專利名稱：補(bǔ)償像素晶體管的遷移率變化的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有像素的顯示面板，該顯示面板包括以矩陣形式布置的電流驅(qū)動型發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
由于使用作為電流驅(qū)動發(fā)光元件的有機(jī)EL元件的有機(jī)EL顯示器是自發(fā)光型，所以其具有高對比度和快速響應(yīng)，使得其適于運(yùn)動圖片應(yīng)用(如用于顯示自然圖像的電視機(jī))。一般地說，利用如晶體管的控制元件以固定電流來驅(qū)動有機(jī)EL元件，但是在這種情況下，晶體管在飽和區(qū)中被使用。因此，即使提供了相同的灰度電壓，但是由于諸如晶體管的 Vth(閾值電壓)和遷移率的特性的變化而導(dǎo)致在各像素中產(chǎn)生不同的電流，難以保持發(fā)光亮度的均勻性。為了解決此問題，WO 98/48403中公開了一種在像素內(nèi)部提供的具有用于補(bǔ)償Vth的電路的結(jié)構(gòu)。如果使用在WO 98/48403的圖3中示出的Vth校正電路，則通常將灰度信號電壓施加給向有機(jī)EL元件提供電流的驅(qū)動晶體管的柵端子，以補(bǔ)償Vth。因此，驅(qū)動晶體管的 Vth被自動地校正。但是，利用在WO 98/48403中公開的相關(guān)技術(shù)的Vth校正電路來校正晶體管中的諸如電子的載流子的遷移率也是困難的，并且當(dāng)像素之間存在遷移率變化時難以在寬的灰度范圍內(nèi)確保高的亮度均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種顯示裝置，該顯示裝置具有按矩陣布置的像素和用于控制各條線的電勢的驅(qū)動器，其中，各個像素包括耦合電容器，所述耦合電容器的一端連接到數(shù)據(jù)線；選擇晶體管，所述選擇晶體管的一端連接到所述耦合電容器，并且所述選擇晶體管由連接到控制端子的選擇線導(dǎo)通和截止；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管具有連接到所述選擇晶體管的另一端的控制端子， 并且所述驅(qū)動晶體管的一端連接到電源；發(fā)光控制晶體管，所述發(fā)光控制晶體管的一端連接到所述驅(qū)動晶體管的另一端， 并且由發(fā)光控制線導(dǎo)通和截止；電流驅(qū)動型發(fā)光元件，其連接到所述發(fā)光控制晶體管的另一端；存儲電容器，所述存儲電容器將所述驅(qū)動晶體管的所述控制端子與所述驅(qū)動晶體管的連接到所述電源側(cè)的所述一端連接起來；以及復(fù)位晶體管，所述復(fù)位晶體管將所述驅(qū)動晶體管的位于所述發(fā)光控制晶體管側(cè)的另一端與所述耦合電容器的位于選擇晶體管側(cè)的另一端連接起來，并且由復(fù)位線導(dǎo)通和截止，并且其中，所述驅(qū)動器經(jīng)由所述耦合電容器向所述存儲電容器寫入與被提供給所述數(shù)據(jù)線的灰度信號相對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓，并且在所述選擇晶體管和所述發(fā)光控制晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管，向所述耦合電容器寫入與所述驅(qū)動晶體管的遷移率相對應(yīng)的補(bǔ)償電壓。還可能的是，所述電流驅(qū)動發(fā)光元件是有機(jī)EL元件。還可能的是，所述驅(qū)動器還能夠改變當(dāng)所述選擇晶體管和所述發(fā)光控制晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)的情況下導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管的時間。還可能的是，所述驅(qū)動器在所述選擇晶體管和所述復(fù)位晶體管截止的狀態(tài)下導(dǎo)通所述發(fā)光控制晶體管，并且之后導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管并截止所述選擇晶體管和所述發(fā)光控制晶體管。還可能的是，在相同的灰度信號被提供給所有像素的狀態(tài)下，所述驅(qū)動器向所述耦合電容器寫入補(bǔ)償電壓，接著截止所述選擇晶體管，導(dǎo)通所述發(fā)光控制晶體管和所述復(fù)位晶體管，并且向所述耦合電容器寫入與所述驅(qū)動晶體管的電壓降相對應(yīng)的電壓，在此之后，所述驅(qū)動器通過基于所述耦合電容器處的電壓使得電流在所述驅(qū)動晶體管中流動來對所述驅(qū)動晶體管的電流特性執(zhí)行均衡處理。由于可以基于所述驅(qū)動晶體管的遷移率來執(zhí)行校正，所以即使在各個像素的驅(qū)動晶體管之間存在遷移率的變化的情況下也能夠確保高的亮度均勻性。


