TWI438744B - 電子電路、電子裝置、該驅動方法及光電裝置 - Google Patents

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Description

電子電路、電子裝置、該驅動方法及光電裝置
本發明是關於控制有機發光二極體(以下，稱為「OLED(Organic Light Emitting Diode)」元件、液晶元件、電泳元件、電致變色(electrochromic)元件、電子放射元件、電阻元件等之各種被驅動元件的技術。
自以往提案有用以驅動各種被驅動元件之各種技術。例如，揭示面狀配列含有將OLED元件當作被驅動元件之複數單位電路之構成。各單位電路包含因應閘極之電壓控制供給至OLED元件之電流而控制之驅動電晶體，和用以二極體連接驅動電晶體之重置電晶體，和切換可否對OLED元件供給電流之發光控制電晶體，若藉由專利文獻1之構成，則可補償各單位電路中之驅動電晶體之臨界電壓之誤差(偏差程度)。
〔專利文獻1〕日本特開2003-122301號公報(第1圖)
但是，構成一個單位電路之電晶體之總數以較少為佳。因電晶體之總數越多，單位電路之構成越複雜，增加製造成本之故。再者，在當單位電路當作畫素利用之光電 裝置中，也有電晶體之總數越多開口率越降低之問題。但是，要刪減各單位電路之電晶體則為困難。例如，在專利文獻1之構成中，為了在將資料寫入至單位電路之期間熄燈OLED元件，無法省略發光控制電晶體。本發明之一形態用以例如簡化各單位電路之構成為有效。
本發明之一形態所涉及之電子電路是驅動供給驅動電壓或驅動電流之被驅動元件，具備訊號線；連接於上述訊號線之單位電路；和電壓供給線，上述單位電路包含：驅動電晶體，係具備有閘極端子、第1端子、連接於上述電壓供給線之第2端子及形成在上述第1端子及上述第2端子之間的通道；開關元件，控制上述驅動電晶體之上述閘極端子與上述第1端子及上述第2端子之任一方的電性連接；和電容元件，係具備連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子之第1電極和連接於上述訊號線之第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加至上述閘極端子之閘極電壓而被控制，在上述開關元件為關閉之期間之至少一部份的第1期間(例如第2圖中之期間P1之前半期間)中，藉由第1訊號(例如第2圖或第8圖之電壓V0)被供給至上述訊號線，上述閘極電壓之電壓位準從第1電壓位準變化至第2電壓位準，在第2訊號被供給至上述訊號線之期間之至少一部的第2期間(例如第2圖中之期間P2之前半期間)中，上述開關元件被設定成 接通狀態，在上述第2期間之至少一部份中，上述閘極電壓之電壓位準被設定成第3電壓位準。例如，於上述閘極電壓之電壓位準被設定成上述第2電壓位準之後，上述開關元件成為接通狀態，依此上述閘極電壓變化成上述第3電壓位準。
並且，作為第1訊號是使用例如與第2訊號個別生成之訊號。再者，亦可採用因應於第1訊號之前被供給至訊號線之第2訊號(例如被供給至跟前寫入資料之其他單位電路的第2訊號)或第1訊號之後被供給之第2訊號設定第1訊號之構成。再者，即使將搶先於資料寫入充放電訊號線之預充電訊號兼當作第1訊號使用亦可。並且，藉由使驅動電晶體之閘極端子初期化成因應臨界電壓之電壓，補償驅動電晶體之臨界電壓之誤差的構成中，以於該初期化之前，將確實使驅動電晶體成為接通狀態之訊號當作第1訊號予以供給為佳。
在本發明之最佳態樣中，上述閘極電壓成為上述第2電壓位準之時的上述第1端子和上述第2端子之間的接通狀態，是比上述閘極電壓成為上述第1電壓位準之時的上述第1端子和上述第2端子之間的接通狀態高之接通狀態。若藉由以上之態樣，於閘極電壓被設定成第3電壓位準之前，由於第1端子和第2端子之間被設定成高接通狀態，故抑由於制雜訊等之干擾使驅動電晶體之閘極電壓變動之影響，可實現安定性之動作。
並且，在具體態樣中，上述第2期間中之上述第2電 極之電壓位準和上述第3電壓位準之差異，是對應於在特定期間內被供給至上述被驅動元件之驅動電流之積分量。並且，特定期間設定成任意，但是例如為(1)在1垂直掃描期間，(2)從供給資料訊號至單位電路至下一個資料訊號供給至該單位為止的期間，(3)一個色階表現完成之1圖框期間等。
在本發明之最佳態樣中，被驅動元件是被驅動成因應上述第2期間中之上述第2電極之電壓位準和上述第3電壓位準之差異的狀態。例如，在特定期間內被供給至被驅動元件之驅動電流之積分量，是因應第2期間中之第2電極之電壓位準和上述第3電壓位準之差異而設定。換言之，驅動電流或是驅動電壓被供給至上述驅動元件之時間長是因應第2期間中之第2電極之電壓位準和上述第3電壓位準之差異而設定。
即使以上之各形態所涉及之電子電路的電子裝置，在本發明也被特定。本發明之一態樣所設及之電子裝置具備訊號線、連接於上述訊號線之複數單位電路、電壓供給線，上述複數單位電路中之一個單位電路包含：驅動電晶體，具備有閘極端子、第1端子、連接於上述電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；被驅動元件；開關元件，用以控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述端子中之任一方的電性連接；和電容元件，具備有連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子的第1電極，和連接於上述訊號線的第2電 極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加於上述閘極端子之閘極電壓而被控制，在屬於上述開關元件為關閉狀態之期間的至少一部份的第1期間中，藉由第1訊號供給至上述訊號線，上述閘極電壓之電壓位準從第1電壓位準變化至第2電壓位準，在屬於第2訊號供給至上述訊號線之期間之至少一部份的第2期間中，上述開關元件被設定成接通狀態，在上述第2期間之至少一部份中，上述閘極電壓之電壓位準被設定成第3電壓位準。依據以上之構成，可達到與本發明之具體態樣所涉及之電子電路相同之作用及效果。並且，第1訊號即使例如為被供給至複數單位電路中之上述一個單位電路不同之單位電路的資料訊號亦可。
