CN100592364C - 显示设备、用于驱动其的方法、以及电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备包括像素阵列单元和外围电路单元。像素阵列单元包括：以行排布的第一扫描线；以行排布的第二扫描线；以列排布的信号线；以及在扫描线和信号线的交叉处以矩阵形式排布的像素。外围电路单元包括：第一扫描器，用于向第一扫描线供应第一控制脉冲；第二扫描器，用于向第二扫描线供应第二控制脉冲；以及信号驱动器，用于向信号线供应视频信号。每个像素电路至少包括：采样晶体管；驱动晶体管；发光时间控制晶体管；保持电容；以及发光元件。

Description

显示设备、用于驱动其的方法、以及电子装置
技术领域
本发明涉及包括为像素提供的发光元件的有源矩阵显示设备，并涉及用于驱动该显示设备的方法。更具体地，本发明涉及校正各个像素的发光亮度的变化(variation)的技术。此外，本发明涉及包括该显示设备的电子装置。
背景技术
已知利用由于施加到有机薄膜的电场而发光的现象的发光元件。把这种发光元件称作有机EL元件。在这种情况下，积极开发包括用于像素的有机EL元件的平面自发光显示设备。通过施加10V或更低的电压来驱动有机EL元件，并且其消耗较低的功率。此外，由于有机EL元件是自发光元件，因而，不同于液晶显示器等，其不需要发光部件(member)，所以可以容易地实现重量节约和厚度节约。此外，有机EL元件的响应速度非常高，大约几个μs，因此，当显示运动图像时不会出现残留影像。
在包括有机EL元件的平面自发光显示设备之中，积极开发了包括薄膜晶体管作为像素的驱动元件的有源矩阵显示设备。在下面的文件中描述了相关技术。
专利文件1：日本未审查专利申请公开No.2003-255856
专利文件2：日本未审查专利申请公开No.2003-271095
专利文件3：日本未审查专利申请公开No.2004-133240
专利文件4：日本未审查专利申请公开No.2004-029791
专利文件5：日本未审查专利申请公开No.2004-093682
发明内容
然而，诸如阈值电压和迁移率之类的晶体管的操作特性的变化和有机EL元件的设备特性的变化影响了发光亮度，因此需要在各个像素电路中校正这些变化。已经开发了其中像素电路具有阈值电压校正功能和迁移率校正功能的显示设备。阈值电压校正功能可以校正晶体管的阈值电压的变化，并且迁移率校正功能可以校正晶体管的迁移率的变化。具体地，是否能正常地进行迁移率的校正对显示设备中的图像质量有很大影响。
通过将流向驱动发光元件的晶体管的电流负反馈到晶体管的栅极电势进行迁移率的校正。晶体管的迁移率对应于其电流驱动能力。较大的迁移率使得驱动晶体管供应较大的驱动电流。仅在预定校正期内将该驱动电流负反馈到驱动晶体管的栅极一侧。较大的迁移率还引起较大的反馈量，并且由此压制了栅极电势，因此抑制了驱动电流。以这种方式，可以在各个像素电路中校正驱动晶体管的迁移率的变化。
根据用于采样视频信号的采样晶体管和用于控制发光元件的发光时间的发光时间控制晶体管都处于导通状态时的时间，确定迁移率校正期。优选迁移率校正期在所有像素电路中都是相同的，使得可以在各个像素电路中准确地校正迁移率。然而，采样晶体管和发光时间控制晶体管在每个像素中的操作时刻是变化的，因此运动校正期在每个像素中也是变化的。最近几年，迫切需要能够输出高亮度同时抑制视频信号的动态范围的显示器，并且由迁移率校正期的微小变化引起的亮度的不同已经变得很显著。由迁移率校正期的变化引起的像素间的亮度的不同是要克服的问题。
已经考虑到相关技术中的上述问题而提出了本发明，并且本发明针对于提供能够抑制迁移率校正期的变化并消除像素之间的亮度的不同的显示设备、以及用于驱动该显示设备的方法。
根据本发明的实施例，提供了包括像素阵列单元和外围电路的显示设备。像素阵列单元包括：以行排布的第一扫描线；以行排布的第二扫描线；以列排布的信号线；以及在扫描线和信号线的交叉点处以矩阵形式排布的像素。外围电路单元包括：第一扫描器，用于向第一扫描线供应第一控制脉冲；第二扫描器，用于向第二扫描线供应第二控制脉冲；以及信号驱动器，用于向信号线供应视频信号。每个像素电路至少包括：采样晶体管；驱动晶体管；发光时间控制晶体管；保持电容；以及发光元件。采样晶体管根据第一控制脉冲而导通、采样视频信号、并允许保持电容保持该视频信号。驱动晶体管根据保持电容中所保持的视频信号的电势来控制驱动电流。发光时间控制晶体管根据第二控制脉冲而导通，并向发光元件供应由驱动晶体管所控制的驱动电流。当发光时间控制晶体管处于导通状态时，发光元件通过接收驱动电流而发光。在从采样晶体管已经导通后发光时间控制晶体管处于导通状态的第一时刻到采样晶体管截止的第二时刻的校正期内，将驱动电流负反馈到保持电容，由此校正像素间的驱动晶体管的迁移率的变化。第一扫描器通过使用从外部供应的第一使能信号形成第一控制脉冲的边沿，其中所述第一控制脉冲的边沿定义第二时刻。第二扫描器通过使用从外部供应的第二使能信号形成第二控制脉冲的边沿，其中所述第二控制脉冲的边沿定义第一时刻。
