專利名稱：顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在每個像素中設(shè)有開關(guān)元件的有源極矩陣驅(qū)動方法顯示裝置，及其驅(qū)動方法。特別地，本發(fā)明涉及一種顯示裝置，其中使用串聯(lián)連接到發(fā)光元件的開關(guān)元件控制供應(yīng)到該發(fā)光元件的電流而控制該發(fā)光元件的亮度，以及該顯示裝置的驅(qū)動方法。更為特別地，本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其驅(qū)動方法，其中該顯示裝置包含用作發(fā)光元件的具有二極管特性的元件。
背景技術(shù)：
提出了一種包含薄膜晶體管作為開關(guān)元件的顯示裝置及其驅(qū)動方法。圖8A示出了該裝置的像素結(jié)構(gòu)的示例。
在圖8A中，參考數(shù)字105表示發(fā)光元件，102表示薄膜晶體管，103表示第一電源線，104表示第二電源線。發(fā)光元件105包含兩個電極并發(fā)光，該光線的亮度對應(yīng)于所提供的流過兩個電極之間的電流的電流值。發(fā)光元件105的兩個電極之一稱為第一電極105a，另一個電極稱為第二電極105b。在圖8A所示的像素中，根據(jù)薄膜晶體管102的柵極上施加的電勢G1控制流過薄膜晶體管102的源極和漏極之間的電流值(下文中稱為漏極電流)。薄膜晶體管102的漏極電流在發(fā)光元件105的第一電極105a和第二電極105b之間流過，其中發(fā)光元件105與薄膜晶體管102串聯(lián)。發(fā)光元件發(fā)射的光線的亮度對應(yīng)于所施加的電流。按照這個方式，通過控制薄膜晶體管102的漏極電流，可以控制發(fā)光元件105的亮度從而進(jìn)行顯示。
電致發(fā)光元件等可以用作發(fā)光元件105。電致發(fā)光元件具有二極管特性，從而電流僅沿一個方向流過。圖8B將圖8A中的發(fā)光元件105示成二極管。在圖8B中，第一電極105a為陽極，第二電極105b為陰極。
已經(jīng)提出了一種顯示裝置及其驅(qū)動方法，其中在該顯示裝置中有規(guī)律地向發(fā)光元件105施加反向偏壓并向發(fā)光元件105施加正向偏壓以發(fā)光(見專利文件1)。

日本待審專利No.2002-190390。

發(fā)明內(nèi)容
下文中考慮這種情況發(fā)光元件105不發(fā)光，從而在圖8B中顯示“黑色”。適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電勢G1，從而將薄膜晶體管102的源極和柵極之間的電勢差設(shè)成等于或低于薄膜晶體管102的閾值電壓或更低，由此使薄膜晶體管102截止。按照這個方式薄膜晶體管102的漏極電流為零，使得發(fā)光元件105不發(fā)光而顯示“黑色”。優(yōu)選的是，當(dāng)施加于源極和柵極的電壓不高于閾值電壓時，薄膜晶體管102完全截止，然而實(shí)際上薄膜晶體管102并未完全截止，有少量的漏極電流流過。該電流在附圖中用Ioff表示，并稱為截止電流。由于該截止電流Ioff，不應(yīng)該發(fā)光的發(fā)光元件發(fā)光(下文中稱該現(xiàn)象為灰黑色效應(yīng)(grayish black effect)。因此，存在顯示對比度降低的問題。
特別地，對于發(fā)光元件105繼續(xù)工作于正向偏壓的情況，即發(fā)光元件105繼續(xù)工作于第一電極105a(陽極)的電勢高于第二電極105b的電勢(陰極)的情況，發(fā)現(xiàn)灰黑色效應(yīng)變得顯著。
據(jù)發(fā)現(xiàn)，在發(fā)光元件105繼續(xù)工作于正向電壓的情況下灰黑色效應(yīng)變得顯著，因?yàn)榈谝浑姌O105a和第二電極105b之間一直保持與發(fā)光元件105閾值電壓近似相等的電壓。
該發(fā)光元件的閾值電壓為圖8C中的Vth。圖8C示出了從陽極流向陰極的電流I相對第二電極105b(陰極)的電勢和第一電極105a(陽極)的電勢之間的電勢差VEL的關(guān)系。當(dāng)VEL變得高于閾值電壓Vth時，流過電流I。也就是說，當(dāng)在第一電極105a(陽極)和第二電極105b(陰極)之間施加的電壓大于閾值電壓Vth時，電流流過發(fā)光元件105，發(fā)光元件105由此發(fā)光。
由于發(fā)光元件105自身的電容，在發(fā)光元件105的第一電極105a(陽極)和第二電極105b(陰極)之間保持著與閾值電壓Vth近似相等的電壓。圖8D示出了被示成二極管的發(fā)光元件，圖8E示出了圖8D的等效電路圖。該等效電路圖中電容器800對應(yīng)于發(fā)光元件105自身的電容。由電容器800保持該閾值電壓Vth。
對于發(fā)光元件105繼續(xù)工作于正向偏壓的情形，即使在薄膜晶體管102截止之后，第一電極105a(陽極)的電勢仍高于第二電極105b(陰極)的電勢，因此發(fā)光元件105的電容器800保持著與閾值電壓Vth近似相等的電壓。因此，當(dāng)在薄膜晶體管102內(nèi)產(chǎn)生截止電流Ioff時，截止電流Ioff流過圖8E的等效電路圖中位于二極管802一側(cè)的路徑801a，而不流到位于電容器800一側(cè)的路徑801b，由此對光發(fā)射有貢獻(xiàn)。按照這個方式，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在發(fā)光元件105繼續(xù)工作于正向偏壓的情況下灰黑色效應(yīng)變得顯著。
本發(fā)明提供了一種顯示裝置及其驅(qū)動方法，其中該顯示裝置通過降低灰黑色效應(yīng)并提高對比度可實(shí)現(xiàn)清晰顯示。
為了降低灰黑色效應(yīng)，本發(fā)明的該顯示裝置和驅(qū)動方法采用了如下第一配置和第二配置。
對于發(fā)光元件第一電極為陽極，第二電極為陰極的情形，設(shè)置第二電源線的電勢，使得當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的第一薄膜晶體管截止時，第一電極的電勢不低于第二電極的電勢，而且該第一電極和第二電極之間所施加的電壓小于該發(fā)光元件的閾值電壓。
對于發(fā)光元件的第一電極為陰極，第二電極為陽極的情形，設(shè)置第二電源線的電勢，使得當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的第一薄膜晶體管截止時，第一電極的電勢變得不高于第二電極的電勢，而且該第一電極和第二電極之間所施加的電壓小于該發(fā)光元件的閾值電壓。
對于發(fā)光元件第一電極為陽極，第二電極為陰極的情形，提供了與串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的第一薄膜晶體管不同的第二薄膜晶體管。該第二薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到該發(fā)光元件的第一電極，另一個連接到電源線。當(dāng)選擇將第一薄膜晶體管截止時，第二薄膜晶體管被選擇成導(dǎo)通，且該電源線的電勢設(shè)成不低于該發(fā)光元件的第二電極的電勢并低于將第二電極的電勢與該發(fā)光元件的閾值電壓相加得到的電勢。
對于發(fā)光元件第一電極為陰極，第二電極為陽極的情形，提供了與串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的第一薄膜晶體管不同的第二薄膜晶體管。該第二薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到該發(fā)光元件的第一電極，另一個連接到電源線。當(dāng)選擇將第一薄膜晶體管截止時，選擇使第二薄膜晶體管導(dǎo)通，且該電源線的電勢設(shè)成不高于該發(fā)光元件的第二電極的電勢并高于將第二電極的電勢減去該發(fā)光元件的閾值電壓而得到的電勢。
注意，連接到該第二薄膜晶體管的電源線可以共享作為連接到該發(fā)光元件的第二電極的電源線。
根據(jù)該第一和第二配置，該第一薄膜晶體管可以采用具有由多晶半導(dǎo)體制成的有源層的薄膜晶體管。
根據(jù)該第一和第二配置，可以組合使用接下來描述的第三配置。
提供一個與發(fā)光元件并聯(lián)連接的電容器。
