本申請是申請?zhí)枮?01310091724.7,發(fā)明名稱為“電光裝置以及電子設(shè)備”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及電光裝置以及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近些年,提出了各種使用有機發(fā)光二極管(organiclightemittingdiode,以下稱“oled”)元件等發(fā)光元件來顯示圖像的電光裝置。在該電光裝置中,與應(yīng)顯示的圖像的像素對應(yīng)地設(shè)置有包含發(fā)光元件、晶體管等的像素電路。具體而言,將與應(yīng)顯示的圖像的像素對應(yīng)的多個像素電路設(shè)置成矩陣狀,并且一般為了驅(qū)動多個像素電路,采用在各行設(shè)置掃描線等控制線的構(gòu)成。(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2007-316462號公報
然而,近些年大多要求電光裝置顯示尺寸的小型化、顯示的高精細化。該情況下,為了高密度地配置像素電路,需要控制線的窄間距化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述情況完成的,其目的之一是實現(xiàn)包含多條掃描線的多條控制線的高密度布線,從而實現(xiàn)顯示的高精細化或顯示尺寸的小型化。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所涉及的電光裝置的特征在于,具備:掃描線、與上述掃描線交叉的數(shù)據(jù)線、以及與上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線的交叉對應(yīng)設(shè)置的像素電路,上述像素電路具有驅(qū)動晶體管、柵極與上述掃描線電連接的寫入晶體管、對與經(jīng)由上述數(shù)據(jù)線和上述寫入晶體管供給的數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電荷進行保持的第1保持電容、和以與經(jīng)由上述驅(qū)動晶體管供給的電流大小對應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件,在從與形成上述像素電路的基板的面垂直的方向觀察時,上述掃描線和上述驅(qū)動晶體管的柵極重疊。
根據(jù)該發(fā)明,由于將掃描線布線于驅(qū)動晶體管的柵極上,所以與以掃描線不與驅(qū)動晶體管的柵極交叉的方式布線的情況相比,設(shè)置掃描線時的空間的制約得到緩和。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)掃描線的窄間距化、布線的高密度化。即,根據(jù)本發(fā)明,能夠進一步高密度地配置多個像素電路,能夠?qū)崿F(xiàn)顯示的高精細化以及顯示尺寸的小型化。此外,在本發(fā)明中,也可以使寫入晶體管例如電連接在驅(qū)動晶體管的柵極和數(shù)據(jù)線之間。
另外,本發(fā)明所涉及的電光裝置的特征在于,具備:包含掃描線的1條以上控制線、與上述掃描線交叉的數(shù)據(jù)線、以及與上述掃描線和上述數(shù)據(jù)線的交叉對應(yīng)設(shè)置的像素電路,上述像素電路具有驅(qū)動晶體管、柵極與上述掃描線電連接的寫入晶體管、對與經(jīng)由上述數(shù)據(jù)線和上述寫入晶體管供給的數(shù)據(jù)信號對應(yīng)的電荷進行保持的第1保持電容、和以與經(jīng)由上述驅(qū)動晶體管供給的電流的大小對應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件,在從與形成上述像素電路的基板的面垂直的方向觀察時,上述1條以上控制線中包含與上述驅(qū)動晶體管的柵極重疊的控制線。
根據(jù)該發(fā)明,由于將控制線布線在驅(qū)動晶體管的柵極上,所以與以控制線不與驅(qū)動晶體管的柵極交叉的方式布線的情況相比,設(shè)置控制線時的空間的制約得到緩和。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)控制線的窄間距化、布線的高密度化。即,根據(jù)本發(fā)明,能夠進一步高密度地配置多個像素電路,能夠?qū)崿F(xiàn)顯示的高精細化以及顯示尺寸的小型化。
另外,優(yōu)選上述的電光裝置還具備控制上述像素電路的動作的掃描線驅(qū)動電路,上述寫入晶體管在上述掃描線驅(qū)動電路向上述掃描線供給第1電位的情況下導(dǎo)通,在上述掃描線驅(qū)動電路向上述掃描線供給第2電位的情況下截止,在從與上述基板的形成上述像素電路的面垂直的方向觀察時,上述掃描線和上述驅(qū)動晶體管的柵極重疊,在將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述掃描線的電位從上述第2電位切換成上述第1電位的期間設(shè)為第1切換期間,將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述掃描線的電位從上述第1電位切換成上述第2電位的期間設(shè)為第2切換期間時,上述第2切換期間的時間長度比上述第1切換期間的時間長度長。
在驅(qū)動晶體管的柵極和掃描線俯視交叉的情況下,在驅(qū)動晶體管的柵極和掃描線之間寄生電容。而且,在掃描線的電位急劇變動的情況下,該電位變動的影響作用于驅(qū)動晶體管的柵極,使驅(qū)動晶體管的柵極的電位變化。
驅(qū)動晶體管將與寫入晶體管截止時決定的柵極/源極間的電壓對應(yīng)的大小的電流供給至發(fā)光元件,發(fā)光元件以與該電流的大小對應(yīng)的亮度發(fā)光。因此,在寫入晶體管截止時(即,在被決定為對發(fā)光元件的亮度進行規(guī)定的電壓后),若驅(qū)動晶體管的柵極的電位變化,則發(fā)光元件以與規(guī)定的亮度不同的亮度發(fā)光,導(dǎo)致電光裝置的顯示品質(zhì)降低。
與此相對,本發(fā)明所涉及的掃描線驅(qū)動電路使寫入晶體管截止時的掃描線的電位變化與導(dǎo)通時的電位變化相比平緩變化。由此,防止寫晶體管截止時的掃描線的電位變動傳播給驅(qū)動晶體管的柵極,發(fā)光元件能夠以規(guī)定的亮度發(fā)光。即,根據(jù)本發(fā)明所涉及的電光裝置,能夠不使顯示品質(zhì)變差地實現(xiàn)控制線的窄間距化。
另外,上述像素電路也可以具備在上述驅(qū)動晶體管的柵極以及漏極間電連接的第1開關(guān)晶體管,上述1條以上控制線包括與上述第1開關(guān)晶體管的柵極電連接的第1控制線。
該情況下,優(yōu)選上述第1開關(guān)晶體管在上述掃描線驅(qū)動電路向上述第1控制線供給第1電位的情況下導(dǎo)通,上述掃描線驅(qū)動電路向上述第1控制線供給第2電位的情況下截止,在從與上述基板的形成上述像素電路的面垂直的方向觀察時,上述第1控制線和上述驅(qū)動晶體管的柵極重疊,在將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述第1控制線的電位從上述第2電位切換成上述第1電位的期間設(shè)為第3切換期間,將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述第1控制線的電位從上述第1電位切換成上述第2電位的期間設(shè)為第4切換期間時,上述第4切換期間的時間長度比上述第3切換期間的時間長度長。
在驅(qū)動晶體管的柵極和第1開關(guān)晶體管俯視交叉的情況下,在驅(qū)動晶體管的柵極和第1控制線之間寄生電容。而且,在第1控制線的電位急劇變動的情況下,該電位變動的影響作用于驅(qū)動晶體管的柵極,使驅(qū)動晶體管的柵極的電位變化。
但是,在第1開關(guān)晶體管導(dǎo)通的情況下,驅(qū)動晶體管的柵極以及源極電連接,驅(qū)動晶體管的柵極/源極間的電壓被決定為補償了每個像素電路的閾值電壓的偏差而得到的值。因此,在第1開關(guān)晶體管截止時(即,進行了閾值補償后),若驅(qū)動晶體管的柵極的電位變化,則不能夠補償每個像素電路的驅(qū)動晶體管的閾值電壓的偏差,有損顯示的一致性。
與此相對,該方式所涉及的掃描線驅(qū)動電路使第1開關(guān)晶體管截止時的第1控制線的電位變化與導(dǎo)通時的電位的變化相比平緩變化。由此,防止第1開關(guān)晶體管截止時的第1控制線的電位變動傳播到驅(qū)動晶體管的柵極,防止驅(qū)動晶體管的柵極的電位從進行了閾值補償后的電位變化。即,根據(jù)本發(fā)明所涉及的電光裝置,由于即便在驅(qū)動晶體管的柵極上配置了第1控制線的情況下,也能夠防止有損顯示的一致性那樣的顯示不均的產(chǎn)生等,所以能夠同時實現(xiàn)電光裝置的小型化以及顯示的高精細化和高品質(zhì)的顯示。
另外,上述像素電路也可以具備在上述驅(qū)動晶體管和上述發(fā)光元件之間電連接的第2開關(guān)晶體管,上述1條以上控制線包括與上述第2開關(guān)晶體管的柵極電連接的第2控制線。
該情況下,優(yōu)選上述第2開關(guān)晶體管在上述掃描線驅(qū)動電路向上述第2控制線供給第1電位的情況下導(dǎo)通,在上述掃描線驅(qū)動電路向上述第2控制線供給第2電位的情況下截止,在從與上述基板的形成上述像素電路的面垂直的方向觀察時,上述第2控制線和上述驅(qū)動晶體管的柵極重疊,在將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述第2控制線的電位從上述第2電位切換成上述第1電位的期間設(shè)為第5切換期間,將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述第2控制線的電位從上述第1電位切換成上述第2電位的期間設(shè)為第6切換期間時,上述第5切換期間的時間長度比上述第6切換期間的時間長度長。
根據(jù)該方式,能夠防止第2開關(guān)晶體管導(dǎo)通時在第2控制線中產(chǎn)生的電位變動傳播至驅(qū)動晶體管的柵極。由此,能夠不使顯示品質(zhì)變差地實現(xiàn)控制線的窄間距化。
另外,上述像素電路也可以具備在被供給規(guī)定的復(fù)位電位的供電線和上述發(fā)光元件之間電連接的第3開關(guān)晶體管,上述1條以上控制線包括與上述第3開關(guān)晶體管的柵極電連接的第3控制線。
該情況下,優(yōu)選上述第3開關(guān)晶體管在上述掃描線驅(qū)動電路向上述第3控制線供給第1電位的情況下導(dǎo)通,在上述掃描線驅(qū)動電路向上述第3控制線供給第2電位的情況下截止,在從與上述基板的形成上述像素電路的面垂直的方向觀察時,上述第3控制線和上述驅(qū)動晶體管的柵極重疊,在將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述第3控制線的電位從上述第2電位切換成上述第1電位的期間設(shè)為第7切換期間,將上述掃描線驅(qū)動電路使供給至上述第3控制線的電位從上述第1電位切換成上述第2電位的期間設(shè)為第8切換期間時,上述第8切換期間的時間長度比上述第7切換期間的時間長度長。
