TW566055B - Active type electro-luminescence display device - Google Patents

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566055 A7 B7 五、發明說明（1 ) [發明所屬之技術領域] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種使用薄膜電晶體（以下簡稱為TFT) 來驅動有機電場發光（以下簡稱為EL)元件之主動型之EL 顯示裝置者。 [以往之技術] 有機EL元件係因其本身能夠發光，故不需要在液晶 顯示裝置中必備之背照光，最適合於薄型化之同時，視野 角也無限制的關係被視為下一代之顯示裝置而被殷切希望 其實用化。 該有機EL顯示裝置有單純矩陣構造之被動型及使用 TFT的主動型之兩種；在主動型中，以往是使用如在第6 圖中所示之驅動電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在第6圖中，70為有機EL元件，一個像素份之驅動 電路係由TFT71，電容器72，以及TFT74所構成；TFT71 係將發自顯示訊號線75之顯示訊號DATA施加於汲極，將 發自選擇訊號線76之選擇訊號SCAN施加於閘極，藉選 擇訊號SCAN而接通及斷開（ON.OFF)之開關用之薄膜電晶 體；電容器72係連接於TFT71之源極與預定之直流電壓 Vsc間，由在TFT71為ON時保持充電電壓VG ; TFT74 係具有連接於供給驅動電源電壓Vdd之電源線77之汲 極，連接於有機EL元件70之陽極之源極之同時，對閘極 供給來自電容器72之保持電壓VG而以電流驅動有機EL 元件70之驅動之用。在本例中，有機EL元件之陰極係連 接於接地（GND)電位，驅動電源電壓Vdd係例如10V之正 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 311202 566055 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 電位。又，電壓Vsc為例如與vdd同一電位或接地（gnd) 電位即可。 如第7圖所示，有機EL元件70係在由IT〇等之透明 電極所成之陽極51及MgIn合金所成之陰極55之間，依 人積層由MTDATA所成之電洞（hole)輸送層52，由、TPD及 Rubrene所成之發光層53，Alq3所成之電子輸送層54而 形成之。然後，從陽極5 1所注入之電洞與陰極5 5注入之 電子在發光層53之内部再結合之結果發光，如圖中用箭號 所示’光為從透明的陽極側向外部放射之。 驅動用之TFT74在玻璃基板60上依次積層閘電極 61 ’沒極區域63，具有溝道區域及源極區域64之多晶石夕 薄膜65 ’層間絕緣膜66，平坦化膜67而形成；汲極區域 63係連接於構成電源線77(參考第6圖）之汲極電極68,而 源極區域64係連接於有機el元件之陽極之透明電極51。 [發明所欲解決之問題] 在以往之構成中，EL元件之陰極係連接於接地電位， 有正之固定電源電壓Vdd供給於連接於陽極而電流驅動 EL元件之TFT。因此，流通於一個EL元件之最大電流值 係固定’因此各像素之發光亮度也固定。 於是’在全顯示畫面中發光像素所佔之面積較大時， 各發光像素之亮度過高時，因刺眼而會使觀看者不舒適， 假定降低上述電源電壓而設定最大電流值為較低而以較低 的亮度發光。於是，在全顯示畫面中發光像素所佔之面積 較小時其發光亮度也變低，會變成對比度低的不清楚的顯 ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 2 311202 566055 A7 五、發明說明（3 ) 示。然而，將上述電源電壓設定為高以配合發光像素所佔 之面積較小的顯示而用較高之亮度發光時，若顯示畫面之 發光像素所佔之面積較大時，過度剌眼而使觀看者不舒適 之同時增加消耗電力。 於是，本發明之目的，在於實現一種可減低消耗電力 之同時’發光像素所佔之面積即相應發光像素而能夠以適 當正確的對比度容易看的顯示者。 [用以解決問題之手段] 本發明係一種主動型EL顯示裝置，具備有： 對應各像素而獨立形成之複數個陽極， 對該複數個陽極而形成之共同之陰極， 包含前述陽極及陰極與其間之發光層而構成之複數個 EL元件， 連接於對應各像素而設之前述複數個陽極與電源電壓 線間而分別以電流驅動前述複數個EL元件之複數個薄膜 電晶體，其特徵為，具備有： 用以檢測出流入前述陰極之電流之電流檢出電路， 相應所檢測出之電流來控制前述EL元件之發光亮度 之控制電路者。 本發明之特徵又有··前述控制電路係相應前述所檢測 出之電流之增加而將前述電源電壓降低，相應前述所檢測 出電流之減少而將前述電源電壓上昇者。 本發明之特徵又有：前述電流檢測電路係構成能產生 相應所檢測出之電流之輸出電壓，而前述控制電路係由將 私紙張尺度適用中國國家標規格—χ撕公幻 ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 566055 ' A7 . B7 五、發明說明（4 ) 前述輸出電壓予以反轉放大之反轉電壓放大電路，及將該 反轉電壓放大電路之輸出予以電流放大之電流放大電路所 構成者。 [實施發明之形態] 第3圖係顯示有關本發明之EL顯示裝置所使用之EL 顯示面板之電路，基本上與以往的裝置相同。 即，本裝置之構成為具有複數個像素之主動型，用以 驅動有機EL元件20之一個像素分之驅動電路係來自顯示 訊號25之顯示訊示訊號DATA施加於汲極，將選擇訊號線 26之選擇訊號SCAN施加於閘極，以選擇訊號SCAN而 ON.OFF之開關用TFT21 ;連接於TFT21之源極與預定之 直流電壓Vsc間，以TFT21為ON時供給之顯示訊號充電， 在TFT21為OFF時保持充電電壓VG之電容器22;具有 連結於供給驅動電壓Vdd之電源線27之汲極，連接於有 機EL元件20之陽極201之源極之同時，對閘極供給電容 器22之保持電壓VG以電流驅動有機EL元件20之驅動 用TFT24所構成者。 並且，如同以往的裝置，有機EL元件20之陰極202 係連接於接地（GND)電位等之固定電位之端子T，電壓Vsc 係例如10V之正電位或接地（GND)電位，然而在本實施形 態中，並非如以往之裝置對電源電壓線27供給例如10V 等之正之固定電壓，而是供給如第1圖所示之外部電路之 可變之電源電壓Vdd。 第4圖係顯示關於複數個像素，在第3圖所示EL像 ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 311202 566055 A7 B7 五、發明說明（5 ) 素20及驅動用TFT24之構造之剖面圖，3丨係供給顯示訊 號DATA之以鋁所成之汲極線，32係供給電源電壓vdd之 以鋁所成電源電壓線，33係供給選擇訊號Scan之以鉻所 成之閑極線’ 36係第3圖之驅動用tFT24，37係以ITO 所成而構成像素電極之EL元件2〇之陽極2〇1者。
I 該驅動用TFT36係以下述之方法形成。首先，在玻璃 基板38上形成鉻之閘電極39,而在其上面形成閘極絕緣 膜40。其次，在閘極絕緣膜4〇之上面形成多晶矽薄膜41， 並用層間絕緣膜42覆蓋該等之上面形成没極線31及電源 線32再者，積層平坦化絕緣膜43，在其上面形成以汀〇 所成之陽極37。然後，使多晶石夕薄膜41之沒極區域與電 源線32接觸，使源區域與陽極37接觸。又，在第3圖所 不之開關TFT21之構造亦如同驅動用TFT36 ;連接於 TFT21之電容器22係由夾持閘極絕緣膜之鉻電極盥多晶 矽薄膜所構成。 〃
陽極37係在平坦化絕緣膜43上按各像素分離而形 成，依次在其上面積層電洞輸送層44，發光層C， 送層46,陰極47,而形成EL元件 '然後，從陽極a 注入之電洞與從陰極47所注入之電子在發光層七 再結合而發光，該光為從透明之陽極側向外部放射 號所示。發光層45係按各像素分離而形成為與陽極η: 致同樣的形狀’再者按RGB使用不同的發光大 從各EL·元件發出RGB之各光。 …果’ 關於電洞輸送層44,電子輸送層46，陰極4 I________________ 之材料， 本紙張尺度適財國國家標準（cKfS)A4規格⑽x 297公爱） — " 31120Γ 566055 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6 ) 例如使用MTDATA，Alq3，Mgln合金；又，關於R，G， B之各發光層45為，使用含有DCM系統作為掺雜劑之 Alq，含有奎那酮（quinacridone)作為摻雜劑之Alq ’含有二 苯乙稀基伸芳基（distyrylarylene)系為摻雜劑之DP VBi系 EL元件之陽極37係如上述按各像素獨立形成，相對 之，陰極47係如第4圖所示，作成對全像素共通之形態。 從第5圖所示之平面圖會更明白，陰極47係全面連續而形 成，將該陰極材料直接拉長而形成與外部電路連接用之連 接端子T。然後，該連接端子T連接於設在TAB及FPC 等之輸入訊號基板48背面之以銅等所成之連接端子49中 之一條，將EL元件20之陰極202連接於接地（GND)電位 等之固定電位。又，輸入訊號基板48之連接端子49也有 準備電源電壓用之連接端子，有第1圖所示之外部電路之 電源電壓Vdd通過該連接端子而供給於EL顯示面板内之 電源線2 7。 其次，參考第1圖，就藉輸入出訊號基板48而連接之 外部電路予以說明如下。 在第1圖中，1為與端子T連接而輸入流入於全EL 元件20之陰極202之電流用之輸入端子，2為兩支電阻 Rl，R2與電容器所成，而用以檢測流入陰極之電流，並 輸出相應於所檢測出之電流之電壓V1之電流檢測電路，3 為由兩支電阻及運算放大器所成而用以確保EL元件20之 驅動電流而實行電流放大之電流放大電路，該電流放大電 — — — — — — — — — — — — — ·1111111 ^ ·11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 311202 A7 五、發明說明（7 ) 路將其輸出電壓作為電 電源線27。 電MVdd而供給於第3圖所示之 於是，欲實行如第2圖（心 (圖示之斜線部分）之面積較大的顯示時二m象素 電阻所分割之電壓作為輪2 = 1電::中以R^R2 之電流變多時，電阻分割電壓’糸，流入陰極202 電壓放大電路3中，因將前^在其次之反轉 放大，苴於…/輪出電壓V1予以反轉而 放大’其輸出電壓V2會降低、然後，在 大電路4放大電流’而將其輸出供給於電源線27 因此’欲實行如第2圖⑷所示之全畫面當中發光像素 之面積較大的顯示時’電源電源電壓㈣降低。