專利名稱：像素電路、顯示裝置以及控制像素電路的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具有亮度受信號線控制的電光元件的像素電路，還涉及顯示裝置，例如有機EL(電致發(fā)光)顯示器、LCD(液晶顯示器)或其它有源矩陣顯示裝置，其中多個像素電路以矩陣形式排列，還涉及控制像素電路的方法。
背景技術(shù)：
在有源矩陣顯示裝置中，液晶單元、有機EL元件或其它電光元件在像素中作為顯示元件使用。
在它們當中，有機EL元件具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中由有機材料制成的層，即有機層，被夾在電極之間。
當向有機EL元件施加電壓時，電子從陰極注入有機層，空穴從陽極注入有機層，結(jié)果，電子和空穴重新耦合發(fā)光。有機EL元件具有以下優(yōu)點。
(1)通過10V或更小的低電壓驅(qū)動獲得幾百至幾萬cd/m2的亮度，因此使低功耗成為可能。
(2)由于自發(fā)光元件的存在，圖像對比度高，而且響應速度快，因此可視性好，而且元件適于活動圖像顯示。
(3)元件由具有簡單結(jié)構(gòu)的完全固態(tài)元件形成，因此可實現(xiàn)元件的高可靠性和薄度。
將具有以上優(yōu)點的有機EL元件用作像素的顯示元件的有機EL顯示裝置(以下稱為有機EL顯示器)作為下一代平板顯示器已經(jīng)被引起注意。
作為有機EL顯示器的驅(qū)動系統(tǒng)，有簡單的矩陣系統(tǒng)和有源矩陣系統(tǒng)。在上述系統(tǒng)中，有源矩陣系統(tǒng)具有以下優(yōu)點。
(1)在單幀周期中，由于能夠保持像素中每個有機EL元件的發(fā)光，有源矩陣系統(tǒng)適于有機EL顯示器的高清晰度和高亮度顯示。
(2)應用薄膜晶體管的外圍電路能夠在基板(板)上形成，因此可簡化板與外部的接口并使高性能板成為可能。
在有源矩陣有機EL顯示器中，具有由多晶硅形成的有源層的薄膜晶體管(以下稱為多晶硅TFT)通常用作有源元件的晶體管。
這是由于多晶硅TFT具有較高的驅(qū)動力且像素尺寸可設計得較小，有利于實現(xiàn)高清晰度。
另一方面，眾所周知，當多晶硅TFT具有上述優(yōu)點時，其特性也具有較大變化。
因此，當使用多晶硅TFT時，抑制TFT特性的變化并通過電路補償TFT特性的變化對于利用多晶硅TFT的有源矩陣有機EL顯示器是相當不利的。這是由于以下原因。
即，當利用作為像素中的顯示元件的液晶單元的液晶顯示器采取通過電壓值控制像素中每個亮度數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)時，有機EL顯示器采取通過電流值控制像素中每個亮度數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。
下面對有源矩陣有機EL顯示器進行簡要描述。
圖1是表示普通有源矩陣有機EL顯示器結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2是表示有源矩陣有機EL顯示器的像素電路的結(jié)構(gòu)實例(例如，參考美國專利USP 5,684,365和日本未審查專利申請JP8-234683)的電路圖。
在有源矩陣有機EL顯示器1中，m×n的像素電路10按照矩陣形式排列，對應于像素電路10的矩陣排列，由數(shù)據(jù)驅(qū)動器(DDRV)2驅(qū)動的n行信號線SGL1至SGLn在每個像素行中相互連接，由掃描驅(qū)動器(SDRV)3驅(qū)動的m列掃描線SCNL1至SCNLm在每個像素列中相互連接。
像素電路10具有p-溝道TFT 11、n-溝道TFT 12、電容器C11以及由有機EL元件(OLED)形成的發(fā)光元件13，如圖2所示。
在像素電路10的TFT 11中，源極連接到電源電位線VCCL，柵極連接到TFT 12的漏極。在有機EL發(fā)光元件13中，陽極連接于TFT 11的漏極，陰極連接于基準電位(例如接地電位，ground potential)GND。
在像素電路10的TFT 12中，源極連接于相應行的信號線SGL1至SGLn的其中之一，柵極連接于相應列的掃描線SCNL1至SCNLm的其中之一。
在電容器C11中，一端連接于電源電位線VCCL，另一端連接于TFT 12的漏極。
注意有機EL元件在許多情況下通常具有整流特性，因此有時被稱為有機發(fā)光二極管(OLED)。盡管圖2或其它附圖利用二極管符號表示發(fā)光元件，但以下說明中的OLED可以不具有整流特性。
在具有上述結(jié)構(gòu)的像素電路10中，通過掃描線SCNL，由掃描驅(qū)動器3選擇包括寫有亮度數(shù)據(jù)的像素的像素行，結(jié)果，行中的像素的TFT 12被接通。
同時，通過信號線SGL，由數(shù)據(jù)驅(qū)動器2提供作為電壓的亮度數(shù)據(jù)，并通過TFT 12被寫入電容器C11，以保持數(shù)據(jù)電壓。
在單場周期中，保持被寫入電容器C11的亮度數(shù)據(jù)。將被保持的數(shù)據(jù)電壓提供給TFT 11的柵極。
因此，TFT 11通過基于被保持的數(shù)據(jù)電流驅(qū)動有機EL發(fā)光元件13。同時，通過調(diào)制由電容器C11保持的TFT 11的柵-源電壓Vdata(＜0)實施有機EL發(fā)光元件13的灰度等級顯示。
通常，有機EL元件的亮度Loled正比于其中流過的電流Ioled。因此，有機EL發(fā)光元件13的亮度Loled和電流Ioled之間的關(guān)系用下面的公式(1)表示。
Loled∝Ioled＝k(Vdata-Vth)2……(1)在上述公式(1)中，“k＝1/2·μ·Cox·W/L”。這里，“μ”表示TFT 11的載流子遷移率，“Cox”表示每單位面積TFT 11的柵電容，“W”表示TFT 11的柵極寬度，“L”表示TFT 11的柵極長度。
因此，可以理解TFT 11的遷移率μ和閾值電壓Vth(＜0)的每一變化直接影響有機EL發(fā)光元件13的亮度的變化。
在這種情況下，當將相同的電壓Vdata例如寫入不同像素時，TFT 11的閾值電壓Vth在每個像素中改變，結(jié)果，流入發(fā)光元件(OLED)13的電流Ioled在每個像素中產(chǎn)生較大改變，然后電流完全偏離期望值，因此無法實現(xiàn)作為顯示器的較高畫質(zhì)。
為了克服上述缺陷，已經(jīng)提出了各種像素電路，典型的實例在圖3中表示(例如，參考圖3的美國專利USP 6,229,506或日本未審查專利申請JP 2002-514320)。
圖3所示的像素電路20具有p-溝道TFT21、n-溝道TFT22至TFT24，電容器C21和C22以及作為發(fā)光元件的有機EL發(fā)光元件25。在圖3中，“SGL”表示信號線，“SCNL”表示掃描線，“AZL”表示自動調(diào)零線，“DRVL”表示驅(qū)動線。
下面參照圖4A至圖4E所示的時序圖說明像素電路20的工作。
如圖4A和圖4B所示，將驅(qū)動線DRVL和自動調(diào)零線AZL設定在高電平，以使TFT 22和TFT 23處于導通狀態(tài)。這時，連接有二極管的TFT 21連接于發(fā)光元件(OLED)25，因此電流流入TFT 21。
如圖4A所示，將驅(qū)動線DRVL設定在低電平，以使TFT 22處于非導通狀態(tài)。同時，將掃描線SCNL設定在高電平，如圖4C所示，以使TFT24處于導通狀態(tài)，將基準電位Vref施加于信號線SGL，如圖4D所示。流入TFT 21的電流被切斷，因此TFT 21的柵極電位Vg升高，如圖4E所示。在柵極電位Vg升至“VDD-|Vth|”點處，TFT 21被關(guān)斷，使電位穩(wěn)定。上述工作在下面也稱為“自動調(diào)零操作”。
如圖4B至圖4D所示，將自動調(diào)零線AZL設定在低電平，以使TFT 23處于非導通狀態(tài)，結(jié)果，信號線SGL的電位從“Vref”下降“ΔVdata”。通過電容器C21，信號線電位的改變使TFT 21的柵極電位降低“ΔVg”，如圖4E所示。
如圖4A和圖4C所示，將掃描線SCNL設定在低電平，以使TFT 24處于非導通狀態(tài)，將驅(qū)動線DRVL設定在高電平，以使TFT 22處于導通狀態(tài)。結(jié)果，電流流入TFT 21和發(fā)光元件(OLED)25，然后發(fā)光元件25開始發(fā)光。
如果不考慮寄生電容，則“ΔVg”和TFT 21的柵極電位Vg可由如下公式表示。
ΔVg＝Δvdata×C1/(C1+C2)……(2)Vg＝Vcc-|Vth|-ΔVdata×C1/(C1+C2)……(3)這里，“C1”表示電容器C21的電容量，“C2”表示電容器C22的電容量。
另一方面，當流入處于發(fā)光狀態(tài)的發(fā)光元件(OLED)25的電流被限定為“Ioled”時，電流由與發(fā)光元件25串聯(lián)的TFT 21進行控制。如果假設TFT 21在飽和區(qū)工作，則通過應用MOS晶體管的公知公式和上述公式(3)可得到如下關(guān)系。
Ioled＝μCoxW/L2(Vcc-Vg-|Vth|)2＝μCoxW/L2(ΔVdata×C1/(C1+C2))2……(4)這里，“μ”表示載流子遷移率，“Cox”表示每單位面積的柵電容，“W”表示柵極寬度，“L”表示柵極長度。
根據(jù)公式(4)，“Ioled”不取決于TFT 21的閾值電壓Vth并由外部提供的“ΔVdata”控制。即，通過利用圖3所示的像素電路20，可獲得在電流和亮度方面均具有較高一致性的顯示裝置，且不受在像素中改變的閾值電壓Vth的影響。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，對于一種減小有機EL顯示器的像素中的每一亮度變化的方法，已經(jīng)提出了一種像素電路，通過該像素電路，決定用于驅(qū)動有機EL元件的電流的每個驅(qū)動晶體管的特性變化被修正。
如圖5所示，在單一幀中，上述電路通常具有修正驅(qū)動晶體管的特性變化的修正周期，從信號線向像素電路寫入數(shù)據(jù)信號的寫周期，以及被寫入的數(shù)據(jù)信號保持在像素電路并驅(qū)動電光元件的驅(qū)動周期。
盡管通過以這種方式在每幀中設定修正周期，所提議的像素電路維持了亮度一致性，但電路在修正周期中還執(zhí)行充電或放電，這導致其能耗不能被忽略。
在使用修正電路系統(tǒng)的一些像素電路中，有機EL元件在修正周期內(nèi)發(fā)光，但修正周期導致在這些電路中的對比度降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低能耗并維持亮度一致性，同時可實現(xiàn)高對比度和高畫質(zhì)的像素電路和顯示裝置，以及一種控制像素電路的方法。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的第一方面，提供了一種像素電路，包括基于流動電流改變亮度變化的電光元件；提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；第一控制線；在第一端子和第二端子之間形成電流供給線，并基于控制端子的電位對流入電流供給線的電流進行控制的驅(qū)動晶體管；與驅(qū)動晶體管的控制端子電耦合的節(jié)點；以及，連接在信號線和節(jié)點之間、并由第一控制線控制其處于導通狀態(tài)和非導通狀態(tài)的第一開關(guān)，其中，在一幀內(nèi)，該電路能夠設定修正周期，用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化，寫周期，用于由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點，以及，驅(qū)動周期，用于存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件，對電路進行驅(qū)動和控制，以便執(zhí)行包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，并存在僅包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
優(yōu)選的是，耦合電容連接在節(jié)點和驅(qū)動晶體管的控制端子之間，在耦合電容的兩端，取決于驅(qū)動晶體管的閾值電壓的電壓在修正周期內(nèi)被充電。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的第二方面，提供了一種顯示裝置，包括以矩陣形式排列的多個像素電路；在對應于像素電路的矩陣排列的每列中相互連接、并提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；在對應于像素電路的矩陣排列的每行中相互連接的第一控制線；以及驅(qū)動單元，像素電路包括基于流動電流改變亮度的電光元件；提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；在第一端子和第二端子之間形成電流供給線并基于控制端子的電位對流入電流供給線的電流進行控制的驅(qū)動晶體管；可電耦合于驅(qū)動晶體管的控制端子的節(jié)點；以及連接在信號線和節(jié)點之間并由第一控制線控制其處于導通狀態(tài)和非導通狀態(tài)的第一開關(guān)，其中，在一幀中，該驅(qū)動能夠設定修正周期，用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化，寫周期，用于由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點，以及驅(qū)動周期，用于存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件，驅(qū)動單元進行驅(qū)動和控制，以便執(zhí)行包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，并存在僅包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
根據(jù)本發(fā)明實施方式的第三方面，提供了一種用于控制像素電路的方法，具有基于流動電流改變亮度的電光元件；提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；第一控制線；在第一端子和第二端子之間形成電流供給線并基于控制端子的電位對流入電流供給線的電流進行控制的驅(qū)動晶體管；能夠電耦合于驅(qū)動晶體管的控制端子的節(jié)點；以及連接在信號線和節(jié)點之間并由第一控制線控制其處于導通狀態(tài)和非導通狀態(tài)的第一開關(guān)，該方法包括如下步驟控制步驟，進行控制，以便在一幀中設定修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，其中修正周期用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化，寫周期用于由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點，驅(qū)動周期用于存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件，存在包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，也存在只包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
優(yōu)選的是，每多幀設定一次修正周期。
優(yōu)選的是，每多個場設定一次修正周期。
優(yōu)選的是，以多個行單位對修正周期的存在進行控制。
優(yōu)選的是，以奇數(shù)掃描線單位和偶數(shù)掃描線單位對修正周期的存在進行控制。
優(yōu)選的是，以多個列單位對修正周期的存在進行控制。
優(yōu)選的是，以奇數(shù)信號線單位和偶數(shù)信號線單位對修正周期的存在進行控制。
優(yōu)選的是，以相鄰像素單位對修正周期的存在進行控制。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，單一幀包括用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化的修正周期，由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點的寫周期，以及存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件的驅(qū)動周期。由于每幀執(zhí)行一次寫周期和驅(qū)動周期，每兩幀或多幀執(zhí)行一次修正周期，即，存在包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的幀，也存在包括寫周期和驅(qū)動周期且不包括修正周期的幀。


