CN103996373B - 显示单元及其驱动方法和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示单元及其驱动方法及包括该显示单元的电子装置。所述显示单元包括：像素阵列部，其由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，且所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成；及驱动电路部，其用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素，其中，在所述写入晶体管完成信号写入之后，从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。根据本发明，能够确保屏幕的可靠性。

Description

显示单元及其驱动方法和电子装置
技术领域
本发明涉及显示单元及其驱动方法和电子装置，且更具体地，本发明涉及均能够确保屏幕的可靠性的显示单元、显示单元的驱动方法及电子装置。
背景技术
有机电致发光(Electro-Luminescence，EL)显示单元、液晶显示器(LCD)和等离子显示板(PDP)等是众所周知的平板显示单元。
在一些有机EL显示单元中的包括使用氧化物半导体形成的晶体管的像素电路中，驱动晶体管或写入晶体管具有由两个以上的晶体管器件彼此串联连接而成的多栅极构造(例如，参考日本未审查的专利申请2010-266490)。
在通过在由氧化物半导体形成的像素电路中使用具有多栅极构造的晶体管来提供与单栅极构造的沟道宽度和沟道长度的电流供应能力等同的电流供应能力的情况下，能够使发生氧脱附(oxygen desorption)的区域变窄以减小从通道材料的氧脱附。此外，在使用具有多栅极构造的晶体管的像素电路中，能够消除在使用具有单栅极构造的晶体管的像素电路中可能出现的阈值校正或迁移率校正时的不恰当的像素操作。
然而，在写入晶体管具有多栅极构造，例如由两个晶体管器件彼此串联连接而成的双栅极构造的情况下，具体地，在发光期间，大的反向偏置被施加至用于构成写入晶体管的晶体管器件之中的更靠近驱动晶体管的晶体管器件。因此，晶体管器件的阈值电压移位(降低)至凹陷侧(depression side)，从而本来用于关断的栅极电压可用于开启，因此，屏幕的可靠性会受到影响。
发明内容
因此，期望确保屏幕的可靠性。
根据本发明的实施例，提供了一种显示单元，所述显示单元包括：像素阵列部，其由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，且所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成；及驱动电路部，其用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素，其中，在所述写入晶体管完成信号写入之后，从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。
每个所述像素可包括开关，所述开关用于将所述中间电位写入所述写入晶体管的所述中间节点，且所述驱动电路部可在所述写入晶体管完成所述信号写入之后开启所述开关。
每个所述像素还可包括开关晶体管，所述开关晶体管用于控制所述驱动晶体管向所述电光器件提供驱动电流，且所述驱动电路部可在开启所述开关晶体管的同时开启所述开关。
所述中间电位低于所述驱动晶体管的所述栅极在所述电光器件的发光期间的电位。
所述中间电位可高于通过从所述写入晶体管的扫描线在所述写入晶体管关断时的电位减去如下晶体管器件的阈值电压而获得的电位，该晶体管器件是从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的且比所述中间节点更靠近所述信号线。
所述中间节点位于从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的最靠近所述驱动晶体管的晶体管器件和另一晶体管器件之间的连接点处。
根据本发明的实施例，提供了一种驱动显示单元的方法，所述方法包括：在所述显示单元中布置像素阵列部和驱动电路部，所述像素阵列部由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成，且所述驱动电路部用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素；及在所述写入晶体管完成信号写入之后，使从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。
根据本发明的实施例，提供了一种设置有显示单元的电子装置，所述显示单元包括：像素阵列部，其由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，且所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成；及驱动电路部，其用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素，其中，在所述写入晶体管完成信号写入之后，从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。
