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Description
1307492 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於光電元件等被驅動元件之驅動上適用的電 子電路之驅動方法、電子電路、電子裝置、光電裝置、電 子機器及電子裝置之驅動方法。 【先前技術】 近年來使用有機EL (電激發光)元件之顯示裝置被 注目。有機EL元件爲依據流入其本身之驅動電流來設定 亮度的電流驅動型元件之一。主動矩陣驅動時,爲能正確 獲得亮度需對構成畫素電路之電晶體特性誤差施予補償, 該特性誤差補償方法有例如電壓寫入方式及電流寫入方式 〇 又,進行Vth補償之習知技術有例如本案申請人已提 出申請之 JP 2002-255251 。 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 本發明目的之一在於提供一種電晶體之特性誤差補償 的新的電子電路等。 又,本發明另一目的爲’在該電子電路中,藉由將 Vth補償與逆偏壓施加以一個動作寫入予以進行,而提升 動作設計上之自由度者。 -4 -
(2) (用以解決課題的手段) 爲解決上述問題’本發明第1電子電路之驅動方法, 其特徵爲包含·· 第1步驟’係於驅動電晶體之閘極與第1端子被電連 接狀態下’於上述第1端子與第2端子間產生電位差而使 上述第1端子作爲上述驅動電晶體之汲極功能,該驅動電 晶體爲具有上述第1端子、上述第2端子、及配置於上述 第1端子與上述第2端子間之通道區域者;及第2步驟, 係將驅動電壓與驅動電流之其中至少一種供給至被驅動元 件以使上述第2端子作爲上述驅動電晶體之汲極功能,該 驅動電壓與驅動電流係依據資料信號被供給至上述驅動電 晶體之上述閘極而設定之上述驅動電晶體之導通狀態而產 生者。
於上述電子電路之驅動方法中,上述第1端子與上述 第2端子間之相對電位關係係依據步驟來變動,依此則, 於上述驅動電晶體被施加順向偏壓與逆向偏壓(非順向偏 壓),可以抑制上述驅動電晶體之特性變化或劣化。 此處之「汲極」,係依據型和電晶體導電型之相對電 位關係而定義。例如,電晶體爲η型時挾持通道區域配置 之2個端子之中高電位測之端子爲「汲極」,電晶體爲ρ 型時挾持通道區域配置之2個端子之中低電位測之端子爲 「汲極」。 於上述電子電路之驅動方法中,可以上述第1步驟作 爲契機而於上述第1端子與上述第2端子間流通初期化電 -R - (3) 1307492 流,將上述驅動電晶體之閘極電壓設爲上述驅動電晶體之 臨限値所對應之偏壓位準。 此處所謂「契機」係指以上述第1步驟作爲初期動作 進行之意義,上述補償位準設定之寫入,可於上述第1步 驟進行後、或者進行上述第1步驟之間進行。 於上述電子電路之驅動方法中,上述電子電路,係具 備第1電極及第2電極之同時,包含於上述第1電極與上 ® 述第2電極之間形成有電容量的電容器;上述閘極連接於 上述第1電極;進行上述第1步驟之後,將上述閘極設爲 浮動狀態,將上述資料信號介由上述電容器之電容耦合供 給至上述閘極,而設定上述導通狀態亦可。 於上述電子電路之驅動方法中,較好是在進行上述第 2步驟之期間之至少一部分期間,切斷上述第1端子與上 述驅動電晶體之上述閘極間之電連接。
此處所謂「切斷電連接」係指上述第1端子與上述閘 極呈非導通狀態之意,上述第1端子與上述閘極間存在電 容器等亦可。 於上述電子電路之驅動方法中,上述被驅動元件,係 具備:連接於上述第1端子的動作電極;對向電極;及配 置於上述動作電極與上述對向電極間的功能層;進行上述 第1步驟及上述第2步驟之期間,係至少將上述對向電極 之電壓固定於特定位準亦可。 於上述電子電路之驅動方法中,在進行上述第1步驟 之至少一部分期間,可將上述第2端子之電壓位準設爲低 -6 - 1307492
' 於上述特定之電壓位準。依此則,例如可對上述驅動電晶 • 體或上述被驅動元件施加非順向偏壓。 • 於上述電子電路之驅動方法中,另包含第3步驟,用 , 於將上述第1端子之電壓位準設爲低於上述特定之電壓位 準;在進行上述第3步驟之期間,可以將上述對向電極之 、 電壓固定於上述特定之電壓位準。依此則,例如可對上述 被驅動元件施加非順向偏壓。 ^ 本發明第2電子電路之驅動方法,上述電子電路爲包 含有:驅動電晶體,其具有第1端子、第2端子、及配置 於上述第1端子與上述第2端子間之通道區域;及補償電 晶體,其具有第3端子、第4端子 '及配置於上述第3端 子與上述第4端子間之通道區域,且本身之閘極與上述第 3端子被連接者;其特徵爲包含:第1步驟,係於上述第 3端子與上述第4端子間產生電位差而使上述第3端子作 爲上述補償電晶體之汲極功能;及第2步驟,係將驅動電 壓與驅動電流之其中至少一種供給至被驅動元件,該驅動 •電壓與驅動電流係依據資料信號被供給至上述驅動電晶體 之上述閘極而設定之上述驅動電晶體之導通狀態而產生者 ;在進行上述第2步驟之至少一部分期間,係將上述第4 端子之電壓位準設爲,和進行上述第1步驟期間之上述第 4端子之電壓位準爲不同之電壓位準。 此處所謂「契機」係指以上述第1步驟作爲初期動作 進行之意義,上述補償位準設定之寫入,可於上述第1步 驟進行後、或者進行上述第1步驟之間進行。 -7- 1307492 . « (5) 於上述電子電路之驅動方法中,較好是在進行上述第 2步驟之期間之至少一部分期間,實質上切斷上述第3端 子與上述第4端子間之電連接。依此則,例如可將上述驅 動電晶體之閘極設爲浮動狀態。上述閘極之電壓可以維持 和上述資料信號對應之電壓位準。 於上述電子電路之驅動方法中,較好是在進行上述第 1步驟之期間之至少一部分期間,將上述第1端子之電壓 ♦ 位準設爲高於上述第2端子之電壓位準;在進行上述第2 步驟之期間之至少一部分期間,係將上述第2端子之電壓 位準設爲高於上述第1端子之電壓位準。 於上述電子電路之驅動方法中,上述被驅動元件,係 具備:連接於上述第1端子的動作電極;對向電極;及配 置於上述動作電極與上述對向電極間的功能層;至少進行 上述第1步驟及上述第2步驟之期間,可以將上述對向電 極之電壓位準固定於特定位準。 於上述電子電路之驅動方法中,較好是在進行上述第 1步驟之至少一部分期間,將上述第2端子之電壓位準設 爲低於上述特定之電壓位準。 於上述電子電路之驅動方法中,另包含第3步驟,用 於將上述第1端子之電壓位準設爲低於上述特定之電壓位 準;在進行上述第3步驟之期間,較好是將上述對向電極 之電壓固定於上述特定之電壓位準。 於上述電子電路之驅動方法中,可藉由上述第1步驟 及上述第2步驟將上述第4端子之電壓位準設爲和上述第 -8- 1307492 (6) 2端子相同之電壓位準。 本發明第1電子電路,係用於驅動被驅動元件者;其 特徵爲包含:驅動電晶體,其具有第1端子、第2端子、 及配置於上述第1端子與上述第2端子間之通道區域;第 1電容器,其具備第1電極及第2電極之同時,於上述第 1電極與上述第2電極之間形成有電容量·,及第1電晶體 ,被配置於上述第1端子與上述驅動電晶體之閘極之間, 用於控制上述第1端子與上述閘極間之電連接;上述第1 電極係連接於上述閘極,上述第2電極係連接於上述第1 端子。 於上述電子電路中可構成爲,另具有:第2電容器, 其具備第3電極及第4電極之同時,於上述第3電極與上 述第4電極之間形成有電容量;及第2電晶體,其具有第 3端子、第4端子、及配置於上述第3端子與上述第4端 子間之通道區域;上述驅動電晶體之上述閘極連接於上述 第3電極;於上述第4電極連接上述第3端子。 於上述電子電路中可構成爲,在上述第1端子與上述 驅動電晶體之上述閘極介由上述第1電晶體設爲電連接狀 態之第1期間之中至少一部分期間,上述第1端子與上述 第2端子之中至少一方之電壓位準被設爲,可以使上述第 1端子作爲上述驅動電晶體之汲極功能;在上述第1端子 與上述驅動電晶體之上述閘極設爲電切斷狀態之第2期間 之中至少一部分期間,上述第1端子與上述第2端子之中 至少一方之電壓位準被設爲,可以使上述第2端子作爲上 -9- (7) 1307492 述驅動電晶體之汲極功能。
