像素电路及其驱动方法以及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术实现一种能提高检测阈值电压的精度的像素电路等。所述像素电路包括：发光元件；驱动晶体管，将对应于所施加的电压的电流提供给所述发光元件；电容器部，保持包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据电压的电压并将所述电压施加到所述驱动晶体管；以及开关部，使所述电容器部保持包括所述阈值电压和所述数据电压的所述电压。所述开关部包括输入来自参考电压电源线的参考电压的参考电压晶体管和输入来自数据线的数据电压的数据电压晶体管。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于并要求2014年9月22日提交的日本专利申请No.2014-192644的优先权的权益，通过引用将该专利申请的公开内容整体引入本申请中。
本专利技术涉及用于有源矩阵有机发光二极管显示器(在下文称为“AMOLED显示器(ActiveMatrixOrganicLightEmittingDiodedisplay)”)等中的像素电路及其驱动方法以及具备该像素电路的显示装置。尽管有机发光二极管也称为有机EL元件，但是在下文中将它称为“OLED(OrganicLightEmittingDiode：有机发光二极管)”。
技术介绍
由于不存在AMOLED显示器的标准像素电路，所以每一个制造AMOLED显示器的公司使用他们的原创设计的像素电路。在下文，将说明基本像素电路。图11A是表示基本像素电路的电路图，图11B是表示其驱动方法的波形图，以及图11C是表示在像素电路中包括的驱动TFT(薄膜晶体管)的输出特性的曲线图。像素电路900包括开关TFT901、驱动TFT902、电容器903和OLED904，并且它由双晶体管系统进行驱动和控制。开关TFT901和驱动TFT902都是p沟道型FET(场效应晶体管)。开关TFT901的栅极端子连接到扫描线905，并且开关TFT901的漏极端子连接到数据线906。驱动TFT902的栅极端子连接到开关TFT901的源极端子，驱动TFT902的源极端子连接到电源线907(电源电压VDD)，并且驱动TFT902的漏极端子连接到OLED904的阳极端子。此外，电容器903连接在驱动TFT902的栅极端子和源极端子之间。电源线908(电源电压VSS)连接到OLED904的阴极端子。在这种结构中，当选择脉冲(扫描信号Scan)被输出到扫描线905并且开关TFT901被设置为导通时，经由数据线906提供的数据信号Vdata作为电压值被写到电容器903。通过一帧期间期间保持被写入电容器903的保持电压，通过该保持电压以模拟方式改变驱动TFT902的电导，并且相当于发光灰度的正向偏置电流被提供给OLED904。通过以这种方式借助恒定电流驱动OLED904，OLED904的发光亮度即使在OLED904的电阻值由于退化而改变时也可以维持恒定。在这种类型的像素电路中，为了补偿驱动OLED的晶体管的阈值电压的偏差和变动，已知有一种用于检测阈值电压的技术(例如，参见美国未经审查的专利申请公开2013/0169611(专利文献1)和日本未经审查的专利公开2012-128386(专利文献2))。作为阈值电压检测技术，下面两种类型是主流。(1)一种技术(二极管连接型)，通过栅极端子和漏极端子相连，并且电流在漏极端子和源极端子之间流动，使栅-源电压Vgs自动地接近阈值电压Vth。(2)一种技术(源极跟随器型)，通过固定栅极端子的电位，并且电流在漏极端子和源极端子之间流动，使栅-源电压Vgs自动地接近阈值电压Vth。源极跟随器型的有利之处在于即使对于当Vgs＝0V时电流仍流动的沉降型晶体管(depressiontypetransistor)也能检测阈值电压Vth。然而，在具有阈值电压检测功能的现有像素电路中存在下列问题。(1)由于阈值电压检测期间局限于一个水平扫描期间，所以当显示分辨率变高时阈值电压的补偿精度变差。在一个水平扫描期间内从数据线提供参考电压的时间内或者在一个水平扫描期间内从数据线提供数据电压的时间内执行阈值电压的检测(例如，参见专利文献1的图4，专利文献2的图4)。这样，尽管可以针对超过一个水平扫描期间检测阈值电压，但是由于将被提供到相邻像素电路的数据电压的影响会产生串扰。