在結(jié)合附圖的具體描述中，本發(fā)明實施方式的上述和其它特征將顯現(xiàn)出來，其中圖1是表示普通有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的方框圖；圖2是表示相關(guān)技術(shù)中像素電路的第一結(jié)構(gòu)的實例的電路圖；圖3是表示相關(guān)技術(shù)中像素電路的第二結(jié)構(gòu)的實例的電路圖；圖4A至圖4E是表示圖3所示的電路的驅(qū)動方法的時序圖；圖5表示偏移抵消的時序?qū)嵗?；圖6是表示根據(jù)第一實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是表示圖6所示的有機EL顯示器中的像素電路的基本結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8A至圖8C表示具有執(zhí)行第一實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第一驅(qū)動控制方法；
圖9是表示具有執(zhí)行第一實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第一驅(qū)動控制方法的時序圖；圖10是表示根據(jù)第二實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11A至圖11C表示具有執(zhí)行第二實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第二驅(qū)動控制方法；圖12是表示具有執(zhí)行第二實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第二驅(qū)動控制方法的時序圖；圖13是表示根據(jù)第三實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14A至圖14C表示具有執(zhí)行第三實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第三驅(qū)動控制方法；圖15是表示具有執(zhí)行第三實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第三驅(qū)動控制方法的時序圖；圖16是表示根據(jù)第四實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17A至圖17D表示具有執(zhí)行第四實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第四驅(qū)動控制方法；圖18是表示具有執(zhí)行第四實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第四驅(qū)動控制方法的時序圖；圖19是表示執(zhí)行本實施方式的第一、第二、第四驅(qū)動控制方法的有機EL顯示器的具體實例的方框圖；圖20是表示執(zhí)行本實施方式的第三驅(qū)動控制方法的有機EL顯示器的具體實例的方框圖；圖21是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第一實例的電路圖；圖22A至圖22D是圖21所示的像素電路的包括修正和無修正的基本操作的時序圖，；圖23是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第二實例的電路圖；
圖24A至圖24D是圖23所示的像素電路的包括修正和無修正的基本操作的時序圖；圖25是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第三實例的電路圖；圖26A至圖26D是圖25所示的像素電路的包括修正和無修正的基本操作的時序圖；圖27是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第四實例的電路圖；圖28A至圖28D是圖27所示的像素電路的包括修正和無修正的基本操作的時序圖。
具體實施例方式
下面參照附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
(第一實施方式)圖6是表示根據(jù)第一實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示圖6所示的有機EL顯示器中的像素電路的基本結(jié)構(gòu)的電路圖。
有機EL顯示器100具有像素陣列部分102，包括以m×n矩陣形式排列的像素電路101，數(shù)據(jù)驅(qū)動器(DDRV)103以及掃描驅(qū)動器(SDRV)104。
對應于像素電路101的矩陣排列，由數(shù)據(jù)驅(qū)動器(DDRV)103選擇并驅(qū)動的n列信號線SGL101-1至SGL101-n在每個像素行中相互連接，由掃描驅(qū)動器(SDRV)104選擇并驅(qū)動的作為第一控制線的m行掃描線SCNL101-1至SCNL101-m和作為第二控制線的m行偏移抵消修正控制線CTL101-1至CTL101-m在每個像素行中相互連接。
下面說明每個像素電路101的具體結(jié)構(gòu)。
如圖7所示，像素電路101具有作為驅(qū)動晶體管的p-溝道TFT 111，作為第一開關(guān)的n-溝道TFT 112(寫晶體管)，有機EL發(fā)光元件113，作為耦合電容的電容器C111，偏移抵消修正電路114以及節(jié)點ND 111和ND 112。
在圖7所示的像素電路101中，TFT 111的源極連接于作為第一基準電位的電源電壓VDD的供給線，同一晶體管的漏極連接于發(fā)光元件113的陽極，發(fā)光元件113的陰極連接于第二基準電位VSS(例如接地電位)。
TFT 111的柵極(控制端子)連接于節(jié)點ND 112，TFT 112的源極和漏極分別連接于信號線SGL 101和節(jié)點ND 111。
作為耦合電容的電容器C111連接在節(jié)點ND 111和節(jié)點ND 112之間。具體地，電容器C111的第一電極連接于節(jié)點ND 111，同一電容的第二電極連接于節(jié)點ND 112。
修正電路114通過由掃描驅(qū)動器104驅(qū)動的控制線CTL 101來控制修正功能的開關(guān)動作。
修正電路114在修正功能被控制在開狀態(tài)的周期內(nèi)，向電容器C111兩端(第一電極端和第二電極端)積聚依賴于作為驅(qū)動晶體管的TFT 111的閾值電壓的電壓，并執(zhí)行修正處理以便抵消偏移。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實施方式的像素電路101可由包含作為驅(qū)動作為電光元件的有機EL發(fā)光元件113的控制周期的修正周期、寫周期和驅(qū)動周期驅(qū)動并控制，其中修正周期用于向電容器C111兩端累積依賴于驅(qū)動晶體管的TFT 111的閾值電壓的電壓，寫周期用于通過作為第一控制線的掃描線SCNL 101接通作為第一開關(guān)的TFT 112，并將數(shù)據(jù)信號從信號線SGL101寫入像素電路101(的節(jié)點ND111)，驅(qū)動周期用于將寫入的數(shù)據(jù)信號存入像素電路并驅(qū)動電光元件，。
本實施方式的像素電路101通過采用第一驅(qū)動控制方法，由數(shù)據(jù)驅(qū)動器103和掃描驅(qū)動器104進行驅(qū)動和控制，以便每兩幀或多幀執(zhí)行一次修正周期，同時每一幀執(zhí)行一次寫周期和驅(qū)動周期。即，像素電路101由數(shù)據(jù)驅(qū)動器103和掃描驅(qū)動器104進行驅(qū)動和控制，以便存在包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的幀，同時又存在包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的幀。
