CN100511373C - 像素电路和显示装置 - Google Patents

Abstract

在此公开一种包括校正部分的像素电路，为了消除输出电流对载流子迁移率的依赖性，该校正部分配置来校正像素电容中被采样的输入电压。在像素电路中，根据从扫描线供给的控制信号，校正部分进行操作来从驱动晶体管提取输出电流并将提取的输出电流引入到发光器件的电容和该像素电容，由此用于校正输入电压。像素电路进一步包括加在发光器件的电容上的附加电容。在像素电路中，从驱动晶体管提取的一部分输出电流流入附加电容以便给出操作校正部分的时间余量。

Description

像素电路和显示装置

相关申请的交叉引用

本申请包含2005年10月7日在日本专利局申请的日本专利申请JP2005-294308的主题，全部内容在此引用作参考。

技术领域

本申请涉及一种设置在各个像素上的用于电流驱动发光器件的像素电路。本发明还涉及一种具有这种像素电路的矩阵的有源矩阵显示装置，用于控制施加到诸如有机EL器件的发光器件的电流，该有机EL器件具有设置在各个像素电路上的绝缘栅极场效应晶体管。

背景技术

诸如液晶显示装置的图像显示装置具有液晶像素矩阵，并根据图像信息控制穿过像素或被像素反射的光的强度来显示由图像信息表示的图像。具有作为像素的有机EL器件的有机EL显示装置也类似地操作。不同于液晶设备，有机EL器件是自发光器件。因此，有机EL器件比液晶显示器件显示更可见的图像，不需要背光，并具有高的响应速度。每个发光器件的亮度级(等级)可以由流过它的电流控制，并因此有机EL显示装置是电流控制的而液晶显示装置是电压控制的。

与液晶显示装置一样，有机EL显示装置分为无源(passive)矩阵驱动型和有源矩阵驱动型。尽管无源矩阵驱动构造在结构上简单，但是它导致难以制造大尺寸、高分辨率的显示装置。因此，努力主要指向开发有源矩阵显示装置。依据有源矩阵驱动方案，在每个像素电路中流过发光显示器件的电流由设置在像素电路中的有源器件(通常是薄膜晶体管或者TFT)控制。在下面的专利文件中公开有源矩阵驱动***：日本专利公开(laid-open)No2003-255856；日本专利公开No.2003-271095；日本专利公开No.2004-133240；日本专利公开No.2004-029791；日本专利公开No.2004-093682；以及日本专利公开No.10-214042。

发明内容

过去，像素电路位于用于供给控制信号的行扫描线和用于供给视频信号的列信号线之间的交叉点。像素电路至少包括采样晶体管、像素电容、驱动晶体管、以及发光器件。通过从扫描线供给的控制信号接通采样晶体管、采样从信号线供给的视频信号。像素电容依据被采样的视频信号保持输入电压，驱动晶体管依据由像素电容保持的输入电压在预定的发光周期内供给输出电流。通常，输出电流依赖于在驱动晶体管的沟道区内的载流子迁移率和阈值电压。响应从驱动晶体管供给的输出电流，发光器件依据视频信号发射一定亮度级的光。

当由像素电容保持的输入电压施加到驱动晶体管的栅极时，输出电流在驱动晶体管的源极和漏极之间流动，激发发光器件。通常，从发光器件发射的光的亮度与流过其中的电流量成正比。从驱动晶体管供给的输出电流的量是通过它的栅极电压，即写入像素电容的输入电压来控制的。过去，像素电路通过依据视频信号改变施加到驱动晶体管栅极的输入电压来控制供给发光器件的电流量。

驱动晶体管具有由下面公式(1)表示的工作特性：

Ids＝(1/2)μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)²    …(1)

此处，Ids表示源极和漏极之间流动的漏电流，漏电流用作供给发光器件的输出电流，Vgs表示施加到栅极的相对于源极的栅极电压，该栅极电压用作上述提到的像素电路中的输入电压，Vth表示晶体管的阈值电压，μ表示在用作晶体管沟道的薄半导体膜内的迁移率。此外W表示沟道宽度，L表示沟道长度，而Cox表示栅极电容。从晶体管特征方程(1)中可以看出，由于薄膜晶体管在饱和区域工作，当栅极电压Vgs增加超过阈值电压Vth时，接通晶体管，引起漏电流Ids流动。原则上，如晶体管特征方程(1)所示，如果栅极电压Vgs是常数，则漏电流Ids始终以恒定比率供给发光器件。因此，如果组成屏幕的像素由同一等级的各个视频信号供给，则所有的像素应该以相同亮度级发光，提供整个屏幕上图像的均匀性。

然而事实上，由诸如多晶硅的薄晶体管膜组成的薄膜晶体管(TFT)具有各自的器件特征变化。尤其是，阈值电压不是常数，而是逐像素变化。从晶体管特征方程(1)中可以理解，如果各驱动晶体管的阈值电压Vth不同，则即使当栅极电压Vgs是常数时，漏电流Ids对于各驱动晶体管也是不同的，从而导致在像素上不同的亮度级并且在整个屏幕上失去图像均匀性。因此如在日本专利公开NO.2004-133240中公开的，已经开发了包含消除驱动晶体管的阈值电压变化的功能的像素电路。

包含消除驱动晶体管的阈值电压变化的功能的像素电路可以在一定程度上改进整个屏幕上的图像均匀性。但是，多晶硅薄膜晶体管的特性指出不仅是阈值电压而且是迁移率μ在器件之间都是不同的，可以从晶体管特征方程(1)中看出，如果迁移率μ变化，则尽管栅极电压Vgs是常数，但漏电流Ids还是变化。结果，发光亮度对于各器件有变化，损害整个屏幕上的图像均匀性。

希望提供一种像素电路和显示装置，用于消除驱动晶体管内的载流子迁移率的影响以补偿从驱动晶体管施加的漏电流(输出电流)的变化。

还希望提供一种像素电路和显示装置，它保持用于消除驱动晶体管的载流子迁移率的影响所需的校正操作的余量，用于由此稳定像素电路和显示装置的操作。

为了满足上述需要，依据本发明提供一种像素电路，其位于供给控制信号的行扫描线和供给视频信号的列信号线之间的交点上，至少包括采样晶体管、连接到采样晶体管的像素电容、连接到像素电容的驱动晶体管、连接到驱动晶体管的发光器件。在像素电路中，响应从扫描线供给的控制信号接通采样晶体管，来采样从信号线供给的视频信号到像素电容。像素电容依据被采样的视频信号施加输入电压到驱动晶体管的栅极。驱动晶体管将依赖于输入电压的输出电流供给发光器件，输出电流对驱动晶体管的沟道区内的载流子迁移率具有依赖性。响应从驱动晶体管供给的输出电流，发光器件以依赖于视频信号的亮度级进行发光。为了消除输出电流对载流子迁移率的依赖性，像素电路还包括配置为校正在像素电容中被采样的输入电压的校正部分。根据从扫描线供给的控制信号，校正部分工作用来从驱动晶体管提取输出电流并将提取的输出电流引入到发光器件的电容和该像素电容，由此用于校正输入电压。像素电路进一步还包括加在发光器件的电容上的附加电容。从驱动晶体管提取的一部分输出电流流入该附加电容以便给出操作校正部分的时间余量。

优选的，在像素电路中，采样晶体管、驱动晶体管、以及校正部分包括形成在绝缘基片上的薄膜晶体管，并且像素电容和附加电容包括形成在绝缘基片上的薄膜电容器。驱动晶体管的输出电流对阈值电压和载流子区域中的载流子迁移率具有依赖性，而且校正部分检测驱动晶体管的阈值电压并将检测的阈值电压事先加到输入电压，以便于消除输出电流对阈值电压的依赖。发光器件包括具有连接到驱动晶体管的源极的阳极和接地的阴极的二极管型发光器件，具有连接到发光器件阳极的一端和连接到预定固定电势的另一端的附加电容。连接附加电容的另一端的预定固定电势从发光器件的阴极上的地电势、和像素电路的正电源电势以及负电源电势中选择。在分别如上所述像素电路的阵列中，每个像素电路具有红色发光器件、绿色发光器件、以及蓝色发光器件中的任何一个，而且各个像素电路的附加电容对各个发射器件具有不同的电容值，由此用于一致化在各个像素电路中操作校正部分所需的时间。在像素电路阵列中，其中一个像素电路中附加电容的电容值的缺少由像素电路中一相邻像素电路的附加电容的一部分来补偿。校正部分从驱动晶体管提取输出电流并通过负反馈回路供给该提取的输出电流到像素电容以便校正输入电压，此时视频信号正在像素电容中被采样。