本發明第2電子電路,係用於驅動被驅動元件者;其 特徵爲包含:驅動電晶體,其具有第1端子、第2端子、 及配置於上述第1端子與上述第2端子間之通道區域;及 第1電晶體,被配置於上述第1端子與上述驅動電晶體之 閘極之間,用於控制上述第1端子與上述閘極間之電連接 ;在上述第1端子與上述驅動電晶體之上述閘極介由上述 第.1電晶體設爲電連接狀態之第1期間之中至少一部分期 間,上述第1端子與上述第2端子之中至少一方之電壓位 準被設爲,可以使上述第1端子作爲上述驅動電晶體之汲 極功能;在上述第1端子與上述驅動電晶體之上述閘極設 爲電切斷狀態之第2期間之中至少一部分期間,上述第1 端子與上述第2端子之中至少一方之電壓位準被設爲,可 以使上述第2端子作爲上述驅動電晶體之汲極功能。 於上述電子電路中可構成爲,以上述第1期間作爲契 機,將上述驅動電晶體之上述閘極之電壓位準設爲上述驅 動電晶體之臨限値電壓所對應之偏壓位準;在上述第2期 間之中至少一部分期間,上述驅動電晶體之上述導通狀態 所對應之驅動電壓或驅動電流被供給至上述被驅動元件。 於此,上述補償位準設定之寫入,可於上述第1期間 經過後,或者於上述第1期間中進行。 本發明第3電子電路,係用於驅動被驅動元件者;其 特徵爲具有:驅動電晶體,其具有第1端子、第2端子、 及配置於上述第1端子與上述第2端子間之通道區域;及 -10- (8) 1307492 « 補償電晶體,其具有第3端子 '第4端子、及配置於上述 第3端子與上述第4端子間之通道區域,且本身之閘極與 上述第3端子被連接;上述第3端子與上述第4端子之中 至少一方係連接於上述驅動電晶體之上述閘極;上述第3 端子與上述第4端子之電壓可以分別設爲多數個電壓位準 於上述電子電路中可構成爲,在第1期間,上述第3 ® 端子與上述第4端子之中至少一方之電壓位準被設爲,可 以使上述第3端子作爲上述補償電晶體之汲極功能;在第 2期間,上述第3端子與上述第4端子之中至少一方之電 壓位準被設爲,可以使上述第3端子與上述第4端子設爲 電切斷狀態;在上述第2期間之中至少一部分期間,資料 信號被供給時設定之上述驅動電晶體之導通狀態所對應之 驅動電壓或驅動電流係被供給至上述被驅動元件;上述第 1期間中上述第4端子之電壓位準,係和上述第2期間中 上述第4端子之電壓位準不同。 於上述電子電路中較好是構成爲,上述電子電路,另 包含有電容器,其具備第1電極及第2電極之同時,於上 述第1電極與上述第2電極之間形成有電容量;上述電極 係連接於上述驅動電晶體之上述閘極;以上述第1期間作 爲契機而於上述補償電晶體之上述第3端子與上述第4端 子間流通初期化電流’將上述驅動電晶體之上述閘極之電 壓位準設爲上述補償電晶體之臨限値電壓所對應之偏壓位 準之後’依據上述資料信號對應之資料電壓被施加於上述 -11 - (9) 1307492 τ 弟2電極所產生上述電容益之電谷賴合,而使上述驅動電 晶體之上述閘極被設定爲上述偏壓位準及上述資料電壓所 . 對應之電壓位準,上述導通狀態被設定。 於上述電子電路中較好是構成爲,上述第4端子與上 述第3端子之其中一方電壓位準,經由上述第I期間及上 ,述第2期間而被設爲和上述第2端子相同之電壓位準。 本發明之電子裝置,係具備:多數個上述電子電路; • 及針對上述多數個電子電路之各個而設之上述被驅動元件 〇 本發明第1光電裝置,其特徵爲具備:多數條資料線 :多數條掃描線;多數條第1電源線;及多數個畫素電路 ’其對應上述多數條資料線與上述多數條掃描線之交叉部 被設置;上述多數個畫素電路之各個,係包含有:光電元 件;驅動電晶體,其具有第1端子、第2端子、及配置於 上述第1端子與上述第2端子間之通道區域;及第丨開關 # 電晶體’其配置於上述第1端子與上述驅動電晶體之閘極 間,用於控制上述第1端子與上述閘極間之電連接:上述 驅動電晶體之導通狀態,係依據介由上述多數條資料線之 中1條資料線所供給資料信號而被設定;上述驅動電晶體 之上述導通狀態所對應之驅動電壓或驅動電流,係被供給 至上述光電元件;在上述第1端子與上述驅動電晶體之上 述閘極介由上述第1開關電晶體設爲電連接期間之中至少 一部分期間,上述第1端子與上述第2端子之中至少一方 之電壓位準被設爲,可以使上述第1端子作爲汲極功能; -12- (10) 1307492 f 在上述驅動電壓或驅動電流被供給至上述光電元件之期間 之中至少一部分期間,上述第1端子與上述第2端子之中 至少一方之電壓位準被設爲,可以使上述第2端子作爲汲 極功能。
於上述光電裝置中可構成爲,上述多數個畫素電路之 各個另包含有:第1電容器,其具備第1電極及第2電極 之同時,於上述第1電極與上述第2電極之間形成有電容 量;及第2開關電晶體,用於控制上述1條資料線與上述 第2電極間之電連接;上述第1電極係連接於上述驅動電 晶體之上述閘極;在以上述第1端子作爲上述驅動電晶體 之汲極功能之期間之中至少一部分期間,於上述第1端子 與上述第2端子間流通初期化電流,將上述驅動電晶體之 上述閘極設爲上述驅動電晶體之臨限値所對應之偏壓位準 ,上述偏壓位準被設定之後,依據介由上述第2開關電晶 體被供給之上述資料信號之經由上述第1電容器之電容耦 合,而使上述驅動電晶體之上述閘極電壓被設定爲上述偏 壓位準及上述資料信號所對應之電壓位準。 於上述光電裝置中可構成爲,上述多數個畫素電路之 各個另具有:第2電容器,其具備第3電極及第4電極之 同時,於上述第3電極與上述第4電極之間形成有電容量 ;上述第3電極係連接於上述驅動電晶體之上述閘極;上 述第4電極係連接於上述第1端子。 於上述光電裝置中較好是,上述第2端子連接於上述 多數條電源線之其中一條電源線;上述其中一條電源線可 -13- (11) 1307492 以設爲多數個電壓位準。 本發明第2光電裝置,其特徵爲具備:多數條資料線 :多數條掃描線;多數條電源線;及多數個畫素電路,其 對應上述多數條資料線與上述多數條掃描線之交叉部被設 置;上述多數個畫素電路之各個,係包含有··光電元件; 驅動電晶體’其具有第1端子、第2端子、及配置於上述 第1端子與上述第2端子間之通道區域;及補償電晶體, 其具有第3端子、第4端子、及配置於上述第3端子與上 述第4端子間之通道區域,且上述第3端子與本身之閘極 被連接;上述驅動電晶體之導通狀態,係依據介由上述多 數條資料線之中1條資料線所供給資料信號而被設定;上 述第3端子與上述第4端子之其中一方,係連接於上述多 數條電源線之其中一條電源線;上述驅動電晶體之上述導 通狀態所對應之驅動電壓或驅動電流,係被供給至上述光 電元件;上述其中一條電源線之電壓可以設爲多數個電壓 位準。 於上述光電裝置中可構成爲’在上述第3端子作爲上 述補償電晶體之汲極功能期間之中至少一部分期間,上述 其中一條電源線之電壓位準被設爲上述第1電壓位準,在 上述驅動電壓或上述驅動電流被供給至上述光電元件之中 至少一部分期間,上述其中一條電源線之電壓位準被設爲 上述第2電壓位準;上述第1電壓位準與上述第2電壓位 準係互爲不同。 於上述光電裝置中可構成爲’在上述第3端子作爲上 -14 - (12) 1307492 述補償電晶體之汲極功能期間之中至少一部分期間,上述 -- 驅動電晶體之上述閘極之電壓位準,係被設爲上述補償電 . 晶體之臨限値電壓所對應之偏壓位準。 ^ 於上述光電裝置中可構成爲,上述第4端子連接於上 述其中一條電源線;上述第1電壓位準低於上述第2電壓 . 位準。 . 