CN101447169A - 显示设备、制造方法及其制造设备 - Google Patents

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Abstract

公开了显示设备、制造方法及其制造设备。显示设备包括：像素阵列部分，包括以行和列放置的多个像素电路，并且每一个所述像素电路包括被配置为产生驱动电流的驱动晶体管、被配置为存储根据图像信号的信号幅度的信息的存储电容器、连接到驱动晶体管的输出端的电光元件、以及被配置为将根据信号幅度的信息写入存储电容器的采样晶体管，所述驱动晶体管可操作用于基于存储在存储电容器中的信息来产生驱动电流，并且可操作用于将驱动电流提供到电光元件以使电光元件发光。像素电路包括被划分为多个分像素的像素，每一个所述分像素均独立地包括电光元件、存储电容器和驱动晶体管。

Description

显示设备、制造方法及其制造设备
相关申请的交叉引用
本发明包含于2007年11月28日向日本专利局提交的日本专利申请JP2007-307860的主题，将其全部内容通过引用的方式合并在此。
技术领域
本发明涉及显示设备，其包括包含以行和列放置并且其每一个均包括电光元件(在下文中也称为显示元件或发光元件)的多个像素电路(在下文中也称为像素)的像素阵列部分。更具体地说，本发明涉及有源矩阵型显示设备，其中每一个均包括发光亮度根据流过其的电流而变化的电光元件的多个像素电路以行和列放置，并且由每一个像素电路中包括的有源元件执行以像素为单元的显示驱动。
背景技术
使用发光亮度根据施加到其的电压或者根据流过其的电流而变化的电光元件作为像素的显示元件的显示设备是可获得的。例如，液晶显示元件是其发光亮度根据施加到其的电压而变化的电光元件的代表性的一个。同时，诸如有机发光二极管(OLED)之类的有机电致发光(在下文中称为有机EL)元件是其发光亮度根据流过其的电流而变化的电光元件的代表性的一个。使用后者有机EL元件的有机EL显示设备是使用作为自发光元件的电光元件作为像素的显示元件的自发光显示设备。
有机EL元件包括下电极、上电极以及放置在上电极和下电极之间、通过分层有机空穴传输层(organic hole transport layer)、有机发光层等而形成的有机薄膜或有机层。使用有机EL元件，通过控制流过有机EL元件的电流值来获得色彩灰度的改进。
由于可以使用相对低的施加电压驱动有机EL元件，例如，10V或更低，因此展示了低功耗。此外，由于有机EL元件是自己发射光线的自发光元件，因此有机EL显示设备不需要诸如液晶显示设备需要的背光之类的辅助照明组件，并且因此使用有机EL显示设备可以容易地实现重量和厚度的减小。此外，由于有机EL元件的响应速度非常高，如大约几微秒，因此在动态图像显示时不会出现残留图像。由于有机EL元件具有如上所述的优点，因此近些年中，已经并且正在积极地开发使用有机EL元件作为电光元件的平面自发光型显示设备。
顺便提及，包括使用液晶显示元件的液晶显示设备和使用有机EL元件的有机EL显示设备的、使用电光元件的显示设备可以采用简单或无源矩阵系统和有源矩阵系统作为驱动方法。然而，尽管简单矩阵系统的显示设备在结构上简单，但是其存在难以实现大尺寸、高清晰度的显示设备的问题。
因此，近些年来，积极地开发有源矩阵系统的显示设备，其中使用在像素内形成的有源元件(如绝缘栅场效应晶体管，通常是薄膜晶体管(TFT))作为开关晶体管来控制要提供到像素中的发光元件的像素信号。
为了使像素电路中的电光元件发光，通过开关晶体管(在下文中称为采样晶体管)将通过图像信号线提供的输入图像信号取出到提供在驱动晶体管的栅极端(控制输入端)的存储电容器或像素电容器。然后，将根据取出的输入图像信号的驱动信号提供到电光元件。
在使用液晶显示元件作为电光元件的液晶显示设备中，由于液晶显示元件是电压驱动型元件，因此液晶显示元件通过与在存储电容器中取出的输入图像信号相对应的电压信号本身来驱动。相反，在使用诸如有机EL元件之类的电流驱动型元件作为电光元件的有机EL显示设备中，通过驱动晶体管将与存储电容器中取出的输入图像信号对应的电压信号形式的驱动信号转换为电流信号。然后，将驱动电流提供到有机EL元件等。
在由有机EL元件表示的电流驱动型电光元件中，在驱动电流值不同的情况下，发光亮度也不同。因此，为了使电光元件发射具有稳定亮度的光，向电光元件提供稳定的驱动电流是非常重要的。例如，可以将用于向有机EL元件提供驱动电流的驱动方法大体分为恒流驱动法和恒压驱动法。这样的驱动方法是公知的且不在此具体描述。
由于有机EL元件的电压-电流特性具有陡峭的斜率，因此如果应用恒压驱动，那么电压的很小偏移或元件特性的很小偏移将会引起电流的很大偏移且引起很大的亮度偏移。因此，一般使用恒流驱动，其中在饱和区使用驱动晶体管。自然地，即使使用恒流驱动，如果存在某种电流波动，那么这也会引起亮度的偏移。然而，如果电流偏移很小，那么仅会发生很小的亮度偏移。
反过来说，即使在使用恒流驱动方法的情况下，为了使电光元件的发光亮度不变，对于响应于输入图像信号而写入并存储在存储电容器中的驱动信号来说保持固定是很重要的。例如，为了使有机EL元件的发光亮度不变，对于与输入图像信号对应的驱动电流来说保持固定是很重要的。
然而，用于驱动电光元件的有源元件(即，驱动晶体管)的阈值电压或迁移率由于工艺波动而偏移。此外，诸如有机EL元件之类的电光元件的特性随着时间的流逝而波动。如果存在这样的驱动有源元件的特性偏移或电光元件的特性波动，那么即使在应用恒流驱动方法的情况下，这也对发光亮度产生影响。
因此，为了控制发光亮度以便使其在显示设备的整个屏幕上均匀，开发了补偿每一个像素电路中由于驱动有源元件或电光元件的特性波动而产生的亮度波动的各种机制。
例如，在日本专利公开No.2006-215213(在下文中称为专利文档1)中公开了如上所述的这样的机制之一。
例如，根据专利文档1中公开的机制，公开了有机EL元件的像素电路，其具有即使在驱动晶体管的阈值电压遭受偏移或老化的情况下也能使驱动电流固定的阈值电压校正功能、即使在驱动晶体管的迁移率遭受偏移或老化的情况下也能使驱动电流固定的迁移率校正功能以及即使在有机EL元件的电流-电压特性遭受老化的情况下也能使驱动电流固定的自举功能。
发明内容
然而，当制造面板时，如果灰尘等粘住首先是有机EL元件的电光元件，那么电光元件变为不能正常发光并且在面板上形成像素缺陷的黑斑元件，这产生了成品率下降的影响。如刚才所述的这样的显示缺陷阻碍了显示设备效率百分比的改进，并且阻碍了显示设备成本的降低。
此外，专利文档1中公开的机制采用了5TR驱动配置，并且在像素电路的配置上很复杂。由于像素电路包括大量组件，因此阻碍了显示设备清晰度的提高。结果，难以对小型电子设备(如便携设备或移动设备)所使用的显示设备应用5TR驱动配置。
因此，需要开发在实现像素电路简化的同时使不正常发光的黑斑较不显著的机制。在这种情况下，应该考虑应当使黑斑较不显著，并且不会由于像素电路的简化而重新导致使用5TR配置没有出现的问题。
因此，需要提供使不正常发光的黑斑较不显著并且可以实现效率百分比改进的显示设备，以及制造方法和制造设备，通过所述制造方法和制造设备可以有效地制造所述显示设备。
还需要提供通过像素电路的简化能够实现高清晰度的显示设备，以及可以有效地制造所述显示设备的制造方法和制造设备。
此外，需要提供在实现像素电路简化的同时，能够抑制由于驱动晶体管或电光元件的特性偏移引起的亮度变化的显示设备，以及制造方法和制造设备，通过所述制造方法和制造设备可以有效地制造所述显示设备。
根据本发明的实施例，提供了显示设备，包括像素阵列部分，其包括以行和列放置的多个像素电路，并且每一个所述像素电路均包括被配置为产生驱动电流的驱动晶体管、被配置为存储根据图像信号的信号幅度的信息的存储电容器、连接到驱动晶体管的输出端的电光元件、以及配置为将根据信号幅度的信息写入存储电容器的采样晶体管，所述驱动晶体管可操作用于基于存储在所述存储电容器中的信息来产生驱动电流，并且可操作用于将驱动电流提供到电光元件以使所述电光元件发光。像素电路包括被划分为多个分像素的像素，每一个所述分像素均独立地包括电光元件、存储电容器和驱动晶体管。
为了使采样晶体管将根据图像信号的信号电势的信息写入存储电容器，采样晶体管将信号电势取出到其输入端(即，其源极端和漏极端之一)，并将根据信号电势的该信息写入连接到其输出端(即，其源极端和漏极端的另一个)的存储元件。自然地，采样晶体管的输出端还连接到驱动晶体管的控制输入端。
要注意的是，上述像素电路的连接方案展示了包括驱动晶体管和采样晶体管的最基本的2TR配置。像素电路至少仅包括上述组件就足够了，但可以额外地包括一些其他组件。此外，术语“连接”不仅包括直接连接，而且包括通过插入在其之间的某一组件间接连接。
例如，可以修改任意连接，使得如果情况需要，插入用于切换的晶体管(具有某一功能的功能元件或类似元件)。一般地，用于动态控制显示时间段(或者换句话说，不发光时间段)的开关晶体管可以插入在驱动晶体管的输出端与电光元件之间。或者，可以将开关晶体插入在驱动晶体管的电源端(一般地，漏极端)与作为提供电源的布线的电源线之间，或者插入在驱动晶体管的输出端与参考电压线之间。
即使通过如上所述的这样修改的像素电路，如果它们可以执行上述配置和操作，那么也可以将它们看作是执行显示设备的实施例的像素电路。
此外，可以在像素阵列部分的外围部分提供用于驱动像素电路的控制单元。例如，控制单元包括写扫描部分，用于在水平时间段内连续地控制采样晶体管以线顺序地扫描像素电路，以便将根据图像信号的信号电势的信息写入一行的存储电容器；以及水平驱动部分，用于控制使得与写扫描部分进行的线顺序扫描同步地将图像信号提供到采样晶体管。
显示设备可以进一步包括被配置为保持驱动电流固定的驱动信号固定电路。根据像素电路的组件的连接方案以及用于扫描和驱动像素电路的扫描部分的组合来形成驱动信号固定电路。与此相对应，控制单元包括用于控制驱动信号固定电路的扫描部分。
驱动信号固定电路表示即使当发生电光元件的电流-电压特性的老化或驱动晶体管的特性变化时，也试图保持驱动晶体管的驱动电流固定的电路。驱动信号固定电路可以具有任意特别的电路配置。除了作为开关晶体管示例的采样晶体管和驱动晶体管之外，可以提供用于执行保持驱动电流固定的控制的一些其他开关晶体管。
例如，控制单元控制以便执行将与驱动晶体管的阈值电压对应的电压存储到存储电容器的阈值校正操作。在像素电路具有2TR配置的情况下，在一时间区域内使采样晶体管导通以将与驱动晶体管的阈值电压对应的电压存储到存储电容器，在所述时间区域内，对应于第一电势、用于将驱动电流提供到电光元件的电压被提供到所述驱动晶体管的电源端，并且将图像信号的参考电势提供到采样晶体管。
最后，在像素电路具有2TR配置的情况下，控制单元包括驱动扫描部分，用于输出与写扫描部分进行的线顺序扫描同步地控制施加到一行的驱动晶体管的电源端的电源的扫描驱动脉冲；以及水平驱动部分，将每一个水平时间段内在参考电势与信号电势之间转换的图像信号提供到采样晶体管。采样晶体管用作涉及驱动信号固定功能的开关晶体管，并且为了执行所述功能，控制采样晶体管的导通/截止操作。
如果情况需要，可以在信号幅度写入存储电容器之前的多个水平时间段中重复地执行阈值校正操作。这里，“如果情况需要”表示在一个水平时间段内的阈值校正时间段中，与驱动晶体管的阈值电压对应的电压不能完全地存储在存储电容器中的情况。通过多次执行阈值校正操作，与驱动晶体管的阈值电压对应的电压可以确定地存储在存储电容器中。
此外，控制单元进行控制，使得在阈值校正操作之前执行驱动晶体管的控制输入端和输出端的电势以及存储电容器的初始化，以便驱动晶体管的端子之间的电势差可以高于阈值电压。在像素电路具有2TR配置的情况下，控制单元使采样晶体管在一时间区域内导通以将驱动晶体管的控制输入端设置到参考电势并且将驱动晶体管的输出端设置到第二电势，在所述时间区域内，将对应于第二电势的电压提供到驱动晶体管电源端，并且将参考电势提供到作为采样晶体管的源极端和漏极端之一的输入端。
此外，在阈值校正操作之后，控制单元可以执行当使采样晶体管导通以将根据信号幅度的信息写入所述存储电容器时将驱动晶体管的迁移率的校正量加到写入所述存储电容器的信号的迁移率校正功能。在该示例中，在像素电路具有2TR配置的情况下，可以仅在短于所述时间区域的时间段内保持采样晶体管导通，在所述时间区域内，在所述时间区域内将信号电势提供到采样晶体管的预定位置处。
此外，存储电容器连接在驱动晶体管的控制输入端与输出端(事实上是电光元件的端子之一)之间，以便执行自举功能。控制单元控制，以便使采样晶体管在将对应于信号幅度的信息写入存储电容器的时间点处不导通，以停止将图像信号提供到驱动晶体管的控制输入端，由此执行使驱动晶体管的控制输入端的电势与驱动晶体管的输出端的电势波动互锁的自举操作。
这里，作为根据本发明的实施例的显示设备的特性内容，将一个像素划分为多个像素，并且为每一个分像素独立地提供电光元件、存储电容器和驱动晶体管。
尽管为每一个分像素也独立地提供采样晶体管看似是可能的想法，但是最好配置像素电路以使分像素共用一个采样晶体管。
通过为每一个分像素至少提供存储电容器和驱动晶体管作为用于驱动每一个分像素的电光元件，即使任意分像素的电光元件是黑斑元件，在没有采取特殊对策的情况下，黑斑的电光元件(即，黑斑元件)以及剩余的常态电光元件(即常态元件)也被置入电隔离状态。
特别地，通过将一个像素划分为多个像素，并且以能够独立地驱动相关联的电光元件的方式为每一个分像素提供驱动电路，在没有采取特殊对策的情况下，像素电路中的黑斑元件和常态元件彼此电隔离，由此防止像素完全变为黑斑。
总的来说，根据本发明的实施例，将一个像素划分为多个分像素，并且为每一个分像素提供电光元件和用于驱动电光元件的驱动电路(存储电容器和驱动晶体管)。