根據(jù)該方式,能夠防止第3開關(guān)晶體管截止時在第3控制線中產(chǎn)生的電位變動傳播至驅(qū)動晶體管的柵極。由此,能夠不使顯示品質(zhì)變差地實現(xiàn)控制線的窄間距化。
另外,優(yōu)選上述的電光裝置具備:與上述數(shù)據(jù)線電連接的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路、控制上述掃描線驅(qū)動電路以及上述數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的動作的控制電路、和與上述數(shù)據(jù)線對應(yīng)設(shè)置并保持上述數(shù)據(jù)線的電位的第2保持電容,上述數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路具備:第1電位線,其被上述控制電路供給規(guī)定的初始電位;第2電位線,其被上述控制電路供給基準電位;和電平移位電路,其與上述數(shù)據(jù)線對應(yīng)設(shè)置;上述電平移位電路具備:第3保持電容,其一方電極與上述數(shù)據(jù)線電連接;第1晶體管,其電連接在上述第3保持電容的一方電極與上述第1電位線之間;和第2晶體管,其電連接在上述第3保持電容的另一方電極與上述第2電位線之間;在第1期間,上述控制電路將上述第1晶體管維持為導(dǎo)通狀態(tài),在上述第1期間結(jié)束后開始的第2期間,上述掃描線驅(qū)動電路將上述寫入晶體管維持為導(dǎo)通狀態(tài),上述控制電路將上述第1晶體管維持為截止狀態(tài),并且將上述第2晶體管維持為導(dǎo)通狀態(tài),在上述第2期間結(jié)束后開始的第3期間,上述掃描線驅(qū)動電路將上述寫入晶體管維持為導(dǎo)通狀態(tài),上述控制電路將上述第1晶體管以及上述第2晶體管維持為截止狀態(tài),向上述第3保持電容的另一方電極供給基于對上述發(fā)光元件的亮度進行規(guī)定的圖像信號的電位。
根據(jù)該發(fā)明,數(shù)據(jù)線與第2保持電容和第3保持電容連接,向第3保持電容的另一方電極供給基于對發(fā)光元件的亮度進行規(guī)定的圖像信號的電位。因此,數(shù)據(jù)線的電位的變動幅度成為根據(jù)第2保持電容以及第3保持電容的電容比對供給至第3保持電容的另一方電極的電位的變動幅度進行了壓縮后的幅度。即,數(shù)據(jù)線的電位的變動范圍與基于圖像信號的電位的變動范圍相比較狹。由此,即便不以高精度刻畫圖像信號,也能夠以高精度設(shè)定驅(qū)動晶體管的柵極電位。因此,能夠向發(fā)光元件高精度地供給電流,能夠進行高品質(zhì)的顯示。另外,由于能夠?qū)?shù)據(jù)線的電位變化幅度抑制為較小,所以能夠防止因數(shù)據(jù)線的電位變動引起的串擾、不均等的產(chǎn)生。
此外,本發(fā)明所涉及的電光裝置通過從第3保持電容的一方電極經(jīng)由數(shù)據(jù)線向第1保持電容以及第2保持電容供給電荷,來決定驅(qū)動晶體管的柵極電位。具體而言,根據(jù)第1保持電容的電容值、第2保持電容的電容值以及第3保持電容向第1保持電容以及第2保持電容供給的電荷量來決定驅(qū)動晶體管的柵極電位。假設(shè)在電光裝置不具備第2保持電容的情況下,驅(qū)動晶體管的柵極電位根據(jù)第1保持電容的電容值和第3保持電容供給的電荷決定。因而,在第1保持電容的電容值具有因半導(dǎo)體工序的誤差引起的每個像素電路的相對偏差的情況下,驅(qū)動晶體管的柵極電位也按每個像素電路產(chǎn)生偏差。該情況下,產(chǎn)生顯示不均,導(dǎo)致顯示品質(zhì)降低。
與此相對,本發(fā)明具備保持數(shù)據(jù)線的電位的第2保持電容。由于第2保持電容分別與數(shù)據(jù)線對應(yīng)設(shè)置,所以與設(shè)置于像素電路內(nèi)的第1保持電容相比,能夠構(gòu)成為具有大面積的電極。因此,第2保持電容與第1保持電容相比,因半導(dǎo)體工序的誤差引起的電容值的相對偏差小。由此,能夠防止在每個像素電路中驅(qū)動晶體管的柵極電位發(fā)生偏差的情況,能夠進行防止了顯示不均的產(chǎn)生的高品質(zhì)顯示。
另外,優(yōu)選上述電平移位電路具備第4保持電容,在從上述第1期間開始至上述第3期間開始的期間中的至少一部分期間中,向上述第4保持電容的一方電極供給上述圖像信號所表示的電位,在上述第3期間,上述第4保持電容的一方電極與上述第3保持電容的另一方電極電連接。
根據(jù)該發(fā)明,在第1期間以及第2期間,將圖像信號供給至第4保持電容的一方電極而暫時保持,并且在第3期間,經(jīng)由第3保持電容供給至驅(qū)動晶體管的柵極。
假設(shè)在電光裝置不具備第4保持電容的情況下,在第3期間必須進行針對驅(qū)動晶體管的柵極供給圖像信號所表示的電位的全部動作,需要將第3期間設(shè)定為足夠長。
與此相對,由于本發(fā)明在第1期間以及第2期間并列進行圖像信號的供給動作和數(shù)據(jù)線等的初始化動作,所以能夠緩和應(yīng)在1個水平掃描期間執(zhí)行的動作的時間制約。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)圖像信號的供給動作的低速化,并且能夠充分確保進行數(shù)據(jù)線等的初始化的期間。
另外,根據(jù)該發(fā)明,由于除了使用第1保持電容、第2保持電容以及第3保持電容外,還使用第4保持電容來壓縮基于圖像信號的電位變動的大小,所以能夠高精度地向發(fā)光元件供給電流。
另外,優(yōu)選上述掃描線驅(qū)動電路在上述第2期間將上述第1開關(guān)晶體管維持為導(dǎo)通狀態(tài),在上述第2期間以外的期間,將上述第1開關(guān)晶體管維持為截止狀態(tài),在上述第1期間、上述第2期間以及上述第3期間,將上述第3開關(guān)晶體管維持為導(dǎo)通狀態(tài),并且將上述第2開關(guān)晶體管維持為截止狀態(tài)。
根據(jù)該發(fā)明,通過在第2期間使第1開關(guān)晶體管為導(dǎo)通狀態(tài),能夠使驅(qū)動晶體管的柵極的電位成為與驅(qū)動晶體管的閾值電壓對應(yīng)的電位,能夠補償每個像素電路的驅(qū)動晶體管的閾值電壓的偏差。
另外,根據(jù)該發(fā)明,通過在第1期間~第3期間使第3開關(guān)晶體管為導(dǎo)通狀態(tài),能夠抑制寄生于發(fā)光元件的電容的保持電壓的影響。
此外,本發(fā)明除了電光裝置外,還能夠定義為具有該電光裝置的電子設(shè)備。作為電子設(shè)備,典型地能夠列舉頭戴式顯示器(hmd)、電子取景器等顯示裝置。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的電光裝置的構(gòu)成的立體圖。
圖2是表示該電光裝置的構(gòu)成的圖。
圖3是表示該電光裝置中的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的圖。
圖4是表示該電光裝置中的像素電路的圖。
圖5是表示該電光裝置中的像素電路的構(gòu)成的俯視圖。
圖6是表示該電光裝置中的像素電路的構(gòu)成的局部剖視圖。
圖7是表示該電光裝置的動作的時序圖。
圖8是該電光裝置的動作說明圖。
圖9是對該電光裝置的柵極節(jié)點的電位變化進行說明的圖。
圖10是表示該電光裝置中的數(shù)據(jù)信號的振幅壓縮的說明圖。
圖11是表示該電光裝置中的晶體管的特性的說明圖。
圖12是表示變形例1所涉及的電光裝置中的像素電路的構(gòu)成的俯視圖。
圖13是表示該電光裝置的動作的時序圖。
圖14是表示變形例2所涉及的電光裝置中的像素電路的構(gòu)成的俯視圖。
圖15是表示該電光裝置的動作的時序圖。
圖16是表示使用了實施方式等所涉及的電光裝置的hmd的立體圖。
圖17是表示hmd的光學(xué)構(gòu)成的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。
<實施方式>
圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的電光裝置1的構(gòu)成的立體圖。電光裝置1例如是在頭戴式顯示器中顯示圖像的微顯示器。
如圖1所示,電光裝置1具備顯示面板2、控制顯示面板2的動作的控制電路3。顯示面板2具備多個像素電路、驅(qū)動該像素電路的驅(qū)動電路。在本實施方式中,顯示面板2所具備的多個像素電路以及驅(qū)動電路形成在硅基板上,像素電路使用作為發(fā)光元件的一個例子的oled。另外,顯示面板2例如被收納于在顯示部開口的框狀的殼體82,并且連接fpc(flexibleprintedcircuits:柔性印刷電路板)基板84的一端。
在fpc基板84上通過cof(chiponfilm:覆晶薄膜)技術(shù)安裝有半導(dǎo)體芯片的控制電路3,且設(shè)置有多個端子86,與省略圖示的上級電路連接。
圖2是表示實施方式所涉及的電光裝置1的構(gòu)成的框圖。如上所述,電光裝置1具備顯示面板2和控制電路3。
從省略圖示的上級電路與同步信號同步地向控制電路3供給數(shù)字圖像數(shù)據(jù)video。這里,圖像數(shù)據(jù)video是例如以8位規(guī)定應(yīng)在顯示面板2(嚴格來說是后述的顯示部100)中顯示的圖像的像素灰度等級的數(shù)據(jù)。另外,同步信號是包含垂直同步信號、水平同步信號以及點時鐘信號的信號。
控制電路3基于同步信號生成各種控制信號,將其供給至顯示面板2。具體而言,控制電路3向顯示面板2供給控制信號ctr、負邏輯控制信號/gini、正邏輯控制信號gref、正邏輯控制信號gcpl、與其處于邏輯反轉(zhuǎn)關(guān)系的負邏輯控制信號/gcpl、控制信號sel(1)、sel(2)、sel(3)、與這些信號處于邏輯反轉(zhuǎn)關(guān)系的控制信號/sel(1)、/sel(2)、/sel(3)。這里,控制信號ctr是包含脈沖信號、時鐘信號、使能信號等多個信號的信號。其中,有時將控制信號sel(1)、sel(2)、sel(3)統(tǒng)稱為控制信號sel,將控制信號/sel(1)、/sel(2)、/sel(3)統(tǒng)稱為控制信號/sel。
另外,控制電路3向顯示面板2供給各種電位。具體而言,控制電路3向顯示面板2供給規(guī)定的復(fù)位電位vorst、規(guī)定的初始電位vini、規(guī)定的基準電位vref等。
并且,控制電路3基于圖像數(shù)據(jù)video生成模擬圖像信號vid。具體而言,在控制電路3中設(shè)置有使圖像信號vid所表示的電位和顯示面板2所具備的發(fā)光元件(后述的oled130)的亮度對應(yīng)存儲的查找表。而且,控制電路3通過參照該查找表,來生成對與在圖像數(shù)據(jù)video中規(guī)定的發(fā)光元件的亮度對應(yīng)的電位進行表示的圖像信號vid,并將其供給至顯示面板2。
如圖2所示,顯示面板2具備顯示部100、驅(qū)動顯示部100的驅(qū)動電路(數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路10以及掃描線驅(qū)動電路20)。
在顯示部100中,與應(yīng)顯示的圖像的像素對應(yīng)的像素電路110被排列成矩陣狀。詳細而言,在顯示部100中,在圖中沿橫向(x方向)延伸設(shè)置有m行掃描線12,另外,在圖中沿縱向(y方向)延伸設(shè)置有每3列一組的(3n)列數(shù)據(jù)線14,并且與各掃描線12相互保持電絕緣。而且,與m行掃描線12和(3n)列數(shù)據(jù)線14的交叉部對應(yīng)地設(shè)置有像素電路110。因此,在本實施方式中,以縱m行×橫(3n)列將像素電路110排列成矩陣狀。
這里,m、n均是自然數(shù)。為了區(qū)別掃描線12以及像素電路110的矩陣中的行(row),有時在圖中從上到下按順序稱為1、2、3、…、(m-1)、m行。同樣,為了區(qū)別數(shù)據(jù)線14以及像素電路110的矩陣的列(column),有時在圖中從左到右按順序稱為1、2、3、…、(3n-1)、(3n)列。另外,為了對數(shù)據(jù)線14的組進行一般化說明,若使用1以上n以下的整數(shù)j,則從左數(shù)第(3j-2)列、第(3j-1)列以及第(3j)列的數(shù)據(jù)線14屬于第j組。
其中,與同一行的掃描線12和屬于同一組的3列數(shù)據(jù)線14的交叉對應(yīng)的3個像素電路110分別對應(yīng)于r(紅)、g(綠)、b(藍)的像素,表現(xiàn)該3個像素應(yīng)顯示的彩色圖像的1個點。即,在本實施方式中,構(gòu)成為通過與rgb對應(yīng)的oled的發(fā)光以加色混合表現(xiàn)1個點的彩色。
另外,如圖2所示,在顯示部100中,沿縱向延伸設(shè)置有(3n)列供電線16,并且與各掃描線12相互保持電絕緣。向各供電線16被公共供給規(guī)定的復(fù)位電位vorst。這里,為了區(qū)別供電線16的列,有時在圖中從左向右按順序稱為第1、2、3、…、(3n)、(3n+1)列的供電線16。分別與第1列~第(3n)列的數(shù)據(jù)線14的每一個對應(yīng)地設(shè)置第1列~第(3n)列的供電線16。
另外,在顯示面板2上分別與第1列~第(3n)列的數(shù)據(jù)線14對應(yīng)地設(shè)置有(3n)個保持電容50。保持電容50具有2個電極。保持電容50的一方電極與數(shù)據(jù)線14連接,另一方電極與供電線16連接。即,保持電容50作為保持數(shù)據(jù)線14的電位的第2保持電容發(fā)揮功能。其中,優(yōu)選通過相互相鄰的供電線16以及數(shù)據(jù)線14夾持絕緣體(電介質(zhì))來形成保持電容50。該情況下,將相互相鄰的供電線16和數(shù)據(jù)線14之間的距離設(shè)定成能夠得到需要的大小的電容。其中,以下將保持電容50的電容值記作cdt。
在圖2中,保持電容50被設(shè)置在顯示部100的外側(cè),但這不過是等效電路,也可以設(shè)置在顯示部100的內(nèi)側(cè)。另外,還可以從顯示部100的內(nèi)側(cè)遍及到外側(cè)地設(shè)置保持電容50。
掃描線驅(qū)動電路20根據(jù)控制信號ctr生成用于在整個幀期間按每一行依次掃描掃描線12的掃描信號gwr。這里,將供給至第1、2、3、…、m行的掃描線12的掃描信號gwr分別記作gwr(1)、gwr(2)、gwr(3)…、gwr(m-1)、gwr(m)。
此外,掃描線驅(qū)動電路20除了生成掃描信號gwr(1)~gwr(m)之外,還按每行生成與該掃描信號gwr同步的各種控制信號,并供給至顯示部100,但在圖2中省略圖示。另外,幀期間是指電光裝置1顯示1個鏡頭(畫面)量的圖像所需要的期間,例如若同步信號所包含的垂直同步信號的頻率為120hz,則幀期間是與其1個周期對應(yīng)的8.3毫秒的期間。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路10具備:被設(shè)置成與(3n)列的數(shù)據(jù)線14的每一個一一對應(yīng)的(3n)個電平移位電路ls、按構(gòu)成各組的每3列數(shù)據(jù)線14設(shè)置的n個信號分離器dm、以及數(shù)據(jù)信號供給電路70。
數(shù)據(jù)信號供給電路70基于由控制電路3供給的圖像信號vid和控制信號ctr生成數(shù)據(jù)信號vd(1)、vd(2)、…、vd(n)。即,數(shù)據(jù)信號供給電路70基于對數(shù)據(jù)信號vd(1)、vd(2)、…、vd(n)進行了時分復(fù)用的圖像信號vid,生成數(shù)據(jù)信號vd(1)、vd(2)、…、vd(n)。而且,數(shù)據(jù)信號供給電路70分別針對與第1、2、…、第n組對應(yīng)的信號分離器dm供給數(shù)據(jù)信號vd(1)、vd(2)、…、vd(n)。另外,將數(shù)據(jù)信號vd(1)~vd(n)能獲取的電位的最高值設(shè)為vmax,將最低值設(shè)為vmin。
圖3是用于說明信號分離器dm和電平移位電路ls的構(gòu)成的電路圖。其中,圖3代表性地示出屬于第j組的信號分離器dm、和與該信號分離器dm連接的三個電平移位電路ls。其中,以下有時將屬于第j組的信號分離器dm記作dm(j)。
以下,除了參照圖2外還參照圖3,來對信號分離器dm以及電平移位電路ls的構(gòu)成進行說明。
如圖3所示,信號分離器dm是按每列設(shè)置的傳輸門34的集合體,對構(gòu)成各組的3列按順序供給數(shù)據(jù)信號。這里,與屬于第j組的(3j-2)、(3j-1)、(3j)列對應(yīng)的傳輸門34的輸入端相互公共連接,分別向其公共端子供給數(shù)據(jù)信號vd(j)。第j組中設(shè)置于左端列即(3j-2)列的傳輸門34在控制信號sel(1)為h電平時(控制信號/sel(1)為l電平時)導(dǎo)通(on)。同樣,第j組中設(shè)置于中央列即(3j-1)列的傳輸門34在控制信號sel(2)為h電平時(控制信號/sel(2)為l電平時)導(dǎo)通,第j組中設(shè)置于右端列即(3j)列的傳輸門34在控制信號sel(3)為h電平時(控制信號/sel(3)為l電平時)導(dǎo)通。
電平移位電路ls按每列具有保持電容41、保持電容44、p溝道m(xù)os型晶體管45(第1晶體管)、n溝道m(xù)os型晶體管43(第2晶體管)、以及傳輸門42的組,對從各列的傳輸門34的輸出端輸出的數(shù)據(jù)信號的電位進行移位。
這里,保持電容44具有2個電極。保持電容44的一方電極與對應(yīng)的列的數(shù)據(jù)線14、和晶體管45的源極或者漏極的一方電連接。另外,保持電容44的另一方電極經(jīng)由節(jié)點h1與傳輸門42的輸出端、和晶體管43的源極或者漏極的一方電連接。即,保持電容44作為一方的電極與數(shù)據(jù)線14電連接的第3保持電容發(fā)揮功能。其中,將保持電容44的電容值設(shè)為crf1。
各列的晶體管45的源極或者漏極的另一方與供電線61(第1電位線)電連接。另外,控制電路3對各列的晶體管45的柵極公共供給控制信號/gini。因此,晶體管45在控制信號/gini為l電平時使保持電容44的一方電極(以及數(shù)據(jù)線14)和供電線61電連接,在控制信號/gini為h電平時不使它們電連接。其中,從控制電路3向供電線61供給規(guī)定的初始電位vini。
各列的晶體管43的源極或者漏極的另一方與供電線62(第2電位線)電連接。另外,控制電路3對各列的晶體管43的柵極公共供給控制信號gref。因此,晶體管43在控制信號gref為h電平時使保持電容44的另一方電極以及節(jié)點h1和供電線62電連接,在控制信號gref為l電平時不使它們電連接。其中,從控制電路3向供電線62供給基準電位vref。
保持電容41具有2個電極。保持電容41的一方電極經(jīng)由節(jié)點h2與傳輸門42的輸入端電連接。另外,傳輸門42的輸出端經(jīng)由節(jié)點h1與保持電容44的另一方電極電連接。
控制電路3對各列的傳輸門42公共供給控制信號gcpl以及控制信號/gcpl。因此,各列的傳輸門42在控制信號gcpl為h電平時(控制信號/gcpl為l電平時)一起導(dǎo)通。
各列的保持電容41的一方電極經(jīng)由節(jié)點h2與傳輸門34的輸出端以及傳輸門42的輸入端電連接。而且,在傳輸門34導(dǎo)通時,經(jīng)由傳輸門34的輸出端向保持電容41的一方電極供給數(shù)據(jù)信號vd(j)。即,保持電容41作為一方電極被供給數(shù)據(jù)信號vd(j)的第4保持電容發(fā)揮功能。另外,各列的保持電容41的另一方電極與被供給作為固定電位的電位vss的供電線63公共連接。這里,電位vss也可以是與作為邏輯信號的掃描信號、控制信號的l電平相當?shù)碾娢?。其中,將保持電?1的電容值設(shè)為crf2。
參照圖4對像素電路110進行說明。由于僅在電路方面來說,各像素電路110是相互相同的構(gòu)成,所以這里以位于第i行且位于第j組中的左端列的第(3j-2)列的、i行(3j-2)列的像素電路110為例進行說明。其中,i是一般性表示像素電路110所排列的行時的符號,是1以上m以下的整數(shù)。
如圖4所示,像素電路110包括p溝道m(xù)os型晶體管121~125、oled130、保持電容132。該像素電路110被供給掃描信號gwr(i)、控制信號gcmp(i)、gel(i)、gorst(i)。這里,分別與第i行對應(yīng)地通過掃描線驅(qū)動電路20來供給掃描信號gwr(i)、控制信號gcmp(i)、gel(i)、gorst(i)。
此外,雖在圖2中省略圖示,但顯示面板2(顯示部100)中設(shè)置有在圖2中沿橫向(x方向)延伸的m行控制線143(第1控制線)、沿橫向延伸的m行控制線144(第2控制線)、以及沿橫向延伸的m行控制線145(第3控制線)。而且,掃描線驅(qū)動電路20分別向第1、2、3、…、m行的控制線143供給控制信號gcmp(1)、gcmp(2)、gcmp(3)、…、gcmp(m),分別向第1、2、3、…、m行的控制線144供給控制信號gel(1)、gel(2)、gel(3)、…、gel(m),分別向第1、2、3、…、m行的控制線145供給控制信號gorst(1)、gorst(2)、gorst(3)、…、gorst(m)。即,掃描線驅(qū)動電路20分別經(jīng)由第i行的掃描線12、控制線143、144、145向位于第i行的(3n)個像素電路公共供給掃描信號gwr(i)、控制信號gel(i)、gcmp(i)、gorst(i)。以下,有時將掃描線12、控制線143、控制線144以及控制線145統(tǒng)稱為“控制線”。即,在本實施方式所涉及的顯示面板2上按各行設(shè)置有包括掃描線12的4根控制線。
晶體管122的柵極與第i行的掃描線12電連接,源極或者漏極的一方與第(3j-2)列的數(shù)據(jù)線14電連接。另外,保持電容132具有2個電極。晶體管122的源極或者漏極的另一方分別與晶體管121的柵極、保持電容132的一方電極、晶體管123的源極或者漏極的一方電連接。即,晶體管122電連接在晶體管121的柵極和數(shù)據(jù)線14之間,作為控制晶體管121的柵極和數(shù)據(jù)線14之間的電連接的寫入晶體管發(fā)揮功能。其中,以下有時將使晶體管121的柵極、晶體管122的源極或者漏極的另一方、晶體管123的源極或者漏極的一方、以及保持電容132的一方電極電連接的布線稱為(晶體管121的)柵極節(jié)點g。
晶體管121的源極與供電線116電連接,漏極分別與晶體管123的源極或者漏極的另一方、晶體管124的源極電連接。這里,供電線116被供給在像素電路110中成為電源的高位側(cè)的電位vel。該晶體管121作為流過與晶體管121的柵極以及源極間的電壓對應(yīng)的電流的驅(qū)動晶體管發(fā)揮功能。
晶體管123的柵極與控制線143電連接,被供給控制信號gcmp(i)。該晶體管123作為控制晶體管121的柵極以及漏極間的電連接的第1開關(guān)晶體管發(fā)揮功能。
晶體管124的柵極與控制線144電連接,被供給控制信號gel(i)。另外,晶體管124的漏極分別與晶體管125的源極和oled130的陽極130a電連接。該晶體管124作為控制晶體管121的漏極和oled130的陽極之間的電連接的第2開關(guān)晶體管發(fā)揮功能。
晶體管125的柵極與控制線145電連接,被供給控制信號gorst(i)。另外,晶體管125的漏極與第(3j-2)列的供電線16電連接,被保持為復(fù)位電位vorst。該晶體管125作為控制供電線16和oled130的陽極130a之間的電連接的第3開關(guān)晶體管發(fā)揮功能。
在本實施方式中,由于顯示面板2形成于硅基板,所以將晶體管121~125的基板電位設(shè)為電位vel。
此外,也可以根據(jù)晶體管121~125的溝道類型、電位關(guān)系來交替上述的晶體管121~125的源極、漏極。另外,晶體管即可以是薄膜晶體管,也可以是場效應(yīng)晶體管。
保持電容132的一方電極與晶體管121的柵極電連接,另一方的電極與供電線116電連接。因此,保持電容132作為保持晶體管121的柵極/源極間的電壓的第1保持電容發(fā)揮功能。其中,將保持電容132的電容值記作cpix。此時,保持電容50的電容值cdt、保持電容44的電容值crf1、保持電容132的電容值cpix被設(shè)定成cdt>crf1>>cpix。即,設(shè)定成cdt比crf1大,cpix與cdt以及crf1相比充分小。此外,作為保持電容132,也可以使用寄生于晶體管121的柵極節(jié)點g的電容,還可以使用通過在硅基板上由相互不同的導(dǎo)電層夾持絕緣層而形成的電容。
oled130的陽極130a是按每個像素電路110分別獨立設(shè)置的像素電極。與此相對,oled130的陰極是遍及整個像素電路110公共設(shè)置的共用電極118,在像素電路110中被保持為作為電源的低位側(cè)的電位vct。oled130是在上述硅基板中由陽極130a和具有透光性的陰極夾持白色有機el層而成的元件。而且,在oled130的出射側(cè)(陰極側(cè))重疊有與rgb的任意一個對應(yīng)的彩色濾光片。
在這樣的oled130中,若電流從陽極130a流向陰極,則從陽極130a注入的空穴和從陰極注入的電子在有機el層再次結(jié)合而產(chǎn)生激子,從而產(chǎn)生白色光。此時產(chǎn)生的白色光透過與硅基板(陽極130a)相反側(cè)的陰極,經(jīng)由由彩色濾光片實現(xiàn)的著色而在觀察者側(cè)被視覺確認。
接下來,參照圖5以及圖6對像素電路110的構(gòu)造進行說明。
圖5是表示i行(3j-2)列的像素電路110的構(gòu)成的俯視圖。該圖5示出了從觀察者側(cè)俯視頂部發(fā)光構(gòu)造的像素電路110時的布線構(gòu)造,為了簡單化,省略了在oled130的陽極130a以后形成的構(gòu)造體。另外,圖6是沿圖5中的e-e線剖開的局部剖視圖。在圖6中,示出至oled130的陽極130a,省略了以后的構(gòu)造體。此外,在圖5以及圖6中,為了使各層、各部件、各區(qū)域等為能夠識別的大小,存在使比例尺不同的情況。
如圖6所示,構(gòu)成像素電路110的各要素形成于硅基板150上。在本實施方式中,使用p型半導(dǎo)體基板作為硅基板150。幾乎遍及硅基板150的整個面形成有n阱160。其中,在圖5中,為了在俯視時能夠容易把地握設(shè)置晶體管121~125的區(qū)域,以陰影線示出n阱160中的設(shè)置晶體管121~125的區(qū)域及其附近區(qū)域。
經(jīng)由n型擴散層(未圖示)向n阱160供給電位vel。因此,晶體管121~125的基板電位成為電位vel。
如圖5以及圖6所示,通過在n阱160的表面摻雜離子,形成多個p型擴散層。具體而言,按每個像素電路110在n阱160的表面形成9個p型擴散層p1~p9。這些p型擴散層p1~p9作為晶體管121~125的源極或者漏極發(fā)揮功能。另外,在n阱160以及p型擴散層p1~p9的表面形成有柵極絕緣層l0,通過圖案化在柵極絕緣層l0的表面形成柵極電極g1~g5。這些柵極電極g1~g5分別作為晶體管121~125的柵極發(fā)揮功能。
如圖5所示,晶體管121具有柵極電極g1、p型擴散層p1以及p型擴散層p2。其中,p型擴散層p1作為晶體管121的源極發(fā)揮功能,p型擴散層p2作為晶體管121的漏極發(fā)揮功能。
另外,晶體管122具有柵極電極g2、p型擴散層p3以及p型擴散層p4。其中,p型擴散層p3作為晶體管122的源極或者漏極的一方發(fā)揮功能,p型擴散層p4作為晶體管122的源極或者漏極的另一方發(fā)揮功能。
晶體管123具有柵極電極g3、p型擴散層p4以及p型擴散層p5。其中,p型擴散層p4作為晶體管123的源極或者漏極的一方發(fā)揮功能,p型擴散層p5作為晶體管123的源極或者漏極的另一方發(fā)揮功能。即,p型擴散層p4作為晶體管122的源極或者漏極的另一方發(fā)揮功能,并且作為晶體管123的源極或者漏極的一方發(fā)揮功能。
晶體管124具有柵極電極g4、p型擴散層p6以及p型擴散層p7。其中,p型擴散層p6作為晶體管124的源極發(fā)揮功能,p型擴散層p7作為晶體管124的漏極發(fā)揮功能。
此外,在本實施方式中,分別由獨立的p型擴散層p2、p5以及p6構(gòu)成晶體管121的漏極、晶體管123的源極或者漏極的另一方以及晶體管124的源極,但也可以由單一的p型擴散層構(gòu)成。該情況下,也可以不設(shè)置后述的中繼節(jié)點n13。
晶體管125具有柵極電極g5、p型擴散層p8以及p型擴散層p9。其中,p型擴散層p8作為晶體管125的源極發(fā)揮功能,p型擴散層p9作為晶體管125的漏極發(fā)揮功能。
如圖6所示,以覆蓋柵極電極g1~g5以及柵極絕緣層l0的方式形成第1層間絕緣層l1。
通過對鋁等導(dǎo)電性的布線層進行圖案化,按每行分別在第1層間絕緣層l1的表面形成掃描線12、供電線116以及控制線143~145,并且按每個像素電路110分別形成中繼節(jié)點n11~n16以及分支部116a。其中,有時將這些形成于第1層間絕緣層l1的表面的布線層統(tǒng)稱為第1布線層。
如圖5所示,供電線116沿著與y軸向交叉的x方向延伸,并且按每個像素電路110具有在y方向分支的部分(分支部116a)。分支部116a被設(shè)置成俯視時(即,從與硅基板150的配置了像素電路110的面垂直的方向觀察像素電路110時)分支部116a的一部分和p型擴散層p1相重疊。另外,如圖5以及圖6所示,分支部116a經(jīng)由貫通第1層間絕緣層l1的接觸孔ha1與p型擴散層p1電連接。其中,在圖5中,在不同種類的布線層彼此重疊的部分,將接觸孔表示為在“□”標記上附加“×”標記的部分。
如圖5所示,掃描線12沿x方向延伸,其被設(shè)置成俯視時與柵極電極g1以及柵極電極g2交叉。即,俯視時,掃描線12的至少一部分和柵極電極g1的至少一部分重疊。另外,掃描線12經(jīng)由接觸孔ha5與柵極電極g2電連接。
控制線143沿x方向延伸,且被設(shè)置成俯視時與柵極電極g1以及柵極電極g3交叉。另外,控制線143經(jīng)由接觸孔ha7與柵極電極g3電連接。
控制線144沿x方向延伸,且被設(shè)置成俯視時與柵極電極g4交叉,經(jīng)由接觸孔ha10與柵極電極g4電連接。控制線145沿x方向延伸,且被設(shè)置成俯視時與柵極電極g5交叉,經(jīng)由接觸孔ha14與柵極電極g5電連接。
如圖5以及圖6所示,中繼節(jié)點n11經(jīng)由接觸孔ha2與柵極電極g1電連接,且經(jīng)由接觸孔ha6與p型擴散層p4電連接。即,中繼節(jié)點n11相當于將晶體管121的柵極、晶體管122的源極或者漏極的另一方、以及晶體管123的源極或者漏極的一方電連接的柵極節(jié)點g。
中繼節(jié)點n16被設(shè)置成俯視時中繼節(jié)點n16和柵極電極g1的一部分相互重疊。而且,通過中繼節(jié)點n16和柵極電極g1夾持第1層間絕緣層l1來形成保持電容132。即,柵極電極g1相當于保持電容132的一方電極,中繼節(jié)點n16相當于保持電容132的另一方電極。
中繼節(jié)點n12經(jīng)由接觸孔ha4與p型擴散層p3電連接。中繼節(jié)點n13經(jīng)由接觸孔ha3與p型擴散層p2電連接,并且經(jīng)由接觸孔ha8與p型擴散層p5電連接,經(jīng)由接觸孔ha9與p型擴散層p6電連接。中繼節(jié)點n14經(jīng)由接觸孔ha11與p型擴散層p7電連接,并且經(jīng)由接觸孔ha12與p型擴散層p8電連接。中繼節(jié)點n15經(jīng)由接觸孔ha13與p型擴散層p9電連接。
如圖6所示,以覆蓋第1布線層以及第1層間絕緣層l1的方式形成第2層間絕緣層l2。
通過對鋁等導(dǎo)電性的布線層進行圖案化,按每列在第2層間絕緣層l2的表面分別形成數(shù)據(jù)線14以及供電線16,并且按每個像素電路110分別形成中繼節(jié)點n21、n22。其中,有時將這些形成于第2層間絕緣層l2的表面的布線層統(tǒng)稱為第2布線層。
如圖5所示,數(shù)據(jù)線14經(jīng)由接觸孔hb2與中繼節(jié)點n12電連接。由此,p型擴散層p3經(jīng)由中繼節(jié)點n12與數(shù)據(jù)線14電連接。供電線16經(jīng)由接觸孔hb3與中繼節(jié)點n15電連接。由此,p型擴散層p9經(jīng)由中繼節(jié)點n15與供電線16電連接。中繼節(jié)點n21經(jīng)由接觸孔hb1與供電線116電連接,并且經(jīng)由接觸孔hb4與中繼節(jié)點n16(保持電容132的另一方電極)電連接。由此,中繼節(jié)點n16經(jīng)由中繼節(jié)點n21與供電線116電連接,被保持為電位vel。
另外,如圖6所示,中繼節(jié)點n22經(jīng)由接觸孔hb5與中繼節(jié)點n14電連接。
如圖6所示,以覆蓋第2布線層以及第2層間絕緣層l2的方式形成第3層間絕緣層l3。通過對鋁、ito(indiumtinoxide:氧化銦錫)等具有導(dǎo)電性的布線層進行圖案化,在第3層間絕緣層l3的表面形成oled130的陽極130a。oled130的陽極130a是按每個像素電路110分別獨立的像素電極,經(jīng)由貫通第3層間絕緣層l3的接觸孔hc1與中繼節(jié)點n22連接。即,oled130的陽極130a經(jīng)由中繼節(jié)點n22以及中繼節(jié)點n14與p型擴散層p7(即晶體管124的漏極)以及p型擴散層p8(即晶體管125的源極)電連接。
另外,雖省略圖示,但在oled130的陽極130a上層疊有按每個像素電路110進行劃分且由有機el材料構(gòu)成的發(fā)光層。而且,在發(fā)光層上遍及多個像素電路110的全部設(shè)置作為公用的透明電極的陰極(共用電極118)。即,oled130的相互對置的陽極和陰極夾持發(fā)光層,以與從陽極流向共用電極118的電流對應(yīng)的亮度發(fā)光。oled130發(fā)出的光中朝向與硅基板150相反方向(即在圖6中為朝上的方向)的光被觀察者視覺確認為映像(頂部發(fā)光構(gòu)造)。除此之外,還設(shè)置有用于將發(fā)光層與大氣遮擋開的密封材料等,但省略說明。
<實施方式的動作>
參照圖7對電光裝置1的動作進行說明。圖7是用于說明電光裝置1中的各部的動作的時序圖。如該圖所示,掃描線驅(qū)動電路20依次將掃描信號gwr(1)~gwr(m)切換成l電平,在1個幀期間按每1個水平掃描期間(h)依次掃描第1~m行的掃描線12。1個水平掃描期間(h)中的動作在各行的像素電路110中是共同的。因此,以下在水平掃描第i行的掃描期間中,特別著眼于i行(3j-2)列的像素電路110來說明動作。
在本實施方式中,若大致進行劃分,則第i行的掃描期間被劃分成圖7中(b)所示的初始化期間、(c)所示的補償期間、和(d)所示的寫入期間。而且,在(d)的寫入期間后成為(a)所示的發(fā)光期間,經(jīng)過1個幀期間后再次到達第i行的掃描期間。因此,若按時間順序來說,反復(fù)(發(fā)光期間)→初始化期間→補償期間→寫入期間→(發(fā)光期間)這樣的循環(huán)。
其中,在圖7中,對于與第i行的前1行的第(i-1)行對應(yīng)的各掃描信號gwr(i-1)、控制信號gel(i-1)、gcmp(i-1)、gorst(i-1)而言,分別成為在時間上比與第i行對應(yīng)的掃描信號gwr(i)、控制信號gel(i)、gcmp(i)、gorst(i)提前1個水平掃描期間(h)的波形。
<發(fā)光期間>
為了便于說明,從成為初始化期間的前提的發(fā)光期間開始說明。在第i行的發(fā)光期間中,掃描線驅(qū)動電路20向第i行的掃描線12供給規(guī)定的第2電位v2,向第i行的控制線144供給規(guī)定的第1電位v1,向第i行的控制線143供給第2電位v2,向第i行的控制線145供給第2電位v2。其中,在本實施方式中,將第1電位v1設(shè)定成比第2電位v2低。例如,第1電位v1只要是與控制電路3供給的控制信號(控制信號gref等)的l電平相當?shù)碾娢患纯桑?電位v2只要是與控制電路3供給的控制信號的h電平相當?shù)碾娢患纯?。即,如圖7所示,在第i行的發(fā)光期間中,將掃描信號gwr(i)設(shè)定成h電平,將控制信號gel(i)設(shè)定成l電平,將控制信號gcmp(i)設(shè)定成h電平,將控制信號gorst(i)設(shè)定成h電平。
因此,如圖8所示,在i行(3j-2)列的像素電路110中,晶體管124導(dǎo)通,而晶體管122、123、125截止。因此,晶體管121將與柵極/源極間的電壓vgs對應(yīng)的電流ids供給至oled130。如后所述,在本實施方式中,發(fā)光期間中的電壓vgs是對數(shù)據(jù)信號的電位進行了電平移位后的值。因此,與灰度等級對應(yīng)的電流在補償了晶體管121的閾值電壓的狀態(tài)下被供給至oled130。
其中,由于第i行的發(fā)光期間是第i行以外被水平掃描的期間,所以數(shù)據(jù)線14的電位適當變動。但在第i行的像素電路110中,由于晶體管122截止,所以這里不考慮數(shù)據(jù)線14的電位變動。另外,在圖8中,以粗線表示了在發(fā)光期間的動作說明中重要的路徑。
<初始化期間>
接下來,若到達第i行的掃描期間,則首先開始(b)的初始化期間作為第1期間。在第i行的初始化期間,如圖7所示,掃描線驅(qū)動電路20向第i行的掃描線12供給第2電位v2,從而將掃描信號gwr(i)設(shè)定為h電平,向第i行的控制線144供給第2電位v2,從而將控制信號gel(i)設(shè)定為h電平,向第i行的控制線143供給第2電位v2,從而將控制信號gcmp(i)設(shè)定為h電平,向第i行的控制線145供給第1電位v1,從而將控制信號gorst(i)設(shè)為l電平。因此,在i行(3j-2)列的像素電路110中,晶體管124截止,晶體管125導(dǎo)通。由此,向oled130供給的電流的路徑被切斷,并且oled130的陽極130a被設(shè)定成復(fù)位電位vorst。
由于如上所述,oled130是利用陽極130a和陰極夾持有機el層而成的構(gòu)成,所以在陽極/陰極之間并列寄生電容。在發(fā)光期間,當電流流過oled130時,該oled130的陽極/陰極間的兩端電壓被并列寄生于陽極/陰極之間的電容保持,但該保持電壓因晶體管125的導(dǎo)通而被復(fù)位。因此,在本實施方式中,當在后面的發(fā)光期間電流再次流過oled130時,不易受到由并列寄生于陽極/陰極之間的電容保持的電壓的影響。
詳細而言,例如若是在從高亮度的顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)為低亮度的顯示狀態(tài)時不進行復(fù)位的構(gòu)成,則由于亮度高(流過大電流)時的高電壓被保持,所以接下來即便流過小電流,也導(dǎo)致流過過度的電流,不能成為低亮度的顯示狀態(tài)。與此相對,在本實施方式中,由于通過晶體管125的導(dǎo)通使oled130的陽極130a的電位復(fù)位,所以低亮度側(cè)的再現(xiàn)性提高。其中,在本實施方式中,將復(fù)位電位vorst設(shè)定為該復(fù)位電位vorst和共用電極118的電位vct之差低于oled130的發(fā)光閾值電壓。因此,在初始化期間(接下來說明的補償期間以及寫入期間)中,oled130成為截止(非發(fā)光)狀態(tài)。
另一方面,在第i行的初始化期間,如圖7所示,控制電路3分別將控制信號/gini設(shè)定為l電平,將控制信號gref設(shè)定為h電平,將控制信號gcpl設(shè)定為l電平。因此,成為晶體管43以及晶體管45導(dǎo)通的狀態(tài)。由此,保持電容44的一方電極和供電線61電連接,保持電容44的一方電極(以及數(shù)據(jù)線14)被初始化為初始電位vini。另外,保持電容44的另一方電極和供電線62電連接,保持電容44的另一方電極(以及節(jié)點h1)被初始化為基準電位vref。
在本實施方式中,將初始電位vini設(shè)定成(vel-vini)比晶體管121的閾值電壓|vth|大。其中,由于晶體管121是p溝道型,所以以源極的電位為基準的閾值電壓vth為負。鑒于此,為了防止在高低關(guān)系的說明中產(chǎn)生混亂,以絕對值的|vth|表示閾值電壓,在大小關(guān)系中進行規(guī)定。
如圖7所示,數(shù)據(jù)信號供給電路70在第i行的掃描期間開始后至寫入期間開始的期間,分別向各信號分離器dm(1)、dm(2)、…、dm(n)供給數(shù)據(jù)信號vd(1)、vd(2)、…、vd(n)。即,以第j組來說,數(shù)據(jù)信號供給電路70按順序?qū)?shù)據(jù)信號vd(j)切換成與i行(3j-2)列、i行(3j-1)列、i行(3j)列的像素的灰度等級對應(yīng)的電位。
另一方面,控制電路3與數(shù)據(jù)信號的電位切換配合地按順序使控制信號sel(1)、sel(2)、sel(3)以排他方式成為h電平。由此,設(shè)置于各信號分離器dm的3個傳輸門34分別以左端列、中央列、右端列的順序?qū)ā?/p>
這里,在初始化期間,當屬于第j組的左端列的傳輸門34因控制信號sel(1)而導(dǎo)通時,由于數(shù)據(jù)信號vd(j)被供給至保持電容41的一方電極,所以該數(shù)據(jù)信號vd(j)被保持電容41保持。
<補償期間>
在第i行的掃描期間,接下來成為(c)的補償期間作為第2期間。在第i行的補償期間,如圖7所示,控制電路3分別將控制信號/gini設(shè)定為h電平,將控制信號gref設(shè)定為h電平,將控制信號gcpl設(shè)定為l電平。因此,晶體管43成為導(dǎo)通的狀態(tài),另一方面,晶體管45成為截止的狀態(tài)。由此,保持電容44的另一方電極和供電線62電連接,節(jié)點h1被設(shè)定為基準電位vref。
另外,在補償期間,當屬于第j組的左端列的傳輸門34因控制信號sel(1)而導(dǎo)通時,數(shù)據(jù)信號vd(j)被供給至保持電容41的一方電極。
此外,在初始化的期間,當屬于第j組的左端列的傳輸門34因控制信號sel(1)而導(dǎo)通時,在補償期間,該傳輸門34不導(dǎo)通,但左端列的傳輸門34導(dǎo)通時供給的數(shù)據(jù)信號vd(j)被保持電容41保持。
另外,在第i行的補償期間,如圖7所示,掃描線驅(qū)動電路20向第i行的掃描線12供給第1電位v1,從而將掃描信號gwr(i)設(shè)定為l電平,向第i行的控制線144供給第2電位v2,從而將控制信號gel(i)設(shè)定為h電平,向第i行的控制線143供給第1電位v1,從而將控制信號gcmp(i)設(shè)定為l電平,向第i行的控制線145供給第1電位v1,從而將控制信號gorst(i)設(shè)定為l電平。因此,由于晶體管123導(dǎo)通,所以晶體管121成為二極管連接。由此,漏極電流流過晶體管121,對柵極節(jié)點g以及數(shù)據(jù)線14進行充電。詳細而言,電流以供電線116→晶體管121→晶體管123→晶體管122→第(3j-2)列的數(shù)據(jù)線14這樣的路徑流過。因此,因晶體管121的導(dǎo)通而處于相互連接狀態(tài)的數(shù)據(jù)線14以及柵極節(jié)點g從初始電位vini上升。但由于流過上述路徑的電流隨著柵極節(jié)點g接近電位(vel-|vth|)而變得難以流動,所以在到達補償期間結(jié)束之前,數(shù)據(jù)線14以及柵極節(jié)點g以電位(vel-|vth|)飽和。
因此,保持電容132在補償期間結(jié)束時保持晶體管121的閾值電壓|vth|。其中,以下有時將補償期間結(jié)束時的柵極節(jié)點g的電位(vel-|vth|)記作電位vp。
若補償期間結(jié)束,則掃描線驅(qū)動電路20通過將供給至控制線143的電位從第1電位v1切換為第2電位v2,從而將控制信號gcmp(i)從l電平變更為h電平。由此,晶體管121的二極管連接被解除。
其中,掃描線驅(qū)動電路20以使控制信號gcmp(i)從l電平變化為h電平時的波形與從h電平變化為l電平時的波形相比變得平緩的方式來切換供給至控制線143的電位。即,如圖7所示,把掃描線驅(qū)動電路20將供給至控制線143的電位從第2電位v2切換為第1電位v1的期間設(shè)為第3切換期間t3,將從第1電位v1切換為第2電位v2的期間設(shè)為第4切換期間t4。此時,掃描線驅(qū)動電路20以第4切換期間t4的時間長度比第3切換期間t3的時間長度充分長的方式來使供給至控制線143電位變化。
如上所述,在俯視時,控制線143和柵極電極g1(晶體管121的柵極)交叉。因此,在控制線143和柵極電極g1之間存在寄生電容。因此,在假設(shè)使第4切換期間t4的時間長度縮短為與第3切換期間t3的時間長度相同的程度,使控制信號gcmp(i)急劇地從l電平上升至h電平時,受到控制線143中的控制信號gcmp(i)的高頻成分的影響,柵極電極g1的電位發(fā)生變化。
后面將敘述詳細內(nèi)容,在補償期間結(jié)束時,柵極節(jié)點g的電位(柵極電極g1的電位)被規(guī)定為對每個像素電路110的晶體管121的閾值電壓的偏差進行補償后的電位。但在補償期間結(jié)束后柵極節(jié)點g的電位發(fā)生變化的情況下,由于不能夠補償每個像素電路110的閾值電壓的偏差,所以損害顯示畫面的一致性那樣的產(chǎn)生顯示不均的問題變得顯著。
與此相對,在本實施方式中,通過使第4切換期間t4的時間長度與第3切換期間t3的時間長度相比充分長,來使控制信號gcmp(i)從l電平變化為h電平時的波形為平緩的波形,從而防止控制線143的電位變動傳播到柵極節(jié)點g(柵極電極g1)。由此,能夠補償每個像素電路110的閾值電壓的偏差,可進行確保了顯示的一致性的高品質(zhì)的顯示。
其中,實際上將第3切換期間t3的時間長度充分縮短到能夠視作“0”的程度。即,可以使控制信號gcmp(i)從h電平下降到l電平時的波形例如與使控制信號gref從h電平下降到l電平時的波形相等。但在圖7中,為了便于說明地圖示第3切換期間t3,將控制信號gcmp(i)的下降的波形記載為與實際的波形相比較平緩的波形。
另外,若補償期間結(jié)束,則由于控制電路3將控制信號gref從h電平變更為l電平,所以晶體管43截止。因此,從第(3j-2)列的數(shù)據(jù)線14至i行(3j-2)列的像素電路110中的柵極節(jié)點g為止的路徑成為浮置狀態(tài),但該路徑的電位被保持電容50、132維持在(vel-|vth|)。
<寫入期間>
在初始化期間之后,進入(d)的寫入期間作為第3期間。在第i行的寫入期間,如圖7所示,掃描線驅(qū)動電路20向第i行的掃描線12供給第1電位v1,從而將掃描信號gwr(i)設(shè)定為l電平,向第i行的控制線144供給第2電位v2,從而將控制信號gel(i)設(shè)定為h電平,向第i行的控制線143供給第2電位v2,從而將控制信號gcmp(i)設(shè)定為h電平,向第i行的控制線145供給第1電位v1,從而將控制信號gorst(i)設(shè)定為l電平。由此,晶體管121的二極管連接被解除。
另外,在第i行的寫入期間,如圖7所示,控制電路3分別將控制信號/gini設(shè)定為h電平,將控制信號gref設(shè)定為l電平,將控制信號gcpl設(shè)定為h電平。因此,由于傳輸門42導(dǎo)通,所以將保持電容41所保持的數(shù)據(jù)信號vd(j)經(jīng)由節(jié)點h1被供給至保持電容44的另一方電極。由此,節(jié)點h1以及保持電容44的另一方電極從補償期間中的基準電位vref變化。將此時的節(jié)點h1的電位變化量表示為δvh。另外,有時將寫入期間中的節(jié)點h1的電位(vref+δvh)表示為電位vh。
其中,在節(jié)點h1的電位從基準電位vref到電位vh變化了δvh的情況下,柵極節(jié)點g以及數(shù)據(jù)線14的電位也從在補償期間中設(shè)定的電位vp=(vel-|vth|)發(fā)生變化。將此時的柵極節(jié)點g的電位變化量表示為δvg。另外,有時將寫入期間中的柵極節(jié)點g的電位(vp+δvg)表示為電位vgate。
以下,參照圖9,對寫入期間開始前后的柵極節(jié)點g以及節(jié)點h1的電位變化進行詳細敘述。
圖9(a)是用于說明寫入期間開始前后的節(jié)點h1以及柵極節(jié)點g的電位變化的說明圖。在該圖中,(a-1)表示寫入期間開始前的節(jié)點h1以及柵極節(jié)點g的電位,(a-2)表示寫入期間開始后(即傳輸門42導(dǎo)通后)的節(jié)點h1以及柵極節(jié)點g的電位。其中,由于在補償期間以及寫入期間,保持電容50以及保持電容132并聯(lián)電連接,所以按照以下式(1)表示保持電容50以及保持電容132的合成電容501的電容值c0。
c0=cpix+cdt……(1)
若將寫入期間開始前蓄積于合成電容501的電荷設(shè)為q0a,將寫入期間開始后蓄積于合成電容501的電荷設(shè)為q0b,則按照以下式(2)表示在寫入期間開始前后從合成電容501流出的電荷(q0a-q0b)。同樣,若將在寫入期間開始前蓄積于保持電容44的電荷設(shè)為q1a,將在寫入期間開始后蓄積于保持電容44的電荷設(shè)為q1b,則按照以下式(3)表示在寫入期間開始前后流入保持電容44的電荷(q1b-q1a)。由于在寫入期間開始前后從合成電容501流出的電荷和流入保持電容44的電荷相等,所以以下式(4)成立。
q0a-q0b=c0*(vp-vgate)……(2)
q1b-q1a=crf1*{(vgate-vh)-(vp-vref)}……(3)
q0a-q0b=q1b-q1a……(4)
根據(jù)式(2)~式(4),能夠計算出寫入期間中的柵極節(jié)點g的電位vgate。具體而言,按照以下式(5)表示電位vgate。
vgate={crf1/(crf1+c0)}*{vh-vref}+vp……(5)
這里,導(dǎo)入以下式(6)所示的電容比k1。此時,能夠使用電容比k1按照以下式(7)來表示寫入期間中的柵極節(jié)點g的電位vgate,能夠使用電容比k1按照以下式(8)來表示寫入期間開始前后的柵極節(jié)點g的電位變化量δvg。
k1=crf1/(crf1+cdt+cpix)……(6)
vgate=k1*(vh-vref)+vp
=k1*δvh+vp……(7)
δvg=vgate-vp
=k1*δvh……(8)
這樣,在寫入期間中,柵極節(jié)點g的電位變化為從補償期間中的電位vp=(vel-|vth|)向上升方向移位了隊節(jié)點h1的電位變化量δvh乘以電容比k1而得到的值(k1*δvh)的電位vgate=(vel-|vth|+k1·δvh)。此時,如以下的式(9)所示,晶體管121的電壓vgs的絕對值|vgs|成為從閾值電壓|vth|減去柵極節(jié)點g的電位上升量而得到的值。
|vgs|=|vth|-k1*δvh……(9)
圖9(b)是用于說明寫入期間開始前后的節(jié)點h1以及節(jié)點h2的電位變化的說明圖。在該圖中,(b-1)表示寫入期間開始前的節(jié)點h1以及節(jié)點h2的電位,(b-2)表示寫入期間開始后(即傳輸門42導(dǎo)通后)的節(jié)點h1以及節(jié)點h2的電位。其中,由于在補償期間以及寫入期間,保持電容50以及保持電容132的合成電容501和保持電容41串聯(lián)電連接,所以按照以下的式(10)表示保持電容50、保持電容132以及保持電容44的合成電容502的電容值c1。
c1=(c0*crf1)/(c0+crf1)……(10)
若將寫入期間開始前蓄積于合成電容502的電荷設(shè)為q1c,將寫入期間開始后蓄積于合成電容502的電荷設(shè)為q1d,則按照以下的式(11)表示在寫入期間開始前后從合成電容502流出的電荷(q1c-q1d)。同樣,若將在寫入期間開始前蓄積于保持電容41的電荷設(shè)為q2c,將在寫入期間開始后蓄積于保持電容41的電荷設(shè)為q2d,則按照以下的式(12)表示在寫入期間開始前后流入保持電容41的電荷(q2d-q2c)。由于在寫入期間開始前后從合成電容502流出的電荷和流入保持電容41的電荷相等,所以以下的式(13)成立。
q1c-q1d=c1*{vref-vh}……(11)
q2d-q2c=crf2*{vh-vd(j)}……(12)
q1c-q1d=q2d-q2c……(13)
因此,通過式(11)~式(13),能夠計算出寫入期間中的節(jié)點h1的電位vh。具體而言,按照以下的式(14)表示電位vh。另外,按照以下的式(15)表示節(jié)點h1處的電位變化量δvh。
vh={c1/(c1+crf2)}*(vref)
+{crf2/(c1+crf2)}*{vd(j)}……(14)
δvh=vh-vref
={crf2/(c1+crf2)}*{vd(j)-vref}……(15)
這里,若導(dǎo)入以下的式(16)所示的電容比k2,則還能夠按照以下的式(17)表示電位變化量δvh。
k2=crf2/(c1+crf2)……(16)
δvh=k2*{vd(j)-vref}……(17)
通過將式(17)代入式(7),能夠根據(jù)以下的式(18)表示寫入期間中的柵極節(jié)點g的電位vgate。因此,能夠根據(jù)以下的式(19)表示寫入期間開始前后的柵極電極g的電位變化量δvg。
vgate=k1*k2*{vd(j)-vref}+vp……(18)
δvg=k1*k2*{vd(j)-vref}……(19)
這樣,節(jié)點h1的電位變化使數(shù)據(jù)信號vd(j)所表示的電位從基準電位vref移位,并通過電容比k2將其壓縮而得到的值δvh。由此,柵極節(jié)點g的電位vgate變化進一步以電容比k1對節(jié)點h1的電位變化量δvh進行壓縮而得到的值。即,如式(18)所示,寫入期間中的柵極節(jié)點g的電位vgate被供給使數(shù)據(jù)信號vd(j)從基準電位vref移位,并對該移位后的電位乘以基于電容值cdt、crf1、crf2、cpix而規(guī)定的電容比k3=k1*k2來進行壓縮的電位。
圖10是表示寫入期間中的數(shù)據(jù)信號vd(j)的電位和柵極節(jié)點g的電位vgate的關(guān)系的圖。如上所述,基于從控制電路3供給的圖像信號vid而生成的數(shù)據(jù)信號vd(j)對應(yīng)于像素的灰度等級可取得從最小值vmin至最大值vmax的電位范圍。而且,如上所述,使數(shù)據(jù)信號vd(j)從基準電位vref移位并且通過電容比k3進行壓縮而得到的電位vgate被寫入柵極節(jié)點g。此時,如以下的式(20)所示,柵極節(jié)點g的電位范圍δvgate被壓縮成對數(shù)據(jù)信號的電位范圍δvdata(=vmax-vmin)乘以電容比k3而得到的值。
δvgate=k3*δvdata……(20)
另外,根據(jù)式(18)也可知,能夠基于電位vp(=vel-|vth|)和基準電位vref來規(guī)定使柵極節(jié)點g的電位范圍δvgate相對于數(shù)據(jù)信號的電位范圍δvdata向哪個方向移位、移位多少。
掃描線驅(qū)動電路20在寫入期間結(jié)束后,通過將供給至掃描線12的電位從第1電位v1切換為第2電位v2,從而將掃描信號gwr(i)從l電平變更為h電平。由此,由于晶體管122截止,所以柵極節(jié)點g的電位被維持在電位vgate=[{vel-|vth|}+k3·{vd(j)-vref}]。
其中,掃描線驅(qū)動電路20以使掃描信號gwr(i)從l電平變化為h電平時的波形與從h電平變化為l電平時的波形相比較平緩的方式來切換供給至掃描線12的電位。即,如圖7所示,掃描線驅(qū)動電路20把將供給至掃描線12的電位從第2電位v2切換為第1電位v1的期間設(shè)為第1切換期間t1,將從第1電位v1切換為第2電位v2的期間設(shè)為第2切換期間t2。此時,掃描線驅(qū)動電路20以第2切換期間t2的時間長度比第1切換期間t1的時間長度充分長的方式使供給至掃描線12的電位發(fā)生變化。
如上所述,在俯視時,掃描線12和柵極電極g1(晶體管121的柵極)交叉。因此,在掃描線12和柵極電極g1之間存在寄生電容。因此,假設(shè)在將第2切換期間t2的時間長度縮短為與第1切換期間t1的時間長度相同的程度,使掃描信號gwr(i)急劇地從l電平上升到h電平的情況下,受到掃描線12中的掃描信號gwr(i)的高頻成分的影響,柵極電極g1的電位發(fā)生變化。
如上所述,在寫入期間結(jié)束時,柵極節(jié)點g的電位(柵極電極g1的電位)被決定為基于對oled130的亮度進行規(guī)定的數(shù)據(jù)信號vd(j)(圖像信號vid)的電位vgate。但在寫入期間結(jié)束后柵極節(jié)點g的電位發(fā)生變化的情況下,柵極節(jié)點g的電位成為與基于數(shù)據(jù)信號vd(j)而決定的電位vgate不同的電位。該情況下,各像素顯示與圖像信號vid所規(guī)定的灰度不同的灰度,顯示品質(zhì)降低。
與此相對,在本實施方式中,通過使第2切換期間t2的時間長度比第1切換期間t1的時間長度充分長,使掃描信號gwr(i)從l電平變化為h電平時的波形為平緩的波形,來防止掃描線12的電位變動向柵極節(jié)點g(柵極電極g1)傳播。由此,各像素能夠準確顯示圖像信號vid所規(guī)定的灰度,能夠進行高品質(zhì)的顯示。
其中,實際上第1切換期間t1的時間長度縮短為能夠視作“0”的程度。即,掃描信號gwr(i)從h電平下降到l電平時的波形例如可以與控制信號gref從h電平下降到l電平時的波形相等。但在圖7中,為了便于說明地圖示第1切換期間t1,將掃描信號gwr(i)的下降波形記載為比實際充分平緩。
<發(fā)光期間>
在第i行的寫入期間結(jié)束后,開始發(fā)光期間。在本實施方式中,在第i行的寫入期間結(jié)束后,間隔1個水平掃描期間的時間開始發(fā)光期間。在發(fā)光期間,由于如上所述,掃描線驅(qū)動電路20將掃描信號gwr(i)設(shè)定為h電平,所以晶體管122截止,柵極節(jié)點g被維持在電位vgate=[{vel-|vth|}+k3·{vd(j)-vref}]。另外,由于在發(fā)光期間,掃描線驅(qū)動電路20將控制信號gel(i)設(shè)定為l電平,所以在i行(3j-2)列的像素電路110中,晶體管124導(dǎo)通。由于柵極/源極間的電壓vgs是[|vth|-k3·{vd(j)-vref}],所以如前面的圖8所示,與灰度等級對應(yīng)的電流在補償了晶體管121的閾值電壓的狀態(tài)下被供給至oled130。
在第i行的掃描期間,這樣的動作在第(3j-2)列的像素電路110以外的第i行的其他像素電路110中也在時間上并列執(zhí)行。并且,實際上,這樣的第i行的動作在1個幀期間中按第1、2、3、…、(m-1)、m行的順序執(zhí)行,并且按每個幀重復(fù)進行。
<實施方式的效果>
根據(jù)本實施方式,在俯視時,掃描線12以及控制線143被設(shè)置于與晶體管121的柵極(柵極電極g1)交叉的位置。因此,與將掃描線12以及控制線143設(shè)置為不與晶體管121的柵極交叉的情況相比,能夠高密度地對沿x方向延伸的多條控制線(掃描線12、控制線143、144、145)進行布線,能夠?qū)崿F(xiàn)控制線的窄間距化。即,根據(jù)本實施方式,通過高密度地對控制線進行布線,能夠?qū)崿F(xiàn)像素電路110的窄間距化,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電光裝置1(顯示部100)的小型化以及顯示的高精細化。
根據(jù)本實施方式,掃描線驅(qū)動電路20以使掃描信號gwr(i)從l電平變化為h電平時的波形比從h電平變化為l電平時的波形變得平緩的方式,使供給至掃描線12的電位變化。由此,由于即便是在俯視時掃描線12和晶體管121的柵極交叉的情況,也能夠防止掃描信號gwr(i)的電位變動傳播至晶體管121的柵極,所以各像素能夠準確地顯示圖像信號vid所規(guī)定的灰度。
根據(jù)本實施方式,掃描線驅(qū)動電路20以使控制信號gcmp(i)從l電平變化為h電平時的波形比從h電平變化為l電平時的波形變得平緩的方式使供給至控制線143的電位變化。由此,由于即便是在俯視時控制線143和晶體管121的柵極交叉的情況,也能夠防止控制信號gcmp(i)的電位變動傳播至晶體管121的柵極,所以能夠進行確保了顯示的一致性的高品質(zhì)顯示。
根據(jù)本實施方式,由于柵極節(jié)點g處的電位范圍δvgate相對數(shù)據(jù)信號的電位范圍δvdata被縮小,所以即便不以較高的精度刻畫數(shù)據(jù)信號,也能夠?qū)⒎从沉嘶叶鹊燃壍碾妷菏┘咏o晶體管121的柵極/源極間。因此,即便在像素電路110中流過oled130的微小電流相對晶體管121的柵極/源極間的電壓vgs的變化相對大幅變化的情況下,也能夠高精度地控制供給至oled130的電流。
另外,存在如圖4中虛線所示那樣,在數(shù)據(jù)線14和像素電路110中的柵極節(jié)點g之間寄生出電容cprs的情況。該情況下,若數(shù)據(jù)線14的電位變化幅度大,則電位變化經(jīng)由該電容cprs傳播給柵極節(jié)點g,產(chǎn)生所謂的串擾、不均等,使顯示品質(zhì)降低。該電容cprs的影響在像素電路110微小化時顯著出現(xiàn)。
與此相對,在本實施方式中,由于數(shù)據(jù)線14的電位變化范圍相對數(shù)據(jù)信號的電位范圍δvdata也被縮小,所以能夠抑制因電容cprs引起的影響。
另外,根據(jù)本實施方式,由晶體管121供給至oled130的電流ids可抵消閾值電壓的影響。因此,根據(jù)本實施方式,由于即便晶體管121的閾值電壓按每個像素電路110產(chǎn)生偏差,該偏差也被補償,與灰度等級對應(yīng)的電流被供給至oled130,所以可抑制如損害顯示畫面的一致性那樣的顯示不均的產(chǎn)生,結(jié)果能夠進行高品質(zhì)的顯示。
參照圖11對該抵消進行說明。如該圖所示,晶體管121為了控制向oled130供給的微小電流而在弱反轉(zhuǎn)區(qū)域(亞閾值區(qū)域)動作。
在圖中,a表示閾值電壓|vth|大的晶體管中的柵極電位和該晶體管所供給的電流的關(guān)系,b表示閾值電壓|vth|小的晶體管中的柵極電位和該晶體管所供給的電流的關(guān)系。其中,在圖11中,柵極/源極間的電壓vgs是實線與電位vel的差。另外,在圖11中,利用將從源極朝向漏極的方向設(shè)為負(下)的對數(shù)表示了縱刻度的電流。
在補償期間,柵極節(jié)點g從初始電位vini成為電位(vel-|vth|)。因此,利用實線a表示的閾值電壓|vth|大的晶體管的動作點從s移向aa,另一方面,利用實線b表示的閾值電壓|vth|小的晶體管的動作點從s移向ba。
接下來,在數(shù)據(jù)信號朝向2個晶體管所屬的像素電路110的電位相同的情況下,即在指定了相同的灰度等級的情況下,在寫入期間,距動作點aa、ba的電位移位量均是相同的k1·δvh。因此,利用實線a表示的晶體管的動作點從aa移向ab,利用實線b表示的晶體管的動作點從ba移向bb,但對電位移位后的動作點處的電流而言,該2個晶體管均為幾乎相同的ids而一致。
根據(jù)本實施方式,從初始化期間直至補償期間,執(zhí)行使保持電容41保持從控制電路3經(jīng)由信號分離器dm供給的數(shù)據(jù)信號的動作。即,根據(jù)本實施方式,并列執(zhí)行在初始化期間使陽極130a的電位初始化為復(fù)位電位vorst的動作和使保持電容41保持數(shù)據(jù)信號的動作,并且并列執(zhí)行在補償期間補償晶體管121的閾值電壓的偏差的動作和使保持電容41保持數(shù)據(jù)信號的動作。因此,針對應(yīng)在1個水平掃描期間執(zhí)行的動作,能夠緩和時間上的制約,能夠使數(shù)據(jù)信號供給電路70中的數(shù)據(jù)信號的供給動作低速化。
<變形例>
本發(fā)明并不局限于上述的實施方式,例如能夠進行以下所述的各種變形。另外,也能夠?qū)θ我膺x擇出的一個或者多個以下所述的變形方式進行適當?shù)亟M合。
<變形例1>
在上述的實施方式中,各像素電路110是在俯視時掃描線12以及控制線143和柵極電極g1交叉的構(gòu)成,但也可以是除了掃描線12以及控制線143之外,控制線144也與柵極電極g1交叉的構(gòu)成。
圖12表示變形例1所涉及的像素電路110的構(gòu)成的俯視圖。變形例1所涉及的像素電路110構(gòu)成為除了俯視時控制線144和柵極電極g1交叉這一點、以及控制線144按每個像素電路110具有在y方向上分支的分支部142a這一點之外,與圖5所示的實施方式所涉及的像素電路110相同。
根據(jù)該構(gòu)成,與將控制線144設(shè)置成不與晶體管121的柵極交叉的情況相比,能夠高密度地對沿x方向延伸的多條控制線(掃描線12、控制線143、144、145)進行布線,能夠?qū)崿F(xiàn)控制線的窄間距化。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電光裝置(顯示部)的小型化以及顯示的高精細化。
另外,在控制線144和柵極電極g1交叉的情況下,掃描線驅(qū)動電路20也可以按照使控制信號gel(i)從h電平變化為l電平時的波形比從l電平變化為h電平時的波形變得平緩的方式來切換供給至控制線144的電位。
圖13是用于說明變形例1所涉及的電光裝置的動作的時序圖。如圖13所示,變形例1所涉及的掃描線驅(qū)動電路20按照將供給至控制線144的電位從第2電位v2切換至第1電位v1的第5切換期間t5的時間長度比從第1電位v1切換至第2電位v2的第6切換期間t6的時間長度充分長的方式,使供給至控制線144的電位變化。
如上所述,柵極電極g1(晶體管121的柵極節(jié)點g)的電位在提前于第5切換期間t5的寫入期間被決定為規(guī)定oled130的亮度的電位vgate。因此,在第5切換期間t5中,當控制線144的電位急劇地變化,該電位變動傳播至柵極電極g1時,各像素不能夠準確地顯示圖像信號vid所規(guī)定的灰度。
與此相對,變形例1所涉及的掃描線驅(qū)動電路20通過使第5切換期間t5的時間長度比第6切換期間t6的時間長度充分長,使控制信號gel(i)從h電平變化為l電平時的波形為平緩的波形,從而防止控制線144的電位變動向柵極節(jié)點g(柵極電極g1)傳播。由此,各像素能夠準確地顯示圖像信號vid所規(guī)定的灰度,能夠進行高品質(zhì)的顯示。
