CN1983623B - 电流驱动型设备和显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备，其包括显示区域和列控制电路，显示区域中每个都包含EL装置和像素电路的像素以矩阵方式被设置在衬底上，列控制电路用于逐列控制像素电路。EL装置被设置在衬底上的下像素电极和上透明电极之间。像素电极被电连接到像素电路，透明电极经接触孔电连接到公共互连线。接触孔和公共互连线被设置从而包围显示区域的外围。列控制电路被划分为设置在接触孔和显示区域之间以及相对于显示区域在接触孔外侧的两个电路。

Description

电流驱动型设备和显示设备
技术领域
本发明涉及电流驱动型设备，显示设备，和照相机，其具有在衬底上设置有多个组成部分的区域，每个组成部分包括电流驱动型装置和用于控制通过电流驱动型装置的电流的装置控制电路。本发明适用于采用电致发光(EL)装置的显示设备，该电致发光装置通过注入其中的电流产生发光。
背景技术
近年来，使用EL装置的显示设备作为取代CRT或LCD的显示设备吸引了人们的注意。在这些EL装置中，作为电流控制型光发射装置的有机EL装置的应用和开发得到有效开展，该电流控制型的光发射装置中亮度由装置中流过的电流控制。在包括外围电路的有机EL显示器中，薄膜晶体管(TFT)不仅在显示区域使用，而且也应用在外围电路中。
用在外围电路或信号处理电路中的TFT通常是多晶硅TFT。多晶硅TFT是通过低温晶化技术制造的，低温晶化技术被用来制造高性能和廉价的用于外围驱动电路的TFT。当前实用和典型的晶化技术是使用准分子激光器的低温晶化方法，该方法可在低熔点玻璃材料上形成高质量的硅晶体薄膜(日本公开的专利申请(JP-A)Hei 09-082641)。
附带说明，使用有机EL装置的显示设备伴随有这样的问题，即存在这样的区域(暗斑)，这些区域中由于湿气或氧气渗透到或进入有机EL装置中导致不发光，或伴随亮度衰退的问题。因此，需要抑制湿气或氧气渗透的密封技术。
JP-A Hei 11-074074已经公开了这样一种技术，其中以预定间隔被设置在有机EL装置上的密封板利用密封粘合剂被固定在衬底上，从而与外界隔绝地密封显示区域。作为减少湿气渗透同时增强在这样的结构中密封能力的方法，也采用了这样的构造，即环境空气进入EL装置是通过增加密封粘合剂宽度而防止的。然而在该情形中，从可靠性的观点出发，有必要确保从衬底边缘到密封粘合剂的外围有一定冗余。此外，显示区域位于密封粘合剂的内部，使得当密封粘合剂的宽度被增加以增强密封能力同时保持面板的外部形状时，最终的框面积被自然增加，因此减小显示区域。
显示面板优选是轻型的、紧凑的，从而要求减小框部分的尺寸，但是，在上述的传统方法中难于实现框尺寸减小。
图4是传统显示设备的实施例的示意图。图4中所示的显示设备包括显示区域6和用于将连接到EL装置的输出的透明电极与公共电压线相连接的接触孔2，在显示区域6中EL装置和像素电路被以矩阵方式设置。进一步，显示设备包括外部(连接)端子5，通过它从外部供应图像信号、控制信号、和功率；用于实现密封衬底的粘合的粘合区域4。在显示设备中，相对显示区域6，用于输出数据信号至像素电路的列控制电路37被设置在接触孔2的外侧。显示设备进一步包括用于输出扫描信号至每行像素的扫描线的扫描线驱动电路3，用于产生待输出至列控制电路37的采样信号的移位寄存器10，用于将输入的控制信号转换为显示面板中待输出的操作电压电平的输入电路9。进一步，该显示设备包括用于将功率供应至像素电路的电源线1，电源线1和公共电压线被连接到外部端子5。附带说明，连接到外部端子5的互连线在图4中被略去。
如上所述，在列控制电路37和移位寄存器10被设置在显示区域6的上侧(部分)的显示面板中，当列控制电路37被设置在接触孔2的外侧时，显示区域6和列控制电路37之间的距离大。结果，显示面板的框部分的尺寸增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示设备，通过适当设计电路和布线结构，其具有窄框部分。
按照本发明的一个方面，本发明提供一种电流驱动型设备，其包括：
其上限定有显示区域和外围区域的衬底；
电流驱动型装置和用于控制通过电流驱动型装置电流的装置控制电路，其被设置在显示区域中；
用于逐列控制装置控制电路的列控制电路，其被设置在外围区域；和
被设置在外围区域以便包围显示区域的公共连接线，
其中电流驱动型装置被设置在下部第一电极和上部第二电极之间，第一电极被电连接到装置控制电路，而第二电极通过接触孔电连接到公共互连线，和
其中列控制电路被分成两个电路，其中一个被设置在接触孔和显示区域之间，而另一个被设置在接触孔外侧。
按照本发明的电流驱动型设备，在设置列控制电路的区域中，可以实现小的布线和小的电路区域。
本发明的这些和其它目的、特征和优点在结合附图考虑本发明下面的优选实施例后将是显然的。
附图说明
图1是示意平面图，其示出按照本发明的显示设备。
图2是列控制电路的电路图的实施例。
图3是电路图的实施例，其示出本发明中划分的列控制电路的布置方法。
图4是示意平面图，其示出传统的显示设备。
图5是沿图1中所示的线A-A’的示意剖面图。
图6是方框图，其示出数字静物相机的实施例。
具体实施方式
如上面参考图4所述，当列控制电路37被设置在接触孔2外时，显示区域6和列控制电路37之间的距离大，因此导致框尺寸增加。
在本发明中，列控制电路被分成两个列控制电路，它们被设置在接触孔和显示区域之间并在接触孔之外，从而抑制了框尺寸的增加。
然而，当列控制电路37的具有高操作速度的电路构成部分被设置在接触孔2和显示区域6之间时，有可能减小列控制电路37的操作速度，这是由于在该电路构成部分和透明电极之间产生的寄生电容。因此，对于划分的列控制电路，希望要求高操作速度的电路被设置在接触孔的外侧，而相对地不要求高操作速度的电路被设置在显示区域和接触孔之间。
(第一实施例)
图1示出按照本发明第一实施例的显示设备的示意布局。
图1中显示设备包括显示区域6，在显示区域6中各个像素(组成部分)和包含薄膜晶体管(TFT)的像素电路(装置控制电路)以矩阵方式被设置，每个像素包括诸如有机EL装置等等这样的EL装置。显示设备进一步包括接触孔2、外部端子5、和粘合区域4：接触孔2用于将连接到EL装置的输出端的透明电极与公共电压线(公共互连线)相连接；通过外部端子5，图像信号，控制信号，和功率得以从外部供应；粘合区域4用于实现密封板(衬底)的粘合。
在该实施例中，用于输出数据信号至像素电路的列控制电路37被分成两个列控制电路，这两个列控制电路被设置成使得接触孔2被夹在其之间。
划分的列控制电路的布置方法将在下面描述。
虽然列控制电路的操作在下面说明，对于列控制电路37的构成模块，有要求高操作速度的构成模块和相对地不要求高操作速度的构成模块。
在水平扫描周期中，在由脉冲宽度小于水平扫描周期的信号控制的电路中要求高操作速度。另一方面，在由脉冲宽度与水平扫描周期相同的信号控制的电路中不要求高操作速度。
在图1中，由接触孔2包围的区域的内侧，即靠近显示区域6的一侧是这样的区域，其中相对于透明电极引起大寄生电容。
在该实施例中，对于列控制电路37，要求高操作速度的电路37a被相对于显示区域6设置在接触孔2外侧的区域中，而不要求高操作速度的电路38a被设置在接触孔2和显示区域6之间的区域中。
通过设置如上所述的划分的列控制电路，可以减小电路区域和布线区域的面积，而不降低电路的操作速度。作为结果，在设置显示设备的列控制电路的一侧，可以减小框尺寸。
图2示出列控制电路的构成的实施例。
在图2中，附图标记M1到M4，M6到M10，和M12表示n型TFT，M5和M12是p型TFT，C1到C4是电容器，SPa和SPb是采样信号，VCC是电源，P1到P6是列控制信号。
图3是电路图，其中一个列控制电路Gma被分成电压-电流转换电路41和开关42。另一个列控制电路Gmb也被类似地划分。在图3中，与图2中相同的附图标记表示与图2中所示的电路组成部分相同的电路组成部分。
电压-电流转换电路41通过在水平扫描周期中连续地接收采样脉冲Spa而采集输入信号Video，并由信号SPa，P1和P2控制，这些信号SPa，P1和P2具有小于水平扫描周期的脉冲宽度。另一方面，开关42由信号P3控制，该信号P3具有与水平扫描周期相同的脉冲宽度。对于电压-电流转换电路41，要求高速电路操作，但对开关42，相对于电压-电流转换电路41不要求高速电路操作。
在图1和图4中，被接触孔2包围的区域是相对透明电极具有大寄生电容的区域。在图3中所示的实施例中，要求高操作速度的电压-电流转换电路41被设置在相对显示区域6位于接触孔2外侧的区域44中，相对地不要求高操作速度的开关42被设置在位于接触孔和显示区域6之间的区域45中。如上所述，通过设置划分的电路和开关，不降低电路操作速度，电路区域和布线区域的面积可减小。作为结果，在显示设备的列控制电路被设置的一侧，可以减小框尺寸。
在图3中，还增加了像素电路43。下面将描述像素电路43。
参考图3，驱动晶体管M21的源极被连接到电力线VCC，其栅极被连接到电容器C21和晶体管M22的源极，其漏极经晶体管M24连接到EL装置EL。
控制线P21和P22在编程操作和光发射操作之间切换电路，以便导通和截止各晶体管M22和M24。更具体地，在编程操作中，晶体管M22和M23导通而晶体管M24关闭，从而将电流值写入电容器C21。电流数据I(data)流入晶体管M21，其中栅极和漏极经数据信号线和晶体管M23短路。作为结果，电流值被写入电容器C21。在光发射周期中，晶体管M22和M23被关闭且晶体管M24被导通。写入电容器C21的电流经晶体管M21至晶体管M24流入EL装置EL。根据流入EL装置EL的电流值，EL装置EL发射光。
附带地，在本实施例的显示设备中，图2和图3中所示的电路组成部分是作为例子说明的，但本发明不局限于这些电路组成部分。
进一步，在上面的描述中，作为构成每个像素的EL装置的荧光设定方法，使用电流设定(电流驱动)方法。然而，本发明不局限于这些，而也可以是例如电压设定方法。
进一步，在上述实施例中，电流经构成像素电路的用于实现电流控制的晶体管通过EL装置，并流经公共电压线。然而，电流也可以从公共电压线输送至EL装置，并经过构成像素电路的用于实现电流控制的晶体管。例如，在图3所示的像素电路中，晶体管M21是PMOS晶体管。然而，也可以采用这样的构造，即NMOS晶体管被用作晶体管M21，EL装置的阴极侧部分被连接到晶体管M24，阳极侧部分被连接到其电势为VCC的公共电压线，而晶体管M21被连接到被接地的电源线。
在第一实施例中的上述显示设备是顶部发射型EL显示设备，但本发明也可应用至底部发射型的EL显示设备，其中光是从形成有像素电路的透明衬底侧发出的。在该情形中，透明电极被用作构成衬底上形成的第一电极(下层)的像素电极。第二电极(上层)也可以是透明电极。然而，在使用反射光的情形中，可以使用由金属材料如铝形成的电极。
在上面的描述中，使用EL装置的显示设备是作为例子描述的，但本发明不局限于这些。例如，显示设备也可以用其它显示设备取代，只要本发明可应用其中。
(第二实施例)
上面描述的第一实施例的显示设备能够构成信息显示设备，该设备能够实现移动电话，移动计算机，静物照相机，视频摄像机，和多功能设备。信息显示设备包括信息输入部分。例如，在移动电话的情形中，信息输入部分通过包含天线被构成。在PDA或移动计算机的情形中，输入部分包括用于网络的接口部分。在静物照相机或视频(电影)摄像机的情形中，信息输入部分包括传感器部分，如CCD或CMOS。
作为合适的实施例，将描述使用第一实施例中描述的显示设备的数字照相机，其被用在电子装备中。
图6是数字静物照相机例子的方框图。参考图6，整个系统129包括用于拍摄物体的图像拍摄部分123，图像信号处理电路124，显示面板125，存储器126，CPU 127，和操作部分128。由拍摄部分123拍摄的或存储在存储器126中的图像是由图像信号处理电路124处理的信号，并可通过显示表面125观看。CPU 127根据来自操作部分的输入控制拍摄部分123，存储器126，图像信号处理电路124等，因此根据情况执行拍摄，记录，再现，或显示。
如这里所述，按照本发明的电流驱动型设备，可以采用由，例如有机EL装置代表的EL装置(构成电流驱动型光发射装置)，这样显示设备可由电流驱动型设备构成。
虽然本发明已经参考这里所揭示的结构描述，但本发明不局限于这些细节，且本申请倾向于涵盖权利要求的改进目的或范畴的修改和变化。

Claims (7)

1.一种电流驱动型设备，包括：
衬底，其上限定有显示区域和外围区域；
设置在所述显示区域中的电流驱动型装置和用于控制通过所述电流驱动型装置的电流的装置控制电路；
列控制电路，其用于逐列控制所述装置控制电路，所述列控制电路被设置在所述外围区域中；和
公共互连线，其被设置在所述外围区域中以便包围所述显示区域，
其中所述电流驱动型装置被设置在下部第一电极和上部第二电极之间，所述第一电极被电连接至所述装置控制电路，而所述第二电极通过接触孔电连接至所述公共互连线，以及
其中所述列控制电路被划分为两个电路，其中的一个被设置在所述接触孔和所述显示区域之间，而另一个被设置在所述接触孔的外侧。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述设备进一步包括设置在所述外围区域中的连接端子，其用于允许外部电连接，且所述列控制电路被设置在与其中设置所述连接端子的区域相对的外围区域中。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述列控制电路包括设置在所述接触孔外侧的电压-电流转换电路。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述列控制电路包括由脉冲控制的、设置在所述接触孔外侧的电路，该脉冲的宽度短于水平扫描周期。
5.一种显示设备，包括：
根据权利要求1所述的电流驱动型设备，
其中所述电流驱动型装置是光发射装置。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述光发射装置是电致发光装置。
7.一种照相机，包括：
根据权利要求5所述的显示设备；
用于摄取拍摄物体的拍摄部分；和
图像信号处理部分，其用于处理通过所述拍摄部分摄取的图像的信号，
其中所述图像信号处理部分处理图像信号，以便通过所述显示设备显示图像。
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