显示器件制造技术

技术编号:3033419 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种可以抑制EL元件发光量并且实现大数目的灰度等级的电子器件。电子器件特征在于EL元件的发光通过EL驱动器TFTs对被控制,EL驱动器TFTs对的一个通过开关TFTs对的一个和消除TFTs对的一个控制,EL驱动器TFTs对的另一个通过开关TFTs对的另一个和消除TFTs的另一个控制,通过控制EL元件发光时间,进行灰度显示。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

Display device

The invention provides an electronic device which can suppress the luminous quantity of EL elements and realize the large number of gray levels. The characteristics of electronic devices is emitting EL element by the EL driver TFTs to control EL, drive TFTs to a switch by TFTs on a TFTs and eliminate a control on the EL driver TFTs to another through the switch TFTs on another and remove another control TFTs EL, by controlling the light emitting element, to grayscale display.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种EL显示器(电子设备),该EL显示器通过在衬底上制造EL(电致发光electro luminescence)元件而形成。特别地本专利技术涉及利用半导体元件(使用半导体薄膜的一种元件)的EL显示器,进一步讲是关于利用EL显示器作显示部分的电子设备。最近几年,在衬底上形成TFTs的技术取得了显著的进步,开发TFTs对有源极矩阵(active matrix)显示设备的应用在不断的进行。特别是,利用多晶硅膜的TFTs比利用非晶硅膜的普通的TFTs具有更高的电场致迁移率(也称迁移率),因而可进行高速操作。因此,象素(pixel)的控制,以前是通过衬底的外围的驱动电路来控制,现在能通过与象素形成在同一衬底上的驱动电路控制。通过在同一衬底上形成各种电路和元件,各种优点如降低制造成本,显示设备的微型化,增加产量以及降低消耗,都能从这样的一种有源极矩阵显示设备获得。具有EL元件作为自发光元件的有源极矩阵EL显示器的有关研究正在积极地进行。EL显示器同样是指一种有机EL显示器(OLEd)或一种有机发光二极管(OLED)。与液晶显示设备不同的是,EL显示器是一种自发光型。EL元件具有由一对电极(阳极和阴极)和EL层组成的结构,EL层是普通的叠层结构,夹在一对电极之间。Estman Kodark公司的唐等人提出的叠层结构(空穴输运层(holetransportinglayer),光发射层(hight-emitting layer),电子输运层(electron transportinglayer))可以认为是一种典型的EL层的叠层结构。这种叠层结构具有很高的发光效率,因此在目前,大多数在EL显示器的研究和开发都在采用EL层的这种叠层结构进行。除了上述叠层结构之外,可以形成一种结构,在该结构中的层是从空穴注入层、空穴输运层、光发射层、和电子输运层的顺序叠放在阳极上或者以空穴注入层、空穴输运层、光发射层、电子输运层、和电子注入层的顺序叠放。光发射层可以掺杂荧光色料等。在本专利技术中EL层是普通术语,详细地指形成在阴极和阳极之间的所有层。因此,EL层包括所有的上面提及的空穴注入层,空穴输运层,光发射层,电子输运层,电子注入层等。一对电极上的预定电压馈送给具有上述结构的EL层,因而在光发射层中的载流子的相互耦合就会导致发光。应当注意在整个说明书中,通过EL元件的光发射称作驱动EL元件。另外,由阳极、EL层、和阴极形成的发光元件在本说明中称作EL元件。模拟系统(模拟驱动)的驱动方法可以作为EL显示器的驱动方法引证。与EL显示器的模拟驱动有关的说明将参考附图说明图18和19进行。图18是具有模拟驱动的EL显示器中的象素部分的结构示意图。用于从栅信号线驱动电路输入栅信号的栅信号线(多个栅信号线G1-Gy)与各象素的开关TFT1801的栅电极相连。对于各象素的开关TFT1801的源极区和漏极区,一个与用于输入模拟图象信号的源极信号线(也称数据信号线)(S1-Sx)相连,同时另一个分别与EL驱动器TFT1804的栅电极和每个象素的电容1808相连。