TWI407409B - A display device, a driving method of a display device, and an electronic device - Google Patents
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Description
本發明係關於一種顯示裝置、顯示裝置之驅動方法及電子機器,尤有關於將包含光電元件之像素予以2次元配置成行列狀(矩陣狀)之平面型(平面面板(flat panel)型)之顯示裝置、該顯示裝置之驅動方法及具有該顯示裝置之電子機器。
近年來,在進行圖像顯示之顯示裝置之領域中,包含發光元件之像素(像素電路)配置成行列狀而成之平面型之顯示裝置已急速普及。以平面型之顯示裝置而言,係開發一種使用發光亮度依據流通於器件(device)之電流值而變化之所謂之電流驅動型之光電元件,例如利用若施加電場於有機薄膜則發光之現象之有機EL(Electro Luminescence,電致發光)元件之有機EL顯示裝置作為像素之發光元件,且已進行商品化。
有機EL顯示裝置係具有如下之特長。亦即,由於有機EL元件可藉由10V以下之施加電壓來驅動,故為低消耗電力。有機EL元件係為自發光元件,因此相較於依每像素以液晶來控制來自光源(背光源(back light))之光強度來顯示圖像之液晶顯示裝置,由於圖像之視認性高,而且不需要背光源等之照明構件,因此可容易輕量化及薄型化。再者。由於有機EL元件之響應速度非常高速到數μsec左右,因此不會產生動畫顯示時之殘像。
在有機EL顯示裝置中,與液晶顯示裝置同樣,可採用單純(被動(passive))矩陣方式與主動矩陣(active matrix)方式作為其驅動方式。然而,單純矩陣方向之顯示裝置雖然結構簡單,惟光電元件之發光期間會因為掃描線(亦即像素數)之增加而減少,因此會有大型且難以實現高精細之顯示裝置等之問題。
因此,近年來,已盛行開發一種將流通於光電元件之電流設於與該光電元件相同像素電路內之能動元件,例如藉由絕緣閘極型電場效果電晶體(一般而言係TFT(Thin Film Transistor):薄膜電晶體)控制之主動矩陣方式之顯示裝置。主動矩陣方式之顯示裝置,係由於光電元件遍及1訊框(frame)之期間持續發光,因此容易實現大型且高精細之顯示裝置。
然而,一般而言,已知有機EL元件之I-V特性(電流-電壓特性)若時間經過就會劣化(所謂之經時劣化)。在使用N通道型TFT作為將有機EL元件進行電流驅動之電晶體(以下記述為「驅動電晶體」)之像素電路中,由於在驅動電晶體之源極側將連接有機EL元件,因此若有機EL元件之I-V特性經時劣化,則驅動電晶體之閘極-源極間電壓Vgs即變化,其結果,有機EL元件之發光亮度亦變化。
茲就此更具體說明。驅動電晶體之源極電位,係由驅動電晶體與有機EL元件之動作點所決定。再者,若有機EL元件之I-V特性劣化,則由於驅動電晶體與有機EL元件之動作點將變動,因此即使施加相同電壓於驅動電晶體之閘極電極,驅動電晶體之源極電位亦會變化。藉此,由於驅動電晶體之閘極-源極間電壓Vgs變化,因此流通於驅動電晶體之電流值即變化。其結果,由於流通於有機EL元件之電流值亦變化,因此有機EL元件之發光亮度就會變化。
此外,在使用多晶矽TFT之像素電路中,除有機EL元件之I-V特性之經時劣化外,尚有驅動電晶體之臨限電壓Vth、或構成驅動電晶體之通道之半導體薄膜之遷移率(以下記述為「驅動電晶體之遷移率」)μ經時變化,或臨限電壓Vth或遷移率μ之電晶體特性因為製造過程之參差不齊而依每像素有所不同(在像素各個電晶體特性有參差不齊)。
若驅動電晶體之臨限電壓Vth或遷移率μ依每像素不同,則由於在依每像素流通於驅動電晶體之電流值產生參差不齊,因此即使在像素間施加相同電壓於驅動電晶體之閘極,於有機EL元件之發光亮度亦會在像素間產生參差不齊,其結果,損及畫面之一致性(均一性(uniformity))。
因此,為了即使有機EL元件之I-V特性經時劣化,或驅動電晶體之臨限電壓Vth或遷移率μ經時劣化,亦不會受到該等之影響,而將有機EL元件之發光亮度保持為一定,乃採取使像素電路之各個具有對於有機EL元件之特性變動之補償功能、更進一步係對於驅動電晶體之臨限電壓Vth之變動之修正(以下記述為「臨限值修正」)、或對於驅動電晶體之遷移率μ之變動之修正(以下記述為「遷移率修正」)之各修正功能之構成(例如參照專利文獻1)。
如此,藉由使像素電路之各個具有對於有機EL元件之特性變動之補償功能及對於驅動電晶體之臨限電壓Vth或遷移率μ之變動之修正功能,即使有機EL元件之I-V特性經時劣化,或驅動電晶體之臨限電壓Vth或遷移率μ經時變化,亦不會受到該等之影響,而可將有機EL元件之發光亮度保持為一定,因此可使有機EL顯示裝置之顯示品質提升。
[專利文獻1]日本特開2006-133542號公報
如此,在具備臨限值修正或遷移率修正之修正功能之像素驅動中,於發光期間藉由將負之偏壓電壓,例如-3V左右之電壓施加於將影像信號取樣而寫入於像素內之寫入電晶體(亦稱為取樣電晶體)之閘極電極,寫入電晶體成為非導通狀態。
另一方面,屬於1個像素行之各像素之寫入電晶體之源極電極係共通連接於1條信號線,本身之像素列在發光期間時,在其他像素列進行影像信號之寫入,因此寫入電晶體之信號線側之電位(源極電位)因為信號線之電位而成為0~6V左右之電位。其結果,即成為負偏壓施加於寫入電晶體之狀態。在此,所謂負偏壓,係指閘極電位相對於源極電位成為負之偏壓狀態。
由於此負偏壓,寫入電晶體之臨限電壓Vth之電晶體特性(以下記述為「寫入電晶體之Vth特性」)於施加寫入脈衝(pulse)於閘極電極時形成通道而從在源極-汲極間流通電流之增強(enhancement),位移(shift)至在不施加寫入脈衝於閘極電極之狀態下於源極-汲極間流通電流之減弱(depression)。
若寫入電晶體之Vth特性位移至減弱,則遷移率修正之動作點偏離,而遷移率修正之修正時間變長(其詳細內容於後陳述),因此要對於遷移率修正進行過修正。其結果,有機EL元件之發光電流將逐漸降低。此將導致顯示面板之經時性亮度降低,因此需要對於在發光期間寫入電晶體之Vth特性由於負偏壓而位移至減弱之對策。
因此,本發明之目的在提供一種可抑制起因於寫入電晶體之Vth特性在發光期間因負偏壓而位移至減弱之發光電流降低之顯示裝置、該顯示裝置之驅動方法及使用該顯示裝置之電子機器。
本發明之顯示裝置之構成為包括:像素陣列部,其係像素配置成行列狀,該像素包含:光電元件;寫入影像信號之寫入電晶體;保持由前述寫入電晶體所寫入之前述影像信號之保持電容;及根據保持於前述保持電容之前述影像信號而驅動前述光電元件之驅動電晶體;及驅動部,其係驅動前述像素陣列部之各像素;前述驅動部係在前述光電元件之非發光期間中,以前述驅動電晶體之閘極電極之初始化電位為基準而朝向從該初始化電位減少前述驅動電晶體之臨限電壓之電位,依序執行使前述驅動電晶體之前述光電元件側之電極電位變化之臨限值修正處理、及使流通於前述驅動電晶體之電流負回授於該驅動電晶體之閘極電極側之遷移率修正處理;
