專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，具體地，涉及諸如電致發(fā)光(EL) 元件的電流驅(qū)動(dòng)、自發(fā)光顯示裝置。更具體地，本發(fā)明涉及具有更 少掃描線的自發(fā)光顯示裝置，用于通過(guò)三個(gè)控制信號(hào)電平中的一個(gè) 來(lái)控制用于將電源連接至發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)晶體管的晶體管和用于將 發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電壓設(shè)定為預(yù)定電壓的晶體管。
背景技術(shù)：
如在美國(guó)專(zhuān)利第5,684,365號(hào)和日本未審查專(zhuān)利申諱^>開(kāi)第 8-234683號(hào)中所7>開(kāi)的，已經(jīng)在采用有^^電致發(fā)光(EL )元件的顯 示裝置中引入多種技術(shù)。1的框圖。顯示裝置1中的像素部2包括像素(PX) 3的矩陣。每 條掃描線(SCN)都沿以矩陣結(jié)構(gòu)配置的像素3的每行在基本水平 的方向上延伸，以及每條信號(hào)線SIG都沿像素的每列基本與掃描線 SCN垂直i也延伸。如圖22所示，每個(gè)^f象素3都包括作為電流驅(qū)動(dòng)自發(fā)光元件的 有機(jī)EL元件8以及用于每個(gè)4象素3的、驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8的驅(qū) 動(dòng)電路(下文稱(chēng)作像素電路)。在像素電路中，信號(hào)電平保持電容器C1的一端保持在恒定電 壓電平，而信號(hào)電平保持電容器Cl的另一端經(jīng)由響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)WS 而導(dǎo)通或截止的晶體管TR1連接至信號(hào)線SIG。在像素電路中，晶 體管TR1在寫(xiě)信號(hào)WS的上升沿處導(dǎo)通，信號(hào)電平保持電容器Cl 的另一端被設(shè)定為信號(hào)線SIG的信號(hào)電平，以及在晶體管TR1從導(dǎo) 通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)的時(shí)刻，在信號(hào)電平保持電容器C1的另一 端采樣保持信號(hào)線SIG的信號(hào)電平。在^象素電^各中，信號(hào)電平保持電容器C1的另一端連4妄至P溝 道晶體管TR2的柵極，該晶體管TR2的源4及連接至電源Vcc。晶 體管TR2的漏極連接至有機(jī)EL元件8的陽(yáng)極。設(shè)定像素電路，使 得晶體管TR2 —直以飽和狀態(tài)運(yùn)行。結(jié)果，晶體管TR2形成以由 下列等式(1)表示的漏極-源極電流Ids運(yùn)行的恒定電流電路。Ids=l/2 x p x W/L x Cox (Vgs-Vth)2 …(1)其中，Vgs是晶體管TR2的柵極-源極電壓，p是遷移率，W是溝 道寬度，L是溝道長(zhǎng)度，Cox是柵電容，以及Vth是晶體管TR2的 閾值電壓。在像素電路中，通過(guò)與由信號(hào)電平保持電容器Cl采樣 保持的信號(hào)線SIG的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流Ids驅(qū)動(dòng)有才幾EL元 件8。通過(guò)利用垂直驅(qū)動(dòng)電路4中的寫(xiě)掃描電路(WSCN ) 4A順序傳 送預(yù)定的采樣脈沖，顯示裝置1生成寫(xiě)信號(hào)WS作為用于命令向每 個(gè)像素3寫(xiě)入的定時(shí)信號(hào)。水平驅(qū)動(dòng)電路5中的水平選擇器(HSEL ) 5A通過(guò)順序傳送預(yù)定的采樣脈沖來(lái)生成定時(shí)信號(hào)，并相對(duì)于定時(shí)信號(hào)將每條信號(hào)線SIG設(shè)定為輸入信號(hào)Sl的信號(hào)電平。顯示裝置 1逐點(diǎn)或逐線響應(yīng)于輸入信號(hào)Sl設(shè)定每個(gè)像素3中的信號(hào)電平保持 電容器C1的終端電壓，然后顯示對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)Sl的圖像。如圖23所示，有才幾EL元件8的電流-電壓特性在電流流動(dòng)變 得困難的方向上隨著時(shí)間老化。在圖23中，符號(hào)LI表示初始特性， 符號(hào)L2表示老化特性。在圖22的像素電路中，P溝道晶體管TR2 驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8。在這種情況下，晶體管TR2響應(yīng)于設(shè)定為信 號(hào)線SIG的信號(hào)電平的柵極-源極電壓Vgs驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8。由 此防止了由于老化的電流-電壓特性所引起的每個(gè)像素中的亮度變 化。如果像素電路、水平驅(qū)動(dòng)電路5和垂直驅(qū)動(dòng)電路4均由N溝道 晶體管構(gòu)成，則可以在諸如玻璃基板的絕緣基板上以非晶硅處理一 起制造這些電^各。由此容易地制造顯示裝置。在圖24和圖22的比較中，每個(gè)像素13都由N溝道晶體管TR2 構(gòu)成，以及顯示裝置11由每個(gè)都包括像素13的像素部12制造。 晶體管TR2的源極連接至有機(jī)EL元件8，晶體管TR2的柵極-源極 電壓Vgs響應(yīng)于圖23的電流-電壓特性的變^ft而變〗匕。在這種'清況 下，流過(guò)有機(jī)EL元件8的電流隨時(shí)間逐漸變小，并且每個(gè)像素13 的亮度逐漸變低。如圖24所示，發(fā)光亮度還根據(jù)晶體管TR2的特 性變化而在各個(gè)像素中不同。發(fā)光亮度的變化擾亂了顯示屏幕的均 勻性。用戶(hù)會(huì)注意到顯示屏幕上由此發(fā)生的不均勻性。已經(jīng)提出了圖25的電路配置，以控制由于有機(jī)EL元件的老化 所引起的發(fā)光亮度的下降以及由于晶體管特性的變化所引起的發(fā) 光亮度的變化。在圖25的顯示裝置21中，像素部22包括像素23的矩陣。在 像素23中，信號(hào)電平保持電容器Cl的一端連接至有機(jī)EL元件8 的陽(yáng)極，而信號(hào)電平保持電容器Cl的另一端經(jīng)由響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)WS 而導(dǎo)通和截止的晶體管TR1連接至信號(hào)線SIG。在像素23中，響 應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)Ws，信號(hào)電平保持電容器Cl的另一端的電壓被設(shè)定為 信號(hào)線SIG的信號(hào)電平。
在像素23中，信號(hào)電平保持電容器C1的兩端分別連接至晶體 管TR2的源才及和4冊(cè)才及。晶體管TR2的漏才及經(jīng)由響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)力永沖信 號(hào)DS而導(dǎo)通和截止的晶體管TR3連4妾至電源Vcc。通過(guò)晶體管TR2 驅(qū)動(dòng)像素23中的有機(jī)EL元件8。晶體管TR2形成源極跟隨器，其 柵極被設(shè)定成信號(hào)線SIG的信號(hào)電平。這里，Vcat表示有機(jī)EL元 件8的陰極電壓。驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS是控制每個(gè)像素23的發(fā)光周期 的定時(shí)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)掃描電路(DSCN) 24B通過(guò)順序傳送預(yù)定的采 樣脈沖生成驅(qū)動(dòng)"永沖DS 。
信號(hào)電平保持電容器Cl的兩端經(jīng)由響應(yīng)于控制信號(hào)AZ1和 AZ2而導(dǎo)通和截止的晶體管TR4和TR5分別連4妄至預(yù)定固定電壓 Vofs和Vss。垂直驅(qū)動(dòng)器24中的控制信號(hào)發(fā)生器24C和24D通過(guò) 順序傳送預(yù)定采樣脈沖生成作為定時(shí)信號(hào)的控制信號(hào)AZ1和AZ2。
圖26是顯示裝置21中的一個(gè)4象素23的定時(shí)圖。圖26還示出 了響應(yīng)于對(duì)應(yīng)信號(hào)而導(dǎo)通和截止的晶體管的參考符號(hào)。如圖27所 示，在用于使有機(jī)EL元件8發(fā)光的發(fā)光周期T1內(nèi)，響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào) WS和控制信號(hào)AZ1和AZ2 (圖26中波形圖(A ) ~ ( C ))的下 降沿，像素23中的晶體管TR1、 TR4和TR5截止。響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)DS (圖20中波形圖(D))的上升沿，晶體管TR3導(dǎo)通。
