专利名称：具有包括两个发光元件和静态存储器的像素的有源矩阵显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及有源矩阵显示设备，在矩阵形式布置的每个像素中包括自发射元件和控制该自发射元件的光发射的元件.
背景技术：
有源矩阵显示设备能够被制作成高分辨率的，并因此正变得广泛用作显示器.有源矩阵显示设备当前需要有源元件，以便一次一个像
素地确定显示状态.具体地，在诸如有机EL显示器的当前驱动设备的情况下，提供能够向发光元件提供电流的驱动晶体管.由诸如非晶硅或多晶硅的薄膜形成的薄膜晶体管(TFT)被用作这样的驱动晶体管，但是在TFT中很难实现一致性的特征.
已经提议了许多方法来使用电路工艺校正TFT特性， 一种方法是数字驱动，其是一种用于使用有源矩阵有机BL显示器的数字驱动来控制灰度(gradation)的已知方法.例如在WO 2005/116971中.
但是，利用数字驱动，1个帧周期被分成多个子帧周期，以及位数据被写入以控制是否在每个子帧周期发射光.因此，在l个帧周期中必须为像素写入位数据的次数与为子帧中的像素写入位数据的次数一样多。
这样，在数字驱动的情况下为了在单个帧周期中多次写入与被分成子帧的各个位数据对应的数字数据，如果面板的布线电容很大，则功耗将倾向于很大.具体来说，即使没有图像变化，如果面板尺寸增加的话，为了写入位数据也消耗功率.
发明内容
本发明涉及一种有源矩阵显示设备，在矩阵形式布置的多个像素中的每一个中包括自发射元件和控制该自发射元件的光发射的元件，其中每个像素包括静态存储器，在该静态存储器中一对晶体管的第
一晶体管根据提供的信号接通或关断，以及该对晶体管中的第二晶体管根据第一晶体管的输出电压接通或关断，以使得该静态存储器根据
该提供的信号保持状态；以及一对自发射元件，每个自发射元件都连 接到所述静态存储器的该对晶体管的每一个晶体管，其中当提供电流 时，第一自发射元件用于显示，以及即使当提供电流时，第二自发射 元件也不用于显示，以及其中流过不用于显示的第二自发射元件的电 流在不影响该静态存储器的状态保持的范围内降低.
此外，用于向该静态存储器的该对晶体管的晶体管(即连接到不 用于显示的该自发射元件的晶体管)提供电流的电源电压与用于向另 一个晶体管提供电流的电源相比，优选地被制造成低电压.
该静态存储器的晶体管还可能具有分开的电流控制晶体管，其与 连接到不用于显示的自发射元件的晶体管串联连接，以及该静态存储 器的晶体管还可能通过调节该电流控制晶体管的电流量来调节流入 该不用于显示的自发射元件的电流量.
该静态存储器的晶体管还可能具有分开的二极管，其连接与连接 到不用于显示的自发射元件的晶体管串联连接的电流控制晶体管，该 静态存储器的晶体管还可能减小流入该不用于显示的自发射元件的
电流量.该自发射元件还可能是有机EL元件.
根据本发明，通过在不影响该静态存储器的状态保持的范围内降 低流过不用于显示的自发射元件的电流，有可能降低像素不发光时的 电流量.
图1是示出用于使用第二电源电压来限制电流的像素电路的图； 图2是示出用于使用限流晶体管来限制电流的像素电路的图； 图3是示出用于使用限流晶体管来限制电流的另一个像素电路 的图4是示出用于使用二极晶体管来限制电流的像素电路的困； 图5是示出用于使用电流二极晶体管来限制电流的另一个像素 电路的图；以及
图6是示出显示设备的整体结构的困.
具体实施方式
下面将使用图详细描述本发明的实施例.
图1示出了本发明的像素电路.图l所示的像素电路包括笫一有机EL元件1,用于显示；第一驱动晶体管2，用于控制第一有机EL元件1的发光；第二有机EL元件3，不用于显示；笫二驱动晶体管4，控制第二有机EL元件3的发光；和栅极晶体管5，根据提供给栅极线6的选择信号将数据从数据线7传送到第一驱动晶体管2的栅极端子。
第一有机EL元件1的阳极连接到第一驱动晶体管2的漏极端子和第二驱动晶体管4的栅极端子.第二有机BL元件3的阳极连接到第二驱动晶体管4的漏极端子、第一驱动晶体管2的栅极端子和栅极晶体管5的源极端子.栅极晶体管5的栅极端子连接到栅极线6，而栅极晶体管5的漏极端子连接到数据线7.第一驱动晶体管2的源极端子连接到用于提供笫一电源电压VDD1的笫一电源线8，笫二驱动晶体管4的源极端子连接到用于提供第二电源电压VDD2的笫二电源线10，第一有机EL元件1和第二有机EL元件3的阴极连接到阴极电极9，其中向该阴极电极9提供阴极电源VSS.
