專利名稱：用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置，該顯示裝置具有包含被布置在 矩陣中的多個(gè)像素電路的像素陣列。日本專利特開Nos. 2003-255856和2003-271095是發(fā)明人已知的相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)文獻(xiàn)。
背景技術(shù)：
在有源矩陣類型的顯示設(shè)備中，其中有機(jī)電致(EL)發(fā)光元件被用在像素中，流 經(jīng)每個(gè)像素電路中的發(fā)光元件的電路由像素電路中提供的有源元件、通常是薄膜晶體管 (TFT)來控制。具體地，由于有機(jī)EL元件是電流發(fā)光元件，因此通過控制流經(jīng)EL元件的電 流量來獲得發(fā)光的輝度(gradation)。使用有機(jī)EL元件的相關(guān)領(lǐng)域像素電路的例子如圖12A所示。需要注意，雖然圖12A中僅顯示一個(gè)像素電路，但在實(shí)際顯示裝置中，mXη個(gè)如圖 12Α顯示的這樣的像素電路被布置在矩陣中，S卩，在mXn的矩陣中，以便由水平選擇器101 和寫入掃描器102選擇和驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素電路。參考圖12A，所示的像素電路包括以η溝道TFT形式的采樣晶體管Ts、保持電容器 Cs、以ρ溝道TFT形式的驅(qū)動(dòng)晶體管Td和有機(jī)EL元件1。像素電路被布置在信號(hào)線DTL 和寫入控制線WSL之間的交叉點(diǎn)。信號(hào)線DTL被連接到采樣晶體管Ts的一端，寫入控制線 WSL被連接到采樣晶體管Ts的柵極。驅(qū)動(dòng)晶體管Td和有機(jī)EL元件1被串聯(lián)連接在電源電壓Vcc和地電壓之間。此 外，采樣晶體管Ts和保持電容器Cs被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極。驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵 極-源極電壓由Vgs表示。在像素電路中，如果寫入控制線WSL被置于選擇狀態(tài)且對(duì)應(yīng)于亮度信號(hào)的信號(hào)值 被施加到信號(hào)線DTL，那么使得采樣晶體管Ts導(dǎo)通，且信號(hào)值被寫入保持電容器Cs中。寫 入保持電容器Cs中的信號(hào)電壓成為驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓。如果寫入控制線WSL被置于非選擇狀態(tài)，那么信號(hào)線DTL和驅(qū)動(dòng)晶體管Td相互電 斷開。然而，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓通過保持電容器Cs保持穩(wěn)定。那么，驅(qū)動(dòng)電流Tds 從電源電壓Vcc經(jīng)驅(qū)動(dòng)晶體管Td和有機(jī)EL元件1流向地電壓。此時(shí)，電流Ids展示出對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的值，且有機(jī) EL元件1發(fā)出具有與電流值一致的亮度的光。 具體地，在本像素電路中，來自信號(hào)線DTL的信號(hào)值電壓被寫入保持電容器Cs中 以改變驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極施加電壓以控制流到有機(jī)EL元件1的電流值從而獲取顯色 (color development)的輝度。 由于P溝道TFT形式的驅(qū)動(dòng)晶體管Td在其源極處被連接到電源電壓Vcc，且該驅(qū) 動(dòng)晶體管Td以在飽和區(qū)中正常操作的方式設(shè)計(jì)，且驅(qū)動(dòng)晶體管Td用作具有下述公式(1) 給出的值的恒定電流源
Ids = (1/2) · μ · (ff/L) · Cox · (Vgs-Vth)2 ... (1)其中Ids為流經(jīng)操作在飽和區(qū)中的晶體管的漏極和源極之間的電流，μ為遷移 率，W為溝道寬度，L為溝道長度，Cox為柵極電容，且Vth為驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓。從上述公式(1)顯然看出，在飽和區(qū)中，晶體管的漏極電流Ids由柵極-源極電壓 Vgs控制。由于柵極-源極電壓Vgs保持固定，驅(qū)動(dòng)晶體管Td用作恒定電流源，且能夠驅(qū)動(dòng) 有機(jī)EL元件1發(fā)出固定亮度的光。圖12B圖示了有機(jī)EL元件的電流-電壓(I-V)特性的隨時(shí)間(time-d印endent) 的變化。以實(shí)線表示的曲線表示了在初始狀態(tài)中的特性，而以虛線表示的另一曲線表示了 隨時(shí)間的變化之后的特性。通常，如圖12B所示，有機(jī)EL元件的I-V特性隨時(shí)間的流逝而 惡化。在圖12A的像素電路中，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的漏極電壓與有機(jī)EL元件1的隨時(shí)間的變 化一起變化。然而，由于圖12A的像素電路中的柵極-源極電壓Vgs是固定的，固定量的電 流流向有機(jī)EL元件1，而且所發(fā)光亮度不變化。簡而言之，可以執(zhí)行穩(wěn)定的輝度控制。另一方面，如果驅(qū)動(dòng)晶體管Td由η溝道TFT構(gòu)成，那么，其有可能在TFT制造中采 用相關(guān)技術(shù)的無定形硅(a-Si)工藝。這樣使得能夠減少TFT襯底的成本。圖13A示出了如下配置其中圖12A所示的像素電路中的P溝道TFT形式的驅(qū)動(dòng) 晶體管Td由η溝道TFT取代。參考圖13Α，在所示的像素電路中，驅(qū)動(dòng)晶體管Td在其漏極端處被連接到電源電 壓Vcc，在其源極處被連接到有機(jī)EL元件1的陽極，因此形成源極跟隨器電路。然而，在以此方式驅(qū)動(dòng)晶體管Td被η溝道TFT取代的情況下，由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td 在其源極處被連接到有機(jī)EL元件1，因此柵極-源極電壓Vgs與有機(jī)EL元件1的隨時(shí)間的 變化一起變化，如圖12Β所示。因此，流到有機(jī)EL元件1的電流的量變化，結(jié)果，有機(jī)EL元 件1發(fā)光亮度變化。換句話說，不能再執(zhí)行適當(dāng)?shù)妮x度控制。此夕卜，在有源矩陣類型的有機(jī)EL顯示裝置中，除了有機(jī)EL元件1的隨時(shí)間變化之 外，像素電路的組件的η溝道TFT的閾值電壓也隨著時(shí)間的流逝變化。從上述給出的公式 (1)顯然得知，如果驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓Vth變化，那么驅(qū)動(dòng)晶體管Td的漏極電流Ids 變化。因此，流到EL元件的電流的量變化，結(jié)果，EL元件發(fā)光亮度變化。此外，由于驅(qū)動(dòng)晶 體管Td的閾值和遷移率在不同像素間不同，因此根據(jù)公式(1)，在電流值中出現(xiàn)差量，且同 樣發(fā)光亮度在不同像素間不同。作為防止有機(jī)EL元件的隨時(shí)間的變化和驅(qū)動(dòng)晶體管的特性差量對(duì)發(fā)光亮度的影 響且此外包括比較少量的元件的電路，提出了如圖13B所示的電路。參考圖13B，保持電容器Cs被連接在驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極和源極之間。此外，驅(qū) 動(dòng)掃描器103對(duì)電源控制線DSL交替地施加驅(qū)動(dòng)電壓Vcc和初始電壓Vss。換句話說，驅(qū)動(dòng) 電壓Vcc和初始電壓Vss在預(yù)定時(shí)間被施加到驅(qū)動(dòng)晶體管Td。圖14圖示了圖13B的像素電路的操作波形。需要注意的是，當(dāng)圖14圖示了驅(qū)動(dòng) 晶體管Td的柵極電壓變化和源極電壓變化時(shí)，實(shí)線曲線表示例如白顯示的高輝度顯示情 況下的變化，而虛線曲線表示例如接近黑色的色彩顯示的低輝度顯示情況下的變化。首先，在時(shí)間tlOO，此時(shí)前一幀的發(fā)光時(shí)段結(jié)束，驅(qū)動(dòng)掃描器103施加初始電壓 Vss給電源控制線DSL以初始化驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極電壓。然后，在時(shí)間tlOl期間內(nèi)，在該期間內(nèi)水平選擇器101對(duì)信號(hào)線DTL施加參考值Vofs的電壓，寫入掃描器102使采樣晶體管Ts導(dǎo)通以將驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓固定為 參考值Vofs。在該情形中，從時(shí)間tl02到時(shí)間tl03的期間內(nèi)，驅(qū)動(dòng)掃描器103對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體 管Td施加驅(qū)動(dòng)電壓Vcc以促使保持電容器Cs保持驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓Vth。簡而言 之，執(zhí)行閾值校正操作。然后，在(從時(shí)間tl04到時(shí)間tl05的)期間內(nèi)，在該期間內(nèi)信號(hào)值電壓從水平選 擇器101施加到信號(hào)線DTL，采樣晶體管Ts在寫入掃描器(writescarmer)的控制下被導(dǎo) 通，以將該信號(hào)值寫入保持電容器Cs。此時(shí)，同樣執(zhí)行驅(qū)動(dòng)晶體管Td的遷移率校正。然后，根據(jù)寫入保持電容器Cs的信號(hào)值的電流流到有機(jī)EL元件1以執(zhí)行具有與 信號(hào)值一致的亮度的發(fā)光。通過上述操作，消除了在驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值或遷移率中的差量的影響。此外， 由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓保持固定值，因此流到有機(jī)EL元件1的電流不變化。 因此，即使有機(jī)EL元件1的I-V特性惡化，電流Ids仍繼續(xù)正常流動(dòng)，且發(fā)光亮度不變化。

發(fā)明內(nèi)容
在此，研究了在高輝度顯示和低輝度顯示下的驅(qū)動(dòng)晶體管Td和有機(jī)EL元件1的 電壓。圖14圖示了當(dāng)高輝度顯示和低輝度顯示時(shí)的驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極和源極的電 壓。如圖14所示，在除了閾值校正時(shí)段和閾值校正準(zhǔn)備時(shí)段以外的期間內(nèi)，當(dāng)高輝度顯示 時(shí)，柵極-源極電壓Vgs為高(VghH)，但當(dāng)?shù)洼x度顯示時(shí)，柵極-源極電壓Vgs為低(VghL)。通常，TFT展示了閾值電壓Vth響應(yīng)于其柵極_源極電壓Vgs的變化。在圖14的操作波形中，柵極-源極電壓Vgs表示當(dāng)高輝度顯示時(shí)在非發(fā)光時(shí)段內(nèi) 的電壓VgsH。另一方面，當(dāng)?shù)洼x度顯示時(shí)，柵極_源極電壓Vgs表示在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)的電壓 VgsL。如果柵極-源極電壓Vgs在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)由于輝度而變化，那么經(jīng)常用于由實(shí)線曲 線表示的高輝度顯示的像素比另一個(gè)經(jīng)常用于由虛線曲線表示的低輝度顯示的像素展示 出由于隨時(shí)間的變化而導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓Vth的更大的變化。此外，在此研究了柵極電壓變化相對(duì)于源極電壓變化。在圖13B所示的像素電路 中，由于電容器Cs被形成于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極和源極之間，即使源極電壓如上所述變 化，柵級(jí)_源極電壓Vgs也保持固定。然而，如圖15A所示的這樣的寄生電容Cgd和Cgs以及寄生電容Cws分別存在于 驅(qū)動(dòng)晶體管Td和采樣晶體管Ts中。因此，柵極電壓的變化值A(chǔ)Vg嚴(yán)格地展示出如下列公 式(2)給出的相對(duì)于源極電壓的變化AVs的變量值Δ Vg = {(Cs+Cgs)/(Cs+Cgs+Cgd+Cws)}X Δ Vs= g · Δ Vs…⑵其中g(shù) 代表(Cs+Cgs) / (Cs+Cgs+Cgd+Cws)，且是稱為升壓增益(bootstrap gain) 的值。然后，柵極-源極電壓Vgs的變化值Δ Vgs由以下給出AVgs = g · AVs-AVs= -(1-g) AVs ... (3)
換句話說，柵極-源極電壓Vgs通過(1-g) X AVs而變化，作為源極電壓Vs的變 化的結(jié)果。因此，面板的信號(hào)電壓-電流特性展示了如圖15B所示向高電壓端相對(duì)于驅(qū)動(dòng)晶 體管Td的閾值電壓Vth變化和有機(jī)EL元件1的發(fā)光電壓變化的偏移。需要注意的是，在 圖15B中的面板電流可以被當(dāng)作流向有機(jī)EL元件1的電流。如圖15B所示，雖然電流IO初始地相對(duì)于信號(hào)值VsigO流動(dòng)，但是對(duì)于經(jīng)常顯示 低輝度的像素，電流Il由于隨時(shí)間的變化以Δ VL的偏移相對(duì)于信號(hào)值VsigO流動(dòng)。另一方 面，對(duì)于經(jīng)常用于顯示高輝度的另一個(gè)像素，在同一期間內(nèi)，由于隨時(shí)間的變化而出現(xiàn)AVH 的偏移，且電流12相對(duì)于信號(hào)值VsigO流動(dòng)。例如，在電視廣播的情況中，在某時(shí)間在某部 分處顯示的那些像素相當(dāng)長時(shí)間地顯示高輝度的白色，對(duì)于這些像素，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾 值變化顯現(xiàn)明顯。然后經(jīng)常顯示低輝度的，那些像素和經(jīng)常顯示高輝度的那些像素在經(jīng)過如圖15Β 所示的固定時(shí)期后，展示出相對(duì)于同一信號(hào)值的不同電流值。如上所述，在如圖14的操作中，在除了閾值校正時(shí)段和閾值校正準(zhǔn)備時(shí)段外的時(shí) 段內(nèi)，在高輝度顯示和低輝度顯示之間的柵極-源極電壓Vgs的差異顯現(xiàn)明顯。因此，該操 作關(guān)于屏幕灼燒(screen burn)是非常不利的。在發(fā)光時(shí)段內(nèi)，柵極_源極電壓Vgs表示對(duì)應(yīng)于信號(hào)值的值，且由柵極_源極電壓 Vgs來表示輝度。因此，不可避免地，柵極-源極電壓Vgs變得針對(duì)每個(gè)像素而不同。然而， 還在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)，柵極-源極電壓Vgs中的巨大差異在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)被保持原樣，這增 加了每個(gè)像素的閾值電壓的變化程度的差異。因此，需要提供用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置，其中減少用于每個(gè)像素的 驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值的變化程度的差異，而且實(shí)現(xiàn)減少由于在電流降級(jí)(degradation)的 差異而導(dǎo)致的屏幕灼燒。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，該像素電路包 括發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管，用于當(dāng)在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，響 應(yīng)于施加在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間的信號(hào)值，對(duì)發(fā)光元件施加電流；和保持電 容器，被連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間，用于保持輸入信號(hào)值。所述驅(qū)動(dòng)方法 包括在包含非發(fā)光時(shí)段和發(fā)光時(shí)段的一個(gè)周期的發(fā)光時(shí)段內(nèi)執(zhí)行的步驟。所述步驟包括 第一步驟，終止所述發(fā)光元件的發(fā)光操作；第二步驟，將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為預(yù)定 電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極之間施加驅(qū)動(dòng)電壓以初始化所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵 極-源極電壓；第三步驟，取消所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的固定并終止在所述驅(qū)動(dòng)晶體 管的漏極和源極間的所述驅(qū)動(dòng)電壓的施加以維持所述柵極_源極電壓的初始化狀態(tài)；第四 步驟，將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為參考電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和所述源極間 施加所述驅(qū)動(dòng)電壓以執(zhí)行閾值校正，使得所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極_源極電壓能夠變得等于 所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓；第五步驟，向所述保持電容器施加作為信號(hào)值的電壓并執(zhí)行 所述驅(qū)動(dòng)晶體管的遷移率校正操作；和第六步驟，向所述發(fā)光元件提供與在其上反映了所 述信號(hào)值的所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓相對(duì)應(yīng)的電流，使得執(zhí)行所述發(fā)光元件的具 有與所述信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的亮度的發(fā)光。