有機場致發光電路的製作方法
2023-05-16 16:26:11
專利名稱：有機場致發光電路的製作方法
專利說明有機場致發光電路 [發明所屬的技術領域]本發明涉及有機EL(場致發光)電路，該電路對1像素，具有通過從多條數據線來的數據開關的多隻驅動電晶體和各自與該多隻驅動電晶體對應設置的多隻EL元件。歷來，知悉作為平板顯示的有機EL屏。由於該有機EL屏的各像素自發光，所以其優點是不要液晶那樣地背射光等，可以實現明亮的顯示。
圖6示出利用傳統的薄膜電晶體(TFT)的有機EL屏內的像素電路的構成例。有機EL屏是把這類像素矩陣配置而構成。
在行方向伸延的選通線上連接作為通過選通線選擇的n溝道薄膜電晶體的掃描TFT1的柵極。在該掃描TFT1的漏極上連接在列方向伸延的數據線，在其源極上連接另一端連接在保持電容電源線上的保持電容SC。此外，掃描TFT1的源極和保持電容SC的連接點連接在作為P溝道薄膜電晶體的驅動TFT2的柵極上。而且，該驅動TFT2的源極連接在電源PVDD上，漏極連接在有機EL元件EL上。而有機EL元件EL的另一端連接在陰極電源CV上。
從而，選通線在H電平時掃描器TFT1導通，這時的數據線的數據保持在保持電容SC上。而且，根據維持在該保持電容SC的數據(電位)，驅動TFT2開關，在驅動TFT2導通時，在有機EL元件上流過電流、發光。
而且，選通線按照對應的數據提供給視頻信號線的定時順序導通。根據數據線提供的視頻信號實現有機EL元件EL的亮度控制。即控制驅動TFT2的柵極電位，控制在有機EL元件內流過的電流，實現各像素的灰度級顯示。
但是，在對各像素的驅動TFT2的閾值電壓(Vth)上必然產生波動。而且存在問題，一旦閾值電壓產生波動，則在各像素上的顯示變得不均勻，產生顯示不均勻。
本發明的目的是鑑於上述問題，提供可以實現沒有顯示不均勻的、合適的灰度級控制的有機EL電路。本發明的特徵是對1像素，具有通過從多條數據線來的數據實現開關的多隻驅動電晶體和各自與該多隻驅動電晶體對應設置的多只有機EL元件，通過使各驅動電晶體的尺寸各異改變在各EL元件內流過的電流量，同時控制多隻驅動電晶體導通的電晶體數，通過變更1像素的EL元件的導通數，控制各像素的發光量，實現灰度級顯示。
這樣，切換在1像素內設置的多只有機EL元件(子像素)的開關，同時通過使驅動電晶體尺寸各異，可以通過完全導通各驅動電晶體，實現灰度級控制。從而，可以排除驅動電晶體的閾值電壓的影響，實現良好的灰度級控制。
此外，使1像素內的前述多隻EL元件的發光面積相互不同是合適的。這樣，通過變更EL元件的發光面積，可以使發光量各異，通過對其組合可以實現合適的灰度級控制。
此外，把各像素的驅動電晶體的驅動時間分為多個子域，通過控制各子域內的開關，控制各EL元件的導通時間是合適的。通過編入這樣的時間分割發光，實現更多的灰度級控制。
圖1是示出實施形態的構成圖。
圖2是說明子域構成的圖。
圖3是示出其它實施形態構成的圖。
圖4是示出子域每次點亮狀態一例的圖。
圖5是示出子域每次點亮狀態另一例的圖。
圖6是示出傳統的1像素構成的圖。以下就本發明的實施形態，按照圖面進行說明。
圖1是示出一實施形態的1像素部分的構成圖，在水平方向的選通線上連接3隻n溝道的掃描TFT1-1，1-2，1-3的柵極。因此，3隻掃描TFT1-1，1-2，1-3在選擇其水平線時的1水平期間同時導通。
各掃描TFT1-1，1-2，1-3的漏極分別連接在各自另外的數據線DATA1，DATA2，DATA3上。一方面，各掃描TFT1-1，1-2，1-3的源極分別連接在各自另外的保持電容SC1，SC2，SC3上。而這些保持電容SC1，SC2，SC3的另一端連接在作為電源線的保持電容電源線VSC上。
而且，掃描TFT1-1，1-2，1-3的源極和保持電容SC1，SC2，SC3的連接點連接在各自的驅動TFT2-1，2-2，2-3的柵極上。該驅動TFT2-1，2-2，2-3是P溝道TFT，漏極已經連接在電源線PVDD上，漏極分別連接在另外的有機EL元件EL1，EL2，EL3的陽極上。該有機EL元件EL1，EL2，EL3的陰極連接在陰極電源上。即1像素由構成3個子像素的EL元件EL1，EL2，EL3構成。
在這樣的電路上，驅動TFT2-1，2-2，2-3的尺寸形成1∶2∶4。一方面，在數據線DATA1，DATA2，DATA3上供給各自亮度數據的第1，2，3比特的視覺信號。由此可以得到根據3比特的「000」￣「111」(7)的8灰度級的數據的有機EL驅動電流。TFT2-1，2-2，2-3的尺寸通過柵極長或柵極寬的調整設定。
