專利名稱：電流驅(qū)動像素電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電流數(shù)據(jù)信號以控制有機電場發(fā)光(electroluminescence，EL)組件的電流驅(qū)動像素電路。
背景技術(shù)：
以往，作為驅(qū)動有機EL組件的像素電路，已有一種電流驅(qū)動型的像素電路。此電流驅(qū)動型的像素電路，對應(yīng)于電流數(shù)據(jù)信號，一面在驅(qū)動晶體管流動所對應(yīng)的電流，并且同時設(shè)定該驅(qū)動晶體管的閘極電壓。
在僅將數(shù)據(jù)電壓設(shè)定于驅(qū)動晶體管的閘極時，會因為驅(qū)動晶體管的閾值電壓(threshold voltage)的參差不齊，造成流動于驅(qū)動晶體管的驅(qū)動電流變化，而使得有機EL組件的發(fā)光亮度變化。如依據(jù)電流驅(qū)動型的像素電路，則由于一面將與電流數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電流流通于驅(qū)動晶體管，同時設(shè)定該驅(qū)動晶體管的閘極電壓，因此能夠獲得較正確的驅(qū)動電流。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在電流驅(qū)動型的像素電路中，為了實現(xiàn)最小亮度，必須要將與小的數(shù)據(jù)電流信號對應(yīng)的電壓設(shè)定于驅(qū)動晶體管的閘極，而會有設(shè)定之前的時間變長的問題。
此外，亦有一種將電流數(shù)據(jù)信號設(shè)為較大而將與該信號對應(yīng)的電壓設(shè)定于驅(qū)動晶體管的閘極，通過縮小的驅(qū)動電流，以驅(qū)動有機EL組件的構(gòu)想。然而，以此方法而言，由于縮小時無法施加與驅(qū)動晶體管對應(yīng)的電壓值，而為固定的電壓值，因此在驅(qū)動晶體管的移動度參差不齊時，會有誤差變大的問題。
依據(jù)本發(fā)明，利用電容晶體管的導(dǎo)通或不導(dǎo)通，以控制驅(qū)動晶體管的閘極電壓，因此可實現(xiàn)與驅(qū)動晶體管的特性對應(yīng)的電流縮小，且不會損及電流驅(qū)動對于閾值參差不齊的補償與對于移動度參差不齊的補償?shù)木_度的優(yōu)點。
此外，在將電容晶體管導(dǎo)通之際，通過將充分的順向偏壓施加于電容晶體管，即可充分使驅(qū)動晶體管不導(dǎo)通，達成充分的黑色電位。


圖1為表示實施形態(tài)的像素電路的構(gòu)成圖。
圖2為表示指定電流與驅(qū)動電流的關(guān)系圖。
圖3為說明被釋出的電荷量的圖。
圖4為表示指定電流與驅(qū)動電流相對于閾值的參差不齊的關(guān)系圖。
圖5為表示將補償設(shè)成較大時的指定電流與驅(qū)動電流的關(guān)系圖。
圖6為表示另一實施形態(tài)的像素電路的構(gòu)成圖。
圖7為表示圖1的電路中各信號的時序圖。
圖8為表示圖6的電路中各信號的時序圖。
主要組件符號說明20 選擇TFT22 寫入TFT24 驅(qū)動TFT26 電容TFT28 保持電容30 控制TFT32 有機EL組件Cs 保持電容CV 陰極電源DL 數(shù)據(jù)線ES 控制線IDATA 指定電流Ioled 驅(qū)動電流PVDD 電源線Vg1′、Vg2′閘極電壓Voffset 補償電壓
Vtp 閾值電壓WS 控制線具體實施方式

以下根據(jù)

