專利名稱：有源矩陣型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)每個(gè)象素設(shè)置了有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光(EL)元件等利用電流控制發(fā)光亮度的發(fā)光元件的顯示裝置，特別是涉及利用場(chǎng)效應(yīng)型晶體管等有源元件控制供給到發(fā)光元件中的電流量的有源矩陣型的顯示裝置，該顯示裝置能夠不依賴有源元件的特性偏差來(lái)再現(xiàn)顯示亮度。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL顯示裝置是在各象素中設(shè)置發(fā)光元件即有機(jī)EL元件的自發(fā)光型顯示裝置，與液晶顯示裝置相比，圖像的視認(rèn)性高，不需要背光，具有響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。并且，由于利用驅(qū)動(dòng)電流值控制有機(jī)EL元件的發(fā)光亮度，因此，需要向各象素的有機(jī)EL元件流與亮度信息相對(duì)應(yīng)的電流值。
另一方面，有機(jī)EL顯示裝置按其驅(qū)動(dòng)方式有單純矩陣方式和有源矩陣方式。前者雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但僅在掃描期間發(fā)光，因此難以實(shí)現(xiàn)大畫(huà)面和高精細(xì)，后者的有源矩陣方式在大畫(huà)面和高精細(xì)方面有利。有源矩陣方式利用象素內(nèi)的晶體管等的有源元件控制流向設(shè)置在各象素中的發(fā)光元件的電流。在有機(jī)EL顯示裝置的情況下，由薄膜晶體管(TFTThin Film Transistor)實(shí)現(xiàn)該有源元件。
圖1是現(xiàn)有的有源矩陣方式的有機(jī)EL顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。在有機(jī)EL面板10上設(shè)置著水平方向上設(shè)置的多條掃描線Scan1～N、垂直方向上設(shè)置的多條數(shù)據(jù)線Data1～M、配置在它們的交叉位置上的矩陣狀的象素PX。然后，掃描線驅(qū)動(dòng)電路14在幀期間內(nèi)依次掃描掃描線Scan1～N，在各掃描期間，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路12通過(guò)數(shù)據(jù)線Data向象素供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的電流。
圖2是示出現(xiàn)有的有機(jī)EL元件的象素電路的一例的圖。例如在日本特開(kāi)平8-234683號(hào)公報(bào)(以下稱作專利文獻(xiàn)1)中記載了該象素電路。或者，在“Passive and active matrix addressed polymer lightemitting diode displays”，SPIE2001，PLED，final(以下稱作非專利文獻(xiàn)1)中也記載了類似的象素電路。
該象素電路具有被掃描線Scan控制導(dǎo)通和非導(dǎo)通的N溝道晶體管TFT1、驅(qū)動(dòng)作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件OLED的P溝道晶體管TFT2、設(shè)置在晶體管TFT2的柵極與電源Vdd之間的存儲(chǔ)用電容器C。
該象素電路的工作在于，使掃描線Scan為選擇狀態(tài)，使晶體管TFT1導(dǎo)通，對(duì)數(shù)據(jù)線Data一施加與亮度信息相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)電位Vdata，就通過(guò)晶體管TFT1充電或放電電容器C，在晶體管TFT2的柵極節(jié)點(diǎn)Nd中存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)電位Vdata相對(duì)應(yīng)的電位。之后，使掃描線Scan成為非選擇狀態(tài)，使晶體管TFT1一成為關(guān)斷狀態(tài)，就按照柵極節(jié)點(diǎn)Nd的電位，晶體管TFT2流過(guò)漏源極電流Ids2，發(fā)光元件OLED按照與該漏源極電流Ids2相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。該漏源極電流Ids2依賴晶體管TFT2的柵源極間電壓Vgs(＝柵極節(jié)點(diǎn)Nd的電位-OLED的電壓)。再有，使晶體管TFT2在飽和區(qū)域中工作，即使由于發(fā)光元件OLED的特性偏差而在晶體管TFT2的Vds中產(chǎn)生偏差，漏源極電流Ids2也僅被柵源極間電壓Vgs控制。
通過(guò)利用這樣的象素電路，如圖1所示，能夠在掃描期間充電或者放電各象素的電容器C后寫(xiě)入亮度信息，在之后的讀出期間，按照寫(xiě)入信息驅(qū)動(dòng)各象素的發(fā)光元件。從而，能夠增長(zhǎng)發(fā)光元件的發(fā)光期間，減小發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電流，能用大型畫(huà)面形成高亮度的顯示裝置。
在圖2的象素電路中，因?yàn)樾纬稍陲@示面板上的TFT的特性偏差，有象素間的亮度有偏差的問(wèn)題。TFT形成在玻璃等基板上，但由于其制造偏差，在TFT的閾值電壓和載流子遷移率中產(chǎn)生偏差，與之相對(duì)應(yīng)，晶體管TFT2的漏源極電流Ids2也產(chǎn)生偏差。由于該驅(qū)動(dòng)電流即漏源極電流Ids2的偏差，發(fā)光元件OLED的發(fā)光亮度就變化。
