TW491985B - Display unit - Google Patents
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Description
491985 A7 B7 五、發明説明(1 ) [產業上之利用領域] 本發明為有關一種顯示裝置,其係使用有機半導體膜 等發光薄膜,經流通驅動電流而發光的場致發光(κ下 稱EL)元件或發光二極體(M下稱LED )元件等的發光 元件,和控制該發光元件的發光動作的薄膜電晶體(K 下稱TFT )所構成之主動矩陣型顯示裝置。尤指有關構 成在該類型的顯示裝置中之各元件的驅動技術者。 [習知之技術] 使用EL元件或LED元件等的電流控制型發光元件的主 動矩陣型之顯示裝置已有被所提案。用於此類型的顯示 裝置的發光元件,都是自發光的,因而,和液晶顯示裝 置不同,具不需要背光,及對視界的依賴性少等之優點。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第31圖是這種顯示裝置之一例,是使用電荷注入型有 機薄膜EL元件的主動矩陣型顯示裝置之方塊圖。圖中的 顯示裝置1A是由:在透明基板上形成多數的掃描線gate ,和與這些掃描線gate所延伸方向交叉延伸的多數資料 線sig ,和這些資料線sig並排的多數共用供電線com ,及對應於資料線sig與掃描線的交叉點之圖素7所構 成。 在各圖素中構成有:掃描信號會經由掃描線gate被供 應於其閘極(第1閘極)之第1 TFT20、將經由該第1 TFT20而用資料線s ig所供應的圖像信號予Μ保持之保 持電容cap 、該保持電容cap所保持的圖像信號會被供 應於其閘極(第2閘極)之第2 TFT30、及當其經由第2 一3 - ? 水呔认厂、度適用中國國家標準(〔奶)八4規格(210'/ 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(2 ) TFT在電氣性上被連接於共用供電線com時,會由共用 供電線com流入驅動電流於其內之發光元件40 (圖中K 電阻表示)。 如此構成的顯示裝置1A中,第1 TFT20及第2 TFT30在 Μ往,Μ N型通道者為例時,由於從製造過程簡單化的 ’觀點上,如第3 2圖的等價電路所示的,都是以Ν型通道 或Ρ型通道的TFT所構成。因此,ΚΝ型通道者為例時 ,如第33(A)、(B)圖所示,當掃描線gate所供應的掃描 信號Sgate成為高電位,而第1 TFT20成為導通狀態時, 資料線sig會將高電位圖像信號data儲存於保持電容cap ,則第2 TFT30會被保持在導通狀態。其結果是在發光 元件40中,會有從圖素電極41向對置電極op如箭頭E所 示方向之驅動電流繼續流動,發光元件40繼續發光(點 燈狀態)。而當掃描線9ate所供應的掃描線Sgate成為 高電位,第1 TFT20成為導通狀態時,如由資料線sig 儲存於保持電容cap的圖像信號data比在於共用供電線 com的電位和對置電極op的電位之間的電位為低電位時 ,第2 TFT30會斷開,發光元件40會熄燈(熄燈狀態)。 [發明欲解決之問題] 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 •裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 這種顯示裝置1A中,構成各元件的半導體膜、絕緣膜 、及電極等,是由沉積在基板上的薄膜所構成,且,該 薄膜乃考慮基板的耐熱性等,多Μ低溫:T序所形成。因 而會有由於薄膜和積體的物性上之差異,而引起欠陷多 等的膜品質之不良,因此,在TFT等中,絕緣破壞或經 一 4- 本紙張尺庚璉尺中《 W本標孪(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(3 ) 久劣化等問題,會容易的表面化。 在以液晶作為光調制元件使用的液晶顯示裝置中,也 同樣是使用薄膜,但,此裝置中,其光調制元件是K交 流驅動,因而不僅是液晶,也可抑制TF T的經久劣化。 而在使用電流控制型發光元件的顯示裝置1 A中,非K直 流驅動不可之點,是比液晶顯示裝置在TFT上容易引起 經久劣化。為消除這樣的問題點,在使用電流控制型發 光裝置的顯示裝置1A上,對TFT的構造或製造技術上, 已有所被改良,但未必已盡其然。 又,K液晶作為光調制元件使用時,該光調制元件是 K電壓控制,在各元件上只流通瞬間的電流,其消耗電 力小。而利用電流控制型發光元件的顯示裝置1 A中,要 使發光元件繼續點燈,必須使驅動電流恆定的流通,因 而消耗電力增大,容易引起絕緣破壞或經久劣化。 又,在液晶顯示裝置中,可由1只TFT對1圖素以交 流驅動液晶,但在使用電流控制型發光元件的顯示裝置 1A中,是K2只TFT 20、30對1圖素以直流驅動,因而 驅動電壓高,上述絕緣破壞或消耗電力大的問題更為顯 著。例如在第33(A) _中,要選擇圖素時,第1 TFT的 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 閘極電壓Vgsw是相當於掃描信號Swte的髙電位所相當 的電位與電位保持電極s t的電位(保持電容c a p的電位 或第2 TFT30的閘極電位)之電位差,因此,要使發光 元件40 Μ高輝度點燈,而提高電壓保持電極st的電位, Μ提高第2 TFT30的閘極電壓Vgcur時,其所提高的分 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297 ) 491985 A7 B7 五、發明説明(4 ) 量使第1 TFT20的閘極電壓Vgsw減低,Μ致於必須將掃 描信號Sgate的振幅加大,顯示裝置1Α的驅動電壓會升 高。又,在上述顯示裝置1A中,要使發光元件熄燈時, 圖像信號data的電位要比在於共用供電線com的電位與 對置電極op的電位之間的電位為低,Μ使第2 TFT30斷 開,因而也會有圖像信號data的振幅太大之問韙點。由 此,這種顯示裝置1A與液晶顯示裝置比較時,在消耗電 力或TFT的耐壓等上,需要有格外的考量,但在以往的 顯示裝置1A中,並未充分的考量到這些點。 因此,本發明之目的是在於提供一種顯示裝置,其所 採用的驅動方式是考慮到控制電流驅動型發光元件的發 光動作之TFT的導電型式,K驅動電壓.的低電壓化,而 得以減低消耗電力、絕緣破壞及經久劣化,且提升顯示 品位者。 [發明之解決手段] 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 為解決上述問題,申請專利範圍第1項的本發明是, 在基板上具有多數的掃描線、與該掃描線交叉的多數的 資料線、多數的共用供電線、及由上述資料線和上述掃 描線形成為矩陣狀的圖素,而其各個圖素中具有:掃描 信號會經由上述掃描線供應於其第1閘極之第1 TFT、 將經由該TFT ,而由上述資料線所供應的圖像信號予Μ 保持之保持電容、該保持電容所保持的上"述圖像信號會 被供應於其第2閘極之第2 TFT ,及當形成於上述各個 圖素上的圖素電極經介由上述第2 TFT ,在電氣上被連 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(5 ) 接於上述共用供電線時,由上述圖素電極與中間夾以發 光薄膜所面對的對置電極之間所流通的電流可使上述發 光薄膜發光之顯示裝置中,上述第2 TFT為N型通道時 ,由上述共用供電線的電壓是被設定為比上述對置電極 為低電位者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明顯示裝置的構成是;第2 TFT導通時的閘極電 壓是相當於共用供電線的電位及圖素電極的電位中的一 電位與閘極電位(圖像信號電位)之差,因而對應於第 2 TFT的導電型式,使共用供電線的電位與發光元件的 對置電極的電位,在相對上的高低為最合適比,Μ使第 2 TFT的閘極電壓相當於共用供電線的電位與電位保持 電極的電位之差者。例如,第2 TFT是N型通道時,是 使共用供電線的電位比發光元件的對置電極之電位為低 者。該共用供電線的電位與圖素電極的電位有所不同, 而可設定於夠低的值,因而可在第2 TFT得到大的導通 電流,可以做高輝度的顯示。又,要使圖素成為點燈狀 態時,如在第2 TFT中可得到較高閘極電壓者,就可降 低圖像信號的電位,使圖像信號的振幅縮小,降低顯示 裝置中的驅動電壓。因此,可減低消耗電力之同時,並 具在以薄膜構成的各元件中所擔心的附電壓問題已不會 顯在化之優點。 在本發明中,上述第2 TFT為N型通道時,要使圖素 成為點燈狀態而由上述資料線所供應的圖像信號之電位 ,最好是比上述對置電極的電位為低電位,或等電位者 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(21〇X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(b ) 。以如此之構成時,也可將第2 TFT仍然保持在導通狀 態下縮小圖像信號的振幅,可降低顯示裝置中的驅動電 壓。 在本發明中,第2 TFT為N型通道時,要使圖素成為 熄燈狀態而由上逑資料線所供應的圖像信號之電位,最 好是比上述共用供電線的電位為高電位或等電位者(申 請專利範圍第5項)。要使圖素成為熄燈狀態時,並不 施加可使第2 TFT完全斷開程度之閘極電壓(圖像信號) 。可和發光元件的電氣特性相輔,而實現熄燈狀態。因 此,可縮小圖像信號的振幅,降低顯示裝置中的驅動電 壓,且,得Μ使用圖像信號高頻率化。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明中,與上述各構成相反的,上述第2 TFT為 P型通道時,要倒置各電位的相對關係,即上述第2 TFT 為P型通道時,上逑共用供電線是設定於比上逑對置電 極為高電位者(申請專利範圍第2項)。以此種構成時 ,要使圖素成為點燈狀態,而由上述資料線所供應的圖 像信號的電位,最好是比上述對置電極為高電位,或等 電位者(申請專利範圍第4項)。又要使圖素成為熄燈 狀態,而由上述資料線所供應的圖像信號的電位,最好 是比上述共用供電線的電位為低電位或等電位者(申請 專利範圍第6項)。 在本發明中,上述第1 TFT與上述第2 TFT最好是K 互為相反導電型式之TFT所構成者(申請專利範圍第7 項)。即第1TFT為N型通道時,第2TFT為P型通道 -8 — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 491985 A7 B7 五、發明説明(7 ) ,而第1 TFT為P型通道時,第2 TFT為N型通道者。 詳细情形當後述於相關申請專利範圍第8項中,而由此 構成時,只要在顯示裝置的驅動電壓範圍的範圍內,將 點燈用的圖像信號的電位,變更於第1 TFT導通時的電 阻會減少的方向,就可使顯示動作高速化。又這時,要 使圖素點燈的圖像信號的電位,會成為變更於第2 TFT 導通時的電阻會減少的方向,因而可使其提高輝度。由 此,可同時達成驅動電壓的低電壓化和顯示品位的提升。 