1279753 九、發明說明： " 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於驅動電路及具備該驅動電路之顯示裝 置，特別是關於具有顯示面板的顯示裝置，該顯示面板具 有依據與色調信號相對應之驅動電流以驅動光學要件的驅 動電路，及由該驅動電路與光學要件而成的多數顯示畫素。 【先前技術】 從前，已知的自發光型顯示器（顯示裝置）係具有將具 ^ 備光學要件之顯不畫素做二維配列的顯示面板，該光學要 件係爲如同有機電致發光元件（以下簡稱「有機EL元件」） 或無機電致發光元件、發光二極體（LED)等，對應所供給的 驅動電流之電流値且以規定的亮度色調進行發光動作之發 - 光元件而成的光學要件。特別是，與從攜帶資訊機器開始 * 一直到個人電腦或電視顯像器等被廣泛利用在各類電子機 器的液晶顯示裝置（L C D)相比較，應用主動矩陣驅動方式之 自發光型顯示器可做到顯示反應速度快、又無視野角關聯 φ 性、高亮度•高對比化、顯示畫面的高精細化，同時如液 晶顯示裝置的情況下不需要背光，可更進一步薄型輕量化 或低消耗電力化，其具備有以上極優越的特徵，作爲次世 代顯示器，其硏究開發正旺盛地進行。 所以，像這樣的自發光型顯示器之構成顯示面板的各 顯示畫素，係加上前述光學要件並具備由用以發光控制該 光學要件的多數關關電路而製成的驅動電路（以下，權宜上 稱爲畫素驅動電路）而構成，並提出其各種驅動控制機構或 控制方法。 1279753 ^ 第24圖係表示習知技術之自發光型顯示器的重要部 分的槪略構成圖。 第25圖A、B係表示可應用於習知技術之自發光型顯 示器的各顯示畫素的重要部分之構成的等效電路圖。 習知技術的主動矩陣驅動方式之自發光型顯示器（有 機EL顯示裝置）係槪略如第24圖所示，具備有：顯示面板 π op，係於配設於列、行方向的多數掃描線（選擇線）SLp及 資料線（信號線）DLp的各交叉點附近，多數的顯示畫素EMp ® 被配置成矩陣狀；掃描驅動器（掃描限驅動電路）1 20P，係 連接於各掃描線SLp ;及資料驅動器（資料線驅動電 路）130P，係連接於各資料線DLp ;且該自發光型顯示器具 有產生對應於資料驅動器1 30P之顯示資料的色調信號（後 ' 述的色調信號電壓V p i X或色調信號電流I p丨x)並介由各資 料線D L p將之供至各顯不畫素Ε Μ p之構造。 將有機EL元件作爲光學要件的顯示畫素EMp，例如， 第25圖A所示，係構成爲具有畫素驅動電路DPI及有機 ® E L兀件（光學要件）0此，其中該畫素驅動電路〇?1係具備： 薄膜電晶體Τι: 1 1 1，其閘極端子連接於掃描線s Lp、源極端 子及汲極端子各自連接於資料線DLp及接點N 1 1 1 ;及薄膜 電晶體T r 1 1 2，與閘極端子連接於接點n 1 1 1、源極端子被 施加接地電位Vgnd ;其中該有機EL元件（光學要件）〇EL， 其陽極端子係連接於薄膜電晶體T r 1 1 2的汲極端子，其陰 極端子被施加一低於接地電位V g n d的低電源電壓v s s。 在此，第25圖A的CP1係於薄膜電晶體Trl 12的閘極 -源極之間形成的寄生電容（保持電容）。又，薄膜電晶體 1279753
Tr 1 1 1係由η通道型的場效電晶體所構成，薄膜電晶體 Tr 1 1 2係由ρ通道型的場效電晶體所構成。 所以，具備由具有這種構成的顯示畫素EMp而成的顯 示面板110P之顯示裝置，首先，藉由從掃描驅動器120P 依序對各列的掃描線SLp施加選擇準位（高準位）的掃描信 號Vsel，每列的顯示畫素EMp(畫素驅動電路DPI)之薄膜電 晶體Trl 1 1係爲導通動作，該顯示畫素EMp被設定爲選擇 狀態。 ® 與此選擇時序同步，藉由以資料驅動器130P產生具有 與顯示資料相對應之電壓値的色調信號電壓Vpix，並施加 於各行之資料線DLp，該色調信號電壓Vpix係介由各顯示 畫素EMp (畫素驅動電路DPI)的薄膜電晶體Ti.l 1 1而被施加 於接點Ν 1 1 1 (即’薄膜電晶體τ 1.1 1 2的閘極端子）。藉此， 薄膜電晶體Trl 12係在對應該色調信號電壓Vpix之導通狀 態下爲導通動作，規定的驅動電流係介由薄膜電晶體Tr 1 1 2 及有機EL·元件〇EL而從接地電位Vgnd流向低電源電壓 • Vs s，有機EL元件〇el係以對應於顯示資料的亮度色階進 行發光動作。 接著’藉由從掃描驅動器120P對掃描線SLp施加非選 擇準位（低準位）的掃描信號Vsel，每列的顯示畫素EMp之 薄膜電晶體Tr 1 1 1係爲關閉動作，該顯示畫素EMp被設定 爲非選擇狀態，資料線D Lp及畫素驅動電路D Ρ 1被電氣斷 路。此時’根據施加於薄膜電晶體Tr 1 1 2之閘極端子且被 保持在寄生電容CP1中的電壓，薄膜電晶體Trl 12爲持續 導通狀態’同前述選擇狀態，規定的驅動電流係介由薄膜 1279753 ^ 電晶體Tr 1 1 2而從接地電位Vgnd流向有機EL元件〇EL以 繼續發光動作。在與下次的顯示資料相對應的色調信號電 壓Vpix被施加（寫入）於各列的顯示畫素EMp之前，此發光 動作係，例如被控制爲持續1幀期間。 這樣的驅動控制方法，藉由調整施加於各顯示畫素 EMp(畫素驅動電路DPI的薄膜電晶體Τι·112之閘極端子） 之電壓（色調信號電壓Vpix)，控制流至有機EL元件OEL 之驅動電流的電流値，並使之以規定的亮度色調進行發光 ® 動作，所以稱爲電壓指定方式（或，電壓施加方式）。 另一方面，第25圖B所示的顯示畫素，係構成爲具有 畫素驅動電路DP2及有機EL元件（光學要件）0EL，該畫素 驅動電路DP2具備有··薄膜電晶體Trl21，於相互並行配 ‘ 設的一組掃瞄線SLp 1、SLp2(相當於前述掃瞄線sLp)與資 料線D L p的各交叉點附近，閘極端子連接於掃猫線s L p 1， 源極端子及汲極端子各自連接於資料線D L p及接點N 1 2 1 ; 薄膜電晶體Trl22，閘極端子連接於掃瞄線SLp2，源極端 # 子及汲極端子各自連接於接點N 1 2 1及接點n 1 2 2 ;薄膜電 晶體Tr 123，閘極端子連接於接點N1 22，汲極端子各自連 接於接點N 1 2 1，並施加高電壓Vdd至源極端子；及薄膜電 晶體Tr 1 24，閘極端子連接於接點N 1 22、並施加高電源電 壓Vdd至源極端子；該有機EL元件（光學要件）〇el，其陽 極端子係連接於該畫素驅動電路D P 2之薄膜電晶體τ r 1 2 4 的汲極端子，其陰極端子被施加接地電位Vgnd。 在此，第25圖B的CP2係於薄膜電晶體Tr 123及薄膜 電晶體T r 1 2 4的閘極-源極之間形成的寄生電容（保持電 1279753 容）。又，薄膜電晶體Tr 1 2 1係由η通道型的場效電晶體所 ^ 構成，薄膜電晶體Tr 122乃至Tr 124係由ρ通道型的場效 電晶體所搆成。 所以，具備由具有這種構成的顯示畫素EMp而成的顯 示面板ΠΟΡ之顯示裝置，首先，藉由從掃描驅動器120P 分別對各列的掃描線SLpl施加高準位的掃描信號vseii、 掃描線SLp2施加低準位的掃描信號Vsel2，每列的顯示畫 素Ε Μ p (畫素驅動電路D P 2)被設定爲選擇狀態，薄膜電晶體 Ti-121、Trl22及Trl23爲導通動作。與此選擇時序同步， 藉由以資料驅動器130P產生具有與顯示資料相對應之電 流値的色調信號電流Ipix，並供給於各行之資料線DLp , 該色調信號電流Ipix係介由薄膜電晶體Trl 21及薄膜電晶 體Τι·123而流向高電壓Vdd。 此時’藉由薄膜電晶體Trl 22，薄膜電晶體Trl 23的閘 極-汲極之間形成電氣短路，所以薄膜電晶體Tr 1 2 3在飽和 區域進行導通動作，藉此，前述色調信號電流Ipix的電流 φ 準位係藉由薄膜電晶體Tr 1 23來變換電壓準位並於閘極-源 極之間產生規定的電壓（寫入動作）。 對應於此薄膜電晶體Trl 23的閘極-源極之間產生的電 壓，薄膜電晶體T1· 1 2 4爲導通動作，介由薄膜電晶體T r 1 2 4 及有機EL元件〇EL，規定的驅動電流從高電源電壓Vdd 流向接地電位Vgnd，有機EL元件〇EL以對應於顯示資料 的亮度色調進行發光動作（發光動作）。 接著’藉由對掃描線SLp2施加高準位的掃描信號 Vsel2，薄膜電晶體Tr 122係爲關閉動作，於薄膜電晶體 -10- 1279753
Tr 1 2 3之閘極-源極之間產生的電壓被保持在寄生電容 CP2，接著，藉由對掃描線SLpl施加低準位的掃描信號 Vs ell，薄膜電晶體Tr 121係爲關閉動作，資料線DLp及畫 素驅動電路DP2被電氣斷路。藉此，藉由基於保持在上述 寄生電容CP2的電壓，薄膜電晶體Tr 124爲持續導通狀態， 規定的驅動電流係介由薄膜電晶體Tr 124及有機EL元件 〇EL而從高電源電位Vdd流向接地電位，有機EL元件OEL 的發光動作則持續。在對應於下次的顯示資料的色調信號 電流IP i X被寫入於各顯不畫素Ε Μ p之則，此發光動作係， 例如被控制爲持續1幀期間。 這樣的驅動控制方法，對應於供給於各顯示畫素 ΕΜρ(畫素驅動電路DP2的薄膜電晶體Trl23之源極-汲極之 間）之電流（色調信號電流Ipix)，藉由調整保持在寄生電容 (保持電容）CP2的電壓，控制流至有機EL元件〇EL之驅動 電流的電流値，並使之以規定的亮度色調進行發光動作， 所以稱爲電流指定方式或電流施加方式。 φ 又，第25圖A、B所示的電路構成，只不過是表示對 應於電壓指定方式或電流指定方式的驅動控制方法之顯示 畫素（畫素驅動電路）之一例，關於構成畫素驅動電路的開 關電路（薄膜電晶體）的個數或通道特性就有各種設計，例 如，只用單一通道特性的薄膜電晶體的電路構成亦爲熟知。 應用具有如上述之電路構成的顯示畫素（畫素驅動電 路）的顯示面板，隨著該顯示面板的大型化或高精細化，畫 素數增加，所以製造過程增加或煩雜化會招致製品良率低 下及製品成本上升。所以，藉由將構成畫素驅動電路的各 -11 - 1279753 薄膜電晶體，例如，製成使用非晶矽的電晶體構造，相較 於應用單晶矽的情況，製造過程簡單，且其製造技術也確 定，更進一步元件特性的安定性也高，可應用非晶矽製造 過程，所以可實現廉價且元件特性優良的顯示面板。 