200926111 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 此發明係關於一種其中在一像素中使用一發光元件的主 動矩陣型顯示裝置及用於驅動所說明類型之顯示裝置之方 法。本發明還關於一種包括所說明類型顯示裝置之電子裝 置。 本發明包含2007年11月14曰向曰本專利局申請的曰本專 利申請案第JP 2007-295553號有關的標的内容，其全部内 ❹ 容係以引用方式併入本文内。 【先前技術】 近年來’一平面自我發光型顯示裝置之發展正在積極進 行中’其使用一有機EL(電致發光）器件作為一發光元件。 有機EL器件利用一現象’即若將一電場施加至一有機薄 膜’則該有機薄臈會發射光。由於有機EL器件係由低於 10V的一施加電壓來加以驅動，故其功率消耗係較低。此 外’由於有機EL器件係一種自身發射光的自我發光器件， ® 故其不要求任何照明部件並可形成為減低重量及減低厚度 的一器件。此外’由於有機EL器件之回應速度為大約數μ3 且極高，故在顯示一動態圖像之際的一後像不會出現。 在其中在一像素内使用一有機EL器件的平坦自我發光型 顯示裝置中’正積極發展一種主動矩陣型顯示裝置，其中 在像素中以一整合關係來形成作為主動元件的薄膜電晶 體。例如在曰本專利特許公開案第2003-255856號（以下稱 為專利文件1)、第2003-271095號（以下稱為專利文件2)、 133421.doc 200926111 第2004-133240號（以下稱為專利文件3)、第2〇〇4〇2979i號 (以下稱為專利文件句及第2004_093682號（以下稱為專利文 件5)中揭示一種主動矩陣型平坦自我發光顯示裝置。
❹ 圖23示意性顯示一現有主動矩陣顯示裝置之一範例。參 考圖23，所示的顯示裝置包括一像素陣列區段工與周邊驅 動區段。該等驅動區段包括一水平選擇器3與一寫入掃描 器4。像素陣列區段i包括沿—行之方向延伸的複數個^ 線SL與沿一列之方向延伸的複數個掃描線ws。一像素2係 佈置於該等信號線SL之每一者與該等掃描線冒8之每一者 彼此交又的一位置處。為了促進理解，在圖23中僅顯示一 像素2。寫人掃描H4包括-移位暫存器，其回應從外部供 應至其的一時脈信號ck而操作以連續傳送從外部類似供應 至其的一啟動脈衝sp來輸出一循序控制信號至掃描線 WS。水平選擇器3與寫入掃描器4側之線序掃描同步地供 應一影像信號至信號線SL。 像素2包括一取樣電晶體T1、一驅動電晶體丁2、一儲存 電容器C1及-發光元纽（電致發光）。驅動電晶趙丁靡 通道類型，並在作為電流端子之—的其源極處連接至一電 源供應線並在作為另一電流端子的其沒極連接至發光元件 驅動電晶體T2係透過取樣電晶體以在其閉極（作為其 控制端子）處連接至信號線SL。取樣電晶體τι係回應從 寫入掃描114供應至其的—控制信號來呈現傳導且取樣並 寫入從信號線SL供應的—影像信號至儲存電容⑽内。 驅動電晶體丁2在其閉極處接收寫入於儲存電容器^内的影 133421.doc 200926111 像信號作為一閘極電壓Vgs並供應汲極電流Ids至發光元件 EL。因此，發光元件在對應於影像信號的亮度下發射光。 閘極電麼Vgs表示參考該源極在該閘極處的一電位0 驅動電晶體T2在一飽和區域内操作，且在閘極電壓vgs 與汲極電流Ids之間的關係係由下列特性表達式來表示：
Ids = (1/2) μ (W/L) Cox (Vgs - Vth)2 其中μ係該驅動電晶體之遷移率’ W係該驅動電晶體之通 道寬度’ L係該驅動電晶鱧之通道長度，c〇x係該驅動電晶 ❹ 體之每單位面積閘極絕緣層電容，而Vth係該驅動電晶體 之臨限電壓。從該特性表達式顯然可看出，當驅動電晶體 T2在一飽和區域内操作時，其用作回應閘極電壓Vgs來供 應没極電流Ids的一悝定電流源。 圖24解說發光元件EL之一電壓/電流特性。在圖24中， 橫座標轴指示陽極電壓V而縱座標軸指示没極電流Ids。應 注意，發光元件EL之陽極電壓係驅動電晶體T2之汲極電 壓。發光元件EL之電流/電壓特性隨著時間而變動，使得 其特性曲線傾向於隨著時間過去而變得越來越不陡峭。因 此，即使汲極電流Ids係固定的，該陽極電壓或汲極電壓ν 也會變動。在此方面，由於圖23中所示之像素2内的驅動 電晶體T2在一飽和區域内操作並可供應對應於閘極電壓 Vgs的汲極電流I(js而不管汲極電壓之變動，故可保持發射 光免度固定而不管發光元件EL之特性之時間變動。 圖25顯示一現有像素電路之另一範例。參考圖乃，所示 像素電路係不同於以上參考圏23所說明者，因為驅動電晶 133421.doc 200926111 體T2並非P通道型’而是N通道型。根據一電路之一製 程’經常較有利的係形成由Ν通道電晶體組成一像素的所 有電晶體。 【發明内容】 然而，在圖25之電路組態中，由於驅動電晶體以係佾通 道型，其係在其汲極處連接至一電源供應線並在其源極s 處連接至發光元件el之陽極。據此，當發光元件EL之特 性隨著時間而變動時，由於一影響隨著驅動電晶體τ2之源 ❹ 極化電位而出現，故閘極電麼Vgs變動且驅動電晶體丁2所 供應之汲極電流Ids也隨著時間過去而變動。因此，發光 元件EL之亮度隨著時間過去而變動。