作為實(shí)現(xiàn)這樣的不依賴TFT的特性偏差的發(fā)光亮度的解決方案，提出了圖3的象素電路。例如，日本特開(kāi)2001-147659號(hào)公報(bào)(以下稱作專利文獻(xiàn)2)、“Pixel-Driving Methods for Large-Sized Poly-Si AM-OLED Displays”AsiaDisplay/IDW2001，OEL1-1 p1395(以下稱作非專利文獻(xiàn)2)中記載了。該象素電路具有被掃描線ScanA控制的晶體管TFT3、被掃描線ScanB控制的晶體管TFT4、分別共通連接了柵極的晶體管TFT1和TFT2、設(shè)置在公共柵極Nd與恒壓端子Vdd之間的電容器，利用晶體管TFT2電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件OLED。
圖3的象素電路的工作在于，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)2的說(shuō)明，在亮度信息的寫(xiě)入時(shí)，使掃描線ScanA成為選擇狀態(tài)(H電平)，使晶體管TFT3導(dǎo)通，使掃描線ScanB成為選擇狀態(tài)(L電平)，使晶體管TFT4也導(dǎo)通，通過(guò)向數(shù)據(jù)線流與亮度相對(duì)應(yīng)的電流Idata，就向晶體管TFT1流與亮度相對(duì)應(yīng)的電流Iw。晶體管TFT1的漏柵極間被晶體管TFT4短路，而處于飽和狀態(tài)，并且成為電流鏡電路。然后，由該漏源極電流Iw充電電容器C，向節(jié)點(diǎn)Nd寫(xiě)入與亮度信息相對(duì)應(yīng)的電位。另一方面，在讀出時(shí)，掃描線ScanA、ScanB共同變?yōu)榉沁x擇狀態(tài)，晶體管TFT3、TFT4共同變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。這時(shí)，晶體管TFT2向發(fā)光元件OLED供給與柵極電位相對(duì)應(yīng)的漏源極電流Ids2，使其發(fā)光。該漏源極電流Ids2和與亮度信息相對(duì)應(yīng)的電流Iw之間具有與晶體管TFT1、TFT2的柵極寬度和柵極長(zhǎng)度的比相對(duì)應(yīng)的電流值的關(guān)系。從而，能夠用與寫(xiě)入時(shí)的電流Iw相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流Ids2驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件OLED，能夠使發(fā)光元件OLED按照與亮度信息相對(duì)應(yīng)的發(fā)光亮度發(fā)光。
但是，圖3的象素電路以與象素內(nèi)的晶體管TFT1、TFT2之間沒(méi)有閾值電壓的偏差為前提。但是，即使在同一象素內(nèi)接近地形成晶體管TFT1、TFT2，也由于某種原因而引起晶體管TFT1、TFT2的閾值電壓有偏差，例如，即使利用公共節(jié)點(diǎn)Nd的電位而在兩晶體管中維持相同的柵源極間電壓Vgs，所述漏源極電流Iw和Ids2也不取決于晶體管尺寸的比，閾值電壓的偏差對(duì)發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電流Ids2給予影響。
另外，晶體管TFT1、TFT2的閾值電壓Vth1、Vth2一變?yōu)閂th1＞Vth2，即使為了黑顯示而將電流Iw設(shè)定為零，柵源極間電壓Vgs也變得大于Vth2，在晶體管TFT2的源極漏極間流過(guò)電流，從而不能進(jìn)行黑顯示。此外，反之，若變?yōu)閂th1＜Vth2，即使為了使其發(fā)一點(diǎn)光而將電流Iw設(shè)定為小的值，柵源極間電壓Vgs也變得比Vth2小，不在晶體管TFT2的源極漏極間流過(guò)電流，從而進(jìn)行了黑顯示。由于這樣的現(xiàn)象，在每個(gè)象素中兩晶體管TFT1、TFT2的閾值電壓Vth1、Vth2間的關(guān)系不同的情況下，每個(gè)象素的發(fā)光狀態(tài)存在偏差，而導(dǎo)致畫(huà)質(zhì)變差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止由于有源元件的特性偏差而畫(huà)質(zhì)變差的有源矩陣型顯示裝置。
另外，本發(fā)明的另外的目的在于提供一種防止了象素內(nèi)的晶體管的特性偏差而引起的畫(huà)質(zhì)變差的有源矩陣型的有機(jī)EL顯示裝置。
本發(fā)明的第一方面的特征在于，一種顯示裝置，具有下述結(jié)構(gòu)配置在第一方向上，依次被選擇的多條掃描線；配置在與上述第一方向交叉的方向上，與上述掃描線的選擇相對(duì)應(yīng)地供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流的多條數(shù)據(jù)線；配置在上述多條掃描線和數(shù)據(jù)線的交叉位置上的多個(gè)象素，在上述顯示裝置中，其特征在于，上述象素具有發(fā)光元件；向該發(fā)光元件供給驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)晶體管；與該驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極連接，并存儲(chǔ)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的電容器；在掃描上述掃描線的寫(xiě)入期間導(dǎo)通，并連接上述數(shù)據(jù)線和上述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