專利名稱：顯示器件及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種具有有機(jī)發(fā)光元件的顯示器件以及此顯示器件的一種驅(qū)動(dòng)方法。具體地說，本發(fā)明涉及到用交流驅(qū)動(dòng)其有機(jī)發(fā)光元件的一種顯示器件及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
近年來，為了促進(jìn)有源矩陣顯示器件的發(fā)展，在襯底上形成晶體管例如TFT(薄膜晶體管)的技術(shù)已經(jīng)大踏步進(jìn)展。有源矩陣顯示器件不存在無源矩陣顯示器件中的串?dāng)_問題，因而能夠顯示清晰度和對(duì)比度較無源矩陣顯示器件更高的圖像。
采用多晶硅作為其有源層的TFT比采用非晶硅的常規(guī)TFT具有更高的場(chǎng)效應(yīng)遷移率，因而能夠高速工作。這使得有可能利用與象素形成在同一個(gè)襯底上的驅(qū)動(dòng)電路來控制象素的亮度，這一控制的常規(guī)做法曾經(jīng)是利用襯底外部的驅(qū)動(dòng)電路來完成的。這樣形成的有源矩陣顯示器件能夠在同一個(gè)襯底上具有各種各樣的電路和元件，這有助于減小顯示器件的尺寸。
采用有機(jī)發(fā)光元件的顯示器件(以下稱為有機(jī)發(fā)光顯示器)近年來也得到了積極的發(fā)展。與液晶顯示器件不同，有機(jī)發(fā)光元件是自發(fā)光的，不需要后照光之類的光源。因此，有機(jī)發(fā)光元件被認(rèn)為是減小顯示器件重量和厚度的有前途的方法，并被期望用于蜂窩電話、個(gè)人便攜式信息終端(個(gè)人數(shù)字助理PDA)等。
有機(jī)發(fā)光元件具有二極管結(jié)構(gòu)，具有夾在二個(gè)電極之間的有機(jī)化合物層，并借助于從電極之一注入的電子與從另一個(gè)電極注入的空穴在有機(jī)化合物層中進(jìn)行復(fù)合而發(fā)光。有機(jī)發(fā)光元件提供電致發(fā)光(EL)，例如熒光或磷光。由于這一二極管結(jié)構(gòu)，故有機(jī)發(fā)光元件也被稱為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。
有機(jī)發(fā)光元件通常由陽極、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層、以及陰極組成。這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率是如此的高，以致于幾乎所有目前正在開發(fā)的有機(jī)發(fā)光元件都采用這種結(jié)構(gòu)。在某些情況下略去了空穴注入層和電子注入層之一或二者。但發(fā)光層對(duì)有機(jī)發(fā)光元件來說是不可缺少的，因?yàn)橛袡C(jī)發(fā)光元件是通過電流流入發(fā)光層時(shí)載流子的復(fù)合而發(fā)光的。
有機(jī)化合物層是對(duì)載流子(電子和空穴)輸運(yùn)層、由量子產(chǎn)率高的材料形成的發(fā)光層以及其它層的統(tǒng)稱。上述的發(fā)光層、空穴注入層以及電子注入層，被包括在有機(jī)化合物層中。
有機(jī)發(fā)光元件具有高的整流特性，并通過在其陽極電位超過陰極電位引起電流流入有機(jī)化合物層時(shí)載流子的復(fù)合而發(fā)光。另一方面，當(dāng)陽極電位低于陰極電位時(shí)，電流不流入有機(jī)化合物層，則不發(fā)光。在作為有機(jī)發(fā)光元件的二極管結(jié)構(gòu)中，沿電流容易流動(dòng)的方向施加的電壓被稱為正偏壓，而沿電流難以流動(dòng)的方向施加的電壓被稱為反偏壓。
圖19示出了常規(guī)有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器中象素部分的等效電路。
柵信號(hào)線(G1-Gn)被連接到象素的開關(guān)TFT的柵電極。各個(gè)開關(guān)TFT由901表示，而各個(gè)象素由900表示。各個(gè)開關(guān)TFT具有源和漏，其中之一被連接到用來輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的源信號(hào)線(S1-Sn)之一，而其中的另一個(gè)被連接到電流控制TFT 902的柵電極和電容器903的電極之一。每個(gè)象素具有一個(gè)電流控制TFT 902和一個(gè)電容器903。另一電極，亦即電容器的不連接到開關(guān)TFT的那個(gè)電極，被連接到電源線(V1-Vm)之一。
各個(gè)電流控制TFT具有源和漏，其中之一被連接到電源線之一，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件905的象素電極。每個(gè)象素具有一個(gè)有機(jī)發(fā)光元件905。有機(jī)發(fā)光元件的反電極面向有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，并設(shè)定象素電極的參考電位。
為了便于解釋，反電極被連接到反電源906。電源線與反電源之間的電位差被設(shè)定為電壓大得足以引起有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光的電平。
各個(gè)有機(jī)發(fā)光元件905具有陽極和陰極，其中之一用作象素電極，而其中的另一個(gè)用作反電極。當(dāng)有機(jī)發(fā)光元件的陽極被連接到電流控制TFT的源或漏時(shí)，有機(jī)發(fā)光元件的陽極用作象素電極，而有機(jī)發(fā)光元件的陰極用作反電極。另一方面，當(dāng)有機(jī)發(fā)光元件的陰極被連接到電流控制TFT的源或漏時(shí)，有機(jī)發(fā)光元件的陰極用作象素電極，而有機(jī)發(fā)光元件的陽極用作反電極。
有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的亮度如下確定。選擇信號(hào)從柵信號(hào)線被輸入到開關(guān)TFT 901的柵電極，使開關(guān)TFT開通(導(dǎo)電)。然后，輸入到源信號(hào)線的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過開關(guān)TFT被輸入到電流控制TFT 902的柵電極。電流控制TFT的柵電極電位被電容器903保持。因此，電流控制TFT 902的柵電極與電源線(V1-Vm之一)之間的電位差，亦即電流控制TFT的柵電壓被保持恒定，直至下一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入到象素。
當(dāng)電流控制TFT被開通時(shí)，電流從電流控制TFT的半導(dǎo)體層流到串聯(lián)連接于電流控制TFT的半導(dǎo)體層的有機(jī)發(fā)光元件。從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的強(qiáng)度根據(jù)流入有機(jī)發(fā)光元件的電流量而被確定。利用輸入到各個(gè)象素的數(shù)據(jù)信號(hào)來控制流入到電流控制TFT的電流量因而能夠利用數(shù)據(jù)信號(hào)的電位來控制各個(gè)象素發(fā)射的光的亮度。
通常，“用直流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件”意味著借助于保持陽極電位高于陰極電位以引起直流流動(dòng)而保持發(fā)光。在這種情況下，陽極或是反電極或是象素電極，而陰極是兩個(gè)電極的另一個(gè)電極。
然而，當(dāng)用直流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的亮度隨時(shí)間而下降。直流驅(qū)動(dòng)引起亮度隨時(shí)間而退化可能是由于離子雜質(zhì)積累在有機(jī)化合物層的界面中，且構(gòu)成有機(jī)化合物層的分子沿電場(chǎng)單方向被極化，以致在有機(jī)化合物層內(nèi)部產(chǎn)生與有機(jī)發(fā)光元件的象素電極或反電極施加的電場(chǎng)的方向相反的電場(chǎng)。
確切地說，若有機(jī)發(fā)光元件被驅(qū)動(dòng)而施加在有機(jī)發(fā)光元件的陰極與陽極之間的電壓被保持恒定(以下稱為恒壓方法)，則從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的亮度隨時(shí)間顯著地降低。在恒壓方法中，由于施加到陰極與陽極的電壓的電平總是恒定的，故施加到有機(jī)化合物層的有效電壓由于有機(jī)化合物層中產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度增加而被減小，從而降低了從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的亮度。
為了防止這一亮度退化，必須用交流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件?！坝媒涣鱽眚?qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件”意味著將具有不同極性的電壓交替地施加到有機(jī)發(fā)光元件。換言之，除了施加發(fā)光必須的正偏壓外，還施加反偏壓。正偏壓和反偏壓可以不總是具有相同的大小和施加時(shí)間。當(dāng)施加微小的反偏壓時(shí)，仍然認(rèn)為是交流驅(qū)動(dòng)。
然而，在上述常規(guī)電路中，將交流電源連接到有機(jī)發(fā)光元件的反電極或電源線，有時(shí)不足以對(duì)有機(jī)發(fā)光元件施加足夠的反偏壓。下面將解釋這一點(diǎn)。
圖19所示的電路是一個(gè)閉合電路，其中電流控制TFT902的源或漏被串聯(lián)連接到反電源906與電源線(V1-Vm之一)之間的有機(jī)發(fā)光元件905。下面描述這一閉合電路在以交流形式將電壓施加到有機(jī)發(fā)光元件時(shí)的工作。為了簡(jiǎn)化解釋，下面描述中的電流控制TFT是p溝道TFT。當(dāng)柵電位低于源電位，亦即電源線電位及其差值超過閾值時(shí)，p溝道TFT被開通。
因此，為了將正偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件，有機(jī)發(fā)光元件905的反電極電位被設(shè)定為L(zhǎng)o電平，而電源線的電位被設(shè)定為Hi電平，且電流控制TFT的柵電位低于電源線(電流控制TFT的源)的電位，以致超過閾值。電流控制TFT被開通，亦即導(dǎo)電，電流于是流入有機(jī)發(fā)光元件905，從而引起有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光。
當(dāng)流入有機(jī)發(fā)光元件的電流要被停止而不改變電源線和反電極的電位時(shí)，電流控制TFT的柵電位被設(shè)定為高于其源的電位，從而使電流控制TFT關(guān)斷。
