CN101221975B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，在该显示装置中，包括发光区域的各个像素以矩阵形式排列，该显示装置包括：第一电极，形成于从像素的发光区域到位于发光区域外围的非发光区域；第二电极，被形成为被各个像素共用；以及发光材料层，形成于第一电极和第二电极之间；其中，第一电极和第二电极中的至少一个的非发光区域中的膜厚大于发光区域中的膜厚。根据本发明，能够抑制发光元件的电极部分中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。

Description

显示装置
相关申请的交叉参考
本发明包含于2007年1月12日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-004278的主题，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及包括有机EL(电致发光)发光元件或类似物的有源矩阵型显示装置。
背景技术
在图像显示装置(例如，液晶显示器等)中，大量像素以矩阵形式排列，并根据关于将被显示的图像的信息，对每个像素控制光的强度，由此来显示图像。
虽然对于有机EL显示器等来说情况是这样，但有机EL显示器是在每个像素电路中都具有发光元件的所谓发光型显示器，并且与液晶显示器相比，具有可提供较高的图像可视性、消除背光的需要以及例如具有较高响应速度的优点。
此外，有机EL显示器与液晶显示器等显著不同之处在于：每个发光元件的亮度通过流经发光元件的电流的值来控制，从而获得颜色的层次，也就是说，发光元件是电流控制型的。
与液晶显示器一样，作为有机EL显示器的可能的驱动方式，存在简单矩阵方式和有源矩阵方式。前者具有简单的结构，但存在包括例如难以实现大尺寸高清晰度显示器的问题。因此，通过设置在像素电路内的有源元件或典型的TFT(薄膜晶体管)，来控制流经每个像素电路中的发光元件的电流的有源矩阵方式已经被积极开发。
图1是示出普通有机EL显示装置的构造的框图。
如图1所示，该显示装置1包括：具有以m×n矩阵形式排列的多个像素电路(PXLC)2a的像素阵列单元2；水平选择器(HSEL)3；写入扫描器(WSCN)4；由水平选择器3选择且被提供对应于亮度信息的数据信号的信号线(数据线)SGL1～SGLn；以及由写入扫描器4选择和驱动的扫描线WSL1～WSLm。
顺便指出，水平选择器3和写入扫描器4可以在多晶硅上形成，或由位于像素外围的MOSIC等形成。
图2是示出图1中的像素电路2a构造的实例的电路图(参见第5,684,365号美国专利(专利文献1)和公开号为第Hei 8-234683号的日本专利(专利文献2))。
图2的像素电路在已经提出的大量电路中具有最简单的电路构造，并且是所谓的双晶体管驱动方式电路。
图2的像素电路2a包括p通道薄膜场效应晶体管(下文中称作TFT)11和TFT 12、电容器C11、以及作为发光元件的有机EL发光元件(OLED)13。在图2中，SGL表示信号线，WSL表示扫描线。
在许多情况下，有机EL发光元件具有电流校正特性，因此可以被称作为OLED(有机发光二极管)。尽管在图2和其它附图中发光元件使用的是二极管的符号，但在以下的描述中，电流校正特性对于OLED不是必然需要的。
在图2中，TFT 11的源极被连接至电源电位VCC。发光元件13的阴极被连接至接地电位GND。图2的像素电路2a的操作如下：
步骤ST1：
当扫描线WSL被设置为被选择状态(此时为低电平)、且写入电位Vdata被施加到信号线SGL时，TFT 12对电容器C11进行充电或放电，且TFT 11的栅极电位变为写入电位Vdata。
步骤ST2：
当扫描线WSL被设置为非选择状态时(此时为高电平)，信号线SGL和TFT 11彼此被电断开。然而，TFT 11的栅极电位被电容器C11稳定地保持。
步骤ST3：
流经TFT 11和发光元件13的电流具有对应于TFT 11的栅极源极间电压Vgs的值，并且，发光元件13以对应于电流值的亮度持续发光。
像在上述步骤ST1中，选择扫描线WSL并将提供给数据线的亮度信息传输至像素的内部的操作在下文中将被称作“写入”。
如上所述，一旦写入电位Vdata被写入到图2的像素电路2a中，发光元件13就以恒定的亮度持续发光，直至写入电位Vdata下一次被重写。
如上所述，在像素电路2a中，通过改变施加到作为驱动(驱动)晶体管的TFT 11的栅极的电压来控制流经EL发光元件13的电流的值。
此时，p通道驱动晶体管的源极被连接至电源电位VCC，且TFT 11一直在饱和区域中操作。因此，TFT 11是具有由以下等式1所表示的值的恒流源。
(等式1)
Ids＝1/2·μ(W/L)Cox(Vgs-Vth|)2    ...(1)
