像素电路、显示器以及用于驱动像素电路的方法

专利名称：像素电路、显示器以及用于驱动像素电路的方法
技术领域：
本发明涉及包括电光元件(也称为显示元件和发光元件)的像素电路(也称 为像素)、具有像素电路排列成矩阵的像素阵列部分的显示器、以及用于驱动 像素电路的方法。更具体地，本发明涉及具有以亮度改变取决于驱动信号的 大小的电光元件作为显示元件的像素电路、其中每个像素电路都具有有源元 件以及为了显示而由有源元件逐像素执行驱动的有源矩阵显示器、以及用于 驱动像素电路的方法。
背景技术：
已经开发了采用其亮度改变取决于施加到其上的电压或者流过其的电流 的电光元件作为用于像素的显示元件的显示器。例如，液晶显示元件是亮度 改变取决于施加到其上的电压的电光元件的典型示例，而有机电致发光(以下，指的是有机EL)元件(有机发光二极管(OLED))是亮度改变取决于通过其 的电流的电光元件的典型示例。使用有机EL元件的有机EL显示器是采用自 发光电光元件作为用于像素的显示元件的所谓自发光显示器。有机EL元件是利用当施加电场到其上时有机薄膜发光的现象的电光元 件。因为有机EL元件能够用相对低的施加电压(例如，IOV或者更低)来驱动， 所以它是低功耗元件。此外，因为有机EL元件是自动发光的自发光元件， 所以它不需要诸如在液晶显示器中所需要的背光的辅助照明部分，因此能够 很容易地减少显示器的重量和厚度。此外，有机EL元件的响应速度很快(例 如，几微秒)，因此在显示移动图像时不会出现图像的滞后。由于这些优点， 近年来正在积极地加快开发采用有机EL元件作为电光元件的平板自发光显 示器。作为包括电光元件的、以包括液晶显示元件的液晶显示器和包括有机EL 元件的有机EL显示器为代表的显示器的驱动系统，能够采用简单(无源)矩阵 系统或者有源矩阵系统。然而，虽然其配置简单，但是简单矩阵系统的显示 涉及到如难以实现大尺寸和高清晰度显示的问题。
由于该原因，近年来，正在积极地加快开发有源矩阵系统的显示器，其 中使用诸如在像素内部提供的绝缘栅场效应晶体管( 一 般地，薄膜晶体管(TFT))的有源元件作为开关晶体管来对提供给像素内部的发光元件的像素信号进行控制。在有源矩阵显示器中，为了像素电路中的电光元件的发光，经由视频信 号线提供的输入图像信号通过开关晶体管加载到为驱动晶体管的栅极(控制 输入端)提供的保持电容器(也称为像素电容器)中，因此向电光元件提供取决 于加载输入图像信号的驱动信号。在包括作为电光元件的液晶显示元件的液晶显示器的情况下，液晶显示 元件是电压驱动元件，因此由取决于加载到保持电容器中的输入图像信号的电压信号本身驱动。相反，在采用诸如有机EL元件的电流驱动元件作为电 光元件的有机EL显示器中，由驱动晶体管将取决于加载到保持电容器中的 输入图像信号的驱动信号(电压信号)转变为电流信号，以便给有机EL元件等 等提供驱动电流。在以有机EL元件为代表的电流驱动电光元件的情况下，如果驱动电流 值不同，则发光亮度也不同。因此，为了使发光具有稳定的亮度，为电光元 件提供稳定的驱动电流是必不可少的。例如，为有机EL元件提供驱动电流 的驱动系统大体上可分为恒流驱动系统和恒压驱动系统(因为这些系统是众 所周知的技术，所以其公知文件在此不示出)。有机EL元件的电压-电流特性是陡坡(steep-sl叩e)特性。因此，在恒压驱 动的情况下，即使电压和元件特性的轻微改变也会导致电流的很大变化，从 而使亮度发生很大的变化。因此，通常采用恒流驱动，其中在它的饱和区中 使用驱动晶体管。虽然在恒流驱动中电流的变化当然也会导致亮度的变化， 但是'J 、的电流变化只会导致小的亮度变化。相反，即使在恒流驱动系统中，为了确保电光元件的发光亮度不变，写 入以及保持在保持电容器中的、取决于输入图像信号的驱动信号恒定是很重 要的。例如，为了确保有机EL元件的发光亮度不变，取决于输入图像信号 的驱动电流恒定是很重要的。然而，用于驱动电光元件的有源元件(驱动晶体管)的阈值电压和迁移率的 变化由用于有源元件的处理中的变化所引起。此外，诸如有机EL元件的电 光元件的特性随时间而改变。如果存在这样的驱动有源元件的特性变化以及
电光元件的特性改变，则即使在恒流驱动系统中也会不利地影响发光亮度。为了解决这个问题并且在显示器的整个屏幕上获得均匀的发光亮度，已 经对归因于上述每个像素电路中的驱动有源元件和电光元件的特性的改变而 引起的亮度改变进行校正的方案进行了各种研究。例如，在日本专利公开No. 2006-215213(专利文件l)中，已经提议以下 功能作为用于有机EL元件的像素电路的功能即使驱动晶体管的阈值电压 包含变化并且随时间而改变时、也保持驱动电流恒定的阈值校正功能；即使 驱动晶体管的迁移率包含变化并且随时间而改变时、也保持驱动电流恒定的 迁移率校正功能；以及即使有机EL元件的电压-电流特性随时间而改变时、 也保持驱动电流恒定的自举功能。然而，在专利文件1中描述的方案要求用于提供用于校正的电势的互联、 用于校正的两个开关晶体管、和用于驱动这些开关晶体管的两种开关脉冲作 为附加部件。结果，该方案具有使用包括驱动晶体管和采样晶体管的五个晶 体管的5TR-驱动配置，因此像素电路的配置是很复杂的。因为在像素电路中 的部件数是很多的，所以阻碍了显示器清晰度的提高。结果，5TR-驱动配置 难以应用于在诸如便携式设备(移动设备)的小电子设备中使用的显示器。因此，需要开发一种用简化像素电路来抑制由于元件特性的变化而引起 的亮度变化的系统。该开发应该使得不会出现5TR-驱动配置不涉及的、但由 简化带来的新问题。发明内容本发明总体需要提供一种通过简化像素电路来使显示器的清晰度得以提 高的方案。此外，需要本发明特别优选地提供一种能够用简化像素电路来抑制由于 元件特性变化而引起的亮度变化的方案。特别地，优选地，本发明提供一种 能够通过驱动像素电路的操作来减轻对图像质量的影响(尤其，抑制亮度不均 匀)的方案。根据本发明的一个实施例，提供一种使像素电路中的电光元件基于视频 信号而发光的显示器。在显示器中，在像素阵列部分中排列成矩阵的每个像 素电路至少包括产生驱动电流的驱动晶体管、连接在驱动晶体管的控制输入 端(典型地，栅极)和输出端(典型地，源极)之间的保持电容器、连接到驱动晶
体管的输出端的电光元件、和将与视频信号的信号电势相对应的信息写入到 保持电容器中的采样晶体管。在像素电路中，基于保持在保持电容器中的信 息的驱动电流由驱动晶体管产生，并且被施加到电光元件上，用于电光元件 的发光。因为釆样晶体管将与信号电势相对应的信息写入到保持电容器中，所以 采样晶体管在它的输入端(它的源极和漏极之一)捕获信号电势并且将与信号 电势相对应的信息写入到与其输出端(它的源极和漏极中的另 一个)相连的保 持电容器中。当然，采样晶体管的输出端也连接到驱动晶体管的控制输入端。像素电路的上述连接配置是最基本的配置。只要像素电路至少包括上述 各个部件，则在像素电路中还可以包括其它部件。此外，表达方式"连接" 不但包含直接连接而且包含通过另 一部件的中间物的间接连接。例如，对于连接部分，根据需要经常对其进行更改，诸如提供具有某一 功能的开关晶体管或者另一部件。 一般地，为了动态地控制显示时期(换句话 说，非发光时期)，开关晶体管常常位于驱动晶体管和电光元件的输出端之间、 或者驱动晶体管和电源线的电源端( 一 般地，漏极)之间，作为用于供电的互联。根据本发明的 一个实施例，只要具有如此更改形式的像素电路能够实现 在本节(发明内容)中描述的配置和操作，它也包含在用于实现显示器的像素电 路内。另外，作为驱动像素电路的外围部分，例如提供了包括用于水平周期地 顺序控制采样晶体管的写入扫描器的控制器，以由此执行像素电路的线顺序 扫描以及将与视频信号的信号电势相对应的信息写入到 一行上的每个保持电谷奋。优选地，控制器还配有水平驱动器，其实施控制，使得在与由写入扫描 器进行的线顺序扫描一致的每个水平时期中，至少在参考电势和信号电势之 间进行转换的哪个电势的视频信号可以提供给采样晶体管。优选地，控制器实施控制，用于在向采样晶体管提供视频信号的参考电 势期间的时间区，通过保持采样晶体管为导电状态来执行用于将与驱动晶体 管的阈值电压相等的电压保持到保持电容器中的阈值校正操作。根据需要，在具有一个水平时期的周期的多个时期中重复地执行阈值校 正操作，其每一个都在写入信号电势到保持电容器中之前。该表达方式"根 据需要"指的是在一个水平时期的阈值校正时期中，与驱动晶体管的阈值电
压相等的电压不能充分地保持在保持电容器中的情况。通过多次执行阈值校 正操作，与驱动晶体管的阈值电压相等的电压必定会保持在保持电容器中。更优选地，在阈值校正操作之前，通过在向驱动晶体管的电源端提供与 第二电势相对应的电压以及向采样晶体管的输入端(源极和漏极之一)提供参 考电势的时间区中，将采样晶体管保持为导电状态，控制器实施控制，用于 执行设置驱动晶体管的控制输入端为参考电势以及设置其输出端为第二电势 的闳值校正准备操作(充电操作和初始化操作)。即，在阈值校正操作之前，初 始化驱动晶体管的控制输入端和输出端的电势，使得在这些端之间的电势差 变成阔值电压或者更高。更优选地，在阈值校正操作之后，通过在提供与第一电势相对应的电压 给驱动晶体管以及提供信号电势给采样晶体管期间的时间区中，保持采样晶 体管为导电状态，来将信号电势的信息写入到保持电容器中时，控制器实施 控制，使得可将校正驱动晶体管的迁移率的电压添加至被写入到保持电容器 中的信号上。在该操作中，将采样晶体管在导电状态上保持一个时期，该时期落入信 号电势提供给采样晶体管期间的时间区中，因此比该时间区短。更优选地，在与信号电势相对应的信息已经写入保持电容器中时的时刻， 控制器通过将采样晶体管转换为非导电状态来停止向驱动晶体管的控制输入 端提供视频信号，从而允许自举操作，其中驱动晶体管的控制输入端的电势 随驱动晶体管的输出端的电势的改变而改变。优选地，具体地，控制器还在采样操作之后在发光开始时执行自举操作。 具体地，在提供信号电势给采样晶体管的状态中，在采样晶体管转换为导电 状态之后，控制器将采样晶体管转换为非导电状态，从而将驱动晶体管的控 制输入端和输出端之间的电势差保持为恒定。此外，优选地，控制器控制自举操作，以实现在发光时期用于校正电光 元件随时间而改变的操作。为此，在基于被保持在保持电容器中的信息的驱 动电流流过电光元件期间的时期，控制器持续地将采样晶体管保持为非导电 状态，从而使控制输入端和输出端之间的电压保持恒定，使得可实现校正电 光元件随时间而改变的操作。如根据本发明 一个实施例的像素电路和显示器的特征，基于具有上述配 置的像素电路，还提供基于预定初始化电势而初始化驱动晶体管的输出端的
电势的初始化晶体管。为了控制该初始化晶体管，控制器还提供有初始化扫 描器，其输出初始化扫描脉沖，用于控制与由写入扫描器进行的线顺序扫描 相匹配的一行上的每个初始化晶体管。此外，采样晶体管不仅用作将与信号电势相对应的信息写入到保持电容 器中的晶体管而且用作基于初始化电势而初始化驱动晶体管的控制输入端的电势的初始化晶体管。为了使采样晶体管起到初始化晶体管的作用，该写入 扫描器调整写入驱动脉冲的通/断时刻。此外，优选地，除参考电势和信号电势之外，水平驱动器还设置用于初 始化操作的初始化电势(例如，作为参考电势之前的电势)。水平驱动器实施控 制，使得在与由写入扫描器进行的线顺序扫描相匹配的每个水平时期，在初 始化电势和信号电势(优选地，用于对视频信号线和阈值校正预充电的参考电 势)之间连续地转换的电势的视频信号可以提供给采样晶体管和初始化晶体 管。该特征的目的是通过让视频信号线同时充当向采样晶体管和初始化晶体 管提供初始化电势的互联来防止互联数量的增加。该特征不需要对用于具有上述配置的像素电路的釆样晶体管的连接线的 配置进行更改。初始化晶体管的输入端(漏极和源极之一)连接到视频信号线， 而其输出端(漏极和源极的另一个)耦连到保持电容器和驱动晶体管的输出端 之间的连接节点。对于其控制输入端(栅极)，从初始化扫描器提供初始化扫描 脉冲。通过在提供初始化电势到采样晶体管和初始化晶体管期间的时间区中， 在将与驱动晶体管的阈值电压相等的电压保持到保持电容器中的阈值校正操作之前，将采样晶体管和初始化晶体管保持为导电状态，控制器实施控制， 用于执行初始化驱动晶体管的控制输入端和输出端的电势的操作(称为用于 阈值校正操作的准备操作)。根据本发明的 一个实施例，还提供基于初始化电势而初始化驱动晶体管 的输出端的电势的初始化晶体管。此外，采样晶体管不仅用作写入信号的晶 体管，而且用作基于初始化电势而初始化驱动晶体管的控制输入端的电势的 初始化晶体管。由于这些特征，为了给在像素电路中使用诸如有机EL元件的电流驱动 电光元件的有源矩阵显示器提供校正驱动晶体管的迁移率的功能，可执行作 为阈值校正的准备操作的初始化操作，同时关于初始化晶体管的晶体管和互
联的数量被抑制为最小值。通过对包括驱动晶体管和采样晶体管的像素电路进行最小更改，能够实 现提供良好图像质量的显示器，而不影响阈值电压的变化。更优选地，像素 电路具有校正驱动晶体管的迁移率的功能和校正电光元件随时间而改变的功 能。该特征能够提供更高的图像质量。这是因为通过用阈值校正功能校正阈值变化以及用迁移率校正功能校正 迁移率变化，发光亮度能够保持恒定而不会对驱动晶体管的阈值和迁移率的 改变和变化产生影响。此外，这是因为即使当电光元件的电压-电流特性随时 间而改变时，由于通过发光时保持电容器的自举操作使驱动晶体管的控制输 入端和输出端之间的电势差保持恒定，所以总是能够保持恒定的发光亮度。为了在阈值校正(初始化功能)之前实现阈值校正的功能和阈值校正准备 的功能，初始化晶体管的添加、初始化晶体管的控制、以及还作为初始化晶 体管的采样晶体管的使用有效地起作用。具体地，如果为了加入阈值校正功能而添加初始化晶体管以及控制采样 晶体管和初始化晶体管与初始化电势的供应相联系，用于阈值校正(以及用于 准备阈值校正的初始化)的开关晶体管和用于控制晶体管的控制输入端的扫描线的数量能够抑制为最小值。因此，与专利文件1所述的5TR-驱动配置相比较，像素电路能够得到简化。特别地，如果视频信号线也用作向采样晶体管和初始化晶体管提供初始 化电势的互联，以及实施控制使得将在初始化电势和信号电势之间连续地转 换的电势的视频信号提供给采样晶体管和初始化晶体管，则不需要提供用于 初始化电势的专用互联，因此增强了像素电路简化的效果。换句话说，基于2TR-驱动配置而添加特定于本发明的更改是足够的。因 此，与5TR-驱动配置相比，可减少像素电路中的部件和互联的数目。这使像 素阵列部分的面积得以减少，使得易于获得显示器清晰度的增强。因此，利 用简化像素电路，可实现校正由于元件特性的变化而引起的亮度变化的功能。


