專利名稱：圖像顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像顯示設備，并且可應用到例如使用有機EL (電致發(fā)光) 元件的有源矩陣圖像顯示設備。本發(fā)明在不同于當寫入信號為高時的時間， 將電源驅動信號上拉到高電平。即使在多條線之間共享使用掃描線的像素電 路控制，這也允許對每個像素電路適當?shù)卦O置灰度級(grey level )。
背景技術：
近年來，已經(jīng)見證了使用有機EL元件作為其發(fā)光元件的有源矩陣圖像 顯示設備的活躍發(fā)展。這里，術語"使用有機EL元件的有源矩陣圖像顯示 設備"指依賴于當對有機薄膜施加電場時從該膜發(fā)光的圖像顯示設備。這些 元件可由IOV或更小的小電壓驅動，提供了減小的功耗。此外，這些元件是 自發(fā)光的。結果，這類圖像顯示設備可以不需要背光，允許重量和厚度的容 易的減少。此外，有機EL元件提供非常高或大約幾ps的響應速度。結果， 這類圖像顯示設備在運動圖像的顯示期間幾乎不產(chǎn)生余像。
更具體地，使用有機EL元件的有源矩陣圖像顯示設備具有由以矩陣形 式安排的像素電路構成的顯示部分。每個像素電路包括有機EL元件和適于
驅動有機EL元件的驅動電路。在這類圖像顯示設備中，經(jīng)由在顯示部分中 提供的信號線和掃描線，通過圍繞顯示部分提供的信號驅動電路和掃描線驅 動電路驅動像素電路，以顯示期望圖像。
在日本專利公開No. 2007-310311 (以下稱為專利文獻l)中，關于這種 使用有機EL元件的圖像顯示設備，公開了使用兩個晶體管配置像素電路的 方法。因此，在專利文獻1中公開的方法允許圖像顯示設備的配置的簡化。 此外，在專利文獻1中公開了防止圖像質(zhì)量劣化的配置。圖像質(zhì)量劣化由適 于驅動有機EL元件的驅動晶體管的閾值電壓和遷移率的變化、以及發(fā)光元 件隨時間的特性改變而導致。
日本專利公開No. 2007-133284 (以下稱為專利文獻2 )提出了 一種配置， 適于以多個步驟校正驅動晶體管的閾值電壓的變化。在專利文獻2中公開的配置使得可能即使作為精度提高的結果、較短的時間可用于設置像素電路的 灰度級的情況下，也可將足夠的時間量分配給閾值電壓的變化的校正。這即 使在實現(xiàn)改進的精度的情況下，也防止了由于閾值電壓的變化的圖像質(zhì)量劣 化。

發(fā)明內(nèi)容
順帶提及，如果在該類圖像顯示設備中，可在多條線之間共享使用掃描 線的像素電路控制，則可在配置上簡化掃描線驅動電路。
然而，在該類圖像顯示設備中，掃描和信號線彼此交叉。因此，在多條 線之間共享使用掃描線的像素電路控制導致要驅動的每個掃描線和信號線之 間的較高的耦合電容。當驅動掃描線時，這改變了信號線電勢。結果，不可 能對像素電路適當?shù)卦O置灰度級。
已經(jīng)鑒于上述做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種圖像顯示 設備，即使在多條線之間共享使用掃描線的像素電路控制，其也允許對像素 電路適當?shù)卦O置灰度級。
為了解決上述問題，應用本發(fā)明的圖像顯示設備具有顯示部分，其包括
以矩陣形式排列的像素電路。每個所述像素電路至少包括發(fā)光元件、驅動 晶體管、保持電容器和寫入晶體管。驅動晶體管響應于經(jīng)由電源掃描線施加 到所述驅動晶體管的漏極的電源驅動信號，以與柵極-源極電壓一致的驅動電 流電流驅動發(fā)光元件。保持電容器保持柵極-源極電壓。寫入晶體管通過經(jīng)由 寫入信號掃描線提供的寫入信號控制，以將保持電容器的一個端子連接到信 號線，因此將保持電容器的端電壓設置為信號線電壓。交替重復兩個時段，
交替輸出兩個電壓，即，適于至少開始發(fā)光時段的發(fā)光時段開始電壓、以及 適于開始不發(fā)光時段的不發(fā)光時段開始電壓。通過使用寫入信號控制寫入晶 體管來設置保持電容器的端電壓，因此開始發(fā)光時段和不發(fā)光時段。以一種 方式設置寫入信號，以便將各連續(xù)線之間的設置發(fā)光時段開始電壓的定時順 序延遲。以多條連續(xù)線為單元共同設置電源驅動信號。在當保持電容器的一 個端子通過不同線中的像素電路中的寫入信號連^^妾到信號線時以外的時間， 使用所述電源驅動信號將驅動晶體管的漏極電壓上拉到高電平。
通過控制寫入晶體管并將輸出到信號線的發(fā)光和不發(fā)光時段開始電壓設置為保持電容器的端電壓，啟動發(fā)光和不發(fā)光時段。這允許在多條線之間共 享經(jīng)由寫入信號掃描線以外的掃描線的控制。結果，以一種方式設置寫入信 號，以便將各連續(xù)線之間設置發(fā)光時段開始電壓的定時順序延遲。同樣，以 多條線為單元共同設置電源驅動信號。這提供了作為共享電源驅動信號的結 果的、對多條線的每條的更簡單的配置。此外，在當保持電容器的一個端子 通過其他線中的像素電路中的寫入信號連接到信號線時以外的時間，使用所 述電源驅動信號將驅動晶體管的漏極電壓上拉到高電平。這避免了信號線的 串擾，該串擾否則將從在多條連續(xù)線之間共享電源驅動信號而導致，使得可 能將信號線電勢設置為保持電容器的端電壓。結果，即使在多條線之間共享 使用掃描線的像素電路控制，也可對像素電路適當?shù)卦O置灰度級。