<變形例2>
在上述的實施方式中,各像素電路110是在俯視時掃描線12以及控制線143和柵極電極g1交叉的構(gòu)成,但也可以是除了掃描線12以及控制線143之外,控制線145也與柵極電極g1交叉的構(gòu)成。
圖14是表示變形例2所涉及的像素電路110的構(gòu)成的俯視圖。變形例2所涉及的像素電路110構(gòu)成為除了俯視時控制線145和柵極電極g1交叉這一點、以及控制線145按每個像素電路110具有在y方向分支的分支部145a這一點外,與圖5所示的實施方式所涉及的像素電路110相同。
根據(jù)該構(gòu)成,與設(shè)置成控制線145不與晶體管121的柵極交叉的情況相比,能夠高密度地對沿x方向延伸的多條控制線(掃描線12、控制線143、144、145)進行布線,能夠?qū)崿F(xiàn)控制線的窄間距化。由此能夠?qū)崿F(xiàn)電光裝置(顯示部)的小型化以及顯示的高精細化。
另外,在控制線145和柵極電極g1交叉的情況下,如圖15所示,掃描線驅(qū)動電路20也可以按照控制信號gorst(i)從l電平變化為h電平時的波形比從h電平變化為l電平時的波形變得平緩的方式來切換供給至控制線145的電位。
圖15是用于說明變形例2所涉及的電光裝置的動作的時序圖。
如圖15所示,變形例2涉及的掃描線驅(qū)動電路20按照將供給至控制線145的電位從第1電位v1切換成第2電位v2的第8切換期間t8的時間長度比從第2電位v2切換成第1電位v1的第7切換期間t7的時間長度充分長的方式來使供給至控制線145的電位變化。該情況下,在將晶體管121的柵極節(jié)點g(柵極電極g1)的電位確定為對oled130的亮度進行規(guī)定的電位vgate后,防止控制線145的電位變動向柵極電極g1傳播,各像素能夠準確地顯示圖像信號vid所規(guī)定的灰度。
<變形例3>
在上述的實施方式以及變形例中,各像素電路110具備晶體管121~125、oled130以及保持電容132,但像素電路110只要至少具備晶體管121、晶體管122以及oled130即可。該情況下,顯示部100只要按照各行僅設(shè)置在上述的實施方式以及變形例中設(shè)置于顯示部100的沿x方向延伸的多條控制線(掃描線12、控制線143、144、145)中與變形例3的像素電路110所具備的晶體管對應(yīng)的控制線即可。即,在變形例3涉及的顯示部100中,只要在各行中設(shè)置包含掃描線12的1條以上控制線即可。例如,在各像素電路110具備晶體管121、晶體管122、oled130、以及保持電容132的情況下,作為與各行對應(yīng)的控制線,僅設(shè)置掃描線12。另外,各像素電路110也可以具備晶體管121~125以外的晶體管,該情況下,可以在顯示部100中設(shè)置與該晶體管對應(yīng)的控制線。
當在各行中設(shè)置包含掃描線12的1條以上控制線時,各行中設(shè)置的沿x方向延伸的1條以上控制線中的至少1條控制線被設(shè)置成俯視與晶體管121的柵極節(jié)點g(柵極電極g1)交叉。由此,能夠高密度地對沿x方向延伸的控制線進行布線,能夠?qū)崿F(xiàn)電光裝置(顯示部)的小型化以及顯示的高精細化。
并且,優(yōu)選在補償期間結(jié)束時至下一掃描期間開始時的期間使設(shè)置于各行的1條以上控制線中的、俯視與柵極電極g1交叉的至少1條控制線的電位變化的情況下,掃描線驅(qū)動電路20使該電位變化的波形為平緩的波形。例如,在柵極電極g1和掃描線12交叉的情況下,掃描線驅(qū)動電路20只要按照將供給至掃描線12的電位從第1電位v1切換為第2電位v2的第2切換期間t2的時間長度比從第2電位v2切換為第1電位v1的第1切換期間t1的時間長度充分長的方式,使供給至掃描線12的電位變化即可。由此,能夠防止與柵極電極g1交叉的控制線的電位變化向柵極電極g1傳播,各像素能夠準確地顯示圖像信號vid所規(guī)定的灰度。
此外,即使在補償期間結(jié)束時至下一掃描期間開始時的期間使俯視不與柵極電極g1交叉的控制線的電位變化的情況下,掃描線驅(qū)動電路20也可以使該電位變化的波形為平緩的波形。即便是控制線不與柵極電極g1交叉的情況,有時也在該控制線和柵極電極g1之間存在寄生電容。因此,通過使該控制線的電位發(fā)生變化時的波形平緩,能夠防止該控制線的電位變化向柵極電極g1傳播。
<變形例4>
在上述的實施方式以及變形例中,各電平移位電路ls具備保持電容41、保持電容44、晶體管45、晶體管43以及傳輸門42,但電平移位電路ls只要至少具備保持電容44、晶體管43以及晶體管45即可。該情況下,數(shù)據(jù)信號供給電路70以及信號分離器dm只要在寫入期間向保持電容44的另一方電極供給數(shù)據(jù)信號vd(j)即可。
即便在電平移位電路ls不具備保持電容41的情況下,向保持電容44的另一方電極供給的數(shù)據(jù)信號vd(j)也在通過電容比k1被壓縮的基礎(chǔ)上,被供給至柵極節(jié)點g。由此,由于即便不以高精度刻畫數(shù)據(jù)信號,也能夠以高精度設(shè)定驅(qū)動晶體管的柵極節(jié)點的電位,所以能夠高精度地向發(fā)光元件供給電流,能夠進行高品質(zhì)的顯示。
<變形例5>
在上述的實施方式以及變形例中,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路10具備電平移位電路ls、信號分離器dm以及數(shù)據(jù)信號供給電路70,但數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路10只要至少具備數(shù)據(jù)信號供給電路70即可。該情況下,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路10直接向柵極節(jié)點g供給數(shù)據(jù)信號vd(j)。
并且,在上述的實施方式以及變形例中,顯示面板2按各列具備保持電容50,但也可以構(gòu)成為不具備該保持電容。
<變形例6>
在上述的實施方式以及變形例中,控制電路3和顯示面板2獨立設(shè)置,但也可以使控制電路3和顯示面板2形成在相同的基板上。例如可以使控制電路3與顯示部100、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路10、掃描線驅(qū)動電路20等一起集成于硅基板。
<變形例7>
在上述的實施方式以及變形例中,采用了使電光裝置1集成于硅基板的構(gòu)成,但也可以是集成于其他半導(dǎo)體基板的構(gòu)成。例如可以是soi基板。另外,還可以應(yīng)用多晶硅工序來形成于玻璃基板等。無論哪種構(gòu)成,本發(fā)明在對像素電路110被微小化,漏極電流相對晶體管121中的柵極電壓vgs的變化以指數(shù)函數(shù)方式大幅變化的構(gòu)成下有效。
另外,在不需要像素電路的微小化的情況下,也可以應(yīng)用本發(fā)明。
<變形例8>
在上述的實施方式以及變形例中,構(gòu)成為使數(shù)據(jù)線14按每3列為一組,且在各組中按順序選擇數(shù)據(jù)線14來供給數(shù)據(jù)信號,但構(gòu)成組的數(shù)據(jù)線數(shù)只要是“2”以上“3n”以下的規(guī)定數(shù)即可。例如構(gòu)成組的數(shù)據(jù)線數(shù)可以是“2”,也可以是“4”以上。
另外,還可以構(gòu)成為不進行分組,即不使用信號分離器dm,按照線順序同時向各列的數(shù)據(jù)線14供給數(shù)據(jù)信號。
<變形例9>
在上述的實施方式以及變形例中,使像素電路110中的晶體管121~125統(tǒng)一為p溝道型,但也可以統(tǒng)一為n溝道型。另外,還可以將p溝道型以及n溝道型適當?shù)亟M合。
例如,在將晶體管121~125統(tǒng)一為n溝道型的情況下,上述的實施方式以及變形例中的數(shù)據(jù)信號vd(j)只要將正負相反的電位供給至各像素電路110即可。另外,該情況下,晶體管121~125的源極和漏極成為與上述的實施方式以及變形例反轉(zhuǎn)的關(guān)系。
另外,在上述的實施方式以及變形例中,將晶體管45設(shè)為p溝道型,將晶體管43設(shè)為n溝道型,但也可以統(tǒng)一為p溝道型或者n溝道型。也可以將晶體管45設(shè)為n溝道型,將晶體管43設(shè)為p溝道型。
另外,在上述的實施方式以及變形例中,將各晶體管設(shè)為mos型的晶體管,但也可以是薄膜晶體管。
<變形例10>
在上述的實施方式以及變形例中,例示了作為發(fā)光元件的oled來作為電光元件,但例如只要是無機發(fā)光二極管、led(lightemittingdiode:發(fā)光二極管)等以與電流對應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件即可。
<應(yīng)用例>
接下來,對應(yīng)用了實施方式等、應(yīng)用例所涉及的電光裝置1的電子設(shè)備進行說明。電光裝置1面向像素為小尺寸且進行高精細顯示的用途。因此,作為電子設(shè)備,以頭戴式顯示器為例進行說明。
圖16是表示頭戴式顯示器的外觀的圖,圖17是表示其光學(xué)構(gòu)成的圖。
首先,如圖16所示,頭戴式顯示器300在外觀上與一般的眼鏡相同,具有眼鏡腿310、鼻架320、透鏡301l、301r。另外,如圖17所示,頭戴式顯示器300在鼻架320附近且在透鏡301l、301r的內(nèi)側(cè)(圖中下側(cè))設(shè)置有左眼用的電光裝置1l和右眼用的電光裝置1r。
電光裝置1l的圖像顯示面在圖17中被配置在左側(cè)。由此,電光裝置1l的顯示圖像經(jīng)由光學(xué)透鏡302l在圖中朝向9點鐘的方向射出。半透半反鏡303l使電光裝置1l的顯示圖像朝向6點鐘的方向反射,另一方面,使從12點鐘的方向入射的光透過。
電光裝置1r的圖像顯示面被配置在與電光裝置1l相反的右側(cè)。由此,電光裝置1r的顯示圖像經(jīng)由光學(xué)透鏡302r在圖中朝向3點鐘的方向射出。半透半反鏡303r使電光裝置1r的顯示圖像朝向6點鐘方向反射,另一方面,使從12點鐘的方向入射的光透過。
在該構(gòu)成中,頭戴式顯示器300的佩戴者能夠在與外界的狀況重疊的透視狀態(tài)下觀察電光裝置1l、1r的顯示圖像。
另外,在該頭戴式顯示器300中,若使伴有視差的兩眼圖像中的、左眼用圖像顯示于電光裝置1l,使右眼用圖像顯示于電光裝置1r,則能夠使佩戴者感覺所顯示的圖像宛如具有縱深感、立體感(3d顯示)。
此外,電光裝置1除了應(yīng)用于頭戴式顯示器300外,還能夠應(yīng)用于攝像機、透鏡交換式數(shù)碼照相機等的電子式取景器。
符號說明:1…電光裝置,2…顯示面板,3…控制電路,10…數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路,12…掃描線,14…數(shù)據(jù)線,16…供電線,20…掃描線驅(qū)動電路,41、44、50…保持電容,100…顯示部,110…像素電路,121~125…晶體管,130…oled,132…保持電容,143、144、145…控制線,150…硅基板,ls…電平移位電路,dm…信號分離器。