图1是根据本发明的一个实施例示意性地示出有源矩阵显示器的配置的 方框图；图2是示出用于实施例的像素电路的比较示例的示图3是说明图2中示出的比较示例和有机EL显示器的像素电路的操作 的时序图；图4A至4C是说明由于有机EL元件和驱动晶体管特性的变化而对驱动 电流产生的影响的示图；图4D是说明用于消除由于驱动晶体管特性的变化而对驱动电流产生的 影响的方案的概念的示图；图4E至4H是说明用于消除由于驱动晶体管特性的变化而对驱动电流产 生的影响的方案的概念的示图；图5是示出实施例的像素电路和有机EL显示器的示图；图6A是说明关于图5中示出的实施例的像素电路的驱动时刻的基本示 例的时序图；图6B是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在发光时期B中 的等效电路和操作的示图；图6C是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在初始化时期C 中的等效电路和操作的示图；图6D是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在阚值校正时期 E的开始时期D中的等效电路和操作的示图；图6E是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在阈值校正时期E 中的等效电路和操作的示图；图6F是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在时期F中的等效 电路和操作的示图；图6G是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在写入和迁移率 校正准备时期G中的等效电路和操作的示图；图6H是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在采样时期和迁 移率校正时期H中的等效电路和操作的示图；图6I是基于用于实施例的像素电路的驱动时刻而说明在发光时期I中的 等效电路和操作的示图；图7是说明在驱动晶体管的栅极出现的自举操作和寄生电容器之间的关 系的示图；图8A和8B是说明用于确定像素电路的迁移率校正时期的操作时刻的示 意图9A和9B是说明写入扫描线和视频信号线的采样时期和迁移率校正时期与互联电阻和互联电容之间的关系的示意图，并且针对在沿着屏幕的水平方向的均匀性而示出图6中示出的基本示例的驱动时刻；图IOA和IOB是说明写入扫描线和视频信号线的采样时期和迁移率校正 时期与互联电阻和互联电容之间的关系的示意图，并且针对在沿着屏幕的垂 直方向的均匀性而示出图6中示出的基本示例的驱动时刻；图IIA和IIB是说明写入扫描线和视频信号线的采样时期和迁移率校正 时期与互联电阻和互联电容之间的关系的示意图，并且针对在沿着屏幕的水 平方向的均匀性而示出图6中示出的基本示例的更改示例的驱动时刻；以及图12A至12C是说明写入扫描线和视频信号线的采样时期和迁移率校正 时期与互联电阻和互联电容之间的关系的示意图，并且示出图9的配置的更 改示例。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本发明的实施例。 〈整体显示器的概述〉图1是根据本发明的一个实施例示意性地示出有源矩阵显示器的配置的 方框图。以下描述将处理将本实施例应用到在半导体衬底上形成作为像素的 显示元件(电光元件、发光元件)的有机EL元件所获得的有源矩阵有机EL显 示器(以下，称为"有机EL显示器，，)上的示例，在所述半导体衬底上形成作 为有源元件的聚硅薄膜晶体管(TFT)。在以下具体描述中用作像素的显示元件的有机EL元件仅仅是一个示例， 显示元件并不局限于有机EL元件。以下将描述的所有实施例同样能够应用 于基于电流的驱动而发光的所有普通显示元件。参考图1,有机EL显示器1包括显示面板部分100;驱动信号生成器 200,作为面板控制器的一个示例，其生成驱动和控制显示面板部分100的各 种脉冲信号；以及视频信号处理器300。在显示面板部分100中，排列用有 机EL元件(未示出)作为多个显示元件的像素电路(也称为像素)P,以便形成用 X:Y(例如，9:16)的水平垂直比作为它的显示器高宽比的有效视频区域。驱动 信号生成器200和视频信号处理器300并入单片半导体集成电路(IC)中。有机EL显示器1的产品形式不限于包括如图中所示的所有显示面板部
分100、驱动信号生成器200和视频信号处理器300的模块(组合部分)形式。 例如，也可只提供显示面板部分IOO作为有机EL显示器1。这样的有机EL 显示器1用作使用诸如半导体存储器、迷你盘(MD)、或者盒式磁带的记录介 质的便携式音乐播放器及其它电子设备中的显示单元。对于显示面板部分100,在衬底101上整体地形成其中像素电路P排列 成n行x m列矩阵的像素阵列部分102、用于垂直地扫描像素电路P的垂直 驱动器103、用于水平地扫描像素电路P的水平驱动器(也称为水平选取器或 者数据线驱动器)106、以及用于外部连接的端部(焊盘部分)108。即，诸如垂 直驱动器103和水平驱动器106的外围驱动电路在与用于像素阵列部分102 的相同的衬底101上形成。垂直驱动器103和水平驱动器106形成控制器109,其控制将信号电势 的写入到保持电容器、阈值校正操作、迁移率校正操作和自举操作。垂直驱动器103包括例如写入扫描器(WSCN)104和初始化扫描器(自动 调零扫描器(ASCN))115,其执行稍后将描述的阈值校正操作的准备操作(初始 化操作(也称为自动调零操作))的行扫描。作为一个示例，像素阵列部分102由写入扫描器104和初始化扫描器115 从附图的左侧和右侧之一或者从两侧驱动，以及由水平驱动器106从附图的 上侧和下侧之一或者两侧驱动。从位于有机EL显示器1外部的驱动信号生成器200向端部108提供各 种脉冲信号。此外，视频信号Vsig类似地从视频信号处理器300提供到其。例如，提供必备的脉冲信号，诸如作为垂直写入起始脉冲的一个示例的 移位起始脉冲SPDS和SPWS以及垂直扫描时钟CKDS和CKWS,作为用于 垂直驱动的脉沖信号。此外，提供必备的脉沖信号，诸如作为水平写入起始 脉冲的一个示例的水平起始脉沖SPH以及水平扫描时钟CKH，作为用于水平 驱动的脉沖信号。端部]08的各端经由互联109连接到垂直驱动器103和水平驱动器106。 例如，提供给端部108的各个脉冲根据需要由电平转移电路(未示出)进行内部 电压-电平调整，然后经由緩冲器提供给垂直驱动器103和水平驱动器106中 的各个单元。在像素阵列部分102中，虽然在图中未示出(稍后将描述细节)，但是为有 机EL元件提供作为显示元件的像素晶体管的像素电路P在行和列上二维排
列。对于该像素排列，扫描线逐行提供，而信号线逐列提供。例如，对于像素阵列部分102，形成扫描线(栅极线)104WS和视频信号线 (数据线)106HS。在线与线的交叉处，形成驱动它的有机EL元件和薄膜晶体 管(TFT)(两者都未示出)。像素电路P基于有机EL元件和薄膜晶体管之间的 组合而形成。具体地，对于排列成矩阵的各个像素电路P,为每个像素行提供基于写 入驱动^0中WS而由写入扫描器104驱动的n 4亍写入扫描线104WS_1至 104WS一n和基于初始化扫描脉冲ASL而由初始化扫描器115驱动的n行初始 化扫描线115ASL—1至115ASL—n。基于从驱动信号生成器200提供的垂直驱动脉沖信号，写入扫描器104 和初始化扫描器115经由写入扫描线104WS和初始化扫描线115ASL顺序地 选取各个像素电路P。对于选取的像素电路P，基于从驱动信号生成器200 提供的水平驱动脉冲信号，水平驱动器106允许通过视频信号线106HS将视在本实施例的有机EL显示器1中，只有线顺序驱动是可能的。具体地， 垂直驱动器103中的写入扫描器104和初始化扫描器115以线顺序方式(即， 逐行)扫描像素阵列部分102。与此扫描同步，水平驱动器106同时将一个水 平线的图像信号写入到像素阵列部分102中。例如，为了与线顺序驱动相匹配，水平驱动器106配有同时接通在所有 列的视频信号线106HS上提供的开关(未示出)的驱动器电路。因此，水平驱 动器106同时接通在所有列的视频信号线106HS上提供的开关，使得从视频 信号处理器300输入的像素信号能够同时写入到由垂直驱动器103选取的一 行上的所有像素电路P。为了与线顺序驱动相匹配，垂直驱动器103各个单元基于逻辑门(也包括 锁存器)的组合而形成，并且逐行地选取像素阵列部分102中的像素电路P。 虽然图1示出垂直驱动器103仅仅位于像素阵列部分102的一侧的配置，但 是垂直驱动器103位于像素阵列部分102的左右两侧上也是可能的。同样地，虽然图1示出水平驱动器106仅仅位于像素阵列部分]02的一 侧的配置，但是水平驱动器106位于像素阵列部分102的上下两侧也是可能 的。<像素电路〉
图2是示出本实施例的像素电路P的比较示例的示图。图2还示出在显示面板部分100的衬底101上的像素电路P的外围提供的垂直驱动器103和 水平驱动器106。图3是说明图2中示出的比较示例像素电路P的操作的时 序图。图4是说明由于有机EL元件127和驱动晶体管121的特性的变化而 对驱动电流Ids产生的影响的示图。图4D至4H是说明消除该影响的方案的 概念的示图。图5是示出本实施例的像素电路P和有机EL显示器1的示图。图5还 示出在显示面板部分100的衬底101上的像素电路P的外围提供的垂直驱动 器103和水平驱动器106。本实施例的像素电路P的特征在于驱动晶体管基本上由n沟道薄膜场效 应晶体管组成。此外，作为另一特征，像素电路P配有用于抑制由于有机EL 元件随时间的恶化而引起的有机EL元件的驱动电流Ids的变化的电路，即， 校正作为电光元件的一个示例的有机EL元件的电压-电流特性的改变的驱动 信号恒定保持电路，从而保持驱动电流Ids恒定。另外，像素电路P的特征 在于即使当有机EL元件的电压-电流特性随时间改变时、也提供有保持驱动 电流恒定的功能。如果驱动晶体管能够通过使用n沟道晶体管而不是p沟道晶体管形成， 则能够使用现有非晶硅(a-Si)工艺进行晶体管制造。这样使晶体管衬底的成本 得以降低，因此期望开发具有如此配置的像素电路P。MOS晶体管用作以驱动晶体管为代表的各个晶体管。在这种情况下，驱 动晶体管的栅极当作控制输入端。驱动晶体管的源极和漏极的任意一个(在本 实施例中，源极)当作输出端，而另一个(在本实施例中，漏极)当作电源端。<比较示例的像素电路>首先，为了与本实施例的像素电路P的特征相比较，以下将描述图2中 示出的比较示例像素电路P。在它的像素阵列部分102中包括比较示例像素 电路P的有机EL显示器1将称为比较示例有机EL显示器1。比较示例像素电路P与本实施例的像素电路P的相同之处在于驱动晶体 管基本由n沟道薄膜场效应晶体管组成。然而，比较示例的像素电路P未配 有防止由于有机EL元件12 7随时间的恶化而对驱动电流Ids产生的影响的驱 动信号恒定保持电路。具体地，像素电路P包括n沟道驱动晶体管121、 n沟道采样晶体管125、
和作为响应于流过其的电流而发光的电光元件的一个示例的有机EL元件127。有机EL元件127通常具有整流功能，因此用二极管符号表示。有机EL 元件127包含寄生电容器Cel。在图2中，该寄生电容器Cel与有机EL元件 127并联。驱动晶体管121的漏极D连接到用于提供第一电源电势的电源线DSL， 而其源极(输出端)S连接到有机EL元件127的阳极A。有机EL元件127的 阴极K连接到提供参考电势的并且是所有像素所公用的地线Vcath(GND)。采样晶体管125的源极S连接到视频信号线HS,其漏极D连接到驱动 晶体管12]的栅极(控制输入端)G。在该连接节点和提供第二电源电势的参考 线之间，提供保持电容器120。在这种配置中，提供第二电源电势的参考线 与为有机EL元件127提供参考电势的地线Vcath相同。或者，该参考线可提 供不同的电势。虽然在附图中未示出，但是在添加用于控制发光时期的发光控制晶体管 时产生的3TR配置的情况下，例如，驱动晶体管121的源极连接到n沟道发 光控制晶体管的漏极D，而发光控制晶体管的源极S连接到有机EL元件127的阳才及。在这个像素电路P中，不管是否提供发光控制晶体管，在驱动有机EL 元件127时总体上形成源输出器(follower)电路，原因在于驱动晶体管121的 漏极D连接到第一电源电势，而其源极S连接到有机EL元件127的阳极A。用于说明图2中示出的比较示例像素电路P的操作的图3的时序图示出 了以下操作采样作为从信号线HS提供的视频信号Vsig的电势(以下，也称 为视频信号线电势)的有效时期电势(称为信号电势)，并且使作为发光元件的 一个示例的有机EL元件127进入发光状态。在视频信号线106HS处于与视频信号Vsig的有效时期相对应的信号电势 期间的时间区(tl至t4)中，写入扫描线WS的电势转换到高电平(t2)。响应该 电平转换，n沟道采样晶体管125进入导通状态，因此从信号线HS提供的视 频信号线电势在保持电容器120中充电。由于该充电，驱动晶体管121的栅 极G的电势(栅极电势Vg)开始上升，因此漏极电流开始流动。这样，有机 EL元件127的阳极电势上升，使得发光开始。之后，当写入驱动脉冲WS转换到低电平(t3)时，在该时刻的视频信号线 电势，即，视频信号Vsig的电势中的有效时期电势(信号电势)被保持在保持
