專利名稱：具有包括兩個(gè)發(fā)光元件和靜態(tài)存儲(chǔ)器的像素的有源矩陣顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源矩陣顯示設(shè)備，在矩陣形式布置的每個(gè)像素中包括自發(fā)射元件和控制該自發(fā)射元件的光發(fā)射的元件.
背景技術(shù)：
有源矩陣顯示設(shè)備能夠被制作成高分辨率的，并因此正變得廣泛用作顯示器.有源矩陣顯示設(shè)備當(dāng)前需要有源元件，以便一次一個(gè)像
素地確定顯示狀態(tài).具體地，在諸如有機(jī)EL顯示器的當(dāng)前驅(qū)動(dòng)設(shè)備的情況下，提供能夠向發(fā)光元件提供電流的驅(qū)動(dòng)晶體管.由諸如非晶硅或多晶硅的薄膜形成的薄膜晶體管(TFT)被用作這樣的驅(qū)動(dòng)晶體管，但是在TFT中很難實(shí)現(xiàn)一致性的特征.
已經(jīng)提議了許多方法來(lái)使用電路工藝校正TFT特性， 一種方法是數(shù)字驅(qū)動(dòng)，其是一種用于使用有源矩陣有機(jī)BL顯示器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)來(lái)控制灰度(gradation)的已知方法.例如在WO 2005/116971中.
但是，利用數(shù)字驅(qū)動(dòng)，1個(gè)幀周期被分成多個(gè)子幀周期，以及位數(shù)據(jù)被寫入以控制是否在每個(gè)子幀周期發(fā)射光.因此，在l個(gè)幀周期中必須為像素寫入位數(shù)據(jù)的次數(shù)與為子幀中的像素寫入位數(shù)據(jù)的次數(shù)一樣多。
這樣，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情況下為了在單個(gè)幀周期中多次寫入與被分成子幀的各個(gè)位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，如果面板的布線電容很大，則功耗將傾向于很大.具體來(lái)說(shuō)，即使沒(méi)有圖像變化，如果面板尺寸增加的話，為了寫入位數(shù)據(jù)也消耗功率.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種有源矩陣顯示設(shè)備，在矩陣形式布置的多個(gè)像素中的每一個(gè)中包括自發(fā)射元件和控制該自發(fā)射元件的光發(fā)射的元件，其中每個(gè)像素包括靜態(tài)存儲(chǔ)器，在該靜態(tài)存儲(chǔ)器中一對(duì)晶體管的第
一晶體管根據(jù)提供的信號(hào)接通或關(guān)斷，以及該對(duì)晶體管中的第二晶體管根據(jù)第一晶體管的輸出電壓接通或關(guān)斷，以使得該靜態(tài)存儲(chǔ)器根據(jù)
該提供的信號(hào)保持狀態(tài)；以及一對(duì)自發(fā)射元件，每個(gè)自發(fā)射元件都連 接到所述靜態(tài)存儲(chǔ)器的該對(duì)晶體管的每一個(gè)晶體管，其中當(dāng)提供電流 時(shí)，第一自發(fā)射元件用于顯示，以及即使當(dāng)提供電流時(shí)，第二自發(fā)射 元件也不用于顯示，以及其中流過(guò)不用于顯示的第二自發(fā)射元件的電 流在不影響該靜態(tài)存儲(chǔ)器的狀態(tài)保持的范圍內(nèi)降低.
此外，用于向該靜態(tài)存儲(chǔ)器的該對(duì)晶體管的晶體管(即連接到不 用于顯示的該自發(fā)射元件的晶體管)提供電流的電源電壓與用于向另 一個(gè)晶體管提供電流的電源相比，優(yōu)選地被制造成低電壓.
該靜態(tài)存儲(chǔ)器的晶體管還可能具有分開的電流控制晶體管，其與 連接到不用于顯示的自發(fā)射元件的晶體管串聯(lián)連接，以及該靜態(tài)存儲(chǔ) 器的晶體管還可能通過(guò)調(diào)節(jié)該電流控制晶體管的電流量來(lái)調(diào)節(jié)流入 該不用于顯示的自發(fā)射元件的電流量.