極的第一晶體管；在上述寫(xiě)入期間導(dǎo)通，而在使上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極漏極間短路，并且向上述電容器供給從上述數(shù)據(jù)線供給的上述寫(xiě)入電流的第二晶體管，在上述寫(xiě)入期間，向包括上述第一晶體管和短路了柵極漏極間的驅(qū)動(dòng)晶體管及上述發(fā)光元件的電路供給上述寫(xiě)入電流，并充電上述電容器，使上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極變?yōu)榕c該寫(xiě)入電流相對(duì)應(yīng)的柵極電位，在上述寫(xiě)入期間后的讀出期間，上述第一和第二晶體管變?yōu)榉菍?dǎo)通，上述驅(qū)動(dòng)晶體管用與上述柵極電位相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件。
根據(jù)第一方面，能夠不依賴驅(qū)動(dòng)晶體管的特性偏差，用與寫(xiě)入電流同等的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。
在上述第一方面的更好的實(shí)施例中，在上述讀出期間后寫(xiě)入期間前的消去期間，上述第二晶體管導(dǎo)通，通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)晶體管向上述發(fā)光元件放電上述電容器的電荷。
由于在該消去期間清除電容器，因此，前一幀的狀態(tài)對(duì)原來(lái)幀不給予影響，此外，能夠抑制由動(dòng)畫(huà)顯示中的前一幀的圖像的余像而對(duì)原來(lái)幀的圖像的影響。此外，通過(guò)控制該消去期間，能夠控制圖像整體的亮度。


圖1是現(xiàn)有的有源矩陣方式的有機(jī)EL顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出現(xiàn)有的有機(jī)EL元件的象素電路的一例的圖。
圖3是示出現(xiàn)有的有機(jī)EL元件的象素電路的一例的圖。
圖4是本實(shí)施方式中的有源矩陣方式的顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖5是示出本實(shí)施方式中的顯示裝置的象素電路的圖。
圖6是圖4、圖5的顯示裝置的工作波形圖。
圖7是示出本實(shí)施方式中的顯示裝置的工作的圖表和波形圖。
圖8是示出本實(shí)施方式中的象素電路的工作的圖。
圖9是說(shuō)明本實(shí)施方式中的象素電路的工作的圖。
圖10是說(shuō)明在本實(shí)施方式中不同的亮度信息的寫(xiě)入工作的圖。
圖11是示出在本實(shí)施方式中晶體管的特性發(fā)生偏差的情況下的寫(xiě)入工作的圖。
圖12是示出本實(shí)施方式中的變形例的象素電路的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖4是本實(shí)施方式中的有源矩陣型的顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。該顯示裝置是利用了例如有機(jī)EL元件的有機(jī)EL顯示裝置。在圖4的顯示裝置中，在有機(jī)EL面板10上設(shè)置著水平方向上設(shè)置的多條第一掃描線Wscan1～N、多條第二掃描線Escan1～N、垂直方向上設(shè)置的多條數(shù)據(jù)線Data1～M、配置在它們的交叉位置上的矩陣狀的象素PX。然后，在幀期間內(nèi)，第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路14依次掃描第一掃描線Wscan1～N，第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路15依次掃描第二掃描線Escan1～N，在各掃描期間，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路12向數(shù)據(jù)線Data1～M供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流值。
圖5是示出本實(shí)施方式中的顯示裝置的象素電路的圖。在該象素PX中具有用與驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光的有機(jī)EL元件等的發(fā)光元件OLED；向該發(fā)光元件OLED供給驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4；將驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏極與電源Vdd連接的第三晶體管TFT3；與第一掃描線Wscan連接了柵極的第一晶體管TFT1；與第二掃描線Escan連接了柵極的第二晶體管TFT2；設(shè)置在驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的柵極節(jié)點(diǎn)Nd與預(yù)定的電壓源Vcs之間的電容器C。僅第三晶體管TFT3是P溝道晶體管，其他晶體管是N溝道晶體管。從而，同樣被第二掃描線Escan驅(qū)動(dòng)的晶體管TFT2、TFT3就被按照反極性控制為導(dǎo)通和非導(dǎo)通。
再有，電容器C的電壓源Vcs也可以是電源Vdd。此外，電容器C上使用MOS電容。另外，在發(fā)光元件OLED利用有機(jī)EL元件的情況下，其陰極側(cè)與地連接，陽(yáng)極側(cè)與驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4連接。然后，第三晶體管TFT3也可以是N溝道晶體管，但該情況下，利用被與第二掃描線Escan反極性驅(qū)動(dòng)的第三掃描線(無(wú)圖示)控制柵極。
