專利名稱:顯示設備和顯示方法
技術領域:
本發(fā)明涉及具有像素陣列的顯示設備和顯示方法,在像素陣列中,以矩陣的形式 安排使用有機電致發(fā)光元件(有機EL元件)或液晶元件的像素電路。
背景技術:
例如,在像素中使用有機電致發(fā)光(EL)發(fā)光元件的有源矩陣型顯示設備是已知 的。該顯示設備通過在像素電路內部提供的有源元件(典型地為薄膜晶體管TFT)控制流 過每個像素電路內部的發(fā)光元件的電流。也就是說,因為有機EL元件是電流發(fā)光元件,所 以控制流過EL元件的電流量以獲得色彩灰度。[專利文獻1]日本專利公開 No. 2003-255856[專利文獻2]日本專利公開 No. 2003-271095圖35示出使用有機EL元件的現(xiàn)有像素電路的示例。順便提及,盡管圖35中僅示出一個像素電路,但是實際顯示設備具有以mXn矩陣 的形式安排的如圖所示的像素電路,并且通過水平選擇器101和寫入掃描器102選擇和驅 動每個像素電路。該像素電路具有由η溝道TFT形成的采樣晶體管Ts、存儲電容器Cs、由ρ溝道TFT 形成的驅動晶體管Td和有機EL元件1。像素電路布置在信號線DTL和寫入控制線WSL的 交叉的部分處。信號線DTL連接到采樣晶體管Ts的一端。寫入控制線WSL連接到采樣晶 體管Ts的柵極。驅動晶體管Td和有機EL元件1在電源電勢Vcc和地電勢之間相互串聯(lián)連接。采 樣晶體管Ts和存儲電容器Cs連接到驅動晶體管Td的柵極。驅動晶體管Td的柵極-源極 電壓由Vgs表示。在該像素電路中,當寫入控制線WSL設置在選擇狀態(tài)、并且將對應于亮度信號的 信號值施加到信號線DTL時,采樣晶體管Ts導通以將信號值寫到存儲電容器Cs。寫到存儲 電容器Cs的信號值的電勢變?yōu)轵寗泳w管Td的柵極電勢。當寫入控制線WSL設置在未選擇狀態(tài)時,信號線DTL和驅動晶體管Td相互電斷 開。然而,驅動晶體管Td的柵極電勢由存儲電容器Cs穩(wěn)定地保持。然后驅動電流Ids在 從電源電勢Vcc到地電勢的方向流過驅動晶體管Td和有機EL元件1。此時的電流Ids是對應于驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的值。有機EL元 件1以對應于電流值的亮度發(fā)光。也就是說,在該像素電路的情況下,施加到驅動晶體管Td的柵極的電壓通過將信 號值的電勢從信號線DTL寫到存儲電容器Cs而改變。從而控制流過有機EL元件1的電流 值以獲得色彩灰度。由ρ溝道TFT形成的驅動晶體管Td的源極連接到電源Vcc,并且驅動晶體管Td設計為始終操作在飽和區(qū)。因此,驅動晶體管Td是具有以下(等式1)示出的值的恒流源。[等式1] 其中Ids表示操作在飽和區(qū)的晶體管的漏極和源極之間流動的電流,μ表示遷移 率,W表示溝道寬度,L表示溝道長度,Cox表示柵極電容,并且Vth表示驅動晶體管Td的閾 值電壓。如從該(等式1)清楚的,飽和區(qū)中晶體管的漏極電流Ids由柵極-源極電壓Vgs 控制。因為驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs保持在恒定電平,所以驅動晶體管Td操 作為恒流源,以便能夠使得有機EL元件1以恒定亮度發(fā)光。
發(fā)明內容
在此情況下,輸入到驅動晶體管Td的柵極的電壓(信號值)是對應于灰度的電 壓。通常,大量灰度相應地提高顏色再現(xiàn)性。然而,大量灰度意味著相應的水平選擇器101 的信號驅動器的大尺寸,這在成本降低方面是不利的。此外,通過白色顯示時的電壓和黑色顯示時的電壓(最大信號值電壓和最小信號 值電壓)之間的差和灰度的數(shù)目確定一個灰度的電壓。當增加灰度的數(shù)目而不改變白色顯 示時的電壓和黑色顯示時的電壓時,降低一個灰度的電壓,并且如信號驅動器的偏差等的 變化表現(xiàn)為畫面中的條紋。設置最大信號值電壓和最小信號值電壓之間的差大作為針對該問題的措施是足 夠的。然而,信號驅動器的功耗相應增加,這在成本降低方面是不利的。鑒于這樣的問題,本發(fā)明用于實現(xiàn)表現(xiàn)超過可以由水平選擇器輸出為信號值的灰 度的數(shù)目(信號值的階數(shù))的許多灰度的顯示。也就是說,希望能夠實現(xiàn)更多灰度的顯示 而不改變水平選擇器的信號驅動器的電壓分辨率(灰度)或最大信號值電壓和最小信號值 電壓之間的范圍。根據本發(fā)明的實施例,提供一種顯示設備,包括像素電路,用于通過合成在一個 水平時段內輸入的多個信號值來生成用于顯示的信號值,并且以對應于用于顯示的信號值 的灰度進行顯示;在像素陣列上以列的形式布置的信號線,在所述像素陣列中以矩陣的形 式安排所述像素電路;在所述像素陣列上以行的形式布置的掃描線;信號線驅動部分,配 置為在一個水平時段內輸出作為要提供到每個像素電路的信號值的多個信號值到所述信 號線;以及掃描線驅動部分,配置為通過驅動所述掃描線將一個水平時段內的多個信號值 順序引入每行中的所述像素電路,所述多個信號值在所述信號線中生成。例如,所述信號線驅動部分在一個水平時段內至少輸出第一信號值和第二信號值 到所述信號線,并且所述像素電路通過基于所述第一信號值和所述第二信號值之間的差和 像素電路內存在的電容之間的比率、合成在一個水平時段內輸入的所述第一信號值和所述 第二信號值,生成用于顯示的信號值。此外,所述像素電路包括發(fā)光元件;驅動晶體管,用于施加對應于所述用于顯示 的信號值的電流到所述發(fā)光元件,所述用于顯示的信號值輸入到驅動晶體管;電容,其具有 作為所述用于顯示的信號值到所述驅動晶體管的柵極節(jié)點的輸入點的一端;第一開關元件,連接在所述電容的所述一端和所述信號線之間,并且由第一掃描線的電勢控制導通;以 及第二開關元件,連接在所述電容的另一端和所述信號線之間,并且由第二掃描線的電勢 控制導通。當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開 關元件和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述電容的兩端,并且當所 述第二信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通, 以將所述第二信號值輸入到所述電容的所述另一端,從而在所述輸入點處獲得從所述第一 信號值和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。此外,所述像素電路包括發(fā)光元件;驅動晶體管,用于施加對應于所述用于顯示 的信號值的電流到所述發(fā)光元件,所述用于顯示的信號值輸入到驅動晶體管;第一開關元 件,其具有連接到所述信號線的一端,并且由第一掃描線的電勢控制導通;第一電容;第二 電容,其具有作為所述用于顯示的信號值到所述驅動晶體管的柵極節(jié)點的輸入點的一端; 以及第二開關元件,其具有每個連接在所述第一電容的一端和所述第二電容的一端之間的 一端和另一端,第二開關元件的所述一端和所述另一端之一連接到所述第一開關元件的另 一端,并且第二開關元件由第二掃描線的電勢控制導通。當所述第一信號值輸出到所述信 號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件和所述第二開關元件導通,以將所述 第一信號值輸入到所述第一電容的一端和所述第二電容的一端,當所述第二信號值接下來 輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分僅使得所述第一開關元件導通,以將所述第二 信號值輸入到所述第一電容的一端和所述第二電容的一端之一,然后所述掃描線驅動部分 僅使得所述第二開關元件導通,以將所述第一電容的一端和所述第二電容的一端相互連 接,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信號值和所述第二信號值的合成得到的所述用于 顯示的信號值。此外,所述像素電路包括液晶元件;電容,其具有作為所述用于顯示的信號值到 所述液晶元件的輸入點的一端;第一開關元件,連接在所述電容的所述一端和所述信號線 之間,并且由第一掃描線的電勢控制導通;以及第二開關元件,連接在所述電容的另一端和 所述信號線之間,并且由第二掃描線的電勢控制導通。當所述第一信號值輸出到所述信號 線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件和所述第二開關元件導通,以將所述第 一信號值輸入到所述電容的兩端,并且當所述第二信號值輸出到所述信號線時,所述掃描 線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以將所述第二信號值輸入到所述電容的所述另 一端,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信號值和所述第二信號值的合成得到的所述用 于顯示的信號值。此外,所述像素電路包括液晶元件;第一開關元件,其具有連接到所述信號線的 一端,并且由第一掃描線的電勢控制導通;第一電容;第二電容,其具有作為所述用于顯示 的信號值到所述液晶元件的輸入點的一端;以及第二開關元件,其具有每個連接在所述第 一電容的一端和所述第二電容的一端之間的一端和另一端,第二開關元件由第二掃描線的 電勢控制導通。當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第 一開關元件和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述第一電容的一端和 所述第二電容的一端,當所述第二信號值接下來輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部 分僅使得所述第一開關元件導通,以將所述第二信號值輸入到所述第一電容的一端和所述 第二電容的一端之一,然后所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以將所述第一電容的一端和所述第二電容的一端相互連接,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信 號值和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。根據本發(fā)明實施例的一種顯示方法是顯示設備的顯示方法,所述顯示設備包括像 素電路、在其中以矩陣的形式安排所述像素電路的像素陣列上以列的形式布置的信號線、 在所述像素陣列上以行的形式布置的掃描線、配置為輸出要提供到每個像素電路的信號值 到所述信號線的信號線驅動部分、以及配置為通過驅動所述掃描線將在所述信號線中生成 的信號值引入每行中的所述像素電路的掃描線驅動部分。所述信號線驅動部分在一個水平 時段內輸出作為要輸入到所述像素電路的信號值的多個信號值到所述信號線;所述掃描線 驅動部分將在一個水平時段內輸出到所述信號線的所述多個信號值的每一個順序地引入 像素電路;以及所述像素電路通過合成順序地弓I入的所述多個信號值來生成用于顯示的信 號值,并且以對應于所述用于顯示的信號值的灰度進行顯示。在本發(fā)明中,在一個水平時段內將例如第一信號值和第二信號值的多個信號值提 供到像素電路。像素電路然后使用電容合成多個信號值。例如,基于第一信號值和第二信 號值之間的差和像素電路內存在的電容之間的比率合成第一信號值和第二信號值,從而生 成用于顯示的信號值。然后,以對應于用于顯示的信號值的灰度進行顯示。因此,通過多個 信號值的組合,可以創(chuàng)建用于比可以由信號值表現(xiàn)的灰度數(shù)更多的灰度的顯示的信號值, 并且可以實現(xiàn)以超過信號值的分辨率的大量灰度的顯示。根據本發(fā)明的實施例,使用多個輸入信號值,在像素電路內創(chuàng)建反映灰度的用于 顯示的信號值,因此可以用少量信號灰度表現(xiàn)許多灰度。從而可能以更大量的灰度顯示圖 像,而不例如提高設備配置(信號線驅動部分)的性能或擴展信號值電壓的范圍,因此以低 成本實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。
圖1是根據本發(fā)明實施例的顯示設備的框圖;圖2是根據第一實施例的像素電路的電路圖;圖3是輔助說明根據第一實施例、第二實施例和第六實施例的操作波形的圖;圖4是輔助說明根據各實施例的灰度數(shù)目的增加的圖;圖5是根據第二實施例的像素電路的電路圖;圖6是根據第三實施例的像素電路的電路圖;圖7是輔助說明根據第三實施例的操作波形的圖;圖8是根據第四實施例的像素電路的電路圖;圖9是輔助說明根據第四實施例的操作波形的圖;圖IOA和IOB是根據第四實施例的操作的等效電路圖;圖11是輔助說明根據第四實施例的修改的示例的操作波形的圖;圖12是根據第五實施例的像素電路的電路圖;圖13是輔助說明根據第五實施例的操作波形的圖;圖14是根據第六實施例的像素電路的電路圖;圖15是根據第七實施例的像素電路的電路圖;圖16是輔助說明根據第七實施例和第九實施例的操作波形的圖17是輔助說明根據第七實施例的修改的示例的操作波形的圖;圖18是輔助說明根據第七實施例的修改的示例的掃描線的圖;圖19是根據第八實施例的像素電路的電路圖;圖20是輔助說明根據第八實施例的操作波形的圖;圖21是根據第九實施例的像素電路的電路圖;圖22是根據第十實施例的像素電路的電路圖;圖23是輔助說明根據第十實施例的操作波形的圖;圖24是根據第十一實施例的像素電路的電路圖;圖25是輔助說明根據第十一實施例的操作波形的圖;圖26是輔助說明根據第十一實施例的修改的示例的操作波形的圖;圖27是根據第十二實施例的像素電路的電路圖;圖28是輔助說明根據第十二實施例的操作波形的圖;圖29A和29B是根據第十二實施例的操作的等效電路圖;圖30A和30B是根據第十二實施例的操作的等效電路圖;圖31是根據第十三實施例的像素電路的電路圖;圖32A和32B是輔助說明根據第十三實施例、第十四實施例和第十五實施例的操 作波形的圖;圖33是根據第十四實施例的像素電路的電路圖;圖34是根據第十五實施例的像素電路的電路圖;以及圖35是現(xiàn)有像素電路的電路圖。
