电光学装置以及备有其的电子设备的制作方法
专利名称：电光学装置以及备有其的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对由有机EL (Electro Luminescent)材料构成的发光 元件等各种电光学元件的行为进行控制的技术。
背景技术：
这种电光学元件通过电流的供给其灰度(典型的是亮度)会发生变化。 以往提出了一种通过晶体管(下面称作"驱动晶体管")控制该电流(下 面称作"驱动电流")的结构。但是，在该结构中，因驱动晶体管的特性 (尤其是阈值电压)的个体差异，会在各电光学元件的灰度中产生偏差。 为了抑制该灰度的偏差，例如在专利文献1 专利文献3中公开了一种对 驱动晶体管的阈值电压的差异进行补偿的结构。
图16是表示专利文献1公开的像素电路PO的构成的电路图。如该图 所示，在驱动晶体管Tdr的栅极与漏极之间插接有晶体管Trl。而且，在 驱动晶体管Tdr的栅极连接有电容元件C0的一方电极L2。保持电容Cl 是插接在驱动晶体管Tdr的栅极与源极之间的电容。另一方面，晶体管Tr2 是插入在数据线14与电容元件C0另一方电极L1之间用于切换两者的导 通及非导通的开关元件，其中，数据线14被供给与指定给有机发光二极 管元件(以下称作"OLED元件")110的亮度对应的电位(下面称作"数 据电位")VD。
在上述构成中，第一、根据信号S2使晶体管1Y1迁移为导通状态。 这样，如果驱动晶体管Tdr被二极管连接，则驱动晶体管Tdr的栅极的电 位会收敛为[VEL—Vth] (Vth是驱动晶体管Tdr的阈值电压)。第二、在 晶体管Trl处于截至状态的基础上，通过信号Sl使晶体管Tr2处于导通 状态，从而使电容元件C0的电极Ll和数据线14导通。通过该动作，驱 动晶体管Tdr的栅极的电位，会变化根据电容元件C0与保持电容Cl的电 容比而分割了电极Ll的电位变化量后的电平(即与数据电位VD对应的电
平)。第三、在晶体管Tr2处于截至状态的情况下，通过信号S3使晶体 管Tel处于导通状态。结果不依赖于阈值电压Vth的驱动电流Id经由驱 动晶体管Tdr及晶体管Tel，被提供给OLED元件110。在专利文献2及 专利文献3所公开的构成中，用于对驱动晶体管Tdr的阈值电压Vth进行 补偿的基本原理也同样。
专利文献l:美国专利第6229506号说明书(图2) 专利文献2:特开2004—133240号公报(图2及图3) 专利文献3:特开2004—246204号公报(图5及图6) 但是，无论在专利文献1 专利文献3任意一个公开的构成中，在 OLED元件110实际发光的期间(下面称作"发光期伺")中，通过晶体 管Tr2迁移为截至状态，电容元件C0的电极L1都处于电浮置状态。因此， 电容元件CO的电压容易在发光期间变动。例如，因晶体管Tr2的开关控 制而引起的噪声，有时会使的电极L1的电位变动。这样，如果电容元件 C0的电压在发光期间变动，则由于驱动晶体管Tdr的栅极的电位和与该 电位对应的驱动电流Iel会变动，则将产生OLED元件110的亮度偏差(串 绕等显示不均)。
另一方面，如果使电容元件C0和保持电容C1的电容值增大，则能够 降低电极Ll的电位的变动对驱动晶体管Tdr的栅极的电位造成的影响。 但是，该情况下，由于因电容的增大会导致像素电路P0规模的大型化， 所以，不能够在高度要求像素精细化的现状下得到有效的对策。本发明鉴 于上述情况而提出，其目的在于，抑制驱动晶体管的栅极电位的变动。
发明内容
为了解决上述课题，本发明所涉及的电光学装置，具备多根数据线、 多根扫描线、以及与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉对应设置的 多个单位电路，向所述多根数据线的每一个供给与灰度对应的数据电位， 向所述多根扫描线的每一个供给对将所述数据电位写入到所述单位电路 的期间进行指定的扫描信号，其中，所述多个单位电路的每一个，具备-驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为 与所述驱动电流对应的灰度；具有第一电极和第二电极的电容元件；供电
线，其在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电连接，并
被供给恒定电位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动 晶体管的栅极和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换 所述数据线与所述第一电极之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱 动晶体管的栅极连接，所述供电线在不与所述扫描线交叉的方向延伸。
另外，换言之，本发明的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描 线、以及与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉对应设置的多个单位 电路，向所述多根数据线的每一个供给与灰度对应的数据电位，向所述多 根扫描线的每一个供给对将所述数据电位写入到所述单位电路的期间进 行指定的扫描信号，其中，所述多个单位电路的每一个具备驱动晶体管， 其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动电 流对应的灰度；具有第一电极和第二电极的电容元件；供电线，其在与所 述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电连接，并被供给恒定电 位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管的栅极 和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数据线与 所述第一电极之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱动晶体管的栅 极连接，所述供电线与所述扫描线平行配置。
此外，本发明的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、以及
与所述数据线和所述扫描线的交叉对应设置的多个单位电路，向所述数据
线供给与灰度对应的数据电位，向所述扫描线供给对将所述数据电位写入
到所述单位电路的期间进行指定的扫描信号，其中，所述多个单位电路的
每一个具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学
元件，其成为与所述驱动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；电容元件， 其具有第一电极和与所述驱动晶体管的栅极连接的第二电极；供电线，其
在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电连接，并被供给 恒定电位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管 的栅极和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数 据线与所述第一电极之间的导通及非导通；所述供电线与所述扫描线平行 配置。
在该构成中，通过利用第一开关元件将驱动晶体管二极管连接，可以
生成不依赖于驱动晶体管的阈值电压的驱动电流。而且，基于第二开关元
件成为on状态(导通状态)，驱动晶体管的栅极被设定为与数据电位对 应的电位。在本发明的具体方式中，第二电极和供电线，在初始化期间中 经由第四开关元件(图2的晶体管Tr4)电连接。
并且，根据本发明，供电线可与扫描线平行配置。例如，当在行方向 配置了扫描线时，供电线同样可配置在行方向上。如果第一开关元件和第 四开关元件同时处于导通状态，则可执行驱动晶体管的阈值补偿，但此时 二极管连接的驱动晶体管的电流会流入供电线。另外，可对供电线供给恒 定电位，以该电位为基准决定驱动晶体管的栅极电位。假设在与扫描线交 叉的列方向配置了供电线，则在对配置于某一行的单位电路补偿阈值电压 的期间中，在与其供电线连接的其他单位电路中，向电光学元件供给与驱 动晶体管的栅极电位对应的驱动电流，而对该电光学元件进行了驱动。这 里，如果电流流入供电线，则由于因供电线的布线电阻会产生电压降，所 以，驱动晶体管的栅极电位将变动，无法显示正确的灰度。与之相对，由 于本发明将供电线与扫描线平行配置，所以，与供电线连接的多个单位电 路在同一期间执行补偿动作，在相同期间执行发光动作。因此，能够抑制 驱动晶体管的栅极电位变动，从而正确地显示灰度。另外，本发明中将供 电线与数据线平行配置是指，按照供电线不与数据线交叉的方式进行配 置。因此，尽管意味着供电线与数据线不交叉地进行制造，但是也包括因 制造上的原因而并不严格平行的情况。
本发明中的"电光学元件"是指，成为与对其供给的电流(驱动电流) 对应的灰度的电光学元件(所谓的电流驱动型元件)。该电光学元件的典 型例子是以与驱动电流对应的灰度发光的发光元件(例如OLED元件)， 但能够应用本发明的范围不限定于此。
而且，在本发明的具体方式中还具备第三开关元件，其切换供电线与 第一电极间的导通及非导通，并至少在初始化期间中使供电线和第一电极 导通。
由此，可通过第一开关元件将晶体管二极管连接，在将晶体管的栅极 电位设定为与晶体管的阈值电压相对应的电压之前，将第一电极的电位设 定为向供电线供给的电位。由于第一及第二电极都与一根供电线连接，所
以，可简化布线构造。在本发明的具体方式中，第三开关元件在第二开关元件处于截至状态 时成为导通状态。在该构成中，可根据扫描信号由第二开关元件将驱动晶体管的栅极设 定为与数据电位对应的电位。在与该写入期间不同的期间，例如在驱动晶 体管向电光学元件供给与数据电位对应的电流的期间中，第一 电极通过第 三开关元件与供电线电连接。此时，如果供电线与扫描线平行配置，则基 于第二开关元件的动作与基于第三开关元件的动作不相互干涉地执行。并 且，不仅可避免设置于单位电路的龟容增大，而且能够防止驱动晶体管的 栅极电位变动。此外，供电线的电位不需要总是近似恒定。即，只要至少在第三开关 元件成为导通状态的期间维持近似恒定的电位即可，在其他期间可以近似 恒定，也可以发生变动。其中，对于供电线的电位而言，所谓"近似恒定" 除了严格意义下的维持恒定电位之外，还包括按照本发明的主旨，被维持 在实质上可认为是恒定的电位的情况。即，即使在第三开关元件成为导通 状态的期间中供电线的电位从第一电位到第二电位的范围中变动，只要供 电线的电位为第一电位时的电光学元件的灰度与为第二电位时的电光学 元件的灰度的差异，是电子电路实际应用时不成为问题的程度(例如在采 用电光学装置作为显示装置的情况下，如果使用者没有察觉与供电线的电 位对应的电光学元件的灰度的差异)，则可以说属于从第一电位到第二电 位的范围的电位为"近似恒定"。在本发明的具体方式中，本发明的电光学装置具备多根数据线、多 根扫描线、供电线、以及与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉对应 设置的多个单位电路，向所述多根数据线的每一个供给与灰度对应的数据 电位，向所述多根扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述多个 单位电路的每一个的期间进行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定 电位，其中，所述多个单位电路的每一个具备驱动晶体管，其生成与栅 极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动晶体管生成 的驱动电流对应的灰度；第一开关元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和 漏极的导通及非导通；具有第一电极和第二电极的电容元件；第二开关元
件，其基于所述扫描信号切换所述多根数据线的每一个与所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件，其是切换所述供电线与所述第一电极 之间的导通及非导通的开关元件，在所述第二开关元件处于导通状态时成 为截止状态，在所述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态；以及第 四开关元件，其插接(介挿)在所述第一电极与所述第二电极之间，切换 二者的导通及非导通，所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极连接，所述 供电线在不与所述扫描线交叉的方向延伸。而且，换言之，本发明所涉及 的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、供电线、以及与所述多 根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电路，向所述 多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根扫描线的每 一根供给对将所述数据电位写入到所述多个单位电路的每一个的期间进 行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定电位，所述多个单位电路的 每一个，具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光 学元件，其成为与所述驱动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；第一开关 元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通；具有第一电 极和第二电极的电容元件；第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述 多根数据线的每一个与所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元 件，其是切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导通的开关元 件，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状态，在所述第二开关 元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件，其插接(介挿) 在所述第一电极与所述第二电极之间，切换二者的导通及非导通，所述第 二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线与所述扫描线平行配 置。另外，本发明的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、多根 供电线、以及与所述数据线和所述扫描线的交叉对应设置的多个单位电 路，向所述数据线供给与灰度对应的数据电位，向所述扫描线供给对将所 述数据电位写入到所述单位电路的期间进行指定的扫描信号，并向所述供 电线供给恒定电位，其中，所述多个单位电路的每一个，具备驱动晶体 管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱 动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；第一开关元件(例如图2所示的晶
体管Trl)，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通；电容 元件，其具有第一电极和与所述驱动晶体管的栅极连接的第二电极；第二 开关元件(例如图2所示的晶体管Tr2)，其基于所述扫描信号切换所述 数据线与所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件(例如图2所 示的晶体管Tr3)，其切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导 通，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状态，在所述第二开关 元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件(例如图2所示的 晶体管Tr4)，其插接(介揷)在所述第一电极与所述第二电极之间，切 换二者的导通及非导通，所述供电线与所述扫描线平行配置。在本发明的具体方式中，当第四开关元件在复位期间(例如图4的期 间Pa)处于导通状态之后，第一开关元件在第一期间(例如图4的补偿期 间Pb)中被导通，进而，在经过第一期间后的第二期间(例如图4的写入 期间PWRT)第二开关元件成为导通状态，且第三幵关元件成为截止状态， 在经过第二期间后的第三期间(例如图4的发光期间PEJ中，第二开关 元件成为截止状态，而第三开关元件成为导通状态。即，该方式的电容元 件在第二期间中作为使驱动晶体管的栅极变动为与数据电位相对应的电 位的机构(耦合电容)而发挥作用，并且，在第三期间中作为将驱动晶体 管的栅极维持为恒定电位的机构(保持电容)而发挥作用。在本发明的具体方式中，优选所述供电线由与形成所述驱动晶体管的 栅极的布线相同的布线层所形成。该情况下，由于可通过与栅极的布线相 同的工艺形成供电线，所以，可以不另外设置布线层地形成供电线。本发明的具体方式中，优选为，在所述多个单位电路的每一个中，所 述第二开关元件与所述第三开关元件是相反导电型的晶体管，所述第二开 关元件的栅极与所述第三开关元件的栅极被供给公共的所述扫描信号。根 据该方式，由于可公用用于控制第二开关元件的布线和用于控制第三开关 元件的布线，所以，可使得布线构造简单。本发明所涉及的电光学装置可用于各种电子设备。该电子设备的典型 例子是将电光学装置作为显示装置进行利用的设备。作为这种电子设备， 有个人计算机和移动电话机等。本发明所涉及的电光学装置的用途不限定 于图像显示，例如在通过光线照射在感光体鼓等像载持体上形成潜像的图 像形成装置(印刷装置)中，可采用本发明的电光学装置作为对像载持体 进行曝光的机构(所谓的曝光头)。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电光学装置的构成框图。图2是表示像素电路的构成的电路图。图3是概念性地表示电光学装置的主要部分的构成的俯视图。 图4是表示各信号的波形的时序图。图5是用于对复位期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图6是用于对补偿期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图7是用于对写入期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图8是用于对发光期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图9是用于对作为比较例的像素电路复位时的动作进行概念性说明的 电路图。图IO是表示供电线与像素电路的关系的概念图。图11是表示变形例所涉及的像素电路的构成的电路图。图12是表示变形例所涉及的像素电路的构成的电路图。图13是表示本发明所涉及的电子设备的具体方式的立体图。图14是表示本发明所涉及的电子设备的具体方式的立体图。图15是表示本发明所涉及的电子设备的具体方式的立体图。图16是表示以往的像素电路的构成的电路图。图中D—电光学装置，P—像素电路，IO—像素阵列部，ll一电光学 元件，12 —控制线，121 —扫描线，123 —第一控制线，125 —第二控制线， 127 —发光控制线，14 —数据线，17 —供电线，22 —扫描线驱动电路，24 一数据线驱动电路，27—电压生成电路，Tdr—驱动晶体管，Tel—发光控 制晶体管，Trl、 Tr2、 Tr3、 Tr4一晶体管，GwRT[i] —扫描信号，GPRE[i]—复位信号，g!nt[i] —初始化信号，gel[i] —发光控制信号，Piot—初始化期间，Pa—复位期间，Pb—补偿期间、Pel—发光期间，PT—测定期间。
具体实施方式
<A:电光学装置的构成>图1是表示本发明的实施方式所涉及的电光学装置的构成框图。该电 光学装置D是作为用于显示图像的机构而用于各种电子设备的装置，其具 有多个像素电路P排列成面状的像素阵列部10、对各像素电路P进行 驱动的扫描线驱动电路22及数据线驱动电路24、和生成电光学装置D中 利用的各电压的电压生成电路27。其中，在图1中将扫描线驱动电路22、 数据线驱动电路24和电压生成电路27作为独立的电路进行了图示，但也 可采用将这些电路的一部分或全部形成单一电路的构成。而且，图l所示 的一个扫描线驱动电路22 (或者数据线驱动电路24与电压生成电路27) 也可以被划分为多个IC芯片的状态下安装于电光学装置D。如图1所示，像素阵列部10中形成有沿X方向延伸的m根控制线12、 沿着与X方向正交的Y方向延伸的n根数据线14、和与各控制线12平行 地沿着Y方向延伸的m根供电线17 (m和n是自然数)。各像素电路P 被配置在与数据线14和控制线12及供电线17的交叉对应的位置。因此， 这些像素电路P排列成纵m行X横n列的矩阵状。扫描线驱动电路22是用于接水平扫描期间以行单位选择多个像素电 路P的电路。另一方面，数据线驱动电路24生成与在各水平扫描期间中 由扫描驱动电路22选择的1行份(n个)的像素电路P的每一个所对应的 数据电位VD[l] VD[n]，并输出给各数据线14。在选择了第i行(i是满 足1《i《m的整数)的水平扫描期间中输出给第j列(j是满足1《j《n 的整数)的数据线14的数据电位VD[j]，成为与对位于第i行第j列的像 素电路P指定的灰度相对应的电位。电压生成电路27，生成电源高位侧的电位(下面称作"电源电位") VEL及低位侧的电位(下面称作"接地电位")Gnd、和近似一定的电位 VST。电位VsT对所有的供电线17公共输出，对各像素电路P进行供电。接着，参照图2对各像素电路P的构成进行说明。在该图中，只对位 于第i行第j列的一个像素电路P进行了图示，但其他的像素电路P也具 有同样的构成。如该图所示，像素电路P包括在供给电源电位Vel的电源线与供给接 地电位Gnd的接地线之间插接的电光学元件11。电光学元件11是以与对
其供给的驱动电流Id对应的亮度进行发光的电流驱动型发光元件，典型 的例子是在阴极与阳极之间插接了由有机EL材料构成的发光层的OLED 元件。如图2所示，在图1中为了简便而作为一根布线进行图示的控制线12， 实际上包括4根布线(扫描线121、第一控制线123、第二控制线125、发 光控制线127)。从扫描线驱动电路22向各布线供给规定的信号。例如， 对第i行扫描线121供给用于选择同行的像素电路P的扫描信号GWRT[i] 而且，对第一控制线123供给复位信号GpRE[i]，对第二控制线125供给初 始化信号GrNT[i]。并且，对发光控制线127供给对电光学元件11实际发 光期间(后述的发光期间PEL)进行规定的发光控制信号GEL[i]。其中，对 于各信号的具体波形及与之对应的像素电路P的动作将在后面叙述。如图2所示，在从电源线到电光学元件ll的阳极的路径上，插接有p 沟道型驱动晶体管Tdr和n沟道型发光控制晶体管Td。驱动晶体管Tdr 是用于生成与栅极的电位Vc对应的驱动电流Iel的机构，其源极与电源线 连接，并且漏极与发光控制晶体管Tel的漏极连接。发光控制晶体管Tel 是用于对驱动电流Iel实际被提供给电光学元件11的期间进行规定的机 构，其源极与电光f元件11的阳极连接，且其栅极与发光控制线127连 接。因此，在发光控制信号GEL[i]维持低电平的期间，发光控制晶体管Td 处于截至状态，使得驱动电流Iel对电光学元件ll的供给被切断，另一方 面，当发光控制信号GEL[i]迁移为高电平时，发光控制晶体管Tel处于导 通状态，可向电光学元件ll供给驱动电流Iel。另外，发光控制晶体管Td 也可插接在驱动晶体管Tdr与电源线之间。在驱动晶体管Tdr的栅极和漏极之间插接有n沟道型晶体管Trl。该 晶体管Td的栅极与第二控制线125连接。因此，如果初始化信号Gwt"] 迁移为高电平，则晶体管Trl处于导通状态，驱动晶体管Tdr被二极管连 接，如果初始化信号G!nt[i]迁移为低电平，则驱动晶体管Trl处于截至状 态，驱动晶体管Tdr的二极管连接被解除。图2所示的电容元件C0是对第一电极Ll和第二电极L2之间的电压 进行保持的电容。第二电极L2与驱动晶体管Tdr的栅极连接。在电容元 件C0的第一电极Ll与数据线14之间插接有n沟道型晶体管Tr2，在第 一电极L1与供电线17之间插接有p沟道型(即，导电性与晶体管Tr2相 反)晶体管Tr3。晶体管Tr2是用于切换第一电极Ll与数据线14的导通 及非导通的开关元件，晶体管Tr3是对第一电极Ll与供电线17的导通及 非导通进行切换的开关元件。