电容器20中。由于该操作，驱动晶体管121的栅极电势Vg变为恒定，因此发光亮度保持恒定，直到下一帧(或者场)为止。从时刻t2到时刻t3的时期 与视频信号Vsig的采样时期相对应，时刻t3之后的时期与保持时期相对应。在比较示例像素电路P中，驱动晶体管121的源极S的电势(源极电势 Vs)取决于驱动晶体管121和有机EL元件127的操作点，而电压值随着驱动 晶体管121的栅极电势Vg而不同。通常，驱动晶体管121在它的饱和区驱动。驱动晶体管121充当具有等式(l)所示的值的恒流源，其中Ids表示在其饱和区中操作的晶体管的漏极和源极之间流动的电流，jj表示迁移率，W表示沟道宽度(栅极宽度)，L表示沟道长度(栅极长度)，Cox表示栅极电容(每单位面积的栅极氧化膜电容)，Vth表示晶体管的阈值电压。如由等式(l)显而易见，晶体管的漏极电流Ids由饱和区中的栅极-源极电压Vgs控制。 l ,My = — p — Cox(7w — F^)A2 (1)<发光元件的Iel-Vel特性和I-V特性>图4A示出以有机EL元件为代表的电流驱动发光元件的电压-电流 (Iel-Vel)特性。在图4A中，用实线表示的曲线表示初始状态的特性，而用虚 线表示的曲线表示在随时间改变之后的特性。通常，如图所示，以有机EL 元件为代表的电流驱动发光元件的I-V特性随时间而恶化。例如，当发光电流Iel流过作为发光元件的一个示例的有才几EL元件127 时，唯一地确定其阳极-阴极电压Vel。如图4A所示，在发光时期期间，取决 于驱动晶体管121的漏极-源极电流Ids(4区动电流Ids)的发光电流Iel流过有 机EL元件127的阳极A,所以阳极-阴极电压上升了 Vel。在比较示例像素电路P中，由于有机EL元件127的I-V特性随时间改变， 相同发光电流Iel所需的阳极-阴极电压Vel从Veil改变到Vel2,使得驱动晶 体管121的操作点改变。因此，即使当施加相同栅极电势Vg时，驱动晶体 管〗21的源极电势Vs也会改变，结果，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs 改变。在n沟道晶体管用作驱动晶体管121的简单电路中，因为驱动晶体管121 的源极S连接到有机EL元件127，所以其受到有机EL元件127的I-V特性 随时间而改变的影响。因此，流过有机EL元件127的电流(发光电流Iel)的量 改变。结果，发光亮度改变。
具体地，在比较示例像素电路P中，由于有机EL元件127的I-V特性随 时间而改变，所以操作点改变。因此，即使当施加相同的栅极电势Vg时， 驱动晶体管121的源极电势Vs也改变。因此，驱动晶体管121的栅极-源极 电压Vgs改变。如由等式(l)显而易见，如果栅极-源极电压Vgs改变，则即 使当栅极电势Vg恒定时，驱动电流Ids也改变，同时流过有机EL元件127 的电流也改变。在具有图2中示出的源输出器配置的比较示例像素电路P中， 如果有机EL元件127的I-V特性改变，则有机EL元件127的发光亮度随时 间而改变。在n沟道晶体管用作驱动晶体管121的简单电路中，因为源极S连接到 有机EL元件127，所以栅极-源极电压Vgs连同有机EL元件127随时间的改 变而一起改变。因此流过有机EL元件127的电流量发生改变。结果，发光 亮度改变。归因于作为发光元件的一个示例的有机EL元件127的特性随时间而改 变的、有机EL元件127的阳极电势的变化表现为驱动晶体管121的栅极-源 极电压Vgs的变化，并且使漏极电流(驱动电流Ids)发生变化。该驱动电流的 变化表现为像素电路P中的发光亮度的变化，所以发生图像质量的恶化。相反，在本实施例中，如稍后详细描述，采用用于实现自举功能的电路 配置，并且在自举操作的驱动时刻对该电路进行驱动。通过在与信号电势Vin 相对应的信息已经写入保持电容器120(以及持续地在有机EL元件127的随 后发光时期期间)时的时刻将采样晶体管125设置为非导电状态，自举功能将 驱动晶体管121的栅极电势Vg和其源极电势Vs相关联。由于该特征，即使 当有机EL元件127的阳极电势由于有机EL元件127的特性随时间的改变而 发生改变(即，源极电势改变)时，通过用消除该阳极电势的变化的方式来改变 栅极电势Vg,也可确保屏幕亮度的均匀性。自举功能可增强用于校正以有机 EL元件为代表的电流驱动发光元件随时间的改变的能力。该自举功能可在发光开始的时刻开始，此时写入驱动脉冲WS转换为非 激活-L状态，因此采样晶体管125截止。另外，自举功能还在发光开始之后， 连同经过有机EL元件127的发光电流Iel的流动 一起，随阳极-阴极电压Vel 上升过程中的阳极-阴极电压Vel的改变而改变驱动晶体管121的源极电势Vs 的期间进行工作，直到其稳定状态为止。<驱动晶体管的Vgs-Ids特性>
由于驱动晶体管121制造工艺的变化，像素电路P中诸如阈值电压和迁 移率的特性发生变化。即使驱动晶体管121在饱和区驱动，由于该特性变化，不同像素的漏极电流(驱动电流Ids)也会发生变化，该变化表现为即使当将相 同的栅极电势施加到驱动晶体管121时发光亮度也会发生变化。图4B是示出针对驱动晶体管121的阈值电压的变化的电压-电流(Vgs-Ids) 特性的示图。在图4B中，示出具有不同阈值电压Vthl和Vth2的两个驱动晶 体管121的特性曲线。如上所述，当驱动晶体管121在饱和区操作时，漏极电流Ids用等式(l) 表示。如从等式(l)显而易见，即使当栅极-源极电压Vgs恒定时，阈值电压 Vth的变化也会导致漏极电流Ids的变化。具体地，除非釆取任何措施来防止 阈值电压Vth的变化，否则驱动电流Ids如图4B所示地发生改变。更具体地， 当阈值电压是Vthl时，与Vgs相对应的驱动电流是Idsl。相反，当阔值电压 是Vth2时，与相同栅极电压Vgs相对应的驱动电流Ids2不同于Ids 1 。图4C是示出针对驱动晶体管121的迁移率的变化的电压-电流(Vgs-Ids) 特性的示图。在图4C中，示出具有不同迁移率Ml和M2的两个驱动晶体管 121的特性曲线。如从等式(l)显而易见，即使当栅极-源极电压Vgs恒定时，迁移率n的变 化也会导致漏极电流Ids的变化。具体地，除非采取任何措施来防止迁移率 M的变化，否则驱动电流Ids如图4C所示地发生改变。更具体地，当迁移率 是ial日寸，与Vgs相对应的驱动电流是Idsl。相反，当迁移率是^2时，与相 同栅极电压Vgs相对应的驱动电流是不同于Idsl的Ids2。<阈值校正和迁移率校正的概念〉相反，通过使用实现阚值校正功能和迁移率校正功能的驱动时刻(稍后将 描述其细节)，能够抑制对阈值和迁移率变化的影响，因此能够确保屏幕亮度 的均匀性。通过本实施例中的阈值校正操作和迁移率校正操作，如稍后详细描述， 在发光时设置栅极-源极电压Vgs的值为"Vin+Vth-AV"。这样防止了漏极-源极电流Ids取决于阈值电压Vth的变化和改变以及取决于迁移率m的变化 和改变。结果，即使阈值电压Vth和迁移率ja由于制造工艺和经过时间的变 化而发生变化，驱动电流Ids也不会发生变化，因此也不会改变有机el元件 127的发光亮度。 图4D是说明在迁移率校正时驱动晶体管121的操作点的示图。具体地， 为了防止由于制造工艺和经过时间的变化而引起的迁移率(ju 1和ju2)的变 化，执行用于将在发光时的栅极-源极电压Vgs设置为值"Vin+Vth-AV"的 阈值校正和迁移率校正。由于该校正，对于迁移率，为迁移率jul确定迁移 率校正参数AVl,为迁移率m2确定迁移率校正参数AV2。因为对于任一迁移率，由于校正而确定了适当的迁移率校正参数，所以 当驱动晶体管121的迁移率是m 1时确定驱动电流Idsa,而当迁移率是m 2时 确定驱动电流Idsb。在最佳状态下，得到关系"Idsa=Idsb"，从而消除了迁移 率p的差别。如果不执行迁移率校正，则同样如图4C所示，不同的迁移率jul和ju2 产生不同的驱动电流Ids 1.和Ids2 ，作为与相同栅极-源极电压Vgs相对应的驱 动电流Ids。为了解决这一点，分别将适当的迁移率校正参数AV1和AV2应 用于提供驱动电流Idsa和Idsb的迁移率jj 1和]j 2。通过优化各个迁移率校正 参数△ VI和△ V2，能够相互均衡由迁移率校正所产生的驱动电流Idsa和Idsb 的电平。在迁移率校正时，如从图4D显而易见，以如下方法执行负反馈为高 迁移率Ml设置大的迁移率校正参数AVl,为低迁移率M2设置小的迁移率 校正参数AV2。由此，迁移率校正参数AV也称为负反馈量AV。考虑到阈值校正，图4E的各个图示出信号电势Vin和驱动电流Ids之间 的关系。在图4E的各个图中，分别用横坐标和纵坐标绘制信号电势Vin和驱 动电流Ids，来示出驱动晶体管121的电压-电流特性。在每个示图中，示出 关于像素电路Pa(实线曲线)和像素电路Pb(虚线曲线)的两个特性曲线，其中 所述像素电路Pa包括具有相对低的阈值电压Vth和相对高的迁移率ju的驱动 晶体管121，而所述像素电路Pb包括具有相对高的阈值电压Vth和相对低的 迁移率M的驱动晶体管121。图4E示出既不执行阈值校正又不执行迁移率校正的情况。在这种情况 下，因为根本不对像素电路Pa和Pb执行阈值电压Vth和迁移率]i的校正， 由于阈值电压Vth和迁移率的差别，所以Vin-Ids特性相互完全不同。相应地， 即使施加相同的信号电势时，驱动电流Ids,即，发光亮度也会发生改变，因 此不能实现屏幕亮度的均匀性。图4F示出执行阈值校正而不执行迁移率校正的情况。在这种情况下，消 除了像素电路Pa和Pb之间的阈值电压Vth的差别。然而，还是会出现迁移 率p的差别。因此，在更高信号电势Vin的附近(即，更高亮度区)，迁移率n 的差别表现得更强，即使灰阶相同时，亮度也会改变。具体地，当灰阶相同(信 号电势Vin相同)时，具有高迁移率ju的像素电路Pa的亮度(驱动电流Ids)高， 而具有低迁移率ju的像素电路Pb的亮度低。图4G示出执行阈值校正和迁移率校正两者的情况。在这种情况下，完 全校正了阈值电压Vth和迁移率ju的差别。结果，像素电路Pa和Pb的Vin-Ids 特性相互一致。因此，所有灰阶(信号电势Vin)的亮度(Ids)具有相同电平，因 此显著地改善了屏幕亮度的均匀性。图4H示出执行阈值校正和迁移率校正两者、但是对阈值电压Vth的校 正不充分的情况。该情况的一个示例是这样的情形在进行一次阈值校正操 作时，与驱动晶体管121的阈值电压Vth相等的电压不能充分地保持在保持 电容器120中。在这种情况下，不能消除在低灰阶区产生像素电路Pa和Pb 之间的亮度(驱动电流Ids)差的阔值电压Vth的差别。因此，当阈值电压Vth 的校正不充分时，在低灰阶处出现亮度不均匀，因此恶化了图像质量。<实施例的像素电路>图5示出本实施例的像素电路P。该像素电路P包括电路(自举电路)，其 防止出现图2示出的比较示例像素电路P中的驱动电流由于有机EL元件127 随时间的恶化而引起的变化。此外，该像素电路P采用驱动方案，用于防止 驱动电流由于驱动晶体管121的特性的变化(阈值电压和迁移率的变化)而变 化。在它的像素阵列部分102中，包括本实施例的像素电路P的有机EL显 示器1将称为本实施例有机EL显示器1。作为本实施例的像素电路P的特征，像素电路P具有通过将另 一开关晶 体管(称为初始化晶体管126)添加到基础2TR-驱动配置而得到的3TR-驱动 配置，所述基础2TR-驱动配置采用驱动晶体管121和一个用于视频信号写入 扫描的开关晶体管(采样晶体管125),所述另一开关晶体管用于初始化作为其 输出端的驱动晶体管121的源极S的电势，如阈值校正操作之前的准备操作。初始化晶体管126具有基于经由视频信号线106HS提供的视频信号Vsig 的初始化电势Vini而初始化作为其输出端的驱动晶体管121的源极S的电势 的功能。在本实施例的像素电路P中，采样晶体管125不仅具有将与经由视 频信号线106HS提供的视频信号Vsig的信号电势Vin相对应的信息写入到保 持电容器120的功能，而且具有基于经由视频信号线106HS提供的视频信号 Vsig的初始化电势Vini而初始化作为其控制输入端的驱动晶体管121的栅极 G的电势的初始化晶体管的功能。作为驱动时刻的特征，与初始化晶体管126的添加相关联，添加初始化 扫描线115ASL和初始化扫描脉冲ASL来控制初始化晶体管126,以便能够 初始化驱动晶体管121的源极S。此外，调整写入驱动脉沖WS的通/断时刻， 以便采样晶体管125能够起到初始化驱动晶体管121的栅极G的初始化晶体 管的作用。实际上，写入扫描线104WS充当写入和初始化扫描线，而写入驱 动脉冲WS充当写入和初始化扫描脉沖WS和ASL。作为视频信号Vsig的特征，在每一水平时期中，设置表示信号电平的信 号电势Vin和也用于对视频信号线106HS预充电的参考电势Vo,并添加用于 初始化的初始化电势Vini作为参考电势Vo之前的电势。从而，通过设置控 制各个开关晶体管的初始化扫描脉冲ASL和写入驱动脉冲WS的通/断时刻， 能够防止由于有机EL元件127随时间的恶化和驱动晶体管121的特性的变 化(诸如阈值电压和迁移率的变化和改变)而对驱动电流Ids产生的影响。本实施例像素电路P具有3TR-驱动配置，因此与在专利文件1中描述的 5TR-驱动配置相比，具有更少数量的元件和互联。这样使清晰度得到加强。 此外，采样能够得以执行，而不会恶化视频信号Vsig，这样能够提供良好的 图像质量。在本实施例像素电路P和图2中示出的比较示例之间，配置存在很大的 差别。首先，在本实施例像素电路P中，更改了保持电容器120的连接形式， 因此作为驱动信号恒定保持电路的一个示例的自举电路作为防止驱动电流由 于有机EL元件12 7随时间的恶化而引起的变化的电路而构造。其次，作为抑制由于驱动晶体管121的特性的变化(诸如阈值电压和迁移 率的变化和改变)而对驱动电流Ids产生的影响的方案，本实施例像素电路P 配有通过添加用于在阈值校正操作之前的准备操作的初始化晶体管126而得 到的3TR-驱动配置。此外，添加控制初始化晶体管126的初始化扫描线 115 ASL和初始化扫描脉冲ASL。另外，添加用于初始化的初始化电势Vini 作为在用于视频信号Vsig的参考电势Vo之前的电势，同时创造性地设计了 各个晶体管125和126的驱动时刻。具体地，本实施例像素电路P包括保持电容器120、 n沟道驱动晶体管