因此，用于检测阈值电压的期间必须短于一个水平扫描期间。同时，显示分辨率提高越多，一个水平扫描期间变得越短。当一个水平扫描期间变得较短时，阈值电压检测期间也变短。这样，在栅-源电压Vgs达到阈值电压Vth之前，必须结束阈值电压的检测。由此，由于阈值电压的检测精度降低，所以阈值电压的补偿精度也变差。(2)由于驱动晶体管的磁滞特性，即使图像数据已经从黑到白被完全重写，也需要经过几个帧来将黑色图像完全变成白色图像。该现象通常称为图像残留。换句话说，如果电流长时间没有流到驱动晶体管，则驱动晶体管的磁滞特性开始被初始化。这样，即使当施加基于该初始化的磁滞特性确定的白色显示Vgs偏置时，在点亮的情况下电流仍因磁滞特性而立即减小，使得它不足以提供白色显示的初始亮度。考虑到上述情况，本专利技术的目的是实现一种像素电路来提高检测阈值电压的精度。另外，本专利技术的另一目的是实现一种像素电路来避免图像残留。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性方面的像素电路，包括：发光元件；驱动晶体管，将对应于所施加的电压的电流提供给所述发光元件；电容器部，保持包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据电压的电压并将所述电压施加到所述驱动晶体管；以及开关部，使所述电容器部保持包括所述阈值电压和所述数据电压的所述电压，其中，所述开关部包括输入来自参考电压电源线的参考电压的参考电压晶体管和输入来自数据线的所述数据电压的数据电压晶体管。作为根据本专利技术的示例性优点，用于输入来自参考电压电源线的参考电压的参考电压晶体管被设置为与用于输入来自数据线的数据电压的数据电压晶体管分开。这使得它能在不使用从数据线提供的参考电压的情况下来检测阈值电压。这样，在检测阈值电压时理论上不会产生串扰。因此，即使当显示分辨率变得高时阈值电压检测期间也能设置得足够长，因此能提高检测阈值电压的精度。附图说明图1A和1B表示根据第一示例性实施例的像素电路，其中图1A是表示根据第一示例性实施例的像素电路的结构的电路图，以及图1B是表示根据第一示例性实施例的像素电路的动作的时序图；图2是表示具备根据第一示例性实施例的像素电路的显示装置的平面图；图3是图2的局部(fragmentary)放大截面图；图4A和4B表示根据第一示例性实施例的像素电路的动作(驱动方法)，其中图4A是在第一期间内的电路图，以及图4B是在第一期间内的时序图；图5A和5B表示根据第一示例性实施例的像素电路的动作(驱动方法)，其中图5A是在第二期间内的电路图，以及图5B是在第二期间内的时序图；图6A和6B表示根据第一示例性实施例的像素电路的动作(驱动方法)，其中图6A是在第三期间内的电路图，以及图6B是在第三期间内的时序图；...

【技术保护点】
一种像素电路，具备：发光元件；驱动晶体管，将对应于所施加的电压的电流提供给所述发光元件；电容器部，保持包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据电压的电压，并将所述电压施加到所述驱动晶体管；以及开关部，使所述电容器部保持包括所述阈值电压和所述数据电压的所述电压，其中，所述开关部包括输入来自参考电压电源线的参考电压的参考电压晶体管和输入来自数据线的所述数据电压的数据电压晶体管。

【技术特征摘要】
2014.09.22 JP 2014-1926441.一种像素电路，具备：
发光元件；
驱动晶体管，将对应于所施加的电压的电流提供给所述发光元件；
电容器部，保持包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据电压的电压，并将
所述电压施加到所述驱动晶体管；以及
开关部，使所述电容器部保持包括所述阈值电压和所述数据电压的所述电
压，其中，
所述开关部包括输入来自参考电压电源线的参考电压的参考电压晶体管和
输入来自数据线的所述数据电压的数据电压晶体管。
2.如权利要求1所述的像素电路，其中，
所述驱动晶体管包括栅极端子、源极端子和漏极端子，并且将对应于在所
述栅极端子和所述源极端子之间施加的电压的电流提供给连接到所述漏极端子
的所述发光元件，
所述电容器部保持包括所述驱动晶体管的所述阈值电压和所述数据电压的
电压，并且将所述电压施加到所述驱动晶体管的所述栅极端子和所述源极端子
之间，
所述开关部