假設(shè)現(xiàn)在電流控制TFT處于開通且電源線和反電極的電位被反轉(zhuǎn)以便將反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。亦即，有機(jī)發(fā)光元件905的反電極電位被設(shè)定為Hi電平而電源線電位被設(shè)定為L(zhǎng)o電平。此時(shí)，由反電極、有機(jī)發(fā)光元件、電流控制TFT以及電源線組成的串聯(lián)電路就等效于源輸出器電路。因此，此處由于電流控制TFT的柵電位低，就出現(xiàn)大的電壓下降，因而只有不充分的反偏壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件。
如已經(jīng)描述的那樣，將反電源906與電源線之間的交流波形輸出，有時(shí)不足以將足夠的反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。這也適用于電流控制TFT是n溝道TFT，當(dāng)有機(jī)發(fā)光元件的象素電極用作陰極而其反電極用作陽極時(shí)，為了電流在有機(jī)發(fā)光元件中從陽極流到陰極的情況。
因此，在上述常規(guī)電路結(jié)構(gòu)中難以用交流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件，且施加直流電壓所造成的有機(jī)發(fā)光元件亮度隨時(shí)間大幅度降低的問題也有待解決。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題而提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的因而是提供一種顯示器件及其驅(qū)動(dòng)方法，以便借助于施加交流電壓而驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件，從而防止有機(jī)發(fā)光元件亮度下降并改善所顯示的圖像的質(zhì)量。
借助于將具有整流特性的元件(以下稱為整流元件)增加到常規(guī)電路中，能夠用交流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件。
在整流元件和電流控制TFT的半導(dǎo)體層被彼此并聯(lián)連接的電路中，在根據(jù)低電阻設(shè)定的電壓電平下，當(dāng)整流元件和電流控制TFT的半導(dǎo)體層之一具有高電阻而另一個(gè)具有低電阻時(shí)，根據(jù)低電阻的電壓能夠被施加到有機(jī)發(fā)光元件。
整流元件指的是具有整流特性的元件，其中表示外加電壓與流入整流元件的電流之間的關(guān)系的特性曲線相對(duì)于原點(diǎn)不對(duì)稱。當(dāng)具有一種極性的電壓被施加到整流元件時(shí)，電流流動(dòng)，而當(dāng)具有另一個(gè)極性的電壓被施加到整流元件時(shí)，幾乎沒有電流流動(dòng)。電流容易流動(dòng)的方向被稱為正向，而電流難以流動(dòng)的方向被稱為反向。
下面參照?qǐng)D17來描述其中采用本發(fā)明的電路的例子。圖17示出了象素100的等效電路。根據(jù)本發(fā)明，整流元件109被加入到常規(guī)的閉合電路，其中電流控制TFT 102的半導(dǎo)體層和有機(jī)發(fā)光元件105被串聯(lián)連接到交流電源106。整流元件109和電流控制TFT 102的半導(dǎo)體層被彼此并聯(lián)。為了方便解釋，電流控制TFT的導(dǎo)電類型是p型。
在圖17中，交流電源106被虛線連接到電源線(Vi)，而另一虛線被用來將交流電源106連接到有機(jī)發(fā)光元件105。這表示交流電源被置于象素部分外面，其中象素100和相似構(gòu)成的象素被排列形成矩陣，且表示交流電源通過將交流電源連接到象素部分的連接布線113將交流波形饋送到象素100。
正偏壓被如下施加到有機(jī)發(fā)光元件。電流控制TFT 102的柵電位被設(shè)定為低于電源線電位(Vi)以超過閾值，同時(shí)，有機(jī)發(fā)光元件105的反電極電位被設(shè)定為L(zhǎng)o電平而電源線電位被設(shè)定為Hi電平。然后電流控制TFT被開通，亦即導(dǎo)電。正偏壓于是被施加到有機(jī)發(fā)光元件，電壓以反向被施加到整流元件109。
反偏壓被如下施加到有機(jī)發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光元件105的反電極電位被設(shè)定為Hi電平，而電源線(Vi)的電位被設(shè)定為L(zhǎng)o電平。此時(shí)，電壓以正向被施加到整流元件109而不管電流控制TFT的柵電位是高還是低，反偏壓于是被施加到有機(jī)發(fā)光元件。
在整流元件109被并聯(lián)連接到電流控制TFT 102的半導(dǎo)體層的電路中，電阻被降低到足以根據(jù)從交流電源106輸出的電壓的極性而使電流在整流元件或電流控制TFT的半導(dǎo)體層中的一個(gè)中流動(dòng)的低電平。以這種方式，無論正偏壓還是反偏壓的電壓都能夠被交流電源施加到有機(jī)發(fā)光元件。
為了用交流來驅(qū)動(dòng)，整流元件109的正向被設(shè)定為與流入開通的電流控制TFT 102中電流的方向相反。換言之，整流元件109的正向與具有二極管結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件105的正向相反。
圖17所示的電路僅僅是本發(fā)明的一個(gè)例子，且電流控制TFT 102的傳導(dǎo)性、整流元件109的整流方向以及具有二極管結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件105的整流方向能夠被自由設(shè)定，只要得到本發(fā)明的效果即可。
圖18A和18B示出了用交流驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件時(shí)的波形圖例子。橫軸表示時(shí)間，而縱軸表示電壓。在圖18A所示的驅(qū)動(dòng)方法中，當(dāng)信號(hào)從交流電源被輸入以驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，反電極的電位(Vc)被保持恒定，而電源線的電位(Vvi)被改變。另一方面，在圖18B所示的驅(qū)動(dòng)方法中，反電極的電位(Vc)和電源線的電位(Vvi)都被改變。兩種驅(qū)動(dòng)方法的任一種都能夠被使用。
然而，一般最好采用反電極電位和電源線電位二者都改變的圖18B的驅(qū)動(dòng)方法。圖18B驅(qū)動(dòng)方法中從交流電源輸出的電壓的幅度小于圖18A驅(qū)動(dòng)方法中的幅度，因此，圖18B的方法通過使用低壓驅(qū)動(dòng)交流電源而能夠降低交流電源的成本。當(dāng)交流電源的電壓幅度比較小時(shí)，就降低了構(gòu)成交流電源的電路上的負(fù)載，從而改善了交流電源的可靠性。而且，對(duì)于需要總體上較少的電源系統(tǒng)以降低成本而言，也是有利的。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的顯示器件的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供了一種包含多個(gè)象素的顯示器件，各個(gè)象素包含晶體管、有機(jī)發(fā)光元件以及整流元件，其特征是晶體管具有源和漏，其中之一被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，而其中的另一個(gè)被連接到交流電源的一個(gè)端子；整流元件被連接到此端子以及有機(jī)發(fā)光元件的象素電極；有機(jī)發(fā)光元件的反電極被連接到交流電源的另一個(gè)端子；以及整流元件的正向與有機(jī)發(fā)光元件的正偏壓相反。
本發(fā)明提供了一種包含多個(gè)象素的顯示器件，各個(gè)象素包含開關(guān)晶體管、電流控制晶體管、整流晶體管以及有機(jī)發(fā)光元件，其特征是開關(guān)晶體管的柵被連接到柵信號(hào)線；開關(guān)晶體管具有源和漏，其中之一被連接到源信號(hào)線，而其中的另一個(gè)被連接到電流控制晶體管的柵；電流控制晶體管具有源和漏，其中之一被連接到交流電源的一個(gè)端子，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極；整流晶體管的柵被連接到此端子；整流晶體管具有源和漏，其中之一被連接到此端子，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極；有機(jī)發(fā)光元件的反電極被連接到交流電源的另一個(gè)端子；以及整流晶體管的正向與有機(jī)發(fā)光元件的正偏壓相反。
在上述結(jié)構(gòu)中，顯示器件的特征是有機(jī)發(fā)光元件的象素電極是陽極，而其反電極是陰極；以及電流控制晶體管和整流晶體管具有p型導(dǎo)電性。
換言之，上述結(jié)構(gòu)中的顯示器件的特征是有機(jī)發(fā)光元件的象素電極是陰極，而其反電極是陽極；以及電流控制晶體管和整流晶體管具有n型導(dǎo)電性。
在上述結(jié)構(gòu)中，顯示器件的特征是晶體管是薄膜晶體管，或開關(guān)晶體管，電流控制晶體管以及整流晶體管是薄膜晶體管。
在上述結(jié)構(gòu)中，顯示器件的特征是多個(gè)象素與用來驅(qū)動(dòng)多個(gè)象素的驅(qū)動(dòng)電路被集成在玻璃襯底上。
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動(dòng)包含多個(gè)象素的顯示器件的方法，各個(gè)象素包含晶體管、整流元件以及有機(jī)發(fā)光元件，該晶體管具有源和漏，其中之一被連接到交流電源的一個(gè)端子，而另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，整流元件的一側(cè)被連接到此端子，而另一側(cè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，且有機(jī)發(fā)光元件的反電極被連接到交流電源的另一個(gè)端子，此方法的特征是當(dāng)用交流電源按整流元件的正向施加電壓時(shí)，反偏壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件；以及當(dāng)按整流元件的反向施加電壓時(shí)，施加到有機(jī)發(fā)光元件的反偏壓被提升。
