CN101916546B - 电光学装置、电光学装置的驱动方法以及电子机器 - Google Patents

电光学装置、电光学装置的驱动方法以及电子机器 Download PDF

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Abstract

本发明中，各个像素(2)，设置在对应于扫描线(Y1～Yn)和数据线(X1～Xm)的各交叉处，同时对应于扫描线(Y1～Yn)设置的电源线(L1～Ln+1)中，相互邻接的电源线(如L1、L2)共同连接。扫描线驱动电路(3)，通过向扫描线(Y1～Yn)输出扫描信号，来选择扫描线(Y)。电源线控制电路(6)，与扫描驱动电路(3)对扫描线Y的选择同步，将电源线(L1～Ln+1)的电压设定为可变。这样，可以降低向像素电路提供电压的电源线的条数。

Description

电光学装置、电光学装置的驱动方法以及电子机器
本申请是申请日为2004年8月27日、申请号为200410068306.7、发明名称为“电光学装置、电光学装置的驱动方法以及电子机器”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电光学装置等电子装置、电光学装置的驱动方法以及电子机器，特别涉及向像素电路提供电压的电源线的共同化。
背景技术
近几年，利用有机EL(Electronic Luminescence：电致发光)元件的显示器倍受注目。有机EL元件，是依照在自身流动的驱动电流来设定亮度的电流驱动型元件中的一种。在对利用有机EL元件的像素的数据写入方式中，有电流编程方式和电压编程方式。电流编程方式，是根据电流向数据线进行数据提供的方式；电压编程方式，是根据电压向数据线进行数据提供的方式。
发明内容
本发明的目的之一是防止电光学元件或晶体管等的特性变化或特性劣化等，并且可以减少向像素电路提供电压的电源线的条数。
为解决相关课题，本发明的第1电光学装置，具有：多条扫描线；多条数据线；多条电源线，其在与上述多条数据线交叉的方向延伸；像素组，其对应于上述多条扫描线和上述多条数据线的交叉点设置多个像素电路，同时上述多个像素电路的每一个与上述多条电源线中相互邻接的一对电源线共同连接；扫描线驱动电路，其通过向上述多条扫描线输出扫描信号，选择上述扫描线；和电源线控制电路，其与由上述扫描线驱动电路对上述扫描线的选择同步，将上述多条电源线的电压设定为可变。
本发明的第2电光学装置，包含：多条扫描线；多条数据线；多条电源线，其在与上述多条数据线交叉的方向延伸；和多个像素电路，其对应于上述多条扫描线和上述多条数据线的交叉点而设置。在上述多条电源线中的一条电源线上，连接上述多个像素电路中的、沿上述多条数据线中的一条数据线相邻接配置的像素电路。
在上述电光学装置中，优选上述多条电源线中邻接的两条电源线中的一条电源线的电压值随时间的变化，相对于该两条电源线中的另一条电源线的电压值随时间的变化偏移了给定时间。
上述给定时间，例如也可以是水平扫描期间。
在上述电光学装置中，优选上述多个像素电路的每一个具有：电容器，其保持与通过上述多条数据线中的一条数据线提供的数据电流或者数据电压对应的电荷；驱动晶体管，其根据上述电容器所保持的上述电荷，设定导通状态；和电光学元件，其根据上述导通状态设定亮度。
在上述电光学装置中，优选上述电源线控制电路，通过可变设定上述多条电源线中的与上述多个像素电路的每一个连接的两条电源线的电压值，改变施加在上述驱动晶体管上的偏置方向。
在上述电光学装置中，优选上述两条电源线中的一方电源线与上述驱动晶体管中的一方端部连接；上述两条电源线中的另一方电源线，连接在上述驱动晶体管的另一方端部与上述电光学元件之间的节点上。
在上述电光学装置中，也可以是：上述电源线控制电路在作为给定期间一部分的驱动期间中，通过将上述一方电源线的电压设定成比上述给定电压值高，对上述驱动晶体管施加正向偏置，同时在与作为上述给定期间一部分的上述驱动期间不同的期间中，通过将上述另一方电源线的电压设定成比上述一方电源线的电压值高，而对上述驱动晶体管施加非正向偏置。
