专利名称:使用控制阶段交织的oled显示设备的驱动的制作方法
技术领域:
本发明涉及包括发光元件的显示设备,发光元件是使用有源矩阵方法来驱动的。 此外,本发明涉及显示设备的驱动控制方法。
背景技术:
传统上已经提出了使用例如有机EL(电致发光)发光元件等发光元件的显示设备,提出了这种显示设备在例如电视或移动电话的显示器等多种领域的应用。一般而言,有机EL发光元件是电流驱动型发光元件。因此,不像液晶显示器,有机 EL发光元件需要包括用于选择要驱动的像素电路的选择晶体管、存储对应于显示图像的电荷的电容元件、以及用于驱动有机EL发光元件的驱动晶体管(请参见例如日本未审专利公开 No. 8(1996)-234683)。常规上,使用由低温多晶硅或无定形硅制成的薄膜晶体管,作为有源矩阵型有机 EL显示设备的像素电路。由低温多晶硅制成的薄膜晶体管能够实现高迁移率和稳定的阈值电压,但是迁移率不是均勻的。同时,由无定形硅制成的薄膜晶体管能够实现均勻的迁移率,但是迁移率较低并且阈值电压随时间的流逝而改变。上述不均勻迁移率和不稳定阈值电压产生显示图像的不均勻性。因此,日本未审专利公开No. 2003-255856提出了在有机EL显示设备的像素电路中提供二极管连接型补偿电路。然而,由于提供补偿电路,像素电路变得复杂。生产成本增加,成品率下降,孔径比降低。因此,不是日本未审专利公开No. 2003-255856所述的提供用于补偿阈值电压的二极管连接型补偿电路,日本未审专利公开No. 2003-271095和日本未审专利公开 No. 2007-310311中提出了用于减少有机EL发光元件中晶体管数目方法。在这些方法中,通过驱动晶体管对有机EL发光元件的寄生电容自充电,校正驱动晶体管的阈值电压Vth的改变,来减少晶体管的数目。然而,在日本未审专利公开No. 2003-271095和日本未审专利公开 No. 2007-310311公开的方法中,可以通过改善驱动晶体管的特性和电路的电阻来减小对像素电路复位的复位时段的长度以及对编程电压进行设置的编程时段的长度。然而,检测阈值电压所必需的时段取决于有机EL发光元件寄生电容的值Cd。因此,在实际的显示器操作中,选择像素行的时段基本上被检测阈值电压的时段占据。此外,选择行的时段由显示更新周期(帧周期)和扫描线数目确定。例如,当增大分辨率,同时面板尺寸固定时,选择行的时段变短。然而,由于有机EL发光元件的面积减小,并且寄生电容值Cd减小,即使检测阈值电压的时段缩短,也不会出现问题。相反,当面板尺寸增大时,选择行的时段不改变。然而,由于有机EL发光元件的面积增大,并且寄生电容值Cd增大,所以出现了检测阈值电压的时段变长的问题。因此,在上述常规技术中,难以增大面板尺寸。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的是提供一种显示设备,即使有机EL发光元件的寄生电容值Cd较大并且行选择时段较短,也能够提供(分配)足够的阈值电压检测时段。此外, 本发明的另一目的是提供这种显示设备的驱动控制方法。根据本发明的显示设备的驱动控制方法是一种显示设备的驱动控制方法,该显示设备包括有源矩阵基板,其中布置有多个像素电路,所述多个像素电路中的每一个具有发光元件;N型驱动晶体管,通过向发光元件提供驱动电流来驱动发光元件,N型驱动晶体管源极端子连接至发光元件的阳极端子;电容元件,连接在N型驱动晶体管的栅极端子与源极端子之间;以及选择晶体管,对N型驱动晶体管的栅极端子和数据线之间连接进行切换, 其中通过该数据线设置要提供给N型驱动晶体管的驱动电压;以及扫描驱动电路,通过顺序地切换像素电路行来选择其中沿垂直于数据线方向的方向布置有像素电路的像素电路行,并通过导通所选像素电路行中的选择晶体管来连接所选像素电路行中的每一个像素电路和数据线;所述方法包括步骤在选择预定像素电路行的时段之前,在选择不同于所述预定像素电路行的像素电路行的时段中,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子设置预定电压;基于所设置的预定电压,对所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的发光元件的寄生电容充电,并开始检测每一个像素电路中驱动晶体管的阈值电压;在选择所述预定像素电路行的时段内完成阈值电压的检测;以及向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。在本发明的显示设备的驱动控制方法中,可以在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过导通所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子连接至数据线,同时向数据线设置预定电压。此外,可以在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过截止所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子与数据线断开,同时向数据线设置所述不同于预定像素电路行的像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的驱动电压。此外,可以相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供用于对驱动晶体管的栅极端子与恒压源之间连接进行切换的恒压供应晶体管。可以截止选择晶体管并导通恒压供应晶体管,以将来自恒压源的恒定电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管,同时检测所述预定像素电路行中的阈值电压。此外,可以截止恒压供应晶体管,并导通选择晶体管,同时将驱动电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管。可以相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供恒压供应晶体管。此外,可以提供栅极电压存储电容元件,用于通过恒压供应晶体管向每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子提供恒定电压。可以通过导通选择晶体管和恒压供应晶体管,将数据线和栅极电压存储电容元件连接至所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,然后,可以通过截止选择晶体管来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子从数据线断开,并且保持恒压供应晶体管处于导通状态,来检测所述预定像素电路行中的阈值电压。此外,可以截止恒压供应晶体管并且导通选择晶体管,同时向所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。此外,可以使用公共扫描线作为第一扫描线和第二扫描线,第一扫描线用于向第 (N-I)像素电路行发送第一扫描信号,来控制第(N-I)像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管的导通/截止,第二扫描线用于向第N像素电路行发送第二扫描信号,来控制第 N像素电路行中每一个像素电路中的恒压供应晶体管的导通/截止。此外,可以通过调整在检测阈值电压之前对每个像素电路执行的复位操作的时段,对检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压的时段进行控制。