本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1為表示實施形態(tài)的像素電路的構(gòu)成電路圖。數(shù)據(jù)線DL連接有p通道的選擇TFT 20的漏極，而該選擇TFT 20的源極則連接有p通道的寫入TFT 22的漏極。此外，選擇TFT 20的閘極連接有控制線ES。寫入TFT 22的源極連接有p信道的驅(qū)動TFT 24的閘極。而寫入TFT 22的源極連接有p通道的電容TFT 26的閘極。
電容TFT 26使源極、漏極的任一方或兩方連接于控制線ES。另外，僅將源極、漏極的任一方連接于控制線ES時，另一方亦可為開路。
寫入TFT 22的源極、驅(qū)動TFT 24的閘極及電容TFT 26的閘極隔著保持電容28而連接于電源線PVDD。此外，驅(qū)動TFT 24的源極連接于電源線PVDD，而漏極則連接有選擇TFT 20的源極與寫入TFT 22的漏極。再者，驅(qū)動TFT 24的漏極連接有n通道的控制TFT 30的漏極，而該控制TFT 30的源極則連接于有機EL組件32的陽極。此外，有機EL組件32的陰極連接于陰極電源CV。
如圖7所示，依序?qū)⒃撔兄懈髁邢袼氐臄?shù)據(jù)信號供給至數(shù)據(jù)線DL。換言之，數(shù)據(jù)信號被用來依序供給水平掃描方向(列方向)的每一像素的指定電流，且該數(shù)據(jù)信號被依序供給至該數(shù)據(jù)線DL。
再者，該列的數(shù)據(jù)依序供給至數(shù)據(jù)線DL時，控制線ES即跨越其1水平期間而設(shè)定為L電位。此外，控制線WS相較于控制線ES延遲若干而設(shè)定為L電位，而且在控制線ES成為H電位的之前設(shè)定為H電位。由此，寫入TFT 22僅于選擇TFT 20導(dǎo)通的期間才導(dǎo)通。
因此，在進行該列的寫入的時序中，首先控制線WS、ES成為L電位。借此，選擇TFT 20、寫入TFT 22即成為導(dǎo)通，且控制TFT 30成為不導(dǎo)通狀態(tài)。再者，將與亮度對應(yīng)的數(shù)據(jù)電流(指定電流IDATA)流通于數(shù)據(jù)線DL。此時，從數(shù)據(jù)線DL將預(yù)定的數(shù)據(jù)電流抽除。
由于寫入TFT 22導(dǎo)通，因此驅(qū)動TFT 24的閘極漏極間即短路，因此，指定電流IDATA通過以二極管連接的驅(qū)動TFT 24、呈導(dǎo)通的選擇TFT 20而流動于數(shù)據(jù)線DL。換言之，指定電流IDATA流動于驅(qū)動TFT 24。再者，如圖2所示，此時的驅(qū)動TFT 24的閘極電壓系通過保持電容28所保持。該閘極電壓系成為較PVDD低相當(dāng)于與IDATA對應(yīng)的電壓Vdata的電壓。
在此，控制線ES為L電位，且電容TFT 26的閘極遠高于連接于控制線ES的端子(例如源極)，而電容TFT 26為不導(dǎo)通狀態(tài)。因此，Cg幾乎可視為0，且可視為在該處并未存儲有電荷。
換言之，驅(qū)動TFT 24的閘極電壓為流動有數(shù)據(jù)電流(指定電流)IDATA時的閘極電壓，其為PVDD-Vdata。因此，如將保持電容28的電容設(shè)為Cs，則Cs·Vdata的電荷即充電于保持電容Cs。另一方面，如將控制線ES的L電位電壓設(shè)為0V，則Cg·(PVDD-Vdata)0的電荷即充電于電容TFT 26。
如此，當(dāng)驅(qū)動TFT 24的閘極電位的設(shè)定結(jié)束后，系在將控制線WS設(shè)為H電位之后，將控制線ES設(shè)為H電位(例如PVDD)。借此，使寫入TFT 22不導(dǎo)通之后，使選擇TFT 20不導(dǎo)通，而將控制TFT 30導(dǎo)通。