具體實施例方式下文中將以以下順序描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。[1.有機EL顯示設備的配置][2·像素電路和操作]<2-1第一實施例〉<2-2第二實施例><2-3第三實施例><2-4第四實施例〉<2-5第五實施例><2-6第六實施例><2-7第七實施例><2-8第八實施例><2-9第九實施例><2-10第十實施例><2-11 第i^一實施例〉<2-12第十二實施例>[3.到液晶顯示設備的應用示例]<3-1第十三實施例>
<3-2第十四實施例〉<3-3第十五實施例>[4.修改的示例][1.有機EL顯示設備的配置]將描述作為第一到第十二實施例的有機EL顯示設備的示例。根據這些實施例的 有機EL顯示設備的基本配置在圖1中示出。順便提及,一些實施例具有與圖1的配置不同 的一般配置。將按場合需要描述差別。該有機EL顯示設備具有有機EL元件作為發(fā)光元件,并且包括通過有源矩陣系統(tǒng) 執(zhí)行發(fā)光驅動的像素電路10。如圖1所示,有機EL顯示設備具有像素陣列20,其具有在其中以列方向和行方向 (m行X η列)的矩陣形式安排的大量像素電路10。順便提及,每個像素電路10形成R (紅)、 G(綠)和B(藍)之一的發(fā)光像素。各個顏色的像素電路10通過預定規(guī)則安排以形成彩色 顯不設備。作為用于每個像素電路10的發(fā)光驅動的配置,有機EL顯示設備具有水平選擇器 11、第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13。在像素陣列上的列方向安排信號線DTL1、DTL2、...,所述信號線由水平選擇器11 選擇并且提供對應于作為顯示數(shù)據的亮度信號的信號值(灰度值)的電壓到像素電路。以 與在像素陣列20中以矩陣形式安排的像素電路10的列數(shù)相等的數(shù)目安排信號線DTL1、
DTL2、··· ο此外,在像素陣列20上的行方向安排第一寫入控制線WSLl (WSL1-1、WSL1_2、...) 和第二寫入控制線WSL2(WSL2-1、WSL2-2、...)。以與在像素陣列20中以矩陣形式安排的 像素電路10的行數(shù)相等的數(shù)目安排第一寫入控制線WSLl和第二寫入控制線WSL2的每個。寫入控制線WSLl(WSLl-l、WSLl-2、...)由第一寫入掃描器12驅動。第一寫入掃 描器12以設置的預定定時順序提供掃描脈沖WSl (WS1-1、WS1_2、...)到以各行的形式安排 的各條寫入控制線WSL1-1、WSL1_2、...,以便以行為單位執(zhí)行像素電路10的線順序驅動。寫入控制線WSL2(WSL2-1、WSL2_2、...)由第二寫入掃描器13驅動。第二寫入掃 描器13以設置的預定定時順序提供掃描脈沖WS2(WS2-l、WS2-2、...)到以各行的形式安排 的各條寫入控制線WSL2-l、WSL2-2、...,以便以行為單位執(zhí)行像素電路10的線順序驅動。順便提及,第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13基于時鐘ck和啟動脈沖sp 設置掃描脈沖WSl和WS2的定時。水平選擇器11以這樣的方式提供作為用于像素電路10的輸入信號的信號值電勢 到在列方向安排的信號線DTL1、DTL2、...,以便與第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13 的線順序掃描同步。在此情況下,水平選擇器11在一個水平時段輸出信號值Vsigl和Vsig2。水平選擇器11包括用于驅動信號線DTL1、DTL2、...的每個的信號驅動器。信號 驅動器輸出通過將從作為信號值Vsig的最大電壓值到最小電壓值的范圍除以灰度的數(shù)目 而獲得的電壓值。最大電壓值是當使得像素電路10進行白色顯示(以最高亮度的顯示) 時的電壓值。最小電壓值是當使得像素電路10進行黑色顯示(以最低亮度的顯示)時的 電 值。
可以通過信號驅動器輸出的灰度的數(shù)目設為64、128、256等。從最大電壓值到最 小電壓值的電壓范圍設計為預定范圍。通過將從最大電壓值到最小電壓值的電壓范圍除以灰度的數(shù)目獲得各個灰度的 信號值電壓之間的差。過去,信號驅動器的輸出灰度照原樣用作顯示灰度。為了增加灰度的數(shù)目并且實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性,已經需要通過采樣高性能的信號驅 動器來增加輸出灰度的數(shù)目。此外,當減少一個灰度的電壓差時,傾向于產生信號驅動器中 的變化的不利影響,因此已經需要加寬從最大電壓值到最小電壓值的電壓范圍。本實施例實現(xiàn)更多灰度的顯示,而不用增加信號驅動器的輸出灰度的數(shù)目或加寬 電壓范圍。為此,信號值Vsigl和Vsig2在一個水平時段輸出,而沒有對水平選擇器的每條信 號線DTL進行信號驅動器的χ灰度(例如256灰度)的改變。信號值Vsigl和Vsig2兩者 是χ灰度之一的電壓值。然后,信號值Vsigl和Vsig2在像素電路10側合成。例如,像素電路10通過在一 個水平時段內輸入的信號值Vsigl和Vsig2之間的差、和像素電路10內存在的電容之間的 比率,合成信號值Vsigl和Vsig2,從而生成用于顯示的信號值。然后,根據用于顯示的信號 值執(zhí)行發(fā)光操作。也就是說,通過兩個信號值Vsigl和Vsig2的組合,可以顯示數(shù)目上等于(灰χ 度X(x-l)灰度)的數(shù)目的灰度。例如,當信號驅動器的輸出灰度的數(shù)目是64時,可以顯 示 64X63 = 4032 灰度。順便提及,本實施例中的水平選擇器11對應于在本發(fā)明的權利要求中描述的信 號線驅動部分。隨后要描述的各實施例中的第一寫入掃描器12、第二寫入掃描器13和驅動掃描 器14以及控制掃描器20到25和30到35的每個是在權利要求中描述的掃描線驅動部分 的元件。信號線DTL對應于權利要求中描述的信號線。隨后要描述的各實施例中描述的寫入控制線WSLl和WSL2、電源控制線DSL和控制 線L20到L25和L30到L35的每個對應于在權利要求中描述的掃描線。[2.像素電路和操作]<2-1.第一實施例〉以下將描述每個實施例。第一到第六實施例中的像素電路10基本具有以下構成 元件。首先,像素電路10包括作為自發(fā)光元件的有機EL元件1、以及用于根據用于顯示 的信號值施加電流到有機EL元件1的驅動晶體管Td。此外,像素電路10包括至少一個電容(例如電容C2),其具有作為用于顯示的信號 值到驅動晶體管Td的柵極節(jié)點的輸入點的一端。此外,像素電路10包括采樣晶體管Tsl,作為連接在電容C2的一端和信號線DTL 之間、并且通過第一掃描線(寫入控制線WSL1)的電勢(掃描脈沖WSl)導通控制的第一開 關元件。
此外,像素電路10具有采樣晶體管Ts2,作為連接在電容C2的另一端和信號線 DTL之間、并且通過第二掃描線(寫入控制線WSL2)的電勢(掃描脈沖WS2)導通控制的第 二開關元件。當信號值Vsigl輸出到信號線DTL時,作為掃描線驅動部分的第一寫入掃描器12 和第二寫入掃描器13使得作為第一開關元件和第二開關元件的采樣晶體管Tsl和Ts2導 通。從而信號值Vsigl輸入到電容C2的兩端。此外,當信號值Vsig2輸出到信號線DTL時, 第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13僅使得作為第二開關元件的采樣晶體管Ts2導 通,從而信號值Vsig2輸入到電容C2的另一端。因此,在到驅動晶體管Td的柵極節(jié)點的輸 入點處獲得從信號值Vsigl和Vsig2的合成得到的用于顯示的信號值。 將參照圖2和圖3具體描述第一實施例。圖2示出像素電路10的配置的示例。該像素電路10如在圖1的配置中的像素電 路10的情況下以矩陣的形式安排。順便提及,為了簡化,圖2僅示出了布置在信號線DTL 和寫入控制線WSLl和WSL2交叉的部分處的一個像素電路10。像素電路10包括有機EL元件1、兩個電容Cl和C2、采樣晶體管Tsl和Ts2、以及 驅動晶體管Td。采樣晶體管Tsl和Ts2是η溝道薄膜晶體管(TFT)。驅動晶體管Td是ρ 溝道TFT。像素電路10的發(fā)光元件是例如二極管結構的有機EL元件1,并且具有陽極和陰 極。有機EL元件1的陰極連接到預定布線(陰極電勢Vcat)。驅動晶體管Td的漏極和源極連接在有機EL元件1的陽極和電源Vcc線之間。電容Cl和C2在驅動晶體管Td的柵極節(jié)點和電源Vcc線之間相互串聯(lián)連接。電 容Cl和C2之間的連接點是點A。電容Cl和C2的串聯(lián)連接形成用于柵極_源極電壓Vgs的存儲電容器。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極節(jié)點和信號線DTL之 間。采樣晶體管Tsl的柵極連接到寫入控制線WSLl。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在點A和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的 柵極連接到寫入控制線WSL2。有機EL元件1的發(fā)光驅動如下。由ρ溝道TFT形成的驅動晶體管Td的源極連接到電源Vcc,并且驅動晶體管Td設 計為總是操作在飽和區(qū)。因此,驅動晶體管Td是具有上述(等式1)中示出的值的恒流源。流過有機EL元件1的電流具有對應于驅動晶體管Td的柵極-源極電壓的值。有 機EL元件1以對應于該電流值的亮度發(fā)光。通過將用于顯示的信號值寫入驅動晶體管Td 的柵極節(jié)點,改變施加到驅動晶體管Td的柵極的電壓,如將隨后描述的。從而,控制流過有 機EL元件1的電流的值以獲得色彩灰度。也就是說,以對應于用于顯示的信號值的灰度發(fā) 光。通過合成在一個水平時段內從信號線DTL輸入的信號值Vsigl和Vsig2,獲得用于 顯示的信號值。將參照圖3描述操作。圖3示出由第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13提供到寫入控制線WSLl和 WSL2的掃描脈沖WSl和WS2。
圖3還示出作為DTL輸入信號由水平選擇器11提供到信號線DTL的信號值電壓。 如圖3所示,水平選擇器11在一個水平時段內順序輸出作為用于一個像素的信號值的信號 值Vsigl和Vsig2到信號線DTL0圖3還通過實線示出驅動晶體管Td的柵極電壓的改變、和驅動晶體管Td的漏極 電壓(有機EL元件1的陽極電壓)的改變,并且通過點線示出在點A處的電壓改變。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間tl。在發(fā)光期間,掃描脈沖WSl和WS2兩者處于L電 平,因此采樣晶體管Tsl和Ts2截止。驅動晶體管Td根據柵極-源極電壓Vgs將在上述 (等式1)中示出的電流通過EL元件。從時間tl開始執(zhí)行當前幀的發(fā)光操作。在水平選擇器11將信號值Vsigl的電勢提供到信號線DTL的時段中,掃描脈沖 WSl和WS2兩者設為H電平,以便在時間tl導通采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl的電勢寫入到驅動晶體管Td的柵極。在驅動晶體管Td的柵 極電勢變?yōu)樾盘栔礦sigl的情況下,柵極-源極電壓Vgs的值出現(xiàn)改變,并且有機EL元件 1的陽極電勢變?yōu)殡妱軻x,如圖3所示。順便提及,因為采樣晶體管Ts2也導通,所以信號值Vsigl也寫入到點A。也就是 說,電容C2的兩端具有信號值Vsigl。接下來,在時間t2,掃描脈沖WSl設為L電平,以便僅截止采樣晶體管Tsl,并且采 樣晶體管Ts2繼續(xù)處于導通狀態(tài)。順便提及,采樣晶體管Ts2不必須繼續(xù)處于導通狀態(tài)。也就是說,采樣晶體管Tsl 和Ts2可以在時間t2同時截止,并且在信號線的電勢在時間t3變?yōu)樾盘栔礦sig2之后,可 以僅導通采樣晶體管Ts2。在任一情況下,在信號線的電勢在時間t3變?yōu)樾盘栔礦sig2之后,僅采樣晶體管 Ts2導通。當水平選擇器11在時間t3輸出信號值Vsig2到信號線DTL時,因為僅采樣晶體 管Ts2導通,所以信號值Vsig2寫入到點A,并且點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔?Vsig2。然后,變化量經由電容C2輸入驅動晶體管Td的柵極。此時驅動晶體管Td的柵極的電壓改變量(AV)是由以下(等式2)表示的值。[等式2]AV = ——-(Vsig2 - Vsig 1)