也就是說，提供該電容器，使得一個電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，另一個電極連接到該發(fā)光元件的第二電極。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法，當(dāng)選擇使與發(fā)光元件串聯(lián)連接的薄膜晶體管截止從而使發(fā)光元件不發(fā)光時，該發(fā)光元件自身的電容器內(nèi)保持的與閾值電壓相對應(yīng)的電荷可以被放電。因此，當(dāng)在與該發(fā)光元件串聯(lián)連接的薄膜晶體管內(nèi)產(chǎn)生截止電流時，該截止電流對該發(fā)光元件自身的電容充電，直到該發(fā)光元件自身的電容再次保持閾值電壓。因此，選擇將串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的薄膜晶體管截止之后，該薄膜晶體管的截止電流暫時對光發(fā)射沒有貢獻(xiàn)。按照這個方式，可以降低灰黑色效應(yīng)。因此，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法，通過提高顯示對比度可以實(shí)現(xiàn)清晰顯示。
根據(jù)第一和第二配置，當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到發(fā)光元件的薄膜晶體管截止從而使該發(fā)光元件不發(fā)光時，在該發(fā)光元件的電極之間施加正向偏壓且該電壓設(shè)成低于該發(fā)光元件的閾值電壓。根據(jù)第一和第二這兩個配置，未對該發(fā)光元件施加反向偏壓。因此，與規(guī)律地向該發(fā)光元件施加反向偏壓的方法相比，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法可以降低功耗。
根據(jù)該第二配置，連接到第二薄膜晶體管的電源線可以共享用作連接到發(fā)光元件的第二電極的電源線，由此可以降低布線數(shù)并改善像素的開口率。
與具有由單晶半導(dǎo)體或者非晶半導(dǎo)體制成的有源層的薄膜晶體管相比，具有由多晶半導(dǎo)體制成的有源層的薄膜晶體管由于晶體晶界等而產(chǎn)生更多的截止電流。因此，本發(fā)明對于使用具有由多晶半導(dǎo)體制成的有源層的薄膜晶體管作為第一薄膜晶體管的情形尤其有效。
組合使用該第一和第二配置，串聯(lián)連接到發(fā)光元件的薄膜晶體管的截止電流繼續(xù)流至電容器，直到該電容器被充電。因此，在選擇將串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的薄膜晶體管截止后直到該薄膜晶體管的截止電流開始對光發(fā)射產(chǎn)生貢獻(xiàn)，所需時間更長。由此，可以進(jìn)一步降低灰黑色效應(yīng)。
如前所述，本發(fā)明提供了可以以更高對比度和更低功耗實(shí)現(xiàn)清晰顯示的顯示裝置及其驅(qū)動方法。


圖1A至1C為示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的圖示。
圖2A至2C為示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的圖示。
圖3A至3D為示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的圖示。
圖4A至4D為示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的圖示。
圖5A至5D為示出本發(fā)明的實(shí)施例1的圖示。
圖6A和6B為示出本發(fā)明的實(shí)施例2的圖示。
圖7A和7B為示出本發(fā)明的實(shí)施例3的圖示。
圖8A和8B示出了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，圖8C至8E示出了發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。
圖9A至9D為示出本發(fā)明的實(shí)施例10的圖示。
圖10為示出實(shí)施例4的圖示。
圖11為示出實(shí)施例5的圖示。
圖12A至12C為示出實(shí)施例6的圖示。
圖13A至13C為示出實(shí)施例7的圖示。
圖14A至14C為示出實(shí)施例8的圖示。
圖15A至15C為示出實(shí)施例9的圖示。
具體實(shí)施例方式
盡管將通過參考附圖以實(shí)施方式和實(shí)施例的形式全面地描述本發(fā)明，應(yīng)理解的是，各種改變和調(diào)整對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。因此，除非這些改變和調(diào)整背離本發(fā)明的范圍，否則應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明的范圍包含這些改變和調(diào)整。注意，用相同的參考數(shù)字表示實(shí)施方式和實(shí)施例中相同的部分，并省略了對其詳細(xì)描述。
參考圖1A至1C描述第一配置和第三配置組合使用的實(shí)例。在圖1A至1C中，參考數(shù)字105表示發(fā)光元件，102表示薄膜晶體管，103表示第一電源線，104表示第二電源線，101表示電容器，106表示電勢設(shè)定電路。電勢設(shè)定電路106對應(yīng)于第一配置。電容器101對應(yīng)于第三配置。發(fā)光元件105具有兩個電極并發(fā)光，發(fā)光的亮度對應(yīng)于這兩個電極之間流過電流的電流值。發(fā)光元件105的這兩個電極之一稱為第一電極105a，而另一個稱為第二電極105b。
參考圖1A描述了組合使用第一配置和第三配置的方法。
當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102截止時，電勢設(shè)定電路106改變第二電源線104的電勢，使得在發(fā)光元件105的電極之間施加正向偏壓且該電壓變成低于發(fā)光元件105的閾值電壓。按照這個方式，發(fā)光元件105自身電容內(nèi)保持的電荷被放電，從而略微減少發(fā)光元件105的光發(fā)射。
當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102導(dǎo)通時，電勢設(shè)定電路106改變第二電源線104的電勢，使得在發(fā)光元件105的電極之間施加正向偏壓且該電壓變成高于發(fā)光元件105的閾值電壓。根據(jù)施加在薄膜晶體管102的柵極的電勢G1而流動的薄膜晶體管102的漏極電流流到發(fā)光元件105。發(fā)光元件105發(fā)光，發(fā)光的亮度對應(yīng)于該漏極電流。按照這個方式，發(fā)光元件105的亮度得到控制以執(zhí)行顯示。
電勢設(shè)定電路106可具有例如包含開關(guān)和兩個端子(稱為第一端子和第二端子)的配置，其中這兩個端子施加了不同的電勢。該開關(guān)選擇第一端子和第二電源線104之間的連接或者第二端子和第二電源線104之間的連接。當(dāng)選擇將薄膜晶體管102截止時，該開關(guān)將第一端子和第二電源線104連接，而當(dāng)選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通時，該開關(guān)將第二端子和第二電源線104連接。對第一端子施加一電壓，使得相對于施加于第一電源線103的電勢，在發(fā)光元件105的電極之間施加正向偏壓，并將所施加的電壓設(shè)成低于發(fā)光元件105的閾值電壓。對第二端子施加一電壓，使得相對于施加于第一電源線103的電勢，在發(fā)光元件105的電極之間施加正向偏壓，并將所施加的電壓設(shè)成高于發(fā)光元件105的閾值電壓。
通過控制在一個幀周期內(nèi)發(fā)光元件105發(fā)光的時間，可以顯示灰度級。
電容器101的一個電極連接到第一電極105a，而另一個電極連接到第二電極105b。也就是說，電容器101并聯(lián)連接到發(fā)光元件105。與發(fā)光元件105串聯(lián)連接的薄膜晶體管102的截止電流流到額外提供的電容器101，直到電容器101被充電。因此，將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102截止后，直到薄膜晶體管102的截止電流開始對光發(fā)射有貢獻(xiàn)，要花更長的時間。按照這個方式，可以進(jìn)一步降低灰黑色效應(yīng)。
