CN1848214A - 单位电路、其控制方法、电子装置、电光学装置 - Google Patents

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Abstract

电光学装置(1)具备多个像素电路(400)。各个像素电路(400)具备：OLED元件(430)、由非晶硅晶体管组成的驱动晶体管(410)、一端与驱动晶体管(410)的栅电极连接的电容元件(420)、插入驱动晶体管(410)的栅电极和源电极之间的晶体管(411)、插入电容元件(420)的另一端和数据线(103)之间的晶体管(412)，在电容元件(420)的两端产生电位差的状态下，将晶体管(411)截止，在使电容元件(420)的一端为悬浮的状态下，使经由晶体管(412)向电容元件(420)的另一端施加的电压降低。这样以简单的电路结构便可向驱动晶体管施加负电压。

Description

单位电路、其控制方法、电子装置、电光学装置
技术领域
本发明涉及一种对例如有机发光元件、液晶元件这样的被驱动元件或电子元件进行驱动所采用的适当的单位电路、其制造方法、电光学装置等电子机器以及电子机器。
背景技术
液晶元件，一般对有机电致发光元件(Organic Light Emitting Diode，以下适当大致称作“OLED元件”)等电光学元件进行有源驱动中采用晶体管，但为了实现高性能化、多灰度等级化而需要对晶体管进行精密控制。
这种驱动晶体管中，以往采用低温多晶硅(LTPS)晶体管，但近年来由于可抑制制造成本，另外且容易得到均匀的特性，因此作为驱动晶体管，非晶硅晶体管备受注目。然而，公知非晶硅晶体管，在向栅电极继续持续施加正电压或负电压这样的同一方向的电压的情况下，阈值电压产生变动，从而被指出因该阈值电压的变动，导致OLED元件的明亮度改变等显示品质降低的问题。
这是因为在晶体管中有载流子流动时，因所储存的载流子等的影响导致特性变化。这种倾向在采用非晶硅晶体管作为驱动晶体管的情况下尤其显著，为了使特性稳定化，而提出一种在给驱动晶体管的栅电极施加正电压之后施加负电压的技术。(例如参照非专利文献1)
然而，在上述技术中，需要2个驱动晶体管，进而会产生与各驱动晶体管对应而需要2个电容元件等的电路构成变得复杂化的问题。尤其，若晶体管或电容元件等的电路元件增加，则因此电路面积增大，随之会产生数值孔径降低的弊端。
另外，在上述技术中，由于其结构为将用于向驱动晶体管的栅电极施加的负电压，与正电压分开供给，因此不仅电路构成复杂化，而且由于电压值的动态范围扩展，因此会产生增加电路的负担或消耗电能的弊端。加之，会产生在OLED元件中流动的电流受驱动晶体管的阈值电压的影响。
非专利文献1：Bong-Hyun You等五人，“Polarity-Balanced Drivingto Reduce VTH shift in a-Si for Active-Matrix OLEDs”，“SID SymposiumDigest of Technical Papers”(美国)，“Society for Information Display”，2004年5月，第35卷，第1号，p.272-275(参照Figure3(a)、(b))
发明内容
本发明的目的在于，提供一种解决上述问题，在被驱动元件的驱动晶体管中采用晶体管的情况下，以简单的电路构成，排除因在晶体管中流动的电流对阈值电压的影响，同时能够给晶体管施加负电压的单位电路、其控制方法、电子装置、电光学装置以及电子机器。
为了解决上述问题，本发明的单位电路，具备：
电容元件，其包括第一电极、第二电极、和由所述第一电极以及所述第二电极挟持的电介质层；
晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，向第一端子供给低电位或者高电位中的至少一个，第二端子与被驱动元件连接；
第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间的电连接进行控制；和
第二开关元件，其与所述第二电极连接，
通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为比第一电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，通过使所述第一开关元件成为关断状态，从而在所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给第一动作信号，将所述第一电极的电位设定为第一电位，
在所述第一电极的电位被设定为所述第一电位的第一期间结束后，设定第二期间，在该第二期间，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为所述给定电位，且经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，将第二动作信号向所述第二电极供给，
所述第二期间结束后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态，从而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给的第三动作信号，将所述第一电极的电位设定为第二电位，
所述第一电位和所述第二电位，是在以所述给定电位为基准电位的情况下符号相反的电位。
并且，本发明的其它单位电路，具备：
电容元件，其包含第一电极、第二电极、和由所述第一电极以及所述第二电极夹持的电介质层；
晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，向第一端子供给低电位或者高电位，第二端子与被驱动元件连接；