此外，不僅發光元件 EL之亮度，而且驅動電晶體丁2之臨限電壓vth對於每一像 素而散佈。由於在以上所給出之電晶體特性表達式中包括 臨限電壓vth’即使閘極電壓Vgs係固定的，汲極電流此 也會變動。因此，發射光亮度對於每一像素而散佈，故無 & &獲㈣幕影像之均句度4今已提出—種具有校正對於 每一像素散佈之驅動電晶體T2之臨限電壓vth之一功能 (即’ -臨限電壓校正功能)的顯示裝置並揭示於⑼如)以 上所提及之專利文件3内。 主動矩陣型顯示裝置持續每—水平週期（ih)連續掃描該 ^掃描線以取樣並寫人—影像信號之信號電位至該儲存電 容器内。特定言之，主動矩陣型顯示裝置藉由持續1H週期 的線序掃描來執行一信號電位寫入操作。—具有該臨限電 壓校正功能之現有顯示裝置與該線序掃描同步地執行一臨 133421.doc 200926111 限值校正操作。據此，必需使現有顯示裝置以於一線 (歹Ο的像素在1Η週期内執行一臨限電壓校正操作與一信 號電位寫入操作β 而’隨著清晰度提高以及密度增加或更高速度驅動一 顯示裝置的進展’該1Η週期係壓縮且在時間上變得更短。 據此’正變得越來越難以在此—縮短⑴週期内完成一臨限 電壓校正操作與—信號電位寫人操作，此有待於解決。
❹ 因此期望提供一種顯示裝I，其甚至仏Η週期變得更 紐的情況下仍可在一較高速度下穩定地執行一臨限電壓校 正操作與一信號電位寫入操作。 依據本發明之一具體實施例，提供一種顯示裝置，其包 括像素陣列區段與一驅動區段，該像素陣列區段包括沿 一列之方向延伸的複數個掃描線、沿一行之方向延伸的複 數個信號線及在該等掃描線與該等錢線彼此交又之位置 處以列及行佈置的複數個像素，該等像素之每一者包括一 取樣電晶體、-驅動電晶體、—儲存電容器及—發光元 件該取樣電晶體係在其一控制端子處連接至該等掃描線 之-相關聯者並在其—對電流端子處連接至該等信號線之 第者與該驅動電晶體之一控制端子，該驅動電晶體係 在其一對電流端子之一第一者處連接至該發光元件並在其 該等電流端子之H處連接m㈣存電容器 係連接於該驅動電晶體之該控制端子與該等電流端子之一 者之間’該驅動區段包括用於供應控制信號至該等掃描線 的一寫入掃描器與用於可切換地供應一信號電位與一參考 133421.doc -10· 200926111 電位至該等信號線的-信號選擇器，該取樣電晶體回應在 該相關聯信號線具有該參考電位時供應至該相關聯掃描線 的一控制信號來執行一臨限電壓校正操作以寫入對應於該 驅動電晶體之一臨限電壓的一電壓至該儲存電容器内並接 著回應在該相關聯信號線具有該信號電位時供應至該相關 聯掃描線的一控制信號來執行一信號電位寫入操作以從該 相關聯信號線取樣一影像信號並寫入該取樣影像信號至該 儲存電容器，該驅動電晶體回應寫入於該儲存電容器内的 β 該信號電位供應電流至該發光元件以引起該發光元件發射 光，該寫入掃描器組合個別分配給該等掃描線之複數個的 掃描週期以形成包括一第一週期與一第二週期的一複合掃 描週期，該寫入掃描器在該第一週期内同時輸出控制^號 至該等掃描線以同時執行該等掃描線之臨限值校正操作， 該寫入掃描器在該第二週期内輸出循序控制信號至該等掃 描線以執行一循序信號電位寫入操作。 ❹較佳的係，該寫入掃描器係由串聯連接的二或更多個閘 極驅動器所組成且每一者係分配給該等掃描線之一預定數 目者以形成該複合掃描週期。 較佳的係，該寫入掃描器在該第二週期内輸出具有小於 一掃描週期之一相位差的該等循序控制信號至該等掃插 線。 較佳的係，該像素陣列區段進一步包括平行於該等掃广 線佈置用於供應功率至該等驅動電晶體之該等第二電流端 子的饋送線’而該驅動區段包括用於供應在一高電位與— 133421.doc -11- 200926111 :::之間轉換的一電源供應電壓至該等饋送線的-電源 供應婦描器，日坊發、、)S /U nfc 兮等掃^供應純電位至對應於 ::::線的該等饋送線以在該第-週期内執行該臨限電 知作並接著同時可㈣地供應該高電位至該等饋送 0 #此㈣中’較佳的係該電源供應掃描器在該第一週 内循序供應具有小於—掃描週期之—相位差的該低電位至
該等饋送線並接著同時可切換地供應該高電位至該等饋送 線。 在該顯不裝置中，複數個掃描線（水平週期）係組合以形 成包括-第-週期與一第二週期的一複合掃描週期。在作 為該複合掃描週期之前半部分的該第一週期内從該寫入 掃描器輸出控制信號至該等掃描線以同時執行—臨限電壓 校正操作。接著’在作為該複合掃描週期之後半部分的該 第二週期内，從該寫人掃描器輸出循序控制信號至該等择 描線以執行—循序信號電位寫入操作。依此方式，在該顯 不裝置中，組合複數個掃描週期（水平週期）並—般在該複 合週期之前半部分内執行該臨限電壓校正操作，其後循序 執行該信號寫入操作 '因此’即使該水平週期_縮短， 由於可在該縮短水平週期内正常且穩定地執行該臨限電壓 校正操作與該信號電位寫入操作，故該顯示裝置可隨時用 於提尚清晰度並增加一主動矩陣型顯示裝置之像素之驅動 速度。此外’使用該顯示裝置，由於可實f上較長地獲得 該臨限電壓校正週期，故可確定地執行該臨限電壓校正操 133421.doc -12- 200926111 作’並可獲得無不均性的均勻圖像品質β 【實施方式】 現在將參考附圖來說明本發明之較佳具體實施例。