C2 + Cg其中“Cg”是不包括電容C2的、柵極和固定電勢之間的總電容,作為從驅動晶體管 Td的柵極可見的電容(在圖2中由虛線指示)。如從(等式2)理解的,改變量(AV)由電容C2和Cg以及信號值Vsigl和Vsig2 之間的差組成。此時驅動晶體管Td的柵極-源極電勢是Vsigl+ Δ V0該操作再次改變柵極-源極電壓Vgs,使得有機EL元件1的陽極電勢在經過一定 時間之后再次改變?yōu)殡妱軻y。然后,在時間t4,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶 體管Ts2。從而完成信號寫入。此后,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極-源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V,將在上 述(等式1)中示出的電流通過EL元件,并且有機EL元件1以對應于Vsigl+Δ V的灰度發(fā)光?,F(xiàn)在將給出在有機EL元件1發(fā)光時驅動晶體管Td的柵極電勢的考慮。如上所述, 在發(fā)光時驅動晶體管Td的柵極電勢是Vsigl+Δ V,并且Vsigl < Vsigl+AV < Vsig2。也就是說,可以說合成信號電壓Vsigl和Vsig2,以便通過像素內的驅動創(chuàng)建新的 用于顯示的信號值(Vsigl+ΔV)。換句話說,可以增加灰度,而不增加水平選擇器11內信號驅動器的輸出的數(shù)目。例如,圖4示出信號值和灰度(發(fā)光亮度)之間的關系。假設作為信號值的一個灰度輸出的電壓寬度是Vw。水平選擇器11輸出由電壓寬 度^設置的電壓值¥3、¥13、¥(3、.. ·作為信號值Vsigl和Vsig2。假設簡單地通過信號值本身確定灰度,則例如當信號值Vsig = Va時設置灰度La, 并且當信號值Vsig = Vb時設置灰度Lb。然而,在本示例中,通過信號值Vsigl和Vsig2的值的組合確定AV的值。從而, 表示為信號值的一階的一個灰度可以細分為更精細的灰度。如圖4所示,通過信號值Vsigl 和Vsig2的值的組合控制Δ V的值為Δ VI、Δ V2、Δ V3等,使得能夠通過細分灰度La和Lb 之間的間隔獲得如灰度Labi、Lab2、Lab3等的灰度表示。因此,使得可能超過水平選擇器11的信號驅動器的輸出灰度的數(shù)目的更多灰度 的顯示灰度表示。此外,因為通過將信號值Vsig2和Vsigl之間的差乘以電容C2和Cg之間的比率 確定的值,所以即使當一個細分的灰度的電壓減小時,一個灰度的電壓也可以由相對 大的信號值Vsig2和Vsigl的值表示。順便提及,存在AV = O的情況。例如,存在其中希望在圖4的示例中顯示灰度 La、Lb等的情況。在此情況下,設置信號值Vsigl =Vsig2是足夠的。例如,當執(zhí)行以灰度La的發(fā)光時,對于水平選擇器11設置信號值Vsigl = Vsig2 =Va是足夠的。對于隨后要描述的每個實施例同樣是正確的。如上所述,本示例使用電容性耦合生成反映像素內的灰度的信號電壓。因此,可能 用信號值的小數(shù)目的灰度表示許多灰度,降低信號驅動器的成本,并且實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,因為可以通過相對大的信號值Vsig2和Vsigl的值表示一個灰度的電壓,所 以即使當灰度的數(shù)目增加時,最大信號電壓也不需要提高,使得可以降低信號驅動器的成 本。<2-2第二實施例〉圖5示出根據第二實施例的像素電路10。在此情況下,電容C2的一端連接到驅動晶體管Td的柵極節(jié)點,并且電容C2的另 一端連接到采樣晶體管Ts2。電容Cl具有連接到驅動晶體管Td的柵極節(jié)點的一端,并且具有連接到電源Vcc 線的另一端。也就是說,盡管通過前述第一實施例中的電容Cl和C2的串聯(lián)連接形成存儲電容 器,但是第二實施例的不同在于單獨通過電容Cl形成用于柵極-源極電壓Vgs的存儲電容
ο像素電路10的基本驅動系統(tǒng)與參照圖3上述的相同。具體地,采樣晶體管Tsl和Ts2對于從時間tl到時間t2的時段導通。從而,信號值Vsigl輸入到圖5中的驅動晶體管 Td的柵極和點A。也就是說,電容C2的兩端具有信號值Vsigl。此后,第一寫入掃描器12在時間t2截止采樣晶體管Tsl。水平選擇器11在時間 t3將信號線的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。然后,在從時間t3到時間t4的時段,僅采樣晶體管Ts2導通,因此,信號值Vsig2 輸入到點A。在點A處的電壓改變經由電容C2輸入驅動晶體管Td的柵極。柵極電壓變?yōu)閂sigl+AV。在此情況下,柵極電壓的改變量M由以下(等式3)表示。[等式3] 在此情況下,"Cg"通過從驅動晶體管Td的柵極和固定電勢之間的電容排除電容 Cl和C2獲得。此后,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極-源極電壓Vgs = Vsigl+AV,將在上 述(等式1)中示出的電流通過EL元件1,并且有機EL元件1以對應于Vsigl+Δ V的灰度 發(fā)光。在本示例中也獲得與第一實施例的效果類似的效果。此外,第二實施例的示例具有容易表示小電壓的優(yōu)點,因為與第一實施例相比,通 過電容Cl、C2和Cg確定Δ V的值。此外,第二實施例的示例具有的優(yōu)點在于,驅動晶體管 Td的柵極電勢不容易由采樣晶體管Tsl和Ts2的漏電流改變。<2-3第三實施例〉將參照圖6和圖7描述第三實施例。第三實施例是本發(fā)明到具有閾值校正功能的像素電路的應用示例。除了由有機EL元件1、驅動晶體管Td、采樣晶體管Tsl和Ts2、以及電容Cl和C2 形成其配置的圖2的配置外,該像素電路10具有由η溝道TFT形成的開關晶體管Τ20、Τ21 和Τ22和電容C3。此外,作為掃描線驅動部分,提供控制掃描器20、21和22以及第一寫入掃描器12 和第二寫入掃描器13。由ρ溝道TFT形成的驅動晶體管Td的漏極和源極經由開關晶體管Τ22,連接在有 機EL元件1的陽極和電源Vcc線之間。電容Cl和C2經由電容C3在驅動晶體管Td的柵極節(jié)點和電源Vcc線之間相互串 聯(lián)連接。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在電容C3和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在作為電容Cl和C2之間的連接點的點A和信 號線DTL之間??刂茠呙杵?0提供控制脈沖P20到控制線L20??刂茠呙杵?1提供控制脈沖P21 到控制線L21??刂茠呙杵?2提供控制脈沖P22到控制線L22。順便提及,如在圖1中第 一寫入控制線WSLl和第二寫入控制線WSL2的情況,以等于在像素陣列20中以矩陣形式安排的像素電路10的行數(shù)的數(shù)目安排控制線L20、L21和L22。第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13以及控制掃描器20、21和22基于時鐘 Ck和啟動脈沖sp,設置掃描脈沖WSl和WS2和控制脈沖P20、P21和P22的定時。開關晶體管T20的漏極和源極連接在信號值輸入到驅動晶體管Td的柵極節(jié)點的 點(點B)和固定參考電勢Vofs之間,點B是電容C2的一端。開關晶體管T20的柵極連接 到控制線L20。因此,開關晶體管T20由來自控制掃描器20的控制脈沖P20控制導通。開關晶體管T21的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和漏極之間。開關晶 體管T21的柵極連接到控制線L21。因此,開關晶體管T21由來自控制掃描器21的控制脈 沖P21控制導通。開關晶體管T22的漏極和源極連接在驅動晶體管Td和有機EL元件1的陽極之間。 開關晶體管T22的柵極連接到控制線L22。因此,開關晶體管T22由來自控制掃描器22的 控制脈沖P22控制導通。圖7示出像素電路10的驅動波形。圖7示出控制脈沖P20、P21和P22、掃描脈沖 WSl和WS2、以及DTL輸入信號。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間tlO。在從時間tlO到時間tl8的不發(fā)光時段,執(zhí)行時 間tl8之后的當前幀的發(fā)光的操作。在直到時間tlO的發(fā)光時段,開關晶體管T22導通,并且對應于驅動晶體管Td的 柵極_源極電壓的電流通過有機EL元件1。在時間tlO,控制掃描器22設置控制脈沖P22為L電平,以便截止開關晶體管T22。 因此,停止提供到有機EL元件1的電流,以熄滅有機EL元件1。在時間tll,控制脈沖P22設為H電平以便導通開關晶體管T22。在時間tl2,控制 掃描器20和21設置控制脈沖P20和P21為H電平,以便導通開關晶體管T20和T21。然 后,在從時間tl2到時間tl3的時段進行閾值校正準備。在該時段,開關晶體管T20、T21和Τ22的每個處于導通狀態(tài),并且電容C2和C3之 間的中間點(點B)的電勢急劇上升,以便會聚到參考電壓Vofs。同時,電容C3的電荷通過開關晶體管T21和T22提取,并且急劇降低到有機EL元 件1的陽極電勢。也就是說,增加跨越電容C3的電壓。該操作重置由電容C3保持的電壓。接下來,在時間tl3,控制脈沖P22設為L電平,以便截止開關晶體管T22。然后, 在從時間tl3到時間tl4的時段進行閾值校正。具體地,處于導通狀態(tài)的驅動晶體管Td的漏極電流經由開關晶體管T21流入電容 C3。在此情況下,降低由電容C3保持的電壓。然而,電容C2和C3之間的中點(點B)的電勢保持參考電壓Vofs。另一方面,驅 動晶體管Td的柵極電壓隨著由電容C3保持的電壓的降低而上升。當柵極電壓和電源電勢Vcc之間的電勢差此后上升到驅動晶體管Td的閾值電壓 Vth時,流過驅動晶體管Td的電流變得非常小。在此情況下,柵極電壓幾乎停止上升。電容C3因此存儲校正用作電流驅動元件的驅動晶體管Td中固有的閾值電壓Vth 所需的電壓。在時間tl4,控制脈沖P20和P21設為L電平,以便截止開關晶體管T20和T21。從 而,完成閾值校正。
從時間tl5起執(zhí)行信號值寫入。在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間tl5,掃描脈沖WSl和 WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl寫入到圖6中的點A和點B。然后,在時間tl6,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl,并且僅采 樣晶體管Ts2繼續(xù)導通。水平選擇器11然后提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而,信號 值Vsig2輸入到圖6中的點A。點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。從而,變化 量經由電容C2輸入到點B。順便提及,電容C3保持從閾值校正操作得到的電壓。
結果,在此情況下,用于顯示的信號值(Vsigl+Δ V)的Δ V如下 [等式4]
順便提及,在此情況下,通過從驅動晶體管Td的柵極和固定電勢之間的電容排除 電容C3獲得“Cg”。 此后,在時間tl7,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體管Ts2。在時間 tl8,通過控制脈沖P22導通開關晶體管T22。從而,啟動有機EL元件1的發(fā)光。
在此情況下,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極_源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V, 將在上述(等式1)中示出的電流通過EL元件1,并且有機EL元件1以對應于用于顯示的 信號值Vsigl+ΔΥ的灰度發(fā)光。此外,因為在由電容C3保持的閾值電壓Vth作為參考的情 況下給出用于顯示的信號值Vsigl+AV,所以執(zhí)行發(fā)光操作,其中抵消每個像素中的驅動晶 體管Td的閾值電壓Vth的變化的影響。同樣在第三實施例中,如在第一和第二實施例中,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低 成本實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,在此情況下,可以通過閾值校正操作實現(xiàn)不受閾值電壓Vth的變化影響的 顯示操作。順便提及,作為第三實施例的修改的示例,用于保持閾值電壓Vth的電容C3可以 連接到電容Cl和C2之間的連接點。也就是說,基于圖5所示的第二實施例的電路配置也 是可能的。此外,可以通過兩個電容的串聯(lián)連接形成電容C3,并且電容之一(在距柵極更遠 側的電容)可以提供有上述示例中的電容C2的功能。此外,盡管圖6中控制掃描器20和21是分開的掃描器,但是可能共享一個掃描 器。例如,開關晶體管Τ20和Τ21可以由一個控制掃描器20和一個控制線L20控制導通。<2-4第四實施例〉將參照圖8到11描述第四實施例。第四實施例是其中η溝道TFT用作驅動晶體管Td并且進行閾值校正的示例。根據第四實施例的像素電路10包括有機EL元件1、驅動晶體管Td、采樣晶體管Tsl和Ts2、電容Cl和C2、以及開關晶體管T23、T24和Τ25。驅動晶體管Td、采樣晶體管Tsl 和Ts2、以及開關晶體管T23和T24是η溝道TFT。開關晶體管Τ25是ρ溝道TFT。順便提 及,電容Cel指有機EL元件1的寄生電容。作為掃描線驅動部分,除了第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13外,還提供控 制掃描器23、24和25。由η溝道TFT形成的驅動晶體管Td的源極連接到有機EL元件1的陽極。驅動晶 體管Td的漏極經由開關晶體管Τ25連接到電源Vcc線。電容Cl和C2在驅動晶體管Td的柵極和源極之間相互串聯(lián)連接。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在作為電容Cl和C2之間的連接點的點A和信 號線DTL之間。控制掃描器23提供控制脈沖P23到控制線L23??刂茠呙杵?4提供控制脈沖P24 到控制線L24。控制掃描器25提供控制脈沖P25到控制線L25。順便提及,如在圖1中第 一寫入控制線WSLl和第二寫入控制線WSL2的情況,以等于在像素陣列20中以矩陣形式安 排的像素電路10的行數(shù)的數(shù)目安排控制線L23、L24和L25。第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13以及控制掃描器23、24和25基于時鐘 ck和啟動脈沖sp,設置掃描脈沖WSl和WS2和控制脈沖P23、P24和P25的定時。開關晶體管T23的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和固定參考電勢Vofs 之間。開關晶體管T23的柵極連接到控制線L23。因此,開關晶體管T23由來自控制掃描器 23的控制脈沖P23控制導通。開關晶體管T24的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的源極和固定電勢Vss之間。 開關晶體管T24的柵極連接到控制線L24。因此,開關晶體管T24由來自控制掃描器24的 控制脈沖P24控制導通。開關晶體管T25的漏極和源極連接在驅動晶體管Td和電源電勢Vcc之間。開關 晶體管T25的柵極連接到控制線L25。因此,開關晶體管T25由來自控制掃描器25的控制 脈沖P25控制導通。圖9示出像素電路10的驅動波形。圖9示出控制脈沖P23、P24和P25、掃描脈沖 WSl和WS2、以及DTL輸入信號。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間t20。在從時間t20到時間t29的不發(fā)光時段,執(zhí)行用 于時間t29之后當前幀的發(fā)光的操作。在直到時間t20的發(fā)光時段,控制脈沖P25處于L電平,并且ρ溝道開關晶體管Τ25 導通,使得電壓Vcc施加到驅動晶體管Td。開關晶體管T23和T24以及采樣晶體管Tsl和 Ts2截止。因此,對應于驅動晶體管Td的柵極-源極電壓的電流通過有機EL元件1,以便發(fā)光。在時間t20,控制掃描器25設置控制脈沖P25為H電平,以便截止開關晶體管T25。 因此,停止提供到有機EL元件1的電流,以熄滅有機EL元件1。在時間t21,控制脈沖P24設為H電平以便導通開關晶體管T24。在時間t22,控制 掃描器23設置控制脈沖P23為H電平,以便導通開關晶體管T23。然后,在從時間t22到時間t23的時段進行閾值校正準備。具體地,通過導通開關晶體管T24,驅動晶體管Td的源極電勢(有機EL元件1的 陽極電勢)下降到固定電勢Vss。此外,通過導通開關晶體管T23,驅動晶體管Td的柵極電 勢下降到參考電勢Vofs。此后,開關晶體管T24在時間t23截止。順便提及,進行設置使得 Vss < Vofs-Vth0在時間t24,控制脈沖P25設為L電平,以便導通開關晶體管T25。從而,啟動閾值 校正。因為進行的設置使得Vss < Vofs-Vth,所以驅動晶體管Td處于導通狀態(tài)。此時, 驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs取值Vofs-Vss,并且對應于該值的電流流動。有機EL元件1的等效電路由如圖8所示的二極管和電容表示。只要陽極電勢 Vel ^ Vcat+Vthel (有機EL元件1的閾值電壓),也就是說,只要有機EL元件1的漏電流 顯著小于流過驅動晶體管Td的電流,驅動晶體管Td的電流就用于充電電容C2和Cel。此時,開關晶體管T24截止,并且阻斷驅動晶體管Td的漏極電流的電流路徑,使得 施加到有機EL元件1的電壓Vel隨著時間上升。在經過一定時間之后,驅動晶體管Td的柵極_源極電壓Vgs取為閾值電壓Vth。 此時施加到有機EL元件1的電壓Vel是Vel = Vofs-Vth ^ Vcat+Vthel。然后,由電容Cl和C2保持作為出現(xiàn)在驅動晶體管Td的柵極和源極之間的電勢差 的驅動晶體管Td的閾值電壓Vth。在時間t25,開關晶體管T25截止。從而漏極電流停止流動,以結束閾值校正操作。 此后,開關晶體管T23也截止。從時間t26起執(zhí)行信號值寫入。在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間t26,掃描脈沖WSl和 WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。此時的等效電路在圖IOA中示出。如圖 IOA所示,信號值Vsigl寫入到驅動晶體管Td的柵極和點A。然后,在時間t27,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl,并且僅采 樣晶體管Ts2繼續(xù)導通。等效電路在圖IOB中示出。水平選擇器11此時提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而,信號值Vsig2輸入到 圖IOB中的點A。點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。從而,Δν的電壓經由電 容Cl和C2輸入到驅動晶體管Td的柵極。在此情況下,用于顯示的信號值(Vsigl+Δ V)的Δ V如下。[等式δ] 順便提及,在此情況下,通過從驅動晶體管Td的柵極和源極電勢之間的電容排除 電容Cl和C2的系統(tǒng)獲得“Cg”?!癈d”表示驅動晶體管Td和固定電源Vcc之間的電容。此后,在時間t28,掃描脈沖WS2設為L電平,以便也截止采樣晶體管Ts2。然后,在時間t29,通過控制脈沖P25導通開關晶體管T25。從而啟動有機EL元件 1的發(fā)光。
在此情況下,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極_源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V, 將在上述(等式1)中示出的電流通過EL元件1,并且有機EL元件1以對應于用于顯示的 信號值Vsigl+Δ V的灰度發(fā)光。此外,因為在驅動晶體管Td的柵極和源極之間保持的閾值 電壓Vth作為參考的情況下給出用于顯示的信號值Vsigl+AV,所以執(zhí)行發(fā)光操作,其中抵 消每個像素中的驅動晶體管Td的閾值電壓Vth的變化的影響。同樣在第四實施例中,如在第一到第三實施例中,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低 成本實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,在此情況下,可以通過閾值校正操作實現(xiàn)不受閾值電壓Vth的變化影響的 顯示操作。順便提及,作為第四實施例的修改的示例,驅動晶體管Td的柵極可以連接到電容 Cl和C2之間的連接點。也就是說,基于圖5所示的第二實施例的電路配置也是可能的。此外,添加如圖11所示的遷移率校正的操作也考慮為驅動系統(tǒng)的修改示例。圖11 中直到時間t27的操作與圖9的操作類似。在此情況下,在僅采樣晶體管Ts2導通、并且從時間t27起寫入信號值Vsig2的同 時,在時間t27-2,控制脈沖P25設為L電平以便導通開關晶體管T25。因此,電流從電源 Vcc通過,驅動晶體管Td的源極電壓上升,并且進行遷移率校正。通過應用這種遷移率校正,可以進行顯示而不受每個像素中的驅動晶體管Td的 遷移率的變化的影響。因為在具有閾值校正功能和遷移率校正功能的像素電路中也可以用少量信號灰 度表示許多灰度,所以可能降低信號驅動器的成本,并且實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。順便提及,在圖11中,在采樣晶體管Ts2導通、并且輸入信號值Vsigl的同時,通 過導通開關晶體管T25來執(zhí)行遷移率校正操作。然而,存在另外的方法。例如,可以在采樣晶體管Tsl和Ts2導通并且輸入信號值Vsig2的同時,通過僅導 通開關晶體管T25來進行遷移率校正。此外,可以在輸入信號值Vsigl時和輸入信號值Vsig2時的每個時段,通過導通開 關晶體管T25來進行遷移率校正。<2-5第五實施例>將參照圖12和圖13描述第五實施例。根據第五實施例的像素電路10包括由η溝道TFT形成的驅動晶體管Td、采樣晶體 管Tsl和Ts2、電容Cl和C2、以及有機EL元件1。在此情況下,水平選擇器11在一個水平時段輸出信號值Vsigl和Vsig2以及參考 電勢Vofs到信號線DTL。作為掃描線驅動部分,除了第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13外,還提供驅 動掃描器14。驅動掃描器14驅動電源控制線DSL。順便提及,如在圖1中第一寫入控制線WSLl 和第二寫入控制線WSL2的情況,以等于在像素陣列20中以矩陣形式安排的像素電路10的 行數(shù)的數(shù)目安排電源控制線DSL。驅動掃描器14與第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13的線順序掃描同步,提 供電源脈沖DS到以行的形式布置的每個電源控制線DSL,所述電源脈沖DS作為改變到驅動電勢(Vcc)和初始電勢(Vss)的兩個值的電源電壓。順便提及,第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13以及驅動掃描器14基于時鐘 Ck和啟動脈沖sp,設置掃描脈沖WSl和WS2和電源脈沖DS的定時。由η溝道TFT形成的驅動晶體管Td的源極連接到有機EL元件1的陽極。驅動晶 體管Td的漏極連接到電源控制線DSL。電容Cl和C2在驅動晶體管Td的柵極和源極之間相互串聯(lián)連接。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在作為電容Cl和C2之間的連接點的點A和信 號線DTL之間。圖13示出像素電路10的驅動波形。圖13示出電源脈沖DS、掃描脈沖WSl和WS2、 以及DTL輸入信號。首先,假設水平選擇器11在一個水平時段順序輸出參考電勢Vofs和信號值Vsigl 和Vsig2到信號線DTL,作為如圖13所示的DTL輸入信號。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間t30。在從時間t30到時間t36的不發(fā)光時段,執(zhí)行用 于時間t36之后的當前幀的發(fā)光的操作。在直到時間t30的發(fā)光時段,電源脈沖DS =驅動電壓Vcc,并且采樣晶體管Tsl和 Ts2截止。因此,對應于驅動晶體管Td的柵極_源極電壓的電流通過有機EL元件1,以便發(fā)光。在之前幀的發(fā)光時段結束的時間t30,驅動掃描器14停止提供驅動電壓Vcc到電 源控制線DSL,并且設置電源控制線DSL為初始電壓Vss。從而,停止有機EL元件1的發(fā)光。 此時,初始化驅動晶體管Td的源極電勢Td。接下來,在水平選擇器11提供參考電勢Vofs到信號線DTL的時間t31,作為閾值 校正準備,掃描脈沖WSl和WS2設為H電平,以使得采樣晶體管Tsl和Ts2導通。此時,驅 動晶體管Td的柵極電勢固定在參考值Vofs。因為驅動晶體管Td的源極電壓固定在Vss, 所以驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs是Vgs = Vofs-Vss。在時間t32,電源脈沖DS設為驅動電壓Vcc,并且啟動閾值校正。此時,源極電壓上升,并且柵極-源極電壓Vgs變?yōu)殚撝惦妷篤th。此后,掃描脈沖 WS在時間t33設為L電平,因此,完成閾值校正。然后,從時間t34起執(zhí)行信號值寫入和遷移率校正。在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間t34,掃描脈沖WSl和 WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。因此,信號值Vsigl寫入到圖12中的驅 動晶體管Td的柵極和點A。然后,在時間t35,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl,并且僅采 樣晶體管Ts2繼續(xù)導通。水平選擇器11在此狀態(tài)下提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而,信號值Vsig2 輸入到點Α。點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。因此,電壓AV經由電容Cl 和C2輸入到驅動晶體管Td的柵極。也就是說,在此情況下,也形成用于顯示的信號值(Vsigl+AV)。
順便提及,在信號值寫入時,在提供驅動電壓Vcc并且驅動晶體管Td由電流通過 而升高源極電壓的情況下,進行遷移率校正。此后,在時間t36,掃描脈沖WS2設為L電平,以便也截止采樣晶體管Ts2。此后執(zhí) 行有機EL元件1的發(fā)光。也就是說,對應于驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的電流 通過有機EL元件1,并且有機EL元件1以對應于用于顯示的信號值(Vsigl+AV)的灰度發(fā)光。同樣在第五實施例,如在第一到第四實施例,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低成本 實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,在此情況下,可以通過閾值校正操作和遷移率校正操作實現(xiàn)不受閾值電壓 Vth或遷移率的變化影響的顯示操作。此外,在圖12的像素電路配置中,驅動晶體管Td和采樣晶體管Tsl和Ts2都由η 溝道型TFT形成。因此,可以在TFT創(chuàng)建中使用現(xiàn)有無定形硅(a-Si)工藝,這在降低TFT 基底的成本和增加屏幕尺寸方面是有利的。<2-6第六實施例>圖14示出根據第六實施例的像素電路10。該像素電路10是基于與圖5所示的第二實施例的概念類似概念的前述第五實施 例的電路配置的修改。具體地,驅動晶體管Td的柵極連接到電容Cl和C2之間的連接點。電容Cl連接 在驅動晶體管Td的柵極和源極之間。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在電容C2和信號線DTL之間。在此情況下的像素電路10的驅動波形類似于圖13的像素電路10的驅動波形是 足夠的。在信號寫入中,在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間t34,掃 描脈沖WSl和WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。因此,信號值Vsigl寫入 到圖14中的驅動晶體管Td的柵極和點A。然后,在時間t35,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl,并且僅采 樣晶體管Ts2繼續(xù)導通。水平選擇器11在此狀態(tài)下提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而,信號值Vsig2 輸入到點Α。點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。從而,電壓AV經由電容C2 輸入到驅動晶體管Td的柵極。也就是說,在此情況下,在柵極節(jié)點也形成用于顯示的信號 值(Vsigl+ΔV)。第六實施例提供與第五實施例的效果類似的效果。<2-7第七實施例〉接下來將描述第七實施例。下面要描述的第七到第十二實施例中的像素電路10基本具有以下構成元件。像素電路10具有作為發(fā)光元件的有機EL元件1。像素電路10包括驅動晶體管 Td,用于根據輸入其信號值到驅動晶體管Td的用于顯示的信號值,施加電流到發(fā)光元件。此外,像素電路10包括作為第一開關元件的采樣晶體管Tsl,其具有連接到信號 線DTL的一端,并且由第一掃描線(寫入控制線WSL1)的電勢(掃描脈沖WSl)控制導通。