像素23中的晶體管TR2和信號(hào)電平保持電容器Cl形成對(duì)應(yīng) 于才冊(cè)才及-源4及電壓Vgs (即，信號(hào)電平保持電容器Cl兩端之間的電壓差)的恒定電流電3各。有才幾EL元件8響應(yīng)于由棚-才及-源才及電壓 Vgs確定的驅(qū)動(dòng)電路Ids而發(fā)光。由此控制由于老化所引起的有機(jī) EL元件8的亮度下降。由參照?qǐng)D22討論的等式(1 )表示驅(qū)動(dòng)電 流Ids。在隨后的討論中，適合地，每個(gè)晶體管在每個(gè)附圖中示為 對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)的參考符號(hào)。
如圖28所示，像素23中的晶體管TR4和TR5在繼發(fā)光周期 Tl末端之后的周期T2內(nèi)保持導(dǎo)通。像素23中的信號(hào)電平保持電 容器Cl的兩端i殳定為預(yù)定的固定電壓Vofs和Vss(圖26的波形圖 (E)和(F))。對(duì)應(yīng)于柵極-源極電壓Vgs (即，預(yù)定的固定電壓 Vofs和Vss的電壓差Vofs - Vss )的驅(qū)動(dòng)電流Ids從晶體管TR2流 向晶體管TR5。在周期T2內(nèi)設(shè)定固定電壓Vofs和Vss，使得有機(jī) EL元件8由于有才幾EL元件8兩端之間的電壓差的增加小于有枳^ EL元件8的電壓閾值Tthel而不發(fā)光，以及使得晶體管TR2在其 々包和區(qū)i或中運(yùn)4亍。
在預(yù)定周期T3內(nèi)，如圖29所示，像素23中的晶體管TR5保 持截止。如由圖29中的虛線所示，像素23中的晶體管TR2的漏極 -源極電流Ids使連接至晶體管TR5的信號(hào)電平保持電容器Cl終端 處的電壓上升。
圖30示出了作為二極管和具有電容Cel的電容器的并列電路 的有機(jī)EL元件8的等效電路。如圖31所示，晶體管TR2的漏極-源極電流Ids使晶體管TR2的源極電壓Vs在周期T3內(nèi)逐漸上升。 晶體管TR2的源4及電壓Vs在源極電壓Vs達(dá)到晶體管TR2的閾值 電壓Vth的時(shí)刻停止上升。在像素23中，信號(hào)電平保持電容器C1 兩端之間的電壓差i殳定為晶體管TR2的閾值電壓值Vth，并將連接 至晶體管TR5的信號(hào)電平保持電容器C1的終端處的電壓設(shè)定為由 固定電壓Vofs減去晶體管TR2的閾值電壓值而得到的電壓 Vofs-Vth。在這種情況下，由Vel-Vofs-Vth表示有才幾EL元件8的陽(yáng)極電壓Vel。在顯示裝置21中，將固定電壓Vofs設(shè)定為在 Vel5Vcat十Vthel條件下的結(jié)果，使得有機(jī)EL元件8在周期T3內(nèi)
不發(fā)光。
如圖32所示，在周期T4內(nèi)，-f象素23中的晶體管TR3和TR4 順序截止。由于TR3在晶體管TR4截止之前截止，所以晶體管TR2 的棚-才及電壓Vg的變化得以控制。然后，像素23中的晶體管TR1 截止，當(dāng)連接至晶體管TR5的信號(hào)電平保持電容器C1的終端處的 電壓處于電壓Vofs-Vth時(shí)，4吏連4妾至晶體管TR5的信號(hào)電平^f呆持 電容器Cl的終端處的電壓變?yōu)樾盘?hào)線SIG的信號(hào)電平Vsig。
在像素23中，由此將晶體管TR2的源極電壓Vs i殳定為通過(guò) 將閾值電壓與信號(hào)線SIG的信號(hào)電平Vsig相加所得的和值的電壓 (Vsig + Vth )。這種配置控制了由于作為晶體管TR2的一個(gè)特性的 晶體管TR2的閾值電壓Vth的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。
在等式(2 )中表示晶體管TR2的柵極畫(huà)源極電壓Vgs:
Vgs=Ce 1 /(Ce 1+C1+C2) x (Vsig - Vofs) + Vth... (2)
其中，C2表示晶體管TR2的柵極-源極電容。如果有機(jī)EL元件8 的寄生電容Cel比信號(hào)電平保持電容器Cl的電容和晶體管TR2的 柵極-源極電容C2的每一個(gè)都大，則晶體管TR2的柵極-源極電壓 Vgs設(shè)定為實(shí)際可接受的精度等級(jí)的電壓(Vsig+Vth )。
如圖33所示，在晶體管TR1在一定的周期T5內(nèi)保持導(dǎo)通的 情況下，晶體管TR3導(dǎo)通。像素23中的晶體管TR2允許漏極-源極 電流Ids響應(yīng)于與信號(hào)電平保持電容器Cl兩端之間的電壓差相對(duì)應(yīng) 的柵極-源極電壓Vgs流出。如果晶體管TR2的源極電壓Vs低于閾 ^直電壓值Vthel和有才幾EL元件8的陰才及電壓Vcat的和且流入有枳^EL元件8的電流4艮少，則如圖34所示，晶體管TR2的源極電壓 Vs響應(yīng)于晶體管TR2的漏極-源極電流Ids從電壓VsO開(kāi)始逐漸上 升。由下列等式(3 )計(jì)算電壓VsO:
VsO=Vofs-Vth+(Cl+C2)/(Cel+Cl+C2) x (Vsig-Vofs)…(3)
源極電壓Vs的上升速率依賴(lài)于晶體管TR2的遷移率(a。參考 符號(hào)Vsl和Vs2分別表示對(duì)于高和4氐遷移率n的源^^及電壓。遷移率 越大，導(dǎo)致源極電壓Vs的上升速率越高。
在晶體管TR1在一定的周期T5內(nèi)維持導(dǎo)通的情況下，像素23 中的晶體管TR3導(dǎo)通。由此控制由于作為晶體管TR2 —個(gè)特性的、 遷移率的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。
如圖27所示，在晶體管TR1截止的情況下，通過(guò)由電壓閾值 Vth和遷移率(a祐j交正而i殳定的4冊(cè)才及-源極電壓Vgs來(lái)驅(qū)動(dòng)有才幾EL 元件8。在晶體管TR1截止的情況下，晶體管TR2的源極電壓Vs 上升到允許晶體管TR2的漏極-源極電流Ids流入有機(jī)EL元件8的 電壓電平。有機(jī)EL元件8由此發(fā)光，并且晶體管TR2的柵極電壓 Vg同才羊上升。
圖25的電路配置減少了由于老化引起的有機(jī)EL元件8的發(fā)光 亮度的下降，并控制了由于晶體管TR2的特性變化所引起的發(fā)光亮 度的變化。
對(duì)于每個(gè)像素23,圖25的電路配置包括單條信號(hào)線SIG、控 制信號(hào)AZ1和AZ2、驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS和寫(xiě)信號(hào)WS的四條掃描線、 以及像素電壓Vcc、 Vofs、 Vss和Vcat的四條配線圖樣線。即使由 紅色、藍(lán)色和綠色共享掃描線且單獨(dú)配置陰極電壓Vcat,但對(duì)于一 組紅色像素、藍(lán)色像素和綠色像素，仍然需要四條掃描線。采用N溝道晶體管的顯示裝置存在具有太多掃描線的問(wèn)題。許 多掃描線的使用引起難以以高密度有效配置像素的難題。難以以大 產(chǎn)量制造高清晰度的顯示裝置
發(fā)明內(nèi)容

因此，期望提供具有更少掃描線的顯示裝置。
才艮據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例，顯示裝置包括^像素的矩陣形式的 <象
素電路和用于驅(qū)動(dòng)像素電路的驅(qū)動(dòng)電路。每個(gè)像素均包括信號(hào)電 平保持電容器；第一晶體管，響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將 信號(hào)電平保持電容器的一端連接至信號(hào)線；第二晶體管，具有連接 至與第 一晶體管連接的信號(hào)電平保持電容器的 一端的柵極和連接 至信號(hào)電平保持電容器的另一端的源極；電流驅(qū)動(dòng)自發(fā)光元件，其 陰極保持為陰極電壓，并且其陽(yáng)極連接至第二晶體管的源極；第三 晶體管，響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將第二晶體管的 漏極連接至電源電壓；第四晶體管，響應(yīng)于控制信號(hào)而導(dǎo)通和截止， 用于將與第一晶體管連接的信號(hào)電平保持電容器的終端連接至第
一固定電壓；以及第五晶體管，連接至信號(hào)電平保持電容器的另一 端。第五晶體管的柵極連接至第二固定電壓，其漏極連接至信號(hào)電 平保持電容器的另一端，以及其源才及連接至驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電 路輸出寫(xiě)信號(hào)、驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)和控制信號(hào)。以第一至第三信號(hào)電平 的三個(gè)信號(hào)電平中的一個(gè)來(lái)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，其中，第一信號(hào)電 平用于選擇性地導(dǎo)通第三晶體管，第二信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通 第五晶體管，以及第三信號(hào)電平用于使第三和第五晶體管截止。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，控制第三和第五晶體管，使得通過(guò) 單個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖而導(dǎo)通和截止。由此控制兩個(gè)不同的晶體管，好像被 不同的控制信號(hào)控制一樣。因此，與通過(guò)單獨(dú)的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)兩個(gè) 晶體管的情況相比，減少了用于傳送控制信號(hào)的掃描線的數(shù)量。沖艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，顯示裝置包括像素的矩陣形式的像