由于将一个像素划分为多个分像素，并且为每一个分像素提供可以独立地驱动电光元件的驱动电路，因此在没有采取特殊对策的情况下，像素电路的黑斑元素和常态元素彼此电隔离。因此，即使在任意分像素的电光元件是黑斑元素的情况下，在没有采取任何特殊对策的情况下，黑斑元件也与剩余常态分像素的电光元件电隔离。如果剩余常态分像素的电光元件用于显示，那么可以享有黑斑不会被明显地看作点缺陷的效果。因此，由于可以防止一个像素完全变为黑斑，因此可以提高制造成品率。
这里，为了执行阈值校正功能以及在阈值校正功能之前执行的阈值校正准备功能或初始化功能或迁移率校正功能，并且为了有效地使用作为切换脉冲功能的电源电压，驱动晶体管的电源端在第一电势与第二电势之间转换。特别地，如果使用要提供到像素电路的驱动晶体管的电源电压作为切换脉冲，以便并入(incorporate)阈值校正功能或迁移率校正功能，那么用于校正的开关晶体管和用于控制开关晶体管的控制输入端的扫描线变为不必要的。
结果，只需要对基于2TR驱动配置的晶体管的驱动定时等应用一些修改，就可以显著地减少像素电路的组件数量以及布线的数量，并且可以减少像素阵列部分。因此，可以容易地实现更高清晰度的显示设备。此外，在实现了像素电路的简化的同时，可以防止由于黑斑引起的面板的成品率的下降。由于减少了元件的数量和布线的数量，因此显示设备适于实现更高清晰度，并且可以容易地实现要求高清晰度显示的小型显示设备。
联系附图，本发明的以上和其他目标、特征和优点将从下面的描述和所附的权利要求中变得明显，在附图中相同的部件或元件由相同的附图标记表示。
附图说明
图1是示出作为根据本发明的实施例的显示设备的有源矩阵显示设备的大体配置的框图；
图2和图3是分别示出具有在图1的有源矩阵显示设备中使用的像素电路的第一和第二比较示例的电路图；
图4A是图解有机EL元件和驱动晶体管的工作点的曲线图；
图4B到图4D是图解有机EL元件或驱动晶体管的特性偏移对驱动电流的影响的曲线图；
图5是示出图1的有源矩阵显示设备的像素电路的配置的示例的电路图；
图6A是图解图5所示的像素电路的驱动定时的基本示例的时序图；
图6B是示出在图6A的时序图中图解的发光时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解该等效电路的工作的电路图；
图6C是示出在图6A的时序图中图解的放电时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解该等效电路的工作的电路图；
图6D是示出在图6A的时序图中图解的初始化时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解该等效电路的工作的电路图；
图6E是示出在图6A的时序图中图解的第一阈值校正时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解该等效电路的工作的电路图；
图6F是示出在图6A的时序图中图解的不同行写时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图6G是示出在图6A的时序图中图解的第二阈值校正时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图6H是示出在图6A的时序图中图解的另一不同行写时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图6I是示出在图6A的时序图中图解的第三阈值校正时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图6J是示出在图6A的时序图中图解的写和迁移率校正准备时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图6K是示出在图6A的时序图中图解的采样时间段和迁移率校正时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图6L是示出在图6A的时序图中图解的另一发光时间段内、图5所示的像素电路的等效电路并图解等效电路的工作的电路图；
图7A是图解在阈值校正操作时驱动晶体管的源极电势的变化的曲线图；
图7B是图解在迁移率校正操作时驱动晶体管的源极电势的变化的曲线图；
图8A是当出现图解像素电路的点缺陷的黑斑时的有机EL元件的等效电路的电路图；
图8B是图解像素电路的点缺陷的一个像素的平面图；
图9A是示出具有黑斑元件对抗功能的第一形式的像素电路的电路图；
图9B是图解黑斑元件对抗功能的第一形式中的半导体衬底上的有机EL元件的排列关系的一个像素的平面图；
图9C是示出具有黑斑元件对抗功能的第二形式的像素电路的电路图；
图10A是示出具有黑斑元件对抗功能的比较示例的像素电路的电路图；以及
图10B是图解用于指定具有黑斑元件对抗功能的比较示例的像素电路的黑斑元件的存在或不存在以及该黑斑元件的位置的黑斑检查步骤的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。
<显示设备的概要>
首先参照图1，示出的是作为根据本发明的优选实施例的显示设备的有源矩阵显示设备的配置的示例。在本实施例中，将本发明应用于有源矩阵有机EL显示设备(在下文中简称为“有机EL显示设备”)，其中，例如，有机EL元件和多晶硅薄膜晶体管(TFT)分别用作每个像素的显示元件(电光元件或发光元件)和有源元件。此外，在有机EL显示设备中，将这样的有机EL元件形成在半导体衬底上，在所述半导体衬底上形成薄膜晶体管。
要注意的是，虽然以下特别描述了有机EL元件作为像素的显示元件的示例，但这仅是示例，待使用的显示元件不限于有机EL元件。一般地，下述本发明的所有形式的实施例都可以类似地应用于由电流驱动以发光的所有显示元件。
如图1所示，有机EL显示设备1包括显示面板部分100，其中以形成显示纵横比(display aspect ratio)为X：Y(例如，可以是9：16)的有效图像区域的方式排列多个像素电路(也称为像素)P，每一个所述像素电路P均具有有机EL元件(未示出)作为显示元件。有机EL显示设备1进一步包括驱动信号产生部分200，用作产生用以控制和驱动显示面板部分100的各种脉冲信号的面板控制单元；以及图像信号处理部分300。驱动信号产生部分200和图像信号处理部分300被内置入单片IC(集成电路；半导体集成电路)中。
有机EL显示设备1可以具有包括显示面板部分100、驱动信号产生部分200和图像信号处理部分300的全部的模块的形式，或者可以具有例如仅包括显示面板部分100的其他形式。具有刚才所述的形式的有机EL显示设备1被用作利用诸如半导体存储器、迷你盘(MD)或磁带之类的记录介质的便携音乐播放器或一些其他的电子设备的显示部分。
显示面板部分100包括其中像素电路P以n行×m列的矩阵排列的像素阵列部分102、用于在垂直方向扫描像素电路P的垂直驱动部分103、用于在水平方向扫描像素电路P的水平驱动部分106、用于外部连接的端子部分或焊盘(pad)部分108等，其均以集成方式在衬底101上形成。水平驱动部分106也被称为水平选择器或数据线驱动部分。因此，作为垂直驱动部分103和水平驱动部分106的这样的外围驱动电路被形成在同一衬底101上，在所述衬底101上形成像素阵列部分102。
这里，尽管在下文中描述细节，但是本实施例的有机EL显示设备1采取了防止其中由于诸如灰尘之类的缺陷引起的有机EL元件变为黑斑(不发光的像素)的情况的像素电路P的配置的对策。
例如，垂直驱动部分103包括写扫描部分104和用作具有电源提供能力的电源扫描器的驱动扫描部分105。
垂直驱动部分103和水平驱动部分106共同形成控制单元109，其控制信号电势到存储电容器的写入、阈值校正操作、迁移率校正操作和自举操作。
与其中像素电路P具有在下文中描述的本实施例的2TR配置相一致地示出所示的垂直驱动部分103的配置和对应的扫描线。然而，根据像素电路P的配置，可以提供一些其他的扫描部分。
作为示例，由写扫描部分104和驱动扫描部分105从图1中的左侧和右侧方向中的一侧或其相反侧驱动像素阵列部分102，由水平驱动部分106从上侧和下侧中的一侧或相反侧驱动像素阵列部分102。
从放置在有机EL显示设备1外部的驱动信号产生部分200向端子部分108提供各种脉冲信号。类似地，从图像信号处理部分300向端子部分108提供图像信号Vsig。
作为示例，提供包括作为垂直方向中写开始脉冲的示例的移位开始脉冲SPDS或SPWS和垂直扫描时钟CKDS或CKWS的必要脉冲信号作为用于垂直驱动的脉冲信号。此外，提供诸如作为水平方向中写开始脉冲的示例的水平开始脉冲SPH和水平扫描时钟CKH之类的必要脉冲信号作为用于水平驱动的脉冲信号。
将端子部分108的端子通过布线199连接到垂直驱动部分103和水平驱动部分106。例如，在提供到端子部分108的脉冲的电压电平由电平移位器部分(未示出)内部调整之后(临时需要时)，将其通过缓冲器提供到垂直驱动部分103或水平驱动部分106的组件。
尽管没有示出，但是像素阵列部分102被配置为使得其中为有机EL元件提供像素晶体管作为显示元件的像素电路P以行和列二维地布置，并且像素阵列的各个行接有扫描线，而各个列接有信号线。
例如，在像素阵列部分102中形成扫描线或栅极线104WS、电源线150DSL、以及图像信号线或数据线106HS。在栅极线104WS和电源线150DSL和数据线106HS的每一个交叉处，形成有机EL元件(未示出)和用于驱动有机EL元件的薄膜晶体管(TFT)。从有机EL元件和薄膜晶体管的组合形成像素电路P。
特别地，对于以矩阵排列的像素电路P，为各个像素行接有由写扫描部分104使用写驱动脉冲WS驱动的n行写扫描线104WS_1到104WS-n以及由驱动扫描部分105使用电源驱动脉冲DSL驱动的n行电源线105DS_1到105DS_n。
基于从驱动信号产生部分200提供的垂直驱动系统的脉冲信号，写扫描部分104和驱动扫描部分105通过扫描线104WS和电源线105DS连续地选择像素电路P。水平驱动部分106通过图像信号线106HS从图像信号Vsig之内采样预定电势，并且将采样的预定电势基于从驱动信号产生部分200提供的水平驱动系统的脉冲信号写入所选择的像素电路P的存储电容器。
在本实施例的有机EL显示设备1中，作为示例，使用线顺序驱动(line-sequential driving)。特别地，垂直驱动部分103的写扫描部分104和驱动扫描部分105线顺序地(即以行为单位)扫描像素阵列部分102，并且水平驱动部分106与线顺序扫描同步地对于一条水平线同时将图像信号写入像素阵列部分102。
为了准备线顺序驱动，例如，水平驱动部分106被配置为包括用于将在所有列的图像信号线106HS上提供的开关(未示出)同时(at a time)置于导通状态的驱动器电路。此外，水平驱动部分106将在所有列的图像信号线106HS上提供的开关(未示出)同时置于导通状态，以便在从图像信号处理部分300输入图像信号的同时将其写入由垂直驱动部分103选择的行的一条线的所有像素电路P。
为了准备线顺序驱动，根据包括闩锁的逻辑门的组合形成垂直驱动部分103的组件，并以行为单元选择像素阵列部分102的像素电路P。要注意的是，虽然在图1中示出了垂直驱动部分103仅被放置在像素阵列部分102的一侧的配置，但是可以不同地将垂直驱动部分103放置在像素阵列部分102的相对的左右侧。
类似地，虽然在图1中示出了水平驱动部分106仅被放置在像素阵列部分102的一侧的配置，但是可以采用水平驱动部分106被放置在像素阵列部分102的相对上下侧的另一配置。
<像素电路>
图2示出参照图1在以上描述的有机EL显示设备1中使用的实施例的像素电路P的第一比较示例。图2也示出了在显示面板部分100的衬底101上像素电路P的外围部分处提供的垂直驱动部分103和水平驱动部分106。
图3示出了本实施例的像素电路P的第二比较示例。图3也示出了在显示面板部分100的衬底101上的像素电路P的外围部分处提供的垂直驱动部分103和水平驱动部分106。
图4A图解了有机EL元件和驱动晶体管的工作点。图4B到4D图解了有机EL元件和驱动晶体管的特性偏移对驱动电流Ids的影响。
图5示出了本实施例的像素电路P的第三比较示例。根据本实施例的像素电路P的EL驱动电路(在下文中描述)基于至少包括该第三比较示例的像素电路P的存储电容器120和驱动晶体管121的EL驱动电路。在这点上，第三比较示例的像素电路P可以看作是具有与本实施例的像素电路P的EL驱动电路的电路结构类似的电路结构的电路。此外，图5还示出了在显示面板部分100的衬底101上的像素电路P的外围部分上提供的垂直驱动部分103和水平驱动部分106。
<比较示例的像素电路：第一示例>
参照图2，第一比较示例的像素电路P特征在于，基本上从p沟道薄膜场效应晶体管(TFT)形成驱动晶体管。像素电路P进一步采用3TR驱动配置，所述3TR驱动配置除了驱动晶体管之外还使用用于扫描的两个晶体管。
特别地，第一比较示例的像素电路P包括p沟道驱动晶体管121、向其提供有效-L驱动脉冲的p沟道发光控制晶体管122以及向其提供有效-H驱动脉冲的n沟道采样晶体管125。像素电路P进一步包括作为当电流流过时发光的电光元件或发光元件的示例的有机EL元件127，以及也可以称为像素电容器的存储电容器120。驱动晶体管121根据提供到其栅极端G(控制输入端)的电势向有机EL元件127提供驱动电流。
要注意的是，通常采样晶体管125可以由向其提供有效-L驱动脉冲的p沟道晶体管代替。发光控制晶体管122可以由向其提供有效-H驱动脉冲的n沟道晶体管代替。
采样晶体管125是在驱动晶体管121的栅极端G或控制输入端上提供的开关晶体管，发光控制晶体管122也是开关晶体管。