121、提供有激活-H(高)写入驱动脉冲WS的n沟道采样晶体管125、提供有 激活-H(高)初始化扫描脉冲ASL的n沟道初始化晶体管126、和作为响应所 流过的电流而发光的电光元件(发光元件)的一个示例的有机EL元件127。保持电容器120连接在驱动晶体管121的栅极G(节点ND122)和源极S 之间。驱动晶体管121的源极S直接连接到有机EL元件127的阳极A。向 有机EL元件127的阴极K提供作为参考电势的阴极电势。该阴极电势Vcath 连接到提供参考电势的且是所有像素所公用的地线Vcath(GND)，这与图2中 示出的比较示例类似。驱动晶体管121的漏极D连接到提供电源电势的电源线105DSL。电源 线105DSL具有为驱动晶体管121供电的能力。在本实施例中，电源线105DSL 向驱动晶体管121的漏极D提供在特定高压侧上的电源电压Vcc—H。采样晶体管125位于^L频信号线106HS和写入扫描线104WS的交叉处。 采样晶体管125的栅极G从写入扫描器104连接到写入扫描线104WS。其漏 极D连接到视频信号线106HS,而其源极S耦连到驱动晶体管121的栅极G 和保持电容器120的一端之间的连接节点(节点ND122)。对于采样晶体管125 的栅极G，从写入扫描器104提供激活-H写入驱动脉沖WS。采样晶体管125 具有源极S和漏极D互充电的连接形式也是可以的。作为采样晶体管125, 可使用耗尽(depletion)型晶体管或者增强型晶体管。初始化晶体管126位于^L频信号线106HS和初始化扫描线115ASL的交 叉处。初始化晶体管126的栅极G从初始化扫描器115连接到初始化扫描线 115ASL。其漏极D连接到视频信号线106HS,而其源极S耦连到驱动晶体管 121的源极G和保持电容器120的另一端之间的连接节点(节点ND121)。对 于初始化晶体管126的栅极G,从初始化扫描器115提供激活-H初始化扫描 脉冲ASL。初始化晶体管126具有源极S和漏极D互充电的连接形式也是可以的。 然而优选地，初始化晶体管126的源极S和漏极D的连接形式与采样晶体管 125的连接形式一致。作为初始化晶体管126,可使用耗尽型晶体管或者增强型晶体管。然而 优选地，初始化晶体管126的类型与采样晶体管125的类型一致。<实施例的像素电路的操作>以下是用于本实施例的像素电路P的驱动时刻。首先，响应于从写入扫
描线104WS提供的写入驱动脉冲WS而导通采样晶体管125，然后采样从视 频信号线106HS提供的视频信号Vsig以便将它保持在保持电容器120中。该 特征与图2所示的比较示例像素电路P的驱动中的特征基本上相同。从基于本实施例的像素电路P的驱动时刻的顺序扫描的观点来看，在将 视频信号Vsig的信号电势Vin的信息写入到保持电容器120时，用于一行的 视频信号同时发送到各列的视频信号线106HS。换句话说，执行线顺序驱动。驱动晶体管121中的电流从电源线105DSL的电源电压Vccji提供，从 而根据在保持电容器120中保持的信号电势(视频信号的有效时期电势Vsig) 而将驱动电流Ids施加到有机EL元件127上。在视频信号线106HS处于与^L频信号Vsig的无效时期相对应的参考电势 Vo期间的时间区中，垂直驱动器103输出写入驱动脉沖WS作为用于导通采 样晶体管125的控制信号，从而将等于驱动晶体管121的阈值电压Vth的电 压保持到保持电容器120中。该操作实现了阈值校正功能。阈值校正功能可 消除像素电路P中的驱动晶体管121的阔值电压Vth的变化的影响。作为用于本实施例的像素电路P的驱动时刻，垂直驱动器103在多个水 平时期中重复地执行阈值校正操作，每个所述时期都在采样视频信号Vsig的 信号电势Vin之前，从而必定将与驱动晶体管121的阈值电压Vth相等的电 压保持到保持电容器120中。在本实施例的像素电路P中，通过如此执行阈值校正操作多次，确保足 够长的写入时间。这使得可确保预先将与驱动晶体管121的阈值电压Vth相 等的电压保持到保持电容器120中。与阈值电压Vth相等的保持电压用来消除驱动晶体管121的阔值电压 Vth。因此，即使当像素电路P中的驱动晶体管121的阈值电压Vth发生变化 时，对于所有的像素电路P，该变化也可以完全地消除，这样提高了图像的 均匀性，即，在显示器的整个屏幕上的发光亮度的均匀性。具体地，能够防 止当信号电势与低灰阶相对应时易于出现的亮度的不均匀性。优选地，在阈值校正操作之前，在视频信号线106HS处于与视频信号 Vsig的无效时期相对应的参考电势Vo之前的初始化电势Vini(〈参考电势Vo) 期间的时间区中，垂直驱动器103将写入驱动脉沖WS转换为激活状态(在本 示例中，H电平)，从而导通采样晶体管125,同时将初始化扫描脉沖ASL转 换为激活状态(在本示例中，H电平)，从而导通初始化晶体管126。其后，通 过保持为激活-H的写入驱动脉沖WS,垂直驱动器103将初始化扫描脉冲ASL 转换为非激活状态(在本示例中，L电平)，从而关断初始化晶体管126。由于该操作，在驱动晶体管121的栅极G和源极S被设置为初始化电势 Vini之后，开始阈值校正操作。对栅极电势和源极电势的这个复位操作(初始 化操作)使得确保执行随后的阈值校正操作。除阈值校正功能之外，还向本实施例的像素电路P提供迁移率校正功能。 具体地，为了使采样晶体管125在视频信号线106HS处于与视频信号Vsig 的有效时期相对应的信号电势Vin期间的时间区中处于导电状态，垂直驱动 器103将提供给写入扫描线104WS的写入驱动脉冲WS保持为激活状态(在 本示例中，H电平)一段比该时间区更短的时期。通过适当地设置写入驱动脉 冲WS的激活时期(等于采样时期和迁移率校正时期两者)，在保持电容器120 中保持信号电势Vsig的同时，向信号电势Vsig添加对驱动晶体管121的迁 移率ju的校正。具体地，根据用于本实施例的像素电路P的驱动时刻，优选地，在视频 信号Vsig处于有效时期期间的时间区中将写入驱动脉冲WS保持为激活状 态。结果，通过写入驱动脉冲WS的激活时期和视频信号线106HS处于与视 频信号Vsig的有效时期相对应的电势(信号线电势)期间的时间区之间的重叠 范围，来确定迁移率校正时期(也是采样时期)。具体地，作为本实施例的优选 模式，将写入驱动脉冲WS的激活时期的宽度设置得很小，使得该激活时期 落入视频信号线106HS处于信号电势期间的时间区。因此，最终由写入驱动 脉冲WS来确定迁移率校正时期。确切地说，迁移率校正时期(也是采样时期)等于从采样晶体管125响应写 入驱动脉冲WS的上升而导通的时刻到釆样晶体管125响应写入驱动脉冲WS 的下降而截止的时刻的时期。以下是稍后将详细描述的关于沿着屏幕的水平方向的均匀性的讨论概 述。具体地，在远离写入扫描器104的像素电路P(称为远离侧像素)和接近于 写入扫描器104的像素电路P(称为接近侧像素)两者中的迁移率校正时期实际 上是一样的。此外，同样在保持电容器120中由采样晶体管125采样的信号 电势(采样电势)中，这些像素电路P之间也没有差别。结果，在屏幕的水平 方向上不会出现亮度差。这抑制了沿着水平方向的阴影(亮度不均匀的一个示 例)，因此能够实现提供良好图像质量的显示器。
此外，以下是稍后将要详细描述的关于沿着屏幕的垂直方向的均匀性的讨论概述。具体地，只要写入驱动脉沖WS的激活时期落入视频信号线106HS 处于信号电势(视频信号Vsig的有效时期电势)期间的时间区中，则在上侧和 下侧像素电路P之间，采样电势和迁移率校正时期几乎没有差别。结果，在 屏幕的垂直方向上不会出现亮度差。这抑制了沿着垂直方向的阴影，因此能 够实现提供良好图像质量的显示器。本实施例的像素电路P还提供有自举功能。具体地，在将视频信号Vsig 的信号电势Vin保持在保持电容器120中的时刻，写入扫描器104停止向写 入扫描线104WS施加写入驱动脉沖WS(即，使脉冲WS转换为非激活-L(低) 状态)，因此采样晶体管125截止，从而使驱动晶体管121的栅极G和视频信 号线106HS之间电隔离。保持电容器120连接到驱动晶体管121的栅极G和源极S之间。由于保 持电容器120的作用，驱动晶体管121的栅极电势Vg随其源极电势Vs的改 变而改变，其使栅极-源极电压Vgs保持恒定。<时序图>图6是说明由线顺序系统写入信号电势Vin的信息到保持电容器120中 的操作的时序图，如关于图5中示出的本实施例的像素电路P的驱动时刻的 一个示例。图6B至6I是说明图6的时序图中示出的各个时期中的等效电路 和操作状态的示图。在图6中，示出写入扫描线104WS、初始化扫描线115ASL和视频信号 线106HS的电势的改变，这些电势改变的时间轴是相同的。此外，与这些电 势的改变并行地，还示出关于一行(在图6中，第一行)的驱动晶体管121的栅 极电势Vg和源极电势Vs的改变。基本上，通过每一个都与一个水平扫描时期相对应的顺序延迟，对每一 行的写入扫描线104WS和初始化扫描线115ASL执行相同的驱动。图6中的 各个时刻和信号示出为与第 一行相同的时刻和信号，而与处理目标行无关。 当在描述中需要区别行时，对于时刻和信号，为了区别，处理目标行用带有 符号"—"的参考数字表示。对于用于本实施例的像素电路P的驱动时刻，将视频信号Vsig处于与其 无效时期相对应的初始化电势Vini期间的时期定义为 一个水平时期的前面部 分。将视频信号Vsig处于也与无效时期相对应并且跟随初始化电势Vini的参
考电势Vo期间的时期定义为一个水平时期的中间部分。将视频信号Vsig处于与其有效时期相对应的信号电势Vin期间的时期定义为一个水平时期的后 面部分。在本示例中，只执行阈值校正操作一次。然而，该特征不是必需的。阈 值校正操作可按照其处理周期是一个水平时期的方法重复多次。当执行阈值校正操作多次时采用 一个水平时期作为阈值校正操作的处理 周期的原因是如下执行阈值校正操作。具体地，对于每一行，在采样晶体管 125采样保持电容器120中的信号电势Vin的信息之前，将驱动晶体管121 的栅极G和源极S设置为初始化电势Vini的初始化操作在阈值校正操作之前 执行。在初始化操作之后，作为阈值校正操作，在视频信号线106HS处于参 考电势Vo期间的时间区中导通采样晶体管125，从而将与驱动晶体管121的 阈值电压Vth相等的电压保持到保持电容器120中。因此，阈值校正时期不可避免地短于一个水平时期。这可能会导致这样 的情况由于保持电容器120的电容Cs、第二电势Vcc一L的电平以及其它因 素，该短的一个阈值校正时期不能充分地将与阈值电压Vth相对应的准确的 电压保持到保持电容器120中。因此，优选执行阈值校正操作多次。具体地， 通过在具有一个水平时期的循环的且每个都在釆样(信号写入)保持电容器 120中的信号电势Vin之前的多个时期中重复地执行阈值校正操作，使与驱动以下将描述某一行(在本示例中，第一行)的操作。在时刻tl3A之前在前 一场的发光时期B中，写入驱动脉冲WS是非激活-L,因此釆样晶体管125 处于非导电状态。此外，初始化扫描脉冲ASL是非激活-L,因此初始化晶体 管126处于非导电状态。因此，如图6B所示，与视频信号线106HS的电势无关，根据由于前一 场的操作而保持在保持电容器120中的电压(驱动晶体管121的栅极-源极电压 Vgs)的状态，驱动电流Ids从驱动晶体管121提供给有机EL元件127并且流 入为所有像素所共用的地线Vcath(GND)。因此，有机EL元件127处于发光 状态。之后，开始线顺序扫描的新的场。首先，在写入驱动脉沖WS和初始化 扫描脉冲ASL两者都处于非激活-L状态(tl3V)的状态中，水平驱动器106将 视频信号Vsig设置为初始化电势Vini。之后，写入扫描器104将写入驱动脉
沖WS转换为激活-H状态，从而导通采样晶体管125(tl3W)，初始化扫描器 115将初始化扫描脉冲ASL转换为激活-H状态，从而导通初始化晶体管126 (tl3A)。因此，如图6C所示，由于导通了采样晶体管125和初始化晶体管126 两者，所以驱动晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs两者都初始化为从 视频信号线106HS提供的初始化电势Vini。当然，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs变成零。从此特征显而易见，各个转换时刻tl3V、 tl3W和tl3A可相互有点移位。 这是因为当视频信号Vsig处于初始化电势Vini而采样晶体管125和初始化晶 体管126两者都处于导通状态时，用于驱动晶体管121的栅极G和源极S的 初始化操作有效。在图6中，各个转换时刻tl3V、 tl3W和tl3A实质上示出为 同一时刻。在初始化操作有效期间的时期将称为用于初始化驱动晶体管121 的栅极电势Vg和源极电势Vs的初始化时期C，或者阈值校正准备时期。随后，在一个水平时期的中间部分，通过保持激活-H的写入驱动脉冲 WS，初始化扫描器115将提供给初始化扫描线115ASL的初始化扫描脉冲 ASL从激活-H状态转换为非激活-L状态，从而关断初始化晶体管126(tl4A)。 从那以后，初始化扫描器115将初始化扫描线115ASL的电势保持为非激活-L 状态，直到处理下一帧(场)时为止。此外，几乎与该转换同时地，水平驱动器106将视频信号Vsig的电势从 初始化电势Vini转换到参考电势Vo(tl4V)。此时，因为采样晶体管25处于 导通状态，所以参考电势Vo发送到驱动晶体管121的栅极G,其导致其栅极 电势Vg从初始化电势Vini转变为参考电势Vo。转换时刻tl4A和tl4V基本 上可以是一样的，因此可以相互有点移位。由于该操作，漏极电流流入保持电容器120,使得用于校正(消除)驱动晶 体管121的阈值电压Vth的阈值校正时期E开始。该阈值校正时期E继续， 直到写入驱动脉沖WS转换到非激活-L状态(tl5W)时的时刻为止。如图6D所示，作为在时刻tl4A和tl4V之后的阈值4交正时期E的开始 时的最初操作，驱动晶体管121的栅极电势Vg从初始化电势Vini上升到参 考电势Vo,同时，源极电势Vs从初始化电势Vini开始上升。