其中，μ表示载流子迁移率，Cox表示每单位面积的栅极电容，W表示栅极宽度，L表示栅极长度，Vgs表示TFT 11的栅极源极间电压，以及Vth表示TFT 11的阈值。
简单矩阵型图像显示装置中的每个发光元件仅在当发光元件被选择时发光。另一方面，如上所述，即使在写入操作结束之后，有源矩阵方式中的发光元件还继续发光。因此，有源矩阵方式在大尺寸高清晰度显示器方面尤其有优势，原因在于例如，与简单矩阵方式相比，发光元件的峰值亮度和峰值电流能够被降低。
图3是示出有机EL发光元件的电流-电压(I-V)特性的长期变化的示意图。在图3中，实线代表的曲线表示初始状态时的特性，而虚线代表的曲线表示长期变化之后的特性。
总的来说，如图3所示，有机EL发光元件的I-V特性随时间的推移而劣化。
然而，因为图2的双晶体管驱动是恒定电流驱动，所以如上所述恒定电流将持续流经有机EL发光元件，并且，即使当有机EL发光元件的I-V特性劣化时，有机EL发光元件的发光亮度也不随时间而降低。
图2的像素电路2a以p通道TFT形成。如果图2的像素电路2a能够用n通道TFT形成，那么现有的非晶态硅(a-Si)工艺能够被用于TFT的制造中。因此TFT衬底的成本能够被降低。
接下来将描述用n通道TFT代替晶体管的基本像素电路。
图4是示出用n通道TFT代替图2的电路中的p通道TFT的像素电路的电路图。
图4的像素电路2b包括n通道TFT 21和22、电容器C21、以及作为发光元件的有机EL发光元件(OLED)23。在图4中，SGL表示数据线，WSL表示扫描线。
在该像素电路2b中，作为驱动晶体管的TFT 21的漏极侧被连接至电源电位VCC，TFT 21的源极被连接至EL发光元件23的阳极，由此形成源极跟随(source follower)电路。
图5是示出初始状态中EL发光元件23和作为驱动晶体管的TFT 21的工作点的示意图。在图5中，横坐标轴表示TFT 21的漏极源极间电压Vds，而纵坐标轴表示TFT 21的漏极源极间的电流Ids。
如图5所示，通过EL发光元件23和作为驱动晶体管的TFT 21的工作点来确定源极电压，该电压具有依赖于栅极电压的不同值。
因为TFT 21在饱和区域中被驱动，所以，TFT 21传递具有如上述等式1所示出的等式的电流值的电流Ids，该等式1涉及与工作点处的源极电压相对应的栅极源极间电压Vgs。
具有如上所述的结构的有源矩阵型有机El显示器具有用于驱动EL发光元件的TFT电路和作为发光层的EL发光元件的层压结构。顶部发光结构和底部发光结构的有源矩阵型有机EL显示器已为人所知。
例如，在公开号为第2005-203196号的日本专利(专利文献3)中披露了顶部发光结构的无源矩阵型有机EL元件。
在普通的底部发光结构的情况下，发射的光需要从TFT衬底侧引出，因此TFT结构可能受到EL发光面积＝孔径比的限制。
另一方面，在顶部发光结构的情况下，发的光需要从相反的衬底侧引出。因此，顶部发光结构不受TFT结构的影响，从而能够增加EL发光面积＝孔径比。
发明内容
在底部发光结构中，光在TFT衬底侧引出。因此可实现厚度的增加，即，上电极(通常是阴极)的电阻的降低。此外，因为能够使用例如铝(Al)等的低电阻材料，所以，由上电极的电阻所引起的电压降相对不会出现问题。
另一方面，在顶部发光结构中，光在衬底的相反侧引出。对于上电极(通常是阴极)，要求在可见光区域中具有相对高的透射率。因此很难实现厚度的增加，即，上电极电阻的降低，并且很难使用例如铝(Al)等的低电阻材料(＝具有低透射率的材料)。
因此，在顶部发光结构中，由上电极的电阻所引起的电压降存在严重的问题。
由于该电压降，当面板的尺寸增加时，面板平面中上电极的电压会发生改变，因此导致面板的面内(in-plane)亮度差。
即，面板的尺寸越大以及面板的清晰度越高，这些问题的影响就越大。
期望抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
根据本发明的第一实施例，提供了一种显示装置，其中，包括发光区域的各个像素以矩阵形式排列，该显示装置包括：第一电极，形成在从像素的发光区域到位于发光区域外围的非发光区域；第二电极，被形成为被像素共用；以及发光材料层，形成在第一电极和第二电极之间；其中，第一电极和第二电极中的至少一个的非发光区域中的膜厚大于发光区域中的膜厚。
优选地，一发光部被设置在第二电极所形成的表面一侧，第二电极在非发光区域中具有第一导电层和第二导电层的层压结构，在可见光区域中，第一导电层具有比第二导电层高的透射率，以及，第一导电层被形成为在包括发光区域和非发光区域的整个区域上被像素共用。
优选地，第二导电层具有比第一导电层低的薄层电阻(sheetresistance)。
优选地，对于层压在非发光区域中的第一导电层和第二导电层，第二导电层以比第一导电层大的膜厚形成，并且，至少第二导电层具有用于以垂直于各层的层压方向的方向引导从发光部所发射的光的光导功能。
