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CN101661707B - 图像显示装置 - Google Patents

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CN101661707B CN2009101657931A CN200910165793A CN101661707B CN 101661707 B CN101661707 B CN 101661707B CN 2009101657931 A CN2009101657931 A CN 2009101657931A CN 200910165793 A CN200910165793 A CN 200910165793A CN 101661707 B CN101661707 B CN 101661707B
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Abstract

本发明提供一种图像显示装置，包括：多个像素扫描线，在第一方向上延伸；多个信号线，在第二方向上延伸；多个像素电路，与像素扫描线和信号线的交点对应地设置。各像素电路包括：调整电流量的驱动晶体管；根据从上述驱动晶体管供给的电流量改变亮度的发光元件；像素开关，基于驱动该像素电路的扫描信号产生与图像信号对应的电位；电容元件，根据通过从像素开关供给的电位产生的电位差来控制驱动晶体管供给的电流量；以及复位开关，基于在由与该像素电路对应的像素扫描线供给的扫描信号之前由其它像素扫描线供给的扫描信号将电容元件的上述另一端的电位设定为指定的基准状态。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及图像显示装置。
背景技术
近年来，使用了有机电致发光元件(以下称为有机EL元件)等发光元件的图像显示装置的开发正在广泛进行。这些发光元件与驱动该发光元件的像素电路一起形成在玻璃衬底等上。
图7是示出利用现有技术的有机EL显示器的电路结构的图。各像素电路PX中设置有有机EL元件101，有机EL元件101的阴极端接地，有机EL元件101的阳极端通过驱动TFT(也称为薄膜晶体管)102连接到电源线Vcc。驱动TFT102的栅极-源极之间连接有存储电容103。此外，驱动TFT102的栅极通过像素开关104连接到信号线DL，信号线DL连接到信号输入电路XDV。此外，有机EL元件101的阳极端通过复位开关105接地。复位开关105通过复位开关控制线RL被复位开关控制电路RDV控制，像素开关104通过像素开关扫描线GL被像素开关控制电路YDV控制。此处，一个像素电路对应于一个像素。
图8是示出针对以往的有机EL显示器中的一个像素电路PX的像素开关扫描线GL以及信号线DL的电位的波形的波形图。在将从信号线输入的图像信号作为写入对象的像素电路PX中，首先利用复位开关控制线RL使复位开关105成为接通。此时，有机EL元件101的阴极端和阳极端共同被复位成接地电压，同时存储电容103的一端也被设定为接地电压。然后，利用该像素的像素开关扫描线GL使该像素的像素开关104成为接通。此时施加在信号线DL上的信号电压被施加到存储电容103的另一端，所以在存储电容103的两端上产生上述信号电压。接着如果以该像素的像素开关扫描线GL、复位开关控制线RL的顺序使控制线成为断开，则在存储电容103的两端上保持上述信号电压。存储电容103的两端的电压即为驱动TFT102的栅极-源极间电压本身，因此驱动TFT102使有机EL元件101以与上述信号电压相当的信号电流驱动和发光。这样，在以往的有机EL显示器中，由于即使有机EL元件101上流过电流而在存储电容103的两端上施加的电压变得不稳定，也可以防止有机EL元件101上流过的电流量产生不必要的变动，且显示由多个像素构成的图像。
上述的图像显示装置被记载在例如日本特开2004-347993号中。
在上述的图像显示装置中，如图7所示，每个像素行需要两根控制线。因此，控制像素电路的布线的结构变得复杂。而且在外面安装复位开关控制电路RDV和像素开关控制电路YDV时，连接端子数必须是像素行数的两倍。
发明内容
本发明的目的在于提供将控制像素电路的布线的结构简略化了的图像显示装置。