圖1是示出本發(fā)明的像素電路的一個示例的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是示出各條線的狀態(tài)的示例的時序圖；圖3是示出隨驅(qū)動晶體管的遷移率的差異而變化的I-V曲線的變化的視圖；圖4是示出各條線的狀態(tài)的另一個示例的時序圖；圖5是示出各條線的狀態(tài)的其它示例的時序圖；圖6是示出像素電路的另一個示例結(jié)構(gòu)的視圖；圖7是示出像素電路的又一個示例結(jié)構(gòu)的視圖；以及圖8是示出顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的視圖。
具體實(shí)施例方式下文將基于附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1示出本實(shí)施方式的用于像素的電路結(jié)構(gòu)。在像素14中，有機(jī)EL元件1具 有連接到所有像素共用的陰電極13的陰極(以提供規(guī)定的低電壓VSS)和連接到發(fā)光控制晶體管5的漏端子的陽極，發(fā)光控制晶體管5的柵端子連接到發(fā)光控制線12。發(fā)光控制晶體管5的源端子連接到驅(qū)動晶體管2的漏端子，驅(qū)動晶體管2的源極連接到所有像素共用的電源線9(以提供規(guī)定的高電壓VDD)。復(fù)位晶體管4的柵端子連接到復(fù)位線11，該復(fù)位晶體管4的源端子連接到介于發(fā)光控制晶體管5和驅(qū)動晶體管2之間的連接的點(diǎn)。并且，復(fù)位晶體管4的漏端子連接到耦合電容器6的一端，該耦合電容器6的另一端連接到數(shù)據(jù)線 8，并且復(fù)位晶體管4的漏端子還連接到選擇晶體管3的漏端子，該選擇晶體管3的柵端子連接到選擇線10。選擇晶體管3的源端子連接到驅(qū)動晶體管2的柵端子，并且連接到存儲電容器7的一端，存儲電容器7的另一端連接到電源線9。
這里，耦合電容器6具有電容值Ce，并且存儲電容器7具有電容值Cs。在防止被提供給數(shù)據(jù)線8的灰度信號電壓Vsig的動態(tài)范圍減小時，優(yōu)選地使耦合電容器的電容值Cc 大于存儲電容器的電容值Cs。利用該實(shí)施方式，通過形成跨接數(shù)據(jù)線8的耦合電容器6，充分保證了耦合電容器6的電容值Ce。圖2示出了用于利用圖1的像素14來補(bǔ)償驅(qū)動晶體管2的Vth和遷移率的控制方法。如圖2所示，一個水平周期被分為復(fù)位周期(1)、第一數(shù)據(jù)寫入周期(2)、電流供應(yīng)周期(3)、遷移率補(bǔ)償周期(4)和第二數(shù)據(jù)寫入周期(5)。在用于選擇一行像素14的水平周期中，使選擇線10為低電平以選擇該行像素。這里，在該水平周期的前半部分的復(fù)位周期(1)中，復(fù)位線11為低電平，選擇晶體管3和復(fù)位晶體管4導(dǎo)通，并且驅(qū)動晶體管2像二級管那樣連接以使電流能夠暫時在有機(jī)EL元件1中流動。此后，由于發(fā)光控制線12為高電平并且發(fā)光控制晶體管5截止，使得在有機(jī)EL元件 1中流動的電流經(jīng)由復(fù)位晶體管4流到耦合電容器6和存儲電容器7。與此同時，與電源線 9上的電源電勢相同的電源電勢VDD被提供給數(shù)據(jù)線8，在經(jīng)過了特定時間長度后并且電流不再流動時，Vth被保持在耦合電容器6和存儲電容器7。此時，通過將復(fù)位線11設(shè)置為高電平來截止復(fù)位晶體管4，并且使耦合電容器6和存儲電容器7處保持的電勢穩(wěn)定，復(fù)位周期⑴完成。此后，過渡到第一寫入周期(2)，如果灰度信號電勢Vsig被提供給數(shù)據(jù)線8， 則利用耦合電容器進(jìn)行耦合來將驅(qū)動晶體管2的柵源電勢Vgs控制為Vgs = {Ce/ (CC+Cs)}*Vsig+Vth，并且寫入被校正了驅(qū)動晶體管2的Vth后的灰度信號電勢Vsig。接著，通過使選擇線10變?yōu)楦唠娖?，將該電勢寫入到存儲電容? (保留上述Vgs)，第一數(shù)據(jù)寫入周期(2)完成。但是，上述復(fù)位周期不一定非要一直持續(xù)到驅(qū)動晶體管2中基本上沒有電流流動時為止，并且上述復(fù)位周期具有諸如幾μ s到幾十μ s的時間長度。耦合電容器6的電容值Cc顯著大于存儲電容器7的電容值Cs，這表明Ce/ (Cc+Cs) 基本等于1，并且保持了灰度信號電勢Vsig的動態(tài)范圍。如果復(fù)位周期(1)和第一數(shù)據(jù)寫入周期(2)完成，具體地說，如果已經(jīng)補(bǔ)償了 Vth 并且寫入了灰度信號電勢Vsig，則過渡到電流供應(yīng)周期(3)，在電流供應(yīng)周期(3)中，發(fā)光控制線12變?yōu)榈碗娖讲⑶野l(fā)光控制晶體管5導(dǎo)通。因此，與寫入的灰度信號電勢Vsig相對應(yīng)的驅(qū)動電流經(jīng)由發(fā)光控制晶體管5流入有機(jī)EL元件1中。隨著相對較短的電流供應(yīng)周期(3)過去，發(fā)光控制線12變?yōu)楦唠娖剑娏鞯牧鲃颖恢袛?，電流供?yīng)周期(3)完成。接著，過渡到遷移率補(bǔ)償周期(4)，在遷移率補(bǔ)償周期(4)中，復(fù)位線變?yōu)榈碗娖剑?之前在有機(jī)EL元件1中流動的電流(遷移率補(bǔ)償電流)經(jīng)由復(fù)位晶體管4流到耦合電容器6。此時，正在被供應(yīng)給數(shù)據(jù)線8的灰度信號電勢保持在Vsig。此時，如果驅(qū)動晶體管2的遷移率高，則遷移率補(bǔ)償電流大，也就是說，驅(qū)動晶體管2的漏電勢增加，這表明更高的電勢被寫入耦合電容器6，而在遷移率低的情況下，遷移率補(bǔ)償電流小，并且驅(qū)動晶體管2的漏電勢降低，這表明寫入了較低的電勢。 如果復(fù)位線11變?yōu)楦唠娖?，則遷移率補(bǔ)償周期(4)完成，并且根據(jù)遷移率差異補(bǔ)償了的電勢在耦合電容器6處穩(wěn)定。此后，過渡到第二數(shù)據(jù)寫入周期(5)，如果選擇線10變?yōu)榈碗娖讲⑶以摰诙懭胫芷陂_始，則寫入到耦合電容器6的校正信號電勢在驅(qū)動晶體管2的柵端子處得到反映，并且通過使選擇線10變?yōu)楦唠娖剑w移率校正電勢被寫入存儲電容器7。接著，選擇線10變?yōu)楦唠娖角野l(fā)光控制線12變?yōu)榈碗娖?，第二?shù)據(jù)寫入周期(5)完成。通過這種方式，在選擇了一行像素14的單個水平周期中，完成了對該行中的各個像素的數(shù)據(jù)寫入。接著，根據(jù)此次寫入到存儲電容器7的經(jīng)補(bǔ)償?shù)碾妱輥韴?zhí)行發(fā)光，直到在下一幀中執(zhí)行寫入為止。因此，利用補(bǔ)償了 Vth和遷移率的信號來執(zhí)行顯示。如果按照這種方式執(zhí)行控制，則利用相對短的遷移率補(bǔ)償周期At將遷移率補(bǔ)償電勢Vu表示為Vu = Ids* Δ t/Cc，并且該遷移率補(bǔ)償周期與驅(qū)動電流Ids和補(bǔ)償周期At成比例。并且，利用遷移率U、每單位面積的柵電容Cox和晶體管尺寸W、L，將驅(qū)動電流Ids表示為Ids = 0. 5*u*CoX*(W/L)*Vsig2(假設(shè)Vth經(jīng)過補(bǔ)償，并且Cc充分大于Cs。)，并且由于驅(qū)動電 流Ids與遷移率u成比例，因此遷移率補(bǔ)償電勢Vu取決于遷移率U、補(bǔ)償周期At和Vsig。因此，在第二寫入周期完成后，信號電勢變?yōu)閂gs = {Ce/ (Cc+CS)}*VSig+Vth-IdS*At/Cc，并且從被補(bǔ)償了 Vth的電勢中減去與遷移率和灰度信號電勢相對應(yīng)的補(bǔ)償電勢Vu。將利用圖3來說明這種類型的遷移率補(bǔ)償?shù)男Ч?。圖3示出了得到Vth補(bǔ)償?shù)尿?qū)動晶體管a和驅(qū)動晶體管b的I-V曲線。如果遷移率不同，則在晶體管之間出現(xiàn)I-V曲線的傾斜度的差異，并且即使施加相同的信號電勢Vsig，在有機(jī)EL元件1中流動的電流也不同。例如，即使在Vth補(bǔ)償后將Vsigl寫入像素，具有不同的遷移率的晶體管a和晶體管b 也分別向有機(jī)EL元件1輸出不同的驅(qū)動電流Ia(Vsigl)和Ib (Vsigl)。