[发明专利]像素电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种像素电路，其用于电流驱动在每个像素内的发光器件。本发明具体涉及一种有源像素电路，其使用被布置在像素电路中的绝缘栅极场效应晶体管来控制被供应给诸如有机EL器件的发光器件的电流量。本发明更具体地涉及一种校正在适用于驱动在每个像素电路内形成的发光器件的驱动晶体管的迁移率(mobility)中的变化的技术。

背景技术

在诸如液晶显示器的图像显示设备中，许多液晶像素以矩阵形式排列。通过根据将被显示的图像信息来控制对于每个像素的入射光束的所透射或所反射的强度，在这种显示器件上显示图像。上述同样适用于使用有机EL器件作为其像素的有机EL显示器，除了它是自发光器件以外。由于该原因，有机EL显示器比液晶显示器具有优势，包括更高的图像可见度、不需背后照明以及更高的响应速度。另外，能够通过调整流经该器件的电流来控制每个发光器件的亮度电平(灰度级)。有机EL显示器与诸如液晶显示器的电压控制的显示器相比显著不同之处在于，它们是所谓电流控制的显示器。

与液晶显示器一样，存在两种驱动有机EL显示器的方法，即，简单矩阵和有源矩阵。尽管其在配置上简单，但前者存在几个问题，包括难于提供具有高精确度的大尺寸显示器。因此，对于有源矩阵显示器的发展活动正在快步进行。这种驱动方法被设计用于使用在像素电路内所提供的有源器件(通常为薄膜晶体管或TFT)来控制流经在每个像素电路中的发光器件的电流。在以下日本专利公报No.Hei 8-234683(参考专利文献1)、JP-A-2002-514320，以及日本专利申请公报No.2005-173434(以下分别参考专利文献2和专利文献3)中公开了一种有源像素电路。

图1是图示过去的像素电路的最简单配置的电路图。如图所示，在以行方向排列来供应控制信号的扫描线与以列方向排列来供应视频信号的数据线相互交叉处布置该像素电路。该像素电路包括采样晶体管T4、电容C、驱动晶体管T1和发光器件OLED。例如，发光器件是有机EL器件。采样晶体管T4响应来自扫描线的控制信号来采样来自数据线的视频信号。该电容C保留与所采样的视频信号相称的输入电压。该驱动晶体管T1在给定的发光期间根据该电容C所保留的输入电压来供应输出电流。要注意，输出电流典型地取决于驱动晶体管T1的沟道区域中的载流子迁移率μ和驱动晶体管T1的阈值电压Vth。发光器件OLED通过来自驱动晶体管T1的输出电流来发出其亮度与视频信号相称的光。要注意的是，在所示的示例中，驱动晶体管T1的一个电流通路端(源极)与电源电位VDD相连，另一电流通路端(漏极)与发光器件OLED的阳极相连。发光器件OLED的阴极与地电位GND相连。

由于由电容C保留的输入电压，被施加到该驱动晶体管T1的栅极G，因此该驱动晶体管T1允许输出电流从其源极流向其漏极，从而将电流供应给发光器件OLED。典型地，发光器件OLED的发光亮度与所供应的电流量成比例。另外，根据栅极电压即被写入到该电容C的输入电压来控制从驱动晶体管T1供应的输出电流量。就过去的像素电路来说，通过根据输入视频信号改变被施加给驱动晶体管T1的栅极的输入电压来控制被供应给发光器件OLED的电流量。

在此，通过以下所示的公式1来表述驱动晶体管T1的操作特性。

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²...(1)

在此晶体管特性公式1中，Ids是从源极流向漏极的漏极电流。该电流是被供应给像素电路中的发光器件OLED的输出电流。Vgs是被施加给栅极相对于源极的栅极电压。在此像素电路中，Vgs是上述输入电压。Vth是晶体管阈值电压。μ是构成晶体管沟道的半导体薄膜的迁移率。W是沟道宽度，L是沟道长度，Cox是栅极电容。从晶体管特性公式1清楚地得知，如果在薄膜晶体管在饱和区内操作期间栅极电压Vgs超出阈值电压Vth，则晶体管导通，使得漏极电流Ids流过。按照此操作原理，如晶体管特性公式1所示，只要栅极电压Vgs保持不变，则始终向发光器件OLED供应相同的漏极电流量Ids。因此，如果具有相同电平的视频信号被供应给构成屏幕的所有像素，则所有像素将发射亮度相同的光。这将提供屏幕的均匀性。