利用这种结构，如果选择了栅极线6 (低)，则已被提供给数据线7的数字数据(高或低数据)被传送到第一驱动晶体管2的栅极端子。如果数字数据为低，则第一驱动晶体管2导通，同时因为笫一有机EL元件1的阳极和笫一电源线8连接以使电流流过笫一有机EL元件l，所以第二驱动晶体管4的栅极端子连接到第一电源线8.具体地说，作为笫二驱动晶体管4的栅极电势变为笫一电源电势VDD1的结果，第二驱动晶体管4被关断，同时随着第二有机EL元件3的阳极电势下降到阴极电势VSS，第一驱动晶体管2的栅极也相似地被降低到阴极电势VSS.结果，栅极线6成为非选择的(高)，并且即使栅极晶体管5被关断，第一有机EL元件1也继续发光，以及第二有机EL元件3被保持在不发光状态.
当数字数据为高时，第一驱动晶体管2关断，并且笫一有机EL元件1的阳极被降低到阴极电势VSS，但是与此同时，笫二驱动晶体管4的栅极电势也相似地下降至阴极电势VSS,并且第二驱动晶体管4导通.如果第二驱动晶体管4导通，则第二有机EL元件3的阳极连接到笫二电源线10,通过第二有机EL元件3的阳极变为第二电源电势VDD2而使得电流流入第二有机元件3，以及同时第一驱动晶体 管2的栅极电势也变为第二电源电势VDD2.只要笫二电源电势VDD2 是足够关断第一驱动晶体管2的电势，则即使栅极晶体管5被关断， 第一有机EL元件1也保持不发光，并且保持电流继续流入第二有机 EL元件3的状态.
由于该结构是使得第一有机EL元件1在电流流过时通过产生发 射到外部的光来用于显示，而第二有机EL元件3因为即使电流流过 时发射的光也不被释放到外部从而不用于显示，因此第一有机EL元 件1的操作确定像素的发光状态.
作为一种给出使得发射的光不被释放到外部的结构(如同笫二有 机EL元件3)的方法，存在一种将第二有机EL元件3制造成本身不 发光的元件的方法，但是此方法需要装配发光的第一有机EL元件1 和不发光的第二有机EL元件3的制造步骤，其使得制造过程变得复 杂。因此，使用金属或黑矩阵等使第二有机EL元件3变黑以使得不 将光释放到外部去较为容易.在任何情况下，由于第二有机EL元件 3不用于显示，因此优选这样的构成第二有机EL元件3的发光表 面区被制造成较小，第一有机EL元件1的发光表面区被制造成较大.
但是，即使当如上所述构造有机EL元件时，第二有机EL元件3 可以被制造得有多小，以及甚至在栅极晶体管5已被关断之后从笫二 电源线10流过的电流将第一驱动晶体管2的栅极电势保持在关断电 平的程度，也都存在限制.
因此，就此实施例，使得提供给第二电源线10的笫二电源电势 VDD2小于提供给第一电源线8的第一电源电势VDD1，以及通过设置 成足以关断第一驱动晶体管2的电势，换言之设置成至少第一驱动晶 体管2的阈值电压，来限制流入第二有机EL元件3的电流。
通过适当地改变第二电源电势VDD2来找到使得功耗极小而保持 第一有机EL元件1不发光的状态的电势，并且如果此电势被设置为 VDD2，则有可能保证静态存储器的操作而实现低功耗.
图2示出了另一个实施例的像素电路.在图2中，限流晶体管 11被串联布置在第二驱动晶体管4和第一电源线8之间.限流晶体 管11的栅极端子连接到限流线12,源极端子连接到第一电源线8， 以及漏极端子连接到第二驱动晶体管4的源极端子.
6提供给限流线12的控制电压需要处于限流晶体管11的阈值或阈值以下，以使得电流流入第二有机EL元件3，但是它应当是使得第二有机EL元件3在此电流时的电势为足够高的电平以关断第一驱动晶体管2的值.也就是说，使得笫二有机EL元件3保持第一驱动晶体管2关断的最小电流，换句话说，该最小电流可以产生作为笫一驱动晶体管2的阈值或高于阈值的电压，以使得第一晶体管2保持关断状态，以及第一有机EL元件l通过将由限流晶体管ll产生的控制电压提供给限流线12可以保持不发光状态.
对于图1，该结构是使得通过使用第二电源电势VDD来直接控制第一驱动晶体管2的关断电平，但是对于图2，通过使用限流晶体管ll控制流入笫二有机EL元件3中的电流来产生笫二电源电压VDD2,并且间接地控制第一驱动晶体管2的关断电平.
还可能具有串联布置在第二有机EL元件3和第二驱动晶体管4之间的限流晶体管11，限流晶体管11的栅极端子连接到限流线12，漏极端子连接到第二有机EL元件3的阳极，源极端子连接到第二驱动晶体管4的漏极端子、笫一驱动晶体管2的栅极端子和栅极晶体管5的源极端子.