此外,像素電路10包括作為第一電容的電容Cl。此外,像素電路10包括作為第二電容的電容C2,其一端是用于顯示的信號值到驅 動晶體管Td的柵極節(jié)點的輸入點。此外,像素電路10包括作為第二開關元件的采樣晶體管Ts2,其具有分別連接在 第一電容(Cl)的一端和第二電容(C2)的一端之間的一端和另一端。采樣晶體管Ts2的所 述一端和所述另一端之一連接到第一開關元件(采樣晶體管Tsl)的另一端,并且采樣晶體 管Ts2由第二掃描線(寫入控制線WSL2)的電勢(掃描脈沖WS2)控制導通。當信號值Vsigl輸出到信號線DTL時,作為掃描線驅動部分的第一寫入掃描器12 和第二寫入掃描器13使得采樣晶體管Tsl和Ts2導通,以將信號值Vsigl輸入到第一電容 (Cl)的一端和第二電容(C2)的一端。接下來,當信號值Vsig2輸出到信號線DTL時,第一寫入掃描器12和第二寫入掃 描器13僅使得采樣晶體管Tsl導通,以將信號值Vsig2輸入到第一電容(Cl)的一端和第 二電容(C2)的一端之一。此后,僅使得采樣晶體管Ts2導通,并且第一電容(Cl)的一端和第二電容(C2)的 一端相互連接。從而,在上述輸入點處獲得從信號值Vsigl和Vsig2的合成得到的用于顯 示的信號值。將參照圖15和圖16具體描述第七實施例。圖15示出像素電路10的配置示例。像素電路10具有有機EL元件1、兩個電容Cl和C2、采樣晶體管Tsl和Ts2、以及 驅動晶體管Td。采樣晶體管Tsl和Ts2是η溝道薄膜晶體管(TFT)。驅動晶體管Td是ρ 溝道TFT。有機EL元件1的陰極連接到預定布線(陰極電勢Vcat)。驅動晶體管Td的漏極和源極連接在有機EL元件1的陽極和電源Vcc線之間。電容C2連接在驅動晶體管Td的柵極節(jié)點和電源Vcc線之間。電容C2的一端是 點B。電容Cl連接在采樣晶體管Tsl和Ts2之間的連接點和電源Vcc線之間。電容Cl 的一端是點A。電容C2形成用于保持驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的存儲電容器。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在點A和信號線DTL之間。采樣晶體管Tsl的 柵極連接到寫入控制線WSLl。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接到點A和點B。采樣晶體管Ts2的柵極連接到 寫入控制線WSL2。將參照圖16描述操作。圖16示出由第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13提供到寫入控制線WSLl和 WSL2的掃描脈沖WSl和WS2。圖16還示出作為DTL輸入信號由水平選擇器11提供到信號線DTL的信號值電壓。 如圖16所示,水平選擇器11在一個水平時段內,將作為一個像素的信號值的信號值Vsigl 和Vsig2順序輸出到信號線DTL。此外,圖16通過實線示出驅動晶體管Td的柵極電壓的改變和驅動晶體管Td的漏極電壓(有機EL元件1的陽極電壓)的改變,并且通過點線示出在點A處的電壓改變。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間t41。在發(fā)光期間,掃描脈沖WSl和WS2都處于L電平, 因此采樣晶體管Tsl和Ts2截止。驅動晶體管Td根據柵極-源極電壓Vgs將在上述(等 式1)中示出的電流通過EL元件。從時間t41起執(zhí)行當前幀的發(fā)光操作。在水平選擇器11將信號值Vsigl提供到信號線DTL的時段中,掃描脈沖WSl和 WS2兩者設為H電平,以便在時間t41導通采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl的電勢寫入到驅動晶體管Td的柵極(點B)和點A。在驅動晶 體管Td的柵極電勢變?yōu)樾盘栔礦sigl的情況下,柵極-源極電壓Vgs的值出現(xiàn)改變,并且 有機EL元件1的陽極電勢變?yōu)殡妱軻x,如圖16所示。接下來,在時間t42,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體管Ts2,而采樣 晶體管Tsl繼續(xù)處于導通狀態(tài)。順便提及,采樣晶體管Tsl不必須繼續(xù)處于導通狀態(tài)。也就是說,采樣晶體管Tsl 和Ts2可以在時間t42同時截止,并且在信號線的電勢在時間t43變?yōu)樾盘栔礦sig2之后, 可以僅導通采樣晶體管Tsl。在任一情況下,在信號線的電勢在時間t43變?yōu)樾盘栔礦sig2之后,僅采樣晶體管 Tsl導通。當水平選擇器11在時間t43輸出信號值Vsig2到信號線DTL時,因為僅采樣晶 體管Tsl導通,所以信號值Vsig2寫入到點A,并且點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔?Vsig2。在一定時段之后的時間t44,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl。此后,在時間t45,掃描脈沖WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Ts2。因為將點 A連接到點B的采樣晶體管Ts2導通,所以電容Cl和電容C2相互連接以便相互電容性耦
I=I O此時驅動晶體管Td的柵極的電壓改變量(AV)是由以下(等式6)表示的值。[等式6] 其中“Cg”是從驅動晶體管Td的柵極可見的不包括電容C2的總電容(在圖7中 由點線指示)。如從(等式6)理解的,電壓改變量Δ V由電容Cl、C2和Cg以及信號值Vsigl和 Vsig2之間的差組成。此時驅動晶體管Td的柵極-源極電勢是Vsigl+ Δ V。該操作再次改變柵極-源極電壓Vgs,使得有機EL元件1的陽極電勢在經過一定 時間之后再次改變?yōu)殡妱軻y。然后,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體管Ts2。 因此,完成信號寫入。此后,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極_源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V,將在上 述(等式1)中示出的電流通過有機EL元件1,并且有機EL元件1以對應于Vsigl+AV的 灰度發(fā)光。有機EL元件1的發(fā)光時的驅動晶體管Td的柵極電勢是Vsigl+AV,并且Vsigl< Vsigl+ Δ V < Vsig2。也就是說,可以說信號電壓Vsigl和Vsig2用于通過像素內的驅動 創(chuàng)建新的信號電壓Vsigl+ Δ V0換句話說,同樣在該配置中,可以增加灰度而不用增加信號 驅動器的輸出的數(shù)目。如上所述,本示例使用電容性耦合生成反映像素內的灰度的信號電壓。因此,可能 用少量信號值的灰度表示許多灰度,降低信號驅動器的成本,并且實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,因為通過電容Cl、C2和Cg確定Δ V的值,所以即使當一個灰度的電壓減少 時,也可以通過相對大信號值Vsig2和Vsigl的值表示一個灰度的電壓。因此,即使當灰度 的數(shù)目增加時,最大信號電壓也不需要上升,并且可以降低信號驅動器的成本。將參照圖17描述根據第七實施例的像素電路10的另一驅動系統(tǒng)的示例。圖17的基本操作類似于上述圖16的基本操作。然而,共享用于控制采樣晶體管 Tsl和Ts2的掃描脈沖WS。如圖17所示,掃描脈沖(PL2)提供到某一像素電路10,以便從時間t41到時間t44 導通采樣晶體管Tsl。此外,提供掃描脈沖(PLl),以便從時間t41到時間t42導通采樣晶 體管Ts2。此外,提供掃描脈沖(PL2),以便從時間t45往下導通采樣晶體管Ts2。如從波形圖理解的,提供到采樣晶體管Tsl和Ts2的掃描脈沖相互偏移IH的時 段。在此情況下,提供一個寫入掃描器12是足夠的,如圖18所示。從寫入掃描器12 弓丨出的寫入控制線WSL-I、WSL-2、...的每一個安排用于兩行像素電路10。例如,關注于第二行的像素電路10-21、10-22、10-23...,引入寫入控制線WSL-2 和WSL3。寫入控制線WSL-2連接到像素電路10-21,10-22,10-23...中的采樣晶體管Tsl 的柵極。寫入控制線WSL-3連接到像素電路10-21、10-22、10-23...中的采樣晶體管Ts2 的柵極。例如,假設圖17的操作波形用于第二行中的像素電路10-21,從時間t41起提供到 采樣晶體管Tsl的掃描脈沖PL2,是與從時間t46起提供到緊接像素電路10-21的行前面的 行中的像素電路10-11中的采樣晶體管Ts2的掃描脈沖PL2相同的脈沖。此外,從時間t41起提供到像素電路10-21中的采樣晶體管Ts2的掃描脈沖PL1, 是與在時間t40提供到像素電路10-21的行之后的行中的像素電路10-31中的采樣晶體管 Tsl的掃描脈沖PLl相同的脈沖。順便提及,盡管在發(fā)光時段中、在時間t40通過掃描脈沖 PLl導通每個像素電路10中的采樣晶體管Tsl,但是這不影響像素操作。這是因為盡管點A 的電勢改變,但采樣晶體管Ts2截止,因此不影響柵極電勢。然后,在隨后時間t41輸入用 于像素電路10的信號值Vsigl。因此,提供一個寫入掃描器12作為掃描線驅動部分。掃描脈沖相互差別一個水平 時段的定時的共同波形的掃描脈沖,提供到像素陣列的每個水平線中的用于控制采樣晶體 管Tsl的掃描線、和用于控制采樣晶體管Ts2的掃描線。因此,可以實現(xiàn)類似于圖16的操作的操作。此外,因為提供一個寫入掃描器12是 足夠的,所以例如可能簡化顯示設備的配置,簡化柵極線,簡化掃描脈沖生成控制,并且實
現(xiàn)高產量。<2-8第八實施例>將參照圖19和圖20描述第八實施例。
圖19的像素電路10通過從上述圖15的像素電路省略電容C2形成。在圖19的 情況下,使用驅動晶體管Td的柵極和固定電源Vcc之間的寄生電容Cg代替電容C2。圖20中示出像素電路的驅動波形?;静僮黝愃朴趨⒄請D16描述的基本操作。具體地,在水平選擇器11提供信號 值Vsigl到信號線DTL的時段中,掃描脈沖WSl和WS2都設為H電平,以便在時間t51導通 采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl寫入到驅動晶體管Td的柵極(點B)和點A。在驅動晶體管 Td的柵極電勢變?yōu)樾盘栔礦sigl的情況下,柵極-源極電壓Vgs的值出現(xiàn)改變,并且有機 EL元件1的陽極電勢變?yōu)殡妱軻x,如圖20所示。接下來,在時間t52,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體管Ts2,并且采 樣晶體管Tsl繼續(xù)處于導通狀態(tài)。當水平選擇器11在時間t53輸出信號值Vsig2到信號線DTL時,因為僅采樣晶 體管Tsl導通,所以信號值Vsig2寫入到點A,并且點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔?Vsig2。在一定時段之后的時間t54,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl。此后,在時間t55,掃描脈沖WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Ts2。然后, 點A和點B相互連接,并且驅動晶體管Td的柵極由于電容Cl和C2的電容性耦合設為 Vsigl+AVo此時驅動晶體管Td的柵極的電壓改變量(AV)是由以下(等式7)表示的值。[等式7] 其中“Cg”是驅動晶體管Td的柵極和固定電勢之間的電容。如從(等式7)理解的,改變量(AV)由電容Cl和Cg以及信號值Vsigl和Vsig2 之間的差組成。此時驅動晶體管Td的柵極-源極電勢是Vsigl+ Δ V0該操作再次改變柵極_源極電壓Vgs,使得有機EL元件1的陽極電勢在經過一定 時間之后再次改變?yōu)殡妱軻y。此后,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極_源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V,將在上 述(等式1)中示出的電流通過有機EL元件1,并且有機EL元件1以對應于Vsigl+AV的 灰度發(fā)光。在圖19的電路配置中,電容Cl用作柵極-源極電壓的存儲電容器。這是因為當 寄生電容Cg低于電容Cl時,來自采樣晶體管Tsl的漏電流容易偏移驅動晶體管Td的柵極 電勢,并且因此可能出現(xiàn)圖像質量中的缺陷。因此,如圖20所示,采樣晶體管Ts2需要在時間t55電容性耦合之后繼續(xù)導通狀 態(tài)。同樣在第八實施例中,如在第七實施例中,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低成本實 現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,可以忽略像素內的電容C2,使得可以實現(xiàn)像素電路的簡化和產量的增加。<2-9第九實施例>
