CN1707587A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实现一种不管显示亮度的变动、均能抑制薄膜晶体管等晶体管元件的电特性降低的显示装置。具有根据显示部(2)的显示亮度，一边维持薄膜晶体管(11)在饱和区域驱动的状态，一边改变施加于电源线(5)的电压及信号线驱动电路(8)的显示信号生成时所用的参考电压。具体而言，本实施方式1的显示装置具备：供给电流源电压的电流源(9)；对信号线驱动电路(8)供给显示信号生成所用的参考电压的参考电压生成部(15)；和控制电流源电压及参考电压值的控制部(18)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置，该显示装置包括根据显示灰度发光的电流发光元件、及控制流入电流发光元件的电流值的薄膜晶体管。
背景技术
使用本身发光的有机电致发光(EL)元件的有机EL显示装置，不需要液晶显示装置所必要的背光灯，最适合装置的薄型化，同时视场角也无限制。因此，作为取代液晶显示装置的次世代显示装置而期待实用化。
作为使用有机EL元件的图像显示装置，已知有单纯(无源)矩阵型及有源矩阵型。前者结构简单却有难以实现大型且高精细的表示器的问题。因此，近年来盛行开发有源矩阵型显示装置(例如参照专利文献1)，该有源矩阵型显示装置利用同时设于像素内的有源元件、例如由薄膜晶体管(thin film transistor)所构成的驱动元件来控制流到像素内部发光元件的电流。
作为形成起驱动元件作用的薄膜晶体管的沟道形成区域的材料，已知有多晶硅及非晶硅。在此，在为由多晶硅形成的薄膜晶体管的情况下，能提高载体迁移率，但有难以控制用来形成沟道层的多晶硅粒径的问题。由于使用多晶硅的薄膜晶体管的迁移率，受到形成沟道层的多晶硅粒径的影响，故在粒径控制困难的情况下，在每个像素上薄膜晶体管的迁移率不同。例如，考虑在为了在画面整体上表示单一色，而使对构成各个像素的薄膜晶体管施加的栅极电压相等的情形。使用多晶硅的薄膜晶体管，因粒径控制困难，故每个像素上的迁移率不同，流到有机EL元件的电流值也不同。因为有机EL元件是电流发光元件，故通过使流入的电流值不同，从而亮度在每个像素上变动，因此实际上无法表示单一色。
相对于此，以非晶硅形成沟道层的薄膜晶体管，由于不必控制粒径，故没有设于每个像素上的各个薄膜晶体管的迁移率不同的问题。因此，作为有机EL元件的驱动元件所使用的薄膜晶体管最好使用以非晶硅形成沟道层的薄膜晶体管，通过使用具有该结构的薄膜晶体管，从而能对各个有机EL元件提供大致均等的电流。
【专利文献1】
特开2002-196357号公报
然而，在将以非晶硅形成沟道层的薄膜晶体管用作驱动元件的情况下，有在现有的图像显示装置中难以长时间进行图像表示的问题。已知使用非晶硅的薄膜晶体管在长时间于沟道层流过电流的情况下，阈值电压将逐渐改变，即便持续施加恒定的栅极电压，流过沟道层的电流的值也会随着阈值电压的变动而改变。
例如，已知在现有的图像显示装置中持续流过电流而使有机EL元件以150cd/m2的亮度发光时，若经过2000个小时，则回产生经过了100小时左右的时刻的2倍的阈值电压变动。一般来说，作为使用有机EL元件的图像显示装置的性能，希望保持恒定的亮度连续约20000个小时，不希望阈值电压在短时间内有大的变动。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于实现一种不管显示亮度的变动，均能抑制薄膜晶体管等晶体管元件的电特性的降低的显示装置。
为了解决上述的问题并达成目的，技术方案1的显示装置，其特征在于具备：电流发光元件，其以对应于注入电流的亮度发光；晶体管元件，其根据供给给栅极·源极间的数据电压来控制流到所述电流发光元件的电流值；和控制机构，其维持所述晶体管元件在饱和区域驱动的状态，同时根据所述电流发光元件的亮度变化来控制所述晶体管元件的栅极·源极间电压与栅极·漏极间电压。
根据该技术方案1的发明，因为具备控制机构，该控制机构根据显示亮度的变化，维持晶体管元件在饱和区域驱动的状态，同时控制晶体管元件的栅极电压、源极电压及漏极电压，故能抑制晶体管元件的驱动阈值电压的变动，可以实现长寿命的显示装置。
此外，技术方案2的显示装置，其特征在于，在上述的发明中，所述控制机构以使晶体管元件的栅极·源极间电压与所述晶体管元件的驱动阈值电压的差值成为晶体管元件的漏极·源极间电压以下的值的方式进行控制。
另外，技术方案3的显示装置，其特征在于，在上述的发明中，进一步具备：电流源，其通过输出规定的电流源电压，而将电流供给给电流发光元件；数据电压供给机构，其根据规定的参考电压，生成按照显示灰度的数据电压；和参考电压生成机构，其生成与显示亮度对应的参考电压；所述控制机构通过控制所述电流源电压及所述参考电压的值，从而控制晶体管元件的栅极·源极间电压与栅极·漏极间电压。
再者，技术方案4的显示装置，其特征在于，在上述的发明中，所述控制机构根据基准电流源电压及基准参考电压来控制任意显示亮度下的电流源电压及参考电压的值，所述基准电流源电压是在规定的基准显示亮度下、晶体管元件于饱和区域驱动的电流源电压，所述基准参考电压是在所述基准显示亮度下、晶体管元件于饱和区域起动的参考电压。
进而，技术方案5的显示装置，其特征在于，在上述的发明中，所述电流发光元件，阳极侧与所述电流源电连接，阴极侧与所述晶体管元件的漏电极电连接；所述基准电流源电压及所述基准参考电压确定为：所述基准电流源电压与施加于所述电流发光元件阳极·阴极间的电压最大值的差值成为所述基准参考电压以上的值。
再有，技术方案6的显示装置，其特征在于，在上述的发明中，所述控制机构将所述电流源电压作为所述基准电流源电压与对应于显示亮度的差分电压之和导出；且将所述参考电压作为所述基准参考电压与差分电压除以根据晶体管元件周边电路结构而定的电路参数所得的值之和来导出。
还有，技术方案7的显示装置，其特征在于，在上述的发明中，进一步具备检测所述晶体管元件的驱动阈值电压的阈值电压检测机构；向所述晶体管元件的栅极·源极间供给数据电压与由所述阈值电压检测机构检测出的驱动阈值电压之和相对应的电压。
本发明的显示装置，因为具备控制机构，该控制机构根据显示亮度的变化，维持晶体管元件在饱和区域驱动的状态，同时控制晶体管元件的栅极电压、源极电压及漏极电压，因此能抑制晶体管元件的驱动阈值电压的变动，可以实现长寿命的显示装置。
附图说明
图1是表示实施方式1的显示装置全体构成的示意图。
图2是用来说明实施方式1的显示装置的电流源电压决定及参考电压决定的流程图。
图3是表示在连续驱动薄膜晶体管的情形下驱动阈值电压变动的曲线图。
图4是表示显示装置所具备的控制部具体例的电路图。
图5是表示显示装置所具备的控制部具体例的电路图。
图6是表示实施方式2的显示装置全体构成的示意图。
图7是表示实施方式2的显示装置所具备的配线结构的电位变动的时间图。
图中：1-像素电路，2-显示部，3-扫描线，4-信号线，5-电源线，6-电流排出线，7-扫描线驱动电路，8-信号线驱动电路，9-电流源，10-电流发光元件，11-薄膜晶体管，12-电容器，13-薄膜晶体管，15-参考电压生成部，17-亮度值输入部，18-控制部，19-图像数据生成装置，25-像素电路，26-阈值电压加法运算部，27-显示部，28-电容器，29-开关元件，30-开关元件，31-复位线，32-加法运算控制部，33-信号线驱动电路。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施本发明的显示装置的最佳方式(以下，仅称为「实施方式」)。而且，应注意的是附图为示意图，与真实的图不同，故在附图之间当然也包含彼此尺寸关系或比率不同的部分。另外，在以下的说明中，关于薄膜晶体管，栅电极以外的电极结构，在可能起到源电极及漏电极中任一极的作用的情况下，称为源/漏电极。再者，以下叙述的薄膜晶体管，是以n沟道型晶体管来说明的，不过，当然也可将本发明应用于p沟道型晶体管。
(实施方式1)
首先，对实施方式1的显示装置进行说明。图1是表示本实施方式1的显示装置的整体构成的示意图。如图1所示，本实施方式1的显示装置包括：显示部2，其具备对应于显示像素而多个配置成矩阵状的像素电路1；多条扫描线3，其沿着由像素电路1形成的矩阵的列方向延伸，并分别对属于同一行的像素电路1供给规定的扫描信号；多条信号线4，其沿着由像素电路1形成的矩阵的行方向延伸，并分别对属于同一列的像素电路1供给规定的显示信号；对像素电路1供给电流的电源线5；和排出注入像素电路1的电流的电流排出线6。此外，本实施方式1的显示装置还具备：与扫描线3连接，生成由扫描线3供给的扫描信号的扫描线驱动电路7；与信号线4连接，生成由信号线4供给的显示信号的信号线驱动电路8。
像素电路1对应于显示像素(在为进行彩色显示的显示装置的情形下，为显示像素中的R(红)、G(绿)、B(蓝)的副像素)而配置成矩阵状，通过以对应于显示灰度的亮度输出光，而整体进行图像显示。具体而言，像素电路1具备：以对应于注入电流的亮度发光的电流发光元件10；及薄膜晶体管11，其漏电极连接于电流发光元件10的阴极侧且源电极连接于电流排出线6，以控制流往电流发光元件10的电流值。另外，像素电路1具备：配置于薄膜晶体管11的栅极·源极间的电容器12；及薄膜晶体管13，其栅电极与扫描线3连接，一边的源/漏电极与信号线4连接，另一边的源/漏电极与薄膜晶体管11的栅电极连接。
电流发光元件10具有以对应于注入电流的亮度发光的功能。电流发光元件10例如由有机EL元件构成，具体而言，具有阳极层、发光层及阴极层依序层叠的结构。发光层使自阴极层侧注入的电子与自阳极层侧注入的空穴进行发光再结合，具体而言，具有由酞菁、三铅配位化合物、双(苯并喹啉醇合)铍配位化合物(BeBq2)(benzoquinolinol-beryllium complex)等有机类材料形成，根据必要添加了规定的杂质的结构。此外，在使用有机EL元件作为电流发光元件10的情况下，也可成为相对发光层于阳极侧设置空穴输送层，并相对发光层于阴极侧设置电子输送层的结构。
薄膜晶体管11作为技术方案范围的晶体管元件的一例发挥作用。具体而言，薄膜晶体管11具有通过将与显示灰度对应的电压施加于栅电极，来控制流往电流发光元件10的电流值的功能。另外，虽然薄膜晶体管11的结构能采用任意结构，但考虑到多数存在的各像素电路1的电特性变动少等优点，本实施方式1中采用沟道形成区域由非晶硅形成的结构。
薄膜晶体管13具有根据自扫描线3施加的电压而驱动的构成，具有根据自扫描线3施加的电压来控制薄膜晶体管11的栅电极与信号线4之间的导通状态的功能。另外，薄膜晶体管13的具体结构与薄膜晶体管11相同。
扫描线驱动电路7用来经扫描线3控制像素电路1所具备的薄膜晶体管13的驱动。具体而言，扫描线驱动电路7具有对与像素电路1所形成的矩阵的各行对应配置而成的多条扫描线3，依序供给薄膜晶体管13的驱动上足够的电压。
信号线驱动电路8用于经信号线4对像素电路1所具备的薄膜晶体管11供给与显示灰度对应的电压。具体而言，信号线驱动电路8根据由形成于外部的图像数据生成装置19生成的图像数据、及由后述的参考电压生成部15生成的参考电压，来生成供给到各像素电路1所具备的薄膜晶体管11的电压。另外，在本实施方式1中，信号线驱动电路8实际上供给的电压，也考虑薄膜晶体管11的驱动阈值电压，是与显示灰度对应的数据电压Vdata与驱动阈值电压Vth之和。
进而，本实施方式1的显示装置具备：经电源线5供给有机EL元件12发光所需的电流的电流源9；生成决定由信号线驱动电路8供给的数据电压Vdata时所用的参考电压的参考电压生成部15；及用于输入显示部2全体中的显示亮度的具体值的亮度值输入部17。再者，本实施方式1的显示装置具备控制部18，该控制部18例如决定由电流源9供给电流时施加于有机EL元件12阳极侧的电流源电压VDD的值、及由参考电压生成部15生成的参考电压Vref的值。
电流源9具有：通过经电源线5对电流发光元件10的阳极施加规定电压，而对电流发光元件10的阳极·阴极间赋予规定的电位差，根据该电位差使电流流过电流发光元件10的功能。另外，如后述的，电流源9可以根据控制部18的控制而改变供给到有机EL元件12阳极侧的电流源电压VDD的值。
参考电压生成部15用来进行对应于显示部2全体的显示亮度的参考电压的生成·输出。在此，对参考电压与由信号线驱动电路8生成的数据电压的关系进行简单的说明。图2是表示两者关系的示意图。如图2所示，信号线驱动电路8形成为具有电阻R0～R256串联连接的结构，该串联结构的一端连接于接地电位，另一端输入由参考电压生成部15生成的参考电压Vref。