具有包括包括所述参考电压晶体管和所述数据电压晶体管的多个晶体管，
通过这些晶体管的切换动作，使所述电容器部保持包括所述阈值电压的所述电
压，之后使所述电容器部保持包括所述阈值电压和所述数据电压的所述电压，
当使所述电容器部保持包括所述阈值电压的所述电压时，通过使所述参考
电压晶体管导通且使所述数据电压晶体管关断，将参考电压提供给所述电容器
部，
当使所述电容器部保持包括所述阈值电压和所述数据电压的所述电压时，
通过使所述参考电压晶体管关断且使所述数据电压晶体管导通，将数据电压提
供给所述电容器部。
3.如权利要求1所述的像素电路，其中，
所述发光元件是有机发光二极管。
4.如权利要求2所述的像素电路，其中，
当使所述电容器部保持包括所述阈值电压的所述电压时，所述开关部在等
于或长于一个水平扫描期间的时间内通过使所述参考电压晶体管导通且使所述
数据电压晶体管关断，将所述参考电压提供给所述电容器部。
5.如权利要求2所述的像素电路，其中，
当使所述电容器部保持包括所述阈值电压的所述电压时，所述开关部通过
将所述参考电压提供给所述电容器部，临时将所述驱动晶体管导通。
6.如权利要求2所述的像素电路，包括第一至第五晶体管、第一和第二电
容器以及所述发光元件，所述像素电路电连接到所述数据线、第一至第四控制
线以及第一至第三电源线，其中，
所述第三电源线相当于参考电压电源线，所述第一、第二、第四和第五晶
体管构成所述开关部，所述第一晶体管相当于所述数据电压晶体管，所述第五
晶体管相当于所述参考电压晶体管，所述第三晶体管相当于所述驱动晶体管，
以及所述第一和第二电容器构成所述电容器部，
所述第一晶体管包括电连接到所述数据线的第一端子、第二端子、以及电
连接到所述第一控制线的控制端子，
所述第二晶体管包括电连接到所述第一电源线的第一端子、第二端子、以
及电连接到所述第二控制线的控制端子，
所述第三晶体管包括电连接到所述第二晶体管的第二端子并且相当于所述
源极端子的第一端子、相当于所述漏极端子的第二端子、以及电连接到所述第
一晶体管的第二端子并且相当于所述栅极端子的控制端子，
所述第四晶体管包括电连接到所述第三晶体管的第二端子的第一端子、第
二端子、以及电连接到所述第三控制线的控制端子，
所述第五晶体管包括电连接到所述第三电源线的第一端子、电连接到所述
第一晶体管的所述第二端子的第二端子、以及电连接到所述第四控制线的控制
端子，
所述第一电容器包括电连接到所述第一晶体管的所述第二端子的第一端子
和电连接到所述第三晶体管的所述第一端子的第二端子，
所述第二电容器包括电连接到所述第三电源线的第一端子和电连接到所述
第三晶体管的所述第一端子的第二端子，
所述发光元件包括电连接到所述第四晶体管的所述第二端子的第一端子和
电连接到所述第二电源线的第二端子。
7.如权利要求6所述的像素电路，其中，
所述第一至第五晶体管是p沟道型晶体管。
8.如权利要求6所述的像素电路，其中，
所述第一晶体管构成为将从所述数据线提供的所述数据电压选择性地提供
给所述第一电容器的所述第一端子，
所述第二晶体管构成为将从所述第一电源线提供的第一电源电压选择性地
提供给所述第三晶体管的所述第一端子、所述第一电容器的所述第二端子和所
述第二电容器的所述第二端子，
所述第三晶体管构成为将所述第一电容器的所述第二端子和所述第二电容
器的所述第二端子选择性地连接到所述第四晶体管的所述第一端子，
所述第四晶体管构成为将所述第三晶体管的所述第二端子选择性地连接到
所述发光元件的所述第一端子，
所述第五晶体管构成为将从所述第三电源线提供的并且相当于所述参考电
压的第三电源电压选择性地提供给所述第一电容器的所述第一端子。
9.一种像素电路，包括第一至第五晶体管、第一和第二电容器以及发光元
件，所述像素电路电连接到数据线、第一至第四控制线以及第一至第三电源线，
其中，
所述第一晶体管包括电连接到所述数据线的第一端子、第二端子、以及电
连接到所述第一控制线的控制端子，
所述第二晶体管包括电连接到所述第一电源线的第一端子、第二端子、以
及电连接到所述第二控制线的控制端子，
所述第三晶体管包括电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：松枝洋二郎，野中义弘，高取宪一，
申请(专利权)人：NLT科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP