專利名稱：像素電路、顯示裝置及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過晶體管來驅動發(fā)光元件的像素電路、一種包括排列成矩陣形
式的多個上述像素電路以便顯示圖像的顯示裝置和合并了上述顯示裝置的電子設備。
背景技術：
例如，在日本待審專利申請公開No. 2007-133369中公開了一種通過晶體管來驅 動發(fā)光元件的像素電路。該像素電路被設置在襯底上，該襯底上設置有供應視頻信號的至 少一條信號線和供應控制脈沖信號的至少一條掃描線。所述像素電路主要包括采樣晶體 管、驅動晶體管和發(fā)光元件。所述采樣晶體管響應從所述掃描線供應的控制脈沖信號而被 導通并獲得從所述信號線供應的視頻信號。所述驅動晶體管基于獲得的視頻信號為發(fā)光元 件提供驅動電流。所述發(fā)光元件由于該驅動電流而發(fā)光，其中光的亮度取決于視頻信號。

發(fā)明內容
根據(jù)過去使用的像素電路，通過半導體工藝在襯底上設置薄膜晶體管。所述薄膜 晶體管的閾值電壓呈現(xiàn)出變化。如果基于視頻信號來驅動發(fā)光元件的驅動晶體管的閾值電 壓表現(xiàn)出變化，發(fā)射的光的亮度就變化，使得降低了顯示裝置的屏幕圖像的均勻性。
過去使用的像素電路合并了對驅動晶體管的閾值電壓變化進行校正的功能(閾 值電壓校正功能)。但是必須提供附加的晶體管以便將該閾值電壓校正功能并入到像素電 路中。在日本待審專利申請公布No. 2007-133369中公開的像素電路包括了總計六個晶體 管。當在像素電路中集成和設置較多晶體管時，減小像素的大小就變得困難，對于實現(xiàn)高精 度的顯示裝置而言這造成了待解決的問題。 因此，完成了本發(fā)明，以提供一種通過使用較少數(shù)量的晶體管器件來實現(xiàn)閾值電
壓校正功能的像素電路。由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的像素電路被設置在襯底上，在所述襯底
上設置有信號電位和基準電位在其中交替切換的信號線、供應第一控制脈沖信號的第一
掃描線、供應第二控制脈沖信號的第二掃描線、固定電源線和在第一電位和第二電位間切
換的可變電源線，其中所述像素電路包括電容元件；連接在信號線和所述電容元件的一
端之間的采樣晶體管，其中所述采樣晶體管的柵極被連接到第一掃描線；柵極被連接到所
述電容元件的另一端的驅動晶體管，其中所述驅動晶體管的漏極和源極中的一個被連接到
所述固定電源線；柵極被連接到第二掃描線的初始化晶體管，其中所述初始化晶體管被連
接在所述電容元件的所述另一端與所述驅動晶體管的漏極和源極中的另一個之間；以及連
接在所述可變電源線與所述驅動晶體管的漏極和源極中的所述另一個之間的發(fā)光元件。 優(yōu)選地，當可變電源線保持在第一電位時，經由采樣晶體管向電容元件的一端施
加信號電位，同時初始化晶體管被導通，其中當經由采樣晶體管向所述電容元件的一端施
加基準電位時初始化晶體管被關斷，當可變電源線從第一電位切換到第二電位時采樣晶體
管被關斷。此外，當可變電源線保持在第一電位且信號線保持在信號電位時，采樣晶體管被
導通同時初始化晶體管被導通，其中當信號線從信號電位切換為基準電位時初始化晶體管
4被關斷，當可變電源線從第一電位切換為第二電位時采樣晶體管被關斷。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，像素電路包括采樣晶體管、驅動晶體管和初始化晶體管。晶
體管器件的數(shù)量被顯著地減少，從而減小了像素電路的大小。因此，在大小方面減小了像素
電路，但仍然將可以減少發(fā)光元件的亮度變化的閾值電壓校正功能合并到像素電路中。


圖1A是示出了根據(jù)參考技術的顯示裝置的整體配置的框圖； 圖IB是示出了根據(jù)上述參考技術的像素的配置的電路圖； 圖2A是根據(jù)上述參考技術的像素電路圖； 圖2B是根據(jù)上述參考技術的像素的等效電路圖； 圖2C是根據(jù)上述參考技術的像素的另一等效電路圖； 圖2D是根據(jù)上述參考技術的像素的另一等效電路圖； 圖2E是根據(jù)上述參考技術的像素的另一等效電路圖； 圖3A是示出了根據(jù)上述參考技術的操作順序的示意圖； 圖3B是用來描述根據(jù)上述參考技術執(zhí)行的操作的時序圖； 圖4A是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置和像素電路的電路圖； 圖4B是用來描述根據(jù)實施例執(zhí)行的操作的等效電路圖； 圖4C是用來描述根據(jù)實施例執(zhí)行的操作的另一等效電路圖； 