即使在多條線之間共享使用掃描線的像素電路控制，本發(fā)明也允許對像 素電路適當?shù)卦O置灰度級。


圖1A到ll是用于描述根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示設備的操作的時序
圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像顯示設備的連接圖； 圖3是圖示圖2中示出的圖像顯示設備的像素電路的連接圖； 圖4A到4F是用于描述圖3中示出的像素電路的操作的時序圖； 圖5是用于描述圖4中示出的時序圖的連接圖； 圖6是用于描述從圖5繼續(xù)的時序圖的連接圖； 圖7是用于描述從圖6繼續(xù)的時序圖的連接圖； 圖8是用于描述從圖7繼續(xù)的時序圖的連接圖； 圖9是用于描述從圖8繼續(xù)的時序圖的連接圖； 圖IO是用于描述從圖9繼續(xù)的時序圖的連接圖； 圖ll是圖示圖3中示出的像素電路的布局的平面圖； 圖12A到12I是用于描述信號線的電勢的改變的時序圖； 圖13A到13G是用于描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖像顯示設備的操作 的時序圖；以及
圖14A到14G是用于描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖像顯示設備的操作 的時序圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖適當?shù)孛枋霰景l(fā)明的優(yōu)選實施例。 [實施例1]
(1 )實施例的配置
(1-1 )整體配置
圖2是圖示根據(jù)該實施例的圖像顯示設備的框圖。圖像顯示設備1具有 在例如由玻璃制成的絕緣基底上形成的顯示部分2。在圖像顯示設備1中， 圍繞顯示部分2形成信號線驅動電路3和掃描線驅動電路4。
顯示部分2具有以矩陣形式排列的像素電路5。每個像素電路5包括像 素(PIX) 6。時序發(fā)生器(TG) 7^^妄收主時鐘MCK、時鐘CK和其他信號。 主時鐘MCK與垂直同步信號同步。時鐘CK與圖像數(shù)據(jù)D1同步。時序發(fā)生 器7處理這些信號，并且輸出預定采樣脈沖SP、時鐘CK、選擇器控制信號 SEL和其他信號。
掃描線驅動電路4將寫入信號WS和電源驅動信號DS分別輸出到寫入 信號掃描線WSL和電源掃描線DSL。這里，寫入信號WS指適于將像素電 路5中的寫入晶體管導通或截止的信號。此外，電源驅動信號DS指適于控 制像素電路5中的驅動晶體管的漏極電壓的信號。掃描驅動電路4包括寫入 掃描電路(WSCN) 4A和驅動掃描電路(DSCN) 4B。兩個掃描電路4A和 4B用時鐘CK處理預定采樣脈沖SP,以分別產(chǎn)生寫入信號WS和電源驅動信 號DS。
信號線驅動電路3將驅動信號Ssig輸出到顯示部分2中布置的信號線 DTL。
更具體地，如圖3所示，信號線驅動電路3使用數(shù)據(jù)掃描電路3A來順 序鎖存以光柵掃描序列的順序輸入的圖像數(shù)據(jù)Dl，在各信號線DTL之間劃 分圖像數(shù)據(jù)D1，并且將每條數(shù)字圖像數(shù)據(jù)D1轉換為模擬數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生灰 度級電壓Vin。因此，灰度級電壓Vin與圖像數(shù)據(jù)Dl相關聯(lián)。數(shù)據(jù)掃描電路 3A將用于變化校正的固定電壓Vofs增加到灰度級電壓Vin，以產(chǎn)生灰度級調(diào) 整電壓Vsig ( =Vin+Vo )。應當注意，用于變化校正的固定電壓Vofs是用于校 正下面將描述的驅動晶體管的閾值電壓的變化的電壓。
數(shù)據(jù)掃描電路3A使用選擇器9,將三個電壓(即，灰度級設置電壓Vsig、用于變化校正的固定電壓Vofs、和熄滅(extinguishing )參考電壓Vini)之一 以循環(huán)方式順序輸出到信號線DTL (參照圖4D)。應當注意，熄滅參考電壓 Vini是適于使得像素電路5停止發(fā)光的參考電壓。該電壓Vini充分低于用于 變化校正的固定電壓Vofs。熄滅參考電壓Vini等于或低于三個電壓(即，有 機EL元件8的陰極電壓Vcat和閾值電壓Vthd以及驅動晶體管Tr2的閾值 電壓Vth)的和。這使得圖像顯示設備1可能以所謂的線序方式設置像素電 路5的灰度級。
在像素電路5中，有機EL元件8使其陰極連接到預定負電源。在圖3 所示的示例中，負電源設置為地電勢。有機EL元件8使其陽極連接到驅動 晶體管Tr2的源極。應當注意，驅動晶體管Tr2是例如N溝道TFT。驅動晶 體管Tr2使其漏極連接到掃描線DSL。電源驅動信號DS從掃描線驅動電路4 提供到掃描線DSL。這使得像素電路5可能使用具有源極跟隨器配置的驅動 晶體管Tr2電流驅動有機EL元件8。