每个象素的EL驱动器TFT1804的源极区分别与电源极行(V1-Vx)相连,并且其漏极区分别与EL元件1806相连。电源极行(V1-Vx)的电位势叫电源极电压。每个电源极行(V1-Vx)与各象素的电容1808相连。EL1806元件由阳极,阴极,以及形成在两者之间的叠层EL层组成。当EL元件1806的阳极与EL驱动器TFT1804的源极区或漏极区之一相连时,EL元件1806的阳极和阴极分别成为象素电极和相对电极。作为选择,假如EL元件1806的阳极与EL驱动器TFT1804的源极区或漏极区之一相连,那么EL元件1806的阴极就成为相对电极因而其阴极就成为象素电极。应当注意在本专利技术的详细说明中,相对电极的电位势是指相对电位势。EL驱动电压馈送给EL层,该电压是在象素电极的电位势和相对电极的电位势之间的电位差。图19是图18中的EL显示器被模拟系统驱动时的时序示意图。从一个栅信号线的脉冲到下一个不同的栅信号线的脉冲的周期叫一个行周期(L)。另外,从一个图象的显示到下一个图象的显示的周期符合一个帧周期(F)。在图18所示的EL显示器中,栅信号线的“y”数值因而和行周期的“y”数值位于一个帧周期里。因为当分辨率提高时帧周期中的行周期的数值增加,所以必须在高频下驱动驱动电路。首先,电源极行(V1-Vx)维持一个恒定的电位势,以及一个相对电位势即相对电极的电位势同样维持一个恒定的电位势。在相对电位势和电源极电位势之间的电位势差到一定程度,使得EL元件发光。从栅信号线驱动电路发出的栅信号在第一行周期(L1)中馈送给栅信号线G1。随后一个模拟的图象信号输入到源极信号线(S1-Sx)。与栅信号线G1相连的所有开关TFT处于ON状态从而馈送给模拟图象信号即输入到源极信号线并通过开关TFT到EL驱动器TFT的栅电极。EL驱动器TFT的沟道形成区中的电流量是通过输入到EL驱动器TFT的栅电极的信号电位势的电平(电压)进行控制。因此,馈送给EL元件的象素电极的电位势是通过输入到EL驱动器TFT的栅电极的模拟图象信号电位势的电平确定。通过EL元件的光发射因此通过模拟图象信号的电位势来被控制。以上所说操作是重复进行并且第一行周期(L1)在模拟图象信号输入到源极信号线(S1-Sx)结束时终止。之后,在第二行周期(L2)中栅信号馈送给栅信号线G2。模拟于第一行周期(L1),一个模拟图象信号继续输入到源极信号线(S1-Sx)。当栅信号己输入到所有的栅信号线(G1-Gy)时,所有的行周期(L1-Ly)就完成从而完成一个帧周期。通过在一个帧周期内的所有象素形成一个图象来实现显示。因此,通过EL元件发射的发光量是通过模拟图象信号控制并且灰度显示通过发射的发光量的这种控制而进行。该系统是指称为模拟驱动方法的驱动系统,该系统中的灰度显示通过模拟图象信号的电位势馈送给源极信号线的不同而完成。下述状态将利用图20A和图20B做详细的解释,在此状态中,通过EL驱动器TFT的栅电压控制提供到EL元件的电流量。图20A表示EL元件的电流-电压特性图。当超过某一阈值的电压作用在EL元件上时,通过EL元件的电流就随所加电压成指数改变。图20B表示通过EL元件的电流的评估值图,图中ΔV表示电源极电位势与相反电位势之间的差值;VEL,加在EL元件上的电压(称EL驱动电压);Vds,加在EL驱动器TFT的源极和漏极之间的电压(称漏极电压);以及Vgs,加在EL驱动器TFT的栅和源极之间的电压(称栅电压)。图20B表示EL元件的电流-电压特性曲行和以这种方式形成的曲行,该曲行表示就几个栅电压在ΔV/2行附近被触发而言,EL驱动器TFT的电流-电压特性。EL驱动器TFT和EL元件串联连接,通过EL驱动器TFT和EL元件的电流从图20B的图中的交叉点就能读出。关于任何一个栅电压,同样可以通过EL驱动器TFT和EL元件的电流也可以采用相同的方式读出。当开关TFT位于ON状态时输入一个模拟图象信号到象素,模拟图象信号的电位势馈送给EL驱动器TFT的栅电极。此时,根据图203表示的电流-电压特性通过EL元件的电流与栅电压确定其——对应的关系。那就是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备包含: 一对源极信号线驱动电路; 一对栅信号线驱动电路;以及 包括多个象素的象素部分,其特征在于: 多个象素每个具有一个EL元件、一对EL驱动器TFTs、一对开关TFTs和一对消除TFTs, EL元件的发光通过所述一对EL驱动器TFTs控制; 所述一对EL驱动器TFTs之一通过所述一对开关TFTs之一和所述一对消除TFTs之一控制; 所述一对EL驱动器TFTs的另一个通过所述一对开关TFTs的另一个和所述一对消除TFTs的另一个控制; 通过控制所述多个EL元件的发光时间进行灰度级显示。

