專利名稱：發(fā)光裝置及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，特別是一種在各像素具備發(fā)光組件等顯示組件，利用數(shù)字信號(hào)使該組件動(dòng)作且表現(xiàn)階調(diào)的顯示裝置。
背景技術(shù)：
如日本特開2002-149112號(hào)公報(bào)所述，在各像素使用例如電致發(fā)光(Electro Luminescence以下稱[EL]組件作為顯示組件的EL顯示裝置是自發(fā)光型，同時(shí)具有薄型且消耗電力小等優(yōu)點(diǎn)，作為取代液晶顯示裝置(LCD)或陰極射線管(CRT)等顯示裝置而受到矚目。
特別是，在各像素設(shè)置用于個(gè)別控制EL組件的薄膜晶體管(TFT)等開關(guān)組件，且在各像素控制EL組件的主動(dòng)矩陣型EL顯示裝置可進(jìn)行高精細(xì)的顯示。
在該主動(dòng)矩陣型EL顯示裝置中，在基板上設(shè)有多數(shù)個(gè)像素；朝水平掃描方向(行方向)延伸的多數(shù)條選擇線(柵極線)；朝垂直掃描方向(列方向)延伸的多數(shù)條資料(data)線及電源線。又，各像素具備有機(jī)EL組件、選擇TFT、驅(qū)動(dòng)TFT及保持電容。通過(guò)將選擇信號(hào)輸出至選擇線，使連接在該線的選擇TFT導(dǎo)通，將輸出至數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)(模擬電壓信號(hào))供給至保持電容及驅(qū)動(dòng)TFT，利用保持電容將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓保持在預(yù)定期間，并且使驅(qū)動(dòng)TFT動(dòng)作，以控制從電流線供給至有機(jī)EL組件的電流。
又，除了利用模擬的資料信號(hào)驅(qū)動(dòng)各有機(jī)EL組件的方式以外，如圖1所示，也有利用數(shù)字資料信號(hào)驅(qū)動(dòng)各有機(jī)EL組件的方式(數(shù)字驅(qū)動(dòng))的報(bào)告。如圖1所示的像素電路，是在利用上述模擬信號(hào)驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL組件的電路構(gòu)成中追加連接在EL電源與有機(jī)EL組件28之間，以控制供給至該有機(jī)EL組件28的電流的驅(qū)動(dòng)TFT 22；及在與該有機(jī)EL組件28之間作為電流的導(dǎo)通關(guān)斷用的TFT 26。對(duì)柵極線輸出選擇信號(hào)且選擇TFT 20導(dǎo)通時(shí)，輸出至資料線的數(shù)字信號(hào)是透過(guò)該選擇TFT 20保持在保持電容24，且施加在驅(qū)動(dòng)TFT 22的柵極。
驅(qū)動(dòng)TFT 22是根據(jù)施加在該柵極的數(shù)字信號(hào)而成為導(dǎo)通或關(guān)斷的其中的一狀態(tài)，利用電流導(dǎo)通關(guān)斷用TFT 26，將該驅(qū)動(dòng)TFT 22所流通的電流供給至有機(jī)EL組件28，以控制是否發(fā)光。該導(dǎo)通關(guān)斷用TFT 26是在1訊框期間(1畫面顯示期間)，依據(jù)數(shù)字資料的位數(shù)以多數(shù)次、時(shí)間分割進(jìn)行導(dǎo)通關(guān)斷控制，通過(guò)控制有機(jī)EL組件28的1訊框期間中的總發(fā)光期間。因1訊框期間中的發(fā)光期間的長(zhǎng)度的不同，觀察者所認(rèn)識(shí)的發(fā)光強(qiáng)度也不同，因此通過(guò)該時(shí)間分割的發(fā)光控制，可表現(xiàn)階調(diào)。亦即，只要控制1訊框期間中的有機(jī)EL組件28的發(fā)光期間，即可表現(xiàn)發(fā)光階調(diào)。
使用如圖1所示的像素電路，利用時(shí)間分割數(shù)位階調(diào)驅(qū)動(dòng)方式表現(xiàn)階調(diào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)TFT 22無(wú)須模擬性控制為了階調(diào)顯示而供給至有機(jī)EL組件28的電流量，只要數(shù)字性進(jìn)行導(dǎo)通關(guān)斷動(dòng)作，控制是否將電流供給至有機(jī)EL組件28即可。因此，應(yīng)將電流從驅(qū)動(dòng)TFT 22供給至有機(jī)EL組件28時(shí)，利用設(shè)定資料信號(hào)電壓，使驅(qū)動(dòng)TFT 22的導(dǎo)通電阻變成非常小的大電壓而施加在驅(qū)動(dòng)TFT 22的柵極，因此可使對(duì)各像素的有機(jī)EL組件28的發(fā)光強(qiáng)度造成的各TFT特性參差不齊的影響減小。因此，數(shù)字顯示方式可容易地抑制顯示亮度的各像素的參差不齊，亦即可抑制顯示不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述如圖1所示的電路構(gòu)成時(shí)，如上所述必須利用施加在該TFT 22的柵極的資料信號(hào)，直接控制驅(qū)動(dòng)TFT 22的導(dǎo)通關(guān)斷動(dòng)作。因此，資料信號(hào)雖為數(shù)字信號(hào)，但必須作成可充分確保驅(qū)動(dòng)TFT 22的導(dǎo)通關(guān)斷電阻比的大振幅，并將該信號(hào)供給至驅(qū)動(dòng)TFT 22的柵極。
在此，矩陣型的顯示裝置是將如圖1所示的電路構(gòu)造的像素形成為多數(shù)個(gè)矩陣狀，在該多數(shù)個(gè)像素中，相對(duì)于排列在各列方向的像素連接有1條資料線，透過(guò)該資料線將上述資料信號(hào)供給至各像素。亦即，相對(duì)于1條資料線連接有排列在列方向的多數(shù)個(gè)像素，該等連接的像素在從施加在各資料線的資料信號(hào)的觀點(diǎn)來(lái)看，等于是非常大的寄生電容(電容負(fù)載)并聯(lián)在資料線。因此，為了對(duì)連接有該大的電容負(fù)載的資料線，供給具有可充分控制各像素的驅(qū)動(dòng)TFT 22的導(dǎo)通關(guān)斷的振幅的數(shù)據(jù)信號(hào)，必須采用驅(qū)動(dòng)能力高的電路。