本发明的显示设备是一种显示设备,包括有源矩阵基板,其中布置有多个像素电路,所述多个像素电路中的每一个具有发光元件;N型驱动晶体管,通过向发光元件提供驱动电流来驱动发光元件,N型驱动晶体管源极端子连接至发光元件的阳极端子;电容元件,连接在N型驱动晶体管的栅极端子与源极端子之间;以及选择晶体管,对N型驱动晶体管的栅极端子和数据线之间连接进行切换, 其中通过该数据线设置要提供给N型驱动晶体管的驱动电压;扫描驱动电路,通过顺序地切换像素电路行来选择其中沿垂直于数据线方向的方向布置有像素电路的像素电路行,并通过导通所选像素电路行中的选择晶体管来连接所选像素电路行中的每一个像素电路和数据线;电压设置单元,在选择预定像素电路行的时段之前,在选择不同于所述预定像素电路行的像素电路行的时段中,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子设置预定电压;阈值电压检测单元,基于所设置的预定电压,对所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的发光元件的寄生电容充电,开始检测每一个像素电路中驱动晶体管的阈值电压,并在选择所述预定像素电路行的时段内完成阈值电压的检测;以及驱动电压设置单元,在阈值电压检测单元完成了阈值电压的检测之后,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。在本发明的显示设备中,阈值电压检测单元可以在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过导通所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子连接至数据线,同时数据线被设置预定电压。此外,阈值电压检测单元可以在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过截止所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子与数据线断开,同时数据线被设置所述不同于预定像素电路行的像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的驱动电压。
本发明的显示设备还可以包括恒压供应晶体管,用于对驱动晶体管的栅极端子与恒压源之间连接进行切换,其中,相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供恒压供应晶体管。此外,阈值电压检测单元可以截止选择晶体管并导通恒压供应晶体管,以将来自恒压源的恒定电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管,同时阈值电压检测单元检测所述预定像素电路行中的阈值电压。 此外,阈值电压检测单元可以截止恒压供应晶体管并导通选择晶体管,同时驱动电压设置单元将驱动电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管。本发明的显示设备还可以包括恒压供应晶体管,相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供恒压供应晶体管以及栅极电压存储电容元件,用于通过恒压供应晶体管向每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子提供恒定电压。阈值电压检测单元可以通过导通选择晶体管和恒压供应晶体管,将数据线和栅极电压存储电容元件连接至所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子。然后,阈值电压检测单元可以通过截止选择晶体管来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子从数据线断开,并且保持恒压供应晶体管处于导通状态,来检测所述预定像素电路行中的阈值电压。此外,驱动电压设置单元可以截止恒压供应晶体管并且导通选择晶体管,同时驱动电压设置单元向所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。此外,可以提供公共扫描线作为第一扫描线和第二扫描线,第一扫描线用于向第 (N-I)像素电路行发送第一扫描信号,来控制第(N-I)像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管的导通/截止,第二扫描线用于向第N像素电路行发送第二扫描信号,来控制第 N像素电路行中每一个像素电路中的恒压供应晶体管的导通/截止。此外,阈值电压检测单元可以通过调整在检测阈值电压之前对每个像素电路执行的复位操作的时段,对检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压的时段进行控制。根据本发明的显示设备和显示设备的驱动控制方法,在选择预定像素电路行的时段之前,在选择不同于所述预定像素电路行的像素电路行的时段中,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子设置预定电压。此外,基于所设置的预定电压,对所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的发光元件的寄生电容充电,并开始检测每一个像素电路中驱动晶体管的阈值电压。此外,在选择所述预定像素电路行的时段内完成阈值电压的检测。之后,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。因此,即使使用具有大量像素、具有发光元件中较大值的寄生电容和较短行选择时段的较大面板,也可以提供足够的阈值电压检测时段长度(换言之,向阈值电压检测分配足够的时段长度)。此外,可以获得能够基本上消除不均勻性地显示图像的高质量显不设备。
图1是应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的配置的示意8
图2是应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的像素电路的结构图;图3是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的操作的时序图;图4是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的复位操作的图;图5是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的充电操作的图;图6是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的栅极开启控制操作的图;图7是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的阈值电压检测操作的图;图8是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的驱动电压设置操作的图;图9是说明应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的发光操作的图;图10是应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的像素电路的另一结构图;图11是说明通过调整复位操作时段来控制阈值电压检测的操作时段的方法的图;图12是应用了根据本发明第二或三实施例的显示设备的有机EL显示设备的配置的示意图;图13是应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的像素电路的结构图;图14是说明应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的操作的时序图;图15是说明应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的复位操作的图;图16是说明应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的充电操作的图;图17是说明应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的阈值电压检测操作的图;图18是说明应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