图象显示装置的制作方法

文档序号:2640171阅读:140来源:国知局
专利名称:图象显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及容易进行多图象化的图象显示装置,特别涉及适合于进行高清晰度化的图象显示装置。
背景技术
以下,使用图9~图12来说明2种现有技术。
图9是表示现有例子1的发光显示设备的整体结构图。在显示区域200内矩阵状地设置象素201,将象素201分别与信号线202和栅线群203连接。信号线202的一端与信号电流产生电路SGEN连接,栅线群203的一端与扫描电路SCN连接。实际上,在显示区域200内设置多个象素201,但为了简化附图而在图9中只记载了一个象素。在信号线202中存在寄生电容Cs。并且,如以下所述,在象素201中还布线了电源线和公共接地线,但省略了对它们的记载。另外,栅线群203实际由多个栅线群构成,但在此进行了简化,而只图示一个。
接着,说明图9所示的现有例子的动作。扫描电路SCN通过依次扫描栅线群203,而选择写入显示信号电流Isig的象素行。与之同步地,信号电流生成电路SGEN向信号线202输入显示信号电流Isig,由此向被选择了的象素201写入显示信号电流Isig。
使用图10说明象素201的结构和动作。
图10是象素201的电路结构图。在各象素201中作为发光元件设置有机EL(Organic Electro-Iuminescent有机场致发光)元件210。有机EL元件210的负极端与公共接地217连接。另外,正极端经由驱动TFT(Thin-Film-Transistor薄膜晶体管)211的通道和电源开关215与电源线216连接。驱动TFT211的源极端子一侧进而通过写入开关214与信号线202连接。驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间设置信号存储电容Csig,在漏极端子和栅电子之间设置复位开关212。并且,电源开关215、写入开关214、复位开关212通过栅线群203扫描。
接着,就图10所示象素的动作进行说明。当把显示信号电流Isig写入象素201的时,设定为通过栅线群203电源开关215呈关状态,写入开关214和复位开关212呈开状态。如果在该定时向信号线202写入显示信号电流Isig,则显示信号电流Isig经由驱动TFT211流入有机EL元件210。此时,在驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间产生与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压差。在此,如果接着将写入开关214和复位开关212切换到关状态,则在驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间产生的、与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压信号被原样保持在存储电容Csig中。
以上是写入动作。然后,如果通过栅线群203电源开关215成为开状态,则由于从电源线216向驱动TFT211的源极端子供给电压,所以驱动TFT211向有机EL元件210施加与保持在信号存储电容Csig中的栅电压信号对应的显示信号电流Isig。据此,在接着的显示期间内,有机EL元件210以规定的亮度持续点亮。
有关这样的现有技术,例如在非专利文献1等中有详细记载。
但是,在该现有例子1中,有以下问题向选择了的象素写入信号电流的时间过长,无法对应发光显示设备的多象素化。
一般来说,被用于一个象素内的有机EL元件驱动的信号电流为500nA以下,例如如果假设50等级的显示精度,则最小值需要10nA的信号电流的写入。但是信号的寄生电容Cs一般在10pF以上,例如为了以10nA的信号电流写入100mV的信号移动,则时间常数为100μ秒。如果假设写入需要时间常数的3倍的时间,则一行象素的写入需要300μ秒,所以如果假设60帧/秒的动画显示,则实时写入的最大象素行数只有56行。
使用图11和图12说明的现有例子2就是为了解决这样的问题点而提出的。
图11是表示现有例子2的发光显示设备的整体结构图。该现有例子的结构和动作与此前使用图9说明了的现有例子1的结构和动作几乎相同,因而对相同的结构部分给予了相同的参考符号,并省略再次说明。即,在现有例子2中,在信号电流生成电路SGEN向信号线202写入Isig×K倍的信号电流这点上与现有例子1不同。在此,信号Isig如前所述是驱动有机EL元件210的显示信号电流的值。
使用图12说明象素201A的结构和动作。