优选的是，通过调整第一使能信号和第二使能信号之间的相位差来优化校正期。每个像素具有用于校正像素间的驱动晶体管的阈值电压的变化的校正装置。
由发光时间控制晶体管导通的第一时刻和采样晶体管截止的第二时刻定义迁移率校正期。根据相关技术，将使能脉冲的影响施加到控制采样晶体管导通和截止的脉冲上，并且改变控制脉冲的边沿的形状，以便抑制采样视频信号的采样期的变化。从而，可以控制采样晶体管截止时的第二时刻，因此在所有像素中都不会出现变化。然而，如果定义迁移率校正期的开始的第一时刻不同，则不可能使像素之间的迁移率校正期是恒定的。根据本发明的实施例，将另一使能脉冲的影响施加到控制发光时间控制晶体管的导通和截止的脉冲上，以便改变控制脉冲的边沿的形状。从而，除定义迁移率校正期的结束的第二时刻之外，可以固定定义迁移率校正期的开始的第一时刻，在所有像素值可以获得相同的迁移率校正期，因此可消除像素之间的亮度的不同。
附图说明
图1A是示出根据本发明的实施例的显示设备的整体结构的方框图；
图1B是示出根据本发明的实施例的显示设备的电路图；
图2A是用于图解根据第一实施例的操作的时序图；
图2B是用于图解该操作的示意图；
图2C是用于图解该操作的示意图；
图2D是用于图解该操作的示意图；
图2E是用于图解该操作的示意图；
图2F是用于图解该操作的示意图；
图2G是用于图解该操作的示意图；
图3A是用于图解根据参考例子的显示设备的操作的时序图；
图3B是用于图解图1A所示的显示设备的操作的时序图；
图4A是示出在图1A所示的显示设备中所包括的写扫描器的结构的例子的电路图；
图4B是示出根据参考例子的驱动扫描器的电路图；
图4C是示出在图1A所示的显示设备中所包括的驱动扫描器的结构的例子的电路图；
图5A是示出根据本发明的第二实施例的显示设备的电路图；
图5B是用于图解根据第二实施例的操作的时序图；
图6A是示出根据本发明的第三实施例的显示设备的电路图；
图6B是用于图解根据第三实施例的操作的时序图；
图7是示出根据本发明的任何实施例的显示设备的设备结构的断面图；
图8是示出根据本发明的任何实施例的显示设备的模块结构的平面图；
图9是示出包括根据本发明任何实施例的显示设备的电视机的透视图；
图10是示出包括根据本发明任何实施例的显示设备的静态数码相机的透视图；
图11是示出包括根据本发明任何实施例的显示设备的笔记本个人计算机的透视图；以及
图12是示出包括根据本发明任何实施例的显示设备的移动终端的示意图；
图13是示出包括根据本发明任何实施例的显示设备的摄像机的透视图。
具体实施方式
下文中，参考附图详细描述本发明的实施例。图1A是示出根据本发明的实施例的显示设备100的整体结构的方框图。如图1A所示，显示设备100包括像素阵列单元102和外围电路单元。像素阵列单元102包括以行排布的第一扫描线WSL、以行排布的第二扫描线DSL、以列排布的信号线DTL、和在扫描线WSL与信号线DTL的交叉点处以矩阵形式排布的像素101。在图1A所示的例子中，像素101被排布为m行和n列。当互相区别扫描线WSL时，把它们称作“WSL101”(第一行中的扫描线)、“WSL10m”(第m行中的扫描线)等。这对于第二扫描线DSL也一样。同样，当互相区别信号线DTL时，把它们称作“DTL101”(第一列的信号线)、“DTL10n”(第n列的信号线)等。
外围电路单元包括：第一扫描器(写扫描器WSCN)104，用于向第一扫描线WSL供应第一控制脉冲；第二扫描器(驱动扫描器DSCN)105，用于向第二扫描线DSL供应第二控制脉冲；和信号驱动器，用于向信号线DTL供应视频信号。在该实施例中，水平选择器(HSEL)103充当信号驱动器，其与扫描线WSL的线顺序扫描同步地在水平周期内向各个信号线DTL供应视频信号。
除了写扫描器104和驱动扫描器105之外，外围电路单元还包括校正扫描器(AZCN)106。此校正扫描器AZCN依次向附加扫描线AZ1L和AZ2L供应控制脉冲，以便进行预定的校正操作。
写扫描器104基本上包括移位寄存器，根据从外部供应的时钟信号WSCK而操作，并依次转移从外部供应的开始脉冲WSST，以便依次向扫描线WSL输出第一控制脉冲。此外，写扫描器104从外部接收使能信号WSEN，并对上述第一控制脉冲进行整形(shape)。此外，驱动扫描器105包括移位寄存器，根据从外部供应的时钟信号DSCK而操作，并依次转移从外部供应的开始脉冲DSST，以便向扫描线DSL输出第二控制脉冲。驱动扫描器105通过使用从外部供应的使能信号DSEN 1和DSEN 2对第二控制脉冲进行整形。校正扫描器106也包括移位寄存器，根据时钟信号AZCK而操作，并依次转移开始脉冲AZST，以便向扫描线AZ1L和AZ2L输出预定的控制脉冲。在此，时钟信号WSCK、DSCK和AZCK基本上具有相同的频率和相同的相位。然而，在一些情况下，可以在时钟信号WSCK、DSCK、和AZCK之间进行相位调整。另一方面，开始脉冲WSST、DSST、和AZST定义了各个扫描器104、105和106所需要的控制脉冲的波形。
图1B是根据第一实施例示出被包括在图1A所示的显示设备中的像素101的特定结构的例子的电路图。图1B中所示的电路图例示了第一行和第一列中的像素电路101。
如图1B所示，像素电路101位于扫描线WSL 101、DSL 101、AZ1L 101和AZ2L 101与信号线DTL 101的交叉点处，并且包括采样晶体管1A、驱动晶体管1B、发光时间控制晶体管1C、源极电势初始化晶体管1D、参考电势写晶体管1E、包括有机EL元件等的发光元件1L、以及保持电容1F。在这五个晶体管之中，仅发光时间控制晶体管1C是P沟道型，并且其他晶体管1A、1B、1D和1E是N沟道型。然而，本发明不限于此，而是可以适当地一起使用P沟道型和N沟道型的晶体管。此外，晶体管的数量不限于本实施例中的五个，而是可以从大约两个到七个的范围内适当地选择。
采样晶体管1A的栅极与扫描线WSL 101连接，并且其漏极与视频信号线DTL 101连接。采样晶体管1A的源极连接到保持电容1F的一个电极、驱动晶体管1B的栅极、以及参考电势写晶体管1E的源极。驱动晶体管1B的漏极与发光时间控制晶体管1C连接，并且其源极连接到保持电容1F的另一个电极、源极电势初始化晶体管1D、以及发光元件1L的阳极。发光元件1L的阴极连接到公共电源线1H。发光时间控制晶体管1C的源极与电源线1G连接，并且其栅极与扫描线DSL 101连接。参考电势写晶体管1E的漏极与电源线1K连接，并且其栅极与扫描线AZ2L 101连接。源极电势初始化晶体管1D的源极与电源线1J连接，并且其栅极与扫描线AZ1L 101连接。
在这种结构中，采样晶体管1A根据从写扫描器104所供应的第一控制脉冲而导通，采样从信号线DTL101所供应的视频信号，并允许保持电容1F保持采样结果。驱动晶体管1B根据被保持在保持电容1F中的信号电势来控制驱动电流。发光时间控制晶体管1C根据从驱动扫描器105供应的第二控制脉冲而导通，并通过驱动晶体管1B向发光元件1L供应驱动电流。当发光时间控制晶体管1C处于导通状态时，发光元件1L通过接收驱动电流而发光。
像素电路101具有迁移率校正功能。也就是，在校正期期间把驱动电流负反馈到保持电容1F，校正期是：从在采样晶体管1A已经导通后发光时间控制晶体管导通时的第一时刻到采样晶体管1A截止时的第二时刻。从而，可以校正各个像素中的驱动晶体管1B的迁移率μ的变化。此时，写扫描器104通过使用从外部供应的使能信号WSEN形成定义第二时刻的第一控制脉冲的边沿，而驱动扫描器105通过使用从外部供应的使能信号DSEN 2形成定义第一时刻的第二控制脉冲的边沿。从而，可以消除迁移率校正期的变化，所以所有像素具有相同的迁移率校正期，并且不会出现亮度的不同。顺便提及，可以通过调整被供应给写扫描器104的使能信号WSEN与被供应给驱动扫描器105的使能信号DSEN 2之间的相位差来优化迁移率校正期。
除上述迁移率校正功能之外，像素电路101还具有校正各个像素中的驱动晶体管1B的阈值电压Vth的变化的校正功能。为了实现阈值电压校正功能，提供源极电势初始化晶体管1D和参考电压写晶体管1E。
图2A是用于图解图1B中所示的像素电路101的操作的时序图。该时序图示出扫描线AZ1L 101、AZ2L 101、WSL 101和DSL 101的电势的改变，并且还示出驱动晶体管1B的栅极电势Vg和源极电势Vs的改变。在扫描线WSL 101中出现的电势的改变对应于第一控制脉冲，并且在扫描线DSL 101中出现的电势的改变对应于第二控制脉冲。