電致發(fā)光元件等可以用作發(fā)光元件105。電致發(fā)光元件具有二極管特性，其中電流僅沿一個方向流過。圖1B和1C均將圖1A中的發(fā)光元件105示成二極管。在圖1B中，第一電極105a為陽極，第二電極105b為陰極。在圖1C中，第一電極105a為陰極，第二電極105b為陽極。
描述圖1B中的電勢設(shè)定電路106。
當(dāng)選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通時，設(shè)定第二電源線104的電勢，使得第一電極105a的電勢高于第二電極105b的電勢，且第一電極105a和第二電極105b之間施加的電壓變成高于發(fā)光元件105的閾值電壓，因此發(fā)光元件105發(fā)光。
當(dāng)選擇將薄膜晶體管102截止時，設(shè)定第二電源線104的電勢，使得第一電極105a的電勢變得不低于第二電極105b的電勢，且第一電極105a和第二電極105b之間施加的電壓變成低于發(fā)光元件105的閾值電壓，因此發(fā)光元件105不發(fā)光。
描述圖1C中的電勢設(shè)定電路106。
當(dāng)選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通時，設(shè)定第二電源線104的電勢，使得第一電極105a的電勢低于第二電極105b的電勢，且第一電極105a和第二電極105b之間施加的電壓變成高于發(fā)光元件105的閾值電壓，因此發(fā)光元件105發(fā)光。
當(dāng)選擇將薄膜晶體管102截止時，設(shè)定第二電源線104的電勢，使得第一電極105a的電勢不高于第二電極105b的電勢，且第一電極105a和第二電極105b之間施加的電壓變成低于發(fā)光元件105的閾值電壓，因此發(fā)光元件105不發(fā)光。
參考圖2A至2C描述第二配置和第三配置組合使用的實(shí)例。在圖2A至2C中，使用相同的參考數(shù)字表示與圖1A至1C中相同的部分，并省略了對其的描述。參考數(shù)字107表示薄膜晶體管。薄膜晶體管107和第三電源線204對應(yīng)于第二配置。電容器101對應(yīng)于第三配置。
參考圖2A詳細(xì)描述了組合使用第二配置和第三配置的方法。
當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102截止時，通過控制施加于其柵極的電勢G2，選擇將薄膜晶體管107導(dǎo)通。按照這個方式，第三電源線204的電勢施加于第一電極105a。當(dāng)選擇將薄膜晶體管107導(dǎo)通時，第二電源線104和第三電源線204之間的電勢差設(shè)為零或者高于零并低于發(fā)光元件105的閾值電壓。按照這個方式，發(fā)光元件105自身電容內(nèi)保持的電荷被放電，從而略微減少發(fā)光元件105的光發(fā)射。
第二電源線104和第三電源線204還可以共用。按照這個方式，通過降低布線的數(shù)目，可以提高像素的開口率。
當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102導(dǎo)通時，通過控制施加于柵極的電勢G2，選擇將薄膜晶體管107截止。根據(jù)施加在薄膜晶體管102的柵極的電勢G1而流過的薄膜晶體管102的漏極電流流到發(fā)光元件105。發(fā)光元件105以與該漏極電流相對應(yīng)的亮度發(fā)光。按照這個方式，發(fā)光元件105的亮度得到控制以執(zhí)行顯示。
通過控制在一個幀周期內(nèi)發(fā)光元件105發(fā)光的時間，可以顯示灰度級。
通過提供電容器101，將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102截止后，直到薄膜晶體管102的截止電流開始對光發(fā)射有貢獻(xiàn)，要花更長的時間。按照這個方式，可以進(jìn)一步降低灰黑色效應(yīng)。
電致發(fā)光元件等可以用作發(fā)光元件105。電致發(fā)光元件具有二極管特性，其中電流僅沿一個方向流過。圖2B和2C均將圖2A中的發(fā)光元件105示成二極管。在圖2B中，第一電極105a為陽極，第二電極105b為陰極。在圖2C中，第一電極105a為陰極，第二電極105b為陽極。
參考圖3A至3D描述第一配置和第三配置組合使用的實(shí)例。在圖3A至3D中，使用相同的參考數(shù)字表示與圖1A至1C中相同的部分，并省略了對其的描述。
圖3A和3B均對應(yīng)于設(shè)有電容器108的圖1A。提供電容器108以保持薄膜晶體管102的柵極-源極電壓。圖3A示出了一個實(shí)例，其中薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103。圖3B示出了一個實(shí)例，其中薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到發(fā)光元件105的第一電極105a。
薄膜晶體管102的漏極電流根據(jù)其源極電勢和柵極電勢G1之間的電勢差而改變。即使薄膜晶體管102的柵極電勢G1得到控制，當(dāng)源極電勢改變時，源極電勢和柵極電勢之間的電勢差改變，該電勢差的改變引起漏極電流的變化。因此，優(yōu)選保持薄膜晶體管102的源極電勢不變。因此，優(yōu)選地，薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103，如圖3A所示。
圖3C和3D均對應(yīng)于將發(fā)光元件105示成二極管的圖3A。在圖3C中，第一電極105a為陽極，第二電極105b為陰極。在圖3D中，第一電極105a為陰極，第二電極105b為陽極。
在圖3C中，電流從第一電源線103沿一個方向流到第二電源線104，發(fā)光元件105因此發(fā)光。連接到第一電源線103的薄膜晶體管102的一側(cè)的電勢變成高于連接到發(fā)光元件105的第一電極105a的一側(cè)的電勢。薄膜晶體管102采用p溝道晶體管，使得薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103。
在圖3D中，電流從第二電源線104沿一個方向流到第一電源線103，發(fā)光元件105因此發(fā)光。連接到發(fā)光元件105的第一電極105a的薄膜晶體管102的一側(cè)的電勢變成高于連接到第一電源線103的一側(cè)的電勢。薄膜晶體管102采用n溝道晶體管，使得薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103。
參考圖4A至4D描述第二配置和第三配置組合使用的實(shí)例。在圖“至4D中，使用相同的參考數(shù)字表示與圖2A至3D中相同的部分。
圖4A和4B均對應(yīng)于設(shè)有電容器108的圖2A。提供電容器108以保持薄膜晶體管102的柵極-源極電壓。圖4A示出了一個實(shí)例，其中薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103。圖4B示出了一個實(shí)例，其中薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到發(fā)光元件105的第一電極105a。
圖4A優(yōu)選之處在于薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103，類似于圖3A。
圖4C和4D均對應(yīng)于將發(fā)光元件105示成二極管的圖4A。在圖4C中，第一電極105a為陽極，第二電極105b為陰極。在圖4D中，第一電極105a為陰極，第二電極105b為陽極。
在圖4C中，薄膜晶體管102采用p溝道晶體管，使得薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103。在圖4D中，薄膜晶體管102采用n溝道晶體管，使得薄膜晶體管102的源極側(cè)連接到第一電源線103。
參考圖5A至5D描述使用在實(shí)施方式中所述的配置的像素的具體實(shí)例。在圖5A至5D中，用相同的參考數(shù)字表示與圖1A至4D相同的部分，并省略了對其的描述。