在像素電路5中，在驅動晶體管Tr2的柵極和源極之間提供保持電容器 Cs。寫入信號WS將保持電容器Cs的柵極側端電壓設置為驅動信號Ssig的 電壓。結果，像素電路5的驅動晶體管Tr2用與驅動信號Ssig —致的柵極-源極電壓Vgs電流驅動有機EL元件8。應當注意，圖3中的電容Cel是有機 EL元件8的寄生電容。在下面給出的描述中，布ii殳電容Cel充分大于保持電 容器Cs的電容，并且驅動晶體管Tr2的柵極節(jié)點的寄生電容充分小于保持電 容器Cs的電容。
驅動晶體管Tr2的柵極經(jīng)由寫入晶體管Trl連接到信號線DTL,所述寫 入晶體管Trl響應于寫入信號WS而導通或截止。這里，寫入晶體管是例如 N溝道TFT。
如圖4所示，寫入晶體管Trl通過寫入信號WS而截止(圖4A和4C), 并且在有機EL元件8的發(fā)光時段期間，源極電壓Vcc通過電源驅動信號DS (圖4B )提供到驅動晶體管Tr2。這使得有機EL元件8響應于與驅動晶體 管Tr2的片冊極-源極電壓Vgs (圖4E和4F ) —致的驅動電流Ids而發(fā)光，如 圖5所示。該電壓Vgs是跨越保持電容器Cs的電壓。
在當發(fā)光時間結束時的時間t0，寫入信號WS上拉到高電平，導通寫入 晶體管Trl并將保持電容器Cs的端電壓設置為熄滅參考電壓Vini。這使得跨 越保持電容器Cs的電壓下降到驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth或更少，導致該晶體管Tr2停止驅動有才幾EL元件8。
接下來，在時間tl,電源驅動信號DS下拉到預定固定電壓Vss(圖4B)。 這里，固定電壓Vss充分低，用于驅動晶體管Tr2的漏極用作源極，并且低 于有機EL元件8的陰極電壓。
結果，保持電容器Cs的存儲的電荷經(jīng)由驅動晶體管Tr2,從該電容器 Cs的有機EL元件8—側的端子流到電源掃描線，如圖7所示。這將驅動晶 體管Tr2的源極電壓Vs幾乎下拉到電壓Vss(圖4F )。隨著源極電壓Vs下拉， 驅動晶體管Tr2的柵極電壓Vg下降(圖4E )。
接下來，在時間t2,寫入晶體管Trl通過寫入信號WS導通(圖4C )。 這將驅動晶體管Tr2的柵極電壓Vg設置到用于閾值電壓校正的固定電壓Vofs (圖4D和4E)。固定電壓Vofs是信號線DTL所設置到的電壓電平。結果， 驅動晶體管Tr2的柵極-源極電壓Vgs設置為電壓Vofs-Vss,如圖8所示。這 里，設置電壓Vofs和Vss,使得電壓Vofs-Vss大于驅動晶體管Tr2的閾值電 壓Vth。
然后，在時間t3，驅動晶體管Tr2的漏極電壓通過電源驅動信號DS上 拉到源極電壓Vcc (圖4B )，并且信號線DTL設置為固定電壓Vofs。在將漏 極電壓和信號線DTL分別設置為源極電壓Vcc和固定電壓Vofs的時間段期 間，寫入晶體管Trl導通(圖4C)。這使得充電電流Ids經(jīng)由驅動晶體管Tr2， 從電源Vcc流到保持電容器Cs的有機EL元件8—側上的端子中。結果，保 持電容器Cs的有機EL元件8 —側上的端子的電壓Vs逐漸增加。在此情況 下，經(jīng)由驅動晶體管Tr2流到有機EL元件8的電流Ids用于對有機EL元件 8的電容Cel和保持電容器Cs充電。這簡單地將驅動晶體管Tr2的源極電壓 Vs向上推，而沒有有機EL元件8的任何發(fā)光。
這里，如果跨越保持電容器Cs的電壓變?yōu)榈扔隍寗泳w管Tr2的閾值電 壓Vth，則充電電流Ids停止流過驅動晶體管Tr2。因此，在此情況下，當跨 越保持電容器Cs的電壓變?yōu)榈扔谠摼w管Tr2的閾值電壓Vth時，驅動晶體 管Tr2的源極電壓Vs停止增加。這對跨越保持電容器Cs的電壓放電，將跨 越該電容器Cs的電壓設置為驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth，如圖9所示。
應當注意，在圖4所示的示例中，在多個步驟中使得充電電流Ids經(jīng)由 驅動晶體管Tr2流到保持電容器Cs的一個端子中。這確保了即使實現(xiàn)了高分 辨率，像素電路5也具有足夠時間來將跨越保持電容器Cs的電壓設置為驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth。
在時間t4，寫入晶體管Trl導通(圖4C)。這將驅動晶體管Tr2的柵極 電壓Vg設置為灰度級設置電壓Vsig,如圖10所示。結果，驅動晶體管Tr2 的柵極-源極電壓Vgs設置為是驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth和灰度級電壓 Vin的和的電壓電平。這4吏得可能在驅動有才幾EL元件8時、有效地避免驅動 晶體管Tr2的閾值電壓Vth的變化，從而防止由有機EL元件8的發(fā)光亮度的 變化導致的圖Y象質(zhì)量劣化。
當驅動晶體管Tr2的柵極電壓Vg設置為灰度級設置電壓Vsig時，該晶 體管Tr2的柵極連接到信號線DTL給定時間段T p ，其中該晶體管Tr2的漏 極電壓維持在源極電壓Vcc。這還同時校正了驅動晶體管Tr2的遷移率(a 。
