CN101430852A - 电致发光显示面板和电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种电致发光显示面板包括：像素阵列部分，其中以矩阵形式布置电致发光显示元件，该显示元件的发光状态由有源矩阵驱动系统控制；第一写入控制线驱动部分和第二写入控制线驱动部分，被配置来从所述像素阵列部分的两侧驱动每个写入控制线；以及第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分，被配置来从所述的像素阵列部分的两侧驱动沿着水平线的方向布置的电源线，所述第一电源线驱动部分和所述第二电源线驱动部分分别被布置在所述第一控制线驱动部分和所述像素阵列之间以及所述第二写入控制线驱动部分和所述像素阵列部分之间。

Description

电致发光显示面板和电子设备
技术领域
本说明书中描述的发明涉及由有源矩阵驱动系统驱动和控制的电致发光(EL)显示面板的面板结构。另外，本说明书中提出的发明具有包括EL显示面板的电子设备的方面。
背景技术
图1显示了有源矩阵驱动类型的有机EL面板的典型电路块配置。如图1所示，有机EL面板1包括：像素阵列部分3、作为用于驱动像素阵列部分3的驱动电路的写入控制线驱动部分5、以及水平选择器7。另外，像素阵列部分3具有布置在信号线DTL和写入控制线WSL的每个交叉点处的像素电路9。
有机EL元件是电流发光元件。有机EL面板因此采用了一种驱动系统，该驱动系统通过控制流过对应于每个像素的有机EL元件的电流量来控制灰度级(gradation)。图2显示了这种像素电路9的最简单的电路配置的之一。这种像素电路9包括采样晶体管T1、驱动晶体管T2、以及存储电容器Cs。
采样晶体管T1为薄膜晶体管，用于控制将对应于相应的像素的灰度级的信号电压Vsig写入到存储电容器Cs。驱动晶体管T2为薄膜晶体管，用于基于栅极-源极电压Vgs将驱动电流Ids施加到有机EL元件OLED，该栅极-源极电压Vgs根据由储存电容器Cs保持的信号电压Vsig来确定。在图2的情况中，采样晶体管T1由n-沟道型薄膜晶体管形成，而驱动晶体管T2由p-沟道型薄膜晶体管形成。
在图2的情况中，驱动晶体管T2的源极连接到电源线，该电源线上施加固定电势(电源电势Vcc)，并且驱动晶体管T2在所有时间运行在饱和区。也就是说，驱动晶体管T2作为恒流源运行，其为有机EL元件OLED提供具有对应于信号电压Vsig的幅值的驱动电流。这时，通过下面的等式给出驱动电流Ids。
Ids＝k·μ·(Vgs-Vth)2/2
其中μ是驱动晶体管T2的多数载流子的迁移率，Vth是驱动晶体管T2的阈值电压，而k是由(W/L)·Cox给出的系数，其中W是沟道宽度，L是沟道长度，Cox是每单位面积的栅电容。
另外，已知在此配置的像素电路的情况中，驱动晶体管T2的漏电压如图3所示随着有机EL元件的I-V特性的实时变化而改变。然而，因为栅极-源极电压Vgs保持恒定，所以提供到有机EL元件的电流量是不变的，使得发光亮度可以保持恒定。
下面是涉及采用有源矩阵驱动系统的有机EL面板显示的文献。
公开号2003-255856的日本专利公开
公开号2003-271095的日本专利公开
公开号2004-133240的日本专利公开
公开号2004-029791的日本专利公开
公开号2004-093682的日本专利公开
发明内容
图2所示的电路配置可能取决于一种薄膜工艺而不能被采用。也就是说，目前的薄膜工艺可能不允许采用p-沟道型薄膜晶体管。在这种情况下，用n-沟道型薄膜晶体管替代驱动晶体管T2。
图4显示了这种像素电路的配置。在这种情况中，驱动晶体管T2的源极连接到有机EL元件OLED的阳极端。然而，在这种像素电路的情况中，栅极-源极电压Vgs随着有机EL元件的I-V特性的实时变化而改变。栅极-源极电压Vgs的这种变化改变了驱动电流量，并且改变了发光亮度。
另外，在每个像素中形成每个像素电路的驱动晶体管T2的阈值和迁移率不同。驱动晶体管T2的阈值和迁移率的不同表现为驱动电流值的变化，因而在每个像素中发光亮度发生变化。
因此，在采用图4所示的像素电路的情况中，需要建立一种驱动方法，通过该方法可以获得稳定的发光特性，而不考虑实时变化。同时，希望实现制造成本低的EL显示面板。
因此，发明人等人提出了一种EL显示面板包括：像素阵列部分，在该像素阵列部分中以矩阵形式布置电致发光显示元件，该显示元件的发光状态由有源矩阵驱动系统控制；第一写入控制线驱动部分和第二写入控制线驱动部分，被配置为从像素阵列部分的两侧驱动每个写入控制线；以及第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分，被配置为驱动从像素阵列部分的两侧沿着水平线的方向布置的电源线。
有理由希望第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分分别被布置在第一写入控制线驱动部分和像素阵列部分之间以及第二写入控制线驱动部分和像素阵列部分之间。
另外，希望形成位于形成第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分的最后输出级的输出缓冲电路，使得薄膜晶体管的沟道长度的方向平行于信号线。
另外，希望形成位于形成第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分的最后输出级的输出缓冲电路，使得薄膜晶体管的沟道的宽度在信号线的方向上大于一个像素的长度。
