显示装置、用于显示装置的驱动方法和电子设备.pdf

提供了显示装置、驱动该显示装置的方法和包括该显示装置的电子设备。该显示装置包括像素阵列单元，该像素阵列单元包括以矩阵排列的像素，每个像素包括电光元件、用于写入图像信号的写入晶体管、用于存储图像信号的存储电容器和用于根据图像信号驱动电光元件的驱动晶体管，每个像素具有阈值校正处理功能，该阈值校正处理用于在电光元件的发光之前，将驱动晶体管的源电位改变为通过从驱动晶体管的初始栅极电位减去驱动晶体管的阈值电压获得的电位；和电源单元，被配置以对于用于执行阈值校正处理的阈值校正周期和用于电光元件的发光周期，将不同电位值设置为用于向驱动晶体管提供电流的电源供应线的电源电位。

1.  一种显示装置，包括：
像素阵列单元，在其中以矩阵排列像素，每个所述像素包括电光元件、用于写入图像信号的写入晶体管、用于存储由写入晶体管写入的图像信号的存储电容器和用于根据在存储电容器中存储的图像信号来驱动电光元件的驱动晶体管，每个所述像素具有执行阈值校正处理的功能，该阈值校正处理用于在驱动所述电光元件以发光之前，将所述驱动晶体管的源极的电位改变为通过从所述驱动晶体管的栅极的初始电位减去所述驱动晶体管的阈值电压而获得的电位；和
电源单元，被配置以设置用于在其间执行所述阈值校正处理的阈值校正周期和在其间所述电光元件发光的发光周期的不同电位值，作为向所述驱动晶体管提供电流的电源供应线的电源电位。

2.  如权利要求1所述的显示装置，其中，所述电源单元相对于用于所述发光周期的所述电源电位，将用于所述阈值校正周期的所述电源电位设置为在其上使得在执行所述阈值校正处理之后的所述驱动晶体管的漏-源电压与在所述电光元件的发光期间的所述驱动晶体管的漏-源电压相同的电位。

3.  如权利要求1所述的显示装置，其中，每个所述像素具有执行迁移率校正处理的功能，用于与通过使用所述写入晶体管写入所述图像信号的写入处理并行地，以与流入所述驱动晶体管的所述电流相对应的校正量向在所述驱动晶体管的所述栅极和所述源极之间的电位差提供负反馈。

4.  如权利要求3所述的显示装置，其中，所述电源单元设置用于在其间执行所述阈值校正处理的所述阈值校正周期和用于在其间执行所述迁移率校正处理的迁移率校正周期的相同电位值，作为用于向所述驱动晶体管提供电流的所述电源供应线的所述电源电位。

5.  如权利要求4所述的显示装置，其中，所述电源单元将用于所述发光周期的所述电源电位和用于所述阈值校正周期的所述电源电位设置为在其上在所述迁移率校正周期中在发生扭结现象的区域中不使用所述驱动晶体管的电位。

6.  如权利要求3所述的显示装置，其中，所述电源单元将用于在其间执行所述阈值校正处理的所述阈值校正周期和在其间执行所述迁移率校正处理的所述迁移率校正周期的不同电位值，设置作为用于向所述驱动晶体管提供电流的所述电源供应线的所述电源电位。

7.  如权利要求6所述的显示装置，其中，所述电源单元相对于用于所述阈值校正周期和所述发光周期的每一个的所述电源电位，将用于所述迁移率校正周期的所述电源电位设置为在其上使得在执行所述阈值校正处理之后的所述驱动晶体管的漏-源电压、在执行所述迁移率校正处理期间的所述驱动晶体管的漏-源电压和在所述电光元件的发光期间的所述驱动晶体管的漏-源电压相同的电位。

8.  如权利要求3所述的显示装置，其中，所述每个像素在执行通过使用所述写入晶体管来写入所述图像信号的所述写入处理之前，基于在所述图像信号的所述初始电压和最高电压之间的半色调电压，执行所述迁移率校正处理的至少一次迁移率校正处理操作。

9.  如权利要求8所述的显示装置，其中，所述电源单元设置用于在其间执行所述阈值校正处理的所述阈值校正周期、用于在其间执行所述至少一次迁移率校正处理的迁移率校正周期和用于在其间与用于写入所述图像信号的所述写入处理并行地执行迁移率校正处理操作的另一迁移率校正周期的不同电位值，作为用于向所述驱动晶体管提供电流的所述电源供应线的所述电源电位。

10.  如权利要求9所述的显示装置，其中，所述电源单元相对于用于所述发光周期的所述电源电位，将用于所述阈值校正周期的电源电位、用于在其间执行所述至少一个迁移率校正处理操作的所述迁移率校正周期的所述电源电位、和用于在其间与写入所述图像信号的所述写入处理并行地执行所述迁移率校正处理操作的另一迁移率校正周期的所述电源电位，设置为在其上使得在执行所述阈值校正处理之后的所述驱动晶体管的漏-源电压、在执行所述迁移率校正处理期间的所述驱动晶体管的漏-源电压和在所述电光元件的发光期间的所述驱动晶体管的漏-源电压相同的电位。

11.  如权利要求1所述的显示装置，其中，所述电源单元通过切换所述电源供应线的所述电源电位来控制所述电光元件发光或不发光。

12.  一种用于驱动以矩阵排列的像素的显示装置的驱动方法，每个所述像素包括电光元件、用于写入图像信号的写入晶体管、用于存储由所述写入晶体管写入的所述图像信号的存储电容器和用于根据在所述存储电容器中存储的所述图像信号来驱动所述电光元件的驱动晶体管，每个所述像素具有执行阈值校正处理的功能，该阈值校正处理用于在驱动所述电光元件以发光之前，将所述驱动晶体管的源极的电位改变为通过从所述驱动晶体管的栅极的初始电位减去所述驱动晶体管的阈值电压而获得的电位，所述方法包括步骤：
设置用于在其间执行所述阈值校正处理的阈值校正周期和用于在其间所述电光元件发光的发光周期的不同电位值，作为用于向所述驱动晶体管提供电流的电源供应线的电源电位。

13.  一种电子设备，包括：
显示装置，包括
像素阵列单元，在其中以矩阵排列像素，每个所述像素包括电光元件、用于写入图像信号的写入晶体管、用于存储由所述写入晶体管写入的所述图像信号的存储电容器和用于根据在所述存储电容器中存储的所述图像信号来驱动所述电光元件的驱动晶体管，每个所述像素具有执行阈值校正处理的功能，该阈值校正处理用于在驱动所述电光元件以发光之前，将所述驱动晶体管的源极的电位改变为通过从所述驱动晶体管的栅极的初始电位减去所述驱动晶体管的阈值电压而获得的电位，和
电源单元，被配置以设置用于在其间执行所述阈值校正处理的阈值校正周期和用于在其间所述电光元件发光的发光周期的不同电位值，作为用于向所述驱动晶体管提供电流的电源供应线的电源电位。

