專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可以多色調顯示的圖像顯示裝置，尤其涉及象素間的顯示特性差別十分小的圖像顯示裝置。
背景技術：
下面，用圖16和圖17、18說明兩個現有技術。
圖16是使用現有技術的發(fā)光顯示器件的結構圖。具有作為象素發(fā)光體的有機EL(電致發(fā)光)元件204的象素205在顯示部上呈矩陣狀配置，象素205通過柵線206、源線207、電源線208等與外部的驅動電路相連。在各象素205中，源線207通過邏輯TFT(薄膜晶體管)201與電力TFT203的柵和存儲電容器202相連，電力TFT203的一端和存儲電容器202的另一端共同與電源線208相連。而電力TFT203的另一端通過有機EL元件204與共用電源端子相連。
下面，說明該第一現有例的動作。通過由柵線206開關預定的象素行的邏輯TEF201，從外部的驅動電路向源線207輸入的信號電壓被輸入并保存在電力TFT203的柵和存儲電容器202中。電力TFT203向有機EL元件204輸入與上述信號電壓對應的驅動電流，由此有機EL元件204對應于上述信號電壓而發(fā)光。
關于這樣的現有技術，在例如專利公報日本特開平8-241048(1996年9月17日公開)等中有詳細記載。
另外，在本現有例中雖然與上述公知例中一樣采用有機EL(有機發(fā)光)元件的稱呼，但近年來多稱作有機發(fā)光二極管元件，在本說明書中，下面也采用后者的名稱。
下面，用圖17和18說明其它的現有技術。
圖17是采用第二現有技術的發(fā)光顯示器件的結構圖，在顯示部上以矩陣狀配置具有作為象素發(fā)光體的有機發(fā)光二極管214的象素215。但在圖17中為了圖面簡化，只示出了一個象素。象素215通過選擇線216、數據線217、電源線218等與外部的驅動電路相連。在各象素215中，數據線217通過輸入TET211與刪除電容器(cancel capacitor)210相連，刪除電容器210的另一端輸入到驅動TET213的柵、存儲電容器212、自動調零開關221的一端。存儲電容器212的另一端和驅動TFT213的一端共同連接到電源線218。另外，驅動TFT213和自動調零開關221的另一端共同連接到EL開關223的一端，EL開關223的另一端通過OLED元件214連接到共用電源端子。此處，自動調零221和EL開關223由TFT構成，它們的柵分別與自動調零輸入線(AZ)222和EL輸入線(AZB)224連接。
下面，用圖18說明該第二現有例的動作。圖18展示了向象素輸入顯示信號時的數據線217、自動調零輸入線(AZ)222、EL輸入線(AZB)224、選擇線216的驅動波形。由于本象素由p溝道的TFT構成，圖18的波形的上(高電壓側)對應于TFT的關、下(低電壓側)對應于TFT的開。
首先，在圖中記載的時鐘(1)中，選擇線216是開，自動調零輸入線(AZ)222是開，EL輸入線(AZB)224是關，與此對應地，輸入TFT211是開，自動調零開關221是開，EL開關223是關。由此，輸入到數據線217的關值(off level)的信號電壓輸入到刪除電容器210的一端，同時，通過打開自動調零開關221，連接二極管的驅動TFT213的柵-源間電壓重置到(電源線218的電壓+Vth)。這里Vth是驅動TFT213的閾值電壓。通過該動作，象素在輸入關值的信號電壓時，驅動TFT213的柵被自動調零偏置到正好是閾值電壓。
接著，在圖中記載的時鐘(2)中，自動調零輸入線(AZ)222關閉，向數據線217輸入預定值的信號。由此，分別地，自動調零開關221關閉，向刪除電容器210的一端輸入開值(on level)的信號。通過該動作，驅動(TFT213)的柵電壓比上述自動調零偏置條件時，電壓的變化加上信號的輸入值的部分。
然后，在圖中示出的時鐘(3)，選擇線216關，EL輸入線(AZB)224開。由此輸入TFT211接通，把被施加的輸入值的信號存儲在取消電容器210中，而且EL開關223開。通過該動作，驅動TFT213的柵固定到從閾值電壓加上信號的輸入值的電壓的狀態(tài)。而且由驅動TFT213驅動的信號電流使OLED元件214以預定的亮度發(fā)光。
關于這樣的現有技術，在例如Digest of Technical Papers，SID98，pp11～14等中有詳細記載。

發(fā)明內容
如果用上述現有技術，很難提供可以進行多色調顯示，且象素間的顯示特性偏差十分小的圖像顯示裝置。下面對此進行說明。
