CN101083049A - 图像显示装置 - Google Patents

Abstract

一种图像显示装置。削减具有阈电压校正功能的图像显示装置的扫描线数，改善成品率。为了校正驱动晶体管(Trd)的阈电压(Vth)的影响，第一开关晶体管(Tr2)根据从扫描器(7)提供的控制信号(AZn)而导通，将驱动晶体管(Trd)的栅极(G)设定为第一基准电位(Vss1)。同样，第二开关晶体管(Tr3)根据从扫描器(7)提供的控制信号(AZn－1)而导通，将驱动晶体管(Trd)的源极(S)设定为第二基准电位(Vss2)。第一开关晶体管(Tr2)经由属于该行(n)的校正用扫描线(AZn)从扫描器(7)接受控制信号(AZn)而动作，另一方面，第二开关晶体管(Tr3)经由属于前一行(n－1)的校正用扫描线(AZn－1)从扫描器(7)接受控制信号而动作。

Description

图像显示装置

技术领域

本发明涉及将有机EL器件等发光元件用于像素的图像显示装置。详细地说，涉及对各像素中形成的晶体管进行扫描从而驱动发光元件的有源矩阵型的图像显示装置。更详细地说，涉及削减以像素的行为单位设置的多条扫描线的条数的技术。

背景技术

在图像显示装置例如液晶显示器等中，将多个液晶像素按矩阵状排列，通过根据要显示的图像信息对每个像素控制入射光的透过强度或反射强度，从而显示图像。这在将有机EL元件用于像素的有机EL显示器等中也同样，但与液晶像素不同，有机EL元件是自发光元件。因此，有机EL显示器与液晶显示器相比，具有图像的视觉识别度高、不需要背光、响应速度高等优点。此外，各发光元件的亮度等级(色调)可由其中流过的电流值控制，是所谓的电流控制型，这一点上与液晶显示器等电压控制型大不相同。

在有机EL显示器中，与液晶显示器同样，作为其驱动方式，有简单矩阵方式和有源矩阵方式。前者结构简单但存在难以实现大型且高精细的显示器等问题，因此当前正在广泛进行有源矩阵方式的开发。该方式通过设置在像素电路内部的有源元件(一般为薄膜晶体管，TFT)控制各像素电路内部的发光元件中流过的电流，在以下的专利文献中有记载。

[专利文献1](日本)特开2003-255856

[专利文献2](日本)特开2003-271095

[专利文献3](日本)特开2004-133240

[专利文献4](日本)特开2004-029791

[专利文献5](日本)特开2004-093682

以往的像素电路被配置在提供控制信号的行状的扫描线和提供视频信号的列状的信号线相交叉的部分，至少包含采样晶体管、像素电容、驱动晶体管以及发光元件。采样晶体管根据从扫描线提供的控制信号而导通，对从信号线提供的视频信号进行采样。像素电容保持与采样的视频信号对应的输入电压。驱动晶体管根据像素电容中保持的输入电压，在规定的发光期间提供输出电流。另外，一般输出电流对驱动晶体管的沟道区域的载流子迁移率以及阈电压有依赖性。发光元件通过从驱动晶体管提供的输出电流，以对应于视频信号的亮度发光。

驱动晶体管在栅极接受像素电容中保持的输入电压，在源极/漏极之间流过输出电流，对发光元件通电。一般发光元件的发光亮度与通电量成比例。而且驱动晶体管的输出电流提供量由栅极电压即像素电容中写入的输入电压控制。以往的像素电路根据输入视频信号来变化对驱动晶体管的栅极施加的输入电压，从而控制对发光元件提供的电流量。

这里，驱动晶体管的动作特性由以下的式1表示。

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2...式1

在该晶体管特性式1中，Ids表示源极/漏极之间流过的漏极电流，在像素电路中为提供给发光元件的输出电流。Vgs表示以源极为基准对栅极施加的栅极电压，在像素电路中为上述输入电压。Vth是晶体管的阈电压。而且μ表示构成晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率。此外，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅极电容。从该晶体管特性式1可知，在薄膜晶体管在饱和区域动作时，如果栅极电压Vgs超过阈电压Vth而增大，则成为导通状态而流过漏极电流Ids。从原理上看，如上述晶体管特性式1所示，如果栅极电压Vgs一定则对发光元件提供通常相同量的漏极电流Ids。从而，如果对构成画面的各像素全部提供同一电平的视频信号，则全部像素以同一亮度发光，应当得到画面的均匀性(uniformity)。

但是实际上，由多晶硅等半导体薄膜构成的薄膜晶体管(TFT)在各自的器件特性中有偏差。特别是阈电压Vth不一定，各像素中有偏差。从所述晶体管特性式1可知，如果各晶体管的阈电压Vth偏差，则即使栅极电压Vgs一定，在漏极电流Ids中也产生偏差，结果每个像素中亮度偏差，因此损害画面的均匀性。以往开发了带有消除驱动晶体管的阈电压的偏差的功能的像素电路，例如在所述专利文献3中有公开。

但是，带有消除阈电压的偏差的功能(阈电压校正功能)的以往的图像显示装置的像素电路结构复杂，除了驱动发光元件的驱动晶体管之外还包含多个晶体管。为了按线依次驱动这些晶体管，在每一像素行需要多个扫描线。因此扫描线(栅极线(gate line))和信号线或电源线的交叉重叠增加，成为构成图像显示装置的面板的成品率降低的原因。此外，为了驱动每一像素行的多个扫描线，需要相应于其条数的扫描器，引起成品率降低和成本升高。