圖5A示出了圖1A的配置，其示出了用于將電勢G1輸入到薄膜晶體管102的柵極的電路的具體實(shí)例。圖5B示出了圖2A的配置，其示出了用于將電勢G1輸入到薄膜晶體管102的柵極的電路的具體實(shí)例。圖5C示出了圖3A的配置，其示出了用于將電勢G1輸入到薄膜晶體管102的柵極的電路的具體實(shí)例。圖5D示出了圖4A的配置，其示出了用于將電勢G1輸入到薄膜晶體管102的柵極的電路的具體實(shí)例。
在圖5A至5D中，參考數(shù)字500表示像素，501表示薄膜晶體管，502表示信號線，503表示掃描線。薄膜晶體管501的源極和漏極之一連接到信號線502，而另一個連接到薄膜晶體管102的柵極。薄膜晶體管501的柵極連接到掃描線503。
在圖5A至5D所示的配置中，當(dāng)由輸入到掃描線503的信號將薄膜晶體管501選擇成導(dǎo)通時，輸入到信號線502的信號被輸入到薄膜晶體管102的柵極。按照這個方式，薄膜晶體管102的導(dǎo)通/截止以及導(dǎo)通時其漏極電流的值得到控制。
在圖5A中，選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通的情況下及選擇將薄膜晶體管102截止的情況下，電勢設(shè)定電路106的操作均與實(shí)施方式1相似。在圖5B中，選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通的情況下及選擇將薄膜晶體管102截止的情況下，薄膜晶體管107的操作均與實(shí)施方式2相似。在圖5C中，選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通的情況下及選擇將薄膜晶體管102截止的情況下，電勢設(shè)定電路106的操作均與實(shí)施方式3相似。在圖5D中，選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通的情況下及選擇將薄膜晶體管102截止的情況下，薄膜晶體管107的操作均與實(shí)施方式4相似。
可以結(jié)合各實(shí)施方式自由地實(shí)施實(shí)施例1。
參考圖6A和6B描述了與實(shí)施例1所示像素的實(shí)例不相同的實(shí)例。在圖6A和6B中，用相同的參考數(shù)字表示與圖1A至5D中相同的部分，并省略了對其的描述。
圖6A示出了圖5C的配置，其中設(shè)有不依賴于信號線502的信號而選擇將薄膜晶體管102截止的電路。圖6B示出了圖5D的配置，其中設(shè)有不依賴于信號線502的信號而選擇將薄膜晶體管102截止的電路。
在圖6A和6B中，參考數(shù)字601表示薄膜晶體管。薄膜晶體管601的源極和漏極之一連接到電容器108的一個電極，而另一個連接到電容器108的另一個電極。
在圖6A和6B所示的配置中，由輸入到薄膜晶體管601的柵極的電勢G3選擇將薄膜晶體管601截止，使得電容器108的兩個電極具有近似相同的電勢。電容器108內(nèi)保持的電荷被放電，因此薄膜晶體管102的源極和柵極之間的電勢差變得近似為零。按照這個方式，選擇將薄膜晶體管102截止。
根據(jù)第二配置，當(dāng)選擇將串聯(lián)連接到發(fā)光元件105的薄膜晶體管102截止時，將薄膜晶體管107選擇為導(dǎo)通。因此，在圖6B中，選擇將薄膜晶體管601導(dǎo)通的時序和選擇將薄膜晶體管107導(dǎo)通的時序可以相同。因此，薄膜晶體管107和601可以具有相同的極性，且其柵極可以連接到相同的布線，由此可以同時向它們的柵極輸入信號。用于向薄膜晶體管107的柵極輸入信號的布線和用于向薄膜晶體管601的柵極輸入信號的布線可以共用，這可以提高像素的開口率。
可以結(jié)合各實(shí)施方式自由地實(shí)施本實(shí)施例[實(shí)施例3]參考圖7A和7B描述與實(shí)施例1和2所示像素的實(shí)例不同的實(shí)例。在圖7A和7B中，用相同的參考數(shù)字表示與圖1A至6B相同的部分。
圖7A示出了用于向圖3A的配置中的薄膜晶體管102的柵極輸入電勢G1的電路的具體實(shí)例。圖7B示出了用于向圖4A的配置中的薄膜晶體管102的柵極輸入電勢G1的電路的具體實(shí)例。
在圖7A和7B中，參考數(shù)字701、702和703表示薄膜晶體管，704表示信號線，705表示掃描線。薄膜晶體管702的源極和漏極之一連接到信號線704，另一個連接到薄膜晶體管701的源極和漏極之一以及薄膜晶體管703的源極和漏極之一。薄膜晶體管702的柵極連接到掃描線705。薄膜晶體管701的源極和漏極中的另一個連接到第一電源線103。薄膜晶體管703的源極和漏極中的另一個連接到薄膜晶體管102的柵極。薄膜晶體管701的柵極連接到薄膜晶體管102的柵極。
在圖7A和7B中，在薄膜晶體管102的柵極和薄膜晶體管701的源極和漏極之一之間的路徑上設(shè)有薄膜晶體管703，然而，薄膜晶體管703可以設(shè)于其它位置，例如設(shè)于薄膜晶體管701的柵極和第二電容器108之間的路徑上。
在圖7A和7B所示的配置中，由輸入到掃描線705的電勢選擇將薄膜晶體管702導(dǎo)通，由輸入到其柵極的電勢G4選擇將薄膜晶體管703導(dǎo)通，由此在電容器108內(nèi)保持與輸入到信號線704的信號相對應(yīng)的電壓。按照這個方式，薄膜晶體管102的導(dǎo)通/截止及導(dǎo)通時其漏極電流的值得到控制。
進(jìn)一步描述具有圖7A和7B所示配置的像素的工作。向信號線704輸入具有預(yù)定電流值的電流(下文中稱之為信號電流)。當(dāng)選擇將薄膜晶體管702和703導(dǎo)通時，信號電流流過薄膜晶體管702和703，從而對電容器108充電。按照這個方式，在電容器108內(nèi)保持一電壓(下文中稱之為與該信號電流對應(yīng)的電壓)，使得薄膜晶體管701供應(yīng)大小與該信號電流相同的漏極電流。薄膜晶體管701的柵極和源極之間的電勢差等于薄膜晶體管102的柵極和源極之間的電勢差。如果薄膜晶體管701和102具有相同的極性，溝道寬度與溝道長度之比近似相同，并具有近似相同的特性，則薄膜晶體管102供應(yīng)大小與該信號電流近似相同的漏極電流。按照這個方式，供應(yīng)到發(fā)光元件105的電流得到控制以執(zhí)行顯示。
選擇將薄膜晶體管702截止且不從信號線向該像素輸入信號電流之后，電容器108內(nèi)保持與該信號電流相對應(yīng)的電壓。因此，即使在不從信號線向該像素輸入該信號電流之后，薄膜晶體管102仍供應(yīng)大小近似等于該信號電流的漏極電流。注意，優(yōu)選在選擇將薄膜晶體管702截止之前或者同時，選擇將薄膜晶體管703截止。如果在薄膜晶體管703導(dǎo)通時選擇將薄膜晶體管702截止，電容器108內(nèi)保持的電荷被放電且無法再保持與該信號電流對應(yīng)的電壓。
可以同時選擇將薄膜晶體管702和703導(dǎo)通/截止。因此，薄膜晶體管702和703可以具有相同的極性，且薄膜晶體管703的柵極可以連接到掃描線705。用于向薄膜晶體管702的柵極輸入信號的布線和用于向薄膜晶體管703的柵極輸入信號的布線可以共用，這可以提高各像素的開口率。
在圖7A中，在選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通的情況下及選擇將薄膜晶體管102截止的情況下，電勢設(shè)定電路106的操作均與實(shí)施方式3相似。在圖7B中，在選擇將薄膜晶體管102導(dǎo)通的情況下及選擇將薄膜晶體管102截止的情況下，薄膜晶體管107的操作均與實(shí)施方式4相似。
可以結(jié)合各實(shí)施方式自由地實(shí)施實(shí)施例3。
描述像素結(jié)構(gòu)的一個具體實(shí)例。圖10為示出本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖。參考數(shù)字1000表示襯底，1001表示基膜，1002表示半導(dǎo)體層，1003表示第一絕緣膜，1004表示柵電極，1005表示第二絕緣膜，1006表示電極，1007表示第一電極，1008表示第三絕緣膜，1009表示發(fā)光層，1010表示第二電極。參考數(shù)字1100表示薄膜晶體管，1011表示發(fā)光元件，1012表示電容器。
襯底1000可由諸如硼硅酸鋇玻璃和硼硅酸鋁玻璃的玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等制成。另外，還可以使用表面上均具有絕緣膜的包含不銹鋼的金屬襯底或者半導(dǎo)體襯底。也可以使用由諸如塑料的柔性合成樹脂制成的襯底。襯底1000的表面可以通過采用CMP方法等拋光而得到平整化。