該靜態(tài)存儲(chǔ)器的晶體管還可能具有分開的二極管，其連接與連接 到不用于顯示的自發(fā)射元件的晶體管串聯(lián)連接的電流控制晶體管，該 靜態(tài)存儲(chǔ)器的晶體管還可能減小流入該不用于顯示的自發(fā)射元件的
電流量.該自發(fā)射元件還可能是有機(jī)EL元件.
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在不影響該靜態(tài)存儲(chǔ)器的狀態(tài)保持的范圍內(nèi)降 低流過(guò)不用于顯示的自發(fā)射元件的電流，有可能降低像素不發(fā)光時(shí)的 電流量.


圖1是示出用于使用第二電源電壓來(lái)限制電流的像素電路的圖； 圖2是示出用于使用限流晶體管來(lái)限制電流的像素電路的圖； 圖3是示出用于使用限流晶體管來(lái)限制電流的另一個(gè)像素電路 的圖4是示出用于使用二極晶體管來(lái)限制電流的像素電路的困； 圖5是示出用于使用電流二極晶體管來(lái)限制電流的另一個(gè)像素 電路的圖；以及
圖6是示出顯示設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的困.
具體實(shí)施方式
下面將使用圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例.
圖1示出了本發(fā)明的像素電路.圖l所示的像素電路包括笫一有機(jī)EL元件1,用于顯示；第一驅(qū)動(dòng)晶體管2，用于控制第一有機(jī)EL元件1的發(fā)光；第二有機(jī)EL元件3，不用于顯示；笫二驅(qū)動(dòng)晶體管4，控制第二有機(jī)EL元件3的發(fā)光；和柵極晶體管5，根據(jù)提供給柵極線6的選擇信號(hào)將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)線7傳送到第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極端子。
第一有機(jī)EL元件1的陽(yáng)極連接到第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的漏極端子和第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的柵極端子.第二有機(jī)BL元件3的陽(yáng)極連接到第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的漏極端子、第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極端子和柵極晶體管5的源極端子.柵極晶體管5的柵極端子連接到柵極線6，而柵極晶體管5的漏極端子連接到數(shù)據(jù)線7.第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的源極端子連接到用于提供笫一電源電壓VDD1的笫一電源線8，笫二驅(qū)動(dòng)晶體管4的源極端子連接到用于提供第二電源電壓VDD2的笫二電源線10，第一有機(jī)EL元件1和第二有機(jī)EL元件3的陰極連接到陰極電極9，其中向該陰極電極9提供陰極電源VSS.
利用這種結(jié)構(gòu)，如果選擇了柵極線6 (低)，則已被提供給數(shù)據(jù)線7的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(高或低數(shù)據(jù))被傳送到第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極端子。如果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為低，則第一驅(qū)動(dòng)晶體管2導(dǎo)通，同時(shí)因?yàn)轶室挥袡C(jī)EL元件1的陽(yáng)極和笫一電源線8連接以使電流流過(guò)笫一有機(jī)EL元件l，所以第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的柵極端子連接到第一電源線8.具體地說(shuō)，作為笫二驅(qū)動(dòng)晶體管4的柵極電勢(shì)變?yōu)轶室浑娫措妱?shì)VDD1的結(jié)果，第二驅(qū)動(dòng)晶體管4被關(guān)斷，同時(shí)隨著第二有機(jī)EL元件3的陽(yáng)極電勢(shì)下降到陰極電勢(shì)VSS，第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極也相似地被降低到陰極電勢(shì)VSS.結(jié)果，柵極線6成為非選擇的(高)，并且即使柵極晶體管5被關(guān)斷，第一有機(jī)EL元件1也繼續(xù)發(fā)光，以及第二有機(jī)EL元件3被保持在不發(fā)光狀態(tài).
