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CN103460276B - 图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的图像显示装置，排列有多个具有电流发光元件和向电流发光元件流通电流的驱动晶体管(Q20)的像素电路(12)(i，j)。像素电路(12)(i，j)设置有：一方的端子与驱动晶体管(Q20)的栅极连接的第1电容器(C21)；连接于第1电容器(C21)的另一方的端子与驱动晶体管(Q20)的源极之间的第2电容器(C22)；对第1电容器(C21)和第2电容器(C22)的节点施加基准电压Vref的第1开关(Q21)；向驱动晶体管(Q20)的栅极提供图像信号电压Vsg的第2开关(Q22)；和向驱动晶体管(Q20)的源极提供初始化电压Vint的第3开关(Q23)。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及使用电流发光元件的有源矩阵式的图像显示装置。
背景技术
排列有多个自发光的有机电致发光(以下称为“有机EL”。)元件的有机EL显示装置，因其不需要背光且对视场角度没有限制而被作为下一代的图像显示装置得以推进开发。
有机EL元件是通过流过的电流量来控制亮度的电流发光元件。作为驱动有机EL元件的方式，有无源矩阵方式和有源矩阵方式。前者虽然其像素电路简单，但很难实现大型且高清晰的显示。因此，各像素电路配置有驱动晶体管的有源矩阵式的有机EL显示装置最近几年逐渐成为主流。
一般由使用了多晶硅或非晶硅等的薄膜晶体管来形成驱动晶体管及其周边电路。薄膜晶体管虽然有迁移率低且阈值电压随时间老化变化大的缺点，但因其易于大型化且价格便宜而适合于大型的有机EL显示装置。另外，也在研究通过像素电路的改进来克服薄膜晶体管的弱点即阈值电压随时间老化问题的方法。比如专利文献1中公开了具有校正驱动晶体管的阈值电压的功能的有机EL显示装置及其驱动方法。
阈值电压的校正大致如下所述。对驱动晶体管的栅极源极间施加超过阈值电压的电压使电流流过驱动晶体管的同时，对连接于驱动晶体管的栅极源极间的电容器进行放电。这样一来，在电容器的端子间电压变为等于驱动晶体管的阈值电压的时刻，电流将停止流过驱动晶体管。通过将该电容器的端子间电压叠加于图像信号，可以不依赖于驱动晶体管的阈值电压而实现图像的显示。
在此，如果电容器的端子间电压比阈值电压充分地高，则流过驱动晶体管的电流多，可以快速地进行电容器的放电，但随着电容器的端子间电压接近阈值电压，流过驱动晶体管的电流变少，电容器的放电速度变慢。为此，需要非常长的时间才能达到电容器的端子间电压等于驱动晶体管的阈值电压。实践中，比如需要10～100μsec。
然而，在专利文献1记载的像素电路及其驱动方法中，由于使用提供图像信号的数据线进行阈值电压的校正动作，从而使可供写入动作的时间变短，因此难于实现像素数多的大画面的图像显示装置或高清晰的图像显示装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-169145号公报
发明内容
本发明公开一种图像显示装置，所述图像显示装置排列有多个具有电流发光元件和向电流发光元件流通电流的驱动晶体管的像素电路。像素电路设置有：一方的端子与驱动晶体管的栅极连接的第1电容器；连接于第1电容器的另一方的端子与驱动晶体管的源极之间的第2电容器；对第1电容器和第2电容器的节点施加基准电压的第1开关；向驱动晶体管的栅极提供图像信号电压的第2开关；和向驱动晶体管的源极提供初始化电压的第3开关。
根据该结构，能够提供可高速地进行写入动作并可以校正驱动晶体管的阈值电压的图像显示装置。
附图说明
图1是表示实施方式1中的图像显示装置的结构的示意图。
图2是该图像显示装置的像素电路的电路图。
图3是表示该图像显示装置的动作的时序图。
图4是表示该图像显示装置的像素电路的动作的时序图。
图5是用于说明该像素电路的初始化期间中的动作的图。
图6是用于说明该像素电路的阈值检测期间中的动作的图。
图7是用于说明该像素电路的写入期间中的动作的图。
图8是用于说明该像素电路的发光期间中的动作的图。
图9是实施方式2中的图像显示装置的像素电路的电路图。
图10是实施方式3中的图像显示装置的像素电路的电路图。
图11是表示该像素电路的动作的时序图。
图12是实施方式4中的图像显示装置的像素电路的电路图。
图13是表示该像素电路的动作的时序图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的一实施方式的图像显示装置予以说明。在此，作为图像显示装置，对使用驱动晶体管使作为电流发光元件之一的有机EL元件发光的有源矩阵式有机EL显示装置进行说明。然而本发明并不局限于有机EL显示装置。本发明可以适用于所有排列有多个像素电路的有源矩阵式图像显示装置，其中，该像素电路具有利用电流量控制亮度的电流发光元件和向电流发光元件流通电流的驱动晶体管。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1中的图像显示装置10的结构的示意图。本实施方式中的图像显示装置10具有被排列成n行m列的矩阵状的多个像素电路12(i，j)(其中：1≤i≤n，1≤j≤m。)、源极驱动电路14、栅极驱动电路16和电源电路18。