基膜1001可由諸如氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅的絕緣膜制成。通過提供基膜1001，可以防止襯底1000中的諸如Na的堿金屬和堿土金屬擴(kuò)散到半導(dǎo)體層1002中，并對薄膜晶體管1100的特性產(chǎn)生負(fù)面影響。在圖10中，基膜1001具有單層結(jié)構(gòu)，然而，也可以形成兩層或者多于兩層的多層。注意，在雜質(zhì)的擴(kuò)散不是大問題的情況下，例如使用石英襯底時，并非必須提供帶基薄膜1001。
半導(dǎo)體層1002可由圖形化的結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜或者非晶半導(dǎo)體薄膜制成?？赏ㄟ^結(jié)晶非晶半導(dǎo)體薄膜而獲得結(jié)晶半導(dǎo)體薄膜。結(jié)晶的方法可以為激光結(jié)晶方法，使用RTA或者退火爐的熱結(jié)晶方法，使用促進(jìn)結(jié)晶的金屬催化劑的熱結(jié)晶方法等。半導(dǎo)體層1002具有溝道形成區(qū)域和添加雜質(zhì)元素以提供導(dǎo)電性的一對雜質(zhì)區(qū)域。注意，該溝道形成區(qū)域和這對雜質(zhì)區(qū)域之間可以提供添加了低濃度的雜質(zhì)元素的雜質(zhì)區(qū)域。
第一絕緣膜1003可以是使用氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅等制成的單層或者多個層疊的層。
柵電極1004可以是包含從Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、和Nd中選擇的一種或多種元素的合金或者化合物形成的單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。例如，柵電極1004可以使用TaN和W的疊層。也可以使用以添加了提供導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的多晶硅薄膜為代表的半導(dǎo)體薄膜。
薄膜晶體管1100由半導(dǎo)體層1002、柵電極1004、以及位于半導(dǎo)體層1002和柵電極1004之間的第一絕緣膜1003形成。在圖10中，只示出了連接到發(fā)光元件1011的第一電極1007的薄膜晶體管1100，然而還可以設(shè)有多個薄膜晶體管。此外，薄膜晶體管1100在本實(shí)施例中被示成頂柵晶體管，然而也可以采用具有位于半導(dǎo)體層之下的柵電極的底柵晶體管或者具有位于半導(dǎo)體層之上和之下的柵電極的雙柵極晶體管。
第二絕緣膜1005可由無機(jī)絕緣膜和有機(jī)絕緣膜的單層或疊層制成。至于無機(jī)絕緣膜，可以使用由CVD方法、SOG(旋涂玻璃)法等形成的氧化硅膜。至于有機(jī)絕緣膜，可以使用諸如聚酰亞胺、聚酰胺、BCB(苯并環(huán)丁烯)、丙烯酸或正型光敏有機(jī)樹脂、以及負(fù)型光敏感有機(jī)樹脂的膜。
此外，第二絕緣膜1005還可以使用具有Si(硅)-O(氧)鍵的骨架結(jié)構(gòu)的材料?？梢允褂弥辽俸袣涞挠袡C(jī)基團(tuán)(例如烷基、芳香族碳?xì)浠衔?作為該材料的取代基。也可以使用含氟基團(tuán)(fluoro group)作為取代基。此外，還可以使用含氟基團(tuán)和至少含有氫的有機(jī)基團(tuán)。
柵電極1006可以是包含從Al、Ni、C、W、Mo、Ti、Pt、Cu、Ta、Au和Mn中選擇的一種或多種元素的合金或者化合物形成的單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。例如，柵電極1006可以使用堆疊Al和Ti形成的Ti/Al/Ti金屬薄膜。此外，在第二絕緣膜1005上形成的電極1006的端部可以是楔形的，這可以防止在其上形成的薄膜的破裂。
第一電極1007和第二電極1010兩者之一或者都是透光電極。作為透光電極，可以使用諸如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZ0)，以及添加了鎵的氧化鋅(GZO)?；蛘?，還可以使用ITO和含有硅的ITO(下文中稱之為ITSO)，ITO和含有鈦的ITO(下文中稱之為ITTO)，ITO和含有鉬的ITO(下文中稱之為ITMO)，添加了鈦、鉬或鎵的ITO，以及含有氧化硅并添加2-20％的氧化鋅(ZnO)的氧化銦。
第一電極1007和第二電極1010的另一個可以由不透光的材料制成。例如，可以使用諸如Li和Cs的堿金屬，諸如Mg、Ca和Sr的堿土金屬，包含這些金屬的合金(Mg:Ag，Al:Li，Mg:In等)及其化合物(CaF2和氮化鈣)，以及諸如Yb和Er的稀土金屬。
第三絕緣膜1008可以由與第二絕緣膜1005類似的材料制成。第三絕緣膜1008形成于第一電極1007的外圍，從而覆蓋第一電極1007的端部，并起著隔離相鄰像素之間的發(fā)光層1009的堤岸的作用。
發(fā)光層1009由單層或者多層形成。在發(fā)光層1009由多層形成的情況下，這些層從載流子輸運(yùn)性能的角度可以分類成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等。注意，各層之間的邊界不必清晰，但是當(dāng)形成各層的材料部分混合時界面可能不清晰。對于各個層，可以使用有機(jī)材料和無機(jī)材料。作為有機(jī)材料，可以使用高分子量、中等分子量、和低分子量材料中的任意一種。注意，中等分子量材料對應(yīng)于低聚物，其結(jié)構(gòu)包含單個組成單元的約2至20個重復(fù)(聚合度)。
發(fā)光元件1011由發(fā)光層1009、第一電極1007和第二電極1010形成，其中發(fā)光層1009插在該兩個電極之間。第一電極1007和第二電極1010之一對應(yīng)于陽極，而另一個對應(yīng)于陰極。在對發(fā)光元件1011陽極和陰極之間施加高于其閾值電壓的正向偏壓且電流從該陽極流到陰極時，該發(fā)光元件1011發(fā)光。
電容器1012由第三絕緣膜1008、第一電極1007和第二電極1010形成，其中第三絕緣膜1008插在該兩個電極之間。電容器1012對應(yīng)于本發(fā)明第三配置中的電容器，即各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3中的電容器101。
可以結(jié)合各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3自由地實(shí)施本實(shí)施例。
描述像素結(jié)構(gòu)的一個具體實(shí)例，該結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例4中所描述的。注意，用相同的參考數(shù)字表示與圖10相同的部分并省略了對其的描述。
在圖11的結(jié)構(gòu)中，與第一電極1007交疊部分的第三絕緣膜1008形成為薄的。電容器1112由第三絕緣膜1008、第一電極1007和第二電極1010形成，其中第三絕緣膜1008插在這兩個電極之間。電容器1112對應(yīng)于本發(fā)明第三配置中的電容器，即各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3中的電容器101。與實(shí)施例4的電容器1012相比，電容器1112需要更小的電極面積以獲得相同的電容。按照這個方式，可以提高象素的開口率。
可以結(jié)合各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3自由地實(shí)施本實(shí)施例。

描述像素結(jié)構(gòu)的一個具體實(shí)例，該結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例4和5中所描述的。圖12A至12C分別示出了表示本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖。注意，用相同的參考數(shù)字表示與圖10相同的部分并省略了對其的描述。
在圖12A的結(jié)構(gòu)中，電容器1212由第三絕緣膜1008、電極1006和第二電極1010形成，其中第三絕緣膜1008插在這兩個電極之間。電容器1212對應(yīng)于本發(fā)明第三配置中的電容器，即各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3中的電容器101。