的驱动电压设置操作的图;图19是说明应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的发光操作的图;图20是应用了根据本发明第二实施例的显示设备的有机EL显示设备的像素电路的另一结构图;图21是根据本发明第二和三实施例的有机EL显示设备的修改示例的图22是应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的像素电路的结构图;图23是说明应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的操作的时序图;图M是说明应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的复位操作的图;图25是说明应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的充电操作的图;图沈是说明应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的阈值电压检测操作的图;图27是说明应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的驱动电压设置操作的图;图观是说明应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的发光操作的图;图四是应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备的像素电路的另一结构图;以及图30是说明有机EL显示设备的寄生电容值的状况的图。
具体实施例方式下面,参照附图描述应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备。图1是示出了应用了根据本发明第一实施例的显示设备的有机EL显示设备的配置的示意图。如图1所示,本实施例的有机EL显示设备包括有源矩阵基板10、数据驱动电路 12、扫描驱动电路13和控制单元25。多个像素电路11以二维形式布置在有源矩阵基板10 中,每一个像素电路11包括有机EL发光元件。数据驱动电路12将基于显示数据的驱动电压提供给每个像素电路11中驱动晶体管的栅极端子。扫描驱动电路13向每个像素电路11 输出扫描信号,控制单元25向数据驱动电路12输出对应于图像数据的显示数据、以及基于同步信号的时序信号。此外,有源矩阵基板10包括多条扫描线14、多条电源线15和多条数据线16。多条扫描线14将扫描驱动电路13输出的扫描信号发送给每个像素电路行。多条电源线15 将扫描驱动电路13输出的可变电压Vddn提供给每个像素电路行。多条数据线16将数据驱动电路12输出的驱动电压提供给每个像素电路列。此外,以栅格形式布置数据线16、扫描线14和电源线15,使得数据线16与扫描线 14和电源线15都垂直。像素电路11提供在这些线的交叉点附近。如图2所示,每个像素电路11包括有机EL发光元件11a、驱动晶体管(用于驱动有机EL发光元件Ila的晶体管)lib、电容元件Ilc和选择晶体管(用于选择的晶体管)lid。 驱动晶体管lib的源极端子S连接至有机EL发光元件Ila的阳极端子,并且驱动晶体管lib 向有机EL发光元件Ila提供驱动电流。电容元件Ilc连接在驱动晶体管lib的栅极端子 G与源极端子S之间。选择晶体管Ild的一端连接至电容元件Ilc的一端以及驱动晶体管lib的栅极端子G。此外,选择晶体管Ild的另一端连接至数据线16。有机EL发光元件Ila包括发光单元(光输出单元)50以及发光单元50的寄生电容51。按照从驱动晶体管lib提供的驱动电流,发光单元50输出光。有机EL发光元件Ila 的阴极端子连接至公共电位(图2中的地电位)。驱动晶体管lib和选择晶体管Ild由N型薄膜晶体管构成。此外,可以使用无定形硅薄膜晶体管、无机氧化物薄膜晶体管等作为针对驱动晶体管lib的薄膜晶体管。例如, 可以使用包括IGZOdnGaZnO)制成的无机氧化物薄膜的薄膜晶体管,作为无机氧化物薄膜晶体管。无机氧化物薄膜晶体管的材料不限于IGZ0,也可以使用IZOanSiO)等。扫描驱动电路13基于从控制单元25输出的时序信号,向每条扫描线顺序地输出扫描信号karm,用于导通/截止每个像素电路11中的选择晶体管lid。此外,扫描驱动电路12基于操作时序,向每条电源线15提供可变电压。下面,参照图3和图4到9所示的时序图,描述根据本实施例的有机EL显示设备的操作。在图3中,示出了从扫描驱动电路13输出的针对第η行的扫描信号karm和针对第(n+1)行的扫描信号^^11(11+1)的输出时序,以及从扫描驱动电路13输出的针对第η行的可变电压Vddn和针对第(n+1)行的可变电压Vdd(n+1)的电压波形。此外,在图3中,示出了从数据驱动电路12输出的数据信号Vdata的输出时序,以及第η行中驱动晶体管lib 的栅极电压Vgn、源极电压Vsn和栅极与源极之间的电压Vgsn的电压波形。在本实施例的有机EL显示设备中,顺序地选择有源矩阵基板10中连接至扫描线 14的像素电路行,并逐行地执行编程操作。这里,描述对第η像素电路行执行的操作。图3 的时序图相对于对第(η-2)像素电路行到第(n+1)像素电路行的编程操作的时序,关注于对第η像素电路行的操作。首先,对第η像素电路行执行复位操作(参见图3中时间tl到t2,以及图4)。在选择第η行之前两行的第(η-2)行的时段中执行复位操作。具体地,如图3所示,将用于导通选择晶体管Ild的扫描信号karm从扫描驱动电路13发送至扫描线14。此外,如图4所示,基于扫描信号karm来导通选择晶体管lld,并且驱动晶体管lib的栅极端子G连接至数据线16。此时,从数据驱动电路12向每一条数据线提供预定电压VB,并从扫描驱动电路13向第η电源线15提供预定电压VA。预定电压VB设置得高于预定电压VA。因此,驱动晶体管lib的源极端子S和漏极端子D反转,驱动晶体管lib的栅极与源极之间的电压Vgs设置为(Vgs = VB-VA)。这里,将预定电压VB的值设置为满足VB > VA+Vthmax。Vthmax表示驱动晶体管 lib的最大阈值电压。因此,一驱动电流Id流入驱动晶体管11b,并且驱动电流Id从驱动晶体管lib流出至电源线15。此外,当有机EL发光元件Ila的发光阈值电压是VfO时,预定电压VA满足VA < VfO-AVth,并且(驱动晶体管lib的阈值电压偏移+波动)的最大值是AVth。例如, 预定电压VA设置为VA = 0V。当AVth的值较小时,可以通过设置更高电压作为预定电压 VA,来减少有机EL发光元件Ila的发光转变时段。相反,当△ Vth的值较大时,必需设置更低电压(包括负电压)作为预定电压VA。此外,当经过了一定时段时,从寄生电容51的放电结束,并且有机EL发光元件Ila的阳极电位复位到VA。接下来,对第η像素电路行执行充电操作(参见图3中时间t2到时间t3、时间t4 到时间t5以及时间t6到时间t7,并且参见图5)。具体地,从扫描驱动电路13输出的电压从预定电压VA改变到电源电压VDD,并且驱动晶体管lib的电源线15 —侧变为漏极端子D,驱动晶体管lib的有机EL发光元件Ila 一侧变为源极端子S。驱动晶体管lib的栅极与源极之间的电压Vgs变为Vgs = Vg-Vs = VB-VA > Vth。因此,驱动电流Id从驱动晶体管lib流向有机EL发光元件11a。驱动电流 Id对有机EL发光元件Ila的寄生电容51充电,驱动晶体管lib的源极电压Vs逐渐增大。在选择第η行之前两行的第(η-2)行以及第η行之前一行的第(η_1)行的时段上, 执行上述充电操作。然而,在选择第(n-幻行和第(η-1)行的时段上,在编程操作期间,向数据线16输出针对每一行的编程电压,而不是预定电压VB。因此,在编程操作期间,对第η 像素电路行执行栅极开启控制。下面描述栅极开启控制(参见图3中时间t3到时间t4,时间t5到时间6,以及图 6)。具体地,如图3所示,从扫描驱动电路13向扫描线14发送用于截止选择晶体管 Ild的扫描信号karm。此外,如图6所示,基于扫描信号karm将选择晶体管Ild截止,并将驱动晶体管lib的栅极端子G与数据线16彼此暂时断开。在这种状态下,驱动电流Id继续对有机EL发光元件Ila的寄生电容51充电。因此,驱动晶体管lib的源极电压Vs增大。由于开启了驱动晶体管lib的栅极端子G,所以栅极电压也增大。因此,驱动晶体管lib的栅极与源极之间的电压Vgs不改变。当在选择第(η-2)行和第(η-1)行的时段上的编程操作时段结束,并且再次从数据驱动电路12向数据线16提供预定电压VB时,再次从扫描驱动电路13向扫描线14发送用于导通选择晶体管Ild的扫描信号karm。因此,选择晶体管Ild导通,驱动晶体管lib 的栅极端子G与数据线16连接。当驱动晶体管lib的栅极电压Vg回到预定电压VB时,驱动晶体管lib的栅极与源极之间的电压Vgs下降,下降量等于上述栅极开启时段期间栅极电压Vg的增大量。在本实施例的有机EL显示设备中,编程操作时段(图3中时间t3到时间t4,时间t5到时间t6) <<寄生电容充电时段(图3中时间t2到时间t7)。因此,电压Vgs的下降基本上等于在栅极电压Vg保持在预定电压VB时电压Vgs的下降值。因此,不会发生任何问题。接下来,执行阈值电压检测操作(参见图3中时间t6到时间t7,以及图7)。具体地,在选择第η行的时段中不执行上述栅极开启操作,并且继续执行上述寄生电容充电操作。由于向驱动晶体管lib的栅极端子G提供预定电压VB,所以驱动晶体管lib的栅极与源极之间的电压Vgs下降,下降量等于驱动晶体管lib的源极电压Vs的增大量。当Vgs = Vth时,驱动电流ld = 0,并且源极电压Vs停止增大。此时,驱动晶体管lib的栅极电压Vg = VB,并且驱动晶体管lib的源极电压Vs = VB-Vth。由于栅极电压 Vs小于或等于有机EL发光元件Ila的发光阈值电压是必要的,所以必须满足以下条件VB < VfO+Vthmin。这里,VfO表示有机EL发光元件Ila的发光阈值电压,Vthmin表示驱动晶体管lib的最小阈值电压。接下来执行第η像素电路行的编程操作(参见图3中时间t7到时间t8,以及图
128)。当通过阈值电压检测操作,驱动晶体管lib的源极电压足够稳定时,数据驱动电路12 将输出给每条数据线16的电压升高。该电压从预定电压VB增大到电压VB+Vod。这里,电压Vod是驱动晶体管lib用于向有机EL发光元件Ila提供与所需亮度对应的驱动电流的驱动电压,Vod = Vgs-Vth。同时,驱动晶体管lib的源极电压Vs是电容元件Ilc的电容值Cs和寄生电容51的电容值Cd的分压。因此,Vs = VB-Vth+VodXCs/ (Cd+Cs)。然而,当 Cd >> Cs 时,Vs VB-Vth,并且 Vgs ^ VB+Vod- (VB-Vth) = Vth+Vod。 因此,电压Vgs基本上等于通过将电压Vod与电容元件Ilc中检测到的电压Vth相加而得到的值。接下来,执行第η像素电路行的发光操作(参见图3中时间伪及其后时间,以及图9)。具体地,从扫描驱动电路13向扫描线14发送用于截止选择晶体管Ild的扫描信号^^1111。由此,如图9所示,基于扫描信号将选择晶体管Ild截止。因此,驱动晶体管lib 的栅极端子G与数据线16彼此断开。此外,如图9所示,对应于驱动电压的驱动电流Id流入驱动晶体管11b,同时保持在上述编程操作期间电容元件Ilc两端之间的电压。由此,有机EL发光元件Ila的发光单元50按照驱动电流Id输出光。在电压Vod的施加结束之后,有必要在驱动晶体管lib的源极电压Vs增大之前将选择晶体管Ild截止。在本实施例的有机EL显示设备中,在选择某一行之前两行的行的时段中就开始该某一行的复位操作。因此,如图3所示,与上述操作类似,在选择第(n-1)像素电路行的时段中,开始针对第(n+1)像素电路行的复位操作。在上述操作说明中,通过将提供给电源线15的电压改变到预定电压VA,来执行复位操作。然而,不一定以这种方式执行复位操作。例如,如图10所示,可以将提供给电源线 15的电压固定在电源电压VDD,并可以提供复位晶体管(用于复位的晶体管)lie和复位控制线M。复位晶体管lie对电容元件Ilc 一端与预定电压VA(在本实施例中,VA = O)的连接、以及源极端子S与预定电压VA之间的连接进行切换。复位控制线M导通/截止复位晶体管lie。可以在复位操作期间导通复位晶体管lie,以通过向驱动晶体管lib的源极端子S提供预定电压VA来执行复位操作。在上述操作说明中,在选择某一行之前两行的行的时段中就开始该某一行的、包括对寄生电容51的充电操作在内的阈值检测操作。由于由预定电压VA、VB、寄生电容的电容值Cd以及驱动晶体管lib的电流特性来确定执行该操作所必需的时段,所以有必要基于驱动晶体管lib的实际电流特性和寄生电容51的实际电容值Cd来设置该时段。当驱动晶体管lib的子阈值区域中的驱动电流Id较大时,如果充电时段和检测时段的增加多于必需,则导致错误。因此,有必要按照小于或等于第一扫描信号kanAn的周期的单位时段来控制时段。可以通过调整复位操作时段来执行这种精确的时段控制。具体而言,可以通过改变(提前或延迟)图11所示的复位时段Tva中t2的时序,来控制阈值电压检测时段Tvth。下面描述已经应用了根据本发明的第二实施例的显示设备的有机EL显示设备。 当选择晶体管Ild的截止时段足够短时,采用第一实施例中的有机EL显示设备。相反,即使选择晶体管Ild的截止时段不是足够短,也可以采用第二实施例中的有机EL显示设备。图12是示出了已经应用了本发明第二实施例的有机EL显示设备的示意图。根据本发明实施例的有机EL显示设备包括有源矩阵基板10、数据驱动电路12、扫描驱动电路23以及控制单元25,与第一实施例的有机EL显示设备类似。多个像素电路21 以二维方式布置在有源矩阵基板10中,每一个像素电路21均包括有机EL发光原件。数据驱动电路12基于显示数据,向每个像素电路21中的驱动晶体管的栅极端子提供驱动电压。 扫描驱动电路23向每个像素电路21输出扫描信号,控制单元25向数据驱动电路12输出与图像数据的显示数据以及基于同步信号的时序信号。此外,有源矩阵基板10包括多条第一扫描线14(对应于第一实施例的有机EL显示设备中的扫描线14)、多条电源线15、以及多条数据线16,与第一实施例的有机EL显示设备类似。此外,提供了多条第二扫描线17。多条第二扫描线17将从扫描驱动电路23输出的第二扫描信号^anB发送给每个像素电路行。如图13所示,每个像素电路21包括有机EL发光元件21a、驱动晶体管(用于驱动有机EL发光元件21a的晶体管)21b、电容元件21c、第一选择晶体管(用于选择的第一晶体管)21d和第二选择晶体管(用于选择的第二晶体管)21e。驱动晶体管21b的源极端子S连接至有机EL发光元件21a的阳极端子,驱动晶体管21b向有机EL发光元件21a提供驱动电流。电容元件21c连接在驱动晶体管Ib的栅极端子G与源极端子S之间。第一选择晶体管21d的一端连接至电容元件21c的一端以及驱动晶体管21b的栅极端子G。此外,第一选择晶体管21d的另一端连接至数据线16。第二选择晶体管21e的一端连接至电容元件21c的一端以及驱动晶体管21b的栅极端子G。此外,第二选择晶体管21e的另一端连接至恒压源21f。具体地,第二实施例的有机EL显示设备的像素电路21与第一实施例的像素电路11的区别在于,在第二实施例中提供了第二选择晶体管21e。其他元件与第一实施例的像素电路类似。第二实施例的有机EL显示设备的扫描驱动电路23基于从控制单元25输出的时序信号,顺序地向每条第一扫描线14输出用于导通/截止每个像素电路21中的第一选择晶体管21d的第一扫描信号ScanAn。此外,扫描驱动电路23向每条电源线15输出基于操作时序的可变电压。此外,扫描驱动电路23顺序地向每条第二扫描线17输出用于导通/ 截止每个像素电路21中的第二选择晶体管21e的第二扫描信号kan&i。下面,参照图14和图15-18所示的时序图,描述根据本实施例的有机EL显示设备的操作。