[发明专利]图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及将有机EL器件等发光元件用于像素的图像显示装置。详细地说，涉及对各像素中形成的晶体管进行扫描从而驱动发光元件的有源矩阵型的图像显示装置。更详细地说，涉及削减以像素的行为单位设置的多条扫描线的条数的技术。

背景技术

在图像显示装置例如液晶显示器等中，将多个液晶像素按矩阵状排列，通过根据要显示的图像信息对每个像素控制入射光的透过强度或反射强度，从而显示图像。这在将有机EL元件用于像素的有机EL显示器等中也同样，但与液晶像素不同，有机EL元件是自发光元件。因此，有机EL显示器与液晶显示器相比，具有图像的视觉识别度高、不需要背光、响应速度高等优点。此外，各发光元件的亮度等级(色调)可由其中流过的电流值控制，是所谓的电流控制型，这一点上与液晶显示器等电压控制型大不相同。

在有机EL显示器中，与液晶显示器同样，作为其驱动方式，有简单矩阵方式和有源矩阵方式。前者结构简单但存在难以实现大型且高精细的显示器等问题，因此当前正在广泛进行有源矩阵方式的开发。该方式通过设置在像素电路内部的有源元件(一般为薄膜晶体管，TFT)控制各像素电路内部的发光元件中流过的电流，在以下的专利文献中有记载。

[专利文献1](日本)特开2003-255856

[专利文献2](日本)特开2003-271095

[专利文献3](日本)特开2004-133240

[专利文献4](日本)特开2004-029791

[专利文献5](日本)特开2004-093682

以往的像素电路被配置在提供控制信号的行状的扫描线和提供视频信号的列状的信号线相交叉的部分，至少包含采样晶体管、像素电容、驱动晶体管以及发光元件。采样晶体管根据从扫描线提供的控制信号而导通，对从信号线提供的视频信号进行采样。像素电容保持与采样的视频信号对应的输入电压。驱动晶体管根据像素电容中保持的输入电压，在规定的发光期间提供输出电流。另外，一般输出电流对驱动晶体管的沟道区域的载流子迁移率以及阈电压有依赖性。发光元件通过从驱动晶体管提供的输出电流，以对应于视频信号的亮度发光。

驱动晶体管在栅极接受像素电容中保持的输入电压，在源极/漏极之间流过输出电流，对发光元件通电。一般发光元件的发光亮度与通电量成比例。而且驱动晶体管的输出电流提供量由栅极电压即像素电容中写入的输入电压控制。以往的像素电路根据输入视频信号来变化对驱动晶体管的栅极施加的输入电压，从而控制对发光元件提供的电流量。

这里，驱动晶体管的动作特性由以下的式1表示。

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2...式1

在该晶体管特性式1中，Ids表示源极/漏极之间流过的漏极电流，在像素电路中为提供给发光元件的输出电流。Vgs表示以源极为基准对栅极施加的栅极电压，在像素电路中为上述输入电压。Vth是晶体管的阈电压。而且μ表示构成晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率。此外，W表示沟道宽度，L表示沟道长度，Cox表示栅极电容。从该晶体管特性式1可知，在薄膜晶体管在饱和区域动作时，如果栅极电压Vgs超过阈电压Vth而增大，则成为导通状态而流过漏极电流Ids。从原理上看，如上述晶体管特性式1所示，如果栅极电压Vgs一定则对发光元件提供通常相同量的漏极电流Ids。从而，如果对构成画面的各像素全部提供同一电平的视频信号，则全部像素以同一亮度发光，应当得到画面的均匀性(uniformity)。

但是实际上，由多晶硅等半导体薄膜构成的薄膜晶体管(TFT)在各自的器件特性中有偏差。特别是阈电压Vth不一定，各像素中有偏差。从所述晶体管特性式1可知，如果各晶体管的阈电压Vth偏差，则即使栅极电压Vgs一定，在漏极电流Ids中也产生偏差，结果每个像素中亮度偏差，因此损害画面的均匀性。以往开发了带有消除驱动晶体管的阈电压的偏差的功能的像素电路，例如在所述专利文献3中有公开。

但是，带有消除阈电压的偏差的功能(阈电压校正功能)的以往的图像显示装置的像素电路结构复杂，除了驱动发光元件的驱动晶体管之外还包含多个晶体管。为了按线依次驱动这些晶体管，在每一像素行需要多个扫描线。因此扫描线(栅极线(gate line))和信号线或电源线的交叉重叠增加，成为构成图像显示装置的面板的成品率降低的原因。此外，为了驱动每一像素行的多个扫描线，需要相应于其条数的扫描器，引起成品率降低和成本升高。

发明内容