本發明的另一形態(申請專利範圍第8項)是在基板 上具有多數的掃描線、與該掃描線交叉的多數的資料線 、多數的共用供電線、及由上述資料線和上述掃描線形 成為矩陣狀的圖素,而其各個圖素中具有:掃描信號會 經由上述掃描線供應於其第1閘極之第1 TFT、將經由 該TFT ,而由上述資料線所供應的圖像信號予K保持之 保持電容、該保持電容所保持的上述圖像信號會被供應 於其第2閘極之第2 TFT ,及在形成於上述各個圖素上 的圖素電極與面對於該圖素電極的對置電極之層間中, 具有當上述圖素電極經介由上述第2 TFT ,在電氣上被 連接於上述共用供電線時,會由上述圖素電極與上述對 置電極間所流通的驅動電流而發光的發光薄膜之發光元 件的顯示裝置中,第第1 TFT與上述第2 TFT是互為相 反導電型式者。 在本發明中,例如第1 TFT 為 N 塑時第2 TFT則 為P型,第1 TFT與第2 TFT互為相反導電型式,因而 本度迖用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) ^ I ! I 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 491985 A7 B7 五、發明説明(8 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) ,其係成為要提升第1 TFT的儲存能力時,將掃描信號 的選擇脈衝高度升高;要降低第2 TFT的導通電阻以提升發 光輝度時,要將圖像信號的電位降低。如此使掃描信號 及圖像信號的最合適化,對於在圖素的選擇期間,隨著 要使發光元件點燈的電平之圖像被儲存於保持電容的進 行,而使第1 TFT的閘極電壓向該TFT的導通電流會增 大的方向移位上,很有效果。因此,可由資料線經由第 1 TFT順利的將圖像信號儲存於保持電容。在此,選擇 圖素時的第1 TFT的閘極電壓是相當於掃描信號的高電' 位所相當的電位與點燈時的電位保持電極的電位(點燈 用的圖像信號的電位、保持電容的電位、或第2 T F T閘 極的電位)之差,第2 TFT的閘極電壓是相當於點燈時 的電位保持電極的電位與共用供電線的電位之差,以此 時的電位保持電極的電位為基準時,栢當於掃描信號的 高電位之電位與共用供電線的電位是相同極性者。因此 ,將點燈時的電位保持電極的電位(點燈用的圖像信號) 變更時,其所變更的分量,可使第1 TFT的閘極電壓及 第2 TFT的閘極電壓以相同方向,相同分量移位。因此 ,在顯示裝置的驅動電壓範圍的範圍内,將點燈用圖像 信號的電位,向第1 TFT的導通時電阻會減少的方向移 位時,得以使顯示動作高速化。又,此時,是將點燈用 的圖像信號的電位向可使第2 T F T導通時的電阻會減少 之方向移位,因而可使輝度升高。由此,可同時達成驅 動電壓的低電壓化與顯示品位的提升。 本紙張尺度適丨丨,小以《辜螵1^(、>^)八4規格(2丨0乂 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(9 ) 在本發明中,圖素在熄燈狀態時,施加於上述第2 TFT 的閘極電壓,最好是與該第2 TFT成為導通狀態時的極 性相同,且,不超過該第2 TFT的臨界值電壓者(申請 專利圍第9項),即,要使圖素成為熄燈狀態時,並不 施加可使第2 TFT完全斷開的程度之閘極電壓(圖像信 號)。因此,可縮小圖像信號的振幅,而可實現圖像信 號的高頻率化。 在如此構成中,如上述第1 TFT為N型通道,上述第 2 TFT為P型通道時,使上述第1 TFT成為導通狀態時 的掃描信號的電位是與上述共用供電線的電位為相等, 經濟部中央標準局員,τ消費合作社印t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 且,圖素在熄燈狀態時,施加於上述第2 TFT閘極的電 位,是比使上述第1 TFT成為導通狀態時的掃描信號的 電位減去該第1 TFT的臨界值電壓之電位為低電位者 (申請專利範圍第1 〇項)為理想。相反的,如上述第1 TFT為P型通道,上述第2 TFT為N型通道時,使上述 第1 TFT成為導通狀態時的掃描信號的電位是與上逑共 用供電線的電位相等,且,圖素在熄燈狀態時,施加於 上述第2 TFT閘極的電位,是比使上述第1 TFT成為導 通狀態時的掃描信號電位加上該第1 TFT的臨界值電壓 之電位為高電位者(申請專利範,圍第11項)為理想。如 此,使第1 TFT成為導通狀態時的掃描信號的電位與共 用供電線的電位為相等時,各驅動信號时電平數會減少 ,可減少對顯示裝置的信號輸入端子的數量,且,可減 少電源數,而成為低消耗電力者。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公埯) 491985 A7 B7 五、發明説明(10 ) 在本發明中,在上述保持電容的兩電極中,其與在電 氣上連接於上述第2 TFT第2閘極的電極相反側之一電 極上,是被供應遲延於上述掃描信號的選擇脈衝,且其 電位是與該選擇脈衝成及方向振盪之脈衝者(申請專利 範圍第12項),較為理想。如此構成時,可補足圖像信 號的儲存於保持電容,因而,可在不加大圖像信號的振 幅之下,將施加於第2 TFT閘極的圖像信號的電位,向 高輝度化旳方向移位。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的再一形態(申請專利範圍第1 3項)是,在基 板上具有多數的掃描線、與該掃描線交叉的多數的資料 線、多數的共用供電線、及由上述資料線和上述掃描線 形成為矩陣狀的圖素,而其各個圖素中具有:掃描信號 會經由上述掃描線供應於其第1閘極之第1 TFT 、將經 由該TFT ,而由上述資料線所供應的圖像信號予以保持 之保持電容、該保持電容所保持的上述圖像信號會被供 應於其第2閘極之第2 TFT ,及在形成於上述各個圖素 上的圖素電極與面對於該圖素電極的對置電極之層間中 ,具有當上逑圖素電極經介由上述第2 TFT在電氣上被 連接於上述共用供電線時,會由上述電極與上述對置電 極間所流通的驅動電流而發光的發光薄膜之發光元件的 顯示裝置中,上述保持電容的兩電極中,其與在電氣上 連接於上述第2 TFT第2閘極的電極相反側之一電極上 ,是被供應遲延於上述掃描信號的選擇脈衝,且其電位 是與該選擇脈衝成反方向振盪之脈衝(申請專利範圍第 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(11 ) 1 3 項)〇 如此構成時,可補足圖像信號的儲存於保持電容,因 而,可在不加大圖像信號的振幅之下,將施加於第2 TFT 閘極的圖像信號之電位,向高輝度化的方向移位。 在上述任一發明中,上述發光薄膜是例如可使用有機 半導體膜者(申請專利範圍第14項) 。 在本發明的上述任一發明中,都使第2 TFT在於其飽 和區域動作,Μ防止發光元件流通異常電流,或由於電 壓降等,在其他圖素上產生交調失真者(申請專利範圍 第1 5項)。 又,由於是使其在線形區域動作,因而,可防止其臨 界值電壓的參差,影響到顯示動作者(申請專利範圍第 16項) [實施例] 參照圖面,說明本發明之實施例。又,在未說明本發 明各實胨例之前對各實施例中的共同構成先予說明。在 此,在各實施例中,具共同功能部分附與同一符號,從 略其重複說明。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •主動矩陣基板之整體構成 第1圖是顯示裝置的整體配置之模式方塊圖,第2圖 是構成於其中的主動矩陣之等價電路圖。 如第1圖所示,本實施例之顯示裝置1中,其基座的 透明基板10的中央部分是作為顯示部2 。透明基板10的 外圍部分之中,在向圖面的上下側,分別構成對資料線 一 1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(21 0X297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(12 ) sig輸出圖像信號之資料側驅動電路3 ,及檢查電路5
;在向圖面的左右側,構成對掃描信號gate輸出掃描信 號之掃描側驅動電路4 。在這些驅動電路3 、4中,由N 型TFT和P型TFT構成互補型TFT ,該互補形TFT是構 成移位寄存器電路、電平移位器電路、類比開關電路等 。在透明基板10上的資料側驅動電路3更外圍區域上, 形成有作為輸入圖像信號或各種電位,及脈衝信號用端 子群的安裝用基座6 。 在顯示裝置1上,和液晶顯示裝置的主動矩陣基板同 樣,是在透明基板10上構成,多數的掃描線gate、與該 掃描gat e延伸方向成交叉方向延伸設置之多數資料線 sig ,而如第2圖所示,由這些資料線sig與掃描線 sate的交叉,構成矩陣狀的多數圖素7 。 在這些圖素7中,都構成有經由掃描線gate供應掃 描信號於其閘極21 (第1閘極)之第1 TFT20 。該TFT20 的源·漏極區域的一端是在電氣上連接於資料線sig , 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 源•漏極區域的另一端是在電氣上連接於電位保持電極 st。即,電容線cline是與掃描線並排配置,在該電容 線c 1 i n e與電位保持電極s t之間形成保持電容c a p 。因 此,由掃描信號的選擇,使第1 TFT20成為導通狀態時 ,由資料線sig來的圖像信號會經由第1 PTF20 ,被儲 存於保持電容c a p 。 電位保持電極st在電氣上連接於第2 TFT30的閘極31 (第2閘極),第2 TFT30的源·漏極區域的一端是在 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(U ) 電氣上連接於共用供電線com ,而其源•漏極的另一端 是在電氣上連接於發光元件40的一電極(後逑之圖素電 極)。共用供電線com是被保持在定電位。第2 TFT成 為導通狀態時,共用供電線com的電流會經由第2 TFT30 流通於發光元件40,使發光元件40發光。 如此構成之顯示裝置1中,驅動電流是經由發光元件 40、第2 TFT30 、及共用供電線com所構成的電流路徑 流通,因而,第2 TFT30成為斷開狀態時,就不會流通 。但,在本實施例的顯示裝置1中,第1 TFT20由掃描 信號所選擇成為導通狀態時,資料線sig來的圖像信號 會經由第1 TFT20被儲存於保持電容cap 。因此,雖然 第1 TFT20成為斷開狀態,第2 TFT30的閘極仍然由保 持電容cap保持著相當於圖像信號的電位,因而第2 TFT 30仍在於導通狀態。因此,在發光元件40中,繼續流通 驅動電流,該圖素仍然在點燈狀態。此狀態會被維持到 新的圖像資料被儲存於保持電容cap而第2 TFT30成為 斷開狀態為止。 在顯示裝置1中,對於共用供電線com 、圖素7 、及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 資料線sig的排列,是有各種可能,而本實施例中,是 在共用供電線com兩側,配置可接受該共用供電線com 供應驅動電流的,具發光元件40之多數圖素7 ,在該圖 素7的與共用供電線com相反一側,配條資料線sig 者。即,資料線s i g 、連接於該資料線s ί g的圖素群、 1條共用供電線col„ 、連接於該共用供電線COffl的圖素 本紙張尺度適用中國阈挛彳:?