當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為高時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)晶體管2關(guān)斷，并且笫一有機(jī)EL元件1的陽(yáng)極被降低到陰極電勢(shì)VSS，但是與此同時(shí)，笫二驅(qū)動(dòng)晶體管4的柵極電勢(shì)也相似地下降至陰極電勢(shì)VSS,并且第二驅(qū)動(dòng)晶體管4導(dǎo)通.如果第二驅(qū)動(dòng)晶體管4導(dǎo)通，則第二有機(jī)EL元件3的陽(yáng)極連接到笫二電源線10,通過(guò)第二有機(jī)EL元件3的陽(yáng)極變?yōu)榈诙娫措妱?shì)VDD2而使得電流流入第二有機(jī)元件3，以及同時(shí)第一驅(qū)動(dòng)晶體 管2的柵極電勢(shì)也變?yōu)榈诙娫措妱?shì)VDD2.只要笫二電源電勢(shì)VDD2 是足夠關(guān)斷第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的電勢(shì)，則即使柵極晶體管5被關(guān)斷， 第一有機(jī)EL元件1也保持不發(fā)光，并且保持電流繼續(xù)流入第二有機(jī) EL元件3的狀態(tài).
由于該結(jié)構(gòu)是使得第一有機(jī)EL元件1在電流流過(guò)時(shí)通過(guò)產(chǎn)生發(fā) 射到外部的光來(lái)用于顯示，而第二有機(jī)EL元件3因?yàn)榧词闺娏髁鬟^(guò) 時(shí)發(fā)射的光也不被釋放到外部從而不用于顯示，因此第一有機(jī)EL元 件1的操作確定像素的發(fā)光狀態(tài).
作為一種給出使得發(fā)射的光不被釋放到外部的結(jié)構(gòu)(如同笫二有 機(jī)EL元件3)的方法，存在一種將第二有機(jī)EL元件3制造成本身不 發(fā)光的元件的方法，但是此方法需要裝配發(fā)光的第一有機(jī)EL元件1 和不發(fā)光的第二有機(jī)EL元件3的制造步驟，其使得制造過(guò)程變得復(fù) 雜。因此，使用金屬或黑矩陣等使第二有機(jī)EL元件3變黑以使得不 將光釋放到外部去較為容易.在任何情況下，由于第二有機(jī)EL元件 3不用于顯示，因此優(yōu)選這樣的構(gòu)成第二有機(jī)EL元件3的發(fā)光表 面區(qū)被制造成較小，第一有機(jī)EL元件1的發(fā)光表面區(qū)被制造成較大.
但是，即使當(dāng)如上所述構(gòu)造有機(jī)EL元件時(shí)，第二有機(jī)EL元件3 可以被制造得有多小，以及甚至在柵極晶體管5已被關(guān)斷之后從笫二 電源線10流過(guò)的電流將第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極電勢(shì)保持在關(guān)斷電 平的程度，也都存在限制.
因此，就此實(shí)施例，使得提供給第二電源線10的笫二電源電勢(shì) VDD2小于提供給第一電源線8的第一電源電勢(shì)VDD1，以及通過(guò)設(shè)置 成足以關(guān)斷第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的電勢(shì)，換言之設(shè)置成至少第一驅(qū)動(dòng)晶 體管2的閾值電壓，來(lái)限制流入第二有機(jī)EL元件3的電流。
通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖兊诙娫措妱?shì)VDD2來(lái)找到使得功耗極小而保持 第一有機(jī)EL元件1不發(fā)光的狀態(tài)的電勢(shì)，并且如果此電勢(shì)被設(shè)置為 VDD2，則有可能保證靜態(tài)存儲(chǔ)器的操作而實(shí)現(xiàn)低功耗.
圖2示出了另一個(gè)實(shí)施例的像素電路.在圖2中，限流晶體管 11被串聯(lián)布置在第二驅(qū)動(dòng)晶體管4和第一電源線8之間.限流晶體 管11的柵極端子連接到限流線12,源極端子連接到第一電源線8， 以及漏極端子連接到第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的源極端子.
