專利名稱：電光學(xué)裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制諸如由有機EL (電致發(fā)光)材料構(gòu)成的發(fā)光元 件的各種電光學(xué)元件的性能的技術(shù)。
背景技術(shù)：
這種電光元件通過電流供給來改變灰度(典型地為亮度)?，F(xiàn)有技術(shù) 提出了通過晶體管(以下稱為"驅(qū)動晶體管")來控制該電流(以下稱為"驅(qū) 動電流")的構(gòu)成。但是，在該構(gòu)成中，存在因驅(qū)動晶體管特性(特別是 閾值電壓)的個體差導(dǎo)致的在各個電光學(xué)元件的灰度上發(fā)生標準離差之類 的問題。為了抑制該灰度的標準離差，例如在專利文獻1到專利文獻3中 公開了用于補償驅(qū)動晶體管閾值電壓的差異的構(gòu)成。圖16是表示專利文獻1公開的像素電路P0構(gòu)成的電路圖。如圖中所 示，在驅(qū)動晶體管Tdr的柵極和漏極之間插入了晶體管Trl。而且，使電 容元件CO的一個電極L2連接到驅(qū)動晶體管Tdr的柵極。保持電容Cl是 插入在驅(qū)動晶體管Tdr的柵極和源極之間的電容。另一方面，晶體管Tr2 是插入在數(shù)據(jù)線14和電容元件C0另一個電極L1之間并用于切換兩者的 導(dǎo)通和非導(dǎo)通的開關(guān)元件，在該數(shù)據(jù)線14上，提供了與有機發(fā)光二極管 元件(以下稱為"OLED元件")110所指定的亮度相對應(yīng)的電位(以下稱 為"數(shù)據(jù)電位")VD。在以上構(gòu)成中，第一，通過信號S2使晶體管Td變化到導(dǎo)通狀態(tài)。 這樣，當(dāng)驅(qū)動晶體管Tdr被二極管連接時，驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位收 斂到"VEL—Vth" (Vth為驅(qū)動晶體管Tdr的閾值電壓)。第二，在將晶體 管Trl假設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)之后，通過信號Sl將晶體管Tr2假設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài) 而使電容元件C0的電極Ll和數(shù)據(jù)線14接通。通過該動作，驅(qū)動晶體管 ^^ 屯位僅僅改變根據(jù)電容^#^11##^0^^|^#^ 分割電極Ll上電位的變化部分后的電平(即與數(shù)據(jù)電位VD對應(yīng)的電平)。
第三，在將晶體管Tr2假設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)之后，通過信號S3使晶體管Tel 成為導(dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，不依賴于閾值電壓Vth，驅(qū)動電流Iel經(jīng)過驅(qū)動 晶體管Tdr和晶體管Tel被供給到OLED元件110。在專利文獻2和專利 文獻3所公開的構(gòu)成中，用于補償驅(qū)動晶體管Tdr閾值電壓Vth的基本原 理也是同樣的。專利文獻l:美國專利第6229506號公報(圖2);專利文獻2:特開2004—133240號公報(圖2和圖3);專利文獻3:特開2004—246204號公報(圖5和圖6)。但是，在專利文獻1到專利文獻3任何一個公開的構(gòu)成中，在OLED 元件110實際發(fā)光期間(以下稱為"發(fā)光期間")，通過晶體管Tr2變化到截 止?fàn)顟B(tài)，電容元件C0的電極L1成為電浮置狀態(tài)。因此，在發(fā)光期間，電 容元件C0的電壓容易變動。例如，存在因晶體管Tr2的開關(guān)導(dǎo)致的噪聲 而使電極L1的電位變動的情況。當(dāng)這樣在發(fā)光期間電容元件CO的電壓變 動時，由于驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位和與該電位對應(yīng)的驅(qū)動電流Iel變 動，則產(chǎn)生OLED元件110的亮度的標準離差(諸如串?dāng)_的顯示不均勻)。另一方面，如果使電容元件C0和保持電容C1的電容值增大，降低電 極L1電位變動施加在驅(qū)動晶體管Trl的柵極電位上的影響大致也是可能 的。但是，在這種情況下，由于存在因電容增大使像素電路PO的規(guī)模變 大之類的問題，因此在高度要求像素精細化的現(xiàn)狀下，其不能成為現(xiàn)實的 方法。本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，其目的是解決在抑制驅(qū)動晶體管柵極 電位變動的同時使配線結(jié)構(gòu)變得簡易之類的問題。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置包括多個數(shù)據(jù)線、多個 掃描線、以及與所述數(shù)據(jù)線和所述掃描線之間的交叉相對應(yīng)而設(shè)置的多個 單位電路，與灰度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位被供給在所述數(shù)據(jù)線上，用于指定將 所述數(shù)據(jù)電位寫入所述單位電路的期間的掃描信號被供給在所述掃描線 上，所述多個單位電路的每一個具有驅(qū)動晶體管，用于生成與柵極電位 相對應(yīng)的驅(qū)動電流；電光學(xué)元件，其成為與所述驅(qū)動晶體管生成的驅(qū)動電