圖8A至圖8C表示具有執(zhí)行第一實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第一驅(qū)動控制方法。
圖9是表示具有執(zhí)行第一實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器的整個像素陣列部分的第一驅(qū)動控制方法的時序圖。
在根據(jù)第一實施方式的第一驅(qū)動控制方法中，如圖8A至圖8C和圖9所示，像素陣列部分102的整個像素電路101(整個板)重復包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的幀，以及包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的幀。
具體地，如圖8A所示，在第L幀周期中，像素陣列部分102的整個像素電路101由控制線CTL 101-1至CTL 101-m進行控制，以便在預定修正周期內(nèi)啟動修正電路114的修正功能。因此，在像素陣列部分102的整個像素電路101中執(zhí)行偏移抵消修正。
接下來，如圖8B所示，在第(L+1)幀周期中，像素陣列部分102的整個像素電路101由控制線CTL 101-1至CTL 101-m進行控制，以便在預定修正周期內(nèi)關(guān)閉修正電路114的修正功能。因此，在像素陣列部分102的整個像素電路101中不執(zhí)行偏移抵消修正。
然后，如圖8C所示，在第(L+2)幀周期中，像素陣列部分102的整個像素電路101由控制線CTL 101-1至CTL 101-m進行控制，以便在預定修正周期內(nèi)啟動修正電路114的修正功能。因此，在像素陣列部分102的整個像素電路101中執(zhí)行偏移抵消修正。
在各個步驟中，修正功能的啟動和關(guān)閉在每幀中交替受到控制。
如上所述，在第一實施方式中，在注意到單個像素的情況下，像素被驅(qū)動以便每多幀(在本實施方式中是兩幀)僅執(zhí)行一次上述修正周期，即，存在具有修正周期的幀和不具有修正周期的幀。結(jié)果，可獲得如下效果。
盡管在修正周期中，電路由于也執(zhí)行充電和放電從而消耗能量，但修正周期每多幀被設定一次，因此可降低能耗。
在修正周期內(nèi)，一些修正電路系統(tǒng)使有機EL發(fā)光元件113發(fā)光，從而導致對比度降低。根據(jù)本實施方式，由于修正周期每多幀被設定一次，因此有可能提高對比度。
應該注意，盡管本實施方式采用每多幀修正周期設定一次的結(jié)構(gòu)，但也可采用每多個場設定一次修正周期的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，也有可能提高對比度。
(第二實施方式)圖10是表示根據(jù)第二實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11A至圖11C表示具有執(zhí)行第二實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器100A的整個像素陣列部分的第二驅(qū)動控制方法。
圖12是表示具有執(zhí)行第二實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器100A的整個像素陣列部分的第二驅(qū)動控制方法的時序圖。
第二實施方式中像素電路101的組件與第一實施方式中相同。
第二實施方式與上述第一實施方式的不同點在于，在偏移抵消修正中，掃描驅(qū)動器104A改變每幀的控制線CTL101-1至CTL101-m，且在每幀中不控制像素陣列部分102的整個像素單元的修正周期的存在。
具體地，如圖11A至圖11C和圖12所示，在第L幀中，掃描驅(qū)動器104A驅(qū)動奇數(shù)控制線CTL101-1、101-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……的像素電路101可具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，掃描驅(qū)動器104A在同一幀中還驅(qū)動偶數(shù)個控制線CTL101-2、101-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……的像素電路101可具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期。
在第(L+1)幀中，掃描驅(qū)動器104A驅(qū)動奇數(shù)控制線CTL101-1、101-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期，掃描驅(qū)動器104A在同一幀中還驅(qū)動偶數(shù)控制線CTL101-2、101-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)控制線CTL101-2、101-4、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期。
在第(L+2)幀中，掃描驅(qū)動器104A驅(qū)動奇數(shù)控制線CTL101-1、101-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，掃描驅(qū)動器104A在同一幀中還驅(qū)動偶數(shù)控制線CTL101-2、101-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)控制線CTL101-2、101-4、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期。
根據(jù)第二實施方式，除了上述第一實施方式的效果之外，還可獲得如下效果。
在第一實施方式中，整個板每兩幀具有一個修正周期，因此每兩幀具有一個循環(huán)，從而導致閃爍(flicker)。相反地，根據(jù)第二實施方式，將修正周期分配給每個掃描線(矩陣排列的每行)，從而具有避免閃爍的優(yōu)點。
(第三實施方式)圖13是表示根據(jù)第三實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖14A至圖14C表示具有執(zhí)行第三實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器100B的整個像素陣列部分102的第三驅(qū)動控制方法。
圖15是表示具有執(zhí)行第三實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器100B的整個像素陣列部分102的第三驅(qū)動控制方法的時序圖。
第三實施方式中像素電路101的組件與第一和第二實施方式中相同。
第三實施方式與上述第二實施方式的不同點在于，用于控制修正電路114的第一修正控制線CTL101-1至CTL101-m和第二修正控制線CTL102-1至CTL102-m排列在每個掃描線，即矩陣排列的每行中，第一修正控制線CTL101-1至CTL101-m控制矩陣排列的奇數(shù)列中的像素電路101的修正電路114，第二修正控制線CTL102-1至CTL102-m控制矩陣排列的偶數(shù)列中的像素電路101的修正電路114。
即，在第三實施方式中，除了如第二實施方式所述以奇數(shù)掃描線單位和偶數(shù)掃描線單位控制修正周期的存在的方法之外，還執(zhí)行驅(qū)動操作，因此在圖中側(cè)面方向中相鄰像素之間，修正周期的存在是不同的。
具體地，如圖14A至圖14C和圖15所示，在第L幀中，掃描驅(qū)動器104B驅(qū)動第一修正控制線CTL101-1、101-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……和第一修正控制線CTL101-1、101-3、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，掃描驅(qū)動器104B在同一幀中還驅(qū)動第二修正控制線CTL102-1、102-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……和第二修正控制線CTL102-1、102-3、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期。