如實(shí)施例4所述，電極1006可以由堆疊的層形成。圖12B和12C分別示出了具有疊層結(jié)構(gòu)的電極1006的實(shí)例。電極1006由第一層1206a、第二層1206b和第三層1206c形成。例如，第一層1206a可以使用Ti，第二層1206b可以使用Al，第三層1206c可以使用Ti。
在圖12B和12C中，與第一層1206a交疊的第二層1206b和第三層1206c的部分被清除，只留下第一層1206a的一部分(下文中稱之為第一層1206a的延伸部分)。電容器1213由第三絕緣膜1008、第一層1206a的延伸部分和第二電極1010形成，其中第三絕緣膜1008插在后兩者之間。電容器1213對應(yīng)于本發(fā)明第三配置中的電容器，即各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3中的電容器101。
在圖12B和12C的結(jié)構(gòu)中，由于在沒有第二層1206b的第一層1206a的擴(kuò)展部分中形成電容器1213，即使第二層1206b的平整度差，也可以降低諸如電極之間短路的缺陷。因此，在第二層1206b使用電阻相對低但平整度差的材料而第一層1206a和第三層1206c使用電阻相對高但平整度良好的材料的情況下，圖12B和12C所示的結(jié)構(gòu)尤為有效。例如，第二層1206b使用鋁，第一層1206a和第三層1206c使用鈦的情況下，這些結(jié)構(gòu)是有效的。
在圖12C中，第一層1206a和第一電極1007在第一層1206a的延伸部分被連接。與第一電極1007交疊的部分的電極1006形成為薄的，這可以防止第一電極1007的破裂并保證第一電極1007和電極1006之間的連接。
可以結(jié)合實(shí)施各例模式和實(shí)施例1至5自由地實(shí)施本實(shí)施例。
描述像素的一個具體實(shí)例，該像素的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例4至6中的。圖13為示出本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖。注意，用相同的參考數(shù)字表示與圖10A至12C相同的部分并省略了對其的描述。
在圖13A的配置中，與電極1006交疊的部分的第三絕緣膜1008(或第一層1206a的延伸部分)形成為薄的。電容器1312由第三絕緣膜1008、電極1006和第二電極1010形成，其中第三絕緣膜1008插在這兩個電極之間。電容器1312對應(yīng)于第三配置中的電容器，即各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3中的電容器101。電容器1312需要更小的電極面積以獲得相同的電容，這可以提高象素的開口率。
在圖13B和13C中，電容器1313由第三絕緣膜1008、第一層1206a的延伸部分和第二電極1010制成，其中第三絕緣膜1008插在后兩者之間。電容器1313對應(yīng)于本發(fā)明第三配置中的電容器，即各實(shí)施方式和實(shí)施例1至3中的電容器101。
在圖13C中，第一層1206a和第一電極1007在第一層1206a的延伸部分被連接。
圖13B和13C的效果與實(shí)施例6的圖12B和12C的效果相似。此外，與圖12B和12C的電容器1213相比，圖13B和13C中的電容器1313需要更小的電極面積以獲得相同的電容。由此，可以提高象素的開口率。
可以結(jié)合各實(shí)施方式和實(shí)施例1至5自由地實(shí)施本實(shí)施例。
參考圖14A至14C描述實(shí)施例5和7中所述的部分形成為薄的第三絕緣膜1008的制造方法。在圖14A至14C中，用相同的參考數(shù)字表示與圖11相同的部分并省略了對其的描述。
在圖14A中，在形成第一電極1007之后，形成絕緣膜1408。絕緣膜1408采用光敏材料。使用光掩模1400曝光絕緣膜1408。光掩模1400設(shè)有第一透光部分1401，第二透光部分1402和遮光部分1403。第一透光部分1401可以為孔。第二透光部分1402中透射穿過光掩模1400的光強(qiáng)度低于第一透光部分1401中透射穿過光掩模1400的光強(qiáng)度。遮光部分幾乎不透射光線。使用上述的半色調(diào)掩模作為光掩模1400。
在圖14B中，顯影絕緣膜1408。與遮光部分1403交疊部分的絕緣膜1408幾乎沒有被刻蝕。通過第一透光部分1401被曝光的部分的絕緣膜1408很大程度地被刻蝕。按照這個方式，形成了孔部分1411，其中第一電極1007的表面被暴露。通過第二透光部分1402被曝光的部分的絕緣膜1408被刻蝕至一定程度。由此，在絕緣膜1408內(nèi)形成薄的部分1412。由此，得到具有薄部分的絕緣膜1408。圖14B中的絕緣膜1408對應(yīng)于實(shí)施例5和7中所描述的第三絕緣膜1008。
在圖14C中，依次形成發(fā)光層1009和第二電極1010。
可以結(jié)合各實(shí)施方式和實(shí)施例1至7自由地實(shí)施本實(shí)施例。
參考圖15A至15C描述實(shí)施例5和7中所述的部分形成為薄的第三絕緣膜1008的制造方法，該制造方法不同于實(shí)施例8所述的方法。在圖15A至15C中，用相同的參考數(shù)字表示與圖11相同的部分并省略了對其的描述。
在圖15A中，在形成第一電極1007之后，形成絕緣膜1508a。在絕緣膜1508a上形成絕緣膜1508b。絕緣膜1508a和1508b可以使用由無機(jī)絕緣膜和有機(jī)絕緣膜形成的單層或者疊層。此外，還可以使用具有Si(硅)-O(氧)鍵的骨架結(jié)構(gòu)的材料。作為該材料的取代基，可以使用至少含氫的有機(jī)基團(tuán)(例如烷基、芳香族碳?xì)浠衔?。作為取代基，也可以使用含氟基團(tuán)。此外，還可以使用含氟基團(tuán)和至少含有氫的有機(jī)基團(tuán)。
絕緣膜1508b被刻蝕以形成第一孔部分1511a和第二孔部分1512。
在圖15B中，在第一孔部分1511a內(nèi)的絕緣膜1508a被刻蝕以形成第三孔部分1511b。由此，可以獲得其中第一電極1007的表面被暴露的第三孔部分1511b和其中絕緣膜1508a的表面被暴露的第二孔部分1512。圖形化的絕緣膜1508a和1508b對應(yīng)于實(shí)施例5和7中所描述的第三絕緣膜1008。由此，得到具有薄部分的第三絕緣膜1008。
在圖15C中，依次形成發(fā)光層1009和第二電極1010。
電容器1112具有以絕緣膜1508a為介電物質(zhì)的電容，因此絕緣膜1508a優(yōu)選具有例如諸如氮化硅薄膜的高介電材料。
可以結(jié)合各實(shí)施方式和實(shí)施例1至7自由地實(shí)施本實(shí)施例。
本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備，這些電子設(shè)備中的每一個都在其顯示部分結(jié)合了該顯示裝置。
該電子設(shè)備包含相機(jī)(攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等)、投影儀、頭戴型顯示器(護(hù)目鏡型顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車輛立體音響、個人計算機(jī)，游戲機(jī)、便攜式信息終端(移動計算機(jī)、便攜式電話、電子書等)，設(shè)有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(特別是指能夠再現(xiàn)諸如數(shù)字化多功能光盤(DVD)的記錄介質(zhì)并具有能顯示再現(xiàn)圖像的顯示部分的設(shè)備)等。圖9A至9D示出了這些電子設(shè)備的實(shí)例。
圖9A示出了筆記本個人計算機(jī)，其包含主體911、機(jī)殼912、顯示部分913、鍵盤914、外部連接端口915、指示墊(pointing pad)916等。本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法被應(yīng)用于顯示部分913。通過使用本發(fā)明，可以以更低的功耗實(shí)現(xiàn)具有更大對比度的顯示部分913的清晰顯示。將本發(fā)明應(yīng)用于要求功耗降低的筆記本個人計算機(jī)是非常有效的。