於上述光電裝置中可構成爲,上述第1端子與上述第 Φ 2端子之其中一方,亦連接於上述其中一條電源線。 依此則,可以減少例如相當於1畫素電路之配線數。 於上述光電裝置中可構成爲,上述第1端子與上述第 2端子之其中一方連接於上述多數條電源線之中、和上述 其中一條電源線爲不同之其他電源線。 於上述光電裝置中較好是,上述多數條電·源線,朝和 上述多數條資料線交叉之方向延伸。 於上述光電裝置中較好是,上述多數個畫素電路包含 之電晶體之數目僅爲3個。 '依此則,可以提升開口率。 本發明之電子機器’其特徵爲:安裝有上述光電裝置 者。 本發明之電子裝置之驅動方法,其特徵爲具有:第1 步驟’係將驅動電晶體之閘極與一方端連接,對上述驅動 電晶體施加非順向偏壓,據以將上述驅動電晶體之閘極所 連接節點之電壓設爲上述驅動電晶體之臨限値所對應之偏 壓位準;第2步驟,係對和上述節點產生電容耦合之資料 -15- (13) 1307492 線供給來自可變電壓源之電壓,據以對上述節點所連接電 容器,進行以上述偏壓位準爲基準之資料之寫入;及第3 步驟,係對上述驅動電晶體施加順向偏壓,據以產生和上 述電容器所保持資料對應之電流,並將該電流供給至電流 檢測電路。 本發明第2電子裝置之驅動方法,其特徵爲:在對驅 動電晶體之特性誤差進行補償之步驟之期間之中至少一部 • 分期間,將第1端子之電壓位準設爲高於第2端子之電壓 位準,上述驅動電晶體爲具有:上述第1端子、上述第2 端子、及配置於上述第1端子與上述第2端子間之通道區 域;在對上述被驅動元件供給上述驅動電晶體之導通狀態 所對應的驅動電壓或驅動電流之中至少一部分期間,係將 上述第1端子之電壓位準設爲低於上述第2端子之電壓位 準。
於上述電子裝置之驅動方法中較好是,在上述第1端 子與上述驅動電晶體之閘極被連接狀態下進行上述補償步 驟0 本發明之畫素電路驅動方法,係具有以下步驟:第1 步驟’係將驅動電晶體之閘極與其之一端子連接,藉由對 驅動電晶體施加順向偏壓而將驅動電晶體閘極連接之節點 電壓設設爲驅動電晶體之臨限値所對應之偏壓位準;第2 步驟’係對與節點電容耦合之資料線供給畫素灰階界定用 之資料電壓,對節點連接之電容器進行以偏壓位準爲基準 的資料寫入;及第3步驟,係對驅動電晶體施加順向偏壓 -16- (14) 1307492 而產生和電容器所保持資料對應之驅動電流’將該驅動電 流供給至驅動電晶體所連接之光電元件而設定光電元件之 亮度。 於上述畫素電路之驅動方法中’驅動電晶體之另一端 子可接於電壓設爲可變之電源線。此情況下較好是,上述 第1步驟包含將電源線電壓設爲第1電壓的步驟,上述第 3步驟包含將電源線電壓設爲較第1電壓高之第2電壓的 • 步驟。又,上述第2步驟較好是包含設定電源線電壓爲第 1電壓的步驟。 於上述畫素電路之驅動方法中較好是,第1電壓較非 順向偏壓施加時之驅動電晶體之其中一端子之電壓爲低, 第2電壓較順向偏壓施加時之驅動電晶體之其中一端子之 電壓爲高。又,於光電元件之對向電極較好是固定施加特 定電壓。
於上述畫素電路之驅動方法中,可以另具有:第4步 驟,用於將電源線電壓設爲低於特定電壓的第3電壓,而 對光電元件施加非順向偏壓。又,可另具有第5步驟,藉 由對驅動電晶體與光電元件連接用之節點施加低於特定電 壓的第3電壓,可對光電元件施加非順向偏壓。 本發明第2畫素電路驅動方法,係具有以下步驟:第 1步驟’係對本身閘極與本身之其中一端子連接而成之補 償電晶體施加特定偏壓而構成順向二極體連接之同時,藉 由對與該補償電晶體不同之驅動電晶體施加非順向偏壓, 而將補償電晶體閘極連接之節點電壓設爲補償電晶體之臨 -17 - (15) 1307492 限値所對應之偏壓位準:第2步驟,係將特定偏壓之逆向 •之偏壓施加於補償電晶體上,對與節點電容耦合之資料線 .供給畫素灰階界定用之資料電壓,對節點連接之電容器進 行以補償電壓爲基準的資料寫入;及第3步驟,係對驅動 電晶體施加順向偏壓而產生和電容器所保持資料對應之驅 動電流,將該驅動電流供給至驅動電晶體所連接之其中一 端子連接之光電元件而設定光電元件之亮度。 ® 於上述畫素電路之驅動方法中,驅動電晶體之另一端 子可接於電壓設爲可變之第1電源線,補償電晶體之另一 端子可接於電壓設爲可變之第2電源線。此情況下較好是 ,上述第1步驟包含將第1電源線電壓設爲第1電壓的步 驟,及將第2電源線電壓設爲第2電壓的步驟;上述第2 步驟包含將第2電源線電壓設爲較第2電壓高之第3電壓 的步驟;上述第3步驟包含將第1電源線電壓設爲較第1 電壓高之第4電壓的步驟。又,上述第2步驟較好是包含 ® 設定第1電源線電壓爲第1電壓的步驟,第3步驟較好是 包含設定第2電源線電壓爲第3電壓的步驟。 於上述畫素電路之驅動方法中較好是,第1電壓較非 順向偏壓施加時之驅動電晶體之其中—端子之電壓爲低, 第2電壓較非順向偏壓施加時之補償電晶體之其中一端子 之電壓爲低,第3電壓較順向偏壓施加時之補償電晶體之 其中一端子之電壓爲高,第4電壓較順向偏壓施加時之驅 動電晶體之其中一端子之電壓爲高。又’於光電元件之對 向電極較好是固定施加特定電壓。 -18- (16) 1307492 " 於上述畫素電路之驅動方法中,可以另具有:第4步 ·" 驟,用於將電源線電壓設爲低於特定電壓的第5電壓,而 . 對光電元件施加非順向偏壓。 • 本發明第1畫素電路,係具有:光電元件,藉由流入 其本身之驅動電流來設定亮度;驅動電晶體,其中一端子 - 連接於電壓可變之電源線’另~端子連接於光電元件之同 . 時’依據閘極電壓而產生驅動電流;第1電容器,其中一 ® 電極連接於驅動電晶體之閘極;第2電容器,其中一電極 連接於驅動電晶體之閘極,另一電極連接於驅動電晶體之 另一端子;第1開關電晶體,其中一端子連接於第1電容 器之另一電極,另一端子連接於資料線;及第2開關電晶 體,其中一端子連接於驅動電晶體之閘極,另一端子連接 於驅動電晶體之另一端子。 於上述畫素電路中較好是,在第1開關電晶體設爲 OFF狀態、第2開關電晶體設爲ON狀態之初期化期間, 藉由電源線電壓設爲第1電壓,而對驅動電晶體施加非順 向偏壓之同時,將驅動電晶體之閘極電壓設爲和驅動電晶 體之臨限値對應之偏壓位準。又,在初期化期間後之期間 ,於第1開關電晶體設爲ON狀態、第2開關電晶體設爲 OFF狀態之資料寫入期間,對資料線供給畫素灰階界定用 資料電壓,據以對第1電容器與第2電容器進行以偏壓位 準爲基準之資料寫入亦可。又’在資料寫入期間後之期間 ,於第1開關電晶體及第2開關電晶體設爲〇 f F狀態之 驅動期間,藉由電源線電壓設爲較第1電壓高之第2電壓 -19- (17) 1307492 ,對驅動電晶體施加順向偏壓之同時,將第1電容器與第 2電容器所保持資料對應之驅動電流供給至光電元件,據 以設定光電元件之亮度亦可。