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種顯示裝置，包括像素陣列，包括被安置在矩陣中的多個(gè)像素電路，并且每一個(gè)像素電路包含發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管，用于當(dāng)在驅(qū)動(dòng) 晶體管的漏極和源極間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，響應(yīng)于施加在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間 的信號(hào)值，對(duì)所述發(fā)光元件供應(yīng)電流；和保持電容器，被連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源 極之間用于保持所述輸入信號(hào)值；和發(fā)光驅(qū)動(dòng)部分，被配置成施加所述信號(hào)值到所述像素 陣列的每個(gè)像素電路的保持電容器，使得所述像素電路的發(fā)光元件發(fā)射具有對(duì)應(yīng)于所述信 號(hào)值的亮度的光。所述發(fā)光驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)所述像素電路以執(zhí)行以下，作為包括非發(fā)光時(shí)段 和發(fā)光時(shí)段的一個(gè)周期的發(fā)光操作終止所述發(fā)光元件的發(fā)光操作；將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的 柵極固定為預(yù)定電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加驅(qū)動(dòng)電壓以初始化所述驅(qū) 動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓；取消所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的固定并終止在所述驅(qū)動(dòng)晶 體管的漏極和源極間的所述驅(qū)動(dòng)電壓的施加以維持所述柵極_源極電壓的初始化狀態(tài)；將 所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為參考電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加所述驅(qū) 動(dòng)電壓以執(zhí)行閾值校正，使得所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓能夠變得等于所述驅(qū)動(dòng)晶 體管的閾值電壓；向所述保持電容器施加作為信號(hào)值的電壓并執(zhí)行所述驅(qū)動(dòng)晶體管的遷移 率校正操作；和向所述發(fā)光元件提供與在其上反映了所述信號(hào)值的所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵 極_源極電壓相對(duì)應(yīng)的電流，使得執(zhí)行所述發(fā)光元件的具有與所述信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的亮度的 發(fā)光。在用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置中，由于像素電路的驅(qū)動(dòng)晶體管的柵 極_源極電壓在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)被初始化，因此每個(gè)像素的柵極_源極電壓在發(fā)光時(shí)段內(nèi)被 固定，而不管顯示輝度。簡而言之，在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)，針對(duì)每個(gè)像素，在柵極_源極電壓中沒 有出現(xiàn)差異。通過用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法和顯示裝置，在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)，不管高亮度顯示/ 低亮度顯示，能夠固定驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極_源極電壓，直到有關(guān)閾值校正的操作，而且能夠 減少針對(duì)每個(gè)像素由于高輝度顯示/低輝度顯示而在閾值變化中的差異。簡而言之，能夠 減少流向發(fā)光元件的電流的隨時(shí)間的變化中的差異。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)減少由于電流降級(jí)中 的差異而導(dǎo)致的屏幕灼燒。


圖1是示出了采用本發(fā)明的實(shí)施例的顯示裝置的配置的方框圖；圖2是示出了圖1的顯示裝置的像素電路的電路方框圖；圖3、圖4和圖5是圖示了在本發(fā)明的實(shí)施例的過程中的像素電路操作的波形圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的像素電路操作的波形圖；圖7A至7C、8A和8C、9A至9C和IOA和IOC是如圖示電路的操作的圖2所示的像 素電路的等效電路的電路圖，圖8B和圖IOB是圖示這些電路的特性的示意圖；圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的像素電路操作的波形圖；圖12A是說明相關(guān)技術(shù)的像素電路的電路方框圖；圖12B是圖示圖12A的像素電 路的EL元件的I-V特性的隨時(shí)間的變化的圖；圖13A和圖13B是示出相關(guān)技術(shù)的像素電路的電路方框圖；圖14是說明相關(guān)技術(shù)的像素電路的操作的波形圖；以及圖15A和15B是分別說明柵極電壓變化相對(duì)于源極電壓變化和隨時(shí)間降級(jí)的電路圖和圖。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖，以下述順序詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。1、顯示裝置和像素電路的配置2、在本發(fā)明的實(shí)施例的過程中考慮到的像素電路操作3、該實(shí)施例中的像素電路操作4、根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的像素電路操作1.顯示裝置和像素電路的配置圖1示出了采用本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)EL顯示裝置的配置。 參考圖1，示出的有機(jī)EL顯示裝置包括使用有機(jī)EL元件作為其發(fā)光元件而且依照 有源矩陣方法被驅(qū)動(dòng)以發(fā)光的多個(gè)像素電路10。具體地，有機(jī)EL顯示裝置包括像素矩陣20，其包括以m行η列的矩陣形式陣列的 大量像素電路10。需要注意的是，像素電路10的每一個(gè)用作紅(R)光、綠(G)光或藍(lán)(B) 光的發(fā)光像素，且這些色彩的像素電路10以預(yù)定規(guī)則陣列以構(gòu)成色彩顯示裝置。有機(jī)EL顯示裝置包括，作為驅(qū)動(dòng)像素電路10發(fā)光的組件的水平選擇器11、驅(qū)動(dòng) 掃描器12和寫入掃描器13。布置信號(hào)線DTL1、DTL2...以便在像素陣列20的列的方向上延伸，該信號(hào)線DTL1、 DTL2...用于由水平選擇器11選擇以提供對(duì)應(yīng)于作為顯示數(shù)據(jù)的亮度信號(hào)的信號(hào)值或輝 度值的電壓。這種信號(hào)線DTL1、DTL2...的編號(hào)等于設(shè)置在像素陣列20上的矩陣中的像素 電路10的列的編號(hào)。此外，布置寫入控制線WSL1、WSL2...和電源控制線DSL1、DSL2...以便在像素陣 列20的行的方向上延伸。這種寫入控制線WSL和電源控制線DSL的編號(hào)等于布置在像素 陣列20上的矩陣中的像素電路10的行的編號(hào)。寫入控制線WSL，即WSL1、WSL2...由寫入掃描器13驅(qū)動(dòng)。寫入掃描器13在預(yù) 定時(shí)間連續(xù)地提供掃描脈沖WS，即WS1、WS2...給布置在行方向上的寫入控制線WSL1、 WSL2...從而以行為單位，按行順序地掃描像素電路10。電源控制線DSL，即DSL1、DSL2...由驅(qū)動(dòng)掃描器12驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)掃描器12以與寫 入掃描器13的行順序掃描的時(shí)間關(guān)系，連續(xù)地提供電源脈沖DS，即DS1、DS2...給電源控 制線DSL1、DSL2...電源脈沖DS，即DS1、DS2...展示出在驅(qū)動(dòng)電壓Vcc和初始電壓Vss兩 個(gè)值之間改變的電源電壓。需要注意的是，驅(qū)動(dòng)掃描器12和寫入掃描器13基于時(shí)鐘ck和起始脈沖sp設(shè)定 掃描脈沖WS和電源脈沖DS的時(shí)序。水平選擇器11以與寫入掃描器13的行順序掃描的時(shí)間關(guān)系，向像素電路10提供 信號(hào)值電壓Vsig作為輸入信號(hào)和向布置在列的方向上的信號(hào)線DTL1、DTL2...提供參考值 Vofs的電壓。圖2示出像素電路10的配置的例子。這樣的像素電路10被布置于如同圖1的配 置中的像素電路10的矩陣中。需要注意的是，在圖2中，為了簡化說明而僅示出布置于信 號(hào)線DTL與寫入控制線WSL和電壓控制線DSL交叉的位置的一個(gè)像素電路10。