同樣方式，在第L幀中，掃描驅(qū)動器104B驅(qū)動第一修正控制線CTL101-2、101-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……和第一修正控制線CTL101-2、101-4、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期，掃描驅(qū)動器104B在同一幀中還驅(qū)動第二修正控制線CTL102-2、102-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……和第二修正控制線CTL102-2、102-4、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期。
在第(L+1)幀中，掃描驅(qū)動器104B驅(qū)動第一修正控制線CTL101-1、101-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……和第一修正控制線CTL101-1、101-3、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期，掃描驅(qū)動器104B在同一幀中還驅(qū)動第二修正控制線CTL102-1、102-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……和第二修正控制線CTL102-1、102-3、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期。
同樣方式，在第(L+1)幀中，掃描驅(qū)動器104B驅(qū)動第一修正控制線CTL101-2、101-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……和第一修正控制線CTL101-2、101-4、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，掃描驅(qū)動器104B在同一幀中還驅(qū)動第二修正控制線CTL102-2、102-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……和第二修正控制線CTL102-2、102-4、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期。
在接下來的第(L+2)幀中，掃描驅(qū)動器104B驅(qū)動第一修正控制線CTL101-1、101-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……和第一修正控制線CTL101-1、101-3、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，掃描驅(qū)動器104B在同一幀中還驅(qū)動第二修正控制線CTL102-1、102-3、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于奇數(shù)掃描線SCNL101-1、101-3、……和第二修正控制線CTL102-1、102-3、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期。
同樣方式，在第(L+2)幀中，掃描驅(qū)動器104B驅(qū)動第一修正控制線CTL101-2、101-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……和第一修正控制線CTL101-2、101-4、……的像素電路101具有寫周期和驅(qū)動周期而沒有修正周期，掃描驅(qū)動器104B在同一幀中還驅(qū)動第二修正控制線CTL102-2、102-4、……，以及掃描線SCNL101-1至101-m，以便連接于偶數(shù)掃描線SCNL101-2、101-4、……和第二修正控制線CTL102-2、102-4、……的像素電路101具有修正周期、寫周期和驅(qū)動周期。
根據(jù)第三實施方式，除了上述第一和第二實施方式的效果之外，還可獲得如下效果。
即，根據(jù)第三實施方式，可在第二實施方式的基礎上進一步降低閃爍。
(第四實施方式)圖16是表示根據(jù)第四實施方式使用像素電路的有源矩陣有機EL顯示器(顯示裝置)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖17A至圖17D表示具有執(zhí)行第四實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器100C的整個像素陣列部分102的第四驅(qū)動控制方法。
圖18是表示具有執(zhí)行第四實施方式的偏移抵消修正的像素電路的有機EL顯示器100C的整個像素陣列部分102的第四驅(qū)動控制方法的時序圖。
第四實施方式中像素電路101的組件與第一、第二和第三實施方式中相同。
第四實施方式與上述第二實施方式的不同點在于，在多個行單位，例如三個或更多行單位中連續(xù)控制修正，而不是在每個奇數(shù)掃描線和每個偶數(shù)掃描線，即矩陣排列的每個奇數(shù)行和偶數(shù)行的每幀中交替控制修正周期的存在。
在第四實施方式中，如圖17A至17D以及圖18所示，可應用每三幀設定一次修正周期的驅(qū)動方法。而且，也可應用每四幀設定一次修正周期的驅(qū)動方法。
基本操作類似于第二實施方式，因此省略其具體說明。
應該注意到，考慮到例如閃爍效應和電路規(guī)模，可選擇上述第一至第四驅(qū)動方法的任一種。
盡管通過應用圖7所示的基本電路實例描述了上述實施方式的像素電路，但也可應用下面所描述的包括圖3所示的電路的具體像素電路，而且上述第一至第四驅(qū)動控制方法可應用于具有每個像素電路的有機EL顯示器。
應該注意到，第一、第二和第四驅(qū)動控制方法可應用于圖19所示的有機EL顯示器100D，第三驅(qū)動控制方法可應用于圖20所示的有機EL顯示器100E。
圖19的結(jié)構(gòu)與圖6、圖10和圖16的結(jié)構(gòu)的不同點在于，圖19的結(jié)構(gòu)設置有自動調(diào)零線AZL 101-1至AZL 101-m和驅(qū)動線DRVL101-1至DRVL101-m，以代替控制線CTL101-1至CTL101-m。
圖20的結(jié)構(gòu)與圖13的結(jié)構(gòu)的不同點在于，圖20的結(jié)構(gòu)設置有自動調(diào)零線AZL 101-1至AZL 101-m和AZL 1021至AZL 102-m以及驅(qū)動線DRVL101-1至DRVL101-m，以代替第一修正控制線CTL101-1至CTL101-m和第二修正控制線CTL102-1至CTL102-m。
具體控制工作的執(zhí)行方式與第一至第四實施方式相同。
下面描述像素電路的實例，其中可應用圖19和圖20所示的有機EL顯示器100D、有機EL顯示器100E，并包括用于修正每個驅(qū)動晶體管特性變化的結(jié)構(gòu)。
圖21是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第一實例的電路圖。
圖22A至圖22D是圖21所示的像素電路的基本工作的時序圖，包括修正和無修正。在圖22C中，實線代表執(zhí)行修正的時序，虛線代表不執(zhí)行修正的時序。
圖21所示的像素電路120具有作為驅(qū)動晶體管的p-溝道TFT 121，作為第一開關(guān)的n-溝道TFT 122、作為第二開關(guān)的n-溝道TFT 123、作為第三開關(guān)的n-溝道TFT 124、作為第四開關(guān)的n-溝道TFT 125，電容器C121，作為發(fā)光元件的有機EL發(fā)光元件126以及節(jié)點ND 121、ND 122、ND 123。
在圖21中，“SGL101”表示信號線，“SCNL101”表示掃描線，“AZL101”表示自動調(diào)零線，“DRVL101”表示驅(qū)動線。