在本发明的实施例中，在写入晶体管完成信号写入之后，从用于构成写入晶体管的多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为信号线的电位和驱动晶体管的栅极的电位之间的中间电位。
在本发明的实施例中，能够确保屏幕的可靠性。
应当理解，前面的概括说明和下面的详细说明都是示例性的，且旨在提供对所要求保护的发明的进一步说明。
附图说明
所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，并被合并到说明书中以作为说明书的一部分。附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用于说明本发明的技术原理。
图1是图示了根据本发明实施例的有源矩阵(active matrix)型显示单元的框图。
图2图示了像素电路的构造示例。
图3是用于说明像素电路的操作的时序图。
图4是用于说明驱动晶体管的迁移率变化的图。
图5是用于说明中间节点的电位的控制的时序图。
图6是用于说明中间节点的电位的控制的时序图。
图7图示了像素电路的另一构造示例。
图8是用于说明中间节点的电位的控制的时序图。
图9图示了应用有本发明实施例的电视机的外观。
图10A和10B图示了应用有本发明实施例的数码相机的外观。
图11图示了应用有本发明实施例的笔记本式个人计算机的外观。
图12图示了应用有本发明实施例的数码摄像机的外观。
图13图示了应用有本发明实施例的多功能便携式电话的外观。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的一些实施例进行说明。
显示单元的构造示例
图1是图示了根据本发明实施例的有源矩阵型显示单元的框图。
有源矩阵型显示单元可以是通过布置在包括电光器件的像素中的有源器件(例如，绝缘栅场效应晶体管)来控制流经电光器件的电流的显示单元。例如，可以将薄膜晶体管(TFT)用作绝缘栅场效应晶体管。
下面将有源矩阵型有机EL显示单元的构造作为示例给出说明，其中该有源矩阵型有机EL显示单元使用有机EL器件作为像素(像素电路)的发光器件，且该有机EL器件为随电流值而改变发光亮度的电流驱动型电光器件。
如图1所示，根据本发明实施例的有机EL显示单元1包括像素阵列部11、写入扫描器12、驱动扫描器13、水平选择器14及栅极驱动器15。
像素阵列部11由多个像素30构成，这些像素30均包括有机EL器件并二维地布置成矩阵形式，且从写入扫描器12至栅极驱动器15的这些元件充当用于驱动像素阵列部11的像素30的驱动电路部。
在有机EL显示单元1能够进行彩色显示的情况下，作为用于形成彩色图像的单位的一个像素(单元像素)由多个子像素构成，且各个子像素与图1中的各个像素30相对应。更具体地，在能够进行彩色显示的显示单元中，一个像素可例如由三个子像素，即发射红色(R)光的子像素、发射绿色(G)光的子像素和发射蓝色(B)光的子像素构成。
然而，一个像素不一定由三种颜色RGB的子像素的组合构成，并还可通过将一种颜色的子像素或多种颜色的子像素添加至这三种颜色的子像素来进行构造。更具体地，为了提高亮度，一个像素可通过将发射白色(W)光的子像素添加至这三种颜色的子像素，或者为了拓展颜色再现范围，一个像素可通过将发射互补色光的一个或多个子像素添加至这三种颜色的子像素来进行构造。
在像素阵列部11中，扫描线31-1～31-m和电源线32-1～32-m在具有m行n列像素30的矩阵中沿行方向(像素行的像素布置方向)接线到各个像素行。此外，信号线33-1～33-n在具有m行n列像素30的矩阵中沿列方向(像素列的像素布置方向)接线到各个像素列。
扫描线31-1～31-m连接到写入扫描器12的对应行的各个输出端。电源线32-1～32-m连接到驱动扫描器13的对应行的各个输出端。信号线33-1～33-n连接到水平选择器14的对应列的各个输出端。
此外，在像素阵列部11中，扫描线34-1～34-m在具有m行n列像素30的矩阵中沿行方向接线到各个像素行。
扫描线34-1～34-m连接到栅极驱动器15的对应行的各个输出端。
像素阵列部11通常形成在诸如玻璃基板等透明绝缘基板上。因此，有机EL显示单元1具有平板构造。可通过使用非晶硅TFT或低温多晶硅TFT来形成像素阵列部11的各像素30的像素电路。在使用低温多晶硅TFT的情况下，还可在形成有像素阵列部11的显示面板(基板)上安装写入扫描器12、驱动扫描器13、水平选择器14和栅极驱动器15。
写入扫描器12由用于以与时钟脉冲相同步的方式使起始脉冲(start pulse)顺序地移位(转移)的移位寄存器电路等构成。在将图像信号的信号电压写入至像素阵列部11的各像素30的过程中，写入扫描器12通过分别将写入扫描信号WS1～WSm(在下文中被简称为“写入扫描信号WS”)顺序地提供至扫描线31-1～31-m(在下文中被简称为“扫描线31”)来一行一行地顺序(线序)扫描像素阵列部11的像素30。
