显示器件及其驱动方法技术

提供了一种在有源矩阵有机发光显示器中用交流来驱动有机发光元件的电路。配备有开关ＴＦＴ和电流控制ＴＦＴ的象素的电路还配备有具有整流特性的元件。开关ＴＦＴ根据数据信号而对电容器充电，而电流控制ＴＦＴ根据馈自电容器的电压而控制有机发光元件的发光。借助于从交流电源沿正向将电压施加到具有整流特性的元件，反偏压被容易地施加到有机发光元件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Display device and driving method thereof

Provided is a circuit for driving an organic light emitting element in an active matrix organic light emitting display. A circuit with a switch TFT and a current controlled TFT pixel is also provided with a component having a rectifying characteristic. The switch TFT charges the capacitor according to the data signal, and the current control TFT controls the luminescence of the organic light emitting element according to the voltage supplied from the capacitor. With the aid of applying the voltage from the AC power supply to the rectifying element, the reverse bias is easily applied to the organic light emitting element.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种具有有机发光元件的显示器件以及此显示器件的一种驱动方法。具体地说，本专利技术涉及到用交流驱动其有机发光元件的一种。
技术介绍
近年来，为了促进有源矩阵显示器件的发展，在衬底上形成晶体管例如TFT(薄膜晶体管)的技术已经大踏步进展。有源矩阵显示器件不存在无源矩阵显示器件中的串扰问题，因而能够显示清晰度和对比度较无源矩阵显示器件更高的图像。采用多晶硅作为其有源层的TFT比采用非晶硅的常规TFT具有更高的场效应迁移率，因而能够高速工作。这使得有可能利用与象素形成在同一个衬底上的驱动电路来控制象素的亮度，这一控制的常规做法曾经是利用衬底外部的驱动电路来完成的。这样形成的有源矩阵显示器件能够在同一个衬底上具有各种各样的电路和元件，这有助于减小显示器件的尺寸。采用有机发光元件的显示器件(以下称为有机发光显示器)近年来也得到了积极的发展。与液晶显示器件不同，有机发光元件是自发光的，不需要后照光之类的光源。因此，有机发光元件被认为是减小显示器件重量和厚度的有前途的方法，并被期望用于蜂窝电话、个人便携式信息终端(个人数字助理PDA)等。有机发光元件具有二极管结构，具有夹在二个电极之间的有机化合物层，并借助于从电极之一注入的电子与从另一个电极注入的空穴在有机化合物层中进行复合而发光。有机发光元件提供电致发光(EL)，例如荧光或磷光。由于这一二极管结构，故有机发光元件也被称为有机发光二极管(OLED)。有机发光元件通常由阳极、空穴输运层、发光层、电子输运层、以及阴极组成。这种结构的发光效率是如此的高，以致于几乎所有目前正在开发的有机发光元件都采用这种结构。在某些情况下略去了空穴注入层和电子注入层之一或二者。但发光层对有机发光元件来说是不可缺少的，因为有机发光元件是通过电流流入发光层时载流子的复合而发光的。有机化合物层是对载流子(电子和空穴)输运层、由量子产率高的材料形成的发光层以及其它层的统称。