通过采用这种布置结构，可以相对于像素管脚间距(pitch)增大形成缓冲电路的晶体管的尺寸。另外，可以缩短在电源线和晶体管的主电极之间的布线距离。因而减小缓冲电路的阻抗值，使得可以降低电源线电势的波形的钝化(bluntness)和减小阻抗。
另外，希望在像素阵列部分内的写入控制线和电源线为低阻抗布线。例如，希望低阻抗布线为铝、铜、金或这些金属的合金。通过采用低阻抗布线，可以降低电源线电势的波形的钝化和减小阻抗。
发明人等人还提出了一种包括上述配置的EL显示面板的电子设备。
该电子设备包括上述配置的EL显示面板，被配置来控制整个系统的操作的系统控制部分，以及被配置来接收到系统控制部分的操作输入的操作输入部分。
根据由发明人等人提出的本发明的实施例，可以通过布置在像素阵列部分的两侧的电源线驱动部分同时驱动电源线，该电源线用于提供电流到每个像素区域中的EL发光元件。因此即使当像素阵列部分的尺寸增大和用于驱动电源线的时间缩短时，也可以降低写入控制线的波形的钝化，并且有效抑制阴影的出现。
另外，通过将成对的电源线驱动部分布置得比写入控制线部分更靠近像素阵列部分，从电源线驱动部分的输出端延伸的电源线的布线长度可以比在电源线驱动部分被布置在写入控制线驱动部分的外部的情况下更短。
另外，通过将电源线驱动部分布置在写入控制线驱动部分的内部，可以减少电源线三维地穿越其他驱动部分的布线的次数。通常，具有相对高阻抗值的布线因为工艺的原因被用作交叉部分的布线。因此减少三维交叉部分有效地减少在电源线驱动部分的负载。
从而可以降低在白色显示时电源线中的电压降。这意味着在白色显示时和黑色显示时之间的电压降之间的差别减小。因此，可以获得既无串扰又无阴影的均匀图像质量。
附图说明
图1是有助于解释有机EL面板的电路块配置的视图；
图2是有助于解释像素电路和驱动电路之间的连接关系的视图；
图3是有助于解释有机EL元件的I-V特性的实时变化的视图；
图4是显示像素电路的另一示例的视图；
图5是显示有机EL面板的外部配置的示例的视图；
图6是显示有机EL面板的系统配置的示例的视图；
图7是有助于解释像素电路和驱动电路之间的连接关系的视图；
图8是显示根据实施例的像素电路的配置的示例的视图；
图9A和9B是有助于解释根据写入线上的位置关系产生的电势变化之间的差别的视图；
图10是显示写入控制线驱动部分和电源线驱动部分的内部配置的示例的视图；
图11是有助于解释图10中虚线区域的局部结构的视图；
图12A、12B、12C、12D和12E是表示根据实施例的驱动操作的示例的视图；
图13是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图14是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图15是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图16是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图17是显示源极电势随时间变化的视图；
图18是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图19是显示随时间而发生的变化之间的差别的视图，该差别是因为迁移率的差别；
图20是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图21是显示根据另一实施例的有机EL面板的配置的另一示例的视图；
图22是有助于解释像素电路和驱动电路之间的连接关系的视图；
图23是显示根据实施例的像素电路的配置的示例的视图；
图24是显示写入控制线驱动部分和电源线驱动部分的内部配置的示例的视图；
图25是显示所显示的图像的示例的视图；
图26是显示所显示的图像的示例的视图；
图27是显示输出缓冲电路的电路配置的示例的视图；
图28是显示在形成输出缓冲电路的末级的反相器电路中采用的水平型布置图案的示例的视图；
图29是显示在形成输出缓冲电路的末级的反相器电路中采用的垂直型布置图案的示例的视图；
图30是有助于解释像素电路和驱动电路之间的另一连接关系的视图；
图31A、31B、31C、31D和31E是表示像素电路的驱动操作的示例的视图；
图32是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图33是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图34是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图35是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图36是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图37是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图38是有助于解释像素电路的操作状态的视图；
图39是显示电子设备的概念配置的示例的视图；
图40是显示电子设备的产品的示例的视图；
图41A和41B是显示电子设备的产品的示例的视图；
图42是显示电子设备的产品的示例的视图；
图43A和43B是显示电子设备的产品的示例的视图；以及