素電路和用于驅(qū)動(dòng)像素電路的驅(qū)動(dòng)電路。每個(gè)像素均包括信號(hào)電 平保持電容器；第一晶體管，響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將 信號(hào)電平保持電容器的一端連接至信號(hào)線；第二晶體管，其柵極連 接至與第 一晶體管連接的信號(hào)電平保持電容器的一端，其源極連接 至信號(hào)電平保持電容器的另一端；電流驅(qū)動(dòng)自發(fā)光元件，其陰極保 持為陰極電壓，其陽(yáng)極連接至第二晶體管的源極；第三晶體管，響 應(yīng)于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將第二晶體管的漏才及連接至 電源電壓；以及第四晶體管，連接至信號(hào)電平保持電容器的另一端。 第四晶體管具有連接至第一固定電壓的柵極、連接至信號(hào)電平保持
電容器的另 一端的漏極以及接收驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的源極。驅(qū)動(dòng)電路輸 出寫(xiě)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。以第一至第三信號(hào)電平的三個(gè)信號(hào)電平
中的一個(gè)來(lái)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，其中，第一信號(hào)電平用于選擇性地 導(dǎo)通第三晶體管，第二信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通第四晶體管，以 及第三信號(hào)電平用于使第三和第四晶體管截止。除第二固定電壓的 周期之外，驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)線的信號(hào)電平設(shè)定為連接至信號(hào)線的每 個(gè)像素的灰度的信號(hào)電平，并且在重復(fù)對(duì)信號(hào)線施加第二固定電壓 的時(shí)間段內(nèi)，在響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)導(dǎo)通第一晶體管的情況下，在第二固 定電壓在信號(hào)線上開(kāi)始時(shí)將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)設(shè)定為第一信號(hào)電平，并 且在第二固定電壓在信號(hào)線上結(jié)束時(shí)將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)設(shè)定為第三 信號(hào)電平。
使用信號(hào)線設(shè)定第二固定電壓，從而使得進(jìn)一步減少了掃描線 的數(shù)量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置的框圖； 圖2是圖1的顯示裝置的定時(shí)圖；圖3是示出在圖2的周期Tll內(nèi)^f象素設(shè)定的示意圖； 圖4是示出在圖2的周期T12內(nèi)的^f象素i殳定的示意圖； 圖5是示出在圖2的周期T13內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖； 圖6是示出在圖2的周期T14內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖； 圖7示出了與閾值電壓校正相關(guān)的特性曲線； 圖8是示出在圖2的周期T15內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖； 圖9是示出在圖2的周期T16內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖； 圖IO是示出在圖2的周期T17內(nèi)的像素i殳定的示意圖； 圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的顯示裝置的框圖； 圖12是圖11的顯示裝置的定時(shí)圖13是示出在圖12的周期T21內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖； 圖14是示出在圖12的周期T22內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖； 圖15是示出在圖12的周期T23內(nèi)的像素i殳定的示意圖； 圖16是示出繼圖15的設(shè)定之后所執(zhí)行的像素設(shè)定的示意圖； 圖17是示出繼圖16的"i殳定之后所執(zhí)行的Y象素i殳定的示意圖18示出了與閾值電壓4交正相關(guān)的特性曲線；
圖19是示出在圖12的周期T24內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖；圖20示出了與遷移率校正相關(guān)的特性曲線；圖21是示出相關(guān)技術(shù)的顯示裝置的框圖；圖22是示出圖21的顯示裝置細(xì)節(jié)的框圖；圖23示出了表示有才幾EL元件隨時(shí)間老化的特性曲線；圖24是示出釆用N溝道晶體管的圖22的顯示裝置的框圖；圖25是示出采用N溝道晶體管的相關(guān)技術(shù)的顯示裝置的框圖；圖26是圖25的顯示裝置的定時(shí)圖；圖27是示出在圖26的周期T1內(nèi)的像素i殳定的示意圖；圖28是示出在圖26的周期T2內(nèi)的像素設(shè)定的示意圖；圖29是示出在圖26的周期T3內(nèi)的像素i殳定的示意圖；圖30是示出繼圖29的設(shè)定之后所執(zhí)行的像素設(shè)定的示意圖；圖31示出了與閾4直電壓4交正相關(guān)的特性曲線；圖32是示出在圖26的周期T4內(nèi)的像素i殳定的示意圖；圖33是示出在圖26的周期T5內(nèi)的像素i殳定的示意圖；圖34示出了與遷移率4交正相關(guān)的特性曲線；圖35是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的裝置結(jié)構(gòu)的 截面圖；圖36是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的模塊結(jié)構(gòu)的 平面圖；圖3 7是包含本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的電視才幾的透視圖； 圖38是包含本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的數(shù)碼相機(jī)的透一見(jiàn)圖；圖39是包含本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的筆記本個(gè)人計(jì)算 才幾的透一見(jiàn)圖；圖40示意性示出了包含本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的手才幾；以及圖41示意性示出了包含本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的才聶^象機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。與圖25比較，圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的顯示裝置 31的框圖。在圖1中，以相同的參考標(biāo)號(hào)指定與參照?qǐng)D21和25示 出的顯示裝置1、 11和21比專(zhuān)交而描述的元件，并且此處省略其討 論。由N溝道晶體管制造顯示裝置31。使用非晶硅處理，在作為 絕緣透明基板的玻璃基板上整體形成顯示裝置31中的像素部32、 垂直驅(qū)動(dòng)電路34和水平驅(qū)動(dòng)電路5。像素部32包括像素33的矩陣。除晶體管TR5的柵極連接至固 定電壓Vini以及驅(qū)動(dòng)月永沖1言號(hào)DS連4妾至晶體管TR5的源極之夕卜， 以與參照?qǐng)D25討i侖的顯示裝置21中的〗象素23相同的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成像素33。通過(guò)相同的控制信號(hào)來(lái)控制用于控制發(fā)光周期的晶體管TR3和用于控制特性變化的晶體管TR5。因此，對(duì)于每個(gè)像素33, 將信號(hào)線的數(shù)量設(shè)定為3。