可是，非晶矽薄膜電晶體係電子移動度低，所以，例 如，應用這樣的非晶矽薄膜電晶體於供給驅動電流至光學 要件之發光驅動用的薄膜電晶體的情況下，爲了使對應於 規定的色調信號之驅動電流流動，有必要進行：（1)將該薄 # 膜電晶體的閘極電極寬度（閘極寬度）設定爲大的同時，（2) 將閘極電極的長度（閘極長度）設定爲短，或，（3)爲了使規 定的驅動電流流動將施加於閘極之電壓（閘極電壓）設定爲 高。 此情況下，將閘極寬度設定爲大具有以下問題，於預 先規定之各顯示畫素的形成面積，因爲該閘極所佔面積 大，所以光學要件的發光區域之面積相對地減少，導致開 口率低下。 又’將鬧極長度設疋爲短具有以下問題，因爲需要糸田 微加工，會招致製品良率低下及製品成本上升。 進一步，將閘極電壓設定爲高具有以下問題，招致、消 耗電力增加的同時，該薄膜電晶體的特性劣化、製品壽命 縮短、產生動作不良、製品的可靠度低下。 【發明內容】 本發明係具有以下優點：其具備在顯示畫素具有光_ 要件及驅動該光學要件之驅動電路的顯示面板，於顯示癸寸 應於顯示資料之影像資訊的顯示裝置，企圖提升開口率或 -12- 1279753 可靠度的同時，亦企圖提昇顯示品質。 爲了得到上述優點，本發明的驅動電路至少具備··電 荷保持電路，將依據該色調信號之電荷作爲電壓成分並保 持；及驅動電流控制電路，產生基於被該電荷保持電路所 保持的電壓成分之驅動電流，並供給該光學要件；該驅動 電流控制電路係具有雙閘極型之薄膜電晶體構造，該雙閘 極型之薄膜電晶體構造係具備：半導體層；第i閘極電極， 設置於該半導體層上方；第2閘極電極，設置於該半導體 φ 層下方；及源極電極及汲極電極，設置於該半導體層的兩 端部側。 該色調信號，係與顯示資料相對應之電流値的信號電 流，或與顯示資料相對應之電壓値的信號電壓。 該驅動電流控制電路之該第1閘極電極與該第2閘極 電極係以電氣連接，又，該半導體層係由非晶矽所組成。 g亥電何保持電路，係具有保持該電荷之電容成分，且 由該源極電極及該汲極電極之任一電極與該第1閘極電極 φ 與該第2閘極電極相對向而形成的電容成分而製成。 該光學要件，係由對應於該驅動電流之電流値，且以 規定的亮度色調進行發光動作之電流控制型發光元件而製 成，例如，有機電致發光元件。 該驅動電流控制電路之該源極電極及該汲極電極，係 於該半導體層上重疊般地延設，且該源極電極及該汲極電 極係於該半導體層上重疊的尺寸也相同，或，連接於該光 學要件之該源極電極及該汲極電極之任一電極於該半導體 層上重疊的尺寸係短於其他電極於該半導體層上重疊的尺 -13- 1279753 寸0 延設於該半導體層上之該源極電極及該汲極電極與該 半導體層之間設置有絕緣膜，又，該第1閘極電極亦可設 置於該半導體層上之該源極電極及該汲極電極之間的區 域。 又’該驅動電路，更具備控制將該色調信號供給於該 電荷保持電路之時序的色調信號控制電路，該色調信號控 制電路係具有具備單一閘極電極之薄膜電晶體構造，或雙 • 閘極型之薄膜電晶體構造。 爲了得到上述優點，本發明的顯示裝置至少具備顯示 面板，該顯示面板具有：多數之掃描線及多數之信號線， 係被配設成相互正交；及多數之顯示畫素，係配置於該各 掃描線及信號線的各交叉點附近。該各顯示畫素係具備光 學要件，及至少控制該光學要件之驅動電路。該驅動電路 係至少具備：電荷保持電路，將基於該色調信號之電荷作 爲電壓成分並保持；及驅動電流控制電路，產生基於被該 # 電荷保持電路所保持的電壓成分之驅動電流，並供給該光 學要件。該驅動電流控制電路係具有雙閘極型之薄膜電晶 體構造，該雙閘極型之薄膜電晶體構造係具備··半導體層； 第1閘極電極，設置於該半導體層上方；第2閘極電極， 設置於該半導體層下方；及源極電極及汲極電極，設置於 該半導體層的兩端部側。 該顯示裝置，更具備：掃瞄驅動電路，依序分別施加 選擇信號至該顯示面板之該多數掃描線，並設定爲選擇狀 態；及信號驅動電路，係對應於該顯示資料以產生將對應 -14 - 1279753 於設定爲該選擇狀態之該顯示畫素的該色調信號，並供給 於該多數的信號線。該選擇狀態，係對與該各掃描線相對 應之該顯示畫素進行該色調信號的寫入。 該色調信號，係與顯示資料相對應之電流値的信號電 流’或與顯示資料相對應之電壓値的信號電壓。 該驅動電流控制電路之該第1閘極電極與該第2閘極 電極係以電氣連接，又，該半導體層係由非晶矽所組成。 該電荷保持電路，係具有保持該電荷之電容成分，且 • 由該源極電極及該汲極電極之任一電極與該第1閘極電極 及該第2閘極電極相對向而形成的電容成分而製成。 該光學要件，係由對應於該驅動電流之電流値，且以 規定的亮度色調進行發光動作之電流控制型發光元件而製 成，例如，有機電致發光元件。 該驅動電流控制電路之該源極電極及該汲極電極，係 於該半導體層上重疊般地延設，且該源極電極及該汲極電 極係於該半導體層上重疊的尺寸也相同，或，連接於該光 φ 學要件之該源極電極及該汲極電極之任一電極於該半導體 層上重疊的尺寸係短於其他電極於該半導體層上重疊的尺 寸。 延設於該半導體層上之該源極電極及該汲極電極與該 半導體層之間設置有絕緣膜，該第1閘極電極亦可設置於 該半導體層上之該源極電極及該汲極電極之間的區域。 又，該驅動電路，更具備控制將該色調信號供給於該 電荷保持電路之時序的色調信號控制電路，該色調信號控 制電路係具有具備單一閘極電極之薄膜電晶體構造，或雙 -15- 1279753 閘極型之薄膜電晶體構造。 【實施方式】 以下將詳細地說明將本發明的畫素驅動電路及將該畫 素驅動電路備置於顯示面板的顯示裝置的實施形態。 <顯示裝置的全體構成> 首先’關於本發明之顯示裝置的全體構成，參照圖面 並說明。第1圖是表示本發明之顯示裝置的全體構成的一 實施例的方塊圖。如第1圖所示，本發明的顯示裝置丨00， ♦ 大致具備以下而構成：顯示面板1 1 0、掃描驅動器（掃描驅 動電路）1 2 0、資料驅動器（信號驅動電路）丨3 〇、系統控制器 1 4 0、以及顯示信號產生電路1 5 〇 ;該顯示面板丨1 〇，於以 列方向及行方向各自配設的多數之掃描線S L和多數之資 料線（信號線）D L的各交叉點附近，配列有具備由電流控制 型發光兀件組成之光學要件的多數顯示畫素Ε Μ ;該掃描驅 動器（掃描驅動電路）1 20 ’藉由連接於該顯示面板π 〇的各 掃描線SL並以規定的時序依序施加掃描信號Vsei於各掃 # 描線S L ’將每行的顯示畫素EM設定（掃描）爲選擇狀態； 該資料驅動器（信號驅動電路）1 3 0，連接於顯示面板π 〇的 各資料線DL並產生依據顯示資料之色調信號Dpx，且供給 至各資料線D L ;該系統控制器14 0，至少，產生且輸出用 來控制掃描驅動器1 2 0及資料驅動器1 3 〇之動作狀態的掃 描控制信號及資料控制信號；該顯示信號產生電路丨5 〇，依 據顯示裝置1 0 0外部供給的映像信號，產生由數位信號 組成的顯示資料（顯示信號）並供給於上述資料驅動器丨3 〇 A 的同時，抽出用以將該顯示資料於顯示面板丨丨〇進行畫像 -16- 1279753 顯示的時序信號（系統時鐘等），或，產生並供給於系統控 制器140。 (顯示面板） 於顯示面板1 1 0被配列成矩陣狀的顯示畫素，係構成 爲具有畫素驅動電路及光學要件。該畫素驅動電路，係依 據從掃描驅動器120施加於掃描線Sl的掃描信號Vsel、及 從信號驅動器1 3 0供給於資料線d L的色調信號D p X (具體 而言’色調信號電壓Vpix或色調信號電流ipix)，以根據 # 對顯示畫素的該色調信號DpX的寫入動作，及色調信號Dpx 的亮度色調來控制光學要件的發光動作；該光學要件，係 由根據與從該畫素驅動電路供給的驅動電流的電流値相對 應的亮度色調而進行發光動作的有機EL元件0EL或發光 二極體等的電流控制型發光元件所組成。 在此，畫素驅動電路係具有一功能，該功能係依據掃 描信號Vsel被設定爲選擇狀態或非選擇狀態，在選擇狀態 取入對應於顯示資料的色調信號Dpx並將之保持爲電壓準 φ 位、在非選擇狀態使對應於已保持的電壓準位之驅動電流 流過光學要件，並以規定的亮度色調持續地發光。又，關 於可應用於本發明的顯示畫素之具體構成例係於後面描 述。 (掃描驅動器） 掃描驅動器1 2 0係控制以下動作：依據從系統控制器 1 4 0供給的掃描控制信號，藉由依序施加選擇準位（例如， 筒準位）的掃描信號V s e 1至各掃描線s L，將每列的各顯示 畫素EM設定爲選擇狀態，並將色調信號Dpx寫入至各顯 -17- 1279753 示畫素EM的畫素驅動電路’而該色調信號Dpx係依據來 自資料驅動器130且介由各資料線DL所供給之顯示資料。 在此，掃描驅動器1 20可應用於習知的構成，.例如， 由移位暫存器和緩衝器所組成的移位區塊，係對應於各掃 描線SL且被設置成複數段，依據從後述的系統控制器14〇 供給的掃描控制信號（掃描開始信號、掃描時鐘信號等）， 藉由移位暫存器依序將移位信號進行移位，同時將已產生 的移位信號介由緩衝器變換爲規定的電壓準位並作爲掃描 • 信號Vsel以依序供給於各掃描線SL。 (資料驅動器） 資料驅動器1 3 0係控制以下動作：依據從系統控制器 140供給的資料控制信號（輸出致能信號、資料閂鎖信號、 取樣開始信號、移位時鐘信號等等），以規定的時序將從顯 示信號產生電路1 50供給的顯示資料進行取入並保持，且 產生對應於該顯示資料的類比信號電壓或者類比信號電 流’並作爲色調信號Dpx(色調信號電壓vdata或色調信號 ϋ 電流Ipix)以供給於各資料線DL。 (系統控制器） 系統控制器1 40係進行以下控制：依據從後述的顯示 fe號產生電路1 5 0供給的時序信號，至少，對掃描驅動器 1 20及資料驅動器丨3〇產生並輸出掃描控制信號及資料控 制ig號’藉此，使驅動器以規定的時序進行動作並產生掃 描號Vsel及色調信號Dpx ’且施加於各掃描線sl及資 料線DL並持續地實行各顯示畫素的發光動作，使依據 規定的映像信號之影像資訊顯示於顯示面板n 〇。 -18 - 1279753 (顯示信號產生電路） 顯示信號產生電路1 5 0，例如，從來自顯示裝 外部供給的映像信號抽出亮度色調信號成分，以顯 1 1 0的每一列份量，將該亮度色調信號成分作爲由數 組成的顯示資料並供給至資料驅動器丨3 〇。在此，上 信號’係如同電視放送信號（合成映像信號）般，在 定影像資訊之顯示時序的時序信號成分的情況下， 號產生電路1 5 0，如第1圖所示，除了抽出上述亮度 0 號成分的功能以外，亦可具有抽出時序信號成分並 有系統控制器14 0的功能。此情況下，上述系統 1 4 0 ’係依據從顯示信號產生電路1 5 0供給的時序信 生個別供給至掃描驅動器1 20或資料驅動器的掃描 號及資料控制信號。 又，在從顯示裝置1 00外部供給的映像信號係 位信號所形成，又，時序信號係與映像信號分開供 況下’該映像信號（數位信號）就按照原狀作爲顯示 # 供給至資料驅動器1 3 0同時，亦可直接將該時序信 至系統控制器1 40並略過顯示信號產生電路1 5 0。 <顯示畫素> 接著，參照圖面詳細說明在應用於上述之本實 的顯示裝置之顯示面板上被排列的顯示畫素之具體 在此，應用於本發明之顯示裝置的顯示畫素， 的習知技術所示，可具備對應於電壓施加方式之驅 方法的畫素驅動電路，亦可具備對應於電流施加方 素驅動電路。又，在以下所示的構成例，關於具備 置 100 示面板 位信號 述影像 含有規 顯示信 色調信 供給至 控制器 號，產 控制信 藉由數 給的情 資料並 號供給 施形態 構成。 如上述 動控制 式的畫 對應於 -19- 1279753 各驅動控制方法的畫素驅動電路的顯示畫素，係各表示一 例’但本發明並非限定於此，若爲具有保持與依據顯示資 料的色調信號電壓或色調信號電流相對應的電壓成分，且 產生依據該電壓成分的驅動電流並供給至光學要件的構 成，亦可爲具有其他的電路構成。 (第1實施形態） 第2圖係具備本發明之畫素驅動電路的顯示畫素的第 1實施形態的電路構成圖。 # 如第2圖所示，本實施形態之顯示畫素EMA之構成係 具有畫素驅動電路DCA及有機EL元件OEL。該畫素驅動 電路DCA，係具備：薄膜電晶體（色調信號控制電路）Trll， 在上述顯示面板1 1 0被配設成相互正交的掃描線S L和資料 線DL的各交叉點附近，例如，閘極端子連接至掃描線Sl、 源極端子及汲極端子分別連接至資料線DL及接點Nil ;雙 閘極型的薄膜電晶體（驅動電流控制電路）Tr 1 2，頂閘極端子 TG及底閘極端子B G連接至接點N11、源極端子S分別連 φ 接至電源線 VL(高電位電源Vdd);及電容器（電荷保持電 路）Cl 1，係連接於接點Nil和規定之低電位電源Vss(例如， 接地電位）之間；該有機EL元件（光學要件）OEL，其陽極端 子連接至該畫素驅動電路DCA的雙閘極型電晶體Trl2的 汲極端子D、陰極端子連接至接地電位。 又，本實施形態之畫素驅動電路DC A，薄膜電晶體ΤΠ1 及雙閘極型電晶體Tr 1 2，例如，任一個皆具有具備把η通 道型的半導體層作爲通道區域的元件構造，特別是，雙閘 極型電晶體Tr 1 2係爲該半導體層由非晶矽所形成。 -20- 1279753 即’本實施形態之畫素驅動電路，至少，作爲將驅動 電流供給於屬光學要件之有機EL元件OEL上的發光驅動 用開關元件，不是一般的單閘極型的場效電晶體（薄膜電晶 體）’其構成係具有應用如後述的雙閘極型的薄膜電晶體 (雙閘極型電晶體）。又，將於後面詳細描述關於雙閘極型 電晶體的元件構造及其元件特性。 具有這種構成的畫素驅動電路DCA的驅動控制動作， 首先，藉由對掃描線SL施加來自掃描驅動器1 20的高準位 ® 掃描信號Vsel，電晶體Trl 1係進行導通動作且該畫素驅動 電路DCA被設定爲選擇狀態。與此選擇狀態同步，藉由從 資料驅動器1 30介由資料線DL施加具有依據顯示資料之電 壓値的色調信號電壓V p i X，該色調信號電壓V p i X係介由薄 膜電晶體Tr 1 1被施加於雙閘極型電晶體Tr丨2之頂閘極端 子TG及底閘極端子B G。藉此，該雙閘極型電晶體Tr 1 2係 以對應於色調信號電壓Vpix的導通狀態進行導通動作，從 電源線VL介由雙閘極型電晶體Tr 1 2流過規定的驅動電 # 流，有機EL元件OEL係以與顯示資料相對應的亮度色調 進行發光。 接著，藉著將低準位的掃描信號Vsel施加於選擇線 S L ’電晶體Tr 11係爲關閉動作，且該畫素驅動電路DC A 被設定爲非選擇狀態。藉此，資料線DL和畫素驅動電路 DCA被電氣斷路，施加於雙閘極型電晶體Trl2之頂閘極端 子T G及底閘極端子B G的電壓係被保持於電容器c 1 1，雙 閘極型電晶體T r 1 2係維持導通狀態，介由雙閘極型電晶體 Tr 1 2來自電源線VL之規定的驅動電流係流過有機El元件 -21- 1279753 〇el，發光動作則繼續。此發光動作被控制爲，與之後的 顯示資料相對應的色調信號電壓Vpix被寫入該顯示畫素 EM A (畫素驅動電路DC A)之前，例如，持續1幀期間。 (第2實施形態） 第3圖係具備本發明之畫素驅動電路的顯示畫素的第 2實施形態的電路構成圖。 如第3圖所示’本實施形態之顯示畫素£ μ B之構成係 具有畫素驅動電路DCB及有機EL元件〇EL。該晝素驅動 鲁笔路DCB’係具備·薄g吴電晶體Τι. 21，在上述顯示面板iiQ 被配設成相互正交的掃描線SL和資料線DL的各交叉點附 近’例如，閘極端子連接至掃描線S L、源極端子及汲極端 子分別連接至電源線VL(電源電壓Vsc)及接點Ν21 ;薄膜 電晶體（色調信號控制電路）Τι·22，閘極端子連接於掃描線 SL·、源極端子及汲極端子分別連接至資料線dL及接點 Ν22 ;雙閘極型的薄膜電晶體（驅動電流控制電路）Tr23，頂 閘極端子T G及底閘極端子b G連接至接點N 2 1，源極端子 • S及汲極端子D分別連接至電源線VL及接點N22 ;及電容 器（電何保持電路）C 2 1，係連接於接點n 2 1及接點N 2 2之 間；該有機EL元件（光學要件）〇EL，其陽極端子連接至該 畫素驅動電路DCB的接點N22、陰極端子連接至接地電 位。在此’電容器C2 1 ’亦可爲形成於雙閘極型電晶體Tr2 3 之頂鬧極電極及底閘極電極與源極電極之間的電容成分。 又’本實施形態之畫素驅動電路DCB，薄膜電晶體 Tr2卜Tr22及雙閘極型電晶體Tr23，例如，任一個皆具有 具備把η通道型的半導體層作爲通道區域的元件構造，特 -22- 1279753 別是’雙閘極型電晶體Tr23係爲該半導體層由非晶砂所形 成。 即，本實施形態之畫素驅動電路，至少，作爲發光驅 動用的開關元件，不是一般的單閘極型的場效電晶體（薄膜 電晶體），其構成係具有應用如後述的雙閘極型的薄膜電晶 體（雙閘極型電晶體）。 接者，_羊細地說明本貫施形態之顯不畫素的畫素驅動 電路的驅動控制方法。又，在此說明，具備具有上述電路 Φ 構成之畫素驅動電路的顯示畫素，係與於被排列成多數2 維之上述顯示面板1 1 0之影像資訊的顯示動作相關。 第4圖A、B係表示本實施形態之顯示畫素（畫素驅動 電路）的動作狀態槪念圖。 第5圖係表示應用有關本實施形態之畫素驅動電路之 顯示畫素的基本動作的時序圖。 具有如上述構成之畫素驅動電路DCB方面的光學要件 (有機EL元件OEL)的驅動控制方法（發光驅動控制）被實施 d (Tsc^Tse + Tnse)且設定爲包含，例如，如第5圖所示：寫 入動作期間（選擇期間）Tse，將一掃描期間Tsc作爲一週 期，在該一掃描期間Tsc內，選擇連接於掃描線SL之顯示 畫素EMB並將對應於顯示資料之色調信號電流ipix寫入且 保持爲電壓成分；及發光動作期間（非選擇期間）Tnse，依據 於該寫入動作期間Tse寫入並保持的電壓成分，產生對應 於上述顯示資料之驅動電流並供給於有機EL元件OEL，以 規定的亮度色調進行發光動作；在此，於各列的每掃描線 SL被設定做的寫入動作期間Tse，係被設定爲避免相互發 >23- 1279753 生時間的重疊。 (寫入動作期間） 首先，在顯示畫素EMB的寫入動作期間Tse，如第5 圖所示，首先，從掃描驅動器1 20對掃描線（例如第i列的 掃描線；i係用以特別指定掃描線SL的任意自然數）SL施 加高準位的掃描信號Vsel且將該行的顯示畫素EMB設定爲 選擇狀態的同時，對該行的顯示畫素EMB之電源線VL施 加低準位的電源電壓 V s c。又，與此時序同步，從資料驅 # 動器1 30將具有對應於該行之顯示資料的電流値之負極性 的色調信號電流（-Ipix)供給於資料線DL。 藉此，構成畫素驅動電路DCB之薄膜電晶體Tr21及 T r 2 2係導通動作，低準位的電源電壓v s c被施加於接點 Ν21(β卩’雙閘極型電晶體Tr23之頂閘極端子TG及底閘極 端子BG，及，電容器C21的一端側）的同時，藉由從資料 驅動器1 3 0並介由資料線d L進行負極性之色調信號電流 (-Ipix)的引入動作，比低準位之電源電壓VSC更低電位的 φ 電壓準位係被施加於接點N22(即，雙閘極型電晶體Tr23 的源極端子S，及，電容器C2丨的其他端側）。 如這種，藉由於接點N21及N22之間（雙閘極型電晶體 Τι:23閘極-源極之間）產生電位差，雙閘極型電晶體Τι23係 導通動作，如第4圖A所示，從電源線VL並介由雙閘極 型電晶體Tr23、接點N22、薄膜電晶體Tr22、資料線DL， 與色調fe號電流Ipix相對應之電流値的寫入電流u係流過 資料驅動器130。 此時，於電容器C21，與於接點N21及N22之間（雙閘 -24- 1279753 極型電晶體Tr23閘極-源極之間）產生的電位差相對應的電 荷被積蓄，且被保持（充電）作爲電壓成分。又，於電源線 VL，施加具有接地電位Vgnd以下之電壓準位的電源電壓 Vsc，此外，因爲控制爲寫入電流la流向資料線DL方向， 施加於有機EL元件OEL之陽極端子（接點N22)的電位係低 於陰極端子的電位（接地電位Vgnd) ’因爲逆偏壓電壓被施 加於有機EL元件OEL，所以驅動電流不流向有機EL元件 OEL，故不進行發光動作。 •(發光動作期間） 接著，在寫入動作期間Tse結束後的發光動作期間 Tnse，如第5圖所示，從掃描驅動器120對該掃描線SL施 加低準位的掃描信號V s el，顯示畫素EM B被設定爲非選擇 狀態的同時，對該行的顯示畫素EMB的電源線VL施加高 準位的電源電壓 V s c。又，與此時序同步，從資料驅動器 130的色調信號電流lpix之引入動作（色調信號電流Ipix的 供給動作）被停止。 # 藉此，構成畫素驅動電路DCB的薄膜電晶體Τι:21及