显示装置、用于显示装置的驱动方法和电子设备
技术领域
本发明涉及显示装置、用于显示装置的驱动方法和电子设备，更加具体地说，涉及以矩阵二维地排列排列像素的平面屏幕(平板)显示装置，用于该显示装置的驱动方法和包括该显示装置的电子设备。
背景技术
近年来，在显示图像的显示装置的领域内，其中以矩阵排列像素(像素电路)的平面屏幕显示装置快速地流行起来。包括作为各个像素的发光元件的所谓的电流驱动电光元件(其发光亮度根据在元件中流动的电流的值改变)的显示装置是一个类型的平面屏幕显示装置。另外，当将电场应用于有机薄膜时表现出发光现象的有机电致发光(EL)元件是一个类型的电流驱动电光元件。
包括作为各个像素的电光元件的有机EL元件的有机EL显示装置具有如下所述的特征。也就是说，因为能够在10V或者更少的施加电压驱动有机EL元件，所以可以通过使用有机EL元件实现功耗的减少。有机EL元件是发光元件。由此，与其中对于每个像素使用液晶控制来自光源的光强度以使得可以显示图像的液晶显示装置相比，有机EL元件实现高图像可见度。此外，因为比如背光之类的照明设备不是必要的，所以可以容易地实现重量和厚度的减少。此外，因为有机EL元件的响应速度很高，比如大约几微秒，所以在显示运动图像的情况下不产生余像。
如在液晶显示装置中那样，有机EL显示装置可以采用简单(无源)矩阵方法和有源矩阵方法作为用于有机EL显示装置的驱动方法。然而，尽管简单矩阵显示装置具有简单的配置，但当扫描线的数目(也就是说，像素的数目)增加时电光元件的发光周期缩短。由此，难以实现大尺寸和高清晰度的显示装置。
在这种情况下，近年来，已经广泛地进行了通过相同像素(在其中提供相应的电光元件)中设置的比如隔离栅场效应晶体管之类的有源元件控制流入电光元件的电流的有源矩阵显示装置的开发。一般来说，使用薄膜晶体管(TFT)作为隔离栅场效应晶体管。在有源矩阵显示装置中，电光元件在一个帧周期期间保持发光。由此，可以容易地实现大尺寸和高清晰度的显示装置。
总的来说，有机EL元件的电流-电压特性(I-V特性)随着时间经过而恶化(随时间恶化)。具体来说，在包括N沟道TFT作为通过使用电流驱动有机EL元件的晶体管(在下文中，被称为“驱动晶体管”)的像素电路中，当有机EL元件的I-V特性随时间恶化时，驱动晶体管的栅-源电压Vgs也改变。结果，有机EL元件的发光亮度改变。这是由于有机EL元件连接到驱动晶体管的源极侧。
更具体地说，根据驱动晶体管和有机EL元件的工作点确定驱动晶体管的源电位。当有机EL元件的I-V特性恶化时，驱动晶体管和有机EL元件的工作点改变。由此，即使将恒定电压应用于驱动晶体管的栅极，驱动晶体管的源电位也改变。因此，因为驱动晶体管的源-栅电压Vgs改变，所以流入驱动晶体管的电流的值改变。结果，因为在有机EL元件中流动的电流的值也改变，所以有机EL元件的发光亮度改变。
具体来说，在包括多晶硅TFT作为驱动晶体管的像素电路中，除了有机EL元件的I-V特性随时间的恶化之外，驱动晶体管的晶体管特性随时间变化，且取决于制造工艺，晶体管特性对于每个像素不同。也就是说，驱动晶体管的晶体管特性对于每个像素不同。例如，晶体管特性包括驱动晶体管的阈值电压Vth、形成驱动晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率(mobility)μ(在下文中，简单地被称为“驱动晶体管的移动性μ”)等。
在驱动晶体管的晶体管特性对于每个像素不同的情况下，流入驱动晶体管的电流的值对于每个像素不同。由此，即使将相同的电压应用于各个像素中的驱动晶体管的栅极，在有机EL元件的发光亮度中存在逐像素的变化。结果，屏幕的一致性(uniformity)(均匀性)恶化。
由此，为了保持有机EL元件的恒定发光亮度而不由有机EL元件的I-V特性随时间的恶化、驱动晶体管的晶体管特性随时间的变化等影响发光亮度，像素电路具有各种校正(补偿)功能(例如，参见日本未审查专利申请公开No.2006-133542)。
例如，校正功能包括用于有机EL元件的特性变化的补偿功能，用于驱动晶体管的阈值电压Vth的变化的校正功能，用于驱动晶体管的迁移率μ的变化的校正功能等。在下文中，驱动晶体管的阈值电压Vth的变化的校正将被称为“阈值校正”，且驱动晶体管的迁移率μ的变化的校正将被称为“迁移率校正”。
如上所述，因为每个像素电路具有各种校正功能，所以可以将有机EL元件的发光亮度保持恒定而不由有机EL元件的I-V特性随时间的恶化和驱动晶体管的晶体管特性随时间的变化影响发光亮度。结果，可以改进有机EL显示装置的显示质量。
发明内容
总的来说，如图44所示，晶体管具有漏电流(漏-源电流)显著地增加，直到漏电压(漏-源电压)达到特定电平，并随后当漏电压超过特定电平时饱和的特性。然而，即使在饱和之后，当漏电压增加时漏电流以恒定梯度线性地增加。图44所示的漏电压-漏电流特性是理想特性。
实际上，如图45所示，发生漏电压-漏电流特性的线性度被破坏，更具体地说，漏电流在饱和区中显著地增加的现象，即，所谓的扭结(kink)现象。扭结现象是其中由沟道载流子的碰撞的离子化产生的某些载流子流入浮置衬底且电流由于衬底的电位的变化而增加且结果阈值电压减小的现象。扭结现象恶化漏电压-漏电流特性的线性度，且导致输出波形的失真。扭结现象的发生的程度根据制造差异而变化。
设计上述驱动晶体管使得在饱和区中操作。考虑驱动晶体管的漏-源电压Vds，在执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds很大，然而在有机EL元件的发光期间的漏-源电压Vds很小。这里，如果扭结现象的发生程度改变，则在发生扭结现象的区域内外发生漏-源电压Vds的差异的情况下，漏-源电压Vds的差异受扭结现象的发生程度的差异的影响(在之后详细描述)。结果，因为漏-源电流Ids对于每个像素不同且由此有机EL元件的驱动电流对于每个像素不同，亮度在各个像素之间不同。因此，图像质量恶化。
期望提供减少由驱动晶体管的扭结现象所引起的电光元件的驱动电流的差异，且由此改进显示图像的质量的显示装置、用于驱动该显示装置的驱动方法、和包括该显示装置的电子设备。
根据本发明的实施例，为了驱动以矩阵排列像素的显示装置，每个像素包括电光元件、用于写入图像信号的写入晶体管、用于存储由写入晶体管写入的图像信号的存储电容器和用于根据在存储电容器中存储的图像信号驱动电光元件的驱动晶体管，每个像素对于在其间执行阈值校正处理的阈值校正周期和在其间电光元件发光的发光周期，具有执行阈值校正处理的功能，该阈值校正处理用于在驱动电光元件以发光之前，将驱动晶体管的源极的电位改变为通过从驱动晶体管的栅极的初始电位减去驱动晶体管的阈值电压获得的电位，将不同电位值设置为用于向驱动晶体管提供电流的电源供应线的电源电位。
当在其间执行阈值校正处理的阈值校正周期期间电源供应线的电源电位与在电光元件的发光周期期间的电源供应线的电源电位相同时，在执行阈值校正处理之后的驱动晶体管的漏-源电压Vds和在电光元件的发光期间的驱动晶体管的漏-源电压Vds之间产生差值。由此，对于阈值校正周期和发光周期，将不同的电位值设置为电源供应线的电源电位。因此，与在阈值校正周期期间的电源供应线的电源电位与发光周期期间的电源供应线的电源电位相同的情况相比，可以减少执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds和电光元件的发光期间的漏-源电压Vds之间的差值。结果，即使在驱动晶体管中发生扭结现象且扭结现象的发生程度根据制造变化而变化，也可以减少驱动晶体管的漏-源电流Ids的逐像素的差异，此外，可以减少电光元件的驱动电流的差异。
根据本发明的实施例，可以减少由驱动晶体管的扭结现象所引起的电光元件的驱动电流的变化。由此，可以改进显示图像的质量。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的有机EL显示装置的系统配置的示例；
图2是示出了根据本发明的实施例的有机EL显示装置的像素之一的电路配置的示例的电路图；
图3是示出了像素的截面结构的示例的截面图；
图4是用于解释根据第一实施例的有机EL显示装置的基本电路操作的波形时序图；
图5A到图5D是示出了根据第一实施例的有机EL显示装置的基本电路操作的说明性图；
图6A到图6D是示出了根据第一实施例的有机EL显示装置的基本电路操作的另一说明性图；
图7是用于解释由驱动晶体管的阈值电压的变化所引起的问题的特性图；
图8是用于解释由驱动晶体管的迁移率的变化所引起的问题的特性图；
图9A是用于解释在既不执行阈值校正处理又不执行迁移率校正处理的情况下图像信号的信号电压和驱动晶体管的漏-源电流之间的关系的特性图，图9B是用于解释在执行阈值校正处理但是不执行迁移率校正处理的情况下图像信号的信号电压和驱动晶体管的漏-源电流之间的关系的特性图，而图9C是用于解释在执行阈值校正处理和迁移率校正处理两者的情况下图像信号的信号电压和驱动晶体管的漏-源电流之间的关系的特性图；
图10是用于解释在阈值校正周期的电源供应线的电位和发光周期期间电源供应线的电位相同的情况下的操作的波形时序图；
图11是示出了在阈值校正周期期间的电源供应线的电位和发光周期期间电源供应线的电位相同的情况下，具有理想晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图12是示出了在其中阈值校正周期期间的电源供应线的电位和发光周期期间电源供应线的电位相同的情况下，具有其中发生扭结现象的晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图13是示出了关于示例1中的电源电位的设置的时间关系的波形时序图；
图14是示出了在示例1的情况下的具有理想晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图15是示出了在示例1的情况下的具有其中发生扭结现象的晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图16是示出了根据示例1的能够选择性地设置三个电位值Vccp1，Vccp2和Vini的电源/扫描电路的配置的示例的框图；
图17是示出了根据示例1的包括在电源/扫描电路中的波形形成(wave-shaping)逻辑电路的配置的示例的电路图；
图18是用于解释根据示例1的电源/扫描电路的电路操作的波形时序图；
图19是关于电位值Vccp1和Vccp2的设置的说明性图；
图20A和图20B是关于电位值Vccp1和Vccp2的设置的另一说明性图；
图21是示出了关于示例2中的电源电位的设置的时间关系的波形时序图；
图22是示出了在示例2的情况下的具有其中发生扭结现象的晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图23是示出了根据示例2的能够选择性地设置四个电位值Vccp1，Vccp2，Vccp3和Vini的电源/扫描电路的配置的示例的框图；
图24是示出了根据示例2的包括在电源/扫描电路中的波形形成逻辑电路的配置的示例的电路图；
图25是用于解释根据示例2的电源/扫描电路的电路操作的波形时序图；
图26是用于解释根据第二实施例的有机EL显示装置的基本电路操作的波形时序图；
图27A到图27D是示出了根据第二实施例的有机EL显示装置的基本电路操作的说明性图；
图28A到图28D是示出了根据第二实施例的有机EL显示装置的基本电路操作的另一说明性图；
图29是用于解释由驱动晶体管的阈值电压的变化所引起的问题的特性图；
图30是用于解释由驱动晶体管的迁移率的变化所引起的问题的特性图；
图31A是用于解释在对于白色显示不执行基于半色调电压的迁移率校正的情况下的迁移率校正时间周期的说明性图，而图31B是用于解释在对于白色显示执行基于半色调电压的迁移率校正的情况下的迁移率校正时间周期的说明性图；
图32A是用于解释在对于灰色显示不执行基于半色调电压的迁移率校正的情况下的迁移率校正时间周期的说明性图，而图32B是用于解释在对于灰色显示执行基于半色调电压的迁移率校正的情况下的迁移率校正时间周期的说明性图；
图33是用于解释根据第二实施例的修改的电路操作的波形时序图；
图34是在执行具有多个阶段的迁移率校正处理的有机EL显示装置以适当的方式选择性地设置两个电位值Vini和Vccp作为电源电位的情况下的波形时序图；
图35示出了具有其中在电源供应线的电位在整个阈值校正周期、第一迁移率校正周期、信号写入和迁移率校正周期和发光周期中都恒定的情况中发生扭结现象的晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图36是在执行具有多个阶段的迁移率校正处理的有机EL显示装置以适当的方式选择性地设置五个电位值Vini、Vccp2、Vccp3、Vccp4和Vccp1作为电源电位的情况下的波形时序图；
图37示出了具有其中电源供应线的电位在阈值校正周期、第一迁移率校正周期、信号写入和迁移率校正周期和发光周期当中改变的情况中发生扭结现象的晶体管特性的驱动晶体管的Vds-Ids特性的特性图；
图38是示出了像素的另一电路配置的电路图；
图39是示出了根据本发明的实施例的电视机的外观的透视图；
