[发明专利]显示装置、用于显示装置的驱动方法和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及有源矩阵型的显示装置及用于所述类型的显示装置的驱动方法，其中在像素中使用发光元件。本发明还涉及包括所述类型的显示装置的电子装置。

背景技术

近年来，使用有机EL(电致发光)设备作为发光元件的平面自发光类型的显示装置的发展得到有力的进展。有机EL设备利用这样的现象：如果电场施加到有机薄膜，则有机薄膜发光。由于有机EL设备由低于10V的应用电压驱动，因此该有机EL设备的功耗低。此外，由于有机EL设备是自己发光的自发光设备，因此它不需要发光体，并且可以形成为降低重量和降低厚度的设备。此外，由于有机EL设备的响应速度近似为若干μs并且非常高，因此在显示动态画面时不出现余像。

在其中像素中使用有机EL设备的平面自发光类型的显示装置中，有源矩阵型的显示装置正得到有力地发展，其中作为有源元件的薄膜晶体管以集成关系形成在像素中。例如，在日本专利未审公开No.2003-255856(以下称为专利文献1)、2003-271095(以下称为专利文献2)、2004-133240(以下称为专利文献3)、2004-029791(以下称为专利文献4)、以及2004-093682(以下称为专利文献5)中，公开了一种有源矩阵型的平面自发光显示装置。

图23示意性示出现有的有源矩阵显示装置的示例。参照图23，所示的显示装置包括像素阵列部分1和外围驱动部分。驱动部分包括水平选择器3和写入扫描器4。像素阵列部分1包括沿列的方向延伸的多条信号线SL以及沿行的方向延伸的多条扫描线WS。像素2布置在每条信号线SL和每条扫描线WS彼此交叉的位置。为了便于理解，在图23中仅示出一个像素2。写入扫描器4包括移位寄存器，其响应于从外部提供到其的时钟信号ck而操作，以便顺序传输从外部类似地提供到其的开始脉冲sp，从而输出顺序控制信号到扫描线WS。水平选择器3与写入扫描器4侧的线序(line-sequential)扫描同步地提供图像信号到信号线SL。

像素2包括采样晶体管T1、驱动晶体管T2、存储电容器C1和发光元件EL(电致发光)。驱动晶体管T2是P沟道型的，并且在作为其电流端之一的源极连接到电源线，而在作为其另一电流端的漏极连接到发光元件EL。驱动晶体管T2在作为其控制端的栅极通过采样晶体管T1连接到信号线SL。使得采样晶体管T1响应于从写入扫描器4提供到其的控制信号导通，并且将从信号线SL提供的图像信号采样并写入到存储电容器C1。驱动晶体管T2在其栅极接收写入到存储电容器C1中的图像信号作为栅极电压Vgs，并且将漏极电流Ids提供到发光元件EL。因此，发光元件EL以与图像信号对应的亮度发光。栅极电压Vgs表示以源极为基准在栅极的电势。

驱动晶体管T2工作在饱和区域，并且栅极电压Vgs和漏极电流Ids之间的关系由下面的特性表达式表示：

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²

其中，μ是驱动晶体管的迁移率，W是驱动晶体管的沟道宽度，L是驱动晶体管的沟道长度，Cox是驱动晶体管的每个单元区域的栅极隔离层电容，并且Vth是驱动晶体管的阈值电压。从特性表达式显而易见，当驱动晶体管T2在饱和区域操作时，它用作响应于栅极电压Vgs提供漏极电流Ids的恒流源。

图24图示发光元件EL的电压/电流特性。在图24中，横坐标轴表示阳极电压V，而纵坐标轴表示漏极电流Ids。要认识到，发光元件EL的阳极电压是驱动晶体管T2的漏极电压。发光元件EL的电流/电压特性随时间变化，使得随着时间经过其特性曲线趋于变得较不陡峭。因此，即使漏极电流Ids固定，阳极电压或漏极电压V也变化。这样，由于图23中所示的像素2中的驱动晶体管T2在饱和区域操作，并且可以对应于栅极电压Vgs提供漏极电流Ids而不管漏极电压的变化，因此发光亮度可以保持固定而不管发光元件EL的特性的时间变化。

图25示出现有像素电路的另一示例。参照图25，所示像素电路与上面参照图23所述的像素电路的不同在于，驱动晶体管T2不是P沟道型而是N沟道型。从电路的制造工艺而言，从N沟道晶体管形成组成像素的所有晶体管通常是有利的。

发明内容