Tr22爲關閉動作，對接點Ν21(即，雙閘極型電晶體Tr23 的頂閘極端子T G及底閘極端子B G，及，電容器c 2 1的一 端側）之電源電壓V s c的施加係被斷路的同時，對接點 N22(即’雙閘極型電晶體Tr23的源極端子S及電容器〇21 的其他端側）藉由資料驅動器13〇之色調信號電流Ipix的引 入動作所引起的電壓準位之施加被斷路，所以電容器C2 1 在上述的寫入動作期間Tse保持被積蓄的電荷° 如這種，藉由電容器C2 1保持寫入動作時的充電電 -25- 1279753
壓’接點N21及N22之間（雙閘極型電晶體Tr23之閘極-源 極之間）的電位差被保持，雙閘極型電晶體Τι*23係維持導 通狀態。又，對電源線VL施加具有比接地電位Vgnd更高 之電壓準位的電源電壓Vsc，所以施加於有機EL元件OEL 之陽極端子（接點N22)的電位係高於比陰極端子的電位（接 地電位）。 然後，如第4圖B所示，從電源線VL介由雙閘極型 電晶體Tr23、接點N22，於有機EL元件OEL以順偏壓方 • 向流過規定的驅動電流lb，有機EL元件OEL係進行發光。 在此’因爲依據以電容器C21積蓄之電荷的電位差（充電電 壓）’係相當於在雙閘極型電晶體Tr23流過與色調信號電 流Ipix相對應之寫入電流la的情況的電位差，所以供給於 有機EL元件〇EL的驅動電流lb具有與上述寫入電流la同 等的電流値。藉此，在寫入動作期間Tse之後的發光動作 期間T n s e ’依據與於寫入動作期間τ s e寫入的顯示資料（色 調信號電流Ipix)相對應的電壓成分，介由雙閘極型電晶體 φ Tr23 ’能持續地供給驅動電流lb，有機EL元件OEL係以 對應於顯示資料之亮度色調持續發光動作。 然後’藉由將上述一連串動作於構成顯示面板1 1 0之 全pP的丨市描線S L依序重複實行，顯示面板1畫面份量的顯 不資料係被寫入且以規定的亮度色調發光並顯示期望的影 像資訊。 在此’本實施例之畫素驅動電路DCB，至少，係具有， 構成雙閘極型電晶體Tr23之半導體層（通道層）係由^通道 型之非晶砂所形成的構成，但關於薄膜電晶體T r 21、T r 2 2， -26- 1279753 非技 之造 型製 。 道砂路 通晶電 η 非動 以的驅 由立素 藉確畫 以已的 所用定 )^應穩 型，性 _ ί特 lf 乍 i1竹 η 1 勖 (S 0 性(1之 極層價 道體低 通導較 的半造 樣成製 同形能 有矽， 具晶術 另外，在本實施形態之畫素驅動電路DCB、如上述（參 照第5圖），有必要施加具有規定之電壓値的電源電壓Vsc 於電源線VL，但作爲用於此的構成可應用於以下構成：例 如，除了第1圖所示之顯示裝置100的構成，更具備並行 配設於顯示面板1 1 0之各掃描線S L的多數電源線V L相連 • 接的電源驅動器，並依據從上述的系統控制器1 40所供給 的電源控制信號，以與從掃描驅動器1 2 0輸出的掃描信號 Vs el同步之時序（參照第5圖），對藉由掃描驅動器120而 被施加掃描信號Vsel之列（被設定爲選擇狀態的顯示畫素 EMB)的電源線VL施加來自該電源驅動器之具有規定之電 壓値的電源電壓V s c ;亦可應用於以下構成··以同步於從 掃描驅動器1 2 0輸出之掃描信號V s e 1的時序施加於電源線 V L ’所以將掃描驅動器1 2 0之掃描信號v s e 1 (又，用於產生 φ 掃描信號的移位輸出信號）進行反轉處理，增幅至規定的信 號準位並對電源線VL施加。 <雙閘極型電晶體的元件構造及元件特性> 接著’參照圖面詳細說明，被應用爲上述各實施形態 所示的畫素驅動電路之發光驅動用電晶體的雙閘極型電晶 體之元件構造及元件特性。 <第1構成例> 第6圖A、B係表示應用於本發明之畫素驅動電路的發 光驅動用電晶體的雙閘極型電晶體之元件構造的第1構成 -27- 1279753 例的截面構成圖及電路圖。 第7圖A、B、C係表示將本構成例的雙閘極型電晶體 應用於上述各實施形態的顯示畫素（畫素驅動電路）之情況 的元件構造之一例的槪略構成圖。 又，第7圖A、B、C，圖示的情況上，以鏈線呈現表 示於第7圖A的平面構成圖之頂閘極電極，並部份省略呈 現於第7圖B、C的截面構成圖之影線。 如第6圖A所示，應用於本實施形態之發光驅動電晶 # 體的雙閘極型電晶體DGT之構成，槪略具有：非晶矽等的 半導體層（通道區域）31 ;源極電極32(源極端子S)及汲極電 極33(汲極端子D)，於半導體層31兩端，藉由個別由n +矽 組成的雜質層（歐姆接觸層）3 7、3 8而形成；頂閘極電極 ELt(第1閘極電極；頂閘極端子TG)，於半導體層31的上 方（圖面上方），介由阻隔絕緣膜（蝕刻阻止膜）34及頂閘極 絕緣膜35而形成的；及底閘極電極ELb (第2閘極電極；底 閘極端子B G )，於半導體層3 1的下方（圖面下方），介由底 φ 閘極絕緣膜36而形成。 另外，具有這種構成之雙閛極型電晶體DGT，如第6 圖A所示，係形成於玻璃基板等的絕緣性基板S U B上。又， 保護絕緣膜39係披覆形成於含有該雙閘極型電晶體DGT 的絕緣性基板S U B之一面側的整個區域。此外，第6圖A 所示之元件構造，設置於半導體層3 1上的阻隔絕緣膜3 4， 在將設置於半導體層3 1上的源極電極3 2及汲極電極3 3進 行圖案成形時的蝕刻工程，係具有作爲蝕刻阻止之功能的 同時，亦具有用來防止因該蝕刻對半導體層3 1造成傷害的 -28- 1279753 功能。 在此，構成雙閘極型電晶體DGT的頂閘極電極ELt、 底閘極電極Elb，例如，係藉由鋁和鈦的合金（鋁鈦合金）等 導電性材料所形成，源極電極3 2及汲極電極3 3，係藉由鉻 或鉻合金等導電性材料所形成。另外，阻隔絕緣膜34、頂 閘極絕緣膜3 5、底閘極絕緣膜3 6及保護絕緣膜3 9，例如， 係藉由氮化砂膜（SiN)等的絕緣性材料所形成。 此外，具有第6圖A所示之構成的雙閘極型電晶體， # 一般被呈現爲如第6圖B所示之等效電路。 然後，在將具有這種構成的雙閘極型電晶體DGT，應 用於如上述之顯示畫素EM A、EMB之畫素驅動電路DC A(參 照第2圖）、DCB(參照第3圖）的情況下，具有例如頂閘極 電極ELt (頂閘極端子TG)和底閘極電極ELb (底閘極端子BG) 被電氣連接（短路）的構成。此情況下，第6圖A所示的雙 閘極型電晶體DGT的元件構造，例如，第7圖A、C所示， 在雙閘極型電晶體DGT的形成區域附近設置有接點區域 φ Rent，延設而形成的頂閘極電極ELt係介由貫通頂閘極絕 緣膜35及底閘極絕緣膜36而形成的開口部（接觸孔），構成 爲電氣連接於與延設而形成的底閘極電極ELb。 另外，在畫素驅動電路DC A (參照第2圖）、DC B (參照 第3圖），因爲具有閘極-源極之間連接有電容器Cll、C12 的構成，所以，例如，第7圖A、B所示，在雙閘極型電晶 體DGT的形成區域附近設置的電容區域RGc，係藉由頂閘 極電極ELt及源極電極3 2介由頂閘極絕緣膜3 5而被設置 爲相對向（層積），而形成電容成分Ca。又，藉由各自延設 -29- 1279753 而形成的底閘極電極ELb及源極電極32介由底閘極絕緣膜 36而被設置爲相對向（層積），而形成電容成分Cb。 因此，設置於畫素驅動電路DCA、DCB的電容器C11、 C12的電容値，係各自相當於在同一電容區域RGc形成的 上述電容成分Ca及Cb的總和，所以藉由應用具有這種元 件構造的電容區域RGc，可在較狹窄的區域（面積）實現期望 的電容値。 接著，說明具有如上述之元件構造及連接構造的雙閘 # 極型電晶體之元件特性。 第8圖A、B，係本構成例之雙閘極型電晶體，將頂閘 極端子和底閘極端子做電氣分離的狀態之電壓-電流特性 的表示圖（模擬結果）。 第9圖A、B，係本構成例之雙閘極型電晶體，將頂閘 極端子和底閘極端子做電氣連接（短路）的狀態之電壓-電流 特性的表示圖（模擬結果）。 首先，在上述的雙閘極型電晶體DGT，將頂閘極端子 φ 和底閘極端子做電氣分離的狀態下（即，第6圖A所示之雙 閘極型電晶體的基本構成），驗証對底閘極電壓Vgb之汲極 電流（導通電流）Id的變化傾向（電壓-電流特性）。 頂閘極端子（頂閘極電極）及底閘極端子（底閘極電極） 係電氣分離的狀態之雙閘極型電晶體DGT，如第8圖A、B 所示，在源極-汲極端子之間的電位差（即，偏壓電壓）Vds 係比較大的情況（Vds = 20V)下，可觀察到對底閘極電壓Vgb 之汲極電流Id的變化傾向，係藉由施加正電壓（10V— 20V —3 0 V)於頂閘極電壓V g t，汲極電流I d就顯著地增加，另 -30- 1279753 外’藉由施加負電壓（-10v — -20V — -30V)於頂閘極電壓 Vgt，汲極電流Id就顯著地減少。 相對於此，源極-汲極端子之間的偏壓電壓Vds在比較 小的情況下（Vds = 0.1V)，可觀察到對底閘極電壓Vgb之汲 極電流Id的變化傾向，係藉由施加負電壓（_丨0V— -20V)於 頂閘極電壓Vgt，汲極電流Id就顯著地減少，在施加正電 壓（10V— 20V— 3 0V)於頂閘極電壓Vgt，汲極電流Id就大幅 地增加。 • 此爲，在第6圖A所示.之雙閘極型電晶體DGT的元件 構造’於半導體層3 1上的阻隔絕緣膜34上延設且形成的 源極電極32、汲極電極33，係對形成於半導體層的通道區 域扮演著作爲擬似頂閘極電極的角色，可認爲由設置於在 該源極電極3 2及汲極電極3 3上方之原來的頂閘極電極ELt 對通道區域的提供，係起因於被限定在未形成源極電極3 2 及汲極電極3 3的通道區域中央部份。 另外，如，其他的原因，可認爲是起因於通道區域內的 阻抗分佈。