專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光像素的驅(qū)動設(shè)備和發(fā)光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及像素驅(qū)動設(shè)備及發(fā)光設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來圍繞發(fā)光元件型顯示設(shè)備(發(fā)光元件型顯示器、發(fā)光設(shè)備)已進(jìn)行了廣泛 的研發(fā)，所述發(fā)光元件型顯示設(shè)備提供將發(fā)光元件布置為矩陣的顯示面板(像素陣列)作 為繼液晶顯示設(shè)備之后的下一代顯示設(shè)備。這一類發(fā)光元件已知有電流驅(qū)動型發(fā)光元件，諸如有機(jī)電致發(fā)光元件(有機(jī)EL 元件)和無機(jī)電致發(fā)光元件(無機(jī)EL元件)或發(fā)光二極管(LED)。與已知的液晶顯示設(shè)備相比較，應(yīng)用有源矩陣驅(qū)動方法的發(fā)光元件型顯示設(shè)備 尤其具有以下特性，包括更快的顯示響應(yīng)速度、沒有視角依賴性、高亮度和超強(qiáng)對比度 以及高分辨率顯示圖片質(zhì)量的能力。另外，發(fā)光元件型顯示設(shè)備極其有益的特性在于，由于發(fā)光元件型顯示設(shè)備不 像LCD設(shè)備那樣需要背光或?qū)Ч獍?，因此能夠進(jìn)一步使薄膜變薄。所以，預(yù)計這類器件 會應(yīng)用于未來的電子設(shè)備。在未審查的日本專利申請KOKAI公開號2002-156923中公開了利用通過電壓信 號控制電流的有源矩陣驅(qū)動方法的有機(jī)EL顯示設(shè)備作為這類發(fā)光元件型顯示設(shè)備。利用有源矩陣驅(qū)動方法的有機(jī)EL顯示設(shè)備對每個像素配備有作為發(fā)光元件的有 機(jī)EL元件、具有電流控制薄膜晶體管以驅(qū)動有機(jī)EL元件的像素驅(qū)動電路以及切換薄膜
晶體管。在電流控制薄膜晶體管的電流控制端上施加具有基于每個像素的圖像數(shù)據(jù)確定 的電壓值(以下寫為“基于圖像數(shù)據(jù)的電壓值”)的電壓信號之后，所述電流控制薄膜晶 體管通過施加的柵極電壓來控制在所述電流控制薄膜晶體管的漏極和源極之間流動的電 流的電流值。被提供到有機(jī)EL元件的該電流使有機(jī)EL元件發(fā)光。切換薄膜晶體管執(zhí) 行切換以將基于圖像數(shù)據(jù)的電壓信號提供至電流控制薄膜晶體管的柵極。在根據(jù)這種方式構(gòu)成的顯示設(shè)備中的電流控制薄膜晶體管的特性隨著使用時間 而發(fā)生變化。具體而言，已知當(dāng)電流控制薄膜晶體管由非晶TFT (薄膜晶體管)構(gòu)成時， 作為TFT的特性之一的閾值電壓Vth隨著時間表現(xiàn)出相對較大的變化。即使利用由基于圖像數(shù)據(jù)的電壓信號的電壓值來控制所顯示圖像的灰度的構(gòu) 造，對于圖像數(shù)據(jù)的相同灰度值而言將相同電壓值的電壓信號施加至電流控制薄膜晶體 管柵極，當(dāng)閾值電壓Vth改變時在電流控制薄膜晶體管的漏極和源極之間流動的電流的 電流值也改變，從而對于圖像數(shù)據(jù)的相同灰度值而改變了發(fā)射自顯示像素的有機(jī)EL元件 的光亮度。電流控制薄膜晶體管的其它特性，例如在像素之間的電流放大因子β的無規(guī)律 性(irregularity)，也會影響所顯示的圖像。在電流控制薄膜晶體管的漏極和源極之間流動 的電流的電流值與電流放大因子β成正比。因此，即便每個像素的電流控制薄膜晶體管的閾值電壓相同，在源于例如制造過程的電流放大因子β值中出現(xiàn)無規(guī)律性時，在電流 控制薄膜晶體管的漏極和源極之間流動的電流的電流值中也出現(xiàn)無規(guī)律性，從而造成發(fā) 射自有機(jī)EL元件的光亮度也出現(xiàn)無規(guī)律性。
電流放大因子的無規(guī)律性是由于遷移率(mobility)的無規(guī)律性。遷移率的無規(guī)律 性在低溫度多晶硅TFT中特別顯著而在非晶硅TFT中的此類無規(guī)律性相對較低。然而， 即便如此，也無法避免源于制造過程的遷移率，即電流放大因子β的無規(guī)律性的影響。根據(jù)這種方式，閾值電壓Vth的變化和源于制造過程的電流放大因子β的無規(guī) 律性會影響所顯示圖像的圖像數(shù)據(jù)再現(xiàn)性，即畫面等同性。

發(fā)明內(nèi)容
為了控制由于這些類型的閾值電壓Vth的變化以及源于制造過程的電流放大因 子β的無規(guī)律性而導(dǎo)致的畫面質(zhì)量惡化，在本發(fā)明中，例如獲取每個像素的閾值電壓和 電流放大因子β作為特性參數(shù)，并且能夠基于此特性參數(shù)校正基于所提供的圖像數(shù)據(jù)而 提供到每個像素的電壓信號。