本發明第2畫素電路,係具有:光電元件,藉由流入 其本身之驅動電流來設定亮度;驅動電晶體,其中一端子 連接於電壓可變之第1電源線,另一端子連接於光電元件 之同時,依據閘極電壓而產生驅動電流;第1電容器,其 中一電極連接於驅動電晶體之閘極;第2電容器,其中一 電極連接於驅動電晶體之閘極,另一電極連接於驅動電晶 體之另一端子;開關電晶體,其中一端子連接於第1電容 器之另一電極,另一端子連接於資料線;及補償電晶體, 其本身之閘極與其本身之一端子與驅動電晶體之閘極被連 接,其之另一端子連接於電壓可變之第2電源線。 於上述畫素電路中較好是,在開關電晶體設爲OFF 狀態之初期化期間,藉由第1電源線電壓設爲第〗電壓, 而對驅動電晶體施加非順向偏壓,藉由第2電源線電壓設 爲第2電壓而形成補償電晶體之順向二極體連接之同時, 將驅動電晶體之閘極電壓設爲和驅動電晶體之臨限値對應 之偏壓位準。又,在初期化期間後之期間,於開關電晶體 設爲ON狀態之資料寫入期間,藉由第2電源線電壓設爲 高於第2電壓之第3電壓而將補償電晶體上施加之偏壓設 爲和初期化期間相反方向之同時,對資料線供給畫素灰階 界定用資料電壓,據以對第1電容器與第2電容器進行以 偏壓電壓爲基準之資料寫入亦可。又,在資料寫入期間後 -20- (18) 1307492 ; 之期間,於開關電晶體設爲OFF狀態之驅動期間’藉由 第1電源線電壓設爲較第1電壓高之第4電壓,而對驅動 , 電晶體施加順向偏壓之同時,將第1電容器與第2電容器 . 所保持資料對應之驅動電流供給至光電元件’據以設定光 電元件之亮度亦可。 . 本發明第3畫素電路,係具有:光電元件,藉由流入 ^ 其本身之驅動電流來設定亮度;驅動電晶體,其中一端子 • 連接於電壓可變之第1電源線,依據閘極電壓而產生驅動 電流;第1電容器,其中一電極連接於驅動電晶體之閘極 :第2電容器,其中一電極連接於驅動電晶體之閘極,另 一電極連接於驅動電晶體之另一端子;第1開關電晶體, 其中一端子連接於第1電容器之另一電極,另一端子連接 於資料線;第2開關電晶體,其中一端子連接於驅動電晶 體之閘極,另一端子連接於驅動電晶體之另一端子;第3 開關電晶體,其中一端子連接於驅動電晶體之另一端子, 另一端子連接於電壓可變之第2電源線;及第4開關電晶 ' 體,其中一端子連接於驅動電晶體之另一端子,另一端子 連接於光電元件。 於上述畫素電路中較好是,在第1開關電晶體設爲 OFF狀態、第2開關電晶體設爲ON狀態、第3開關電晶 體在一部分期間設爲ON狀態、第4開關電晶體設爲OFF 狀態之初期化期間,藉由第1電源線電壓設爲第1電壓、 第2電源線電壓設爲第2電壓,而對驅動電晶體施加非順 向偏壓之同時,將驅動電晶體之閘極電壓設爲和驅動電晶 -21 - (19) 1307492 體之臨限値對應之偏壓電壓。又,在初期化期間後之期間
,於第1開關電晶體設爲ON狀態、第2開關電晶體設爲 OFF狀態、第3開關電晶體設爲OFF狀態、第4開關電 晶體設爲OFF狀態之資料寫入期間,對資料線供給畫素 灰階界定用資料電壓,據以對第1電容器與第2電容器進 行以偏壓位準爲基準之資料寫入亦可。又,在資料寫入期 間後之期間,於第1開關電晶體 '第2開關電晶體及第3 開關電晶體設爲OFF狀態、第4開關電晶體設爲ON狀態 之驅動期間,藉由第1電源線電壓設爲較第1電壓高之第 3電壓,對驅動電晶體施加順向偏壓之同時,將第1電容 器與第2電容器所保持資料對應之驅動電流供給至光電元 件,據以設定光電元件之亮度亦可。 在驅動期間後之期間,於第1開關電晶體及第2開關 電晶體設爲OFF狀態、第3開關電晶體及第4開關電晶 體設爲ON狀態之逆偏壓期間,藉由第2電源線電壓設爲 較第2電壓低之第4電壓,對光電元件施加非順向偏壓較 好。 本發明第4畫素電路,係具有:光電元件,藉由流入 其本身之驅動電流來設定亮度;驅動電晶體,其中一端子 連接於電壓可變之電源線,另一端子連接於光電元件之同 '時,依據閘極電壓而產生驅動電流;電容器,其中一電極 連接於驅動電晶體之閘極;第1開關電晶體,其中一端子 連接於電容器之另一電極,另一端子連接於資料線;及第 2開關電晶體,其中一端子連接於驅動電晶體之閘極,另 -22- (20) 1307492 一端子連接於驅動電晶體之另一端子。 於上述畫素電路中較好是,在第1開關電晶體設爲 OFF狀態、第2開關電晶體設爲on狀態之初期化期間, 藉由電源線電壓設爲第1電壓,而對驅動電晶體施加非順 向偏壓之同時,將驅動電晶體之閘極電壓設爲和驅動電晶 體之臨限値對應之偏壓電壓。 又’在初期化期間後之期間,於第1開關電晶體設爲 ON狀態 '第2開關電晶體設爲OFF狀態之資料寫入期間 ’對資料線供給畫素灰階界定用資料電壓,據以對電容器 進行以偏壓電壓爲基準之資料寫入亦可。另外,在資料寫 入期間後之期間,於第1開關電晶體及第2開關電晶體設 爲OFF狀態之驅動期間,藉由電源線電壓設爲較第〗電 壓高之第2電壓,對驅動電晶體施加順向偏壓之同時,將 電容器所保持資料對應之驅動電流供給至光電元件,據以 設定光電元件之亮度亦可。
上述畫素電路構成之光電裝置可以設爲電子機器。 (發明之效果) 本發明中,電晶體之特性補償步驟與非順向偏壓之施 加係以一個動作步驟進行’因此可以達成提升動作設計上 之自由度(彈性)。 【貫施方式】 (第1實施形態) -23- (21) (21)
1307492
圖1爲本實施形態之光電裝置之方塊構 1爲以例如TFT (薄膜電晶體)驅動光電元 型顯示面板。於該顯示部1,m點與η行分 陣狀(二次元平面狀)被並列。於顯示部1 平方向延伸之掃描線群Υ 1〜Υη與分別朝垂 資料線群X 1〜Xm,和彼等交叉地配置畫素 )。電源線L 1〜L η係和掃描線Y 1〜γ n對 資料線X 1〜Xm之交叉方向、亦即掃描線Ύ 方向延伸。電源線L 1〜Ln之各個共通連接 Y之延伸方向對應之畫素行(m點分)。又 中,以1個畫素2爲畫像之最小顯示單位, 面板而以RGB之3個次畫素構成1個畫素2 又,考慮到與後述各實施形態之畫素電 ,圖1所示〗個掃描線Y會有表示1條掃 圖6 ),以及多數條掃描線集合之情況(圖 同樣地,圖1所示1個電源線L會有表示i 2、1 1 ),以及表示多數條電源線之集合(U 況。 控制電路5,係依據上位裝置(未圖示 同步信號Vs、水平同步信號Hs、點時脈信 階資料D等,對掃描線驅動電路3、資料線 電源線控制電路6進行同步控制。於該同步 電路3、4、6互相協調、進行顯示部1之顯 掃描線驅動電路3主要由移位暫存器、 成圖。顯示部 件的主動矩陣 之畫素群以矩 設置分別朝水 直方向延伸之 2 (畫素電路 應設置,朝與 1〜Υη之延伸 於1條掃描線 ,本實施形態 但亦可如彩色 ;〇 路之構成關係 描線之情況( 2、9、1 1 ) ° 條電源線(圖 β 6、9 )之情 )輸入之垂直 號DCLK及灰 驅動電路4及 控制下,彼等 示控制。 輸出電路等構 -24- (22) 1307492 成’對掃描線Y 1〜Yn輸出掃描信號SEL而依序進行掃描 線Y 1〜Yn之掃描。掃描信號SEL係取高電位位準(以下 稱Η位準)或低電位位準(以下稱l位準)之2値信號 位準’資料寫入對象之畫素行所對應之掃描線γ被設爲Η 位準’其餘之掃描線γ被設爲L位準。掃描線驅動電路3 ’係於顯示1幀影像之每一顯示期間(1 F ),依特定選擇 順序(一般由最上朝最下)依序選擇各個掃描線Υ進行 掃描。資料線驅動電路4,主要由移位暫存器、閂鎖器電 路、輸出電路等構成。 資料線驅動電路4,係在和選擇1條掃描線Υ之期間 相當的1水平掃描期間(i η ),同時進行對此次資料寫 入之畫素行之資料電壓Vd at a之同時輸出,以及進行次 1 Η進行寫入之畫素行相關資料之點順序之閂鎖。在某一 1 Η ’和資料線X之數目相當的m個資料依序被閂鎖。於 次一1H’被閂鎖的m個資料電壓Vdata被同時輸出於對 應之資料線XI〜Xm。 另外’電源線控制電路6主要由移位暫存器、輸出電 路等構成,和掃描線驅動電路3之線依序掃描同步地將電 源線L 1〜L η之電壓依畫素行單位設爲可變。 圖2爲本實施形態之電壓隨耦型電壓寫入方式之畫素 電路圖。於該畫素電路,圖1所示1個掃描線γ,係包含 被供給桌1掃描信號S E L 1的第1掃描線γ 3,及被供給第 2掃描信號SEL2的第2掃描線Yb。1個畫素電路由:被 驅動元件之一形態的有機E L元件〇 l E D,及3個電晶體 -25- (23) 1307492 T1〜T3,及資料保持用的2個電容器c 、C2構成。本實 施形態中’ TFT係由非晶質矽形成,其通道型全爲^型, 但是通道型不限於此(後述各實施形態亦相同)。又,本 說明書中,關於具備源極、汲極及閘極的三端子型元件之 電晶體,源極或汲極之其中之一稱爲「其中一端子」,其 中另一稱爲「另一端子」。 第1開關電晶體Τ1 ’其之閘極連接於被供給第1掃 描侣號S ELI之第1掃描線Ya,藉由該第1掃描信號 SEL1進行導通控制。該電晶體T1之其中—端子連接於資 料線X,另一端子連接於第丨電容器C1之其中一電極, 該第1電容器C1之另一電極連接於節點N丨。於該節點 N1,除第1電容器C1以外,共通連接於驅動電晶體T3 之蘭極、第2開關電晶體Τ2之其中一端子、以及第2電 容器C2之其中一電極。驅動電晶體Τ3之其中—端子連 接方< 電源線L ’另一' u而子連接於節點Ν 2。於該節點ν 2, 除驅動電晶體Τ3以外’共通連接於有機el元件〇led 之陽極、弟2開關電晶體T2之另一端子及第2電容器C2 之另一電極。有機EL元件0LED之陰極、亦即對向電極 被固定施加低於電源電壓vdd的基準電壓Vss (例如〇v )。第2電容器C2設於驅動電晶體T3之閘極與節點N2 之間’依此構成電壓隨耦型電路。第2開關電晶體了2係 與第2電容器C2並列設置’該第2開關電晶體了2之闊 極連接於被第2掃描信號SEL2之第2掃描線Yb ,藉由該 第2掃描信號SEL2進行導通控制。 -26- (24) 1307492 圖3爲圖2之畫素電路之動作時序圖。和 當之期間t0〜t3之一連串動作步驟可以大分 間to〜tl之初期化步驟,及接續其之期間tl 寫入步驟,以及最後期間t2〜t3之驅動步驟。 首先,於初期化期間t0〜t〗,同時進行對 T3之逆偏壓施加及Vth補償。具體言之爲,! 號S ELI成爲L位準,第1開關電晶體Tl設J ,第1電容器C1與資料線X被電氣分離。和 第2掃描信號SEL2成爲Η位準,第2開關電 爲ON狀態。又,電源線L設爲VL= Vss,節 壓V2,藉由先前之IF之驅動步驟,成爲至少 Vth之電壓(其具體値受先前之1F中資料或 T3之特性、有機EL元件OLED等之影響。藉 係,於驅動電晶體T3被施加和後述驅動電流 方向相反方向之偏壓,成爲其之閘極與汲極( 子)被順向連接之二極體連接。依此則,如圖 在節點N2之電壓V2(及與其直接連接之節點 V 1 )成爲驅動電晶體T3之Vth所對應偏壓β Vth )之前,和驅動期間t2〜t3流入之驅動電 反方向之電流I由節點N2朝電源線L流入。 接之電容器C1、C2,係於資料寫入之前,被 點N1之電壓VI成爲偏壓位準(Vss+Vth) 。如上述說明,於資料寫入之前’將節點N 1 設爲偏壓位準(Vss + Vth ),依此則可以補償 丨上述1 F相 爲,最初期 〜t2之資料 驅動電晶體 第1掃描信 專OFF狀態 其對應地, :晶體T2設 點N2之電 高於Vss + 驅動電晶體 由此電壓關 I ο 1 e d流入 N2側之端 4A所示, N1之電壓 Ϊ 準(Vss + 流Ioled相 節點N1連 設定爲使節 之電荷狀態 之電壓 VI 驅動電晶體 -27 - T^074Q?第95140842號專利申請案 民國97年7月29日修正 ? ______! 的年9月>知修(更;正街賴j J U 7中文說明書修正頁 (25) T3之臨限値電壓Vth。 之後,於資料寫入期間11〜t2,係以初期化期間tO〜 tl設定之偏壓位準(Vss+Vth)爲基準對電容器Cl、C2 進行資料寫入。具體言之爲,第2掃描信號SEL2下降至 L位準,第2開關電晶體T2設爲OFF狀態,驅動電晶體 T3之二極體連接被解除。和該第2掃描信號SEL2之下降 同步地,第1掃描信號SEL1上升爲Η位準,第1開關電 晶體Τ1設爲ON狀態。依此則,資料線X與第1電容器 C1被電連接。本說明書中「同步」不僅表示同一時序, 由於設計上之餘裕度理由等亦容許時間之稍許偏移之意義 。之後,於時序tl起經過特定時間之時點,資料線X之 電壓Vx由基準電壓Vss上升至資料電壓Vdata (畫素2 之顯示灰階界定用的電壓位準之資料)。如圖4 B所示, 資料線X與節點N1介由第1電容器C1產生容量耦合。 因此,如以下式(1 )所示,該節點N1之電壓V1,係對 應資料線X之電壓變化量△ Vdata (= Vdata — Vss)’以偏 壓電壓(Vss+Vth)爲基準而上升α · △vdata分.又, 於式(1),係數α爲由第1電容器C1之電容量Ca與第 2電容器C2之電容量Cb之電容量比界定之係數。 (式1 )
Vl=Vss+Vth+ a · Δ Vdata = Vss+Vth+ a · (Vdata- Vss) 於電谷器Cl、C2被寫入經由式(i)算出之合電壓 V 1相當之電荷作爲資料。節點n 1、N2,設定爲較介由第 -28- (26) 1307492 V 1相當之電荷作爲資料。節點n 1、N 2,設定 2電容器C2容量耦合之具備該第2電容器C2 有機EL元件OLED之電容量更小時,於該期 節點N2之電壓V2幾乎不受節點N1之電壓變 略維持於V s s + V t h。又,於該期間11〜12, 設爲VL=Vss,不流通驅動電流I〇】ed而可以; 元件OLED之發光。 之後,於驅動期間t2〜t3,和驅動電晶體 電流相當的驅動電流I〇 led被供給至有機EL 3 有機EL元件OLED.發光。具體言之爲,第 SEL1再度成爲L位準,第1開關電晶體TM 態。依此則,被供給資料電壓Vdata之資料線 容器C1之間呈電氣分離,但是於驅動電晶體 N1繼續被施加和電容器C1、C2所保持資料 。之後,和第1掃描信號SEL1之下降同步地 成爲VL= Vdd。結果,如圖4C所示,在由電 機EL元件OLED之陰極側之方向形成驅動電 路徑。此時,節點N2與挾持驅動電晶體T3 相反側之端子作爲驅動電晶體T3之汲極功能
以驅動電晶體T3於飽和區域動作爲前提 EL元件OLED之驅動電流Iol ed (驅動電晶· 電流Ids )可依據式(2 )算出。於式(2 ), 電晶體T3之閘極/源極間電壓。增益係數/9 電晶體T3之載子之移動度//、閘極電容量A
爲較介由第 之電容量的 間11〜12, 動影響,大 將電源線L 控制有機EL T3之通道 i 件 OLED, 1掃描信號 没爲OFF狀 X與第I電 T3之閘極 對應之電壓 ,電源,線L 源線L朝有 流Ioled之 之通道區域 ί ,流入有機 :Τ3之通道 V g s爲驅動 ,係由驅動 、通道寬W -29- (27) 1307492 、通道長L界定之係數(= A AW/ L )。 式(2 )
Ioled = Ids =β /2(Vgs-Vth)2 又,驅動電晶體Τ3之閘極電壓Vg以式1算出 代入,則式(2 )可變形爲式(3 )。 鲁式(3 )
Ioled= β /2(Vg-Vs-Vth)2 =β /2 {(Vss + Vth+α · Δ V d at a) - V s ^ v t h } 2 =/3 / 2 (V s s + a · △ V d a t a,V s ) 2 於式(3 )應注意者爲,驅動電晶體T3產生之騸 流Ioled ’因和Vth之相抵消而不受驅動電晶體T3之 値電壓Vth之影響。因此,只要對電容器ci、C2之 • _ 寫入依據Vth進行’則即使製造誤差或時間變化導至 存在誤差時’亦可以不受其影響而產生驅動電流1〇1( 有機EL元件〇LED之發光亮度,係由資料 Vdata (電壓變化量△ vdata )對應之驅動電流i〇ied 。依此可以設定畫素2之灰階。又,於圖4(c)拜 徑流入驅動電流Io】ed時,驅動電晶體T3之源極電 因爲有機EL元件OLED本身之電阻而由當初之vss 上升。但是’驅動電晶體T3之閘極N1與節點N2 2電容器C2產生電容耦合’隨著源極電壓V2之上为