即，源極-汲極端子之間的偏壓電壓V d s在比較 小的情況（線性動作區域）下’通道區域的阻抗分佈係表示 爲，從源極側到汲極側大致一樣是低阻抗狀態。因此，在 此狀態下，可認爲即使因施加頂閘極電壓以減少在通道區 域中央部份的抵抗値，因爲汲極電流（導通電流）Id不產生 大幅度的增加，也可得到如第8圖A所示之電壓-電流特性。 另一方面，源極-汲極端子之間的偏壓電壓Vds係充分 大的情況（飽和動作區域）下’通道區域的抵抗分佈係表示 爲在中央部分或汲極側附近係高阻抗狀態。因此’藉由因 -31- 1279753 施加頂閘極電壓以減少在通道區域中央部份的抵抗値，因 爲汲極電流（導通電流）Id產生大幅度的增加’也可得到如 第8圖B所示之電壓-電流特性。 特別是，如上述之第 2實施形態所示的顯示畫素 EMB(畫素驅動電路DCB)，藉由薄膜電晶體Tr21爲導通動 作，雙閘極型電晶體Tr23的閘極電極（閘極端子）及汲極電 極（驅動器端子）成爲短路狀態，且在飽和狀態下動作，所 以如第8圖B所示，藉由控制頂閘極電壓V gt ’因爲能使 Φ 汲極電流Id顯著地增大，所以換句話說，爲了可得到期望 之電流値的汲極電流（導通電流），可大幅度削減必要的電 晶體之形成區域的面積。 此外，在第8圖A、B，將雙閘極型電晶體DGT的頂 閘極電壓Vgt設定爲0V之情況的電壓-電流特性，可認爲 頂閘極電壓沒有完全提供至通道區域，所以可認爲同等於 與具備的單一閘極電極、一般（習知）的場效電晶體的電壓-電流特性。 φ 另外，可認爲對應於將雙閘極型電晶體DGT的頂閘極 電壓Vgt和底閘極電壓Vgb設定爲相同電壓値之情況的底 閘極電壓的汲極電流，係同等於將頂閘極電極和底閘極電 極電氣連接（短路）之狀態的電壓-電流特性。
因此，若比較具備單一閘極電極的薄膜電晶體和雙閘 極型電晶體DGT的電壓-電流特性，如同第8圖所示的情 況，源極-汲極端子之間的偏壓電壓 Vds係比較大的情況 (Vds = 20V)下，對應於閘極電壓（底閘極電壓）Vgb的汲極電 流Id的變化傾向，如第9圖B所示，雙閘極型電晶體DGT -32- 1279753 的汲極電流Id顯著地增加，又，偏壓電壓 情況（Vds = 0.1 V)，如第9圖A所示，可觀察 體DGT的汲極電流Id僅些微增加。此外， Stft係表示具備單一閘極電極之場效電晶骨 流特性的特性線，Sdgt係表示本構成例之 底閘極電極短路的雙閘極型電晶體的電壓 性線。 由此，如第2圖、第3圖所示的第1 # 態的顯示畫素EMA、EMB，作爲畫素驅動 的發光驅動用電晶體，藉由應用具有如第 閘極電極ELt及底閘極電極ELb短路之元 型電晶體DGT，使用電子移動度比較低之 的電晶體構造，在相同的閘極電壓下，可 〇EL流過較大的汲極電流（驅動電流）。 換句話說，在對應於電壓施加模式及 任一驅動控制方法的畫素驅動電路，爲了 φ 電流（驅動電流），因爲可縮小雙閘極型電 寸（特別是，閘極寬度），所以各顯示畫素 積在一定的情況下，可相對地增加有機EL (發光區域）、可提升顯示面板的開口率。 另外，爲了流過相同的汲極電流，因 電晶體的閘極電壓設定爲低，所以可抑制 地施加高電壓而造成的電晶體特性（電壓-Ϊ 實現動作特性優異的畫素驅動電路（即，顯 示面板）的同時，能控制隨著畫像顯示動作 V d s在比較小的 到雙閘極型電晶 在第9圖A、B， I方面的電壓-電 將頂閘極電極及 !-電流特性的特 及第2的實施形 電路 DCA、DCB 7圖所示的將頂 件構造的雙閘極 非晶矽半導體層 於有機EL元件 電流施加方式之 流過相同的汲極 晶體的電晶體尺 的形成區域的面 元件的形成面積 爲能將雙閘極型 因對閘極電極持 i流特性）劣化並 示特性優秀的顯 的消耗電力。該 -33- 1279753 情況，因爲能降低流過有機el元件之 ‘ 度，所以能抑制有機EL元件之元件特 命。 接著，說明將本構成例的雙閘極型 第2實施形態的畫素驅動電路（即，對應 畫素驅動電路；參照第3圖）的情況之特 第10圖A、B，係表示用來驗証第 畫素驅動電路之雙閘極型電晶體的寫， φ (簡化的等效電路）的電路圖。 第1 1圖，係表示將本構成例之雙閘 第2實施形態所示之畫素驅動電路的情 (輸入電流）和驅動電流（輸出電流）之關 性圖（模擬結果）。 第1 2圖，係表示將本構成例之雙閘 第2實施形態所示的畫素驅動電路的情 (輸入電流）和對該畫素驅動電路之寫入 _ (模擬結果）。 上述第2實施形態所示的顯示畫素 DCB)之寫入動作，各開關元件（薄膜電晶 閘極型電晶體T r 2 3 )的導通狀態，如第4 膜電晶體Tr22及雙閘極型電晶體Tr23 給（被抽出）色調信號電流Ipix的資料線 T r 2 2、接點2 2、雙閘極型電晶體T r 2 3、 線被排列成一條，寫入電流z a係從電领 動電路D C B而流向資料線d L方向。 驅動電流的電流密 性的劣化而延長壽 電晶體應用於上述 於電流施加方式的 有的效果。 2實施形態所示的 人動作之模擬模型 極型電晶體應用於 況的色調信號電流 係（電流特性）的特 極型電晶體應用於 況的色調信號電流 率的關係的特性圖 EMB(畫素驅動電路 f 體 Tr21、Tr22 及雙 圖A所示，因爲薄 係導通動作，從供 DL，到薄膜電晶體 及電源線V L的路 誇線V L介由畫素驅 -34- 1279753 另一方面，在此狀態，因爲薄膜電晶體Tr2 1係導通動 作，所以雙閘極型電晶體Tr23的閘極端子（頂閘極端子及 底閘極端子）和汲極端子係等效於連接狀態。 因此，若將寫入動作狀態之顯示畫素EMB的電路構成 簡略化，槪略，如第10圖A所示，可表示寫入電流la(相 當於色調信號電流Ipix)的電流供給源SCi及接地電位之間 係形成電流路，由頂閘極端子及底閘極端子和汲極端子爲 短路的雙閘極型電晶體Tr23、及該雙閘極型電晶體Tr23閘 # 極-源極之間的電容器C2 1所組成的等效電路。 又，顯示畫素EMB(畫素驅動電路DCB)之發光動作， 各開關元件（薄膜電晶體Tr2卜Tr22及雙閘極型電晶體Tr23) 的導通狀態，如第4圖B所示，薄膜電晶體Tr21及Tr22 係關閉動作，因爲雙閘極型電晶體Tr23係持續導通動作， 所以從電源線VL，到雙閘極型電晶體Tr23、接點22、有 機EL元件OEL、及接地電位Vgnd的路線被排列成一條、， 驅動電流（輸出電流）lb係從電源線VL介由畫素驅動電路 Φ DCB及有機EL元件OEL而流向接地電位Vgnd方向。 另一方面，以電容器C21所保持的電荷’於雙閘極型 電晶體Tr 2 3的頂閘極端子及底閘極端子施加高準位的閘極 電壓的同時，藉由從設定爲高準位之電源電壓VSC的電源 線VL介由該雙閘極型電晶體Tr23流過驅動電流lb，接點 21的電位（雙閘極型電晶體Tr23的閘極電壓）係進〜步上 升，實質地變爲與電源線VL的高準位相等，且雙閘極型電 晶體Tr 2 3的閘極端子（頂閘極端子及底閘極端子；接點N 21) 和汲極端子（電源線VL)係等效於連接狀態。 -35- 1279753 因此，若將發光動作狀態之顯示畫素EMB的電路構成 ' 簡略化，槪略，如第10圖B所示，於電源電壓Vsc之電壓 供給源S C v及接地電位之間形成電流路’由頂閘極端子及 底閘極端子和汲極端子係短路的雙閘極型電晶體Tr23、及 該雙閘極型電晶體Tr23的源極端子與接地電位之間連接的 有機EL元件OEL所組成的等效電路。 這種等效電路（模擬模型），設定爲雙閘極型電晶體 Τι-23的臨界値電壓Vth = 0V、通道長度L = 7//m、電容器C21 ^ 電容= 20pF、寫入電流Ia = 50// A、寫入時間= 80// sec並進行 分析的結果，如第1 1圖所示，相對於朝向顯示畫素EMB(畫 素驅動電路DCB)的寫入電流Ia(#色調電流Ipix)、供給於 有機EL元件OEL的驅動電流（輸出電流）lb之電流値的關係 (電流特性），施加於雙閘極型電晶體Tr23之頂閘極端子及 底閘極端子的閘極電壓 Vg越是增加（0V— 10V-> 20V — 3 0V)，越是具有相對於寫入電流la之同等的電流値（具有線 性特性）輸出電流lb被供給於有機EL元件OEL，近似於表 φ 示理想之寫入狀態的電流特性線Sn的同時，改善非線性 特性且可得到表示略線性特性的模擬結果。 另外，此情況下，第12圖所示，對寫入電流la之寫 入率的關係（寫入特性），施加於雙閘極型電晶體Tr 2 3的閘 極電壓Vg越是增加（OV— 10V-> 20V— 30V)，可得到表示寫 入率顯著地上升之傾向的模擬結果。 此爲，如說明上述電壓-電流特性，雙閘極型電晶體係 基於，與只具備單一閘極電極和一般薄膜電晶體相比較， 因爲可爲了流過相同的寫入電流而低減必要的閘極電壓， -36- 1279753 可減低充電於雙閘極型電晶體的閘極-源極之 容器C21的寫入電壓，藉此，可將寫入動作需 定.爲短。 如這種，藉由將本構成例的雙閘極型電晶 示畫素EMB(對應於電流施加方式的畫素驅動1 隨著上述電壓-電流特性的改善，可將雙閘極型 極寬度縮小並提升開口率，另外，將閘極電壓 化可抑制電晶體特性的劣化或消耗電力的同時 • 特性及寫入特性的改善，因爲可提升對寫入電 流的線性特性，及對寫入電流的寫入率，所以 亮度色調顯示影像資訊，且可實現顯示畫質優 置。 此外，本構成例之雙閘極型電晶體被應用 的第1及第2實施形態之畫素驅動電路d C A、 屬光學要件的有機EL元件OEL供給驅動電流 用電晶體（開關元件），說明應用雙閘極型電晶 φ 但並非限定於此，例如，將構成畫素驅動電路 關元件以雙閘極型電晶體來構成亦可。 此情況下，發光驅動用電晶體之電路構成 飽和動作區域進行導通動作，所以依據上述1 性’可增大對閘極電壓的驅動電流（汲極電流： 驅動電路的發光驅動用電晶體之外的薄膜電晶 線性動作區域進行導通動作，所以未得到依據 流特性的驅動電流之顯著增大效果，與只具有 極的單一閘極電極之一般薄膜電晶體（場效調 間連接的電 要的時間設 體應用於顯 S 路 DCB)， 電晶體的閘 進行低電壓 ’隨著電流 流之輸出電 可以適當的 秀的顯示裝 ，在做上述 DCB，僅對 •的發光驅動 體的構成， 之全部的開 上，因爲在 載壓-電流特 > ’但在畫素 體，因爲在 上述電壓-電 未設置頂閘 ί晶體）相比 -37- 1279753 較，於半導體層（通道區域）上設置不透明的頂閛極電極的 雙閘極型電晶體，係得到低減因入射於通道區域外部光線 引起之漏電流的效果，或隔絕外界電場的影響，可使畫素 驅動電路（顯示畫素）能穩定地動作並實現良好的顯示畫 質。 