CN101312008A - 显示装置、显示装置驱动方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供显示装置、显示装置驱动方法和电子设备。该显示装置包括像素阵列部分和驱动该像素阵列部分的驱动部分。该像素阵列部分包括行扫描线、列信号线和以矩阵形式排列在行扫描线和列信号线的交叉点上的像素。该驱动部分包括通过顺序扫描每场中的行扫描线来提供控制信号给每条行扫描线的写扫描器，以及配置来与顺序行扫描同步地提供视频信号给每条列信号线的信号选择器。这些像素都包括：储能电容器，发光元件，响应于控制信号导通、取样视频信号并在储能电容器中保存视频信号的取样晶体管、以及按照保存在储能电容器中的视频信号将驱动电流提供给发光元件的驱动晶体管。

Description

显示装置、显示装置驱动方法和电子设备
对相关申请的交叉引用
本发明包含涉及于2007年5月21在日本专利局提交的日本专利申请JP2007-133862的主题，其整个内容通过引用合并在这里。
技术领域
本发明涉及用于利用包括在每个像素中的绝缘栅极场效应晶体管(insulated-gate field-effect transistor)控制通过诸如有机EL元件之类的发光元件的电流量的有源矩阵装置、这种显示装置的驱动方法以及包括这种显示装置的电子设备。
背景技术
在诸如液晶显示器之类的图像显示装置中，大量液晶像素以矩阵形式排列。基于关于要显示的图像的信息，对每个像素控制入射光透射强度或入射光反射强度，以便显示该图像。在像素中使用有机EL元件的有机EL显示器中类似地执行这种过程。在这种情况下，这些有机EL元件为功能不同于上述液晶像素的自发光元件。相应地，有机EL显示器具有实现图像可见度和响应速度两者都高于液晶显示器的图像可见度和响应速度并且不需要背光的优点。此外，在有机EL显示器中，每个发光元件的亮度级(luminance level)(灰度)可以根据流过其的电流的值进行控制，即，每个发光元件为所谓的流控元件(current-controlled element)。因此，使用流控发光元件的有机EL显示器明显不同于使用压控液晶像素(voltage-controlled liquid crystal pixel)的液晶显示器。
类似于液晶显示器，有机EL显示器的驱动方法包括简单矩阵驱动法和有源矩阵驱动法。简单矩阵驱动法可以使得有机EL显示器的结构变得简单，但使用这样的方法难于实现大规模高分辨率显示器。相应地，有源矩阵驱动法目前正在积极研发。在有源矩阵驱动法中，由包括在每个像素电路中的有源元件控制通过包括在该像素电路中的发光元件的电流(通常将薄膜晶体管(TFT)用作有源元件)。日本未审专利申请公开第2003-255856、2003-271095、2004-133240、2004-029791、2004-093682和2006-215213号描述了这种有源矩阵驱动方法。
发明内容
相关技术中涉及的像素电路都形成在提供控制信号的行扫描线和提供视频信号的列信号线的交叉点上，而且都包括至少一个取样晶体管、储能电容器(storage capacitor)、驱动晶体管和发光元件。取样晶体管响应于扫描线传送来的控制信号开始导电(conduct)，而且该取样晶体管对扫描线传送来的控制信号执行取样。储能电容器按照所取样的视频信号(sampled video signal)保持输入电压。在预定发光期间，驱动晶体管按照储能电容器所保持的输入电压，向发光元件提供输出电流。
一般来说，该输出电流依赖于驱动晶体管的沟道区中的载流子迁移率(mobility of carrier)以及驱动晶体管的阈值电压。发光元件按照驱动晶体管提供的输出电流，以相应于视频信号的亮度级来发光。
当储能电容器所保持的输入电压被施加到驱动晶体管的栅极时，该输出电流在驱动晶体管的源极和漏极之间流动，从而激活发光元件。一般来说，从发光元件发出的光的亮度级与在那里流动的电流量成比例。按照驱动晶体管的栅极电压，即，保存在储能电容器中的输出电压，来控制驱动晶体管所提供的输出电流的量。相关技术的像素电路通过按照输入视频信号改变施加到驱动晶体管的栅极的输入电压控制提供给发光元件的电流的量。
驱动晶体管具有下述等式1表达的运行特性：
Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2    ......等式1
其中Ids表示在驱动晶体管的源极和漏极之间流动的漏极电流，即，提供给像素电路中的发光元件的输出电流；Vgs表示施加到栅极的、关于源极的栅极电压(gate voltage)，即，像素电路中的上述输入电压；Vth表示晶体管的阈值电压；μ表示作用为晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率；W表示沟道宽度；L表示沟道长度；以及Cox表示栅极电容。如从晶体管特性等式1中显而易见的那样，当薄膜晶体管运行在饱和区中时，如果栅极电压Vgs超过阈值电压Vth，则导通该薄膜晶体管，然后流动漏极电流Ids。根据如由晶体管特性等式1所指示的那样的基本原理，如果栅极电压Vgs为恒量，则提供给发光元件的漏极电流量维持为恒量。相应地，如果将同样的电平的视频信号分别提供给形成显示屏幕的像素，则所有像素以同样的亮度级发光。结果，可以获得显示屏幕的一致性。
然而，实际上，在由诸如多晶硅之类的半导体膜制造的薄膜晶体管(TFT)之中，在装置特性方面存在多种变种。例如，阈值电压Vth随装置的不同而变化。如从晶体管特性等式1中显而易见的那样，如果驱动晶体管的阈值电压Vth变化，则即使在栅极电压Vgs为恒量的条件下，漏极电流Ids也变化。因此，亮度级也随像素的不同而变化。这使得显示屏幕的一致性变差。为了克服这一难点，如(例如)日本未审专利申请公开第2004-133240号所公开的那样，已经研发出具有消除驱动晶体管的阈值电压的变异的功能(阈值电压校正功能)的像素电路。
此外，不仅阈值Vth而且迁移率μ也随装置不同而变化。如从晶体管特性等式1中显而易见的那样，如果迁移率变化，则即使在栅极电压Vgs为恒量的条件下，漏极电流Ids也变化。因此，亮度级也随像素的不同而变化。这使得显示屏幕的一致性变差。为了克服这一难点，如(例如)日本未审专利申请公开第2006-215213号所公开的那样，已经研发出具有消除驱动晶体管的迁移率的变异的功能(迁移率校正功能)的像素电路。
相关技术的像素电路运行在每场的发光期间和非发光期间。在非发光期间，执行用于校正每个驱动晶体管的阈值的上述处理以及用于校正每个晶体管的迁移率的上述处理。
除了取样晶体管和驱动晶体管之外，相关技术的像素电路都具有用于在每场中的发光期间和非发光期间切换的开关晶体管。通过交替地导通和截止开关晶体管，在每个像素中切换发光状态和非发光状态。
为了驱动其中都具有上述配置的像素排列成矩阵形式的像素阵列部分，该像素阵列部分周围的外围驱动部分需要用于执行取样晶体管的顺序行扫描(sequential row scanning)的写扫描器(write scanner)以及用于通过交替地导通和截止每个开关晶体管来在发光期间和非发光期间切换的另一扫描器。