再者，時(shí)間分割數(shù)位階調(diào)驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，必須設(shè)置1訊框期間除以與根據(jù)顯示階調(diào)數(shù)決定的資料位數(shù)相等的次數(shù)所得的子字段(Subfield)期間，并在各子字段期間分別輸出資料信號(hào)。因此，和利用模擬信號(hào)進(jìn)行階調(diào)顯示的方式等相比較，資料信號(hào)的傳送速度變快，且顯示階調(diào)數(shù)越多，越需要高速傳送。然而，如上所述，連接在輸出資料信號(hào)的資料線的寄生電容較大，而難以對(duì)連接有較大的寄生電容的資料線輸出高速且具有可充分控制各驅(qū)動(dòng)TFT 22導(dǎo)通關(guān)斷的較大振幅的資料信號(hào)。因此，為增加顯示階調(diào)數(shù)而無(wú)法高速驅(qū)動(dòng)資料線，且可顯示的階調(diào)數(shù)會(huì)受到限制。
本發(fā)明涉及一種可利用簡(jiǎn)易的驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字發(fā)光裝置或顯示裝置，及可高速驅(qū)動(dòng)且容易進(jìn)行多階調(diào)顯示的數(shù)字發(fā)光裝置或顯示裝置。
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，具備有設(shè)在發(fā)光組件與電源之間，控制從上述電源對(duì)上述發(fā)光組件的電力供給，以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光組件的驅(qū)動(dòng)晶體管；在柵極接收數(shù)字資料信號(hào)，根據(jù)該數(shù)字資料信號(hào)控制是否將上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定在預(yù)定電位的控制晶體管；連接在上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與施加有用于控制上述發(fā)光組件的發(fā)光期間的控制脈沖信號(hào)的控制線之間的控制電容；在由上述控制脈沖信號(hào)指定的組件動(dòng)作期間中，根據(jù)供給至上述控制晶體管的柵極的數(shù)字資料信號(hào)，控制使上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位是否位移至對(duì)應(yīng)上述控制脈沖信號(hào)的電位，并控制對(duì)上述驅(qū)動(dòng)晶體管的上述發(fā)光組件供給電力的動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式，在顯示裝置中具備有在顯示組件連接有第1導(dǎo)電區(qū)域，且在電源連接有第2導(dǎo)電區(qū)域的驅(qū)動(dòng)晶體管；在柵極接收數(shù)字資料信號(hào)，并控制上述電源與上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電性連接的控制晶體管；施加有用于控制上述顯示組件的發(fā)光期間的控制脈沖信號(hào)的控制線、電性連接在上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與上述控制晶體管之間的控制電容；在由上述控制脈沖信號(hào)指定的組件動(dòng)作期間中，根據(jù)供給至上述控制晶體管的柵極的數(shù)字資料信號(hào)，控制使上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位是否位移至對(duì)應(yīng)上述控制脈沖信號(hào)的電位，并控制對(duì)上述驅(qū)動(dòng)晶體管的上述顯示組件供給電力的動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式，是一種具有多數(shù)個(gè)像素的顯示裝置，在各像素中具有連接在供給有選擇信號(hào)的選擇線與供給有數(shù)字資料信號(hào)的資料線的選擇晶體管；發(fā)光組件；設(shè)置在發(fā)光組件與電源之間，且控制從上述電源對(duì)上述發(fā)光組件的電力供給，以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光組件的驅(qū)動(dòng)晶體管；透過(guò)上述選擇晶體管在柵極接收上述數(shù)字資料信號(hào)，根據(jù)該數(shù)字資料信號(hào)控制是否將上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定在預(yù)定電位的控制晶體管；連接在上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與施加有用于控制上述發(fā)光組件的組件動(dòng)作期間的控制脈沖信號(hào)的控制線之間的控制電容。在由上述控制脈沖信號(hào)指定的組件動(dòng)作期間中，根據(jù)供給至上述控制晶體管的柵極的數(shù)字資料信號(hào)，控制使上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位是否位移至對(duì)應(yīng)上述控制脈沖信號(hào)的電位，并控制對(duì)上述驅(qū)動(dòng)晶體管的上述發(fā)光組件供給電力的動(dòng)作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，無(wú)須利用數(shù)字資料信號(hào)直接控制用于控制對(duì)例如有機(jī)EL組件等顯示組件的供電的驅(qū)動(dòng)晶體管的動(dòng)作(電力供給動(dòng)作)亦可。在本發(fā)明中，數(shù)字資料信號(hào)控制該控制晶體管的動(dòng)作，即導(dǎo)通或關(guān)斷，并控制是否將驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位作為電源等的固定電位即可。亦即，數(shù)字資料信號(hào)只要有控制該控制晶體管的導(dǎo)通關(guān)斷所需的振幅即可，與直接控制驅(qū)動(dòng)晶體管的動(dòng)作的情形相比較，可使用較小的振幅。因此，在數(shù)據(jù)信號(hào)的處理、輸出部可采用簡(jiǎn)易的電路，并且可減低消耗電力。