优选地，一发光部被设置在第一电极所形成的表面一侧，第一电极在非发光区域中具有第一导电层和第二导电层的层压结构，在可见光区域中，第一导电层具有比第二导电层高的透射率，且第一导电层被形成于包括发光区域和非发光区域的每个像素中。
优选地，第二导电层具有比第一导电层低的薄层电阻。
优选地，显示装置是顶部发光型的。
优选地，显示装置是底部发光型的。
优选地，每个像素至少包括发光元件、驱动晶体管和开关晶体管，并且，驱动晶体管和发光元件被彼此串连地连接在电源线和基准电位之间。
根据本发明，例如，第二电极具有第一导电层和第二导电层的双层结构，第一导电层形成于整个显示区域之上，且第二导电层形成于显示区域的非发光区域中，该非发光区域不是发光部。由此第二电极的电阻被降低。
根据本发明，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
附图说明
图1是示出普通有机EL显示装置的构造的框图；
图2是示出图1中的像素电路的构造的实例的电路图；
图3是示出有机EL发光元件的电流-电压(I-V)特性的长期变化的示意图；
图4是示出用n通道TFT取代图2的电路中的p通道TFT的像素电路的电路图；
图5是示出初始状态中作为驱动晶体管的TFT和EL发光元件的工作点的示意图；
图6是示出使用根据本发明第一实施例的像素电路的有机EL显示装置的构造的框图；
图7是示出根据第一实施例的像素电路的具体构造的电路图；
图8A、图8B和图8C是示出图7中像素电路的基本操作的时序图；
图9是辅助说明用于提高画质等的第一措施的实例的示意图，并且，是顶部发光结构的主要部分的示意性剖视图；
图10是示出第一导电层的蒸发掩膜的实例的示意图；
图11是示出第二导电层的蒸发掩膜的实例的示意图；
图12是辅助说明用于提高画质等的第二措施的实例的示意图，并且，是另一顶部发光结构的主要部分的示意性剖视图；
图13是辅助说明用于提高画质等的第三措施的实例的示意图，并且，是底部发光结构的主要部分的示意性剖视图；
图14是辅助说明用于提高画质等的第四措施的实例的示意图，并且，是另一底部发光结构的主要部分的示意性剖视图；
图15A、图15B、图15C、图15D和图15E是图7中像素电路的具体操作的时序图；
图16是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出发光期间的状态的示意图；
图17是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出非发光期间电压Vss被设置的状态的示意图；
图18是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出偏置信号被输入的状态的示意图；
图19是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出电压Vcc被设置的状态的示意图；
图20是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出当电压Vcc被设置时驱动晶体管的源极电压的转变的示意图；
图21是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出当数据信号Vsig被写入时的状态的示意图；
图22是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出对应于高迁移率和低迁移率的驱动晶体管的源极电压的转变的示意图；
图23是辅助说明图7中像素电路的操作的示意图，并且是示出发光状态的示意图；
图24是示出使用根据本发明第二实施例的像素电路的有机EL显示装置的构造的框图；
图25是示出根据第二实施例的像素电路的具体构造的电路图；以及
图26A、图26B、图26C、图26D、图26E和图26F是图25中像素电路的基本操作的时序图。
具体实施方式
在下文中将参考附图描述本发明的优选实施例。
图6是示出使用根据本发明第一实施例的像素电路的有机EL显示装置的构造的框图。
图7是示出根据第一实施例的像素电路的具体构造的电路图。
如图6和图7所示，该显示装置100包括：具有以m×n矩阵形式排列的像素电路101的像素阵列单元102；水平选择器(HSEL)103；写入扫描器(WSCN)104；电源驱动扫描器(PDSCN)105；由水平选择器103选择、并且被提供偏置信号Vofs或对应于亮度信息的数据信号Vsig的输入信号SIN的信号线SGL101～SGL10n；由写入扫描器104的栅极脉冲(扫描脉冲)GP选择并驱动的作为驱动配线的扫描线WSL101～WSL10m；以及由电源驱动扫描器105提供的被选择性地设置为电压VCC(例如，电源电压)或电压VSS(例如，负侧电压)的电源信号PSG所驱动的作为驱动配线的电源驱动线PSL101～PSL10m。