源极驱动电路14向图1中排列于列方向上的像素电路12(1，j)～12(n，j)所共同连接的数据线20(j)分别独立地提供图像信号电压Vsg(j)。另外，栅极驱动电路16向图1中排列于行方向上的像素电路12(i，1)～12(i，m)所共同连接的控制信号线21(i)～24(i)分别提供控制信号CNT21(i)～CNT24(i)。虽然在本实施方式中对一个像素电路12(i，j)供给4种控制信号CNT21(i)～CNT24(i)，但控制信号的数量并不局限于此，供给满足需要数量的控制信号即可。
电源电路18向所有的像素电路12(1，1)～12(n，m)所共同连接的电源线31提供高压侧电压Vdd、向电源线32提供低压侧电压Vss。这些高压侧电压Vdd及低压侧电压Vss的电源是用于使后边将阐述的有机EL元件发光的电源。此外，向所有的像素电路12(i，j)所共同连接的电压线33提供基 准电压Vref、向电压线34提供初始化电压Vint。
图2是实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的电路图。该实施方式中的像素电路12(i，j)具有作为电流发光元件的有机EL元件D20、驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、和作为开关进行动作的晶体管Q21～Q24。
驱动晶体管Q20向有机EL元件D20流通电流。第1电容器C21保持与图像信号相应的图像信号电压Vsg(j)。晶体管Q22是用于对第1电容器C21写入图像信号电压Vsg(j)的开关，晶体管Q24是短路第1电容器C21的开关。第2电容器C22保持驱动晶体管Q20的阈值电压Vth。晶体管Q21是用于对第2电容器C22的一方的端子施加基准电压Vref的开关。晶体管Q23是用于对第2电容器C22的另一方的端子施加初始化电压Vint的开关。
另外，在此以驱动晶体管Q20及晶体管Q21～Q24都是N沟道薄膜晶体管且是增强型晶体管来进行说明的。然而本发明并不局限于此。
本实施方式中的像素电路12(i，j)中，驱动晶体管Q20与有机EL元件D20连接在电源线31与电源线32之间。即，驱动晶体管Q20的漏极与电源线31连接，驱动晶体管Q20的源极与有机EL元件D20的阳极连接，有机EL元件D20的阴极与电源线32连接。
第1电容器C21和第2电容器C22串联连接在驱动晶体管Q20的栅极与源极之间。即，第1电容器C21的一方的端子与驱动晶体管Q20的栅极连接，第1电容器C21的另一方的端子与驱动晶体管Q20的源极之间连接着第2电容器C22。以下分别将连接驱动晶体管Q20的栅极和第1电容器C21的节点称为“节点Tp1”，将连接第1电容器C21和第2电容器C22的节点称为“节点Tp2”，将连接第2电容器C22和驱动晶体管Q20的源极的节点称为“节点Tp3”。
作为第1开关的晶体管Q21的漏极(或者源极)与被供给基准电压Vref的电压线33连接，晶体管Q21的源极(或者漏极)与节点Tp2连接，晶体管Q21的栅极与控制信号线21(i)连接。这样，晶体管Q21对节点Tp2施加基准电压Vref。
作为第2开关的晶体管Q22的漏极(或者源极)与节点Tp1连接，晶 体管Q22的源极(或者漏极)与提供图像信号电压Vsg的数据线20(j)连接，晶体管Q22的栅极与控制信号线22(i)连接。这样，晶体管Q22向驱动晶体管Q20的栅极提供图像信号电压Vsg。
作为第3开关的晶体管Q23的漏极(或者源极)与节点Tp3连接，晶体管Q23的源极(或者漏极)与被供给初始化电压Vint的电压线34连接，晶体管Q23的栅极与控制信号线23(i)连接。这样，晶体管Q23向驱动晶体管Q20的源极提供初始化电压Vint。
作为第4开关的晶体管Q24的漏极(或者源极)与节点Tp1连接，晶体管Q24的源极(或者漏极)与节点Tp2连接，晶体管Q24的栅极与控制信号线24(i)连接。这样，晶体管Q24将节点Tp2与驱动晶体管Q20的栅极之间短路。
在此，向控制信号线21(i)～24(i)分别提供控制信号CNT21(i)～CNT24(i)。
如上所述，本实施方式中的像素电路12(i，j)具有：一方的端子与驱动晶体管Q20的栅极连接的第1电容器C21；连接在第1电容器C21的另一方的端子与驱动晶体管Q20的源极之间的第2电容器C22；作为对第1电容器C21和第2电容器C22的节点Tp2施加基准电压Vref的第1开关的晶体管Q21；作为向驱动晶体管Q20的栅极提供图像信号电压Vsg的第2开关的晶体管Q22；作为向驱动晶体管Q20的源极提供初始化电压Vint的第3开关的晶体管Q23；作为将第1电容器C21和第2电容器C22的节点Tp2与驱动晶体管Q20的栅极之间短路的第4开关的晶体管Q24。