如果采用了本實(shí)施方式的遷移率補(bǔ)償，則從柵和源上補(bǔ)償了 Vth的電勢中減去與驅(qū)動電流Ids相對應(yīng)的遷移率補(bǔ)償電勢Vu，這表明使驅(qū)動電流均勻是可能的。例如，如果在補(bǔ)償了 Vth以后將Vsigl寫入，晶體管a的電流Ia(Vsigl)在遷移率補(bǔ)償周期中流動，晶體管b的電流Ib(Vsigl)在遷移率補(bǔ)償周期中流動，則這些電流經(jīng)由復(fù)位晶體管4流入相應(yīng)的耦合電容器6。如圖3所示，具有更豎直的I-V曲線的驅(qū)動晶體管b具有比晶體管a更大的電流遷移率補(bǔ)償電流，并且遷移率補(bǔ)償電勢Vu較大。具體地說，由于Vudb(Vsigl)) > VU(Ia(VSigl))，所以驅(qū)動晶體管b具有較小的柵源電勢，并且輸出電流受限。結(jié)果，在完成了遷移率補(bǔ)償以后，如果一信號在第二寫入周期中被再次寫入存儲電容器7，則輸出到有機(jī) EL元件的驅(qū)動電流基本為I(Vsigl)，并且由于驅(qū)動晶體管a和b的遷移率導(dǎo)致的輸出電流的差異變得均勻。即使在寫入產(chǎn)生較小的驅(qū)動電流的Vsig2的情況下，也基于相同的原理執(zhí)行遷移率補(bǔ)償，并使得遷移率補(bǔ)償均勻。在寫入Vsigl的情況下，由于已經(jīng)變得均勻的電流 I(Vsigl)在驅(qū)動晶體管a和b中流動，因此AVul =Vu (lb (Vsigl))-Vu (la (Vsigl))的電勢差是必然的，但是在Vsig2的情況下，要求電勢差A(yù)Vu2 = Vu(Ib(Vsig2))-Vu(Ia(Vsig2)) 小于AVul。因此，需要根據(jù)灰度信號電勢Vsig在補(bǔ)償后調(diào)節(jié)電勢差Δ Vu，但是利用本發(fā)明的遷移率補(bǔ)償，由于根據(jù)驅(qū)動電流Ids來自動調(diào)節(jié)遷移率補(bǔ)償電勢Vu ( S卩，Vsig)，所以在所有灰度上均執(zhí)行恰當(dāng)?shù)倪w移率補(bǔ)償。并且，利用本發(fā)明的遷移率補(bǔ)償，能夠通過改變輸入到復(fù)位線11的脈沖寬度或者通過多次輸入脈沖等來改變遷移率補(bǔ)償周期At，并且能夠方便地調(diào)節(jié)遷移率補(bǔ)償電勢 Vu0例如，通過在遷移率變化大的面板的情況下將遷移率補(bǔ)償周期At設(shè)置得長，并且在遷移率變化輕微的面板的情況下將遷移率補(bǔ)償周期△ t設(shè)置得短，能夠避免補(bǔ)償不足或補(bǔ)償過度的缺點(diǎn)。具體地說，通過調(diào)節(jié)遷移率補(bǔ)償周期At，能夠針對各個面板實(shí)現(xiàn)有效的補(bǔ)償量。例如，能夠在數(shù)據(jù)驅(qū)動器和選擇驅(qū)動器中提供用于設(shè)置At的寄存器(稍后將對此進(jìn)行說明)，以在該寄存器中寫入外部提供的△ t的設(shè)置值，并且在遷移率補(bǔ)償時根據(jù)選擇驅(qū)動器寫入該寄存器的At的值來執(zhí)行控制。圖4中示出了利用圖1的像素14的另一種遷移率補(bǔ)償方法。圖4中略去了電源周期(3)。具體地說，當(dāng)在Vth補(bǔ)償后寫入灰度信號電勢Vsig時，通過使復(fù)位線11變?yōu)榈碗娖蕉l(fā)光控制線12仍然為高電平，從驅(qū)動晶體管2向耦合電容器6充入遷移率補(bǔ)償電流 Ids0這類控制變得可行的原因在于在復(fù)位線11變?yōu)榈碗娖胶?，耦合電容?的一個端子和驅(qū)動晶體管2的漏端子立即經(jīng)由復(fù)位晶體管4連接起來，但是驅(qū)動晶體管2的漏端子與柵端子具有大體相同的電勢，這表明驅(qū)動晶體管在飽和區(qū)工作，并且根據(jù)遷移率差異的遷移率補(bǔ)償電流流動。因此，將遷移率補(bǔ)償電勢Vu表示為Vu = Ids* Δ t/Cc,并且實(shí)現(xiàn)了根據(jù)灰度的遷移率補(bǔ)償。由于通過這種方式可以省略電流供應(yīng)周期(3)，所以簡化了控制， 并且可以有效地利用水平周期。例如，可以充分地確保第二寫入周期，可以縮短水平周期， 并且即使存在多行，也可以簡化圖像信號寫入。此外，通過利用如圖5中的使用像素14的控制，使隨著有機(jī)EL元件1的老化而來的亮度變化均勻成為可能。