專利名稱：像素電路,顯示器及其驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種像素電路，用于對為每個像素而提供的發(fā)光元件進行電流驅動。本發(fā)明還涉及一種顯示器，它包括以矩陣排列的像素電路，并尤其涉及一種控制施加到發(fā)光元件上的電流量的有源矩陣顯示器，諸如利用設置在各個像素電路上的絕緣柵極電場效應晶體管的有機場致(EL)元件。
背景技術：
在圖像顯示器，諸如液晶顯示器中，將多個液晶像素排列成矩陣形式，并且基于要顯示的圖像信息，對每個像素控制入射光的透射強度或反射強度，以由此顯示圖像。類似的原理也適用于為其像素采用有機EL元件的有機EL顯示器。與液晶元件不同，有機EL元件是自發(fā)射元件。因此，有機EL顯示器具有超越液晶顯示器的優(yōu)點高圖像可見度，沒有背光，以及高響應速度。此外，有機EL顯示器是電流控制顯示器，它能用施加到發(fā)射元件上的電流量來控制每個發(fā)光元件的亮度電平(灰度級)，因此與是電壓控制顯示器的液晶顯示器具有顯著的不同。
與液晶顯示器一樣，有機EL顯示器用簡單矩陣或者有源矩陣方法驅動。簡單矩陣方法采用簡單結構，但是卻存在制造出大尺寸和高清晰度顯示器的困難。因此，近幾年在更積極的研發(fā)有源矩陣顯示器。在有源矩陣方法中，在每個像素中施加到發(fā)光元件上的電流是通過設置在像素電路中的有源元件(典型的是薄膜晶體管(TFT))控制的。在日本專利公開號第2003-255856，2003-271095，2004-133240，2004-029791，以及2004-093682中已經公開了有源矩陣方法的例子。
常規(guī)的像素電路設置在提供控制脈沖的行掃描線和提供視頻信號的列掃描線的交點處。每個像素電路至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管以及發(fā)光元件。響應于自掃描線所提供的控制脈沖，采樣晶體管實施對自信號線提供的視頻信號進行采樣。電容部件依據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢。在特定的發(fā)射周期驅動晶體管按照由電容部件保持的輸入電勢來提供輸出電流，典型的，輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓。，驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件發(fā)射出具有取決于視頻信號的亮度的光。
驅動晶體管在它的柵極接收由電容部件所保持的輸入電勢，在源極和漏極之間流出輸出電流，以由此向發(fā)光元件施加電流。典型的，發(fā)光元件的發(fā)射亮度與施加的電流量成正比。此外，通過柵極電壓，即寫入到電容部件的輸入電勢來控制驅動晶體管提供的輸出電流量。常規(guī)的像素電路依據(jù)輸入視頻信號來改變施加給驅動晶體管柵極的輸入電壓，由此控制提供給發(fā)光元件的電流量。
驅動晶體管的操作特性用下面的等式表示。
Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2...等式1在晶體管特性等式1中，Ids表示流過源極和漏極之間的漏極電流。漏極電流相當于上述在像素電路中提供給發(fā)光元件的輸出電流。Vgs表示根據(jù)源極電勢施加到柵極的電壓(柵極施加電壓)。柵極施加電壓相當于上述在像素電路中的輸入電勢。Vth表示晶體管的閾電壓。μ表示在構造出晶體管溝道的半導體薄膜中的遷移率。此外，W，L和Cox分別表示溝道寬度，溝道長度和柵極電容。從等式1中可以明顯看出，當在飽和區(qū)域內操作薄膜晶體管時，比閾電壓Vth高的柵極電壓Vgs導通晶體管以流過漏極電流Ids。原則上，如由晶體管特性等式1所指出的，恒定的柵極電壓Vgs總是向發(fā)光元件提供相同的漏極電流Ids。因此，向屏幕中所有像素提供相同電平的輸入信號應當使所有像素發(fā)射出具有相同亮度的光，并且因此應獲得屏幕的均勻性。
但是實際上，在由例如多硅薄膜的半導體薄膜所組成的多個TFT中存在著器件特性的差異。尤其是，閾電壓Vth不是恒定的而是在像素間發(fā)生變化。從晶體管特性等式1中明顯看出，即使柵極施加電壓Vgs是恒定的，由于驅動晶體管中閾電壓Vth的變化也會導致漏極電流Ids的變化。因此，取決于每個像素的亮度會發(fā)生變化，而這會損壞屏幕的均勻性。常規(guī)的，已經研發(fā)出一種具有能消除驅動晶體管中閾電壓變化功能的像素電路。例如，這種像素電路已在上述日本專利公開第2004-133240中公開。
設置有消除閾電壓變化功能的像素電路可以在一定程度上提高屏幕的均勻性。但是多晶硅TFT的特性中，不僅是閾電壓而且遷移率μ也是根據(jù)每個元件而變化的。如晶體管特性等式1所示，即使柵極施加電壓是恒定的，遷移率μ的變化也導致漏極電流Ids的變化。結果，發(fā)射亮度隨著像素變化，必然損壞屏幕的均勻性。

發(fā)明內容
考慮到相關技術中的這種問題，本發(fā)明想要提供一種像素電路，一種顯示器，及其驅動方法，它們中每一個都允許同時校正閾電壓和遷移率的影響，由此允許對在自驅動晶體管所提供的漏極電流(輸出電流)中的差異進行補償。為此，實現(xiàn)下面的結構。特別是，依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種設置在提供控制脈沖的行掃描線與提供視頻信號的列掃描線交點處的像素電路。該像素電路包括采樣晶體管，它在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的控制脈沖，實施對信號線提供的視頻信號進行采樣，依據(jù)采樣的視頻信號而保持輸入電勢的電容部件，以及驅動晶體管，它在特定的發(fā)射周期期間按照由電容部件所保持的輸入電勢提供輸出電流。該輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率并且依賴驅動晶體管的閾電壓。像素電路還包括由驅動晶體管所提供的輸出電流使其響應于視頻信號發(fā)射出具有亮度的發(fā)光元件，以及同時校正輸出電流對遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性的校正裝置。校正部分連接到驅動晶體管和電容部件，并且在先于采樣周期的校正周期期間操作。校正周期分成復位周期和檢測周期，在復位周期期間，校正部分激發(fā)電容部件以使由電容部件保持的電勢復位。在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間內，校正部分停止激發(fā)并且檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差。電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢。所保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。