图12是象素201A的电路结构图。在各象素201A作为发光元件设置有机EL元件210。有机EL元件210的负极端子与公共接地217连接,正极端子经由驱动TFT211的通道与电源线216连接。驱动TFT211的源极端子和栅极端子分别与写入TFT228的源极端子和栅极端子连接。另外,在驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间设置信号存储电容Csig,在写入TFT228的漏极端子和栅极端子之间设置复位开关222,写入TFT228的漏极端子经由写入开关224与信号线202连接。并且,通过栅线群203扫描写入开关224和复位开关222。
在现有例子2中应该留意的点是驱动TFT211和写入TFT228相互共通连接源极端子和栅极端子,即成为所谓的对晶体管结构,以及与驱动TFT211相比,写入TFT228的W/L(栅宽度/栅长度)的比例被设置为K倍。
接着,说明图12所示的象素的动作。在向象素201A写入显示信号电流Isig×K时,通过栅线群203将写入开关224和复位开关222设置为开状态。如果在该定时向信号线202写入了显示信号电流Isig×K,则显示信号电流Isig×K经由电源线216写入,通过TFT228的通道流入信号线202。此时,在写入TFT228的源极端子和栅极端子之间产生与写入的显示信号电流Isig×K的值对应的栅电压差,但同时在驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间产生与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压差。
在驱动TFT211产生的信号电流Isig的值就是写入TFT228中产生的信号电流值的1/K倍,这是因为如上所述,与驱动TFT211相比,写入TFT228的W/L(栅宽度/栅长度)的比例被设置为K倍。
在此,接着如果将写入开关224和复位开关222切换为关状态,则在写入TFT228的源极端子和栅极端子之间产生的、与写入的显示信号电流Isig×K的值对应的栅电压信号被原样保持在信号存储电容Csig中。此时,驱动TFT211与保持在信号存储电容Csig中的栅电压信号对应地,向有机EL元件210施加显示信号电流Isig。据此,在接着的显示期间内,有机EL元件210以规定的亮度持续点亮。
有关这样的现有技术,例如在非专利文献2等中有详细记载。
非专利文献1Digest of Technical papers,IEDM 98,pp.875-878非专利文献2Digest of Technical papers,SID 01,pp.384-387如果使用上述的现有例子2,就能使信号电流的值增加到K倍,能将上述写入时的常量缩短为1/K倍。但是,在现有例子2中,有必要在象素内设置W/L尺寸的大小的写入TFT,不适用于象素的高清晰度化。例如,有必要将写入TFT的W/L尺寸设置为与驱动TFT比较同一等级的大小。写入TFT和驱动TFT由于是对晶体管,所以栅长度L有必要基本保持一致。因此,写入TFT的栅宽度W成为比驱动TFT的栅宽度W大一个等级。据此,难以缩小象素,难以实现高精度发光显示设备。
进而,在上述2个现有例子中,难以只以n型沟道的晶体管构成象素,有由于采用p通道晶体管而带来的成本上升的问题。Si-TFT由于n型沟道晶体管比p通道晶体管的电流驱动能力高,所以能比n型沟道晶体管电路以更小面积实现,能降低考虑了生产率的制造成本。但是,一般由于有机EL元件的负极成为公共接地,所以如果不用p通道晶体管驱动,则无法得到晶体管增益。换句话说,当把n型沟道晶体管用于驱动TFT时,由于有机EL元件作为负载进入源极一侧,所以无法对有机EL元件进行电流驱动。

发明内容
鉴于以上问题的存在,本发明的目的是提供一种能使多象素化和高清晰度化并存的图象显示装置。
另外,本发明的另一目的是为了降低涉及成品率的制造成本而提供以n型沟道晶体管来构成象素的图象显示装置。
通过以下结构来解决使上述多象素化和高清晰度化并存的问题,即具备具有根据显示信号电流而被驱动发光的发光元件的象素;由多个象素构成的显示部;用来向上述象素写入显示信号电流的信号线;经由该信号线从多个象素中选择写入显示信号电流的象素的写入象素选择装置;用来生成显示信号电流的显示信号电流生成装置,其中上述写入象素选择装置还具有同时选择N个的多个象素的功能。
另外,通过以下结构解决其他的用n型沟道晶体管构成象素的上述问题,即具备具有根据显示信号电流而被驱动发光的有机发光二极管的象素;由多个象素构成的显示部;用来向上述象素写入显示信号电流的信号线;经由该信号线从多个象素中选择写入显示信号电流的的象素的写入象素选择装置;用来生成显示信号电流的显示信号电流生成装置,上述有机发光二极管的正极电极经由第一开关装置与第一结点连接,上述第一结点经由第二开关装置与上述信号连接,进而,第1接点经由有机发光二极管驱动用n型沟道TFT晶体管的通道与电源线连接,上述有机发光二极管驱动用n型沟道TFT在栅极和漏极之间设置第三开关装置,在栅极和源极之间设置电容装置。
这样,如果用n型沟道晶体管来构成象素电路,则n型沟道晶体管电路能以更小的面积来实现,能通过减少缺陷产生的概率,而以高成品率来制造图象显示装置。


图1是表示实施例1的OLED显示板的整体结构图。