第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间的电连接进行控制；和
第二开关元件，其与所述第二电极连接，
在向所述第一端子供给所述低电位的状态下，在通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为比所述低电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给第一动作信号，将所述第一电极的电位设定为第一电位，
在所述第一电极的电位被设定为所述第一电位的第一期间结束后，设定第二期间，在该第二期间，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为所述给定电位，且经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，将第二动作信号向所述第二电极供给，
所述第二期间结束后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态，从而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件向所述第二电极供给的第三动作信号，将所述第一电极的电位设定为第二电位，
所述第一电位和所述第二电位，是在以所述给定电位为基准电位的情况下符号相反的电位。
根据这些发明，在第一期间，将晶体管的栅电极的电位设定为考虑了阈值电压后的给定电压，之后，利用电容耦合将栅电极的电位设定为第一电位。如果令在晶体管中流动的电流为Ids，令栅极·源极之间的电压为Vgs，阈值电压为Vth，则Ids＝1/2β(Vgs-Vth)2。但是β为常数。因此，通过在使第二开关元件为接通的状态下使向第二电极供给的电位改变，从而可将阈值电压Vgs取消。
另外，在第二期间，由于第一开关元件和第二开关元件同时成为接通状态，因此与电容元件的第一电极连接的晶体管的栅电极成为给定电位，另一方面，向电容元件的第二电极供给第二动作信号。其结果为，在电容元件的两端产生电位差。并且，在第二期间结束后，在第一开关元件成为关断状态时，晶体管的栅电极成为悬浮状态，在该状态下，经由第二开关元件向电容元件的第二电极供给第三动作信号。于是，电容元件仍然保持电位差，第一电极的电位产生变化。在此，第一电极的第一电位被设定为，在以给定电位为基准电位的情况下与第一电极的电位符号相反的第二电位。这样，根据本发明，以2个开关元件和1个电容元件这样的简单的电路构成，便可以向晶体管的栅电极施加极性不同的第一电位和第二电位。在此，如果从外部向第二开关元件供给的第一乃至第三动作信号，是以给定电位为基准的正电位或者负电位中的一方，则由于能够向晶体管的栅电极施加正电位或者负电位，因此能够使动作信号的动态范围变小。其结果为，可减轻电路负担。加之，由于向晶体管的栅电极施加正电位或者负电位，因此能够抑制因通过使载流子在晶体管中流动所蓄积的载流子等的影响而导致的阈值电压的变化。尤其，由于因非晶硅晶体管使载流子在一个方向流动而导致阈值电压的变动较大，因此在采用非晶硅晶体管的情况下效果较大。另外，第一期间和第二期间并非一定需要连续，当然也可以在它们之间设置富裕时间(margin)。
在该单位电路中优选的是，所述第一电位是比所述给定电位高的电位，所述第二电位是比所述给定电位低的电位。并且，在上述单位电路中，虽然所述第一动作信号和所述第二动作信号的电位是不同的电位，但优选具有相同的电位。这种情况下，能够使给定电位与第一电位之间的电位差，与给定电位与第二电位之间的电位差之间的大小相等。
接着，本发明的单位电路的控制方法，该单位电路具备：电容元件，其包含第一电极、第二电极、和由所述第一电极以及所述第二电极挟持的电介质层；晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，向第一端子供给低电位或高电位，第二端子与被驱动元件连接；第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间的电连接进行控制；和第二开关元件，其与所述第二电极连接，
在通过使所述第一开关元件成为接通状态而使所述第一端子的电位成为低电位，从而将所述第一电极的电位设定为比所述低电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，
在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件向所述第二电极供给的第一动作信号，将所述第一电极的电位设定为第一电位，
在将所述第一电极的电位设定为所述第一电位的期间结束之后，在将所述第一开关元件设定为接通状态，将所述第一电极的电位设定为所述给定电位的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件向所述第二电极供给第二动作信号，
在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件而向所述第二电极供给第三动作信号，从而将所述第一电极的电位设定为第二电位，
在以所述给定电位为基准电位的情况下，将所述第一电位和所述第二电位设定为符号相反的电位。
根据本发明，在2个开关元件和1个电容元件这样的简单的单位电路结构中，能够向晶体管的栅电极施加极性不同的第一电位和第二电位。这种情况下，由于向晶体管的栅电极通过电容耦合施加第一乃至第三动作信号，因此能够使它们的动态范围变小。其结果为，可以减轻电路负担。加之，能够抑制晶体管的特性变化。尤其，由于因非晶硅晶体管使载流子在一个方向流动而导致阈值电压的变动较大，因此在采用非晶硅晶体管的情况下效果较大。
接着，在本发明的电子装置，其具备：
多根第一信号线；
多根第二信号线；