此外，依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種顯示器，該顯示器包括像素陣列組件，像素陣列組件具有以行設置的掃描線，以列設置的信號線，以及設置在掃描線和信號線之間交點處的像素矩陣，向信號線提供視頻信號的信號部件，向掃描線提供控制脈沖以順序掃描每行像素的掃描部件。每個像素至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管和發(fā)光元件。在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的采樣控制脈沖，采樣晶體管實施對信號線提供的視頻信號進行采樣。電容部件依據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢。在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件保持的輸入電勢，驅動晶體管提供輸出電流。該輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓。驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件響應于視頻信號發(fā)射出具有一亮度的光。每個像素電路包括校正裝置，它同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性。校正部分連接到驅動晶體管和電容部件，并在先于采樣周期的校正周期期間操作。校正周期分成復位周期和檢測周期。在復位周期期間，校正裝置激發(fā)電容部件，以使由電容部件保持的電壓復位。在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期中，校正部分停止激發(fā)并檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差。電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢。保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。掃描部件至少包括寫掃描器，驅動掃描器和校正掃描器。在采樣周期期間寫掃描器為掃描線提供采樣控制脈沖。校正掃描器向掃描線提供限定校正周期的校正控制脈沖。驅動晶體管為掃描線提供驅動控制脈沖。該驅動控制脈沖在校正周期中區(qū)分復位周期和檢測周期，并區(qū)分發(fā)射周期和除了發(fā)射周期之外的非發(fā)射周期。
而且，依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種驅動設置在提供控制脈沖的行掃描線和提供視頻信號的列掃描線交點處的像素電路的方法。該像素電路至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管和發(fā)光元件。在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的控制脈沖，采樣晶體管實施對信號線提供的視頻信號進行采樣。電容部件依據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢。在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件所保持的輸入電勢，驅動晶體管提供輸出電流。輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓。響應于視頻信號，驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件發(fā)射出具有一亮度的光。該方法包括一個校正步驟，用于在先于采樣周期的校正周期期間，同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性。該校正周期分成復位周期和檢測周期。校正步驟包括下面的子步驟在復位周期期間激發(fā)電容部件以使由電容部件保持的電勢復位，并在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間，停止激發(fā)并且檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差。該方法還包括保持步驟，用于保持對應于在電容部件檢測到的電勢差的電勢。保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。
另外，依據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種驅動顯示器的方法，該顯示器包括像素陣列部件，掃描器部件和信號部件。像素陣列部件包括以行設置的掃描線，以列設置的信號線，以及設置在掃描線和信號線之間的交點處的像素矩陣。信號部件向信號線提供視頻信號。掃描部件向掃描線提供控制脈沖以順序地掃描每行像素。每個像素至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管和發(fā)光元件。在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的采樣控制脈沖，采樣晶體管實施對信號線提供的視頻信號進行采樣。電容部件依據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢。在特定的發(fā)射周期期間，按照電容部件保持的輸入電勢，驅動晶體管提供輸出電流。該輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓。響應于視頻信號，驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件發(fā)射出具有一亮度的光。該方法包括校正步驟，用于在先于采樣周期的校正周期期間，在每個像素同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性。該校正周期分成復位周期和檢測周期。該校正步驟包括下面的子步驟在復位周期期間激發(fā)電容部件以使由電容部件保持的電勢復位；并在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間，停止激發(fā)并且檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差。該方法還包括保持步驟，用于在電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢。保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。該方法還包括寫掃描步驟，用于在采樣周期期間向掃描線提供采樣控制脈沖，校正掃描步驟，用于向掃描線提供限定校正周期的校正控制脈沖，以及驅動掃描步驟，用于向掃描線提供驅動控制脈沖。該驅動控制脈沖在校正周期中區(qū)分復位周期和檢測周期，并區(qū)分發(fā)射周期和除了發(fā)射周期之外的非發(fā)射周期。