晶体管Tr2的栅极和晶体管Tr3的栅极相对 扫描线121公共连接。因此，晶体管Tr2和晶体管Tr3互补而动作。艮P， 如果扫描信号GwRT[i]为高电平，则晶体管Tr2成为导通状态，晶体管Tr3 成为截至状态，如果扫描信号GwKT[i]为低电平，则晶体管Tr2成为截至状 态，晶体管Tr3成为导通状态。图2所示的n沟道型晶体管Tr4是插接在电容元件C0的第一电极Ll 与第二电极L2之间、对两者的导通及非导通进行切换的开关元件。进一 步详细而言，关于晶体管Tr4，其一端通过晶体管Tr3与第一电极Ll连接， 并且另一端通过晶体管Trl与第二电极L2连接。该晶体管Tr4的栅极与 第一控制线123连接。因此，在晶体管Trl和晶体管Tr3维持导通状态的 期间，如果复位信号GpRE[i]迁移为高电平，则晶体管Tr4成为导通状态， 第一电极Ll与第二电极L2短路。<B:电光学装置的构造>图3是示意性地表示电光学装置的一个像素份的构造的俯视图。在该图3中，仅图示了半导体层、栅极布线层及源极布线层，为了图 示的方便，省略了这些层例如形成在玻璃等基板上，且在各层之间夹设有 绝缘层等层的图示。而且，在布线层上形成有绝缘层，在该绝缘层上形成 有通过端子TO与源极布线层连接的电光学元件ll。并且，在该电光学元 件11上形成有接地电极，但省略了这些部件的图示。在栅极布线层与半 导体层之间设置有绝缘层，在设置于半导体层的电极Ll与设置于栅极布 线层的电极L2之间形成有电容元件C0。供给电压VsT的供电线17与构成上述控制线12的4根布线(扫描线 121、第一控制线123、第二控制线125、发光控制线127)平行配置。该 供电线17例如由扫描线121与第一控制线123之间的栅极布线层的布线 构成。该供电线17通过由触点孔(contact hole)连接的源极布线层的布 线17a，与晶体管Tr3和晶体管Tr4的源极(或漏极)连接。<C:电光学装置的动作>
接着，参照图4对扫描线驱动电路22生成的各信号的具体波形进行 说明。如图4所示，扫描信号GwRT[l] GwRT[m]按水平扫描期间(1H) 顺次成为高电平。即，扫描信号GwRT[i]在垂直扫描期间(IV)中的第i 个水平扫描期间中维持高电平，在此之外的期间维持低电平。扫描信号 GwRT[i]向高电平的移动意味着选择第i行的各像素电路。下面将扫描信号 Gw盯[l] Gw盯[m]的每一个成为高电平的期间(即，水平扫描期间)记做 "写入期间Pw盯"。另外，图4中举例说明了扫描信号Gw盯[i]的下降与其下一行的扫描信号GwKT[i+l]上升同时进行的情况，但也可以是在从扫 描信号GwKT[i]的下降开始经过规定时间的时刻，扫描信号Gw^[i+1]开始 上升的构成(即，对各行的写入期间PWKT设置间隔的构成)。初始化信号GmT[i]是在扫描信号GwRT[i]成为高电平的写入期间PWRT 之前的期间(下面称作"初始化期间")PlNT中成为高电平，在其他的期 间维持低电平的信号。如图4所示，初始化期间P!NT被划分成复位期间Pa和其之后的补偿期间Pb。复位期间Pa是用于在其开始的时刻将电容元件 CO中残存的电荷进行放电(复位)的期间，补偿期间Pb是用于将驱动晶 体管Tdr的栅极电位Vc设定为与其阈值电压Vth对应的电位的期间。复位信号GpRE[i]是在初始化信号G!NT[i]成为高电平的初始化期间PiNT的复位期间Pa中成为高电平，在其他期间维持低电平的信号。发光控制信号GEL[i]是在从经过扫描信号GwRT[i]成为高电平的写入期 间PWRT之后，到初始化信号GjNT[i]成为高电平的初始化期间PrNT的开始之前的期间(下面称作"发光期间")中成为高电平，在此外的期间(即，包括初始化期间P!NT和写入期间PWHT的期间)成为低电平的信号。接着，参照图5 图8，对像素电路P的具体动作进行说明。下面， 将属于第i行的第j列的像素电路P的动作划分成复位期间Pa、补偿期间Pb、写入期间PwRT和发光期间PEL进行说明。(a)复位期间Pa (初始化期间Pint) 在复位期间Pa中如图4所示，初始化信号GINT[i]及复位信号GpRE[i]维持高电平，且扫描信号GwKT[i]及发光控制信号GEL[i]维持低电平。因此，如图5所示，晶体管Trl、 Tr3和Tr4迁移为导通状态，晶体管Tr2和发光 控制晶体管Tel维持截止状态。在该状态下，由于电容元件C0的第一电
极Ll和第二电极L2借助晶体管Tr3、 Tr4和Trl导通，所以，在复位期 间Pa开始之前的时刻，蓄积在电容元件CO中的电荷被完全除去。通过该 电容元件C0的电荷复位，可与复位期间Pa开始时刻的电容元件CO的状 态(电容元件CO中残存的电荷)无关地，在之后的补偿期间Pb与写入期 间PWRT中以高精度将驱动晶体管Tdr的栅极电位设定为规定值。而且，由 于在该复位期间Pa中，驱动晶体管Tdr的栅极通过晶体管Trl及Tr4与供 电线17导通，所以，该栅极的电位Vcj与电压生成电路27所生成的电位Vst近似相等。本实施方式中的电位VsT是电源电位VEL与驱动晶体管Tdr 的阈值电压Vth的差值(VEL—Vth)以下的电平。由于本实施方式中的驱 动晶体管Tdr是p沟道型，所以，通过对栅极供给电位VsT，驱动晶体管 Tdr将处于导通状态。即，电位VsT，是在向驱动晶体管Tdr的栅极供给 时能够使驱动晶体管Tdr处于导通状态的电位。(b)补偿期间Pb (初始化期间PiNT)在补偿期间Pb中如图4所示，复位信号GpRE[i]迁移为低电平，另一 方面，其他的信号维持与复位期间Pa相同的电平。该状态下，如图6所 示，晶体管Tr4从图5的状况变化为截至状态。因此，通过晶体管Tr3与 供电线17连接的第一电极Ll的电位保持电位VsT不变，第二电极L2的 电位(即驱动晶体管Tdr的栅极电位Vc)从复位期间Pa中设定的电位VsT开始上升到电源电位VEL与阈值电压Vth的差值(VEL — Vth)。 (C)写入期间PwRT 在写入期间PWRT中如图4所示，扫描信号GwRT[i]迁移为高电平，初 始化信号GwT[i]、复位信号GpRE[i]和发光控制信号GEL[i]维持低电平。因此，如图7所示，晶体管Trl，Tr3及Tr4和发光控制晶体管Tel维持截止 状态，而晶体管Tr2迁移为导通状态，使得数据线14和第一电极Ll导通。 因此，第一电极L1的电位从补偿期间Pb中被供给的电位VsT，变化为与 电光学元件11的灰度对应的数据电位VD[j]。如图7所示，在写入期间Pwrt中晶体管Trl处于截止状态，而且驱动 晶体管Tdr的栅极阻抗充分高。因此，如果第一电极Ll从补偿期间Pb的 电位VsT到数据电位VdLJ]以変化量AV (Vst—Vd[j])变动来，则第二电 极L2的电位(驱动晶体管Tdr的栅极电位VG)基于电容耦合而从其之前的电位(V仏一Vth)开始变动。此时的第二电极L2的电位变动量根据电 容元件C0与其他寄生电容(例如驱动晶体管Tdr的栅极电容与其他布线 中寄生的电容)的电容比而决定。更具体而言，在将电容元件CO的电容 值设为"C"、寄生电容的电容值设为"Cs"时，第二电极L2的电位变化 量由"AV.C/ (C+Cs)"表示。因此，在写入期间PwRT中，驱动晶体 管Tdr的栅极电位Vc将稳定成由下述公式(1)表示的电平。VG=VEL—Vth—k. AV .......(1)其中，k = C / (C + Cs) (d)发光期间P^在发光期间PEL中，如图4所示，由于初始化信号GrNT[i]和复位信号GpRE[i]维持低电平，所以，晶体管Trl及Ti4维持截止状态。而且，由于 扫描信号GwRT[i]在发光期间P^中维持低电平，所以，如图8所示，晶体 管Tr2迁移为截止状态，并且晶体管Tr3迁移为导通状态。因此，电容元 件C0的第一电极Ll通过成为截止状态的晶体管Tr2而与数据线14电绝 缘的同时，通过成为导通状态的晶体管Tr3与供电线17连接。结果，在 发光期间P^中，第一电极L1的电位被固定为电位VsT，由此，驱动晶体 管Tdr的栅极电位Ve (第二电极L2的电位)被维持近似恒定。即，本实 施方式中的电容元件CO不仅在第一电极L1与数据线14连接的写入期间 Pwrt中，作为将驱动晶体管Tdr的栅极设定为规定电位(由公式(1)表 示的电位)的耦合电容发挥功能，而且，在第一电极L1与供电线17连接 的发光期间Pel中，作为将驱动晶体管Tdr的栅极维持为定电位的保持电 容而发挥功能。并且，由于在发光期间PEL中发光控制信号GEL[i]维持高电平，所以，如图8所示，发光控制晶体管Tel成为导通状态，形成了驱动电路Iel的 路径。因此，与驱动晶体管Tdr的栅极电位Vo对应的驱动电流Iel从电源 线，经由驱动晶体管Tdr及发光控制晶体管Tel被供给电光学元件11。基 于该驱动电流Iel的供给，电光学元件11以与数据电位VD[j]对应的亮度 发光。当假设驱动晶体管Tdr在饱和区域动作时，驱动电流Id可由下述公 式(2)表示。其中，"3 "是驱动晶体管Tdr的增益系数，"Vgs"是驱
动晶体管Tdr的栅极一源极间电压。 Iel= (P / 2 ) (Vgs—Vth) 2=/ 2) (VG—VEL—Vth) 2 ……(2)通过代入公式(1)，公式(2)变形如下。Id = (e / 2) {(VEL—Vth—k' A V)—VEL—Vth}2 = (P / 2 ) ( k△ V ) 2艮P，对电光学元件11供给的驱动电流Id仅由数据电位VD[j]与电位 VST的差值AV ( = VST - Vd[J])决定，不依赖于驱动晶体管Tdr的阈值 电压Vth。因此，可抑制因每个像素电路P的阈值电压Vth的偏差而引起 的亮度不均。图15所示的像素电路P0中，由于在发光期间PEL中电容元件CO的 电极L1成为浮置状态，所以，其电位易于变动。与之相对，在本实施方式中，由于电容元件CO的第一电极L1在发光期间PEL中维持电位VsT，所以，驱动晶体管Tdr的栅极电位Vcj跨过发光期间Pel的整体被維持近似 恒定。因此，能够防止驱动电流Iel的变动，从而使电光学元件ll高精度 地以所期望的亮度发光。换言之，即使电容元件CO中不能确保足够的电 容值，也能够将驱动晶体管Tdr的栅极电位Ve维持成近似恒定，所以， 与图15的为了维持电位Vc而需要足够电容值的电容元件CO相比，可降 低电容元件CO的电容值。而且，在图15的构成中，为了确保电位Ve需 要与电容元件C0独立的保持电容C1，与之相对，在本实施方式中，由于 即使少的电容也可维持栅极的电位Vc，所以，如图2所示，能够省略图 15的保持电容C1。如上所述，由于可降低像素电路P所要求的电容，所 以，本实施方式具有可减小像素电路P的规模的优点。 <D:效果>到上述的初始化期间Pint (复位期间Pa 补偿期间Pb)、写入期间 PWKT和发光期间PEL为止的动作如上述图4所示，按每条扫描线顺次移动 执行。艮P，例如，当第i一l行的电光学元件l处于初始化期间PiNT(复位 期间Pa)时，第i+l行的电光学元件ll处于发光期间PEL。因此，如图 9所示，在沿相对于控制线12 (扫描线121、第一控制线123、第二控制 线125、发光控制线127)垂直的方向设置了供电线17'的情况下，当第 i+l行的电光学元件11发光时，第i一l行的电光学元件11的初始化电流 流向供电线17'，因该电流导致供电线17'的电位发生变动。结果，导 致第i+l行的电光学元件11的发光强度变化，引起偏差。与之相对，本实施方式中如上所述，由于在与控制线12 (扫描线121、 第一控制线123、第二控制线125、发光控制线127)平行的方向设置了供 电线17，所以，与一条供电线17连接的电光学元件11的状态(各期间) 是相同的。因此，关于初始化期间PiNT (复位期间Pa)中的复位电流，来 自同一行的电光学元件11的电流在同一供电线17中流动，不会对其他行 的供电线17的电位赋予变动。因此，可防止因发光强度的变动而引起偏 差。另外，如图10 (A)所示，在成为将供电线17设置在与控制线12垂 直的Y方向的构成时，需要按像素电路P的每一列设置供电线17。与之 相对，在本实施方式中如图10 (B)所示，由于将供电线17设置在与控 制线12平行的X方向，所以，可以在像素电路P的每一列中利用公共的 供电线。由于对像素电路P而言Y方向比X方向长，所以，通过与控制 线12平行地配置供电线12，可以相对减少形成供电线17的面积占电光学 元件ll的面积，从而提高孔径率(開口率)。<E:变形例>可以对以上的各方式施加各种变形。具体的变形方式如下所述。另外， 也可以适当组合以下的各方式。 (l)变形例l在上述实施方式中，举例说明了晶体管Tr2和晶体管Tr3是相反导电 型晶体管的构成，但用于使晶体管Tr2和晶体管Tr3相辅动作的构成不限 定于此。