依据本发明的实施方式，还提供一种包括像素阵列的显示装置，该像素阵列具有像素的矩阵，每个像素位于用于供给控制信号的行扫描线和用于供给视频信号的列信号线之间的交点上，用于为信号线供给视频信号的信号单元，以及给扫描线供给控制信号以便顺序地扫描像素行的扫描器单元，每个像素至少包括采样晶体管、连接到采样晶体管的像素电容、连接到像素电容的驱动晶体管、连接到驱动晶体管的发光器件。在显示装置中，响应于从扫描线供给的控制信号，接通采样晶体管以便将从信号线供给的视频信号采样到像素电容。依据被采样的视频信号，像素电容施加输入电压到驱动晶体管的栅极。依据输入电压，驱动晶体管将输出电流供给发光器件，输出电流对驱动晶体管的沟道区中的载流子迁移率具有依赖性。响应从驱动晶体管供给的输出电流，发光器件以依赖于视频信号的亮度级进行发光。为了消除输出电流对载流子迁移率的依赖性，每个像素还包括配置为校正在像素电容中被采样的输入电压的校正部分。根据从扫描线供给的控制信号，校正部分操作以便从驱动晶体管提取输出电流并将提取的输出电流引入到发光器件的电容和该像素电容，由此用于校正输入电压。每个像素进一步还包括加在发光器件的电容上的附加电容。从驱动晶体管提取的一部分输出电流流入附加电容以便给出操作校正部分的时间余量。

优选的，在显示装置中，采样晶体管、驱动晶体管、以及校正部分包括形成在绝缘基片上的薄膜晶体管，像素电容和附加电容包括形成在绝缘基片上的薄膜电容器。驱动晶体管的输出电流对阈值电压和载流子区域中的载流子迁移率具有依赖性，而且校正部分检测驱动晶体管的阈值电压并事先将检测的阈值电压加到输入电压，为了消除输出电流对阈值电压的依赖。发光器件包括具有连接到驱动晶体管的源极的阳极和接地的阴极的二极管型发光器件，具有连接到发光器件阳极的一端和连接到预定固定电势的另一端的附加电容。连接附加电容的另一端的预定固定电势从发光器件的阴极上的地电势、和像素电路的正电源电势以及负电源电势中选择。每个像素具有红色发光器件、绿色发光器件、以及蓝色发光器件中的任何一个，而且各个像素的附加电容对各个发光器件具有不同的电容值，由此用于一致化在各个像素中操作校正部分所需的时间。其中一个像素中附加电容的电容值的缺少由一相邻的像素中的附加电容的一部分来补偿。校正部分从驱动晶体管提取输出电流并通过负反馈回路供给该提取的输出电流到像素电容以便校正输入电压，此时视频信号正在像素电容中被采样。

依据本发明的实施方式，像素电路和具有这种像素电路的集成阵列的显示装置具有依据电压驱动***校正阈值电压和迁移率的变化的校正部分。具有该校正部分的像素电路包括多个集成在玻璃或者类似的绝缘基片上的薄膜晶体管(TFT)。依据本发明的实施方式，通过形成在绝缘基片上的薄膜电容器提供附加电容。该附加电容与发光器件的电容并联。借助这种结构，用于校正迁移率的总电容具有大的值。结果，校正迁移率变化所需的操作时间可以设置为长的时间。尤其是，迁移率校正周期的设定余量可以增加以便稳定像素电路的校正操作。

如果显示装置是彩色显示装置，则每个像素电路具有红色发光器件、绿色发光器件、以及蓝色发光器件中的任何一种。通常，对相应颜色，发光器件具有不同的发光区域和不同的发光材料，以及相应地具有不同的电容元件。发光器件中的附加电容可以是变化的以便对不同的彩色像素设定迁移率校正周期为相同的值。当对所有像素提供校正迁移率所需的共同时间时，像素阵列的操作可以易于控制。

如果在红色(R)像素、绿色(G)像素、以及蓝色(B)像素之间获得白平衡或者在R、G、B像素中的发光器件具有相差较大的不同特性，在各个像素R、G、B中所需的附加电容可能相互之间相差很大。在这种情况下，可能在R、G、B像素之间分配部分的附加电容。尤其是，如果特定颜色的像素电路中附加电容的电容值缺少，则在另一颜色的相邻像素电路中的附加电容的一部分电容值被分配来补偿这个缺少。因此，包括R、G、B像素电路的显示装置可以具有对于彩色像素的共同的迁移率校正周期。

附图说明

图1是示出依据本发明一个实施方式的显示装置的基本结构的框图；

图2是依据本发明第一实施方式的显示装置的部分框图形式的电路图；

图3A和3B是示出依据第一实施方式的显示装置的像素的平面图；

图4是图2中所示的显示装置的像素电路的电路图；

图5是说明图4所示的像素电路操作的时序图；

图6是说明图4所示的像素电路操作的电路图；

图7是说明图4所示的像素电路操作的曲线图；

图8是说明图4所示的像素电路操作的电路图；

图9是示出包含在图4所示的像素电路中的驱动晶体管的工作特性的曲线图；

图10是依据图2所示的第一实施方式的显示装置的改变的部分框图形式的电路图；

图11是依据本发明第二实施方式的显示装置的部分框图形式的电路图；

图12是说明包含在图11所示的显示装置中的像素电路工作的时序图；

图13是说明包含在图11所示的显示装置中的像素电路工作的电路图；

图14是依据本发明第三实施方式的显示装置的部分平面图；

图15是依据本发明第四实施方式的显示装置的部分平面图；

图16是依据图15所示的第四实施方式的显示装置的部分框图形式的电路图；

图17是依据图16所示的第四实施方式的显示装置的改变的部分框图形式的电路图。

具体实施方式

图1以框图形式示出依据本发明一个实施方式的显示装置的基本结构。如图1所示，包含有源矩阵显示装置的显示装置具有作为主单元的像素阵列1和***电路。***电路包括水平选择器3、写扫描器4、驱动扫描器5、和校正扫描器7。像素阵列1包括设置在行扫描线WS和列信号线SL之间的交叉点上的像素R、G、B的矩阵。为了显示彩色图像，像素阵列1由三原色像素R、G、B组成。但是，本发明并不局限于使用这种像素。每个像素R、G、B包括像素电路2。信号线SL由水平选择器3驱动。水平选择器3作为用于给信号线SL施加视频信号的信号单元。扫描线WS由写扫描器4扫描。该显示装置也具有与扫描线WS平行延伸的其它扫描线DS、AZ。扫描线DS由驱动扫描器5扫描。扫描线AZ由校正扫描器7扫描。写扫描器4、驱动扫描器5、以及校正扫描器7共同组成扫描器单元，用于在每个水平周期连续扫描像素行。当每个像素电路2由扫描线WS之一选择时，它采样来自相应信号线SL的视频信号。当每个像素电路2由扫描线DS之一选择时，它依据采样的视频信号激发组合在像素电路2内的发光器件。此外，当每个像素电路2由扫描线AZ之一选择时，它执行预定的校正处理。

像素阵列1通常形成在平板形式的诸如玻璃的绝缘基片上。每个像素电路2包括非晶硅薄膜晶体管(TFT)或者低温多晶硅TFT。如果每个像素电路2包括非晶硅TFT，则扫描器单元构造为与平板分开的TAB，并且通过挠性电缆与平板连接。如果每个像素电路2包括低温多晶硅TFT，则因为信号单元和扫描单元也可以由低温多晶硅TFT构造，所以像素阵列、信号单元、以及扫描器单元可以整体形成在平板上。

