專利名稱：有源矩陣型顯示裝置及其檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用TFT(Thin Film Transistor薄膜晶體管)的OEL(OrganicElectro Luminesence有機(jī)電致發(fā)光)等的顯示裝置。
已有技術(shù)已有的使用TFT的有源矩陣型顯示裝置使用圖5來說明。圖5是表示每1個(gè)像素的等效電路的圖。如圖5所示，將OEL作為顯示元件的顯示裝置的各像素基本由切換用的第一晶體管Tr1和元件驅(qū)動(dòng)用的第二晶體管Tr2以及保持電容C構(gòu)成。
第一晶體管Tr1的漏極端子(D)連接于數(shù)據(jù)電壓信號(hào)(Vdata)的輸入線，柵極端子(G)接收來自外部的柵極信號(hào)(Gate Sig)的輸入。該第一晶體管Tr1的源極端子(S)連接于保持電容C的一個(gè)端子和第二晶體管Tr2的柵極端子(G)。保持電容C的另一端子連接于VSC線。
第二晶體管Tr2的源極端子(S)上施加電源電壓PVdd，漏極端子(D)連接于OEL元件的陽(yáng)極。
即，已有的顯示裝置中，對(duì)于第一晶體管Tr1，在其漏極端子(D)上施加與規(guī)定的色調(diào)值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓信號(hào)的同時(shí)，在柵極端子(G)上輸入柵極信號(hào)，第一晶體管Tr1為導(dǎo)通狀態(tài)，在保持電容C中保持與數(shù)據(jù)電壓信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)的電荷。并且，通過該保持電容C中保持的電荷量，控制第二晶體管Tr2的源極端子(S)和漏極端子(D)之間導(dǎo)通狀態(tài)(電阻)，通過電源電壓PVdd和該控制的電阻值決定的電流值驅(qū)動(dòng)OEL元件。即，通過第一晶體管Tr1上輸入的數(shù)據(jù)電壓信號(hào)，控制第二晶體管Tr2的電阻值，進(jìn)而控制流過OEL的電流值，OEL以希望的色調(diào)的亮度發(fā)光。
這樣的有源矩陣型顯示裝置自發(fā)光、輕薄，能以低消耗功率來驅(qū)動(dòng)，有望成為下一代顯示器。但是，該顯示裝置尚在研究階段，廉價(jià)地、高精度且高效率地用于檢查各像素的缺陷的裝置還未提出。
當(dāng)前作為在各像素中具有TFT的顯示裝置，已知有有源矩陣型TFTLCD。該TFTLCD中，LCD由經(jīng)各像素TFT施加的電壓所控制。因此，LCD中，TFT基板內(nèi)的缺陷檢查中，一般是檢查針對(duì)保持電容C的電荷存儲(chǔ)狀態(tài)，判斷晶體管是否良好。
發(fā)明要解決的問題但是，通過上述已有的電流值控制來控制OEL的發(fā)光色調(diào)的情況下，為了使各發(fā)光元件的亮度由通過第一晶體管Tr1和C保持的電壓對(duì)柵極電壓進(jìn)行控制的第二晶體管Tr2的源極漏極之間的電流來支配，需要用于使用該電流值進(jìn)行檢查的特殊裝置，不能通過已有的測(cè)試進(jìn)行檢查，難以在實(shí)際顯示狀態(tài)下即刻進(jìn)行缺陷檢查。
本發(fā)明鑒于上述情況作出，目的是提供一種可在實(shí)際的顯示狀態(tài)下即刻容易地進(jìn)行缺陷檢查的顯示裝置。解決問題的方案用于解決上述已有例的問題的本發(fā)明是一種有源矩陣型顯示裝置，其特征在于各像素具有顯示元件；切換用的第一晶體管；保持在上述第一晶體管導(dǎo)通狀態(tài)期間經(jīng)該第一晶體管提供的電壓信號(hào)的保持電容；由上述保持電容保持、根據(jù)其柵極上施加的電壓信號(hào)向顯示元件提供來自電源線的功率的元件驅(qū)動(dòng)用的第二晶體管；所連接的、通過從上述第二晶體管流向上述顯示元件的電流而接受電荷存儲(chǔ)的附加電容。