根據(jù)本公開內(nèi)容的用于驅(qū)動控制像素的像素驅(qū)動設(shè)備是一種像素驅(qū)動設(shè)備，用 于驅(qū)動像素，所述像素連接到信號線并且包括發(fā)光元件和驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管 用于通過將所述驅(qū)動晶體管的電流路徑的一端連接到所述發(fā)光元件的一端而控制提供到 所述發(fā)光元件的電流，所述像素驅(qū)動設(shè)備包括存儲器，用于存儲與所述像素的電特性相關(guān)的特性參數(shù)；圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，基于設(shè)置在所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路中的轉(zhuǎn)換特性來轉(zhuǎn)換由 數(shù)字信號組成的圖像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生由數(shù)字信號組成的原始灰度信號；信號校正電路，用于通過將基于存儲在所述存儲器中的所述特性參數(shù)的值設(shè)置 的校正量增加到所述原始灰度信號來輸出由數(shù)字信號組成的校正的灰度信號；以及驅(qū)動信號施加電路，用于在輸入所述校正的灰度信號之后基于所述校正的灰度 信號的值來產(chǎn)生由模擬信號組成的驅(qū)動信號，并且在所述信號線的一端上施加所述驅(qū)動 信號；其中由所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的所述原始灰度信號具有對應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的 灰度值的值，并且所述原始灰度信號的最大值被設(shè)置為的值等于或小于從所述驅(qū)動信號 施加電路的輸入范圍內(nèi)的最大值中減與所述信號校正電路中的所述校正量相對應(yīng)的值所 獲取的值。根據(jù)本公開內(nèi)容的發(fā)光設(shè)備是一種發(fā)光設(shè)備，包括連接到信號線的像素，所述像素具有發(fā)光元件和驅(qū)動晶體管，所述驅(qū)動晶體管 用于控制提供到所述發(fā)光元件的電流，并且所述驅(qū)動晶體管的電流路徑的一端連接到所 述發(fā)光元件的一端；存儲器，用于存儲與所述像素的電特性相關(guān)的特性參數(shù)；圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，用于基于預(yù)置的轉(zhuǎn)換特性來轉(zhuǎn)換由數(shù)字信號組成的輸入圖 像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生由數(shù)字信號組成的原始灰度信號；信號校正電路，用于通過將基于存儲在所述存儲器中的所述特性參數(shù)的值設(shè)置的校正量增加到所述原始灰度信號來輸出由數(shù)字信號組成的校正的灰度信號；驅(qū)動信號施加電路，用于在輸入所述校正的灰度信號之后基于所述校正的灰度 信號的值來產(chǎn)生由模擬信號組成的驅(qū)動信號，并且將所述驅(qū)動信號施加到所述信號線的
一端；其中，由所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的所述原始灰度信號具有對應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的 灰度值的值并且所述原始灰度信號的最大值被設(shè)置為的值等于或小于通過從所述驅(qū)動信 號施加電路的輸入范圍內(nèi)的最大值減去與所述信號校正電路中設(shè)置的所述校正量相對應(yīng) 的值而獲取的值。本發(fā)明提供了一種像素驅(qū)動設(shè)備和發(fā)光設(shè)備，其能夠基于像素的特性參數(shù)校正 由所提供的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供了一種像素驅(qū)動設(shè)備及像素驅(qū)動設(shè)備中的發(fā)光設(shè)備，其能夠改進(jìn)圖 像質(zhì)量的惡化。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示設(shè)備的構(gòu)造的框圖。圖2是示出在圖1中所示出的有機(jī)EL面板和數(shù)據(jù)驅(qū)動器的構(gòu)造的視圖。圖3A和B是用于解釋在像素驅(qū)動電路寫入時的電壓/電流特性的視圖和曲線 圖。圖4A和B是用于解釋當(dāng)使用根據(jù)本實施例的自動調(diào)零方法時數(shù)據(jù)線的電壓測量 方法的曲線圖。圖5是示出在圖1中所示出的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的詳細(xì)構(gòu)造的框圖。圖6A和B是用于解釋在圖5中所示出的DVAC和ADC的構(gòu)造和功能的視圖。圖7是示出在圖1中所示出的控制單元的構(gòu)造的框圖。圖8是示出在圖7中所示出的存儲器的每個存儲區(qū)域的視圖。圖9A和B是示出在圖7中所示出的LUT中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換特性的例子的曲線 圖。圖IOA和B是用于解釋在圖7中所示出的LUT中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換特性的視圖。圖11是示出當(dāng)利用自動調(diào)零方法進(jìn)行電壓測量時每個組件的操作的時序圖。圖12A和B是示出當(dāng)從數(shù)據(jù)驅(qū)動器向控制單元輸出數(shù)據(jù)時每個開關(guān)的連接關(guān)系 的視圖。圖13A、B和C是示出當(dāng)利用自動調(diào)零方法進(jìn)行電壓測量時每個開關(guān)的連接關(guān)系 的視圖。圖14是用于解釋當(dāng)獲取特性參數(shù)以用于校正時由控制單元執(zhí)行的驅(qū)動順序的視 圖。圖15是用于解釋在校正之后將基于所提供的圖像數(shù)據(jù)的電壓信號輸出至數(shù)據(jù)驅(qū) 動器時由控制單元執(zhí)行的驅(qū)動順序的視圖。圖16是示出在操作時每個組 件的操作的時序圖。圖17是示出在寫入電壓信號時每個開關(guān)的連接關(guān)系的視圖。