圖4D是用來描述根據(jù)實施例執(zhí)行的操作的另一等效電路圖； 圖4E是用來描述根據(jù)實施例執(zhí)行的操作的另一等效電路圖； 圖4F是用來描述根據(jù)實施例執(zhí)行的操作的時序圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個應用的顯示裝置的器件結構的橫截面視圖； 圖6是根據(jù)上述應用的顯示裝置的模塊配置的平面圖； 圖7是包括根據(jù)上述應用的顯示裝置的電視機的透視圖； 圖8是包括根據(jù)上述應用的顯示裝置的數(shù)碼相機的透視圖； 圖9是包括根據(jù)上述應用的顯示裝置的筆記本型個人電腦的透視圖； 圖10是包括根據(jù)上述應用的顯示裝置的移動終端設備的示意圖；以及 圖11是包括根據(jù)上述應用的顯示裝置的攝像機的透視圖。
具體實施例方式
下文中將描述用來實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式(下文中稱作實施例)。描述將按照參 考技術、實施例和應用的順序進行。
參考技術 [OO32][總體配置] 圖IA是作為闡明本發(fā)明背景的參考技術的顯示裝置100的總體框圖。本發(fā)明是 對參考技術的改進。如圖1A中所示，上述的顯示裝置IOO主要包括像素陣列部件102和驅 動部件。像素陣列部件102包括第一行狀(line-like)掃描線WSL和第二行狀掃描線ISL。 此外，與上述掃描線WSL和ISL平行地提供第三掃描線DSL。為了標出掃描線WSL中的每 個、掃描線ISL中的每個和掃描線DSL中的每個，掃描線WSL、掃描線ISL和掃描線DSL用附圖標記101到10m來表示，其中符號m表示行號。 像素陣列部件102還包括列狀(file-like)的信號線DTL。為了標出信號線DTL 中的每個，用附圖標記101到lOn來表示信號線DTL，其中符號n表示列號。此外，像素陣列 部件102包括設置成矩陣形式的像素(PXLC)101，其中PXLC 101中的每個被設置在行狀掃 描線WSL和列狀信號線DTL彼此交叉的部分。上述像素陣列部件102被集成和設置在襯底 上。 另一方面，在像素陣列部件102周圍設置的驅動部件包括電源掃描器(DSCN) 104、 寫入掃描器(WSCN)105、初始化掃描器(ISCN)106、水平選擇器(HSEL)103等。
寫入掃描器105順序地掃描掃描線WSL 101到10m并向掃描線WSL101到10m中 的每個傳送第一控制脈沖信號。與由寫入掃描器105執(zhí)行的順序線掃描同步，初始化掃描 器106向第二掃描線ISL IOI到ISL 10m傳送第二控制脈沖信號。與所述順序線掃描同步， 電源掃描器104向第三掃描線DSL 101到DSL 10m順序地傳送第三控制脈沖信號。寫入掃 描器105、初始化掃描器106和電源掃描器104中的每個都包括移位寄存器，且開始脈沖信 號ST和時鐘信號CK從外部傳送給每個移位寄存器，使得這些移位寄存器可以彼此同步地 工作。此外，使能信號EN1和EN2從外部傳送給移位寄存器中的每個，以對第一控制脈沖信 號和/或第二控制脈沖信號的波形整形。 另一方面，與在部分掃描器104、105和106上執(zhí)行的所述順序線掃描同步，水平選 擇器103向信號線DTL 101到DTL 10n中的每個傳送視頻信號。
[像素的電路配置] 圖1B是示出了包括在圖1A所示的顯示裝置100的像素陣列部件102中的像素電 路IOI的配置的電路圖。如圖1B所示，像素電路101包括六個晶體管、單個發(fā)光元件EL和 單個電容元件(像素電容器)Cs，所述六個晶體管包括第一采樣晶體管WSTrl和第二采樣晶 體管WSTr2、驅動晶體管DrTr、初始化晶體管INITr、第一開關晶體管DSTrl和第二開關晶體 管DSTr2。六個晶體管中的每個晶體管被提供為P溝道晶體管。 第一采樣晶體管WSTrl的一對控制端(源極和漏極)連接在信號線DTL和像素電 容器Cs的輸入端之間。第一采樣晶體管WSTrl的控制端