在電流未流通於前述驅動電晶體時,將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
在依序執行臨限值修正與遷移率修正之構成之顯示裝置及具有該顯示裝置之電子機器中,於電流未流通於驅動電晶體時,藉由施加正之偏壓電壓於寫入電晶體之閘極電極,寫入電晶體之Vth特性位移至增強側。藉此,抑制寫入電晶體之Vth特性在發光期間因負偏壓而位移至減弱側,而可抑制遷移率修正之動作點之變動。
依據本發明,於電流未流通於驅動電晶體時,藉由施加正之偏壓電壓於寫入電晶體之閘極電極,可抑制遷移率修正之動作點之變動,因此可抑制起因於寫入電晶體之Vth特性在發光期間因負偏壓而位移至減弱之發光電流降低。
以下,參照圖式詳細說明本發明之實施形態。
圖1係為表示適用本發明之主動矩陣型顯示裝置之構成之概略之系統構成圖。
在此,作為一例,係舉使用發光亮度依據流通於器件之電流值而變化之電流驅動型之光電元件,例如有機EL元件(有機電場發光元件)作為像素(像素電路)之發光元件之主動矩陣型有機EL顯示裝置之情形為例進行說明者。
如圖1所示,有機EL顯示裝置10係成為具有以下之構成:包含發光元件之複數個像素(PXLC)20、將該像素20予以2次元配置成行列狀(矩陣狀)之像素陣列部30、及配置於該像素陣列部30之周邊,用以驅動各像素20之驅動部。以驅動像素20之驅動部而言,係例如設有寫入掃描電路40、電源供給掃描電路50及信號輸出電路60。
在此,有機EL顯示裝置10為彩色顯示用之顯示裝置之情形下,1個像素係由複數個副像素(副畫素(sub pixel))所構成,此副像素相當於像素20。更具體而言,在彩色顯示用之顯示裝置中,1個像素係由發光紅色光(R)之副像素、發光綠色光(G)之副像素、發光藍色光(B)之副像素之3個副像素所構成。
惟以1個像素而言,並不限於RGB之3原色之副像素之組合,亦可在3原色之副像素進一步加上1色或複數色之副像素來構成1個像素。更具體而言,例如,為了提高亮度,加上發光白色光(W)之副像素來構成1個像素,或為了擴大顏色再現範圍而加上發光補色光之至少1個副像素來構成1個像素亦可。
在像素陣列部30中,係對於m列n行之像素20之排列,沿著第1方向(在圖1中係左右方向/水平方向)依每像素列布線有掃描線31-1~31-m與電源供給線32-1~32-m,且沿著與第1方向正交之第2方向(在圖1中係上下方向/垂直方向)依每像素行布線有信號線33-1~33-n。
掃描線31-1~31-m係各自連接於寫入掃描電路40所對應之列之輸出端。電源供給線32-1~32-m係各自連接於電源供給掃描電路50所對應之列之輸出端。信號線33-1~33-n係各自連接於信號輸出電路60所對應之行之輸出端。
像素陣列部30通常係形成於玻璃基板等之透明絕緣基板上。藉此,有機EL顯示裝置10係成為平面型(平面(flat)型)之面板(panel)結構。像素陣列部30之各像素20之驅動電路,係可使用非晶矽TFT或低溫多晶矽TFT來形成。使用低溫多晶矽TFT之情形下,關於寫入掃描電路40、電源供給掃描電路50及信號輸出電路60,亦可安裝在形成像素陣列部30之顯示面板(基板)70上。
寫入掃描電路40係藉由與時脈脈衝(clock pulse)ck同步而將啟動脈衝(start pulse)sp依序位移(轉送)之位移暫存器(shift register)等所構成,且於影像信號寫入至像素陣列部30之各像素20之際,藉由依序供給寫入脈衝(掃描信號)WS1~WSm至掃描線31-1~31-m,而將像素陣列部30之各像素20以列單位按順序掃描(線依序掃描)。
電源供給掃描電路50係藉由與時脈脈衝ck同步而將啟動脈衝sp依序位移之位移暫存器等所構成,且與藉由寫入掃描電路40之線依序掃描同步,而將在第1電源電位Vccp與較該第1電源電位Vccp更低之第2電源電位Vini切換之電源供給線電位DS1~DSm供給至電源供給線32-1~32-m來進行像素20之發光/非發光之控制,並且將驅動電流供給至屬於發光元件之有機EL元件。
信號輸出電路60係適當選擇與從信號供給源(未圖示)所供給之亮度資訊對應之影像信號之信號電壓(以下亦有僅記述為「信號電壓」之情形)Vsig與基準電位Vofs之任一方,且介隔信號線33-1~33-n而對於像素陣列部30之各像素20例如以列單位寫入。亦即,信號輸出電路60係採用以列(line)單位寫入影像信號之信號電壓Vsig之線依序寫入之驅動形態。
在此,基準電位Vofs係為成為與亮度資訊對應之影像信號之信號電壓Vsig之基準之電位(例如相當於黑色位準之電位)。此外,第2電源電位Vini係設定為較基準電位Vofs更低之電位,例如將驅動電晶體22之臨限電壓設為Vth時較Vofs-Vth更低之電位,較佳為較Vofs-Vth充分低之電位。
圖2係為表示像素(像素電路)20之具體之構成例之電路圖。
如圖2所示,像素20係由發光亮度依據流通於器件之電流值而變化之電流驅動型之光電元件,例如有機EL元件21、及驅動該有機EL元件21之驅動電路所構成。有機EL元件21係將陰極電極連接於對於所有像素20共通布線(所謂全面布線)之共通電源供給線34。
驅動有機EL元件21之驅動電路,係由驅動電晶體22、寫入電晶體23、保持電容24、及補助電容25所構成。在此,係使用N通道型之TFT作為驅動電晶體22及寫入電晶體23。惟驅動電晶體22及寫入電晶體23之導電型之組合僅係為一例,並不限定於此等組合。
另外,若使用N通道型之TFT作為驅動電晶體22及寫入電晶體23,則可使用非晶矽(a-Si)製程(process)。藉由使用a-Si製程,即可謀求作成TFT之基板之低成本化、乃至本有機EL顯示裝置10之低成本化。此外,藉由將驅動電晶體22及寫入電晶體23設為相同導電型之組合,由於可藉由相同製程作成兩電晶體22、23,因此有助於低成本化。
驅動電晶體22係一方之電極(源極/汲極電極)連接於有機EL元件21之陽極電極,另一方之電極(汲極/源極電極)連接於電源供給線32(32-1~32-m)。
寫入電晶體23係閘極電極連接於掃描線31(31-1~31-m),而一方之電極(源極/汲極電極)則連接於信號線33(33-1~33-n),另一方之電極(汲極/源極電極)連接於驅動電晶體22之閘極電極。
在驅動電晶體22及寫入電晶體23中,所謂一方之電極係指電性連接於源極/汲極區域之金屬布線,而所謂另一方之電極係指電性連接於汲極/源極區域之金屬布線。此外,藉由一方之電極與另一方之電極之電位關係,一方之電極既成為源極電極亦成為汲極電極,而另一方之電極既成為汲極電極亦成為源極電極。
保持電容24係一方之電極連接於驅動電晶體22之閘極電極,而另一方之電極則連接於驅動電晶體22之另一方之電極及有機EL元件21之陽極電極。
補助電容25係各自為一方之電極連接於有機EL元件21之陽極電極、而另一方之電極則連接於共通電源供給線34。此補助電容25係補充有機EL元件21之電容不足份,且為了提高影像信號對於保持電容24之寫入增益(gain),乃視需要所設置者。亦即,補助電容25並非必須之構成要素,在有機EL元件21之電容充分之情形下係可省略。
在此雖係設為將補助電容25之另一方之電極連接於共通電源供給線34,惟以另一方之電極之連接對象而言,並不限定於共通電源供給線34,只要是固定電位之節點(node),則可達成補充有機EL元件21之電容不足份,且提高影像信號對於保持電容24之寫入增益之所期望之目的。
