CN101625831A - 图像显示设备 - Google Patents

Abstract

这里公开了一种图像显示设备，包括：显示部分，通过以矩阵形式排列像素电路形成。每个所述像素电路至少包括：发光元件、驱动晶体管、保持电容器和写入晶体管。交替重复发光时段和不发光时段。向信号线交替输出发光时段开始电压和不发光时段开始电压。设置保持电容器的端电压，以开始发光时段和不发光时段。设置写入信号，以顺序延迟定时。以多条连续线为单元设置电源驱动信号。在当一个端子通过不同线中的写入信号连接到信号线时以外的时间，将驱动晶体管的漏极电压上拉到高电平。

Description

图像显示设备

技术领域

本发明涉及图像显示设备，并且可应用到例如使用有机EL(电致发光)元件的有源矩阵图像显示设备。本发明在不同于当写入信号为高时的时间，将电源驱动信号上拉到高电平。即使在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制，这也允许对每个像素电路适当地设置灰度级(grey level)。

背景技术

近年来，已经见证了使用有机EL元件作为其发光元件的有源矩阵图像显示设备的活跃发展。这里，术语“使用有机EL元件的有源矩阵图像显示设备”指依赖于当对有机薄膜施加电场时从该膜发光的图像显示设备。这些元件可由10V或更小的小电压驱动，提供了减小的功耗。此外，这些元件是自发光的。结果，这类图像显示设备可以不需要背光，允许重量和厚度的容易的减少。此外，有机EL元件提供非常高或大约几μs的响应速度。结果，这类图像显示设备在运动图像的显示期间几乎不产生余像。

更具体地，使用有机EL元件的有源矩阵图像显示设备具有由以矩阵形式安排的像素电路构成的显示部分。每个像素电路包括有机EL元件和适于驱动有机EL元件的驱动电路。在这类图像显示设备中，经由在显示部分中提供的信号线和扫描线，通过围绕显示部分提供的信号驱动电路和扫描线驱动电路驱动像素电路，以显示期望图像。

在日本专利公开No.2007-310311(以下称为专利文献1)中，关于这种使用有机EL元件的图像显示设备，公开了使用两个晶体管配置像素电路的方法。因此，在专利文献1中公开的方法允许图像显示设备的配置的简化。此外，在专利文献1中公开了防止图像质量劣化的配置。图像质量劣化由适于驱动有机EL元件的驱动晶体管的阈值电压和迁移率的变化、以及发光元件随时间的特性改变而导致。

日本专利公开No.2007-133284(以下称为专利文献2)提出了一种配置，适于以多个步骤校正驱动晶体管的阈值电压的变化。在专利文献2中公开的配置使得可能即使作为精度提高的结果、较短的时间可用于设置像素电路的灰度级的情况下，也可将足够的时间量分配给阈值电压的变化的校正。这即使在实现改进的精度的情况下，也防止了由于阈值电压的变化的图像质量劣化。

发明内容

顺带提及，如果在该类图像显示设备中，可在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制，则可在配置上简化扫描线驱动电路。

然而，在该类图像显示设备中，扫描和信号线彼此交叉。因此，在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制导致要驱动的每个扫描线和信号线之间的较高的耦合电容。当驱动扫描线时，这改变了信号线电势。结果，不可能对像素电路适当地设置灰度级。

已经鉴于上述做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种图像显示设备，即使在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制，其也允许对像素电路适当地设置灰度级。

为了解决上述问题，应用本发明的图像显示设备具有显示部分，其包括以矩阵形式排列的像素电路。每个所述像素电路至少包括：发光元件、驱动晶体管、保持电容器和写入晶体管。驱动晶体管响应于经由电源扫描线施加到所述驱动晶体管的漏极的电源驱动信号，以与栅极-源极电压一致的驱动电流电流驱动发光元件。保持电容器保持栅极-源极电压。写入晶体管通过经由写入信号扫描线提供的写入信号控制，以将保持电容器的一个端子连接到信号线，因此将保持电容器的端电压设置为信号线电压。交替重复两个时段，即，发光元件发光的发光时段以及发光元件不发光的不发光时段。向信号线交替输出两个电压，即，适于至少开始发光时段的发光时段开始电压、以及适于开始不发光时段的不发光时段开始电压。通过使用写入信号控制写入晶体管来设置保持电容器的端电压，因此开始发光时段和不发光时段。以一种方式设置写入信号，以便将各连续线之间的设置发光时段开始电压的定时顺序延迟。以多条连续线为单元共同设置电源驱动信号。在当保持电容器的一个端子通过不同线中的像素电路中的写入信号连接到信号线时以外的时间，使用所述电源驱动信号将驱动晶体管的漏极电压上拉到高电平。

