[发明专利]像素电路、发光显示装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用发光显示装置元件的像素电路、发光显示装置及其驱动方法。本发明尤其涉及一种由有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode，以下称为OLED)元件配置的像素电路和用于将电流供应给OLED元件的驱动电路、以矩阵形式包括像素电路的发光显示装置及其驱动方法。 

背景技术

最近几年，使用有机发光二极管(OLED)作为发光元件的OLED显示器的研究和开发正在进行中。在OLED显示器中，通常使用由包括OLED元件的像素电路和包括用于驱动OLED元件的电路的像素电路配置的有源矩阵(Active-Matrix，以下称为AM)型OLED显示器。AM型OLED显示器延长了OLED元件的使用寿命，抑制了功耗，并可实现高图像质量。像素电路包括作为组件的薄膜晶体管(Thin-Film-Transistor，以下称为TFT)。OLED显示器的衬底和TFT部分主要称为背板。 

作为用于AM型OLED显示器的背板的TFT的半导体材料，非晶硅(amorphous-Si，以下称为a-Si)和多晶硅(Poly-crystal-Si，以下称为p-Si)等被研究。此外，新近提出了一种TFT(以下，称为AOSTFT)，该TFT使用非晶氧化物半导体(amorphous-oxide-semiconductor，以下称为AOS)的薄膜作为TFT的沟道层。 

作为AOS材料，例如，举例来讲有铟(In)、镓(Ga)和锌(Zn)的非晶氧化物(amorphous-In-Ga-Zn-O，以下称为a-IGZO)以及锌(Zn)和铟(In)的非晶氧化物(amorphous-Zn-In-O，以下称为 a-ZIO)。AOS TFT包括高达具有a-Si作为沟道层的TFT(以下称为a-Si TFT)十倍或更多倍的迁移率，并且被认为由于非晶性而获得高均匀性。因此，这些TFT有希望作为显示器背板的TFT。Nomuraet al.，Nature，vol.432，pp.488-492，2004和Yabuta et.al.，APL，89，112123，2006描述了使用a-IGZO的TFT。 

同时，由于a-Si TFT和AOS TFT中的电和热应力而引起的特性改变，并且由于使用p-Si作为沟道层的TFT(以下，称为p-Si TFT)中的粒界而引起的特性变化，而导致对包括用于校正特性改变和变化的功能的像素电路进行研究。这些像素电路大体上分为基于两种技术的像素电路，即，电流写入型和电压写入型，电流写入型通过从像素电路外部提供的电流确定控制将供应给OLED元件的电流的TFT的电流能力(current capability)，电压写入型通过施加电压确定所述TFT的电流能力。 

在电流写入型像素电路中，通过施加的电流确定TFT的电压，因此，无论表示TFT特性的阈值电压和迁移率的值如何，都可控制供应给OLED的电流。同时，在电压写入型像素电路中，通过施加的电压确定TFT的电流，因此，具有被校正的阈值电压和没有被校正的迁移率的电流被供应给OLED。因此，通常可以说电流写入型像素电路能够以更高的精度控制将供应给OLED的电流。 

然而，在电流写入型像素电路的情况下，显示器的线负载被电流充电和放电，因此，花费很多时间用于写入。因此，由于随着显示器尺寸越大，线负载变得越大，所以电流型像素电路难以应用于大屏幕显示器。因此，如在Lee et al.，IEEE Transaction of Electron Devices，vol.54，2403，2007中所述，正在研究通过提供这样的单元来将电流写入型像素电路应用于大屏幕显示器，该单元用于与写入电流相比降低用于驱动像素电路的OLED元件的电流。 

在Lee et al.，IEEE Transaction of Electron Devices，vol.54.2403，2007中描述的像素电路包括两个电容元件。这个像素电路通过使用通过电流写入时的电流所确定的驱动TFT的栅极电压来将比电流写入 时的电流低的电流供应给OLED元件，其中，当OLED元件被驱动时，如果一个电容元件的一个端子的电压下降，则所述驱动TFT的栅极电压由于电荷泵效应而下降。 

为了用AM型OLED显示器实现高质量的显示器，要求校正组成元件的特性的差异，诸如OLED元件的电压-亮度特性随时间的改变、作为驱动电路的组件的TFT的特性变化和由于电应力而引起的TFT特性改变。此外，尤其是在大屏幕显示器中，电流的写入花费很多时间，以高精度应用电流写入型像素电路是困难的。