TFT的閘極電容系將ES的電位從PVDD-Vdata+|Vtp|至ES變成PVDD為止的電荷予以存儲。此期間的電荷量系如圖3所示為ΔQ＝Cg(Vdata-|Vtp|)。此系由保持電容Cs和TFT 26的電容Cg所吸收，而決定驅(qū)動TFT 24的閘極電壓Vg’。
因此，閘極電壓的變化量ΔV＝Vg-Vg’為ΔV＝α(Vdata-Vtp)在此，α＝Cg/(Cg+Cs)。
因此，驅(qū)動TFT 24的閘極電壓系通過設(shè)為控制線ES的PVDD，而僅位移ΔV。因此，與α對應(yīng)，相對于指定電流IDATA而縮小的電流Ioled即被取出作為驅(qū)動TFT 24的驅(qū)動電流Ioled，而供給至有機EL組件32。
于是，根據(jù)本實施形態(tài)，可將依比例縮小指定電流IDATA的Ioled供給至有機EL，且先將指定電流IDAT設(shè)為較大的值，可獲得將該值予以縮小的驅(qū)動電流，而得以提升數(shù)據(jù)寫入速度。
在此，在本實施形態(tài)中，利用電容TFT 26，且如上述，ΔV對應(yīng)于電容TFT 26的閾值電壓Vtp而變化。此電容TFT 26容易形成于驅(qū)動TFT 24的附近，而且同樣為p通道TFT。因此，容易將電容TFT 26、與驅(qū)動TFT 24的閾值電壓設(shè)為相同的Vtp。
借此，依據(jù)本實施形態(tài)，在驅(qū)動TFT 24的閾值電壓Vtp依據(jù)像素有所不同時，即可對其作補償。此外，通過使用電容TFT 26，亦可對于載子的移動度的參差不齊作補償。
換言之，如圖4所示，考慮存在有TFT24-1與TFT24-2作為驅(qū)動TFT 24，且兩者的晶體管特性(即閾值電壓)為Vtp1、Vtp2而有所不同，而且漏極電流相對于閘極電壓的變化的斜率(載子的移動度)亦有所不同的情形。
由于特性不同，因此相對于同一指定電流IDATA所設(shè)定的驅(qū)動TFT 24的閘極電壓，就TFT24-1、TFT24-2分別成為Vdata1、Vdata2的不同的值。此時的TFT24-1的驅(qū)動區(qū)域為(Vdata1-Vtp1)，而TFT24-2的驅(qū)動區(qū)域則為(Vdata2-Vtp2)，將ES設(shè)為H(PVDD以下)，且將電容TFT 26設(shè)為導(dǎo)通時，移動的電位ΔV1、ΔV2系分別為ΔV1＝α(Vdata1-Vtp1)、ΔV2＝α(Vdata2-Vtp2)。在此，α＝Cg/(Cg+Cs)。因此，電位移動后所設(shè)定的TFT24-1、TFT24-2的閘極電壓Vg1’、Vg2’分別成為以α(1-α)將(Vdata1-Vtp1)、(Vdata2-Vtp2)予以內(nèi)分的位置，而所對應(yīng)的驅(qū)動電流Ioled，只要α相同，則在TFT24-1、TFT24-2亦為相同。換言之，電容TFT 26的電容Cg、保持電容Cs的值只要不在各像素變動，則即使驅(qū)動TFT 24的閾值Vtp及載子移動度(閘極源極間電壓與漏極電流的關(guān)系)參差不齊，驅(qū)動電流Ioled亦不會變動。
如此，依據(jù)本實施形態(tài)，對于驅(qū)動TFT 24的閾值、以及移動度的變動作補償，即可進行參差不齊較少的顯示。
再者，在本實施形態(tài)的電路中，是將控制線ES設(shè)為H電位，而將驅(qū)動電流Ioled供給至有機EL組件32。在上述的實施形態(tài)中，雖是將控制線ES設(shè)為PVDD(或是為PVDD以下)，然而將該控制線ES設(shè)為PVDD以上的電壓VVDD亦適宜。
如此，在使指定電流IDATA流通時所設(shè)定的驅(qū)動TFT 24的閘極電壓Vg，雖與上述情形相同，然而由于控制線ES成為VVDD，而從閘極電壓Vg＝(PVDD-Vdata)變化成Vg”＝(VVDD-Vtp)。因此，釋放電荷ΔQ即增加，且閘極電壓的變化量ΔV＝Vg-Vg”變得更大。
因此，通過將VVDD的值設(shè)成較大，即可將流動于驅(qū)動TFT 24的驅(qū)動電流Ioled縮小，且在黑色電位中，可達成驅(qū)動電流0。換言之，通過調(diào)整控制線ES的H電位電壓，即可任意調(diào)整驅(qū)動TFT 24的補償(offset)量，且能于黑色電位的際確實將驅(qū)動電流Ioled設(shè)為0。
換言之，通過將控制線ES變更為H電位的電壓，如圖5所示，相對于針對指定電流IDATA所設(shè)定的閘極電壓Vg，實際的閘極電壓Vg”的差即成為ΔV+Voffset，而通過調(diào)整控制線ES的H電位，即可調(diào)整Voffset，而可調(diào)整實際所設(shè)定的閘極電壓Vg”。
另外，即使將控制線ES的H電位的電壓設(shè)為較PVDD高，此時從電容TFT 26所釋出的電荷量并不會對應(yīng)該閾值電壓而變化，Voffset為固定。因此，就會有相對于驅(qū)動TFT 24的移動度的參差不齊的補償?shù)男Ч怀浞值娜秉c。換言之，如圖5所示，電壓電流特性的斜率(slope)不同時，則相對于同一指定電流IDATA的驅(qū)動電流Ioled，就會有相當(dāng)于圖中所顯示的誤差而有所不同。然而，此期間為PVDD以上、VVDD以下的期間，由于其很小，因此在有關(guān)于實現(xiàn)黑色電位中電流0極為重要的電流驅(qū)動型的情形下，采用此種構(gòu)成極為適當(dāng)。
再者，圖6為表示另一實施形態(tài)的構(gòu)成。在此實施形態(tài)中，是將控制線ES僅連接于電容TFT 26的源極(及/或漏極)，且僅利用在此控制之用。而且，選擇TFT 20與控制TFT 30的閘極連接有閘極線GL。再者，將選擇TFT 20、寫入TFT 22設(shè)為n通道TFT，將控制TFT 30設(shè)為p通道TFT。
如圖8所示，在將該列的數(shù)據(jù)依序供給至數(shù)據(jù)線DL時，閘極線GL即跨越1水平期間而設(shè)定為H電位。此外，控制線WS相較于閘極線GL延遲若干而設(shè)定為H電位，而且在閘極線GL成為L電位的之前若干設(shè)定為L電位。由此，寫入TFT 22僅于選擇TFT 20導(dǎo)通的期間才導(dǎo)通。
再者，控制線ES是在閘極線GL為L電位的期間，設(shè)定為H電位。因此，其時序本身雖然相同，然而H電位的電壓被設(shè)定成較PVDD高的VVDD。由此，如圖5所示，即可調(diào)整補償電壓Voffset。尤其是，由于將控制線ES僅設(shè)于供電容TFT 26之用，因此對于其它TFT的導(dǎo)通或不導(dǎo)通不會有影響，而能調(diào)整補償電壓。
權(quán)利要求
1.一種電流驅(qū)動像素電路，其通過電流數(shù)據(jù)信號以控制有機EL組件的電流，其特征為具有驅(qū)動晶體管，其將與閘極電壓對應(yīng)的電流供給至有機EL組件；以及電容晶體管，其將閘極連接于該驅(qū)動晶體管的閘極，且將漏極或源極連接于控制線；其中在前述電容晶體管為不導(dǎo)通的狀態(tài)下，將與電流數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電壓設(shè)定于前述驅(qū)動晶體管的閘極，且在之后通過變更控制線的電壓使前述電容晶體管導(dǎo)通，以利用此時在前述電容晶體管所產(chǎn)生的電容所存儲的電荷，控制驅(qū)動晶體管的閘極電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動像素電路，其中，前述電容晶體管為p通道晶體管。