在不发光期(B)，扫描线DSL 101的电势处于高电平，而其他扫描线AZ1L 101、AZ2L 101和WSL 101的电势处于低电平。因此，所有晶体管都处于截止状态，并且没有驱动电流流向发光元件1L，所以不发光。
在准备期(C)，扫描线AZ1L 101的电平变为高，并且源极电势初始化晶体管1D导通。从而，驱动晶体管1B的源极电势Vs被初始化为从电源线供应的电势VI。然后，扫描线AZ2L的电平变为高，并且参考电势写晶体管1E导通。从而，从电源线1K供应的参考电势VO被写入驱动晶体管1B的栅极g。即，驱动晶体管1B的栅极电势Vg被初始化为参考电势VO。在此，参考电势VO和初始化电势VI之间的差大于驱动晶体管1B的阈值电压Vth。另外，初始化电势VI低于发光元件1L的阴极电势，并且发光元件1L处于反向偏压状态，因此没有驱动电流流动。
在阈值校正期(D)，扫描线DSL 101的电平变为低，并且发光时间控制晶体管1C导通一次。从而，出现驱动电压，但是因为发光元件1L处于反向偏压状态，所以驱动电压没有流入发光元件1L中。驱动电压仅被用于给保持电容1F充电，因此源极电势Vs逐渐上升。当被固定为参考电势VO的栅极电势Vg与上升的源极电势VS之间的差变为正好是阈值电压Vth时，驱动晶体管1B截止。截止时的阈值电压Vth被保持在保持电容1F之间。
在采样期(E)，扫描线WSL 101的电势的电平变为高，并且采样晶体管1A导通。从而，从信号线DTL 101供应的视频信号的信号电势Vin被写入驱动晶体管1B的栅极g。换句话说，驱动晶体管1B的栅极电势Vg变为Vin。
采样期(E)的后面部分对应于迁移率校正期(F)。迁移率校正期(F)是从在采样晶体管1A已经导通后发光时间控制晶体管再次导通时的第一时刻到采样晶体管1A截止时的第二时刻的时段。在迁移率校正期(F)，在驱动晶体管的栅极电势Vg被固定为信号电势Vin的状态下，流向驱动晶体管1B的驱动电流被负反馈到保持电容1F。此时，发光元件1L仍然处于反向偏压状态，并且没有驱动电流流到发光元件1L，并且驱动电流的一部分被用于给发光元件1L的寄生电容充电，而另一部分被负反馈到保持电容1F。从而，驱动晶体管1B的源极电势Vs升高了ΔV。该负反馈量ΔV帮助抑制驱动晶体管1B的迁移率μ的变化。也就是，驱动晶体管1B的较大迁移率μ引起较大的负反馈量ΔV，由此，从而压制了施加到驱动晶体管1B的栅极g和源极s之间的栅极电压Vgs。结果，抑制了流向驱动晶体管1B的驱动电流。另一方面，当驱动晶体管1B的迁移率μ较小时，负反馈量ΔV也小。在这种状态下，没有有力地压制栅极电势Vgs，所以相对大的驱动电流流向驱动晶体管1B。以这种方式，通过应用负反馈以便消除驱动晶体管1B的迁移率μ的变化的影响，校正了迁移率。
在发光期(G)，扫描线WSL 101的电势回到低电平，因此驱动晶体管1B的栅极g从信号线DTL 101一侧断开。从而，自举操作变得可能，并且栅极电势Vg与源极电势Vs一起上升。源极s和栅极g之间的电势差保持恒定。在发光元件1L根据源极电势Vs的上升而进入正向偏压状态时，驱动电流流入发光元件1L中，使得发光元件1L发出具有根据栅极电压Vgs的亮度的光。当扫描线DSL 101的电势处于低电平时，发光元件1L持续发光。换句话说，施加到扫描线DSL 101的控制脉冲定义发光元件1L的发光时间。通过调整一个场(field)内的发光时间的比例，可以调整整个屏幕的亮度。
参考图2B到2G进一步描述图1B中所示的像素电路101的操作。在这些图中，还示出了发光元件1L的等效电容1I。首先，如图2B所示，在不发光期(B)，所有的晶体管1A到1E都处于截止状态，并且没有驱动电流流入发光元件1L中。因此，发光元件1L处于不发光状态。
如图2C所示，在准备期(C)，参考电势写晶体管1E和源极电势初始化晶体管1D导通。从而，驱动晶体管1B的栅极g被复位为参考电势VO，并且驱动晶体管1B的源极s被初始化电势VI初始化。
如图2D所示，在阈值校正期(D)，源极电势初始化晶体管1D截止，并且发光时间控制晶体管1C导通，使得从驱动晶体管1B输出驱动电流。此时，因为发光元件1L处于反向偏压状态，所以驱动电流不流入发光元件1L。驱动电流仅流入保持电容1F和等效电容1I中。结果，驱动晶体管1B的源极电势Vs上升。当源极电势达到VO-Vth时，驱动晶体管1B截止。此时，对应于阈值电压Vth的电压被施加到驱动晶体管1B的栅极g和源极s之间，并且由保持电容1F保持该电压。以这种方式，抵消驱动晶体管1B的阈值电压所需的电压被写入保持电容1F中。
如图2E所示，在采样期(E)，发光时间控制晶体管1C截止，而采样晶体管1A导通。从而，信号线DTL 101与驱动晶体管1B的栅极g连接，使得视频信号的信号电势Vin被写入驱动晶体管1B的栅极g。
如图2F所示，在迁移率校正期(F)，发光时间控制晶体管1C导通。从而，驱动电流流向驱动晶体管1B。此时，发光元件1L处于反向偏压状态，因此，驱动电流流入保持电容1F和等效电容1I中。换句话说，部分驱动电流被负反馈到保持电容1F。根据在迁移率校正期(F)期间被负反馈的电流量，驱动晶体管1B的源极电势Vs从VO-Vth进一步上升了ΔV。ΔV是对驱动晶体管1B的迁移率μ的校正的量。
如图2G所示，在发光期(G)，采样晶体管1A截止，并且驱动晶体管1B的栅极g从信号线DTL 101断开，使得自举操作变得可能。从而，源极电势Vs上升，同时驱动晶体管的栅极g和源极s之间的电压Vgs保持恒定。然后，当发光元件1L进入正向偏压状态时，驱动电流流入发光元件1L，并且发光元件1L开始发光。
图3A是用于图解图1A中所示的写扫描器WSCN、驱动扫描器DSCN和校正扫描器AZCN的操作的时序图。参考时序图的时间轴，还示出了由扫描线AZ1L 101、AZ2L 101、WSL 101和DSL 101的电势的改变所定义的阈值校正期(D)和迁移率校正期(E)。
首先，描述写扫描器WSCN的操作。如上所述，写扫描器WSCN主要包括以多级连接的移位寄存器，根据时钟信号WSCK操作，并依次转移开始脉冲WSST，以便在各个级中输出移位脉冲。图3A所示的时序图示出了输入到第一级中的移位寄存器的移位脉冲WSA(1)和从该第一级中的移位寄存器输出的移位脉冲WSB(1)。从图3A可知，这些移位脉冲具有通过时钟信号WSCK的半周期而将开始脉冲WSST从一级转移到另一级的情况下的波形。写扫描器WSCN对移位脉冲WSA(1)和WSB(1)进行逻辑处理，以便获得要供应给扫描线WSL 101的控制脉冲。在图3A所示的例子中，写扫描器WSCN通过对移位脉冲WSA(1)和WSB(1)进行AND(与)处理而获得控制脉冲。此外，写扫描器WSCN利用其输出级上的使能信号WSEN来处理控制脉冲，并向扫描线WSL 101输出最终的控制脉冲。更具体地，通过使用经过移位脉冲WSA(1)和WSB(1)的AND处理所获得的脉冲来提取使能信号WSEN的脉冲，并且所提取的脉冲被用作最终的控制脉冲。控制脉冲的前沿和后沿对应于每个使能信号WSEN的脉冲的上升沿和下降沿，因此可防止时间延迟。把使能信号WSEN供应给各个级中的移位寄存器的输出单元，因此级中的时刻的变化很小。换句话说，在经过移位脉冲WSA(1)和WSB(1)的AND处理所获得的脉冲中，其相位在各个级中变化，使得出现时间延迟。在该实施例中，通过使用从移位寄存器输出的控制脉冲来提取使能信号WSEN的脉冲，使得可以获得时刻稳定的最终的控制脉冲。从而，在所有像素中采样期(E)可以是恒定的。
与写扫描器WSCN一样，驱动扫描器DSCN基本包括以多级连接的移位寄存器。驱动扫描器DSCN根据时钟信号DSCK操作，并依次转移开始脉冲DSST，以便获得移位脉冲DSA和DSB。时序图示出输入到第一级中的移位寄存器的移位脉冲DSA(1)和从该第一级中的移位寄存器输出的移位脉冲DSB(1)。通过对移位脉冲DSA(1)和DSB(1)进行逻辑处理而获得要供应给扫描线DSL 1的控制脉冲。此时，使用使能信号DSEN来处理控制脉冲，以便形成部分定义阈值校正期(D)的脉冲的波形。因此，可以把所有像素中的阈值校正期(D)都控制为恒定的。
图3A所示的驱动扫描器DSCN的操作是参考例子，并且其不同于根据本发明的实施例的操作。在该参考例子中，使能信号DSEN用于稳定地定义阈值校正期(D)。但是，使能信号不用于迁移率校正期(F)，由此其中出现变化。如上所述，迁移率校正期被定义为从扫描线DSL 101的电势从高电平改变到低电平时的第一时刻到扫描线WSL 101的电势从高电平改变到低电平时的第二时刻。如上所述，基于使能信号WSEN确定定义迁移率校正期(F)的结束的第二时刻，因此不会出现误差。但是，没有通过使用任何使能信号来定义第一时刻(其定义迁移率校正期(F)的开始)，使得出现误差。这引起各个线中的迁移率校正期(F)的变化，使得图像质量恶化。
校正扫描器AZCN也包括以多级连接的移位寄存器，根据时钟信号AZCK操作，并依次转移开始脉冲AZST，以便获得控制脉冲。时序图示出输入到第一级中的移位寄存器的移位脉冲AZA(1)和从该第一级中的移位寄存器输出的移位脉冲AZB(1)。在校正扫描器AZCN中，移位脉冲AZA(1)充当要供应给第一线中的扫描线AZ1L 101的控制脉冲。同样，移位脉冲AZB(1)充当要供应给第一线中的扫描线AZ2L 101的控制脉冲。
图3B是示出根据本发明实施例的各个扫描器的操作的时序图。为易于理解，采用与图3A所示的参考例子相同的图解方式。写扫描器WSCN和校正扫描器AZCN的操作与图3A所示的参考例子相同。例如，写扫描器WSCN通过使用使能信号WSEN来形成控制脉冲，并将控制脉冲输出到扫描线WSL101。
不同的是驱动扫描器DSCN的操作。在该实施例中，使用两个使能信号DSEN 1和DSEN 2来形成要输出到扫描线DSL的控制脉冲。使能信号DSEN1被用于定义阈值校正期(D)并且其与参考例子中的使能信号DSEN相同。通过使用使能信号DSEN 2，形成要施加到扫描线DSL的每个控制脉冲的后沿。
从图3B所示的时序图的底部可知，由使能信号DSEN 2的上升沿确定迁移率校正期(F)的开始，并且由使能信号DSEN 1的下降沿确定迁移率校正期(F)的结束。由于迁移率校正期(F)的开始和结束都是由使能信号定义的，所以在线之间不会出现误差。
图4A是示出根据本发明的实施例的显示设备中所包括的写扫描器WSCN的结构的例子的电路图。已经参考图3B所示的时序图描述了写扫描器WSCN的操作。如图4A所示，写扫描器WSCN包括以多级连接的移位寄存器S/R，其中为每一级提供了输出门。在移位寄存器S/R中，依次转移开始脉冲WSST，使得在各个级中生成移位脉冲WSA和WSB。“WSA”表示输入侧的移位脉冲，而“WSB”表示输出侧的转移后的移位脉冲。
例如，第一级中的移位寄存器S/R接收从前一级中的移位寄存器S/R供应的移位脉冲WSA(1)，将其延迟时钟信号WSCN的半个周期。用于第一级的输出门包括三个输入和一个输出的NAND(与非)门元件和倒相器。该输出门对移位脉冲WSA(1)和WSB(1)以及使能信号WSEN进行NAND处理，倒相器对所处理的结果进行倒相，并向相应的扫描线WSL 101输出最终的控制脉冲。在输出门中执行的逻辑处理由图4A底部的逻辑表达式表示。
图4B是示出根据参考例子的驱动扫描器DSCN的结构的电路图。在图3A的时序图中示出了根据参考例子的驱动扫描器DSCN的操作。如图4B所示，驱动扫描器DSCN包括以多级连接的移位寄存器S/R，其中为每一级提供了输出门。例如，在第一级(1)中的移位寄存器S/R中，用于其的输出门包括三个输入和一个输出的AND(与)元件、两个输入和一个输出的OR(或)元件、以及倒相器。从相应的级供应的移位脉冲DSB(1)、使能信号DSEN以及移位脉冲WSA(1)和WSB(1)被供应给该输出门，对其执行门处理，因此获得要被输出到相应的扫描线DSL 101的控制脉冲。在图4B的底部示出了门处理的逻辑表达式。
图4C是根据本发明的实施例的驱动扫描器DSCN的结构的例子的电路图。为易于理解，与根据图4B所示的参考例子的驱动扫描器DSCN的部分对应的部分由相应的参考标记表示。不同点是，将两个使能信号DSEN 1和DSEN 2供应给各个输出门。使能信号WSEN 1与参考例子中所用的使能信号DSEN相同，但是使能信号DSEN 2是新添加的，并且具体用于定义迁移率校正期的开始。出于此目的，除了驱动扫描器DSCN的每个输出门中的参考例子的元件之外，还提供了三个输入和一个输出的AND门元件。由图4C底部的逻辑表达式表示输出门中所执行的逻辑处理。
图5A是示出根据本发明的第二实施例的显示设备的电路图。为易于理解，与图1B所示的上述第一实施例中的部分对应的部分由相应的参考标记表示。同样，为易于理解，图示方式与图1B所示的电路图相同。从图5A与图1B之间的比较可知，在本实施例的电路结构中，没有提供在第一实施例中提供的参考电势写晶体管1E。在补偿参考电势写晶体管1E时，被供应给视频信号线DTL 101的视频信号被脉冲调制。
脉冲调制的视频信号的采样电势Vin被示出为图5B所示的时序图中的视频信号线DTL 101的电势。在图1B所示的第一实施例中，晶体管1E导通并且参考电势VO被施加到驱动晶体管1B的栅极g，以进行阈值校正操作。另一方面，在本实施例中，如图5中的时序图所示，在信号线DTL 101已经被设置为参考电势VO后导通采样晶体管1A，使得可以进行等效于第一实施例中的阈值校正操作。同样，在采样期间把信号线的电势设置为采样电势Vin，然后采样晶体管1A再次导通，使得可以进行视频信号的采样。同样，在本实施例中，依据发光时间控制晶体管1C导通时的时刻与采样晶体管1A截止时的时刻之间的相位差，确定迁移率校正期(F)，所以可以实现本发明。