在圖 1中，顯示依據本發明之一顯示裝置之——般組態。所示 的顯示裝置包括一像素陣列區段i以及用於驅動像素陣列 區段1的驅動區段（3、4及5)。像素陣列區段〗包括複數個掃 描線ws，其沿一列之方向延伸；複數個信號線SL，其沿 一行之方向延伸；複數個像素2，其係在該等掃描線臀8與 ® 該等信號線SL彼此交又處以列及行佈置；及複數個饋送線 DS，其用作對應於該等像素2之該等列而佈置的電源供應 線。該等驅動區段3、4及5包括一控制掃描器（寫入掃描 器）4，其用於連續供應一控制信號至該等掃描線ws以列 為單位來線序掃描該等像素2;—電源供應掃描器（驅動掃 描器）5,其用於回應該線序掃描供應在一第一電位與一第 二電位之間轉換的一電源供應電位至該等饋送線DS之每一 珍 者；及-信號驅動器（水平選擇器）3,其用於回應該線序掃 描來供應一用作一影像信號的信號電位與一參考電位至在 該等行内的該等信號線SL。應注意，該控制掃描器或寫入 掃描器4回應從外部供應至其的一時脈信號wsci^操作以 連續傳送從外部類似供應的一啟動脈衝WSsp以輸出—控 制信號至該等掃描線ws。該電源供應掃描器或驅動掃描 器5回應從外部供應的一時脈信號⑽化以連續傳送從 =似供應的一啟動脈衝DSsp以線序轉換該等饋迭線= 133421.doc •13- 200926111 ❹ ❹ 圖2顯示包括於圖1中所示之顯示裝置内的該等像素2之 一特定組態。參考圖2,每一像素2包括由一有機eL器件所 表示的一雙端子型或二極體型發光元件EL、一 N通道型取 樣電晶體T1、一 N通道型驅動電晶體T2及一薄膜型儲存電 容器C1。取樣電晶體T1係在其閘極（其用作一控制端子）處 連接至一掃描線WS，在其源極與汲極（其均用作電流端子） 之一者處連接至驅動電晶體T2之閘極G，並在其源極及没 極之另一者處連接至一信號線SLe驅動電晶體仞係在其源 極及汲極之一者處連接至發光元件EL並在其源極及汲極之 另一者處連接至一饋送線DS。在本具體實施例中，驅動電 晶體T2係N通道型並在其汲極側（其係該等電流端子之一） 連接至饋送線DS並在其源極S側（其係另一電流端子）連接 至發光元件EL之陽極側。發光元件EL係在其陰極處連接 並固定至-預定陰極電位Vcat。儲存電容器ci係連接於作 為電流端子的源極s與作為驅動電晶趙T2之控制端子㈣ 極G之間。該控制掃描器或寫人掃描器4在該低電位與該高 電位之間轉換至掃描線^的電位以輸出一循序控制信號 至具有如上所說明之此一組態的該等像素2，從而以列為 單位來線序掃描該等像素2。該電 ^ 成电，尿供應掃描器或驅動器 知描器5回應該線序掃描來供應在—第—電^“與一第二 電= vss之間轉換的一電源供應電位至該等饋送線心該 ^號驅，器或水平選擇器3與該線序掃插同步地供應一作 為一影像信號的信號電位Vsi與一 ㈣參考電位Vofs至在行方 向上延伸的該等信號線SL。 133421.doc •14· 200926111 在具有以上所說明之組態的顯示裝置中，取樣電晶體T1 在一取樣週期内取樣並寫入信號電位Vsig至儲存電容器c j
内’該取樣週期係從在該影像信號從參考電位v〇fs上升至 信號電位Vsig的一第一時序之後該控制信號上升的一第二 時序至該控制信號下降以關閉取樣電晶體T1的一第三時 序。同時，流過驅動電晶體T2的電流係負回授至儲存電容 器C1以施加驅動電晶體丁2之遷移率μ之校正至寫入於儲存 電容器C1内的信號電位。換言之，從該第二時序至該第三 時序的該取樣週期還用作一遷移率校正週期，在此週期内 流過驅動電晶體Τ2之電流係負回授至儲存電容器c i。 除了以上所說明之遷移率校正功能之外，圖2中所示之 像素電路包括-臨限電壓校正功能。特定言之，該電源供 應掃描器或驅動掃描器5在取樣電晶體T1取樣信號電位 Vsig之前的第一時序將至饋送線Ds的電位從第一電位vcc 轉換成mVss。類似地，在取樣電晶體加樣信號 電位Vsig之前的第二時序，該控制掃描器或寫人掃描器* 使取樣電晶體T1呈現傳導以將參考電位杨從信號線㈣ 加至驅動電晶體T2之閘極G來將驅動電晶體丁2之源極㈣ 定至第二電位Vss。在該第二時序之後的第三時序該電 源供應掃描器或驅動掃描器5將饋送線⑽從第二電位Μ轉 換成第-電位Vcc以將對應於驅動電晶㈣之臨限電壓· 的一電壓儲存至儲存電容器C1内。藉由剛才所說明之此類 臨限電屋校正功能，本顯示裝置可消除對於每—像素散佈 的驅動電晶體T2之臨限„_之影響。應注意，可反轉 133421.doc 200926111 該第一時序與該第二時序之時間次序。 圖2中所示的該等像素2進一步包括一自舉功能。特定言 之’該控制掃描器或寫入掃描器4將取樣電晶體T1置於一 非傳導狀態下以在將信號電位Vsig儲存至儲存電容器^内 的一時間點電性斷開驅動電晶體T2之閘極G與信號線SL。 因此，驅動電晶體T2之閘極電位與驅動電晶體丁2之源極電 位變動成一連鎖關係而變動來保持驅動電晶體T2之閘極G 與源極s之間的閘極源極電壓Vgs固定。即使發光元件el 〇 之電流/電壓特性隨著時間過去而變動，仍可保持閘極源 極電壓Vgs固定，故不會出現任何亮度變動。 圖3解說圖2中所示之像素之操作。應注意，圖3中所解 說之操作係一參考範例，故圖2中所示之像素電路之操作 不限於圖3中所解說者。