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動(dòng)包含多個(gè)象素的顯示器件的方法，各個(gè)象素包含開關(guān)晶體管、電流控制晶體管、整流晶體管以及有機(jī)發(fā)光元件，該開關(guān)晶體管具有連接到柵信號(hào)線的柵，開關(guān)晶體管具有源和漏，其中之一被連接到源信號(hào)線，而其中的另一個(gè)被連接到電流控制晶體管的柵，電流控制晶體管具有源和漏，其中之一被連接到交流電源的一個(gè)端子，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，整流晶體管具有連接到此端子的柵，整流晶體管具有源和漏，其中之一被連接到此端子，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，且有機(jī)發(fā)光元件具有連接到交流電源另一個(gè)端子的反電極，此方法的特征是當(dāng)用交流電源按整流晶體管的正向施加電壓時(shí)，反偏壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件；以及當(dāng)按整流晶體管的反向施加電壓時(shí)，施加到有機(jī)發(fā)光元件的反偏壓被提升。
在上述結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法的特征是提供了數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入到有機(jī)發(fā)光元件的尋址周期和有機(jī)發(fā)光元件根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)而發(fā)光或不發(fā)光的保持周期；以及當(dāng)尋址周期結(jié)束以開始保持周期時(shí)，從交流電源輸出的電壓的極性被改變。
在上述結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法的特征是其間從交流電源輸出極性與尋址周期中的電壓極性相同的電壓的等待周期，被插入在尋址周期與保持周期之間。
在上述結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法的特征是具有不同長(zhǎng)度的多個(gè)尋址周期和多個(gè)保持周期構(gòu)成時(shí)間比率灰度顯示的一幀周期。
在上述結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法的特征是當(dāng)反偏壓由交流電源施加到有機(jī)發(fā)光元件時(shí)，有機(jī)發(fā)光元件的象素電極的電位和反電極的電位被同時(shí)改變。
下面將通過下列實(shí)施方案模式和實(shí)施方案來詳細(xì)描述上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。各個(gè)實(shí)施方案模式和實(shí)施方案可以適當(dāng)組合使用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)的使用不局限于下列各個(gè)實(shí)施方案模式和實(shí)施方案。
在附圖中圖1A和1B是本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器中的象素和象素部分的電路圖的例子；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式1的時(shí)間比率灰度顯示的驅(qū)動(dòng)時(shí)間圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式1的時(shí)間比率灰度顯示的驅(qū)動(dòng)時(shí)間圖；圖4是波形圖的例子，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式2用交流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件的方法；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式3的時(shí)間比率灰度顯示的驅(qū)動(dòng)時(shí)間圖；圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式4的有機(jī)發(fā)光元件中的象素和象素部分的電路圖的例子；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式4的模擬灰度顯示的驅(qū)動(dòng)時(shí)間圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式4的模擬灰度顯示的驅(qū)動(dòng)時(shí)間圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案模式5的模擬灰度顯示的驅(qū)動(dòng)時(shí)間圖；圖10是剖面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素部分和驅(qū)動(dòng)電路部分；圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素部分的俯視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素部分的俯視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案1的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素的電路圖；圖14是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案3的有機(jī)發(fā)光顯示器的外貌；圖15A-15D是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案5的電子設(shè)備的例子；圖16A-16C是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案5的電子設(shè)備的例子；圖17是本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素的電路圖的例子；
圖18是波形圖的例子，示出了本發(fā)明的交流驅(qū)動(dòng)方法；以及圖19是常規(guī)有機(jī)發(fā)光顯示器中的象素的電路圖的例子。
具體實(shí)施例方式此處描述的是將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)應(yīng)用到有機(jī)發(fā)光顯示器的一個(gè)例子，其中通過時(shí)分驅(qū)動(dòng)來執(zhí)行灰度顯示。通過時(shí)分驅(qū)動(dòng)的灰度顯示是一種灰度顯示方法，其中借助于組合幾個(gè)具有不同發(fā)光時(shí)間的周期來控制象素的灰度。
圖1A是象素的等效電路。各個(gè)象素由100表示并從柵信號(hào)線(Gj)和源信號(hào)線(Si)接收信號(hào)。各個(gè)象素具有開關(guān)TFT 101、電流控制TFT 102、電容器103、整流TFT 104以及有機(jī)發(fā)光元件105。交流電源106將電位提供給電源線(Vi)和有機(jī)發(fā)光元件105的反電極。
開關(guān)TFT 101的柵電極被連接到用來輸入選擇信號(hào)的柵信號(hào)線(Gj)。開關(guān)TFT具有源和漏，其中之一被連接到用來輸入具有信息“0”或“1”的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)信號(hào)(以下稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào))的源信號(hào)線(Si)，而其中的另一個(gè)被連接到電流控制TFT 102的柵電極和電容器103的電極之一。電容器的另一個(gè)電極被連接到電源線(Vi)。電容器103被用來保持開關(guān)TFT 101未被選擇時(shí)的電流控制TFT 102的柵電壓。
電流控制TFT 102具有源和漏，其中之一被連接到電源線(Vi)，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件105的象素電極。
整流TFT 104具有源和漏，其中之一被連接到電源線(Vi)，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件105的象素電極。整流TFT 104的柵電極被連接到電源線(Vi)。整流TFT 104的柵電極被連接到其源或漏。因此，整流TFT 104具有整流特性，允許電流只沿一個(gè)方向流動(dòng)。
整流TFT 104和電流控制TFT 102最好具有相同的導(dǎo)電類型。在此實(shí)施方案模式中，電流控制TFT和整流TFT具有p型導(dǎo)電性。開關(guān)TFT 101可以具有n型導(dǎo)電性或p型導(dǎo)電性。
由于整流TFT是p溝道TFT，且其柵被連接到其源或漏，故整流TFT 104的整流特性使電流容易從有機(jī)發(fā)光元件側(cè)流到電源線側(cè)，而難以反向流動(dòng)。
有機(jī)發(fā)光元件105由有機(jī)化合物層、陽極、陰極組成，有機(jī)化合物層夾在陽極與陰極之間。在此實(shí)施方案模式中，被連接到電流控制TFT 102和整流TFT 104的有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，用作陽極，而有機(jī)發(fā)光元件的反電極用作陰極。電流從象素電極流到反電極，引起有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光。
交流電源106被連接到有機(jī)發(fā)光元件105的反電極和電源線(Vi)。在此實(shí)施方案模式中，反電極的電位和電源線的電位由于交流驅(qū)動(dòng)而被同時(shí)改變。反電極電位與電源線電位之間的差值被設(shè)定為在電流控制TFT被開通時(shí)引起有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光的電平。
可以采用與這一實(shí)施方案模式相反的模式，其中電流控制TFT和整流TFT為n溝道TFT，有機(jī)發(fā)光元件的象素電極用作陰極，而其反電極用作陽極，且電流從反電極流到象素電極，引起有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光。
圖1B是象素部分的等效電路。在象素部分110中，象素100和相似構(gòu)成的象素被排列形成矩陣，且信號(hào)從柵信號(hào)線(G1-Gn)、源信號(hào)線(S1-Sm)以及交流電源(圖中未示出)被輸入到各個(gè)象素，以控制象素的亮度。
柵信號(hào)線(G1-Gn)被連接到各個(gè)象素的開關(guān)TFT的柵電極。各個(gè)開關(guān)TFT具有源和漏，其中之一被連接到源信號(hào)線(S1-Sm)之一，而其中的另一個(gè)被連接到電容器和電流控制TFT的柵電極。
各個(gè)電流控制TFT具有源和漏，其中之一被連接到電源線(V1-Vm)之一，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極。整流TFT的柵電極被連接到電源線(V1-Vm)之一。各個(gè)整流TFT具有源和漏，其中之一被連接到電源線(V1-Vm)之一，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極。各個(gè)有機(jī)發(fā)光元件的反電極和電源線(V1-Vm)，被連接到交流電源。