在上述構成之像素20中,寫入電晶體23係藉由與從寫入掃描電路40通過掃描線31施加於閘極電極之高位準之掃描信號WS響應而成為導通狀態,而將與通過信號線33而從信號輸出電路60供給之亮度資訊對應之影像信號之信號電壓Vsig或基準電位Vofs進行取樣而寫入於像素20內。此所寫入之信號電壓Vsig或基準電位Vofs係施加於驅動電晶體22之閘極電極,並且保持於保持電容24。
驅動電晶體22係在電源供給線32(32-1~32-m)之電位DS處於第1電源電位Vccp時,一方之電極成為汲極電極,而另一方之電極成為源極電極而在飽和區域動作,且從電源供給線32接受電流之供給而將有機EL元件21藉由電流驅動來發光驅動。更具體而言,驅動電晶體22係藉由在飽和區域動作,將與保持於保持電容24之信號電壓Vsig之電壓值對應之電流值之驅動電流(發光電流)供給至有機EL元件21,而藉由將該有機EL元件21予以電流驅動使之發光。
驅動電晶體22係進一步在從電源供給線32(32-1~32-m)之電位DS從第1電源電位Vccp切換至第2電源電位Vini時,一方之電極成為源極電極,而另一方之電極成為汲極電極而作為開關電晶體動作,而停止對於有機EL元件21供給驅動電流,使有機EL元件21為非發光狀態。亦即,驅動電晶體22係亦兼具有作為控制有機EL元件21之發光/非發光之電晶體之功能。
藉由此驅動電晶體22之開關動作,設置有機EL元件21成為非發光狀態之期間(非發光期間),且進行控制有機EL元件21之發光期間與非發光期間之比重(工作比(duty))之工作比控制,藉此即可減低隨著像素遍及1訊框期間發光所產生之殘像模糊。藉此,尤其可使動畫之畫品質為更優異者。
圖3係為表示像素20之剖面結構之一例之剖面圖。如圖3所示,像素20係成為在形成有包含驅動電晶體22等之驅動電路玻璃基板201上將絕緣膜202、絕緣平坦化膜203及窗(window)絕緣膜204依其順序形成,且在該窗絕緣膜204之凹部204A設有有機EL元件21之構成。在此,驅動電路之各構成元件之中,僅圖示驅動電晶體22,至於其他構成元件則省略進行表示。
有機EL元件21係由以下所構成:陽極電極205,其由形成於上述窗絕緣膜204之凹部204A之底部之金屬等所組成;有機層(電子傳輸層、發光層、電洞(hole)傳輸層/電洞注入層)206,其形成於該陽極電極205上:及陰極電極207,其由全像素共通形成於該有機層206上之透明導電膜等所組成。
在此有機EL元件21中,有機層206係藉由在陽極電極205上依序堆積電洞傳輸層/電洞注入層2061、發光層2062、電子傳輸層2063及電子注入層(未圖示)而形成。再者,由於在藉由圖2之驅動電晶體22之電流驅動之下,電流從驅動電晶體22通過陽極電極205而流通於有機層206,而得以於電子與電洞在該有機層206內之發光層2062中再結合之際發光。
驅動電晶體22係由閘極電極221、設於半導體層222之一方側之源極/汲極區域223、設於半導體層222之另一方側之汲極/源極區域224、及與半導體層222之閘極電極221對向之通道形成區域225所構成。源極/汲極區域223係介隔接觸孔(contact hole)而與有機EL元件21之陽極電極205電性連接。
再者,如圖3所示,在形成有包含驅動電晶體22之驅動電路之玻璃基板201上,介隔絕緣膜202、絕緣平坦化膜203及窗絕緣膜204而以像素單位形成有機EL元件21之後,係介隔覆層(passivation)膜208而使密封基板209藉由接著劑210接合,且藉由該密封基板209而密封有機EL元件21,藉此而形成顯示面板70。
接著以圖4之時序(timing)波形圖為基礎,使用圖5及圖6之動作說明圖來說明將上述構成之像素20以2次元配置成行列狀而成之有機EL顯示裝置10之基本之電路動作。
另外,在圖5及圖6之動作說明圖中,為了圖式之簡化,係以開關之記號(symbol)圖示寫入電晶體23。此外,有機EL元件21係具有電容成分,將該電容成分與補助電容25之合成電容予以圖示作為Csub。
在圖4之時序波形圖中,係掃描線31(31-1~31-m)之電位(掃描信號)WS之變化、電源供給線32(32-1~32-m)之電位DS之變化、驅動電晶體22之閘極電位Vg及源極電位Vs之變化。此外,以一點鏈線表示閘極電位Vg之波形,且以虛線表示源極電位Vs之波形,藉此而得以識別兩者。
在圖4之時序波形圖中,時刻t1以前係成為在之前之訊框之有機EL元件21之發光期間。在此發光期間中,電源供給線32之電位DS係處於第1電源電位(以下記述為「高電位」)Vccp,此外,寫入電晶體23係處於非導通狀態。
此時,由於驅動電晶體22係以在飽和區域動作之方式設定,因此如圖5(A)所示,從電源供給線32通過驅動電晶體22而將與驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs對應之驅動電流(汲極-源極間電流)Ids供給至有機EL元件21。因此,有機EL元件21係以與驅動電流Ids之電流值對應之亮度發光。
再者,若成為時刻t1,則進入線依序掃描之新的訊框(目前訊框)。再者,如圖5(B)所示,電源供給線32之電位DS從高電位Vccp,切換成相對於信號線33之基準電位Vofs還要更充分低Vofs-Vth之第2電源電位(以下記述為「低電位」)Vini。
在此,將有機EL元件21之臨限電壓設為Vel、共通電源供給線34之電位設為Vcath時,若將低電位Vini設為Vini<Vel+Vcath,則驅動電晶體22之源極電位Vs即成為與低電位Vini大致相等,因此有機EL元件21成為逆偏壓狀態而消光。
接著,由於掃描線31之電位WS在時刻t2從低電位側遷移至高電位側,如圖5(C)所示,寫入電晶體23成為導通狀態。此時,由於從信號輸出電路60對於信號線33供給基準電位Vofs,因此驅動電晶體22之閘極電位Vg成為基準電位Vofs。此外,驅動電晶體22之源極電位Vs係處於較基準電位Vofs更充分低之電位Vini。
此時,驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs係成為Vofs-Vini。在此,若Vofs-Vini未較驅動電晶體22之臨限電壓Vth大,則無法進行後述之臨限值修正動作,因此需設定為Vofs-Vini>Vth之電位關係。
如此,各自將驅動電晶體22之閘極電位Vg固定(確定)於基準電位Vofs、將源極電位Vs固定(確定)於低電位Vini並初始化之動作即為進行後述之臨限值修正處理之前之準備(臨限值修正準備)之處理。在此,基準電位Vofs及低電位Vini係為驅動電晶體22之閘極電位Vg及源極電位Vs之各初始化電位。
接著,在時刻t3,如圖5(D)所示,若電源供給線32之電位DS從低電位Vini切換為高電位Vccp,則在保持驅動電晶體22之閘極電位Vg之狀態下,驅動電晶體22之源極電位Vs朝向從該閘極電位Vg扣除驅動電晶體22之臨限電壓Vth之電位而開始上升。不久後,驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs即收斂於驅動電晶體22之臨限電壓Vth,而相當於該臨限電壓Vth之電壓則保持於保持電容24。
