TW520613B - Display device - Google Patents

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Naoaki Komiya
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Sanyo Electric Co
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Description

520613 五、發明說明（1) 【發明所屬技術領域】 本發明係有關具備有機電致發光 (Elect roluminescence:以下稱「EL」）元件等的電流驅動 型發光元件之顯示裝置。 【習知技術】 將屬於電流驅動型發光元件的E L元件設置於各畫素中 的E L顯示裝置，係具有自發光型同時又薄，且耗電亦較小 等優點，而以代替液晶顯示裝置（LCD)或CRT等顯示裝置的 顯示裴置而備受矚目，並已展開研究。 m 再者，其中將個別控制EL元件的薄膜電晶體（TFT)等 開關元件設置於各晝素中，並依每個畫素控制EL元件的主 動矩陣型EL顯示裝置，期望為高精細之顯示裝置。 第 個晝素 閘極線 則朝行 所圍繞 晝素區 TFT) 1 第 接受閘 係保持 Cs。在 TFT 1〇
7圖所示係m列η行之主動矩陣型EL顯示裝置中的一 之電路構造。在EL顯示裝置中，於基板上有複數條 GL朝列方向延伸，而有複數條數據線DL與電源線n 方向延伸。所以，數據線DL、電源線VL及閘極線gl 的區域附近便形成相當一個畫素之區域。在此一個 域中，設有有機EL元件50、開關用TFT(第一 〇、EL元件驅動用TFT(第二TFT) 20及保持電容Cs。 一 T F T 1 0係連接於閘極線g ^與數據線d [，且閘極在 極訊號後便導通。此時供應給數據線DL的數據訊 於連接在第一 TFT 10與第二TFT 20之間的保持;二 第二TFT 2 0的閘極中，施加按照在透過上述第一 而供應之保持電容C s所保持的數據訊號之電壓。第
520613 的各EL元件， 電流駆動型發 的耗電亦將變 流即越增大。 動電話之顯示 當作此類機器 制其耗電，特 件因為利用電 的電壓穩定， 至可能產生不 ’亦期望控制 種動I的電流，從電源線VL供應給有 使右2，在每個畫素中，利用按照數 EL元件發光，而顯示出所需的 五、發明說明（2) 一 T F T 2 0則將按照閘 機EL元件50。藉由此 據訊號的發光亮度， 影像。 【發明欲解決的課題 有機EL顯示裝置 極間的電流而發光的 光之元件數量，面板 的話，整體的消耗電 但是，隨著如行 電子機器等的增加， 顯示裝置，便必須控 電。再者，有機ELS 判定即便電源線VL中 電流值亦將增加，甚 即便從此類觀點而言 量 ° 乃屬按流動於陽極-陰 光元件，隨面板上所發 動’導致發光點越增加 器等強烈要求低耗電的 之顯示器而使用有機EL 別係必須抑制最大耗 流驅動而散熱，因此可 流通於有機ELS件中的 需要的電力消耗。故， '流通於元件中的電流 本發明乃有鑑於上述課題而研創者，其目的在於可抑 制EL面板等顯示裝置的最大耗電。 【解決課題之方法】 緣是，為達上述目的，本發明乃在顯示裝置中具備 有：設置有複數個具備電流驅動型發光元件之晝素的顯示 部，而該電流驅動型發光元件係以在陽極與陰極之間至少 具備發光層所構成；產生用以使上述顯示部的各電流驅動