之VI 〖動電 :臨限 :資料 k vth id 〇 電壓 決定 f示路 壓V2 + Vth ''由第 卜閘極 -30- (28) 1307492 電壓V 1亦上升,因此某種程度上可以減少源極電壓V2 相對於閘極/源極間電壓Vgs之變動影響。 本實施形態中,電源線L之電壓VL設爲可變,於初 期化期間t0〜tl設爲Vs,於驅動期間t2〜t3設爲較其高 之Vdd。初期化期間t0〜Π之設定電壓Vss,需設爲較應 .施加於驅動電晶體T3之逆偏壓、亦即連接驅動電晶體T3 與有機EL元件OLED之節點N2之電壓V2低,又,驅動 Φ 期間t2〜t3之設定電壓Vdd,需設爲較應施加於驅動電晶 體T3之順偏壓而容許形成驅動電流Ioled之路徑、亦即 節點N2之電壓V2高。於初期化期間t0〜tl設爲VL = Vss,則驅動電晶體T3被施加逆偏壓,於該偏壓狀態下進 行Vth補償。 藉由vth補償之進行,可以減少Vth誤差對驅動電流 I ο 1 e d之影響。另外,藉由逆向偏壓施加可以有效抑制驅 動電晶體T3之Vth之飄移、亦即Vth之隨時間變動之現 # 象。因此,藉由Vth補償及必要之最低限施加之於同一動 作步驟(初期化期間to〜tl )中進行,可以實現提升動作 設計上之自由度。又,本實施形態中,於初期化期間to〜 tl,將電源線L之電壓VL降至基準電壓Vss,而對驅動 電晶體T3施加逆向偏壓。但是’該初期化期間t0〜11之 電壓VL亦可以設爲較Vss低之電壓Vrvs。此情況下,電 源線L之電壓Vrvs低於有機EL元件0LED之對向電極 側之電壓V s s ’因此不僅驅動電晶體T 3、對有機E L元件 0LED亦可施加逆向偏壓。結果,可實現有機EL元件 -31 - (29) 1307492 OLED之長壽命化。另外,擴張本實施形態之槪念時,對 驅動電晶體T3於非順向偏壓狀態下、亦即施加非順向偏 壓狀態下進行Vth補償,可以達成上述效果。因此,非順 向偏壓之一種之逆向偏壓爲最佳實施形態’但是本發明不 限於此。又,關於此點於後述各實施形態亦相同。 (第2實施形態)
本實施形態係關於在圖2之畫素電路對驅動電晶體 T3更積極施加逆向偏壓之方法。該畫素電路之構成正如 上述說明,因此以下省略其之說明。 圖5爲本實施形態之動作時序圖。本實施形態中’於 驅動期間t2〜t3之後半設置逆向偏壓期間t2 |〜t3 ’於該 期間t2·〜t3將電源線L之電壓VL設爲較基準電壓Vss ( 對向電極電壓)爲低之電壓Vrvs。依此則’有機EL元件 OLED之發光停止’有機EL元件OLED與驅動電晶體T3 雙方被施加逆向偏壓。 依本實施形態,除可以獲得上述第1實施形態之效果 以外,於逆向偏壓期間t2'〜t3 ’更能有效對有機EL元件 OLED施加逆向偏壓,因此可以實現有機EL元件OLED 之長壽命化。 (第3實施形態) 圖6爲本實施形態之電壓隨耦型電壓寫入方式之畫素 電路圖。關於該畫素電路’圖1所示1個電源線L包含第 -32- (30) 1307492 1電源?r泉La,及桌2電源線Lb。1個畫素電路由有機el 兀件OLED、3個η通道型電晶體T1〜T3,及保持資料的 2個電容器C]、C2構成。補償電晶體Τ2之臨限値Vth2 設爲大略和驅動電晶體T3之臨限値Vth 1相等。以同_步 驟製造,於顯示部I上極近接配置之電晶體Τ2、Τ3,於 實際製品彼等之電氣特性可以設爲大略相同。 第1開關電晶體Τ1之閘極’係連接於被供給掃描信 號SEL之掃描線Υ。該電晶體Τ1之其中一端子接於資料 線X’另一端子接於第1電容器C1之其中一電極。該第 1電容器C1之另一電極接於節點Ν1。於該節點Ν1,除 第1電容器C1以外,共通連接於驅動電晶體Τ3之閘極 、補償電晶體Τ2之其中一端子(及其閘極)、以及第2 電容器C2之其中一電極。驅動電晶體Τ3之其中一端子 連接於第1電源線La,另一端子連接於節點Ν2。於該節 點N2’除驅動電晶體T3以外,共通連接於有機EL元件 OLED之陽極,及第2電容器C2之另一電極。有機EL元 件OLED之陰極被固定施加基準電壓Vss。第2電容器C2 設於驅動電晶體T3之閘極與節點N2之間,依此構成電 壓隨耦型電路。補償電晶體T2之另一端子接於第2電源 線L b。 圖7爲圖6之畫素電路之動作時序圖。和第1實施形 態同樣,和1 F相當之期間tO〜t3可以大分爲,初期化期 間10〜t丨,資料寫入期間t丨〜t2,以及驅動期間t2〜t3。 首先,於初期化期間t〇〜,同時進行對補償電晶體 -33- (31) 1307492 T2及驅動電晶體T3雙方之逆偏壓施加及Vth補償。具體 言之爲,掃描信號SEL成爲L位準,開關電晶體T1設爲 〇 F F狀態,第1電容器C1與資料線X被電氣分離。第2 電源線Lb之電壓VLb設爲Vs s,藉由先前之1F之驅動步 驟,成爲低於節點NI之電壓V1。藉由此電壓關係,挾持 補償電晶體T2之通道區域配置的2個端子之中與本身之 閘極連接的端子作爲汲極功能,而成爲順向偏壓(若驅動 # 期間t2〜t3之偏壓關係設爲順向偏壓則爲逆向偏壓)之 二極體連接。 依此則’如圖8A所示,在節點N1之電壓V1成爲偏 壓位準(Vss+ Vthl )之前,初期化電流之電流II由節點 N1朝第2電源線Lb流入。節點N1連接之電容器C1、C2 ,係於資料寫入之前,被設定爲使節點N1之電壓VI成 爲偏壓位準(Vss+ Vth )之電荷狀態。 第1電源線La之電壓VLa亦設爲Vss,藉由先前之 ® 1F之驅動步驟成爲低於節點N2之電壓V2之電壓。因此 ’於驅動電晶體T3亦被施加逆向偏壓,電流12由節點 N 2朝第1電源線L a流入。電流12有助於抑制驅動電晶 體T3之特性變化或劣化。 之後,於資料寫入期間11〜t2,係以初期化期間t0〜 η設定之偏壓位準(Vss+vthl)爲基準對電容器Cl、C2 進行資料寫入。具體言之爲,首先,第2電源線Lb之電 壓VLb由Vss上升至Vdd,第2電源線Lb之電壓VLb成 爲高於節點N 1之電壓V 1。依此則於初期化期間t 〇〜t! -34- (32) (32)
1307492 逆向偏壓(若驅動期間t2〜t3之偏壓關係設爲順 爲順向偏壓)被施加於補償電晶體T 2,節點N 1與 源線Lb被電氣分離。和該電壓vLb之上升同步地 信號S E L上升爲Η位準,開關電晶體T1設爲Ο N 依此則’資料線X與第1電容器C1被電連接。之 時序11起經過特定時間之時點,資料線X之電壓 基準電壓Vss上升至資料電壓Vdata。如圖8B所 • 料線X與節點N1介由第1電容器C1產生容量耦 此’如以下式(4 )所示,該節點N1之電壓V1, 壓位準(Vss+Vthl)爲基準而上升α . AVdata 容器Cl、C2設爲由式(4)算出之電壓VI之電荷 於該期間tl〜t2,第1電源線La設爲VLa= Vss, 流入驅動電流Ιο led,有機EL元件OLED不發光。 (式4 ) V 1 = Vss + Vth 1 + a · Δ Vdata = Vss+Vthl + a · (Vdata-Vss) 於驅動期間t2〜t3,和驅動電晶體T3之通道1 相當的驅動電流Ioled流入有機EL元件OLED,^ 元件OLED發光。具體言之爲,掃描信號SEL再度 位準,開關電晶體T1設爲OFF狀態。依此則,被 料電壓Vdata之資料線X與第1電容器C1之間呈 離,但是於驅動電晶體T3之閘極N1繼續被施加 器C1、C2所保持資料對應之閘極電壓Vg。之後 向,則 第2電 ,掃描 狀態。 後,於 Vx由 示,資 合。因 係以偏 分。電 狀態。 因此未 [流 I d s ί機EL 成爲L 供給資 電氣分 和電容 ,和掃 -35- (33) 1307492 描信號SEL之下降同步地,第1電源線La成爲VLa = Vdd。結果,如圖8C所示,在由第]電源線L朝有機EL 元件OLED之陰極側之方向形成驅動電流i〇ied之路徑。 以驅動電晶體T3於飽和區域動作爲前提,流入有機EL元件 0 L E D之驅動電流I ο 1 e d可依據式(5 )算出。 式(5 ) I ο 1e d = Ids =β /2(Vgs-Vth2)2 又,驅動電晶體Τ3之閘極電壓Vg以式(1 )算出之 V1代入,則式(5 )可變形爲式(6 )。 式(6 )