供给低电位或者高电位的多根电源线；和
多个单位电路，
所述多个单位电路分别具备：
晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，第一端子与所述多根电源线中的一根电源线连接，第二端子与被驱动元件连接；
第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极与所述第二端子之间的电连接进行控制；和
第二开关元件，其与所述第二电极连接，
在经由所述电源线将所述低电位向所述第一端子供给的状态下，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述晶体管的栅电极与所述第二端子电连接，在将所述第一电极的电位设定为比所述低电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给第一动作信号，所述第一电极的电位被设定为第一电位，
在所述第一电极的电位被设定为所述第一电位的第一期间结束后，设定第二期间，在该第二期间，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为所述给定电位，且经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，从而将第二动作信号向所述第二电极供给，
所述第二期间结束后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件而向所述第二电极供给的第三动作信号，从而将所述第一电极的电位设定为第二电位。
根据该电子装置，能够向晶体管的栅电极施加第一电位和第二电位这样的不同的电位。在此，优选所述一个电源线被设定为给定电位，所述第一电位和所述第二电位，是在以所述给定电位为基准电位的情况符号相反的电位。这种情况下，由于能够向晶体管的栅电极施加相反符号的电位，因此可以抑制晶体管的特性变化。
接着，本发明的电光学装置，具备多根扫描线、多根数据线、与所述多根扫描线和所述多根数据线之间的交叉相对应而分别设置的多个像素电路，该电光学装置，还具备：
扫描线驱动电路，其对所述多根扫描线进行驱动；和
数据线驱动电路，其向所述多根数据线供给数据信号，
所述多根扫描线包括多根第一控制线和多根第二控制线，
所述多个像素电路分别具备：
电光学元件；
晶体管，其向第一端子供给高电位或者低电位，第二端子与所述电光学元件连接；
电容元件，其一端与所述晶体管的栅电极连接；
第一开关元件，其被设置在所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间，基于经由所述多根第一控制线中的一根的第一控制线供给的第一控制信号，控制接通/关断，在向所述第一端子供给所述低电位的状态下，连接所述晶体管的栅电极和所述第二端子；和
第二开关元件，其被设置在所述电容元件的另一端与所述数据线之间，基于经由所述多根第二控制线中的一根的第二控制线供给的第二控制信号，控制接通/关断，在接通期间，向所述电容元件的另一端供给所述数据信号。
根据本发明，在2个开关元件和1个电容元件这样的简单像素电路的结构中，通过适当控制第一以及第二开关元件的接通/关断，从而能够向晶体管的栅电极施加极性不同的电位。而且，由于采用电容耦合对栅电极的电位进行控制，因此能够使动态范围变小。其结果为，可减轻电路负担。加之，能够对动态范围的特性变化进行抑制。尤其，由于因载流子在非晶硅晶体管的一个方向流动使阈值电压的变动变大，因此在采用非晶硅晶体管的情况下效果较大。
更具体来说，优选：在初始化期间，
所述扫描线驱动电路，以将所述第一开关元件以及所述第二开关元件接通的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，同时所述数据线驱动电路以所述数据信号的电平为基准电位，
在继所述初始化期间之后的动作期间，
所述扫描线驱动电路，以使所述第一开关元件关断且使所述第二开关元件接通的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，同时所述数据线驱动电路，在使所述数据信号的电平成为从所述基准电位仅改变了与所述电光学元件的亮度相应的正电压后的第一动作电位之后，所述扫描线驱动电路以使所述第一开关元件以及所述第二开关元件关断的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，
在继所述动作期间之后的复位期间，
所述扫描线驱动电路，以使所述第一开关元件以及所述第二开关元件接通的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，同时所述数据线驱动电路使所述数据信号的电平成为第二动作电位，
在继所述复位期间之后的恢复期间，
所述扫描线驱动电路，在以使所述第一开关元件关断且使所述第二开关元件接通的方式生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号的状态下，所述数据线驱动电路使所述数据信号的电平成为所述基准电位之后，所述扫描线驱动电路以使所述第二开关元件关断的方式，生成所述第二控制信号。
根据本发明，在初始化期间，对电容元件的两端的电位进行初始化。这时，向电容元件的一端施加比低电位仅高晶体管的阈值电压的给定电位。并且，在动作期间，使电容元件的一端为悬浮状态，同时使另一端的电位仅上升正电压。于是，电容元件的一端的电位从给定电位仅上升正电压。之后，由于即使将第二开关元件关断，也能将动作电位保持在晶体管的栅极电容中，因此晶体管维持接通状态。并且，在复位期间，由于给晶体管的栅电极施加给定电压，因此晶体管关断。另外，在电容元件的两端产生电位差。并且，在恢复期间，使晶体管的栅电极成为悬浮状态，使电容元件的另一端的电位从动作电位下降至基准电位。这样，电容元件的一端的电位下降，给晶体管的栅电极可施加负电压。另外，所谓电光学元件，是指可通过电作用控制光学特性的元件，包括例如有机发光二极管或无机发光二极管等。