设置栅极电势 Vg和源极电势Vs的上升的方式，使得栅极电势Vg比源极电势Vs上升得更 快，所述方式取决于保持电容器120的电容Cs和有机EL元件127的寄生电 容Cel之间的大小关系。在该处理中(具体地，在栅极电势Vg已经达到参考 电势Vo之后)，栅极-源极电压Vgs高于驱动晶体管121的阈值电压Vth。驱动晶体管121的栅极G保持为视频信号Vsig的参考电势Vo。及时地， 如图6E所示，由于驱动晶体管121的源极电势Vs的上升，栅极-源极电压 Vgs变成阈值电压Vth,使得驱动晶体管121截止。直到该截止时为止，漏极 电流流动。当驱动晶体管121截止时，驱动晶体管121的源极电势Vs是 "Vo-Vth"。为了使漏极电流只流向保持电容器120(当Cs << Cel时)以及防止在阈值 校正时期E流向有机EL元件127,设置公用地线cath的电势Vcath和初始化 电势Vini，使得有机EL元件127在该时期E中截止。有机EL元件127的等效电路表示为由二极管和寄生电容器Cel组成的并 联电路。因此，只要满足关系"Vel《Vcath+VthEL"，即，只要来自有机EL 元件127的泄漏电流显著地小于流过驱动晶体管121的电流，则来自驱动晶 体管121的电流即可用来对保持电容器120和寄生电容器Cel充电。结果，如果堵塞了流过驱动晶体管121的漏极电流的电流路径，则有机 EL元件127的阳极A的电压Vel (即，节点ND121的电势)随时间而上升。 当节点ND121的电势(源极电势Vs)和节点ND122的电势(栅极电势Vg)之间 的电势差正好已经变得与阈值电压Vth相等时，驱动晶体管121从导通状态 转换为截止状态，因此漏极电流停止流动，其等效于阈值校正时期结束。即， 在经过某一时间之后，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs变得与阈值电压 Vth相等。实际上，与阈值电压Vth相等的电压被写入到在驱动晶体管121的栅极 G和源极S之间连接的保持电容器120中。然而，当阈值校正时期E (从利 用保持激活-H的写入驱动脉沖WS将初始化扫描脉冲ASL转换为非激活-L 状态(tl4A)并将视频信号Vsig转换为参考电势Vo(tl4V)的时刻到写入驱动脉 沖WS回到非激活-L状态(tl5W)的时刻)不能充分地确保时，该时期E在写 入与阈值电压Vth相等的电压之前结束。为了解决该问题，优选地阈值校正 操作重复多次。在图6中，省略了表示重复阈值校正操作的时刻。在一个水平时期的后面部分，写入扫描器104将写入驱动脉冲WS转换 为非激活-L状态(tl5W),然后水平驱动器106将视频信号线106HS的电势从 参考电势Vo转换为信号电势Vin(tl5V)。因此，如图6F所示，在从时刻tl5W 到时刻tl5V的时期中，在视频信号线106HS处于参考电势Vo的状态下，写 入扫描线104WS的电势(写入驱动脉冲WS)处于^^电平。之后，在预定时期中，实际上，视频信号Vsig的信号电势Vin由水平驱 动器106提供给视频信号线106HS,写入驱动脉冲WS保持为激活-H。该时 期将称为写入时期(也作为采样时期)，用于将信号电势Vin写入到保持电容器 120中。用这样的方式保持该信号电势Vin:以便能被添加到驱动晶体管121 的阈^直电压Vth上。结果，始终能消除驱动晶体管121的阈值电压Vth的变化，因此实现阈 值校正。由于该阈值校正，在保持电容器120中保持的栅极-源极电压Vgs变 成"Vsig+Vth" = "Vin+Vth"。此夕卜,同时地，在该采样时期中执行迁移率校 正。具体地，根据用于本实施例的像素电路P的驱动时刻，采样时期也用作 迁移率校正时期。具体地，首先写入扫描器104将写入驱动脉冲WS转换为非激活-L状态 (tl5W)。此外，水平驱动器106将视频信号线106HS的电势从参考电势Vo转 换为信号电势Vin(tl5V)。由于该操作，如图6G所示，在采样晶体管125处 于非导电(截止)状态的状态完成随后的采样操作和迁移率校正操作的准备工 作。直到随后写入驱动脉冲WS转换为激活-H状态(tl6—l)的时刻为止的这段 时期将称为写入和迁移率校正准备时期G。在时期G之后，通过保持为信号电势Vin的视频信号线106HS的电势， 写入扫描器104将写入驱动脉沖WS转换为激活-H状态(tl6一l)。接着，在直 到水平驱动器106将视频信号线106HS的电势从信号电势Vin转换为参考电 势Vo(tl8J)时为止的时期中的适当的时刻，即，在视频信号线106HS处于信 号电势Vin期间的时间区中的适当的时刻，写入扫描器104将写入驱动脉冲 WS转换为非激活-L状态(tl7J)。在写入驱动脉冲WS为激活-H(t16—1至t17—1) 期间的这段时期将称为采样时期和迁移率校正时期H。通过与保持电容器120中的视频信号Vsig的信号电势Vin的采样同时地 执行校正驱动晶体管121的迁移率的改变和变化的操作，与在不同时刻执行 迁移率校正和釆样的情况相比，能够获得更短的总处理时间以及更简单的处 理控制的优点。由于在时刻t16—l转换，如图6H所示，驱动晶体管121的栅极电势Vg 处于信号电势Vin,而采样晶体管125处于导电(导通)状态。因此，在采样时 期和迁移率校正时期H中，在驱动晶体管121的栅极G固定在视频信号Vsig 的信号电势Vin的状态下，驱动晶体管121保持为导通状态，因此驱动电流 Ids流过驱动晶体管121。此时，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs最初变 成"Vin+Vth"。如果预先设置关系"Vo-Vth<VthEL"，其中VthEL表示有机EL元件127 的阈值电压，则有机EL元件127处于反偏置状态，因此处于截止状态(高阻 抗状态)。因此，有机EL元件127不发光，并且不显示出二极管特性而是显 示出简单的电容器特性。因此，流过驱动晶体管121的漏极电流(驱动电流Ids) 被写入到电容器"C=Cs+Cel"，其由于保持电容器120的电容Cs和有机EL 元件127的寄生电容器(等效电容器)Cel的电容Cel之间的耦连而产生。这使得驱动晶体管12]的驱动电流Ids流向有机EL元件127的寄生电容 器Cel并且开始对其充电。结果，有机EL元件127的阳极A的电势，即， 驱动晶体管121的源极电势Vs开始上升。当驱动晶体管121的源极电势Vs 增加AV时，驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs降低厶V。这等效于迁移率校正操作。当迁移率校正时期(图6中的采样时期和迁移 率校正时期)是"t"时，根据等式AV二Ids-Cel/t确定栅极-源极电压Vgs的减 少量AV，该减少量AV充当用于迁移率校正的参数(迁移率校正参数，负反 馈量)。在图6的时序图中该电势的上升用AV表示。该电势上升，即，由于阈 值校正，从在保持电容器120中保持的栅极-源极电压"Vgs = Vin+Vth"中减 去作为迁移率校正参数的负反馈量AV。因此栅极-源极电压Vgs变成"Vin-△ V+Vth",其等效于对栅极-源极电压Vgs的负反馈。此时，驱动晶体管121 的源极电势Vs是"-Vth+AV"，其从在保持电容器中保持的电压"Vgs = Vin-△ V+Vth"中减去栅极电势Vg(= Vin)而产生。用这样的方式，根据用于本实施例的像素电路P的驱动时刻，在采样时 期和迁移率校正时期H(tl6至tl7)中执行视频信号Vsig的信号电势Vin的采样 和用于校正迁移率M的负反馈量(迁移率校正参数)AV的调整。写入扫描器 104可调节采样时期和迁移率校正时期H的时间宽度，从而能够优化流入保 持电容器]20的驱动电流Ids的负反馈量。表达方式"优化负反馈量，，指的是设置以允许在视频信号电势的黑色电 平和白色电平范围内的任何电平上进行适当的迁移率校正。栅极-源极电压
Vgs的负反馈量AV取决于漏极电流Ids的提取时间，即，采样时期和迁移率 校正时期H。这段时期设置得越长，则负反馈量变得越大。如从上述等式显而易见，较大的驱动电流Ids (其是驱动晶体管121的漏 极-源极电流)提供较大的负反馈量AV。相反，较小的驱动晶体管121的驱 动电流Ids提供较小的负反馈量AV。以此方式，负反馈量AV取决于驱动电 流Ids。此外，如稍后详细描述，较高的信号电势Vin提供较大的驱动电流Ids， 从而提供较大的负反馈量AV绝对值。因此，可实现取决于发光亮度级的迁 移率校正。在该迁移率校正中，采样时期和迁移率校正时期H不一定需要是 恒定的。相反地，在一些情况下优选地根据驱动电流Ids而调整时期H。例如， 当驱动电流Ids大时，迁移率校正时期t设置得短。相反，当驱动电流Ids小 时，采样时期和迁移率校正时期H设置得长。此外，负反馈量AV等于Ids . Cd/t。因此，即使当驱动电流Ids由于像 素电路P中的迁移率ju的变化而发生改变时，也可获得与各个驱动电流Ids 相对应的每个负反馈量AV，其能够校正像素电路P中的迁移率n的变化。 换句话说，当信号电势Vin恒定时，较高的驱动晶体管121的迁移率M提供 较大的负反馈量AV绝对值。换句话说，因为较高的迁移率n提供较大的负 反馈量AV，所以可消除像素电路P中的迁移率u的变化。如上所述，根据用于本实施例的像素电路P的驱动时刻，在采样时期和 迁移率校正时期h中，同时执行信号电势Vin的采样和用于校正迁移率m的 变化的负反馈量AV的调整。当然，通过调整作为用于信号电势Vin的采样 信号的写入驱动脉冲WS的脉冲宽度，即，采样时期和迁移率校正时期H的 时间宽度，可优化表示用于迁移率变化的校正量的负反馈量AV。在时期H之后，在视频信号线106HS的电势是信号电势Vin的状态下， 写入扫描器104将写入驱动脉冲WS转换为非激活-L状态(tl7J)。之后，在基 于在保持电容器120中保持的信息的驱动电流Ids流过有机EL元件127期间 的时期(发光时期I)中，写入驱动脉冲WS持续地保持为非激活-L,从而将采 样晶体管125保持为非导电状态。因此，如图6I所示，响应于采样晶体管125转换到非导电(截止)状态， 发光时期I开始。在发光时期I开始之后的某一时刻，水平驱动器106停止向 视频信号线106HS提供视频信号Vsig的信号电势Vin,然后使视频信号Vsig
的电势返回到参考电势V0(tl8—1)。之后，开始下一帧(场)，使得再次重复阈值 校正准备操作、阈值校正操作、迁移率校正操作和发光操作。由于采样晶体管125的截止，驱动晶体管121的栅极G与视频信号线 106HS绝缘。因此，停止向驱动晶体管121的栅极G施加信号电势Vin，这 使驱动晶体管121的栅极电势Vg上升。此时，流过驱动晶体管121的驱动电流Ids流向有机EL元件127,因此 有机EL元件127的阳极电势根据驱动电流Ids而上升。该电势上升量将定义 为Vel。及时地，与源极电势Vs的上升同步，消除有机EL元件127的反偏 置状态。因此，实际上由于驱动电流Ids流动到有机EL元件127,其开始发 光。此时有机EL元件127的阳极电势上升(Vel)等于驱动晶体管121的源极 电势Vs的上升。因此，驱动晶体管121的源极电势Vs变为"-Vth+AV+Vel"。驱动电流Ids和栅极电压Vgs之间的关系可以表示为等式(2)，其用"Vin-△ V+Vth"代替表示晶体管特性的等式(l)中的Vgs而得到。在等式(2)中，k =(l/2)(W/L)Cox。Afe,(7w-陶",(7/"-AK)" (2)如从等式(2)显而易见，消除了等式(l)中的阈值电压Vth，因此提供给有 机EL元件127的驱动电流Ids不取决于驱动晶体管121的阈值电压Vth。基 本上，驱动电流Ids由视频信号Vsig的信号电势Vin确定。换句话说，有机 EL元件127通过取决于信号电势Vin的亮度来发光。对于发光，由反馈量AV校正信号电势Vin。该校正量AV用于消除迁移 率ia的效果，该迁移率M是等式(2)中的系数部分。因此，驱动电流Ids基本 上只取决于信号电势Vin。驱动电流Ids与阈值电压Vth无关。因此，即使当 阈值电压Vth由于制造工艺变化而改变时，漏极和源极之间的驱动电流Ids 也不改变，因此有机EL元件127的发光亮度也不改变。此外，保持电容器120连接在驱动晶体管121的栅极G和源极S之间。 由于保持电容器120的作用，在发光时期开始时执行自举操作，因此按照驱 动晶体管121的栅极-源极电压"Vgs = Vin-△ V+Vth"保持恒定的方式，驱动 晶体管121的栅极电势Vg和源极电势Vs上升。驱动晶体管121的源极电势 Vs变成"-Vth十△ V+Vel",因此栅极电势Vg变为"Vin+Vel"。此时，因为驱动晶体管121的栅极-源极电压Vgs恒定，所以驱动晶体管 121向有机EL元件127提供恒定电流(驱动电流Ids)。结果，出现压降，使得
有机EL元件127的阳极A的电势Vel^节点ND121的电势)上升到允许在饱 和状态下的驱动电流Ids流过有机EL元件127的电压。换句话说，根据本实施例中的驱动时刻，可在发光开始的时刻开始自举 功能，此时写入驱动脉冲WS转换为非激活-L状态，因此采样晶体管125截 止。在随后的发光的最初阶段，在阳极-阴极电压Vel响应于发光电流Iel开 始流过有机EL元件127而上升到稳定电压的过程中，在驱动晶体管121的 源极电势Vs随阳极-阴极电压Vel的改变而改变的期间，自举操作起作用。当有机EL元件127的阳极A的电势上升Vel时，驱动晶体管]21的源 极电势Vs当然也上升Vel。此时，由于栅极和源极之间的保持电容器120的 自举操作，驱动晶体管121的栅极电势Vg也上升Vel。因此，在自举之前保 持的驱动晶体管121的栅极-源极电压"Vin+Vth-AV"在发光的最初阶段的 自举操作之后也能保持。当有机EL元件127的总发光时间变长时，其I-V特性改变。因此，有机 EL元件127的阳极电势(即，节点ND121的电势)也随时间而改变。然而，即 使由于有机EL元件127随时间而改变(也称为随时间而恶化)，而使有机EL 元件127的阳极电势发生改变时，由于在栅极和源极之间的保持电容器120 的自举操作，在保持电容器120中保持的栅极-源极电压Vgs也能始终保持为 "Vin-AV+Vth"的恒定值。驱动晶体管121作为恒流源操作。因此，即使当有机EL元件127的I-V 特性随时间而改变，并且驱动晶体管121的源极电势Vs相应地改变时，驱动 晶体管121的栅极-源极电压Vgs也由保持电容器120保持恒定(—Vin-AV +Vth)。因此，流过有机EL元件127的电流不变，由此有机EL元件127的 发光亮度也保持恒定。用于校正的该操作(由于保持电容器120的作用的操作)称为自举操作，通 过其驱动晶体管121的栅极-源极电压保持恒定，从而亮度保持恒定而与有机 EL元件127的特性的改变无关。由于该自举操作，即使当有机EL元件127 的I-V特性随时间改变时，也使得图像显示没有随时间的改变而带来的亮度 恶化。换句话说，根据本实施例的像素电路P及其驱动时刻，自举电路构造为 用于通过校正有机EL元件127 (作为电光元件的一个示例)的电压-电流特 性的改变来维持驱动电流恒定的驱动信号恒定保持电路的 一 个示例，使得允许自举操作的功能。因此，即使当有机EL元件127的I-V特性恶化时，恒定 电流Ids的流动始终继续。因此，有机EL元件127继续通过取决于像素信号 Vsig的亮度而发光，因此亮度不会改变。自举操作使得可以校正有机EL元 件127(或者另 一电流驱动发光元件)随时间的改变而带来的驱动电流Ids(和发 光电流Iel)的变化。此外，根据本实施例的像素电路P及其驱动时刻，阈值校正电路构造为 用于通过校正驱动晶体管121的阈值电压Vth来保持驱动电流恒定的驱动信 号恒定保持电路的一个示例，使得允许阈值校正操作的功能。阈值校正操作 使驱动晶体管121的阈值电压Vth反映在栅极-源极电压Vgs上，因此能够提 供从不受阈值电压Vth的变化的影响的恒定电流Ids。具体地，虽然在附图中未示出，但是通过用设置为一个水平时期的处理 循环来重复阈值校正操作多次，确保阈值电压Vth能够保持在保持电容器120 中。这确保除去像素之间阈值电压Vth的差别，因此能够抑制由于与灰阶无 关的阈值电压Vth的变化而引起的亮度不均匀性。相反，当因为阈值校正操作的次数例如只有 一 次，阔值电压Vth的校正 不充分时，即，当阈值电压Vth没有保持在保持电容器120中时，在低灰阶 区中不同像素电路P之间存在亮度(马区动电流Ids)的差别。因此，当阈值电压 的校正不充分时，在低灰阶处出现亮度不均匀，从而恶化了图像质量。根据本实施例的像素电路p及其驱动时刻，迁移率校正电路构造为用于 通过校正与由采样晶体管125将信号电势Vin写入到保持电容器120中的操 作相关联的驱动晶体管121的迁移率ja来保持驱动电流恒定的驱动信号恒定 保持电路的一个示例，使得允许迁移率校正操作的功能。迁移率校正操作使 驱动晶体管121的载流子迁移率ja反映在栅极-源极电压Vgs上，因此能够提 供从不受载流子迁移率m变化的影响的恒定电流Ids。换句话说，在本实施例的像素电路P中，通过创造性地设计驱动时刻， 自动地构造阈值校正电路和迁移率校正电路。此外，为了防止由于驱动晶体 管121的特性的变化(在本示例中，阈值电压Vth和载流子迁移率ja的变化) 而对驱动电流Ids产生影响，通过校正由于阈值电压Vth和载流子迁移率n 而产生的影响，这些电路每个都起到用于保持驱动电流恒定的驱动信号恒定 保持电路的作用。因为不仅执行自举操作，而且执行阈值校正操作和迁移率校正操作，所
以根据利用与用于迁移率校正的阈值电压Vth和电压AV相等的电压的调整而得到由自举操作所维持的栅极-源极电压Vgs。因此，有机EL元件127的 发光亮度从不受驱动晶体管121的阈值电压Vth和迁移率ju的变化的影响， 也从不受有机EL元件127随时间的恶化的影响。允许具有与输入信号电势 Vin相对应的稳定灰阶的显示，因此能够得到高质量图像。此外，本实施例的像素电路P可利用采用n沟道驱动晶体管121的源输 出器电路形成，因此即使当原样使用具有阳极和阴极电极的有机EL元件时， 也能够驱动有机EL元件127。此外，可仅仅通过使用甚至包括采样晶体管125和驱动晶体管121的n 沟道晶体管来形成像素电路P。因此，非晶硅(a-Si)处理可用于TFT制造，其 使得TFT衬底的成本降低。<自举操作和寄生电容之间的关系>图7是说明自举操作和在驱动晶体管121的栅极G产生的寄生电容器之 间的关系的示图。作为在图7的配置中在驱动晶体管121的栅极G产生的寄 生电容器，作为一个示例，存在在采样晶体管125的栅极G和源极S(当源极 S连接到视频信号线106HS时，漏极D)之间形成的寄生电容器C125gs(具有 电容Cw)。此外，还有在驱动晶体管121的栅极G和地(GND)之间形成的寄 生电容器C121gg(具有电容Cp)。还在驱动晶体管121的栅极G和源极S之间，形成寄生电容器(C121gs)。 然而，该寄生电容器(C121gs)与连接在驱动晶体管121的栅极G和源极S之 间的保持电容器120并联，并且可提供与保持电容器120—样的效果。因此， 在描述自举操作和寄生电容器之间的关系时，可以忽略寄生电容器(C121gs)。另外，还在驱动晶体管121的栅极G和漏极D之间，形成寄生电容器 (C121gd)。然而，因为该寄生电容器(C121gd)与寄生电容器C125gs并联，所 以通过将该寄生电容器(C121gd)的电容当作包括在电容Cw中，可以忽略寄 生电容器(C121gd)。根据保持电容器120的电容Cs、寄生电容器C125gs的电容Cw和寄生 电容器C121gg的电容Cp之间的关系，上述自举操作的能力(称为自举增益 Gb)表示为等式"Gb = Cs/(Cs+Cw+Cp)"。自举增益Gb接近于1意味着更高 的增益Gb。换句话说，增益Gb接近于1意味着校正针对有机EL元件127 的电压-电流特性随时间而改变的驱动电流Ids的能力更强。
在图5中示出的本实施例的像素电路P中，连接到驱动晶体管]21的栅极G而不是保持电容器120的元件数最小(具体地，只有采样晶体管125)。因 此，在栅极G和地(GND)之间形成的寄生电容器C121gg的电容Cp几乎能够 忽略。因此，自举操作能力表示为等式"Gb = Cs/(Cs+Cw)"。因此，如果寄 生电容器C125gs的电容Cw远远低于保持电容器120的电容Cs,则自举增 益Gb极其接近于"1"，其表示校正针对有机EL元件127的电压-电流特性 随时间而改变的驱动电流Ids的能力强。换句话说，对于开发用简化像素电路实现阈值校正操作和迁移率校正操 作来抑制由于元件特性的变化而引起的亮度变化的方案，提供了仅仅采用采 样晶体管125作为连接到驱动晶体管121的栅极G而不是保持电容器120的 元件的像素电路P。因此，在驱动晶体管121的栅极G产生的寄生电容器的 电容能够设置得极其低，这有助于自举操作，因此使得可以加强校正针对有 机EL元件127的电压-电流特性随时间而改变的驱动电流Ids的能力。此外，对于在阈值校正之前对于驱动晶体管121的初始化操作，通过使 用用于视频信号Vsig的视频信号线106HS作为提供初始化电势的互联，在参 考电势Vo之前提供初始化电势Vini来进行预充电。对于该操作，在初始化 电势Vini的时期中导通的初始化晶体管被添加到基本2TR-驱动配置，使得构 造3TR-驱动配置。与专利文件1中描述的5TR-驱动配置相比，该配置具有 较少量的用于校正的互联和晶体管，以及较少量的用于驱动晶体管的转换脉 沖和用于转换脉冲的互联。因此，可实现简化的像素电路。在包括以有机EL元件为代表的电流驱动发光元件的显示器中，与5TR-驱动配置相比，能够用较少量的元件执行所有的对驱动晶体管阈值变化的校 正、对驱动晶体管迁移率变化的校正、以及对发光元件随时间的改变的校正。 该特征适合于清晰度增强，并且使其易于将电流驱动发光元件应用到用于诸 如便携式设备(移动设备)的小型电子设备的显示器中。对本发明实施例的描述已经结束。本发明的技术范围并不局限于实施例 的范围。在不背离本发明的要旨下可以对实施例进行各种更改和改进，通过 进行更改和改进所得到的模式也包含在本发明的技术范围内。此外，实施例并不限制依照权利要求的本发明，实施例中的特征的所有 组合对于本发明的解决方法来说并非必不可少。各个阶段的发明都包含在实 施例内，以及各个发明都能够基于公开的多个组成特征的适当组合而提取。
即使从实施例的所有组成特征中移去几个组成特征，只要能够获得有利的效 果，则由移去了这几个组成特征之后而产生的配置也能够提取为发明。 <像素电路的更改示例〉例如，根据电路理论，"对偶理论"(duality theory)可应用于像素电路P， 因此从该观点来看能够对像素电路P进行更改。作为更改，虽然省略了说明， 但是与图5中示出的采用n沟道晶体管的像素电路P相反，使用p沟道晶体 管形成像素电路P。为了与该更改相匹配，根据对偶理论进行一些改变，如， 相对于视频信号Vsig的参考电势Vo反转初始化电势Vini和信号电势Vin的 极性，以及反转电源电压中的大小关系。例如，在根据"对偶理论"的更改模式的像素电路P中，保持电容器120 连接在p沟道驱动晶体管(以下，称为p型驱动晶体管121p)的栅极G和源极 S之间。p型驱动晶体管121p直接连接到有机EL元件127的阴极K。有机 EL元件127的阳极A被提供有作为参考电势的阳极电势Vanode。该阳极电 势Vanode连接到提供参考电势的以及为所有像素所共用的参考电源(高电势 侧)。p型驱动晶体管121 p的漏极D连接到低压侧上的电源电势Vcc_L ，以 及允许用于使有机EL元件127发光的驱动电流Ids通过。p沟道采样晶体管(以下，称为p型采样晶体管125p)位于视频信号线 106HS和写入扫描线104WS之间的交叉处。p型采样晶体管125p的栅极G 从写入扫描器104连接到写入扫描线104WS。其漏极D(或源极S)连接到视频 信号线106HS,其源极S(或者漏极D)耦连到p型驱动晶体管121p的栅极G 和保持电容器120的一端之间的连接节点。对于p型采样晶体管125p的栅极 G,从写入扫描器104提供激活-L写入驱动脉沖WS。p沟道初始化晶体管(以下，称为p型初始化晶体管126p)位于视频信号线 106HS和初始化扫描线115ASL之间的交叉处。p型初始化晶体管126p的栅 极G从初始化扫描器115连接到初始化扫描线115ASL。其漏极D(或者源极 S)连接到视频信号线106HS,其源极S(或者漏极D)耦连到p型驱动晶体管 121p的源极S和保持电容器121的另一端之间的连接节点。对于初始化晶体 管126的栅极G,从初始化扫描器115提供激活-L初始化扫描脉沖ASL。还在这样的基于对偶理论而采用p型晶体管的更改示例有机EL显示器 中，同样地对于包括n型晶体管的上述基本示例有机EL显示器，能够执行 通过p型初始化晶体管26p的操作的阈值校正准备操作(对于p型驱动晶体
管21p的初始化操作)、阈值校正操作、迁移率校正操作和自举操作。虽然通过根据"对偶理论"对图5中示出的配置进行改变可得到上述更 改示例，但是更改电路的方案并不局限于此。只要配置实现以下特征，则实 施例的概念能够应用于任何配置。具体地，对于阈值校正操作的执行，在与写入扫描器104的线顺序扫描相匹配的每个水平时期，其电势在初始化电势 Vini 、参考电势Vo和信号电势Vin之间转换的视频信号Vsig被发送到视频信 号线106HS。此外，通过在参考电势Vo之前的初始化电势Vini的时期中导 通初始化晶体管126，能够初始化驱动晶体管121。 <驱动时刻的更改示例>从驱动时刻的方面，各种更改是可能的，其中将电源线105DSL的电势 从第二电势Vcc—L转变到第一电势Vcc—H的时刻设置在与视频信号Vsig的 无效时期相对应的参考电势Vo的时期中。作为更改示例，虽然省略了说明(见稍后将描述的图8(B)和11)，但是对 于图6中示出的驱动时刻，可对用于设置采样时期和迁移率校正时期H的方 案进行更改。具体地，首先，视频信号Vsig的电势从参考电势Vo转换为信 号电势Vin的时刻tl5V被移位成比图6中示出的驱动时刻更接近于一个水平 时期的结束，使得缩短作为有效时期的信号电势Vin的时期。此外，在完成阈值校正操作之后(在完成阈值校正时期E之后)，在写入 驱动脉冲WS保持为激活-H的状态下，视频信号Vsig的信号电势Vin由水平 驱动器106(tl6)提供给视频信号线106HS。将从时刻t16到写入驱动脉冲WS 转换为非激活-L状态的时刻(tl7)的时期定义为将像素信号Vsig写入到保持电 容器120的时期。按照这样的方式保持该信号电势Vin:以便添加到驱动晶体 管]21的阈值电压Vth。结果，始终消除驱动晶体管121的阈值电压Vth的 变化，从而实现阈值校正。由于该阈值校正操作，在保持电容器120中保持 的栅极-源极电压Vgs变成"Vsig+Vth"。此外，同时地，在从时刻tl6到时刻 t17的信号写入时期中执行迁移率校正。换句话说，从tl6到tl7的时期同时充 当信号写入时期和迁移率校正时期两者。在从t16到t17的执行迁移率校正的这段时期中，有机EL元件127处于 反偏置状态，因此实际上不发光。在从tl6到t17的这段迁移率校正时期中， 在驱动晶体管121的栅极G固定在视频信号Vsig的电平的状态下，驱动电流 Ids流过驱动晶体管121。随后的驱动时刻与图6中示出的相同。