垂直驅(qū)動(dòng)電路34中的寫(xiě)掃描電路(WSCN) 34A、驅(qū)動(dòng)掃描電 路(DSCN) 34B和控制信號(hào)生成電路(AZ1 ) 34C分別生成寫(xiě)信號(hào) WS、驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS和控制信號(hào)AZ1。通過(guò)以三個(gè)電平中的一個(gè) 輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS,驅(qū)動(dòng)掃描電^各(DSCN) 34B^吏晶體管TR3 和TR5選4奪性;也導(dǎo)通或同時(shí)截止。圖2是示出像素33的操作的定時(shí)圖。如圖2所示，隨著信號(hào) 的指定，還寫(xiě)入通過(guò)對(duì)應(yīng)信號(hào)而導(dǎo)通和截止的每個(gè)晶體管的符號(hào)。 如圖3所示，在有機(jī)EL元件8的發(fā)光周期Tll內(nèi)，當(dāng)在像素33 中將寫(xiě)信號(hào)WS和控制信號(hào)AZ1 (圖2的波形圖(A)和(B))轉(zhuǎn) 換至其低電壓電平時(shí)，像素33中的晶體管TR1和TR4截止。驅(qū)動(dòng) 脈沖信號(hào)DS (圖2的波形(C))的信號(hào)電平被轉(zhuǎn)換為作為三個(gè)電 壓電平中最高電平的第一信號(hào)電平，從而使晶體管TR3和TR5分 別導(dǎo)通和截止。驅(qū)動(dòng)"永沖信號(hào)DS的第一信號(hào)電平被i殳定為等于或 高于用于導(dǎo)通晶體管TR3的晶體管TR3的柵4及電壓。晶體管TR5 的柵極電壓Vini低于晶體管TR3的4冊(cè)極電壓(即，用于使晶體管 TR3截止的截止電壓和晶體管TR3的閾值電壓的和)并且高于電壓 Vss和晶體管TR5的閾值電壓VthT5的和的電壓，使得在隨后的周 期T12內(nèi)，晶體管TR2的源極電壓Vs保持為驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS的 電壓Vss。由像素33中的晶體管TR2和信號(hào)電平保持電容Cl形成與信 號(hào)電平保持電容器Cl兩端之間的電壓差所引起的柵極-源極電壓 Vgs相對(duì)應(yīng)的恒定電流電^各。由沖冊(cè)才及-源極電壓Vgs確定的漏才及-源 才及電流Ids卩吏有才幾EL元件8發(fā)光。以這種方式，顯示裝置31減小了有機(jī)EL元件8發(fā)光亮度的下降。由等式(1 )表示漏極-源極電 流Ids。在周期Tll之后的周期T12內(nèi)，驅(qū)動(dòng)脈沖4言號(hào)DS ^皮轉(zhuǎn)換為作 為三個(gè)電平中最低的第二信號(hào)電平的電壓Vss。如圖4所示，晶體 管TR3截止，晶體管TR5導(dǎo)通。在晶體管TR5導(dǎo)通的情況下，晶 體管TR5的源極電壓Vs 一皮設(shè)定為電壓Vss。更具體地，在晶體管 TR5的閾值電壓VthT5和晶體管TR5的柵極電壓Vini之間維持 Vini>VthT5+Vss的關(guān)系。設(shè)定電壓Vss，使得在有機(jī)EL元件8的 陰極電壓Vcat和有機(jī)EL元件8的閾值電壓Vthd之間維持 Vss^Vthel〉Vcat的關(guān)系。在周期T12內(nèi)，有機(jī)EL元件8停止發(fā)光。在周期T13內(nèi)，控制信號(hào)ZA1上升，從而如圖5所示地導(dǎo)通 晶體管TR4。由此在像素33中將連接至晶體管TR4的信號(hào)電平保 持電容器C1的終端^皮i殳定為固定電壓Vofs。在隨后的周期T14內(nèi)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS被轉(zhuǎn)換為三個(gè)電平中 的最高電壓電平。如圖6所示，晶體管TR3導(dǎo)通，晶體管TR5截 止。如圖7所示，晶體管TR2的源4及電壓Vs隨著晶體管TR2的漏 極-源極電流Ids而升高，直到晶體管TR2的柵極-源極電壓Vgs達(dá) 到晶體管TR5的閾值電壓。將信號(hào)電平保持電容器Cl兩端之間的 電壓差設(shè)定為晶體管TR2的閾值電壓Vth。在周期T14開(kāi)始時(shí)，晶 體管TR2的棚-極-源極電壓Vgs為(Vofs - Vss )。有才幾EL元件8的 陽(yáng)才及電壓Vel變?yōu)閂el:Vofs-Vth。 i殳定固定電壓Vofs，使得4呆持 Vel^Vcat+Vthel的關(guān)系。由(Vofs - Vth )表示晶體管TR2的源極 電壓Vs。在隨后的周期T15內(nèi)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS^皮:沒(méi)定為作為三個(gè)電 壓電平的中間值的信號(hào)電平Voff。如圖8所示，晶體管TR3和TR5 截止。中間信號(hào)電平Voff滿(mǎn)足Vini-Voff<VthT5的關(guān)系，其中，VthT5是晶體管TR5的閾值電壓。在周期T15內(nèi)，晶體管TR2的柵極電 壓Vg和源一及電壓Vs ^f呆持為周期T14結(jié)束時(shí)的電壓。在周期T16內(nèi)，如圖9所示，控制信號(hào)AZ1 ^皮轉(zhuǎn)4奐至其J氐電 壓電平，并且晶體管TR4截止。寫(xiě)信號(hào)WS被轉(zhuǎn)換至其高電壓，從 而使晶體管TR1導(dǎo)通。通過(guò)將連接至晶體管TR5的信號(hào)電平保持 電容器Cl的終端處的電壓i殳定為電壓(Vofs-Vth), 4言號(hào)電平{呆 持電容器Cl的另一端的終端電壓被i殳定為信號(hào)線SIG的信號(hào)電平 Vsig。像素33中的晶體管TR2的柵極-源極電壓Vgs被設(shè)定為信號(hào)線 SIG的4言號(hào)電平Vsig和閾^直電壓Vth的和^直的電壓(Vsig +Vth)。 這樣控制了由于晶體管TR2的閾值電壓Vth的變化所引起的發(fā)光亮 度的變化。在等式(2)中精確表示了晶體管TR2的柵極-源極電壓Vgs。 如果有機(jī)EL元件8的寄生電容Cel大于信號(hào)電平保持電容器Cl 的電容和晶體管TR2的4冊(cè)才及-源才及電容C2中的每一個(gè)，則可將晶體 管TR2的柵極-源極電壓Vgs設(shè)定為具有實(shí)際上足夠精確的電壓 (Vsig + Vth )。在隨后的周期T17內(nèi)，在像素33中，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS被設(shè) 定為三個(gè)電壓電平中最高的信號(hào)電平。如圖IO所示，晶體管TR3 導(dǎo)通，晶體管TR1保持導(dǎo)通。作為信號(hào)電平保持電容器C1兩端的 電壓結(jié)果的柵極-源極電壓Vgs使漏極-源極電流Ids從晶體管TR2 流出。如果晶體管TR2的源極電壓Vs低于有機(jī)EL元件8的閾值 電壓Vthe與陰才及電壓Vcat的和并且如果流入有才幾EL it/f牛8的電 流4艮小，則如參照?qǐng)D33和34所討論的，晶體管TR2的源極電壓 Vs從電壓Vs0逐漸升高。源極電壓Vs的上升率依賴(lài)于晶體管TR2的遷移率^。在像素33中，在晶體管TR1保持導(dǎo)通的情況下，晶體 管TR3導(dǎo)通，并且控制了晶體管TR2的遷移率的改變。如圖3所示，在像素33中，晶體管TR1截止，并且通過(guò)利用 閾^直電壓Vth和所4交正的遷移率)^殳定的4冊(cè)極-源才及電壓Vgs來(lái)驅(qū)動(dòng) 有機(jī)EL元件8。在顯示裝置31 (圖2)中，垂直驅(qū)動(dòng)電路34驅(qū)動(dòng)掃描線，從 而基于線對(duì)像素部32中的像素33設(shè)定信號(hào)線SIG的信號(hào)電平。每 個(gè)像素33都以設(shè)定的信號(hào)電平發(fā)光，并在像素部22上顯示期望圖 像。更具體地，在顯示裝置31中導(dǎo)通晶體管TR1。因此，對(duì)信號(hào) 電平保持電容器Cl設(shè)定信號(hào)線SIG的信號(hào)電平(在圖2的周期T16 內(nèi))。晶體管TR1、 TR4和TR5截止，同時(shí)晶體管TR3導(dǎo)通。晶體 管TR2由此使有機(jī)EL元件8響應(yīng)于在信號(hào)電平保持電容器Cl中 設(shè)定的電壓而發(fā)光(在圖2的周期Tll內(nèi))。在顯示裝置31中，信號(hào)電平保持電容器C1的兩端分別連接至 驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8的晶體管TR2的柵極和源極，并將晶體管TR2 的源極連接至有機(jī)EL元件8的陽(yáng)極。由此形成像素33。在對(duì)顯示 裝置31中的信號(hào)電平保持電容器Cl設(shè)定信號(hào)線SIG的信號(hào)電平之 后，通過(guò)由信號(hào)電平保持電容器Cl兩端之間的電壓差引起的柵極-源極電壓Vgs來(lái)驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8。即使顯示裝置31的所有晶體 管都是N溝道型，但由此減少了由于有機(jī)EL元件8的老化所弓1起 的發(fā)光亮度的下降。當(dāng)對(duì)信號(hào)電平保持電容器Cl設(shè)定信號(hào)線SIG的信號(hào)電平時(shí)， 通過(guò)導(dǎo)通-截止控制晶體管TR3 ~ TR5來(lái)校正控制有才幾EL元件8的晶體管TR2的特性。