相关技术中的有源矩阵显示装置配置有单一面板。在该面板的中心部分，布置与显示屏幕对应的像素阵列部分。在该屏幕周围的外围部分中，布置驱动电路。由于围绕面板的中心部分中的显示屏幕的外围部分看起来像框架，所以面板的周围部分也被称为框架部分。随着驱动电路中所需要的扫描器数量的增加，框架部分的面积也增加。框架部分的尺寸的增加会对显示屏幕的中心部分强加各种限制。例如，降低成套产品(set product)的外观和设计的灵活性。因此，框架部分的尺寸的增加会对成套产品的设计强加各种限制。由于外围驱动电路的复杂性的增加而引起的框架部分的面积的增加是要解决的难点。
希望通过减小包括在外围驱动部分中的扫描器的数量来减小框架部分的面积(以下称为框架小型化)。
根据本发明的实施方式的显示装置包括像素阵列部分和配置来驱动该像素阵列部分的驱动部分。该像素阵列部分包括行扫描线、列信号线和以矩阵形式排列在该行扫描线和列信号线的交叉点上的像素。该驱动部分包括：至少一个写扫描器，配置来通过顺序扫描每场中的行扫描线来提供控制信号给每条行扫描线；以及信号选择器，配置来与顺序行扫描同步地提供视频信号给每条列信号线。这些像素都包括储能电容器、发光元件、具有控制端子以及一对电流端子并且配置来响应于控制信号而导通、取样视频信号并在储能电容器中保存所取样的视频信号的取样晶体管、以及具有控制端子以及一对电流端子并且配置来按照保存在储能电容器中的视频信号将驱动电流提供给发光元件的驱动晶体管。该取样晶体管的控制端子连接到行扫描线之一。该取样晶体管的电流端子之一连接到列信号线之一，而该取样晶体管的另一电流端子连接到取样晶体管的控制端子。该驱动晶体管的电流端子之一连接到电源，而该驱动晶体管的另一电流端子连接到发光元件。该储能电容器连接到驱动晶体管的控制端子。每个像素在每场中在发光期间和非发光期间中运行，并且在非发光期间执行用于校正驱动晶体管的阈值电压的处理、用于在储能电容器中保存视频信号的处理以及用于校正驱动晶体管的迁移率的处理。
信号选择器不仅提供视频信号给每条列信号线，而且还提供预定电位给每条列信号线，以便截止发光元件。写扫描器提供控制信号给每条行扫描线，以使得不仅将视频信号而且将该预定电位从列信号线提供给像素。取样晶体管响应于写扫描器提供的控制信号，从列信号线之一获得该预定电位，并且将所获得的预定电位施加到驱动晶体管的控制端子，以便截止发光元件并从发光期间切换到非发光期间。
在每个像素中该储能电容器都连接在该驱动晶体管的控制端子和该驱动晶体管的该另一电流端子之间。每个像素通过在取样视频信号之前将电流流到驱动晶体管直到驱动晶体管被截止为止、当驱动晶体管被截止时获得在驱动晶体管的控制端子和驱动晶体管的该另一电流端子之间的电压并且将所获得的电压保存在储能电容器中，来执行用于校正驱动晶体管的阈值电压的处理。此外，每个像素通过在导通取样晶体管并且在储能电容器保存视频信号时，对于预定的校正期间，负反馈流过该驱动晶体管的驱动电流到储能电容器，来执行用于校正驱动晶体管的迁移率的处理。
根据本发明的实施方式，写扫描器不仅将用于从信号线向像素提供视频信号的控制信号而且将用于从信号线向像素提供预定电位的控制信号提供给每条扫描线。取样晶体管响应于从写扫描器提供的控制信号来从信号线获得预定电位，并且截止驱动晶体管，从而截止发光元件并从发光期间切换到非发光期间。在上述配置中，每个像素都不需要用于在发光期间和非发光期间进行切换的开关晶体管，并且驱动部分不需要用于顺序扫描开关晶体管的扫描器。因此，可以实现面板的框架的小型化。
附图说明
图1是图解示例性显示装置的整体配置的框图；
图2是图解在图1中所图解的示例性显示装置中包括的像素的示例性配置的电路图；
图3是用于描述图解在图2中的像素的操作的电路图；
图4是用于描述示例性显示装置的操作的时序图；
图5是图解根据本发明的第一实施方式的显示装置的整体配置的框图；
图6是图解在图5中所图解的、根据第一实施方式的显示装置中包括的像素的配置的电路图；
图7是用于描述根据第一实施方式的显示装置的操作的时序图；
图8是图解根据本发明的第二实施方式的显示装置的整体配置的图；
图9是图解根据第二实施方式的显示装置中包括的像素的配置的电路图；
图10是用于描述根据第二实施方式的显示装置的操作的时序图；
图11是图解根据本发明的第三实施方式的显示装置的整体配置的图；
图12是图解根据图解在图11中的、第三实施方式的显示装置中包括的像素的配置的电路图；
图13是用于描述根据第三实施方式的显示装置的操作的时序图；
图14是图解根据本发明的实施例的显示装置的装置配置的横截面图；
图15是图解根据本发明的实施例的显示装置的模块配置的平面图；
图16是包括根据本发明的实施例的显示装置的电视机的透视图；
图17是包括根据本发明的实施例的显示装置的数字照相机的透视图；
图18是包括根据本发明的实施例的显示装置的笔记本大小的个人计算机的透视图；
图19是包括根据本发明的实施例的显示装置的移动终端装置的示意图；以及
图20是包括根据本发明的实施例的显示装置的摄影机的透视图。
具体实施方式
在下面将参考附图详细描述本发明的实施方式。首先，为了阐明本发明的背景，将参考图1描述有源矩阵显示装置的示例。如图所示，有源矩阵显示装置包括担当主要部分的像素阵列1和外围电路部分。外围电路部分包括水平选择器3、写扫描器4、驱动扫描器5、第一校正扫描器71和第二校正扫描器72。像素阵列1具有R、G和B像素，其排列成矩阵形式，并且每个像素都布置在行扫描线WS之一和列信号线SL之一的交叉点上。虽然红、绿和蓝三原色R、G和B像素用于实现彩色显示，但本发明的实施方式不限于此。R、G和B像素中的每个都由像素电路2形成。水平选择器3驱动信号线SL。水平选择器3是用于向信号线SL提供视频信号的信号部分。写扫描器4驱动扫描线WS。除了扫描线WS外，还提供有扫描线DS、AZ1和AZ2。驱动扫描器5、第一校正扫描器71和第二校正扫描器72分别驱动扫描线DS、扫描线AZ1和扫描线AZ2。写扫描器4、驱动扫描器5、第一校正扫描器71和第二校正扫描器72形成用于在每个水平扫描期间顺序扫描像素行的扫描器部分。由于这个示例包括总共四个扫描器，所以框架部分的面积很大。这妨碍了框架部分的小型化。当扫描线WS选择像素电路2时，像素电路2执行对信号线SL提供的视频信号的取样。当扫描线DS选择像素电路2时，按照所取样的视频信号驱动包括在像素电路2中的发光元件。即，用于提供控制信号给扫描线DS的驱动扫描器5在像素的发光期间和非发光期间之间切换。当扫描线AZ1和AZ2选择像素电路2时，执行事先确定的校正操作。
像素阵列1一般形成在诸如玻璃衬底之类的绝缘衬底上，以形成平板(flatpanel)。每个像素电路2都由低温多晶硅TFT形成。在像素阵列1包括由低温多晶硅TFT形成的像素电路2的情况下，在同一平板上集成地形成像素阵列1、信号部分和扫描部分。这样做的理由是，信号部分和扫描部分也可以由低温多晶硅TFT形成。信号部分和扫描部分形成外围驱动部分。
图2是图解在图1中所图解的示例性显示装置中包括的每个像素的示例性配置的电路图。像素电路2具有五个薄膜晶体管(即，晶体管Tr1至Tr4和晶体管Trd)、单一电容性元件(储能电容器)Cs和单一发光元件EL。晶体管Tr1至Tr3和晶体管Trd中的每一个都是N沟道多晶硅TFT。只有晶体管Tr4是P沟道多晶硅TFT。该电容性元件Cs形成像素电路2的电容器部分。例如，发光元件EL是具有阳极和阴极的二极管有机EL元件。