根据本发明，由于仅通过从第二开关元件施加正电压，便能够向晶体管的栅电极施加负电压，因此不需要从外部向像素电路供给负电压，不需要扩展电压电平的动态范围。因此，电路设计等变得容易，同时消耗电能不会增加。另外，能够向对电光学元件进行驱动的晶体管的栅电极施加负电压，从而抑制该晶体管的特性的变动。尤其，由于抑制非晶硅晶体管的特性的变动，因此电光学元件的亮度不会产生偏差，能够确保显示品质为高品质。另外，由于用于向晶体管施加负电压的电路结构简单，因此能够抑制数值孔径的降低。
接着，本发明的电子机器，具备上述的电光学装置，相当于例如，连接多个面板的大型显示器、个人计算机、移动电话机、以及便携式信息终端等。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式的电光学装置的框图。
图2为表示该电光学装置的像素电路的图。
图3为表示该电光学装置的动作的时序图。
图4为该像素电路的动作说明图。
图5为该像素电路的动作说明图。
图6为该像素电路的动作说明图。
图7为该像素电路的动作说明图。
图8为表示采用该电光学装置的个人计算机的图。
图9为表示采用该电光学装置的移动电话的图。
图10为表示采用该电光学装置的便携式信息终端的图。
图中：1-电光学装置，100-扫描线驱动电路，101-扫描线，103-数据线，108、L-电源线，101a、101b-控制线，200-数据线驱动电路，300-控制电路，400-像素电路，410-驱动晶体管，411、412-晶体管(分别为第一、第二开关元件)，420-电容元件，430-OLED元件，500-电源电路。
具体实施方式
图1为表示本发明的实施方式的电光学装置的示意构成的框图，图2为像素电路的电路图。如图1所示，电光学装置1，具备：显示面板A、扫描线驱动电路100、数据线驱动电路200、控制电路300以及电源电路500。其中，在显示面板A中，与X方向平行形成m根(例如m＝360)扫描线101以及m根控制线102。另外，在与X方向正交的Y方向平行形成n根(例如n＝480)数据线103。并且，与扫描线101和数据线103的各交叉对应分别设置像素电路400。像素电路400包括OLED元件430。在各像素电路400中，经由电源线L供给高电位Vdd或低电位Vss作为电源电压，并且，所有像素电路400，都与电源电路500的低电位Vss公共连接。另外，本实施方式中，令低电位Vss为“0V”。
并且，在图1中，在X方向延伸设置的只有扫描线101，但本实施方式中，如图2所示，采用第一控制线101a以及第二控制线101b作为扫描线101。因此，控制线101a以及101b成为1组，被兼用于1行量的像素电路400。
扫描线驱动电路100，在每一行分别对第一控制线101a供给第一控制信号SEL1，对第二控制线101b供给第二控制信号SEL2。具体来说，扫描线驱动电路100，每1个水平扫描期间选择每一行扫描线101，依据该选择将第一以及第二控制信号向第一以及第二控制线101a、101b供给。将向第i行的第一控制线101a供给的第一控制信号SEL1记做SEL1i，将向第i行的第二控制线101b供给的第二控制信号SEL2记做SEL2i。
数据线驱动电路200，向与通过扫描线驱动电路100所选择的扫描线101对应的1行的像素电路400，分别经由数据线103供给与应向该像素电路400的OLED元件430中流动的电流(即像素的灰度)相对应的电压的数据信号。在此，数据信号(数据电压)，按照电压越高像素越亮的方式进行指定，相反，按照电压越低，像素越暗的方式进行指定。另外，为了方便说明，将向第j列数据线103供给的数据信号记做Xj。
控制电路300，向扫描线驱动电路100以及数据线驱动电路200，分别供给时钟信号(未图示)等，而对两个驱动电路进行控制，同时向数据线驱动电路，供给在每个像素中规定灰度的图像数据。
接着，关于像素电路400参照图2进行说明。另外，该图所示的像素电路400与第i行对应。如图2所示，像素电路400，具有：驱动晶体管410；作为第一以及第二开关元件发挥功能的n沟道型晶体管411、412；具有第一电极、电介质层以及第二电极的电容元件420；和作为电光学元件的OLED元件430。在此，驱动晶体管410是n沟道型的非晶硅晶体管。另外，由于晶体管411、412也是由与驱动晶体管410相同的工艺形成，因此晶体管411、412由非晶硅晶体管构成。OELD元件430，是以与正向电流相应的亮度进行发光的发光元件，关于发光层，采用与发光色相应的有机EL(Electronic Luminescence)材料。在发光层的制造工艺中，从喷墨方式的喷头喷出有机EL材料作为液滴，并使之干燥。
驱动晶体管410的漏电极与电极线L连接，供给高电位Vdd或者低电位Vss，另一方面，驱动晶体管140的源电极与OLED元件430的阳极连接。该OLED元件430的阴极，与低电位Vss连接。因此，OLED元件430，被构成为，在电源线L与低电位Vss之间的路径中，与驱动晶体管410一起被电插入而构成。另外，OLED元件430的阴极，是关系到所有像素电路400的公共电极。
驱动晶体管410的栅电极，分别与电容元件420的一端(第一电极)以及晶体管411的漏电极连接。另外，为了方便说明。令电容元件420的一端(驱动晶体管410的栅电极)为节点N1。在该节点N1，如图2中的虚线所示，对电容进行寄生。该电容，是在节点N1和OLED元件430的阴极之间寄生的电容，包括驱动晶体管410的栅极电容、OLED元件430的电容、因节点N1与阴极之间的布线的寄生电容等而引起的电容。