參考圖2，所示的像素電路10包括用作發(fā)光元件的有機(jī)EL元件1、單個(gè)保持電容 器Cs和作為采樣晶體管Ts和驅(qū)動(dòng)晶體管Td的薄膜晶體管(TFT)。保持電容器Cs在其一個(gè)端處被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極，在其另一個(gè)端處被 連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極。像素電路10的發(fā)光元件例如是二極管結(jié)構(gòu)，而且其具有陽極和陰極的有機(jī)EL元 件1。有機(jī)EL元件1在其陽極處被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極，在其陰極處被連接到預(yù)定 的配線，即，陰極電壓Vcat。采樣晶體管Ts在其漏極和源極之一處被連接到信號(hào)線DTL，且在其漏極和源極之 另一個(gè)處被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極。此外，采樣晶體管Ts在其柵極處被連接到寫入控制線WSL。驅(qū)動(dòng)晶體管Td在其漏極處被連接到電源控制線DSL。基本上按下列方式執(zhí)行有機(jī)EL元件1的發(fā)光驅(qū)動(dòng)。在信號(hào)值電壓Vsig被施加到信號(hào)線DTL時(shí)，由從寫入掃描器13通過寫入控制線 WSL而向其提供的掃描脈沖WS來導(dǎo)通采樣晶體管Ts。然后，來自信號(hào)線DTL的信號(hào)值電壓 Vsig被寫入保持電容器Cs。驅(qū)動(dòng)晶體管Td接收來自電源控制線DSL的電流的供應(yīng)，從驅(qū)動(dòng)掃描器12施加驅(qū) 動(dòng)電壓Vcc到該電源控制線DSL，且驅(qū)動(dòng)晶體管Td根據(jù)保持在保持電容器Cs中的信號(hào)電壓 來提供電流Ids給有機(jī)EL元件1，以使得有機(jī)EL元件1發(fā)光。簡而言之，當(dāng)信號(hào)值電壓Vsig，即輝度值，在每一幀時(shí)段內(nèi)被寫入保持電容器Cs 時(shí)，響應(yīng)于將要顯示的輝度，確定驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs。 由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td操作在其飽和區(qū)中，其用作對(duì)有機(jī)EL元件1的恒定電流源，并 且根據(jù)柵極_源極電壓Vgs提供電流Ids給有機(jī)EL元件1。然后，有機(jī)EL元件1發(fā)出對(duì)應(yīng) 于輝度值的亮度的光。2、在本發(fā)明的實(shí)施例的過程中考慮到的像素電路操作本發(fā)明用于通過減少如上所述的針對(duì)每一個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的變 化程度的差異，實(shí)現(xiàn)了減少由于電流降級(jí)中的差異而導(dǎo)致的屏幕灼燒。為什么作為隨時(shí)間的變化的閾值電壓的變化程度出現(xiàn)差異的原因是，由于在高輝 度顯示時(shí)驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓和在低輝度顯示時(shí)驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極 電壓之間出現(xiàn)差異，對(duì)經(jīng)常顯示高輝度的那些像素，變化顯著地出現(xiàn)。然而，在發(fā)光階段內(nèi)，由于柵極-源極電壓Vgs具有對(duì)應(yīng)于信號(hào)值的值，而且由柵 極_源極電壓Vgs表示輝度，因此其不能避免操作中的一條原則，即柵極_源極電壓Vgs對(duì) 每個(gè)像素而不同。然而，同樣在不發(fā)光階段內(nèi)，由于在柵極-源極電壓Vgs中的大差異照原 樣保持，因此這提高了閾值電壓的變化程度對(duì)每個(gè)像素的差異。因此，為了減少在閾值電壓的變化程度對(duì)每個(gè)像素的差異，有效地消除驅(qū)動(dòng)晶體 管Td的柵極-源極電壓的差異，而不管是顯示高輝度還是顯示低輝度。在相關(guān)技術(shù)，在如圖14中的時(shí)間tlOO至tlOl的時(shí)段內(nèi)，即，在閾值校正準(zhǔn)備開始 之前的時(shí)段內(nèi)，高輝度顯示時(shí)的柵極_源極電壓Vgs等于電壓VgsH，而低輝度顯示時(shí)的柵 極_源極電壓Vgs等于電壓VgsL。以這種方法，其中柵極_源極電壓的差異的期間變長，閾 值的差異在長時(shí)間顯示高輝度的那些像素和長時(shí)間顯示低輝度的那些像素之間變得顯著。
因此，如果反過來，在閾值校正準(zhǔn)備開始之前的時(shí)段內(nèi)，柵極-源極電壓可以被固 定，不管是顯示高輝度還是顯示低輝度，那么可以減少在閾值的變化程度的差異。因此，已經(jīng)發(fā)明了在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)在關(guān)于閾值校正的操作之前的時(shí)段內(nèi)固定柵 極-源極電壓Vgs而不管輝度顯示的多種操作方法，其中關(guān)于閾值校正的操作即作為閾值 校正準(zhǔn)備。如下，參考圖3、圖4和圖5，詳細(xì)描述了用于這種目的而考慮的像素電路操作。需要注意的是，在用于圖示本發(fā)明的實(shí)施例的像素電路操作的圖3、圖4、圖5和圖 6、圖11中，圖示了由寫入掃描器13經(jīng)寫入控制線WSL施加到采樣晶體管Ts的柵極的掃描 脈沖WS。而且，圖示了從驅(qū)動(dòng)掃描器12經(jīng)電源控制線DSL提供的電源脈沖DS。作為電源脈 沖DS，施加了驅(qū)動(dòng)電壓Vss或初始電壓Vss。此外，作為DTL輸入信號(hào)，圖示了通過水平選擇器11施加到信號(hào)線DTL的電壓。該 電壓由信號(hào)值Vsig或參考值Vofs給出。此外，分別圖示驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓的變化和源極電壓的變化，作為Td柵極 和Td源極。此外，參考柵極電壓和源極電壓的變化的圖示，實(shí)線曲線表示了高輝度顯示的變 化，而虛線曲線表示了低輝度顯示的變化。描述了圖3中的像素電路操作。直到時(shí)間t30，執(zhí)行前一幀的光的發(fā)射，在時(shí)間t30后，執(zhí)行用于當(dāng)前幀的一個(gè)周 期的發(fā)光操作。在時(shí)間t30，電源脈沖DS被設(shè)置為初始電壓Vss。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電 壓和源極電壓降低。源極電壓降低到初始電壓Vss，柵極電壓響應(yīng)于緊挨著的先前狀態(tài)中的 柵極-源極電壓Vgs而降低。由于以此方式電源脈沖DS被設(shè)置為初始電壓Vss而且驅(qū)動(dòng)單元Vcc的供應(yīng)被終 止，有機(jī)EL元件1被截止以終止發(fā)光，這樣進(jìn)入到非發(fā)光時(shí)段。于是，在從時(shí)間t31到時(shí)間t32的時(shí)段內(nèi)，掃描脈沖WS被設(shè)為H電平以使采樣晶 體管Ts導(dǎo)通。在此時(shí)段內(nèi)，參考值Vofs通過水平選擇器11被施加到信號(hào)線DTL。簡而言之，在該例子中，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓被初始化為參考值VofS。于是， 由于源極電壓被固定為初始電壓Vss，柵極-源極電壓Vgs等于Vofs-Vss。相應(yīng)地，不管高亮度顯示/低亮度顯示，柵極-源極電壓Vgs是固定的。換句話說， 高輝度顯示時(shí)的電壓VgsH等于低輝度顯示時(shí)的電壓VgsL。此后，保持該狀態(tài)。于是，在參考值Vofs被施加到信號(hào)線DTL的時(shí)間t33，掃描脈 沖WS被改變?yōu)镠電平以使采樣晶體管Ts導(dǎo)通，從而執(zhí)行閾值校正準(zhǔn)備。在時(shí)間t34，電源脈沖DS被設(shè)為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc以啟動(dòng)閾值校正。此時(shí)，源極電壓 升高直到柵極-源極電壓Vgs變得等于閾值電壓Vth。在時(shí)間t35，掃描脈沖WS被設(shè)置為 L電平，從而終止閾值校正。然后，在時(shí)間t36，當(dāng)信號(hào)值Vsig被施加到信號(hào)線DTL的時(shí)候，掃描脈沖WS被設(shè)置 為H電平以使采樣晶體管Ts導(dǎo)通，以執(zhí)行信號(hào)值Vsig的寫入和遷移率校正。信號(hào)值Vsig 被寫入電容器Cs。