根据本发明的显示装置包括：沿第一方向延伸的多个像素扫描线；沿与上述第一方向交叉的第二方向延伸的多个信号线；与上述像素扫描线和上述信号线的交点对应地设置的多个像素电路，该多个像素电路是利用针对每个像素扫描线对上述像素电路依次供给的扫描信号和针对每个上述信号线对上述像素电路供给的图像信号进行驱动的。于是上述各像素电路的特征在于具有：调整电流量的驱动晶体管；发光元件，其亮度根据从上述驱动晶体管供给的电流量变化；像素开关，基于驱动该像素电路的上述扫描信号和上述图像信号产生与上述图像信号对应的电位；电容元件，一端从上述像素开关供给上述电位，利用与供给到另一端上的电位的电位差控制上述驱动晶体管供给的电流量；以及复位开关，基于在由与该像素电路对应的上述像素扫描线供给的上述扫描信号之前由其他像素扫描线供给的上述扫描信号，将上述电容元件的上述另一端的电位设定为指定的基准状态。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述像素开关被设置在上述电容元件的一端与上述信号线之间，上述复位开关的一端与上述电容元件的另一端连接，上述复位开关的另一端被供给基准电位，上述发光元件的一端与上述驱动晶体管的源电极连接，上述发光元件的另一端被供给基准电位，上述电容元件的上述一端与上述驱动晶体管的栅电极连接，上述电容元件的上述另一端与上述驱动晶体管的源电极连接，上述驱动晶体管的漏电极被供给电源电位。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述像素开关是薄膜晶体管，其栅电极被连接到与该像素电路对应的上述像素扫描线，上述复位开关是薄膜晶体管，其栅电极被连接到在由与该像素电路对应的上述像素扫描线供给的上述扫描信号之前供给上述扫描信号的上述像素扫描线。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述图像信号包括：比上述发光元件的时间常数更长时间供给的预定的基本电位和紧接其后比上述基本电位更短时间供给的与发光元件的亮度对应的亮度电位。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述发光元件是有机电致发光元件。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，还包含用于输出上述扫描信号的扫描电路。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述像素电路形成在绝缘衬底上。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述发光元件是有机电致发光元件，上述驱动晶体管是n沟道晶体管，上述发光元件的阳极被连接到上述驱动晶体管的源电极，上述发光元件的阴极被供给上述基准电位，上述电源电位比上述基准电位高。
此外，也可以是，在本发明的一个实施方式中，上述发光元件是有机电致发光元件，上述驱动晶体管是p沟道晶体管，上述发光元件的阴极被连接到上述驱动晶体管的源电极，上述发光元件的阳极被供给上述基准电位，上述电源电位比上述基准电位低。
根据本发明，针对每个像素行仅设置一根控制线即可，所以可以简化控制像素电路的布线的结构。此外，在外面安装控制电路时可以减少连接端子数。其结果可以有效地进行成本削减。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施方式的有机EL显示器的电路结构的图。
图2是示出根据第一实施方式的像素开关扫描线、信号线、像素电路的G点以及S点的电位的波形的波形图。
图3是在玻璃衬底上形成的像素电路的剖视图。
图4是示出根据第二实施方式的像素开关扫描线、信号线、像素电路的G点以及S点的电位的波形的波形图。
图5是示出根据第三实施方式的有机EL显示器的电路结构的图。
图6是示出根据第三实施方式的像素开关扫描线、信号线、像素电路的G点以及S点的电位的波形的波形图。
图7是示出利用了以往技术的有机EL显示器的电路结构的图。
图8是示出以往的有机EL显示器中对于一个像素电路的像素开关扫描线和信号线的电位的波形的波形图。
具体实施方式
下面基于附图详细地说明本发明的实施方式的例子。以下说明在有机EL显示器中使用了本发明的情况的例子。
(第一实施方式)
根据本发明的第一实施方式的有机EL显示器的构成为，包括：玻璃衬底，在其显示区域针对每个像素以矩阵状形成有有机EL元件和驱动该有机EL元件的电路；密封衬底，通过粘合到该玻璃衬底上而密封有机EL元件。
