带有调整过的电源电压的显示装置制造方法及图纸

显示装置包括充当光学元件的有机光发射二极管（ＯＬＥＤ）、充当写入光度数据的开关的第一晶体管和驱动ＯＬＥＤ的第二晶体管。ＯＬＥＤ的阴极连接到一个恒定电压，第二晶体管的源极通过电源线连接到电源电压。恒定电压的电位被设为一个负电压值而电源电压的电位被设为一个正电压值。因此，和恒定电压设为０Ｖ的情况相比，恒定电压和电源电压的绝对值之差变小。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Display device with adjusted supply voltage

The display device includes an organic light emitting diode (OLED) acting as an optical element, a first transistor serving as a switch for writing photometric data, and a second transistor for driving the OLED. The cathode of the OLED is connected to a constant voltage, and the source of the second transistor is connected to the power supply through a power supply line. The potential of the constant voltage is set to a negative voltage and the voltage of the supply voltage is set to a positive voltage. Thus, the difference between the absolute value of the constant voltage and the supply voltage becomes small compared to the case where the constant voltage is set to 0V. \ue5cf

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个显示装置，更具体地说是涉及一个有源矩阵型的显示装置。(2)
技术介绍
笔记本型个人电脑和便携式终端的应用正快速地普及。主要用于这些设备的显示器是液晶显示器，但是有机EL(电致发光)显示器被视作有前途的下一代平板显示器。作为这些显示器的一种显示方式的有源矩阵驱动系统是主要的。使用该系统的显示器被称为有源矩阵显示器，其中许多像素被垂直或平面地置于一个矩阵中，对每个像素提供一个开关元件。图像数据通过开关元件被写入每条扫描线。设计实际的有机EL显示器的研究和开发正处在开创期间，已提出多种像素电路。这些电路的一个例子是日本专利申请号为“Heill-219146”的申请中揭示的一个像素电路，下文中参考图4会对其进行简要解释。参考图4，该电路由两个n沟道晶体管的第一晶体管Tr50和第二晶体管Tr51、作为光学元件的有机光发射二极管OLED50、存储电容C50、发送选择信号的选择线SL50、传输光度数据的数据线DL50和电源线PL50组成。电源线PL50连接到电源电压Vdd。OLED50的阴极处的电位与地电位相同。该电路工作如下。为了对OLED50写光度数据，选择线SL50上的选择信号转为高并且第一晶体管开启，输入数据线DL50的光度数据被设置在第二晶体管Tr51和存储电容C50上。然后，对应于光度数据的电流流通以使OLED50发光。当选择线SL50上的选择信号变低时，第一晶体管Tr50关闭，但是第二晶体管Tr51的门电压保持，从而根据设置的光度数据而使发光继续。本专利技术需克服的一个问题是有机EL显示器的大的能量消耗。有机EL显示器用到的光学元件一般会引起大的电压下降，因此总体上这种显示装置运行所需的电能相对较大。例如，如图4所示的显示装置要求电源电压Vdd高达15V至20V。(3)
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况，它的一个目的是提供一个能降低能量消耗的新颖的电路。本专利技术的另一个目的是当启动一个显示装置时降低工作在驱动单元上的电压。本专利技术的另一个目的是当启动一个显示装置时降低工作在光学元件上的电压。本专利技术还有一个目的是提高有机光发射二极管处的电子注入效率。本专利技术还有一个目的是降低该显示装置的制造费用。按照本专利技术选择的一个实施例涉及一个显示装置。该装置包括光学元件；驱动光学元件的驱动单元；驱动该驱动单元的第一和第二电压源。第一和第二电压源各有正的和负的电压值，正电压值的电压源的电压值低于驱动单元的击穿电压。这里主要假设“光学元件”是一个有机光发射二极管(此后称作OLED)。用来驱动光学元件的这两个电压源中的一个一般被设置成与地电位相同的电位。