通过控制写入晶体管并将输出到信号线的发光和不发光时段开始电压设置为保持电容器的端电压，启动发光和不发光时段。这允许在多条线之间共享经由写入信号扫描线以外的扫描线的控制。结果，以一种方式设置写入信号，以便将各连续线之间设置发光时段开始电压的定时顺序延迟。同样，以多条线为单元共同设置电源驱动信号。这提供了作为共享电源驱动信号的结果的、对多条线的每条的更简单的配置。此外，在当保持电容器的一个端子通过其他线中的像素电路中的写入信号连接到信号线时以外的时间，使用所述电源驱动信号将驱动晶体管的漏极电压上拉到高电平。这避免了信号线的串扰，该串扰否则将从在多条连续线之间共享电源驱动信号而导致，使得可能将信号线电势设置为保持电容器的端电压。结果，即使在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制，也可对像素电路适当地设置灰度级。

即使在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制，本发明也允许对像素电路适当地设置灰度级。

附图说明

图1A到1I是用于描述根据本发明实施例的图像显示设备的操作的时序图；

图2是图示根据本发明实施例的图像显示设备的连接图；

图3是图示图2中示出的图像显示设备的像素电路的连接图；

图4A到4F是用于描述图3中示出的像素电路的操作的时序图；

图5是用于描述图4中示出的时序图的连接图；

图6是用于描述从图5继续的时序图的连接图；

图7是用于描述从图6继续的时序图的连接图；

图8是用于描述从图7继续的时序图的连接图；

图9是用于描述从图8继续的时序图的连接图；

图10是用于描述从图9继续的时序图的连接图；

图11是图示图3中示出的像素电路的布局的平面图；

图12A到12I是用于描述信号线的电势的改变的时序图；

图13A到13G是用于描述根据本发明另一实施例的图像显示设备的操作的时序图；以及

图14A到14G是用于描述根据本发明另一实施例的图像显示设备的操作的时序图。

具体实施方式

以下将参照附图适当地描述本发明的优选实施例。

[实施例1]

(1)实施例的配置

(1-1)整体配置

图2是图示根据该实施例的图像显示设备的框图。图像显示设备1具有在例如由玻璃制成的绝缘基底上形成的显示部分2。在图像显示设备1中，围绕显示部分2形成信号线驱动电路3和扫描线驱动电路4。

显示部分2具有以矩阵形式排列的像素电路5。每个像素电路5包括像素(PIX)6。时序发生器(TG)7接收主时钟MCK、时钟CK和其他信号。主时钟MCK与垂直同步信号同步。时钟CK与图像数据D1同步。时序发生器7处理这些信号，并且输出预定采样脉冲SP、时钟CK、选择器控制信号SEL和其他信号。

扫描线驱动电路4将写入信号WS和电源驱动信号DS分别输出到写入信号扫描线WSL和电源扫描线DSL。这里，写入信号WS指适于将像素电路5中的写入晶体管导通或截止的信号。此外，电源驱动信号DS指适于控制像素电路5中的驱动晶体管的漏极电压的信号。扫描驱动电路4包括写入扫描电路(WSCN)4A和驱动扫描电路(DSCN)4B。两个扫描电路4A和4B用时钟CK处理预定采样脉冲SP，以分别产生写入信号WS和电源驱动信号DS。

信号线驱动电路3将驱动信号Ssig输出到显示部分2中布置的信号线DTL。

更具体地，如图3所示，信号线驱动电路3使用数据扫描电路3A来顺序锁存以光栅扫描序列的顺序输入的图像数据D1，在各信号线DTL之间划分图像数据D1，并且将每条数字图像数据D1转换为模拟数据，从而产生灰度级电压Vin。因此，灰度级电压Vin与图像数据D1相关联。数据扫描电路3A将用于变化校正的固定电压Vofs增加到灰度级电压Vin，以产生灰度级调整电压Vsig(＝Vin+Vo)。应当注意，用于变化校正的固定电压Vofs是用于校正下面将描述的驱动晶体管的阈值电压的变化的电压。

数据扫描电路3A使用选择器9，将三个电压(即，灰度级设置电压Vsig、用于变化校正的固定电压Vofs、和熄灭(extinguishing)参考电压Vini)之一以循环方式顺序输出到信号线DTL(参照图4D)。应当注意，熄灭参考电压Vini是适于使得像素电路5停止发光的参考电压。该电压Vini充分低于用于变化校正的固定电压Vofs。熄灭参考电压Vini等于或低于三个电压(即，有机EL元件8的阴极电压Vcat和阈值电压Vthel以及驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth)的和。这使得图像显示设备1可能以所谓的线序方式设置像素电路5的灰度级。

在像素电路5中，有机EL元件8使其阴极连接到预定负电源。在图3所示的示例中，负电源设置为地电势。有机EL元件8使其阳极连接到驱动晶体管Tr2的源极。应当注意，驱动晶体管Tr2是例如N沟道TFT。驱动晶体管Tr2使其漏极连接到扫描线DSL。电源驱动信号DS从扫描线驱动电路4提供到扫描线DSL。这使得像素电路5可能使用具有源极跟随器配置的驱动晶体管Tr2电流驱动有机EL元件8。