流相對應(yīng)的灰度；電容元件，其具有第一電極和所述驅(qū)動晶體管的柵極所 連接的第二電極；供電線，其在與所述寫入期間不同的初始化期間，在被 電連接到所述第二電極的同時，供給恒定電位；第一開關(guān)元件，其至少在 所述初始化期間，使所述驅(qū)動晶體管的柵極和漏極之間導(dǎo)通；以及第二開 關(guān)元件，其基于所述掃描信號，切換所述數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間的導(dǎo) 通和非導(dǎo)通，所述供電線被配置在對于所述掃描線交叉的方向上。在該構(gòu)成中，通過介入第一開關(guān)元件使驅(qū)動晶體管二極管連接，生成 與驅(qū)動晶體管的閾值電壓無關(guān)的驅(qū)動電流。通過使第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通 狀態(tài)，驅(qū)動晶體管的柵極被設(shè)定在與數(shù)據(jù)電位相應(yīng)的電位。在本發(fā)明的具體形式中，第二電極和供電線在初始化期間通過介入第 四開關(guān)元件(圖2的晶體管Tr4)而電連接。而且，根據(jù)本發(fā)明，配置使 得供電線與掃描線交叉。例如，當(dāng)將掃描線配置在行方向時，供電線能夠 配置在列方向。所謂本發(fā)明的"電光學(xué)元件"，是成為與其上所供給的電流(驅(qū)動電流) 相對應(yīng)的灰度的電光學(xué)元件(即電流驅(qū)動型元件)。該電光學(xué)元件的典型 例子是以與驅(qū)動電流相應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件(例如OLED元件)，但 是本發(fā)明所適用的范圍不局限于此。不需要供電線的電位是經(jīng)常恒定的。 即，至少在第三開關(guān)元件變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)期間如果維持大約恒定的電位就足 夠了，在其他期間可以是大約恒定的以及可以是變動的。而且，對于供電 線的電位，所謂"大約恒定"，除了在嚴格意義上是維持于恒定電位的情況 之外，還包含維持在按照本發(fā)明的精神實質(zhì)上能夠用恒定來把握的電位的 情況。g卩，即使假設(shè)在第三開關(guān)元件變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)期間供電線的電位在從 第一電位到第二電位的范圍內(nèi)變動，如果供電線的電位為第一電位時的電 光學(xué)元件的灰度和為第二電位時的電光學(xué)元件的灰度之間的差異在單位 電路的實際使用中不會成為問題的程度(例如在將電光學(xué)元件采用作為顯 示裝置時，如果與供電線的電位相應(yīng)的電光學(xué)元件的灰度的差異是使用者 所不能知覺的程度)，則將從第一電位到第二電位的范圍所屬的電位稱為 是"大約恒定"。在本發(fā)明的具體形式中，tm地，還具有mn開^^述供電線和所述第一電極之間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通的同時，至少在所述初始化 期間，使所述供電線和所述第一電極導(dǎo)通。通過這樣做，通過介入第一開 關(guān)元件使晶體管二極管連接，在將晶體管柵極電位設(shè)定到與晶體管閾值電 壓相應(yīng)的電位之前，能夠?qū)⒌谝浑姌O的電位設(shè)定到供電線所供給的電位。在本發(fā)明的具體形式中，優(yōu)選地，所述第三開關(guān)元件在所述第二開關(guān) 元件處于截止?fàn)顟B(tài)時成為導(dǎo)通狀態(tài)。在該構(gòu)成中，基于掃描信號，通過第 二開關(guān)元件，驅(qū)動晶體管的柵極被設(shè)定在與數(shù)據(jù)電位相應(yīng)的電位。在與該 寫入期間不同的期間，例如在驅(qū)動晶體管將與數(shù)據(jù)電位相應(yīng)的電流供給電 光學(xué)元件的期間，通過第三開關(guān)元件，第一電極被電連接到供電線。根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置，包括多個數(shù)據(jù)線、多個掃描線、多個供電 線、以及與所述數(shù)據(jù)線和所述掃描線之間的交叉相對應(yīng)而設(shè)置的多個單位 電路，與灰度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)龜位被供給在所述數(shù)據(jù)線上，用于指定將所述 數(shù)據(jù)電位寫入所述單位電路的期間的掃描信號被供給在所述掃描線上，恒 定電位被供給在所述供電線上，所述多個單位電路的每一個具有驅(qū)動晶 體管，用于生成與柵極電位相對應(yīng)的驅(qū)動電流；電光學(xué)元件，其成為與所 述驅(qū)動晶體管生成的驅(qū)動電流相對應(yīng)的灰度；第一開關(guān)元件，用于切換所 述驅(qū)動晶體管的柵極和漏極之間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通；電容元件，其具有第一 電極和所述驅(qū)動晶體管的柵極所連接的第二電極；第二開關(guān)元件，其基于 所述掃描信號，切換所述數(shù)據(jù)線和所述第一電極之間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通；第 三開關(guān)元件，其是用于切換所述供電線和所述第一電極之間的導(dǎo)通和非導(dǎo) 通的第三開關(guān)元件，在所述第二開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)時變成截止?fàn)顟B(tài)， 在所述第二開關(guān)元件處于截止?fàn)顟B(tài)時變成導(dǎo)通狀態(tài)；以及第四開關(guān)元件， 其插入在所述第一電極和所述第二電極之間，并用于切換兩者的導(dǎo)通和非 導(dǎo)通，所述供電線被配置在對于所述掃描線交叉的方向上。在該構(gòu)成中，通過介入第一開關(guān)元件使驅(qū)動晶體管二極管連接，生成 與驅(qū)動晶體管的閾值電壓無關(guān)的驅(qū)動電流。通過使第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動晶體管的柵極被設(shè)定在與數(shù)據(jù)電位相應(yīng)的電位。