还有，在本实施方式中，假定有机EL元件D20开始流通电流时的阳极阴极间电压Vled(以下，简记为“电压Vled”。)为1(V)，没有电流流过有机EL元件D20时的阳极阴极间电容为1(pF)左右。另外，假定驱动晶体管Q20的阈值电压Vth为1.5(V)左右，第1电容器C21及第2电容器C22的静电电容为0.5(pF)左右。关于驱动电压，设高压侧电压Vdd＝10(V)、低压侧电压Vss＝0(V)、基准电压Vref＝1(V)、初始化电压Vint＝-1(V)。但是，这些数值依显示装置的规格或各元件的特性而变动，优选根据显示装置的规格或各元件的特性将驱动电压设定为最佳。
下面，对本实施方式中的像素电路12(i，j)的动作予以说明。图3是表 示实施方式1中的图像显示装置10的动作的时序图。如所示，将1帧期间分成初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3和发光期间T4的各期间来驱动各像素电路12(i，j)的有机EL元件D20。在初始化期间T1将第2电容器C22充电至预定的电压。在阈值检测期间T2检测驱动晶体管Q20的阈值电压Vth。在写入期间T3，对第1电容器C21写入与图像信号相应的图像信号电压Vsg(j)。而且，在发光期间T4，驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加第1电容器C21及第2电容器C22的端子间电压的和，电流流过有机EL元件D20，使有机EL元件D20发光。
对图1中排列在行方向上的m个的像素电路12(i，1)～12(i，m)所构成的像素行的每个，以相同的定时设定这4个期间，并且设定为不同的像素行之间写入期间T3互相不重叠。这样，通过在一个像素行进行写入动作的期间，在其他像素行进行写入以外的动作，可以有效地利用驱动时间。
图4是表示实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的动作的时序图。另外，在图4中，还表示了节点Tp1～Tp3的电压的变化。下面，将像素电路12(i，j)的动作分成各期间中的动作予以详细说明。
(初始化期间T1)
图5是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的初始化期间T1中的动作的图。另外在图5中，分别以开关的记号表示图2的晶体管Q21～Q24。还有，将不流通电流的路径以虚线表示。
在时刻t1，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止(OFF)状态，并且，使控制信号CNT21(i)、CNT23(i)、CNT24(i)为高电平，从而使晶体管Q21、Q23、Q24为导通(ON)状态。这样一来，通过晶体管Q21对节点Tp2施加基准电压Vref，并且通过晶体管Q24也对节点Tp1施加基准电压Vref。还有，通过晶体管Q23对节点Tp3施加初始化电压Vint。
这里，基准电压Vref被设定为低于低压侧电压Vss与有机EL元件D20的电压Vled之和。即，Vref＜Vss+Vled。这样，由于驱动晶体管Q20的源极电压也比电压(Vss+Vled)低，因此在初始化期间T1有机EL元件D20不发光。
另外，初始化电压Vint被设定为，与基准电压Vref之间的差比驱动 晶体管Q20的阈值电压Vth大。即，Vref-Vint＞Vth。由此，第2电容器C22的端子间被充电至比阈值电压Vth高的电压(Vref-Vint)。还有，由于驱动晶体管Q20的栅极源极间电压也被施加比阈值电压Vth高的电压(Vref-Vint)，所以电流从高压侧电压Vdd的电源经驱动晶体管Q20及晶体管Q23流向初始化电压Vint的电源。
另外，在本实施方式中，将初始化期间T1设为1μsec。
(阈值检测期间T2)
图6是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的阈值检测期间T2中的动作的图。
在时刻t2，使控制信号CNT23(i)为低电平，从而使晶体管Q23为截止状态。此时，因驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加第2电容器C22的端子间电压，故电流持续流过驱动晶体管Q20。这样一来，该电流使得第2电容器C22的电荷被放电，第2电容器C22的端子间电压开始降低。但由于第2电容器C22的端子间电压依然比阈值电压Vth高，故电流虽然是在渐渐地减少但还在持续流过驱动晶体管Q20。因此第2电容器C22的端子间电压逐渐地持续降低。如此，第2电容器C22的端子间电压渐渐地接近阈值电压Vth。而且，在第2电容器C22的端子间电压变成等于阈值电压Vth的时刻，电流不再流过驱动晶体管Q20，第2电容器C22的端子间电压也停止下降。