在以上態樣所涉及之電子裝置中，又具備有用以將上述電壓供給線之電位設定成複數電位之電壓控制電路(例如第1圖之電壓控制電路27)，或用以控制上述電壓供給線和特定電位之電性連接之電壓控制電路(例如第7圖之開關SW0)。
以上之各態樣所涉及之電子裝置是被利用於各種電子機器。電子機器之典型例為將電子裝置當作顯示裝置利用之機器。該種電子機器則有個人電腦或行動電話機等。但是本發明所涉及之電子裝置之用途並不限定於畫像之顯示。例如，當作用以藉由照射光線在感光體筒體等之圖像支撐體形成潛像之曝光裝置(曝光光學頭)亦可以適用本發明之電子裝置。
本發明之一個形態所涉及之電子裝置具備：訊號線；連接於上述訊號線之複數單位電路；和電壓供給線，上述單位電路包含：驅動電晶體，具備有閘極端子、第1端子、連接於上述電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；被驅動元件；開關元件，用以控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述端子中之任一方的電性連接；和電容元件，具備有連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子的第1電極，和連接於上述訊號線的第2電極，因應對上述訊號線供給資料電壓設定上述閘極端紫之電壓，依此將對應於上述第1端子和上述第2端子之間的接通狀態之位準之驅動電流及驅動電壓之至少一方供給至上述被驅動元件，上述開關元件是至少在第1期間和第2期間成為接通狀態，在上述第1期間中對上述訊號線供給特定電壓(例如第2圖或第8圖之電壓V0)，依據上述閘極端子之電壓隨著該供給動，上述驅動電晶體成為接通狀態，在上述第2期間，對上述訊號線供給上述資料電壓。
在以上之各態樣所涉及之電子裝置中，即使配置用以在訊號線和第2電極之間控制兩者之電性連接(切換是否將訊號線之電壓供給至第2電極)之開關元件亦可，從促進單位電路之簡化的觀點來看，以第2電極直接對訊號線(即是不經開關元件)連接為佳。
在本發明之最佳態樣中，在包含上述第1期間和上述第2期間之設定期間之經過後之驅動期間中，藉由上述開 關元件成為接通狀態，上述第1電極設定成浮置狀態，並且經時間變化之控制訊號被供給至上述第2電極。第1電極之電壓(即是驅動電晶體之閘極端子之電壓)是藉由容量元件中之電容耦合，因應資料電壓和控制電壓之差分值而變動。因此，若藉由本態樣，可以因應資料電壓之時間長驅動被驅動元件。
並且，在以上之態樣的驅動電路中，即使將資料電壓供給至單位電路之電路和將控制電壓供給至單位電路之電路，當作互相間隔開之個別電路而被安裝在電子裝置亦可，以雙方搭載在單一電路(例如IC晶片)之形態而安裝於電子裝置亦可。再者，即使為當作用以將控制電壓供給至單位電路之配線而兼用訊號線的構成亦可，即使為經與訊號線不同之另外配線將控制電壓供給至單位電路的構成亦可。
又在具體態樣中，在上述設定期間之至少一部份，上述電壓供給線之電壓被設定成比上述第1端子低位之第1電壓值，在上述驅動期間之至少一部份，上述電壓供給線之電壓被設定成比上述第1端子高位之第2電壓值。在以上之態樣中，由於在設定期間之至少一部份中，電壓供給線之電壓被定成比第1端子低位之第1電壓值，故比起電壓供給線之電壓被設定成第2電壓值之構成，降低在設定期間賦予在被驅動元件之電能(被供給至被驅動元件之驅動電流或驅動電壓)。因此，即使不配置用以控制是否對被驅動元件賦予電能之開關元件(例如專利文獻1中之 「發光控制電晶體」)，原理上亦可以抑制設定期間內對被驅動元件供給電能(理想為停止)。但是，雖然原理上不需要發光控制電晶體，但並非自本發明範圍排除配置有該發光控制電晶體之構成。即是，即使本發明之構成，亦以確實規定驅動被驅動元件之期間為目的，如專利文獻1之發光控制電晶體般，即使配置有用以控制是否對被驅動元件賦予電能之開關元件亦可。
但是，作為構成單位電路之電晶體(尤其驅動電晶體)是可以採用含有例如由各種半導體材料(例如多晶矽、單晶矽或是非晶矽)所構成之半導體層的電晶體(典型上則為薄膜電晶體)。所知的有例如非晶矽形成半導體層之電晶體當流入此之電流的方向經常被固定時，臨界電壓則隨時間經過變動。若藉由本形態，在設定期間中，電流(例如第5圖之電流I0)從第1端子經第2端子流入至電壓供給線，另外在驅動期間電流由第2端子經由第1端子而供給至被驅動元件。即是，由於流入至驅動電晶體之電流之方向在設定期間和驅動期間為逆轉，故若藉由本形態，即使驅動電晶體之半導體層由非晶矽所形成之構成，亦可以抑制該臨界電壓之變動。換言之，對於驅動電晶體之半導體層由非晶矽所形成之構成，本形態尤其適合使用。
又在其他之態樣中，上述開關元件為開關電晶體，上述單位電路所含之電晶體僅為上述驅動電晶體及上述開關電晶體。若藉由本態樣，單位電路所包含之電晶體有刪減 成如驅動電晶體和開關電晶體之兩個電晶體的優點。
