[发明专利]显示设备和电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及通过电流驱动发光器件对每个像素来显示图像的显示设备。具体地，本发明涉及所谓有源矩阵式显示设备，其用在各个像素电路中的绝缘栅极场效应晶体管来控制将被施加到诸如有机EL设备的发光器件的电流量。另外，本发明涉及其中并入了这种显示设备的电子器件。

背景技术

在诸如液晶显示器的显示设备中，许多液晶像素以矩阵形式排列，通过根据将对每个像素显示的图像信息控制入射光的穿透强度和反射强度来显示图像。上述内容同样适用于使用有机EL设备作为像素的有机EL显示器，但是，有机EL设备是自发光器件，不像液晶像素。相应地，有机EL显示器具有优势在于，相比于液晶显示器，图像可见度更高，不需要背后照明，响应速度更快。另外，各个发光器件的亮度级(灰度)是可用流经的电流量来控制的，且有机EL显示器是所谓电流控制式设备，且很大程度上不同于诸如液晶显示器的电压控制式设备。

在有机EL显示器中，如液晶显示器中的情况一样，具有简单矩阵系统和有源矩阵系统的驱动系统。前者在结构上简单，但是，它在实现大范围和高清晰度显示等等中存在问题，且目前，有源矩阵式系统逐渐被发展起来。该系统是为了控制流入具有像素电路中提供的有源元件(通常是薄膜晶体管，TFT)的各个像素电路内的发光器件中的电流，且其在JP-A-2003-255856(专利文献1)、JP-A-2003-271095(专利文献2)、JP-A-2004-133240(专利文献3)、JP-A-2004-029791(专利文献4)和JP-A-2004-093682(专利文献5)中公开。

发明内容

过去的像素电路被提供在供应控制信号的行式扫描线和供应视频信号的列式扫描线交叉的部分的，且包括至少采样晶体管、像素电容、驱动晶体管，和发光器件。采样晶体管响应从扫描线供应的控制信号和从信号线供应的视频信号来导电。像素电容根据所采样的视频信号的信号电位来保持输入电压。驱动晶体管根据被保持在像素电容中的输入电压在预定的发光时间内供应输出电路作为驱动电流。通常，该输出电流取决于驱动晶体管的沟道区域的载波迁移性和门限电压。发光器件根据视频信号以从驱动晶体管供应的输出电流的亮度来发光。

驱动晶体管在栅极接收被保持在像素电容中的输入电压，并在源极和漏极之间输出电流以使发光器件通电。通常，发光器件的发光亮度与流过的电流量成比例。另外，驱动晶体管的输出电流的供应量由栅极电压即在像素电容中写入的输入电压来控制。在过去的像素电路中，将被供应到发光器件的电流量是通过响应输入视频信号而改变被施加到驱动晶体管的栅极的输入电压来控制的。

这里，驱动晶体管的操作特征由以下等式1来表示。

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²    (1)

在晶体管特征等式1中，Ids代表在源极和漏极之间流动的漏极电流，和被供应给像素电路中的发光器件的输出电流。Vgs代表参考源极而被施加到栅极的栅极电压和上面描述的像素电路中的输入电压。Vth是晶体管的门限值。另外，μ代表配置晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移性。另外，W代表沟道宽度，L代表宽度长度，Cox代表栅极电容。如从晶体管特征等式1中所清楚地发现的，当薄膜晶体管操作于饱和区域时，如果栅极电压Vgs变得大于门限电压Vth，则晶体管导通且漏极电流Ids流动。主要，如上述晶体管特征等式1所表示的，当栅极电压Vgs恒定时，相同量的漏极电流Ids恒定地被供应给发光器件。因此，当在相同电平的视频信号被供应给构成屏幕的各个所有像素时，所有像素应该以相同亮度来发光，且能够获得屏幕均匀性。

但是，实际上，包括多晶硅的半导体薄膜等等的独立薄膜晶体管(TFT)在设备特征方面有变化。特别地，门限电压Vth不相等，且对于每个像素变化。如从晶体管特征等式1中所清楚地发现的，如果各个驱动晶体管的门限电压Vth变化，即使当栅极电压Vgs恒定，对于每个像素来说漏极电流Ids变化且亮度变化。因此，屏幕均匀性恶化了。过去，例如，在专利文档3中公开且已经提出了结合消除驱动晶体管的门限电压Vth中的变化的功能的像素电路。

但是，向发光器件的输出电流的变化因素不仅仅是门限电压Vth。如从晶体管特征等式1所清楚地发现的，当驱动晶体管的迁移性μ变化时输出电流Ids也变化。因此，屏幕均匀性被恶化。期望校正迁移性中的变化。