这里，由于驱动晶体管Q20作为通过栅极源极间电压控制的电流源而动作，因此伴随第2电容器C22的端子间电压的降低，流过驱动晶体管Q20的电流也减少。为此，需要很长时间第2电容器C22的端子间电压才能变为大致等于阈值电压Vth。而且，有机EL元件D20的比较大的静电电容被合计于第2电容器C22的静电电容，也成为需要很长时间的主要因素。实践中，与使晶体管进行开关动作而使电容器放电的情形相比，需要10～100倍的时间。为此，本实施方式中将阈值检测期间T2设定为10μsec。
(写入期间T3)
图7是用于说明实施方式1中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的写入期间T3中的动作的图。
在时刻t3，使控制信号CNT24(i)为低电平，从而使晶体管Q24为截 止状态。随后，使控制信号CNT22(i)为高电平，从而使晶体管Q22为导通状态。这样一来，节点Tp1为图像信号电压Vsg(j)，第1电容器C21的端子间被充电至电压(Vsg-Vref)。下面，将该电压(Vsg-Vref)记为图像信号电压Vsg’。
此时，驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加第1电容器C21的端子间电压与第2电容器C22的端子间电压之和的电压(Vsg’+Vth)。而且，如果图像信号电压Vsg’＞0，则电流流过驱动晶体管Q20，第2电容器C22的端子间电压下降。但在本实施方式中，将写入期间T3设为比较短的1μsec，其电压下降是微小的。
(发光期间T4)
图8是用于说明本实施方式中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的发光期间T4中的动作的图。
在时刻t4，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，使控制信号CNT21(i)为低电平，从而使晶体管Q21为截止状态。这样，节点Tp1～Tp3暂时成为悬浮状态。但由于驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加电压(Vsg’+Vth)，所以，源极电压上升，从而，与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流流过有机EL元件D20。此时的电流I为：I＝K·(VGS-Vth)＝K·Vsg’(其中，VGS为栅极源极间电压，K为常数。)，不含阈值电压Vth。
如上所述，流过有机EL元件D20的电流不含阈值电压Vth的影响。故流过有机EL元件D20的电流不受驱动晶体管Q20的阈值电压Vth的偏差的影响。另外，即使阈值电压Vth随时间老化等而发生变动，也可以使有机EL元件D20以与图像信号相应的亮度发光。
另外，在发光期间T4之后，还可以根据需要设置非发光期间。可以通过使晶体管Q21、Q23、Q24中的至少一个为导通状态来实现非发光期间。
另外，在阈值检测期间T2，优选使晶体管Q24为导通状态，但如果可以忽略第1电容器C21的漏电流的话，也可以使晶体管Q24为截止状态。此时，可以共用控制信号CNT24(i)和控制信号CNT23(i)。
(实施方式2)
实施方式2中的图像显示装置10与图1中所示的实施方式1具有相同的结构。实施方式2与实施方式1的不同点在于像素电路12(i，j)的结构。
图9是实施方式2中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的电路图。对与实施方式1相同的构成要素标以与实施方式1相同的符号并省略对其的详细说明。与实施方式1同样，实施方式2中的像素电路12(i，j)具有：有机EL元件D20、驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、和作为开关进行动作的晶体管Q21、晶体管Q22、晶体管Q23。
但在实施方式2中，取代作为将节点Tp2与驱动晶体管Q20的栅极之间短路的第4开关的晶体管Q24，设置有作为对驱动晶体管Q20的栅极施加基准电压Vref的第4开关的晶体管Q44。即，晶体管Q44的漏极(或者源极)与被供给基准电压Vref的电压线33连接，晶体管Q44的源极(或者漏极)与节点Tp1连接，晶体管Q44的栅极与被供给控制信号CNT44(i)的控制信号线44(i)连接。
下面，对实施方式2中的像素电路12(i，j)的动作予以说明。与实施方式1同样，实施方式2中也将1帧期间分成包括初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3和发光期间T4的四个期间，米驱动各有机EL元件D20。实施方式2中的像素电路12(i，j)的图像信号电压Vsg(j)、控制信号CNT21(i)、CNT22(i)、CNT23(i)的时序图与在实施方式1中图4所示的图像信号电压Vsg(j)、控制信号CNT21(i)、CNT22(i)、CNT23(i)的时序图相同。另外，控制信号CNT44(i)的时序图与实施方式1中图4所示的控制信号CNT24(i)的时序图相同。