也可如图11所示，将晶体管Tr2和晶体管Tr3设定为相同导电 型(这里为n沟道型)的晶体管。在该构成中，晶体管Tr2的栅极与第一 扫描线121a连接，且晶体管Tr3的栅极与第二扫描线121b连接。并且， 对第一扫描线121a供给与图4所示的扫描信号GwRT[i]相同波形的第一扫 描信号GWRTa[i]，对第二扫描线121b供给将第一扫描信号Gw盯a[i]的逻辑 电平反转后的第二扫描信号GWRTb[i]。在该构成中也执行图5 图8所示 的动作。由于如图2所示，在将晶体管Tr2和晶体管Tr3设定为相反导电 型的构成中，可通过公共的扫描线121对每一个进行控制，所以，具有比 图11的方式构成简单的优点。 (2)变形例2可适当省略图2所示的晶体管Tr4与发光控制晶体管Tel。图12是表 示省略了图2所示的晶体管Tr4和发光控制晶体管Tel的像素电路P的构成电路图。根据该构成，在初始化期间PlNT中，扫描信号GwRT[i]成为低电平，初始化信号G!NT[i]成为高电平。因此，通过晶体管Tr3迁移为导通 状态，使得第一电极L1原样维持电位Vst，借助于晶体管Trl而被二极管 连接的驱动晶体管Tdr的栅极，收敛于与阚值电压Vth対应的电位Vc(=Vel —Vth)。在接下来的写入期间Pwkt中，晶体管Trl基于低电平的初始化信号 G!nt[i]处于截止状态。并且，由于晶体管Tr2基于扫描信号GwRT[i]迁移为 高电平而成为导通状态，所以，根据与第一实施方式同样的原理，驱动晶 体管Tdr的栅极被设定为与数据电位VD[i]对应的电位Vc3 (公式(1))。并且，在发光期间PEL中，扫描信号GwRT[i]及初始化信号GjNT[i]双方维持低电平。由于晶体管Tr3基于该低电平的扫描信号Gww[i]而成为导通 状态，所以，第一电极L1的电位被固定为电位VsT。因此，可防止驱动晶 体管Tdr的栅极电位V(i的变动。如上所述，由于在图12的构成中也可以 避免第一电极L1的浮置状态，所以，能够与第一实施方式同样地在抑制 像素电路P规模的庞大化的同时抑制驱动晶体管Tdr的栅极电位的变动。 。)变形例3构成像素电路P的各晶体管的导电型可适当变更。例如，图2中的驱 动晶体管Tdr可以是n沟道型。该情况下，对供电线17供给的电位VST 也被设定为当向驱动晶体管Tdr的栅极供给时，使该驱动晶体管Tdr成为 导通状态的电位。另外，在驱动晶体管Tdr是n沟道型的构成中，可以在 驱动晶体管Tdr的栅极与电源线(电位VEL)之间插入晶体管Tdl。而且， OLED元件只不过是电光学元件11的一个例子。例如，可替代OLED元 件，采用无机EL元件或LED (Light Emitting Diode)元件等各种发光元 件作为本发明中的电光学元件。本发明的电光学元件只要是灰度(典型的 是亮度)会基于电流的供给发生变化的元件即可，而与其具体的构造无关。<F:应用例>接着，针对利用了本发明所涉及的电光学装置D的电子设备进行说明。图13是表示将以上所说明的任意一个方式所涉及的电光学装置D作 为显示装置而采用的便携式个人计算机的构成立体图。个人计算机2000 具有作为显示装置的电光学装置D和主体部2010。在主体部2010上设置 有电源开关2001及键盘2002。由于该电光学装置D使用了 OLED元件作 为电光学元件ll，所以，可显示视野角度宽广易见的画面。图14表示应用了实施方式所涉及的电光学装置D的移动电话机的构 成。移动电话机3000具备多个操作按钮3001、滚动按钮3002及作为显示 装置的电光学装置D。通过操作滚动按钮3002,可使电光学装置D上显 示的画面滚动。图15表示应用了实施方式所涉及的电光学装置D的便携信息终端 (PDA: Personal Digital Assistants)的构成。信息便携终端4000具备多个 操作按钮4001、电源开关4002及作为显示装置的电光学装置D。当操作 电源开关4002时，会在电光学装置D上显示通讯录或日程表等各种信息。另外，作为可应用本发明的电光学装置的电子设备，除了图13 图 15所示的之外，还可举出数字静态照相机、电视机、视频摄像机、车辆 导航装置、寻呼机(《一-x)、电子记事本、电子纸、电脑、文字处理 器、工作站，可视电话、POS终端、打印机、扫描仪、复印机、视频播放 器、具备触摸屏的设备等。而且，本发明的电光学装置的用途不限定于图 像显示。例如在光写入型打印机或电子复印机等图像形成装置中，可使用 根据应该在用纸等记录材料上形成的图像对感光体进行曝光的写入头，但 也可以利用本发明的电光学装置作为这种写入头。本发明所言及的电子电 路除了各方式中构成显示装置的像素的像素电路之外，还包括像素形成装 置中成为曝光单位的电路。
权利要求
1、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、以及与所述 多根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根 扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述单位电路的期间进行 指定的扫描信号，所述多个单位电路的每一个，具备-驱动晶体管，其生成与栅极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动电流相对应的灰度；具有第一电极和第二电极的电容元件；供电线，其在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电 连接，并被供给恒定电位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管的栅极 和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数据线与所述第一电极 之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线在不与所述扫描线交叉的方向上延伸。
2、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、以及与所述多 根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根 扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述单位电路的期间进行 指定的扫描信号，所述多个单位电路的每一个，具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动电流相对应的灰度；具有第一 电极和第二电极的电容元件；供电线，其在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电 连接，并被供给恒定电位； 第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管的栅极和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数据线与所述第一电极 之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线与所述扫描线平行地配置。
3、 根据权利要求1或2所述的电光学装置，其特征在于， 还具有第三开关元件，其切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导通，并至少在所述初始化期间中使所述供电线和所述第一电极导 通。
4、 根据权利要求3所述的电光学装置，其特征在于， 所述第三开关元件，在所述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态。
5、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、供电线、以及 与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电 路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根 扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述多个单位电路的每一 个的期间进行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定电位，所述多个单位电路的每一个，具备:驱动晶体管，其生成与栅极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动晶体管所生成的驱动电流相对应的灰度；第一开关元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通； 具有第一电极和第二电极的电容元件；第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述多根数据线的每一根与 所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件，其是对所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导 通进行切换的开关元件，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状 态，在所述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件，其插接在所述第一电极与所述第二电极之间，切换二 者的导通及非导通，所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接， 所述供电线在不与所述扫描线交叉的方向延伸。
6、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、供电线、以及 与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电 路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度相对应的数据电位，向所述多 根扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述多个单位电路的每 一个的期间进行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定电位，所述多个单位电路的每一个，具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；第一开关元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通；具有第一电极和第二电极的电容元件；第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述多根数据线的每一根与 所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件，是切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导 通的开关元件，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状态，在所 述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件，其插接在所述第一电极与所述第二电极之间，切换二 者的导通及非导通，所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线与所述扫描线平行配置。
7、 根据权利要求1 6中任意一项所述的电光学装置，其特征在于， 所述供电线，由与形成所述驱动晶体管的栅极的布线相同的布线层所形成。
8、 根据权利要求3 7中任意一项所述的电光学装置，其特征在于， 在所述多个单位电路的每一个中，所述第二开关元件与所述第三开关元件是相反导电型的晶体管， 所述第二开关元件的栅极与所述第三开关元件的栅极被供给公共的所 述扫描信号。
9、 一种电子设备，具备权利要求1 8中任意一项所述的电光学装置。
全文摘要