晶体管411的源电极，与驱动晶体管410的源电极连接，另一方面，晶体管411的栅电极，与第一控制线101a连接。即，向晶体管411的栅电极，经由第一控制线101a供给第一控制信号SEL1i。在第一控制信号SEL1i成为H电平时，晶体管411成为导通，驱动晶体管410的栅电极与源电极电连接。这种状态下，驱动晶体管410的源电极与漏电极等效成为二极管，它们之间的电压成为驱动晶体管410的阈值电压Vth。
晶体管412，被插入电容元件420的另一端(第二电极)与数据线103之间，其源电极，与电容元件420的另一端连接，而漏电极与数据线103连接。并且，晶体管412的栅电极，与第二控制线101b连接。即，向晶体管412的栅电极经由第二控制线101b供给第二控制信号SEL2i。因此，晶体管412，在第二控制信号SEL2i成为H电平时导通，将向数据线103供给的数据信号(电压)施加给电容元件420的另一端。另外，为了方便说明，令电容元件420的另一端(晶体管412的源电极)为节点N2。
接着，针对电光学装置1的动作进行说明。图3为用于说明电光学装置1的动作的时序图。
首先，如图3所示，扫描线驱动电路100，从1个垂直扫描期间(1F)的开始时开始，按顺序在一个水平扫描期间(1H)选择每1根第1行、第1行、第3行…第m行的扫描线101，仅将所选择的扫描线101的扫描信号作为H电平，将向其它扫描线的扫描信号作为L电平。
在此，对选择第i行的扫描线101、扫描信号Yi成为H电平时的动作，参照图3还有图4～图7进行说明。
如图3所示，针对i行j列的像素电路400的动作，大致区分，能够分成初始化期间(1)、动作期间(2)、复位期间(3)以及恢复期间(4)的4种。
以下，针对这些期间的动作按顺序进行说明。
初始化期间(1)从第一控制信号SEL1i变成H电平的时刻t0开始，在该期间内进行像素电路400的写入动作的事先准备。具体来说，在时刻t0之前，第一控制信号SEL1i以及第二控制信号SEL2i都是L电平。并且，若到达时刻t0，则扫描线驱动电路100，使第一控制信号SEL1i以及第二控制信号SEL2i都成为H电平。因此，在像素电路400中，如图4所示，通过H电平的第一控制信号SEL1i使晶体管411导通。因此，驱动晶体管410的栅电极和源电极短路，驱动晶体管410作为二极管发挥功能。这时，节点N1的电位成为Vss+Vth。并且，在该时刻t0，通过H电平的第二控制信号SEL2i使晶体管412也导通，电容元件420的另一端即节点N2，经由晶体管412与数据线103连接，节点N2的电位成为数据线103的基准电位Vsus(后述)。
在动作期间(2)中，与i行j列像素的灰度相应的数据电压的数据信号Xj经由数据线103被向像素电路400供给，OLED元件430以与该数据电压相应的明亮度发光。具体来说，扫描线驱动电路100，在到达时刻t1时，使控制信号SEL1i恢复至L电平，使控制信号SEL2i仍然为H电平。因此，如图5所示，晶体管411成为截止，节点N1成为悬浮状态。
并且，在到达时刻t2时，数据线驱动电路200，将与第i行j列的像素的灰度相应的数据信号Xj向第j列的数据线103供给。具体来说，数据信号Xj，以基准电位Vsus为基准，从该基准电位Vsus开始使之仅改变(上升)ΔVdata的电压，并指定像素的灰度。Vsus+ΔVdata成为动作电位。在指定像素为最低灰度的黑色时，ΔVdata为零，随着对明亮的灰度进行指定，ΔVdata依次变高。
这种情况下，电容元件420的另一端即节点N2的电位，随着数据信号Xj的电位变化仅上升ΔVdata。在到达时刻t3时，扫描线驱动电路100，使第二控制信号SEL2i恢复为L电平，使晶体管412截止，之后，在到达时刻t4时，数据信号Xj的电平恢复为基准电位Vsus。
在此，在时刻t3中，由于晶体管411以及晶体管412一起成为截止，因此仅通过驱动晶体管410的栅极电容保持节点N1。因此，节点N1的电压从初始化期间(1)的电位开始上升了的量为：以电容元件420和驱动晶体管410的栅极电容之间的电容比，对节点N2的电压变化量ΔVdata进行了分配的量。
详细来说，在令电容元件420的电容值为Ca，驱动晶体管410的栅极电容值为Cb时，节点N1，从低电位Vss(＝0V)开始，仅上升{ΔVdata·Ca/(Ca+Cb)}。一般地，驱动晶体管410的栅极电容值Cb相对于电容元件420的电容值Ca为可以忽略程度的大小，由于能够视为ΔVdata·Ca/(Ca+Cb)≈ΔVdata，故节点N1的电压，从Vth+Vss仅上升ΔVdata，成为ΔVdata(≈Vth+Vss+ΔVdata)。
并且，在经由电源线L供给高电位Vdd时，通过保持在节点N1的电位ΔVdata’使驱动晶体管410导通。于是，OLED元件430的阳极与电源线L连接，与节点N1的电压相应的电流Ie1流动。这样，OLED元件430，以与该电流Ie1相应的明亮度继续发光。
在此，若令OLED元件430的导通电压为Von，则由以下式(A)给出在OLED元件430中流动的电流Ie1。
Ie1＝1/2β(Vgs-Vth)2
Ie1＝1/2β[{(Vth+Vss+ΔVdata)-(Vss+Von)}-Vth]2
Ie1＝1/2β(ΔVdata-Von)2    ……(A)
即，电流Ie1，与驱动晶体管410的阈值电压Vth无关。因此，即使多个电流电路400中采用的各驱动晶体管410的阈值电压Vth产生偏差，也可以以均匀的亮度显示图像。另外，在驱动晶体管410的栅极电容Cb相对于电容元件420的尺寸不能忽略时，节点N1的电压，成为ΔVdata’＝Vss+{ΔVdata·Ca/(Ca+Cb)}，该电压仅降低栅极电容Cb的量。因此，这种情况下，优选其结构为，对预先校正了栅极电容Cb的量后的电压的数据信号Xj进行供给