图2是表示实施例1的象素电路结构的图。
图3是表示实施例1中的象素内的各开关的驱动定时的定时图。
图4是实施例1的OLED显示板的制造步骤中的激光照射步骤的模式图。
图5是表示实施例2的象素电路结构的图。
图6是表示实施例2中的象素内的各开关的驱动定时的定时图。
图7是表示实施例3的象素电路结构的图。
图8是表示实施例4的象素显示终端的结构图。
图9是表示现有例1的发光显示设备的整体结构图。
图10是表示现有例1的象素电路结构的图。
图11是表示现有例2的发光显示设备的整体结构图。
图12是表示现有例2的象素电路结构的图。
具体实施例方式
以下,参照附图来详细说明本发明相关的图象显示装置的适合的
<实施例1>
使用图1~图4来说明本发明的实施例1。
首先,使用图1说明本实施例的整体结构及其动作。
图1是表示本实施例的有机发光二极管(OLEDOrganic LightEmitting Diode)显示板的整体结构图。在显示区域70内,矩阵状地设置象素71,象素71分别与信号线2和栅线群3连接。信号线2的一端与信号电流生成电路SGEN连接,栅线群3的一端通过同时选择N个的多个象素的N象素同时选择电路MSEL与扫描电路SCN连接。实际上,在显示区域70内设置多个象素71,但为了简化附图,而在图1中只记载了3个象素。在信号线2中存在寄生电容Cs。并且,如以下所述,在象素71中还布线了电源线和公共接地电极,但省略了它们的记载。另外,栅线群3实际上是由多个栅线群构成的,在此为了简化说明,仅图示了各一个。
使用数模(DA)转换器和恒电流源电路,通过以前就公知的LSI(大规模集成电路)技术来实现信号电流生成电路SGEN,并安装在玻璃基板上。另外,使用多晶硅TFT技术,在基板上安装已知的移位寄存器电路和逻辑电路,来实现扫描电路SCN和N象素同时选择电路MSEL。
说明图1所示的本实施例的显示板的动作。扫描电路SCN依次扫描栅线群3。在此,如果扫描电路SCN选择一个栅线群3,则N象素同时选择电路MSEL接收它,通过选择连续的N个栅线群3,来选择写入显示信号电流的N个象素行。在此,设同时选择的象素的行数为N。与之同步地,信号电流生成电路SGEN向信号线2输入显示信号电流Isig×N,因而被选择的各象素71分别平均地被写入显示信号电流Isig。在此,从信号电流生成电SGEN输出的信号电流Isig×N的方向是与图11所示的现有例子2相同的从象素而出的方向。
接着,使用图2说明象素71的结构和动作。
图2是象素71的电路结构图。在各象素71中作为发光元件设置有有机EL元件10,有机EL元件10的负极端与公共接地17连接。另外,正极端经由点亮开关18和驱动TFT11的通道与电源线16连接。驱动TFT11的漏极端子一侧进而通过写入开关14与信号线2连接。另外,驱动TFT11的源极端子和栅极端子之间设置有信号存储电容Csig,漏极端子和栅极端子之间设置有复位开关12。
即,有机EL元件10的正极经由开关18与节点n1连接,节点n1经由开关14与信号线2连接,进而,节点n1的结构是在栅源之间经由具有信号存储电容Csig的驱动TFT的通道与电源线16连接。
在此,通过上述的栅线群3扫描点亮开关18、写入开关14、复位开关12。使用多晶硅TFT在玻璃基板上构成上述驱动TFT11和点亮开关18、写入开关14、复位开关12。有关多晶硅TFT和有机EL元件10的制造方法等,由于与一般已知的技术没有很大不同,所以在此省略其说明。
接着,说明象素的动作。在向象素71写入显示信号电流Isig时,通过栅线群3将写入开关14和复位开关12设置为开状态。如果在该定时向信号线2写入显示信号电流Isig×N,则通过从选择的N个象素加上各自的平均电流Isig来生成显示信号电流Isig×N。
所以,如果着眼于一个象素,则从电流源16向驱动TFT11的通道流入显示信号电流Isig。此时,在驱动TFT11的源极端子和栅极端子之间产生与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压差。在此,如果将写入开关14和复位开关12切换为关状态,则在驱动TFT11的源极端子和栅极端子之间产生的、与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压信号被原样保持在存储电容Csig中。
以上是写入动作。然后,如果通过栅线群3点亮开关18成为开状态,则由于驱动TFT11的漏极端子与有机EL元件10连接,所以驱动TFT11从电源线16向有机EL元件10施加与保持在信号存储电容Csig中的栅电压信号对应的显示信号电流Isig。据此,在接着的显示期间内,有机EL元件10以规定的亮度持续点亮。
接着,一边比较在列方向相邻的近旁的象素间的动作,一边说明写入开关14、复位开关12和点亮开关18的驱动时序。
图3是写入开关14、复位开关12和点亮开关18的驱动定时图,横轴为时间,纵轴表示了从任意的第I行到(I+4)行的5行象素的各开关的动作和信号线2的动作定时。如图中所记载的那样,是由N象素同时选择电路MSEL选择的象素的行数N为N=3的情况。另外,在定时图中,作为各个波形的上、下来表示各开关的开、关状态。
