CN102842281B - 像素电路、显示装置、电子设备、和驱动像素电路的方法 - Google Patents

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Abstract

在这里所公开的是一种像素电路,包括:显示部件;驱动晶体管,用于驱动所述显示部件;以及特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性。

Description

像素电路、显示装置、电子设备、和驱动像素电路的方法
技术领域
目前公开的技术涉及像素电路、包括该像素电路的显示装置、包括该显示装置的电子设备、和用于驱动该像素电路的方法。
背景技术
目前,包括像素电路(也称作“像素”)的显示装置、和包括该显示装置的电子设备得到普遍利用,该像素电路具有显示元件(也称作“电光(electrooptic)元件”)。已知使用电光元件作为像素中的显示元件的显示装置,在该电光元件中,取决于向其施加的电压或者被使得流动经过其的电流来改变亮度。例如,通过液晶显示元件来代表其中取决于向其施加的电压来改变亮度的电光元件。另一方面,通过有机电致发光元件(有机EL元件或有机发光二极管(OLDE))(其后,称作“有机EL元件”)来代表其中取决于被使得流动经过其的电流来改变亮度的电光元件。使用后者的有机EL元件的有机EL显示装置是所谓的自发射类型的显示装置,其使用作为自发射元件的电光元件作为像素中的显示元件。
现在,在使用显示元件的显示装置中,可以采用无源矩阵系统和有源矩阵系统两者作为用于驱动显示装置的系统。然而,利用无源矩阵系统的显示装置涉及以下问题,即尽管结构简单,但是可能难以实现大的和高清晰度的显示装置。
为此原因,近年来,已经积极地开发了用于通过使用诸如在像素内部提供的有源元件之类的晶体管(例如,绝缘栅场效应晶体管(一般地,薄膜晶体管(TFT)))作为开关晶体管来控制向同样在像素内部提供的显示元件供应的像素信号的有源矩阵系统。例如,在日本专利第4240059号和第4240068号中描述了此技术。
发明内容
然而,发现了:就有关的显示元件而言,在一些情况下引发了由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量而导致的亮度改变(在显示装置方面的显示不均匀性)。要注意的是,在无源矩阵系统中以及在有源矩阵系统中可能引发由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量而导致的亮度改变。
已经做出本公开,以便解决上述问题,并因此,期望提供一种像素电路、包括该像素电路的显示装置、包括该显示装置的电子设备、和用于驱动该像素电路的方法,该像素电路能够抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量而导致的亮度改变。
为了达到上述期望,根据本公开的实施例,提供了一种像素电路,包括:显示部件;驱动晶体管,被配置为驱动所述显示部件;以及特性控制部件,用于控制所述驱动晶体管的特性。
根据本公开的另一实施例,提供了一种显示装置,包括:像素部件,其中布置有其每一个包括显示部件和用于驱动所述显示部件的驱动晶体管的显示元件;以及特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性。
根据本公开的又一实施例,提供了一种电子设备,包括:像素部件,其中布置有其每一个包括显示部件和用于驱动所述显示部件的驱动晶体管的显示元件;信号生成部件,被配置为生成要供应到所述像素部件的视频信号;以及特性控制部件,用于控制所述驱动晶体管的特性。
根据本公开的又一实施例,提供了一种用于驱动像素电路的方法,该像素电路包括用于驱动显示部件的驱动晶体管,该方法包括:控制所述驱动晶体管的特性。
简言之,由于利用在本说明书中公开的技术来对驱动晶体管的特性进行控制,所以可能调整在显示部件中的驱动电流。即使当所供应的视频信号的电平彼此相等时,也通过控制驱动晶体管的特性来调整显示部件中的驱动电流。作为结果,可能调整亮度。同样,可以利用此技术来抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量而导致的亮度改变。
如在上文中所阐释的,根据本公开,可能通过控制驱动晶体管的特性来抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量而导致的亮度改变。
附图说明
图1是示出了根据本公开第一实施例的作为显示装置的有源矩阵类型显示装置的示意配置的框图;
图2是示出了根据本公开第一实施例的修改改变的、作为显示装置的与彩色图像显示兼容的有源矩阵类型显示装置的示意配置的框图;
图3A和3B是其每一个示出了根据本公开第二实施例的发光元件(实质地,像素电路)的结构的相应部分剖视图;
图4是部分地在方框中示出了根据本公开第一实施例的示例1的比较示例的、显示装置中的像素电路的一种形式的配置的电路图;
图5是部分地在方框中示出了包括图4所示的比较示例的像素电路的显示装置的整体概览的配置的电路图;
图6是部分地在方框中示出了根据本公开第一实施例的示例1的、显示装置中的像素电路的一种形式的配置的电路图;
图7是部分地在方框中示出了根据本公开第一实施例的示例1的包括像素电路的显示装置的整体概览的配置的电路图;
图8是解释了根据本公开第三实施例的用于驱动显示装置的像素电路的方法的时序图;
图9A和9B分别是解释了在本公开第一实施例的示例1的比较示例的显示装置中生成的显示不均匀性现象的电路图;
图10A、10B和10C分别是解释了在本公开第一实施例的示例1的比较示例的显示装置中生成的显示不均匀性现象的视图、电路图和图示;
图11是解释了为了应对显示不均匀性现象而采取的措施的原理、并且同样解释了晶体管特性对于基板电势的依赖性的曲线图;
图12是部分地在方框中示出了根据本公开第一实施例的示例2的、显示装置中的像素电路的一种形式的配置的电路图;
图13是部分地在方框中示出了本公开第一实施例的示例2的包括像素电路的显示装置的整体概览的配置的电路图;
图14是解释了示例2的效果的图示;
图15是部分地在方框中示出了根据本公开第一实施例的示例3的、显示装置中的像素电路的一种形式的配置的电路图;
图16是部分地在方框中示出了本公开第一实施例的示例3的包括像素电路的显示装置的整体概览的配置的电路图;
图17是部分地在方框中示出了根据本公开第一实施例的示例4的、显示装置中的像素电路的一种形式的配置的电路图;
图18是部分地在方框中示出了本公开第一实施例的示例4的包括像素电路的显示装置的整体概览的配置的电路图;
图19是示出了作为应用了第一实施例的图1所示的显示装置的应用的示例1的、电视接收机的外观的透视图;
图20是示出了作为应用了第一实施例的图1所示的显示装置的、当从后侧观看时的、应用的示例2的、数字相机的外观的透视图;
图21是示出了作为应用了第一实施例的图1所示的显示装置的应用的示例3的、摄像机的外观的透视图;
图22是示出了作为应用了第一实施例的图1所示的显示装置的应用的示例4的、计算机的外观的透视图;以及
图23A、23B、和23C分别是作为应用了第一实施例的图1所示的显示装置的、在打开状态中的、应用的示例5的、移动电话的正视图;在打开状态中的其侧视图;和在关闭状态中的其正视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图来详细地描述本公开的实施例。当相对于形式而对功能元件进行彼此区分时,通过向其添加字母或“n”(n:数字字符)、或其组合的下标,来区分所述功能元件。另一方面,当在不必特别对功能元件进行彼此区分的情况下、描述所述功能元件时,为了描述而省略这种下标。这同样适用于附图。
要注意,下面将根据以下顺序来给出描述:
1.总体概览;
2.显示装置的概览;
2-1.显示装置(第一实施例)
2-2.发光元件:像素电路(第二实施例)
2-3.用于驱动发光元件的方法:基本(第三实施例)
3.电子设备(第四实施例);
4.具体示例;
4-1.示例1:扫描类型
4-2.示例2:背栅与阴极之间的连接
4-3.示例3:示例2+电压校正
4-4.示例4:示例1+电压监视
5.应用的示例;以及
5-1.应用的示例1
5-2.应用的示例2
5-3.应用的示例3
5-4.应用的示例4
5-5.应用的示例5
6.本公开的构成。
1.总体概览
首先,在下文中将描述基本点。
在本公开实施例的任何实施例的配置中,像素电路、显示装置、或电子设备包括:显示部件;驱动晶体管,用于驱动该显示部件;和特性控制部件,被配置为控制驱动晶体管的特性。
优选地,仅仅必须的是,特性控制部件根据在电路上的显示部件的与驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制驱动晶体管的特性。换言之,根据从驱动晶体管供应的驱动电流来实行显示部件上的显示。在此情况下,通过参考电势点与要改变的一端之间的电阻分量,来影响显示部件的与驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势。措辞“与驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势”意味着在电路图上与驱动晶体管相对的一侧上的该一端处的电势。然而,当从装置上的位置关系来看时,有关的电势不是显示部件的驱动晶体管的一侧上的电势,而是对应于与驱动晶体管相对的一侧上的电势。特性控制部件根据电势的改变来控制驱动晶体管的特性,由此可能更加可靠地抑制由于参考电势点与所述一端之间的电阻分量而导致的亮度改变。
优选地,仅仅必须的是,将具有能够控制阈值电压的特性控制端的晶体管用作驱动晶体管。在此情况下,特性控制部件将控制信号供应到特性控制端,根据该控制信号来控制该阈值电压。
优选地,例如将金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、或背栅类型薄膜晶体管用作具有能够控制阈值电压的特性控制端的晶体管。具体地,使用MOSFET是较佳的。另一方面,当使用背栅类型薄膜晶体管时,特性控制部件能够由用于通过其控制背栅电势的端子组成。或者,在任何情况下,特性控制部件可以控制背栅电势。
当将具有能够控制阈值电压的特性控制端的晶体管用作驱动晶体管时,特性控制部件可以采用以下配置,其中显示部件的一端与驱动晶体管的背栅彼此连接。
就有关的装置配置而言,可以提供一个像素电路(显示部件),或者还可以提供像素部件,其中按照线条或者按照二维矩阵来布置显示部件。在包括像素部件的配置的情况下,优选地,仅仅必须的是,特性控制部件对于每个显示部件控制驱动晶体管的特性。
当像素部件具有包括按照二维矩阵所布置的显示部件的配置时,仅仅必须的是,特性控制部件通过扫描处理来对于每个显示元件控制驱动晶体管的特性。顺带提及,当特性控制部件针对每个显示元件地实行控制时,仅仅必须的是,将相应驱动晶体管的阱(well)单独地彼此分离。当按照线序(line sequential)方式来实行发光控制时,仅仅必须的是,每行地(或者每列地)将阱电势(晶体管特性控制信号)彼此分离,并且针对驱动晶体管的阱,并不排除每个显示元件地将驱动晶体管的阱分离,而是至少每行地(或者每列地)将驱动晶体管的阱彼此分离。
例如,可以将包括自发射类型的发光部件的发光元件(显示元件)用作显示部件,该自发射类型的发光部件诸如有机电致发光部件、无机电致发光部件、LED发光部件或半导体激光发光部件。具体地,仅仅必须的是将有机电致发光部件用作显示部件。
2.显示装置的概览
在以下描述中,为了促进理解对应关系,构成电路的电阻值、电容(静电电容)等构件分别通过与向这些构件添加的附图标记相同的附图标记来指定。
【基本】
首先,将相对于包括发光元件的显示装置的概览来给出描述。在下面将描述的电路配置的描述中,将措辞“在电学上连接”简单地描述为“连接”。同样,措辞“在电学上连接”决不限于措辞“直接连接”,并因而包括通过任何其他合适的晶体管(其通过开关晶体管来代表)或者任何其他合适的电气元件(除了有源元件之外,其还可以是无源元件)而“连接”的措辞。
显示装置包括多个像素电路(或在一些情况下简单地称作“像素”)。所述像素电路中的每个包括显示元件(电光元件),具有显示部件;和驱动电路,用于驱动该显示部件。例如,可以将包括自发射类型的发光部件的发光元件用作显示部件,该自发射类型的发光部件诸如有机电致发光部件、无机电致发光部件、LED发光部件或半导体激光发光部件。要注意的是,尽管将恒流驱动类型采用为用于对显示元件的发光部件进行驱动的系统,但是原理上,有关的系统决不限于恒流驱动类型,并因而还可以包括恒压驱动类型。
在下面将描述的情况下,将相对于包括有机电致发光部件作为发光元件的显示装置的情况来给出描述。更具体地,该发光元件是具有以下结构的有机电致发光元件(有机EL元件),在该结构中,驱动电路、和连接到该驱动电路的有机电致发光部件(ELP:发光部件)层压(laminate)在彼此之上。
尽管已知各种类型的电路作为用于驱动发光部件ELP的驱动电路,但是该像素电路可以采用包括5Tr/1C类型、4Tr/1C类型、3Tr/1C类型、2Tr/1C类型等的驱动电路的配置。这里,术语“αTr/1C类型”中α的意味着晶体管的数目,并且“1C”意味着电容部件包括一个保持电容器CCS(电容器)。尽管优选地、组成该驱动电路的所有晶体管合适地由n沟道晶体管组成,但是本公开决不限于此,并因而,在一些情况下,组成该驱动电路的晶体管的一部分还可以由(多个)P沟道晶体管组成。要注意的是,还可能采用以下结构,其中在半导体基板等上形成晶体管。特别地,组成该驱动电路的每个晶体管的结构决不受到限制,并且可能使用由MOSFET代表的绝缘栅场效应晶体管(一般地,薄膜晶体管(TFT))。除此之外,组成该驱动电路的每个晶体管可以是增强类型或耗尽类型中的任何一种,或者还可以是单栅类型或双栅类型中的任何一种。
在上述结构中的任一种中,与2Tr/1C类型的驱动配置的情况类似地,基本上,该显示装置包括:发光部件ELP、驱动晶体管TRD、写入晶体管TRW(也称作“采样晶体管”)、至少包括写入扫描部件的垂直扫描部件、具有信号输出部件的功能的水平扫描部件、以及保持电容器CCS,作为最小构成元件。优选地,为了配置自举电路,将保持电容器CCS连接在驱动晶体管TRD的控制输入端(栅极端)与主要电极端(源极和漏极区段)之一(典型地,源极电极端)之间。在驱动晶体管TRD中,将其主要电极端之一连接到发光部件ELP,并且将其主要电极端中的另一个连接到电源线PWL。从电源电路、用于电源电压的扫描电路等向电源线PWL供应电源电压(稳定电压或脉冲状电压)。
水平驱动部件向视频信号线DTL(也称作“数据线”)供应用于控制发光部件ELP中的亮度的视频信号Vsig、或表现了用于阈值电压校正等的(多个)参考电势(不必对应于一种)的宽(broad)视频信号VS。在写入晶体管TRW中,将其主要电极端之一连接到视频信号线DTL,并且将其主要电极端中的另一个连接到驱动晶体管TRD的控制输入端。写入扫描部件通过写入扫描线WSL来向写入晶体管TRW的控制输入端供应控制脉冲(写入驱动脉冲WS),根据该控制脉冲(写入驱动脉冲WS)来控制写入晶体管TRW,从而将它转换为接通(ON)或关断(OFF)。将写入晶体管TRW的主要电极端中的另一个、驱动晶体管TRD的控制输入端、和保持电容器CCS的一端之间的连接点称作“第一节点ND1”。同样,将驱动晶体管TRD的主要电极端之一、和保持电容器CCS的另一端之间的连接点称作“第二节点ND2”。
2-1.显示装置(第一实施例)
【配置】
图1和2分别是示出了根据本公开第一实施例的、和根据本公开第一实施例的修改改变的、有源矩阵类型显示装置的示意配置的框图。具体地,图1是示出了根据本公开第一实施例的作为显示装置的一般有源矩阵类型显示装置的示意配置的框图。同样,图2是示出了根据本公开第一实施例的修改改变的、与彩色图像显示兼容的有源矩阵类型显示装置的示意配置的框图。
如图1所示,显示装置1包括显示面板块100、驱动信号生成部件(所谓的定时发生器)200、和视频信号处理部件220。在此情况下,对包括有机EL元件(未示出)作为多个显示元件的像素电路10(也称作“像素”)分别进行布置,从而在显示面板块100中按照作为纵横比X:Y(例如,9:16)的水平垂直比处组成有效图像区域。同样,作为面板控制部件的示例的驱动信号生成部件200生成各种脉冲信号,根据所述各种脉冲信号来对显示面板块100进行驱动和控制。将驱动信号生成部件200和视频信号处理部件220两者都构建在单芯片集成电路(IC)中,并且在此情况下,将它们布置在显示面板块100外部。
要注意的是,产品形式决不限于以下情况,其中将显示装置提供为具有模块(组成组件或部分)形式的显示装置1,所述显示装置1包括显示面板块100、驱动信号生成部件200、和视频信号处理部件220中的全部,如图1所示。例如,可以仅仅将显示面板块100提供为显示装置1。另外,显示装置1包括以下显示装置,该显示装置也包含具有被封装的结构的模块形状。例如,按照使得诸如透明玻璃之类的对向部件(counter portion)粘贴到像素阵列部件102的这种方式而形成的显示模块对应于这种显示装置。可以在该透明对向部件上提供滤色镜、保护膜、遮光膜等。还可以向显示模块提供电路部件、挠性印刷电路(FPC)板等,以用于视频信号Vsig和来自外部的各种驱动脉冲向像素阵列部件102的输入/输出。
可以在所有领域中的各种电子设备的显示部件中利用这种显示装置1,在所述显示部件的每一种中,按照静止图像或运动图像(视频图像)的形式来显示向电子设备输入的视频信号、或在电子设备中生成的视频信号。在此情况下,各种电子设备例如包括利用记录介质(诸如,半导体存储器、迷你盘(MD)或盒式磁带)的便携类型音乐播放器、数字相机、笔记本尺寸个人计算机、移动终端设备(诸如,移动电话、摄像机等)。
在显示面板块100中,将像素阵列部件102、垂直驱动部件103、水平驱动部件106(也称作“水平选择器或数据线驱动部件”)、接口单元130(IF)、用于连接到外部的端子部件108(焊盘(pad)部件)等彼此集成地形成在基板101上。在此情况下,在像素阵列部件102中按照行为M×列为N的矩阵来布置像素电路10。垂直驱动部件103沿着垂直方向来对像素电路10进行扫描。水平驱动部件106沿着水平方向来对像素电路10进行扫描。同样,驱动部件(垂直驱动部件103和水平驱动部件106)和外部电路通过接口单元130(IF)而彼此对接。也就是说,采用这样的配置,使得在与像素阵列部件102的基板相同的基板101上形成外围驱动电路,诸如垂直驱动部件103、水平驱动部件106、和接口单元130。在图1中通过附图标记10n,m来指定位于第m行(m=1,2,3,...,M)和第n列(n=1,2,3,...,N)中的发光元件(像素电路10)。
接口单元130包括垂直IF部件133和水平IF部件136。在此情况下,垂直驱动部件103和外部电路通过垂直IF部件133而彼此对接。同样,水平驱动部件106和外部电路通过水平IF部件136而彼此对接。
垂直驱动部件103和水平驱动部件106组成控制单元109,用于控制用以将信号电势写入到保持电容器的操作、阈值电压校正操作、移动性校正操作、和自举操作。在包括控制单元109和接口单元130(包括垂直IF部件133和水平IF部件136)的情况下,组成用于控制用以驱动像素阵列部件102的像素电路10的操作的驱动控制电路。
当采用2Tr/1C类型驱动配置时,垂直驱动部件103包括写入扫描部件(写入扫描仪WS;写入扫描(Write Scan))和驱动扫描部件(驱动扫描仪DS;驱动扫描(Drive Scan)),该驱动扫描部件作用为具有电源供应能力的电源扫描仪。作为示例,通过垂直驱动部件103来从该图中所示的水平方向中的一侧或两侧对像素阵列部件102进行驱动。同样,通过水平驱动部件106来从该图中所示的垂直方向中的一侧或两侧对像素阵列部件102进行驱动。
从布置在显示装置1外部的驱动信号生成部件200向端子部件108供应各种脉冲信号。同样地,从视频信号处理部件220向端子部件108供应视频信号Vsig。在与彩色显示兼容的显示装置1的情况下,从视频信号处理部件220向端子部件108供应与色彩(在此情况下,三原色:红(R);绿(G);和蓝(B))分别对应的视频信号Vsig_R、视频信号Vsig_G、和视频信号Vsig_B
作为示例,作为用于垂直驱动的脉冲信号,向端子部件108供应必要的脉冲信号,诸如,作为垂直方向中的扫描开始脉冲的示例的移位开始脉冲SP(在该图中示出了两种移位开始脉冲SPDS和SPWS)和垂直扫描时钟CK(在该图中示出了两种垂直扫描时钟CKDS和CKWS)、当可能必须时通过相位逆转(inversion)所获得的垂直扫描时钟xCK(在该图中示出了两种垂直扫描时钟xCKDS和xCKWS)、以及用于指示在特定定时处输出脉冲的使能脉冲。另外,作为用于水平驱动的脉冲信号,向端子部件108供应必要的脉冲信号,诸如,作为水平方向中的扫描开始脉冲的示例的水平开始脉冲SPH和水平扫描时钟CKH、当可能必须时通过相位逆转所获得的水平扫描时钟xCKH、以及用于指示在特定定时处输出脉冲的使能脉冲。
通过布线110来将端子部件108的端子连接到垂直驱动部件103和水平驱动部件106。例如,在当可能必须时在电平移位器部件(未示出)中在其电压电平中已经内部地调整了向端子部件108供应的脉冲之后,通过缓冲器来向垂直驱动部件103和水平驱动部件106的部件供应所得到的脉冲。
尽管这里省略了说明(稍后将描述细节),但是按照以下方式来配置像素阵列部件102,使得按照矩阵而二维地布置提供有用于作为显示元件的有机EL元件的像素晶体管的像素电路10,对垂直扫描线SCL进行布线,从而使得它们分别对应于用于像素布置的行,并且对视频信号线DTL进行布线,从而使得它们分别对应于用于像素布置的列。换言之,通过垂直扫描线SCL来将像素电路10连接到垂直驱动部件103,并且还通过视频信号线DTL来将像素电路10连接到水平驱动部件106。具体地,针对按照矩阵所布置的像素电路10,对用于由垂直驱动部件103根据驱动脉冲而进行驱动的m行的垂直扫描线SCL_1到SCL_m进行布线,从而使得它们分别对应于像素行。垂直驱动部件103由逻辑门(也包括锁存器、移位寄存器等)的组合组成,并且按照行来选择像素阵列部件102的像素电路10。也就是说,垂直驱动部件103根据从驱动信号生成部件200供应的垂直驱动系统的脉冲信号,通过垂直扫描线SCL来相继地选择像素电路10。水平驱动部件106由逻辑门(也包括锁存器、移位寄存器等)的组合组成,并且按照列来选择像素阵列部件102的像素电路10。也就是说,水平驱动部件106通过用于如此选择的像素电路10的视频信号线DTL对视频信号VS内的预定电势(例如,视频信号Vsig电平)进行采样,并且根据从驱动信号生成部件200供应的水平驱动系统的脉冲信号,来向保持电容器CCS中的每一个写入如此采样的预定电势。
第一实施例的有机EL显示装置1可以实行线序驱动或点序驱动。因而,垂直驱动部件103的写入扫描部件104和驱动扫描部件105(参见图4)两者按照线序的方式(换言之,按照行)来对像素阵列部件102进行扫描,并且水平驱动部件106与扫描操作同步地向像素阵列部件102同时地写入用于一条水平线的视频信号(在线序的情况下)或者写入像素中的视频信号(在点序的情况下)。
为了对于彩色图像显示作出响应的目的,例如,如图2所示,在像素阵列部件102中,按照预定布置顺序来在纵向条纹中提供像素电路10_R、像素电路10_G、和像素电路10_B,作为与色彩(在此情况下,三原色:红(R);绿(G);和蓝(B))分别对应的子像素。与彩色图像显示兼容的一个像素由与色彩分别对应的子像素的一个集合组成。尽管在此情况下,将具有条纹结构(在该条纹结构中,在纵向条纹中布置与色彩分别对应的子像素)的布局示出为子像素的布局的示例,但是子像素的布局决不限于这种布置示例。例如,还可以采用以下形式,其中可以在垂直方向中对子像素进行移位。
要注意的是,参考图1和2,采用了以下配置,其中在像素阵列部件102的仅仅一侧上布置垂直驱动部件103(具体地,其构成元件)。然而,可能采用以下配置,其中分别在右手侧和左手侧上布置垂直驱动部件103的构成元件,以将像素阵列部件102夹在它们之间。另外,还可能采用以下配置,其中彼此分离地分别在右手侧和左手侧上布置垂直驱动部件103的构成元件的一些和其他。同样地,参考图1和2,示出了以下配置,其中在像素阵列部件102的仅仅一侧上布置水平驱动部件106。然而,还可能采用以下配置,其中分别在上侧和下侧上布置水平驱动部件106,以将像素阵列部件102夹在中间。在此情况下,采用以下配置,其中从显示面板块100的外部输入所有的脉冲信号,诸如,垂直移位开始脉冲、垂直扫描时钟脉冲、水平开始脉冲、和水平扫描时钟。然而,还可以将用于生成这些各种定时脉冲的驱动信号生成部件200安装在显示面板块100上。
在该图中示出的配置仅仅是显示装置的一种形式,并因而,可以在产品形式方面采用任何其他合适的形式。也就是说,针对显示装置,所需要的就是对整个显示装置进行配置,从而包括:像素阵列部件,其中按照矩阵来布置组成像素电路10的元件;控制单元,布置在像素阵列部件的外围部分,并且具有连接到用于像素的驱动的扫描线的扫描部件作为主要部件;驱动信号生成部件,被配置为生成根据其来操作控制单元的各种信号;以及视频信号处理部件。在产品形式方面,除了如该图所示的形式(其中,配置了显示面板块,其中在相同的基板(例如,玻璃基板)上安装像素阵列部件和控制单元,并且彼此分离地提供驱动信号生成部件和视频信号处理部件)(称作“面板上布置配置(on-panel-dispositionconfiguration)”)之外,还可能采用以下形式,其中在显示面板块上安装像素阵列部件,并且在与显示面板块的基板分离的板(board)(例如,挠性板)上安装诸如控制单元、驱动信号生成部件、和视频信号处理部件之类的外围电路(称作“外围电路面板外部布置配置(peripheral circuit panel-outside-disposition configuration)”)。另外,在面板上布置配置(其中,通过在相同基板上安装像素阵列部件和控制单元两者来配置显示面板块)的情况下,还可能采用以下形式,其中在用于形成像素阵列部件的TFT的处理中同时地形成用于控制单元(同样,和当可能必须时的驱动信号生成部件和视频信号处理部件)的晶体管(称作“晶体管集成配置”),并且还可能采用以下形式,其中在其上通过利用玻璃基板芯片(COG)安装技术而安装像素阵列部件的基板上直接地安装用于控制单元(同样,和当可能必须时的驱动信号生成部件和视频信号处理部件)的半导体芯片(称作“COG安装配置”)。或者,可以仅仅提供显示面板块(至少包括像素阵列部件)作为显示装置。
在本公开的第一实施例中,显示装置1包括特性控制部件(未示出),被配置为根据在与驱动晶体管TRD相对的一侧上的电势的改变,来控制驱动晶体管TRD(未示出)的特性。因此,可能通过控制驱动晶体管TRD的特性,来更加可靠地抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量所导致的亮度改变。
2-2.发光元件:像素电路(第二实施例)
图3A和3B分别是其每一个解释了包括驱动电路的发光元件11(实质地,像素电路10)的结构的部分剖视图。这里,图3A是发光元件11(像素电路10)的一部分的示意部分剖视图。图3B是示出了MOS晶体管的结构的部分剖视图。参考图3A,绝缘栅场效应晶体管应当是薄膜晶体管(TFT)。然而,如将在要描述的示例中描述的一样,在第二实施例中,至少对于驱动晶体管TRD,优选地使用所谓的背栅类型薄膜晶体管或如图3B所示的MOS晶体管。具体地,优选地使用如图3B所示的MOS晶体管。这样做的原因是因为当薄膜晶体管采用背栅类型结构时,制造处理变得复杂(或制造是困难的),而在如图3B所示的MOS晶体管的情况下,半导体基板或阱原始地作用为背栅(也称作“块体(bulk)”)。
如图3A所示,在支撑体20上形成组成用于发光元件11的驱动电路的晶体管和电容部件(保持电容器CCS)。同样,例如,通过层间绝缘层40来在组成驱动电路的晶体管和保持电容器CCS之上形成发光部件ELP。通过接触孔来将驱动晶体管TRD的源极和漏极区段之一连接到在发光部件ELP中包括的阳极电极。在图3A中,仅仅图示了驱动晶体管TRD。写入晶体管TRW和其他晶体管保持隐藏,并且是不可见的。例如,发光部件ELP具有包括阳极电极、孔传输层、发光层、电子传输层、阴极电极等的公知构造和结构。
具体地,驱动晶体管TRD由栅极电极31、栅极绝缘层32、半导体层33、在该半导体层33中提供的源极和漏极区段35、以及该源极和漏极区段35之间的半导体层33的一部分所对应的沟道形成区段34组成。保持电容器CCS由另一电极36、介电层、和一个电极37(对应于第二节点ND2)组成,该介电层由栅极绝缘层32的延伸部分组成。栅极电极31、栅极绝缘层32的一部分、和组成保持电容器CCS的另一电极36全部在支撑体20上形成。将驱动晶体管TRD的源极和漏极区段35之一连接到布线38,并且将驱动晶体管TRD的源极和漏极区段35中的另一个连接到一个电极37。驱动晶体管TRD、保持电容器CCS等全部被覆盖有层间绝缘层40。同样,在层间绝缘层40上提供由阳极电极51、孔传输层、发光层、电子传输层、和阴极电极53组成的发光部件ELP。在图3A中,将孔传输层、发光层、和电子传输层图示为一层52。在其上没有提供发光部件ELP的层间绝缘层40的一部分上提供第二层间绝缘层54。同样,在第二层间绝缘层54和阴极电极53上布置透明基板21。因而,从发光层发射的光透射通过基板21,以发射到外部。一个电极37和阳极电极51通过在层间绝缘层40中提供的接触孔而彼此连接。通过分别在第二层间绝缘层54和层间绝缘层40中提供的接触孔56和接触孔55,来将阴极电极53连接到在栅极绝缘层32的延伸部分上提供的布线39。
当在图3A所示的结构中时,TFT应当是如图3B所示的MOS晶体管时,在第一导电类型(P型或N型(图3B中的N型))的半导体基板的表面上形成栅极(具有狭窄区段沟道),并且形成栅极端,从而通过氧化膜(特别地,称作“栅极氧化膜”)来覆盖沟道。例如,多晶硅可以被用作栅极端的材料,并且被特别地称作“多晶栅”。另外,在已经沉积了氧化膜(特别地,称作“场氧化膜”)、从而覆盖包括栅极端的整个N型半导体基板之后,在栅极端的两侧上形成端子(源极端和漏极端),所述端子中的每一个由源极区段和漏极区段的金属材料制成,所述源极区段和漏极区段中的每一个具有与第一导电类型不同的第二导电类型(在此情况下,P型)。作为结果,在第一导电类型(N型)的半导体基板的表面层上形成第二导电类型(在此情况下,P型)的MOS晶体管(PMOS)(P沟道装置)。在具有此结构的P沟道装置中,背栅是N型基板,并且不是单独地彼此分离,并因而可能的是,不可能在彼此分离的状态中单独地或者每行地(或每列地)供应控制信号。因而,可能供应对于像素阵列部件102的所有P沟道装置公共的控制信号。为了可以在第一导电类型(N型)的半导体基板的表面层上形成第一导电类型(在此情况下,N型)的MOS晶体管(NMOS)(N沟道装置),仅仅必须的是,在第一导电类型(N型)的半导体基板的表面层上形成第二导电类型(P型)的阱,并且将所得到的阱(P型阱)视为第二导电类型(P型)的半导体基板,并且类似地,然后形成栅极区段、源极区段、漏极区段等。在具有此结构的N沟道装置中,由于可以单独地或者每行地(或每列地)分离第二导电类型(P型)的阱,所以可以单独地或者每行地(或每列地)分离阱电势(晶体管特性控制信号Vb)。要注意的是,当在半导体基板的表面层上形成第二导电类型(在此情况下,P型)的MOS晶体管(PMOS)(P沟道装置)时,可以在第一导电类型(N型)的半导体基板的表面上形成第一导电类型(N型)的阱(在图3B中通过虚线所指示的),并且可以将所得到的阱(N型阱)视为第一导电类型(N型)的半导体基板,并且类似地,然后可以形成栅极区段、源极区段、漏极区段等。通过采用这种结构,在具有此结构的P沟道装置中,由于可以单独地或者每行地(或每列地)分离第一导电类型(N型)的阱,所以可以单独地或者每行地(或每列地)分离阱电势(晶体管特性控制信号Vb)。通过元件隔离区段来使得P沟道装置(PMOS)和N沟道装置(NMOS)彼此绝缘。
在本公开的第二实施例中,像素电路10包括特性控制部件(未示出),被配置为根据在与驱动晶体管TRD相对的一侧上的电势的改变,来控制驱动晶体管TRD的特性。因此,可能通过控制驱动晶体管TRD的特性,来更加可靠地抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量所导致的亮度改变。
2-3.用于驱动像素电路的方法:基本(第三实施例)
在下文中,将描述用于驱动发光部件(像素电路)的方法。用于驱动发光部件的方法实质上就是根据本公开第一实施例的用于驱动显示装置1的方法。为了促进理解,基于以下假设来给出描述,该假设即,组成像素电路10的每个晶体管由n沟道晶体管组成。另外,应当的是,发光部件ELP的阳极端连接到第二节点ND2,并且其阴极端连接到阴极布线cath(其电势应当是阴极电势Vcath)。另外,根据漏极电流Ids的值的幅度来控制发光部件ELP中的发光状态(亮度)。在发光元件中的发光状态中,在驱动晶体管TRD的两个主要电极端(源极和漏极区段)之中,一个主要电极端(发光部件ELP的阳极侧)动作为源极端(源极区段),而另一主要电极端动作为漏极端(漏极区段)。然后,应当的是,显示装置是与彩色图像显示兼容的显示装置,并且由按照(N/3)×M的二维矩阵来布置的像素电路10组成。同样,应当的是,组成彩色图像显示的一个单位的一个像素电路由以下三个子像素电路组成:红色发光像素电路10_R,用于发射红色光;绿色发光像素电路10_G,用于发射绿色光;和蓝色发光像素电路10_B,用于发射蓝色光。同样,应当的是,按照线序方式来驱动组成每个像素电路10的发光元件,并且显示帧频是FR(次/秒)。也就是说,同时地驱动组成在第m行(m=1,2,3,...,M)中布置的(N/3个)像素电路10(更具体地,N个像素电路10)的发光元件。换言之,在组成一行的发光元件中,按照这些发光元件所属的行的递增来控制其发射/不发射的定时。要注意的是,用于将视频信号分别写入到组成一行的像素电路10的处理可以是用于同时地将视频信号分别写入到所有像素电路10的处理(也称作“同时写入处理”),或者可以是用于每个像素电路10地相继写入视频信号的处理(也称作“相继写入处理”)。仅仅必须的是,取决于驱动电路的配置,来合适地选择在两种类型的处理之中采用哪一种。
这里,对于用于位于第m行和第n列(n=1,2,3,....N)中的像素元件(像素电路10)的驱动操作给出描述。顺带提及,将位于第m行和第n列中的发光元件称作第(n,m)个发光元件或第(n,m)个发光像素电路。运行各种处理(诸如,阈值电压校正处理、写入处理、和移动性校正处理),直到用于在第m行布置的发光元件的水平扫描时段(第m个水平扫描时段)结束为止。要注意的是,需要在第m个水平扫描时段内运行写入处理和移动性校正处理。另一方面,取决于驱动电路的种类,可以在第m个水平扫描时段之前,运行阈值电压校正处理和在该阈值电压校正处理之后的预处理。
在各种处理中的所有处理结束之后,分别使得组成在第m行布置的发光元件的发光部件发光。要注意的是,在各种处理中的所有处理结束之后,可以立即使得发光部件分别发光,或者在经历预定的时间段(例如,用于预定数目的行的水平扫描时段)之后,使得发光部件分别发光。仅仅必须的是,取决于显示装置的规范、像素电路10(换言之,驱动电路)的配置等,来合适地设置“预定的时间段”。在以下描述中,为了描述方便,应当的是,在各种处理中的所有处理结束之后,立即使得发光部件分别发光。继续地实行组成在第m行中布置的发光元件的发光部件的发光,直到恰好在用于在第(m+m’)行中布置的发光元件的水平扫描时段开始之前为止。“m”可以取决于显示装置的设计和规范而确定。也就是说,继续地实行组成在某一显示帧的第m行中布置的发光元件的发光部件的发光,直到第(m+m’-1)个水平扫描时段为止。另一方面,通常地,组成在第m行中布置的发光元件的发光部件从第(m+m’)个水平扫描时段开始,直到在下一显示帧的第m个水平扫描时段内的写入处理和移动性校正处理结束为止,维持不发光状态。用于不发光状态的时段(也称作“不发光时段”)的提供导致了在有源矩阵驱动以后的残留图像模糊得到减少,并因而运动图像质量可以更加令人满意。然而,每个像素电路10(发光元件)的发光状态/不发光状态决不限于迄今为止已经描述的状态。水平扫描时段的时间长度是比(1/FR)×(1/M)秒更短的时间长度。当(m+m’)的值超出M时,在下一显示帧中处理用于超出值(m+m’)的值的水平扫描时段。
措辞“将晶体管保持在接通状态中(在导通状态中)”意味着以下状态,其中在主要电极端(源极和漏极区段)之间形成沟道,并且不重要的是,是否使得电流从一个主要电极端流动到另一主要电极端。另一方面,措辞“将晶体管保持在关断状态中(在非导通状态中)”意味着在主要电极端之间没有形成沟道。措辞“某一晶体管的主要电极端连接到另一晶体管的主要电极端”暗指以下形式,其中某一晶体管的源极/漏极区段和另一晶体管的源极/漏极区段占用相同的区段。除此之外,源极/漏极区段不但可以由在其中包含杂质(impurity)的导电材料(诸如,多晶硅或非晶硅)制成,而且可以含有由金属、合金、导电粒子、其层压结构制成的层、或者由有机材料(导电聚合物)制成的层。在以下描述中使用的时序图中,表现了每个时间段的横坐标轴的长度(时间长度)仅仅是示意的,并因而不表现时间段的时间长度的比率。
用于驱动像素电路10的方法包括预处理过程、阈值电压校正处理过程、视频信号写入处理过程、移动性校正处理、和发光处理。还将预处理过程、阈值电压校正处理过程、视频信号写入处理过程、和移动性校正处理统称为“不发光处理”。在一些情况下,取决于像素电路10的配置,同时地运行视频信号写入处理和移动性校正处理。在下文中,将对这些处理进行概览。
关于这一点,在发光元件的发光状态中,对驱动晶体管TRD进行驱动,从而使得漏极电流Ids根据以下表达式(1)而流动:
Ids=k×μ×(Vgs-Vth)2...(1)
其中,μ是有效移动性,Vgs是在控制电极端处的电势(栅极电势Vg)与在源极端处的电势(源极电势Vs)之间的电势差(栅极到源极电压),Vth是阈值电压,并且k是系数。在此情况下,通过表达式(2)来给出常数k:
k≡(1/2)×(W/L)×COX...(2)
其中,W是沟道宽度,L是沟道长度,并且COX((栅极绝缘层的相对介电常数)×(真空的介电常数)/(栅极绝缘层的厚度))是等效电容。另外,使得漏极电流Ids流动经过发光部件ELP,由此发光部件ELP发光。而且,根据漏极电流Ids的值的幅度,来控制发光部件ELP中的发光状态(亮度)。在发光元件的发光状态中,在驱动晶体管TRD的两个主要电极端(源极和漏极区段)之中,一个主要电极端(发光部件ELP的阳极端侧)动作为源极端(源极区段),而另一主要电极端动作为漏极端(漏极区段)。为了描述方便,在以下描述中,在一些情况下,将驱动晶体管TRD的一个主要电极端简称为“源极端”,并且将另一主要电极端简称为“漏极端”。
在以下描述中,除非相反地陈述,否则应当的是,发光部件ELP的寄生电容的静电电容Cel是比保持电容器CCS的静电电容CCS、和作为驱动晶体管TRD的寄生电容的示例的栅极电极端与源极电极端之间的静电电容Cgs中的每一个的值充分大的值。因而,没有考虑基于驱动晶体管TRD的栅极端处的电势(栅极电势Vg)的改变的、驱动晶体管TRD的源极区段(第二节点ND2)的电势(源极电势Vs)的改变。
【预处理过程】
按照使得第一节点ND1与第二节点ND2之间的电势差超出驱动晶体管TRD的阈值电压Vth、并且第二节点ND2与在发光部件ELP中包括的阴极电极之间的电势差没有超出发光部件ELP的阈值电压VthEL的这种方式,来将第一节点初始化电压(Vofs)施加到第一节点ND1,并且将第二节点初始化电压(Vini)施加到第二节点ND2。例如,将根据其来控制发光部件ELP的亮度的视频信号Vsig设置为0到10V的范围,将电源电压Vcc设置为20V,将驱动晶体管TRD的阈值电压Vth设置为3V,将阴极电势Vcath设置为0V,并且将发光部件ELP的阈值电压VthEL设置为3V。在此情况下,将用于对驱动晶体管TRD的控制输入端处的电势(栅极电势Vg,总之,第一节点ND1处的电势)进行初始化的电势Vofs设置为0V,并且将用于对驱动晶体管TRD的源极端处的电势(源极电势Vs,总之,在第二节点ND2处的电势)进行初始化的电势Vini设置为-10V。
【阈值电压校正处理过程】
在其中保持第一节点ND1处的电势的状态中,使得漏极电路Ids流动经过驱动晶体管TRD,由此将第二节点ND2处的电势从第一节点ND1处的电势朝向通过从第一节点ND1处的电势中减去驱动晶体管TRD的阈值电压Vth所获得的电势改变。在此情况下,将超出通过在预处理过程结束之后、将驱动晶体管TRD的阈值电压Vth添加到第二节点ND2处的电势所获得的电压的电压(例如,发光阶段中的电源电压)施加到驱动晶体管TRD的两个主要电极端之中的另一个主要电极端(在与第二节点ND2相对的一侧上)。在此阈值电压校正处理过程中,第一节点ND1与第二节点ND2之间的电势差(换言之,驱动晶体管TRD的栅极到源极电压Vgs)接近于驱动晶体管TRD的阈值电压Vth的程度取决于用于阈值电压校正处理的时间。因此,例如,当确保用于阈值电压校正处理的充分长的时间时,第二节点ND2处的电势达到通过从第一节点ND1处的电势中减去驱动晶体管TRD的阈值电压Vth所获得的电势。作为结果,驱动晶体管TRD变为关断状态。另一方面,例如,当将用于阈值电压校正处理的时间强制地设置为短时,第一节点ND1与第二节点ND2之间的电势差大于驱动晶体管TRD的阈值电压Vth。作为结果,在一些情况下,驱动晶体管TRD没有变为关断状态。作为阈值电压校正处理的运行的结果,驱动晶体管TRD不需要必须地变为关断状态。要注意的是,在阈值电压校正处理过程中,优选地,选择和决定电势,从而满足表达式(3),由此阻止发光部件ELP发光。
(Vofs-Vth)<(VthEL+Vcath)...(3)
【视频信号写入处理过程】
通过已经根据从写入扫描线WSL供应的写入驱动脉冲WS而转换为接通的写入晶体管TRW来将视频信号Vsig从视频信号线DTL施加到第一节点ND1,由此使得第一节点ND1处的电势升高到视频信号Vsig。将基于第一节点ND1处的电势改变(ΔVin=Vsig-Vofs)所生成的电荷分配到保持电容器CCS、发光部件ELP的寄生电容Ce1、和驱动晶体管TRD的寄生电容(诸如,栅极到源极电容Cgs)。当静电电容Cel是比静电电容CCS和栅极到源极电容Cgs的静电电容Cgs中的每一个的值充分大的值时,基于电势改变(Vsig-Vofs)的第二节点ND2处的电势的改变很小。一般地,发光部件ELP的寄生电容Ce1的静电电容Cel比保持电容器CCS的静电电容CCS、和栅极到源极电容Cgs的静电电容Cgs中的每一个都大。鉴于这点,除了其中存在特别必要性的情况之外,没有考虑由第一节点ND1处的电势的改变所导致的第二节点ND2处的电势的改变。在此情况下,可以通过表达式(4)来表达栅极到源极电势Vgs
Vg=Vsig
Vs≈Vofs-Vth
Vgs≈Vsig-(Vofs-Vth)...(4)
【移动性校正处理过程】
通过驱动晶体管TRD来将电流供应到保持电容器CCS,同时通过写入晶体管TRW来将视频信号Vsig供应到保持电容器CCS的一端(换言之,将与视频信号Vsig对应的驱动电压写入到保持电容器CCS)。例如,在其中通过已经根据从写入扫描线WSL供应的写入驱动脉冲WS而转换为接通的写入晶体管TRW、来将视频信号Vsig从视频信号线DTL供应到第一节点ND1的状态中,将电功率从电源供应到驱动晶体管TRD,以使得漏极电流Ids流动,由此改变第二节点ND2处的电势。然后,在预定的时间段过去之后,将写入晶体管TRW转换为关断。将ΔV(=电势校正值,或负反馈的量)设为此时在第二节点ND2处的电势的改变。在显示装置的设计期间,必须预先作为设计值来决定用于运行移动性校正处理的预定时间段。要注意的是,在此情况下,优选地,确定移动性校正时段,从而满足表达式(5)。通过采用这种历程,阻止发光部件ELP在移动性校正时段中发光。
(Vofs-Vth+ΔV)<(VthEL+Vcath)...(5)
当驱动晶体管TRD的移动性μ的值很大时,电势校正值ΔV变得很大。另一方面,当驱动晶体管TRD的移动性μ的值很小时,电势校正值ΔV变得很小。可以通过表达式(6)来表达此时驱动晶体管TRD的栅极到源极电压Vgs(总之,第一节点ND1与第二节点ND2之间的电势差):
Vgs≈Vsig-(Vofs-Vth)-ΔV...(6)
尽管栅极到源极电压Vgs调节在发光阶段中的亮度,但是电势校正值ΔV与驱动晶体管TRD的漏极电流Ids成比例,并且同样地,漏极电流Ids与驱动晶体管TRD的移动性μ成比例。作为结果,由于当移动性μ越大时、电势校正值ΔV变为越大,所以可能去除像素电路10中的移动性μ的分散。
顺带提及,当通过另一表达式来调节移动性校正处理时,还可以将它称作以下处理,其中通过驱动晶体管TRD来使得电流流动到保持电容器,同时通过写入晶体管TRW来将视频信号供应到驱动晶体管TRD的控制输入端和保持电容器的一端中的每一个。
【发光处理】
根据从写入扫描线WSL供应的写入驱动脉冲WS来将写入晶体管TRW转换为关断,以使得第一节点ND1成为浮置状态。同样,将电功率从电源供应到驱动晶体管TRD,以使得与驱动晶体管TRD的栅极到源极电压Vgs(第一节点ND1与第二节点ND2之间的电势差)对应的漏极电流Ids通过驱动晶体管TRD而流动经过发光部件ELP,由此驱动发光部件ELP发光。
【由于驱动电路的配置而导致的不同点】
这里,在典型的5Tr/1C类型驱动配置、4Tr/1C类型驱动配置、3Tr/1C类型驱动配置、和2Tr/1C类型驱动配置之间的不同点如下。在5Tr/1C类型驱动配置的情况下,提供了第一晶体管TR1(发光控制晶体管)、第二晶体管TR2、和第三晶体管TR3。在此情况下,第一晶体管TR1连接在驱动晶体管TRD的电源侧上的主要电极端与电源电路(电源部件)之间。第二晶体管TR2施加第二节点初始化电压。同样,第三晶体管TR3施加第一节点初始化电压。第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、和第三晶体管TR3中的每一个是开关晶体管。在发光时段中将第一晶体管TR1保持在接通状态中,并然后,将它转换为关断,以进入不发光时段。同样,在随后的阈值电压校正时段中将第一晶体管TR1转换为接通一次,并且还在移动性校正时段之中和之后(下一发光时段同样)将它保持在接通状态中。仅仅在第二节点初始化时段中将第二晶体管TR2保持在接通状态中,并且在除了第二节点初始化时段之外的任何时间段中将它保持在关断状态中。在从第一节点初始化时段到阈值电压校正时段的时间段中将第三晶体管TR3保持在接通状态中,并且在除了这个时间段之外的任何时间段中将它保持在关断状态中。在从视频信号写入处理时段到移动性校正处理时段的时间段中将写入晶体管TRW保持在接通状态中,并且在除了这个时间段之外的任何时间段中将它保持在关断状态中。
在4Tr/1C类型驱动配置的情况下,从5Tr/1C类型驱动配置中去除用于供应第一节点初始化电压的第三晶体管TR3。同样,按照时分方式来从视频信号线DTL向第一节点初始化电压供应视频信号Vsig。同样在第一节点初始化时段中将写入晶体管TRW保持在接通状态中,以便在第一节点初始化时段中从视频信号线DTL向第一节点供应第一节点初始化电压。典型地,在从第一节点初始化时段到移动性校正处理时段的时间段中将写入晶体管TRW保持在接通状态中,并且在除了这个时间段之外的任何时间段中将它保持在关断状态中。
在3Tr/1C类型驱动配置的情况下,从5TR/1C类型驱动配置中去除第二晶体管TR2和第三晶体管TR3两者。同样,按照时分方式来从视频信号线DTL向第一节点初始化电压和第二节点初始化电压供应视频信号Vsig。针对视频信号线DTL的电势,为了可以在第二节点初始化时段中将第二节点ND2处的电势设置为第二节点初始化电压,并且可以在随后的第一节点初始化时段中将第一节点ND1处的电势设置为第一节点初始化电压,供应与第二节点初始化电压对应的电压Vofs_H,并然后获得第一节点初始化电压Vofs_L(=Vofs)。同样,与之对应地,也在第一节点初始化时段和第二节点初始化时段两者中,将写入晶体管TRW保持在接通状态中。典型地,在从第二节点初始化时段到移动性校正处理时段的时间段中将写入晶体管TRW保持在接通状态中,并且在除了这个时间段之外的任何时间段中将它保持在关断状态中。
关于这一点,在3Tr/1C类型驱动配置的情况下,通过利用视频信号线DTL来改变第二节点ND2处的电势。为此原因,在设计方面,将保持电容器CCS的静电电容CCS设置为比每个驱动电路的这个值更大的值(例如,将静电电容CCS设置为静电电容Ce1的大约1/4到大约1/3)。因此,考虑以下点,即由第一节点ND1处的电势改变所导致的第二节点ND2处的电势改变的程度很大的点。
在2Tr/1C类型驱动配置的情况下,从5TR/1C类型驱动配置中去除第一晶体管TR1、第二晶体管TR2和第三晶体管TR3。同样,按照时分方式来从视频信号线DTL向第一节点初始化电压供应视频信号Vsig。同样,通过使用第一电势Vcc_H(在5Tr/1C类型驱动配置的情况下,=Vcc)和第二电势Vcc_L(在5Tr/1C类型驱动配置的情况下,=Vini)两者来对驱动晶体管TRD的电源侧上的主要电极端进行脉冲驱动,由此给出第二节点初始化电压。在发光时段中将驱动晶体管TRD的电源侧上的主要电极端处的电势设置为第一电势Vcc_H,并然后将它设置为第二电势Vcc_L,使得发光部件ELP进入不发光时段。同样,在随后的阈值电压校正时段之中和之后(在下一发光时段中同样)将驱动晶体管TRD的电源侧上的主要电极端处的电势设置为第一电势Vcc_H。同样在第一节点初始化时段中将写入晶体管TRW保持在接通状态中,以便在第一节点初始化时段中从视频信号线DTL向第一节点ND1供应第一节点初始化电压。典型地,在从第一节点初始化时段到移动性校正处理时段的时间段中将写入晶体管TRW保持在接通状态中,并且在除了这个时间段之外的任何时间段中将它保持在关断状态中。
要注意的是,尽管在此情况下,已经对于该情况(其中,关于驱动晶体管的特性的分散,针对阈值电压和移动性两者来运行校正处理)而给出了描述,但是替换地,同样可以针对阈值电压和移动性之一来运行校正处理。
在本公开的第三实施例中,根据在与驱动晶体管TRD相对的一侧上的电势的改变来控制驱动晶体管TRD的特性。因此,可能通过控制驱动晶体管TRD的特性,来更加可靠地抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量所导致的亮度改变。
3.电子设备(第四实施例)
根据本公开第四实施例的电子设备包括:像素阵列部件102,其中包括显示元件(像素电路10),所述显示元件中的每一个包括显示部件和用于驱动该显示部件的驱动晶体管TRD。同样,第四实施例的电子设备包括信号生成部件和晶体管特性控制部件600。在此情况下,信号生成部件生成要供应到像素阵列部件102的视频信号。同样,晶体管特性控制部件600控制驱动晶体管TRD的特性。因此,可能通过控制驱动晶体管TRD的特性,来更加可靠地抑制由于参考电势点与显示元件之间的电阻分量所导致的亮度改变。
尽管迄今为止已经基于优选实施例而描述了本公开,但是本公开决不限于优选实施例。组成显示装置、显示元件(像素电路)、驱动电路的各种配置和结构、用于驱动像素电路的方法、和已经在实施例中描述的电子设备、以及用于驱动像素电路的方法中的处理全部仅仅被举例说明,并因而可以进行适当改变。
另外,在利用5Tr/1C类型驱动配置、4Tr/1C类型驱动配置、和3Tr/1C类型驱动配置进行的操作的每一个中,可以单独地运行写入处理和移动性校正处理,或者可以如在2Tr/1C类型配置情况下一样地,也与写入处理一起地运行移动性校正处理。具体地,仅仅必须的是,在其中将第一晶体管TR1(发光控制晶体管)保持在接通状态中的状态中,通过写入晶体管TRW来从数据线DTL向第一节点ND1施加视频信号Vsig
4.具体示例
在下文中,将相对于实施例的技术的具体示例来给出描述,利用该具体示例来控制驱动晶体管TRD的阈值电压Vth。要注意的是,在使用有源矩阵类型有机EL面板的显示装置中,例如,生成要由布置在该面板的两侧上或者在该面板的一侧上的垂直扫描部件供应到晶体管的控制输入端的各种选通信号(控制脉冲),并然后将它们施加到像素电路10。除此之外,在使用这种有机EL面板的显示装置中,针对元件数目的减少和高清晰度的提升两者,在一些情况下使用2Tr/1C类型像素电路10。鉴于这点,在以下描述中,现在将典型地描述以下具体示例,将所述具体示例中的每一个应用于2Tr/1C类型驱动配置。
4-1.示例1:扫描类型
【像素电路】
图4和5分别是示出了用于示例的比较示例的像素电路10Z、和包括有关的像素电路10Z的显示装置的一个形式的图。将在像素阵列部件102中包括比较示例的像素电路10Z的显示装置称作显示装置1Z。图4示出了(用于一个像素的)基本配置,而图5示出了(整个显示装置的)具体配置。图6和7分别是示出了示例1的像素电路10A、和包括有关的像素电路10A的显示装置的一个形式的图。将在像素阵列部件102中包括示例1的像素电路10A的显示装置称作示例1的显示装置1A。图6示出了(用于一个像素的)基本配置,而图7示出了(整个显示装置的)具体配置。要注意的是,即使在比较示例和示例1的任何一个中,也在显示面板块100的基板101上与其他构成部件一起地示出垂直驱动部件103和水平驱动部件106两者。这同样适用于稍后将描述的每个示例。
首先,将描述对于比较示例和示例1共同的部件,其中省略了附图标记A和Z。在显示装置1中,根据视频信号Vsig(具体地,信号幅度ΔVin)来使得像素电路10内的电光元件(在此情况下,将有机EL元件127用作发光部件ELP)发光。为此原因,显示装置1在像素阵列部件102中的按照矩阵所布置的每个像素电路10中至少包括驱动晶体管121(驱动晶体管TRD)、保持电容器120(保持电容器CCS)、有机EL元件127(发光部件ELP)、和采样晶体管125(写入晶体管TRW)。在此情况下,驱动晶体管生成驱动电流。保持电容器120连接在驱动晶体管121的控制输入端(典型地,栅极电极端)与输出端(典型地,源极电极端)之间。有机EL元件127是电光元件的示例,并且连接到驱动晶体管121的输出端。同样,采样晶体管125将关于信号幅度ΔVin的信息写入到保持电容器120。在像素电路10中,由驱动晶体管121来生成基于在保持电容器120中保持的信息的驱动电流Ids,以使得它流过作为电光元件示例的有机EL元件127,由此使得有机EL元件127发光。
由于采样晶体管125将关于信号幅度ΔVin的信息写入到保持电容器120,所以采样晶体管125在其输入端(其源极电极端和漏极电极端中的任何一个)中取回信号电势(Vofs+ΔVin),并且将关于信号幅度ΔVin的信息写入到与输出端(其源极电极端和漏极电极端中的另一个)连接的保持电容器120。当然,采样晶体管125的输出端同样连接到驱动晶体管121的控制输入端。
要注意的是,将最基本的配置示出为这里所示的像素电路10的连接配置。因而,所需要的就是,像素电路10是至少包括上述构成元件的像素电路。因而,像素电路10可以包括除了这些构成元件之外的构成元件(换言之,其他构成元件)。另外,措辞“连接”决不限于直接连接,而同样可以是通过(多个)任何其他合适的构成元件所进行的连接。例如,当可能必须时,在一些情况下,还可以进一步将诸如开关晶体管或具有某一功能的功能部件的插入之类的改变添加到互连中。典型地,可以将用于动态地控制显示时间段(换言之,不发光时段)的开关晶体管布置在驱动晶体管121的输出端与电光元件(有机EL元件127)之间,或者在一些情况下,布置在驱动晶体管121的电源供应端(典型地,漏极电极端)与作为用于电源供应的布线的电源线PWL(在此情况下,电源供应线105DSL)之间。即使在这种修改改变的像素电路的情况下,这种修改改变中的任何修改改变也是根据本公开第一实施例来实现显示装置的像素电路10,只要它可以实现将在示例1(或任何其他合适示例)中描述的构成和操作即可。
另外,例如,在被配置为驱动像素电路10的外围部分中提供了包括写入扫描部件104和驱动扫描部件105的控制单元109。在此情况下,写入扫描部件104通过利用水平周期相继地控制采样晶体管125,而按照线序方式来扫描像素电路10,由此针对一行,来将关于视频信号Vsig的信号幅度ΔVin的信息写入到保持电容器120。同样,驱动扫描部件105输出扫描驱动脉冲(电源驱动脉冲DSL),以用于根据写入扫描部件104中的线序扫描的电源供应的控制,针对一行来将该电源供应的电功率施加到驱动晶体管121的电源供应端。另外,向控制单元109提供水平驱动部件106。在此情况下,水平驱动部件106按照以下方式实行控制,使得将视频信号Vsig供应到采样晶体管125,其中根据写入扫描部件104中的线序扫描,利用每个水平周期来在参考电势(Vofs)和信号电势(Vofs+ΔVin)之间切换该视频信号Vsig
优选地,仅仅必须的是,控制单元109实行控制,从而执行自举操作,其中在将关于信号幅度ΔVin的信息写入到保持电容器120的时间点处使得采样晶体管125变为非导通状态,以停止视频信号Vsig向驱动晶体管121的控制输入端的供应,并因而,与驱动晶体管121的输出端处的电势改变结合来改变控制输入端处的电势。优选地,控制单元109甚至在采样操作完成之后,在发光的开始的初始阶段处,也实行自举操作。也就是说,在其中已经将信号电势(Vofs+ΔVin)供应到采样晶体管125的状态中、已经使得采样晶体管125变为导通状态之后,使得采样晶体管125变为非导通状态,由此使得将驱动晶体管121的控制输入端与输出端之间的电势差维持恒定。
另外,优选地,控制单元109按照使得在发光时段中实现电光元件(有机EL元件127)的时间改变校正操作的这种方式来控制自举操作。为此原因,所需要的就是,控制单元109在其中使得基于在保持电容器120中保持的信息的驱动电路Ids流动经过电光元件(有机EL元件127)的时间段中、连续地将采样晶体管125保持在非导通状态中,由此可以将驱动晶体管121的控制输入端与输出端之间的电势差维持恒定,从而实现电光元件的时间改变校正操作。即使当由于在发光的阶段中保持电容器120的自举操作而导致随着时间改变有机EL元件127的电流对电压特性时,也通过用于实行自举操作的保持电容器120来将驱动晶体管121的控制输入端与输出端之间的电势差维持恒定,由此在恒定的基础上保持恒定的发射亮度。另外,优选地,控制单元109按照使得采样晶体管125在其中将参考电势(=第一节点初始化电压Vofs)供应到采样晶体管125的输入端(典型地,源极电极端)的时间带中导通的这种方式来实行该控制,由此实行用于在保持电容器120中保持与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压的阈值电压校正操作。
所需要的就是,当可能必须时,在用于将关于信号幅度ΔVin的信息写入到保持电容器120的操作以前,利用多个水平周期来反复地运行阈值电压校正操作。这里,措辞“当可能必须时”意味着以下情况,其中在一个水平周期内的阈值电压校正时段中,可能的是,不可能在保持电容器120中充分地保持与驱动晶体管121的阈值电压对应的电压。多次地实行阈值电压校正操作,由此将与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压可靠地保持在保持电容器120中。
另外,更加优选地,控制单元109按照在其中将参考电势(Vofs)供应到采样晶体管125的输入端的时间带中、使得采样晶体管125在阈值电压校正操作以前被导通的这种方式来实行该控制,由此实行用于阈值电压校正的准备操作(诸如,放电操作和初始化操作)。在实行阈值电压校正之前,对驱动晶体管121的控制输入端和输出端处的电势进行初始化。更具体地,通过事先将保持电容器120连接在控制输入端与输出端之间,来将保持电容器120的两端之间的电势差设置成为等于或大于阈值电压Vth
要注意的是,所需要的就是,在利用2TR/1C类型驱动配置来实行阈值电压校正时,在控制单元109中提供驱动扫描部件105,并且控制单元109按照在其中将与第一电势Vcc_H对应的电压供应到驱动晶体管121的电源供应端、并且将信号电势(Vofs+ΔVin)供应到采样晶体管125的时间带中,使得采样晶体管125导通的这种方式来实行该控制,由此根据写入扫描部件104中的线序扫描,针对一行来实行用于像素电路10的阈值电压校正操作。在此情况下,驱动扫描部件105将用于使得驱动电流Ids流动经过电光元件(有机EL元件127)的第一电势Vcc_H、和与第一电势Vcc_H不同的第二电势Vcc_L彼此切换,以输出如此切换的第一电势Vcc_H或第二电势Vcc_L。另外,所需要的就是,在利用2Tr/1C类型驱动配置来实行用于阈值电压校正的准备操作时,在其中将与第二电势Vcc_L(=第二节点初始化电压Vini)对应的电压供应到驱动晶体管121的电源供应端、并且将参考电势(Vofs)供应到采样晶体管125的时间带中,使得采样晶体管125导通,并因而,将驱动晶体管121的控制输入端(换言之,第一节点ND1)处的电势初始化为参考电势(Vofs),并且将输出端(换言之,第二节点ND2)处的电势初始化为第二电势Vcc_L
更加优选地,控制单元109按照以下方式实行该控制,即在完成阈值电压校正操作之后,当在其中将与第一电势Vcc_H对应的电压供应到驱动晶体管121、并且将信号电势(Vofs+ΔVin)供应到采样晶体管125的时间带中时,使得采样晶体管125导通,以将关于信号幅度ΔVin的信息写入到保持电容器120,将用于驱动晶体管121的移动性μ的校正的信息添加到要写入到保持电容器120的信息。在此情况下,所需要的就是,在其中将信号电势(Vofs+ΔVin)供应到采样晶体管125的时间带内的预定位置中,仅仅在比该时间带短的时间段中,使得采样晶体管125导通。在下文中,将具体地描述具有2Tr/1C类型驱动配置的像素电路10的示例。
在像素电路10中,基本地,驱动晶体管由n沟道薄膜场效应晶体管组成。另外,像素电路10适配以下驱动系统,其中像素电路10包括用于抑制由于有机EL元件的时间劣化而导致的向有机EL元件供应的驱动电流Ids的改变的电路,即用于通过校正作为电光元件示例的有机EL元件的电流对电压特性上的改变、来维持驱动电流Ids恒定的驱动信号固定电路(部分1),并因而,通过实现用于阻止由于驱动晶体管的特性上的改变(诸如,阈值电压的分散和移动性的分散)而导致的驱动电流Ids上的改变的阈值电压校正功能和移动性校正功能,来将驱动电流Ids维持恒定。
关于用于抑制由于驱动晶体管121的特性上的改变(诸如,阈值电压、移动性等上的分散和改变)而在驱动电流Ids上施与的影响的方法,在将具有2Tr/1C类型驱动配置的驱动电路直接采用为驱动信号固定电路(部分1)的同时,设想出用于晶体管(驱动晶体管121和采样晶体管125)的驱动定时,由此应对阈值电压、移动性等上的分散和改变。由于像素电路10具有2Tr/1C驱动配置、并因而元件的数目和布线的数目中的每一个都很小,所以高清晰度的提升是可能的。除此之外,由于可以在没有视频信号Vsig的劣化的情况下实行采样,所以可能获得优秀的图像质量。
另外,像素电路10在保持电容器120的连接形式上具有特征,并且作为驱动信号固定电路(部分2)的示例,组成自举电路作为用于阻止由于有机EL元件127的时间劣化而导致的驱动电流Ids上的改变的电路。像素电路10包括驱动信号固定电路(部分2),其即使当在有机EL元件的电流对电压特性上存在时间改变时,也实现用于固定驱动电流Ids(阻止驱动电流Ids上的改变)的自举功能。
要注意的是,像素电路10包括与写入增益、自举增益、和移动性校正时段相关的辅助电容器310。然而,对于本公开而言包括辅助电容器310并非是必须的。当驱动像素电路10时的基本控制操作与在不包括辅助电容器310的像素电路10中相同。
将场效应晶体管(TFT)用作包括驱动晶体管的晶体管。在此情况下,对于驱动晶体管,将栅极电极端视为控制输入端,将源极电极端和漏极电极端之一(在此情况下,源极电极端)视为输出端,并且将另一个(在此情况下,漏极电极端)视为电源供应端。
具体地,如图4和5所示,像素电路10包括n沟道驱动晶体管121、n沟道采样晶体管125、和作为用于通过使得电流流过其中来发光的电光元件的示例的有机EL元件127。一般地,由于有机EL元件127具有整流属性,所以通过二极管的符号来表现有机EL元件127。要注意的是,寄生电容Cel存在于有机EL元件127中。在图4和5中,该寄生电容Cel被示出为与有机EL元件127(通过二极管的符号来表现)并联。
对于驱动晶体管121,将其漏极端D连接到电源供应线105DSL,通过该电源供应线105DSL来供应第一电势Vcc_H或第二电势Vcc_L,并且将其源极端S连接到有机EL元件127的阳极端A(其连接点是第二节点ND2,并且通过节点ND122来表现)。同样,将有机EL元件127的阴极端K连接到阴极布线cath(其电势是阴极电势Vcath,例如,地(GND)),通过该阴极布线cath来供应参考电势,并且该阴极布线cath对于所有像素电路10是共同的。要注意的是,阴极布线cath可以仅仅由用于其的单一层布线(上层布线)来组成,或者例如,可以在其中形成用于阳极的布线的阳极层中提供用于阴极布线的补助布线,由此减少阴极布线的电阻值。在像素阵列部件102(显示区域)内按照栅格状形状、列状形状或行状形状来对补助布线来进行布线,并且具有与上层布线的电势相同的电势(即,固定电势)。
对于采样晶体管125,将其栅极端G连接到从写入扫描部件104延伸的写入扫描线104WS,将其漏极端D连接到视频信号线106HS(视频信号线DTL),并且将其源极端S连接到驱动晶体管121的栅极端G(其连接点是第一节点ND1,并且通过节点ND121来表现)。将在激活H电平处设置的写入驱动脉冲WS从写入扫描部件104供应到采样晶体管125的栅极端G。采样晶体管125可以采用以下连接形式,其中对源极端S和漏极端D进行反转。
将驱动晶体管121的漏极端D连接到从作用为电源扫描仪的驱动扫描部件105延伸的电源线105DSL。电源线105DSL自身具有用于从电源向驱动晶体管121供应电功率的能力。驱动扫描部件105将与电源电压对应的、高电压侧上的第一电势Vcc_H、和针对阈值电压校正以前的准备操作所利用的并且对应于电源电压的、低电压侧上的第二电势Vcc_L(也称作初始化电压或初始电压)切换到彼此之上,以将如此切换的第一电势Vcc_H或第二电势Vcc_L之一供应到驱动晶体管121的漏极端D。
通过使用采取了第一电势Vcc_H和第二电势Vcc_L的两个值的电源驱动脉冲DSL来驱动该驱动晶体管121的漏极端D侧(电源电路侧),由此使得可能实行阈值电压校正以前的准备操作。将第二电势Vcc_L设置为比视频信号线106HS的视频信号Vsig的参考电势(Vofs)充分低的电势。具体地,按照使得驱动晶体管121的栅极到源极电压Vgs(栅极电势Vg与源极电势Vs之间的差)变为大于驱动晶体管121的阈值电压Vth的这种方式,来设置电源供应线105DSL的低电势侧上的第二电势Vcc_L。要注意的是,不仅将参考电势(Vofs)利用用于阈值校正操作以前的初始化操作,而且将它利用用于先前地对视频信号线106HS进行预充电。
在这种像素电路10中,当驱动有机EL元件127时,将第一电势VccH供应到驱动晶体管121的漏极端D,并且将驱动晶体管121的源极端S连接到有机EL元件127的阳极端A,由此作为整体来形成源极跟随器电路。
当采用这种像素电路10时,采用2Tr/1C类型驱动配置,其中除了驱动晶体管121之外,将一个开关晶体管(采用晶体管125)用于扫描。同样,通过设置用于电源驱动脉冲DSL和写入驱动脉冲WS的接通/关断定时,来阻止由于有机EL元件127的时间改变和驱动晶体管121的特性上的改变(诸如,阈值电压、移动性等的分散和改变)、而在驱动电流Ids上施与的影响,根据该电源驱动脉冲DSL和写入驱动脉冲WS来控制开关晶体管。
除此之外,在示例1的显示装置1A中,每个像素电路10A地,将作为具有静电电容Csub的容性元件的辅助电容器310添加到节点ND122(驱动晶体管121的源极端S和保持电容器120的一端中的每一个、与有机EL元件127的阳极端A之间的连接点)。在电路配置方面,与辅助电容器310的另一端的连接点(称作“节点ND 310”)无关地,将辅助电容器310在电学上与有机EL元件127(其寄生电容是Cel)并联连接。作为示例,节点ND310的连接部件是对于所有像素电路10共同的阴极布线cath(可以是上层布线或者可以是辅助布线),所有的有机EL元件127的阴极端K分别连接到所述所有的像素电路10。例如,节点ND310的连接点还可以是自动阶段(auto-stage)中的电源供应线105DSL(行)、除了自动阶段之外的任何其他合适阶段中的电源供应线105DSL、或除此之外的具有任意值(包括接地电势)的固定电势点。尽管取决于节点ND310的连接点对应于哪个部分而存在强项和弱项(优点和缺点),但是这里为了简化而省略了其描述。
按照使得达成写入增益Gin和自举增益Gbst之间的平衡的这种方式,来确定保持电容器120的静电电容CCS、和寄生电容Cel的静电电容Cel两者,并因而这些增益Gin和Gbst变为合适的增益。可以通过调整辅助电容器310的静电电容Csub来调整写入增益Gin和自举增益Gbst两者。当利用这个事实时,在与R、G、和B分别对应的三个像素电路10之中相对地调整静电电容Csub,由此使得还可能获得白平衡。也就是说,由于用于三原色:R;G;和B的有机EL元件127的亮度效率彼此不同,所以在其中不存在辅助电容器310的情况下,可能的是,当使用相同的驱动电流Ids(换言之,相同的信号幅度Vin)时,不可能获得白平衡。因此,使得信号幅度Vin不同,从而分别对应于R、G、和B的三原色,由此获得白平衡。另一方面,在与R、G、和B分别对应的像素电路10之中相对地调整辅助电容器310的静电电容Csub,由此即使当使用相同的驱动电流Ids(换言之,相同的信号幅度Vin)时,也可能获得白平衡。除此之外,添加辅助电容器310导致可能调整用于校正移动性μ所需的时间(移动性校正时段),而没有在阈值电压校正操作上施与影响。通过利用辅助电容器310来使得移动性校正时段可调整,由此即使当对用于驱动像素电路10的操作加速时,也可能充分地校正移动性μ。
【示例1特有的配置】
这里,在比较示例的像素电路10Z中,每个晶体管是不具有背栅端的一般薄膜晶体管。另一方面,在示例1的像素电路10A中,将除了控制输入端(栅极端)之外还具有能够控制晶体管特性(在此情况下,阈值电压Vth的增加或降低)的控制端(在下文中,也称作“晶体管特性控制端”)的晶体管至少用作驱动晶体管121(并且同样地,图6中的采样晶体管125)。具有晶体管特性控制端的晶体管的典型示例是背栅类型薄膜晶体管或如图3B所示的MOS晶体管。无需赘述,在每个晶体管中将N沟道和P沟道彼此替换,并且可以采用补偿配置,其中根据该替换来将电源和信号的极性进行逆转。
可以利用具有晶体管特性控制端的晶体管来替换比较示例的像素电路10中的每个晶体管。然而,在此情况下,晶体管特性控制端通常连接到接地线之一或主要电极端之一(例如,源极端)(参考稍后将描述的图9B)。另一方面,在示例1中,显示装置1A包括晶体管特性控制部件600A。因而,按照使得将“预定控制电势”从晶体管特性控制部件600A施加到驱动晶体管121的晶体管特性控制端的这种方式,来配置显示装置1A。尽管稍后将描述“预定控制电势”的细节,但是预定控制电势是用于抑制由于阴极电阻分布而导致的渐变(gradation)状显示不均匀性的控制电压。由于阴极电阻分布而导致的渐变状显示不均匀性具有表面内分布。因此,基本地,就有关的晶体管特性控制部件600A的配置而言,采用通过彼此组合垂直扫描和水平扫描所获得的配置,以便将用于水平分布和垂直分布的控制电压(描述为“晶体管特性控制信号Vb”)供应到晶体管特性控制端。具体地,晶体管特性控制部件600A包括晶体管特性控制部件600H、晶体管特性控制部件600V和保持电容器CCS。在此情况下,晶体管特性控制部件600H供应晶体管特性控制信号Vb。同样,通过晶体管特性控制部件600V来控制开关晶体管,从而将它转换为接通或关断。作为结果,可以每个像素电路10A地设置驱动晶体管121的晶体管特性控制信号Vb。例如,仅仅必须的是,采用以下配置,其中将用于在其中保持向驱动晶体管121的晶体管特性控制端供应的“预定控制电势”的保持电容器602连接在驱动晶体管121的晶体管特性控制端与参考电势点(例如,阴极布线cath)之间,并且通过开关晶体管604来向保持电容器602供应“预定控制电势”。将保持电容器602和开关晶体管604统称为“校正元件606”。这相似于与视频信号Vsig相关的采样晶体管125与保持电容器120之间的关系。
【像素电路的操作】
图8是解释了作为用于像素电路10(对应于比较示例的像素电路10Z和示例1的像素电路10A中的每一个)的驱动定时的示例的、当按照线序方式来将关于信号幅度Vin的信息写入到保持电容器120时的像素电路10的操作的时序图(理想状态)。在图8中,在时间轴公共的情况下,示出了写入扫描线104WS的电势上的改变、电源供应线105DSL的电势上的改变、和视频信号线106HS的电势上的改变。还与这些电势改变并列地示出了驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs上的改变。基本地,针对写入扫描线104WS和电源供应线105DSL的每一行,利用一个水平扫描时段的延迟,来实行相同的驱动操作。
根据脉冲(比如图8所示的信号)的定时来控制被使得流动经过有机EL元件127的电流的值。在图8所示的定时的示例中,在通过将电源驱动脉冲DSL设置为第二电势Vcc_L而已经实行了消光(quenching)、和节点ND122的初始化之后,在将第一节点初始化电压Vofs供应到视频信号线106HS的时候,将采样晶体管125转换为接通,以初始化节点ND121,并且在此状态中,将电源驱动脉冲DSL设置为第一电势Vcc_H,由此实行阈值电压校正。此后,将采样晶体管125转换为关断,由此将视频信号Vsig施加到视频信号线106HS。在此状态中,将采样晶体管125转换为接通,由此与信号的写入并发地实行移动性校正。在已经写入信号之后,在将采样晶体管125转换为关断时开始该发射。按照这种方式,针对移动性校正、阈值电压校正等,通过使用脉冲之间的脉冲差异来控制驱动操作。当对示例1的显示装置1A的像素电路10A进行驱动时,与用于写入视频信号Vsig的操作结合地实行用于将晶体管特性控制信号Vb写入到保持电容器602的操作。
在下文中,将通过关注阈值电压校正和移动性校正来描述该操作。在像素电路10中,对于驱动定时,首先,根据从写入扫描线104WS向其供应的写入驱动脉冲WS来使得采样晶体管125导通,并且对从视频信号线106HS向其供应的视频信号Vsig进行采样,以在保持电容器120保持如此供应的视频信号Vsig。首先,在以下描述中,为了促进描述和理解的目的,除非相反地进行陈述,否则在其中将写入增益假设为1(理想值)的状况之下,按照使得例如将关于信号幅度Vin的信息简单地描述为在保持电容器120中进行写入、保持或采样的这种方式来给出描述。当写入增益小于1时,不在保持电容器120中保持关于信号幅度Vin的信息自身,但是在保持电容器120中保持通过与信号幅度Vin的幅度对应的增益倍数(gain-fold)所获得的信息。
对于用于像素电路10的驱动定时,当将关于视频信号Vsig的信号幅度Vin的信息写入到保持电容器120时,从线序扫描的角度来看,实行用于向属于各列的视频信号线106HS同时地传送用于一行的视频信号的线序驱动。具体地,按照当在具有2Tr/1C类型驱动配置的像素电路10中在驱动定时处实行阈值电压校正和移动性校正两者时的基本思考方式,首先,应当的是,视频信号Vsig按照时分方式而具有用于1H时段的参考电势(Vofs)和信号电势(Vofs+Vin)。具体地,将作为无效时段的、其中将视频信号Vsig保持在参考电势(Vofs)处的时间段设置为一个水平时段的前半部分。同样,将作为有效时段的、其中将视频信号Vsig保持在信号电势(Vsig=Vofs+Vin)处的时间段设置为一个水平时段的后半部分。当将一个水平时段划分为前半部分和后半部分时,典型地,将一个水平时段划分为大约半个时间段和大约半个时间段。然而,对于本公开而言这种划分方式并非是必须的。也就是说,可以使得后半部分比前半部分更长。或者,与此相反地,可以使得后半部分比前半部分更短。
我们还应该使用用于信号写入的写入驱动脉冲WS,以用于阈值电压校正和移动性校正两者。因而,在一个水平时段中使得写入驱动脉冲WS激活两次,以将采样晶体管125转换为接通。同样,在第一接通定时处实行阈值电压校正,并且在第二接通定时处同时地实行信号电压写入和移动性校正两者。此后,驱动晶体管121从在第一电势(高电势侧)处保持的电源供应线105DSL接收电流的供应,并然后,根据在保持电容器120中保持的信号电势(与用于视频信号Vsig的有效时段的电势对应的电势)来使得驱动电流Ids流动经过有机EL元件127。要注意的是,取代了使得写入驱动脉冲WS在一个水平时段中激活两次,可以将视频信号线106HS的电势设置为信号电势(=Vofs+Vin),根据该信号电势(=Vofs+Vin)来在将采样晶体管125保持在接通状态中的同时,控制有机EL元件127中的亮度。
例如,在其中将电源供应线105DSL的电势保持在第一电势处、并且在无效时段内将视频信号线106HS的电势保持在视频信号Vsig的参考电势(Vofs)处的时间带中,垂直驱动部件103将写入驱动脉冲WS输出为根据其来促使采样晶体管125导通的控制信号,并且在保持电容器120中保持与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压。这个操作实现了阈值电压校正功能。可以通过阈值电压校正功能来消除每个像素电路10地分散的驱动晶体管121的阈值电压Vth的影响。
仅仅必须的是,使得垂直驱动部件103在信号幅度Vin的采样以前,在多个水平时段中重复地实行阈值校正操作,由此将与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压可靠地保持在保持电容器120中。通过多次地实行阈值电压校正操作,来确保充分长的写入时间。作为结果,可以将与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压预先地、可靠地保持在保持电容器120中。
使用与在保持电容器120中保持的阈值电压Vth对应的电压,来消除驱动晶体管121的阈值电压Vth。因此,即使当驱动晶体管121的阈值电压Vth在相应像素电路10中分散时,由于可以在像素电路10中完美地消除阈值电压Vth的分散,所以增强了整个显示画面上的发射亮度的均匀性。具体地,可能阻止当信号电势对应于低灰度(gradation)时倾向于显现的亮度不均匀性。
优选地,在阈值电压校正操作以前,在其中将电源供应线105DSL的电势保持在第二电势Vcc_L处、并且在无效时段内将视频信号线106HS的电势保持在视频信号Vsig的参考电势(Vofs)处的时间带中,垂直驱动部件103使得写入驱动脉冲WS激活(在此情况下,H电平),以使得采样晶体管125导通。此后,垂直驱动部件103将电源供应线105DSL的电势设置为第一电势Vcc_H,同时将写入驱动脉冲WS保持在激活H电平处。
作为结果,在已经将驱动晶体管121的源极端S处的源极电势Vs设置为比参考电势(Vofs)充分低的第二电势Vcc_L(放电时段C=第二节点初始化时段)、并且已经将驱动晶体管121的栅极端G处的栅极电势Vg设置为参考电势(Vofs)(初始化时段D=第一节点初始化时段)之后,开始阈值电压校正操作(阈值电压校正时段E)。通过实行用于重置栅极电势和源极电势的这种操作(初始化操作),可能在通过实行用于栅极电势Vg和源极电势Vs的这种重置操作(初始化操作)进行的初始化操作以后,可靠地实行阈值电压校正操作。也将放电时段C和初始化时段D的组合称作“阈值电压校正准备时段(=预处理时段),其中对驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs两者进行初始化”。
在阈值电压校正时段E中,电源供应线105DSL的电势从低电势侧的第二电势Vcc_L转变为高电势侧的第一电势Vcc_H,由此驱动晶体管121的源极电势Vs开始上升。也就是说,将驱动晶体管121的栅极端G处的栅极电势Vg保持在视频信号Vsig的参考电势(Vofs)处。因而,漏极电流Ids正在尝试流动,直到驱动晶体管121的源极端处的源极电势Vs上升以切断驱动晶体管121为止。当将驱动晶体管121切断时,驱动晶体管121的源极端处的源极电势Vs变为等于“Vofs-Vth”。在阈值电压校正时段E中,为了可以排他性地使得漏极电流Ids流动经过保持电容器120侧(在CCS<<Ce1的阶段中)并且可以禁止使得该漏极电流Ids流动经过有机EL元件127侧,按照切断有机EL元件127的这种方式,来设置对于所有像素共同的接地布线cath的电势Vcath
将有机EL元件127的等效电路表现为二极管和寄生电容的Cel的并联电路。因此,将驱动晶体管121的漏极电流Ids用于对保持电容器120和寄生电容Ce1两者进行充电,只要保持“Vel≤Vcath+VthEL”的电势关系即可,换言之,只要有机EL元件127的泄露电流显著地小于被促使流动经过驱动晶体管121的电流即可。作为结果,有机EL元件127的阳极端A处的电压Ve1(换言之,节点ND122处的电势)随着时间而上升。同样,在节点ND122处的电势(源极电势Vs)与节点ND121处的电压(栅极电势Vg)之间的电势差已经刚好等于阈值电压Vth时,将驱动晶体管121从接通状态切换到关断状态之上,并因而禁止使得漏极电流Ids流动。作为结果,结束阈值电压校正时段E。换言之,在经历给定时间之后,驱动晶体管121的栅极到源极电压Vgs采取阈值电压Vth的值。
这里,尽管还可以将阈值电压校正操作实行仅仅一次,但是对于本公开而言这并非是必须的。将一个水平时段设置为处理周期,并且还可以多次重复地实行阈值电压校正操作。例如,实际上,将与阈值电压Vth对应的电压写入到连接在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间的保持电容器120。然而,阈值电压校正时段E的范围是从其中将写入驱动脉冲WS设置在激活H电平处的定时到其中将写入驱动脉冲WS返回回到失活L电平的定时。因而,当没有充分地确保这个时间段时,在这个时间段中之中和之后结束阈值电压校正操作。为了解决此问题的目的,仅仅必须的是,多次重复地实行阈值电压校正操作。这里,为了简化而省略了有关定时的说明。
当多次地实行阈值电压校正操作时、一个水平时段变为用于阈值电压校正操作的处理周期的原因是因为:在阈值电压校正操作以前,实行初始化操作,以用于在一个水平时段的前半部分中通过视频信号线106HS来供应参考电势(Vofs),以将源极电势Vs设置为第二电势Vcc_L。必须地,阈值电压校正时段E变为短于一个水平时段。因此,可能导致以下情况,其中由于保持电容器120的静电电容CCS与第二电势Vcc_L之间的幅度关系和其他起因,所以与阈值电压Vth对应的准确电压过大,以至于无法在短阈值电压校正操作时段E中一次保持在保持电容器120中。之所以优选地多次实行阈值电压校正操作的原因是因为必须应对此情形。也就是说,优选地,在信号幅度Vin到保持电容器120的采样(信号写入)以前,在多个水平时段中重复地实行阈值电压校正操作,由此将与驱动晶体管121的阈值电压Vth对应的电压可靠地保持在保持电容器120中。
除了阈值电压校正功能之外,像素电路10还包括移动性校正功能。也就是说,为了在其中在有效时段中将视频信号线106HS的电势保持在视频信号Vsig的信号电势“Vofs+Vin”处的时间带中、使得采样晶体管125处于导通状态,垂直驱动部件103仅仅在比这个时间带更短的时间段中按照激活H电平来产生供应到写入扫描线104WS的写入驱动脉冲WS。在这个时间段中,在其中将信号电势(Vofs+Vin)供应到驱动晶体管121的控制输入端的状态中,利用经过驱动晶体管121的电力,来对有机EL元件127的寄生电容Cel和保持电容器120两者进行充电。合适地设置写入驱动脉冲WS的激活时段(不但对应于采样时段,而且对应于移动性校正时段),由此当在保持电容器120中保持关于信号幅度Vin的信息时,同时地,可能校正驱动晶体管121的移动性μ。通过水平驱动部件106来将信号电势(Vofs+Vin)实际上供应到视频信号线106HS,由此将其中使得写入驱动脉冲WS处于激活H电平处的时间段设置为其中将关于信号幅度Vin的信息写入到保持电容器120的时间段(也称作“采样时段”)。
具体地,在像素电路10中的驱动定时处,在其中将电源供应线105DSL的电势保持在作为高电势侧的第一电势Vcc_H处、并且将视频信号Vsig保持在有效时段(信号幅度Vin的时间段)的时间带中,使得写入驱动脉冲WS处于激活H电平。换言之,作为结果,取决于其中在有效时段中将视频信号线106HS的电势保持在视频信号Vsig的信号电势(Vofs+Vin)处的时间宽度、与写入驱动脉冲WS的激活时段彼此重叠的区段,来确定移动性校正时间(和同样地,采样时段)。具体地,狭窄地确定写入驱动脉冲WS的激活时段的宽度,从而落入到其中将视频信号线106HS的电势保持在信号电势处的时间宽度中,这导致了取决于写入驱动脉冲WS来确定移动性校正时间。确切地,移动性校正时间(和同样地,采样时段)变为范围是从其中写入驱动脉冲WS上升以将采样晶体管125转换为接通的时间点到其中写入驱动脉冲WS下降以将采样晶体管125转换为关断的时间点的时间。
具体地,在采样时段中,在其中将驱动晶体管121的栅极电势Vg保持在信号电势(Vofs+Vin)处的状态中,采样晶体管125变为导通(接通)状态。因此,在写入和移动性校正时段H中,在其中将驱动晶体管121的栅极电势Vg固定为信号电势(Vofs+Vin)的状态中,使得驱动电流Ids流动经过驱动晶体管121。按照添加到驱动晶体管121的阈值电压Vth的形式,来保持关于信号幅度Vin的信息。作为结果,由于通常消除驱动晶体管121的阈值电压Vth上的改变,所以实行阈值电压校正。通过实行阈值电压校正,在保持电容器120中保持的栅极到源极电压Vgs变为等于“Vsig+Vth”=“Vin+Vth”。另外,同时地,由于在采样时段中实行移动性校正,所以采样时段还用作移动性校正时段(写入和移动性校正时段H)。
这里,当设VthEL为有机EL元件127的阈值电压时,对阈值电压VthEL进行设置,从而满足“Vofs-Vth<VthEL”的电势关系。作为结果,由于将有机EL元件127保持在反转偏置状态中、并因而保持在切断状态(高阻抗状态)中,所以阻止有机EL元件127发光,并因而该有机EL元件127不呈现二极管特性,但是呈现简单电容特性。因此,将被促使流动经过驱动晶体管121的漏极电流(驱动电流Ids)写入到通过将保持电容器120的静电电容CCS添加到有机EL元件127的寄生电容(等效电容)Cel所获得的电容“C=CCS+Cel”。作为结果,使得驱动晶体管121的漏极电流流动到有机EL元件127的寄生电容Cel中,以开始充电操作。作为结果,驱动晶体管121的源极电势Vs上升。
在图8所示的时序图中,通过ΔV来表现源极电势Vs的上升量。通过阈值电压校正从在保持电容器12中保持的栅极到源极电压“Vgs=Vin+Vth”中减去源极电势Vs的上升量(即,作为移动性校正参数的电势校正值ΔV),以变为“Vgs=Vin+Vth-ΔV”,这导致实行了负反馈。此时,驱动晶体管121的源极端S处的源极电势Vs变为等于通过从栅极电势Vg(=Vin)中减去在保持电容器12中保持的电压“Vgs=Vin+Vth-ΔV”所获得的“-Vth+ΔV”。
按照这种方式,在像素电路10中的驱动定时处,在写入和移动性校正时段H中,对信号幅度Vin的采样、和源极电势Vs的上升量ΔV(负反馈的数量或者移动性校正参数)进行调整,根据该源极电势Vs的上升量ΔV来校正移动性μ。写入扫描部件104可以调整写入和移动性校正时段H的时间宽度。作为结果,可能优化用于保持电容器120的驱动电流Ids的负反馈的数量。
通过表达式(7)来表达电压校正值ΔV:
ΔV≈Ids×t/Ce1...(7)
根据表达式(7)明显的是,当作为驱动晶体管121的漏极到源极电流的驱动电流Ids越大时,电压校正值ΔV变得越大。与此相反地,当驱动晶体管121的漏极电流Ids很小时,电压校正值ΔV变为很小。按照这种方式,取决于驱动电流Ids来确定电压校正值ΔV。当信号幅度Vin越大时,漏极电流Ids变为越大,并且电压校正值ΔV的绝对值也变为越大。因此,可能实现与发射亮度水平对应的移动性校正。在此情况下,写入和移动性校正时段H不必是恒定的,并且相反地,在一些情况下,优选地根据驱动电流Ids来调整该写入和移动性校正时段H。例如,仅仅必须的是,当驱动电流Ids很大时,将时间的移动性校正时段t设置为很短。与此相反地,仅仅必须的是,当驱动电流Ids很小时,将写入和移动性校正时段H设置为很长。
另外,通过Ids×t/Ce1来表达电势校正值ΔV。因而,即使当由于像素电路10中的移动性μ的分散而导致驱动电流Ids被分散时,也获得电势校正值ΔV,从而对应于相应的情况。因此,可能校正像素电路10中的移动性μ的分散。换言之,当使得信号幅度Vin恒定时,当驱动晶体管121的移动性μ越大时,电势校正值ΔV的绝对值变为越大。换言之,由于当移动性μ越大时、电势校正值ΔV变为越大,所以可能去除像素电路10中的移动性μ的分散。
像素电路10还包括自举功能。也就是说,在其中将关于信号幅度Vin的信息保持在保持电容器120中的阶段中,写入扫描部件104释放写入驱动脉冲WS向写入扫描线104WS的施加(即,将写入驱动脉冲WS的电势设置为失活L电平),以将采样晶体管125设置在非导通状态中,由此在电学上将驱动晶体管121的栅极端G与视频信号线106HS分开(发光时段I)。当该操作前进到发光时段I时,在接下来的合适时间点处,水平驱动部件106将视频信号线106HS的电势返回回到参考电势(Vofs)。
有机EL元件127的发光状态继续一直到第(m+m’-1)个水平扫描时段。随即,完成组成第(n,m)个子像素的有机EL元件127的发光的操作。此后,将该操作移动到下一帧(或下一场),并且再次重复地实行阈值电压校正准备操作、阈值电压校正操作、移动性校正操作、和发光操作。
这里,在发光时段I中,将驱动晶体管121的栅极端G与水平信号线106HS断开。由于释放了信号电势(Vofs+Vin)向驱动晶体管121的栅极端G的施加,所以驱动晶体管121的栅极电势Vg可以上升。将保持电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间,并且基于保持电容器120的效果来实行自举操作。当将自举增益假设为1(理想值)时,与驱动晶体管121的源极电势Vs的改变结合地改变栅极电势Vg,并因而,可以将栅极到源极电压Vgs维持恒定。此时,还可以使得被促使流动经过驱动晶体管121的驱动电流Ids流动经过有机EL元件127,并因而有机EL元件127的阳极电势根据驱动电流Ids而上升。设Vel为如此上升的阳极电势的数量。在短时间中,由于随着源极电势Vs的上升而消除有机EL元件127的反向偏置状态,所以有机EL元件127实际上通过驱动电流Ids的流入而开始发光。
这里,可以通过将“Vsig+Vth-ΔV”或“Vin+Vth-ΔV”代入到用于表达前者晶体管特性的表达式(1)中,按照表达式(8)或(9)的形式来表达驱动电流Ids对栅极电压Vgs的关系:
Ids=k×μ×(Vsig-Vofs-ΔV)2...(8)
Ids=k×μ×(Vin-Vofs-ΔV)2...(9)
根据表达式(8)和(9)两者而要理解的是,消除阈值电压Vth的项,并因而,被供应到有机EL元件127的驱动电流Ids独立于驱动晶体管121的阈值电压Vth。也就是说,当将参考电势Vofs设置为例如0V时,被使得流动经过有机EL元件127的驱动电流Ids与以下值的平方成比例,该值是通过从视频信号Vsig的值中减去由于驱动晶体管121的移动性μ而导致的第二节点ND2(驱动晶体管121的源极端)中的电势校正值ΔV的值所获得的,根据该视频信号Vsig来控制有机EL元件127中的亮度。换言之,被使得流动经过有机EL元件127的电流Ids独立于有机EL元件127的阈值电压VthEL和驱动晶体管121的阈值电压Vth两者。也就是说,有机EL元件127的发光(亮度)的数量不遭受有机EL元件127的阈值电压VthEL的影响、和驱动晶体管121的阈值电压Vth的影响两者。同样,第(n,m)个有机EL元件127的亮度具有与电流Ids对应的值。
除此之外,由于在具有更大移动性μ的驱动晶体管121中电势校正值ΔV变为更大,所以栅极到源极电压Vgs的值变为更小。因此,即使当移动性μ的值在表达式(8)和(9)两者中都很大时,(Vsig-Vofs-ΔV)2的值也很小。作为结果,可能校正漏极电流Ids。也就是说,如果甚至在移动性μ彼此不同的驱动晶体管121中、视频信号Vsig的值也彼此一致,则漏极电流Ids的值变为彼此大致相等。作为结果,对被使得流动经过各有机EL元件127的、并且根据其来控制有机EL元件127的亮度的电流Ids进行均匀化。也就是说,可能校正由于移动性μ的分散(和k的分散)而导致的有机EL元件127中的亮度的分散。
另外,将保持电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间。因而,基于保持电容器120的效果来在发光时段的第一部分中实行自举操作,并且在将驱动晶体管121的栅极到元件电压“Vin+Vth-ΔV”维持恒定的同时,驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs两者上升。驱动晶体管121的源极电势Vs变为等于“-Vth+ΔV+Vel”,由此栅极电势Vg变为等于“Vin+Vel”。此时,由于将驱动晶体管121的栅极到源极电压Vgs保持恒定,所以驱动晶体管121使得恒定电流(驱动电流Ids)流动经过有机EL元件127。作为结果,有机EL元件127的阳极端A处的电势(=节点ND122处的电势)继续上升,直到以下电压为止,根据该电压使得作为饱和状态中的驱动电流Ids的电流流动经过有机EL元件127。
这里,当发光时段变长时,相应地改变有机EL元件127的I-V特性。为此原因,还随着时间的过去而改变节点NDD122处的电势。然而,即使当由于有机EL元件127的这种时间劣化而改变有机EL元件127的阳极电势时,也通常将在保持电容器120中保持的栅极到源极电压Vgs维持在“Vin+Vth-ΔV”的恒定电压处。由于将驱动晶体管121操作为恒定电流源,所以即使当有机EL元件127的I-V特性遭受时间改变、并且对驱动晶体管121的源极端S处的源极电势Vs进行改变、从而跟随这个时间改变时,保持电容器120也将驱动晶体管121的栅极到源极电压Vgs保持在恒定电压(≈Vin+Vth-ΔV)处。因此,没有改变被使得流动经过有机EL元件127的电流,并因而,也将有机EL元件127的发射亮度保持恒定。尽管由于实际上自举增益小于“1”、所以栅极到源极电压Vgs变为小于“Vin+Vth-ΔV”,但是保持不变的是,将栅极到源极电压Vgs保持在与自举增益对应的栅极到源极电压Vgs处。
如上所述,在比较示例的像素电路10Z、和示例1的显示装置中的像素电路10中的每一个中,通过设想驱动定时来自动地配置阈值电压校正电路和移动性校正电路。同样,像素电路10作用为驱动信号固定电路,以用于通过校正阈值电压Vth和移动性μ的影响来将驱动电流维持恒定,以便阻止由于驱动晶体管121的特性的分散(在此情况下,驱动晶体管121中的阈值电压Vth和载流子移动性μ的分散)而在驱动电流Ids上施与的影响。由于不但实行自举操作、而且实行阈值电压校正操作和移动性校正操作,所以通过与阈值电压Vth对应的电压、和用于移动性校正的电势校正值ΔV两者,来调整自举操作所维持的栅极到源极电压Vgs。因此,有机EL元件127的发射亮度不遭受驱动晶体管121中的阈值电压Vth和载流子移动性μ的分散的影响、或者有机EL元件127的时间劣化的影响。因而,可以利用与所输入的视频信号Vsig(信号幅度Vin)对应的(多个)稳定灰度来显示图像,并因而可能获得具有高图像质量的图像。