在圖5中，驅(qū)動電壓讀出周期(6)和第三寫入周期(7)被增加到圖4的水平周期。首先，在復(fù)位周期中對Vth進(jìn)行了補(bǔ)償，在第一寫入周期中寫入分級信號Vsig以后，遷移率被補(bǔ)償，并且一直到此處的說明與之前所述相同。在該處理時，為了使有機(jī)EL元件的劣化均勻，向所有像素提供相同的灰度像素。在圖5中，在第二寫入周期(5)后，過渡到驅(qū)動電壓讀出周期(6)。發(fā)光控制線12 變?yōu)榈碗娖?，并且有機(jī)EL元件1臨時發(fā)光。此時，由于對驅(qū)動晶體管2的Vth和遷移率的補(bǔ)償，在有機(jī)EL元件1中流動的電流對于各個像素來說是恒定的。如果在等待了規(guī)定的時間以后將復(fù)位線11設(shè)置為低電平，則有機(jī)EL元件1的陽極電勢被寫入耦合電容器6的一端。與此同時，耦合電容器6的另一端被固定為Vsig或任意的另一個電勢。通過這種方式，能夠在固定的電流流動時將有機(jī)EL元件的陽極電勢讀出到耦合電容器6。如果電流繼續(xù)在有機(jī)EL元件中流動，則驅(qū)動電勢隨時間推移而升高。具體地說， 如果相同的電流在劣化的有機(jī)EL元件中流動，則驅(qū)動電壓增加。在驅(qū)動電壓讀出周期中被讀出到耦合電容器6的電勢反映了有機(jī)EL元件的劣化程度，有機(jī)EL元件被讀出的電壓越高，則該有機(jī)EL元件經(jīng)受的劣化越嚴(yán)重。此后，如果復(fù)位線11被設(shè)置為高電平并且驅(qū)動電壓讀出周期完成，則將選擇線10 設(shè)置為低電平以開始第三寫入周期(7)，并且在驅(qū)動晶體管2的柵端子上反映了讀出的驅(qū)動電勢。此時，Vtest被施加到數(shù)據(jù)線8以調(diào)節(jié)均衡處理電流，并且利用該調(diào)節(jié)電勢Vtest 來調(diào)節(jié)被寫入存儲電容器7的均衡電勢以控制用于均衡處理的電流。如果選擇線10被設(shè)置為高電平并且均衡電勢被寫入存儲電容器7，則與該均衡電勢相對應(yīng)的電流在有機(jī)EL元件1中流動。

在具有劣化明顯的有機(jī)EL元件的像素中，由于讀出了高驅(qū)動電勢，所以驅(qū)動晶體管2的柵和源上的電勢Vgs變得較小，并且均衡電流變得較小，但是在僅具有輕微劣化的像素中，讀出了低驅(qū)動電壓，所以柵和源所的電勢Vgs變得較大，并且均衡電流增大。在均衡處理期間，較小的電流在具有較大劣化的像素中流動，而較大的電流在輕微劣化的像素中流動。具體地說，由于僅具有輕微劣化的像素快速劣化，所以如果均衡處理繼續(xù)，則劣化將在所有像素中變得均勻。該劣化處理可以在顯示器的非使用周期中執(zhí)行。例如，能夠按照與普通的顯示器的刷新率相同的60Hz的刷新率來執(zhí)行該均衡處理，或者能夠按照與普通顯示器的的刷新率不同的刷新率(如，30Hz)來執(zhí)行該均衡處理。通過這種方式，單個水平周期變長，并且能夠充分保證Vth補(bǔ)償時間和劣化電勢讀出時間。 本實(shí)施方式的像素14針對所有晶體管使用P型晶體管，但是可以在一些部分中使用N型晶體管或者全部使用N型晶體管。圖6是利用N型晶體管構(gòu)造的像素14的一個示例，并且基于圖2和圖4來控制像素14。首先，在復(fù)位周期中，向數(shù)據(jù)線8提供任意電勢(例如，陰極電勢VSS)，選擇線10變?yōu)楦唠娖角覐?fù)位線11變?yōu)楦唠娖?，并且選擇晶體管3和復(fù)位晶體管4導(dǎo)通，通過像二級管那樣連接驅(qū)動晶體管2，電流暫時在有機(jī)EL元件1中流動。接著，原本為高電平的發(fā)光控制線12變?yōu)榈碗娖?，并且發(fā)光控制晶體管5截止，以將驅(qū)動晶體管2的Vth寫入耦合電容器 6和存儲電容器7。在圖6的像素14的情況下，嚴(yán)格地說，被寫入耦合電容器6和存儲電容器7的電勢并不是驅(qū)動晶體管2的Vth，但是其被認(rèn)為基本反映了 Vth。接著，如果復(fù)位線 11被設(shè)置為低電平以截止復(fù)位晶體管4并且過渡到第一寫入周期，則向數(shù)據(jù)線8提供信號電勢Vsig，并將補(bǔ)償了 Vth的信號電勢Vsig寫入存儲電容器7。此后，選擇線10被設(shè)置為低電平，如果復(fù)位線11被設(shè)置為高電平并且復(fù)位晶體管4導(dǎo)通以執(zhí)行遷移率補(bǔ)償，則與灰度信號Vsig相對應(yīng)的電流從工作在飽和區(qū)的驅(qū)動晶體管2流經(jīng)復(fù)位晶體管4以對耦合電容器6進(jìn)行放電。