另一方面，通 過第二開關(guān)元件成為截止?fàn)顟B(tài)(非導(dǎo)通狀態(tài))和第三開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀 態(tài)，電容元件的第一電極被維持在恒定電位。因此，能夠回避單位電路所 設(shè)置的電容的增大禾鵬l卜驅(qū)動晶體管柵極電位的變動i而且，根據(jù)本發(fā)明，配置使得供電線與掃描線交叉。例如，當(dāng)將掃描 線配置在行方向時，供電線能夠配置在列方向。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件和第四開 關(guān)元件同時假設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)時，能夠進行驅(qū)動晶體管的閾值補償。此時二 極管連接的驅(qū)動晶體管的電流流入供電線。相反，當(dāng)將供電線配置在與掃 描線相同的行方向上時，來自于一行上所配置的多個單位電路的電流同時 流入供電線。為此，需要使供電線的線寬做寬以便流過大電流。與此相反， 當(dāng)將供電線配置在與掃描線交叉的方向上時，由于其中所流入的電流變成 單位電路的一個部分，因此能夠使供電線的線寬做窄。其結(jié)果，能夠使配 線結(jié)構(gòu)簡單和實現(xiàn)高集成化。在本發(fā)明的具體形式中，優(yōu)選地，包括多個電源線，用于將電源電壓 供給所述多個單位電路的每一個的所述驅(qū)動晶體管，所述電源線和所述供 電線交叉，并且在交叉部分上形成電容。在這種情況下，通過保持電容， 能夠更進一步穩(wěn)定供電線的電位。在本發(fā)明的具體形式中，優(yōu)選地，在所述多個單位電路的每一個中， 所述第二開關(guān)元件和所述第三開關(guān)元件是相反導(dǎo)電類型的晶體管，在所述 第二開關(guān)元件的柵極和所述第三開關(guān)元件的柵極上供給了共同的所述掃 描信號。根據(jù)該形式，由于能夠共用用于控制第二開關(guān)元件的配線和用于 控制第三開關(guān)元件的配線，因此能夠使配線結(jié)構(gòu)簡易。根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置被利用在各種電子設(shè)備中。該電子設(shè)備的典 型例子是將電光學(xué)裝置利用作為顯示裝置的設(shè)備。作為這種電子設(shè)備，有 個人計算機和便攜式電話機等。而且，根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置的用途不 局限于圖像的顯示。例如，在用于通過光線照射而在感光體轉(zhuǎn)桶等成像體 上形成潛像的構(gòu)成的圖像形成裝置(印刷裝置)中，能夠?qū)⒈景l(fā)明的電光 學(xué)裝置采用作為用于曝光成像體的手段(即曝光頭)。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實施形式的電光學(xué)裝置的構(gòu)成的方框圖。圖2是表示像素電路構(gòu)成的電路圖。圖3是概念地表示電光學(xué)裝置主要部分構(gòu)成的平面圖。圖4是，各個信號波形的時序圖。圖5是用于說明在復(fù)位期間像素電路的動作的電路圖。
圖6是用于說明在補償期間像素電路的動作的電路圖。圖7是用于說明在寫入期間像素電路的動作的電路圖。圖8是用于說明在發(fā)光期間像素電路的動作的電路圖。圖9是用于說明在測量期間像素電路的動作的電路圖。圖IO是用于概念地說明現(xiàn)有技術(shù)像素電路復(fù)位時的動作的電路圖。圖11是用于表示根據(jù)變形例的像素電路的構(gòu)成的電路圖。圖12是用于表示根據(jù)變形例的像素電路的構(gòu)成的電路圖。圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的具體形式的斜視圖。圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的具體形式的斜視圖。圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的具體形式的斜視圖。圖16是表示現(xiàn)有技術(shù)像素電路的構(gòu)成的電路圖。符號說明D電光學(xué)裝置；P像素電路；10像素陣列部；11電光學(xué)元件； 12控制線；121掃描線；123第一控制線123; 125第二控制線125; 127發(fā)光控制線127; 14數(shù)據(jù)線；17供電線；22掃描線驅(qū)動電路; 24數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路；27電壓生成電路；Tdr驅(qū)動晶體管；Tel發(fā)光控 制晶體管；Trl、 Tr2、 Tr3、 Tr4晶體管；GWRT[i]掃描信號；GPRE[i]復(fù) 位信號；GINT[i]初始化信號；GEL[i]發(fā)光控制信號；PINT初始化 期間；Pa復(fù)位期間；Pb補償期間；PWRT寫入期間；PEL發(fā)光期 間；PT測量期間。
具體實施方式
<A:電光學(xué)裝置的構(gòu)成>圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實施形式的電光學(xué)裝置的構(gòu)成的方框圖。該電 光學(xué)裝置D是作為用于顯示圖像的手段而在各種電子設(shè)備中所采用的裝 置，具有多個像素電路P被面狀排列的像素陣列部10;用于驅(qū)動各個像 素電路P (單位電路)的掃描線驅(qū)動電路22和數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路24;用于 生成在電光學(xué)裝置D中使用的各個電壓的電壓生成電路27。而且，盡管 在圖1中，掃描線驅(qū)動^ 22、數(shù)據(jù)線驅(qū)動^ 24和M^電路27 作為分開的電路被圖示，但也采用將這些電路的一部分或者全部作為單一