又，因可使用較小振幅的數(shù)字資料信號(hào)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，故無(wú)須增大多少配置在該數(shù)字資料信號(hào)的信號(hào)供給路徑的例如各像素的選擇晶體管的耐壓及電荷供給能力。又，在設(shè)置用于保持對(duì)應(yīng)一定期間數(shù)字資料信號(hào)的電壓的保持電容時(shí)，亦可采用較小的電容。該等晶體管、保持電容等相當(dāng)于電性連接在資料線的寄生電容(電容負(fù)載)，但根據(jù)本發(fā)明，可減小該寄生電容，由此觀點(diǎn)可采用簡(jiǎn)易的驅(qū)動(dòng)電路，并使資料信號(hào)的傳送速度的高速化變?yōu)槿菀?。因此，也可使顯示階調(diào)數(shù)的增加變?yōu)槿菀住?br> 本發(fā)明的其它實(shí)施形態(tài)，是在上述發(fā)光裝置或顯示裝置中，上述數(shù)字資料信號(hào)是由多數(shù)個(gè)字符的數(shù)字信號(hào)所構(gòu)成，相當(dāng)于1畫面顯示期間的1訊框期間是分割為對(duì)應(yīng)上述數(shù)字資料信號(hào)的位數(shù)的數(shù)量的子字段期間，在各子字段期間，上述數(shù)字資料信號(hào)的各位的數(shù)字信號(hào)是依序供給至上述控制晶體管。
又，在該子字段期間，對(duì)應(yīng)數(shù)字資料信號(hào)的各位，可將對(duì)應(yīng)該子字段期間中的組件動(dòng)作期間的脈沖寬度信號(hào)作為控制脈沖信號(hào)，而供給至控制線。在此，對(duì)數(shù)字資料信號(hào)的各位予以加權(quán)時(shí)，可有效地表現(xiàn)多階調(diào)，但此時(shí)通過(guò)設(shè)定為根據(jù)數(shù)字資料信號(hào)的位(更具體而言是位的位數(shù))的寬度，可對(duì)應(yīng)各子字段期間特別是在各期間的組件動(dòng)作期間(發(fā)光期間)，亦即控制脈沖信號(hào)的脈沖寬度。
又，控制脈沖信號(hào)的振幅(特別是脈沖信號(hào)的位準(zhǔn))，在未利用控制晶體管固定電位時(shí)，只要作成使驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極位移且在該位移的前后可使對(duì)該驅(qū)動(dòng)晶體管的發(fā)光組件的供電動(dòng)作導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)所需的振幅即可。又，該控制脈沖信號(hào)對(duì)于全像素皆為通用，在各子字段期間只要輸出1次即可，即使在該振幅較大的情況下，因作為脈沖信號(hào)的頻率較低，故可抑制消耗電力的上升。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)數(shù)字資料進(jìn)行發(fā)光或顯示的裝置中，將最小限度的振幅的數(shù)字資料信號(hào)供給至寄生電容被抑制成較低的數(shù)據(jù)線即可，并且可采用簡(jiǎn)易的驅(qū)動(dòng)電路。因此，可實(shí)現(xiàn)裝置的低消耗電力化。
又，由于可高速輸出數(shù)字資料信號(hào)，因此可進(jìn)行多階調(diào)顯示，亦可進(jìn)一步增加階調(diào)數(shù)。


圖1是表示時(shí)間分割數(shù)位階調(diào)顯示方式的習(xí)知顯示裝置的像素構(gòu)成的等效電路圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的數(shù)位階調(diào)顯示方式的顯示裝置的像素構(gòu)成的等效電路圖。
圖3是用于驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的顯示裝置的著眼像素的信號(hào)的時(shí)序圖。
符號(hào)說(shuō)明20、30選擇TFT(開關(guān)晶體管)22、36驅(qū)動(dòng)TFT
24、34保持電容 26電流導(dǎo)通關(guān)斷用TFT28、40有機(jī)EL組件32控制TFT38控制電容 WP寫入期間DP顯示期間SF1、SF2、SF3、SF4子字段期間具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖2是顯示在實(shí)施形態(tài)的顯示區(qū)域配置成矩陣狀的多數(shù)個(gè)像素的每個(gè)像素的等效電路。
在如圖2所示的例中，1像素分別具備有機(jī)EL組件40，為控制該有機(jī)EL組件40的發(fā)光動(dòng)作，具有選擇晶體管(開關(guān)晶體管，以下稱選擇TFT)30、保持電容34、控制晶體管(控制TFT)32、驅(qū)動(dòng)晶體管(驅(qū)動(dòng)TFT)36、控制電容38。又，在基板上具有將朝垂直掃描方向延伸的數(shù)字資料信號(hào)供給至對(duì)應(yīng)的像素的資料線DL；朝水平掃描方向延伸，且輸出用于選擇排列在水平掃描方向的像素的選擇信號(hào)(柵極信號(hào))的選擇線(柵極線)；供給有用于控制有機(jī)EL組件40的發(fā)光時(shí)間的控制脈沖信號(hào)的控制線CPL。
又，在具有二極管構(gòu)造的各有機(jī)EL組件40的陽(yáng)極側(cè)，透過(guò)驅(qū)動(dòng)TFT36連接有EL電源Pvdd。該EL電源例如在此是形成為與數(shù)據(jù)線平行且朝垂直掃描方向延伸的電源線，且設(shè)定為比連接有機(jī)EL組件40的陰極的陰極電源Cv更高的電壓。陰極電源Cv是連接在例如于多數(shù)個(gè)像素中形成為通用電極的有機(jī)EL組件40的陰極，以決定各有機(jī)EL組件40的陰極電位。