為了簡(jiǎn)化解釋，此實(shí)施方案模式中的象素發(fā)射單色光，且施加到有機(jī)發(fā)光元件的電壓與從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的強(qiáng)度之間的關(guān)系對(duì)于形成象素部分矩陣的所有象素來說是相同的。因此，象素部分的所有象素具有來自電源線(V1-Vm)的相同的電位，且象素部分所有象素的反電極具有相同的電位。
下面描述的是驅(qū)動(dòng)具有圖1A和1B的象素部分電路的有機(jī)發(fā)光顯示器的方法。首先參照?qǐng)D2來描述用根據(jù)此實(shí)施方案模式的時(shí)分驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行灰度顯示的例子。
一幀周期(F)被分成n個(gè)子幀周期(SF1-SFn)。為了簡(jiǎn)化解釋，圖中僅僅示出了第一子幀周期(SF1)和第二子幀周期(SF2)。一幀周期指的是形成一個(gè)具有受控制的灰度的圖像的周期。在此實(shí)施方案模式中，1秒鐘內(nèi)提供了60個(gè)或更多個(gè)幀周期。當(dāng)在1秒鐘內(nèi)顯示少于60個(gè)圖像時(shí)，則眼睛可看到閃爍等。
子幀周期(SF1-SFn)是借助于分割一幀周期而得到的周期。當(dāng)灰度數(shù)量增加時(shí)，一幀周期被分割成更多的子幀周期，且驅(qū)動(dòng)電路必須以更高的頻率被驅(qū)動(dòng)。
一個(gè)子幀周期被分成尋址周期(Ta)和保持周期(Ts)。尋址周期是在一子幀周期中將數(shù)據(jù)輸入到所有象素所需的周期，而保持周期是其中恒定電流流入有機(jī)發(fā)光元件以根據(jù)輸入到象素中的數(shù)據(jù)而執(zhí)行顯示的周期。
n個(gè)子幀周期(SF1-SFn)的尋址周期(Ta1-Tan)具有相同的長(zhǎng)度。n個(gè)子幀周期(SF1-SFn)的保持周期(Ts1-Tsn)具有不同的長(zhǎng)度。
各個(gè)保持周期的長(zhǎng)度被設(shè)定為滿足Ts1∶Ts2∶Ts3∶…∶Ts(n-2)∶Ts(n- 1)∶Tsn＝21∶22∶23∶…∶2(n-2)∶2(n-1)。各個(gè)子幀周期的保持周期的長(zhǎng)度不同。子幀周期(SF1-SFn)的順序是不固定的。借助于組合保持周期而得到2n個(gè)灰度中所希望的灰度。
接著，參照?qǐng)D3的時(shí)間圖來描述根據(jù)圖2所示安排時(shí)間輸入到象素以進(jìn)行時(shí)分灰度顯示的信號(hào)。為了簡(jiǎn)化解釋，在圖3中僅僅示出了一幀周期中的第一子幀周期和第二子幀周期。
第一子幀周期(SF1)由第一尋址周期(Ta1)和第一保持周期(Ts1)組成。尋址周期被分成第一行周期(L1)至第n行周期(Ln)。
在第一行周期(L1)中，選擇信號(hào)被輸入到柵信號(hào)線(G1)，而連接到柵信號(hào)線(G1)的每個(gè)開關(guān)TFT被開通。
當(dāng)連接到柵信號(hào)線(G1)的每個(gè)開關(guān)TFT被開通時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被依次輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)。
輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，通過開通的開關(guān)TFT被輸入到電流控制TFT的柵電極。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入并存儲(chǔ)在電容器中。
由于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被存儲(chǔ)在電容器中，故在連接到柵信號(hào)線(G1)的開關(guān)TFT被關(guān)斷之后，電流控制TFT的柵電極的電位被保持。
當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到第m列源信號(hào)線(Sm)時(shí)，第一行周期(L1)結(jié)束。換言之，一行周期可以由完成將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)的周期以及水平回掃周期組成。
第二行周期(L2)是其中選擇信號(hào)被輸入到柵信號(hào)線(G2)，且連接到柵信號(hào)線(G2)的每個(gè)開關(guān)TFT被開通的周期。當(dāng)連接到柵信號(hào)線(G2)的每個(gè)開關(guān)TFT被開通時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被依次輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過開通的開關(guān)TFT被輸入到電流控制TFT的柵電極。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入并存儲(chǔ)在電容器中。
上述操作被重復(fù)，直至結(jié)束第n行周期而完成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)到所有象素的輸入。換言之，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)輸入到所有象素所需的周期是尋址周期。或者說，一個(gè)尋址周期可以由將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)輸入到所有象素所需的周期和垂直回掃周期組成。
在尋址周期中，電源線(V1-Vn)的電位被保持低于電流控制TFT的柵電極電位。電流控制TFT因而被關(guān)斷。另一方面，電壓以正向被施加到整流TFT，并通過整流TFT而將反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。此時(shí)，在有機(jī)發(fā)光元件中沒有電流流動(dòng)，有機(jī)發(fā)光元件因而保持不發(fā)光。
當(dāng)?shù)谝粚ぶ分芷?Ta1)結(jié)束時(shí)，第一保持周期(Ts1)開始。隨著保持周期的開始，從交流電源輸出的電壓的極性被改變。從交流電源輸入的波形的改變，將電源線(V1-Vn)的電位設(shè)定為高于反電極的電位(C)。
若在保持周期中電流控制TFT被開通且高于閾值的電壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件，則有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光。另一方面，在“不發(fā)光”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被寫入電流控制TFT的柵的象素中，電流控制TFT保持關(guān)斷。無論哪種情況下，尋址周期中已經(jīng)施加到有機(jī)發(fā)光元件的反偏壓被提升。
以這種方式獲得了交流驅(qū)動(dòng)，且在尋址周期中和保持周期中施加到有機(jī)發(fā)光元件的電壓，在有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光的任意一個(gè)子幀周期中具有不同的極性。但注意，此方法不是利用本發(fā)明電路進(jìn)行交流驅(qū)動(dòng)的唯一方法。
當(dāng)?shù)谝槐３种芷诮Y(jié)束時(shí)，從交流電源輸出的電壓的極性被改變以完成第一子幀周期。當(dāng)?shù)谝蛔訋芷诮Y(jié)束時(shí)，第二子幀周期就開始。
當(dāng)?shù)谝槐３种芷诮Y(jié)束且從交流電源輸出的電壓的極性被改變時(shí)，電流控制TFT的柵電位被設(shè)定為高于電源線的電位。電流控制TFT被關(guān)斷，而整流TFT被開通，以便將反偏壓電壓施加到每個(gè)象素的有機(jī)發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光元件于是不發(fā)光。
在第二子幀周期中，當(dāng)?shù)诙ぶ分芷陂_始時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)從第一行周期到第n行周期被依次輸入到象素。在完成將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)輸入到所有象素以結(jié)束第二尋址周期之后，第二保持周期開始。當(dāng)?shù)诙３种芷诮Y(jié)束時(shí)，就完成了第二子幀周期。
隨后，在第三到第n子幀周期中重復(fù)同樣的操作。各個(gè)子幀周期具有一個(gè)尋址周期和一個(gè)保持周期，并在各個(gè)保持周期中顯示一個(gè)圖像。
當(dāng)?shù)趎個(gè)子幀周期結(jié)束時(shí)，就完成了第一幀周期。此時(shí)，象素的灰度決定于象素發(fā)光的各個(gè)保持周期的長(zhǎng)度的總和。
如上所述，有機(jī)發(fā)光元件能夠被交流驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明可應(yīng)用于時(shí)分驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光顯示器。
根據(jù)交流驅(qū)動(dòng)的此實(shí)施方案模式，只要借助于在各個(gè)象素中提供整流TFT并利用交流電源來改變電源線的電位和反電極的電位，就能夠改變施加到有機(jī)發(fā)光元件的電壓的極性。
在彩色有機(jī)發(fā)光顯示器中，在發(fā)射紅光的象素、發(fā)射藍(lán)光的象素以及發(fā)射綠光的象素中，發(fā)光層的材料可以不同，且施加到有機(jī)發(fā)光元件的電壓與從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的強(qiáng)度之間的關(guān)系，在不同顏色的象素中可以變化。在這種情況下，電源線的電位和反電極的電位之一可以在不同顏色的象素中變化。
例如，可以采用圖4中波形所示的有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)方法。此圖示出了交流電源提供給電源線和有機(jī)發(fā)光元件反電極的電位。電源線的電位根據(jù)象素發(fā)射的光的顏色而變化。橫軸表示時(shí)間，而縱軸表示電壓。為了簡(jiǎn)化解釋，圖中僅僅示出了第一子幀周期(SF1)和第二子幀周期(SF2)。構(gòu)成一幀周期的多個(gè)子幀周期被分成尋址周期(Ta1-Tan)和保持周期(Ts1-Tsn)。當(dāng)尋址周期結(jié)束以開始保持周期時(shí)，從交流電源輸出的波形被改變。電源線的電位以反電極電位(Vc)作為參考被設(shè)定。發(fā)射紅光的象素的電源線電位(VviR)、發(fā)射藍(lán)光的象素的電源線電位(VviB)以及發(fā)射綠光的象素的電源線電位(VviG)，彼此不同。
