显示设备和显示驱动方法
专利名称：显示设备和显示驱动方法
技术领域：
本发明涉及具有其中像素电路以矩阵形式设置的像素阵列的显示设备及其显示 驱动方法，更具体地，涉及一种采用例如有机电致发光元件(有机EL元件)作为其发光元 件的显示设备。
背景技术：
例如，如日本专利公开第2003-255856号及日本专利公开第2003-271095号中所 披露，已经开发了采用有机EL元件用于像素的图像显示设备。有机EL元件为自发光元件， 因此，其在(例如)液晶显示设备上具有以下优势更高的图像可视性、不需要背光、更高的 响应速度等。此外，能够根据流过发光元件的电流值来控制每个发光元件的亮度级(灰度) (所谓的电流控制型)。作为有机EL显示器的驱动系统，与液晶显示器相似，已知的有简单矩阵系统 (simple-matrix system)和有源矩阵系统。简单矩阵系统尽管具有简单的结构，但是存在 一些问题，例如，很难实现大尺寸、高清晰度的显示。因此，目前正在积极地进行有源矩阵系 统的开发。在这个系统中，流入到每个像素电路内部的发光元件的电流由设置在像素电路 内部的有源元件(通常为薄膜晶体管(TFT))来控制。
发明内容
例如，采用有机EL元件的像素电路结构极其需要通过消除像素与像素之间的亮 度不均勻性及提高亮度、清晰度及帧率(频率)来达到显示质量的提高。此外，增大面板尺 寸的开发也正在进行之中。鉴于这些观点，已经研究了各种大量的结构。例如，如日本专利公开2007-133^2 号中所披露的，已经提出了多种像素电路结构和操作，以消除像素与像素之间的驱动晶体 管的阈值电压和迁移率的变化，从而消除像素与像素之间的亮度不均勻性。期望本发明实现作为采用有机EL元件的显示设备的操作的适用于提高频率和增 大面板尺寸两方面的像素电路操作。根据本发明的一个实施方式，显示设备包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，每个像素电路都具有发光 元件；驱动晶体管，通过在驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于驱动晶体 管的栅源间电压的电流施加至发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压输入至驱动 晶体管的栅极；以及保持电容器，连接在驱动晶体管的栅极与源极之间，并保持驱动晶体管 的阈值电压和输入视频信号电压；信号选择器，如果多条水平线关于像素阵列中的像素电路被分组成一个单元，则 在对应于一个单元的水平线数目的水平时间段内，将阈值校正参考电压和用于单元内的像 素电路的视频信号电压作为信号线电压提供至设置在像素阵列中各列上的信号线；驱动控制扫描器，被配置为将电源脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的电源控制线，并且将驱动电压施加至像素电路中的驱动晶体管；以及写入扫描器，被配置为将扫描脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的写入控制 线，以控制像素电路中的采样晶体管，写入扫描器允许通过用于一个单元内的像素电路的 扫描脉冲以在一个发光周期的时间段内在像素电路中同时执行阈值校正操作的这种方式 将阈值校正参考电压输入至像素电路，在阈值校正操作完成后，写入扫描器允许向单元内 的水平线的每个像素电路顺序输入视频信号电压，其中信号选择器交替执行以从单元内开始线至结束线的顺序提供视频信号电压和以 从单元内结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对信号线的视频信号电压的输 出，并且写入扫描器以对于各单元的像素电路交替执行以从单元内的开始线至结束线的 顺序输入视频信号电压和以从单元内结束线至开始线的顺序输入视频信号电压的这种方 式将扫描脉冲输出至写入控制线。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种显示设备中的显示驱动方法，所述显 示设备包括像素阵列，包括以矩阵形式设置的像素电路，每个像素电路都具有发光元件；驱 动晶体管，通过在驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于驱动晶体管的栅 源间电压的电流施加至发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压输入至驱动晶体管 的栅极；以及保持电容器，连接在驱动晶体管的栅极与源极之间，并保持驱动晶体管的阈值 电压和输入视频信号电压；信号选择器，如果多条水平线关于像素阵列中的像素电路被分组成一个单元，则 在对应于一个单元的水平线数的水平时间段内，将阈值校正参考电压和用于单元内的像素 电路的视频信号电压作为信号线电压提供至设置在像素阵列中各列上的信号线；驱动控制扫描器，用于将电源脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的电源控制 线，并且将驱动电压提供至像素电路中的驱动晶体管；以及写入扫描器，将扫描脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的写入控制线，以控制 像素电路中的采样晶体管，写入扫描器允许以通过用于一个单元内的像素电路的扫描脉冲 在一个发光周期的时间段内在像素电路中同时执行阈值校正操作的这种方式将阈值校正 参考电压输入至像素电路，在阈值校正操作完成后，写入扫描器允许向单元内的水平线的 每个像素电路顺序输入视频信号电压。显示驱动方法包括步骤通过信号选择器交替执行以从单元内的开始线至结束线的顺序提供视频信号电 压和以从单元内结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对信号线的视频信号电压 的输出；以及通过写入扫描器以对于各单元的像素电路交替执行以从单元内的开始线至结束 线的顺序输入视频信号电压和以从单元内的结束线至开始线的顺序输入视频信号电压的 这种方式将扫描脉冲输出至写入控制线，从而允许具有依赖于像素电路中的输入视频信号 电压的亮度的发光。根据本发明的进一步的实施方式，提供了一种显示设备，包括像素阵列，被配置 为包括以矩阵形式设置的像素电路。在像素阵列中，如果多条水平线关于像素阵列中的像 素电路被分组成一个单元，则在单元内的像素电路中同时输入参考电压，在输入参考电压后，在单元内水平线的像素电路中输入视频信号电压，并且在所述单元内的各水平线的像 素电路中的视频信号电压的输入顺序在邻近各单元间彼此不同。根据本发明的进一步实施方式，提供了一种显示设备，包括像素阵列，被配置为 包括以矩阵形式设置的像素电路。在像素阵列中，如果多条水平线关于像素阵列中的像素 电路被分组成一个单元，则在单元内的像素电路中同时输入参考电压，在输入参考电压后， 在单元内各水平线的像素电路中输入视频信号电压，并且在所述单元内的水平线的像素电 路中的视频信号电压的输入顺序在邻近各单元间彼此相反。根据本发明的进一步实施方式，提供了一种显示设备，包括像素阵列，被配置为 包括以矩阵形式设置的像素电路，每个像素电路具有发光元件和允许依赖于输入参考电压 和视频信号电压的电流流动的驱动晶体管。在像素阵列中，如果多条水平线关于像素阵列 中的像素电路被分组成一个单元，则在单元内的像素电路中同时输入参考电压，在输入参 考电压后，在单元内的各水平线的像素电路输入视频信号电压，并且所述单元内的各水平 线的像素电路中的视频信号电压的输入顺序在邻近各单元间彼此不同。在本发明的这些实施方式中，首先，将多条水平线分组成一个单元，并且采用了其 中在相同单元中的各像素电路中同时执行阈值校正操作的同时阈值消除(STC)驱动方式。 例如，如果将三条水平线分组成一个单元，则三条线的各个像素同时执行阈值校正操作。通 过该STC驱动，即使在进行了提高帧率时，也能够确保长的时间段作为阈值校正操作的时 间段。在这种情况下，在阈值校正操作中，信号选择器将阈值校正参考电压提供至信号 线以将驱动晶体管的栅极设定为阈值校正参考电压。此外，信号选择器将用于各个像素电 路的视频信号电压提供至信号线以将视频信号电压顺序提供至单元内各个像素电路(驱 动晶体管)。例如，如果一个单元由三条线组成，则在三个水平时间段内，信号选择器提供阈 值校正参考电压、用于单元内第一条线的像素电路的视频信号电压、用于第二条线的像素 电路的视频信号电压以及用于第三条线的像素电路的视频信号电压。在这种情况下，在单元内的像素电路中，因为阈值校正操作被同时执行，所以从阈 值校正操作完成至视频信号电压的写入的等待时间产生差异。在使各个像素电路发射相同 亮度的光的情况下，由于等待时间的差异，因第一至第三条线(单元内)中的亮度差异而导 致产生阴影，从而出现了在画面上各单元中条纹可被视觉识别的现象。在本发明的实施方式中，在某个单元中，视频信号电压以从单元内的开始线至结 束线的顺序写入。在下一个单元中，视频信号电压以从单元内的结束线至开始线的相反的 顺序写入。即，信号写入顺序在偶数单元与奇数单元之间在垂直方向上交替反转。因此，在 某个单元中，单元内的阴影处于沿着向下方向的“明”至“暗”方向。相反，在下一个单元中， 单元内的阴影处于沿着向下方向的“暗”至“明”方向。这种阴影方向反转逐单元重复。这 样消除了各单元之间的边界被视觉识别为条纹的现象。对于执行在从单元内各个像素电路中的任意参考电压的设定至视频信号电压写 入的时间段内由于漏电流而导致在驱动晶体管的栅源间电压中产生差异的这种驱动的显 示设备而言，优选的是，即使当这个参考电压不是阈值校正参考电压时，也使视频信号电压 的输入顺序在邻近各单元之间彼此不同(例如，相反)。在STC驱动中，在单元内的各个像素电路中，从阈值校正操作完成至视频信号电压的写入的等待时间产生差异。因此，在使所有像素发射具有相同亮度的光的情况下，由于 等待时间的差异，在单元内产生了阴影。相反，在本发明的实施方式中，用于单元内各条线的视频信号电压的写入顺序被 逐单元反转，从而能够消除各单元间边界处的亮度差异。即，能够消除画面上的条纹状显
图1示出了根据本发明实施方式的显示设备的结构的示意图；图2示出了实施方式的像素电路的电路图；图3示出了当执行分割阈值校正时像素电路操作的示意图；图4示出了当执行STC驱动时像素电路操作的示意图；图5A和图5B示出了在STC驱动过程中的阈值校正时间段的示意图；图6示出了在STC驱动过程中由于泄露而导致的栅源间电压的变化的示意图；图7示出了由于STC驱动过程中的阴影而导致的画面上的条纹的示意图；图8示出了实施方式的STC驱动的示意图；图9示出了实施方式中的写入扫描器的结构实例的示意图；图10示出了实施方式中的水平选择器的结构实例的示意图；以及图11示出了实施方式中画面上的条纹被消除的状态的示意图。
具体实施例方式下面，将以下述顺序描述本发明的实施方式。[1.显示设备和像素电路的结构][2.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割阈值校正][3.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作STC驱动][4.实施方式的像素电路操作][1.显示设备和像素电路的结构]图1示出了根据实施方式的有机EL显示设备的结构。该有机EL显示设备采用有机EL元件作为其发光元件，并且包括根据有源矩阵系 统执行发光驱动的像素电路10。如图所示，有机EL显示设备具有像素阵列20，其中，大量像素电路10沿着列方向 和行方向(m行Xn列)以矩阵形式设置。每个像素电路10用作任意的红色(R)、绿色(G) 及蓝色(B)的发光像素，彩色显示设备通过以预定顺序设置各个颜色的像素电路10而构 成。有机EL显示设备包括水平选择器11、驱动扫描器12及写入扫描器13，作为用于 每个像素电路10的发光驱动的结构。此外，由水平选择器11选择并将依赖于亮度信号的信号值(灰度值)的电压作为 显示数据提供至像素电路10的信号线DTL1、DTL2、-,DTL(η)沿着列方向被设置在像素阵 列上。信号线DTL1、DTL2、…、DTL(n)的数目与像素阵列20中以矩阵形式设置的像素电路 10的列数(η列)相同。
另外，在像素阵列20上，沿着行方向设置写入控制线WSL1、WSL2、…、WSL(m)和电 源控制线DSL1、DSL2、...、DSL(m)。写入控制线WSL的数目和电源控制线DSL的数目均与 像素阵列20中以矩阵形式设置的像素电路10的行数(m行)相同。写入控制线WSL(WSL1 WSL (m))由写入扫描器13驱动。写入扫描器13以设计的预定定时将扫描脉冲WS(WS1、WS2、…、WS(m))顺序提供 至设置在各行上的写入控制线WSLl WSL(m)，从而逐行线顺序扫描像素电路10。电源控制线DSL(DSL1 DSL(m))由驱动扫描器12驱动。驱动扫描器12与由写 入扫描器13进行的线顺序扫描匹配地将电源脉冲DS(DS1、DS2、…、DS(m))提供至设置在 在各行上的电源控制线DSLl DSL (m)。作为电源脉冲DS (DS1、DS2、…、DS (m))，使用在驱 动电压Vcc和初始电压Vini的两个值之间切换的脉冲电压。驱动扫描器12和写入扫描器13根据时钟ck和启动脉冲sp来设定扫描脉冲WS 和电源脉冲DS的定时。水平选择器11与由写入扫描器13进行的线顺序扫描匹配地将信号线电压作为用 于像素电路10的输入信号提供至沿着列方向设置的信号线DTL1、DTL2、…。在本实施方式中，水平选择器11将阈值校正参考电压Vofs和视频信号电压Vsig 作为信号线电压提供至各个信号线。在本实施方式中，通过随后将被详细描述的STC驱动系统来执行像素的发光驱 动。例如，三条水平线组成一个单元。如图所示，在m行上的水平线中，对以三条线为单元所定义的单元Ul U(Z)的各 个单元的每一个执行发光操作。在相同单元内的像素电路中同时执行阈值校正操作。如下所述，在这种情况下，水平选择器11在三个水平周期内将阈值校正参考电压 Vofs、关于单元内第一条线的视频信号电压Vsig、关于第二条线的视频信号电压Vsig及关 于第三条线的视频信号电压Vsig作为信号线电压提供至各个信号线。在该实施方式的显示设备中，在本发明的权利要求中所提出的信号选择器的实例 为水平选择器11。驱动控制扫描器的实例为驱动扫描器12。写入扫描器的实例为写入扫 描器13。图2示出了像素电路的结构实例。该像素电路10以类似于图1的结构中的像素 电路10的矩阵形式设置。为简单起见，图2仅示出了设置在信号线DTL、写入控制线WSL及电源控制线DSL 的交叉处的一个像素电路10。这个像素电路10包括用作发光元件的有机EL元件1 ；保持电容器(hold capacitor) Cs及用作采样晶体管Ts和驱动晶体管Td的η沟道薄膜晶体管(TFT)。