显示装置及显示驱动方法
专利名称：显示装置及显示驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种具有像素阵列(该像素阵列中以矩阵的形式布置有多个像素电 路)的显示装置及用于该显示装置的显示驱动方法，并且举例而言，涉及一种使用有机电 致发光器件(有机EL器件)作为发光器件的显示装置。
背景技术：
例如，如专利文件JP-A-2003-255856和JP-A-2003-271095中所披露的那样，已经 研发出在像素中使用有机EL器件的图像显示装置。由于有机EL器件是自发光器件，因此 上述图像显示装置相比于例如液晶显示器而言具有图像可视度更高、不需要背光源、响应 速度更快等优点。另外，能够通过在各发光器件中流动的电流的值来对各发光器件的亮度 电平(灰度)进行控制(所谓的电流控制型)。在有机EL显示器中，类似于液晶显示器的是，设有简单矩阵系统和有源矩阵系统 作为它的驱动系统。前者的结构简单，然而存在着难以实现大型化及高清显示等问题，因此 近年来有源矩阵系统的发展十分活跃。该有源矩阵系统是使用设置于各像素电路内的有源 器件(通常为薄膜晶体管TFT)来控制在各像素电路内的发光器件中流动的电流。对于使用有机EL器件的像素电路结构，对以下方面有着强烈的需求通过消除各 个像素的亮度不均勻性等而实现的更高显示品质、面板的大型化、更高的亮度、更高的清晰 度、更高的帧率(更高的频率)等。鉴于上述需求，对各种类型的结构进行了研究。例如，如在专利文件 JP-A-2007-133282中那样，提出了关于像素电路结构和操作的各种方案，这些方案能够通 过消除各个像素中驱动晶体管的阈值电压差异和迁移率差异来消除各个像素的亮度不均 勻性。
发明内容
鉴于上述问题，作为使用有机EL器件的显示装置，期望能够实现这样的像素电路 操作该像素电路操作更适于通过高频率化、高倍速驱动等途径来进行高速化。本发明实施例的显示装置包括像素阵列，所述像素阵列中以矩阵的形式布置有 多个像素电路，各所述像素电路设有发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容，所述 驱动晶体管当漏极和源极被施加有驱动电压时就将与栅极源极间电压对应的电流施加至 所述发光器件，所述采样晶体管当被导通时就将信号线电压输入至所述驱动晶体管的栅 极，所述保持电容连接于所述驱动晶体管的栅极与源极之间并且用于保持所述驱动晶体管的阈值电压和所输入的视频信号电压；信号选择器，所述信号选择器用于将阈值修正基 准电压和所述视频信号电压作为所述信号线电压提供至所述像素阵列中按列布置的各信 号线；驱动控制扫描器，所述驱动控制扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各电源控 制线提供电源脉冲并且向所述像素电路的所述驱动晶体管提供所述驱动电压；以及写扫 描器，所述写扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各写控制线提供扫描脉冲以控制 所述像素电路的所述采样晶体管，且向各所述像素电路执行所述阈值修正基准电压和所 述视频信号电压的输入，并且当所述信号线电压为所述阈值修正基准电压时，利用所述写 扫描器多次地通过所述扫描脉冲使所述采样晶体管导通，由此在各所述像素电路的一个发 光周期的非发光期间内进行多次阈值修正。另外，在所述多次阈值修正的第一次阈值修正 即将开始之前的预定期间内，执行使所述驱动晶体管的源极电压和栅极电压上升的预自举 (pre-bootstrap)。所述预自举是通过所述驱动控制扫描器在所述预定期间内施加所述驱动电压而 予以执行的，所述预定期间是在所述写扫描器即将通过用于所述第一次阈值修正的所述扫 描脉冲使所述采样晶体管导通之前。本发明实施例的显示驱动方法包括如下步骤当所述信号线电压为所述阈值修正 基准电压时，利用所述写扫描器多次地通过所述扫描脉冲使所述采样晶体管导通，由此在 各所述像素电路的一个发光周期的非发光期间内进行多次阈值修正；并且在所述多次阈值 修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间内，执行使所述驱动晶体管的源极电压和 栅极电压上升的预自举。也就是说，在本发明的各实施例中，为了即使在通过高帧率化等途径来进行高速 驱动的时候也能够获得更长的阈值修正操作期间，在各像素电路中在一个发光周期内进行 多次阈值修正。在这一点上，当像素电路驱动变得更快时，一次阈值修正期间必然变得更 短。那么，在第一次阈值修正时，驱动晶体管的栅极源极间电压就不够小。在第一次阈值修 正结束时，当栅极源极间电压越大，则在即将进行第二次阈值修正操作之前的暂停期间内 的自举速度就越快。因此，驱动晶体管的栅极源极间电压变为阈值电压以下且阈值修正操 作变得更容易失败，并且阈值修正的裕度减小了。因此，在第一次阈值修正操作开始之前进行预自举。于是，使源极电压上升至某个 程度，并且使得驱动晶体管的栅极源极间电压在第一次阈值修正时适当地变小。因而，可以 抑制接下来的暂停期间内的自举量并且可以防止由于过大的自举而导致的阈值修正操作 失败。根据本发明的各实施例，在进行多次阈值修正操作的系统中，通过预自举能够防 止驱动晶体管的栅极源极间电压变得小于阈值电压并且阈值修正操作失败的现象。因此， 在以高倍驱动速度进行更快驱动的情况下，能够扩大阈值修正的裕度，并且能够让高速化 与通过实现适当的阈值修正操作来改善图像品质这二者得以平衡。
图1是本发明实施例的显示装置的结构的说明图；图2是本实施例的像素电路的电路图；图3是在进行分割式阈值修正的情况下对像素电路操作的说明4
图4是阈值修正操作失败的情况下的说明图；图5A和图5B是像素电路的一个周期的发光操作过程的等效电路图；图6A和图6B是像素电路的一个周期的发光操作过程的等效电路图；图7A和图7B是像素电路的一个周期的发光操作过程的等效电路图；图8是本实施例的像素电路的操作的说明图；以及图9是本实施例的在预引导时的等效电路图。
具体实施例方式下面，将按如下顺序对本发明的实施例进行说明。1.显示装置和像素电路的结构2.在做出本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割式阈值修正3.实施例的像素电路操作显示装置和像素电路的结构图1示出了本实施例的有机EL显示装置的结构。该有机EL显示装置包括像素电路10，这些像素电路10都使用有机EL器件作为发 光器件并利用有源矩阵系统进行发光驱动。如图所示，该有机EL显示装置设有像素阵列20，在像素阵列20中，多个像素电路 10以矩阵的形式(m行Xn列)布置在行方向和列方向上。各像素电路10是R(红色)、 G(绿色)、B (蓝色)发光像素中的某一者，且以预定的规则来布置各色的像素电路10，并由 此形成彩色显示装置。作为各像素电路10的发光驱动用结构而言，设有水平选择器11、驱动扫描器12以 及写扫描器13。另外，在像素阵列的列方向上布置有由水平选择器11进行选择的信号线DTL1、 DTL2、……、DTL(n)，这些信号线响应于作为显示数据的亮度信号的信号值(灰度值)而向 像素电路10提供电压。信号线DTL1、DTL2、……、DTL(n)按照像素阵列20中以矩阵形式 布置的像素电路10的列数(η列)而设置着。另外，在像素阵列20上，写控制线WSL1、WSL2、……、WSL(m)以及电源控制线DSL1、 DSL2、……、DSL(m)都布置在行方向上。这些写控制线WSL和电源控制线DSL分别按照像 素阵列20中以矩阵形式布置的像素电路10的行数(m行)而设置着。通过写扫描器13对上述写控制线WSL(WSL1至WSL (m))进行驱动。写扫描器13以预定的预设时间向按行布置的各个写控制线WSLl至WSL (m)依次 提供扫描脉冲WS(WS1、WS2、……、WS(m))，并且对像素电路10逐行地进行线序扫描。通过驱动扫描器12对上述电源控制线DSL(DSL1至DSL(m))进行驱动。驱动扫描 器12根据由写扫描器13进行的线序扫描，向按行布置的各个电源控制线DSLl至DSL(m) 提供电源脉冲DS(DS1、DS2、……、DS(m))。电源脉冲DS (DS1、DS2、……、DS (m))是在驱动 电压Vcc与初始电压Vini这两个值间切换的脉冲电压。驱动扫描器12及写扫描器13根据时钟ck和启动脉冲sp来设定扫描脉冲WS及 电源脉冲DS的时序。水平选择器11根据由写扫描器13进行的线序扫描，向在列方向上布置的信号线DTL1、DTL2、……、DTL(n)提供作为像素电路10的输入信号的信号线电压。在本实施例中，水平选择器11向各信号线提供作为信号线电压的阈值修正基准 电压Vofs和视频信号电压Vsig。在本实施例的显示装置中，水平选择器11是所附的权利要求书中的信号选择器 的例子，驱动扫描器12是权利要求书中的驱动控制扫描器的例子，写扫描器13是权利要求 书中的写扫描器的例子。图2示出了像素电路10的结构示例。多个像素电路10如图1所示结构中的那些 像素电路10 —样被布置为矩阵形式。为了简单起见，图2仅示出了一个像素电路10，其设置在信号线DTL、写控制线WSL 及电源控制线DSL相交叉的部分处。像素电路10包括作为发光器件的有机EL器件1、保持电容Cs、采样晶体管Ts和 作为驱动晶体管Td的η沟道薄膜晶体管(TFT)。电容Coled是有机EL器件1的寄生电容。保持电容Cs的一个端子连接于驱动晶体管Td的源极(节点冊幻，另一个端子连 接于该同一驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)。像素电路10的发光器件是具有例如二极管结构的有机EL器件1，并且具有阳极和 阴极。有机EL器件1的阳极连接于驱动晶体管Td的源极，而阴极连接于预定布线(阴极 电位Vcat)。采样晶体管Ts的漏极和源极这两个端子中的其中一个端子连接于信号线DTL，而 另一个端子连接于驱动晶体管Td的栅极。另外，采样晶体管Ts的栅极连接于写控制线WSL。驱动晶体管Td的漏极连接于电源控制线DSL。有机EL器件1的发光驱动过程基本上如下所述。在有视频信号电压Vsig施加至信号线DTL时的时候，从写扫描器13提供的扫描 脉冲WS通过写控制线WSL来使采样晶体管Ts导通。因此，来自于信号线DTL的视频信号 电压Vsig被写入保持电容Cs中。利用来自于电源控制线DSL (通过驱动扫描器12将驱动电位Vcc提供至该电源控 制线DSL)的电流供应，驱动晶体管Td能够使电流Ids流入有机EL器件1中，并且使有机 EL器件1发光。这时，电流Ids所取的值与驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs有关(与保持电 容Cs中所保持的电压有关的值)，并且有机EL器件1发光的亮度与上述电流值有关。也就是说，在像素电路10的情况下，通过把来自于信号线DTL的视频信号电压 Vsig写入保持电容Cs中来改变驱动晶体管Td的栅极施用电压，由此对有机EL器件1中所 流动的电流值进行控制并获得发光的灰度(gray level) 0由于驱动晶体管Td被设计为始终在饱和区域中进行操作，所以驱动晶体管Td用 作具有下列方程所示的值的恒电流源。Ids = (1/2) · μ · (ff/L) · Cox · (Vgs-Vth)2 ... (1)Ids表示在饱和区域中进行操作的该晶体管的漏极与源极间所流过的电流，μ表 示迁移率，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅极电容，而Vth表示驱动晶体管Td 的阈值电压。
如方程(1)所明确示出的那样，在饱和区域中，漏极电流Ids受到栅极源极间电压 Vgs的控制。由于栅极源极间电压Vgs保持不变，因此驱动晶体管Td就如同恒电流源一样 进行操作并且能够使有机EL器件1以恒定亮度进行发光。基本上以上述这样的方式，在各帧期间内，在像素电路10中执行将视频信号电压 (灰度值)Vsig写入保持电容Cs中的操作，并且因此根据所要显示的灰度值来确定驱动晶 体管Td的栅极源极间电压Vgs。另外，驱动晶体管Td是通过在饱和区域中进行操作而起到有机EL器件1的恒电 流源的功能，使得让与栅极源极间电压Vgs对应的电流流入有机EL器件1中，并且因此在 各帧期间内在有机EL器件1中以与视频信号的灰度值对应的亮度进行发光。在做出本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割式阈值修正这里，为了理解本发明，将会解释在做出本发明的过程中所考虑的像素电路操作。 该操作是这样的电路操作其包括阈值修正操作和迁移率修正操作，这些修正操作用于补 偿由于各像素电路10的驱动晶体管Td在阈值方面的差异和在迁移率方面的差异而导致的 均勻性劣化。具体地，作为阈值修正操作，示出了进行分割式阈值修正的例子，该分割式阈 值修正在一个发光周期的期间内被分割为多次进行。在上述像素电路操作中，阈值修正操作和迁移率修正操作本身在相关技术中也曾 经实施过，下面将简要地说明它们的必要性。例如，在使用多晶硅TFT等的像素电路中，驱动晶体管Td的阈值电压Vth以及用 于形成驱动晶体管Td的沟道的半导体薄膜的迁移率μ会随着时间而改变。另外，由于制造 工艺中的差别，阈值电压Vth和迁移率μ这样的晶体管特性可能会随着各个像素而变化。当驱动晶体管Td的阈值电压Vth和迁移率μ随着各个像素而变化时，在驱动晶 体管Td中流过的电流值也随着各个像素而变化。于是，如果向所有像素电路10都提供相 同的视频信号值(视频信号电压Vsig)，有机EL器件1的发光亮度却随着各个像素而变化， 因此屏幕的均勻性劣化。鉴于此，在上述像素电路操作中，提供了对阈值电压Vth差异和迁移率μ差异的 修正功能。图3示出了像素电路10的一个发光周期(一帧期间)的操作的时序图。在图3中，示出了被水平选择器11提供至信号线DTL的信号线电压。在该操作示 例的情况下，水平选择器11在一个水平周期(IH)内将作为阈值修正基准电压VofS和视频 信号电压Vsig的脉冲电压提供至信号线DTL以作为信号线电压。在图3中还示出了从驱动扫描器12经由电源控制线DSL而提供的电源脉冲DS。 作为电源脉冲DS，提供的是驱动电压Vcc或初始电压Vini。在图3中进一步示出了通过写扫描器13经由写控制线WSL而提供至采样晶体管 Ts的栅极的扫描脉冲WS。当扫描脉冲WS被设为H电平(高电平)时，就使η沟道采样晶 体管Ts导通，而当扫描脉冲WS被设为L电平(低电平)时，就使η沟道采样晶体管Ts非 导通。另外，在图3中，作为图2中所示的节点NDl的电压和节点ND2的电压，示出了驱 动晶体管Td的栅极电压Vg的变化和源极电压Vs的变化。图3的时序图中的时间点ts是图像显示的一个周期(例如一帧期间)的启动时刻，该周期中，作为发光器件的有机EL器件1被驱动以进行发光。在时间点ts之前(期间LT0)，进行前一帧的发光。期间LTO的等效电路在图5A 中示出。也就是说，有机EL器件1的发光状态是这样的状态该状态中，电源脉冲DS位于 驱动电压Vcc并且采样晶体管Ts被关断。此时，驱动晶体管Td被设置为在饱和区域进行 操作，并且因此在有机EL器件1中流动的电流Ids'根据驱动晶体管Td的栅极源极间电压 Vgs而取得上述方程(1)中所给出的值。在时间点ts，本帧中的用于发光的操作被启动。首先，将电源脉冲DS设为初始电位Vini。图5B示出了期间LTl的等效电路。在此期间内，初始电位Vini小于有机EL器件1的阈值电压Vthe 1与阴极电压Vcat 之和，亦即，Vini彡Vthel+Vcat，因此，有机EL器件1熄灭并且非发光期间开始。此时，电 源控制线DSL作为驱动晶体管Td的源极。另外，有机EL器件1的阳极(节点ND2)被充电 至初始电位Vini。在一定期间之后，进行阈值修正的准备(期间LTh和期间LT2b)。等效电路如图 6A中所示。即，在期间LTh和期间LT2b中，当信号线DTL的电位变成阈值修正基准电压Vofs 时，将扫描脉冲WS设为H电平，并且将采样晶体管Ts接通。驱动晶体管Td的栅极(节点 NDl)处于阈值修正基准电压Vofs。驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs变为Vofs-Vini。如果Vofs-Vini不大于驱动晶体管Td的阈值电压Vth，则阈值修正操作可能无法 进行，因此将初始电位Vini和阈值修正基准电压Vofs设为满足Vofs-Vini > Vth。也就是说，作为阈值修正的准备，要使驱动晶体管的栅极源极间电压充分大于阈 值电压Vth。接着，进行阈值修正(Vth修正)。这里，如期间LT3a至期间LT3d那样示出了四次 阈值修正的例子。首先，作为期间LT3a，进行第一次阈值修正(Vth修正)。在此情况下，当信号线电压为阈值修正基准电压Vofs的时候，写扫描器13将扫描 脉冲WS设为H电平，并且驱动扫描器12将电源脉冲DS设为驱动电压Vcc。等效电路如图 6B所示。在此情况下，有机EL器件1的阳极(节点ND2)作为驱动晶体管Td的源极并且有 电流在该驱动晶体管Td中流过。因此，在驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)被固定为阈值 修正基准电压Vofs的情形下，源极节点的电位上升。只要有机EL器件1的阳极电位(节点ND2的电位)等于或小于Vcat+Vthel (Vthe 1 是有机EL器件1的阈值电压)，驱动晶体管Td的电流就用来对保持电容Cs和电容Coled 充电。“只要有机EL器件1的阳极电位等于或小于Vcat+Vthel”意味着有机EL器件1的 漏电流充分小于在驱动晶体管Td中流过的电流。因此，节点ND2的电位(驱动晶体管Td的源极电位)随着时间而上升。阈值修正基本上是指将驱动晶体管Td的栅极源极间电压设为阈值电压Vth的操 作。因此，可以使驱动晶体管Td的源极电位一直上升直到驱动晶体管Td的栅极源极间电 压变为阈值电压Vth为止。
然而，栅极节点可能只有在信号线电压等于Vofs的期间内才被固定为阈值修正 基准电压Vofs。于是，取决于帧率等，一次阈值修正操作可能没有足够的时间来使源极电位 上升直至栅极源极间电压达到阈值电压Vth。鉴于此，需要分割为多次地进行阈值修正。于是，使作为期间LT3a的阈值修正过程在信号线电压变为视频信号电压Vsig之 前结束。也就是说，写扫描器13 —旦将扫描脉冲WS设为L电平就使得采样晶体管Ts关断。此时，栅极和源极都处于浮置状态，响应于栅极源极电压Vgs而有电流在漏极与 源极间流动并且发生自举。即如图所示，栅极电位和源极电位上升。随后，作为期间LT3b，进行第二次阈值修正。也就是，当信号线电压等于阈值修正 基准电压Vofs时，写扫描器13将扫描脉冲WS设为H电平，并且再次接通采样晶体管Ts。 因此，驱动晶体管Td的栅极电压被设为阈值修正基准电压Vofs，源极电位再次上升。然后，阈值修正操作暂停。可以注意到，通过第二次阈值修正，驱动晶体管Td的栅 极源极间电压更接近于阈值电压Vth，并且因此该第二次暂停期间内的自举量小于上述第 一次暂停期间内的自举量。随后，在期间LT3c内进行第三次阈值修正，在经过另一次暂停后，在期间LT3d内 进行第四次阈值修正。最后，驱动晶体管Td的栅极源极间电压变为阈值电压Vth。此时，源极电位(节点ND2的电位，亦即有机EL器件1的阳极电位)= Vofs-Vth彡Vcat+Vthel (Vcat为阴极电位，Vthel为有机EL器件1的阈值电压)。在图3的情形下，在第四次阈值修正的期间LT3d之后，扫描脉冲WS被设为L电平 并且采样晶体管Ts被关断，阈值修正操作结束。这里，示出了进行四次阈值修正的例子，然而，可以根据显示装置的结构和操作来 适当地确定分割式阈值修正操作的次数，并且该次数例如可以为两次、三次、五次或更多 次。接下来，在信号线电压为视频信号电压Vsig的期间LT4内，写扫描器13将扫描脉 冲WS设为H电平，并且进行视频信号电压Vsig的写入以及迁移率修正。也就是说，将视频 信号电压Vsig输入至驱动晶体管Td的栅极。此时的等效电路如图7A所示。驱动晶体管Td的栅极电位为视频信号电压Vsig的电位，并且因为电源控制线DSL 处于驱动电压Vcc所以有电流流动，且源极电位随时间而上升。这里，如果驱动晶体管Td的源极电压小于有机EL器件1的阈值电压Vthel与阴 极电压Vcat之和，则驱动晶体管Td的电流被用来对保持电容Cs和电容Coled充电。艮口， 该条件为有机EL器件1的漏电流充分小于在驱动晶体管Td中流过的电流。在此时，驱动晶体管Td的阈值修正操作结束，并且在驱动晶体管Td中流过的电流 反映了迁移率μ。具体地，如果迁移率越大，则此时的电流量就越大，并且源极电位上升得就越快。 反之，如果迁移率越小，则电流量就越小，并且源极电位上升得就越慢。于是，在扫描脉冲WS处于H电平的期间LT4内，在采样晶体管Ts被接通后，驱动 晶体管Td的源极电压Vs上升，并且当采样晶体管Ts被关断时，源极电压Vs变为能够反映 迁移率μ的电压VsO。驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs反映了该迁移率且变得较小 (Vgs = Vsig-VsO)，并且在经过一定的时间段后变为能够对迁移率进行完全修正的电压。