々(、S ) Λ4%格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(14 ) 群、及供應圖像信號於該圖素群的資料線sig ,作為一 個單位,在掃描線g a t e的延伸方向反複配置,1條共用 供電線com是供應2列分的圖素7之驅動電流。因此, 本實施例中,在於將共用供電線c 〇 ro夾於其間所配置的 2個圖素7間之中,第1 TFT20 、第2 TFT30 、及發光 元件40、是以該共用供電線com為中心,成為線對稱之 配置,Μ使這些元件和各配線層,可容易的在電氣上相 連接著。 如此,在本實施例中,是Μ 1條共用供電線c 〇 m驅動 2列分的圖素,其與在每1列圖素群形成共用供電線c 〇 m 的情形相比,共用供電線c 〇 Bl數只要1 / 2 ,且,也不需 要在同一層間所形成的共用供電線com與資料線sig之 間所確保之空隙。因此,在透明基板1 0上可縮小配線用 的區域,可提升輝度、對比度等之顯示性能。又,由於 是K 1條共用供電線c 〇 ro連接2列分的圖素之構成,因 而,資料線s i g是成為2條並排之狀態,分別對其列的 圖素群供應圖像信號。 •圖素之構成 如此構成的顯示裝置1的各圖素7之構造,參照第3 圖至第6圖詳细說明之。 第3圖是本實施例的形成在顯示裝置1的多數圖素7 中的3個圖素7之放大平面圖,第4圖、第5圖、及第 6圖分別是其A-A’線的斷面圖、B-B’線的斷面圖、及 C-C’線的斷面圖。 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4η% :»’(,v 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁
I _ -、一吕 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(l5 ) 首先,在相當於第3圖的A-A’線位置中,如第4圖所 示的,在透明基板10上,分別在各圖素7形成作為形成 第1 TFT20用的島狀矽膜200 ,在其表面形成閘極絕緣 膜5 0。在閘極絕緣膜5 0的表面形成有閘極2 1 (掃描線 g a t e的一部分),自動對齊於該閘極2 1的形成源•漏極 區域2 2、2 3。在閘極絕緣膜5 0的表面側形成第1層間絕 緣膜5 1、資料線s i g及電位保持電極s t分別經由形成在 該層間絕緣膜的接觸孔6 1、6 2 ,在電氣上連接於源、閘 極電域22、23。 各圖素7中,在於和掃描線g a t e或閘極2 1的同一層間 (閘極絕緣膜5 0與第1層間絕緣膜5 1之間),與掃描線 g a t e並排的形成電容線c 1 i n e ,而電位保持電極s t的延 伸部分stl是重疊在該電容線cline之上面。因此,在 電容線c 1 i n e與電位保持電極s t的延伸部分s t 1之間, 足Μ第1層間絕緣膜5 1為介電質而構成為保持電容c a p 。又,在電位保持電極s t及資料線s U的表面側,形成 第2層間絕緣膜5 2。 在相當於第3圖的B-B ’線位置中,如第5圖所示的, 在透明基板1 0上所形成的第1層間絕緣膜5 1及第2層間 絕緣膜5 2的表面,有2條對應於各圖素的資料線s ί g成 並排狀態。 在相當於第3圖的C-C’線位置中,如第6(A)圜所示的 ,在透明基板10上,為了要形成第2 TFT30 ,形成横跨 於隔著共用供電線com的2只圖素7之島狀矽膜300 , 一 17- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -----!----!--衣 (請先閱讀背面之注意事項S-填寫本頁 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(I6 ) 在其表面形成閘極絕緣膜5 0。在閘極絕緣膜5 0的表面, 隔著共用供電線com ,分別形成各圖素7的各個閘極31 ,又自動對齊於該閘極的形成源•漏極區域32、33。在 閘極絕緣膜5 0的表面側,形成第1層間絕緣膜5 1 ,中繼 電極35經由形成在該層間絕緣膜的接觸孔63,在電氣上 連接於源•漏極區域32。一方面,在矽膜300的中央2 只圖素7中,構成為共用的源•漏極區域33的部分是經 由第1層間絕緣膜51的接觸孔64在電氣上連接於共用供 電線com 。在這些共用供電線com 、及中繼電極35的表 面,形成第2層間絕緣膜5 2。在第2曆間絕緣膜5 2的表 面,形成由氧化絪/氧化錫(Μ下稱ITO )膜所構成之 圖素電極4 1。該圖素電極4 1是經由形成在第2層間絕緣 膜52的接觸孔65,在電氣上連接於中繼電極35,並經由 該中繼電極35在電氣上連接於第2 TFT30的源·漏極區 域32。 •發光元件的特性 無論是使用那一種構造的發光元件4.0,本發明都可Κ 應用,因而僅Κ其代表性的在Κ下說明之。 首先,由上述I Τ0膜構成的電極41是如第7(A)圖所示 ,構成為發光元件40的一電極(正極)。在該圖素電極 41的表面,被層疊空穴,注入層42及作為發光薄膜之有 機半導體膜43,並在有機半導體膜43的表面形成含有鋰 的鋁或鈣等金屬膜所構成之對置電極op (負極)。該對 置電極op是形成於透明基板10的整面或成帶狀的作為共 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2I0X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 衣· I.訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 491985 A7 B7 五、發明説明(17 ) 用電極之用,且被保持在一定的電位者。而如果要使驅 動電流的流通於發光元件40的方向與第7(A)圖所示的相 反時也有如第7 ( B )圖所示,從下層側向上層側依照·· I T0 膜構成的圖素電極41 (負極)、具透光性的相當薄之含 有鋰的鋁電極45、有機半導體層43、空穴注入層42、I T0 薄膜46,含有鋰的鋁或鈣等金屬膜所構成的對置電極op (正極)之順序層疊,K構成發光元件4 0之情形。以如 此構成時,在第7 (A)、(B)圖的各發光元件40中,流通 互為相反極性的驅動電流時,其空穴注入層42及有機半 導體43所直接接觸的電極層之構成相同,因而其發光特 性也相同。這些第7(A)、(B)圖所示的發光元件4 0都在 其下層側(基板側)具有由ΙΤ0膜所構成之圖素電極41 ,光線是如箭頭hv所示的透過圖素電極41及透明基板 1 0 ,從透明基板1 0的背面側射出。 又,如第8(A)、(B)圖所示的構成發光元件40時,光 線是如頭hi/所示的透過對置電極op射出於透明基板10 的正面側。即如第8 ( A)圔所示,在於由含有鋰的鋁等金 屬膜所構成的圖素電極41 (負極)的表面上,層疊有機 半導體43及空穴注入層42,並在空穴注入層42的表面形 成由IT0膜所構成之對置電極op (正極)。該對置電極 op也由整面一塊板或帶狀所形成之共同電極,且被保持 在一定的電位者。而如果要使驅動電流的流通於發光元 件40的方向與第8圖所示的相反時,也有如第8(B)圖所 示,從下層側向上層側依照:含有鋰的鋁等金屬膜所構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X2W公釐) (請先閱讀背面之注意事項再瑣寫本頁
'IT 491985 A7 B7 五、發明説明(18 ) 成的圖素電極41 (正極)。ITO膜曆46、空穴注入層42 、有機半導體層43、具透光性的相當薄之含有鋰的鋁電 極45、I TO膜所構成的對置電極op (負極)之順序層蠱 ,K構成發光元件40的情形。 無論是要形成那一種構造的發光元件40,只要將其空 穴注人層42及有機半導體膜43是Μ如後述的噴墨法,形 成於組合層b a n k的内側,上下位置雖然反,其製造工程 也不會複雜。又,要追加具透光性的相當薄之含有鋰的 鋁電極45、及ΙΤ0膜層46時,如含有鋰的鋁電極45成為 和圖素電極41在同一區域層疊的構造,對顯示也不會有 影響,而ΙΤ0膜層46成為和對置電極op在同一區域層疊 的構造,也對顯示不會有影響。因此含有鋰的鋁電極45 和圖素電極41可個別形成圖案,也可用同一抗蝕罩幕一 併形成圖案。同樣的,ΙΤ0膜層46和對置電極op可個別 形成圖案,也可用同一抗蝕罩幕一併形成圖案。當然含 有鋰的鋁電極45及ΙΤ0膜層46也可僅形成於組合層bank 的內側區域。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,也可將對置電極op—面ΚΙΤ0來形成,而圖素電 極41 一面K金屬膜來形成。無論是以那種構成,光線都 是由透明的I T0膜一面射出者。 如此構成的發光元件40中,其對置電極op及圖素電極 4 1分別作為正極及負極,被加上電壓,如第9圖(第7 (A)圖、第8(B)圖的發光元件40之電流一電壓特性)及 第10圖(第7(B)圖、第8(A)圖發光元件40之電流一電壓 木也婷州中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 29*7公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(19) 特性)分別所示的,在施加電壓(橫軸/相對於圖素電 極41的對置電極op之電位)超過臨界值電壓的區域,會 成為導通狀態,即成為低電阻狀態,而流通於有機半導 體膜43的電流(驅動電流)會急遽增大。其结果,發光 元件40會作為場致發光元件或發光二極體(K下稱LED) ,而發光,發光元件40的射出光會被對置電極op所反射 ,通過透明的圖素電極41及透明基板10射出。與其相反 的,施加電壓(橫軸/相對於圖素電極41的對置電極op 之電位)在低於臨界值電壓的區域,會成為斷開狀態, 即成為高電阻狀態、有機半導體膜43不流通電流(驅動 電流),發光元件40會熄燈。又,第9圖、第10圖的例 子中分別是在+ 2 V附近、-2 V附近為其臨界值電壓。 於此,雖然會由此而使發光效率稍微降低的傾向,仍 有將空穴注入層42省略者。又,也有不用空穴注入層42 ,而在Μ有機半導體曆43為準的與空穴注入孔所形成的 位置之相反側位置,設置電子注入層之倩形者。又也有 空穴注入層和電子注入層雙方都設置之情形者。 • TFT的特性 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ (請先閱讀背面之注意事項乔填寫本頁 作為控制如此構成的發光元件40的發光之TFT (第2 圖的第1TFT20及第2 TFT30 ),其N型通道及P型通 道TFT的電流—電壓特性,乃如第11圖及第12圖(兩圖 中都以漏極電壓4V、8 V為例)所示。由這(些圖中得知, TFT是由加上於閘極的閘極電壓而執行導通/斷開之動 作。即閘極電壓超過臨界值電壓時,TFT成為導通狀態 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2川· 公《 ) 491985 A7 B7 五、發明説明(2〇 ) (低電胆狀態),漏極電流會增大。而閘極電壓低於臨 界值電壓時,TFT成為斷開狀態(高電阻狀態),漏極 電流會減少。 •顯示裝置的製造方法 如此構成的顯示裝置1之製造方法中,在透明基板上 ,製造到第1 TFT20及第2 TFT30為止的工程,是和液 晶顯示裝置1的主動矩陣基板的製造工程大致相同,在 此,參照第1 3圖僅簡單的說明其概要。 第13圖是將顯示裝置1的各構成部分在600t: Μ下的溫 度條件下進行形成的過程之模式工程斷面圖。 即,如第13(A)圖,在透明基板10上,於必要時,Κ四 維氧第矽烷(以下稱TE0S)或氧氣等為原料氣體的等離 子化學相澱積(Μ下稱CVD)法,形成厚約2000〜5000 埃(ί)的矽氧化膜之襯底保護膜(圖未示),其次,將 基板溫度設定為約35 0 1C,在襯底保護膜的表面,Μ等 離子C V D法形成約3 0 0〜7 0 0埃的非晶質矽膜所構成之半 導體膜100 。接著,對非晶質矽膜所構成的半導體膜100 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 進行Κ激光退火或固相增長法等之结晶化工程,將半導 體膜1 00結晶化為多结晶矽膜。激光退火法是例如使用 受激準分子激光器,其光束形狀的縱向為400«ιπι的線性 光束,其輸出強度例如為2 0 0 m J / c m 2 。線性光束中,相 當於其横向激光強度峰值的90 %部分,宴對每各區域成 重疊的進行線性光束掃描6 接著,如第13(B)圖所示,將半導體膜100形成圖案 一22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇 <?97公穿) 491985 A7 B7 五、發明説明(21 ) ,作成島狀半導體膜200 、3 00 ,在其表面MTEOS或氧 氣等為原料氣體的等離子CVD法形成厚度約600〜1500 埃的矽氧化膜或氮化膜所構成之閘極絕緣膜50。 接著,如第13 (C)圖所示,將鋁、鉅、鉬、鈦、鎢等 金靨膜所構成的導電膜,K濺射法形成後,形成圖案, Μ形成掃描線gate的一部分之閘極21、31。在該工程中 ,也形成電容線cline 。又,圖中,310是閘極31的延 伸部分。 在此狀態下,打入高溫度的磷離子或硼離子等的雜質 ,在矽薄膜200 , 300上自動對齊於閘極21、31的形成 閘•漏極區域22、23、32、33。又未被投入雜質的部分 成為通道區域2 7、3 7。本實施例中,會有如後述之在同 一基板上製造不同導電型式的TFT之情形,因而在那種 情形時,在雜質投入工程中,一面在相反導電型式的TFT 形成區域Μ罩幕掩蔽,一面進行雜質的投入。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,如第1 3 ( D )圖所示,形成第1層間絕緣膜5 1後 ,形成接觸孔61、62、63、64、69,形成資料線sig 、 電容線cline及具與閘極31的延伸部分重疊的延伸部分 stl之電位保持電極st、共用供電線com 、及中繼電極 35。其结果,電位保持電極st是經由接觸孔69及延伸部 分310在電氣上連接於閘極31。如此的形成第1 TFT20 及第2 TFT30 。又,由電容線cline與電位保持電極st 的延伸部分s t 1形成保持電容c a p 。 接著,如第13 (E)圖所示,形成第2層間絕緣膜52, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(22 ) 在該層間絕緣膜中的相當於中繼電極35之部分,形成接 觸孔65。接著,在第2曆間絕緣膜52整個表面上,形成 導電膜後作成圖案,K形成可經由接觸孔65在電氣上連 接於第2 TFT30的源•漏極區域32之圖素電極41。 接著,如第3 1 ( F )圖所示,在第2層間絕緣膜5 2的表 面側形成黑色抗蝕劑層後,將該抗蝕劑保留成為包圍著 發光元件40的有機半導體膜43、及空穴注入層42所要形 成的區域似的形成為組合層bank。在此,有機半導體膜 43如要在每各圖素單獨形成為箱形時,或沿著資料線sig 形成為帶狀時,無論是那一種,只要對應其形狀形成組 合層bank,就可應用本實施例之製造方法。 接著,由噴墨頭I J向組合層b a n k的内側區域噴出構成 有機半導體膜43的液狀材料(先驅物),在組合層bank 內側區域形成有機半導體膜43,同樣,由噴墨頭IJ向組 合層bank內側區域噴出構成空穴注入層42的液狀材料 (先驅物),在組合層b a n k內側區域形成空穴注入層4 2 。又,正如參照第7(A)、(B)圖及第8(A)、(B)圖所說明 的發光元件40的構造,依其構造會有有機半導體膜43及 空穴注入層42的形成順序互換之情形。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,組合層bank是由抗蝕劑所構成,因而是防水性 者。而有機半導體膜43或空穴注入層42的先驅物是用親 水性的溶劑,因而,有機半導體膜43的塗(布區域由組合 層bank所確實的限制,不會濟出於所鄰接的圖素。又, 如將組合層b a n k形成充分的高度,則不用噴墨法,而用 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ 491985 A7 B7 五、發明説明(25 ) 旋轉塗膠法等的塗布法時,也可在所定區域形成有機半 導體膜43或空穴注入層42。 本實施例中,為了要提高有機半導體膜43或空穴注入 層4 2 Μ噴墨法形成時的作業效率,而如第3圖所示的, 在順著掃描線gate延伸方向相鄰的各圖素7之間的,Κ 上述有機半導體膜43形成區域為中心之間矩P都為相等 。因此,只要在如箭頭Q所示的順著掃描線g a t e的延伸 方向之相等間隔位置上,由噴墨頭IJ噴出有機半導體膜 43的材料等就可之優點。又,只要Μ相等間距移動,噴 墨頭IJ的移動機構成為簡單,且,容易提升噴墨頭IJ的 打進精度。 然後,如第13(G)圖所示,在透明基板10的表面側形 成對置電極op,在此,對置電極op是形成於其整面上或 成帶狀者,但要將對置電極op形成為帶狀時,先在透明 基板10的整個表面形成導電膜後,再將其Κ圖案形成為 帶狀。 又,在第1圖所示的資料側驅動電路3或掃描側驅動 電路4上,也會形成TFT ,而這些TFT可援用在上述圖 素7的TFT形成中的工程之全部或一部分而形成之。因 此,構成驅動電路的TFT也可形成在和圖素7的TFT同 一層間。 本實施例中,組合層b a n k是用黑色的絕< 緣性抗蝕劑所 構成,因而可將其照樣保留,Μ利用作為黑底BM,及減 低寄生電容的絕緣層之用。 本紙认次度岣K+SW家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 5--丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 丁 、\一'口 491985 A7 B7 五、發明説明(24 ) 即,如第1圖所示,在透明基板10的周逢區域,也形 成上述組合層bank (形成區域有附上斜線)。因而,資 料側驅動電路3及掃描線側驅動電路4都由組合層bank 所覆蓋,由此,如對置電極op成為重叠於這些驅動電路 的狀態時,驅動電路的配線層與對置電極op之間仍有組 合層bank之存在。因此,可防止電容的寄生於驅動電路 3 、4 ,可減低資料側驅動電路3的負載,而得K使其 低消耗電力化或顯示動作的高速化。 又,在本實施例中,如第3圖至第5圖所示的,是將 組合層bank形成為重疊於資料線sig 。因而,資料線sig 與對置電極op之間有組合層bank之存在,由此而可防止 電容的寄生於資料線sig 。其結果,可減低驅動電路的 負載,而得以使其低消耗電力化或顯示動作的高速化。 又,在本實施例中,如第 3 圖第 4圖及第6(A) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖所示的,最好是在圖素電極41與中繼電極35重疊的區 域,也形成組合層bank。即如第6(B)圖所示,在圖素電 極51與中繼電極重疊的區域未形成組合層bank時,即使 圖素電極與對置電極0P之間流通驅動電流,有機半導體 膜43會發光,但該光線是被夾在中繼電極35、和對置電 極op之間,無法射出,對顯示並無用處,在於這種無助 於顯示的部分所流通的電流,從顯示面上而言,可稱為 無效電流。然而在本實施例中是在理應會< 流通這種無效 電流的部分形成組合層bank,防止在該處流通驅動電流 ,因而可防止共用供電線com流通白費的電流。因此, 一 2 6 - 本紙張尺度適用中國國本彳?令…'r\S ) 見格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 491985 A7 B7 五、發明説明(25 ) 共用供電線com的寬度可縮小相當於該電流的部分。 又,如上述之保留黑色抗蝕劑所構成的組合層bank時 ,組合層bank可當作黑底之用,可提升輝度、對比度等 的顯示品位。即,在本實施例的顯示裝置1中,對置電 極op是形成於透明基板10的表面側的整面,或遍及廣大 區域的成為帶狀者,因而對置電極op的反射光會降低其 對比度。然而,在本實施例中一面可限制有機半導體膜 43的形成區域,一面具有抑制寄生電容的功能之組合層 bank是K黑色的抗蝕劑所構成,因而組合曆也可當作黑 底之用,可遮住由對置電極op來的無用之反射光,而有 高對比度之優點。又,可利用組合層b a n k自動對齊的限 制發光區域,因而,在於不將組合層b a n k當作黑底之用 ,而使用其他的金屬層作為黑底之用時成為問題的,與 發光區域之調整寬裕,在此已無需要。 •主動矩陣基板之別的構成 又,本發明並不僅限於上逑之構成,而可應用於各種 主動驅動基板上。例如參照第31圖所說明的,在透明基 板10上,Ml條資料線sig 、一條共用供電線com 、及 1列的圖素為1個單位,反複構成於掃描線gate的延伸 方向之顯示裝置1A,也可應用本發明。 又,對於保持電容cap ,也可不使用電容線,而構成 在共用供電線com與電位保持電極st之間者。此時,如 第14(A)、(B)圖所示將用於在電路上連接保持電極st與 閘極31的閘極31之延伸部分310 ,擴大到共用供電線com 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) • •詹 -- - - I! a - I - —i != i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 、11 491985 A7 B7 五、發明説明(26 ) 的下層側,而以位於該延伸部分310與共用供電線com 之間的第1層間絕緣膜5 1作為介電質膜,構成為保持電 容c a p者。 又,有關於保持電容cap ,雖將圖示從略,也可利用 構成TFT用的多結晶矽膜來構成,又,不只限定於電容 線或共用供電線,也可構成在與前段掃描線之間者。 實施例1 第15圖是本實施例的顯示裝置之圖素構成等價電路圖 。第16 (A)、(B)圖分別是構成在各元件的電氣上連接狀 態之說明圖,及驅動信號等的電位變化波形圖。 如第15圖、第16圖所示,本實施例的第1 TFT20是N型 通道者。因而,從掃描線gate所供應的掃描信號Sgate 成為高電位時,第1 TFT20成為導通狀態,圖像信號 data從資料線sig經由第1 TFT20被儲存於保持電容cap ,掃描線gate所供應的掃描信號Sgate成為低電位的期 間,由被保持在保持電容c a p的圖像信號d a t a控制第2 TFT30的驅動。