图2是依据本发明第一实施方式的有源矩阵显示装置的部分框图形式的电路图。如图2所示，该有源矩阵显示装置具有作为主单元的像素阵列1和***电路。***电路包括水平选择器3、写扫描器4、驱动扫描器5、第一校正扫描器71、以及第二校正扫描器72。像素阵列1包括设置在行扫描线WS和列信号线WL之间的交叉点上的像素电路2的矩阵。为了更容易理解第一实施方式，仅将一个像素电路2以放大比例示出。信号线SL由水平选择器3驱动。水平选择器3作为用于给信号线SL施加视频信号的信号单元。扫描线WS被写扫描器4扫描。该显示装置还具有与扫描线WS平行延伸的其它扫描线DS、AZ1、AZ2。扫描线DS由驱动扫描器5扫描。扫描线AZ1由第一校正扫描器71扫描。扫描线AZ2由第二校正扫描器72扫描。写扫描器4、驱动扫描器5、第一校正扫描器71、以及第二校正扫描器72共同组成扫描单元，用于在每个水平周期连续扫描像素行。当每个像素电路2由扫描线WS之一选择时，它采样来自相应信号线SL的视频信号。当每个像素电路2由扫描线DS之一选择时，它依据采样的视频信号激发组合在像素电路2内的发光器件EL。此外，当每个像素电路2由扫描线AZ1、AZ2中之一选择时，它执行预定的校正处理。

图2所示的像素电路2包括五个薄膜晶体管Tr1至Tr4、Trd、两个电容器Cs、Csub，以及发光器件EL。电容器Cs是像素电容，而电容器Csub是依据本发明实施方式提供的附加电容。为了更好地理解本发明，发光器件EL的电容器图解为电容器Coled。晶体管Tr1至Tr3、Trd的每一个包括N沟道多晶硅TFT，而晶体管Tr4包括P沟道多晶硅TFT。如上所述，电容器Cs是像素电路2的像素电容。发光器件EL包括例如具有阳极和阴极的二极管型有机EL器件。但是，依据本发明的实施方式，发光器件EL并不局限于二极管型有机EL器件，而通常可以是能够发光的所有电流驱动器件中的任何一种。

作为在像素电路2中起到主要作用的驱动晶体管的晶体管Trd，具有连接到像素电容Cs一端的栅极G和连接到像素电容Cs另一端的源极S。驱动晶体管Trd的栅极G还通过晶体管Tr2连接到参考电势Vss1，晶体管Tr2作为开关晶体管。驱动晶体管Trd的漏极通过晶体管Tr4连接到电源电势Vcc，晶体管Tr4作为开关晶体管。开关晶体管Tr2具有连接到扫描线AZ1的栅极。开关晶体管Tr4具有连接到扫描线DS的栅极。发光器件EL具有连接到驱动晶体管Trd的源极S的阳极和接地的阴极，所述地电势用Vcath表示。作为开关晶体管的晶体管Tr3连接在驱动晶体管Trd的源极S和预定的参考电势Vss2之间。开关晶体管Tr3具有连接到扫描线AZ2的栅极。作为采样晶体管的晶体管Tr1连接在信号线SL和驱动晶体管Trd的栅极G之间。采样晶体管Tr1具有连接到扫描线WS的栅极。附加电容Csub具有连接到发光器件EL阳极的一端和接地的另一端。依据本实施方式，附加电容Csub并联到发光器件EL的电容Coled。

响应从扫描线WS施加的控制信号WS，采样晶体管Tr1接通，并采样从信号线SL施加的视频信号Vsig到像素电容Cs中。依据被采样的视频信号Vsig，像素电容Cs施加输入电压Vgs到驱动晶体管Trd的栅极。驱动晶体管Trd供给依据输入电压Vgs的输出电流Ids到发光器件EL。输出电流(漏电流)Ids依赖于驱动晶体管Trd的沟道区内的载流子迁移率μ。从驱动晶体管Trd供给的输出电流Ids导致发光器件EL以依据视频信号Vsig的亮度级发光。

根据本发明的特征，像素电路2具有由开关晶体管Tr1至Tr4组成的校正部分，用于为了抵消输出电流Ids对载流子迁移率μ的依赖性，依据像素电容器Cs中采样的视频信号Vsig，校正输入电压Vgs。尤其是，校正部分(Tr1至Tr4)依据从扫描线AZ1、AZ2施加的控制信号AZ1、AZ2操作以便从驱动晶体管Trd提取输出电流Ids，并将该输出电流Ids引入到发光器件EL的电容Coled和像素电容Cs，由此用于校正输入电压Vgs。由于像素电路2具有加在发光器件EL的电容Coled上的附加电容Csub，来自驱动晶体管Trd的部分输出电流流入附加电容Csub，因此给出校正部分(Tr1至Tr4)操作的时间余量。当正在像素电容Cs中采样视频信号Vsig时，校正部分(Tr1至Tr4)从驱动晶体管Trd提取输出电流Ids，并通过负反馈回路将该输出电流Ids供给回到像素电容Cs，由此校正输入电压Vgs。

依据本实施方式，驱动晶体管Trd的输出电流Ids依赖于阈值电压Vth和载流子区域中的载流子迁移率μ。为了消除输出电流Ids对载流子迁移率μ的依赖性，校正部分(Tr2至Tr4)事先检测驱动Trd的阈值电压Vth并且将检测的阈值电压Vth加到输入电压Vgs。

图3A和3B示出每个像素电路2的薄膜晶体管TFT，像素电容Cs，以及附加电容Csub的平面布置图。图3A示出没有附加电容Csub的布置图，而图3B示出了包括依据本发明实施方式的附加电容Csub的布置图。采样晶体管Tr1、驱动晶体管Trd、以及校正部分(Tr2至Tr4)包括形成在绝缘基片上的薄膜晶体管TFT，并且像素电容Cs以及附加电容Csub包括也形成在绝缘基片上的薄膜电容器。在图解的布置图中，附加电容Csub具有通过阳极接触连接到像素电容Cs的一端，和连接到给定的固定电势的另一端。该固定电势是从发光器件EL阴极上的地电势Vcath，或者像素电路2的正电源电势Vcc或者负电源电势Vss中选择的。在图2所示的实施方式中，附加电容Csub的另一端连接到地电势。图3B中所示的像素电路2是包括下层和上层的层状结构，所述下层包括薄膜晶体管TFT、像素电容Cs、和附加电容Csub，而所述上层连接到发光器件EL。为了更容易地理解本发明，发光器件EL从图3A和3B的说明中省略。事实上，发光器件EL通过阳极接触连接到像素电路2。

图4表示图2中所示的显示装置的像素电路2。为了更容易地理解本发明，图4还示出了由采样晶体管Tr1采样的视频信号Vsig、驱动晶体管Trd的输入电压Vgs和输出电流Ids、发光器件EL的电容器Coled、以及附加电容Csub。

图5是说明图4中所示的像素电路操作的时序图。下面将参考图5具体描述图4中所示的像素电路的操作。图5示出了当波形沿着时间轴T变化时，施加到扫描线WS、AZ1、AZ2、DS上的控制信号的波形。简洁起见，控制信号由与相应扫描线的附图标记一样的附图标记表示。由于晶体管Tr1、Tr2、Tr3是N沟道晶体管，当扫描线WS、AZ1、AZ2处于高电平时将它们接通，并且当扫描线WS、AZ1、AZ2处于低电平时将它们关断。另一方面，由于晶体管Tr4是P沟道晶体管，当扫描线WS、AZ1、AZ2处于高电平时被关断，并且当扫描线WS、AZ1、AZ2处于低电平时被接通。图5还示出了驱动晶体管Trd的栅极G和源极S的电势变化以及控制信号WS、AZ1、AZ2、DS的波形。

图5示出了从时刻T1至T8的一个域(1f)。像素阵列的行在一个域中被顺序扫描一次。图5示出了施加到一行像素上的控制信号WS、AZ1、AZ2、DS的波形。

在先于域(1f)的时刻T0，所有的控制信号WS、AZ1、AZ2、DS处于低电平。因此，N沟道晶体管Tr1、Tr2、Tr3关断，而只有P沟道晶体管Tr4接通。由于驱动晶体管Trd通过晶体管Tr4连接到电源电势Vcc，驱动晶体管Trd将依据输入电压Vgs的输出电流Ids施加到发光器件EL。因此，发光器件EL在时刻T0发光。此时，施加到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs由栅极电势(G)和源极电势(S)之间的差值表示。