TFT 121的源極連接于作為第一基準電位的電源電壓VDD的供給線，同一晶體管的漏極連接于節(jié)點ND 123，同一晶體管的柵極連接于節(jié)點ND 122。TFT 124的源極和漏極分別連接于節(jié)點ND 122和節(jié)點ND 123。
TFT 122的源極和漏極分別連接于節(jié)點123和發(fā)光元件126的陽極，發(fā)光元件126的陰極連接到第二基準電位VSS(例如，接地電位)。
TFT 122的源極和漏極分別連接于信號線SGL101和節(jié)點ND121。電容器C121連接在節(jié)點ND 121和節(jié)點ND 122之間。TFT 125的源極和漏極分別連接于恒定電位，例如預充電電位vofs，和節(jié)點ND 121。
TFT 122的柵極連接于掃描線SCNL101，TFT 123的柵極連接于驅(qū)動線DRVL 101，TFT 124和TFT 125的柵極連接于自動調(diào)零線AZL 101。
下面參照圖22A至22D所示的時序圖說明像素電路120的工作。
當執(zhí)行包括修正處理的驅(qū)動控制時，將驅(qū)動線DRVL 101和自動調(diào)零線AZL 101設置在高電平，以使TFT 123、TFT 124和TFT 125處于導通狀態(tài)。在這種情況下，連接有二極管的TFT 121與發(fā)光元件(OLED)126相連，從而恒定電流Iref流入TFT 121。
預充電電位線VPCL提供的恒定基準電壓vofs通過TFT 125施加于耦合電容器C121一端的節(jié)點ND 121。
當電流Iref流動時，在耦合電容器C121兩端產(chǎn)生與作為驅(qū)動晶體管的TFT121的柵極和源極之間的電位相同的電壓。通過將驅(qū)動晶體管TFT 121的柵極側(cè)定義為正方向，電位Vref由如下公式表示。
Iref＝β(Vref-Vth)2……(5)這里，“β”表示驅(qū)動晶體管的比例系數(shù)(∝驅(qū)動晶體管的遷移率)，“Vth”表示驅(qū)動晶體管的閾值電壓。
即，作為驅(qū)動晶體管的TFT 121的柵極和源極之間的電位Vref由如下公式表示。在本實施方式中，“Iref＝0”。
Vref＝Vth+(Iref/β)1/2……(6)然后，將驅(qū)動線DRVL 101設定在低電平，以使TFT 123處于非導通狀態(tài)。同時，將掃描線SCNL 101設定在高電平，以使TFT 122處于導通狀態(tài)，基準電位Vref施加于信號線SGL 101。由于流入TFT 121的電流被切斷，因此TFT 121的柵極電位Vg升高，當電位升至“Vcc-|Vth|”時，TFT 121成為非導通狀態(tài)，然后電位穩(wěn)定下來，即，執(zhí)行自動調(diào)零動作。
將自動調(diào)零線AZL 101設定在低電平，以使TFT 124處于非導通狀態(tài)，結(jié)果，數(shù)據(jù)電壓Vdata通過信號線SGL 101被寫入耦合電容器C121的另一端(節(jié)點ND 122一側(cè))。因此，此時驅(qū)動晶體管的柵極和源極之間的電位可由如下公式表示。
Vgs＝Vdata+Vref-Vsource＝Vdata+Vth+(Iref/β)1/2-Vsource……(7)因此，流入驅(qū)動晶體管的電流Ids表示如下。
Ids＝β(Vdata+(Iref/β)1/2-Vsource)2……(8)
即，流入驅(qū)動晶體管的電流Ids不取決于閾值電壓Vth，即，執(zhí)行閾值電壓修正。
應該注意到，為了使發(fā)光元件126開始發(fā)光，在寫入數(shù)據(jù)電壓之后執(zhí)行動作，其中掃描線SCNL 101被設定在低電平，以使TFT 122處于非導通狀態(tài)，驅(qū)動線DRVL 101被設定在高電平，以使TFT 123處于導通狀態(tài)。
相反地，當不執(zhí)行修正處理的驅(qū)動控制被執(zhí)行時，如圖22C和圖22D所示，驅(qū)動線DRVL 101被設定在高電平，以使TFT 123處于導通狀態(tài)，自動調(diào)零線AZL101被設定在低電平，以使TFT 124和TFT 125處于非導通狀態(tài)。同時，連接有二極管的TFT 121與發(fā)光元件(OLED)126相連，因此恒定的電流Iref流入TFT 121。
而且，同時，不對節(jié)點ND 121預充電且不執(zhí)行偏移抵消修正(自動調(diào)零動作)，在普通的寫周期和驅(qū)動周期內(nèi)執(zhí)行發(fā)光元件126的發(fā)光控制。
對于使用像素電路120的有機EL顯示器100D和100E，可獲得與上述第一至第四實施方式相同的效果。
當執(zhí)行不包括修正處理的驅(qū)動控制時，TFT 122被導通的時序可被掃描線SCNL 101提升，因此，能以高速度執(zhí)行驅(qū)動控制動作。
應該注意到，圖21所示的像素電路120僅是一個實例，本發(fā)明不限于此。例如，如上所述，TFT 122至TFT 125僅是開關(guān)，因此顯而易見，可通過p-溝道TFT或其它開關(guān)元件形成上述TFT的一部分或全部。
圖23是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第二實例的電路圖。
圖24A至圖22D是圖23所示的像素電路的基本工作的時序圖，包括修正和無修正。在圖24C中，實線表示執(zhí)行修正的時序，虛線表示不執(zhí)行修正的時序。
圖23所示的像素電路130具有作為驅(qū)動晶體管的p-溝道TFT 131，作為第一開關(guān)的n-溝道TFT 132、作為第二開關(guān)的TFT 133、作為第三開關(guān)的TFT134、作為第四開關(guān)的TFT 135，電容器C131，發(fā)光元件OLED(電光元件)的有機EL發(fā)光元件136以及節(jié)點ND 131至ND 133。
在圖23中，“SGL101”表示信號線，“SCNL101”表示掃描線，“AZL101”表示自動調(diào)零線，“DRVL101”表示驅(qū)動線。
作為驅(qū)動晶體管的TFT 131的源極連接于節(jié)點ND 133(TFT 133的源極和TFT 134的漏極之間的連接點)，同一晶體管的漏極連接于有機EL發(fā)光元件136的陽極。有機EL發(fā)光元件136的陰極連接于第二基準電位(例如接地電位)。
TFT 133的源極連接于節(jié)點ND 133(TFT 131的源極)，同一晶體管的漏極連接于作為第一基準電位的電源電壓VDD的供給線，同一晶體管的柵極連接于驅(qū)動線DRVL 101。
TFT 134的漏極連接于節(jié)點ND 133(TFT 131的源極)，同一晶體管的源極連接于節(jié)點ND 131(TFT 132的源極)，同一晶體管的柵極連接于自動調(diào)零線AZL101。
電容器C131的第一電極連接于節(jié)點ND 131，同一晶體管的第二電極連接于節(jié)點ND 132。
TFT 132的源極連接于節(jié)點ND 131，同一晶體管的漏極連接于信號線SGL101，同一晶體管的柵極連接于布置在第一行中的掃描線SCNL101。
TFT 135的源極連接于節(jié)點ND 132(TFT 131的柵極)，同一晶體管的漏極連接于預充電電位vofs。
下面參照圖24A至24D所示的時序圖說明像素電路130的工作。
步驟ST11當執(zhí)行包括修正處理的驅(qū)動控制時，如圖24C和圖24D所示，驅(qū)動線DRVL101和自動調(diào)零線AZL 101被設定在高電平，以使TFT 133、TFT 134和TFT 135處于導通狀態(tài)。
同時，通過TFT 135施加預充電電位Vpc到TFT 131的柵極，由于TFT 133和TFT 134處于導通狀態(tài)，電容器C131的輸入端電位VC 131升至電源電位VDD或接近電源電位VDD。
步驟ST12如圖24D所示，驅(qū)動線DRVL101被設定在低電平，以使TFT 132處于非導通狀態(tài)。由于流入TFT 131的電流被切斷，因此TFT 131的漏極電位降低，當電位降至“Vpc+|Vth|”時，TFT 131變?yōu)榉菍顟B(tài)，然后電位穩(wěn)定下來。