在图14中,示出了从扫描驱动电路23输出的针对第η行的第一扫描信号kanAn 和第二扫描信号^^11&1、以及针对第(n+1)行的第一扫描信号^^1^(11+1)和第二扫描信号 ScanB(n+1)的输出时序,以及从扫描驱动电路23输出的针对第η行的可变电压Vddn和针对第(n+1)行的可变电压Vdd(n+1)的电压波形。此外,在图14中,示出了从数据驱动电路 12输出的数据信号Vdata的输出时序,以及第η行中驱动晶体管21b的栅极电压Vgn、源极电压Vsn和栅极与源极之间的电压Vgsn的电压波形。在本实施例的有机EL显示设备中,顺序地选择有源矩阵基板10中连接至第一扫描线14和第二扫描线17的像素电路行,并逐行地执行编程操作。这里,描述对第η像素电路行执行的操作。图14的时序图相对于对第(η-2)像素电路行到第(n+1)像素电路行的编程操作的时序,关注于对第η像素电路行的操作。首先,对第η像素电路行执行复位操作(参见图14中时间tl到t2,以及图15)。在选择第η行之前两行的第(η-2)行的时段中执行第η像素电路行的复位操作。具体地,如图14所示,将用于截止第一选择晶体管21d的第一扫描信号kanAn从扫描驱动电路23发送至第一扫描线14,并将用于导通第二选择晶体管21e的第二扫描信号 kan&i从扫描驱动电路23发送至第二扫描线17。此外,如图15所示,基于第一扫描信号 ScanAn来截止第一选择晶体管21d,并且驱动晶体管21b的栅极端子G从数据线16断开。 同时,基于第二扫描信号kan&i来导通第二选择晶体管21e,并且驱动晶体管21b的栅极端子G连接至恒压源21f。此时,从扫描驱动电路23向第η电源线15提供预定电压VA。将从恒压源21f输出的预定电压VB设置得高于预定电压VA。因此,驱动晶体管 21b的源极端子S和漏极端子D反转,驱动晶体管21b的栅极与源极之间的电压Vgs设置为 (Vgs = VB-VA)。这里,将预定电压VB的值设置为满足VB>VA+Vthmax。因此,一驱动电流Id流入驱动晶体管21b,并且驱动电流Id从驱动晶体管21b流出至电源线15。此外,当有机EL发光元件21a的发光阈值电压是VfO,并且驱动晶体管21b的阈值电压偏移+波动的最大值是Δ Vth时,预定电压VA满足条件VA < VfO- Δ Vth。例如,预定电压VA设置为VA = 0V。当AVth的值较小时,可以通过设置更高电压,来减少有机EL 发光元件21a的发光转变时段。相反,当AVth的值较大时,必需设置更低电压(包括负电压)。此外,当经过了一定时段时,从寄生电容61的放电结束,并且有机EL发光元件21a 的阳极电位复位到VA。接下来,对第η像素电路行执行充电操作(参见图14中时间t2到时间t3,并且参见图16)。具体地,从扫描驱动电路23输出至电源线15的电压Vddn从预定电压VA改变到电源电压VDD,并且驱动晶体管21b的电源线15—侧变为漏极端子D,驱动晶体管21b的有机EL发光元件21a —侧变为源极端子S。驱动晶体管21b的栅极与源极之间的电压Vgs变为Vgs = Vg-Vs = VB-VA > Vth0因此,驱动电流Id从驱动晶体管21b流向有机EL发光元件21a。驱动电流Id对有机EL发光元件21a的寄生电容61充电,驱动晶体管21b的源极电压Vs逐渐增大。在选择第η行之前两行的第(η-2)行的时段上,执行上述充电操作。接下来,执行阈值电压检测操作(参见图14中时间t3到时间t4,以及图17)。具体地,如图14所示,将用于导通第一选择晶体管21d的第一扫描信从扫描驱动电路23发送至第一扫描线14,并将用于截止第二选择晶体管21e的第二扫描信号 kan&i从扫描驱动电路23发送至第二扫描线17。此外,如图17所示,基于第一扫描信号 ScanAn来导通第一选择晶体管21d,并且驱动晶体管21b的栅极端子G与数据线16彼此连接。基于第二扫描信号kan&i来截止第二选择晶体管21e,并且驱动晶体管21b的栅极端子G与恒压源21f彼此断开。此时,从数据驱动电路12输出预定电压VB,并且在上述充电操作之后驱动电流Id 继续对有机发光元件21a的寄生电容61充电。因此,驱动晶体管21b的源极电压Vs增大。由于向驱动晶体管21b的栅极端子G提供预定电压VB,所以驱动晶体管21b的栅极与源极之间的电压Vgs下降,下降量等于驱动晶体管21b的源极电压Vs的增大量。当电压Vgs达到Vth (Vgs = Vth)时,驱动电流Id = 0,并且源极电压Vs停止增大。此时,电容元件21c的两端之间的电压是Vcs = Vgs = Vth0这里,上述说明是基于以下前提无电流流至有机EL发光元件21a。此外,驱动晶体管21b的源极电压Vs必须小于或等于有机EL发光元件21a的发光阈值电压,所以必须满足以下条件驱动晶体管21b的栅极电压Vg = VB ;源极电压Vs = VB-Vth < Vf0 ;以及VB< VfO+Vthmin。电压VfO是有机EL发光元件21a的发光阈值电压,电压Vthmin 是驱动晶体管21b的最小阈值电压。接下来执行第η像素电路行的编程操作(参见图14中时间t4到时间t5,以及图 18)。当通过阈值电压检测操作,驱动晶体管21b的源极电压足够稳定时,数据驱动电路12 将输出给每条数据线16的电压升高。该电压从预定电压VB增大到电压VB+Vod。这里,电压Vod是驱动晶体管21b用于向有机EL发光元件21a提供与所需亮度对应的驱动电流的驱动电压,Vod = Vgs-Vth。同时,驱动晶体管21b的源极电压Vs是电容元件21c的电容值Cs和寄生电容61的电容值Cd的分压。因此,Vs = VB-Vth+VodXCs/ (Cd+Cs)。然而,当 Cd >> Cs 时,Vs VB-Vth,并且 Vgs ^ VB+Vod- (VB-Vth) = Vth+Vod。 因此,电压Vgs基本上等于通过将电压Vod与电容元件21c中检测到的电压Vth相加而得到的值。接下来,执行第η像素电路行的发光操作(参见图14中时间t5及其后时间,以及图⑶。具体地,从扫描驱动电路23向第一扫描线14发送用于截止第一选择晶体管21d 的第一扫描信号kanAn。由此,如图19所示,基于第一扫描信号将第一选择晶体管21d截止。因此,驱动晶体管21b的栅极端子G与数据线16彼此断开。此外,如图19所示,对应于驱动电压的驱动电流Id流入驱动晶体管21b,同时保持在上述编程操作期间电容元件21c两端之间的电压。由此,有机EL发光元件21a的发光单元60按照驱动电流Id输出光。在电压Vod的施加结束之后,有必要在驱动晶体管21b的源极电压Vs增大之前将第一选择晶体管21d截止。在本实施例的有机EL显示设备中,在选择某一行之前两行的行的时段中就开始该某一行的复位操作。因此,如图14所示,与上述操作类似,在选择第(n-1)像素电路行的时段中,开始针对第(n+1)像素电路行的复位操作。在上述操作说明中,通过将提供给电源线15的电压改变到预定电压VA,来执行复位操作。然而,不一定以这种方式执行复位操作。例如,如图20所示,可以将提供给电源线 15的电压固定在电源电压VDD,并可以提供复位晶体管(用于复位的晶体管)21g和复位控制线18。复位晶体管21g对电容元件21c —端与预定电压VA(在本实施例中,VA = O)的连接、以及源极端子S与预定电压VA之间的连接进行切换。复位控制线18导通/截止复位晶体管21g。可以在复位操作期间导通复位晶体管21g,以通过向驱动晶体管21b的源极端子S提供预定电压VA来执行复位操作。在上述操作说明中,在选择某一行之前两行的行的时段中就开始该某一行的、包