驱动晶体管Trd是像素电路2的中心成分，具有连接到储能电容器Cs的一端的栅极G和连接到储能电容器Cs的另一端的源极S。驱动晶体管Trd的栅极G还经由开关晶体管Tr2连接到参考电位Vss1。驱动晶体管Trd的漏极经由开关晶体管Tr4连接到电源Vcc。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，而发光元件EL的阴极连接到地。在某些情况下，地电位用Vcath表示。开关晶体管Tr3连接在驱动晶体管Trd的源极S和另一参考电位Vss2之间。开关晶体管Tr3的栅极连接到扫描线AZ2。取样晶体管Tr1连接在信号线SL和驱动晶体管Trd的栅极G之间。取样晶体管Tr1的栅极连接到扫描线WS。
在上述配置中，取样晶体管Tr1在预定取样期间，响应于扫描线WS提供的控制信号开始导电(conduction)，取样信号线SL提供的视频信号Vsig，并且将所取样的视频信号Vsig保存在储能电容器Cs中。储能电容器Cs按照所取样的视频信号Vsig，在驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间施加输入电压Vgs。在预定发光期间，驱动晶体管Trd按照输入电压Vgs将输出电流(漏极电流)Ids施加到发光元件EL。输出电流Ids依赖于驱动晶体管Trd的沟道区中的载流子迁移率μ(mobility μ of carriers)和驱动晶体管Trd的阈值电压Vth。发光元件EL按照晶体管Trd提供的输出电流Ids，以相应于视频信号Vsig的亮度级发光。
像素电路2包括由开关晶体管Tr2至Tr4形成的校正部分。为了消除输出电流Ids对驱动晶体管Trd的沟道区中的载流子的迁移率μ的依赖性，在发光期间的开头事先校正保持在储能电容器Cs中的输入电压Vgs。更具体地说，响应于分别从扫描线WS和DS提供的控制信号WS和DS，校正部分(开关晶体管Tr2至Tr4)在取样期间的一部分期间运行，以便通过在取样视频信号Vsig的同时从驱动晶体管Trd提取输出电流Ids并且将所提取的输出电流Ids负反馈到储能电容器Cs，来校正输入电压Vgs。另外，为了消除输出电流Ids对驱动晶体管Trd的阈值电压Vth的依赖性，校正部分(开关晶体管Tr2至Tr4)在取样期间之前检测驱动晶体管Trd的阈值电压Vth，并且将所检测到的阈值电压Vth加到输入电压Vgs。
驱动晶体管Trd为N沟道晶体管，具有连接到电源Vcc的漏极和连接到发光装置EL的源极S。在这种情况下，在与先于发光期间的取样期间的随后部分重叠的发光期间的开头，上述校正部分从驱动晶体管Trd提取输出电流Ids并且将所提取的输出电流Ids负反馈到储能电容器Cs。此时，校正部分促使在发光期间的开头从驱动晶体管Trd的源极S提取的输出电流Ids流到包括在发光元件中的电容器。更具体地说，发光元件EL为具有连接到驱动晶体管Trd的源极S的阳极和连接到地的阴极的二极管发光元件。在这种配置中，校正部分(开关晶体管Tr2至Tr4)事先将发光元件EL的阳极和阴极设置成处于反偏压状态(reverse biased state)，以便在从驱动晶体管Trd的源极S提取的输出电流Ids流到发光元件EL时，促使二极管发光元件担当电容性元件。校正部分可以调整取样期间内从驱动晶体管Trd提取输出电流Ids的期间的时间宽度t，从而优化输出电流Ids到储能电容器Cs的负反馈量。
图3是包括图解在图2中的显示装置中的像素电路的示意图。为了使得像素电路的操作变得更容易理解，增加要由取样晶体管Tr1取样的视频信号Vsig、驱动晶体管Trd的输入电压Vgs、驱动晶体管Trd的输出电流Ids和发光元件EL的电容性成分Coled。下面将参考图3描述由像素电路2执行的基本操作。
图4是图解在图3中的像素电路的时序图。将参考图4详细描述在图3中的像素电路的操作。图4沿着时间轴T图解施加到扫描线WS、AZ1、AZ2和DS的控制信号的波形。为了简化附图，用与相应的扫描线的符号相同的符号表示每个控制信号。由于晶体管Tr1、Tr2和Tr3为N沟道晶体管，所以当通过扫描线WS、AZ1和AZ2的控制信号的信号电平为高电平时导通，而当通过扫描线WS、AZ1和AZ2的控制信号的信号电平为低电平时截止。另一方面，由于晶体管Tr4是P沟道晶体管，所以当通过扫描线DS的控制信号的信号电平为高电平时截止晶体管Tr4，而当通过扫描线DS的控制信号的信号电平为低电平时导通晶体管Tr4。在该时序图中，不仅图解了控制信号WS、AZ1、AZ2和DS的波形，而且图解了驱动晶体管Trd的栅极G和源极S上的电位变化。
在图4所图解的时序图中，将从时间T1到时间T8的期间规定为一场(1f)。在一场中，包括在像素阵列中的行被顺序扫描一次。该时序图图解了施加到单一行上的像素的控制信号WS、AZ1、AZ2和DS的波形。
在先于确定场的开头的时间T0，控制信号WS、AZ1、AZ2和DS的信号电平为低电平。相应地，N沟道晶体管Tr1、Tr2和Tr3处于截止状态，只有P沟道晶体管Tr4处于导通状态。由于驱动晶体管Trd经由处于导通状态的晶体管Tr4连接到电源Vcc，所以驱动晶体管Trd按照该确定的输入电压Vgs提供输出电流Ids给发光元件EL。相应地，发光元件EL在时间T0发光。在此时施加到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs被表达为栅极电位(G)和源极电位(S)之间的电位差。
在该场开始的时间T1，控制信号DS的信号电平从低电平变化到高电平，以便截止晶体管Tr4并将驱动晶体管Trd与电源Vcc断开。结果，终止发光，并且开始非发光期间。即，在时间T1，所有晶体管Tr1至Tr4处于截止状态。
随后，在时间T2，将控制信号AZ1和AZ2中的每一个的信号电平变化到高电平，以便导通开关晶体管Tr2和Tr3。结果，驱动晶体管Trd的栅极G连接到参考电位Vss1，而其源极S连接到参考电位Vss2。这里，满足不等式Vss1-Vss2＞Vth。因此，通过设置不等式Vss1-Vss2＝Vgs＞Vth，进行对要在时间T3执行的阈值电压校正的准备。即，从时间T2到时间T3的期间对应于驱动晶体管Trd的复位期间。而且，满足不等式VthEL＞Vss2，其中VthEL表示发光元件EL的阈值电压。相应地，将负偏置施加到发光元件EL，而发光元件EL处于所谓的反偏压状态。需要这种反偏压状态以便后面正常地执行阈值电压Vth校正和迁移率校正。
在时间T3，控制信号AZ2的信号电平变为低电平。在之后，控制信号DS的信号电平立即也变为低电平。结果，截止晶体管Tr3，导通晶体管Tr4。漏极电流Ids因此而流到储能电容器Cs，以便开始阈值电压Vth校正。此时，驱动晶体管Trd的栅极G仍然连接到参考电位Vss1。相应地，直到驱动晶体管Trd截止为止，电流Ids都流动。当驱动晶体管Trd截止时驱动晶体管Trd的源极电位(S)变成为等于Vss1-Vth的差。在漏极电流的截止之后的时间T4，控制信号DS的信号电平再次变回高电平，以截止开关晶体管Tr4。此外，控制信号AZ1的信号电平变回低电平，以截止开关晶体管Tr2。结果，阈值电压Vth被保持在储能电容器Cs中。因此，从时间T3到时间T4的期间是检测驱动晶体管的阈值电压Vth的期间。从时间T3到时间T4的该检测期间被称为Vth校正期间。