這樣，通過變更驅動TFT2-1，2-2，2-3的尺寸，使它們完全導通，可以控制電流量。由於作為開關控制，其電流量大體是固定的，所以足以保證驅動TFT2-1，2-2，2-3的壽命。而且使亮度信號作為數字數據，由於也可以在數據線DATA1，2，3上分別供給，所以可以把數字處理得到的各像素的亮度數據原封不動地在數據線DATA1，2，3上供給，不要D/A變換器。由於是數字數據，所以在傳輸電路上數據極少變壞。
在彩色顯示時，分別設置RGB的像素，通過RGB各自的視頻信號，也可以驅動各像素。
在上述的例子中，控制構成發光量(驅動電流量)不同的子像素的有機EL元件EL1，2，3的發光，控制色度等級。接著控制各子像素的發光時間也是合適的。例如，如圖2所示，把1域分為第1子域和第2子域，通過設定各域的長度為1∶2，使作為「0」或「1」的開關控制的各有機EL元件依其時間可以按照的「0」「1」「2」「3」4灰度等級產生。
例如設定第1子域的頻率為7.5msec(120Hz)，第2子域的頻率為15msec(60Hz)，則通過在各子域間設置預定的的熄滅時間，實現時間分割發光。
使各子像素的發光面積各異，由此控制各像素的發光量也是合適的。
在這裡說明包含時間分割、電流控制以及子像素麵積變更的發光控制例。為簡單起見，如圖3所示，令驅動TFT2為TFT2-1，2-2的2隻。由此，掃描TFT1，保持電容SC，有機EL元件EL也各成為2隻。
首先，TFT2-1，2-2的尺寸設定為1∶4。一方面令構成各子像素的有機EL元件EL1，2的發光面積比為1∶2。
而且，把第1子域的頻率設定在第2子域頻率的2倍。由此，如圖4所示，對數字數據(Data Signal)的「0000」￣「1111」的16灰度級(亮度電平Fray Scale Level 0-15)，可以通過與第1子域(1st SubField)及第2子域(2nd Sub Field)的第1像素(1 Pixel)開關，與第1比特及第2比特對應，可以通過第1域及第2域上的第2像素(2 Pixel)的開關，與第3比特及第4比特對應。
此外，如圖5所示，在把第1子域的頻率設定在第2子域頻率的4倍時，對16灰度級，可以通過在第1域的第1像素及第2像素的開關，與第1比特及第2比特對應，可以通過在第2域上的第1像素及第2像素的開關，與第3比特及第4比特對應。
通過利用這樣的時間分割發光，可以使灰度等級到2倍，通過配合上述電流量控制，可以實現更多灰度等級的顯示。
在圖5的場合，使構成子像素的有機EL元件EL1，EL2的面積相同，令子域的時間比為1∶4，電晶體(驅動TFT)尺寸比為1∶2。
把驅動TFT尺寸比換成例如1∶4，在1像素，即使令相同尺寸的驅動TFT為1個∶4個也可以。
把EL元件的發光面積換成例如1∶4，在1像素，即使令相同發光面積的EL元件為1個∶4個也可以。
掃描TFT及驅動TFT不限於各自的n溝道、p溝道。如以上說明所示，根據本發明，通過切換在1像素內設定的多個有機EL元件的開關，可以減少對驅動電晶體特性的影響，實現合適的灰度等級控制。
使各驅動電晶體的尺寸各異，使EL元件的發光量各異，則可以通過對各驅動電晶體開關實現灰度級控制。因此，可以排除驅動電晶體閾值電壓的影響。
通過編入時間分割發光，可以實現更多灰度級的控制。
權利要求
1.有機EL電路，其特徵為，對1像素，具有通過從多條數據線來的數據實現開關的多隻驅動電晶體和各自與該多隻驅動電晶體對應設置的多只有機EL元件，前述各驅動電晶體的電晶體尺寸各異，同時通過控制導通的電晶體數、使各像素導通的EL元件數各異，控制各像素的發光量，實現灰度級顯示。
2.根據權利要求1所述的有機EL電路，其特徵為，1像素內的前述多隻EL元件的發光面積彼此不同。
3.根據權利要求1或2所述的有機EL電路，其特徵為，把各像素的驅動電晶體的驅動時間分為多個子域，通過控制在各子域的開關來控制各EL元件的導通時間。
全文摘要
本發明涉及減少顯示波動的方法。通過掃描TFT1－1～1－3,把從數據線DATA1～3來的3比特數據儲存在保持電容SC1～3上。而且,通過該保持電容SC1～3的電壓,開關驅動TFT TFT2－1～2－3。由數字數據控制驅動TFT2－1～2－3的開關,控制有機EL元件EL1～3的開關,實現亮度控制。
文檔編號G09G3/32GK1374820SQ02104
公開日2002年10月16日 申請日期2002年2月7日 優先權日2001年2月8日
發明者古宮直明 申請人:三洋電機株式會社