CN101794550A - 显示装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示装置以及一种电子设备，该显示装置包括：像素阵列单元，其具有以矩阵形设置在基板上的、包括电路构造的像素，在该电路构造中，电光元件的第一电极与驱动晶体管的源极连接在一起，驱动晶体管的栅极与写入晶体管的源极或漏极连接在一起，保持电容器连接于驱动晶体管的栅极与源极之间，且辅助电容器连接于电光元件的第一电极与第二电极之间，其中，从相邻像素中一个像素至另一像素的区域设置该一个像素的辅助电容器，且辅助电容器设置在电光元件侧的电极与电光元件的第二电极导通。通过本发明，可以防止由相邻像素中的一个像素的辅助电容器的电极与另一像素的电极之间形成的寄生电容导致的亮度改变。

Description

显示装置和电子设备
相关申请的引用
本发明包含于2009年1月9日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-003201中所披露的相关主题，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及显示装置和电子设备，更具体地，本发明涉及通过将包括电光元件的像素设置成矩阵形式而形成的平面型(平板型)显示装置和使用该显示装置的电子设备。
背景技术
近来，在执行图像显示的显示装置领域中，通过将包括发光元件的像素(像素电路)设置成矩阵形式而形成的平面型显示装置已经得到迅速普及。作为平面型显示装置，已经开发并生产销售利用有机EL(电致发光)元件的有机EL显示装置，这些有机EL元件利用(例如)对有机薄膜施加电场时的发光现象。
有机EL显示装置具有以下特征。有机EL元件可以通过施加10V以下的电压来驱动，因此具有低功耗。另外，由于有机EL元件为自发光元件，所以有机EL显示器不需要液晶显示装置可能必需的光源(背光)。另外，有机EL元件的响应速度非常高(具有几微秒的响应时间)，因此，在显示运动画面时不出现残留影像。
与液晶显示装置类似，可以使用简单(无源)矩阵型或有源矩阵型作为有机EL显示装置的驱动方法。近来，已经积极开发出有源矩阵型显示装置，其中在像素电路中设置诸如绝缘栅型场效应晶体管(通常为TFT(薄膜晶体管))的有源元件。
通常已知，有机EL元件的I-V特性(电流-电压特性)随时间流逝劣化(所谓的经时劣化)。另外，驱动晶体管的阈值电压Vth或构成该驱动晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率μ(在下文中，描述为“驱动晶体管的迁移率”)随时间改变或者可能由于制造处理中的偏差造成对于每个像素不同。
因此，为了将有机EL元件的发光亮度维持恒定而不受上述因素的影响，已经使用在每个像素电路中包括用于有机EL元件中的特性变化的补偿功能和校正功能的配置，该校正功能包括用于驱动晶体管的阈值电压Vth的变化的校正功能(下文中，描述为“阈值校正”)或用于驱动晶体管的迁移率μ的变化的校正功能(例如，参见JP-A-2006-133542)。
发明内容
在此，在现有技术的像素布置中，设置像素，使得TFT布置区域根据每个像素电路的尺寸(常数)而不对称。另一方面，以恒定间距设置与R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)中每个颜色相对应的像素。因此，当特定像素的构成元件的尺寸比其他像素的构成元件的尺寸大以增加其布置密度时，具有高布置密度的一部分构成元件设置在具有低布置密度的像素的空间中。在此情况下，在其他像素的驱动晶体管的源极与特定像素的辅助电容器的上电极之间产生寄生电容。因此，存在基准电位受寄生电容影响以致降低亮度的问题。
因此，需要提供用于防止由于相邻像素中的一个像素的辅助电容器的电极与另一个像素的电极之间形成的寄生电容导致的亮度改变的技术。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种显示装置，包括：像素阵列单元，其具有以矩阵形设置在基板上的、包括电路构造的像素，在该电路构造中电光元件的第一电极与驱动晶体管的源极连接在一起，驱动晶体管的栅极与写入晶体管的源极或漏极连接在一起，保持电容器连接于驱动晶体管的栅极与源极之间，且辅助电容器连接于电光元件的第一电极与第二电极之间。从相邻像素中一个像素至另一像素的区域设置该一个像素的辅助电容器，且辅助电容器设置于电光元件侧的电极与电光元件的第二电极导通。本发明的实施方式也提供一种具有设置于主体壳中的上述显示装置的电子设备。
在本发明的上述实施方式中，一个像素的辅助电容器设置为从相邻像素中的一个像素到另一像素的区域而设置，且辅助电容器设置于电光元件侧的电极与电光元件的第二电极导通。换言之，辅助电容器设置于上侧的电极具有阴极电位，且具有阴极电位的电极插入另一像素的阳极与该一个像素的辅助电容器具有阳极电位的电极之间。具有阴极电位的电极表现出屏蔽作用(shield effect)。
另外，根据本发明的另一个实施方式，提供了一种显示装置，包括：像素阵列单元，其具有以矩阵形设置在基板上的、包括电路构造的像素，在该电路构造中电光元件的第一电极与驱动晶体管的源极连接在一起，驱动晶体管的栅极与写入晶体管的源极或漏极连接在一起，保持电容器连接于驱动晶体管的栅极与源极之间，以及辅助电容器连接于电光元件的第一电极与第二电极之间。从相邻像素中一个像素至另一像素的区域设置该一个像素的辅助电容器，且与电光元件的第二电极导通的屏蔽电极设置于辅助电容器与另一像素的电光元件的第一电极之间。