在像素电路5中，在驱动晶体管Tr2的栅极和源极之间提供保持电容器Cs。写入信号WS将保持电容器Cs的栅极侧端电压设置为驱动信号Ssig的电压。结果，像素电路5的驱动晶体管Tr2用与驱动信号Ssig一致的栅极-源极电压Vgs电流驱动有机EL元件8。应当注意，图3中的电容Cel是有机EL元件8的寄生电容。在下面给出的描述中，假设电容Cel充分大于保持电容器Cs的电容，并且驱动晶体管Tr2的栅极节点的寄生电容充分小于保持电容器Cs的电容。

驱动晶体管Tr2的栅极经由写入晶体管Tr1连接到信号线DTL，所述写入晶体管Tr1响应于写入信号WS而导通或截止。这里，写入晶体管是例如N沟道TFT。

如图4所示，写入晶体管Tr1通过写入信号WS而截止(图4A和4C)，并且在有机EL元件8的发光时段期间，源极电压Vcc通过电源驱动信号DS(图4B)提供到驱动晶体管Tr2。这使得有机EL元件8响应于与驱动晶体管Tr2的栅极-源极电压Vgs(图4E和4F)一致的驱动电流Ids而发光，如图5所示。该电压Vgs是跨越保持电容器Cs的电压。

在当发光时间结束时的时间t0，写入信号WS上拉到高电平，导通写入晶体管Tr1并将保持电容器Cs的端电压设置为熄灭参考电压Vini。这使得跨越保持电容器Cs的电压下降到驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth或更少，导致该晶体管Tr2停止驱动有机EL元件8。

接下来，在时间t1，电源驱动信号DS下拉到预定固定电压Vss(图4B)。这里，固定电压Vss充分低，用于驱动晶体管Tr2的漏极用作源极，并且低于有机EL元件8的阴极电压。

结果，保持电容器Cs的存储的电荷经由驱动晶体管Tr2，从该电容器Cs的有机EL元件8一侧的端子流到电源扫描线，如图7所示。这将驱动晶体管Tr2的源极电压Vs几乎下拉到电压Vss(图4F)。随着源极电压Vs下拉，驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg下降(图4E)。

接下来，在时间t2，写入晶体管Tr1通过写入信号WS导通(图4C)。这将驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg设置到用于阈值电压校正的固定电压Vofs(图4D和4E)。固定电压Vofs是信号线DTL所设置到的电压电平。结果，驱动晶体管Tr2的栅极-源极电压Vgs设置为电压Vofs-Vss，如图8所示。这里，设置电压Vofs和Vss，使得电压Vofs-Vss大于驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth。

然后，在时间t3，驱动晶体管Tr2的漏极电压通过电源驱动信号DS上拉到源极电压Vcc(图4B)，并且信号线DTL设置为固定电压Vofs。在将漏极电压和信号线DTL分别设置为源极电压Vcc和固定电压Vofs的时间段期间，写入晶体管Tr1导通(图4C)。这使得充电电流Ids经由驱动晶体管Tr2，从电源Vcc流到保持电容器Cs的有机EL元件8一侧上的端子中。结果，保持电容器Cs的有机EL元件8一侧上的端子的电压Vs逐渐增加。在此情况下，经由驱动晶体管Tr2流到有机EL元件8的电流Ids用于对有机EL元件8的电容Cel和保持电容器Cs充电。这简单地将驱动晶体管Tr2的源极电压Vs向上推，而没有有机EL元件8的任何发光。

这里，如果跨越保持电容器Cs的电压变为等于驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth，则充电电流Ids停止流过驱动晶体管Tr2。因此，在此情况下，当跨越保持电容器Cs的电压变为等于该晶体管Tr2的阈值电压Vth时，驱动晶体管Tr2的源极电压Vs停止增加。这对跨越保持电容器Cs的电压放电，将跨越该电容器Cs的电压设置为驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth，如图9所示。

应当注意，在图4所示的示例中，在多个步骤中使得充电电流Ids经由驱动晶体管Tr2流到保持电容器Cs的一个端子中。这确保了即使实现了高分辨率，像素电路5也具有足够时间来将跨越保持电容器Cs的电压设置为驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth。

在时间t4，写入晶体管Tr1导通(图4C)。这将驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg设置为灰度级设置电压Vsig，如图10所示。结果，驱动晶体管Tr2的栅极-源极电压Vgs设置为是驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth和灰度级电压Vin的和的电压电平。这使得可能在驱动有机EL元件8时、有效地避免驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth的变化，从而防止由有机EL元件8的发光亮度的变化导致的图像质量劣化。

当驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg设置为灰度级设置电压Vsig时，该晶体管Tr2的栅极连接到信号线DTL给定时间段Tμ，其中该晶体管Tr2的漏极电压维持在源极电压Vcc。这还同时校正了驱动晶体管Tr2的迁移率μ。

即，如果在跨越保持电容器Cs的电压已经设置为驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth之后、写入晶体管Tr1导通以将驱动晶体管Tr2的栅极连接到信号线DTL，则该晶体管Tr2的栅极电压Vg将从固定电压Vofs逐渐增加，并且最终等于灰度级设置电压Vsig。

这里，驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg上升到高电平所需的写入时间常数设置得比该晶体管Tr2的源极电压Vs上升到高电平所需的时间常数短。

在此情况下，当写入晶体管Tr1导通时，驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg将迅速上升到灰度级设置电压Vsig(Vofs+Vin)。如果当栅极电压Vg上升时、有机EL元件8的电容Cel充分大于保持电容器Cs的电容，则驱动晶体管Tr2的源极电压Vs将保持不变。

然而，如果驱动晶体管Tr2的栅极-源极电压Vgs增加超过阈值电压Vth，则电流Ids将流过该晶体管Tr2，使驱动晶体管Tr2的源极电压Vs逐渐增加。这对跨越保持电容器Cs的电压放电，减小了栅极-源极电压Vgs的增加率。

该跨越保持电容器Cs的电压的放电率根据驱动晶体管Tr2的能力而变化。更具体地，该晶体管Tr2的迁移率μ越大，放电率越高。

结果，驱动晶体管Tr2的迁移率μ越大，跨越电容器Cs的电压减少得越多，因此校正由迁移率的变化导致的发光亮度的变化。应当注意，在图10中，与迁移率μ的校正有关的、跨越保持电容器Cs的电压的递减由ΔV表示。

当迁移率校正时间Tμ经过时，写入信号WS下拉到低电平。这启动了发光时段，导致有机EL元件8以与跨越保持电容器Cs的电压一致的驱动电流Ids发光。应当注意，当发光时段开始时，驱动晶体管Tr2的栅极电压Vg和源极电压Vs将由于所谓的自举电路而上升。

结果，从当迁移率校正时间Tμ结束的时间t5到信号线DTL设置为参考电压Vini的t0的时段分配给有机EL元件8发光的发光时段。此外，以两个步骤执行准备处理。该处理将跨越保持电容器Cs的电压设置为等于或大于驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth的电平。即，在时间t1，第一准备处理将驱动晶体管Tr2的漏极电压拉到低电平。从时间t2到t3，第二准备处理将写入信号WS拉到高电平。此外，在从时间t3到t4的写入信号WS为高的时间段，跨越保持电容器Cs的电压设置为驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth，从而校正该晶体管Tr2的阈值电压。此外，在从时间t4到t5的时间段内，校正驱动晶体管Tr2的迁移率，并且采样灰度级设置电压Vsig。

应当注意，当信号线DTL改变到用于变化校正的固定电压Vofs而不是熄灭参考电压Vini时，写入信号WS也可以为高。在此情况下，可忽略熄灭参考电压Vini，使得信号线DTL的驱动信号Ssig在灰度级设置电压Vsig和用于变化校正的固定电压Vofs之间重复切换。

(1-2)单元驱动

这里，通过像素电路5中的保持电容器Cs的端电压的设置启动发光和不发光时段。因此，在图像显示设备1中的多条线之间共享对驱动晶体管Tr2的漏极电压的控制，其中电源驱动信号DS设置为多条线相同的电平。

这里，图1A到1I是图示与信号线DTL的驱动信号Ssig比较、对连续扫描线的控制的时序图。在图1所示的示例中，显示部分2具有以三条线为单元分组的像素电路5。在图1中，对于以三条线为单元的分组通过3n，3n+1，3n+2，3(n+1)，3(n+1)+1，3(n+1)+2等表示连续的线，以示出电源驱动信号DS和写入信号WS之间的关系。此外，三个时段(即，第二准备时段、适于校正驱动晶体管Tr2的阈值电压的时段、和适于校正迁移率的变化的时段)分别通过参考标号A、B和C表示。应当注意，每个组称为单元。

扫描线驱动电路4产生写入信号WS[3n]，WS[3n+1]，WS[3n+2]，WS[3(n+1)]，WS[3(n+1)+1]和WS[3(n+1)+2](图1A、1C到1E和1G到1I)，使得在每个单元内在相同定时出现第二准备时段A，但是从一个单元到下一单元顺序延迟三个水平扫描时段。

扫描线驱动电路4产生写入信号WS[3n]，WS[3n+1]，WS[3n+2]，WS[3(n+1)]，WS[3(n+1)+1]和WS[3(n+1)+2](图1A、1C到1E和1G到1I)，使得在每个单元内的连续的线之间以及在各单元之间，适于校正迁移率的变化的时段C和将熄灭参考电压Vini(参照图4)拉到高电平的定时顺序延迟一个水平扫描时段。这允许图像显示设备1以线序方式设置像素电路5的灰度级。应当注意，在图1中，在每个单元内的连续线之间，以及在各单元之间，适于校正驱动晶体管Tr2的阈值电压的变化的时段B还被顺序延迟一个水平扫描时段。然而，在每个单元内，时段B可设置为在相同定时出现。