此后，在時(shí)間t37，掃描脈沖WS被設(shè)為L電平，以截止采樣晶體管Ts，此后，執(zhí)行有 機(jī)EL元件1的發(fā)光。具體地，對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓的電流流經(jīng)有機(jī)EL 元件1，使得有機(jī)EL元件1發(fā)出對(duì)應(yīng)于信號(hào)值Vsig的輝度的光。如上所述，執(zhí)行圖3所示的像素電路操作，以便在非發(fā)光時(shí)段開始后，當(dāng)信號(hào)線 DTL的電壓是參考值Vofs時(shí)，采樣晶體管Ts導(dǎo)通，以初始化驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電 壓，而不管輝度。因此，可以縮短由低輝度顯示/高輝度顯示產(chǎn)生的柵極-源極電壓Vgs中出現(xiàn)差 異的時(shí)段。然而，通過與圖14的對(duì)比中可以識(shí)別，其中執(zhí)行低輝度顯示，在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)的 柵極-源極電壓Vgs比相關(guān)技術(shù)像素電路操作中的增加。因此，存在缺點(diǎn)，即具有執(zhí)行低輝 度顯示的像素的電流降級(jí)進(jìn)度過快。圖4圖示了其中采用掃描脈沖WS從而終止發(fā)光的方法的例子。參考圖4，直到時(shí)間t40，執(zhí)行前一幀的發(fā)光，在時(shí)間t40至t41的時(shí)段內(nèi)，掃描脈 沖WS被設(shè)為H電平以終止發(fā)光。具體地，當(dāng)信號(hào)線DTL被設(shè)為參考值Vofs，采樣晶體管TS 被導(dǎo)通以將驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓設(shè)為參考值Vofs。換句話說，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵 極-源極電壓Vgs被設(shè)為低于閾值電壓Vth，以阻止電流流到有機(jī)EL元件1，從而終止發(fā)光。 源極電壓變得等于有機(jī)EL元件1的閾值電壓Vthel+陰極電壓Vcat0此后，在時(shí)間t42，電源脈沖DS被設(shè)為初始電壓Vss。因此，柵極電壓和源極電壓 按如4所示的方式變化。而且在這個(gè)例子中，不管高亮度顯示/低亮度顯示，柵極_源極電壓Vgs是固定 的。換句話說，當(dāng)高輝度顯示時(shí)的電壓VgsH等于當(dāng)?shù)洼x度顯示時(shí)的電壓VgsL。需要注意的是，在時(shí)間t43至t47的時(shí)段內(nèi)的操作類似于在時(shí)間t33至t37的時(shí) 段內(nèi)的操作。而且通過描述的操作，可以縮短出現(xiàn)由于低亮度顯示/高亮度顯示而導(dǎo)致的柵 極_源極電壓Vgs的差異的時(shí)段。然而，在圖4的操作中，由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs被設(shè)為低于其 閾值電壓，以執(zhí)行終止其發(fā)光，當(dāng)電源控制線DSL的電源脈沖DS等于初始電壓Vss時(shí)，施加 在有機(jī)EL元件1的反向偏壓(reverse bias)電壓變低。通常，如果反向偏壓電壓下降，那么有機(jī)EL元件1的效率的降級(jí)程度增加。因此， 即使在經(jīng)過一固定時(shí)期后，縮短出現(xiàn)由于低輝度顯示/高輝度顯示而在柵極-源極電壓Vgs 的差異的時(shí)段，以減少電流降級(jí)的差異，亮度的降級(jí)也增加。相反，也可能將用電源控制線DSL的電源脈沖DS施加的電壓設(shè)置為低于初始電壓 Vss的值，以增加施加到有機(jī)EL元件1的反向偏壓電壓。然而，這需要電源電壓的增加的幅 度，且在用于輸出電源電壓的元件的耐用特性方面不利。圖5的像素電路操作是以上參考圖3和圖4描述的操作方法的組合。參考圖5，執(zhí)行前一幀中的發(fā)光直到時(shí)間t50，而且在從時(shí)間t50至t51的時(shí)段內(nèi)， 掃描脈沖WS被設(shè)置為H電平，以終止發(fā)光。具體地，類似于圖4中的情況，驅(qū)動(dòng)晶體管Td 的柵極電壓被設(shè)為參考值Vofs，使得驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs變得低于驅(qū)動(dòng)晶 體管Td的閾值電壓Vth，以阻止電流流到有機(jī)EL元件1。源極電壓變得等于有機(jī)EL元件1的閾值電壓Vthel+陰極電壓Vcat。此后，在時(shí)間t52，電源脈沖DS被設(shè)為初始電壓Vss。因此，柵極電壓和源極電壓 以如圖5所示的方式變化。此外，在時(shí)間t53至t54的時(shí)段內(nèi)，在該時(shí)段內(nèi)，參考值Vofs從水平選擇器11被 施加到信號(hào)線DTL，掃描脈沖WS被設(shè)置為H電平以執(zhí)行電壓初始化。在該例子中，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓被初始化為參考值Vofs。同時(shí)，電源脈 沖DS等于初始電壓Vss，且源極電壓被固定到初始電壓Vss。柵極-源極電壓Vgs等于 Vofs-Vss。相應(yīng)地，不管高輝度顯示/低輝度顯示，柵極_源極電壓Vgs是固定的。需要注意的是，在從時(shí)間t55至t59的時(shí)段內(nèi)的操作類似于在從時(shí)間t33至t37 的時(shí)段內(nèi)的操作。在這個(gè)例子中，類似于圖3的操作，其中執(zhí)行低輝度顯示，在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)的柵 極-源極電壓Vgs變得高于在從時(shí)間t53到時(shí)間t56的時(shí)段內(nèi)的相關(guān)技術(shù)電路操作中的柵 極-源極電壓。因此，具有執(zhí)行低輝度顯示的像素的電流降級(jí)傾向于比相關(guān)領(lǐng)域的電路操 作中的電流降級(jí)發(fā)展得更快。此外，在從在時(shí)間t52至t53的時(shí)段內(nèi)，施加到有機(jī)EL元件1的反向偏壓電壓與 圖4中的操作類似地下降。如上所述，在圖3、圖4和圖5的操作例子中，在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)在執(zhí)行有關(guān)閾值校正 的操作、即閾值校正準(zhǔn)備之前的時(shí)段內(nèi)，柵極-源極電壓Vgs為固定的，而不考慮顯示輝度。 因此，有可能減少針對(duì)每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓的變化程度的差異，由此實(shí)現(xiàn) 減少由于在電流輝度的差異而導(dǎo)致的屏幕灼燒。在這點(diǎn)上，該操作例子考慮了有用的電路 操作。然而，操作例子各自具有其上述描述中的一些缺點(diǎn)。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，考慮了上述電路操作中的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更有用的像素電 路操作。3、本實(shí)施例中的像素電路操作圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的像素電路操作。通過另外參考圖7A至圖IOC 的等效電路等，像素電路操作詳細(xì)描述如下。直到圖6中的時(shí)間t0，執(zhí)行前一幀的發(fā)光。在發(fā)光狀態(tài)中的等效電路如圖7A所
7J\ ο具體地，驅(qū)動(dòng)電壓Vcc被提供給電源控制線DSL。采樣晶體管Ts處于截止?fàn)顟B(tài)。 此時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td被設(shè)置為在其飽和區(qū)中操作，流到有機(jī)EL元件1的電流Ids假定 根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs按上文給出的公式(1)表示的值。在圖6中的時(shí)間t0之后，執(zhí)行用于在當(dāng)前幀中發(fā)光的一個(gè)周期的操作。這一個(gè)周期是直到對(duì)應(yīng)于下一幀的時(shí)間t0的定時(shí)的時(shí)段。在時(shí)間t0，驅(qū)動(dòng)掃描器12設(shè)置電源控制線DSL為初始電壓Vss。初始電壓Vss被設(shè)置為低于閾值電壓Vthel和有機(jī)EL元件1的陰極電壓Vcat之 和。簡而言之，設(shè)置初始電壓Vss以滿足Vss < Vthe 1+Vcat。因此，有機(jī)EL元件1終止發(fā)光，且流向圖7B所示的電源控制線DSL和有機(jī)EL元 件1的陽極的電流被充電到初始電壓Vss。換句話說，在圖6中，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極電壓 降到初始電壓Vss。
