显示装置及其驱动方法和电子设备制造方法及图纸

技术编号:3417280 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种显示装置,包括像素阵列单元和驱动单元, 所述像素阵列单元包括行状的扫描线、列状的信号线、以及配置在各个扫描线和各个信号线交叉的部分的行列状的像素, 各个像素至少包括采样晶体管、驱动晶体管、保持电容、以及发光元件, 所述采样晶体管的控制端连接到该扫描线,其一对电流端连接到该信号线和该驱动晶体管的控制端之间, 所述驱动晶体管的一对电流端中的一个连接到该发光元件,另一个连接到电源, 所述保持电容连接到该驱动晶体管的控制端和电流端之间, 所述驱动单元至少包括对各个扫描线依次提供控制信号来进行线依次扫描的写扫描器、以及对各个信号线提供视频信号的信号选择器, 所述采样晶体管根据提供到该扫描线的控制信号来导通,从该信号线采样视频信号来写入该保持电容中,同时在根据控制信号而截止为止的规定的校正期间,将从该驱动晶体管流过的电流负反馈到该保持电容,从而对于该驱动晶体管的迁移率的校正施加到写入该保持电容中的视频信号, 所述驱动晶体管将与写入该保持电容中的视频信号的信号电平对应的电流提供给该发光元件,从而使所述显示装置发光,其特征在于, 所述写扫描器包括移位寄存器、以及输出缓冲器, 所述移位寄存器与线依次扫描同步地对移位寄存器的各个级依次生成输入信号, 所述输出缓冲器连接到该移位寄存器的各个级和各个扫描线之间,根据该输入信号而对该扫描线输出控制信号, 所述输出缓冲器根据该输入信号使用于规定该采样晶体管截止的定时的控制信号的下降波形至少以二阶地变化,并根据视频信号的信号电平而对该校正期间进行可变控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对每个像素配置的发光元件进行电流驱动来显示图像的显示 装置以及其驱动方法。此外,涉及使用了该显示装置的电子设备。更详细地 说,涉及根据在各个像素电路中设置的绝缘栅型场效应晶体管来控制对有机电致发光(EL)等的发光元件通电的电流量的所谓的有源矩阵型(active matrix)的显示装置的驱动方式。
技术介绍
在显示装置例如液晶显示器等中,通过按矩阵状排列多个液晶像素,根 据应显示的图像信息对每个像素控制入射光的透射强度或者反射强度,从而 显示像素。这在将有机EL元件用于像素的有机EL显示器等中也相同,但与 液晶像素不同地有机EL元件是自发光元件。因此,与液晶显示器相比,有 机EL显示器的图像识别性高,具有无需背景灯,响应速度高等的优点。此 外,各个发光元件的亮度等级(色调)可根据流过其中的电流值来控制,是 所谓的电流控制型,从这一方面来看,与液晶显示器等的电压控制型大不相 同。在有机EL显示器中,与液晶显示器相同地,作为其驱动方式有简单矩 阵方式和有源矩阵方式。前者的结构简单,所以存在难以实现大型且高精细 的显示器等的问题,因此,现在广泛地进行有源矩阵方式的开发。该方式是 根据设置在像素电路内部的有源元件(一般为薄膜晶体管、TFT)来控制流 过各个像素电路内部的发光元件的电流的方式,在以下的专利文献中有记载。(日本)特开2003-255856(曰本)特开2003-271095(曰本)特开2004-133240(曰本)特开2004-029791(日本)特开2004-093682(曰本)特开2006-215213 以往的像素电路被配置在提供控制信号的行状的扫描线和提供视频信号 的列状的信号线所交叉的部分,至少包括采样晶体管和保持电容和驱动晶体 管以及发光元件。采样晶体管根据从扫描线提供的控制信号而导通,对从信 号线提供的视频信号进行采样。保持电容保持与被采样的视频信号的信号电 位对应的输入电压。驱动晶体管根据保持在保持电容中的输入电压,在规定 的发光期间提供输出电流作为驱动电流。此外, 一般输出电流对驱动晶体管 的沟道区的载流子迁移率以及阈值电压具有依赖性。发光元件根据从驱动晶体管提供的输出电流,以对应于视频信号的亮度发光。驱动晶体管将保持在保持电容中的输入电压接受到作为控制端的栅极,对作为 一对电流端的源极/漏极之间流过输出电流,对发光元件通电。 一般, 发光元件的发光亮度与通电量成比例。此外,驱动晶体管的输出电流提供量 根据栅极电压即写入保持电容中的输入电压而被控制。以往的像素电路根据 输入视频信号来改变施加到驱动晶体管的栅极的输入电压,从而控制提供给 发光元件的电流量。这里,驱动晶体管的动作特性由以下的式1来表示。Ids= ( 1/2 ) |u ( W/L ) Cox ( Vgs-Vth ) 2 ...…式1在该晶体管特性式1中,Ids表示流过源极/漏极之间的漏极电流,在像 素电路中是提供给发光元件的输出电流。Vgs表示将源极作为基准而施加到 栅极的栅极电压,在像素电路中是上述的输入电压。Vth是晶体管的阈值电 压。此外,fi表示构成晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率。此外,W表示 沟道宽度,L表示沟道长度,Cox表示栅极电容。从该晶体管特性式l可知, 薄膜晶体管在饱和区动作时,若栅极电压Vgs超过阈值电压Vth而变大,则 成为导通状态而流过漏极电流Ids。原理上,如上述的晶体管特性式1所示那 样,若栅极电压Vgs—定,则始终对发光元件提供相同量的漏极电流Ids。因 此,若对构成画面的各个像素全部提供相同电平的视频信号,则所有^f象素以 相同的亮度发光,可得到画面的一致性(均匀性)。