发明内容

鉴于上述以往技术的课题，本发明的目的在于削减具有阈值电压校正功能的图像显示装置的扫描线数，从而达到成品率的改善。为了达成该目的而采样以下手段。即，本发明包含像素电路阵列部分和扫描部分以及信号部分，

所述像素电路阵列部分包括按每行配置的多条扫描线、按每列配置的信号线、以及在扫描线的行和信号线的列相交叉的部分配置的矩阵状的像素电路，所述信号部分对该信号线提供视频信号，所述扫描部分对包含主扫描线、副扫描线以及校正用扫描线的多个扫描线提供控制信号，依次按每行扫描像素电路，各像素电路包含采样晶体管、驱动晶体管、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、像素电容、发光元件，所述采样晶体管根据在规定的采样期间从主扫描线提供的控制信号而导通，将从信号线提供的视频信号的信号电位采样到该像素电容中，所述像素电容根据该采样的视频信号的信号电位，对该驱动晶体管的栅极施加输入电压，该驱动晶体管对该发光元件提供与该输入电压对应的输出电流，所述发光元件通过在规定的发光期间中从该驱动晶体管提供的输出电流，以与该视频信号的信号电平对应的亮度发光，所述第一开关晶体管在该采样期间之前，根据从该扫描部分提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管的栅极设定为第一基准电位，所述第二开关晶体管在该采样期间之前，根据从该扫描部分提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管的源极设定为第二基准电位，所述第三开关晶体管在该采样期间之前，根据从副扫描线提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管连接到电源电位，从而将与该驱动晶体管的阈电压相当的电压保持在该像素电容中来校正阈电压的影响，同时根据在该发光期间再次从副扫描线提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管连接到该电源电位，从而在该发光元件中流过该输出电流，其特征在于，所述第一开关晶体管以及第二开关晶体管中的一个经由属于该行的校正用扫描线从该扫描部分接受控制信号从而进行动作，另一方面，所述第一开关晶体管以及第二开关晶体管中的另一个经由属于该行之前或之后的行的校正用扫描线从该扫描部分接受控制信号从而进行动作，从而所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管共用该校正用扫描线。

优选所述第一开关晶体管以及第二开关晶体管中的另一个经由属于该行前一行或后一行的校正用扫描线从该扫描部分接受控制信号从而进行动作。所述扫描部分提供给该校正用扫描线的控制信号的时间宽度被设定得比校正该阈电压的影响所需的期间长。而且所述驱动晶体管的输出电流对于沟道区域的载流子迁移率有依赖性，所述第三开关晶体管在该采样期间导通，将该驱动晶体管连接到电源电位，在该信号电位被采样的期间，从该驱动晶体管取出输出电流，将其负反馈到该像素电容从而校正该输入电压，消除该输出电流对于载流子迁移率的依赖性。

根据本发明，在图像显示装置中集成形成的各像素电路除了驱动发光元件的驱动晶体管和在像素电路内对视频信号进行采样的采样晶体管之外，还组装了进行驱动晶体管的阈电压校正动作或迁移率校正动作的多个开关晶体管。这些开关晶体管内，第一开关晶体管以及第二开关晶体管的一个经由属于该行的校正用扫描线从扫描部分接受控制信号并如通常那样动作，另一方面，第一开关晶体管以及第二开关晶体管的另一个经由属于该行之前或之后的行的校正用扫描线从扫描部分接受控制信号从而进行动作。通过该结构，第一开关晶体管和第二开关晶体管能够共用该校正用扫描线。通过在按每个像素行设置的多个扫描线中至少共有校正用扫描线，从而削减相应的栅极线数，减少布线之间的交叉，从而能够改善面板的成品率。

附图说明

图1是表示以往开发例子的图像显示装置的方框图。

图2是表示以往开发例子的像素电路的结果的电路图。

图3同样是表示以往开发例子的像素电路的示意图。

图4是用于说明以往开发例子的动作的定时图。

图5是表示本发明的第一实施方式的图像显示装置的方框图。

图6是表示第一实施方式的像素阵列的具体结构的电路图。

图7是表示第一实施方式的像素电路的示意图。

图8是用于说明第一实施方式的动作的定时图。

图9是表示本发明的图像显示装置的第二实施方式的电路图。

图10是表示第二实施方式的像素电路结构的示意图。

图11是用于说明第二实施方式的动作的定时图。

图12是用于说明本发明的图像显示装置的动作的电路图。

图13同样是用于说明动作的曲线图。

图14同样是用于说明动作的电路图。

图15同样是用于说明动作的曲线图。

图16(a)～图16(g)是电子设备的例子的图。

图17是器件的外形示意图。

标号说明

1像素阵列部分，2像素电路，3水平选择器(驱动器IC)，4光扫描器，5驱动扫描器，7校正用扫描器，Tr1采样晶体管，Tr2第一开关晶体管，Tr3第二开关晶体管，Tr4第三开关晶体管，Trd驱动晶体管，Cs像素电容，EL发光元件

具体实施方式

参照以下附图详细说明本发明的实施方式。首先最初参照图1说明作为本发明基础的以往开发的图像显示装置(以下有时称作以往开发例子)。该以往开发例子为本发明的基础，结构也大部分重复，因此这里作为本发明的一部分来具体进行说明。如图所示，本图像显示装置作为基本结构，包含像素阵列部分1和扫描部分以及信号部分。像素阵列部分1包括按每行配置的多条扫描线WS、DS、AZ1、AZ2、按每列设置的信号线SL、配置在扫描线WS、DS、AZ1、AZ2的行和信号线SL的列相交叉的部分的矩阵状的像素电路2。本图像显示装置为了进行图像的彩色显示，各像素电路2可发出RGB三原色的其中一个颜色的光。但是，本发明不限于此，也可以应用于黑白单色显示的图像显示装置。信号部分由水平选择器3构成，对信号线SL提供视频信号。扫描部分用于分别对四条扫描线WS、DS、AZ1、AZ2进行线依次扫描，而分为光扫描器(light scanner)4、驱动扫描器5、第一校正用扫描器71、第二校正用扫描器72。各扫描器4、5、71、72对主扫描线WS、副扫描线DS以及校正用扫描线AZ1、AZ2分别提供控制信号来依次按每行扫描像素电路2。