驅(qū)動(dòng)TFT 36是連接在有機(jī)EL組件40的陽(yáng)極與EL電源之間，根據(jù)施加在其柵極的電壓控制是否將電流從EL電源供給至有機(jī)EL組件40。在本實(shí)施形態(tài)中，驅(qū)動(dòng)TFT 36是以P溝道型TFT構(gòu)成，源極(第1導(dǎo)通區(qū)域)是連接在EL電源，漏極(第2導(dǎo)通區(qū)域)是連接在有機(jī)EL組件40的陽(yáng)極側(cè)。
控制TFT 32在此是以P溝道型TFT構(gòu)成，將透過(guò)選擇TFT 30所供給的數(shù)字資料信號(hào)亦即對(duì)應(yīng)“1”或“0”的電壓供給至該柵極?？刂芓FT 32的源極(第1導(dǎo)通區(qū)域)是連接在指定的定電壓電源，漏極(第2導(dǎo)通區(qū)域)是連接在驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極(控制端)。因此，在控制TFT 32導(dǎo)通時(shí)，透過(guò)控制TFT 32的源極漏極將驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極連接在該定電壓電源，并將驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極電壓固定在該定電壓。該定電壓只要是將驅(qū)動(dòng)TFT 36固定在導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)(在此為關(guān)斷狀態(tài))的一定電壓即可。在如圖2的構(gòu)成中，該定電壓電源是采用設(shè)定在充分高的電壓的EL電源Pvdd，控制TFT 32的源極是連接在該EL電源Pvdd。因此，在控制TFT 32導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極與源極皆連接在EL電源Pvdd而成為短路狀態(tài)，以維持關(guān)斷狀態(tài)。
在控制TFT32的柵極，連接有用于將其柵極電壓V1維持在預(yù)定期間(至少為后述的1子字段期間)供給的數(shù)字資料信號(hào)的電壓的保持電容34。更具體而言，在如圖2的例中，保持電容34的一方端子是連接在控制TFT 32的柵極，另一方端子是連接在源極及EL電源Pvdd。
在本實(shí)施例中，選擇TFT30是以n溝道型TFT構(gòu)成，柵極是連接在柵極線GL，漏極是連接在資料線DL，源極是連接在上述控制TFT 32的柵極與保持電容34。
又，在控制TFT 32的漏極及驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極與控制線CPL之間，連接有控制電容38。該控制電容38是在控制TFT 32導(dǎo)通且驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極連接在EL電源Pvdd時(shí)，維持該驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極亦即EL電源Pvdd與控制線CPL的電位差(防止控制線CPL與EL電源發(fā)生短路)。當(dāng)控制TFT 32關(guān)斷且驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極從EL電源Pvdd切離，柵極電壓V2成為非固定狀態(tài)時(shí)，可將該柵極電壓V2設(shè)定為對(duì)應(yīng)控制線CPL的電位亦即控制脈沖信號(hào)的電壓。因此，將規(guī)定有機(jī)EL組件40的發(fā)光期間的脈沖寬度的控制脈沖信號(hào)輸出至控制線CPL時(shí)，柵極電壓V2僅位移對(duì)應(yīng)該脈沖信號(hào)的振幅的部分，并維持至脈沖信號(hào)的電壓變化為止。
以下，配合上述圖2并參照?qǐng)D3所示的時(shí)序圖說(shuō)明本實(shí)施形態(tài)的像素電路的動(dòng)作。又，在此，顯示裝置的階調(diào)為16，用于實(shí)現(xiàn)該16階調(diào)的數(shù)字資料信號(hào)為4位。為了以時(shí)間分割的數(shù)字顯示實(shí)現(xiàn)該16階調(diào)，1子字段期間是分割為對(duì)應(yīng)數(shù)字資料信號(hào)的位數(shù)的4個(gè)子字段期間(SF1、SF2、SF3、SF4)。所著眼的像素的有機(jī)EL組件40的1圖場(chǎng)期間的顯示階調(diào)(發(fā)光強(qiáng)度)，是16階調(diào)中倒數(shù)第5個(gè)階調(diào)(以下稱第5階調(diào))，而供給至該像素的數(shù)字資料信號(hào)是以“0101”的情形為例說(shuō)明。“0000”在此為第0個(gè)階調(diào)。
圖3是分別表示從各線供給至著眼像素的控制脈沖信號(hào)、選擇信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、控制TFT 32的柵極電壓V1、驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極電壓V2的波形。在此，如上所述為獲得16階調(diào)，1圖場(chǎng)期間是分割為4個(gè)子字段期間，在各子字段期間，施以根據(jù)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字資料信號(hào)的位的位數(shù)位置的加權(quán)，其結(jié)果各子字段期間的長(zhǎng)度會(huì)因所對(duì)應(yīng)的位而異。在如圖3的例中，從該下位位側(cè)(第1位)依序輸出至資料線的數(shù)字資料信號(hào)，所對(duì)應(yīng)的子字段期間SF1至SF4，越后面的子字段其期間越長(zhǎng)。如數(shù)字資料信號(hào)的輸出順序是從上位位側(cè)開始，則所對(duì)應(yīng)的子字段期間，越后面的子字段其期間越短。