与实施方式1同样，实施方式2中也将1场期间分成初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3、和发光期间T4的各期间来驱动各像素电路12(i，j)的有机EL元件D20。
(初始化期间T1)
在时刻t1，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，并且使控制信号CNT21(i)、CNT23(i)、CNT44(i)为高电平，从而使晶体管Q21、Q23、Q44为导通状态。这样，通过晶体管Q21对节点Tp2施加基准电压Vref，并且通过晶体管Q44也对节点Tp1施加基准电压Vref。还有，通过晶体管Q23对节点Tp3施加初始化电压Vint。
由此，与实施方式1同样，第2电容器C22的端子间被充电至比阈值电压Vth高的电压(Vref-Vint)。还有，由于驱动晶体管Q20的栅极源极间电压也被施加比阈值电压Vth高的电压(Vref-Vint)，所以，与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流从电源线31经驱动晶体管Q20及晶体管Q23流向电压线34。
另外，在实施方式2中，也将初始化期间T1设为1μsec。
(阈值检测期间T2)
在时刻t2，使控制信号CNT23(i)为低电平，从而使晶体管Q23为截止状态。从而，与实施方式1相同，第2电容器C22的电荷被放电，第2电容器C22的端子间电压渐渐地接近阈值电压Vth。在实施方式2中，也需要很长的时间第2电容器C22的端子间电压才变成大致等于阈值电压Vth，为此，将阈值检测期间T2设定为10μsec。
(写入期间T3)
在时刻t3，使控制信号CNT44(i)为低电平，从而使晶体管Q44为截止状态。之后，与实施方式1相同，使控制信号CNT22(i)为高电平，从而使晶体管Q22为导通状态。这样一来，节点Tp1成为图像信号电压Vsg(j)，第1电容器C21的端子间被充电至电压(Vsg-Vref)＝图像信号电压Vsg’。
此外，在实施方式2中，也将写入期间T3设定为1μsec。
(发光期间T4)
发光期间T4与实施方式1相同。即，在时刻t4，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，使控制信号CNT21(i)为低电平，从而使晶体管Q21为截止状态。这样，驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加电压(Vsg’+Vth)，所以，源极电压上升，从而，与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流流过有机EL元件D20。
这样，在实施方式2中，取代经晶体管Q24对节点Tp1施加基准电压Vref而设置了作为用于对节点Tp1施加基准电压Vref的开关的晶体管Q44。通过采用该结构，也可以抑制驱动晶体管Q20的阈值电压Vth的偏差的影响。另外，即使阈值电压Vth随时间老化而发生变动，也可以使有机EL元件D20以与图像信号相应的亮度发光。
另外，在发光期间T4之后，还可以根据需要设置非发光期间。可以 通过使晶体管Q21、Q23、Q44中的至少一个为导通状态来实现非发光期间。
另外，在阈值检测期间T2，优选使晶体管Q44为导通状态，但如果可以忽略第1电容器C21的漏电流的话，也可以使晶体管Q44为截止状态。此时，可以共用控制信号CNT44(i)和控制信号CNT23(i)。
另外，在实施方式2中虽然对通过晶体管Q44对节点Tp1施加基准电压Vref的结构进行了说明，但是，也可以采用通过晶体管Q44对节点Tp1施加不同于基准电压Vref的电压的结构。
(实施方式3)
实施方式3中的图像显示装置10与图1中所示的实施方式1具有相同的结构。实施方式3与实施方式1的不同点在于像素电路12(i，j)的结构。
图10是实施方式3中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的电路图。对与实施方式1相同的构成要素标以与实施方式1相同的符号并省略详细的说明。实施方式3中的像素电路12(i，j)与实施方式1同样，也具有：有机EL元件D20、驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、和作为开关进行动作的晶体管Q21～Q24。