图40A是示出了根据本发明的实施例的数码相机在从其前侧看时的外观的透视图，而图40B是示出了数码相机在从其后侧看时的外观的透视图；
图41是示出了根据本发明的实施例的笔记本个人计算机的外观的透视图；
图42是示出了根据本发明的实施例的摄影机的外观的透视图；
图43A是示出了根据本发明的实施例的蜂窝电话在打开状态下的外观的前视图，图43B是示出了处于打开状态的蜂窝电话的外观的侧视图，图43C是示出了处于闭合状态的蜂窝电话的外观的前视图，图43D是示出了处于闭合状态的蜂窝电话的外观的左视图，图43E是示出了处于闭合状态的蜂窝电话的外观的右视图，图43F是示出了处于闭合状态的蜂窝电话的外观的顶视图；而图43G是示出了处于闭合状态的蜂窝电话的外观的底视图；
图44是示出了晶体管的漏电压-漏电流特性的特性图；且
图45是示出了显示出扭结现象的晶体管的漏电压-漏电流特性的特性图。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的优选实施例(在下文中，被称为“实施例”)。将以以下次序提供描述：
根据本发明的实施例的有机EL显示装置
第一实施例
第二实施例
修改
应用
根据本发明的实施例的有机EL显示装置
系统配置
图1示意性地示出了根据本发明的实施例的有源矩阵显示装置的系统配置的示例。将通过示例的方式描述包括作为各个像素的像素电路的发光元件的电流驱动电光元件，比如有机EL元件，其发光亮度根据流入元件的电流的值改变的有源矩阵有机EL显示装置。
参考图1，根据本发明的实施例的有机EL显示装置10包括：像素阵列单元30，在其中以矩阵二维地排列每个包括发光元件的多个像素20；和驱动单元，被布置在像素阵列单元30附近。驱动单元驱动像素阵列单元30中的像素20。例如，驱动单元是写扫描电路40、电源/扫描电路50和信号输出电路60。
在有机EL显示装置10支持彩色显示的情况下，一个像素包括多个子像素。子像素对应于像素20。更具体地说，在支持彩色显示的显示装置中，一个像素包括三个子像素，即，发出红光(R)的子像素，发出绿光(G)的子像素和发出蓝光(B)的子像素。
然而，一个像素不一定由三基色R、G和B的子像素的组合构成。一个像素可以由三基色的子像素和一个或多个不同颜色的一个或多个子像素的组合构成。更具体地说，例如，为了增加亮度，一个像素可进一步包括发白光(W)的子像素。另外，为了增加彩色再现范围，一个像素可进一步包括发补充色的光的至少一个子像素。
在像素阵列单元30中，对于m行和n列的像素20的布置，沿着行方向(像素行中的像素排列方向)为各个像素行排列扫描线31-1到31-m和电源供应线32-1到32-m。此外，沿着列方向(像素列中的像素排列方向)为各个像素列排列信号线33-1到33-n。
扫描线31-1到31-m连接到写扫描电路40的相应行中的输出端子。电源线32-1到32-m连接到电源/扫描电路50的相应行中的输出端子。信号线33-1到33-n连接到信号输出电路60的相应列中的输出端子。
通常，在比如玻璃衬底之类的透明绝缘衬底上布置像素阵列单元30。通过该布置，有机EL显示装置10具有平面屏幕(平坦)面板配置。可以由非晶硅TFT或者低温多晶硅TFT形成用于像素阵列单元30中的像素20的驱动电路。在使用低温多晶硅TFT的情况下，还可以在形成像素阵列单元30的显示面板(衬底)70上形成写扫描电路40、电源/扫描电路50和信号输出电路60。
写扫描电路40包括用于与时钟脉冲ck同步地将开始脉冲sp顺序地移位(传送)的移位寄存器等。为了将图像信号写入到像素阵列单元30中的像素20，写扫描电路40通过顺序地提供写入扫描信号WS(WS1到WSm)到扫描线31-1到31-m，以行为单位顺序地执行像素阵列单元30中像素20的扫描(线顺序扫描)。
电源/扫描电路50包括用于与时钟脉冲ck同步地将开始脉冲sp顺序地移位的移位寄存器等。电源/扫描电路50与通过写扫描电路40的线顺序扫描同步地，向电源供应线32-1到32-m提供电源电位DS(DS1到DSm)，该电源电位DS在第一电源电位Vccp和低于第一电源电位Vccp的第二电源电位Vini之间切换。通过在第一电源电位Vccp和第二电源电位Vini之间切换电源电位DS，控制像素20发光或不发光。
信号输出电路60选择性地输出对应于从信号供应源(未示出)提供的亮度信息的图像信号的信号电压Vsig(在下文中，可以简单地称为“信号电压”)。在根据以后描述的第一实施例的显示装置的情况下，信号输出电路60也选择性地输出参考电位Vofs。在根据以后描述的第二实施例的显示装置的情况下，信号输出电路60也选择性地输出参考电位Vofs和至少一个类型的半色调电压(halftone voltage)Vmid(之后详细描述)。
通过信号线33-1到33-n以列为单位将从信号输出电路60输出的信号电压Vsig/参考电位Vofs(或者信号电压Vsig/参考电位Vofs/半色调电压Vmid)写入到像素阵列单元30中的各个像素20。也就是说信号输出电路60采用用于以列(线)为单位写入信号电压Vsig的线顺序写入的驱动方法。
像素电路
图2是示出像素(像素电路)20之一的电路配置的特定示例的电路图。
参考图2，像素20包括：比如有机EL元件21之类的电流驱动电光元件，其发光亮度根据流入元件的电流的值而改变；以及驱动有机EL元件21的驱动电路。有机EL元件21的阴极连接到公共电源线34。将公共电源线34公共地连线到全部像素20(所谓的实心线路)
驱动有机EL元件21的驱动电路包括驱动晶体管22、写入晶体管23和存储电容器24。在该实施例中，N沟道TFT用作驱动晶体管22和写入晶体管23。然而，该驱动晶体管22和写入晶体管23的传导性类型的组合仅是示例。驱动晶体管22和写入晶体管23的传导性类型的组合不一定限于此。
在驱动晶体管22和写入晶体管23是N沟道TFT的情况下，可以采用非晶硅(a-Si)处理。通过使用a-Si处理，可以实现其中形成TFT的衬底的成本的减少，且因此可实现有机EL显示装置的成本的减少。另外，在驱动晶体管22和写入晶体管23具有相同的传导性类型的情况下，驱动晶体管22和写入晶体管23可以由相同处理形成。由此，可以实现成本的减少。
驱动晶体管22的一个电极(源/漏极)连接到有机EL元件21的阳极，而驱动晶体管22的另一电极(漏/源极)连接到电源线32(也就是说，电源供应线32-1到32-m中的相应的一个)。
写入晶体管23的一个电极(源/漏极)连接到信号线33(也就是说，信号线33-1到33-n中的相应的一个)，而写入晶体管23的另一电极连接到驱动晶体管22的栅极。写入晶体管23的栅极连接到扫描线31(也就是说，扫描线31-1到31-m中的相应的一个)。
驱动晶体管22和写入晶体管23每个的一个电极是电连接到源/漏区域的金属线，而驱动晶体管22和写入晶体管23每个的另一电极是电连接到漏/源区域的金属线。另外，取决于一个电极和另一电极之间的电位关系，一个电极可以是源极或者漏极，而另一电极可以是漏极或者源极。
存储电容器24的一个电极连接到驱动晶体管22的栅极，且存储电容器24的另一电极连接到驱动晶体管22的该一个电极和有机EL元件21的阳极。
用于有机EL元件21的驱动电路不一定具有包括两个晶体管(即驱动晶体管22和写入晶体管23)和一个电容性元件(即存储电容器24)的电路配置。例如，驱动电路可具有在其中提供辅助电容器(其一个电极连接到有机EL元件21的阳极且其另一电极连接到固定电位)以使得可以解决有机EL元件21的电容值的不足的电路配置。
在具有上述配置的像素20中，响应于从写扫描电路40通过扫描线31施加到写入晶体管23的栅极的高有效写入扫描信号WS，写入晶体管23进入导通状态。由此，写入晶体管23采样对应于亮度信息的图像信号的信号电压Vsig或者通过信号线33从信号输出电路60提供的参考电位Vofs(或者Vofs1/Vofs2)，并将采样的信号电压Vsig或者参考电位Vofs(或者Vofs1/Vofs2)写入到像素20。将写入信号电压Vsig或者参考电位Vofs(或者信号电压Vsig/参考电位Vofs/半色调电压Vmid)施加于驱动晶体管22的栅极并在存储电容器24中存储。
在电源供应线32(32-1到32-m)的电位DS是第一电源电位Vccp的情况下，驱动晶体管22在饱和区中操作，同时一个电极用作漏极且另一电极用作源极。由此，驱动晶体管22从电源供应线32接收电流，并通过使用该电流驱动有机EL元件21发光。更具体地说，因为驱动晶体管22在饱和区中操作，所以驱动晶体管22向有机EL元件21提供处于对应于在存储电容器24中存储的信号电压Vsig的电流值的驱动电流，并通过使用该电流驱动有机EL元件21。因此，驱动晶体管22使得有机EL元件21发光。
当将电源电位DS从第一电源电位Vccp切换到第二电源电位Vini时，驱动晶体管22作为开关晶体管操作，此时一个电极用作源极且另一电极用作漏极。由此，驱动晶体管22停止向有机EL元件21提供驱动电流且使得有机EL元件21进入不发光状态。也就是说，驱动晶体管22也用作用于控制有机EL元件21发光或不发光的晶体管。
通过驱动晶体管22的切换操作，提供期间有机EL元件21处于不发光状态的周期(也就是说，不发光周期)，且控制有机EL元件21的发光周期对不发光周期的比率(占空比)。通过控制占空比，能够减少在一帧周期期间的由像素的发光所引起的余像模糊。由此，具体来说，能够进一步改进运动图像的质量。
这里，通过信号线33从信号输出电路60选择性地提供的参考电位Vofs(或者信号电压Vsig/参考电位Vofs/半色调电压Vmid)用作对应于亮度信息的图像信号的信号电压Vsig的参考(例如，对应于图像信号的黑色电平)。
通过电源供应线32从电源/扫描电路50选择性地提供的第一和第二电源电位Vccp和Vini中的第一电源电位Vccp是用于向驱动晶体管22提供驱动电流(用于使得有机EL元件21发光)的电源电位。另外，第二电源电位Vini是用于向有机EL元件21施加反向偏压的电源电位。第二电源电位Vini是低于参考电位Vofs的电位。例如，将第二电源电位Vini设置为低于由Vofs-Vth表示的值的电位，其中驱动晶体管22的阈值电压由Vth表示。优选地，将第二电源电位Vini设置为实质上低于由Vofs-Vth表示的值的电位。
像素结构
图3是示出像素20的截面结构的示例的截面图。参考图3，在玻璃衬底201上形成包括驱动晶体管22等的驱动电路。像素20具有其中在玻璃衬底201上依次形成绝缘膜202、绝缘平面化膜203和窗口绝缘膜204并在窗口绝缘膜204的凹陷部(recessed portion)204A中设置有机EL元件21的结构。在图3中，在驱动电路的组成部分(component parts)当中，仅图示了驱动晶体管22而未图示其它组成部分。
有机EL元件21包括阳极205、有机层206(包括电子传输层部分2063、发光层部分2062和空穴传输/空穴注入层部分2061)和阴极207。阳极205由在窗口绝缘膜204的凹陷部204A的底部形成的金属等制成。在阳极205之上形成有机层206。阴极207由在对所有像素20公共的有机层206之上形成的透明导电膜等制成。
在有机EL元件21中，以如下方式形成有机层206，即，将空穴传输/空穴注入层部分2061、发光层部分2062、电子传输层部分2063和电子注入层部分(未示出)顺序地沉积在阳极205之上。因为从驱动晶体管22通过阳极205流到有机层206的电流在由如图2所示的驱动晶体管22驱动的电流之下，所以在有机层206的发光层部分2062的电子和空穴的复合处发光。
驱动晶体管22包括：设置在半导体层222的端部的栅极221、源/漏区域223和漏/源区域224，和面对栅极221的半导体层222的沟道形成区域225。源/漏区域223通过接触孔电连接到有机EL元件21的阳极205。
如图3所示，对于各个像素，在玻璃衬底201上以位于其间的绝缘膜202、隔离平面化薄膜203和窗口绝缘膜204形成有机EL元件21。随后，通过使用粘合剂210将密封衬底209接合到具有位于其间的钝化膜208的有机EL元件21。因此，使用密封衬底209密封有机EL元件21，且形成显示面板70。
第一实施例
根据本发明的实施例的有机EL显示装置基于具有上述系统配置的根据本发明的实施例的有机EL显示装置10。根据本发明第一实施例的有机EL显示装置10A具有其中信号输出电路60选择性地输出图像信号的信号电压Vsig和参考电位Vofs的配置。如上所述，参考电位Vofs用作图像信号的信号电压Vsig的参考。
电路操作
将基于图4的波形时序图，参考图5A到图5D和图6A到图6D的操作图根据第一实施例的有机EL显示装置10A的基本电路操作。为了简化，在图5A到图5D和图6A到图6D的操作图中，通过使用表示开关的符号图示写入晶体管23。另外，也图示用于有机EL元件21的等效电容器25。
图4的波形时序图示出扫描线31的电位(写入扫描信号)WS、电源供应线32的电位(电源电位)DS、信号线33的电位(Vsig/Vofs)和驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs的变化。
在前帧的发光周期