放電量取決于驅(qū)動晶體管2的遷移率，所以在耦合電容器產(chǎn)生了補(bǔ)償了遷移率的電勢。如果復(fù)位線11被設(shè)置為低電平，復(fù)位晶體管截止并且選擇線10再次被設(shè)置為高電平，則選擇晶體管2導(dǎo)通并且將補(bǔ)償了遷移率的灰度電勢寫入存儲電容器7，并通過將選擇線設(shè)置為低電平來保持該電勢。此后，通過將發(fā)光控制線5設(shè)置為高電平，被補(bǔ)償了 Vth和遷移率的電流在有機(jī)EL元件1中流動，并且該有機(jī)EL元件發(fā)光。也就是說，如果使用N型晶體管，本發(fā)明的遷移率補(bǔ)償也有效地發(fā)揮作用。但是，由于在使用N型晶體管的情況下難以利用圖6的像素14讀出有機(jī)EL元件 1的驅(qū)動電勢，所以期望具有圖7的像素結(jié)構(gòu)。圖7示出了具有有機(jī)EL元件1的共用的陽極的像素14。因此，VDD被提供給陽極 13，而VSS被提供給電源線9。對像素14的控制可以使用與圖2和圖4相同的方法，但是被輸入到選擇線10、復(fù)位線11和發(fā)光控制線12的脈沖的極性反轉(zhuǎn)。在復(fù)位周期中，當(dāng)向數(shù)據(jù)線8提供VSS時，選擇線10和復(fù)位線11變?yōu)楦唠娖?，并且選擇晶體管3和復(fù)位晶體管4 導(dǎo)通，以像二極管那樣連接驅(qū)動晶體管2。此時，電流暫時在有機(jī)EL元件1中流動，但是通過使發(fā)光控制線12變?yōu)榈碗娖讲⒔刂拱l(fā)光控制晶體管5，驅(qū)動晶體管2的Vth被寫入耦合電容器6和存儲電容器7。如此繼續(xù)，在第一寫入周期中，選擇線變?yōu)楦唠娖揭员３诌x擇晶體管導(dǎo)通，復(fù)位線11變?yōu)榈碗娖揭越刂箯?fù)位晶體管4，并且在過渡到遷移率補(bǔ)償周期以前， 提供給數(shù)據(jù)線8的灰度信號Vsig被寫入存儲電容器7。在遷移率補(bǔ)償周期中，復(fù)位線11變?yōu)楦唠娖揭詫?dǎo)通復(fù)位晶體管4，并且遷移率補(bǔ)償電流Ids從工作在飽和區(qū)的驅(qū)動晶體管2流動到耦合電容器6，并且產(chǎn)生了與遷移率和灰度信號電勢Vsig相對應(yīng)的電勢。通過截止復(fù)位晶體管4，在耦合電容器6保持該補(bǔ)償電勢，并且在第二寫入周期中，如果選擇線10被再次設(shè)置為高電平以導(dǎo)通選擇晶體管3，則將在耦合電容器6處保持的補(bǔ)償電勢寫入存儲電容器7。如果選擇晶體管3截止并且發(fā)光控制晶體管5導(dǎo)通，則電流在有機(jī)EL元件1中流動。在使 得有機(jī)EL晶體管元件中的劣化均勻的情況下，利用圖5所示的控制方法，執(zhí)行了前述的Vth和遷移率補(bǔ)償，并且能夠利用在有機(jī)EL元件1中的均衡電流的流動將有機(jī) EL元件1中的驅(qū)動電壓寫入耦合電容器6。具體地說，通過使復(fù)位線11變?yōu)楦唠娖讲?dǎo)通復(fù)位晶體管4，驅(qū)動電勢被寫入到耦合電容器6。由于驅(qū)動電壓對于嚴(yán)重劣化的有機(jī)EL元件來說很大，因此陰極電壓低，而該驅(qū)動電壓對于輕微劣化的有機(jī)EL元件來說很低，所以陰極電勢高。如果復(fù)位線11被設(shè)置為低電平并且復(fù)位晶體管4被截止，則在耦合電容器6 處臨時保持該驅(qū)動電勢，而如果再次使選擇線10變?yōu)楦唠娖揭詫?dǎo)通選擇晶體管3，則在驅(qū)動晶體管2的柵端子處反映了這個讀出的驅(qū)動電勢。也就是說，在大量劣化的情況下，驅(qū)動晶體管2的柵和源上的電勢Vgs很小，并且均衡電流變小，而在僅輕微劣化的情況下，驅(qū)動晶體管2的柵和源上的電勢Vgs很大，并且均衡電流變大。如果使選擇線10變?yōu)榈碗娖讲⒔刂惯x擇晶體管3，則均衡電流在有機(jī)EL元件1中流動，直到下一次選擇選擇線10為止。在均衡處理期間，向具有較嚴(yán)重劣化的那些像素提供較小的電流，而向具有輕微劣化的那些像素提供較大的電流，因而促進(jìn)了均衡。與圖5類似，可以利用提供給數(shù)據(jù)線8 的Vtest來調(diào)節(jié)均衡電流。當(dāng)期望更快速地執(zhí)行均衡時，優(yōu)選地通過調(diào)節(jié)Vtest來增大均衡電流，并且在期望均衡處理的顯示不引人注意的情況下，優(yōu)選地利用低電流執(zhí)行均衡處理。