圖18是示出在從控制單元向數(shù)據(jù)驅(qū)動器輸入數(shù)據(jù)時每個開關(guān)的連接關(guān)系的視 圖。
具體實施方式
以下參照在附圖中示出的實施例給出關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的像素驅(qū)動設(shè)備、發(fā)光設(shè) 備以及在像素驅(qū)動設(shè)備中的特性參數(shù)獲取方法的詳細(xì)描述。另外在本實施例中，將發(fā)光 設(shè)備描述為顯示設(shè)備。圖1示出了根據(jù)本實施例的顯示設(shè)備的構(gòu)造。根據(jù)本實施例的顯示設(shè)備(發(fā)光設(shè)備)1由面板模塊11、模擬電源(電壓施加電 路)14、邏輯電源15和控制單元(包括參數(shù)獲取電路和信號校正電路)16構(gòu)成。面板模塊11提供有機(jī)EL面板(像素陣列)21、數(shù)據(jù)驅(qū)動器(信號線驅(qū)動電 路)22、陽極電路(功率驅(qū)動電路)12和選擇驅(qū)動器(選擇驅(qū)動電路)13。有機(jī)EL面板21提供在行方向上布置的多個數(shù)據(jù)線(信號線)LdKi= 1 m)、 在列方向上布置的多個選擇線(掃描線)Lsj (j = 1 η)、在列方向上布置的多個陽極線 La以及多個像素21 (i，j)(i = l m，j = 1 n，m，η自然數(shù))。像素21(i，j)設(shè) 置在數(shù)據(jù)線Ldi和選擇線Lsj的交點(diǎn)附近并且分別與這些線連接。圖2示出了在圖1中所示出的面板模塊11的構(gòu)造的細(xì)節(jié)。每個像素21(i，j)示 出了圖像的一個像素的圖像數(shù)據(jù)，并且如圖2所示，其提供有機(jī)EL元件(發(fā)光元件)101 以及由晶體管Tl到T3和保持電容(holding capacity) Cs構(gòu)成的像素驅(qū)動電路DC。有機(jī)EL元件101是自發(fā)光型顯示元件，其利用經(jīng)由被注入到有機(jī)化合物的電子 和空穴的復(fù)合所生成的激子發(fā)光的現(xiàn)象。以向有機(jī)EL元件101提供的電流的電流值所確 定的照度來發(fā)光。在有機(jī)EL元件101上形成像素電極，并且在像素電極上依次形成空穴注入層、 發(fā)光層和對向(counter)電極?？昭ㄗ⑷雽泳哂杏糜谙虬l(fā)光層提供空穴的功能。像素電極由透明或半透明的導(dǎo)電材料構(gòu)成，例如ITO(氧化銦錫)、ZnO(氧化 鋅)等。每個像素電極通過層間絕緣體與其它相鄰像素的像素電極隔離?？昭ㄗ⑷雽佑煽蓚鬏?shù)挠袡C(jī)聚合物材料(空穴注入/傳輸材料)構(gòu)成。此外， 例如含水PED0T/PSS懸浮液被用作包含有機(jī)聚合物的電子空穴注入/傳輸材料的有機(jī)化 合物溶液，在所述懸浮液中導(dǎo)電聚合物、聚3，4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)和摻雜物、聚 苯乙烯磺酸鹽(PSS)被分散在水介質(zhì)中。例如在層間上形成發(fā)光層。像素電極和對向電極分別是陽極和陰極。發(fā)光層具 有在陽極和陰極之間施加預(yù)定電壓而發(fā)光的功能。發(fā)光層由發(fā)出例如紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)光的發(fā)光材料形成，包括諸如聚對 苯撐苯乙炔(polyparaphenylenevinylene)基團(tuán)或氟基團(tuán)的共軛雙鍵聚合物，其是公知的可 以發(fā)射熒光或磷光的發(fā)光聚合材料。此外，通過由噴嘴涂覆方法、噴墨方法等在層間上施加溶液(或懸浮液)并且隨 后揮發(fā)所述溶劑來形成發(fā)光層，在所述溶液中上述發(fā)光材料溶解(或擴(kuò)散)在適當(dāng)?shù)乃?劑或諸如四氫萘、四甲苯、均三甲苯、二甲苯的有機(jī)溶劑中。當(dāng)發(fā)光層由紅(R)、綠(G)和藍(lán)⑶三原色的發(fā)光材料構(gòu)成時，通常向每一列應(yīng)用每種發(fā)光材料。對向電極是由導(dǎo)電材料構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，例如由諸如Ca、Ba等低工函材料和諸 如Al的光反射導(dǎo)電層構(gòu)成的層。電流從像素電極流到對向電極，即從陽極流到陰極，并且不會以相反方向流 動。在陰極上施加陰極電壓Vcath。在本實施例中，陰極電壓Vcath被設(shè)置為GND(地 電勢)。
有機(jī)EL元件101具有有機(jī)EL像素電容(光發(fā)射器電容)Cd。有機(jī)EL像素電 容Cel連接在等效電路上的有機(jī)EL元件101的陰極和陽極之間。選擇驅(qū)動器13用于向每個選擇線Lsj輸出Gate(j)信號并且選擇每一列中的像 素21(i，j)(j = l n)。選擇驅(qū)動器13例如提供移位寄存器，并且利用此移位寄存器 根據(jù)提供的時鐘信號如圖2所示連續(xù)地對從控制單元16提供的起始(start)脈沖SPl進(jìn)行 移位。選擇驅(qū)動器13輸出關(guān)于連續(xù)移位的起始脈沖SPl的Hi(高)電平信號(VgH)或 Lo (低)電平信號(VgL)作為Gate(I) ~ Gate (η)信號。數(shù)據(jù)驅(qū)動器22具有用于測量每個數(shù)據(jù)線LdKi= 1 m)的電壓并且獲取時 間t時的測量電壓Vmeas⑴的結(jié)構(gòu)以及用于在每個數(shù)據(jù)線Ldi上施加具有基于測量電壓 Vmeas(t)校正的電壓值Vdata的電壓信號的結(jié)構(gòu)。陽極電路12經(jīng)由每個陽極線La在有機(jī)EL面板21上施加電壓。