参考图4的波形时序图，在时间t11之前的周期是用于在前帧(场)的有机EL元件21的发光周期。在用于该帧的发光周期中，电源供应线32的电位DS是第一电源电位(在下文中，被称为“高电位”)Vccp且写入晶体管23处于非导通状态。
这里，设计驱动晶体管22使得在饱和区中操作。由此，如图5A所示，通过驱动晶体管22从电源供应线32向有机EL元件21提供对应于驱动晶体管22的栅-源电压Vgs的驱动电流(漏-源电流)Ids。由此，有机EL元件21以对应于驱动电流Ids的值的亮度发光。
阈值校正准备周期
在时间t11上，线顺序扫描的新帧(当前帧)开始。如图5B所示，将电源供应线32的电位DS从高电位Vccp切换到第二电源电位(在下文中，被称为“低电位”)Vini，该第二电源电位Vini相对于信号线33的参考电位Vofs，比由Vofs-Vth表示的值低很多。
这里，有机EL元件21的阈值电压由“Vthel”表示，且公共电源供应线34的电位(阴极电位)由“Vcath”表示。当将低电位Vini设置为满足条件Vini＜Vthel+Vcath时，驱动晶体管22的源电位Vs实质上等于低电位Vini。由此，有机EL元件21进入反向偏置状态且停止发光。
在时间t12上，扫描线31的电位WS从低电位转变为高电位。由此，如图5C所示，写入晶体管23进入导通状态。因为从信号输出电路60向信号线33提供参考电位Vofs，所以驱动晶体管22的栅电位Vg达到参考电位Vofs。另外，驱动晶体管22的源电位Vs是比参考电位Vofs低很多的低电位Vini。
这里，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs由Vofs-Vini表示。因为仅当由Vofs-Vini表示的值大于驱动晶体管22的阈值电压Vth时可以执行之后描述的阈值校正处理，所以需要满足电位关系Vofs-Vini＞Vth。
如上所述，用于将驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs初始化为分别固定在参考电位Vofs和低电位Vini的处理是用于之后描述的阈值校正处理的准备(阈值校正准备)的处理。由此，参考电位Vofs和低电位Vini分别用作驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs的初始值。
阈值校正周期
在时间t13上，如图5D所示，将电源供应线32的电位DS从低电位Vini切换到高电位Vccp。由此，当保持驱动晶体管22的栅电位Vg时开始阈值校正处理。也就是说，驱动晶体管22的源电位Vs开始增加到通过从驱动晶体管22的栅电位Vg减去驱动晶体管22的阈值电压Vth获得的电位。
这里，为了方便起见，用于将驱动晶体管22的源电位Vs改变为通过从驱动晶体管22的栅极的初始电位Vofs减去驱动晶体管22的阈值电压Vth获得的电位的处理被称作阈值校正处理。当阈值校正处理进行时，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs收敛到驱动晶体管22的阈值电压Vth。在存储电容器24中存储对应于阈值电压Vth的电压。
在期间执行阈值校正处理的周期(也就是说，阈值校正周期)中，为了使得电流流向存储电容器24而不是流向有机EL元件21，以使得有机EL元件21处于截止状态的方式设置公共电源供应线34的电位Vcath。
在时间t14，扫描线31的电位WS转变为低电位。由此，如图6A所示，写入晶体管23进入非导通状态。这里，驱动晶体管22的栅极与信号线33电气地断开并进入浮置状态。然而，因为驱动晶体管22的栅-源电压Vgs等于驱动晶体管22的阈值电压Vth，驱动晶体管22处于截止状态。由此，漏-源电流Ids不流入驱动晶体管22。
信号写入和迁移率校正周期
在时间t15上，如图6B所示，信号线33的电位从参考电位Vofs切换到图像信号的信号电压Vsig。在时间t16，扫描线31的电位WS转变为高电位。由此，如图6C所示，写入晶体管23进入导通状态，采样图像信号的信号电压Vsig，并将采样的信号电压Vsig写入到像素20。
通过由写入晶体管23写入信号电压Vsig，驱动晶体管22的栅电位Vg达到信号电压Vsig。在驱动晶体管22在图像信号的信号电压Vsig下驱动的情况下，由对应于在存储电容器24中存储的阈值电压Vth的电压取消驱动晶体管22的阈值电压Vth。将在之后详细地描述阈值取消的原理。
这里，有机EL元件21处于截止状态(高阻态)。由此，根据图像信号的信号电压Vsig的从电源供应线32流到驱动晶体管22的电流(漏-源电流Ids)流向有机EL元件21的等效电容器25。由此，等效电容器25的充电开始。
由于有机EL元件21的等效电容器25的充电，驱动晶体管22的源电位Vs随时间增加。到现在，已经消除了驱动晶体管22的阈值电压Vth的逐像素的变化。由此，驱动晶体管22的漏-源电流Ids取决于驱动晶体管22的迁移率μ。
让存储电容器24的存储电压Vgs与图像信号的信号电压Vsig的比率(即，写入增益G)为1(理想值)。当驱动晶体管22的源电位Vs增加到由Vofs-Vth+ΔV表示的电位时，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs由Vsig-Vofs+Vth-ΔV表示。
也就是说，以如下方式执行操作，从在存储电容器24中存储的电压(Vsig-Vofs+Vth)减去驱动晶体管22的源电位Vs的增加量ΔV，即，将在存储电容器24中的电荷放电。因此，提供负反馈。因此源电位Vs的增加量ΔV用作负反馈量。
如上所述，通过以对应于流入驱动晶体管22的漏-源电流Ids的反馈量ΔV向栅-源电压Vgs提供负反馈，可以消除(取消)驱动晶体管22的漏-源电流Ids对于迁移率μ的相关。该取消处理是用于校正驱动晶体管22的迁移率μ的逐像素变化的迁移率校正处理。
更具体地说，当写入到驱动晶体管22的栅极的图像信号的信号幅度Vin(＝Vsig-Vofs)增加时，漏-源电流Ids增加。由此，负反馈量ΔV的绝对值增加。因此，执行对应于发光亮度的电平的迁移率校正处理。
另外，在图像信号的信号幅度Vin恒定的情况下，负反馈量的绝对值ΔV随着驱动晶体管22的迁移率μ的增加而增加。由此，能够去除迁移率μ的逐像素差异。因此，负反馈量ΔV也可以被表示为迁移率校正的校正量。将在之后详细地描述迁移率校正的原理。
发光周期
在时间t17上，扫描线31的电位WS转变为低电位。由此，如图6D所示，写入晶体管23进入非导通状态。由此，驱动晶体管22的栅极与信号线33电气地断开并进入浮置状态。
当驱动晶体管22的栅极处于浮置状态时，因为存储电容器24连接在驱动晶体管22的栅极和源极之间，栅电位Vg也根据驱动晶体管22的源电位Vs的变化而变化。其中驱动晶体管22的栅电位Vg根据驱动晶体管22的源电位Vs的变化而变化的操作被称作存储电容器24的自举操作。
当驱动晶体管22的栅极进入浮置状态且同时，驱动晶体管22的漏-源电流Ids开始流向有机EL元件21时，有机EL元件21的阳极电位根据漏-源电流Ids而增加。
当有机EL元件21的阳极电位超过由Vthel+Vcath表示的值时，驱动电流开始流向有机EL元件21且由此有机EL元件21开始发光。有机EL元件21的阳极电位的增加对应于驱动晶体管22的源电位Vs的增加。当驱动晶体管22的源电位Vs增加时，由于存储电容器24的自举操作，驱动晶体管22的栅电位Vg也根据驱动晶体管22的源电位Vs的增加而增加。
让自举增益是1(理想值)。随后，栅电位Vg的增加量等于源电位Vs的增加量。因此，在发光周期期间，将驱动晶体管22的栅-源电压Vgs维持在由Vsig-Vofs+Vth-ΔV表示的值。在时间t18，信号线33的电位从图像信号的信号电压Vsig切换到参考电位Vofs。
在上述的一系列电路操作中，在一个水平扫描周期(1H)内执行所述处理，即，阈值校正准备处理、阈值校正处理、用于写入信号电压Vsig的处理(信号写入处理)和迁移率校正处理。另外，在从时间t16到时间t17的周期期间并行执行信号写入处理和迁移率校正处理。
尽管已经描述采用其中执行单一阈值校正处理操作的驱动方法的情况，但该驱动方法仅是示例。不必须采用该驱动方法。例如，可以采用其中执行所谓的分Vth校正处理的驱动方法。在分Vth校正处理中，不仅在其间也执行迁移率校正处理和信号写入处理的1H周期期间执行阈值校正处理，而且以执行多个阈值校正处理操作的方式，在1H周期之前的多个水平扫描周期期间执行阈值校正处理。
在其中执行分Vth校正处理的驱动方法的情况下，即使当像素的数目根据分辨率的改进而增加时缩短对应于一个水平扫描周期的时间周期，也保证在多个水平扫描周期之上的足够的时间周期作为阈值校正周期。由此，可以可靠地执行阈值校正处理。
阈值取消的原理
现在将描述驱动晶体管22的阈值取消(也就是说，阈值校正)的原理。因为设计驱动晶体管22使得在饱和区中操作，所以驱动晶体管22作为恒流源操作。由此，从驱动晶体管22向有机EL元件21提供由等式(1)表示的恒定漏-源电流(驱动电流)Ids：
Ids＝(1/2)·μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2    (1)
其中W表示驱动晶体管22的沟道宽度，L表示沟道长度，且Cox表示每单位面积的栅电容值。
图7示出关于在漏-源电流Ids和栅-源电压Vgs之间的关系的驱动晶体管22的特性。
如图7的特性图所示，在不执行用于消除(取消)驱动晶体管22的阈值电压Vth的逐像素变化的处理的情况下，当阈值电压Vth是Vth1时，对应于栅-源电压Vgs的漏-源电流Ids是Ids1。
当阈值电压Vth是Vth2(Vth2＞Vth1)时，对应于相同栅-源电压Vgs的漏-源电流Ids是Ids2(Ids2＜Ids)。也就是说，当驱动晶体管22的阈值电压Vth改变时，即使栅-源电压Vgs恒定漏-源电流Ids也改变。
同时，在具有上述配置的像素(像素电路)20中，在发光期间，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs由Vsig-Vofs+Vth-ΔV表示，如上所述。由此，通过将Vsig-Vofs+Vth-ΔV代入等式(1)，漏-源电流Ids由等式(2)表示：
Ids＝(1/2)·μ(W/L)Cox(Vsig-Vofs-ΔV)2    (2)
也就是说，去除(取消)驱动晶体管22的阈值电压Vth的项，且从驱动晶体管22提供到有机EL元件21的漏-源电流Ids不取决于驱动晶体管22的阈值电压Vth。结果，即使驱动晶体管22的阈值电压Vth由于驱动晶体管22的制造工艺的变化和驱动晶体管22随时间的变化而对于每个像素不同，因为漏-源电流Ids恒定，有机EL元件22的发光亮度也可以保持恒定。
迁移率校正的原理
现在将描述驱动晶体管22的迁移率校正的原理。图8示出在将其中驱动晶体管22的迁移率μ相对大的像素A与其中驱动晶体管22的迁移率μ相对小的像素B比较的情况下的特性曲线。在驱动晶体管22由多晶硅薄膜晶体管等制成的情况下，迁移率μ在比如像素A和B之类的各个像素之间变化。
例如，将考虑将在相同级别的信号幅度Vin(＝Vsig-Vofs)写入到在其迁移率μ彼此不同的像素A和B驱动晶体管22的每个栅极的情况。在这种情况下，如果不执行迁移率μ的校正，则在流入具有大的迁移率μ的像素A的漏-源电流Ids1′和流入具有小的迁移率μ的像素B的漏-源电流Ids2′之间发生大的差值。如果由于迁移率μ的逐像素变化在漏-源电流Ids中发生大的差值，则屏幕的一致性恶化。
从关于晶体管特性的等式(1)可以清楚地看出，当迁移率μ增加时，漏-源电流Ids增加。由此，当迁移率μ增加时，负反馈量ΔV也增加。如图8所示，具有大的迁移率μ的像素A的反馈量ΔV1大于具有小的迁移率μ的像素B的反馈量ΔV2。
由此，在迁移率校正处理中，因为向栅-源电压Vgs提供在对应于驱动晶体管22的漏-源电流Ids的反馈量ΔV的负反馈，负反馈的反馈量在迁移率μ增加时增加。结果，可以减少迁移率μ的逐像素变化。
具体地说，当关于具有大的迁移率μ的像素A执行以反馈量ΔV1的校正时，漏-源电流Ids从Ids1′显著地减少到Ids1。同时，因为用于具有小的迁移率μ的像素B的反馈量ΔV2是小的，漏-源电流Ids从Ids2′减少到Ids2。由此，在这种情况下，漏-源电流Ids不会显著地减少。结果，因为像素A的漏-源电流Ids1和像素B的漏-源电流Ids2实质上相同，能够校正迁移率μ的逐像素变化。
如上所述，在具有不同迁移率μ的像素A和B的情况下，用于具有大的迁移率μ的反馈量ΔV1大于用于具有小的迁移率μ的像素B的反馈量ΔV2。也就是说，具有较大的迁移率μ的像素实现较大的反馈量ΔV，且可以显著地减少漏-源电流Ids。
由此，因为以对应于驱动晶体管22的漏-源电流Ids的反馈量ΔV向栅-源电压Vgs提供负反馈，所以在具有不同迁移率μ的像素中的漏-源电流Ids具有相同值。结果，可以校正迁移率μ的逐像素变化。也就是说，用于以对应于流入驱动晶体管22的电流(漏-源电流Ids)的反馈量ΔV向驱动晶体管22的栅-源电压Vgs提供负反馈的处理是迁移率校正处理。