驱动扫描器13由用于以与时钟脉冲相同步的方式使起始脉冲顺序地移位的移位寄存器电路等构成。驱动扫描器13以与写入扫描器12的线序扫描相同步的方式将电源电位DS1～DSm(在下文中被简称为“电源电位DS”)分别提供至电源线32-1～32-m(在下文中被简称为“电源线32”)，电源电位DS1～DSm可在第一电源电位Vcc和低于第一电源电位Vcc的第二电源电位Vini之间切换。通过电源电位DS在第一电源电位Vcc与第二电源电位Vini之间的切换来控制发光和非发光。
水平选择器14选择性地输出与亮度信息对应的图像信号的信号电压Vsig以及从信号提供源(图中没有显示)提供的参考电压Vofs。参考电压Vofs用作图像信号的信号电压Vsig(例如，与图像信号的黑电平对应的电位)的参考，并用于稍后说明的阈值校正。
基于通过写入扫描器12进行的扫描而选定的像素行，将通过信号线33-1～33-n(在下文中被简称为“信号线33”)从水平选择器14输出的信号电压Vsig和参考电压Vofs写入至像素阵列部11的各个像素30。换句话说，水平选择器14采用线序写入驱动形式，即一行一行地写入信号电压Vsig。
栅极驱动器15通过分别将扫描信号WSmid1～WSmidm(在下文中被简称为“扫描信号WSmid”)顺序地提供至扫描线34-1～34-m(在下文中被简称为“扫描线34”)来顺序地扫描(线序地扫描)像素阵列部11的各个像素30。
像素电路的构造示例
图2图示了像素(像素电路)30的特定构造示例。像素30的发光部由有机EL器件51构成，有机EL器件51是随着电流值而改变发光亮度的电流驱动型电光器件。
如图2所示，每个像素30由有机EL器件51和通过将电流施加至有机EL器件51来驱动有机EL器件51的驱动电路构成。
有机EL器件51的阴极连接到与所有的像素30共同接线的公共电源线(所谓的单根布线(solid wiring))。
用于驱动有机EL器件51的驱动电路由驱动晶体管52、写入晶体管53、保持电容器54、辅助电容器55和开关晶体管56构成。驱动晶体管52、写入晶体管53和开关晶体管56使用N沟道型TFT。应当注意的是，此电传导型的晶体管的组合仅仅是示例，且晶体管的组合不限于此示例。此外，晶体管、保持电容器和有机EL器件等之间的连接关系不限于稍后说明的连接关系。
在驱动晶体管52中，(源极和漏极中的)一个电极连接到有机EL器件51的阳极，且(源极和漏极中的)另一电极连接到电源线32。
写入晶体管53具有所谓的双栅极构造，在该双栅极构造中，两个晶体管器件53-1和53-2彼此串联连接。在晶体管器件53-1中，(源极和漏极中的)一个电极连接到信号线33，且(源极和漏极中的)另一电极连接到晶体管器件53-2的(源极和漏极中的)一个电极。在晶体管器件53-2中，(源极和漏极中的)另一电极连接到驱动晶体管52的栅极。此外，写入晶体管53的栅极连接到扫描线31。
应当注意的是，在下文中，将写入晶体管53中的晶体管器件53-1和晶体管器件53-2之间的连接点称为“中间节点N”。
在保持电容器54中，一个电极连接到驱动晶体管52的栅极，且另一电极连接到驱动晶体管52的另一电极和有机EL器件51的阳极。
在辅助电容器55中，一个电极连接到有机EL器件51的阳极，且另一电极连接到公共电源线。辅助电容器55被设置成用作有机EL器件51的等效电容的辅助，以补偿等效电容的不足，从而增强了相对于保持电容器54的图像信号写入增益。
应当注意的是，在图2中，辅助电容器55的另一电极连接到公共电源线；然而，另一电极的连接点不限于公共电源线，并可为固定电位的节点。当辅助电容器55的另一电极连接到固定电位的节点时，能够对有机EL器件51的电容的不足进行补偿，且能够增强相对于保持电容器54的图像信号写入增益。
在开关晶体管56中，(源极和漏极中的)一个电极连接到写入晶体管53的中间节点N，且(源极和漏极中的)另一电极连接到预定电位Vmid。此外，开关晶体管56的栅极连接到扫描线34。
在驱动晶体管52、写入晶体管53(晶体管器件53-1和53-2)和开关晶体管56中的各者中，一个电极是与源极区域或漏极区域电连接的金属配线，而另一电极是与漏极区域或源极区域电连接的金属配线。此外，根据一个电极和另一电极之间的电位关系，一个电极可用作源极或漏极，且另一电极可用作漏极或源极。
像素电路的操作
接下来，下面将参考图3中的时序图对有机EL显示单元1的像素电路30的操作进行说明。
图3中的时序图图示了图2的像素电路30中的电源线32的电位(电源电位)DS、扫描线31的电位(写入扫描信号)WS、信号线33的电位(Vsig/Vofs)及A点(驱动晶体管52的栅极电位)和B点(驱动晶体管52的源极电位)的变化。
在图3中，时间t0之前的时段是有机EL器件51在上一显示帧(上一帧)中的发光时段。在上一帧的发光时段中，电源线32的电位DS处于第一电源电位(在下文中被称为“高电位”)Vcc，且写入晶体管53处于非传导状态。
在此情况下，驱动晶体管52被设计成在饱和区域中操作。因此，通过驱动晶体管52将与驱动晶体管52的栅极-源极电压Vgs相对应的驱动电流(漏极-源极电流)Ids从电源线32提供至有机EL器件51。于是，有机EL器件51发光，且发光亮度与驱动电流Ids的电流值相对应。