上述的发光层、空穴注入层以及电子注入层，被包括在有机化合物层中。有机发光元件具有高的整流特性，并通过在其阳极电位超过阴极电位引起电流流入有机化合物层时载流子的复合而发光。另一方面，当阳极电位低于阴极电位时，电流不流入有机化合物层，则不发光。在作为有机发光元件的二极管结构中，沿电流容易流动的方向施加的电压被称为正偏压，而沿电流难以流动的方向施加的电压被称为反偏压。图19示出了常规有源矩阵有机发光显示器中象素部分的等效电路。栅信号线(G1-Gn)被连接到象素的开关TFT的栅电极。各个开关TFT由901表示，而各个象素由900表示。各个开关TFT具有源和漏，其中之一被连接到用来输入数据信号的源信号线(S1-Sn)之一，而其中的另一个被连接到电流控制TFT 902的栅电极和电容器903的电极之一。每个象素具有一个电流控制TFT 902和一个电容器903。另一电极，亦即电容器的不连接到开关TFT的那个电极，被连接到电源线(V1-Vm)之一。各个电流控制TFT具有源和漏，其中之一被连接到电源线之一，而其中的另一个被连接到有机发光元件905的象素电极。每个象素具有一个有机发光元件905。有机发光元件的反电极面向有机发光元件的象素电极，并设定象素电极的参考电位。为了便于解释，反电极被连接到反电源906。电源线与反电源之间的电位差被设定为电压大得足以引起有机发光元件发光的电平。各个有机发光元件905具有阳极和阴极，其中之一用作象素电极，而其中的另一个用作反电极。当有机发光元件的阳极被连接到电流控制TFT的源或漏时，有机发光元件的阳极用作象素电极，而有机发光元件的阴极用作反电极。另一方面，当有机发光元件的阴极被连接到电流控制TFT的源或漏时，有机发光元件的阴极用作象素电极，而有机发光元件的阳极用作反电极。有机发光元件发射的光的亮度如下确定。选择信号从栅信号线被输入到开关TFT 901的栅电极，使开关TFT开通(导电)。然后，输入到源信号线的数据信号，通过开关TFT被输入到电流控制TFT 902的栅电极。电流控制TFT的栅电极电位被电容器903保持。因此，电流控制TFT 902的栅电极与电源线(V1-Vm之一)之间的电位差，亦即电流控制TFT的栅电压被保持恒定，直至下一个数据信号被输入到象素。当电流控制TFT被开通时，电流从电流控制TFT的半导体层流到串联连接于电流控制TFT的半导体层的有机发光元件。从有机发光元件发射的光的强度根据流入有机发光元件的电流量而被确定。利用输入到各个象素的数据信号来控制流入到电流控制TFT的电流量因而能够利用数据信号的电位来控制各个象素发射的光的亮度。通常，“用直流来驱动有机发光元件”意味着借助于保持阳极电位高于阴极电位以引起直流流动而保持发光。在这种情况下，阳极或是反电极或是象素电极，而阴极是两个电极的另一个电极。然而，当用直流来驱动有机发光元件时，从有机发光元件发射的光的亮度随时间而下降。直流驱动引起亮度随时间而退化可能是由于离子杂质积累在有机化合物层的界面中，且构成有机化合物层的分子沿电场单方向被极化，以致在有机化合物层内部产生与有机发光元件的象素电极或反电极施加的电场的方向相反的电场。确切地说，若有机发光元件被驱动而施加在有机发光元件的阴极与阳极之间的电压被保持恒定(以下称为恒压方法)，则从有机发光元件发射的光的亮度随时间显著地降低。在恒压方法中，由于施加到阴极与阳极的电压的电平总是恒定的，故施加到有机化合物层的有效电压由于有机化合物层中产生的电场的强度增加而被减小，从而降低了从有机发光元件发射的光的亮度。为了防止这一亮度退化，必须用交流来驱动有机发光元件。“用交流来驱动有机发光元件”意味着将具有不同极性的电压交替地施加到有机发光元件。换言之，除了施加发光必须的正偏压外，还施加反偏压。正偏压和反偏压可以不总是具有相同的大小和施加时间。当施加微小的反偏压时，仍然认为是交流驱动。然而，在上述常规电路中，将交流电源连接到有机发光元件的反电极或电源线，有时不足以对有机发光元件施加足够的反偏压。下面将解释这一点。图19所示的电路是一个闭合电路，其中电流控制TFT902的源或漏被串联连接到反电源906与电源线(V1-Vm之一)之间的有机发光元件905。