313368.ptd 第7頁 520613 五、發明說明（3) 型發光元件發 與上述顯示部 上述電源部的 件中之電流量 電致發光 通於 加0 電流 所以 流， 耗電 流量 電源 電流 壓的 流。 再者 述控 型發 顯示部内 在本發明 量，而控 即便發光 以整體顯 〇 本發明之 增加時， 電壓，而 量。藉由 話，則便 光之電源的電源部 之各電流驅動型發 電流S ’而控制流 的電流控制部。 元件等電流驅動型 在顯示部中發光的 的電流亦將隨之增 中，因為按照從此 制流通於各電流驅 元件數量較多，亦 示器而言控制於適 ;以及設置於上述電源部 光元件之間，並按照來自 通於各電流驅動型發光元 發光元件係與供應電流成 晝素越多的話，從電源流 加，而裝置耗電亦將增 電源朝向顯示部所流通的 動型發光元件的電流量， 可將流通於各元件中的電 當的範圍内，且抑制最大 ，本發明 制不同之 光元件中 再者，本 流量增加時， 因為利用 其他特徵在於，上述電流控制部係當上述電 便降低施加於上述各電流驅動型發光元件的 減少流通於上述各電流驅動型發光元件中的 此種控制，若降低施加於元件上之電源的電 可輕易且確實地減少流通於此元件上的電 之其他特徵在於：除上述控制之外，或與上 控制，其中控制部係控制供應於各電流驅動 的顯示數據之對比或亮度位準。 發明之其他其特徵在於：控制部係於上述電 便降低上述顯示數據的對比或亮度位準。 各電流驅動型發光元件，流通根據顯示數據
313368.ptd 第8頁 520613 五、發明說明（4) 的電流而發光，因此當從雷、、/§ Μ # μ ^ 包源部供應給顯示部的電流增加 ::: = 的對比或亮度位準’藉此便可減少流入 各70件中的電 丨l里’而可禮奢从如生丨w 【發明之實施形態】 Λ地抑制顯示部的電力消耗。 以下’請參照圖示’針對本發明較佳實施 稱「實施形態」）進行說明。 下 苐1圖所不係本發明之音綠其彡能> ^ —义a之貫施形恶之m列η行主動矩陣型 EL顯示裝置的顯示部電路構造，基本上如同上述第了圖 示。複數設置於顯示部中的各畫I，構成於由朝列方向延 :的閘極線GL、朝行方向延伸的數據線DL與電源線vl所包 圍的區域附近，並具備有：有機EL元件5〇、開關用τρτ(第 一 TFT) 10、元件驅動用TFT(第二TFT) 2〇及保持電容cs。 第一 TFT 1 0係其閘極接受閘極訊號後導通，而於連接於第 一TFT 10與第二TFT 20之間的保持電容（^保持有來自數據
線DL的數據訊號。第二TFT 20係設置於電源線几與有機EL 元件5 0 (元件陽極）之間’從電源線VL，將對應於施加給其 閘極之閘極訊號之電壓值的電流，供應給有機E L元件5 〇。 第2圖所示係有機EL元件50與第二TFT 20之剖面構造 的其中一例。在本實施形態中，第二TFT 20與第一 TFT 10 均屬底閘型TFT，在主動層中，分別採用以雷射回火等多 結晶化而獲得的多晶矽層（其中，圖示省略第一 T F T 1 0 )。 依覆蓋第一及第二TFT 10及20之方式，在整面基板上形成 為求上面平坦化的平坦化絕緣層1 8，並於其上層形成有機 EL元件50。有機EL元件50係在陽極（第一電極··透明電極）
313368.ptd 第9頁 520613
51，與形成於最匕屏日久食^ 取上層且各旦素共通的陰極（第二電極：金 Λ間’疊層上有機層而構成。陽極51係透過形 絕緣層18與層間絕緣層14之接觸孔，而與第 區域連接。此外，有機層係從陽極端起依 序豐層上如孔輪送層52(第一孔輪送層、 有機發光層53、電子輸送層54。 视、潛） 在本實施形態中，有機EL元件50係依每個畫素獨立形 成由ITOCIndium Tin Oxide)等所構成的陽極51與有機發 光層53，其餘的孔輸送層52與電子輸送層54則以各畫素共 通而形成。其中一例乃第一孔輪送層係可採用 一、 MTDATA(4,4 ，4n-tris(3-methylphenylphenylamino)trip henylamine)，第二孔輸送層則可採用 TPD(N，N -diphenyl-N，N’-di(3-methylphenyl) — l，l，-bi ?1^1^卜4,4’-仏&11^116)。有機發光層53雖隨1^、〇、8之目 標發光色而母個晝素不同，但是譬如含嗤p丫咬酮 (Quinacridone)衍生物的