扫描线驱动电路4对每个单元产生电源驱动信号DS[3n]和DS[(3n+1)]。更具体地，该电路4产生这些信号，使得从紧接在每个单元中的第一条线的第一时段B之前、到在每个单元内的最后一条线中将熄灭参考电压Vini上拉到高电平的完成，源极电压Vcc提供到驱动晶体管Tr2。

扫描线驱动电路4在当保持电容器Cs的一端通过其他线中的像素电路5中的写入信号WS连接到信号线DTL以外的时间，将电源驱动信号DS[3n]和DS[(3n+1)]上拉到源极电压Vcc。更具体地，在图1所示的示例中，当信号线DTL下拉到固定电压Vofs时，扫描线驱动电路4将电源驱动信号DS[3n]和DS[(3n+1)]上拉到源极电压Vcc。结果，显示部分2首先将感兴趣的像素电路5设置为灰度级设置电压Vsig，然后将电源驱动信号DS上拉到高电平。

在将电源驱动信号DS上拉到高电平之后，扫描线驱动电路4将写入信号WS上拉到高电平，以启动时段B。

(1-3)像素电路布局

图11是图示像素电路5的布局的平面图。图11是如从基底侧看的平面图，其中移除了叠加在阳极电极的各层中的组件。在该图中，以阴影示出第一写入模式。圆圈示出不同层之间的触点(contact)。还以圆圈内部阴影来示出布线模式，以图示不同层之间的连接关系。

为了形成像素电路5，在由例如玻璃制成的绝缘基底上沉积布线模式材料层，此后蚀刻布线模式材料层以形成第一布线。接下来，形成栅极氧化膜，之后使用多晶硅膜形成中间布线层。然后，形成沟道保护层和其他层，之后掺杂杂质以形成晶体管Tr1和Tr2。

接下来，沉积布线模式材料层，之后蚀刻以形成第二布线。用第二布线形成电源扫描线DSL和写入信号扫描线WSL。电源扫描线DSL形成得比写入信号扫描线WSL更宽。信号线DTL尽可能用第二布线形成。更具体地，用第一布线形成信号线DTL，其中它们与扫描线DSL或WSL交叉。信号线DTL的剩余部分用第一布线形成。结果，在信号线DTL和扫描线DSL和WSL之间的交点的两侧上提供第一和第二布线之间的触点。

因此，在像素电路5中，信号线DTL和电源驱动信号DS的扫描线彼此重叠在具有W乘以D的面积的部分上，其中W是信号线DTL的宽度，并且D是电源驱动信号DS的扫描线的宽度。

(2)实施例的操作

在如上所述配置的图像显示设备1中，信号线驱动电路3在各信号线DTL之间划分顺序馈送的图像数据D1，并且将每条数字图像数据D1转换为模拟数据，从而产生每条信号线DTL的灰度级电压Vin。该电压Vin指定与信号线DTL连接的每个像素电路的灰度级。扫描线驱动电路4驱动显示部分2，例如以线序方式将构成显示部分2的像素电路5设置为灰度级电压Vin。此外，有机EL元件8以与每个像素电路5中的灰度级电压Vin一致的亮度发光。这允许图像根据图像数据D1显示在显示部分2上。

更具体地，有机EL元件8通过像素电路5中具有源极跟随器配置的驱动晶体管Tr2电流驱动(图3)。在驱动晶体管Tr2的栅极和源极之间提供的保持电容器Cs的栅极侧端子的电压设置为与灰度级电压Vin一致的电压Vsig。这允许有机EL元件8以与灰度级数据D1一致的亮度发光，因此在图像显示设备1上显示期望的图像。

然而，在每个像素电路5中使用的驱动晶体管Tr2不利在于存在阈值电压Vth的显著变化。因此，如果保持电容器Cs的栅极侧端子的电压简单地设置为与灰度级电压Vin一致的电压Vsig，则驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth的变化导致有机EL元件8的发光亮度的变化，因此导致图像质量劣化。

因此，在图像显示设备1中，保持电容器Cs的在有机EL元件8一侧上的端子的电压首先下拉到低电平。然后，驱动晶体管Tr2的栅极电压经由写入晶体管Tr1设置为用于阈值电压校正的固定电压Vofs(图4)。这将跨越保持电容器Cs的电压设置为等于或大于驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth的电平。然后，跨越保持电容器Cs的电压经由驱动晶体管Tr2而放电。该系列处理将跨越保持电容器Cs的电压预先设置为驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth。