陽極電路12 由如圖2所示的控制單元16控制，從而，用于施加到陽極線La上的電壓被切換為電壓 ELVDD 或 ELVSS。電壓ELVDD是當(dāng)每個像素21 (i，j)的有機(jī)EL元件101發(fā)光時施加到陽極線La 上的顯示電壓。在本實施例中，電壓ELVDD是具有高于地電勢的正電勢的電壓。電壓ELVSS是當(dāng)像素驅(qū)動電路DC被設(shè)置為稍后描述的寫入狀態(tài)并且執(zhí)行稍后 描述的自動調(diào)零方法時被施加到陽極線La的電壓。在本實施例中，電壓ELVSS被設(shè)置 為與有機(jī)EL元件101的陰極電壓Vcath相同的電壓。在每個像素21(i，j)中，像素驅(qū)動電路DC的晶體管Tl到T3是由η溝道型 FET(場效應(yīng)晶體管)構(gòu)成的TFT，以及例如由非晶硅或多晶硅TFT構(gòu)成的TFT。晶體管T3是驅(qū)動晶體管(第一薄膜晶體管)和電流控制薄膜晶體管，用于通過 控制基于柵極到源極電壓Vgs(以下稱作柵極電壓Vgs)的安培數(shù)來向有機(jī)EL元件101提 供電流。漏極(端子)被連接到陽極線La，并且源極(端子)被連接到有機(jī)EL元件101 的陽極(電極)，而漏極到源極是電流路徑并且柵極是晶體管T3的控制端子。晶體管Tl是開關(guān)晶體管(第二薄膜晶體管)，用于在執(zhí)行下述寫入時將晶體管 T3連接到二極管。晶體管Tl的漏極被連接到晶體管T3的漏極，并且晶體管Tl的源極被連接到晶 體管T3的柵極。每個像素21(1，j) 21(m，j)的晶體管Tl的柵極(端子)被連接到選擇線 Lsj (j = 1 η) ο對于像素21 (1，1)來說，當(dāng)高電平Gate(I)信號VgH從選擇驅(qū)動器13輸出到 選擇線Lsl作為Gate(I)信號時，晶體管Tl變?yōu)镺N狀態(tài)。
當(dāng)?shù)碗娖紾ate(I)信號VgL從選擇驅(qū)動器13輸出到選擇線Lsl作為Gate(I)信 號時，晶體管Tl變?yōu)镺FF狀態(tài)。晶體管2是開關(guān)晶體管(第三薄膜晶體管)，用于在陽極電路12和數(shù)據(jù)驅(qū)動器 22之間導(dǎo)通或中斷。晶體管T2根據(jù)選擇驅(qū)動器13的選擇處于ON或OFF狀態(tài)。ON 或OFF狀態(tài)確定在陽極電路12和數(shù)據(jù)驅(qū)動器22之間的導(dǎo)通或中斷模式。對于其它像素 21 (i，j)來說，情況也是一樣。每個像素21 (i，j)的晶體管T2的漏極被連接到有機(jī)EL元件101的陽極(電極) 以及晶體管T3的源極。每個像素21 (1，j) 21 (m, j)的晶體管T2的柵極被連接到選擇線Lsj (j = 1
η) ο此外，每個像素21 (i，1) 21(i，η)的晶體管T2的源極被連接到數(shù)據(jù)線Ldi(i
=1 m) ο對于像素21 (1，1)來說，當(dāng)高電平Gate(I)信號(VgH)作為Gate(I)信號輸出 到選擇線Lsl時，晶體管T2變?yōu)镺N狀態(tài)，由此連接數(shù)據(jù)線Ldl和有機(jī)EL元件101的 陽極以及晶體管T3的源極。當(dāng)?shù)碗娖叫盘?VgL)輸出到選擇線Lsl作為Gate(I)信號時，晶體管T2變?yōu)?OFF狀態(tài)并且中斷數(shù)據(jù)線Ldl和有機(jī)EL元件101的陽極線以及晶體管T3的源極之間的 連接。對于其它像素21 (i，j)來說，情況也是一樣。保持電容Cs是用于保持晶體管T3的柵極電壓VgS的電容，并且經(jīng)由其一個端子 連接到晶體管Tl的源極和晶體管T3的柵極，并且經(jīng)由其另一端子連接到晶體管T3的源 極和有機(jī)EL元件101的陽極。在晶體管T3中，晶體管Tl的源極和漏極分別連接到其柵極和漏極。當(dāng)電壓 ELVSS由陽極電路12施加到陽極線La，高電平信號(VgH)由選擇驅(qū)動器13施加到選擇 線Lsl上作為Gate(I)信號，以及電壓信號施加到數(shù)據(jù)線Ldl上時，晶體管Tl和晶體管 T2處于ON狀態(tài)，。在這時，晶體管T3通過晶體管Tl在柵極和漏極之間連接而處于二極管連接狀 態(tài)。并且，當(dāng)在這時電壓信號由數(shù)據(jù)驅(qū)動器22施加到數(shù)據(jù)線Ldl時，電壓信號經(jīng)由 晶體管T2施加到晶體管T3的源極，因此晶體管T3處于ON狀態(tài)。隨后，由電壓信號確 定的電流經(jīng)由陽極線La、晶體管T3和晶體管T2從陽極電路12流向數(shù)據(jù)線Ldl。保持 電容Cs由此時的晶體管T3的柵極電壓Vgs充電，并且電荷被存儲在保持電容Cs中。當(dāng)?shù)碗娖叫盘?VgL)由選擇驅(qū)動器13施加到選擇線Lsl作為Gate(I)信號時， 晶體管Tl和T2變?yōu)镺FF狀態(tài)。在這時，保持電容Cs保持晶體管T3的柵極電壓Vgs。 對于其它像素21 (i，j)來說，情況也是一樣。另外，在有機(jī)EL面板21內(nèi)還存在導(dǎo)線寄生電容Cp。所述導(dǎo)線寄生電容Cp主 要在數(shù)據(jù)線Ldl Ldm和選擇線Lsl Lsn的交點(diǎn)處產(chǎn)生。 根據(jù)本實施例的顯示設(shè)備1使用自動調(diào)零方法多次測量數(shù)據(jù)線電壓作為每個像 素21(i，j)的像素驅(qū)動電路DC的特性值。利用該測量，能夠獲取每個像素21 (i，j)的 晶體管T3的閾值電壓Vth和像素驅(qū)動電路DC中電流放大因子β的無規(guī)律性作為公共(common)電路中的圖像數(shù)據(jù)的校正參數(shù)。