在已经如上所述那样执行了Vth校正之后的时间T5，控制信号WS的信号电平变为高电平，以便导通取样晶体管Tr1。结果，视频信号Vsig被保存在储能电容器Cs。储能电容器Cs的电容比发光元件EL等效电容小很多。相应地，大部分视频信号Vsig都被保存在储能电容器Cs中。更具体地说，电位差Vsig-Vss1被保存在储能电容器Cs。因此，施加在驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的输入电压Vgs变成等于以前检测到并保持的阈值电压Vth和此时取样到的电位差(Vsig-Vss1)之和，即，变成等于(Vsig-Vss1+Vth)。为了简化以下描述，假定参考电位为零伏特。在这种情况下，施加在该栅极和该源极之间的输入电压Vgs等于(Vsig+Vth)之和，如图4的时序图所示。执行视频信号Vsig取样，直到控制信号WS的电平变回低电平的时间T7为止。即，从时间T5到时间T7的期间为取样期间。
在先于取样期间结束的时间T7的时间T6，控制信号DS的信号电平变为低电平，以便导通开关晶体管Tr4。结果，驱动晶体管Trd连接到电源Vcc。在像素电路中，非发光期间因此而切换到发光期间。在取样晶体管Tr1仍然处于导通状态而开关晶体管Tr4处于导通状态的、从时间T6到时间T7的期间，对驱动晶体管Trd执行迁移率校正。即，在这个示例中，在从时间T6到时间T7的期间中执行迁移率校正，在该期间中，取样期间的随后部分与发光期间的开头重叠。实际上，在执行迁移率校正的发光期间的开头，发光元件EL处于反偏压状态，因此不发光。在从时间T6到时间T7的迁移率校正期间，漏极电流Ids流过该驱动晶体管Trd，而驱动晶体管Trd的栅极G固定为视频信号Vsig的电平。如果设置不等式Vss1-Vth＜VthEL，则发光元件EL处于反偏压状态。相应地，发光元件EL展现出简单电容性特性而不是二极管特性。流过该驱动晶体管Trd的输出电流Ids因此而被保存在具有通过组合储能电容器Cs的电容和发光元件EL的等效电容Coled而获得的电容C(C＝Cs+Coled)的组合式电容器。这增加了驱动晶体管Trd的源极电位(S)。在图4所示的时序图中，用ΔV表示驱动晶体管Trd的源极电位(S)的增量。从保持在储能电容器Cs中的栅极-源极电压(gate to source voltage)Vgs中减去源极电位(S)的增量ΔV。相应地，则相当于负反馈的性能。通过将驱动晶体管Trd的输出电流Ids负反馈到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs，可以校正迁移率μ，应该注意，可以通过调整从时间T6至时间T7的迁移率校正期间的时间宽度t，来优化负反馈量ΔV。
在时间T7，控制信号WS的信号电平变为低电平，以便截止取样晶体管。结果，驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL断开。由于视频信号Vsig向驱动晶体管Trd的施加被终止，所以允许驱动晶体管Trd的栅极电位(G)增加。随后，驱动晶体管Trd的栅极电位(G)随着驱动晶体管Trd的源极电位(S)的增加而增加。在该增加期间，将保持在储能电容器Cs中的栅极-源极电压Vgs维持在(Vsig-ΔV+Vth)的电平。驱动晶体管Trd的源极电位(S)的增加释放了发光元件EL的反偏压状态。因此，允许输出电流Ids流向发光元件EL，并且发光元件EL开始发光。此时的漏极电流Ids与栅极-源极电压Vgs之间的关系由等式2表达，该等式2是通过在上述晶体管特性等式1中用(Vsig-ΔV+Vth)取代Vgs而获得的。
Ids＝kμ(Vgs-Vth)2＝kμ(Vsig-ΔV)2    ......等式2
其中k相当于(1/2)(W/L)Cox(k＝(1/2)(W/L)Cox)。等式2不包括阈值电压Vth的项。即，如从等式2显而易见的那样，提供给发光元件EL的输出电流Ids对驱动晶体管Trd的阈值电压Vth没有任何依赖性。漏极电流Ids基本上由视频信号Vsig确定。即，发光元件EL以按照视频信号Vsig确定的亮度级来发光。此时，视频信号Vsig的电压被校正反馈量ΔV。校正量ΔV用于消除包括在等式2的系数部分中的迁移率μ的影响。相应地，实际上，漏极电流Ids仅仅依赖于视频信号Vsig。
接下来，在时间T8，控制信号DS的信号电平变为高电平，以便截止晶体管Tr4。结果，终止发光，该场结束。随后开始下一场，然后再次重复Vth校正、迁移率校正和发光。
如前所述，上述示例性显示装置需要四个扫描器来驱动像素阵列。这阻碍了框架的小型化。图5图解根据本发明的第一实施方式的显示装置，其可以克服该示例性显示装置的难点。如图5所示，根据本发明的第一实施方式的有源矩阵显示装置包括担当主要部分的像素阵列1和外围电路部分。外围电路部分包括水平选择器3、写扫描器4、第一校正扫描器71和第二校正扫描器72。像素阵列1具有像素电路2，其以矩阵形式排列在行扫描线WS和列信号线SL的交叉点上。水平选择器3驱动信号线SL。水平选择器3是用于以时分方式向信号线SL提供作为视频信号的信号电位和预定电位的信号部分。预定电位用于截止驱动晶体管。写扫描器4扫描扫描线WS。除了扫描线WS外，还提供扫描线AZ1和AZ2。第一校正扫描器71和第二校正扫描器72分别扫描扫描线AZ1和扫描线AZ2。写扫描器4、第一校正扫描器71和第二校正扫描器72形成用于在每个水平扫描期间顺序扫描像素行的扫描器部分。如从图解在图1中的示例性显示装置与根据图解在图5中的第一实施方式的显示装置的比较显而易见的那样，图5所图解的显示装置具有总共三个扫描器，比示例性显示装置具有的扫描器的数量要更少一个，因此可以实现框架的小型化。
当扫描线WS选择像素电路2时，像素电路2执行对信号线SL提供的视频信号的信号电位的取样。当扫描线WS在不同于上述时间的某个时间选择像素电路2时，像素电路2执行对信号线SL提供的预定电位的取样并截止包含在其中的驱动晶体管，以便从发光期间切换到非发光期间。此外，当扫描线AZ1和AZ2选择像素电路2时，执行事先在非发光期间确定的校正操作。
图6是图解根据在图5中所图解的第一实施方式的显示装置中包括的每个像素电路2的配置的电路图。如图6所示，驱动晶体管Trd是像素电路2的中心成分，具有连接到储能电容器Cs的一端的栅极G和连接到储能电容器Cs的另一端的源极S。驱动晶体管Trd的栅极还经由开关晶体管Tr2连接到参考电位Vss1。开关晶体管Tr2的栅极连接到扫描线AZ1。驱动晶体管Trd的漏极连接到电源Vcc。发光元件EL的阳极连接到驱动晶体管Trd的源极S，而发光元件EL的阴极连接到地。开关晶体管Tr3连接在驱动晶体管Trd的源极S和预定参考电位Vss2之间。开关晶体管Tr3的栅极连接到扫描线AZ2。取样晶体管Tr1连接在信号线SL和驱动晶体管Trd的栅极G之间。取样晶体管Tr1的栅极连接到扫描线WS。