此外，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路12具有向數(shù)據(jù)線Data供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流Idata的電流源CS。該電流源CS的電流Idata被與象素的顯示亮度的增減值相對(duì)應(yīng)的電流值控制。
圖6是圖4、圖5的顯示裝置的工作波形圖。圖6中示出了向數(shù)據(jù)線Data供給的與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流Idata、第一掃描線Wscan1～N的驅(qū)動(dòng)脈沖波形、第二掃描線Escan1～N的驅(qū)動(dòng)脈沖波形和發(fā)光元件OLED的發(fā)光波形。在1個(gè)幀期間FL中，依次向第一掃描線Wscan1～N供給驅(qū)動(dòng)脈沖，使對(duì)應(yīng)的象素內(nèi)的第一晶體管TFT1導(dǎo)通。此外，也依次向第二掃描線Escan1～N供給驅(qū)動(dòng)脈沖，使對(duì)應(yīng)的象素內(nèi)的第二晶體管TFT2導(dǎo)通。給第二掃描線Escan的驅(qū)動(dòng)脈沖比給第一掃描線Wscan的驅(qū)動(dòng)脈沖早上升，大致同時(shí)下降。從而，第二晶體管TFT2先導(dǎo)通，之后第一和第二晶體管TFT1、TFT2同時(shí)導(dǎo)通，然后，兩晶體管同時(shí)變?yōu)榉菍?dǎo)通。此外，P溝道晶體管的第三晶體管TFT3在第二掃描線Escan為L(zhǎng)電平期間導(dǎo)通，在H電平期間變?yōu)榉菍?dǎo)通。
圖6中示出對(duì)于與第一掃描線Wscan1連接的象素的寫(xiě)入期間tW、讀出期間tR、消去期間tE。此外，示出對(duì)于發(fā)光元件OLED的發(fā)光期間tLE和熄滅期間tNLE。
圖7是示出本實(shí)施方式中的顯示裝置的工作的圖表和波形圖。圖7中以掃描線Wscan1、Escan1為著眼點(diǎn)，示出寫(xiě)入期間tW、讀出期間tR、消去期間tE的各期間中的掃描線的電平和象素內(nèi)晶體管的導(dǎo)通非導(dǎo)通狀態(tài)。
圖8是示出本實(shí)施方式中的象素電路的工作的圖。與圖7的示出工作的圖表相對(duì)應(yīng)，示出了各期間(寫(xiě)入期間tW、讀出期間tR、消去期間tE)中的連接狀態(tài)和電流路徑。此外，圖9是說(shuō)明本實(shí)施方式中的象素電路的工作的圖，說(shuō)明寫(xiě)入時(shí)(圖9(a))和讀出時(shí)(圖9(b))的工作。在該圖中，橫軸示出驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏源極間電壓Vds4，縱軸示出驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏極電流Id4。以下，參照?qǐng)D7、8、9，詳細(xì)敘述本實(shí)施方式的顯示裝置的工作。
在寫(xiě)入期間tW中，第一和第二掃描線Wscan、Escan共同變?yōu)镠電平，晶體管TFT1、TFT2共同導(dǎo)通，晶體管TFT3變?yōu)榉菍?dǎo)通。隨之，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路12通過(guò)數(shù)據(jù)線向各象素供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流Idata。如圖8的寫(xiě)入期間tW的等效電路所示，電流源CS向由晶體管TFT1、驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4和發(fā)光元件OLED構(gòu)成的串聯(lián)電路供給寫(xiě)入電流Idata，所述驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4被晶體管TFT2短路了柵極漏極間，連接了二極管。在此應(yīng)該注意的一點(diǎn)是，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路12使電流源CS產(chǎn)生與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流Idata。即，不論供給該寫(xiě)入電流Idata的電路是何種狀態(tài)，寫(xiě)入電流Idata都沒(méi)有變動(dòng)。
在寫(xiě)入期間，供給寫(xiě)入電流Idata的電路的工作點(diǎn)變?yōu)閳D9(a)中示出的工作點(diǎn)OP1。在圖9(a)中示出了對(duì)于連接了二極管的驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏極電流Id4的漏源極間電壓Vds4的工作曲線24。該工作曲線24與通常的二極管特性相同。即，產(chǎn)生與漏極電流Id4相對(duì)應(yīng)的漏源極間電壓Vds4。此外，圖9(a)中示出了對(duì)于供給的寫(xiě)入電流Idata的、發(fā)光元件OLED與第一晶體管TFT1的串聯(lián)電路的工作曲線26。該工作曲線26以數(shù)據(jù)線的電壓Vdata為基準(zhǔn)，在與橫軸相反的方向上示出第一晶體管TFT1的源極漏極間電壓Vds1和發(fā)光元件OLED的電壓VOLED的和。即，工作曲線26與第一晶體管TFT1和發(fā)光元件OLED的負(fù)載特性相對(duì)應(yīng)。