在实施方式3中，还在驱动晶体管Q20的源极侧与作为电流发光元件的有机EL元件D20之间设置了晶体管Q45，该晶体管Q45作为用于切断流向有机EL元件D20的电流的第5开关。即，驱动晶体管Q20的漏极与电源线31连接，驱动晶体管Q20的源极与晶体管Q45的漏极连接，晶体管Q45的源极与有机EL元件D20的阳极连接，有机EL元件D20的阴极与电源线32连接。还有，晶体管Q45的栅极与提供控制信号CNT45(i)的控制信号线45(i)连接。
下面，对实施方式3中的像素电路12(i，j)的动作予以说明。
与实施方式1同样，在实施方式3中也将1帧期间分成包括初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3、和发光期间T4的各期间来驱动各有机EL元件D20。
图11是表示实施方式3中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的动作的时序图。实施方式3中的像素电路12(i，j)的图像信号电压Vsg(j)、控制信号CNT21(i)～CNT24(i)的时序图与实施方式1中图4所示的图像信号 电压Vsg(j)、控制信号CNT21(i)～CNT24(i)的时序图相同。
(初始化期间T1)
在时刻t1，使控制信号CNT45(i)为低电平，从而使晶体管Q45为截止状态。另外，与实施方式1同样，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，并且，使控制信号CNT21(i)、CNT(23)、CNT24(i)为高电平，从而使晶体管Q21、Q23、Q24为导通状态。这样一来，节点Tp1和节点Tp2被施加基准电压Vref，节点Tp3被施加初始化电压Vint。
由此，与实施方式1相同，第2电容器C22的端子间被充电至比阈值电压Vth高的电压(Vref-Vint)。另外，由于晶体管Q45为截止状态，所以与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流从电源线31经驱动晶体管Q20及晶体管Q23流向电压线34。
另外，在实施方式3中，也将初始化期间T1设为1tsec。
(阈值检测期间T2)
在时刻t2，使控制信号CNT23(i)为低电平，从而使晶体管Q23为截止状态。由此，与实施方式1相同，第2电容器C22的电荷被放电，第2电容器C22的端子间电压渐渐地接近阈值电压Vth。在实施方式3中，也需要很长时间第2电容器C22的端子间电压才能变为大致等于阈值电压Vth，因此，将阈值检测期间T2设定为10μsec。
(写入期间T3)
在时刻t3，使控制信号CNT24(i)为低电平，从而使晶体管Q24为截止状态，使控制信号CNT22(i)为高电平，从而使晶体管Q22为导通状态。这样一来，节点Tp1成为图像信号电压Vsg(j)，第1电容器C21的端子间被充电至电压(Vsg-Vref)＝图像信号电压Vsg’。
此外，实施方式3中，也将写入期间T3设定为1μsec。
(发光期间T4)
在时刻t4，使控制信号CNT45(i)为高电平，从而使晶体管Q45为导通状态。这以后，与实施方式1相同，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，使控制信号CNT21(i)为低电平，从而使晶体管Q21为截止状态。这样，驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加电压(Vsg’+Vth)，因此，与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流流过 有机EL元件D20。
另外，在发光期间T4之后，还可以根据需要设置非发光期间。可以通过使晶体管Q45为截止状态来实现非发光期间。还有，在写入期间以后，也可以通过在使晶体管Q23为导通状态之后使晶体管Q45为截止状态来设置非发光期间。这种情况下，通过在使晶体管Q45返回到导通状态后使晶体管Q23返回到截止状态，可以再次返回到点亮期间。
如上所述，在实施方式3中，在驱动晶体管Q20的源极侧设置了作为用于切断流向有机EL元件D20的电流的开关的晶体管Q45。通过采用该结构，也可以抑制驱动晶体管Q20的阈值电压Vth的偏差的影响。另外，即使阈值电压Vth随时间老化等而发生变动，也可以使有机EL元件D20以与图像信号相应的亮度发光。
另外，在实施方式3的结构中，通过使晶体管Q45为截止状态来切断有机EL元件D20的电流，因此，可以将基准电压Vref设定为大于低压侧电压Vss与有机EL元件D20的电压Vled之和。例如，在本实施方式中，高压侧电压Vdd＝10(V)、低压侧电压Vss＝0(V)、基准电压Vref＝2(V)、初始化电压Vint＝0(V)。通过这样设定各电压，可以使低压侧电压Vss及初始化电压Vint都为接地电位。进而，可以使对像素电路12(i，j)施加的各电压都为正极性的电压或者0(V)。
另外，在阈值检测期间T2，优选使晶体管Q24为导通状态，但如果可以忽略第1电容器C21的漏电流的话，也可以使晶体管Q24为截止状态。这种情况下，可以共用控制信号CNT24(i)和控制信号CNT23(i)。