在时间t0处，开始线序扫描的新显示帧(当前帧)。电源线32的电位DS从高电位Vcc切换至第二电源电位(在下文中被称为“低电位”)Vini，低电位Vini远低于Vofs-Vth，这里Vth为驱动晶体管52的阈值电压。
假定有机EL器件51的阈值为Vthel，且公共电源线的电位(阴极电位)为Vcath。此时，在确立低电位Vini低于Vthel+Vcath，即Vini<Vthel+Vcath的情况下，B点处的电位大体上等于低电位Vini，因此有机EL器件51变为反向偏置状态，并关断。
在时间t1处，将信号线33的电位从信号电压Vsig切换至参考电压Vofs，且在时间t2处，通过将扫描线31的电位WS从低电位侧转变至高电位侧来使写入晶体管53变为传导状态。此时，将参考电压Vofs从水平选择器14提供至信号线33，因此，A点处的电位被切换至参考电压Vofs。此外，B点处的电位处于远低于参考电压Vofs的电位，即处于低电位。
另外，此时，驱动晶体管52的栅极-源极电压Vgs等于Vofs-Vini。除非此时Vofs-Vini大于驱动晶体管52的阈值电压Vth，否则不允许执行稍后说明的阈值校正，因此，必须确立Vofs-Vini>Vth的关系。
因此，通过将A点处的电位固定至参考电压Vofs并将B点处的电位固定至低电位Vini来进行初始化的过程是执行稍后说明的阈值校正之前的准备(阈值校正准备)过程。
在时间t3处，当将电源线32的电位DS从低电压Vini切换至高电位Vcc时，在A点处的电位被保持在参考电压Vofs的状态下开始阈值校正。换句话说，B点处的电位开始朝如下电位增加，该电位是通过从A点处的电位减去驱动晶体管52的阈值电压Vth而获得的。
在进行此阈值校正时，驱动晶体管52的栅极-源极电压Vgs朝驱动晶体管52的阈值电压Vth收敛。通过保持电容器54来保持与阈值电压Vth相对应的电压。
应当注意的是，在执行阈值校正的时段(阈值校正时段)中，为了使电流仅流向保持电容器54而不流向有机EL器件51，公共电源线的电位Vcath被设定成使有机EL器件51变为关断状态。
在时间t4处，通过将扫描线31的电位WS转变为低电位侧来使写入晶体管53变为非传导状态。此时，通过使驱动晶体管52的栅极与信号线33电分离来使驱动晶体管52的栅极变为浮动状态。然而，由于驱动晶体管52的栅极-源极电压Vgs等于阈值电压Vth，所以驱动晶体管52处于关断状态。因此，驱动电流Ids不流经驱动晶体管52。
在时间t5处，将信号线33的电位从参考电压Vofs切换至图像信号的信号电压Vsig。接下来，在时间t6处，通过使扫描线31的电位WS转变为高电位侧来使写入晶体管53变为传导状态，且写入晶体管53对图像信号的信号电压Vsig进行采样，以将图像信号的信号电压Vsig写入至像素30。
通过由写入晶体管53进行的此信号电压Vsig的写入来将A点处的电位切换至信号电压Vsig。然后，在通过图像信号的信号电压Vsig来驱动驱动晶体管52时，驱动晶体管52的阈值电压Vth和由保持电容器54保持的阈值电压彼此抵消。
此时，有机EL器件51处于关断状态(高阻抗状态)。因此，基于图像信号的信号电压Vsig从电源线32流向驱动晶体管52的驱动电流Ids流向有机EL器件51的等效电容和辅助电容器55。因此，开始对有机EL器件51的等效电容和辅助电容器55充电。
由于对有机EL器件51的等效电容和辅助电容器55进行充电，所以B点处的电位随时间增大。此时，已抵消了像素之间的驱动晶体管52的阈值电压Vth的变化(差异)，且驱动晶体管52的驱动电流Ids取决于驱动晶体管52的迁移率μ。应当注意的是，驱动晶体管52的迁移率μ是用于构成驱动晶体管52的通道的半导体薄膜的迁移率。
假定保持电容器54的保持电压(驱动晶体管52的栅极-源极电压)Vgs与图像信号的信号电压Vsig比值，即写入增益为1(理想值)。因此，当B点处的电位增大至Vofs-Vth+ΔV的电位时，驱动晶体管52的栅极-源极电压Vgs达到Vsig-Vofs+Vth-ΔV。
更具体地，B点处的电位的增量ΔV的作用在于，从由保持电容器54保持的电压(Vsig-Vofs+Vth)中减去该增量，以使保持电容器54的充电电荷放电。换句话说，B点处的电位的增量ΔV被负反馈至保持电容器54。因此，B点处的电位的增量ΔV是负反馈量。
因此，当将与流经驱动晶体管52的驱动电流Ids相对应的反馈量ΔV反馈至栅极-源极电压Vgs时，消除了驱动晶体管52的驱动电流Ids对迁移率μ的依赖。此过程是迁移率校正，即校正了像素之间的驱动晶体管52的迁移率μ的变化(差异)。
迁移率校正的原理
下面将参考图4对驱动晶体管52的迁移率校正的原理进行说明。
图4图示了如下特性曲线，该特性曲线对包括具有相对大的迁移率μ的驱动晶体管52的像素A和包括具有相对小的迁移率μ的驱动晶体管52的像素B进行比较。在每个驱动晶体管52由多晶硅薄膜晶体管等构成的情况下，与像素A和像素B一样，像素之间的迁移率μ的变化是不可避免的。
例如，考虑如下情况：在像素A和像素B之间出现迁移率μ的变化的状态下，将相同的信号幅值Vin(=Vsig-Vofs)写入至像素A和像素B。在此情况下，除非对迁移率μ进行某些校正，否则就会在流经具有大迁移率μ的像素A的驱动电流Ids1′和流经具有小迁移率μ的像素B的驱动电流Ids2′之间出现大的差异。当像素之间的迁移率μ变化在像素之间引起驱动电流Ids的大的差异时，屏幕的均匀性受到损害。