在用圖16說明的第一現有例中，難以進行多色調的顯示。有機EL元件204是電流驅動型元件，驅動它的電力TFT203作為電壓輸入的電流輸出元件而起作用。但是此時如果電力TFT203的閾值電壓Vth有偏差，該偏差成分就會加在輸入的信號電壓上，每個象素會生成固定的亮度不均勻。一般地，與單晶硅元件相比TFT的各個元件間的偏差大，尤其是象素之類的具有多個TFT的場合，很難抑制各元件間的特性偏差。例如，在低溫多晶硅TFT的場合，已知生成以1V為單位的Vth的偏差。一般地，OLED元件對輸入電壓其發(fā)光特性很敏感，1V的輸入電壓的不同會使發(fā)光亮度成倍變化，所以中間色調的表示是不能允許這樣的亮度不均勻的。所以為了避免該亮度不均勻，不能把輸入的信號電壓限定在開、關兩值，為此難以進行包含中間色調顯示的多色調顯示。
與此不同，用圖17、18說明的第二現有例通過取消電容器210和自動調零開關221的導入，試圖解決上述問題。即，本現有例通過在取消電容器210的兩端電壓吸收驅動TFT213的Vth偏差，來避免OLED元件214中的產生的亮度不均勻。但是即使在本現有例中，由于Vth以外的驅動TFT213的特性偏差，OLED元件214的色調發(fā)光精度也較低。本現有例中OLED元件214的驅動電流通過驅動TFT213的電流輸出得到。這就意味著，在例如可以消除驅動TFT213的Vth偏差時，如果有因驅動TFT213的移動度偏差等導致的電流驅動能力的偏差，同樣地每個畫素上會生成增益偏差之類的亮度不均勻。如前所述，一般地，TFT的各個元件間的偏差大，尤其是象素之類的具有多個TFT的場合，很難抑制各元件間的特性偏差。例如，在低溫多晶硅TFT的場合，已知生成以百分之幾十為單位的移動度偏差。所以，本現有例也是難以把起因于產生這樣的亮度不均勻的象素間的顯示特性偏差充分地減小。
另外，作為解決以上那樣的象素間的顯示特性偏差的方法，在日本專利公報特開2000-235370(2000年8月29日公開)中公開了在各象素中積集用來“把輸入信號的振幅反相成脈沖寬度調制”的“PWM(脈沖寬度調制)信號反相電路”的方法。在該方法中，由于OLED元件的驅動僅由開和關控制，顯示畫面不受低溫多晶硅TFT的特性偏差的影響，是可以考慮的。但是，本公知例存在以下的問題。第一，雖然“PWM信號反相電路”由低溫多晶硅TFT構成可以實現低成本化，但此時由于低溫多晶硅TFT的特性偏差，存在“PWM信號反相電路”的輸出即脈沖寬度調制特性有偏差的問題。第二，現有已知的“PWM顯示方式”中會產生起因于“模擬輪廓”噪聲的畫面質量劣化。這是在等離子體顯示中成為問題的現象，顯示期間在幀中會時間上偏離，在動畫圖像上生成輪廓狀的噪聲。在等離子體顯示中雖然通過對其進行調制脈沖寬度的信號處理作為對策，但在象素內設置的“PWM信號反相電路”在現實上不能實現這么高的信號處理功能。
通過如下可解決上述問題，即，提供一種圖像顯示裝置，具有由多個象素構成的顯示部、和用來向該象素區(qū)域輸入顯示信號電壓的信號線，其中在上述多個象素區(qū)域的至少一個上具有為了從上述信號線向第一電容的一端輸入顯示信號電壓而設置的第一開關單元、其輸入與該第一電容的另一端連接的輸入電壓反轉輸出單元、被該輸入電壓反轉輸出單元的輸出控制的發(fā)光單元、以及在該輸入電壓反轉輸出單元的輸入端和輸出端之間設置的第二開關單元；而且還具有產生用于在包含上述顯示信號電壓的預定電壓范圍內掃描的象素驅動電壓的象素驅動電壓產生單元、以及用于向上述象素中的上述第一電容的一端輸入上述象素驅動電壓的象素驅動電壓輸入單元。
在上述圖像顯示裝置中，通常，設置用來存儲從外部取入的顯示信號并進行它的數據處理的顯示信號處理部。
另外，本發(fā)明的問題可如下解決，即，提供一種圖像顯示裝置，具有由多個象素構成的顯示部、和用來向該象素區(qū)域輸入顯示信號電壓的信號線，其中在上述多個象素區(qū)域的至少一個中，具有存儲從上述信號線輸入到上述象素區(qū)域的顯示信號電壓的存儲單元、基于該顯示信號電壓確定上述象素區(qū)域中圖像輸出的開期間和關期間的象素開期間確定單元、以及用來在一幀內多次反復進行上述圖像輸出的開動作的象素驅動單元。


圖1是實施例1即OLED顯示屏的結構圖；圖2是實施例1中的OLED元件的電壓-電流特性圖；圖3是實施例1中的反相電路的輸入電壓-輸出電壓特性圖；圖4是實施例1中的反相電路的輸入電壓-電流特性圖；圖5是實施例1中的柵線、重置線、信號線的動作波形圖。
圖6是實施例1中的一象素的結構圖；圖7是實施例1中的象素布置圖；圖8是實施例1中的象素剖面圖；圖9是實施例2中的信號線的動作波形圖；圖10是實施例3中的信號線的動作波形圖；圖11是實施例4中的象素結構圖；圖12是實施例5中的象素結構圖；圖13是實施例6中的象素結構圖；圖14是實施例6中的信號線和驅動信號線的驅動波形圖；圖15是實施例7中的象素顯示末端的結構圖；
圖16是使用現有技術的發(fā)光顯示器件的結構圖；圖17是使用第二現有技術的發(fā)光顯示器件的結構圖；圖18是使用第二現有技術的發(fā)光顯示器件的動作圖。
具體實施例方式
(實施例1)下面，用圖1～8說明本發(fā)明的實施例1。
首先，用圖1描述本實施例的整體結構。
圖1是本實施例即OLED顯示屏的結構圖。具有作為象素發(fā)光體的OLED元件4的象素5在顯示部上呈矩陣狀配置，象素5通過柵線6、信號線7、重置線10等與預定的驅動電路相連。此時，柵線6和重置線10與柵驅動電路22相連，信號線7與信號驅動電路21和三角波輸入電路20相連，象素5、柵驅動電路22、信號驅動電路21和三角波輸入電路20都用多晶硅在玻璃基板上構成。各象素5中，信號線7通過輸入TFT1與存儲電容器2相連，存儲電容器2的另一端與重置TFT9的一端和反相電路3的輸入端子相連。重置TFT9的另一端與反相電路3的輸出端子一起通過OLED元件4接地到共用接地端子。
下面，用圖6說明上述反相電路3。
圖6是本實施中的一象素的結構圖。反相電路3由n溝道多晶硅TFT32和p溝道多晶硅TFT31構成，二者的源分別與n溝道源線24和p溝道源線23相連。另外，本實施例中，由于如下所述地，用低電阻金屬構成縱方向布線，用柵金屬構成橫方向布線，可以用更低電阻的縱方向布線實現兩源線24、23。
下面，先說明本實施例的整體動作，用圖2～4說明圖6所示的反相電路3的動作。
圖3是反相電路3的輸入電壓Vin-出電壓Vont特性，圖中用實線表示的曲線是其電壓特性。此時，若考慮重置TFT9為開的場合，此場合下Vin＝Vont。圖中的“A”和填入的白圈是此時的動作點，輸入輸出電壓重置到Vrst。眾所周知，此時Vrst是反相器電壓特性上的邏輯翻轉的值。
OLED元件4的輸入電壓Voled-輸出電流Ioled特性示于圖2。由于OLED是二極管，如圖所示地，超過一定的電壓Velon，其電流就急劇地上升(接通)。一般地，該OLED電流特性被報告為是輸入電壓的6到7次方左右的函數。
接著，考慮圖3所示的反相電路3的特性和圖2所示的OLED元件的特性的組合，即，反相電路3的輸出電壓Vout置成OLED元件4的輸入電壓Voled。而且，如圖3所示，把n溝道源線24和p溝道源線23的電壓設置成，Velon比“A”大，且比反相電路3的輸出高值低(OLED元件4在反相電路3的輸出范圍內接通)。此時理解為，若與輸出Velon對應的輸入為Von，OLED元件4的電流Ioled在反相電路3的輸入電壓Von附近急劇地上升。
圖4是以反相電路3的輸入電壓Vin為橫軸，ODED元件4的電流Ioled為縱軸的示圖。Ioled在比Vrst低若干的輸入電壓即Von中，基本呈矩形地上升而接通。另外，反相電路3的上升特性十分陡峭，其Vrst和Von的值是非常接近的值，可以近似地看作是同一電壓。
下面，用圖5說明本實施例的整體的動作。
圖5是跨著兩行象素的寫入期間(兩個水平期間)展示了本實施例中的第n行的柵線6和重置線10、第(n+1)行的柵線6和重置線10、以及任意的信號線7的動作波形。
一個水平期間的前半部分是顯示信號的“寫入期間”，在圖中示出的時鐘(1)中，被選擇的行(此處是第n行)的柵線6和重置線10上升。在此，本實施中由于輸入TFT1、重置TFT9是n溝道的，柵線6和重置線10的上(高電壓側)對應開，下(低電壓側)對應關，被選擇的行的輸入TFT1和重置TFT9成為開。如果重置TFT9變成開，如前面的反相電路3的動作說明中所述的，反相電路3的輸入輸出電壓被重置為Vrst，該電壓被施加到存儲電容器2的一端。另外，與此同時，向各信號線7輸入預定的顯示信號電壓，該顯示信號電壓成為開后，通過輸入TFT1施加到存儲電容器2的另一端。此后重置線10的電壓降低，重置TFT9關閉，通過以上動作，以從信號線7輸入上述顯示信號電壓時向反相電路3的輸入端輸入Vrst的方式，在被選擇的行的象素的各存儲電容器2上寫入必要的信號電荷。另外，如上所述，反相電路3的上升特性十分陡峭，Vrst和Von的值非常接近，可以近似地看作是同一電壓。即，該象素中，如果從信號線7輸入上述的顯示信號電壓，反相電路3的輸出基本上是Velon，OLED元件4不接通，而是斷開。圖5中為了簡化，把該Vrst和Von的值近似地表示為同一電壓。
在一個水平期間的后半部分，不僅是被選擇的象素行，是針對全部象素的“驅動期間”。在圖5所示的時鐘(2)中，全部象素的柵線6上升，全部象素的輸入TFT1是開狀態(tài)。另外，在該期間中，在寫入到前面的象素上的顯示信號電壓值的范圍內，在各信號線7上施加、掃描三角波形狀的象素驅動電壓。由于輸入TFT1開通，該象素驅動電壓輸入到全部的象素的各存儲電容器2上，但此時，三角波形的象素驅動電壓從與預先寫入的顯示信號電壓一致的象素開始依次地，使反相電路3的輸入電壓成為Vrst(＝Von)，該象素的OLED4接通(點亮)。由此，在本實施例中基于預先寫入的顯示信號電壓，調制各象素的點燈時間，可以進行多色調的象素點亮顯示。此時，如果使象素驅動電壓的電壓掃描范圍的下端與最低電壓的顯示信號電壓值一致，可以使只有寫入最低電壓的顯示信號電壓值的象素的OLED4全部不點亮，是黑值。但在現實中由于存在噪聲等的影響，由于保證全部不點亮的黑值，顯示屏的對比度十分大，所以希望象素驅動電壓的掃描電壓范圍的下端停止到比最低電壓的顯示信號電壓值略高一些的電壓。
如果采用本實施例，構成驅動OLED4的反相電路3的n溝道多晶硅TFT32和p溝道多晶硅TFT31的特性偏差幾乎不會生成亮度不均勻，可以避免象素間的顯示特性偏差發(fā)生。因為重置TFT9開時的反相電路的輸入電壓Vrst，如上所述，與TFT的特性偏差無關，這是因為近似等于Von。這樣的前提條件是滿足，反相電路3的輸出上升特性十分陡峭。這樣可以把各元件的參數和其動作條件設計成，n溝道多晶硅TFT32和p溝道多晶硅TFT31的互感比各TFT的漏電感和OLED4的輸入電感大很多。
下面，用圖7、8說明本實施例的具體結構。
圖7是本實施例的象素5的布置圖。在縱方向上用低電阻AL設置信號線7、n溝道源線24、p溝道源線23，在橫方向上用柵布線設置柵線6和重置線10。信號線7和柵線6的交點處由低溫多晶硅TFT工藝制成的輸入TFT1構成，輸入TFT1的另一端沿其橫方向延伸，構成存儲電容器2的一個電極、存儲電容器2的對置電極原樣地成為n溝道低溫多晶硅TFT32和p溝道低溫多晶硅TFT31的柵極。如上面所述的，n溝道低溫多晶硅TFT32和p溝道低溫多晶硅TFT31的源分別與n溝道線源線24和p溝道源線23相連，n溝道低溫多晶硅TFT32和p溝道低溫多晶硅TFT31的漏共同輸入到OLED元件4。另外，該漏端子同時通過重置線10連接到構成了柵的重置TFT9的一端，重置TFT9的另一端連接到上述的存儲電容器2的對置電極上。另外，雖然在OLED元件4中共用接地端子在各象素之間共同連接并接地，但為了圖面簡化，在圖7中省略。
圖8是圖7中所示的線“L-M-N”中的剖面圖。如上面所述，構成輸入TET1的溝道的多晶硅島在橫方向上延伸，在n溝道低溫多晶硅TFT32和p溝道低溫多晶硅TFT31的柵極之間構成存儲電容器2。此時，由于存儲電容器2構成TFT的柵電容，以構成存儲器電容器2的溝道的方式，總是在柵電容的兩電極間施加Vth以上的電壓的條件下驅動。另外，存儲電容器2預先設成非常大的值是很重要的。這是因為n溝道低溫多晶硅TFT32和p溝道低溫多晶硅TFT31的柵電極輸入電容由于鏡面反射效果看起來很大，如圖8所示，在透明的玻璃基板33上構成上述結構，來自OLED元件4的發(fā)光從基板下方取出。
另外，由移位寄存器和切換開關構成的柵驅動電路22、由6位的D/A反相電路構成的信號驅動電路21、由緩沖從外部輸入的三角波的三角波輸入電路20構成的周邊驅動的電路，也由和圖8所示的象素部一樣的低溫多晶硅TFT電路構成。由于這些電路形態(tài)可以用通常已知的技術實現，在此省略其說明。
在以上所述的本實施例中，可以在不損害本發(fā)明主旨的范圍內進行變更。例如，雖然在本實施例中作為TFT基板采用玻璃基板33，但也可以把它改成石英基板或透明塑料基板等的其它透明緣緣基板，而且如果從上面取出OLED元件4的發(fā)光，還可以采用不透明基板。
或者，對于各TFT，雖然在本實施例中在輸入TFT1和重置TFT上，采用了n溝道，但如果適宜改變驅動波形，也可以把它們改成p溝道或CMOS開關。對于反相電路3，也不僅限于此處使用的CMOS反相器，不言而喻，也可以進行例如把n溝道TFT變成恒電流源電路之類的變更。
另外，在本實施例中，如上所述，通過用TFT柵結構和同一工藝形成存儲電容器2的結構，可以實現制造工藝簡化和低成本化。但是，為了得到作為本發(fā)明目的效果，沒有必要非得實現各構成元素的相同化，可以進行在存儲電容器2的柵下導入高濃度雜質、或用柵層和布線層形成存儲電容器2的結構等等的變更。
另外，在本實施例的說明中，關于象素數和屏尺寸等沒有提及，這是因為本發(fā)明并不特別受這些規(guī)格或格式的制約。另外，雖然這一次是以64色調(6位)的離散的色調電壓作為顯示信號電壓，但是它容易成為例如模擬電壓，或者對信號電壓色調數不特別限制在特定的值。另外，雖然OLED元件4中共用端子的電壓是接地電壓，但不用說，該電壓值也可以在預定條件下變更。
另外，在本實施例中，柵驅動電路22、信號驅動電路21、三角波輸入電路20構成的周邊驅動電路由低溫多晶硅TFT電路構成。但是在本發(fā)明的范圍內，這些周邊驅動電路或其一部分由單晶LSI電路構成并安裝也是可以的。
在本實施例中，作為發(fā)光器件使用了OLED元件4。但是很顯然，即使用其它的包含無機的一般發(fā)光元件，也能實現本發(fā)明。
另外，在把發(fā)光器件按每紅、綠、蘭三種顏色分開來實現彩色化時，為了取得顏色均勻性，最好改變各發(fā)光器件的面積和驅動電壓條件。此時，改變驅動電壓條件時，可以按每色變化調整n溝道源線24和p溝道源線23。此時，從布線簡單化的觀點出發(fā)，特別希望把3色配置成條。另外，本實施例中，OLED元件4的共用端子電壓作為接地電壓，與此相反，也可以把OLED元件4的共用端子按每紅、綠、蘭色分開，分別用適當的電壓驅動。而且，通過用顯示條件或顯示的畫筆等適當地調整該驅動電壓，還可以實現色溫度補正功能。
以上的各種變更，并不僅限于本實施例，對下面的其它實施例，基本上也可同樣地適用。
(實施例2)下面，用圖9說明本發(fā)明的實施例2。
本實施例的結構和動作除了與實施例1中的圖5所示的信號線7的動作波形不同之外，基本上與實施例1相同。因此，在此省略了結構及其動作的描述，下面針對作為本實施例特征的信號線7的動作波形進行說明。
圖9示出該實施例2中的信號線7的動作波形。在實施例1中驅動期間中的象素驅動電壓掃描波形是在每一水平期間同一波形反復重復，但在該實施例2中，象素驅動電壓掃描波形分成三個部分，三個水平期間組合構成一個三角波。
由此在該實施例中由了降低了三角波的驅動頻率，可以把三角波輸入電路20的輸出阻抗設計成比較大，可減小驅動電力。
雖然在本實施例中三角波的掃描頻率是水平期間的3倍，通常地可以是任意的n倍，可以是相當于全部象素的改寫期間的幀頻率，還可以是幀頻率的任意的m倍，或可以根據顯示圖像的內容(靜畫面、動畫面等)或其它的使用改變三角波的掃描頻率。但是當三角波的掃描頻率太慢時，或不是水平期間的自然數倍時，必須注意在視覺上會發(fā)生閃爍。
另外，當三角波的掃描頻率在幀頻率以下時，可能會發(fā)生成為等離子體顯示器的問題的同樣的模擬輪廓雜音。因此，希望三角波的掃描頻率為幀頻率以上，如果可能最好為幀頻率的2倍以上。
(實施例3)下面，用圖10說明本發(fā)明的實施例3。
本實施例的結構和動作除了與實施例1中的圖5所示的信號線7的動作波形不同之外，基本上與實施例1相同。因此，在此省略了結構及其動作的描述，下面針對作為本實施例特征的信號線7的動作波形進行說明。
圖10示出該實施例3中的信號線7的動作波形。在實施例1中，驅動期間中的象素驅動電壓掃描波形是連續(xù)變化的三角波，但在該實施例3中寫入信號是4色調(2位)，且同時象素驅動電壓掃描波形也是4色調的波形。而且在此特別地，設置成4色調的各寫入信號電壓值是象素驅動電壓掃描波形中分段波形的各段電壓值的正好中間值。
由此，在本實施例中，起因于雜音等的微妙的信號線電壓的變化幾乎完全不會反映到OLED元件4的發(fā)光，所以可以得到S/N更好的顯示。由于4色調的各寫入信號電壓值設定成是象素驅動電壓掃描波形中分段波形的各段電壓值的正好中間值，對應的電壓值不會以各段電壓值的1/2以下的雜音偏移。
另外，雖然本實施例中寫入信號和象素驅動電壓掃描波形是4色調(2位)，但是很顯然，本發(fā)明不受其信號色調數的制約。例如用同樣的考慮方法可實現64色調(6位)等的任意的色調顯示。但是，必須注意從前面的S/N考慮，如果各色調間的電壓差小，則會相對于雜音減弱。
另外，包括本實施在內，以上實施例中象素驅動電壓掃描波形基本上是線性的。但是，從上述的S/N的觀點或γ特性的觀點來看，根據需要也可以進行非線性的象素驅動電壓掃描。
(實施例4)下面，用圖11說明本發(fā)明的實施例4。
本實施例的結構和動作，除了與實施例1中圖6所示的象素結構不同之外，基本上與實施例1的情況相同。所以在此也省略了對整體結構及其動作的描述，下面說明作為本實施例特征的象素結構。
圖11是實施例4的一象素的結構圖。
具有作為象素發(fā)光體的OLED元件44的象素45，通過柵線46、信號線47、重置線50、p溝道源線54連接到周邊的驅動電路。信號線47通過由柵線46控制的輸入TFT41連接到存儲電容器42，存儲電容器42的另一端連接到由重置線50控制的重置TFT49的一端、以及p溝道多晶硅TFT51的柵端子。重置TFT49的另一端以及p溝道多晶硅TFT51的一端共同通過OLED元件44接地到共用接地端子。另外，p溝道多晶硅TFT51的柵通過輔助電容40與p溝道多晶硅TFT51的源相連p溝道多晶硅TFT51的源與p溝道源線54相連。另外，由于在本實施例中也是，用低電阻金屬構成縱方向布線，用柵金屬構成橫方向布線，所以可以用更低電阻的縱方向布線實現信號線47、和p溝道源線54。此時，在該實施例4中，實施例1中的反相電路31成為等價的、由以OLED元件44作為負載的p溝道低溫多晶硅TFT51構成。另外，輔助電容40是為了使由以OLED元件44作為負載的p溝道低溫多晶硅TFT51構成的反相電路的輸入電容量穩(wěn)定化而附加的。但是，如果等價反相電路的上升特性穩(wěn)定，沒必要具有輔助電容。
本實施例4的象素部的動作，基本上與實施例1的動作相同。但是，在本實施例中，由于輸入TFT41和重置TFT49沒有n溝道，由p溝道低溫多晶硅TFT構成，所以必須注意，柵線46和重置線50的驅動波形是與實施例1相反(翻轉)的。
在本實施例中，構成象素45的TFT數目減少，可以生產率更高地提供廉價的顯示屏。而且，由于象素上不存在n溝道多晶硅TFT，用外加的LSI構成周邊電路，或者同樣地不用n溝道多晶硅TFT而只用p溝道電路構成，所以還可以制造不形成n溝道多晶硅TFT的顯示屏。此時，由于無需n溝道形成工序，可以實現價格更低的顯示屏。(實施例5)下面，用圖12說明本發(fā)明的實施例5。
本實施例的結構和動作，除了與實施例1中圖6所示的象素結構不同之外，基本上與實施例1的情況相同。所以在此也省略了對整體結構及其動作的描述，下面說明作為本實施例特征的象素結構。
圖12是實施例5的一象素的結構圖。
具有作為象素發(fā)光體的OLED元件64的象素65，通過柵線66、信號線67、重置線70、n溝道源線73和p溝道源線74連接到周邊的驅動電路。信號線67通過由柵線66控制的輸入TFT61連接到存儲電容器62，存儲電容器62的另一端連接到由重置線70控制的重置TFT69的一端、以及p溝道多晶硅TFT71和n溝道多晶硅TFT72的柵端子。重置TFT69的另一端以及p溝道多晶硅TFT71和n溝道多晶硅TFT72的漏共同輸入到OLED驅動TFT70的柵，OLED驅動TFT70的漏通過OLED元件64接地到共用接地端子。另外，p溝道低溫多晶硅TFT71和OLED驅動TFT70的源共同與p溝道源線74相連。n溝道低溫多晶硅TFT72的源與n溝道源線73相連。另外，由于在本實施例中也是，用低電阻金屬構成縱方向布線，用柵金屬構成橫方向布線，所以可以用更低電阻的縱方向布線實現信號線67、n溝道源線73和p溝道源線74。此時，在該實施例5中，實施例1中的反相電路31具有等價的、作為緩沖器的OLED驅動TFT70。
由于本實施例5的象素部的動作基本上與實施例1的動作相同，在此省略其說明。
在本實施例中，由于由p溝道多晶硅TFT71和n溝道多晶硅TFT72構成的反相電路和OLED元件64被由OLED驅動TFT70構成的緩沖器隔開，可以與OLED元件64的特性無關地驅動反相器電路。因此，可以實現反相電路的動作穩(wěn)定性增加且上升特性更好的反相電路。結果，可以更加減少象素間的發(fā)光特性的偏差。
(實施例6)下面，用圖13、14說明本發(fā)明的實施例6。
本實施例的結構和動作，除了與實施例1中圖6所示的象素結構不同之外，基本上與實施例的情況相同。所以在此也省略了對整體結構及其動作的描述，下面說明作為本實施例特征的象素結構。
圖13是實施例6的一象素的結構圖。
具有作為象素發(fā)光體的OLED元件84的象素85，通過柵線86、信號線87、重置線90、p溝道源線94、驅動信號線96、驅動柵線97連接到周邊的驅動電路。從信號驅動電路21(圖中未示出)伸出的信號線87通過由柵線86控制的輸入TFT81與存儲電容器82相連，同時從三角波輸入電路20(圖中未示出)伸出的驅動信號線96也通過由驅動柵線97控制的驅動輸入TFT98同樣地與存儲電容器82相連。存儲電容器82的另一端連接到由重置線90控制的重置TFT89的一端、以及p溝道低溫多晶硅TFT91的柵端子。重置TFT89的另一端以及p溝道低溫多晶硅TFT91的一端共同通過OLED元件84接地到共用接地端子。另外，p溝道低溫多晶硅TFT91的源與p溝道源線94相連。另外，由于在本實施例中也是，用低電阻金屬構成縱方向布線，用柵金屬構成橫方向布線，所以可以用更低電阻的縱方向布線實現信號線87、驅動信號線96和p溝道源線94。此時，在該實施例6中，實施例1中的反相電路31由等價的、以OLED元件84作為負載的p溝道低溫多晶硅TFT91構成。這一點與實施例4相同。
本實施例6的象素部的動作基本上與實施例1的動作相同。但是在本實施例中，到存儲電容器82的輸入路徑分成經過信號線87的和經過驅動信號線96的這兩者。下面用圖14說明這一點。
圖14是信號線87和驅動信號線96的驅動波形。在被選擇的象素行中，在“寫入期間”被選擇的行的柵線86開，經由信號線87和輸入TFT81寫入顯示信號電壓。另一方面，在未被選擇的其它的象素行中，全部的驅動柵線97一直開，經由驅動信號線96和驅動輸入TFT98輸入三角波即象素驅動電壓，對應于各象素上預先寫入的顯示信號，OLED元件84發(fā)光。
在本實施例中，對于象素，顯示信號電壓和象素驅動電壓中的任一個分別經由不同的布線即信號線87和驅動信動線96輸入。由此，在被選擇的象素上寫入顯示信號電壓的期間內，也可以使未被寫入選擇的象素被驅動一直發(fā)光，在同一電流驅動條件下提高顯示亮度。在被選擇的象素行中，可以使“寫入期間”最大，延長到一個水平期間，因此，可以擴大寫入的時間常數，減少顯示信號電壓寫入時的消耗電力。
(實施例7)下面，用圖15說明本發(fā)明的實施例7。
圖15是實施例7即圖像顯示末端(PDA個人數字助理)100的結構圖。
從外部基于藍牙(bluetooth)規(guī)格作為無線數據把壓縮的圖像數據等輸入到無線界面(I/F)電路101，無線I/F電路101的輸出通過I/O(輸入/輸出)電路102連接到數據總線103。除此之外數據總線103上還連接微處理器104、顯示屏控制105、幀存儲器106等。而且，顯示屏控制器105的輸出輸入到OLED顯示屏110，在OLED顯示屏上設置象素矩陣111、柵驅動電路22、信號驅動電路21等。而且在圖像顯示末端100上還設置三角波產生電路112、電源107，三角波產生電路112的輸出輸入到OLED顯示屏110。由于此處的OLED顯示屏110，除了在屏內不設置三角波輸入電路20以外，與前面展開的實施例1具有相同的結構和動作，所以省略其內部結構及動作的描述。