依據(jù)本發(fā)明的實施例，像素電路同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性。特別的，在特定的檢測周期，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間內，檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差，并將該檢測到的電勢差反饋給電容部件。由于將檢測周期設置為短于常規(guī)的檢測周期，因此當瞬態(tài)電流流過時，可以檢測到源極和柵極之間的電勢差。結果，對應于檢測到的電勢差的電勢包括用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少閾電壓對其影響的電勢組分。如果檢測周期長并因此在如常規(guī)的瞬態(tài)電流消失之后檢測源極和柵極之間的電勢差，則最后的電勢僅包括用于減少閾電壓的影響的電勢組分。在電流流過狀態(tài)檢測電勢差允許獲得與載體遷移率相關的信息。由于可為每個像素消除閾電壓和遷移率的影響，因此可以在整個像素陣列中抑制像素中輸出電流的變化。尤其是，當在灰度至白色的范圍內顯示灰度級時，輸出電流對遷移率的依賴較高。依據(jù)本發(fā)明的實施例，可以抑制由于遷移率變化所導致的輸出電流的變化，并因此當在灰度至白色的范圍內顯示灰度級時可顯著地提高屏幕的均勻性。依據(jù)本發(fā)明的實施例，實現(xiàn)恰當?shù)臅r序控制同時基本上保持常規(guī)像素電路結構，以由此提供對閾電壓變化和遷移率變化進行校正。因此，可以抑制輸出電流的變化，而不用增加像素電路中的元件數(shù)量。
另外，依據(jù)本發(fā)明的實施例，為了穩(wěn)定地檢測流過驅動晶體管的瞬態(tài)電流，在先于檢測周期的復位周期期間，使由電容部件保持的電勢復位。該復位操作在驅動晶體管中流過直通電流，盡管是瞬時的，但它也會導致發(fā)光元件的異常光發(fā)射。當在灰度至白色的范圍內顯示灰度級時，該異常發(fā)射是不明顯的。但是，當顯示黑色時，該異常發(fā)射必然導致所謂的“浮動黑色”，損壞屏幕上的對比度。本發(fā)明的實施例為了抑制直通電流，最小化復位周期的時間長度，以由此防止“浮動黑色”。


圖1是圖解依據(jù)本發(fā)明實施例的顯示器基本結構的框圖；圖2是圖解包含在圖1的顯示器中的像素電路結構的電路圖；圖3是說明圖2的像素電路的操作的參考時序圖；圖4是圖解驅動晶體管的輸入電壓/輸出電流特性的曲線圖；圖5說明依據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的像素電路操作的時序圖；圖6是說明依據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的像素電路的操作的電路圖；圖7是圖解依據(jù)本發(fā)明實施例的驅動晶體管的輸入電壓/輸出電流特性的曲線圖；圖8是圖解依據(jù)本發(fā)明實施例的顯示器的框圖；圖9是說明圖1的顯示器的操作的時序圖；圖10是說明圖8的顯示器的操作的時序圖；圖11是圖解依據(jù)本發(fā)明實施例的顯示器的框圖；圖12是說明圖11的顯示器的操作的時序圖；
圖13是圖解依據(jù)本發(fā)明又一實施例的像素電路的電路圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。首先，為了清楚的表示本發(fā)明的原理，將參考圖1描述有源矩陣顯示器的基本結構。參考圖1，有源矩陣顯示器是由作為主要部分的像素陣列1，以及外圍電路部分組成。外圍電路部分包括水平選擇器3，寫掃描器4，驅動掃描器5，校正掃描器7等。像素陣列1是由行掃描線WS，列信號線SL，以及在掃描線和信號線之間交點以矩陣形式設置的像素R，G和B。盡管該顯示器包括為了彩色顯示的RGB三原色的像素，但是本發(fā)明并不局限于此。像素R，G和B每個包括均像素電路2。信號線SL由水平選擇器3驅動。水平選擇器3構成信號部件，并且向信號線SL提供視頻信號。由寫掃描器4對掃描線WS進行掃描。還設置其它平行于掃描線WS的掃描線DS和AZ。由驅動掃描器5對掃描線DS進行掃描。由校正掃描器7對掃描線AZ進行掃描。寫掃描器4，驅動掃描器5，以及校正掃描器7構成掃描器部件，而且在每個水平周期內順序地掃描相應行中的其中之一。當由掃描線WS選擇時，每個電路像素對來自于信號線SL的視頻信號進行采樣。而且，當由掃描線DS選擇時，依據(jù)采樣的視頻信號，像素電路2驅動包括在其中的發(fā)光元件。此外，當由掃描線AZ掃描時，像素電路2完成預定的校正操作。
寫掃描器4基本上包括移位寄存器。響應于外部提供的時鐘信號CK和具有相反極性的CKX，寫掃描器4操作，以在每個水平周期內順序地傳輸由外部所提供的采樣起動脈沖WSST。因此寫掃描器4為各個行的像素順序地向掃描線WS輸出采樣控制脈沖。類似的，驅動掃描器5也包括移位寄存器，并且響應于時鐘信號CK和CKX在每個水平周期內順序地傳輸驅動起動脈沖DSST，，由此為各個行的像素向掃描線DS輸出驅動控制脈沖。校正描器7也包括移位寄存器，并且與時鐘信號CK和CKX同步，順序地傳輸由外部所提供的校正起動脈沖AZST，由此向各個行的像素輸出校正控制脈沖。如在圖中所示的，通常將時鐘信號CK和CKX提供給掃描部件的寫掃描器4，驅動掃描器5和校正掃描器7。相反，依據(jù)各個掃描器的功能，起始脈沖WSST，DSST和AZST具有不同的波形。
典型的將像素陣列形成在絕緣基板上，諸如玻璃基板，以形成一個平板。每個像素電路2均是由多個非晶硅TFT或多個低溫多晶硅TFT組成。如果像素電路2是由多個非晶硅TFT組成的，則將掃描部分形成在與平板分開的自動貼合帶(TAB)基底上，接著通過撓性電纜與平板連接。如果像素電路2是由多個低溫多晶硅TFT組成的，則由于掃描部分也是由多個低溫多晶硅TFT形成的，像素陣列部分和掃描部分可以整體形成在同一個平板上。在兩種情況下，為了降低輸入時鐘脈沖的種類數(shù)量，典型的通常將時鐘脈沖CK和CKX提供給如上所述的掃描器4，5和7。
圖2是說明包含在圖1所示的像素陣列中的像素電路基本結構的電路圖。參考圖2，像素電路2包括五個薄膜晶體管Tr1至Tr5，兩個電容元件Cs1和Cs2，以及一個發(fā)光元件EL。所有的晶體管Tr1至Tr5均是P溝道多晶硅TFT。但是。本發(fā)明并不局限于此。晶體管也可以包括多個N溝道多晶硅TFT。此外可替換的，像素電路可以包括多個N溝道非晶硅TFT。兩個電容元件Cs1和Cs2整體構成像素電路2的電容部分。發(fā)光元件EL是例如具有陽極和陰極的雙端有機EL元件。但是本發(fā)明并不局限與此。發(fā)光元件包括所有的以電流驅動而發(fā)光的裝置。
驅動晶體管Tr2的柵極(G)連接到點G，驅動晶體管Tr2的柵極是到像素電路2的中心。它的源極(S)和漏極(D)分別連接到點S和D。發(fā)光元件EL的陽極連接到點D，而它的陰極接地。開關晶體管Tr4連接在電源電勢Vcc和點S之間，并且控制發(fā)光元件EL的開和關。晶體管Tr4的柵極連接到掃描線DS。
采樣晶體管Tr1連接在信號線SL和點A之間。采樣晶體管Tr1的柵極連接到掃描線WS。點A和S之間連接的是檢測晶體管Tr5。它的柵極連接到掃描線AZ。開關晶體管Tr3連接在點G和特定的偏置電勢Vofs之間。它的柵極連接到掃描線AZ。檢測晶體管Tr5和開關晶體管Tr3構成用于消除閾電壓Vth的校正部分。一個電容元件Cs1連接到點A和G之間，而另一個電容元件Cs2連接到電源電勢Vcc和點A之間。
