[發明專利]顯示設備和電子裝置

在審

• 申請號: 200910160283.5
• 申請日: 2009-08-04
• 公開（公告）號: CN101645233A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 山本哲郎;山下淳一;內野勝秀;甚田誠一郎
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32;H01L27/32;H04N5/225;H04N5/64;H04M1/02;G06F1/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 周少杰

技術領域

本發明涉及在其像素中包括發光元件的有源顯示設備。更具體地，本發明涉及用于改進在像素中形成的薄膜晶體管的可靠性的技術。

背景技術

近年來，正積極地促進包括有機EL器件作為發光元件的平面自發光顯示設備的發展。有機EL器件基于有機薄膜響應于施加到其的電場發光的現象。有機EL器件可以由10V或更低的施加電壓驅動，因此具有低功耗。此外，因為有機EL器件是通過自身發光的自發光元件，它不需要照明單元，因此容易允許顯示設備的重量和厚度的減小。此外，有機EL器件的響應速度高到大約幾微秒，這使得在運動圖像的顯示中沒有圖像滯后。

在包括像素中的有機EL器件的平面自發光顯示設備中，正在特別地積極發展其中薄膜晶體管整體地形成為各個像素中的驅動元件的有源矩陣顯示設備。在例如日本專利公開No.2007-310311中公開了有源矩陣平面自發光顯示設備。

圖23是示出現有技術的有源矩陣顯示設備的一個示例的示意性電路圖。該顯示設備包括像素陣列部分1和外圍驅動部分。該驅動部分包括水平選擇器3和寫入掃描器4。像素陣列部分1包括沿著各列布置的信號線SL和沿著各行布置的掃描線WS。像素2布置在信號線SL和掃描線WS的交點。為了易于理解，圖23僅顯示一個像素2。寫入掃描器4包括移位寄存器。移位寄存器響應于從外部提供的時鐘信號ck操作，并且順序地傳送類似地從外部地提供的啟動脈沖sp，從而順序地輸出控制信號到掃描線WS。水平選擇器3與通過寫入掃描器4的線順序掃描相匹配，提供視頻信號到信號線SL。

像素2包括采樣晶體管T1、驅動晶體管T2、保持電容器C1和發光元件EL。驅動晶體管T2是P溝道晶體管。其源極連接到電源線，并且其漏極連接到發光元件EL。驅動晶體管T2的柵極經由采樣晶體管T1連接到信號線SL。采樣晶體管T1響應于從寫入掃描器4提供的控制信號導通，從而采樣從信號線SL提供的視頻信號，并且將其寫入保持電容器C1。驅動晶體管T2在其柵極接收寫入到保持電容器C1的視頻信號作為柵極電壓Vgs，并且使得漏極電流Ids流到發光元件EL。這使得發光元件EL以依賴于視頻信號的亮度發光。柵極電壓Vgs指相對于源極的電勢的柵極的電勢。

驅動晶體管T2工作在飽和區，并且柵極電壓Vgs和漏極電流Ids之間的關系由以下特性等式表示。

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²

在該等式中，μ代表驅動晶體管的遷移率，W代表驅動晶體管的溝道寬度，L代表驅動晶體管的溝道長度，Cox代表每單位面積的驅動晶體管的柵極絕緣膜的電容，并且Vth代表驅動晶體管的閾值電壓。如從該特性等式顯而易見，當工作在飽和區時，驅動晶體管T2用作恒流源，其提供依賴于柵極電壓Vgs的漏極電流Ids。

圖24是示出發光元件EL的電壓-電流特性的曲線圖。在該曲線圖中，橫坐標上繪出陽極電壓V，而縱坐標上繪出驅動電流Ids。發光元件EL的陽極電壓等價于驅動晶體管T2的漏極電壓。發光元件EL具有這樣的趨勢，其電流-電壓特性隨著時間改變并且該特性曲線隨著時間流逝而逐漸下落(falldown)。因此，即使驅動電流Ids恒定，陽極電壓(漏極電壓)V也改變。然而，在圖23中示出的像素電路2中，驅動晶體管T2工作在飽和區，并且允許驅動電流Ids的流動依賴于柵極電壓Vgs而不管漏極電壓的改變。這使得可能保持發光亮度恒定，而不管發光元件EL的特性中的老化改變。

圖25是示出現有像素電路的另一示例的電路圖。該像素電路不同于圖23中示出的像素電路在于驅動晶體管T2不是P溝道晶體管而是N溝道晶體管。在許多情況下，包括在像素中的所有晶體管是N溝道晶體管在電路制造工藝方面是更有利的。

發明內容

在從由寫入掃描器4提供到掃描線WS的控制脈沖的上升到控制脈沖的下降的時段期間，在短于一個水平周期(1H)的時間寬度采樣晶體管T1保持在導通狀態，并且從信號線SL采樣視頻信號，以便將其寫入到保持電容器C1。與像素陣列部分1的清晰度(definition)增強一致地，掃描線WS的數目增加。伴隨于此，一個水平時段(1H)變得更短，并且相應地通過采樣晶體管T1的視頻信號的采樣的時間寬度(以下在本說明書中，該時間寬度通常將稱為信號寫入時間)也顯著地縮短。