在借助于從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的白色光透過濾色器而顯示彩色圖像的情況下，或者在單色顯示的情況下，每個(gè)象素使用有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光層的共同材料。所有的象素于是可以具有相同的反電極電位和相同的電源線電位。在實(shí)施方案模式1中已經(jīng)參照?qǐng)D3描述了其中所有電源線(V1-Vm)具有相同的電位且每個(gè)反電極(C)具有相同的電位的例子。
在此實(shí)施方案模式中，借助于在尋址周期之后的一定等待周期之后改變從交流電源輸出的交流電壓的極性而開始保持周期。
此實(shí)施方案模式的有機(jī)發(fā)光顯示器中的象素部分的電路與實(shí)施方案模式1的電路相同。此實(shí)施方案模式在如何驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器方面與實(shí)施方案模式1不同。下面將參照?qǐng)D5的時(shí)間圖來描述此實(shí)施方案模式與實(shí)施方案模式1之間的不同，圖5示出了有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)。在圖5中，功能與圖3相同的元件用相同的參考號(hào)來表示，且描述將集中在差別上。為了便于解釋，圖中僅僅示出了第一子幀周期(SF1)和第二子幀周期(SF2)。一個(gè)子幀周期(SF)被分成尋址周期(Ta)、等待周期(Tw)以及保持周期(Ts)。
例如，在第一尋址周期(Ta1)和第一等待周期(Tw1)中，電壓以正向被施加到整流TFT，以便將反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光元件因而不發(fā)光。
在第一等待周期(Tw1)結(jié)束之后，從交流電源輸出的波形被改變以開始第一保持周期(Ts1)。當(dāng)從交流電源輸出的波形被改變時(shí)，有機(jī)發(fā)光元件的反電極(C)的電位和電源線(V1-Vm)的電位被改變。
在第一保持周期中，根據(jù)輸入到象素的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，電流控制TFT被開通或被關(guān)斷。若電流控制TFT被開通，則有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光，而當(dāng)電流控制TFT被關(guān)斷時(shí)，有機(jī)發(fā)光元件不發(fā)光。無論哪種情況下，施加到有機(jī)發(fā)光元件的反偏壓電壓都被提升。
根據(jù)此實(shí)施方案模式，借助于調(diào)節(jié)等待周期的長(zhǎng)度，能夠調(diào)節(jié)一個(gè)子幀周期中有機(jī)發(fā)光元件接收反偏壓的時(shí)間長(zhǎng)度。借助于僅僅改變從交流電源輸出的波形而不需要復(fù)雜的電路，就完成了從等待周期到保持周期的轉(zhuǎn)換。
此實(shí)施方案模式描述了用模擬驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)得到灰度顯示的有機(jī)發(fā)光顯示器的方法的例子。模擬驅(qū)動(dòng)是一種借助于通過模擬改變流入有機(jī)發(fā)光元件的電流量而控制從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的強(qiáng)度來獲得灰度顯示的方法。
圖6A和6B示出了此實(shí)施方案模式的象素部分的電路。柵信號(hào)線(G1-Gn)被連接到各個(gè)象素的開關(guān)TFT的柵電極。用101表示各個(gè)開關(guān)TFT。各個(gè)開關(guān)TFT具有源和漏，其中之一被連接到源信號(hào)線(S1-Sm)，而其中的另一個(gè)被連接到電流控制TFT 102的柵電極和電容器103。每個(gè)象素具有一個(gè)電流控制TFT 102和一個(gè)電容器103。每個(gè)電流控制TFT具有源和漏，其中之一被連接到電源線(V1-Vm)之一，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件105。各個(gè)象素具有一個(gè)有機(jī)發(fā)光元件105。各個(gè)電源線被連接到整流TFT 104的柵電極和電容器103。整流TFT具有源和漏，其中之一被連接到電源線之一，而其中的另一個(gè)被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極。
在此實(shí)施方案模式中，有機(jī)發(fā)光元件的象素電極用作陰極，而其反電極用作陽極。電流控制TFT是n溝道TFT，致使電流以正向在有機(jī)發(fā)光元件中流動(dòng)。與電流控制TFT相似，n溝道TFT被用于整流TFT，致使整流TFT沿與電流流入處于開通狀態(tài)的電流控制TFT的方向相反的方向具有整流作用。開關(guān)TFT可以具有n型導(dǎo)電性或p型導(dǎo)電性。
由于電流控制TFT是n溝道TFT，故當(dāng)電流控制TFT的柵電位比電源線電位高過閾值時(shí)，電流控制TFT被開通。
由于整流TFT是n溝道TFT且其柵電極的電位被設(shè)定為與電源線電位相同的電平，故若電流以正向流動(dòng)，則電流從有機(jī)發(fā)光元件側(cè)流到電源線側(cè)。
圖7和8是具有圖6A和6B所示電路的有機(jī)發(fā)光顯示器件的模擬灰度驅(qū)動(dòng)的時(shí)間圖。
如圖7的時(shí)間圖所示，各個(gè)幀周期被分成一個(gè)尋址周期(Ta)和一個(gè)保持周期(Ts)。尋址周期是用來將模擬信號(hào)依次輸入到所有象素的周期。保持周期是灰度顯示周期，其中電流根據(jù)輸入到象素的模擬信號(hào)的電位而流入有機(jī)發(fā)光元件以確定象素的灰度。
圖8示出了輸入到象素的信號(hào)。當(dāng)?shù)谝粠芷?F1)的第一尋址周期(Ta1)開始時(shí)，第一行周期(L1)同時(shí)開始。第一行周期是其中選擇柵信號(hào)線(G1)的周期。
存在著n個(gè)柵信號(hào)線，因此，在一個(gè)尋址周期中，提供了n個(gè)行周期。隨著清晰度變得更高，行周期的數(shù)目增加，驅(qū)動(dòng)電路必須以更高的頻率被驅(qū)動(dòng)。
在第一行周期中，選擇信號(hào)被輸入到柵信號(hào)線。具有各種模擬電位的數(shù)據(jù)信號(hào)(模擬數(shù)據(jù)信號(hào))被輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)。由于選擇信號(hào)被輸入到柵信號(hào)線以開通開關(guān)TFT，故模擬數(shù)據(jù)信號(hào)從源信號(hào)線通過開關(guān)TFT被輸入到電流控制TFT的柵電極。模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的電位由連接到電流控制TFT的源或漏和連接到電源線的電容器保持。
當(dāng)信號(hào)從源信號(hào)線(Sm)被輸入到象素時(shí)，第一行周期(L1)結(jié)束。換言之，一個(gè)行周期可以由完成將模擬視頻信號(hào)輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)所需的周期以及水平回掃周期組成。當(dāng)?shù)谝恍兄芷诮Y(jié)束時(shí)，就開始第二行周期。
當(dāng)?shù)诙兄芷?L2)開始時(shí)，選擇信號(hào)被輸入到柵信號(hào)線(G2)。與第一行周期(L1)相似，模擬視頻信號(hào)被依次輸入到源信號(hào)線(S1-Sm)。
在完成了將選擇信號(hào)輸入到所有柵信號(hào)線(G1-Gn)之后，就完成了所有的行周期(L1-Ln)。當(dāng)所有行周期結(jié)束時(shí)，一個(gè)尋址周期就結(jié)束。換言之，一個(gè)尋址周期可以由所有行周期(L1-Ln)和垂直回掃周期組成。
在尋址周期中，電壓沿正向被輸入到具有整流特性的整流TFT，以便將反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光元件因而不發(fā)光。
當(dāng)尋址周期結(jié)束時(shí)，就開始保持周期。隨著保持周期的開始，從交流電源輸出的電壓的極性被反轉(zhuǎn)。
當(dāng)從交流電源輸出的電壓的極性被反轉(zhuǎn)時(shí)，電流根據(jù)電流控制TFT柵電壓的電平而流入電流控制TFT。流入電流控制TFT的電流量由尋址周期中輸入到其柵的模擬數(shù)據(jù)信號(hào)的電位電平來控制。
從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的強(qiáng)度由流入到電流控制TFT的電流量來控制。當(dāng)下一個(gè)尋址周期開始時(shí)，反偏壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件，在從尋址周期的保持周期中，具有不同極性的電壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件用于交流驅(qū)動(dòng)。
整流TFT具有整流特性，在保持周期中電壓沿與整流特性相反的方向被施加到整流TFT。因此，在保持周期中，沒有電流在整流TFT中流動(dòng)。
當(dāng)保持周期結(jié)束時(shí)，從交流電源輸出的電壓的極性被改變。當(dāng)?shù)谝粠芷诘谋３种芷诮Y(jié)束時(shí)，第二幀周期開始，從而開始第二幀周期的尋址周期。隨后，重復(fù)相同的操作，并在各個(gè)幀周期中顯示具有受控制的灰度的圖像。
在此實(shí)施方案模式的尋址周期中，反偏壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件。但本發(fā)明不局限于此。在尋址周期和保持周期中可以將正偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件，而在等待周期中借助于適當(dāng)改變從交流電源輸出的波形將反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。
本發(fā)明借助于在模擬驅(qū)動(dòng)中改變電源線電位和有機(jī)發(fā)光元件反電極電位反轉(zhuǎn)的時(shí)刻，能夠自由地改變具有不同極性的電壓被施加到有機(jī)發(fā)光元件的時(shí)間長(zhǎng)度。
此實(shí)施方案模式的象素部分電路與圖6A和6B所示的電路相同，其描述此處因而從略。
圖9是根據(jù)此實(shí)施方案模式的驅(qū)動(dòng)方法的時(shí)間圖。在圖9中，功能與圖8相同的元件由相同的參考符號(hào)表示，下面描述圖8與圖9之間的不同。
當(dāng)尋址周期(Ta)結(jié)束時(shí)，等待周期(Tw)開始，然后結(jié)束等待周期以開始保持周期(Ts)。在尋址周期和等待周期中，電源線電位和有機(jī)發(fā)光元件反電極電位保持恒定，并在等待周期結(jié)束和保持周期開始時(shí)被反轉(zhuǎn)。