然而，尽管这两个电压源之间的电位差不变，通过把这两个电压源移动到负的一边时，其电位的绝对值会有小幅的下降。使正电压值的电压源的电压低于驱动单元的击穿电压导致工作在驱动单元上的开启电压降低，从而改善驱动单元的可靠性。这里， “击穿电压”指驱动单元的栅-源电压或栅-漏电压，它并不是指电介质的击穿电压。尽管该“击穿电压”的变化取决于晶体管的结构或工艺操作条件，但它一般约为15V。按照本专利技术选择的另一个实施例也涉及一个显示装置。该显示装置也包括光学元件；驱动光学元件的驱动单元；以及驱动该驱动单元的第一和第二电压源。第一电压源和第二电压源各有正的和负的电压值，负电压值的电压源的电压绝对值低于光学元件的击穿电压。因此，使有负电压值的电压源的电压值保持低于该光学元件的击穿电压，从而降低开启该光学元件时的加载并改善其可靠性。这里，“击穿电压”指的是施加在该光学元件两端的电压，尽管该“击穿电压”的变化取决于OLED的结构和工艺操作条件，但它的值在正向偏压下一般约为15V，在反向偏压下一般约为20V。此外，该显示装置还可以包括一个切换光度数据的写入和存储的开关电路。该“光度数据”是指包含将设置在驱动单元中的光度或亮度信息的数据，它与光学元件发射的光的光强不同。另外，这里主要假设的“驱动单元”或“开关元件”是MOS(金属氧化物半导体)晶体管或TFT(薄膜晶体管)。这里，如果施加在驱动单元两端的电压的绝对值设置为小，那么光度数据写入该驱动单元的电压的绝对值也可以设置为小。而且，施加在开关电路的选择信号的绝对值也变小。因此，总体上可以降低该装置中的能量消耗。此外，负电压值的电压源的电压绝对值可能会大于或等于该光学元件的阈值电压。这里，在OLED的电压-光度(V-L)特性中，用来获取最小光度Lmin的最小电压Vmin必需大于或等于阈值电压Vf。因此，驱动单元的栅极中设置的光度数据必需至少大于或等于该最小电压Vmin。如果试图把该光度数据的最小值设为零，OLED阴极处的电位就需要在负向上移动最小电压Vmin，这能由上述结构完成。因此，光度数据的电压降低并且能量消耗也降低。在上面描述的这样一个显示装置中，该光学元件设置成通过第一电压源或第二电压源把一个恒定电压施加在光学元件的至少一端，以及光学元件两端的各正的和负的电位的绝对值大致相同。由此，即便两端的电位差不变，正的一边和负的一边的绝对值能平均地设置为小，从而使工作在该光学元件两端的电压绝对值最小。因此，也能使所需电功率最小。在上面描述的这样一个显示装置中，该光学元件设置成使该光学元件当用一个施加在驱动单元上的预定范围内的电压写入光度数据时工作，可以以变为零的对应于预定色彩的光度数据的电压值为基础来设置一定范围的光度数据。在这种情况下，显示装置总体上的能量消耗可基于光度数据的电压值而得以降低。这里，“预定色彩”是指包含在一定范围的有效显示色彩中的色彩。例如，尽管光度数据的电压值考虑到一个有效范围，该范围符合显示色彩的有效范围，小电压可能导致依赖最小值的黑色显示而大电压值可能导致依赖最大值的白色显示。然而，只在这里讨论处于有效范围内的电压，而不考虑有效范围内除这些之外的电压。值得注意的是，上述结构单元和在方法、装置、系统等之间变化的表述的任意组合都是有效的并包括在本专利技术实施例的范围之内。此外，这个本专利技术的摘要无需描述所有必要的特性，因此本专利技术也可以是这些已描述的特性的子组合。(4)附图说明图1按照本专利技术的第一实施例示出一个单独像素的像素电路结构。图2按照第一实施例示出四个像素的像素电路结构和它们的周围控制电路和信号线。图3A和图3B按照第二实施例示出施加在OLED两端的两个电压和光度数据电压之间的关系。图4按照传统的实践示出一个单独像素的电路结构。(5)具体实施方式现在将根据选定的实施例来描述本专利技术，这些实施例并不限制本专利技术的范围但是举例说明本专利技术。实施例中描述的所有特性和它们的组合并不一定是本专利技术必需的。在下面的实施例中，把一个有源矩阵有机EL(电致发光)显示器假定为显示装置。参考下面的若干实现本专利技术的最佳模式来描述本专利技术。第一实施例图1示出一个单独像素的像素电路结构。像素电路Pix包括第一晶体管Tr10、第二晶体管Tr11、OLED和恒定电压Cv。像素电路Pix周围排列的是数据线DL、选择线SL和电源线PL。数据线DL把待写的光度数据发送到像素电路Pix，而选择线SL发送决定光度数据写定时的选择信号。电源线PL把电功率供给像素电路Pix。第一晶体管Tr10和第二晶体管Tr11都是n沟道晶体管。第一晶体管Tr10是控制光度数据写的开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，包括： 光学元件； 驱动上述光学元件的驱动单元；以及 驱动上述驱动单元的第一和第二电压源， 其特征在于每个上述第一电压源和第二电压源有正电压值和负电压值，正电压值的电压源的电压值低于上述驱动单元的击穿电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：土屋博，松本昭一郎，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]