驅動晶體管Tr2依據(jù)提供在源極和柵極之間的柵極電壓Vgs流過源極和漏極之間的漏極電流Ids，由此用漏極電流Ids驅動發(fā)光元件EL。在本說明書中，將柵極電壓Vgs和漏極電流Ids分別定義為輸入電勢和輸出電流?；谛盘柧€SL提供的視頻信號Vsig來限定柵極電壓Vgs，而且基于柵極電壓Vgs提供漏極電流Ids。由此，可以按照視頻信號的灰度級來控制發(fā)光元件EL的發(fā)射亮度。
驅動晶體管Tr2的閾電壓Vth依據(jù)每個像素而變化。為了消除這種變化，檢測驅動晶體管Tr2的閾電壓并將其事先存儲在電容元件Cs1中。其后，采樣晶體管Tr1導通以向電容元件Cs2寫入信號電勢Vsig。驅動晶體管Tr2由通過由此獲得的Vth和Vsig所限定的柵極電勢Vgs來驅動。
圖3是說明圖2的像素電路操作的時序圖。圖3說明沿著時間軸T，施加在掃描線WS，AZ和DS上的控制脈沖的波形。為了簡化說明，每個控制脈沖給出與相應的掃描線相同的數(shù)字。由于所有的晶體管都是P溝道晶體管，因此當掃描線在高電平時，晶體管“截止”，并且當在低電平時“導通”。因此，為了簡化說明，以下，將控制脈沖從高電平到低電平的下落稱為“導通”，而將從低電平到高電平的上升稱為“截止”。圖3還說明與控制脈沖WS，AZ和DS的波形相關的點A和G處的電勢變化。
在該時序圖中，將從時序T1至T7的周期限定為一個場(1f)。在該個場中，順序地對像素陣列的每一行掃描一次。時序表圖解施加給一個行中的像素上的控制脈沖WS，AZ，和DS的波形。
在先于一個場起始的時序T0，控制脈沖WS和AZ是“截止”，而控制脈沖DS是“導通”。因此，采樣晶體管Tr1，檢測晶體管Tr5和開關晶體管Tr3是處于截止狀態(tài)，而只有開關晶體管Tr4是處于導通狀態(tài)。在該狀態(tài)下，點A是處于信號電勢Vsig，而且點G是處于比Vsig低Vth的電勢。此時，點S處于Vcc，因為晶體管Tr4是處于導通狀態(tài)。因此，將比Vth高的充分的電壓施加在晶體管Tr2的源極和柵極之間，晶體管Tr2向發(fā)光元件EL施加輸出電流Ids。由此發(fā)光元件在時序T0處于發(fā)射狀態(tài)。
之后，在作為場起始的時序T1，控制脈沖AZ導通并且由此將晶體管Tr5和Tr3導通。該操作使點A和S互相直接耦合，而且由此在點A的電勢急速上升至電源電勢Vcc。此外，由于導通晶體管Tr3，因此在點G的電勢朝著特定的偏置電勢Vofs急速下降。
在緊跟時序T1之后的時序T2中，控制脈沖DS截止，并且因此開關晶體管Tr4進入非導電狀態(tài)。該操作將點S與電源電勢Vcc隔離，其將發(fā)光元件轉換到非發(fā)射狀態(tài)。在從時序T1至T2的周期T1-T2期間，在點A的電勢達到Vcc，而在點G的電勢達到Vofs。由此，使電容元件Cs1和Cs2的電勢復位。該復位操作為穩(wěn)定隨后的檢測操作作準備。在本說明書這將周期TI-T2稱為復位周期。
由于在時序T2中控制脈沖DS的截止使點S與Vcc隔離，從而中斷了來自電源的供電，并且激發(fā)電容元件Cs1的放電以使瞬態(tài)電流流過晶體管Tr5，它使在點A的電勢自Vcc降低。當在點A的電勢降低到比在點G的電勢高Vth的電勢時，瞬態(tài)電流消失。結果，點A和G之間的電勢差變成Vth，而且電勢Vth存儲在電容元件Cs1中。
在時序T3，控制脈沖AZ截止。由此，晶體管Tr5和Tr3截止，它將電容Cs1與Vofs和點S隔離。因為在從0時序T2至T3的周期中檢測Vth并將其存儲在Cs1中，因此在本說明書中將周期T2-T3稱為檢測周期。檢測周期具有足夠長的時間長度從而使流過驅動晶體管的瞬態(tài)電流下落到零。
如上所述，將在復位周期T1-T2期間的復位操作和在檢測周期T2-T3期間的檢測操作用作對閾電壓Vth的校正操作。因此，在本說明書中將作為復位和檢測周期之和的周期T1-T3稱為校正周期。從圖3的時序表中明顯的看出，校正周期是T1-T3由控制脈沖AZ限定的。此外，在校正周期T1-T3中，控制脈沖DS區(qū)分檢測周期T2-T3和復位周期T1-T2?？刂泼}沖DS基本上控制開關晶體管Tr4的導通和截止，并因此限定非發(fā)射周期和發(fā)射周期。
在校正周期T1-T3之后的時序T4，控制脈沖WS導通，它導通采樣晶體管Tr1。結果，通過電容元件Cs2對由信號線SL供給的視頻信號進行采樣。因此，在點A的電勢從Vth上升到信號電勢Vsig。響應于電勢上升，在點G的電勢也發(fā)生上升并同時保持電勢差Vth。如時序表所示，即使在采樣之后，點A和G之間的電勢差仍保持為Vth。隨后，在經過一個水平周期之后的時序T5，控制脈沖WS截止并因此使采樣晶體管Tr1進入非導電狀態(tài)。由于在周期T4-T5完成了采樣Vsig并將其存儲在Cs2中的采樣操作，因此該周期稱為采用周期。采樣周期T4-T5的長度等于一個水平周期1H的長度。
在時序T6，再次將控制信號DS導通，它導通了開關晶體管Tr4。該開關使驅動晶體管Tr2依據(jù)在點S和G的電勢之間的電勢差Vgs向發(fā)光元件EL供給漏極電流Ids。因此，發(fā)光元件EL依據(jù)Vgs發(fā)射出具有一亮度的光。
在時序T7，場結束而且下一個場開始。首先在該下一個場中開始復位周期。
根據(jù)圖3的時序表，將獲得以下在采樣周期T4-T5期間和隨后的發(fā)射周期的輸入電勢Vgs。輸入電勢Vgs是相對于點S電勢的點G的電勢。在采樣周期T4-T5之后的發(fā)射周期中，點S連接到電源，并因此由于晶體管Tr4是處于導通狀態(tài)，所以在那里的電勢是Vcc。如上所述，在點A的電勢是Vsig。此外，在點G的電勢比在點A的電勢低Vth。因此，作為相對于點S電勢的點G的電勢Vgs等于Vcc-(Vsig-Vth)。當用所得到的Vcc-(Vsig-Vth)替代晶體管特性等式1中的Vgs時，就得到下面的特性等式2。
Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vcc-Vsig)2...等式2參考特性等式2，項(Vcc-Vsig)替代特性等式1中包含的項(Vgs-Vth)，而因此消除Vth。因此，圖2的像素電路可依據(jù)Vsig的值向發(fā)光元件EL供給輸出電流Ids而不取決于驅動晶體管Tr2的Vth。從而，即使驅動晶體管Tr2的Vth在像素之間不同，像素陣列也可以向每個像素的發(fā)光元件EL供給已經消除變化的輸出電流。
圖4是特性等式2的曲線圖。將輸出電流Ids繪制在縱坐標并且將輸入電勢Vcc-Vsig繪制在橫坐標上。特性等式2在曲線圖的旁邊表示。如特性等式2所示，不存在包含驅動晶體管的Vth的項。但是，遷移率μ仍在等式中。遷移率μ依據(jù)裝置并且如Vth一樣在像素之間發(fā)生變化。因此，僅僅消除Vth并不能導致在輸出電流Ids中變化的徹底的消除。在該曲線圖中，具有大μ的晶體管特性用實線表示而具有小μ的用虛線表示。從曲線圖中可以明顯的看出，特性等式的較大的系數(shù)μ導致較陡的特性曲線。因此，由于在像素中遷移率μ中存在變化，因此盡管Vcc-Vsig是常數(shù)(＝V0)輸出電流Ids也會依據(jù)μ發(fā)生變化，它導致像素中的亮度發(fā)生變化。尤其是當Vcc-Vsig是用于在灰色至白色范圍內顯示灰度級的電勢時，依據(jù)遷移率μ的亮度變化是非常大的，并且使顯示不均勻性上升，這是應該要解決的。