在尋址周期和等待周期中，反偏壓被施加到具有二極管結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件，有機(jī)發(fā)光元件因而不發(fā)光。在保持周期中，正偏壓被施加到具有二極管結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件。以這種方式，使尋址周期和等待周期中施加到有機(jī)發(fā)光元件的電壓的極性不同于保持周期中施加的電壓的極性。
借助于用交流電源改變電源線的電位和反電極的電位，沿反向?qū)㈦妷菏┘拥秸鱐FT以及將正偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件的情況，能夠被轉(zhuǎn)換成沿正向?qū)㈦妷菏┘拥秸鱐FT以及沿反向?qū)㈦妷菏┘拥接袡C(jī)發(fā)光元件的情況。簡(jiǎn)而言之，施加到有機(jī)發(fā)光元件的電壓的極性決定于從交流電源輸出的電壓的極性。
在此實(shí)施方案模式中，借助于調(diào)節(jié)等待周期的長(zhǎng)度，能夠自由地設(shè)定將具有不同極性的電壓施加到有機(jī)發(fā)光元件的時(shí)間長(zhǎng)度。
本發(fā)明能夠被應(yīng)用于使用有機(jī)發(fā)光元件的每種顯示器件。圖10示出了其例子，示出了一種采用TFT的有源矩陣顯示器件。
此實(shí)施方案中的TFT能夠根據(jù)用來形成溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體層的材料被分成非晶硅TFT和多晶硅TFT。本發(fā)明可應(yīng)用于這二種類型的TFT。但由于多晶硅TFT的場(chǎng)效應(yīng)遷移率高，因而能夠提高從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的強(qiáng)度，故此實(shí)施方案的TFT最好是多晶硅TFT。
襯底401是石英襯底或諸如鋇硼硅酸鹽玻璃和鋁硼硅酸鹽之類的玻璃襯底，其典型例子是Corning#7059玻璃和#1737玻璃(Corning公司產(chǎn)品)。
接著，諸如氧化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜的絕緣膜，被形成為基底膜402。例如，用等離子體CVD方法從SiH4、NH3以及N2O形成的厚度為10-200nm(最好是50-100nm)的氮氧化硅膜402a與用等離子體CVD方法從SiH4和N2O形成的厚度為50-200nm(最好是100-150nm)的氮氧化硅膜402b被層疊。雖然此實(shí)施方案的基底膜402具有雙層結(jié)構(gòu)，但此基底膜也可以是單層或三層或更多層的上述絕緣膜。
接著，形成半導(dǎo)體層并對(duì)其進(jìn)行圖形化，以形成第一半導(dǎo)體層403、第二半導(dǎo)體層404、第三半導(dǎo)體層405、第四半導(dǎo)體層406、第五半導(dǎo)體層407以及第六半導(dǎo)體層408。
形成柵絕緣膜409以覆蓋這些半導(dǎo)體層。此柵絕緣膜是由SiH4和N2O形成的氮氧化硅膜，其厚度此處為10-200nm，最好是50-150nm。
用濺射方法形成氮化鉭(TaN)膜，接著形成主要含有鋁(Al)的鋁合金膜。對(duì)此二層導(dǎo)電膜進(jìn)行圖形化，以形成柵信號(hào)線410、小島狀柵電極411、電容電極412以及柵電極413。這些電極被用作雜質(zhì)元素自對(duì)準(zhǔn)摻雜的掩模。
接著，用等離子體CVD方法從SiH4、NH3、以及N2O形成的厚度為10-200nm(最好是50-100nm)的氮氧化硅膜作為第一層間絕緣膜414。第一層間絕緣膜可以是氮氧化物膜。厚度為0.5-10μm(最好是1-3μm)的有機(jī)樹脂膜被形成為第二層間絕緣膜415。第二層間絕緣膜最好是丙烯酸樹脂膜或聚酰亞胺樹脂膜。第二層間絕緣膜最好厚得足以勻平半導(dǎo)體層和柵電極等造成的不平坦。
用等離子體CVD方法從SiH4、NH3以及N2O形成的厚度為10-200nm(最好是50-100nm)的氮氧化硅膜作為保護(hù)膜416。此保護(hù)膜防止了包含在陰極中的是為構(gòu)成后面描述的有機(jī)發(fā)光元件的電極材料的堿性組分的泄漏。若不避免堿性組分的泄漏，則TFT的電學(xué)特性會(huì)退化。雖然此實(shí)施方案中的保護(hù)膜是氮氧化硅膜，但可以采用氮化硅膜來代替氮氧化硅膜。
對(duì)第一層間絕緣膜、第二層間絕緣膜、保護(hù)膜以及柵絕緣膜進(jìn)行選擇性腐蝕，以便形成接觸孔。形成導(dǎo)電膜，以便覆蓋接觸孔，然后對(duì)其進(jìn)行圖形化。此導(dǎo)電膜是厚度為50nm的Ti膜和厚度為500nm的合金膜(Al和Ti的合金膜)的疊層。
在驅(qū)動(dòng)電路部分438中，形成布線417-420。在象素部分中，形成源信號(hào)線421、連接電極422、漏側(cè)電極423以及電源線424。源信號(hào)線421被連接到開關(guān)TFT 434的源，而連接電極422被連接到開關(guān)TFT 434的漏。雖然圖中未示出，但連接電極422被連接到電流控制TFT436的柵電極412。電源線424被連接到電流控制TFT 436的源，而漏側(cè)電極423被連接到電流控制TFT 436的漏。整流TFT的柵電極412和漏被連接到電源線424，而整流TFT的源被連接到漏側(cè)電極423。開關(guān)TFT是n溝道TFT，而p溝道TFT被用作電流控制TFT和整流TFT。
一個(gè)電源線是具有發(fā)射紅光的有機(jī)發(fā)光元件的各個(gè)象素的公共電極，另一個(gè)電源線是具有發(fā)射藍(lán)光的有機(jī)發(fā)光元件的各個(gè)象素的公共電極，再一個(gè)電源線是具有發(fā)射綠光的有機(jī)發(fā)光元件的各個(gè)象素的公共電極。簡(jiǎn)言之，對(duì)于從象素部分中的有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的不同顏色，提供了不同的電源線。
以這種方式，具有n溝道TFT 432和p溝道TFT 433的驅(qū)動(dòng)電路部分438以及具有開關(guān)TFT 434、整流TFT 435、電流控制TFT 436、和存儲(chǔ)電容器437的象素部分439，能夠被形成在同一個(gè)襯底上。
接著，用真空濺射方法形成ITO(氧化銦錫)膜。對(duì)ITO進(jìn)行圖形化，以便各個(gè)象素與漏側(cè)電極423接觸，以形成有機(jī)發(fā)光元件的陽極(象素電極)426。ITO具有高達(dá)4.5-5.0eV的功函數(shù)，能夠有效地將空穴注入到有機(jī)發(fā)光層。
接著形成光敏樹脂膜。用圖形化方法將陽極周圍以內(nèi)的部分光敏樹脂膜清除掉，以形成425。沿堤壩的平緩斜坡形成稍后描述的有機(jī)化合物層，以便防止有機(jī)化合物層在有機(jī)發(fā)光元件的象素電極周圍的布線斷裂，并防止象素電極與反電極在布線斷裂處短路。
接著，用蒸發(fā)方法形成有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)化合物層427。此有機(jī)化合物層可以是單層或疊層。利用疊層結(jié)構(gòu)，有機(jī)化合物層能夠提供更好的發(fā)光效率。通常，有機(jī)化合物層由依次形成在陽極上的空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層以及電子輸運(yùn)層組成。其它的例子包括由空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層和電子輸運(yùn)層組成的結(jié)構(gòu)以及由空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層和電子注入層組成的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能夠采用有機(jī)化合物層的任何已知的結(jié)構(gòu)。
在此實(shí)施方案中，借助于形成三種發(fā)光層，亦即通過蒸發(fā)形成紅色發(fā)光層、綠色發(fā)光層、以及藍(lán)色發(fā)光層，來顯示彩色圖像。具體地說，氰基聚亞苯基亞乙烯基被用于紅色發(fā)光層，聚亞苯基亞乙烯基被用于綠色發(fā)光層，而聚亞苯基亞乙烯基或聚烷基苯撐被用于藍(lán)色發(fā)光層。各個(gè)發(fā)光層的厚度為30-150nm。上述材料僅僅是能夠用于發(fā)光層的有機(jī)化合物的例子，不排除采用其它的材料。
接著，用蒸發(fā)方法形成有機(jī)發(fā)光元件的陰極(反電極)428。此陰極由諸如MgAg和LiF的含有少量堿性組分的反光材料組成。陰極的厚度為100-200nm。反電極覆蓋了象素部分的整個(gè)表面，用作所有象素的公共電極。反電極通過布線被電連接到FPC(柔性印刷電路)。
這樣就完成了具有夾在陽極和陰極之間的有機(jī)化合物層的有機(jī)發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光元件的象素電極429是透明電極，而其反電極是與陽極重疊的反光電極。因此，從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光有可能沿圖10箭頭所示的方向行進(jìn)。
接著，形成DLC(類金剛石碳)膜作為保護(hù)膜430，以防止由進(jìn)入有機(jī)發(fā)光顯示器密封區(qū)域的水汽和氧等造成的有機(jī)發(fā)光元件的退化。
在本說明書中，具有上述結(jié)構(gòu)的襯底被稱為有源矩陣襯底。
接著形成填充劑440，以便覆蓋象素部分439和驅(qū)動(dòng)電路部分438。填充劑必須是有粘附性的并能夠鍵合密封襯底。填充劑的例子包括PVC(聚氯乙烯)、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)、以及EVA(聚乙烯醋酸乙烯)。最好將干燥劑置于填充劑中以提供吸潮作用。
粘附性填充劑將密封襯底431鍵合到有源矩陣襯底，從而完成有機(jī)發(fā)光元件的密封。
然后，利用已知方法，用各向異性導(dǎo)電樹脂將FPC(柔性印刷電路)連接到連接布線。此連接布線接收來自用作外部設(shè)備的連接端子的FPC的信號(hào)，并將信號(hào)送到各個(gè)象素和驅(qū)動(dòng)電路。
圖11和12是這樣制造的此實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素部分的俯視圖。下面參照?qǐng)D11和12來描述此實(shí)施方案的象素部分的結(jié)構(gòu)。
在圖11和12中，與圖10相同的元件用相同的參考符號(hào)來表示。圖10示出了沿圖11和12中點(diǎn)劃線A-A’、B-B’、C-C’、和D-D’的剖面圖。
第一半導(dǎo)體層403、第二半導(dǎo)體層404、第三半導(dǎo)體層405以及第四半導(dǎo)體層406，被形成在一個(gè)襯底上的象素中。
在各個(gè)半導(dǎo)體層上形成柵絕緣膜(未示出)。沿行方向安置柵信號(hào)線410和小島狀柵電極411，并沿列方向安置小島狀電容器電極412。410、411和412與柵絕緣膜相接觸。