图1是示出根据第一实施方式的有机EL显示器的电路结构的图。在显示区域中，多个像素开关扫描线GL沿第一方向(水平方向)延伸，多个信号线DL沿第二方向(垂直方向)延伸。此外，像素开关扫描线GL被连接到像素开关控制电路YDV，信号线DL被连接到信号输入电路XDV。与像素开关扫描线GL和信号线DL在平面上交叉的点对应地以矩阵状配置像素电路PX。此处一个像素电路PX对应于显示器上的一个像素。虽然在本图中仅记载了1列×2行的2个像素电路PX，实际上为了进行图像输出，在水平方向和垂直方向上排列有许多像素电路PX。在面向TV的有机EL显示器的情况下，排列有例如1920(水平)×RGB×1080(垂直)个像素电路PX。以下将第n个像素开关扫描线记为GL(n)，将第m个信号线记为DL(m)，等等。在此，n是大于等于1且小于等于像素开关扫描线的根数的整数，m是大于等于1且小于等于信号线的根数的整数。此外电源布线PW(m)与接地布线GD(m)在显示区域内相互平行地沿垂直方向延伸配置，电源布线PW(m)被供给正的电源电位。像素开关控制电路YDV从第一个像素开关扫描线GL(1)开始，依次对像素开关扫描线GL(2)、像素开关扫描线GL(3)......供给扫描信号。
接着说明与像素开关扫描线GL(n)和信号线DL(m)的交点对应地设置的像素电路PX。像素电路PX中设置有有机EL元件1，有机EL元件1的阴极端被连接到接地布线GD(m)，阳极端被连接到驱动TFT2的源极，驱动TFT2的漏极被连接到电源布线PW(m)。驱动TFT2的栅极-源极间连接有存储电容3。此外驱动TFT2的栅极通过像素开关4被连接到信号线DL(m)。此外有机EL元件1的阳极端通过复位开关5被连接到接地布线GD(m)。像素开关4的栅极被连接到像素开关扫描线GL(n)，通过像素开关控制电路YDV进行控制。复位开关5的栅极被连接到与前级的像素电路PX对应的像素开关扫描线GL(n-1)。由于有机EL元件大多情况下具有整流性，也被称为OLED(有机发光二极管)，所以在图1中对有机EL元件1使用整流符号。
显示区域内的像素电路PX是在单一的玻璃衬底上用多晶Si-TFT元件设置的，信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV分别由多个单晶Si驱动器IC芯片构成，并安装在单一的玻璃衬底上。在此驱动TFT2、像素开关4、复位开关5都是nMOS晶体管。此处，在制造多晶Si-TFT电路、非晶Si-TFT电路时，由于硅的特性等使驱动TFT的特性产生偏差。在本实施方式中也是，作为多晶Si-TFT元件的驱动TFT2的阈值电压Vth存在偏差。
在本实施方式中，根据被供给像素开关扫描线GL的扫描信号选择与该像素开关扫描线GL对应的像素电路PX的集合，对于属于该集合的像素电路PX通过信号线DL输入图像信号。接着存储电容3保持与输入的图像信号对应的电位差，利用与该电位差对应的电流使有机EL元件1发光。
以下详细说明在本实施方式中输入到像素电路PX的信号和像素电路PX的动作。图2是示出根据本实施方式的像素开关扫描线GL(n-1)、GL(n)、信号线DL(m)、像素电路PX的G点和S点的电位的波形的波形图。本图中的像素电路PX的G点和S点是与图1中的像素开关扫描线GL(n)对应的像素电路PX内的点，G点是驱动TFT2的栅极端，S点是驱动TFT2的源极端。此外图2中的波形越往上侧越是高电位，左右延伸的虚线示出接地电位。
在对与像素开关扫描线GL(n)和信号线DL(m)对应的行的像素电路PX(以下称为对象像素电路)进行图像信号的输入之前，进行对其前级的行的像素电路PX的图像信号输入。此时在TR定时像素开关扫描线GL(n-1)的电位是高电平(H)，被供给扫描信号。由此，在对象像素电路中复位开关5成为接通。此时有机EL元件1的阴极端和阳极端共同连接到接地布线GD而被复位成接地电位，同时存储电容3的一端也被设定成接地电位。
接着，像素开关扫描线GL(n-1)的电位成为低电平(L)，成为对象的像素电路PX的复位开关5成为断开。接着在Ta定时被供给信号线DL(m)的图像信号的电位是基本电位Vbase。此处基本电位Vbase是预定的电位，是不根据信号等的变化而变化的电位。在紧接其后的Tb定时对像素开关扫描线GL(n)供给作为高电平的电位的扫描信号，对象像素电路的像素开关4成为接通。此时被供给信号线DL(m)的图像信号的基本电位Vbase被施加到作为存储电容3与驱动TFT2的栅极端的连接节点的G点，驱动TFT2的源极端子流入电流。由于此时复位开关5已经断开，所以与有机EL元件1所具有的寄生电容对应地写入电荷，作为存储电容3与有机EL元件1的阴极端以及驱动TFT2的源极端的连接节点的S点的电位如图2所示上升。对于由有机EL元件1的电阻和寄生电容决定的时间常数τ经过充分的时间后，停止流过电流，S点的电位为(作为驱动TFT2的栅极端的G点的电位)-(驱动TFT2的阈值电压Vth)。即，在该定时，作为存储电容3的两端的G点和S点之间保持(驱动TFT2的阈值电压V th)的电位差。在此，优选地，Vbase比在各像素电路中的驱动TFT2中最大的阈值电压Vth大，且比有机EL元件1的阈值电压小。