关于通过在参考电势Vo之前的初始化电势Vini的时期中导通初始化晶 体管126来初始化驱动晶体管121的操作，更改示例的驱动时刻完全与图6 中示出的相同。因此，除关于更改了采样时期和迁移率校正时期H的特征外， 更改示例能够提供与上述实施例相同的优点。根据更改示例的驱动时刻，各个驱动器(104, 106)能够通过调整从水平驱 动器106提供给视频信号线106HS的视频信号Vsig和从写入扫描器104提供 的写入驱动脉沖WS之间的相对相位差来优化迁移率校正时期。然而，没有迁移率校正准备时期G，从时刻tl6V到时刻tl7W的时期充 当采样时期和迁移率校正时期H。这产生以下可能由于写入扫描线104WS 和视频信号线106HS的互连电阻和互连电容在距离上的依赖性的影响，采样 时期和迁移率校正时期H会受到波形特性差别的影响。由于对距离的依赖性， 所以采样电势和迁移率校正时期在接近于以及远离于写入扫描器104的屏幕 区域(即，屏幕的左侧和右侧)之间将不同。因此，担心出现如下问题在屏幕 的左侧和右侧之间出现亮度差，并且亮度差在视觉上被识别为阴影。考虑到图6中示出的基本示例和更改示例的驱动时刻之间的差别，以下 将对关于迁移率校正准备时期进行详细说明。<设置迁移率校正时期的方案〉图8是说明确定像素电路P的迁移率校正时期t的操作时刻的示意图。 图8A示出与图6中示出的基本示例的驱动时刻相对应的示例。图8B示出与 上述更改示例的驱动时刻相对应的示例。在图8(A)和8(B)的任一个示例中，视频信号线106HS的信号电势Vin(以 下，也称为视频信号线电势)的上升沿提供有斜坡，其允许迁移率校正时期t 自动地跟随视频信号线电势，从而优化迁移率校正时期t。在图8A中示出的基本示例中，由写入扫描线104WS的脉冲宽度、以及 还由视频信号线106HS的电势来确定迁移率校正时期t。迁移率校正参数AV 表示为等式" <formula>formula see original document page 43</formula>"。该等式可变为"<formula>formula see original document page 43</formula>"。如从这些等式显而易见，根据基本示例的驱动时刻，当驱动晶体管121 的漏极-源极电流(驱动电流Ids)越大时，迁移率校正参数AV越大，而迁移率 校正时期t越短。相反，当驱动晶体管121的驱动电流Ids越小时，迁移率校 正参数AV越小，而迁移率校正时期t越长。此外，可基于用于视频信号采 样的写入驱动脉沖WS的脉沖宽度来调整用于驱动晶体管121的迁移率的改 变和变化的校正操作。另一方面，根据图8B中示出的更改示例的驱动时刻，由写入扫描线104WS的电势和视频信号线106HS的电势之间的相位差、以及还由视频信号 线106HS的电势本身来确定迁移率校正时期t。迁移率校正参数AV表示为 等式"AV二Ids Cd/t"。该等式可变为"t = Cel . AV/Ids"。如从这些等式显而易见，还根据更改示例的驱动时刻，当驱动晶体管121 的漏极-源极电流(驱动电流Ids)越大时，迁移率校正参数△ V越大，而迁移率 校正时期t越短。相反，当驱动晶体管121的驱动电流Ids越小时，迁移率校 正参数AV越小，而迁移率校正时期t越长。作为与基本示例的驱动时刻的 差别，可基于写入扫描线104WS的电势和视频信号线106HS的电势之间的 相位差来调整用于驱动晶体管121的迁移率的改变和变化的校正操作。如上所述，虽然用于设置迁移率校正时期的方案有点不同，但是在图8(A) 和8(B)的任一个示例中，根据驱动晶体管121的驱动电流Ids(和发光电流Ie]) 确定迁移率校正参数AV。在迁移率校正中，迁移率校正时期t不一定需要保 持恒定。相反，优选地，在一些情况下根据驱动电流Ids调整时期t。例如， 在一些情况中以下设置是优选的。具体地，当驱动电流Ids大时，迁移率校 正时期t设置得短。相反，当驱动电流Ids小时，迁移率校正时期t设置得长。在图8(A)和8(B)的任一个示例中，通过至少对视频信号线电势的上升沿 提供斜坡，可根据视频信号线106HS的电势来调整迁移率校正时期t。例如， 当视频信号线106HS的电势高时，驱动电流Ids大，而迁移率校正时期t短。 相反，当视频信号线106HS的电势低时，驱动电流Ids小，而迁移率校正时 期t长(根据视频信号线106HS的电势而获得不同的迁移率校正时期ta、 tb和 tc)。换句话说，可按以下方式设置迁移率校正时期t:以便自动地跟随视频信 号Vsig(具体地，信号电势Vin)。<迁移率校正时期和互连电阻以及互连电容之间的关系〉图9至12是说明写入扫描线104WS和^L频信号线106HS的采样时期和 迁移率校正时期H与互连电阻和互连电容之间的关系的示意图。图9示出图 6中示出的基本示例的驱动时刻，针对沿着屏幕的水平方向的均匀性。图10 示出图6中示出的基本示例的驱动时刻，针对沿着屏幕的垂直方向的均匀性。 图]1示出上述基本示例的更改示例的驱动时刻，针对沿着屏幕的水平方向的 均匀性。图12示出关于图9的更改示例。在除图12以外的各个示图中，A
示出关于远离侧像素的扫描线电势和视频信号线电势的波形之间的关系，而 B示出关于接近侧像素的扫描线电势和视频信号线电势的波形之间的关系。各个示图的波形关系基于以下假设。具体地，采样晶体管125的栅极G 从写入扫描器104连接到写入扫描线104WS。其漏极D连接到视频信号线 106HS,而其源极S耦连到驱动晶体管121的栅极G和保持电容器120的一 端之间的连接节点(节点ND122)。此外，对于采样晶体管125，使用增强型晶 体管。另夕卜，在从OFF转换为ON时的特性等效于在从ON转换为OFF日于的 特性，忽略所谓Schmitt(施密特)特性。以下将对当采用图6中示出的实施例的驱动时刻时沿着屏幕的水平方向 的均匀性进行讨论。从一行上所有像素电路P共用的写入扫描器104提供写 入驱动月永沖WS。因此，如图9所示，由于互连电容和互连电阻的影响，远 离写入扫描器104的像素电路P(远离侧像素)中的写入驱动脉冲WS的波形恶 化比接近于写入扫描器104的像素电路P(接近侧像素)中的更大。相反，因为 远离侧像素和接近侧像素与作为信号源的水平驱动器106的距离相等，所以 视频信号线电势的波形没有差别。在写入驱动脉冲WS的波形显著地恶化和降低的远离侧像素中，虽然和 接近侧像素相比采样晶体管125的导通时间向后移，但是截止时间也向后移。 因此，由导通时刻和截止时刻之差确定的迁移率校正时期最后基本上与接近 侧像素的相同。具体地，根据基本示例的驱动时刻，通过在视频信号线电势是信号电势 Vin期间的时期和写入驱动脉冲WS的激活时期之间的重叠范围来确定迁移 率校正时期。具体地，如果写入驱动脉沖WS的脉冲宽度设置为小，使得写 入驱动脉沖WS的激活时期落入视频信号线106HS处于信号电势Vin期间的 时期内，则最终由写入驱动脉沖WS的激活-H时期的宽度t确定迁移率校正 时期tl和t2。确切地说，迁移率校正时期等于从采样晶体管125响应于写入驱动脉冲 WS的上升而导通的时刻到采样晶体管125响应于写入驱动脉沖WS的下降 而截止的时刻的时期。基本上，当作为采样晶体管125的栅极电势(写入驱动脉冲WS的电势) 和源极电势(信号电势Vin的电势)之差的栅极-源极电压Vgs—125正好超过阈 值电压Vth—125时，采样晶体管125导通。相反，当栅极-源极电压Vgs—125
下降到低于阈值电压Vth—125时，采样晶体管125截止。因此，如图9所示，导通时刻相当于采样晶体管125的栅极电势(即， 写入扫描线104WS的电势)在从L(低)电平上升之后、超过在该时刻将采样 晶体管125的阈值电压VthJ.25添加到采样晶体管125的源极电势而产生的 电压(称为导通电压Von)(即在紧接着的前一写入和迁移率校正准备时期G 中在采样晶体管125的栅极中设置的参考电势Vo)的时刻。另一方面，采样晶体管125的截止时间等于采样晶体管125的栅极电势 (即写入扫描线104WS的电势)在从H(高)电平降低之后、降低到低于在采 样晶体管125导通之后将采样晶体管125的阈值电压Vth—125添加到采样晶 体管125的源极电势而产生的电压(称为截止电压Voff)(即，在采样时期和迁 移率校正时期H中在通过将与信号电势Vin相对应的信息写入到保持电容器 120中所得到的、采样晶体管125的栅极中设置的电压)的时刻。因此，如图所示，在波形显著恶化的远离侧像素中获得迁移率校正时期 tl。另一方面，在波形没有显著恶化的接近侧像素中获得迁移率校正时期t2。 在波形显著恶化和降低的远离侧像素中，虽然和接近侧像素相比采样晶体管 125的导通时刻向后移，但是截止时刻也向后移。因此，通过导通时刻和截 止时刻之差确定的远离侧像素中的迁移率校正时期tl最后基本上与在接近侧 像素中的迁移率校正时期t2相同。当采样晶体管125正好截止时，根据视频信号线电势而给出取决于最后 由采样晶体管125在保持电容器120中采样的信号电势Vin(采样电势)的信 号。如从图9显而易见，在接近侧像素和远离侧像素两者中，采样视频信号 电势VI和V2具有与信号电势Vin相对应的电平(在本示例中，具有与信号 电势Vin的那些相同的电平)，它们之间没有差别。用这样的方式，根据用于本实施例的像素电路P的基本示例的驱动时刻， 在远离侧像素和接近侧像素中采样的视频信号电势VI和V2之间几乎没有差 别。此外，在远离侧像素和接近侧像素中的迁移率校正时期tl和t2之间的差 别基本上也可忽略。因此，沿着屏幕的水平方向不会出现亮度差，抑制了由 于写入扫描线104WS和^L频信号线106HS的互连电阻和互连电容引起的沿 着横向(屏幕的水平方向)的阴影，这能够实现提供良好图像质量的显示器。以下将对关于沿着屏幕的垂直方向的均匀性进行讨论。如图IO所示，因 为上侧像素和下侧像素离写入扫描器104的距离相同，所以在屏幕上侧的像
素电路P(称为上侧像素)和屏幕下侧的像素电路P(称为下侧像素)之间写入驱 动脉冲WS的波形(扫描线电势波形)没有差别。另一方面，经由一列上所有像素电路P共用的视频信号线106HS从水平驱动器106提供视频信号Vsig。因 此，从水平驱动器106的观点来看，下侧像素相当于远离侧像素，并且从水 平驱动器106的观点来看，上侧像素相当于接近侧像素。因此，由于视频信号线106HS的互连电容和互连电阻，在远离水平驱动 器106的远离侧像素中的视频信号电压的延迟量大于在接近水平驱动器106 的接近侧中的延迟量。结果，在远离水平驱动器106的远离侧像素中的视频 信号Vsig和写入驱动脉冲WS之间的相位差tdl小于在接近于水平驱动器106 的接近侧像素中的视频信号Vsig和写入驱动脉冲WS之间的相位差td2。然而，即使当在视频信号线106HS上出现的信号电势波形包含延迟时， 只要写入驱动脉冲WS的激活时期落入视频信号线106HS处于信号电势(视频 信号Vsig的有效时期电势)期间的时期内，在采样电势和迁移率校正时期中 几乎也不会出现差别。结果，如从图IO显而易见，在屏幕的下侧和上侧之间， 釆样视频信号电势VI和V2基本相同，迁移率校正时期tl和t2基本也相同。 因此，沿着屏幕的垂直方向不会出现亮度差，抑制了由于写入扫描线104WS 和视频信号线106HS的互连电阻和互连电容引起的沿着垂直方向(屏幕的上 下方向)的阴影，这能够实现提供良好图像质量的显示器。在图9和10中描述的示例中，增强型采样晶体管125的漏极D连接到 视频信号线106HS,源极S耦连到在驱动晶体管121的栅极G和保持电容器 120.的一端之间的连接节点(节点ND122)。然而，其它形式也具有与图12的 各个示图中所示的基本相同的特征，其中图12的各个示图是与图9相对应的 简单示图。例如，如图12A所示，耗尽型晶体管按与漏极D和源极S相同的连接形 式使用。然而，提供给采样晶体管125的栅极G的写入驱动脉沖WS的电压 电平被改变为使得匹配具有负的阈值电压Vth_125的耗尽型晶体管。具体地，为了在写入驱动脉沖WS处于L电平时防止电流流动，即，为 了确保在写入驱动脉冲WS处于L电平时将采样晶体管125保持为截止状态， 写入驱动脉冲WS的L电平电压被设置为使得低于通过从参考电势Vo中减 去阈值电压Vth—125(其绝对值)所获得的电压。由于该^没置，导通时刻等于采 样晶体管125的栅极电势(即写入扫描线104WS的电势)在从L(低)电平上
升之后、超过在该时刻从采样晶体管125的源极电势中减去阈值电压Vth—125 时得到的导通电压Von (即在紧接迁移率校正准备时期G之前在采样晶体管 125的栅极中设置的电压(在本示例中，等于参考电势Vo))的时刻。另一方面，采样晶体管125的截止时刻等于采样晶体管125的栅极电势 (即写入扫描线104WS的电势)在从H(高)电平下降之后、下降到低于在采 样晶体管125导通之后通过从采样晶体管125的源极电势中减去阈值电压 Vth—125得到的电压(称为截止电压Vfromf)(即，通过在采样时期和迁移率校 正时期H中将与信号电势Vin相对应的信息写入到保持电容器120所得到的 采样晶体管125的栅极中设置的电压(在本示例中，信号电势Vin))的时刻。如上所述，在具有正的阈值电压Vth—125的增强型晶体管和具有负的阈 值电压Vth—125的耗尽型晶体管之间，虽然在采样晶体管125的导通时刻和 截止时刻上，在栅极电势和源极电势之间只在极性关系上存在差别，但是由 于互连电阻和互连电容的影响的差别而引起的导通时刻和截止时刻的延迟的 方向没有差别。如图12B所示，采样晶体管125的漏极D和源极S的连接形式可以相反。 具体地，源极S可以连接到视频信号线106HS,而漏极D可以耦连到驱动晶 体管121的栅极G和保持电容器120的一端之间的连接节点(节点ND122)。在图12B的情况下，其中采样晶体管125是增强型晶体管，导通时刻等 于采样晶体管125的栅极电势(即写入扫描线104WS的电势)在从L(低)电 平上升之后、超过在该时刻通过将阈值电压Vth_125添加到采样晶体管125 的源极电势而产生的导通电压Von(即，作为视频信号线电势的信号电势Vin) 的时刻。另一方面，采样晶体管125的截止时间等于采样晶体管125的栅极电势 (即写入扫描线104WS的电势)在从H(高)电平下降之后、下降到低于在该 时刻通过将阈值电压Vth—125添加到采样晶体管125的源极电势而产生的截 止电压(即作为视频信号线电势的信号电势Vin)的时刻。如果写入驱动脉冲 WS的激活时期(t16至tl7)被设置以确保落入信号电势Vin的时期(tl5V至t18) 内，则导通电压Von和截止电压Voff彼此相等。当采样晶体管125的源极S和漏极D的连接形式如此相反时，根据信号 电势Vin设置导通电压Von，不同于图9和10中示出的根据在写入和迁移率 校正准备时期G中在采样晶体管125的栅极中设置的电压(在这些示例中，参考电势Vo)而设置导通电压Von的连接形式。然而，对于由于互连电阻和互 连电容的影响的差别而引起的导通时刻和截止时刻的延迟的方向，这些连接 形式之间没有差别。