下面，說明本實施例7的動作。首先，無線I/F電路101根據命令從外部取入被壓縮的圖像數據，該圖像數據通過I/O電路102傳輸到微處理器104和幀存儲器106。微處理器104接收用戶的命令操作，根據需要驅動圖像顯示末端100，進行被壓縮數據的解碼或信號處理、信息顯示等。此時，被信號處理后的圖像數據暫時存儲在幀存儲器106中。
微處理器104輸出顯示命令時，根據該指示通過顯示屏控制器105從幀存儲器106向OLED顯示屏110輸入圖像數據，象素矩陣111對輸入的圖像數據進行實時顯示。此時，顯示屏控制器105為了同時顯示圖像，輸出必要的預定的時鐘脈沖，與此同時三角波產生電路112輸出三角波形狀的象素驅動電壓。另外，關于OLED顯示屏110用這些信號在象素矩陣111上實時顯示由6位圖象數據形成的顯示數據，在實施例1中已經描述。另外，此處的電源107包含二次電池，供應驅動這些圖像顯示末端10整體的電力。
根據本實施例，可以提供可多色調顯示，且象素間的顯示特性偏差十分小的圖像顯示末端100。
另外，在本實施例中，作為圖像顯示器件雖然采用了與在實施例1說明的OLED顯示屏類似的屏，但很顯然，也可以采用除此之外的本發(fā)明的其它實施例中記載的各種顯示屏。
根據本發(fā)明，可以提供可多色調顯示，且象素間的顯示特性偏差十分小的圖像顯示裝置。
權利要求
1.一種圖像顯示裝置，具有由多個象素構成的顯示區(qū)，每個上述象素具有照明單元，該圖像顯示裝置包括用來把上述照明單元開關成開狀態(tài)或關狀態(tài)的控制電路；其第一節(jié)點連接到上述控制電路的輸入端的電容；用來為上述象素產生顯示信號電壓的顯示信號電壓產生單元；用來為上述象素產生象素驅動電壓的象素驅動電壓產生單元；以及向上述電容的第二節(jié)點輸入上述顯示信號電壓和上述象素驅動電壓中的任一個的連接單元。
2.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述照明單元是發(fā)光二極管。
3.如權利要求2所述的圖像顯示裝置，其中上述發(fā)光二極管是有機發(fā)光二極管。
4.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述控制電路是用多晶硅TFT(薄膜晶體管)在透明基板上形成的。
5.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述控制電路是由CMOS(互補金屬氧化物半導體)反相電路構成的。
6.如權利要求2所述的圖像顯示裝置，其中上述控制電路是由多晶硅TFT和作為負載的發(fā)光二極管元件形成的。
7.如權利要求6所述的圖像顯示裝置，其中在上述多晶硅TFT的柵和源之間還設置有第二電容。
8.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓產生單元產生的、在預定電壓范圍內掃描的象素驅動電壓是三角波。
9.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓產生單元產生的、在預定電壓范圍內掃描的象素驅動電壓是階梯波形。
10.如權利要求9所述的圖像顯示裝置，其中上述顯示信號電壓實質上是上述階梯波形中離散分布的各象素驅動電壓中的相鄰的兩個電壓的中間值。
11.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓輸入單元包括與上述信號線并行地設置的象素驅動電壓線、和在該象素驅動電壓線與上述第一電容的一端之間設置的開關單元。
12.如權利要求4所述的圖像顯示裝置，其中上述顯示信號電壓是由用多晶硅TFT構成的數模轉換器產生的。
13.如權利要求4所述的圖像顯示裝置，其中上述顯示信號電壓是由單晶硅LSI(大規(guī)模集成電路)產生的。
14.如權利要求4所述的圖像顯示裝置，其中上述第一電容由多晶硅TFT的柵絕緣膜電容構成。
15.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓與對一行象素寫入顯示信號電壓的時鐘同步地掃描。
16.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓與對多行象素寫入顯示信號電壓的時鐘同步地掃描。
17.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓與對全部象素寫入顯示信號電壓的時鐘同步地掃描。