電路的構(gòu)成。而且，可以以圖1中所圖示的一個掃描線驅(qū)動電路22 (或者 數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路24和電壓生成電路27)被劃分在多個IC芯片上的形式而 安裝在電光學(xué)裝置D上。如圖1所示，在像素陣列部10上形成了在X方向延伸的m條控制線 12、在與X方向正交的Y方向上延伸的n條數(shù)據(jù)線m、在各個數(shù)據(jù)線14 上形成對并且在Y方向延伸的n條供電線17 (m和n是自然數(shù))。各個像 素電路P被配置在對應(yīng)于數(shù)據(jù)線14和供電線17對與控制線12之間交叉 的位置上。因此，這些像素電路P排列成縱向m行x橫向n列的矩陣狀。 而且，在X方向形成了 m條電源線19。掃描線驅(qū)動電路22是用于在每個水平掃描期間以行單位選擇多個像 素電路P的電路。另一方面，數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路24生成數(shù)據(jù)電位VD[1]到 VD[n]并輸出到各個數(shù)據(jù)線14，該數(shù)據(jù)電位VD[1]到VD[n]對應(yīng)于在各個 水平掃描期間掃描線驅(qū)動電路22所選擇的1行(n個)像素電路P的每一 個。在選擇第i行(i是滿足的整數(shù))的水平掃描期間，第j列(j 是滿足Bj《n的整數(shù))數(shù)據(jù)線14上所輸出的數(shù)據(jù)電位VD[j]變成與對于位 于第i行第j列的像素電路P所指定的灰度相對應(yīng)的電位。電壓生成電路27生成電源高位側(cè)的電位(以下稱為"電源電位")VEL 和低位側(cè)的電位(以下稱為"接地電位")Gnd。電源電位VEL通過介入電 源線19被供給各個像素電路P。該電壓生成電路27生成n個電位VST[j]。 電位VST[j]通過輸出到各自對應(yīng)的供電線17而給各個像素電路P供電。下面，參考圖2，說明各個像素電路P的構(gòu)成。該圖中，盡管僅僅示 出了位于第i行第j列的一個像素電路P，但其他的像素電路P也是同樣 的構(gòu)成。如圖中所示，像素電路P包括在供給電源電位VEL的電源線和供給 接地電位Gnd的接地線之間所插入的電光學(xué)元件11。電光學(xué)元件11是與 其上所供給的驅(qū)動電流Iel相應(yīng)的亮度來發(fā)光的電流驅(qū)動型發(fā)光元件，典 型地，是將由有機EL材料構(gòu)成的發(fā)光層介入在陽極和陰極之間的OLED 元件。如圖2所示，圖1中為了方便，作為1 ^^a圖示,iM 12實際 上包括4條配線(掃描線121、第一控制線123、第二控制線125、發(fā)光控
制線127)。來自掃描線驅(qū)動電路22的規(guī)定信號被供給到各個配線。例如, 用于選擇同行像素電路P的掃描信號GWRT[i]被供給到第i行掃描線121 。 復(fù)位信號GPRE[i]被供給到第一控制線123，初始化信號GINT[i]被供給到 第二控制線125。而且，用于規(guī)定電光學(xué)元件11實際發(fā)光期間(后述的發(fā) 光期間PEL)的發(fā)光控制信號GEL[i]被供給到發(fā)光控制線127。后面說明 各個信號的具體波形和與此相應(yīng)的像素電路P的動作。如圖2所示，在從電源線至電光學(xué)元件11陽極的路徑上插入了 p溝 道型驅(qū)動晶體管Tdr和n溝道型發(fā)光控制晶體管Tel。驅(qū)動晶體管Tdr是 用于生成與柵極電位VG相應(yīng)的驅(qū)動電流Iel的手段，其源極連接到電源 線，而漏極連接到發(fā)光控制晶體管Tel的漏極。發(fā)光控制晶體管Tel是用 于規(guī)定驅(qū)動電流Iel被實際供給電光學(xué)元件11期間的手段，其源極被連接 到電光學(xué)元件ll的陽極，同時柵極被連接到發(fā)光控制線127。因此，在發(fā) 光控制信號GEL[i]維持低電平期間，發(fā)光控制晶體管Tel通過成為截止?fàn)?態(tài)，遮斷驅(qū)動電流Iel對電光學(xué)元件ll的供給，另一方面，當(dāng)發(fā)光控制信 號GEL[i]變化到高電平時，發(fā)光控制晶體管Tel通過成為導(dǎo)通狀態(tài)，使驅(qū) 動電流Iel被提供給電光學(xué)元件ll。而且，發(fā)光控制晶體管Tel可以被插 入在驅(qū)動晶體管Tdr和電源線之間。N溝道型晶體管Trl被插入在驅(qū)動晶體管Tdr的柵極和漏極之間。該 晶體管Trl的柵極連接到第二控制線125。因此，當(dāng)初始化信號GINT[i] 變化到高電平時，晶體管Td通過變成導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動晶體管Tdr被二極 管連接；當(dāng)初始化信號GINT[i]變化到低電平時，晶體管Trl通過變成截 止?fàn)顟B(tài)，解除了驅(qū)動晶體管Tdr的二極管連接。圖2所示的電容元件C0是用于保持第一電極Ll和第二電極L2之間 電壓的電容。第二電極L2被連接到驅(qū)動晶體管Tdr的柵極。N溝道型晶 體管Tr2插入在電容元件C0的第一電極Ll和數(shù)據(jù)線14之間，p溝道型 (即與晶體管Tr2相反導(dǎo)電類型)的晶體管Tr3插入在第一電極Ll和供 電線17之間。晶體管Tr2是用于切換第一電極Ll和數(shù)據(jù)線14之間的導(dǎo) 通和非導(dǎo)通的開關(guān)元件，晶體管Tr3是用于切換第一電極Ll和供電線17 ^M的導(dǎo)通和非導(dǎo)WOT^陣。晶體管Tr2的柵極和晶體管Tr3的柵極 被共同連接到掃描線121。因此，晶體管Tr2和晶體管Tr3互補動作。艮口，
