專利名稱：像素電路、顯示設(shè)備以及驅(qū)動像素電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器等中的具有其亮度受電流值控制的電光元件的像素電路、由以矩陣布置的這種像素電路組成的圖像顯示設(shè)備以及驅(qū)動像素電路的方法，具體地說，所述圖像顯示設(shè)備是所謂的有源矩陣型圖像顯示設(shè)備，其中通過在像素電路內(nèi)部提供的絕緣柵型場效應(yīng)晶體管，流過電光元件的電流的值被控制。
背景技術(shù)：
在例如液晶顯示器的圖像顯示設(shè)備中，大量像素被布置為矩陣，并且每個像素的光強(qiáng)度根據(jù)要被顯示的圖像信息而被控制，以便顯示圖像。
對于有機(jī)EL顯示器等也是這樣。有機(jī)EL顯示器是在每個像素電路中具有發(fā)光元件的所謂的自發(fā)光型顯示器，并且具有如下優(yōu)點(diǎn)圖像的可視度比液晶顯示器高、不需要背光、響應(yīng)速度快等等。
此外，它與液晶顯示器等很大的不同在于顏色梯度的生成是通過流過每個發(fā)光元件電流的值來控制每個發(fā)光元件的亮度而獲得的，也就是說，每個發(fā)光元件是電流控制型的。
與液晶顯示器一樣，有機(jī)EL顯示器可以通過簡單矩陣和有源矩陣系統(tǒng)而被驅(qū)動。雖然前者具有簡單的結(jié)構(gòu)，但是它存在這樣的問題難以實(shí)現(xiàn)大尺寸和高清晰度的顯示器。因此，大多數(shù)的精力被投入在開發(fā)有源矩陣系統(tǒng)中，其通過在像素電路內(nèi)提供的有源元件(一般是TFT(薄膜晶體管))，控制流過每個像素電路內(nèi)的發(fā)光元件的電流。
圖1是一般的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
如圖1所示，該顯示設(shè)備1具有由布置為m×n矩陣的像素電路(PXLC)2a組成的像素陣列部分2、水平選擇器(HSEL)3、寫掃描器(WSCN)4、數(shù)據(jù)線DTL1到DRLn以及掃描線WSL1到WSLm，其中數(shù)據(jù)線由水平選擇器3選擇，并根據(jù)亮度信息被提供了數(shù)據(jù)信號，掃描線被寫掃描器4選擇性地驅(qū)動。
注意，當(dāng)形成在多晶硅上時，水平選擇器3和寫掃描器4有時由MOSIC等形成在像素周圍、圖2是圖1的像素電路2a的配置實(shí)例的框圖(例如參考美國專利No.5,684,365和專利公開2日本未審查專利申請公開(特開)No.8-234683)。
圖2的像素電路在大量被提出的電路之中具有最簡單的配置，是所謂的雙晶體管驅(qū)動型電路。
圖2的像素電路2a具有p溝道薄膜FET(以下稱為TFT)11和TFT12、電容器C11以及由有機(jī)EL元件(OLED)組成的發(fā)光元件13。此外，在圖2中，DTL表示數(shù)據(jù)線，WSL表示掃描線。
在許多情形中，有機(jī)EL元件具有整流特性，因此有時被稱作OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)。二極管符號被使用作為圖2和其他圖中的發(fā)光元件，但是在下面的說明中，對于OLED，并不總是需要整流特性。
在圖2中，TFT 11的源極連接到電源電勢Vcc，發(fā)光元件13的陰極連接到地電勢GND。圖2的像素電路2a的操作如下。
<步驟ST1>當(dāng)掃描線WSL被使得成為被選擇狀態(tài)(這里是低電平)，并且寫電勢Vdata被提供到數(shù)據(jù)線DTL時，TFT 12變?yōu)閷?dǎo)通，電容器C11被充電或者放電，TFT 11的柵極電勢變?yōu)閂data。
<步驟ST2>當(dāng)掃描線WSL被使得成為未選擇狀態(tài)(這里是高電平)，數(shù)據(jù)線DTL和TFT 11被電隔離，但是TFT 11的柵極電勢通過由電容器C11穩(wěn)定地保持。
<步驟ST3>流過TFT 11和發(fā)光元件13的電流變?yōu)楦鶕?jù)TFT 11的柵-源電壓Vgs的值，而發(fā)光元件13以根據(jù)該電流值的亮度連續(xù)發(fā)光。
如上面的步驟ST1，選擇掃描線WSL并將賦予數(shù)據(jù)線的亮度信息傳送到像素內(nèi)部的操作在下面將被稱作“寫入”。
如上面所說明的，在圖2的像素電路2a中，一旦Vdata被寫入，像素電路13就以恒定的亮度發(fā)光，直到下一個重寫操作。
如上面所說明的，在像素電路2a中，通過改變由TFT 11構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的柵極加壓，流過EL發(fā)光元件13的電流的值被控制。
此時，p溝道驅(qū)動晶體管的源極被連接到電源電勢Vcc，因此該TFT11總是工作在飽和區(qū)。因此，它變?yōu)榫哂邢旅娴氖?所示的值的恒流源。
Ids＝1/2·μ(W/L)Cox(Vgs-|Vth|)2(1)這里，μ表示載流子遷移率，Cox表示每單位面積的柵極電容，W表示柵極寬度，L表示柵極長度，Vgs表示TFT 11的柵-源電壓，Vth表示TFT 11的門限值。
在簡單的矩陣型圖像顯示設(shè)備中，每個發(fā)光元件僅在選定的瞬間發(fā)光，而在有源矩陣中，如上所述，每個發(fā)光元件連續(xù)發(fā)光，即使在寫入操作結(jié)束之后。因此，這變得很有利，尤其是在大尺寸和高分辨率的顯示器中，因為相比于簡單矩陣，可以降低每個發(fā)光元件的峰值亮度和峰值電流。
圖3是有機(jī)EL元件的電流-電壓(I-V)特性隨時間的變化的示圖。在圖3中，實(shí)現(xiàn)所示的曲線表示初始狀態(tài)中的特性，而虛線所示的曲線表示隨時間變化后的特性。
通常，有機(jī)EL元件的I-V特性隨時間而劣化，如圖3所示。
但是，由于圖2的雙晶體管驅(qū)動系統(tǒng)是橫流驅(qū)動系統(tǒng)，恒定電流被持續(xù)提供給有機(jī)EL元件，如上所述。即使有機(jī)EL元件的I-V特性劣化，所發(fā)出的光的亮度也不會隨著時間而變化。
圖2的像素電路2a由p溝道TFT組成，但是如果可能通過n溝道TFT來配置，它也可以在TFT的制造中使用過去的無定形硅(a-Si)工藝。這將使得能夠降低TFT板的成本。
接著，考慮用n溝道TFT代替晶體管的像素電路。
圖4是用n溝道TFT代替圖2的電路中的p溝道TFT的像素電路的電路圖。
圖4的像素電路2b具有n溝道TFT 12和TFT 22、電容器C21以及由有機(jī)EL元件(OLED)組成的發(fā)光元件。此外，在圖4中，DTL表示數(shù)據(jù)線，WSL表示掃描線。
在像素電路2b中，由TFT 21構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的漏極側(cè)連接到電源電勢Vcc，源極連接到EL元件23的陽極，從而形成了源極跟隨器電路。
圖5是在初始狀態(tài)中，由TFT 21和EL元件23構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的工作點(diǎn)的示圖。在圖5中，橫坐標(biāo)表示TFT 21的漏-源電壓Vds，而縱坐標(biāo)表示漏-源電流Ids。
如圖5所示，通過由TFT 21和E1發(fā)光元件23構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的工作點(diǎn)來確定源極電壓。電壓依賴于柵極電壓而不同。
該TFT 21驅(qū)動在飽和區(qū)中，因此對于工作點(diǎn)處的源極電壓Vgs，提供了具有上述式1的值的電流Ids。
但是類似地，這里的E1元件的I-V特性也隨時間而劣化。如圖6所示，由于隨時間的這種變化，工作點(diǎn)變動。即使提供相同的柵極電壓，源極電壓也變動。
因此，由TFT 21構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的柵-源電源Vgs變化，并且流動的電流的值變動。流過EL發(fā)光元件23的電流的值同時變化，因此如果EL發(fā)光元件23的I-V特性劣化，則在圖4的源極跟隨器電路中，所發(fā)出的光的亮度將隨時間而變化。
此外，如圖7所示，可以考慮這樣的電路配置，其中由n溝道TFT 31構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的源極連接到地電勢GND，漏極連接到EL元件33的陰極，并且LE發(fā)光元件33的陽極連接到電源電勢Vcc。
利用該系統(tǒng)，以與當(dāng)由圖2的p溝道TFT驅(qū)動時相同的方式，源極的電勢被固定，由TFT 31構(gòu)成的驅(qū)動晶體管工作為恒流源，并且可以防止由于EL發(fā)光元件33的I-V特性劣化造成的亮度改變。
但是，利用該系統(tǒng)，驅(qū)動晶體管必須被連接到EL發(fā)光元件的陰極側(cè)。該陰極連接要求開發(fā)新的陽極-陰極電極。以當(dāng)前的技術(shù)水平，這是極端困難的。
綜上所述，在過去的系統(tǒng)中，還沒有開發(fā)出使用n溝道晶體管而沒有亮度變化的有機(jī)EL元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種像素電路、顯示設(shè)備以及驅(qū)動像素電路的方法，其使能實(shí)現(xiàn)這樣的源極跟隨器輸出即使發(fā)光元件的電流-電壓特性隨時間變化，亮度也不會劣化；使能實(shí)現(xiàn)n溝道晶體管的源極跟隨器電路；并且能夠使用n溝道晶體管作為電光元件的驅(qū)動元件，同時使用現(xiàn)有的陽極-陰極電極。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種像素電路，用于驅(qū)動亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，該像素電路包括數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過該數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，其在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過電流供應(yīng)線的電流；與第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在數(shù)據(jù)線和第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；以及，連接在第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；第一開關(guān)、第三節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、第一節(jié)點(diǎn)以及電光元件被串聯(lián)連接在第一參考電勢與第二參考電勢之間。
優(yōu)選地，驅(qū)動晶體管是場效應(yīng)晶體管，其源極連接到第一節(jié)點(diǎn)，漏極連接到第三節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地，當(dāng)電光元件被驅(qū)動時，作為第一階段，第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，第三開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且第一節(jié)點(diǎn)被連接到固定電勢；作為第二階段，第二開關(guān)和第五開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，第一開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，然后，第二開關(guān)和第五開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；作為第三階段，第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，要通過數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)被輸入到第四節(jié)點(diǎn)，然后，第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；并且，作為第四階段，第三開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)。
優(yōu)選地，當(dāng)電光元件被驅(qū)動時，作為第一階段，第一開關(guān)和第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，第三開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且第一節(jié)點(diǎn)被連接到固定電勢；作為第二階段，第二開關(guān)和第五開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，第一開關(guān)被保持一段預(yù)定時段的導(dǎo)通狀態(tài)，然后，第二開關(guān)和第五開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；作為第三階段，第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，要通過數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)被輸入到第四節(jié)點(diǎn)，然后，第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；并且，作為第四階段，第三開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)。
優(yōu)選地，在第三階段，第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，然后，第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)。
優(yōu)選地，當(dāng)電光元件被驅(qū)動時，作為第一階段，第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，第二開關(guān)和第五開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)；作為第二階段，第一開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，而第三開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且第一節(jié)點(diǎn)被連接到固定電勢；作為第三階段，第二開關(guān)和第五開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；作為第四階段，第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，要通過數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)被輸入到第四節(jié)點(diǎn)，然后，第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；并且，作為第五階段，第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，而第三開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種顯示設(shè)備，包括被布置為矩陣的多個像素電路；為像素電路的矩陣陣列的每列布置的數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)線被提供；以及第一和第二參考電勢；每個像素電路還具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過電流供應(yīng)線的電流；與第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在數(shù)據(jù)線和第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；第一開關(guān)、第三節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、第一節(jié)點(diǎn)以及電光元件被串聯(lián)連接在第一參考電勢與第二參考電勢之間。
優(yōu)選地，該設(shè)備還包括驅(qū)動設(shè)備，用于在電光元件的不發(fā)射時段中，互補(bǔ)地將第一開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，而將第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種驅(qū)動像素電路的方法，像素電路具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過電流供應(yīng)線的電流；與第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在數(shù)據(jù)線和第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；第一開關(guān)、第三節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、第一節(jié)點(diǎn)以及電光元件被串聯(lián)連接在第一參考電勢與第二參考電勢之間，驅(qū)動像素電路的方法包括以下步驟將第一開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，將第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且將第一節(jié)點(diǎn)連接到固定電勢；將第二開關(guān)和第五開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將第一開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，然后，將第二開關(guān)和第五開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；將第四開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將要通過數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)輸入到第四節(jié)點(diǎn)，然后，將第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及將第三開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且將第一節(jié)點(diǎn)從固定電勢電隔離。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種驅(qū)動像素電路的方法，像素電路具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過電流供應(yīng)線的電流；與第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在數(shù)據(jù)線和第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；第一開關(guān)、第三節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、第一節(jié)點(diǎn)以及電光元件被串聯(lián)連接在第一參考電勢與第二參考電勢之間，驅(qū)動像素電路的方法包括以下步驟將第一開關(guān)和第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，將第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且將第一節(jié)點(diǎn)連接到固定電勢；將第二開關(guān)和第五開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將第一開關(guān)保持一段預(yù)定時段的導(dǎo)通狀態(tài)，然后，將第二開關(guān)和第五開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；將第四開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將要通過數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)輸入到第四節(jié)點(diǎn)，然后，將第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及將第三開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且將第一節(jié)點(diǎn)與固定電勢電隔離。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種驅(qū)動像素電路的方法，像素電路具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過電流供應(yīng)線的電流；與第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在數(shù)據(jù)線和第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；第一開關(guān)、第三節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、第一節(jié)點(diǎn)以及電光元件被串聯(lián)連接在第一參考電勢與第二參考電勢之間，驅(qū)動像素電路的方法包括以下步驟將第一開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，將第二開關(guān)和第五開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)；將第一開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，而將第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且將第一節(jié)點(diǎn)連接到固定電勢；將第二開關(guān)和第五開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；將第四開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將要通過數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)輸入到第四節(jié)點(diǎn)，然后，將第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及將第一開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，而將第三開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)與所述固定電勢電隔離。
根據(jù)本發(fā)明，例如在電光元件的發(fā)射時段的時候，第一開關(guān)被保持在on狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))，并且第二到第五開關(guān)被保持在off狀態(tài)(不導(dǎo)通狀態(tài))。
驅(qū)動晶體管被設(shè)計為工作在飽和區(qū)。流到電光元件的電流獲得上述式1所示的值。
第一開關(guān)被保持在on狀態(tài)，第二開關(guān)、第四開關(guān)和第五開關(guān)被保持在off狀態(tài)，并且第三開關(guān)被導(dǎo)通。
此時，電流流過第三開關(guān)，并且驅(qū)動晶體管的源極電勢例如降到地電勢GND。因此，施加到電光元件上的電壓變?yōu)?V，電光元件不發(fā)光。
在該情況中，即使第三開關(guān)導(dǎo)通，被像素電容元件保持的電壓，即驅(qū)動晶體管的柵極電壓，并不改變，因此，電流Ids通過第一開關(guān)、第三節(jié)點(diǎn)、驅(qū)動晶體管、第一節(jié)點(diǎn)和第三開關(guān)的路線流動。
接著，在電光元件的不發(fā)射時段中，第三開關(guān)被保持在on狀態(tài)，第四開關(guān)被保持在off狀態(tài)，第二開關(guān)和第五開關(guān)被導(dǎo)通，并且第一開關(guān)被關(guān)斷。
此時，驅(qū)動晶體管的柵極和漏極通過第二開關(guān)被連接，因此驅(qū)動晶體管工作在飽和區(qū)。此外，驅(qū)動晶體管的柵極具有并聯(lián)與其連接的像素電容元件和耦合電容元件，因此，柵-源電壓Vgd隨時間逐漸降低。此外，在經(jīng)過預(yù)定時間之后，驅(qū)動晶體管的柵-源電壓Vgd變?yōu)轵?qū)動晶體管的門限電壓Vth。
此時，當(dāng)預(yù)定電勢是Vofs時，耦合電容元件以(Vofs-Vth)被充電，像素電容元件以Vth被充電。
接著，第三開關(guān)被保持在on狀態(tài)，第四開關(guān)被保持在off狀態(tài)，第二和第五開關(guān)被關(guān)斷，并且第一開關(guān)被導(dǎo)通。因此，驅(qū)動晶體管的漏極電壓變?yōu)榈谝粎⒖茧妱荩珉娫措妷骸?br> 接著，第三和第一開關(guān)被保持在on狀態(tài)，第二和第五開關(guān)被保持在off狀態(tài)，并且第四開關(guān)被導(dǎo)通。
因此，通過數(shù)據(jù)線傳播的輸入電壓Vin經(jīng)由第四開關(guān)被輸入，而第四節(jié)點(diǎn)的電壓改變量ΔV被與驅(qū)動晶體管的柵極耦合。
此時，驅(qū)動晶體管的柵極電壓Vg是Vth的值，而耦合量ΔV由像素電容元件的電容C1、耦合電容元件的電容C2以及驅(qū)動晶體管的寄生電容C3確定。
因此，如果使得C1和C2充分大于C3，則耦合到柵極的量僅由像素電容元件的電容C1和耦合電容元件的電容C2確定。
驅(qū)動晶體管被設(shè)計為工作在飽和區(qū)，因此流動了根據(jù)與驅(qū)動晶體管的柵極耦合的電壓量的電流Ids。
在寫入結(jié)束之后，第一開關(guān)被保持在on狀態(tài)，第二和第五開關(guān)被保持在off狀態(tài)，第四開關(guān)被關(guān)斷，并且第三開關(guān)被關(guān)斷。
在該情況中，即使第三開關(guān)關(guān)斷，驅(qū)動晶體管的柵-源電壓也是恒定的，因此，驅(qū)動晶體管使恒定電流Ids流到電光元件。因此，第一節(jié)點(diǎn)的電勢被升壓到這樣的電壓Vx，在該電壓處電流Ids流到電光元件，并且電光元件發(fā)光。
這里，同樣在該電路中，當(dāng)發(fā)射時段變長時，電光元件的電流-電壓(I-V)特性改變。因此，第一節(jié)點(diǎn)的電勢也改變。但是，驅(qū)動晶體管的柵-源電壓Vgs被保持在恒定值，因此流到電光元件的電流并不改變。因此，即使電光元件的I-V特性劣化，也連續(xù)流動恒定電流Ids，并且電光元件的亮度不變。


圖1是一般有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖2是圖1的像素電路的配置實(shí)例的電路圖。
圖3是有機(jī)EL器件的電流-電壓(I-V)特性隨時間的變化的示圖。
圖4是其中圖2的電路的p溝道TFT被n溝道TFT代替的像素電路的電路圖。
圖5是示出了初始狀態(tài)中，由TFT和EL器件構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的工作點(diǎn)的示圖。
圖6是示出了由TFT和EL器件構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的工作點(diǎn)隨時間變化后的示圖。
圖7是將由n溝道TFT構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的源極連接到地電勢的像素電路的電路圖。
圖8是采用根據(jù)第一實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖9是圖8的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第一實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
圖10A到10D是用于說明驅(qū)動圖9的電路的第一方法的時序圖。
圖11A和圖11B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第一方法的操作的示圖。
圖12A和圖12B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第一方法的操作的示圖。
圖13A和圖13B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第一方法的操作的示圖。
圖14A和圖14B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第一方法的操作的示圖。
圖15A到圖15D是用于說明驅(qū)動圖9的像素電路的第二方法的時序圖。
圖16A和圖16B是通過比較驅(qū)動圖9的像素電路的第一方法和第二方法的效果來進(jìn)行說明的示圖。
圖17A到圖17D是用于說明驅(qū)動圖9的像素電路的第三方法的時序圖。
圖18A和圖18B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第三方法的操作的示圖。
圖19A和圖19B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第三方法的操作的示圖。
圖20A和圖20B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第三方法的操作的示圖。
圖21A和圖21B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖9的電路的第三方法的操作的示圖。
圖22A到圖22D是用于說明驅(qū)動圖9的像素電路的第四方法的時序圖。
圖23是采用根據(jù)第二實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖24是圖23的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第二實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
圖25A到25D是用于說明驅(qū)動圖24的電路的方法的時序圖。
圖26A和圖26B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖24的電路的方法的操作的示圖。
圖27A和圖27B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖24的電路的方法的操作的示圖。
圖28B是用于說明根據(jù)驅(qū)動圖24的電路的方法的操作的示圖。
圖29是采用根據(jù)第三實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖30是圖29的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第三實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
圖31A到31C是用于說明驅(qū)動圖30的電路的方法的時序圖。
圖32是采用根據(jù)第四實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖33是圖32的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第四實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
圖34是采用根據(jù)第五實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖35是圖32的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第五實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
圖36是采用根據(jù)第六實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖37是圖36的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第四實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
<第一實(shí)施例>
圖8是采用根據(jù)第一實(shí)施例點(diǎn)像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖9是圖8的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第一實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
如圖8和圖9所示，該顯示設(shè)備100例如具有具有被布置為m×n矩陣的像素電路(PXLC)101的像素陣列部分102、水平選擇器(HSEL)103、寫掃描器(WSCN)104、第一驅(qū)動掃描器(DSCN1)105、第二驅(qū)動掃描器(DSCN2)106、自動調(diào)零電路(AZRD)107、由水平選擇器103選擇并根據(jù)亮度信息被提供了數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線DTL101到DTL10n、被寫掃描器104選擇性驅(qū)動的掃描線WSL101到WSL10m、被第一驅(qū)動掃描器105選擇性驅(qū)動的驅(qū)動線DSL101到DSL10m、被第二驅(qū)動掃描器106選擇性驅(qū)動的驅(qū)動線DSL111到DSL11m，以及被自動調(diào)零電路107選擇性驅(qū)動的自動調(diào)零線AZL101到AZL10m。
注意，雖然像素電路101在像素陣列部分102中被布置為m×n的矩陣，但是為了簡化圖示，圖8示出了其中像素電路被布置為2(＝m)×3(＝n)的矩陣的實(shí)例。
此外，在圖9中，為了簡化圖示，示出了一個像素電路的具體配置。
如圖9所示，根據(jù)第一實(shí)施例的像素電路101具有n溝道TFT 111到TFT 116、電容器C111和C122、由有機(jī)EL元件(OLED)制成的發(fā)光元件117、第一節(jié)點(diǎn)ND111、第二節(jié)點(diǎn)ND112、第三節(jié)點(diǎn)ND113和第四節(jié)點(diǎn)ND114。
此外，在圖9中，DTL101表示數(shù)據(jù)線，WSL101表示掃描線，DSL101和DSL111表示驅(qū)動線，AZL101表示自動調(diào)零線。
在這些部件之中，TFT 111根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成場效應(yīng)晶體管(驅(qū)動晶體管)，TFT 112構(gòu)成第一開關(guān)，TFT 114構(gòu)成第二開關(guān)，TFT 114構(gòu)成第三開關(guān)，TFT 115構(gòu)成第四開關(guān)，TFT 116構(gòu)成第五開關(guān)，電容器C111根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成像素電容元件，電容器C112根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成耦合電容元件。
此外，電源電壓Vcc的供電線(電源電勢)對應(yīng)于第一參考電勢，而地電勢GND對應(yīng)于第二參考電勢。
在像素電路101中，作為第一開關(guān)的TFT 112、第三節(jié)點(diǎn)ND113、作為驅(qū)動晶體管的TFT 111、第一節(jié)點(diǎn)ND111以及發(fā)光元件(OLED)117串聯(lián)連接在第一參考電勢(在本實(shí)施例中是電源電勢Vcc)和第二參考電勢(在本實(shí)施例中是地電勢GND)。具體地說，發(fā)光元件117的陰極連接到地電勢GND，陽極連接到第一節(jié)點(diǎn)ND111，TFT 111的源極連接到第一節(jié)點(diǎn)ND111，TFT 111的漏極連接到第三節(jié)點(diǎn)ND113，TFT 112的源極和漏極連接在第三節(jié)點(diǎn)ND113和電源電勢Vcc之間。
此外，TFT 111的柵極連接到第二節(jié)點(diǎn)ND112，而TFT 112的柵極連接到驅(qū)動線DSL111。
TFT 113的源極和漏極連接在第二節(jié)點(diǎn)ND112和第三節(jié)點(diǎn)ND113之間，而TFT 113的柵極連接到自動調(diào)零線AZL101。
TFT 114的漏極連接到第一節(jié)點(diǎn)ND111和電容器C111的第一電極，源極連接到固定電勢(在本實(shí)施例中是地電勢GND)，TFT 114的柵極連接到驅(qū)動線DSL101。此外，電容器C111的第二電極連接到第二節(jié)點(diǎn)ND112。
電容器C112的第一電極連接到第二節(jié)點(diǎn)ND112，而第二電極連接到第四節(jié)點(diǎn)ND114。
作為第四開關(guān)的TFT 115的源極和漏極連接到驅(qū)動線DSL101和第四節(jié)點(diǎn)ND114。此外，TFT115的柵極連接到掃描線WSL101。
TFT 116的源極和漏極連接到第四節(jié)點(diǎn)ND114和預(yù)定電勢Vofs。此外，TFT 116的柵極連接到自動調(diào)零線AZL101。
以這種方式，根據(jù)本實(shí)施例的像素電路101被配置為作為像素電容器的電容器C111連接在作為驅(qū)動晶體管的TFT 111的柵極和源極之間，TFT 111的源極電勢在不發(fā)射期間經(jīng)由作為開關(guān)晶體管的TFT 114被連接到固定電勢，并且TFT 111的柵極和源極連接，門限值Vth被校準(zhǔn)。
接著，將參考圖10A到10D、圖11A和11B到圖14A和圖14B，針對像素電路的操作，說明上述配置的操作。
注意，圖10A示出了施加到像素陣列的第一行掃描線WSL101的掃描信號ws[1]，圖10B示出了施加到像素陣列的第一行驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]，圖10C示出了施加到像素陣列的第一行驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]，圖10D示出了施加到像素陣列的第一行自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]。
此外，在圖10A到圖10D中，Te所示的時段是發(fā)射時段，Tne所示的時段是不發(fā)射時段，Tvc是門限值Vth消除時段，Tw所示的時段是寫入時段。
首先，如圖10A到圖10D所示，在EL發(fā)光元件117的普通發(fā)射狀態(tài)的時刻，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為低電平，并且對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為低電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為低電平，并且對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被第二驅(qū)動掃描器106選擇性地設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖11A所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))，TFT 113到TFT 116被保持在off狀態(tài)(不導(dǎo)通狀態(tài))。
驅(qū)動晶體管111被設(shè)計為工作在飽和區(qū)中。流到EL發(fā)光元件117的電流Ids獲得上式1所示的值。
接著，如圖10A到10D所示，在EL發(fā)光元件117的不發(fā)射時段Tne中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在高電平，并且在該狀態(tài)中，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105選擇性地設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖11B所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)，TFT 113、TFT 115和TFT 116被保持在off狀態(tài)，而TFT 114被導(dǎo)通。
此時，電流流過TFT 114，并且TFT 111的源極電勢Vs降到地電勢GND。因此，施加到EL發(fā)光元件117的電壓變?yōu)?V，EL發(fā)光元件117不發(fā)光。
在該情況中，即使TFT 114導(dǎo)通，電容器C111處所保持的電壓，即TFT 111的柵極電壓，并不改變，因此如圖11B所示，電流Ids通過TFT112、第三節(jié)點(diǎn)ND113、TFT 111、第一節(jié)點(diǎn)ND111和TFT 114的路線流動。
接著，如圖10A到10D所示，在EL發(fā)光元件117的不發(fā)射時段Tne中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，并且在該狀態(tài)中，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為高電平，然后如圖10C所示，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖12A所示，在每個像素電路101中，TFT 114被保持在on狀態(tài)，TFT 115被保持在off狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被導(dǎo)通，而TFT112被關(guān)斷。
此時，TFT 111的柵極和漏極通過TFT 113被連接，因此TFT 111工作在飽和區(qū)中。此外，電容器C111和C112并聯(lián)地連接到TFT 111的柵極，因此如圖12B所示，TFT 111的柵-漏電壓Vgd隨時間逐漸降低。此外，在經(jīng)過預(yù)定時間之后，TFT 111的柵-源電壓Vgs變?yōu)門FT 111的門限電壓Vth。
此時，電容器C112以(Vofs-Vth)被充電，電容器C111以Vth被充電。
接著，如圖10A到10D所示，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為低電平，并且在該狀態(tài)中，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為低電平，然后如圖10C所示，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖13A所示，在每個像素電路101中，TFT 114被保持在on狀態(tài)，TFT 115被保持在off狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被關(guān)斷，TFT 112被導(dǎo)通。因此，TFT 111的漏極電壓變?yōu)殡娫措妷篤cc。
接著，如圖10A到10D所示，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在高電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖13B所示，在每個像素電路101中，TFT 114和TFT 112被保持在on狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被保持在off狀態(tài)，TFT 115被導(dǎo)通。
因此，通過數(shù)據(jù)線DTL101傳播的輸入電壓Vin通過TFT 115被輸入，而節(jié)點(diǎn)ND114的電壓改變ΔV與TFT 111的柵極耦合。
此時，TFT 111的柵極電壓Vg是Vth的值，而耦合量ΔV根據(jù)電容器C111的電容C1、電容器C112的電容C2以及TFT 111的寄生電容C3，通過下面的式2被確定ΔV＝{C2/(C1+C2+C3)}·(Vin-Vofs)... (2)因此，如果使得C1和C2充分大于C3，則耦合到柵極的量僅由電容器C111的電容C1和電容器C112的電容C2確定。
TFT 111被設(shè)計為工作在飽和區(qū)，因此如圖13B和圖14A所示，流動了根據(jù)與TFT 111的柵極耦合的電壓量的電流Ids。
在寫入結(jié)束之后，如圖10A到10D所示，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在高電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為低電平，然后對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖14B所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被保持在off狀態(tài)，TFT 115被關(guān)斷，TFT 114被關(guān)斷。
在該情況中，即使TFT 114被關(guān)斷，TFT 111的柵-源電壓也是恒定的，因此，TFT 111使恒定電流Ids流到EL發(fā)光元件117。因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢被升壓到這樣的電壓Vx，在該電壓處電流Ids流到EL發(fā)光元件117，并且EL發(fā)光元件117發(fā)光。
這里，同樣在該電路中，當(dāng)發(fā)射時段變長時，EL發(fā)光元件的電流-電壓(I-V)特性改變。因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢也改變。但是，TFT111的柵-源電壓Vgs被保持在恒定值，因此流到EL發(fā)光元件117的電流并不改變。因此，即使EL發(fā)光元件117的I-V特性劣化，也連續(xù)流動恒定電流Ids，并且EL發(fā)光元件117的亮度不變。
上述是驅(qū)動圖9的像素電路的第一方法。接著，將參考圖15A到圖15D以及圖16A和16B說明第二驅(qū)動方法。
第二驅(qū)動方法與上述第一驅(qū)動方法的不同之處在于在不發(fā)射時段Tne中導(dǎo)通作為第一開關(guān)的TFT 112的定時。
如圖15A到圖15D所示，在第二驅(qū)動方法中，用于導(dǎo)通TFT 112的定時被設(shè)置為在TFT 115關(guān)斷之后。
但是，如果關(guān)斷TFT 115，然后導(dǎo)通TFT 112，則如圖16A所示，TFT 111工作為從線性區(qū)到飽和區(qū)。
另一方面，如果如第一驅(qū)動方法那樣導(dǎo)通TFT 112，然后導(dǎo)通TFT115，則TFT 111僅工作在飽和區(qū)，如圖16B所示。晶體管在飽和區(qū)具有比線性區(qū)更短的溝道長度，因此寄生電容C3小。
因此，如第一驅(qū)動方法那樣導(dǎo)通TFT 112，然后導(dǎo)通TFT 115，這使得TFT 111的寄生電容C3能夠比當(dāng)如第二驅(qū)動方法那樣關(guān)斷TFT 115，然后導(dǎo)通TFT 112的情況更小。
如果可以使得寄生電容C3很小，則當(dāng)導(dǎo)通TFT 112時，從TFT 111的漏極耦合到柵極的量可以更小，并且電容器C111的電容C1和電容器C112的電容C2可以充分大于寄生電容C3，因此根據(jù)電容器C111和C2的大小，當(dāng)導(dǎo)通TFT 115時的第四節(jié)點(diǎn)ND114的電壓變化被耦合到TFT111的柵極。
因此，可以說第一驅(qū)動方法優(yōu)于第二驅(qū)動方法。
接著，將參考圖17A到圖17D，圖18A和圖18B到圖21A和圖21B，說明驅(qū)動圖9的像素電路的第三方法。
第三驅(qū)動方法與上述第一驅(qū)動方法的不同之處在于在不發(fā)射時段Tne中導(dǎo)通作為第一開關(guān)的TFT 112的定時。在第三驅(qū)動方法中，TFT 112用作占空比開關(guān)。下面將說明該操作。
首先，如圖17A到17D所示，在EL發(fā)光元件117普通發(fā)射時段中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為低電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為低電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106選擇性地設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖18A所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))，TFT 113到TFT 116被保持在off狀態(tài)(不導(dǎo)通狀態(tài))。
驅(qū)動晶體管111被設(shè)計為工作在飽和區(qū)。流到EL發(fā)光元件117的電流獲得上式1所示的值。
接著，如圖17A到17D所示，在EL發(fā)光元件117不發(fā)射時段Tne中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖11B所示，在每個像素電路101中，TFT 112到TFT 116被保持在off狀態(tài)，TFT 112被關(guān)斷。
通過TFT 112的關(guān)斷，TFT 111的漏極電壓降到源極電壓。因此，電流不再流到EL發(fā)光元件117，并且第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢降到EL發(fā)光元件的門限電壓Ve。此外，EL發(fā)光元件117不再發(fā)光。
接著，如圖17A到17D所示，在EL發(fā)光元件117不發(fā)射時段Tne中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在低電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為高電平，然后如圖17D所示，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖19A所示，在每個像素電路101中，TFT 112和TFT 115被保持在off狀態(tài)，TFT 114被導(dǎo)通，TFT 113和TFT 116被導(dǎo)通。
通過TFT 114的導(dǎo)通，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢變?yōu)榈仉妱軬ND電平，并且TFT 111的漏極電壓變?yōu)榈仉妱軬ND電平。
此外，通過TFT 113和TFT 116的導(dǎo)通，第四節(jié)點(diǎn)的電勢變化通過電容器C112與TFT 111的柵極耦合，并且在TFT 111的柵極和漏極之間，電壓Vgd變化。耦合的量被使得為V0。
注意，導(dǎo)通TFT 114、TFT 113和TFT 116的時序可以是導(dǎo)通TFT 113和TFT 116，然后導(dǎo)通TFT 114。也就是說，也可以聯(lián)機(jī)TFT 111的柵極和漏極，將第四節(jié)點(diǎn)ND114的電勢變化耦合到TFT 111的柵極，然后將TFT 111的柵極降低到地電勢GND電平。
接著，如圖17A到17D所示，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在高電平，并且在該狀態(tài)中，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖19B所示，在每個像素電路101中，TFT 114、TFT 113和TFT 116被保持在on狀態(tài)，TFT 115被保持在off狀態(tài)，TFT 112被導(dǎo)通。因此，TFT 111的柵-漏電壓升高到電源電壓Vcc。
此外，TFT 111的柵-漏電壓升高到電源電壓Vcc，然后如圖17C所示，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖20A所示，在每個像素電路101中，TFT 114、TFT 113和TFT 116被保持在on狀態(tài)，TFT 115被保持在off狀態(tài)，TFT 112被關(guān)斷。
在從TFT 112關(guān)斷時經(jīng)過預(yù)定時間之后，TFT 111的柵-源電壓Vgs變?yōu)門FT 111的門限電壓Vth。
此時，電容器C112以(Vofs-Vth)被充電，電容器C111以Vth被充電。
接著，如圖17A到17D所示，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為低電平，然后，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖20B所示，在每個像素電路101中，TFT 114被保持在on狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被關(guān)斷，TFT 112從關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通。
這樣，TFT 111的漏極電壓再一次變?yōu)殡娫措妷骸?br> 接著，如圖17A到17D所示，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在高電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖21A所示，在每個像素電路101中，TFT 114和TFT 112被保持在on狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被保持在off狀態(tài)，TFT 115被導(dǎo)通。
因此，通過數(shù)據(jù)線DTL101傳播的輸入電壓Vin通過TFT 115被輸入，而節(jié)點(diǎn)ND114的電壓改變量ΔV與TFT 111的柵極耦合。
此時，TFT111的柵極電壓Vg是Vth的值，而耦合量ΔV根據(jù)電容器C111的電容C1、電容器C112的電容C2以及TFT 111的寄生電容C3，通過上面的式2被確定。
因此，如上面所解釋的，如果使得C1和C2充分大于C3，則耦合到柵極的量僅由電容器C111的電容C1和電容器C112的電容C2確定。TFT111被設(shè)計為工作在飽和區(qū)，因此，流動了根據(jù)與TFT 111的柵-源電壓Vgs的電流Ids。
在寫入結(jié)束之后，如圖17A到17D所示，對驅(qū)動線DSL111的驅(qū)動信號ds[2]被驅(qū)動掃描器106保持在高電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為低電平，然后，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖21B所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被保持在off狀態(tài)，TFT 115被關(guān)斷，TFT 114被關(guān)斷。
在該情況中，即使TFT 114關(guān)斷，TFT 111的柵-源電壓也是恒定的，因此，TFT 111使恒定電流Ids流到EL發(fā)光元件117。因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢被升壓到這樣的電壓Vx，在該電壓處電流Ids流到EL發(fā)光元件117，并且EL發(fā)光元件117發(fā)光。
這里，在該電路中同樣地，當(dāng)發(fā)射時段變長時，EL發(fā)光元件的電流-電壓(I-V)特性改變。因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢也改變。但是，TFT 111的柵-源電壓Vgs被保持在恒定值，因此流到EL發(fā)光元件117的電流并不改變。因此，即使EL發(fā)光元件117的I-V特性劣化，也連續(xù)流動恒定電流Ids，并且EL發(fā)光元件117的亮度不變。
上述是驅(qū)動圖9的像素電路的第三方法。但是如圖22A到圖22D所示，也可以采用第四驅(qū)動方法，其將導(dǎo)通TFT 112的定時設(shè)置在導(dǎo)通TFT115之后。
但是，如上面所解釋的，如果導(dǎo)通TFT 115，然后導(dǎo)通TFT 112，則TFT 111工作為從線性區(qū)到飽和區(qū)。
另一方面，如果如第三驅(qū)動方法那樣導(dǎo)通TFT 112，然后導(dǎo)通TFT115，則TFT 111僅工作在飽和區(qū)。晶體管在飽和區(qū)具有比線性區(qū)更短的溝道長度，因此寄生電容C3小。
因此，如第三驅(qū)動方法那樣導(dǎo)通TFT 112，然后導(dǎo)通TFT 115，這使得TFT 111的寄生電容C3能夠比如第四驅(qū)動方法那樣關(guān)斷TFT 115，然后導(dǎo)通TFT 112的情況更小。
如果可以使得寄生電容C3很小，則當(dāng)導(dǎo)通TFT 112時，從TFT 111的漏極耦合到柵極的量可以更小，并且電容器C111的電容C1和電容器C112的電容C2可以充分大于寄生電容C3，因此，根據(jù)電容器C111和C2的大小，當(dāng)導(dǎo)通TFT 115時的第四節(jié)點(diǎn)ND114的電壓變化被耦合到TFT 111的柵極。
因此，可以說第三驅(qū)動方法優(yōu)于第四驅(qū)動方法。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，提供了一種電壓驅(qū)動型TFT有源矩陣有機(jī)EL顯示器，其中電容器電容器C111連接在作為驅(qū)動晶體管的TFT 111的柵極和源極之間，TFT111的源極側(cè)(第一節(jié)點(diǎn)ND111)通過TFT 114連接到固定電勢(在本實(shí)施例中是GND)，TFT 111的柵極和漏極通過TFT 113被連接以消除門限值Vth，輸入電壓Vin從該門限值Vth與TFT111的柵極耦合，因此可以獲得如下效果。
作為驅(qū)動晶體管的TFT 111的門限電壓可以容易地被消除，因此可以減小像素電流的變化，并且可以獲得一致的圖像質(zhì)量。
此外，通過設(shè)置對晶體管的開關(guān)操作的定時，可以減小在不發(fā)射時段中像素中流動的電流，并且可以實(shí)現(xiàn)低功耗。
這樣的源極跟隨器輸出變得可能即使EL元件的I-V特性隨時間變化，亮度也不會劣化。
由n溝道晶體管構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可能，因此，可以使用n溝道晶體管作為EL發(fā)光元件的驅(qū)動元件，同時使用現(xiàn)有的陽極-陰極電極。
此外，可以僅由n溝道晶體管來構(gòu)成像素電路的晶體管，并且可以在TFT的制造中使用a-Si工藝。因此，有這樣的優(yōu)點(diǎn)可以降低TFT板的成本。
<第二實(shí)施例>
圖23是采用根據(jù)第二實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖24是圖23的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第二實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
第二實(shí)施例與上述第一實(shí)施例的不同在于使用了單個驅(qū)動掃描器，施加到驅(qū)動線DSL101到DSL10m的驅(qū)動信號ds[1]被提供到TFT 114的柵極，并且由反相器108-1到108-m產(chǎn)生的驅(qū)動信號ds[1]的反相信號/ds[1]被提供到TFT 112的柵極。
因此，在第二實(shí)施例中，TFT 112和TFT 114被互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷。即，當(dāng)TFT 112導(dǎo)通時，TFT 114關(guān)斷，而當(dāng)TFT 112關(guān)斷時，TFT 114導(dǎo)通。
將參考圖25A到25D、圖26A和26B、圖27A和圖27B以及圖28說明第二實(shí)施例的操作。
首先，如圖25A到圖25D所示，在EL發(fā)光元件117的普通發(fā)射時段中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為低電平，并且對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖26A所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài))，TFT 113到TFT 116被保持在off狀態(tài)(不導(dǎo)通狀態(tài))。
驅(qū)動晶體管111被設(shè)計為工作在飽和區(qū)中。流到EL發(fā)光元件117的電流Ids獲得上式1所示的值。
接著，如圖25A到25D所示，在EL發(fā)光元件117的不發(fā)射時段Tne中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在低電平，并且對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖26B所示，在每個像素電路101中，TFT 112被保持在on狀態(tài)，TFT 114和TFT 115被保持在off狀態(tài)，而TFT 113和TFT 116被導(dǎo)通。
通過TFT 113的導(dǎo)通，TFT 111的漏極和柵極被連接，并且電壓升高到電源電壓。此外，通過TFT 116的導(dǎo)通，第四節(jié)點(diǎn)ND114的電勢變化通過電容器C112與TFT 111的柵極耦合，并且TFT 111的柵-源電壓Vgd變化。
接著，如圖25A到25D所示，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在高電平，并且在該狀態(tài)中，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖27A所示，在每個像素電路101中，TFT 114、TFT 113和TFT 116被保持在on狀態(tài)，TFT 112和TFT 115被保持在off狀態(tài)。
因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢(TFT 111的源極電勢)降到地電勢GND電平。此外，在經(jīng)過預(yù)定時間之后，TFT 111的柵-源電壓Vgd變?yōu)門FT 111的門限電壓Vth。
此時，電容器C112以(Vofs-Vth)被充電，電容器C111以Vth被充電。
接著，如圖25A到25D所示，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104保持在低電平，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105保持在高電平，并且在該狀態(tài)中，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107設(shè)置為高電平。
結(jié)果，如圖27B所示，在每個像素電路101中，TFT 114被保持在on狀態(tài)，TFT 112被保持在off狀態(tài)，TFT 113和TFT 116被關(guān)斷，TFT 115被導(dǎo)通。
因此，通過數(shù)據(jù)線DTL101傳播的輸入電壓Vin通過TFT 115被輸入，并且節(jié)點(diǎn)ND114的電壓改變量ΔV被耦合到TFT 111的柵極。
此時，TFT111的漏極端懸空，因此，對TFT 111的耦合量ΔV根據(jù)電容器C111的電容C1和電容器C112的電容C2確定。
在寫入結(jié)束之后，如圖25A到25D所示，對自動調(diào)零線AZL101的自動調(diào)零信號az[1]被自動調(diào)零電路107保持在低電平，并且在該狀態(tài)中，對掃描線WSL101的掃描信號ws[1]被寫掃描器104設(shè)置為低電平，然后，對驅(qū)動線DSL101的驅(qū)動信號ds[1]被驅(qū)動掃描器105設(shè)置為低電平。
結(jié)果，如圖28所示，在每個像素電路101中，TFT 113和TFT 116被保持在off狀態(tài)，TFT 114和TFT 115被關(guān)斷，TFT 112被導(dǎo)通。
因此，TFT 111的漏極電壓升高到電源電壓。
在該情況中，即使TFT 114被關(guān)斷，TFT 111的柵-源電壓也是恒定的，因此，TFT 111使恒定電流Ids流到EL發(fā)光元件117。因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢被升壓到這樣的電壓Vx，在該電壓處電流Ids流到EL發(fā)光元件117，并且EL發(fā)光元件117發(fā)光。
這里，在該電路中同樣地，當(dāng)發(fā)射時段變長時，EL發(fā)光元件的電流-電壓(I-V)特性改變。因此，第一節(jié)點(diǎn)ND111的電勢也改變。但是，TFT 111的柵-源電壓Vgs被保持在恒定值，因此流到EL發(fā)光元件117的電流并不改變。因此，即使EL發(fā)光元件117的I-V特性劣化，也連續(xù)流動恒定電流Ids，并且EL發(fā)光元件117的亮度不變。
根據(jù)第二實(shí)施例，作為驅(qū)動晶體管的TFT 111的門限電壓可以容易地被消除，因此可以減小像素電流的變化，并且可以獲得一致的圖像質(zhì)量。
此外，通過設(shè)置對晶體管的開關(guān)操作的定時，可以減小在不發(fā)射時段中像素中流動的電流，并且可以實(shí)現(xiàn)低功耗。
這樣的源極跟隨器輸出變得可能即使EL發(fā)光元件的I-V特性隨時間變化，亮度也不會劣化。
由n溝道晶體管構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可能，因此，可以使用n溝道晶體管作為EL發(fā)光元件的驅(qū)動元件，同時使用現(xiàn)有的陽極-陰極電極。
此外，可以僅由n溝道晶體管來構(gòu)成像素電路的晶體管，并且可以在TFT的制造中使用a-Si工藝。因此，可以降低TFT板的成本。
<第三實(shí)施例>
圖29是采用根據(jù)第三實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖30是圖29的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第三實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
根據(jù)第三實(shí)施例的顯示設(shè)備100B與根據(jù)第二實(shí)施例的顯示設(shè)備100A的不同之處在于對于在像素電路中作為第一開關(guān)的TFT 112，使用了p溝道TFT 112B代替n溝道TFT。
在該情況中，TFT 112B和TFT 114只需要被互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷，因此如圖31A到圖31C所示，僅對每行的一條驅(qū)動線DSL101到DSL10m施加驅(qū)動信號ds[1]就足夠了。
因此，與第二實(shí)施例類似，而不需要提供反相器。
其余的配置與上述第二實(shí)施例類似。
根據(jù)第三實(shí)施例，除了第二實(shí)施例的效果之外，還有可以簡化電路配置的優(yōu)點(diǎn)。
<第四實(shí)施例>
圖32是采用根據(jù)第四實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖33是圖32的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第四實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于對于作為驅(qū)動晶體管的TFT111，使用了p溝道TFT 112C代替n溝道TFT。
在該情況中，發(fā)光元件117的陽極連接到電源電勢Vcc，陰極連接到第一節(jié)點(diǎn)ND111，TFT 111C的源極連接到第一節(jié)點(diǎn)ND111，TFT 111C的漏極連接到第三節(jié)點(diǎn)ND113，TFT 112的漏極連接到第三節(jié)點(diǎn)ND113，TFT 112的源極連接到地電勢GND。此外，TFT 114被連接在第一節(jié)點(diǎn)ND111和電源電勢Vcc之間。
其余的連接與第一實(shí)施例類似。操作也是類似的。因此，這里省略詳細(xì)的說明。
根據(jù)第四實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例的效果類似的效果。
<第五實(shí)施例>
圖34是采用根據(jù)第五實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖35是圖34的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第五實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
第五實(shí)施例與上述第四實(shí)施例的不同在于使用了單個驅(qū)動掃描器，施加到驅(qū)動線DSL101到DSL10m的驅(qū)動信號ds[1]被提供到TFT 112的柵極，并且由反相器109-1到109-m產(chǎn)生的驅(qū)動信號ds[1]的反相信號/ds[1]被提供到TFT 114的柵極。
其余的配置與第四實(shí)施例類似。
同樣在第五實(shí)施例中，可以獲得與第一實(shí)施例的效果類似的效果。
<第六實(shí)施例>
圖36是采用根據(jù)第六實(shí)施例的像素電路的有機(jī)EL顯示設(shè)備的配置的框圖。
圖37是圖36的有機(jī)EL顯示設(shè)備中根據(jù)第六實(shí)施例的像素電路的具體配置的電路圖。
根據(jù)第六實(shí)施例的顯示設(shè)備100E與根據(jù)第五實(shí)施例的顯示設(shè)備100D的不同之處在于對于在像素電路中作為第一開關(guān)的TFT 112，使用了p溝道TFT 112D代替n溝道TFT。
在該情況中，TFT 112E和TFT 114只需要被互補(bǔ)地導(dǎo)通和關(guān)斷，因此僅對每行的一條驅(qū)動線DSL101到DSL10m施加驅(qū)動信號ds[1]就足夠了。
因此，與第五實(shí)施例類似，而不需要提供反相器。
其余的配置與上述第五實(shí)施例類似。
根據(jù)第六實(shí)施例，除了第一實(shí)施例的效果之外，還有可以簡化電路配置的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由TFT 111構(gòu)成的驅(qū)動晶體管的門限電壓可以被容易地被消除，因此可以減小像素電流的變化，并且可以獲得一致的圖像質(zhì)量。
此外，通過設(shè)置對晶體管的開關(guān)操作的定時，可以減小在不發(fā)射時段中像素中流動的電流，并且可以實(shí)現(xiàn)低功耗。
這樣的源極跟隨器輸出變得可能即使EL發(fā)光元件的I-V特性隨時間變化，亮度也不會劣化。
由n溝道晶體管構(gòu)成的源極跟隨器電路變得可能，因此，可以使用n溝道晶體管作為EL發(fā)光元件的驅(qū)動元件，同時使用現(xiàn)有的陽極-陰極電極。
此外，可以僅由n溝道晶體管來構(gòu)成像素電路的晶體管，并且可以在TFT的制造中使用a-Si工藝。因此，可以降低TFT板的成本。
實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的像素電路、顯示設(shè)備和驅(qū)動像素電路的方法，可以實(shí)現(xiàn)這樣的源極跟隨器輸出即使EL發(fā)光元件的I-V特性隨時間變化，亮度也不會劣化，并且可以實(shí)現(xiàn)n溝道晶體管的源極跟隨器電路，因此，可以使用n溝道晶體管作為EL發(fā)光元件的驅(qū)動元件，同時使用現(xiàn)有的陽極-陰極電極，因此本發(fā)明可以甚至應(yīng)用到大尺寸、高清晰度的有源矩陣型顯示器。
權(quán)利要求
1.一種像素電路，用于驅(qū)動亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，所述像素電路包括數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過所述數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與所述第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過所述電流供應(yīng)線的電流；與所述第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在所述數(shù)據(jù)線和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在所述第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；所述第一開關(guān)、所述第三節(jié)點(diǎn)、所述驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、所述第一節(jié)點(diǎn)以及所述電光元件被串聯(lián)連接在所述第一參考電勢與第二參考電勢之間。
2.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中，所述驅(qū)動晶體管是場效應(yīng)晶體管，其源極連接到所述第一節(jié)點(diǎn)，漏極連接到所述第三節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中，當(dāng)所述電光元件被驅(qū)動時，作為第一階段，所述第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，所述第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，所述第三開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且所述第一節(jié)點(diǎn)被連接到固定電勢；作為第二階段，所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，所述第一開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，然后，所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；作為第三階段，所述第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，要通過所述數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)被輸入到所述第四節(jié)點(diǎn)，然后，所述第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及作為第四階段，所述第三開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的像素電路，其中，在所述第三階段，所述第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，然后，所述第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中，當(dāng)所述電光元件被驅(qū)動時，作為第一階段，所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，所述第三開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且所述第一節(jié)點(diǎn)被連接到固定電勢；作為第二階段，所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，所述第一開關(guān)被保持一段預(yù)定時段的導(dǎo)通狀態(tài)，然后，所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；作為第三階段，所述第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，要通過所述數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)被輸入到所述第四節(jié)點(diǎn)，然后，所述第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；并且作為第四階段，所述第三開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的像素電路，其中，在所述第三階段，所述第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，然后，所述第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的像素電路，其中，當(dāng)所述電光元件被驅(qū)動時，作為第一階段，所述第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，所述第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)；作為第二階段，所述第一開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，而所述第三開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且所述第一節(jié)點(diǎn)被連接到固定電勢；作為第三階段，所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；作為第四階段，所述第四開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，要通過所述數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)被輸入到所述第四節(jié)點(diǎn)，然后，所述第四開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；并且作為第五階段，所述第一開關(guān)被保持在導(dǎo)通狀態(tài)，而所述第三開關(guān)被保持在不導(dǎo)通狀態(tài)。
8.一種顯示設(shè)備，包括被布置為矩陣的多個像素電路；為所述像素電路的矩陣陣列的每列布置的數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過所述數(shù)據(jù)線被提供；和第一和第二參考電勢；每個所述像素電路還具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)，連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與所述第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過所述電流供應(yīng)線的電流；與所述第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在所述數(shù)據(jù)線和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在所述第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；所述第一開關(guān)、所述第三節(jié)點(diǎn)、所述驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、所述第一節(jié)點(diǎn)以及所述電光元件被串聯(lián)連接在所述第一參考電勢與第二參考電勢之間。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，還包括驅(qū)動設(shè)備，用于在所述電光元件的不發(fā)射時段中，互補(bǔ)地將所述第一開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，而將所述第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)。
10.一種驅(qū)動像素電路的方法，所述像素電路具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過所述數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與所述第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過所述電流供應(yīng)線的電流；與所述第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在所述數(shù)據(jù)線和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在所述第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；所述第一開關(guān)、所述第三節(jié)點(diǎn)、所述驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、所述第一節(jié)點(diǎn)以及所述電光元件被串聯(lián)連接在所述第一參考電勢與第二參考電勢之間，所述驅(qū)動像素電路的方法包括以下步驟將所述第一開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將所述第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，將所述第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)連接到固定電勢；將所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將所述第一開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，然后，將所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；將所述第四開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將要通過所述數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)輸入到所述第四節(jié)點(diǎn)，然后，將所述第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及將所述第三開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)從所述固定電勢電隔離。
11.一種驅(qū)動像素電路的方法，所述像素電路具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過所述數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與所述第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過所述電流供應(yīng)線的電流；與所述第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在所述數(shù)據(jù)線和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在所述第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；所述第一開關(guān)、所述第三節(jié)點(diǎn)、所述驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、所述第一節(jié)點(diǎn)以及所述電光元件被串聯(lián)連接在所述第一參考電勢與第二參考電勢之間，所述驅(qū)動像素電路的方法包括以下步驟將所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，將所述第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)連接到固定電勢；將所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將所述第一開關(guān)保持一段預(yù)定時段的導(dǎo)通狀態(tài)，然后，將所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；將所述第四開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將要通過所述數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)輸入到所述第四節(jié)點(diǎn)，然后，將所述第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及將所述第三開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)與所述固定電勢電隔離。
12.一種驅(qū)動像素電路的方法，所述像素電路具有亮度根據(jù)流動的電流而改變的電光元件，數(shù)據(jù)線，根據(jù)亮度信息的數(shù)據(jù)信號通過所述數(shù)據(jù)線被提供；第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)；第一和第二參考電勢；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的像素電容元件；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的耦合電容元件；驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管在第一端子與第二端子之間形成電流供應(yīng)線，并且根據(jù)與所述第二節(jié)點(diǎn)連接的控制端子的電勢，控制流過所述電流供應(yīng)線的電流；與所述第三節(jié)點(diǎn)連接的第一開關(guān)；連接在所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān)；連接在所述第一節(jié)點(diǎn)和固定電勢之間的第三開關(guān)；連接在所述數(shù)據(jù)線和所述第四節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān)；和連接在所述第四節(jié)點(diǎn)和預(yù)定電勢之間的第五開關(guān)；所述第一開關(guān)、所述第三節(jié)點(diǎn)、所述驅(qū)動晶體管的電流供應(yīng)線、所述第一節(jié)點(diǎn)以及所述電光元件被串聯(lián)連接在所述第一參考電勢與第二參考電勢之間，所述驅(qū)動像素電路的方法包括以下步驟將所述第一開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將所述第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且在該狀態(tài)中，將所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)；將所述第一開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，而將所述第三開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)連接到固定電勢；將所述第二開關(guān)和所述第五開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；將所述第四開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，將要通過所述數(shù)據(jù)線傳播的數(shù)據(jù)輸入到所述第四節(jié)點(diǎn)，然后，將所述第四開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)；以及將所述第一開關(guān)保持在導(dǎo)通狀態(tài)，而將所述第三開關(guān)保持在不導(dǎo)通狀態(tài)，并且將所述第一節(jié)點(diǎn)與所述固定電勢電隔離。
全文摘要
一種像素電路、顯示設(shè)備以及用于驅(qū)動像素電路的方法，其中即使發(fā)光元件的電流－電壓特性由于老化而改變，也可以實(shí)現(xiàn)沒有任何亮度降級的源極跟隨器輸出，使得可以使用n溝道晶體管的源極跟隨器電路，由此可以使用n溝道晶體管作為驅(qū)動電光元件的元件，而可以使用現(xiàn)在的陽極和陰極電極。電容器(C111)連接在用作驅(qū)動晶體管的TFT(111)的柵極和源極之間，TFT(111)的源極經(jīng)由TFT(114)連接到固定電勢(例如GND)。TFT(111)的柵極和漏極經(jīng)由TFT(113)彼此連接，從而消除門限值(Vth)，以將電容器(C111)充電到該門限值(Vth)，輸入電壓(Vin)從該門限值被耦合到TFT(111)的柵極。
文檔編號G09G3/20GK1799081SQ200480015568
公開日2006年7月5日 申請日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者內(nèi)野勝秀, 山下淳一, 山本哲郎 申請人:索尼株式會社