图2是表示图1所示的图像显示装置所包含的像素电路的结构的电路图。像素电路2由5个薄膜晶体管Tr1～Tr4以及Trd和一个电容元件(像素电容)Cs和一个发光元件EL构成。晶体管Tr1～Tr3和Trd是N沟道型多晶硅TFT。仅晶体管Tr4是P沟道型多晶硅TFT。一个电容元件Cs构成本像素电路2的像素电容。发光元件EL例如是具有阳极以及阴极的二极管型的有机EL元件。但是本发明不限于此，发光元件一般包含通过电流驱动而发光的全部器件。

成为像素电路2的中心的驱动晶体管Trd的栅极G连接到像素电容Cs的一端，其源极S同样连接到像素电容Cs的另一端。此外，驱动晶体管Trd的栅极G经由开关晶体管Tr2连接到另一基准电位Vss1。驱动晶体管Trd的漏极经由开关晶体管Tr4连接到电源Vcc。该开关晶体管Tr2的栅极连接到扫描线AZ1。开关晶体管Tr4的栅极连接到扫描线DS。发光元件EL的阳极连接到驱动晶体管Trd的源极S，阴极接地。该接地电位有时表示为Vcath。此外，在驱动晶体管Trd的源极S和规定的基准电位Vss2之间插入开关晶体管Tr3。该晶体管Tr3的栅极连接到扫描线AZ2。一个采样晶体管Tr1连接在信号线SL和驱动晶体管Trd的栅极G之间。采样晶体管Tr1的栅极连接到扫描线WS。

在该结构中，采样晶体管Tr1在规定的采样期间根据从扫描线WS提供的控制信号WS而导通，将从信号线SL提供的视频信号Vsig采样到像素电容Cs中。像素电容Cs根据采样的视频信号Vsig，在驱动晶体管的栅极G和源极S之间施加输入电压Vgs。驱动晶体管Trd在规定的发光期间中对发光元件EL提供与输入电压Vgs对应的输出电流Ids。另外，该输出电流(漏极电流)Ids对于驱动晶体管Trd的沟道区域载流子迁移率μ以及阈电压Vth有依赖性。发光元件EL通过从驱动晶体管Trd提供的输出电流Ids，以对应于视频信号Vsig的亮度发光。

作为本以往开发例子的特征，像素电路2包括由开关晶体管Tr2～Tr4构成的校正部件，为了消除输出电流Ids对于载流子迁移率μ的依赖性，预先在发光期间的前端对保持在像素电容Cs中的输入电压Vgs进行校正。具体来说，该校正部件(Tr2～Tr4)根据从扫描线WS以及DS提供的控制信号WS、DS，在采样期间的一部分动作，在视频信号Vsig被采样的状态下，从驱动晶体管Trd取出输出电流Ids，将其反馈给像素电容Cs来对输入电压Vgs进行校正。进而，该校正部件(Tr2～Tr4)为了消除输出电流Ids对于阈电压Vth的依赖性，预先在采样期间之前检测驱动晶体管Trd的阈电压Vth，并且将检测出的阈电压Vth加入输入电压Vgs。

在本以往开发例子的情况下，驱动晶体管Trd为N沟道型晶体管，漏极连接到电压Vcc侧，另一方面，源极S连接到发光源极EL侧。在该情况下，所述校正部件在采样期间的后端部分重叠的发光期间的前端部分，从驱动晶体管Trd取出输出电流Ids，负反馈给像素电容Cs侧。此时，本校正部件使在发光期间的前端部分从驱动晶体管Trd的源极S侧取出的输出电流Ids流入发光元件EL具有的电容。具体来说，发光元件EL由包括阳极和阴极的二极管型的发光元件构成，阳极侧与驱动晶体管Trd的源极S连接，另一方面，阴极侧接地。在该结构中，本校正部件(Tr2～Tr4)预先将发光元件EL的阳极/阴极间设置为反偏置状态，在从驱动晶体管Trd的源极S侧取出的输出电流Ids流入发光元件EL时，使该二极管型的发光元件EL具有作为电容性元件的功能。另外，本校正部件可调整在采样期间内从驱动晶体管Trd取出输出电流Ids的时间宽度t，由此，能够使输出电流Ids对于像素电容Cs的负反馈量最佳化。

图3是表示从图2所示的显示装置取出像素电路的部分的示意图。为了容易理解，添加由采样晶体管Tr1采样的视频信号Vsig、驱动晶体管Trd的输入电压Vgs以及输出电流Ids、以及发光元件EL具有的电容分量Coled等。以下基于图3说明本以往开发例子的像素电路2的动作。

图4是图3所示的像素电路的定时图。参照图4更具体地说明图3所示的以往开发例子的像素电路的动作。图4表示沿着时间轴T施加到各扫描线WS、AZ1、AZ2以及DS的控制信号的波形。为了简化标记，控制信号也以与对应的扫描线的标号相同的标号表示。晶体管Tr1、Tr2、Tr3是N沟道型，所以扫描线WS、AZ1、AZ2分别在高电平时导通，在低电平时截止。另一方面，晶体管Tr4为P沟道型，因此扫描线DS在高电平时截止，在低电平时导通。另外，该定时图在各控制信号WS、AZ1、AZ2、DS的波形的同时还表示驱动晶体管Trd的栅极G的电位变化以及源极S的电位变化。

在图4的定时图中，将定时T1～T8作为一场(1f)。在一场期间，像素阵列的各行被依次扫描一次。定时图表示对一行的像素施加的各控制信号WS、AZ1、AZ2、DS的波形。

在该场开始之前的定时T0，所有的控制信号WS、AZ1、AZ2、DS处于低电平。从而，N沟道型的晶体管Tr1、Tr2、Tr3处于截止状态，另一方面，仅P沟道型的晶体管Tr4为导通状态。从而，驱动晶体管Trd经由导通状态的晶体管Tr4连接到电源Vcc，所以根据规定的输入电压Vgs，将输出电流Ids提供给发光元件EL。从而，在定时T0，发光元件EL发光。此时，对驱动晶体管Trd施加的输入电压Vgs表示为栅极电位(G)和源极电位(S)的差。

在该场开始的定时T1，控制信号DS从低电平切换为高电平。由此，晶体管Tr4截止，驱动晶体管Trd从电源Vcc切断，所以发光停止，进入非发光期间。从而，在进入定时T1后，所有晶体管Tr1～Tr4成为截止状态。

接着进入定时T2时，由于控制信号AZ1以及AZ2成为高电平，所以开关晶体管Tr2以及Tr3导通。其结果，驱动晶体管Trd的栅极G连接到基准电位Vss1，源极S连接到基准电位Vss2。这里，满足Vss1-Vss2＞Vth，设为Vss1-Vss2＝Vgs＞Vth，从而进行然后在定时T3进行的Vth校正的准备。换言之，期间T2-T3相当于驱动晶体管Trd的重置期间。此外，如果发光源极EL的阈电压设为VthEL，则设定为VthEL＞Vss2。由此，对发光元件EL施加负偏置，成为所谓的反偏置状态。该反偏置状态是为了正常进行在后面进行的Vth校正动作以及迁移率校正动作所必需的。

在定时T3，将控制信号AZ2设为低电平，并且紧接着控制信号DS也成为低电平。由此，晶体管Tr3截止，另一方面晶体管Tr4导通。其结果，漏极电流Ids流入像素电容Cs，开始Vth校正动作。此时，驱动晶体管Trd的栅极G被保持在Vss1，流过电流Ids直到驱动晶体管Trd被切断为止。如果切断，则驱动晶体管Trd的源极电位(S)成为Vss1-Vth。在漏极电流切断之后的定时T4将控制信号DS再次返回高电平，将开关晶体管Tr4截止。而且控制信号AZ1也返回低电平，开关晶体管Tr2也截止。其结果，Vth被保持固定在像素电容Cs中。这样，定时T3-T4是检测驱动晶体管Trd的阈电压Vth的期间。这里，该检测期间T3-T4称作Vth校正期间。

这样，在进行了Vth校正之后，在定时T5将控制信号WS切换到高电平，将采样晶体管Tr1导通从而将视频信号Vsig写入像素电容Cs。与发光元件EL的等价电容Coled相比，像素电容Cs充分地小。其结果，视频信号Vsig几乎大部分被写入像素电容Cs。准确地说，Vsig对于Vss1的差分Vsig-Vss1被写入像素电容Cs1。从而，驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs成为前面检测保持的Vth和本次采样的Vsig-Vss1相加的电平(Vsig-Vss1+Vth)。以后，为了说明的简化，设为Vss1＝0V，如图4的定时图所示，栅极/源极间电压Vgs成为Vsig+Vth。在控制信号WS返回低电平的定时T7之前进行该视频信号Vsig的采样。即，定时T5-T7相当于采样期间。

在采样期间结束的定时T7之前的定时T6，控制信号DS成为低电平，开关晶体管Tr4导通。由此，驱动晶体管Trd被连接到电源Vcc，所以像素电路从非发光期间进至发光期间。这样，在采样晶体管Tr1还是导通状态，并且开关晶体管Tr4进入导通状态的期间T6-T7，进行驱动晶体管Trd的迁移率校正。即，在本以往开发例子中，在采样期间的后部分和发光期间的前端部分重合的期间T6-T7进行迁移率校正。另外，在进行该迁移率校正的发光期间的前端，由于发光元件EL实际上处于反偏置状态，所以不会发光。在该迁移率校正期间T6-T7，在驱动晶体管Trd的栅极G被固定在视频信号Vsig的电平状态下，在驱动晶体管Trd中流入漏极电流Ids。这里，通过设定为Vss1-Vth＜VthEL，从而发光元件EL被置于反偏置状态，因此示出单纯的电容特性而不是二极管特性。从而，驱动晶体管Trd中流过的电流Ids被写入像素电容Cs和发光元件EL的等效电容Coled两者结合的电容C＝Cs+Coled中。由此，驱动晶体管Trd的源极电位(S)上升。在图4的定时图中，将该上升部分表示为ΔV。由于该上升部分ΔV结果被从像素电容Cs中保持的栅极/源极间电压Vgs中减去，所以施加了负反馈。这样，通过将驱动晶体管Trd的输出电流Ids同样负反馈到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs，从而能够校正迁移率μ。通过调整迁移率校正期间T6-T7的时间宽度t从而能够使负反馈量ΔV最佳化。