BeBq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium) 。電子輸送層54可採用如BeBci2。 第3圖所示係本實施形態之電致發光顯示裝置整體概 略構造圖。此顯示裝置係具備有：第1圖所示電路構造的 顯示面板100、電源電路200、電流控制電路300及顯示控 制器5 0 0。電源電路2 0 0係製成供應至有機E L元件5 0的驅動 電流。電流控制電路3 0 0係設置於電源電路2 0 0與顯示面板 1 0 0的電源線VL之間，並如後述，按照從電源電路2 〇 0朝電
313368.ptd 第10頁 520613 五、發明說明（6) -- f，VL肌動的電流量，而控制流入各有機EL元件5 0中的電 L * ί不控制盗500係具有：影音訊號處理電路510、同 C :採Ϊ Τ路520及時序控制器（T/C)電路53 0等。影音 ΐίίΐ 1〇係處理影音輸入並將R、G、B顯示提供給 = 面板100，同步分離處理電路520則自影音輸人 f垂直同步訊號Vsync4水平同步訊號Hsync予以分離。 T/C電路530則根據來自同步分離處理電路52〇之垂直同步 訊號Vsync、水平同步訊號Hsync，而製成垂直、 脈衝s或垂直、水平時脈等用以驅動顯示面板1〇〇之$ 的時序訊號。 一 ’、尺針對電流控制電路3 0 0進行說明。電流控制電 路300可採用如電壓降元件、電感（inductance)元件等， 譬如可利用阻抗而構成。將電力供應給各EL元件5〇的電源 線VL，如第1圖所示，在顯示面板1〇〇内為共通若發光的 το件數增加的話，自電源電路2〇〇流入電源線几内的電流 量亦將增多。如本實施形態的電流控制電路3〇〇的阻抗， 乃設在從電源電路2〇〇到電源線VL的路徑途中，在此便產 生隨著流入阻抗（R)内之電流量（1)的電壓降（RI)。而且， 流入阻抗内的電流量越多的話，電壓降將因此變大，而施 加於電源線VL的電源電壓Vdd係相對於電源電路2〇〇所產生 的電源電壓PVdd，而降低「PVdd_RI」。如上述，在各畫 素中，有機EL/c件50的陽極係透過第二TFT 2〇的源極/汲 極而連接於電源線VL，若電源線几的電壓下降的話，對應 於此透過第二TFT 20而流入於有機EL元件5〇的陽極中之^ 520613
，便將減少。所以，當電源電路20 0與電源線VL間的電流 I變多時，隨電流控制電路3 〇 〇的阻抗，降低供應給電源 線VL ^的電源電壓Vdd，便可使流入於各有機EL元件5〇中 的電流減少i如上述利用對應從電源電路20 0流入電源線 VL中的電流ϊ，控制電源電壓Vdd，而控制各有機乩元件 5 0中=電流量，俾限制整體顯示部的電力消耗。 第4圖所不係上述電流控制電路3 〇 〇的另一構造例。在 此電流控^電路3 0 0中，對應從電源電路2〇〇朝電源線几流 入的電流量，而產生控制訊號，藉此控制供應給各有機el 元件50之影音訊號的對比或亮度位準。再者，亦同時控制 電源電壓Vdd。 制電路3 0 0係在電源電路2 〇 〇與電 設置有屬於電壓降元件的阻抗 在第4圖中，電流控 源線V L之間，如同上述，
3 1 0，而電源電壓Vdd則按照電源電路2 〇 〇與電源線VL之間 的電流量下降阻抗310之電壓降。再者’電流控制電路3〇〇 係除上述阻抗310之外，亦具備有製成按照阻抗31〇端子間 電壓之控制訊號的控制訊號產生部3 2 0。經控制訊號產生 部320所製成的控制訊號，如第3圖虛線所示，供應給顯示 控制器500的影音訊號處理電路510’而影音訊號處理電路 5 1 0便按照此控制訊號而控制影音訊號的對比或亮度位 準〇 控制訊號產生部3 2 0係在第4圖所示例中具備有：第一 放大1§322、324’第二放大器（減法電路）32β、第三放大 器328及第四放大器（缓衝器）330。第一放大器322、324的
520613 五、發明說明（8) --- 正輸入係分別連接於阻抗3丨〇的電源線側端 '電源電路側 端。阻，310的各端子電壓則利用第一放大器32^、324被 轉換成高阻抗，並透過阻抗分別施加於減法電路3 2 6的負 輸入、正輸入。當阻抗310中的端子間電壓，即電壓降較 大時，來自減法電路3 2 6的輸出電壓（微分輪出）絕對值便 將變大。在第4圖的電路構造中，減法電路326係將端子間 電壓予以反轉放大，而第三放大器328則將此經反轉放大 過的微分輸出予以極性反轉後，再輸出至第四放大器33〇 中。第四放大器33 0將來自第三放大器328的訊號予^阻抗 轉換後，便當作控制訊號供應給控制器端子。經依上述所 製成而攸控制器端子所輸出的控制訊號，便形成對應阻抗 310中之電壓降，即從電源電路2〇〇流入電源線几中^電流 量的電壓訊號。 第5圖所示係針對根據上述控制訊號，影音訊號處理 電路5 1 0控制顯示數據之對比的方法進行說明。在第$圖 中’實線係指在通常狀態下所形成之顯示數據的簡化表 不’此顯示數據的最小位準相當於EL元件5〇中的最大亮度 值準（白）’而最大位準則意味著最小亮度位準（黑）。
有機EL元件5〇流通對應此類影音訊號（顯示數據）振幅 的電流而發光。所以，為使顯示數據的對比下降，因此影 音訊號處理電路51〇便如圖中虛線所示，對應控制訊號， f，顯=訊號的最小位準予以上升，而縮小最大亮度位準 、最小焭度位準間的差，並大致均等的壓縮顯示數據振 幅，俾使顯示數據振幅收束於此新的最小位準與最大位準
520613 —.— 一 五、發明說明（9) ' --------- 間。此類振幅的塵縮’譬如當將數位影音 階數據進行類比轉換時，便可將平均一色階的兩^二的色 (voltoge step)變成較平常為小。 电壓P白躍 ,i私級控制電路3 〇 〇的控制訊號(電壓位準） 並決疋此類顯不訊號的最小位準（白位準）之上弁1 ， 供應給有機EL元件，藉此、义 升程度，而 減少顯示數據之最小位準二 2機EL7G件中的電流量係 係因為若流通於元件U㈡；度。有機EL元件的耗電 外，在對比下降處理：制=:件中的電力消耗。此 窄，因此並不致損及顯示(將:二據二t 不數f的重現能力與平常時並無二里。所以，：：性’顯 對比控制，便不致降低數據的重^所稭由上述之 置的耗電。 見此力，而可限制顯示裝 準的二'1圖概？:，控制訊號，控制顯示數據之^、 早的万去概念圖。在第6圖中， ，之宂度伋 :择在通常狀態下所形成的顯示數據之二第5圖中所 党度位準的情況時，影 ^之間早波形。當控 =Τ電路3 0 0的控制訊θ號，二電Λ5=ϊ照來自電 二:上述之最小亮度 此，若在；=觀：’便降低最大亮度⑷位準元 中斜線部分），便接較此一點鏈線要低的白位準顯_ f 的-點鍵線之白色位準制:號的如電壓位準而限制為新7 色位丰顯不。如上述之亮度限制處’理'〜 313368.ptd 第14頁 520613 五、發明說明（10) 如在將數位景》音訊號中所含的數位亮度數據進行類比轉換 時’相關超過新設定之高亮度側的限制範圍之數據，便利 用全部形成設定位準等的處理而達成。 如上述’對應來自電〃控制電路3 〇 〇的控制訊號，如 第δ圖所示，利用限制最小位準（最大亮度位準），亦可限 制流入有機EL元件的電流量，而可減少元件的耗電。 另，如上述第5圖與第6圖所示，若執行對比控制或亮 度位準控制的話，即便依第4圖的阻抗31〇所產生之電源電 壓控制效果較小，亦可達充分的抑制耗電。此外，在第4 圖的電路中，未必為阻抗310，亦可採用線圈等其他之可 檢測電流的元件，且不用特別控制電源電壓Vdd，以作為 檢測出從電源電路20 0流向電源線η的電流量的構造而製 成控制訊號。
再者， 示裳置進行 型電致發光 EL元件間的 的電流量予 未限於有機 顯示裝置， 電。 以上之說明 說明，但是 顯示裝置， 電流量，根 以控制，便 E L元件，即 亦可利用同 中，雖針對 即便各晝素 亦同樣可適 據流通於電 可抑制裝置 便採用其他 樣的構造， 主動矩陣型 中並無開關 用。換句話 源電路與面 的最大耗電 電流驅動型 而抑制裝置 電致發光顯 元件的被動 說，將流入 板電源線間 。此外，並 發光元件的 的最大耗 【發明功效】 綜上所述’在本發明中， 中的電流量，而控制流入各電 因為按照從電源流入顯示部 致發光元件等之電流驅動型
520613 五、發明說明（11) 發光元件中的電流量，因此整體顯示部的耗電便可控制在 未超過特定的範圍内。此外，同時顯示部中的發光畫素較 多的情況時，利用抑制所增加的電流量，便可防止顯示過 於炫眼而不易觀看的情形。
313368.ptd 第16頁 520613 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明實施形態之有機EL面板的電路構造 圖。 第2圖係本發明實施形態之有機EL元件部的概略剖面 示意圖。 第3圖係本發明實施形態之有機EL顯示裝置的整體構 造示意圖。 第4圖係本發明實施形態之電流控制電路的構造例 圖。 第5圖係本發明實施形態之對比降低控制方法說明 圖。 第6圖係本發明實施形態之亮度降低控制方法說明 圖。 第7圖係習知主動矩陣型有機EL顯示裝置的一晝素之 電路構造圖。 【圖示符號說明】 1 基板（透明基板） 4 閘極絕緣膜 10 第一 TFT(開關用TFT) 14 層間絕緣層 16 能動層（p-si膜） 18 平坦化絕緣層 20 第二TFT(元件驅動用TFT) 25 閘極電極 50 有機EL元件 51 陽極 52 孔輸送層 53 有機發光層 54 電子輸送層 55 陰極 100 顯示面板
313368.ptd 第17頁 520613 圖式簡單說明 2 0 0電源電路 3 1 0阻抗 322、324 第一放大器 328第三放大器 3 40控制端子 510影音訊號處理電路 530 T/C電路 DL 數據線 Hsync水平同步訊號 Vdd電源電壓 Vsync垂直同步訊號 3 0 0電流控制電路 3 2 0控制訊號產生部 326第二放大器（減法電路） 330第四放大器 5 0 0顯示控制器 520同步分離處理電路
Cs 保持電容 G L 閘極線 PVdd 電源電壓 V L 電源線
313368.ptd 第18頁

Claims (1)

  1. 520613 六、申請專利範圍 1. 一種顯示裝置，其特徵在於具備有： 設置有複數個具備電流驅動型發光元件之晝素的顯 示部，而該電流驅動型發光元件係在陽極與陰極之間至 少具備發光層所構成； 產生用以使上述顯示部的各電流驅動型發光元件發 光之電源的電源部；以及 設置於上述電源部與上述顯示部之各電流驅動型發 光元件間，並按照來自上述電源部的電流量，而控制流 通於各電流驅動型發光元件中之電流量的電流控制部。 2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，前述電流控 制部係於前述電流量增加時，便降低前述各電流驅動 型發光元件所供應之電源電壓，俾減少流入該電流驅動 型發光元件中的電流量。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之顯示裝置，其中，前述 電流控制部係控制供應給各電流驅動型發光元件中之顯 示數據的對比或亮度位準。 4. 如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中，前述電流控 制部係若前述電流量增加的話，便降低前述顯示數據的 對比或亮度位準。
    313368.ptd 第19頁
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