图7用于描述根据图解在图5和6中的第一实施方式的显示装置的操作的时序图。为了使得这个实施方式更容易理解，这个时序图以与用于关于示例性装置的图4中的时序图的方式相同样的方式来生成。如图7所示，信号线SL接收在其中以一个水平扫描期间(1H)来切换信号电位Vsig和预定参考电位Vss的视频信号。该预定参考电位Vss被预先设置到可以以其截止驱动晶体管的电位。当在时间T1将该预定参考电位Vss提供给信号线SL时，控制信号被施加到扫描线WS。结果，导通取样晶体管Tr1，并且该预定参考电位Vss从信号线SL流向像素电路2，然后被施加到驱动晶体管的栅极G。随后，截止驱动晶体管，然后在像素电路2中发光期间被切换到非发光期间。
即，由于当截止驱动晶体管Trd时不向发光元件EL提供电流，所以发光元件EL停止发光。因此，与在其中通过导通和截止开关晶体管来执行在发光期间和非发光期间之间的切换的示例性显示装置不同，在这个实施方式中，通过控制取样晶体管和截止驱动晶体管来执行在发光期间和非发光期间之间的切换。这种方法可以减少开关晶体管和扫描器的数量。
在时间T2，将控制信号AZ1和AZ2的信号电平变化到高电平，以便导通开关晶体管Tr2和Tr3两者。由于开关晶体管Tr2导通，所以将参考电位Vss1施加到驱动晶体管Trd的栅极G。由于开关晶体管Tr3导通，所以将参考电位Vss2施加到驱动晶体管Trd的源极S。因此，将驱动晶体管Trd的栅极G和源极S的电位都复位到预定条件，为阈值电压校正做准备，并导通驱动晶体管Trd。
在时间T3，控制信号AZ2的信号电平变回低电平，以便开关晶体管Tr3截止，并且驱动晶体管Trd的源极S与参考电位Vss2断开。因此，执行阈值电压校正。在该阈值电压校正期间，驱动晶体管Trd的源极S的电位随固定到预定参考电位Vss1的驱动晶体管Trd的栅极G的电位增加。当栅极G的电位与源极S的电位之差变成等于阈值电压Vth时，驱动晶体管Trd截止，并且结束该阈值电压校正。随后，在时间T4，控制信号AZ1的信号电平变回低电平，以截止开关晶体管Tr2。
在信号线SL中预定参考电位Vss已经变到信号电位Vsig之后的时间T6，再次将控制信号脉冲施加到扫描线WS，以便到导通取样晶体管Tr1。结果，从信号线SL提供的视频信号Vsig被取样，然后保存在储能电容器Cs。同时，执行迁移率校正，然后将迁移率校正量ΔV保存在储能电容器Cs中。从在其中控制信号WS的信号电平变到高电平的时间T5到在其中控制信号WS的信号电平变回低电平的时间T6的期间，是信号写期间和迁移率校正期间。
当在时间T6处控制信号WS的信号电平变回低电平时，截止开关晶体管Tr1，以便驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL断开。结果，执行自举操作(bootstrap operation)。通过执行该自举操作，驱动晶体管Trd的源极S的电位增加，驱动电流通过发光元件EL，然后，非发光期间被切换到发光期间。
图8图解根据本发明的第二实施方式的显示装置整体配置。根据第二实施方式的显示装置包括像素阵列1和用于驱动像素阵列1的驱动部分。像素阵列1第一行扫描线WS、第二行扫描线AZ、列信号线SL和像素电路2，它们以矩阵形式排列在第一行扫描线WS和列信号线SL的交叉点上。驱动部分包括写扫描器4、校正扫描器7和水平选择器3。写扫描器4将控制信号输出到每条第一行扫描线WS，从而在第一行扫描线WS上顺序扫描像素电路2。校正扫描器7将控制信号输出到每条第二行扫描线AZ，从而在第二行扫描线WS上顺序扫描像素电路2。写扫描器4输出控制信号的时间和校正扫描器7输出控制信号的时间彼此不同。水平选择器3与由写扫描器4和校正扫描器7各自执行的顺序行扫描同步地，将作为视频信号的信号电位和参考电位提供给每条列信号线SL。
图9是图解在图8中所图解的显示装置中包括的每个像素的配置的电路图。如图9所示，像素电路2包括发光元件EL、取样晶体管Tr1、驱动晶体管Trd、开关晶体管Tr3和储能电容器Cs。取样晶体管Tr1具有连接到扫描线的控制端子(栅极)和一对电流端子(源极和漏极)，该对电流端子之一连接到信号线SL，而另一个连接到驱动晶体管Trd的控制端子(栅极G)。驱动晶体管Trd具有一对电流端子(源极和漏极)，该对电流端子之一(漏极)连接到电源Vcc，而另一个(源极S)连接到发光元件EL的阳极。发光元件EL的阴极连接到预定阴极电位Vcath。开关晶体管Tr3具有连接到扫描线AZ的控制端子(栅极)以及其中之一连接到固定电位Vss而另一个连接到驱动晶体管Trd的源极S的一对电流端子(源极和漏极)。储能电容器Cs具有其中之一连接到驱动晶体管Trd的控制端子(栅极G)而另一个连接到驱动晶体管Trd的电流端子的所述另一个(源极S)的多个末端。驱动晶体管Trd的电流端子的所述另一个(源极S)用于将电流输出到发光元件EL和储能电容器Cs。在像素电路2中，储能电容器Cs的辅助电容器Csub被连接在驱动晶体管Trd的源极S和电源Vcc之间。
在上述配置中，写扫描器4包括在驱动部分中，并向第一扫描线WS提供用于取样晶体管Tr1的打开和关闭的控制的控制信号。校正扫描器7向第二扫描线AZ提供用于取样晶体管Tr3的打开和关闭的控制的控制信号。水平选择器3向信号线SL提供视频信号(输入信号)，在该视频信号中执行信号电位Vsig和参考电位Vref之间的切换。因此，扫描线WS和AZ以及信号线SL的电位与顺序行扫描同步地变化。电源线的电位固定为电源Vcc。阴极电位Vcath和固定电位Vss保持为恒定。
图10是用于描述根据图解在图8和图9中的第二实施方式的显示装置的操作的时序图。在这个实施方式中，在信号线SL中，在一个水平扫描期间(1H)执行三个电位(信号电位Vsig、参考电位Vref以及截止电位Voff)之间的切换。信号电位Vsig高于参考电位Vref。截止电位Voff低于参考电位Vref。截止电位Voff是用于截止驱动晶体管Trd的预定电位。在一场(1f)中将两个控制信号脉冲提供给扫描线WS。输出第一控制信号脉冲以使得从之前场中的发光期间切换到目标场中的非发光期间。当在目标场中的非发光期间中执行阈值电压校正、信号写以及迁移率校正时，提供第二控制信号脉冲。
在时间T1，将第一控制信号施加到扫描线WS。此时，信号线SL的电位为预定截止电位Voff。接着，取样晶体管Tr1导通，以便取样截止电位Voff，然而被施加到驱动晶体管Trd的栅极G。结果，驱动晶体管Trd的栅极G的电位降低，然后截止。因此，在像素电路中发光期间被切换到非发光期间。
在时间T1a，控制信号AZ的信号电平从低电平改变到高电平，以便将开关晶体管Tr3导通。结果，将参考电位Vss施加到驱动晶体管Trd的源极S。
在时间T2，再次将该控制脉冲施加到扫描线WS，以便将取样晶体管Tr1导通。此时，信号线SL的电位为参考电位Vref。将参考电位Vref施加到驱动晶体管Trd的栅极G。相应地，驱动晶体管Trd的栅极(G)-源极(S)电压等于由Vref-Vss所表示的值。这里，设置不等式Vgs＝Vref-Vss＞Vth。如果Vref-Vss的值不大于驱动晶体管Trd的阈值电压Vth，则不能适当地执行随后的阈值电压校正。应该注意，由于不等式Vgs＝Vref-Vss＞Vth满足并且流过电流(flow-through current)从电源线Vcc流到固定电位Vss，因此此时驱动晶体管Trd被导通。然而，由于在紧接着时间T2之后的时间T3开关晶体管Tr3被截止，因此，流过电流变成几乎可以忽略。