【技术特征摘要】
JP 1999-12-24 365824/991.一种电子设备包含一对源极信号线驱动电路;一对栅信号线驱动电路;以及包括多个象素的象素部分,其特征在于多个象素每个具有一个EL元件、一对EL驱动器TFTs、一对开关TFTs和一对消除TFTs,EL元件的发光通过所述一对EL驱动器TFTs控制;所述一对EL驱动器TFTs之一通过所述一对开关TFTs之一和所述一对消除TFTs之一控制;所述一对EL驱动器TFTs的另一个通过所述一对开关TFTs的另一个和所述一对消除TFTs的另一个控制;通过控制所述多个EL元件的发光时间进行灰度级显示。2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于利用衬底之上的TFT,形成所述一对源极信号线驱动电路和所述一对栅信号线驱动电路,所述象素部分在衬底上也形成,并且所述一对源极信号线驱动电路的驱动频率为10MHZ或更高。3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于所述EL元件具有一个象素电极、一个相对电极、和介于所述象素电极和所述相对电极之间的一EL层。4.一种EL显示设备,其特征在于利用权利要求1所述设备。5.一种录象机,其特征在于利用权利要求1所述设备。6.一种头戴式EL显示设备,其特征在于利用权利要求1所述电子设备。7.一种DVD播放器,其特征在于利用权利要求1所述电子设备。8.一种头戴式型显示器,其特征在于利用权利要求1所述电子设备。9.一种个人计算机,其特征在于利用权利要求1所述电子设备。10.一种手提电话,其特征在于利用权利要求1所述设备。11.一种汽车音响设备,其特征在于利用权利要求1所述设备。12.一种电子设备包含第一和第二源极信号线驱动电路;第一和第二栅信号线驱动电路;包括多个象素的象素部分;与所述第一源极信号线驱动电路连接的多个第一源极信号线;与所述第二源极信号线驱动电路连接的多个第二源极信号线;与所述第一栅信号线驱动电路连接的多个第一栅信号线;与所述第二栅信号线驱动电路连接的多个第二栅信号线;以及电源极行,其特征在于多个象素每个具有第一开关TFT、第二开关TFT、第一消除TFT、第二消除TFT、第一EL驱动器TFT、第二EL驱动器TFT、以及一个EL元件;所述第一开关TFT的栅电极与所述第一栅信号线连接,所述第二开关TFT的栅电极与所述第二栅信号线连接,所述第一开关TFT的源极区和漏极区之一与所述第一源极信号线连接,并且另一个与所述第一EL驱动器TFT的栅电极连接,所述第二开关TFT的源极区和漏极区之一与所述第二源极信号线连接,并且另一个与所述第二EL驱动器TFT的栅电极连接,所述第一消除TFT的栅电极与所述第一栅信号线连接,所述第二消除TFT的栅电极与所述第二栅信号线连接,所述第一消除TFT的源极区和漏极区之一与电源极行连接,并且另一个与所述第二EL驱动器TFT的栅电极连接,所述第二消除TFT的源极区和漏极区之一与电源极行连接,并且另一个与所述第一EL驱动器TFT的栅电极连接,所述第一EL驱动器TFT的源极区和漏极区之一与电源极行连接,并且另一个与所述EL元件连接,以及所述第二EL驱动器TFT的源极区和漏极区之一与所述电源极行连接,并且另一个与所述EL元件连接。13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于所述第一开关TFT和所述第一消除TFT同时处于ON状态或OFF状态,并且所述第二开关TFT和所述第二消除TFT同时处于ON状态或OFF状态。14.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于当所述电源极行上的电位势馈送给每个所述EL驱动器TFT的所述栅电极时,每个所述第一EL驱动器TFT和所述第二EL驱动器TFT成为OFF状态。15.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan以及(n)个显示周期Tr1、Tr2、…、Tm位于一个帧周期内;所述(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan按所述次序出现;所述(n)个显示周期Tr1、Tr2、…、Tm按所述次序出现;从所述(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan之一开始的时刻到在所述(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan之一之后的写入周期开始时刻的时间周期对应于每个所述显示周期Tr1、Tr2、…、Tm;在所述写入周期Tan之后出现的写入周期是写入周期Ta1`,它在下一个帧周期内第一个出现;在所述显示周期Tm之后出现的显示周期是显示周期Tr1`,它在下一个帧周期内第一个出现;所述(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan被分为(i)个写入周期(i一个整数写入周期,等于或大于0并且等于或小于n)和(n-1)个写入周期(n-1);在所述(i)个写入周期的每一个,数字数据信号通过所述第一源极信号线从所述第一源极信号线驱动电路输入到所有的所述多个象素;在所述(n-i)个写入周期的每一个,数字数据信号通过所述第二源极信号线从所述第二源极信号线驱动电路输入到所有的所述多个象素;在所述(i)个写入周期的每一个,数字数据信号在所述(i)个写入周期从所有的所述多个象素消除之前,从所述第二源极信号线驱动电路输入;在所述(n-i)个写入周期的每一个,数字数据信号在所述(n-i)个写入周期从所有的所述多个象素消除之前,从所述第一源极信号线驱动电路输入;在所述(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan组和随后的所述(n)个写入周期Ta2、Ta3、…、Ta1`组之间的相邻对(Ta1,Ta2)、(Ta2,Ta3)、…、(Ta(n-1),Tan)、(Tan,Ta1`)被分为写入周期的(j)个相邻对(j一个整数,等于或大于0并且等于或小于(n-1))和写入周期的(n-j)个相邻对组;在写入周期的所述(j)个相邻对的每一个中,两个写入周期相互交叠;在写入周期的所述(n-j)个相邻对的每一个中,两个写入周期不相互交叠;在写入周期的...

【专利技术属性】
技术研发人员:犬饲和隆
申请(专利权)人:株式会社半导体能源研究所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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