圖5是說明依據(jù)本發(fā)明實施例的像素電路操作的時序圖。像素電路的結構與在圖2中所示的相同。但是，改進了它的控制順序，以消除μ和Vth的變化。以與在與圖3的時序表中同樣的方式，圖5的時序表也表示控制脈沖WS，AZ和DS的波形變化，以及在點A和G的電勢變化。在依據(jù)本發(fā)明實施例的像素電路中在點A的電勢用實線表示。此外為了更好的理解，為了對照，將在圖3中描述的像素電路中點A的電勢變化用虛線表示。
首先，將再次描述用虛線表示的前述像素電路的點A的電勢變化。首先在復位周期T1-T2期間將Vofs寫入點G。在點A的電勢差變成與源極電勢相同，并且達到Vcc。特定的接地電勢Vofs設置為許可所有驅動晶體管導通的電勢(Vgs＞Vth，即，Vcc-Vofs＞Vth)。在復位周期T1-T2期間，控制脈沖DS和AZ都是“導通”的。
當時序移動到檢測周期T2-T3時，控制脈沖DS截止并且因此中斷供給到驅動晶體管Tr2的電源。點A的電勢進行放電直至如虛線所示將驅動晶體管Tr2切斷。在切斷之后點A的電勢是Vofs+Vth，而且因此檢測Vth并對其進行存儲。之后，控制脈沖AZ截止(參考圖3)，而且接著導通控制脈沖WS。因此，將信號電壓Vsig寫入點A，而且在點G的電勢變成Vsig-Vth。此后，在發(fā)射周期期間，控制脈沖DS導通而且在點S的電勢變成Vcc。因此，用上述的特性等式2表示流過驅動晶體管Tr2的輸出電流Ids，特性等式2不包括Vth項。因此可以防止由于Vth的變化而導致的均勻性變壞。然而，不可防止由于μ的變化而導致的均勻性變壞。
因此本發(fā)明的實施例顯著地縮短了由圖5的時序圖所示的控制脈沖AZ所限定的校正周期T1-T3，從而由此與Vth的校正同時進行遷移率μ的校正。從圖5的時序表中明顯的看出，校正周期T1-T3的縮短也縮短了檢測周期T2-T3。因此，不切斷驅動晶體管Tr2，而且在檢測周期T2-T3末端圖中實線所示的點A處的電勢是Vofs+Vth+Va，它比上述的切斷電平高有限電壓Va。在檢測周期T2-T3之后，與圖3的時序表一樣，時序通過采樣周期T4-T5到達發(fā)射周期，在其中完成發(fā)光元件的發(fā)射操作。
參考圖5的時序表，下面將獲得以下在采樣周期T4-T5和在隨后的發(fā)射周期的輸入電勢Vgs。輸入電勢Vgs是相對于點S電勢的在點G的電勢。在采用周期T4-T5之后的發(fā)射周期中，將點S連接到電源，并且由于晶體管Tr4是處于導通狀態(tài)，使在其處它的電勢是Vcc。如上所述在點A的電勢Vsig。此外，在點G的電勢比在點A的電勢低Vth+Va。因此，作為相對于點S電勢的點G的電勢Vgs等于Vcc-(Vsig-(Vth+Va))。當用得到的Vcc-(Vsig-(Vth+Va))替代晶體管特性等式1中的Vgs時，得到下面的特性等式3。
Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vcc-Vsig+Va)2...等式3從特性等式2和3之間的比較明顯的看出，盡管類似的將Vth消除，但是特性等式3具有增加的包含有Va的電壓項。即，與特性等式2相比特性等式3導致Va的增加。依據(jù)特性等式3，用來校正遷移率的項Va使亮度向更高的電平移動。通常，在發(fā)射周期期間的輸出電流由特性等式2表示，并且用于顯示黑色的條件是Vsig＝Vcc，其中Ids是零。但是為了校正遷移率，本發(fā)明的實施例縮短用于校正Vth的周期，而且因此在發(fā)射周期期間的輸出電流由特性等式3表示。按照特性等式3，因為存在額外的項Va，所以在用于顯示黑色，Vsig＝Vcc的常規(guī)條件下光發(fā)射上升。因此，當也在本發(fā)明的實施例中顯示黑色時，為了保證完全的非光發(fā)射，當顯示黑色時信號電壓的設置需要是Vsig＞Vcc。
添加到特性等式3中的項Va起到減小特性等式3系數(shù)部分中遷移率μ的作用。因此，本發(fā)明的實施例不僅能抑制Vth變化的影響，還能抑制μ變化的影響。參考圖6和7將對項Va的存在是如何抑制遷移率的影響進行說明。圖6是說明在檢測周期期間像素電路2的操作狀態(tài)的電路圖。在檢測周期期間，如上所述采樣晶體管Tr1和開關晶體管Tr4是“截止”的，而檢測晶體管Tr5和開關晶體管Tr3是“導通”的。由于晶體管Tr4是“截止”的，驅動晶體管Tr2與電源隔離。由于檢測晶體管Tr5是“導通”的，驅動晶體管Tr2的柵極G和源極S通過電容元件Cs1互相連接。將在該狀態(tài)中流過驅動晶體管Tr2的瞬態(tài)電流定義為Iref。如果將在點S的變化電勢定義為Vs，而且將作為驅動晶體管系數(shù)的k定義為k＝W/L·Cox，則在檢測周期期間流過的瞬態(tài)電流Iref由如下的特性等式4表示。
Iref＝(1/2)kμ(Vs-Vofs-Vth)2...等式4由于Vs是在點S的電勢而Vofs是在點G的電勢，所以在特性等式4中的Vs-Vofs表示Vgs。
圖6的點A具有與點S相同的電勢，因此在圖5所示的檢測周期T2-T3中在點A的電勢也表示為Vs。因此，Va相當于是通過從圖5所示的時序表明顯看出的從點A電勢Vs中減去Vofs和Vth而得到的電勢。因此，得到Va＝Vs-Vofs-Vth。項(Vs-Vofs-Vth)包含在特性等式4中并因此可以由Va替代。結果是，Va可以表示為下面的等式5。
Va＝Vs-Vofs-Vth＝(2Iref/kμ)1/2...等式5返回來參考包含Va的特性等式3，用等式5對此Va的替代而得到下面的特性等式6。
Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vcc-Vsig+(2Iref/kμ)1/2)2...等式6圖7是圖解由特性等式6表示的驅動晶體管的電流/電壓特性的曲線圖。在曲線圖旁邊特性等式6被表示。該曲線圖與圖4的曲線圖相對應。輸出電流Ids繪制在縱坐標上而輸入電勢Vcc-Vsig繪制在橫坐標上。實線特性曲線對應于在遷移率變化范圍中的最大遷移率μ，而虛線曲線對應于最小遷移率。特性等式6表示的特性曲線是由相對于圖4的曲線，在包含在電壓項中的Va的橫坐標負方向上移位而產生的。由于Va包括在其分母上的遷移率μ，所以較高的遷移率μ導致較低的Va，而較低的遷移率μ導致較高的Va。因此，特性曲線的移位量依據(jù)遷移率而不同。該移位量差有助于減少遷移率μ的影響。如圖7的曲線圖所示，具有不同遷移率μ的I/V特性曲線在灰度顯示區(qū)域內互相交叉。因此，與圖4所示的特性曲線相比，可以抑制從灰度顯示區(qū)域至白色顯示區(qū)域范圍內由于遷移率μ的變化而導致的輸出電流的變化。因此，可以獲得具有無亮度變化并具有良好均勻性的有機EL面板。
從上述的描述中可以明顯看出，為了同時校正閾電壓Vth和遷移率μ，當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管時的周期期間，需要檢測和存儲柵極和源極之間的電勢。因此，在適當?shù)姆秶鷥刃枰獙z測周期設置得比較短。為此目的，用來控制像素電路的操作時序的外圍掃描器需要具有創(chuàng)造性的特性。下面的描述涉及此方面。返回來參考圖1中的例子，為了減少到掃描器部件的時鐘數(shù)量，寫掃描器4，驅動掃描器5和校正掃描器7共同使用時鐘CK和CKX。因此，原則上，用于像素電路2時序控制的時間分辨率不能設置為比時鐘CK和CKX的半個周期更多。由于這個局限性，圖1中外圍掃描器部件的結構是不適當?shù)摹?br> 相反的，在圖8所示的本發(fā)明實施例的顯示器中，將不同的時鐘用于寫掃描器4和校正掃描器7上，來代替所有的掃描器使用共同的時鐘CK和CKX。參考圖8，從外部向寫掃描器4供給與驅動掃描器5共用的時鐘CK和CKX，而向校正掃描器7供給不同于時鐘CK和CKX的時鐘AZCK和AZCKX。時鐘AZCK和AZCKX具有與時鐘CK和CKX相同的周期，但是具有與時鐘CK和CKX不同的相位差。該相位差允許對像素電路2的控制時序以短于時鐘半個周期的時間分辨率進行精密控制(minute control)。