然后，在寫(xiě)入期間，由于寫(xiě)入電流Idata流向上述的串聯(lián)電路，因此，數(shù)據(jù)線電位Vdata被決定為使驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的負(fù)載曲線24與第一晶體管TFT1和發(fā)光元件OLED的負(fù)載曲線26在寫(xiě)入電流Idata上交叉。即，負(fù)載曲線26與該數(shù)據(jù)線電位Vdata相對(duì)應(yīng)地左右移動(dòng)。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的柵極Nd的電位變?yōu)閂data-(Vds1+Vds2)(在此，Vds1、Vds2是第一、第二晶體管TFT1、TFT2的漏源極間電壓)，在電容器C中存儲(chǔ)與該條件相對(duì)應(yīng)的電荷。在該寫(xiě)入期間，也向發(fā)光元件OLED供給寫(xiě)入電流Idata，于是發(fā)光元件OLED發(fā)光。
這樣，串聯(lián)電路的工作點(diǎn)就成為工作曲線24與26交叉的點(diǎn)OP1。即，由于連接二極管的驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏極電流Id4與寫(xiě)入電流Idata相等(Id4＝Idata)，因此，該漏源極間電壓Vds4成為寫(xiě)入電流Idata作為漏極電流Ids4時(shí)的驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏源極間電壓Vds4。然后，由于驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的柵極與漏極短路，因此，該柵源極間電壓Vgs與漏源極間電壓Vds4變得相等(Vds4＝Vgs)，因此，其結(jié)果，驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的柵源極間電壓Vgs總是成為依賴寫(xiě)入電流Idata的電壓。即，節(jié)點(diǎn)Nd的電位總是成為依賴寫(xiě)入電流Idata的電壓這樣地進(jìn)行對(duì)電容器C寫(xiě)入電荷。
再有，圖9(a)中，曲線20示出驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的晶體管特性(I-V特性)，曲線22與該I-V特性20的非飽和區(qū)域與飽和區(qū)域的邊界線相對(duì)應(yīng)。
在讀出期間tR中，第一和第二掃描線Wscan、Escan共同變?yōu)長(zhǎng)電平，第一、第二晶體管TFT1、TFT2共同成為非導(dǎo)通，第三晶體管TFT3導(dǎo)通。其結(jié)果，在讀出期間，如圖8所示，成為電源Vdd、第三晶體管TFT3、驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4、發(fā)光元件OLED、地GND的串聯(lián)電路。此外，電容器C的充電電荷沒(méi)有放電路徑，維持驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的柵極Nd的電位。
然后，驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4按照與被柵極Nd的電位決定的柵源極間電壓Vgs相對(duì)應(yīng)的I-V特性20進(jìn)行工作。即，在圖9(b)中示出的I-V特性曲線20的飽和區(qū)域上進(jìn)行工作。
另外，由于第三晶體管TFT3導(dǎo)通后從電源Vdd供給電流，因此，第三晶體管TFT3(漏源極電壓Vds3)和發(fā)光元件OLED(電壓VOLED)的負(fù)載曲線30的基準(zhǔn)電壓從Vdata向Vdd移動(dòng)。其結(jié)果，新的工作點(diǎn)就向晶體管TFT4的I-V特性20與第三晶體管TFT3和發(fā)光元件OLED的負(fù)載曲線30的交叉點(diǎn)OP2移動(dòng)。該負(fù)載曲線30以電源Vdd為基準(zhǔn)，在與橫軸相反的方向上示出了第三晶體管TFT3的漏源極間電壓Vds3和發(fā)光元件OLED的電壓VOLED的和。
由于新的工作點(diǎn)OP2位于驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的飽和區(qū)域上，因此，工作點(diǎn)OP2上的驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏極電流Id就成為與寫(xiě)入電流Idata相同的電流值。即，用與寫(xiě)入電流Idata相同的電流Id驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件OLED，按照與寫(xiě)入電流Idata相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。這樣，在寫(xiě)入時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的二極管特性，充電電容器C成為與寫(xiě)入電流Idata相對(duì)應(yīng)的柵極電位，讀出時(shí)，用與該柵極電位相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流Id(＝Idata)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。從而，不受晶體管特性的偏差的影響，能夠用與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流Idata驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。