在上述电光学装置中，也可以是：上述电源线控制电路通过可变设定上述多条电源线中的与上述多个像素电路的每一个连接的两条电源线的电压值，改变施加在上述电光学元件上的偏置方向。
在上述电光学装置中，也可以是：上述两条电源线中的一方电源线与上述驱动晶体管中的一方端部连接；上述两条电源线中的另一方电源线，连接在上述驱动晶体管的另一方端部与上述电光学元件之间的节点上。
在上述电光学装置中，也可以是：上述电源线控制电路在作为给定期间一部分的驱动期间中，通过将上述一方电源线的电压设定成比上述给定电压值高，对上述电光学元件施加正向偏置，同时，在与作为上述给定期间一部分的上述驱动期间不同的期间中，通过将上述另一方电源线的电压设定成比上述给定电压低，而对上述电光学元件施加非正向偏置。
本发明的电子机器，安装了上述电光学装置。
本发明的第1电光学装置的驱动方法，在该电光学装置中，对应于多条扫描线和多条数据线的交叉点分别设置包含电光学元件和驱动晶体管的多个像素电路，上述多个像素电路的每一个共同连接在与上述多条扫描线对应设置的多条电源线中相互邻接的一对电源线上。上述电光学装置的驱动方法具有：第1步骤，通过上述多条数据线中的一条数据线，向上述多个像素电路的每一个提供数据信号；第2步骤，对上述电光学元件施加正向偏置，该正向偏置与由上述数据信号设定的上述驱动晶体管的导通状态对应；第3步骤，对上述电光学元件施加非正向偏置；和第4步骤，用于恢复由于上述正向偏置的施加引起的上述驱动晶体管的特性的变化或劣化。
在上述电光学装置的驱动方法中，上述第3步骤以及上述第4步骤也可以在相互不同的期间内进行。
在上述电光学装置的驱动方法中，上述第4步骤也可以在切断了上述电光学元件和上述驱动晶体管之间的电连接状态下进行。
在上述电光学装置的驱动方法中，在上述第4步骤中，优选对上述驱动晶体管施加非正向偏置。
在上述电光学装置的驱动方法中，也可以是：在上述第2步骤中，通过将上述一方电源线的电压设定成比上述给定电压高，对上述驱动晶体管施加正向偏置；在上述第4步骤中，通过将上述另一方电源线的电压设定成比上述一方电源线的电压高，对上述驱动晶体管施加非正向偏置。
本发明的第2电光学装置的驱动方法，该电光学装置具备与多条扫描线和多条数据线的交叉点对应的、分别包含电光学元件和驱动晶体管的多个像素电路。上述电光学装置的驱动方法具有：第1步骤，通过上述多条数据线中的一条数据线，向上述多个像素电路的每一个提供数据信号；第2步骤，对上述电光学元件施加正向偏置，该正向偏置与由上述数据信号设定的上述驱动晶体管的导通状态对应；第3步骤，对上述电光学元件施加非正向偏置；和第4步骤，对上述驱动晶体管施加非正向偏置。
在上述电光学装置的驱动方法中，优选在对上述驱动晶体管的特性分散误差进行补偿的基础上，设定上述驱动晶体管的导通状态。
本发明的第3电光学装置的驱动方法，该电光学装置具备与多条扫描线和多条数据线的交叉点对应的、分别包含电光学元件和驱动晶体管的多个像素电路。上述电光学装置的驱动方法具有：第1步骤，通过上述多条数据线中的一条数据线，向上述多个像素电路的每一个提供数据信号；第2步骤，对上述电光学元件施加正向偏置，该正向偏置与由上述数据信号设定的上述驱动晶体管的导通状态对应；和第3步骤，对上述电光学元件以及上述驱动晶体管中的至少任一方施加非正向偏置；在对上述驱动晶体管的特性分散误差进行补偿的基础上，设定上述驱动晶体管的导通状态。
此外，本发明中的“正向偏置”并非唯一设定，也可以根据用途等进行适当设定。而且，本发明中“非正向偏置”，根据“正向偏置”的设定而定义，意味着和“正向偏置”相反方向的偏置或电流未流动的状态。
本发明的功效之一，是抑制驱动晶体管或电光学元件的特性的变化或劣化，同时可以减少电源线的条数。
附图说明
图1表示电光学装置的构成框图。
图2表示有关第1实施方式的像素电路图。
图3表示有关第1实施方式的动作时序图。
图4表示数据写入期间的动作说明图。