各子字段期間具有寫入分別對(duì)應(yīng)各像素的位的數(shù)字資料信號(hào)的寫入期間WP，及顯示(發(fā)光)寫入的資料的期間DP，寫入期間WP不論在那個(gè)子字段期間皆一定，且顯示期間DP的長(zhǎng)度可根據(jù)所對(duì)應(yīng)的位來(lái)設(shè)定。
如圖3(a)所示，輸出至控制線的控制脈沖信號(hào)是對(duì)應(yīng)于各子字段的該寫入期間WP、顯示期間DP的長(zhǎng)度，在此控制脈沖信號(hào)的L位準(zhǔn)期間是相當(dāng)于各子字段期間的顯示期間DP。而且，各子字段期間的顯示期間DP(控制脈沖信號(hào)的L位準(zhǔn)期間)，在此將第1子字段期間SF1的長(zhǎng)度設(shè)定為[1]單位期間時(shí)，第2、第3、第4子字段期間SF2、SF3、SF4是分別設(shè)定為[2]、[4]、[8]的長(zhǎng)度。
時(shí)間分割數(shù)位階調(diào)顯示是利用人的眼睛的殘影效果，具體而言如上所述通過(guò)變更1圖場(chǎng)期間內(nèi)的總發(fā)光期間，可控制根據(jù)發(fā)光期間的長(zhǎng)度所認(rèn)識(shí)的亮度。由于使愈是上位位的子字段期間的發(fā)光期間DP增長(zhǎng)，因而有必要在1圖場(chǎng)期間中設(shè)置多數(shù)次寫入期間，即使該總顯示期間因此受到限制，也可以表現(xiàn)明亮且具充分亮度差的階調(diào)。
首先，在第1子字段期間SF1中，連接在著眼像素的柵極線GL的選擇信號(hào)如圖3(a)所示，在此僅在1水平掃描期間成為H位準(zhǔn)時(shí)，連接在該柵極線(行)的由各像素的n溝道型所構(gòu)成的選擇TFT 30會(huì)導(dǎo)通。此時(shí)如圖3(c)所示，輸出至對(duì)應(yīng)的資料線的數(shù)字資料信號(hào)是經(jīng)由選擇TFT 30供給至控制TFT 32的柵極。在圖3(c)的例中，在SF1期間數(shù)字資料信號(hào)為H位準(zhǔn)“1”，因此控制TFT 32的柵極電壓V1亦為H位準(zhǔn)。在選擇信號(hào)成為L(zhǎng)位準(zhǔn)且選擇TFT 30關(guān)斷，資料線與控制TFT 32的柵極被遮蔽后，且至少接著選擇信號(hào)成為H位準(zhǔn)，到寫入下1個(gè)位的數(shù)字資料信號(hào)為止，該柵極電壓V1是由保持電容所保持。
又，數(shù)字資料信號(hào)亦可在將選擇信號(hào)(在此為H位準(zhǔn))輸出至對(duì)應(yīng)的柵極線的期間(1水平掃描期間)，一直維持在應(yīng)寫入所對(duì)應(yīng)的像素的“1”或“0”的位準(zhǔn)，當(dāng)對(duì)連接在1水平掃描線(1柵極線)的像素根據(jù)列序?qū)懭胭Y料時(shí)，將數(shù)字資料信號(hào)依序輸出至對(duì)應(yīng)的資料線。
又，數(shù)字資料信號(hào)是例如通過(guò)所希望的訊框內(nèi)存等儲(chǔ)存各像素的1訊框份的資料，在此從下位位輸出至分別對(duì)應(yīng)的資料線。
以下說(shuō)明上述的著眼像素，如以上所述寫入數(shù)字資料信號(hào)時(shí)，如圖3(d)所示，對(duì)應(yīng)該數(shù)字資料信號(hào)的電壓是作為控制TFT 32的柵極電壓V1保持1子字段期間(SF1)于保持電容34。在此，所保持的柵極電壓V1的對(duì)應(yīng)的數(shù)字資料信號(hào)為“1”，因此維持在預(yù)定的H位準(zhǔn)。因此，以p溝道TFT構(gòu)成的控制TFT 32是維持關(guān)斷狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極則從EL電源Pvdd分離。通過(guò)控制電容38連接在驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極的控制線CPL是如圖3(a)所示，在寫入期間WP中維持在H位準(zhǔn)，此時(shí)與EL電源Pvdd分離的驅(qū)動(dòng)TFT36的柵極電壓V2是維持在與控制脈沖信號(hào)的位準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的H位準(zhǔn)。如上所述，驅(qū)動(dòng)TFT 36是由p溝道型所構(gòu)成。因此，在控制TFT關(guān)斷且驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極電壓V2固定在H位準(zhǔn)的期間中，該驅(qū)動(dòng)TFT 36是維持在關(guān)斷狀態(tài)，而在有機(jī)EL組件40沒(méi)有被供給來(lái)自EL電源的電流。
第1子字段(SF1)期間的寫入期間WP結(jié)束，且控制線CPL的控制脈沖信號(hào)變化為L(zhǎng)位準(zhǔn)時(shí)，如上所述，到此為止固定在對(duì)應(yīng)控制脈沖信號(hào)的H位準(zhǔn)的H位準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極電壓V2，是隨控制脈沖信號(hào)的位準(zhǔn)變化而成為L(zhǎng)位準(zhǔn)。藉此，驅(qū)動(dòng)TFT 36成為導(dǎo)通狀態(tài)，并透過(guò)驅(qū)動(dòng)TFT36的柵極-漏極從EL電源Pvdd將電流供給至有機(jī)EL組件40，使有機(jī)EL組件40發(fā)光。當(dāng)發(fā)光期間DP結(jié)束后，移至下1個(gè)的子字段(SF2)期間，控制線CPL的控制脈沖信號(hào)回到H位準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)TFT36的柵極電壓V2會(huì)因此而成為所希望的H位準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)TFT36則關(guān)斷，而停止有機(jī)EL組件40的發(fā)光。
