显示器件制造技术

本发明专利技术人发现在进行低灰度级显示（其中供应到发光元件的电流非常小）的情况下，驱动晶体管的阈值电压的变化由于栅－源电压低而变得显著。鉴于此，本发明专利技术提供了一种显示器件及其驱动方法，该显示器件中即使在低灰度级显示时驱动晶体管的阈值电压的变化也减小。根据本发明专利技术，设定驱动晶体管的栅－源电压使其在低灰度级显示中比在高灰度级显示中高。作为实现它的一种方式，为低灰度级显示和高灰度级显示提供了不同的电源线，并对它们设定不同的电位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有自发光元件的显示器件。
技术介绍
近年来，采用发光元件(自发光元件)的显示器件已经得到了人们积极地研究和开发。利用其图像质量高、薄型设计以及重量轻等优点，这种显示器件被广泛地用作便携电话的显示器或计算机的显示器。特别地，这种显示器件提供了适合显示移动图像的高响应速度、低电压和低功耗驱动等，因此，期望得到更广泛的应用，如新一代便携电话和便携信息终端(PDA)。发光元件也被称作有机发光二极管(OLED)，其结构包括阳极、阴极、以及阳极、阴极之间包含有机化合物的层。供应给发光元件的电流大小与发光元件的发光具有一定的关系。发光元件的发光亮度依赖于供应到包含有机化合物的层中的电流的大小。通过采用了发光元件的发光器件显示多灰度级图像的主要方法有电压输入方法和电流输入方法。按照电压输入方法，输入给像素的视频信号输入到驱动元件，从而控制发光元件的发光。按照电流输入方法，一组信号电流供应到发光元件，从而控制发光元件的发光。两种方法都可以采用模拟驱动方法(模拟灰度级方法)和数字驱动方法(数字灰度级方法)。为了防止驱动薄膜晶体管的元件(对应于电压输入方法中发光元件的驱动元件)的特性变化，建议在驱动电源和驱动薄膜晶体管的元件之间提供具有补偿薄膜晶体管的半导体器件。专利文献1日本待审专利第2002-175029号在上述专利文献中，没有考虑用来根据灰度级控制驱动电流的晶体管(称作驱动晶体管)的阈值电压的变化。然而，专利技术人指出，在进行其中供应到发光元件的电流非常小的低灰度级显示的情况下，由于驱动晶体管的栅—源电压(Vgs)，即栅电极和源电极之间的电位差很小，所以阈值电压(Vth)的变化会变得显著。
技术实现思路
本专利技术提供了一种即使在低灰度级显示中也可以减小驱动晶体管的阈值电压(Vth)的变化的显示器件，及其驱动方法。考虑到上述问题，根据本专利技术，在低灰度级显示中，提高驱动晶体管的栅—源电压(Vgs)使其高于传统的栅—源电压。这样，即使在低灰度级显示时也可以降低驱动晶体管的阈值电压(Vth)的变化造成的影响。作为本专利技术的一种方式，为低灰度级显示和高灰度级显示提供不同的电源线，并将它们的电位确定为不同的电位。通过将用于低灰度级显示的电源线的电位设置得比用于高灰度级显示的电源线的电位高，可以使驱动晶体管的栅—源电压(Vgs)设置得高。在这种情况下，控制发光周期(显示周期)以获得预定的低灰度级显示。作为本专利技术的一种模式，驱动晶体管和电源线是断开的。作为这种像素结构的一种模式，提供开关以使来自电源线的电流不会供应到发光元件。根据本专利技术的显示器件的一种模式，提供了有模拟信号向其输入的信号线、用来驱动发光元件的第一晶体管和第二晶体管、以及用来断开第二晶体管和电源线的开关。通过基于模拟信号地使用第一晶体管，从第一电源线向发光元件提供电流。通过基于模拟信号地使用第二晶体管，从第二电源线向发光元件提供电流，由此开关每预定周期断开，并在该预定周期之后导通。换句话说，通过使用该开关断开第二晶体管和发光元件。根据本专利技术，在进行低灰度级显示时可以抑止驱动晶体管的阈值电压(Vth)的变化造成的影响。从而，可以减小发光元件的亮度变化。通过在进行低灰度级显示时使用开关控制发光周期，可以抑止由高栅—源电压(Vgs)引起的亮度增大，从而可以获得预定的亮度。附图说明图1显示了本专利技术的像素电路。图2显示了本专利技术的像素电路。图3显示了本专利技术的像素电路。图4显示了本专利技术的像素电路。图5显示了本专利技术的像素电路。图6显示了本专利技术的像素电路。图7A到7C显示了本专利技术的像素结构。图8A到8E显示了分别含有本专利技术的像素电路的电子装置。图9显示了流经驱动晶体管的电流相对于灰度级的变化。