图5表示驱动期间的动作说明图。
图6表示第1反向偏置期间的动作说明图。
图7表示第2反向偏置期间的动作说明图。
图8表示有关第2实施方式的像素电路图。
图9表示有关第2实施方式的动作时序图。
图10表示初始化期间的动作说明图。
图11表示数据读入期间的动作说明图。
图12表示驱动期间的动作说明图。
图13表示反向偏置期间的动作说明图。
图中：1-显示部，2-像素，3-扫描线驱动电路，4-数据线驱动电路，5-控制电路，6-电源线控制电路，T1～T6-晶体管，C1～C2-电容器，OLED-有机EL元件，N1～N3-节点。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1表示有关本实施方式的电光学装置的构成框图。显示部1是采用如TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)驱动电光学元件的有源矩阵型显示面板。该显示部1中，m点×n行的像素组以矩阵状(二维平面)排列。显示部1中，设置有分别在水平方向延伸的扫描线组Y1～Yn、和分别在垂直方向延伸的数据线组X1～X2，对应于这些线的交叉点上配置有像素2(像素电路)。并且，因后述的各实施方式中的像素电路的构成之间的关系，在图1中表示的一条扫描线Y表示4条扫描线Ya～Yd的集合(参照图2以及图8)。而且，本实施方式中，一个像素2作为像素的最小单位，但一个像素2也可以由RGB的3个子像素构成。
电源线L1～Ln+1，对应于扫描线Y1～Yn而设置，须向构成显示部1的各像素2提供可变电压，并且在扫描线Y1～Yn的延伸方向，换言之，在与数据线X1～Xm交叉的方向延伸。在对应于第i条(1≤i≤n)扫描线Yi的m点的像素行上共同连接第i条电源线L(i)、和与之邻接的第(i+1)条电源线L(i+1)。这样，由于上下邻接的一对电源线L与1像素行连接，作为显示部全体所需要的电源线L的条数，比扫描线Y的条数n要多一条。
控制电路5，依据由图中未画出的上位装置输入的垂直同步信号Vs、水平同步信号Hs、点时钟信号DCLK以及灰度数据D等，同步控制扫描线驱动电路3、数据线驱动电路4以及电源线控制电路6。在该同步控制下，这些电路3，4，6，相互协调进行显示部1的显示控制。
扫描线驱动电路3，由移位寄存器、输出电路等为主体构成，根据向扫描线Y1～Yn输出扫描信号SEL，进行扫描线Y1～Yn的选择。扫描信号SEL，取高电位电平(以下称作“H电平”)或者低电位电平(以下称作“L电平”)的2值信号电平，对应于成为数据的写入对象的像素行的扫描线Y被设定为H电平，而这之外的扫描线Y分别被设定为L电平。这样，在显示1帧图像的每个期间(1F)，按照给定的选择顺序(一般为从最高向最低)，进行依次选择各个扫描线Y的依次扫描。
数据线驱动电路4，由移位寄存器、行锁存电路、输出电路等为主体构成。数据线驱动电路4，在相当于选择1条扫描线Y的期间的1水平扫描期间(1H)，同时进行对写入当次数据的像素行的数据的一齐输出、和在下一1H中有关进行写入的像素行的数据的点依次锁存。然后，在某个1H内，相当于数据线X的条数的m个数据依次锁存。然后，在下一1H内，锁存的m个数据，作为数据电流Idata，对于对应的数据线X1～Xm一齐被输出。本实施方式是有关电流编程方式的，采用该方式的情况下，数据线驱动电路4包含将相当于像素2的显示灰度的数据(数据电压Vdata)转换成数据电流Idata的可变电流源。另一方面，如后述的第2实施方式，在采用电压编程方式的情况下，数据线驱动电路4不必要具备这样的可变电流源，规定像素2的灰度的电压电平的数据电压Vdata向数据线X1～Xm输出。
另一方面，电源线控制电路6，由移位寄存器、输出电路等为主体构成。电源线L1～Ln+1的电压，与由扫描线驱动电路3进行的扫描线Y选择同步被设定为可变，可设定为比基准电压Vss(比如0V)高的电源电压Vdd或者比基准电压Vss低的电压Vrvs中的任一个。