然后，在Tc的定时供给信号线DL(m)的图像信号的电位从基本电位Vbase变更为亮度电位Vdata时，作为存储电容3与驱动TFT2的栅极端的连接节点的G点的电位从基本电位Vbase改写成亮度电位Vdata。根据该G点的电位的变化，作为驱动TFT2的源极端的连接节点的S点的电位要再次上升亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值，但与存储电容3的静电电容(本实施方式中为大约100fF)相比，有机EL元件1的寄生电容(本实施方式中为大约几pF)更大，所以S点处的电位变动不如G点处的电位变动高速。此外，G点通过像素开关4的饱和动作写入电位，与此相对，S点通过驱动TFT2的非饱和动作写入电位，通过这一点，S点的电位变动也变慢。因此，在S点处的电位变动小的Td定时，将像素开关扫描线GL(n)的电压设为低电平，停止扫描信号的供给，并将对象像素电路的像素开关4断开时，作为存储电容3的两端的G点和S点之间保持(驱动TFT2的阈值电压Vth)+(亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值)×k倍的电位差。由于将像素开关4断开时，G点成为高阻抗，所以作为存储电容3的两端的G点和S点之间不能被施加比这更高的电位差。在此，“k倍”是根据亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值而变动的大于等于0且小于1的变量。优选地，从Tc到Td的时间设为不大于由有机EL元件1的电阻和寄生电容决定的时间常数τ的时间。
通过以上的动作，作为存储电容3的两端的G点和S点之间的电位差为(驱动TFT2的阈值电压Vth)+(亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值)×k倍，该电位差被保持在存储电容3中。由于存储电容3的两端的电位差即为驱动TFT2的栅极-源极间电压本身，所以驱动TFT2以与上述电压相当的信号电流驱动有机EL元件1，并使其以对应的亮度发光。此处，从驱动TFT2流入有机EL元件1的电流可以由从保持在存储电容3中的电位差减去阈值电压Vth得到的值来计算，还可以事先取得电流与亮度的关系。由于基本电位Vbase一定，所以可以与阈值电压Vth的偏差无关地计算与期望的亮度对应的亮度电位Vdata。在Td定时以后，由于有机EL元件1上流过的电流，S点的电位上升，G点与S点之间的电位差被维持，因此，由此从驱动TFT2流到有机EL元件1的电流不会减少。
此处，通过用像素开关控制电路YDV控制扫描信号，信号输入电路XDV供给与驱动TFT2的阈值电压Vth的值无关的基本电位Vbase和亮度电位Vdata，可以使有机EL元件1以期望的亮度发光。
这样，本实施方式中的有机EL显示器对每个像素行仅使用一根像素开关扫描线GL，可以显示期望的图像。而且，通过上述控制消除了阈值电压Vth的偏差，可以大幅抑制由此引起的发光元件的电流量的变动。因此，可以回避起因于发光元件的亮度偏差或因情况不同而Vth变动的亮度过亮等图像质量上的问题。
参照图3说明根据本实施方式的像素电路PX的结构。
图3是在玻璃衬底20上形成的像素电路PX的剖面图。示出了有机EL元件1、驱动TFT2、复位开关5、像素开关扫描线GL的剖面。
此处有机EL元件1设置在阴极电极27与阳极电极26之间，阳极电极26通过连接布线25与驱动TFT2的源极端和复位开关5的一端连接。此外，复位开关5的另一端与接地布线GD连接，接地布线GD又通过阴极连接电极28与阴极电极27连接。此外驱动TFT2的漏极端如图1所示与电源布线PW连接。复位开关5的栅极由像素开关扫描线GL构成，驱动TFT2的栅极24在图3中未示出，它与像素电路PX的G点连接。