然后，将灰度级设置电压Vsig设置为驱动晶体管Tr2的栅极电压。灰度级设置电压Vsig是灰度级电压Vin和固定电压Vofs的和。这防止了由驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth的变化导致的图像质量劣化。

此外，利用提供到驱动晶体管Tr2给定时间段的电源，将驱动晶体管Tr2的栅极电压维持在灰度级设置电压Vsig。这防止了由驱动晶体管Tr2的迁移率的变化导致的图像质量劣化。

然而，存在可能分配给经由驱动晶体管Tr2对跨越保持电容器Cs的电压放电的时间不足的情况。在此情况下，图像显示设备不能以足够的精度将跨越保持电容器Cs的电压设置为驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth。这使得不可能充分地校正该电压Vth。

因此，在本实施例中，跨越保持电容器Cs的电压经由驱动晶体管Tr2多次放电。这提供了经由驱动晶体管Tr2将跨越保持电容器Cs的电压放电的足够时间。这即使在提高分辨率的情况下也允许驱动晶体管Tr2的迁移率的充足校正。

当通过迁移率的变化的校正设置跨越保持电容器Cs的电压时，在图像显示设备1中开始像素电路5的发光时段。在该设备1中，使用熄灭参考电压Vini以相同方式设置跨越保持电容器Cs的电压。结果，通过控制写入信号WS启动像素电路5的发光时段，因此使得可能在多条线之间共享电源驱动信号DS。

然而，如上所述在多条线之间共享扫描线驱动信号导致用于驱动信号的信号线DTL的更高的电容。该更高的电容将不利地影响信号线DTL。

更具体地，假设在具有W乘以D的面积的部分上电源扫描线和信号线DTL彼此重叠，如图11所示。如果在三条线之间共享电源驱动信号DS，则用于每个电源驱动信号DS的信号线DTL的电容将增加三倍。结果，电源驱动信号DS对驱动信号Ssig的影响将增加三倍。

具体地，电源驱动信号DS是流过有机EL元件8的驱动电流。结果，扫描线必须形成为宽的。因此，如果在多条线之间共享电源驱动信号DS，则将显著影响信号线DTL。

图12A到12I是图示与图1A到1I比较的、并且没有考虑对信号线DTL的任何影响的、驱动连续的线的情况的时序图。为了方便理解，图12A到12I图示在两条连续的线之间共享电源驱动信号DS的情况。

在此情况下，由于信号线DTL和电源驱动信号DS的扫描线之间的电容，作为如参考标号F所示的电源驱动信号DS的上升的结果，信号线DTL的信号电平暂时变化。结果，在感兴趣的像素电路5(其灰度级通过写入信号WS[2n+1]设置的像素电路)中可能不适当地设置灰度级。每当电源驱动信号WS上升时，出现该信号电平的暂时改变。因此，显示设备不能对与电源驱动信号DS的上升有关的多条线适当地设置灰度级，因此导致水平条纹。

因此，在本实施例中，在多条线之间共享电源驱动信号DS，并且在当保持电容器Cs的一个端子通过其他线(图1)中的像素电路5中的写入信号WS连接到信号线DTL时以外的时间，将电源驱动信号DS拉到高电平。这确保像素电路5中的灰度级设置不受信号线DTL的信号电平的变化的影响，从而允许该电路5中的灰度级的适当设置。

此外，在本实施例中，当信号线DTL的电压从灰度级设置电压Vsig下拉到用于阈值电压校正的固定电压Vofs时，将电源驱动信号DS上拉到高电平。因此，在已经设置灰度级之后将电源驱动信号DS上拉到高电平。结果，像素电路5的灰度级设置保持不受电源驱动信号DS的影响。此外，电源驱动信号DS的信号电平的上升被信号线DTL的信号电平的下降抵消。这也确保了像素电路5的灰度级设置不受电源驱动信号DS的影响。

(3)实施例的效果

如上所述配置的本实施例在当写入信号为高时以外的时间将电源驱动信号上拉为高电平。即使在多条线之间共享使用扫描线的像素电路控制，这也允许对每个像素电路适当地设置灰度级。

此外，将跨越保持电容器的电压首先设置为等于或大于驱动晶体管的阈值电压的电平。接下来，将该电压设置为与驱动晶体管的阈值电压一致的电平。然后将保持电容器的端子电压设置为信号线电压，以启动发光时段。这使得可能有效地避免驱动晶体管的阈值电压的变化，因此提供增强的图像质量。

进一步，将适于校正驱动晶体管的阈值电压的变化的固定电压输出到信号线。该用于变化校正的固定电压用于将保持电容器的端电压设置为等于或大于驱动晶体管的阈值电压的电压电平。简单的配置有效地避免了驱动晶体管的阈值电压的变化，从而提供改进的图像质量。

进一步，当信号线的电压下拉到低电平时，将电源驱动信号上拉到高电平。结果，电源驱动信号的信号电平的上升被信号线的信号电平的下降抵消，有助于用于设置像素电路的灰度级的甚至更高的精度。