另外,在本实施例中,设同时选择的象素的行数N为3,但N可以取2以上行方向的象素数以下的任意的数。但是,实际如以下所述,通过在某程度的期间使点亮开关18开,能确保亮度,因而理想的是N是行方向的象素数的一半以下。
以下,根据图3所示的从t1到t11的各定时,说明各开关的动作。
在定时t1,如果通过扫描电路SCN而从第I行到第(I+2)行的3行象素的写入开关14、复位开关12成为开状态,则信号电流生成电路SGEN向信号线2输入N倍的显示信号电流Isig×N。并且,在此,显示信号电流Isig是应该输入到第I行象素的数据。
接着,在定时t2,如果从第I行到(I+2)行的3行象素的写入开关14、复位开关12成为关状态,则在从第I行到第(I+2)行的3行象素中存储了上述应该输入到第I行象素的显示信号电流Isig。
在定时t2和t3之间,第I行象素的点亮开关18成为开,第I行象素开始点亮,同时此后开始写入动作的第(I+3)行象素的点亮开关18成为关状态。以上,向第I行象素的显示信号电流Isig的写入完成。
接着,在定时t3,如果通过扫描电路SCN从第(I+1)行到第(I+3)行的3行象素的写入开关14、复位开关12成为开状态,则信号电流生成电路SGEN向信号线2输入N倍的显示信号电流Isig×N。并且,在此,显示信号电流Isig是应该输入到第(I+1)行象素的数据。
接着,在定时t4,如果从第(I+1)行到(I+3)行的3行象素的写入开关14、复位开关12成为关状态,则在从第(I+1)行到第(I+3)行的3行象素中存储了上述应该输入到第(I+1)行象素的显示信号电流Isig。
在定时t4和t5之间,第(I+1)行象素的点亮开关18成为开,第(I+1)行象素开始点亮,同时此后开始写入动作的第(I+4)行象素的点亮开关18成为关状态。以上,向第(I+1)行象素的显示信号电流Isig的写入完成。
接着,在定时t5,如果经由N象素同时选择电路MSEL,利用扫描电路SCN,使从第(I+2)行到(I+4)行的3行象素的写入开关14、复位开关12为开状态,则电流生成电路SGEN向信号线2输入N倍的显示信号电流Isig×N。并且,在此,显示信号电流Isig是应该输入到第(I+2)行象素的数据。
接着,在定时t6,如果从第(I+2)行到(I+4)行的3行象素的写入开关14、复位开关12成为关状态,则在从第(I+2)行到第(I+4)行的3行象素中存储了上述应该输入到第(I+2)行象素的显示信号电流Isig。
在定时t6和t7之间,第(I+2)行象素的点亮开关18成为开,第(I+2)行象素开始点亮,同时此后开始写入动作的第(I+5)行象素的点亮开关18成为关状态。以上,向第(I+2)行象素的显示信号电流Isig的写入完成。
如上所述,在从定时t8到t9,向第(I+3)行象素进行显示信号电流Isig的写入,在从定时t10到t11向第(I+4)行象素进行显示信号电流Isig的写入。这样,在本实施例中,在一个帧期间内,向各象素进行N次的显示信号电流Isig的写入,但要注意的是象素基于N次写入的最后一次的显示信号电流Isig的值进行点亮。
接着,定时t11以后也一样,继续写入和开始点亮。并且,在象素行的最后一个,由于再次开始第1行象素的扫描,所以结果是始终向N个象素进行显示信号电流的写入。
如上所述,在本实施例中,将同时选择的象素的行数N固定为3,但N可以任意进行变化。
另外,在本实施例中,从写入完成的象素行依次使点亮开关18开,但也可以在向全部象素的写入完成了的时刻统一地使点亮开关18开。在该情况下,通过增加象素不点亮的时间,能提高动画分辨率。也可以根据显示的象素的种类和用户的选择切换这样的点亮开关18的驱动方法。
如果使用本实施例,就能使信号电流的值增加为N倍,即使在信号线2中存在寄生电容Cs,也能将向信号线写入时常量缩短为1/N倍。并且,在本实施例中,没有必要特别设置现有例子2那样的尺寸大小的TFT,容易地进行象素的高清晰度化。
并且,在本发明中,理想的是写入到各象素的显示信号电流Isig平均分配到写入的N个象素。因此,就没有必要使写入的N个象素的驱动TFT11的特性几乎相同那样地进行制造了。以下,说明为此的TFT制造技术。
如上所述,使用多晶硅TFT技术,在玻璃基板上设置驱动TFT11。该多晶硅TFT技术如已经在许多文献中揭示的那样,通过向形成在玻璃基板上的非结晶Si薄膜照射整形为大致长方形的激光,来使其在多晶硅TFT薄膜上结晶。是在通道层使用该多晶硅TFT薄膜制造TFT的技术。但是,在这样制造的各个多晶硅TFT之间,会因多结晶时使用的激光照射能量的偏差而引起特性偏差。但是,在本实施例中,如上所述不需要使写入的N个象素的驱动TFT11的特性几乎没有不同地进行制造。所以,使用以下所示的TFT制造技术。