由于通常有机EL元件127具有整流特性，因此用二极管的符号来表示它。要注意的是，有机EL元件127包括寄生电容Ce1。在图2中，示出寄生电容Ce1与有机EL元件127并联。
将像素电路P放置在垂直扫描侧上扫描线104WS和105DS与作为水平扫描侧上扫描线的图像信号线106HS的交叉点处。将来自写扫描部分104的写扫描线104WS连接到采样晶体管125的栅极端G，并且将来自驱动扫描部分105的驱动扫描线105DS连接到发光控制晶体管122的栅极端G。
采样晶体管125在作为其信号输入端的源极端S连接到图像信号线106HS，并且在作为其信号输出端的漏极端D连接到驱动晶体管121的栅极端G。将存储电容器120插入在采样晶体管125的漏极端D和驱动晶体管121的栅极端G之间的连接点与第二电源电压Vc2之间，所述第二电源电压Vc2可以是正电源电压，或者可以等于第一电源电压Vc1。如括号中所示，采样晶体管125可以在源极端S和漏极端D的连接关系方面颠倒连接，使得采样晶体管125在作为其信号输入端的漏极端D与图像信号线106HS连接，而在作为其信号输出端的源极端S与驱动晶体管121的栅极端G连接。
驱动晶体管121、发光控制晶体管122和有机EL元件127依次串联在例如可以是正电源电压的第一电源电压Vc1与作为参考电势的示例的地电势GND之间。特别地，驱动晶体管121在其源极端S连接到第一电源电压Vc1，并且在其漏极端D连接到发光控制晶体管122的源极端S。发光控制晶体管122在其漏极端D连接到有机EL元件127的阳极端A，并且有机EL元件127在其阴极端K连接到地电势GND。
要注意的是，作为更简单的配置，图2所示的像素电路P可以具有不包括发光控制晶体管122的2TR驱动配置。在这种情况下，有机EL显示设备1可以具有不包括驱动扫描部分105的配置。
在图2所示的3TR驱动配置和未示出的简化2TR驱动配置的任意一个中，由于有机EL元件127是电流发光元件，因此通过控制流过有机EL元件127的电流量来获得所发射的光的灰度(gradation)。最终，通过变化到驱动晶体管121的栅极端G的施加电压来控制流过有机EL元件的电流值。
特别地，首先从写扫描部分104提供有效-H写驱动脉冲WS以便将写扫描线104WS置于所选择的状态，并且将图像信号Vsig从水平驱动部分106施加到图像信号线106HS。结果，导致n沟道采样晶体管125导通，以便将图像信号Vsig写入存储电容器120。
写入存储电容器120的信号电势变为驱动晶体管121的栅极端G的电势。然后，使写驱动脉冲WS无效，即，在该示例中，将写驱动脉冲WS设置到L电平，以将写扫描线104WS置入未选择状态。尽管图像信号线106HS和驱动晶体管121彼此电隔离，但是理论上由存储电容器120将驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs保持稳定。
然后，从驱动扫描部分105提供有效-L扫描驱动脉冲DS，以将驱动扫描线105DS置入已选择状态。结果，使p沟道发光控制晶体管121导通，并且驱动电流从第一电源电势Vc1通过驱动晶体管121、发光控制晶体管122和有机EL元件127流向地电势GND。
然后，使扫描驱动脉冲DS无效，在该示例中，将扫描驱动脉冲DS设置到H电平，以将驱动扫描线105DS置入未选择状态。结果，将发光控制晶体管122置入截止状态，并且驱动电流不再流动。
插入发光控制晶体管122，以便控制一个半帧(one-field)时间段内的有机EL元件127的发光时间，即占空比。如可以从以上给出的描述中推测的那样，像素电路P并非必须包括发光控制晶体管122。
流过驱动晶体管121和有机EL元件127的电流具有与驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs对应的值，并且有机EL元件127持续发射与电流值对应的亮度的光。
在下文中，将以这种方式通过写扫描线104WS的选择将施加到图像信号线106HS的图像信号Vsig传达到像素电路P内部的操作称为“写”。以这种方式，如果执行一次信号的写，那么有机EL元件127持续发射固定亮度的光长达一时间段，直到后来重写信号为止。
以这种方式，在第一比较示例的像素电路P中，要提供到驱动晶体管121的栅极端G的施加电压响应于输入信号(即像素信号Vsig)而变化，以控制流过有机EL元件127的电流值。此时，p沟道驱动晶体管的源极端S连接到第一电源电势Vc1，并且驱动晶体管121通常工作在其饱和区中。
<比较示例的像素电路：第二示例>
现在，描述关于特性的、作为本实施例的像素电路P的比较示例的图3所示的第二比较示例的像素电路P。在下文中，将其中在像素阵列部分102中提供第二比较示例的像素电路P的有机EL显示设备1称为第二比较示例的有机EL显示设备1。
第二比较示例和本实施例的像素电路P特征基本上在于，从n沟道薄膜场效应晶体管形成驱动晶体管。
如果可以使用n沟道晶体管而非p沟道晶体管作为驱动晶体管，那么可以将现有非晶硅(a-Si)工艺用于晶体管制造。这使得可以降低晶体管衬底的成本，并且有望于开发具有上述配置的像素电路P。
第二比较示例的像素电路P与本实施例的有机EL显示设备1的像素电路P的基本相同点在于，从n沟道薄膜场效应晶体管形成驱动晶体管。然而，第二比较示例的像素电路P不包括防止有机EL元件127的老化对驱动电流Ids的影响的驱动信号固定电路。
特别地，第二比较示例的像素电路P包括全部为n沟道型的驱动晶体管121、发光控制晶体管122和采样晶体管125，以及作为当流过电流时发光的电光元件的示例的有机EL元件127。
驱动晶体管121在其漏极端D连接到第一电源电势Vc1，并且在其源极端S连接到发光控制晶体管122的漏极端D。发光控制晶体管122在其源极端S连接到有机EL元件127的阳极端A，并且有机EL元件127在其阴极端K连接到地电势GND。在像素电路P中，驱动晶体管121在其漏极端D连接到第一电源电势Vc1，并且在其源极端S连接到有机EL元件127的阳极端A，以这样的方式以便通常形成源极跟随器电路(source folloWer circuit)。
采样晶体管125在其源极端S连接到图像信号线HS，并且在其漏极端D连接到驱动晶体管121的、作为控制输入端的栅极端G。将存储电容器120插入在采样晶体管125的漏极端D和驱动晶体管121的栅极端G之间的连接点与例如可以是正电源电压或者可以等于第一电源电压Vc1的第二电源电压Vc2之间。如括号中所示，关于采样晶体管125的源极端S和漏极端D，采样晶体管125可以具有颠倒的连接方案。
在具有上述配置的像素电路P中，不论是否提供发光控制晶体管，当要驱动有机EL元件127时，驱动晶体管121的漏极端D都连接到第一电源电压Vc1，同时驱动晶体管121的源极端S连接到有机EL元件127的阳极端A，由此通常形成源极跟随器电路。
要注意的是，作为更简单的配置，图3所示的像素电路P也可以具有不包括发光控制晶体管122的2TR驱动配置。在这种情况下，有机EL显示设备1采用不包括驱动扫描部分105的配置。
现在，描述图3所示的第二比较示例的像素电路P的操作。要注意的是，这里的描述省略了发光控制晶体管122的操作的描述。首先，在从图像信号线HS提供的图像信号Vsig的电势内的有效时间段内采样电势，并且将作为发光元件的示例的有机EL元件127置于发光状态。在下文中也将所述图像信号Vsig的电势称为图像信号线电势，并且在下文中也将有效时间段内的电势称为信号电势。
特别地，在其之内图像信号线106HS在图像信号Vsig的有效时间段内具有信号电势的时间区域内，写驱动脉冲WS的电势转换到高电平，以将n沟道采样晶体管125置于导通状态。因此，将从图像信号线HS提供的图像信号线电势充电到存储电容器120。因此，驱动晶体管121的栅极端G的电势(即栅极电势Vg)开始升高，由此开始使漏极电流流动。结果，有机EL元件127的阳极电势升高，并且有机EL元件127开始发光。
此后，当写驱动脉冲WS转换到低电平时，将该时间点的图像信号线电势(即来自图像信号Vsig的电势内的有效时间段内的电势或信号电势)存储到存储电容器120。因此，驱动晶体管121的栅极电势Vg变为固定，并且保持发光亮度固定直到下一帧或半帧。在其之内写驱动线WS的电势保持高电平的时间段变为图像信号Vsig的采样时间段，并且在写驱动线WS转换到低电平的时间点之后的时间段变为存储时间段。
<发光元件的Ie1-Ve1特性和驱动晶体管的I-V特性>
通常，在饱和区内驱动驱动晶体管121，在所述饱和区内不论漏极-源极电压是多少，驱动电流Ids都是固定的，如图4A所示。因此，在流经工作在饱和区中的晶体管的漏极端和源极端之间的电流由Ids表示、迁移率由μ表示、沟道宽度或栅极宽度由W表示、沟道长度或栅极长度由L表示、栅极电容(即每单位面积的栅极氧化膜)由Cox表示、晶体管的阈值电压由Vth表示的情况下，驱动晶体管121用作具有以下给出的表达式(1)表示的值的恒流源。从表达式(1)中可以很明显的看出，在饱和区中，由栅极-源极电压Vgs控制晶体管的驱动电流Ids，并且用作恒流源。
Ids = 1 2 &mu; W L Cox ( Vgs - Vth ) 2 . . . ( 1 )
然而，如从图4B中看到的那样，随着时间的流逝，电流驱动型发光元件的I-V特性的劣化通常从有机EL元件开始。在图4B所示的图中图解的、由有机EL元件表示的电流驱动型发光元件的电流-电压(Ie1-Ve1)特性中，实线表示初始状态下的特性，而虚线表示老化之后的特性。
例如，当发光电流Ie1流过作为发光元件的示例的有机EL元件127时，阳极-阴极电压Ve1被唯一地确定下来。然而，如从图4B中看到的那样，在发光时间段内，由驱动晶体管121的作为驱动电流Ids的漏极-源极电流Ids确定的发光电流Ie1流过有机EL元件127的阳极端A，并且有机EL元件127的阳极端A的电势升高与有机EL元件127的阳极-阴极电压Ve1对应的量。
在图2所示的第一示例的像素电路P中，在驱动晶体管121的漏极端D侧出现由于有机EL元件127的阳极-阴极电压Ve1的升高的影响。然而，由于使用恒流驱动来驱动晶体管121，并且驱动晶体管121在饱和区工作，因此恒定电流Ids持续流过有机EL元件127，并且即使有机EL元件127的Ie1-Ve1特性劣化，有机EL元件127的发光亮度也不会受老化的影响。
通过包括驱动晶体管121、发光控制晶体管122、存储电容器120和采样晶体管125且具有图2所示的连接方案的像素电路的配置，形成补偿作为电光元件的示例的有机EL元件127的电流-电压特性的变化以保持驱动电流固定的驱动信号固定电路。
特别地，当使用图像信号Vsig驱动像素电路P时，驱动晶体管121的源极端S连接到第一电源电势Vc1，并被设计为使得p沟道驱动晶体管121通常在饱和区中工作。因此，驱动晶体管121用作具有由表达式(1)表示的值的恒流源。
此外，在第一比较示例的像素电路P中，当驱动晶体管121的漏极端D的电压与有机EL元件127的Ie1-Ve1特性的老化(图4B)一起变化时，由于原理上由存储电容器120的自举功能保持栅极-源极电压固定，因此驱动晶体管121作为恒流源工作。结果，固定量的电流流过有机EL元件127，并且因此有机EL元件127可以发射具有固定亮度的光，并且发光亮度不会变化。
此外，在第二比较示例的像素电路P中，驱动晶体管121的源极端S的电势(即源极电势Vs)视驱动晶体管121的工作点和有机EL元件127而定，并且将驱动晶体管121驱动在其饱和区域中。因此，通过与工作点的源极电压相对应的栅极-源极电压Vgs，流动由给出的表达式(1)定义的电流值的驱动电流Ids。
然而，在其中第一比较示例的像素电路P的p沟道驱动晶体管121由n沟道驱动晶体管121(即在第二比较示例的像素电路P中)代替的简化电路中，驱动晶体管121的源极端S连接到有机EL元件127侧。结果，驱动晶体管121的工作点变化，这是因为由于受参照图4所示的曲线在以上描述的老化影响的有机EL元件127的Ie1-Ve1特性使关于相同发光电流Ie1的阳极-阴极电压Ve1从Ve11变化到Ve12。因此，即使施加相同的栅极电势Vg，驱动晶体管121的源极电势Vs也变化。因此，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs变化。
从特性表达式(1)中很明显，如果栅极-源极电压Vgs波动，那么即使栅极电势固定，驱动电流Ids也波动，并且因此，流过有机EL元件127的电流值(即发光电流Ie1)波动，导致发光亮度的波动。
以这种方式，在第二比较示例的像素电路P中，由于作为发光元件的示例的有机EL元件127的Ie1-Ve1特性的老化引起的有机EL元件127的阳极电势波动作为驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs的波动出现，并且引起漏极电流(即驱动电流Ids)的波动。对于每一个像素电路P，由于所述原因引起的驱动电流Ids的波动呈现为发光亮度的偏移或老化，并且这引起画质的劣化。
相反，尽管在下文中描述细节，但是在使用n型驱动晶体管121的情况下，也采用实现使驱动晶体管121的栅极端G的电势Vg以与驱动晶体管121的源极端S的电势Vs的波动互锁关系操作的自举功能的电路配置和驱动定时。结果，即使有机EL元件127的阳极电势(即驱动晶体管121的源极电势)由于有机EL元件127的特性的老化而波动，栅极电势Vg也波动以便抵消阳极电势的波动。这确保了显示亮度的均匀性。通过自举功能，可以改进有机EL元件所代表的电流驱动型发光元件的老化补偿能力。
自然，在开始发光时间点处发光电流Ie1开始流过有机EL元件127之后阳极-阴极电压Ve1的升高稳定的过程中，当驱动晶体管121的源极电势Vs由于有机EL元件127的阳极-阴极电压Ve1的波动而波动时，自举功能也进行工作。