圖3A和圖3B是解釋在像素驅(qū)動電路的圖像數(shù)據(jù)寫入時的電壓/電流特性的視 圖和曲線圖。這里，圖3A是示出在寫入時像素21 (i，j)的每個組件的電壓和電流的視 圖。如圖3A所示，在寫入時高電平信號(VgH)由選擇驅(qū)動器13施加到選擇線Lsj。 然后，晶體管Tl和T2變?yōu)镺N狀態(tài)，并且作為電流控制薄膜晶體管的晶體管3為二極管 連接。隨后，由圖像數(shù)據(jù)確定的電壓值Vdata的電壓信號由數(shù)據(jù)驅(qū)動器22施加到數(shù)據(jù) 線Ldi。在這時，電壓ELVSS由陽極電路12施加到陽極線La。然后，由電壓信號確定的電流Id通過晶體管T2和T3從陽極電路12經(jīng)由像素驅(qū) 動電路DC流向數(shù)據(jù)線Ldi。利用下列等式(101)來表達(dá)該電流Id的電流值。等式(101)中的β是電流放 大因子，并且Vth是晶體管Τ3的閾值電壓。在晶體管3的源極到漏極之間施加的電壓Vds是在陽極線La的電壓ELVSS被認(rèn) 為是OV時，從電壓Vdata的絕對值中減去晶體管Τ2的漏極到源極電壓(連接點(diǎn)Ν13和 連接點(diǎn)Ν12之間的電壓)的電壓。換句話說，等式(101)不僅表達(dá)了晶體管Τ3的電壓/電流特性而且表達(dá)了當(dāng)像 素驅(qū)動電路DC實際上用作一個元件時的特性，并且β是像素驅(qū)動電路DC的有效電流放 大因子。(101) ...Id= β (|vdata|-vth)2圖3B是示出電流Id相對于電壓Vdata的絕對值的變化的曲線圖。晶體管T3具有初始狀態(tài)的特性，并且當(dāng)閾值電壓Vth具有初始值VthO并且像素 驅(qū)動電路DC的電流放大因子β具有初始值βΟ(基準(zhǔn)值)時，這種特性利用圖3Β中所 示的電壓/電流特性VI_0來表示。這里，作為β的基準(zhǔn)值的β 0例如被設(shè)置為像素驅(qū)動電路DC的典型值或設(shè)計值。當(dāng)晶體管Τ3隨時間而惡化并且閾值電壓Vth經(jīng)移位(增加)AVth時，電壓/電 流特性變?yōu)樵趫D3Β中所示的電壓/電流特性VI_3。當(dāng)電流放大因子β的值是β1(= βΟ-Δβ)時，由于β 0(基準(zhǔn)值)的無規(guī)律 性，β 小于βο，電壓/電流特性變?yōu)殡妷?電流特性VI_1，并且當(dāng)電流放大因子β的 值是β 2 (= β 0+ Δ β )時，β 2大于β 0，電壓/電流特性變?yōu)殡妷?電流特性VI_2。接下來，將給出關(guān)于自動調(diào)零方法的描述。在自動調(diào)零方法中，首先，在上述寫入期間基準(zhǔn)電壓Vref經(jīng)由數(shù)據(jù)線Ldi施加 到像素21 (i，j)的像素驅(qū)動電路DC晶體管T3的柵極到源極?；鶞?zhǔn)電壓被設(shè)置為相對于 陽極線La的電壓ELVSS的電勢差的絕對值超過閾值電壓Vth的電壓。此后，數(shù)據(jù)線Ldi 處于高阻抗的狀態(tài)。由此，自然地降低(減小)了柵極數(shù)據(jù)線Ldi的電壓。在完成自然 降低之后，測量數(shù)據(jù)線Ldi的電壓并且所測量的電壓被認(rèn)為是閾值電壓Vth。與上述通常的自動調(diào)零方法相比較，根據(jù)本實施例的自動調(diào)零方法僅在完全結(jié) 束上述自然降低之前時測量數(shù)據(jù)線Ldi的電壓。以下將給出詳細(xì)的解釋。
圖4A和B是解釋當(dāng)使用根據(jù)本實施例的自動調(diào)零方法時數(shù)據(jù)線的電壓測量方法 的曲線圖。圖4A是示出在將上述基準(zhǔn)電壓Vref施加到數(shù)據(jù)線Ldi之后所述數(shù)據(jù)線Ldi處 于高阻態(tài)時數(shù)據(jù)線Ldi的時間變化(沉降(settling)特性)的曲線圖。數(shù)據(jù)線Ldi的電壓由數(shù)據(jù)驅(qū)動器2 2獲取作為測量電壓Vmeas (t)。測量電壓 Vmeas(t)通常是等于晶體管Τ3的柵極電壓Vgs的電壓。圖4Β是解釋當(dāng)存在圖3Β中所示的β無規(guī)律性時對數(shù)據(jù)線電壓(測量電壓 Vmeas(O)的影響的曲線圖。另外，圖4Α和圖4Β中的垂直軸示出了數(shù)據(jù)線Ldi電壓(測 量電壓Vmeas(O)的絕對值。水平軸表示從在數(shù)據(jù)線Ldi通過在其上施加基準(zhǔn)電壓Vref 而變?yōu)楦咦钁B(tài)并隨后停止施加基準(zhǔn)電壓Vref時起所經(jīng)歷的時間t(沉降時間)。將給出關(guān)于利用自動調(diào)零方法來測量數(shù)據(jù)線電壓的更詳細(xì)的描述。在寫入狀態(tài)中，首先，相對于陽極線LA的電壓ELVSS的電勢差的絕對值超過 晶體管T3的閾值電壓Vth，并且具有比電壓ELVSS更低電勢的負(fù)極性的基準(zhǔn)電壓Vref經(jīng) 由數(shù)據(jù)線Ldi施加到像素21 (i，j)的像素驅(qū)動電路DC晶體管T3的柵極到源極。由此， 由基準(zhǔn)電壓Vref確定的電流經(jīng)由陽極線La、晶體管T3和晶體管T2從陽極電路12流向 數(shù)據(jù)線Ldi。此時，連接到晶體管T3的柵極到源極(圖3A中的連接點(diǎn)Nll和N12之間)的 保持電容Cs被充電到基于基準(zhǔn)電壓Vref的電壓。接下來，數(shù)據(jù)線Ldi的數(shù)據(jù)輸入側(cè)(數(shù)據(jù)驅(qū)動器22側(cè))被設(shè)置為高阻抗(HZ)狀 態(tài)。在建立高阻態(tài)之后立即將保持電容Cs中充電的電壓保持在基于基準(zhǔn)電壓Vref的電 壓，并且晶體管T3的柵極到源電壓保持在所述保持電容Cs中充電的電壓。