圖3之時序圖相對於共同時間轴來 解說掃描線ws之電位變動、該饋送線或功率供應線〇8之 電位變動以及信號線SL之電位變動》掃描線貿；5之電位變 動表示該控制信號並在開啟與關閉狀態之間控制取樣電晶 體T1。饋送線DS之電位變動表示在電源供應電壓Vcc與 Vss之間的轉換。信號線SL之電位變動表示在輸入信號之 信號電位Vsig與參考電位Vofs之間的轉換。平行於所提及 之該4電位變動，還解說驅動電晶體T2之閘極G與源極s 之該等電位變動。電位差Vgs係在以上所說明之閘極G與 源極S之間的電位差。 為了方便說明，圖3之時序圖之週期係依據像素之操作 之轉變來劃分成（1)至（7)週期。在緊接在相關場之前的週 133421.doc 200926111 期（1)内’發光元件EL處於一發光狀態。其後，進入線序 掃描之新場’然後在第一週期（2)内，饋送線DS之電位從 第一電位Vcc轉換成第二電位vss。接著，在下一週期（3) 内，輸入信號從信號電位Vsig轉換成參考電位v〇fs。此 外，在週期（4)内，取樣電晶體T1係開啟。在該等週期（2) 至（4)内，初始化驅動電晶體T2之閘極電壓與源極電壓。 該等週期（2)至（4)係用於臨限電壓校正的一準備週期，在 此週期内初始化驅動電晶體T2之閘極G至參考電位v〇fs& ❿ 初始化驅動電晶體T2之源極S至第二電位Vss。接著，在週 期（5)内，實際上執行一臨限電壓校正操作，並將對應於臨 限電壓Vth的一電壓儲存於驅動電晶鳢T2之閘極G與源極§ 之間。實際上，對應於臨限電壓vth的該電壓係寫入至連 接於驅動電晶體T2之閘極G與源極S之間的儲存電容器 内。 應注意，在圖3之參考範例中，三次提供臨限校正週期 • (5)，並緊接該等臨限校正週期（5)之每一者後插入一等待 週期（5a)。藉由劃分臨限電壓校正週期（5)以重複該臨限電 壓校正操作複數次，將對應於臨限電壓Vth的一電壓寫入 至儲存電容器C1内。然而應注意，本發明不限於此，而可 在一臨限電壓校正週期（5)内執行該校正操作。 其後，進入該寫入操作週期/遷移率校正週期（6)。此 處丄影像信號之信號電位㈣係以一累積方式寫入至儲存 電容器C1内，同時將用於遷移率校正的—電壓從储存 於儲存電容器C1内的電壓中減去。在該寫入操作週期/遷 133421.doc •17- 200926111 移率校正週期（6)内，必需在一時區内將取樣電晶體丁丨置 於一傳導狀態，在此時區内信號線SL保持具有信號電位 Vsig。其後，進入發光週期（7)，然後該發光元件在對應於 信號電位Vsig的一亮度下發射光。於是，由於使用對應於 臨限電壓Vth的電壓與用於遷移率校正之電壓△▽來調整信 號電位Vsig，故發光元件EL之發射光亮度不受臨限電壓 Vth之散佈或驅動電晶體T2之遷移率μ影響。應注意，在發 光週期（7)開始時執行一自舉操作，且在保持驅動電晶體 ® Τ2之閘極源極電壓Vgs固定時，驅動電晶體Τ2之閘極電位 與源極電位上升。 洋細參考圖4至12來說明圖2中所示之像素電路之操作。 首先，在發光週期（1)内，如圖4中所見，將該電源供應電 位設定至第一電位Vcc且取樣電晶體T1處於一關閉狀態 下。此時，由於設定驅動電晶體T2以便在一飽和區域内操 作’故流過發光元件EL的驅動電流Ids回應在驅動電晶體 T2之閘極G與源極S之間施加的閘極源極電壓vgs而採取由 ® 以上所提及之電晶體特性表達式所給出的一值。 據此，在進入準備週期（2)及（3)之後，該饋送線或電源 供應線DS之電位變成第二電位Vss，如圖5中所見。由於設 定第二電位Vss使得驅動電晶體T2此時在一飽和區域内操 作，故發光元件EL係關閉且該電源供應線側變成驅動電晶 體T2之源極。此時，發光元件EL之陽極係充電至第二電 位 V s s。 接著，在進入下一準備週期（4)之後，在信號線SL之電 133421.doc •18· 200926111 位變成參考電位Vofs時，取樣電晶體T1係開啟以設定驅動 電晶體Τ2之閘極電位至參考電位Vofs，如圖7中所見。依 此方式初始化在光發射之際驅動電晶體T2之源極S與閘極 G，且此時的閘極源極電壓Vgs變成Vofs-Vss值。設定閘極 源極電壓Vgs=Vofs-Vss以便具有高於驅動電晶體T2之臨限 電壓Vth的一值。藉由依此方式滿足初始化驅動電晶體T2 使得Vgs>Vth，完成用於一後繼臨限電壓校正操作的準 備。 Ο 接著，在進入臨限電壓校正週期（5)之後，饋送線DS之 電位回復至第一電位Vcc，如圖7中所見。當該電源供應電 壓變成第一電位Vcc時，發光元件EL之陽極之電位變成驅 動電晶體T2之源極S之電位且電流如圖7中一虛線箭頭標記 所指示而流動。此時，發光元件EL之等效電路係由一二極 體Tel與一電容器Cel之一並聯連接來表示。由於發光元件 EL之陽極電位（即’第二電位Vss)係低於Veat+Vthel，故二 & 極體Tel處於一關閉狀態，且流過二極體Tei之洩漏電流比 流過驅動電晶體T2之電流小得多。因此，幾乎所有流過驅 動電晶體T2之電流係用以充電儲存電容器〇1與等效電容器 Ce卜 圖8解說在圖7中所解說之臨限電壓校正週期内驅動 電晶體T2之源極電位之一時間變動。參考圖8，驅動電晶 體T2之源極電壓（即，發光元件EL之陽極電壓）隨著時間過 去而從第二電位Vss起上升。