图44是显示电子设备的产品的示例的视图。
具体实施方式
在此将对于本发明被应用于有源矩阵驱动型的有机EL面板的情况进行描述。
另外，在有关技术领域中已知或公知的技术应用于附图中未具体显示的或本说明书中未具体描述的部分。此外，下面要描述的各实施例每个均为本发明的实施例，而本发明不限于这些实施例。
(A)外部配置
另外，在本说明书中，不仅将其中采用相同的半导体工艺在相同衬底上形成像素阵列部分和驱动电路的显示面板称为有机EL面板，也将其中作为专用IC制造的驱动电路例如被安装在具有在其上形成的像素阵列部分的衬底上的显示面板称为有机EL面板。
图5显示了有机EL面板的外部配置的示例。有机EL面板11具有一种结构，在该结构中计数器部分15被层压到支撑衬底13的像素阵列部分形成区域。
计数器部分15具有一种结构，在该结构中玻璃、塑料膜或其他透明部件被用作基础材料，而有机EL层、保护膜等被层压到基础材料的表面。
另外，有机EL面板11具有FPC(柔性印刷电路)17，用于将信号等输入或输出到支撑衬底13。
(B)第一实施例
(B-1)系统配置
下面将示出有机EL面板11的系统配置的示例，该有机EL面板防止了驱动晶体管T2的特性变化并且仅需要少量元件形成像素电路。另外，本实施例假设有机EL面板具有大的屏幕尺寸。
图6显示了有机EL面板11的系统配置的示例。在图6中显示的有机EL面板11包括像素阵列部分21、用作像素阵列部分21的驱动电路的写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分25、水平选择器27和定时发生器29。
像素阵列部分21具有矩阵结构，在该结构中子像素被布置在信号线DTL和写入控制线WSL的每个交叉位置。另外，子像素是形成一个像素的像素结构的最小单元。例如，作为白色单元的一个像素由不同有机EL材料的3个子像素(R、G和B)形成。
图7显示了对应于子像素的像素电路31和每个驱动电路之间连接关系。图8显示了在第一实施例中提出的像素电路31的内部配置。图8示出的像素电路包括两个n-沟道型薄膜晶体管T1和T2和一个存储电容器Cs。
同样，在这个电路配置中，写入控制线驱动部分23用于通过写入控制线WSL执行采样晶体管T1的打开和关闭控制，从而控制将信号线电势写入存储电容器Cs。另外，写入控制线驱动部分23由具有多个输出级的移位寄存器形成，输出级的级数与垂直分辨率的值相等。
本实施例采用了一种系统，在该系统中通过相同脉冲操作的两个写入控制线驱动部分23被布置在像素阵列部分21的两侧，以便从像素阵列部分21的两侧同时驱动一条写入控制线WSL。
当有机EL面板11具有大屏幕尺寸时，如图9A和9B所示，在远离写入控制线驱动部分23的位置的写入控制线WSL的电势的改变(图9B)与在靠近写入控制线驱动部分23的位置的写入控制线WSL的电势的改变(图9A)相比更容易变钝。另外，由波形的钝化导致的写入时间的差别使得难以进行正常的信号电势写入操作，并导致阴影。
另一方面，当两个写入控制线驱动部分23被布置在像素阵列部分21的两侧时，由每个单独的写入控制线驱动部分23驱动的范围减半，并且可以将写入控制线WSL的电势变化的延迟和钝化最小化。
应当注意，在第一实施例中，写入控制线驱动部分23被布置为比电源线驱动部分25更靠近像素阵列部分21。
电源控制线驱动部分25用于在二进制基础上通过电源线DSL控制连接到驱动晶体管T2的一个主电极的电源线DSL，从而通过与其他驱动电路互锁的操作控制像素电路内的操作。在这种情况中的操作不仅包括有机EL元件的发射和不发射，还包括校正特性变化的操作。在本实施例中，特性变化的校正意味着对由于阈值的变化和驱动晶体管T2的迁移率的变化的均匀性劣化(degradation)的校正。
在本实施例中，提供数量同样是两个的电源线驱动部分25。两个电源线驱动部分25被布置在像素阵列部分21的两侧，以便从像素阵列部分21的两侧同时驱动一条电源线DSL。这是因为当有机EL面板11具有大屏幕尺寸时，在远离电源线驱动部分25的位置的电源线DSL的电势变化倾于变钝，从而难以进行正常的定时控制。
另一方面，当两个电源线驱动部分25被布置在像素阵列部分21的两侧时，由每个单独的电源线驱动部分25驱动的范围减半，并且可以最小化电源线DSL的电势变化的延迟和钝化。
应当注意，在第一实施例中，电源线驱动部分25被布置在写入控制线驱动部分23的外部。
为了便于参考，图10显示了写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分25的电路配置的示例。如图10所示，写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分25具有相同的基本配置。
具体地说，写入控制线驱动部分23包括移位寄存器部分231、波形调整电路233和输出缓冲电路235。另一方面，电源线驱动部分25包括移位寄存器部分251、波形调整电路253和输出缓冲电路255。
图10所示的阴影图案是用于驱动每个部分的电源布线。由“Vh”表示的电源布线将“H-电平”的电源电势提供到移位寄存器部分231和251和波形调整电路233和253。另一方面，由“V1”表示的电源布线将“L-电平”的电源电势提供给移位寄存器部分231和251和波形调整电路233和253。
由“Vcc_*(*是ws或ds)”表示的电源布线将“H-电平”的电源电势提供到波形调整电路233和253和输出缓冲电路235和255。另一方面，由“Vss_*(*是ws或ds)”表示的电源布线将“L-电平”的电源电势提供到波形调整电路233和253和输出缓冲电路235和255。