在消去期間tE中，第一掃描線Wscan變?yōu)長(zhǎng)電平，第二掃描線Escan變?yōu)镠電平，第一和第三晶體管TFT1、TFT3成為非導(dǎo)通狀態(tài)，第二晶體管TFT2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，如圖8所示，電容器C中存儲(chǔ)著的電荷通過(guò)第一晶體管TFT1、驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4、發(fā)光元件OLED放電。在該放電時(shí)，發(fā)光元件OLED暫時(shí)發(fā)光。
利用該消去動(dòng)作，在幀期間，恢復(fù)寫(xiě)入了電容器C中的狀態(tài)，并且，發(fā)光元件OLED在熄滅期間tNLE間不發(fā)光。因此，在下一個(gè)幀期間中的寫(xiě)入動(dòng)作中，就不受前一個(gè)幀期間中的寫(xiě)入狀態(tài)的影響。即，在大畫(huà)面中，掃描線條數(shù)一增多，各掃描線的掃描期間就變短。其結(jié)果，若沒(méi)恢復(fù)電容器C的狀態(tài)，在短的掃描期間的寫(xiě)入動(dòng)作中，有時(shí)就不能恢復(fù)前一個(gè)幀期間中的狀態(tài)，進(jìn)一步說(shuō)，存在不能完成利用原來(lái)幀期間的寫(xiě)入電流的寫(xiě)入的情況。對(duì)此，若有上述的消去動(dòng)作，由于在寫(xiě)入前恢復(fù)電容器C的狀態(tài)，因此，就沒(méi)有前一個(gè)幀期間的遺留的影響，能夠抑制時(shí)間方向上的亮度的偏差。
另外，利用消去動(dòng)作，在讀出期間tR間，由于已發(fā)光的發(fā)光元件OLED一旦被熄滅，在動(dòng)畫(huà)顯示時(shí)，能防止前一個(gè)幀的余像與原來(lái)幀中的圖像重疊后動(dòng)畫(huà)影像變差的問(wèn)題。能夠顯示所有的人都感覺(jué)利落的影像。
另外，利用第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路15的第二掃描線Escan的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度的控制，能夠控制消去動(dòng)作期間。從而，通過(guò)調(diào)整第二掃描線的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度，能夠微調(diào)整圖像的亮度，例如，能夠改善非常高亮度的圖像顯示中的對(duì)比度。
圖10是說(shuō)明本實(shí)施方式中不同亮度信息的寫(xiě)入動(dòng)作的圖。與圖9(a)的不同點(diǎn)在于，寫(xiě)入電流Idata變小了。這樣地，寫(xiě)入電流Idata與亮度信息相對(duì)應(yīng)地如Idata2這樣地一變小，流到第一晶體管TFT1、驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4、發(fā)光元件OLED的電路中的電流就變小，連接二極管的驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的漏源極間電壓Vds4和第一晶體管TFT1和發(fā)光元件OLED的電壓就變動(dòng)。隨之，數(shù)據(jù)線的電壓Vdata2就如圖10所示地向左側(cè)偏移，負(fù)載曲線26(2)也向左側(cè)偏移。其結(jié)果，二極管特性曲線24與新的負(fù)載曲線26(2)的交叉點(diǎn)OP3就成為新的工作點(diǎn)。該工作點(diǎn)OP3與新的寫(xiě)入電流Idata2相對(duì)應(yīng)。
然后，在讀出動(dòng)作中，工作點(diǎn)僅沿著該工作點(diǎn)OP3上的I-V特性20移動(dòng)，向驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4流與寫(xiě)入電流Idata2同等的驅(qū)動(dòng)電流Id4，并驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件OLED。即，發(fā)光元件OLED用與寫(xiě)入電流Idata2相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。
圖11是示出在本實(shí)施方式中晶體管的特性發(fā)生偏差的情況下的寫(xiě)入動(dòng)作的圖。圖11中示出了在驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的閾值電壓變高的方向上有偏差，其二極管特性24(Vth)向右側(cè)偏移了的情況。伴隨著該閾值電壓的上升，由第一晶體管TFT1、驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4、發(fā)光元件OLED構(gòu)成的串聯(lián)電路中必要的電壓Vdata(Vth)如圖11所示地上升，負(fù)載曲線26(Vth)向右側(cè)偏移。然后，工作曲線24(Vth)與工作曲線26(Vth)的交點(diǎn)即工作點(diǎn)OP4維持在與寫(xiě)入電流Idata相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上。
然后，在讀出動(dòng)作中，工作點(diǎn)僅沿著該工作點(diǎn)OP4上的I-V特性20移動(dòng)，向驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4流與寫(xiě)入電流Idata同等的驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件OLED。即，因?yàn)橹圃炱?，即使晶體管的特性有偏差，也與寫(xiě)入電流Idata同等地控制給發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電流。即，能夠得到不依賴特性偏差的發(fā)光亮度的圖像。