在此,為了方便,茲將在保持驅動電晶體22之閘極電位Vg之狀態下,以驅動電晶體22之閘極電極之初始化電位(基準電位)Vofs為基準,朝向從該初始化電位Vofs扣除驅動電晶體22之臨限電壓Vth之電位而使驅動電晶體22之源極電位Vs變化,具體而言係使之上升,且將最終收斂之驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs檢測作為驅動電晶體22之臨限電壓Vth而進行將相當於該臨限電壓Vth之電壓保持於保持電容24之處理之期間稱為臨限值修正期間。
另外,在此臨限值修正期間中,為使電流專門流通於保持電容24側,且不流通於有機EL元件21側,係以有機EL元件21成為截斷(cutoff)狀態之方式先設定共通電源供給線34之電位Vcath。
接著,藉由掃描線31之電位WS在時刻t4遷移至低電位側,如圖6(A)所示,寫入電晶體23成為非導通狀態。此時,驅動電晶體22之閘極電極雖藉由從信號線33電性切離而成為浮動(floating)狀態,惟由於閘極-源極間電壓Vgs係與驅動電晶體22之臨限電壓Vth相等,因此該驅動電晶體22係處於截斷狀態。因此,汲極-源極間電流Ids不會流通於驅動電晶體22。
其次,在時刻t5,如圖6(B)所示,信號線33之電位從基準電位Vofs切換至影像信號之信號電壓Vsig。接下來,在時刻t6,藉由掃描線31之電位WS遷移至高電位側,如圖6(C)所示,寫入電晶體23即成為導通狀態而將影像信號之信號電壓Vsig進行取樣而寫入至像素20內。
藉由以此寫入電晶體23進行信號電壓Vsig之寫入,驅動電晶體22之閘極電位Vg即成為信號電壓Vsig。再者,在藉由影像信號之信號電壓Vsig進行驅動電晶體22之驅動之際,該驅動電晶體22之臨限電壓Vth藉由與保持於保持電容24之臨限電壓Vth相當之電壓抵銷來進行臨限值修正。關於臨限值修正之原理之詳細內容將於後陳述。
此時,有機EL元件21最初係處於截斷狀態(高阻抗(impedance)狀態),因此,依據影像信號之信號電壓Vsig而從電源供給線32流通於驅動電晶體22之電流(汲極-源極間電流Ids)係流入於並聯連接於有機EL元件21之合成電容Csub。因此,開始該合成電容Csub之充電。
藉由此合成電容Csub之充電,驅動電晶體22之源極電位Vs係隨時間之經過上升。此時,驅動電晶體22之臨限電壓Vth之每像素之參差不齊已被修正,而驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids係成為依存於該驅動電晶體22之遷移率μ者。
在此,若假定寫入增益(保持電容24相對於影像信號之信號電壓Vsig之保持電壓Vgs之比率)為1(理想值),則藉由驅動電晶體22之源極電位Vs上升到Vofs-Vth+ΔV之電位,驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs即成為Vsig-Vofs+Vth-ΔV。
亦即,驅動電晶體22之源極電位Vs之上升份ΔV,係以從保持於保持電容24之電壓(Vsig-Vofs+Vth)扣除之方式,換言之,以將保持電容24之充電電荷放電之方式作用,而施加了副回授。因此,源極電位Vs之上升份ΔV係成為負回授之回授量。
如此,藉由將流通於驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids負回授於該驅動電晶體22之閘極輸入,亦即負回授於閘極-源極間電壓Vgs,而進行將對於驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids之遷移率μ之依存性打消,亦即將遷移率μ之每像素之參差不齊予以修正之遷移率修正。
更具體而言,由於影像信號之信號電壓Vsig愈高,則汲極-源極間電流Ids即愈大,因此負回授之回授量(修正量)ΔV之絕對值亦變大。因此,進行與發光亮度位準對應之遷移率修正。
此外,在將影像信號之信號電壓Vsig設為一定之情形下,由於驅動電晶體22之遷移率μ愈大,則負回授之回授量ΔV之絕對值亦愈大,因此可將每像素之遷移率μ之參差不齊去除。關於遷移率修正之原理之詳細內容將於後陳述。
接著,藉由掃描線31之電位WS在時刻t7遷移至低電位側,如圖6(D)所示,寫入電晶體23即成為非導通狀態。藉此,驅動電晶體22之閘極電極即從信號線33電性切離,因此成為浮動狀態。
在此,驅動電晶體22之閘極電極處於浮動狀態時,係藉由在驅動電晶體22之閘極-源極間連接有保持電容24,若驅動電晶體22之源極電位Vs變動,則驅動電晶體22之閘極電位Vg亦與該源極電位Vs之變動連動(追隨)而變動。如此,驅動電晶體22之閘極電位Vg與源極電位Vs之變動連動而變動之動作,即為藉由保持電容24之自舉(bootstrap)動作。
驅動電晶體22之閘極電極係成為浮動狀態,與其同時,由於驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids開始流通於有機EL元件21,有機EL元件21之陽極電位係與驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids對應而上升。
再者,若有機EL元件21之陽極電位超過Vel+Vcath,則驅動電流(發光電流)開始流通於有機EL元件21,因此有機EL元件21開始發光。此外,有機EL元件21之陽極電位之上升,亦即正是驅動電晶體22之源極電位Vs之上升。若驅動電晶體22之源極電位Vs上升,則由於保持電容24之自舉動作,驅動電晶體22之閘極電位Vg亦連動而上升。
此時,假定自舉增益(gain)為1(理想值)之情形下,閘極電位Vg之上升量係成為與源極電位Vs之上升量相等。因此,發光期間中驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs係以Vsig-Vofs+Vth-ΔV保持為一定。
在此,茲說明驅動電晶體22之臨限值修正之原理。由於驅動電晶體22係以在飽和區域動作之方式設計,因此作為定電流源動作。藉此,對於有機EL元件21,係從驅動電晶體22供給以下公式(1)所給予之一定之汲極-源極間電流(驅動電流)Ids。
Ids=(1/2)‧μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2
‧‧‧(1)
在此,W係為驅動電晶體22之通道寬度,L係為通道長度,Cox係為每單位面積之閘極電容。
圖7係表示驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids對閘極-源極間電壓Vgs之特性。
如此特性圖所示,若不進行對於驅動電晶體22之臨限電壓Vth之每像素之參差不齊之修正,則臨限電壓Vth為Vth1時,與閘極-源極間電壓Vgs對應之汲極-源極間電流Ids即成為Ids1。