已知的是，在迁移率μ为大的情况下，驱动电流Ids也大。因此，迁移率μ增加得越多，负反馈的反馈量ΔV也增加得越多。如图4所示，具有大迁移率μ的像素A的反馈量ΔV1大于具有小迁移率μ的像素B的反馈量ΔV2。
因此，由于通过迁移率校正将与驱动晶体管52的驱动电流Ids相对应的反馈量ΔV负反馈至栅极-源极电压Vgs，所以迁移率μ越大，施加的负反馈越大。因此，能够减小像素之间的迁移率μ的变化。
更具体地，当以反馈量ΔV1对具有大迁移率μ的像素A进行校正时，驱动电流Ids从Ids1′大大地下降至Ids1。另一方面，由于具有小迁移率μ的像素B的反馈量ΔV2较小，所以驱动电流Ids从Ids2′下降至Ids2，即没有如此多地下降。因此，像素A的驱动电流Ids1和像素B的驱动电流Ids2变得大体上彼此相等，因此，像素之间的迁移率μ的变化得到校正。
再次参考图3中的时序图，在时间t7处，通过将扫描线31的电位WS转变至低电位侧使写入晶体管53变为非传导状态。因此，驱动晶体管52的栅极与信号线33电分离，从而变为浮动状态。
由于保持电容器54连接在驱动晶体管52的栅极和源极之间，所以在驱动晶体管52的栅极处于浮动状态的情况下，A点处的电位(驱动晶体管52的栅极电位)随B点处的电位(驱动晶体管52的源极电位)变化而发生变化。
驱动晶体管52的栅极电位以此方式随驱动晶体管52的源极电位变化而发生变化的操作被称为自举操作(bootstrap operation)，即在该操作中，在维持由保持电容器54保持的栅极-源极电压Vgs的同时，增大驱动晶体管52的栅极电位和源极电位。
当使驱动晶体管52的栅极变为浮动状态且同时驱动晶体管52的驱动电流Ids开始流经有机EL器件51时，有机EL器件51的阳极电位增大。
然后，当有机EL器件的阳极电位超过Vthel+Vcath时，驱动电流开始流经有机EL器件51，且于是有机EL器件51开始发光。此外，有机EL器件51的阳极电位的增大意味着驱动晶体管52的源极电位的增大，即B点处的电位的增大。然后，当B点处的电位增大时，A点处的电位通过保持电容器54的自举操作而随B点处的电位增大而增大。
此时，在假设自举增益为1(理想值)的情况下，A点处的电位的增加量等于B点处的电位的增加量。因此，驱动晶体管52的栅极-源极电压Vgs在发光时段期间被维持在固定值Vsig-Vofs+Vth-ΔV。然后，在时间t8处，将信号线33的电位从图像信号的信号电压Vsig切换至参考电压Vofs。
在上述电路操作中，在一个水平扫描时段(1H)中执行阈值校正准备、阈值校正、信号电压Vsig的写入(信号写入)和迁移率校正。此外，在时间t6至时间t7的时段中同时地执行信号写入和迁移率校正。
分割阈值校正(divided threshold correction)
应当注意的是，上面对仅执行一次阈值校正的电路操作进行了说明，然而，此电路操作仅仅是示例，且根据本发明实施例的电路操作不限于此示例。例如，可采用如下电路操作：除一起执行阈值校正、迁移率校正和信号写入的1H时段之外，在该1H时段之前的多个水平扫描时段中分割地执行多次阈值校正，即所谓的分割阈值校正。
在此分割阈值校正的电路操作中，即使被指定为一个水平扫描时段的时段由于与更高的清晰度相关的像素数目的增加而被缩短，也能够在多个水平扫描时段中始终确保足够的时间作为阈值校正时段。因此，即使被指定为一个水平扫描时段的时间被缩短，也能够确保足够的时间作为阈值校正时段，因此，阈值校正能够得到可靠地执行。
中间节点的电位的控制
在像素30中，写入晶体管53的中间节点N的电位受扫描信号WSmid控制。更具体地，当开关晶体管56响应扫描信号WSmid而开启时，写入晶体管53的中间节点N的电位变为预定电位Vmid。预定电位Vmid是信号线33的电位和驱动晶体管52的栅极的电位之间的电位，例如，信号线33的电位和驱动晶体管52的栅极的电位之间的大体上中间的电位。在下文中将预定电位Vmid称为“中间电位Vmid”。
下面将参考图5的时序图来说明通过扫描信号WSmid来控制写入晶体管53的中间节点N的电位的操作示例。
图5的时序图图示了电源线32的电位DS、扫描线31的电位WS和扫描线34的扫描信号WSmid的变化。
应当注意的是，在图5的时序图中，电源线32的电位DS和扫描线31的电位WS的变化与图3的时序图中的变化相同。此外，虽然在图5中没有示出，但是信号线33的电位(Vsig/Vofs)的变化也与图3的时序图中的变化相同。换句话说，如图5的时序图所示，在从时间t11至时间t13的时段中执行阈值校正准备，在从时间t13至时间t14的时段中执行阈值校正，且在从时间t15至时间t16的时段中执行信号写入和迁移率校正。时间t16之后的时段是发光时段。
如图5所示，在前一帧中的发光时段中，通过将扫描线34的扫描信号WSmid从高电位转变至低电位来使开关晶体管56变为非传导状态。在执行阈值校正准备、阈值校正、信号写入和迁移率校正时，此状态一直持续。