顺便指出，虽然像素电路101在像素阵列单元102中以m×n矩阵的形式排列，但为了附图的简化，图6示出的是以2(＝m)×3(＝n)矩阵的形式来排列像素电路101的例子。
此外，为了附图的简化，图7示出了一个像素电路的具体构造。
如图7所示，根据本实施例的像素电路101包括：作为驱动晶体管的n通道TFT 111；作为开关晶体管的n通道TFT 112；电容器C111；由有机EL发光元件(OLED：光电元件)形成的发光元件113；第一节点ND111；以及第二节点ND112。
在像素电路101中，作为驱动晶体管的TFT 111、节点ND111、以及发光元件(OLED)113被彼此串联连接在电源驱动线(电源线)PSL(101～10m)和预定基准电位Vcat(例如，接地电位)之间。
具体来说，发光元件113的阴极被连接至基准电位Vcat。发光元件113的阳极被连接至第一节点ND111。TFT 111的源极被连接至第一节点ND111。TFT 111的漏极被连接至电源驱动线PSL。
TFT 111的栅极被连接至第二节点ND112。
电容器C111的第一电极被连接至第一节点ND111。电容器C111的第二电极被连接至第二节点ND112。
TFT 112的源极和漏极被分别连接在信号线SGL和第二节点ND112之间。TFT 112的栅极被连接至扫描线WSL。
因此，根据本实施例的像素电路101具有连接在作为驱动晶体管的TFT 111的栅极和源极之间作为像素电容的电容器C111。
图8A～图8C是示出图7中像素电路的基本操作的时序图。
图8A示出的是施加到扫描线WSL的栅极脉冲(扫描脉冲)GP。图8B示出的是施加到电源驱动线PSL的电源信号PSG。图8C示出的是施加到信号线SGL的输入信号SIN。
对于像素电路101中的发光元件113的光发射，在非发光期间，如图8A～图8C所示，电源信号VSS(例如，负电压)被施加到电源驱动线PSL，且偏置信号Vofs通过信号线SGL传送，然后经由TFT 112被输入到第二节点ND112。其后，电源信号VCC(对应于电源电压)被施加到电源驱动线PSL。因此TFT 111的阈值被校正。
其后，对应于亮度信息的数据信号Vsig被施加到信号线SGL，由此，该信号经由TFT 112被写入到第二节点ND112。此时，该写入是在电流通过TFT 111时执行，从而以同时和并行的方式执行迁移率校正。
然后，TFT 112被设置为非导通状态，且发光元件113根据亮度信息进行发光。
具有如上所述结构的有源矩阵型有机EL显示装置100具有用于驱动EL发光元件的TFT电路和作为发光层的EL发光元件的层压结构，且被制造为顶部发光结构或底部发光结构的显示装置。
在根据本实施例的显示装置100中，进行以下措施以补救由于发光元件的电极部件中的电压降所引起的面板的面内亮度差的发生，即，通过在顶部发光结构或底部发光结构中降低被形成为将发光元件113的发光元件材料层夹在中间的第一电极(例如，阳极电极)或第二电极(例如，阴极电极)的电阻，来提高画质等。
图9是辅助说明用于提高画质等的第一措施的实例的示意图，并且是顶部发光结构的主要部分的示意性剖视图。
如图9所示，具有顶部发光结构的显示装置100A包括：由例如玻璃形成的衬底121；在衬底121上为各个像素电路101形成的多个TFT 122(图7中的TFT 111)；在从各个像素电路101的发光区域EA到位于发光区域EA外围的非发光区域NEA的区域之上形成的作为第一电极的阳极电极层123，阳极电极层123被连接至非发光区域NEA中的TFT 122(TFT 111的源极)；形成在整个区域之上作为第二电极的阴极电极层124，从而为像素所共用；以及形成在阳极电极层123和阴极电极层124之间的整个区域之上的发光材料层(EL层)125。
作为第二电极的阴极电极层124在每个像素电路101的非发光区域NEA中具有第一导电层1241和第二导电层1242的层压结构。在包括发光区域EA和非发光区域NEA的整个区域之上，以被像素共用的方式仅形成第一导电层1241。
图9中的参考符号126和127表示绝缘膜。
此外，第一导电层1241由在可见光区域中具有比第二导电层1242高的透射率的层形成。
例如，第一导电层1241由ITO的透明电极或类似物形成。第二导电层1242理想地由低电阻材料形成。例如，低电阻材料理想地是例如Al、Ag、Cu或类似物的金属或包括一种或多种金属的合金。
阳极电极层123由例如Al或类似物的材料形成。
在图9的结构的情况下，作为第二电极的阴极电极层124通过在形成EL层125之后在EL层125上形成第一导电层1241而构造的，然后，在非发光区域NEA中选择性地形成第二导电层1242。
在这种情况下，使用的是如图10和图11中所示出的蒸发膜130A和130B。
作为第二电极的阴极电极层124中的第二导电层1242具有比第一导电层1241低的薄层电阻。