另外，图2的电压V0～V255分别表示与显示灰度0～255对应的数据电压Vdata的值。即，信号线驱动电路8中生成的数据电压Vdata，如图2所示，由自参考电压生成部15供给的参考电压Vref的分压来决定。因此，即便是同一灰度，数据电压Vdata的绝对值也会随参考电压Vref的具体值而不同，通过使参考电压Vref的值根据显示部2全体的显示亮度等来改变，从而数据电压Vdata的绝对值也改变。
亮度值输入部17用来输入显示部2全体亮度的值。亮度输入部21，具体来说，例如可以做成使用者能输入与所希望亮度对应的数值的构成，也可以做成随着消耗电力等驱动条件变更而导出适当亮度的构成。
控制部18除了具有对实施方式1的显示装置的各构成要素的驱动状态等进行控制的功能以外，还具有以根据自亮度值输入部17输入的具体亮度决定自电流源9输出的电流源电压VDD及自参考电压生成部15输出的参考电压Vref的具体值，并将所决定的电压输出至电流源9等的方式进行控制的功能。具体而言，控制部18配置于每个像素电路1，导出电流源电压VDD及参考电压Vref，以便抑制起驱动元件作用的薄膜晶体管11的驱动阈值电压的变动。
接着，说明在本实施方式1的显示装置中、由控制部18导出电流源电压VDD及参考电压Vref的决定原理。在本实施方式1中，事先在规定的基准亮度下导出薄膜晶体管11在饱和区域始终驱动所需的基准电流源电压及基准参考电压。控制部18具有根据该基准电流源电压等导出规定亮度下的电流源电压等，并指示电流源9及参考电压生成部15供给所导出的电压。以下，以作为基准亮度采用的是显示部2全体能显示的最低亮度(以下，称为「最低亮度」)为例，说明基准电流源电压及基准参考电压的导出原理后，接着，说明使用基准电流源电压等的任意亮度下的电流源电压等的导出。还有，以下，为了简单，假设各像素的有机EL元件12及薄膜晶体管11等的电特性不管像素的不同均相同，另外假设不会产生薄膜晶体管11等的电特性的时效。
首先，作为前提，对说明电流源电压等的决定原理时所用的值进行说明。将显示部2全体中可以保证的最大可能亮度设为Lmax，max，将最低亮度设为Lmax，min。该亮度值可以根据显示装置的具体结构来决定，也可以设定为生产者在产品的品质上能保证的值。
而且，将在画面全体的显示亮度设为Lmax，max时所供给的数据电压设为Vdata，max，max，Z(Z＝R，G，B)，将该等条件下进行显示时相对有机EL元件12的施加电压设为VOLED，max。另外，设以最低亮度Lmax，min进行显示时的电流源电压的值为VDDmin，将对在最低亮度的条件下进行最亮灰度的显示的像素电路1供给的数据电压设为Vdata，max，min，Z(Z＝R，G，B)。此外，设以最低亮度Lmax，min进行显示时的参考电压的值为Vref，max，min。
使用这些值，首先，在显示部2全体的亮度成为最低亮度Lmax，min的情况下，求取薄膜晶体管11在饱和区域驱动的条件。首先，薄膜晶体管11的源电极连接于接地电位，即连接于0电位，漏电极经有机EL元件12而与电流源9电连接。因此，漏极·源极间电压Vds，使用自电流源9供给的电位VDD及施加于有机EL元件12的电压VOLED，由下式给出。
Vds＝VDD-VOLED           ···(1)
在此，关于最低亮度Lmax，min情况下的Vds值，使用属于来自电流源9的供给电位VDD的最小值的VDDmin、及数据对有机EL元件12的施加电压VOLED的最大值的VOLED，max，以下的关系式成立。
Vds≥VDDmin-VOLED，max    ···(2)
即，在最低亮度Lmax，min时，电流源电压由上述VDdmin给出。再有，施加电压VOLED是随着流入电流的值而改变的值，但因为始终是比最大值VOLED，max更小的值，故在最低亮度Lmax，min的状态下，Vds不会成为不满足式(2)的状态。而且，关于在式(2)中，使用最高亮度Lmax，max时的值而不使用最低亮度Lmax，min时的VOLED的最大值的理由将于后述。