(实施方式4)
实施方式4中的图像显示装置10与图1中所示的实施方式1具有相同的结构。实施方式4与实施方式1的不同点在于像素电路12(i，j)的结构。
图12是实施方式4中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的电路图。对与实施方式1相同的构成要素标以与实施方式1相同的符号并省略详细的说明。与实施方式1同样，实施方式4中的像素电路12(i，j)具有：有机EL元件D20、驱动晶体管Q20、第1电容器C21、第2电容器C22、和作为开关进行动作的晶体管Q21～Q24。
在实施方式4中，还在驱动晶体管Q20的漏极与向作为电流发光元件 的有机EL元件D20提供电流的电压Vdd的电源之间设置了作为用于切断电流的第5开关的晶体管Q55。即，晶体管Q55的漏极与电源线31连接，晶体管Q55的源极与驱动晶体管Q20的漏极连接，驱动晶体管Q20的源极与有机EL元件D20的阳极连接，有机EL元件D20的阴极与电源线32连接。另外，晶体管Q55的栅极与提供控制信号CNT55(i)的控制信号线55(i)连接。
下面，对实施方式4中的像素电路12(i，j)的动作予以说明。
与实施方式1同样，实施方式4中也将1帧期间分成包括初始化期间T1、阈值检测期间T2、写入期间T3、和发光期间T4的各期间来驱动各有机EL元件D20。
图13是表示实施方式4中的图像显示装置10的像素电路12(i，j)的动作的时序图。实施方式4中的像素电路12(i，j)的图像信号电压Vsg(j)、控制信号CNT21(i)～CNT24(i)的时序图与实施方式1中图4所示的图像信号电压Vsg(j)、控制信号CNT21(i)～CNT24(i)的时序图相同。
(初始化期间T1)
与实施方式1相同，在时刻t1，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，并且，使控制信号CNT22(i)、CNT(23)、CNT24(i)为高电平，从而使晶体管Q21、Q23、Q24为导通状态。此时，控制信号CNT55(i)可以是低电平也可以是高电平。这样，节点Tp1和节点Tp2被施加基准电压Vref，节点Tp3被施加初始化电压Vint。
由此，与实施方式1相同，第2电容器C22的端子间被充电至比阈值电压Vth高的电压(Vref-Vint)。这时，如果晶体管Q55为导通状态，则与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流从电源线31经晶体管Q55、驱动晶体管Q20及晶体管Q23流向电压线34。
另外，在实施方式4中也将初始化期间T1设为1μsec。
(阈值检测期间T2)
在时刻t2，使控制信号CNT55(i)为高电平，从而使晶体管Q55为导通状态，并且，使控制信号CNT23(i)为低电平，从而使晶体管Q23为截止状态。这样一来，由于驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加第2电容器C22的端子间电压，从而电流流过驱动晶体管Q20。而且，由于该电流使 得第2电容器C22的电荷被放电，第2电容器C22的端子间电压渐渐地接近阈值电压Vth。在实施方式4中，由于需要非常长的时间第2电容器C22的端子间电压才能变为大致等于阈值电压Vth，因此，将阈值检测期间T2设定为10μsec。
(写入期间T3)
在时刻t3，使控制信号CNT55(i)为低电平，从而使晶体管55为截止状态，并且，使控制信号CNT24(i)为低电平，从而使晶体管Q24为截止状态。此外，使控制信号CNT22(i)为高电平，从而使晶体管Q22为导通状态。这样一来，节点Tp1成为图像信号电压Vsg(j)，第1电容器C21的端子间被充电至电压(Vsg-Vref)＝图像信号电压Vsg’。
此时，如果图像信号电压Vsg’＞0，则驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加阈值电压Vth以上的电压。但是，由于晶体管Q55是截止状态，因此没有电流流过驱动晶体管Q20，从而第2电容器C22的端子间电压不发生变化。这样，在实施方式4中，在阈值检测期间T2被设定的第2电容器C22的端子间电压一直保持着阈值电压Vth，因此，可以精度良好地进行驱动晶体管Q20的阈值电压Vth的校正。
(发光期间T4)
在时刻t4，使控制信号CNT55(i)为高电平，从而使晶体管Q55为导通状态。这以后，与实施方式1相同，使控制信号CNT22(i)为低电平，从而使晶体管Q22为截止状态，使控制信号CNT21(i)为低电平，从而使晶体管Q21为截止状态。这样，驱动晶体管Q20的栅极源极间被施加电压(Vsg’+Vth)，从而与驱动晶体管Q20的栅极源极间电压相应的电流流过有机EL元件D20。