对于非发光区域NEA中层压的第一导电层1241和第二导电层1242，第二导电层1242以大于第一导电层1241的膜厚形成。至少第二导电层1242具有用于以垂直于各层的层压方向的方向(正交于衬底121的主平面的方向)引导从EL发光元件113的发光部113A所发射的光的光导功能。
例如，第一导电层1241以纳米级的膜厚形成，第二导电层1242以微米级的膜厚形成。
在本实施例中，由于第二导电层1242由例如Al等具有高反射率的材料形成，因此，从发光部113A发射的一部分光当在第二导电层1242的侧部反射时，在图9中被向上引导。
该光导功能使所发射的光被有效地引出。
因此，具有图9的顶部发光结构的显示装置100A实现了阴极电极层124的低电阻。因此，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
图12是辅助说明用于提高画质等的第二措施的例子的示意图，并且是顶部发光结构的主要部分的示意性剖视图。
图12中的显示装置100B与图9中的显示装置100A不同之处在于，阴极电极层124B的第一导电层1241和第二导电层1242是以不同顺序层压的。
具体来说，在图12的显示装置100B中，在每个像素电路101的非发光区域NEA中选择性地形成第二导电层1242，其后，在整个区域之上以被像素所共用的方式形成第一导电层1241。第一导电层1241是第二导电层1242之上的上层。
同样在该结构中，因为第二导电层1242是由例如Al等具有高反射率的材料形成的，所以，即使当有光通过半透明的第一导电层1241时，例如，从发光部113A所发射的部分光当在第二导电层1242的侧部上发射时，被引导到图12中的上部。
该光导功能使所发射的光被有效地引出。
因此，具有图12的顶部发光结构的显示装置100B实现了阴极电极层124B的低电阻。因此，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
图13是辅助说明用于提高画质等的第三措施的实例的示意图，并且是底部发光结构的主要部分的示意性剖视图。
如图13所示，具有底部发光结构的显示装置100C包括：由例如玻璃形成的透明衬底131；在衬底131上为各个像素电路101形成的多个TFT 132(图7中的TFT 111)；在从各个像素电路101的发光区域EA到位于发光区域EA外围的非发光区域NEA的区域之上形成的作为第一电极的阳极电极层133，阳极电极层133被连接至非发光区域NEA中的TFT 132(TFT 111的源极)；形成在整个区域之上作为第二电极的阴极电极层134，从而为像素所共用；以及形成在阳极电极层133和阴极电极层134之间的整个区域之上的发光材料层(EL层)135。
作为第一电极的阴极电极层133在每个像素电路101的非发光区域NEA中具有第一导电层1331和第二导电层1332的层压结构。在每个像素的发光区域EA和非发光区域NEA中仅形成第一导电层1331。
图13中的参考符号136和137表示绝缘膜。
此外，第一导电层1331由在可见光区域中具有比第二导电层1332高的透射率的层形成。
例如，第一导电层1331由ITO的透明电极或类似物形成。第二导电层1332理想地由低电阻材料形成。例如，低电阻材料理想地是例如Al、Ag、Cu或类似物的金属或包括一种或多种金属的合金。
阴极电极层134由例如Al或类似物的材料形成。
在图13的结构的情况下，作为第一电极的阳极电极层133通过形成被连接至TFT 132的第一导电层1331来构造，然后，在非发光区域NEA中选择性地形成第二导电层1332。
作为第一电极的阳极电极层133中的第二导电层1332具有比第一导电层1331低的薄层电阻。
因此，具有图13的底部发光结构的显示装置100C实现了阳极电极层133的低电阻。因此，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
图14是辅助说明用于提高画质等的第四措施的例子的示意图，并且是底部发光结构的主要部分的示意性剖视图。
图14中的显示装置100D与图13中的显示装置100C不同之处在于，阳极电极层133D的第一导电层1331和第二导电层1332是以不同顺序层压。
具体来说，在图14的显示装置100D中，在每个像素电路101的非发光区域NEA中选择性地形成第二导电层1332，其后，在从非发光区域NEA至发光区域EA的区域之上形成第一导电层1331。第一导电层1331是第二导电层1332之上的上层。
因此，具有图14的底部发光结构的显示装置100D实现了阳极电极层133D的低电阻。因此，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
接下来将参考图15A～图15E以及图16～图23，考虑像素电路的操作来描述上述结构的更具体的操作。