假設(shè)所供給的數(shù)字資料信號(hào)為“0”時(shí)，控制TFT 32的柵極電壓V1成為L(zhǎng)位準(zhǔn)，控制TFT 32導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極與源極形成短路，并且成為EL電源電壓Pvdd。因此，驅(qū)動(dòng)TFT36的柵極電壓V2是在顯示期間DP，即使控制脈沖信號(hào)成為L(zhǎng)位準(zhǔn)，亦維持H位準(zhǔn)且關(guān)斷狀態(tài)持続，因此有機(jī)EL組件40不發(fā)光。
因此，僅在供給有“1”數(shù)字資料信號(hào)的像素中控制線CPL的控制脈沖信號(hào)為L(zhǎng)位準(zhǔn)的期間，亦即僅在對(duì)應(yīng)指定組件動(dòng)作期間的控制脈沖信號(hào)的脈沖寬度的期間，根據(jù)該控制脈沖信號(hào)為L(zhǎng)位準(zhǔn)控制使驅(qū)動(dòng)TFT 36導(dǎo)通，而使有機(jī)EL組件40發(fā)光。
在此作為一例，將選擇信號(hào)及控制脈沖信號(hào)的H位準(zhǔn)設(shè)定為8V，將選擇信號(hào)及控制脈沖信號(hào)的L位準(zhǔn)設(shè)定為-4V，另一方面，并且可將數(shù)字資料信號(hào)的H位準(zhǔn)“1”設(shè)定為5V，將數(shù)字資料信號(hào)的L位準(zhǔn)“0”設(shè)定為0V。如圖1的說(shuō)明，利用數(shù)字資料信號(hào)直接控制驅(qū)動(dòng)TFT的柵極電壓時(shí)，假設(shè)習(xí)知的驅(qū)動(dòng)TFT的特性與本實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)TFT同等，并單純進(jìn)行比較時(shí)，數(shù)字資料信號(hào)必須采用與控制脈沖信號(hào)同等以上的8V至-4V的12V振幅信號(hào)。然而，如本實(shí)施形態(tài)利用數(shù)字資料信號(hào)僅通過(guò)控制控制TFT 32的導(dǎo)通關(guān)斷，如上所述可采用例如5V振幅的數(shù)字資料信號(hào)。
其次，移至第2子字段(SF2)期間，將H位準(zhǔn)的選擇信號(hào)施加在柵極線時(shí)，相對(duì)于著眼像素的第2位的數(shù)字資料信號(hào)為“0”，因此由選擇TFT30施加且保持在保持電容34的數(shù)字資料信號(hào)的電壓成為對(duì)應(yīng)“0”的預(yù)定L位準(zhǔn)。因此，在第2子字段SF2期間之間，亦即下1個(gè)第3子字段SF3期間，柵極線成為H位準(zhǔn)且列寫入下1個(gè)位的數(shù)字資料信號(hào)為止，控制TFT 32的柵極電壓V1維持在L位準(zhǔn)，而控制TFT 32保持導(dǎo)通狀態(tài)。因此，驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極固定在與EL電源相同的電位。
因此，在此狀態(tài)下，即使控制線CPL的控制脈沖信號(hào)成為L(zhǎng)位準(zhǔn)，因驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極與EL電源相連接，故柵極電壓V2為H位準(zhǔn)不變。因此，驅(qū)動(dòng)TFT 36維持關(guān)斷狀態(tài)，在有機(jī)EL組件40未供給電流，有機(jī)EL組件40不會(huì)發(fā)光。
其次，移至第3子字段(SF3)期間，再將H位準(zhǔn)的選擇信號(hào)施加在柵極線時(shí)，與SF1期間同樣地，相對(duì)于著眼像素的第3位的數(shù)字資料信號(hào)為“1”。因此在該SF3期間中，通過(guò)保持電容34控制TFT 32的柵極電壓V1維持在H位準(zhǔn)，而控制TFT 32維持關(guān)斷狀態(tài)。因此，控制線CPL的控制脈沖信號(hào)在對(duì)應(yīng)SF3的期間成為L(zhǎng)位準(zhǔn)時(shí)，在該期間中(DP)，驅(qū)動(dòng)TFT36會(huì)導(dǎo)通，有機(jī)EL組件40會(huì)發(fā)光。在此，SF3期間的顯示期間DP，亦即控制脈沖信號(hào)的L位準(zhǔn)期間是如上述設(shè)定為SF1期間的顯示期間DP的4倍的長(zhǎng)度，因此，有機(jī)EL組件40的發(fā)光期間為SF1期間的發(fā)光期間的4倍的長(zhǎng)度。
其次，移至第4子字段(SF4)期間，再將H位準(zhǔn)的選擇信號(hào)施加在柵極線時(shí)，與SF2期間同樣地，第4位的數(shù)字資料信號(hào)為“0”，控制TFT 32維持導(dǎo)通狀態(tài)，即使控制脈沖信號(hào)變化為L(zhǎng)位準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)TFT 36亦維持關(guān)斷狀態(tài)，有機(jī)EL組件40不會(huì)發(fā)光。
以上，供給有“0101”的數(shù)字資料信號(hào)的像素是在由SF1至SF4期間所構(gòu)成的1圖場(chǎng)期間中，該有機(jī)EL組件40在5單位期間發(fā)光。如所供給的數(shù)字資料信號(hào)為“1111”，則在SF1至SF4的全顯示期間DP中，有機(jī)EL組件40會(huì)發(fā)光，并表現(xiàn)最高亮度的第15階調(diào)，如資料信號(hào)為“0000”，則完全不發(fā)光，并表現(xiàn)最低亮度(非發(fā)光)的第0階調(diào)。如此，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，各像素在1訊框期間可顯示16階調(diào)(16種亮度顯示)的任1階調(diào)，如在圖3所示的著眼像素中，是顯示從低亮度側(cè)起算的第5階調(diào)(發(fā)光亮度)。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，利用數(shù)字資料信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)通關(guān)斷者，是控制TFT32。