6提供給限流線12的控制電壓需要處于限流晶體管11的閾值或閾值以下，以使得電流流入第二有機(jī)EL元件3，但是它應(yīng)當(dāng)是使得第二有機(jī)EL元件3在此電流時(shí)的電勢(shì)為足夠高的電平以關(guān)斷第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的值.也就是說(shuō)，使得笫二有機(jī)EL元件3保持第一驅(qū)動(dòng)晶體管2關(guān)斷的最小電流，換句話說(shuō)，該最小電流可以產(chǎn)生作為笫一驅(qū)動(dòng)晶體管2的閾值或高于閾值的電壓，以使得第一晶體管2保持關(guān)斷狀態(tài)，以及第一有機(jī)EL元件l通過(guò)將由限流晶體管ll產(chǎn)生的控制電壓提供給限流線12可以保持不發(fā)光狀態(tài).
對(duì)于圖1，該結(jié)構(gòu)是使得通過(guò)使用第二電源電勢(shì)VDD來(lái)直接控制第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的關(guān)斷電平，但是對(duì)于圖2，通過(guò)使用限流晶體管ll控制流入笫二有機(jī)EL元件3中的電流來(lái)產(chǎn)生笫二電源電壓VDD2,并且間接地控制第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的關(guān)斷電平.
還可能具有串聯(lián)布置在第二有機(jī)EL元件3和第二驅(qū)動(dòng)晶體管4之間的限流晶體管11，限流晶體管11的柵極端子連接到限流線12，漏極端子連接到第二有機(jī)EL元件3的陽(yáng)極，源極端子連接到第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的漏極端子、笫一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極端子和柵極晶體管5的源極端子.
在這種情況下，通過(guò)使用限流晶體管11，可以使得在笫一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極端子處產(chǎn)生的關(guān)斷電壓基本上等于笫一電源電勢(shì)VDD1,以及有可能限制流入笫二有機(jī)EL元件3的電流，同時(shí)以更穩(wěn)定的方式保持第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的關(guān)斷狀態(tài).
此外，如圖4所示，有可能在第二有機(jī)EL元件3和第二驅(qū)動(dòng)晶體管4之間布置二極晶體管，其柵極端子和漏極端子短路，并且作為二極管而工作，其漏極端子(柵極端子)連接到第二有機(jī)EL元件3的陽(yáng)極，以及其源極端子連接到第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的漏極端子、第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的柵極端子和柵極晶體管5的源極端子.
由于二極晶體管13和第二有機(jī)EL元件3串聯(lián)連接，因此需要較大的正向偏壓并且限制電流.
如圖5所示，還有可能在第一電源線8和第二驅(qū)動(dòng)晶體管4之間布置二極晶體管13,其源極端子連接到電源線8,以及其漏極端子(柵極端子)連接到第二驅(qū)動(dòng)晶體管4的源極端子.在這種情況下，當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)晶體管4導(dǎo)通時(shí)，二極晶體管13的漏極側(cè)電壓變?yōu)樘峁┙o第一驅(qū)動(dòng)晶體管2的漏極端子(柵極端子)的電壓，即對(duì)應(yīng)于困1中的 第二電源電勢(shì)VDD2的電壓.因此，要求給與足夠的考慮二極晶體管 13的特性的變化來(lái)設(shè)計(jì)此二極晶體管13的漏極端子(柵極端子)的 電壓，以使得它具有足夠高的電勢(shì)來(lái)關(guān)斷笫一驅(qū)動(dòng)晶體管2.
圖6示出了顯示器設(shè)備，其包括具有以矩陣陣列布置的圖l到圖 5的像素14的像素陣列15、用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線6的柵極驅(qū)動(dòng)器17、以 及用于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線7的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器16.
當(dāng)像素14如圖l所示時(shí)，第二電源電壓VDD2被提供給第二電源 線10，而當(dāng)被配置為如圖2或困3所示時(shí)，限流電壓被提供給限流 線12,對(duì)于圖4或圖5所示的像素14，不需要笫二電源線IO和限流 線12，因此略去它們.
用這樣的方式，通過(guò)使用晶體管直接或間接地控制提供給第二有 機(jī)EL元件3的電壓和電流，可以降低功耗同時(shí)保持笫一有機(jī)BL元件 1的不發(fā)光狀態(tài).
