[发明专利]显示设备和电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及在其像素中包括发光元件的有源显示设备。更具体地，本发明涉及用于改进在像素中形成的薄膜晶体管的可靠性的技术。

背景技术

近年来，正积极地促进包括有机EL器件作为发光元件的平面自发光显示设备的发展。有机EL器件基于有机薄膜响应于施加到其的电场发光的现象。有机EL器件可以由10V或更低的施加电压驱动，因此具有低功耗。此外，因为有机EL器件是通过自身发光的自发光元件，它不需要照明单元，因此容易允许显示设备的重量和厚度的减小。此外，有机EL器件的响应速度高到大约几微秒，这使得在运动图像的显示中没有图像滞后。

在包括像素中的有机EL器件的平面自发光显示设备中，正在特别地积极发展其中薄膜晶体管整体地形成为各个像素中的驱动元件的有源矩阵显示设备。在例如日本专利公开No.2007-310311中公开了有源矩阵平面自发光显示设备。

图23是示出现有技术的有源矩阵显示设备的一个示例的示意性电路图。该显示设备包括像素阵列部分1和外围驱动部分。该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包括沿着各列布置的信号线SL和沿着各行布置的扫描线WS。像素2布置在信号线SL和扫描线WS的交点。为了易于理解，图23仅显示一个像素2。写入扫描器4包括移位寄存器。移位寄存器响应于从外部提供的时钟信号ck操作，并且顺序地传送类似地从外部地提供的启动脉冲sp，从而顺序地输出控制信号到扫描线WS。水平选择器3与通过写入扫描器4的线顺序扫描相匹配，提供视频信号到信号线SL。

像素2包括采样晶体管T1、驱动晶体管T2、保持电容器C1和发光元件EL。驱动晶体管T2是P沟道晶体管。其源极连接到电源线，并且其漏极连接到发光元件EL。驱动晶体管T2的栅极经由采样晶体管T1连接到信号线SL。采样晶体管T1响应于从写入扫描器4提供的控制信号导通，从而采样从信号线SL提供的视频信号，并且将其写入保持电容器C1。驱动晶体管T2在其栅极接收写入到保持电容器C1的视频信号作为栅极电压Vgs，并且使得漏极电流Ids流到发光元件EL。这使得发光元件EL以依赖于视频信号的亮度发光。栅极电压Vgs指相对于源极的电势的栅极的电势。

驱动晶体管T2工作在饱和区，并且栅极电压Vgs和漏极电流Ids之间的关系由以下特性等式表示。

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²

在该等式中，μ代表驱动晶体管的迁移率，W代表驱动晶体管的沟道宽度，L代表驱动晶体管的沟道长度，Cox代表每单位面积的驱动晶体管的栅极绝缘膜的电容，并且Vth代表驱动晶体管的阈值电压。如从该特性等式显而易见，当工作在饱和区时，驱动晶体管T2用作恒流源，其提供依赖于栅极电压Vgs的漏极电流Ids。

图24是示出发光元件EL的电压-电流特性的曲线图。在该曲线图中，横坐标上绘出阳极电压V，而纵坐标上绘出驱动电流Ids。发光元件EL的阳极电压等价于驱动晶体管T2的漏极电压。发光元件EL具有这样的趋势，其电流-电压特性随着时间改变并且该特性曲线随着时间流逝而逐渐下落(falldown)。因此，即使驱动电流Ids恒定，阳极电压(漏极电压)V也改变。然而，在图23中示出的像素电路2中，驱动晶体管T2工作在饱和区，并且允许驱动电流Ids的流动依赖于栅极电压Vgs而不管漏极电压的改变。这使得可能保持发光亮度恒定，而不管发光元件EL的特性中的老化改变。

图25是示出现有像素电路的另一示例的电路图。该像素电路不同于图23中示出的像素电路在于驱动晶体管T2不是P沟道晶体管而是N沟道晶体管。在许多情况下，包括在像素中的所有晶体管是N沟道晶体管在电路制造工艺方面是更有利的。

发明内容

在从由写入扫描器4提供到扫描线WS的控制脉冲的上升到控制脉冲的下降的时段期间，在短于一个水平周期(1H)的时间宽度采样晶体管T1保持在导通状态，并且从信号线SL采样视频信号，以便将其写入到保持电容器C1。与像素阵列部分1的清晰度(definition)增强一致地，扫描线WS的数目增加。伴随于此，一个水平时段(1H)变得更短，并且相应地通过采样晶体管T1的视频信号的采样的时间宽度(以下在本说明书中，该时间宽度通常将称为信号写入时间)也显著地缩短。