<驱动晶体管的Vgs-Ids特性>
虽然在第一和第二比较示例中驱动晶体管121的特性不是特别重要，但是如果驱动晶体管121的特性在不同的像素之中不同，那么这对流过驱动晶体管121的驱动电流Ids有影响。作为示例，如从表达式(1)中可以看到的那样，其中迁移率μ或阈值电压Vth在像素之中偏移，或者随着时间的流逝而劣化，即使栅极-源极电压Vgs相同，对于流过驱动晶体管121的驱动电流Ids也会出现偏移或老化。因此，对于各个像素来说，有机EL元件127的发光亮度也是变化的。
例如，由于驱动晶体管121的制造工艺的偏差而导致每一个像素电路P的阈值电压Vth或迁移率μ的特性波动。此外，在将驱动晶体管121驱动在其饱和区中的情况下，即使将相同的栅极电势施加到驱动晶体管121，漏极电流或驱动电流Ids也由于每一个像素电路P的上述特性波动而波动，并且这将呈现为发光亮度的偏移。
例如，图4C所示的另一个图图解了关注驱动晶体管121的阈值偏移的电压-电流(Vgs-Ids)特性。在图4C的图中，图解了具有不同阈值电压Vth1和Vth2的两个驱动晶体管121的特性曲线。
如上文所述，当驱动晶体管121在饱和区中工作时的漏极电流Ids由特性表达式(1)表示。如从表达式(1)中可以明显看到的那样，如果阈值电压Vth波动，那么即使栅极-源极电压Vgs固定，驱动电流Ids也波动。换句话说，如果没有采取防止阈值电压Vth的偏移的对策，那么如从图4C的图中看到的那样，当阈值电压是Vth1时，与栅极-源极电压Vgs对应的驱动电流是Ids1，而当阈值电压是Vth2时，与相同的栅极-源极电压Vgs对应的驱动电流是不同于驱动电流Ids1的Ids2。
同时，图4D图解了关注驱动晶体管121的迁移率偏移的电压-电流(Vgs-Igs)特性。在图4D中图解了关于具有不同迁移率值μ1和μ2的两个驱动晶体管121的特性曲线。
如从特性表达式(1)中明显看到的那样，如果迁移率μ波动，那么即使栅极-源极电压Vgs固定，驱动电流Ids也波动。换句话说，如果没有采取对抗迁移率μ的波动的对策，那么当迁移率是μ1时对应于栅极-源极电压Vgs的驱动电流是Ids1(如图4D所示)，当迁移率是μ2时对应于相同的栅极-源极电压Vgs的驱动电流是不同于Ids1的Ids2。
如图4C和4D所示，如果Vin-Ids特性中的巨大差异由阈值电压Vth或迁移率μ的差异引起，那么即使施加相同的信号幅度Vin，驱动电流Ids和因此的发光亮度也不同，并且不能获得屏幕亮度的均匀性。
<阈值校正和迁移率校正的概念>
相反，如果设置驱动定时以便实现阈值校正功能和迁移率校正功能(在下文中描述细节)，那么可以抑制这样的波动的影响，并且可以确保屏幕亮度的均匀性。
在本实施例中的阈值校正操作和迁移率校正操作中，尽管在下文中描述细节，但是如果假设写增益是1(理想值)，那么如果设置发光时的栅极-源极电压Vgs以满足“Vin+Vth-ΔV”，则防止了驱动电流Ids依赖于阈值电压Vth的偏移或变化以及迁移率μ的偏移或变化。结果，即使阈值电压Vth或迁移率μ由于制造工艺或老化而波动，驱动电流Ids也不会波动，并且也不会影响有机EL元件127的发光亮度。
在迁移率校正时，应用负反馈以便对于高迁移率μ1，将迁移率校正参数ΔV1设置到高值，而对于低迁移率μ2，同样将另一迁移率校正参数ΔV2设置到低值。因此，在下文中将迁移率校正参数ΔV也称为负反馈量ΔV。
<比较示例的像素电路：第三示例>
本实施例的有机EL显示设备1的像素电路P所基于的、图5所示的第三比较示例的像素电路P集成了一电路(即自举电路)，其防止由于以上参照图3描述的第二比较示例的像素电路P中有机EL元件127的老化引起的驱动电流波动，并且采用一驱动方法，其防止特性波动(如驱动晶体管121的阈值电压波动或迁移率波动)引起的驱动电流波动。在下文中将有机EL显示设备1(其中在像素阵列部分102中提供第三比较示例的像素电路P)称为第三比较示例的有机EL显示设备1。
类似于第二比较示例的像素电路P，第三比较示例的像素电路P使用n沟道驱动晶体管121。第三比较示例的像素电路P特征在于，它还包括用于抑制由于有机EL元件的老化而引起的、至有机EL元件的驱动电流Ids的波动的电路，即驱动信号固定电路，其补偿作为电光元件的示例的有机EL元件的电流-电压特性的波动以保持驱动电流Ids固定。此外，第三比较示例的像素电路P特征在于，它具有即使在有机EL元件的电流-电压特性遭受老化的情况下也能固定驱动电流的功能。
特别地，像素电路P特征在于，它采用除了驱动晶体管121之外还使用一个用于扫描的开关晶体管(即采样晶体管125)的2TR驱动配置。像素电路P特征还在于，它通过设置用于控制开关晶体管和写驱动脉冲WS的开/关定时的电源驱动脉冲DSL，来防止有机EL元件127的老化，或者诸如例如驱动电流Ids的阈值电压或迁移率的偏移或波动之类的特性波动的影响。
由于像素电路P具有2TR驱动配置，并且使用相对少量的元件和布线，因此可以期望高清晰度。另外，由于可以无劣化地采样图像信号Vsig，因此可以获得良好的画质。
第三比较示例的像素电路P在配置上与以上参照图3描述的第二比较示例的像素电路P很不同，在于：修改存储电容器120的连接方案，以便形成作为驱动信号固定电路的示例的自举电路，作为用于防止由于有机EL元件127的老化而引起驱动电流波动的电路。作为抑制诸如例如驱动晶体管121的阈值电压或迁移率的偏移或波动之类的特性波动的影响的方法，优化晶体管121和125的驱动定时。
特别地，第三比较示例的像素电路包括存储电容器120、n沟道驱动晶体管121、向其提供有效-H写驱动脉冲WS的n沟道采样晶体管125以及作为当电流流过时发光的电光元件或发光元件的示例的有机EL元件127。
存储电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G(节电ND122)和源极端S之间，驱动晶体管121在其源极端S连接到有机EL元件127的阳极端A。存储电容器120用作自举电容器。有机EL元件127的阴极端K提供阴极电势Vcath作为参考电势。优选地，阴极电势Vcath连接到布线Vcath，即地布线GND，与以上参照图3描述的第二比较示例中类似地，所述地布线GND对于提供参考电压的所有像素是公共的。
驱动晶体管121在其漏极端D连接到来自用作电源扫描器的驱动扫描部分105的电源线105DSL。电源线105DSL特征在于，其本身具有对驱动晶体管121的电源提供能力。
特别地，驱动扫描部分105包括电源电压转换电路，其可切换地将对应于电源电压的高电压侧的第一电势Vcc和低电压侧的第二电势Vss提供给驱动晶体管121的漏极端D。
第二电势Vss充分低于图像信号线106HS上图像信号Vsig的参考电势Vofs。参考电势Vofs也称为偏置电势Vofs。特别地，设置电源线105DSL上低电势侧的第二电势Vss以便驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs(即驱动晶体管121的栅极电势Vg与源极电势Vs之差)可能高于驱动晶体管121的阈值电压Vth。要注意的是，在阈值校正操作之前的初始化操作中利用偏置电势Vofs，并且还使用偏置电势Vofs提前预充电图像信号线106HS。
采样晶体管125在其栅极端G连接到来自写扫描部分104的写扫描线104WS，在其漏极端D连接到图像信号线106HS，并且在其源极端S连接到驱动晶体管121的栅极端G(节点ND122)。从写扫描部分104向驱动晶体管121的栅极端G提供有效-H写驱动脉冲WS。
采样晶体管125可以以关于源极端S和漏极端D的相反连接方案连接。此外，可以由耗尽型晶体管和增强型晶体管中的任意一种形成采样晶体管125。
<第三比较示例的像素电路的工作>
图6A图解了以上参照图5描述的像素电路P的第三比较示例的驱动定时的基本示例。驱动定时基本上与根据本实施例的像素电路P的驱动定时类似。图6B到6L图解了图6A的时序图的时间段B到L内等效电路的工作状态。图7A图解了像素电路P的阈值校正操作时驱动晶体管121的源极电势Vs的变化，而图7B图解了像素电路P的迁移率校正操作时驱动晶体管的源极电势Vs的变化。
在下面的描述中，为了便于描述和理解，除非特别指明，否则假设写增益是1(理想值)，并且使用按照将信号幅度Vin的信息写入或存储到存储电容器120或采样信号幅度Vin的信息的这样的简单表示。在写增益低于1的情况下，将乘以对应增益的信号幅度Vin的信息而非信号幅度Vin的量值本身存储到存储电容器120。
顺便提及，将写入存储电容器120的信息的量值对应于信号幅度Vin的的比率称为写增益Ginput。这里，当将信号幅度Vin提供到电容串联电路时，写增益Ginput与分布在总电容C1(包括与电路中的存储电容器120并联放置的寄生电容)和总电容C2(与电路中的存储电容器120串联、并与总电容C1串联放置)的电容串联电路中的电荷量有关。如果这由表达式来表示，其中g＝C1/(C1+C2)，那么写增益Ginput由以下给出：Ginput＝C2/(C1+C2)＝1-C1(C1+C2)＝1-g。在下面的描述中，任何包括“g”的描述都考虑写增益。
此外，为了便于描述和理解，除非特别指明，否则假设自举增益是1(理想值)。顺便提及，在驱动晶体管121的栅极和源极之间插入存储电容器120的情况下，在下文中将栅极电势Vg与源极电势Vs的升高的升高比称为自举增益或自举操作能力Gbst。这里，自举增益Gbst特别地涉及存储电容器120的电容值Cs、形成在驱动晶体管121的栅极和源极之间的寄生电容器C121gs的电容值Cgs、形成在驱动晶体管121的栅极和漏极之间的寄生电容器C121gd的电容值Cgd、以及形成在采样晶体管125的栅极和源极之间的寄生电容器C125gs的电容值CWs。如果这由表达式表示，那么自举增益Gbst由以下表示：Gbst＝(Cs+Cgs)/(Cs+Cgs+Cgd+CWs)。
在图6A中，在公共的时间轴上图解写扫描线104WS的电势变化、电源线105DSL的电势变化、和图像信号线106HS的电势变化。此外，与电势变化并行地，还图解了一行(在图6A中，第一行)的驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs的变化。
基本上，对于写扫描线104WS或电源线105DSL的每一行，除了延迟了一个水平扫描时间段的状态之外均执行类似的驱动。图6A中的定时和信号与独立于处理目标行、由的第一行的定时和信号相同的那些来表示。然后，在描述中需要区分的情况下，为了标识定时或信号，由具有附加了“_”的标记字符来表示处理目标行定时。
此外，在第三比较示例的驱动定时中，作为图像信号Vsig的无效时间段(在其之内图像信号Vsig具有偏置电势Vofs)的时间段是一个水平时间段的前一半，而作为图像信号Vsig的有效时间段(在其之内图像信号Vsig具有信号电势Vofs+Vin)的时间段是一个水平时间段的后一半。此外，对于由图像信号Vsig的有效时间段和无效时间段组成的每一个水平时间段来说，重复三次阈值校正操作。图像信号Vsig的有效时间段与无效时间段之间的转换定时t13V和t15V以及写驱动脉冲WS的有效与无效状态之间的转换定时t13W和t15W通过将没有表示周期次数的“_”的标记字符附加到每一个定时来彼此区分。
虽然在第三比较示例中，在一个水平时间段的处理周期内重复三次阈值校正操作，但是重复的操作不是必须的，而是可以在一个水平时间段的处理周期内仅执行一次阈值校正操作。
根据以下原因确定一个水平时间段作为阈值校正操作的处理周期。特别地，对于每一行，在采样晶体管125将信号幅度Vin的信息采样到存储电容器120之前，在阈值校正操作之前将电源线105DSL的电势设置到第二电势Vss，并且将驱动晶体管的栅极电势设置到偏置电势Vofs，并且在将源极电势设置到第二电势的初始化操作执行之后，使采样晶体管125在其中图像信号线106HS具有偏置电势Vofs的时间区域内、在电源线105DSL的电势是第一电势Vcc的状态中导通，以便将与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压存储到存储电容器120中。
阈值校正时间段不可避免地变得短于一个水平时间段。因此，在一次缩短的阈值校正操作时间段内，根据存储电容器120的电容值Cs与第二电势Vss的量值的关系或者其他一些因素，可能出现不能充分地将与阈值电压Vth对应的精确电压存储到存储电容器120的情况。在第三比较示例中，为了处理刚才所述的情况，多次执行阈值校正操作。特别地，在信号幅度Vin的信息的采样(即，至存储电容器120的信号写入)之前的多个水平时间段内多次执行阈值校正操作，以便确定地将与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压存储到存储电容器120中。
关于确定的行(这里，第一行)，在定时t11之前的先前半帧的发光时间段B内，写驱动脉冲WS处于无效-L状态，并且采样晶体管125处于非导通状态，同时电源驱动脉冲DSL具有作为高电势电源电压侧的第一电势Vcc。
因此，如图6B所示，响应于作为先前半帧的操作的结果而存储在存储电容器120中的电压状态(其为驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs)，从驱动晶体管121向有机EL元件127提供驱动电流Ids而与图像信号线106HS的电势无关。驱动电流Ids流入布线Vcath，优选地流入地电势GND(所有像素共用)。因此，有机EL元件127处于发光状态。此时，由于设置驱动晶体管121以便在其饱和区中工作，因此流入有机EL元件127的驱动电流Ids响应于存储在存储电容器120中的驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs取得由表达式(1)表示的值。