相對於此,臨限電壓Vth為Vth2(Vth2>Vth1)時,與相同閘極-源極間電壓Vgs對應之汲極-源極間電流Ids係成為Ids2(Ids2<1ds)。亦即,若驅動電晶體22之臨限電壓Vth變動,則即使閘極-源極間電壓Vgs為一定,汲極-源極間電流Ids亦會變動。
另一方面,在上述構成之像素(像素電路)20中,如前所述,由於發光時之驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs為Vsig-Vofs+Vth-ΔV,因此將此代入公式(1),則汲極-源極間電流Ids係表示如下。
Ids=(1/2)‧μ(W/L)Cox(Vsig-Vofs-ΔV)2
‧‧‧(2)
亦即,驅動電晶體22之臨限電壓Vth之項被取消,而從驅動電晶體22供給至有機EL元件21之汲極-源極間電流Ids,係不依存於驅動電晶體22之臨限電壓Vth。其結果,即使驅動電晶體22之臨限電壓Vth因為驅動電晶體22之製造過程之參差不齊或經時變化而依每像素變動,汲極-源極間電流Ids亦不會變動,因此可將有機EL元件21之發光亮度保持為一定。
接著說明驅動電晶體22之遷移率修正之原理。圖8係在將驅動電晶體22之遷移率μ相對較大之像素A、及驅動電晶體22之遷移率μ相對較小之像素B進行比較之狀態下表示特性曲線圖。在以多晶矽薄膜電晶體等構成驅動電晶體22之情形下,無法避免如像素A或像素B一般,遷移率μ在像素間產生參差不齊。
在像素A與像素B於遷移率μ有參差不齊之狀態下,例如將相同位準之影像信號之信號電壓Vsig寫入於兩像素A、B之情形下,若不進行任何遷移率μ之修正,則在流通於遷移率μ較大之像素A之汲極-源極間電流Ids1'與流通於遷移率μ較小之像素B之汲極-源極間電流Ids2'之間就會產生較大之差。如此,若因為遷移率μ之每像素之參差不齊所引起而於汲極-源極間電流Ids在像素間產生較大之差,則會損及畫面之均一性。
在此,由前述之公式(1)之電晶體特性公式可明瞭,若遷移率μ較大,則汲極-源極間電流Ids會變大。因此,遷移率μ愈大,則負回授中之回授量ΔV即愈大。如圖8所示,遷移率μ較大之像素A之回授量ΔV1,係較遷移率較小之像素V之回授量ΔV2大。
因此,以遷移率修正處理使驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids負回授於影像信號之信號電壓Vsig側,由於遷移率μ愈大,則負回授將施加愈大,因此可抑制遷移率μ之每像素之參差不齊。
具體而言,若在遷移率μ較大之像素A施加回授量ΔV1之修正,則汲極-源極間電流Ids即從Ids1'大幅下降到Ids1。另一方面,由於遷移率μ較小之像素B之回授量ΔV2較小,因此汲極-源極間電流Ids即成為從Ids2'到Ids2之下降,不會下降那樣地大。結果,由於像素A之汲極-源極間電流Ids1與像素B之汲極-源極間電流Ids2係成為大致相等,因此遷移率μ之每像素之參差不齊被修正。
綜上所述,具有遷移率μ不同之像素A與像素B之情形下,遷移率μ較大之像素A之回授量ΔV1會較遷移率μ較小之像素B之回授量ΔV2變大。換言之,遷移率μ愈大之像素則回授量ΔV愈大,而汲極-源極間電流Ids之減少量變大。
因此,藉由使驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids負回授於用於施加影像信號之信號電壓Vsig之驅動電晶體22之閘極電極側,而使遷移率μ不同之像素之汲極-源極間電流Ids之電流值被均一化。其結果,即可修正遷移率μ之每像素之參差不齊。亦即,使流通於驅動電晶體22之電流(汲極-源極間電流Ids)負回授於驅動電晶體22之閘極電極側之處理即成為遷移率修正處理。
在此,茲使用圖9說明在圖2所示之像素(像素電路)20中,是否有藉由臨限值修正、遷移率修正而為之影像信號之信號電位(取樣電位)Vsig與驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids之關係。
在圖9中,係分別表示(A)臨限值修正及遷移率修正均不進行之情形、(B)不進行遷移率修正,僅進行臨限值修正之情形、(C)臨限值修正及遷移率修正均進行之情形。如圖9(A)所示,臨限值修正及遷移率修正均不進行之情形下,因為臨限電壓Vth及遷移率μ之每像素A、B之參差不齊所引起而將於汲極-源極間電流Ids在像素A、B間產生較大之差。
相對於此,僅進行臨限值修正之情形下,如圖9(B)所示,雖可藉由該臨限值修正減低某程度汲極-源極間電流Ids之參差不齊,惟會殘餘因為遷移率μ之每像素A、B之參差不齊所引起而在像素A、B間之汲極-源極間電流Ids之差。
再者,藉由臨限值修正及遷移率修正均進行,如圖9(C)所示,由於可將因為臨限電壓Vth及遷移率μ之每像素A、B之參差不齊所引起而在像素A、B間之汲極-源極間電流Ids之差大致消除,因此在任何灰階均不會產生有機EL元件21之亮度參差不齊,而可獲得良好之畫值之顯示圖像。
此外,圖2所示之像素20係除臨限值修正及遷移率修正之各修正功能之外,尚具備有前述之藉由保持電容24之自舉動作之功能,故可獲得以下所示之作用效果。
亦即,即使有機EL元件21之I-V特性經時變化,且驅動電晶體22之源極電位Vs伴隨此而變化,亦由於藉由保持電容24之自舉動作,而可將驅動電晶體22之閘極-源極間電壓Vgs維持為一定,因此流通於有機EL元件21之電流不會變化而為一定。因此,由於有機EL元件21之發光亮度亦保持為一定,故即使有機EL元件21之I-V特性經時變化,亦可實現無伴隨其之亮度劣化之圖像顯示。
然而,在發光期間中,藉由施加負之偏壓電壓,例如-3V左右之電壓至寫入電晶體23之閘極電極,寫入電晶體23即成為非導通狀態。此外,在發光期間中,由於電流流通於有機EL元件21,因此有機EL元件21之陽極電位(驅動電晶體22之源極電位)上升到一定電位,例如5V左右。
再者,在白色灰階之顯示時等中,若將白色灰階之信號電壓Vsig設為例如5V,則驅動電晶體22之閘極電位即較源極電位更高5V,成為10V左右。另一方面,本身之像素列處於發光期間時,在其他像素列係進行影像信號之信號電壓Vsig之寫入,藉由此時之信號線33之電位,寫入電晶體23之信號線33側之電位(源極電位)即成為0~6V左右之電位。
其結果,對於寫入電晶體23之閘極電極施加-3V左右之電壓,且對於信號線33側之電極(源極電極)施加0~6V左右之電壓,即成為對於寫入電晶體23加上負偏壓之狀態,並且成為在閘極-汲極間施加13V左右之較高之電壓之狀態。
藉由此負偏壓,產生在寫入電晶體23之臨限電壓Vth變低之方向變動之現象,寫入電晶體23之Vth特性係於施加寫入脈衝(掃描信號)WS於閘極電極時形成通道而從在源極-汲極間流通電流之增強,位移至在不施加寫入脈衝WS於閘極電極之狀態下於源極-汲極間流通電流之減弱,此係經由本案申請人所確認。
圖10係為表示負偏壓施加時之臨限電壓Vth之變動特性之一例。在圖10中,橫軸係表示施加負偏壓於寫入電晶體23之閘極電極之應力(stress)時間,縱軸係表示臨限電壓Vth之變動量ΔVth。從同圖可明瞭,得知隨著應力時間變長,臨限電壓Vth會變低。
另一方面,遷移率修正之最佳修正時間t係以下列公式給定。
t=C/(kμVsig)‧‧‧(3)