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在按照上述方式进行了视频信号电压Vsig的写入和迁移率修正后，栅极源极间 电压Vgs是固定的并且该操作过程进入自举和发光(期间LI^)状态。图7B示出了等效电路。也就是说，将扫描脉冲WS设为L电平，采样晶体管Ts被关断，写入结束，于是使得 有机EL器件1能够发光。在此情形下，与驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs对应的电 流Ids在有机EL器件1中流过，节点ND2的电位上升至有该电流流动时所处的电压VEL，并 且有机EL器件1发光。此时，采样晶体管Ts处于关断状态并且驱动晶体管Td的栅极(节 点NDl)的电位在节点ND2的电位上升的同一时刻同样地上升，由此使栅极源极间电压Vgs 保持恒定(自举操作)。如上所述，像素电路10在一帧期间内包括阈值修正操作和迁移率修正操作作为 一个周期的发光操作，并且执行用于使有机EL器件1发光的操作。通过阈值修正操作，无论各像素电路10中的驱动晶体管Td的阈值电压Vth差异 以及由于随时间的变化而产生的阈值电压Vth波动，都可以向有机EL器件1提供对应于信 号电压Vsig的电流。也就是说，可以消除在制造中所产生的或由于随时间的变化而产生的 阈值电压Vth差异并且可以在屏幕上保持高品质而没有亮度不均勻等问题。另外，漏极电流也会由于驱动晶体管Td的迁移率而发生变化，并且图像品质会由 于各像素电路10在驱动晶体管Td的迁移率方面的差异而降低，然而通过迁移率修正，可以 根据驱动晶体管Td的迁移率的大小来获得源极电位Vs。因此，栅极源极间电压Vgs被调整 得吸收了各像素电路10的驱动晶体管Td的迁移率差异，并且可以消除由迁移率差异所导 致的图像品质劣化。而且，作为一个周期的像素电路操作，阈值修正操作根据对显示装置的高速化 (高频化)要求而被分割为多次进行。当帧率变得越高，则像素电路的操作时间变得相对越短，并且会变成难以保证连 续的阈值修正期间(信号线电压=阈值修正基准电压VofS的期间)。因此，通过以上述方 式按时间分割地进行阈值修正操作而确保了作为阈值修正期间的必要期间，并且驱动晶体 管Td的栅极源极间电压收敛于阈值电压Vth上。然而，当速度变得越高，则分割式阈值修正操作中的一个阈值修正期间变得越短。 那么，特别地，利用更短的第一次阈值修正操作期间(LT3a)时，阈值修正操作可能容易失 败。将会参照图4进行说明。假设图4中所示的第一次阈值修正操作期间LT3a具有更短的期间长度，并且源极 电压Vs的上升量相对较小。那么在期间LT3a结束时，栅极源极间电压Vgs保持为相对较大。这时，阈值修正操作的暂停期间开始，并且此时的自举量取决于驱动晶体管Td的 栅极源极间电压Vgs和迁移率。也就是说，栅极源极间电压Vgs越高或者迁移率μ越大， 则暂停期间中的自举就越快并且自举量(即源极电压Vs和栅极电压Vg的上升)就越大。图4示出了这样的状态该状态中，在期间LT3a之后紧接着的暂停期间内自举量 变得过大。随后，当该暂停期间结束并且在期间LBb内开始第二次阈值修正时，栅极电压Vg
10重新回到阈值修正基准电压Vofs。然而，如果由上述紧接着的暂停期间内的自举而引起的 源极电压Vs的上升是过度变大，如图所示，则栅极源极间电压Vgs可能变为阈值电压Vth 或更小。过度上升是指这样的情况在第二次或随后的阈值修正操作时，源极电压Vs上升 得高于Vofs-Vth。如上所述，阈值修正是将驱动晶体管Td的栅极源极间电压设成阈值电压Vth的操 作。因此，如果栅极源极间电压在阈值修正操作完成之前就变成阈值电压Vth或更小，则可 能无法实现正常的阈值修正并且阈值修正失败。因此，如图4所示，该过程在栅极源极间电 压Vgs不是阈值电压Vth的状况下进入信号写入、迁移率修正以及发光的各操作，并且在未 经过阈值修正的情况下进行发光。因此，导致了图像品质的劣化。实施例的像素电路操作在本实施例中，为了防止阈值修正失败，以如图8所示的驱动时序使像素电路10 进行操作。在分割式阈值修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间(LT6)内，执行使 驱动晶体管Td的源极电压Vs及栅极电压Vg上升的预自举(下文中称为“预引导”)。与图3类似，图8示出了像素电路10的操作的一个发光周期(一帧期间)的时序 图。与图3中相似的是，示出了信号线电压、电源脉冲、扫描脉冲WS、节点NDl电压(驱动晶 体管Td的栅极电压Vg)和ND2电压(驱动晶体管Td的源极电压Vs)。通过水平选择器11进行的对信号线DTL (信号线电压)的驱动以及通过写扫描器 13而提供的扫描脉冲WS与图3中的相同。在图8的情况下，当通过驱动扫描器12而提供的电源脉冲DS被设为驱动电压Vcc 时的时刻与图3中的那些时刻不同。将会对图8的操作进行说明。图8的时序图中的时间点ts是图像显示的一个周 期(例如一帧期间)的启动时刻，在上述周期内，作为发光器件的有机EL器件1被驱动以 便发光。在时间点ts之前(期间LT0)，进行前一帧的发光(如图3的情况一样等效电路 在图5A中示出)。在时间点ts处，本帧的用于发光的操作开始。首先，将电源脉冲DS设为初始电位Vini。在此期间中，初始电位Vini小于有机EL 器件1的阈值电压Vthel与阴极电压Vcat之和，S卩，Vini彡Vthel+Vcat，因此，有机EL器 件1熄灭且非发光期间开始。在此时，电源控制线DSL用作驱动晶体管Td的源极。另外， 有机EL器件1的阳极(节点ND2)被充电至初始电位Vini。等效电路在图5B中示出。在一定期间后，进行阈值修正的准备(期间LTh和期间LT2b)。BP,在期间LTh和期间LT2b中，当信号线DTL的电位变成阈值修正基准电压Vofs 时，将扫描脉冲WS设为H电平，并且采样晶体管Ts被接通。于是，驱动晶体管Td的栅极 (节点NDl)处于阈值修正基准电压Vofs。因此，驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs变 为 Vofs-Vini (见图 6A)。如果Vofs-Vini不大于驱动晶体管Td的阈值电压Vth，则阈值修正操作可能无法 进行，并且因此将初始电位Vini和阈值修正基准电压Vofs设为满足Vofs-Vini > Vth。也就是说，作为阈值修正的准备，要使驱动晶体管的栅极源极间电压充分大于阈值电压Vth。接下来，在阈值修正(Vth修正)即将开始之前，进行预引导以作为期间LT6。也就是说，在扫描脉冲WS上升之前，驱动扫描器12将电源脉冲DS设为驱动电压 Vcc0等效电路在图9中示出。此时，节点(节点ND2)侧作为驱动晶体管Td的源极。然 后，栅极和源极处于浮置状态，响应于栅极源极间电压Vgs而有电流在漏极与源极间流过， 并且发生自举。也就是说，如图8所示，栅极电压Vg和源极电压Vs上升。以这种方式进行了预引导之后，进行阈值修正。这里是进行四次阈值修正(作为 期间LT3a至期间LT3d)的例子。首先，作为期间LT3a，进行第一次阈值修正(Vth修正)。在此情况下，由于驱动扫描器12已经将电源脉冲DS设为驱动电压Vcc，因此当信 号线电压为阈值修正基准电压Vofs时的时候，写扫描器13将扫描脉冲WS设为H电平，采 样晶体管Ts被接通，并且阈值修正开始(等效电路见图6B)。于是，紧接着，响应于驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs而有电流在漏极与源 极间流动。因此，驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)被固定为阈值修正基准电压Vofs，而源极 节点的电位上升。只要有机EL器件1的阳极电位(节点ND2的电位)等于或小于Vcat+Vthel (Vthe 1 是有机EL器件1的阈值电压)，驱动晶体管Td的电流就被用来对保持电容Cs和电容Coled 充电。因此，节点ND2的电位(驱动晶体管Td的源极电位)随时间而上升。因为在信号线电压变为视频信号电压Vsig之前写扫描器13 —旦将扫描脉冲WS 设为L电平就会关断采样晶体管Ts，所以作为期间LT3a的阈值修正结束。然后，在后续的暂停期间中，栅极和源极都处于浮置状态，响应于栅极源极电压 Vgs而有电流在漏极与源极间流动并且发生自举。即如该图所示，栅极电位和源极电位上 升。可以注意到，在第一次阈值修正结束时，由于该修正是在通过立即的预引导将源 极电压Vs升高一定程度以后而进行的，因此即使当作为期间LT3a的阈值修正期间的长度 较短时，栅极源极间电压Vgs在阈值电压Vth以上的范围内适当地变得更小。因此，在第一次阈值修正之后的暂停期间内，自举量被相对地抑制了。接着，作为期间LT3b，进行第二次阈值修正。也就是，当信号线电压为阈值修正基 准电压Vofs时，写扫描器13将扫描脉冲WS设为H电平，并且再次将采样晶体管Ts接通。然后，阈值修正操作暂停。可以注意到，通过第二次阈值修正，驱动晶体管Td的栅 极源极间电压更接近于阈值电压Vth，并且因此该第二次暂停期间内的自举量小于上述第 一次暂停期间内的自举量。随后，在期间LT3c内进行第三次阈值修正，在经过另一次暂停后，在期间LT3d内 进行第四次阈值修正。在第四次阈值修正的期间LT3d之后，扫描脉冲WS被设为L电平并且采样晶体管 Ts被关断，该阈值修正操作结束。通过第四次阈值修正，最终，驱动晶体管Td的栅极源极间电压变为阈值电压Vth。 也就是说，将四次修正的总阈值修正时间设为使驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs达到阈值电压Vth。接着，在信号线电压为视频信号电压Vsig的期间LT4内，写扫描器13将扫描脉冲 WS设为H电平，并且进行视频信号电压Vsig的写入以及迁移率的修正。也就是说，将视频 信号电压Vsig输入至驱动晶体管Td的栅极(等效电路见图7A)。驱动晶体管Td的栅极电位为视频信号电压Vsig的电位，并且因为电源控制线DSL 处于驱动电压Vcc所以有电流流动，且源极电位随时间而上升。此时，如果驱动晶体管Td的源极电压小于有机EL器件1的阈值电压Vthel与阴极 电压Vcat之和，则驱动晶体管Td的电流被用来对保持电容Cs和电容Coled充电。另外， 在驱动晶体管Td中流动的电流反映了迁移率μ。S卩，如果迁移率越大，则此时的电流量就越大，并且源极的电位上升得就越快。 反之，如果迁移率越小，则电流量就越小，并且源极的电位上升得就越慢。因此，在期间 LT4(该期间LT4中，扫描脉冲WS处于H电平)内，在采样晶体管Ts被接通后，驱动晶体管 Td的源极电压Vs上升，而当采样晶体管Ts被关断时，源极电压Vs变为反映了迁移率μ的 VsO。驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs反映了该迁移率且变得较小(Vgs = Vsig-VsO)， 并且在经过一定的时间后变为能够对迁移率进行完全修正的电压。在按照上述方式进行了视频信号电压Vsig的写入和迁移率的修正后，栅极源极 间电压Vgs是固定的并且该过程进入到自举和发光状态(期间LT5)。也就是说，将扫描脉冲WS设为L电平，采样晶体管Ts被关断，写入结束，于是允许 有机EL器件1发光(等效电路见图7Β)。在此情形下，就有与驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs对应的电流Ids流动， 节点ND2的电位上升至该电流流动时所处的电压VEL，并且有机EL器件1发光。此时，采样 晶体管Ts处于关断状态并且驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)的电位在节点ND2的电位 上升的相同时刻类似地上升，并且由此使栅极源极间电压Vgs保持恒定(自举操作)。如上所述，像素电路10在一帧期间内包括阈值修正操作和迁移率修正操作作为 一个周期的发光操作，并且进行用于使有机EL器件1发光的操作。如上所述，本实施例的特征为在期间LT3a的第一次阈值修正即将开始之前的期 间LT6内进行预引导(pre-boot)。所述预引导是以这样的方式予以进行在通过扫描脉冲WS使采样晶体管Ts接通 之前，通过驱动扫描器12来设置电源脉冲DS =驱动电压Vcc。通过预引导，在源极电压Vs上升了一定程度的状态下，在栅极电压Vg被固定为阈 值修正基准电压Vofs的情况下开始第一次阈值修正。也就是说，在第一次阈值修正开始 时，已经使驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs适当地变小。因此，甚至当阈值修正期间LT3a在时间上很短的时候，在第一次阈值修正结束 时，栅极源极间电压Vgs已经适当地变小。因此，即使驱动晶体管Td具有高的迁移率μ，也 会抑制第一次阈值修正之后的暂停期间内的自举量。因此，可以防止出现这样的现象自举量过大，源极电压Vs的上升变得过大，并且 在第二次或后续的阈值修正时栅极源极间电压Vgs变为阈值电压Vth以下。特别地，在其中迁移率μ更高并且自举速度更高的像素电路中，在预引导时源极 电压Vs的上升更大。因此，在后续暂停期间内的自举量更大的像素电路中，在第一次阈值修正结束时的栅极源极间电压Vgs也变得更小，并且作为结果来说，该暂停期间内的自举 量也变得更小。也就是说，对于各像素电路10根据自举的速度而预先施加负反馈。由于上述这个原因，在阈值修正操作失败的可能性越高的像素电路10中，可以越 抑制暂停期间内的自举量，并且就越可以防止阈值修正操作的失败。如上所述，在本实施例中，在进行多次阈值修正操作的系统中，能够防止由于自举 而使驱动晶体管的栅极源极间电压变得小于阈值电压并且阈值修正操作失败的现象。因 此，在以高倍的驱动速度进行更快速驱动的情况下，可以扩大阈值修正的裕度，并且能够让 高速化与通过实现适当的阈值修正操作来改善图像品质这二者得以平衡。上面对已经对本实施例进行了说明，然而，本发明不限于上述各实例。在各实例中，在一个发光周期内进行了四次阈值修正，然而，分割式阈值修正操作 的次数是根据显示装置的结构和操作而适当确定的，并且例如可以是两次、三次、五次或更 多次。另外，根据阈值修正的次数以及各电压的设置，可以在阈值修正操作不会失败的 范围内确定预定的期间长度以作为预引导期间LT6。反之，如果预引导期间太长，则源极电 压Vs变为Vofs-Vth或更高，阈值修正操作可能失败。因此，显然不应该将预引导的期间长 度设得太长。本领域的技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权 利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。
1权利要求
1. 一种显示装置，其包括像素阵列，所述像素阵列中以矩阵的形式布置有多个像素电路，各所述像素电路设有 发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容，所述驱动晶体管当漏极和源极被施加有驱 动电压时就将与栅极源极间电压对应的电流施加至所述发光器件，所述采样晶体管当被导 通时就将信号线电压输入至所述驱动晶体管的栅极，所述保持电容连接于所述驱动晶体管 的栅极与源极之间并且用于保持所述驱动晶体管的阈值电压和所输入的视频信号电压；信号选择器，所述信号选择器用于将阈值修正基准电压和所述视频信号电压作为所述 信号线电压提供至所述像素阵列中按列布置的各信号线；驱动控制扫描器，所述驱动控制扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各电源控制 线提供电源脉冲并且向所述像素电路的所述驱动晶体管提供所述驱动电压；以及写扫描器，所述写扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各写控制线提供扫描脉冲 以控制所述像素电路的所述采样晶体管，且向各所述像素电路执行所述阈值修正基准电压 和所述视频信号电压的输入，并且当所述信号线电压为所述阈值修正基准电压时，利用所 述写扫描器多次地通过所述扫描脉冲来使所述采样晶体管导通，由此在各所述像素电路的 一个发光周期的非发光期间内进行多次阈值修正，其中，在所述多次阈值修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间内，执行使所 述驱动晶体管的源极电压和栅极电压上升的预自举。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述预自举是通过所述驱动控制扫描器在所 述预定期间内施加所述驱动电压而予以执行的，所述预定期间是在所述写扫描器即将通过 用于所述第一次阈值修正的所述扫描脉冲使所述采样晶体管导通之前。
3. 一种用于显示装置的显示驱动方法，所述显示装置包括像素阵列，所述像素阵列中以矩阵的形式布置有多个像素电路，各所述像素电路设有 发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容，所述驱动晶体管当漏极和源极被施加有驱 动电压时就将与栅极源极间电压对应的电流施加至所述发光器件，所述采样晶体管当被导 通时就将信号线电压输入至所述驱动晶体管的栅极，所述保持电容连接于所述驱动晶体管 的栅极与源极之间并且用于保持所述驱动晶体管的阈值电压和所输入的视频信号电压；信号选择器，所述信号选择器用于将阈值修正基准电压和所述视频信号电压作为所述 信号线电压提供至所述像素阵列中按列布置的各信号线；驱动控制扫描器，所述驱动控制扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各电源控制 线提供电源脉冲并且向所述像素电路的所述驱动晶体管提供所述驱动电压；以及写扫描器，所述写扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各写控制线提供扫描脉冲 且控制各所述像素电路的所述采样晶体管，并且向各所述像素电路执行所述阈值修正基准 电压和所述视频信号电压的输入，其中，所述显示驱动方法包括如下步骤当所述信号线电压为所述阈值修正基准电压时，利用所述写扫描器多次地通过所述扫 描脉冲使所述采样晶体管导通，由此在各所述像素电路的一个发光周期的非发光期间内进 行多次阈值修正；并且在所述多次阈值修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间内，执行使所述驱动 晶体管的源极电压和栅极电压上升的预自举。
全文摘要
本发明涉及显示装置及显示驱动方法，该显示装置包括具有像素电路的像素阵列，各像素电路设有发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容；信号选择器，它将阈值修正基准电压和视频信号电压提供至像素阵列中按列布置的信号线；驱动控制扫描器，它向像素阵列中按行布置的电源控制线提供电源脉冲且向驱动晶体管提供驱动电压；以及写扫描器，它向像素阵列中按行布置的写控制线提供扫描脉冲以控制采样晶体管且向各像素电路执行阈值修正基准电压和视频信号电压的输入，并且当信号线电压为阈值修正基准电压时多次地通过扫描脉冲使采样晶体管导通，以在各像素电路的一个发光周期的非发光期间内进行多次阈值修正。本发明能够防止阈值修正操作失败。
文档编号G09G3/32GK102129835SQ20111000265
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月7日 优先权日2010年1月14日
发明者丰村直史, 杉本秀树 申请人:索尼公司
技术领域：
本发明涉及一种具有像素阵列(该像素阵列中以矩阵的形式布置有多个像素电 路)的显示装置及用于该显示装置的显示驱动方法，并且举例而言，涉及一种使用有机电 致发光器件(有机EL器件)作为发光器件的显示装置。
背景技术：
例如，如专利文件JP-A-2003-255856和JP-A-2003-271095中所披露的那样，已经 研发出在像素中使用有机EL器件的图像显示装置。由于有机EL器件是自发光器件，因此 上述图像显示装置相比于例如液晶显示器而言具有图像可视度更高、不需要背光源、响应 速度更快等优点。另外，能够通过在各发光器件中流动的电流的值来对各发光器件的亮度 电平(灰度)进行控制(所谓的电流控制型)。在有机EL显示器中，类似于液晶显示器的是，设有简单矩阵系统和有源矩阵系统 作为它的驱动系统。前者的结构简单，然而存在着难以实现大型化及高清显示等问题，因此 近年来有源矩阵系统的发展十分活跃。该有源矩阵系统是使用设置于各像素电路内的有源 器件(通常为薄膜晶体管TFT)来控制在各像素电路内的发光器件中流动的电流。对于使用有机EL器件的像素电路结构，对以下方面有着强烈的需求通过消除各 个像素的亮度不均勻性等而实现的更高显示品质、面板的大型化、更高的亮度、更高的清晰 度、更高的帧率(更高的频率)等。鉴于上述需求，对各种类型的结构进行了研究。例如，如在专利文件 JP-A-2007-133282中那样，提出了关于像素电路结构和操作的各种方案，这些方案能够通 过消除各个像素中驱动晶体管的阈值电压差异和迁移率差异来消除各个像素的亮度不均 勻性。
发明内容
鉴于上述问题，作为使用有机EL器件的显示装置，期望能够实现这样的像素电路 操作该像素电路操作更适于通过高频率化、高倍速驱动等途径来进行高速化。本发明实施例的显示装置包括像素阵列，所述像素阵列中以矩阵的形式布置有 多个像素电路，各所述像素电路设有发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容，所述 驱动晶体管当漏极和源极被施加有驱动电压时就将与栅极源极间电压对应的电流施加至 所述发光器件，所述采样晶体管当被导通时就将信号线电压输入至所述驱动晶体管的栅 极，所述保持电容连接于所述驱动晶体管的栅极与源极之间并且用于保持所述驱动晶体管的阈值电压和所输入的视频信号电压；信号选择器，所述信号选择器用于将阈值修正基 准电压和所述视频信号电压作为所述信号线电压提供至所述像素阵列中按列布置的各信 号线；驱动控制扫描器，所述驱动控制扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各电源控 制线提供电源脉冲并且向所述像素电路的所述驱动晶体管提供所述驱动电压；以及写扫 描器，所述写扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各写控制线提供扫描脉冲以控制 所述像素电路的所述采样晶体管，且向各所述像素电路执行所述阈值修正基准电压和所 述视频信号电压的输入，并且当所述信号线电压为所述阈值修正基准电压时，利用所述写 扫描器多次地通过所述扫描脉冲使所述采样晶体管导通，由此在各所述像素电路的一个发 光周期的非发光期间内进行多次阈值修正。另外，在所述多次阈值修正的第一次阈值修正 即将开始之前的预定期间内，执行使所述驱动晶体管的源极电压和栅极电压上升的预自举 (pre-bootstrap)。所述预自举是通过所述驱动控制扫描器在所述预定期间内施加所述驱动电压而 予以执行的，所述预定期间是在所述写扫描器即将通过用于所述第一次阈值修正的所述扫 描脉冲使所述采样晶体管导通之前。本发明实施例的显示驱动方法包括如下步骤当所述信号线电压为所述阈值修正 基准电压时，利用所述写扫描器多次地通过所述扫描脉冲使所述采样晶体管导通，由此在 各所述像素电路的一个发光周期的非发光期间内进行多次阈值修正；并且在所述多次阈值 修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间内，执行使所述驱动晶体管的源极电压和 栅极电压上升的预自举。也就是说，在本发明的各实施例中，为了即使在通过高帧率化等途径来进行高速 驱动的时候也能够获得更长的阈值修正操作期间，在各像素电路中在一个发光周期内进行 多次阈值修正。在这一点上，当像素电路驱动变得更快时，一次阈值修正期间必然变得更 短。那么，在第一次阈值修正时，驱动晶体管的栅极源极间电压就不够小。在第一次阈值修 正结束时，当栅极源极间电压越大，则在即将进行第二次阈值修正操作之前的暂停期间内 的自举速度就越快。因此，驱动晶体管的栅极源极间电压变为阈值电压以下且阈值修正操 作变得更容易失败，并且阈值修正的裕度减小了。因此，在第一次阈值修正操作开始之前进行预自举。于是，使源极电压上升至某个 程度，并且使得驱动晶体管的栅极源极间电压在第一次阈值修正时适当地变小。因而，可以 抑制接下来的暂停期间内的自举量并且可以防止由于过大的自举而导致的阈值修正操作 失败。根据本发明的各实施例，在进行多次阈值修正操作的系统中，通过预自举能够防 止驱动晶体管的栅极源极间电压变得小于阈值电压并且阈值修正操作失败的现象。因此， 在以高倍驱动速度进行更快驱动的情况下，能够扩大阈值修正的裕度，并且能够让高速化 与通过实现适当的阈值修正操作来改善图像品质这二者得以平衡。
图1是本发明实施例的显示装置的结构的说明图；图2是本实施例的像素电路的电路图；图3是在进行分割式阈值修正的情况下对像素电路操作的说明4
图4是阈值修正操作失败的情况下的说明图；图5A和图5B是像素电路的一个周期的发光操作过程的等效电路图；图6A和图6B是像素电路的一个周期的发光操作过程的等效电路图；图7A和图7B是像素电路的一个周期的发光操作过程的等效电路图；图8是本实施例的像素电路的操作的说明图；以及图9是本实施例的在预引导时的等效电路图。
具体实施例方式下面，将按如下顺序对本发明的实施例进行说明。1.显示装置和像素电路的结构2.在做出本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割式阈值修正3.实施例的像素电路操作显示装置和像素电路的结构图1示出了本实施例的有机EL显示装置的结构。该有机EL显示装置包括像素电路10，这些像素电路10都使用有机EL器件作为发 光器件并利用有源矩阵系统进行发光驱动。如图所示，该有机EL显示装置设有像素阵列20，在像素阵列20中，多个像素电路 10以矩阵的形式(m行Xn列)布置在行方向和列方向上。各像素电路10是R(红色)、 G(绿色)、B (蓝色)发光像素中的某一者，且以预定的规则来布置各色的像素电路10，并由 此形成彩色显示装置。作为各像素电路10的发光驱动用结构而言，设有水平选择器11、驱动扫描器12以 及写扫描器13。另外，在像素阵列的列方向上布置有由水平选择器11进行选择的信号线DTL1、 DTL2、……、DTL(n)，这些信号线响应于作为显示数据的亮度信号的信号值(灰度值)而向 像素电路10提供电压。信号线DTL1、DTL2、……、DTL(n)按照像素阵列20中以矩阵形式 布置的像素电路10的列数(η列)而设置着。另外，在像素阵列20上，写控制线WSL1、WSL2、……、WSL(m)以及电源控制线DSL1、 DSL2、……、DSL(m)都布置在行方向上。这些写控制线WSL和电源控制线DSL分别按照像 素阵列20中以矩阵形式布置的像素电路10的行数(m行)而设置着。通过写扫描器13对上述写控制线WSL(WSL1至WSL (m))进行驱动。写扫描器13以预定的预设时间向按行布置的各个写控制线WSLl至WSL (m)依次 提供扫描脉冲WS(WS1、WS2、……、WS(m))，并且对像素电路10逐行地进行线序扫描。通过驱动扫描器12对上述电源控制线DSL(DSL1至DSL(m))进行驱动。驱动扫描 器12根据由写扫描器13进行的线序扫描，向按行布置的各个电源控制线DSLl至DSL(m) 提供电源脉冲DS(DS1、DS2、……、DS(m))。电源脉冲DS (DS1、DS2、……、DS (m))是在驱动 电压Vcc与初始电压Vini这两个值间切换的脉冲电压。驱动扫描器12及写扫描器13根据时钟ck和启动脉冲sp来设定扫描脉冲WS及 电源脉冲DS的时序。水平选择器11根据由写扫描器13进行的线序扫描，向在列方向上布置的信号线DTL1、DTL2、……、DTL(n)提供作为像素电路10的输入信号的信号线电压。在本实施例中，水平选择器11向各信号线提供作为信号线电压的阈值修正基准 电压Vofs和视频信号电压Vsig。在本实施例的显示装置中，水平选择器11是所附的权利要求书中的信号选择器 的例子，驱动扫描器12是权利要求书中的驱动控制扫描器的例子，写扫描器13是权利要求 书中的写扫描器的例子。图2示出了像素电路10的结构示例。多个像素电路10如图1所示结构中的那些 像素电路10 —样被布置为矩阵形式。为了简单起见，图2仅示出了一个像素电路10，其设置在信号线DTL、写控制线WSL 及电源控制线DSL相交叉的部分处。像素电路10包括作为发光器件的有机EL器件1、保持电容Cs、采样晶体管Ts和 作为驱动晶体管Td的η沟道薄膜晶体管(TFT)。电容Coled是有机EL器件1的寄生电容。保持电容Cs的一个端子连接于驱动晶体管Td的源极(节点冊幻，另一个端子连 接于该同一驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)。像素电路10的发光器件是具有例如二极管结构的有机EL器件1，并且具有阳极和 阴极。有机EL器件1的阳极连接于驱动晶体管Td的源极，而阴极连接于预定布线(阴极 电位Vcat)。采样晶体管Ts的漏极和源极这两个端子中的其中一个端子连接于信号线DTL，而 另一个端子连接于驱动晶体管Td的栅极。另外，采样晶体管Ts的栅极连接于写控制线WSL。驱动晶体管Td的漏极连接于电源控制线DSL。有机EL器件1的发光驱动过程基本上如下所述。在有视频信号电压Vsig施加至信号线DTL时的时候，从写扫描器13提供的扫描 脉冲WS通过写控制线WSL来使采样晶体管Ts导通。因此，来自于信号线DTL的视频信号 电压Vsig被写入保持电容Cs中。利用来自于电源控制线DSL (通过驱动扫描器12将驱动电位Vcc提供至该电源控 制线DSL)的电流供应，驱动晶体管Td能够使电流Ids流入有机EL器件1中，并且使有机 EL器件1发光。这时，电流Ids所取的值与驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs有关(与保持电 容Cs中所保持的电压有关的值)，并且有机EL器件1发光的亮度与上述电流值有关。也就是说，在像素电路10的情况下，通过把来自于信号线DTL的视频信号电压 Vsig写入保持电容Cs中来改变驱动晶体管Td的栅极施用电压，由此对有机EL器件1中所 流动的电流值进行控制并获得发光的灰度(gray level) 0由于驱动晶体管Td被设计为始终在饱和区域中进行操作，所以驱动晶体管Td用 作具有下列方程所示的值的恒电流源。Ids = (1/2) · μ · (ff/L) · Cox · (Vgs-Vth)2 ... (1)Ids表示在饱和区域中进行操作的该晶体管的漏极与源极间所流过的电流，μ表 示迁移率，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅极电容，而Vth表示驱动晶体管Td 的阈值电压。
如方程(1)所明确示出的那样，在饱和区域中，漏极电流Ids受到栅极源极间电压 Vgs的控制。由于栅极源极间电压Vgs保持不变，因此驱动晶体管Td就如同恒电流源一样 进行操作并且能够使有机EL器件1以恒定亮度进行发光。基本上以上述这样的方式，在各帧期间内，在像素电路10中执行将视频信号电压 (灰度值)Vsig写入保持电容Cs中的操作，并且因此根据所要显示的灰度值来确定驱动晶 体管Td的栅极源极间电压Vgs。另外，驱动晶体管Td是通过在饱和区域中进行操作而起到有机EL器件1的恒电 流源的功能，使得让与栅极源极间电压Vgs对应的电流流入有机EL器件1中，并且因此在 各帧期间内在有机EL器件1中以与视频信号的灰度值对应的亮度进行发光。在做出本发明的过程中所考虑的像素电路操作分割式阈值修正这里，为了理解本发明，将会解释在做出本发明的过程中所考虑的像素电路操作。 该操作是这样的电路操作其包括阈值修正操作和迁移率修正操作，这些修正操作用于补 偿由于各像素电路10的驱动晶体管Td在阈值方面的差异和在迁移率方面的差异而导致的 均勻性劣化。具体地，作为阈值修正操作，示出了进行分割式阈值修正的例子，该分割式阈 值修正在一个发光周期的期间内被分割为多次进行。在上述像素电路操作中，阈值修正操作和迁移率修正操作本身在相关技术中也曾 经实施过，下面将简要地说明它们的必要性。例如，在使用多晶硅TFT等的像素电路中，驱动晶体管Td的阈值电压Vth以及用 于形成驱动晶体管Td的沟道的半导体薄膜的迁移率μ会随着时间而改变。另外，由于制造 工艺中的差别，阈值电压Vth和迁移率μ这样的晶体管特性可能会随着各个像素而变化。当驱动晶体管Td的阈值电压Vth和迁移率μ随着各个像素而变化时，在驱动晶 体管Td中流过的电流值也随着各个像素而变化。于是，如果向所有像素电路10都提供相 同的视频信号值(视频信号电压Vsig)，有机EL器件1的发光亮度却随着各个像素而变化， 因此屏幕的均勻性劣化。鉴于此，在上述像素电路操作中，提供了对阈值电压Vth差异和迁移率μ差异的 修正功能。图3示出了像素电路10的一个发光周期(一帧期间)的操作的时序图。在图3中，示出了被水平选择器11提供至信号线DTL的信号线电压。在该操作示 例的情况下，水平选择器11在一个水平周期(IH)内将作为阈值修正基准电压VofS和视频 信号电压Vsig的脉冲电压提供至信号线DTL以作为信号线电压。在图3中还示出了从驱动扫描器12经由电源控制线DSL而提供的电源脉冲DS。 作为电源脉冲DS，提供的是驱动电压Vcc或初始电压Vini。在图3中进一步示出了通过写扫描器13经由写控制线WSL而提供至采样晶体管 Ts的栅极的扫描脉冲WS。当扫描脉冲WS被设为H电平(高电平)时，就使η沟道采样晶 体管Ts导通，而当扫描脉冲WS被设为L电平(低电平)时，就使η沟道采样晶体管Ts非 导通。另外，在图3中，作为图2中所示的节点NDl的电压和节点ND2的电压，示出了驱 动晶体管Td的栅极电压Vg的变化和源极电压Vs的变化。图3的时序图中的时间点ts是图像显示的一个周期(例如一帧期间)的启动时刻，该周期中，作为发光器件的有机EL器件1被驱动以进行发光。在时间点ts之前(期间LT0)，进行前一帧的发光。期间LTO的等效电路在图5A 中示出。也就是说，有机EL器件1的发光状态是这样的状态该状态中，电源脉冲DS位于 驱动电压Vcc并且采样晶体管Ts被关断。此时，驱动晶体管Td被设置为在饱和区域进行 操作，并且因此在有机EL器件1中流动的电流Ids'根据驱动晶体管Td的栅极源极间电压 Vgs而取得上述方程(1)中所给出的值。在时间点ts，本帧中的用于发光的操作被启动。首先，将电源脉冲DS设为初始电位Vini。图5B示出了期间LTl的等效电路。在此期间内，初始电位Vini小于有机EL器件1的阈值电压Vthe 1与阴极电压Vcat 之和，亦即，Vini彡Vthel+Vcat，因此，有机EL器件1熄灭并且非发光期间开始。此时，电 源控制线DSL作为驱动晶体管Td的源极。另外，有机EL器件1的阳极(节点ND2)被充电 至初始电位Vini。在一定期间之后，进行阈值修正的准备(期间LTh和期间LT2b)。等效电路如图 6A中所示。即，在期间LTh和期间LT2b中，当信号线DTL的电位变成阈值修正基准电压Vofs 时，将扫描脉冲WS设为H电平，并且将采样晶体管Ts接通。驱动晶体管Td的栅极(节点 NDl)处于阈值修正基准电压Vofs。驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs变为Vofs-Vini。如果Vofs-Vini不大于驱动晶体管Td的阈值电压Vth，则阈值修正操作可能无法 进行，因此将初始电位Vini和阈值修正基准电压Vofs设为满足Vofs-Vini > Vth。也就是说，作为阈值修正的准备，要使驱动晶体管的栅极源极间电压充分大于阈 值电压Vth。接着，进行阈值修正(Vth修正)。这里，如期间LT3a至期间LT3d那样示出了四次 阈值修正的例子。首先，作为期间LT3a，进行第一次阈值修正(Vth修正)。在此情况下，当信号线电压为阈值修正基准电压Vofs的时候，写扫描器13将扫描 脉冲WS设为H电平，并且驱动扫描器12将电源脉冲DS设为驱动电压Vcc。等效电路如图 6B所示。在此情况下，有机EL器件1的阳极(节点ND2)作为驱动晶体管Td的源极并且有 电流在该驱动晶体管Td中流过。因此，在驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)被固定为阈值 修正基准电压Vofs的情形下，源极节点的电位上升。只要有机EL器件1的阳极电位(节点ND2的电位)等于或小于Vcat+Vthel (Vthe 1 是有机EL器件1的阈值电压)，驱动晶体管Td的电流就用来对保持电容Cs和电容Coled 充电。“只要有机EL器件1的阳极电位等于或小于Vcat+Vthel”意味着有机EL器件1的 漏电流充分小于在驱动晶体管Td中流过的电流。因此，节点ND2的电位(驱动晶体管Td的源极电位)随着时间而上升。阈值修正基本上是指将驱动晶体管Td的栅极源极间电压设为阈值电压Vth的操 作。因此，可以使驱动晶体管Td的源极电位一直上升直到驱动晶体管Td的栅极源极间电 压变为阈值电压Vth为止。
然而，栅极节点可能只有在信号线电压等于Vofs的期间内才被固定为阈值修正 基准电压Vofs。于是，取决于帧率等，一次阈值修正操作可能没有足够的时间来使源极电位 上升直至栅极源极间电压达到阈值电压Vth。鉴于此，需要分割为多次地进行阈值修正。于是，使作为期间LT3a的阈值修正过程在信号线电压变为视频信号电压Vsig之 前结束。也就是说，写扫描器13 —旦将扫描脉冲WS设为L电平就使得采样晶体管Ts关断。此时，栅极和源极都处于浮置状态，响应于栅极源极电压Vgs而有电流在漏极与 源极间流动并且发生自举。即如图所示，栅极电位和源极电位上升。随后，作为期间LT3b，进行第二次阈值修正。也就是，当信号线电压等于阈值修正 基准电压Vofs时，写扫描器13将扫描脉冲WS设为H电平，并且再次接通采样晶体管Ts。 因此，驱动晶体管Td的栅极电压被设为阈值修正基准电压Vofs，源极电位再次上升。然后，阈值修正操作暂停。可以注意到，通过第二次阈值修正，驱动晶体管Td的栅 极源极间电压更接近于阈值电压Vth，并且因此该第二次暂停期间内的自举量小于上述第 一次暂停期间内的自举量。随后，在期间LT3c内进行第三次阈值修正，在经过另一次暂停后，在期间LT3d内 进行第四次阈值修正。最后，驱动晶体管Td的栅极源极间电压变为阈值电压Vth。此时，源极电位(节点ND2的电位，亦即有机EL器件1的阳极电位)= Vofs-Vth彡Vcat+Vthel (Vcat为阴极电位，Vthel为有机EL器件1的阈值电压)。在图3的情形下，在第四次阈值修正的期间LT3d之后，扫描脉冲WS被设为L电平 并且采样晶体管Ts被关断，阈值修正操作结束。这里，示出了进行四次阈值修正的例子，然而，可以根据显示装置的结构和操作来 适当地确定分割式阈值修正操作的次数，并且该次数例如可以为两次、三次、五次或更多 次。接下来，在信号线电压为视频信号电压Vsig的期间LT4内，写扫描器13将扫描脉 冲WS设为H电平，并且进行视频信号电压Vsig的写入以及迁移率修正。也就是说，将视频 信号电压Vsig输入至驱动晶体管Td的栅极。此时的等效电路如图7A所示。驱动晶体管Td的栅极电位为视频信号电压Vsig的电位，并且因为电源控制线DSL 处于驱动电压Vcc所以有电流流动，且源极电位随时间而上升。这里，如果驱动晶体管Td的源极电压小于有机EL器件1的阈值电压Vthel与阴 极电压Vcat之和，则驱动晶体管Td的电流被用来对保持电容Cs和电容Coled充电。艮口， 该条件为有机EL器件1的漏电流充分小于在驱动晶体管Td中流过的电流。在此时，驱动晶体管Td的阈值修正操作结束，并且在驱动晶体管Td中流过的电流 反映了迁移率μ。具体地，如果迁移率越大，则此时的电流量就越大，并且源极电位上升得就越快。 反之，如果迁移率越小，则电流量就越小，并且源极电位上升得就越慢。于是，在扫描脉冲WS处于H电平的期间LT4内，在采样晶体管Ts被接通后，驱动 晶体管Td的源极电压Vs上升，并且当采样晶体管Ts被关断时，源极电压Vs变为能够反映 迁移率μ的电压VsO。驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs反映了该迁移率且变得较小 (Vgs = Vsig-VsO)，并且在经过一定的时间段后变为能够对迁移率进行完全修正的电压。
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在按照上述方式进行了视频信号电压Vsig的写入和迁移率修正后，栅极源极间 电压Vgs是固定的并且该操作过程进入自举和发光(期间LI^)状态。图7B示出了等效电路。也就是说，将扫描脉冲WS设为L电平，采样晶体管Ts被关断，写入结束，于是使得 有机EL器件1能够发光。在此情形下，与驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs对应的电 流Ids在有机EL器件1中流过，节点ND2的电位上升至有该电流流动时所处的电压VEL，并 且有机EL器件1发光。此时，采样晶体管Ts处于关断状态并且驱动晶体管Td的栅极(节 点NDl)的电位在节点ND2的电位上升的同一时刻同样地上升，由此使栅极源极间电压Vgs 保持恒定(自举操作)。如上所述，像素电路10在一帧期间内包括阈值修正操作和迁移率修正操作作为 一个周期的发光操作，并且执行用于使有机EL器件1发光的操作。通过阈值修正操作，无论各像素电路10中的驱动晶体管Td的阈值电压Vth差异 以及由于随时间的变化而产生的阈值电压Vth波动，都可以向有机EL器件1提供对应于信 号电压Vsig的电流。也就是说，可以消除在制造中所产生的或由于随时间的变化而产生的 阈值电压Vth差异并且可以在屏幕上保持高品质而没有亮度不均勻等问题。另外，漏极电流也会由于驱动晶体管Td的迁移率而发生变化，并且图像品质会由 于各像素电路10在驱动晶体管Td的迁移率方面的差异而降低，然而通过迁移率修正，可以 根据驱动晶体管Td的迁移率的大小来获得源极电位Vs。因此，栅极源极间电压Vgs被调整 得吸收了各像素电路10的驱动晶体管Td的迁移率差异，并且可以消除由迁移率差异所导 致的图像品质劣化。而且，作为一个周期的像素电路操作，阈值修正操作根据对显示装置的高速化 (高频化)要求而被分割为多次进行。当帧率变得越高，则像素电路的操作时间变得相对越短，并且会变成难以保证连 续的阈值修正期间(信号线电压=阈值修正基准电压VofS的期间)。因此，通过以上述方 式按时间分割地进行阈值修正操作而确保了作为阈值修正期间的必要期间，并且驱动晶体 管Td的栅极源极间电压收敛于阈值电压Vth上。然而，当速度变得越高，则分割式阈值修正操作中的一个阈值修正期间变得越短。 那么，特别地，利用更短的第一次阈值修正操作期间(LT3a)时，阈值修正操作可能容易失 败。将会参照图4进行说明。假设图4中所示的第一次阈值修正操作期间LT3a具有更短的期间长度，并且源极 电压Vs的上升量相对较小。那么在期间LT3a结束时，栅极源极间电压Vgs保持为相对较大。这时，阈值修正操作的暂停期间开始，并且此时的自举量取决于驱动晶体管Td的 栅极源极间电压Vgs和迁移率。也就是说，栅极源极间电压Vgs越高或者迁移率μ越大， 则暂停期间中的自举就越快并且自举量(即源极电压Vs和栅极电压Vg的上升)就越大。图4示出了这样的状态该状态中，在期间LT3a之后紧接着的暂停期间内自举量 变得过大。随后，当该暂停期间结束并且在期间LBb内开始第二次阈值修正时，栅极电压Vg
10重新回到阈值修正基准电压Vofs。然而，如果由上述紧接着的暂停期间内的自举而引起的 源极电压Vs的上升是过度变大，如图所示，则栅极源极间电压Vgs可能变为阈值电压Vth 或更小。过度上升是指这样的情况在第二次或随后的阈值修正操作时，源极电压Vs上升 得高于Vofs-Vth。如上所述，阈值修正是将驱动晶体管Td的栅极源极间电压设成阈值电压Vth的操 作。因此，如果栅极源极间电压在阈值修正操作完成之前就变成阈值电压Vth或更小，则可 能无法实现正常的阈值修正并且阈值修正失败。因此，如图4所示，该过程在栅极源极间电 压Vgs不是阈值电压Vth的状况下进入信号写入、迁移率修正以及发光的各操作，并且在未 经过阈值修正的情况下进行发光。因此，导致了图像品质的劣化。实施例的像素电路操作在本实施例中，为了防止阈值修正失败，以如图8所示的驱动时序使像素电路10 进行操作。在分割式阈值修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间(LT6)内，执行使 驱动晶体管Td的源极电压Vs及栅极电压Vg上升的预自举(下文中称为“预引导”)。与图3类似，图8示出了像素电路10的操作的一个发光周期(一帧期间)的时序 图。与图3中相似的是，示出了信号线电压、电源脉冲、扫描脉冲WS、节点NDl电压(驱动晶 体管Td的栅极电压Vg)和ND2电压(驱动晶体管Td的源极电压Vs)。通过水平选择器11进行的对信号线DTL (信号线电压)的驱动以及通过写扫描器 13而提供的扫描脉冲WS与图3中的相同。在图8的情况下，当通过驱动扫描器12而提供的电源脉冲DS被设为驱动电压Vcc 时的时刻与图3中的那些时刻不同。将会对图8的操作进行说明。图8的时序图中的时间点ts是图像显示的一个周 期(例如一帧期间)的启动时刻，在上述周期内，作为发光器件的有机EL器件1被驱动以 便发光。在时间点ts之前(期间LT0)，进行前一帧的发光(如图3的情况一样等效电路 在图5A中示出)。在时间点ts处，本帧的用于发光的操作开始。首先，将电源脉冲DS设为初始电位Vini。在此期间中，初始电位Vini小于有机EL 器件1的阈值电压Vthel与阴极电压Vcat之和，S卩，Vini彡Vthel+Vcat，因此，有机EL器 件1熄灭且非发光期间开始。在此时，电源控制线DSL用作驱动晶体管Td的源极。另外， 有机EL器件1的阳极(节点ND2)被充电至初始电位Vini。等效电路在图5B中示出。在一定期间后，进行阈值修正的准备(期间LTh和期间LT2b)。BP,在期间LTh和期间LT2b中，当信号线DTL的电位变成阈值修正基准电压Vofs 时，将扫描脉冲WS设为H电平，并且采样晶体管Ts被接通。于是，驱动晶体管Td的栅极 (节点NDl)处于阈值修正基准电压Vofs。因此，驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs变 为 Vofs-Vini (见图 6A)。如果Vofs-Vini不大于驱动晶体管Td的阈值电压Vth，则阈值修正操作可能无法 进行，并且因此将初始电位Vini和阈值修正基准电压Vofs设为满足Vofs-Vini > Vth。也就是说，作为阈值修正的准备，要使驱动晶体管的栅极源极间电压充分大于阈值电压Vth。接下来，在阈值修正(Vth修正)即将开始之前，进行预引导以作为期间LT6。也就是说，在扫描脉冲WS上升之前，驱动扫描器12将电源脉冲DS设为驱动电压 Vcc0等效电路在图9中示出。此时，节点(节点ND2)侧作为驱动晶体管Td的源极。然 后，栅极和源极处于浮置状态，响应于栅极源极间电压Vgs而有电流在漏极与源极间流过， 并且发生自举。也就是说，如图8所示，栅极电压Vg和源极电压Vs上升。以这种方式进行了预引导之后，进行阈值修正。这里是进行四次阈值修正(作为 期间LT3a至期间LT3d)的例子。首先，作为期间LT3a，进行第一次阈值修正(Vth修正)。在此情况下，由于驱动扫描器12已经将电源脉冲DS设为驱动电压Vcc，因此当信 号线电压为阈值修正基准电压Vofs时的时候，写扫描器13将扫描脉冲WS设为H电平，采 样晶体管Ts被接通，并且阈值修正开始(等效电路见图6B)。于是，紧接着，响应于驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs而有电流在漏极与源 极间流动。因此，驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)被固定为阈值修正基准电压Vofs，而源极 节点的电位上升。只要有机EL器件1的阳极电位(节点ND2的电位)等于或小于Vcat+Vthel (Vthe 1 是有机EL器件1的阈值电压)，驱动晶体管Td的电流就被用来对保持电容Cs和电容Coled 充电。因此，节点ND2的电位(驱动晶体管Td的源极电位)随时间而上升。因为在信号线电压变为视频信号电压Vsig之前写扫描器13 —旦将扫描脉冲WS 设为L电平就会关断采样晶体管Ts，所以作为期间LT3a的阈值修正结束。然后，在后续的暂停期间中，栅极和源极都处于浮置状态，响应于栅极源极电压 Vgs而有电流在漏极与源极间流动并且发生自举。即如该图所示，栅极电位和源极电位上 升。可以注意到，在第一次阈值修正结束时，由于该修正是在通过立即的预引导将源 极电压Vs升高一定程度以后而进行的，因此即使当作为期间LT3a的阈值修正期间的长度 较短时，栅极源极间电压Vgs在阈值电压Vth以上的范围内适当地变得更小。因此，在第一次阈值修正之后的暂停期间内，自举量被相对地抑制了。接着，作为期间LT3b，进行第二次阈值修正。也就是，当信号线电压为阈值修正基 准电压Vofs时，写扫描器13将扫描脉冲WS设为H电平，并且再次将采样晶体管Ts接通。然后，阈值修正操作暂停。可以注意到，通过第二次阈值修正，驱动晶体管Td的栅 极源极间电压更接近于阈值电压Vth，并且因此该第二次暂停期间内的自举量小于上述第 一次暂停期间内的自举量。随后，在期间LT3c内进行第三次阈值修正，在经过另一次暂停后，在期间LT3d内 进行第四次阈值修正。在第四次阈值修正的期间LT3d之后，扫描脉冲WS被设为L电平并且采样晶体管 Ts被关断，该阈值修正操作结束。通过第四次阈值修正，最终，驱动晶体管Td的栅极源极间电压变为阈值电压Vth。 也就是说，将四次修正的总阈值修正时间设为使驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs达到阈值电压Vth。接着，在信号线电压为视频信号电压Vsig的期间LT4内，写扫描器13将扫描脉冲 WS设为H电平，并且进行视频信号电压Vsig的写入以及迁移率的修正。也就是说，将视频 信号电压Vsig输入至驱动晶体管Td的栅极(等效电路见图7A)。驱动晶体管Td的栅极电位为视频信号电压Vsig的电位，并且因为电源控制线DSL 处于驱动电压Vcc所以有电流流动，且源极电位随时间而上升。此时，如果驱动晶体管Td的源极电压小于有机EL器件1的阈值电压Vthel与阴极 电压Vcat之和，则驱动晶体管Td的电流被用来对保持电容Cs和电容Coled充电。另外， 在驱动晶体管Td中流动的电流反映了迁移率μ。S卩，如果迁移率越大，则此时的电流量就越大，并且源极的电位上升得就越快。 反之，如果迁移率越小，则电流量就越小，并且源极的电位上升得就越慢。因此，在期间 LT4(该期间LT4中，扫描脉冲WS处于H电平)内，在采样晶体管Ts被接通后，驱动晶体管 Td的源极电压Vs上升，而当采样晶体管Ts被关断时，源极电压Vs变为反映了迁移率μ的 VsO。驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs反映了该迁移率且变得较小(Vgs = Vsig-VsO)， 并且在经过一定的时间后变为能够对迁移率进行完全修正的电压。在按照上述方式进行了视频信号电压Vsig的写入和迁移率的修正后，栅极源极 间电压Vgs是固定的并且该过程进入到自举和发光状态(期间LT5)。也就是说，将扫描脉冲WS设为L电平，采样晶体管Ts被关断，写入结束，于是允许 有机EL器件1发光(等效电路见图7Β)。在此情形下，就有与驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs对应的电流Ids流动， 节点ND2的电位上升至该电流流动时所处的电压VEL，并且有机EL器件1发光。此时，采样 晶体管Ts处于关断状态并且驱动晶体管Td的栅极(节点NDl)的电位在节点ND2的电位 上升的相同时刻类似地上升，并且由此使栅极源极间电压Vgs保持恒定(自举操作)。如上所述，像素电路10在一帧期间内包括阈值修正操作和迁移率修正操作作为 一个周期的发光操作，并且进行用于使有机EL器件1发光的操作。如上所述，本实施例的特征为在期间LT3a的第一次阈值修正即将开始之前的期 间LT6内进行预引导(pre-boot)。所述预引导是以这样的方式予以进行在通过扫描脉冲WS使采样晶体管Ts接通 之前，通过驱动扫描器12来设置电源脉冲DS =驱动电压Vcc。通过预引导，在源极电压Vs上升了一定程度的状态下，在栅极电压Vg被固定为阈 值修正基准电压Vofs的情况下开始第一次阈值修正。也就是说，在第一次阈值修正开始 时，已经使驱动晶体管Td的栅极源极间电压Vgs适当地变小。因此，甚至当阈值修正期间LT3a在时间上很短的时候，在第一次阈值修正结束 时，栅极源极间电压Vgs已经适当地变小。因此，即使驱动晶体管Td具有高的迁移率μ，也 会抑制第一次阈值修正之后的暂停期间内的自举量。因此，可以防止出现这样的现象自举量过大，源极电压Vs的上升变得过大，并且 在第二次或后续的阈值修正时栅极源极间电压Vgs变为阈值电压Vth以下。特别地，在其中迁移率μ更高并且自举速度更高的像素电路中，在预引导时源极 电压Vs的上升更大。因此，在后续暂停期间内的自举量更大的像素电路中，在第一次阈值修正结束时的栅极源极间电压Vgs也变得更小，并且作为结果来说，该暂停期间内的自举 量也变得更小。也就是说，对于各像素电路10根据自举的速度而预先施加负反馈。由于上述这个原因，在阈值修正操作失败的可能性越高的像素电路10中，可以越 抑制暂停期间内的自举量，并且就越可以防止阈值修正操作的失败。如上所述，在本实施例中，在进行多次阈值修正操作的系统中，能够防止由于自举 而使驱动晶体管的栅极源极间电压变得小于阈值电压并且阈值修正操作失败的现象。因 此，在以高倍的驱动速度进行更快速驱动的情况下，可以扩大阈值修正的裕度，并且能够让 高速化与通过实现适当的阈值修正操作来改善图像品质这二者得以平衡。上面对已经对本实施例进行了说明，然而，本发明不限于上述各实例。在各实例中，在一个发光周期内进行了四次阈值修正，然而，分割式阈值修正操作 的次数是根据显示装置的结构和操作而适当确定的，并且例如可以是两次、三次、五次或更 多次。另外，根据阈值修正的次数以及各电压的设置，可以在阈值修正操作不会失败的 范围内确定预定的期间长度以作为预引导期间LT6。反之，如果预引导期间太长，则源极电 压Vs变为Vofs-Vth或更高，阈值修正操作可能失败。因此，显然不应该将预引导的期间长 度设得太长。本领域的技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权 利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。
1权利要求
1. 一种显示装置，其包括像素阵列，所述像素阵列中以矩阵的形式布置有多个像素电路，各所述像素电路设有 发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容，所述驱动晶体管当漏极和源极被施加有驱 动电压时就将与栅极源极间电压对应的电流施加至所述发光器件，所述采样晶体管当被导 通时就将信号线电压输入至所述驱动晶体管的栅极，所述保持电容连接于所述驱动晶体管 的栅极与源极之间并且用于保持所述驱动晶体管的阈值电压和所输入的视频信号电压；信号选择器，所述信号选择器用于将阈值修正基准电压和所述视频信号电压作为所述 信号线电压提供至所述像素阵列中按列布置的各信号线；驱动控制扫描器，所述驱动控制扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各电源控制 线提供电源脉冲并且向所述像素电路的所述驱动晶体管提供所述驱动电压；以及写扫描器，所述写扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各写控制线提供扫描脉冲 以控制所述像素电路的所述采样晶体管，且向各所述像素电路执行所述阈值修正基准电压 和所述视频信号电压的输入，并且当所述信号线电压为所述阈值修正基准电压时，利用所 述写扫描器多次地通过所述扫描脉冲来使所述采样晶体管导通，由此在各所述像素电路的 一个发光周期的非发光期间内进行多次阈值修正，其中，在所述多次阈值修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间内，执行使所 述驱动晶体管的源极电压和栅极电压上升的预自举。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述预自举是通过所述驱动控制扫描器在所 述预定期间内施加所述驱动电压而予以执行的，所述预定期间是在所述写扫描器即将通过 用于所述第一次阈值修正的所述扫描脉冲使所述采样晶体管导通之前。
3. 一种用于显示装置的显示驱动方法，所述显示装置包括像素阵列，所述像素阵列中以矩阵的形式布置有多个像素电路，各所述像素电路设有 发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容，所述驱动晶体管当漏极和源极被施加有驱 动电压时就将与栅极源极间电压对应的电流施加至所述发光器件，所述采样晶体管当被导 通时就将信号线电压输入至所述驱动晶体管的栅极，所述保持电容连接于所述驱动晶体管 的栅极与源极之间并且用于保持所述驱动晶体管的阈值电压和所输入的视频信号电压；信号选择器，所述信号选择器用于将阈值修正基准电压和所述视频信号电压作为所述 信号线电压提供至所述像素阵列中按列布置的各信号线；驱动控制扫描器，所述驱动控制扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各电源控制 线提供电源脉冲并且向所述像素电路的所述驱动晶体管提供所述驱动电压；以及写扫描器，所述写扫描器用于向所述像素阵列中按行布置的各写控制线提供扫描脉冲 且控制各所述像素电路的所述采样晶体管，并且向各所述像素电路执行所述阈值修正基准 电压和所述视频信号电压的输入，其中，所述显示驱动方法包括如下步骤当所述信号线电压为所述阈值修正基准电压时，利用所述写扫描器多次地通过所述扫 描脉冲使所述采样晶体管导通，由此在各所述像素电路的一个发光周期的非发光期间内进 行多次阈值修正；并且在所述多次阈值修正的第一次阈值修正即将开始之前的预定期间内，执行使所述驱动 晶体管的源极电压和栅极电压上升的预自举。
全文摘要
本发明涉及显示装置及显示驱动方法，该显示装置包括具有像素电路的像素阵列，各像素电路设有发光器件、驱动晶体管、采样晶体管和保持电容；信号选择器，它将阈值修正基准电压和视频信号电压提供至像素阵列中按列布置的信号线；驱动控制扫描器，它向像素阵列中按行布置的电源控制线提供电源脉冲且向驱动晶体管提供驱动电压；以及写扫描器，它向像素阵列中按行布置的写控制线提供扫描脉冲以控制采样晶体管且向各像素电路执行阈值修正基准电压和视频信号电压的输入，并且当信号线电压为阈值修正基准电压时多次地通过扫描脉冲使采样晶体管导通，以在各像素电路的一个发光周期的非发光期间内进行多次阈值修正。本发明能够防止阈值修正操作失败。
文档编号G09G3/32GK102129835SQ20111000265
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月7日 优先权日2010年1月14日
发明者丰村直史, 杉本秀树 申请人:索尼公司
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