在從時(shí)間tl到時(shí)間t3的時(shí)段內(nèi)，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的初 始化。在時(shí)間tl，通過水平選擇器11，信號(hào)線DTL被設(shè)置為參考值的電壓Vofs。在信號(hào) 線DTL具有參考值的電壓Vofs時(shí)段內(nèi)，掃描脈沖WS被設(shè)為H電平以導(dǎo)通采樣晶體管Ts。 因此，參考值Vofs被施加到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極，如圖7C所示，且柵極電壓變得等于參考 值Vofs。有機(jī)EL元件1的陽極的電壓保持初始電壓Vss。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極_源極電壓足夠高于柵極_源極電壓Vgs。于是在時(shí)間t2，電源控制線DSL的電源脈沖DS被設(shè)為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc。因此，電流 從電源控制線DSL流向有機(jī)EL元件1的陽極，如圖8A所示。由圖8A所示的二極管和電容器Cel表示有機(jī)EL元件1的等效電路。因此，只要 有機(jī)EL元件1的陽極電壓Vel滿足Vel ( Vcat+Vthel，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的電流被用于對(duì)電 容器Cs和電容器Cel充電。只要有機(jī)EL元件1的陽極電壓Vel滿足Vel彡Vcat+Vthel, 該表達(dá)式表示有機(jī)EL元件1的漏電流比流到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的電流低得多。此時(shí)，陽極電壓Vel，即驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極電壓隨著時(shí)間一起提高，如圖8B所 示。經(jīng)過一段固定的時(shí)間段之后，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓假定閾值電壓Vth的值。此時(shí)，滿足Vel =Vofs-Vth彡Vcat+Vthel。此后，在時(shí)間t3，掃描脈沖WS改變?yōu)?L電平，以截止采樣晶體管Ts，從而完成Vgs初始化操作。此外，在時(shí)間t4，電源脈沖DS被 設(shè)置為如在圖8C中所看到的初始電壓Vss。具體地，如圖6所示，在該時(shí)間t3，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs被初始化 為閾值電壓Vth。然后，在時(shí)間t4，電源控制線DSL從驅(qū)動(dòng)電壓Vcc被改變到初始電壓Vss，因此，驅(qū) 動(dòng)晶體管Td的柵極電壓和源極電壓下降。具體地，源極電壓下降到初始電壓Vss，而柵極電 壓響應(yīng)于緊挨著的先前的柵極_源極電壓Vgs而下降，其等于閾值電壓Vth。簡而言之，不管高輝度顯示/低輝度顯示，柵極_源極電壓Vgs被初始化為閾值電 壓Vth。然后，保持該狀態(tài)直到在時(shí)間t5開始閾值校正準(zhǔn)備。此后，在從時(shí)間t5到時(shí)間t6的時(shí)段內(nèi)執(zhí)行閾值校正操作的準(zhǔn)備。當(dāng)信號(hào)線DTL 等于參考值Vofs時(shí)，掃描脈沖WS被設(shè)為H電平，以導(dǎo)通采樣晶體管Ts，如圖示圖9A。因此，如圖6所示，使驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓等于參考值Vofs的電壓的電壓。此時(shí)，由于電源控制線DSL保持初始電壓Vss，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓具 有Vofs-Vss的值。這樣，將驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓和源極電壓設(shè)置為足夠高于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的 閾值電壓Vth，這為閾值校正操作做準(zhǔn)備。相應(yīng)地，需要設(shè)置參考值Vofs的電壓和初始電壓 Vss 以滿足 Vofs-Vss > Vth。在從時(shí)間t6到時(shí)間t7的時(shí)段內(nèi)，執(zhí)行閾值校正操作。在這個(gè)例子中，電源控制線DSL的電源脈沖DS被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc。因此，電流 如圖9B所示流動(dòng)。而且在這個(gè)例子中，只要有機(jī)EL元件1的漏電流遠(yuǎn)小于流到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的電 流，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的電流就被用于對(duì)保持電容器Cs和電容器Cel充電。此時(shí)，陽極電壓Vel，即驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極電壓，隨著時(shí)間的流逝而升高，如圖8B所示。在經(jīng)過一個(gè)固定時(shí)間段之后，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓假定閾值電壓Vth 的值。此時(shí)，滿足 Vel = Vofs-Vth 彡 Vcat+Vthel。此后，在時(shí)間t7，掃描脈沖WS被設(shè)置為L電平，且采樣晶體管Ts被截止以完成閾 值校正操作，如圖9C所示。然后，信號(hào)線電壓變?yōu)殡妷篤sig，于是在時(shí)間t8，掃描脈沖WS被設(shè)置為H電平，且 采樣晶體管Ts被導(dǎo)通，以便信號(hào)值電壓Vsig被輸入給驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極，如圖IOA所示。信號(hào)線電壓Vsig表示與輝度相對(duì)應(yīng)的電壓。由于采樣晶體管Ts導(dǎo)通，因此驅(qū)動(dòng) 晶體管Td的柵極電壓變?yōu)樾盘?hào)值電壓Vsig的電壓。然而，由于電源控制線DSL表示驅(qū)動(dòng) 電壓Vcc，電流流動(dòng)，且采樣晶體管Ts的源極電壓隨著時(shí)間流逝而升高。此時(shí)，如果驅(qū)動(dòng)晶體管Td的源極電壓沒有超過閾值電壓Vthel和有機(jī)EL元件1 的陰極電壓Vcat之和，那么驅(qū)動(dòng)晶體管Td的電流被用于對(duì)保持電容器Cs和電容器Cel充 電。換句話說，如果有機(jī)EL元件1的漏電流遠(yuǎn)低于流到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的電流，那么有機(jī)EL 元件1的電流被用于充電。然后在此時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值校正操作已經(jīng)完成，從驅(qū)動(dòng)晶體管Td提供 的電流表示遷移率μ。具體地，在遷移率高時(shí)，此時(shí)的電流量大，而且源極電壓的升高的速度高。相反，在 遷移率低時(shí)，此時(shí)電流量小，源極電壓的升高速度低。圖IOB表示在遷移率高時(shí)和遷移率高 時(shí)低時(shí)的源極電壓的升高。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極_源極電壓下降，反映著遷移率，且經(jīng)過一個(gè)固定的時(shí) 間段，其變?yōu)榈扔谟糜谕耆Ｕw移率的柵極_源極電壓Vgs。以相同的方法，在從時(shí)間t8到t9的時(shí)段內(nèi)，執(zhí)行信號(hào)值電壓Vsig向保持電容器 Cs的寫入和遷移率校正。然后，在時(shí)間t9，掃描脈沖WS下降，且采樣晶體管Ts被截止以終止信號(hào)值寫入，且 有機(jī)EL元件1發(fā)光。由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極_源極電壓Vgs是固定的，驅(qū)動(dòng)晶體管Td提供固定的 電流Ids’給有機(jī)EL元件1，如圖IOC所示。在點(diǎn)B處的陽極電壓Vel，即有機(jī)EL元件1的 陽極電壓，升高到電壓Vx，通過該電壓Vx，固定電流Ids’流向有機(jī)EL元件1，且有機(jī)EL元 件1發(fā)光。此后，發(fā)光繼續(xù)直到下一個(gè)發(fā)光周期，S卩，直到下一幀的時(shí)間t0。需要注意的是，在上述的這種操作中，如果經(jīng)過了有機(jī)EL元件1的發(fā)光時(shí)間的長 時(shí)段，那么有機(jī)EL元件1的I-V的特性變化。因此，同樣在圖8C中的點(diǎn)B處的電壓變化。然而，由于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs被保留為固定值，流到有機(jī)EL元 件1的電流不改變。因此，即使有機(jī)EL元件1的I-V的特性降級(jí)，固定電流總是繼續(xù)流動(dòng)， 且EL元件的亮度不改變。此外，通過上述實(shí)施例的像素電路操作，非發(fā)光時(shí)段內(nèi)的柵極-源極電壓Vgs被保 持固定，而不考慮顯示輝度。因此，有可能減少針對(duì)每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓 的變化程度的差異，由此實(shí)現(xiàn)減少由于在電流輝度中的差異而導(dǎo)致的屏幕灼燒。此外，可以 消除參考圖3、圖4和圖5在上述描述的操作中涉及的缺點(diǎn)。
