本發(fā)明申請(qǐng)是本發(fā)明申請(qǐng)人于2002年9月12日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?01110245340.7、發(fā)明名稱(chēng)為“顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。尤其有關(guān)對(duì)每個(gè)像素設(shè)置晶體管,來(lái)控制像素發(fā)光的有源矩陣型顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù):
已經(jīng)公開(kāi)了對(duì)每個(gè)像素配置發(fā)光元件和控制發(fā)光元件發(fā)光的晶體管的有源矩陣型顯示裝置。所謂發(fā)光元件,是指具有第一電極和第二電極,并通過(guò)在第一電極和第二電極間流過(guò)的電流量控制亮度的元件。矚目于使用oled(organicemittingdiode)元件作為發(fā)光元件的顯示裝置(下面,記為oled顯示裝置)。由于oled顯示裝置具有響應(yīng)性好,能在低電壓下操作,并且視野角度寬等優(yōu)點(diǎn),所以作為下一代平板顯示器備受關(guān)注。
在有源矩陣型oled顯示裝置中,存在由電壓信號(hào)向各像素寫(xiě)入亮度信息的方法和由電流信號(hào)寫(xiě)入的方法。將前一方法稱(chēng)為電壓寫(xiě)入型,將后一方法稱(chēng)為電流寫(xiě)入型模擬方式。下面,舉例說(shuō)明這些驅(qū)動(dòng)方法。
圖30表示現(xiàn)有的電壓寫(xiě)入型oled顯示裝置的像素的構(gòu)成例。在圖30中,分別對(duì)各像素配置兩個(gè)tft(第一tft和第二tft)、電容元件和oled。將第一tft(下面,記為選擇tft)3001的柵極與柵極信號(hào)線3002相連,將源極端子和漏極端子的一個(gè)端子與源極信號(hào)線3003相連。將選擇tft3001的源極端子與漏極端子的另一個(gè)與第二tft(下面,記為驅(qū)動(dòng)tft)3004的柵極和電容元件(下面記為保持電容)3007的一個(gè)電極相連。將保持電容3007的另一電極與電源線3005相連。將驅(qū)動(dòng)tft3004的源極端子和漏極端子的一個(gè)與電源線3005相連,另一個(gè)與oled3006的第一電極3006e相連。將規(guī)定電位施加給oled3006的電極3006b。這里,將oled3006的與驅(qū)動(dòng)tft3004相連側(cè)的電極,即第一電極3006a稱(chēng)為像素電極,將第二電極3006b稱(chēng)為對(duì)置電極。
在圖30中,下面,說(shuō)明選擇tft3001為n溝道型tft,驅(qū)動(dòng)tft3004為p溝道型tft,oled的第一電極3006a為陽(yáng)極,第二電極3006b為陰極,第二電極3006b的電位為0(v)時(shí)的驅(qū)動(dòng)方法。
在將信號(hào)輸入到柵極信號(hào)線3002,為導(dǎo)通狀態(tài)的選擇tft3001中,從源極信號(hào)線3003輸入信號(hào)電壓。通過(guò)輸入到源極信號(hào)線3003的信號(hào)電壓,而將電荷貯存到保持電容3007中。根據(jù)在保持電容3007中保持的電壓,從電源線3005經(jīng)驅(qū)動(dòng)tft3004的源和漏極間而在oled3006中流過(guò)電流而發(fā)光。
在具有圖30所示結(jié)構(gòu)的像素的電壓寫(xiě)入型顯示裝置中,存在模擬方式和數(shù)字方式兩種驅(qū)動(dòng)方法。下面,將這兩種方式稱(chēng)為電壓寫(xiě)入型模擬方式、電壓寫(xiě)入型數(shù)字方式。
在電壓寫(xiě)入型模式方式的驅(qū)動(dòng)方法中,通過(guò)使各像素的驅(qū)動(dòng)tft3004的柵極電壓(柵極和源極間電壓)變換,而改變驅(qū)動(dòng)tft3004的漏極電流。這樣,為改變?cè)趏led3006中流過(guò)的電流而改變亮度的方法。為了表現(xiàn)中間色調(diào),對(duì)于柵極電壓,使驅(qū)動(dòng)tft3004在漏極電流變化大的區(qū)域中動(dòng)作。
在上述電壓寫(xiě)入型模擬方式中,在從源極信號(hào)線3003對(duì)各像素輸入具有相同電位的信號(hào)時(shí),存在因驅(qū)動(dòng)tft3004的電流特性的偏差而因?yàn)槁O電流的改變,在oled3006中流過(guò)的電流有很大偏差的問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)tft3004的電流特性的偏差受閾值電壓和載流子遷移率等參數(shù)影響。作為其中的一例,使用圖31,說(shuō)明因驅(qū)動(dòng)tft3004的閾值電壓偏差引起的電流特性的偏差。