此处整体设置在玻璃衬底20上，其上方设置有层间绝缘膜21、22、23的层。驱动TFT2和复位开关5的沟道部分为厚度50nm的多晶Si薄膜，构成在玻璃衬底20与层间绝缘膜21之间。像素开关扫描线GL和驱动TFT2的栅极24作为金属布线层构成在驱动TFT2和复位开关5的沟道部分上。接地布线GD、连接布线25和电源布线PW由设置在层间绝缘膜21与层间绝缘膜22之间的金属布线层构成。接地布线GD还与复位开关5的沟道部分连接。电源布线PW还与驱动TFT2的沟道部分连接。连接布线25还被连接到与驱动TFT2、复位开关5的沟道部分的连接布线GD、电源布线PW不同的端。阴极连接电极28和阳极电极26由设置在层间绝缘膜22上的金属布线层构成。其上方存在没有层间绝缘膜23的区域。阴极连接电极28与接地布线GD连接，阳极电极26与连接布线25连接。阳极电极26的上方存在没有层间绝缘膜23的区域，在此处和层间绝缘膜23的上方构成有机EL元件1，在有机EL元件1的上方和阴极连接电极28的上方构成使用使用了ITO的透明电极的阴极电极27。
在以上的根据本实施方式的像素电路PX中，如上所述，显示区域内的像素用多晶Si-TFT元件构成在单一的玻璃衬底20上，信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV分别在玻璃衬底20上构成多个单晶Si驱动器IC芯片。但是信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV也可以与像素同样地使用多晶Si-TFT元件构成。或者还可以通过在信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV的一部分上使用多晶Si-TFT元件、在其余部分使用基于单晶Si的IC的组合来实现。
此外，显然地，也可以如本实施例那样，晶体管不限于使用多晶Si，而使用非晶Si或其他的有机/无机半导体薄膜，代替玻璃衬底使用表面具有绝缘性的其他衬底，或者晶体管不使用如本次说明的顶栅而使用底栅，有机EL元件1不使用如本次说明的顶发射型而使用底发射型。
在本实施例中以对接地布线GD施加接地电压为前提进行了说明，但由于电压是相对值，所以上述施加电压不限于接地电压，只要是在与其他信号电压、电源电压之间成为基准的电压即可。此外本实施例中与像素开关扫描线GL(n)对应的像素电路PX的复位开关5与驱动前级的像素电路PX的像素开关扫描线GL(n-1)连接，但连接对象不限于前级，例如只要是与在像素开关扫描线GL(n-2)等本级之前被驱动的像素电路PX对应的像素开关扫描线GL连接即可。
(第二实施方式)
根据本发明的第二实施方式的有机EL显示器的整体结构和像素电路的结构与第一实施方式相同。此处以与第一实施方式的差异即对像素的信号电压写入方法为中心进行说明。
图4是示出根据本实施方式的像素开关扫描线GL(n-1)、GL(n)、信号线DL(m)、像素电路PX的G点和S点的电位的波形的波形图。本图中的像素电路PX的G点和S点是与图1中的像素开关扫描线GL(n)对应的像素电路PX内的点，G点是驱动TFT2的栅极端，S点是驱动TFT2的源极端。此外在图4中波形的越往上侧越是高电位，左右延伸的虚线示出接地电位。
在进行对与像素开关扫描线GL(n)和信号线DL(m)对应的行的像素电路PX(以下称为对象像素电路)的图像信号输入之前，进行对其前级的行的像素的图像信号输入。此时，在TR定时像素开关扫描线GL(n-1)的电位成为高电平(H)并被供给扫描信号。由此在成为对象的像素电路中，复位开关5成为接通。此时有机EL元件1的阴极端和阳极端被共同地连接到接地布线GD而被复位成接地电位，同时存储电容3的一端也被设定为接地电位。
接着像素开关扫描线GL(n-1)的电位成为低电平(L)，作为对象的像素电路的复位开关5成为断开。接着在Ta定时供给信号线DL(m)的图像信号电位成为亮度电位Vdata。在紧接其后的Tb定时像素开关扫描线GL(n)的电位成为高电平并供给扫描信号，对象像素电路的像素开关4成为接通。此时供给信号线DL(m)的图像信号的亮度电位Vdata被施加到作为存储电容3与驱动TFT2的栅极端的连接节点的G点。此时由于复位开关5已经是断开的，所以作为存储电容3与有机EL元件1的阴极端以及驱动TFT2的源极端的连接节点的S点的电位如图4所示要上升亮度电位Vdata相对接地电压的差值，但由于有机EL元件1的寄生电容(本实施方式中为大约几pF)比存储电容3的静电电容(本实施方式中为大约100fF)大，因此S点的电位变动不如G点的电位变动高速。此外，G点通过像素开关4的饱和动作写入电位，与此相对，S点通过驱动TFT2的非饱和动作写入电位，因此S点的电位变动比G点的电位变动慢。因此如果在S点处的电位变动小的Tc定时将像素开关扫描线GL(n)的电压设为低电平并停止供给扫描信号，对象像素电路的像素开关4设为断开，则在作为存储电容3的两端的G点和S点之间保持(亮度电位Vdata与接地电位的差值)×m倍的电位差。这是因为，由于将像素开关4设为断开时，G点为高阻抗，因此作为存储电容3的两端的G点和S点之间不供给比这更高的电位差。此处的“m倍”是根据亮度电位Vdata与接地电位的差值的不同而变动的变量。