即，如果在跨越保持電容器Cs的電壓已經(jīng)設置為驅動晶體管Tr2的閾值 電壓Vth之后、寫入晶體管Trl導通以將驅動晶體管Tr2的柵極連接到信號 線DTL，則該晶體管Tr2的柵極電壓Vg將從固定電壓Vofs逐漸增加，并且 最終等于灰度級設置電壓Vsig。
這里，驅動晶體管Tr2的棚-極電壓Vg上升到高電平所需的寫入時間常 數(shù)設置得比該晶體管Tr2的源極電壓Vs上升到高電平所需的時間常數(shù)短。
在此情況下，當寫入晶體管Trl導通時，驅動晶體管Tr2的柵極電壓Vg 將迅速上升到灰度級設置電壓Vsig ( Vofs+Vin )。如果當柵極電壓Vg上升時、 有機EL元件8的電容Cel充分大于保持電容器Cs的電容，則驅動晶體管Tr2 的源極電壓Vs將保持不變。
然而，如果驅動晶體管Tr2的柵極-源極電壓Vgs增加超過閾值電壓Vth， 則電流Ids將流過該晶體管Tr2，使驅動晶體管Tr2的源極電壓Vs逐漸增加。 這對跨越保持電容器Cs的電壓放電，減小了柵極-源極電壓Vgs的增加率。
該跨越保持電容器Cs的電壓的放電率根據(jù)驅動晶體管Tr2的能力而變 化。更具體地，該晶體管Tr2的遷移率ja越大，放電率越高。
結果，驅動晶體管Tr2的遷移率y越大，跨越電容器Cs的電壓減少得越 多，因此校正由遷移率的變化導致的發(fā)光亮度的變化。應當注意，在圖10中， 與遷移率U的校正有關的、跨越保持電容器Cs的電壓的遞減由AV表示。
當遷移率校正時間Tp經(jīng)過時，寫入信號WS下拉到低電平。這啟動了發(fā) 光時段，導致有機EL元件8以與跨越保持電容器Cs的電壓一致的驅動電流 Ids發(fā)光。應當注意，當發(fā)光時段開始時，驅動晶體管Tr2的柵極電壓Vg和源極電壓Vs將由于所謂的自舉電路而上升。
結果，從當遷移率校正時間Tji結束的時間t5到信號線DTL設置為參考 電壓Vini的tO的時段分配給有機EL元件8發(fā)光的發(fā)光時段。此外，以兩個 步驟執(zhí)行準備處理。該處理將跨越保持電容器Cs的電壓設置為等于或大于驅 動晶體管Tr2的閾值電壓Vth的電平。即，在時間tl,第一準備處理將驅動 晶體管Tr2的漏極電壓拉到低電平。從時間t2到t3,第二準備處理將寫入信 號WS拉到高電平。此外，在從時間t3到t4的寫入信號WS為高的時間段， 跨越保持電容器Cs的電壓設置為驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth,從而校正 該晶體管Tr2的閾值電壓。此外，在從時間t4到t5的時間段內(nèi)，校正驅動晶 體管Tr2的遷移率，并且采樣灰度級設置電壓Vsig。
應當注意，當信號線DTL改變到用于變化校正的固定電壓Vofs而不是 熄滅參考電壓Vini時，寫入信號WS也可以為高。在此情況下，可忽略熄滅 參考電壓Vini，使得信號線DTL的驅動信號Ssig在灰度級設置電壓Vsig和 用于變化校正的固定電壓Vofs之間重復切換。 (1-2 )單元驅動
這里，通過像素電路5中的保持電容器Cs的端電壓的設置啟動發(fā)光和不 發(fā)光時段。因此，在圖像顯示設備1中的多條線之間共享對驅動晶體管Tr2 的漏極電壓的控制，其中電源驅動信號DS設置為多條線相同的電平。
這里，圖1A到II是圖示與信號線DTL的驅動信號Ssig比較、對連續(xù) 掃描線的控制的時序圖。在圖l所示的示例中，顯示部分2具有以三條線為 單元分組的像素電路5。在圖1中，對于以三條線為單元的分組通過3n, 3n+l， 3n+2， 3(n+l), 3(n+l)+l， 3(n+l)+2等表示連續(xù)的線，以示出電源驅動信號DS 和寫入信號WS之間的關系。此外，三個時段(即，第二準備時段、適于校 正驅動晶體管Tr2的閾值電壓的時段、和適于校正遷移率的變化的時段)分 別通過參考標號A、 B和C表示。應當注意，每個組稱為單元。
掃描線驅動電路4產(chǎn)生寫入信號WS[3n]， WS[3n+l], WS[3n+2], WS[3(n+l)], WS[3(n+l)+l]和WS[3(n+l)+2](圖1A、 1C到1E和1G到11)， 使得在每個單元內(nèi)在相同定時出現(xiàn)第二準備時段A，但是從一個單元到下一 單元順序延遲三個水平掃描時段。
掃描線驅動電路4產(chǎn)生寫入信號WS[3n]， WS[3n+l]， WS[3n+2]， WS[3(n+l)], WS[3(n+l)+l]和WS[3(n+l)+2](圖1A、 1C到1E和1G到II),使得在每個單元內(nèi)的連續(xù)的線之間以及在各單元之間，適于校正遷移率的變
化的時段C和將熄滅參考電壓Vini (參照圖4)拉到高電平的定時順序延遲 一個水平掃描時段。這允許圖像顯示設備1以線序方式設置像素電路5的灰 度級。應當注意，在圖1中，在每個單元內(nèi)的連續(xù)線之間，以及在各單元之 間，適于校正驅動晶體管Tr2的閾值電壓的變化的時段B還被順序延遲一個 水平掃描時段。然而，在每個單元內(nèi)，時段B可設置為在相同定時出現(xiàn)。