16括对寄生电容61的充电操作在内的阈值电压检测操作。由于由预定电压VA、VB、寄生电容 61的电容值Cd以及驱动晶体管21b的电流特性来确定执行该操作所必需的时段,所以有必要基于驱动晶体管21b的实际电流特性和寄生电容61的实际电容值Cd来设置该时段。当驱动晶体管21b的子阈值区域中的驱动电流Id较大时,如果充电时段和检测时段的增加多于必需,则导致错误。因此,有必要按照小于或等于第一扫描信号kanAn的周期的单位时段来控制时段。可以通过调整复位操作时段来执行这种精确的时段控制。控制方法与第一实施例中描述的类似。在上述操作说明中,在第η行之前两行就开始包括对寄生电容61的充电操作在内的阈值电压检测操作。然而,例如,当在第η行之前一行开始阈值电压检测操作(换言之, 可以通过在第η行之前一行开始阈值电压检测操作,来检测阈值电压)也是足够的话,针对第(η-1)行(在第η行之前一行)的第一扫描信号^anA(Ii-I)可以用作第二扫描信号 kan&i。具体地,如图21所示,例如,可以使用公共扫描线来作为向第(n_l)像素电路行提供第一扫描信号^anA(I1-I)的第一扫描线和向第η像素电路行提供第二扫描信号kan&i 的第二扫描线。因此,可以将扫描线的数目减半。下面描述已经应用了根据本发明第三实施例的显示设备的有机EL显示设备。根据本发明第三实施例的整个有机EL显示设备的示意配置类似于图11所示的本发明第二实施例的有机EL显示设备的示意配置。然而,第三实施例的像素电路的结构和驱动像素电路的方法与第二实施例不同。根据本发明实施例的有机EL显示设备包括有源矩阵基板10、数据驱动电路12、扫描驱动电路33以及控制单元25,与第二实施例的有机EL显示设备类似。多个像素电路31 以二维方式布置在有源矩阵基板10中,每一个像素电路21均包括有机EL发光元件。数据驱动电路12基于显示数据,向每个像素电路31中的驱动晶体管的栅极端子提供驱动电压。 扫描驱动电路33向每个像素电路31输出扫描信号,控制单元25向数据驱动电路12输出与图像数据对应的显示数据以及基于同步信号的时序信号。此外,有源矩阵基板10包括多条第一扫描线14、多条第二扫描线17、多条电源线
15、以及多条数据线16,与第二实施例的有机EL显示设备类似。如图22所示,每个像素电路31包括有机EL发光元件31a、驱动晶体管(用于驱动有机EL发光元件31a的晶体管)31b、电容元件31c、第一选择晶体管(用于选择的第一晶体管)31e、第二选择晶体管(用于选择的第二晶体管)31f以及用于存储栅极偏置电压的电容元件31d。驱动晶体管31b的源极端子S连接至有机EL发光元件31a的阳极端子, 驱动晶体管31b向有机EL发光元件31a提供驱动电流。电容元件31c连接在驱动晶体管 31b的栅极端子G与源极端子S之间。第一选择晶体管31e的一端连接至电容元件31c的一端以及驱动晶体管31b的栅极端子G。此外,第一选择晶体管31e的另一端连接至数据线
16。第二选择晶体管31f的一端连接至电容元件31c的一端以及驱动晶体管31b的栅极端子G。此外,第二选择晶体管31f的另一端连接至用于存储栅极偏置电压的电容元件31d。 用于存储栅极偏置电压的电容元件31d连接至第二选择晶体管31f的另一端。具体地,第三实施例的有机EL显示设备的像素电路31与第二实施例的像素电路21的区别在于,在第三实施例中提供了用于存储栅极偏置电压的电容元件31d,以及连接至用于存储栅极偏置电压的电容元件31d的第二选择晶体管31f。其他元件与第二实施例的像素电路类似。
第三实施例的有机EL显示设备的扫描驱动电路33基于从控制单元25输出的时序信号,顺序地向每条第一扫描线14输出用于导通/截止每个像素电路31中的第一选择晶体管31e的第一扫描信号ScanAn。此外,扫描驱动电路33向每条电源线15输出基于操作时序的可变电压。此外,扫描驱动电路33顺序地向每条第二扫描线17输出用于导通/ 截止每个像素电路31中的第二选择晶体管31f的第二扫描信号kan&i。下面,参照图23和图M-27所示的时序图,描述根据本实施例的有机EL显示设备的操作。在图23中,示出了从扫描驱动电路33输出的针对第η行的第一扫描信号kanAn 和第二扫描信号^^11&1、以及针对第(n+1)行的第一扫描信号^^1^(11+1)和第二扫描信号 ScanB(n+1)的输出时序,以及从扫描驱动电路33输出的针对第η行的可变电压Vddn和针对第(n+1)行的可变电压Vdd(n+1)的电压波形。此外,在图23中,示出了从数据驱动电路 12输出的数据信号Vdata的输出时序,以及第η行中驱动晶体管31b的栅极电压Vgn、源极电压Vsn和栅极与源极之间的电压Vgsn的电压波形。在本实施例的有机EL显示设备中,顺序地选择有源矩阵基板10中连接至第一扫描线14和第二扫描线17的像素电路行,并逐行地执行编程操作。这里,描述对第η像素电路行执行的操作。图23的时序图相对于对第(η-2)像素电路行到第(n+1)像素电路行的编程操作的时序,关注于对第η像素电路行的操作。首先,对第η像素电路行执行复位操作(参见图23中时间tl到t2,以及图24)。 在选择第η行之前两行的第(η-2)行的时段中执行复位操作。具体地,如图23所示,将用于导通第一选择晶体管31e的第一扫描信从扫描驱动电路33发送至第一扫描线14,并将用于导通第二选择晶体管31f的第二扫描信号 kan&i从扫描驱动电路33发送至第二扫描线17。此外,如图M所示,基于第一扫描信号 ScanAn来导通第一选择晶体管31e,并且驱动晶体管31b的栅极端子G连接至数据线16。 同时,基于第二扫描信号kan&i来导通第二选择晶体管31f,并且用于存储栅极偏置电压的电容元件31d连接至数据线16。此外,从扫描驱动电路33向第η行中的电源线15提供预定电压VA。此外,数据驱动电路12向每条数据线16提供预定电压VB。因此,以类似于第二实施例的方式执行复位操作,有机EL发光元件31a的阳极电位复位到VA。通过向数据线16预定电压VB,对用于存储栅极偏置电压的电容元件31d充电,并且用于存储栅极偏置电压的电容元件31d的两端之间的电压变为电压VB。接下来,对第η像素电路行执行充电操作(参见图23中时间t2到时间t3,并且参见图25)。 具体地,从扫描驱动电路33输出至电源线15的电压Vddn从预定电压VA改变到电源电压VDD,并且驱动晶体管31b的电源线15—侧变为漏极端子D,驱动晶体管31b的有机EL发光元件31a—侧变为源极端子S。此外,扫描驱动电路33向第一扫描线14发送用于截止第一选择晶体管31e的第一扫描信号kanAn,基于第一扫描信号kanAn,第一选择晶体管31e截止。用于存储栅极偏置电压的电容元件31d中存储的预定电压VB提供给驱动晶体管31b的栅极端子G。 因此,驱动晶体管31b的栅极与源极之间的电压Vgs变为Vgs = Vg-Vs = VB-VA > Vth0因此,驱动电流Id从驱动晶体管31b流向有机EL发光元件31a。驱动电流Id对有机EL发光元件31a的寄生电容71充电,驱动晶体管31b的源极电压Vs逐渐增大。在选择第η行之前两行的第(η-2)行的时段上,执行第η行的充电操作。准确地说,在充电操作中,驱动电流Id分支流至寄生电容71和电容元件31c,如图30所示。当寄生电容71的电容值是Cd,电容元件31c的电容值是Cs时,Cd与Cs之比如下Icd Ics = Cd Cs。此外,基本上类似于Ics的电流Icb流至用于存储栅极偏置电压的电容元件31d。 当用于存储栅极偏置电压的电容元件31d的电容值是Cd,电荷量的变化是AQb时,在时间 At栅极电压Vg的增量Δ Vg如下AVg = Δ Qb/Cb = IcbAt/Cb = IcsAt/Cb = (Cs/Cd)IcdAt = AVsCs/Cb。因此,Δ Vg必需足够小于AVs,以在充电期间将栅极电压Vg保持在VB,并且Cb必须满足以下条件Cb >> Cs0接下来,执行阈值电压检测操作(参见图23中时间t3到时间t4,以及图26)。具体地,如图23所示,将用于导通第一选择晶体管31e的第一扫描信从扫描驱动电路33发送至第一扫描线14,并将用于截止第二选择晶体管31f的第二扫描信号 kan&i从扫描驱动电路33发送至第二扫描线17。此外,如图沈所示,基于第一扫描信号 ScanAn来导通第一选择晶体管31e,并且驱动晶体管31b的栅极端子G与数据线16彼此连接。基于第二扫描信号kan&i来截止第二选择晶体管31f,并且驱动晶体管21b的栅极端子G和用于存储栅极偏置电压的电容元件31d彼此断开。此时,从数据驱动电路12输出预定电压VB,并且在上述充电操作之后驱动电流Id 继续对有机发光元件31a的寄生电容71充电。因此,驱动晶体管31b的源极电压Vs增大。由于向驱动晶体管31b的栅极端子G提供预定电压VB,所以驱动晶体管31b的栅极与源极之间的电压Vgs下降,下降量等于驱动晶体管31b的源极电压Vs的增大量。当电压Vgs达到Vth (Vgs = Vth)时,驱动电流Id = 0,并且源极电压Vs停止增大。此时,电容元件31c的两端之间的电压是Vcs = Vgs = Vth0这里,上述说明是基于以下前提无电流流至有机EL发光元件31a。此外,驱动晶体管31b的源极电压Vs必须小于或等于有机EL发光元件31a的发光阈值电压,所以必须满足以下条件驱动晶体管31b的栅极电压Vg = VB ;源极电压Vs = VB-Vth < Vf0 ;以及VB< VfO+Vthmin。电压VfO是有机EL发光元件31a的发光阈值电压,电压Vthmin 是驱动晶体管31b的最小阈值电压。接下来执行第η像素电路行的编程操作(参见图23中时间t4到时间t5,以及图 27)。当通过阈值电压检测操作,驱动晶体管31b的源极电压足够稳定时,数据驱动电路12 将输出给每条数据线16的电压升高。该电压从预定电压VB增大到电压VB+Vod。这里,电压Vod是驱动晶体管31b用于向有机EL发光元件31a提供与所需亮度对应的驱动电流的驱动电压,Vod = Vgs-Vth。同时,驱动晶体管31b的源极电压Vs是电容元件31c的电容值Cs和寄生电容71的电容值Cd的分压。因此,Vs = VB-Vth+VodXCs/(Cd+Cs)。然而,当 Cd >> Cs 时,Vs VB-Vth,并且 Vgs ^ VB+Vod- (VB-Vth) = Vth+Vod。 因此,电压Vgs基本上等于通过将电压Vod与电容元件31c中检测到的电压Vth相加而得到的值。接下来,执行第η像素电路行的发光操作(参见图23中时间t5及其后时间,以及图 28)。具体地,从扫描驱动电路33向第一扫描线14发送用于截止第一选择晶体管31e 的第一扫描信号ScanAn。由此,如图23所示,基于第一扫描信号将第一选择晶体管31e截止。因此,驱动晶体管31b的栅极端子G与数据线16彼此断开。此外,如图观所示,对应于驱动电压的驱动电流Id流入驱动晶体管3 Ib,同时保持在上述编程操作期间电容元件31c两端之间的电压。由此,有机EL发光元件31a的发光单元70按照驱动电流Id输出光。在电压Vod的施加结束之后,有必要在驱动晶体管31b的源极电压Vs增大之前将第一选择晶体管31e截止。在本实施例的有机EL显示设备中,在选择某一行之前两行的行的时段中就开始该某一行的复位操作。因此,如图23所示,与上述操作类似,在选择第(n-1)像素电路行的时段中,开始针对第(n+1)像素电路行的复位操作。在上述操作说明中,通过将提供给电源线15的电压改变到预定电压VA,来执行复位操作。然而,不一定以这种方式执行复位操作。例如,如图四所示,可以将提供给电源线 15的电压固定在电源电压VDD,并可以提供复位晶体管(用于复位的晶体管)31g和复位控制线19。复位晶体管31g对电容元件31c —端与预定电压VA(在本实施例中,VA = O)的连接、以及源极端子S与预定电压VA之间的连接进行切换。复位控制线19导通/截止复位晶体管31g。可以在复位操作期间导通复位晶体管31g,以通过向驱动晶体管31b的源极端子S提供预定电压VA来执行复位操作。在上述操作说明中,对用于存储栅极偏置电压的电容元件31d充电的时段和复位时段是共同的时段(在同一时段内)。然而,对用于存储栅极偏置电压的电容元件31d充电的时段和复位时段不一定是彼此精确地同步的。充电时段可以在复位时段之前或之后。在上述操作说明中,在选择某一行之前两行的行的时段中就开始该某一行的、包括对寄生电容71的充电操作在内的闽值电压检测操作。由于由预定电压VA、VB、寄生电容 71的电容值Cd以及驱动晶体管31b的电流特性来确定执行该操作所必需的时段,所以有必要基于驱动晶体管31b的实际电流特性和寄生电容71的实际电容值Cd来设置该时段。当驱动晶体管31b的子阈值区域中的驱动电流Id较大时,如果充电时段和检测时段的增加多于必需,则导致错误。因此,有必要按照小于或等于第一扫描信号kanAn的周期的单位时段来控制时段。可以通过调整复位操作时段来执行这种精确的时段控制。控制方法与第一实施例中描述的类似。在上述操作说明中,在第η行之前两行就开始包括对寄生电容71的充电操作在内的阈值电压检测操作。然而,例如,当在第η行之前一行开始阈值电压检测操作(换言之,可以通过在第η行之前一行开始阈值电压检测操作,来检测阈值电压)也是足够的话, 针对第(n-1)行(在第η行之前一行)的第一扫描信号^anA(Ii-I)可以用作第二扫描信号kan&i。具体地,在第三实施例中,如图21所示,例如,可以使用公共扫描线来作为向第 (n-1)像素电路行提供第一扫描信号kanAOi-l)的第一扫描线和向第η像素电路行提供第二扫描信号kan&i的第二扫描线。因此,可以将扫描线的数目减半。在根据上述实施例的有机EL显示设备中,由模拟电路或数字电路来构成每个电压操作。然而,这些电路结构仅仅用作示例来说明操作内容,结构不限于上述示例。在本发明的实施例中,本发明的显示设备应用于有机EL显示设备。然而,发光元件不限于有机EL发光元件。例如,可以使用无机EL元件等作为发光元件。此外,根据本发明的显示设备可以用于多种目的,例如移动信息终端(随身电子管理器、移动计算机、蜂窝电话等)、摄像机、数码相机、个人计算机和电视等。
权利要求
1.一种显示设备的驱动控制方法,该显示设备包括有源矩阵基板,其中布置有多个像素电路,所述多个像素电路中的每一个具有发光元件;N型驱动晶体管,通过向发光元件提供驱动电流来驱动发光元件,N型驱动晶体管的源极端子连接至发光元件的阳极端子;电容元件,连接在N型驱动晶体管的栅极端子与源极端子之间;以及选择晶体管,对N型驱动晶体管的栅极端子和数据线之间的连接进行切换, 其中通过该数据线设置要提供给N型驱动晶体管的驱动电压;以及扫描驱动电路,通过顺序地切换像素电路行来选择其中沿垂直于数据线方向的方向布置有像素电路的像素电路行,并通过导通所选像素电路行中的选择晶体管来连接所选像素电路行中的每一个像素电路和数据线;所述方法包括步骤在选择预定像素电路行的时段之前,在选择不同于所述预定像素电路行的像素电路行的时段中,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子设置预定电压;基于所设置的预定电压,对所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的发光元件的寄生电容充电,并开始检测每一个像素电路中驱动晶体管的阈值电压;在选择所述预定像素电路行的时段内完成阈值电压的检测;以及向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。
2.根据权利要求1所述的显示设备的驱动控制方法,其中,在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过导通所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子连接至数据线,同时向数据线设置预定电压;其中,在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过截止所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管, 来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子与数据线断开,同时向数据线设置所述不同于预定像素电路行的像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的驱动电压。
3.根据权利要求1所述的显示设备的驱动控制方法,其中,相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供用于对驱动晶体管的栅极端子与恒压源之间连接进行切换的恒压供应晶体管,其中,截止选择晶体管并导通恒压供应晶体管,以将来自恒压源的恒定电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管,同时检测所述预定像素电路行中的阈值电压,其中,截止恒压供应晶体管并导通选择晶体管,同时将驱动电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管。
4.根据权利要求1所述的显示设备的驱动控制方法,其中,相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供恒压供应晶体管,其中,提供栅极电压存储电容元件,用于通过恒压供应晶体管向每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子提供恒定电压,其中,通过导通选择晶体管和恒压供应晶体管,将数据线和栅极电压存储电容元件连接至所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,然后,通过截止选择晶体管来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子从数据线断开,并且保持恒压供应晶体管处于导通状态,来检测所述预定像素电路行中的阈值电压,其中,截止恒压供应晶体管并且导通选择晶体管,同时向所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。
5.根据权利要求3或4所述的显示设备的驱动控制方法,其中,使用公共扫描线作为第一扫描线和第二扫描线,第一扫描线用于向第(N-I)像素电路行发送第一扫描信号,来控制第(N-I)像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管的导通/截止,第二扫描线用于向第N像素电路行发送第二扫描信号,来控制第N像素电路行中每一个像素电路中的恒压供应晶体管的导通/截止。
6.根据权利要求1到5之一所述的显示设备的驱动控制方法,其中,通过调整在检测阈值电压之前对每个像素电路执行的复位操作的时段,对检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压的时段进行控制。
7.一种显示设备,包括有源矩阵基板,其中布置有多个像素电路,所述多个像素电路中的每一个具有发光元件;N型驱动晶体管,通过向发光元件提供驱动电流来驱动发光元件,N型驱动晶体管的源极端子连接至发光元件的阳极端子;电容元件,连接在N型驱动晶体管的栅极端子与源极端子之间;以及选择晶体管,对N型驱动晶体管的栅极端子和数据线之间的连接进行切换, 其中通过该数据线设置要提供给N型驱动晶体管的驱动电压;扫描驱动电路,通过顺序地切换像素电路行来选择其中沿垂直于数据线方向的方向布置有像素电路的像素电路行,并通过导通所选像素电路行中的选择晶体管来连接所选像素电路行中的每一个像素电路和数据线;电压设置单元,在选择预定像素电路行的时段之前,在选择不同于所述预定像素电路行的像素电路行的时段中,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子设置预定电压;阈值电压检测单元,基于电压设置单元所设置的预定电压,对所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的发光元件的寄生电容充电,开始检测每一个像素电路中驱动晶体管的阈值电压,并在选择所述预定像素电路行的时段内完成阈值电压的检测;以及驱动电压设置单元,在阈值电压检测单元完成了阈值电压的检测之后,向所述预定像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。
8.根据权利要求7所述的显示设备,其中,阈值电压检测单元在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过导通所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子连接至数据线,同时数据线被设置预定电压,其中,阈值电压检测单元在从开始检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压到完成该阈值电压检测的时段中,通过截止所述预定像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管,来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子与数据线断开,同时数据线被设置所述不同于预定像素电路行的像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的驱动电压。
9.根据权利要求7所述的显示设备,还包括恒压供应晶体管,用于对驱动晶体管的栅极端子与恒压源之间的连接进行切换,其中, 相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供恒压供应晶体管,其中,阈值电压检测单元截止选择晶体管并导通恒压供应晶体管,以将来自恒压源的恒定电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管,同时阈值电压检测单元检测所述预定像素电路行中的阈值电压,其中,驱动电压设置单元截止恒压供应晶体管并导通选择晶体管,同时驱动电压设置单元将驱动电压设置到所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管。
10.根据权利要求7所述的显示设备,还包括恒压供应晶体管,相对于每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,与选择晶体管并联地提供恒压供应晶体管;以及栅极电压存储电容元件,用于通过恒压供应晶体管向每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子提供恒定电压,其中,阈值电压检测单元通过导通选择晶体管和恒压供应晶体管,将数据线和栅极电压存储电容元件连接至所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子,然后,阈值电压检测单元通过截止选择晶体管来将所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子从数据线断开,并且保持恒压供应晶体管处于导通状态,来检测所述预定像素电路行中的阈值电压,其中,驱动电压设置单元截止恒压供应晶体管并且导通选择晶体管,同时驱动电压设置单元向所述预定像素电路行中每一个像素电路中的驱动晶体管设置驱动电压。
11.根据权利要求9或10所述的显示设备,其中,提供公共扫描线作为第一扫描线和第二扫描线,第一扫描线用于向第(N-I)像素电路行发送第一扫描信号,来控制第(N-I)像素电路行中每一个像素电路中的选择晶体管的导通/截止,第二扫描线用于向第N像素电路行发送第二扫描信号,来控制第N像素电路行中每一个像素电路中的恒压供应晶体管的导通/截止。
12.根据权利要求7到11之一所述的显示设备,其中,阈值电压检测单元通过调整在检测阈值电压之前对每个像素电路执行的复位操作的时段,对检测所述预定像素电路行中每一个像素电路中的阈值电压的时段进行控制。
全文摘要
即使有机EL发光器件的寄生电容值较大并且行选择时段较短,也能够提供足够的阈值电压检测时段。在选择第n像素电路的时段之前,在选择第(n-2)像素电路行的时段中,向第n像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管的栅极端子设置预定电压。基于所设置的预定电压,对第n像素电路行中的每一个像素电路中的发光元件的寄生电容充电,并开始检测每一个像素电路中驱动晶体管的阈值电压。在选择第n像素电路行的时段内完成检测,并在向所选行的每个像素的选择晶体管施加扫描信号期间向第n像素电路行中的每一个像素电路中的驱动晶体管设置编程电压。在施加编程电压(Vdata)期间,禁用至所有其他行的扫描信号。
文档编号G09G3/32GK102227763SQ20108000330
公开日2011年10月26日 申请日期2010年1月22日 优先权日2009年1月30日
发明者濑户康宏 申请人:富士胶片株式会社