部件清單
1有機(jī)EL元件
2第一驅(qū)動(dòng)晶體管
3有機(jī)EL元件
4笫二驅(qū)動(dòng)晶體管
5柵極晶體管
6柵極線
7數(shù)據(jù)線
8第一電源線
9陰極電極
IO笫二電源線
11限流晶體管
12限流線
13二極晶體管
14像素
15像素陣列
16數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器
17柵極驅(qū)動(dòng)器
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣顯示設(shè)備，在矩陣形式布置的每個(gè)像素中包括自發(fā)射元件和控制該自發(fā)射元件的光發(fā)射的元件，其中每個(gè)像素包括靜態(tài)存儲(chǔ)器，其中一對(duì)晶體管的第一晶體管根據(jù)提供的信號(hào)接通或關(guān)斷，以及該對(duì)晶體管的第二晶體管根據(jù)第一晶體管的輸出電壓關(guān)斷或接通，以使得該靜態(tài)存儲(chǔ)器根據(jù)該提供的信號(hào)保持狀態(tài)；一對(duì)自發(fā)射元件，每個(gè)自發(fā)射元件連接到所述靜態(tài)存儲(chǔ)器的該對(duì)晶體管的每一個(gè)晶體管，其中當(dāng)提供電流時(shí)，第一自發(fā)射元件用于顯示，以及即使當(dāng)提供電流時(shí)，第二自發(fā)射元件也不用于顯示；以及用于將被降低到不影響所述靜態(tài)存儲(chǔ)器的狀態(tài)保持的范圍內(nèi)的電流流過(guò)不用于顯示的第二自發(fā)射元件的裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的有源矩陣顯示設(shè)備，其中 用于向所述靜態(tài)存儲(chǔ)器的該對(duì)晶體管中的連接到所述不用于顯示的自發(fā)射元件的晶體管提供電流的電源電壓被制造成與用于向另一個(gè) 晶體管提供電流的電源相比低的電壓.
3. 如權(quán)利要求l所述的有源矩陣顯示設(shè)備，其中 與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器的晶體管分開的電流控制晶體管與連接到不用于顯示的自發(fā)射元件的晶體管串聯(lián)連接，以及通過(guò)調(diào)節(jié)該電流控制晶 體管的電流量來(lái)調(diào)節(jié)流入所述不用于顯示的自發(fā)射元件的電流量.
4. 如權(quán)利要求l所述的有源矩陣顯示設(shè)備，其中連接到與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器的晶體管分開的電流控制晶體管的二極 管與連接到不用于顯示的自發(fā)射元件的晶體管串聯(lián)連接，以及降低流 入所述不用于顯示的自發(fā)射元件的電流量.
5. 如權(quán)利要求l所述的有源矩陣顯示設(shè)備，其中所述自發(fā)射元件 是有機(jī)EL元件。
全文摘要
本申請(qǐng)的目的在于降低在每個(gè)像素中具有靜態(tài)存儲(chǔ)單元的有源矩陣有機(jī)EL面板中不發(fā)光的像素的功耗。每個(gè)像素電路包括選擇晶體管(5)、第一(2)和第二(4)驅(qū)動(dòng)晶體管以及分別連接到第一和第二驅(qū)動(dòng)晶體管的第一有機(jī)EL元件(1)和第二(3)有機(jī)EL元件。第二有機(jī)EL元件被掩蔽并且不對(duì)像素亮度起作用。通過(guò)限流裝置降低流過(guò)第二有機(jī)EL元件的電流。該限流裝置可以是用于具有第二有機(jī)EL元件的電流路徑中的第二電源電壓(VDD2)，第二電源電壓比具有第一有機(jī)EL元件的電流路徑的相應(yīng)第一電源電壓(VDD1)低。可替換地，限流裝置可以包括限流晶體管(11)或二極管接法晶體管(13)。
文檔編號(hào)G09G3/32GK101647054SQ200880010608
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者K·卡瓦貝 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司