通过以上动作在作为存储电容3的两端的G点和S点之间具有(亮度电位Vdata与接地电位的差值)×m倍的电位差，并将其保持在存储电容3中。由于存储电容3的两端的电位差是驱动TFT2的栅极-源极间电压本身，驱动TFT2以与上述电压相当的信号电流驱动有机EL元件1，并使其以对应的亮度发光。根据上述式子可知S点和G点之间的电位差可以根据亮度电位Vdata和接地电位来计算。
这样在本实施方式中的有机EL显示器可以仅通过对每个像素行使用仅一根像素开关扫描线GL来显示由多个像素构成的图像。此外，本实施方式由于与第一实施方式相比在信号线DL中出现的动作波形简单，所以具有可以更低成本地制造信号输入电路XDV的优点。
(第三实施方式)
根据本发明的第三实施方式的有机EL显示器在像素电路PX中使用pMOS晶体管。此处以与第一实施方式的结构和动作的差异为中心进行说明。
图5是示出根据第三实施方式的有机EL显示器的电路结构的图。在显示区域中，多个像素开关扫描线GL沿第一方向(水平方向)延伸，多个信号线DL沿第二方向(垂直方向)延伸。此外像素开关扫描线GL与像素开关控制电路YDV连接，信号线DL与信号输入电路XDV连接。与像素开关扫描线GL和信号线DL的平面上交叉的点对应地，以矩阵状配置像素电路PX。在本图中仅记载了1列×2行的2个像素电路PX，但实际上为了进行像素输出，在水平方向和垂直方向上排列有许多像素电路PX。在面向TV的有机EL显示器的情况下，例如排列有1920(水平)×RGB×1080(垂直)的像素电路PX。以下，将第n个像素开关扫描线记为GL(n)，将第m个信号线记为DL(m)，等等。此处，n是大于等于1且小于等于像素开关扫描线的根数的整数，m是大于等于1且小于等于信号线的根数的整数。此外电源布线PW(m)与接地布线GD(m)在显示区域内相互平行地沿垂直方向延伸配置，电源布线PW(m)被供给正的电源电位。像素开关控制电路YDV从第一个像素开关扫描线GL(1)开始依次对像素开关扫描线GL(2)、像素开关扫描线(3)、......供给扫描信号。
以下对与像素开关扫描线GL(n)和信号线DL(m)对应的像素电路PX进行说明。像素电路PX中设置有有机EL元件1，有机EL元件1的阳极端与接地布线GD(m)连接，阴极端与驱动TFT2的源极连接，驱动TFT2的漏极与施加了负电压的电源布线PW(m)连接。驱动TFT2的栅极-源极间连接有存储电容3。此外驱动TFT2的栅极通过像素开关4与信号线DL(m)连接。此外有机EL元件1的阴极端通过复位开关5与接地布线GD(m)连接。像素开关4与像素开关扫描线GL(n)连接，利用像素开关控制电路YDV进行控制。此外复位开关5的栅极与对应于前级的像素电路PX的像素开关扫描线GL(n-1)连接。此处电源布线PW(m)与接地布线GD(m)并行配置在显示区域内。
显示区域内的像素电路PX通过在单一的玻璃衬底上使用多晶Si-TFT元件进行设置，信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV分别由多个单晶Si驱动器IC芯片构成并安装在单一的玻璃衬底上。与第一实施方式和第二实施方式不同，驱动TFT2、像素开关4和复位开关5都是pMOS晶体管。
本实施方式中根据供给像素开关扫描线GL的扫描信号选择与该像素开关扫描线GL对应的像素电路PX的集合，通过信号线DL对属于该集合的像素电路PX输入图像信号。接着存储电容3保持与所输入的图像信号对应的电位差，利用与该电位差对应的电流使有机EL元件1发光。
以下详细说明在本实施方式中对像素电路PX输入的信号和像素电路PX的动作。图6是示出本实施方式中的像素开关扫描线GL(n-1)、GL(n)、信号线DL(m)、像素电路PX的G点和S点的电位的波形的波形图。本图中的像素电路PX的G点和S点是与图5中的像素开关扫描线GL(n)对应的像素电路PX内的点，G点是驱动TFT2的栅极端，S点是驱动TFT2的源极端。此外图6中的波形越往上侧越是高电位。左右延伸的虚线示出接地电位。