同時，由于TFT 134處于導通狀態(tài)，因此電容器C131的輸入端電位VC 131維持在“Vpc+|Vth|”。這里，“|Vth|”表示TFT 131的閾值電壓的絕對值。
步驟ST13如圖24C所示，自動調(diào)零線AZL 101被設定在低電平，以使TFT 134和TFT 135處于非導通狀態(tài)。電容器C131的輸入端節(jié)點的電位VC 131為“Vpc+|Vth|” TFT 131的柵極電位Vg 131為“Vpc”。即，電容器C131兩端的電位差為“|Vth|”。
步驟ST14如圖24B和圖24A所示，掃描線SCNL 101被設定在高電平，以使TFT 132處于導通狀態(tài)，從信號線SGL 101施加基于亮度數(shù)據(jù)的電位Vdata到電容器C131的節(jié)點ND 131的輸入端。
電容器C131兩端的電位差維持在“|Vth|”，因此TFT 131的柵極電位Vg 131為“Vdata-|Vth|”。
步驟ST15如圖24B和圖24D所示，掃描線SCNL 101被設定在低電平，以使TFT 132處于非導通狀態(tài)，驅(qū)動線DRVL 101被設定在高電平，以使TFT 133處于導通狀態(tài)，因此電流流入TFT 131和發(fā)光元件(OLED)136，OLED開始發(fā)光。
應該注意到，盡管需要設定“Vpc”以使在上述步驟ST11和步驟12的動作中“Vpc+|Vth|＜VDD”，但只要滿足上述條件，該值可任意設定。
執(zhí)行上述動作后，流入發(fā)光元件(OLED)136的電流Ioled被計算出來，如果TFT 131在飽和區(qū)工作，則可由如下公式表示。
Ioled＝μCoxW/L/2(Vgs-Vth)2＝μCoxW/L/2(Vcc-Vg-|Vth|)2＝μCoxW/L/2(Vcc-Vdata+|Vth|-|Vth|)2＝μCoxW/L/2(Vcc-Vdata)2……(9)這里，“μ”表示載流子的遷移率，“Cox”表示每單位面積的柵極電容，“W”表示柵極寬度，“L”表示柵極長度。
根據(jù)公式(9)，電流Ioled不取決于TFT 131的閾值電壓Vth，并由來自外部的“Vdata”控制。
即，通過使用圖23所示的像素電路130，顯示裝置不受在每個像素中“Vth”的變化的影響，并可實現(xiàn)較高的電流和亮度的一致性。
當TFT 131在線性區(qū)工作時，流入發(fā)光元件(OLED)136的電流Ioled不取決于“Vth”，由如下公式表示。
Ioled＝μCoxW/L/{(Vgs-Vth)Vds-Vds2/2}＝μCoxW/L/{(Vcc-Vg-|Vth|)(Vcc-Vd)-(Vcc-Vd)2/2}＝μCoxW/L/{(Vcc-Vdata+|Vth|-|Vth|)(Vcc-Vd)-(Vcc-Vd)2/2}＝μCoxW/L/{(Vcc-Vdata)(Vcc-Vd)-(Vcc-Vd)2/2}……(10)這里，“Vd”表示TFT 131的漏極電位。
當執(zhí)行不包括修正處理的驅(qū)動控制時，如圖24C和圖24D所示，驅(qū)動線DRVL 101被設定在高電平，以使TFT 133處于導通狀態(tài)，自動調(diào)零線AZL 101被設定在低電平，以使TFT 134和TFT 135處于非導通狀態(tài)。同時，連接二極管的TFT 131與發(fā)光元件(OLED)136相連，因此恒定電流Iref流入TFT 131。
同時，不對節(jié)點ND 131進行預充電，且不執(zhí)行偏移抵消修正(自動調(diào)零動作)，在普通的寫周期和驅(qū)動周期內(nèi)，執(zhí)行發(fā)光元件136的發(fā)光控制。
如上所述，根據(jù)圖23所示的像素電路130，在可清除閾值電壓Vth變化所造成的影響這一點上優(yōu)先于圖2所示的電路。
在下列點上優(yōu)先于圖3所示的電路。
首先，盡管圖3所示的電路具有缺陷，即，與從外部驅(qū)動的數(shù)據(jù)振幅ΔVdata相比，驅(qū)動晶體管的柵極振幅ΔVg根據(jù)上述公式(2)降低，本發(fā)明的數(shù)據(jù)振幅與柵極振幅大致相同，因此，像素電路可由較小的信號線振幅驅(qū)動。
因此，較低能耗和低噪聲驅(qū)動成為可能。
其次，在自動調(diào)零線和TFT的柵極之間的耦合電容中，其在圖3所示的電路中具有缺陷，在圖23所示的像素電路130中，TFT 134不直接連接于TFT131的柵極，幾乎不受電容耦合的影響。
另一方面，盡管TFT 135連接于TFT 131的柵極，但TFT 135的源極連接于恒定電位Vpc，因此當柵極電位隨著自動調(diào)零動作結(jié)束而發(fā)生改變時，TFT131的柵極電位維持在大約“Vpc”電位上。
在這種方式下，圖23所示的像素電路130幾乎不受自動調(diào)零線AZL 101和TFT 131的柵極之間的耦合的影響，并且與圖3所示的像素電路相比，精確地執(zhí)行“Vth”變化的修正。
即，根據(jù)圖23所示的像素電路，預定電流精確地施加于像素電路的發(fā)光元件，且不取決于晶體管閾值電壓的變化，結(jié)果，可獲得能夠顯示具有高亮度一致性和高畫質(zhì)圖像的有機EL像素電路。結(jié)果，與相關(guān)技術(shù)的類似電路相比，高精度的閾值電壓修正成為可能。
根據(jù)使用像素電路130的有機EL顯示器100D和100E，可獲得與上述第一至第四實施方式相同的效果。
當執(zhí)行不包括修正處理的驅(qū)動控制時，TFT 132導通的時序可先于掃描線SCNL 101，因此，能以高速執(zhí)行驅(qū)動控制動作。
應該注意到，圖23所示的像素電路130僅是一個實例，本發(fā)明不限于此。例如，如上所述，TFT 132至TFT 135僅是開關(guān)，因此，顯而易見，可通過p-溝道元件或其它開關(guān)元件形成TFT的一部分或全部。
圖25是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第三實例的電路圖。
圖26A至圖26D是圖25所示的像素電路的基本工作的時序圖，包括修正和無修正。在圖26C中，實線表示執(zhí)行修正的時序，虛線表示不執(zhí)行修正的時序。
圖25所示的像素電路130A與圖23所示的像素電路130的不同點在于，驅(qū)動晶體管由n-溝道TFT 131A形成，而不是p-溝道TFT 131，TFT 131A的源極連接于發(fā)光元件136的陽極，其連接點形成節(jié)點ND 133，TFT 134的源極和漏極分別連接在TFT 131A的柵極和源極之間(節(jié)點ND 132和節(jié)點ND133)，從而形成所謂源極跟隨器(source follower)結(jié)構(gòu)。
由圖24A至24D和圖26A至26D的時序圖可見，其它組件與圖23所示的電路相同，基本動作也相同，因此省略其說明。
根據(jù)使用像素電路130A的有機EL顯示器100D和100E，可獲得與上述第一至第四實施方式相同的效果。
當執(zhí)行不包括修正處理的驅(qū)動控制時，導通TFT 132的時序先于被掃描線SCNL 101，因此，能以高速執(zhí)行驅(qū)動控制動作。
圖27是表示能用于圖19和圖20所示的有機EL顯示器的具體像素電路的第四實例的電路圖。
圖28A至圖28D是圖27所示的像素電路的基本工作的時序圖，包括修正和無修正。在圖28C中，實線表示執(zhí)行修正的時序，虛線表示不執(zhí)行修正的時序。
圖27所示的像素電路130B與圖23所示的像素電路130的不同點在于，驅(qū)動晶體管由n-溝道TFT 131B形成，而不是p-溝道TFT 131，電容器C132連接在節(jié)點ND 134和節(jié)點ND 132之間，從而形成所謂自舉(bootstrap)構(gòu)造。
由圖24A至24D和圖28A至28D的時序圖可見，其它組件與圖23所示的電路相同，基本動作也相同，因此省略其說明。
根據(jù)使用像素電路130B的有機EL顯示器100D和100E，可獲得與上述第一至第四實施方式相同的效果。
當執(zhí)行不包括修正處理的驅(qū)動控制時，導通TFT 132的時序先于被掃描線SCNL 101，因此，能以高速執(zhí)行驅(qū)動控制動作。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，使低功耗的同時維持亮度的一致性成為可能。還可實現(xiàn)高對比度，因此可獲得具有高畫質(zhì)的有機EL顯示器或其它顯示裝置。