在定时T7，控制信号WS成为低电平，采样晶体管Tr1截止。其结果，驱动晶体管Trd的栅极G从信号线SL切断。视频信号Vsig的施加被解除，所以驱动晶体管Trd的栅极电位(G)可能上升，并且与源极电位(S)一同上升。其间，保持在像素电容Cs中的栅极/源极间电压Vgs维持(Vsig-ΔV+Vth)的值。随着源极电位(S)的上升，发光元件EL的反偏置状态被消除，所以输出电流Ids的流入使得发光元件EL实际开始发光。通过将Vsig-ΔV+Vth代入之前的晶体管特性式1的Vgs，如以下的式2这样得到此时的漏极电流Ids与栅极电压Vgs的关系。

Ids＝kμ(Vgs-Vth)2＝kμ(Vsig-ΔV)2..式2

在上述式2中，k＝(1/2)(W/L)Cox。可知从该特性式2中删除Vth的项，提供给发光元件EL的输出电流Ids不依赖于驱动晶体管Trd的阈电压Vth。基本上漏极电流Ids由视频信号的信号电压Vsig决定。换言之，发光元件EL以视频信号Vsig所对应的亮度发光。此时，Vsig由反馈量ΔV校正。该校正量ΔV进行工作，以正好消除位于特性式2的系数部分的迁移率μ的效果。从而，漏极电流Ids实质上仅依赖于视频信号Vsig。

最后达到定时T8后，控制信号DS成为高电平，开关晶体管Tr4截止，发光结束的同时，该场结束。然后，转移到下一场并再次重复进行Vth校正动作、迁移率校正动作以及发光动作。

但是，上述以往开发例子的像素电路中，为了扫描四种晶体管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4，需要形成四种扫描线(栅极线)WS、DS、AZ1、AZ2，电源线和信号线的交叉增加。这成为成品率降低的原因。而且设计上难以高精度化。因此本发明目的在于实现栅极线共用，并削减每行所需的扫描线数。

图5是表示本发明的图像显示装置的第一方式的方框图。为了容易理解，对于与图1所示的以往开发例子对应的部分附加对应的参照号。若比较两者则可知本实施方式每行的扫描线为3条，与以往开发例子的4条相比，少了1条。即，像素阵列部分1的各行形成有主扫描线WS、副扫描线DS和校正用扫描线AZ，由这3条栅极线驱动像素电路2。与其对应，周边的扫描部分由对主扫描线WS进行扫描的光扫描器4、对副扫描线DS进行扫描的驱动扫描器5、对校正用扫描线AZ进行扫描的校正用扫描器7构成，与图1的以往开发例子相比，基础扫描器的个数也从4个减少到3个。

图6是表示图5所示的图像显示装置中含有的像素电路的具体结构的电路图。为了容易理解，对于与图2所示的以往开发例子对应的部分附加对应的参照号。为了说明的方便，图6中并列绘制将该行(本段)的像素电路2n和位于该行n的前一个的行n-1(前段)的像素电路2n-1。

如图所示，属于关注的行(该行n)的像素电路2n包含采样晶体管Tr1、驱动晶体管Trd、第一开关晶体管Tr2、第二开关晶体管Tr3、第三开关晶体管Tr4、像素电容Cs、发光元件EL。采样晶体管Tr1在规定的采样期间，根据从主扫描线WSn提供的控制信号而导通，将从信号线SL提供的视频信号的信号电位采样到像素电容Cs中。像素电容Cs根据被采样的视频信号的信号电位，对驱动晶体管Trd的栅极G施加输入电压Vgs。驱动晶体管Trd对发光元件EL提供与输入电压Vgs对应的输出电流Ids。发光元件EL通过在规定的发光期间中从驱动晶体管Trd提供的输出电流Ids，以对应于视频信号的信号电位的亮度发光。

第一开关晶体管Tr2在采样期间之前，根据从校正用扫描器7提供的控制信号AZn而导通，将驱动晶体管Trd的栅极G设定为第一基准电位Vss1。第二开关晶体管Tr3同样在采样期间之前，根据从校正用扫描器7提供的控制信号AZn-1而导通，将驱动晶体管Trd的源极S设定为第二基准电位Vss2。第三开关晶体管Tr4在采样期间之前，根据从副扫描线提供的控制信号DSn而导通，将驱动晶体管Trd连接到电压电位Vcc，从而将与驱动晶体管Trd的阈电压Vth相当的电压保持在像素电容Cs中，对阈电压的影响进行校正，同时在发光期间根据再次从副扫描线提供的控制信号DSn而导通，将驱动晶体管Trd连接到电源电位Vcc，在发光元件EL中流过输出电流Ids。

作为本发明的特征事项，第一开关晶体管Tr2以及第二开关晶体管Tr3中的一个经由属于该行n的校正用扫描线AZn从校正用扫描器7接受控制信号AZn从而进行动作，另一方面，第一开关晶体管Tr2以及第二开关晶体管Tr3中的另一个经由属于该行n之前的行n-1或之后的行的校正用扫描线AZn-1从校正用扫描器7接受控制信号AZn-1从而进行动作，从而第一开关晶体管Tr2和第二开关晶体管Tr3共用校正用扫描线AZ。特别在本实施方式中，第一开关晶体管Tr2经由属于该行n的校正用扫描线AZn从校正用扫描器7接受控制信号AZn从而进行动作，另一方面，第二开关晶体管Tr3经由属于该行n前一行n-1或后一行n+1的校正用扫描线AZn-1从校正用扫描器7接受控制信号AZ从而进行动作。特别在本实施方式中，第二开关晶体管Tr3经由属于前一行n-1的校正用扫描线AZn从校正用扫描器7接受控制信号AZn-1从而进行动作。这样，通过利用与该行邻接的前一行或后一行的栅极线，能够尽可能减少信号线行或电源线的交叉。另外，校正用扫描器7提供给校正用扫描线AZ的控制信号AZ的时间宽度被设定得比校正阈电压的影响所需的期间(Vth校正期间)长。校正用控制信号AZ的时间宽度(脉冲宽度)例如可以设定为一水平期间(1H)或二水平期间(2H)或者其以上。脉冲宽度越长则越能够将驱动晶体管Trd的栅极G或源极S充分地初始化为规定的基准电位。

驱动晶体管Trd的输出电流Ids对于沟道区域的载流子迁移率μ具有依赖性。第三开关晶体管Tr4在该采样期间导通，将驱动晶体管Trd连接到电源电位Vcc，在信号电位被采样的期间，从驱动晶体管Trd取出输出电流Ids，将其负反馈到像素电容Cs从而校正输入电压Vgs，消除输出电流Ids对于载流子迁移率μ的依赖性。

图7是表示从图6所示的图像显示装置取出像素电路2n的部分的示意图。为了容易理解，添加由采样晶体管Tr1采样的视频信号Vsig、驱动晶体管Trd的输入电压Vgs以及输出电流Ids、以及发光元件EL具有的电容分量Coled等。基本上，成为与图3所示的以往开发例子的像素电路同样的结构。不同之处在于，在以往开发例子中校正用的控制线为AZ1和AZ2的2条，而在图7的第一实施方式中，校正用扫描线为AZ的1条。但是，该校正用扫描线AZ由该行n和前一行n-1共用。即，一个开关晶体管Tr2的栅极连接到该行n的校正用扫描线AZn，而另一个开关晶体管Tr3的栅极连接到前一行n-1的校正用扫描线AZn-1。校正用扫描线AZ在一对开关晶体管Tr2、Tr3之间分时共用。

图8是用于说明第一实施方式的图像显示装置的动作的定时图。为了容易理解，采用与表示以往开发例子的定时图的图4同样的标记。不同之处在于，对开关晶体管Tr3的栅极施加前一行的控制信号AZn-1，对开关晶体管Tr2的栅极施加该行n的控制信号AZn。另外，校正用控制信号AZ的脉冲宽度为2H。但是，本发明不限于此，也可以是1H或3H以上。但是，校正用控制信号AZ的脉冲宽度必须被设定为比Vth校正期间T3-T4长。

最初在定时T1，DSn成为高电平，开关晶体管Tr4截止。然后，在定时T21，控制信号AZn-1上升，晶体管Tr3导通。由此，在驱动晶体管Trd的源极S写入基准电位Vss2。此时，驱动晶体管Trd的栅极G的电位为高阻抗，所以随着源极S的电位降低而同样降低。接着，在定时T22，控制信号AZn上升，开关晶体管Tr2导通时，在驱动晶体管Trd的栅极G的电位中写入基准电位Vss1。这些动作中，控制信号AZn和AZn-1是从构成相同的扫描器的移位寄存器依次输出的移位寄存器脉冲，相位移位1H。

这里，满足Vss1-Vss2＞Vth，通过设为Vss1-Vss2＝Vgs＞Vth，从而进行然后的Vth校正动作的准备。此外，如果将发光元件EL的阈电压设为VthEL，则通过设定为VthEL＞Vss2，从而对发光元件EL施加负偏置。这是正常进行然后的Vth校正动作以及迁移率μ校正动作所必需的。

接着，通过在晶体管Tr3截止之后的定时T3将晶体管Tr4导通，从而开始Vth校正动作。此时，驱动晶体管Trd的栅极G的电位被固定在Vss1，流过电流Ids，直到驱动晶体管Trd被切断。切断后，驱动晶体管Trd的源极S的电位成为Vss1-Vth。这样，Vth被写入像素电容Cs。

然后，与以往开发例子同样，将采样晶体管Tr1导通而将信号电压写入像素电容Cs，进而将晶体管Tr4导通而进入发光动作。即使通过进行以上的动作由晶体管Tr2和Tr3分时共用AZ线，也能够确认进行正常的校正动作的情况。通过该结构，能够比以往开发例子减少一种栅极线数。栅极线的布线数的削减使得布线交叉减少，带来成品率改善。另外，本实施方式在定时T6-T7也施加迁移率μ的校正，但即使是仅仅使控制信号WSn和DSn非重叠而不不进行迁移率校正的简单的Vth校正动作的像素电路，也同样能够共有AZ线。

图9是表示本发明的图像显示装置的第二实施方式的整体方框图。为了容易理解，在与图6所示的第一实施方式对应的部分附加对应的参照号。图9在上下一并记述属于该行(本段)的像素电路2n和属于后一行n+1(下段)的像素电路2n+1。从图可知，该行n的像素电路2n中，一个开关晶体管Tr3上连接有该行n的校正用扫描线AZn，而另一个开关晶体管Tr2的栅极上连接有属于后一行n+1而不是该行n的校正用扫描线AZn+1。这些校正用扫描线AZn、AZn+1都由校正用扫描器7按行顺序输出。

图10将图9所示的图像显示装置中包含的第n行的像素电路2n取出而示意地表示。为了容易理解，对于与图7所示的以第一实施方式的像素电路对应的部分附加对应的参照号。不同之处在于，在一个开关晶体管Tr2的栅极上连接有下段的校正用扫描线AZn+1，在另一个开关晶体管Tr3的栅极上连接有本段的校正用扫描线AZn。这样，通过一对开关晶体管Tr1和Tr3之间分时兼用校正用扫描线AZn，从而将每行所需的栅极线的条数削减1条。