在进行对与像素开关扫描线GL(n)和信号线DL(m)对应的行的像素电路PX(以下称为对象像素电路)的图像信号输入之前，先进行对其前级的像素电路PX的图像信号输入。此时在TR定时像素开关扫描线GL(n-1)的电位成为低电平(L)并被供给扫描信号。由此在对象像素电路中作为pMOS的复位开关5成为接通。此时有机EL元件1的阳极端和阴极端共同地连接到接地布线GD(m)，并复位成接地电位，同时存储电容3的一端也被设定为接地电位。
接着像素开关扫描线GL(n-1)的电位成为高电平(H)，对象像素电路的复位开关5成为断开。接着在Ta定时供给信号线DL(m)的图像信号的电位成为基本电位Vbase。在紧接其后的Tb定时供给像素开关扫描线GL(n)的电位为低电平的扫描信号，对象像素电路的像素开关4成为接通。此时供给信号线DL(m)的图像信号的电位为基本电位Vbase，该基本电位Vbase被施加到作为存储电容3与驱动TFT2的栅极端的连接节点的G点，驱动TFT2的源极端子流入电流。此时由于复位开关5已经是断开的，所以可以根据有机EL元件1具有的寄生电容写入电荷，作为存储电容3与有机EL元件1的阳极端和驱动TFT2的源极端的连接节点的S点的电位如图6所示下降。经过相对由有机EL元件1的电阻和寄生电容决定的时间常数τ充分的时间时，电流停止流动，S点的电位为(作为驱动TFT2的栅极端的G点的电位)-(驱动TFT2的阈值电压Vth)。即在该定时在作为存储电容3的两端的G点和S点之间保持(驱动TFT2的阈值电压Vth)的电位差。此处基本电位Vbase优选比在各像素电路的驱动TFT2中为最低的阈值电压Vth更低且比有机EL元件1的阈值电压更高。
之后在Tc定时供给信号线DL(m)的图像信号的电位从基本电位Vbase变更为亮度电位Vdata时，作为存储电容3与驱动TFT2的栅极端的连接节点的G点的电位从基本电位Vbase改写为亮度电位Vdata。根据该G点的电位变化，作为驱动TFT2的源极端的连接节点的S点的电压要再次下降亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值。但是由于有机EL元件1的寄生电容(在本实施方式中为大约几pF)比存储电容3的静电电容(在本实施方式中为大约100fF)大，所以S点处的电位变动不如G点处的电位变动高速。此外，G点通过像素开关4的饱和动作写入电压，与此相对，S点通过驱动TFT2的非饱和动作写入电压，通过这一点，S点的电位变动也变慢。因此，如果在S点处的电位变动小的Td定时，将像素开关扫描线GL(n)的电压设为高电平，停止扫描信号的供给，将对象像素电路的像素开关4断开，则作为存储电容3的两端的G点和S点之间保持(驱动TFT2的阈值电压Vth)+(亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值)×k倍的电位差。由于将像素开关4断开时，G点成为高阻抗，所以作为存储电容3的两端的G点和S点之间不能被施加比这更高的电位差。在此，“k倍”是根据亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值的不同而变动的变量。
通过以上的动作，作为存储电容3的两端的G点和S点之间保持(驱动TFT2的阈值电压Vth)+(亮度电位Vdata与基本电位Vbase的差值)×k倍的电位差。由于存储电容3的两端的电位差即为驱动TFT2的栅极-源极间电压本身，所以驱动TFT2以与上述电压相当的信号电流驱动有机EL元件1，并使其以对应的亮度发光。
这样在本实施方式中的由多个像素构成的有机EL显示器可以仅通过使用仅1根像素开关扫描线GL来显示期望的图像。而且利用上述控制消除阈值电压Vth的偏差，大幅抑制起因于该偏差的发光元件的电流量变动。因此可以回避起因于发光元件的亮度偏差或因情况不同而Vth偏移的亮度过亮等图像质量上的问题。
在以上的根据第三实施方式的像素电路PX中，与第一实施方式相同地，在单一的玻璃衬底上用多晶Si-TFT元件构成显示区域内的像素，信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV分别在玻璃衬底上构成多个单晶Si驱动器IC芯片。但是信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV也可以与像素同样地使用多晶Si-TFT元件来实现。或者也可以通过对信号输入电路XDV和像素开关控制电路YDV的一部分使用多晶Si-TFT元件、对其余部分使用单晶Si驱动器IC的组合来实现。