根据本发明的上述实施方式，在相邻像素中的一个像素的辅助电容器的电极中设置于电光元件侧的电极与另一像素的阳极之间可以由与阴极导通的屏蔽电极来屏蔽。
根据本发明的实施方式，在构成像素的电路中，可以防止由相邻像素中的一个像素的辅助电容器的电极与另一像素的电极之间形成的寄生电容导致的亮度改变。
附图说明
图1是用作本发明的实施方式的前提的表示有源矩阵型有机EL显示装置的系统构造的示意图。
图2是表示像素(像素电路)的构造的具体实例的电路图。
图3是用于说明用作本发明的实施方式的前提的有源矩阵型有机EL显示装置的操作的时序波形图。
图4A至图4D是示出了用作本发明的实施方式的前提的有源矩阵型有机EL显示装置的电路操作的示例性示图(第一实例)。
图5A至图5D是示出了用作本发明的实施方式的前提的有源矩阵型有机EL显示装置的电路操作的示例性示图(第二实例)。
图6A至图6C是示出了用作本发明的实施方式的前提的有源矩阵型有机EL显示装置的电路操作的示例性示图(第三实例)。
图7是表示现有技术的像素结构的电路图。
图8是示出了现有技术的像素结构的示意性平面图。
图9是示出了解决图案密度方面问题的像素结构的示意性平面图。
图10是通过对图9中表示的布置添加阳极所获得的布置的示意性平面图。
图11是沿图10中所示的线A-A截取的截面图。
图12是示出了寄生电容的电路图。
图13A和图13B是示出了在视频信号的取样期间和迁移率校正期间中执行的操作的时序图。
图14是表示此实施方式的一个实例的系统构造的示图。
图15是示出了根据此实施方式的像素结构的一个实例(第一实例)的示意性平面图。
图16是沿着图15中所示的线B-B截取的截面图。
图17是沿着图15中所示的线C-C截取的截面图。
图18是示出了根据此实施方式的像素结构的一个实例(第二实例)的示意性截面图。
图19是示出了应用此实施方式的电视机的外观的透视图。
图20A和图20B是分别示出了应用此实施方式的数码相机的外观的透视图。图20A是从前侧观看的透视图，且图20B是从背侧观看的透视图。
图21是示出了应用此实施方式的笔记本式个人计算机的外观的透视图。
图22是示出了应用此实施方式的摄像机的外观的透视图。
图23A至图23G是示出了应用此实施方式的移动电话的外观的示图。图23A是打开状态的前视图，图23B是其侧视图，图23C是关闭状态的前视图，图23D是左侧视图，图23E是右侧视图，图23F是顶视图，以及图23G是底视图。
具体实施方式
在下文中，将描述本发明的实施方式(在下文中称为“实施方式”)。描述将遵循以下次序。
1.作为此实施方式的前提的显示装置(系统构造、像素电路和电路操作)
2.现有技术的像素结构的问题(像素电路、布置、构造寄生电容的电路图和时序图)
3.根据此实施方式的构造实例(系统构造和配线结构的实例)
4.应用(对电子设备的各种应用)
1.作为此实施方式的前提的显示装置(系统构造、像素电路和电路操作)
系统构造
图1是表示有源矩阵型显示装置(其为此实施方式的前提)的系统构造的示意图。
在此，作为一个实例，将描述使用电流驱动型电光元件作为像素(像素电路)的发光元件的有源矩阵型有机EL显示装置，该电流驱动型电光元件的发光亮度根据流过诸如有机EL元件(有机电致发光元件)的装置的电流值而改变。
如图1中所示，有机EL显示装置100具有这样的构造，其包括由矩阵形的二维设置的像素(PXLC)101形成的像素阵列单元102和设置在像素阵列单元102的外围并驱动每个像素101的驱动单元。例如，作为驱动像素101的驱动单元，设置水平驱动电路103、写入扫描电路104和电源扫描电路105。
在像素阵列单元102中，在m行和n列的像素阵列中，为每个像素行布设(wire)扫描线WSL-1至WSL-m和电源线DSL-1至DSL-m，且为每个像素列布设信号线DTL-1至DTL-n。
通常，像素阵列单元102形成在透明绝缘基板(诸如，玻璃基板)上且具有平面型面板结构。像素阵列单元102的每个像素101可以由非晶硅TFT(薄膜晶体管)或低温多晶硅TFT形成。当使用低温多晶硅TFT时，也可以将水平驱动电路103、写入扫描电路104和电源扫描电路105安装在形成像素阵列单元102的显示面板(基板)上。
写入扫描电路104由与时钟脉冲ck等同步地连续移位(转移)开始脉冲sp的移位寄存器构成。写入扫描电路104通过在将视频信号写入像素阵列单元102的每个像素101中时将脉冲顺序地写入扫描线WSL-1至WSL-m来提供脉冲(扫描信号)WS1至WSm，由此以一行为单位顺序扫描(线序扫描)像素阵列单元102的像素101。
电源扫描电路105由与时钟脉冲ck等同步地连续移位(转移)开始脉冲sp的移位寄存器构成。与写入扫描电路104执行的线序扫描同步地，电源扫描电路105将在第一电位Vcc_H与比第一电位Vcc_H低的第二电位Vcc_L之间转换的电源线电位DS1至DSm选择性地提供至电源线DSL-1至DSL-m。因此，电源扫描电路105控制像素101的发光或不发光。