另一方面，薄膜晶体管11的栅极·源极间电压Vgs是源电极维持于接地电位(0电位)，并使用自信号线驱动电路8输出的数据电压Vdata及薄膜晶体管11的驱动阈值电压Vth表示如下。
Vgs＝αVdata+Vth……(3)
在此，系数α被称为电路参数，是表示自信号线驱动电路8输出的电压、与根据该电压实际上施加于薄膜晶体管11的栅电极的电压之比的系数。此外，在本实施方式1中，薄膜晶体管的驱动阈值Vth亦由信号线驱动电路8供给，故本来必须在式(3)右边的第2项也乘以α，但在此，为求容易了解，信号线驱动电路8事先供给(Vth/α)的电压当作驱动阈值电压，并在薄膜晶体管11的栅电极上施加Vth的电压。
在此，导出画面全体的亮度为最低亮度Lmax，min时的栅极·源极间电压Vgs的最大值。在假设驱动阈值电压Vth为常数的情况下，参照式(3)可知：数据电压Vdata的值为最大时，Vgs的值也最大。即，使用最低亮度Lmax，min时以最亮的灰度显示(即，在最低亮度Lmax，min时供给最大的数据电压)时的数据电压Vdata，max，min，以下的关系成立。
Vgs≤αVdata，max，min+Vth        ···(4)
再者，如图2所示，数据电压Vdata由参考电压Vref的分压给出，故在最低亮度Lmax，min时设定的参考电压Vref，min与Vdata，max，min具有如下的关系。
Vref，min≥Vdata，max，min        ···(5)
然而，为了使薄膜晶体管11在饱和区域驱动，栅极·源极间电压Vgs与漏极·源极间电压Vds之间需要有一定的关系。即，在满足以下关系的情况下，薄膜晶体管11在饱和区域驱动。
Vds≥Vgs-Vth                      ···(6)
因此，为了在最低亮度值Lmax，min时使薄膜晶体管11在饱和区域驱动，需要以式(1)～式(4)式所示的Vds及Vgs始终满足式(6)的方式，设定最低亮度Lmax，min时使用的电流源电压VDDmin及参考电压Vref，min的值。具体而言，在最低亮度Lmax，min时，以满足式(7)的方式决定电流源电压VDDmin及参考电压Vref，min的值。
VDDmin-VOLED，max≥αVref，min    ···(7)即，由式(2)得知式(7)的右边表示电流源电压VDDmin的下限，右边使用式(4)及式(5)而表示为式(8)，表示式(6)的右边所示的栅极·源极间电压Vgs与驱动阈值电压的差值的上限。
αVref，min≥αVdata，max，min≥Vgs-Vth        ···(8)因此，在最低亮度Lmax，min时，通过以满足式(7)的方式决定电流源电压VDDmin及参考电压Vref，min，从而能使薄膜晶体管11始终在饱和区域驱动。这样，以最低亮度为基准亮度的情况下的基准电流源电压(即电流源电压VDDmin)及基准参考电压(即参考电压Vref，min)的值确定。
其次，根据所导出的基准电流源电压及基准参考电压，说明在任意显示亮度下使薄膜晶体管11始终在饱和区域驱动的电流源电压VDD及参考电压Vref值的导出原理。在画面全体亮度为比最低亮度Lmax，min更亮的值的情况下，一般，相较于最低亮度Lmax，min时需要增加流入有机EL元件12的电流值。因此，电流源电压VDD及参考电压Vref的值，随着显示亮度L的增加而改变为分别比VDDmin及Vref，min的值更大的值。
然而，若能任意增加电流源电压VDD及参考电压Vref的值，则薄膜晶体管11有可能离开饱和区域而在直线区域驱动。因此，在本实施方式1中，关于规定亮度L(Lmax，min≤L≤Lmax，max)下的电流源电压VDD及参考电压Vref，控制部18以满足式(7)所示条件的方式导出VDD等的值。
在此，对式(7)的两边相加规定的电压差ΔV，于是，式(7)的不等号维持，式(9)的关系成立。
VDDmin-VOLED，max+ΔV≥αVref，min+ΔV         ···(9)
而且，整理式(9)的两边，成为式(10)。
(VDDmin+ΔV)-VOLED，max≥α{Vref，min+(ΔV/α)}···(10)