首先，在從時(shí)間tl至t3的時(shí)段內(nèi)，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極_源極電壓被初始化，以 等于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值電壓Vth。然后直到時(shí)間t5，此時(shí)閾值校正準(zhǔn)備開始，即在非發(fā) 光時(shí)段的大部分時(shí)間內(nèi)，柵極_源極電壓Vgs被保持為與閾值電壓Vth相等。換句話說，不考慮是執(zhí)行高輝度顯示還是執(zhí)行低輝度顯示，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵 極-源極電壓可以在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)在執(zhí)行有關(guān)執(zhí)行閾值校正的操作前保持固定。因此，可以最小化由于高輝度顯示/低輝度顯示而在驅(qū)動(dòng)晶體管Td的閾值變化中 的差異。換句話說，可以最小化流向發(fā)光器件的電流的隨時(shí)間的變化的差異。結(jié)果，可以實(shí) 現(xiàn)使得降低由于電流降級(jí)中的差異而導(dǎo)致的屏幕灼燒。此外，基本上類似于在閾值校正操作中的，執(zhí)行柵極-源極電壓Vgs的初始化。通 過在有機(jī)EL元件1的發(fā)光停止后執(zhí)行如剛才所述的這種初始化操作，能夠使驅(qū)動(dòng)晶體管Td 的柵極_源極電壓Vgs低于參考圖14上述的、作為相關(guān)領(lǐng)域電路操作的操作中的柵極-源 極電壓Vgs。例如，在圖14中的低輝度顯示時(shí)，在閾值校正準(zhǔn)備開始前的一個(gè)時(shí)段內(nèi)，柵極-源 極電壓Vgs保持與電壓VgsL相等。相反，在當(dāng)前操作的情況下，柵極-源極電壓Vgs等于 低于電壓VgsL的閾值電壓Vth。如上所述，通常TFT受到響應(yīng)于其柵極-源極電壓Vgs的、閾值電壓Vth的變化的 影響。于是，隨著柵極_源極電壓Vgs增加，閾值電壓Vth的變化程度增加。因此，在本例子的情況下，閾值電壓Vth的變化程度可能比在圖14的低輝度顯示 時(shí)的變化程度有所減少。關(guān)于這點(diǎn)，本例子的操作沒有呈現(xiàn)出有關(guān)圖3的上述缺點(diǎn)，且針對(duì) 隨時(shí)間的惡化是相當(dāng)有益的。此外，在本例子的情況下，由于在柵極-源極電壓Vgs被初始化之后，在時(shí)間t4，電 源控制線DSL被設(shè)置為初始電壓Vss，因此能夠使施加到有機(jī)EL元件1的反向偏壓等于在 參考圖14的上述操作情況下的電壓，即等于初始電壓Vss。換句話說，對(duì)比于相關(guān)技術(shù)操作，沒有出現(xiàn)如結(jié)合圖4上述的、有機(jī)EL元件1的有 效性的降級(jí)增加的缺點(diǎn)。如上所述，通過本實(shí)施例的像素電路操作，實(shí)現(xiàn)了減少由于高輝度顯示/低輝度 顯示而導(dǎo)致的電流降級(jí)中的差異而造成的屏幕灼燒。此外，在非發(fā)光時(shí)段內(nèi)的驅(qū)動(dòng)晶體管 Td的柵極-源極電壓可以被降低以減少降級(jí)的進(jìn)度。此外，同樣施加到有機(jī)EL元件1的反 向偏壓可以等于在相關(guān)領(lǐng)域操作中的，而不需要改變電流幅度。4、根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的像素電路操作圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的像素電路操作的例子。在該像素電路操作中，不是通過電源控制線DSL的電源脈沖DS而是通過掃描脈沖 WS來執(zhí)行有機(jī)EL元件1的發(fā)光的終止。參考圖11，執(zhí)行前一幀的發(fā)光直到時(shí)間tlO，在時(shí)間tlO至til的時(shí)段內(nèi)，掃描脈 沖WS被設(shè)置為H電平以執(zhí)行發(fā)光的終止。換句話說，當(dāng)信號(hào)線DTL被設(shè)置為參考值Vofs 時(shí)，采樣晶體管Ts被導(dǎo)通以將驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓設(shè)置為參考值Vofs。簡而言之，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極_源極電壓Vgs被設(shè)置為低于驅(qū)動(dòng)晶體管Td的 閾值電壓Vth以阻止電流流向有機(jī)EL元件1由此終止發(fā)光。源極電壓等于有機(jī)EL元件1 的閾值電壓Vthel+陰極電壓Vcat。
此后，在時(shí)間tl2，電源脈沖DS被設(shè)置為初始電壓Vss。因此，柵極電壓和源極電 壓以圖8B所示的方式變化。在從時(shí)間tl3到tl5的時(shí)段內(nèi)，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs的初始 化。具體地，在時(shí)間tl3，信號(hào)線DTL被水平選擇器11設(shè)置為參考值Vofs的電壓。在 信號(hào)線DTL具有參考值Vofs的電壓的時(shí)段內(nèi)，掃描脈沖WS被設(shè)置為H電平以導(dǎo)通采樣晶 體管Ts。因此，參考值Vofs被施加到驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極，而且柵極電壓變得同參考值 Vofs相等。有機(jī)EL元件1的陽極具有類似于圖7C的初始電壓Vss。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極_源極電壓足夠高于柵極_源極電壓Vgs。然后，在時(shí)間tl4，電源控制線DSL的電源脈沖DS被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)電壓Vcc。因此， 電流從電源控制線DSL流向有機(jī)EL元件1的陽極，如圖8A所示。在這個(gè)例子中，只要有機(jī)EL元件1的陽極電壓Vel滿足Vel彡Vcat+Vthel，驅(qū)動(dòng) 晶體管Td的電流就被用于對(duì)電容器Cs和電容器Cel充電。畢竟，陽極時(shí)段Vel、即源極電 壓隨著時(shí)間而升高，而且經(jīng)過一段固定的時(shí)間段之后，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓假 定為等于閾值電壓Vth的值。此后，在時(shí)間tl5，掃描脈沖WS被改變?yōu)長電平以截止采樣晶體管Ts，由此完成 Vgs初始化操作。此外，在時(shí)間tl6，電源脈沖DS被設(shè)置為類似于圖8C的初始電壓Vss。具體地，如圖11所示，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓Vgs在時(shí)間tl5被初始 化為閾值電壓vth。然后，在時(shí)間tl6，電源控制線DSL從驅(qū)動(dòng)電壓Vcc被改變?yōu)槌跏茧妷?Vss0因此，驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極電壓和源極電壓下降。具體地，源極電壓下降為初始電壓 Vss,而柵極電壓當(dāng)就在之前的柵極-源極電壓Vgs被保持為等于閾值電壓Vth時(shí)下降。簡而言之，不管高輝度顯示/低輝度顯示，柵極_源極電壓Vgs被初始化為閾值電 壓Vth。然后，保持該狀態(tài)直到在時(shí)間tl7開始閾值校正準(zhǔn)備。在時(shí)間tl7之后，執(zhí)行類似于參考圖6上述的在時(shí)間t5后的操作。即使通過上述這樣的操作例子，不管高輝度顯示/低輝度顯示，能夠使得其中非 發(fā)光時(shí)段內(nèi)驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極-源極電壓相等的時(shí)間段更長。因此可以進(jìn)一步減少由 于高輝度顯示/低輝度顯示而在電流的隨時(shí)間的變化中的差異，且可以預(yù)期類似于通過參 考圖6上述的實(shí)施例獲得的效果。具體地，在其中采用了通過掃描脈沖WS判斷發(fā)光終止時(shí)間的方法的情況下，圖11 的例子是優(yōu)選的。雖然已描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，但可以以多種修改的方式執(zhí)行本發(fā)明。例如，雖然在圖6的例子中從時(shí)間t6至t7或者在圖11的例子中從時(shí)間tl8至 tl9的時(shí)段內(nèi)執(zhí)行閾值校正，而且有可能將閾值校正時(shí)段劃分成多個(gè)時(shí)段部分以執(zhí)行閾值 校正。此外，雖然描述了像素電路具有參考圖2上述的電路配置，但是像素電路可以具 有不同的電路配置。具體地，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法可以被適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于如下像素電路，該像素電路 至少包括例如有機(jī)EL元件1的發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管Td，用于響應(yīng)于施加在其柵極和源極 之間的信號(hào)值，而對(duì)發(fā)光元件施加電流；以及電容器Cs，連接在驅(qū)動(dòng)晶體管Td的柵極和源極之間。本發(fā)明包含了與于2009年5月12日在日本專利局提交的有關(guān)日本優(yōu)先專利申請(qǐng) JP2009-115196有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合到本說明書中。