通過這種方式，即使在利用N型晶體管構(gòu)造像素14的情況下，也能夠按照與由P 型晶體管構(gòu)造像素14的情況相同的方式來執(zhí)行圖2和圖4的Vth和遷移率補(bǔ)償以及針對有機(jī)EL元件的劣化的均衡處理。并且，利用上述示例，針對P型或N型，在復(fù)位周期中向數(shù)據(jù)線8提供VDD和VSS的固定電勢，接著利用在第一寫入周期中提供的Vsig來補(bǔ)償Vth，但是也可以相反。也就是說，可以在復(fù)位周期中在數(shù)據(jù)線8上提供Vsig，并在第一寫入周期中提供構(gòu)成Vref的固定電勢。如果這樣做，則執(zhí)行控制以使得在復(fù)位周期中向耦合電容器6 寫入Vsig與Vth之間的差異，并且當(dāng)數(shù)據(jù)線8的電勢變?yōu)閂sig時，電流開始流動到驅(qū)動晶體管2。因此，如果在第一寫入周期中寫入Vref，則在驅(qū)動晶體管2的柵處反映了 Vref與 Vsig之間的差異，并將該差異添加至Vth，從而對Vth進(jìn)行補(bǔ)償。接著，在遷移率補(bǔ)償周期中，選擇晶體管3和發(fā)光控制晶體管5保持截止，復(fù)位晶體管4導(dǎo)通，從而將遷移率的差異作為電勢差寫入耦合電容器6。在第二寫入周期中，將該電勢被寫入到存儲電容器7，以執(zhí)行遷移率補(bǔ)償。通過這種方式，即使Vth補(bǔ)償方法不同，也能有效地采用本實(shí)施方式的遷移率補(bǔ)償。圖8示出由本發(fā)明的像素14的陣列形成的有機(jī)EL顯示器100的整體結(jié)構(gòu)。該有機(jī)EL顯示器100包括像素陣列15，其具有在玻璃基板或塑料基板等上按陣列布置的像素 14 ；數(shù)據(jù)驅(qū)動器16，其用于驅(qū)動數(shù)據(jù)線8 ；以及選擇驅(qū)動器17，其用于驅(qū)動選擇線10、復(fù)位線11和發(fā)光控制線12。但是，附圖中省略了所有像素共用的電源線8和陰極電極13。在像素陣列15中，示出由R(紅色)G(綠色)和B(藍(lán)色)子像素形成全彩色像素的示例，但是還可以具有增加了 W(白色)的結(jié)構(gòu)以提供RGBW的全彩色像素。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器16利用移位寄存器等將從外部部件以點(diǎn)為單位傳送的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以行為單位的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)模轉(zhuǎn)換向數(shù)據(jù)線8輸出以行為單位的模擬信號電勢。在復(fù)位周期中，為了寫入Vth，輸出了 VDD和VSS信號電勢，但是在寫入周期中，提供了灰度信號電勢Vsig。結(jié)果，以一行為單位執(zhí)行該Vth和遷移率補(bǔ)償。選擇驅(qū)動器17每條線具有三個輸出，具體地說，驅(qū)動選擇線10的輸出、驅(qū)動復(fù)位線11的輸出以及驅(qū)動發(fā)光控制線12的輸出，但是按照圖4和圖5的時序選擇性地驅(qū)動各條線以使其為高電平或低電平。數(shù)據(jù)驅(qū)動器16和選擇驅(qū)動器17可以由諸如與像素14相同的基板上的低溫多晶硅的元件形成，或者可以被提供為驅(qū)動器IC，這些IC的輸出端連接到每一條線。根據(jù)圖8的結(jié)構(gòu)，在像素14 中有效地執(zhí)行Vth補(bǔ)償和遷移率補(bǔ)償以及對有機(jī)EL元件的劣化的均衡。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不僅可以用于有機(jī)EL元件，而且還可以用于使用電流驅(qū)動型發(fā)光元件的任意其它顯示裝置部件列表1有機(jī)EL元件2驅(qū)動晶體管3選擇晶體管4復(fù)位晶體管5發(fā)光控制晶體管6耦合電容器7存儲電容器8數(shù)據(jù)線9電源線10選擇線11復(fù)位線12控制線13陰極電極14 像素15像素陣列16數(shù)據(jù)驅(qū)動器17選擇驅(qū)動器100有機(jī)EL顯示器
權(quán)利要求