[实施例2]

图13A到13G是用于描述与图1比较、根据本发明实施例2的图像显示设备的操作的时序图。根据本实施例的图像显示设备以这样的方式产生信号线DTL的驱动信号Ssig，使得该信号Ssig以熄灭固定电压Vini、用于阈值电压变化校正的固定电压Vofs和灰度级设置电压Vsig的顺序改变电压电平。这提供了当驱动信号Ssig下拉到低电平时比实施例1中更大的信号电平差。

根据本实施例的图像显示设备根据信号线DTL的驱动信号Ssig的设置，产生写入信号WS和驱动信号DS。根据本实施例的图像显示设备以与根据实施例1的图像显示设备相同的方式配置，除了关于上述信号的上述区别。

在本实施例中，当驱动信号下拉到低电平时，信号电平的差大于实施例1中的信号电平的差。结果，电源驱动信号的信号电平的上升被信号线的信号电平的下降更确定地抵消，提供在设置像素电路的灰度级中进一步更高的精度。

[实施例3]

图14A到14G是用于描述与图13A到13G比较的、根据本发明实施例3的图像显示设备的操作的时序图。与根据实施例2的显示设备一样，根据本实施例的图像显示设备以这样的方式产生信号线DTL的驱动信号Ssig，使得该信号Ssig以固定电压Vini、固定电压Vofs和灰度级设置电压Vsig的顺序改变电压电平。图14A到14G所示的图像显示设备具有以五条线为单元分组的像素电路5。

根据本实施例的图像显示设备根据信号线DTL的驱动信号Ssig的设置，产生写入信号WS和驱动信号DS。根据本实施例的图像显示设备以与根据实施例2的图像显示设备相同的方式配置，除了关于信号的上述区别。

在该图像显示设备中，对写入信号WS提供第二低的电平，该第二低的电平低于在上述图像显示设备中使用的该信号WS的原始低电平。即，写入信号WS取用WS H、WS L1和WS L2表示的三个不同的电压电平。在图像显示设备中，当信号线DTL设置为如用参考符号E所示的熄灭固定电压Vini时，将写入信号WS顺序上拉到高电平电压WS H，从而导通写入晶体管Tr1。然后，将写入信号WS下拉到第二低电平电压WS L2，截止写入晶体管Tr1，并导致像素电路5停止以线序方式发光。

在不发光时段开始后的预定时间段内，如在时间t11所示的，提供到该单元的电源驱动信号DS下拉到电压Vss。结果，图像显示设备执行用于驱动晶体管Tr2的阈值电压变化校正的第一准备。

然后，利用在给定时间段的经过后接近的发光时段，如在时间t12所示的，当写入信号WS都不设置在高电平电压WS H时，并且当将信号线DTL下拉到低电平时，将电源驱动信号DS上拉到电源电压Vcc。

此外，在彼此顺序偏移的定时并且对多个时段，将写入信号WS上拉到高电平电压WS H，在所述多个时段期间，将信号线DTL设置为用于阈值电压变化校正的固定电压Vofs，如参考符号AB和B所示。这导通写入晶体管Tr1，从而允许执行阈值电压校正。这里，在图14A到14G所示的示例中，当第一次将写入信号WS上拉到高电平电压WS H时，保持电容器Cs的栅极侧端电压Vg上升到固定电压Vofs，如参考符号AB所示。这允许执行用于校正驱动晶体管Tr2的阈值电压的变化的第二准备。结果，当第一次将写入信号WS上拉到高电平电压WS H时，执行阈值电压的变化的第二准备和校正。

然后，如参考符号C所示，图像显示设备导通写入晶体管Tr1，校正驱动晶体管Tr2的迁移率的变化并采样和保持灰度级电压Vin，以启动发光时段。应当注意，在本实施例中，在阈值电压校正之间的时间段(参考符号AB和B)和从最后阈值电压校正到迁移率校正的时间段(参考符号C)期间，将写入信号WS设置为第一低电平电压WS L1。

即使在电源驱动信号预先上拉到高电平之后，当写入信号第一次上拉到高电平时执行阈值电压的变化的第二准备和校正，本实施例也提供了与上述实施例相同的有利效果。

[实施例4]

在上述实施例中，已经描述了这样的情况，其中在熄灭固定电压Vini、用于阈值电压变化校正的固定电压Vofs、和灰度级设置电压Vsig之间切换信号线DTL。然而，本发明不限于此，而是可通过用于阈值电压变化校正的固定电压Vofs替代熄灭固定电压Vini。

此外，在上述实施例中，已经描述了这样的情况，其中在三个或四个时段中完成将跨越保持电容器的电压设置为驱动晶体管的阈值电压。然而，本发明不限于此，而是可以广泛应用到其他情况，包括在比三个或四个更多的时段中以及在单个时段中完成设置的情况。