在臨限電壓校正週期過去 之後，驅動電晶體T2係切斷，且在驅動電晶體Τ2之源極§ 133421.doc 19 200926111 與閘極G之間的閘極源極電壓Vgs變得等於臨限電壓vth。 此時’源極電位係由Vofs-Vth給出。若此值v〇fs_Vth仍保 持低於Vcat+Vthel ’則發光元件EL處於一切斷狀態。 如從圖8中所見，驅動電晶體T2之源極電位隨著時間過 去而上升。然而，在本範例中，在驅動電晶體仞之源極電 壓到達Vofs _ Vth之前，第一次臨限電壓校正週期（5)結 束，並因此，取樣電晶體τι係關閉而進入等待週期（5a)。 圖9解說在此等待週期（5a)内像素電路之一狀態。在此第一 ❹ 次等待週期（5a)内’由於驅動電晶體T2之閘極源極電壓
Vgs仍保持高於臨限電壓vth，電流透過驅動電晶體T2從第 一電位Vcc流動至儲存電容器C1，如圖9中所見。因此，儘 管驅動電晶體T2之源極電壓上升，但由於取樣電晶體^係 處於一關閉狀態且驅動電晶體T2之閘極G係處於一高阻抗 狀態’驅動電晶體T2之閘極G之電位也與源極s之電位上 升而一起上升》換言之，在第一次等待週期（5a)中，驅動 電晶體T2之源極電位與閘極電位同時上升。此時，由於反 向偏壓繼續施加至發光元件EL，故發光元件EL不會發射 光。 其後，在1H的時間過去且信號線Sl之電位變成參考電 位Vofs時’取樣電晶體τ 1係開啟以啟動第二次臨限電壓校 正操作。其後’在第二次臨限電壓校正週期（5)過去時，進 入第二次等待週期（5 a)。藉由以此方式重複臨限電壓校正 週期（5)與等待週期（5a)，驅動電晶體T2之閘極源極電壓 Vgs最後到達對應於臨限電壓Vth的一電壓。此時，驅動電 133421.doc -20- 200926111 晶體T2之源極電位係V〇fs-Vth且低於Vcat+Vthel。 其後’在進入寫入操作週期/遷移率校正週期（6)時，信 號線SL之電位從參考電位Vofs轉換成信號電位Vsig並接著 開啟取樣電晶體τ 1 ’如圖1 〇中所見。此時，信號電位ysig 具有依據一層次的一電壓值。由於取樣電晶體T1係開啟， 故驅動電晶體T2之閘極電位變成信號電位Vsig。同時，驅 動電晶體T2之源極電位隨著時間過去而上升，因為電流從 第一電位Vcc流過其。也在此時，若驅動電晶體丁2之源極 ® 電位不超過發光元件EL之臨限電壓vthel與陰極電位Vcat 之和’則從驅動電晶體T2流動的電流僅用於充電電容器等 效物Cel與儲存電容器C1。此時，由於已完成驅動電晶體 T2之臨限電壓校正操作，從驅動電晶體丁2供應的電流反映 遷移率μ。特別在驅動電晶體T2具有一較高遷移率μ的情況 下，此時的電流數量係較大且源極之電位上升數量Δν也 較大。相反，在驅動電晶體Τ2具有一較低遷移率μ的情況 0 下，驅動電晶體Τ2之電流數量係較小且源極之電位上升數 量Δν也較小。藉由此類操作，由反映遷移率4之電位上升 數量AV來壓縮驅動電晶體丁2之閘極源極電壓Vgs，且在遷 移率校正週期（6)結束的一時間點，獲得從中完全排除遷移 率μ的閘極源極電壓Vgs » 圖11解說在以上所說明之遷移率校正週期⑹内相對於驅 動電晶體T2之源極電位之時間的一變動。從圖u中所見， 在驅動電晶體T2之遷移率較高的情況下，驅動電晶體丁2之 源極電壓快速上升並同樣多地壓縮閉極源極電壓化。換 13342I.doc •21- 200926111 言之，在遷移率μ較高的情況下，壓縮閘極源極電壓Vgs以 便消除遷移率μ之影響，且可抑制該驅動電流。另一方 面，在遷移率μ較低的情況下，驅動電晶體Τ2之源極電壓 不會極快速地上升，且不會極強地壓縮閘極源極電壓 Vgs。據此，在遷移率μ較低的情況下，閘極源極電壓vgs 不會過多地壓縮，以便補充低驅動能力。 圖12解說在發光週期（7)内的一操作狀態。在發光週期 (7)内’取樣電晶艎T1係關閉以引起光發射元件EL發射 Ο 光。驅動電晶體T2之閘極源極電壓Vgs係保持固定，且驅 動電晶體T2依據以上所給出之特性表達式供應固定的驅動 電流Ids至發光元件EL。由於驅動電流ids·流過發光元件 EL，故發光元件EL之陽極電壓（即，驅動電晶體T2之源極 電壓）上升直至Vx’且在該電壓超過vcat+Vthel的一時間 點，發光元件EL發射光。由於光發射時間變長，發光元件 EL之電流/電壓會變動。由此，源極s之電位如圖u中所示 而變動。然而’由於驅動電晶體丁2之閘極源極電壓vgs係 藉由該自舉操作而保持在一固定值下，故流過發光元件el 之驅動電流1ds’不會變動。因此，即使發光元件EL之電流/ 電壓特性劣化，該固定的驅動電流Ids，仍要求流動，且發 光元件EL之亮度根本不會變動。 圖13解說在最後1H週期内，特別係在圖3中所示之時序 圖之不發光週期内所執行的一詳細臨限值校正操作與一詳 細信號寫入操作。參考圖13,在該1H週期内，作為一影像 彳5號的輸入仏號在參考電位v〇fs與信號電位Vs。之間轉 133421.doc -22- 200926111 換在圖13之時序圖中，該輸入信號之瞬態時間係由11表 示。施加至掃描線ws的控制信號僅在該臨限值校正週期 内的一時間週期t3内展現高位準，並接著在該信號寫入週 期内的另時間週期t4内展現高位準。