將參照圖21描述第九實施例。圖21的像素電路10不同于圖15的第七實施例在于,采樣晶體管Tsl連接到驅動 晶體管Td的柵極(點B)。用于像素電路10的驅動波形類似于圖16的驅動波形。具體地,同樣在此情況下,在水平選擇器11提供信號值Vsigl到信號線DTL的時 段,采樣晶體管Tsl和Ts2導通。從而,信號值Vsigl寫入到驅動晶體管Td的柵極(點B) 和點A。接下來,采樣晶體管Ts2截止,并且采樣晶體管Tsl繼續(xù)處于導通狀態(tài)。然后,水 平選擇器11輸出信號值Vsig2到信號線DTL。因此,信號值Vsig2寫入到點A,并且點A的 電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。然后,采樣晶體管Tsl截止。此后采樣晶體管Ts2導通。然后,點A和點B相互連 接,并且驅動晶體管Td的柵極由于電容Cl和C2的電容性耦合而設為Vsig2+AV。此時驅動晶體管Td的柵極的電壓改變量(AV)是由以下(等式8)表示的值。[等式8] 其中“Cg”是通過從驅動晶體管Td的柵極和固定電勢之間的電容排除電容C2獲 得的。作為該操作的結果,柵極-源極電壓Vgs =用于顯示的信號值Vsig2+AV。驅動晶 體管Td將在上述(等式1)中示出的電流通過有機EL元件1,并且有機EL元件1以對應于 Vsig2+AV的灰度發(fā)光。第九實施例可以提供與第七實施例的效果類似的效果。<2-10第十實施例>將參照圖22和圖23描述第十實施例。第十實施例是本發(fā)明到具有閾值校正功能的像素電路的應用示例。除了由有機EL元件1、驅動晶體管Td、采樣晶體管Tsl和Ts2、以及電容Cl和C2 形成其配置的圖15的配置外,該像素電路10具有由η溝道TFT形成的開關晶體管T30、T31 和Τ32和電容C3。作為掃描線驅動部分,除了第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13外,提供控制 掃描器30,31和32。由ρ溝道TFT形成的驅動晶體管Td的漏極和源極經由開關晶體管Τ32,連接在有 機EL元件1的陽極和電源Vcc線之間。電容C3的一端連接到驅動晶體管Td的柵極。電容C2連接在電容C3的另一端(點B)和電源Vcc線之間。電容Cl連接在采樣晶體管Tsl和Ts2之間的連接點(點A)和電源Vcc線之間。電容C2形成用于保持驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的存儲電容器。電容 C3用于保持閾值電壓Vth。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在點A和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的 漏極和源極連接到點A和點B。
控制掃描器30提供控制脈沖P30到控制線L30。控制掃描器31提供控制脈沖P31 到控制線L31??刂茠呙杵?2提供控制脈沖P32到控制線L32。順便提及,如在圖1中第 一寫入控制線WSLl和第二寫入控制線WSL2的情況,以等于在像素陣列20中以矩陣形式安 排的像素電路10的行數(shù)的數(shù)目安排控制線L30、L31和L32。第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13以及控制掃描器30、31和32基于時鐘 Ck和啟動脈沖sp,設置掃描脈沖WSl和WS2和控制脈沖P30、P31和P32的定時。開關晶體管T30的漏極和源極連接在信號值輸入到驅動晶體管Td的柵極節(jié)點的 點(點B)和固定參考電勢Vofs之間,點B是電容C2的一端。開關晶體管T30的柵極連接 到控制線L30。因此,開關晶體管T30由來自控制掃描器30的控制脈沖P30控制導通。開關晶體管T31的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和漏極之間。開關晶 體管T31的柵極連接到控制線L31。因此,開關晶體管T31由來自控制掃描器31的控制脈 沖P31控制導通。 開關晶體管T32的漏極和源極連接在驅動晶體管Td和有機EL元件1的陽極之間。 開關晶體管T32的柵極連接到控制線L32。因此,開關晶體管T32由來自控制掃描器32的 控制脈沖P32控制導通。圖23示出像素電路10的驅動波形。圖23示出控制脈沖P30、P31和P322、掃描 脈沖WSl和WS2、以及DTL輸入信號。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間t60。在從時間t60到時間t70的不發(fā)光時段,執(zhí)行用 于時間t70之后的當前幀的發(fā)光的操作。在直到時間t60的發(fā)光時段,開關晶體管T32導通,并且對應于驅動晶體管Td的 柵極_源極電壓的電流通過有機EL元件1。在時間t60,控制掃描器32設置控制脈沖P32為L電平,以便截止開關晶體管T32。 因此,停止提供到有機EL元件1的電流,以熄滅有機EL元件1。在時間t61,控制脈沖P32設為H電平以便導通開關晶體管T32。在時間t62,控制 掃描器30和31設置控制脈沖P30和P31為H電平,以便導通開關晶體管T30和T31。然 后,在從時間t62到時間t63的時段進行閾值校正準備。在該時段,開關晶體管T30、T31和Τ32每個處于導通狀態(tài),并且電容C2和C3之間 的中點(點B)的電勢急劇上升,以便會聚到參考電壓Vofs。同時,電容C3的電荷通過開關晶體管T31和T32提取,并且急劇降低到有機EL元 件1的陽極電勢。也就是說,增加跨越電容C3的電壓。該操作重置由電容C3保持的電壓。接下來,在時間t63,控制脈沖P32設為L電平,以便截止開關晶體管T32。然后, 在從時間t63到時間t64的時段進行閾值校正。具體地,處于導通狀態(tài)的驅動晶體管Td的漏極電流經由開關晶體管T31流入電容 C3。在此情況下,降低由電容C3保持的電壓。然而,電容C2和C3之間的中點(點B)的電勢維持參考電壓Vofs。另一方面,驅 動晶體管Td的柵極電壓隨著由電容C3保持的電壓的降低而上升。當柵極電壓和電源電勢Vcc之間的電勢差此后上升到驅動晶體管Td的閾值電壓 Vth時,流過驅動晶體管Td的電流變得非常小。在此情況下,柵極電壓幾乎停止上升。電容C3因此存儲校正用作電流驅動元件的驅動晶體管Td中固有的閾值電壓Vth所需的電壓。在時間t64,控制脈沖P30和P31設為L電平,以便截止開關晶體管T30和T31。因 此,完成閾值校正。從時間t65起執(zhí)行信號值寫入。在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間t65,掃描脈沖WSl和 WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl寫入到圖22中的點A和點B。然后,在時間t66,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體管Ts2,并且僅采 樣晶體管Tsl繼續(xù)導通。水平選擇器11然后提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而,信號 值Vsig2輸入到點A。在時間t67,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl。此后,在時間t68,掃描脈沖WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Ts2。然后,點 A到點B相互連接,并且點B由于電容Cl和C2的電容性耦合而設為Vsigl+Δ V。此時輸入驅動晶體管Td的柵極的電壓改變量(AV)是由以下(等式9)表示的值。[等式9] 其中“Cg”在此情況下是從驅動晶體管Td的柵極和固定電勢之間的電容排除電容 C3獲得的。此后,掃描脈沖WS2設為L電平,以便在時間t69也截止采樣晶體管Ts2。在時間 t70,通過控制脈沖P32導通開關晶體管T32。從而,啟動有機EL元件1的發(fā)光。在此情況下,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極_源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V, 將在上述(等式1)中示出的電流通過EL元件,并且有機EL元件1以對應于用于顯示的信 號值Vsigl+ΔΥ的灰度發(fā)光。此外,因為在由電容C3保持的閾值電壓Vth作為參考的情況 下給出用于顯示的信號值Vsigl+AV,所以執(zhí)行發(fā)光操作,其中抵消每個像素中的驅動晶體 管Td的閾值電壓Vth的變化的影響。同樣在第十實施例中,如在第七實施例中,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低成本實 現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,在此情況下,可以通過閾值校正操作實現(xiàn)不受閾值電壓Vth的變化影響的 顯示操作。順便提及,作為第十實施例的修改示例,基于圖21所示的第九實施例的電路配置 (也就是說,其中采樣晶體管Tsl的一個端子連接到點B的配置)也是可能的。此外,盡管圖22中控制掃描器30和31是分開的掃描器,但是可以共享一個掃描 器。例如,一個控制掃描器30和一個控制線L30可以執(zhí)行開關晶體管Τ30和Τ31的導通控 制。<2-11 第i^一實施例〉將參照圖24和圖25描述第i^一實施例。第十一實施例是其中η溝道TFT用作驅動晶體管Td并且進行閾值校正的示例。
根據第十一實施例的像素電路10包括有機EL元件1、驅動晶體管Td、采樣晶體管 Tsl和Ts2、電容Cl和C2、以及開關晶體管T33、T34和Τ35。驅動晶體管Td、采樣晶體管Tsl 和Ts2、以及開關晶體管T34和T35是η溝道TFT。開關晶體管Τ35是ρ溝道TFT。順便提 及,電容Cel指有機EL元件1的寄生電容。作為掃描線驅動部分,除了第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13外,還提供控 制掃描器33、34和35。由η溝道TFT形成的驅動晶體管Td的源極連接到有機EL元件1的陽極。驅動晶 體管Td的漏極經由開關晶體管Τ35連接到電源Vcc線。電容C2連接在驅動晶體管Td的柵極和源極之間。電容Cl連接在驅動晶體管Td的源極和采樣晶體管Tsl和Ts2之間的連接點(點 A)之間。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在點A和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在點A和驅動晶體管Td的柵極(點B)之間。控制掃描器33提供控制脈沖P33到控制線L33。控制掃描器34提供控制脈沖P34 到控制線L34。控制掃描器35提供控制脈沖P35到控制線L35。順便提及,如在圖1中第 一寫入控制線WSLl和第二寫入控制線WSL2的情況,以等于在像素陣列20中以矩陣形式安 排的像素電路10的行數(shù)的數(shù)目安排控制線L33、L34和L35。第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13以及控制掃描器33、34和35基于時鐘 Ck和啟動脈沖sp,設置掃描脈沖WSl和WS2和控制脈沖P33、P34和P35的定時。開關晶體管T33的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的柵極和固定參考電勢Vofs 之間。開關晶體管T33的柵極連接到控制線L33。因此,開關晶體管T33由來自控制掃描器 33的控制脈沖P33控制導通。開關晶體管T34的漏極和源極連接在驅動晶體管Td的源極和固定電勢Vss之間。 開關晶體管T34的柵極連接到控制線L34。因此,開關晶體管T34由來自控制掃描器34的 控制脈沖P34控制導通。開關晶體管T35的漏極和源極連接在驅動晶體管Td和電源電勢Vcc之間。開關 晶體管T35的柵極連接到控制線L35。因此,開關晶體管T35由來自控制掃描器35的控制 脈沖P35控制導通。圖25示出像素電路10的驅動波形。圖25示出控制脈沖P33、P34和P35、掃描脈 沖WSl和WS2、以及DTL輸入信號。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間t71。在從時間t71到時間t83的不發(fā)光時段,執(zhí)行用 于時間t83之后的當前幀的發(fā)光的操作。在直到時間t71的發(fā)光時段,控制脈沖P35處于L電平,并且ρ溝道開關晶體管T35 導通,使得電壓Vcc施加到驅動晶體管Td。開關晶體管T33和T34以及采樣晶體管Tsl和 Ts2截止。因此,對應于驅動晶體管Td的柵極_源極電壓的電流通過有機EL元件1,以便發(fā)光。在時間t71,控制掃描器35設置控制脈沖P35為H電平,以便截止開關晶體管T35。 因此,停止提供到有機EL元件1的電流,以熄滅有機EL元件1。