如果掃描信號DWRT[i]為高電平，則晶體管Tr2成為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Tr3 成為截止?fàn)顟B(tài)；如果掃描信號DWRT[i]為低電平，則晶體管Tr2成為截止 狀態(tài)，晶體管Tr3成為導(dǎo)通狀態(tài)。圖2所示n溝道型晶體管Tr4是插入在電容元件C0的第一電極Ll和 第二電極L2之間且用于切換兩者的導(dǎo)通和非導(dǎo)通的開關(guān)元件。如果更詳 細說明，則晶體管Tr4的一端通過介入晶體管Tr3被連接到第一電極Ll， 同時另一端通過介入晶體管Trl被連接到第二電極L2。該晶體管Tr4的柵 極被連接到第一控制線123。因此，在晶體管Trl和晶體管Tr3維持導(dǎo)通 狀態(tài)期間，當(dāng)復(fù)位信號GPRE[i]變化到高電平時，晶體管Tr4成為導(dǎo)通狀 態(tài)，第一電極L1和第二電極L2短路。<B:電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)>圖3是概念地表示電光學(xué)裝置一個像素部分結(jié)構(gòu)的平面圖。該圖3中，僅僅示出了半導(dǎo)體層、柵極配線層和源極配線層，這些層 被形成在例如玻璃等基板上，盡管絕緣層等層被介入在各個層之間，但為 了圖示便利而省略了。在配線層上形成了絕緣層，在該絕緣層上通過介入 端子TO而形成了源極配線層所連接的電光學(xué)元件ll。而且，盡管在該電 光學(xué)元件11上形成了接地電極，但這些省略了圖示。在柵極配線層和半 導(dǎo)體層之間設(shè)置了絕緣層，在半導(dǎo)體層所設(shè)置的電極(Ll)和柵極配線層 所設(shè)置的電極(L2)之間形成了電容元件CO。供給電壓VST[j]的供電線17被垂直配置，使得與構(gòu)成上述控制線12 的4條配線(掃描線121、第一控制線123、第二控制線125、發(fā)光控制線 127)交叉。該供電線17由柵極配線層的配線17a和通過接觸孔與該柵極 配線層配線17a連接的源極配線層的配線17b構(gòu)成。而且，在電源線19 和構(gòu)成供電線17的配線17a交叉的交叉部分上，形成了保持電容Ca。該 保持電容Ca是附著在供電線17的電容，具有使電位VST[j]穩(wěn)定的功能。<C:電光學(xué)裝置的動作>下面，參考圖4，說明掃描線驅(qū)動電路22生成的各個信號的具體波形。 如圖4所示，掃描信號GWRT[1]到GWRT[m]在每個水平掃描期間(1H) 輪流地變成高電平。g卩，掃描信號GWRT[i]在乖肓掃描期間(IV)當(dāng)中的 第i個水平掃描期間維持高電平，而在除此之外的期間維持低電平。掃描
信號GWRT[i]向高電平的轉(zhuǎn)移意味著選擇第i行的各個像素電路P。下面， 將掃描信號GWRT[l]至lj GWRT[m]的每一個變成高電平的期間(即水平掃 描期間)描述為"寫入期間PWRT"。而且，盡管圖4中例示了掃描信號 GWRT[i]的下降和其次行的掃描信號GWRT[i+l]的上升假設(shè)為同時的情 況，但是，也可以在從掃描信號GWRT[i]的下降開始經(jīng)過了規(guī)定時間后的 時刻假設(shè)掃描信號GWRT[i+l]上升的構(gòu)成(就是說，在各行的寫入期間 PWRT設(shè)置了間隔的構(gòu)成)。初始化信號GINT[i]是在掃描信號GWRT[i]變成高電平的寫入期間 PWRT之前期間(以下稱為"初始化期間")PINT變成高電平、在其他期間 維持低電平的信號。如圖4所示，初始化期間PINT被劃分為復(fù)位期間Pa 和其之后的補償期間Pb。復(fù)位期間Pa是在其開始時刻用于將電容元件CO 殘存的電荷放電(復(fù)位)的期間，補償期間Pb是用于將驅(qū)動晶體管Tdr 的柵極電位VG設(shè)定到與其閾值電壓Vth相應(yīng)的電位的期間。復(fù)位信號 GPRE[i]是在初始化信號GINT[i]變成高電平的初始化期間PINT之復(fù)位期 間Pa變成高電平、在其他期間維持低電平的信號。發(fā)光控制信號GEL[i]是在從掃描信號GWRT[i]變成高電平的寫入期 間PWRT過去后到初始化信號GINT[i]變成高電平的初始化期間PINT開 始前的期間(以下稱為"發(fā)光期間")PEL中變成高電平、在除此之外的期 間(即包含初始化期間PINT和寫入期間PWRT的期間)中變成低電平的 信號。接著，參考圖5到圖8說明像素電路P的具體動作。下面，通過區(qū)分 為復(fù)位期間Pa、補償期間Pb、寫入期間PWRT和發(fā)光期間PEL來說明第 i行所屬的第j列的像素電路P的動作。(a)復(fù)位期間Pa (初始化期間PINT)在復(fù)位期間Pa，如圖4所示，初始化信號GINT[i]和復(fù)位信號GPRE[i] 維持高電平，同時，掃描信號GWRT[i]和發(fā)光控制信號GEL[i]維持低電平。 因此，如圖5所示，晶體管Trl、 Tr3和Tr4變化到導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管Tr2 和發(fā)光控制晶體管Tel維持截止?fàn)顟B(tài)。在該狀態(tài)中，由于電容元件CO的 m^Wi^和第一電極T., ,通過介入晶體管Tr3、 Tr4和Tr1導(dǎo)通，丙此 在復(fù)位期間Pa開始之前的時刻，電容元件CO所蓄積的電荷被完全除去。
通過該電容元件CO電荷的復(fù)位，不管在復(fù)位期間Pa開始時刻的電容元件 CO的狀態(tài)(電容元件CO殘存的電荷)，在其后的補償期間Pb和寫入期間 PWRT中，能夠?qū)Ⅱ?qū)動晶體管Tdr的柵極電位VG以高的精度設(shè)定到期望 值。由于在該復(fù)位期間Pa驅(qū)動晶體管Tdr的柵極通過晶體管Trl和Tr4 導(dǎo)通到供電線17，因此該柵極電位VG變成約等于電壓生成電路27所生 成的電位VST[j]。而且，在通常的動作時，由于各個電位VST[j]是相同的， 因此下面就簡單地作為電壓VST來說明。本實施形式中的電位VST是電 源電位VEL和驅(qū)動晶體管Tdr閾值電壓Vth的差值(VEL—Vth)以下的 電平。本實施形式中的驅(qū)動晶體管Tdr由于是p溝道型的，因此通過對柵 極供給電位VST，驅(qū)動晶體管Tdr變成導(dǎo)通狀態(tài)。就是說，電位VST也 能夠被稱為是當(dāng)供給到驅(qū)動晶體管Tdr的柵極時將驅(qū)動晶體管Tdr假設(shè)為 導(dǎo)通狀態(tài)的電位。