[发明专利]显示设备和显示设备的驱动方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包括与2006年8月2日在日本专利局提出的日本专利申请JP2006-210620有关的主题，其全部内容在此结合作为参考。

技术领域

本发明涉及显示设备和显示设备的驱动方法，特别涉及其中各自包括电光元件的多个像素电路以矩阵形式布置的显示设备，以及用于该显示设备的驱动方法。

背景技术

近年来，在图像显示设备领域，有机EL(电致发光)显示设备得到发展并实现商业化，其中，各自包括作为像素的发光元件的电流驱动型电光元件的大量像素电路以矩阵形式布置，例如为有机EL元件的该电流驱动型电光元件的发光亮度响应流过其中的电流值而变化。由于有机EL元件是自发光元件，所以与其中光源(背光)的光强度受包括液晶单元的像素电路控制的液晶显示设备相比，有机EL显示设备的优点在于所显示图像的可观性高、无需背光、以及元件响应速度高。

类似于液晶显示设备，有机EL显示设备可采用简单(无源)矩阵型或者有源矩阵型作为其驱动方法。但是，虽然简单矩阵型的显示设备在结构上简单，但其具有这样的问题：难以实现具有高清晰度的大尺寸显示设备。因此，近年来，在发展有源矩阵型的显示设备上作了大量的努力，其中流过发光元件的电流受在像素电路中提供的有源元件来控制，像素电路中的发光元件提供为例如绝缘栅型场效应晶体管(通常是薄膜晶体管(TFT))。

如果在将薄膜晶体管(此后称为“TFT”)用作有源元件的像素电路中可能使用该TFT的N沟道类型晶体管，则在基板上形成TFT时可能使用现有技术中的用非晶硅(a-Si)工艺。使用a-Si工艺可能降低在其上形成TFT的基板的成本。

顺便地，有机EL元件的电流-电压(I-V)特性通常随时间流逝而恶化(老化恶化)。由于在使用N沟道TFT的像素电路中，有机EL元件连接到用电流驱动有机EL元件的晶体管(此后称为“驱动晶体管”)的源极侧，所以如果有机EL元件的I-V特性经历老化恶化，则驱动晶体管的栅极-源极电压Vgs将改变。结果，有机EL元件的发光亮度也改变。

这在下面更为详细地描述。驱动晶体管的源极电位取决于驱动晶体管和有机EL元件的工作点。如果有机EL元件的I-V特性恶化，则驱动晶体管和有机EL元件的工作点变化，因此，即使将相同的电压施加到驱动晶体管的栅极上，驱动晶体管的源极电位也会改变。因此，驱动晶体管的源极-栅栅电压Vgs改变，且流过驱动晶体管的电流值改变。结果，流过有机EL元件的电流值也改变，并导致有机EL元件的发光亮度改变。

此外，在使用多晶TFT的像素电路中，除有机EL元件的I-V特性老化恶化之外，驱动晶体管的阈值电压Vth展现出老化恶化或在不同像素中的差异(个别晶体管在特性上分散)。由于如果在不同的驱动晶体管之中阈值电压Vth不同，则流过驱动晶体管的电流值展现出分散，所以即使将相同的电压施加至驱动晶体管的栅极，有机EL元件会以不同的亮度发光，这导致屏幕均匀性的损失。

在过去，为了保持有机EL元件的发光亮度固定而不受有机EL元件的I-V特性的老化恶化、或驱动晶体管的阈值电压Vth的老化恶化的影响，即使这样的老化恶化或改变出现，也为每一像素电路提供抵制有机EL元件的特性变化的补偿功能和抵制驱动晶体管的阈值电压Vth变化的补偿功能。以上描述的配置已在例如日本专利公开No.2004-361640中公开。

发明内容

但是，在像素电路中使用多晶硅TFT的情况下，除有机EL元件的I-V特性老化恶化、驱动晶体管的阈值电压Vth老化恶化、以及像素之中的分散之外，驱动晶体管的载流子的迁移率μ在不同的像素之中而不同。

由于驱动晶体管设计为工作在饱和区，所以其作为恒流源。结果，将由下面的表达式(1)给出的固定的漏极-源极电流Ids从驱动晶体管提供给有机EL元件：

Ids＝(1/2)·μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²               (1)其中Vth是驱动TFT的阈值电压，μ是载流子迁移率，W是沟道宽度，L是沟道长度，Cox是每单元面积的栅电容，且Vgs是栅极-源极电压。

如从上述表达式(1)中明显可见的，如果迁移率μ在不同像素中不同，则由于流过驱动晶体管的漏极-源极电流Ids的分散呈现在像素之中，像素中有机EL元件的发光亮度不同。因此，结果生成的显示屏展现出不均匀的画面质量，包括斑纹、或者不规则或不均匀的亮度。