1.一種具有電源的顯示裝置，該顯示裝置包括以矩陣形式布置的像素，各個像素均包括耦合電容器，所述耦合電容器的一端連接到數(shù)據(jù)線；選擇晶體管，所述選擇晶體管的一端連接到所述耦合電容器，并且所述選擇晶體管能夠由連接到控制端子的選擇線在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間切換；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管的控制端子連接到所述切換晶體管的另一端，并且所述驅(qū)動晶體管的一端連接到所述電源；發(fā)光控制晶體管，所述發(fā)光控制晶體管的一端連接到所述驅(qū)動晶體管的另一端，并且由發(fā)光控制線導(dǎo)通和截止；電流驅(qū)動型發(fā)光元件，其連接到所述發(fā)光控制晶體管的另一端； 存儲電容器，所述存儲電容器將所述驅(qū)動晶體管的控制端子與所述驅(qū)動晶體管的連接到所述電源側(cè)的所述一端連接起來；以及復(fù)位晶體管，所述復(fù)位晶體管將所述驅(qū)動晶體管的在所述發(fā)光控制晶體管側(cè)的另一端與所述耦合電容器的選擇晶體管側(cè)連接起來，并且由復(fù)位線導(dǎo)通和截止；以及驅(qū)動器，所述驅(qū)動器用于控制各條線的電勢；通過經(jīng)由所述耦合電容器向所述存儲電容器寫入與被提供給所述數(shù)據(jù)線的灰度信號相對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓，并且在所述選擇晶體管和所述發(fā)光控制晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管，向所述耦合電容器寫入符合所述驅(qū)動晶體管的遷移率的補(bǔ)償電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述電流驅(qū)動型發(fā)光元件是有機(jī)EL元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動器能夠改變在所述選擇晶體管和所述發(fā)光控制晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管的時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動器在所述選擇晶體管和所述復(fù)位晶體管被截止的狀態(tài)下導(dǎo)通所述發(fā)光控制晶體管，并且之后導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管而截止所述選擇晶體管和所述發(fā)光控制晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動器在相同的灰度信號被提供給所有像素的情況下向所述耦合電容器寫入校正電壓，隨后截止所述選擇晶體管，導(dǎo)通所述發(fā)光控制晶體管和所述復(fù)位晶體管，并且向所述耦合電容器寫入與所述驅(qū)動晶體管的電壓降相對應(yīng)的電壓，之后通過基于所述耦合電容器處的電壓使電流在所述驅(qū)動晶體管中流動來對所述驅(qū)動晶體管的電流特性執(zhí)行均衡處理。
全文摘要
為了針對驅(qū)動晶體管執(zhí)行有效的閾值補(bǔ)償，耦合電容器的一端連接到數(shù)據(jù)線。該耦合電容器的另一端連接到選擇晶體管并連接到復(fù)位晶體管的一端。驅(qū)動晶體管的控制端子連接到選擇晶體管的另一端，并且有機(jī)EL元件經(jīng)由發(fā)光控制晶體管連接到驅(qū)動晶體管。與提供給數(shù)據(jù)線的灰度信號相對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓經(jīng)由耦合電容器寫入存儲電容器，在選擇晶體管和發(fā)光控制晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時導(dǎo)通復(fù)位晶體管，與所述驅(qū)動晶體管的遷移率程度相對應(yīng)的補(bǔ)償電壓被寫入到耦合電容器。
文檔編號G09G3/32GK102246221SQ200980150416
公開日2011年11月16日 申請日期2009年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者川邊和佳 申請人:全球Oled科技有限責(zé)任公司