在以上之構成中，藉由驅動電晶體之閘極端子和第1端子及第2端子之一方經開關元件電性連接，補償驅動電晶體或被驅動元件之臨界電壓之誤差，另外驅動電晶體之閘極電壓，是被設定成因應經電容元件電容性結合於該閘極之訊號線之電壓的電壓值。因此，藉由極簡單之構成，可以一面補償驅動電晶體或被驅動元件之臨界電壓之誤差，一面驅動被驅動元件。並且，在第1期間中，對訊號線供給特定電壓後，不管第1期間之開始前之驅動電晶體之閘極電壓，驅動電晶體在第1期間成為接通狀態。因此，可抑制因雜訊等之干擾使驅動電晶體之閘極之電壓變動之影響，實現安定性之動作。
本發明之被驅動元件含有電性驅動之所有要素。被驅動元件之典型例為藉由賦予電能使如亮度或透過率之光學性特性(色階)變化之光電元件。本發明之一形態所涉及之光電裝置，具備訊號線；連接於上述訊號線之單位電路；和電壓供給線；上述單位電路是包含驅動電晶體，具備有閘極端子、第1端子、連接於上述電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；光電元件；開關元件，控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述第2端子中之一方之電性連接；和電容元件，係具備連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子之第1電極和連接於上述訊號線之第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由施加於上述閘極端 子之閘極電壓而被控制，上述開關元件在屬於關閉狀態之期間的至少一部份的第1期間中，藉由第1訊號供給至上述訊號線，使上述閘極電壓之電壓位準從第1電壓位準變化至第2電壓位準，在屬於第2訊號供給至上述訊號線之期間的至少一部份的第2期間中，上述開關元件被設定成接通狀態，在上述第2期間之至少一部份，上述閘極電壓之電壓位準被設定成第3電壓位準。即使依據以上之光電裝置，亦可達到與本發明所涉及之電子裝置相同之作用及效果。再者，針對電子電路或電子裝置列舉於以上之各態樣，對於光電裝置亦可同樣適用。
再者，本發明之一個形態為驅動以上說明之各形態所涉及之電子裝置的方法。一個形態所涉及之驅動方法是連接於訊號線之單位電路具備：驅動電晶體，具備有閘極端子、第1端子、連接於電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；被驅動元件；開關元件，用以控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述端子中之任一方的電性連接；和電容元件，具備有連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子的第1電極，和連接於上述訊號線的第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加於上述閘極端子之閘極電壓而被控制，在屬於上述開關元件為關閉狀態之期間的至少一部份的第1期間中，藉由第1訊號供給至上述訊號線，上述閘極電壓之電壓位準從第1電壓位準變化至第2電壓位準，在屬於第2訊號供給至上述訊號線之期間 之至少一部份的第2期間中，上述開關元件被設定成接通狀態，在上述第2期間之至少一部份中，上述閘極電壓之電壓位準被設定成第3電壓位準。即使依據以上之方法，亦可達到與本發明所涉及之電子裝置相同之作用及效果。再者，針對電子裝置列舉於以上之各態樣，對於該驅動方法亦可同樣適用。
 〔A：第1實施形態〕
第1圖為表示本發明之第1實施形態所涉及之電子裝置之構成的方塊圖。同圖所例示之電子裝置100為採用各種電子機器當作用以顯示畫像之裝置的光電裝置，包含面狀配列複數單位電路U之元件陣列部10、用以驅動各單位電路U之掃描線驅動電路23及訊號線驅動電路25，和供給電壓A至各單位電路U之電壓控制電路27。並且，掃描線驅動電路23和訊號線驅動電路25和電壓控制電路27即使各當作個別電路安裝於電子裝置100亦可，即使該些電路之一部份或是全部當作單一電路安裝於電子裝置100亦可。
如第1圖所示般，在元件陣列部10形成延伸於X方向之m條掃描線13，和延伸於與X方向正交之Y方向的n條訊號線15(m及n之各個為自然數0。各單位電路U配置在對應於掃描線13和訊號線15之交叉的位置。因此，該些單位電路U配列成縱m行×橫n列之矩陣狀。
在元件陣列部10與各掃描線13構成對形成延伸於X方向之m條電壓供給線17。各電壓供給線17對電壓控制電路27之輸出端共通連接。因此，自電壓控制電路27輸出之電壓A經各電壓供給線17共通被供給至複數單位電路U。
第2圖為用以說明電子裝置100之動作之時序圖。如同圖所示般，各圖框F包含設定期間PST和驅動期間PDR。一個設定期間PST包含相當於單位電路U之總行數(掃描線13之總條數)之m個單位期間PU。並且，一個單位期間包含第1期間P1和第2期間P2。
如第2圖所示般，電壓控制電路27是在設定期間PST將被供給至各電壓供給線17之電壓A設定成電壓值Vss，在驅動期間PDR設定成電壓值Vdd。電壓值Vss為成為在各部所使用之電壓之基準的電位(接地電位)。電壓值Vdd為比電壓值Vss高位之電壓(例如高位側之電源電位)。
第1圖之掃描線驅動電路23為用以在設定期間PST內順序選擇m條掃描線13之各個(以行單位選擇單位電路U)之電路。更詳細敘述時，掃描線驅動電路23如第2圖所示般，在設定期間PST內之各單位期間PU順序生成為高位準之掃描訊號S〔1〕~S〔m〕而輸出至各掃描線。被供給至第i行(i為滿足1≦i≦m之整數)之掃描線13之掃描訊號S〔i〕在設定期間PST中，從第i號單位期間PU之起點經過特定時間之時點，和從該單位期間 PU之終點僅經特定期間之跟前之時點之間成為高位準，在除此以外之期間(包含驅動期間PDR)維持低位準。往掃描訊號S〔i〕遷移意味著選擇第i行。