图15A示出的是施加到扫描线WSL的栅极脉冲(扫描脉冲)GP。图15B的是示出施加到电源驱动线PSL的电源信号PSG。图15C示出的是施加到信号线SGL的输入信号SIN。图15D的是示出第二节点ND112的电位VND112。图15E的是示出第一节点ND111的电位VND111。
首先，在发光元件113的发光状态期间，如图15B和图16所示，电源驱动线PSL处于电源电压VCC，TFT 112处于截止状态。
此时，因为作为驱动晶体管的TFT 111被设置为在饱和区域中操作，所以流经EL发光元件113的电流Ids采用由对应于TFT 111的栅极源极间电压Vgs的等式1所表示的值。
接下来，在非发光期间中，如图15B和图17所示，作为电源线的电源驱动线PSL被设置为电压Vss。此时，当电压Vss低于EL发光元件113的阈值Vthel与阴极电压Vcat的和时，即，Vss＜Vthel+Vcat，EL发光元件113熄灭，且作为电源线的电源驱动线PSL变为作为驱动晶体管的TFT 111的源极。此时，如图15E所示，EL发光元件113的阳极(节点ND111)被充电到电压Vss。
此外，如图15A、15C、15D和15E以及图18所示，当信号线SGL的电位变为偏置电压Vofs时，栅极脉冲GP被设置为高电平以导通TFT 112，由此TFT 111的栅极电位被设置为偏置电压Vofs。
此时，TFT 111的栅极源极间电压采用值(Vofs-Vss)。当TFT111的栅极源极间电压(Vofs-Vss)不高于(低于)TFT 111的阈值电压Vth时，无法执行阈值的校正操作。因此，TFT 111的栅极源极间电压(Vofs-Vss)需要高于TFT 111的阈值电压Vth，即，Vofs-Vss＞Vth。
然后，在阈值校正操作中，施加到电源驱动线PSL的电源信号PSG再一次被设置为电源电压Vcc。
通过将电源驱动线PSL设置为电源电压Vcc，EL发光元件113的阳极(节点ND111)起TFT 111的源极的作用，电流如图19所示流动。
EL发光元件113的等效电路用如图19中示出的二极管和电容表示。因此，只要满足关系Vel≤Vcat+Vthel(EL发光元件113的泄漏电流比流经TFT 111的电流小许多)，TFT 111的电流就被用于对电容器C111和Cel进行充电。
此时，如图20所示，跨过电容Cel的电压Vel随时间升高。在经过一定时间之后，TFT 111的栅极源极间电压呈现值Vth。此时，Vel＝Vofs-Vth≤Vcat+Vthel。
如图15A和15C以及图21所示，在阈值抵消操作结束之后，信号线SGL通过处于导通状态的TFT 112被设置为电位Vsig。数据信号Vsig是对应于灰阶的电压。此时，如图15D所示，因为TFT112是导通的，所以TFT 111的栅极电位是电位Vsig。因为电流Ids从作为电源线的电源驱动线PSL流出，所以源极电位随时间升高。
此时，当TFT 111的源极电压不超过EL发光元件113的阈值电压Vthel与阴极电压Vcat的和时(当EL发光元件113的泄漏电流比流经TFT 111的电流小许多时)，流经TFT 111的电流被用于对电容器C111和Cel充电。
此时，因为TFT 111的阈值校正操作已经完成，所以，通过TFT111传送的电流反映了迁移率μ。
具体来说，如图22所示，当迁移率μ高时，此时的电流量大，源极电压快速升高。相反，当迁移率μ低时，电流量小，且源极电压缓慢升高。因此，TFT 111的栅极源极间电压反映迁移率μ而降低，并在经过一定时间之后变为完全校正迁移率的栅极源极间电压Vgs。
最后，如图15A～图15C以及图23所示，栅极脉冲GP变为低电平以截止TFT 112，从而结束写入，并且，EL发光元件113进行发光。
因为TFT 111的栅极源极间电压是恒定的，TFT 111将恒定电流Ids发送至EL发光元件113，在电流Ids流经EL发光元件113时，电压Vel升高至电压Vx，且EL发光元件113发光。
同样在像素电路101中，当发光时间延长时，发光元件113的I-V特性被改变。因此，图23中点B(节点ND111)的电位也被改变。然而，TFT 111的栅极源极间电压被保持在恒定的值，因此流经EL发光元件113的电流不变。因此，即使当发光元件113的I-V特性劣化时，恒定电流Ids一直持续流动，因此，发光元件113的亮度不变。
在这样驱动的像素电路中，阴极电极层或阳极电极层的电阻被降低。因此，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
在该第一实施例中，上面已经描述了对于具有图7中电路(即，包括两个晶体管和一个电容器的2Tr+1C像素电路)的显示装置100来说，作为用于提高画质的有效措施的第一至第四措施的例子。
然而，虽然第一至第四措施的例子对于具有2Tr+1C像素电路的显示装置100是有效的，但是，这些措施也可以被应用于具有这样构造的显示装置，即，除了与OLED和开关晶体管串联连接的驱动(驱动)晶体管外，还针对迁移率和阈值抵消分别设置了TFT等。