在該時序圖中，掃 描線ws之瞬態時間係由12來表示。從該時序圖顯然可看 出虽該輸入信號係參考電位Vofs時，取樣電晶體T1展現 =開啟狀態以執行該臨限值校正操作，並接著在該輸入信 號變成信號電位Vsig時’取樣電晶體71係再次開啟以執行 L號寫入操作。因此，必需使該主動矩陣型顯示裝置在 1H週期内執行—臨限值校正操作與—信號電位寫入操作。 順便提及，It著清晰度g高且一顯示裝置之操作速度增 加進行，該1H週期變得更短，且也在此實例中，在以上參 ^圖3所論述之參考範例之操作序列中，必需在⑴週期内 完成一臨限電壓校正操作與一信號電位寫入操作。於是， 必需如圖13之時序圖中所見將該輸人信號與該控制信號之 瞬態時間週期^t2考慮在内並在該旧週期内執行輸入參 考電位Vofs至信號線SL、該臨限電壓校正操作、取樣電晶 體τι之-關閉操作、輸入信號電位Vsig至信號線讥、一信 號電位寫入操作及取樣電晶體们之一關閉操作。換言之， 必須滿足表達式2tl+2t2+t3+t4<lH。然而，實際上，由於 隨著清晰度提高與-顯Μ置之速度增加進行，該m週期 係縮短’難以滿足以上所說明的關係以及此外在該m週期 内完成該臨限值校正操作與該信號電位寫入操作。 為了處理以上所⑨明之參考範例之該等問豸，本發明組 133421.doc -23· 200926111
本具體實施例之操作序列係解說於下部級。 級。在該參考範例
P2。該取描雷a骑τι β 。該取樣電晶體TUN)回應該等脈衝p〇、 ❹ 啟。向後偏移m並類似地包括三個脈衝趵、ρι&ρ2的控 制信號係施加至用於第N+1線的取樣電晶體丁1(1^+1)。在 該第-1H週期内，當該輸入信號具有參考電位杨時取 樣電晶體T1(N)回應該控制脈衝P1而開啟以執行一臨限電 麼校正操作。其後，當該輸入信號在相同的1H週期内變成 i»號電位Vsig 1時，取樣電晶體τ丨（N)回應控制脈衝p2而 開啟以執行一信號電位寫入操作。該第N線之取樣電晶體 T1(N)以此方式在該第一水平週期内完成該臨限電壓校正 操作與該信號電位寫入操作。應注意，此時下一線之取樣 電晶體T1(N+1)回應控制脈衝P0而開啟以執行一第一次臨 限電壓校正操作。 在進入該第二次水平週期之後，當該輸入信號係參考電 位Vofs時’第N+1線的取樣電晶體τΐ(Ν+1)回應該控制脈衝 P1而開啟以執行一第二次臨限電壓校正操作。接著，當該 133421.doc -24- 200926111 輸入信號從參考電位Vofs轉換成一信號電位¥3匕2時，取 樣電晶體T1(N+1)回應控制脈衝P2而開啟以執行一信號電 位寫入操作。依此方式，用於每一線的取樣電晶體在的 一週期内完成該臨限電壓校正操作與該信號電位寫入操 作。在本參考範例中，由於該校正係不完全由該第一次臨 限電壓校正操作來完成，故分開兩次並重複執行該臨限電 壓校正操作》 作為對比，在依據本發明之操作序列中，該寫入掃描器 ® 組合個別分配給不同掃描線（在本具體實施例中兩個掃描 線）的複數個掃描週期（1H)以形成一第一週期與一第二週 期的一複合週期》換言之，此複合掃描週期對應於2H。在 該第一週期内，控制脈衝P1係在一時間輸出至該兩個掃描 線（第N線與第N+1線）以在一時間執行一臨限電壓校正操 作。接著’在該第二週期内’輸出控制脈衝p2至該兩個掃 描線（第N線與第N+1線）以執行一循序信號電位寫入操作。 在該範例中，該輸入信號在對應於複合掃描週期2H之前半 部分的第一週期内係參考電位Vofs並在該複合掃描週期2H 之後半部分之第二週期内從信號電位Vsig按次序變成信號 電位Vsig2。此時’第N線之取樣電晶體τΐ(Ν)回應控制脈 衝Ρ2而開啟並取樣信號電位vsigi。接著，第Ν+ι線之取樣 電晶體T1(N+1)回應控制脈衝P2而開啟並取樣信號電位 Vsig2。 圖15A解說在該複合掃描週期（2H)内該輸入信號之開/關 瞬態時間與該等取樣電晶體T1(N)與T1(N+1)之開/關瞬態 133421.doc •25· 200926111 時間之細節。為了促淮 進理解，圖15採用類似於圖13中所示 ^參考範例之詳細時序圖之表^方式的—表示方式。在本 例中，在該複合週期211之前半第一週期内，執行一集體 臨限電Μ校正操作，並在該後半第二週期内，執行一循序 4吕號電位寫入操作。 _ 在該輸入k號之瞬態時間係由ti表 示，取樣電晶體Ti之瞬態時間由t2表示，該臨限電壓校正 e ❹ 時間由t3表示而該信號電位寫入時間由t4表示的情況下， 為了在該2H週期内完成以上所說明的集體臨限電壓校正操 作與該循序錢電位寫人操作，必需滿足3tl+3t2+t3+t4<2H。、 作為對比，對於圖13中所示之參考範例，必需滿足 2U + 2t2+t3+t4<1H。在彼此比較該兩個情況的情況下，本 發明之方法可在比圖13中所示之參考範例者短⑽加的 一時間週期内完成整個操作。而且在本發明減少水平週期 Η的情況下，可執行一預定臨限電壓校正操作與一預定信 號電位寫入操作，且可預期提高清晰度並增加面板操作速 度。 圖15Β解說本發明之顯示裝置之一操作序列的--般組 態，包括一電源供應線之一電位變動。參考圖15Β，施加 至該等取樣電晶體Τ1(Ν)與Τ1(Ν+1)的該等控制信號之波形 係在用於第Ν線與第Ν+1線的一校正準備週期與一臨限電 壓校正週期内共用。