訊號線驅動電路25是輸出資料訊號D〔1〕~D〔n〕至各訊號線15。如第2圖所示般，供給至第j列(j為滿足1≦j≦n之整數)的訊號線15之資料訊號D〔j〕，是在設定期間PST內之各單位期間PU中之第1期間P1設定成特定電壓V0(詳細於後敘述)。並且，資料訊號D〔j〕是在設定期間PST中第i號之單位期間PU(即是選擇第i行之單位期間PU)內之第2期間P2中，成為對應於被屬於第i行之第j列之單位電路U所指定之色階的資料電壓V〔i〕。各單位電路U之色階是藉由自外部所指定之畫像訊號被指定。
另外，驅動期間PDR中之所有資料訊號D〔1〕~D〔n〕被設定成電壓值經過時間變化之控制電壓VCT，是以驅動期間PDR之中點tc(將驅動期間PDR予以2等份之時點)為基準而成為線對稱之三角波。即是，控制電壓VCT是如第2圖所示般，從驅動期間PDR之起點至中點tc隨著從電壓值VL至彼此高位之電壓值VH為止之經過時間直線上昇時，從中點tc至終點電壓值VH隨著時間經過直線性下降而到達電壓值VL。
接著，參照第3圖說明各單位電路U之具體性構成。並且，在同圖中，代表性表示屬於第i行之第j列之一個單位電路U。
如第3圖所示般，單位電路U包含光電元件E和驅動電晶體TDR和開關元件SW和電容元件C。光電元件E為以因應被供給至自身之電流(以下稱為「驅動電流」)I1之強度發光之電流驅動型之發光元件。本形態中之光電元件E為使有機EL(Electroluminesce)材料之發光層介存於相向之陽極和陰極之間的OLED元件。各單位電路U中之光電元件E之陰極為接地(電壓值Vss)。
第3圖之驅動電晶體TDR為用以控制驅動電流I1之電流值之n通道型之電晶體。更具體而言，驅動電晶體TDR為包含閘極和源極和汲極和源極-汲極間之通道之主動元件，藉由源極和汲極之電性接通狀態因應閘極之電壓Vg而變化，生成因應電壓Vg之電流值之驅動電流I1。因此，光電元件E是以因應驅動電晶體TDR之閘極電壓Vg之亮度發光。
並且，在本形態中，驅動電晶體TDR之源極及汲極之各個電壓值之高低順序逆轉，故嚴格之意思是驅動電晶體TDR之汲極和源極隨時替換。但是，為了方便說明，以經驅動電晶體TDR供給驅動電流至光電元件E之時的驅動電晶體TDR之各端子之電壓之高低為基準，將驅動電晶體TDR中之光電於件E側之端子表記為「源極」，並且將其相反側之端子表記成「汲極(D)」。
驅動電晶體TDR介於光電元件E和電壓供給線17之間。即是，驅動電晶體TDR之汲極連接於電壓供給線17，源極連接於光電元件E之陽極。驅動電晶體TDR之 源極相對於光電元件E之陽極直接性連接。即是，從驅動電晶體TDR之源極至光電元件E之陽極之驅動電流I1之路徑上也不介存任何開關元件。
開關元件SW是介存於驅動電晶體TDR之閘極和源極之間控制兩者電性連接之n通道電晶體。該開關元件SW之閘極連接於掃描線13。因此，當掃描訊號S〔i〕遷移至高位準時，開關元件SW變化成接通狀態驅動電晶體TDR連接於二極體，當掃描訊號S〔i〕遷移至低位準時，開關元件SW成為關閉狀態驅動電晶體TDR之二極體則被解除。
電容元件C包含相互對向之第1電極E1及第2電極E2，介於兩電極之間隙的介電體。第1電極E1連接於驅動電晶體TDR之閘極。第2電極E2相對於訊號線15直接連接(即是，在第2電極E2和訊號線15之間不介在開關元件)。電容元件C為用以保持因應第1電極E1和第2電極E2之電位差(即是訊號線15和驅動電晶體TDR之閘極之電位差)之電荷的手段。
接著，一面參照第4圖及第5圖，一面說明電子裝置100之具體動作。以下，將屬於第i行之第j列之單位電路U之動作區分成設定期間PST之一個單位期間PU(第1期間P1及第2期間P2)和驅動期間PDR而予以說明。
(a)設定期間PST(第4圖)
如第2圖所示般，從單位期間PU之起點至掃描訊號 S〔i〕變化成高位準之期間，開關元件SW維持關閉狀態，依此電容元件C之第1電極E1成為浮置狀態。因此，當在第1期間P1之起點資料訊號D〔j〕上昇至電壓V0時，經電容元件C與訊號線15電容性結合之驅動電晶體TDR之閘極之電壓Vg因應資料訊號D〔j〕之電壓變動而上昇。如上述般，藉由閘極電壓Vg上昇，驅動電晶體TDR成為接通狀態。即是，資料訊號D〔j〕之電壓V0不管第1期間P1之起點中之閘極電壓Vg，在第1期間P1內以驅動電晶體TDR成為接通狀態之方式設定成充分高電壓值。並且，在設定期間PST中電壓供給線17之電壓A由於維持電壓值Vss，故即使驅動電晶體TDR遷移至接通狀態對光電元件E亦不供給驅動電流I1。
接著，當掃描訊號S〔i〕遷移至高位準時，開關元件SW成為接通狀態驅動電晶體TDR被二極體連接。藉由在第1期間P1之起點資料訊號D〔j〕上昇至電壓V0，驅動電晶體TDR之閘極成為比電壓供給線17之電壓A(電壓值Vss)更高位，故如第4圖所示般，從驅動電晶體TDR之閘極以上述順序經由開關元件SW及驅動電晶體TDR之源極及汲極之電流I0流入至電壓供給線17。如上述般，當電流I0流入至驅動電晶體TDR時，驅動電晶體TDR之閘極之電壓Vg則收斂於電壓值Vss和驅動電晶體TDR之臨界電壓Vth_TR之加算值(Vss+Vth_TR)。
另外，在第2期間P2之起點，於維持驅動電晶體TDR之二極體之狀態下資料訊號D〔j〕從電壓V0變更至 資料電壓V〔i〕。當維持著上述般之電壓的關係，在第2期間P2之途中之時點，掃描訊號S〔i〕遷移至低位準時，開關元件SW成為關閉狀態電容元件C之第1電極E1成為浮置狀態。因此，如第4圖所示般，掃描訊號S〔i〕遷移至低位準之時點的第1電極E1之電壓(Vss+Vth_TR)和第2電極E2之電壓(V〔i〕)之差分值被保持於電容元件C。即是，資料電壓V〔i〕被寫入至電容元件C。
在設定期間PST中，針對第1行至第n行之各單位電路U，在每單位期間PU順序實行如上述般用以將因應資料電壓V〔i〕和臨界電壓Vth_TR之電荷蓄積於電容元件C之動作。並且，配列於Y方向之各單位電路U之第2電極E2由於連接於共通訊號線15，故即使為在設定期間PST重對電容元件C寫入資料電壓V〔i〕之單位電路U，第2電極E2之電壓亦隨著對其他單位電路U之寫入隨時變動。但是，在資料電壓V〔i〕之寫入完成之單位電路U中，藉由開關元件SW設定成關閉狀態，第1電極E1維持浮置狀態後，第1電極E1之電壓僅有第2電極E2之電壓變動部份隨時變動。因此，電容元件C之電壓不管第2電極E2之電壓之變動，維持在設定期間PST中所設定之電壓。
但是，由於各種干擾(例如雜訊)有驅動電晶體TDR之閘極電壓Vg低於電壓值Vss以下之情形。現在，於第2期間P2之前，若使資料訊號D〔j〕不上昇至電壓V0 時，於設定期間PST開始前，電壓Vg偶發性低於電壓Vss以下之時，即使二極體連接驅動電晶體TDR也不發生電流I0。因此，電壓Vg不收斂於因應臨界電壓Vth_TR之電壓值，有光電元件E不驅動於所期待之狀態的問題。在本形態中，即使閘極電壓Vg低於電壓Vss以下之時，於第2期間P2之前，藉由使資料訊號D〔j〕上昇至電壓V0，則可在第2期間P2中確實將驅動電晶體TDR遷移至接通狀態。因此，有降低雜訊等之干擾的影響實現安定性動作之優點。
(b)驅動期間PDR(第5圖)
在驅動期間PDR中，由於掃描訊號S〔1〕~S〔m〕維持低位準，所有單位電路U之開關元件SW成為斷開狀態，解除驅動電晶體TDR之二極體連接。因此，所有單位電路U中之電容元件C之第1電極E1維持浮置狀態。另外，在驅動期間PDR中，電壓控制電路27是將電壓供給線17之電壓A維持於電壓值Vdd。
在以上之狀況中，於各單位電路U之電容元件C之第2電極E2，經各訊號線15供給經過時間變化之控制電壓VCT。第1電極E1由於成為浮置狀態，故驅動電晶體TDR之閘極之電壓Vg(即是第1電極E1之電壓)僅因應第2電極E2之電壓之變動的電壓值△V變化。針對第1電極E1之電壓之變化和驅動電流I1之關係，當詳細予以敘述時，則如下述。
首先，在驅動期間PDR中被施加至第2電極E2之控制電壓VCT，成為比在跟前之設定期間PST所施加之資料電壓V〔i〕更高位時，驅動電晶體TDR之閘極之電壓Vg從在設定期間PST所設定之電壓值(Vss+Vth_TR)，僅上昇相當於控制電壓VCT和資料電壓V〔i〕之差分的電壓值△V。依此，由於驅動晶體TDR成為接通狀態(接通狀態)，故如第5圖所示般，驅動電流I1從電壓供給線17經由驅動晶體TDR被供給至光電元件E。然後，光電元件E藉由該驅動電流I1之供給而發光。
另外，在驅動期間PDR被施加至第2電極E2之控制電壓VCT當比在跟前之設定期間PST所施加之資料電壓V〔i〕更低位時，驅動電晶體TDR之閘極之電壓Vg是自在設定期間PST所設定之電壓值(Vss+Vth_TR)，僅下降相當於資料電壓V〔i〕和控制電壓VCT之差分的電壓值△V。此時，驅動電晶體TDR由於成為斷開狀態(非接通狀態)，故遮蔽從電壓供給線17至光電元件E之路徑，光電元件E則熄燈。
如此一來，驅動期間PDR中之各單位電路U之驅動電晶體TDR在控制電壓VCT成為比資料電壓V〔i〕更高位之間成為接通狀態，在控制電壓VCT成為比資料電壓V〔i〕更低位之期間成為斷開狀態。即是，各單位電路U之光電元件E是在驅動期間PDR中因應資料電壓V〔i〕之時間長之期間發光，並且在驅動期間PDR之殘於期間熄燈。因此，各光電元件E是被控制成因應資料電壓V 〔i〕之色階(藉由脈衝寬度調變所產生之色階控制)。
如以上說明般，在本形態中，在設定期間PST中驅動電晶體TDR之閘極之電壓被設定成因應臨界電壓Vth_TR之電壓值。換言之，驅動電晶體TDR不管臨界電壓Vth_TR之高低，強制性移行至接通狀態和非接通狀態之境界之狀態。因此，驅動期間PDR中驅動電晶體TDR成為接通狀態供給驅動電流I1至光電元件E之時間長因應資料電壓V〔i〕而被決定，不依存於驅動電晶體TDR之臨界電壓Vth_TR。即是，若藉由本形態，可以補償驅動電晶體TDR之臨界電壓Vth_TR之誤差(設計值之不同)以高精度將光電元件E控制於所欲之色階。
再者，本形態中，一個單位電路U所含之電晶體之總數為「2」。因此，為了補償驅動電晶體TDR之臨界電壓之偏差程度，比起一個單位電路不可欠缺3個電晶體之專利文獻1的構成，可實現簡化電子裝置100之構成或降低製造成本，並且可以增加各單位電路U之開口率(單位電路U所分布之區域中來自光電元件E之放射光所射出之區域的比率)。
但是，作為構成單位電路U之各電晶體(尤其驅動電晶體TDR)，可以採用例如半導體層之材料採用例如多晶矽、微晶矽、單晶矽或是非晶矽之薄膜電晶體，或由散粒矽所形成之電晶體。所知的有該些電晶體中尤其是半導體層以非晶矽所形成之電晶體，當流動於此之電流的方向經常性被固定時，臨界電壓Vth_TR則經時性變動。
本形態之構成是在驅動期間PDR中驅動電流I1從驅動電晶體TDR之汲極朝向源極流動，對此設定期間PST是如第4圖所示般電流I0從源極向汲極流動。即是，流動於驅動電晶體TDR之電流之方向是在設定期間PST和驅動期間PDR逆轉。因此，若藉由本形態，在驅動電晶體TSR採用半導體層由非晶矽所形成之薄膜電晶體的構成下，可以抑制臨界電壓Vth_TR之經過時間變動。