电容器 Coled为有机EL元件1的寄生电容器。保持电容器Cs的一端连接至驱动晶体管Td的源极，而另一端连接至驱动晶体管 Td的栅极。例如，像素电路10中的发光元件为，例如，具有二极管结构的有机EL元件1，并且 具有正极和负极。有机EL元件1的正极连接至驱动晶体管Td的源极，而负极连接至预定 线(负极电位Vcat)。采样晶体管Ts的漏极和源极之一连接至信号线DTL，而另一个连接至驱动晶体管Td的栅极。采样晶体管Ts的栅极被连接至写入控制线WSL。驱动晶体管Td的漏极被连接至电源控制线DSL。有机EL元件1的发光驱动基本如下。在视频信号电压Vsig被施加至信号线DTL时，通过由写入控制线WSL从写入扫描 器13所给出的扫描脉冲WS来导通采样晶体管Ts。由于该操作，来自信号线DTL的视频信 号电压Vsig被写入至保持电容器Cs。通过来自由驱动扫描器12而提供有驱动电位Vcc的电源控制线DSL的电流供应， 驱动晶体管Td使得电流Ids流向有机EL元件1，从而使得有机EL元件1发光。此时，电流Ids具有依赖于驱动晶体管Td的栅源间电压Vgs的值(依赖于保持电 容器Cs中所保持的电压的值)，有机EL元件1发出亮度依赖于该电流值的光。即，在这个像素电路10中，通过从信号线DTL向保持电容器Cs写入视频信号电压 Vsig来改变驱动晶体管Td的栅极施加电压，从而控制流入有机EL元件1的电流值，以获取 所期望的发光灰度。驱动晶体管Td也被设计为在饱和区中操作，因此，驱动晶体管Td用作具有由以下 等式式1表示的值的恒流源Ids = (1/2) · μ · (ff/L) · Cox · (Vgs-Vth)2 —(等式 1)在该等式中，Ids表示在饱和区操作的晶体管的漏极与源极之间流过的电流，μ 表示迁移率，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅电容，Vth表示驱动晶体管Td的 阈值电压。由等式1显而易见的是，漏极电流Ids基于饱和区中的栅源间电压Vgs来控制。由 于栅源间电压Vgs保持恒定，所以驱动晶体管Td作为恒流源操作，并且能够使有机EL元件 1发出具有恒定亮度的光。以这种方式，基本上，在每个帧时间段内，在像素电路10中执行将视频信号值(灰 度值)Vsig写入到保持电容器Cs的操作。因此，根据待显示的灰度来确定驱动晶体管Td 的栅源间电压Vgs。此外，驱动晶体管Td在饱和区中操作，从而用作用于有机EL元件1的恒流源，并 且使依赖于栅源间电压Vgs的电流流入有机EL元件1。由于该操作，在每个帧周期内，在有 机EL元件1中执行亮度依赖于视频信号的灰度值的发光。[2.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割阈值校正]下面，将描述达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作。该操作为包括用于补 偿由于每个像素电路10中驱动晶体管Td的阈值和迁移率的变化而导致的均一性劣化的阈 值校正操作和迁移率校正操作的电路操作。具体地，在该电路操作中执行分割阈值校正。特 别地，在一个发光周期的时间段内，以分割的方式多次执行阈值校正操作。在相关技术中，也执行像素电路操作本身的阈值校正操作和迁移率校正操作。下 面，将对其必要性进行简单地描述。例如，在采用多晶硅TFT的像素电路中，驱动晶体管Td的阈值电压Vth和用作驱 动晶体管Td的沟道的半导体薄膜的迁移率μ经常随时间而改变。此外，由于制造处理的 变化，诸如阈值电压Vth和迁移率μ的晶体管特性在各个像素之间不同。
如果驱动晶体管Td的阈值电压和迁移率在各个像素之间不同，则在逐个像素的 基础上，流过驱动晶体管Td的电流的值出现变化。因此，即使对所有像素电路10给出同样 的视频信号值(视频信号电压Vsig)，在有机EL元件1的发光亮度上也会发生逐个像素的 变化。结果，画面的均一性(均勻性)劣化。由于这个原因，像素电路操作具有防止阈值电压Vth和迁移率μ变化的校正功 能。图3示出了像素电路10的一个周期(一个帧时间段)的操作的时序图。在图3中，示出了由水平选择器11给定至信号线DTL的信号线电压。在该操作实 例中，作为信号线电压，水平选择器11在一个水平时间段(IH)内将作为阈值校正参考电压 Vofs和视频信号电压Vsig的脉冲电压提供至信号线DTL。此外，图3示出了通过写入扫描器13经由写入控制线WSL给定至采样晶体管Ts 的栅极的扫描脉冲WS。通过将扫描脉冲WS切换到H电平来导通η沟道采样晶体管Ts，而 通过将扫描脉冲WS切换到L电平来截止η沟道采样晶体管Ts。另外，图3示出了通过驱动扫描器12经由电源控制线DSL所提供的电源脉冲DS。 作为电源脉冲DS，给出驱动电压Vcc或初始电压Vini。此外，图3示出了作为栅极电压Vg和源极电压Vs的驱动晶体管Td的栅极电压和 源极电压的改变。图3的时序图中的定时ts为作为发光元件的有机EL元件1的发光驱动的一个周 期的起始定时，例如，图像显示的一个帧时间段的起始定时。首先，在定时ts时，电源脉冲DS被设定为初始电位Vini，扫描脉冲WS被切换至导 通采样晶体管Ts的H电平。电源脉冲DS被设定为初始电位Vini而导致了驱动电压Vcc的提供停止。因此， 驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压降低，有机EL元件1的发光停止，从而不发光时间段 开始。在这种情况下，源极电位变为Vini，信号线电压经由采样晶体管Ts被提供至驱动 晶体管Td的栅极。此时，因为信号线电压等于阈值校正参考电压Vofs，所以栅极电位变为 Vofs。初始电位Vini被设计为满足Vofs-Vini > Vth的关系。Vth为驱动晶体管Td的 阈值电压。S卩，作为阈值校正的准备，将驱动晶体管的栅源间电压设定的充分高于驱动晶体 管的阈值电压Vth。随后，执行作为时间段LTl的第一轮阈值校正(Vth校正)。在这种情况下，在信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs时，写入扫描器13 将扫描脉冲WS切换至H电平，同时，驱动扫描器12将电源脉冲DS切换至驱动电压Vcc。因此，驱动晶体管Td的源极结点电位升高，其栅极电位被固定在阈值校正参考电 压 Vofs。这是因为，由于电源脉冲DS向驱动电压Vcc的切换，所以电流从电源控制线DSL 流向有机EL元件1的正极。只要有机EL元件1的正极电位Vel满足Vel ^ Vcat+Vthel 的关系(有机EL元件1的阈值电压)，则驱动晶体管Td的电流用来对保持电容器Cs和电容器Coled进行充电。满足Vel ( Vcat+Vthel意味着有机EL元件1的漏电流极大地小于 流过驱动晶体管Td的电流。因此，正极电位Vel (驱动晶体管Td的源极电位)随时间升高。可以将这种阈值校正视为使驱动晶体管Td的栅源间电压等于阈值电压Vth的操 作。因此，驱动晶体管Td的源极电位升高，直至驱动晶体管Td的栅源间电压变为阈值电压 Vth为止。但是，栅极结点电位能够被固定在阈值校正参考电压的时间段仅为当信号线电压 为Vofs时的时间段。因此，不能依赖于帧率等确保使源极电位升高直至栅源间电压达到阈 值电压Vth为止的一轮阈值校正操作的充裕时间。因此，以分割方式多次执行阈值校正。为此，在信号线电压切换至视频信号电压Vsig前，启动时间段LT2，使阈值校正暂 停。具体地，写入扫描器13临时将扫描脉冲WS切换至L电平，从而使采样晶体管Ts截止。此时，栅极和源极都处于浮置状态。因此，电流依赖于栅源间电压Vgs在漏极与源 极之间流动，并且执行自举操作(bootstrap operation)。即，如图所示，栅极电位和源极电 位升高。接下来，如时间段LT3，执行第二轮阈值校正。具体地，当信号线电压为阈值校正参 考电压Vofs时，写入扫描器13再次将扫描脉冲WS切换至H电平，使采样晶体管Ts导通。 由于该操作，驱动晶体管Td的栅极电压被设定为阈值校正参考电压Vofs，源极电位再次升
尚ο随后，在时间段LT4内，暂停阈值校正操作。因为驱动晶体管Td的栅源间电压通 过第二轮阈值校正已经接近了阈值电压vth，所以第二轮暂停时间段内的自举量小于第一 轮暂停时间段内的自举量。随后，在时间段LT5内，执行第三轮阈值校正，随后，通过时间段LT6内的暂停，在 时间段LT7内执行第四轮阈值校正。最终，驱动晶体管Td的栅源间电压变为阈值电压Vth。此时，源极电位(有机EL元件1的正极电位Vel)等于 Vofs-Vth彡Vcat+Vthel (Vcat为负极电位，Vthel为有机EL元件1的阈值电压)。在图3的情况下，在用于第四轮阈值校正的时间段LT7之后，扫描脉冲WS切换至 L电平，以使采样晶体管Ts截止，从而完成阈值校正操作。尽管在这个操作实例中执行了四次阈值校正，但是可以根据于显示设备的结构和 操作来适当地确定以分割方式执行多少次阈值校正操作。在其它操作实例中，分割阈值校 正的次数为2次、3次、5次或更多。此后，通过时间段LT8，在信号线电压为视频信号电压Vsig的时间段LT9内，写入 扫描器13将扫描脉冲WS切换至H电平，从而执行视频信号电压Vsig的写入和迁移率校正。 即，视频信号电压Vsig输入至驱动晶体管Td的栅极。驱动晶体管Td的栅极电位变得等于视频信号电压Vsig。由于将电源控制线DSL 设定为驱动电压Vcc，所以电流流过，并且源极电位随时间升高。此时，除非驱动晶体管Td的源极电压超过有机EL元件1的阈值电压Vthel和负 极电压Vcat的总和，否则，驱动晶体管Td的电流用来对保持电容器Cs和电容器Coled进 行充电。即，这处于有机EL元件1的漏电流极大地小于流过驱动晶体管Td的电流的条件下。此外，此时，因为用于驱动晶体管Td的阈值校正操作已经完成，所以流过驱动晶 体管Td的电流反映了迁移率μ。具体地，在具有高迁移率的驱动晶体管Td中，此时的电流量很大，并且源极电位 的升高也很快。相反，在具有低迁移率的驱动晶体管Td中，电流量很小，并且源极电位的升 高很慢。由于这种特性，驱动晶体管Td的栅源间电压Vgs以反映其迁移率的这种方式降 低，并且在一定时间后之后变成了完全校正迁移率的电压。在以这种方式执行了视频信号电压Vsig的写入和迁移率校正之后，栅源间电压 Vgs被固定，随后，转变至自举和发光状态。如刚描述的，在像素电路10中，作为一个帧时间段内的发光驱动操作的一个周 期，执行了用于有机EL元件1的发光的操作，包括阈值校正操作和迁移率校正操作。通过阈值校正操作，能够将依赖于信号电位Vsig的电流提供到有机EL元件1，而 不考虑各像素电路10中的驱动晶体管Td的阈值电压Vth的变化、阈值电压Vth随时间的 改变等。即，可以消除由于制造中的变化或随时间的改变而导致的阈值电压Vth的变化，从 而可以保持高的图像质量而不会在画面上出现亮度不均勻等的情况。漏极电流也依赖于驱动晶体管Td的迁移率而变化，因此，由于像素电路10与像素 电路10之间的驱动晶体管Td的迁移率的变化而导致了图像质量降低。然而，通过迁移率 校正，根据驱动晶体管Td的迁移率的大小来获取源极电位Vs。结果，栅源间电压Vgs被调 节至能够吸收像素电路10与像素电路10之间的驱动晶体管Td的迁移率的变化的这样的 电压，因此，也消除了由于迁移率变化而导致的图像质量的下降。在像素电路操作的一个周期内以分割方式多次执行阈值校正操作的原因在于需 要提高显示设备的频率。随着帧率的增大，像素电路的操作时间相对缩短，使得很难确保连续的阈值校正 时间段(信号线电压为阈值校正参考电压Vofs的时间段)。为了解决这个问题，以分时方 式执行阈值校正操作，从而确保作为阈值校正时间段所需的时间段，使得驱动晶体管Td的 栅源间电压可以趋向于阈值电压Vth。[3.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作STC驱动]然而，如果进一步提高帧率，则需要更多的分割阈值校正次数来确保阈值校正操 作时间段。作为用来允许更合适地确保阈值校正时间的驱动系统，已经开发了 STC驱动系 统。下面，将描述STC驱动系统的操作。在这种情况下，如结合图1所描述的，例如，三条水平线组成一个单元，在逐个单 元的基础上，执行包括阈值校正操作的发光驱动。图4示出了当采用STC驱动系统时的信号线电压、扫描脉冲WS及电源脉冲DS。在图4中，以单元Ul示出以下脉冲用于图1中的第一条线上的各像素的扫描脉 冲WSl和电源脉冲DSl ；用于第二条线上的各像素的扫描脉冲WS2和电源脉冲DS2 ；以及用 于第三条线上的各像素的扫描脉冲WS3和电源脉冲DS3。
此外，以单元U2示出以下脉冲用于未在图1中示出的第四条线上的各像素的扫 描脉冲WS4和电源脉冲DS4 ；用于第五条线上的各像素的扫描脉冲WS5和电源脉冲DS5 ；以 及用于第六条线上的各像素的扫描脉冲WS6和电源脉冲DS6。作为通过水平选择器11提供至信号线DTL的信号线电压，在三个水平时间段(3H) 中给出阈值校正参考电压Vofs和作为三个视频信号电压Vsig#X、Vsig#y及Vsig#z的脉冲 电压。3H时间段为与将三条水平线分组成一个单元相关而设计的时间段。例如，通过一条信号线DTL提供给单元Ul (第一条线至第三条线)的各个像素电 路10的视频信号电压Vsig被表示为Vsig#l、Vsig#2及Vsig#3。此外，提供给单元U2(第 四条线至第五条线)的各个像素电路10的视频信号电压Vsig被表示为Vsig#4、Vsig#5及 Vsig#6。图4的操作基于如下假设，即，提供视频信号电压Vsig以使得画面上的所有像素 发出亮度相同的光，因此，满足Vsig#l = Vsig#2 = Vsig#3 = Vsig#4 = Vsig#5 = Vsig#6… Vsig#x = Vsig#y = Vsig#z的关系。当然，在一般视频显示中，每个视频信号电压Vsig具 有相应于相应像素电路10的发光亮度的电压值。水平选择器11在某个3H时间段(用于单元Ul的视频信号电压Vsig被输出的时 间段)内将阈值校正参考电压Vofs和视频信号电压Vsig#l、Vsig#2及Vsig#3提供给信号 线 DTL。在下一个3H时间段(为用于单元U2的视频信号电压Vsig被输出的时间段)内， 水平选择器11将阈值校正参考电压VofS和视频信号电压Vsig#4、Vsig#5及Vsig#6提供 给信号线DTL。在该STC驱动系统中，写入扫描器13以在各个像素电路的一个发光周期的时间段 内对一个单元内的各个像素电路同时执行阈值校正操作的这种方式输出扫描脉冲WS。艮口， 写入扫描器13以阈值校正参考电压Vofs被同时输入至各个像素电路的这种方式输出扫描 脉冲WS。通过扫描脉冲WS和电源脉冲DS对各线上的像素电路10的驱动如下。对于第一条线的像素电路10，在定时tO，电源脉冲DSl被切换至初始电位Vini，使 得先前帧的发光结束，当前帧的发光操作的一个周期开始。对于第二条线的像素电路10，在定时tl，电源脉冲DS2被切换至初始电位Vini，使 得先前帧的发光结束，当前帧的发光操作的一个周期开始。对于第三条线的像素电路10，在定时t2，电源脉冲DS3被切换至初始电位Vini，使 得先前帧的发光结束，当前帧的发光操作的一个周期开始。单元Ul的各像素的发光结束定时为彼此不同的定时tO、tl及t2的原因在于作为 将在随后描述的定时tl6、tl8及t20的发光起始定时彼此不同。这是为了使各条线的像素 电路10的发光时间段长度彼此相等，从而可以防止视觉可识别亮度差的产生。在定时tO、tl及t2处单元Ul内的各个像素转变为不发光状态后，首先，在从定时 t4至定时t5的时间段内同时执行阈值校正准备。具体地，在信号线电压为阈值参考电压Vofs的时间段内，扫描脉冲WSl、WS2及WS3 被同时设定为H电平。