雖然使用特定的術(shù)語已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但這樣的描述僅是出于說 明的目的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以有變化和修改，只要其不背離所附的權(quán)利要求 書的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，該像素電路包括發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管，用于當(dāng)在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，響應(yīng)于施加在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間的信號(hào)值，對(duì)發(fā)光元件施加電流；和保持電容器，被連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間，用于保持輸入信號(hào)值，所述驅(qū)動(dòng)方法包括在包含非發(fā)光時(shí)段和發(fā)光時(shí)段的一個(gè)周期的發(fā)光時(shí)段內(nèi)執(zhí)行的步驟，所述步驟包括第一步驟，終止所述發(fā)光元件的發(fā)光操作；第二步驟，將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為預(yù)定電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極之間施加驅(qū)動(dòng)電壓以初始化所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓；第三步驟，取消所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的固定并終止在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間的所述驅(qū)動(dòng)電壓的施加以維持所述柵極-源極電壓的初始化狀態(tài)；第四步驟，將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為參考電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和所述源極間施加所述驅(qū)動(dòng)電壓以執(zhí)行閾值校正，使得所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓能夠變得等于所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓；第五步驟，向所述保持電容器施加作為信號(hào)值的電壓并執(zhí)行所述驅(qū)動(dòng)晶體管的遷移率校正操作；和第六步驟，向所述發(fā)光元件提供與在其上反映了所述信號(hào)值的所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓相對(duì)應(yīng)的電流，使得執(zhí)行所述發(fā)光元件的具有與所述信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的亮度的發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其中，在所述第二步驟，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極被固定到所述預(yù)定電壓時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)電壓 被施加到所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間以初始化所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓使 得等于所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極在所述第二步驟被固定到的所述預(yù)定電壓等于所述驅(qū)動(dòng)晶體 管的柵極在所述第四步驟被固定到的所述參考電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其中，在第一步驟，在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間的所述驅(qū)動(dòng)電壓施加被終止以終止所 述發(fā)光元件的發(fā)光操作。
5.權(quán)利要求1所述的用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，其中，在第一步驟，所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓被設(shè)置為低于所述閾值電壓以終止所 述發(fā)光元件的發(fā)光操作，然后，終止所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間的所述驅(qū)動(dòng)電壓施加。
6.一種顯示裝置，包括像素陣列，包括被安置在矩陣中的多個(gè)像素電路，并且每一個(gè)像素電路包含發(fā)光元件； 驅(qū)動(dòng)晶體管，用于當(dāng)在驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，響應(yīng)于施加在所述驅(qū) 動(dòng)晶體管的柵極和源極之間的信號(hào)值，對(duì)所述發(fā)光元件供應(yīng)電流；和保持電容器，被連接在 所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間用于保持所述輸入信號(hào)值；和發(fā)光驅(qū)動(dòng)部分，被配置成施加所述信號(hào)值到所述像素陣列的每個(gè)像素電路的保持電容 器，使得所述像素電路的發(fā)光元件發(fā)射具有對(duì)應(yīng)于所述信號(hào)值的亮度的光；所述發(fā)光驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)所述像素電路以執(zhí)行以下，作為包括非發(fā)光時(shí)段和發(fā)光時(shí)段的一個(gè)周期的發(fā)光操作終止所述發(fā)光元件的發(fā)光操作；將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為預(yù)定電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加 驅(qū)動(dòng)電壓以初始化所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極_源極電壓；取消所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的固定并終止在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間的 所述驅(qū)動(dòng)電壓的施加以維持所述柵極_源極電壓的初始化狀態(tài)；將所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極固定為參考電壓并在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加 所述驅(qū)動(dòng)電壓以執(zhí)行閾值校正，使得所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電壓能夠變得等于所述 驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓；向所述保持電容器施加作為信號(hào)值的電壓并執(zhí)行所述驅(qū)動(dòng)晶體管的遷移率校正操作；和向所述發(fā)光元件提供與在其上反映了所述信號(hào)值的所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極電 壓相對(duì)應(yīng)的電流，使得執(zhí)行所述發(fā)光元件的具有與所述信號(hào)值相對(duì)應(yīng)的亮度的發(fā)光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于像素電路的驅(qū)動(dòng)方法，該像素電路包括發(fā)光元件；驅(qū)動(dòng)晶體管，用于當(dāng)在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極和源極間施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，響應(yīng)于施加在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間的信號(hào)值，對(duì)發(fā)光元件施加電流；和保持電容器，被連接在所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極和源極之間，用于保持輸入信號(hào)值，所述驅(qū)動(dòng)方法包括在包含非發(fā)光時(shí)段和發(fā)光時(shí)段的一個(gè)周期的發(fā)光時(shí)段內(nèi)執(zhí)行的步驟，所述步驟包括第一步驟到第六步驟。
文檔編號(hào)G09G3/30GK101887685SQ20101017570
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者內(nèi)野勝秀, 山本哲郎 申請(qǐng)人:索尼公司