3.一種電流驅(qū)動像素電路，其通過供給至數(shù)據(jù)線的電流數(shù)據(jù)信號，以控制有機EL組件的電流者，其特征為具有選擇晶體管，其一端連接于數(shù)據(jù)線，控制端連接于第1控制線；寫入晶體管，其一端連接于前述選擇晶體管的另一端，控制端連接于第2控制線；驅(qū)動晶體管，其控制端連接于前述寫入晶體管的另一端，一端連接于電源線，另一端連接于前述選擇晶體管的另一端；控制晶體管，其一端連接于前述驅(qū)動晶體管的另一端，控制端連接于第3控制線；有機EL組件，其連接于該控制晶體管的另一端，使流動于驅(qū)動晶體管的驅(qū)動電流流通；保持電容，其將前述驅(qū)動晶體管的控制端與前述電源線予以連接；以及電容晶體管，其控制端連接于前述驅(qū)動晶體管的控制端，在被控制端一方或兩方連接于第4控制線。
4.如權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動像素電路，其中，將前述選擇晶體管設(shè)為與前述控制晶體管為相反極性的晶體管，且以1條控制線構(gòu)成前述第1控制線與前述第3控制線。
5.如權(quán)利要求4所述的電流驅(qū)動像素電路，其中，將前述選擇晶體管設(shè)為與前述電容晶體管為相同極性的晶體管，且以1條控制線構(gòu)成前述第1、第3及第4控制線。
6.如權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動像素電路，其中，使前述選擇晶體管、寫入晶體管導(dǎo)通，且使前述控制晶體管不導(dǎo)通，而使流動于數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電流流通于驅(qū)動晶體管，并在之后使前述選擇晶體管、前述寫入晶體管不導(dǎo)通，且將前述控制晶體管導(dǎo)通，同時使前述第4控制線的電壓變動，而將前述電容晶體管導(dǎo)通，通過隨著前述電容晶體管的導(dǎo)通而從前述電容晶體管釋出的電荷，使前述驅(qū)動晶體管的控制端電壓變化，利用此時流動于前述驅(qū)動晶體管的驅(qū)動電流以驅(qū)動前述有機EL組件。
7.如權(quán)利要求6所述的電流驅(qū)動像素電路，其中，在將前述電容晶體管導(dǎo)通之際，將前述第4控制線設(shè)定為前述電源線以上的電壓。
全文摘要
本發(fā)明的目的是在不影響電流驅(qū)動的精確度的情形下進行寫入電流的縮小，其特征為將控制線ES、控制線WS設(shè)為L電位并在使電容TFT 26不導(dǎo)通的狀態(tài)下，將寫入TFT 22、選擇TFT 20導(dǎo)通，并使控制TFT 30不導(dǎo)通，且從電源線PVDD經(jīng)由驅(qū)動TFT 24、選擇TFT 20，將數(shù)據(jù)電流流通于數(shù)據(jù)線DL。借此，將較驅(qū)動TFT 24的寫入電流份PVDD低的電壓設(shè)定于驅(qū)動TFT 24的閘極。接著，將控制線ES、控制線WS設(shè)為H電位，使寫入TFT 22、選擇TFT 20不導(dǎo)通，且從電源線PVDD經(jīng)由驅(qū)動TFT 24、選擇TFT 20，將流通數(shù)據(jù)電流于數(shù)據(jù)線DL的控制TFT 30導(dǎo)通，且使與驅(qū)動TFT 24的閘極電壓對應(yīng)的電流流通于有機EL組件32。此時，電容TFT 26即從不導(dǎo)通成為導(dǎo)通，且對應(yīng)該電容變化而使驅(qū)動TFT 24的閘極電壓變化，一面補償驅(qū)動TFT 24的閾值與移動度一面縮小驅(qū)動電流。
文檔編號G09G3/32GK1700283SQ200510071829
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者池田恭二 申請人:三洋電機株式會社