图2表示有关本实施方式的电压跟随型电流编程方式的像素电路图。第i像素行中的一个像素电路中，与构成第i条扫描线Yi的4条扫描线Ya～Yd、对应于该扫描线Yi的第i条电源线L(i)以及第(i+1)条电源线L(i+1)连接。这里，第i条以及第i+1条，在显示部1的配置中虽然在物理上被连接，但在线依次扫描的顺序中也相邻接。
该像素电路，由作为电流驱动型元件的一种形式的有机EL元件OLED、6个晶体管T1～T6、以及保存数据的电容器C1所构成。在本实施方式中，由于由非晶硅形成TFT，晶体管T1～T6的沟道类型均为n型，但是沟道类型并不仅限于此(有关后述的第2实施方式同样)。而且，在本说明书中，有关作为具备源极、漏极、以及栅极的三端子型元件的晶体管，其中分别将源极或漏极的一方称作“一方端子”，而另一方称作“另一方端子”。
开关晶体管T1，其栅极与提供第1扫描信号SEL1的第1条扫描线Ya连接，由该扫描信号SEL1控制导通。该开关晶体管T1的一方端子，与提供数据电流Idata的数据线X连接；另一方端子与节点N3连接。在该节点N3，除了开关晶体管T1之外，还与开关晶体管T6的一方端子，驱动晶体管T3的一方端子共同连接。该开关晶体管T6，其另一方端子与电源线L(i)连接，其栅极与提供第4扫描信号SEL4的第4条扫描线Yd连接，同时由该扫描信号SEL4控制导通。另一方面，开关晶体管T2，其栅极与提供第1扫描信号SEL1的第1条扫描线Ya连接，与开关晶体管T1同样，由该扫描信号SEL1控制导通。该开关晶体管T2的一方端子与数据线X连接，另一方端子与节点N1连接。该节点N1中，除了开关晶体管T2之外，还与电容器C1的一方电极、驱动晶体管T3的栅极共同连接。电容器C1的另一方电极，与节点N2连接。该节点N2中，除了电容器C1之外，还与驱动晶体管T3的另一方端子、开关晶体管T4的一方端子、以及开关晶体管T5的一方端子共同连接。根据在相当于驱动晶体管T3的源极、栅极的节点N1、N2之间设置电容器C1，构成了电压跟随型电路。开关晶体管T4，其另一方端子连接在电源线L(i+1)上，其栅极与提供第2扫描信号SEL2的第2条扫描线Yb连接，同时由该扫描信号SEL2控制导通。开关晶体管T5，其另一方端子与有机EL元件OLED的阳极连接，其栅极与提供第3扫描信号SEL3的第3条扫描线Yc连接，同时由该扫描信号SEL3控制导通。在该有机EL元件OLED的阴极，即反向电极上固定施加基准电压Vss。
图3表示图2所示像素电路的动作时序图。相当于上述1F的期间t0～t4中的一连串动作过程，大致分为最初期间t0～t1中的数据写入过程、期间t1～t2中的驱动过程、t2～t3期间中的第1反向偏置的施加过程，t3～t4期间中的第2反向偏置的施加过程。
首先，数据写入期间t0～t1中，根据图4所示的动作，对电容器C1进行数据的写入。具体讲，第1扫描信号SEL1成为H电平，开关晶体管T1、T2均导通。这样，相当于驱动晶体管T3的漏极的节点N3，与数据线X电连接。与此同时，驱动晶体管T3，通过晶体管T1、T2和数据线X，自己的栅极和自己的漏极电连接，成二极管连接。并且，由于第2扫描信号SEL2为L电平，第3扫描信号SEL3为H电平，开关晶体管T4截止，开关晶体管T5导通。这样，在对于通过电源线L(i+1)的节点N2停止电压VL(i+1)(＝Vrvs)的提供，同时节点N2和有机EL元件OLED的阳极电连接。进一步，由于第4扫描信号SEL4为L电平，开关晶体管T6截止。这样，对于通过电源线L(i)的节点N3停止电压VL(i)的提供。其结果，如图中箭头所示，从数据线X向基准电压Vss，形成按晶体管T1、T3、T5、有机EL元件OLED的顺序流动的数据电流Idata的路径。驱动晶体管T3，由数据线X提供的数据电流Idata在自己的沟道上流动，在节点N1产生与该数据电流Idata对应的栅极电压Vg。这样，在电容器C1中，积蓄与所产生的栅极电压Vg对应的电荷，并写入相当于积存的电荷量的数据。这样，在数据写入期间t0～t1，驱动晶体管T3，作为向电容器C1写入数据的编程晶体管发挥功能。并且，数据电流Idata的路径中因包含有机EL元件OLED，在该数据写入过程中，有机EL元件OLED开始发光。