柵信號(hào)線、小島狀柵電極以及電容器電極被用作掩模，以便以自對(duì)準(zhǔn)方式用雜質(zhì)元素對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行摻雜。結(jié)果就在半導(dǎo)體層中形成了源和漏。
用無機(jī)材料形成第一層間絕緣膜，以便覆蓋布線和電極。用有機(jī)材料在第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜，并在其上形成保護(hù)膜(圖11)。未示出第一和第二層間絕緣膜以及保護(hù)膜。
形成接觸孔501-509。導(dǎo)電膜被形成為與保護(hù)膜相接觸。對(duì)導(dǎo)電膜進(jìn)行圖形化，以便形成源信號(hào)線421、連接電極422、漏側(cè)電極423以及電源線424。
沿列方向安置的源信號(hào)線421通過接觸孔501而與第一半導(dǎo)體層403相接觸。連接電極422通過接觸孔502而與第一半導(dǎo)體層403相接觸，并進(jìn)一步通過接觸孔503而與電容器電極412相接觸。沿列方向安置的電源線424通過接觸孔504而與小島狀柵電極411相接觸，進(jìn)一步通過接觸孔505而與第二半導(dǎo)體層404相接觸，再通過接觸孔506而與第四半導(dǎo)體層406相接觸。漏側(cè)電極423通過接觸孔508而與第二半導(dǎo)體層404相接觸，并進(jìn)一步通過接觸孔509而與第三半導(dǎo)體層405相接觸。
當(dāng)選擇信號(hào)從用作開關(guān)TFT柵電極的柵信號(hào)線410被輸入時(shí)，開關(guān)TFT通過形成在第一半導(dǎo)體層中的溝道將輸入到源信號(hào)線421的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到連接電極422。
通過開關(guān)TFT從源信號(hào)線輸入到連接電極422的數(shù)據(jù)信號(hào)，被輸入到連接于連接電極的電容器電極412。
當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入到用作電流控制TFT的柵電極的電容器電極412時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)的電位電平，電流在電源線424與漏側(cè)電極423之間流動(dòng)，并流入串聯(lián)連接到電流控制TFT的有機(jī)發(fā)光元件。
在整流TFT中，其柵電極是小島狀柵電極411，并被連接到電源線424。整流TFT的源或漏也被連接到電源線424，整流TFT因而具有整流特性，使電流容易沿正向流動(dòng)。
電容器具有作為其電極之一的第四半導(dǎo)體層406，它接收電源線的電位。電容器的另一個(gè)電極是電容器電極412。在電容器通過夾在其間的柵絕緣膜(未示出)與電容器電極412重疊的區(qū)域中形成電容。
ITO膜被圖形化成各個(gè)象素與漏側(cè)電極423相接觸。于是形成了有機(jī)發(fā)光元件的象素電極(陽極)426。在圖12中虛線包圍的區(qū)域外面，用光敏樹脂膜形成堤壩。
有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)化合物層單獨(dú)具有發(fā)光層。紅色發(fā)光層、綠色發(fā)光層、以及藍(lán)色發(fā)光層被分別形成在圖12中虛線包圍的區(qū)域內(nèi)，以便形成三種象素。
有機(jī)發(fā)光元件的陰極覆蓋象素部分的整個(gè)表面，以便用作所有象素的公共電極，并通過布線被電連接到FPC。
圖13示出了這種象素的等效電路。在圖13中，與圖10相同的元件用相同的參考符號(hào)表示。開關(guān)TFT 434具有多柵結(jié)構(gòu)。電流控制TFT436具有重疊于柵電極的LDD。多晶硅TFT在高速下工作，因而對(duì)諸如熱載流子注入之類的退化的抵抗力差。因此，在制造能夠顯示高質(zhì)量圖像(高工作性能)的高可靠顯示器件的過程中，在一個(gè)象素中形成具有不同結(jié)構(gòu)的TFT，以便適合不同的功能(關(guān)斷電流足夠低的開關(guān)TFT以及對(duì)熱載流子注入的抵抗力強(qiáng)的電流控制TFT)，是非常有效的。
在本發(fā)明中，用作有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)化合物層的有機(jī)材料可以是低分子量有機(jī)材料或高分子量有機(jī)材料。低分子量有機(jī)材料的主要例子包括Alq3(三-8-喹啉鋁)(tris-8-quinolilite-aluminum)或TPD(三苯胺衍生物)。π共軛聚合物材料可以被列為高分子量有機(jī)材料的例子。典型的π共軛聚合物是PPV(聚亞苯基亞乙烯基)、PYK(聚乙烯咔唑)、或聚碳酸酯。
利用簡(jiǎn)單的方法，例如旋涂、浸入、彌散、印制、或噴墨，能夠?qū)⒏叻肿恿坑袡C(jī)材料形成為薄膜，且其抗熱性能優(yōu)于低分子量有機(jī)材料。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器的有機(jī)發(fā)光元件中，若有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)化合物層具有電子輸運(yùn)層和空穴輸運(yùn)層，則無機(jī)材料的非晶半導(dǎo)體層可以被用于電子輸運(yùn)層和空穴輸運(yùn)層。無機(jī)材料的例子包括非晶硅和非晶Si1-xCx。
非晶半導(dǎo)體具有大量陷阱能級(jí)，并在非晶半導(dǎo)體與另一層之間的界面處形成許多界面能級(jí)。因此，有機(jī)發(fā)光元件能夠在低電壓下發(fā)光，并能夠具有高的亮度。
可以用摻雜劑對(duì)有機(jī)化合物層進(jìn)行摻雜以改變從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)射的光的顏色。摻雜劑的例子包括DCM1、尼羅紅、紅熒烯、香豆素6、TPB、以及喹吖啶酮。
此實(shí)施方案描述根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器的外貌的例子。參照?qǐng)D14來進(jìn)行描述。圖14是這樣一種狀態(tài)的透視圖，其中形成在有源矩陣襯底上的有機(jī)發(fā)光元件被密封，且FPC(柔性印刷電路)被固定。在圖14中，與圖9功能相似的元件用相同的參考符號(hào)表示。被虛線包圍的區(qū)域438a是柵信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分；438b是源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分；而439是象素部分。431表示密封襯底。雖然在圖中未示出，但可以將填充劑置于密封襯底與襯底401之間的間隙中。
441表示的是用來傳送待要輸入到柵信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分438a、源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分438b以及象素部分439的信號(hào)的連接布線。連接布線441從用作到外部設(shè)備的連接端子的FPC 442接收信號(hào)。
源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分和柵信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分由CMOS電路構(gòu)成，其中n溝道TFT與p溝道TFT被互補(bǔ)組合。
已知的電路被用于源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分和柵信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路部分，以適應(yīng)有機(jī)發(fā)光顯示器的驅(qū)動(dòng)方法，例如時(shí)分驅(qū)動(dòng)或模擬驅(qū)動(dòng)。
借助于實(shí)施本發(fā)明而形成的發(fā)光器件能夠被組合到各種電器，且象素部分被用作圖像顯示部分。作為本發(fā)明的這種電器的有蜂窩電話、PDA、電子記事本、攝像機(jī)膝上計(jì)算機(jī)、以及帶有記錄媒質(zhì)的圖像回放裝置例如DVD(數(shù)字萬能碟機(jī))、數(shù)碼相機(jī)等。圖15A-16C示出了其具體例子。
圖15A示出了蜂窩電話，它包含顯示屏9001、操作屏9002以及連接部分9003。顯示屏9001配備有顯示器件9004、聲音輸出部分9005、天線9009等。操作屏9002配備有操作鍵9006、電源開關(guān)9007、聲音輸入部分9008等。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器件9004。
圖15B示出了移動(dòng)計(jì)算機(jī)成便攜式信息終端，它包含主體9201、相機(jī)部分9202、圖像接收部分9203、操作開關(guān)9204以及顯示器件9205。本發(fā)明可以應(yīng)用于顯示器件9205。在這種電子裝置中，采用3-5英寸的顯示器件，但利用本發(fā)明的顯示器件，能夠減小便攜式信息終端的重量。
圖15C示出了便攜式記事本，它包含主體9301、顯示器件9302-9303、記錄媒質(zhì)9304、操作開關(guān)9305、天線9306，它顯示記錄在MD或DVD中的數(shù)據(jù)以及天線接收的數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以應(yīng)用于顯示器件9302-9303。在這種便攜式記事本中，采用4-12英寸的顯示器件。但利用本發(fā)明的顯示器件，能夠減小便攜式記事本的重量和厚度。
圖15D示出了攝像機(jī)，它包含主體9401、顯示器件9402、聲音輸入部分9403、操作開關(guān)9404、電池9405、圖像接收部分9406等。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器件9402。
圖16A示出了個(gè)人計(jì)算機(jī)，它包含主體9601、圖像輸入部分9602、顯示器件9603、以及鍵盤9604。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器件9603。
圖16B示出了采用其上記錄有程序的記錄媒質(zhì)(以下稱為記錄媒質(zhì))的唱機(jī)，它包含主體9701、顯示器件9702、揚(yáng)聲器部分9703、記錄媒質(zhì)9704、以及操作開關(guān)9705。此裝置采用DVD(數(shù)字萬能碟機(jī))和CD等作為記錄媒質(zhì)，從而能夠聽音樂、看電影、做游戲和上網(wǎng)。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器件9702。
圖16C示出了數(shù)碼相機(jī)，它包含主體9801、顯示器件9802、目鏡9803、操作開關(guān)9804以及圖像接收部分(未示出)。本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器件9802。