本發(fā)明的某一形式中，上述附加電容用于檢查在該有源矩陣型顯示裝置和基板上形成并構(gòu)成所述像素的矩陣陣列基板。這里，上述顯示元件是以與提供功率對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件，上述附加電容控制單位時(shí)間內(nèi)向上述顯示元件提供的功率量，控制上述顯示元件的發(fā)光亮度。
為解決上述已有例的問題的本發(fā)明是一種檢查上述顯示裝置的檢查方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)各像素，從而在上述附加電容中存儲(chǔ)電荷，測(cè)量上述附加電容中存儲(chǔ)的電荷量，通過按每個(gè)元件測(cè)量的電荷量，檢查向各元件提供的電流量的均勻性。
圖3是沿著圖2的A-A線的剖面簡(jiǎn)圖；圖4是沿著圖2的B-B線的剖面簡(jiǎn)圖；圖5是表示已有的有源矩陣型顯示裝置中1個(gè)像素的等效電路的電路圖。
發(fā)明的實(shí)施例參考


本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的有源矩陣型顯示裝置中1個(gè)像素的等效電路的電路圖。將OEL作為顯示元件的本實(shí)施例的顯示裝置的各像素如圖1所示基本包括切換用的第一晶體管Tr1、元件驅(qū)動(dòng)用的第二晶體管Tr2、保持電容C1和附加電容C2。并且，這些像素例如按矩陣形狀形成多個(gè)基板狀，構(gòu)成矩陣陣列。例如，該矩陣陣列基板的元件形成面上設(shè)置規(guī)定的封止部件，作成顯示裝置。
第一晶體管Tr1的漏極端子(D)連接于數(shù)據(jù)電壓信號(hào)(Vdata)的輸入線，柵極端子(G)接受來自外部的柵極信號(hào)(Gate Sig)的輸入。該第一晶體管Tr1的源極端子(S)連接于保持電容C1的一個(gè)端子和第二晶體管Tr2的柵極端子(G)。保持電容C1的另一端子連接于VSC線。
第二晶體管Tr2的源極端子(S)上施加電源電壓PVdd，漏極端子(D)連接于OEL元件的陽(yáng)極和附加電容C2的一個(gè)端子。附加電容C2的另一個(gè)端子連接于VSC線。
接著說明該電路的操作。對(duì)于第一晶體管Tr1，在其漏極端子(D)上施加與規(guī)定的色調(diào)值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓信號(hào)的同時(shí)，在柵極端子(G)上輸入柵極信號(hào)，將第一晶體管Tr1設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，在保持電容C1中保持與數(shù)據(jù)電壓信號(hào)的電壓值對(duì)應(yīng)的電荷。
并且，通過該保持電容C1中保持的電荷量，控制第二晶體管Tr2的源極端子(S)和漏極端子(D)之間導(dǎo)通狀態(tài)(電阻)，通過電源電壓PVdd和該控制的電阻值決定的電流值驅(qū)動(dòng)OEL元件。此時(shí)，向附加電容C2的一個(gè)端子上也提供功率，在附加電容C2上存儲(chǔ)與其功率對(duì)應(yīng)的電荷。
圖2是各像素用上述圖1的等效電路表示的有源矩陣型顯示裝置的EL像素附近的平面圖；圖3是表示沿著A-A線的剖面簡(jiǎn)圖；圖4是表示沿著B-B線的剖面簡(jiǎn)圖。如圖2所示，在列方向上延伸的數(shù)據(jù)線11和在行方向上延伸的柵極線12包圍的區(qū)域?yàn)?個(gè)像素區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)配置第一晶體管Tr1、保持電容C1、第二晶體管Tr2、發(fā)光區(qū)域R和附加電容C2。這里，保持電容C1包括從基板上形成的第一晶體管Tr1的漏極部分延伸的島狀圖案21和經(jīng)柵極絕緣膜在該島狀圖案21上層疊的VSC線13上的島狀圖案。從該島狀圖案21形成從第一晶體管Tr1的漏極部分到源極部分的線，連接于數(shù)據(jù)線11上。該線上層疊柵極絕緣膜和柵極(G)，另外，層間絕緣膜和第一平坦化絕緣層依次層疊。