本发明公开一种电光学装置，其在复位期间中晶体管(Tr1)成为导通状态，驱动晶体管(Tdr)被二极管连接。而且，晶体管(Tr4)成为导通状态。此时，电流从驱动晶体管(Tdr)流入到供电线(17)。由于供电线(17)与扫描线(121)等控制线平行配置，所以，能够以行单位切换发光期间和复位期间。因此，即使复位电流流入到供电线(17)，也不会对发光期间中的驱动晶体管(Tdr)的栅极电位造成影响。从而，可抑制驱动晶体管的栅极电位发生变动。
文档编号G09G3/30GK101145316SQ20071015474
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者神田荣二 申请人:精工爱普生株式会社
技术领域：
本发明涉及一种对由有机EL (Electro Luminescent)材料构成的发光 元件等各种电光学元件的行为进行控制的技术。
背景技术：
这种电光学元件通过电流的供给其灰度(典型的是亮度)会发生变化。 以往提出了一种通过晶体管(下面称作"驱动晶体管")控制该电流(下 面称作"驱动电流")的结构。但是，在该结构中，因驱动晶体管的特性 (尤其是阈值电压)的个体差异，会在各电光学元件的灰度中产生偏差。 为了抑制该灰度的偏差，例如在专利文献1 专利文献3中公开了一种对 驱动晶体管的阈值电压的差异进行补偿的结构。
图16是表示专利文献1公开的像素电路PO的构成的电路图。如该图 所示，在驱动晶体管Tdr的栅极与漏极之间插接有晶体管Trl。而且，在 驱动晶体管Tdr的栅极连接有电容元件C0的一方电极L2。保持电容Cl 是插接在驱动晶体管Tdr的栅极与源极之间的电容。另一方面，晶体管Tr2 是插入在数据线14与电容元件C0另一方电极L1之间用于切换两者的导 通及非导通的开关元件，其中，数据线14被供给与指定给有机发光二极 管元件(以下称作"OLED元件")110的亮度对应的电位(下面称作"数 据电位")VD。
在上述构成中，第一、根据信号S2使晶体管1Y1迁移为导通状态。 这样，如果驱动晶体管Tdr被二极管连接，则驱动晶体管Tdr的栅极的电 位会收敛为[VEL—Vth] (Vth是驱动晶体管Tdr的阈值电压)。第二、在 晶体管Trl处于截至状态的基础上，通过信号Sl使晶体管Tr2处于导通 状态，从而使电容元件C0的电极Ll和数据线14导通。通过该动作，驱 动晶体管Tdr的栅极的电位，会变化根据电容元件C0与保持电容Cl的电 容比而分割了电极Ll的电位变化量后的电平(即与数据电位VD对应的电
平)。第三、在晶体管Tr2处于截至状态的情况下，通过信号S3使晶体 管Tel处于导通状态。结果不依赖于阈值电压Vth的驱动电流Id经由驱 动晶体管Tdr及晶体管Tel，被提供给OLED元件110。在专利文献2及 专利文献3所公开的构成中，用于对驱动晶体管Tdr的阈值电压Vth进行 补偿的基本原理也同样。
专利文献l:美国专利第6229506号说明书(图2) 专利文献2:特开2004—133240号公报(图2及图3) 专利文献3:特开2004—246204号公报(图5及图6) 但是，无论在专利文献1 专利文献3任意一个公开的构成中，在 OLED元件110实际发光的期间(下面称作"发光期伺")中，通过晶体 管Tr2迁移为截至状态，电容元件C0的电极L1都处于电浮置状态。因此， 电容元件CO的电压容易在发光期间变动。例如，因晶体管Tr2的开关控 制而引起的噪声，有时会使的电极L1的电位变动。这样，如果电容元件 C0的电压在发光期间变动，则由于驱动晶体管Tdr的栅极的电位和与该 电位对应的驱动电流Iel会变动，则将产生OLED元件110的亮度偏差(串 绕等显示不均)。
另一方面，如果使电容元件C0和保持电容C1的电容值增大，则能够 降低电极Ll的电位的变动对驱动晶体管Tdr的栅极的电位造成的影响。 但是，该情况下，由于因电容的增大会导致像素电路P0规模的大型化， 所以，不能够在高度要求像素精细化的现状下得到有效的对策。本发明鉴 于上述情况而提出，其目的在于，抑制驱动晶体管的栅极电位的变动。
发明内容
为了解决上述课题，本发明所涉及的电光学装置，具备多根数据线、 多根扫描线、以及与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉对应设置的 多个单位电路，向所述多根数据线的每一个供给与灰度对应的数据电位， 向所述多根扫描线的每一个供给对将所述数据电位写入到所述单位电路 的期间进行指定的扫描信号，其中，所述多个单位电路的每一个，具备-驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为 与所述驱动电流对应的灰度；具有第一电极和第二电极的电容元件；供电
线，其在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电连接，并
被供给恒定电位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动 晶体管的栅极和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换 所述数据线与所述第一电极之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱 动晶体管的栅极连接，所述供电线在不与所述扫描线交叉的方向延伸。
另外，换言之，本发明的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描 线、以及与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉对应设置的多个单位 电路，向所述多根数据线的每一个供给与灰度对应的数据电位，向所述多 根扫描线的每一个供给对将所述数据电位写入到所述单位电路的期间进 行指定的扫描信号，其中，所述多个单位电路的每一个具备驱动晶体管， 其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动电 流对应的灰度；具有第一电极和第二电极的电容元件；供电线，其在与所 述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电连接，并被供给恒定电 位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管的栅极 和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数据线与 所述第一电极之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱动晶体管的栅 极连接，所述供电线与所述扫描线平行配置。
此外，本发明的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、以及
与所述数据线和所述扫描线的交叉对应设置的多个单位电路，向所述数据
线供给与灰度对应的数据电位，向所述扫描线供给对将所述数据电位写入
到所述单位电路的期间进行指定的扫描信号，其中，所述多个单位电路的
每一个具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学
元件，其成为与所述驱动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；电容元件， 其具有第一电极和与所述驱动晶体管的栅极连接的第二电极；供电线，其
在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电连接，并被供给 恒定电位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管 的栅极和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数 据线与所述第一电极之间的导通及非导通；所述供电线与所述扫描线平行 配置。
在该构成中，通过利用第一开关元件将驱动晶体管二极管连接，可以
生成不依赖于驱动晶体管的阈值电压的驱动电流。而且，基于第二开关元
件成为on状态(导通状态)，驱动晶体管的栅极被设定为与数据电位对 应的电位。在本发明的具体方式中，第二电极和供电线，在初始化期间中 经由第四开关元件(图2的晶体管Tr4)电连接。
并且，根据本发明，供电线可与扫描线平行配置。例如，当在行方向 配置了扫描线时，供电线同样可配置在行方向上。如果第一开关元件和第 四开关元件同时处于导通状态，则可执行驱动晶体管的阈值补偿，但此时 二极管连接的驱动晶体管的电流会流入供电线。另外，可对供电线供给恒 定电位，以该电位为基准决定驱动晶体管的栅极电位。假设在与扫描线交 叉的列方向配置了供电线，则在对配置于某一行的单位电路补偿阈值电压 的期间中，在与其供电线连接的其他单位电路中，向电光学元件供给与驱 动晶体管的栅极电位对应的驱动电流，而对该电光学元件进行了驱动。这 里，如果电流流入供电线，则由于因供电线的布线电阻会产生电压降，所 以，驱动晶体管的栅极电位将变动，无法显示正确的灰度。与之相对，由 于本发明将供电线与扫描线平行配置，所以，与供电线连接的多个单位电 路在同一期间执行补偿动作，在相同期间执行发光动作。因此，能够抑制 驱动晶体管的栅极电位变动，从而正确地显示灰度。另外，本发明中将供 电线与数据线平行配置是指，按照供电线不与数据线交叉的方式进行配 置。因此，尽管意味着供电线与数据线不交叉地进行制造，但是也包括因 制造上的原因而并不严格平行的情况。
本发明中的"电光学元件"是指，成为与对其供给的电流(驱动电流) 对应的灰度的电光学元件(所谓的电流驱动型元件)。该电光学元件的典 型例子是以与驱动电流对应的灰度发光的发光元件(例如OLED元件)， 但能够应用本发明的范围不限定于此。
而且，在本发明的具体方式中还具备第三开关元件，其切换供电线与 第一电极间的导通及非导通，并至少在初始化期间中使供电线和第一电极 导通。
由此，可通过第一开关元件将晶体管二极管连接，在将晶体管的栅极 电位设定为与晶体管的阈值电压相对应的电压之前，将第一电极的电位设 定为向供电线供给的电位。由于第一及第二电极都与一根供电线连接，所
以，可简化布线构造。在本发明的具体方式中，第三开关元件在第二开关元件处于截至状态 时成为导通状态。在该构成中，可根据扫描信号由第二开关元件将驱动晶体管的栅极设 定为与数据电位对应的电位。在与该写入期间不同的期间，例如在驱动晶 体管向电光学元件供给与数据电位对应的电流的期间中，第一 电极通过第 三开关元件与供电线电连接。此时，如果供电线与扫描线平行配置，则基 于第二开关元件的动作与基于第三开关元件的动作不相互干涉地执行。并 且，不仅可避免设置于单位电路的龟容增大，而且能够防止驱动晶体管的 栅极电位变动。此外，供电线的电位不需要总是近似恒定。即，只要至少在第三开关 元件成为导通状态的期间维持近似恒定的电位即可，在其他期间可以近似 恒定，也可以发生变动。其中，对于供电线的电位而言，所谓"近似恒定" 除了严格意义下的维持恒定电位之外，还包括按照本发明的主旨，被维持 在实质上可认为是恒定的电位的情况。即，即使在第三开关元件成为导通 状态的期间中供电线的电位从第一电位到第二电位的范围中变动，只要供 电线的电位为第一电位时的电光学元件的灰度与为第二电位时的电光学 元件的灰度的差异，是电子电路实际应用时不成为问题的程度(例如在采 用电光学装置作为显示装置的情况下，如果使用者没有察觉与供电线的电 位对应的电光学元件的灰度的差异)，则可以说属于从第一电位到第二电 位的范围的电位为"近似恒定"。在本发明的具体方式中，本发明的电光学装置具备多根数据线、多 根扫描线、供电线、以及与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉对应 设置的多个单位电路，向所述多根数据线的每一个供给与灰度对应的数据 电位，向所述多根扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述多个 单位电路的每一个的期间进行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定 电位，其中，所述多个单位电路的每一个具备驱动晶体管，其生成与栅 极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动晶体管生成 的驱动电流对应的灰度；第一开关元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和 漏极的导通及非导通；具有第一电极和第二电极的电容元件；第二开关元
件，其基于所述扫描信号切换所述多根数据线的每一个与所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件，其是切换所述供电线与所述第一电极 之间的导通及非导通的开关元件，在所述第二开关元件处于导通状态时成 为截止状态，在所述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态；以及第 四开关元件，其插接(介挿)在所述第一电极与所述第二电极之间，切换 二者的导通及非导通，所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极连接，所述 供电线在不与所述扫描线交叉的方向延伸。而且，换言之，本发明所涉及 的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、供电线、以及与所述多 根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电路，向所述 多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根扫描线的每 一根供给对将所述数据电位写入到所述多个单位电路的每一个的期间进 行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定电位，所述多个单位电路的 每一个，具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光 学元件，其成为与所述驱动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；第一开关 元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通；具有第一电 极和第二电极的电容元件；第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述 多根数据线的每一个与所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元 件，其是切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导通的开关元 件，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状态，在所述第二开关 元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件，其插接(介挿) 在所述第一电极与所述第二电极之间，切换二者的导通及非导通，所述第 二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线与所述扫描线平行配 置。另外，本发明的电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、多根 供电线、以及与所述数据线和所述扫描线的交叉对应设置的多个单位电 路，向所述数据线供给与灰度对应的数据电位，向所述扫描线供给对将所 述数据电位写入到所述单位电路的期间进行指定的扫描信号，并向所述供 电线供给恒定电位，其中，所述多个单位电路的每一个，具备驱动晶体 管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱 动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；第一开关元件(例如图2所示的晶
体管Trl)，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通；电容 元件，其具有第一电极和与所述驱动晶体管的栅极连接的第二电极；第二 开关元件(例如图2所示的晶体管Tr2)，其基于所述扫描信号切换所述 数据线与所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件(例如图2所 示的晶体管Tr3)，其切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导 通，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状态，在所述第二开关 元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件(例如图2所示的 晶体管Tr4)，其插接(介揷)在所述第一电极与所述第二电极之间，切 换二者的导通及非导通，所述供电线与所述扫描线平行配置。在本发明的具体方式中，当第四开关元件在复位期间(例如图4的期 间Pa)处于导通状态之后，第一开关元件在第一期间(例如图4的补偿期 间Pb)中被导通，进而，在经过第一期间后的第二期间(例如图4的写入 期间PWRT)第二开关元件成为导通状态，且第三幵关元件成为截止状态， 在经过第二期间后的第三期间(例如图4的发光期间PEJ中，第二开关 元件成为截止状态，而第三开关元件成为导通状态。即，该方式的电容元 件在第二期间中作为使驱动晶体管的栅极变动为与数据电位相对应的电 位的机构(耦合电容)而发挥作用，并且，在第三期间中作为将驱动晶体 管的栅极维持为恒定电位的机构(保持电容)而发挥作用。在本发明的具体方式中，优选所述供电线由与形成所述驱动晶体管的 栅极的布线相同的布线层所形成。该情况下，由于可通过与栅极的布线相 同的工艺形成供电线，所以，可以不另外设置布线层地形成供电线。本发明的具体方式中，优选为，在所述多个单位电路的每一个中，所 述第二开关元件与所述第三开关元件是相反导电型的晶体管，所述第二开 关元件的栅极与所述第三开关元件的栅极被供给公共的所述扫描信号。根 据该方式，由于可公用用于控制第二开关元件的布线和用于控制第三开关 元件的布线，所以，可使得布线构造简单。本发明所涉及的电光学装置可用于各种电子设备。该电子设备的典型 例子是将电光学装置作为显示装置进行利用的设备。作为这种电子设备， 有个人计算机和移动电话机等。本发明所涉及的电光学装置的用途不限定 于图像显示，例如在通过光线照射在感光体鼓等像载持体上形成潜像的图 像形成装置(印刷装置)中，可采用本发明的电光学装置作为对像载持体 进行曝光的机构(所谓的曝光头)。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电光学装置的构成框图。图2是表示像素电路的构成的电路图。图3是概念性地表示电光学装置的主要部分的构成的俯视图。 图4是表示各信号的波形的时序图。图5是用于对复位期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图6是用于对补偿期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图7是用于对写入期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图8是用于对发光期间的像素电路的动作进行说明的电路图。 图9是用于对作为比较例的像素电路复位时的动作进行概念性说明的 电路图。图IO是表示供电线与像素电路的关系的概念图。图11是表示变形例所涉及的像素电路的构成的电路图。图12是表示变形例所涉及的像素电路的构成的电路图。图13是表示本发明所涉及的电子设备的具体方式的立体图。图14是表示本发明所涉及的电子设备的具体方式的立体图。图15是表示本发明所涉及的电子设备的具体方式的立体图。图16是表示以往的像素电路的构成的电路图。图中D—电光学装置，P—像素电路，IO—像素阵列部，ll一电光学 元件，12 —控制线，121 —扫描线，123 —第一控制线，125 —第二控制线， 127 —发光控制线，14 —数据线，17 —供电线，22 —扫描线驱动电路，24 一数据线驱动电路，27—电压生成电路，Tdr—驱动晶体管，Tel—发光控 制晶体管，Trl、 Tr2、 Tr3、 Tr4一晶体管，GwRT[i] —扫描信号，GPRE[i]—复位信号，g!nt[i] —初始化信号，gel[i] —发光控制信号，Piot—初始化期间，Pa—复位期间，Pb—补偿期间、Pel—发光期间，PT—测定期间。
具体实施方式
<A:电光学装置的构成>图1是表示本发明的实施方式所涉及的电光学装置的构成框图。该电 光学装置D是作为用于显示图像的机构而用于各种电子设备的装置，其具 有多个像素电路P排列成面状的像素阵列部10、对各像素电路P进行 驱动的扫描线驱动电路22及数据线驱动电路24、和生成电光学装置D中 利用的各电压的电压生成电路27。其中，在图1中将扫描线驱动电路22、 数据线驱动电路24和电压生成电路27作为独立的电路进行了图示，但也 可采用将这些电路的一部分或全部形成单一电路的构成。而且，图l所示 的一个扫描线驱动电路22 (或者数据线驱动电路24与电压生成电路27) 也可以被划分为多个IC芯片的状态下安装于电光学装置D。如图1所示，像素阵列部10中形成有沿X方向延伸的m根控制线12、 沿着与X方向正交的Y方向延伸的n根数据线14、和与各控制线12平行 地沿着Y方向延伸的m根供电线17 (m和n是自然数)。各像素电路P 被配置在与数据线14和控制线12及供电线17的交叉对应的位置。因此， 这些像素电路P排列成纵m行X横n列的矩阵状。扫描线驱动电路22是用于接水平扫描期间以行单位选择多个像素电 路P的电路。另一方面，数据线驱动电路24生成与在各水平扫描期间中 由扫描驱动电路22选择的1行份(n个)的像素电路P的每一个所对应的 数据电位VD[l] VD[n]，并输出给各数据线14。在选择了第i行(i是满 足1《i《m的整数)的水平扫描期间中输出给第j列(j是满足1《j《n 的整数)的数据线14的数据电位VD[j]，成为与对位于第i行第j列的像 素电路P指定的灰度相对应的电位。电压生成电路27，生成电源高位侧的电位(下面称作"电源电位") VEL及低位侧的电位(下面称作"接地电位")Gnd、和近似一定的电位 VST。电位VsT对所有的供电线17公共输出，对各像素电路P进行供电。接着，参照图2对各像素电路P的构成进行说明。在该图中，只对位 于第i行第j列的一个像素电路P进行了图示，但其他的像素电路P也具 有同样的构成。如该图所示，像素电路P包括在供给电源电位Vel的电源线与供给接 地电位Gnd的接地线之间插接的电光学元件11。电光学元件11是以与对
其供给的驱动电流Id对应的亮度进行发光的电流驱动型发光元件，典型 的例子是在阴极与阳极之间插接了由有机EL材料构成的发光层的OLED 元件。如图2所示，在图1中为了简便而作为一根布线进行图示的控制线12， 实际上包括4根布线(扫描线121、第一控制线123、第二控制线125、发 光控制线127)。从扫描线驱动电路22向各布线供给规定的信号。例如， 对第i行扫描线121供给用于选择同行的像素电路P的扫描信号GWRT[i] 而且，对第一控制线123供给复位信号GpRE[i]，对第二控制线125供给初 始化信号GrNT[i]。并且，对发光控制线127供给对电光学元件11实际发 光期间(后述的发光期间PEL)进行规定的发光控制信号GEL[i]。其中，对 于各信号的具体波形及与之对应的像素电路P的动作将在后面叙述。如图2所示，在从电源线到电光学元件ll的阳极的路径上，插接有p 沟道型驱动晶体管Tdr和n沟道型发光控制晶体管Td。驱动晶体管Tdr 是用于生成与栅极的电位Vc对应的驱动电流Iel的机构，其源极与电源线 连接，并且漏极与发光控制晶体管Tel的漏极连接。发光控制晶体管Tel 是用于对驱动电流Iel实际被提供给电光学元件11的期间进行规定的机 构，其源极与电光f元件11的阳极连接，且其栅极与发光控制线127连 接。因此，在发光控制信号GEL[i]维持低电平的期间，发光控制晶体管Td 处于截至状态，使得驱动电流Iel对电光学元件ll的供给被切断，另一方 面，当发光控制信号GEL[i]迁移为高电平时，发光控制晶体管Tel处于导 通状态，可向电光学元件ll供给驱动电流Iel。另外，发光控制晶体管Td 也可插接在驱动晶体管Tdr与电源线之间。在驱动晶体管Tdr的栅极和漏极之间插接有n沟道型晶体管Trl。该 晶体管Td的栅极与第二控制线125连接。因此，如果初始化信号Gwt"] 迁移为高电平，则晶体管Trl处于导通状态，驱动晶体管Tdr被二极管连 接，如果初始化信号G!nt[i]迁移为低电平，则驱动晶体管Trl处于截至状 态，驱动晶体管Tdr的二极管连接被解除。图2所示的电容元件C0是对第一电极Ll和第二电极L2之间的电压 进行保持的电容。第二电极L2与驱动晶体管Tdr的栅极连接。在电容元 件C0的第一电极Ll与数据线14之间插接有n沟道型晶体管Tr2，在第 一电极L1与供电线17之间插接有p沟道型(即，导电性与晶体管Tr2相 反)晶体管Tr3。晶体管Tr2是用于切换第一电极Ll与数据线14的导通 及非导通的开关元件，晶体管Tr3是对第一电极Ll与供电线17的导通及 非导通进行切换的开关元件。晶体管Tr2的栅极和晶体管Tr3的栅极相对 扫描线121公共连接。因此，晶体管Tr2和晶体管Tr3互补而动作。艮P， 如果扫描信号GwRT[i]为高电平，则晶体管Tr2成为导通状态，晶体管Tr3 成为截至状态，如果扫描信号GwKT[i]为低电平，则晶体管Tr2成为截至状 态，晶体管Tr3成为导通状态。图2所示的n沟道型晶体管Tr4是插接在电容元件C0的第一电极Ll 与第二电极L2之间、对两者的导通及非导通进行切换的开关元件。进一 步详细而言，关于晶体管Tr4，其一端通过晶体管Tr3与第一电极Ll连接， 并且另一端通过晶体管Trl与第二电极L2连接。该晶体管Tr4的栅极与 第一控制线123连接。因此，在晶体管Trl和晶体管Tr3维持导通状态的 期间，如果复位信号GpRE[i]迁移为高电平，则晶体管Tr4成为导通状态， 第一电极Ll与第二电极L2短路。<B:电光学装置的构造>图3是示意性地表示电光学装置的一个像素份的构造的俯视图。在该图3中，仅图示了半导体层、栅极布线层及源极布线层，为了图 示的方便，省略了这些层例如形成在玻璃等基板上，且在各层之间夹设有 绝缘层等层的图示。而且，在布线层上形成有绝缘层，在该绝缘层上形成 有通过端子TO与源极布线层连接的电光学元件ll。并且，在该电光学元 件11上形成有接地电极，但省略了这些部件的图示。在栅极布线层与半 导体层之间设置有绝缘层，在设置于半导体层的电极Ll与设置于栅极布 线层的电极L2之间形成有电容元件C0。供给电压VsT的供电线17与构成上述控制线12的4根布线(扫描线 121、第一控制线123、第二控制线125、发光控制线127)平行配置。该 供电线17例如由扫描线121与第一控制线123之间的栅极布线层的布线 构成。该供电线17通过由触点孔(contact hole)连接的源极布线层的布 线17a，与晶体管Tr3和晶体管Tr4的源极(或漏极)连接。<C:电光学装置的动作>
接着，参照图4对扫描线驱动电路22生成的各信号的具体波形进行 说明。如图4所示，扫描信号GwRT[l] GwRT[m]按水平扫描期间(1H) 顺次成为高电平。即，扫描信号GwRT[i]在垂直扫描期间(IV)中的第i 个水平扫描期间中维持高电平，在此之外的期间维持低电平。扫描信号 GwRT[i]向高电平的移动意味着选择第i行的各像素电路。下面将扫描信号 Gw盯[l] Gw盯[m]的每一个成为高电平的期间(即，水平扫描期间)记做 "写入期间Pw盯"。另外，图4中举例说明了扫描信号Gw盯[i]的下降与其下一行的扫描信号GwKT[i+l]上升同时进行的情况，但也可以是在从扫 描信号GwKT[i]的下降开始经过规定时间的时刻，扫描信号Gw^[i+1]开始 上升的构成(即，对各行的写入期间PWKT设置间隔的构成)。初始化信号GmT[i]是在扫描信号GwRT[i]成为高电平的写入期间PWRT 之前的期间(下面称作"初始化期间")PlNT中成为高电平，在其他的期 间维持低电平的信号。如图4所示，初始化期间P!NT被划分成复位期间Pa和其之后的补偿期间Pb。复位期间Pa是用于在其开始的时刻将电容元件 CO中残存的电荷进行放电(复位)的期间，补偿期间Pb是用于将驱动晶 体管Tdr的栅极电位Vc设定为与其阈值电压Vth对应的电位的期间。复位信号GpRE[i]是在初始化信号G!NT[i]成为高电平的初始化期间PiNT的复位期间Pa中成为高电平，在其他期间维持低电平的信号。发光控制信号GEL[i]是在从经过扫描信号GwRT[i]成为高电平的写入期 间PWRT之后，到初始化信号GjNT[i]成为高电平的初始化期间PrNT的开始之前的期间(下面称作"发光期间")中成为高电平，在此外的期间(即，包括初始化期间P!NT和写入期间PWHT的期间)成为低电平的信号。接着，参照图5 图8，对像素电路P的具体动作进行说明。下面， 将属于第i行的第j列的像素电路P的动作划分成复位期间Pa、补偿期间Pb、写入期间PwRT和发光期间PEL进行说明。(a)复位期间Pa (初始化期间Pint) 在复位期间Pa中如图4所示，初始化信号GINT[i]及复位信号GpRE[i]维持高电平，且扫描信号GwKT[i]及发光控制信号GEL[i]维持低电平。因此，如图5所示，晶体管Trl、 Tr3和Tr4迁移为导通状态，晶体管Tr2和发光 控制晶体管Tel维持截止状态。在该状态下，由于电容元件C0的第一电
极Ll和第二电极L2借助晶体管Tr3、 Tr4和Trl导通，所以，在复位期 间Pa开始之前的时刻，蓄积在电容元件CO中的电荷被完全除去。通过该 电容元件C0的电荷复位，可与复位期间Pa开始时刻的电容元件CO的状 态(电容元件CO中残存的电荷)无关地，在之后的补偿期间Pb与写入期 间PWRT中以高精度将驱动晶体管Tdr的栅极电位设定为规定值。而且，由 于在该复位期间Pa中，驱动晶体管Tdr的栅极通过晶体管Trl及Tr4与供 电线17导通，所以，该栅极的电位Vcj与电压生成电路27所生成的电位Vst近似相等。本实施方式中的电位VsT是电源电位VEL与驱动晶体管Tdr 的阈值电压Vth的差值(VEL—Vth)以下的电平。由于本实施方式中的驱 动晶体管Tdr是p沟道型，所以，通过对栅极供给电位VsT，驱动晶体管 Tdr将处于导通状态。即，电位VsT，是在向驱动晶体管Tdr的栅极供给 时能够使驱动晶体管Tdr处于导通状态的电位。(b)补偿期间Pb (初始化期间PiNT)在补偿期间Pb中如图4所示，复位信号GpRE[i]迁移为低电平，另一 方面，其他的信号维持与复位期间Pa相同的电平。该状态下，如图6所 示，晶体管Tr4从图5的状况变化为截至状态。因此，通过晶体管Tr3与 供电线17连接的第一电极Ll的电位保持电位VsT不变，第二电极L2的 电位(即驱动晶体管Tdr的栅极电位Vc)从复位期间Pa中设定的电位VsT开始上升到电源电位VEL与阈值电压Vth的差值(VEL — Vth)。 (C)写入期间PwRT 在写入期间PWRT中如图4所示，扫描信号GwRT[i]迁移为高电平，初 始化信号GwT[i]、复位信号GpRE[i]和发光控制信号GEL[i]维持低电平。因此，如图7所示，晶体管Trl，Tr3及Tr4和发光控制晶体管Tel维持截止 状态，而晶体管Tr2迁移为导通状态，使得数据线14和第一电极Ll导通。 因此，第一电极L1的电位从补偿期间Pb中被供给的电位VsT，变化为与 电光学元件11的灰度对应的数据电位VD[j]。如图7所示，在写入期间Pwrt中晶体管Trl处于截止状态，而且驱动 晶体管Tdr的栅极阻抗充分高。因此，如果第一电极Ll从补偿期间Pb的 电位VsT到数据电位VdLJ]以変化量AV (Vst—Vd[j])变动来，则第二电 极L2的电位(驱动晶体管Tdr的栅极电位VG)基于电容耦合而从其之前的电位(V仏一Vth)开始变动。此时的第二电极L2的电位变动量根据电 容元件C0与其他寄生电容(例如驱动晶体管Tdr的栅极电容与其他布线 中寄生的电容)的电容比而决定。更具体而言，在将电容元件CO的电容 值设为"C"、寄生电容的电容值设为"Cs"时，第二电极L2的电位变化 量由"AV.C/ (C+Cs)"表示。因此，在写入期间PwRT中，驱动晶体 管Tdr的栅极电位Vc将稳定成由下述公式(1)表示的电平。VG=VEL—Vth—k. AV .......(1)其中，k = C / (C + Cs) (d)发光期间P^在发光期间PEL中，如图4所示，由于初始化信号GrNT[i]和复位信号GpRE[i]维持低电平，所以，晶体管Trl及Ti4维持截止状态。而且，由于 扫描信号GwRT[i]在发光期间P^中维持低电平，所以，如图8所示，晶体 管Tr2迁移为截止状态，并且晶体管Tr3迁移为导通状态。因此，电容元 件C0的第一电极Ll通过成为截止状态的晶体管Tr2而与数据线14电绝 缘的同时，通过成为导通状态的晶体管Tr3与供电线17连接。结果，在 发光期间P^中，第一电极L1的电位被固定为电位VsT，由此，驱动晶体 管Tdr的栅极电位Ve (第二电极L2的电位)被维持近似恒定。即，本实 施方式中的电容元件CO不仅在第一电极L1与数据线14连接的写入期间 Pwrt中，作为将驱动晶体管Tdr的栅极设定为规定电位(由公式(1)表 示的电位)的耦合电容发挥功能，而且，在第一电极L1与供电线17连接 的发光期间Pel中，作为将驱动晶体管Tdr的栅极维持为定电位的保持电 容而发挥功能。并且，由于在发光期间PEL中发光控制信号GEL[i]维持高电平，所以，如图8所示，发光控制晶体管Tel成为导通状态，形成了驱动电路Iel的 路径。因此，与驱动晶体管Tdr的栅极电位Vo对应的驱动电流Iel从电源 线，经由驱动晶体管Tdr及发光控制晶体管Tel被供给电光学元件11。基 于该驱动电流Iel的供给，电光学元件11以与数据电位VD[j]对应的亮度 发光。当假设驱动晶体管Tdr在饱和区域动作时，驱动电流Id可由下述公 式(2)表示。其中，"3 "是驱动晶体管Tdr的增益系数，"Vgs"是驱
动晶体管Tdr的栅极一源极间电压。 Iel= (P / 2 ) (Vgs—Vth) 2=/ 2) (VG—VEL—Vth) 2 ……(2)通过代入公式(1)，公式(2)变形如下。Id = (e / 2) {(VEL—Vth—k' A V)—VEL—Vth}2 = (P / 2 ) ( k△ V ) 2艮P，对电光学元件11供给的驱动电流Id仅由数据电位VD[j]与电位 VST的差值AV ( = VST - Vd[J])决定，不依赖于驱动晶体管Tdr的阈值 电压Vth。因此，可抑制因每个像素电路P的阈值电压Vth的偏差而引起 的亮度不均。图15所示的像素电路P0中，由于在发光期间PEL中电容元件CO的 电极L1成为浮置状态，所以，其电位易于变动。与之相对，在本实施方式中，由于电容元件CO的第一电极L1在发光期间PEL中维持电位VsT，所以，驱动晶体管Tdr的栅极电位Vcj跨过发光期间Pel的整体被維持近似 恒定。因此，能够防止驱动电流Iel的变动，从而使电光学元件ll高精度 地以所期望的亮度发光。换言之，即使电容元件CO中不能确保足够的电 容值，也能够将驱动晶体管Tdr的栅极电位Ve维持成近似恒定，所以， 与图15的为了维持电位Vc而需要足够电容值的电容元件CO相比，可降 低电容元件CO的电容值。而且，在图15的构成中，为了确保电位Ve需 要与电容元件C0独立的保持电容C1，与之相对，在本实施方式中，由于 即使少的电容也可维持栅极的电位Vc，所以，如图2所示，能够省略图 15的保持电容C1。如上所述，由于可降低像素电路P所要求的电容，所 以，本实施方式具有可减小像素电路P的规模的优点。 <D:效果>到上述的初始化期间Pint (复位期间Pa 补偿期间Pb)、写入期间 PWKT和发光期间PEL为止的动作如上述图4所示，按每条扫描线顺次移动 执行。艮P，例如，当第i一l行的电光学元件l处于初始化期间PiNT(复位 期间Pa)时，第i+l行的电光学元件ll处于发光期间PEL。因此，如图 9所示，在沿相对于控制线12 (扫描线121、第一控制线123、第二控制 线125、发光控制线127)垂直的方向设置了供电线17'的情况下，当第 i+l行的电光学元件11发光时，第i一l行的电光学元件11的初始化电流 流向供电线17'，因该电流导致供电线17'的电位发生变动。结果，导 致第i+l行的电光学元件11的发光强度变化，引起偏差。与之相对，本实施方式中如上所述，由于在与控制线12 (扫描线121、 第一控制线123、第二控制线125、发光控制线127)平行的方向设置了供 电线17，所以，与一条供电线17连接的电光学元件11的状态(各期间) 是相同的。因此，关于初始化期间PiNT (复位期间Pa)中的复位电流，来 自同一行的电光学元件11的电流在同一供电线17中流动，不会对其他行 的供电线17的电位赋予变动。因此，可防止因发光强度的变动而引起偏 差。另外，如图10 (A)所示，在成为将供电线17设置在与控制线12垂 直的Y方向的构成时，需要按像素电路P的每一列设置供电线17。与之 相对，在本实施方式中如图10 (B)所示，由于将供电线17设置在与控 制线12平行的X方向，所以，可以在像素电路P的每一列中利用公共的 供电线。由于对像素电路P而言Y方向比X方向长，所以，通过与控制 线12平行地配置供电线12，可以相对减少形成供电线17的面积占电光学 元件ll的面积，从而提高孔径率(開口率)。<E:变形例>可以对以上的各方式施加各种变形。