在这种情况中，移位寄存器部分231和251通过触发级形成，该触发级执行根据时钟脉冲CK顺序地将采样脉冲SP传送到下一级的操作。一个触发级对应于水平线的一级。
波形调整电路233和253调整在时间轴方向的脉冲宽度和脉冲高度。
输出缓冲电路235和255是通过各自对应的二元电源电势分别驱动写入控制线WSL和电源线DSL的电路设备。具体地说，输出缓冲电路235和255通过将反相器电路或串联的多个反相器电路的一个级连接形成。
另外，将多条电源布线的每一条布置成垂直于水平线。另一方面，由电源线驱动部分25驱动的电源线DSL每条都安排为平行于水平线。
因而如图11所示，电源线DSL具有三维地穿越写入控制线驱动部分23内的电源布线的布线结构。
电源的布线基本由铝形成。然而，铝需要大的膜厚度。因而在三维穿越部分使用通常仅需要小的膜厚度的金属材料(如钼等)。
因此，在图6所示的有机EL面板11的情况中，电源线DSL由铝和钼的混合布线形成。
另外，在具有图6所示的结构的有机EL面板11的情况中，对于一条电源线DSL形成总计4个三维交叉，像素阵列部分21的左和右每边各2个。
水平选择器27用于施加对应像素数据Din的信号电势Vsig或用于对信号线DTL阈值校正的偏移电压Vofs。水平选择器27包括具有多个输出级的移位寄存器(输出级的数量等于水平分辨率的值)、对应每个输出级的门闩电路和D/A转换器电路。
定时发生器29是用于产生驱动写入控制线WSL、电源线DSL和信号线DTL所需的定时脉冲的电路设备。
(B-2)驱动操作的示例
图12A、12B、12C、12D和12E表示图8所示的像素电路的驱动操作的示例。另外，在图12A到12E中，施加到电源线DSL的两个电源电势中较高的电势(发射电势)由Vcc表示，而较低的电势(不发射电势)由Vss表示。
首先，图13中显示了在发射状态中像素电路内的操作状态。此时，采样晶体管T1处于截止状态。同时，驱动晶体管T2工作在饱和区，而根据栅极-源极电压Vgs确定的电流Ids流通(图12A到12E(t1))。
接下来将描述在不发射状态的操作状态。此时，电源线DSL的电势从高电势Vcc变为低电势Vss(图12A到12E(t2))。同时，当低电势Vss低于有机EL元件的阈值Vthel和阴极电势Vcath的总和时，也就是说，当Vss<Vthel+Vcath时，有机EL元件熄灭(quench)。
另外，驱动晶体管T2的源极电势Vs变得等于电源线DSL的电势。也就是说，有机EL元件的阳极充电到低电势Vss。图14显示了像素电路内的操作状态。如图14的虚线所示，此时，电源线DSL取得由存储电容器Cs保持的电荷。
随后，当写入控制线WSL随同信号线DTL的电势一起变为高电势，该信号线DTL的电势为了阈值校正已经跃迁到偏置电势Vofs时，驱动晶体管T2的栅极电势通过已经执行导通操作的采样晶体管T1变为偏置电势Vofs(图12A到12E(t3))。
图15显示了在这种情况下像素电路内的操作状态。此时，由Vofs-Vss给出驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs。该电压被设置成大于驱动晶体管T2的阈值电压Vth。这是因为如果不能满足Vofs-Vss>Vth，就不能执行阈值校正操作。
接下来，电源线DSL的电源电势再次变为高电势Vcc(图12A到12E(t4))。因为电源线DSL的电源电势变为高电势Vcc，所以有机EL元件OLED的阳极电势Vel变为驱动晶体管T2的源极电势Vs。
图16通过等效电路代表有机EL元件OLED。即，图16将有机EL元件表示为二极管和寄生电容Cel。此时，只要满足关系Vel≤Vcat+Vthel(然而，认为有机EL元件的漏电流与流过驱动晶体管T2的驱动电流Ids相比相当小)，流过驱动晶体管T2的驱动电流Ids用于对存储电容器Cs和寄生电容器Cel充电。
因此，如图17所示，有机EL元件OLED的阳极电势Vel随时间而升高。也就是说，驱动晶体管T2的源极电势Vs开始升高，而驱动晶体管T2的栅极电势固定在偏置电势Vofs。这种操作为阈值校正操作。
驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs最终收敛到阈值电压Vth。此时，满足Vel＝Vofs-Vth≤Vcat+Vthel。
当阈值校正时段结束时，控制采样晶体管T1再次截止(图12A到12E(t5))。
随后，在信号线DTL的电势跃迁到信号电势Vsig所需的时间后，控制采样晶体管T1再次处于导通状态(图12A到12E(t6))。图18显示了在这种情况下像素电路内的操作状态。根据相应像素的灰度值给出信号电势Vsig。
此时，驱动晶体管T2的栅极电势Vg跃迁到信号电势Vsig。同时，驱动晶体管T2的源极电势Vs通过从电源线DSL流到存储电容器Cs的电流随时间升高。
此时，如果驱动晶体管T2的源极电势Vs不超过有机EL元件的阈值Vthel和阴极电压Vcat的总和(认为有机EL元件的漏电流与流过驱动晶体管T2的电流相比相当小)，则由驱动晶体管T2提供的驱动电流Ids被用于充电存储电容器Cs和寄生电容器Cel。
另外，因为驱动晶体管T2的阈值校正操作已经完成，所以由驱动晶体管T2馈入的驱动电流Ids具有反映驱动晶体管T2的迁移率μ的值。具体地说，驱动晶体管的迁移率μ越大，流过驱动晶体管的驱动电流Ids越大，从而源极电势Vs的升高就越快。相反，驱动晶体管的迁移率μ越小，流过驱动晶体管的驱动电流Ids越小，从而源极电势Vs的升高就越慢(图19)。