现在将参考图9A到图9C描述在既不执行阈值校正又不执行迁移率校正的情况下、在执行阈值校正但是不执行迁移率校正的情况下和在执行阈值校正并且迁移率校正两者的情况下，在如图2所示的像素(像素电路)2中的图像信号的信号电压Vsig和驱动晶体管22的漏-源电流Ids之间的关系。
图9A示出其中既不执行阈值校正又不执行迁移率校正的情况。图9B示出其中执行阈值校正但是不执行迁移率校正的情况。图9C示出其中执行阈值校正和迁移率校正两者的情况。如图9A所示，在既不执行阈值校正又不执行迁移率校正的情况下，由于像素A和B中的阈值电压Vth和迁移率μ之间的变化，在像素A和B中的漏-源电流Ids之间发生大的差值。
同时，在仅执行阈值校正的情况下，尽管可以将漏-源电流Ids的变化减小到某个程度，由像素A和B的迁移率μ的变化所引起的像素A和B中的漏-源电流Ids之间的差值仍存在，如图9B所示。通过执行阈值校正和迁移率校正两者，可以实质上消除由在像素A和B中阈值电压Vth和迁移率μ之间的变化所引起像素A和B中漏-源电流Ids之间的差值，如图9C所示。由此，在整个灰度级范围中不发生有机EL元件21的亮度的变化。因此，可以实现显示图像的优良的质量。
另外，因为如图2所示的像素20具有上述通过使用存储电容器24执行自举操作的功能，以及执行阈值校正和迁移率校正的校正功能，像素20获得如下所述的效果。
也就是说，即使驱动晶体管22的源电位Vs根据有机EL元件21的I-V特性随时间的变化而变化，通过存储电容器24的自举操作也使得驱动晶体管22的栅-源电位Vgs保持恒定。由此在有机EL元件中流动21的电流保持恒定。结果，因为有机EL元件21的发光亮度保持恒定，即使有机EL元件的I-V特性随时间改变，也可以实现不涉及由有机EL元件21的I-V特性的变化所引起的亮度恶化的图像显示。
由扭结现象所引起的驱动电流的变化
将参考图10所示的波形时序图考虑设计从而当驱动电流流向有机EL元件21时在饱和区中操作的驱动晶体管22的漏-源电压Vds。
图10示出图2所示的驱动晶体管22的漏电位Vd、栅电位Vg和源电位Vs的波形。驱动晶体管22的漏电位Vd是电源供应线32的电源电位。
从该操作的描述中可以清楚地看到，在执行阈值校正处理之后，当写入图像信号的信号电压Vsig时，驱动晶体管22的栅电位Vg增加且源电位Vs由此增加。随后，通过执行迁移率校正处理，源电位Vs增加。因为在发光周期期间提供负反馈，所以源电位Vs进一步增加。由此，从图10的波形时序图可以清楚地看出，在执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds(a)很大，然而在有机EL元件21的发光期间的漏-源电压Vds(b)很小。
这里，假定驱动晶体管22具有理想的晶体管特性，如图11所示。在这种情况下，在饱和区中，漏电流Ids关于漏-源电压Vds以恒定梯度改变。由此，即使漏-源电压Vds改变，在各个像素中的漏电流Ids的变化量ΔIds之间的差值很小。由此，即使漏-源电压Vds改变，也不太会发生有机EL元件21的驱动电流中的逐像素变化。
由此，在驱动晶体管22的饱和区中，满足电位关系Vds＞Vgs-Vth。这里，当λ表示驱动晶体管22的沟道宽度调制因数时，驱动晶体管22的漏-源电流Ids由等式(3)表示：
Ids＝(1/2)·μ(W/L)Cox(Vgs-Vth)2·(1+λVds)    (3)
接下来，将考虑其中驱动晶体管22具有图12所示的晶体管特性，即，其中发生扭结现象的晶体管特性的情况。
扭结现象的发生程度(degree of occurrence)取决于制造变化等对于每个晶体管不同。这里，扭结现象的发生程度表示漏电流Ids的变化的量、扭结现象的上升时间等。如上所述，如果比如扭结现象的变化的量、扭结现象的上升时间之类的扭结现象的发生程度等逐个晶体管地改变，在发生扭结现象的区域内外发生漏-源电压Vds的变化的情况下，漏-源电压Vds的变化受到扭结现象的发生程度的变化的影响。
例如，当扭结现象程度(变化量)逐个晶体管地改变时，从图12可以清楚地看出，在各个像素中漏电流Ids的变化量ΔIds之间的差值大于在Vds-Ids特性的梯度恒定的情况下的差值。由此，如上所述，当在执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds(a)不同于发光期间的漏-源电压Vds(b)时，驱动晶体管22的漏-源电流Ids在各个像素之间变化，且由此有机EL元件21的驱动电流在各个像素之间变化。由此，发生亮度中的逐像素的差异，且图像质量恶化。
为了减少由这种扭结现象所引起的、有机EL元件21的驱动电流之间的变化并实现图像质量的改进，提供根据第一实施例的有机EL显示装置10A。在上述的基本电路操作中，电源/扫描电路50选择性地设置两个电位值(第一电源电位(高电位)Vccp和第二电源电位(低电位)Vini)作为电源供应线32的电位DS。
同时，在根据第一实施例的有机EL显示装置10A中，电源/扫描电路50能够以适当的方式选择性地设置至少三个电位值作为电源供应线32的电源电位DS。以下将要描述第一实施例的特定示例。
示例1
在具有图1和图2示出的系统配置的有机EL显示装置10中，根据示例1的电源/扫描电路50被配置以能够选择性地设置三个电位值作为电源供应线32的电位DS。具体地说，根据示例1的电源/扫描电路50被配置以能够以适当的方式选择性地设置三个电位值(高电位Vccp(在下文中，由Vccp1表示)、低电位Vini和高电位Vccp(Vccp1)和低电位Vini之间的中间电位Vccp2)作为电源电位DS。
图13图示关于根据示例1的电源电位DS的设置的时序关系。电源/扫描电路50在阈值校正准备周期(时间t11到t13)期间设置低电位Vini，至少在阈值校正周期(时间t13到t14)期间设置中间电位Vccp2，而在发光周期(时间t17和随后的时间)期间设置高电位Vccp1。
也就是说，在上述的基本电路操作的情况下，在阈值校正周期期间和发光周期期间将电源供应线32的电位DS设置为高电位Vccp1(Vccp)。同时，在示例1中，在阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS不同于发光周期期间的电源供应线32的电位DS。具体地说，在阈值校正周期期间将电位DS设置为中间电位Vccp2(＜Vccp1)，且在发光周期期间将电位DS设置为高电位Vccp1。
如上所述，在阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS与发光周期期间的电源供应线32的电位DS相同的情况下，在执行阈值校正处理之后的驱动晶体管22的漏源电压Vds不同于有机EL元件21的发光期间的驱动晶体管22的漏-源电压Vds。
由此，在示例1中，在阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS不同于发光周期期间的电源供应线32的电位DS。因此，与其中阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS与发光周期期间的电源供应线32的电位DS相同的情况下相比，可以减少执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds(a)和有机EL元件21的发光期间的漏-源电压Vds(b)之间的差值。结果，即使在驱动晶体管22中发生扭结现象且扭结现象的发生程度根据驱动晶体管22的制造变化而变化，也可以减少驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化。
这里，期望如以下描述的，关于设置用于发光周期的高电位Vccp1来设置设置用于阈值校正周期的中间电位Vccp2。也就是说，期望将中间电位Vccp2设置为使得在其上执行阈值校正处理之后的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(a)和有机EL元件21的发光期间的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(b)相同的电位。
图14图示具有理想晶体管特性的驱动晶体管22的Vds-Ids特性。图15图示具有其中发生扭结现象的晶体管特性的驱动晶体管22的Vds-Ids特性。
通过当满足上述电位关系时设置相对于高电位Vccp1的中间电位Vccp2，可以进一步减少由扭结现象所引起的驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化(理想地，可以去除变化)。结果，可以改进显示图像的质量。
电源/扫描电路
现在将描述能够选择性地设置三个电位值Vccp1、Vccp2和Vini作为电源供应线32的电源电位DS的电源/扫描电路50A的特定配置。
图16是示出能够选择性地设置三个电位值Vccp1，Vccp2和Vini的电源/扫描电路50A的配置的示例的框图。
电源/扫描电路50A包括移位寄存器51和波形形成逻辑电路52。移位寄存器51对于每个像素行与写扫描电路40的垂直扫描同步地输出时序信号T1和T2(参见图1)。波形形成逻辑电路52根据两个时序信号T1和T2以适当的方式选择性地输出三个电位值Vccp1、Vccp2和Vini。
图17是示出波形形成逻辑电路52的配置的示例的电路图。根据该示例的波形形成逻辑电路52包括两个NAND(与非)电路521和522、两个反向器523和524，两个Pch(P沟道)MOS晶体管525和526和Nch(N沟道)MOS晶体管527。
NAND电路521在一个输入端接收经由输入端in1接收的时序信号T1，且在另一输入端接收经由输入端in2接收并由反向器524逻辑地反向的时序信号T2。NAND电路522在一个输入端接收经由输入端in1接收且由反向器523逻辑地反向的时序信号T1，且在另一输入端接收经由输入端in2接收且由反向器524逻辑地反向的时序信号T2。
PchMOS晶体管525在栅极接收NAND电路521的输出。当NAND电路521的输出处于低电平时，PchMOS晶体管525进入导通状态且经由输出端out输出为高电位Vccp1的电源电位VDD1。PchMOS晶体管526在栅极接收NAND电路522的输出。当NAND电路522的输出处于低电平时，PchMOS晶体管526进入导通状态且经由输出端out输出为中间电位Vccp2的电源电位VDD2。NchMOS晶体管527在栅极接收时序信号T2。当时序信号T2处于高电平时，NchMOS晶体管527进入导通状态且经由输出端out输出作为低电位Vini的电源电位VSS。
图18是示出时序信号T1和T2之间的时序关系的波形时序图。如图18的波形时序图所示，因为在阈值校正准备周期期间时序信号T1处于低电平且时序信号T2处于高电平，电源/扫描电路50A输出低电位Vini。因为在阈值校正周期期间和在进入发光周期之前的周期期间时序信号T1和T2处于低电平，电源/扫描电路50A输出中间电位Vccp2。因为在发光周期期间时序信号T1处于高电平且时序信号T2处于低电平，所以电源/扫描电路50A输出高电位Vccp1。
Vccp1和Vccp2的设置
如上所述，在示例1中，优选地相对于高电位Vccp1将中间电位Vccp2设置为使得在其上执行阈值校正处理之后的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(a)和有机EL元件21的发光期间的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(b)相同的电位。这里，将信号写入和迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS设置为与设置用于阈值校正周期的电位相同的电位的中间电位Vccp2。
然而，在将中间电位Vccp2设置为用于迁移率校正周期的电位DS的情况下，迁移率校正周期期间的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(c)小于执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds(a)和发光期间的漏-源电压Vds(b)中的每一个(参见图13)。由此，如图19所示，驱动晶体管22可以用于其中发生扭结现象的区域(在下文中，被称为“扭结现象区域”)。在驱动晶体管22用于扭结现象区域的情况下，与其中驱动晶体管22用于不同区域的情况相比，很可能发生驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化。由此，发生各个像素的亮度之间的差异。
为此，不仅期望将中间电位Vccp2设置为驱动晶体管22在迁移率校正周期期间不用于扭结现象区域的电位，而且期望将高电位Vccp1设置为该电位。具体地说，在发货之前驱动晶体管22在迁移率校正周期期间用于扭结现象区域的情况下，将电位Vccp1和Vccp2中的每一个设置为高于或低于设置的电位。
通过设置电位Vccp1和Vccp2中的每一个更高或更低，如图20A或者图20B所示，驱动晶体管22不用于扭结现象区域。结果，即使在发生扭结现象的晶体管特性的情况下，也可以减少驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化。由此，可以改进显示图像的质量。