具体的变形方式如下所述。另外， 也可以适当组合以下的各方式。 (l)变形例l在上述实施方式中，举例说明了晶体管Tr2和晶体管Tr3是相反导电 型晶体管的构成，但用于使晶体管Tr2和晶体管Tr3相辅动作的构成不限 定于此。也可如图11所示，将晶体管Tr2和晶体管Tr3设定为相同导电 型(这里为n沟道型)的晶体管。在该构成中，晶体管Tr2的栅极与第一 扫描线121a连接，且晶体管Tr3的栅极与第二扫描线121b连接。并且， 对第一扫描线121a供给与图4所示的扫描信号GwRT[i]相同波形的第一扫 描信号GWRTa[i]，对第二扫描线121b供给将第一扫描信号Gw盯a[i]的逻辑 电平反转后的第二扫描信号GWRTb[i]。在该构成中也执行图5 图8所示 的动作。由于如图2所示，在将晶体管Tr2和晶体管Tr3设定为相反导电 型的构成中，可通过公共的扫描线121对每一个进行控制，所以，具有比 图11的方式构成简单的优点。 (2)变形例2可适当省略图2所示的晶体管Tr4与发光控制晶体管Tel。图12是表 示省略了图2所示的晶体管Tr4和发光控制晶体管Tel的像素电路P的构成电路图。根据该构成，在初始化期间PlNT中，扫描信号GwRT[i]成为低电平，初始化信号G!NT[i]成为高电平。因此，通过晶体管Tr3迁移为导通 状态，使得第一电极L1原样维持电位Vst，借助于晶体管Trl而被二极管 连接的驱动晶体管Tdr的栅极，收敛于与阚值电压Vth対应的电位Vc(=Vel —Vth)。在接下来的写入期间Pwkt中，晶体管Trl基于低电平的初始化信号 G!nt[i]处于截止状态。并且，由于晶体管Tr2基于扫描信号GwRT[i]迁移为 高电平而成为导通状态，所以，根据与第一实施方式同样的原理，驱动晶 体管Tdr的栅极被设定为与数据电位VD[i]对应的电位Vc3 (公式(1))。并且，在发光期间PEL中，扫描信号GwRT[i]及初始化信号GjNT[i]双方维持低电平。由于晶体管Tr3基于该低电平的扫描信号Gww[i]而成为导通 状态，所以，第一电极L1的电位被固定为电位VsT。因此，可防止驱动晶 体管Tdr的栅极电位V(i的变动。如上所述，由于在图12的构成中也可以 避免第一电极L1的浮置状态，所以，能够与第一实施方式同样地在抑制 像素电路P规模的庞大化的同时抑制驱动晶体管Tdr的栅极电位的变动。 。)变形例3构成像素电路P的各晶体管的导电型可适当变更。例如，图2中的驱 动晶体管Tdr可以是n沟道型。该情况下，对供电线17供给的电位VST 也被设定为当向驱动晶体管Tdr的栅极供给时，使该驱动晶体管Tdr成为 导通状态的电位。另外，在驱动晶体管Tdr是n沟道型的构成中，可以在 驱动晶体管Tdr的栅极与电源线(电位VEL)之间插入晶体管Tdl。而且， OLED元件只不过是电光学元件11的一个例子。例如，可替代OLED元 件，采用无机EL元件或LED (Light Emitting Diode)元件等各种发光元 件作为本发明中的电光学元件。本发明的电光学元件只要是灰度(典型的 是亮度)会基于电流的供给发生变化的元件即可，而与其具体的构造无关。<F:应用例>接着，针对利用了本发明所涉及的电光学装置D的电子设备进行说明。图13是表示将以上所说明的任意一个方式所涉及的电光学装置D作 为显示装置而采用的便携式个人计算机的构成立体图。个人计算机2000 具有作为显示装置的电光学装置D和主体部2010。在主体部2010上设置 有电源开关2001及键盘2002。由于该电光学装置D使用了 OLED元件作 为电光学元件ll，所以，可显示视野角度宽广易见的画面。图14表示应用了实施方式所涉及的电光学装置D的移动电话机的构 成。移动电话机3000具备多个操作按钮3001、滚动按钮3002及作为显示 装置的电光学装置D。通过操作滚动按钮3002,可使电光学装置D上显 示的画面滚动。图15表示应用了实施方式所涉及的电光学装置D的便携信息终端 (PDA: Personal Digital Assistants)的构成。信息便携终端4000具备多个 操作按钮4001、电源开关4002及作为显示装置的电光学装置D。当操作 电源开关4002时，会在电光学装置D上显示通讯录或日程表等各种信息。另外，作为可应用本发明的电光学装置的电子设备，除了图13 图 15所示的之外，还可举出数字静态照相机、电视机、视频摄像机、车辆 导航装置、寻呼机(《一-x)、电子记事本、电子纸、电脑、文字处理 器、工作站，可视电话、POS终端、打印机、扫描仪、复印机、视频播放 器、具备触摸屏的设备等。而且，本发明的电光学装置的用途不限定于图 像显示。例如在光写入型打印机或电子复印机等图像形成装置中，可使用 根据应该在用纸等记录材料上形成的图像对感光体进行曝光的写入头，但 也可以利用本发明的电光学装置作为这种写入头。本发明所言及的电子电 路除了各方式中构成显示装置的像素的像素电路之外，还包括像素形成装 置中成为曝光单位的电路。
权利要求
1、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、以及与所述 多根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根 扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述单位电路的期间进行 指定的扫描信号，所述多个单位电路的每一个，具备-驱动晶体管，其生成与栅极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动电流相对应的灰度；具有第一电极和第二电极的电容元件；供电线，其在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电 连接，并被供给恒定电位；第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管的栅极 和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数据线与所述第一电极 之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线在不与所述扫描线交叉的方向上延伸。
2、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、以及与所述多 根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根 扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述单位电路的期间进行 指定的扫描信号，所述多个单位电路的每一个，具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动电流相对应的灰度；具有第一 电极和第二电极的电容元件；供电线，其在与所述写入期间不同的初始化期间中与所述第二电极电 连接，并被供给恒定电位； 第一开关元件，其至少在所述初始化期间中使所述驱动晶体管的栅极和漏极导通；以及第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述数据线与所述第一电极 之间的导通及非导通；所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线与所述扫描线平行地配置。
3、 根据权利要求1或2所述的电光学装置，其特征在于， 还具有第三开关元件，其切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导通，并至少在所述初始化期间中使所述供电线和所述第一电极导 通。
4、 根据权利要求3所述的电光学装置，其特征在于， 所述第三开关元件，在所述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态。
5、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、供电线、以及 与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电 路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度对应的数据电位，向所述多根 扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述多个单位电路的每一 个的期间进行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定电位，所述多个单位电路的每一个，具备:驱动晶体管，其生成与栅极的电位相对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动晶体管所生成的驱动电流相对应的灰度；第一开关元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通； 具有第一电极和第二电极的电容元件；第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述多根数据线的每一根与 所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件，其是对所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导 通进行切换的开关元件，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状 态，在所述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件，其插接在所述第一电极与所述第二电极之间，切换二 者的导通及非导通，所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接， 所述供电线在不与所述扫描线交叉的方向延伸。
6、 一种电光学装置，具备多根数据线、多根扫描线、供电线、以及 与所述多根数据线和所述多根扫描线的交叉相对应地设置的多个单位电 路，向所述多根数据线的每一根供给与灰度相对应的数据电位，向所述多 根扫描线的每一根供给对将所述数据电位写入到所述多个单位电路的每 一个的期间进行指定的扫描信号，并向所述供电线供给恒定电位，所述多个单位电路的每一个，具备驱动晶体管，其生成与栅极的电位对应的驱动电流；电光学元件，其成为与所述驱动晶体管生成的驱动电流对应的灰度；第一开关元件，其切换所述驱动晶体管的栅极和漏极的导通及非导通；具有第一电极和第二电极的电容元件；第二开关元件，其基于所述扫描信号切换所述多根数据线的每一根与 所述第一电极之间的导通及非导通；第三开关元件，是切换所述供电线与所述第一电极之间的导通及非导 通的开关元件，在所述第二开关元件处于导通状态时成为截止状态，在所 述第二开关元件处于截止状态时成为导通状态；以及第四开关元件，其插接在所述第一电极与所述第二电极之间，切换二 者的导通及非导通，所述第二电极与所述驱动晶体管的栅极相连接，所述供电线与所述扫描线平行配置。
7、 根据权利要求1 6中任意一项所述的电光学装置，其特征在于， 所述供电线，由与形成所述驱动晶体管的栅极的布线相同的布线层所形成。
8、 根据权利要求3 7中任意一项所述的电光学装置，其特征在于， 在所述多个单位电路的每一个中，所述第二开关元件与所述第三开关元件是相反导电型的晶体管， 所述第二开关元件的栅极与所述第三开关元件的栅极被供给公共的所 述扫描信号。
9、 一种电子设备，具备权利要求1 8中任意一项所述的电光学装置。
全文摘要
本发明公开一种电光学装置，其在复位期间中晶体管(Tr1)成为导通状态，驱动晶体管(Tdr)被二极管连接。而且，晶体管(Tr4)成为导通状态。此时，电流从驱动晶体管(Tdr)流入到供电线(17)。由于供电线(17)与扫描线(121)等控制线平行配置，所以，能够以行单位切换发光期间和复位期间。因此，即使复位电流流入到供电线(17)，也不会对发光期间中的驱动晶体管(Tdr)的栅极电位造成影响。从而，可抑制驱动晶体管的栅极电位发生变动。
文档编号G09G3/30GK101145316SQ20071015474
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者神田荣二 申请人:精工爱普生株式会社
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