在这些显示装置中，包括五个晶体管和一个电容器的5Tr+1C的像素电路的显示装置的结构的实例将作为第二实施例在以下被描述。
图24是示出使用根据本发明的第二实施例的像素电路的有机EL显示装置的构造的框图。
图25是示出根据该实施例的像素电路的具体构造的电路图。
如图24和图25所示，该显示装置200包括：具有以m×n矩阵形式排列的像素电路201的像素阵列单元202；水平选择器(HSEL)203；写扫描器(WSCN)204；驱动扫描器(DSCN)205；第一自动归零(auto-zero)电路(AZRD1)206；第二自动归零电路(AZRD2)207；由水平选择器203选择并且被提供对应于亮度信息的数据信号的信号线SGL；由写扫描器204选择并驱动的作为第二驱动配线的扫描线WSL；由驱动扫描器205选择并驱动的作为第一驱动配线的驱动线DSL；由第一自动归零电路206选择并驱动的作为第四驱动配线的第一自动归零线AZL1；以及由第二自动归零电路207选择并驱动的作为第三驱动配线的第二自动归零线AZL2。
如图24和图25所示，根据本实施例的像素电路201包括：p通道TFT 211；n通道TFT 212～215；电容器C211；由有机EL发光元件(OLED：光电元件)形成的发光元件216；第一节点ND211；以及第二节点ND212。
TFT 211形成第一开关晶体管。TFT 213形成第二开关晶体管。TFT 215形成第三开关晶体管。TFT 214形成第四开关晶体管。
顺便指出，用于提供电源电压Vcc(电源电位)的线对应于第一基准电位。接地电位GND对应于第二基准电位。VSS1对应于第四基准电位。VSS2对应于第三基准电位。
在像素电路201中，TFT 211、作为驱动晶体管的TFT 212、第一节点ND211、以及发光元件(OLED)216被彼此串联连接在第一基准电位(本实施例中的电源电位Vcc)和第二基准电位(本实施例中的接地电位GND)之间。具体来说，发光元件216的阴极被连接至接地电位GND。发光元件216的阳极被连接至第一节点ND211。TFT 212的源极被连接至第一节点ND211。TFT 212的漏极被连接至TFT 211的漏极。TFT 211的源极被连接至电源电位Vcc。
TFT 212的栅极被连接至第二节点ND212。TFT 211的栅极被连接至驱动线DSL。
TFT 213的漏极被连接至第一节点ND211和电容器C211的第一电极。TFT 213的源极被连接至固定电位VSS2。TFT 213的栅极被连接至第二自动归零线AZL2。电容器C211的第二电极被连接至第二节点ND212。
TFT 214的源极和漏极被分别连接在信号线SGL和第二节点ND212之间。TFT 214的栅极被连接至扫描线WSL。
TFT 215的源极和漏极被分别连接在第二节点ND212和预定电位Vss1之间。TFT 215的栅极被连接至第一自动归零线AZL1。
因此，根据本实施例的像素电路201被构造为，使作为像素电容的电容器C211被连接至作为驱动晶体管的TFT 212的栅极和源极之间，TFT 212的源极电位在非发光期间经由作为开关晶体管的TFT 213被连接至固定电位，并在TFT 212的栅极和漏极之间建立连接以校正阈值Vth。
作为第一实施例已经被描述的用于提高画质的第一至第四措施在现在的第二实施例中被采用。
通过采取期望的措施，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
接下来将参考附图26A～图26F，考虑像素电路的操作来描述上述结构的操作。
顺便指出，图26A示出的是施加到驱动线DSL的驱动信号DS。图26B示出的是施加到扫描线WSL的驱动信号WS(对应于第一实施例中的栅极脉冲GP)。图26C示出的是施加到第一自动归零线AZL1的驱动信号AZ1。图26D示出的是施加到第二自动归零线AZL2的作为驱动信号的自动归零信号AZ2。图26E示出的是第二节点ND212的电位。图26F示出的是第一节点ND211的电位。
由驱动扫描器205提供给驱动线DSL的驱动信号DS被保持在高电平。由写入扫描器204提供给扫描线WSL的驱动信号WS被保持在低电平。由自动归零电路206提供给自动归零线AZL1的驱动信号AZ1被保持在低电平。由自动归零电路207提供给自动归零线AZL2的驱动信号AZ2被保持在高电平。
结果是，TFT 213导通。此时，电流流经TFT 213，并且TFT 212的源极电位Vs(第一节点ND211的电位)降至电位VSS2。因此，施加到发光元件216的电压是0V，因此发光元件216不发光。
在这种情况下，即使当TFT 214导通时，由电容器C211所保持的电压，即，TFT 212的栅极电压也不会改变。