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本實施例中,第2 TFT30也是N型通道者。因而,要 使圖素成為點燈狀態時,資料線sig會將高電位側的圖 像信號data儲存於保持電容cap ,要使圖素成為熄燈狀 態時,資料線s i g會將低電位側的圖像信號d a t a儲存於 保持電容cap ,電位保持電極st的電位會^隨之而變化。 在此,第2 TFT30的閘極電壓VgCur是相當於共用供 電線com的電位及圖素電極30的電位中之較低的電位與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(27 ) 電位保持電極st的電位之差。然而,在本實施例中,是 使共用供電線com的電位比發光元件4的對置電極op之 電位為低,Μ使第2 TFT3 0成為導通狀態時,如箭頭F 所示的,電流從發光元件40向共用供電線com方向流通 之構成。因此,第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相當於 共用供電線com的電位與電位保持電極st的電位之差。 有關於該共用供電線com的電位是和相當於共砰I供·電線com 的電位與對置電極〇 p的電位間之圖素電極3 0電位有所不 同的,可設定於足夠低的值。因而,在本實施例中可將 第2 TFT30的閘極電壓Vgcur提高到足夠高的值,因此 ,第2 TFT 3 0的導通電流會很大,可做高輝度的顯示。 又要使圖素成為點燈狀態時,第2 T F T 3 0的閘極電壓 V g c U r如能獲得較高值時,其所增加的分量,可使當時 的電位保持電極s t的電位,也即,圖像信號d a t a的高電 位之電位降低,由此,可縮小圖像信號的振幅,降低顯 示裝置1中之驅動電壓。 又,第2 T F T 3 0的導通電流,不只依賴於閘極電壓 V g c ία r ,也依賴於漏極電壓,但,上述之結論並不會改 改0 又,本實皰例中,第2 TFT30的導通電流是受到共用 供電線com的電位與電位保持電極st的電位之差所限定 ,而不受到對置電極〇 P電位的直接的影響、因而將要使 圖素成為點燈狀態的圖像信號data的高電位側之電位, 降到比對置電極〇 P的電位為低的電位,縮小圖像信號 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) _ - —β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 、11 491985 A7 B7 五、發明説明(28 ) data的振幅,Μ使顯示裝置1中的驅動電壓得K低電壓 化。又,也可將要使素成為點燈狀態的圖像信號d a t a 的高電位側之電位,降低到與對置電極〇 P為等電位,Μ 使圖像信號d a t a的振幅縮小。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,本實施例是將要使圖素成為熄燈狀態時的,由資 料線s ί g所供應的圖像信號d a t a的電位,置於比共用供 電線com的電位為稍微高之電壓側。第2 TFT30是N型 通道者,因而,要其完全斷開時,則要使第2 TFT30的 閘極電壓V g c u r為負(比共用供電線c 〇 m為低)的電位 。或者,將圖像信號d a t a的低電位側之電位設定為高一 些,Μ使第2 T F T 3 0的間極電壓V g c u r的絕對值成為比 相當於第2 TFT30的臨界值電壓的絕對值之電平稍微低 的電位,此時,將在於熄燈狀態的圖素7中的第2 TFT30 的閘極電壓,設定為和第2 TFT3 0要成為導通狀態時的 極相同,且低於第2 TFT30的臨界值電壓之值。此時, 將圖像信號data的低電位側的電位,如上述的設定為高 一些時,第2 TFT30也在於高電阻狀態,導通電流極小 ,發光元件4 0仍在於熄燈狀態。又要使圖素成為消燈狀 態時,也可將資料線sig所供應的圖像信號data的電位 與共用供電線cora為等電位,Μ縮小圖像信號data的振 幅0 如此,將圖像信號d a t a的低電位側的奮位,設定於不 超過第2 TFT30的臨界值程度的高一些時,可縮小圖像 信號的振幅,因而可降低圖像信號的驅動電壓。而且, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(29 ) 如上述之要圖素成為點燈狀態時,是將圖像信號data的 高電位側之電位降低到低於對置電極〇P之電位,因而, 圖像信號data的電位會在於由對置電極op與共用供電線 com所限定的範圍內。因此,可降低顯示裝置1中的驅 動電壓,降低顯示裝置1的消耗電力。又,K如此之構 成也不會引起圖像品質的降低、動作的異常、可動作頻 率之降低,而由顯示裝置1的驅動電壓所降低的分量, 可使在於Μ薄膜構成的各元件所擔心的耐壓(絕緣耐壓) 問題不顯在化之優點。 實施例1之變形例 第17圖是本變形例顯示裝置1的圖素構成等價電路圖 。第18(A)、(Β)圖分別是構成在各圖素的各元件之電氣 性連接狀態之說明圖,及驅動信號等的電位變化之波形 圖。又,本實施例中是與實施例1相反的,第1 TFT20 及第2 TFT30都是ΚΡ型通道TFT構成者·。又本實施例是Κ和 實施例1同樣的技術上之思想下,驅動控制各元件,而 只是將實施例1所說明的驅動信號之極性倒置者,對於 其他之點,由於是具同樣的構成,因而在構成上只做簡 單的說明。 如第17圖、第18(A)、(B)圖所示,本變形例中,第1 TFT20是P型導通者,因而,掃描線gate所供應的掃描 信號Sgate成為低電位時,第1 TFT20會(成為導通狀態。 本變形例中,第2 TFT30也是P型導通者。因而,要 使圖素成為點燈狀態時,資料線sig會將低電位側的圖 本紙張尺度適用中國國家碑'11 : (、\S ) Λ4堤格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 ___\, 、\\a .......I -:*·- —ϋ ml ml ml nm 11 ml m^i 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(50 ) 像信號data信號,儲存於保持電容cap ,而要使圖素成 為熄燈狀態時,資料線sig會將高電位側的圖像信號, 儲存於保持電容c a p 。 在此,第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相當於共用供 電線com的電位及圖素電極30的電位中之較高的電位與 電位保持電極st的電位之差。然而,在本變形例中,是 使共用供電線com的電位比發光元件40的對置電極op的 電位為高,K使2 T F T30成為導通狀態時,如箭頭E所示 的,使電流從共用供電線com向發光元件40的方向流通 之構成者。因此,第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相當 於共用供電線com的電位與電位保持電極st的電位之差 。有關於該共用供電線c 〇 m的電位,是可和相當於在於 共用供電線com電位與對置電極op電位之間的電位之圖 素電極30電位有所不同的設定於足夠高的值。因而,在 本變形例中,可使第2 TFT30的閘極電壓Vgcur為足夠 高的值,因此第2 TFT30的導通電流會很大,可做高輝 度的顯示。又,要使圖素成為點燈狀態時,如第2 TFT30 的閘極電壓V g c u r可獲得較高值時,其所升高的分量, 可作為升高當時的保持電極st的電位,即提高圖像信號 data的低電位側之電位,因而,可縮小圖像信號data的 振幅。 又,在本變形例中,第2 TFT30的導通<電流並不受對 置電極op的電位之直接的影響,因而,將要使圖素成為 點燈狀態的圖像信號data的低電位側電位提高到稍為高 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4氓袼|U < 297公缝) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 -、-5口 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(51 ) 於對置電極〇P的電位,Μ使圖像信號data的振幅縮小, 又,也可將要使圖素成為點燈狀態的圖像信號data的低 電位側之電位提高到與對置電極〇P為等電位,K使圖像 信號data的振幅縮小。 又,本實施例中,是將要使圖素成為熄燈,而由資料 線s U所供應的圖像信號d a t a的電位降到比共用供電線 com的電位稍微低的電位。即,將圖像信號data的高電 位側的電位設定為低一些,Μ使第2 TFT30的閘極電壓 Vgcur的絕對值成為比相當於該TFT的臨界值電壓的絕 對值之電平為稍微低的電位者。由此,第2 TFT30的導 通電流會成為極小值,發光元件40成為熄燈狀態。又, 也可將要使圖素成為熄燈狀態而由資料線sig所供應的 圖像信號data的電位設定為與共用供電線com等電位, K縮小圖像信號d a t a的振幅。 如此,將圖像信號data的低電位側的電位設定為高一 些,且將要圖素成為點燈狀態的圖像信號data的高電位 側之電位設定為低一些,因而圖像信號data的電位會容 納在於由對置電極〇P與共用供電線com所限定的範圍内 。因此,可降低顯示裝置1中的驅動電壓,降低顯示裝 置1的消耗電力等,具和實施例1同樣之效果。 實施例2 第19圖是本實施例顯示裝置1的圖素構&成之等價電路 圖◦第2(A)、(B)圖分別是構成在各圖素上的各元件之 電氣性連接狀態之說明圖,及驅動信號等之電位變化波 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 L# 訂 491985 A7 B7 五、發明説明(52) 形圖。 如第19圖、第20(A)、(B)圖所示,本實施例中,第 1 TFT20是Μ N型通道TFT ,而第2 TFT30是K P型 通道TFT構成者。由於第2TF T30^ P型通道者,因而, 要使圖素成為點燈狀態時,資料線sig會將低電位側的 _像信號data儲存於保持電容cap ,要使圖素成為熄燈 狀態時,資料線sU會將高電位側的圖像信號data儲存 於保持電容cap 。第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相當 於共用供電線com的電位及圖素電極30的電位之中的較 高之電位與電位保持電極s t的電位之差。 本實施例中是使共用供電線coni的電位比發光元件40 的對置電極op的電位為高,而使第2 TFT30的閘極電壓 Vgcur相當於共用供電線com的電位與電位保持電極st 的電位之差的構成者。有關該共用供電線com的電位, 是可設定於比圖素電極41的電位為足夠高的值,因而, 第2 TFT3 0的導通電流很大,可做高輝度的顯示。又, 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其所升高的分量,可作為升高當時電位保持電極st的電 位,即提高圖像信號data的低電位側之電位,因而可縮 小圖像信號data的振幅。