此外，在实施方式4中，可以根据需要在写入期间T3以后的任意时刻设定任意长度的非发光期间。为设定非发光期间，在时刻T5使控制信号CNT55(i)为低电平，而使晶体管Q55为截止状态。于是，电流不流过驱动晶体管Q20，因此有机EL元件D20也停止发光。在非发光期间中，由于第1电容器C21及第2电容器C22的放电路径也被切断，所以，第1电容器C21及第2电容器C22的端子间电压都得以保持。为此，在时刻t6，通过使控制信号CNT55(i)为高电平，而使晶体管Q55为导通状态，可 以再次返回到发光期间T4。
这样，在实施方式4中，在驱动晶体管Q20的漏极侧设置了作为用于切断流向有机EL元件D20的电流的开关的晶体管Q55。通过采用该结构，同样可以抑制驱动晶体管Q20的阈值电压Vth的偏差的影响。另外，即使阈值电压Vth随时间老化等而发生变动，也可以使有机EL元件D20以与图像信号对应的亮度发光。
另外，在阈值检测期间T2，优选使晶体管Q24为导通状态，但如果可以忽略第1电容器C21的漏电流的话，也可以使晶体管Q24为截止状态。在这种情况下，可以共用控制信号CNT24(i)和控制信号CNT23(i)。
另外，在实施方式4中，虽然使用n型晶体管构成晶体管Q55，但也可以使用p型晶体管来形成晶体管Q55。一般来说，p型晶体管可以在高电压下使导通电阻较低，故可以抑制晶体管Q55的电力消耗。
另外，在实施方式4中，对为各像素电路12(i，j)分别独立地设置了晶体管Q55的结构进行了说明，但也可以对多个像素电路12(i，j)设置共用的晶体管Q55。例如，可以对每个由像素电路12(i，1)～12(i，m)构成的像素行设置共用的晶体管Q55，也可以对每多个像素行设置共用的晶体管Q55。
另外，本实施方式1～4中所示的电压值等的各数值仅仅是示例，优选根据有机EL元件的特性或图像显示装置的规格等将这些数值适当地设定为最佳。
(产业上的可利用性)
本发明能够作为使用电流发光元件的有源矩阵式图像显示装置是有用的。
符号的说明
10 图像显示装置
12 像素电路
14 源极驱动电路
16 栅极驱动电路
18 电源电路
31，32 电源线
33，34 电压线
D20 有机EL元件
Q20 驱动晶体管
C21 第1电容器
C22 第2电容器
Q21 晶体管
Q22 晶体管
Q23 晶体管
Q24，Q44 晶体管
Q45，Q55 晶体管

Claims (7)

1.一种图像显示装置，其排列有多个具有电流发光元件和向所述电流发光元件流通电流的驱动晶体管的像素电路，其中，所述像素电路设置有：
一方的端子与所述驱动晶体管的栅极连接的第1电容器；
连接于所述第1电容器的另一方的端子与所述驱动晶体管的源极之间的第2电容器；
对所述第1电容器和所述第2电容器的节点施加基准电压的第1开关；
向所述驱动晶体管的栅极提供图像信号电压的第2开关；
向所述驱动晶体管的源极提供初始化电压的第3开关；和
将所述第1电容器和所述第2电容器的节点与所述驱动晶体管的栅极之间短路的第4开关，或者对所述驱动晶体管的栅极施加所述基准电压的第4开关，
所述像素电路，按照具有如下期间的方式驱动：将所述第2电容器充电至规定的电压的初始化期间、在所述初始化期间之后仅由所述第2电容器检测出所述驱动晶体管的阈值电压的阈值检测期间、在所述阈值检测期间之后仅对所述第1电容器写入所述图像信号电压的写入期间以及在所述写入期间之后使所述电流发光元件发光的发光期间。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
在所述阈值检测期间中，在所述驱动晶体管的栅极与所述第1电容器连接的节点以及所述第1电容器与所述第2电容器的节点被施加所述基准电压的状态下，让所述第3开关截止。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
在所述写入期间，让所述第1开关以及所述第2开关导通，并且让所述第3开关以及所述第4开关截止。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
在所述发光期间，让所述第1开关～所述第4开关全部截止。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
在所述驱动晶体管的源极与所述电流发光元件之间设置有切断电流的第5开关。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
在所述驱动晶体管的漏极与向所述电流发光元件提供电流的电源之间设置有切断电流的第5开关。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，
对所述第3开关的导通截止状态进行控制的第3开关控制用信号、和对所述第4开关的导通截止状态进行控制的第4开关控制用信号被共用。
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