接着，驱动期间t1～t2中，根据图5所示的动作，驱动电流Ioled在有机EL元件OLED中流动，有机EL元件OLED发光。相当于1H(即，选择一条扫描线Y的选择期间)的写入期间t0～t1经过后，第1扫描信号SEL1下降为L电平，开关晶体管T1、T2均截止，这样，提供数据电流Idata的数据线X和节点N3被电隔离，驱动晶体管T3的二极管连接也被解除。但是，即使在该二极管连接被解除之后，对相当于驱动晶体管T3的栅极的节点N1，继续施加与由电容器C1保存的数据对应的栅极电压Vg。然后，与第1扫描信号SEL1成为L电平同步，第4扫描信号SEL4上升为H电平，开关晶体管T6导通。本说明书中，所谓“同步”术语，不单指相同时刻的情况，也包括允许由于设计上的余量等原因而在时间上多少形成的偏置的意思。这样，电源线L(i)的电压VL(i)，即比基准电压Vss高的电源电压Vdd向节点N3提供。此外，与前面的数据写入期间t0～t1同样，在该期间t1～t2，开关晶体管T4也仍然截止，开关晶体管T5仍然导通。结果，在驱动晶体管T3和有机EL元件OLED双方施加正向偏置，从设定为VL(i)＝Vdd的电源线L(i)向对向电极侧的基准电压Vss，形成了按晶体管T6、T3、T5、有机EL元件OLED的顺序流动的驱动电流Ioled的路径。在有机EL元件OLED流动的驱动电流Ioled，相当于驱动晶体管T3的沟道电流，该电流强度，根据由电容器C1的积存电荷(保存数据)引起的栅极电压Vg而设定。有机EL元件OLED，依照驱动晶体管T3发生的驱动电流Ioled所对应的亮度发光，这样，设定了像素2的灰度。
接着，在第1反向偏置施加期间t2～t3中，根据图6所示的动作，对驱动晶体管T3施加非正向偏置，即，施加与驱动期间t1～t2中的正向偏置不同方向的偏置。具体讲，第3扫描信号SEL3下降为L电平，同时，与此同步，第2扫描信号SEL2上升为H电平。这样，节点N2和有机EL元件OLED的阳极被电隔离，由设定为VL(i+1)＝Vdd的电源线L(i+1)将节点N2的电压V2设定为Vdd。而且，在期间t2～t3内，虽然开关晶体管T6仍然导通，但电源线L(i)的电压VL(i)，与先前的驱动期间t1～t2内的VL(i)＝Vdd不同，被设定为比基准电压Vss低的电压Vrus。因此，节点N2的电压V2，成为比电源线L(i)的电压VL(i)(＝Vrvs)高的Vdd。其结果，作用于驱动晶体管T3的偏置(节点N2、N3间的电压关系)，与先前的驱动期间t1～t2的分别相反。这样，通过向驱动晶体管T3施加反向偏置(非正向偏置的一方式)，通过施加驱动晶体管T3的Vth偏移，即继续施加同一方向的偏置，就可以抑制驱动晶体管T3的阈值Vth随时间变化等现象的特性变化或劣化。
最后，在第2反向偏置的施加期间t3～t4，根据图7所示的动作，对于有机EL元件OLED施加非正向偏置，即施加与在驱动期间t1～t2中的正向偏置不同方向的偏置。具体讲，第4扫描信号SEL4下降为L电平的同时，与此同步，第3扫描信号SEL3上升为H电平。这样，节点N3和电源线L(i)之间被电隔离，节点N2和有机EL元件OLED的阳极被电连接。而且，在该期间t3～t4中，开关晶体管T4仍然导通，电源线L(i+1)的电压VL(i+1)，被设置为与先前期间t2～t3中的VL(i+1)＝Vdd不同的Vrvs。因此，节点N2的电压V2变成比对向电极的基准电压Vss低的Vrvs。其结果，作用于有机EL元件OLED的偏置，变成分别与驱动期间t1～t2相反。这样，根据向有机EL元件OLED施加反向偏置，可以达到使有机EL元件OLED长寿命化的目的。
图3所示的电源线L(i+1)的电压VL(i+1)的随时间变化，相对于电源线L(i)有1H量的偏离。然后，关于第(i+1)像素行，从时刻t0开始经过1H后的时刻t1作为始点，同上述过程一样地进行利用电源线L(i+1)、L(i+2)的动作过程(有关这之后的像素行也同样)。