当在域(1f)开始的时刻T1，控制信号DS变高，关断晶体管Tr4。驱动晶体管Trd与电源电势Vcc断开，因此发光器件EL停止发光，即进入非发射周期。因此在时刻T1，所有的晶体管Tr1至Tr4是关断的。

在时刻T2，控制信号AZ1、AZ2变高，接通开关晶体管Tr2、Tr3。结果，驱动晶体管Trd的栅极G连接到参考电势Vss1而它的源极S连接到参考电势Vss2。通过满足Vss1-Vss2>Vth和Vss1-Vss2＝Vgs>Vth，准备像素电路在时刻3校正阈值电压Vth。不同的表述，周期T2至T3对应驱动晶体管Trd的复位周期。如果发光器件EL的阈值电压用VthEL表示，则满足VthEL>Vss2。因此，将负偏压施加到发光器件EL，由此给发光器件EL反向加偏压。发光器件EL的反向偏压状态对适当地校正阈值电压Vth是必要的并且随后校正迁移率。

在时刻T3，使得控制信号AZ2处于低电平并且此后立即使得控制信号DS也处于低电平。晶体管Tr3关断，而晶体管Tr4接通。结果，漏电流Ids流入像素电容Cs以便开始校正阈值电压Vth。此时，驱动晶体管Trd的栅极G保持在参考电势Vss1，而漏电流Ids保持流动直到驱动晶体管Trd截止。当驱动晶体管Trd截止时，驱动晶体Trd的源极电势(S)等于Vss1-Vth。在漏电流Ids截止之后的时刻T4，控制信号DS又变高，关断开关晶体管Tr4。然后控制信号AZ1变低，关断开关晶体管Tr2。结果，阈值电压Vth保持在像素电容Cs内。因此，从时刻T3至T4的周期是用于检测驱动晶体管Trd的阈值电压Vth的周期。从时刻T3至T4的周期称为Vth校正周期。

在阈值电压Vth被校正之后，在时刻T5控制信号WS变高，接通采样晶体管Tr1以便将视频信号Vsig写入到像素电容Cs。像素电容Cs比发光器件EL的等效电容Coled足够的小。结果，大多数视频信号Vsig写入到像素电容Cs。准确地，视频信号Vsig和参考电势Vss1之间的差Vsig-Vss1写入到像素电容Cs。因此，驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs达到电平(Vsig-Vss1+Vth)，该电平是在先检测并保持的阈值电压Vth和当前采样的差Vsig-Vss1之和。简洁起见，如果假设Vss1＝0V，则如图5所示的时序图所表示的，栅-源电压Vgs具有电平Vsig+Vth。当控制信号WS又变低时，视频信号Vsig被采样直到T7。从时刻T5至时刻T7的周期对应于采样周期。

在先于采样周期结束时的时刻T7的时刻T6，控制信号DS变低，接通开关晶体管Tr4。由于驱动晶体管Trd连接到电源电势Vcc，像素电路从非发射周期进入到发光周期。在从时刻T6至时刻T7的周期中，其中采样晶体管Tr1保持接通并且开关晶体管Tr4接通，校正驱动晶体管Trd的迁移率。尤其是，依据本实施方式，在时刻T6至T7的周期中校正迁移率，在此周期采样周期的后部和发射周期的前部互相重叠。在校正迁移率的发射周期的前部，由于发光器件EL事实上被反向偏压，所以它不发光。在时刻T6至时刻T7的迁移率校正周期中，驱动晶体管Trd的栅极G固定在视频信号Vsig的电平，而漏电流Ids流过驱动晶体管Trd。通过设置Vss1-Vth<VthEL，发光器件EL被反向偏压。因此发光器件EL不呈现二极管特性，而是简单的电容特性。因此，流过驱动晶体管Trd的漏电流Ids被写入电容C＝Cs+Coled+Csub，该电容是像素电容Cs、发光器件EL的等效电容Coled、以及附加电容Csub的组合。如图5所示驱动晶体管Trd的源极电压(S)按照增量△V升高。该增量△V从由像素电容Cs保持的栅-源电压Vgs中被减去，驱动晶体管Trd设置在负反馈回路中。因此，通过经由负反馈回路施加漏极晶体管Trd的输出电流Ids穿过漏极晶体管Trd的输入电压Vgs，可以校正迁移率μ。通过调整迁移率校正周期(T6至T7)的持续时间，可以优化负反馈量△V。

在时刻T7，控制信号WS变低，关断采样晶体管Tr1。驱动晶体管Trd的栅极G从信号线SL断开。当不再施加视频信号Vsig时，驱动晶体管Trd的栅极电势(G)与它的源极电势(S)一起增加。当栅极电势(G)和源极电势(S)升高时，栅-源电压Vgs保持值(Vsig-△V+Vth)。当源极电势(S)上升时，发光器件EL不再被反向偏压。当输出电流Ids流入发光器件EL时，发光器件EL实际开始发光。当将Vsig-△V+Vth代入到前述晶体管特征方程(1)的Vgs中时，漏电流Ids和栅极电压Vgs之间的关系由下面公式(2)给出：

Ids＝kμ(Vgs-Vth)²＝kμ(Vsig-ΔV)²    …(2)

此处k＝(1/2)(W/L)Cox。从上述特征方程(2)中可以理解，Vth项被消除而且施加到发光器件EL的输出电流Ids不依赖驱动晶体管Trd的阈值电压Vth。基本上，漏电流Ids由视频信号的信号电压Vsig确定。换句话说，发光器件EL以依赖于视频信号Vsig的亮度级发光。视频信号Vsig由反馈量△V校正。校正量△V用来消除特征方程(1)的系数部分中的迁移率μ的影响。因此，漏电流Ids基本上仅依赖于视频信号Vsig。

最后在时刻T8，控制信号DS变高，关断开关晶体管Tr4。发光器件EL停止发光，而且域(1f)转向末端。接着，Vth校正处理、迁移率校正处理、以及发光处理在下一个域重复。

图6是像素电路2在迁移率校正周期T6至T7内的电路图。如图6所示，在迁移率校正周期T6至T7内，采样晶体管Tr1和开关晶体管Tr4接通，而剩余晶体管Tr2、Tr3关断。此时，开关晶体管Tr4的源极电势(S)用Vss1-Vth表示。该源极电势(S)也是发光器件EL的阳极电势。如上所述，通过设置Vss1-Vth<VthEL，发光器件EL被反向偏置并且呈现简单的电容特性，而不是二极管特性。结果，流过驱动晶体管Trd的漏电流Ids流入到组合电容C＝Cs+Coled+Csub，该组合电容C是像素电容Cs、发光器件EL的等效电容Coled以及附加电容Csub的组合。其它表述，部分输出电流Ids通过负反馈回路流入像素电容Cs，校正迁移率。

图7是说明晶体管特征方程(2)的曲线图。该曲线图的竖轴表示Ids并且横轴表示Vsig。图7还在曲线图下面示出了晶体管特征方程(2)。在图7中，绘出像素1、2的特性曲线用于比较。像素1的驱动晶体管的迁移率μ相对大。相反，像素2的驱动晶体管的迁移率μ相对小。对于包含多晶硅薄膜晶体管的驱动晶体管，迁移率μ不可避免的在像素间发生变化。例如，当将相同电平的视频信号Vsig写入像素1、2时，如果根本没有校正迁移率，则流过具有较大迁移率μ的像素1的输出电流Ids1’与流过具有较小迁移率μ的像素2的输出电流Ids2’大大不同。因为由于不同的迁移率μ造成的像素1、2的输出电流Ids大大地互相不同，极大地损害了整个屏幕上图像的均匀性。

依据本发明的实施方式，通过经由负反馈回路跨过输入电压施加输出电流来消除迁移率变化。从晶体管特征方程中可以看出，当迁移率较大时，漏电流Ids变大。因此由于迁移率较大，负反馈量△V也较大。如图7的曲线图所示，具有较大迁移率μ的像素1的负反馈量△V1大于具有较小迁移率μ的像素2的负反馈量△V2。因此，由于迁移率μ较大，负反馈也较大，使得抑制迁移率变化成为可能。如图7所示，如果对具有较大迁移率μ的像素1按照△V1校正迁移率，则输出电流极大地从Ids1’降到Ids1。另一方面，由于对具有较小迁移率μ的像素2的校正量△V2较小，输出电流从Ids2’到Ids2的下降并不是那么大。结果，输出电流Ids1和输出电流Ids2基本上互相相等，消除迁移率的变化。由于在Vsig从黑色电平到白色电平的整个范围内消除了迁移率变化，整个屏幕上的图像均匀性变得很高。上述的迁移率校正概括如下：如果存在具有不同迁移率的像素1、2，则对于具有较大迁移率的像素1的校正量△V1小于对于具有较小迁移率的像素2的校正量△V2。换句话说，由于迁移率较大，校正量△V较大，并且输出电流Ids内的减少量也较大。因此，流过具有不同迁移率的电流被一致化，由此校正迁移率变化。

下面将参考图8描述上述迁移率校正的数字分析。如图8所示，当晶体管Tr1、Tr4接通时，使用驱动晶体管Trd的源极电势(S)作为变量V进行分析。驱动晶体管Trd的源极电势(S)用V表示，则流过驱动晶体管Trd的漏电流Ids用下面的公式(3)表示：

I_ds＝kμ(V_gs-V_th)²＝kμ(V_sig-V-V_th)²      …(3)

由于漏极电流Ids和电容C(＝Cs+Coled+Csub)之间的关系，关系式Ids＝dQ/dt＝CdV/dt被满足如下面公式(4)所表示：

从 $I_{\mathrm{ds}}=\frac{\mathrm{dQ}}{\mathrm{dt}}=C\frac{\mathrm{dV}}{\mathrm{dt}},\&Integral;\frac{1}{C}\mathrm{dt}=\&Integral;\frac{1}{I_{\mathrm{ds}}}\mathrm{dV}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(4\right)$

$\&DoubleLeftRightArrow;{\&Integral;}_0^t\frac{1}{C}\mathrm{dt}={\&Integral;}_{-\mathrm{Vth}}^V\frac{1}{\mathrm{k\&mu;}{(V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V)}^2}\mathrm{dV}$

$\&DoubleLeftRightArrow;\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t={\left[\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V}\right]}_{-\mathrm{Vth}}^V=\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V}-\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}$

$\&DoubleLeftRightArrow;V_{\mathrm{sig}}-V_{\mathrm{th}}-V=\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}+\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t}=\frac{V_{\mathrm{sig}}}{1+V_{\mathrm{sig}}\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t}$

接着，将公式(3)代入公式(4)，且两边都积分。源极电压V具有用-Vth表示的起始状态，而迁移率变化校正时间(T6至T7)用t表示。通过解微分方程，在迁移率变化校正时刻t的像素电流由下面的公式(5)给出：

$I_{\mathrm{ds}}=\mathrm{k\&mu;}{\left(\frac{V_{\mathrm{sig}}}{1+V_{\mathrm{sig}}\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t}\right)}^2\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(5\right)$

图9示出了表示公式(5)表示的曲线图。图9中所示的曲线图的竖轴表示输出电流Ids，而横轴表示视频信号Vsig。参数包括迁移率校正周期t＝0μs，2.5μs和5μs，以及较大的迁移率1.2μ和较小的迁移率0.8μ。电容C只用Cs+Coled表示，Csub是零。从图9中可以看出，与t＝0μs基本没有迁移率校正相比，t＝2.5μs迁移率变化被充分地校正。当没有迁移率校正时，Ids变化40％，具有迁移率校正时，Ids变化10％。但是，如果校正周期增加到t＝5μs，则由于不同的迁移率μ输出电流Ids显著地变化。结果，为了执行合适的迁移率校正，校正周期t需要设置为合适的值。在图9所示的曲线图中，最优的校正周期t在t＝2.5μs附近。但是鉴于施加到晶体管栅极的控制信号(栅极脉冲)的延迟，校正周期t＝2.5μs不是必定恰当的。从晶体管的操作特性判断，校正周期t应该尽可能长。在上面描述的公式(5)中，t包括在t/C。为了增加t而不影响公式(5)的右侧，C的值可以增加，而保持t/C的值是常数。依据本发明的实施方式，除了组成电容C的像素电容Cs和发光器件电容Coled之外，引入附加电容Csub到像素电路。附加电容Csub使得总的电容C更大，并且相应地增加校正周期，从而使得增加包含在像素电路中的校正部分的操作的时间余量成为可能。

如上所述并且如图5的时序图所示，在迁移率校正周期，当栅极电势被固定时，促使输出电流Ids流过驱动晶体管Trd，将电荷写入到像素电容Cs和发光器件电容Coled中。输出电流Ids的值如等式(5)所表示。当等式(5)不包括Vth项时，可以不受Vth的影响来校正迁移率。尤其是，因为迁移率μ是包含在等式(5)右边的分母的项中，当迁移率μ较大时，输出电流Ids较小，而当迁移率μ较小时，输出电流Ids较大，由此校正迁移率变化。

等式(5)的迁移率校正项包含t/C，此处t表示迁移率校正周期而C表示像素电容Cs、发光器件电容Coled等的组合电容。图9的曲线图示出了不同迁移率校正周期t和输出电流变量之间的关系。如上所述，可以知道如果迁移率校正周期t太短或者太长，校正能力是不足的。在图9所示的曲线图中，迁移率校正周期t＝2.5μs是基本最优的等级。但是，鉴于栅极脉冲的延迟，迁移率校正周期t＝2.5μs常常可能太短。实际上很难准确地控制迁移率校正周期t。

依据本发明的实施方式，为了使迁移率校正容易，增加用于校正迁移率的电容C。可以通过增加发光器件电容Coled或者像素电容Cs或者增加附加电容Csub来增加电容C。发光器件电容Coled由像素的尺寸、像素孔径比、以及发光器件的有机EL材料的基本特性确定，因此很难简单的增加它。增加像素电容Cs导致在信号电压写入时刻阳极电势的增加。尤其是，阳极电势的增加由Cs/(Cs+Coled)×△V确定。因此，由Coled/(Cs+Coled)表示的输入信号电压增益被降低。为了补偿输入信号电压增益的减少，应该增加视频信号的振幅电平，相应地给驱动器加载。依据本发明地实施方式，为了增加电容C，将附加电容Csub形成在集成了TFT的绝缘基片上，并且并联到发光器件电容Coled。以这种方式，当增加输入增益(Coled+Csub)/(Cs+Coled+Csub)时，可以增加总电容C的值，而且可以将最优的迁移率校正周期t设置为一个长的数值，使得增加用于设定迁移率校正周期的余量成为可能。在依据第一实施方式的像素电路中，驱动晶体管Trd是N沟道型而其它的开关晶体管既是N沟道型又是P沟道型。但是晶体管可以是或者N沟道型或者P沟道型。

图10是依据图2所示的第一实施方式的显示装置的变化的部分框图形式的电路图。在第一实施方式，附加电容Csub的端子之一连接到发光器件EL的阳极，而另一端连接到发光器件E1的阴极上的地电势Vcath。依据本变化，附加电容Csub的另一端连接到电源电势Vcc。依据本发明的一个实施方式，附加电容Csub的另一端可以连接到固定电势。固定电势可以从发光器件EL阴极上的地电势Vcath、或者像素电路2的正电源电势Vcc或者负电源电势中选择。在一些情况下，附加电容Csub可以并联到像素电容Cs以增加总电容Cs。但是，由于附加电容Csub并联到像素电容Cs可能减小输入信号的增益，并不希望附加电容Csub并联到像素电容Cs。

图11是依据本发明第二实施方式的显示装置的部分框图形式的电路图。为了更容易地理解第二实施方式，与图2中所示的依据第一实施方式的显示装置的部件相对应的依据第二实施方式的显示装置的部件用相应的附图标记表示。如图11所示，依据第二实施方式的显示装置具有像素阵列1和***电路。该***电路包括水平选择器3、写扫描器4、驱动扫描器5、第一校正扫描器71以及第二校正扫描器72。像素阵列1包括像素电路2的矩阵。为了更容易地理解第二实施方式，仅把一个像素电路2以放大比例示出。像素电路2包括六个晶体管Tr1、Trd、Tr3至Tr6，三个电容器Cs1、Cs2、以及Csub，和发光器件EL。所有的晶体管都是N沟道型。在像素电路2中起主要作用的驱动晶体管Trd具有连接到电容器Cs1、Cs2的端子的栅极G。电容器Cs1用作互连像素电路2的输入和输出侧的耦合电容器。电容器Cs2用作像素电容，通过耦合电容器Cs1视频信号被写入到该像素电容。驱动晶体管Trd具有连接到像素电容Cs2另一端，以及还连接到发光器件EL的源极S。发光器件EL包括二极管型器件，该二极管型器件具有连接到驱动晶体管Trd的源极S的阳极和连接到地电势Vcath的阴极K。电容器Csub是依据本发明的实施方式的附加电容并且被连接在驱动晶体管Trd的源极S和地电势Vcath之间。开关晶体管Tr3被连接在驱动晶体管Trd的源极S和预定参考电势Vss2之间。开关晶体管Tr3具有连接到扫描线AZ2的栅极。驱动晶体管Trd的漏极通过开关晶体管Tr4连接到电源Vcc。开关晶体管Tr4具有连接到扫描线DS的栅极。此外，开关晶体管Tr5***在驱动晶体管Trd的栅极G和漏极之间。开关晶体管Tr5具有连接到扫描线AZ1的栅极。在输入侧的采样晶体管Tr1被连接在信号线SL和耦合电容Cs1的另一端之间。采样晶体管Tr1具有连接到扫描线WS的栅极。晶体管Tr6***在耦合电容Cs1的另一端和预定的参考电势Vss1之间。晶体管Tr6具有连接到扫描线AZ1的栅极。

图12是说明图11所示的像素电路的操作的时序图。图11示出了控制信号WS、DS、AZ1、AZ2在波形随着时间轴T变化时的波形，还示出了驱动晶体管Trd的栅极电势(G)和源极电势(S)的变化。在时刻T1当域(1f)开始时，控制信号WS、AZ1、AZ2处于低电平，仅控制信号DS处于高电平。因此，在时刻T1，只有开关晶体管Tr4接通，剩余的晶体管Tr1、Tr3、Tr5、Tr6关断。此时，因为驱动晶体管Trd通过被激发的开关晶体管Tr4连接到电源Vcc，预定的漏电流Ids流入到发光器件EL，该发光器件EL发光。

在时刻T2，控制信号AZ1、AZ2变高，接通晶体管Tr5、Tr6。当驱动晶体管Trd的栅极G通过被激发的晶体管Tr5连接到电源Vcc，栅极电势(G)急剧增加。

在随后的时刻T3，控制信号DS变成低电平，关断晶体管Tr4。因为从电源供给到驱动晶体管Trd的电流没有被截止，漏电流Ids被减少。源极电势(S)和栅极电势(G)变低。当源极电势(S)和栅极电势(G)之间的电势差达到阈值电压Vth时，没有漏电流流动。此时，阈值电压Vth被保持在像素电容Cs2中。保持在像素电容Cs2中的阈值电压Vth用于消除驱动晶体管Trd的阈值电压。因为开关晶体管Tr3已被接通，驱动晶体管Trd的源极S通过开关晶体管Tr3连接到参考电势Vss2。参考电势Vss2被设置为低于发光器件EL阈值电压的电平，保持发光器件EL被反向偏置。

随后在时刻T4，控制信号AZ1变成低电平，关断晶体管Tr5、Tr6，固定被写入像素电容Cs2的阈值电压Vth。从时刻T2至时刻T4的周期称为Vth校正周期(T2至T4)。由于在Vth校正周期(T2至T4)晶体管Tr6接通，耦合电容Cs1的另一端保持在参考电势Vss1。

在时刻T5，控制信号WS、AZ2变成高电平，接通采样晶体管Tr1。结果，驱动晶体管Trd的栅极G通过耦合电容Cs1和被激发的采样晶体管Tr1连接到信号线SL。结果，视频信号通过耦合电容Cs1耦接到驱动晶体管Trd的栅极G，增加栅极G的电势。在图13所示的时序表中，表示耦接的视频信号和阈值电压Vth之和的电压用Vin表示。电压Vin被保持在像素电容Cs2中。此后在时刻T7，控制信号WS变成低电平，保持像素电容Cs2中被写入的电势。视频信号通过耦合电容Cs1被写入到像素电容Cs2的周期称为采样周期(T5至T7)。采样周期(T5至T7)通常对应于一个水平周期(1H)。

依据本实施方式，在先于采样周期完成时的T7时刻的T6时刻，控制信号DS变高而控制信号AZ2变低。结果，驱动晶体管Trd的源极S从参考电势Vss2断开，且电流从它的漏极流到源极S。由于采样晶体管Tr1保持接通，驱动晶体管Trd的栅极电势(G)保持为视频信号电势。当输出电流流过驱动晶体管Trd时，它对像素电容Cs2和被反向偏置的发光器件EL的等效电容进行充电。驱动晶体管Trd的源极电势(S)增加△V，而且在像素电容Cs2中保持的电压Vin也相应地减少。换句话说，在周期T6至T7期间，通过负反馈回路跨过在栅极G的输入电压施加来自源极(S)的输出电流。负反馈量由△V表示。驱动晶体管Trd的迁移率由上面的负反馈操作校正。

在随后的时刻T7，控制信号WS变低。当不再施加视频信号时，执行所谓的引导程序处理以增加栅极电势(G)和源极电势(S)，同时保持其间的差(Vin-△V)。当源极电势(S)升高时，消除发光器件EL的反向偏置状态，允许输出电流Ids流入发光器件EL，此时该发光器件EL以依据视频信号的亮度级发光。此后在时刻T8，域(1f)结束，操作进入下一个域。在下一个域，校正阈值电压Vth，写入信号，并校正迁移率。

图13是图12所示的迁移率校正周期(T6至T7)内的像素电路2的电路图。像素电路具有包含开关晶体管Tr3、Tr4、Tr5的校正部分。为了消除输出电流Ids对载流子迁移率μ的依赖性，在先于或者在发光周期(T6至T8)的开始端，校正部分校正保持在像素电容Cs2中输入电压Vin(Vgs)。依据分别从扫描线WS、DS供给的控制信号WS、DS，在部分采样周期(T5至T7)内操作校正部分以便从驱动晶体管Trd提取输出电流Ids，此时视频信号Vsig正被采样，并通过负反馈回路供给输出电流Ids到像素电容Cs2以便校正输入电压Vgs。此外，为了消除输出电流Ids对阈值电压Vth的依赖性，在先于采样周期(T5至T7)的周期T2至T4内校正部分(Tr3，Tr4，Tr5)检测驱动晶体管Trd的阈值电压Vth并将被检测的阈值电压Vth加到输入电压Vgs。

在本实施方式中，驱动晶体管Trd也是N沟道晶体管并且具有连接到电源Vcc的漏极和连接到发光器件EL的源极S。借助这种结构，校正部分在与采样周期(T5至T7)的后部分重叠的发光周期(T6至T8)的开始部分(T6至T7)从驱动晶体管Trd中提取输出电流Ids，并且通过负反馈回路供给输出电流Ids到像素电容Cs2。此时，在发光周期(T6至T8)的开始部分(T6至T7)，校正部分导致从驱动晶体管Trd的源极S提取的输出电流Ids流入发光器件EL的等效电容Coled和附加电容Csub。发光器件EL包括具有连接到驱动晶体管Trd的源极S的阳极和连接到地电势Vcath的阴极的二极管型发光器件。在校正部分，发光器件EL在其阳极和阴极之间被反向偏置，而且当从驱动晶体管Trd的源极S提取的输出电流Ids流入发光器件EL时，二极管型发光器件EL起电容Coled的作用。附加电容Csub并联到电容Coled。借助这种结构，输出电流Ids流动的时间增加了，导致迁移率校正部分操作的时间余量增加。

图14是依据本发明第三实施方式的显示装置的局部平面图。图14示出了一组红色、绿色和蓝色像素。R、G、B像素电路2分别具有红色发光器件、绿色发光器件、和蓝色发光器件。每个像素电路2的附加电容Csub具有对每个发光器件不同的电容值，由此均匀化操作R、G、B像素电路2中的各个校正部分所需的时间。

通常，为生产R、G、B发光器件，对颜色R、G、B即将组成发光器件的有机EL材料被不同地涂敷。由于对颜色R、G、B有机EL材料和它们的薄膜厚度是不同的，颜色R、G、B的发光器件电容Coled是彼此不同的。如果白色有机EL发光器件用R、G、B滤色器着色并且R、G、B像素具有不同的孔径比，则对于颜色R、G、B的发光器件电容Coled也是彼此不同的。因此除非采取一些对策，用于校正对于颜色R、G、B的迁移率的电容C是彼此不同的。因此，由等式(5)确定的最优的迁移率校正周期t对于R、G、B像素也是彼此不同的。结果，难以对R、G、B像素调整迁移率校正周期到合适的数值，除非采取某些对策。

依据本实施方式，为了在R、G、B像素中采用共同的优化迁移率校正周期，针对各个颜色R、G、B的附加电容Csub具有不同的值。由于发光器件电容Coled由像素尺寸、像素孔径比、以及发光材料的基本特性确定，实际上难以调整各个像素R、G、B的发光器件电容Coled为相同的值。因此除非采取某些对策，对于颜色R、G、B用于校正迁移率的电容C是彼此不同的，并且对于R、G、B像素最优迁移率校正周期t也是彼此不同的。依据本实施方式，加在各个像素R、G、B上的附加电容Csub具有不同的值。

为了迁移率校正所需的漏极电流相同并独立于不同像素中的移动校正周期，两个不同的像素需要满足下面公式(6)：

$\left\{\begin{array}{c}\sqrt{\frac{k\&prime;}{k}}=\frac{C\&prime;}{C}\\ \frac{V_{\mathrm{sig}}}{V_{\mathrm{sig}}\&prime;}=\frac{C\&prime;}{C}\end{array}\right.\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(6\right)$

在公式(6)中，像素之一的参数最好区别于另一个像素的那些参数。流过一个像素的输出电流Ids和视频信号Vsig之间的关系用下面的公式(7)表示，它与上面描述的公式(5)相同

$I_{\mathrm{ds}}=\mathrm{k\&mu;}{\left(\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}+\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t}\right)}^2\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(7\right)$

驱动晶体管的尺寸k’，输入视频信号的电平Vsig’，以及流过具有不同电容C的像素的漏极电流Ids’用下面的公式(8)表示：

$I_{\mathrm{ds}}\&prime;=k\&prime;\mathrm{\&mu;}{\left(\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}\&prime;}+\frac{k\&prime;\mathrm{\&mu;}}{C\&prime;}t}\right)}^2\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(8\right)$

为了Ids＝Ids’，下面的公式(9)满足：

$\mathrm{k\&mu;}{\left(\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}+\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t}\right)}^2=k\&prime;\mathrm{\&mu;}{\left(\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}\&prime;}+\frac{k\&prime;\mathrm{\&mu;}}{C\&prime;}t}\right)}^2\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(9\right)$

计算公式(9)的两边以获得下面公式(10)

$\mathrm{\&mu;}(\frac{\sqrt{k\&prime;}}{C}-\frac{\sqrt{k}}{C})t=\frac{1}{\sqrt{k}{V}_{\mathrm{sig}}}-\frac{1}{\sqrt{k\&prime;}{V}_{\mathrm{sig}}\&prime;}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(10\right)$

为了使公式(10)表示的条件不依赖于校正时间t，需要满足下面的关系式：

$\frac{\sqrt{k\&prime;}}{C\&prime;}=\frac{\sqrt{k}}{C}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{and}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\frac{1}{\sqrt{k}{V}_{\mathrm{sig}}}=\frac{1}{\sqrt{k\&prime;}{V}_{\mathrm{sig}}\&prime;}$

把这些关系式再写入等式(6)，如果相对于Vsig、k的不同的值，C、C’满足公式(6)给出的条件，则可能对所有的像素提供一个共同的校正时间t。

依据上面的公式(6)，如果对R、G、B像素，输入视频信号Vsig的动态范围和驱动晶体管Trd的尺寸系数k是相同的，则为了对R、G、B像素提供共同的校正时间t，各个R、G、B像素的电容C需要一致。电容C用C＝Cs+Coled+Csub表示，对每个R、G、B像素电容Coled具有不同的值。由于电容Cs具有引导程序增益，很难较大地改变每个R、G、B像素。基本上，对R、G、B像素，电容Cs需要一个共同的值。依据本实施方式，对各个R、G、B像素具有不同值的电容Csub并联到相应电容Coled。用于迁移率校正的电容C用C＝Cs+Coled+Csub表示。为了在像素R、G、B中采用相同的电容C，对每个R、G、B像素调整附加电容Csub的值。照这样，满足公式(6)，对R、G、B像素提供共同的迁移率校正时间t。即使对于R、G、B像素驱动晶体管Trd的尺寸系数k和输入视频信号Vsig的动态范围不同，通过对每个R、G、B像素调整附加电容Csub，可以对R、G、B像素确立对于迁移率校正最佳的相同时间t，从而公式(6)将被满足。

如果需要调整R、G、B像素之间的白平衡，上述公式(6)可以修改为下面的公式(11)：

$\left\{\begin{array}{c}\sqrt{\frac{k\&prime;}{k}\mathrm{\&alpha;}}=\frac{C\&prime;}{C}\\ \frac{V_{\mathrm{sig}}}{V_{\mathrm{sig}}\&prime;}\mathrm{\&alpha;}=\frac{C\&prime;}{C}\end{array}\right.\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(11\right)$

如果需要白平衡调整，则假设对于每个R、G、B像素的输出电流不同α倍。为了Ids’＝αIds，需要满足下面的公式(12)：

$\mathrm{\&alpha;k\&mu;}{\left(\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}}+\frac{\mathrm{k\&mu;}}{C}t}\right)}^2=k\&prime;\mathrm{\&mu;}{\left(\frac{1}{\frac{1}{V_{\mathrm{sig}}\&prime;}+\frac{k\&prime;\mathrm{\&mu;}}{C\&prime;}t}\right)}^2\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(12\right)$

计算公式(12)的两边。为了该条件不依赖于校正时间t，需要满足下面的公式(13)：

$\frac{\sqrt{k\&prime;\mathrm{\&alpha;}}}{C\&prime;}=\frac{\sqrt{k}}{C}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{and}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\frac{1}{\sqrt{\mathrm{k\&alpha;}}{V}_{\mathrm{sig}}}=\frac{1}{\sqrt{k\&prime;}{V}_{\mathrm{sig}}\&prime;}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(13\right)$

将这些公式再写入公式(11)。如果相对于Vsig、k的不同值，C、C’满足公式(11)给出的条件，则可能对所有像素提供共同的校正时间t。

图15是依据本发明第四实施方式的显示装置的局部平面图。依据第四实施方式的显示装置基本上类似于图14中所示的依据第三实施方式的显示装置。为了更容易地理解第四实施方式，对应于依据第三实施方式的显示装置的部件的根据第四实施方式的显示装置的那些部件用相应的附图标记表示。依据第四实施方式，通过邻近的一个R、G、B像素电路中的附加电容Csub来补偿在R、G、B像素电路之一中的附加电容Csub的电容值的缺少。在图15中，在红色(R)像素中的附加电容Csub的电容值缺少，并且这种缺少通过位于邻近该红色(R)像素的绿色(G)像素中的一部分附加电容Csub来补偿。因此，G像素包括R像素中的一部分电容Csub和G像素中的电容Csub。蓝色(B)像素中的附加电容Csub是充足的不需要补偿。