在阈值电压校正期间开始的时间T3处，开关晶体管Tr3截止，以便将驱动晶体管Trd的源极S与固定电位Vss断开。只要驱动晶体管Trd的源极S的电位(即，发光元件的阳极的电位)低于阴极电位Vcath与发光元件EL的阈值电压VthEL之和，发光元件EL就依然处于反偏压状态并且只有少量漏电流流动。相应地，将从电源线Vcc经由驱动晶体管Trd提供的电流用于给储能电容器Cs和辅助电容器Csub充电。因此，储能电容器Cs被充电，从而随着时间的消逝而将驱动晶体管Trd的源极电位从固定电位Vss增加。在过去了预定时间之后，驱动晶体管Trd的源极电位达到Vref-Vth的电平，并且Vgs变成等于Vth。此时，驱动晶体管Trd截止，以便将相应于阈值电压Vth的电压保存在连接于驱动晶体管Trd的源极S和驱动晶体管Trd的栅极G之间的储能电容器Cs。即使在已经完成阈值电压校正的时间处，驱动晶体管Trd的Vref-Vth的源极电压也低于阴极电位Vcath和发光元件EL的阈值电压VthEL之和。
在信号写期间和迁移率校正期间开始的时间T4处，在信号线SL，参考电位Vref被改变到信号电位Vsig。信号电位Vsig为相应于灰度(gradation)的电压。此时，由于取样晶体管Tr1处于导通状态，所以驱动晶体管Trd的栅极G的电位变成信号电位Vsig。结果，驱动晶体管Trd被导通，以便电流从电源线Vcc流动。因此，随着时间的消逝驱动晶体管Trd的源极S的电位增加。此时，由于驱动晶体管Trd的源极S的电位不超过发光元件EL的阈值电压VthEL和阴极电位Vcath之和，所以只有少量漏电流流过发光元件EL。从驱动晶体管Trd提供的几乎所有电流都用于对储能电容器Cs和辅助电容器Csub充电。在储能电容器Cs和辅助电容器Csub充电(如前所述)期间，驱动晶体管Trd的源极S的电位增加。
在这个信号写期间，已经完成了对于驱动晶体管Trd的阈值电压校正。相应地，驱动晶体管Trd提供反映迁移率μ的电流。更具体地说，如果驱动晶体管Trd的迁移率μ很大，则驱动晶体管Trd提供的电流量也很大，而且驱动晶体管Trd的源极S的电位也迅速增加。相反，如果驱动晶体管Trd的迁移率很小，则驱动晶体管Trd提供的电流量便的很小，并且驱动晶体管Trd的源极S的电位缓慢增加。因此，通过将驱动晶体管Trd的输出电流负反馈到储能电容器Cs，驱动晶体管Trd的栅极(G)-源极(S)电压Vgs变成反映迁移率μ的值。在已经过去一定时间之后，可以获得在其中迁移率μ被完全校正的栅极(G)-源极(S)电压Vgs。即，在该信号写期间，通过将从驱动晶体管Trd输出的电流负反馈到储能电容器Cs，来同时执行驱动晶体管Trd的迁移率μ的校正。
在目标场中开始发光期间的时间T5处，取样晶体管Tr1截止，以便将驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL断开。这允许驱动晶体管Trd的栅极G的电位增加。驱动晶体管Trd的源极S的电位与驱动晶体管Trd的栅极G的电位的增加同步地增加，而保持在储能电容器Cs中的栅极-源极电压Vgs保持恒定。结果，释放发光元件EL的反偏压状态，以便驱动晶体管Trd根据栅极-源极电压Vgs，将漏极电流Ids提供给发光元件EL。驱动晶体管Trd的源极S的电位增加，直到电流流过发光元件EL为止，然后发光元件EL发光。如果发光元件EL的发光期间变长，则发光元件EL的电流-电压特性发生改变。因此，驱动晶体管Trd的源极S的电位也发生改变。然而，由于驱动晶体管Trd的栅极-源极电压Vgs通过执行自举操作而保持恒定，所以流过发光元件EL的电流不发生改变。相应地，即使发光元件EL的电流-电压特性变坏，该恒定电流Ids也连续不断地流过发光元件EL。发光元件EL的亮度级不发生改变。
图11是根据本发明的第三实施方式的显示装置的整体配置的图。与根据第二实施方式的显示装置类似，根据第三实施方式的显示装置具有包括两个扫描器的外围驱动部分。与根据第一实施方式的显示装置相比，进一步实现框架的小型化。如图11所示，这个显示装置包括像素阵列1和驱动该像素阵列1的驱动部分。该像素阵列1包括扫描线WS、列信号线SL、独立布置在扫描线WS与信号线SL的交叉点上的像素电路2以及沿各行像素点路2布置的电源线(输电线)VL。根据该实施方式的显示装置可以使用每个都是R、G或B像素的像素电路2来执行彩色显示。然而，不一定使用能够执行彩色显示的显示装置，也可以使用单色显示装置。该驱动部分包括用于顺序提供控制信号到扫描线WS来顺序扫描各行像素电路2的写扫描器4、用于与顺序行扫描同步地向每条电源线VL提供用于在第一电位和第二电位之间切换的电源电压的电源扫描器6以及用于与顺序行扫描同步地提供作为驱动信号的信号电位和参考电位到列信号线SL的信号选择器(水平选择器)3。
图12是图解包括图解在图11中的显示装置中的像素电路2的详细配置和连接关系的电路图。与根据图解在图9中的第二实施方式的像素电路相比，晶体管的数量从图解在图9中的像素电路中的三个减少到两个，从而可以获得高分辨率像素(high-definition pixel)。如图12所示像素电路2包括诸如有机EL元件之类的发光元件EL、取样晶体管Tr1、驱动晶体管Trd和储能电容器Cs。取样晶体管Tr1具有连接到相应扫描线WS的控制端子(栅极)和其之一连接到相应信号线SL而另一个连接到驱动晶体管Trd的控制端子(栅极G)的一对电流端子(源极和漏极)。驱动晶体管Trd其之一连接到发光元件EL而另一个连接到相应电源线VL的一对电流端子(源极S和漏极)。在这个实施方式中，驱动晶体管Trd为N沟道晶体管，具有连接到电源线VL的漏极以及作为输出节点连接到发光元件EL的阳极的源极S。发光元件EL的阴极连接到预定阴极电位Vcath。储能电容器Cs连接在作为电流端子之一的驱动晶体管Trd的源极S与作为控制电子的驱动晶体管Trd的栅极G之间。
在上述配置中，取样晶体管Tr1响应从扫描线WS提供的控制信号开始传到，取样从信号线SL提供的信号电位并将取样信号电位保持在储能电容器Cs中。响应处于第一电位(高电位Vcc)的电源线VL提供的电流，驱动晶体管Trd根据保持在储能电容器Cs中的信号电位将驱动电流传到发光元件EL。写扫描器4将预定脉冲宽度的控制信号输出扫描线WS，以便取样晶体管Tr1在信号线SL的电位为信号电位的期间开始导电，从而将该信号电位保持在储能电容器Cs以及对该信号电位执行驱动晶体管Trd的迁移率μ的校正。随后，驱动晶体管Trd按照保持在储能电容器Cs中的信号电位Vsig来提供驱动电流到发光元件EL，以便促使发光元件EL发光。
像素电路2除了上述迁移率校正功能外，还具有阈值电压校正功能。即，在取样晶体管Tr1对信号电位Vsig取样之前，在第一时间，对于电源线VL，电源扫描器6从第一电位(高电位Vcc)切换到第二电位(低电位Vss2)。而且，在取样晶体管Tr1对信号电位Vsig取样之前，写扫描器4在第二时间使取样晶体管Tr1开始导电，以便将信号线SL提供的参考电位Vss1施加到驱动晶体管Trd的栅极G，以及将驱动晶体管Trd的源极S的电位设置到第二电位(Vss2)。在第二时间之后的第三时间，对于电源线VL，电源扫描器6从第二电位Vss2切换到第一电位Vcc，以便将相应于驱动晶体管Trd的阈值电压Vth的电压保持在储能电容器Cs中。通过执行上述阈值电压校正功能，可以消除像素之间在驱动晶体管Trd的阈值电压Vth方面的变异。
像素电路2也具有自举功能。即，当信号电位Vsig保持在储能电容器Cs以使取样晶体管Tr1放弃导电并且将驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL电断开时，写扫描器4终止控制信号向扫描线WS的施加。结果，栅极的电位与驱动晶体管Trd的源极S的电位的变化同步地发生变化。从而，栅极G和源极S之间的电压Vgs可以维持恒定。
图13是用于描述图解在图12中的像素电路2的操作的时序图。参考图13，扫描线WS、电源线VL和信号线SL的电位的变化沿时间轴被图解。除了这些电位变化之外，还图解了驱动晶体管的栅极G和源极S的电位的变化。
这个实施方式的特征在于控制信号脉冲被施加到扫描线WS以导通取样晶体管Tr1。与像素阵列部分的顺序行扫描同步地在一场期间(1f)将三个控制信号脉冲施加到扫描线WS。在这三个控制信号脉冲之中，第一脉冲、第二脉冲和第三脉冲分别被定义为脉冲P0、脉冲P1和脉冲P2。在一场期间(1f)，电源线VL的电位在高电位Vcc和低电位Vss2之间切换。将在其中在一个水平扫描期间(1H)中执行信号电位Vsig和预定参考电位Vss1之间的切换的驱动信号提供给信号线SL。
如图13中的时序图所图解的那样，在像素中，如果在目标场之前场中结束发光期间，则在目标场开始非发光期间。如果在目标场结束非发光期间，则在目标场开始发光期间。在非发光期间，执行准备操作、阈值电压校正、信号写以及迁移率校正。
在之前场中的发光期间，电源线VL的电位为高电位Vcc，驱动晶体管Trd将驱动驱动电流Ids提供到发光元件EL。该驱动电流Ids从高电位Vcc的电源线VL经由驱动晶体管Trd和发光元件EL流向阴极线。
随后，当在目标场开始非发光期间时，在时间T1，将第一控制信号脉冲P0施加到扫描线WS。此时，信号线SL的电位为预定参考电位Vss1。响应于第一控制信号脉冲P0，取样晶体管Tr1导通，以便将预定参考电位Vss1从信号线SL施加到驱动晶体管Trd的栅极。结果，驱动晶体管Trd的栅极G的电位迅速降低，从而被截止。因此，在像素中，发光期间被切换到非发光期间。
随后，在时间T1a，电源线VL的电位从高电位Vcc改变到低电位Vss2。结果，电源线VL被放电到参考电位Vss2，并且驱动晶体管Trd的源极S的电位也降低到参考电位Vss2。
随后，在时间T2，扫描线WS的电位从低电平改变到高电平，以便使取样晶体管Tr1开始导电。此时，信号线的电位为参考电位Vss1。相应地，将参考电位Vss1经由已经开始导电的取样晶体管Tr1从信号线SL施加到驱动晶体管Trd的栅极G。此时，驱动晶体管Trd的源极S的电位为很低于参考电位Vss1的参考电位Vss2。因此，初始化驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs，使得电压Vgs变成大于驱动晶体管Trd的阈值电压。从时间T1到时间T3的期间是准备期间，在其中将驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs设置到大于驱动晶体管Trd的阈值电压Vth的电压。
在时间T3，将电源线VL的电位从低电位Vss2改变到高电位Vcc，并且驱动晶体管Trd的源极S的电位开始增加。当驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs变成等于阈值电压Vth时，切断电流。因此，将相应于驱动晶体管Trd的阈值电压Vth的电压保存在储能电容器Cs中。这个过程就是阈值电压校正。此时，为了将电流传到储能电容器Cs并防止该电流流过发光元件EL，将阴极电位Vcath设置到可以截止发光元件EL的电位。
在时间T4，扫描线WS的电位从高电平变到低电平。即，终止脉冲P1向扫描线WS的施加，然后取样晶体管Tr1截止。因此，将脉冲P1施加到取样晶体管Tr1的栅极，便于阈值电压校正。
随后，将信号线SL的电位从参考电位Vss1变到信号电位Vsig。在时间T5，将扫描线WS的电位从低电平改变到高电平。即，将脉冲P2施加到取样晶体管Tr1的栅极。结果，取样晶体管Tr1再次导通，然后执行对信号线SL提供的信号电位Vsig的取样。相应地，驱动晶体管Trd的栅极G的电位变成信号电位Vsig。此时，由于发光元件EL处于截止状态(高阻抗状态)，驱动晶体管Trd的漏极-源极电流流向储能电容器Cs和发光元件EL的等效电容器，从而开始对它们充电。直到取样晶体管Tr1截止的时间T6为止，驱动晶体管Trd的源极S的电位增加电压ΔV。因此，将信号电位Vsig加到阈值电压Vth然后保存到储能电容器Cs中，并且从保持在储能电容器Cs中的电压中减去用于迁移率校正的电压ΔV。相应地，从时间T5到时间T6的期间为信号写期间和迁移率校正期间。即，如果将脉冲P2施加到扫描线WS，则执行信号写和迁移率校正。从时间T5到时间T6的、作为信号写期间和迁移率校正期间的期间，等于脉冲P2的脉冲宽度，即，根据脉冲P2的脉冲宽度确定迁移率校正期间。
因此，在作为信号写期间的从时间T5到时间T6的期间，同时执行信号电位Vsig的保存和校正量ΔV的调整。信号电位Vsig越高，驱动晶体管Trd提供的电流Ids的量和校正量ΔV的绝对值越大。相应地，根据发光亮度级执行迁移率校正。假设信号电位Vsig恒定。在这种情况下，迁移率μ越大，校正量ΔV的绝对值就越大。即，迁移率μ越大，对于储能电容器Cs的负反馈ΔV的量就越大。相应地，可以消除像素中在迁移率方面的变异。
在时间T6，如前面所述，扫描线WS的电位改变到低电平，以便取样晶体管Tr1截止。结果，驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL断开。与此同时，漏极电流开始流过发光元件EL。结果，发光元件EL的阳极电位按照驱动电流Ids增加。即，发光元件EL的阳极电位的增加就是驱动晶体管Trd的源极S的电位的增加。当驱动晶体管Trd的源极S的电位增加时，由保持电容器Cs执行自举操作，并且驱动晶体管Trd的栅极G的电位也增加。栅极电位的增加量等于源极电位的增加量。相应地，在发光期间，驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs维持为恒定。此时，电压Vgs的值是通过对信号电位Vsig执行阈值电压Vth的校正和迁移率μ的校正而获得的。驱动晶体管Trd运行在饱和区域(saturated region)。即，驱动晶体管Trd按照栅极(G)-源极(S)电压Vgs提供驱动电流Ids。此时，电压Vgs的值是通过对信号电位Vsig执行阈值电压Vth的校正和迁移率μ的校正而获得的。
根据本发明的实施方式的显示装置包括图解在图14中的薄膜装置配置。图14是形成在绝缘衬底上的像素的截面视图。如图14所示，像素包括包含多个薄膜晶体管(在该图中，仅仅图解了单个TFT)的晶体管部分、诸如储能电容器之类的电容器部分以及诸如有机EL元件之类的发光部分。在绝缘衬底上，通过执行TFT工艺来形成晶体管部分和电容器部分。在晶体管部分和电容器部分上，形成诸如有机EL元件之类的发光部分。将透明背衬(transparent counter substrate)用粘合剂粘连到发光部分上。由此制造出平板。
如图15所示，根据本发明的实施方式的显示装置可以是模块化平板显示装置(modular flat display device)。例如，在绝缘衬底上，形成在其中多个像素排列成矩阵的像素阵列部分。每个像素包括有机EL元件、薄膜晶体管和薄膜电容器。在该像素部分(像素矩阵部分)周围施加粘合剂，并将诸如玻璃衬底之类的背衬粘连到像素阵列部分。由此制造显示模块。可以适当地将彩色滤波器、保护膜、防光膜等粘连这个透明背衬上。该显示模块可以配备有FPC(柔性印刷电路)，作为用于从像素阵列部分或向像素阵列部分外部地传送或输出信号的连接器。
根据本发明的实施方式的上述显示装置为平板显示装置，并且可以被应用于诸如数字照相机、笔记本型个人计算机、移动电话以及摄影机之类的各种类型的电子设备的显示，用于将已经在其中接收到或者已经在其中产生的视频信号显示为图像或画面。在以下，将描述采用这样的显示装置的示例性电子设备。
图16图解采用根据本发明的实施方式的显示装置的电视机。该电视机包括画面显示屏11，其由前面板12和滤波玻璃13构成。该电视机通过将根据本发明的实施方式的显示装置应用于画面显示屏11来生产。
图17图解采用根据本发明的实施方式的显示装置的数字照相机。在图17中，上图是该数字照相机的前视图，而下图是该数字照相机的后视图。该数字照相机包括拍摄镜头(shooting lens)、用于闪光的发光部分15、显示部分16、控制开关、菜单开关和快门19。这种数字照相机通过将根据本发明的实施方式的显示装置应用于显示部分16来生产。
图18图解采用根据本发明的实施方式的显示装置的笔记本型计算机。主体20包括用于输入字符的键盘21，主体20的盖包括用于图像显示的显示部分22。这种笔记本型计算机通过将根据本发明的实施方式的显示装置应用于显示部分22来生产。
图19图解采用根据本发明的实施方式的显示装置的移动终端装置。在图19中，左图图解打开状态而右图图解闭合状态。这种移动终端装置包括上罩23、下罩24、连接部分(铰链部分)25、显示器26、副显示器27、画面灯28和照相机29。这种移动终端装置通过将根据本发明的实施方式的显示装置应用于显示器26和副显示器27来生产。
图20图解采用根据本发明的实施方式的显示装置的摄影机(videocamera)。这种摄影机包括主体30、布置在前面的拍摄镜头34，拍摄开始/停止开关35和监视器36。这种摄影机通过将根据本发明的实施方式的显示装置应用于监视器36来生产。
本领域技术人员应该理解，依赖于设计要求和其他因素，可以出现各种改进、组合、部分组合和变更，只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围内。

Claims (5)

1、一种显示装置，包括：
像素阵列部分；和
配置来驱动该像素阵列部分的驱动部分，
其中，该像素阵列部分包括行扫描线、列信号线和以矩阵形式排列在该行扫描线和该列信号线的交叉点上的像素，
该驱动部分包括配置来通过顺序扫描每场中的行扫描线来提供控制信号给每条行扫描线的至少一个写扫描器，以及配置来与顺序行扫描同步地提供视频信号给每条列信号线的信号选择器，
这些像素都包括储能电容器、发光元件、具有控制端子以及一对电流端子并且配置来响应于控制信号而导通、取样视频信号并在储能电容器中保存所取样的视频信号的取样晶体管、以及具有控制端子以及一对电流端子并且配置来按照保存在储能电容器中的视频信号将驱动电流提供给发光元件的驱动晶体管，
该取样晶体管的控制端子连接到行扫描线之一，该取样晶体管的电流端子之一连接到列信号线之一，而该取样晶体管的另一电流端子连接到取样晶体管的控制端子，该驱动晶体管的电流端子之一连接到电源，而该驱动晶体管的另一电流端子连接到发光元件，该储能电容器连接到驱动晶体管的控制端子，以及
其中，每个像素在每场中在发光期间和非发光期间中运行，并且在非发光期间执行用于校正驱动晶体管的阈值电压的处理、用于在储能电容器中保存视频信号的处理以及用于校正驱动晶体管的迁移率的处理，
其中，信号选择器不仅提供视频信号给每条列信号线，而且还提供预定电位给每条列信号线，以便截止发光元件，
其中，写扫描器提供控制信号给每条行扫描线，以使得不仅将视频信号而且将该预定电位从列信号线提供给像素，以及
其中，取样晶体管响应于写扫描器提供的控制信号，从列信号线之一获得该预定电位，并且将所获得的预定电位施加到驱动晶体管的控制端子，以便截止发光元件并从发光期间切换到非发光期间。
2、根据权利要求1的显示装置，其中，在每个像素中该储能电容器都连接在该驱动晶体管的控制端子和该驱动晶体管的该另一电流端子之间，以及
其中，每个像素通过在取样视频信号之前将电流流到驱动晶体管直到驱动晶体管被截止为止、当该驱动晶体管被截止时获得在该驱动晶体管的控制端子和驱动晶体管的该另一电流端子之间的电压并且将所获得的电压保存在储能电容器中，来执行用于校正驱动晶体管的阈值电压的处理。
3、根据权利要求1的显示装置，其中，在每个像素中该储能电容器都连接在该驱动晶体管的控制端子和该驱动晶体管的该另一电流端子之间，以及
其中，每个像素通过在导通取样晶体管并且在储能电容器保存视频信号时，对于预定的校正期间，负反馈流过该驱动晶体管的驱动电流到储能电容器，来执行用于校正驱动晶体管的迁移率的处理。
4、一种电子设备，包括根据权利要求1的显示装置。
5、一种用于包括像素阵列部分和配置来驱动该像素阵列部分的驱动部分的显示装置的驱动方法，其中
该像素阵列部分包括行扫描线、列信号线和以矩阵形式排列在该行扫描线和该列信号线的交叉点上的像素，
该驱动部分包括配置来通过顺序扫描每场中的行扫描线来提供控制信号给每条行扫描线的至少一个写扫描器，以及配置来与顺序行扫描同步地提供视频信号给每条列信号线的信号选择器，
这些像素都包括储能电容器、发光元件、具有控制端子以及一对电流端子并且配置来响应于控制信号而导通、取样视频信号并在储能电容器中保存所取样的视频信号的取样晶体管、以及具有控制端子以及一对电流端子并且配置来按照保存在储能电容器中的视频信号将驱动电流提供给发光元件的驱动晶体管，
该取样晶体管的控制端子连接到行扫描线之一，该取样晶体管的电流端子之一连接到列信号线之一，而该取样晶体管的另一电流端子连接到取样晶体管的控制端子，该驱动晶体管的电流端子之一连接到电源，而该驱动晶体管的另一电流端子连接到发光元件，该储能电容器连接到驱动晶体管的控制端子，
该驱动方法包括步骤：
促使每个像素在每场中在发光期间和非发光期间中运行，并且在非发光期间执行用于校正驱动晶体管的阈值电压的处理、用于在储能电容器中保存视频信号的处理以及用于校正驱动晶体管的迁移率的处理；
促使该信号选择器不仅提供视频信号给每条列信号线，而且还提供预定电位给每条列信号线，以便截止发光元件；
促使该写扫描器提供控制信号给每条行扫描线，以使得不仅将视频信号而且将该预定电位从列信号线提供给像素；以及
促使该取样晶体管响应于写扫描器提供的控制信号，从列信号线之一获得该预定电位，并且将所获得的预定电位施加到驱动晶体管的控制端子，以便截止发光元件并从发光期间切换到非发光期间。
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