然后，在时间t16之后的发光时段中，通过将扫描线34的扫描信号WSmid从低电位转变至高电位来使开关晶体管56变为传导状态。换句话说，栅极驱动器15在有机EL器件51的发光期间开启开关晶体管56。因此，写入晶体管53的中间节点N的电位变为中间电位Vmid。
如上文参考图3的时序图所述，在发光时段中，当驱动晶体管52的栅极电位(图2中的A处的电位)变为高电位时，信号线33的电位从信号电压Vsig下降至参考电压Vofs。此时写入晶体管53的中间节点N的电位变为WS_L-Vth，这里WS_L为扫描线31在写入晶体管53关断时的电位(低电位侧处的电位)，且Vth为晶体管器件53-1的阈值电压。此电位远低于发光时段中的驱动晶体管52的栅极电位，因此，将大的反向偏置施加至写入晶体管53，具体地，施加至更靠近驱动晶体管52的晶体管器件53-2。
因此，在本发明的此实施例中，在有机EL器件51的发光时段中，通过开启开关晶体管56来使写入晶体管53的中间节点N的电位变为中间电位Vmid。在此情况下，中间电位Vmid至少在有机EL器件51的发光时段期间低于驱动晶体管52的栅极电位且高于上述WS_L-Vth。因此，能够降低施加至晶体管器件53-2的反向偏置。
应当注意的是，在图5的时序图中，在有机EL器件51开始发光之后，开启开关晶体管56，且在机EL器件51停止发光之前，关断开关晶体管56，然而，可至少在写入晶体管53完成信号写入之后开启开关晶体管56，且可在阈值校正准备时段中开启写入晶体管53时关断开关晶体管56。因此，如图6所示，可在写入晶体管53完成信号写入时(时间t16)开启开关晶体管56，且可在阈值校正准备时段中开启写入晶体管53时(时间t12)关断开关晶体管56。
在上面的操作中，在写入晶体管53完成信号写入之后开启开关晶体管56，因此，能够使发光期间的写入晶体管53的中间节点N的电位变为中间电位Vmid。因此，在发光期间，能够降低施加至写入晶体管53中的更靠近驱动晶体管52的晶体管器件53-2的反向偏置，因此，能够抑制晶体管器件53-2的阈值电压朝凹陷侧移位，且因此，能够确保屏幕的可靠性。
在将写入晶体管53看作一个晶体管的情况下，上面对如下示例进行了说明：将本发明应用至包括具有所谓的2tr/2c构造的像素电路的有机EL显示单元，该2tr/2c构造具有两个晶体管(即驱动晶体管52和写入晶体管53)和两个电容器(即保持电容器54和辅助电容器55)。然而，本发明适用于包括具有任何其他构造的像素电路的有机EL显示单元。换句话说，本发明的实施例可应用于包括具有更多晶体管的像素电路或具有更多电容器的像素电路的有机EL显示单元。
显示单元的其他构造示例
图7图示了包括具有3Tr/2C构造的像素电路的有源矩阵型有机EL显示单元的构造示例。
应当注意的是，在图7的有机EL显示单元101中，使用相同的名称和相同的附图标记来表示功能与图2中的有机EL显示单元1中的元件相同的元件，且将不对这些元件作进一步说明。
图7中的有机EL显示单元101与图2中的有机EL显示单元1的不同之处在于像素130代替了像素30。此外，图7中的每个像素130与图2中的每个像素30的不同之处在于还包括了开关晶体管151。
在开关晶体管151中，(源极和漏极中的)一个电极连接到固定电位Vcc，且(源极和漏极中的)另一电极连接到驱动晶体管52的源极或漏极。此外，开关晶体管151的栅极连接到扫描线32′。
应当注意的是，在图7的有机EL显示单元101中，驱动扫描器13以与写入扫描器12的线序扫描相同步的方式将扫描信号DS′提供至扫描线32′，以控制像素130的发光和不发光。更具体地，开关晶体管151响应于来自扫描线32′的扫描信号DS′而控制驱动晶体管52向有机EL器件51提供驱动电流Ids。
像素电路的操作
接下来，下面将参考图8中的时序图对有机EL显示单元101的像素电路130的操作进行说明。
图8中的时序图图示了扫描线32′的电位DS′、扫描线31的电位WS和扫描线34的扫描信号WSmid的变化。
在图8的时序图中，将不再对时间t21之前执行的过程进一步说明，更具体地，不再对阈值校正准备和阈值校正进一步说明，然而，如图8中的时序图所示，在从时间t21至时间t22的时段中执行信号写入，且时间t23之后的时段是发光时段。应当注意的是，在图8的时序图中，不执行迁移率校正。
如图8所示，在完成信号写入之后，当在时间t23处开始发光时，通过将扫描线34的扫描信号WSmid从低电位转变至高电位来使开关晶体管56变为传导状态。换句话说，在开启开关晶体管151的同时，栅极驱动器15开启开关晶体管56。因此，写入晶体管53的中间节点N的电位变为中间电位Vmid。
在上面的操作中，在写入晶体管53的信号写入之后，在开启开关晶体管151的同时开启开关晶体管56，因此，能够使发光期间的写入晶体管53的中间节点N的电位变为中间电位Vmid。因此，在发光期间，能够降低施加至写入晶体管53中的更靠近驱动晶体管52的晶体管器件53-2的反向偏置，因此，能够抑制晶体管器件53-2的阈值电压朝凹陷侧移位，且因此，能够确保屏幕的可靠性。
应当注意的是，如上所述，使开关晶体管56和开关晶体管151同时开启，因此，在有机EL显示单元101中，可包含一个既用作驱动扫描器13又用作栅极驱动器15的电路。因此，能够简化有机EL显示单元101的构造。
此外，如上所述，写入晶体管53具有双栅极构造。然而，写入晶体管53可具有三个或更多晶体管器件彼此串联连接而成的多栅极构造。在此情况下，中间节点位于从三个或更多晶体管器件中选择的最靠近驱动晶体管52的晶体管器件和另一晶体管器件之间的连接点。因此，在发光期间，能够降低施加至最靠近驱动晶体管52的晶体管器件的反向偏置。
虽然上面对根据本发明实施例的有机EL显示单元的构造和操作进行了说明，但是本发明适用于任何其他显示单元。更具体地，本发明适用于使用诸如无机EL器件、LED器件或半导体激光二极管等发光亮度随流经器件的电流的电流值而发生变化的电流驱动型电光器件(发光器件)的任何显示单元。此外，本发明还适用于任何除使用电流驱动型电光器件的显示单元之外的诸如液晶显示单元和等离子体显示单元等具有在像素中包括电容器的构造的显示单元。
电子装置
根据本发明的上述实施例的显示单元适用于任何领域中的电子装置的用于将输入至电子装置的图像信号或在电子装置中产生的图像信号显示为图像的显示部(显示单元)。例如，根据本发明实施例的显示单元可适用于如图9～图13所示的各种电子装置的显示部。
如上所述，在根据本发明实施例的显示单元中，能够确保屏幕的可靠性。因此，当将根据本发明实施例的显示单元用作任何领域中的电子装置的显示部时，能够获得高质量的显示图像。
根据本发明实施例的显示单元包括具有通过密封的方式构造的模块形式的显示单元。例如，根据本发明实施例的显示单元包括通过将诸如透明玻璃等对向部件粘接到像素阵列部而形成的显示模块。应当注意的是，可将用于将来自外部元件的信号等输入和输出至显示阵列部的电路部和FPC(挠性印制电路)等设置到显示模块。
下面将对应用有根据本发明实施例的显示单元中任一显示单元的电子装置的特定示例进行说明。
图9是图示了应用有根据本发明实施例的任一显示单元的电视机的外观的立体图。电视机包括由前面板202和滤光玻璃203等构成的图像显示屏部201，并使用根据本发明实施例的任一显示单元作为图像显示屏部201。
图10A和图10B是图示了应用有根据本发明实施例的任一显示单元的数码相机的外观的立体图。图10A是前视立体图，且图10B是后视立体图。数码相机包括用于闪光的发光部211、显示部212、菜单切换部213和快门按钮214等，并使用根据本发明实施例的任一显示单元作为显示部212。
图11是图示了应用有根据本发明实施例的任一显示单元的笔记本式个人计算机的外观的立体图。笔记本式个人计算机在主体221中包括用于输入字符的操作等的键盘222和用于显示图像的显示部223等，并使用根据本发明实施例的任一显示单元作为显示部223。
图12是图示了应用有根据本发明实施例的任一显示单元的摄像机的外观的立体图。摄像机包括主体231、用于拍摄物体图像的透镜232、拍摄开始和停止开关233及显示部234等，并使用根据本发明实施例的任一显示单元作为显示部234。
图13是图示了应用有根据本发明实施例的任一显示单元的便携式终端(例如，多功能便携式电话)的外观的立体图。多功能便携式电话包括外壳241、具有触屏功能的显示器242和相机(图中没有显示)等，并使用根据本发明实施例的任一显示单元作为显示器242。
应当注意的是，本发明不限于上述实施例，并且可在不偏离本发明的范围的情况下通过对实施例进行各种修改来实施本发明。
此外，本发明可具有下列构造。
(1)一种显示单元，所述显示单元包括：
像素阵列部，其由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，且所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成；及
驱动电路部，其用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素，
其中，在所述写入晶体管完成信号写入之后，从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。
(2)如(1)所述的显示单元，其中，
每个所述像素包括开关，所述开关用于将所述中间电位写入所述写入晶体管的所述中间节点，且
所述驱动电路部在所述写入晶体管完成所述信号写入之后开启所述开关。
(3)如(2)所述的显示单元，其中，
每个所述像素还包括开关晶体管，所述开关晶体管用于控制所述驱动晶体管向所述电光器件提供驱动电流，且
所述驱动电路部在开启所述开关晶体管的同时开启所述开关。
(4)如(1)～(3)中任一项所述的显示单元，其中，所述中间电位低于所述驱动晶体管的所述栅极在所述电光器件的发光期间的电位。
(5)如(1)～(4)中任一项所述的显示单元，其中，所述中间电位高于通过从所述写入晶体管的扫描线在所述写入晶体管关断时的电位减去如下晶体管器件的阈值电压而获得的电位，该晶体管器件是从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的且比所述中间节点更靠近所述信号线。
(6)如(1)～(5)中任一项所述的显示单元，其中，所述中间节点位于从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的最靠近所述驱动晶体管的晶体管器件和另一晶体管器件之间的连接点处。