如果为了获得白平衡，R、G、B像素的输出电流具有不同的电平设置，则依据等式(11)的条件需要被满足来提供一个共同的迁移率校正时间t。尤其是，为了白色平衡调整，增加C、C’之间的差，而且附加电容Csub值需要相应的加大。如上所述，附加电容Csub由形成在绝缘基片上的薄膜电容器提供。每个像素包括薄膜晶体管、另一个电容器Cs、以及引起对附加电容Csub占用的面积进行限制的互连。因此，如果附加电容Csub的所需值大于一个像素可以取的最大电容值，则对于该像素不可能具有相同的最优迁移率校正时间t，除非采取一些对策。依据本实施方式，像素(图15的R像素)中附加电容Csub的缺少通过相邻像素(图15中G像素)中附加电容Csub的分配部分来补偿，从而R像素中的附加电容Csub将具有所需的值。由于像素中附加电容Csub的一部分被分配给相邻像素中附加电容Csub的缺少，即使R、G、B像素具有不同的白平衡而且它的有机EL材料具有非常不同的特性，对R、G、B像素提供一致化的最优迁移率校正时间t，从而在整个屏幕上获得高图像均匀性。

图16是示出了图15所示的R像素的电路阵列的部分框图形式的电路图。如图16所示，红色(R)像素电路2包括邻近像素的附加电容Csub’以及它自己???的附加电容Csub以获得希望的总电容C＝Cs+Coled+Csub+Csub’。

图17是依据图16所示的第四实施方式的显示装置的改变的部分框图形式的电路图。为了更容易地理解本改变，对应于依据第四实施方式的显示装置的部件的依据该改变的显示装置的那些部件用相应的附图标记表示。依据该改变的显示装置不同于依据第四实施方式的显示装置，在于尽管附加电容Csub、Csub’的另一端连接到发光器件EL阴极上的地电势上的地电势，在本改变中附加电容Csub、Csub’的另一端连接到电源Vcc。

尽管已经示出并详细描述了本发明的特定优选实施方式，应该理解在不超出附加权利要求范围的情况下可以作出各种变化和改变。

Claims (16)

1、一种像素电路，位于供给控制信号的行扫描线和供给视频信号的列信号线之间的交点上，至少包括：

采样晶体管；

连接到所述采样晶体管的像素电容；

连接到所述像素电容的驱动晶体管；

连接到所述驱动晶体管的发光器件；

其中响应从所述扫描线供给的控制信号接通所述采样晶体管，以便采样从所述信号线供给的视频信号到所述像素电容，

所述像素电容依据被采样的视频信号施加输入电压到所述驱动晶体管的栅极，

所述驱动晶体管将依赖于所述输入电压的输出电流供给所述发光器件，所述输出电流对所述驱动晶体管的沟道区内的载流子迁移率具有依赖性，

响应从所述驱动晶体管供给的输出电流，所述发光器件以依赖于所述视频信号的亮度级发光，

其中所述像素电路的特征在于所述像素电路还包括：

校正装置，用于为了消除所述输出电流对载流子迁移率的依赖性，校正在所述像素电容中被采样的输入电压，

其中所述校正装置依据从所述扫描线供给的控制信号进行操作以便从所述驱动晶体管提取输出电流并将提取的输出电流引入到所述发光器件的电容和所述像素电容，由此用于校正该输入电压，以及

加在所述发光器件的电容上的附加电容，其中，从所述驱动晶体管提取的一部分输出电流流入所述附加电容以便给出所述校正装置操作的时间余量。

2、依据权利要求1的像素电路，其中所述采样晶体管、所述驱动晶体管、以及所述校正装置包括形成在绝缘基片上的薄膜晶体管，并且所述像素电容和所述附加电容包括形成在所述绝缘基片上的薄膜电容器。

3、依据权利要求1的像素电路，其中所述驱动晶体管的输出电流对阈值电压和载流子区域中的载流子迁移率具有依赖性，而且为了消除该输出电流对阈值电压的依赖性，所述校正装置检测所述驱动晶体管的阈值电压并事先将被检测的阈值电压加到所述输入电压。

4、依据权利要求1的像素电路，其中所述发光器件包括具有连接到所述驱动晶体管的源极的阳极和接地的阴极的二极管型发光器件，具有连接到所述发光器件阳极的一端和连接到预定固定电势的另一端的所述附加电容。

5、依据权利要求4的像素电路，其中连接所述附加电容的另一端的所述预定固定电势从所述发光器件的阴极上的地电势、和像素电路的正电源电势以及负电源电势中选择。

6、依据权利要求1的像素电路，其中所述校正装置从所述驱动晶体管提取输出电流并通过负反馈回路将该提取的输出电流提供给所述像素电容以便校正所述输入电压，此时该视频信号正在所述像素电容中被采样。

7、分别依据权利要求1的像素电路的阵列，其中每个所述像素电路中的所述发光器件是红色发光器件、绿色发光器件、以及蓝色发光器件中的任何一个，而且相应像素电路的附加电容对相应发光器件具有不同的电容值，由此用于一致化在相应像素电路中操作校正装置所需的时间。

8、依据权利要求7的像素电路的阵列，其中所述像素电路之一中的附加电容的电容值的缺少通过所述像素电路中相邻一个像素电路的附加电容的一部分来补偿。

9、一种显示装置，包括，

具有像素矩阵的像素阵列，每个像素位于用于供给控制信号的行扫描线和用于供给视频信号的列信号线之间的交点上；

用于为所述信号线供给视频信号的信号单元；和

用于给所述扫描线供给控制信号以便顺序地扫描像素行的扫描器单元；

每个所述像素至少包括

采样晶体管，

连接到所述采样晶体管的像素电容，

连接到所述像素电容的驱动晶体管，

连接到所述驱动晶体管的发光器件，

其中，响应于从所述扫描线供给的控制信号，接通所述采样晶体管以便将从所述信号线供给的视频信号采样到所述像素电容，

依据被采样的视频信号，所述像素电容施加输入电压到所述驱动晶体管的栅极，

所述驱动晶体管将依赖于所述输入电压的输出电流施加到所述的发光器件，所述输出电流对所述驱动晶体管的沟道区内的载流子迁移率具有依赖性，

响应于从所述驱动晶体管供给的输出电流，所述发光器件以依赖于所述视频信号的亮度级发光，

其中所述显示装置的特征在于每个所述像素还包括：

校正装置，用于为了消除所述输出电流对载流子迁移率的依赖性，校正所述像素电容中被采样的输入电压，

其中根据从所述扫描线供给的控制信号，所述校正装置进行操作以便从所述驱动晶体管提取输出电流并将被提取的输出电流引入到所述发光器件的电容和所述像素电容，由此用于校正该输入电压，

加在所述发光器件的电容上的附加电容，其中从所述驱动晶体管提取的一部分输出电流流入所述附加电容以便给出操作所述校正装置的时间余量。

10、依据权利要求9的显示装置，其中所述采样晶体管、所述驱动晶体管、以及所述校正装置包括形成在绝缘基片上的薄膜晶体管，并且所述像素电容和所述附加电容包括形成在所述绝缘基片上的薄膜电容器。

11、依据权利要求9的显示装置，其中所述驱动晶体管的输出电流对阈值电压和载流子区域中的载流子迁移率具有依赖性，而且为了消除输出电流对阈值电压的依赖性，所述校正装置检测所述驱动晶体管的阈值电压并事先将检测的阈值电压加到所述输入电压。

12、依据权利要求9的显示装置，其中所述发光器件包括具有连接到所述驱动晶体管的源极的阳极和接地的阴极的二极管型发光器件，具有连接到所述发光器件阳极的一端和连接到预定固定电势的另一端的所述附加电容。

13、依据权利要求12的显示装置，其中连接所述附加电容的另一端的所述预定固定电势从所述发光器件的阴极上的地电势、和像素电路的正电源电势以及负电源电势中选择。

14、依据权利要求9的显示装置，其中每个所述像素中的所述发光器件来自红色发光器件、绿色发光器件、以及蓝色发光器件中的任何一个，而且相应像素中的附加电容对相应发光器件具有不同的电容值，由此用于一致化在各个像素电路中操作校正装置所需的时间。

15、依据权利要求14的显示装置，其中所述像素之一中的附加电容的电容值的缺少通过所述像素中的一相邻像素的附加电容的一部分来补偿。

16、依据权利要求9的显示装置，其中所述校正装置从所述驱动晶体管提取输出电流并通过负反馈回路将该提取的输出电流提供给所述像素电容以便校正所述输入电压，此时所述视频信号正在所述像素电容中被采样。

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