因此，在第一至第三条线的每个像素电路10中的驱动晶体管的栅极电压Vg被设 定为阈值校正参考电压Vofs。源极电位等于Vini。设计初始电位Vini使得满足Vofs-Vini > Vth的关系。因此，作为用于阈值校正 的准备，驱动晶体管的栅源间电压被设定为充分高于驱动晶体管的阈值电压Vth。接下来，在从定时til至定时tl2的时间段内，在第一至第三条线的各个像素电路 10中同时执行第一轮阈值校正。具体地，在信号线电压为阈值校正参考电压Vofs的时间段内，扫描脉冲WS1、WS2 及WS3被同时设定为H电平，并且电源脉冲DS1、DS2及DS3被同时设定为驱动电压Vcc。由于该操作，在第一至第三条线的各个像素电路10中，驱动晶体管Td的源极结点 电位升高，其栅极电位被固定为阈值校正参考电压Vofs。即，栅源间电压Vgs更接近阈值电 压 Vth。通过同时将扫描脉冲WS1、WS2及WS3切换至L电平来结束第一轮阈值校正操作， 并且在信号线电压被设定为视频信号电压Vsig的时间段期间，暂停阈值校正。随后，在从定时113至定时114的时间段内，在第一至第三条线的各个像素电路10 中同时执行第二轮阈值校正。具体地，在信号线电压为阈值参考电压Vofs的时间段内，将扫描脉冲WS1、WS2及 WS3同时设定为H电平，从而执行第二轮阈值校正操作。在该实例中，以分割的方式执行了两次阈值校正操作。通过第二轮阈值校正操作， 驱动晶体管Td的栅源间电压Vgs变为阈值电压Vth，从而完成阈值校正操作。随后，继续执行视频信号电压Vsig的写入。首先，在从定时tl5至定时tl6的时间段内，执行第一条线的像素电路10的写入， 期间，通过水平选择器11给出作为信号线电压的视频信号电压Vsig#l。S卩，在从定时tl5 至定时tl6的时间段内，扫描脉冲WSl被设定为H电平。因此，在第一条线的各个像素电路10中，视频信号电压Vsig#l被写入驱动晶体管 Td的栅极。另外，因为电源控制线DSL被设定为驱动电压Vcc，所以电流流过，源极电位随 时间升高，从而执行了迁移率校正。以这种方式执行视频信号电压Vsig#l的写入和迁移率校正，随后，在定时tl6后， 转变为发光状态。此外，在从定时tl7至定时18的时间段内，期间，通过水平选择器11给出作为信 号线电压的视频信号电压Vsig#2，扫描脉冲WS2被设定为H电平，并且执行向第二条线的像 素电路10的写入。即，在第二条线的各个像素电路10中，视频信号电压Vsig#2被写入到 驱动晶体管Td的栅极，从而执行了迁移率校正，随后，在定时tl8后，转变为发光状态。此外，在从定时tl9至定时t20的时间段内，期间，通过水平选择器11给出作为信 号线电压的视频信号电压Vsig#3，扫描脉冲WS3被设定为H电平，并且执行向第三条线的像 素电路10的写入。在第三条线的各个像素电路10中，视频信号电压Vsig#3被写入到驱动 晶体管Td的栅极，从而执行了迁移率校正，随后，在定时t20后，转变为发光状态。单元Ul的各个像素电路的发光操作的一个周期如上所述。在单元U2中，对于第四至第六条线的各个像素电路10，通过将操作时间段从单元 Ul移动3H个时间段来执行类似的操作。
具体地，在定时t6、t7及伪时，电源脉冲DS4、DS5及DS6被切换至初始电位Vini， 从而在第四至第六条线的各个像素电路10中，先前帧的发光顺序结束，当前帧的发光操作 的一个周期开始。在从定时t9至定时tlO的时间段内，扫描脉冲WS4、WS5及WS6被同时设定为H电 平，在第四至第六条线的各个像素电路10中同时执行阈值校正准备。从而，在第四至第六 条线的每个像素电路10中的驱动晶体管的栅极电压Vg被设定为阈值校正参考电压Vofs。 源极电位等于Vini。即，每个驱动晶体管的栅源间电压被设定为充分高于驱动晶体管的阈 值电压Vth。接下来，在从定时tl3至定时tl4的时间段内，扫描脉冲WS4、WS5及WS6被同时设 定为H电平，并且电源脉冲DS4、DS5及DS6被同时设定为驱动电压Vcc。由于这个操作，在 第四至第六条线的各个像素电路10中同时执行第一轮阈值校正。此外，在校正暂停时间段后，在从定时t21至定时t22的时间段内，扫描脉冲WS4、 WS5及WS6被同时设定为H电平，使得在第四至第六条线的各个像素电路10中同时执行第 二轮阈值校正。随后，顺序执行视频信号电压Vsig#4、Vsig#5及Vsig#6的写入。首先，在从定时t23至定时t24的时间段内，期间，信号线电压为视频信号电压 Vsig#4，扫描脉冲WS4被设定为H电平，从而执行向第四条线的像素电路10的视频信号电 压Vsig#4的写入和迁移率校正，随后，在定时U4后，转变为发光状态。此外，在从定时t25至定时t26的时间段内，期间，信号线电压为视频信号电压 Vsig#5，扫描脉冲WS5被设定为H电平，从而执行向第五条线的像素电路10的视频信号电 压Vsig#5的写入和迁移率校正，随后，在定时t26后，转变为发光状态。另外，在从定时t27至定时t28的时间段内，期间，信号线电压为视频信号电压 Vsig#6，扫描脉冲WS6被设定为H电平，从而执行向第六条线的像素电路10的视频信号电 压Vsig#6的写入和迁移率校正，随后，在定时口8后，转变为发光状态。在STC驱动系统中，以这种方式逐单元共同执行阈值校正操作等。用于三条线的共同阈值校正操作使得能够使用用于一个操作的:3H时间段(其中， 信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs/视频信号电压Vsig)。即，能够确保较长时间 作为用于阈值校正操作的时间，因此，即使当脉冲瞬态与帧率提高及面板尺寸增大关联地 增加时，这种驱动方法对提高操作余量也是有效的。图5A和图5B示出了在一般分割阈值校正(图3的实例)和STC驱动中的阈值校 正时间。如图5A所示，在类似于图3的分割阈值校正中，一次阈值校正操作被限定在其中 IH时间段内信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs的时间段内。相反地，在上述STC驱动中，如图5B所示，由于以3H时间段为单位的操作，所以能 够确保很长的时间段作为信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs的时间段，从而能 够延长一次阈值校正操作的时间段。下面，将进行更具体的描述。除了阈值校正时间和视频信号写入时间之外所需的 时间为信号线电压脉冲的瞬态时间(transient time) (χ τ sig)和扫描脉冲WS的瞬态时间 (y τ ws) O
在图5A的一般操作中，这些时间的总和为2(XTSig+yTWS)。三条线的总和为
6 (χ τ sig+y τ ws)。在具有三线单元的STC驱动系统中，瞬态时间的总和为如图5B所示的 4 (χ τ sig+y τ ws)。即，阈值校正的时间余量能够增加2 (χ τ sig+y τ ws)。通过上面的描述，如果采用具有X线单元的STC驱动系统，则时间余量比一般驱动 增加(X-I) (Χ τ sig+y τ ws)。因此，能够得出，STC驱动为即使在脉冲瞬态与帧率提高和面板尺寸增大关联地增 加时也能有效地提高操作余量的驱动方法。如刚描述的，因为能够确保很长的时间段作为阈值校正操作时间段，所以在尝试 增加帧率和面板尺寸的情况下，STC驱动系统具有优势。然而，STC驱动将具有以下问题。将要考虑从最后的阈值校正结束至信号写入的等待时间。例如，在图4中的单元 Ul的情况下，从定时tl3至定时tl4的第二轮阈值校正操作为最后的阈值校正，而等待时间 从最后的阈值校正的结束定时tl4至视频信号电压Vsigl、Vsig2及Vsig3的写入。在图6中，以放大方式示出了在这个单元Ul内从最后的阈值校正至信号写入的时 间段，并且示出了在各条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。Vgl和Vsl为第一条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。Vg2和Vs2为第二条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。Vg3和Vs3为第三条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。在各条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅源间电压被表示为Vgsl、Vgs2及 Vgs3。在从定时tl3至定时tl4的最后的阈值校正后，在各条线的驱动晶体管Td中，栅 源间电压Vgs几乎等于Vth。尽管已经完成了阈值校正并且得到了 Vgs ^ Vth的关系，但是微小的漏电流继续 在驱动晶体管Td的漏极与源极之间流动(通常，阈值校正后的电流Ids几乎等于IpA)。在相同的单元中，从阈值校正结束至视频信号写入的等待时间WT逐线不同。具体地，如果在单元Ul内的第一、第二及第三条线的等待时间分别被定义为WT1、 WT2及WT3,则具有WTl < WT2 < WT3的关系。在较低行上的线中，等待时间更长。这意味着在较低行上的线中，由于驱动晶体管 Td的漏电流引起的源极电压Vs的增加量也更大。因此，在相同单元内，紧接视频信号电压 Vsig写入前的栅源间电压具有Vgsl > Vgs2 > Vgs3的关系。S卩，在较低行上的线中(其中，等待时间WT更长)，由于漏电流引起的源极电压Vs 的增加量更大，因此，栅源间电压Vgs变得更低。这个现象导致在视频信号电压Vsig写入 前时的栅源间电压Vgs的差异。如果此后相同的视频信号电压(Vsigl = Vsig2 = Vsig3)被写入单元中，则如图 7所示，在单元内较低行上的线中产生阴影(亮度较低)。在光栅显示中，这种阴影可以被 视觉识别为不同单元之间的条纹。[4.实施方式的像素电路操作]本发明实施方式的像素电路操作采用STC驱动，但防止了由于单元内的上述阴影而导致的画面上条纹的出现。为此，在本实施方式中，在某个单元内，视频信号电压以单元内从开始线至结束线 的顺序被写入。在下一个单元内，视频信号电压以单元内从结束线至开始线的相反顺序被 写入。即，信号写入顺序在偶数单元和奇数单元之间关于垂直方向交替反转。因此，在某个 单元内，单元内的阴影处于沿着向下方向的“明”至“暗”的方向上。相反，在下一个单元内， 单元内的阴影处于沿着向下方向的“暗”至“明”的方向上。这种阴影方向反转逐单元重复。 这样消除了单元间的边界被视觉识别为条纹的现象。下面，将参照图8描述实施方式的像素电路操作。图8以与图4相同的形式示出了 信号线电压和关于单元Ul和U2的各个扫描脉冲WS (WSl WS6)和各个电源脉冲DS (DSl DS6)。作为通过水平选择器11提供给信号线DTL的信号线电压，类似于图4的情况，在 三个水平时间段(3H)内给出阈值校正参考电压Vofs和作为三个视频信号电压Vsig#x、 Vsigtfy及Vsig#z的脉冲电压。驱动扫描器12提供二元电压作为电源脉冲DS，S卩，驱动电压Vcc和初始电压 Vini ο通过扫描脉冲WS和电源脉冲DS进行的各条线的像素电路10的驱动如下。在本实施方式中，单元内各条线中的视频信号电压Vsig的写入顺序在奇数单元 与偶数单元之间被反转。在该操作中，在单元Ul、U3、U5、…中，视频信号电压以单元内从开始线至结束线 的顺序被写入。在单元U2、U4、TO、…中，视频信号电压以单元内从结束线至开始线的相反 顺序被写入。图8示出了单元Ul和U2。在这个操作中，单元Ul的驱动与图4的操作相同。省略了关于阈值校正操作等的冗余描述。单元Ul内视频信号电压Vsig的写入如 下。在从定时tl5至定时tl6的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线电压的 视频信号电压Vsig#l。在这个时间段内，扫描脉冲WSl被设定为H电平，并且对第一条线的 像素电路10执行视频信号电压Vsig#l的写入和迁移率校正，随后，在定时tl6后，转变为 发光状态。此外，在从定时tl7至定时tl8的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#2。在这个时间段内，扫描脉冲WS2被设定为H电平，并且对第二 条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#2的写入和迁移率校正，随后，在定时tl8后， 转变为发光状态。此外，在从定时tl9至定时t20的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#3。在这个时间段内，扫描脉冲WS3被设定为H电平，并且对第 三条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#3的写入和迁移率校正行，随后，在定时t20 后，转变为发光状态。对于单元U2的操作如下。直至定时t22的阈值校正操作与图4的操作相同。在从定时t23至定时t24的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线电压的 视频信号电压Vsig#6。在这个时间段内，扫描脉冲WS6被设定为H电平，并且对第六条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#6的写入和迁移率校正，随后，在定时U4后，转变为 发光状态。此外，在从定时t25至定时t26的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#5。在这个时间段内，扫描脉冲WS5被设定为H电平，并且对第五 条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#5的写入和迁移率校正，随后，在定时U6后， 转变为发光状态。此外，在从定时t27至定时t28的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#4。在这个时间段内，扫描脉冲WS4被设定为H电平，并且对第四 条线的像素电路10执行视频信号电压VsigM的写入和迁移率校正，随后，在定时U8后， 转变为发光状态。对于单元U3及随后的单元(未示出)，视频信号电压Vsig的写入顺序像单元Ul 和U2那样交替反转。关于单元Ul和U2，如图6所述，将考虑到关于从阈值校正操作的完成至视频信号 电压Vsig写入的写入时间WT。在单元Ul中，等待时间在作为单元内开始线的第一条线中最短，而等待时间在作 为单元内的结束线的第三条线中最长(WTl < WT2 < WT3)。因此，由于图6所述的漏电流的 影响，开始线侧的亮度最高。在单元U2中，等待时间在作为单元内开始线的第四条线中最长，而等待时间在作 为单元内的结束线的第六条线中最短(WT6 < WT5 < WT4)。因此，由于漏电流的影响，开始 线内的亮度最低。因此，尽管在这种情况下在每一个单元内也产生阴影，但是如图11所示，导致阴 影的亮度差异在整个画面上处于缓和的灰度状态。为了便于描述，突出了图11中暗与明部 分之间的对比。具体地，亮度差异几乎不存在于某个单元的结束线与下一单元的开始线之间，从 而消除了如图7所示的各单元间的边界部处可被视觉识别的条纹。具体地，就视觉而言，像 图11中那样的灰度使得图像几乎在整个画面上看起来具有均勻的亮度，而不同于其中出 现类似于图7中的条纹的情况。即，能够提高在以相同亮度在屏幕上显示的过程中被视觉 识别的画面的质量。为了实现这样的操作，写入扫描器13的扫描脉冲WS的输出顺序与通过水平选择 器11的视频信号电压Vsig的输出顺序应该逐单元反转。为此，写入扫描器13和水平选择器11分别采用类似于图9和图10所示的结构。图9示出了写入扫描器中用来输出用于视频信号电压Vsig的写入的扫描脉冲WS 的结构部分(扫描脉冲输出路径)。定时发生器50在各个预定定时输出脉冲PI、P2及P3。脉冲PI、P2及P3具有对 应于图8中的定时tl5、tl7及tl9的扫描脉冲的定时间隔和脉冲宽度。脉冲PI、P2及P3分别被提供至移位寄存器51、52及53。移位寄存器51 59每一个都将输入脉冲延迟3H时间段，并输出延迟的脉冲。移位寄存器51、52及53的输出被提供至线驱动器71、72及73和移位寄存器56、 55 及 54。
移位寄存器56、55及M的输出被提供至线驱动器76、75及74和移位寄存器59、 58 及 57。移位寄存器57、58及59的输出被提供至线驱动器77、78及79和对应于下一个单 元的三个移位寄存器(未示出)。线驱动器71 79响应于输入脉冲将扫描脉冲WSl WS9分别输出至写入控制线 WSLl WSL9。在该结构中，当脉冲PI、P2及P3输入至用于单元Ul的线驱动器71、72及73时， 线驱动器71、72及73将图8中的定时tl5、tl7及tl9的扫描脉冲WS1、WS2及WS3输出至 写入控制线WSLl、WSL2及WSL3。此外，当来自移位寄存器M、55及56的脉冲P3、P2及Pl输入至用于单元U2的线 驱动器74、75及76时，线驱动器74、75及76将图8中的定时t27、t25及t23的扫描脉冲 WS4.WS5及WS6输出至写入控制线WSL4、WSL5及WSL6。即，就时间而言，移位寄存器以扫描 脉冲WS6、WS5及WS4的顺序输出脉冲。以这种方式，执行了通过移位寄存器51 59 (后续的移位寄存器未示出)的信号 传输，使得单元中关于用于视频信号电压Vsig的写入的扫描脉冲WS的顺序被逐单元反转。由于该结构，用于视频信号电压Vsig的写入的扫描脉冲WS的顺序被逐单元交替 反转。在这个图9中，未示出用于阈值校正操作的扫描脉冲WS的输出路径。在用于阈值 校正操作的扫描脉冲WS的输出中，脉冲PI、P2及P3作为具有相同脉冲宽度的脉冲从定时 发生器50中被同时输出。此外，在移位寄存器51 59中(后续的移位寄存器未示出)，传 输路径由切换结构(未示出)切换，并且脉冲以具有每3H时间段的延迟的正常顺序传输。 切换各个移位寄存器中的传输路径，使得例如移位寄存器51、52及53的输出被提供至移位 寄存器M、55及56。图10示出了水平选择器11的结构实例。视频数据从视频信号处理系统(未示出)被提供至视频信号输入单元80。视频信 号输入单元80用作线缓冲器，并且按照每一条水平线，将应该提供给各个像素电路10的视 频数据传输至输出顺序转换器81-1 81-n。输出顺序转换器81-1 81-n逐单元改变视频数据顺序，并且将所得数据输出至 信号线驱动器82-1 82-n。例如，对于输出顺序转换器81-1，从视频信号输入单元80顺序提供用于各行第一 列的像素电路10的视频数据m、…、D#m)。例如，输出顺序转换器81-1包括用于至少 六个视频数据的存储器(或寄存器)，并且将来自视频信号输入单元80的视频数据临时存 储在存储器中。在视频数据的读出过程中，输出顺序转换器81-1转换数据顺序。具体地，输出顺序转换器81-1临时存储以视频数据 D#1 — D#2 — D#3 — D#4 — D#5 — D#6…的顺序所提供的视频数据，而以 D#1 — D#2 — D#3 — D#6 — D#5 — D#4…的顺序读出并输出所述数据。关于以这种顺序所提供的视频数据，信号线驱动器82-1每3H时间段输出参考电 压Vofs和对应于三个视频数据D的视频信号电压Vsig。例如，响应于视频数据D#1、D#2及D#3的输入，信号线驱动器82_1在3H时间段内输出参考电压Vofs和视频信号电压Visg#l、Visg#2及Visg#3。此外，响应于视频数据D#6、D#5及D#4的输入，信号线驱动器82_1在下一个3H时 间段内输出参考电压Vofs和视频信号电压Visg#6、Visg#5及Visg#4。由于输出顺序转换器81-1 81-n和信号线驱动器82-1 82-n以上述方式操作， 每3H时间段，视频信号电压Vsig被提供给各信号线DTLl DTL (η)，视频信号电压Vsig逐 单元交替反转。上述实施方式能够消除像图7所示的画面上的条纹，同时达到确保了通过STC驱 动系统的阈值校正时间段的优势。这样可以提供能够完全响应帧率和面板尺寸的增加的显示驱动系统。尽管上面已经描述了实施方式，但是本发明不被限制于上述实例。例如，根据实际 帧率、面板尺寸等来确定在STC驱动中执行多少次分割阈值校正。例如，在某些情况下，以 分割方式执行三次或以上的阈值校正。此外，分割阈值校正不需要必须被执行，只要能够确保充分长的时间段来作为一 次阈值校正的时间段并且在单元内所有像素电路10中通过一次阈值校正操作能够完成阈 值校正即可。另外，在STC驱动中将三条线分组成一个单元是一个实例，也能够执行将四条或 以上的线分组成一个单元的STC驱动。同样，在这种情况下，视频信号电压Vsig的写入顺 序被逐单元反转。此外，本发明不仅能够应用于在从阈值校正结束至视频信号电压Vsig的写入的 时间段内驱动晶体管的栅源间电压差异由于漏电流而升高的情况(类似于上述实例)，而 且也能够应用于执行在从由预定参考电压设定的第一电压至视频信号电压Vsig的写入的 时间段内驱动晶体管的栅源间电压差异由于漏电流而升高的这种驱动的像素电路中。本发明包含于2010年1月观日向日本专利局提交的日本专利申请第 2010-016352号的主题，其全部内容结合于此作为参考。应当理解的是，对于本领域的技术人员来说，根据设计需要和其他因素，可以对本 发明进行各种变形、组合、子组合和修改，只要它们在所附权利要求或其等同替换的范围之 内。
权利要求
1.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，每个所述像素电路具有发光元 件；驱动晶体管，通过在所述驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于所述驱 动晶体管的栅源间电压的电流施加至所述发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压 输入至所述驱动晶体管的栅极；以及保持电容器，连接在所述驱动晶体管的所述栅极与源 极之间，并且保持所述驱动晶体管的阈值电压和输入的视频信号电压；信号选择器，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单 元，则所述信号选择器被配置为在对应于一个单元的水平线数目的水平时间段内，将阈值 校正参考电压和用于单元内的所述像素电路的视频信号电压作为所述信号线电压提供至 设置在所述像素阵列中各列上的信号线；驱动控制扫描器，被配置为将电源脉冲提供给设置在所述像素阵列中各行上的电源控 制线，并且将驱动电压施加至所述像素电路中的所述驱动晶体管；以及写入扫描器，被配置为将扫描脉冲提供给设置在所述像素阵列中所述各行上的写入控 制线，以控制所述像素电路中的所述采样晶体管，所述写入扫描器允许以通过用于一个单 元内的所述像素电路的所述扫描脉冲在一个发光周期的时间段内在所述像素电路中同时 执行阈值校正操作的方式向所述像素电路输入所述阈值校正参考电压，在阈值校正操作完 成后，所述写入扫描器允许向单元内的所述水平线的每个所述像素电路顺序输入视频信号 电压，其中所述信号选择器交替执行以从单元内的开始线至结束线的顺序提供视频信号电压和 以从单元内的结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对所述信号线的视频信号电 压的输出，并且所述写入扫描器以对于各单元的所述像素电路交替执行以从单元内的开始线至结束 线的顺序输入视频信号电压和以从单元内的结束线至开始线的顺序输入视频信号电压的 方式将所述扫描脉冲输出至所述写入控制线。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述写入扫描器以在一个发光周期的时间段内在所述像素电路中执行多次阈值校正 操作的方式输出所述扫描脉冲。
3.—种显示设备中的显示驱动方法，所述显示设备包括像素阵列，包括以矩阵形式设置的像素电路，每个所述像素电路具有发光元件；驱动 晶体管，通过在所述驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于所述驱动晶体 管的栅源间电压的电流施加至所述发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压输入至 所述驱动晶体管的栅极；以及保持电容器，连接在所述驱动晶体管的所述栅极与源极之间， 并且保持所述驱动晶体管的阈值电压和输入的视频信号电压，信号选择器，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单 元，则所述信号选择器在对应于一个单元的水平线数目的水平时间段内，将阈值校正参考 电压和用于单元内的所述像素电路的视频信号电压作为所述信号线电压提供至设置在所 述像素阵列中各列上的信号线，驱动控制扫描器，将电源脉冲提供给设置在所述像素阵列中各行上的电源控制线，并 且将驱动电压施加至所述像素电路中的所述驱动晶体管，以及写入扫描器，将扫描脉冲提供给设置在所述像素阵列中所述各行上的写入控制线，以 控制所述像素电路中的所述采样晶体管，所述写入扫描器允许以通过用于一个单元内的所 述像素电路的所述扫描脉冲在一个发光周期的时间段内在所述像素电路中同时执行阈值 校正操作的方式向所述像素电路输入所述阈值校正参考电压，在阈值校正操作完成后，所 述写入扫描器允许向单元内的所述水平线的每个所述像素电路顺序输入视频信号电压，所 述显示驱动方法包括步骤通过所述信号选择器交替执行以从单元内的开始线至结束线的顺序提供视频信号电 压和以从单元内的结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对所述信号线的视频信 号电压的输出，以及通过所述写入扫描器以对于各单元的所述像素电路交替执行以从单元内的开始线至 结束线的顺序输入视频信号电压和以从单元内的结束线至开始线的顺序输入视频信号电 压的方式将所述扫描脉冲输出至所述写入控制线，从而允许具有依赖于所述像素电路中所 输入的视频信号电压的亮度的发光。
4.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，其中 在所述像素阵列中，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单元， 则在单元内的所述像素电路中同时输入参考电压，在输入所述参考电压后，在所述单元内各水平线的所述像素电路中输入视频信号电 压，并且在所述单元内所述各水平线的所述像素电路中的所述视频信号电压的输入顺序在邻 近各单元之间彼此不同。
5.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，其中在所述像素阵列中， 如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单元， 则在单元内的所述像素电路中同时输入参考电压，在输入所述参考电压后，在所述单元内的各水平线的所述像素电路中输入视频信号电 压，并且所述单元内的所述各水平线的所述像素电路中的所述视频信号电压的输入顺序在相 邻单元之间彼此相反。
6.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，每个所述像素电路具有发光元 件及允许依赖于所输入的参考电压和视频信号电压的电流流动的驱动晶体管，其中 在所述像素阵列中，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单元， 则在单元内的所述像素电路中同时输入所述参考电压，在输入所述参考电压后，在所述单元内的各水平线的所述像素电路中输入视频信号电 压，并且所述单元内的所述各水平线的所述像素电路中的所述视频信号电压的输入顺序在相邻单元之间彼此不同。
全文摘要
本发明披露了显示设备和显示驱动方法。一种显示设备，包括被配置为包括像素电路的像素阵列，所述像素电路以矩阵形式设置，具有发光元件、驱动晶体管、采样晶体管及保持电容器。所述显示设备进一步包括信号选择器、驱动控制扫描器及写入扫描器。所述信号选择器交替执行以单元内从开始线至结束线的顺序的视频信号电压的供给和以单元内从结束线至开始线的顺序的视频信号电压的供给。所述写入扫描器以交替执行以单元内从开始线至结束线的顺序的视频信号电压的输入和以单元内从结束线至开始线的顺序的视频信号电压的输入的这种方式将脉冲输出至写入控制线。
文档编号G09G3/32GK102142227SQ20111002440
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月21日 优先权日2010年1月28日
发明者丰村直史, 内野胜秀 申请人:索尼公司
技术领域：
本发明涉及具有其中像素电路以矩阵形式设置的像素阵列的显示设备及其显示 驱动方法，更具体地，涉及一种采用例如有机电致发光元件(有机EL元件)作为其发光元 件的显示设备。
背景技术：
例如，如日本专利公开第2003-255856号及日本专利公开第2003-271095号中所 披露，已经开发了采用有机EL元件用于像素的图像显示设备。有机EL元件为自发光元件， 因此，其在(例如)液晶显示设备上具有以下优势更高的图像可视性、不需要背光、更高的 响应速度等。此外，能够根据流过发光元件的电流值来控制每个发光元件的亮度级(灰度) (所谓的电流控制型)。作为有机EL显示器的驱动系统，与液晶显示器相似，已知的有简单矩阵系统 (simple-matrix system)和有源矩阵系统。简单矩阵系统尽管具有简单的结构，但是存在 一些问题，例如，很难实现大尺寸、高清晰度的显示。因此，目前正在积极地进行有源矩阵系 统的开发。在这个系统中，流入到每个像素电路内部的发光元件的电流由设置在像素电路 内部的有源元件(通常为薄膜晶体管(TFT))来控制。
发明内容
例如，采用有机EL元件的像素电路结构极其需要通过消除像素与像素之间的亮 度不均勻性及提高亮度、清晰度及帧率(频率)来达到显示质量的提高。此外，增大面板尺 寸的开发也正在进行之中。鉴于这些观点，已经研究了各种大量的结构。例如，如日本专利公开2007-133^2 号中所披露的，已经提出了多种像素电路结构和操作，以消除像素与像素之间的驱动晶体 管的阈值电压和迁移率的变化，从而消除像素与像素之间的亮度不均勻性。期望本发明实现作为采用有机EL元件的显示设备的操作的适用于提高频率和增 大面板尺寸两方面的像素电路操作。根据本发明的一个实施方式，显示设备包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，每个像素电路都具有发光 元件；驱动晶体管，通过在驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于驱动晶体 管的栅源间电压的电流施加至发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压输入至驱动 晶体管的栅极；以及保持电容器，连接在驱动晶体管的栅极与源极之间，并保持驱动晶体管 的阈值电压和输入视频信号电压；信号选择器，如果多条水平线关于像素阵列中的像素电路被分组成一个单元，则 在对应于一个单元的水平线数目的水平时间段内，将阈值校正参考电压和用于单元内的像 素电路的视频信号电压作为信号线电压提供至设置在像素阵列中各列上的信号线；驱动控制扫描器，被配置为将电源脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的电源控制线，并且将驱动电压施加至像素电路中的驱动晶体管；以及写入扫描器，被配置为将扫描脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的写入控制 线，以控制像素电路中的采样晶体管，写入扫描器允许通过用于一个单元内的像素电路的 扫描脉冲以在一个发光周期的时间段内在像素电路中同时执行阈值校正操作的这种方式 将阈值校正参考电压输入至像素电路，在阈值校正操作完成后，写入扫描器允许向单元内 的水平线的每个像素电路顺序输入视频信号电压，其中信号选择器交替执行以从单元内开始线至结束线的顺序提供视频信号电压和以 从单元内结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对信号线的视频信号电压的输 出，并且写入扫描器以对于各单元的像素电路交替执行以从单元内的开始线至结束线的 顺序输入视频信号电压和以从单元内结束线至开始线的顺序输入视频信号电压的这种方 式将扫描脉冲输出至写入控制线。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种显示设备中的显示驱动方法，所述显 示设备包括像素阵列，包括以矩阵形式设置的像素电路，每个像素电路都具有发光元件；驱 动晶体管，通过在驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于驱动晶体管的栅 源间电压的电流施加至发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压输入至驱动晶体管 的栅极；以及保持电容器，连接在驱动晶体管的栅极与源极之间，并保持驱动晶体管的阈值 电压和输入视频信号电压；信号选择器，如果多条水平线关于像素阵列中的像素电路被分组成一个单元，则 在对应于一个单元的水平线数的水平时间段内，将阈值校正参考电压和用于单元内的像素 电路的视频信号电压作为信号线电压提供至设置在像素阵列中各列上的信号线；驱动控制扫描器，用于将电源脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的电源控制 线，并且将驱动电压提供至像素电路中的驱动晶体管；以及写入扫描器，将扫描脉冲提供给设置在像素阵列中各行上的写入控制线，以控制 像素电路中的采样晶体管，写入扫描器允许以通过用于一个单元内的像素电路的扫描脉冲 在一个发光周期的时间段内在像素电路中同时执行阈值校正操作的这种方式将阈值校正 参考电压输入至像素电路，在阈值校正操作完成后，写入扫描器允许向单元内的水平线的 每个像素电路顺序输入视频信号电压。显示驱动方法包括步骤通过信号选择器交替执行以从单元内的开始线至结束线的顺序提供视频信号电 压和以从单元内结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对信号线的视频信号电压 的输出；以及通过写入扫描器以对于各单元的像素电路交替执行以从单元内的开始线至结束 线的顺序输入视频信号电压和以从单元内的结束线至开始线的顺序输入视频信号电压的 这种方式将扫描脉冲输出至写入控制线，从而允许具有依赖于像素电路中的输入视频信号 电压的亮度的发光。根据本发明的进一步的实施方式，提供了一种显示设备，包括像素阵列，被配置 为包括以矩阵形式设置的像素电路。在像素阵列中，如果多条水平线关于像素阵列中的像 素电路被分组成一个单元，则在单元内的像素电路中同时输入参考电压，在输入参考电压后，在单元内水平线的像素电路中输入视频信号电压，并且在所述单元内的各水平线的像 素电路中的视频信号电压的输入顺序在邻近各单元间彼此不同。根据本发明的进一步实施方式，提供了一种显示设备，包括像素阵列，被配置为 包括以矩阵形式设置的像素电路。在像素阵列中，如果多条水平线关于像素阵列中的像素 电路被分组成一个单元，则在单元内的像素电路中同时输入参考电压，在输入参考电压后， 在单元内各水平线的像素电路中输入视频信号电压，并且在所述单元内的水平线的像素电 路中的视频信号电压的输入顺序在邻近各单元间彼此相反。根据本发明的进一步实施方式，提供了一种显示设备，包括像素阵列，被配置为 包括以矩阵形式设置的像素电路，每个像素电路具有发光元件和允许依赖于输入参考电压 和视频信号电压的电流流动的驱动晶体管。在像素阵列中，如果多条水平线关于像素阵列 中的像素电路被分组成一个单元，则在单元内的像素电路中同时输入参考电压，在输入参 考电压后，在单元内的各水平线的像素电路输入视频信号电压，并且所述单元内的各水平 线的像素电路中的视频信号电压的输入顺序在邻近各单元间彼此不同。在本发明的这些实施方式中，首先，将多条水平线分组成一个单元，并且采用了其 中在相同单元中的各像素电路中同时执行阈值校正操作的同时阈值消除(STC)驱动方式。 例如，如果将三条水平线分组成一个单元，则三条线的各个像素同时执行阈值校正操作。通 过该STC驱动，即使在进行了提高帧率时，也能够确保长的时间段作为阈值校正操作的时 间段。在这种情况下，在阈值校正操作中，信号选择器将阈值校正参考电压提供至信号 线以将驱动晶体管的栅极设定为阈值校正参考电压。此外，信号选择器将用于各个像素电 路的视频信号电压提供至信号线以将视频信号电压顺序提供至单元内各个像素电路(驱 动晶体管)。例如，如果一个单元由三条线组成，则在三个水平时间段内，信号选择器提供阈 值校正参考电压、用于单元内第一条线的像素电路的视频信号电压、用于第二条线的像素 电路的视频信号电压以及用于第三条线的像素电路的视频信号电压。在这种情况下，在单元内的像素电路中，因为阈值校正操作被同时执行，所以从阈 值校正操作完成至视频信号电压的写入的等待时间产生差异。在使各个像素电路发射相同 亮度的光的情况下，由于等待时间的差异，因第一至第三条线(单元内)中的亮度差异而导 致产生阴影，从而出现了在画面上各单元中条纹可被视觉识别的现象。在本发明的实施方式中，在某个单元中，视频信号电压以从单元内的开始线至结 束线的顺序写入。在下一个单元中，视频信号电压以从单元内的结束线至开始线的相反的 顺序写入。即，信号写入顺序在偶数单元与奇数单元之间在垂直方向上交替反转。因此，在 某个单元中，单元内的阴影处于沿着向下方向的“明”至“暗”方向。相反，在下一个单元中， 单元内的阴影处于沿着向下方向的“暗”至“明”方向。这种阴影方向反转逐单元重复。这 样消除了各单元之间的边界被视觉识别为条纹的现象。对于执行在从单元内各个像素电路中的任意参考电压的设定至视频信号电压写 入的时间段内由于漏电流而导致在驱动晶体管的栅源间电压中产生差异的这种驱动的显 示设备而言，优选的是，即使当这个参考电压不是阈值校正参考电压时，也使视频信号电压 的输入顺序在邻近各单元之间彼此不同(例如，相反)。在STC驱动中，在单元内的各个像素电路中，从阈值校正操作完成至视频信号电压的写入的等待时间产生差异。因此，在使所有像素发射具有相同亮度的光的情况下，由于 等待时间的差异，在单元内产生了阴影。相反，在本发明的实施方式中，用于单元内各条线的视频信号电压的写入顺序被 逐单元反转，从而能够消除各单元间边界处的亮度差异。即，能够消除画面上的条纹状显
图1示出了根据本发明实施方式的显示设备的结构的示意图；图2示出了实施方式的像素电路的电路图；图3示出了当执行分割阈值校正时像素电路操作的示意图；图4示出了当执行STC驱动时像素电路操作的示意图；图5A和图5B示出了在STC驱动过程中的阈值校正时间段的示意图；图6示出了在STC驱动过程中由于泄露而导致的栅源间电压的变化的示意图；图7示出了由于STC驱动过程中的阴影而导致的画面上的条纹的示意图；图8示出了实施方式的STC驱动的示意图；图9示出了实施方式中的写入扫描器的结构实例的示意图；图10示出了实施方式中的水平选择器的结构实例的示意图；以及图11示出了实施方式中画面上的条纹被消除的状态的示意图。
具体实施例方式下面，将以下述顺序描述本发明的实施方式。[1.显示设备和像素电路的结构][2.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割阈值校正][3.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作STC驱动][4.实施方式的像素电路操作][1.显示设备和像素电路的结构]图1示出了根据实施方式的有机EL显示设备的结构。该有机EL显示设备采用有机EL元件作为其发光元件，并且包括根据有源矩阵系 统执行发光驱动的像素电路10。如图所示，有机EL显示设备具有像素阵列20，其中，大量像素电路10沿着列方向 和行方向(m行Xn列)以矩阵形式设置。每个像素电路10用作任意的红色(R)、绿色(G) 及蓝色(B)的发光像素，彩色显示设备通过以预定顺序设置各个颜色的像素电路10而构 成。有机EL显示设备包括水平选择器11、驱动扫描器12及写入扫描器13，作为用于 每个像素电路10的发光驱动的结构。此外，由水平选择器11选择并将依赖于亮度信号的信号值(灰度值)的电压作为 显示数据提供至像素电路10的信号线DTL1、DTL2、-,DTL(η)沿着列方向被设置在像素阵 列上。信号线DTL1、DTL2、…、DTL(n)的数目与像素阵列20中以矩阵形式设置的像素电路 10的列数(η列)相同。
另外，在像素阵列20上，沿着行方向设置写入控制线WSL1、WSL2、…、WSL(m)和电 源控制线DSL1、DSL2、...、DSL(m)。写入控制线WSL的数目和电源控制线DSL的数目均与 像素阵列20中以矩阵形式设置的像素电路10的行数(m行)相同。写入控制线WSL(WSL1 WSL (m))由写入扫描器13驱动。写入扫描器13以设计的预定定时将扫描脉冲WS(WS1、WS2、…、WS(m))顺序提供 至设置在各行上的写入控制线WSLl WSL(m)，从而逐行线顺序扫描像素电路10。电源控制线DSL(DSL1 DSL(m))由驱动扫描器12驱动。驱动扫描器12与由写 入扫描器13进行的线顺序扫描匹配地将电源脉冲DS(DS1、DS2、…、DS(m))提供至设置在 在各行上的电源控制线DSLl DSL (m)。作为电源脉冲DS (DS1、DS2、…、DS (m))，使用在驱 动电压Vcc和初始电压Vini的两个值之间切换的脉冲电压。驱动扫描器12和写入扫描器13根据时钟ck和启动脉冲sp来设定扫描脉冲WS 和电源脉冲DS的定时。水平选择器11与由写入扫描器13进行的线顺序扫描匹配地将信号线电压作为用 于像素电路10的输入信号提供至沿着列方向设置的信号线DTL1、DTL2、…。在本实施方式中，水平选择器11将阈值校正参考电压Vofs和视频信号电压Vsig 作为信号线电压提供至各个信号线。在本实施方式中，通过随后将被详细描述的STC驱动系统来执行像素的发光驱 动。例如，三条水平线组成一个单元。如图所示，在m行上的水平线中，对以三条线为单元所定义的单元Ul U(Z)的各 个单元的每一个执行发光操作。在相同单元内的像素电路中同时执行阈值校正操作。如下所述，在这种情况下，水平选择器11在三个水平周期内将阈值校正参考电压 Vofs、关于单元内第一条线的视频信号电压Vsig、关于第二条线的视频信号电压Vsig及关 于第三条线的视频信号电压Vsig作为信号线电压提供至各个信号线。在该实施方式的显示设备中，在本发明的权利要求中所提出的信号选择器的实例 为水平选择器11。驱动控制扫描器的实例为驱动扫描器12。写入扫描器的实例为写入扫 描器13。图2示出了像素电路的结构实例。该像素电路10以类似于图1的结构中的像素 电路10的矩阵形式设置。为简单起见，图2仅示出了设置在信号线DTL、写入控制线WSL及电源控制线DSL 的交叉处的一个像素电路10。这个像素电路10包括用作发光元件的有机EL元件1 ；保持电容器(hold capacitor) Cs及用作采样晶体管Ts和驱动晶体管Td的η沟道薄膜晶体管(TFT)。电容器 Coled为有机EL元件1的寄生电容器。保持电容器Cs的一端连接至驱动晶体管Td的源极，而另一端连接至驱动晶体管 Td的栅极。例如，像素电路10中的发光元件为，例如，具有二极管结构的有机EL元件1，并且 具有正极和负极。有机EL元件1的正极连接至驱动晶体管Td的源极，而负极连接至预定 线(负极电位Vcat)。采样晶体管Ts的漏极和源极之一连接至信号线DTL，而另一个连接至驱动晶体管Td的栅极。采样晶体管Ts的栅极被连接至写入控制线WSL。驱动晶体管Td的漏极被连接至电源控制线DSL。有机EL元件1的发光驱动基本如下。在视频信号电压Vsig被施加至信号线DTL时，通过由写入控制线WSL从写入扫描 器13所给出的扫描脉冲WS来导通采样晶体管Ts。由于该操作，来自信号线DTL的视频信 号电压Vsig被写入至保持电容器Cs。通过来自由驱动扫描器12而提供有驱动电位Vcc的电源控制线DSL的电流供应， 驱动晶体管Td使得电流Ids流向有机EL元件1，从而使得有机EL元件1发光。此时，电流Ids具有依赖于驱动晶体管Td的栅源间电压Vgs的值(依赖于保持电 容器Cs中所保持的电压的值)，有机EL元件1发出亮度依赖于该电流值的光。即，在这个像素电路10中，通过从信号线DTL向保持电容器Cs写入视频信号电压 Vsig来改变驱动晶体管Td的栅极施加电压，从而控制流入有机EL元件1的电流值，以获取 所期望的发光灰度。驱动晶体管Td也被设计为在饱和区中操作，因此，驱动晶体管Td用作具有由以下 等式式1表示的值的恒流源Ids = (1/2) · μ · (ff/L) · Cox · (Vgs-Vth)2 —(等式 1)在该等式中，Ids表示在饱和区操作的晶体管的漏极与源极之间流过的电流，μ 表示迁移率，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅电容，Vth表示驱动晶体管Td的 阈值电压。由等式1显而易见的是，漏极电流Ids基于饱和区中的栅源间电压Vgs来控制。由 于栅源间电压Vgs保持恒定，所以驱动晶体管Td作为恒流源操作，并且能够使有机EL元件 1发出具有恒定亮度的光。以这种方式，基本上，在每个帧时间段内，在像素电路10中执行将视频信号值(灰 度值)Vsig写入到保持电容器Cs的操作。因此，根据待显示的灰度来确定驱动晶体管Td 的栅源间电压Vgs。此外，驱动晶体管Td在饱和区中操作，从而用作用于有机EL元件1的恒流源，并 且使依赖于栅源间电压Vgs的电流流入有机EL元件1。由于该操作，在每个帧周期内，在有 机EL元件1中执行亮度依赖于视频信号的灰度值的发光。[2.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割阈值校正]下面，将描述达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作。该操作为包括用于补 偿由于每个像素电路10中驱动晶体管Td的阈值和迁移率的变化而导致的均一性劣化的阈 值校正操作和迁移率校正操作的电路操作。具体地，在该电路操作中执行分割阈值校正。特 别地，在一个发光周期的时间段内，以分割的方式多次执行阈值校正操作。在相关技术中，也执行像素电路操作本身的阈值校正操作和迁移率校正操作。下 面，将对其必要性进行简单地描述。例如，在采用多晶硅TFT的像素电路中，驱动晶体管Td的阈值电压Vth和用作驱 动晶体管Td的沟道的半导体薄膜的迁移率μ经常随时间而改变。此外，由于制造处理的 变化，诸如阈值电压Vth和迁移率μ的晶体管特性在各个像素之间不同。
如果驱动晶体管Td的阈值电压和迁移率在各个像素之间不同，则在逐个像素的 基础上，流过驱动晶体管Td的电流的值出现变化。因此，即使对所有像素电路10给出同样 的视频信号值(视频信号电压Vsig)，在有机EL元件1的发光亮度上也会发生逐个像素的 变化。结果，画面的均一性(均勻性)劣化。由于这个原因，像素电路操作具有防止阈值电压Vth和迁移率μ变化的校正功 能。图3示出了像素电路10的一个周期(一个帧时间段)的操作的时序图。在图3中，示出了由水平选择器11给定至信号线DTL的信号线电压。在该操作实 例中，作为信号线电压，水平选择器11在一个水平时间段(IH)内将作为阈值校正参考电压 Vofs和视频信号电压Vsig的脉冲电压提供至信号线DTL。此外，图3示出了通过写入扫描器13经由写入控制线WSL给定至采样晶体管Ts 的栅极的扫描脉冲WS。通过将扫描脉冲WS切换到H电平来导通η沟道采样晶体管Ts，而 通过将扫描脉冲WS切换到L电平来截止η沟道采样晶体管Ts。另外，图3示出了通过驱动扫描器12经由电源控制线DSL所提供的电源脉冲DS。 作为电源脉冲DS，给出驱动电压Vcc或初始电压Vini。此外，图3示出了作为栅极电压Vg和源极电压Vs的驱动晶体管Td的栅极电压和 源极电压的改变。图3的时序图中的定时ts为作为发光元件的有机EL元件1的发光驱动的一个周 期的起始定时，例如，图像显示的一个帧时间段的起始定时。首先，在定时ts时，电源脉冲DS被设定为初始电位Vini，扫描脉冲WS被切换至导 通采样晶体管Ts的H电平。电源脉冲DS被设定为初始电位Vini而导致了驱动电压Vcc的提供停止。因此， 驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压降低，有机EL元件1的发光停止，从而不发光时间段 开始。在这种情况下，源极电位变为Vini，信号线电压经由采样晶体管Ts被提供至驱动 晶体管Td的栅极。此时，因为信号线电压等于阈值校正参考电压Vofs，所以栅极电位变为 Vofs。初始电位Vini被设计为满足Vofs-Vini > Vth的关系。Vth为驱动晶体管Td的 阈值电压。S卩，作为阈值校正的准备，将驱动晶体管的栅源间电压设定的充分高于驱动晶体 管的阈值电压Vth。随后，执行作为时间段LTl的第一轮阈值校正(Vth校正)。在这种情况下，在信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs时，写入扫描器13 将扫描脉冲WS切换至H电平，同时，驱动扫描器12将电源脉冲DS切换至驱动电压Vcc。因此，驱动晶体管Td的源极结点电位升高，其栅极电位被固定在阈值校正参考电 压 Vofs。这是因为，由于电源脉冲DS向驱动电压Vcc的切换，所以电流从电源控制线DSL 流向有机EL元件1的正极。只要有机EL元件1的正极电位Vel满足Vel ^ Vcat+Vthel 的关系(有机EL元件1的阈值电压)，则驱动晶体管Td的电流用来对保持电容器Cs和电容器Coled进行充电。满足Vel ( Vcat+Vthel意味着有机EL元件1的漏电流极大地小于 流过驱动晶体管Td的电流。因此，正极电位Vel (驱动晶体管Td的源极电位)随时间升高。可以将这种阈值校正视为使驱动晶体管Td的栅源间电压等于阈值电压Vth的操 作。因此，驱动晶体管Td的源极电位升高，直至驱动晶体管Td的栅源间电压变为阈值电压 Vth为止。但是，栅极结点电位能够被固定在阈值校正参考电压的时间段仅为当信号线电压 为Vofs时的时间段。因此，不能依赖于帧率等确保使源极电位升高直至栅源间电压达到阈 值电压Vth为止的一轮阈值校正操作的充裕时间。因此，以分割方式多次执行阈值校正。为此，在信号线电压切换至视频信号电压Vsig前，启动时间段LT2，使阈值校正暂 停。具体地，写入扫描器13临时将扫描脉冲WS切换至L电平，从而使采样晶体管Ts截止。此时，栅极和源极都处于浮置状态。因此，电流依赖于栅源间电压Vgs在漏极与源 极之间流动，并且执行自举操作(bootstrap operation)。即，如图所示，栅极电位和源极电 位升高。接下来，如时间段LT3，执行第二轮阈值校正。具体地，当信号线电压为阈值校正参 考电压Vofs时，写入扫描器13再次将扫描脉冲WS切换至H电平，使采样晶体管Ts导通。 由于该操作，驱动晶体管Td的栅极电压被设定为阈值校正参考电压Vofs，源极电位再次升
尚ο随后，在时间段LT4内，暂停阈值校正操作。因为驱动晶体管Td的栅源间电压通 过第二轮阈值校正已经接近了阈值电压vth，所以第二轮暂停时间段内的自举量小于第一 轮暂停时间段内的自举量。随后，在时间段LT5内，执行第三轮阈值校正，随后，通过时间段LT6内的暂停，在 时间段LT7内执行第四轮阈值校正。最终，驱动晶体管Td的栅源间电压变为阈值电压Vth。此时，源极电位(有机EL元件1的正极电位Vel)等于 Vofs-Vth彡Vcat+Vthel (Vcat为负极电位，Vthel为有机EL元件1的阈值电压)。在图3的情况下，在用于第四轮阈值校正的时间段LT7之后，扫描脉冲WS切换至 L电平，以使采样晶体管Ts截止，从而完成阈值校正操作。尽管在这个操作实例中执行了四次阈值校正，但是可以根据于显示设备的结构和 操作来适当地确定以分割方式执行多少次阈值校正操作。在其它操作实例中，分割阈值校 正的次数为2次、3次、5次或更多。此后，通过时间段LT8，在信号线电压为视频信号电压Vsig的时间段LT9内，写入 扫描器13将扫描脉冲WS切换至H电平，从而执行视频信号电压Vsig的写入和迁移率校正。 即，视频信号电压Vsig输入至驱动晶体管Td的栅极。驱动晶体管Td的栅极电位变得等于视频信号电压Vsig。由于将电源控制线DSL 设定为驱动电压Vcc，所以电流流过，并且源极电位随时间升高。此时，除非驱动晶体管Td的源极电压超过有机EL元件1的阈值电压Vthel和负 极电压Vcat的总和，否则，驱动晶体管Td的电流用来对保持电容器Cs和电容器Coled进 行充电。即，这处于有机EL元件1的漏电流极大地小于流过驱动晶体管Td的电流的条件下。此外，此时，因为用于驱动晶体管Td的阈值校正操作已经完成，所以流过驱动晶 体管Td的电流反映了迁移率μ。具体地，在具有高迁移率的驱动晶体管Td中，此时的电流量很大，并且源极电位 的升高也很快。相反，在具有低迁移率的驱动晶体管Td中，电流量很小，并且源极电位的升 高很慢。由于这种特性，驱动晶体管Td的栅源间电压Vgs以反映其迁移率的这种方式降 低，并且在一定时间后之后变成了完全校正迁移率的电压。在以这种方式执行了视频信号电压Vsig的写入和迁移率校正之后，栅源间电压 Vgs被固定，随后，转变至自举和发光状态。如刚描述的，在像素电路10中，作为一个帧时间段内的发光驱动操作的一个周 期，执行了用于有机EL元件1的发光的操作，包括阈值校正操作和迁移率校正操作。通过阈值校正操作，能够将依赖于信号电位Vsig的电流提供到有机EL元件1，而 不考虑各像素电路10中的驱动晶体管Td的阈值电压Vth的变化、阈值电压Vth随时间的 改变等。即，可以消除由于制造中的变化或随时间的改变而导致的阈值电压Vth的变化，从 而可以保持高的图像质量而不会在画面上出现亮度不均勻等的情况。漏极电流也依赖于驱动晶体管Td的迁移率而变化，因此，由于像素电路10与像素 电路10之间的驱动晶体管Td的迁移率的变化而导致了图像质量降低。然而，通过迁移率 校正，根据驱动晶体管Td的迁移率的大小来获取源极电位Vs。结果，栅源间电压Vgs被调 节至能够吸收像素电路10与像素电路10之间的驱动晶体管Td的迁移率的变化的这样的 电压，因此，也消除了由于迁移率变化而导致的图像质量的下降。在像素电路操作的一个周期内以分割方式多次执行阈值校正操作的原因在于需 要提高显示设备的频率。随着帧率的增大，像素电路的操作时间相对缩短，使得很难确保连续的阈值校正 时间段(信号线电压为阈值校正参考电压Vofs的时间段)。为了解决这个问题，以分时方 式执行阈值校正操作，从而确保作为阈值校正时间段所需的时间段，使得驱动晶体管Td的 栅源间电压可以趋向于阈值电压Vth。[3.达到本发明的过程中所考虑的像素电路操作STC驱动]然而，如果进一步提高帧率，则需要更多的分割阈值校正次数来确保阈值校正操 作时间段。作为用来允许更合适地确保阈值校正时间的驱动系统，已经开发了 STC驱动系 统。下面，将描述STC驱动系统的操作。在这种情况下，如结合图1所描述的，例如，三条水平线组成一个单元，在逐个单 元的基础上，执行包括阈值校正操作的发光驱动。图4示出了当采用STC驱动系统时的信号线电压、扫描脉冲WS及电源脉冲DS。在图4中，以单元Ul示出以下脉冲用于图1中的第一条线上的各像素的扫描脉 冲WSl和电源脉冲DSl ；用于第二条线上的各像素的扫描脉冲WS2和电源脉冲DS2 ；以及用 于第三条线上的各像素的扫描脉冲WS3和电源脉冲DS3。
此外，以单元U2示出以下脉冲用于未在图1中示出的第四条线上的各像素的扫 描脉冲WS4和电源脉冲DS4 ；用于第五条线上的各像素的扫描脉冲WS5和电源脉冲DS5 ；以 及用于第六条线上的各像素的扫描脉冲WS6和电源脉冲DS6。作为通过水平选择器11提供至信号线DTL的信号线电压，在三个水平时间段(3H) 中给出阈值校正参考电压Vofs和作为三个视频信号电压Vsig#X、Vsig#y及Vsig#z的脉冲 电压。3H时间段为与将三条水平线分组成一个单元相关而设计的时间段。例如，通过一条信号线DTL提供给单元Ul (第一条线至第三条线)的各个像素电 路10的视频信号电压Vsig被表示为Vsig#l、Vsig#2及Vsig#3。此外，提供给单元U2(第 四条线至第五条线)的各个像素电路10的视频信号电压Vsig被表示为Vsig#4、Vsig#5及 Vsig#6。图4的操作基于如下假设，即，提供视频信号电压Vsig以使得画面上的所有像素 发出亮度相同的光，因此，满足Vsig#l = Vsig#2 = Vsig#3 = Vsig#4 = Vsig#5 = Vsig#6… Vsig#x = Vsig#y = Vsig#z的关系。当然，在一般视频显示中，每个视频信号电压Vsig具 有相应于相应像素电路10的发光亮度的电压值。水平选择器11在某个3H时间段(用于单元Ul的视频信号电压Vsig被输出的时 间段)内将阈值校正参考电压Vofs和视频信号电压Vsig#l、Vsig#2及Vsig#3提供给信号 线 DTL。在下一个3H时间段(为用于单元U2的视频信号电压Vsig被输出的时间段)内， 水平选择器11将阈值校正参考电压VofS和视频信号电压Vsig#4、Vsig#5及Vsig#6提供 给信号线DTL。在该STC驱动系统中，写入扫描器13以在各个像素电路的一个发光周期的时间段 内对一个单元内的各个像素电路同时执行阈值校正操作的这种方式输出扫描脉冲WS。艮口， 写入扫描器13以阈值校正参考电压Vofs被同时输入至各个像素电路的这种方式输出扫描 脉冲WS。通过扫描脉冲WS和电源脉冲DS对各线上的像素电路10的驱动如下。对于第一条线的像素电路10，在定时tO，电源脉冲DSl被切换至初始电位Vini，使 得先前帧的发光结束，当前帧的发光操作的一个周期开始。对于第二条线的像素电路10，在定时tl，电源脉冲DS2被切换至初始电位Vini，使 得先前帧的发光结束，当前帧的发光操作的一个周期开始。对于第三条线的像素电路10，在定时t2，电源脉冲DS3被切换至初始电位Vini，使 得先前帧的发光结束，当前帧的发光操作的一个周期开始。单元Ul的各像素的发光结束定时为彼此不同的定时tO、tl及t2的原因在于作为 将在随后描述的定时tl6、tl8及t20的发光起始定时彼此不同。这是为了使各条线的像素 电路10的发光时间段长度彼此相等，从而可以防止视觉可识别亮度差的产生。在定时tO、tl及t2处单元Ul内的各个像素转变为不发光状态后，首先，在从定时 t4至定时t5的时间段内同时执行阈值校正准备。具体地，在信号线电压为阈值参考电压Vofs的时间段内，扫描脉冲WSl、WS2及WS3 被同时设定为H电平。
因此，在第一至第三条线的每个像素电路10中的驱动晶体管的栅极电压Vg被设 定为阈值校正参考电压Vofs。源极电位等于Vini。设计初始电位Vini使得满足Vofs-Vini > Vth的关系。因此，作为用于阈值校正 的准备，驱动晶体管的栅源间电压被设定为充分高于驱动晶体管的阈值电压Vth。接下来，在从定时til至定时tl2的时间段内，在第一至第三条线的各个像素电路 10中同时执行第一轮阈值校正。具体地，在信号线电压为阈值校正参考电压Vofs的时间段内，扫描脉冲WS1、WS2 及WS3被同时设定为H电平，并且电源脉冲DS1、DS2及DS3被同时设定为驱动电压Vcc。由于该操作，在第一至第三条线的各个像素电路10中，驱动晶体管Td的源极结点 电位升高，其栅极电位被固定为阈值校正参考电压Vofs。即，栅源间电压Vgs更接近阈值电 压 Vth。通过同时将扫描脉冲WS1、WS2及WS3切换至L电平来结束第一轮阈值校正操作， 并且在信号线电压被设定为视频信号电压Vsig的时间段期间，暂停阈值校正。随后，在从定时113至定时114的时间段内，在第一至第三条线的各个像素电路10 中同时执行第二轮阈值校正。具体地，在信号线电压为阈值参考电压Vofs的时间段内，将扫描脉冲WS1、WS2及 WS3同时设定为H电平，从而执行第二轮阈值校正操作。在该实例中，以分割的方式执行了两次阈值校正操作。通过第二轮阈值校正操作， 驱动晶体管Td的栅源间电压Vgs变为阈值电压Vth，从而完成阈值校正操作。随后，继续执行视频信号电压Vsig的写入。首先，在从定时tl5至定时tl6的时间段内，执行第一条线的像素电路10的写入， 期间，通过水平选择器11给出作为信号线电压的视频信号电压Vsig#l。S卩，在从定时tl5 至定时tl6的时间段内，扫描脉冲WSl被设定为H电平。因此，在第一条线的各个像素电路10中，视频信号电压Vsig#l被写入驱动晶体管 Td的栅极。另外，因为电源控制线DSL被设定为驱动电压Vcc，所以电流流过，源极电位随 时间升高，从而执行了迁移率校正。以这种方式执行视频信号电压Vsig#l的写入和迁移率校正，随后，在定时tl6后， 转变为发光状态。此外，在从定时tl7至定时18的时间段内，期间，通过水平选择器11给出作为信 号线电压的视频信号电压Vsig#2，扫描脉冲WS2被设定为H电平，并且执行向第二条线的像 素电路10的写入。即，在第二条线的各个像素电路10中，视频信号电压Vsig#2被写入到 驱动晶体管Td的栅极，从而执行了迁移率校正，随后，在定时tl8后，转变为发光状态。此外，在从定时tl9至定时t20的时间段内，期间，通过水平选择器11给出作为信 号线电压的视频信号电压Vsig#3，扫描脉冲WS3被设定为H电平，并且执行向第三条线的像 素电路10的写入。在第三条线的各个像素电路10中，视频信号电压Vsig#3被写入到驱动 晶体管Td的栅极，从而执行了迁移率校正，随后，在定时t20后，转变为发光状态。单元Ul的各个像素电路的发光操作的一个周期如上所述。在单元U2中，对于第四至第六条线的各个像素电路10，通过将操作时间段从单元 Ul移动3H个时间段来执行类似的操作。
具体地，在定时t6、t7及伪时，电源脉冲DS4、DS5及DS6被切换至初始电位Vini， 从而在第四至第六条线的各个像素电路10中，先前帧的发光顺序结束，当前帧的发光操作 的一个周期开始。在从定时t9至定时tlO的时间段内，扫描脉冲WS4、WS5及WS6被同时设定为H电 平，在第四至第六条线的各个像素电路10中同时执行阈值校正准备。从而，在第四至第六 条线的每个像素电路10中的驱动晶体管的栅极电压Vg被设定为阈值校正参考电压Vofs。 源极电位等于Vini。即，每个驱动晶体管的栅源间电压被设定为充分高于驱动晶体管的阈 值电压Vth。接下来，在从定时tl3至定时tl4的时间段内，扫描脉冲WS4、WS5及WS6被同时设 定为H电平，并且电源脉冲DS4、DS5及DS6被同时设定为驱动电压Vcc。由于这个操作，在 第四至第六条线的各个像素电路10中同时执行第一轮阈值校正。此外，在校正暂停时间段后，在从定时t21至定时t22的时间段内，扫描脉冲WS4、 WS5及WS6被同时设定为H电平，使得在第四至第六条线的各个像素电路10中同时执行第 二轮阈值校正。随后，顺序执行视频信号电压Vsig#4、Vsig#5及Vsig#6的写入。首先，在从定时t23至定时t24的时间段内，期间，信号线电压为视频信号电压 Vsig#4，扫描脉冲WS4被设定为H电平，从而执行向第四条线的像素电路10的视频信号电 压Vsig#4的写入和迁移率校正，随后，在定时U4后，转变为发光状态。此外，在从定时t25至定时t26的时间段内，期间，信号线电压为视频信号电压 Vsig#5，扫描脉冲WS5被设定为H电平，从而执行向第五条线的像素电路10的视频信号电 压Vsig#5的写入和迁移率校正，随后，在定时t26后，转变为发光状态。另外，在从定时t27至定时t28的时间段内，期间，信号线电压为视频信号电压 Vsig#6，扫描脉冲WS6被设定为H电平，从而执行向第六条线的像素电路10的视频信号电 压Vsig#6的写入和迁移率校正，随后，在定时口8后，转变为发光状态。在STC驱动系统中，以这种方式逐单元共同执行阈值校正操作等。用于三条线的共同阈值校正操作使得能够使用用于一个操作的:3H时间段(其中， 信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs/视频信号电压Vsig)。即，能够确保较长时间 作为用于阈值校正操作的时间，因此，即使当脉冲瞬态与帧率提高及面板尺寸增大关联地 增加时，这种驱动方法对提高操作余量也是有效的。图5A和图5B示出了在一般分割阈值校正(图3的实例)和STC驱动中的阈值校 正时间。如图5A所示，在类似于图3的分割阈值校正中，一次阈值校正操作被限定在其中 IH时间段内信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs的时间段内。相反地，在上述STC驱动中，如图5B所示，由于以3H时间段为单位的操作，所以能 够确保很长的时间段作为信号线电压被设定为阈值校正参考电压Vofs的时间段，从而能 够延长一次阈值校正操作的时间段。下面，将进行更具体的描述。除了阈值校正时间和视频信号写入时间之外所需的 时间为信号线电压脉冲的瞬态时间(transient time) (χ τ sig)和扫描脉冲WS的瞬态时间 (y τ ws) O
在图5A的一般操作中，这些时间的总和为2(XTSig+yTWS)。三条线的总和为
6 (χ τ sig+y τ ws)。在具有三线单元的STC驱动系统中，瞬态时间的总和为如图5B所示的 4 (χ τ sig+y τ ws)。即，阈值校正的时间余量能够增加2 (χ τ sig+y τ ws)。通过上面的描述，如果采用具有X线单元的STC驱动系统，则时间余量比一般驱动 增加(X-I) (Χ τ sig+y τ ws)。因此，能够得出，STC驱动为即使在脉冲瞬态与帧率提高和面板尺寸增大关联地增 加时也能有效地提高操作余量的驱动方法。如刚描述的，因为能够确保很长的时间段作为阈值校正操作时间段，所以在尝试 增加帧率和面板尺寸的情况下，STC驱动系统具有优势。然而，STC驱动将具有以下问题。将要考虑从最后的阈值校正结束至信号写入的等待时间。例如，在图4中的单元 Ul的情况下，从定时tl3至定时tl4的第二轮阈值校正操作为最后的阈值校正，而等待时间 从最后的阈值校正的结束定时tl4至视频信号电压Vsigl、Vsig2及Vsig3的写入。在图6中，以放大方式示出了在这个单元Ul内从最后的阈值校正至信号写入的时 间段，并且示出了在各条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。Vgl和Vsl为第一条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。Vg2和Vs2为第二条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。Vg3和Vs3为第三条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅极电压和源极电压。在各条线的像素电路10中的驱动晶体管Td的栅源间电压被表示为Vgsl、Vgs2及 Vgs3。在从定时tl3至定时tl4的最后的阈值校正后，在各条线的驱动晶体管Td中，栅 源间电压Vgs几乎等于Vth。尽管已经完成了阈值校正并且得到了 Vgs ^ Vth的关系，但是微小的漏电流继续 在驱动晶体管Td的漏极与源极之间流动(通常，阈值校正后的电流Ids几乎等于IpA)。在相同的单元中，从阈值校正结束至视频信号写入的等待时间WT逐线不同。具体地，如果在单元Ul内的第一、第二及第三条线的等待时间分别被定义为WT1、 WT2及WT3,则具有WTl < WT2 < WT3的关系。在较低行上的线中，等待时间更长。这意味着在较低行上的线中，由于驱动晶体管 Td的漏电流引起的源极电压Vs的增加量也更大。因此，在相同单元内，紧接视频信号电压 Vsig写入前的栅源间电压具有Vgsl > Vgs2 > Vgs3的关系。S卩，在较低行上的线中(其中，等待时间WT更长)，由于漏电流引起的源极电压Vs 的增加量更大，因此，栅源间电压Vgs变得更低。这个现象导致在视频信号电压Vsig写入 前时的栅源间电压Vgs的差异。如果此后相同的视频信号电压(Vsigl = Vsig2 = Vsig3)被写入单元中，则如图 7所示，在单元内较低行上的线中产生阴影(亮度较低)。在光栅显示中，这种阴影可以被 视觉识别为不同单元之间的条纹。[4.实施方式的像素电路操作]本发明实施方式的像素电路操作采用STC驱动，但防止了由于单元内的上述阴影而导致的画面上条纹的出现。为此，在本实施方式中，在某个单元内，视频信号电压以单元内从开始线至结束线 的顺序被写入。在下一个单元内，视频信号电压以单元内从结束线至开始线的相反顺序被 写入。即，信号写入顺序在偶数单元和奇数单元之间关于垂直方向交替反转。因此，在某个 单元内，单元内的阴影处于沿着向下方向的“明”至“暗”的方向上。相反，在下一个单元内， 单元内的阴影处于沿着向下方向的“暗”至“明”的方向上。这种阴影方向反转逐单元重复。 这样消除了单元间的边界被视觉识别为条纹的现象。下面，将参照图8描述实施方式的像素电路操作。图8以与图4相同的形式示出了 信号线电压和关于单元Ul和U2的各个扫描脉冲WS (WSl WS6)和各个电源脉冲DS (DSl DS6)。作为通过水平选择器11提供给信号线DTL的信号线电压，类似于图4的情况，在 三个水平时间段(3H)内给出阈值校正参考电压Vofs和作为三个视频信号电压Vsig#x、 Vsigtfy及Vsig#z的脉冲电压。驱动扫描器12提供二元电压作为电源脉冲DS，S卩，驱动电压Vcc和初始电压 Vini ο通过扫描脉冲WS和电源脉冲DS进行的各条线的像素电路10的驱动如下。在本实施方式中，单元内各条线中的视频信号电压Vsig的写入顺序在奇数单元 与偶数单元之间被反转。在该操作中，在单元Ul、U3、U5、…中，视频信号电压以单元内从开始线至结束线 的顺序被写入。在单元U2、U4、TO、…中，视频信号电压以单元内从结束线至开始线的相反 顺序被写入。图8示出了单元Ul和U2。在这个操作中，单元Ul的驱动与图4的操作相同。省略了关于阈值校正操作等的冗余描述。单元Ul内视频信号电压Vsig的写入如 下。在从定时tl5至定时tl6的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线电压的 视频信号电压Vsig#l。在这个时间段内，扫描脉冲WSl被设定为H电平，并且对第一条线的 像素电路10执行视频信号电压Vsig#l的写入和迁移率校正，随后，在定时tl6后，转变为 发光状态。此外，在从定时tl7至定时tl8的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#2。在这个时间段内，扫描脉冲WS2被设定为H电平，并且对第二 条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#2的写入和迁移率校正，随后，在定时tl8后， 转变为发光状态。此外，在从定时tl9至定时t20的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#3。在这个时间段内，扫描脉冲WS3被设定为H电平，并且对第 三条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#3的写入和迁移率校正行，随后，在定时t20 后，转变为发光状态。对于单元U2的操作如下。直至定时t22的阈值校正操作与图4的操作相同。在从定时t23至定时t24的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线电压的 视频信号电压Vsig#6。在这个时间段内，扫描脉冲WS6被设定为H电平，并且对第六条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#6的写入和迁移率校正，随后，在定时U4后，转变为 发光状态。此外，在从定时t25至定时t26的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#5。在这个时间段内，扫描脉冲WS5被设定为H电平，并且对第五 条线的像素电路10执行视频信号电压Vsig#5的写入和迁移率校正，随后，在定时U6后， 转变为发光状态。此外，在从定时t27至定时t28的时间段内，通过水平选择器11给出作为信号线 电压的视频信号电压Vsig#4。在这个时间段内，扫描脉冲WS4被设定为H电平，并且对第四 条线的像素电路10执行视频信号电压VsigM的写入和迁移率校正，随后，在定时U8后， 转变为发光状态。对于单元U3及随后的单元(未示出)，视频信号电压Vsig的写入顺序像单元Ul 和U2那样交替反转。关于单元Ul和U2，如图6所述，将考虑到关于从阈值校正操作的完成至视频信号 电压Vsig写入的写入时间WT。在单元Ul中，等待时间在作为单元内开始线的第一条线中最短，而等待时间在作 为单元内的结束线的第三条线中最长(WTl < WT2 < WT3)。因此，由于图6所述的漏电流的 影响，开始线侧的亮度最高。在单元U2中，等待时间在作为单元内开始线的第四条线中最长，而等待时间在作 为单元内的结束线的第六条线中最短(WT6 < WT5 < WT4)。因此，由于漏电流的影响，开始 线内的亮度最低。因此，尽管在这种情况下在每一个单元内也产生阴影，但是如图11所示，导致阴 影的亮度差异在整个画面上处于缓和的灰度状态。为了便于描述，突出了图11中暗与明部 分之间的对比。具体地，亮度差异几乎不存在于某个单元的结束线与下一单元的开始线之间，从 而消除了如图7所示的各单元间的边界部处可被视觉识别的条纹。具体地，就视觉而言，像 图11中那样的灰度使得图像几乎在整个画面上看起来具有均勻的亮度，而不同于其中出 现类似于图7中的条纹的情况。即，能够提高在以相同亮度在屏幕上显示的过程中被视觉 识别的画面的质量。为了实现这样的操作，写入扫描器13的扫描脉冲WS的输出顺序与通过水平选择 器11的视频信号电压Vsig的输出顺序应该逐单元反转。为此，写入扫描器13和水平选择器11分别采用类似于图9和图10所示的结构。图9示出了写入扫描器中用来输出用于视频信号电压Vsig的写入的扫描脉冲WS 的结构部分(扫描脉冲输出路径)。定时发生器50在各个预定定时输出脉冲PI、P2及P3。脉冲PI、P2及P3具有对 应于图8中的定时tl5、tl7及tl9的扫描脉冲的定时间隔和脉冲宽度。脉冲PI、P2及P3分别被提供至移位寄存器51、52及53。移位寄存器51 59每一个都将输入脉冲延迟3H时间段，并输出延迟的脉冲。移位寄存器51、52及53的输出被提供至线驱动器71、72及73和移位寄存器56、 55 及 54。
移位寄存器56、55及M的输出被提供至线驱动器76、75及74和移位寄存器59、 58 及 57。移位寄存器57、58及59的输出被提供至线驱动器77、78及79和对应于下一个单 元的三个移位寄存器(未示出)。线驱动器71 79响应于输入脉冲将扫描脉冲WSl WS9分别输出至写入控制线 WSLl WSL9。在该结构中，当脉冲PI、P2及P3输入至用于单元Ul的线驱动器71、72及73时， 线驱动器71、72及73将图8中的定时tl5、tl7及tl9的扫描脉冲WS1、WS2及WS3输出至 写入控制线WSLl、WSL2及WSL3。此外，当来自移位寄存器M、55及56的脉冲P3、P2及Pl输入至用于单元U2的线 驱动器74、75及76时，线驱动器74、75及76将图8中的定时t27、t25及t23的扫描脉冲 WS4.WS5及WS6输出至写入控制线WSL4、WSL5及WSL6。即，就时间而言，移位寄存器以扫描 脉冲WS6、WS5及WS4的顺序输出脉冲。以这种方式，执行了通过移位寄存器51 59 (后续的移位寄存器未示出)的信号 传输，使得单元中关于用于视频信号电压Vsig的写入的扫描脉冲WS的顺序被逐单元反转。由于该结构，用于视频信号电压Vsig的写入的扫描脉冲WS的顺序被逐单元交替 反转。在这个图9中，未示出用于阈值校正操作的扫描脉冲WS的输出路径。在用于阈值 校正操作的扫描脉冲WS的输出中，脉冲PI、P2及P3作为具有相同脉冲宽度的脉冲从定时 发生器50中被同时输出。此外，在移位寄存器51 59中(后续的移位寄存器未示出)，传 输路径由切换结构(未示出)切换，并且脉冲以具有每3H时间段的延迟的正常顺序传输。 切换各个移位寄存器中的传输路径，使得例如移位寄存器51、52及53的输出被提供至移位 寄存器M、55及56。图10示出了水平选择器11的结构实例。视频数据从视频信号处理系统(未示出)被提供至视频信号输入单元80。视频信 号输入单元80用作线缓冲器，并且按照每一条水平线，将应该提供给各个像素电路10的视 频数据传输至输出顺序转换器81-1 81-n。输出顺序转换器81-1 81-n逐单元改变视频数据顺序，并且将所得数据输出至 信号线驱动器82-1 82-n。例如，对于输出顺序转换器81-1，从视频信号输入单元80顺序提供用于各行第一 列的像素电路10的视频数据m、…、D#m)。例如，输出顺序转换器81-1包括用于至少 六个视频数据的存储器(或寄存器)，并且将来自视频信号输入单元80的视频数据临时存 储在存储器中。在视频数据的读出过程中，输出顺序转换器81-1转换数据顺序。具体地，输出顺序转换器81-1临时存储以视频数据 D#1 — D#2 — D#3 — D#4 — D#5 — D#6…的顺序所提供的视频数据，而以 D#1 — D#2 — D#3 — D#6 — D#5 — D#4…的顺序读出并输出所述数据。关于以这种顺序所提供的视频数据，信号线驱动器82-1每3H时间段输出参考电 压Vofs和对应于三个视频数据D的视频信号电压Vsig。例如，响应于视频数据D#1、D#2及D#3的输入，信号线驱动器82_1在3H时间段内输出参考电压Vofs和视频信号电压Visg#l、Visg#2及Visg#3。此外，响应于视频数据D#6、D#5及D#4的输入，信号线驱动器82_1在下一个3H时 间段内输出参考电压Vofs和视频信号电压Visg#6、Visg#5及Visg#4。由于输出顺序转换器81-1 81-n和信号线驱动器82-1 82-n以上述方式操作， 每3H时间段，视频信号电压Vsig被提供给各信号线DTLl DTL (η)，视频信号电压Vsig逐 单元交替反转。上述实施方式能够消除像图7所示的画面上的条纹，同时达到确保了通过STC驱 动系统的阈值校正时间段的优势。这样可以提供能够完全响应帧率和面板尺寸的增加的显示驱动系统。尽管上面已经描述了实施方式，但是本发明不被限制于上述实例。例如，根据实际 帧率、面板尺寸等来确定在STC驱动中执行多少次分割阈值校正。例如，在某些情况下，以 分割方式执行三次或以上的阈值校正。此外，分割阈值校正不需要必须被执行，只要能够确保充分长的时间段来作为一 次阈值校正的时间段并且在单元内所有像素电路10中通过一次阈值校正操作能够完成阈 值校正即可。另外，在STC驱动中将三条线分组成一个单元是一个实例，也能够执行将四条或 以上的线分组成一个单元的STC驱动。同样，在这种情况下，视频信号电压Vsig的写入顺 序被逐单元反转。此外，本发明不仅能够应用于在从阈值校正结束至视频信号电压Vsig的写入的 时间段内驱动晶体管的栅源间电压差异由于漏电流而升高的情况(类似于上述实例)，而 且也能够应用于执行在从由预定参考电压设定的第一电压至视频信号电压Vsig的写入的 时间段内驱动晶体管的栅源间电压差异由于漏电流而升高的这种驱动的像素电路中。本发明包含于2010年1月观日向日本专利局提交的日本专利申请第 2010-016352号的主题，其全部内容结合于此作为参考。应当理解的是，对于本领域的技术人员来说，根据设计需要和其他因素，可以对本 发明进行各种变形、组合、子组合和修改，只要它们在所附权利要求或其等同替换的范围之 内。
权利要求
1.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，每个所述像素电路具有发光元 件；驱动晶体管，通过在所述驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于所述驱 动晶体管的栅源间电压的电流施加至所述发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压 输入至所述驱动晶体管的栅极；以及保持电容器，连接在所述驱动晶体管的所述栅极与源 极之间，并且保持所述驱动晶体管的阈值电压和输入的视频信号电压；信号选择器，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单 元，则所述信号选择器被配置为在对应于一个单元的水平线数目的水平时间段内，将阈值 校正参考电压和用于单元内的所述像素电路的视频信号电压作为所述信号线电压提供至 设置在所述像素阵列中各列上的信号线；驱动控制扫描器，被配置为将电源脉冲提供给设置在所述像素阵列中各行上的电源控 制线，并且将驱动电压施加至所述像素电路中的所述驱动晶体管；以及写入扫描器，被配置为将扫描脉冲提供给设置在所述像素阵列中所述各行上的写入控 制线，以控制所述像素电路中的所述采样晶体管，所述写入扫描器允许以通过用于一个单 元内的所述像素电路的所述扫描脉冲在一个发光周期的时间段内在所述像素电路中同时 执行阈值校正操作的方式向所述像素电路输入所述阈值校正参考电压，在阈值校正操作完 成后，所述写入扫描器允许向单元内的所述水平线的每个所述像素电路顺序输入视频信号 电压，其中所述信号选择器交替执行以从单元内的开始线至结束线的顺序提供视频信号电压和 以从单元内的结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对所述信号线的视频信号电 压的输出，并且所述写入扫描器以对于各单元的所述像素电路交替执行以从单元内的开始线至结束 线的顺序输入视频信号电压和以从单元内的结束线至开始线的顺序输入视频信号电压的 方式将所述扫描脉冲输出至所述写入控制线。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述写入扫描器以在一个发光周期的时间段内在所述像素电路中执行多次阈值校正 操作的方式输出所述扫描脉冲。
3.—种显示设备中的显示驱动方法，所述显示设备包括像素阵列，包括以矩阵形式设置的像素电路，每个所述像素电路具有发光元件；驱动 晶体管，通过在所述驱动晶体管的漏极与源极之间施加驱动电压，将依赖于所述驱动晶体 管的栅源间电压的电流施加至所述发光元件；采样晶体管，被接通以将信号线电压输入至 所述驱动晶体管的栅极；以及保持电容器，连接在所述驱动晶体管的所述栅极与源极之间， 并且保持所述驱动晶体管的阈值电压和输入的视频信号电压，信号选择器，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单 元，则所述信号选择器在对应于一个单元的水平线数目的水平时间段内，将阈值校正参考 电压和用于单元内的所述像素电路的视频信号电压作为所述信号线电压提供至设置在所 述像素阵列中各列上的信号线，驱动控制扫描器，将电源脉冲提供给设置在所述像素阵列中各行上的电源控制线，并 且将驱动电压施加至所述像素电路中的所述驱动晶体管，以及写入扫描器，将扫描脉冲提供给设置在所述像素阵列中所述各行上的写入控制线，以 控制所述像素电路中的所述采样晶体管，所述写入扫描器允许以通过用于一个单元内的所 述像素电路的所述扫描脉冲在一个发光周期的时间段内在所述像素电路中同时执行阈值 校正操作的方式向所述像素电路输入所述阈值校正参考电压，在阈值校正操作完成后，所 述写入扫描器允许向单元内的所述水平线的每个所述像素电路顺序输入视频信号电压，所 述显示驱动方法包括步骤通过所述信号选择器交替执行以从单元内的开始线至结束线的顺序提供视频信号电 压和以从单元内的结束线至开始线的顺序提供视频信号电压，作为对所述信号线的视频信 号电压的输出，以及通过所述写入扫描器以对于各单元的所述像素电路交替执行以从单元内的开始线至 结束线的顺序输入视频信号电压和以从单元内的结束线至开始线的顺序输入视频信号电 压的方式将所述扫描脉冲输出至所述写入控制线，从而允许具有依赖于所述像素电路中所 输入的视频信号电压的亮度的发光。
4.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，其中 在所述像素阵列中，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单元， 则在单元内的所述像素电路中同时输入参考电压，在输入所述参考电压后，在所述单元内各水平线的所述像素电路中输入视频信号电 压，并且在所述单元内所述各水平线的所述像素电路中的所述视频信号电压的输入顺序在邻 近各单元之间彼此不同。
5.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，其中在所述像素阵列中， 如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单元， 则在单元内的所述像素电路中同时输入参考电压，在输入所述参考电压后，在所述单元内的各水平线的所述像素电路中输入视频信号电 压，并且所述单元内的所述各水平线的所述像素电路中的所述视频信号电压的输入顺序在相 邻单元之间彼此相反。
6.一种显示设备，包括像素阵列，被配置为包括以矩阵形式设置的像素电路，每个所述像素电路具有发光元 件及允许依赖于所输入的参考电压和视频信号电压的电流流动的驱动晶体管，其中 在所述像素阵列中，如果多条水平线关于所述像素阵列中的所述像素电路被分组成一个单元， 则在单元内的所述像素电路中同时输入所述参考电压，在输入所述参考电压后，在所述单元内的各水平线的所述像素电路中输入视频信号电 压，并且所述单元内的所述各水平线的所述像素电路中的所述视频信号电压的输入顺序在相邻单元之间彼此不同。
全文摘要
本发明披露了显示设备和显示驱动方法。一种显示设备，包括被配置为包括像素电路的像素阵列，所述像素电路以矩阵形式设置，具有发光元件、驱动晶体管、采样晶体管及保持电容器。所述显示设备进一步包括信号选择器、驱动控制扫描器及写入扫描器。所述信号选择器交替执行以单元内从开始线至结束线的顺序的视频信号电压的供给和以单元内从结束线至开始线的顺序的视频信号电压的供给。所述写入扫描器以交替执行以单元内从开始线至结束线的顺序的视频信号电压的输入和以单元内从结束线至开始线的顺序的视频信号电压的输入的这种方式将脉冲输出至写入控制线。
文档编号G09G3/32GK102142227SQ20111002440
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月21日 优先权日2010年1月28日
发明者丰村直史, 内野胜秀 申请人:索尼公司
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