第1 3圖係表示本構成例之雙閘極型電晶體之元件構 造的其他構成例的截面構成圖。 在此，關於與上述構成例（參照第6圖A)同等的構成， • 加上相同的符號並簡略化其說明。 上述第1構成例作爲雙閘極型電晶體DGT的元件構造 係表不設置有以下的構成，如第6圖A所示，源極電極3 2 及汲極電極3 3係形成爲延設於半導體層3 1上方，於該半 導體層3 1、源極電極3 2及汲極電極3 3上方，設置有頂閘 極電極ELt，其中該頂閘極電極ELt係介由頂閘極絕緣膜 35而具有對應於半導體層3 1之寬廣平面的形狀。但如上 述，延設且形成於半導體層3 1上之阻隔絕緣膜34上的源 • 極電極3 2及汲極電極3 3係對形成於半導體層3 1的通道區 域扮演著作爲擬似頂閘極電極的角色，由頂閘極電極ELt 對通道區域的實質提供係被限定於未形成源極電極3 2及 汲極電極3 3的區域（通道區域中央部份），所以如第1 3圖所 示’爲半導體層3 1上的阻隔絕緣膜3 4，上，源極電極3 2 及汲極電極3 3之間的區域（即，通道區域中央部份上方）， 亦可爲設置有頂閘極電極ELta的構成。 藉由具有這種構成之雙閘極型電晶體DGTa，頂閘極電 極ELta係因爲不介由頂閘極絕緣膜35而直接設置於半導 •38- 1279753 體層3 1上的阻隔絕緣膜34上，故以與上述構成例相同的 ’ 頂閘極電壓V gt而獲得更高效果的同時，因爲能減少構成 畫素驅動電路D C B之層積構造的層積數，所以可將製造過 程簡化並削減製程，謀求製造良率的提升或製造成本的削 減。 <第2構成例> 接著，參照圖面說明應用於本發明之畫素驅動電路的 雙閘極型電晶體之元件構造的第2構成例。 • 第1 4圖A、B係表示應用於有關本發明之畫素驅動電 路的發光驅動用電晶體之雙閘極型電晶體的元件構造的第 2構成例之截面構成圖及電路圖。 在上述第1構成例的雙閘極型電晶體DGT係表示，形 成爲延設於半導體層3 1上之阻隔絕緣膜34上的源極電極 32及汲極電極33，與介由阻隔絕緣膜34之半導體層31的 重疊尺寸係略均等（即，第6圖A及第13圖所表示的構成， 左右對稱）般地被形成的元件構造，但本構成例之雙閘極型 φ 電晶體DGTb係具有，如第14圖A、B所示，源極電極32 及汲極電極33，與介由阻隔絕緣膜34之半導體層31的重 疊尺寸係不均等（即，非左右對稱）般地被形成的元件構造。 具體而言，例如，如第14圖A、B所示，在雙閘極型 電晶體DGTb，與汲極電極33和阻隔絕緣膜34的重疊尺寸 〇Ld相比較，源極電極32與阻隔絕緣膜34的重疊尺寸〇Ls 係較短（OLs<〇Ld)的同時，源極電極32和汲極電極33的間 距Lsp係形成爲與上述第1構成例所示之構成（第6圖A及 第1 3圖）的源極電極3 2及汲極電極3 3的間距相同。即， -39- 1279753 顯示畫素 EMB(畫素驅動電路DCB)的驅動電流（輸出電 流）lb於光學要件（有機EL元件OEL)之流出側的電極和阻 隔絕緣膜34的重疊尺寸係形成爲相對較短。 接著，說明具有上述元件構造之雙閘極型電晶體的元 件特性。 第1 5圖係爲本構成例之雙閘極型電晶體的頂閘極端 子和底閘極端子在電氣分離之狀態的電壓-電流特性圖（模 擬結果） # 第1 6圖A、B係用來說明將本構成例之雙閘極型電晶 體應用於第2實施形態所示之畫素驅動電路之情況的電壓-電流特性。 第1 7圖係爲表示將本構成例之雙閘極型電晶體應用 於第2實施形態所示之畫素驅動電路之情況的色調信號電 流（輸入電流）與驅動電流（輸出電流）之關係（電流特性）的 特性圖(模擬結果）。 第1 8圖係爲表示將本構成例之雙閘極型電晶體應用 φ 於第2實施形態所示之畫素驅動電路之情況的色調信號電 流（輸入電流）與對該畫素驅動電路之寫入率的關係的特性 圖（模擬結果）。 首先，驗證關於本實施形態之雙閘極型電晶體DGTb， 在閘極端子TG和底閘極端子BG係電氣分離的情況下，相 對於底閘極電壓Vgb的汲極電流（導通電流）Id的變化傾向 (電壓-電流特性）。 在此，觀察作爲當做驗證對象的雙閘極型電晶體的元 件構造，半導體層3 1上的阻隔絕緣膜3 4的源極-汲極方向 -40- 1279753 (第1 4圖A、B的左右方向）的長度設定爲例如7 // m ’源極 ^ 電極3 2及汲極電極3 3與阻隔絕緣膜3 4的各重疊尺寸設定 爲例如1 // m及3 // m的情況。此外，做爲比較對象’觀察 源極電極3 2及汲極電極3 3與阻隔絕緣膜3 4的各重疊尺寸 設爲例如2 // m的情況。 在本構成例之雙閘極型電晶體DGTb，若觀察頂閘極端 子（頂閘極電極）和底閘極端子（底閘極電極）爲電氣分離之 狀態的電壓-電流特性，如第1 5圖所示，相對於形成爲源 φ 極電極32及汲極電極33與阻隔絕緣膜34的重疊尺寸相同 的元件構造（即，第1構成例所示的雙閘極型電晶體DGT)， 形成爲源極電極32及汲極電極33與阻隔絕緣膜34的重疊 尺寸不同的元件構造方面，可證明對底閘極電壓Vgb的汲 極電流I d的變化傾向係顯著地改善。 此外，第15圖之Ssma，係表示具有在形成爲源極電 極及汲極電極與隔絕緣膜之重疊尺寸相同的元件構造之雙 閘極型電晶體，未施加頂閘極電壓狀態（Vgt = OV)之電壓-電 φ 流特性的特性線。Ssmb係表示具有在形成爲源極電極及汲 極電極與隔絕緣膜之重疊尺寸相同的元件構造之雙閘極型 電晶體，施加頂閘極電壓狀態（Vgt = 30V)之電壓-電流特性的 特性線，S df係表示具有在形成爲源極電極及汲極電極與隔 絕緣膜之重疊尺寸不同的元件構造之雙閘極型電晶體，施 加頂閘極電壓狀態（Vgt = 30V)之電壓-電流特性的特性線。 此可說明，例如，如第1 6圖A所示的薄膜電晶體構造 (即，失去雙閘極型電晶體DGT的頂閘極電極ELt的元件構 造，或者，未施加閘極電壓Vgt於雙閘極型電晶體DGT之 -41 - 1279753 頂閘極端子TG的狀態），與上述情況相同，起因於藉由源 極電極3 2及汲極電極3 3係延設於半導體層3 1上的阻隔絕 緣膜3 4上，而扮演著作爲擬似頂閘極電極的角色。 即，具有第1 6圖A所示之元件構造的電晶體，在於半 導體層3 1上介由阻隔絕緣膜3 4，源極電極3 2及汲極電極 3 3重合的區域係藉由施加於這些電極的電壓而在半導體層 形成通道區域，加上於未形成源極電極3 2及汲極電極3 3 的區域上形成的原來之通道區域（即，藉由頂閘極電壓Vgt • 於半導體層31之略中央部份形成的通道區域），對應於源 極電極3 2及汲極電極3 3的區域亦形成通道區域並形成阻 隔絕緣膜3 4，從源極電極3 2到汲極電極3 3之區域的半導 體層31形成通道區域Rch。此時，於通道區域，產生與施 加於源極-汲極端子之間之偏壓電壓（源極電壓及汲極電壓） 相對應的電位變化。 在此，如第1 6圖B所示，施加規定的偏壓電壓於源極 -汲極端子之間，於源極電極3 2施加低電位電壓V s 1，又， φ 於汲極電極33施加高電位電壓Vdh，在施加低電位電壓Vsl 之源極電極32側降低通道電位的方向，即，作用爲收斂（近 似）於電壓Vsl的方向，所以導通電流（汲極電流）被抑制， 另一方面，在施加高電位電壓V dh之源極電極3 3側提升通 道電位的方向，即，作用爲收斂（近似）於電壓Vdh的方向， 所以導通電流增加。此外，在第1 6圖B，虛線表示在通道 區域之電位變化的理想値。 在第1構成例所示之雙閘極型電晶體DGT，藉由源極 電極32及汲極電極33與通道區域（阻隔絕緣膜34)的重疊 -42- 1279753 係均寺地形成爲问一'尺寸’弟1 6圖B所示的將通道電位下 降或上升的作用係變爲同等且均衡，但在本構成例之雙閘 極型電晶體DGTb，若源極電極32及汲極電極33與通道區 域（阻隔絕緣膜3 4)的重疊不同，與源極電極3 2側相比較， 汲極電極3 3側的重疊尺寸變大，則通道區域之電位變化成 爲偏向局電位側，汲極電流Id作用爲增加的方向。 由此’在第2圖、第3圖所示之第丨及第2實施形態 之顯示畫素EMA、EMB，作爲畫素驅動電路DCA、DCB的 鲁 發光驅動用電晶體，如第14圖A、B所示，藉由應用具有 通道區域（阻隔絕緣膜3 4)與源極電極及汲極電極之重疊尺 寸被形成爲非對稱之元件構造的雙閘極型電晶體，可提升 電壓-電流特性，在使用電子移動度較低之非晶矽半導體層 的電晶體構造，在相同的閘極電壓下，可使較大的汲極電 流（驅動電流）流向有機EL元件OEL。 即’爲了使相同的汲極電流流動，可將應施加的閘極 電壓設低，所以可縮小雙閘極型電晶體的電晶體尺寸（特別 φ 是，閘極寬度），也相對地增加在各顯示畫素之形成區域的 有機EL元件之形成面積（發光區域）且能提升顯示面板的開 口率的同時，可抑制因對閘極電極施加高電壓所造成的電 晶體特性（電壓-電流特性）之劣化，並實現動作特性優異的 畫素驅動電路（即，顯示特性優異的顯示面板）。 另外，將本構成例之雙閘極型電晶體DGTb的頂閘極 端子及底閘極端子進行電氣連接（短路），並應用於第2實 施形態的顯示畫素EMB(畫素驅動電路DCB)的發光驅動用 電晶體Tr23的情況下，使用第1〇圖A、B所示的的模擬模 -43- 1279753 型（各種設定條件係與第1構成例的情況同等）並驗証上述 的寫入動作及發光動作之電流特性，如第1 7圖所示，相對 於對顯示畫素EMB(畫素驅動電路DCB)的寫入電流Ia(#色 調電流Ipix)，供給於有機EL元件OEL的驅動電流（輸出電 流）lb的電流値的關係，將應用於雙閘極型電晶體Tr23之 元件構造（第14圖A、B)的源極電極32及汲極電極33與阻 隔絕緣膜34的重疊尺寸設定爲非對稱的情況係與重疊尺 寸被設爲相同的情況做比較（第6圖A所示的元件構造）， • 相對於寫入電流la之輸出電流lb的電流値係藉由所示的理 想的電流特性（特性線Sri)而近似於線形特性的同時，進一 步得到了非線形特性被改善的模擬結果。 