下面描述这一闭合电路在以交流形式将电压施加到有机发光元件时的工作。为了简化解释，下面描述中的电流控制TFT是p沟道TFT。当栅电位低于源电位，亦即电源线电位及其差值超过阈值时，p沟道TFT被开通。因此，为了将正偏压施加到有机发光元件，有机发光元件905的反电极电位被设定为Lo电平，而电源线的电位被设定为Hi电平，且电流控制TFT的栅电位低于电源线(电流控制TFT的源)的电位，以致超过阈值。电流控制TFT被开通，亦即导电，电流于是流入有机发光元件905，从而引起有机发光元件发光。当流入有机发光元件的电流要被停止而不改变电源线和反电极的电位时，电流控制TFT的栅电位被设定为高于其源的电位，从而使电流控制TFT关断。假设现在电流控制TFT处于开通且电源线和反电极的电位被反转以便将反偏压施加到有机发光元件。亦即，有机发光元件905的反电极电位被设定为Hi电平而电源线电位被设定为Lo电平。此时，由反电极、有机发光元件、电流控制TFT以及电源线组成的串联电路就等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含多个象素的显示器件，各个象素包含晶体管、包含有机化合物的发光元件以及整流元件，其中晶体管的源和漏之一被连接到有机发光元件的象素电极，而另一个被连接到交流电源的一个端子，其中整流元件被连接到交流电源的端子以及发光元件的象素电极 ，其中有机发光元件的反电极被连接到交流电源的另一个，以及其中整流元件的正向与发光元件的反偏压具有相同的方向。

【技术特征摘要】
JP 2001-5-30 163307/011.一种包含多个象素的显示器件，各个象素包含晶体管、包含有机化合物的发光元件以及整流元件，其中晶体管的源和漏之一被连接到有机发光元件的象素电极，而另一个被连接到交流电源的一个端子，其中整流元件被连接到交流电源的端子以及发光元件的象素电极，其中有机发光元件的反电极被连接到交流电源的另一个，以及其中整流元件的正向与发光元件的反偏压具有相同的方向。2.一种包含多个象素的显示器件，各个象素包含开关晶体管、电流控制晶体管、整流晶体管以及包含有机化合物的发光元件，其中开关晶体管的栅被连接到栅信号线，其中开关晶体管的源和漏之一被连接到源信号线，而另一个被连接到电流控制晶体管的栅，其中电流控制晶体管的源和漏之一被连接到交流电源的一个端子，而另一个被连接到发光元件的象素电极，其中整流晶体管的栅被连接到交流电源的端子，其中整流晶体管的源和漏之一被连接到交流电源的端子，而另一个被连接到发光元件的象素电极，且其中整流元件的正向与发光元件的反偏压具有相同的方向。3.根据权利要求2的显示器件，其中有机发光元件的象素电极是阳极，而其反电极是阴极；以及电流控制晶体管和整流晶体管具有p型导电性。4.根据权利要求2的显示器件，其中发光元件的象素电极是阴极，而其反电极是阳极，以及其中电流控制晶体管和整流晶体管具有n型导电性。5.根据权利要求1的显示器件，其中晶体管是薄膜晶体管。6.根据权利要求2的显示器件，其中开关晶体管、电流控制晶体管以及整流晶体管是薄膜晶体管。7.根据权利要求1的显示器件，其中多个象素与用来驱动这些象素的驱动电路被集成在玻璃衬底上。8.根据权利要求2的显示器件，其中多个象素与用来驱动这些象素的驱动电路被集成在玻璃衬底上。9.根据权利要求1的显示器件，其中所述显示器件是由蜂窝电话、计算机、摄像机、数码相机组成的组中之一。10.根据权利要求2的显示器件，其中所述显示器件是由蜂窝电话、计算机、摄像机、数码相机组成的组中之一。11.一种驱动包含多个象素的显示器件的方法，各个象素包含晶体管、整流元件以及包含有机化合物的发光元件，其中晶体管的源和漏之一被连接到交流电源的一个端子，而另一个被连接到发光元件的象素电极，其中整流元件被连接到交流电源的端子，并被连接到发光元件的象素电极，其中发光元件的反电极被连接到交流电源的另一个，其中当用交...

【专利技术属性】
技术研发人员：犬饲和隆，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]