圖9B示出了設(shè)有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(特別是指DVD再現(xiàn)設(shè)備)，其包括主體921、機(jī)殼922、第一顯示部分923、第二顯示部分924、記錄介質(zhì)(DVD等)、讀取部分925、操作鍵926、揚(yáng)聲器部分927等。第一顯示部分923主要顯示圖像數(shù)據(jù)，而第二顯示部分924主要顯示文本數(shù)據(jù)。本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法被應(yīng)用于第一顯示部分923和第二顯示部分924。通過使用本發(fā)明，可以以更低的功耗實(shí)現(xiàn)具有更大對比度的第一顯示部分923和第二顯示部分924的清晰顯示。
圖9C示出了便攜電話，其包括主體931、音頻輸出部分932、音頻輸入部分933、顯示部分934、操作開關(guān)935、天線936等。本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法被應(yīng)用于顯示部分934。通過使用本發(fā)明，可以以更低的功耗實(shí)現(xiàn)具有更大對比度的顯示部分934的清晰顯示。將本發(fā)明應(yīng)用于要求功耗降低的便攜電話是非常有效的。
圖9D示出了相機(jī)，其包括主體941、顯示部分942、機(jī)殼943、外部連接端口944、遙控接收部分945、圖像接收部分946、電池947、音頻輸入部分948、操作鍵949等。本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動方法被應(yīng)用于顯示部分942。通過使用本發(fā)明，可以以更低的功耗實(shí)現(xiàn)具有更大對比度的顯示部分942的清晰顯示。
可以結(jié)構(gòu)各實(shí)施方式和實(shí)施例1至9自由地實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例。
本申請基于2004年9月16日于日本專利局提交的日本專利申請序列號no.2004-270477，該申請的全部內(nèi)容在此引用作為參考。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包含包含第一薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線；以及第二電源線，其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極，其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；以及其中連接到該第二電源線的電路改變該第二電源線的電勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中該電路包含一開關(guān)，該開關(guān)具有連接到第二電源線的第一端子；連接到第一電源的第二端子；以及連接到第二電源的第三端子，其中該第一電源提供一電勢，使得第一電極的電勢變得高于第二電極的電勢，且第一電極和第二電極之間施加的電壓變得高于該發(fā)光元件的閾值電壓，因此發(fā)光元件發(fā)光，其中該第二電源提供一電勢，使得第一電極的電勢等于或高于第二電極的電勢，且該第一電極和第二電極之間施加的電壓變成低于所述閾值電壓，因此發(fā)光元件不發(fā)光，其中當(dāng)該薄膜晶體管導(dǎo)通時，該第一端子連接到該第二端子，以及其中當(dāng)該薄膜晶體管截止時，該第一端子連接到該第三端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中該電路包含一開關(guān)，該開關(guān)具有連接到第二電源線的第一端子；連接到第一電源的第二端子；以及連接到第二電源的第三端子，其中該第一電源提供一電勢，使得第一電極的電勢變得低于第二電極的電勢，且當(dāng)該薄膜晶體管導(dǎo)通時，該第一電極和第二電極之間施加的電壓變得高于該發(fā)光元件的閾值電壓，因此發(fā)光元件發(fā)光，其中該第二電源提供一電勢，使得第一電極的電勢等于或低于第二電極的電勢，且該第一電極和第二電極之間施加的電壓變成低于所述閾值電壓，因此發(fā)光元件不發(fā)光，其中當(dāng)該薄膜晶體管導(dǎo)通時，該第一端子連接到該第二端子，以及其中當(dāng)該薄膜晶體管截止時，該第一端子連接到該第三端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中該像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中該像素包含第二電容器，其中該第二電容器的一個電極連接到第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到第一薄膜晶體管的源極。
7.使用根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置的電子設(shè)備。
8.一種顯示裝置，包含包含第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線；以及第二電源線，其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極；其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；以及其中該第二薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到該發(fā)光元件的第一電極，而另一個連接到該發(fā)光元件的第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中當(dāng)?shù)诙∧ぞw管截止時第一薄膜晶體管被導(dǎo)通，以及其中當(dāng)?shù)诙∧ぞw管導(dǎo)通時第一薄膜晶體管被截止。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中該像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中該像素包含第二電容器，其中該第二電容器的一個電極連接到第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到第一薄膜晶體管的源極。
13.使用根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置的電子設(shè)備。
14.一種顯示裝置的驅(qū)動方法，包含包含第一薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線；以及第二電源線，其中該發(fā)光元件包含第一電極和第二電極；其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極，其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；其中設(shè)定第一電源線的電勢和第二電源線的電勢，使得第一電極的電勢變得高于第二電極的電勢，且當(dāng)該薄膜晶體管導(dǎo)通時第一電極和第二電極之間施加的電壓變得高于該發(fā)光元件的閾值電壓，因此該發(fā)光元件發(fā)光；以及其中設(shè)定第二電源線的電勢，使得第一電極的電勢等于或高于第二電極的電勢，且第一電極和第二電極之間施加的電壓變得低于該閾值電壓，因此該發(fā)光元件不發(fā)光
15.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置驅(qū)動方法，其中像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過控制一個幀周期內(nèi)該發(fā)光元件發(fā)光的時間而顯示灰度級。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置驅(qū)動方法，其中提供不同于第一電容器的第二電容器；以及其中該第二電容器的一個電極連接到該第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到該第一薄膜晶體管的源極。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過對第二電容器內(nèi)保持的電荷放電而使第一薄膜晶體管截止。