掃描線驅動電路4對每個單元產(chǎn)生電源驅動信號DS[3n]和DS[(3n+l)〗。 更具體地，該電路4產(chǎn)生這些信號，使得從緊接在每個單元中的第一條線的 第一時段B之前、到在每個單元內(nèi)的最后一條線中將熄滅參考電壓Vini上拉 到高電平的完成，源極電壓Vcc提供到驅動晶體管Tr2。
掃描線驅動電路4在當保持電容器Cs的一端通過其他線中的像素電路5 中的寫入信號WS連接到信號線DTL以外的時間，將電源驅動信號DS[3n]和 DS[(3n+l)]上拉到源極電壓Vcc。更具體地，在圖l所示的示例中，當信號線 DTL下拉到固定電壓Vofs時，掃描線驅動電路4將電源驅動信號DS[3n]和 DS[(3n+l)]上拉到源極電壓Vcc。結果，顯示部分2首先將感興趣的像素電路 5設置為灰度級設置電壓Vsig,然后將電源驅動信號DS上拉到高電平。
在將電源驅動信號DS上拉到高電平之后，掃描線驅動電路4將寫入信 號WS上拉到高電平，以啟動時段B。 (1-3)像素電路布局
圖11是圖示像素電路5的布局的平面圖。圖ll是如從基底側看的平面 圖，其中移除了疊加在陽極電極的各層中的組件。在該圖中，以陰影示出第 一寫入模式。圓圈示出不同層之間的觸點(contact)。還以圓圈內(nèi)部陰影來示 出布線模式，以圖示不同層之間的連接關系。
為了形成像素電路5，在由例如玻璃制成的絕緣基底上沉積布線模式材 料層，此后蝕刻布線模式材料層以形成第一布線。接下來，形成柵極氧化膜， 之后使用多晶硅膜形成中間布線層。然后，形成溝道保護層和其他層，之后 摻雜雜質(zhì)以形成晶體管Trl和Tr2。
接下來，沉積布線模式材料層，之后蝕刻以形成第二布線。用第二布線 形成電源掃描線DSL和寫入信號掃描線WSL。電源掃描線DSL形成得比寫 入信號掃描線WSL更寬。信號線DTL盡可能用第二布線形成。更具體地， 用第一布線形成信號線DTL，其中它們與掃描線DSL或WSL交叉。信號線
12DTL的剩余部分用第一布線形成。結果，在信號線DTL和掃描線DSL和 WSL之間的交點的兩側上提供第一和第二布線之間的觸點。
因此，在像素電路5中，信號線DTL和電源驅動信號DS的掃描線彼此 重疊在具有W乘以D的面積的部分上，其中W是信號線DTL的寬度，并且 D是電源驅動信號DS的掃描線的寬度。 (2)實施例的操作
在如上所述配置的圖像顯示設備1中，信號線驅動電路3在各信號線 DTL之間劃分順序饋送的圖像數(shù)據(jù)D1，并且將每條數(shù)字圖像數(shù)據(jù)D1轉換為 模擬數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生每條信號線DTL的灰度級電壓Vin。該電壓Vin指定與 信號線DTL連接的每個像素電路的灰度級。掃描線驅動電路4驅動顯示部分 2,例如以線序方式將構成顯示部分2的像素電路5設置為灰度級電壓Vin。 此外，有機EL元件8以與每個像素電路5中的灰度級電壓Vin —致的亮度發(fā) 光。這允許圖像才艮據(jù)圖像數(shù)據(jù)D1顯示在顯示部分2上。
更具體地，有機EL元件8通過像素電路5中具有源極跟隨器配置的驅 動晶體管Tr2電流驅動(圖3 )。在驅動晶體管Tr2的柵極和源極之間提供的 保持電容器Cs的柵極側端子的電壓設置為與灰度級電壓Vin —致的電壓 Vsig。這允許有機EL元件8以與灰度級數(shù)據(jù)D1—致的亮度發(fā)光，因此在圖 像顯示設備1上顯示期望的圖像。
然而，在每個像素電路5中使用的驅動晶體管Tr2不利在于存在閾值電 壓Vth的顯著變化。因此，如果保持電容器Cs的柵極側端子的電壓簡單地設 置為與灰度級電壓Vin —致的電壓Vsig，則驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth 的變化導致有機EL元件8的發(fā)光亮度的變化，因此導致圖像質(zhì)量劣化。
因此，在圖像顯示設備l中，保持電容器Cs的在有機EL元件8—側上 的端子的電壓首先下拉到低電平。然后，驅動晶體管Tr2的柵極電壓經(jīng)由寫 入晶體管Trl設置為用于閾值電壓校正的固定電壓Vofs (圖4)。這將跨越保 持電容器Cs的電壓設置為等于或大于驅動晶體管Tr2的闊值電壓Vth的電 平。然后，跨越保持電容器Cs的電壓經(jīng)由驅動晶體管Tr2而放電。該系列處 理將跨越保持電容器Cs的電壓預先設置為驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth。
然后，將灰度級設置電壓Vsig設置為驅動晶體管Tr2的柵極電壓?；叶?級設置電壓Vsig是灰度級電壓Vin和固定電壓Vofs的和。這防止了由驅動晶 體管Tr2的閾值電壓Vth的變化導致的圖像質(zhì)量劣化。此外，利用提供到驅動晶體管Tr2給定時間段的電源，將驅動晶體管Tr2 的柵極電壓維持在灰度級設置電壓Vsig。這防止了由驅動晶體管Tr2的遷移 率的變化導致的圖像質(zhì)量劣化。
然而，存在可能分配給經(jīng)由驅動晶體管Tr2對跨越保持電容器Cs的電壓 放電的時間不足的情況。在此情況下，圖像顯示設備不能以足夠的精度將跨 越保持電容器Cs的電壓設置為驅動晶體管Tr2的閾值電壓Vth。這使得不可 能充分地才交正該電壓Vth。