另外，在继上述动作期间(2)之后的复位期间(3)内，在到达时刻t5时，扫描线驱动电路100，使第一控制信号SEL1i以及第二控制信号SEL2i成为H电平。这样，如图6所示，由于晶体管411成为导通，因此电容元件420的一端即节点N1的电位被复位为Vth+Vss。另外，通过H电平的第二控制信号SEL2i，晶体管412成为导通，电容元件420的另一端即节点N2成为与数据线103连接的状态。
在此，数据线驱动电路200，在到达复位期间(3)的开始时刻t5时，将从基准电位Vsus仅使之上升了ΔVdata’的电位的数据信号Xj向第j列的数据线103供给。这时，随着数据信号Xj的电压变动，节点N2的电压仅上升ΔVdata。其结果为，在节点N1以及节点N2之间，成为产生了(Vsus+ΔVdata)-(Vth+Vss)的电位差的状态。
在继复位期间(3)之后的恢复期间(4)，节点N1的电位成为以Vth+Vss为基准的负电位，向驱动晶体管410的栅电极施加反向偏置。详细来说，在到达时刻t6时，扫描线驱动电路100，使第一控制信号SEL1i恢复为L电平，并且，将第二控制信号SEL2i维持在H电平。这样，如图7所示，晶体管411截止，节点N1成为悬浮状态，同时晶体管412导通，节点N2成为与数据线103连接的状态。在这种状态下，经由数据线103继续供给(Vsus+ΔVdata)的数据电压的数据信号Xj。节点N1和节点N2之间的电位差，维持在(Vsus+ΔVdata)-(Vth+Vss)。
然后，在到达时刻t7时，数据线驱动电路200，使数据信号Xj的数据电压仅降低ΔVdata，使之恢复至基准电压Vsus。其结果为，电容元件420的另一端即节点N2的电压仅下降ΔVdata。这时，在节点N1和节点N2之间保持(Vsus+ΔVdata)-(Vth+Vss)的电位差。并且，由于节点N1成为悬浮状态，因此随着节点N2的电压下降，仅以该电压降的量使节点N1的电压降低，作为其结果，该电位成为(Vth+Vss)-ΔVdata。这样，给驱动晶体管410的栅电极施加负电压。复位期间(3)，在接下来的垂直扫描期间(1F)继续，直至第i行的扫描线101被选择而第一控制信号SEL1i成为H电平的时刻t8为止，期间，向驱动晶体管410继续施加负电压。并且，在到达时刻t8时，在像素电路400中，重复初始期间(1)、发光期间(2)、复位期间(3)以及恢复期间(4)。
另外，可适当设定初始化期间(1)、动作期间(2)、复位期间(3)以及恢复期间(4)各自的长度。尤其，通过使发光期间(3)变长，从而能够使画面整体变明亮，若变短，则能够使画面整体变暗。
另外，虽然着眼于第i行并作了说明，但关于其它行的像素电路400也同样进行动作。即，扫描线101被选择而扫描信号成为H电平时，之后，在接下来的垂直扫描期间(1F)内，直至扫描线101被选择而扫描信号成为H电平为止的期间内，执行初始化期间(1)、动作期间(2)、复位期间(3)以及恢复区间(4)的一连串的动作。
虽然对OLED元件430进行驱动的驱动晶体管410中，以往一直采用低温多晶硅(LTPS)晶体管，但近年来，由于可以抑制制造成本，另外且易得到均匀的特性，故作为驱动晶体管，非晶硅晶体管备受注目。然而，公知非晶硅晶体管，在给栅电极继续持续施加正电压或者负电压这样的相同方向的电压时，阈值电压产生变动，因该阈值电压的变动，OLED元件430的明亮度产生变化等，显示品质降低。对此，根据上述实施方式，因在动作期间给驱动晶体管410的栅电极施加正电压，另一方面在恢复期间施加负电压，故即使采用非晶硅晶体管作为驱动晶体管410，也能够大副抑制驱动晶体管410的阈值电压的变动，防止OLED元件430的发光亮度的偏差，实现高品质的显示品质。另外，在低温多晶硅晶体管等其它种类的晶体管中，当载流子在晶体管中流动时，因储存的载流子等的影响而导致特性改变这点与非晶硅晶体管同样。因此，即使在采用低温多晶硅晶体管等作为驱动晶体管410的情况下，上述实施方式也有用。
进而，根据本实施方式，通过使2个晶体管411以及412、和1个电容元件420组合的简单电路结构，给驱动晶体管410的栅电极(节点N1)施加负电压，能够抑制驱动晶体管410的特性变动。并且，能够使像素电路400具备的晶体管或电容器这样的元件的数量比以往少，另外，由于能够抑制这些元件在像素电路400中所占的面积，因此能够良好地维持数值孔径。
另外，在复位期间(3)，数据线驱动电路200通过给数据线103供给正电压的数据信号Xj，从而能够向驱动晶体管410的栅电极施加负电压，因此不需要从外部向该驱动晶体管410供给负电压，不需要扩展本电光学装置1的电压电平的动态范围。这样，电路设计等变得容易，同时消耗电能不会增大。
另外，在复位期间(3)，由于数据线驱动电路200供给与在动作期间(2)向数据线103供给的数据信号Xj相同的电压的信号，因此在恢复期间(4)，向驱动晶体管410的栅电极(节点N1)，持续施加与在动作期间(2)这一期间施加的电压(Vdata’)相同大小的负电压。这样，能够更有效的抑制驱动晶体管410的特性变动。
另外，OLED元件430，采用低分子、高分子或者树枝状等发光有机材料。OLED元件430，是电流驱动型元件的一例，代之，也可以采用无机EL元件、场致·发射(FE)元件、表面传导型发射(SE)元件、弹导电子喷射(BS)元件、LED等其它自发光元件，还有电泳元件、电致·变色元件等。另外，光写入型的打印机或电子复印机器中采用的写入头等电光学装置中也与上述各实施同样能应用本发明。
另外，具备将非晶硅晶体管作为被驱动元件的驱动晶体管的单位电路的任意装置中都可应用本发明，例如还可应用于生物芯片等传感装置中。在此，单位电路，相当于上述像素电路400，代替OLED元件430可设置各种被驱动元件。