用另外的表現(xiàn)說(shuō)明不依賴該晶體管的閾值電壓的偏差如下。若驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的閾值電壓變高，寫(xiě)入后的柵極Nd的電位也變高。但是，即使由于驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的高的閾值電壓而柵極Nd的電位變高，驅(qū)動(dòng)電流Id4中也沒(méi)有變化。反之，若閾值電壓變低，則寫(xiě)入后的柵極Nd的電位也變低。但是，即使由于驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4的低的閾值電壓而柵極Nd的電位變低，驅(qū)動(dòng)電流Id4中也沒(méi)有變化。即，由于決定寫(xiě)入時(shí)的柵極Nd的電位的晶體管和決定讀出時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流的晶體管都是驅(qū)動(dòng)晶體管TFT4，因此，沒(méi)有如前述的專利文獻(xiàn)2所述的象素內(nèi)的晶體管特性的偏差的問(wèn)題。
圖12是示出本實(shí)施方式的變形例的圖。該變形例的象素電路使用雙柵極結(jié)構(gòu)的MOS晶體管作為第二晶體管TFT2。第二晶體管TFT2在讀出期間響應(yīng)第二掃描線Escan的L電平，被控制為關(guān)斷狀態(tài)，維持電容器C的充電狀態(tài)。從而，由于來(lái)自節(jié)點(diǎn)Nd的漏泄電流的發(fā)生導(dǎo)致顯示亮度的變動(dòng)，因此需要極力避免。因此，在該變形例中，在第二晶體管TFT2中形成2個(gè)柵電極，并且這2個(gè)柵電極共同與第二掃描線Escan連接。這樣，將2個(gè)柵電極共同控制為L(zhǎng)電平，抑制關(guān)斷狀態(tài)的漏泄電流。
工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，不取決于TFT等的有源元件的特性偏差，而能向有機(jī)EL元件等的電流驅(qū)動(dòng)型發(fā)光元件流與來(lái)自數(shù)據(jù)線的寫(xiě)入電流Idata相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。通過(guò)矩陣狀配置許多這樣的象素電路，能夠正確地按照期望的亮度使各象素發(fā)光，因此，能夠提供一種高品位的有源矩陣型顯示裝置。
此外，在本發(fā)明中，由于在數(shù)據(jù)的寫(xiě)入時(shí)流到象素電路中的Idata也有助于發(fā)光元件的發(fā)光，因此，能夠有效地使用1個(gè)掃描期間的有限的發(fā)光期間。另外，通過(guò)使用寫(xiě)入用和消去用的2個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路，能夠在1個(gè)掃描期間內(nèi)設(shè)置任意長(zhǎng)的熄滅期間，能夠不受前一個(gè)幀的遺留的影響而使動(dòng)畫(huà)顯示時(shí)利落。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，具有配置在第一方向上，依次被選擇的多條掃描線；配置在與上述第一方向交叉的方向上，與上述掃描線的選擇相對(duì)應(yīng)地供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流的多條數(shù)據(jù)線；配置在上述多條掃描線和數(shù)據(jù)線的交叉位置上的多個(gè)象素，其特征在于，上述象素具有發(fā)光元件；向該發(fā)光元件供給驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)晶體管；與該驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極連接，并存儲(chǔ)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的電容器；在掃描上述掃描線的寫(xiě)入期間導(dǎo)通，連接上述數(shù)據(jù)線和上述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極的第一晶體管；在上述寫(xiě)入期間導(dǎo)通，而使上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極漏極間短路，并且向上述電容器供給從上述數(shù)據(jù)線供給的上述寫(xiě)入電流的第二晶體管，在上述寫(xiě)入期間，向包括上述第一晶體管和使柵極漏極間短路的驅(qū)動(dòng)晶體管及上述發(fā)光元件的電路供給上述寫(xiě)入電流，并充電上述電容器，使得上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極變?yōu)榕c該寫(xiě)入電流相對(duì)應(yīng)的柵極電位，在上述寫(xiě)入期間后的讀出期間，上述第一和第二晶體管變?yōu)榉菍?dǎo)通，上述驅(qū)動(dòng)晶體管用與上述柵極電位相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述象素進(jìn)一步具有在上述讀出期間導(dǎo)通，并將上述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極與預(yù)定的電源連接的第三晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，在上述讀出期間后上述寫(xiě)入期間前的消去期間，上述第二晶體管導(dǎo)通，上述電容器的電荷通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)晶體管向上述發(fā)光元件放電。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，在上述消去期間，上述發(fā)光元件伴隨著放電進(jìn)行發(fā)光。
