[发明专利]显示装置、显示装置驱动方法和电子设备

说明书

对相关申请的交叉引用

本发明包含涉及于2007年5月21在日本专利局提交的日本专利申请JP2007-133862的主题，其整个内容通过引用合并在这里。

技术领域

本发明涉及用于利用包括在每个像素中的绝缘栅极场效应晶体管(insulated-gate field-effect transistor)控制通过诸如有机EL元件之类的发光元件的电流量的有源矩阵装置、这种显示装置的驱动方法以及包括这种显示装置的电子设备。

背景技术

在诸如液晶显示器之类的图像显示装置中，大量液晶像素以矩阵形式排列。基于关于要显示的图像的信息，对每个像素控制入射光透射强度或入射光反射强度，以便显示该图像。在像素中使用有机EL元件的有机EL显示器中类似地执行这种过程。在这种情况下，这些有机EL元件为功能不同于上述液晶像素的自发光元件。相应地，有机EL显示器具有实现图像可见度和响应速度两者都高于液晶显示器的图像可见度和响应速度并且不需要背光的优点。此外，在有机EL显示器中，每个发光元件的亮度级(luminance level)(灰度)可以根据流过其的电流的值进行控制，即，每个发光元件为所谓的流控元件(current-controlled element)。因此，使用流控发光元件的有机EL显示器明显不同于使用压控液晶像素(voltage-controlled liquid crystal pixel)的液晶显示器。

类似于液晶显示器，有机EL显示器的驱动方法包括简单矩阵驱动法和有源矩阵驱动法。简单矩阵驱动法可以使得有机EL显示器的结构变得简单，但使用这样的方法难于实现大规模高分辨率显示器。相应地，有源矩阵驱动法目前正在积极研发。在有源矩阵驱动法中，由包括在每个像素电路中的有源元件控制通过包括在该像素电路中的发光元件的电流(通常将薄膜晶体管(TFT)用作有源元件)。日本未审专利申请公开第2003-255856、2003-271095、2004-133240、2004-029791、2004-093682和2006-215213号描述了这种有源矩阵驱动方法。

发明内容

相关技术中涉及的像素电路都形成在提供控制信号的行扫描线和提供视频信号的列信号线的交叉点上，而且都包括至少一个取样晶体管、储能电容器(storage capacitor)、驱动晶体管和发光元件。取样晶体管响应于扫描线传送来的控制信号开始导电(conduct)，而且该取样晶体管对扫描线传送来的控制信号执行取样。储能电容器按照所取样的视频信号(sampled video signal)保持输入电压。在预定发光期间，驱动晶体管按照储能电容器所保持的输入电压，向发光元件提供输出电流。

一般来说，该输出电流依赖于驱动晶体管的沟道区中的载流子迁移率(mobility of carrier)以及驱动晶体管的阈值电压。发光元件按照驱动晶体管提供的输出电流，以相应于视频信号的亮度级来发光。

当储能电容器所保持的输入电压被施加到驱动晶体管的栅极时，该输出电流在驱动晶体管的源极和漏极之间流动，从而激活发光元件。一般来说，从发光元件发出的光的亮度级与在那里流动的电流量成比例。按照驱动晶体管的栅极电压，即，保存在储能电容器中的输出电压，来控制驱动晶体管所提供的输出电流的量。相关技术的像素电路通过按照输入视频信号改变施加到驱动晶体管的栅极的输入电压控制提供给发光元件的电流的量。

驱动晶体管具有下述等式1表达的运行特性：

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)² …… 等式1

其中Ids表示在驱动晶体管的源极和漏极之间流动的漏极电流，即，提供给像素电路中的发光元件的输出电流；Vgs表示施加到栅极的、关于源极的栅极电压(gate voltage)，即，像素电路中的上述输入电压；Vth表示晶体管的阈值电压；μ表示作用为晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率；W表示沟道宽度；L表示沟道长度；以及Cox表示栅极电容。如从晶体管特性等式1中显而易见的那样，当薄膜晶体管运行在饱和区中时，如果栅极电压Vgs超过阈值电压Vth，则导通该薄膜晶体管，然后流动漏极电流Ids。根据如由晶体管特性等式1所指示的那样的基本原理，如果栅极电压Vgs为恒量，则提供给发光元件的漏极电流量维持为恒量。相应地，如果将同样的电平的视频信号分别提供给形成显示屏幕的像素，则所有像素以同样的亮度级发光。结果，可以获得显示屏幕的一致性。