因此，在本實施例中，跨越保持電容器Cs的電壓經(jīng)由驅動晶體管Tr2 多次放電。這提供了經(jīng)由驅動晶體管Tr2將跨越保持電容器Cs的電壓放電的 足夠時間。這即使在提高分辨率的情況下也允許驅動晶體管Tr2的遷移率的 充足校正。
當通過遷移率的變化的校正設置跨越保持電容器Cs的電壓時，在圖像顯 示設備1中開始像素電路5的發(fā)光時段。在該設備1中，使用熄滅參考電壓 Vini以相同方式設置跨越保持電容器Cs的電壓。結果，通過控制寫入信號 WS啟動像素電路5的發(fā)光時段，因此使得可能在多條線之間共享電源驅動 信號DS。
然而，如上所述在多條線之間共享掃描線驅動信號導致用于驅動信號的 信號線DTL的更高的電容。該更高的電容將不利地影響信號線DTL。
更具體地，假設在具有W乘以D的面積的部分上電源掃描線和信號線 DTL彼此重疊，如圖11所示。如果在三條線之間共享電源驅動信號DS,則 用于每個電源驅動信號DS的信號線DTL的電容將增加三倍。結果，電源驅 動信號DS對驅動信號Ssig的影響將增加三倍。
具體地，電源驅動信號DS是流過有機EL元件8的驅動電流。結果，掃 描線必須形成為寬的。因此，如果在多條線之間共享電源驅動信號DS，則將 顯著影響信號線DTL。
圖12A到12I是圖示與圖1A到II比較的、并且沒有考慮對信號線DTL 的任何影響的、驅動連續(xù)的線的情況的時序圖。為了方便理解，圖12A到121 圖示在兩條連續(xù)的線之間共享電源驅動信號DS的情況。
在此情況下，由于信號線DTL和電源驅動信號DS的掃描線之間的電容， 作為如參考標號F所示的電源驅動信號DS的上升的結果，信號線DTL的信 號電平暫時變化。結果，在感興趣的像素電路5 (其灰度級通過寫入信號WS[2n+l]設置的像素電路)中可能不適當?shù)卦O置灰度級。每當電源驅動信號 WS上升時，出現(xiàn)該信號電平的暫時改變。因此，顯示設備不能對與電源驅 動信號DS的上升有關的多條線適當?shù)卦O置灰度級，因此導致水平條紋。
因此，在本實施例中，在多條線之間共享電源驅動信號DS,并且在當保 持電容器Cs的一個端子通過其他線(圖1)中的像素電路5中的寫入信號 WS連接到信號線DTL時以外的時間，將電源驅動信號DS拉到高電平。這 確保像素電路5中的灰度級設置不受信號線DTL的信號電平的變化的影響， 從而允許該電路5中的灰度級的適當設置。
此外，在本實施例中，當信號線DTL的電壓從灰度級設置電壓Vsig下 拉到用于閾值電壓校正的固定電壓Vofs時，將電源驅動信號DS上拉到高電 平。因此，在已經(jīng)設置灰度級之后將電源驅動信號DS上拉到高電平。結果， 像素電路5的灰度級設置保持不受電源驅動信號DS的影響。此外，電源驅 動信號DS的信號電平的上升被信號線DTL的信號電平的下降抵消。這也確 保了像素電路5的灰度級設置不受電源驅動信號DS的影響。
(3)實施例的效果
如上所述配置的本實施例在當寫入信號為高時以外的時間將電源驅動信 號上拉為高電平。即使在多條線之間共享使用掃描線的像素電路控制，這也 允許對每個像素電路適當?shù)卦O置灰度級。
此外，將跨越保持電容器的電壓首先設置為等于或大于驅動晶體管的閾 值電壓的電平。接下來，將該電壓設置為與驅動晶體管的闊值電壓一致的電 平。然后將保持電容器的端子電壓設置為信號線電壓，以啟動發(fā)光時段。這 使得可能有效地避免驅動晶體管的閾值電壓的變化，因此提供增強的圖像質(zhì) 量。
進一步，將適于校正驅動晶體管的闊值電壓的變化的固定電壓輸出到信 號線。該用于變化校正的固定電壓用于將保持電容器的端電壓設置為等于或 大于驅動晶體管的閾值電壓的電壓電平。簡單的配置有效地避免了驅動晶體 管的閾值電壓的變化，從而提供改進的圖像質(zhì)量。
進一步，當信號線的電壓下拉到低電平時，將電源驅動信號上拉到高電 平。結果，電源驅動信號的信號電平的上升被信號線的信號電平的下降抵消， 有助于用于設置像素電路的灰度級的甚至更高的精度。圖13A到13G是用于描述與圖1比較、根據(jù)本發(fā)明實施例2的圖像顯示 設備的操作的時序圖。根據(jù)本實施例的圖像顯示設備以這樣的方式產(chǎn)生信號 線DTL的驅動信號Ssig，使得該信號Ssig以熄滅固定電壓Vini、用于閾值電 壓變化校正的固定電壓Vofs和灰度級設置電壓Vsig的順序改變電壓電平。這 提供了當驅動信號Ssig下拉到低電平時比實施例1中更大的信號電平差。
根據(jù)本實施例的圖像顯示設備根據(jù)信號線DTL的驅動信號Ssig的設置， 產(chǎn)生寫入信號WS和驅動信號DS。根據(jù)本實施例的圖像顯示設備以與根據(jù)實 施例1的圖像顯示設備相同的方式配置，除了關于上述信號的上述區(qū)別。
在本實施例中，當驅動信號下拉到低電平時，信號電平的差大于實施例 1中的信號電平的差。結果，電源驅動信號的信號電平的上升被信號線的信 號電平的下降更確定地抵消，提供在設置像素電路的灰度級中進一步更高的 精度。
圖14A到14G是用于描述與圖13A到13G比較的、根據(jù)本發(fā)明實施例 3的圖像顯示設備的操作的時序圖。與根據(jù)實施例2的顯示設備一樣，根據(jù) 本實施例的圖像顯示設備以這樣的方式產(chǎn)生信號線DTL的驅動信號Ssig,使 得該信號Ssig以固定電壓Vini、固定電壓Vofs和灰度級設置電壓Vsig的順 序改變電壓電平。圖14A到14G所示的圖像顯示設備具有以五條線為單元分 組的像素電路5。
根據(jù)本實施例的圖像顯示設備根據(jù)信號線DTL的驅動信號Ssig的設置， 產(chǎn)生寫入信號WS和驅動信號DS。根據(jù)本實施例的圖像顯示設備以與根據(jù)實 施例2的圖像顯示設備相同的方式配置，除了關于信號的上述區(qū)別。
在該圖像顯示設備中，對寫入信號WS提供第二低的電平，該第二低的 電平低于在上述圖像顯示設備中使用的該信號WS的原始低電平。即，寫入 信號WS取用WSH、 WSL1和WSL2表示的三個不同的電壓電平。在圖像 顯示設備中，當信號線DTL設置為如用參考符號E所示的熄滅固定電壓Vini 時，將寫入信號WS順序上拉到高電平電壓WSH，從而導通寫入晶體管Trl。 然后，將寫入信號WS下拉到第二低電平電壓WSL2，截止寫入晶體管Trl， 并導致像素電路5停止以線序方式發(fā)光。
在不發(fā)光時段開始后的預定時間段內(nèi)，如在時間tll所示的，提供到該 單元的電源驅動信號DS下拉到電壓Vss。結果，圖像顯示設備執(zhí)行用于驅動晶體管Tr2的閾值電壓變化校正的第一準備。
然后，利用在給定時間段的經(jīng)過后接近的發(fā)光時段，如在時間t12所示 的，當寫入信號WS都不設置在高電平電壓WSH時，并且當將信號線DTL 下拉到低電平時，將電源驅動信號DS上拉到電源電壓Vcc。
此外，在彼此順序偏移的定時并且對多個時段，將寫入信號WS上拉到 高電平電壓WSH，在所述多個時段期間，將信號線DTL設置為用于閾值電 壓變化校正的固定電壓Vofs,如參考符號AB和B所示。這導通寫入晶體管 Trl，從而允許執(zhí)行閾值電壓校正。這里，在圖14A到14G所示的示例中， 當?shù)谝淮螌懭胄盘朩S上拉到高電平電壓WS H時，保持電容器Cs的柵極 側端電壓Vg上升到固定電壓Vofs，如參考符號AB所示。這允許執(zhí)行用于校 正驅動晶體管Tr2的閾值電壓的變化的第二準備。結果，當?shù)谝淮螌懭胄?號WS上拉到高電平電壓WS H時，執(zhí)行閾值電壓的變化的第二準備和校正。
然后，如參考符號C所示，圖像顯示設備導通寫入晶體管Trl，校正驅 動晶體管Tr2的遷移率的變化并采樣和保持灰度級電壓Vin,以啟動發(fā)光時 段。應當注意，在本實施例中，在閾值電壓校正之間的時間段(參考符號AB 和B)和從最后閾值電壓校正到遷移率校正的時間段(參考符號C)期間， 將寫入信號WS設置為第一低電平電壓WSL1。
即使在電源驅動信號預先上拉到高電平之后，當寫入信號第一次上拉到 高電平時執(zhí)行閾值電壓的變化的第二準備和校正，本實施例也提供了與上述 實施例相同的有利效果。
在上述實施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中在熄滅固定電壓Vini、 用于閾值電壓變化校正的固定電壓Vofs、和灰度級設置電壓Vsig之間切換信 號線DTL。然而，本發(fā)明不限于此，而是可通過用于閾值電壓變化校正的固 定電壓Vofs替代熄滅固定電壓Vini。
此外，在上述實施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中在三個或四個時 段中完成將跨越保持電容器的電壓設置為驅動晶體管的閾值電壓。然而，本 發(fā)明不限于此，而是可以廣泛應用到其他情況，包括在比三個或四個更多的 時段中以及在單個時段中完成設置的情況。
進一步，在上述實施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中通過設置熄滅 固定電壓或用于閾值電壓變化校正的固定電壓一次，啟動不發(fā)光時段。然而，
17本發(fā)明不限于此，而是可通過重復設置多次來啟動不發(fā)光時段。
進一步，在上述實施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中通過經(jīng)由信號 線設置保持電容器的端電壓來校正驅動晶體管的閾值電壓的變化。然而，本 發(fā)明不限于此，而是可以廣泛應用到其他情況，包括通過使用例如專用電源 和專用開關晶體管設置保持電容器的端電壓來校正驅動晶體管的閾值電壓的 變化的情況。
進一步，在上述實施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中使用N溝道晶 體管作為驅動晶體管。然而，本發(fā)明不限于此，而是可以廣泛應用到其中P 溝道晶體管用作驅動晶體管的圖像顯示設備。
進一步，在上述實施例中，已經(jīng)描述了這樣的情況，其中本發(fā)明應用到 使用有機EL元件的圖像顯示設備。然而，本發(fā)明不限于此，而是可以廣泛 應用到使用各種電流驅動的自發(fā)光的發(fā)光元件的圖像顯示設備。
本發(fā)明涉及圖像顯示設備和該圖像顯示"&備的驅動方法，并且可應用到 利用使用有機EL元件的有源矩陣型圖像顯示設備。
本發(fā)明包含涉及于2008年7月10日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專 利申請JP 2008-179723中/^開的主題，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。
本領域技術人員應當理解，依賴于設計需求和其他因素可以出現(xiàn)各種修 改、組合、子組合和更改，只要它們在權利要求或其等效物的范圍內(nèi)。
18
權利要求
1.一種圖像顯示設備，包括顯示部分，通過以矩陣形式排列像素電路形成，每個所述像素電路至少包括發(fā)光元件；驅動晶體管，適于響應于經(jīng)由電源掃描線施加到所述驅動晶體管的漏極的電源驅動信號，以與柵極-源極電壓一致的驅動電流電流驅動發(fā)光元件；保持電容器，適于保持柵極-源極電壓；以及寫入晶體管，適于通過經(jīng)由寫入信號掃描線提供的寫入信號控制，以將保持電容器的一個端子連接到信號線，以便將保持電容器的端電壓設置為信號線電壓；其中交替重復發(fā)光元件發(fā)光的發(fā)光時段、以及發(fā)光元件不發(fā)光的不發(fā)光時段；向信號線交替輸出適于至少開始發(fā)光時段的發(fā)光時段開始電壓、以及適于開始不發(fā)光時段的不發(fā)光時段開始電壓；通過使用寫入信號控制寫入晶體管來設置保持電容器的端電壓，以便開始發(fā)光時段和不發(fā)光時段；以這種方式設置寫入信號，使得將各連續(xù)線之間的設置發(fā)光時段開始電壓的定時順序延遲；以多條連續(xù)線為單元共同設置電源驅動信號；以及在不同于當保持電容器的一個端子通過不同線中的像素電路中的寫入信號連接到信號線時的時間，使用所述電源驅動信號將驅動晶體管的漏極電壓上拉到高電平。
2. 根據(jù)權利要求1的圖像顯示設備，其中在所述像素電路中，通過用寫入信號控制寫入晶體管，將跨越保持電容 器的電壓設置為等于或大于驅動晶體管的閾值電壓的電平，接下來，將跨越 保持電容器的電壓設置為與驅動晶體管的闊值電壓一致的電平；以及然后，將保持電容器的端電壓設置為信號線電壓以啟動發(fā)光時段。
3. 根據(jù)權利要求2的圖像顯示設備，其中適于校正驅動晶體管的闊值電壓的變化的電壓進一步輸出到信號線；以及通過用電源驅動信號將驅動晶體管的漏極電壓下拉到低電平，并且通過 用寫入信號控制寫入晶體管來將保持電容器的端電壓設置到適于校正驅動晶體管的閾值電壓的變化的電壓，將跨越保持電容器的電壓設置為等于或大于 驅動晶體管的閾值電壓的電壓電平。
4. 根據(jù)權利要求1的圖像顯示設備，其中 當信號線的電壓下拉到低電平時，將電源驅動信號上拉到高電平。
5. —種圖像顯示設備，包括顯示裝置，通過以矩陣形式排列像素電路形成，每個顯示電路至少包括 發(fā)光元件；驅動晶體管，適于響應于經(jīng)由電源掃描線施加到所述驅動晶體管的 漏極的電源驅動信號，以與柵極-源極電壓一致的驅動電流電流驅動發(fā)光元 件；保持電容器，適于保持柵極-源極電壓；以及寫入晶體管，適于由經(jīng)由寫入信號掃描線提供的寫入信號控制，以 將保持電容器的一個端子連接到信號線，以便將保持電容器的端電壓設置為 信號線電壓；其中交替重復發(fā)光元件發(fā)光的發(fā)光時段、以及發(fā)光元件不發(fā)光的不發(fā)光時段；向信號線交替輸出適于至少開始發(fā)光時段的發(fā)光時段開始電壓、以 及適于開始不發(fā)光時段的不發(fā)光時段開始電壓；通過使用寫入信號控制寫入晶體管來設置保持電容器的端電壓，以 開始發(fā)光時段和不發(fā)光時段；以這種方式設置寫入信號，使得將各連續(xù)線之間的設置發(fā)光時段開 始電壓的定時順序延遲；以多條連續(xù)線為單元共同設置電源驅動信號；以及在不同于當保持電容器的一個端子通過不同線中的像素電路中的寫 入信號連接到信號線時的時間，使用所述電源驅動信號將驅動晶體管的漏極 電壓上拉到高電平。
全文摘要
這里公開了一種圖像顯示設備，包括顯示部分，通過以矩陣形式排列像素電路形成。每個所述像素電路至少包括發(fā)光元件、驅動晶體管、保持電容器和寫入晶體管。交替重復發(fā)光時段和不發(fā)光時段。向信號線交替輸出發(fā)光時段開始電壓和不發(fā)光時段開始電壓。設置保持電容器的端電壓，以開始發(fā)光時段和不發(fā)光時段。設置寫入信號，以順序延遲定時。以多條連續(xù)線為單元設置電源驅動信號。在當一個端子通過不同線中的寫入信號連接到信號線時以外的時間，將驅動晶體管的漏極電壓上拉到高電平。
文檔編號G09G3/32GK101625831SQ200910140049
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權日2008年7月10日
發(fā)明者伴田智壯, 內(nèi)野勝秀, 山本哲郎 申請人:索尼株式會社