在復(fù)位期間Pa，對第i行的全部像素電路P進行復(fù)位。此時，電流流 入供電線17。相反，在相對于掃描線121和第一控制線123等控制線12 平行的方向上來設(shè)置供電線17'時，例如，如圖10所示，來自一行的全部 像素電路P的復(fù)位電流變成流到供電線17'。由此，從防止燒損或者防止 電壓降的觀點來看，需要十分增多供電線17'的配線寬度，從高集成化的 觀點來看，有改善的余地。與此相對，在本實施形式中，如圖3所示，由于在與控制線12 (掃描 線121、第一控制線123、第二控制線125、發(fā)光控制線127)垂直的方向 上設(shè)置供電線17，因此在復(fù)位時，變成僅僅來自一個像素電路P的復(fù)位電 流流到供電線17。由此，沒有必要將供電線17的配線寬度增多到必要以 上，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高集成化。(b)補償期間Pb (初始化期間PINT)在補償期間Pb，如圖4所示，復(fù)位信號GPRE[i]變化到低電平，另一 方面，其他信號維持與復(fù)位期間Pa相同的電平。在該狀態(tài)中，如圖6所 示，從圖5的狀況，晶體管Tr4變化到截止?fàn)顟B(tài)。因此，通過介入晶體管 Tr3，供電線17所連接的第一電極L1的電位被原樣維持在電位VST，第 二電極L2的電位(即驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位VG)從在復(fù)位期間Pa 設(shè)定的電位VST被提高到電源電位VEL和閾值電壓Vth的差值(VEL—<formula>formula see original document page 15</formula>(c) 寫入期間PWRT在寫入期間PWRT，如圖4所示，掃描信號GWRTJ^變化到高電平， 初始化信號GINT[i]、復(fù)位信號GPRE[i]、發(fā)光控制信號GEL[i]維持低電 平。因此，如圖7所示，晶體管Trl、 Tr3和Tr4、發(fā)光控制晶體管Tel維 持截止?fàn)顟B(tài)，另一方面，晶體管Tr2變化到導(dǎo)通狀態(tài)而使數(shù)據(jù)線14和第 一電極L1導(dǎo)通。因此，第一電極L1的電位從在補償期間Pb供給的電位 VST變化到與電光學(xué)元件11的灰度相應(yīng)的數(shù)據(jù)電位VD[j]。如圖7所示，在寫入期間PWRT，晶體管Trl處于截止?fàn)顟B(tài)，驅(qū)動晶 體管Tdr的柵極阻抗充分的高。因此，如果第一電極L1僅僅變動從補償 期間Pb的電位VST到數(shù)據(jù)電位VD[j]的變化量AV (-VST—VD[j])，則 第二電極L2的電位(驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位VG)通過電容耦合從其 之前的電位(VEL—Vth)變動。此時的第二電極L2的電位變動量根據(jù)電 容元件C0和其他寄生電容(例如驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電容和其他配線 寄生的電容〉之間的電容比來確定。更具體地，如果將電容元件CO的電 容值假設(shè)為"C"，寄生電容的電容值假設(shè)為"Cs"，則第二電極L2的電位的 變化部分就表達為"AV《/ (C+Cs)"。因此，在寫入期間PWRT，驅(qū)動晶 體管Tdr的柵極電位VG穩(wěn)定在由下式(1)表示的電平上。<formula>formula see original document page 15</formula>其中，k=C/ (C+Cs)。(d) 發(fā)光期間PEL在發(fā)光期間PEL，如圖4所示，由于初始化信號GINT[i]和復(fù)位信號 GPRE[i]維持低電平，因此晶體管Trl和Tr4維持截止?fàn)顟B(tài)。由于掃描信號 GWRT[i]在發(fā)光期間PEL維持低電平，如圖8所示，晶體管Tr2變化到截 止?fàn)顟B(tài)，同時晶體管Tr3變化到導(dǎo)通狀態(tài)。因此，電容元件CO的第一電 極L1通過已經(jīng)變成截止?fàn)顟B(tài)的晶體管Tr2而與數(shù)據(jù)線14電絕緣的同時， 通過介入已經(jīng)變成導(dǎo)通狀態(tài)的晶體管TV3而被連接到供電線17。其結(jié)果， 在發(fā)光期間PEL，第一電極L1的電位被固定在電位VST，由此，驅(qū)動晶 體管Tdr的柵極電位VG (第二電極的電位)維持于大約恒定。就羞說， 本實施形式中的電容元件CO在第一電極L1被連接到數(shù)據(jù)線14的寫入期 間PWRT起作為將驅(qū)動晶體管Tdr的柵極設(shè)定到期望電位(由式(1)表 達的電位)的耦合電容的作用，同時，在第一電極L1被連接到供電線17 的發(fā)光期間PEL起作為將驅(qū)動晶體管Tdr的柵極維持在恒定電位的保持電 容的作用。由于在發(fā)光期間PEL發(fā)光控制信號GEL[i]維持高電平，如圖8所示， 發(fā)光控制晶體管Tel變成導(dǎo)通狀態(tài)，從而形成驅(qū)動電流Iel的通路。因此， 與驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位VG相應(yīng)的驅(qū)動電流Iel從電源線經(jīng)由驅(qū)動 晶體管Tdr和發(fā)光控制晶體管Tel被供給到電光學(xué)元件11。通過該驅(qū)動電 流Iel的供給，電光學(xué)元件11以與數(shù)據(jù)電位VD[j]相應(yīng)的亮度發(fā)光。另外，當(dāng)假定驅(qū)動晶體管Tdr在飽和區(qū)域中工作的情況時，驅(qū)動電流 Iel由下式(2)表達。其中，"P"是驅(qū)動晶體管Tdr的放大系數(shù)，"Vgs"是 驅(qū)動晶體管Tdr的柵極一源極間的電壓。Iel= (|3/2) (Vgs—Vth)2=(J3/2) (VG—VEL—Vth)2 (2)通過代入式(1)，式(2)變?yōu)槿缦?。