进一步，在上述实施例中，已经描述了这样的情况，其中通过设置熄灭固定电压或用于阈值电压变化校正的固定电压一次，启动不发光时段。然而，本发明不限于此，而是可通过重复设置多次来启动不发光时段。

进一步，在上述实施例中，已经描述了这样的情况，其中通过经由信号线设置保持电容器的端电压来校正驱动晶体管的阈值电压的变化。然而，本发明不限于此，而是可以广泛应用到其他情况，包括通过使用例如专用电源和专用开关晶体管设置保持电容器的端电压来校正驱动晶体管的阈值电压的变化的情况。

进一步，在上述实施例中，已经描述了这样的情况，其中使用N沟道晶体管作为驱动晶体管。然而，本发明不限于此，而是可以广泛应用到其中P沟道晶体管用作驱动晶体管的图像显示设备。

进一步，在上述实施例中，已经描述了这样的情况，其中本发明应用到使用有机EL元件的图像显示设备。然而，本发明不限于此，而是可以广泛应用到使用各种电流驱动的自发光的发光元件的图像显示设备。

本发明涉及图像显示设备和该图像显示设备的驱动方法，并且可应用到利用使用有机EL元件的有源矩阵型图像显示设备。

本发明包含涉及于2008年7月10日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-179723中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。

本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。

Claims (5)

1.一种图像显示设备，包括：

显示部分，通过以矩阵形式排列像素电路形成，每个所述像素电路至少包括：

发光元件；

驱动晶体管，适于响应于经由电源扫描线施加到所述驱动晶体管的漏极的电源驱动信号，以与栅极-源极电压一致的驱动电流电流驱动发光元件；

保持电容器，适于保持栅极-源极电压；以及

写入晶体管，适于通过经由写入信号扫描线提供的写入信号控制，以将保持电容器的一个端子连接到信号线，以便将保持电容器的端电压设置为信号线电压；其中

交替重复发光元件发光的发光时段、以及发光元件不发光的不发光时段；

向信号线交替输出适于至少开始发光时段的发光时段开始电压、以及适于开始不发光时段的不发光时段开始电压；

通过使用写入信号控制写入晶体管来设置保持电容器的端电压，以便开始发光时段和不发光时段；

以这种方式设置写入信号，使得将各连续线之间的设置发光时段开始电压的定时顺序延迟；

以多条连续线为单元共同设置电源驱动信号；以及

在不同于当保持电容器的一个端子通过不同线中的像素电路中的写入信号连接到信号线时的时间，使用所述电源驱动信号将驱动晶体管的漏极电压上拉到高电平。

2.根据权利要求1的图像显示设备，其中

在所述像素电路中，通过用写入信号控制写入晶体管，将跨越保持电容器的电压设置为等于或大于驱动晶体管的阈值电压的电平，接下来，将跨越保持电容器的电压设置为与驱动晶体管的阈值电压一致的电平；以及

然后，将保持电容器的端电压设置为信号线电压以启动发光时段。

3.根据权利要求2的图像显示设备，其中

适于校正驱动晶体管的阈值电压的变化的电压进一步输出到信号线；以及

通过用电源驱动信号将驱动晶体管的漏极电压下拉到低电平，并且通过用写入信号控制写入晶体管来将保持电容器的端电压设置到适于校正驱动晶体管的阈值电压的变化的电压，将跨越保持电容器的电压设置为等于或大于驱动晶体管的阈值电压的电压电平。

4.根据权利要求1的图像显示设备，其中

当信号线的电压下拉到低电平时，将电源驱动信号上拉到高电平。

5.一种图像显示设备，包括：

显示装置，通过以矩阵形式排列像素电路形成，每个显示电路至少包括：

发光元件；

驱动晶体管，适于响应于经由电源扫描线施加到所述驱动晶体管的漏极的电源驱动信号，以与栅极-源极电压一致的驱动电流电流驱动发光元件；

保持电容器，适于保持栅极-源极电压；以及

写入晶体管，适于由经由写入信号扫描线提供的写入信号控制，以将保持电容器的一个端子连接到信号线，以便将保持电容器的端电压设置为信号线电压；其中

交替重复发光元件发光的发光时段、以及发光元件不发光的不发光时段；

向信号线交替输出适于至少开始发光时段的发光时段开始电压、以及适于开始不发光时段的不发光时段开始电压；

通过使用写入信号控制写入晶体管来设置保持电容器的端电压，以开始发光时段和不发光时段；

以这种方式设置写入信号，使得将各连续线之间的设置发光时段开始电压的定时顺序延迟；

以多条连续线为单元共同设置电源驱动信号；以及

在不同于当保持电容器的一个端子通过不同线中的像素电路中的写入信号连接到信号线时的时间，使用所述电源驱动信号将驱动晶体管的漏极电压上拉到高电平。

Images