图4模式地表示了通过向形成在玻璃基板上的非结晶Si薄膜照射被整形为大致长方形的激光,来使其在多晶硅TFT薄膜上结晶化时的状况。激光照射步骤就是TFT的通道层的制作步骤,因而在实际的激光照射步骤中,由于还没有形成显示区域70、象素71、信号线2、栅线群3、信号电流生成电路SGEN、扫描电路SCN等,所以预定此后形成图中所示的那些结构。
在此,在图4内预先形成非结晶Si膜,将照射的大致长方形的激光形状21规定为其长边与信号线2并行。
如果照射了这样形状的激光束,则在时间轴上激光照射能量产生偏差,但在某一瞬间激光照射能量在面内几乎没有偏差,因而能减少与同一信号线2连接的N个象素的驱动TFT11的特性偏差。
如上所述,在本实施例中,在不脱离本发明的要义的范围内可以进行多种变更。例如,在本实施例中作为TFT基板使用了玻璃基板,但也可以将其变更为石英基板或透明的塑料基板等其他透明绝缘基板。另外,如果在基板上面得到有机EL元件10的发光,则可以使用不透明的基板。
另外,在本实施例的说明中,并未说明象素数和板大小等。这是由于本发明并不特别限制这些特性和规格。
另外,在本实施例中,信号电流生成电路SGEN使用DA转换器和恒电流源电路,通过LSI技术实现,并安装在玻璃基板上,另外扫描电路SCN、N象素同时选择电路MSEL、象素71由低温多晶硅TFT电路构成。但是,在本发明的范围内也可以以如下方式安装用低温多晶硅TFT电路构成信号电流生成电路SGEN,或相反地用单结晶LSI电路构成扫描电路SCN和N象素同时选择电路MSEL或其一部分。
在本实施例中,作为发光设备使用了有机EL元件10,但使用包含其他无机物的能进行电流驱动的各种发光元件也能实现本发明。
以上各种变更等并不仅限于本实施例,基本上同样能适用于其他
<实施例2>
以下,使用图5、图6来说明本发明的实施例2。
本实施例的整体结构及其动作与已经说明了的实施例1的整体结构和动作相同,因而向相同的构成部分赋予相同的参考符号,并在此省略其详细说明。
本实施例的象素结构及其动作与实施例1不同。以下,使用图5说明象素71A的结构和动作。
图5是象素71B的电路结构图。在各象素71A中作为发光元件设置有机EL元件10。有机EL元件10的负极(阴极)端与公共接地17连接,正极端经由点亮开关48和驱动TFT11的通道与电源线16连接。驱动TFT11的漏极端子一侧进而通过写入开关44与信号线2连接。另外,驱动TFT11的源极端子和栅极端子之间设置有信号存储电容Csig,驱动TFT11的漏极端子和栅极端子之间设置有复位开关42。
在此,通过栅线3A扫描点亮开关48、写入开关44、复位开关42。而且,使用多晶硅TFT在玻璃基板上构成上述驱动TFT11和点亮开关48、写入开关44、复位开关42。点亮开关48如图示那样,由p型沟道晶体管构成,写入开关44和复位开关42分别由n型沟道晶体管构成,并且,点亮开关48、写入开关44、复位开关42的栅电极相互连接,并连接到栅线3A上。在此,在每个象素行都布线了一个栅线3A。
接着,说明图5所示的象素的动作。在向象素71A写入显示信号电流Isig时,如果将栅线3A设置为高电压电平(以下为了方便,将该状态称为栅线3A开的状态),则写入开关44和复位开关42被设置为开状态,点亮开关48被设置为关状态。如果在该定时向信号线2写入显示信号电流Isig×N,则通过从选择的N个象素加上各自的平均电流Isig来生成显示信号电流Isig×N。
因此,如果着眼于一个象素,则从电流源16向驱动TFT11的通道流入显示信号电流Isig。此时,在驱动TFT11的源极端子和栅极端子之间产生与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压差。
在此,如果接着将栅线3A设置为低电压电平(以下为了方便,将该状态称为栅线3A为关的状态)则写入开关44和复位开关42被切换为关状态,点亮开关48被切换为开状态。此时,在驱动TFT11的源极端子和栅极端子之间产生的、与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压信号被原样保持在存储电容Csig中。以上是写入动作。
与此同时,由于驱动TFT11的漏极端子与有机EL元件10连接,所以驱动TFT11从电源线16向有机EL元件10施加与保持在信号存储电容Csig中的栅电压信号对应的显示信号电流Isig。据此,在接着的显示期间内,有机EL元件10以规定的亮度持续点亮。
接着,一边比较在列方向相邻的近旁的象素间的动作,一边说明控制写入开关44、复位开关42和点亮开关48的栅线3A的驱动时序。
图6是控制写入开关44、复位开关42和点亮开关48的栅线3A的驱动定时图,横轴为时间,纵轴表示了从任意的第I行到第(I+4)行的5行象素的栅线3A和信号线2的动作定时。并且如上所示,将栅线3A被设置为高电压电平的状态称为栅线3A关的状态,将栅线3A被设置为低电压电平的状态称为栅线3A开的状态,在图中,作为各个波形的上、下来表示。另外,在本实施例中,也设同时选择的象素的行数N为3,但可以知道在本发明中,N可以取2以上行方向的象素数以下的任意数。