在这种情况下，通过使用限流晶体管11，可以使得在笫一驱动晶体管2的栅极端子处产生的关断电压基本上等于笫一电源电势VDD1,以及有可能限制流入笫二有机EL元件3的电流，同时以更稳定的方式保持第一驱动晶体管2的关断状态.
此外，如图4所示，有可能在第二有机EL元件3和第二驱动晶体管4之间布置二极晶体管，其栅极端子和漏极端子短路，并且作为二极管而工作，其漏极端子(栅极端子)连接到第二有机EL元件3的阳极，以及其源极端子连接到第二驱动晶体管4的漏极端子、第一驱动晶体管2的栅极端子和栅极晶体管5的源极端子.
由于二极晶体管13和第二有机EL元件3串联连接，因此需要较大的正向偏压并且限制电流.
如图5所示，还有可能在第一电源线8和第二驱动晶体管4之间布置二极晶体管13,其源极端子连接到电源线8,以及其漏极端子(栅极端子)连接到第二驱动晶体管4的源极端子.在这种情况下，当第二驱动晶体管4导通时，二极晶体管13的漏极側电压变为提供给第一驱动晶体管2的漏极端子(栅极端子)的电压，即对应于困1中的 第二电源电势VDD2的电压.因此，要求给与足够的考虑二极晶体管 13的特性的变化来设计此二极晶体管13的漏极端子(栅极端子)的 电压，以使得它具有足够高的电势来关断笫一驱动晶体管2.
图6示出了显示器设备，其包括具有以矩阵阵列布置的图l到图 5的像素14的像素阵列15、用于驱动栅极线6的栅极驱动器17、以 及用于驱动数据线7的数据驱动器16.
当像素14如图l所示时，第二电源电压VDD2被提供给第二电源 线10，而当被配置为如图2或困3所示时，限流电压被提供给限流 线12,对于图4或图5所示的像素14，不需要笫二电源线IO和限流 线12，因此略去它们.
用这样的方式，通过使用晶体管直接或间接地控制提供给第二有 机EL元件3的电压和电流，可以降低功耗同时保持笫一有机BL元件 1的不发光状态.
部件清单
1有机EL元件
2第一驱动晶体管
3有机EL元件
4笫二驱动晶体管
5栅极晶体管
6栅极线
7数据线
8第一电源线
9阴极电极
IO笫二电源线
11限流晶体管
12限流线
13二极晶体管
14像素
15像素阵列
16数据驱动器
17栅极驱动器
权利要求
1.一种有源矩阵显示设备，在矩阵形式布置的每个像素中包括自发射元件和控制该自发射元件的光发射的元件，其中每个像素包括静态存储器，其中一对晶体管的第一晶体管根据提供的信号接通或关断，以及该对晶体管的第二晶体管根据第一晶体管的输出电压关断或接通，以使得该静态存储器根据该提供的信号保持状态；一对自发射元件，每个自发射元件连接到所述静态存储器的该对晶体管的每一个晶体管，其中当提供电流时，第一自发射元件用于显示，以及即使当提供电流时，第二自发射元件也不用于显示；以及用于将被降低到不影响所述静态存储器的状态保持的范围内的电流流过不用于显示的第二自发射元件的装置。
2. 如权利要求l所述的有源矩阵显示设备，其中 用于向所述静态存储器的该对晶体管中的连接到所述不用于显示的自发射元件的晶体管提供电流的电源电压被制造成与用于向另一个 晶体管提供电流的电源相比低的电压.
3. 如权利要求l所述的有源矩阵显示设备，其中 与所述静态存储器的晶体管分开的电流控制晶体管与连接到不用于显示的自发射元件的晶体管串联连接，以及通过调节该电流控制晶 体管的电流量来调节流入所述不用于显示的自发射元件的电流量.
4. 如权利要求l所述的有源矩阵显示设备，其中连接到与所述静态存储器的晶体管分开的电流控制晶体管的二极 管与连接到不用于显示的自发射元件的晶体管串联连接，以及降低流 入所述不用于显示的自发射元件的电流量.
5. 如权利要求l所述的有源矩阵显示设备，其中所述自发射元件 是有机EL元件。
全文摘要
本申请的目的在于降低在每个像素中具有静态存储单元的有源矩阵有机EL面板中不发光的像素的功耗。每个像素电路包括选择晶体管(5)、第一(2)和第二(4)驱动晶体管以及分别连接到第一和第二驱动晶体管的第一有机EL元件(1)和第二(3)有机EL元件。第二有机EL元件被掩蔽并且不对像素亮度起作用。通过限流装置降低流过第二有机EL元件的电流。该限流装置可以是用于具有第二有机EL元件的电流路径中的第二电源电压(VDD2)，第二电源电压比具有第一有机EL元件的电流路径的相应第一电源电压(VDD1)低。可替换地，限流装置可以包括限流晶体管(11)或二极管接法晶体管(13)。
文档编号G09G3/32GK101647054SQ200880010608
公开日2010年2月10日 申请日期2008年3月12日 优先权日2007年3月29日
发明者K·卡瓦贝 申请人:伊斯曼柯达公司