(7)一种驱动显示单元的方法，所述方法包括：
在所述显示单元中布置像素阵列部和驱动电路部，所述像素阵列部由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成，且所述驱动电路部用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素；及
在所述写入晶体管完成信号写入之后，使从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。
(8)一种设置有显示单元的电子装置，所述显示单元包括：
像素阵列部，其由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，且所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成；及
驱动电路部，其用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素，
其中，在所述写入晶体管完成信号写入之后，从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点的电位变为所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内，进行不同的修改，合成，次合成及改变。
本申请要求2013年2月20日提交的日本优先权专利申请JP2013-031375的权益，在此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

Claims (8)

1.一种显示单元，其包括：
像素阵列部，其由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管、第一开关晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，且所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成；及
驱动电路部，其用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素且包括栅极驱动器，
其中，所述第一开关晶体管的栅极与连接至所述栅极驱动器的扫描线连接，所述第一开关晶体管的源极和漏极中的一者连接到用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点，且另一者连接到预定电位，所述预定电位是所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位，并且
在所述写入晶体管完成信号写入之后，所述中间节点的电位变为所述中间电位。
2.如权利要求1所述的显示单元，其中，
所述第一开关晶体管用于将所述中间电位写入所述写入晶体管的所述中间节点，且
所述驱动电路部在所述写入晶体管完成所述信号写入之后开启所述第一开关晶体管。
3.如权利要求2所述的显示单元，其中，
每个所述像素还包括第二开关晶体管，其中所述第二开关晶体管用于控制所述驱动晶体管向所述电光器件提供驱动电流，且
所述驱动电路部在开启所述第二开关晶体管的同时开启所述第一开关晶体管。
4.如权利要求1-3中任一项所述的显示单元，其中，所述中间电位低于所述驱动晶体管的所述栅极在所述电光器件的发光期间的电位。
5.如权利要求1-3中任一项所述的显示单元，其中，所述中间电位高于通过从所述写入晶体管的扫描线在所述写入晶体管关断时的电位减去如下晶体管器件的阈值电压而获得的电位，该晶体管器件是从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的且比所述中间节点更靠近所述信号线。
6.如权利要求1-3中任一项所述的显示单元，其中，所述中间节点位于从用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的最靠近所述驱动晶体管的晶体管器件和另一晶体管器件之间的连接点处。
7.一种驱动显示单元的方法，其包括：
在所述显示单元中布置像素阵列部和驱动电路部，所述像素阵列部由布置成矩阵形式的像素构成，每个所述像素包括电光器件、驱动晶体管、开关晶体管和写入晶体管，所述驱动晶体管用于驱动所述电光器件，所述写入晶体管连接在信号线和所述驱动晶体管的栅极之间并由彼此串联连接的多个晶体管器件构成，且所述驱动电路部用于驱动所述像素阵列部的每个所述像素且包括栅极驱动器，所述开关晶体管的栅极与连接至所述栅极驱动器的扫描线连接，所述开关晶体管的源极和漏极中的一者连接到用于构成所述写入晶体管的所述多个晶体管器件中选择的两个晶体管器件之间的中间节点，且另一者连接到预定电位，所述预定电位是所述信号线的电位和所述驱动晶体管的所述栅极的电位之间的中间电位；及
在所述写入晶体管完成信号写入之后，使所述中间节点的电位变为所述中间电位。
8.一种电子装置，其设置有权利要求1-6中任一项所述的显示单元。
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