以下,根据图6所记载的从t1到t11的各定时,说明各开关的动作。在定时t1,如果通过扫描电路SCN(未图示)而从第I行到第(I+2)行的3行象素的栅线3A成为开状态,则信号电流生成电路SGEN(未图示)向信号线2输入N倍的显示信号电流Isig×N。并且,在此,显示信号电流Isig是应该输入到第I行象素的数据。
接着,在定时t2,如果从第I行到(I+2)行的栅线3A成为关状态,则在从第I行到第(I+2)行的3行象素中存储了上述应该输入到第I行象素的显示信号电流Isig,同时点亮开关48成为开,开始点亮。以上,向第I行象素的显示信号电流Isig的写入完成。
在定时t3,如果通过扫描电路SCN从第(I+1)行到第(I+3)行的3行栅线3A成为开状态,则信号电流生成电路SGEN向信号线2输入N倍的显示信号电流Isig×N。并且,在此,显示信号电流Isig是应该输入到第(I+1)行象素的数据。
接着,在定时t4,如果从第(I+1)行到(I+3)行的栅线3A成为关状态,则在从第(I+1)行到第(I+3)行的3行象素中存储了上述应该输入到第(I+1)行象素的显示信号电流Isig,同时点亮开关48成为开,开始点亮。以上,向第(I+1)行象素的显示信号电流Isig的写入完成。
在定时t5,如果经由扫描电路SCAN从第(I+2)行到(I+4)行的3行的栅线3A成为关状态,则电流生成电路SGEN向信号线2输入N倍的显示信号电流Isig×N。并且,在此,显示信号电流Isig是应该输入到第(I+2)行象素的数据。
接着,在定时t6,如果从第(I+2)行到(I+4)行的栅线3B成为关状态,则在从第(I+2)行到第(I+4)行的3行象素中存储了上述应该输入到第(I+2)行象素的显示信号电流Isig,同时点亮开关48成为开,开始点亮。这样,就完成了对第(I+2)行象素的显示信号电流Isig的写入。
如上所述,在从定时t7到t8,向第(I+3)行象素进行显示信号电流Isig的写入,在从定时t9到t10向第(I+4)行象素进行显示信号电流Isig的写入。
以下,定时t11以后也一样,继续写入和点亮开始。并且,在象素行的最后一个由于再次开始第1行象素的扫描,所以结果是始终向N个象素进行显示信号电流的写入。
如上所述,在本实施例中,将同时选择的象素的行数N固定为3,但N可以任意进行变化。
<实施例3>
使用图7说明来本发明的实施例3。
本实施例的整体结构及其动作与已经说明了的实施例1的整体结构和动作相同,因而向相同的构成部分赋予相同的参考符号,并在此省略其详细说明。
本实施例的象素结构及其动作与实施例1不同。以下,使用图7说明象素71B的结构和动作。
图7是象素71B的电路结构图。在各象素71B中作为发光元件设置有机EL元件10。有机EL元件10的负极端与公共接地17连接,正极端经由点亮开关18和驱动TFT13的通道与电源线16连接。驱动TFT13的源极端子一侧进而通过写入开关14与信号线2连接。另外,驱动TFT13的源极端子和栅极端子之间设置有信号存储电容Csig,驱动TFT13的漏极端子和栅极端子之间设置有复位开关61。并且,在此,通过栅线群3扫描点亮开关18、写入开关14、复位开关61。使用多晶硅TFT在玻璃基板上构成上述驱动TFT11和点亮开关18、写入开关14、复位开关61。
接着,说明图7所示的象素的动作。在向象素71B写入显示信号电流Isig时,通过栅线群3将写入开关14和复位开关61设置为开状态。如果在该定时向信号线2写入显示信号电流Isig×N,则通过从选择的N个象素加上各自的平均电流Isig来生成显示信号电流Isig×N。
所以,如果着眼于一个象素,则从电流源16向驱动TFT13的通道流入显示信号电流Isig。此时,在驱动TFT13的源极端子和栅极端子之间产生与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压差。在此,如果将写入开关14和复位开关61切换为关状态,则在驱动TFT13的源极端子和栅极端子之间产生的、与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压信号被原样保持在存储电容Csig中。
以上是写入动作。然后,如果通过栅线群3点亮开关18成为开状态,则由于驱动TFT13的源极端子与有机EL元件10连接,所以驱动TFT13从电源线16向有机EL元件10施加与保持在信号存储电容Csig中的栅电压信号对应的显示信号电流Isig。据此,在接着的显示期间内,有机EL元件10以规定的亮度持续点亮。
在本实施例中,由于驱动TFT13是n型沟道晶体管,所以如果用n型沟道晶体管构成由点亮开关18、写入开关14和复位开关61构成的各开关,就能只用n型沟道晶体管构成象素。所以,能通过不使用p通道晶体管而降低成本。这是因为Si-TFT由于n型沟道晶体管比p通道晶体管电流驱动能力高,所以能用n型沟道晶体管以更小的面积实现,能降低考虑了成品率的制造成本。