在時間t72,控制脈沖P34設為H電平以便導通開關晶體管T34。在時間t73,控制 掃描器33設置控制脈沖P33為H電平,以便導通開關晶體管T33。然后,在從時間t73到時 間t74的時段進行閾值校正準備。具體地,通過導通開關晶體管T34,驅動晶體管Td的源極電勢(有機EL元件1的 陽極電勢)下降到固定電勢Vss。此外,通過導通開關晶體管T33,驅動晶體管Td的柵極電 勢(點B)下降到參考電勢Vofs。此后,開關晶體管T34在時間t74截止。順便提及,進行 設置使得 Vss < Vofs-Vth。在時間t75,控制脈沖P35設為L電平,以便導通開關晶體管T35。從而,啟動閾值 校正。因為進行的設置使得Vss < Vofs-Vth,所以驅動晶體管Td處于導通狀態(tài)。此時, 驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs取值Vofs-Vss,并且對應于該值的電流流動。只要有機EL元件1的陽極電勢是Vel彡Vcat+Vthel (有機EL元件1的閾值電 壓)(有機EL元件1的漏電流顯著小于流過驅動晶體管Td的電流),電容C2和Cel就用驅 動晶體管Td的電流充電。此時,開關晶體管T34截止,并且阻斷驅動晶體管Td的漏極電流的電流路徑,使得 施加到有機EL元件1的電壓Vel隨著時間上升。在經過一定時間之后,驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs取為閾值電壓Vth。 此時施加到有機EL元件1的電壓Vel是Vel = Vofs-Vth ^ Vcat+Vthel。然后,由電容C2保持作為出現(xiàn)在驅動晶體管Td的柵極和源極之間的電勢差的驅 動晶體管Td的閾值電壓Vth。在時間t76,開關晶體管T35截止。因此,漏極電流停止流動,以結束閾值校正操 作。此后,開關晶體管T23也在時間t77截止。從時間t78起執(zhí)行信號值寫入。在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間t78,掃描脈沖WSl和 WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。因此,信號值Vsigl寫入到點A(電容 Cl)和點B(電容C2)。然后,在時間t79,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體管Ts2,并且僅采 樣晶體管Tsl繼續(xù)導通。水平選擇器11然后提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而,信號 值Vsig2輸入到點A。在時間t80,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶體管Tsl。此后,在時間t81,掃描脈沖WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Ts2。然后,點 A到點B相互連接,并且點B由于電容Cl和C2的電容性耦合而設為Vsigl+Δ V。在時間t82,掃描脈沖WS2設為L電平,以同樣截止采樣晶體管Ts2。然后,在時間t83,通過控制脈沖P35導通開關晶體管T35。從而,啟動有機EL元 件1的發(fā)光。在此情況下,驅動晶體管Td根據在此情況下的柵極_源極電壓Vgs = Vsigl+ Δ V, 將在上述(等式1)中示出的電流通過EL元件,并且有機EL元件1以對應于用于顯示的信 號值Vsigl+Δ V的灰度發(fā)光。此外,因為在驅動晶體管Td的柵極和源極之間保持的閾值電 壓Vth作為參考的情況下給出用于顯示的信號值Vsigl+AV,所以執(zhí)行發(fā)光操作,其中抵消每個像素中的驅動晶體管Td的閾值電壓Vth的變化的影響。同樣在第十一實施例中,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低成本實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,在此情況下,可以通過閾值校正操作實現(xiàn)不受閾值電壓Vth的變化影響的 顯示操作。順便提及,作為第十一實施例的修改的示例,采樣晶體管Tsl可以連接在點B(而 不是點A)和信號線DTL之間。此外,添加如圖26所示的遷移率校正的操作也考慮為驅動系統(tǒng)的修改示例。圖26 中直到時間t78的操作與圖25的操作類似。在此情況下,在采樣晶體管Tsl和Ts2導通、并且從時間t78起寫入信號值Vsigl 的同時,對于從時間t78-2到時間t78-3的時段,控制脈沖P35設為L電平,以便導通開關 晶體管T35。因此,電流從電源Vcc通過,驅動晶體管Td的源極電壓上升,并且進行遷移率 校正。順便提及,在開關晶體管T35處于導通狀態(tài)的情況下,可以通過截止采樣晶體管 Ts2來結束遷移率校正。通過應用這樣的遷移率校正,可以進行顯示而不受每個像素中的驅動晶體管Td 的遷移率的變化的影響。因為在具有閾值校正功能和遷移率校正功能的像素電路中也可以用少量信號灰 度表示許多灰度,所以可能降低信號驅動器的成本,并且實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。<2-12第十二實施例>將參照圖27到30描述第十二實施例。根據第十二實施例的像素電路10包括由η溝道TFT形成的驅動晶體管Td、采樣晶 體管Tsl和Ts2、電容Cl和C2、以及有機EL元件1。在此情況下,水平選擇器11在一個水平時段中輸出信號值Vsigl和Vsig2以及參 考電勢Vofs到信號線DTL。作為掃描線驅動部分,除了第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13外,還提供驅 動掃描器14。驅動掃描器14驅動電源控制線DSL。順便提及,如在圖1中的第一寫入控制線 WSLl和第二寫入控制線WSL2的情況,以等于在像素陣列20中以矩陣形式安排的像素電路 10的行數(shù)的數(shù)目安排電源控制線DSL。驅動掃描器14與第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13的線順序掃描同步地, 提供電源脈沖DS到以行的形式布置的每個電源控制線DSL,所述電源脈沖DS作為改變到驅 動電勢(Vcc)和初始電勢(Vss)的兩個值的電源電壓。由η溝道TFT形成的驅動晶體管Td的源極連接到有機EL元件1的陽極。驅動晶 體管Td的漏極連接到電源控制線DSL。電容C2連接在驅動晶體管Td的柵極和源極之間。電容Cl連接在驅動晶體管Td的源極和采樣晶體管Tsl和Ts2之間的連接點(點 A)之間。采樣晶體管Tsl的漏極和源極連接在點A和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的漏極和源極連接在點A和驅動晶體管Td的柵極(點B)之間。
圖28示出像素電路10的驅動波形。圖28示出電源脈沖DS、掃描脈沖WSl和WS2、 以及DTL輸入信號。首先,假設水平選擇器11在一個水平時段順序輸出參考電勢Vofs和信號值Vsigl 和Vsig2到信號線DTL,如圖28中示出為DTL輸入信號。執(zhí)行之前幀的發(fā)光直到時間t90。在從時間t90到時間t98的不發(fā)光時段,執(zhí)行用 于時間t98之后的當前幀的發(fā)光的操作。在直到時間t90的發(fā)光時段,電源脈沖DS=驅動電壓Vcc,并且采樣晶體管Tsl和 Ts2截止。因此,對應于驅動晶體管Td的柵極-源極電壓的電流通過有機EL元件1,以便發(fā)光。在之前幀的發(fā)光時段結束的時間t90,驅動掃描器14停止提供驅動電壓Vcc到電 源控制線DSL,并且設置電源控制線DSL為初始電壓Vss。從而,停止有機EL元件1的發(fā)光。 此時,初始化驅動晶體管Td的源極電勢Td。接下來,在水平選擇器11提供參考電勢Vofs到信號線DTL的時間t91,作為閾值 校正準備,掃描脈沖WSl和WS2設為H電平,以使得采樣晶體管Tsl和Ts2導通。此時,驅 動晶體管Td的柵極電勢固定在參考值Vofs。因為驅動晶體管Td的源極電壓固定在Vss, 所以驅動晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs是Vgs = Vofs-Vss。在時間t92,電源脈沖DS設為驅動電壓Vcc,并且啟動閾值校正。此時,源極電壓上升,并且柵極-源極電壓Vgs變?yōu)殚撝惦妷篤th。此后,掃描脈沖 WS在時間t93設為L電平,從而,完成閾值校正。然后,從時間t94起執(zhí)行信號值寫入和遷移率校正。在水平選擇器11正提供信號值Vsigl到信號線DTL的時間t94,掃描脈沖WSl和 WS2設為H電平,以便導通采樣晶體管Tsl和Ts2。在圖29A中示出此時的等效電路。此時,信號值Vsigl寫入到驅動晶體管Td的柵極(點B)和點A。順便提及,此時在電源脈沖DS = Vcc的情況下,電流Ids從電源控制線DSL流動。 當流過有機EL元件1的電流充分小于基于驅動電壓Vcc的電流Ids時,也就是說,當有機 EL元件1處于截止區(qū)時,有機EL元件1可以認為是電容Cel。因此,驅動晶體管Td的源極 電壓根據驅動晶體管Td的遷移率上升。當經過一定時間之后采樣晶體管Ts2截止時(時間t95),驅動晶體管Td的源極電 壓是Vx,如圖29A所示。在完成遷移率校正之后,在時間t95,掃描脈沖WS2設為L電平,以便截止采樣晶體 管Ts2,并且僅采樣晶體管Tsl繼續(xù)導通。如圖29B所示,水平選擇器11在此狀態(tài)下提供信號值Vsig2到信號線DTL。從而, 信號值Vsig2輸入到點A。此時,驅動晶體管Td的柵極處于浮置狀態(tài),并且柵極電勢根據源極電勢的改變而 改變。具體地,當驅動晶體管Td的源極電壓通過電流Ids改變電壓AVl時,柵極電勢是
Vsigl+AVl。此外,在經過一定時間之后的時間t96,掃描脈沖WSl設為L電平,以便截止采樣晶 體管Tsl。因此,如圖30A所示,電容Cl和采樣晶體管Tsl之間的連接端(點A)根據驅動晶體管Td的源極電勢的改變而改變。當驅動晶體管Td的源極電壓變?yōu)閂x+ Δ Vl+ Δ V2時, 點A變?yōu)閂sig2+ Δ V2,并且驅動晶體管Td的柵極變?yōu)閂sigl+ Δ Vl+ Δ V2。最后,在時間t97,采樣晶體管Ts2再次導通,以便通過電容性耦合改變驅動晶體 管Td的柵極電勢(圖30B)。因此,驅動晶體管Td的柵極電壓變?yōu)殡妱軻y,并且驅動晶體 管Td的源極電壓變?yōu)殡妱軻el。在時間t98之后,基于對應于驅動晶體管Td的柵極-源極 電壓Vgs的電流Ids”,以對應于用于顯示的信號值的灰度發(fā)光。同樣在第十二實施例,可能增加灰度的數(shù)目,并且以低成本實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此 外,可以通過閾值校正操作和遷移率校正操作實現(xiàn)不受閾值電壓Vth或遷移率的變化的影 響的顯示操作。此外,在圖27的像素電路配置中,驅動晶體管Td和采樣晶體管Tsl和Ts2都由η 溝道型TFT形成。因此,可以在TFT創(chuàng)建中使用現(xiàn)有無定形硅(a-Si)工藝,這在降低TFT 基底的成本和增加屏幕尺寸方面是有利的。順便提及,作為第十二實施例的修改示例,采樣晶體管Tsl可以連接在點B (而不 是點A)和信號線DTL之間。[3.到液晶顯示設備的應用示例]<3-1第十三實施例〉接下來將描述作為液晶顯示設備的實施例。圖31示出第十三實施例的配置。顯示設備的一般配置與圖1中基本相同。提供水平選擇器11作為用于液晶像素電路IOL的信號線驅動部分。水平選擇器 11在一個水平時段中輸出信號值Vsigl和Vsig2到信號線DTL。此外,提供第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13作為掃描線驅動部分。液晶像素電路IOL包括由η溝道TFT形成的采樣晶體管Tsl和Ts2、電容Cl和C2、 以及液晶元件Cle。電容Cl具有連接到用于顯示的信號值到液晶元件Cle的輸入點(點B)的一端。 電容Cl和C2在用于顯示的信號值到液晶元件Cle的輸入點(點B)和公共電極Vcom之間 相互串聯(lián)連接。作為第一開關元件的采樣晶體管Tsl連接在電容Cl的一端和信號線DTL之間。采 樣晶體管Tsl的柵極由作為第一掃描線的寫入控制線WSLl的電勢(WSl)控制導通。作為第二開關元件的采樣晶體管Ts2連接在電容Cl的另一端(作為電容Cl和C2 之間的連接點的點A)和信號線DTL之間。采樣晶體管Ts2的柵極由作為第二掃描線的寫 入控制線WSL2的電勢(WS2)控制導通。在信號值Vsigl輸出到信號線DTL的同時,第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器 13使得采樣晶體管Tsl和Ts2導通,以便輸入信號值Vsigl到電容Cl的兩端。此外,當信 號值Vsig2輸出到信號線DTL時,第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13僅使得采樣晶 體管Ts2導通,以便輸入信號值Vsig2到點A。從而,在輸入點(點B)獲得從信號值Vsigl 和Vsig2的合成得到的用于顯示的信號值。圖32A示出操作控制波形。圖32A和32B示出由第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器13提供到寫入控制線 WSLl和WSL2的掃描脈沖WSl和WS2。圖32A和32B還示出由水平選擇器11作為DTL輸入信號提供到信號線DTL的信號值電壓。執(zhí)行之前幀的顯示直到時間tlOO。從時間tlOO起執(zhí)行當前幀的顯示操作。在水平選擇器11將信號值Vsigl的電勢提供到信號線DTL的時段中,掃描脈沖 WSl和WS2兩者設為H電平,以便在時間tlOO導通采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl寫入到點A和點B。接下來,在時間tlOl,掃描脈沖WSl設為L電平,以便僅截止采樣晶體管Tsl,并且 采樣晶體管Ts2繼續(xù)處于導通狀態(tài)。因此,當水平選擇器11將信號值Vsig2輸出到信號線DTL時,將信號值Vsig2寫 入到點A,并且點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。然后,變化量經由電容Cl輸 入到點B。此時點B的電壓改變量(AV)是由以下(等式10)表示的值。[等式10] 其中“Clc”是液晶元件Cle的電容,并且“Cg”是排除電容Cl和C2的電容,作為 如從點B可見的電容。如從(等式10)理解的,電壓改變量AV由電容Cl、Clc和Cg以及信號值Vsigl 和Vsig2之間的差組成。施加到液晶元件Cle的電勢是Vsigl+AV。該操作根據用于顯示的信號值Vsigl+Δ V控制液晶元件Cle的透射率。液晶像素 電路10L以對應于用于顯示的信號值Vsigl+Δ V的灰度進行顯示。如上所述,本示例還使用電容性耦合生成反映像素內的灰度的信號電壓。因此,可 能用信號值的少量灰度表示許多灰度,降低信號驅動器的成本,并且實現(xiàn)高顏色再現(xiàn)性。此外,一個灰度的電壓可以由相對大的信號值Vsig2和Vsigl的值表示。因此,即 使當灰度的數(shù)目增加時,最大信號電壓也不需要上升,并且可以降低信號驅動器的成本。<3-2第十四實施例〉圖33中示出第十四實施例。本示例中的液晶像素電路10L也包括由η溝道TFT形成的采樣晶體管Tsl和Ts2、 電容Cl和C2、以及液晶元件Cle。作為第一開關元件的采樣晶體管Tsl具有連接到信號線DTL的一端,并且具有連 接到第一掃描線(寫入控制線WSL1)的柵極。采樣晶體管Tsl由寫入控制線WSLl的電勢 (WSl)控制導通。作為第二開關元件的采樣晶體管Ts2具有分別連接到作為用于顯示的信號值到 液晶元件Cle的輸入點的點B、和采樣晶體管Ts 1的另一端的一端和另一端。采樣晶體管 Ts2的柵極連接到第二掃描線(寫入控制線WSL2)。采樣晶體管Ts2由寫入控制線WSL2的 電勢(WS2)控制導通。電容Cl連接在采樣晶體管Tsl和Ts2之間的連接點(點A)和公共電極Vcom之 間。電容C2連接在點B和公共電極Vcom之間。