示例2
在具有图1和图2示出的系统配置的有机EL显示装置10中，根据示例2的电源/扫描电路50能够选择性地设置四个电位值作为电源供应线32的电位DS。具体地说，电源/扫描电路50能够以适当的方式选择性地设置四个电位值，即，高电位Vccp1、低电位Vini、和在高电位Vccp1与低电位Vini之间的中间电位Vccp2和Vccp3。这里，中间电位Vccp2和Vccp3满足关系Vccp＜Vccp3。
在示例1中，将在迁移率校正周期(包括用于写入信号电压Vsig的周期)期间的电源供应线32的电位DS设置为中间电位Vccp2。也就是说，在阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS和在迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS相同。同时，在示例2中，将在阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS和在迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS分别设置为不同的中间电位Vccp2和Vccp3。
图21是示出关于根据示例2的电源电位DS t13设置的时序关系的波形时序图。电源/扫描电路50在阈值校正准备周期(时间t11到t13)期间设置低电位Vini，并至少在阈值校正周期期间(时间t13到t14)设置中间电位Vccp2。此外，电源/扫描电路50在信号写入和迁移率校正周期(时间t16到t17)期间设置中间电位Vccp3，并在发光周期(时间t17和随后的时间)期间设置高电位Vccp1。
也就是说，在示例1中，将阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS和在迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS设置为中间电位Vccp2。同时，在示例2中，阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS不同于迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS。具体地说，在阈值校正周期期间将电源供应线32的电位DS设置为中间电位Vccp2，且在迁移率校正周期期间将其设置为中间电位Vccp3。
即使阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS不同于发光周期期间的电源供应线32的电位DS，在如上所述的将阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS和迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS设置为中间电位Vccp2的情况下，驱动晶体管22也可以用于扭结现象区域。结果，很可能发生驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化。由此，发生各个像素的亮度之间的差异。
同时，通过设置阈值校正周期期间的电源供应线32的电位DS不同于迁移率校正周期期间的电源供应线32的电位DS，即使驱动晶体管22用于扭结现象区域，也可以减少驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化。这里，期望关于中间电位Vccp2将中间电位Vccp3设置为使得执行阈值校正处理之后的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(a)和执行迁移率校正处理期间的驱动晶体管22的漏-源电压Vds(c)相同的电位。
通过相对于该中间电位Vccp2，根据上述电位关系设置该中间电位Vccp3，能够在执行阈值校正处理之后的时间、在执行迁移率校正处理之后的时间和发光周期期间保持漏-源电压Vds恒定，如图22所示。由此，即使驱动晶体管22用于扭结现象区域，在阈值校正处理的结束、迁移率校正的结束和发光期间当中漏-源电压Vds不同。结果，能够进一步减少由扭结现象所引起的驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化(理想地，可以去除变化)。因此，可以改进显示图像的质量。
电源/扫描电路
现在将描述能够选择性地设置四个电位值Vccp1、Vccp2、Vccp3和Vini作为电源供应线32的电源电位DS的电源/扫描电路50B的特定配置。
图23是示出能够选择性地设置四个电位值Vccp1、Vccp2、Vccp3和Vini的电源/扫描电路50B的配置的示例的框图。
电源/扫描电路50B包括移位寄存器53和波形形成逻辑电路54。移位寄存器53对于每个像素行，与写扫描电路40(参见图1)的垂直扫描同步地输出时序信号T1、T2和T3。波形形成逻辑电路54根据三个时序信号T1、T2和T3以适当的方式选择性地输出四个电位值Vccp1、Vccp2、Vccp3和Vini。
图24是示出波形形成逻辑电路54的配置的示例的电路图。根据该示例的波形形成逻辑电路54包括两个AND(与)电路541和542、三个反向器543到545、三个NAND电路546到548、三个PchMOS晶体管549到551和NchMOS晶体管552。
AND电路541在一个输入端接收经由输入端in1接收到的时序信号T1，且在另一输入端接收经由输入端in2接收并由反向器544逻辑地反向的时序信号T2。AND电路542在一个输入端接收经由输入端in1接收且由反向器543逻辑地反向的时序信号T1，且在另一输入端接收经由输入端in2接收且由反向器544逻辑地反向的时序信号T2。
NAND电路546在一个输入端接收AND电路541的输出。NAND电路547在一个输入端接收AND电路542的输出。NAND电路548在一个输入端接收经由输入端in2接收到的时序信号T2。NAND电路546到548中的每一个在另一输入端接收经由输入端in3接收并由反向器545逻辑地反向的时序信号T3。
PchMOS晶体管549在栅极接收NAND电路546的输出。当NAND电路546的输出处于低电平时，PchMOS晶体管549进入导通状态并经由输出端out输出电源电位VDD1作为高电位Vccp1。PchMOS晶体管550在栅极上接收NAND电路547的输出。当NAND电路547的输出处于低电平时，PchMOS晶体管550进入导通状态并经由输出端out输出电源电位VDD2作为中间电位Vccp2。
PchMOS晶体管551在栅极上接收NAND电路548的输出。当NAND电路548的输出处于低电平时，PchMOS晶体管551进入导通状态并经由输出端out输出电源电位VDD3作为中间电位Vccp3。NchMOS晶体管552在栅极上接收时序信号T3。当时序信号T3处于高电平时，NchMOS晶体管552进入导通状态并经由输出端out输出电源电位VSS作为低电位Vini。
图25是示出时序信号T1、T2和T3当中的时序关系的波形时序图。如图25的波形时序图所示，因为在阈值校正准备周期期间时序信号T1和T2处于低电平且时序信号T3处于高电平，电源/扫描电路50B输出低电位Vini。因为在阈值校正周期和进入发光周期之前的周期期间时序信号T1和T3处于低电平且时序信号T2处于高电平，所以电源/扫描电路50B输出中间电位Vccp2。
因为在信号写入和迁移率校正周期期间时序信号T1、T2和T3处于低电平，电源/扫描电路50B输出中间电位Vccp3。另外，因为在发光周期期间时序信号T1处于高电平且时序信号T2和T3处于低电平，所以电源/扫描电路50B输出高电位Vccp1。
第二实施例
在根据本发明第二实施例的有机EL显示装置10B中，信号输出电路60被配置以选择性地输出图像信号的信号电压Vsig、参考电位Vofs和至少一个类型的半色调电压Vmid。
这里，如在第一实施例中，参考电位Vofs在阈值校正处理中用作图像信号的信号电压Vsig的参考并用作驱动晶体管22的栅电位Vg的初始值。半色调电压Vmid是用作驱动晶体管22的栅电位Vg的初始值的参考电位Vofs和最大信号电压Vsig(即，用于白电平的信号电压Vsig(W))之间的电压。如之后描述的那样，半色调电压Vmid用于执行多个迁移率校正处理操作。
电路操作
将基于图26的波形时序图，参考图27A到图27D和图28A到图28D的操作图描述根据第二实施例的有机EL显示装置10B的基本电路操作。为了简化，在图27A到图27D和图28A到图28D的操作图中，通过使用表示开关的符号图示写入晶体管23。另外，也图示用于有机EL元件21的等效电容器25。
图26的波形时序图示出扫描线31的电位(写入扫描信号)WS、电源供应线32的电位(电源电位)DS、信号线33的电位(Vsig/Vofs/Vmid)和驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs的变化。
像根据第一实施例的有机EL显示装置10A的基本电路操作一样，已经通过示例的方式解释其中执行单一阈值校正处理操作的情况。同时，作为根据第二实施例的有机EL显示装置10B的基本电路操作，采用执行分Vth校正处理的驱动方法。然而，显而易见，可以采用执行单一阈值校正处理操作的驱动方法。
在前帧的发光周期
参考图26的波形时序图，在时间t21之前的周期是用于在前帧的有机EL元件21的发光周期。在用于该帧的发光周期中，电源供应线32的电位DS是高电位Vccp且写入晶体管23处于非导通状态。
这里，设计驱动晶体管22使得在饱和区中操作。由此，如图27A所示，通过驱动晶体管22从电源供应线32向有机EL元件21提供对应于驱动晶体管22的栅-源电压Vgs的驱动电流(漏-源电流)Ids。由此，有机EL元件21以对应于驱动电流Ids的值的亮度发光。
阈值校正准备
在时间t21上，行顺序扫描的新帧(当前帧)开始。如图27B所示，电源供应线32的电位DS从高电位Vccp切换到低电位Vini。这里，如果低电位Vini小于有机EL元件21的阈值电压Vthel和阴极电位Vcath的和，即，满足关系Vini＜Vthel+Vcath，有机EL元件21进入反向偏置状态。由此，有机EL元件21停止发光。这里，有机EL元件21的阳极电位是低电位Vini。
在时间t22上，当信号线33的电位是参考电位Vofs时，扫描线31的电位WS从低电位转变为高电位。由此，如图27C所示，写入晶体管23进入导通状态。这里，因为驱动晶体管22的栅电位Vg是参考电位Vofs，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs由Vofs-Vini表示。
这里，仅当由Vofs-Vini表示的值大于驱动晶体管22的阈值电压Vth时执行阈值校正处理。因此，需要满足电位关系Vofs-Vini＞Vth。
如上所述，执行用于初始化驱动晶体管22的栅电位Vg到参考电位Vofs和初始化驱动晶体管22的源电位Vs到低电位Vini的阈值校正准备处理。在其间扫描线31的电位WS是高电位的从时间t22到时间t23的周期期间执行阈值校正准备处理。
分开的Vth校正处理
在时间t24，扫描线31的电位WS从低电位转变到高电位。因此，写入晶体管23再次进入导通状态。在时间t25，电源供应线32的电位DS从高电位Vccp切换到高电位Vccp。因此，如图27D所示，电流以电源供应线32、驱动晶体管22、有机EL元件21的阳极和存储电容器24的顺序流动。
这里，因为有机EL元件21可以由二极管和电容器(等效电容器)表示，只要有机EL元件21的阳极电压Vel满足关系Vel≤Vcath+Vthel，流入驱动晶体管22的电流用于对存储电容器24和等效电容器Cel充电。当满足关系Vel≤Vcath+Vthel时，有机EL元件21的泄漏电流充分地小于流入驱动晶体管22的电流。
通过该充电操作，有机EL元件21的阳极电压Vel，即，驱动晶体管22的源电位Vs随时间增加，如图29所示。也就是说，执行用于将源电位Vs充电到通过从驱动晶体管22的栅极的初始电位Vofs减去驱动晶体管22的阈值电压Vth获得的电位的阈值校正处理。
在作为在时间t25之后某个时间周期的时间t26上，扫描线31的电位WS从高电位转变为低电位。因此，写入晶体管23进入非导通状态。从时间t25到时间t26的周期对应于第一阈值校正周期。
在该阈值校正周期中，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs大于阈值电压Vth。因此，如图28A所示，电流以电源供应线32、驱动晶体管22、有机EL元件21的阳极和存储电容器24的顺序流动。因此，驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs增加。这里，因为相反地偏置有机EL元件21，有机EL元件21不发光。