在此,常數k係為k=(1/2)(W/L)Cox。此外,C係為進行遷移率修正時所放電之節點之電容,而在圖2之電路例中係成為有機EL元件21之等效電容、保持電容24及補助電容25之合成電容。
此外,遷移率修正之修正時間t係以寫入電晶體23從導通狀態移轉至非導通狀態之時序決定。再者,寫入電晶體23係於閘極電位與信號線33之間之電位差,亦即閘極.源極間電壓正成為臨限電壓Vth時截斷,亦即從導通狀態移轉至非導通狀態。
然而,申請人係已確認藉由以使遷移率修正之修正時間t與影像信號之信號電壓Vsig成反比例之方式,亦即於信號電壓Vsig為較大時修正時間t變短,而信號電壓Vsig較小時修正時間t變長之方式設定,即可確實打消對於驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids之遷移率μ之依存性,亦即更確實修正遷移率μ之每像素之參差不齊。
由此觀之,將施加於寫入電晶體23之閘極電極之寫入脈衝WS,從高位準遷移至低位準時之下降波形(寫入電晶體23為P通道時係上升波形)係如圖11所示,以成為相對於影像信號之信號電壓Vsig為反比例之波形之方式設定。
藉由將寫入脈衝WS之下降波形,設定為相對於影像信號之信號電壓Vsig為反比例之波形,由於寫入電晶體23之閘極-源極間電壓正成為臨限電壓Vth時,該寫入電晶體23即截斷,因此可將遷移率修正之修正時間t以與影像信號之信號電壓Vsig成反比例之方式設定。
具體而言,從圖11之波形圖可明瞭,寫入電晶體23係於與白色位準對應之信號電壓Vsig(白色)時,由於在閘極-源極間電壓正成為Vsig(白色)+Vth時截斷,因此遷移率修正之修正時間t(白色)被設定為最短,而於與灰色位準對應之信號電壓Vsig(灰色)時,由於在閘極-源極間電壓正成為Vsig(灰色)+Vth時截斷,因此修正時間t(灰色)被設定為較修正時間t(白色)更長。
如此,藉由將遷移率修正之修正時間t以與影像信號之信號電壓Vsig成反比例之方式設定,即可將最佳之修正時間t與信號電壓Vsig對應而設定,因此可從黑色位準到白色位準遍及信號電壓Vsig之所謂位準範圍(全灰階)而更確實打消對於驅動電晶體22之汲極-源極間電流Ids之遷移率μ之依存性,亦即更確實修正遷移率μ之每像素之參差不齊。
另一方面,如前所述,若在發光期間藉由負偏壓而使寫入電晶體23之Vth特性位移至減弱,具體而言,如圖12所示,若寫入電晶體23之臨限電壓Vth從Vth1之初期狀態變動至較其更低之Vth2,則遷移率修正之動作點即偏離,且遷移率修正之修正時間t從初期狀態之時間t1變化至較其更長之時間t2。
再者,若遷移率修正之修正時間t變長,則關於遷移率修正將進行過修正。在此,有機EL元件21之發光電流(驅動電流)Ids係以下列公式(4)給定。
Ids=kμ[Vsig/{1+Vsig(kμ/C)t}]2
‧‧‧(4)
從上述之公式(4)可明瞭,遷移率修正之修正時間t變長,若進行過修正,則有機EL元件21之發光電流Ids將會漸漸降低,因此成為招致顯示面板之經時性亮度降低。
因此,在本實施形態之有機EL顯示裝置10中,係設為在有機EL元件21之非發光期間,電流未流通於驅動電晶體22時,更具體而言,電源供給線32之電位DS處於低電位Vini時,對寫入電晶體23之閘極電極施加正之偏壓電壓,亦即較影像信號之信號電壓Vsig之最小振幅位準更高之偏壓電壓。
具體而言,係設為對於寫入電晶體23之閘極電極,在進行臨限電壓修正處理時、與進行信號寫入處理及遷移率修正處理時,雖會從寫入掃描電路40介隔掃描線31(31-1~31-m)施加寫入脈衝WS,惟將此寫入脈衝WS在非發光期間中,於電流未流通於驅動電晶體22時亦施加於寫入電晶體23之閘極電極。
一般而言,於電晶體中,在正之閘極偏壓中,Vth特性係位移至增強側。圖13係表示正偏壓施加時之臨限電壓Vth之變動特性之一例。在圖13中,橫軸係表示施加正偏壓於寫入電晶體23之閘極電極之應力時間,縱軸係表示臨限電壓Vth之變動量ΔVth。
從圖13可明瞭,得知施加正偏壓於寫入電晶體23之閘極電極之應力時間愈長就愈往臨限電壓Vth增大之方向變化,而寫入電晶體23之Vth特性愈位移至增強側。
如此,在有機EL元件21之非發光期間中,電流未流通於驅動電晶體22時,更具體而言係於電源供給線32之電位DS處於低電位Vini時,藉由施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極,即可使寫入電晶體23之Vth特性位移至增強側。
在此,施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極,具體而言係施加寫入脈衝WS,雖將使寫入電晶體23成為導通狀態,而覆寫驅動電晶體22之閘極電位,惟由於電流未流通於驅動電晶體22,因此有機EL元件21仍為非發光狀態。
亦即,於電流未流通於驅動電晶體22時,施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極,且使寫入電晶體23之Vth特性位移至增強側之動作,並不會對有機EL元件21之發光/非發光之動作造成任何影響。
再者,在非發光期間中,藉由使寫入電晶體23之Vth特性位移至增強側,即可抑制寫入電晶體23之Vth特性因為在發光期間之負偏壓而位移至減弱側,較佳為可抵銷。
藉此,即可抑制遷移率修正之動作點之變動,因此可在最佳之修正時間t進行遷移率修正。其結果,即可抑制寫入電晶體23之Vth特性因為在發光期間之負偏壓而位移至減弱所引起之有機EL元件21之發光電流之降低,因此可抑制顯示面板70之經時性亮度降低。
為了提昇藉由施加正之偏壓電壓於此寫入電晶體23之閘極電極而使Vth特性位移至減弱之效果,係將正之偏壓電壓,具體而言係以將寫入脈衝SW之波高值,設定為在寫入電晶體23之耐壓之範圍內盡可能大之值為較佳。
以下,茲就在非發光期間中,電流未流通於驅動電晶體22時,用以施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極之具體之實施例進行說明。
圖14係為供藉由實施例1之驅動方法之電路動作之說明之時序波形圖。
如圖14之時序波形圖所示,有關於在時刻t1進入新的訊框(目前訊框),在時刻t2各自進行將驅動電晶體22之閘極電位Vg初始化為基準電位Vofs、且將源極電位Vs初始化為低電位Vini之處理之後,在時刻t3-t4之期間進行臨限值修正處理,其後在時刻t6-t7之期間進行影像信號之信號電壓Vsig之寫入處理及遷移率修正處理之一連串之處理,係與先前所述之基本之電路動作之情形相同。
除此一連串之處理之外,在實施例1之驅動法中,係於進入臨限值修正處理之前之非發光期間,且電流未流通於驅動電晶體22時,在領先本身像素列之臨限值修正期間之至少1H期間,例如複數H期間中,於時刻t11,…,t1m與其他臨限值修正處理(包含驅動電晶體22之閘極電位之初始化處理)同步而施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極。具體而言,係使寫入脈衝WS為主動(高位準)狀態。