圖31(a)是僅表示圖30的驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006的圖。將驅(qū)動(dòng)tft3004的源極端子與電源線3005相連。圖中由vgs表示驅(qū)動(dòng)tft3004的柵極電壓。另外,圖中由箭頭id表示驅(qū)動(dòng)tft3004的漏極電流。圖31(b)表示驅(qū)動(dòng)tft3004的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|與漏極電流id的關(guān)系(電流特性)。3101a是表示驅(qū)動(dòng)tft3004的閾值電壓的絕對(duì)值為vth1的情況下,柵極電壓與漏極電流的關(guān)系的曲線。另一方面,3101b是表示驅(qū)動(dòng)tft的閾值電壓絕對(duì)值為vth2的情況下,柵極電壓與漏極電流的關(guān)系曲線。這里,vth1>vth2。圖中所示的動(dòng)作區(qū)域(1)相當(dāng)于電壓寫(xiě)入型模擬方式情況下驅(qū)動(dòng)tft3004的動(dòng)作區(qū)域。在動(dòng)作區(qū)域(1)中,若驅(qū)動(dòng)tft3004的閾值有偏差,即使柵極電壓相同為vgs1,但漏極電流為id1和id2,而有很大不同。這里,由于oled3006的亮度與在oled3006中流過(guò)的電流量成正比,所以因閾值電壓有偏差,oled3006的亮度有偏差。
為了降低上述驅(qū)動(dòng)tft3004的電流特性的偏差影響,提出了電壓寫(xiě)入型數(shù)字方式的驅(qū)動(dòng)方法。在電壓寫(xiě)入型數(shù)字方式的驅(qū)動(dòng)方法中,各像素的oled3006選擇在一定亮度下發(fā)光/非發(fā)光兩種狀態(tài)。這時(shí),圖30的驅(qū)動(dòng)tft3004工作為選擇各像素的電源線3005和oled3006的像素電極3006a連接的開(kāi)關(guān)。在電壓寫(xiě)入型數(shù)字方式中,在oled3006發(fā)光時(shí),驅(qū)動(dòng)tft3004在柵和漏極間電壓vds的絕對(duì)值比柵極電壓vgs減去閾值電壓vth的電壓vgs-vth的絕對(duì)值小的動(dòng)作區(qū)域的線性區(qū)域,尤其是在柵極電壓的絕對(duì)值大的區(qū)域中動(dòng)作。
圖31(b)中,由動(dòng)作區(qū)域(2)表示在電壓寫(xiě)入型數(shù)字方式下的驅(qū)動(dòng)tft3004的動(dòng)作區(qū)域。動(dòng)作區(qū)域(2)是線性區(qū)域,在該區(qū)域中動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)tft3004在施加了同一柵極電壓vgs2的情況下,因閾值電壓等的偏差而造成的漏極電流的偏差減小,而流過(guò)大致一定的電流id3。因此,可以抑制在oled3006中流過(guò)的電流偏差,抑制發(fā)光亮度的變化。
使用圖32說(shuō)明分別對(duì)在線性區(qū)域動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006所施加的電壓的關(guān)系。為進(jìn)行說(shuō)明,圖32(a)是僅示出圖30的驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006的圖。這里,將驅(qū)動(dòng)tft3004的源極端子與電源線3005相連。由vds表示驅(qū)動(dòng)tft3004的源極和漏極間電壓。由voled表示oled3006的陰極和陽(yáng)極間的電壓。由ioled表示在oled3006中流過(guò)的電流。電流ioled等于驅(qū)動(dòng)tft3004的漏極電流id。由vdd表示電源線3005的電位。將oled3006的對(duì)置電極的電位設(shè)為ov。圖32(b)中,3202a是表示oled3006的voled和ioled的關(guān)系(i-v特性)的曲線。另外,3201是圖31(b)的柵極電壓為vgs2情況下驅(qū)動(dòng)tft3004的源和漏極間電壓vds與漏極電流id(ioled)的關(guān)系曲線。由兩個(gè)曲線的交點(diǎn)決定驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006的動(dòng)作條件(動(dòng)作點(diǎn))。另外,由于驅(qū)動(dòng)tft3004在線性區(qū)域動(dòng)作,所以圖中所示的線性區(qū)域中的曲線3201和曲線3202a的交點(diǎn)3203a為動(dòng)作點(diǎn)。即,將oled3006的陽(yáng)極和陰極間的電壓設(shè)為va1,將電流設(shè)為ioled1。