從第二晶體管Tr2的漏極部分延伸的線22連接于PVdd線14，經(jīng)柵極絕緣膜與柵極交叉，沿著構(gòu)成附加電容C2的電極31在基板上形成。這里電極31連接于VSC線13上的島狀圖案(保持電容C1的一個(gè)電極)。即，很容易通過對(duì)線22的圖案作若干變更而形成附加電容C2中的一個(gè)電極，另一電極31與第二晶體管r2T的柵極端子一起在同一柵極絕緣膜上形成。也就是說，與保持電容C1的VSC線13在同一層，并且與VSC線13一體地形成。因此，該附加電容C2的形成中不需要添加新的制造工序。
本實(shí)施例中，構(gòu)成附加電容C2的一對(duì)電極沿著發(fā)光區(qū)域外周附近形成，因此形成附加電容C2產(chǎn)生的發(fā)光區(qū)域的減少，即孔徑的降低并不多，當(dāng)考慮通過發(fā)光時(shí)的擴(kuò)散而引起光擴(kuò)展時(shí)，不損失明亮度。并且，這樣的發(fā)光區(qū)域外周形成的附加電容C2的另一電極31和柵極端子(G)以及保持電容C1的VSC線13上依次層疊層間絕緣膜、第一平坦化絕緣層，附加電容C2上依次層疊陽(yáng)極、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層，在其上形成陰極。這些陽(yáng)極、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層以外的部分通過第二平坦化絕緣層填充。
本實(shí)施例的有源矩陣型顯示裝置具有以上的結(jié)構(gòu)，如下所述動(dòng)作。當(dāng)與原來相同地驅(qū)動(dòng)本實(shí)施例的有源矩陣型顯示裝置的各像素時(shí)，附加電容C2上存儲(chǔ)與通過由第一晶體管Tr1和C1保持的電壓所控制的第二晶體管Tr2的源極端子向發(fā)光元件流動(dòng)的電流量對(duì)應(yīng)的電荷。這樣在存儲(chǔ)電荷的狀態(tài)下，接通第二晶體管Tr2，從電源線PVdd測(cè)定在各個(gè)像素的附加電容C2上存儲(chǔ)的電荷。此時(shí)，附加電容C2的電容值C最好是數(shù)十fF＝數(shù)10-15F左右。
這樣一來，附加電容C2上存儲(chǔ)的電荷量和其他像素有很大差異時(shí)，判別出向該像素的發(fā)光元件上提供的電流值不同，可直接檢查向發(fā)光元件流入的電流值的異常。
另外，在這種檢查中，由于測(cè)定附加電容C2的電荷量，因此可以使用原來的LCD的TFT檢查用的(用于測(cè)定保持電容C的電荷的)裝置。使用發(fā)光物質(zhì)的特性(功率值—亮度特性)急劇變化、亮度相對(duì)功率值變化的變化大的發(fā)光元件材料時(shí)，該元件使得通過例如低溫聚合硅TFT得到希望的色調(diào)的TFT柵極的電壓值控制變得困難。此時(shí)，TFT側(cè)要求大幅度變更阻抗，或者通過使用物性不同的發(fā)光物質(zhì)來應(yīng)付，但根據(jù)本實(shí)施例，通過該附加電容C2的電容值C和第二晶體管Tr2接通時(shí)的電阻值的積RC的時(shí)間常數(shù)，可控制施加到發(fā)光元件的電壓的有效值和每單位時(shí)間流入發(fā)光元件的電流量。從而，不變更發(fā)光元件材料也可有效地緩和色調(diào)性，容易進(jìn)行亮度控制。此時(shí)，附加電容C2的電容值C和第二晶體管Tr2的電阻值R的積CR時(shí)間常數(shù)的單位設(shè)定為sec與驅(qū)動(dòng)頻率(若為NTSC，則為60Hz，即1/60秒)相同。
在電壓信號(hào)線PVdd線上產(chǎn)生高頻噪聲時(shí)，使用像OEL和熒光體這樣的響應(yīng)速度快的發(fā)光物質(zhì)時(shí)，根據(jù)噪聲亮度變化，也就是說產(chǎn)生“閃爍”(flick)，但該附加電容C2的電容值C適當(dāng)設(shè)定時(shí)，附加電容C2用作去掉該高頻噪聲的低通濾波器，可降低閃爍的產(chǎn)生。此時(shí)，CR時(shí)間常數(shù)最好是驅(qū)動(dòng)頻率的幾百分之一以下(約10-5秒以下)。