由此，在建立高阻態(tài)之后，晶體管T3立即維持ON狀態(tài)并且電流保持流到晶體 管T3的漏極到源極。從而，晶體管T3的源極端子側(cè)(連接點(diǎn)N12)的電勢隨著接近漏極端子側(cè)的電勢 的時間過程逐漸地增加。因此，減小了在晶體管T3的漏極到源極之間流動的電流值。與之結(jié)合，在保持電容Cs中存儲的一部分電荷被放電。當(dāng)存儲在保持電容Cs 中的電荷被逐漸放電時，保持電容Cs兩端之間的電壓逐漸地減小。根據(jù)這種方式，晶體管T3的柵極電壓Vgs逐漸地減小。因此，如圖4A所示， 數(shù)據(jù)線Ldi的電壓的絕對值也逐漸地減小。最后，當(dāng)在晶體管T3的漏極到源極之間沒有電流流動時，保持電容Cs的放電停 止。晶體管T3的柵極電壓Vgs在這時變?yōu)榫w管T3的閾值電壓Vth。因為這時在晶體管T2的漏極到源極之間沒有電流流動，所以晶體管T2的漏極到 源極之間的電壓接近于零。結(jié)果，數(shù)據(jù)線Ldi的電壓變得近似等于晶體管T3的閾值電壓 Vth0如圖4A所示，數(shù)據(jù)線Ldi的電壓隨時間(沉降時間)漸進(jìn)地接近閾值電壓Vth。 然而，即使該電壓在沒有時間限制的情況下接近閾值電壓Vth，但是在理論上，不管將沉 降時間設(shè)置為多長，該電壓也不會變得完全等于閾值電壓Vth。由此，在本實施例中，顯 示設(shè)備1中的控制單元16被設(shè)置為高阻態(tài)并且預(yù)先設(shè) 置用于測量數(shù)據(jù)線Ldi的電壓的沉降時間t。然后，在設(shè)置的沉降時間t測量數(shù)據(jù)線Ldi 的電壓(測量電壓VmeaS(t))，并因此基于所述測量電壓VmeaS(t)來獲取像素驅(qū)動電路DC的電流放大因子β和晶體管Τ3的閾值電壓Vth。 可以利用下列等式(102)來表示測量電壓VmeaS(t)與沉降時間t的關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種像素驅(qū)動設(shè)備，用于驅(qū)動像素(21 (i，j))，所述像素(21 (i，j))連接到信號線 (Ld)并且包括發(fā)光元件(101)和驅(qū)動晶體管(T3)，所述驅(qū)動晶體管(T3)用于通過將所 述驅(qū)動晶體管的電流路徑的一端連接到所述發(fā)光元件的一端而控制提供到所述發(fā)光元件 的電流，所述像素驅(qū)動設(shè)備包括存儲器(122)，用于存儲與所述像素的電特性相關(guān)的特性參數(shù)； 圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(123)，基于設(shè)置在所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路中的轉(zhuǎn)換特性來轉(zhuǎn)換由 數(shù)字信號組成的圖像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生由數(shù)字信號組成的原始灰度信號；信號校正電路(16)，用于通過將基于存儲在所述存儲器中的所述特性參數(shù)的值設(shè)置 的校正量增加到所述原始灰度信號來輸出由數(shù)字信號組成的校正的灰度信號；以及驅(qū)動信號施加電路(118)，用于在輸入所述校正的灰度信號之后基于所述校正的灰度 信號的值來產(chǎn)生由模擬信號組成的驅(qū)動信號，并且在所述信號線的一端上施加所述驅(qū)動 信號； 其中由所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的所述原始灰度信號具有對應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的灰度 值的值，并且所述原始灰度信號的最大值被設(shè)置為的值等于或小于從所述驅(qū)動信號施加 電路的輸入范圍內(nèi)的最大值中減與所述信號校正電路中的所述校正量相對應(yīng)的值所獲取 的值。
2.如權(quán)利要求1所述的像素驅(qū)動設(shè)備，其中對于所述發(fā)光設(shè)備的每個發(fā)射顏色設(shè)置所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路的所述轉(zhuǎn)換特性。
3.如權(quán)利要求1所述的像素驅(qū)動設(shè)備，其中所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路具有轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中存儲有轉(zhuǎn)換值，所述轉(zhuǎn)換值具 有用于所述圖像數(shù)據(jù)能夠具有的所有灰度值的所述轉(zhuǎn)換特性，并且通過參考所述轉(zhuǎn)換表 來產(chǎn)生所述原始灰度信號。
4.如權(quán)利要求1所述的像素驅(qū)動設(shè)備，其中所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路中的所述轉(zhuǎn)換特性設(shè)置為使得所述原始灰度信號的變化與所 述圖像數(shù)據(jù)的所述灰度值的變化之間的關(guān)系表示預(yù)置的伽瑪特性。
5.如權(quán)利要求1所述的像素驅(qū)動設(shè)備，其中所述校正的灰度信號具有與所述圖像數(shù)據(jù)的位數(shù)相同的位數(shù)， 所述驅(qū)動信號施加電路具有數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路并且轉(zhuǎn)換輸入的所述校正的灰度信 號并且由所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生模擬信號的所述驅(qū)動信號，并且所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路的輸入范圍具有對應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的所述位數(shù)的值。