此后，进入线顺序扫描的新的一个半帧，并且驱动扫描部分105首先将要提供到第一行的电源线105DSL_1的电源驱动脉冲DSL_1从高电势侧的第一电势Vcc转换到低电势侧的第二电势Vss，同时写驱动脉冲WS处于无效-L状态(t11_1：参照图6C)。该定时t11_1处于在其之内图像信号Vsig具有有效时间段的信号电势Vofs+Vin的时间段内。然而，电源驱动脉冲DSL_1的转换不是必须在该定时t11_1处执行。
然后，写扫描部分104将写驱动脉冲WS转换到有效H电平，同时电源线105DSL_1的电势仍然处于第二电势Vss(t13W0)。该定时t13W0设置为紧靠先前水平时间段内的图像信号Vsig转换为偏置电势Vofs处(在图像信号Vsig从无效时间段中的偏置电势Vofs转换为有效时间段中的信号电势Vofs+Vin之后)的定时t13V0，或是将该定时t13W0设置为比定时t13V0稍迟的定时。将写驱动脉冲WS在之后改变到无效L状态的定时t15W0设置到得与定时t15V0相同或者比t15V0早一点，在定时t15V0，图像信号Vsig从偏置电势Vofs改变到信号电势Vofs+Vin。
优选地，将在其之内写驱动脉冲WS被设置到有效H电平的时间段t13W到t15W设置在时间区域t13V到t15V之内，在时间区域t13V到t15V之内图像信号Vsig具有无效时间段中的偏置电势Vofs。这是因为，如果当电源线105DSL具有第一电势Vcc并且图像信号Vsig具有信号电势Vofs+Vin时将写驱动脉冲WS设置到有效H电平，那么执行到存储电容器120的信号幅度Vin的信息采样操作(即，信号电势的写操作)，这引起了阈值校正操作的障碍。
在从定时t11_1到定时t13W0的、被称为放电时间段C的时间段内，电源线105DSL的电势被放电至第二电势Vss，而发光控制晶体管122的源极电势Vs改变到大约为第二电势Vss的电势。此外，存储电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G和源极端S之间，并且由于存储电容器120的影响，栅极电势Vg以与驱动晶体管121的源极电势Vs的变化互锁关系而变化。
如果写驱动脉冲WS转换到有效H电平，同时电源线105DSL仍然处于低电势侧的第二电势Vss(t13W0)，那么如图6D所示，使采样晶体管125导通。
此时，图像信号线106HS具有偏置电势Vofs。因此，驱动晶体管121的栅极电势Vg通过被导通的采样晶体管125变为图像信号线106HS的偏置电势Vofs。同时，由于驱动晶体管121被置入导通状态，因此驱动晶体管121的源极电势Vs被固定到低电势侧的第二电势Vss。
特别地，由于电源线105DSL的电势是充分低于来自高电势侧的第一电势Vcc的图像信号线106HS的偏置电势Vofs的第二电势Vss，因此驱动晶体管121的源极电势Vs被初始化或复位到充分低于图像信号线106HS的偏置电势Vofs的第二电势Vss。通过以这种方式初始化驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs，完成了阈值校正操作的准备。然后，在其之内电源驱动脉冲DSL被设置到高电势侧的第一电势Vcc的时间段t13W0到t14_1变为初始化时间段D。要注意的是，放电时间段C和初始化时间段D也被统称为阈值校正准备时间段，在其之内初始化驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs。
在电源线105DSL的布线电容高的情况下，在相对早的定时，电源线105DSL的电势可以从第一电势Vcc转换到第二电势Vss。充分地确保放电时间段C和初始化时间段Dt11_1到t14_1，以便消除布线电容和其他像素寄生电容的影响。因此，在第三比较示例中，执行初始化处理两次。特别地，在写驱动脉冲WS改变到无效L电平(t15W0)同时电源线105DSL_1仍然处于第二电势Vss状态之后，图像信号Vsig转换到信号电势Vofs+Vin(t15V0)。此外，图像信号Vsig转换到偏置电势Vofs(t13V1)，然后写驱动脉冲WS转换到有效H电平(t13W1)。
在放电时间段C之内，当第二电势Vss低于有机EL元件127的阈值电压VthEL和阴极电势Vcath的总和时，即如果满足“Vss<VthEL+Vcath”，那么有机EL元件127截止，以停止发光。此外，事实上颠倒驱动晶体管121的源极端和漏极端，以便电源线105DSL变为驱动晶体管121的源极侧，并且有机EL元件127的阳极端A改变为第二电势Vss(参照图6C)。
此外，在初始化时间段D之内，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs取得值“Vofs-Vss”(参照图6D)。如果该“Vofs-Vss”不高于驱动晶体管121的阈值电压Vth，那么不能执行阈值校正操作，因此，偏置电势Vofs、第二电势Vss和阈值电压Vth满足“Vofs-Vss>Vth”。
然后，当写驱动脉冲WS保持在有效H状态中时，施加到电源线105DSL的电源驱动脉冲DSL转换到第一电势Vcc(t14_1)。此后，驱动扫描部分105将电源线105DSL的电势保持在第一电势Vcc，直到针对下一帧或半帧的处理为止。
在电源线105DSL改变到第一电势Vcc(t14_1)之后，再次颠倒驱动晶体管121的源极端和漏极端，以便电源线105DSL变为驱动晶体管121的漏极侧(参照图6E)。因此，进入在下文中称之为第一阈值校正时间段E的第一次阈值校正时间段，其中驱动电流Ids流入存储电容器120以补偿或抵消驱动晶体管121的阈值电压Vth。该第一阈值校正时间段E持续到定时t15W1，在定时t15W1处，写驱动脉冲WS转换到无效L电平。
这里，本实施例中的驱动扫描部分105在时间区域t13V1到t15V1内(优选地，在时间区域t13W1到t15W1内)设置定时t14_1，在定时t14_1，电源线105DSL的电势从低电势侧的第二电势Vss转换到高电势侧的第一电势Vcc，在时间区域t13V1到t15V1内图像信号线106HS具有图像信号Vsig的无效时间段中的偏置电势Vofs，优选地在时间区域t13W1到t15W1内写驱动脉冲WS有效。
顺便提及，在定时t14_1之后的第一阈值校正时间段E之内，如图6E所示，电源线105DSL的电势从低电势侧的第二电势Vss转换到高电势侧的第一电势Vcc，并且驱动晶体管121的源极电势Vs开始升高。
特别地，将驱动晶体管121的栅极端G保持在图像信号Vsig的偏置电势Vofs，并且驱动电流Ids趋向于流动，直到驱动晶体管121的源极端S的源极电势Vs升高以截止驱动晶体管121为止。当驱动晶体管121截止时，驱动晶体管121的源极电势Vs变为“Vofs-Vth”。
特别地，由于有机EL元件127的等效电路由二极管和寄生电容Ce1的并联电路表示，只要“Ve1≤Vcath+VthEL”继续，即只要有机EL元件127的泄漏电流比流过驱动晶体管121的电流小得多，那么使用驱动晶体管121的驱动电流Ids来充电存储电容器120和寄生电容Ce1。
结果，如果驱动电流Ids流过驱动晶体管121，那么如图7A所示，随着时间的流逝，有机EL元件127的阳极端A的电压Ve1(即，节点ND121的电势)升高。然后，当节点ND121的电势(即，源极电势Vs)与节点ND122的电势(即，栅极电势Vg)之间的电势差变为刚好等于阈值电压Vth时，结束阈值校正时间段。换句话说，在经过了固定时间段的时间之后，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs取得阈值电压Vth的值。
直到栅极-源极电压Vgs变为等于阈值电压Vth之后，由于驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs高于阈值电压Vth，因此如图6E所示，驱动电流Ids流动。此时，由于向有机EL元件127施加反向偏压，因此有机EL元件127不发光。
这里，实际上将与阈值电压Vth对应的电压写入连接在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间的存储电容器120。然而，第一阈值校正时间段E的范围从写驱动脉冲WS转换到有效H电平的定时t13W1，更特别地，从电源驱动脉冲DSL随后返回到第一电势Vcc的时间点t14，到写驱动脉冲WS返回到无效L电平的定时t15W1。如果没有充分地确保该时间段，那么在那时以前上述写结束。
特别地，当栅极-源极电压Vgs变为高于阈值电压Vth的Vx1时，即当驱动晶体管121的源极电势Vs从低电势侧的第二电势Vss转换到“Vofs-Vx1”时，写结束。因此，在完成第一阈值校正时间段E的时间点t15W1，将电压Vx1写入存储电容器120。
然后，在一个水平时间段的后一半内，驱动扫描部分105将写驱动脉冲WS转换到无效L电平(t15W1)，并且此外，水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从偏置电势Vofs转换到信号电势Vofs+Vin(t15V1)。因此，如图6F所示，图像信号线106HS的电势改变到信号电势Vofs+Vin，而写扫描线104WS的电势，即写驱动脉冲，改变到低电平。
此时，采样晶体管125处于非导通或截止状态，并且与在那时以前存储在存储电容器120中的电压Vx1对应的漏极电流流向有机EL元件127。因此，源极电势Vs略有升高。在升高量由Va1表示的情况下，源极电势Vs由“Vofs-Vx1+Va1”表示。此外，存储电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G和源极端S之间，并且由于存储电容器120的影响，栅极电势Vg以与驱动晶体管121的源极电势Vs的波动互锁关系而变化，直到栅极电势Vg变为“Vofs+Va1”。
在第一阈值校正时间段E之后水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从信号电势Vofs+Vth转换到偏置电势Vofs(t13V2)之后，直到驱动扫描部分105将写驱动脉冲WS转换到有效H电平(t13W2)为止的时间段F变为另一行像素的信号幅度Vin的信息的采样时间段。在下文中将时间段F称为不同行写时间段。在不同行写时间段F内，必须将处理目标行的采样晶体管125置于截止状态。于是完成一个水平时间段1H内的处理。
当进入下一水平时间段1H的前一半时，水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从信号电势Vofs+Vin转换到偏置电势Vofs(t13V2)，并且驱动扫描部分105将写驱动脉冲WS转换到有效H电平(t13W2)。因此，漏极电流流入存储电容器120，以进入要补偿或抵消驱动晶体管121的阈值电压Vth的第二次阈值校正时间段。在下文中将第二次阈值校正时间段称为第二阈值校正时间段G。该第二阈值校正时间段G持续直到将写驱动脉冲WS置入有效L电平的定时(t15W2)处为止。
在第二阈值校正时间段G内，执行与第一阈值校正时间段E内的操作类似的操作。特别地，如图6G所示，将驱动晶体管121的栅极端G保持在图像信号Vsig的偏置电势Vofs，并且栅极电势从此时间点的“Vg＝偏置电势Vofs+Va1”转换到偏置电势Vofs。通过存储电容器120和驱动晶体管121的栅极和源极之间的寄生电容Cgs将此时驱动晶体管121的栅极端G的电势波动量Va1的信息输入到驱动晶体管121的源极端S。此时源极端S的输入量由gVa1表示，并且由于源极电势Vs此时从“Vofs-Vx1+Va1”下降了gVa1，因此它变为“Vofs-Vx1+(1-g)Va1”。
这里，如果驱动晶体管121的栅极-源极电压Vx1-(1-g)Va1等于或高于驱动晶体管121的阈值电压Vth，那么漏极电流趋向于流动，直到驱动晶体管121的源极端S的源极电势Vs在此后升高以截止驱动晶体管121为止。当驱动晶体管121截止时，驱动晶体管121的源极电势Vs是“Vofs-Vth”。
然而，第二阈值校正时间段G的范围从将写驱动脉冲WS置入有效H电平的定时t13W2到写驱动脉冲WS返回到无效L电平的定时t15W2，并且如果没有充分地确保该时间段，则第二阈值校正时间段G在定时t13W2之前结束。这与第一阈值校正时间段E中的相同，并且当栅极-源极电压Vgs变为低于电压Vx1但高于阈值电压Vth的电压Vx2时，即当驱动晶体管121的源极电势Vs从“Vofs-Vx1”转换到“Vofs-Vx2”时，第二阈值校正时间段G结束。因此，在第二阈值校正时间段G结束的时间点t15W2，将电压Vx2写入存储电容器120。
此后，为了在一个水平时间段的后一半内执行不同行中像素的信号电势的采样，驱动扫描部分105将写驱动脉冲WS转换到无效L电平(t15W2)。此外，水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从偏置电势Vofs转换到信号电势Vofs+Vin(t15V2)。因此，如图6H所示，图像信号线106HS的电势改变到信号电势Vofs+Vin，而写扫描线104WS的电势(即写驱动脉冲WS)改变到低电平。
此时，采样晶体管125处于非导通或截止状态，并且与存储在存储电容器120中的电压Vx2对应的漏极电流流过有机EL元件127。因此，源极电势Vs略有升高。在该升高量由Va2表示的情况下，源极电势Vs变为“Vofs-Vx2+Va2”。此外，存储电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G和源极端G之间，并且由于存储电容器120的影响，栅极电势Vg以与驱动晶体管121的源极电势的变化互锁关系而变化。因此，栅极电势Vg变为“Vofs+Va2”。
在第二阈值校正时间段G之后水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从信号电势Vofs+Vth转换到偏置电势Vofs(t13V3)之后直到驱动扫描部分105将写驱动脉冲WS转换到有效H电平(t13W3)为止的时间段H变为不同行像素的信号幅度Vin的信息的采样时间段。在下文中将时间段H称为不同行写时间段。在不同行写时间段H内，必须将处理目标行的采样晶体管125置入截止状态。于是完成第二次一个水平时间段1H内的处理。
当进入下一水平时间段1H的前一半时，水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从信号电势Vofs+Vin转换到偏置电势Vofs(t13V3)，并且驱动扫描部分105将写驱动脉冲WS转换到有效H电平(t13W3)。因此，漏极电流流入存储电容器120，以进入要补偿或抵消驱动晶体管121的阈值电压Vth的第三次阈值校正时间段。在下文中将第三次阈值校正时间段称为第三阈值校正时间段I。该第二阈值校正时间段I持续直到将写驱动脉冲WS置入无效L电平的定时t15W3为止。
在第三阈值校正时间段I内，执行与第一阈值校正时间段E或第二阈值校正时间段G内的操作类似的操作。特别地，如图6I所示，将驱动晶体管121的栅极端G保持在图像信号Vsig的偏置电势Vofs，并且栅极电势从此时间点的“Vg＝偏置电势Vofs+Va2”转换到偏置电势Vofs。通过存储电容器120和驱动晶体管121的栅极和源极之间的寄生电容Cgs将此时驱动晶体管121的栅极端G的电势波动量Va1的信息输入到驱动晶体管121的源极端S。此时源极端S的输入量由gVa2表示，并且由于源极电势Vs此时从“Vofs-Vx2+Va2”下降了gVa2，因此它变为“Vofs-Vx2+(1-g)Va2”。
此后，漏极电流趋向于流动，直到驱动晶体管121的源极端S的源极电势Vs升高并且驱动晶体管121截止为止。当栅极-源极电压Vgs变为刚好等于阈值电压Vth时，漏极电流截止。当漏极电流截止时，驱动晶体管121的源极电势Vs变为“Vofs-Vth”。
特别地，作为多次(在该示例中为三次)阈值校正时间段处理的结果，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs取得阈值电压Vth的值。这里，将与阈值电压Vth对应的电压写入连接在驱动晶体管121的栅极端G和源极端S之间的存储电容器120。
要注意的是，在三次阈值校正时间段E、G和I内，为了漏极电流仅流向存储电容器120侧或有机EL元件127的寄生电容Ce1侧而不流向阴极电势Vcath侧，设置公共地布线cath的阴极电势Vcath，以便有机EL元件127截止。
此后，水平驱动部分106实际上将信号电势Vofs+Vin提供到图像信号线106HS，以便将在其之内写驱动脉冲WS被置于有效H状态的时间段设置为到存储电容器120的信号幅度Vin的信息的写时间段或采样时间段。以使信号幅度Vin的该信息累积地加到驱动晶体管121的阈值电压Vth的方式将其存储。特别地，在考虑写增益Ginput的情况下，上述栅极端G参加。
结果，由于通常抵消驱动晶体管121的阈值电压Vth的变化，因此考虑执行阈值校正。通过该阈值校正存储在存储电容器120中的栅极-源极电压Vgs是Vin+Vth。如果考虑写增益Ginput，那么栅极-源极电压Vgs是(1-g)Vin+Vth＝Vinput·Vin+Vth。同时，在该采样时间段内执行迁移率校正。特别地，在驱动定时，采样时间段也用作迁移率校正时间段。信号幅度Vin是对应于灰度的电压。
特别地，首先将写驱动脉冲WS转换到无效L电平(t15W3)，然后水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势从偏置电势Vofs转换到信号电势Vofs+Vin(t15V3)以完成最后的阈值校正时间段(在本示例中，第三次阈值校正时间段)。因此，如图6J所示，将采样晶体管125置入非导通或截止状态，并且完成下一采样操作和迁移率校正操作的准备。在下文中，直到将写驱动脉冲WS随后置入有效H电平的定时t16_1的时间段被称为写和迁移率校正准备时间段J。
然后，当图像信号线106HS的电势被保持在信号电势Vofs+Vin时，写扫描部分104将写驱动脉冲WS转换到有效H电平(t16_1)。然后，在直到将图像信号线106HS的电势从信号电势Vofs+Vin转换到偏置电势Vofs的定时t18_1的时间段内的合适定时，即在其之内图像信号线106HS具有信号电势Vofs+Vin的时间区域内的合适定时，水平驱动部分106将图像信号线106HS的电势转换到无效L电平(t17_1)。在下文中，将在其之内写驱动脉冲WS处于有效H状态的时间段t16_1到t17_1称为采样时间段和迁移率校正时间段K。
因此，如图6K所示，将采样晶体管125置入导通或开启状态，并且驱动晶体管121的栅极电势Vg变为信号电势Vofs+Vin。因此，在采样时间段和迁移率校正时间段K内，驱动电流Ids流过处于驱动晶体管121的栅极端G的电势被固定到信号电势Vofs+Vin的状态的驱动晶体管121。
由于采样晶体管125导通，因此尽管驱动晶体管121的栅极电势Vg变为信号电势Vofs+Vin，但是由于电流从电源线105DSL流过驱动晶体管121，因此随着时间的流逝，栅极-源极电压Vgs升高。
尽管在下文中给出描述，但是当有机EL元件127的阈值电压由VthEL表示时，在考虑写增益的情况下，如果设置相关联的电压以便满足“Vofs-Vth+gVin+ΔV<VthEL+Vcath”，那么有机EL元件127不会发光，这是因为它被置于反向偏压状态，并且处于截止状态或高阻状态。因此，有机EL元件127呈现的不是二极管特性，而是简单的电容器特性。如果此时源极电势Vs未超过有机EL元件127的阈值电压VthEL和阴极电势Vcath之和，那么将流过驱动晶体管121的漏极电流或驱动电流Ids写入作为存储电容器120的电容值Cs和有机EL元件127的寄生电容Ce1(等效电容器)之和的电容器“C＝Cs+Ce1”。因此，驱动晶体管121的源极电势Vs升高。此时，由于此时已经完成驱动晶体管121的阈值校正操作，因此从驱动晶体管121提供的驱动电流Ids反映了迁移率μ。
在图6A的定时图中，升高量由ΔV表示。当考虑写增益时，从通过阈值校正存储在存储电容器120中的栅极-源极电压“Vgs＝(1-g)Vin+Vth”中减去升高量(即作为迁移率校正参数的负反馈量ΔV)，并且变为“Vgs＝(1-g)Vin+Vth-ΔV”。此时，驱动晶体管121的源极电势Vs变为通过从栅极电势Vg(＝Vofs+Vin)中减去存储在存储电容器中的电压“Vgs＝(1-g)Vin+Vth-ΔV”而获得的值“(1-g)Vofs+g(Vofs+Vin)-Vth+ΔV”＝“Vofs+gVin-Vth+ΔV”。
以这种方式，在第三比较示例的驱动定时方案中，在采样时间段和迁移率校正时间段K(t16到t17)内执行负反馈量或用于校正图像信号Vsig的信号幅度Vin的迁移率μ的迁移率校正参数ΔV的调整。负反馈量ΔV是ΔV＝Ids·t/(Ce1+Cgs+Cs)。
写扫描部分104可以调整采样时间段和迁移率校正时间段K的时间宽度，并且可以由此优化到存储电容器120的驱动电流Ids的负反馈量。这里，“优化负反馈量”表示使得可以在从图像信号电势的黑电平到白电平的范围内的任意电平合适地执行迁移率校正。
由于负反馈量ΔV是ΔV＝Ids·t/(Ce1+Cgs+Cs)，因此栅极-源极电压Vgs的负反馈量ΔV依赖于驱动电流Ids的消除时间段(takeout period)，即依赖于采样时间段和迁移率校正时间段K，并且随着该时间段增大，负反馈量也增大。因此，迁移率校正时间段t不需要固定，而是有时优选地响应于驱动电流Ids来相反地调整迁移率校正时间段t。例如，在驱动电流Ids很高的情况下，可以将迁移率校正时间段t设置为相对短的时间段，但是相反在驱动电流Ids很低的情况下，可以将迁移率校正时间段t设置为相对长的时间段。
此外，由于负反馈量ΔV是ΔV＝Ids·t/(Ce1+Cgs+Cs)，因此随着作为驱动晶体管121的漏极-源极电流的驱动电流Ids增大，负反馈量ΔV增大。相反，随着驱动晶体管121的驱动电流Ids减小，负反馈量ΔV减小。以这种方式，负反馈量ΔV视驱动电流Ids而定。
此外，随着信号幅度Vin增大，驱动电流Ids增大，并且负反馈量ΔV的绝对值也增大。因此，可以实现根据发光亮度级别的迁移率校正。因此，采样时间段和迁移率校正时间段K不需要固定，而是有时优选地响应于驱动电流Ids相反地调整采样时间段和迁移率校正时间段K。例如，在驱动电流Ids很高的情况下，可以将迁移率校正时间段t设置为相对短的时间段，但是相反当驱动电流Ids减小，可以将采样时间段和迁移率校正时间段K设置为相对长的时间段。
例如，向图像信号电势(即图像信号线106HS的电势)的上升沿提供坡度，或向写扫描线104WS的写驱动脉冲WS的转换特性提供坡度，以便迁移率校正时间段可以自动地跟随图像信号线电势，以实现迁移率校正时间段的优化。特别地，自动地调整校正时间段，以便当图像信号线106HS的电势很高时，即当驱动电流Ids很高时，校正时间变短，而当图像信号线106HS的电势很低时，即当驱动电流Ids很低时，校正时间变长。根据这样的调整，由于可以自动地设置跟随图像信号电势或图像信号Vsig的合适的校正时间段，因此可以实现最优迁移率校正，而不依赖于图像的亮度或画面。
此外，负反馈量ΔV是ΔV＝Ids·t/(Ce1+Cgs+Cs)，并且即使对于每一个像素电路P由于迁移率μ的偏移而使驱动电流Ids偏移，由于负反馈量ΔV在不同的像素电路P之中不同，因此可以补偿每一个像素电路P的负反馈量ΔV的偏移。换句话说，如果假设信号幅度Vin是固定的，那么当驱动晶体管121的迁移率μ增大时，驱动电流Ids增大且源电势Vs上升更快，并且负反馈量ΔV的绝对值也增大(如图7B所示)。当迁移率μ减小时，驱动电流Ids减小且且源电势Vs上升更慢，并且负反馈量ΔV的绝对值也减小。换句话说，由于作为迁移率μ的负反馈量增大，因此反映迁移率μ的驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs减小。然后，在经过了固定时间间隔之后，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs完全变为校正迁移率μ的值，并且因此，可以消除对于每一个像素电路P的迁移率μ的偏移。
以这种方式，根据第三比较示例的驱动定时，在采样时间段和迁移率校正时间段K内，同时执行用于校正迁移率μ的偏移的信号幅度Vin的采样和负反馈量ΔV的调整。自然地，通过调整采样时间段和迁移率校正时间段K的时间宽度可以优化负反馈量ΔV。
此后，写扫描部分104在图像信号线106HS具有信号电势Vofs+Vin(t17_1)的状态中将写驱动脉冲WS转换到无效L电平。因此，将采样晶体管125置入非导通或截止状态(如图6L所示)，并进入发光时间段L。在合适的之后的时间点，水平驱动部分106停止向图像信号线106HS提供信号电势Vofs+Vin，并且恢复偏置电势Vofs(t18_1)。此后，对于下一帧或半帧重复阈值校正准备操作、阈值校正操作、迁移率校正操作和发光操作。
结果，驱动晶体管121的栅极端G从图像信号线106HS断开。由于取消了向驱动晶体管121的栅极端G的信号电势Vofs+Vin的施加，因此允许驱动晶体管121的栅极电势Vg升高。
此时，流过驱动晶体管121的驱动电流Ids流入有机EL元件127，并且有机EL元件127的阳极电势响应于驱动电流Ids而升高。升高量由Ve1表示。很快，随着源极电势Vs升高，取消有机EL元件127的反向偏压状态，有机EL元件127实际上响应于流入其的驱动电流Ids而开始发光。此时有机EL元件127的阳极电势的升高量Ve1只是驱动晶体管121的源极电势Vs，并且驱动晶体管121的源极电势Vs变为“(1-g)Vofs+g(Vofs+Vin)-Vth+ΔV+Ve1”＝“Vofs+gVin-Vth+ΔV+Ve1”。
驱动电流Ids与栅极-源极电压Vgs之间的关系可以通过将“Vin-ΔV+Vth”代入表示晶体管特性的、在上文中给出的表达式(1)来像表达式(2-1)这样的表达式表示。当考虑写增益时，通过将“(1-g)Vin-ΔV+Vth”带入表达式(1)的Vgs来像表达式(2-2)这样表示所述关系。在表达式(2-1)和(2-2)(在下文中统称为表达式(2))中，k＝(1/2)(W/L)Cox。
Ids = k&mu; ( Vgs - Vth ) 2 = k&mu; ( Vin - &Delta;V ) 2 . . . ( 2 - 1 ) Ids = k&mu; ( Vgs - Vth ) 2 = k&mu; ( ( 1 - g ) Vin - &Delta;V ) 2 . . . ( 2 - 2 ) &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ( 2 )
根据表达式(2)，可以看出，可以消掉阈值电压Vth的项，并且提供到有机EL元件127的驱动电流Ids不依赖于驱动晶体管121的阈值电压Vth。驱动电流Ids基本上视信号幅度Vin而定。换句话说，有机EL元件127发射具有信号幅度Vin所提供的亮度的光。
因此，存储在存储电容器120中的信息处于通过反馈量ΔV校正的状态。该校正量ΔV用作抵消正位于表达式(2)的系数部分的迁移率μ的影响。因此，驱动电流Ids基本上仅依赖于信号幅度Vin，而不依赖于阈值电压Vth。因此，即使在制造工艺中阈值电压Vth波动，漏极和源极之间的驱动电流Ids也不会波动，并且有机EL元件127的发光亮度也不会波动。
此外，存储电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G和源极端S之间，并且由于存储电容器的影响，在发光时间段的开始执行自举操作。因此，当驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs保持固定时，驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs升高。当驱动晶体管121的源极电势Vs变为“Vofs+gVin-Vth+ΔV+Ve1”时，栅极电势Vg变为“Vofs+Vin+Ve1”。
此时，由于驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs固定，因此驱动晶体管121向有机EL元件127提供固定电流，即固定驱动电流Ids。结果，有机EL元件127的阳极端A的电势(即驱动晶体管121的电势)升高到一电压，通过所述电压，饱和状态中的驱动电流Ids的电流可以流过有机EL元件127。
这里，如果发光时间段变长，那么有机EL元件127的I-V特性改变。因此，随着时间的流逝，驱动晶体管121的电势也变化。然而，即使有机EL元件127的阳极电势由于老化而波动，存储在存储电容器120中的栅极-源极电压Vgs通常也被保持固定。
由于驱动晶体管121作为恒流源工作，因此即使有机EL元件127的I-V特性遭受老化影响，并且驱动晶体管121的源极电势Vs变化，由于存储电容器120将驱动晶体管121的栅极-源极电势Vgs保持固定(≈Vin-ΔV+Vin或者≈(1-g)Vin-ΔV+Vth)，因此流过有机EL元件127的电流也不会变化。因此，有机EL元件127的发光亮度也保持固定。
保持驱动晶体管121的栅极-源极电压固定以不论有机EL元件127的特性波动而保持亮度固定的操作，即由于存储电容器120的影响的操作，在下文中被称为自举操作。通过该自举操作，可以实现随着时间的流逝，即使有机EL元件127的I-V特性波动也不遭受亮度劣化影响的图像显示。
特别地，在第三比较示例的像素电路P中，并且在第三比较示例中驱动像素电路P的驱动定时，形成作为驱动信号固定电路的示例的、补偿作为电光元件示例的有机EL元件127的电流-电压特性变化以保持驱动电流固定的自举电路，并且自举操作运行。因此，即使有机EL元件127的I-V特性劣化，由于驱动电流Ids通常持续流动，因此有机EL元件127持续发射具有对应于图像信号Vsig的亮度的光，并且亮度不会变化。
此外，在第三比较示例的像素电路P中，并且在第三比较示例中驱动像素电路的驱动定时，配置作为驱动信号固定电路的示例的、校正驱动晶体管121的阈值电压Vth以保持驱动电流固定的阈值校正电路，并且阈值校正操作运行。因此，可以提供固定的驱动电流，通过所述驱动电流，反映驱动晶体管121的阈值电压Vth的栅极-源极电压Vgs不受阈值电压Vth的偏移的影响。
特别地，根据第三比较示例中的驱动定时，将一次阈值校正操作的处理周期设置为一个水平时间段，并且多次重复阈值校正操作，并且将阈值电压Vth确定地存储到存储电容器120中。因此，确定地消除了像素之间阈值电压Vth的差异，并且无论灰度，均可以抑制阈值电压Vth的偏移所引起的亮度不均匀。
相反，在阈值电压Vth的校正不充分，使得阈值校正操作的次数减小到一次的情况下，即在没有将阈值电压Vth存储到存储电容器120中的情况下，在低灰度区中的不同像素电路之间出现亮度或驱动电流Ids的差异。因此，在阈值电压的校正不充分时，在低灰度下出现亮度不均匀，导致画质的劣化。
另外，根据第三比较示例的驱动定时，作为驱动信号固定电路的示例的、以与由采样晶体管125进行的至存储电容器120的信号幅度Vin的写操作互锁关系来校正驱动晶体管121的迁移率μ以保持驱动电流固定的迁移率校正电路，并且迁移率校正操作运行。栅极-源极电压Vgs反映驱动晶体管121的迁移率μ，以便可以提供不受迁移率μ的偏移的影响的固定电流Ids。
简而言之，通过第三比较示例的像素电路P，通过设计驱动定时，自动形成阈值校正电路或迁移率校正电路。因此，像素电路P用作为了防止驱动晶体管121的特性偏移(在本示例中，驱动电流Ids上的阈值电压Vth和迁移率μ的偏移)的影响、补偿阈值电压Vth和载流子迁移率μ的影响以保持驱动电流固定的驱动信号固定电路。
由于不仅执行自举操作，而且执行阈值校正操作和迁移率校正操作，因此通过对应于阈值电压Vth的电压和迁移率校正的电压ΔV来调整通过自举操作保持的栅极-源极电压Vgs。因此，驱动晶体管121的发光亮度既不受驱动晶体管121的阈值电压Vth或迁移率μ的偏移的影响，也不受有机EL元件127的老化的影响。可以显示具有对应于输入信号幅度Vin的稳定灰度的图像，并且可以高画质地显示图像。
此外，由于可以从使用n沟道驱动晶体管121的源极跟随电路形成第三比较示例的像素电路P，因此即使原样使用具有阳极-阴极电极的有机EL元件127，也可以驱动有机EL元件127。
此外，可以配置仅使用包括驱动晶体管121和驱动晶体管121周围的采样晶体管125的n沟道晶体管的像素电路P，并且在TFT制造中，可以使用非晶硅(a-Si)工艺。因此，可以实现TFT衬底的成本的降低。
<像素缺陷>
图8A和8B图解了像素阵列部分102的像素电路P上的点缺陷。特别地，图8A图解出现黑斑时有机EL元件127的等效电路。同时，图8B图解了半导体衬底上有机EL元件127的排列关系。更具体地，图8B是一般有机EL显示设备中一个像素的平面视图。
研究了其中由于诸如灰尘之类的缺陷使得图5所示的像素电路P的有机EL元件127形成黑斑(即不发光的像素)的情况。在这样的有机EL元件127形成黑斑的情况下，可以考虑有机EL元件127的等效电路，以便其处于电阻元件127R与常态有机EL元件127并联存在(如图8A所示)的状态。如果有机EL元件127由于短路变为黑斑，则可以认为电阻值很低。这是因为从驱动晶体管121流向电阻元件127侧的驱动电流Ids的量大于流向有机EL元件127的量，以建立其中有机EL元件127不发光的状态。
参照示出一个像素的像素阵列部分102的像素电路P图8B，在衬底101上放置下电极504(例如，阳极电极)，并且在下电极504以上形成有机EL元件127的开口(opening)(在下文中称为EL开口)127a。在下电极504上提供连接孔504a(例如可以是TFT-阳极接触)，以便下电极504连接到通过连接孔504a放置在下电极504以下的驱动晶体管121的输入/输出端(在所示示例中，源极电极)。
以限定EL开口127a的方式使用有机层505在下电极504的周围将其覆盖，通过所述EL开口127a，仅广泛地暴露其中形成有机EL元件127的下电极504和有机层以及上电极(未示出)被分层的有机EL元件127的部分，以便形成发光有效区127b。
由于为一个像素提供一个像素电路P的EL开口127a，因此如果有机EL元件127由于灰尘等的影响而变为黑斑，那么像素变为点缺陷，这使得成品率下降。
因此，本实施例的有机EL显示设备1采取缓和由于灰尘等原因使有机EL元件127本身变为黑斑由此导致像素变为点缺陷的问题的机制。根据所述机制的基本概念，将一个像素划分为多个像素，并且在每一个分像素中放置至少一个有机EL元件127。此外，对于每一个分像素，提供独立于其他分像素来驱动属于该分像素的有机EL元件127的驱动电路。每一个分像素的有机EL元件127的阳极没有电连接到任意其他分像素的有机EL元件127，以便由各个驱动电路驱动每一个分像素。
对于各个分像素的彼此独立的驱动电路可以具有与在上文中所述的一个像素的像素电路P的驱动电路相类似的配置。在使用2TR配置作为基本配置的情况下，对于各个分像素提供存储电容器120和驱动晶体管121。换句话说，配置一个像素，使得它包括多个存储电容器120、多个驱动晶体管121和其每一个均用作发光部分的多个有机EL元件127。
在将现有像素划分为每一个均独立地具有有机EL元件和用于驱动有机EL元件的驱动电路的多个区域的情况下，即使分像素之一变为黑斑，如果其他常态分像素的有机EL元件用于显示，那么也可以享有黑斑不会明显地看作点缺陷的效果。在下文中，描述了特别的示例。
<准备用于黑斑元件的对抗的像素电路：第一形式>
图9A和9B示出根据本实施例的用于黑斑元件的对抗的第一形式。特别地，图9A示出具有黑斑元件对抗功能的第一形式的像素电路P。图9B示出了一个像素的平面图，并且图解了在第一形式的黑斑元件对抗中半导体衬底上有机EL元件127的排列关系。
首先参照图9A，配置第一形式的像素电路P，以便将现有像素划分为分像素P_1和分像素P_2的两个区域，并且为每一个分像素P_1和P_2提供一个有机EL元件127。配置驱动每一个分像素P_1和P_2的2TR配置的驱动电路，以便单独为每一个分像素P_1和P_2提供与上文中所述的第三比较示例的像素电路P中类似的、包括存储电容器120和驱动晶体管121的配置。因此，分像素P_1的有机EL元件127_1和分像素P_2的有机EL元件127_2分别由不同的驱动电路驱动。
在两个区域中的分像素P_1和P_2中，作为驱动晶体管121_1和121_2的栅极与存储电容器120_1和120_2之间的连接点的节点ND122_1和ND122_2连接到公共采样晶体管125。通过所述连接，通过公共的图像信号Vsig驱动分像素P_1和P_2。尽管可能分别为每一个分像素P_1和P_2提供采样晶体管125，但是本形式不采用该配置，以便减小元件的数量。
像素电路P具有如图9B所示的平面配置。参照图9B，一个像素具有分别与两个分割区域的分像素P_1和P_2相对应的两个EL开口127a_1和127a_2。
其中有机EL元件127连接在驱动晶体管121的输出端或源极端与有机EL元件的阴极端之间的显示设备特征在于，一个像素具有每一个均包括有机EL元件127的EL开口127a、用作连接有机EL元件127和驱动晶体管121的接触孔的连接孔504a、用作阳极金属的下电极504、驱动晶体管121和存储电容器120的多个组。
如果两个有机EL元件127_1和127_2均不是黑斑元件，那么EL开口127a_1和127a_2二者均用作发光部分。因此，在将EL开口127a_1和127a_2的总面积设置为基本等于分割前EL开口127a的面积的情况下，基本上没有降低显示设备的孔径比。
在采用刚才所述的配置的情况下，一个像素包括两个存储电容器120、两个驱动晶体管121、两个有机EL元件127和每一个均用作发光部分的两个EL开口127a。由于左右分像素P_1和P_2的有机EL元件127_1和127_2没有在电路中电连接，因此无论左右有机EL元件127_1和127_2中的哪一个变为黑斑元件，这都不具有在相对侧上的有机EL元件127_1或127_2的影响。因此，例如，即使左右有机EL元件127_1和127_2之一变为黑斑元件，相对侧上的有机EL元件127_1或127_2也单独发光，并且像素不会变为黑斑。
将现有像素划分为多个分像素，并且在每一个分像素中提供有机EL元件127、用作发光部分的有机EL元件127的EL开口127a、独立地驱动有机EL元件127的驱动晶体管以及像素电容器。通过刚才描述的配置，可以消除将每一个分像素的有机EL元件127的阳极与任意其他分像素的阳极彼此连接的必要，并且可以防止像素完全变为黑斑。
在第一形式的机制中，由于将现有的一个像素划分为分像素P_1和分像素P_2的两个区域，以便提供EL开口127a_1和127a_2的两个发光部分，因此降低了分像素P_1和P_2二者可能变为黑斑元件的概率。因此，可以防止一个像素完全变为黑斑，并且可以避免由于点缺陷引起的成品率的下降。
<准备用于黑斑元件的像素电路：第二形式>
图9C图解了本实施例的黑斑元件对抗的第二形式，并示出了包括黑斑元件对抗功能的第二形式的像素电路P。
根据第二形式的黑斑元件对抗，其中将现有的一个像素划分为两个区域的第一形式的黑斑元件对抗的机制被扩展到N个区域的划分。特别地，如图9C所示，根据第二形式的像素电路P，将现有的一个像素划分为分像素P_1、...、P_N的N个区域，并且分别为每一个分像素P_1、...、P_N提供一个有机EL元件127_1、...、127_N。
配置驱动每一个有机EL元件127_1、...、127_N的2TR配置的驱动电路，以便单独为每一个分像素P_1、...、P_N提供与第三比较示例中的像素电路P类似的、包括存储电容器120和驱动晶体管121的像素电路。因此，由单独的驱动电路来分别驱动分像素P_k。
在N个区域中的分像素P_1、...、P_N中，作为驱动晶体管121_1、...、121_N的栅极与存储电容器120_1、...、120_N之间的连接点的节点ND122_1、...ND122_N连接到公共采样晶体管125。通过所述连接，通过公共图像信号Vsig驱动分像素P_1、...、P_N。尽管可以分别为每一个分像素P_1、...、P_N提供采样晶体管125，但是本形式不采用该配置，以便减少元件的数量。
尽管省略了平面配置，但是在一个像素中提供与分像素P_1、...、P_N对应的N个EL开口部分。特别地，像素电路P特征在于，一个像素具有N个开口或有机EL元件127的发光部分。如果N个有机EL元件127_1、...、127_N中的任意一个不是黑斑元件，那么由于每一个EL开口127a_1、...、127a_N均用作发光部分，因此通过将EL开口127a_1、...、127a_N的总面积设置为基本等于分割之前EL开口127a的面积，显示设备的孔径比基本上没有降低。