本發(fā)明的顯示器件被用于圖15A中的蜂窩電話、圖15B中的移動(dòng)計(jì)算機(jī)或便攜式信息終端、圖15C中的便攜式記事本、以及圖16A中的個(gè)人計(jì)算機(jī)。借助于在待機(jī)模式中在黑色顯示器上顯示白色字符，能夠降低上述裝置的功耗。
在圖15A所示的蜂窩電話的工作中，當(dāng)使用操作鍵時(shí)，亮度被降低，并在操作開關(guān)使用之后，亮度升高，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。而且，顯示器件的亮度在接到電話時(shí)被升高，而在通話過程中被降低，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。此外，在連續(xù)使用蜂窩電話的情況下，蜂窩電話配備有由時(shí)間控制關(guān)斷顯示器的功能而無須復(fù)位，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。注意，可以手動(dòng)進(jìn)行上述各種操作。
雖然此處未示出，但本發(fā)明能夠被應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)、電冰箱、洗衣機(jī)、微波爐、電話、傳真機(jī)等中使用的顯示器件。如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用范圍是如此廣闊，以至于本發(fā)明能夠被由于各種各樣的產(chǎn)品。
在本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示器的象素中，利用整流元件，能夠容易地將反偏壓施加到有機(jī)發(fā)光元件。結(jié)果，是為直流驅(qū)動(dòng)中的一個(gè)問題的有機(jī)發(fā)光元件亮度的降低能夠被防止，從而確保顯示質(zhì)量。
在用交流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件的過程中，若有機(jī)發(fā)光元件的反電極電位和電源線的電位都被改變，則能夠在低電壓下驅(qū)動(dòng)輸出交流波形的交流電源，交流電源的長(zhǎng)時(shí)間工作得以穩(wěn)定，從而能夠節(jié)約交流電源。
權(quán)利要求
1.一種包含多個(gè)象素的顯示器件，各個(gè)象素包含晶體管、包含有機(jī)化合物的發(fā)光元件以及整流元件，其中晶體管的源和漏之一被連接到有機(jī)發(fā)光元件的象素電極，而另一個(gè)被連接到交流電源的一個(gè)端子，其中整流元件被連接到交流電源的端子以及發(fā)光元件的象素電極，其中有機(jī)發(fā)光元件的反電極被連接到交流電源的另一個(gè)，以及其中整流元件的正向與發(fā)光元件的反偏壓具有相同的方向。
2.一種包含多個(gè)象素的顯示器件，各個(gè)象素包含開關(guān)晶體管、電流控制晶體管、整流晶體管以及包含有機(jī)化合物的發(fā)光元件，其中開關(guān)晶體管的柵被連接到柵信號(hào)線，其中開關(guān)晶體管的源和漏之一被連接到源信號(hào)線，而另一個(gè)被連接到電流控制晶體管的柵，其中電流控制晶體管的源和漏之一被連接到交流電源的一個(gè)端子，而另一個(gè)被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中整流晶體管的柵被連接到交流電源的端子，其中整流晶體管的源和漏之一被連接到交流電源的端子，而另一個(gè)被連接到發(fā)光元件的象素電極，且其中整流元件的正向與發(fā)光元件的反偏壓具有相同的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的顯示器件，其中有機(jī)發(fā)光元件的象素電極是陽極，而其反電極是陰極；以及電流控制晶體管和整流晶體管具有p型導(dǎo)電性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的顯示器件，其中發(fā)光元件的象素電極是陰極，而其反電極是陽極，以及其中電流控制晶體管和整流晶體管具有n型導(dǎo)電性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中晶體管是薄膜晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的顯示器件，其中開關(guān)晶體管、電流控制晶體管以及整流晶體管是薄膜晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中多個(gè)象素與用來驅(qū)動(dòng)這些象素的驅(qū)動(dòng)電路被集成在玻璃襯底上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的顯示器件，其中多個(gè)象素與用來驅(qū)動(dòng)這些象素的驅(qū)動(dòng)電路被集成在玻璃襯底上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中所述顯示器件是由蜂窩電話、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)組成的組中之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的顯示器件，其中所述顯示器件是由蜂窩電話、計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)組成的組中之一。
11.一種驅(qū)動(dòng)包含多個(gè)象素的顯示器件的方法，各個(gè)象素包含晶體管、整流元件以及包含有機(jī)化合物的發(fā)光元件，其中晶體管的源和漏之一被連接到交流電源的一個(gè)端子，而另一個(gè)被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中整流元件被連接到交流電源的端子，并被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中發(fā)光元件的反電極被連接到交流電源的另一個(gè)，其中當(dāng)用交流電源沿整流元件的正向施加電壓時(shí)，反偏壓被施加到發(fā)光元件，且其中當(dāng)沿整流元件的反向施加電壓時(shí)，正偏壓被施加到發(fā)光元件。
12.一種驅(qū)動(dòng)包含多個(gè)象素的顯示器件的方法，各個(gè)象素包含開關(guān)晶體管、電流控制晶體管、整流晶體管以及包含有機(jī)化合物的發(fā)光元件，其中開關(guān)晶體管的柵被連接到柵信號(hào)線，其中開關(guān)晶體管的源和漏之一被連接到源信號(hào)線，而另一個(gè)被連接到電流控制晶體管的柵，其中電流控制晶體管的源和漏之一被連接到交流電源的一個(gè)端子，而另一個(gè)被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中整流晶體管的柵被連接到交流電源的端子，其中整流晶體管的源和漏之一被連接到交流電源的端子，而另一個(gè)被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中發(fā)光元件的反電極被連接到交流電源的另一個(gè)，其中當(dāng)用交流電源沿整流晶體管的正向施加電壓時(shí)，反偏壓被施加到發(fā)光元件，且其中當(dāng)沿整流晶體管的反向施加電壓時(shí)，正偏壓被施加到發(fā)光元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中提供了其間數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入到發(fā)光元件的尋址周期以及其間發(fā)光元件根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)而發(fā)光或不發(fā)光的保持周期，且其中當(dāng)尋址周期結(jié)束以開始保持周期時(shí)，從交流電源輸出的電壓的極性被改變。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中提供了其間數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入到發(fā)光元件的尋址周期以及其間發(fā)光元件根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)而發(fā)光或不發(fā)光的保持周期，且其中當(dāng)尋址周期結(jié)束以開始保持周期時(shí)，從交流電源輸出的電壓的極性被改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中其間極性與尋址周期中的電壓極性相同的電壓從交流電源被輸出的等待周期，被插入在尋址周期與保持周期之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中其間極性與尋址周期中的電壓極性相同的電壓從交流電源被輸出的等待周期，被插入在尋址周期與保持周期之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中多個(gè)尋址周期和多個(gè)具有不同長(zhǎng)度的保持周期形成執(zhí)行時(shí)分灰度顯示的一幀周期。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中具有不同長(zhǎng)度的多個(gè)尋址周期和多個(gè)保持周期構(gòu)成執(zhí)行時(shí)分灰度顯示的一幀周期。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中當(dāng)反偏壓或正偏壓由交流電源施加到發(fā)光元件時(shí)，發(fā)光元件的象素電極的電位和反電極的電位被同時(shí)改變。
20.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動(dòng)顯示器件的方法，其中當(dāng)反偏壓或正偏壓由交流電源施加到發(fā)光元件時(shí)，發(fā)光元件的象素電極的電位和反電極的電位被同時(shí)改變。
全文摘要
提供了一種在有源矩陣有機(jī)發(fā)光顯示器中用交流來驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光元件的電路。配備有開關(guān)TFT和電流控制TFT的象素的電路還配備有具有整流特性的元件。開關(guān)TFT根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)而對(duì)電容器充電,而電流控制TFT根據(jù)饋?zhàn)噪娙萜鞯碾妷憾刂朴袡C(jī)發(fā)光元件的發(fā)光。借助于從交流電源沿正向?qū)㈦妷菏┘拥骄哂姓魈匦缘脑?反偏壓被容易地施加到有機(jī)發(fā)光元件。
文檔編號(hào)G09G3/32GK1388504SQ021222
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月30日
發(fā)明者犬飼和隆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所