因此，根据驱动晶体管T2的迁移率μ校正由存储电容器Cs保持的电压。也就是说，驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs变为为了迁移率μ进行校正的电压。
最后，当控制采样晶体管T1截止并且从而信号电势的写入结束时，有机EL元件OLED的发射时段开始(图12A到12E(t7))。图20显示了在这种情况下像素电路内的操作的状态。另外，驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs是恒定的。因而，驱动晶体管T2为有机EL元件提供恒定的电流Ids’。
通过这样，有机EL元件的阳极电势Vel升高到电势Vx，在该高电势电流Ids’流过有机EL元件。从而开始有机EL元件的发光。
同样，在本实施例提出的驱动电路的情况中，有机EL元件OLED的I-V特性由于发射时段变长而改变。
也就是说，驱动晶体管T2的源电势Vs同样发生变化。然而，因为驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs通过存储电容器Cs保持不变，所以流过有机EL元件OLED的电流量没有变化。因而当采用本实施例提出的像素电路和驱动系统时，对应于信号电势Vsig的驱动电流Ids可以在所有时间持续流通，而与有机EL元件OLED的I-V特性的改变无关。从而可以将有机EL元件OLED的发光亮度保持在与信号电压Vsig对应的亮度。
(B-3)总结
如上所述，通过采用本实施例中所述的像素电路和驱动系统，即使当驱动晶体管T2由n-沟道型薄膜晶体管形成时，也可以实现有机EL面板在每个像素不发生亮度变化。
另外，在本实施例中，写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分25布置在像素阵列部分的两侧，使得每个写入控制线WSL和每个电源线DSL可以从两侧同时驱动和控制。
从而，即使当像素阵列部分21增加尺寸，并且用于驱动电源线DSL的时间缩短时，也可以降低写入控制线WSL的波形的钝化，并且有效抑制阴影的产生。
另外，尽管当电源线DSL从显示屏的一侧驱动时，屏幕两端之间的电压差别不可避免地大，但可以通过从显示屏的两侧驱动电源线DSL来减小在电源线DSL上的电压的差别。尤其是，因为有机EL元件是电流驱动元件，所以在电源线DSL上的电压的不同直接导致驱动电流(发光亮度)的不同。因而，通过减少电压差别，可以降低在白色显示时电压降(即，串扰)效应。
如上所述，通过采用本实施例，可以实现一种有机EL面板，该有机EL面板虽然仅使用n-沟道型薄膜晶体管，但可以提供稳定的发光特性而与长期变化无关，并且同时可以使在屏幕内的显示质量的劣化难以察觉。
(C)第二实施例
(C-1)系统配置
下面将描述面板结构，该面板结构可以进一步改善具有大屏幕尺寸的有机EL面板的显示质量。
图21显示了有机EL面板11的系统配置的示例。另外，在图21中，与图6相应的部分用相同的附图标记标识。如图21所示，基本的系统配置是相同的。具体地说，在图21中所示的有机EL面板11也包括像素阵列部分21、作为用于像素阵列部分21的驱动电路的写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分41、水平选择器27和定时发生器29。
区别在于面板内的写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分41之间的位置关系。
首先，在本实施例中，写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分41之间的位置关系被改变。具体地说，电源线驱动部分41被布置成比写入控制线驱动部分23更靠近像素阵列部分。
另外，在本实施例中，形成电源线驱动部分41的输出缓冲电路的尺寸增大，而缓冲部分的阻抗值减小。
图22显示了对应子像素的像素电路和每个驱动电路之间的连接关系。另外，图23显示了像素电路31的内部配置。
另外，图24显示了写入控制线驱动部分23和电源线驱动部分41之间的布线关系。如图24所示，此时，由写入控制线驱动部分23驱动和控制的写入控制线WSL混合布线，并且写入控制线WSL在电源布线三维穿越，该电源布线用于为电源线驱动部分41提供驱动电力。
另一方面，因为电源线DSL三维穿越用于提供驱动电力的电源布线的次数少于第一实施例，所以电源线DSL可以由低阻抗金属独自形成。在本实施例中，电源线DSL由铝形成。
此外，因为驱动部分的位置关系发生变化，所以电源线DSL的布线长度比第一实施例的短。因而，电源线DSL的布线阻抗小于第一实施例。在本实施例中提出的面板结构因此与第一实施例的相比可以减少可视觉识别的串扰和阴影的可能性。
另一方面，在第二实施例中的写入控制线WSL的阻抗值小于第一实施例。因此，与第一实施例相比，在水平线上的写入时间的差别的最大值增加。
然而，除非亮度差别变为约20％，由写入时间差别导致的阴影不会被视觉识别。因此，即使当写入控制线驱动部分23被布置在电源线驱动部分41的外部时，写入时间差别的问题也可以通过两侧驱动来抑制。
另一方面，即使当亮度差别为约1％时，也可以在视觉上识别电源线DSL的电压降导致的串扰。因而，在第二实施例中能够减少电源线DSL的布线阻抗具有巨大的技术效果。