20.一種顯示裝置的驅(qū)動方法，包含包含第一薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線；以及第二電源線，其中該發(fā)光元件包含第一電極和第二電極；其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極，其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；其中設(shè)定第一電源線的電勢和第二電源線的電勢，使得第一電極的電勢變得低于第二電極的電勢，且當(dāng)該薄膜晶體管導(dǎo)通時第一電極和第二電極之間施加的電壓高于該發(fā)光元件的閾值電壓，因此該發(fā)光元件發(fā)光；以及其中設(shè)定第二電源線的電勢，使得第一電極的電勢等于或低于第二電極的電勢，且第一電極和第二電極之間施加的電壓低于該閾值電壓，因此該發(fā)光元件不發(fā)光。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的顯示裝置驅(qū)動方法，其中像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過控制一個幀周期內(nèi)該發(fā)光元件發(fā)光的時間而顯示灰度級。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的顯示裝置驅(qū)動方法，其中提供不同于第一電容器的第二電容器；以及其中該第二電容器的一個電極連接到該第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到該第一薄膜晶體管的源極。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過對第二電容器內(nèi)保持的電荷放電而使第一薄膜晶體管截止。
26.一種顯示裝置的驅(qū)動方法，包含包含第一薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線第二電源線；以及第三電源線，其中該發(fā)光元件包含第一電極和第二電極；其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極，其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；其中提供不同于該第一薄膜晶體管的第二薄膜晶體管；其中該第二薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電極，而另一個連接到第三電源線；以及其中當(dāng)該第一薄膜晶體管截止時，該第二薄膜晶體管被導(dǎo)通，且第三電源線的電勢設(shè)成等于或高于第二電源線的電勢并低于將該發(fā)光元件的閾值電壓與第二電源線的電勢相加而得到的電勢。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過控制一個幀周期內(nèi)該發(fā)光元件發(fā)光的時間而顯示灰度級。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置驅(qū)動方法，其中設(shè)有不同于第一電容器的第二電容器；以及其中該第二電容器的一個電極連接到該第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到該第一薄膜晶體管的源極。
31.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過對第二電容器內(nèi)保持的電荷放電而使第一薄膜晶體管截止。
32.一種顯示裝置的驅(qū)動方法，包含包含第一薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線第二電源線；以及第三電源線，其中該發(fā)光元件包含第一電極和第二電極；其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極，其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；其中提供第二薄膜晶體管；其中該第二薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電極，而另一個連接到第三電源線；以及其中當(dāng)該第一薄膜晶體管截止時，該第二薄膜晶體管被導(dǎo)通，且第三電源線的電勢設(shè)成等于或低于第二電源線的電勢并高于將該發(fā)光元件的閾值電壓與第二電源線的電勢相加而得到的電勢。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
35.根據(jù)權(quán)利要求32的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過控制一個幀周期內(nèi)該發(fā)光元件發(fā)光的時間而顯示灰度級。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的顯示裝置驅(qū)動方法，其中提供不同于第一電容器的第二電容器；以及其中該第二電容器的一個電極連接到該第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到該第一薄膜晶體管的源極。
37.根據(jù)權(quán)利要求32的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過對第二電容器內(nèi)保持的電荷放電而使第一薄膜晶體管截止。
38.一種顯示裝置的驅(qū)動方法，包含包含第一薄膜晶體管和發(fā)光元件的像素；第一電源線；以及第二電源線；其中該發(fā)光元件包含第一電極和第二電極；其中該第一薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電源線，而另一個連接到該發(fā)光元件的第一電極，其中該發(fā)光元件的第二電極連接到第二電源線；其中提供第二薄膜晶體管；其中該第二薄膜晶體管的源極和漏極之一連接到第一電極，而另一個連接到第二電極；以及其中當(dāng)?shù)谝槐∧ぞw管截止時第二薄膜晶體管被導(dǎo)通。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該像素包含第一電容器，其中該第一電容器的第一電極連接到該發(fā)光元件的第一電極，以及其中該第一電容器的第二電極連接到第二電源線。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的顯示裝置驅(qū)動方法，其中該第一薄膜晶體管具有由多晶半導(dǎo)體形成的有源層。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過控制一個幀周期內(nèi)該發(fā)光元件發(fā)光的時間而顯示灰度級。
42.根據(jù)權(quán)利要求38的顯示裝置驅(qū)動方法，其中提供不同于第一電容器的第二電容器；以及其中該第二電容器的一個電極連接到該第一薄膜晶體管的柵極，而另一個電極連接到該第一薄膜晶體管的源極。
43.根據(jù)權(quán)利要求38的顯示裝置驅(qū)動方法，其中通過對第二電容器內(nèi)保持的電荷放電而使第一薄膜晶體管截止。
全文摘要
由串聯(lián)連接到發(fā)光元件的薄膜晶體管的截止電流解決了該發(fā)光元件輕微發(fā)光的問題，由此提供了可以以增強(qiáng)的對比度執(zhí)行清晰顯示的顯示裝置及其驅(qū)動方法。當(dāng)串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的薄膜晶體管截止時，該發(fā)光元件自身的電容內(nèi)所保持的電荷被放電。即使在串聯(lián)連接到該發(fā)光元件的薄膜晶體管中產(chǎn)生截止電流時，該截止電流對該電容充電，直到該發(fā)光元件自身的電容再次保持預(yù)定電壓。因此，該薄膜晶體管的截止電流對光發(fā)射沒有貢獻(xiàn)。由此，可以減少該發(fā)光元件的輕微光發(fā)射。
文檔編號H05B33/08GK1750099SQ20051010387
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者三宅博之, 巖淵友幸, 福本良太 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所