图6A是示出根据本发明的第三实施例的显示设备的电路图。在该实施例中，还从根据图5A所示的第二实施例的电路中省略了源极电势初始化晶体管1D。即，根据本实施例的电路包括三个晶体管1A、1B和1C、保持电容1F、以及发光元件1L。在补偿源极电势初始化晶体管1D时，电源线1G被脉冲调制。在图6A所示的电路图中，由扫描线VSL 101代表电源线1G，该扫描线VSL 101由用于电源供应(VSCN)107的附加扫描器控制。在图5A所示的第二实施例中，晶体管1D导通，并且初始化电势VI被施加到驱动晶体管1B的源极，以便初始化驱动晶体管1B的源极电势。
另一方面，在根据本实施例的结构中，如图6B的时序图所示，将初始化电势Vcc L供应给电源线VSL 101，并且将扫描线DSL 101的电势改变为低电平，以便导通晶体管1C，从而初始化驱动晶体管1B的源极电势Vs。然后，电源线VSL 101的电势回到正常电势Vcc H，使得进行阈值电压校正操作。在采样期(E)，信号线DTL 101的电势改变为采样电势Vin，然后采样晶体管1A再次导通，使得可以进行采样。同样，在该电路中，依据在发光时间控制晶体管导通时的第一时刻与在采样晶体管1A截止时的第二时刻之间的相位差来确定迁移率校正期(F)，因此可以得到本发明的优点。根据本发明的上述实施例，在每条线中可以得到相同的迁移率校正期(F)，并且可以改善光栅显示器中的亮度的变化。
根据本发明任何实施例的显示设备具有如图7所示的薄膜设备结构。图7示出了在绝缘衬底上所形成的像素的示意横截面结构。如图7所示，该薄膜设备结构包括对置衬底41、粘合剂42、保护膜43、负电极44、发光层45、隔风膜46、阳电极47、平面化层48、绝缘膜49、半导体层50、栅极绝缘膜51、衬底52、信号配线53、辅助配线54以及栅电极55。像素包括：晶体管单元56，其包括多个薄膜晶体管(仅示出一个TFT作为代表)；电容单元57，其包括保持电容；以及发光单元，其包括有机EL元件。通过TFT处理，在衬底52上形成晶体管单元56和电容单元57，并且在其上覆盖包括有机EL元件的发光单元。在其上通过粘合剂42而提供透明的对置衬底41，从而制作出平板。
如图8所示，根据本发明任何实施例的显示设备包括扁平模块形状的显示设备。例如，在绝缘衬底58上提供像素阵列单元(像素矩阵单元61)，其中以矩阵形式整体形成包括有机EL元件、薄膜晶体管和薄膜电容的像素，在像素阵列单元周围提供粘合剂，并且将由玻璃等制成的对置衬底59覆盖在其上，以便制作出显示模块。如有必要，可以在透明的对置电极上提供滤色器、保护膜、屏蔽膜等。还可以在显示模块中提供FPC(柔性印刷电路)，充当与向/来自像素阵列单元的输入/输出信号的连接器60。
根据本发明的任何上述实施例的显示设备具有平板形状并且可以应用于不同的电子装置的显示器中，更具体地，用于显示以图像或视频形式输入到装置或由装置生成的视频信号的不同场的电子装置的显示器。这种电子装置的例子包括数码相机、笔记本个人计算机、移动电话以及摄像机。在下文中描述了这些例子。
图9示出了应用根据本发明的任何实施例的显示设备的电视机。该电视机包括视频显示屏11，该视频显示屏11包括前面板12和滤光玻璃13，并且通过使用根据本发明任何实施例的显示设备作为视频显示屏11来制造该电视机。
图10示出应用根据本发明的任何实施例的显示设备的数码相机。上部是前视图，而下部是后视图。该数码相机包括图像采集镜头、用于闪光的发光单元15、显示单元16、控制开关、菜单开关以及快门19，并且通过使用根据本发明任何实施例的显示设备作为显示单元16来制造该数码相机。
图11示出应用根据本发明的任何实施例的显示设备的笔记本个人计算机。主体20包括操作以输入字符的键盘21等。上盖包括用于显示图像的显示单元22。通过使用根据本发明任何实施例的显示设备作为显示单元22来制造该笔记本个人计算机。
图12示出应用根据本发明的任何实施例的显示设备的移动终端。左边部分示出打开状态并且右边部分示出合上状态。该移动终端包括上部外壳23、下部外壳24、连接部分(铰链单元)25、显示器26、副显示器27、画面灯28以及照相机29。通过使用根据本发明任何实施例的显示设备作为显示器26和副显示器27来制造该移动终端。