此外，在第1 7圖的P s m a係表示在具有形成爲源極電 極及汲極電極與阻隔絕緣膜的重疊尺寸爲相同之元件構造 的雙閘極型電晶體，未施加頂閘極電壓之狀態（Vgt = OV)的 電流特性的特性線；P s m b係表示在具有形成爲源極電極及 汲極電極與阻隔絕緣膜的重疊尺寸爲相同之元件構造的雙 Φ 閘極型電晶體，施加頂閘極電壓之狀態（Vgt = 30V)的電流特 性的特性線；Pdf係表示在具有形成爲源極電極及汲極電極 與阻隔絕緣膜的重疊尺寸爲不同之元件構造的雙閘極型電 晶體，施加頂閘極電壓之狀態（Vgt = 30V)的電流特性的特性 線。 另外，此情況下，如第18圖所示，對寫入電流I a之 寫入率的關係（寫入特性），將源極電極3 2及汲極電極3 3 與阻隔絕緣膜34的重疊尺寸設定爲非對稱的情況方面，可 得到寫入率顯著地上升之傾向的模擬結果。 -44- 1279753 此外，第1 8圖的Q s m a係表示在具有形成爲源極電極 及汲極電極與阻隔絕緣膜的重疊尺寸爲相同之元件構造的 雙閘極型電晶體，未施加頂閘極電壓之狀態（Vgt = OV)的寫 入特性的特性線；Qsmb係表示在具有形成爲源極電極及汲 極電極與阻隔絕緣膜的重疊尺寸爲相同之元件構造的雙閘 極型電晶體，施加頂閘極電壓之狀態（Vgt = 30V)的寫入特性 的特性線；Qdf係表示在具有形成爲源極電極及汲極電極 與阻隔絕緣膜的重疊尺寸爲不同之元件構造的雙閘極型電 # 晶體，施加頂閘極電壓之狀態（Vgt = 30V)的寫入特性的特性 線。 如這種，藉由將本構成例之雙閘極型電晶體應用於第 2實施形態所示之顯示畫素EMB (對應於電流施加方式的畫 素驅動電路DCB)，隨著上述電壓-電流特性的改善，能縮 小雙閘極型電晶體的閘極寬度並提升顯示面板的開口率， 另外，能將閘極電壓低電壓化並抑制電晶體特性的劣化和 消耗電力的同時，隨著電流特性及寫入特性顯著地改善， φ 能顯著地提升相對於寫入電流之輸出電流的線形特性及相 對於寫入電流之寫入率，所以能以適當的亮度色調來顯示 影像資訊，能實現顯示畫質更加優秀的顯示裝置。 圖19圖A、B係本構成例之雙閘極型電晶體的元件構 造之其他構成例，及將該雙閘極型電晶體應用於對應電流 施加方式的畫素驅動電路（顯示畫素）之情況的其他電路構 成例的圖。在此，關於與上述雙閘極型電晶體的元件構造 (第14圖A、B)及顯示畫素（畫素驅動電路；第3圖）的同等 構成，付加相同的符號並簡略化其說明。 -45- 1279753 在第2構成例之雙閘極型電晶體DGTb，如第14圖A、 * B所示，說明了相對於源極電極32和阻隔絕緣膜34的重 疊尺寸〇Ls，將汲極電極33和阻隔絕緣膜34的重疊尺寸 〇Ld設定爲較大，並且，藉由設定爲在汲極電極33(汲極端 子D)施加高電位電壓，在源極電極32(源極端子5)施加低 電位電壓的偏壓狀態下，可增加介由源極電極3 2而流向有 機EL元件（光學要件）OEL之驅動電流lb (汲極電流Id)(可提 升電壓-電流特性），但在將汲極電極33 (汲極端子D)及源極 φ 電極3 2 (源極端子S )被施加之偏壓電壓的關係設定爲逆極 性的情況下，如第1 9圖A所示，可應用具有將汲極電極側 的重疊尺寸〇Ld設定爲小於源極電極側的重疊尺寸〇Ls之 元件構造的雙閘極型電晶體DGTc。 此外，如這種，在於源極電極32(源極端子S)施加高 電位電壓，另外，於汲極電極33(汲極端子D)施加低電位 電壓的偏壓狀態下，具有供給（抽出）負驅動電流（汲極電流） 於有機EL元件（光學要件）〇EL之元件構造的雙閘極型電晶 Φ 體DGTc可被良好地應用於顯示畫素EMC，該顯示畫素EMC 係構成爲具有畫素驅動電路DCC及有機EL元件（光學要 件）OEL，例如，如第19圖B所示，該畫素驅動電路DCC 係具備·薄膜電晶體T r 4 2 ’閘極端子連接於掃描線S L、源 極端子及汲極端子各自連接於資料線D L及接點N 4 1 ;薄膜 電晶體Tr4 1 ’閘極端子連接於掃描線sL、源極端子和汲極 端子各自連接於接點N 4 1和接點N 4 2 ;雙閘極型電晶體 Tr4 3 (相當於本構成例之雙閘極型電晶體DGTc)，各自將閘 極端子連接於接點N42、汲極端子連接於電源線VL且源極 -46 - 1279753 端子連接於接點N41 •，及電容器C41，連接於接點N42和 電源線VL之間；該有機EL元件（光學要件）〇el，陰極端 子連接於畫素驅動電路DCC的接點N41，及陽極端子連接 於接地電位。在此’雙閘極型電晶體TM3係被連接成頂閘 極端子TG與底閘極端子BG爲電氣短路。 在&彳永的顯示畫素emc(晝素驅動電路DCC)，於來自 上述資料電晶體130之色調信號電流Ipix的寫入動作時， 與第4圖A所示之動作狀態相反，從資料線DL側並介由 • 畫素驅動電路DCC(薄膜電晶體Tr42、接點N41、雙閘極型 電晶體Tr43)，寫入電流la係流向電源線VL方向。另一方 面，於頒不畫素EMC的發光動作時，與第4圖B所示的動 作狀態相反’從有機E L元件〇 E L側並介由畫素驅動電路 DCC(接點N41、雙閘極型電晶體Tr43)，驅動電流Ib係流 向電源線V L方向。 此情況下，如第1 9圖A所示，藉由將具有源極電極及 汲極電極與阻隔絕緣膜（通道區域）的重疊尺寸爲不同之元 φ 件構造的雙閘極型電晶體，作爲發光驅動用電晶體來應 用’同上述的情況，可改善電壓-電流特性且縮小該雙閘極 型電晶體的電晶體尺寸（閘極寬度），所以能提升顯示面板 11 0的開口率，另外，可將閘極電壓低電壓化並抑制電晶體 特性的劣化和消耗電力的同時，能顯著地改善電流特性及 寫入特性並實現顯示畫質優秀的顯示裝置。 如這種，藉由將本構成例的雙閘極型電晶體應用於第 2實施形態所示的顯示畫素EM B (對應於電流施加模式的畫 素驅動電路DCB)，隨著上述電壓-電流特性的改善，能縮 -47- 1279753 小雙閘極型電晶體之閘極寬度並提升開口率，另外，可將 閘極電壓低電壓化並抑制電晶體特性之劣化和消耗電力的 同時，隨著電流特性及寫入特性的改善，因爲提升相對於 寫入電流的輸出電流的線形特性，及提升相對於寫入電流 的寫入率，所以能實現以適當的亮度色調顯示影像資訊並 顯示畫質優秀的顯示裝置。 <第3構成例> 接著，關於應用於本發明之畫素驅動電路的雙閘極型 φ 電晶體的元件構造之第3構成例，參照圖面來說明。 第20圖A、B係表示被應用於本發明之畫素驅動電路 之發光驅動用電晶體的雙閘極型電晶體之元件構造的第3 . 構成例的截面構成圖。 第2 1圖A、B、C係表示將本構成例之雙閘極型電晶 體應用於上述各實施形態之顯示畫素（畫素驅動電路）之情 況的元件構造之一例的.槪略構成圖。 此外，在第21圖A，圖示的情況上，以鏈線來呈現第 φ 7圖A所示之平面構成圖的閘極電極，並部份省略呈現於 第2 1圖B、C之截面構成圖之影線。另外，關於與上述的 各實施形態同等之構成，付加相同的符號並簡略化其說明。 在上述第1及第2構成例之雙閘極型電晶體DGT、 DGTa〜DGTc，係表示於半導體層3 1上介由阻隔絕緣膜3 4 並於該阻隔絕緣膜3 4上延設並形成有源極電極3 2及汲極 電極33的元件構造，但在本構成例之雙閘極型電晶體DGTd 之構成具有，如第20圖A所示，係具有於半導體層（通道 區域）3 1的兩端區域，並介由直接形成於該半導體層3 1上 -48- 1279753 且由n +矽所組成的雜質層（歐姆接觸層）37、38而形成源極 電極32(源極端子S)及汲極電極33(汲極端子D)的元件構 造。即，將第6圖A所示之第1構成例之雙閘極型電晶體 的元件構造之形成於半導體層3 1上之阻隔絕緣膜34除去。 然後，將具有這種構成的雙閘極型電晶體DGTd應用 於上述顯示畫素EM A、EMB之畫素驅動電路DC A (參照第2 圖）、DCB(參照第3圖）的情況下，因爲具有頂閘極電極 ELt(頂閘極端子TG)和底閘極電極ELb(底閘極端子BG)係 # 電氣連接（短路）之構成，所以與上述第1構成例之雙閘極 型電晶體D GT相同，例如，如第21圖A、C所示，在於雙 閘極型電晶體 DGTd之形成區域附近被設置的接觸區域 Rent，延設而形成的頂閘極電極ELt係構成爲，介由形成 爲貫通頂鬧極絕緣膜35與底閘極絕緣膜36的開口部（接觸 孔），電氣連接於延設而形成的底閘極電極ELb。 另外，畫素驅動電路DC A (參照第2圖）、DC B(參照第 3圖），連接於閘極-源極之間的電容器Cll、C 1 2，例如，如 φ 第21圖A、B所示，在於雙閘極型電晶體DGTd之形成區 域附近被設置的電容區域RGc，藉由各延設而形成的頂閘 極電極E L t及源極電極3 2係介由頂閘極絕緣膜3 5而相面 對並形成電容成分Ca，另外，藉由各延設而形成的底閘極 電極ELb及源極電極3 2係介由底閘極絕緣膜3 6而相面對 並形成電容成分Cb。然後，這些電容成分Ca、Cb的總和 係成爲各電容器Cll、C 12的電容値。 接著說明關於具有上述元件構造及連接構造之雙閘極 型電晶體的元件特性。 -49- 1279753 第22圖A、B係表示，在本構成例之雙閘極型電晶體， 將頂閘極端子和底閘極端子設爲電氣分離狀態的之電壓-電流特性圖（模擬結果）。 第2 3圖A、B係表示，在本構成例之雙閘極型電晶體， 將頂閘極端子和底閘極端子設爲電氣連接（短路）狀態的之 電壓-電流特性圖（模擬結果）。 首先，在上述的雙閘極型電晶體DGT，在將頂閘極端 子和底閘極端子設爲電氣分離的狀態下，若驗證關於相對 # 於底閘極電壓Vgb的汲極電流（導通電流）Id之變化傾向（電 壓-電流特性），可觀察到如第2 2圖A、B所示，相對於底 閘極電壓Vgb的汲極電流Id之變化傾向，即使是源極-汲 極端子之間的電位差（即，偏壓電壓）V d s爲比較大的情況 (Vds = 20V)，又，即使是比較小的情況（Vds = 0.1V)，與上述 第1構成例之雙閘極型電晶體的元件特性（參照第8圖A、 B)相比較，於頂閘極電壓Vgt施加正電壓（10V— 20V— 30V) 的情況下，汲極電流Id表示增加的傾向，又，於頂閘極電 Φ 壓Vgt施加負電壓（-10V— -20V)的情況下，汲極電流Id表 示顯著減少的傾向。