图11是用于说明第二实施方式的图像显示装置的动作的定时图。为了容易理解，采用与图8所示的第一实施方式的定时图同样的标记。如图所示，在开关晶体管Tr3的栅极上施加本段n的控制信号AZn，在开关晶体管Tr2的栅极上施加下段n+1的控制信号AZn+1。具体来说，在定时T1，开关晶体管Tr4截止并进入非发光期间之后，在定时T21，控制信号AZn上升，晶体管Tr3导通。由此，在驱动晶体管Trd的源极S的电位中写入第二基准电位Vss2。进而，在定时T22，通过控制信号AZn下降而AZn+1上升，从而晶体管Tr3截止而晶体管Tr2导通。由此，在驱动晶体管Trd的栅极G写入第一基准电位Vss1。通过以上，完成Vth校正动作的准备。即，驱动晶体管Trd的源极S以及栅极G被初始化为规定的基准电位。在本实施方式中，还在期间T3-T4，晶体管Tr4导通，进行Vth校正动作。然后的动作与第一实施方式同样。另外，本实施方式将控制信号AZ的脉冲宽度取为1H。这正好与视频信号采样用的控制信号WS的脉冲宽度相同。

最后，图12是表示迁移率校正期间T6-T7的像素电路2的状态的电路图。如图所示，在迁移率校正期间T6-T7，采样晶体管Tr1以及开关晶体管Tr4导通而剩余的开关晶体管截止。在该状态下，驱动晶体管Tr4的源极电位(S)为Vss1-Vth。该源极电位S是发光元件EL的阳极电位。如前所述，通过设定为Vss1-Vth＜VthEL，从而发光元件EL被置于反偏置状态，示出单纯的电容特性而非二极管特性。从而，驱动晶体管Trd中流过的电流Ids流入像素电容Cs和发光元件EL的等效电容Coled的合成电容C＝Cs+Coled。换言之，漏极电流Ids的一部分被负反馈到像素电容Cs，进行迁移率的校正。

图13将上述晶体管特性式2进行了曲线图化，纵轴取Ids，横轴取Vsig。在该曲线图的下方也一并显示特性式2。图13的曲线图在对像素1和像素2比较的状态下绘制了特性曲线。像素1的驱动晶体管的迁移率μ相对较大。反之，像素2中包含的驱动晶体管的迁移率μ相对较小。这样，在由多晶硅薄膜晶体管等构成驱动晶体管的情况下，不能避免在像素间迁移率μ偏差的情况。例如，在对两像素1、2写入相同电平的视频信号Vsig的情况下，如果不进行任何迁移率的校正，迁移率μ大的像素1中流过的输出电流Ids1’与迁移率μ小的像素2中流过的输出电流Ids2’相比，产生大的差。这样，由于迁移率μ的偏差而在输出电流Ids之间产生大的差，所以损害画面的均匀性。

因此，在本发明中，通过将输出电流负反馈到输入电压侧，从而能够消除迁移率的偏差。从晶体管特性式可知，如果迁移率大，则漏极电流Ids增大。从而，迁移率越大则负反馈量ΔV越大。如图13的曲线图所示，迁移率μ大的像素1的负反馈量ΔV1比迁移率小的像素2的负反馈量ΔV2大。从而，迁移率μ越大则施加越大的负反馈，能够抑制偏差。如图所示，如果由迁移率μ大的像素1施加ΔV1的校正，则输出电流从Ids1’大幅下降到Ids1。另一方面，由于迁移率μ小的像素2的校正量ΔV2小，所以输出电流Ids2’程度不大地下降到Ids2。结果，Ids1和Ids2大致相等，迁移率的偏差被消除。由于在从黑电平到白电平Vsig的全范围内进行该迁移率的偏差的消除，所以画面的均匀性非常高。对以上进行总结，在存在迁移率不同的像素1和2的情况下，迁移率大的像素1的校正量ΔV1小于迁移率小的像素2的校正量ΔV2。换言之，迁移率越大则ΔV越大，Ids的减少值越大。由此，迁移率不同的像素电流值被均匀化，能够校正迁移率的偏差。

以下，为了参考而参照图14进行上述迁移率校正的数值解析。如图14所示，在晶体管Tr1和Tr4导通的状态下，将驱动晶体管Trd的源极电位取为变量V来进行解析。如果驱动晶体管Trd的源极电位(S)设为V，则流过驱动晶体管Trd的漏极电流Ids如以下的式3所示。

I_ds＝kμ(V_gs-V_th)²＝kμ(V_sig-V-V_th)²式3

而且通过漏极电流Ids和电容C(＝Cs+Coled)的关系，如以下的式4所示，Ids＝dQ/dt＝CdV/dt成立。

通过 $I_{\mathrm{ds}}=\frac{\mathrm{dQ}}{\mathrm{dt}}=C\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dt}}$ $\∫\frac{1}{C}\mathrm{dt}=\∫\frac{1}{I_{\mathrm{ds}}}\mathrm{dV}$ 式4

$\⇔{\∫}_0^t\frac{1}{C}\mathrm{dt}={\∫}_{-\mathrm{Vth}}^V\frac{1}{\mathrm{k\μ}{(V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V)}^2}\mathrm{dV}$

$\⇔\frac{\mathrm{k\μ}}{C}t={\left[\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V}\right]}_{-\mathrm{Vth}}^V=\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V}-\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}$

$\⇔V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V=\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}+\frac{\mathrm{k\μ}}{C}t}=\frac{V_{\mathrm{sig}}}{1+V_{\mathrm{sig}}\frac{\mathrm{k\μ}}{C}t}$

