控制。但是，配置不限于此，并且例如扫描线SL1可对第3和第13晶体管Tr12和Tr30进行导通-关断控制。
一般地，如图13所示，OLED的多层结构是这样的，即以从底至顶的顺序在诸如玻璃基底300之类的绝缘基底上层叠正极层310、空穴传输层320、有机EL层330以及负极层340。OLED的多层结构不限于图13所示，并可以是这样的，如图14所示，在诸如玻璃基底300之类的绝缘基底上以从底至顶的顺序层叠负极层340、有机EL层330、空穴传输层320以及正极层310。如果OLED的多层结构是如图13所示的一种结构，则把OLED的负极连接至作为固定电位的地电位。另一方面，如果OLED的多层结构是如图14所示的一种结构，则把OLED的正极连接到固定电位。图15和图16是适用于具有那样多层结构的OLED的像素电路的例子。
图15示出了一像素的电路结构，其中用负极和正极电极分别替代图11的像素电路中所示的OLED的正极和负极电极，使得把正极电极连接至电源电位Vff，该电位既是正电位也是固定电位。而且，连接至负极电位Vee的第13晶体管Tr30的电极现在被连接到正电位Vgg，该电位比电源电位Vff高。而且，连接至电源线Vdd的第3晶体管Tr12的电极现在被连接到低电位线Vhh，该电位是地电位。
在OLED的发射时间期间，电流经由第2晶体管Tr11和第3晶体管Tr12从电源电位Vff流向低电位线Vhh，该地电位是地电位。然后，通过使控制信号线CTL1变低，第3晶体管Tr12导通，并且第13晶体管Tr30关断。当在OLED10的亮度更新周期期间控制信号线CTL1变低时，第3晶体管Tr12关断，而第13晶体管Tr30导通。结果，OLED10的负极电极处的电位变成正电位Vgg，该电位比电源电位Vff高，使得OLED10变成反偏置。
图16示出了一像素的电路结构，其中用负极和正极电极分别替代图12的像素电路中所示的OLED的正极和负极电极，使得把正极电极连接至作为固定电位的电源电位Vff。图12中所示的连接至第2晶体管Tr11的电源线Vdd(正电位)现在是负电位线Vii，它是负电位。而且，连接至负电位Vee的第13晶体管Tr30的电极现在被连接到正电位Vgg，该电位比地电位高。当在OLED10的亮度更新周期期间，控制信号线CTL1变高时，第13晶体管Tr30导通，而第3晶体管Tr12关断。此时，OLED10的负极电极处的电位变成正电位Vgg，该电位比表示正极电极处的电位的电源电位Vff高，使得OLED10处于施加反偏置状态中。
在图15和16所示的像素电路中，由控制信号线CTL1对第3晶体管和第13晶体管Tr12和Tr30进行导通-关断控制，但是配置不限于此，并且例如扫描线SL1可对第3和第13晶体管Tr12和Tr30进行导通-关断控制。在这样的情况下，晶体管的结构将是这样的类型，即当把亮度数据设置于第2晶体管Tr11时，第3晶体管Tr12关断，而第13晶体管Tr30导通。
虽然已用示例性的例子描述了本发明，但是应理解本领域的技术人员可进一步进行许多改变和替换，而不背离由附属的权利要求所规定的本发明的范围。
权利要求
1.一种显示设备，其特征在于包括在电流驱动光学元件和电源之间提供的断路电路，所述显示设备按对所述光学元件设置亮度数据的定时无关的定时控制所述短路电路，使得所述光学元件间歇发光。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于由控制信号经不同于扫描信号的通路来控制所述断路电路，所述扫描信号控制用于把亮度数据设置到所述光学元件的定时。
3.一种显示设备，其特征在于包括将电流驱动光学元件从电源断开的断路电路；以及控制所述断路电路的控制电路，其中所述控制电路在不依赖于为所述光学元件设置亮度数据的定时的定时处控制所述断路电路，使得所述光学元件间歇发光。
4.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于对应于多个颜色，提供多个光学元件构成一像素，并且所述控制电路对各自的多个光学元件单独设置导通和关断占空比。
5.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于所述断路电路包括驱动所述光学元件的驱动元件，以及使设置于所述驱动元件的亮度数据的保持状态稳定的电容，并且其中通过经所述电容改变所述亮度数据的状态来把所述光学元件置于关断状态。
6.如权利要求2所述的显示设备，其特征在于所述断路电路包括驱动所述光学元件的驱动元件，以及使设置于所述驱动元件的亮度数据的保持状态稳定的电容，并且其中通过经所述电容改变所述亮度数据的状态来把所述光学元件置于关断状态。
7.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于所述断路电路包括驱动所述光学元件的驱动元件，以及使设置于所述驱动元件的亮度数据的保持状态稳定的电容，并且其中通过经所述电容改变所述亮度数据的状态来把所述光学元件置于关断状态。
8.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于所述断路电路包括驱动所述光学元件的驱动元件，以及使设置于所述驱动元件的亮度数据的保持状态稳定的电容，并且其中通过经所述电容改变所述亮度数据的状态来把所述光学元件置于关断状态。
9.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于以这样的方式关断所述光学元件，即在把所述亮度数据设置于所述光学元件的定时之前，所述断路电路切断对所述光学元件的供电。
10.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于以这样的方式关断所述光学元件，即在把所述亮度数据设置于所述光学元件的定时之前，所述控制电路控制所述断路电路切断对所述光学元件的供电。
11.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于在致使所述光学元件发光之前，所述断路电路切断对所述光学元件的供电达所要求的周期，在该周期期间消除保留于所述光学元件中的电荷，以减少残留图像现象。
12.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于在致使所述光学元件发光之前，所述控制电路这样控制，使得所述断路电路切断对所述光学元件的供电达所要求的周期，在该周期期间消除保留于所述光学元件中的电荷，以减少残留图像现象。
13.如权利要求1所述显示设备，其特征在于所述光学元件是有机发光二极管。
14.如权利要求3所述的显示设备，其特征在于所述光学元件是有机发光二极管。
15.如权利要求3所述显示设备，其特征在于所述控制电路还输出控制用于把亮度数据设置到所述光学元件的定时的扫描信号。
16.如权利要求4所述显示设备，其特征在于三种颜色R、G和B用于所述多个颜色。
17.如权利要求4所述显示设备，其特征在于三种颜色R、G和B用于所述多个颜色，并且所述控制电路单独地对对应于所述三种颜色R、G和B的各自的光学元件设置用于调整所述三种颜色R、G和B的平衡的占空比。
18.如权利要求4所述显示设备，其特征在于三种颜色R、G和B用于所述多个颜色，并且所述控制电路单独地设置占空比，该所述占空比对应于由用于三种颜色R、G和B的光学元件的材料中的差异造成的退化速度的差异。
19.如权利要求1所述显示设备，其特征在于所述断路电路包括金属氧化物半导体晶体管。
20.如权利要求3所述显示设备，其特征在于所述断路电路包括金属氧化物半导体晶体管。
全文摘要
当扫描线变高，使得导通第1晶体管时，把亮度数据设置于第2晶体管的栅极电极之中，从而有机发光二极管发光。当控制信号线上的信号变高，使得关断第3晶体管时，把有机发光二极管从电源线断开，并关断。控制电路输出控制信号线的信号。根据从控制电路输出的该信号，控制了有机发光二极管的导通和关断，使得实现了有机发光二极管中的间歇发光。
文档编号G09G3/20GK1428752SQ02159
公开日2003年7月9日 申请日期2002年12月25日 优先权日2001年12月28日
发明者土屋博, 野口幸宏, 松本昭一郎 申请人:三洋电机株式会社