这样，本实施方式中，邻接的一对电源线L(i)、L(i+1)与像素电路共同连接，与扫描线Y的选择同步将这些电压VL(i)、VL(i+1)设定为可变。这些电压VL(i)、VL(i+1)，为同一波形，成为给定期间(在此为1H)量的偏离的关系。并且，在第(i+1)像素行的动作过程中，原来应该使用的电源线L(i+1)在第i像素行的动作过程中也使用。这样，由于实现电源线L的共同化，因此可以减少电源线L的条数。
而且，依据本实施方式，通过将电源线L(i)、L(i+1)的电压VL(i)、VL(i+1)设定为可变，给驱动晶体管T3施加非正向偏置的同时，给有机EL元件OLED施加非正向向偏置。通过向驱动晶体管T3施加非正向偏置，可以使驱动晶体管T3中的Vth偏移等的特性的变化得到有效抑制。还有，通过向有机EL元件OLED施加非正向偏置，可以达到使有机EL元件OLED长寿命化的目的。电源线L(i)、L(i+1)的电压VL(i)、VL(i+1)的分配方法，与对向电极的电压Vca的分配方法相比较，可以减轻电路负担，在进行帧设定等上面也是有利的。
(第2实施方式)
图8表示有关本实施方式的电压跟随型的电压编程方式的像素电路图。第i像素行中的1个像素电路与构成第i条扫描线Yi的4条扫描线Ya～Yd、对应于该扫描线Yi的第i条电源线L(i)、以及与之邻接的第(i+1)条电源线L(i+1)连接。该像素电路，由有机EL元件OLED、5个晶体管T1～T5，以及保存数据的电容器C1、C2构成。
开关晶体管T1，其栅极与提供第1扫描信号SEL1的第1条扫描线Ya连接。且由该扫描信号SEL1控制导通。该开关晶体管T1的一方端子与提供数据电压Vdata的数据线X连接；其另一方端子与第1电容器C1的一方电极连接。该电容器C1的另一方电极与节点N1连接。在该节点N1上，除了第1电容器C1之外，还与驱动晶体管T3的栅极、开关晶体管T2的一方端子，以及第2电容器C2的一方电极共同连接。驱动晶体管T3的一方端子与电源线L(i)连接，其另一方端子与节点N2连接。该节点N2中，除了驱动晶体管T3之外，还与开关晶体管T2的另一方端子、第2电容器C2的另一方电极、开关晶体管T4的一方端子、以及开关晶体管T5的一方端子共同连接。通过在相当于驱动晶体管T3的源极、栅极的节点N1、N2之间设置电容器C2，构成了电压跟随型电路。开关晶体管T4，其另一方端子与电源线L(i+1)连接，其栅极与提供第3扫描信号SEL3的第3条扫描线Yc连接，同时由该扫描信号SEL3控制导通。开关晶体管T5，其另一方端子与有机EL元件OLED的阳极连接，其栅极与提供第4扫描信号SEL4的第4条扫描线Yd连接，同时由该扫描信号SEL4控制导通。向该有机EL元件OLED的阴极，即对向电极固定施加基准电压Vss。
图9表示图8所示的像素电路的动作时序图。在本实施方式中，相当于1F的期间t0～t5中的一连串动作过程大致分为期间t0～t1中的初始化过程、期间t1～t2中的数据写入过程，驱动期间t2～t3中的驱动过程，期间t3～t4中的反向偏置的施加过程，以及期间t4～t5中的待机过程。
首先，在初始化期间t0～t1中，按照图10所示动作，同时进行对驱动晶体管T3的反向偏置的施加和Vth补偿。具体讲，扫描信号SEL1、SEL4成L电平，开关晶体管T1、T5均截止。这样，第1电容器C1和数据线X电隔离，同时有机EL元件OLED和节点N2被电隔离。而且，第2扫描信号SEL2成H电平，开关晶体管T2导通。进一步，初始化期间t0～t1的一部分期间(前半)内，第3扫描信号SEL3成H电平，开关晶体管T4导通。这里，将电源线L(i)按VL(i)＝Vrvs设定，节点N2的电压V2，根据通过电源线L(i+1)提供电压Vdd，成为比电源线L(i)的电压VL(i)，即比Vrvs高的电压。由于这样的电压关系，在驱动晶体管T3中，施加与驱动电流Ioled流动的方向相反方向的偏置，自己的栅极与自己的漏极(节点N2一侧的端子)在正方向连接，而成为二极管连接。之后，第3扫描信号SEL3下降为L电平，开关晶体管T4截止后，将节点N2的电压V2(以及与之直接连接的节点N1的电压V1)设定为偏置电压(Vrvs+Vth)。与节点N1连接的电容器C1、C2，在数据的写入之前，设定电荷状态使节点N1的电压V1成为偏置电压(Vrvs+Vth)。这样，在数据的写入之前，通过让节点N1的电压偏离成为偏置电压(Vrvs+Vth)，就可以补偿驱动晶体管T3的阈值Vth。