但在实际上,由多晶硅等的半导体薄膜构成的薄膜晶体管(TFT)在各 个元件特性上存在偏差。特别地,阈值电压Vth不是一定,在每个像素存在 偏差。从前述的晶体管特性式1可知,若各个驱动晶体管的阈值电压Vth产 生偏差,则即使栅极电压Vgs—定,也会在漏极电流Ids中产生偏差,每个 像素的亮度产生偏差,所以损坏画面的均匀性。从以往开始对安装了用于消除驱动晶体管的阈值电压的偏差的功能的像素电路进行开发,例如在所述的 专利文献3中有公开。但是,对于发光元件的输出电流的偏差的主要原因并不仅仅是驱动晶体管的阈值电压Vth。如上述的晶体管特性式1可知,即使在驱动晶体管的迁 移率p产生偏差的情况下,输出电流Ids也产生变动。其结果,损坏画面的均 匀性。从以往开始对安装了用于校正驱动晶体管的迁移率的偏差的功能的像 素电路进行开发,例如在所述的专利文献6中有公开。以往的具有迁移率校正功能的像素电路,根据信号电位将流过驱动晶体 管的驱动电流在规定校正期间中负反馈到保持电容中,从而调整在保持电容 中保持的信号电位。若驱动晶体管的迁移率大,则负反馈量相应地变大,信 号电位的减少量增加,其结果,能够抑制驱动电流。另一方面,由于在驱动 晶体管的迁移率小时,对于保持电容的负反馈量减少,所以所保持的信号电 位的减少幅度减小。因此,驱动电流不会太减少。这样,根据各个像素的驱 动晶体管的迁移率的大小,在将其消除的方向上调整信号电位。因此,即使 各个像素的驱动晶体管的迁移率产生偏差,各个像素对于同一个信号电位呈 现大致相同程度的发光亮度。上述的迁移率校正动作在规定的迁移率校正期间进行。为了提高画面的 均匀性,在最佳的条件下施加迁移率校正很重要。但是,最佳的迁移率校正 时间不一定,现实上依赖于视频信号的电平。 一般,在视频信号的信号电位 高时(发光亮度高且进行白色显示时),最佳的迁移率校正时间变短。相反 地,在信号电位不高时(进行灰色色调或者黑色色调的显示时),最佳的迁 移率校正时间变长。但是,以往的显示装置不一定考虑了最佳迁移率校正时 间对于视频信号的信号电位的依赖性,成为了在提高画面的均匀性上所要解 决的课题。
技术实现思路
鉴于上述的以往的技术课题,本专利技术根据视频信号的色调(信号等级) 进行适当的迁移率校正,以提高画面的均匀性为目的。为了达到这个目的, 釆用了以下的方法。即,本专利技术提供一种显示装置,包括像素阵列单元和驱 动单元,所述像素阵列单元包括行状的扫描线、列状的信号线、以及配置在 各个扫描线和各个信号线交叉的部分的行列状的像素,各个像素至少包括采 样晶体管、驱动晶体管、保持电容、以及发光元件,所述采样晶体管的控制 端连接到该扫描线,其一对电流端连接到该信号线和该驱动晶体管的控制端 之间,所述驱动晶体管的一对电流端中的一个连接到该发光元件,另一个连 接到电源,所述保持电容连接到该驱动晶体管的控制端和电流端之间,所述 驱动单元至少包括对各个扫描线依次提供控制信号来进行线依次扫描的写扫描器(write scanner)、以及对各个信号线提供视频信号的信号选择器,所述 采样晶体管根据提供到该扫描线的控制信号来导通,从该信号线采样视频信 号来写入该保持电容中,同时在根据控制信号而截止为止的规定的校正期间, 将从该驱动晶体管流过的电流负反馈到该保持电容,/人而对于该驱动晶体管 的迁移率的校正施加到写入该保持电容中的视频信号,所述驱动晶体管将与 写入该保持电容中的视频信号的信号电平对应的电流提供给该发光元件,从 而使所述显示装置发光,其特征在于,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种显示装置,包括像素阵列单元和驱动单元, 所述像素阵列单元包括行状的扫描线、列状的信号线、以及配置在各个扫描线和各个信号线交叉的部分的行列状的像素, 各个像素至少包括采样晶体管、驱动晶体管、保持电容、以及发光元件, 所述采样晶体管的控制端连接到该扫描线,其一对电流端连接到该信号线和该驱动晶体管的控制端之间, 所述驱动晶体管的一对电流端中的一个连接到该发光元件,另一个连接到电源, 所述保持电容连接到该驱动晶体管的控制端和电流端之间, 所述驱动单元至少包括对各个扫描线依次提供控制信号来进行线依次扫描的写扫描器、以及对各个信号线提供视频信号的信号选择器, 所述采样晶体管根据提供到该扫描线的控制信号来导通,从该信号线采样视频信号来写入该保持电容中,同时在根据控制信号而截止为止的规定的校正期间,将从该驱动晶体管流过的电流负反馈到该保持电容,从而对于该驱动晶体管的迁移率的校正施加到写入该保持电容中的视频信号, 所述驱动晶体管将与写入该保持电容中的视频信号的信号电平对应的电流提供给该发光元件,从而使所述显示装置发光,其特征在于, 所述写扫描器包括移位寄存器、以及输出缓冲器, 所述移位寄存器与线依次扫描同步地对移位寄存器的各个级依次生成输入信号, 所述输出缓冲器连接到该移位寄存器的各个级和各个扫描线之间,根据该输入信号而对该扫描线输出控制信号, 所述输出缓冲器根据该输入信号使用于规定该采样晶体管截止的定时的控制信号的下降波形至少以二阶地变化,并根据视频信号的信号电平而对该校正期间进行可变控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:山下淳一内野胜秀
申请(专利权)人:索尼株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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