該控制TFT 32是控制是否將連接有控制電容38的驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極電位固定在非常高的EL電源Pvdd，且在圖2的電路例中，僅控制使驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極-源極短路或開啟即可。因此，控制TFT 32必須流通的電流量非常微小即可，且可采用電流能力較小的TFT。又，控制TFT32導(dǎo)通時(shí)，即使控制電容38因漏流等而有若干放電且V2的電壓降低，也只要從EL電源Pvdd流通對(duì)該控制電容38充電所需的電流即可，未必要完全導(dǎo)通。亦即，控制TFT 32流通至驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極的電流量如果因其特性參差不齊而在各像素有若干不均，不論在那1個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)TFT 36的柵極電壓V2，也皆可將其設(shè)定為EL電源Pvdd。因此，輸出至資料線的數(shù)字資料信號(hào)的振幅，只要能控制控制TFT 32的導(dǎo)通關(guān)斷即可，與直接控制驅(qū)動(dòng)TFT 36的情形相比較，可減低其要求精密度，亦可減小振幅。因此，通過(guò)進(jìn)一步增大顯示階調(diào)數(shù)，即使在驅(qū)動(dòng)更高速的情況下，亦可容易地對(duì)應(yīng)。又，由于處理、輸出數(shù)字資料信號(hào)的電路亦可減小振幅，因此在驅(qū)動(dòng)負(fù)載小且簡(jiǎn)易的電路中可進(jìn)行確實(shí)的驅(qū)動(dòng)。
又，將施加在控制線CPL的控制脈沖信號(hào)的振幅設(shè)定為充分大時(shí)，可使驅(qū)動(dòng)TFT 36充分關(guān)斷或?qū)?。特別是，通過(guò)將用于規(guī)定控制脈沖信號(hào)的顯示期間的L位準(zhǔn)的電壓設(shè)定為相對(duì)于El電源電壓充分低的電壓，可使驅(qū)動(dòng)TFT 36在其導(dǎo)通電阻充分小的電壓區(qū)域(飽和區(qū)域)完全導(dǎo)通。因此，不會(huì)受到驅(qū)動(dòng)TFT 36的各像素的動(dòng)作臨界值不均的影響，可控制有機(jī)EL組件40的發(fā)光量。又，如上所述控制線CPL可全像素通用，且可對(duì)全像素輸出用于規(guī)定各子字段期間的寫入期間與顯示(發(fā)光)期間的控制脈沖信號(hào)。
又，該控制脈沖信號(hào)的振幅與資料信號(hào)比較時(shí)雖有可能變?yōu)楸容^大，但控制脈沖信號(hào)在各子字段期間切換寫入期間與顯示期間時(shí)，只要反轉(zhuǎn)其位準(zhǔn)即可，且反轉(zhuǎn)周期較長(zhǎng)。因此，控制脈沖信號(hào)的輸出電路的負(fù)載較小，可采用簡(jiǎn)易構(gòu)成的電路。
本實(shí)施形態(tài)是采用p溝道TFT作為驅(qū)動(dòng)TFT 36，但亦可采用n溝道TFT。此時(shí)，可將連接在控制TFT 32的源極的電源作為一定的低電源電壓(例如陰極電源)，使控制脈沖信號(hào)的極性相反，而在顯示期間設(shè)定成為H位準(zhǔn)的脈沖信號(hào)即可。又，亦可將控制TFT 32作為n溝道TFT。此時(shí)，可以“1”“0”使資料信號(hào)的極性相反即可。又，雖采用n溝道TFT作為選擇TFT，但亦可采用P溝道TFT。此時(shí)，只要使選擇信號(hào)的極性相反即可。
以上，本實(shí)施形態(tài)是以采用有機(jī)EL組件40作為各像素的顯示組件的所謂有機(jī)EL顯示裝置為例加以說(shuō)明，但除了有機(jī)EL組件40的外，在無(wú)機(jī)EL組件等其它發(fā)光組件、或在各像素使用其它顯示組件的主動(dòng)矩陣型顯示裝置中，通過(guò)在各像素采用同樣的構(gòu)成，可獲得同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，具備有設(shè)在發(fā)光組件與電源之間，控制從所述電源對(duì)所述發(fā)光組件的電力供給，以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光組件的驅(qū)動(dòng)晶體管；在柵極接收數(shù)字資料信號(hào)，根據(jù)該數(shù)字資料信號(hào)控制是否將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定在預(yù)定電位的控制晶體管；連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與施加有用于控制所述發(fā)光組件的發(fā)光期間的控制脈沖信號(hào)的控制線之間的控制電容；在由所述控制脈沖信號(hào)指定的組件動(dòng)作期間中，根據(jù)供給至所述控制晶體管的柵極的數(shù)字資料信號(hào)，控制使所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位是否位移至對(duì)應(yīng)所述控制脈沖信號(hào)的電位，并控制對(duì)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的所述發(fā)光組件供給電力的動(dòng)作。