接着，在数据写入期间t1～t2中，按照图11所示的动作，以在初始化期间t0～t1设定的偏置电压(Vss+Vth)作为基准，对电容器C1，C2进行数据的写入。具体讲，在第2扫描信号SEL2下降为L电平后，开关晶体管T2截止，驱动晶体管T3的二极管连接被解除。与该扫描信号SEL2下降同步，第1扫描信号SEL1上升为H电平，开关晶体管T1导通。这样，数据线X和第1电容器C1被电连接。然后，在时刻t1开始经过给定时间的时候，数据线X的电压Vx由基准电压Vrvs上升为数据电压Vdata。数据线X以及节点N1，通过第1电容器C1电容耦合。为此，该节点N1的电压V1，如式1所示，依照数据线X的电压变化量ΔVdata(＝Vdata-Vss)，以偏置电压(Vrvs+Vth)作为基准刚好上升α·ΔVdata。并且，同一式中，系数α，是根据第1电容器C1的容量Ca和第2电容器C2的容量Cb之间的容量比，唯一确定的系数(α＝Ca/(Ca+Cb))。
(式1)
V1＝Vrvs+Vth+α·ΔVdata
＝Vrvs+Vth+α(Vdata-Vss)
电容器C1、C2中，相当于根据式1算出的电压V1的电荷作为数据被写入。在该期间t1～t2中，节点N2的电压V2，不受节点N1的电压变动的影响，基本上维持在Vrvs+Vth。其原因是，因为这些节点N1、N2，通过第2电容器C2电容耦合，通常，由于该电容器C2的容量是比有机EL元件OLED自身容量小很多的缘故。并且，在该期间t1～t2中，将电源线L(i)设为VL＝Vss的原因，是由于通过不流动驱动电流Ioled，因此限制了有机EL元件OLED的发光。还有，在该期间t1～t2中，由于开关晶体管T5截止，不流动驱动电流Ioled，有机EL元件OLED也不发光。
然后，在驱动期间t2～t3，按照图12所示的动作，相当于驱动晶体管T3的沟道电流的驱动电流Ioled向有机EL元件OLED提供，有机EL元件OLED发光。具体讲，第1扫描信号SEL1下降到L电平后，开关晶体管T1截止，这样，提供数据电压Vdata的数据线X和第1电容器C1被电隔离，驱动晶体管T3的栅极N1中继续施加由电容器C1、C2保持的数据所对应的电压。然后，与第1扫描信号SEL1的下降同步，第4扫描信号SEL4上升为H电平，开关晶体管T5导通，同时电源线L(i)的电压VL(i)也由Vrvs上升到Vdd。结果，由电源线L(i)向对向电极的基准电压Vss方向形成驱动电流Ioled的路径。驱动晶体管T3以在饱和领域的动作为前提，在有机EL元件OLED流动的驱动电流Ioled(驱动晶体管T3的沟道电流Ids)，根据式2可以算出。在该式中，Vgs，是驱动晶体管T3的栅极-源极间的电压。而且，增益系数β，是根据驱动晶体管T3的载流子的迁移度μ、栅极容量A、沟道宽度W、沟道长度L唯一被确定的系数(β＝μAW/L)。
(式2)
Ioled＝Ids
＝β/2(Vgs-Vth)2
这里，作为驱动晶体管T3的栅极电压Vg，通过式1算出V1并代入后，则式2可变形为式3。
(式3)
Ioled＝β/2(Vg-Vs-Vth)2
＝β/2{(Vrvs+Vth+α·ΔVdata)-Vs-Vth}2
＝β/2(Vrvs+α·ΔVdata-Vs)2
式3中应该留意之处为，驱动晶体管T3发生的驱动电流Ioled，由于Vth的抵消，因此不依赖于驱动晶体管T3的阈值Vth。因此，假如对于电容器C1、C2，以Vth作为基准进行数据的写入，即使由于制造上的分散偏差或随时间变化等，Vth产生分散偏差，也能够生成不受其影响的驱动电流Ioled。