〔B：第2實施形態〕
接著，針對本發明之第2實施形態予以說明。針對以下之各形態中作用或功能與第1實施形態共通知要素，賦予與以上相同之符號適當省略各個詳細說明。
第1實施形態雖然例示在一個圖框F之所有單位期間PU使資料訊號D〔j〕上昇至電壓V0之構成，但是為了接通動電晶體TDR，將資料訊號D〔j〕設定成電壓V0之動作(以下稱為「電壓設定處理」)之週期適當變更。本形態是如第6圖所示般，成為電壓設定處理之對象的行在每圖框F(F1、F2、F3、…)被變更。即是，為圖框F1中僅針對第1行之各單位電路U實行電壓設定處理，在圖框F2中僅針對第3行之單位電路U實行電壓設定處理之情形。
當更詳細敘述時，則如第6圖所示般，在圖框F1中掃描訊號S〔1〕成為高位準之單位期間PU，是在第1期間P1將資料訊號D〔i〕設定成電壓V0，並且在第2期間 P2資料訊號D〔j〕設定成資料電壓V〔1〕。另外，圖框F1中之其他單位期間PU是在從起點至終點的全區間，將資料訊號D〔j〕維持成資料電壓V〔i〕(V〔2〕、V〔3〕、…)。再者，在圖框F中僅在掃描序號S〔2〕成為高位準之單位期間PU之第1期間P1，將資料訊號D〔j〕設定成電壓V0，在其他單位期間PU中，資料訊號D〔j〕維持資料電壓V〔i〕。
如以上說明般，本形態由於比起第1實施形態電壓減少設定處理次數，故有降低在訊號線驅動電路25消耗之電力的優點。再者，由於刪減資料訊號D〔j〕之電壓變動之次數，故也有抑制因資料訊號D〔j〕之電壓之變動所引起之雜訊發生的優點。
並且，電壓設定處理之週期並不限定於以上之例式。例如，在第奇數之圖框中，針對第奇數之各單位電路U，實行電壓設定處理，在第偶數之圖框針對第偶數行之各單位電路U也採用實行電壓設定處理之構成。再者，即使設定不實行電壓設定處理之圖框亦可。例如，當在一個或是複數圖框針對各單位電路U實施電壓設定處理時，即使作為在後續之特定數圖框不實行電壓設定處理之構成亦可。
〔C：第3實施形態〕
第7圖為表示本發明之第3實施形態中之單位電路U之構成的電路圖。如同圖所示般，本形態中，是利用p通道型之電晶體以當作驅動電晶體TDR。驅動電晶體TDR 之源極連接於電壓供給線17，汲極連接於光電元件E之陽極。再者，電壓供給線17經開關SW0連接於電壓控制電路27。電壓控制電路27是將電壓Vdd輸出至各行開關SW0。
第8圖為表示選擇第i行之單位期間Pu中之掃描訊號S〔i〕和資料訊號D〔j〕和電壓A之波形的時序圖。如同圖所示般，在單位期間PU內之第1期間P1中，電容元件C之第1電極E1維持著浮置狀態(即是掃描訊號S〔i〕在低位準之階段)，訊號線15之資料訊號D〔j〕降低至電壓V0。由於電容性結合於訊號線15之閘極之電壓Vg隨著資料訊號D〔j〕之變動降低，故驅動電晶體TDR成為接通狀態。即是，電壓V0不管第1期間P1之起點中之閘極之電壓Vg，在第1期間P1內，以驅動電晶體TDR成為接通狀態之方式設定成充分低之電壓值。資料訊號D〔j〕是在第2期間P2內設定成資料電壓V〔i〕之點與第1實施形態相同。
另外，如第8圖所示般，第i號之單位期間PU中資料訊號D〔j〕降低至電壓V0後掃描訊號S〔i〕遷移至低位準為止之期間內，第i行之開關SW0設定成接通狀態。因此，被供給置第i行之各單位電路U之電壓A設定成電壓值Vdd。驅動電晶體TDR是藉由資料訊號D〔j〕之電壓的下降成為接通狀態後，自電壓供給線17經驅動電晶體TDR使電流流動於光電元件E。再者，在電壓A設定成電壓值Vdd之期間內，藉由掃描訊號S〔i〕遷移至高 位準，驅動電晶體TDR被二極體連接。然後，當開關SW0遷移至斷開狀態停止電壓值Vdd之電壓A之供給時，驅動電晶體TDR之汲極電壓(並且閘極電壓之Vg)經過時間下降收斂於光電元件E之臨界電壓Vth_EL。因此，當掃描訊號S〔i〕遷移至低位準而第1電極E1成為浮置狀態時，驅動電晶體TDR之閘極(第1電極E1)之電壓Vg(Vth_EL)和第2電極E2之電壓V〔i〕之差分值保持於電容元件C，並且光電元件E之陽極之電壓設定成電壓Vth_EL。
在驅動期間PDR中全行之開關SW0被設定成接通狀態。因此，被供給至各單位電路U之電壓A被設定成電壓值Vdd。再者，藉由資料訊號D〔j〕被設定成控制電壓VCT，則與第1實施形態相同，驅動電晶體TDR之接通狀態是因應跟前之單位期間PU中之資料電壓V〔i〕而變化。由於光電元件E之陽極之電壓因應以上般之驅動電晶體TDR之動作而變化，故光電元件E被控制因應資料電壓V〔i〕之色階。在驅動期間PDR之起點光電元件E之陽極之電壓被設定成本身臨界電壓Vth_EL。即是，在驅動期間PDR中光電元件E之陽極是以臨界電壓Vth_EL為起點而變動，故在本形態中能夠補償各光電元件E之臨界電壓Vth_EL之偏差程度。
如以上說明般，本形態中，藉由於第2期間P2之前，使資料訊號D〔j〕降低至電壓V0，不管第1期間P1之起點中之閘極之電壓Vg之高低，驅動電晶體TDR確實 變化成接通狀態，故可確實使因應資料電壓V〔i〕之所欲之電壓保持於電容元件C。因此，與第1實施形態相同，有降低雜訊等之干擾之影響而實現安定動作之優點。
〔D：變形例〕
在以上之各形態可以施加各種變形。若例示具體變形之態樣則為以下所述。並且，即使組合以下之各態樣亦可。
(1)變形例1
驅動期間PDR中之資料訊號D〔1〕~D〔n〕之波形(控制電壓VCT之波形)適當被變更。例如，以上之各形態雖然例示三角波，但是控制電壓VCT之波形之對稱性不一定為必要。例如，採用斜波或鋸齒波(鋸波)或多斜波(階段波)等各種波形當作控制電壓VCT。再者，電壓值不僅直線性變化之波形，即使採用正弦波等曲線性變化之波形當作控制電壓VCT亦可。