驅動虹 讀20之TFT24之電源電a Vdd降低時當録队元 件流動之電流也減少，EL元件2G之發光亮度會降低。 然而’因全畫面當中發光畫素之面積大，_比度之降低並 不明顯，反而因不剌眼，可變成容易看的顯示之同時可減 低電力之消耗。 另一方面，欲實行如第2圖（b)所示之全畫面當中發光 像素之面積較小的顯示時，流入各像素共同的陰極2〇2的 電流變少，電流檢測電路2之電阻分割電壓vi會降低。 然後’在反轉電壓放大電路3中其輸出電壓V2則反而上 昇。因此，此時之電源電壓Vdd上昇，在EL元件20流動 之電流增加，EL元件20之發光亮度變高。換言之，對比 度變高，雖然發光面積小但成為清楚的顯示。，此時雖然 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂· •^· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311202 566055
五、發明說明（8 ) 亮度變高但發光像素少，可保持抑低消費電力的狀態。 茲使用具體的數值來說明如下。 例如’设定成全像素數為1〇〇〇〇〇，全EL元件之全消 費電流為100mA。 填 訂 於是，當全像素發光時，流入陰極之電流增加，第工 圖所不之外部電路係作用為降低電源電壓vdd，其結果， 母一像素之消耗電流變成1 OOmA/10〇〇〇〇 = 1 a a之小。因 此，各像素之發光亮度變低，可實行不剌眼的顯示之同時 可抑制電力消耗。另一方面，全像素當中只有j 〇〇個像素 發光時，流入陰極之電流減少的關係，第〗圖所示之外部 電路係作用為使電源電壓Vdd上昇，在每一像素流動之電 流變成l〇〇mA/100 = 1 mA之大。因此，可實現高對比。 [發明之效果] 根據本發明，可相應發光像素而抑制EL元件之發光 亮度的關係，可實現電力消耗低而對比度適當的容易看的 顯示者。 [圖式之簡單說明] 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 第1圖係顯示本發明之實施形態中之外部電路構成之 電路圖。 第2圖（a)、（b)係用以說明在第1圖所示電路之動作之 說明圖。 第3圖係顯示本發明之實施形態中EL顯示面板之揭： 成之電路圖。 第4圖係顯示本發明之實施形態中EL顯示面板之構 "311202" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 566055 A7 __________B7 五、發明說明（9 ) 成之剖面圖。 第5圖係顯示本發明之實施形態中EL顯示面板之構 成之平面圖。 第6圖係顯示以往之EL顯示面板之構成之電路圖。 第7圖係顯示以往之EL顯示面板之構造之剖面圖。 [元件編號之說明] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 端子 2 電流檢測電路 3 反轉電壓放大電路 4 電流放大電路 20 EL元件 21 開關用TFT 24 驅動用TFT 201 ， 37 陽極 202 ， 47 陰極 44 電洞輸送層 45 發光層 46 電子輸送層 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 311202

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    10 566055
    六、申請專利範圍 L 一種主動型電場發光（EL)顯示裝置，係具備有·· 對應各像素而獨立形成之複數個陽極， 對該複數個陽極而形成之共同之陰極， 包含前述陽極及陰極與其間之發光層而構成之複 數個EL元件， 連接於對應各像素而設之前述複數個陽極與電源 電壓線間而分別電流驅動前述複數個EL元件之複數個 薄膜電晶體，其特徵為，具備有： 用以檢測出流入前述陰極之電流之電流檢出電 路，以及 •相應所檢測出之電流來控制前述EL元件之發光亮 度之控制電路者。 2.如申請專利範圍第1項之主動型電場發光（EL)顯示裝 置，其中前述控制電路係相應前述所檢測出之電流之增 加而降低刖述電源電麼，相應前述所檢測出電流之減少 而上昇前述電源電壓者。 3·如申請專利範圍第J項之主動型電場發光（el)顯示裝 置，其中前述電流檢測電路係構成能產生相應所檢測出 之電流之輸出電壓，而前述控制電路係由將前述輸出電 壓予以反轉放大之反轉電壓放大電路，及將該反轉電壓 放大電路之輸出予以電流放大之電流放大電路所構成 者0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 311202
    (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
TW089104463A 1999-03-18 2000-03-13 Active type electro-luminescence display device TW566055B (en)

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