在此，关于电流源电压VDD及参考电压Vref，若定义为式(11)及式(12)，则由式(10)得知，VDD及Vref满足式(7)的不等式关系。
VDD＝VDDmin+ΔV                             ···(11)
Vref＝Vref，min+(ΔV/α)                     ···(12)
在此，由于式(7)是薄膜晶体管11始终在饱和区域驱动的条件，所以在使用由式(11)及式(12)定义的电流源电压VDD及参考电压Vref的组合的情况下，薄膜晶体管11始终在饱和区域驱动。
因此，在本实施方式1中，控制部18根据自显示亮度值输入部17输入的亮度情报，导出例如对应于所输入的亮度与最低亮度之差的差分电压ΔV的具体值，并且使用所导出的差分电压ΔV的值进行式(11)及式(12)所示的运算，而导出电流源电压VDD及参考电压Vref。接着，对电流源9及参考电压生成部15进行指示，以便输出所导出的电流源电压等具体的值，电流源9等输出按照指示的电流源电压等。
其次，说明使薄膜晶体管11在饱和区域驱动的优点。图3是比较同一结构的薄膜晶体管在饱和区域动作的情形、与在线性区域动作的情形下相对时间经过的阈值变动值的曲线图。而且，在图3中，曲线11表示使薄膜晶体管在线性区域动作的情形，曲线12表示使薄膜晶体管在饱和区域动作的情形。
如图3所示，使薄膜晶体管在饱和区域动作的情形(曲线(12)，相较于在线性区域动作的情形(曲线11)，阈值电压的变动值显著变小。例如，若在经过了100000秒的时刻进行比较，则在饱和区域动作的阈值电压变动值被抑制为阈值电压变动值的1/10以下。因此，通过使薄膜晶体管11在饱和区域动作，从而能抑制阈值电压的变动。
另一方面，薄膜晶体管11的栅极电压及漏极电压，具有随着各显示像素的显示灰度、显示部2全体的显示亮度而改变的性质。因此，在本实施方式1中，事先导出满足式(7)的电流源电压VDDmin及参考电压Vref，min，以作为基准值，并且由控制部18根据显示亮度的变化决定ΔV，同时根据式(11)及式(12)来导出对应于显示亮度、且适于使薄膜晶体管11在饱和区域驱动的电流源电压VDD及参考电压Vref。
因此，本实施方式1的显示装置，不论画面全体的显示亮度是否改变，用作驱动元件的薄膜晶体管11均能始终在饱和区域驱动。因此，如图3所示，相较于现有的显示装置，本发明具有能抑制驱动元件的驱动阈值电压变动，实现能进行高品质图像显示且长寿命的显示装置的优点。
另外，在本实施方式1中，电流源电压及参考电压的基准值是在最低亮度Lmax，min的条件下导出的，但如上述的说明可知，基准值导出时的亮度并不限定于最低亮度Lmax，min。即，因为在式(7)的导出时使用施加于有机EL元件12的电压最大值VOLED，max，故式(7)不仅在最低亮度Lmax，min的情况下，也可以在任意亮度L，当作薄膜晶体管11在饱和区域驱动的条件式来使用。因此，除了VDDmin及Vref，min以外，也可以在最低亮度以外的显示亮度时，将满足式(7)的电流源电压及参考电压分别当作基准电流源电压及基准参考电压，并根据上述最低亮度以外的显示亮度与输入的亮度之差来决定差分电压ΔV。
此外，在上述的例子中，虽然是事先决定基准电流源电压及基准参考电压，但也可以在控制部18内做成导出基准电流源电压及基准参考电压的构成。图4是表示根据基准电流源电压来生成基准参考电压的电路构成的电路图。在图4所示的电路中，如图所示通过输入基准电流源电压VDDmin及-VOLED，max，从而输出Vout如式(13)所示。
Vout＝-VOLED，max+{(Rf+Rs)/Rs}{R1/(R1+R2)}VDdmin···(13)
在此，通过以式(14)成立的方式事先决定图4所示电路的各电阻值，从而式(13)右边的VDDmin的系数成为1。
Rf/Rs＝R2/R1                                    ···(14)
在此状态下，若设为式(15)，则式(13)意味着根据基准电流源电压来生成基准参考电压的式子。