5.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，上述消去期間可以調(diào)整。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，在上述寫(xiě)入期間，通過(guò)上述驅(qū)動(dòng)晶體管向上述發(fā)光元件供給上述寫(xiě)入電流，該發(fā)光元件發(fā)光。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述掃描線具有第一和第二掃描線，在上述象素中，上述第一晶體管的漏極與上述數(shù)據(jù)線連接，其柵極與第一掃描線連接，上述第二晶體管的柵極與上述第二掃描線連接，其一對(duì)源極漏極分別與上述第一晶體管的源極和上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極連接，上述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極與上述第一晶體管的源極連接，其源極與上述發(fā)光元件連接，在上述讀出期間，上述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極與預(yù)定的電源連接。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，上述象素進(jìn)一步具有在上述讀出期間導(dǎo)通，將上述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極與上述預(yù)定的電源連接的第三晶體管。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，上述第三晶體管的柵極與上述第二掃描線連接，在該第二掃描線為非選擇時(shí)，上述第三晶體管導(dǎo)通。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述第二晶體管具有雙柵極結(jié)構(gòu)，該雙柵極與上述第二掃描線連接著。
11.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，上述電容器的一個(gè)電極與上述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極連接，另一個(gè)電極與預(yù)定的電壓端子連接。
12.如權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，上述發(fā)光元件是有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供的顯示裝置具有依次被選擇的多條掃描線(Wscan Escan)；與掃描線的選擇相對(duì)應(yīng)地供給與亮度信息相對(duì)應(yīng)的寫(xiě)入電流(Idata)的多條數(shù)據(jù)線(Data)；配置在它們的交叉位置上的多個(gè)象素(PX)。然后，象素具有發(fā)光元件(OLED)；驅(qū)動(dòng)晶體管；與該柵極(Nd)連接，并存儲(chǔ)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的電容器(C)；在掃描掃描線的寫(xiě)入期間導(dǎo)通，并連接數(shù)據(jù)線和驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極的第一晶體管(TFT1)；在寫(xiě)入期間導(dǎo)通，使驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極漏極間短路的第二晶體管(TFT2)。并且，在寫(xiě)入期間，向包括第一晶體管(TFT1)和短路了柵極漏極間的驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT4)及發(fā)光元件(OLED)的電路供給寫(xiě)入電流(Idata)，并充電上述電容器(C)使得驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極(Nd)變?yōu)榕c該寫(xiě)入電流(Idata)相對(duì)應(yīng)的柵極電位。并且，在寫(xiě)入期間后的讀出期間，第一和第二晶體管變?yōu)榉菍?dǎo)通，驅(qū)動(dòng)晶體管(TFT4)用與上述柵極電位相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)上述發(fā)光元件(OLED)。利用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠不依賴晶體管的特性的偏差，而用與寫(xiě)入電流同等的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件。
文檔編號(hào)G09G3/30GK1985293SQ2004800429
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者石塚淳夫, 山口久, 橋本康宣 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社