在此,當施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極,在複數H期間中,於信號線33之電位處於基準電位Vofs時,以依各H期間間歇性將寫入脈衝WS設為主動狀態為較佳。茲就其理由說明如下。
亦即,若將寫入脈衝WS設為複數次主動狀態,則由於複數個像素列之寫入電晶體23相對於1條信號線33在相同時序成為導通狀態,因此信號線33之電容會增加。隨著此電容增加,信號線33之暫態響應將會惡化。
尤其在其他像素列中,寫入影像信號之信號電壓Vsig時,若信號線33之暫態響應惡化,則信號寫入期間會在信號電壓Vsig之寫入完了之前終了,而無法充分寫入信號電壓Vsig,因此成為畫值降低或亮度降低之原因。由此種理由觀之,在複數H期間中,信號線33之電位處於基準電位Vofs時,以將寫入脈衝WS設為主動狀態為較佳。
圖15係為供藉由實施例2之驅動方法之電路動作之說明之時序波形圖。
在實施例1中,係設為在複數H期間中依各H期間間歇性地使寫入脈衝WS為主動狀態,且施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極。相對於此,在本實施例2中,係設為遍及從時刻t11起到當進行臨限值修正處理而即將進入驅動電晶體22之閘極電位之初始化處理之前之時刻t1n之複數H期間連續地使寫入脈衝WS為主動狀態,且施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極。
如此,設為遍及複數H期間連續地使寫入脈衝WS為主動狀態之情形下,如前所述,信號線33之暫態響應雖會惡化,惟相較於間歇性地使寫入脈衝WS為主動狀態之實施例1之情形,可將施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極之時間確保為較長,因此藉由施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極而使Vth特性位移至減弱之效果較大。
在上述實施形態中,雖就適用於採取僅執行1次臨限值修正處理之驅動法之情形之例進行了說明,惟本發明並不限定於此,除與遷移率修正及信號寫入處理一同進行臨限值修正處理之1水平掃描期間外,對於分割為領先該1水平掃描期間之複數個水平掃描期間而執行複數次,採用進行所謂分割Vth修正之驅動法之情形亦同樣可適用。
如此,藉由進行遷移率修正及信號寫入之1水平掃描期間、及分割為領先該1水平掃描期間之複數個水平掃描期間而設置臨限值修正期間,即使因為伴隨著高精細化之多像素化而使分配於1水平掃描期間之時間變短,亦可確保充分之時間作為臨限值修正期間,因此可確實檢測驅動電晶體22之臨限電壓Vth而保持於保持電容24,因而可確實進行臨限值修正處理。
再者,在採用進行分割Vth修正之驅動法之情形下,於電流未流通於驅動電晶體22時,亦可藉由施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極,而抑制寫入電晶體23之Vth特性因為在發光期間之負偏壓而位移至減弱側所引起之發光電流之降低,因此可抑制顯示面板70之經時性亮度降低。
此外,在上述實施形態中,從藉由使用N通道型之電晶體作為寫入電晶體23而使寫入脈衝WS之高位準成為主動觀之,雖係設為電流未流通於驅動電晶體22時,施加正之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極,惟在使用P通道型之電晶體作為寫入電晶體23之像素電路之情形下,可設為施加負之偏壓電壓於寫入電晶體23之閘極電極。亦即,可施加與使寫入電晶體23為非導通狀態時之偏壓電壓為逆極性之偏壓電壓。
再者,在上述實施形態中,係將供給至驅動電晶體22之電源電位DS設為可在第1電源電位Vccp與第2電源電位Vini切換之構成,且省略藉由該電源電位DS之切換而控制有機EL元件21之發光/非發光之電晶體、及將驅動電晶體22之源極電位Vs初始化之電晶體,再者,雖藉由採用從與影像信號之信號電壓Vsig相同信號線33供給賦予至驅動電晶體22之閘極電位Vg之基準電位Vofs之構成,而舉適用於將驅動電晶體22之閘極電位Vg初始化之電晶體予以省略之構成之有機EL顯示裝置之情形為例進行了說明,惟本發明並不限定於此適用例。
亦即,除驅動電晶體22及寫入電晶體23外,亦可同樣適用在具有控制有機EL元件21之發光/非發光之電晶體、或具有將驅動電晶體22之源極電位Vs初始化之電晶體、或具有將驅動電晶體22之閘極電位Vg初始化之電晶體之構成之像素之有機EL顯示裝置。
此外,在上述實施形態中,雖係舉適用於使用有機EL元件之有機EL顯示裝置之情形作為像素電路20之光電元件為例進行了說明,惟本發明並不限定於此適用例。具體而言,對於使用無機EL元件、LED元件、半導體雷射元件等、發光亮度依據流通於器件之電流值而變化之電流驅動型之光電元件(發光元件)之顯示裝置全面亦可適用。
以上所說明之本發明之顯示裝置,作為一例,係可將圖16~圖20所示之各式各樣電子機器,例如數位相機、筆記型個人電腦、行動電話等之行動末端裝置、視訊攝影機等,輸入於電子機器之影像信號、或在電子機器內所生成之影像信號,適用於作為圖像或影像顯示之所有領域之電子機器之顯示裝置。
如此,藉由使用本發明之顯示裝置作為所有領域之電子機器之顯示裝置,由前述之實施形態之說明即可明瞭,本發明之顯示裝置,係可抑制寫入電晶體之vth特性因為在發光期間之負偏壓而位移至減弱所引起之發光電流之降低,且可抑制顯示面板之經時性亮度降低,因此在各種電子機器中,可進行高品位之圖像顯示。
另外,本發明之顯示裝置係亦包括經密封之構成之模組形狀者。例如,在像素陣列部30黏附於透明之玻璃等之對向部所形成之顯示模組即屬之。在此透明之對向部,係設有彩色濾光片(filter)、保護膜等,進一步亦可設有上述之遮光膜。另外,在顯示模組中,亦可設有用以從外部對像素陣列部輸出入信號等之電路部及FPC(flxible print circuit,軟性電路板)等。
以下說明適用本發明之電子機器之具體例。
圖16係為表示適用本發明之電視機(television set)之外觀之立體圖。本適用例之電視機,係包括由前面面板102及濾光片玻璃103等所構成之影像顯示畫面部101,以該影像顯示畫面部101而言係藉由使用本發明之顯示裝置所作成。
圖17係為表示適用本發明之數位相機之外觀之立體圖,(A)係為從表側觀看之立體圖,(B)係為從背側觀看之立體圖。本適用例之數位相機,係包括閃光用之發光部111、顯示部112、選單開關113、快門按鍵114等,以該顯示部112而言係藉由使用本發明之顯示裝置而製作。
圖18係為表示適用本發明之筆記型個人電腦之外觀之立體圖。本適用例之筆記型個人電腦,係在本體121包括輸入文字等時所操作之鍵盤122、顯示圖像之顯示部123等,以該顯示部123而言係藉由使用本發明之顯示裝置而製作。
圖19係為表示適用本發明之視訊攝影機之外觀之立體圖。本適用例之視訊攝影機,係在本體部131包括在朝向前方之側面被攝體攝影用之透鏡132、攝影時之啟動/停止開關133、顯示部134等,以該顯示部134而言係藉由使用本發明之顯示裝置而製作。