2.一種顯示裝置，具備有在顯示組件連接有第1導(dǎo)電區(qū)域，且在電源連接有第2導(dǎo)電區(qū)域的驅(qū)動(dòng)晶體管；在柵極接收數(shù)字資料信號(hào)，并控制所述電源與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電性連接的控制晶體管；電性連接在施加有用以控制所述顯示組件的組件動(dòng)作期間的控制脈沖信號(hào)的控制線、與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極及所述控制晶體管之間的控制電容；在由所述控制脈沖信號(hào)指定的組件動(dòng)作期間中，根據(jù)供給至所述控制晶體管的柵極的數(shù)字資料信號(hào)，控制使所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位是否位移至對(duì)應(yīng)所述控制脈沖信號(hào)的電位，并控制對(duì)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的所述顯示組件供給電力的動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的發(fā)光裝置或顯示裝置，其中，在所述控制晶體管的柵極連接有用于將所供給的所述數(shù)字資料信號(hào)保持在預(yù)定期間的保持電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的發(fā)光裝置或顯示裝置，其中，所述數(shù)字資料信號(hào)是由多數(shù)個(gè)字符的數(shù)字信號(hào)所構(gòu)成，裝置的1訊框期間是分割為對(duì)應(yīng)所述數(shù)字資料信號(hào)的位數(shù)的數(shù)量的子字段期間，在各子字段期間，所述數(shù)字資料信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位的數(shù)字信號(hào)是依序供給至所述控制晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光裝置或顯示裝置，其中，所述子字段期間分別具有對(duì)所述控制晶體管的柵極寫入所述數(shù)字資料信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位的數(shù)字信號(hào)的寫入期間；根據(jù)寫入的數(shù)字信號(hào)控制對(duì)所述發(fā)光組件或所述顯示組件的供電的組件動(dòng)作期間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的發(fā)光裝置或顯示裝置，其中，可將對(duì)應(yīng)所述各子字段期間中的組件動(dòng)作期間的脈沖寬度信號(hào)作為所述控制脈沖信號(hào)，輸出至所述控制線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)光裝置或顯示裝置，其中，對(duì)應(yīng)所述控制脈沖信號(hào)的所述各子字段期間中的組件動(dòng)作期間的脈沖寬度是因所述數(shù)字資料信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位而異。
8.一種具有多數(shù)個(gè)像素的顯示裝置，是在各像素中具有連接在供給有選擇信號(hào)的選擇線與供給有數(shù)字資料信號(hào)的資料線的選擇晶體管；發(fā)光組件；設(shè)置在所述發(fā)光組件與電源之間，且控制從所述電源對(duì)所述發(fā)光組件的電力供給，以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光組件的驅(qū)動(dòng)晶體管；透過(guò)所述選擇晶體管在柵極接收所述數(shù)字資料信號(hào)，根據(jù)該數(shù)字資料信號(hào)控制是否將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定在預(yù)定電位的控制晶體管；連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極與施加有用于控制所述發(fā)光組件的組件動(dòng)作期間的控制脈沖信號(hào)的控制線之間的控制電容；在由所述控制脈沖信號(hào)指定的組件動(dòng)作期間中，根據(jù)供給至所述控制晶體管的柵極的數(shù)字資料信號(hào)，控制使所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電位是否位移至對(duì)應(yīng)所述控制脈沖信號(hào)的電位，并控制對(duì)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的所述發(fā)光組件供給電力的動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中，1訊框期間是具有對(duì)應(yīng)所述數(shù)字資料信號(hào)的位數(shù)的數(shù)量的多數(shù)條子字段期間，在所述多數(shù)條子字段期間中分別將預(yù)定脈沖寬度的所述控制脈沖信號(hào)供給至所述控制線，在所述各子字段期間中的所述控制脈沖信號(hào)的脈沖寬度是設(shè)定為對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字資料信號(hào)所對(duì)應(yīng)的位的寬度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可利用簡(jiǎn)易電路進(jìn)行時(shí)間分割數(shù)位階調(diào)顯示的顯示裝置。本發(fā)明的顯示裝置各像素具備有機(jī)EL元件(40)、驅(qū)動(dòng)TFT(36)、控制TFT(32)、控制電容(38)；驅(qū)動(dòng)TFT(36)設(shè)置在EL組件(40)與EL電源之間，控制對(duì)EL組件(40)的供電?？刂芓FT(32)連接在定電壓源與驅(qū)動(dòng)TFT(36)的柵極之間，在柵極接收數(shù)字資料信號(hào)，并控制是否固定驅(qū)動(dòng)TFT(36)的柵極電壓。在控制線施加有用于指定EL組件(40)的發(fā)光期間的控制脈沖信號(hào)，在控制線與驅(qū)動(dòng)TFT(36)的柵極之間連接有控制電容38。
文檔編號(hào)H05B33/00GK1573887SQ20041004819
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者佐野景一 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社