由此控制了由于晶體管TR2的特性變化所引 起的發(fā)光亮度的變化。需要三條掃描線來(lái)導(dǎo)通-截止控制晶體管TR3 ~ TR5 (圖25 )， 并且使用大量掃描線提出了難以實(shí)現(xiàn)像素33的有效和高密度配置 的問(wèn)題。在顯示裝置31中，分別通過(guò)寫(xiě)信號(hào)WS和控制信號(hào)AZ1控制 晶體管TR1和TR4,并通過(guò)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS控制晶體管TR3和 TR5。晶體管TR5的棚4及和源極分別連4妾至固定電壓Vini和驅(qū)動(dòng)月永 沖信號(hào)DS。以三個(gè)信號(hào)電平中的一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS，其中， 第一信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通晶體管TR3，第二信號(hào)電平用于選 擇性地導(dǎo)通晶體管TR5,以及第三信號(hào)電平用于使晶體管TR3和 TR5截止。即使在通過(guò)共同的控制信號(hào)導(dǎo)通-截止控制晶體管TR3和TR5 的配置中，也依然可以以與當(dāng)晶體管TR3和TR5被其各自的控制 信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)通-截止控制時(shí)相同的方式選擇性地控制晶體管TR3和 TR5。因此，更少凄t量的掃描線處于工作狀態(tài)。更具體地，在顯示裝置31中，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS的第一信號(hào)電 平被設(shè)定為使晶體管TR3導(dǎo)通的電壓。以第一信號(hào)電平輸出的驅(qū)動(dòng) 脈沖信號(hào)DS使晶體管TR3被選擇性地導(dǎo)通。以第二信號(hào)電平輸出 的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS ^f皮設(shè)定為電壓Vss,用于將晶體管TR2的源極 電壓Vs設(shè)定為第二信號(hào)電平。以這種方式，選l奪性地導(dǎo)通晶體管 TR5。此外，控制作為晶體管TR2 —個(gè)特性的晶體管TR2的閾值電 壓Vth的變化。將處于第三信號(hào)電平的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS設(shè)定得高于晶體管TR2的闞值電壓Vth和晶體管TR2的柵極電壓Vg之間的 電壓差。晶體管TR3和TR5都截止。將連接至晶體管TR5的4冊(cè)極的固定電壓Vini設(shè)定得高于第二 信號(hào)電平Vss和晶體管TR5的閾值電壓VthT5的和，并低于用于使 晶體管TR3截止的柵極電壓和晶體管TR5的閾值電壓VthT5的和。 因此，通過(guò)單個(gè)控制信號(hào)選^f奪性地控制晶體管TR3和TR5。當(dāng)為信號(hào)電平保持電容器Cl設(shè)定信號(hào)線SIG的信號(hào)電平時(shí)， 驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS被設(shè)定為處于第二信號(hào)電平的電壓Vss，從而使 有機(jī)EL元件8停止發(fā)光。隨后，導(dǎo)通晶體管TR4，并將連4妄至晶 體管TR4的信號(hào)電平保持電容器Cl的終端電壓設(shè)定為固定電壓 Vofs。隨后，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS纟皮i史定為第一信號(hào)電平。參照固定 電壓Vofs，信號(hào)電平保持電容器C1兩端的電壓被設(shè)定為基本等于 驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8的晶體管TR2的閾值電壓Vth。當(dāng)在顯示裝置31中為信號(hào)電平保持電容器Cl設(shè)定晶體管TR2 的閾值電壓Vth時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS被設(shè)定為使晶體管TR3和 TR5截止的第三信號(hào)電平。晶體管TR4截止，并且晶體管TR1導(dǎo) 通。連接至晶體管TR4的信號(hào)電平保持電容器Cl的終端電壓禍:設(shè) 定為信號(hào)線SIG的信號(hào)電平Vsig。由此在顯示裝置31中校正晶體 管TR2的閾值電壓Vth，并且為信號(hào)電平保持電容器Cl設(shè)定信號(hào) 線SIG的信號(hào)電平Vsig。因此，控制了由于晶體管TR2的閾值電 壓Vth的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。在截止晶體管TR1、 TR4和TR5以及導(dǎo)通晶體管TR3的情況 下，通過(guò)在信號(hào)電平保持電容器Cl處設(shè)定的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)有才幾EL 元件8發(fā)光。在這種情況下，由于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS上升至第一信 號(hào)電平，所以在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之后，晶體管TR1截止?？墒褂镁w管TR2的遷移率才交正信號(hào)電平保持電容器Cl兩端的電壓。因此， 控制了由于晶體管TR2的遷移率的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。通過(guò)上述配置，采用三個(gè)信號(hào)電平中的一個(gè)的共同控制信號(hào)控 制將驅(qū)動(dòng)有4幾EL元件8的晶體管TR2連4妻至電源的晶體管TR3 和將驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件8的晶體管TR2的源極電壓設(shè)定為預(yù)定電壓 的晶體管TR5。因此，掃描線的數(shù)量少于相關(guān)才支術(shù)中的數(shù)量。三個(gè)電壓電平中的第二信號(hào)電平被設(shè)定為用于將晶體管TR2 的源極電壓維持為第二信號(hào)電平的電壓Vss，并且第三信號(hào)電平被 設(shè)定得高于通過(guò)從晶體管TR2的柵極電壓中減去晶體管TR2的閾 值電壓Vth而得到的差值電壓。晶體管TR3和TR5 一皮選才奪性地導(dǎo) 通或同時(shí)截止。在各種特性的變化被校正的情況下使有機(jī)EL元件 8發(fā)光。晶體管TR5的固定電壓Vini ^皮:沒(méi)定得高于第二信號(hào)電平和晶 體管TR5的閾值電壓VthT5的和，并低于晶體管TR3的柵極電壓 和晶體管TR5的閾值電壓VthT5的和。通過(guò)單個(gè)控制信號(hào)可靠地控 制晶體管TR3和TR5。在對(duì)信號(hào)電平保持電容器Cl設(shè)定晶體管TR2的闊值電壓Vth 之后，設(shè)定信號(hào)線SIG的信號(hào)電平Vsig。因此，控制了由于晶體管 TR2的閾值電壓Vth的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。由于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS上升至第一信號(hào)電平，所以在經(jīng)過(guò)預(yù)定 時(shí)間段之后，晶體管TR1截止。因此，控制了由于晶體管TR2的 遷移率的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。如果像素電路和驅(qū)動(dòng)電路都由N溝道晶體管構(gòu)成，則可以在非 晶硅處理中在諸如玻璃基板的絕緣基板上一起形成這些電路。因 此，4艮容易地制造顯示裝置。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的顯示裝置41的框圖。以相同的參考標(biāo)號(hào)指定與圖1的顯示裝置31相同的顯示裝置41中的 元件，并省略其討i侖。在顯示裝置41中l(wèi)吏用的所有晶體管都是N 溝道型晶體管。使用非晶硅處理，在作為透明絕纟彖基板的玻璃基板 上整體形成^f象素部42、 7K平馬區(qū)動(dòng)電^各45和垂直馬區(qū)動(dòng)電^各44。水平驅(qū)動(dòng)電路45中的水平選l奪器(HSEL ) 45A通過(guò)順序傳送 預(yù)定的采樣脈沖來(lái)生成定時(shí)信號(hào)，并相對(duì)于定時(shí)信號(hào)將每條信號(hào)線 SIG設(shè)定為輸入信號(hào)Sl的信號(hào)電平。如圖12所示，與圖l相比， 在一個(gè)水平掃描周期(1H)的大約前半^:的時(shí)間內(nèi)，將信號(hào)線SIG 的信號(hào)電平i殳定為參照第一實(shí)施例討i侖的預(yù)定固定電壓Vofs，然后 在一個(gè)水平掃描周期的后半段的時(shí)間內(nèi)，將其設(shè)定為與對(duì)應(yīng)于信號(hào) 線SIG的信號(hào)電平的^f象素44的灰階相對(duì)應(yīng)的信號(hào)電平Vsig (圖12 的波形圖(A))。