在时间t27上，当信号线33的电位是参考电位Vofs时，扫描线31的电位WS从低电位转变为高电位。因此，写入晶体管23再次进入导通状态。因此，将驱动晶体管22的栅电位Vg初始化到参考电位Vofs，且开始第二阈值校正处理操作。执行第二阈值校正处理操作直到当扫描线31的电位WS从高电位转变为低电位且写入晶体管23进入非导通状态时的时间t28。
在从时间t29到时间t30的周期期间，执行第三阈值校正处理操作。在电路操作的示例中，阈值校正处理被分为三个处理操作且在三个H周期期间执行。然而，这仅是示例。分Vth校正处理不一定包括三个处理操作。
通过重复分Vth校正处理的处理操作，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs最后收敛到驱动晶体管22的阈值电压Vth。在存储电容器24中存储对应于阈值电压Vth的电压。
在阈值校正处理中，需要使得电流流向存储电容器24而不是流向有机EL元件21。为此，将公共电源供应线34的电位Vcath设置为有机EL元件21处于截止状态的电位。
在时间t30上，扫描线31的电位WS从高电位转变到低电位。因此，写入晶体管23进入非导通状态。这里，驱动晶体管22的栅极与信号线33电气地断开并进入浮置状态。然而，因为驱动晶体管22的栅-源电压Vgs等于驱动晶体管22的阈值电压Vth，驱动晶体管22处于截止状态。由此，漏-源电流Ids不流入驱动晶体管22。
在执行第三阈值校正处理操作之后，信号输出电路60向信号线33输出半色调电压Vmid代替参考电位Vofs。也就是说，信号线33的电位从参考电位Vofs转变为半色调电压Vmid。半色调电压Vmid用于在图像信号的信号电压Vsig的写入之前执行第一迁移率校正处理操作。
迁移率校正1
在时间t31，当信号线33具有半色调电压Vmid时，扫描线31的电位WS从低电位转变为高电位。由此，如图28B所示，写入晶体管23再次进入导通状态。因此，将半色调电压Vmid写入到像素，且执行具有主阶段和辅助阶段的迁移率校正处理的主阶段(第一)迁移率校正处理操作(迁移率校正1)。
其间执行第一迁移率校正处理操作的周期对应于直到当信号线33的电位从半色调电压Vmid转变为图像信号的信号电压Vsig时的时间t32的周期。将在之后详细地描述通过使用半色调电压Vmid执行第一迁移率校正处理操作实现的效果。
信号写入和迁移率校正2
在当写入晶体管23处于导通状态时的时间t32上，信号线33的电位从半色调电压Vmid切换到图像信号的信号电压Vsig。因此，将信号电压Vsig写入到像素。因此，如图28C所示，驱动晶体管22的栅电位Vg从半色调电压Vmid改变为图像信号的信号电压Vsig。
也就是说，通过由写入晶体管23写入图像信号的信号电压Vsig，驱动晶体管22的栅电位Vg达到信号电压Vsig。在以图像信号的信号电压Vsig驱动驱动晶体管22的情况下，由对应于在存储电容器24中存储的阈值电压Vth的电压消除驱动晶体管22的阈值电压Vth。
同时，因为从电源供应线32流过驱动晶体管22的电流，驱动晶体管22的源电位Vs随时间增加。如果驱动晶体管22的源电位Vs不超过有机EL元件21的阈值电压Vthel和阴极电位Vcath之和，则流入驱动晶体管22的电流(漏-源电流Ids)用于对用于有机EL元件21的存储电容器24和等效电容器25充电。
此时，已经消除(取消)了驱动晶体管22的阈值电压Vth的逐像素变化。因此，流入驱动晶体管22的电流反映驱动晶体管22的迁移率μ。具体地说，如图30所示，在具有大的迁移率μ的驱动晶体管22的情况下，大量电流流动且源电位Vs快速地增加。相反，在具有小的迁移率μ的驱动晶体管22的情况下，小量的电流流动且源电位Vs缓慢地增加。
因此，通过以对应于流入驱动晶体管22的电流的反馈量ΔV提供负反馈到栅-源电压Vgs，可以去除驱动晶体管22的漏-源电流Ids对于迁移率μ的相关。也就是说，如以上在第一实施例的电路操作的描述中所述的那样，可以通过负反馈校正迁移率μ的逐像素变化。与用于写入信号电压Vsig的写入处理并行地执行辅助阶段(第二)迁移率校正处理操作(迁移率校正2)。
发光周期
在时间t33上，扫描线31的电位WS转变为低电位。由此，如图28D所示，写入晶体管23进入非导通状态。因此，驱动晶体管22的栅极与信号线33电气地断开并进入浮置状态。
在驱动晶体管22的栅极进入浮置状态的同时，驱动晶体管22的漏-源电流Ids开始流向有机EL元件21。因此，有机EL元件21的阳极电位根据漏-源电流Ids而增加。当有机EL元件21的阳极电位超过由Vthel+Vcath表示的值时，驱动电流开始流向有机EL元件21且由此有机EL元件21开始发光。
也在根据第二实施例的有机EL显示装置10B中，当有机EL元件21的发光周期长时，有机EL元件21的I-V特性改变。因此，驱动晶体管22的源电位Vs也改变。然而，因为驱动晶体管22的栅-源电压Vgs保持恒定，所以在有机EL元件中流动21的电流不改变。因此，即使有机EL元件21的I-V特性恶化，因为在有机EL元件中流动21的恒定电流，有机EL元件21的发光亮度也不改变。
两个迁移率校正处理操作的效果
可以由等式(4)表示最优迁移率校正时间周期t：
t＝C/(kμVsig)    (4)
其中恒定的k由k＝(1/2)(W/L)Cox表示，且C表示当执行迁移率校正处理时放电的节点的电容值。在如图2所示的电路示例中，C表示用于有机EL元件21的等效电容器25、存储电容器24的电容值、在驱动晶体管22的栅极和源极之间的寄生电容值等的组合电容值。
从等式(4)可以清楚地看出，迁移率校正时间周期t的长度与图像信号的信号电压Vsig的电平成反比。考虑到这些，在根据第一实施例的有机EL显示装置10A中，在图4的波形时序图中示出的时间t17的扫描线电位的下降波形(写入扫描信号)WS被设置为与图像信号的信号电压Vsig的电平成反比。注意到，在第一实施例的描述中，省略写入扫描信号WS的下降波形的详细描述。
因为在信号写入的结尾的写入扫描信号WS的下降波形(fallingwaveform)被设置为与信号电压Vsig的电平成反比，当写入晶体管23的栅-源电压达到阈值电压Vth时断开写入晶体管23。因此，迁移率校正时间周期t的长度可以被设置为与图像信号的信号电压Vsig的电平成反比。
具体地说，在对应于白电平的信号电压Vsig(白色)的情况下，在当栅-源电压达到由Vsig(白色)+Vth表示的值时的时间点断开写入晶体管23。因此，用于白色显示的迁移率校正时间周期t(白色)是最短的。另外，在对应于灰度级的信号电压Vsig(灰色)的情况下，在当栅-源电压达到由Vsig(灰色)+Vth表示的值时的时间点断开写入晶体管23。因此，用于灰色显示的迁移率校正时间周期t(灰色)比迁移率校正时间周期t(白色)长。
如上所述，在根据第一实施例的有机EL显示装置10A中，因为在信号写入的结尾的写入扫描信号WS的下降波形被设置为与信号电压Vsig的电平成反比，可以设置最优迁移率校正时间周期t。因此，因为可以设置最优迁移率校正时间周期t使得对应于信号电压Vsig的电平，所以可以更可靠地校正在整个灰度级范围中的驱动晶体管22的逐像素变化。
这里，由图1所示的写扫描电路40对于每个扫描级产生用于确定迁移率校正时间周期t的写入扫描信号WS。为了将在信号写入的结尾的写入扫描信号WS的下降波形设置为与信号电压Vsig的电平成反比，写扫描电路40有必要具有复杂的电路配置，造成整个显示装置的成本的增加。
另外，当写入扫描信号WS的下降波形根据扫描级改变时，具体来说，这种变化很可能影响设置短迁移率校正时间周期t的白色电平侧。也就是说，当写入扫描信号WS的下降波形改变时，特别是因为，迁移率校正时间周期t(白色)根据用于白色显示的扫描级而改变，因此迁移率校正发生变化。因此，在每个扫描级中不实现最优迁移率校正。
考虑到此，期望对于信号电压Vsig的整个灰度级范围执行最优迁移率校正处理，同时迁移率校正时间周期t保持恒定。为此，提供根据第二实施例的有机EL显示装置10B。也就是说，通过在写入信号电压Vsig之前使用半色调电压Vmid执行至少一个迁移率校正处理操作，根据第二实施例的有机EL显示装置10B能够实现用于整个灰度级范围的最优迁移率校正处理，同时保持恒定的迁移率校正时间周期t。
以下将要描述可以对于整个灰度级范围执行最优迁移率校正处理同时保持迁移率校正时间周期t恒定的理由。
当栅-源电压Vgs达到特定电平时完成迁移率校正处理，即，用于以对应于驱动晶体管22的漏-源电流Ids的反馈量ΔV提供负反馈到驱动晶体管22的栅-源电压Vgs的处理。这里，假定图像信号的信号电压Vsig的写入增益G是1，特定电平由Vsig-Vofs+Vth-ΔV表示。
另外，该反馈量ΔV由等式(5)表示：
ΔV＝Ids·t/(Cel+Ccs+Cgs)    (5)
其中“Cel”表示有机EL元件21的等效电容值，“Csc”表示存储电容器24的电容值，且“Cgs”表示驱动晶体管22的栅极和源极之间的寄生电容值。
这里，“t1”表示在不执行基于半色调电压Vmid的迁移率校正的情况下用于白色显示的迁移率校正时间周期，且“t2”表示在不执行基于半色调电压Vmid的迁移率校正的情况下用于灰色显示的迁移率校正时间周期。
首先，将考虑白色显示。在不执行基于半色调电压Vmid的迁移率校正的情况下，当写入信号电压Vsig(白色)时，驱动晶体管22的源电位Vs开始增加，如图31A所示。随后，当驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平时，完成迁移率校正处理。在这种情况下，从当写入信号电压Vsig(白色)时的时间点到当驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平时的时间点的时间周期t1对应于迁移率校正时间周期。
同时，在执行基于半色调电压Vmid的迁移率校正的情况下，当写入半色调电压Vmid时，如图31B所示，与图31A的情况相比，驱动晶体管22的源电位Vs以慢的(适中的)响应速度增加。接下来，当写入信号电压Vsig(白色)时，驱动晶体管22的源电位Vs开始以与图31A的情况相同的响应速度增加。
随后，当驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平时，完成迁移率校正处理。在这种情况下，从写入半色调电压Vmid的时间点到驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平的时间点的时间周期t1′对应于迁移率校正时间周期。这里，因为通过半色调电压Vmid的写入提供其间驱动晶体管22的源电位Vs以比图31A的情况慢的响应速度增加的时间周期(第一迁移率校正时间周期)，迁移率校正时间周期t1′比迁移率校正时间周期t1长(也就是说，t1′＞t1)对应于其间通过半色调电压Vmid的写入，驱动晶体管22的源电位Vs以低于图31A的情况的响应速度增加的周期的长度。
接下来，将考虑灰色显示。在不执行基于半色调电压Vmid的迁移率校正的情况下，当写入信号电压Vsig(灰色)时，驱动晶体管22的源电位Vs开始增加，如图32A所示。随后，当驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平时，完成迁移率校正处理。在这种情况下，从写入信号电压Vsig(灰色)的时间点到驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平的时间点的时间周期t2对应于迁移率校正时间周期。
同时，在执行基于半色调电压Vmid的迁移率校正的情况下，当写入半色调电压Vmid时，如图32B所示，与图32A的情况相比，驱动晶体管22的源电位Vs以快的响应速度增加。这是由于半色调电压Vmid高于信号电压Vsig(灰色)。接下来，当写入信号电压Vsig(灰色)时，驱动晶体管22的源电位Vs进一步增加。
随后，当驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平时，完成迁移率校正处理。在这种情况下，从写入半色调电压Vmid的时间点到驱动晶体管22的栅-源电压Vgs达到特定电平的时间点的时间周期t2′对应于迁移率校正时间周期。这里，迁移率校正时间周期t2′比迁移率校正时间周期t2短(也就是说，t2′＜t2)对应于其间通过半色调电压Vmid的写入，驱动晶体管22的源电位Vs以比图32A的情况快的响应速度增加的周期的长度。
也就是说，当考虑白色显示和灰色显示的两者的情况时，最初是用于白色显示的相对短的时间周期的迁移率校正时间周期t1增加到时间周期t1′，且最初是用于灰色显示的相对长的时间周期的迁移率校正时间周期t2减小到时间周期t2′。通过以如下方式设置半色调电压Vmid，即，使得迁移率校正时间周期t1′和迁移率校正时间周期t2′对于信号电压Vsig的整个灰度级范围是相同的，可以对于整个灰度级范围执行最优迁移率校正处理且同时将迁移率校正时间周期t保持恒定。这里，半色调电压Vmid可以是恒定的或者可以是变量，这取决于信号电压Vsig的电平。
如上所述，因为可以对于整个灰度级范围执行最优迁移率校正处理同时将迁移率校正时间周期t保持恒定，所以在信号写入的结尾的写入扫描信号WS的下降波形不一定被设置为与信号电压Vsig的电平成反比。因此，因为可以使得写扫描电路40的电路配置更简单，所以可以实现整个显示装置的成本的减少。此外，因为写入扫描信号WS的下降波形不根据扫描级改变，所以可以解决迁移率校正时间周期t(白色)根据扫描级，特别是对于白色显示而改变的问题。