再者，在各實施形態中雖然例示驅動期間PDR中之控制電壓VCT成為三角波之1週期份之波形的構成，但是即使控制電壓VCT適用在驅動期間PDR內使三角波或上述例示之斜波或鋸齒波等之各種單位波形之複數連續的波形(即是複數次重複電壓之上昇和下降之波形)亦可。即是，本發明之最佳態樣中，取得採用在驅動期間PDR內電壓隨著經過時間變動之各種波形當作控制電壓VCT。
(2)變形例2
OLED只不過是光電元件之例。針對本發明所適用之光電元件，並不限本身發光之自發光型和使外光之透過率變化之非發光型(例如液晶元件)之區別，或藉由電流供給而驅動之電流驅動型和藉由電壓(驅動電壓)之施加而驅動之電壓驅動型之區別。例如本發明可以利用無機EL元件，或電場放射(FE)元件、表面導電型電子放射(SE：Surface-conduction Electron-emitter)元件、彈道電子放射(BS：Ballistic electron Surface emitting)元件、LED(Libht Emitting Diode)元件、液晶元件或電泳元件或電致變色元件等之各種光電元件。再者，本發明亦可適用於生物晶片等之感應裝置。本發明之被驅動元件為包含藉由賦予電能而驅動之所有要素的概念，發光元件等之光電元件只不過為被驅動元件之例示。
〔E：應用例〕
接著，針對利用電子裝置100之電子機器予以說明。
第9圖是表示採用以上所說明中之任一型態的電子裝置100當作顯示裝置之攜帶型個人電腦之構成的斜視圖。個人電腦2000是具備有當作顯示裝置之電子裝置100和主體部2010。在本體部2010設置有電源開關2001及鍵盤2002。該光電裝置100因光電元件E利用OLED元件，故可以顯示視角寬且易觀看之畫面。
第10圖是表示適用實施形態所涉及之光電裝置100之行動電話機之構成。行動電話機3000是具備有複數操作按鈕3001及轉動鈕3002以及當作顯示裝置之光電裝置100。藉由操作轉動鈕3002，轉動被顯示於光電裝置100之畫面。
第11圖是表示適用實施形態所涉及之電子裝置100之資訊攜帶終端機(PDA：Personal Digital Assistants)之構成。資訊攜帶終端機4000是具備有複數之操作按鈕4001及電源開關4002，以及當作顯示裝置之電子裝置100。當操作電源開關4002時，如地址或行程表等之各種資訊則表示於電子裝置100。
並且，適用本發明所涉及之電子裝置的電子機器而言，除第9圖至第11圖所表示之電子機器外，還可舉出數位相機、電視、錄影機、汽車導航裝置、呼叫器、電子記事本、電子計算機、文字處理機、工作台、視訊電話、POS終端機、印表機、掃描器、影印機、攝影機、具有觸控面板之機器等。再者，本發明之電子裝置之用途並不限定於畫像之顯示。例如，光寫入型之印表機或電子影印機之畫像形成裝置中，雖然因應被形成於用紙等之紀錄材之畫像而使用曝光感光體之寫入光學頭，但是以該種寫入光學頭而言，可利用本發明之電子裝置。本發明中之單位電路除上述實施型態中構成顯示裝置之畫素的電路(所謂畫素電路)之外，其概念也包含畫像形成裝置中成為曝光之單位的電路。
13‧‧‧掃描線
15‧‧‧訊號線
17‧‧‧電壓供給線
23‧‧‧掃描線驅動電路
25‧‧‧訊號線驅動電路
27‧‧‧電壓控制電路
100‧‧‧電子裝置
A‧‧‧電壓供給線之電壓
C‧‧‧電容元件
D〔j〕‧‧‧資料訊號
E‧‧‧光電元件
E1‧‧‧第1電極
E2‧‧‧第2電極
PDR‧‧‧驅動期間
PST‧‧‧設定期間
S〔i〕‧‧‧掃描訊號
SW‧‧‧開關元件
TDR‧‧‧驅動開關元件
U‧‧‧單位電路
V〔i〕‧‧‧資料電壓
VCT‧‧‧控制電壓
第1圖表示第1實施形態所涉及之電子裝置之構成的方塊圖。
第2圖為用以說明電子裝置之動作的時序圖。
第3圖為表示一個單位電路之構成的電路圖。
第4圖為表示設定期間中之單位電路之樣子的電路圖。
第5圖為表示驅動期間中之單位電路之樣子的電路圖。
第6圖為用以說明第2實施形態所涉及之電子裝置之動作之時序圖。
第7圖為表示第3實施形態所涉及之單位電路之構成的電路圖。
第8圖為用以說明電子裝置之動作的時序圖。
第9圖為表示電子機器之一個形態(個人電腦)之斜視圖。
第10圖為表示電子機器之一個形態(行動電話機)之斜視圖。
第11圖為表示電子機器之一個形態(行動電話機)之斜視圖。
13‧‧‧掃描線
15‧‧‧訊號線
17‧‧‧電壓供給線
A‧‧‧電壓供給線之電壓
C‧‧‧電容元件
D‧‧‧汲極
E‧‧‧光電元件
E1‧‧‧第1電極
E2‧‧‧第2電極
SW‧‧‧開關元件
TDR‧‧‧驅動開關元件
U‧‧‧單位電路

Claims (14)

  1. 一種電子電路，驅動被供給著驅動電壓或驅動電流之被驅動元件，該電子電路之特徵為：具備訊號線；連接於上述訊號線之單位電路；和電壓供給線，上述單位電路包含：驅動電晶體，其係具備有閘極端子、第1端子、連接於上述電壓供給線之第2端子及形成在上述第1端子及上述第2端子之間的通道；開關元件，其係控制與上述驅動電晶體之上述閘極端子與上述第1端子及上述第2端子之任一方的電性連接；和電容元件，其係具備連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子之第1電極和連接於上述訊號線之第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加至上述閘極端子之閘極電壓而被控制，在第1期間中，上述訊號線被供給第1訊號，並且上述開關元件從斷開狀態變成導通狀態，在上述第1期間之後的在第2期間中，上述訊號線被供給第2訊號，並且變成上述接通狀態之開關元件成為斷開狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電子電路，其中，上述開關元件成為接通狀態係在上述閘極電壓之電壓 位準從第1電壓位準被設定成上述第2電壓位準之後，藉由上述開關元件成為接通狀態，上述閘極電壓變化成上述第3電壓位準。