此外，显然地，也可以如本实施例那样，晶体管不限于使用多晶Si，而使用非晶Si或其他的有机/无机半导体薄膜，代替玻璃衬底使用表面具有绝缘性的其他衬底，或者晶体管不使用如本次说明的顶栅而使用底栅，有机EL元件1不使用如本次说明的顶发射型而使用底发射型。
由于，特别地，在本实施方式中仅使用pMOS作为TFT，所以也可以在晶体管中使用只能构成pMOS的有机/无机半导体薄膜。此外在本实施方式中以对接地布线GD施加接地电压为前提进行说明，但是由于电压为相对值，所以上述施加电压不限于接地电压，只要是在与其他信号电压、电源电压之间作为基准的电压即可。

Claims (9)

1.一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置包括：
多个像素扫描线，在第一方向上延伸；
多个信号线，在与上述第一方向交叉的第二方向上延伸；以及
像素电路，与上述像素扫描线和上述信号线的交点对应地设置，且利用供给到上述像素扫描线的扫描信号和供给到上述信号线的图像信号进行驱动，
其中，上述各像素电路包括：
调整电流量的驱动晶体管；
利用从上述驱动晶体管供给的电流进行发光的发光元件；
基于上述扫描信号和上述图像信号产生电位的像素开关；
电容元件，一端从上述像素开关被供给上述电位，根据与供给到另一端上的电位的电位差控制由上述驱动晶体管供给的电流量；以及
复位开关，基于在由与该像素电路对应的上述像素扫描线供给的上述扫描信号之前由其它像素扫描线供给的上述扫描信号，将上述电容元件的上述另一端的电位设定为指定的基准状态。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
上述像素开关设置在上述电容元件的一端与上述信号线之间，
上述复位开关的一端与上述电容元件的另一端连接，
上述复位开关的另一端被供给基准电位，
上述发光元件的一端与上述驱动晶体管的源电极连接，
上述发光元件的另一端被供给基准电位，
上述电容元件的上述一端与上述驱动晶体管的栅电极连接，
上述电容元件的上述另一端与上述驱动晶体管的源电极连接，
上述驱动晶体管的漏电极被供给电源电位。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
上述像素开关是薄膜晶体管，其栅电极连接到与该像素电路对应的上述像素扫描线，
上述复位开关是薄膜晶体管，其栅电极连接到在由与该像素电路对应的上述像素扫描线供给的上述扫描信号之前先供给上述扫描信号的上述像素扫描线。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
上述图像信号包括：供给时间比上述发光元件的时间常数长的预定的基本电位、和紧接其后的供给时间比上述基本电位的供给时间短且与发光元件的亮度对应的亮度电位。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
上述发光元件是有机电致发光元件。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
还包括用于输出上述扫描信号的扫描电路。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
上述像素电路形成在绝缘基板上。
8.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，
上述发光元件是有机电致发光元件，
上述驱动晶体管是n沟道晶体管，
上述发光元件的阳极与上述驱动晶体管的源电极连接，
上述发光元件的阴极被供给上述基准电位，
上述电源电位比上述基准电位高。
9.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，
上述发光元件是有机电致发光元件，
上述驱动晶体管是p沟道晶体管，
上述发光元件的阴极与上述驱动晶体管的源电极连接，
上述发光元件的阳极被供给上述基准电位，
上述电源电位比上述基准电位低。
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Co-patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd.

Patentee before: JAPAN DISPLAY Inc.