(柵極)連接到第一掃描線WSL。 驅動晶體管DrTr的控制端(柵極)連接到像素電容器Cs的輸出端。驅動晶體管 DrTr的另一電流端(源極)連接到電源線VCCP。 第二采樣晶體管WSTr2的一對電流端被連接在像素電容器Cs的輸出端和驅動晶 體管DrTr的另一個電流端(漏極)之間。第二采樣晶體管WSTr2的控制端連接到第一掃 描線WSL。換句話說，利用掃描線WSL來同時地對第一采樣晶體管WSTrl和第二采樣晶體管 WSTr2進行通/斷控制。 初始化晶體管INITr的一對電流端連接在驅動晶體管DrTr的漏極和初始化電位 Vini之間。初始化晶體管INITr的控制端連接到第二掃描線ISL。 第一開關晶體管DSTrl的一個電流端連接到驅動晶體管DrTr的漏極，另一個電流 端被連接到發(fā)光元件EL的陽極。發(fā)光元件EL的陰極連接到陰極電位Vcath。第一開關晶 體管DSTrl的控制端(柵極)連接到第三掃描線DSL。 第二開關晶體管DSTr2的一個電流端連接到像素電容器Cs的輸入端，另一個電流端連接到初始化電位Vini。第二開關晶體管DSTr2的柵極連接到第三掃描線DSL。因此， 第二開關晶體管DSTr2和第一開關晶體管DSTrl都響應于從第三掃描線DSL傳送來的第三 控制脈沖信號而執(zhí)行通/斷操作。 圖2A是示意性地示出設置在圖1B所示的顯示裝置100中的像素電路101中的一 個的電路圖。在下文中，將基于上述電路圖詳細地描述像素電路101的操作?；旧希瑘D2A 中示出的像素電路101以預定順序在單個場中執(zhí)行初始化操作、閾值電壓校正操作、準備 操作和發(fā)光操作。 圖2B是示出像素電路101的初始化操作的示意圖。在初始化操作期間，開關晶 體管DSTrl和開關晶體管DSTr2被關斷。另一方面，其余的晶體管(包括第一采樣晶體管 WSTrl和第二采樣晶體管WSTr2和初始化晶體管INITr)被導通。當?shù)谝徊蓸泳w管WSTrl 和第二采樣晶體管WSTr2被導通時，利用從信號線DTL傳送的視頻信號對像素電容器Cs的 輸入端充電。另一方面，當初始化晶體管INITr和第二采樣晶體管WSTr2被導通時，初始化 電位Vini被施加給驅動晶體管DrTr的柵極和漏極。因而，由于該初始化電位Vini，驅動晶 體管DrTr的柵極和漏極的電位變得彼此相等，從而完成了初始化。
[閾值電壓校正操作] 圖2C示出了由像素電路101執(zhí)行的閾值電壓校正操作。在該圖中，初始化晶體管 INITr關斷，使得不再固定施加到驅動晶體管DrTr的漏極的初始化電位Vini。這時，驅動 晶體管DrTr的柵極電位Vg已通過初始化電位Vini被初始化，使得驅動晶體管DrTr導通。 即，預先設定初始化電位Vini，使得驅動晶體管DrTr的源極電位(VCCP)和柵極電位Vg之 間的差值超過驅動晶體管DrTr的閾值電壓Vth的值。當驅動晶體管DrTr導通時，漏極電 流Ids從電源電位VCCP處流出，且利用該漏極電流Ids對像素電容器Cs進行充電。因此， 增加了驅動晶體管DrTr的柵極電位Vg。當驅動晶體管DrTr的源極電位和柵極電位Vg之 間的差值達到閾值電壓Vth的值時，上述柵極電位的增加停止。上述過程表示閾值電壓校 正操作。上述校正操作允許將用來抵消驅動晶體管DrTr的閾值電壓Vth的電位數(shù)據(jù)寫入 到像素電容器Cs中。經由閾值電壓校正操作抵消了驅動晶體管DrTr的閾值電壓Vth。因 此，即使閾值電壓Vth的值呈現(xiàn)出變化，也不會由于該變化而產生影響。
上述閾值電壓校正操作用下文所示的等式來表示。首先，因為驅動晶體管DrTr是 P溝道晶體管，所以飽和區(qū)中獲得的電流用如下等式(1)表示。其中，符號Ids表示在漏極 和源極之間流動的電流、符號Vgs表示在柵極和源極之間獲得的電壓、符號ii表示遷移率 且符號k表示大小因數(shù)。 Ids = kii (IVgs卜Vth)2 ...等式(l) 因為由于閾值電壓校正操作導致柵極電位Vg的值增長到閾值電壓Vth的值，所以 柵極電位Vg表示為如下的等式(2)，其中符號Vsig表示視頻信號電位。
Vg = Vsig-Vth等式(2) [OO55][準備操作] 圖2D示出了在為像素電路做準備的時段期間獲得的等效電路。在所述準備時段 期間，第一采樣晶體管WSTrl和第二采樣晶體管WSTr2都被關斷。上述準備時段允許防止 第一采樣晶體管WSTrl和第二采樣晶體管WSTr2由于隨后將執(zhí)行的操作而被導通。因而， 減少了操作故障。[OO57][發(fā)光操作] 圖2E是示出像素電路101在發(fā)光操作狀態(tài)中的等效電路圖。在圖中，第二開關晶 體管DSTr2被導通，且利用視頻信號Vsig進行充電的像素電容器Cs的輸入端部分的值變 成初始化電位Vini的值，使得視頻信號Vsig與像素電容器Cs的輸出端部分(即驅動晶體 管DrTr的柵極部分)電容耦合。此外，在第二開關晶體管DSTr2導通的同時，第一開關晶體 管DSTrl也被導通，使得驅動晶體管DrTr的漏極連接到發(fā)光元件EL。因此，驅動電流Ids 從驅動晶體管DrTr流入發(fā)光元件EL，使得發(fā)光元件EL發(fā)光。 上述電路用下列等式表示。首先，驅動晶體管DrTr的源極電位Vs用如下等式(3) 表示，其中符號Vcc表示電源線VCCP的電位。
Vs = Vcc ...等式(3) 柵極電位Vg用等式(2)表示。因為等式Vgs = Vg-Vs成立，所以基于等式(2)和 等式(3)，等式Vgs二Vsig-Vth-Vcc也成立。當用符號Vsig來表示視頻信號的采樣電位并 用符號Vdata來表示代表發(fā)光亮度的數(shù)據(jù)電位時，用如下等式(4)來表示采樣電位和數(shù)據(jù) 電位之間的關系。 Vsig = Vcc-Vdata ...等式(4) 把等式(4)代入上述等式Vgs = Vsig-Vth-Vcc，并整理該等式，得到了如下等式 (5)。 | Vgs | = Vdata+Vth 等式(5) 當把等式(5)代入等式(1)時，得到如下等式(6)。 Ids = kii (Vdata)2 等式(6) 這樣可以得到與數(shù)據(jù)電位Vdata的平方成比例的驅動電流Ids。因為等式(6)中 不包括Vth項，所以流入發(fā)光元件EL的驅動電流Ids不受驅動晶體管DrTr的閾值電壓Vth 的影響。[控制順序] 圖3A是示出了提供給第一掃描線到第三掃描線的控制脈沖信號的順序的示意 圖。在上述示意圖中，用符號WS表示施加到第一掃描線WSL的控制脈沖信號，用符號INIS 表示施加到第二掃描線ISL的控制脈沖信號，用符號DS表示施加到第三掃描線DSL的控制 脈沖信號。如上所述，在上述參考技術中示出的像素電路中的每個都是P溝道晶體管。因 此當控制脈沖信號的電平為高時，晶體管處于關斷狀態(tài)。當控制脈沖信號的電平變?yōu)榈碗?平時，晶體管被導通。 當發(fā)光時段(E)和準備時段(D)在前一個場中結束時，晶體管進入初始化時段 (B)，在該初始化時段內控制脈沖信號INIS和控制脈沖信號WS中每個的電平都變?yōu)榈屯瑫r 控制脈沖信號DS維持在高電平。然后當晶體管進入閾值電壓校正時段(C)時，控制脈沖信 號INIS的電平由低變高，以執(zhí)行圖2C中示出的閾值電壓校正操作。然后，當所述處理向前 進行使得晶體管進入準備時段(D)時，控制脈沖信號WS的電平由低電平切換為高電平。最 終，當晶體管進入發(fā)光時段(E)時，控制脈沖信號DS的電平由高電平切換為低電平，所以執(zhí) 行圖2E中示出的發(fā)光操作。
[時序圖] 圖3B是示出了控制脈沖信號INIS、控制脈沖信號WS和控制脈沖信號DS中每個的波形的時序圖。在上述時序圖中，對齊了時間軸并示出了施加到信號線DTL的信號電位 Vdata的變化。此外，上述時序圖示出了驅動晶體管DrTr的源極電位Vs和柵極電位Vg中 每個的變化。如上所述，源極電位Vs的值維持為固定電位Vcc的值。 首先，在初始化時段(B)期間，控制脈沖信號INIS的電平變?yōu)榈颓页跏蓟w管
INITr導通，驅動晶體管DrTr的柵極電位Vg被初始化為初始化電位Vini。 接下來，當晶體管進入閾值電壓校正時段(C)時，控制脈沖信號INIS回到高電平
同時控制脈沖信號WS維持在低電平。因為驅動晶體管DrTr導通同時信號線電位Vsig被
寫入驅動晶體管DrTr的源極，所以信號線電位Vsig對像素電容器Cs進行充電，閾值電壓
校正操作得以執(zhí)行。 隨后晶體管繼續(xù)進入發(fā)光時段(E)，于是控制脈沖信號DS的電平變?yōu)榈?，驅動?流從驅動晶體管DrTr流入發(fā)光元件EL。
實施例
[電路配置] 圖4A是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置和像素電路的配置的示意性電路 圖。與根據(jù)上述參考技術的包括六個元件的像素電路相比，根據(jù)上述實施例的像素電路中 設置的元件數(shù)量是三個，即是參考技術的像素電路的元件數(shù)量的一半。與上述配置不同，向 信號線DTL傳送的視頻信號在信號電位和基準電位之間切換。此外，發(fā)光元件EL的陰極電 位(電源電位)變?yōu)殡p態(tài)電位。 根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置主要包括像素陣列部件102和驅動部件。像素陣列 部件包括列狀信號線DTL、第一行狀掃描線WSL、第二行狀掃描線ISL、固定電源線CPL、可變 電源線VPL和設置成矩陣形式的像素電路101，其中像素電路101被設置在各個信號線DTL 和各個第一掃描線WSL彼此交叉的部分。 所述驅動部件包括寫入掃描器105、初始化掃描器106、信號驅動器103和電源電 路114。寫入掃描器105向第一掃描線WSL中的每個傳送第一控制脈沖信號WS。初始化掃 描器106向第二掃描線ISL中的每個傳送第二控制脈沖信號INIS。信號驅動器(水平選擇 器)103向信號線DTL中的每個交替?zhèn)魉托盘栯娢籚data和基準電位Vo。電源電路114在 第一電位Vss(H)和第二電位Vss(L)之間切換可變電源線VPL。 像素電路101包括電容元件(像素電容器)Cs、采樣晶體管WSTr、驅動晶體管 DrTr、初始化晶體管INITr和發(fā)光元件EL。 像素電容器Cs包括輸入端和輸出端。采樣晶體管WSTr的一對電流端連接在信號 線DTL和像素電容器Cs的輸入端之間，且采樣晶體管WSTr的控制端(柵極)連接到第一 掃描線WSL。驅動晶體管DrTr的控制端(柵極)連接到像素電容器Cs的輸出端，且另一 電流端(源極)連接到固定電源線CPL。初始化晶體管INITr的控制端(柵極)連接到第 二掃描線ISL，且一對電流端(源極/漏極)連接到像素電容器Cs的輸出端和驅動晶體管 DrTr的另一電流端(漏極)。發(fā)光元件EL連接在可變電源線VPL和驅動晶體管DrTr的所 述另一電流端(漏極)之間。上述發(fā)光元件EL是包括陽極和陰極的雙端元件。例如，上述 發(fā)光元件EL包括有機電致發(fā)光(Electroluminescence,EL)器件。所述陽極連接到驅動晶 體管DrTr的漏極而陰極連接到可變電源線VPL。其中，上述可變電源線VPL被設置成與掃 描線WSL平行。利用寫入掃描器105對列狀掃描線WSL進行線序掃描。與上述線序掃描同步，利用電源電路114在電位Vss(H)和電位Vss(L)之間線序切換行狀的可變電源線VPL 的電位。[寫入準備操作和閾值電壓校正操作] 在下文中將詳細地描述圖4中示出的上述顯示裝置的操作。圖4B是示出了由上 述顯示裝置和上述像素電路執(zhí)行的信號寫入準備/閾值電壓校正操作的等效電路圖。根據(jù) 圖4B，向信號線DTL施加信號電位Vdata。向固定電源線施加固定電位Vcc。向可變電源線 施加第一電位Vss(H)。因此，采樣晶體管WSTr被導通。因而，像素電容器Cs的輸入端被直 接連接到信號線DTL，使得將信號電位Vdata施加到像素電容器Cs的輸入端。
另一方面，初始化晶體管INITr被導通，使得驅動晶體管DrTr的柵極和漏極直接 連接到初始化晶體管INITr。此外，發(fā)光元件EL的陰極達到第一電位Vss(H)。上述電位 Vss(H)被設置成當發(fā)光元件EL進入反向偏置狀態(tài)時的電平。因此二極管型的發(fā)光元件EL 處于關斷狀態(tài)。取決于驅動晶體管DrTr，漏極電流Ids從維持在固定電位Vcc的源極流向與 發(fā)光元件EL的陽極連接的漏極。但是，因為發(fā)光元件EL處于反向偏置狀態(tài)，所以漏極電流 Ids并不會流向發(fā)光元件EL的陰極部分。上述電流流向像素電容器Cs的輸出端部分(即 驅動晶體管DrTr的柵極部分)。當在驅動晶體管DrTr的源極和柵極之間獲得的電位Vgs 的值達到閾值電壓Vth的值時，驅動晶體管DrTr被斷開。由于上述操作，驅動晶體管DrTr 柵極(像素電容器Cs的輸出端)電位Vg被表示為Vcc-Vth。 [OOSS][信號電位的寫入操作] 圖4C是示出了由像素電路執(zhí)行的信號寫入操作的等效電路圖。從圖4B示出的 閾值電壓校正操作到信號寫入操作的切換允許關斷初始化晶體管INITr和將驅動晶體管 DrTr的柵極和漏極彼此分開。在上述狀態(tài)下，信號線DTL的電位從信號電位Vdata切換為 基準電位Vo。像素電容器Cs的輸入端的電位從電位Vdata變?yōu)榛鶞孰娢籚o。由于上述電 位變化引起從像素電容器Cs的輸入端向像素電容器Cs的輸出端的耦合，并且數(shù)據(jù)被寫入 驅動晶體管DrTr的柵極。即驅動晶體管DrTr的柵極電位Vg可表示為Vcc-Vth-Vdata+Vo。 [OOSS][發(fā)光操作] 圖4D是示出了像素電路的發(fā)光操作的等效電路圖。當從圖4C中示出的信號寫 入操作進行至發(fā)光操作時，采樣晶體管WSTr被關斷從而像素電容器Cs的輸入端從信號線 DTL斷開。因此，驅動晶體管DrTr的柵極電位Vg的值不受信號線DTL —側發(fā)生的電位變 化的影響，而維持在被表示為Vcc-Vth-Vdata+Vo的電位。在柵極電位Vg的這些項中，前 兩項(Vcc-Vth)是閾值電壓抵消項，后兩項(-Vdata+Vo)表示確定發(fā)光亮度的數(shù)據(jù)。在此 狀態(tài)下，發(fā)光元件EL的陰極一側的電位從第一電位Vss(H)向下變化到第二電位Vss(L)。 因此，發(fā)光元件EL的反向偏置狀態(tài)被撤消，使得發(fā)光元件EL進入正向偏置狀態(tài)。因此， 驅動電流Ids從驅動晶體管DrTr流入發(fā)光元件EL，使得發(fā)光元件EL發(fā)出具有預設亮度 的光。驅動電流Ids取決于驅動晶體管DrTr的柵極電壓Vgs，其中數(shù)值表達式Vgs = Vcc-(Vcc-Vth-Vdata+Vo) = Vth+Vdata-Vo成立。凈信號分量被表示為項Vdata-Vo。即信 號電位Vdata和基準電位Vo之間的差值表示凈信號分量。
[熄光(Lights-0ut)操作] 從圖4D中示出的發(fā)光時段轉入不發(fā)光時段后，執(zhí)行在圖4E中示出的熄光操作。 發(fā)光時間在單個場和/或單個幀內所占據(jù)的比例表示占空比。通過改變占空比可調節(jié)屏幕亮度。在熄光操作期間，發(fā)光元件EL的陰極電位從第二電位Vss(L)向上變化為第一電位 Vss(H)。因此，發(fā)光元件EL回到沒有驅動電流Ids流過的反向偏置狀態(tài)。因此，發(fā)光元件 EL從發(fā)光狀態(tài)切換到熄光狀態(tài)。另一方面，驅動晶體管DrTr的柵極電位Vg仍然維持在由 數(shù)值表達式Vcc-Vth-Vdata+Vo表示的狀態(tài)。因為驅動晶體管DrTr的柵極電壓Vgs的值超 過了閾值電壓Vth的值，所以驅動晶體管DrTr在熄光狀態(tài)下維持在導通狀態(tài)。此后，轉入 下一個場和/或下一個幀，以便再次執(zhí)行圖4B中示出的閾值電壓校正操作。
[時序圖] 圖4F是用來描述圖4A中示出的上述像素電路和顯示裝置的操作的時序圖。在上 述時序圖中，對齊了時間軸并示出了控制脈沖信號INIS和控制脈沖信號WS的波形中的每 個波形的變化。與上述波形變化同步地示出了可變電源線的電位Vss(H)和/或電位Vss(L) 的變化。此外，示出了信號線DTL的電位變化。在單個水平循環(huán)內信號線DTL的電位從電 位Vdata切換為基準電位Vo。此外，還示出了驅動晶體管DrTr的柵極電位Vg和源極電位 Vs中的每個電位的變化。如上所述，源極電位Vs—直維持在固定電位Vcc。另一方面，在 圖4F中示出的閾值電壓校正時段(B)、信號寫入時段(C)、發(fā)光時段(D)和不發(fā)光時段(E) 中的每個時段內，柵極電位Vg變化。 在閾值電壓校正時段(B)期間，信號線DTL輸入信號電位Vdata(n)且可變電源線 維持在第一電位Vss (H)。此時，采樣晶體管WSTr響應第一控制脈沖信號WS而被導通，從而 信號電位Vdata被寫入到電容元件Cs的輸入端部分。同時，初始化晶體管INITr響應第二 控制脈沖信號INIS而導通，從而用于抵消驅動晶體管DrTr的閾值電壓Vth的電位數(shù)據(jù)被 寫入到電容元件Cs的輸出端部分。 接著，當進行到信號寫入時段(C)時，初始化晶體管INITr被關斷，同時信號線DTL 的電位從信號電位Vdata(n)切換為基準電位Vo而采樣晶體管WSTr維持在導通狀態(tài)。因 此，產生電容耦合從而信號電位Vdata(n)從電容元件Cs的輸入端部分被寫入到輸出端部 分。 接著，當進行到發(fā)光時段(D)時，采樣晶體管WSTr被關斷且可變電源線的電位從 第一電位Vss(H)切換為第二電位(L)，使得發(fā)光元件EL發(fā)光。 因此，如果轉到不發(fā)光時段(E)，可變電源線的電位從第二電位Vss(L)切換為第 一電位(H)。因此，發(fā)光元件EL的狀態(tài)從發(fā)光狀態(tài)改變?yōu)椴话l(fā)光狀態(tài)。
[應用] 根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置包括圖5中示出的示例性的薄膜器件結構。圖5中 示出的薄膜晶體管(Thin-Film-Transistor， TFT)部件具有底柵結構(柵極電極被設置在 溝道多晶硅層下)。另外，該薄膜晶體管部件可具有各種結構，包括夾層柵極結構(其中， 溝道多晶硅層被夾在設置在溝道多晶硅層上面和下面的柵電極之間)、頂柵結構(其中，柵 電極被設置在溝道多晶硅層上)等等。圖5示出了被設置在絕緣襯底上的像素的示意性橫 截面結構。如圖5中所示，像素包括晶體管部件、電容部件和發(fā)光部件，所述晶體管部件包 括多個薄膜晶體管(在圖5中示例性地示出了單個薄膜晶體管)，所述電容部件包括像素電 容器，所述發(fā)光部件包括有機電致發(fā)光器件或類似器件。晶體管部件和/或電容部件通過 薄膜晶體管工藝被提供在襯底上，并在該晶體管部件和/或該電容部件上堆疊包括有機電 致發(fā)光器件或類似器件的發(fā)光部件。透明的對向基板(co皿tersubstrate)通過粘合劑被固定在發(fā)光部件上，由此實現(xiàn)了平板顯示板。 如圖6中所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置包括模塊化的平板顯示裝置。例如， 提供了像素陣列部件，該像素陣列部件包括以矩陣形式集成到絕緣襯底上的像素，其中每 個像素包括有機電致發(fā)光器件、薄膜晶體管、薄膜電容器等等。然后，在像素陣列部件(像 素矩陣部件)周圍提供粘合劑，從而在像素陣列部件上固定包括玻璃或類似材料的對向基 板，由此實現(xiàn)了顯示模塊?？筛鶕?jù)需要向上述透明的對向基板提供濾色器、保護膜、光屏蔽 膜等等。上述顯示模塊可包括作為連接器的柔性印刷電路(FlexiblePrint Circuit,FPC)， 所述連接器被設置成外部輸入信號等給像素陣列部件和/或從像素陣列部件向外部輸出 信號等。 成平板形的上述顯示裝置可使用在包括數(shù)碼相機、筆記本型個人電腦、手機、攝像 機等的多種電子裝置和/或設備上。所述顯示裝置用于所有領域的電子設備的顯示器上， 其中每個顯示器都可以顯示在電子設備中生成的和/或被傳送到電子設備的作為圖像和/ 或視頻的驅動信號。下文中將描述包括上述顯示裝置的示例性的電子設備。所述電子設備 主要包括被配置成處理信息的主體以及顯示傳送給所述主體的信息和/或從所述主體傳 送的信息的顯示單元。 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的電視機。所述電視機具有包括前面板12、過濾玻璃板 13等的視頻顯示屏幕11。該電視機通過將根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置用作視頻顯示屏 幕11而得以實現(xiàn)。 圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)碼相機。圖8的上部分和下部分分別示出了數(shù)碼相 機的前面和背面，該數(shù)碼相機包括成像鏡頭、用來閃光的閃光單元15、顯示單元16、控制開 關、菜單開關、快門19等。該數(shù)碼相機通過將根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置用作顯示部件 16而得以實現(xiàn)。 圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的筆記本型個人電腦。主體20包括被操作來輸入字符 數(shù)據(jù)等的鍵盤21。主體蓋包括被設置用于顯示圖像的顯示部件22。該個人電腦通過將根 據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置用作顯示部件22而得以實現(xiàn)。 圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的移動終端設備。圖10的左部分和右部分分別示出了 處于打開狀態(tài)的該移動終端設備和處于閉合狀態(tài)的該移動終端設備。上述移動終端設備包 括上蓋23、下蓋24、連接部件(本說明書中是鉸接部件)25、顯示部件26、子顯示部件27、背 景燈28、照相機29等等。該移動終端設備通過將根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置用作顯示部 件26和/或子顯示部件27而得以實現(xiàn)。 圖11示出根據(jù)本發(fā)明實施例的攝像機，其中所述攝像機包括主體30、用來拍攝對 象圖像的鏡頭34(鏡頭34被設置在向前的側面上)、在圖像拍攝時使用的開始/停止開關 35、監(jiān)視器36等等。該攝像機通過將根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置用作監(jiān)視器36而得以 實現(xiàn)。 本申請包含的主題涉及到2008年11月7號遞交日本專利局的日本優(yōu)先權專利申 請JP 2008-286782中公開的內容，因此通過引用將該申請的整體內容合并于此。
本領域的技術人員應理解，根據(jù)設計需要和其它因素，可以在所附權利要求或其 等同的范圍內進行各種修改、組合、子組合和變型。
權利要求
一種設置在襯底上的像素電路，在所述襯底上設置有信號電位和基準電位在其中交替切換的信號線、供應第一控制脈沖信號的第一掃描線、供應第二控制脈沖信號的第二掃描線、固定電源線和在第一電位和第二電位間切換的可變電源線，所述像素電路包括電容元件；連接在所述信號線和所述電容元件的一端之間的采樣晶體管，其中所述采樣晶體管的柵極連接到所述第一掃描線；柵極被連接到所述電容元件的另一端的驅動晶體管，其中所述驅動晶體管的漏極和源極中的一個連接到所述固定電源線；柵極被連接到所述第二掃描線的初始化晶體管，其中所述初始化晶體管連接在所述電容元件的所述另一端與所述驅動晶體管的漏極和源極中的另一個之間；以及連接在所述可變電源線與所述驅動晶體管的漏極和源極中的所述另一個之間的發(fā)光元件。
2. 根據(jù)權利要求1所述的像素電路，其中當所述可變電源線保持在所述第一電位時， 經由所述采樣晶體管施加所述信號電位給所述電容元件的一端，同時所述初始化晶體管被 導通，其中當經由所述采樣晶體管向所述電容元件的一端施加所述基準電位時所述初始化 晶體管被關斷，以及其中當所述可變電源線從所述第一電位切換為所述第二電位時所述采樣晶體管被關斷。
3. 根據(jù)權利要求1所述的像素電路，其中當所述可變電源線保持在所述第一電位且所 述信號線保持在所述信號電位時，所述采樣晶體管被導通同時所述初始化晶體管被導通，其中當所述信號線從所述信號電位切換為所述基準電位時所述初始化晶體管被關斷，以及其中當所述可變電源線從所述第一電位切換為所述第二電位時所述采樣晶體管被關斷。
4. 一種包括像素陣列部件和驅動部件的顯示裝置，其中所述像素陣列部件包括列向信號線、第一行向掃描線、第二行向掃描線、固定電源 線、可變電源線和排列成矩陣形式的像素電路，其中所述驅動部件包括給第一掃描線和第二掃描線中的每個供應控制脈沖信號的掃 描器、給所述信號線交替地供應信號電位和基準電位的驅動器和在所述第一電位和所述第 二電位間切換所述可變電源線的電源電路，以及其中所述像素電路包括電容元件；連接在所述信號線和所述電容元件的一端之間的采樣晶體管，其中所述采樣晶體管的 柵極被連接到所述第一掃描線；柵極被連接到所述電容元件的另一端的驅動晶體管，其中所述驅動晶體管的漏極和源 極中的一個被連接到所述固定電源線；柵極被連接到所述第二掃描線的初始化晶體管，其中所述初始化晶體管被連接在所述 電容元件的所述另一端與所述驅動晶體管的漏極和源極中的另一個之間；以及連接在所述可變電源線與所述驅動晶體管的漏極和源極中的所述另一個之間的發(fā)光 元件。
5. —種包括根據(jù)權利要求4所述的顯示裝置的電子設備。
6. —種設置在襯底上的像素電路，在所述襯底上設置有信號電位和基準電位在其中 交替切換的信號線、供應第一控制脈沖信號的第一掃描線、供應第二控制脈沖信號的第二掃描線、第一電源線和第二電源線，所述像素電路包括 電容元件；連接在所述信號線和所述電容元件的一端之間的采樣晶體管，其中所述采樣晶體管的柵極連接到所述第一掃描線；柵極被連接到所述電容元件的另一端的驅動晶體管，其中所述驅動晶體管的漏極和源 極中的一個連接到所述第一電源線；柵極被連接到所述第二掃描線的初始化晶體管，其中所述初始化晶體管連接在所述電 容元件的另一端與所述驅動晶體管的漏極和源極中的所述另一個之間；以及連接在所述第二電源線與所述驅動晶體管的漏極和源極中的所述另一個之間的發(fā)光 元件。
7. —種包括像素陣列部件和驅動部件的顯示裝置，其中所述像素陣列部件包括列向信號線、第一行向掃描線、第二行向掃描線、第一電源 線、第二電源線和排列成矩陣形式的像素電路，其中所述驅動部件包括給第一掃描線和第二掃描線中的每個供應控制脈沖信號的掃 描器以及給所述信號線交替地供應信號電位和基準電位的驅動器，以及其中所述像素電路包括電容元件；連接在所述信號線和所述電容元件的一端之間的采樣晶體管，其中所述采樣晶體管的 柵極被連接到所述第一掃描線；柵極被連接到所述電容元件的另一端的驅動晶體管，其中所述驅動晶體管的漏極和源 極中的一個被連接到所述第一電源線；柵極被連接到所述第二掃描線的初始化晶體管，其中所述初始化晶體管被連接在所述 電容元件的所述另一端與所述驅動晶體管的漏極和源極中的另一個之間；以及連接在所述第二電源線與所述驅動晶體管的漏極和源極中的所述另一個之間的發(fā)光 元件。
8. —種包括根據(jù)權利要求7所述的顯示裝置的電子設備。
全文摘要
提供了一種像素電路、顯示裝置及電子設備。該像素電路設置在襯底上，在所述襯底上設置有信號線、供應第一控制脈沖信號和第二控制脈沖信號的第一掃描線和第二掃描線、固定電源線和可變電源線，所述像素電路包括電容元件；連接在信號線和電容元件的一端之間的采樣晶體管，其中采樣晶體管的柵極被連接到第一掃描線；柵極被連接到電容元件的另一端的驅動晶體管，其中驅動晶體管的漏極和源極中的一個連接到固定電源線；柵極被連接到第二掃描線的初始化晶體管，所述初始化晶體管連接在電容元件的所述另一端與所述漏極和源極中的另一個之間；以及連接在可變電源線與所述漏極和源極中的所述另一個之間的發(fā)光元件。
文檔編號G06F1/16GK101739955SQ20091022082
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2008年11月7日
發(fā)明者谷龜貴央 申請人:索尼株式會社