本領域技術(shù)人員應該理解，可根據(jù)設計需要和其它因素進行各種修改、組合、再組合和替換，他們都落入權(quán)利要求或其等效表述的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種像素電路，包括基于流動電流改變亮度變化的電光元件；提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；第一控制線；在第一端子和第二端子之間形成電流供給線，并基于控制端子的電位對流入電流供給線的電流進行控制的驅(qū)動晶體管；與驅(qū)動晶體管的控制端子電耦合的節(jié)點；以及連接在信號線和節(jié)點之間、并由第一控制線控制其處于導通狀態(tài)和非導通狀態(tài)的第一開關(guān)，其中在一幀內(nèi)，該電路能夠設定修正周期，用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化，寫周期，用于由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點，以及驅(qū)動周期，用于存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件，對電路進行驅(qū)動和控制，以便執(zhí)行包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，并存在僅包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中耦合電容連接在節(jié)點和驅(qū)動晶體管的控制端子之間，并且在修正周期內(nèi)，取決于驅(qū)動晶體管的閾值電壓的電壓積聚在耦合電容兩端。
3.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中修正周期每多幀被設定一次。
4.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中修正周期每多個場被設定一次。
5.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中以多個行單位對修正周期的存在進行控制。
6.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中以奇數(shù)掃描線單位和偶數(shù)掃描線單位對修正周期的存在進行控制。
7.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中以多個列單位對修正周期的存在進行控制。
8.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中以奇數(shù)信號線單位和偶數(shù)信號線單位對修正周期的存在進行控制。
9.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中以相鄰像素單位對修正周期的存在進行控制。
10.一種顯示裝置，包括以矩陣形式排列的多個像素電路；在對應于像素電路的矩陣排列的每列中相互連接、并提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；在對應于像素電路的矩陣排列的每行中相互連接的第一控制線；以及驅(qū)動單元，像素電路包括基于流動電流改變亮度的電光元件；提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；在第一端子和第二端子之間形成電流供給線并基于控制端子的電位對流入電流供給線的電流進行控制的驅(qū)動晶體管；可電耦合于驅(qū)動晶體管的控制端子的節(jié)點；以及連接在信號線和節(jié)點之間并由第一控制線控制其處于導通狀態(tài)和非導通狀態(tài)的第一開關(guān)，其中在一幀中，該驅(qū)動能夠設定修正周期，用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化，寫周期，用于由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點，以及驅(qū)動周期，用于存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件，驅(qū)動單元進行驅(qū)動和控制，以便執(zhí)行包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，并存在僅包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中耦合電容連接在節(jié)點和驅(qū)動晶體管的控制端子之間，并且在修正周期內(nèi)，取決于驅(qū)動晶體管的閾值電壓的電壓在耦合電容兩端被充電。
12.一種用于控制像素電路的方法，具有基于流動電流改變亮度的電光元件；提供有至少對應于亮度信息的數(shù)據(jù)信號的信號線；第一控制線；在第一端子和第二端子之間形成電流供給線并基于控制端子的電位對流入電流供給線的電流進行控制的驅(qū)動晶體管；能夠電耦合于驅(qū)動晶體管的控制端子的節(jié)點；以及連接在信號線和節(jié)點之間并由第一控制線控制其處于導通狀態(tài)和非導通狀態(tài)的第一開關(guān)，該方法包括如下步驟控制步驟，進行控制，以便在一幀中設定修正周期、寫周期和驅(qū)動周期，其中修正周期用于修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化，寫周期用于由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點，驅(qū)動周期用于存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件，存在包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，也存在只包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
13.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中修正周期每多幀被設定一次。
14.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中修正周期每多個場被設定一次。
15.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中以多個行單位對修正周期的存在進行控制。
16.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中以奇數(shù)掃描線單位和偶數(shù)掃描線單位對修正周期的存在進行控制。
17.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中以多個列單位對修正周期的存在進行控制。
18.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中以奇數(shù)信號線單位和偶數(shù)信號線單位對修正周期的存在進行控制。
19.如權(quán)利要求12所述的控制像素電路的方法，其中以相鄰像素單位對修正周期的存在進行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠降低能耗并保持亮度一致性，并實現(xiàn)具有高對比度和高畫質(zhì)的顯示圖像的像素電路和顯示裝置，其中設定用于在一幀中修正像素中驅(qū)動晶體管的特性變化的修正周期，由第一控制線驅(qū)動第一開關(guān)并將數(shù)據(jù)信號從信號線寫入節(jié)點的寫周期，以及存儲被寫入的數(shù)據(jù)信號并驅(qū)動電光元件的驅(qū)動周期，而且對該驅(qū)動進行控制，以便存在包括修正周期、寫周期和驅(qū)動周期的時間間隔，同時存在只包括寫周期和驅(qū)動周期而不包括修正周期的時間間隔。
文檔編號G09G3/20GK1862643SQ20061009164
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者淺野慎, 湯本昭, 藤村寬 申請人:索尼株式會社