在信號值Vsigl輸出到信號線DTL的同時,第一寫入掃描器12和第二寫入掃描器 13使得采樣晶體管Tsl和Ts2導通,以便輸入信號值Vsigl到電容Cl的一端(點A)和電 容C2的一端(點B)。接下來,當信號值Vsig2輸出到信號線DTL時,第一寫入掃描器12和第二寫入掃 描器13僅使得采樣晶體管Ts2導通,以便輸入信號值Vsig2到點A。此后,僅使得采樣晶體 管Ts2導通,以便將電容Cl的一端(點A)和電容C2的一端(點B)相互連接。因此,在作 為輸入點的點B處獲得從信號值Vsigl和Vsig2的合成得到的用于顯示的信號值。圖32B示出操作控制波形。執(zhí)行之前幀的顯示直到時間tllO。從時間tllO起執(zhí)行當前幀的顯示操作。在水平選擇器11將信號值Vsigl的電勢提供到信號線DTL的時段中,掃描脈沖 WSl和WS2兩者設為H電平,以便在時間tllO導通采樣晶體管Tsl和Ts2。從而,信號值Vsigl寫入到點A和點B。接下來,在時間till,掃描脈沖WS2設為L電平,以便僅截止采樣晶體管Ts2,并且 采樣晶體管Tsl繼續(xù)處于導通狀態(tài)。因此,當水平選擇器11將信號值Vsig2輸出到信號線DTL時,將信號值Vsig2寫 入到點A,并且點A的電勢從信號值Vsigl變?yōu)樾盘栔礦sig2。此后,采樣晶體管Tsl在時間tll2截止。采樣晶體管Ts2在時間tll3導通。因此,可以通過電容性耦合改變施加到液晶的點B的電壓。此時點B的電壓改變量(AV)是由以下(等式11)表示的值。[等式11] 如從(等式11)理解的,電壓改變量Δ V由電容Cl、C2、Clc和Cg以及信號值Vsigl 和Vsig2之間的差組成。施加到液晶元件Cle的電勢是Vsigl+AV。該操作根據用于顯示的信號值Vsigl+Δ V控制液晶元件Cle的透射率。液晶像素 電路IOL以對應于用于顯示的信號值Vsigl+Δ V的灰度進行顯示。因此,獲得與前述第十三實施例的效果類似的效果。<3-3第十五實施例〉圖34中示出第十五實施例。圖34的像素電路10與圖33的第十四實施例不同在于采樣晶體管Tsl連接到點 B0用于液晶像素電路IOL的驅動波形類似于圖32Β的驅動波形。在此情況下,在信號值Vsigl輸出到信號線DTL的同時,第一寫入掃描器12和第 二寫入掃描器13使得采樣晶體管Tsl和Ts2導通,以便輸入信號值Vsigl到電容Cl的一 端(點A)和電容C2的一端(點B)。接下來,當信號值Vsig2輸出到信號線DTL時,第一寫入掃描器12和第二寫入掃 描器13僅使得采樣晶體管Tsl導通,以便輸入信號值Vsig2到點B。此后,僅使得采樣晶體 管Ts2導通,以便將電容Cl的一端(點A)和電容C2的一端(點B)相互連接。從而,在作為輸入點的點B處獲得從信號值Vsigl和Vsig2的合成得到的用于顯示的信號值。第十五實施例也提供與前述第十三和第十四實施例的效果類似的效果。[4.修改的示例]盡管上面已經描述了各種實施例,但是本發(fā)明容許更多種修改示例。例如,盡管已經假設在一個水平時段中輸出兩個信號值Vsigl和Vsig2來描述每 個實施例,但是可能在一個水平時段中輸出三個或更多信號值。也就是說,當通過在像素電 路中合成三個或更多信號值來生成用于顯示的信號值時,甚至可以用信號驅動器的少量輸 出灰度實現(xiàn)更精細的灰度的顯示。本申請包含涉及于2009年5月12日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP 2009-115197中公開的主題,在此通過引用并入其全部內容。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。
權利要求
一種顯示設備,包括像素電路,用于通過合成在一個水平時段內輸入的多個信號值來生成用于顯示的信號值,并且以對應于用于顯示的信號值的灰度進行顯示;在像素陣列上以列的形式布置的信號線,在所述像素陣列中以矩陣的形式安排所述像素電路;在所述像素陣列上以行的形式布置的掃描線;信號線驅動部分,配置為在一個水平時段內輸出作為要提供到每個像素電路的信號值的多個信號值到所述信號線;以及掃描線驅動部分,配置為通過驅動所述掃描線將一個水平時段內的多個信號值順序引入每行中的所述像素電路,所述多個信號值在所述信號線中生成。
2.如權利要求1所述的顯示設備,其中所述信號線驅動部分在一個水平時段內至少輸出第一信號值和第二信號值到所 述信號線,并且所述像素電路通過基于所述第一信號值和所述第二信號值之間的差和像素電路內存 在的電容之間的比率、合成在一個水平時段內輸入的所述第一信號值和所述第二信號值, 生成用于顯示的信號值。
3.如權利要求2所述的顯示設備, 其中所述像素電路包括發(fā)光元件;驅動晶體管,用于施加對應于所述用于顯示的信號值的電流到所述發(fā)光元件,所述用 于顯示的信號值輸入到驅動晶體管;電容,其具有作為所述用于顯示的信號值到所述驅動晶體管的柵極節(jié)點的輸入點的一端;第一開關元件,連接在所述電容的所述一端和所述信號線之間,并且由第一掃描線的 電勢控制導通;以及第二開關元件,連接在所述電容的另一端和所述信號線之間,并且由第二掃描線的電 勢控制導通;并且當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件 和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述電容的兩端,并且當所述第二 信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以將所 述第二信號值輸入到所述電容的所述另一端,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信號值 和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。
4.如權利要求3所述的顯示設備,其中所述驅動晶體管、所述第一開關元件和所述第二開關元件由n溝道薄膜晶體管形成。
5.如權利要求2所述的顯示設備, 其中所述像素電路包括發(fā)光元件;驅動晶體管,用于施加對應于所述用于顯示的信號值的電流到所述發(fā)光元件,所述用于顯示的信號值輸入到驅動晶體管;第一開關元件,其具有連接到所述信號線的一端,并且由第一掃描線的電勢控制導通;第一電容;第二電容,其具有作為所述用于顯示的信號值到所述驅動晶體管的柵極節(jié)點的輸入點 的一端;以及第二開關元件,其具有每個連接在所述第一電容的一端和所述第二電容的所述一端之 間的一端和另一端,第二開關元件的所述一端和所述另一端之一連接到所述第一開關元件 的另一端,并且第二開關元件由第二掃描線的電勢控制導通;并且當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件 和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述第一電容的所述一端和所述第 二電容的所述一端,當所述第二信號值接下來輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分 僅使得所述第一開關元件導通,以將所述第二信號值輸入到所述第一電容的所述一端和所 述第二電容的所述一端之一,然后所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以 將所述第一電容的所述一端和所述第二電容的所述一端相互連接,從而在所述輸入點處獲 得從所述第一信號值和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。
6.如權利要求5所述的顯示設備,其中所述第一開關元件的所述另一端連接到所述第一電容的所述一端,并且當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件 和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述第一電容的所述一端和所述第 二電容的所述一端,當所述第二信號值接下來輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分 僅使得所述第一開關元件導通,以將所述第二信號值輸入到所述第一電容的所述一端,然 后所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以將所述第一電容的所述一端和所 述第二電容的所述一端相互連接,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信號值和所述第二 信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。
7.如權利要求5所述的顯示設備,其中所述掃描線驅動部分將公共波形的掃描脈沖提供到所述像素陣列的每條水平線 中的所述第一掃描線和所述第二掃描線,所述掃描脈沖通過一個水平時段的定時相互不 同。
8.如權利要求5所述的顯示設備,其中所述第二電容由所述驅動晶體管的寄生電容形成。
9.如權利要求5所述的顯示設備,其中所述第一開關元件的所述另一端連接到所述第二電容的所述一端,并且當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件 和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述第一電容的所述一端和所述第 二電容的所述一端,當所述第二信號值接下來輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分 僅使得所述第一開關元件導通,以將所述第二信號值輸入到所述第二電容的所述一端,然 后所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以將所述第一電容的所述一端和所 述第二電容的所述一端相互連接,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信號值和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。
10.如權利要求3所述的顯示設備,其中所述驅動晶體管、所述第一開關元件和所述第二開關元件由n溝道薄膜晶體管形成。
11.如權利要求1所述的顯示設備,其中所述像素電路具有校正所述驅動晶體管的閾值電壓的功能。
12.如權利要求1所述的顯示設備,其中所述像素電路具有校正所述驅動晶體管的遷移率的功能。
13.如權利要求2所述的顯示設備, 其中所述像素電路包括液晶元件;電容,其具有作為所述用于顯示的信號值到所述液晶元件的輸入點的一端; 第一開關元件,連接在所述電容的所述一端和所述信號線之間,并且由第一掃描線的 電勢控制導通;以及第二開關元件,連接在所述電容的另一端和所述信號線之間,并且由第二掃描線的電 勢控制導通;并且當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件 和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述電容的兩端,并且當所述第二 信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以將所 述第二信號值輸入到所述電容的所述另一端,從而在所述輸入點處獲得從所述第一信號值 和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。
14.如權利要求2所述的顯示設備, 其中所述像素電路包括液晶元件;第一開關元件,其具有連接到所述信號線的一端,并且由第一掃描線的電勢控制導通;第一電容;第二電容,其具有作為所述用于顯示的信號值到所述液晶元件的輸入點的一端;以及 第二開關元件,其具有每個連接在所述第一電容的一端和所述第二電容的所述一端之 間的一端和另一端,第二開關元件由第二掃描線的電勢控制導通;并且當所述第一信號值輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分使得所述第一開關元件 和所述第二開關元件導通,以將所述第一信號值輸入到所述第一電容的所述一端和所述第 二電容的所述一端,當所述第二信號值接下來輸出到所述信號線時,所述掃描線驅動部分 僅使得所述第一開關元件導通,以將所述第二信號值輸入到所述第一電容的所述一端和所 述第二電容的所述一端之一,然后所述掃描線驅動部分僅使得所述第二開關元件導通,以 將所述第一電容的所述一端和所述第二電容的所述一端相互連接,從而在所述輸入點處獲 得從所述第一信號值和所述第二信號值的合成得到的所述用于顯示的信號值。
15.一種顯示設備的顯示方法,所述顯示設備包括像素電路、在其中以矩陣的形式安排 所述像素電路的像素陣列上以列的形式布置的信號線、在所述像素陣列上以行的形式布置的掃描線、配置為輸出要提供到每個像素電路的信號值到所述信號線的信號線驅動部分、 以及配置為通過驅動所述掃描線將在所述信號線中生成的信號值引入每行中的所述像素 電路的掃描線驅動部分,所述顯示方法包括以下步驟所述信號線驅動部分在一個水平時段內輸出作為要輸入到所述像素電路的信號值的 多個信號值到所述信號線;所述掃描線驅動部分將在一個水平時段內輸出到所述信號線的所述多個信號值的每 一個順序地引入像素電路;以及所述像素電路通過合成順序地弓I入的所述多個信號值生成用于顯示的信號值,并且以 對應于所述用于顯示的信號值的灰度進行顯示。
全文摘要
在此公開了一種顯示設備和顯示方法,該顯示設備包括像素電路,用于通過合成在一個水平時段內輸入的信號值生成用于顯示的信號值,并且以對應于用于顯示的信號值的灰度進行顯示;在像素陣列上以列的形式布置的信號線,在所述像素陣列中以矩陣的形式安排所述像素電路;在所述像素陣列上以行的形式布置的掃描線;信號線驅動部分,配置為在一個水平時段內輸出作為要提供到每個像素電路的信號值的各信號值到所述信號線;以及掃描線驅動部分,配置為通過驅動所述掃描線將一個水平時段內的各信號值順序引入每行中的所述像素電路,所述各信號值在所述信號線中生成。
文檔編號G09G3/32GK101887689SQ20101017571
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權日2009年5月12日
發(fā)明者內野勝秀, 山本哲郎 申請人:索尼公司