水平驱动电路103适当地选择与从信号电源(未图示)提供的亮度信息相对应的视频信号的信号电压Vsig(在下文中，也可以仅称为“信号电压”)或信号线基准电位Vo，从而通过信号线DTL-1至DTL-n(例如)以一行为单位将其写入至像素阵列单元102的像素101中。换言之，水平驱动电路103使用线序写入型的驱动形式，其中以一行(线)为单位写入视频信号的信号电压Vin。
在此，信号线基准电位Vo为变为视频信号的信号电压Vin的基准的电压(例如，与黑色电平相对应的电压)。另外，第二电位Vcc_L设置为比信号线基准电位Vo低的电位，例如，比“Vo-Vth”低的电位，其中，Vth表示驱动晶体管的阈值电压。更优选地，第二电压Vcc_L设置为远低于“Vo-Vth”的电位。
像素电路
图2是表示像素(像素电路)构造的具体实例的电路图。
如图2中所示，像素101具有这样的像素构造，其中，包括发光亮度根据流过装置的电流值改变的电流驱动型电光元件(例如，有机EL显示元件1D)作为发光元件，且除有机EL显示元件1D之外还包括驱动晶体管1B、写入晶体管1A和保持电容器1C。换言之，像素101具有由两个晶体管(Tr)和一个电容器(C)构成的2Tr/1C像素构造。
在具有此构造的像素101中，将N沟道TFT用作驱动晶体管1B和写入晶体管1A。然而，在此描述的驱动晶体管1B和写入1A的导电类型的组合仅为实例，且本发明的实施方式并不限于此组合。
有机EL元件1D具有连接至公共电源线1H(其公共接线至所有像素101)的阴极。驱动晶体管1B具有连接至有机EL元件1D的阳极的源极和连接至电源线DSL(DSL-1至DSL-m)的漏极。
写入晶体管1A具有连接至扫描线WSL(WSL-1至WSL-m)的栅极、连接至信号线DTL(DTL-1至DTL-n)的一个电极(源极或漏极)和连接至驱动晶体管1B的栅极的另一电极(漏极或源极)。
保持电容器1C具有连接至驱动晶体管1B的栅极的一个电极和连接至驱动晶体管1B的源极的另一电极(有机EL元件1D的阳极)。另外，辅助电容器1J具有连接至有机EL元件1D的阳极的一个电极和连接至有机EL元件1D的阴极的另一电极。
在具有2Tr/1C像素构造的像素101中，写入晶体管1A响应于从写入扫描电路104通过扫描线WSL施加至栅极的扫描信号WS而处于导通状态。因此，写入晶体管1A对与通过信号线DTL从水平驱动电路103提供的亮度信息相对应的视频信号的信号电压Vin或信号线基准电位Vo进行取样，以将其写入至像素101中。
将写入信号电压Vin或信号线基准电位Vo施加至驱动晶体管1B的栅极，且维持在保持电容器1C中。当电源线DSL(DSL-1至DSL-m)的电位DS处于第一电位Vcc_H时，向驱动晶体管1B提供来自电源线DSL的电流，且将具有与维持在保持电容器1C中的信号电压Vin的电压值相对应的电流值的驱动电流提供至有机EL元件1D，从而通过电流来驱动有机EL元件1D以使其发光。有机EL显示装置的电路操作
接着，将参考图4A至图6C中表示的操作示例性示图、基于图3中表示的时序波形图来描述具有上述构造的有机EL显示装置100的电路操作。附带地，在图4A至图6C中表示的操作示例性示图中，写入晶体管1A由开关符号表示以简化示图。另外，由于有机EL元件1D具有电容分量，所以在示图中也示出EL电容1I。
图3中表示的时序波形图示出了扫描线WSL(WSL-1至WSL-m)的电位(写入脉冲)的变化、电源线DSL(DSL-1至DSL-m)的电位DS(Vcc_H和Vcc_L)的变化、以及驱动晶体管1B的栅极电位Vg和源极电位Vs的变化。
发光期间
在图3的时序波形图中的时刻t1之前，有机EL元件1D处于发光状态(发光期间)。在此发光期间中，电源线DSL的电位DS为第一电位Vcc_H，且写入晶体管1A处于非导通状态。
此刻，如图4A中所示，由于驱动晶体管1B设置为在饱和区中工作，所以与驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs相对应的驱动电流(漏极至源极电流)Ids经由驱动晶体管1B从电源线DSL提供至有机EL元件1D。因此，有机EL元件1D以与驱动电流Ids的电流值相对应的亮度等级发光。
阈值校正准备期间
随后，新一场的线序扫描从时刻t1开始。因此，如图4B中所示，电源线DSL的电位DS从第一电位(以下称为“高电位”)Vcc_H改变为远低于信号线DTL的信号线基准电压Vo-Vth的第二电位(在下文中，称为“低电位”)Vcc_L。
在此，使Vel为有机EL元件1D的阈值电压且使Vcath为公共电源线1H的电位，当低电位Vcc_L满足Vcc_L＜Vel+Vcath的关系时，驱动晶体管1B的源极电位Vs基本上等于低电位Vcc_L，且因此有机EL元件1D设置为反偏置状态且熄灭(quench)。
接着，在时刻t2，如图4C中所示，随着扫描线WSL电位WS进行从低电位侧到高电位侧的转变，写入晶体管1A被设置为处于导通状态。此刻，由于将信号线基准电位Vo从水平驱动电路103提供至信号线DTL，所以驱动晶体管1B的栅极电位Vg变为信号线基准电位Vo。驱动晶体管1B的源极电位为电位Vcc_L，远低于信号线基准电位Vo。
此刻，驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs为Vo-Vcc_L。在此，当Vo-Vcc_L不比驱动晶体管1B的阈值电压Vth高时，可以不执行稍后将描述的阈值校正操作。因此，可能需要将电位关系设置为使得Vo-Vcc_L＞Vth。如上所述，将驱动晶体管1B的栅极电位Vg和源极电位Vs分别固定(确定)为信号线基准电位Vo和低电位Vcc_L的初始化操作为阈值校正准备操作。
第一次阈值校正期间
接着，如图4D中所示，在时刻t3，当电源线DSL的电位DS从低电位Vcc_L转变为高电位Vcc_H时，驱动晶体管1B的源极电位Vs开始升高，且第一次的阈值校正期间开始。在第一次阈值校正期间中，驱动晶体管1B的源极电位Vs升高。因此，驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs变为预定电位Vx1，且电位Vx1维持在保持电容器1C上。
随后，如图5A中所示，在水平期间(1H)的后半部分开始的时刻t4，将视频信号的信号电压Vin从水平驱动电路103提供至信号线DTL，由此信号线DTL的电位进行从信号线基准电位Vo至信号电压Vin的转变。在此期间中，执行将信号电压Vin写入另一行的像素中的操作。
此刻，为了不将信号电压Vin写入至当前行的像素中，允许扫描线WSL的电位WS进行从高电位侧至低电位侧的转变，由此使写入晶体管1A处于非导通状态。因此，驱动晶体管1B的栅极从信号线DTL切断而处于浮置状态。
在此，当驱动晶体管1B的栅极处于浮置状态时，保持电容器1C连接于驱动晶体管1B的栅极与源极之间。因此，当驱动晶体管1B的源极电位改变时，驱动晶体管1B的栅极电位Vg也根据(随着)源极电位Vs的改变而改变。这是由保持电容器1C执行的自举操作。
另外，在时刻t4之后，驱动晶体管1B的源极电位Vs持续升高而升高Va1(Vs＝Vo-Vx1+Va1)。此刻，通过自举操作，栅极电位Vg根据驱动晶体管1B的源极电位Vs的升高也升高Va1(Vg＝Vo+Va1)。
第二次阈值校正期间
如图5B中所示，当在时刻t5下一水平期间开始时，扫描线WSL的电位WS从低电位侧转换至高电位侧，且写入晶体管1A处于导通状态。同时，将信号线基准电位Vo而不是信号电压Vin从水平驱动电路103提供至信号线DTL，第二次阈值校正期间开始。
在第二次阈值校正期间中，写入晶体管1A处于导通状态，且因此写入信号线基准电位Vo。因此，驱动晶体管1B的栅极电位Vg经初始化而回到信号线基准电位Vo。源极电位Vs根据此时的栅极电位Vg的下降而下降。随后，驱动晶体管1B的源极电位Vs再次开始升高。
随后，随着驱动晶体管1B的源极电位Vs在第二次阈值校正期间中升高，驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs变为预定电位Vx2，且此电位Vx2维持在保持电容器1C中。
随后，如图5C中所示，在时刻t6，当该水平期间的后半部分开始时，随着将视频信号的信号电压Vin从水平驱动电路103提供至信号线DTL，允许信号线DTL的电位进行从补偿电压(offsetvoltage)Vo至信号电压Vin的转变。在此期间中，将信号电压Vin写入至另一行(在前一次写入的行的下一行)的像素中。
此刻，为了不将信号电压Vin写入至当前行的像素中，允许扫描线WSL的电位WS进行从高电位侧至低电位侧的转换，由此使写入晶体管1A处于非导通状态。因此，驱动晶体管1B的栅极从信号线DTL切断而处于浮置状态。
另外，在时刻t6之后，驱动晶体管1B的源极电位Vs继续升高而升高Va2(Vs＝Vo-Vx1+Va2)。此刻，通过自举操作，栅极电位Vg根据驱动晶体管1B的源极电位Vs的升高而升高Va2(Vg＝Vo+Va2)。
第三次阈值校正期间
下一水平期间从时刻t7开始，且如图5D中所示，允许扫描线WSL的电位WS从低电位侧转换至高电位侧，由此写入晶体管1A处于导通状态。同时，将信号线基准电位Vo而不是信号电压Vin从水平驱动电路103提供至信号线DTL，第三次阈值校正期间开始。
在第三次阈值校正期间中，由于写入晶体管1A处于导通状态，所以写入信号线基准电位Vo。因此，驱动晶体管1B的栅极电位Vg重新初始化为信号线基准电位Vo。根据此时栅极电位Vg的下降，源极电位Vs下降。随后，驱动晶体管1B的源极电位Vs再次开始升高。
最终，随着驱动晶体管1B的源极电位Vs升高，驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs收敛于驱动晶体管1B的阈值电压Vth，由此与阈值电压Vth相对应的电压维持在保持电容器1C中。
通过执行上述第三次阈值校正操作，检测出每个像素的驱动晶体管1B的阈值电压Vth，且将与阈值电压Vth相对应的电压维持于保持电容器1C中。另外，在第三次阈值校正期间中，为了允许电流仅流至保持电容器1C侧而不流至有机EL元件1D侧，将公共电源线1H的电位Vcath设置为使得有机EL元件1D处于断开状态。信号写入期间和迁移率校正期间
接着，如图6A中所示，在时刻t8，由于允许扫描线WSL的电位WS转变至低电位侧，所以写入晶体管1A处于非导通状态。同时，信号线DTL的电位从偏移电压Vo转换至视频信号的信号电压Vin。
由于写入晶体管1A处于非导通状态，所以驱动晶体管1B的栅极处于浮置状态。然而由于栅极至源极电压Vgs等于驱动晶体管1B的阈值电压Vth，所以驱动晶体管1B处于断开状态。因此，驱动晶体管1B中没有漏极至源极电流Ids流动。
随后，如图6B中所示，在时刻t9，由于允许扫描线WSL的电位WS转变至高电位侧，所以写入晶体管1A处于导通状态。因此，对视频信号的信号电压Vin进行取样以将其写入像素101中。通过使用写入晶体管1A来写入信号电压Vin，驱动晶体管1B的栅极电位Vg变为信号电压Vin。
随后，当驱动晶体管1B根据视频信号的信号电压Vin来驱动时，驱动晶体管1B的阈值电压Vth通过保持电容器1C中所维持的阈值电压Vth进行补偿，由此执行了阈值校正。此刻，由于有机EL元件1D处于第一断开状态(高阻态)，所以根据视频信号的信号电压Vin从电源线DSL流至驱动晶体管1B的电流(漏极至源极电流Ids)在有机EL元件1D的EL电容1I中流动，由此开始对EL电容1I进行充电。
通过对EL电容1I充电，驱动晶体管1B的源极电位Vs随时间升高。此刻，由于驱动晶体管1B的阈值电压Vth的偏差已经得到校正(对阈值进行校正)，所以驱动晶体管1B漏极至源极电流Ids取决于驱动晶体管1B的迁移率μ。
最终，当驱动晶体管1B的源极电位Vs升高至高达“Vo-Vth+ΔV”的电位时，驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs变为“Vin+Vth-ΔV”。换言之，源极电位Vs的增加量ΔV用以从保持电容器1C中维持的电压(Vin+Vth-ΔV)中减去，即，将保持电容器1C中充电的电荷进行放电以用于施加负反馈。因此，源极电位Vs的增加量ΔV变为负反馈的反馈量。
如上所述，通过将流过驱动晶体管1B漏极至源极电流Ids施加至驱动晶体管1B的栅极输入(即，栅极至源极电压Vgs作为负反馈)，执行消除驱动晶体管1B的漏极至源极电流Ids与迁移率μ的相关性(换言之，每个像素的迁移率μ的偏差得到校正)的迁移率校正。
特别地，视频信号的信号电压Vin越高，漏极至源极电流Ids变得越大，且因此增加了负反馈的反馈量(校正量)ΔV的绝对值。因此，根据发光亮度等级执行迁移率校正。另外，当视频信号的信号电压Vin恒定时，负反馈的反馈量ΔV的绝对值随着驱动晶体管的迁移率μ变高而增加。因此，可以消除每个像素的迁移率μ的偏差。
发光期间
接着，在时刻t10，如图6C中所示，由于扫描线WSL的电位WS转变至低电位侧，所以写入晶体管1A处于非导通状态。因此，驱动晶体管1B的栅极从信号线DTL切断变为浮置状态。
由于驱动晶体管1B的栅极处于浮置状态，且同时，驱动晶体管1B的漏极至源极电流Ids开始流过有机EL元件1D，所以有机EL元件1D的阳极电位根据驱动晶体管1B的漏极至源极电流Ids而升高。
有机EL元件1D的阳极电位的升高并非与驱动晶体管1B的源极电位Vs的升高不同。随着驱动晶体管1B的源极电位Vs升高，驱动晶体管1B的栅极电位Vg也通过保持电容器1C的自举操作升高。
此时，假定自举增益为1(理想值)，则栅极电位Vg的升高量等于源极电位Vs的升高量。因此，在发光期间中，驱动晶体管1B的栅极至源极电压Vgs得以恒定保持于Vin+Vth-ΔV。随后，在时刻t11，信号线DTL的电位从视频信号的信号电压Vin转换至信号线基准电位Vo。
如从上述操作的描述中显而易见地，在此实例中，阈值校正期间设置为跨越总共3H期间，其中包括执行信号写入和迁移率校正的1H期间和在1H期间之前的2H期间。因此，可以获得充分时间作为阈值校正期间。因此，可以正确检测出驱动晶体管1B的阈值电压Vth并将其维持于保持电容器1C中，由此可以确定地执行阈值校正操作。
在此，阈值校正期间设置为跨越3H期间。然而，这仅仅是一个实例。因此，只要可以通过执行写入和迁移率校正的1H期间获得充分时间，那么无需将阈值校正期间设置为跨越先前的水平期间。另外，当在1H期间根据精度的提高而缩短的情况下难以通过将阈值校正期间设置为跨越3H期间从而获得充分时间时，可以将阈值校正期间设置为跨越4H期间以上。
2.现有技术的像素结构问题
像素电路
图7是表示现有技术的像素结构的电路图。像素101包括有机EL元件1D、驱动晶体管1B、写入晶体管1A、保持电容器1C和辅助电容器1J。
更具体地，有机EL元件1D的阳极和驱动晶体管1B的源极连接在一起，且驱动晶体管1B的栅极与写入晶体管1A的源极或漏极连接在一起。另外，保持电容器1C连接于驱动晶体管1B的栅极与源极之间。另外，辅助电容器1J连接于有机EL元件1D的阳极与阴极之间。另外，在有机EL元件1D中形成寄生电容1I。
信号线DTL连接于写入晶体管1A的漏极或源极。另外，扫描线WSL连接至写入晶体管1A的栅极，且给定预定定时。电源线DSL连接至驱动晶体管1B的漏极。
像素电路的布置
图8是示出了现有技术的像素结构的示意性平面图。图8表示R(红色)像素、G(绿色)像素和B(蓝色)像素的设置构造。每个像素均构造于沿水平方向(图中的水平方向)延伸的电源线DSL与扫描线WSL之间，且RGB像素的区域由沿垂直方向(图中的垂直方向)延伸的信号线DTL划分。
在每个像素的区域内，设置写入晶体管1A、驱动晶体管1B和保持电容器1C。另外，还设置用于调整写入增益或迁移率校正时间的辅助电容器1J。
在图8所示的实例中，示出了这样一种情况，其中，G(绿色)像素的图案密度比R(红色)像素的图案密度低，且B(蓝色)像素的图案密度比R(红色)像素的图案密度高。在具有高图案密度的像素中，配线间隔短，由此可能容易产生有缺陷的图案等。
图9是示出了解决图案密度的问题的像素结构的示意性平面图。在此布置中，具有高像素密度的B(蓝色)像素设置为沿水平方向而与图8中表示的布置反向。因此，在B(蓝色)像素与G(绿色)像素之间的区域中，未设置信号线ETL-B，且B(蓝色)像素的辅助电容器1J设置为从上述区域到G(绿色)像素的区域。
图10是通过对图9中表示的布置添加阳极而获得的布置的示意性平面图。阳极AD由图中的粗实线表示且以覆盖每个像素的方式形成。在此，RGB像素的写入晶体管1A或驱动晶体管1B的图案彼此不对称。然而，阳极AD对称地形成以使有机EL元件1D的孔径比均一。因此，在G(绿色)像素的阳极AD-G下方，设置B(蓝色)像素的辅助电容器1J的一部分。另外，由图中的斜线表示的区域形成由G(绿色)像素的阳极AD-G和B(蓝色)像素的辅助电容器1J的上电极构造的平行板电容器。
图11是沿图10中所示的线A-A截取的示意性截面图。在B(蓝色)像素的辅助电容器1J中，将阴极1H设置在成为下电极D1的第一金属配线中，并且在成为上电极D2的多晶硅中设置驱动晶体管1B的源极s(即阳极)。因此，G(绿色)像素的阳极和B(蓝色)像素的阳极构成平行板，由此形成寄生电容Cp。
示出寄生电容的电路图
图12是示出寄生电容的电路图。信号线DTL连接至写入晶体管1A，且写入晶体管1A的源极或漏极连接至驱动晶体管1B的栅极(节点g)。
电源线DSL连接至驱动晶体管1B的漏极，且保持电容器1C连接于栅极与源极之间。驱动晶体管1B的源极(源极s)连接至有机EL元件1D的阳极。辅助电容器1J连接于有机EL元件1D的阳极与阴极(阴极1H)之间。另外，有机EL元件1D的寄生电容1I构造于有机EL元件1D的阳极与阴极之间。
如上所述，由于B(蓝色)像素的辅助电容器1J设置于G(绿色)像素的区域中，所以在G(绿色)像素的阳极与B(蓝色)像素的辅助电容器1J的上电极(阳极)之间形成寄生电容Cp。
时序图
图13A和图13B是示出了在视频信号的取样期间和迁移率校正期间中执行的操作的时序图。在此，将描述由于B(蓝色)像素的取样电位(发光亮度)的差异引起的G(绿色)像素的发光亮度的变化。
图13A表示在将相同视频信号电位Vsig写入G像素和B像素中以使它们处于相同的驱动状态的情况下出现的电位变化。当写入相同视频信号电位Vsig时，写入视频信号时由于电容耦合而发生的G像素的驱动晶体管1B的源极s(即阳极)的电位升高可以表示为以下表达式(1)。
(Vsig-Vo)×Cs/(Cs+Coled_G+Csub_G)     (1)
因此，G像素的驱动晶体管1B的源极电位升高不受寄生电容Cp的影响。
图13B表示将与图13A中所表示的视频信号电位Vsig相同的视频信号电位Vsig写入G像素中且将视频信号电位Vsig0写入B像素中的状态。在此，假定Vsig＞＞Vsig0且Vsig0为表示接近于黑色的颜色的灰度级。当将这些视频信号电位写入像素中时，写入视频信号时由于电容耦合而发生的G像素的N型驱动晶体管1B的源极s(即阳极)的电位升高可以表示为以下表达式(2)。
(Vsig-Vo)×Cs/(Cs+Coled_G+Csub_G+Cp)  (2)
因此，G像素的N型驱动晶体管1B的源极电位升高受寄生电容Cp的影响。
因此，满足“表达式(1)”＞“表达式(2)”的关系。因此，在位于接近G像素的B像素具有高灰度级的情况下，当写入视频信号时，驱动晶体管1B的栅极至源极电压降低以减小亮度。如上所述，当相邻像素的阳极形成寄生电容时，存在一个像素对另一像素的影响。
在此实施方式中，可以防止如上所述的由于相邻像素的阳极之间形成的寄生电容引起的相邻像素的一个像素的视频信号电位改变对另一像素的亮度的影响。
3.此实施方式的构造实例
系统构造
图14是表示此实施方式的一个实例的系统构造的示图。如图14中所示，有机EL显示装置100具有这样的构造，其包括通过将像素(PXLC)101二维地设置成矩阵形而形成的像素阵列单元102和设置在像素阵列单元102外围且驱动每个像素101的驱动单元。例如，作为驱动像素101的驱动单元，设置水平驱动电路103、写入扫描电路104和电源扫描电路105。
在像素阵列单元102中，在m行和n列的像素阵列中，为每个像素行布设扫描线WSL-1至WSL-m和电源线DSL-1至DSL-m，且为每个像素列布设信号线DTL-1至DTL-n。这些组件的构造与图1中所示的相同。
像素结构(第一实例)
图15是示出根据此实施方式的像素结构的实例(第一实例)的示意性平面图。图15表示R(红色)像素、G(绿色)像素和B(蓝色)像素的设置构造。每个像素均构造于沿水平方向(图中的水平方向)延伸的电源线DSL与扫描线WSL之间，且RGB像素的区域由沿垂直方向(图中的垂直方向)延伸的信号线DTL划分。
在每个像素的区域内，均设置写入晶体管1A、驱动晶体管1B和保持电容器1C。另外，还设置用于调整写入增益或迁移率校正时间的辅助电容器1J。
在图15中所示的实例中，示出一种情况，其中G(绿色)像素的图案密度比R(红色)像素的图案密度低，且B(蓝色)像素的图案密度比R(红色)像素的图案密度高。
在此布置中，设置具有高像素密度的B(蓝色)像素以使其在水平方向上与图中R(红色)像素和G(绿色)像素的布置反向。因此，在B(蓝色)像素与G(绿色)像素之间的区域中，未设置信号线ETL-B，且B(蓝色)像素的辅助电容器1J设置为从上述区域到G(绿色)像素的区域。另外，阳极AD由图中的粗实线表示且以覆盖每个像素的方式形成。
在此，RGB像素的写入晶体管1A或驱动晶体管1B的图案彼此不对称。然而，阳极AD对称地形成以使有机EL元件1D的孔径比均一。因此，在G(绿色)像素的阳极AD-G下，设置B(蓝色)像素的辅助电容器1J的一部分。
在此实施方式中，为构成B(蓝色)像素的辅助电容器1J的一对电极中设置在有机EL元件侧的上电极进行配线，以与有机EL元件的阴极导通。因此，在B(蓝色)像素的辅助电容器1J的电极中，上电极具有阴极电位的电位，而下电极具有阳极电位的电位。换言之，具有阴极电位电位的上电极设置于G(绿色)像素的阳极电位与B(蓝色)像素的辅助电容器1J的阳极(下电极)之间。因此，由于屏蔽作用，防止了G(绿色)像素的阳极电位与B(蓝色)像素的辅助电容器1J的阳极(下电极)之间的寄生电容的形成。
图16是沿图15中所示的线B-B截取的示意性截面图。在该像素结构中，在玻璃基板上设置与变为第一金属配线的驱动晶体管1B的源极(源极s)导通的辅助电容器1J的阳极侧电极(下电极D1)。
另外，在下电极D1上隔着栅极氧化膜而设置辅助电容器1J的阴极侧电极(上电极D2)。上电极D1由形成第一金属配线与第二金属配线(未图示)之间的中间层的多晶硅形成。
在上电极D1上，隔着层间绝缘膜和平坦化膜设置G(绿色)像素的阳极AD-G和B(蓝色)像素的阳极AD-B。在阳极AD-G和AD-B上，形成有机EL元件的多层膜(图中未示出)。
如上所述，在此实施方式中，驱动晶体管1B的源极s(即阳极)设置在成为B(蓝色)像素的辅助电容器1J的下电极D1的第一金属配线中，且阴极1H设置在成为上电极D2的多晶硅中。因此，在G(绿色)像素的阳极AD-G与B(蓝色)像素的阳极(下电极D1)之间未构造寄生电容。
另外，G(绿色)像素的阳极和B(蓝色)像素的上电极D2(阴极1H)构成平行板，由此形成寄生电容CP。然而，上电极D2作为阴极1H具有固定电位。因此，即使当像素的阳极电位改变时，其也不会对相邻像素产生影响。换言之，在每个像素中，可以获得与像素的视频信号电位相对应的发光亮度而基本不受相邻像素的视频信号电位改变的影响。
图17是沿着图15中所示的线C-C截取的示意性截面图。在此实施方式中，将辅助电容器1J的上电极D2设置为阴极1H，且下电极D 1连接至驱动晶体管1B的源极s。在此，下电极D1由第一金属配线构成，且驱动晶体管1B的源极s作为中间层由多晶硅构成。因此，为了使这些组件彼此导通，形成接触孔。换言之，在辅助电容器1J的下电极D2中形成接触孔CH1，且在作为驱动晶体管1B的源极s的多晶硅中形成接触孔CH2，且使这些接触孔通过第二金属配线彼此导通。
在上述配线结构下，即使是其中将B(蓝色)像素的辅助电容器1J设置在G(绿色)像素的区域中的构造，也抑制了G(绿色)像素的阳极与辅助电容器1J的阳极电位的电极(下电极D1)之间的寄生电容的形成。
像素结构(第二实例)
图18是示出了根据此实施方式的像素结构的实例(第二实例)的示意性截面图。此示意性截面图为沿着图15中所示的线A-A截取的截面图。在此像素结构中，B(蓝色)像素的辅助电容器1J设置在B(蓝色)像素至G(绿色)像素的区域中。另外，屏蔽电极SD设置于辅助电容器1J与G(绿色)像素的阳极AD-G之间。
B(蓝色)像素的辅助电容器1J的下电极D1由第一金属配线构成且被设置为有机EL元件的阴极1H。另一方面，B(蓝色)像素的辅助电容器1J的上电极D2作为中间层由多晶硅构成且被设置为驱动晶体管的源极s(即，有机EL元件的阳极)。
在此构造下，根据此实施方式在上电极D2的上侧与G(绿色)像素的阳极AD-G之间设置屏蔽电极SD。更具体地，在B(蓝色)像素的辅助电容器1J的上电极D2上设置层间绝缘膜，且在该层间绝缘膜上设置屏蔽电极SD。将屏蔽电极SD构造为第二金属配线且与有机EL元件的阴极1H导通。
在屏蔽电极SD上，隔着平坦化膜设置G(绿色)像素的阳极AD-G和B(蓝色)像素的阳极AD-B。在阳极AD-G和阳极AD-B上，形成有机EL元件的多层膜(图中未图示)。
根据由上述构造形成的此实施方式，在G(绿色)像素的阳极AD-G与B(蓝色)像素的辅助电容器1J的上电极D2之间插入屏蔽电极SD(其为与阴极1H相同的节点)。因此，在G(绿色)像素的阳极AD-G与B(蓝色)像素的辅助电容器1J的上电极D2之间未形成寄生电容。另外，即使在阳极AD-G与屏蔽电极SD之间形成寄生电容Cp的情况下，阴极1H也具有固定电位。因此，即使当像素的阳极电位改变时，其对相邻像素产生的影响也极小。因此，在每个像素中，可以获得与像素的视频信号电位相对应的发光亮度而基本不受相邻像素的视频信号电位变化的影响。
在上述实施方式中，作为实例已经描述了将本发明应用于使用有机EL元件作为像素101的电光元件的有机EL显示装置的情况。然而，本发明并不限于此应用，且可以应用于使用发光亮度根据流过装置的电流值而改变的电流驱动型电光元件(发光元件)的所有显示装置。
4.应用
根据此实施方式的上述显示装置可以通过设置于多种电子设备的主体壳中来应用于多种电子设备。例如，上述显示装置可以应用于图19至图23中所示的多种电子设备。例如，上述显示装置可以用作将输入至电子设备的视频信号或电子设备中产生的视频信号显示为图像或视频的所有领域中的电子设备的显示装置，该电子设备例如可以是数码相机、笔记本式个人计算机、移动终端装置(包括移动电话等)和摄像机。
如上所述，通过使用根据此实施方式的显示装置作为所有领域中的电子设备的显示装置，可以改进显示图像的图像质量。因此，具有可以在多种电子设备中执行高质量图像显示的优点。
另外，根据此实施方式的显示装置包括具有模块状的密封构造的显示装置。例如，通过附着至像素阵列单元102的相对部(诸如，透明玻璃)形成的显示模块对应于这样的显示装置。在透明的相对部中，可以设置滤色器、保护膜等，且可以附加设置上述遮光膜。另外，在显示模块中，可以设置用于从外部至像素阵列的信号等的输入/输出的电路单元、FPC(柔性印刷电路)等。
在下文中，将描述应用根据此实施方式的显示装置的电子设备的具体实例。
图19是示出了应用此实施方式的电视机的外观的透视图。根据此应用的电视机包括由前面板108和滤光玻璃109等构成的视频显示屏单元107。通过使用根据此实施方式的显示装置作为视频显示屏单元107来构造电视机。
图20A和图20B是示出了应用此实施方式的数码相机的外观的透视图。图20A是从前侧观看的透视图，且图20B是从背侧观看的透视图。根据此应用的数码相机包括用于闪光的发光单元111、显示单元112、菜单开关113、快门按钮114等。通过使用根据此实施方式的显示装置作为显示单元112来制造数码相机。
图21是示出了应用此实施方式的笔记本式个人计算机的外观的透视图。根据此应用的笔记本式个人计算机包括当将文字等输入主机121时操作的键盘122、显示图像的显示单元123等。通过使用根据此实施方式的显示装置作为显示单元123来制造笔记本式个人计算机。
图22是示出了应用此实施方式的摄像机的外观的透视图。根据此应用的摄像机包括主体单元131、设置在面向前方的一侧用于拍摄对象的镜头132、用于拍摄的开始/停止开关133、显示单元134等。通过使用根据此实施方式的显示装置作为显示单元134来制造摄像机。
图23A至图23G是示出了应用此实施方式的移动终端装置(诸如，移动电话)的外观。图23A是打开状态的前视图，图23B是其侧视图，图23C是关闭状态的前视图，图23D是左侧视图，图23E是右侧视图，图23F是顶视图，且图23G是底视图。根据此应用的移动电话包括上壳体141、下壳体142、连接部(在此为铰链部)143、显示器144、副显示器145、图像灯146、照相机147等。通过使用根据此实施方式的显示装置作为显示器144或副显示器145来制造移动电话。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以有多种修改、组合、子组合和变形，均应包括在随附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (6)

1.一种显示装置，包括：
像素阵列单元，具有以矩阵形设置在基板上的、包括电路构造的像素，在所述电路构造中，电光元件的第一电极与驱动晶体管的源极连接在一起，所述驱动晶体管的栅极与写入晶体管的源极或漏极连接在一起，保持电容器连接于所述驱动晶体管的栅极与源极之间，且辅助电容器连接于所述电光元件的第一电极与第二电极之间，
其中，从相邻像素中一个像素至另一像素的区域设置所述一个像素的所述辅助电容器，以及
所述辅助电容器设置在所述电光元件侧的电极与所述电光元件的第二电极导通。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述驱动晶体管的栅极与所述辅助电容器设置在所述基板侧的电极设置于第一配线层中，
用于将视频信号传输至像素的信号线设置于第二配线层中，以及
所述辅助电容器设置在所述电光元件侧的电极设置在所述第一配线层与所述第二配线层之间的中间层中。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述中间层由多晶硅形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置，
其中，所述电光元件为有机电致发光元件，
所述第一电极为阳极，以及
所述第二电极为阴极。
5.一种显示装置，包括：
像素阵列单元，具有以矩阵形设置在基板上的、包括电路构造的像素，在所述电路构造中，电光元件的第一电极与驱动晶体管的源极连接在一起，所述驱动晶体管的栅极与写入晶体管的源极或漏极连接在一起，保持电容器连接于所述驱动晶体管的栅极与源极之间，且辅助电容器连接于所述电光元件的第一电极与第二电极之间，
其中，从相邻像素中一个像素至另一像素的区域设置所述一个像素的所述辅助电容器，以及
屏蔽电极，与所述电光元件的第二电极导通，其设置于所述辅助电容器与所述另一像素的所述电光元件的第一电极之间。
6.一种电子设备，包括：
显示装置，设置于主体壳中，所述显示装置包括像素阵列单元，其具有以矩阵形设置在基板上的、包括电路构造的像素，在所述电路构造中，电光元件的第一电极与驱动晶体管的源极连接在一起，所述驱动晶体管的栅极与写入晶体管的源极或漏极连接在一起，保持电容器连接于所述驱动晶体管的栅极与源极之间，且辅助电容器连接于所述电光元件的第一电极与第二电极之间，
其中，从相邻像素中一个像素至另一像素的区域设置所述一个像素的所述辅助电容器，以及
所述辅助电容器设置在所述电光元件侧的电极与所述电光元件的第二电极导通。
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