另外,由于像素电路10可以由使用n沟道驱动晶体管121的源极跟随器电路组成,所以即使当按照原样地使用具有阳极和阴极电极的现有的有机EL元件时,用于有机EL元件127的驱动也变为可能。另外,可以通过使用其每一个仅仅是n沟道类型的晶体管来组成像素电路10,所述晶体管包括驱动晶体管121、外围部分的采样晶体管125等,并因而,甚至在晶体管的制造中也实现了成本节约。
【显示不均匀性现象的起因】
图9A和9B、以及图10A到10C分别是解释了在比较示例的显示装置1Z中生成的显示不均匀性现象的图。这里,图9A是示出了在比较示例的显示装置1Z中的一个像素电路10Z的电路图。在图9中,每个晶体管是薄膜晶体管(TFT)。图9B是其中利用MOSFET来替换比较示例的显示装置1Z中的像素电路10Z中的每个晶体管的配置的电路图。在图9B中,将作用为晶体管特性控制端的背栅连接到接地线GND。
图10A、10B、和10C分别是解释了由于比较示例中的阴极布线cath的布线电阻(阴极电阻Rcath)而导致的显示不均匀性的视图和图示。这里,图10A是示出了当显示全面均匀的图像时的显示不均匀性的示例的视图。同样地,图10B和10C分别是解释了显示不均匀性的生成的原理的电路图和图示。
使得像素电路10Z中的每个驱动电流Ids流动到阴极布线cath(作为示例的接地)中,该阴极布线cath对于所有像素是共同的,并且通过该阴极布线cath来供应参考电势。这里,面板中心部分的阴极电阻Rcath变为比外围部分的阴极电阻高出大约几十到大约几百欧姆(ohm)(参见图10B)。因此,即使当显示全面均匀的图像时,有机EL元件127的阴极电势自身的增加程度也具有与阴极布线cath的布线电阻(阴极电阻Rcath)相关的表面内分布。作为结果,取决于阴极电势(具体地,取决于像素位置的差异)而改变发射亮度,并因而,由于该面板内的阴极电阻分布之故,所以引发渐变状不均匀性。作为示例,当面板中心部分的阴极电阻比外围部分的阴极电阻高250欧姆、并且作为结果、电压被增加50毫伏时,亮度减少2%。如果将具有相同电平的视频信号供应到组成屏幕的所有像素,则所有像素利用相同的亮度来发光,并因而,应该获得画面的均匀性。然而,即使当实行阈值电压校正和移动性校正时,由于阴极电阻之故,也引发显示不均匀性,这损伤了画面的均匀性。具体地,由于阴极电阻Rcath在中心部分中比在外围部分中更高,所以外围部分的阴极电势的增加很小,并且其亮度很高,而中心部分的阴极电势的增加很大,并且其亮度很低。一般地,由于亮度差异的可见度水平落入到1%内,所以需要采取措施,从而满足此可见度水平。另外,由于阴极电势的浮置取决于驱动电流Ids(换言之,灰度)而不同,所以每个灰度的γ特性不同。因而,在彩色显示的情况下,担心色彩漂移的生成。
将参考图9A和9B、以及图10C来更加详细地描述当阴极电势变高时亮度减少的起因。首先,将参考图9A和9B来描述写入增益Gin与自举增益Gbst之间的关系。图9A和9B示出了在驱动晶体管121的栅极端G中的寄生的寄生电容。在此情况下,作为示例,基于以下假设来将在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间形成的寄生电容C121gs(将其静电电容取为Cgs)、在驱动晶体管121的栅极端G与漏极端D之间形成的寄生电容C121gd(将其静电电容取为Cgd)、和作为采样晶体管125的扩散电容在栅极端G与源极端S(当将源极端设置在视频信号线106HS侧上时,漏极端D)之间形成的寄生电容C125gs(将其静电电容取为CWS)示出为寄生电容,该假设即这些寄生电容存在、从而寄生在驱动晶体管121的栅极端G中。
在用于在采样时段和移动性校正时段中写入信号的操作的阶段中,如何将关于信号电势Vin的信息大量地写入到保持电容器120变为重要。将被写入到保持电容器120的关于信号电势Vin的信息的尺寸的比率称作写入增益Gin。在采样时段和移动性校正时段中,在其中将电源驱动脉冲DSL保持在第一电势Vcc_H处的状态中实行信号写入(采样)。因此,在开始写入操作、并因而驱动晶体管121的栅极电势Vg上升的时刻处,使得驱动电流Ids在漏极端D与源极端S之间流动,并因而,基于驱动电流Ids来对有机EL元件127的寄生电容Cel进行充电,使得源极电势Vs上升。为了有效地采取用于视频信号Vsig的信号电势Vin的亮度,仅仅必须的是,当在信号写入的阶段中随着驱动晶体管121的栅极电势Vg中的上升而使得驱动电流Ids流动、并且源极电势Vs没有上升的条件之下,即在其中在信号写入的阶段中驱动晶体管121的源极电势Vs很低的情形中,使得在具有静电电容CCS的保持电容器120中保持的电压对视频信号Vsig(信号电势Vin)的比率(写入增益Gin)尽可能得高。可以通过表达式(10)来表达在这种条件之下的写入增益Gin
Gin=C2/(C1+C2)
=(CCS+Cgs)/{(CCS+Cgs)+Cel}...(10)
其中,CCS是保持电容器120的静电电容,Cgs是在驱动晶体管121的栅极端G中形成的寄生电容C121gs的静电电容,而Cel是有机EL元件127的寄生电容Cel的静电电容。当考虑辅助电容器310时,仅仅必须的是,利用“Cel+Csub”来替换Cel
可以想到的是,寄生电容C121gs的静电电容Cgs小于保持电容器120的静电电容CCS、和有机EL元件127的寄生电容Cel中的每一个。因此,如果有机EL元件127的寄生电容Cel充分大于保持电容器120的静电电容CCS,换言之,如果使得在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间添加的电容值(在此情况下,保持电容器120的静电电容CCS)很小、或者使得在驱动晶体管121的源极端S(换言之,有机EL元件127的阳极端A)与阴极布线cath(换言之,有机EL元件127的阴极端K)之间添加的电容值(在此情况下,有机EL元件127的寄生电容Ce1)很大,则写入增益Gin变为无限地接近于“1”。作为结果,可以将关于与信号电势Vin的幅度更加接近的电压的信息写入到保持电容器120。
另一方面,在其中自举操作起作用的发光时段中,由于在源极电势Vs的上升的阶段中、将保持电容器120连接在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间,所以将耦合电压施加到驱动晶体管121的栅极端G。当相对于源极电势Vs的上升的到栅极电势Vg的耦合的比率更加接近于100%时,抑制了在有机EL元件127的特性改变(包括劣化)以后的驱动电压的上升阶段中的亮度减少。将栅极电势Vg的上升对源极电势Vs的上升的比率称作自举增益Gbst(自举操作能力)。可以通过表达式(11)来表达自举增益Gbst
Gbst=C2/(C2+C3)
=(CCS+Cgs)/{(CCS+Cgs)+(Cgd+CWS)}...(11)
其中,CCS是保持电容器120的静电电容,Cgs是在驱动晶体管121的栅极端G中形成的寄生电容C121gs的静电电容,而C3是在驱动晶体管121的栅极端G中寄生的寄生电容的静电电容(例如,寄生电容C121gd的静电电容Cgd和寄生电容C125gs的静电电容CWS)。
因此,当寄生电容C121gd的静电电容Cgd和寄生电容C125gs的静电电容CWS中的每一个充分小于保持电容器120的静电电容CCS时,换言之,当在驱动晶体管121的栅极端G与源极端S之间添加的电容(在此情况下,静电电容CCS)的值越大时,自举增益Gbst无限地接近于“1”。因而,用于有机EL元件127的电流-电压特性的时间改变的驱动电流Ids的校正能力很高。换言之,当在对像素电路进行简化的同时、开发其中实现用于抑制由于元件的特性的分散而导致的亮度改变的阈值电压校正操作和移动性校正操作的系统时,配置以下像素电路10,其中将除了连接到驱动晶体管121的栅极端G的保持电容器120之外的元件仅仅限于最小的采样晶体管125,由此可以使得在驱动晶体管121的栅极端G中寄生的寄生电容无限小。这补贴(subsidize)了自举操作,由此使得可能增强用于有机EL元件127的电流-电压特性的时间改变的驱动电流Ids的补贴能力。
这里,当尝试获得大的自举增益Gbst、并且在布局方面获得保持电容器120的大静电电容CCS时,保持电容器120的静电电容CCS变为大于有机EL元件127的寄生电容Cel,并因而,写入增益Gin变小。当写入增益Gin变小时,为了将大的信息写入到保持电容器120,必须采取大动态范围的信号电势Vin,这导致功耗上的增加。与此相反地,当使得保持电容器120的静电电容CCS很小、以便采取大的写入增益Gin时,保持电容器120的静电电容CCS变为小于寄生电容C121gd的静电电容Cgd、和寄生电容C125gs的静电电容CWS中的每一个。作为结果,自举增益Gbst变小,用于有机EL元件127中的特性改变的校正效果被减少,并且特性劣化的阶段中的亮度减少变得显著。如上所述,写入增益Gin和自举增益Gbst示出了权衡关系。因而,当尝试使得写入增益Gin和自举增益Gbst之一很大时,另一个相应地变小。因而,不可能使得写入增益Gin和自举增益Gbst之一很大,而没有在另一个上施与不良影响(不使得另一个很小)。当然,如果向写入增益Gin和自举增益Gbst之一给出权重,则更加没有强制地向另一个增益给予关注。因而,可能的是,不可能获得两者的高增益。为此原因,实际上,达成写入增益Gin和自举增益Gbst之间的平衡,并因而,按照使得写入增益Gin和自举增益Gbst变为合适增益的这种方式,来确定保持电容器120的静电电容CCS、和有机EL元件127的寄生电容Cel的静电电容Cel
让我们进一步考虑以下情况,其中在这种情形之下,由于阴极电阻之故而改变实际的阴极电势Vk。尽管同样示出在图10C中,但是将信号电压采取为Vsig(=Vofs+Vin),将完成移动性校正之后的源极电势Vs采取为Vs0,将发光阶段中的栅极电势Vg采取为Vg1,并且将发光阶段中的源极电势Vs采取为Vs1。同样,将当由于阴极电阻而导致阴极电势Vk被改变ΔVk时、在发光阶段中的栅极电势Vg采取为Vg2,将当阴极电势Vk被改变ΔVk时、在发光阶段中的源极电势Vs采取为Vs2,并且将有机EL元件127的相对两端之间而显露出的电压采取为Voled
在其中阴极电势没有被改变ΔVk(换言之,不理会阴极电阻)的正常状态中,通过“Vsig+(Vs1-Vs0)×Gbst”来表达在发光阶段中的栅极电势Vg1,并且通过“Vcath+Voled”来表达在发光阶段中的源极电势Vs1。因此,可以通过表达式(12)来表达在发光阶段中的栅极到源极电压Vgs1
Vgs1=Vg1-Vs1
=Vsig+(Vs1-Vs0)×Gbst-Vs1
=Vsig-Vs0×Gbst+Vs1×Gbst-Vs1
=Vsig-Vs0×Gbst+(Gbst-1)×Vs1
=Vsig-Vs0×Gbst+(Gbst-1)×(Vcath +Voled
=Vsig-Vs0×Gbst-(1-Gbst)×(Vcath+Voled)...(12)
另一方面,在其中阴极电势Vk没有被改变(上升)ΔVk的状态中,通过“Vsig +(Vs2-Vs0)×Gbst”来表达在发光阶段中的栅极电势Vg2,并且通过“Vs1+ΔVk=Vcath +Voled +ΔVk”来表达在发光阶段中的源极电势Vs2。因此,可以通过表达式(13)来表达在发光阶段中的栅极到源极电压Vgs2
Vgs2=Vg2-Vs2
=Vsig +(Vs2-Vs0)×Gbst-Vs2
=Vsig-Vs0×Gbst+Vs2×Gbst-Vs2
=Vsig-Vs0×Gbst+(Gbst-1)×Vs2
=Vsig-Vs0×Gbst-(1-Gbst)×Vs2
=Vsig-Vs0×Gbst-(1-Gbst)×(Vcath+Voled +ΔVk
=Vsig-Vs0×Gbst-(1-Gbst)×(Vcath+Voled)-(1-Gbst)×ΔVk
=Vgs1-(1-Gbst)×ΔVk...(13)
作为结果,要理解的是,当阴极电势上升ΔVk时,在发光阶段中的栅极到源极电压Vgs被减少(1-Gbst)×ΔVk,这导致亮度被减少。
【为了应对显示不均匀性现象所采取的措施】
在本公开的第一实施例中,通过向驱动晶体管121的晶体管特性控制端供应晶体管特性控制信号Vb,来增加或降低阈值电压Vth,由此抑制由于阴极电阻分布而导致的渐变状显示不均匀性。
图11是解释了为了应对由于阴极电阻分布而导致的显示不均匀性现象所采取的措施的原理、并且同样解释了晶体管特性(Vgs-Ids特性)关于基板电势的依赖性的曲线图。如公知的,在背栅类型的薄膜晶体管或MOS晶体管中,由于背栅效果而改变晶体管特性。例如,在许多情况下,与双极性晶体管的情况相似地,通常将MOS晶体管视为三端装置。然而,由于还应该将其上形成有源极区段和漏极区段的基板或阱认为是控制端(晶体管特性控制端),所以确切地,应该将MOS晶体管视为四端装置。同样,当横跨源极端和晶体管特性控制端(例如,基板(也称作“本体(body)”))而施加晶体管特性控制信号Vsig(也称作“背栅电压”、“基板电势”或“基极电势”中的任一个)时,可能控制晶体管特性。通常,按照使得操作中的二极管变为切断状态的这种方式,来将背栅电压施加为负电压。例如,当施加背栅电压时,与二极管的情况相似地改变恰好在源极和漏极沟道之下的耗尽层,并因而,改变半导体的表面上的电势。为此原因,在当施加背栅电压时与当没有施加背栅电压时,在耗尽层中积累的电荷是不同的,并因而,晶体管特性(Vgs-Ids特性)改变,如图11所示。为此原因,阈值电压Vth被改变。已知的是,当考虑背栅效果时,阈值电压Vth具有以下特性,其中按照背栅电压的大约平方根的形式来增加阈值电压Vth。关于这一点,尽管在简单的理论中、按照背栅电压的平方根的形式来增加阈值电压Vth,但是即使当实际上将阈值电压Vth的增加视为线性增加时,在许多情况下也是没有问题的。
如图11所示,当基板电势(换言之,晶体管特性控制信号Vb)上升时,阈值电压Vth变低,并且按照使得更多漏极电流Ids流动的这种方式而改变。因此,当按照使得每个像素电路10A地设置驱动晶体管121的晶体管特性控制信号Vb的这种方式来配置晶体管特性控制部件600A、从而当阴极电势变为朝向面板中心部分更高时、使得驱动晶体管121的晶体管特性控制信号Vb上升时,使得更多的漏极电流Ids流动,由此使得可能控制由于阴极电阻而导致的亮度减少。由于有机EL元件127的阴极电势的上升而引发亮度减少。然而,与有机EL元件127的阴极电势的情况相似地,使得驱动晶体管121的晶体管特性控制信号Vb上升,以对阈值电压Vth进行移位,由此可能抑制并解决由于阴极电阻分布而导致的渐变状显示不均匀性。以上措施可以将亮度差抑制到1%或更低,并且渐变的显示不均匀性不可见。因此,利用以上配置,解决了显示高亮度显示困难或需要更高信号电压的这种问题。
4-2.示例2:背栅与阴极之间的连接
图12到14分别是示出了本公开第一实施例的示例2的、像素电路10B和包括该像素电路10B的显示装置的一种形式的图示。将在像素阵列部件102中包括像素电路10B的显示装置称作示例2的显示装置1B。图12示出了(用于一个像素的)基本配置,并且图13示出了(整个显示装置的)具体配置。同样,图14是解释了示例2的效果的图示。
如图12和13所示,在示例2中,每个像素电路10B地将驱动晶体管121的晶体管特性控制端直接连接到有机EL元件127的阴极端K,由此对晶体管特性控制部件600B进行配置。与示例1中的晶体管特性控制部件600A不同地,在示例2中晶体管特性控制部件600V和晶体管特性控制部件600H不是必须的。这样做的原因是因为可以将阴极端处的电势自身上的改变利用为晶体管特性控制信号Vb。也就是说,尽管由于有机EL元件127的阴极端处的电势中的上升而引发亮度减少,但是当将阴极电势自身用作晶体管特性控制信号Vb时,可以相似地使得驱动晶体管121的晶体管特性控制信号Vb上升,以对阈值电压Vth进行移位。同样,可能抑制并解决由于阴极电阻分布而导致的渐变状显示不均匀性。换言之,如图14所示,阴极电阻在面板中心部分中比在面板外围部分中更大,并且当阴极电势变为朝向面板中心部分更高时,可以使得驱动晶体管121的晶体管特性控制信号Vb上升。因此,使得更多的漏极电流Ids流动经过面板中心部分,由此使得可能消除由于阴极电阻而导致的亮度上的减少。尽管阴极电势上的改变取决于漏极电流Ids(即,视频信号Vsig)而不同,但是也可以通过反映阴极电势上的改变,来每个像素电路10B地控制晶体管特性控制端。
4-3.示例3:示例2+电压校正
图15和16分别是示出了本公开第一实施例的示例3的、像素电路10C和包括该像素电路10C的显示装置的一种形式的图示。将在像素阵列部件102中包括像素电路10C的显示装置称作示例3的显示装置1C。图15示出了(用于一个像素的)基本配置,并且图16示出了(整个显示装置的)具体配置。
如图15和16所示,在示例3中,每个像素电路10C地将电压校正部件610提供在驱动晶体管121的晶体管特性控制端与有机EL元件127的阴极端K之间,由此对晶体管特性控制部件600C进行配置。就有关的电压校正部件610而言,仅仅必须的是,使用合适的非逆转类型的放大电路(其增益决不限于大于1的增益,并且可以小于1)。尽管在示例2中、将驱动晶体管121的晶体管特性控制端与有机EL元件127的阴极端K直接彼此连接,但是在示例3中,通过提供电压校正部件610来调整电压,由此可以向驱动晶体管121的晶体管特性控制端供应更多恰当的晶体管特性控制信号Vb。
4-4.示例4:示例2+电压监视
图17和18分别是示出了本公开第一实施例的示例4的、像素电路10D和包括该像素电路10D的显示装置的一种形式的图示。将在像素阵列部件102中包括像素电路10D的显示装置称作示例4的显示装置1D。图17示出了(用于一个像素的)基本配置,并且图18示出了(整个显示装置的)具体配置。
如图17和18所示,与示例1的情况相似地,示例4的晶体管特性控制部件600D包括晶体管特性控制部件600V、晶体管特性控制部件600H、保持电容器602、和开关晶体管604。按照使得利用示例1中的晶体管特性控制部件600A作为基极、而每个像素电路10D地向晶体管特性控制部件600H通知有机EL元件127的阴极端K处的电势的这种方式,来配置示例4的显示装置1D。晶体管特性控制部件600H参考(监视)每个有机EL元件127的阴极端K处的电势,以设置晶体管特性控制信号Vb,由此可以向驱动晶体管121的晶体管特性控制端供应更恰当的晶体管特性控制信号Vb。与示例2的情况相似地,尽管阴极电势上的改变取决于漏极电流Ids(即,视频信号Vsig)而不同,但是可以通过反映阴极电势上的改变的不同,来每个像素电路10D地控制晶体管特性控制端。
然而,由于必须提供通过其来向晶体管特性控制部件600H通知有机EL元件127的阴极端K处的电势的布线,所以导致以下缺陷,即像素阵列部件102的配置变得复杂。为了解决这个缺陷,仅仅必须的是,采用以下配置,其中不是相对于所有的像素电路10D来向晶体管特性控制部件600H通知有机EL元件127的阴极端K处的电势,而是相对于通过合适的间隔(thinning-out)所选择的像素电路10D(例如,仅仅相对于外围部分中的(例如,处于侧边缘附近或顶点附近的)像素电路10D、和中心部分中的像素电路10D)来向晶体管特性控制部件600H通知有机EL元件127的阴极端K处的电势。另外,在彩色显示的情况下,同样仅仅必须的是,采用以下配置,其中每彩色显示的一个单位(例如,由用于发射红光的红色发光像素电路10_R、用于发射绿光的绿色发光像素电路10_G、和用于发射蓝光的蓝色发光像素电路10_B组成)地向晶体管特性控制部件600H通知有机EL元件127的阴极端K处的电势。
【示例1到示例4之间的比较】
这里,当将示例1到示例4进行彼此比较时,示例2的显示装置1B具有最简单的配置,并且示例4的显示装置1D具有以下配置,利用该配置可以供应最恰当的晶体管特性控制信号Vb。
5.应用的示例
图19至图23A到23C分别是解释了应用的示例的视图,在所述应用的示例中的每一个中,将根据本公开第一实施例的显示装置应用于根据本公开第四实施例的电子设备。具体地,图19至图23A到23C分别示出了其每一个装备有显示装置的电子设备的情况,向所述显示装置应用了上述用于抑制并解决由于阴极电阻分布而导致的渐变状显示不均匀性的技术。可以将第一实施例的显示装置中的显示不均匀性抑制处理应用于在诸如游戏机、电子书、电子字典、和移动电话之类的各种电子设备中使用的包括电流驱动类型显示元件的显示装置。
5-1.应用的示例1
例如,图19是示出了作为应用的示例1的电视接收机702的外观的透视图,其中,电子设备700利用显示模块704作为显示装置的示例。电视接收机702具有以下构造,其中将显示模块704布置在由基座706支撑的前面板703的前表面上。同样,在显示表面上提供滤色玻璃705。在此情况下,通过使用根据本公开第一实施例的显示装置1来制造显示模块704。
5-2.应用的示例2
图20是示出了当电子设备700是数字相机712时的、作为应用的示例2的数字相机的外观的透视图。数字相机712包括显示模块714、控制开关716、快门按钮717、和其他。在此情况下,通过使用根据本公开第一实施例的显示装置1来制造显示模块714。
5-3.应用的示例3
图21是示出了当电子设备700是摄像机722时的、作为应用的示例3的摄像机的外观的透视图。摄像机722包括用于捕捉处于主体723前面的对象的图像的图像捕捉镜头725。另外,将显示模块724、当捕捉对象的图像时制造的开始/停止开关726等布置在摄像机722中。在此情况下,通过使用根据本公开第一实施例的显示装置1来制造显示模块724。
5-4.应用的示例4
图22是示出了当电子设备700是计算机732时的、作为应用的示例4的计算机的外观的透视图。计算机732包括下侧壳体(chassis)733a、上侧壳体733b、显示模块734、网络相机735、键盘736等。在此情况下,通过使用根据本公开第一实施例的显示装置1来制造显示模块734。
5-5.应用的示例5
图23A、23B、和23C分别是其中电子设备700是移动电话742的、在打开状态中的、作为应用的示例5的、移动电话的正视图;在打开状态中的其侧视图;和在关闭状态中的其正视图。移动电话742是可折叠的,并且包括上侧壳体743a、下侧壳体743b、显示模块744a、子显示模块744b、相机745、耦合部件746(在此情况下,铰链(hinge)部件)、画面灯747等。在此情况下,通过使用根据本公开第一实施例的显示装置1来制造显示模块744a和/或子显示模块744b。
作为结果,在应用示例1到应用示例5的电子设备700中的每一个中,不但可以校正由于驱动晶体管的阈值电压和移动性的分散(和k的分散)而导致的亮度的分散,而且可以与环境(例如,温度和湿度)中的改变独立地,抑制并解决由于阴极电阻分布而导致的渐变状显示不均匀性。作为结果,可能显示高质量的图像。
尽管迄今为止已经基于实施例、示例等而描述了在此说明书中公开的技术,但是在所附权利要求中描述的内容的技术范围决不限于所述实施例、示例等的描述的范围。可以在上述实施例中做出各种改变和改善,而不脱离在此说明书中公开的技术的主题,并且其中做出这种改变和改善的模式同样包含于在此说明书中公开的技术中。上述实施例并不限制根据所附权利要求的技术,并且在上述实施例中解释的特征的所有组合对于用于解决在此说明书中公开的技术要解决的问题的手段而言不必是必须的。在上述实施例中包含各种阶段的技术,并且可以基于在上述实施例中示出的多个构成要件中的合适组合来提取各种技术。即使当从在上述实施例中示出的所有构成要件中删除一些构成要件时,同样也可以提取通过从所有构成要件中删除一些构成要件所获得的要件,作为在此说明书中描述的技术,只要可以呈现出与在此说明书中公开的技术要解决的问题对应的效果即可。
例如,无需赘述,可以采用补偿配置,其中,针对晶体管,将N沟道和P沟道彼此替换,根据导电类型的替换来将电源和信号的极性进行反转等等。6.本公开的构成
依据所述实施例的描述,根据在所附权利要求书的范围中公开的权利要求的技术仅仅是示例,并且例如,将提取以下技术作为本公开的构成。在下文中,将如下地列出本公开的构成。
(1)
一种像素电路,包括:显示部件;驱动晶体管,用于驱动所述显示部件;以及特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性。
(2)
在段落(1)中描述的像素电路,其中,所述特性控制部件根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性。
(3)
在段落(1)或(2)中描述的像素电路,其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且所述特性控制部件将控制信号供应到所述特性控制端,根据该控制信号来控制该阈值电压。
(4)
在段落(1)到(3)中的任何一个中描述的像素电路,其中,所述驱动晶体管是金属氧化物场效应晶体管。
(5)
在段落(1)到(3)中的任何一个中描述的像素电路,其中,所述驱动晶体管是背栅薄膜晶体管;并且所述特性控制部件是通过其来控制背栅电势的端子。
(6)
在段落(4)或(5)中描述的像素电路,其中,通过将所述显示部件的一端与所述驱动晶体管的背栅彼此连接来配置所述特性控制部件。
(7)
在段落(1)到(6)中的任何一个中描述的像素电路,还包括:像素部件,其中布置了所述显示部件,其中,所述特性控制部件每个显示部件地控制所述驱动晶体管的特性。
(8)
在段落(7)中描述的像素电路,其中,在所述像素部件中按照二维矩阵来布置所述显示部件。
(9)
在段落(1)到(6)中的任何一个中描述的像素电路,还包括:像素部件,其中按照二维矩阵来布置其每一个包括显示部件和驱动部件的显示元件,其中,所述特性控制部件通过扫描处理来每个显示元件地控制所述驱动晶体管的特性。
(10)
在段落(1)到(9)中的任何一个中描述的像素电路,其中,所述显示部件是自发射类型的。
(11)
在段落(10)中描述的像素电路,其中,所述显示部件包括电致发光发光部件。
(12)
一种显示装置,包括:像素部件,其中布置其每一个包括显示部件和用于驱动所述显示部件的驱动晶体管的显示元件;以及特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性。
(13)
在段落(12)中描述的显示装置,其中,所述特性控制部件根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性。
(14)
在段落(12)或(13)中描述的显示装置,其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且所述特性控制部件将控制信号供应到所述特性控制端,根据该控制信号来控制该阈值电压。
(15)
一种电子设备,包括:像素部件,其中布置其每一个包括显示部件和用于驱动所述显示部件的驱动晶体管的显示元件;信号生成部件,被配置为生成要供应到所述像素部件的视频信号;以及特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性。
(16)
在段落(15)中描述的电子设备,其中,所述特性控制部件根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性。
(17)
在段落(15)或(16)中描述的电子设备,其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且所述特性控制部件将控制信号供应到所述特性控制端,根据该控制信号来控制该阈值电压。
(18)
一种用于驱动像素电路的方法,该像素电路包括用于驱动显示部件的驱动晶体管,该方法包括:控制所述驱动晶体管的特性。
(19)
在段落(18)中描述的用于驱动像素电路的方法,其中,根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性。
(20)
在段落(18)或(19)中描述的用于驱动像素电路的方法,其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且将控制信号供应到所述特性控制端,根据该控制信号来控制该阈值电压。
本公开包含与在2011年6月22日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-138255中公开的主题相关的主题,由此通过引用而合并其全部内容。

Claims (12)

1.一种像素电路,包括:
显示部件;
驱动晶体管,用于驱动所述显示部件;以及
特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性,
其中,所述特性控制部件根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性 ,
其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且
其中,所述驱动晶体管的所述特性控制端直接连接到所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的所述侧上的所述端。
2.根据权利要求1的像素电路,其中,所述驱动晶体管是金属氧化物场效应晶体管。
3.根据权利要求1的像素电路,其中,
所述驱动晶体管是背栅薄膜晶体管;并且
所述特性控制部件是通过其来控制背栅电势的端子。
4.根据权利要求3的像素电路,其中,通过将所述显示部件的一端与所述驱动晶体管的背栅彼此连接,来配置所述特性控制部件。
5.根据权利要求1的像素电路,还包括:
像素部件,其中布置了所述显示部件,
其中所述特性控制部件对于每个显示部件控制所述驱动晶体管的特性。
6.根据权利要求5的像素电路,其中,在所述像素部件中按照二维矩阵来布置所述显示部件。
7.根据权利要求1的像素电路,还包括:
像素部件,其中按照二维矩阵来布置其每一个包括显示部件和驱动部件的显示元件,
其中,所述特性控制部件通过扫描处理来对于每个显示元件控制所述驱动晶体管的特性。
8.根据权利要求1的像素电路,其中所述显示部件是自发射类型的。
9.根据权利要求8的像素电路,其中所述显示部件包括电致发光部 件。
10.一种显示装置,包括:
像素部件,其中布置其每一个包括显示部件和用于驱动所述显示部件的驱动晶体管的显示元件;以及
特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性,
其中,所述特性控制部件根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性,
其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且
其中,所述驱动晶体管的所述特性控制端直接连接到所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的所述侧上的所述端。
11.一种电子设备,包括:
像素部件,其中布置其每一个包括显示部件和用于驱动所述显示部件的驱动晶体管的显示元件;
信号生成部件,被配置为生成要供应到所述像素部件的视频信号;以及
特性控制部件,被配置为控制所述驱动晶体管的特性,
其中,所述特性控制部件根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性,
其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且
其中,所述驱动晶体管的所述特性控制端直接连接到所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的所述侧上的所述端。
12.一种用于驱动像素电路的方法,该像素电路包括用于驱动显示部件的驱动晶体管,该方法包括:
控制所述驱动晶体管的特性,
其中,根据所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的一侧上的一端处的电势,来控制所述驱动晶体管的特性,
其中,所述驱动晶体管具有特性控制端,阈值电压被适配为通过该特性控制端来控制;并且
其中,所述驱动晶体管的所述特性控制端直接连接到所述显示部件的与所述驱动晶体管相对的所述侧上的所述端。
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