接下来，在EL发光元件216的非发光期间，如图26C和图26D所示，在提供给自动归零线AZL2的驱动信号AZ2被保持在高电平的状态下，提供给自动归零线AZL1的驱动信号AZ1被设置为高电平。因此，第二节点ND212的电位变为电位VSS1。
在提供给自动归零线AZL2的驱动信号AZ2被变为低电平之后，由驱动扫描器205提供给驱动线DSL的驱动信号DS仅在预定期间内被变为低电平。
因此，TFT 213被截止，而TFT 215和TFT 212被导通。因此，电流流经TFT 212和TFT 211的通路，并且第一节点的电位升高。
然后，由驱动扫描器205提供给驱动线DSL的驱动信号DS被变为高电平，且驱动信号AZ1被变为低电平。
作为上述的结果，驱动晶体管TFT 212的阈值Vth被校正，且第二节点ND212和第一节点ND211之间的电位差变为阈值Vth。
在这种状态经过预定期间之后，由写扫描器204提供给扫描线WSL的驱动信号WS在高电平被保持了预定期间，使得数据从数据线被写入到节点ND212。当驱动信号WS处于高电平时，由驱动扫描器205提供给驱动线DSL的驱动信号DS被改变为高电平。驱动信号WS立即被变为低电平。
此时，TFT 212被导通，而TFT 214被截止，从而执行迁移率的校正。
在这种情况下，因为TFT 214被截止、而且TFT 212的栅极源极间电压Vgs是恒定的，所以，TFT 212将恒定电流Ids传送至EL发光元件216。因此，第一节点ND211的电位升高至电流Ids流经EL发光元件216时的电压Vx，且EL发光元件216发光。
同样在本电路中，随着EL发光元件的发光时间被延长，EL发光元件的电流-电压(I-V)特性发生改变。因此，第一节点ND211的电位也被改变。然而，因为TFT 212的栅极源极间电压Vgs被保持在恒定值，所以流经EL发光元件216的电流不变。因此，即使当EL发光元件216的I-V特性劣化时，恒定电流Ids也将一直持续流动，使得EL发光元件216的亮度不变。
因此，在这样驱动的像素电路中，阴极电极层或阳极电极层的电阻被降低。因此，能够抑制发光元件的电极部件中的电压降、阻止面板的面内亮度差的发生，从而获得高画质的图像。
本领域技术人员应理解，在所附的权利要求或其等同物的范围内，可根据设计要求和其它因素来进行各种修改、组合、子组合、和替换。

Claims (9)

1.一种显示装置，其中，包括发光区域的各个像素以矩阵形式排列，所述显示装置包括：
第一电极，形成于从所述像素的发光区域至位于所述发光区域外围的非发光区域；
第二电极，被形成为被所述像素共用；以及
发光材料层，形成于所述第一电极和所述第二电极之间；
其中，所述第一电极的所述非发光区域中的膜厚大于所述发光区域中的膜厚。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，一发光部被设置在所述第二电极所形成的表面侧，
所述第二电极在所述非发光区域中具有第一导电层和第二导电层的层压结构，
在可见光区域中，所述第一导电层具有比所述第二导电层高的透射率，以及
所述第一导电层被形成为在包括所述发光区域和所述非发光区域的整个区域之上被所述像素共用。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述第二导电层具有比所述第一导电层低的薄层电阻。
4.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，对于层压在所述非发光区域中的所述第一导电层和所述第二导电层，所述第二导电层以比所述第一导电层大的膜厚形成，并且至少所述第二导电层具有用于以垂直于各个层的层压方向的方向引导从所述发光部所发射的光的光导功能。
5.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，一发光部被设置于所述第一电极所形成的表面侧，所述第一电极在所述非发光区域中具有第一导电层和第二导电层的层压结构，
在可见光区域中，所述第一导电层具有比所述第二导电层高的透射率，以及
所述第一导电层形成于包括所述发光区域和所述非发光区域的每个像素中。
6.根据权利要求5所述的显示装置，
其中，所述第二导电层具有比所述第一导电层低的薄层电阻。
7.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述显示装置是顶部发光型。
8.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述显示装置是底部发光型。
9.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，每个所述像素至少包括：
发光元件，
驱动晶体管，以及
开关晶体管，并且
所述驱动晶体管和所述发光元件彼此被串联连接在电源线和基准电位之间。
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