Iel= (p/2) {(VEL—Vth—k.AV)—VEL—Vth}2 =(f3/2) (k'AV)2就是說，電光學(xué)元件11所供給的驅(qū)動電流Iel僅僅由數(shù)據(jù)電位VD[j] 和電位VST之間的差值A(chǔ)V (=VST—VD[j])決定，與驅(qū)動晶體管Tdr的 閾值電壓Vth無關(guān)。因此，抑制了因每個像素電路P的閾值電壓Vth的標 準離差導(dǎo)致的亮度的不均勻。在圖16所示的像素電路P0中，由于在發(fā)光期間PEL電容元件CO的 電極Ll變成浮置狀態(tài)，因此其電位容易變動。與此相反，在本實施形式 中，由于電容元件CO的第一電極Ll在發(fā)光期間PEL被維持在電位VST， 因此驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位VG歷經(jīng)整個發(fā)光期間PEL都被維持在大 約恒定。因此，通過防止驅(qū)動電流Iel的變動，能夠使電光學(xué)元件ll以高 的精度在期望的亮度上發(fā)光。換言之，由于即使在電容元件CO上不確保 充分的電容值也能夠大約恒定地維持驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位VG，因 此與為了纟 VG而MM充分電容值的電容元件CO的圖16的構(gòu)成相 比，能夠降低電容元件CO的電容值。而且，在圖16的構(gòu)成中，為了確保
電位VG而需要與電容元件C0分離的保持電容C1，與此相對，在本實施 形式中，由于即使少的電容也能夠維持柵極的電位VG，因此如圖2所示 能夠省略圖16的保持電容C1。由于如上述減少了像素電路P所要求的電 容，因此本實施形式具有縮小像素電路P規(guī)模的優(yōu)點。 <D:特性檢查動作>在如上述構(gòu)成的電光學(xué)裝置中，將規(guī)定的掃描信號GWRT[i]作為高電 平而選擇第i行的電光學(xué)元件11、執(zhí)行從上述圖5所示復(fù)位期間Pa到圖7 所示寫入期間PWRT的動作、以及寫入檢査用的數(shù)據(jù)電位VD[j]之后，例 如如圖9所示，通過在規(guī)定期間(測量期間PT)，將初始化信號GINT[i] 作為低電平而使晶體管Trl為截止?fàn)顟B(tài)、將復(fù)位信號GPRE[i]作為高電平 而使Tr4為導(dǎo)通狀態(tài)、以及將掃描信號GWRT[i]作為高電平而使晶體管Tr2 為導(dǎo)通狀態(tài)、使晶體管Tr3為截止?fàn)顟B(tài)，也能夠進行各個驅(qū)動晶體管Tdr 的檢査。通過作為這樣的狀態(tài)，與驅(qū)動晶體管Tdr的柵極電位相應(yīng)的電流被輸 出到供電線17。在該特性檢査中，各個數(shù)據(jù)線14的電位被分別獨立地控 制。由此，能夠設(shè)定驅(qū)動晶體管Tdr的柵極/源極間電壓Vgs。然后，如果 測量來自驅(qū)動晶體管Tdr的電流，則能夠檢查驅(qū)動晶體管Tdr的特性。相反，如果將供電線17配置在如圖IO所示與掃描線121相同的方向 上，由于來自一行的像素電路P的電流流入供電線17，，因此不能夠檢查 各個驅(qū)動晶體管Tdr的特性。與此相對，在本實施形式中，由于在與掃描 線121交叉的方向上配置供電線17，因此能夠根據(jù)各個驅(qū)動晶體管Tdr 的電流，來容易地進行各個驅(qū)動晶體管Tdr是否良好的判斷。<E:變形例〉在上述各個實施形式中能夠加入各種變形。如果例示具體變形的形 式，則如下所示。而且，也可以將以下各個形式進行合適的組合。 (1)變形例1在以上實施形式中，盡管例示了晶體管Tr2和晶體管Tr3作為相反導(dǎo) 電類型晶體管的構(gòu)成，但是用于使晶體管Tr2和晶體管Tr3互補動作的構(gòu) 成不局限干此。例如，如圖ll所示，可以將晶體管Tr2和晶體管Tr3假設(shè) 為相同導(dǎo)電類型(這里為n溝道型)的晶體管。在該構(gòu)成中，晶體管Tr2<formula>formula see original document page 18</formula>
中，晶fe管Tdl被插入在驅(qū)動晶體管Tdr的柵極和電源線(電位VEL)之 間。OLED元件只不過是電光學(xué)元件11的一個例子。例如，替代OLED 元件，作為本發(fā)明中的電光學(xué)元件，能夠采用無機EL元件或者LED (發(fā) 光二極管)元件之類的各種發(fā)光元件。本發(fā)明中的電光學(xué)元件如果是根據(jù) 電流的供給來使灰度(典型地為亮度)變化的元件就足夠了，而不管其具 體構(gòu)造如何。<F:應(yīng)用例子>下面，說明利用了根據(jù)本發(fā)明電光學(xué)裝置D的電子設(shè)備。圖13是表 示將以上說明的任何一種形式的電光學(xué)裝置D采用作為顯示裝置的移動 型個人計算機構(gòu)成的斜視圖。.個人計算機2000包括作為顯示裝置的電光 學(xué)裝置D和本體部2010。在本體部2010上設(shè)置了電源開關(guān)2001和鍵盤 2002。由于該電光學(xué)裝置D將OLED使用在電光學(xué)元件ll上，因此視角 擴大，能夠容易看清地顯示畫面。圖14表示應(yīng)用根據(jù)實施形式的電光學(xué)裝置D的便攜式電話機的構(gòu)成。 便攜式電話機3000包括多個操作按鈕3001和滾動按鈕3002，以及作為顯 示裝置的電光學(xué)裝置D。通過操作滾動按鈕3002，使電光學(xué)裝置D所顯 示的畫面滾動。圖15表示應(yīng)用了根據(jù)實施形式的電光學(xué)裝置D的便攜式信息終端 (PDA:個人數(shù)字助手)的構(gòu)成。便攜式信息終端4000包括多個操作按 鈕4001和電源開關(guān)4002，以及作為顯示裝置的電光學(xué)裝置D。當(dāng)操作電 源開關(guān)4002時，住址名簿和調(diào)度表之類的各種信息被顯示在電光學(xué)裝置D 上。而且，作為適用根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置的電子設(shè)備，除了圖13到 圖15所示的之外，還可以舉出諸如包括數(shù)字靜態(tài)攝像機、電視、視頻攝 像機、車輛導(dǎo)航裝置、尋呼機、電子筆記本、電子紙、臺式電子計算器、 字處理器、工作站、電視電話、POS終端、打印機、掃描儀、復(fù)寫機、視 頻播放器、觸摸面板的設(shè)備等。根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置的用途不局限于 圖像的顯示。例如，在光寫入型的打印機和電子復(fù)寫機之類的圖像形成裝 置中，使用根據(jù)用紙等記錄材料上所應(yīng)該形成的圖像來曝光感光體的寫入 頭，本發(fā)明的電光學(xué)裝置也使用作為這種寫入頭。對于本發(fā)明所具有的單 位電路，除了如各個實施形式那樣的構(gòu)成顯示裝置像素的像素電路之外， 還是包含在圖像形成裝置中構(gòu)成曝光單位的電路的概念。