與水平驅(qū)動(dòng)電路45相對(duì)，垂直驅(qū)動(dòng)電路44不包括輸出用于控 制固定電壓Vofs的控制信號(hào)的控制信號(hào)生成電路(AZ1 )。垂直驅(qū) 動(dòng)電路44中的寫(xiě)掃描電路(WSCN ) 44A和驅(qū)動(dòng)掃描電路(DSCN ) 44B分別生成寫(xiě)信號(hào)WS和驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS。像素部42包括像素43的矩陣。每個(gè)^f象素43均包括晶體管TR1 至TR3及TR5、信號(hào)電平保持電容器Cl以及有機(jī)EL元件8。像 素部42不包括用于導(dǎo)通-截止控制固定電壓Vofs的晶體管TR4。如圖13所示，在用于使有才幾EL元件8發(fā)光的發(fā)光周期T21 內(nèi)，在像素43中，寫(xiě)信號(hào)WS (圖2的波形圖(B))轉(zhuǎn)換為其低電壓電平，并由此使晶體管TR1截止。當(dāng)驅(qū)動(dòng)^I永沖信號(hào)DS (圖2 的波形圖(C))被轉(zhuǎn)換為其高電壓電平時(shí)，晶體管TR3和TR5分 別被導(dǎo)通和截止。像素43中的晶體管TR2和信號(hào)電平J呆持電容器 Cl形成與柵極-源極電壓Vgs (即，信號(hào)電平保持電容器Cl兩端之 間的電壓差)相對(duì)應(yīng)的恒定電流電5^。有機(jī)EL元件8響應(yīng)于由棚-才及-源一及電壓Vgs確定的驅(qū)動(dòng)電流Ids而發(fā)光。在像素43中，在周期T21之后的恒定周期T22內(nèi)，驅(qū)動(dòng)脈沖 信號(hào)DS被轉(zhuǎn)換為第二信號(hào)電平Vss。如圖14所示，晶體管TR3 和TR5 ^皮分別截止和導(dǎo)通。有機(jī)EL元件8停止發(fā)光。晶體管TR2 的源才及電壓Vs #^殳定為第二4言號(hào)電平的電壓Vss。在隨后的周期T23內(nèi)，在信號(hào)線SIG的信號(hào)電平被設(shè)定為固定 電壓Vofs的時(shí)間內(nèi)，寫(xiě)信號(hào)WS被轉(zhuǎn)換為其高電壓電平。如圖15 所示，晶體管TR1導(dǎo)通。在像素43中，將連接至晶體管TR2的信 號(hào)電平保持電容器C1的終端電壓設(shè)定為固定電壓Vofs。在發(fā)光周期T21開(kāi)始之前預(yù)定數(shù)目的水平掃描周期的時(shí)刻，在 信號(hào)線SIG的信號(hào)電平被設(shè)定為固定電壓Vofs的情況下，驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)DS轉(zhuǎn)換為第一信號(hào)電平。如圖16所示，晶體管TR3導(dǎo)通， 晶體管TR5截止。以與先前參照?qǐng)D6所討論的相同方式，在驅(qū)動(dòng)月永 沖信號(hào)DS處于第一信號(hào)電平的情況下，在像素43中，晶體管TR2 的源才及電壓Vs在信號(hào)電平保持電容器Cl兩端的電壓變?yōu)榫w管 TR2的闞^直電壓Vth的方向上逐漸升高。在圖16的條件下，在像素43中保持Vel^Vca+Vthel的關(guān)系。 晶體管TR2的漏極-源極電流Ids用于為信號(hào)電平保持電容器Cl和 有機(jī)EL元件8充電。有機(jī)EL元件8保持為停止發(fā)光的狀態(tài)。在信號(hào)線SIG的信號(hào)電平上升至相應(yīng)于像素灰階的信號(hào)電平 Vsig時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS一皮i殳定為第三信號(hào)電平。如圖17所示， 晶體管TR3和TR5都截止。由<formula>formula see original document page 28</formula>在預(yù)定時(shí)間段之后，信號(hào)線SIG的信號(hào)電平被設(shè)定為固定電壓 Vofs并被輸入晶體管TR2的柵極。由下面的等式(4)表示晶體管 TR2的源才及電壓Vs的改變<formula>formula see original document page 28</formula>晶體管TR2的源極電壓在上述操作的整個(gè)過(guò)程中保持不變。在<象素43中，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS處于如圖16所示的第一信號(hào) 電平的狀態(tài)以及驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS處于如圖17所示的第三信號(hào)電平 的狀態(tài)被重復(fù)預(yù)定次數(shù)。晶體管TR2的源極電壓Vs逐漸上升'以 ^^言號(hào)電平Y(jié)呆持電容器Cl兩端之間的電壓差"i殳定為晶體管TR2的 閾值電壓Vth。如圖12所示，在周期TA、 TB和TC內(nèi)，信號(hào)電平 保持電容器C1兩端之間的電壓差4皮i殳定為晶體管TR2的閾值電壓 Vth。圖18示出了表示在信號(hào)線SIG的信號(hào)電平和驅(qū)動(dòng)^^沖信號(hào) DS長(zhǎng)時(shí)間^f呆持為固定電壓Vofs和第一信號(hào)電平的情況下晶體管 TR2的源極電壓Vs改變的特性曲線。最后，晶體管TR2的柵極-源才及電壓Vgs變?yōu)殡妷篤th。以這種方式，顯示裝置4K吏圖16和 17的狀態(tài)重復(fù)足夠的次數(shù)，從而將信號(hào)電平保持電容器Cl兩端之 間的電壓差i殳定為晶體管TR2的閾^直電壓Vth。在周期T23內(nèi)，在像素33中，對(duì)信號(hào)電平保持電容器C1設(shè)定 晶體管TR2的閾值電壓Vth。在周期T21開(kāi)始緊前的、信號(hào)線SIG的信號(hào)電平上升至對(duì)應(yīng)l象素的信號(hào)電平Vsig的時(shí)刻，驅(qū)動(dòng)月永沖信號(hào)DS轉(zhuǎn)換為第三信號(hào)電平。如圖19所示，信號(hào)電平保持電容器C1 的一端的電壓被設(shè)定為信號(hào)線SIG的信號(hào)電平。在信號(hào)線SIG的信 號(hào)電平設(shè)定為對(duì)應(yīng)像素的信號(hào)電平的情況下，馬區(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS從 第三信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為第一信號(hào)電平。信號(hào)線SIG的信號(hào)電平被采樣 保持至信號(hào)電平保持電容器Cl。在像素43中，寫(xiě)信號(hào)WS轉(zhuǎn)換為其低電壓電平。如圖13所示， 晶體管TR1截止，發(fā)光周期T21開(kāi)始。在驅(qū)動(dòng)力永沖信號(hào)DS從第三 信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為第一信號(hào)電平的情況下，如圖20所示，在周期T24 內(nèi)，晶體管TR2的源極電壓Vs根據(jù)晶體管TR2的遷移率而改變， 直到寫(xiě)信號(hào)WS下降。由此校正晶體管TR2的遷移率的變化。根據(jù)第二實(shí)施例以及第一實(shí)施例，除固定電壓Vofs的持續(xù)時(shí)間 之外，信號(hào)線SIG的信號(hào)電平被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素灰階的信號(hào) 電平。隨著信號(hào)線SIG的設(shè)定，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS在第一信號(hào)電平 和第三信號(hào)電平之間進(jìn)行切換。防止了由于晶體管TR2的闞值電壓 Vth的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。更加減少了掃描線的數(shù)量。 還減少了形成像素電路的晶體管的數(shù)量。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS 的信號(hào)電平重復(fù)切換幾次，通過(guò)所允許的足夠時(shí)間，將晶體管TR2 的閾值電壓Vth設(shè)定給信號(hào)電平保持電容器Cl。可靠地防止了由 于晶體管TR2的閾值電壓Vth的變化所引起的發(fā)光亮度的變化。驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS的第二信號(hào)電平被設(shè)定為用于將晶體管TR2 的源極電壓Vs維持在第二信號(hào)電平的固定電壓Vss。將驅(qū)動(dòng)脈沖信 號(hào)DS的第三信號(hào)電平設(shè)定得高于晶體管TR2的柵極電壓和晶體管 TR2的閾值電壓Vth之間的差值電壓。晶體管TR3和TR5選4奪性 地導(dǎo)通或同時(shí)截止?？刂屏擞捎诰w管特性變化所引起的發(fā)光亮度 的變4匕。