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之電子電路，其中，上述閘極電壓成為上述第2電壓位準之時的上述第1端子和上述第2端子之間的接通狀態，是比上述閘極電壓成為上述第1電壓位準之時的上述第1端子和上述第2端子之間的接通狀態高之接通狀態。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載之電子電路，其中，上述第2期間中之上述第2電極之電壓位準和上述第3電壓位準之差異，是對應於在特定期間內被供給至上述被驅動元件之驅動電流之積分量。
  5. 如申請專利範圍第2項所記載之電子電路，其中，上述第2期間中之上述第2電極之電壓位準和上述第3電壓位準之差異，是對應於驅動電流或驅動電壓被供給至上述被驅動元件之時間長。
  6. 一種電子裝置，其特徵為：具備：訊號線；連接於上述訊號線之複數單位電路；和電壓供給線，上述複數單位電路中之一個單位電路包含：驅動電晶體，其具備有閘極端子、第1端子、連接於 上述電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；被驅動元件；開關元件，其係用以控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述端子中之任一方的電性連接；和電容元件，其具備有連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子的第1電極，和連接於上述訊號線的第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加於上述閘極端子之閘極電壓而被控制，在第1期間中，上述訊號線被供給第1訊號，並且上述開關元件從斷開狀態變成接通狀態，在上述第1期間之後的第2期間中，上述訊號線被供給第2訊號，並且變成上述接通狀態之開關元件成為斷開狀態。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之電子裝置，其中，又具備有用以將上述電壓供給線之電位設定成複數電位之電壓控制電路。
  8. 如申請專利範圍第6項所記載之電子裝置，其中，又具備有用以控制上述電壓供給線和特定電位之電性連接之電壓控制電路。
  9. 如申請專利範圍第6項所記載之電子裝置，其中，上述第2電極直接對上述訊號線連接。
  10. 如申請專利範圍第6項所記載之電子裝置，其 中，在包含上述第1期間和上述第2期間之設定期間之經過後之驅動期間中，藉由上述開關元件成為接通狀態，上述第1電極被設定成浮置狀態，並且經時間變化之控制訊號被供給至上述第2電極。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載之電子裝置，其中，在上述設定期間之至少一部份，將上述電壓供給線之電壓設定成比上述第1端子低位之第1電壓值，在上述驅動期間之至少一部份，將上述電壓供給線之電壓設定成比上述第1端子高位之第2電壓值。
  12. 如申請專利範圍第6至11項中之任一項所記載之電子裝置，其中，上述開關元件為開關電晶體，上述單位電路所含之電晶體僅為上述驅動電晶體及上述開關電晶體。
  13. 一種光電裝置，其特徵為：具備訊號線；連接於上述訊號線之單位電路；和電壓供給線；上述單位電路是包含驅動電晶體，其具備有閘極端子、第1端子、連接於上述電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；光電元件；開關元件，其係控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述第2端子中之一方之電性連接；和 電容元件，其係具備連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子之第1電極和連接於上述訊號線之第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加於上述閘極端子之閘極電壓而被控制，在第1期間中，上述訊號線被供給第1訊號，並且上述開關元件從斷開狀態變成接通狀態，在上述第1期間之後的第2期間中，上述訊號線被供給第2訊號，並且變成上述接通狀態之開關元件成為斷開狀態。
  14. 一種電子裝置之驅動方法，連接於訊號線之單位電路具備：驅動電晶體，其具備有閘極端子、第1端子、連接於電壓供給線之第2端子和形成於上述第1端子及上述第2端子之間的通道；被驅動元件；開關元件，其係用以控制上述驅動電晶體之上述閘極端子和上述第1端子及上述端子中之任一方的電性連接；和電容元件，其具備有連接於上述驅動電晶體之上述閘極端子的第1電極，和連接於上述訊號線的第2電極，上述第1端子和上述第2端子之接通狀態是藉由被施加於上述閘極端子之閘極電壓而被控制，其特徵為：在第1期間中，對上述訊號線供給第1訊號，並且將上述開關元件從斷開狀態設為接通狀態，在上述第1期間之後的第2期間中，對上述訊號線供給第2訊號，並且使設為上述接通狀態之開關元件成為斷開狀態。
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