接着，针对应用了上述实施方式的电光学装置1的电子机器进行说明。图8表示应用了电光学装置1的移动型个人计算机的构成。个人计算机2000，具备作为显示单元的电光学装置1和主体部2010。在主体部2010设置电源开关2001以及键盘2002。由于该电光学装置1采用OLED元件430，因此视野角宽广，能够显示易看的画面。
图9表示应用了电光学装置1的移动电话机的构成。移动电话机3000，具备：多个操作键3001、滚动键3002、以及作为显示单元的电光学装置1。通过操作滚动键3002，从而滚动在电光学装置1中显示的画面。
图10，表示应用了电光学装置1的信息移动终端(PDA：Personal DigitalAssistants)的构成。信息移动终端4000，具备多个操作键4001、电源开关4002、以及显作为示单元的电光学装置1。一旦操作电源开关4002，则电光学装置1显示住址薄或日程表这样的各种信息。
另外，作为应用电光学装置1的电子机器，除图8～图10所示之外，还列举数字静像摄影机、液晶电视、取景型或监控直视型的录像机(VTR)、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸屏的机器等。并且，作为这些各种电子机器的显示部，可应用上述电光学装置1。另外，并非限于直接显示图像或文字等的电子机器的显示部，还可应用作为通过向被感光体照射光而间接形成图像或者文字所采用的打印机器的光源。

Claims (10)

1、一种单位电路，其具备：
电容元件，其包括第一电极、第二电极、和由所述第一电极以及所述第二电极挟持的电介质层；
晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，向第一端子供给低电位或者高电位中的至少一个，第二端子与被驱动元件连接；
第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间的电连接进行控制；和
第二开关元件，其与所述第二电极连接，
通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为比第一电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，通过使所述第一开关元件成为关断状态，从而在所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给第一动作信号，将所述第一电极的电位设定为第一电位，
在所述第一电极的电位被设定为所述第一电位的第一期间结束后，设定第二期间，在该第二期间，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为所述给定电位，且经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，将第二动作信号向所述第二电极供给，
所述第二期间结束后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态，从而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给的第三动作信号，将所述第一电极的电位设定为第二电位，
所述第一电位和所述第二电位，是在以所述给定电位为基准电位的情况下符号相反的电位。
2、一种单位电路，具备：
电容元件，其包含第一电极、第二电极、和由所述第一电极以及所述第二电极夹持的电介质层；
晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，向第一端子供给低电位或者高电位，第二端子与被驱动元件连接；
第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间的电连接进行控制；和
第二开关元件，其与所述第二电极连接，
在向所述第一端子供给所述低电位的状态下，在通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为比所述低电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给第一动作信号，将所述第一电极的电位设定为第一电位，
在所述第一电极的电位被设定为所述第一电位的第一期间结束后，设定第二期间，在该第二期间，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为所述给定电位，且经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，将第二动作信号向所述第二电极供给，
所述第二期间结束后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态，从而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件向所述第二电极供给的第三动作信号，将所述第一电极的电位设定为第二电位，
所述第一电位和所述第二电位，是在以所述给定电位为基准电位的情况下符号相反的电位。
3、根据权利要求2所述的单位电路，其特征在于，
所述第一电位是比所述给定电位高的电位，
所述第二电位是比所述给定电位低的电位。
4、根据权利要求1～3中的任一项所述的单位电路，其特征在于，
所述第一动作信号和所述第二动作信号具有相同的电位。
5、一种单位电路的控制方法，该单位电路具备：电容元件，其包含第一电极、第二电极、和由所述第一电极以及所述第二电极挟持的电介质层；晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，向第一端子供给低电位或高电位，第二端子与被驱动元件连接；第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间的电连接进行控制；和第二开关元件，其与所述第二电极连接，