圖9是說明圖1的掃描部件操作的時序圖。為了便于理解，基于正邏輯來說明該時序圖，并因此每個脈沖波形的高和低電平分別相當于“開”和“關”。如上所述，向校正掃描器7供給起動脈沖AZST，而向驅動掃描器5供給另一個起動脈沖DSST。向兩個掃描器都供給公共時鐘CK。將時鐘CK的周期定義為2H。校正掃描器7在時鐘CK的邊緣鎖存起動脈沖AZST，并且順序給每行的像素傳輸起動脈沖AZST，以輸出校正控制脈沖AZ。時序圖表示分別輸出到第一和第二行的控制脈沖AZ1和AZ2。類似的驅動掃描器5與時鐘CK同步順序得傳輸起動脈沖DSST，以輸出驅動控制脈沖DS1，DS2等。例如，AZ1的脈寬限定第一行的校正周期。包含在校正周期中的復位周期和檢測周期由控制脈沖DS1區(qū)分。結果，檢測周期的時間長至少是1H。只要將時鐘CK共同用于校正掃描器7和驅動掃描器5，原則上就不能將檢測周期的時間長設置為短于1H。
為了獲得包含Vth和μ兩者信息的有限Va，需要短的檢測周期。依據(jù)參數(shù)，在遷移率μ中適合校正變化的檢測周期從大約幾微秒至大約20μs。相反的，依據(jù)電場頻率和像素數(shù)量，典型的1H周期的長度是20-50μs。因此在大多數(shù)顯示板中，為了實現(xiàn)對遷移率變化的最優(yōu)校正，檢測周期需要短于1H。但是，圖9的常規(guī)時序控制具有實現(xiàn)較短檢測周期的困難。通常使用相同相位的相同時鐘CK產生其長度是時鐘脈沖半周期的整數(shù)倍的檢測周期，并由此其至少是1H。依據(jù)面板的頻率，該1H周期具有20-40μs的長度。該長度對校正遷移率變化是不夠的。
圖10是說明依據(jù)在圖8所示的本發(fā)明實施例的顯示器的掃描器部件操作的時序圖。為了便于更好的理解，與圖9時序圖中的相同部件給予相同的附圖標記。圖10與圖9的不同在于校正掃描器7接收不同于輸入給驅動掃描器5時鐘CK的時鐘AZCK。時鐘AZCK和CK具有相同的頻率但是具有按α變化的不同相位。變換該相位差α能自由地變化校正控制脈沖AZ1和驅動控制脈沖DS1之間的重疊。結果，可以將檢測周期設置為短于1H，它使得遷移率變化的充分校正稱為可能。但是縮短校正周期相應地會導致更長的復位周期。在復位周期期間，直通電流流過驅動晶體管并將其供給到發(fā)光元件EL。該直通電流導致發(fā)光元件EL的異常光發(fā)射，這會造成在顯示屏上浮動黑色的結果。
圖11所示的顯示器是用于消除該缺點而且可縮短復位周期的實施例?；旧?，圖11的實施例與圖8中的在先實施例相似。它們之間的差異在于在圖11的實施例中，為了縮短復位周期而將用于限制的信號ZEN輸入給校正掃描器7。
參考圖12的時序圖，將描述圖11顯示器的掃描器部件的操作。為了便于理解，將與在圖10中所示的在先實施例時序圖中的相同脈沖給予相同的數(shù)字。除了向圖11的校正掃描器7供給起動脈沖AZST和時鐘脈沖AZCK之外，還提供用于限制的脈沖AZENB。與時鐘AZCZ同步，校正掃描器7順序地傳輸起動脈沖AZST，并在1H周期內，從移位寄存器的每級順序地輸出初級控制脈沖AZ1，AZ2和AZ3等。執(zhí)行AZ1和AZ2的AND操作以產生次級控制脈沖AZ1’。類似的，執(zhí)行初級控制脈沖AZ2和AZ3的AND操作以便得到次級控制脈沖AZ2’。如在圖中所示，次級控制脈沖AZ1’和AZ2’等的脈寬是1H。此外，執(zhí)行次級控制脈沖AZ1’和時鐘脈沖AZENB的AND操作以便得到三級控制脈沖AZ1”。類似的，執(zhí)行次級控制脈沖AZ2’和AZENB的AND操作以便得到下一個三級控制脈沖AZ2”。從時序圖中明顯看出三級控制脈沖AZ1”和AZ2”等的脈寬小于1H。在1H的周期內向像素陣列的各行像素順序地提供三級控制脈沖AZ1”和AZ2”等。與時鐘CK同步，驅動掃描器5順序地傳輸起動脈沖DSST，并在1H的周期內向像素陣列的各行像素提供控制脈沖DS1，DS2等。AZ1”和DS1之間的重疊相當于第一行像素的復位周期。由于將AZ1”的脈寬限制為短于1H，所以使得復位周期短于1H。以這種方式縮短復位周期可抑制浮動黑色。此外，檢測周期的縮短也由此能對閾電壓和遷移率均進行校正。因此，可以獲得高均勻性的顯示器。
在圖2的像素電路中，所有的晶體管均是P溝道薄膜晶體管。本發(fā)明并不局限于此，而是可以采用N溝道晶體管。圖13表示像素電路的另一個實施例。為了更好的理解，將與在圖2的像素電路中相同的部件給予相同的附圖標記。參考圖13，像素電路2包括5個薄膜晶體管Tr1至Tr5，兩個電容元件Cs1和Cs2，以及一個發(fā)光元件EL。在5個晶體管中，只有驅動晶體管Tr2是P溝道晶體管，而采樣晶體管Tr1，開關晶體管Tr3，開關晶體管Tr4以及檢測晶體管Tr5均是N溝道晶體管。電容元件Cs1和Cs2構成電容部件。檢測晶體管Tr5和開關和晶體管Tr3構成校正部分。
驅動晶體管Tr2的源極(點S)連接到電源電勢Vcc，而它的漏極(點D)通過開關晶體管Tr4連接到發(fā)光元件EL的陽極。驅動晶體管Tr2的柵極(點G)通過檢測晶體管Tr5連接到點D。
采樣晶體管Tr1連接在信號線SL和點A之間。電容元件Cs2連接在點A和電源電勢Vcc之間。電容元件Cs1連接在點A和G之間。開關晶體管Tr3連接在點A和特定偏置電壓Vofs之間。
外圍掃描器部件包括寫掃描器4，驅動掃描器5和校正掃描器7。寫掃描器4通過掃描線WS控制采樣晶體管Tr1的導通和截止。驅動掃描器5通過掃描線DS控制開關晶體管Tr4的導通和截止。校正掃描器7通過掃描線AZ控制檢測晶體管Tr5和開關晶體管Tr3的導通和截止。通過恰當?shù)卦O置寫掃描器4，驅動掃描器5和校正掃描器7的控制次序，可以縮短檢測周期，并因此可以同時校正驅動晶體管Tr2的Vth和μ。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明實施例的顯示器基本上包括像素陣列1，掃描部件和信號部件。像素陣列部件1包括以行布置的掃描線WS，DS和AS，以列布置的信號線SL，以及設置在掃描和信號線交點的像素電路2的矩陣。信號部件由水平選擇器3組成，并且向信號線DS提供視頻信號Vsig。掃描部件向掃描線WS，DS和AZ提供控制脈沖，以順序地掃描每行像素電路2。
每個像素電路2至少包括采樣晶體管Tr1，電容部件Cs1和Cs2，驅動晶體管Tr2和發(fā)光元件EL。在特定的采樣周期期間，響應于自掃描線WS提供的采樣控制脈沖，采樣晶體管Tr1實施對自信號線SL提供的視頻信號Vsig進行采樣。電容部件Cs1和Cs2依據(jù)采樣的視頻信號Vsig保持輸入電勢Vgs。在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件Cs1和Cs2所保持的輸入電勢Vgs，驅動晶體管Tr2提供輸出電流Ids。如由晶體管特性等式1所表示的，輸出電流Ids依賴在驅動晶體管Tr2溝道區(qū)域內的載體遷移率μ，而且依賴驅動晶體管Tr2的閾電壓Vth。驅動晶體管Tr2提供的輸出電流Ids使發(fā)光元件EL依據(jù)視頻信號Vsig發(fā)射出具有一亮度的光。
像素電路2包括校正部分，用于同時校正輸出電流Ids對載體遷移率μ的相關性和對閾電壓Vth的相關性。該校正部分由檢測晶體管Tr5和開關晶體管Tr3組成。像素電路2還包括晶體管Tr4，為了由此切換發(fā)光元件EL的發(fā)射周期和非發(fā)射周期。校正部分(Tr5和Tr3)連接到驅動晶體管Tr2和電容部件(Cs1和Cs2)，并在先于采樣周期T4-T5的校正周期T1-T3中操作。校正周期T1-T3分成復位周期T1-T2和檢測周期T2-T3。在復位周期T1-T2期間，校正部分(Tr5和Tr3)激發(fā)電容部件(Cs1和Cs2)，以便由此使由電容部件保持的電勢復位。在隨后的檢測周期T2-T3期間，在當瞬態(tài)電流Iref流過驅動晶體管Tr2的周期中，校正部分(Tr5和Tr3)停止激發(fā)，并檢測在驅動晶體管Tr2的源極(點S)和柵極(點G)之間產生的電勢差。電容部件(Cs1和Cs2)保持相當于檢測到的電勢壓差的電勢Vth+Va。保持的電勢Vth+Va包括兩個電勢組分Vth和Va，用于分別減少閾電壓Vth和載體遷移率μ對驅動晶體管Tr2的輸出電流Ids的影響。
掃描部件至少包括寫掃描器4，驅動掃描器5和校正掃描器7。在采樣周期T4-T5期間，寫掃描器4為掃描線WS提供采樣控制脈沖。校正掃描器7為掃描線AZ提供限定校正周期T1-T3的校正控制脈沖。驅動晶體管5為掃描線DS提供驅動控制脈沖。驅動控制脈沖在校正周期T1-T3中區(qū)分復位周期T1-T2和檢測周期T2-T3，并區(qū)分發(fā)射周期T6-T8和非發(fā)射周期T2-T6。
校正掃描器7與第一時鐘AZCK同步操作，并在每一個水平周期(1H)中，向各個行其中之一的掃描線AZ順序地提供各個校正控制脈沖AZ1，AZ2等的其中之一。驅動掃描器5與第二時鐘CK同步操作，并在每一個水平周期(1H)中，向各個行其中之一的掃描線DS順序地提供各個驅動控制脈沖DS1，DS2等的其中之一。第一和第二時鐘AZCK和CK具有相同的周期(2H)，但是具有按α變化的不同相位差。通過使用該相位差，由校正控制脈沖AZ1和驅動控制脈沖DS1所限定的檢測周期的時間長度設置為短于一個水平周期(1H)。這種縮短可同時校正輸出電流Ids對載體遷移率μ和閾電壓Vth的相關性。此外，掃描部件可以調正第一和第二時鐘AZCK和CK之間的相位差α，并由此可恰當?shù)卦O置檢測周期的時間長度。因此，可以同時校正輸出電流Ids對載體遷移率μ和閾電壓Vth的相關性。優(yōu)選的，校正掃描器7包括用于限制校正控制脈沖AZ1，AZ2等的時間長度的單元。因此，縮短復位周期的時間長度，以便由此抑制在復位周期期間由于激發(fā)產生的并通過驅動晶體管Tr2流到發(fā)光元件EL的直通電流，這抑制了由于直通電流而造成的發(fā)光元件EL的異常光發(fā)射。
權利要求
1.一種設置在提供控制脈沖的行掃描線和提供視頻信號的列信號線交點處的像素電路，包括采樣晶體管，在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的控制脈沖，實施對信號線提供的視頻信號進行采樣；電容部件，依據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢；驅動晶體管，在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件保持的輸入電勢提供輸出電流，該輸出電流依賴驅動晶體管溝道區(qū)域內載體遷移率并且依賴驅動晶體管的閾電壓；發(fā)光元件，由驅動晶體管所提供的輸出電流使其響應于視頻信號而發(fā)射出具有一亮度的光；以及校正裝置，同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性和輸出電流對閾電壓的相關性，像素電路，至少包括采樣晶體管，電容部件和驅動晶體管，其中，校正裝置連接到驅動晶體管和電容部件，并且在先于采樣周期的校正周期期間操作，該校正周期分成復位周期和檢測周期；在復位周期期間，校正裝置激發(fā)電容部件，以使由電容部件保持的電勢復位；在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間，校正裝置停止激發(fā)并且檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差；以及電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢，保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。
2.按照權利要求1的像素電路，其中檢測周期被設計為具有短于采樣周期的時間長度的時間長度，以由此允許校正裝置同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性和輸出電流對閾電壓的相關性。
3.按照權利要求1的像素電路，其中限制復位周期的時間長度，以使校正裝置抑制在復位周期期間由于激發(fā)而產生的并通過驅動晶體管流到發(fā)光元件的直通電流，從而由此抑制由于該直通電流而造成的發(fā)光元件的異常光發(fā)射。
4.按照權利要求1的像素電路，其中為了防止由于由電容部件所保持電勢的、用于減少載體遷移率影響的電壓組分而造成的發(fā)光元件的光發(fā)射，當顯示黑色時將視頻信號的電勢電平設置為高于特定電源電勢。
5.一種顯示器，包括像素陣列部件，包括以行設置的掃描線，以列設置的信號線，以及設置在掃描線和信號線之間的交點處的像素矩陣；信號部件，為信號線提供視頻信號；和掃描部件，為掃描線提供控制脈沖，以順序地掃描每行的像素，其中每個像素至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管和發(fā)光元件；在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的采樣控制脈沖，采樣晶體管實施對信號線提供的視頻信號進行采樣；電容部件根據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢；在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件保持的輸入電勢，驅動晶體管提供輸出電流，該輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓；響應于視頻信號，由驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件發(fā)射出具有一亮度的光；每個像素包括校正裝置，它同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性；校正裝置連接到驅動晶體管和電容部件，并在先于采樣周期的校正周期期間操作，校正周期分成復位周期和檢測周期；在復位周期期間，校正裝置激發(fā)電容部件，以使由電容部件保持的電勢復位；在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間，校正裝置停止激發(fā)并檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差；電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢，保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分；掃描部件至少包括寫掃描器，驅動掃描器和校正掃描器；在采樣周期期間寫掃描器為掃描線提供采樣控制脈沖；校正掃描器向掃描線提供限定校正周期的校正控制脈沖；驅動晶體管向掃描線提供驅動控制脈沖，該驅動控制脈沖在校正周期中區(qū)分復位周期和檢測周期，并區(qū)分發(fā)射周期和除了發(fā)射周期之外的的非發(fā)射周期。