将式3代入式4在两边积分。这里，源极电压V初始状态为-Vth，将迁移率偏差校正时间(T6-T7)设为t。解该微分方程式，如以下的式5这样得到对于迁移率校正时间t的像素电流。

$I_{\mathrm{ds}}=\mathrm{k\μ}{\left(\frac{V_{\mathrm{sig}}}{1+V_{\mathrm{sig}}\frac{\mathrm{k\μ}}{C}t}\right)}^2$ 式5

图15是将式5曲线图化的图，纵轴取输出电流Ids，横轴取视频信号Vsig。作为参数，设定了迁移率校正期间t＝0μs、2.5μs以及5μs的情况。而且，迁移率μ也是在作为参数比较大的情况下将参数取作1.2μ，在比较小的情况下将参数取作0.8μ。与设为t＝0μs，实际上不施加迁移率校正的情况相比，在t＝2.5μs时，可知对于迁移率偏差的校正足够。没有迁移率校正时Ids中存在40％的偏差，但如果施加迁移率校正则抑制在10％以下。但是，如果设为t＝5μs，将校正期间延长，则反之迁移率μ的不同引起的输出电流Ids的偏差增大。这样，为了施加适当的迁移率校正，t需要设定为最佳值。在图15所示的曲线图的情况下，最佳值为t＝2.5μs附近。

以上说明的本发明的显示装置可以应用于将输入到图16所示的各种电子设备，例如数字照相机、笔记本型个人计算机、移动电话、摄像机等电子设备中的，或者在电子设备内生成的视频信号作为图像或视频进行显示的所有领域的电子设备的显示装置中。

另外，本发明的显示装置包含如图17所公开的模块状的装置。例如，相应于像素阵列部分粘贴到透明的玻璃等对置部分而形成的显示模块。该透明的对置部分上也可以设置彩色滤镜、保护膜、遮光膜等。另外，显示模块上也可以设置用于从外部输入输出对像素阵列部分的信号等的FPC(柔性印刷电路)。

以下，示出应用了这样的显示装置的电子设备的例子。

图16(a)是应用了本发明的电视机，包含由控制面板2等构成的视频显示画面1，通过将本发明的显示装置用于该视频显示画面1而制造。

图16(b)、图16(c)是应用了本发明的数字照相机，包含拍摄透镜1、闪光灯用发光部分2、显示部分3，通过将本发明的显示装置用于该显示部分3而制造。

图16(d)是应用了本发明的摄像机，包含主体部分1、显示部分2等，通过将本发明的显示装置用于显示部分2而制造。

图16(e)、图16(f)是应用了本发明的携带终端装置，包含显示器1、副显示器2等，通过将本发明的显示装置用于该显示器1或副显示器2而制造。

图16(g)是应用了本发明的笔记本型个人计算机，在主体1中包含在输入字符等时操作的键盘2、显示图像的显示部分3等，通过将本发明的显示装置用于该显示部分3而制造。

Claims (4)

1.一种图像显示装置，包含像素电路阵列部分和扫描部分以及信号部分，

所述像素电路阵列部分包括按每行配置的多条扫描线、按每列配置的信号线、以及在扫描线的行和信号线的列相交叉的部分配置的矩阵状的像素电路，

所述信号部分对该信号线提供视频信号，

所述扫描部分对包含主扫描线、副扫描线以及校正用扫描线的多个扫描线提供控制信号，依次按每行扫描像素电路，

各像素电路包含采样晶体管、驱动晶体管、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、像素电容、发光元件，

所述采样晶体管根据在规定的采样期间从主扫描线提供的控制信号而导通，将从信号线提供的视频信号的信号电位采样到该像素电容中，

所述像素电容根据该采样的视频信号的信号电位，对该驱动晶体管的栅极施加输入电压，

该驱动晶体管对该发光元件提供与该输入电压对应的输出电流，

所述发光元件通过在规定的发光期间中从该驱动晶体管提供的输出电流，以与该视频信号的信号电平对应的亮度发光，

所述第一开关晶体管在该采样期间之前，根据从该扫描部分提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管的栅极设定为第一基准电位，

所述第二开关晶体管在该采样期间之前，根据从该扫描部分提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管的源极设定为第二基准电位，

所述第三开关晶体管在该采样期间之前，根据从副扫描线提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管连接到电源电位，从而将与该驱动晶体管的阈电压相当的电压保持在该像素电容中来校正阈电压的影响，同时根据在该发光期间再次从副扫描线提供的控制信号而导通，将该驱动晶体管连接到该电源电位，从而在该发光元件中流过该输出电流，其特征在于，

所述第一开关晶体管以及第二开关晶体管中的一个经由属于该行的校正用扫描线从该扫描部分接受控制信号从而进行动作，

另一方面，所述第一开关晶体管以及第二开关晶体管中的另一个经由属于该行之前或之后的行的校正用扫描线从该扫描部分接受控制信号从而进行动作，

从而所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管共用该校正用扫描线。

2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一开关晶体管以及第二开关晶体管中的另一个经由属于该行前一行或后一行的校正用扫描线从该扫描部分接受控制信号从而进行动作。

3.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述扫描部分提供给该校正用扫描线的控制信号的时间宽度被设定得比校正该阈电压的影响所需的期间长。

4.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述驱动晶体管的输出电流对于沟道区域的载流子迁移率有依赖性，

所述第三开关晶体管在该采样期间导通，将该驱动晶体管连接到电源电位，在该信号电位被采样的期间，从该驱动晶体管取出输出电流，将其负反馈到该像素电容从而校正该输入电压，消除该输出电流对于载流子迁移率的依赖性。

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