將晶體管TR5的固定電壓Vini i殳定得高于第二信號(hào)電平和晶 體管TR5的閾值電壓VthT5的和，并低于用于使晶體管TR3截止 的棚-才及電壓和晶體管TR5的閾值電壓VthT5的和。因此，通過(guò)單個(gè) 控制信號(hào)可靠地控制晶體管TR3和TR5。在發(fā)光周期開(kāi)始緊前但在將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)DS設(shè)定為第一信號(hào) 電平之后，響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)使晶體管TR1截止。由此控制由于晶體管 TR2的遷移率變化所引起的發(fā)光亮度的變化。通過(guò)在絕緣基一反上全部由N溝道晶體管來(lái)制造l象素電路和驅(qū) 動(dòng)電^^，以簡(jiǎn)單的制造處理方式來(lái)制造顯示裝置。在上面^是及的實(shí)施例中，電流驅(qū)動(dòng)作為發(fā)光元件的有才幾EL元 件。本發(fā)明不限于有才幾EL元件。本發(fā)明廣泛;也適用于采用各種電 流驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的顯示裝置。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置是如圖35所示的薄膜裝置結(jié)構(gòu)。 圖35是示意性示出形成在絕緣基板上的像素的截面圖。如圖所示， 像素包括包含多個(gè)薄膜晶體管(TFT)(在圖35中示出一個(gè)TFT) 的晶體管區(qū)域、諸如存儲(chǔ)電容器的電容區(qū)域以及諸如有機(jī)EL元件 的發(fā)光區(qū)域。使用TFT處理在基板上形成晶體管區(qū)域和電容區(qū)域。 在晶體管區(qū)i或和電容區(qū)域的上方層壓^"如有才幾EL元4牛的發(fā)光區(qū) 域。然后通過(guò)夾置于其間的粘著劑在發(fā)光區(qū)域上粘合相對(duì)基板以制 造平板。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置是如圖36所示的平面模塊類(lèi)型。 該顯示裝置包括由像素矩陣制造的像素陣列部，每個(gè)像素均包括有 機(jī)EL元件、薄膜晶體管和薄膜電容器。在像素陣列部的周?chē)┘?粘著劑，將玻璃基板作為相對(duì)基板粘附到粘著劑上以形成顯示才莫 塊。纟艮據(jù)需要，可在透明相對(duì)基4反上配置濾色器、保護(hù)層、遮光層 等。還可以配置柔性印刷電^各(FPC)作為用于與外部交換信號(hào)的 連接器。上述顯示裝置具有平板結(jié)構(gòu)，并且可用作多種電子i殳備的顯示 器。顯示裝置顯示輸入至電子設(shè)備的視頻信號(hào)或在電子"i殳備中生成 的視頻信號(hào)。這種電子設(shè)備包括數(shù)碼相機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、便攜式 電話(huà)以及攝像機(jī)。圖37的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電視機(jī)包括3見(jiàn)頻顯示屏幕11， 其包括其前面板12和濾色玻璃13。 -使用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示 裝置用于視頻顯示屏幕11。圖38示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)。圖8的上部 是數(shù)碼相機(jī)的前視圖，圖38的下部是數(shù)碼相才幾的后視圖。數(shù)碼相 機(jī)包括成像透鏡、閃光燈15、顯示器16、控制開(kāi)關(guān)、菜單開(kāi)關(guān)、 快門(mén)19等。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置可用于顯示器16。圖39的筆記本計(jì)算才幾包括^皮纟喿作以向主單元20輸入文字等的 鍵盤(pán)21以及主單元蓋子上用于顯示圖像的顯示器22。本發(fā)明一個(gè) 實(shí)施例的顯示裝置可用于顯示器22。圖40示出了便攜式電話(huà)。圖40的左側(cè)部分示出了處于打開(kāi)狀 態(tài)的便攜式電話(huà)，圖40的右側(cè)部分示出了處于關(guān)閉狀態(tài)的便攜式 電話(huà)。便攜式電話(huà)包括上側(cè)殼體23、下側(cè)殼體24、轉(zhuǎn)軸部25、顯 示器26、副顯示器27、鏡前燈28、相機(jī)29等。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例 的顯示裝置可用于顯示器26和副顯示器27的一個(gè)。圖41的攝像機(jī)包括主單元30、面向前處于打開(kāi)狀態(tài)的成像透 鏡34、用于拍攝的開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)35、監(jiān)視器36等。本發(fā)明一個(gè)實(shí) 施例的顯示裝置可用于監(jiān)浮見(jiàn)器36。本領(lǐng)域的^支術(shù)人員應(yīng)該理解，才艮據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可以 有多種修改、組合、再組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求 或等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種顯示裝置，包括像素的矩陣形式的像素電路和用于驅(qū)動(dòng)所述像素電路的驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)像素均包括信號(hào)電平保持電容器；第一晶體管，響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將所述信號(hào)電平保持電容器的一端連接至信號(hào)線；第二晶體管，具有連接至與所述第一晶體管連接的所述信號(hào)電平保持電容器的所述一端的柵極和連接至所述信號(hào)電平保持電容器的另一端的源極；電流驅(qū)動(dòng)自發(fā)光元件，具有保持為陰極電壓的陰極和連接至所述第二晶體管的所述源極的陽(yáng)極；第三晶體管，響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將所述第二晶體管的漏極連接至電源電壓；第四晶體管，響應(yīng)于控制信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將與所述第一晶體管連接的所述信號(hào)電平保持電容器的所述一端連接至第一固定電壓；以及第五晶體管，連接至所述信號(hào)電平保持電容器的所述另一端，所述第五晶體管具有連接至第二固定電壓的柵極、連接至所述信號(hào)電平保持電容器的所述另一端的漏極以及連接至所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的源極，并且所述驅(qū)動(dòng)電路輸出所述寫(xiě)信號(hào)、所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)和所述控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)以第一信號(hào)電平至第三信號(hào)電平的三個(gè)信號(hào)電平中的一個(gè)輸出，其中，第一信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通所述第三晶體管，第二信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通所述第五晶體管，以及所述第三信號(hào)電平用于使所述第三晶體管和所述第五晶體管截止。根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，處于所述第一信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)是用于使所述第三晶體管導(dǎo)通的電壓，其中，處于所述第二信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)是用于使所述第二晶體管的所述源極維持在所述第二信號(hào)電平的電壓，以及其中，處于所述第三信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)高于通過(guò)從所述第二晶體管的柵極電壓中減去所述第二晶體管的閾值電壓而獲得的差值的電壓。根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述第二固定電壓高于通過(guò)將所述第五晶體管的閾值電壓與處于所述第二信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)相加所獲得的和的電壓，并低于通過(guò)將所述第五晶體管的所述閾值電壓與用于使所述第三晶體管導(dǎo)通和截止的所述第三晶體管的柵極電壓相加所獲得的和的電壓。根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)順序循環(huán)第一周期至第五周期中的設(shè)定來(lái)驅(qū)動(dòng)所述像素電路，其中，在第一周期內(nèi)，所述寫(xiě)信號(hào)和所述控制信號(hào)分別使所述第一晶體管和所述第四晶體管截止，并且所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被設(shè)定為所述第一信號(hào)電平，從而使所述第三晶體管導(dǎo)通并使所述第五晶體管截止，使得與所述信號(hào)電平保持電容器兩端的柵極-源極電壓相對(duì)應(yīng)的電流使所述第二晶體管驅(qū)動(dòng)所述自發(fā)光元件發(fā)光，其中，在第二周期內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被設(shè)定為所述第二信號(hào)電平，從而使所述自發(fā)光元件停止發(fā)光；其中，在第三周期內(nèi)，響應(yīng)于所述控制信號(hào)，使所述第四晶體管導(dǎo)通；其中，在第四周期內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被設(shè)定為所述第一信號(hào)電平，并且所述信號(hào)電平保持電容器兩端之間的電壓差被設(shè)定為基本等于所述第二晶體管的所述閾值電壓；以及其中，在第五周期內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被設(shè)定為所述第三信號(hào)電平，并且響應(yīng)于所述寫(xiě)信號(hào)和所述控制信號(hào)，所述第三晶體管至所述第五晶體管截止，所述第一晶體管導(dǎo)通，以將連接至所述第一晶體管的所述信號(hào)電平保持電容器的所述一端的電壓設(shè)定為所述信號(hào)線的信號(hào)電平。根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，當(dāng)在所述第五周期之后開(kāi)始所述第一周期時(shí)，由于所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)上升至所述第一信號(hào)電平，所以經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間之后，所述驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于所述寫(xiě)信號(hào)使所述第一晶體管截止。根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，包括在所述像素電路和所述驅(qū)動(dòng)電路中的所有晶體管都是N溝道型晶體管，以及其中，使用非晶硅處理，在絕緣基板上形成所述像素電路和所述驅(qū)動(dòng)電路的每一個(gè)。一種顯示裝置，包括像素的矩陣形式的像素電路和用于驅(qū)動(dòng)所述像素電路的驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)像素均包括信號(hào)電平保持電容器；第一晶體管，響應(yīng)于寫(xiě)信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將所述信號(hào)電平保持電容器的一端連接至信號(hào)線；第二晶體管，具有連接至與所述第一晶體管連接的所述信號(hào)電平保持電容器的所述一端的柵極和連接至所述信號(hào)電平保持電容器的另一端的源極；電流驅(qū)動(dòng)自發(fā)光元件，具有保持為陰極電壓的陰極和連接至所述第二晶體管的所述源極的陽(yáng)極；第三晶體管，響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)而導(dǎo)通和截止，用于將所述第二晶體管的漏極連接至電源電壓；以及第四晶體管，連接至所述信號(hào)電平保持電容器的所述另一端，所述第四晶體管具有連接至第一固定電壓的柵極、連接至所述信號(hào)電平保持電容器的所述另一端的漏極以及接收所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的源極，并且所述驅(qū)動(dòng)電路輸出所述寫(xiě)信號(hào)和所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)以第一信號(hào)電平至第三信號(hào)電平的三個(gè)信號(hào)電平中的一個(gè)輸出，其中，第一信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通所述第三晶體管，第二信號(hào)電平用于選擇性地導(dǎo)通所述第四晶體管，以及第三信號(hào)電平用于使所述第三晶體管和所述第四晶體管截止，并且除第二固定電壓的周期之外，所述驅(qū)動(dòng)電路將所述信號(hào)線的信號(hào)電平設(shè)定為連接至所述信號(hào)線的每個(gè)像素的灰階的信號(hào)電平，并且在所述第二固定電壓重復(fù)施加于所述信號(hào)線的時(shí)間段內(nèi)，在響應(yīng)于所述寫(xiě)信號(hào)而導(dǎo)通所述第一晶體管的情況下，在所述第二固定電壓在所述信號(hào)線上開(kāi)始時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被設(shè)定為所述第一信號(hào)電平，并且在所述第二固定電壓在所述信號(hào)線上結(jié)束時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)被設(shè)定為所述第三信號(hào)電平。根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，處于所述第一信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)是用于使所述第三晶體管導(dǎo)通的電壓，其中，處于所述第二信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)是用于將所述第二晶體管的所述源極維持為所述第二信號(hào)電平的電壓，以及其中，處于所述第三信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)高于通過(guò)從所述第二晶體管的柵極電壓中減去所述第二晶體管的閾值電壓所獲得的差值的電壓。根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，所述第一固定電壓高于通過(guò)將所述第四晶體管的閾值電壓與處于所述第二信號(hào)電平的所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)相加所獲得的和的電壓，并低于通過(guò)將所述第四晶體管的閾值電壓與用于使所述第三晶體管導(dǎo)通和截止的所述第三晶體管的柵極電壓相加所獲得的和的電壓。根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，在所述第二固定電壓重復(fù)施加于所述信號(hào)線的時(shí)間段之后，在與所述信號(hào)線的像素的灰階相對(duì)應(yīng)的信號(hào)電平的周期內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電路將所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的信號(hào)電平設(shè)定為所述第一信號(hào)電平，然后響應(yīng)于所述寫(xiě)信號(hào)使所述第一晶體管截止。根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，包括在所述像素電路和所述驅(qū)動(dòng)電路中的所有晶體管都是N溝道類(lèi)晶體管，以及其中，使用非晶硅處理，在絕緣基板上形成所述像素電路和所述驅(qū)動(dòng)電路的每一個(gè)。一種電子設(shè)備，包括權(quán)利要求1所述的顯示裝置。一種電子設(shè)備，包括權(quán)利要求7所述的顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了顯示裝置和電子設(shè)備，其中，在該顯示裝置中，通常通過(guò)采用三個(gè)電平中的一個(gè)的控制信號(hào)來(lái)控制連接至電源的、用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)晶體管的晶體管和將所述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電壓設(shè)定為預(yù)定電壓的晶體管。與現(xiàn)有顯示裝置相比，本發(fā)明的顯示裝置具有較少的掃描線。
文檔編號(hào)G09G3/30GK101266749SQ20081000738
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者內(nèi)野勝秀, 山下淳一, 山本哲郎 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社