此外，如图12C所示，采样晶体管125的漏极D和源极S的连接形式相 反并且耗尽型晶体管用作采样晶体管125的配置也是可用的。在该配置中， 写入驱动脉冲WS的电压电平如此改变以便匹配具有负的阈值电压Vth一125 的耗尽型晶体管。具体地，为了在写入驱动脉冲WS处于L电平时防止电流 流动，即，为了在写入驱动脉沖WS处于L电平时确保将采样晶体管125保 持为截止状态，将写入驱动脉沖WS的L电平电压设置为低于通过从参考电 势Vo中减去阈值电压VthJ25(其绝对值)得到的电压(称为导通电压Von0)。 对于由于互连电阻和互连电容的影响的差别而引起的导通时刻和截止时刻的 延迟的方向，这与增强型晶体管没有差别。另 一方面，才艮据更改示例的驱动时刻，由写入扫描线104WS的电势和视 频信号线106HS的电势之间的相位差来确定迁移率校正时期。因此，采样时 期和迁移率校正时期H受由于写入扫描线104WS和视频信号线106HS的互 连电阻和互连电容对距离的依赖性的影响而引起的波形特性的差别所影响。具体地，根据更改示例的驱动时刻，迁移率校正时期的开始时刻定义为 信号电势Vin的上升时刻。相反，迁移率校正时期的停止时刻定义为写入驱 动脉冲WS的激活时期与视频信号线电势是信号电势Vin期间的时期之间的 重叠范围的结束。确切地说，迁移率校正时期的停止时刻等于响应于写入驱 动脉冲WS的下降而关断采样晶体管125时的时刻。具体地，如图11所示，采样晶体管125的截止时刻等于采样晶体管125 的栅极电势(写入驱动脉沖WS的电势)和源极电势(信号电势Vin的电势)之差 Vgs_125正好下降到阈值电压Vth—125以下时的时刻。在产生图11所示的波形的配置中，采样晶体管125的漏极D连接到视频 信号线106HS，而其源极S耦连至在驱动晶体管121的栅极G和保持电容器 120的一端之间的连接节点(节点ND122)。此外，作为采样晶体管125,使用 增强型晶体管。以下将对沿着屏幕的水平方向的均匀性进行讨论。如图ll所示，在接近 侧像素中，因为写入扫描线104WS的互连电阻和互连电容低，所以写入扫描 线104WS的电势(即，写入驱动脉冲WS)没有恶化。相反，在远离侧像素，
因为写入扫描线104WS的互连电阻和互连电容高，所以写入扫描线104WS 的电势(即，写入驱动脉冲WS)显著地变差和恶化。另一方面，对于视频信号 电势，因为远离侧像素和接近侧像素与作为视频信号的电源的水平驱动器106 之间的距离相同，所以脉沖恶化的差别小。因为在屏幕的接近侧和远离侧之间写入扫描线104WS的电势的波形恶 化不同，所以在远离侧像素和接近侧像素中在保持电容器20中采样的视频 信号电势VI和V2之间存在差别。此外，在远离侧像素和接近侧像素中，在 迁移率校正时期tl和t2之间也存在差别。在屏幕的远离侧，写入驱动脉冲 WS的波形恶化是显著的，其产生采样电势VI高以及迁移率校正时期tl长的 趋势。相反，在屏幕的接近侧，在写入驱动脉冲WS中几乎没有波形恶化出 现，因此采样电势V2和迁移率校正时期t2两者都具有接近于设计值的值。如上所述，根据更改示例的驱动时刻，在屏幕上接近于写入扫描器104 的接近侧像素和屏幕上远离于写入扫描器104的远离侧像素之间(即，在屏幕 的左侧和右侧之间)，采样电势和迁移率校正时期将不同。这些差别产生沿着 屏幕的水平方向的亮度差，而这些亮度差在视觉上被识别为阴影。图11中描述的特征涉及将增强型采样晶体管125的漏极D连接到视频信 号线106HS、而源极S耦连至在驱动晶体管121的栅极G和保持电容器120 的一端之间的连接节点(节点ND122)的配置。然而，虽然省略说明，但是类 似于图12中示出的、涉及基本示例的驱动时刻的其它形式，也具有本质上相 同的特征。如上所述，根据更改示例的驱动时刻，调整信号电势Vin和写入驱动脉 冲WS(写入和初始化扫描脉沖的一个示例)之间的相对相位差。相反，根据图 6中示出的基本示例的驱动时刻，在向视频信号线106HS提供信号电势Vin 期间的时期中，将写入驱动脉沖WS在预定位置保持为激活一段时期，该时 期短于信号电势Vin的供应时期。如从基本和更改示例之间的比较中显而易 见，在采样时期和迁移率校正时期中写入扫描线104WS和视频信号线106HS 的互连电阻和互连电容之间的关系方面，基本示例允许对迁移率校正时期进 行更精确地调整，而不会对互连电阻和互连电容产生影响，因此和更改示例 相比，其抗阴影性质更优越。换句话说，如果采用以下方案，则图6中示出的基本示例的驱动时刻是 优越的。具体地，在阚值校正操作之后，与通过导通采样晶体管125来将与
信号电势Vin相对应的信息写入到保持电容器120中的采样操作同时，执行 向被写入到保持电容器120的信息添加用于校正驱动晶体管121的迁移率的 电压的迁移率校正操作。此外，在从参考电势Vo转换至信号电势Vin时的视 频信号Vsig的上升沿被提供有斜坡，从而允许迁移率校正时期自动地跟随信 号电势Vin的电平。述仅仅意在说明，应该理解在不背离以下权利要求的精神或者范围下，可以 对其进行改变和变化。相关申请的交叉引用本发明包括涉及2006年12月27日在日本专利局提交的日本专利公报JP 2006-352560的主题，其全部内容通过引用并入于此。
权利要求
1.一种显示器，包括像素阵列部分，被配置为包括排列成矩阵的像素电路，每个所述像素电路具有驱动晶体管，其产生驱动电流，保持电容器，连接在该驱动晶体管的控制输入端和输出端之间，电光元件，连接到该驱动晶体管的输出端，采样晶体管，其将与经由视频信号线提供的视频信号的信号电势相对应的信息写入到该保持电容器，并基于预定初始化电势而初始化该驱动晶体管的控制输入端的电势，以及初始化晶体管，其基于该预定初始化电势而初始化该驱动晶体管的输出端的电势，其中基于在该保持电容器中保持的信息的驱动电流由该驱动晶体管产生并且被施加到该电光元件上，用于该电光元件的发光；以及控制器，被配置为包括写入扫描器，水平驱动器，以及初始化扫描器，该写入扫描器水平周期地顺序控制该采样晶体管以由此对该像素电路执行线顺序扫描，并且输出写入和初始化扫描脉冲，所述写入和初始化扫描脉冲用于将与视频信号的信号电势相对应的信息写入到一行上的每个保持电容器中，并且初始化该驱动晶体管的控制输入端的电势，该水平驱动器将用于一行的视频信号提供到与由该写入扫描器进行的线顺序扫描相匹配的视频信号线，该初始化扫描器输出初始化扫描脉冲，用于控制与由该写入扫描器进行的线顺序扫描相匹配的一行上的每个初始化晶体管。
2. 根据权利要求1所述的显示器，其中该初始化晶体管的输入端连接到该视频信号线，该初始化晶体管的输出 端耦连到该保持电容器和该驱动晶体管的输出端之间的连接节点，而该初始 化扫描脉沖从该初始化扫描器提供给该初始化晶体管的控制输入端。
3. 根据权利要求1所述的显示器，其中通过将该采样晶体管转换为非导电状态来停止向该驱动晶体管的控制输入端提供视频信号，从而允许以下操作该驱动晶体管的控制输入端的电势随着该驱动晶体管的输出端的电势的改变而改变。
4. 根据权利要求2所述的显示器，其中该水平驱动器在该预定初始化电势和该信号电势之间转换该视频信号的 电势，并且经由该视频信号线向该采样晶体管和该初始化晶体管提供该视频信号。
5. 根据权利要求4所述的显示器，其中该控制器实施控制以执行用于阈值校正操作的准备操作，该阈值校正操 作用于将与该驱动晶体管的阈值电压相等的电压保持到该保持电容器中，并且，该准备操作是要在该阈值校正操作之前、在向该采样晶体管和该初始化 晶体管提供该视频信号的初始化电势期间的时间区中、通过将该釆样晶体管和该初始化晶体管保持为导电状态来初始化该驱动晶体管的控制输入端和输 出端的电势。
6. 根据权利要求4所述的显示器，其中该控制器实施控制以通过在向该采样晶体管提供该视频信号的参考电势 期间的时间区中、将该采样晶体管保持为导电状态以及将该初始化晶体管保 持为非导电状态来执行阈值校正操作，该阈值校正操作用于将与该驱动晶体 管的阈值电压相等的电压保持到该保持电容器中。
7. —种显示器，包括 像素阵列部分，被配置为包括排列成矩阵的像素电路，每个像素电路具有 驱动晶体管，其产生驱动电流，保持电容器，连接在该驱动晶体管的控制输入端和输出端之间，电光元件，连接到该驱动晶体管的输出端，采样晶体管，其将与经由视频信号线提供的视频信号的信号电 势相对应的信息写入到该保持电容器中，以及初始化晶体管，具有耦连到该保持电容器和该驱动晶体管的输 出端之间的连接节点的输出端，并且初始化该驱动晶体管的输出端的电势， 其中基于在该保持电容器中保持的信息的驱动电流由该驱动晶体管产生并且 ^皮施加到该电光元件上，用于该电光元件的发光；以及 控制器，被配置为包括写入扫描器，以及水平驱动器，该写入扫描器水平周期地顺序控制该采样晶体管以由 此对该像素电路执行线顺序扫描，并且将与视频信号的信号电势相对应的信 息写入到一行上的每个该保持电容器，该水平驱动器将用于一行的视频信号 提供到与由该写入扫描器进行的该线顺序扫描相匹配的视频信号线上，其中 该控制器实施控制以通过在向该采样晶体管提供该信号电势期间的时间 区中、将该初始化晶体管保持为非导电状态以及将该采样晶体管保持为导电 状态来执行阈值校正操作，该阈值校正操作用于将与该驱动晶体管的阈值电 压相等的电压保持到该保持电容器中，并且，在向该釆样晶体管和该初始化 晶体管提供预定初始化电势期间的时间区中、在通过将该采样晶体管和该初 始化晶体管保持为导电状态而初始化该驱动晶体管的控制输入端和输出端的 电势之后执行该阈值校正操作。
8. 根据权利要求7所述的显示器，其中该控制器实施控制，以在多个时期中重复执行该阈值校正操作，其中该 多个时期具有一个水平时期的循环且每一个都在将信号电势写入到该保持电 容器中之前。
9. 根据权利要求7所述的显示器，其中在该阈值校正操作之后，该控制器将用于校正该驱动晶体管的迁移率的 信息添加到被写入到该保持电容器中的信息中。
10. 根据权利要求9所述的显示器，其中在阈值校正操作之后，在向该采样晶体管提供该信号电势期间的时间区 中，该控制器将用于校正该驱动晶体管的迁移率的信息添加到在通过将该采 样晶体管保持为导电状态来将与该信号电势相对应的信息写入到该保持电容 器中时所写入到该保持电容器中的信息中。
11. 根据权利要求IO所述的显示器，其中该控制器生成写入和初始化扫描脉冲，用于将该采样晶体管保持为导电 状态 一 个时期，所述时期落入将该信号电势提供给该采样晶体管期间的时间 区中，并且短于该时间区。
12. 根据权利要求11所述的显示器，其中 该控制器被配置为允许调整该写入和初始化扫描脉冲的宽度。
13. 根据权利要求IO所述的显示器，其中该控制器被配置为允许调整该信号电势和该写入和初始化扫描脉沖之间 的相对相位差。
14. 根据权利要求9所述的显示器，其中在将该电势转换为该信号电势时，该水平驱动器在该视频信号线的电势 的上升沿给出斜坡，从而使得用于校正该驱动晶体管的迁移率的时期跟随该 信号电势的电平。
15. 根据权利要求7所述的显示器，其中在与该信号电势相对应的信息已经写入到该保持电容器时的时刻，该控 制器通过将该采样晶体管转换为非导电状态来停止向该驱动晶体管的控制输入端提供该视频信号，以由此允许以下操作该驱动晶体管的控制输入端的 电势随该驱动晶体管的输出端的电势的改变而改变。
16. 根据权利要求7所述的显示器，其中在向该采样晶体管提供该信号电势的状态下，该控制器在将该采样晶体 管转换为导电状态之后，将该采样晶体管转换为非导电状态，从而将该驱动 晶体管的控制输入端和输出端的电势之间的差保持为恒定。
17. 根据权利要求7所述的显示器，其中的时期中，该控制器持续地将该采样晶体管保持为非导电状态。
18. —种像素电路，包括 驱动晶体管，被配置为产生驱动电流；保持电容器，被配置为连接在该驱动晶体管的控制输入端和输出端之间；电光元件，被配置为连接到该驱动晶体管的输出端；采样晶体管，被配置为将与经由视频信号线提供的视频信号的信号电势 相对应的信息写入到该保持电容器中，并基于预定初始化电势而初始化该驱 动晶体管的控制输入端的电势；以及初始化晶体管，被配置为基于该初始化电势而初始化该驱动晶体管的输 出端的电势，其中该初始化晶体管的输入端连接到该视频信号线，该初始化晶体管的输出 端耦连到该保持电容器和该驱动晶体管的输出端之间的连接节点，并且初始 化扫描脉沖被提供给该初始化晶体管的控制输入端。
19. 一种用于驱动像素电路的方法，该像素电路包括驱动晶体管，其产生驱动电流，保持电容器，连接在该驱动晶体管的控制输入端和输出端之间， 电光元件，连接到该驱动晶体管的输出端，采样晶体管，其将与经由视频信号线提供的视频信号的信号电势相对应 的信息写入到该保持电容器中，以及初始化晶体管，其具有耦连到该保持电容器和该驱动晶体管的输出端之 间的连接节点的输出端，并初始化该驱动晶体管的输出端的电势，基于保持 在该保持电容器中的信息的驱动电流由该驱动晶体管产生并且被施加到电光元件上，用于该电光元件的发光；该方法包括以下步骤实施控制，以通过在向该采样晶体管和该初始化晶体管提供预定初始化 电势期间的时间区中、将该采样晶体管和该初始化晶体管保持为导电状态来 初始化该驱动晶体管的控制输入端和输出端的电势之后，通过在向该采样晶 体管提供信号电势期间的时间区中、将该初始化晶体管保持为非导电状态以 及将该采样晶体管保持为导电状态来执行阈值校正操作，该阔值校正操作用 于将与该驱动晶体管的阈值电压相等的电压保持到该保持电容器中。
全文摘要
本发明提供了一种像素电路、显示器以及用于驱动像素电路的方法。该显示器包括包含有排列成矩阵的像素电路的像素阵列部分，每个像素电路具有驱动晶体管、保持电容器、电光元件、采样晶体管和初始化晶体管，基于在保持电容器中保持的信息的驱动电流由驱动晶体管产生，并且被施加到电光元件上，用于电光元件的发光；以及控制器，包括写入扫描器、水平驱动器和初始化扫描器。
文档编号G09G3/30GK101211535SQ20071030556
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者内野胜秀, 饭田幸人 申请人:索尼株式会社