18.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓的來回掃描頻率是可變的。
19.如權利要求1所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓的施加期間與對一行象素寫入顯示信號電壓的期間交錯地設置。
20.一種圖像顯示裝置，具有由多個象素構成的顯示區(qū)，上述多個象素分別包含發(fā)光元件，該圖像顯示裝置包括在上述多個象素中的每一個中設置的、用來存儲表示要被顯示的圖像的信號的存儲單元，該信號通過信號線提供，該存儲單元包括對信號進行通斷開關的第一開關元件、和存儲被上述第一開關元件接通了的信號的電容，上述第一開關元件的輸入端與上述信號線連接，上述第一開關元件的輸出端與上述電容的第一端連接，開關驅動電壓輸入電路，其通過驅動線與上述第一開關元件的觸發(fā)端連接以觸發(fā)上述第一開關元件，以及在上述多個象素的每一個中設置的、用來使存儲在上述電容中的信號反相并把被反相后的信號提供給上述發(fā)光元件的反相單元，該反相單元包括把已經存儲在上述電容中的信號反相的反相器、和與上述反相器連接以對上述反相器進行通斷開關的第二開關元件，該第二開關元件的觸發(fā)端與通過重置線與上述開關驅動電壓輸入電路相連。
21.如權利要求20所述的圖像顯示裝置，其中還包括象素驅動電壓產生電路，該象素驅動電壓產生電路與上述第一開關元件相連并產生象素驅動電壓，以根據已經存儲在該象素驅動電壓產生電路中的數據調制上述發(fā)光元件的照明時間。
22.如權利要求20所述的圖像顯示裝置，其中上述反相器包含TFT晶體管構成。
23.如權利要求21所述的圖像顯示裝置，其中由上述象素驅動電壓產生電路產生信號的電壓值比由上述信號驅動電路產生的信號的電壓值小。
24.如權利要求21所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓的波形是具有多個電壓大小的階梯波形。
25.如權利要求21所述的圖像顯示裝置，其中上述象素驅動電壓的波形隨時間非線性變化。
26.如權利要求20所述的圖像顯示裝置，其中在具有不同顏色的發(fā)光元件的各象素中，向上述反相器提供的電壓是不同的。
27.如權利要求26所述的圖像顯示裝置，其中上述反相器包含多晶硅TFT晶體管，該TFT晶體管的一端與上述發(fā)光元件的輸入端相連，向上述反相器提供的電壓被施加在上述多晶硅TFT晶體管的源端子上。
28.如權利要求20所述的圖像顯示裝置，其中對于具有不同顏色的發(fā)光元件的各象素，向上述反相器提供的電壓是變化的。
29.如權利要求28所述的圖像顯示裝置，其中上述反相器包含多晶硅TFT晶體管，該TFT晶體管的一端與上述發(fā)光元件的輸入端相連，向上述反相器提供的電壓被施加在上述多晶硅TFT晶體管的源端子上。
30.一種圖像顯示裝置，包括提供圖像顯示信號的第一布線；其一端與第一布線連接的電容元件；與電容元件的多端連接，向各象素的發(fā)光元件提供電流的第二布線；發(fā)光元件；以及與柵和電容元件的另一端連接，且配置在第二布線和發(fā)光元件之間的第一TFT。
31.如權利要求30所述的圖像顯示裝置，其中上述發(fā)光元件針對每一顏色制作，在上述第二布線上施加的電壓對每一顏色不同。
32.如權利要求30所述的圖像顯示裝置，其中上述發(fā)光元件針對每一顏色制作，由第一布線或與第一布線不同的第三布線向上述電容元件的一端供給象素驅動電壓，該象素驅動電壓對于每一顏色不同。
33.如權利要求30所述的圖像顯示裝置，其中上述發(fā)光元件的共用端子針對每一顏色制作，該共用端子電壓對于每一顏色不同。
34.如權利要求30所述的圖像顯示裝置，其中第一布線與提供作為多色調信號的圖像顯示信號的電路連接，在上述第一TFT的柵和漏之間具有第二TFT。
35.如權利要求30所述的圖像顯示裝置，其中由第一布線或與第一布線不同的第三布線向上述電容元件的一端供給象素驅動電壓，該象素驅動電壓是非線性的。
36.一種圖像顯示裝置，包括多個象素，在向被選擇的行的象素寫入圖像顯示信號的期間，向未被選擇的其它行的象素輸入象素驅動電壓。
全文摘要
一種圖像顯示裝置，具有由多個象素構成的顯示部、生成象素驅動電壓的象素驅動電壓產生部、和用來向該象素區(qū)域輸入顯示信號電壓的信號線，其中在上述多個象素區(qū)域的至少一個中，具有存儲通過上述信號線輸入到上述象素中的顯示信號電壓的存儲單元、用來向上述存儲單元輸入上述象素驅動電壓的象素驅動電壓輸入單元、用來基于上述顯示信號電壓確定上述各象素的點燈期間和滅燈期間的象素點燈期間確定單元。
文檔編號G02F1/136GK1877681SQ20061010170
公開日2006年12月13日 申請日期2002年2月20日 優(yōu)先權日2001年6月21日
發(fā)明者秋元肇, 西谷茂之, 小村真一, 佐藤敏浩, 景山寬, 清水喜輝 申請人:株式會社日立制作所