第二实施例的改进
尽管在第二实施例的基本电路操作中在图26所示的从时间t31到时间t32的周期内连续地执行第一和第二迁移率校正处理，但不一定连续执行第一和第二迁移率校正处理操作。将不连续执行第一和第二迁移率校正处理操作的情况具体地描述为第二实施例的改进。
图33是用于解释根据第二实施例的改进的电路操作的波形时序图。图33示出了在图26的波形时序图中在时间t29和随后的时间，信号线33的电位(Vsig/Vofs/Vmid)、扫描线31的电位(写入扫描信号)WS和驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs的变化。
参考图33的波形时序图，关于驱动晶体管22的栅电位Vg和源电位Vs的变化，实线表示具有大的迁移率μ的驱动晶体管22的情况，且虚线表示具有小的迁移率μ的情况。
迁移率校正1
在信号线33具有半色调电压Vmid的时间t31，扫描线31的电位WS从低电位转变为高电位。因此，写入晶体管23进入导通状态。因此，将半色调电压Vmid写入到像素，且开始具有主阶段和辅助阶段的迁移率校正处理的主阶段(第一)迁移率校正处理操作(迁移率校正1)。
这里，驱动晶体管22的漏-源电压Vgs等于或者高于阈值电压Vth。在当扫描线31的电位WS从高电位转变为低电位且写入晶体管23进入非导通状态时的时间t41，驱动晶体管22的源电位Vs和栅电位Vg开始增加。
如果驱动晶体管22的源电位Vs不超过有机EL元件21的阈值电压Val和阴极电位Vcath之和，则流入驱动晶体管22的电流(漏-源电流Ids)用于对用于有机EL元件21的存储电容器24和等效电容器Cel充电。
因为此时没有完成第一迁移率校正处理操作，所以驱动晶体管22的源电位Vs和栅电位Vg的增加反映驱动晶体管22的迁移率μ。也就是说，具有大的迁移率μ的驱动晶体管22的源电位Vs的增加量很大，而具有小的迁移率μ的驱动晶体管22的源电位Vs的增加量很小。
其间执行第一迁移率校正处理操作的周期对应于直到当扫描线31的电位WS从高电位转变为低电位时的时间t41的周期。上面已经描述通过使用半色调电压Vmid执行第一迁移率校正处理操作实现的效果。也就是说，通过第一迁移率校正处理操作，能够对于整个灰度级范围设置恒定迁移率校正时间周期。
信号写入和迁移率校正2
在时间t32上，信号线33的电位从半色调电压Vmid切换到图像信号的信号电压Vsig。在时间t42，扫描线31的电位WS从低电位转变为高电位。因此，写入晶体管23再次进入导通状态。因此，图像信号的信号电压Vsig的写入和第二迁移率校正处理操作开始。
这里，正好在写入晶体管23进入导通状态之前的具有小的迁移率μ的驱动晶体管22的源电位Vs小于具有大的迁移率μ的驱动晶体管22的源电位Vs。因此，正好在将信号电压Vsig写入到驱动晶体管22的栅极之后，具有小的迁移率μ的驱动晶体管22的栅-源电压Vgs大于具有大的迁移率μ的驱动晶体管22的栅-源电压Vgs。
因此，大量电流流入具有小的迁移率μ的驱动晶体管22。也就是说，在具有小的迁移率μ的驱动晶体管22的源电位Vs中的增加量大于在具有大的迁移率μ的驱动晶体管22的源电位Vs中的增加量。结果，在经过特定时间周期之后，驱动晶体管22的栅-源电压Vgs反映驱动晶体管22的迁移率μ。因此，最后，能够校正迁移率μ的逐像素变化。
发光周期
在时间t33上，扫描线31的电位WS转变为低电位，且写入晶体管23进入非导通状态。因此，驱动晶体管22的栅极与信号线33电气地断开并进入浮置状态。同时，驱动晶体管22的漏-源电流Ids开始流向有机EL元件21，且有机EL元件21的阳极电位根据漏-源电流Ids而增加。随后，当有机EL元件21的阳极电位超过由Vthel+Vcath表示的值时，驱动电流开始流向有机EL元件21且由此有机EL元件21开始发光。
由扭结现象所引起的驱动电流的变化
也在第二实施例和第二实施例的改进中，用于由扭结现象所引起的有机EL元件21的驱动电流的变化导致各个像素的亮度之间的差异且导致图像质量的退化，如在上述第一实施例中的那样。驱动晶体管22的一般饱和特性如图11所示，而由于制造变化等发生扭结现象的饱和特性如图12所示。
在显示出扭结现象的驱动晶体管22的情况下，确定有机EL元件21的驱动电流的驱动晶体管22的漏-源电压Vds以(a)、(b)、(c)和(d)的次序转换，如图35所示。这里，因为扭结现象的上升位置和下降量改变，在发生扭结现象的区域内外发生驱动晶体管22的漏-源电压Vds的变化的情况下，发光亮度改变。因此，图像质量恶化。
第二实施例的特征
第二实施例的特征在于，为了减少由扭结现象所引起的有机EL元件21的驱动电流的变化和改进图像质量，根据操作周期改变驱动晶体管22的漏电位Vd。这里，操作周期对应于阈值校正准备周期、分Vth校正周期、第一迁移率校正周期、信号写入和迁移率校正周期和发光周期。
用作电源单元且根据操作周期改变驱动晶体管22的漏电位Vd的电源/扫描电路50被配置以能够选择性地设置五个电位值作为电源供应线32的电位(电源电位)Ds。
具体地说，电源/扫描电路50能够以适当的方式选择性地设置五个电位值，即，高电位Vccp1(＝Vccp)、低电位Vini和在高电位Vccp1和低电位Vini之间的中间电位Vccp2、Vccp3和Vccp4作为电源电位DS。可以使用如图23和图24所示的、用于能够选择设置四个电位值的电路配置的概念配置能够选择性地设置五个电位值的电源/扫描电路50。这里，中间电位Vccp2、Vccp3和Vccp4满足关系Vccp2＜Vccp3＜Vccp4。
如在第一实施例中，电源/扫描电路50分别设置用于阈值校正准备周期和发光周期的低电位Vini和高电位Vccp1。此外，如图36的波形时序图所示，电源/扫描电路50在分Vth校正周期期间设置中间电位Vccp2，在第一迁移率校正周期期间设置中间电位Vccp3，并在信号写入和迁移率校正周期期间设置中间电位Vccp4。
期望如以下描述的那样，相对于在发光周期期间设置的高电位Vccp1设置中间电位Vccp2、Vccp3和Vccp4。也就是说，如图37所示，期望将电位值Vccp1、Vccp2、Vccp3和Vccp4设置为使得在执行阈值校正处理之后的漏-源电压Vds(a)、在第一迁移率校正周期期间的漏-源电压Vds(b)、在信号写入周期期间的漏-源电压Vds(c)和在有机EL元件21的发光期间的漏-源电压Vds(d)相同的电位值。通过该电位关系，如图37所示，漏-源电压Vds能够在整个阈值校正准备周期、分开的Vth校正周期、第一迁移率校正周期、信号写入和迁移率校正周期和发光周期中保持恒定。
通过在不使用发生扭结现象的区域的情况下执行从阈值校正准备到发光的处理，可以进一步减少由扭结现象所引起的驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化。理想地，可以去除漏-源电流Ids的变化。结果，因为不发生由扭结现象所引起的发光亮度的变化，所以可以改进显示图像的质量。
尽管在该实施例中，在驱动晶体管22的漏-源电压Vds低于其中发生扭结现象的电压区域的状态中执行从阈值校正准备到发光的处理，但可以在驱动晶体管22的漏-源电压Vds高于其中发生扭结现象的电压区域的状态中执行这些处理。
另外，尽管在该实施例中，执行具有多级的迁移率校正处理的有机EL显示装置10B对于每一个操作周期(比如阈值校正准备周期、阈值校正周期、第一迁移率校正周期、信号写入和迁移率校正周期和发光周期)改变电源电位DS，但这仅是示例。也就是说，执行具有多级的迁移率校正处理的有机EL显示装置10B可具有用于第一实施例的示例1或者示例2的配置。
修改
尽管已经在每一个先前的实施例中通过示例的方式描述了用于有机EL元件21的驱动电路基本上包括两个晶体管(即驱动晶体管22和写入晶体管23)的像素配置，但本发明不一定限于该像素配置。
例如，如图38所示，在日本未审查专利申请公开No.2005-345722中描述了具有包括五个晶体管，即，发光控制晶体管28和两个开关晶体管29和30，以及驱动晶体管22和写入晶体管23的5Tr电路配置作为基本配置的像素20′。虽然在日本未审查专利申请公开No.2005-345722中描述的电路配置中，Pch晶体管用作发光控制晶体管28且Nch晶体管用作开关晶体管29和30，所需的导电类型的组合是可能的。
发光晶体管28串联连接到驱动晶体管22并选择性地向驱动晶体管22提供高电位Vccp。因此，发光晶体管28控制有机EL元件21发光或不发光。开关晶体管29向驱动晶体管22的栅极选择性地提供参考电位Vofs。因此，开关晶体管29将驱动晶体管22的栅电位Vg初始化为参考电位Vofs。开关晶体管30向驱动晶体管22的源极选择性地提供低电位Vini。因此，开关晶体管30将驱动晶体管22的源电位Vs初始化为低电位Vini。
尽管上面已经描述5Tr电路配置作为另一像素配置，但可以采用各种其他像素配置。例如，可以采用其中通过使得通过信号线33提供参考电位Vofs和使得写入晶体管23写入参考电位Vofs，而去除开关晶体管29的像素配置。
另外，尽管已经在每一个先前的实施例中描述了包括有机EL元件作为各个像素20的电光元件的有机EL显示装置的情况，但本发明不限于此。具体地说，本发明可应用到包括比如无机EL元件，LED元件和半导体激光元件(其发光亮度根据流入元件的电流的值而改变)之类的电流驱动电光元件(发光元件)的任何类型显示装置。
应用
上述根据本发明的实施例的显示装置可应用到用于向电子设备显示图像信号输入或者用于显示在电子设备内部产生的图像信号为图像或者视频的各种电子设备的显示装置。例如，根据本发明的实施例的显示装置可应用到在图39到图44中示出的各种电子设备的显示装置，比如数码相机、笔记本型个人计算机、包括蜂窝电话的便携式终端设备和摄像机。
如上所述，通过根据本发明的实施例的显示装置作为各种电子设备的显示装置，电子设备实现高质量图像显示。也就是说，从上述实施例的描述可以清楚地看出，根据本发明的实施例的显示装置能够进一步减少由扭结现象所引起的驱动晶体管22的漏-源电流Ids的逐像素变化并改进显示图像的质量。因此，可以实现高质量显示图像。
根据本发明的实施例的显示装置可具有密封的模块配置。例如，提供通过附加由透明玻璃等形成的相对部分到像素阵列单元30形成的显示模块。可以在透明相对部分上提供如上所述的滤光片、保护膜、光屏蔽膜。注意到，可以在显示模块上提供用于从外侧接收信号等和发送信号等到像素阵列单元30的电路单元，柔性印刷电路(FPC)等。
以下将要描述根据本发明的实施例的电子设备的特定示例。
图39是示出了根据本发明的实施例的电视机的外观的透视图。该电视机包括图像显示屏幕单元101，其包括前面板102，滤光玻璃单元103等。在该电视机中，根据本发明的实施例的显示装置用作图像显示屏幕单元101。
图40A是示出当从其前侧看时根据本发明的实施例的数码相机的外观的透视图。图40B是示出当从其背面看时数码相机的外观的透视图。该数码相机包括闪光发光单元111、显示单元112、菜单开关113、快门按钮114等。在该数码相机中，根据本发明的实施例的显示装置用作显示单元112。
图41是示出根据本发明的实施例的笔记本型个人计算机的外观的透视图。该笔记本个人计算机包括由用户操作以将字符等输入到主体121中的键盘122，用于显示图像的显示单元123等。在该笔记本个人计算机中，根据本发明的实施例的显示装置用作显示单元123。
图42是示出根据本发明的实施例的摄影机的外观的透视图。该摄影机包括主单元131、在主单元131的侧面布置的用于捕捉对象的图像的镜头132、拍摄开始/停止开关133、显示单元134等。在该摄影机中，根据本发明的实施例的显示装置用作显示单元134。
图43A到图43G是每个示出根据本发明的实施例的便携式终端设备的外部图。例如，便携式终端设备是蜂窝电话。图43A是处于打开状态的蜂窝电话的前视图。图43B是处于打开状态的蜂窝电话的侧视图。图43C是处于闭合状态的蜂窝电话的前视图。图43D是处于闭合状态的蜂窝电话的左视图。图43E是处于闭合状态的蜂窝电话的右视图。图43F是处于闭合状态的蜂窝电话的顶视图。图43G是处于闭合状态的蜂窝电话的底视图。该蜂窝电话包括上外壳141、下外壳132、连接部分(这里是，铰链部分)143、显示器144、副显示器145、画面灯146、摄像头147等。在该蜂窝电话中，根据本发明的实施例的显示装置用作显示器144或者副显示器145。
本申请包括与在2008年5月8日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-121998和在2008年10月27日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-275095中公开的相关的主题，将其全部内容通过引用完全包括于此。
本领域技术人员应该理解根据设计要求及其他因素可以进行各种修改，组合，部分组合和变更，只要它们在所附的权利要求或者其等效的范围之内。