一般来说,由于有机EL元件的负极电极公共接地,所以在现有例子中,如果不用p通道晶体管驱动则难以得到晶体管增益。换句话说,在驱动TFT中使用了n型沟道晶体管的情况下,由于在源极一侧将有机EL作为负荷,所以难以伴随着灰度显示而电流驱动有机EL元件。
但是,在本实施例中,经由点亮开关18将有机EL元件10的正极端与第一结点n1连接,第一结点n1经由写入开关14与信号线2连接,进而,上述第一结点n1经由驱动TFT13的通道与电源线16连接。驱动TFT13采用以下结构在栅极与漏极之间设置复位开关61,在栅极与源极之间设置信号存储电容Csig。因此,在显示信号电流Isig的写入时,通过点亮开关18将有机EL元件10从驱动TFT13的负荷分离,在点亮时,由于复位开关61关,所以通过信号存储电容Csig规定驱动TFT13的源、栅极端子间电压。所以,有机EL元件10成为驱动TFT13的负荷而不降低增益。
这样的电路结构特别由于基板是玻璃那样的绝缘体,所以寄生电容少,因而能特别有效地发挥功能。
在本实施例中,也与已经说明了的其他实施例一样,使用N象素同时选择电路MSEL同时向N行象素写入信号电流,但对于能只使用n型沟道晶体管构成象素的所述优点,使用N象素同时选择电路MSEL同时向N行的象素写入信号电流并不是其前提条件。所以,在不同时向N象素写入信号电流的实施例中,也能适用具有只用n型沟道晶体管构成象素的优点的本实施例中所说明的电路结构。
<实施例4>
使用图8来说明本发明的实施例4。
图8是表示实施例4的图象显示终端(PDAPersonal DigitalAssistants个人数字助理)100的结构图。
从外部将压缩的图象数据等作为基于近距离无线通信规范的无线数据而输入到无线接口(I/F)电路102,无线I/F电路102的输出经由I/O(输入/输出)电路103与设备总线108连接。数据总线108与其他的微处理器(MPU)104、显示板控制器106、主存储器107等连接。进而,显示板控制器106的输出被输入到OLED显示板101。并且,在图象显示终端100中还设置有电源109。并且,OLED显示板101由于具有与前面说明了的实施例1相同的结构和动作,所以在此省略其内部的结构和动作的说明。
以下,说明本实施例的动作。首先,无线I/F电路102依照指令从外部取得压缩的图象数据,并经由I/O电路103将该图象数据传送到微处理器104和主存储器107。微处理器104接收来自用户的指令操作,根据需要驱动图象显示终端100全体,进行压缩的图象数据的解码、信号处理、信息显示。在此,被信号处理了的图象数据被暂时存储在主存储器107中。
在此,在微处理器104发出了显示指令的情况下,依照该指示将图象数据从主存储器107经由显示板控制器106输入到OLED显示板101,OLED显示板101实时地显示输入的图象数据。此时,显示板控制器106输出同时显示图象所必需的规定的定时脉冲。在此,电源109包含充电电池,供给驱动这些图象显示终端1全体的电力。
通过本实施例,就能提供可以进行多象素并且高清晰度的多灰度显示的图象显示终端100。
在本实施例中,作为图象显示设备,使用了在实施例1中说明了的OLED显示板,但除此以外,当然还可以使用在本发明的其他实施例中说明了的各种显示板。
以上,说明了本发明的适合的实施例,但本发明并不仅限于上述实施例,在不脱离本发明的精神的范围内,当然可以有各种设计变更。例如,可以适用于图10的现有例子1。
在向图10的象素201写入显示信号电流Isig时,选择通过栅线群203选择的N个象素201,针对N个象素201,将电源开关215设置为关状态,将写入开关214和复位开关212设置为开状态。如果在该定时向信号线202写入显示信号电流Isig×N,则对于选择的各象素201,显示信号电流Isig经由驱动TFT211的通道流入有机EL元件10。此时,在驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间,生成与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压差。并且,从信号电流生成电路SGEN输出的信号电流Isig×N的方向是进入象素的方向。
在此,如果接着针对选择的N象素201将写入开关214和复位开关212切换为关状态,则在驱动TFT211的源极端子和栅极端子之间产生的、与写入的显示信号电流Isig的值对应的栅电压信号被原样保持在信号存储电容Csig中。然后,如果通过栅线群203电源开关215成为开状态,则从电源线216向驱动TFT211的源极端子供给电压。因此,驱动TFT211向有机EL元件10施加与保持在信号存储电容Csig中的栅电压信号对应的显示信号电流Isig。据此,在接着的显示期间内,有机EL元件10以规定的亮度持续点亮。
这样,对于通过栅线群203选择的N个象素201,能将本发明的以下内容适用于现有例子1的象素电路中写入各自几乎相等的显示信号电流Isig,以及信号电流生成电路SGEN向信号线202输入显示信号电流Isig×N。
但是,由于不具有实施例1那样的点亮开关18,所以每当向所选择的N个象素201输入显示信号电流Isig时,各象素对应于显示信号电流Isig的值会有几个点亮。因此,虽然有除了整个黑显示时以外,难以进行严格意义上的黑显示这一难点,但有能原样使用已经存在的有效的象素电路这一优点。
如上述各实施例所说明的那样,根据本发明,就能避免现有例子1那样的因信号线寄生电容的影响而导致的写入迟缓,并且不必在象素内设置如现有例子2那样大尺寸的对晶体管,所以能提供可以进行多象素且高清晰度显示的图象显示装置。
另外,由于能用n型沟道晶体管来构成象素,所以在该情况下,n型沟道晶体管电路能以更小面积来实现,能通过减少减小缺陷产生的概率来提高产品制造的合格率。因此,能降低图象显示装置的制造成本。
权利要求
1.一种图象显示装置,其特征在于包括具有根据显示信号电流来驱动发光的发光元件的象素;由多个上述象素构成的显示部;用于把上述显示信号电流写入到上述象素中的信号线;用于从多个上述象素中选择经上述信号线而写入上述显示信号电流的象素的写入象素选择装置;和用于生成上述显示信号电流的显示信号电流生成装置;上述写入象素选择装置具有同时选择N个的多个象素的功能。
2.根据权利要求1所述的图象显示装置,其特征在于上述写入象素选择装置的同时选择的象素个数N为2以上、连接在一条上述信号线上的象素数的一半以下。
3.根据权利要求1所述的图象显示装置,其特征在于上述写入象素选择装置在1帧期间内对各象素进行N次上述显示信号电流的写入,上述经选择的各象素根据N次写入的最后一次的上述显示信号电流的电流值而点亮。
4.根据权利要求3所述的图象显示装置,其特征在于上述各象素的点亮在按每1帧进行上述N次显示信号电流写入结束后开始进行。
5.根据权利要求4所述的图象显示装置,其特征在于开始、停止上述点亮的时刻,所有象素都按照同一定时。
6.根据权利要求1所述的图象显示装置,其特征在于上述发光元件是设置在上述象素内的有机发光二极管。
7.根据权利要求1所述的图象显示装置,其特征在于驱动上述发光元件的驱动电路由多晶硅TFT构成。
8.根据权利要求7所述的图象显示装置,其特征在于构成上述多晶硅TFT的多晶硅是通过用具有长轴方向的激光照射光呈脉冲状地扫描而多晶体化的,上述激光照射光的长轴方向与上述信号线的延长方向大致并行。
9.根据权利要求6所述的图象显示装置,其特征在于上述各象素具有设置在上述有机发光二极管的一端与第一结点间的第一开关装置;设置在上述第一结点与上述信号线之间的第二开关装置;设置在上述第一结点与电源线之间的上述有机发光二极管的驱动用TFT;设置在上述驱动用TFT的栅极与漏极之间的第三开关装置;和设置在上述驱动用TFT的栅极与源极之间的电容装置。
10.根据权利要求9所述的图象显示装置,其特征在于上述有机发光二极管的一端是正极,上述驱动用TFT的导电类型是n沟道。
11.根据权利要求9所述的图象显示装置,其特征在于上述第一至第三开关装置是各个栅电极彼此共同连接着的TFT,构成上述第一开关装置的TFT的导电类型与构成上述第二和第三开关装置的TFT的导电类型极性相反。
12.一种图象显示装置,其特征在于包括具有根据显示信号电流来驱动发光的发光元件的象素;由多个上述象素构成的显示部;用于把上述显示信号电流写入到上述象素中的信号线;用于从多个上述象素中选择经上述信号线而写入上述显示信号电流的象素的写入象素选择装置;和用于生成上述显示信号电流的显示信号电流生成装置;上述发光元件是设置在上述象素内的有机发光二极管;上述各象素具有设置在上述有机发光二极管的正极与第一结点间的第一开关装置;设置在上述第一结点与上述信号线之间的第二开关装置;设置在上述第一结点与电源线之间的上述有机发光二极管的n型沟道的驱动用TFT;设置在上述驱动用TFT的栅极与漏极之间的第三开关装置;和设置在上述驱动用TFT的栅极与源极之间的电容装置。
13.一种图象显示装置,其特征在于包括具有根据显示信号电流来驱动发光的发光元件的象素;由多个上述象素构成的显示部;用于把上述显示信号电流写入到上述象素中的信号线;用于从多个上述象素中选择经上述信号线而写入上述显示信号电流的象素的写入象素选择装置;存储从外部取得的数据的存储装置;和根据所存储的上述数据进行图象数据处理,生成上述显示信号电流的显示信号电流生成装置;上述写入象素选择装置还具有同时选择N个的多个象素的功能。
全文摘要
本发明提供一种图象显示装置,具有多象素且能进行高清晰度显示。通过使写入显示信号电流(Isig)的象素选择装置(MSEL)具有同时选择多个象素(71)的功能,来实现多象素化和高清晰度显示。
文档编号G09G3/32GK1577421SQ200410005850
公开日2005年2月9日 申请日期2004年2月20日 优先权日2003年7月30日
发明者秋元肇, 佐藤敏浩, 景山宽 申请人:株式会社日立制作所, 株式会社日立显示器
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