由于每一个分像素P_k的有机EL元件127_k没有在电路中电连接到任意其他的分像素P_j(j是除了k之外的其他数)的驱动电路，因此不论有机EL元件127_k的哪一个变为黑斑，这都不会具有剩余有机EL元件127_j的影响。因此，不论有机EL元件127_k的哪一个变为黑斑，剩余有机EL元件127_j都各自单独地发光，并且像素不会变为黑斑。
在使用第二形式的像素电路P的情况下，由于在一个像素中存在N个开口，因此降低了所有开口变为黑斑的可能性，并且可以避免由于点缺陷引起的成品率的下降。随着一个像素中的开口的数量N增大，可以更好地避免成品率的下降。
通过为不同有机EL元件127_k提供多个开口或发光部分以及用于彼此独立地驱动有机EL元件127_k的各个分像素的多个驱动电路，可以防止像素完全变为黑斑，并且可以实现高成品率。
<准备用于黑斑元件对抗的像素电路：比较示例>
图10A和10B示出了使用本实施例的黑斑元件对抗的比较示例。特别地，图10A示出了包括黑斑元件对抗功能的比较示例的像素电路P。图10B图解了指定黑斑元件的存在或不存在以及黑斑元件的位置的黑斑检查步骤。
比较示例的黑斑元件对抗特征在于，当采用其中将现有的一个像素划分为N个分像素的第二形式的黑斑元件对抗的机制时，当分像素的有机EL元件的任意一个是黑斑元件时，为了指定黑斑元件，可以选择性地将驱动电流Ids通过作为测试开关的开关晶体管从驱动晶体管提供到有机EL元件。
在显示设备的制造时，使像素电路P可操作用于通过测试晶体管的选择性工作来指定黑斑元件的存在或不存在以及黑斑元件的位置。然后，如果指定黑斑元件及其位置，那么照射能量束(如激光束)以将黑斑元件与其他常态像素电路P电隔离。将该处理称为修复黑斑元件的处理。然后，在之后的正常操作时，导通开关晶体管并且使用开关晶体管，以便执行通过剩余正常有机EL元件的显示。
特别地，如图10A所示，根据比较示例的像素电路P，将现有的一个像素划分为分像素P_1、...、P_N的N个区域，并且分别为每一个分像素P_1、...、P_N提供一个有机EL元件127_1、...、127_N。向分像素P_1、...、P_N公共地提供具有包括与第三比较示例的像素电路P的配置类似的一个配置的配置、驱动每一个有机EL元件127_1、...、127_N的2TR配置的驱动电路。因此，有机EL元件127_1、...、127_N由公共驱动电路驱动。
从N个区域中的分像素P_1、...、P_N之中，除了图10A中分像素P_N的有机EL元件127_N之外，每一个有机EL元件127_1、...、127_N包括作为测试开关的独立地插入在驱动晶体管121的源极端与有机EL元件127_1、...、127_N-1的阳极电极之间的测试晶体管128_1、...、128_N-1。术语“独立地”表示一个测试晶体管128_k与一个有机EL元件127_k相关联。
将在导通和截止状态之间控制测试晶体管128_1、...、128_N-1的测试脉冲Test_1、...、Test_N-1分别提供到测试晶体管128_1、...、128_N-1的栅极端。当测试脉冲Test_1、...、Test_N-1具有L电平时测试晶体管128_1、...、128_N-1截止，而当测试脉冲Test_1、...、Test_N-1具有H电平时测试晶体管128_1、...、128_N-1导通。在正常发光时，通常将测试晶体管128_1、...、128_N-1保持在导通状态。
尽管省略了平面配置，但是与第二形式中类似地在一个像素中提供对应于分像素P_1、...、P_N的N个EL开口部分。特别地，第三形式的像素电路P与第二形式的像素电路P的共同点在于，一个像素具有有机EL元件127的N个开口或发光部分。
在指定具有黑斑对抗功能的比较示例的像素电路P中的黑斑元件和黑斑元件的位置的黑斑检查步骤中，连续地导通测试晶体管128_1、...、128_N-1，以从其中其全部处于截止状态的状态执行检测(如图10B所示)。
在具有黑斑对抗功能的比较示例的像素电路P的情况下，由于放置测试晶体管128_k以便可以彼此独立地控制到有机EL元件127_k的驱动电流或驱动电压的供应，可以贮备测试晶体管128_k导通的次序。此外，当之后检查其它元件时，可以将与完成检查的有机EL元件127_k相关联的那些测试晶体管128_k保持在截止状态，或者将其截止。在图10B中，测试晶体管128_k导通的次序以及检查目标的有机EL元件127_k的次序由N-1、...、1的次序表示。
当有机EL元件127_k是黑斑元件时，通过在用作至有机EL元件127_k的驱动电流Ids的电流通道的布线上(例如，在连接到驱动晶体管121的阳极侧的布线上)照射能量束(如激光束)以熔断(bloW out)布线以便将有机EL元件127_k与常态像素电路P电隔离。
在使用比较示例的像素电路P的情况下，由于在一个像素中存在N个开口，因此所有开口可能变为黑斑的可能性很低。此外，通过修复可以防止一个像素完全变为黑斑，并且可以避免点缺陷引起的成品率的下降。随着一个像素中开口数量N增大，可以更好地避免由于黑斑引起的成品率的下降。
然而，在采用比较示例的像素电路P的情况下，尽管通过导通/截止测试晶体管128可以执行黑斑元件的检测和修复，但是存在这样的缺点：在面板的制造工艺中，需要包括测试晶体管128的导通/截止控制的黑斑检测步骤和黑斑元件修复步骤。比较示例的像素电路P的缺点还在于，面板的功耗增大了作为开关晶体管的测试晶体管128消耗的量。
相反，根据本实施例的机制，通过采用每一个分像素均包括存储电容器120、驱动晶体管121和有机EL元件127的配置，即使有机EL元件127_k之一变为黑斑元件，由于剩余的有机EL元件127_j分别单独发光，也防止了像素变为黑斑。
因此，通过本实施例的机制，由于消除了包括测试晶体管128的导通/截止控制的黑斑检测步骤和黑斑元件修复步骤的必要，因此减少了步骤的数量，并且可以期望成本的降低。另外，由于在有机EL元件127与驱动晶体管121之间不存在作为开关晶体管的测试晶体管128，因此可以期望功耗的降低。
虽然以上给出了本发明的实施例的描述，但是本发明的技术范围不限于实施例的描述的范围。在不脱离本发明的主题的情况下，可以进行各种变更和修改。此外，这样的变更和修改包括在本发明的技术范围内。
此外，上述实施例不限制如在权利要求中提出的本发明，并且在实施例的描述中所述的特性的所有组合不是作为本发明的解决方案的必要装置所必需的。本发明的各级(stage)包括在上述实施例中，并且通过在本申请中公开的多个特征的适当的组合，可以提取各种发明。即使从本实施例的所有特征中删除几个特征，只要实现了预期效果，就可以提取从其删除了这样的几个特征的配置作为发明。
<驱动定时的修改>
在驱动定时方面，当将电源线105DSL的电势从第二电势Vss改变到第一电势Vcc的定时设置到作为图像信号Vsig的无效时间段的偏置电势Vofs的时间段时，各种修改都是可能的。
例如，作为第一修改，尽管没有示出，但是关于图6A所示的驱动定时，可以修改采样时间段和迁移率校正时间段K的设置方法。特别地，首先将图像信号Vsig从偏置电势Vofs改变到信号电势Vofs+Vin的定时t15V从图6A所示的驱动定时移动到一个水平时间段的后半侧，以使信号电势Vofs+Vin变窄。
此外，在阈值校正操作的完成时，即在阈值校正时间段1的完成时，当写驱动脉冲WS保持在有效H电平时，首先将直到信号电势Vofs+Vin被从水平驱动部分106提供到图像信号线106HS(t15)以将写驱动脉冲WS的电势设置到无效L电平(t17)的时间段确定为至存储电容器120的信号幅度Vin的写入时间段。以累积地将其加到驱动晶体管121的阈值电压Vth的形式来存储信号幅度Vin的信息。结果，由于总是抵消了驱动晶体管121的阈值电压Vth的变化，因此这是阈值校正的执行。
通过阈值校正操作，存储在存储电容器120中的栅极-源极电压Vgs变为“(1-g)Vin+Vth”。同时，在信号写时间段t15到t17内执行迁移率校正。特别地，从定时t15到定时t17的时间段用作信号写时间段和迁移率校正时间段二者。
要注意的是，在其之内执行迁移率校正的时间端t15到t17内，由于有机EL元件127实际上处于反向偏压状态，因此它不发光。在该迁移率校正时间段t15到t17内，驱动电流Ids流过驱动晶体管121，其中驱动晶体管121的栅极端G的电势被固定到图像信号电势Vsig。之后的驱动定时与参照图6A在上文中描述的那些相同。
驱动部分104、105和106可以调整从水平驱动部分106提供到图像信号线106HS的图像信号Vsig与从写扫描部分104提供的写驱动脉冲WS的相对相位，以优化迁移率校正时间段。
然而，从定时t15V3到定时t17的时间段变为采样时间段和迁移率校正时间段K，而没有写和迁移率校正准备时间段J的存在。因此，存在由于写扫描线104WS和图像信号线106HS的布线电阻或布线电容的距离依赖性的影响而引起的波形特性的差异可能对于采样时间段和迁移率校正时间段K具有影响的可能性。由于采样电势和迁移率校正时间在靠近写扫描部分104的屏幕侧与远离写扫描部分104的屏幕侧之间(即屏幕的左和右部分之间)不同，因此存在亮度差异可能出现在屏幕的左右之间并且视觉上观测为阴影的可能性。
同时，作为第二修改，可以修改电源的关闭定时，即到第二电势Vss侧的转换定时。特别地，可以将行的关闭定时和开启定时置于相同的水平时间段。
在第二修改的驱动定时中，在其之内图像信号Vsig具有偏置电势Vofs的时间段内执行电源切换操作。此外，此时，将采样晶体管125置入导通状态，以将驱动晶体管121的栅极端G固定到偏置电势Vofs以建立低阻状态。由此改进了对抗由于电源脉冲(即电源驱动脉冲DSL)引起的耦合噪声的抵抗特性。
<像素电路的修改>
关于像素电路，将其中设计驱动定时，同时使用2TR配置(所述2TR配置使用n沟道晶体管作为驱动晶体管121)的示例描述为作为保持驱动电流固定的驱动信号固定电路的驱动信号固定电路的示例的自举电路或阈值或迁移率校正电路的配置示例。然而，这仅仅是保持驱动有机EL元件127的驱动信号固定的驱动信号固定电路和驱动定时的示例，其他各种电路可以应用为防止有机EL元件127的老化和n沟道驱动晶体管121的特性变化(如，驱动电流Ids上的阈值电压、迁移率等的偏移或变化)的影响的驱动信号固定电路。
例如，由于在电路理论上满足“对偶理论”，因此，可以应用该观点的像素电路P的修改。在该示例中(尽管没有示出)，虽然使用n沟道驱动晶体管121来形成图5所示的2TR配置的像素电路P，但是也可使用p沟道驱动晶体管来形成像素电路P。与此相一致，可以应用根据对偶理论的变更(如颠倒图像信号Vsig的信号幅度Vin的极性关系，或者电源电压的量值关系)。
要注意的是，虽然根据“对偶理论”，所述修改应用对图5所示的2TR配置的变更，但是电路变更的技术不限于此。可以应用除了2TR配置之外的配置，所述配置除了作为开关晶体管的示例的采样晶体管和驱动晶体管之外还包括执行保持驱动电流固定的控制的不同的晶体管。然而，为了实现要求高清晰度显示的小型显示设备，最好使用2TR配置以实现驱动信号固定功能。
这里，对于各种修改，通过将现有的一个像素划分为多个区域，并且在每一个区域中提供有机EL元件和驱动电路，此外在其中分像素之一变为黑斑的情况下，如果从其他分像素发光，那么可以使分像素的黑斑不太明显，由此防止由于点缺陷引起的成品率的下降。
当在本实施例中将现有的一个像素划分为多个像素以采取对抗黑斑的对策时，如果考虑为每一个分像素提供独立的驱动电路，那么当在驱动电路的原始配置中晶体管的数量越小时，应用就越容易。结果，最好基于2TR驱动配置将现有的一个像素划分为多个区域，以采取对抗黑斑的对策。
虽然使用特定条件已经描述了本发明的优选实施例，但是这样的描述仅用于说明的目的，并且可以理解，在不脱离下面的权利要求的精神或范围的情况下，可以进行改变和变化。

Claims (6)

1、一种显示设备，包括：
像素阵列部分，包括以行和列放置的多个像素电路，并且每一个所述像素电路均包括被配置为产生驱动电流的驱动晶体管、被配置为存储根据图像信号的信号幅度的信息的存储电容器、连接到所述驱动晶体管的输出端的电光元件、以及被配置为将根据信号幅度的信息写入所述存储电容器的采样晶体管，所述驱动晶体管可操作用于基于存储在所述存储电容器中的信息产生驱动电流，并且将该驱动电流提供到所述电光元件以使所述电光元件发光，
所述像素电路包括被划分为多个分像素的像素，每一个所述分像素均独立地包括电光元件、存储电容器和驱动晶体管。
2、根据权利要求1所述的显示设备，其中所述采样晶体管公共地用于所述像素电路的像素的分像素。
3、根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：
驱动信号固定电路，被配置为保持驱动电流固定。
4、根据权利要求3所述的显示设备，其中所述驱动信号固定电路向所述采样晶体管提供在参考电势与信号电势之间转换的图像信号，并且使所述采样晶体管在一时间区域内导通以将与所述驱动晶体管的阈值电压对应的电压存储到所述存储电容器，在所述时间区域内，将与用于向所述电光元件提供驱动电流的第一电势对应的电压提供到所述驱动晶体管的电源端，并且将图像信号的参考电势提供到所述采样晶体管。
5、根据权利要求3所述的显示设备，其中所述驱动信号固定电路执行将对应于所述驱动晶体管的阈值电压的电压存储到所述存储电容器的阈值校正功能以及当使所述采样晶体管导通以将根据信号幅度的信息写入所述存储电容器时将所述驱动晶体管的迁移率的校正量加到写入所述存储电容器的信号的迁移率校正功能。
6、根据权利要求3所述的显示设备，其中所述驱动信号固定电路利用连接在所述驱动晶体管的控制输入端和输出端之间的所述存储电容器执行自举功能。
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