專利名稱：半導(dǎo)體裝置及顯示裝置及顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制電激發(fā)光(Electroluminescence以下簡稱為EL)顯示組件等被驅(qū)動(dòng)組件的電路構(gòu)成。
背景技術(shù)：
在各像素中采用自發(fā)光組件的電激發(fā)光組件來作為發(fā)光組件的EL顯示裝置，為自發(fā)光型，并且具有薄型且消耗電力較小等的優(yōu)點(diǎn)，因此作為用來取代液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)及陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)等顯示裝置而受到矚目。
在這當(dāng)中，在各像素設(shè)置用于個(gè)別控制EL組件的薄膜晶體管(Thin-film Transistor，TFT)等開關(guān)組件，而在每個(gè)像素控制EL組件的有源矩陣型EL顯示裝置，被期待可成為高精細(xì)的顯示裝置。
圖6顯示了n行m列的有源矩陣型EL顯示裝置的各像素的電路構(gòu)成。在此EL顯示裝置中，在基板上，多條的柵極線GL往行方向延伸，多條的數(shù)據(jù)線DL及驅(qū)動(dòng)電源線VL往列方向延伸。此外，各像素具備，有機(jī)EL組件50、切換用TFT(第一TFT)10、EL組件驅(qū)動(dòng)用TFT(第二TFT)21及保持電容Cs。
第一TFT10連接到柵極線GL及數(shù)據(jù)線DL，在柵極接收柵極信號(hào)(選擇信號(hào))而導(dǎo)通。此時(shí)，供應(yīng)到數(shù)據(jù)線DL的數(shù)據(jù)信號(hào)，貝保持在連接在第一TFT10及第二TFT21之間的保持電容Cs。在第二TFT21的柵極經(jīng)由上述第一TFT10接受對(duì)應(yīng)于所供應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓，第二TFT21從電源線VL將對(duì)應(yīng)該電壓值的電流供應(yīng)至有機(jī)EL組件50。有機(jī)EL組件50在發(fā)光層中再次結(jié)合從陽極所注入的空穴以及從陰極所注入的電子，而激起發(fā)光分子，此發(fā)光分子從激起狀態(tài)回復(fù)至基底狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生發(fā)光。有機(jī)EL組件50的發(fā)光亮度幾乎與供應(yīng)至有機(jī)EL組件50的電流成正比，因此如上述，在每個(gè)像素當(dāng)中，通過控制對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)而流通于有機(jī)EL組件50中的電流，從而以對(duì)應(yīng)該數(shù)據(jù)信號(hào)的亮度使有機(jī)EL組件發(fā)光，而在整個(gè)顯示裝置進(jìn)行期望的影像顯示。
在有機(jī)EL顯示裝置中，為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的顯示，有必要以對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的亮度，而確實(shí)的使有機(jī)EL組件50發(fā)光。因此，在有源矩陣型中，對(duì)于配置于驅(qū)動(dòng)電源線VL及有機(jī)EL組件50之間的第二TFT21，要求即使電流在有機(jī)EL組件50流通而使該EL組件50的陽極電位產(chǎn)生變動(dòng)，其漏極電流也不會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)。
因此，如圖6所示，第二TFT21通常采用源極連接到驅(qū)動(dòng)電源線VL，漏極連接到有機(jī)EL組件50的陽極側(cè)，并通過被施加有對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓的柵極與上述源極之間的電位差Vgs，而可控制源極漏極間的電流的p溝道型TFT。
然而，在采用p溝道型TFT作為第二TFT21時(shí)，由于如上述，源極連接到驅(qū)動(dòng)電源線VL，并通過該源極與柵極的電位差來控制漏極電流，即，控制供應(yīng)至有機(jī)EL組件50的電流，因此若驅(qū)動(dòng)電源線VL的電壓產(chǎn)生變動(dòng)，則各個(gè)組件50的發(fā)光亮度產(chǎn)生變動(dòng)的可能性很高。
例如在某幀期間所顯示的影像為高亮度的情況等(例如為全面白色等)，一旦有較多的電流一下子從單一的驅(qū)動(dòng)電源Pvdd，經(jīng)由各條驅(qū)動(dòng)電源線VL而流通至基板上的多個(gè)有機(jī)EL組件50時(shí)，則驅(qū)動(dòng)電源線VL的電位可能產(chǎn)生變動(dòng)。因此，在此情況下，容易引起發(fā)光亮度的變動(dòng)。
因此，本申請人提出，如圖7所示的采用n溝道型TFT作為組件驅(qū)動(dòng)用的第二TFT20的像素電路(參照下列專利文獻(xiàn)1)。在此電路中，不僅在驅(qū)動(dòng)電源線VL及有機(jī)EL組件50之間設(shè)置n溝道型TFT的第二TFT20，并且為了將第二TFT20的柵極源極間保持在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電位差Vgs，而在該柵極源極間設(shè)置保持電容Cs。此外，用于復(fù)位(放電)第二TFT20的源極電位(有機(jī)EL組件50的陽極)的復(fù)位用TFT30，連接在保持電容Cs及第二TFT20的源極，以及低電位的電源Vss之間，此TFT30在柵極接受復(fù)位用脈沖。
在如此的構(gòu)成中，有必要對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)設(shè)定保持電容Cs的第一電極及第二電極的電位，即第二TFT20的柵極電位及源極電位。因此，在將H電平的選擇信號(hào)輸出至選擇線GL，且將數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)線DL的同時(shí)，通過將復(fù)位用脈沖輸出至復(fù)位線RSL而導(dǎo)通TFT30。由此，將第二TFT20的柵極設(shè)定為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電位，并將源極降低至電源Vss電位。再者，若不導(dǎo)通第一TFT10及第三TFT30，則可在保持電容Cs中保持對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電位差，并對(duì)應(yīng)此電位差，從驅(qū)動(dòng)電源線VL經(jīng)由第二TFT20將電流供應(yīng)至有機(jī)EL組件50。
(專利文獻(xiàn)1)日本專利公開2003-173154號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容(發(fā)明所欲解決的問題)通過上述圖7所示的電路構(gòu)成，可采用n溝道TFT作為設(shè)置在1個(gè)像素中的所有晶體管。然而，為了設(shè)定第二TFT20的源極電位，也需要放電用的第三TFT30，因此在每1個(gè)像素中必須設(shè)置3個(gè)晶體管。此外，也必需具備復(fù)位用電源Vss，此外，除了選擇線GL、數(shù)據(jù)線DL及電源線VL之外，還需要用來將電源Vss供應(yīng)至各像素的復(fù)位用電源線及復(fù)位線RSL。因此，對(duì)于降低每一個(gè)像素的面積仍存在著限制，而難以適用于一個(gè)像素的面積較小的EVF(Electronic View Finder，電子取景器)等小型且高精細(xì)的顯示裝置。
本發(fā)明用來實(shí)現(xiàn)一種顯示裝置，供應(yīng)至被驅(qū)動(dòng)組件的供應(yīng)電力不易受到驅(qū)動(dòng)電源的電壓變動(dòng)的影響，且容易達(dá)到小型化。
(用以解決問題的手段)本發(fā)明具備在柵極接收選擇信號(hào)而動(dòng)作，并擷取數(shù)據(jù)信號(hào)的切換用晶體管；漏極連接于電源線，源極連接于被驅(qū)動(dòng)組件，并在柵極接收由上述切換用晶體管所供應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，而控制從上述電源線供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件的電力的組件驅(qū)動(dòng)用晶體管；以及連接于上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極與源極之間，而保持對(duì)應(yīng)上述數(shù)據(jù)信號(hào)的柵極源極間電壓的保持電容；在上述電源線，周期性的施加可使上述被驅(qū)動(dòng)組件動(dòng)作的電源信號(hào)，以及用來設(shè)定上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極電位的設(shè)定信號(hào)。
本發(fā)明的其它方面為，具備配置為矩陣狀的多個(gè)像素的顯示裝置，各像素具備被驅(qū)動(dòng)組件；連接于選擇線且在柵極接收選擇信號(hào)而動(dòng)作，并擷取數(shù)據(jù)信號(hào)的切換用晶體管；漏極連接于電源線，源極連接于上述被驅(qū)動(dòng)組件，并在柵極接收由上述切換用晶體管所供應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，而控制從上述電源線供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件的電力的組件驅(qū)動(dòng)用晶體管；以及連接在上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極與上述源極之間，而保持對(duì)應(yīng)上述數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓的保持電容；上述電源線，可在每一條中輸出用來設(shè)定上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極電位的設(shè)定信號(hào)，并且與矩陣的每一行或是每一列所鄰接的電源線獨(dú)立設(shè)置。
此外，在利用保持電容的同時(shí)，也可積極地利用電位偏移用電容，該電位偏移用電容將第一電極連接在上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極，在第二電極施加上述選擇信號(hào)，并對(duì)應(yīng)該選擇信號(hào)的電平而偏移上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極電位。
如此，采用上述構(gòu)成作為控制被驅(qū)動(dòng)組件的電路組件，由此，在1個(gè)像素區(qū)域內(nèi)，通?？蓪o法用作顯示區(qū)域的這些電路組件的面積縮小至最小限度。此外，設(shè)定為在形成為矩陣狀的每一行及每一列可獨(dú)立控制電源線，以n溝道型薄膜晶體管來構(gòu)成2個(gè)晶體管，并將連接于組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的被驅(qū)動(dòng)組件的源極電位(保持電容的一邊的電極電位)設(shè)定為充分低的電位，而可將數(shù)據(jù)信號(hào)施加在此組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極。因此，可對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)來對(duì)保持電容(組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極—源極之間)進(jìn)行充電，并確實(shí)予以保持。
本發(fā)明的其它方面為，關(guān)于驅(qū)動(dòng)各像素的被驅(qū)動(dòng)組件而進(jìn)行顯示的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在將對(duì)應(yīng)顯示內(nèi)容的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線之前，將該數(shù)據(jù)線設(shè)定為特定的預(yù)充電電位，并將上述電源線設(shè)定為，用來將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極設(shè)定為上述被驅(qū)動(dòng)組件的非動(dòng)作電位的設(shè)定電位；并且，通過將選擇信號(hào)輸出至上述選擇線而控制為導(dǎo)通的上述切換用晶體管，而使上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管動(dòng)作；在通過上述電源線而將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述源極設(shè)定為上述被驅(qū)動(dòng)組件的非動(dòng)作電位之后，將數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至上述數(shù)據(jù)線。
本發(fā)明的其它方面為，在上述驅(qū)動(dòng)方法中，降低輸出至上述選擇線的上述選擇信號(hào)，而不導(dǎo)通上述切換用晶體管，并通過設(shè)置在組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極以及上述柵極線之間的電位偏移用電容，而將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極電位偏移至該晶體管的非導(dǎo)通方向，之后，將上述電源線提高至上述被驅(qū)動(dòng)組件的動(dòng)作電位，上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管被對(duì)應(yīng)設(shè)定在上述保持電容的電位差，而將來自于上述電源線的電力供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件。
(發(fā)明的效果)在本發(fā)明中，可通過最小限度的電路組件數(shù)及配線數(shù)，而確實(shí)的驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)組件。因此，可將1個(gè)像素區(qū)域內(nèi)的電路組件數(shù)所占的面積縮小至最小限度，即使用在1個(gè)像素面積較小的小型顯示裝置及高精細(xì)顯示裝置，也可達(dá)到高開口率，并容易實(shí)現(xiàn)顯示質(zhì)量極為優(yōu)良的顯示裝置。
此外，可由例如為相同的n溝道型晶體管來構(gòu)成所有的晶體管，可在相同工藝形成1個(gè)像素電路的晶體管，而可降低工藝數(shù)目。因此，也具備降低特性變動(dòng)的效果。


圖1顯示了驅(qū)動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)EL組件的1單位像素的電路構(gòu)成圖；圖2顯示了本發(fā)明實(shí)施例的有源矩陣型有機(jī)EL顯示裝置的電路構(gòu)成圖；圖3顯示了圖1的電路動(dòng)作的時(shí)序圖；圖4顯示了Cp/Cs的Cv-Ioled特性圖；圖5顯示了本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)EL顯示裝置的全體動(dòng)作的時(shí)序圖；圖6顯示了傳統(tǒng)的有源矩陣型有機(jī)EL顯示裝置的電路構(gòu)成圖；圖7顯示了傳統(tǒng)的有源矩陣型有機(jī)EL顯示裝置的其它電路構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
以下利用附圖來說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例(以下稱為實(shí)施例)。
圖1顯示了有關(guān)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的1單位的電路構(gòu)成，圖2顯示了在各像素采用圖1的電路構(gòu)成的顯示裝置的全體構(gòu)成的概略圖。在本實(shí)施例中的顯示裝置，具體而言是有源矩陣型有機(jī)EL顯示裝置，在面板基板上，以矩陣狀配置多個(gè)像素。在此面板基板的矩陣的行方向，形成依序輸出選擇信號(hào)的選擇線GL，并用來周期性的將動(dòng)作電源Pvdd提供到被驅(qū)動(dòng)組件的電源線VL，在列方向則形成輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線DL。
各像素大致設(shè)置在由這些線所區(qū)隔的區(qū)域，并具備有機(jī)EL組件50作為被驅(qū)動(dòng)組件，此外，具備均以n溝道TFT所構(gòu)成的切換用薄膜晶體管(第一TFT)10，和組件驅(qū)動(dòng)用薄膜晶體管(第二TFT)12，作為用來控制此組件的發(fā)光動(dòng)作的2個(gè)晶體管。此外，還具備用來保持對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓的保持電容Cs，以及用來偏移第二TFT12的柵極電位的電位偏移用電容Cp。
第一TFT10及第二TFT12均可通過在有源層采用例如通過激光退火等而成為多晶化的多晶硅等的結(jié)晶硅，并且摻雜n型雜質(zhì)的n溝道型薄膜晶體管來構(gòu)成。由于是相同的導(dǎo)電型，因此2個(gè)TFT可通過相同工藝(至少相同的雜質(zhì)摻雜工藝)來形成。
第一TFT10的柵極連接到選擇線GL，漏極連接到數(shù)據(jù)線DL，并在柵極接收選擇信號(hào)而導(dǎo)通，該源極則成為對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)線DL電位的電位。
第二TFT12的漏極連接到電源線VL，源極則連接到有機(jī)EL組件50的陽極側(cè)。此外，柵極則與上述第一TFT10的源極、保持電容Cs、及電位偏移用電容Cp連接。
保持電容Cs連接在第二TFT12的柵極及源極之間，并對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)而保持柵極—源極間電壓。具體而言，具備連接于第二TFT12的柵極的第一電極，以及連接于第二TFT12的源極(有機(jī)EL組件50的陽極)的第二電極，并在第一電極及第二電極之間，保持對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓Vsig。
電位偏移用電容Cp連接在第二TFT12的柵極與選擇線GL之間，并對(duì)應(yīng)選擇信號(hào)的下降而降低第二TFT12的柵極電位。具體而言，該第一電極連接到選擇線GL，第二電極連接到第二TFT12的柵極及保持電容Cs的第一電極。
如第二圖所示，在面板基板上具備顯示部100及驅(qū)動(dòng)部200。在顯示部100，上述構(gòu)成的多個(gè)像素被配置為矩陣狀。驅(qū)動(dòng)部200設(shè)置在該顯示部100的周邊，而輸出用以驅(qū)動(dòng)顯示部100的各像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)及電源。具體而言，驅(qū)動(dòng)部200具備，H驅(qū)動(dòng)器(水平方向驅(qū)動(dòng)部)210，V驅(qū)動(dòng)器(垂直方向驅(qū)動(dòng)部)220，H驅(qū)動(dòng)器210對(duì)延伸于矩陣的列方向的多條數(shù)據(jù)線DL輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)及之后所述的預(yù)充電信號(hào)。V驅(qū)動(dòng)器220則具備，在每1個(gè)水平掃描期間，對(duì)延伸于矩陣的行方向的多條選擇線GL依序輸出用來導(dǎo)通第一TFT10的選擇信號(hào)的輸出部。此外，在本實(shí)施例中，該V驅(qū)動(dòng)器220具備，對(duì)在矩陣的行方向與選擇線GL一同設(shè)置的電源線VL輸出電源信號(hào)及設(shè)定信號(hào)的輸出部。電源信號(hào)是在有機(jī)EL組件的發(fā)光動(dòng)作期間中被輸出的而使該有機(jī)EL組件動(dòng)作的電位Pvdd。設(shè)定信號(hào)是在上述發(fā)光動(dòng)作期間之前的1個(gè)水平掃描期間中的數(shù)據(jù)設(shè)定期間中所輸出的，為使有機(jī)EL組件50的陽極及第二TFT12的源極放電，并將有機(jī)EL組件50的陽極電位設(shè)定在非動(dòng)作電位用的較低的固定電位(例如為0V)。
接下來，參照3來說明上述電路構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)方法及動(dòng)作。圖3說明了在1個(gè)水平掃描期間，1個(gè)像素的動(dòng)作時(shí)序(Timing)的附圖。
在本實(shí)施例中，在圖3(b)所示的選擇信號(hào)從非選擇電位(L電平)變成選擇電位(H電平)的時(shí)序t2還要往前的期間P1，如圖3(a)所示將高電位的預(yù)充電信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)像素的數(shù)據(jù)線DL。
如圖3(c)所示，在時(shí)序t1將設(shè)定信號(hào)輸出到電源線VL。具體而言，例如從9V的較高的動(dòng)作電位(電源信號(hào)電平)，降低至與有機(jī)EL組件50的陰極大約相同的例如0V的較低設(shè)定電位。由此，在期間P2中，電源線VL進(jìn)行放電。
當(dāng)成為時(shí)序t2時(shí)，則選擇信號(hào)從非選擇電位上升至選擇電位，而導(dǎo)通第一TFT10。如此，在選擇信號(hào)成為H電平而導(dǎo)通第一TFT10時(shí)(t2)，預(yù)充電信號(hào)已輸出至數(shù)據(jù)線DL。此預(yù)充電信號(hào)的電位為，可使第二TFT12達(dá)到全導(dǎo)通(在三極管區(qū)域，即線形區(qū)域的導(dǎo)通動(dòng)作)的充分高的電位。即，不會(huì)依據(jù)源極。漏極間電壓VSD，而能夠使漏極電流Id固定的高電位。
因此，在期間P3，預(yù)充電信號(hào)經(jīng)由第一TFT10的漏極—源極之間而施加到第二TFT12的柵極，而導(dǎo)通第二TFT12。此時(shí)，將L電平的設(shè)定信號(hào)輸出至電源線VL。
因此，第二TFT12的源極，經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的第二TFT12的漏極—源極之間而放電，并成為與設(shè)定信號(hào)相等的低電位(例如為0V)。如上述，在第二TFT12的源極連接有有機(jī)EL組件50的陽極，而設(shè)定信號(hào)的電位被設(shè)定成二極管構(gòu)造的有機(jī)EL組件50不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作的L電平。因此，與到目前為止的有機(jī)EL組件50的動(dòng)作狀況(導(dǎo)通非導(dǎo)通狀態(tài)以及流入于組件的電流量)無關(guān)，陽極(第二TFT12的源極)的電荷經(jīng)由第二TFT12而放電，有機(jī)EL組件50則處于非動(dòng)作狀態(tài)。此外，在第二TFT12的源極連接有保持電容Cs的第二電極，而保持電容Cs的第二電極的電位(第二TFT12的源極電位)固定在對(duì)應(yīng)此設(shè)定信號(hào)的設(shè)定電位。
保持電容Cs的第一電極連接在第二TFT12的柵極，由于在選擇信號(hào)成為H電平的期間，第一TFT10為導(dǎo)通，因此經(jīng)由數(shù)據(jù)線DL將固定電位的預(yù)充電信號(hào)施加至此保持電容Cs的第一電極。因此，將對(duì)應(yīng)于預(yù)充電信號(hào)及設(shè)定信號(hào)的電位差的電荷預(yù)設(shè)定在保持電容Cs。
一旦預(yù)設(shè)定保持電容Cs，且成為預(yù)定時(shí)序t3時(shí)，則將對(duì)應(yīng)實(shí)際的顯示內(nèi)容的數(shù)據(jù)信號(hào)Vsig輸出至數(shù)據(jù)線DL。因此，在時(shí)序t3至?xí)r序t4為止的數(shù)據(jù)寫入期間P4，將此數(shù)據(jù)信號(hào)Vsig施加到第二電極被固定為設(shè)定電位的保持電容Cs的第一電極，而在保持電容Cs保持對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓。
在期間P4結(jié)束之后，在時(shí)序t4，選擇信號(hào)從H電平下降至L電平，第一TFT10成為非導(dǎo)通，而結(jié)束對(duì)保持電容Cs的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓的寫入(Vsig的設(shè)定)。
在時(shí)序t4，在選擇信號(hào)降低至非選擇電平而不導(dǎo)通第一TFT10之后，考慮數(shù)據(jù)的擷取寬裕度，即為了在確實(shí)地?cái)X取數(shù)據(jù)之后使第一TFT10不導(dǎo)通，而設(shè)定特定長度的期間P5。在經(jīng)過此期間P5之后，在時(shí)序t5，如圖3(a)所示，將預(yù)充電信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)線DL。換言之，從數(shù)據(jù)信號(hào)電位Vsig變更至預(yù)充電電位。此外，將電源線VL的電源信號(hào)從設(shè)定電位提高至H電平的動(dòng)作電位。由此，在保持電容Cs保持電壓Vgs的狀態(tài)下，電源線VL切換至動(dòng)作電位，并且電流對(duì)應(yīng)所保持的電壓Vgs，從電源線VL流通至第二TFT12的漏極源極之間，此電流被供應(yīng)至有機(jī)EL組件50的陽極。如此，在有機(jī)EL組件50，到下一個(gè)視場再次選擇像素為止，對(duì)應(yīng)保持在保持電容Cs的數(shù)據(jù)電壓(第二TFT12的柵極—源極間電壓)的電流流通，而持續(xù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)電流量的亮度的發(fā)光。
在此，由于電位偏移用電容Cp連接到第二TFT12的柵極，并將選擇信號(hào)供應(yīng)至此像素的選擇線GL之間，因此在時(shí)序t4，當(dāng)選擇信號(hào)下降至L電平，則電容Cp對(duì)應(yīng)其下降，而產(chǎn)生要降低第二TFT12的柵極電位的動(dòng)作。例如在顯示內(nèi)容為“黑”，而不導(dǎo)通第二TFT12而設(shè)定有機(jī)EL組件50為非發(fā)光時(shí)，只要保持電容Cs的保持電位差低于第二TFT12的動(dòng)作閾值即可。在預(yù)充電期間，由于第二TFT12為全導(dǎo)通，因此在選擇信號(hào)的下降時(shí)序，可向降低的方向來偏移第二TFT12的柵極電位，因此，可更迅速的關(guān)閉第二TFT12。因此可迅速且確實(shí)的實(shí)現(xiàn)黑色電平。
另外，電位偏移用電容Cp可以利用形成在第二TFT12的柵極與漏極間的所謂寄生電容。當(dāng)然，也可在此寄生電容之外，另外形成與寄生電容電氣并聯(lián)的電容。此寄生電容的電容值并非0，而電位偏移用電容Cp和保持電容Cs的電容比rc(＝Cp/Cs)為0＜rc，且為了充分地發(fā)揮上述電位偏移用電容Cp的偏移功能，rc被設(shè)定為0.3以上，例如0.3左右或0.5左右。
當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)的黑色電平受到限制時(shí)，即，當(dāng)由于數(shù)據(jù)信號(hào)處理側(cè)的電路的動(dòng)作范圍等的要求而使黑色電平無法低于某程度以上時(shí)，則較宜提高電位偏移用電容Cp的電容值，如上述使rc為0.3左右以上(例如0.5左右)。相反地，當(dāng)能夠降低數(shù)據(jù)信號(hào)的黑色電平電位時(shí)，或是當(dāng)如后述重視EL組件的壽命時(shí)，則較宜將電位偏移用電容Cp的電容值縮小，例如設(shè)定成rc為0.1左右。當(dāng)rc成為0.1左右時(shí)，雖然電位偏移用電容Cp的偏移功能變得非常小，但能夠?qū)?shù)據(jù)信號(hào)的黑色電平電位設(shè)定成較低，從而謀求迅速且確實(shí)的黑色電平的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電位偏移用電容Cp較大時(shí)，雖然能夠在時(shí)序t4將第二TFT12確實(shí)地切斷不導(dǎo)通，但當(dāng)EL組件的陰極電壓Cv相對(duì)于選擇信號(hào)相對(duì)較低時(shí)，會(huì)因?yàn)镃p的存在，(特別是在選擇信號(hào)的H電平期間)第二TFT12的柵極電位相對(duì)于陰極電壓Cv會(huì)相對(duì)變高，而有流通于EL組件50的電流量變多的傾向。圖4針對(duì)當(dāng)變化陰極電壓Cv時(shí)流通在EL組件的電流Ioled的特性，而分別顯示當(dāng)Cp/Cs(rc)設(shè)為1/10時(shí)，以及當(dāng)設(shè)為3/10時(shí)，陰極電壓Cv與流通于EL組件的電流(動(dòng)作電流)Ioled的特定的變化。如圖4所示，當(dāng)CV變低時(shí)，在Cp/Cs為3/10的一方，動(dòng)作電流Ioled相對(duì)于CV的電壓變化的變化較大。例如，由于EL組件的經(jīng)年變化，其動(dòng)作閾值會(huì)有變化，而EL組件的動(dòng)作閾值的變化可以視同由第二TFT12的柵極觀察的在圖4中的CV的變化。即，在圖4中，當(dāng)EL組件的動(dòng)作閾值有了變化時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流Ioled的變化會(huì)變大。當(dāng)優(yōu)先延長會(huì)隨著供給電流量變多而加速劣化的EL組件50的壽命的必要性較高時(shí)，期望縮小相對(duì)于此CV變化的驅(qū)動(dòng)電流Ioled的變化，而較宜將Cp設(shè)定成較小。
接下來參照圖5，來說明依序驅(qū)動(dòng)多個(gè)像素而使組件發(fā)光用的顯示裝置的全體動(dòng)作。
各行的像素的動(dòng)作如上述所述，在將H電平的選擇信號(hào)輸出至第一列的選擇線GL之前，將預(yù)充電信號(hào)輸出至各條數(shù)據(jù)線DL，并且將設(shè)定信號(hào)輸出至第一行的電源線VL。接下來將對(duì)應(yīng)第一行的顯示內(nèi)容的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)線DL(在圖5中以第m列的數(shù)據(jù)線DL為例)，并在保持電容Cs中保持對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓。接下來，在將第一行的選擇線GL的選擇信號(hào)設(shè)定為L電平之后，將數(shù)據(jù)線DL設(shè)定為預(yù)充電電位，同時(shí)將第一行的電源線VL設(shè)定為H電平的動(dòng)作電位。在此，1個(gè)水平掃描(1H)期間例如是在數(shù)據(jù)線DL成為預(yù)充電電位之后，到再次成為預(yù)充電電位為止的期間。為了說明的緣故，圖中的預(yù)充電期間占有1H期間當(dāng)中相對(duì)較長的期間，但是實(shí)際上例如也可設(shè)定為水平回描期間的較短期間。并以(1H-預(yù)充電期間)作為可充分進(jìn)行對(duì)保持電容Cs的數(shù)據(jù)信號(hào)Vsig的寫入期間的方式，來設(shè)定該預(yù)充電期間。
在此，第一行的選擇線GL在第一行的水平掃描期間結(jié)束之后，至下一個(gè)視場再次選擇第一行的選擇線GL為止，成為非選擇電位。另一方面，第一行的電源線VL在第一行的水平掃描期間結(jié)束之后，至下一個(gè)視場再次選擇第一行為止，一直維持在可使EL組件發(fā)光的H電平的動(dòng)作電位。
一旦第一行的水平掃描期間結(jié)束而到達(dá)第二行的水平掃描期間，則首先如圖5(a)所示，數(shù)據(jù)線DL再次成為預(yù)充電電位，然后如圖5(e)所示，將L電平的設(shè)定信號(hào)輸出至第二行的電源線VL。之后，如圖5(d)所示，將H電平的選擇信號(hào)輸出至第二行的選擇線GL，使第二行的像素的第二TFT12的源極(有機(jī)EL組件50的陽極)放電。接下來如圖5(a)所示，從預(yù)充電電位，將對(duì)應(yīng)第二行的各像素的顯示內(nèi)容的電位的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)線DL，并寫入在第二行的像素的保持電容Cs。一旦第二行的選擇線GL成為L電平而結(jié)束寫入時(shí)，則數(shù)據(jù)線DL上升至預(yù)充電電位，且第二行的電源線VL成為動(dòng)作電位時(shí)，結(jié)束第二次的水平掃描期間。
接下來的第三行的水平掃描期間，也與上述第一行、第二行相同，控制數(shù)據(jù)線DL、第三行的電源線VL(參照圖5(g))、及第三行的選擇線GL(參照圖5(f))，而進(jìn)行數(shù)據(jù)線DL的預(yù)充電、電源線VL的朝設(shè)定電位的切換(電源線VL的放電)、第二TFT的源極的放電及保持電容的預(yù)充電、數(shù)據(jù)寫入、第一TFT的非導(dǎo)通控制及有機(jī)EL組件50的開始發(fā)光(電源線VL的往動(dòng)作電位的下降)，之后，進(jìn)行相同的驅(qū)動(dòng)至m列n行的矩陣的第n行為止，而進(jìn)行1個(gè)視場的量的數(shù)據(jù)的寫入，從而達(dá)成對(duì)應(yīng)任意影像的發(fā)光顯示。
如上所述，本實(shí)施例中雖然是在每一行控制電源線VL，但電源線VL周期性輸出的電源信號(hào)及設(shè)定信號(hào)也可例如在依序輸出選擇信號(hào)的V驅(qū)動(dòng)器220中，除了垂直起始脈沖STV及垂直偏移頻率CKV之外，通過利用用來將各個(gè)水平回描期間等設(shè)定為數(shù)據(jù)輸出禁止時(shí)間的使能信號(hào)等，而組合邏輯門以及反相器等而制作出。此外，也可由設(shè)置在面板外部的控制顯示用的驅(qū)動(dòng)器IC等來制作，并從V驅(qū)動(dòng)器220將其輸出。
在此，若顯示各個(gè)信號(hào)的電位的一例，則可設(shè)定為電源信號(hào)的動(dòng)作電位為7V，設(shè)定電位為0V，而數(shù)據(jù)信號(hào)的預(yù)充電電位為7V，信號(hào)電位的最小電位(黑電位)為1V。此外，此時(shí)的選擇信號(hào)的非選擇電位及選擇電位的電位差被設(shè)定為，第一TFT10的柵極—源極電位差Vgs必須充分大于該TFT的動(dòng)作閾值，例如設(shè)定為12.5V(8.5V至-4V)。有機(jī)EL組件50的陰極電位Cv，例如設(shè)定為大約-3V至-2V。通過設(shè)定各個(gè)信號(hào)的電位及電位差為如此的關(guān)系，并以上述的時(shí)序輸出，可確實(shí)的驅(qū)動(dòng)本實(shí)施例的像素電路。
電源線VL并不限定為在每一行進(jìn)行控制的構(gòu)成，也可將列方向設(shè)定為共通。不過，在設(shè)定各列為共通時(shí)，則并非如上述圖3、圖4所示的驅(qū)動(dòng)方法，而是在1個(gè)視場期間中設(shè)置依序選擇各像素而寫入數(shù)據(jù)的期間(地址期間)，以及在此期間之后的組件發(fā)光期間。然后，較理想的控制為，在地址期間之前，將所有電源線VL設(shè)定為設(shè)定電位后并寫入數(shù)據(jù)，并在組件發(fā)光期間控制為提高至動(dòng)作電位。如此的驅(qū)動(dòng)方法，也可采用上述的在行方向共通連接電源線VL的電路構(gòu)成。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在組件發(fā)光期間中，即使電流在有機(jī)EL組件50流通而使第二TFT12的源極電位上升，也可通過保持電容Cs的功能，而穩(wěn)定的將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)Vsig的電流供應(yīng)到有機(jī)EL組件50。此外，由于采用n溝道TFT為第二TFT12，因此可利用與視頻信號(hào)為相同極性的數(shù)據(jù)信號(hào)。
再者，在對(duì)保持電容Cs的數(shù)據(jù)信號(hào)的寫入期間中，通過將充分低的固定電位的設(shè)定信號(hào)輸出至電源線VL，可確實(shí)的將數(shù)據(jù)信號(hào)寫到保持電容Cs。
在此，均以n溝道型而構(gòu)成的第一TFT10及第二TFT12，均可采用在溝道以及源極。漏極之間具備低濃度雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域的所謂的LD構(gòu)造。此外，第一TFT10及第二TFT12均可采用，對(duì)源極漏極間的載體移動(dòng)路徑串聯(lián)設(shè)置多個(gè)溝道區(qū)域的所謂的雙柵極構(gòu)造。尤其是，為了防止寫在保持電容Cs的數(shù)據(jù)信號(hào)的泄漏，第一TFT10較理想為采用雙柵極構(gòu)造。
在從形成有有機(jī)EL組件的面板基板(組件基板)側(cè)射出來自于有機(jī)EL組件的光的底放射型顯示裝置中，一般而言，當(dāng)遮旋光性的上述電路組件數(shù)較多時(shí)，則無法避免發(fā)光面積的降低。然而，若將本實(shí)施例的顯示裝置用在該底放射型顯示裝置，則可通過在1個(gè)像素設(shè)置2個(gè)晶體管及2個(gè)電容器而驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL組件，即可將1個(gè)像素區(qū)域內(nèi)的電路組件數(shù)及配線數(shù)降至最小限度。因此可將1個(gè)像素區(qū)域內(nèi)的發(fā)光面積擴(kuò)大至最大限度，而可實(shí)現(xiàn)開口率高的顯示裝置。因此，對(duì)于要求小型且高精細(xì)的一單位像素的面積較小的面板，例如數(shù)字相機(jī)、小型數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等的取景器等，本實(shí)施例的顯示裝置是極為有利的。由于是小型面板，因此可縮短絕對(duì)的配線長度，即使在進(jìn)行電源線VL的電位的所謂的導(dǎo)通及非導(dǎo)通的控制時(shí)，也可將此所造成的波形鈍化抑止為最小限度。因此，可通過配線數(shù)較少且縮小至最低限度的像素電路組件，而實(shí)現(xiàn)顯示質(zhì)量不會(huì)下降的小型且高精細(xì)的開口率極高的顯示裝置。此外，也可采用從與上述面板基板為相反的側(cè)往外部射出光線的頂放射型顯示裝置。在此情況，也可有效率的在相同工藝形成2個(gè)TFT，而實(shí)現(xiàn)亮度變動(dòng)極小，且為小型且高精細(xì)的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，具備在柵極接收選擇信號(hào)而動(dòng)作，并擷取數(shù)據(jù)信號(hào)的切換用晶體管；漏極連接于電源線，源極連接于被驅(qū)動(dòng)組件，并在柵極接收由上述切換用晶體管所供應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，而控制從上述電源線供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件的電力的組件驅(qū)動(dòng)用晶體管；以及連接于上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極及源極之間，而保持對(duì)應(yīng)上述數(shù)據(jù)信號(hào)的柵極源極間電壓的保持電容，在上述電源線，周期性的施加可使上述被驅(qū)動(dòng)組件動(dòng)作的電源信號(hào)、以及用來設(shè)定上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極電位的設(shè)定信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還具備第一電極連接于上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極，在第二電極施加上述選擇信號(hào)，并對(duì)應(yīng)該選擇信號(hào)的電平而偏移上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極電位的電位偏移用電容。
3.一種顯示裝置，具備配置為矩陣狀的多個(gè)像素，其中，各像素具備被驅(qū)動(dòng)組件；連接于選擇線且在柵極接收選擇信號(hào)而動(dòng)作，并擷取數(shù)據(jù)信號(hào)的切換用晶體管；漏極連接于電源線，源極連接于上述被驅(qū)動(dòng)組件，并在柵極接收由上述切換用晶體管所供應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，而控制從上述電源線供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件的電力的組件驅(qū)動(dòng)用晶體管；以及連接于上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極及上述源極之間，而保持對(duì)應(yīng)上述數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓的保持電容，而上述電源線，可在每一條線輸出用來設(shè)定上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極電位的設(shè)定信號(hào)，并且與矩陣上的每一列或是每一行所鄰接的電源線獨(dú)立設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，在基板上設(shè)置將上述多個(gè)像素配置為矩陣狀的顯示部；以及在該顯示部的周邊，用以控制上述顯示部的各像素的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)部，而上述驅(qū)動(dòng)部具備對(duì)上述選擇線的選擇信號(hào)輸出部、對(duì)數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出部、以及對(duì)上述電源線供給上述設(shè)定信號(hào)以及可使上述被驅(qū)動(dòng)組件動(dòng)作的電源信號(hào)的輸出部。
5.如權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體裝置，其中上述選擇線以及上述電源線在矩陣的行方向配置在每行，且將數(shù)據(jù)信號(hào)供應(yīng)至所對(duì)應(yīng)的上述切換用晶體管的數(shù)據(jù)線在矩陣的列方向配置在每列。
6.如權(quán)利要求3至4任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，上述像素還具備連接在上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極及上述選擇線之間，并對(duì)應(yīng)所供應(yīng)的選擇信號(hào)的電平而偏移上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極電位的電位偏移用電容。
7.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中上述切換用晶體管及上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管是在有源層中采用結(jié)晶硅的n溝道型薄膜晶體管。
8.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中上述設(shè)定信號(hào)是將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極電位設(shè)定成上述被驅(qū)動(dòng)組件的非動(dòng)作電位的電位。
9.一種顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該顯示裝置具備配置成矩陣狀的多個(gè)像素，且各像素具備柵極連接于選擇線且漏極連接于數(shù)據(jù)線的切換用晶體管；漏極連接于電源線且源極連接于被驅(qū)動(dòng)組件，并且柵極連接于上述切換用晶體管的源極，而控制從上述電源線供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件的電力的組件驅(qū)動(dòng)用晶體管；以及連接于上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極及源極之間的保持電容，該驅(qū)動(dòng)方法的特征為在將對(duì)應(yīng)顯示內(nèi)容的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到上述數(shù)據(jù)線之前，將該數(shù)據(jù)線設(shè)定在特定的預(yù)充電電位，并將上述電源線的電位設(shè)定為，用來將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極設(shè)定為上述被驅(qū)動(dòng)組件的非動(dòng)作電位的設(shè)定電位；并且，通過將選擇信號(hào)輸出至上述選擇線而控制為導(dǎo)通的上述切換用晶體管，而使上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管動(dòng)作；在通過上述電源線而設(shè)定上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述源極為上述被驅(qū)動(dòng)組件的非動(dòng)作電位之后，將數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至上述數(shù)據(jù)線。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其中，還具有連接于上述選擇線及上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的上述柵極之間的電位偏移用電容，降低輸出至上述選擇線的上述選擇信號(hào)，而不導(dǎo)通上述切換用晶體管，并通過上述電位偏移用電容，而在將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的柵極電位偏移至該晶體管的非導(dǎo)通方向之后，將上述電源線提高至上述被驅(qū)動(dòng)組件的動(dòng)作電位，上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管對(duì)應(yīng)于設(shè)定在上述保持電容的電位差，而將來自上述電源線的電力供應(yīng)至上述被驅(qū)動(dòng)組件。
11.如權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其中上述預(yù)充電電位被設(shè)定成可使上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管在其線性區(qū)域中動(dòng)作的電位。
12.如權(quán)利要求3或4所述的顯示裝置，其中上述切換用晶體管及上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管是在有源層中采用結(jié)晶硅的n溝道型薄膜晶體管。
13.如權(quán)利要求3或4所述的顯示裝置，其中上述設(shè)定信號(hào)是將上述組件驅(qū)動(dòng)用晶體管的源極電位設(shè)定成上述被驅(qū)動(dòng)組件的非動(dòng)作電位的電位。
全文摘要
本發(fā)明以最小限度的電路組件，來實(shí)現(xiàn)可驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)組件的構(gòu)成。在本發(fā)明中，配置為矩陣狀的各像素，具備被驅(qū)動(dòng)組件50、切換用TFT、組件驅(qū)動(dòng)用TFT、以及保持電容Cs。保持電容Cs連接在組件驅(qū)動(dòng)用TFT的柵極與源極之間，在數(shù)據(jù)信號(hào)輸出前，將導(dǎo)通組件驅(qū)動(dòng)用TFT的預(yù)充電信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)線DL，并經(jīng)由導(dǎo)通的組件驅(qū)動(dòng)用TFT，輸出設(shè)定電位至用來將電力供應(yīng)到被驅(qū)動(dòng)組件50的電源線VL，在將數(shù)據(jù)信號(hào)施加至保持電容Cs的一邊的電極之前，通過設(shè)定信號(hào)使組件驅(qū)動(dòng)用TFT的源極及保持電容Cs的另一邊的電極放電，而固定于固定的電位。通過如此的控制，可用最小限度的電路組件來驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)組件50。
文檔編號(hào)H05B33/02GK1722209SQ20051008541
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者池田恭二 申請人:三洋電機(jī)株式會(huì)社