權(quán)利要求
1. 一種龜光學(xué)裝置，包括多個數(shù)據(jù)線、多個掃描線、以及與所述數(shù)據(jù) 線和所述掃描線之間的交叉相對應(yīng)而設(shè)置的多個單位電路，與灰度相對應(yīng) 的數(shù)據(jù)電位被供給在所述數(shù)據(jù)線上，用于指定將所述數(shù)據(jù)電位寫入所述單 位電路的期間的掃描信號被供給在所述掃描線上，所述多個單位電路的每一個具有驅(qū)動晶體管，用于生成與柵極電位相對應(yīng)的驅(qū)動電流；電光學(xué)元件，其成為與所述驅(qū)動晶體管生成的驅(qū)動電流相對應(yīng)的灰度；電容元件，其具有第一電極、和所述驅(qū)動晶體管的柵極所連接的第二 電極；供電線，其在與所述寫入期間不同的初始化期間，與所述第二電極電 連接的同時，供給恒定電位；第一開關(guān)元件，其至少在所述初始化期間，使所述驅(qū)動晶體管的柵極 和漏極之間導(dǎo)通；以及第二開關(guān)元件，其基于所述掃描信號，切換所述數(shù)據(jù)線和所述第一電 極之間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通，所述供電線被配置在相對于所述掃描線交叉的方向上。
2. 權(quán)利要求1記載的電光學(xué)裝置，其特征在于，還具有第三開關(guān)元件，其在切換所述供電線和所述第一電極之間的導(dǎo) 通和非導(dǎo)通的同時，至少在所述初始化期間，使所述供電線和所述第一電 極導(dǎo)通。
3. 權(quán)利要求1或者2記載的電光學(xué)裝置，其特征在于， 所述第三開關(guān)元件在所述第二開關(guān)元件處于截止?fàn)顟B(tài)時成為導(dǎo)通狀態(tài)。
4. 一種電光學(xué)裝置，包括多個數(shù)據(jù)線、多個掃描線、多個供電線、以 及與所述數(shù)據(jù)線和所述掃描線之間的交叉相對應(yīng)而設(shè)置的多個單位電路， 與灰度相對應(yīng)的數(shù)據(jù)電位被供給在所述數(shù)據(jù)a^用于指定將所述數(shù)據(jù)電 位寫入所述單位電路的期間的掃描信號被供給在所述掃描線上，恒定電位被供給在所述供電線上，所述多個單位電路的每一個具有驅(qū)動晶體管，用于生成與柵極電位相對應(yīng)的驅(qū)動電流；電光學(xué)元件，其成為與所述驅(qū)動晶體管生成的驅(qū)動電流相對應(yīng)的灰度；第一開關(guān)元件，用于切換所述驅(qū)動晶體管的柵極和漏極之間的導(dǎo)通和 非導(dǎo)通；電容元件，其具有第一電極和所述驅(qū)動晶體管的柵極所連接的第二電極；第二開關(guān)元件，其基于所述掃描信號，切換所述數(shù)據(jù)線和所述第一電 極之間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通；第三開關(guān)元件，其是用于切換所述供電線和所述第一電極之間的導(dǎo)通 和非導(dǎo)通的第三開關(guān)元件，在所述第二開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)時變成截止 狀態(tài)，在所述第二開關(guān)元件處于截止?fàn)顟B(tài)時變成導(dǎo)通狀態(tài)；以及第四開關(guān)元件，其插入在所述第一電極和所述第二電極之間，并用于 切換兩者的導(dǎo)通和非導(dǎo)通，所述供電線被配置在相對于所述掃描線交叉的方向上。
5. 權(quán)利要求4記載的電光學(xué)裝置，其特征在于，包括多個電源線，用于將電源電壓供給所述多個單位電路的每一個的 所述驅(qū)動晶體管，所述電源線和所述供電線交叉，并且在交叉部分上形成電容。
6. 權(quán)利要求4或者5記載的電光學(xué)裝置，其特征在于， 在所述多個單位電路的每一個中，所述第二開關(guān)元件和所述第三開關(guān)元件是相反導(dǎo)電類型的晶體管，在所述第二開關(guān)元件的柵極和所述第三開 關(guān)元件的柵極上供給了共同的所述掃描信號。
7. —種電子設(shè)備，具有權(quán)利要求4到6中任意項記載的電光學(xué)裝置。
全文摘要
本發(fā)明用于簡單化供電線的配線結(jié)構(gòu)。在復(fù)位期間晶體管(Tr1)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動晶體管(Tdr)二極管連接。晶體管(Tr4)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。此時，來自驅(qū)動晶體管(Tdr)的電流流入供電線(17)。供電線(17)由于配置在對于諸如掃描線(121)的控制線交叉的方向上，來自多個像素電路的復(fù)位電流不會同時流入供電線(17)。因此能夠使供電線(17)的線寬做窄。
文檔編號G09G3/30GK101145315SQ200710142499
公開日2008年3月19日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者神田榮二 申請人:精工愛普生株式會社