本發(fā)明的有源矩陣型顯示裝置即便用在熒光顯示管(VFD)、LED、無(wú)機(jī)EL等中也能得到同樣效果。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，是一種這樣的有源矩陣型顯示裝置，其中有源矩陣型顯示裝置的各像素在切換用的第一晶體管為接通狀態(tài)期間，在保持電容中保持經(jīng)該第一晶體管提供的電壓信號(hào)，將保持的電壓信號(hào)施加到第二晶體管的柵極上，第二晶體管向顯示元件提供與該電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的來自電源線的功率，將附加電容連接來使得通過第二晶體管向顯示元件流動(dòng)的電流來接受電荷的存儲(chǔ)，因此驅(qū)動(dòng)顯示元件后，測(cè)定該附加電容上存儲(chǔ)的電荷量，就能直接檢查經(jīng)第二晶體管提供的電流量，可容易地在實(shí)際顯示狀態(tài)下即刻進(jìn)行缺陷檢查。
權(quán)利要求
1.一種有源矩陣型顯示裝置，其特征在于各像素具有顯示元件；切換用的第一晶體管；保持在上述第一晶體管導(dǎo)通狀態(tài)期間經(jīng)該第一晶體管提供的電壓信號(hào)的保持電容；由上述保持電容保持、根據(jù)其柵極上施加的電壓信號(hào)向顯示元件提供來自電源線的功率的元件驅(qū)動(dòng)用的第二晶體管；所連接的、通過從上述第二晶體管流向上述顯示元件的電流，而接受電荷存儲(chǔ)的附加電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于上述附加電容用于檢查在該有源矩陣型顯示裝置和基板上形成并構(gòu)成所述像素的矩陣陣列基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有源矩陣型顯示裝置，其特征在于上述顯示元件是以與提供功率對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件，上述附加電容控制單位時(shí)間內(nèi)向上述顯示元件提供的功率量，控制上述顯示元件的發(fā)光亮度。
4.一種檢查根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置的檢查方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)各像素，從而在上述附加電容中存儲(chǔ)電荷，測(cè)量上述附加電容中存儲(chǔ)的電荷量，利用每個(gè)元件上所測(cè)得的電荷量，來檢查提供給各元件的電流量的均勻性。
全文摘要
提供可在實(shí)際顯示狀態(tài)下即刻容易地進(jìn)行缺陷檢查的顯示裝置。利用柵極信號(hào),在切換用的第一晶體管Tr1為導(dǎo)通期間,對(duì)應(yīng)輸入到第一晶體管Tr1的源極端子上的數(shù)據(jù)電壓信號(hào),保持電容C1保持其電壓信號(hào)。第二晶體管Tr2根據(jù)該電壓信號(hào)控制從電源線PVdd線流向發(fā)光元件的電流量。此時(shí),對(duì)應(yīng)該控制的電流量,附加電容C2存儲(chǔ)電荷,通過查看該電荷來在實(shí)際顯示狀態(tài)下即刻進(jìn)行缺陷檢查。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1383116SQ02118529
公開日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2002年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者神野優(yōu)志 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社