6.按照權利要求5的顯示器，其中校正掃描器與第一時鐘同步操作，并在每一個水平周期中，向各個行其中之一的掃描線順序地提供校正控制脈沖；驅動掃描器與第二時鐘同步操作，并在每一個水平周期中，向各個行其中之一的掃描線順序地提供驅動控制脈沖；第一和第二時鐘具有相同的周期，并具有相位差，通過使用該相位差，由校正控制脈沖和驅動控制脈沖所限定的檢測周期設置為具有短于一個水平周期的時間長度，以由此允許同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性和輸出電流對閾電壓的相關性。
7.按照權利要求6的顯示器，其中掃描部件調節(jié)第一和第二時鐘之間的相位差，以恰當?shù)卦O置檢測周期的時間長度，由此允許同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性和輸出電流對閾電壓的相關性。
8.按照權利要求6的顯示器，其中校正掃描器包括用于限制校正控制脈沖的時間長度的單元，以縮短復位周期的時間長度，該復位周期用于抑制由于激發(fā)而產生的并通過驅動晶體管流到發(fā)光元件的直通電流，以由此抑制由于該直通電流所造成的發(fā)光元件的光發(fā)射異常。
9.按照權利要求5的顯示器，為了防止發(fā)光元件由于由電容部件所保持電勢的、用于減少載體遷移率影響的電勢組分所造成的光發(fā)射，當顯示黑色時信號部件將視頻信號的電勢電平設置為高于特定電源電勢。
10.一種驅動像素電路的方法，該像素電路設置在提供控制脈沖的行掃描線和提供視頻信號的列信號線交點處，該像素電路至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管和發(fā)光元件，在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的控制脈沖，采樣晶體管實施對信號線提供的視頻信號進行采樣，電容部件根據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢，在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件保持的輸入電勢，驅動晶體管提供輸出電流，該輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓，響應于視頻信號，驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件發(fā)射出具有一亮度的光，該方法包括如下步驟在先于采樣周期的校正周期期間，同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性，該校正周期分成復位周期和檢測周期，校正步驟包括下面的子步驟在復位周期期間激發(fā)電容部件以使由電容部件保持的電勢復位；并在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間，停止激發(fā)并且檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差；以及在電容部件中保持對應于檢測到的電勢差的電勢，保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。
11.一種驅動顯示器的方法，該顯示器包括像素陣列部件，掃描部件和信號部件，像素陣列部件包括以行設置的掃描線，以列設置的信號線，以及設置在掃描線和信號線之間的交點處的像素矩陣，信號部件向信號線提供視頻信號，掃描部件向掃描線提供控制脈沖，以順序地掃描每行像素，每個像素至少包括采樣晶體管，電容部件，驅動晶體管和發(fā)光元件，在特定的采樣周期期間，響應于掃描線提供的采樣控制脈沖，采樣晶體管實施對信號線提供的視頻信號進行采樣，電容部件依據(jù)采樣的視頻信號保持輸入電勢，在特定的發(fā)射周期期間，按照由電容部件保持的輸入電勢，驅動晶體管提供輸出電流，該輸出電流依賴在驅動晶體管溝道區(qū)域內的載體遷移率，而且依賴驅動晶體管的閾電壓，響應于視頻信號，驅動晶體管提供的輸出電流使發(fā)光元件發(fā)射出具有一亮度的光，該方法包括如下步驟在先于采樣周期的校正周期期間，同時校正輸出電流對載體遷移率的相關性以及輸出電流對閾電壓的相關性，該校正周期分成復位周期和檢測周期，該校正步驟包括下面的子步驟在復位周期期間激發(fā)電容部件以使由電容部件保持的電勢復位；并在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期期間，停止激發(fā)并且檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差；在電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢，保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分，和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流的影響的電勢組分；在采樣周期期間為掃描線提供采樣控制脈沖；向掃描線提供限定校正周期的控制脈沖；以及為掃描線提供驅動控制脈沖，該驅動控制脈沖在校正周期中區(qū)分復位周期和檢測周期，并區(qū)分發(fā)射周期和除了發(fā)射周期之外的非發(fā)射周期。
全文摘要
本發(fā)明提供一種像素電路，它允許同時校正驅動晶體管的閾電壓的影響和驅動晶體管的遷移率的影響。校正裝置連接到驅動晶體管和電容部件，并在先于采樣周期的校正周期中操作。校正周期分成復位周期和檢測周期。在復位周期期間，校正裝置激發(fā)電容部件，以使由電容部件保持的電勢復位。在檢測周期期間，在當瞬態(tài)電流流過驅動晶體管的周期中，校正裝置停止激發(fā)并檢測在驅動晶體管的源極和柵極之間產生的電勢差。電容部件保持對應于檢測到的電勢差的電勢。保持的電勢包括用于減少閾電壓對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分和用于減少載體遷移率對驅動晶體管的輸出電流影響的電勢組分。
文檔編號H05B33/14GK1755779SQ20051011654
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權日2004年9月17日
發(fā)明者山下淳一, 內野勝秀, 山本哲郎, 豐村直史 申請人:索尼株式會社