每个像素电路中的驱动晶体管T2工作在饱和区。因而，即使当布线阻抗低时，厄雷效应(Early effect)仍然存在。
因而，当将如图25所示的一种图像输入到有机EL面板11时，在白色显示线的电源线的电压降和黑色窗显示线的电源线的电压降之间出现电势差。
当电势差变得等于或大于亮度差的1％时，串扰在视觉上可识别。
串扰的发生取决于显示线(水平线)的电源电压降的量之间的差别。也就是说，不仅电源线DSL的部分，而且输出缓冲电路257的输出阻抗值都对串扰的出现具有巨大的影响。
例如，当输出缓冲电路257具有高输出阻抗值时，即使电源线DSL的布线阻抗小，在如图26所示的显示黑色窗时白色显示线的亮度也会由于电压降而降低，这种降低作视觉上识别为串扰。
因此，本实施例中提出了电源线驱动部分41，在该电源线驱动部分41中减小了输出缓冲电路257的输出阻抗值。
作为一个示例，图27显示了形成电源线驱动部分41的输出缓冲电路257的等效电路。假设如图27所示，输出缓冲电路257由CMOS反相器电路的两级连接形成。
图28显示了形成输出缓冲电路257的末级的CMOS反相器电路的平面结构。
由图28中的虚线包围的区域分别对应p-沟道型薄膜晶体管和n-沟道型薄膜晶体管。如图28所示，p-沟道型薄膜晶体管的尺寸大于n-沟道型薄膜晶体管的尺寸。具体地说，p-沟道型薄膜晶体管的尺寸是n-沟道型薄膜晶体管的尺寸的1.5倍或更大，优选是约10倍大。这是为了减小来自电源线Vcc的布线阻抗。
然而，p-沟道型薄膜晶体管的尺寸的增加实际上受到像素管脚间距的限制。另外，像素管脚间距随着分辨率的增加而减小。因此，需要一种设备来在有限的布局中增加p-沟道型薄膜晶体管的尺寸。
通常，为了减小输出缓冲电路257的输出阻抗，需要增加p-沟道型薄膜晶体管的沟道宽度。
因此，在末级的CMOS反相器电路被形成为如图28所示的水平型。也就是说，在末级的CMOS反相器电路被形成为使得p-沟道型薄膜晶体管的沟道长度的方向与信号线平行(垂至于水平线的方向)。同时，优选地，形成p-沟道型薄膜晶体管使得p-沟道型薄膜晶体管的沟道宽度在信号线的方向上大于一个像素的长度。采用这种结构使大量的电流可以流过，并且使输出阻抗可以相应地减小。
另外，这种水平型布局的另一优点在于沟道和电源布线Vcc之间的距离比如图29所示的垂直型布局更短。在这种情况下的距离如图28和29所示通过从电源布线Vcc到点A的长度给出。
显而易见，电源布线Vcc和沟道之间的长度在水平型布局中可以更短。
(C-2)总结
如上所述，在本实施例中，通过使电源线驱动部分41比写入控制线驱动部分23更靠近像素阵列部分21，可以缩短电源线DSL的布线长度和简化布线结构(减少三维穿越)，因而减小了布线阻抗。
另外，通过在电源线驱动部分41中形成反相器电路，该反相器电路形成输出缓冲电路257的末级，使得反相器电路的p-沟道型薄膜晶体管的沟道方向平行于信号线DTL(采用水平布局)，可以减小输出缓冲电路257内的布线阻抗。
因此，可以减小包括输出缓冲电路257的输出级的电源线DSL的总布线阻抗。因而，可以实现即使当厄雷效应被考虑时，在电源线DSL上的电源电压降之间的差别小于第一实施例的有机EL面板11，并且因而使串扰难以在视觉上识别。
也就是说，原则上可以实现一种有机EL面板11，通过该有机EL面板可以期待高的图像质量。
另外，输出缓冲电路257的沟道方向平行于信号线的方向。从而也可以实现更窄的有机EL面板11的框架。
(D)其他实施例
(D-1)用于电源线DSL的布线材料
在如上所述的第二实施例的情况中，电源线由铝形成。
然而，在第二实施例中的电源线DSL可采用铝、铜、金及其合金。这些布线材料的布线阻抗值可以分别低于钼的阻抗值。因而，这些材料有利于减小电源线DSL的阻抗。
(D-2)像素电路的其他示例
在前面的实施例中，像素电路31包括两个薄膜晶体管。因此采用了一种驱动系统，在该系统中通过信号线DTL施加用于阈值校正的参考电压(在本文中称为偏置电压)Vofs。
然而，可以布置专用于控制施加偏置电压Vofs的定时的晶体管。
图30显示了对应修改的示例的像素电路51的配置的示例。像素电路51具有在其中布置的第二采样晶体管T3。第二采样晶体管T3的主电极之一连接到驱动晶体管T2的栅极。另一主电极连接到提供固定偏置电压Vofs的偏置线OFSL。
另外，通过偏置线驱动部分53控制第二采样晶体管T3的导通和截止。
在本示例中，仅将对应于每个像素的信号电势Vsig施加到信号线DTL。另外，如图30所示的偏置线驱动部分53和写入控制线驱动部分23的位置关系可以相互变化。
图31A、31B、31C、31D和31E表示参考图30描述的像素电路的驱动操作的示例。另外，在图31A到31E中，施加到电源线DSL的两个电源电势中较高的电势(发射电势)由Vcc表示，而较低的电势(不发射电势)由Vss表示。
首先，图32中显示了在发射状态中像素电路内的操作的状态。此时，采样晶体管T1处于截止状态。同时，驱动晶体管T2工作在饱和区，并且根据栅极-源极电压Vgs确定的电流Ids流通(图31A到31E(t1))。
接下来将描述在不发射状态中的操作的状态。此时，电源线DSL的电势从高电势Vcc变为低电势Vss(图31A到31E(t2))。此时，当低电势Vss低于有机EL元件的阈值Vthel和阴极电势Vcath的总和时，即，当Vss<Vthel+Vcath时，有机EL元件OLED熄灭。