图13示出应用根据本发明的任何实施例的显示设备的摄像机。该摄像机包括主体30、提供在前侧的用于拍摄目标的镜头34、拍摄开始/停止开关35、以及监视器36。通过使用根据本发明的任何实施例的显示设备作为监视器36来制造该摄像机。
相关领域的技术人员应该理解，在所附权利要求或其等同物的范围内，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、次组合和变更。
相关申请的交叉引用
本申请包括了与于2006年11月13日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-306127相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (5)

1.一种显示设备，包括：
像素阵列单元；以及
外围电路单元，
所述像素阵列单元包括：
以行排布的第一扫描线；
以行排布的第二扫描线；
以列排布的信号线；以及
在扫描线和信号线的交叉点处以矩阵形式排布的像素，所述外围电路单元包括：
第一扫描器，用于向第一扫描线供应第一控制脉冲；
第二扫描器，用于向第二扫描线供应第二控制脉冲；以及
信号驱动器，用于向信号线供应视频信号，每个所述像素至少包括：
采样晶体管；
驱动晶体管；
发光时间控制晶体管；
保持电容；以及
发光元件，
所述采样晶体管根据第一控制脉冲而导通，采样所述视频信号，并允许所述保持电容保持所述视频信号，
所述驱动晶体管根据在所述保持电容中所保持的视频信号的电势来控制驱动电流，
所述发光时间控制晶体管根据第二控制脉冲而导通，并向所述发光元件供应由所述驱动晶体管所控制的驱动电流，以及
所述发光元件在所述发光时间控制晶体管处于导通状态时，通过接收所述驱动电流而发光，
其中，在从所述采样晶体管已经导通后所述发光时间控制晶体管导通时的第一时刻到所述采样晶体管截止时的第二时刻的校正期内，将所述驱动电流负反馈到所述保持电容，由此校正像素间的驱动晶体管的迁移率的变化，
其中，所述第一扫描器通过使用从外部供应的第一使能信号，形成所述第一控制脉冲的边沿，其中所述第一脉冲的边沿定义所述第二时刻，以及
所述第二扫描器通过使用从外部供应的第二使能信号，形成所述第二控制脉冲的边沿，其中所述第二脉冲的边沿定义所述第一时刻。
2.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，通过调整所述第一使能信号和第二使能信号之间的相位差来优化所述校正期。
3.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，每个所述像素具有用于校正像素之间的驱动晶体管的阈值电压的变化的校正装置。
4.一种包括根据权利要求1所述的显示设备的电子装置。
5.一种用于驱动包括像素阵列单元和外围电路单元的显示设备的方法，所述像素阵列单元包括：以行排布的第一扫描线；以行排布的第二扫描线；以列排布的信号线；以及在扫描线和信号线的交叉点处以矩阵形式排布的像素，所述外围电路单元包括：第一扫描器，用于向第一扫描线供应第一控制脉冲；第二扫描器，用于向第二扫描线供应第二控制脉冲；以及信号驱动器，用于向信号线供应视频信号，每个所述像素至少包括：采样晶体管；驱动晶体管；发光时间控制晶体管；保持电容；以及发光元件，所述方法包括：
根据第一控制脉冲导通所述采样晶体管，从信号线采样视频信号，并允许所述保持电容保持所述视频信号，
由所述驱动晶体管根据在所述保持电容中所保持的视频信号的电势来控制驱动电流，
根据第二控制脉冲导通所述发光时间控制晶体管，并向所述发光元件供应由所述驱动晶体管所控制的驱动电流，
当所述发光时间控制晶体管处于导通状态时，由所述发光元件通过接收所述驱动电流而发光，
在从所述采样晶体管已经导通后所述发光时间控制晶体管导通时的第一时刻到所述采样晶体管截止时的第二时刻的校正期内，将所述驱动电流负反馈到所述保持电容，由此校正像素间的驱动晶体管的迁移率的变化，
由所述第一扫描器通过使用从外部供应的第一使能信号来形成所述第一控制脉冲的边沿，其中所述第一控制脉冲的边沿定义所述第二时刻，以及
由所述第二扫描器通过使用从外部供应的第二使能信号来形成所述第二控制脉冲的边沿，其中所述第二控制脉冲的边沿定义所述第一时刻。
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