有机EL元件OLED的发光亮度，依据数据电压Vdata(电压变化量ΔVdata)由驱动电流Ioled决定，这样，设定了像素2的灰度。还有，驱动电流Ioled按照图12所示的路径流动后，驱动晶体管T3的源极电压V2，依照由有机EL元件OLED的自身电阻引起的电压降下Vel，但比最初的Vrvs+Vth还要上升。因此，驱动晶体管T3的栅极N1和源极N2，通过第2电容器C2电容耦合，由于随着源极电压V2的上升，栅极电压V1也上升了，结果，栅极-源极间电压Vgs大致维持在一定值。
接着在反向偏置期间t3～t4，按照图13所示动作，为实现有机EL元件OLED的长寿命化，对有机EL元件OLED施加非正向偏置。具体讲，在第3扫描信号SEL3上升为H电平的同时，电源线L(i)的电压VL(i)由Vdd变成Vrvs。而且，在该期间t3～t4，电源线L(i+1)成为VL(i+1)＝Vrvs设定。因此，在节点N2直接施加电源线L(i+1)的电压Vrvs，由于V2＝Vrvs，有机EL元件OLED被施加了作为非正向偏置的一形式的反向偏置。
待机期间t4～t5，如图9所示的电压VL(i)、VL(i+1)在给定期间(这里为1H)量随着偏离的同一波形而产生，是调整时刻的期间。还有，关于在接着上述第i像素行之后选择的第(i+1)像素行，在经1H偏离的时刻，利用电源线L(i+1)，L(i+2)的动作过程同上述过程一样进行的(有关这之后的像素行也同样)。
这样，依据本实施方式，和第1实施方式一样的原因，能够减少电源线L的条数。与此同时，通过向驱动晶体管T3施加反向偏置可以抑制Vth偏移；根据向有机EL元件施加非正向偏置而实现有机EL元件OLED长寿命化。
另外，在上述实施方式中，作为电光学元件虽然采用有机EL元件OLED为例进行了说明。但是，本发明并不仅限于此，对于根据驱动电流设定亮度的电光学元件(无机LED显示装置、场致发射显示装置)，或者根据驱动电流呈现穿透率·反射率的电光学装置(电致彩色显示装置、电泳显示装置等)都可有广泛的适用性。
而且，上述实施方式中的电光学装置，比如，在包含电视机、投影仪、移动电话机、便携式终端、移动型电脑、个人电脑等各种各样的电子机器中都可以安装。如果在这些电子机器中安装上述电光学装置，可以更加提高电子机器的商品价值，达到在市场上增加电子机器的商品竞争力的目的。作为本发明的电光学装置以外的应用，比如，本发明的像素电路的构成也可以作为生物体芯片等的电子装置的电子电路采用。

Claims (2)

1.一种电光学装置，其特征在于，具有：
数据线；
与所述数据线交叉的第1扫描线、第2扫描线、第3扫描线及第4扫描线；
对应于所述第1扫描线和所述数据线的交叉点而设置的像素电路；和
与所述像素电路连接的第1电源线及第2电源线；
所述像素电路具有：
电光学元件；
驱动晶体管，其连接在所述电光学元件与所述第1电源线之间；
第1电容器，其与所述驱动晶体管的栅极连接；
第1晶体管，其连接在所述第1电容器与所述数据线之间，由从所述第1扫描线供给的扫描信号控制；
第2电容器，其连接在所述驱动晶体管的源极和漏极中的一方端子与栅极之间；
第2晶体管，其连接在所述驱动晶体管的栅极与所述一方端子之间，由从所述第2扫描线供给的扫描信号控制；
第3晶体管，其连接在所述驱动晶体管的所述一方端子与所述第2电源线之间，由从所述第3扫描线供给的扫描信号控制；和
第4晶体管，其连接在所述驱动晶体管与所述电光学元件之间，由从所述第4扫描线供给的扫描信号控制。
2.根据权利要求1所述的电光学装置，其特征在于，
所述电光学元件具备像素电极和对向电极，
在反向偏置期间，所述第3晶体管成为导通状态，所述第2电源线的电位比所述对向电极的电位低，
在驱动期间，所述第3晶体管成为截止状态，所述第1电源线的电位比所述对向电极的电位高。
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