圖20係為表示適用本發明之行動末端裝置,例如行動電話之外觀圖,(A)係為打開狀態下之俯視圖,(B)係為其側視圖,(C)係為關閉狀態下之俯視圖,(D)係為左側視圖,(E)係為右側視圖,(F)係為上視圖,(G)係為下視圖。本適用例之行動電話,係包括上側框體141、下側框體142、連結部(在此係鉸鏈(hinge)部)143、顯示器144、副顯示器145、圖像燈(picture light)146、相機147等,以該顯示器144或副顯示器145而言係藉由使用本發明之顯示裝置而製作。
10...有機EL顯示裝置
20...像素(像素電路)
21...有機EL元件
22...驅動電晶體
23...寫入電晶體
24...保持電容
25...補助電容
30...像素陣列部
31(31-1~31-m)...掃描線
32(32-1~32-m)...電源供給線
33(33-1~33-n)...信號線
34...共通電源供給線
40...寫入掃描電路
50...電源供給掃描電路
60...信號輸出電路
70...顯示面板
圖1係為表示適用本發明之有機EL顯示裝置之構成之概略之系統構成圖。
圖2係為表示像素(像素電路)之具體之構成例之電路圖。
圖3係為表示像素之剖面結構之一例之剖面圖。
圖4係為供適用本發明之有機EL顯示裝置之基本之電路動作之說明之時序波形圖。
圖5(A)-(D)係為基本之電路動作之說明圖(其1)。
圖6(A)-(D)係為基本之電路動作之說明圖(其2)。
圖7係為供因為驅動電晶體之臨限電壓vth之參差不齊所引起之問題之說明之特性圖。
圖8係為供因為驅動電晶體之遷移率μ之參差不齊所引起之問題之說明之特性圖。
圖9(A)-(C)係為供是否有藉由臨限值修正、遷移率修正而為之影像信號之信號電壓Vsig與驅動電晶體之汲極-源極間電流Ids之關係之說明之特性圖。
圖10係為表示負偏壓施加時之臨限電壓Vth之變動特性之一例之圖。
圖11係為表示寫入脈衝WS之上升波形與遷移率修正之最佳修正時間t之關係之波形圖。
圖12係為供寫入電晶體之Vth特性因為在發光期間之負偏壓而位移至減弱所引起之缺失之說明之波形圖。
圖13係為表示正偏壓施加時之臨限電壓Vth之變動特性之一例之圖。
圖14係為供藉由實施例1之驅動方法之電路動作之說明之時序波形圖。
圖15係為供藉由實施例2之驅動方法之電路動作之說明之時序波形圖。
圖16係為表示適用本發明之電視機之外觀之立體圖。
圖17係為表示適用本發明之數位相機之外觀之立體圖,(A)係為從表側觀看之立體圖,(B)係為從背側觀看之立體圖。
圖18係為表示適用本發明之筆記型個人電腦之外觀之立體圖。
圖19係為表示適用本發明之視訊攝影機之外觀之立體圖。
圖20係為表示適用本發明之行動電話之外觀圖,(A)係為打開之狀態下之俯視圖,(B)係為其側視圖,(C)係為關閉狀態下之俯視圖,(D)係為左側視圖,(E)係為右側視圖,(F)係為上視圖,(G)係為下視圖。
DS...電源供給線電位
t...修正時間
t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t11、t1m...時刻
Vccp...第1電源電位
Vg...閘極電位
Vini...第2電源電位
Vofs...基準電位
Vs...源極電位
Vsig...信號電壓
Vsig/Vofs...信號線電位
Vth...臨限電壓
WS...掃描線電位
Claims (7)
- 一種顯示裝置,其特徵為包括:像素陣列部,其係像素配置成行列狀,該像素包含:光電元件;寫入影像信號之寫入電晶體;保持由前述寫入電晶體所寫入之前述影像信號之保持電容;及根據保持於前述保持電容之前述影像信號而驅動前述光電元件之驅動電晶體;及驅動部,其係驅動前述像素陣列部之各像素;前述驅動部係在前述光電元件之非發光期間中,以前述驅動電晶體之閘極電極之初始化電位為基準而朝向從該初始化電位減少前述驅動電晶體之臨限電壓之電位,依序執行使前述驅動電晶體之前述光電元件側之電極電位變化之臨限值修正處理、及使流通於前述驅動電晶體之電流負回授於該驅動電晶體之閘極電極側之遷移率修正處理;在電流未流通於前述驅動電晶體時,將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
- 如請求項1之顯示裝置,其中前述驅動部係在領先於執行前述臨限值修正處理與前述遷移率修正處理之1水平掃描期間之至少1水平掃描期間中,將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
- 如請求項2之顯示裝置,其中前述驅動部係在領先於執行前述臨限值修正處理與前 述遷移率修正處理之1水平掃描期間之複數個水平掃描期間各個,間歇性地將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
- 如請求項3之顯示裝置,其中前述初始化電位係透過供給影像信號之信號線而選擇性地供給至前述像素;前述驅動部係於前述信號線之電位處於前述初始化電位時,將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
- 如請求項2之顯示裝置,其中前述驅動部係遍及領先於執行前述臨限值修正處理與前述遷移率修正處理之1水平掃描期間之複數個水平掃描期間,連續性地將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
- 一種顯示裝置之驅動方法,其特徵為:該顯示裝置係包括像素配置成行列狀之像素陣列部,該像素包含:光電元件;寫入影像信號之寫入電晶體;保持由前述寫入電晶體所寫入之前述影像信號之保持電容;及根據保持於前述保持電容之前述影像信號而驅動前述光電元件之驅動電晶體;其驅動方法係在前述光電元件之非發光期間中,以前述驅動電晶體之閘極電極之初始化電位為基準而朝向從該初始化電位減少前述驅動電晶體之臨限電壓之電位,依序執行使前述驅動電晶體之前述光電元件側之電極電位變化之臨限 值修正處理、及使流通於前述驅動電晶體之電流負回授於該驅動電晶體之閘極電極側之遷移率修正處理;在電流未流通於前述驅動電晶體時,將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
- 一種電子機器,其特徵為:具有顯示裝置,該顯示裝置係包括像素配置成行列狀之像素陣列部,該像素包含:光電元件;寫入影像信號之寫入電晶體;保持由前述寫入電晶體所寫入之前述影像信號之保持電容;及根據保持於前述保持電容之前述影像信號而驅動前述光電元件之驅動電晶體;及驅動部,其係驅動前述像素陣列部之各像素;且前述驅動部係在前述光電元件之非發光期間中,以前述驅動電晶體之閘極電極之初始化電位為基準而朝向從該初始化電位減少前述驅動電晶體之臨限電壓之電位,依序執行使前述驅動電晶體之前述光電元件側之電極電位變化之臨限值修正處理、及使流通於前述驅動電晶體之電流負回授於該驅動電晶體之閘極電極側之遷移率修正處理;在電流未流通於前述驅動電晶體時,將正之偏壓電壓施加於前述寫入電晶體之閘極電極。
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MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |