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图像显示装置制造方法及图纸

技术编号:3033692 阅读:130 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一个图像显示装置,以便实现良好设计以及能够自由和简单地调节显示亮度。每一个像素包括一个用于发出光的发光单元(OLED),其亮度值根据其上所加的电流量而变化,一个由该扫描线之一所控制的第一TFT,用于把来自数据线之一加到其上的亮度信息写入到该像素中,以及一个第二TFT,用于响应写入到该像素中的亮度信息而控制被提供到该OLED的电流量。在选择连接到所说的像素的扫描线的同时,通过把对应于所说的亮度信息的一个电信号加到与该像素连接的数据线而将所说的亮度信息写入到每一个像素。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

Image display device

An image display device in order to achieve a good design and the ability to freely and simply adjust the display brightness. Each pixel includes a light emitting unit for light (OLED), the amount of current according to the brightness value of the change, a controlled by one of the scanning lines for the first TFT, from one of the data lines to the luminance information on which is written to the pixel, and a a second TFT, in response to write to the brightness information of the pixel and control is provided to the current OLED. Connected to the scan line of pixels in the selection, by applying an electric signal to the corresponding to the brightness information and data lines connected to the pixels the brightness information into each pixel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个图像显示装置,其包括亮度由一个信号控制的像素,尤其涉及这样一个图像显示装置,对于每个像素来说,用于发光的一个发光单元以其亮度由电流所控制,例如一个有机场致发光(EL)单元。更具体地说,本专利技术涉及一个有源矩阵型图像显示装置,其中提供到一个发光单元的电流量由例如提供在每个像素中的绝缘栅型场效应晶体管的一个有源元件所控制。通常,在有源矩阵型图像显示装置中,大量的像素被排列成一个矩阵变换,响应其上所加的亮度信息控制针对每一个像素的光强,以便显示一个图像。液晶被作为一个电-光材料使用,每一像素的传输系数响应写入该像素的电压而变化。即使利用采用有机的场致发光材料作为电子光物质的有源矩阵型图像显示装置的条件下,其基本操作也类似于采用液晶材料的情况。但是,不同于液晶显示器装置,一个有机EL显示器装置是一个自发光型的装置,其中每个像素具有一个发光单元。所以,该有栅EL显示器装置的优点在于其展现比一个液晶显示器装置更高的可见度,所以其不需要背景光,并且具有更高的反应速率。每个单独的发光单元的亮度以电流量控制。换言之,有机EL显示器与液晶显示器装置的显著不同在于该发光单元是电流驱动型或电流控制型。类似于液晶显示器装置,该有机EL显示器装置可能使用一个简单的矩阵系统或一个有源矩阵系统作为一个驱动系统。虽然简单的矩阵系统在结构上简单,但是其难于实现一个大尺寸并且高分辩率的显示装置。因此,已经为发展有源的矩阵系统的有机EL显示器装置做了许多努力。在有源矩阵系统的有机EL显示器装置中,流经提供在每个像素中的发光单元的电流由一个有源元件所控制,通常是一个薄膜晶体管的形式,它是一种绝缘栅型场效应晶体管,以下可以称作TET。日本待公开专利申请平成8-234683中公开了一个有源矩阵系统的有机EL显示器装置的实例,其用于该有机EL显示器装置中的一个像素的等效电路在附图说明图10中示出。参考图10,示出的像素PXL包括一个发光单元OLED、一个第一个薄膜晶体管TET1、一个第二薄膜晶体管TET2以及一个保持电容器Cs。该发光单元OLED是一个有机的场致发光(EL)元件。由于在大多数情况下的一个有机EL单元具有整流性质,所以其常常被称为OLED(有机发光二极管),并且图10中的二极管的标志被用于该发光单元OLED。但是,发光单元不局限于一个OLED,只要其亮度由流经该元件的电流量所控制,任何元件都可以用作该发光单元。对于一个OLED来说,并不总是需要具有整流性质。在图10示出的像素中,一个基准电位地电位)被加到该第二薄膜晶体管TET2的源极S,而该发光单元OLED的阳极A(正电极)被连接到电源电位Vdd,同时阴极K(负电极)被连接到该第二薄膜晶体管TFT2的漏极D。同时,第一个薄膜晶体管TFT1的栅极G被连接到一个扫描线X,而第一个薄膜晶体管TFT1的源极S被连接到一个数据线Y。第一个薄膜晶体管TFT1的漏极D被连接到保持电容器Cs以及第二薄膜晶体管的栅极G。为了使该像素PXL工作,扫描线X首先被置成所选状态,然后把表示亮度信息的数据电位Vdata加到数据线Y。结果是,第一薄膜晶体管TEFI被导通,该保持电容Cs被充电或放电,并且该第二薄膜晶体管的栅极电位变成与电位Vdata相等。随后,如果该扫描线X被置成一个非选择状态,则该第一薄膜晶体管TFT1随后被断开,并且该第二薄膜晶体管TFT2从该数据线Y断开电连接。但是,第二薄膜晶体管TFT2的栅极电位由该保持电容器Cs稳定地保持。流经发光单元OLED的电流通过该第二薄膜晶体管TFT2,展现一个取决于该第二薄膜晶体管TFT2的栅-源电压Vgs的值,并且该发光OLED继续以对应于从该第二薄膜晶体管TFT2提供的电流量的一个亮度值发光。在本说明书中,挑选一个扫描线X以便把数据线Y的电位发送到一个像素之内的操作在以下称作″写入″。在第二薄膜晶体管TFT2的漏极和源极之间流动的电流被表示为Ids,此电流是流向该发光单元OLED的电流。如果假定该第二薄膜晶体管TFT2工作在一个饱和区中,则电流Ids由下面数学式表示Ids=(1/2)·μ·Cox·(W/L)·(Vgs-Vth)2=(1/2)·μ·Cox·(W/L)·(Vdata-Vth)2……(1)其中Cox每单位面积的栅极电容,并且由下面数学式给出Cox=ε0·εr/d ……(2)在上面的表示式(1)和(2)中,Vth是用于第二薄膜晶体管TFT2的门限电压、μ是载流子的移动性、W是沟道宽度、L是沟道长度ε0是真空介电常数,r是栅极绝缘膜的介电常数,d是栅极绝缘膜的厚度。根据表示式(1),电流Ids能够以将要被写入到该像素PXL的数据电位Vdata控制,并且作为结果,能够控制该发光单元OLED的亮度。其中,该第二薄膜晶体管TFT2操作在一个饱和区中的理由如下。具体地说,该理由是由于在饱和区中的电流Ids仅以栅源电压Vgs控制而与漏源电压Vds无关,因此即使该漏源电压Vds由该发光单元OLED的色散特性而波动,电流Ids的一个预定量也能够流到该发光单元OLED。如前描述,利用图10示出的像素PXL的电路结构,如果一旦执行该数据电位Vdata的写入,该发光单元OLED随继以一个固定的亮度值发光一个扫描周期(一帧),直到其被重新写入为止。如果大量的这种像素PXL被排列在一个如图11所示的矩阵中,则能够构成一个有源矩阵型图像显示装置。如图11所见,传统的图像显示装置包括用于在一个预定扫描周期(例如在符合STSC标准的一个帧周期)中选择选择像素PXL的多个扫描线X1到XN,以及用于提供驱动该像素PXL的亮度信息(数据电位Vdata)的多个数据线Y。扫描线X1到XN以及数据线Y彼此垂直地延伸以使在一个矩阵相交点上排列像素PXL。扫描线X1到XN被连接到一个扫描线驱动电路21,而数据线Y被连接到一个数据线驱动电路22。在数据电位Vdata的写由该数据线驱动电路22从该数据线Y连续地重复的同时,扫描线X1到XN由该扫描线驱动电路21连续地选择,从而显示一个期望的图像。同时,在一个简单矩阵型图像显示装置中,包括在每个像素PXL中的发光单元仅在一个选择瞬间发光,该图11中示出的有源矩阵型的图像显示装置的优点在于,由于每个像素PXL的发光单元在对于该像素的结束之后还继续其发光,所以当与简单矩阵型图像显示装置相比时,该发光单元的峰值亮度(峰值电流)能够被减小,尤其是在该显示装置具有大尺寸和高分辩率的场合。图12是示出另一传统像素结构的等效电路图。在图12中,对应于图10示出的传统像素结构的那些单元由相同的参考符号表示,以便有助于理解。虽然图10的传统像素结构使用一个N沟道型场效应晶体管用于该薄膜晶体管TFT1和TFT2,但是该图12的传统的像素结构使用的是P沟道型的场效应晶体管。相应地,在图12的像素结构中,发光单元OLED的阴极K被连接到负电位Vdd,而阳极A被连接到第二薄膜晶体管TFT2的漏极D,与图10结构中的像素相反。图13是一个截面图,示出图12中的像素PXL的结构的一部分。但是为了便于说明,图13中仅示出了发光单元OLED和第二薄膜晶体管TFT2。该发光单元OLED包括按序列重叠放置的一个透射电极10、一个有机EL层11和一个金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个图像显示装置,包括: 排列在一个矩阵中的多个像素; 用于以一个预定扫描周期选择所说的像素的多条扫描线; 垂直于所说的扫描线延伸、用于提供亮度信息以便驱动所说的像素的多条数据线; 所说的像素放置在所说的扫描线和所说的数据线的相交点; 每一个像素包括,一个用于发出光的发光单元,其亮度值根据其上所加的电流量而变化,一个由所说的扫描线之一所控制的第一有源元件,用于把来自数据线之一加到其上的亮度信息写入到所说的像素中,以及一个第二有源元件,用于响应写入到所说的像素中的亮度信息而控制被提供到所说的发光单元的电流量; 所说的亮度信息写入到每一个像素是通过把对应于所说的亮度信息的一个电信号加到与所说的像素连接的数据线而同时选择连接到所说的像素的扫描线执行的; 在连接到所说的所说的像素的扫描线被置成非选择状态之后,写入在每一个像素中的亮度信息还由所说的像素保持,以使所说的像素的发光单元能够继续以对应于由所说的像素保持的亮度信息的一个亮度值发光;和 控制装置,用于强制地熄灭至少在一个扫描线单元中连接到所说的扫描线相同之一的所说的些像素的发光单元,以使所说的发光单元在所说的亮度信息被写入到所说的像素中之后的一个扫描周期的期间内从发光状态被置成熄灭状态,直到新亮度信息被随后写入到所说的像素为止。...

【技术特征摘要】
JP 2000-6-2 166170/00;JP 1999-6-17 170577/991.一个图像显示装置,包括排列在一个矩阵中的多个像素用于以一个预定扫描周期选择所说的像素的多条扫描线;垂直于所说的扫描线延伸、用于提供亮度信息以便驱动所说的像素的多条数据线;所说的像素放置在所说的扫描线和所说的数据线的相交点;每一个像素包括,一个用于发出光的发光单元,其亮度值根据其上所加的电流量而变化,一个由所说的扫描线之一所控制的第一有源元件,用于把来自数据线之一加到其上的亮度信息写入到所说的像素中,以及一个第二有源元件,用于响应写入到所说的像素中的亮度信息而控制被提供到所说的发光单元的电流量;所说的亮度信息写入到每一个像素是通过把对应于所说的亮度信息的一个电信号加到与所说的像素连接的数据线而同时选择连接到所说的像素的扫描线执行的;在连接到所说的所说的像素的扫描线被置成非选择状态之后,写入在每一个像素中的亮度信息还由所说的像素保持,以使所说的像素的发光单元能够继续以对应于由所说的像素保持的亮度信息的一个亮度值发光和控制装置,用于强制地熄灭至少在个扫描线单元中连接到所说的扫描线相同之一的所说的些像素的发光单元,以使所说的发光单元在所说的亮度信息被写入到所说的像素中之后的一个扫描周期的期间内从发光状态被置成熄灭状态,直到新亮度信息被随后写入到所说的像素为止。2.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的控制装置能够调整一个时间点,在所说的时间点,在亮度信息被写入到其中所说的像素之后的一个扫描周期的时间段之内,每一个发光单元从一个发光状态变换成一个熄灭状态,直到新亮度信息被随后写入到其中所说的像素为止。3.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的控制装置包含一个连接到所说的第二有源元件栅极的每一个像素的绝缘栅型场效应晶体管形式的第三有源元件,并且能够提供一个控制信号到所说的第三有源元件,以便控制所说的第二有源元件的栅极电位,从而熄灭所说的像素的发光单元,所说的控制信号被加到包括在所说的这样一些像素中的第三有源元件,所说的一些像素经过一个被提供用于每一扫描线、并且与所说的扫描线平行的一个停止控制线而在所说的些扫描线的同一条扫描线上。4.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的控制装置包括与所说的像素的发光单元串联的一个第三有源元件,并且能够把一个控制信号提供到所说的第三有源元件,以便截止流到所说的发光单元的电流,所说的控制信号被加到包括在所说的这样一些像素中的第三有源元件,所说的一些像素经过一个被提供用于每一扫描线、并且与所说的扫描线平行的一个停止控制线而在所说的一些扫描线的同一条扫描线上。5.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的像素的每一的发光单元包括具有整流作用的双终端单元,并且以第一终端连接到所说的第二有源元件,而以第二终端连接到像素的第二终端,所说的一些像素连接到同一条与像素连接、但与连接到任何其它扫描线的像素的第二终端电绝缘的扫描线,并且所说的控制装置控制共同连接到同一扫描线的所说的一些双终端单元的第二终端的电位,以便熄灭所说的双终端单元。6.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的控制装置可以在从亮度信息被写入到像素之后直到新亮度信息被随后写入到其中所说的像素为止的一个周期之内再一次选择扫描线,以便从其中所说的数据线把表示零亮度的信息写入到其中所说的像素中,以便熄灭其中所说的像素的发光单元。7.根据权利要求1的图像显示装置,其中每一个所说的像素还包含一个电容单元,一端连接到形式所说的第二有源元件的绝缘栅型场效应晶体管的一个栅极,用于控制流到所说的发光单元的电流量,并且所说的控制装置控制所说的电容单元的另一端的电位,以便控制形式所说的第二有源元件的所说的绝缘栅型场效应晶体管的栅极电位,以便熄灭所说的发光单元。8.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的控制装置控制在亮度信息被写入到其中所说的像素之后的一个扫描周期之内的其中所说的发光单元的一个发光的时间点和一个熄灭的时间点。9.根据权利要求1的图像显示装置,其中用于红、绿和蓝的像素被共同连接到每一条所说的扫描线,并且所说的控制装置以彼此不同的时间点熄灭包括在用于红、绿和蓝的像素中的发光单元。10.根据权利要求1的图像显示装置,其中所说的发光单元是一个有机场致发光单元。11.一种用于驱动图像显示装置的方法,该图像显示装置包括排列在一个矩阵化中的多个像素;用于以一个预定扫描周期选择所说的像素的多条扫描线;以及垂直于所说的扫描线延伸的多条数据线,用于提供驱动所说的像素的亮度信息,而其中所说的像素被放置在所说的扫描线和所说的数据线的相交点,并且所说的像素的每一个包括一个用于发光的发光单元,其发光的亮度值根据其上的电流量而变化;一个第一有源元件,由所说的扫描线之一控制,用于把来自所说的数据线之一的亮度信息写入到该像素中;以及一个第二有源元件,用于响应写入该像素中的亮度信息控制被提供到该发光单元的电流量本方法包括步骤在选择连接到所说的像素的扫描线的同时,通过把对应于所说的亮度信息的一个电信号加到与该像素连接的数据线而将所说的亮度信息写入到每一个像素;在连接到所说的所说的像素的扫描线被置成非选择状态之后,写入在每一个所说像素中的亮度信息还由所说的像素保持,以使该像素的发光单元能够继续以对应于由所说的像素保持的亮度信息的一个亮度值发光;和强制地熄灭至少在一个扫描线单元中连接到所说的扫描线相同之一的那些像素的发光单元,以使该发光单元在该亮度信息被写入到所说的像素中之后的一个扫描周期的期间内从发光状态被置成熄灭状态,直到新亮度信息被随后写入到所说的像素为止。12.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,能够调整一个时间点,在所说的时间点,在亮度信息被写入到所说的像素之后的一个扫描周期的期间之内,每一个发光单元从一个发光状态变换成一个熄灭状态,直到新亮度信息被随后写入到所说的像素为止。13.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中一个绝缘栅型场效应晶体管形式的第三有源元件连接到每一所说像素的该第二有源元件的栅极,以便能够把一个控制信号提供到该第三有源元件,以便控制该第二有源元件的栅极电位,从而熄灭该像素的发光单元,该控制信号被加到包括在这样一些像素中的第三有源元件,这些像素经过一个被提供用于每一扫描线、并且与所说扫描线平行的一个停止控制线而在这些扫描线的同一条扫描线上。14.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,一个第三有源元件与每一个像素的发光单元串联,以便能够把一个控制信号提供到该第三有源元件,截止流到所说发光单元的电流,该控制信号被加到包括在这样一些像素中的第三有源元件,所说的这些像素经过一个被提供用于每一扫描线、并且与所说扫描线平行的一个停止控制线而在这些扫描线的同一条扫描线上。15.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中所说像素的发光单元包括一个具有整流作用的双端单元,并且以该双端单元第一端连接到所说的第二有源元件,而以其第二端连接到所说那些像素的第二终端,所说那些像素连接到同一条与像素连接、但与连接到任何其它扫描线的像素的第二终端电绝缘的扫描线,并且所说的控制装置控制共同连接到同一扫描线的那些双端单元的第二端的电位,以便熄灭所说的双端单元。16.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中在从亮度信息被写入到所说像素之后直到新亮度信息被随后写入到该像素为止的一个周期之内,再一次选择所说的扫描线,以便从所说的数据线把表示零亮度的信息写入到所说的像素中,以便熄灭所说像素的发光单元。17.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中每一个像素还包含一个电容单元,其一端连接到形成该第二有源元件的绝缘栅型场效应晶体管的一个栅极,用于控制流到所说的发光单元的电流量,并且该控制装置控制所说电容单元的另一端的电位,以便控制形式该第二有源元件的该绝缘栅型场效应晶体管的栅极电位,从而熄灭该发光单元。18.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中在亮度信息被写入到其中所说的像素之后的一个扫描周期之内,至少以一个扫描线为单元控制包括在每一所说像素中的所说发光单元的一个发光时间点和一个熄灭时间点。19.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中用于红、绿和蓝的像素被共同连接到每一个所说的扫描线,并且以彼此不同的时间点熄灭包括在用于红、绿和蓝的像素中的发光单元。20.根据权利要求11的一个用于驱动图像显示装置的方法,其中所说的发光单元是一个有机场致发光单元。21.一个图像显示装置,包括排列在一个矩阵化中的多个像素;用于以一个预定扫描周期选择所说的像素的多条扫描线;垂直于所说的扫描线延伸、用于提供亮度信息以便驱动所说的像素的多条数据线;所说的像素放置在所说的扫描线和所说的数据线的相交点;每一个像素包括,一个用于发出光的发光单元,其亮度值根据其上所加的电流量而变化,一个由该扫描线之一所控制的第一有源元件,用于把来自数据线之一加到其上的亮度信息写入到该像素中,以及一个第二有源元件,用于响应写入到该像素中的亮度信息而控制被提供到该发光单元的电流量;所说的亮度信息写入到每一个像素是通过把对应于所说的亮度信息的一个电信号加到与所说的像素连接的数据线而同时选择连接到所说的像素的扫描线执行的;在连接到所说的所说的像素的扫描线被置成非选择状态之后,写入在每一个所说像素中的亮度信息还由所说的像素保持,以使该像素的发光单元能够继续以对应于由所说的像素保持的亮度信息的一个亮度值发光;以及控制装置,用于强制地熄灭连接到所说的扫描线的所说像素的发光单元,以使在亮...

【专利技术属性】
技术研发人员:关谷光信汤本昭
申请(专利权)人:索尼公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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