Ioled= β /2(Vg-Vs-Vth2)2 =β /2{(Vss + Vthl+a · AVdata)-Vs-Vth2}2
本實施形態中,補償電晶體T2之臨限値Vth 1和驅動 電晶體T3之臨限値Vth2設爲大略相等。因此,於該式,
Vthl和Vth2相抵消’結果可得式(7 )。由該式可知 有機E L元件0 L E D,係依據不受電晶體τ 2、T 3之臨限値 Vth 1、Vth2影響的驅動電流I〇 1 ed發光,依此則,畫素2 之灰階被設定。 式(7 )
Ioled= β /2(Vss+<2 · AVdata-Vs)2 -36- (34) (34)
1307492 又,和第2實施形態同樣理由,本實施形態中 動期間t2〜t3之後半設置逆向偏壓期間t2'〜t3’ 間t2,〜t3將電源線La、Lb之電壓VLa、VLb同 V r v s亦可。 又,本實施形態中,驅動電晶體T3與補償電t 不連接於不同之第1電源線La與第2電源線Lb ’ 於同一電源線亦可。亦即,可以設定成爲挾持補償 • T2本身之通道區域配置之2個端子之其中一端子 位準,和挾持驅動電晶體T 3本身之通道區域配置 端子之其中一端子之電壓位準相同。依此則可以減 於1畫素電路之配線數。 (第4實施形態) 圖9爲本實施形態之電壓隨耦型電壓寫入方式 電路圖。關於該畫素電路,圖1所示1個掃描線 有分別被供給掃描信號SEL1〜SEL4的4個掃描条 Yd之同時,圖1所示1個電源線L包含2個電源; Lb。1個畫素電路由有機EL元件OLED、5個η通 晶體Τ1〜Τ5,及保持資料的2個電容器Cl、C2 該畫素電路基本上係於圖2之畫素電路附加2個 Τ4 ' Τ5而構成。 具體言之爲’第1開關電晶體Τ1之閘極連接 給第1掃描信號SEL1的第1掃描線Ya。該電晶體 其中一端子接於資料線X,另一端子接於第]電容 ,於驅 於該期 時設爲 3日體T2 而連接 電晶體 之電壓 艺2個 少相當 之畫素 Y包含 基Ya〜 泉L a、 道型電 構成。 電晶體 於被供 T1之 :器C1 -37- (35) 1307492 之其中一電極。該第1電容器Ci之另一電極接於節點m 。於該節點N1,除第1電容器c〗以外,共通連接於驅動 電晶體T3之閘極、第2開關電晶體丁2之其中—端子、 以及第2電容器C2之其中一電極。驅動電晶體Τ3之其 中一端子連接於第1電源線La,另一端子連接於節點Ν2 。於該節點Ν2,除驅動電晶體Τ3以外,共通連接於第2 開關電晶體Τ2之另一端子、第2電容器C2之另一電極 B 、及第3開關電晶體T4之其中一端子,並介由第4開關 電晶體T5連接於有機EL元件〇LED之陽極。有機EL元 件OLED之陰極被固定施加基準電壓vss。第2電容器C2 設於驅動電晶體T 3之閘極與節點n 2之間,依此構成電 壓隨耦型電路。第2開關電晶體T2,係和第2電容器C2 並列設置’其閘極連接於被供給第2掃描信號S E L 2的第 2掃描線Yb。第3開關電晶體T4之另一端子連接於第2 電源線L b ’其閘極連接於被供給第3掃描信號s e L 3的第 > 3掃描線Yc。第4開關電晶體T5之閘極連接於被供給第 4掃描信號SEL4的第4掃描線Yd。 圖10爲圖9之畫素電路之動作時序圖。本實施形態 中’和1 F相當之期間t0〜t3被設爲,初期化期間t0〜11 ’資料寫入期間11〜12,驅動期間12〜12 ^以及對有機 EL元件0LED施加逆向偏壓的逆向偏壓期間t2’〜t3。 於初期化期間t0〜11,同時進行對驅動電晶體T3之 逆偏壓施加及Vth補償。具體言之爲,掃描信號SELI、 SEL4成爲L位準,開關電晶體ΤΙ、T5同時設爲OFF狀 -38- (36) 1307492 態。依此則,第1電容器C1與資料線X被電氣分離之同 時,有機EL元件OLED與節點N2被電氣分離。又,第2 掃描信號SEL2成爲H位準’第2開關電晶體T2同時設 爲ON狀態。另外,於初期化期間t0〜U之一部分期間( 前半),第3掃描信號SEL3成爲Η位準,第3開關電晶 體Τ4設爲ON狀態。第1電源線La之電壓VLa設爲Vss ,第2電源線Lb之電壓VLb設爲Vdd。藉由此電壓關係 ,於驅動電晶體T 3被施加和驅動電流I 〇 1 e d之流入方向 相反方向的偏壓’成爲本身之閘極與本身之汲極(節點 N2側之端子)被順向連接的二極體連接。之後,第3掃 描信號SEL3成爲L位準,第3開關電晶體T4設爲OFF 狀態,如此則,節點N2之電壓V2 (以及與其直接連接之 節點N1之電壓VI)被設爲偏壓位準(Vss+Vth)。節點 N1連接之電容器Cl、C2於資料寫入之前,被設定爲使 節點NI之電壓VI成爲偏壓位準(Vss+Vth)之電荷狀
於資料寫入期間11〜t2,係以初期化期間t0〜11設 定之偏壓位準(Vss+Vth 1)爲基準對電容器Cl、C2進 行資料寫入。具體言之爲,第2掃描信號SEL2下降至L 位準,第2開關電晶體T2設爲OFF狀態,驅動電晶體 T3之二極體連接被解除。和該第2掃描信號SEL2之下降 同步地,第1掃描信號SEL1上升爲Η位準,第1開關電 晶體Τ1設爲ON狀態。依此則,資料線X與第1電容器 C 1被電連接。之後,於時序11起經過特定時間之時點, -39- (37) 1307492 資料線X之電壓Vx由基準電壓Vss上升至資料電壓 Vdata。介由第1電容器C1產生容量耦合,使該節點N1 之電壓VI以偏壓位準(Vss+Vth)爲基準而上升α . △ Vdata分,和其對應之資料被寫入電容器Cl、C2。於 該期間tl〜t2,第4開關電晶體T5設爲OFF狀態,未流 -入驅動電流Ioled,因此有機EL元件OLED不發光。 於驅動期間t2〜t2^第1掃描信號SEL1下降爲L位 • 準,第1開關電晶體T1設爲OFF狀態。和該下降同步地 ,第4掃描信號SEL4上升爲Η位準,第4開關電晶體 Τ5設爲ON狀態之同時,第1電源線La成爲VLa=Vdd 。依此則,驅動電流Ioled流入有機EL元件OLED,有機 EL元件OLED發光。依據上述理由,驅動電流Ioled幾乎 不受驅動電晶體T3之臨限値Vth影響。 於逆向偏壓期間t2'〜t3,第3掃描信號SEL3上升爲 Η位準之同時,第1電源線La之電壓VLa由Vdd下降爲 ® Vss。又,於該逆向偏壓期間t2’〜t3,第2電源線Lb成 爲VLb= Vrvs。因此,於節點N2直接施加第2電源線Lb 之電壓 Vrvs,成爲V2= Vrvs,因此有機EL元件OLED 被施加逆向偏壓。 和上述各實施形態同樣地,依本實施形態,可以同一 動作步驟(初期化期間t0〜tl )進行Vth補償與Vth偏移 之抑制,可以達成提升動作設計上之自由度(彈性)。又 ,於逆向偏壓期間t2'〜t3,有機EL元件OLED被施加逆 向偏壓,因此可以達成有機EL元件OLED之長壽命化。 -40 - (38) 1307492 (第5實施形態) 圖11爲本實施形態之電壓寫入方式之畫素電路圖。 和上述各實施形態不同’該畫素電路並非電壓隨耦型。1 個畫素電路由有機EL元件〇LED ' 3個n通道型電晶體 T1〜T3,及保持資料的1個電容器ci構成。