Vout＝Vref，min                                 ···(15)
而且，即使在进行了上述导出的情况下，也不会不满足式(7)。即，电路参数α是根据自信号线驱动电路8输出的电位的强度衰减而定的值，由于不会比1更大，故对于使用式(13)～式(15)导出的Vref，min当然也满足式(7)。
同样，也可以使用图5所示的电路。在图5所示的电路中，Vout，针对各电阻的值，通过以式(16)成立的方式事先决定，从而导出式(17)的关系。
Rf1/Rs1＝Rf2/Rs1＝(R1+R2)/R1                   ···(16)
Vout＝VDDmin-VOLED，max                         ···(17)
即使在该情况下，也可以将Vout当作Vref，min使用。
(实施方式2)
其次，对实施方式2的显示装置进行说明。本实施方式2的显示装置在实施方式1的显示装置的构成的基础上，具有在像素电路内新配置阈值电压加法运算部，其对所输入的数据电压施加薄膜晶体管11的驱动阈值电压。
图6是表示本实施方式2的显示装置的全体构成的示意图。多个配置成矩阵状的像素电路25具备阈值电压加法运算部26，该阈值电压加法运算部26检测起驱动元件作用的薄膜晶体管11的驱动阈值电压，同时相加输入的数据电压和检测出的驱动阈值电压，并施加于薄膜晶体管11的栅电极上。
阈值电压加法运算部26具备电容器28、第1开关元件29及第2开关元件30，该电容器28由连接于薄膜晶体管11栅电极的阴极、及连接于薄膜晶体管13源电极·漏电极的阳极形成；该第1开关元件29使薄膜晶体管11的栅极·漏极间适当导通；该第2开关元件30使电容器28的阳极与电流排出线6之间适当导通。另外，第1开关元件29及第2开关元件30分别由薄膜晶体管形成，各自的栅电极经复位线31而电连接于加法运算控制部32。此外，对应于新设置阈值电压加法运算部26的情形，在本实施方式2的显示装置中，信号线驱动电路33根据由参考电压生成部15生成的参考电压，仅生成由图像数据生成装置19输入的图像数据所对应的数据电压并输出。
对向使用阈值电压加法运算部26的薄膜晶体管11的栅电极的电压供给动作进行说明。图7是分别表示在本实施方式2的显示装置中，电源线5、复位线31、扫描线3及信号线4的电位变动的时间图。以下，一边适当参照图7一边对电压供给动作进行简单说明。而且，在以下的说明中，电流排出线6的电位维持为0，并且对薄膜晶体管11的栅电极施加规定电压，作为起始状态，薄膜晶体管11正在驱动。
首先，在期间Δt1内，电源线5的电位为负值，对电流发光元件10在与发光时相反的方向施加电压。在此状态下，因为电流发光元件10起静电电容的作用，故在电流发光元件10中累积对应于电流排出线6与电源线5的电位差的电荷。另外，在期间Δt1内，复位线31、扫描线3及信号线4维持低电位，开关元件29、30及薄膜晶体管13则维持停止驱动的状态。
而且，在期间Δt2内，电源线5的电位为0，并且复位线31的电位成为开关元件29、30驱动阈值电压以上的电压。由此，开关元件29、30驱动，使薄膜晶体管11的栅极·漏极间及电容器28的阳极与电流排出线6之间分别变化为导通状态。通过使开关元件29驱动及使电流排出线6的电位为0，从而累积于电流发光元件10的电荷及施加于薄膜晶体管11栅电极上的电压所对应的电荷在薄膜晶体管11的漏极·源极间流动并排出至电流排出线6。另一方面，通过排出电荷，从而薄膜晶体管11栅电极的电位降低，在排出某种程度的电荷后的时刻，薄膜晶体管11的栅极·源极间的电位差降低至驱动阈值电压，薄膜晶体管11驱动停止，而使电荷的排出动作停止。由于薄膜晶体管11源电极的电位通过电流排出线6而维持于0电位，故在薄膜晶体管11的栅电极(及与栅电极电连接的电容器28的阴极)上残存与驱动阈值电压相等的电压。另外，通过使开关元件30驱动，电容器28的阳极与电流排出线6之间导通，从而电容器28阳极侧的电位变化为与电流排出线6的电位相等的值即0电位。
之后，在期间Δt3内，进行与显示灰度对应的数据电压的写入。即，通过将扫描线3的电位变化为薄膜晶体管13的驱动阈值电压以上的值，从而薄膜晶体管13驱动，信号线4与电容器28的阳极导通。此外，在期间Δt3内，复位线31的电位变为低电位，开关元件30停止驱动，因此自信号线4供给的数据电压供给到电容器28的阳极侧。
通过在电容器28的阳极产生与数据电压对应的电位变化，从而在电容器28的阴极也产生电位变化。即，通过将复位线31的电位变为低电位，从而开关元件29停止驱动，在期间Δt3内，电容器28的阴极处于浮游状态。在此，在假设电容器28的静电电容大到可以忽略电容器12的静电电容的程度的情况下，对电容器28的阴极，除了在期间Δt2施加薄膜晶体管11的驱动阈值电压以外，还施加与数据电压等值的电压。以上，通过历经期间Δt1～Δt3的过程，从而对电容器28的阴极、及连接于阴极的薄膜晶体管11的栅电极供给将与显示灰度对应的数据电压和薄膜晶体管11的驱动阈值电压相加所得的值的电压。
在本实施方式2的显示装置中，分别与配置于显示部27内的多个像素电路25对应而设有阈值电压加法运算部26。另外，由图7的期间Δt2可知，能进行与各像素电路25所具有的薄膜晶体管11特性对应的驱动阈值电压的检测。因此，本实施方式2的显示装置具有：能随着各像素电路25所具有的各薄膜晶体管11特性的不同或同一像素电路25的薄膜晶体管11特性的时效所造成的驱动阈值的改变，来进行电压供给的优点。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于，具备：
电流发光元件，其以对应于注入电流的亮度发光；
晶体管元件，其根据供给到栅极·源极间的数据电压，控制流到所述电流发光元件的电流值；和
控制机构，其一边维持所述晶体管元件在饱和区域驱动的状态，一边根据所述电流发光元件的亮度变化来控制所述晶体管元件的栅极·源极间电压与栅极·漏极间电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述控制机构以使晶体管元件的栅极·源极间电压与所述晶体管元件的驱动阈值电压的差值成为晶体管元件的漏极·源极间电压以下的值的方式进行控制。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，进一步具备：
电流源，其通过输出规定的电流源电压，而将电流供给到电流发光元件；
数据电压供给机构，其根据规定的参考电压，生成按照显示灰度的数据电压；和
参考电压生成机构，其生成与显示亮度对应的参考电压；
所述控制机构通过控制所述电流源电压及所述参考电压的值，从而控制晶体管元件的栅极·源极间电压与栅极·漏极间电压。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述控制机构根据基准电流源电压及基准参考电压来控制任意显示亮度下的电流源电压及参考电压的值；其中所述基准电流源电压是在规定的基准显示亮度下、晶体管元件于饱和区域驱动的电流源电压，所述基准参考电压是在所述基准显示亮度下、晶体管元件于饱和区域起动的参考电压。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
所述电流发光元件，阳极侧与所述电流源电连接，阴极侧与所述晶体管元件的漏电极电连接；
所述基准电流源电压及所述基准参考电压确定为：所述基准电流源电压与施加于所述电流发光元件阳极·阴极间的电压最大值的差值成为所述基准参考电压以上的值。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
所述控制机构将所述电流源电压作为所述基准电流源电压与对应于显示亮度的差分电压之和导出；
将所述参考电压作为所述基准参考电压与差分电压除以根据晶体管元件周边电路结构而定的电路参数所得的值之和来导出。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
进一步具备检测所述晶体管元件的驱动阈值电压的阈值电压检测机构；
向所述晶体管元件的栅极·源极间供给数据电压与由所述阈值电压检测机构检测出的驱动阈值电压之和相对应的电压。
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