在通过使所述第一开关元件成为接通状态而使所述第一端子的电位成为低电位，从而将所述第一电极的电位设定为比所述低电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，
在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件向所述第二电极供给的第一动作信号，将所述第一电极的电位设定为第一电位，
在将所述第一电极的电位设定为所述第一电位的期间结束之后，在将所述第一开关元件设定为接通状态，将所述第一电极的电位设定为所述给定电位的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件向所述第二电极供给第二动作信号，
在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件而向所述第二电极供给第三动作信号，从而将所述第一电极的电位设定为第二电位，
在以所述给定电位为基准电位的情况下，将所述第一电位和所述第二电位设定为符号相反的电位。
6、一种电子装置，其具备：
多根第一信号线；
多根第二信号线；
供给低电位或者高电位的多根电源线；和
多个单位电路，
所述多个单位电路分别具备：
晶体管，其栅电极与所述第一电极连接，第一端子与所述多根电源线中的一根电源线连接，第二端子与被驱动元件连接；
第一开关元件，其对所述晶体管的栅电极与所述第二端子之间的电连接进行控制；和
第二开关元件，其与所述第二电极连接，
在经由所述电源线将所述低电位向所述第一端子供给的状态下，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述晶体管的栅电极与所述第二端子电连接，在将所述第一电极的电位设定为比所述低电位仅高所述晶体管的阈值电压的给定电位之后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，向所述第二电极供给第一动作信号，所述第一电极的电位被设定为第一电位，
在所述第一电极的电位被设定为所述第一电位的第一期间结束后，设定第二期间，在该第二期间，通过使所述第一开关元件成为接通状态，从而将所述第一电极的电位设定为所述给定电位，且经由被设定为接通状态的所述第二开关元件，从而将第二动作信号向所述第二电极供给，
所述第二期间结束后，在通过使所述第一开关元件成为关断状态而使所述第一电极与所述给定电位电隔离的状态下，通过经由被设定为接通状态的所述第二开关元件而向所述第二电极供给的第三动作信号，从而将所述第一电极的电位设定为第二电位。
7、根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，
在以所述给定电位为基准电位的情况下，所述第一电位和所述第二电位为符号相反的电位。
8、一种电光学装置，具备多根扫描线、多根数据线、与所述多根扫描线和所述多根数据线之间的交叉相对应而分别设置的多个像素电路，该电光学装置，还具备：
扫描线驱动电路，其对所述多根扫描线进行驱动；和
数据线驱动电路，其向所述多根数据线供给数据信号，
所述多根扫描线包括多根第一控制线和多根第二控制线，
所述多个像素电路分别具备：
电光学元件；
晶体管，其向第一端子供给高电位或者低电位，第二端子与所述电光学元件连接；
电容元件，其一端与所述晶体管的栅电极连接；
第一开关元件，其被设置在所述晶体管的栅电极和所述第二端子之间，基于经由所述多根第一控制线中的一根的第一控制线供给的第一控制信号，控制接通/关断，在向所述第一端子供给所述低电位的状态下，连接所述晶体管的栅电极和所述第二端子；和
第二开关元件，其被设置在所述电容元件的另一端与所述数据线之间，基于经由所述多根第二控制线中的一根的第二控制线供给的第二控制信号，控制接通/关断，在接通期间，向所述电容元件的另一端供给所述数据信号。
9、根据权利要求8所述的电光学装置，其特征在于，
在初始化期间，
所述扫描线驱动电路，以将所述第一开关元件以及所述第二开关元件接通的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，同时所述数据线驱动电路以所述数据信号的电平为基准电位，
在继所述初始化期间之后的动作期间，
所述扫描线驱动电路，以使所述第一开关元件关断且使所述第二开关元件接通的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，同时所述数据线驱动电路，在使所述数据信号的电平成为从所述基准电位仅改变了与所述电光学元件的亮度相应的正电压后的第一动作电位之后，所述扫描线驱动电路以使所述第一开关元件以及所述第二开关元件关断的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，
在继所述动作期间之后的复位期间，
所述扫描线驱动电路，以使所述第一开关元件以及所述第二开关元件接通的方式，生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号，同时所述数据线驱动电路使所述数据信号的电平成为第二动作电位，
在继所述复位期间之后的恢复期间，
所述扫描线驱动电路，在以使所述第一开关元件关断且使所述第二开关元件接通的方式生成所述第一控制信号以及所述第二控制信号的状态下，所述数据线驱动电路使所述数据信号的电平成为所述基准电位之后，所述扫描线驱动电路以使所述第二开关元件关断的方式，生成所述第二控制信号。
10、一种电子机器，其具备权利要求8或9所述的电光学装置。
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