图10是本专利技术的时序图。图11是本专利技术的时序图。图12A和12B是本专利技术的时序图。具体实施例方式尽管将通过实例并参考附图全面描述本专利技术，但是可以理解，对于本领域技术人员各种变化和修改是显而易见的。因此，除非这种变化和修改脱离本专利技术的范围，否则它们都应被看作是包含在本专利技术的范围内。注意，实施方式中相同的部分由相同的参考数字表示，并省略了它们的详细描述。在下面的描述中，晶体管包括三个电极栅极、源极和漏极，然而，由于晶体管的结构，尤其是源电极和漏电极不能清楚地区分。因此，当描述元件之间的连接时，源电极和漏电极中的一个被称作第一电极，而另一个称作第二电极。实施方式1在本实施方式中，描述了包含用于高灰度级显示的驱动晶体管和用于低灰度级显示的驱动晶体管的像素。首先，结合图1描述像素结构。本实施方式中的像素结构包括向其输入模拟信号的信号线10、写入开关(SW11)、用于高灰度级显示的第一驱动晶体管12、用于低灰度级显示的第二驱动晶体管13、以及发光元件14。第一驱动晶体管12和第二驱动晶体管13分别具有驱动发光元件14的功能。第一驱动晶体管12和第二驱动晶体管13电连接到发光元件14。第一电源线16连接到第一驱动晶体管，而第二电源线17通过控制开关(SW20)连接到第二驱动晶体管。举例来说，第一电源线16作为用于高灰度级显示的阳极线，而第二电源线17作为用于低灰度级显示的阳极线。电容线19通过一个不一定要提供的电容器(Cs18)连接到写入开关11。换句话说，当第一和第二晶体管分别具有大的栅极电容并且每个晶体管的漏电流的大小可以接受时，不需要提供该电容器。例如，当第一电源线或第二电源线具有恒定电位时，它们中的一个可以用作电容线。在这种像素结构中，不要求提供用于高灰度级显示的信号线和用于低灰度级显示的信号线，所以可以避免开口率(aperture ratio)的降低。接下来，描述它的工作。作为模拟信号的视频信号输入到信号线10，该模拟信号具有模拟电位(下文中该信号称为视频信号电位)。确定用于高灰度级显示的视频信号电位，使其满足(用于高灰度级显示的视频信号电位)＝(用于高灰度级显示的阳极线电位一第一驱动晶体管的|Vth|)。当如此确定了用于高灰度级显示的视频信号电位时，预定的电流从用于高灰度级显示的阳极线供应到发光元件。尽管可能有非常少量的电流从用于低灰度级显示的阳极线供应，但是它在很多情况下可以被忽略。确定用于低灰度级显示的视频信号电位，以便满足(用于高灰度级显示的阳极线的电位—第一驱动晶体管的|Vth|)＜(用于低灰度级显示的视频信号电位)＜(用于低灰度级显示的阳极线的电位—第二驱动晶体管的|Vth|)。当如此确定了用于低灰度级显示的视频信号电位时，在低灰度级显示的情况下，预定电流从用于低灰度级显示的阳极线提供到发光元件。另一方面，在这一状态的高灰度级显示中，电流不从用于高灰度级显示的阳极线提供到发光元件。基于这种视频信号电位，在高灰度级显示中电流从第一驱动晶体管12供应到发光元件14。具体地，当写入开关11导通时，电荷聚集在电容器18中。然后，当第一驱动晶体管12的栅—源电压(|Vgs|)变得大于阈值电压(|Vth|)时，第一驱动晶体管12导通。于是，从第一电源线提供与预定的亮度相对应的电流。如上所述，根据该视频信号电压和阳极线电压，也会有非常少量的电流从用于低灰度级显示的阳极线供应，然而，它在很多情况下可以被忽略。也可以考虑到该非常少量的电流来确定该视频信号电压和该阳极线电压。在低灰度级显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器件，包括：向其输入模拟信号的信号线；用于驱动发光元件的第一晶体管和第二晶体管；第一电源线；第二电源线；以及在第二晶体管和第二电源线之间提供的开关，其中通过基于模拟信号地使用第一晶体管 从第一电源线向发光元件供应电流，其中通过基于模拟信号地使用第二晶体管从第二电源线向发光元件供应电流，以及其中第二晶体管和第二电源线之间的连接每预定周期通过所述开关断开。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫川惠介，木村肇，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]