TW200304111A - Display device - Google Patents

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Description

200304111 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種顯示裝置，特別係關於一種在每個 顯示畫素中，設有電激發光元件與薄膜電晶體的電激發光 顯示裝置。 [先前技術] 近年來，採用電激發光（Electro Luminescence;以 下簡稱「EL」）元件的EL顯示裝置，乃作為取代CRT或LCD 的顯示裝置而備受矚目。特別係驅動EL元件的開關元件已 開發有一種具備薄膜電晶體（Thin Film Transistor:以 •簡稱「TFT」）的EL顯示裝置。 第3圖係顯示具備該EL元件與TFT的EL顯示裝置之一顯 _示畫面的等效電路圖。實際的EL顯示裝置係此種顯示晝素 呈矩陣狀配置多數個而構成顯示區域。 / 第3圖係包括有第1TFT100、第2TFT1 10及有機EL元件 1_? 0的EL顯示裝置之等效電路圖，其顯示在第η列閘極信號 線5 0與第m行汲極信號線6 0的交叉點附近所形成的一顯示 晝素。 供給閘極信號Gn的閘極信號線5 0，與供給汲極信號 ^即，視頻信號Dm)的沒極信號線6 0係相互交叉。在該等 —信號線之交叉點附近，配置有機E L元件1 2 0、用以驅動 此有機EL元件120的TFT1 00、以及用以選擇顯示畫素的 TFT1 1 〇。 在有機EL元件驅動用之第1TFT100之汲極100d上，連 接有驅動電源1 0 5，並從此驅動電源1 0 5供給正驅動電壓
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pvdd。此外，源極100s係連接於有機EL元件i2〇的陽極I。 再者’藉由在顯示畫素選擇用之第2TFT110之閘極 、11 〇g上連接閘極信號線5 0，而供給閘極信號Gn，並藉由在 汲極1 1 Od上連接汲極信號線6 〇，而供給視頻信號。第 2丁？丁110的源極11〇5係連接於上述第1了1?1[1〇〇的閘極114 上在此，閘極#號G η係從未圖示的閘極驅動電路中輸 出。視頻信號Dm則由未圖示的汲極驅動電路中輸出。 再者’有機E L元件1 2 0係由陽極1 2 1、陰極1 2 2、以及 形成於陽極121與陰極122間之發光元件層123所構成。陰 極1 2 2係連接於供給負共通電壓的共通電源1 4 〇上。 κ 再者’在第1TFT10 0之閘極1 〇 〇 g上連接有保持電容 1 3 0。換句話說，保持電容1 3 〇之一方電極係連接於閘極 1 0 0 g，而另一方電極則連接於保持電容電極1 3丨上。保持 電容1 3 0係藉由保持對應於視頻信號Dm的電荷，俾在1場 (f i e 1 d )期間中保持顯示晝素之視頻信號而設置者。 以下說明上述構造的EL顯示裝置之動作。閘極信號Gn 係若在一水平期間中呈高位準的話，第2 T F T 1 1 0會導通。 如此，來自：;及極信號線60的視頻信號Dm會通過第2TFT 1 1 0，而施加於第1 T F T 1 0 0的閘極1 0 0 g。然後，對應供應至 閘極1 0 0 g的視頻信號Dm，第1 TFT 1 0 0的電導會變化，且對 應於此的驅動電流將從驅動電源1 0 5通過第1 TFT 1 0 0，而供 給至有機EL元件1 2 0。藉此，控制有機EL元件1 2 0的亮度。 [發明内容]
314429.ptd 第 7 頁 200304111 五、發明說明（3) 發明欲解決之課題 如上所述，有機EL元件1 20的發光亮度係藉由對應於 視頻信號Dm使第1 TFT 1 0 0之電導產生變化而進行控制。但 是，針對如何設定驅動電源1 05所供應之正驅動電壓PVdd 則尚未被探討到。因此，將導致無法適當地設定正驅動電 壓PVdd，且無法充分確保EL顯示之對比等不良現象。 有鑑於斯，本發明之目的在於：著眼於驅動電源1 0 5 所供應之正驅動電壓P V d d，俾適當地設定有機E L元件1 2 0 之亮度。 #決課題之手段 本發明之EL顯示裝置係具備有複數個顯示晝素；其 中，各顯示晝素係包括有：電激發光元件；於源極連接有 上述電激發光元件之驅動用之第1薄膜電晶體；對上述第1 ，薄膜電晶體之汲極供應驅動電壓的驅動電源；以及對汲極 @應視頻信號，同時對應閘極信號而將上述視頻信號供應 至上述第1薄膜電晶體之閘極的晝素選擇用之第2薄膜電晶 體；其中， 上述驅動電壓的上限係當上述視頻信號呈黑信號位準 -時，將上述電激發光元件的亮度設定在第1基準亮度以 t，同時上述驅動電壓的下限係當上述視頻信號呈白信號 位準時，將上述電激發光元件的亮度設定在第2基準亮度 以上。 本發明係著眼於驅動電壓、視頻信號之白信號位準與 黑信號位準、以及電激發光元件之間的關係，而設定驅動
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五、發明說明（4) 電壓的上限與下 ^ π β A 限。所以，藉由將驅動電壓設定在上诚r 5 ，可適含址> ·π τ 工4華巳 _ Α ^ ^ Ί執订示裝置的白顯示與黑顯示。 [實施方式] as。i ΐϊ太:對本發明實施形態，參照圖式進行詳細說 如第3圖〖所一 §明實施形態之几顯示裝置的等效電路構造係 " 不。在以下說明中，將第1TFT設定為p通 。 將第2TFT設定為_道型。 巧k暹型， 第1圖係說明本發明實施形態之EL顯示裝置中之 電壓PVdd的設定之說明圖。從汲極信號線6〇通過第 2TFT 110所供應的視頻信號Dm，係在白信號位準（η )與愛 2 fvl準（V〇)之間產生變化。黑信號位準（V〇)>白信號位 I V 丄 y 0 其中’相對於視頻信號Dm之黑信號位準（v 〇 )，若從問 極#號線50所供應之閘極信號“的高位準Gn(H)高至某種 程度的話，視頻信號Dm將直接依此位準狀態供應給第 lTFT100之問極100g。此條件具體而言為Gn(H泣vo +
Vth。其中’ Vth係第2TFT1 10之臨限電壓（Threshold
Vo 11age)。但是，此條件並非限制本發明之範圍，亦可為
Gn(H)< VO+Vth。但是，必須 Gn(H)^ Vth。 現在，將視頻信號Dm設定為黑信號位準（V 0 )。然後， 此黑信號位準（V0)便在Gn(H)^ VO + Vth之情況下，直接施 加於第1TFT1 00之閘極1 〇〇g。在第1TFT1 00中流通有對應於 此之較小電流，並供應給有機EL元件1 2 0。此時，有機EL 元件1 2 0的亮度必須設定為可辨視黑顯示之某種程度的
314429.ptd 第9頁 200304111 五、發明說明（5) 暗。第1TFT10 0最好完全關斷，且其亮度為0cd/cm2。 但是，若驅動電壓PVdd提高至某種極限以上的話，第 1 TFT 1 0 0將導通，且電流將開始流通。如此，有機EL元件 1 20的亮度便將提昇，而導致EL顯示的對比之惡化。所 以，在此情況下，設定有機EL元件1 20的第1基準亮度L1， 並將此亮度變成第1基準亮度L1時的驅動電壓PVdd，設定 為驅動電壓PVdd的上限電壓VH。 另外，當Gn(H)< VO + Vth之時，施加於第1TFT100之閘 極1 00g的黑信號位準電壓，將降低至Gn(H)-Vth，並以該 攀低的電壓為基準，設定驅動電壓PVdd的上限電壓VH。 另一方面，將視頻信號Dm設定為白信號位準（v 1 )。然 後，此白信號位準（V1 )便將施加於第1 TFT 1 0 0之閘極 10 0g，而第1TFT 100將導通’且流通有對應於此之較大電 流，並供應給有機EL元件1 2 0。此時，有機EL元件1 2 0的亮 度必須設定為可辨視白顯示之某種程度的亮。
HI 但是，若驅動電壓p v d d降低的話，將隨第1 T F T 1 0 0之 電流的減少，而使有機EL元件1 2 0之亮度降低，仍將造成 —EL顯示對比的惡化。所以，在此情況下，設定有機EL元件 120的第2基準亮度L2，並將該亮度變為第2基準亮度L2時 II驅動電壓PVdd，設定為驅動電壓PVdd的下限電壓VL。 所以，用以確保EL顯示.之白與黑對比的驅動電壓PVdd 之適當設定範圍，將成為PVdd$ VH。 其次，根據本發明者的實驗結果，針對驅動電壓PVdd 的具體設定範圍進行說明。第2圖係驅動電壓P V d d與有機
第10頁 314429.ptd 200304111 五、發明說明（6) EL元件亮度間之關係圖。將從共通電源1 40對有機EL元件 1 2 0所供應的負共通電壓C V設定為- 7 V。此外’白信號位準 (VI )係設定為IV，黑信號位準（V0)則設定為5V。 如圖所示，在黑信號時，有機EL元件將顯示較低亮 度，而驅動電壓PVdd將缓缓地開始上升至以上。所以， 將第1基準亮度L 1 (亦即，EL顯示未發光且可辯視黑色的基 準線）設定為20cd/m2。反之，在白信號時’有機EL元件雖 顯示較高亮度，但將隨PVdd的減少而降低。所以，將第2 基準亮度L2 (亦即，EL顯示發光且可辯視白色的基準線）設 定為 20 0cd/m2。 依照此種設定，適當的驅動電壓p v d d將在5 . 0 ^ 7 · 7 V 範圍内。上述第1基準亮度L卜第2基準亮度L 2的設定值雖 為較佳值，但是並不僅限於此，可配合EL顯示裝置的規袼 等而採用其他適當的設定值。此外，有關白信號位準 (V 1 )、黑信號位準（V 0 )亦可適當地變更。 再者，在上述實施例中’雖根據室溫下的驅動電壓 PVdd與有機EL元件亮度間之關係，設定驅動電壓PVdd之範 圍，但是因為有機EL元件的亮度具有溫度依存性，因此實 際上在考慮其溫度變化後，再設定驅動電壓PVdd範圍較為 適當。 另外，在本實施形態中，雖第1 TFT 1 0 0屬於P通道型， 而第2TFT1 1 0屬於N通道型，但是並不僅限於此，亦可第1 TFT 10 0屬於N通道型，第2TFT110屬於P通道型。 當驅動用之第1TFT100屬於N通道型時，視頻信號Dm的
314429.ptd 第II頁 200304111 五、發明說明（7) 白信號與黑信號位準將相反。換句話說，白信號位準（V 0 ) 將低於黑信號位準（V 1 )。但是，即便此種EL顯示裝置，本 發明同樣可適用。 [發明之效果] 依照本發明，著眼於驅動電壓、視頻信號之白信號位 準與黑信號位準、以及電激發光元件間之關係，而設定驅 動電壓PVdd之上限VH與下限VL。所以，藉由將驅動電壓 PVdd設定於依上限VH與下限VL所限定的範圍内，即可在EL 顯示裝置中，以適當之對比進行黑白顯示。
314429.ptd 第12頁 200304111 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖係本發明實施形態的EL顯示裝置中之驅動電壓 P V d d之設定的說明圖。 第2圖係本發明實施形態之驅動電壓PVdd與有機EL元 件亮度間之關係圖。 第3圖係具備EL元件與TFT之EL顯示裝置之一顯示晝素 之等效電路圖。 50 閘極信號線 60 汲極信號線 100 第 1TFT l〇〇g 閘極 105 驅動電源 110 第 2TFT 110d 汲極 ll〇g 閘極 110s 源極 120 有機EL元件 121 陰極（陽極） 122 陽極（陰極） 123 發光元件層 130 保持電容 140 共通電源 Dm 視頻信號 Gn 閘極信號 LI 第1基準亮度 L2 第2基準亮度 PVdd 驅動電壓
314429.ptd 第13頁

Claims (1)

  1. 200304111 六、申請專利範圍 1. 一種顯示裝置，係具備有複數個顯示晝素；其中，各 顯示晝素係包括有： 電激發光元件， 驅動用之第1薄膜電晶體，係於源極連接有上述電 激發光元件； 驅動電源，係對該第1薄膜電晶體之汲極供應驅動 電壓；以及 •晝素選擇用之第2薄膜電晶體，係對汲極供應視頻 信號，同時對應閘極信號而將上述視頻信號供應至上 _述第1薄膜電晶體之閘極；其特徵為： 上述驅動電壓的上限，係當上述視頻信號呈黑信 號位準時，將上述電激發光元件的亮度設定在第1基準 亮度以下；同時上述驅動電壓的下限，係當上述視頻 i ' 信號呈白信號位準時，將上述電激發光元件的亮度設 β定在第2基準亮度以上。 2 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述第1基 準亮度係在20cd/m^下。 ’ 3.如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述第2基 •準亮度係在2 0 0 cd/m2以上。 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，上述第1薄 膜電晶體係P通道型，而上述視頻信號的黑信號位準係 大於上述視頻信號的白信號位準。
    314429.ptd 第14頁
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