另外，驱动晶体管T2的源极电势Vs变得等于电源线DSL的电势。即，有机EL元件的阴极充电到低电势Vss。图33显示了像素电路内的操作状态。如图33中的虚线所示，此时，电源线DSL获得由存储电容器Cs保持的电荷。
随后，通过偏置线驱动部分53控制第二采样晶体管T3导通。驱动晶体管T2的栅极电势从而变为偏置电压Vofs(图31A到31E(t3))。
图34显示了在这种情况下在像素电路内的操作状态。此时，通过Vofs-Vss给出驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs。将该电压设置成大于驱动晶体管T2的阈值电压Vth。这是因为如果不满足Vofs-Vss>Vth，就不能执行阈值校正操作。
接下来，电源线DSL的电源电势再次变为高电势Vcc(图31A到31E(t4))。因为电源线DSL的电源电势变为高电势Vcc，由驱动晶体管T2的源极电势Vs给出有机EL元件OLED的阴极电势。
图35通过等效电路代表有机EL元件OLED。也就是说，图35将有机EL元件OLED表示为二极管和寄生电容Cel。此时，只要满足Vel≤Vcat+Vthel(然而，认为有机EL元件的漏电流与流过驱动晶体管T2的驱动电流Ids相比相当小)，流过驱动晶体管T2的驱动电流Ids用于对存储电容器Cs和寄生电容器Cel充电。
因此，有机EL元件OLED的阴极电势Vel随时间而升高。即，驱动晶体管T2的源极电势Vs开始升高，而驱动晶体管T2的栅极电势固定在偏置电势Vofs。
驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs收敛到阈值电压Vth。此时，满足Vel＝Vofs-Vth≤Vcat+Vthel。
当阈值校正时段结束时，控制第二采样晶体管T3再次截止(图31A到31E(t5))。图36显示了在这种情况下像素电路内的操作状态。
随后，在信号线DTL的电势跃迁到信号电势Vsig所需的定时之后，控制第一采样晶体管T1处于导通状态(图31A到31E(t6))。图37显示了在这种情况下像素电路内的操作状态。根据相应的像素的灰度值给出信号电势Vsig。
此时，驱动晶体管T2的栅极电势Vg跃迁到信号电势Vsig。同时，驱动晶体管T2的源极电势Vs通过从电源线DSL流到存储电容器Cs的电流随时间而升高。
此时，如果驱动晶体管T2的源极电势Vs不超过有机EL元件的阈值电压Vthel和阴极电压Vcat的总和(认为有机EL元件的漏电流与流过驱动晶体管T2的驱动电流Ids相比相当小)，则由驱动晶体管T2提供的驱动电流Ids用于对存储电容器Cs和寄生电容器Cel充电。
另外，因为驱动晶体管T2的阈值校正操作已经完成，所以由驱动晶体管T2馈入的驱动电流Ids具有反映驱动晶体管T2的迁移率μ的值。具体地说，驱动晶体管的迁移率μ越高，流过驱动晶体管的驱动电流Ids就越大，因而源极电势Vs就升高得越快。相反，驱动晶体管的迁移率μ越小，流过驱动晶体管的驱动电流Ids越小，从而源电势Vs就升高得越慢。
因此，根据驱动晶体管T2的迁移率μ来校正由存储电容器Cs保持的电压。即，驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs变为用于迁移率μ的校正的电压。
最后，当控制第一采样晶体管T1截止并且从而信号电势的写入结束时，有机EL元件OLED的发射时段开始(图31A到31E(t7))。图38显示了在这种情况下像素电路内的操作状态。另外，驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs是恒定的。因而驱动晶体管T2为有机EL元件提供恒定的电流Ids’。
通过这样，有机EL元件的阳极电势Vel升高到电势Vx，在该电势电流Ids’流过有机EL元件。有机EL元件的发光从而开始。
同样在本实施例提出的驱动电路的情况中，有机EL元件OLED的I-V特性随着发射时段变长而发生变化。
也就是说，驱动晶体管T2的源极电势Vs同样发生变化。然而，因为驱动晶体管T2的栅极-源极电压Vgs通过存储电容器Cs保持不变，流过有机EL元件OLED的电流量不会发生变化。因而，当采用在本实施例中提出的像素电路和驱动系统时，对应于信号电势Vsig的驱动电流Ids可以在所有时间连续流动，而与有机EL元件OLED的I-V特性的改变无关。从而可以将有机EL元件OLED的发光亮度保持在对应信号电势Vsig的亮度。
(D-3)产品实例
(a)电子设备
前面已经通过采用有机EL面板作为示例描述了本发明。然而，上述的有机EL面板也分布在其中将有机EL面板安装在各种电子设备中的产品形式中。下面将展示将有机EL面板安装在其他电子设备中的示例。
图39显示了电子设备61的概念构造的示例。电子设备61包括上述的有机EL面板63、系统控制部分65和操作输入部分67。由系统控制部分65执行的处理的描述基于电子设备的产品形式而有所不同。操作输入部分67是用于将操作输入接收到系统控制部分65的设备。例如，将开关、按钮或另外的机械界面、图形界面等用作操作输入部分67。
应当注意，电子设备61不限于特定领域的设备，只要电子设备61具有显示在设备内产生的或外部输入的图像或视频的功能就可以。
图40显示了作为另一电子设备的电视接收器的外观的示例。由前面板73、滤色镜75等组成的显示屏77设置在电视接收器71的壳体的前表面上。显示屏77的部分对应于在实施例中描述的有机EL面板。
可以例如将数字相机假定为这种类型的电子设备61。图41A和41B显示了数字相机81的外观的示例。图41A显示了前面(对象面)的外观的示例。图41B显示了后面(照相面)的外观的示例。
数字相机81包括保护盖83、拾取透镜部分85、显示屏87、控制开关89和快门按钮91。在这些部分中，显示屏87的部分对应在实施例中所述的有机EL面板。
可以例如将摄像机假定为这种类型的电子设备61。图42显示了摄像机101的外观的示例。
摄像机101包括用于获得在主体103的前面的对象的图像的拾取透镜105、画面获取开始/结束开关107和显示屏109。在这些部分中，显示屏109的部分对应在实施例中所述的有机EL面板。
可以例如将便携终端设备假定为这种类型的电子设备61。图43A和43B显示了作为便携终端设备的手机111的外观的示例。图43A和43B所示的手机111为折叠型。图43A显示了在打开状态的壳体外观的示例。图43B显示了在折叠状态的壳体外观的示例。
手机111包括上侧壳体113、下侧壳体115、连接部分(在本示例中为铰链部分)117、显示屏119、辅助显示屏121、画面灯123和拾取透镜125。在这些部分中，显示屏110和辅助显示屏121的部分对应在实施例中所述的有机EL面板。
可以例如将计算机假定为这种类型的电子设备61。图44显示了笔记本计算机131的外观的示例。
笔记本计算机131包括下侧壳体133、上侧壳体135、键盘137和显示屏139。在这些部分中，显示屏138的部分对应在实施例中所示的有机EL面板。
除了这些示例，音频再现设备、游戏机、电子书、电子辞典等可以假定为电子设备61。
(D-4)其他显示设备的示例
在上述的实施例中，将本发明用于有机EL面板。
然而，上述驱动技术也适用于其他EL显示设备。上述的驱动技术也适用于例如其中布置LED的显示设备和其中在显示屏上布置具有其他二极管结构的发光元件的显示设备。上述驱动技术也适用于例如无机EL面板。
(D-5)其他
在不脱离本发明精神的条件下可以想到对前述的实施例进行修改的各种示例。另外，可以想到在本说明书的描述的基础上产生或结合修改和应用的各种示例。
相关申请的交叉引用
本申请包含了关于2007年11月9日在日本专利局申请的日本专利申请JP 2007-291471的主题，该专利申请的全部内容在此引用作为参考。

Claims (7)

1.一种电致发光显示面板包括：
像素阵列部分，其中以矩阵形式布置电致发光显示元件，该显示元件的发光状态由有源矩阵驱动系统控制；
第一写入控制线驱动部分和第二写入控制线驱动部分，被配置来从所述像素阵列部分的两侧驱动每个写入控制线；以及
第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分，被配置来从所述的像素阵列部分的两侧驱动沿着水平线的方向布置的电源线，所述第一电源线驱动部分和所述第二电源线驱动部分分别被布置在所述第一控制线驱动部分和所述像素阵列之间以及所述第二写入控制线驱动部分和所述像素阵列部分之间。
2.根据权利要求1所述的电致发光显示面板，
其中形成位于形成所述第一电源线驱动部分和所述第二电源线驱动部分的最后输出级的输出缓冲电路，使得薄膜晶体管的沟道长度的方向平行于信号线。
3.根据权利要求1所述的电致发光显示面板，
其中形成位于形成所述第一电源线驱动部分和所述第二电源线驱动部分的最后输出级的输出缓冲电路，使得薄膜晶体管的沟道宽度在信号线的方向上大于一个像素的长度。
4.根据权利要求1所述的电致发光显示面板，
其中在所述像素阵列部分内的写入控制线和电源线为低阻抗布线。
5.一种电子设备包括：
电致发光显示面板，该电致发光显示面板包括像素阵列部分，在该像素阵列部分中以矩阵形式布置电致发光显示元件，该显示元件的发光状态由有源矩阵驱动系统控制；第一写入控制线驱动部分和第二写入控制线驱动部分，被配置来从所述像素阵列部分的两侧驱动每个写入控制线；以及第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分，被配置来从所述的像素阵列部分的两侧驱动沿着水平线的方向布置的电源线，所述第一电源线驱动部分和所述第二电源线驱动部分分别被布置在所述第一写入控制线驱动部分和所述像素阵列部分之间以及所述第二写入控制线驱动部分和所述像素阵列部分之间；
系统控制部分，被配置来控制整个系统的操作；以及
操作输入部分，被配置来接收到所述系统控制部分的操作输入。
6.一种电致发光显示面板包括：
像素阵列部分，其中以矩阵形式布置电致发光显示元件，该显示元件的发光状态由有源矩阵驱动系统控制；
第一写入控制线驱动部分和第二写入控制线驱动部分，被配置来从所述像素阵列部分的两侧驱动每个写入控制线；以及
第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分，被配置来从所述的像素阵列部分的两侧驱动沿着水平线的方向布置的电源线。
7.一种电子设备包括：
电致发光显示面板，该电致发光显示面板包括像素阵列部分，在该像素阵列部分中以矩阵形式布置电致发光显示元件，该显示元件的发光状态由有源矩阵驱动系统控制；第一写入控制线驱动部分和第二写入控制线驱动部分，被配置来从所述像素阵列部分的两侧驱动每个写入控制线；以及第一电源线驱动部分和第二电源线驱动部分，被配置来从所述的像素阵列部分的两侧驱动沿着水平线的方向布置的电源线；
系统控制部分，被配置来控制整个系统的操作；以及
操作输入部分，被配置来接收到所述系统控制部分的操作输入。
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