第1開關電晶體T1之閘極連接於被供給第1掃描信 號SEL1的第1掃描線Ya。該電晶體τΐ之其中一端子接 於資料線X’另一端子接於第1電容器C1之其中一電極 。該第1電容器C1之另一電極接於節點n 1。於該節點 N1’除第1電容器C1以外’共通連接於驅動電晶體T3 之閘極、以及第2開關電晶體T2之其中一端子。驅動電 晶體T3之其中一端子連接於電源線L,另一端子連接於 節點N 2。於該節點N 2 ’除驅動電晶體τ 3以外,共通連 接於第2開關電晶體T2之另一端子、以及有機EL元件 OLED之陽極。有機EL元件OLED之陰極被固定施加較 電源電壓Vdd低的基準電壓Vss (例如〇V)。第2開關 電晶體T2之閘極連接於被供給第2掃描信號SEL2的第2 掃描線Yb。 該畫素電路之動作係如圖3之時序圖所示,除不介由 第2電容器C2以外,均和第〗實施形態相同,於此省略 其說明。 依本實施形態’即使不是電壓隨耦型之電壓寫入方式 之畫素電路,亦可以同一動作步驟(初期化期間10〜11 ) -41 - (39) 1307492 進行Vth補償與Vth偏移之抑制。結果,可以達成提升該 畫素電路之動作設計上之自由度(彈性)。 又’於上述實施形態中,光電元件係以有機EL元件 0LED爲例說明。但是,本發明並不限於此,亦可廣泛應 用於依據驅動電流設定亮度的光電元件(無機led顯示 裝置、場發射顯示裝置等),或者依據驅動電流呈現出透 過率/反射率的光電裝置(電子色層顯示裝置、電泳顯示 _裝置等)。 又’上述實施形態之光電裝置可安裝於例如電視、投 影機、行動電話、攜帶型終端機、攜帶型電腦、個人電腦 等各種電子機器。於彼等電子機器安裝上述光電裝置則可 以更加提升電子機器之商品價値,可以提升電子機器在市 場之商品訴求力。 另外’本發明特徵在於可以同一動作步驟進行驅動電
晶體之vth補償與逆向偏壓之施加。因此,本發明之槪念 亦可廣泛應用於光電裝置以外之電子電路,例如特開平 8-3 05 8 32號公報揭示之指紋感測器或本案發明人先前提 出申請的特願2003 - 1 0793 6號揭示之生物晶片等以高感度 進行各種感測者。電子電路之基本構成,除上述各實施形 態之畫素電路中之光電元件(有機EL元件OLED)以電 流檢測電路取代以外均相同。該電子電路之動作,首先, 將驅動電晶體之閘極連接於其中一端子,對驅動電晶體施 加非順向偏壓。依此則,驅動電晶體之閘極所連接節點之 電壓設爲偏壓電壓(VSS + Vth )。之後,由可變電壓源對 -42 - (40) 1307492 ^節點容量耦合之資料線供給電壓,依此則可對節點連接 之電容器進行以偏壓位準(Vss+ Vth )爲基準之資料寫入 °之後,對驅動電晶體施加順向偏壓,產生和電容器保持 之資料對應之電流,將其供給至電流檢測電路。電流檢測 _路則檢測流入驅動電晶體之電流量。 圖 。 路 圖電 成素 構畫 塊之 方態 之形 置施 1 裝實 明電 1 說光第 單:·· 簡 1 2 式圖圖 圖 圖圖圖圖圖圖圖圖圖 第第第第第第第 11 11 1 2 3 3 實實 實實實 圖圖 序明 時說 作作 之之 態態 形形 施施 圖圖圖 序路序 時電 作素 動畫 之之 態態 形形 施施 時 作 動 之 態 形 施 圖圖 明路 說電 作素 動畫 之之 態態 形形 施施 實實 3 4 第第 實 4 5 圖 圖 序路 時電 作素 動畫 之之 態態 形形 施施 [主要元件符號說明】 1 :顯示部 2 :畫素 3 :掃描線驅動電路 4 :資料線驅動電路 -43- 1307492 (41) 5 :控制電路 6 :電源線控制電路 T 1〜T 5 :電晶體 C1〜C2 :電容器 OLED :有機EL元件
Claims (1)
1307492 丨’〜…·… —..一* --------------—____________ :〇 i * 1 , .·',、〆、~ / ,. ι‘·.. < 十、申請專利範圍 :一 .................................-…—..: 第9 5 1 40842號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年7月29日修正 1. 一種電子裝置,其特徵爲: 包含: 多數資料線; 多數掃描線; 多數電源線,係和上述多數資料線呈交叉;及 多數電子電路; 上述多數電子電路之各個,係具有:驅動電晶體,其 包含第1端子,第2端子,及形成於上述第1端子與上述 第2端子間的通道區域; 上述電子裝置,在第1期間之至少一部分,上述第1 端子之第1電位係高於上述第2端子之第2電位; 在第2期間之至少一部分,上述第1端子之上述第1 電位係低於上述第2端子之上述第2電位; 在上述第2期間,驅動電壓與驅動電流之其中至少一 種被供給至被驅動元件。 2. —種電子裝置,其特徵爲: 包含: 多數資料線; 多數掃描線; 多數電源線,係和上述多數資料線呈交叉;及 1307492 多數電子電路; 上述多數電子電路之各個,係具有:驅動電晶體,其 包含第1端子,第2端子,及形成於上述第1端子與上述 第2端子間的通道區域; 上述電子裝置,在第1期間之至少一部分,上述第1 端子之第1電位係高於上述第2端子之第2電位; 在第2期間之至少一部分,上述第1端子之上述第1 電位係低於上述第2端子之上述第2電位; 在上述第2期間,驅動電壓與驅動電流之其中至少一 種係介由上述驅動電晶體被供給至被驅動元件。 3. —種電子裝置,其特徵爲: 包含: 多數資料線; 多數掃描線; 多數電源線,係和上述多數資料線呈交叉;及 多數電子電路; 上述多數電子電路之各個,係具有:驅動電晶體,其 包含第1端子,第2端子,及形成於上述第1端子與上述 第2端子間的通道區域; 上述電子裝置,在第1期間之至少一部分,上述第1 端子之第1電位係高於上述第2端子之第2電位; 在上述第1期間,上述多數電源線之其中1條電源線 之第3電位,係相等於上述第2端子之上述第2電位; 在第2期間之至少一部分,上述第1端子之上述第1 -2- 1307492 電位,係低於上述第2端子之上述第2電位; 在上述第2期間,驅動電壓與驅動電流之其中至少一 種,係由上述1條電源線介由上述驅動電晶體被供給至被 驅動元件。 4. 如申請專利範圍第1項之電子裝置,其中 上述多數電子電路之各個,係另包含:第1容量元件 ,其具備第1電極與第2電極; 上述第1電極,係連接於上述驅動電晶體之閘極; 上述第2電極,係連接於上述第1端子。 5. 如申請專利範圍第3項之電子裝置,其中 上述多數電子電路之各個,係另包含:第1容量元件 ,其具備第1電極與第2電極; 上述第1電極,係連接於上述驅動電晶體之閘極; 上述第2電極,係連接於上述第1端子。 6. 如申請專利範圍第1項之電子裝置,其中 上述驅動電晶體之閘極電壓係設定爲,在第1期間之 至少一部分被檢測出之上述驅動電晶體之臨限値電壓對應 之偏壓。 7. 如申請專利範圍第3項之電子裝置,其中 上述驅動電晶體之閘極電壓係設定爲,在第1期間之 至少一部分被檢測出之上述驅動電晶體之臨限値電壓對應 之偏壓。 8. 如申請專利範圍第1項之電子裝置,其中 上述驅動電壓,係具有和上述驅動電晶體之導通狀態 -3- 1307492 對應的電壓位準; 上述導通狀態,係依據介由上述多數資料線之其中1 條資料線被供給的資料信號與上述驅動電晶體之臨限値電 壓,而被決定。 9. 如申請專利範圍第3項之電子裝置,其中 上述驅動電壓,係具有和上述驅動電晶體之導通狀態 對應的電壓位準; 上述導通狀態,係依據介由上述多數資料線之其中1 條資料線被供給的資料信號與上述驅動電晶體之臨限値電 壓,而被決定。 10. 如申請專利範圍第1項之電子裝置,其中 在上述第1期間之至少一部分,上述第1端子被電連 接於上述驅動電晶體之閘極。 11. 如申請專利範圍第3項之電子裝置,其中 在上述第1期間之至少一部分,上述第1端子被電連 接於上述驅動電晶體之閘極。 12. 如申請專利範圍第1 0項之電子裝置,其中 在上述第2期間之至少一部分,上述第1端子被電連 接於上述驅動電晶體之閘極。 13. 如申請專利範圍第1項之電子裝置,其中 上述多數電子電路之各個,係另包含光電元件之被驅 動元件。
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