另一方面，在用於第Ν線之該等像素 的信號寫入時間週期與用於第>^+1線之像素的信號寫入時 間週期之間的差異係小於1Η。此外’其中饋送線DS變成 第二電位Vss的時間週期（即，在第Ν線與第ν+ 1線之間一 133421.doc -26- 200926111 不發光週期之一啟動時序）之差異係小於1H^在不發射光 時將該驅動電晶體之閘極設定至參考電位v〇fs並將該驅動 電晶體之源極設定至第二電位Vss之後，該電源供應線從 第一電位Vss轉換成第一電位Vcc以執行一分開臨限電壓校 正操作。其後，在執行遷移率校正時，將該等信號電位 Vsigl與Vsig2寫入至個別線之儲存電容器以引起該等發光 元件EL發射光。依此方式，在本操作序列中，循序控制信 號係在該第二週期内以小於一掃描週期〇H)的一相位差來 ® 輸出至第N與第N+1掃描線WS。該電源供應掃描器供應第 二電位Vss至對應於該複數個掃描線ws(第^^與第N+l掃描 線WS)的複數個饋送線DS以便在該第一週期内實施一臨限 電壓校正操作並接著在一時間將該欲供應電位轉換成第一 電位Vcc。於是，在該第一週期内’該電源供應掃描器在 該第一週期内以小於一掃描週期（1H)的一相位差來供應第 二電位Vss至該複數個饋送線DS(第N與第N+1饋送線Ds)並 接著將該欲供應電位轉換成第一電位Vcc。 ® 圖15C係依據本發明之顯示裝置之一發展形式。參考圖 15C，在所示顯示裝置中，像素陣列區段！係由一掃描器45 來加以驅動。掃描器45係由圖1中所示之該控制掃描器戍 寫入掃描器4與電源供應掃描器或驅動掃描器5所組成並具 有為取樣電晶體τι掃描一控制線或掃描線ws與一電源供 應線或馈送線DS兩者的一功能。此整合式掃描器判係由串 聯連接的二或多個閘極驅動器所形成，且一預定數目 (即’ N)個掃描線WS係集中以為每一閘極驅動器產生一 133421.doc -27- 200926111 合週期。 圖15D解說整合式掃描器45之操作。應注意，圖之 時序圖解說-參考 < 一範4列，且該等掃描冑^與該尊饋 送線DS係線序驅動。例如，在該等間極驅動器之頂部處串 聯連接的該第一驅動器循序驅動N個第一至第N個 ws與饋送線DS。下一第二驅動器循序驅動第n+i至第2n 的N個掃描線WS與饋送線ds。 圖15E解說圖15C中所示之整合式掃描器45之操作。為 ® 了促進理解，® 15八之時序圖採用類似於圖15B中所示之 具體實施例之詳細時序圖之表示方式的一表示方式。此整 合式掃描器45係由串聯連接的二或多個閘極驅動器所形 成，且一預定數目N個掃描線臀8係集中以為每一閘極驅動 器產生一複合週期。例如，在該等閘極驅動器之頂部處串 聯連接的該第一驅動器在該第一至第N個線中在一校正準 備週期與-自限值校正週期内施加一制控制㈣波形至 & 該等取樣電晶體T1⑴至T1(N)。同時，在至相鄰線之像素 ㈣該等信號寫入時間週期之間的差異係小於m。此外， 在相鄰線之間電源供應線Ds之電位變成第二電位Vss的時 序（即，一不發光週期之啟動時序）之差異也係小。在 該不發光週期内將驅動電晶體丁2之閘極之電位設定至參考 電位Vofs並將驅動電晶體丁2之源極之電位設定至第二電位 Vss之後，該電源供應線從第二電位Vss轉換成第一電位 Vcc以執行一臨限電壓校正操作。其後，在執行遷移率校 正時，將該等信號電位VsigN+1與Vsig2N寫入至個別線之 133421.doc -28- 200926111 儲存電容器以引起該等發光元件el發射光。 接著，該第二驅動器在該等第N+1至第2N個線中在一校 正準備週期與一臨限值校正週期内施加一共同控制信號波 形至該等取樣電晶體Τ1(Ν+1)至Τ1(2Ν) ^同時，在至相鄰 線之像素内的該等信號寫入時間週期之間的差異係小於 1Η。此外，在相鄰線之間電源供應線以8之電位變成第二 電位Vss的時序（即，一不發光週期之啟動時序）之差異也係 小於1H。在該不發光週期内將驅動電晶體T2之閘極之電 參 位設定至參考電位v〇fs並將驅動電晶體Τ2之源極之電位設 定至第二電位Vss之後，該電源供應線從第二電位Vss轉換 成第一電位Vcc以執行一臨限電壓校正操作。其後，在執 行遷移率校正時，將該等信號電位寫入 至個別線之儲存電容器以引起該等發光元件ELs射光。 依據本發明之顯示裝置具有如圖16中所示之此一薄臈器 件組態。圖16顯示形成於一絕緣基板上的一像素之一示意 _ 性斷面結構。如圖16中所示，所示像素包括一電晶體區段 (在圖16中’解說一 TFT) ’其包括複數個薄膜電晶體；一 電容器區段，諸如一儲存電容器等；及一發光區段，諸如 一有機EL元件。該電晶體區段及該電容器區段係藉由一 TFT程序來形成於該基板上，且諸如一有機£1^元件的發光 區段係層合於該電晶體區段與該電容器區段上。一透明相 對基板係藉由一黏合劑來黏附至該發光區段以形成一平 板。 本發明之顯示裝置包括圖17甲所見的一平坦形狀的此一 I33421.doc -29« 200926111 模組型顯示裝置。參考圖17，顯示一顯示陣列區段，其中 每一者包括一有機EL·元件 '一薄膜電晶體、一薄膜電容器 等的複數個像素係以一矩陣形成並整合於（例如）一絕緣基 板上。