6.如權(quán)利要求5所述的像素驅(qū)動設(shè)備，其中所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路具有灰度電壓產(chǎn)生電路(118-1)，用于產(chǎn)生對應(yīng)于所述圖像 數(shù)據(jù)的所述位數(shù)的多個灰度電壓，并且所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路具有灰度電壓選擇電路 (118-2)，用于基于輸入的所述校正的灰度信號來選擇所述多個灰度電壓中的一個灰度電 壓并且將所選的灰度電壓作為所述驅(qū)動信號輸出，并且除最小的灰度電壓之外，以相等間隔設(shè)置由所述灰度電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生的所述多個 灰度電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的像素驅(qū)動設(shè)備，其中在所述多個灰度電壓中，所述最小灰度電壓與第一灰度電壓之間的電壓差被設(shè)置為 的值與每個像素的所述驅(qū)動晶體管的所述閾值電壓的初始特性值相對應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的像素驅(qū)動設(shè)備，還包括特性參數(shù)獲取電路(16)，用于基于 所述信號線的一端的電壓的值來獲取所述特性參數(shù)；并且所述存儲器存儲由所述特性參數(shù)獲取電路獲取的所述特性參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的像素驅(qū)動設(shè)備，還包括連接到所述信號線的一端的電壓施加 電路(14)，用于將基準(zhǔn)電壓(Vref)施加在所述驅(qū)動晶體管上，所述基準(zhǔn)電壓(Vref)具有 超過所述驅(qū)動晶體管的閾值電壓(Vth)的電壓值，并且在施加所述基準(zhǔn)電壓達(dá)預(yù)定長度 時間之后，從中斷所述信號線的一端與所述電壓施加電路之間的連接時起經(jīng)過預(yù)定的多 個不同沉降時間值中的每一個之后，將電壓測量電路(114)連接到所述信號線的所述一 端；其中，所述電壓測量電路在由所述切換電路連接到所述信號線的一端時獲取所述信號線的 所述一端的電壓值作為所述測量電壓；并且所述特性參數(shù)獲取電路基于由所述電壓測量電路針對該多個沉降時間獲取的多個測 量電壓的值來獲取所述驅(qū)動晶體管的所述閾值電壓和所述像素驅(qū)動電路的電流放大因子 作為特性參數(shù)。
10.—種發(fā)光設(shè)備，包括連接到信號線(Ld)的像素(21 (i，j))，所述像素(21 (i，j))具有發(fā)光元件(101)和 驅(qū)動晶體管(T3)，所述驅(qū)動晶體管(T3)用于控制提供到所述發(fā)光元件的電流，并且所述 驅(qū)動晶體管的電流路徑的一端連接到所述發(fā)光元件的一端；存儲器(122)，用于存儲與所述像素的電特性相關(guān)的特性參數(shù)；圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(123)，用于基于預(yù)置的轉(zhuǎn)換特性來轉(zhuǎn)換由數(shù)字信號組成的輸入圖 像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生由數(shù)字信號組成的原始灰度信號；信號校正電路(16)，用于通過將基于存儲在所述存儲器中的所述特性參數(shù)的值設(shè)置 的校正量增加到所述原始灰度信號來輸出由數(shù)字信號組成的校正的灰度信號；驅(qū)動信號施加電路(118)，用于在輸入所述校正的灰度信號之后基于所述校正的灰度 信號的值來產(chǎn)生由模擬信號組成的驅(qū)動信號，并且將所述驅(qū)動信號施加到所述信號線的 一端；其中，由所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的所述原始灰度信號具有對應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的灰度 值的值并且所述原始灰度信號的最大值被設(shè)置為的值等于或小于通過從所述驅(qū)動信號施 加電路的輸入范圍內(nèi)的最大值減去與所述信號校正電路中設(shè)置的所述校正量相對應(yīng)的值 而獲取的值。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光設(shè)備，其中對于所述發(fā)光設(shè)備的每個發(fā)射顏色設(shè)置所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路的所述轉(zhuǎn)換特性。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光設(shè)備，還包括多個像素，其中從每個像素的所述發(fā)光設(shè)備發(fā)射的光的顏色是在彩色顯示中執(zhí)行的多個顯示顏色中 的任意一個。
13.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光設(shè)備，其中所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路具有轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中存儲有轉(zhuǎn)換值，所述轉(zhuǎn)換值具 有用于所述圖像數(shù)據(jù)能夠具有的所有灰度值的所述轉(zhuǎn)換特性，并且通過參考所述轉(zhuǎn)換表 來產(chǎn)生所述原始灰度信號。
14.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光設(shè)備，其中所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路中的所述轉(zhuǎn)換特性設(shè)置為使得所述原始灰度信號的變化與所 述圖像數(shù)據(jù)的灰度值的變化之間的關(guān)系表示預(yù)置的伽瑪特性。
15.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光設(shè)備，其中所述校正的灰度信號具有與所述圖像數(shù)據(jù)的位數(shù)相同的位數(shù)，所述驅(qū)動信號施加電路具有數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路并且轉(zhuǎn)換輸入的所述校正的灰度信 號并且由所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生模擬信號的所述驅(qū)動信號，并且所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路的輸入范圍具有與所述圖像數(shù)據(jù)的所述位數(shù)相對應(yīng)的值。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光設(shè)備，其中所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路具有灰度電壓產(chǎn)生電路(118-1)，用于產(chǎn)生與所述圖像數(shù)據(jù) 的所述位數(shù)相對應(yīng)的多個灰度電壓，并且所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路具有灰度電壓選擇電 路(118-2)，用于通過基于所述校正的灰度信號選擇所述多個灰度電壓中的一個灰度電壓 作為所述驅(qū)動信號輸出，并且除最小的灰度電壓之外，以相等間隔設(shè)置由所述灰度電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生的所述多個 灰度電壓。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)光設(shè)備，其中在所述多個灰度電壓中，所述最小灰度電壓與第一灰度電壓之間的電壓差被設(shè)置為 與每個像素的所述驅(qū)動晶體管的所述閾值電壓的初始特性值相對應(yīng)的值。
18.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光設(shè)備，包括特性參數(shù)獲取電路(16)，用于基于所述 信號線的一端的電壓值來獲取所述特性參數(shù)；并且所述存儲器存儲由所述特性參數(shù)獲取電路獲取的所述特性參數(shù)。
19.如權(quán)利要求18所述的發(fā)光設(shè)備，還包括連接到所述信號線的一端的電壓施加電路 (14)，用于將基準(zhǔn)電壓(Vref)施加在所述驅(qū)動晶體管上，所述基準(zhǔn)電壓(Vref)具有超過 所述驅(qū)動晶體管的閾值電壓(Vth)的電壓值，并且在施加所述基準(zhǔn)電壓達(dá)預(yù)定長度時間 之后，從中斷所述信號線的一端與所述電壓施加電路之間的連接時起經(jīng)過預(yù)定的多個不 同沉降時間值中的每一個之后，將電壓測量電路(114)連接到所述信號線的所述一端；其中，所述電壓測量電路在由所述切換電路連接到所述信號線的一端時獲取所述信號線的 所述一端的所述電壓值作為所述測量電壓；并且所述特性參數(shù)獲取電路基于由所述電壓測量電路針對所述多個沉降時間獲取的所述 多個測量電壓的值來獲取所述驅(qū)動晶體管的所述閾值電壓和所述像素驅(qū)動電路的電流放 大因子作為所述特性參數(shù)。
全文摘要
一種用于像素驅(qū)動控制的像素驅(qū)動設(shè)備具有圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(123)，用于通過基于預(yù)置的轉(zhuǎn)換特性轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生原始灰度信號；信號校正電路(16)，用于通過將基于像素的電氣特性參數(shù)獲取的校正值增加到所述原始灰度信號來輸出校正的灰度信號；以及驅(qū)動信號施加電路(118)，用于在信號線(Ld)的一端上施加對應(yīng)于所述校正的灰度信號的電壓信號。該原始灰度信號具有對應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的灰度值的值并且所述原始灰度信號的最大值被設(shè)置為的值等于或小于通過從驅(qū)動信號施加電路的輸入范圍內(nèi)的最大值減去對應(yīng)于所述校正值的值所獲取的值。
文檔編號G09G3/32GK102016968SQ20098010953
公開日2011年4月13日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者小倉潤, 樫山俊二, 武居學(xué) 申請人:卡西歐計算機(jī)株式會社