特別是，於頂閘極電壓Vgt施加正電 壓的情況下，可看出汲極電流Id爲顯著地增加。 此爲，在本構成例之雙閘極型電晶體DGT，可認爲如 同第6圖A所示之雙閘極型電晶體DGT的元件構造，因爲 於半導體層3 1和源極電極3 2及汲極電極3 3之間不介入阻 隔絕緣膜3 4，所以作爲上述擬似的頂閘極電極的功能則不 動作，如第20圖B所示，僅在未延設且形成源極電極3 2 及汲極電極3 3之區域的半導體層3 1形成通道區域R c h，是 -50- 1279753 無法遮蔽從施加於頂閘極電極ELt之閘極電壓Vgt對該通 ' 道區域Rch的電場影響。 另外，第22圖A、B，將雙閘極型電晶體DGTd之頂閘 極電壓Vgt設定爲0V之情況的電壓-電流特性，可觀察到 係因爲可認爲未具備頂閘極電極，與僅由單一閘極電極所 形成之一般場效電晶體（薄膜電晶體）的電壓-電流特性同 等，所以將如這樣一般的場效電晶體的電壓-電流特性，與 和本構成例之雙閘極型電晶體DGTd的頂閘極端子和底閘 φ 極端子爲電氣連接之元件構造（第21圖A、C)的電壓-電流 特性相互比較，與9圖A、B顯示的情況相同，與源極汲極 端子之間之偏壓電壓Vds的大小無關，相對於閘極電壓（底 閘極電壓）Vgb之汲極電流Id的變化傾向，如第23圖A、B 所示，雙閘極型電晶體DGT之汲極電流Id係顯著地增加。 此外，在第23圖A、B，Ytft係表示具備單一閘極電極之 場效電晶體之電壓-電流特性的特性線，Ydgt係表示本構成 例之將頂閘極電極和底閘極電極短路的雙閘極型電晶體之 φ 電壓-電流特性的特性線。 由此，如第2圖、第3圖所示的第1及第2實施形態 的顯示畫素EM A、EMB，作爲畫素驅動電路DCA、DCB的 發光驅動用電晶體，藉由應用具有第2 1圖A、C所示的將 頂閘極電極ELt和底閘極電極ELb短路之元件構造的雙閘 極型電晶體DGTd，即使在使用電子移動度較低之非晶矽半 導體層的電晶體構造，以相同的閘極電壓，可使較大的汲 極電流（驅動電流）流向有機EL元件OEL ° 因此，與電壓施加方式及電流施加方式之任一驅動控 -51- 1279753 制方法相對應的畫素驅動電路，因爲爲了流過相同的汲極 廖 電流（驅動電流），可將雙閘極型電晶體的電晶體尺寸（特別 是，閘極寬度）縮小’所以可相對增加各顯示畫素之有機EL 兀件的形成面積（發光區域），可提升顯示面板的開口率。 另外，因爲爲了流過相同的汲極電流，可將雙閘極型 電晶體的閘極電壓設定爲低，所以可抑制電晶體特性（電壓 -電流特性）的劣化並實現動作特性優秀的畫素驅動電路 (即’顯示特性優秀的顯示面板）的同時，可抑制伴隨著畫 φ 像顯示動作的消耗電力。 此外’在本構成例之雙閘極型電晶體，在即使源極-汲 極端子之間的電位差（偏壓電壓）Vds爲比較小的情況下，因 爲汲極電流Id表示顯著增加的傾向，所以在畫素驅動電路 DCA或DCB，.如同發光驅動用電晶體，不僅在偏壓電壓大 的飽和動作區域進行動作的情況下，在偏壓電壓比較小的 線形動作區域進行動作的情況下亦使汲極電流1 d增加，所 以可良好地應用於，例如，構成畫素驅動電路D C A或D C B Φ 的薄膜電晶體Τι·11或薄膜電晶體τι_2卜Τι*22等的發光驅動 用電晶體以外的薄膜電晶體，將這些薄膜電晶體半導體尺 寸（閘極寬度）縮小且能進一步提升顯示面板開口率。 此外，在上述的各實施形態，於畫素驅動電路之光學 女件'ilL·過驅動電流的雙閘極型電晶體的頂閘極端子和底聞 極端子作爲短路構成，但不限於此，例如，亦可對頂閘極 端子施加與底閘極端子不同的電壓。此情況下，例如藉由 對頂閘極端子施加比底閘極端子高的電壓，與頂閘極端子 及底閘極端子爲短路的情況做比較，可進一步改善電壓-電 -52- 1279753 流特性（對閘極電壓的汲極電流），以同一閘極電壓，可流 過更大的驅動電流，另外，可進一步縮小用來流過同一驅 動電流的開關元件之元件尺寸。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之顯示裝置的全體構成之一例的方 塊圖。 第2圖係表示具備本發明之畫素驅動電路之顯示衋素的 第1實施型態的電路構成圖。 • 第3圖係表示具備本發明之畫素驅動電路之顯示畫素的 第2實施型態的電路構成圖。 第4圖A、B係表示第2實施型態的顯示畫素（畫素驅動 電路）之動作狀態的槪念圖。 第5圖係表示應用於第2實施型態之畫素驅動電路® 11 示畫素之基本動作的時序圖。 第6圖A、B係截面構成圖及電路圖，表示應用於本發明 之畫素驅動電路之發光驅動用電晶體的雙閘極型電晶體的 φ 元件構造之第1構成例。 第7圖A、B、C係槪略構成圖，表示將第1構成例的雙 閘極型電晶體應用於上述各實施型態之顯示畫素（畫#驅 動電路）的情況的元件構造之一例。 第8圖A、B係表示圖（模擬結果），表示將第丨構成例的 雙閘極型電晶體之頂閘極端子及底閘極端子做電氣分離的 狀態之電壓-電流特性。 第9圖A、B係表示圖（模擬結果），表示將第1構成例的 雙閘極型電晶體之頂閘極端子及底閘極端子做電氣連接 -53- 1279753 (短路）的狀態之電壓-電流特性。 第1 0圖A、B係電路圖，表示用以驗證示於第2實施型 態之雙閘極型電晶體之寫入動作的模擬模型（略簡化的等 效電路）。 第1 1圖係表不色調丨3號電流（輸入電流）與發光驅動電流 (輸出電流）之關係（電流特性）的特性圖（模擬結果），其中該 色調信號電流係將第1構成例的雙閘極型電晶體應用於示 於第2實施型態之畫素驅動電路之情況下的色調信號電 _ 流。 第1 2圖係表示色調信號電流（輸入電流）與對該畫素驅動 電路之寫入率之關係的特性圖（模擬結果），其中該色調信 號電流係將第1構成例的雙閘極型電晶體應用於示於第2 實施型態之畫素驅動電路之情況下的色調信號電流。 第1 3圖係表示第1構成例的雙閘極型電晶體之元件構造 的其他構成例的截面構成圖。 第14圖A、B係截面構成圖及電路圖，表示應用於本發 φ 明之畫素驅動電路之發光驅動用電晶體的雙閘極型電晶體 的元件構造之第2構成例。 第1 5圖係表示圖（模擬結果），表示將第2構成例的雙閘 極型電晶體之頂閘極端子及底閘極端子做電氣分離的狀態 之電壓-電流特性。 第1 6圖A、B係用來說明將第2構成例的雙閘極型電晶 體應用於示於第2實施型態之畫素驅動電路之情況的電壓-電流特性。 第1 7圖係表示色調信號電流（輸入電流）與發光驅動電流 -54- 1279753 (輸出電流）之關係（電流特性）的特性圖（模擬結果），其中該 色調信號電流係將第2構成例的雙閘極型電晶體應用於示 於第2實施型態之畫素驅動電路之情況下的色調信號電 流。 第18圖係表示色調信號電流（輸入電流）與對該畫素驅動 電路之湯入率之關係的特性圖（模擬結果），其中該色調信 號電流係將第2構成例的雙閘極型電晶體應用於示於第2 實施型態之畫素驅動電路之情況下的色調信號電流。 Φ 第1 9圖A、B係表示圖，用來表示第2構成例的雙閘極 型電晶體之元件構造的其他構成例，及將該雙閘極型電晶 體應用於與電流施加方式相對應之畫素驅動電路（顯示畫 素）的情況之其他電路構成例。 第20圖A、B係截面構成圖及電路圖，表示應用於本發 明之畫素驅動電路之發光驅動用電晶體的雙閘極型電晶體 的元件構造之第3構成例。 第21圖A、B、C係槪略構成圖，表示將第3構成例的 φ 雙閘極型電晶體應用於上述各實施型態之顯示畫素（畫素 驅動電路）的情況的元件構造之一例。 第2 2圖A、B係表不圖（模擬結果），表示將第3構成例 的雙閘極型電晶體之頂閘極端子及底閘極端子做電氣分離 的狀態之電壓-電流特性。 第2 3圖A、B係表示圖（模擬結果），表示將第3構成例 的雙閘極型電晶體之頂閘極端子及底閘極端子做電氣連接 (短路）的狀態之電壓-電流特性。 第24圖係表示習知技術之自發光顯示器的重要部分之 -55- 1279753 槪略構成圖。 第25圖A、B係表示可應用於習知技術之發光元件型顯 示器的各顯示畫素之重要部分構成例的等效電路圖。 【主要元件符號說明】
Vsel 掃 描 信 號 V p i X 色 調 信 號 電 壓 Vdd 高 電 位 電 源 Vgb 底 閘 極 電 壓 Vgt 頂 閘 極 電 壓 Vgnd 接 地 電 位 Vss 低 電 位 電 源 V s c 電 源 電 壓 DC A 畫 素 驅 動 電 路 DCB 畫 素 驅 動 電 路 DPI 畫 素 驅 動 電 路 DP2 畫 素 驅 動 電 路 EMA 顯 示 畫 素 EMB 顯 示 畫 素 EMp 顯 示 畫 素 VL 電 源 線 DL 資 料 線 DLp 資 料 線 SL 掃 描 線 S Lp 掃 描 線 SLpl 掃 描 線 SLp2 掃 描 線 -56- 1279753 C 1 1 電容器 C21 電容器 CPI 寄生電容 CP2 寄生電容 〇EL 有機EL元件 BG 頂閘極端子 TG 底閘極端子 Nil 接點 , N21 接點 N22 接點 N1 1 1 接點 N122 接點 Tr 1 1 薄膜電晶體 Tr21 薄膜電晶體 Tr22 薄膜電晶體 Trill 薄膜電晶體 Tr 1 12 薄膜電晶體 ^ Trl22 薄膜電晶體 Trl23 薄膜電晶體 Trl24 薄膜電晶體 Tr 1 2 雙閘極型電晶體 Tr23 雙閘極型電晶體 DGT 雙閘極型電晶體 SUB 絕緣性基板 3 1 半導體層 32 源極電極 -57 1279753
33 34 35 36 37 38 39 RGc Ca Cb Elt Elb T s e T s c Tn s e Dpx Ipi x la lb 100 1 10 120 130 140 汲極電極 阻隔絕緣膜 頂閘極絕緣膜 底閘極絕緣膜 雜質層（歐姆接觸層） 雜質層（歐姆接觸層） 保護絕緣膜 電容區域 電容成分 電容成分 頂閘極電極 底閘極電極 寫入動作期間 掃描期間 發光動作期間 色調信號 色調信號電流 寫入電流 驅動電流 顯示裝置 顯示面板 掃描驅動器 資料驅動器 系統控制器 顯示信號產生電路 150