又第2 TFT30的導通電流不受 到對置電極op的電位之直接的影響,可將要使圖素成為 點燈狀態的圖像信號data的低電位側之電位提高到比對 置電極op的電位為高,或為等電位,以縮^小圖像信號 data的振幅者。又,本實施例中,是將要使圖素成為熄 燈狀態而由資料線sig所供應的圖像信號data的電位, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(乃) 設定為比共用供電線com的電位為稍微低電位,或為等 電位,K縮小圖像信號data的振幅者。因此,將圖像信 號data容納在於由對置電極op與共用供電線com所限定 的範圍内,進而將顯示裝置1中的驅動電壓降低,因而 可降低顯示裝置1的消耗電力等,和實施例1或其變形 側具同樣之效果。 本實皰例中的第1 TFT20為N型通道,與第2 TFT30 是相反的導電型式,因而,要選擇圖素時的掃描線gate 的電位(掃描信號Sgate )是高電位者。這時候的第1 TFT20之閘極電壓Vgcur是相當於在於掃描信號Sgate 的高電位之電位與電位保持電極s t (保持電容c a p的電 位、第2 TFT30閘極的電位)之差。在此,由於第2 TFT 30是P型通道者,因而,要使圖素點燈的圖像信號data 是在於低電位側,在圖素7的選擇期間中,電位保持電 極st的電位會降低下去。因而,第1 TFT20的閘極電壓 Vgcur會向導通電流增大的方向移位。 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 又,第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相當於共用供電 線com與電位保持電極st之電位差,所選擇的圖素7在 於實行狀態時,在選擇期間中,電位保持電極s t的電位 會有降低的傾向,因而導通電流會向增大的方向移位。 如此,在本實施例中,第1 TFT20與第2 TFT30是互 為相反導電型式者,因而,為了要提高第~ 1 TFT20的儲 存能力時,就要將掃描信號Sgate的選擇脈衝高度升高 ,為了提高發光元件的輝度而將第2 TFT30的導通電阻 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(54 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 降低時,就要降低圖像信號data的電位。如此使掃描信 號Sgate的選擇脈衝高度與圖像信號data的最合適化, 乃對於圖素7的選擇期間中,隨著要使發光元件40點燈 的電平之圖像信號data儲存於保持電容cap之進行,促 使第1 TFT20的閘極電壓移位於該TFT導通電流增大的 方向,具有效果。由此,圖像信號data會從資料線sig 經由第1 TFT20順利的儲存於保持電容cap 。在此,要 選擇圖素7時的第1 TFT20的閘極電壓Vgciir是相當於 掃描信號Sgate的高電位所相當的電位與保持電極st的 電位(保持電容cap的電位,或第2 TFT30的閘極電位) 之差,第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相當於共用供電 線c 〇 in的電位與電位保持電極s t電位之差,K電位保持 電極st的電位為基準時,相當於掃描信號Sgate的高電 位之電位與共用供電線com的電位為相同極性者。因此 ,將電位保持電極st的電位變更時,其所變更的分量, 可使第1 TFT20的閘極電壓Vgcur及第2 TFT30的閘極 電壓Vgciir雙方,向相同方向,Μ相同分量移位。因此 ,在顯示裝置1的驅動電壓範圍的範圍内,將點燈用的 圖像信號data的電位,向可使第1 TFT20的導通時電胆 會減少的方向變更時,可使顯示動作高速化之同時,此 時點燎用的圖像信號data也成為使第2 TFT30的導通時 電阻向減少的方向變更了電位,因而,可提升輝度。由 此,可同時達成驅動電壓的低電壓化與提升顯示品位。 實施例2之變形例 本紙张>’、戈滿州“’内内窣標苹(〔、8)八4規格(210'乂 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 491985 A7 B7 五、發明説明(55 ) 第21圖是本變形例顯示裝置1之圖素構成等價電路圖 。第22(A)、(B)圖分別是構成在各圖素上的各元件之電 氣性連接狀態之說明圖及驅動信號等之電位變化波形圖 。又本變形例是與第2實施例相反的,第1 TFT20是K P型通道的TFT ,第2 TFT30是K N型通道的TFT者。 又,本變形例是K和實施例2同樣的技術上的思想下, 驅動控制各元件,而只是將第2實施例所說明的驅動信 號之極性例置者,因而在構成上只做簡單的說明。 如第21圖、第22 (A)、(B)圖所示,本變形例的第2 TFT 30是和第1實施例同樣的N型通道者,因而,要使圖素 成為點燈狀態時,資料線sig會將高電位側的圖像信號 d a t a儲存於保持電容c a p ,要使圖素成為熄燈狀態時, 資料線sig會將低電位側圖像信號data儲存於保持電容 cap ,在此,第2 TFT30的閘極電壓Vgctir是相當於共 用供電線com的電位及圖素電極30的電位之中的較低的 電位與電位保持電極st的電位之差。然而,本變形例中 是使共用供電線的電位比發光元件40的對置電極op 之電位為低,因而,第2 TFT30的閘極電壓Vgcur是相 當於共用供電線COffl的電位與電位保持電極st的電位之 差。有關該共用供電線com的電位是可設定於足夠低的 電位,因而1,第2 TFT30的導通電流很大,可做高輝度 的顯示。又,提高輝度的分量,可使當時&的電位保持電 極st的電位,即圖像信號data的高電位側電位升高,以 縮小圖像信號data的振幅。又由於第2 TFT30的導通電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 〆W7公缘) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 訂 491985 A7 B7 五、發明説明(如) 流並不受到對置電極〇 P的電位之直接的影響,因而,將 要使圖素成為點燈狀態的圖像信號data的高電位側的電 位,降低到比對置電極〇 p的電位為低電位、或等電位, Μ縮小圖像信號d a t a的振幅。又,本變形例中是將要使 圖素成為狀態的從資料線sig所供應的圖像信號data之 電位比共用供電線com的電位稍微高電位,或等電位, K縮小圖像信號data的振幅者。因而,圖像信號data的 電位會容納在於對置電極op和共用供電線com所限定的 範圍內,Μ降低顯示裝置1中的驅動電壓,因此,具有 可降低顯示裝置1的消耗電力等,和實施例1或變形例 同樣之效果。 本變形例的第1 TFT20為Ρ型通道,是與第2 TFT30 相反的導電型式者,因此,要選擇圖素時的掃描線gate 的電位(掃描信號Sgate )是低電位,而第2 TFT30是 N型通道者,因而,要使圖素點燈的圖像信號data是在 於高電位側。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如此,本變形例中,第1 TFT20和第2 TFT30是互為 反導電型式,因而,要提高第1 TFT20W儲存能力時,就 要將掃描信號Sgate的選擇脈衝的電位降低,為了提高 發光元件40的輝度而降低第2 TFT30的電阻時,就要降 低圖像信號data的電位。如此,使掃描信號Sgate的選 擇脈衝高度和圖像信號d a t a的最合適化,乃對於圖素7 的選擇期間中,隨著要使發光元件40點燈的電平之圖像 信號data之儲存於保持電容cap ,促使第1 TFT20的閘 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(57 ) 極電壓移位於該TFT導通電流增大的方向,具有效果。 因此,K電位保持電極st的電位為基準時,相當於掃描 信號Sgate的低電位之電位是和共用供電線com的電位 為同極性,因而,將電位保持電極st的電位變更時,其 所變更的分量,可使第1TFT20的閘極電壓Vgcur及第2 TFT30的閘極電壓Vgcur雙方都向相同方向Μ相同分量 移位。因此,在於顯示裝置1的驅動電壓範圍的範圍內 ,將點燈用的圖像信號data的電位向第1 TFT20導通時 電阻會減少的方向變更時,可使顯示動作高速化。此時 ,是成為將點燈用的圖像信號data的電位,向使第2 TFT 30導通時電胆會減少的方向變更,因而,也可提升其輝 度。由此,和實施例2同樣,可同時達成低電壓化和提 升顯示品位。 又,在上述實施例1及實施例2的變形例中,其最合 適的驅動方法,參照第2 5圖說明。 第2實施例中,第1 TFT是N型通道,而第2 TFT 是P型通道者。如第25圖所示,要使發光元件40熄燈時 ,是使圖像信號data的電位比共用供電線com的電位為 高,Μ使P型通道者的第2 TFT30斷開,而在本實施例 中,如第25圖所示,要使發光元件熄燈時,也不使TFT 30斷開。即,本實施例中,第2 TFT 30是P型通道者, 因而,要其完全斷開時,要使其閘極電壓Vgciir為0V (與共用供電線com同電位),或正的電位(比共用供 電線com高電位),而在本實施例中,是將圖像信號 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 . 訂 491985 A7 B7 五、發明説明(58 ) data的熄燈時的電位設定為低一些,K使第2 TFT30的 閘極電壓Vgcur比栢當於該TFT 的臨界值電壓Vthp (cur ) 之電平為稍微高的電位。因而,圖素在於熄燈狀態時, 施加於第2 TFT30的閘極電壓,雖然是和第2 TFT30成 為導通狀態時的極性相同,但,其值會高於第2 TFT306勺 臨界值電壓(V t h p ( c u r ))。例如第2 T F T 3 0的臨界值電 壓(VthpUnr))為-4V時,在熄燈狀態下,施加於第2 TFT 3 0的閘極電壓為-3 V。 如此,第1TFT為N型、第2TFT為P型時,將圖像 信號data的熄燈側之電位設定為比K往的低一些,就可 縮小圖像信號d a t a的振幅,而得K使圖像信號d a t a的低 電壓化及高頻率化。又,如此將圖像信號d a t a的熄燈側 之電位設定為低一些時,在P型通道的第2 TFT30上, 仍然比相當於臨界值電壓V t h p ( c a r )的電平稍微高的電 位,因而,熄燈時所流通的電流極小。又,加上於發光 元件4 0的電壓很低時,僅會流通極小的驅動電流。因此 ,在實質上,要使發光元件40熄燈並不成問題。 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,在本實施例中,如圖像信號data的熄燈時的電位 ,如無需要超過共用供電線com的電位時,可將共用供 電線com的電位設定為高一些。因此,本實施例中,是 將共用供電線coin的電位,設定為與要使第1 TFT20成 為導通狀態時的掃描信號Sgate之電位相等。因而,在 掃描側驅動電路中,可將作為掃描信號Sgate的高電位 側之用的信號電平,照樣供應於共用供電線com就可, -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(59 ) 因此,在本實施例的顯示裝置1中,可減少所使用驅動 信號之電平數。又,由於可減少電源數,因而可使電源 電路低消耗電力化及省空間化。 這種情形時,由於第1 TFT20是Η型通道,而第2 TFT 30是P型通道者,因而,圖素7在熄燈狀態時,施加於 第2 TFT30的閘極之電位是,使其比使第1 TFT20成為 導通狀態時的掃描信號Sgate的電壓減去該第1 TFT20 的臨界值電壓Vthn(sw)之電位為低電位。即,使圖素成 為熄燈狀態的圖像信號data (電位保持電極st的電位) 與共用供電線com的電位差Voff的絕對值,Μ如下式所 示的,
Vthn (ws)< I Voff I 設定為比第1 TFT20的臨界值電壓VthnUw)為大,而可防 止選擇圖素7時的第1 TFT20之儲存動作所產生的障礙 就可。 又,實施例2的變形例中,第1 TFT20為P型通道, 而第2 TFT30為N型通道者時,如後述的參照第26圖及 第27(A)、(B)圖中的說明,是將本實施例所說明的各信 號之相對高低調換而使施加於第1 TFT20與第2 TFT30 的電壓的極性成為倒置者。這種情形時,也和本實施例 一樣,要使發光元件40熄燈時,不要使第2 TFT30完全 斷開,就可使用圖像信號data低電壓化及高頻率化。又 ,使共用供電線com的電位與使第1 TFT20成為導通狀 態時的掃描信號Sgate的電位為相等,就可減少電源數 一4 1 一 本紙張尺度遽^屮^«家螵準(〔奶)八4規格(210/297公釐) 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 、11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 ΑΊ Β7 五、發明説明(40 ) 。這種情形時,使圖素7在於熄燈狀態的,施加於第2 TFT30閘極的電位比要使第1 TFT20成為導通狀態時的 掃描信號Sgate的電位加上該第1 TFT20的臨界值電壓 Vthn(sw>之電位為高電位,Μ使選擇圖素7時的第1 TFT 20之儲存動作不產生障礙。 實施例3 第2 3圖是本實施例的等價電路圖,其係和實施例2同 樣,在各個圖素7中,都是K第1 TFT20為N型通道, 而第2 TFT30為P型通道所構成之一例者。又,有關本 實施例的顯示裝置1中,也由於第2 TFT30是P型通道 者,因而,使共用供電線c 〇 in的電位比發光元件4 0的對 置電極op的電位為高。因而,第2 TFT30成為導通狀態 時,電流會如箭頭E所示,從共用供電線c 〇 m向發光元 件40的方向流通。又,由於於是和實施例2相同,對其 共同之點,從略其說明,只對不同點記述之。實施例2 中是設有保持電容,而本實施例中是無保持電容c a p之 點為其相異之處。K如此之構成,可將保持電極st的電 位之變化加大。 經#部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,第1 TFT20為P型通道,而第2 TFT30為N型通 道者時,如後述的參照第2 6圖及第2 7 ( A )、( B )圖中的說 明,將本實施例所說明的各信號之相對高低調換,而使 施加於第1 TFT20或第2 TFT30的電壓之<極性成為倒置 者。這種情形時,為了要提高第1 TFT20的儲存能力降 低掃描信號的選擇脈衝之電位,而降低第2 TFT30的導 本紙張尺度適用中國國家標令((、N’S ) A4C格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(41 ) · 通電阻,以提高發光輝度時,則也要提高圖像信號的電 位。 實皰例3的變形例 又,上述實施例3是說明各個圖素7中,都是第1 TFT 20為N型通道,而第2 TFT30為P型通道之情形者,然 而,也可如第26圖的等價電路所示的,K第1 TFT20為 P型通道,而第2 TFT30為N型通道之構成者。在該圖 例中,是使共用供電線c 〇 m的電位比發光元件4 0的對置 電極op的電位為低,Μ使第2 TFT30成為導通狀態時, 電流會如箭頭F所示的從發光元件40的對置電極ο ρ向共 用供電線c 〇 m的方向流通之構成者。 如此構成圖素7時,如第27(A)、(B)圖所示,成為將 第2 4 (A )圖所示波形的各驅動信號之極性予Μ倒置之情 形。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,實施例3中,第1 TFT20為H型通道,而第2 TFT 30為P型通道時,也有使共用供電線com的電位比發光 元件40的對置電極op的電位為低,K使第2 TFT30成為 導通狀態時,電流會從發光元件40的對置電極op向共用 供電線com的方向流通的構成之情形,而K如構成時, 也可獲得第1 TFT20及第2 TFT30構成互為相反導電型 式所具之效果。相反的,第1 TFT20為P型通道,而第 2 TFT30為N型通道時,使共用供電線c<Vm的電位比發 光元件40的對置電極op的電位為高,Μ使第2 TFT30成 為導通狀態時,電流從共用供電線com向發光元件40的 -4 3 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(42 ) 方向流通的構成時,也可獲得第1 TFT20及第2 TFT30 構成為互為栢反導電型式所具之效果。 實施例4 上述的任一實施例1 、2 、3中也可構成為參照第28 (A)、(B)圖所要說明的,在保持電容cap兩電極之中, 其與電氣上連接於第2 TFT30的閘極之電極相反側之一 電極,是被供應遲延於掃描信號gate的選擇脈衝,而向 該選擇脈衝的反方向振盪之脈衝者。 在此所示的例子中,如第2δ(Α)圖所示,保持電容cap 的兩電極之中,其與經由電位保持電極st在電氣上連接 於第2 TFT30的閘極之電極相反側之一電極是以和掃描 信號gate並排延伸的電容線cl ine所構成。 其構成乃如第28(B)圖所示,在該電容線cline上, 會被供應包括遲延於掃描信號Sgate的選擇脈衝Pwte ,而與該選擇脈衝P g a t e在電位上反方向振盪的脈衝信 號Pstg之電位stg.。 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 脈衝信號Pstg是在該選擇脈衝Pgate成為非選擇狀態 之後,利用保持電容cap的電容耦合,使圖像信號data 的電位移位者。因此,在圖素7的熄燈狀態時的保持電 容cap上,會保持圖像信號data的電位加上脈衝信號 Pstg的電位的分量之信號。圖像信號data的高電位側信 號在於第1 TFT20的導通電阻很大,因而,要在所限時 間充分儲存是有所困難。因此,在此例中,未充分儲存 時,會成為不能點燈之情形。然而,使用本實施例後, 一 4 4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(43 ) 可補足圖像信號data的儲存於保持電容cap 。由此也不 會使驅動信號的電位之最大範圍擴大。 如此,使電容線cline承載脈衝信號Pstg時,如第29 _所示,除將電容線cline連接於掃描側驅動電路4之 外,在掃描側驅動電路4的任一閘段中,將移位寄存器 4 0 1的輸出信號,經由”反及”(H A N D )閘電路及反相器作 為掃描信號S g a t e輸出於掃描線g a t e,並將移位寄存器 4 Ο 1的輸出信號經由”反及”(N A N D )閘電路及2段的反相 器,一面使其遲延,一面如第3 0 _所示的,將高電位側 的電源電平,由Vdd電平移位為電位Vccy,輸出於電容 線c 1 i n e 即可。 經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述實施例及其變形例中,要附加保持電容時,對其 設有電容線c 1 i n e的型式之發光元件,乃如上述所說明 者。唯,並不只限於上述實施例中的設置電容線c 1 i n e 之構成,也可使保持電容的一電極由鄰接的閘極線來構 成。這種構成的一例,分別如第3 4 ( A )圖的電路方塊圖 ,及第34(B)圖的相對於掃描線方向之閘極電壓波形圖 。如此,在該圖素中,K相鄰閘極線作為保持電容的一 電極之構成,就具有不必特意的設置電容線cline之效 果0 其他的實施例 在上述任一實施例中,對第2 TFT30的電流一電壓特 性,是要其在那一區域動作均未予記載,但,只要是使 第2 TFT30在其飽和區域動作,就可利用TFT的微弱定 本紙張尺度適川中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(44 ) 電流特性,防止發光元件40的流通異常電流。例如構成 發光元件40的有機半導體膜等,會有產生針孔缺陷之情 形,而這種情形時,流通於有缺陷的發光元件之電流受 到限制,不致於使發光元件4 0的電極間完全短路。 栢對的,如使第2 TFT30在其線形區域動作時,可防 止其臨界值電壓的參差對顯示動作的影響。 又,TFT的構造也不只限定於頂層閘極型者,而底層 閘極型者亦可,且,其製造方法也不只限定於低溫工序 者。 [發明之效果] 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所說明,本發明申請專利範圍1項到第7項之顯 示裝置中,第2 TFT的導通時之閘極電壓是相當於共用 供電線的電位及圖素電極的電位中之一方電位與閘極的 電位(圖像信號的電位)之差,因而依據第2 TFT的導 電型式,設定共用供電線的電位與發光元件的對置電極 的電位之相對性高低,Μ使第2 TFT的閘極電壓相當於 共用供電線的電位與電位保持電極的電位之差之構成者 。例如第2 TFT為N型通道時,是使共用供電線的電位 比發光元件的對置電極之電位為低。又,該共用供電線 的電位是和圖素電極的電位有所相異的,可設定於足夠 低的值,因而,在第2 TFT可獲得很大的電流,做高輝 度之顯示。又,要使圖素成為點燈狀態時,如第2 TFT 可獲得較高的閘極電壓,則可由其所增加的分量,降低 當時的圓像信號之電位,因而可縮小圖像信號之振幅, -46 - 木尺嗖述用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 2W公釐) 491985
經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(45 ) 降低顯示裝置中之驅動電壓。因此,具可減低消耗電力 之同時,在K薄膜構成的各元件中所擔心的耐電壓問題 ,已不顯在化之優點。 又,在本發明中申請專利範圍第9項之顯示 裝置中,第1 TFT和第2 TFT是互為反導電型式者,因 而,選擇圖素用的掃描信號之脈衝和要使發光元件點燈 的圖像信號之電位是在於互為向相反方向振盪之闢係。 因而,K點燈時的電位保持電極的電位(點燈用的圖像 信號之電位)為基準時,相當於掃描信號的高電位的電 位與共用供電線的電位是相同極性者,因而,將點燈時 的電位保持電極的電位(點燈用的圖像信號之電位)予 K變更時,可由其所變更的分量,使第1 T F T -的電壓及 第2 TFT的閘極電壓雙方,向相同方向移位相同的分量 。因此,在顯示装置的驅動電壓範圍的範圍内,將點燈 用的圖像信號之電位,向第1 T F T導通時電阻會減少的 方向移位時,可獲得顯示動作的高速化之同時,此時的 點燈用圖像信號之電位是成為向第2 TFT的導通時之電 阻減少之方向移位,因此,可提升輝度。由此,可一併 造成驅動電壓的低電壓化和顯示品質的提升。 又,本發明申請專利範圍第1 0項的顯示裝置 中,其保持電容的兩電極之中,與在電氣上連接於第2 T F T的第2閘極之電極相反側之一電極上< 是被供應遲延 於掃描信號的選擇脈衝,而與該選擇脈衝成反方向振盪 之脈衝,因而可補足圖像信號的儲存於保持電容之不足 本纸張尺度適中國國家標準(CNS )六4規格(210 X297公漦) (請先閲讀背而之注意事項&填寫本頁 訂 d 491985 A7 B7 五、發明説明(46 ) 。因此,可在不加大圖像信號的振幅下,將施加於第2 TFT的閘極之圖像信號之電位,向高輝度化之方向移位。 [附圖簡單說明] 第1圖應用本發明的顯示裝置之模式平面圖。 第2圖應用本發明的顯示裝置之基本構成方塊圖。 第3圖為第2圖中的顯示裝置之圖素放大圖。 第4圖為第3圖的A-A’線之斷面圖。 第5圖為第3圖的B-B’線之斷面圖。 第6(A)圖為第3圖的C-C’線之斷面圖。 第6(B)圖K第6(A)圖的構成時之效果說明圖。 第7 ( A )、( B )圖都是第2圖的顯示裝置所用之發光元 件斷面圖。 第8(A)、(B)圖都是第7圖的發光元件的具另外構造 之發光元件斷面圖。 第9圖為第7(A)圖、第8(B)圖的發光元件之電流一電 壓特性曲線圖。 第10圖為第7(B)圖、第8U)圖的發光元件之電流一電 壓特性曲線圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印犁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第11圖為N型通道TFT之電流一電壓特性曲線圖。 第12圖為P型通道TFT之電流一電壓特性曲線圖。 第13圖為應用本發明的顯示裝置之製造方法工程斷面 圓。 、 第1 4 ( A )、( B )圖為分別與第3圖到第6圖的顯示裝置 的圖素不同構成的圖素之平面圖及斷面圖。 -48- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210、χ ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 491985 A7 B7 五、發明説明(47 ) 第15圖為本發明實施例1的顯示裝置之圖素構成等價 電路圖。 第16(A)、(B)圖為分別是構成在第15圖圖素中的各元 件之電氣性連接狀態說明圖,及驅動信號等之電位變化 波形圏。 第17圖為本發明實施例1的變形例顯示裝置之圖素構 成等價電路_。 第1 8 ( A )、( B )圖為分別是構成在第1 7圖圖素中的各元 件之電氣性連接狀態說明圖,及驅動信號等之電位變化 波形圖。 第1 9圖為本發明實施例2的顯示裝置之圖素構成等價 電路_。 第20(A)、(B)圖為分別是構成在第19圔圖素中的各元 件之電氣性連接狀態說明圖,及驅動信號等之電位變化 波形圖ϋ 第2 1圖為本發明實施例2的變形例顯示裝置之圖素構成等價 電路圖。 第22(A)、(Β)圖為分別是構成在第21圖圖素中的各元 件之電氣性連接狀態說明圖,及驅動信號等之電位變化 波形圖。 第23圖為本發明實施例3的顯示裝置之圖素構成等價 電路圖。 < 第24(A)、(Β)圖為分別是第23圖的圖素驅動用信號波 形画,及該等信號與等價之栢對應說明画。 一 49- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X29*7公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 訂 491985 A7 B7 五、發明説明(48 ) 第25圖為本發明實施例2的顯示裝置之圖素驅動用信 號波形圖。 第26圖為本發明實施例3的變形例顯示裝置之圖素構 成等價電路圖。 第2 7 ( A )、( B )圖為分別是第2 6圖的圖素驅動用信號波 形圖,及該等信號與等價之枏對應說明圖。 第2 8 ( A )、( B )圖為分別是本發明實陁例4的顯示裝置 之圖素等價電路圖,及驅動圖素用之信號波形圖。 第29圖為產生第28圖的信號用之掃描側驅動電路方塊 圖。 第3 0圖由第2 9圖的掃描側驅動電路所輸出之各信號波 形圏。 第31圖為顯示裝置之方塊圖。 第32圖為第31圖的顯示裝置中,K往的圖素構成之等 價電路圖。 第3 3 ( A )、( B )圖為分別是第3 2圖的圖素驅動用之信號波 形圖,及該等信號與等價電路之相對應說明圖。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3 4 ( A )、( B )圖為分別是利用相鄰接閘極線形成電容 之構成方塊圖,及其閘極電壓之信號波形。 [符號說明] 1顯示裝置 2顯示部 3資料側驅動電路 4掃描側驅動電路 5檢查電路 6安裝用盒
7圖素 10透明基板 20第1 TFT 21第1TFT的閘極 30第2 TFT 31第2 TFT的閘極 -50 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 491985 A7 B7 五、發明説明(的 40發光元件 43有機半導體膜 c a p保持電容 g a t e掃描線 s t電位保持電極 41圖素電極 42空穴注入層 5 0閘極絕絕膜 b a n k組合層 clone電容線 com共用供電線 o P對置電極 s i g資料線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -51 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙认尺度逯丨^中國國家標準(〇奶)六4現格(210'乂 297公釐)
Claims (1)
- 491985六、申請專利範圍 第87102170號「顯示裝置」專利案 (90年11月23日修正) 申請專利範圍· 1. 一種顯示裝置,其係在基板上具有多數的掃描線、 與該多數掃描線交叉的多數資料線,多數的共用供 電線及由上述資料線和上述掃描線形成爲矩陣狀的 圖素,而各圖素乃具有:掃描信號會經由上述掃描線 供應於其第1閘極之第1薄膜電晶體;將經由該第1 薄膜電晶體,而由上述資料線所供應的圖像信號, 予以保持之保持電容;將藉該保持電容所保持的上 述圖像信號供應給第2閘極之第2薄膜電晶體;及 在形成於上述各圖素上的圖素電極與面對於該圖素 電極的對向電極之間,當上述圖素電極經由上述第2 薄膜電晶體與上述共用供電線電連接時,藉上述圖 素電極與上述對向電極之間所流通的驅動電流以發 光的發光元件,其特徵爲; 上述第2薄膜電晶體爲N型通道薄膜電晶體,而 上述共用供電線即被設定爲比上述對向電極更低的 電位。 2·-種顯示裝置,其係在基板上具有多數的掃描線、 與該掃描線交叉的多數資料線,多數的共用供電線 及由上述資料線和上述掃描線形成爲矩陣狀的圖素, 而該各圖素乃具有··掃描信號會經由上述掃描線供 491985 六、申請專利範圍 應於其第1閘極之第1薄膜電晶體;將經由該第1 薄膜電晶體,而由上述資料線所供應的圖像信號, 予以保持之保持電容;將藉該保持電容所保持的上 述圖像信號供應給第2閘極之第2薄膜電晶體;及 在形成於上述各圖素上的圖素電極P面對於該圖素 電極的對向具有圖素電極經由上述第2薄膜電晶體 與上述共用供電線電連接時,藉上述圖素電極與上 述對向電極之間所流通的驅動電流以發光的發光 薄膜的發光元件,其特徵爲; 上述第2薄膜電晶體爲P型通道薄膜電晶體,而 上述共用供電線即被設定爲比上述對向電極更高的 電位。 3.如申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中對於應處 於點燈狀態的圖素,從上述資料線所供應的圖像信 號的電位較諸上述對向電極的電位爲低電位,或等 電位者。 4 .如申請專利範圍第2項之顯示裝置,其中對於應處 於點燈狀態的圖素,從上述資料線所供應的圖像信 號的電位較諸上述對向電極的電位爲高電位,或等 電位者。 5 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中對於應處 於熄燈狀態的圖素,從上述資料線所供應的圖像信 號的電位較諸之上述共同供電線的電位爲高電位, 491985 六、申請專利範圍 或等電位者。 6.如申請專利範圍第3項之顯示裝置,其中對於應處 於熄燈狀態的圖素,從上述資料線所供應的圖像信 號的電位較諸之上述共同供電線的電位爲高電位, 或等電位者。 7 .如申請專利範圍第2項之顯示裝置,其中對於應處 於熄燈狀態的圖素,從上述資料線所供應的圖像信 號的電位較諸上述共用供電線電位爲低電位,或等電 位者。 8.如申請專利範圍第4項之顯示裝置,其中對於應處 於熄燈狀態的圖素,從上述資料線所供應的圖像信 號的電位較諸上述共用供電線電位爲低電位,或等電 位者。 9·如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之顯示裝 置,其中上述第1薄膜電晶體與上述第2薄膜電晶 體是由逆向導電型之薄膜電晶體所構成者。 10·如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之顯示裝· 置,其中上述保持電容的兩電極中,在與電連接於 上述第2薄膜電晶體的上述第2閘極的電極相反側 之電極,構成爲能被供應有比上述掃描信號的選擇 脈衝遲延而與該脈衝在電位上以反方向振盪之脈衝 者。 11. 一種顯示裝置,其係在基板上具有多數的掃描線、 491985 六、申請專利範圍 與該掃描線交叉的多數資料線,多數的共用供電線 及由上述資料線和上述掃描線形成爲矩陣狀的圖素, 而該各圖素乃具有:掃描信號會經由上述掃描線供 應於其第1閘極之第1薄膜電晶體;將經由該第1 薄膜電晶體,而由上述資料線所供應的圖像信號, 予以保持之保持電容;將藉該保持電容所保持的上 述圖像信號供應給第2閘極之第2薄膜電晶體;及 在形成於上述各圖素上的圖素電極與面對於該圖素 電極的對向層具有圖素電極經由上述第2薄膜電晶 體與上述共用供電線電連接時,藉上述圖素電極與 上述對向電極之間所流通的驅動電流以發光的發光 薄膜的發光元件,其特徵爲; 上述保持電容的兩電極元件,在與電連接於上述 第2薄膜電晶體的閘極電極相反側之電極上,可供 應比上述掃描信號的選擇脈衝遲延而與該選擇脈衝 在電位上以反方向振盪之脈衝者。 12.如申請專利範圍第1項或第11項之顯示裝置,其 中上述發光薄膜是有機半導體膜者。 13_如申請專利範圍第1項或第11項之顯示裝置,其 中上述第2薄膜電晶體被構成爲能在飽和區域動作 者。 14.如申請專利範圍第1項或第11項之顯示裝置,其 中上述第2薄膜電晶體被構成爲能在線形區域動作 者0
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