一黏合劑係以此一方式佈置以便環繞該像素陣列區 段或像素矩陣區段，且一玻璃等的相對基板係黏附以形成 一顯示模組《根據場合需要，可在此透明相對基板上提供 一濾色器、一保護膜、一光攔截膜等。作為用於從外部至 該像素陣列區段輸入並輸出信號等且反之亦然的一連接 ❹ 器，（例如）一撓性印刷電路（FPC)可提供於該顯示模組上。 依據以上所說明的本發明之顯示裝置具有一平板形式並 可在各種領域内應用為各種電氣裝置之一顯示裝置，其中 輸入至該電子裝置或在其内所產生的一影像信號係作為一 影像而顯示，諸如數位相機、筆記型個人電腦、可攜式電 話機及攝錄影機。在下列中，說明應用該顯示裝置的該電 子裝置之範例。 g 圖18顯不應用本發明的一電視機。參考圖18,該電視機 包括一前面板12與由一濾光玻璃板13等所形成的一影像顯 不營幕11並使用本發明之顯示裝置作為影像顯示螢幕丨丨來 加以產生。 圖19顯不應用本發明的一數位相機。參考圖19,該數位 相機之一正面立視圖係顯示於上側，而該數位相機之一後 ©立視® 於下側所示的數位相機包括__影像拾取 透鏡、。一 P4光發光區段i 5、一顯示區段i 6、_控制開關、 選單開M、一,决門19等。該位相機係使用本發明之顯 133421.doc 200926111 不裝置作為顯示區段16來加以產生。 圖0顯不應用本發明的一筆記型個人電冑。參考圖2〇, 所丁筆°己型個人電腦包括—主n用於操作以便輸入字 70等的冑盤21、提供於一主體蓋子上用以顯示一影像等 的一顯示區段22。該筆記型個人電腦係使用本發明之顯示 裝置作為顯示區段22來加以產生。 •圖2丨顯示應用本發明之一可攜式終端裝置。參考圖21, 該可攜式終端裝置係在左侧上以一展開狀態顯示並在右側 〇 上以折疊狀態顯示。該可攜式終端裝置包括一上側外殼 23 一下側外殼24、以一鉸鏈區段之形式的一連接區段 25、一顯示區段26、一子顯示區段27、一圖像燈28、一相 機29等。該可攜式終端裝置係使用本發明之顯示裝置作為 子顯示區段27來加以產生。 圖22顯示應用本發明的一攝錄影機。參考圖22,所示的 攝錄影機包括一主體區段30;及一透鏡34，其用於拾取一 @ 影像拾取物件之一影像；一啟動/停止開關35 ,其用於影 像拾取；一監視器36等’其係提供於朝前的主體區段3〇之 一面上。該攝錄影機係使用本發明之顯示裝置作為監視器 3 6來加以產生。 習知此項技術者應明白，可根據設計要求與其他因素來 進行各種修改、組合、子組合與變更，只要其在隨附申請 專利範圍或其等效物之範内即可。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示依據本發明之一顯示裝置之--般組態的一 133421.doc -31· 200926111 方塊圖； 的一圓==形成於圓>所^示裝置中的_像素之一範例 參考範例的一時 圖3係解說圖2中所示之像素之操作之 序圖； 圖 圖Η、6及7係解物中所以像素之操作的電路 ❹ 圖8係解說圖7中所解說之操作的一圖表； 圖9及10係解說圖2中所示 二 像京之操作的電路圖； 圖U係解說圖10中所解說之操作的一圖表. 圖12係解說圖2中所示之像素之—操作的_’電路圖； 圖13係解說圖2中所示之像素之操作的一時序圖. 圖14係解說圖2中所示之像素之操作的一時序圖. 圖15A係解說圖1中所示之顯示裝置之操作的-波形圖； 圖15B係解說-種用於圖！之顯示裝置之驅動方法的一時 序圖； 圖况係顯示^之顯示裝置之一發展形式的一方塊圖； 圖15D及15E係解說包括於圖15C中所示之顯示裝置内的 一掃描器之操作的參考時序圖； 圖16係顯不圖1之顯示裝置之一組態的一斷面圖； 圖17係顯示圖1之顯示裝置之一模組組態的一平面圖； 圖18係顯示一電視機的一透視圖，其包括圖1 +所示之 顯示裝置； 圖19係顯示一數位靜物相機的透視圖，其包括圖丨中所 133421.doc -32· 200926111 示之顯示裝置. 圖20係顯示—鉴# 中所示之as §型個人電腦的一透視圖，其包括圖1 顯示裝置· 圖21係顯示一 σ， 中所示之可攜式終端裝置的一示意圖，其包括圖1 m示裝置； 圖22係顯一 之顯示裴攝錄影機的一透視圖，其包括圖1中所示 置， 圖23係顯+ '、—現有顯示裝置的一電路圖； 4係解說圖23之現有顯示裝置之一問題的一圖表；以及 係属示—現有顯示裝置之另一範例的一電路圖。 【主要元件符號說明】 1 像素陣列區段 2 像素/N通道型驅動電晶體 3 水平選擇器/驅動區段/信號驅動器 4 寫入掃描器/驅動區段/控制掃瞄器 5 驅動區段/電源供應掃瞄器/驅動器掃瞄器 11 影像顯示螢幕 12 前面板 13 濾光板玻璃 15 閃光發光區段 16 顯不區段 19 快門 20 主體 21 鍵盤 ❹ 133421.doc -33- 200926111
22 顯示區段 23 上側外殼 24 下側外殼 25 連接區段 26 顯不區段 27 子顯示區段 28 圖像燈 29 相機 30 主體區段 34 透鏡 35 啟動/停止開關 36 監視器 45 掃描器 Cl 儲存電容器 Cel 電容器 DS 饋送線/電源供應線 EL 發光元件 G 閘極 SL 信號線 S 源極 T1 取樣電晶體 T2 驅動電晶體 Tel 二極體 WS 掃描線 133421.doc •34-