另一方面,在具有電流寫(xiě)入型模擬方式的像素的顯示裝置中,從信號(hào)線(源極信號(hào)線)對(duì)各個(gè)像素輸入信號(hào)電流。這里,信號(hào)電流是線性的對(duì)應(yīng)于視頻信號(hào)的亮度信息的電流信號(hào)。將所輸入的信號(hào)電流作為漏極電流的tft的柵極電壓保持在電容部中。這樣,在不再?gòu)脑礃O信號(hào)線向像素輸入信號(hào)電流后,還在oled上持續(xù)流過(guò)由電容部存儲(chǔ)的電流。這樣,通過(guò)改變輸入到源極信號(hào)線的信號(hào)電流而改變?cè)趏led中流過(guò)的電流,控制oled的發(fā)光亮度而表現(xiàn)灰度等級(jí)。
作為電流寫(xiě)入型模擬方式的像素例子,在圖33中表示“idw`00p235:activematrixpolyleddisplays”所公開(kāi)的像素結(jié)構(gòu),并說(shuō)明其驅(qū)動(dòng)方法。在圖33中,由oled3306、選擇tft3301、驅(qū)動(dòng)tft3303、電容元件(保持電容)3305、保持tft3302、發(fā)光tft3304、源極信號(hào)線3307、第一柵極信號(hào)線3308、第二柵極信號(hào)線3309、第三柵極信號(hào)線3310、電源線3311構(gòu)成像素。
將選擇tft3301的柵極電極與第一柵極信號(hào)線3308相連。將選擇tft3301的源極端子和漏極端子一個(gè)與源極信號(hào)線3307相連,另一個(gè)與驅(qū)動(dòng)tft3303的源極端子或漏極端子、保持tft3302的源極端子或漏極端子和發(fā)光tft3304的源極端子或漏極端子相連。通過(guò)保持tft3302的源極端子和漏極端子將沒(méi)有與選擇tft3301相連的一側(cè)與保持電容3305的一個(gè)電極和驅(qū)動(dòng)tft3303的柵極相連。將保持電容3005的沒(méi)有與保持tft3302相連的一側(cè)與電源線3311相連。將保持tft3302的柵極與第二柵極信號(hào)線3309相連。通過(guò)驅(qū)動(dòng)tft3303的源極端子和漏極端子將沒(méi)有與選擇tft3301相連的一側(cè)與電源線3311相連。通過(guò)發(fā)光tft3304的源極端子和漏極端子將沒(méi)有與選擇tft3301相連一側(cè)與oled3306的一個(gè)電極3306a相連。將發(fā)光tft3304的柵極與第三柵極信號(hào)線3310相連。將oled3306的另一電極3306b保持在一定電位上。另外,將oled3306的兩個(gè)電極3306a和3306b中,沒(méi)有與發(fā)光tft3304相連一側(cè)的電極3306a稱(chēng)為像素電極,將另一個(gè)電極3306b稱(chēng)為對(duì)置電極。
在圖33所示結(jié)構(gòu)的像素中,構(gòu)成為由視頻信號(hào)輸入電流源3312控制輸入到源極信號(hào)線的信號(hào)電流的電流值。另外,實(shí)際上,對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素列的多個(gè)視頻信號(hào)輸入電流源3312相當(dāng)于源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分。這里,以選擇tft3301、保持tft3302和發(fā)光tft3304為n溝道型tft,驅(qū)動(dòng)tft3303為p溝道型tft,像素電極3306a為陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的像素為例來(lái)進(jìn)行表示。
使用圖34和圖35說(shuō)明圖33結(jié)構(gòu)的像素的驅(qū)動(dòng)方法。另外,圖34中,由開(kāi)關(guān)來(lái)表示選擇tft3301、保持tft3302和發(fā)光tft3304,使其導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)一目了然。另外,(ta1)~(ta4)的各個(gè)像素的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖35的定時(shí)圖中期間ta1~ta4的狀態(tài)。
圖35中,g_1、g_2、g_3分別表示第一柵極信號(hào)線3308、第二柵極信號(hào)線3309、第三柵極信號(hào)線3310的電位。另外,|vgs|為驅(qū)動(dòng)tft3303的柵極電壓(柵和源極間電壓)的絕對(duì)值。ioled為在oled3306中流過(guò)的電流。ivideo為由視頻信號(hào)輸入電流源3312確定的電流值。
在期間ta1中,若通過(guò)輸入到第一柵極信號(hào)線3308中的信號(hào),選擇tft3301變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),另外,通過(guò)輸入到第二柵極信號(hào)線3309中的信號(hào),保持tft3302變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),則電源線3311經(jīng)驅(qū)動(dòng)tft3303和選擇tft3301與源極信號(hào)線3307相連。由于在源極信號(hào)線3307中流過(guò)由視頻信號(hào)輸入電流源3312確定的電流量ivideo,所以若經(jīng)過(guò)充分長(zhǎng)時(shí)間而變?yōu)楹愣顟B(tài),則驅(qū)動(dòng)tft3303的漏極電流變?yōu)閕video,并將對(duì)應(yīng)于漏極電流ivideo的柵極電壓保持在保持電容3005中。這時(shí),發(fā)光tft3304為非導(dǎo)通狀態(tài)。在將電壓保持在保持電容3005中,并將驅(qū)動(dòng)tft3303的漏極電流確定為ivideo后,在期間ta2中,第二柵極信號(hào)線3309的信號(hào)改變,保持tft3302變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。
接著,在期間ta3中,第一柵極信號(hào)線3308的信號(hào)變化,選擇tft3301變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。另外,在期間ta4中,若通過(guò)輸入到第三柵極信號(hào)線3310中的信號(hào),發(fā)光tft3304變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),則信號(hào)電流ivideo從電源線3311經(jīng)驅(qū)動(dòng)tft3303的源和漏極間而輸入到oled3306中。這樣,oled3306以根據(jù)信號(hào)電流ivideo的亮度發(fā)光。
將期間ta1~ta4的一系列動(dòng)作稱(chēng)為信號(hào)電流ivideo的寫(xiě)入動(dòng)作。這時(shí),通過(guò)模擬改變信號(hào)電流ivideo,改變oled3306的亮度,而表現(xiàn)灰度等級(jí)。
另外,在圖35的定時(shí)圖中,表示在期間ta1中驅(qū)動(dòng)用tft3303的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|隨時(shí)間經(jīng)過(guò)一起增加,并保持對(duì)應(yīng)于漏極電流ivideo的柵極電壓的動(dòng)作。其相當(dāng)于從沒(méi)有在保持電容3305中保持電荷的狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行寫(xiě)入動(dòng)作的情況和在前一寫(xiě)入動(dòng)作中所保持的驅(qū)動(dòng)tft3303的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|比下一寫(xiě)入動(dòng)作中,流過(guò)由視頻信號(hào)輸入電流源3312確定的規(guī)定漏極電流時(shí)驅(qū)動(dòng)tft3303的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|小的情況。
但是并不限于此,在前一寫(xiě)入動(dòng)作中所保持的驅(qū)動(dòng)tft3303的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|比下一寫(xiě)入動(dòng)作中,流過(guò)由視頻信號(hào)輸入電流源3312確定的規(guī)定漏極電流時(shí)驅(qū)動(dòng)tft3303的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|大的情況下,在期間ta1中驅(qū)動(dòng)用tft3303的柵極電壓的絕對(duì)值|vgs|隨時(shí)間經(jīng)過(guò)減小,而為保持對(duì)應(yīng)于漏極電流ivideo的柵極電壓的動(dòng)作。
這樣,在電流寫(xiě)入型模擬方式的顯示裝置中,驅(qū)動(dòng)tft3303在飽和區(qū)域中動(dòng)作。由從源極信號(hào)線3307輸入的信號(hào)電流確定驅(qū)動(dòng)tft3303的漏極電流。即,驅(qū)動(dòng)tft3303即使在閾值電壓和遷移率等有偏差時(shí),也自動(dòng)改變柵極電壓,像持續(xù)流過(guò)一定的漏極電流那樣。
下面,作為電流寫(xiě)入型模擬方式的像素的其他例子,在圖29中表示在特開(kāi)2001-147659公報(bào)中所記載的像素結(jié)構(gòu),并詳細(xì)說(shuō)明其驅(qū)動(dòng)方法。在圖29中,由oled2906、選擇tft2901、驅(qū)動(dòng)tft2903、電流(current)tft2904、電容元件(保持電容)2905、保持tft2902、源極信號(hào)線2907、第一柵極信號(hào)線2908、第二柵極信號(hào)線2909、電源線2911構(gòu)成像素。
將選擇tft2901的柵極與第一柵極信號(hào)線2908相連。將選擇tft2901的源極端子與漏極端子中的一個(gè)連接到源極信號(hào)線2907,另一個(gè)連接到電流tft2904的源極端子或漏極端子和保持tft2902的源極端子或漏極端子。通過(guò)電流tft2904的源極端子和漏極端子將沒(méi)有與選擇tft2901相連一側(cè)連接到電源線2911。通過(guò)保持tft2902的源極端子和漏極端子將沒(méi)有與選擇tft2901相連的一側(cè)連接到保持電容2905的一個(gè)電極和驅(qū)動(dòng)tft2903的柵極上。將保持電容2905的另一側(cè)與電源線2911相連。將保持tft2902的柵極與第二柵極信號(hào)線2909相連。將驅(qū)動(dòng)tft2903的源極端子和漏極端子的一個(gè)連接到電源線2911,另一個(gè)與oled2906的一個(gè)電極2906a相連。將oled2906的另一個(gè)電極2906b保持在一定電位上。另外,將oled2906的連接到驅(qū)動(dòng)tft2903側(cè)的電極2906a稱(chēng)為像素電極,將另一電極2906b稱(chēng)為對(duì)置電極。
在圖29所示結(jié)構(gòu)的像素中,構(gòu)成為由視頻信號(hào)輸入電流源2912控制輸入到源極信號(hào)線2907的信號(hào)電流的電流值。另外,實(shí)際上,對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素列的多個(gè)視頻信號(hào)輸入電流源2912相當(dāng)于源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的一部分。
圖29中,以通過(guò)選擇tft2901、保持tft2902為n溝道型tft,驅(qū)動(dòng)tft2903、電流tft2904為p溝道型tft構(gòu)成的、像素電極2906a為陽(yáng)極構(gòu)成的像素為例進(jìn)行表示。這里,為說(shuō)明簡(jiǎn)單,認(rèn)為驅(qū)動(dòng)tft2903的電流特性等于電流tft2904的電流特性。使用圖28和圖27說(shuō)明圖29構(gòu)成的像素的驅(qū)動(dòng)方法。另外,由開(kāi)關(guān)來(lái)標(biāo)記圖28中選擇tft2901和保持tft2902,使其導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)一目了然。另外,(ta1)~(ta3)各個(gè)像素的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于圖27的定時(shí)圖中期間ta1~ta3的狀態(tài)。
圖27中,g_1、g_2分別表示第一柵極信號(hào)線2908、第二柵極信號(hào)線2909的電位。另外,|vgs|為驅(qū)動(dòng)tft2903的柵極電壓(柵和源極間電壓)的絕對(duì)值。ioled為在oled2906中流過(guò)的電流。ivideo為由視頻信號(hào)輸入電流源2912確定的電流值。
在期間ta1中,若通過(guò)輸入到第一柵極信號(hào)線2908中的信號(hào),選擇tft2901變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),另外,通過(guò)輸入到第二柵極信號(hào)線2909中的信號(hào),保持tft2902變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),則電源線2911經(jīng)電流tft2904、保持tft2902和選擇tft2901與源極信號(hào)線2907相連。由于在源極信號(hào)線2907中流過(guò)由視頻信號(hào)輸入電流源2912確定的電流量ivideo,所以若為穩(wěn)定狀態(tài),則電流tft2904的漏極電流變?yōu)閕video,并將對(duì)應(yīng)于此的柵極電壓保持在保持電容2905中。
在將電壓保持在保持電容2905中,并將電流tft2904的漏極電流確定為ivideo后,在期間ta2中,第二柵極信號(hào)線2909的信號(hào)改變,保持tft2902變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。這時(shí),在驅(qū)動(dòng)tft2903中流過(guò)ivideo的漏極電流。這樣,信號(hào)電流ivideo從電源線2911經(jīng)驅(qū)動(dòng)tft2903輸入到oled2906中。oled2906以根據(jù)信號(hào)電流ivideo的亮度發(fā)光。
接著,在期間ta3中,第一柵極信號(hào)線2908的信號(hào)變化,選擇tft2901變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。在選擇tft2901變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)后,信號(hào)電流ivideo從電源線2911經(jīng)驅(qū)動(dòng)tft2903提供給oled2906,oled2906繼續(xù)發(fā)光。
將期間ta1~ta3的一系列動(dòng)作稱(chēng)為信號(hào)電流ivideo的寫(xiě)入動(dòng)作。這時(shí),通過(guò)模擬改變信號(hào)電流ivideo,改變oled3306的亮度,而表現(xiàn)灰度等級(jí)。
如上這樣,在電流寫(xiě)入型模擬方式的顯示裝置中,驅(qū)動(dòng)tft2903在飽和區(qū)域中動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)tft2903的漏極電流經(jīng)從源極信號(hào)線2907輸入的信號(hào)電流確定。即,若同一像素內(nèi)的驅(qū)動(dòng)tft2903和電流tft2904的電流特性一致,則驅(qū)動(dòng)tft2903即使閾值電壓和遷移率等有偏差,柵極電壓也自動(dòng)變換,使其持續(xù)流過(guò)一定的漏極電流。
施加到oled中的電壓和流過(guò)的電流量的關(guān)系(i-v特性)根據(jù)周?chē)沫h(huán)境溫度和oled的劣化等影響而改變。因此,在線性區(qū)域中動(dòng)作現(xiàn)有的電壓寫(xiě)入型的數(shù)字方式所代表的驅(qū)動(dòng)tft的顯示裝置中,即使在oled的兩電極間施加一定電壓,實(shí)際上所流過(guò)的電流改變也成為問(wèn)題。
圖36表示在現(xiàn)有的電壓寫(xiě)入型的使用數(shù)字方式驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置中,因oled的i-v特性劣化等而改變時(shí)的動(dòng)作點(diǎn)的改變。
圖36(a)是僅表示了圖30中驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006的圖。這里,將驅(qū)動(dòng)tft3004的源極端子連接到電源線3005上。由vds表示驅(qū)動(dòng)tft3004的源和漏極間電壓。由voled表示oled3006的陰極和陽(yáng)極間的電壓,由ioled表示電流。電流ioled相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)tft3004的漏極電流id。由vdd表示電源線3005的電位。另外,將oled3006的對(duì)置電極的電位設(shè)為0v。
圖36(b)中,曲線3202a表示劣化前的oled3006的i-v特性,曲線3202b表示劣化后的i-v特性。由曲線3202a和曲線3201的交點(diǎn)3203a確定劣化前的驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006的動(dòng)作條件。由曲線3202b和曲線3201的交點(diǎn)3203b確定劣化后的驅(qū)動(dòng)tft3004和oled3006的動(dòng)作條件。
在選擇發(fā)光狀態(tài)的像素中,驅(qū)動(dòng)tft3004輸入柵極電位,使其為導(dǎo)通狀態(tài)。這時(shí),oled3006的兩電極間的電壓為va1。若oled3006劣化,其i-v特性改變,則即使輸入同一柵極電壓,動(dòng)作點(diǎn)也改變,即使oled3006的兩電極間的電壓與va1大致相同,所流過(guò)的電流也從ioled1變?yōu)閕oled2。這樣,由各像素的oled3006劣化程度改變,oled3006的發(fā)光亮度。
另一方面,在具有圖33和圖29所示像素結(jié)構(gòu),使用現(xiàn)有的電流寫(xiě)入型模擬方式的驅(qū)動(dòng)方法的顯示裝置中,通過(guò)在oled中流過(guò)一定電流而表現(xiàn)灰度等級(jí)。這時(shí),使用圖37說(shuō)明這時(shí)的oled的i-v特性因劣化等變化時(shí)的影響。另外,與圖33相同的部分使用同一附圖標(biāo)記表示,而省略說(shuō)明。另外,在圖33中,發(fā)光tft3304可僅認(rèn)為為開(kāi)關(guān),而不管其源和漏極間電壓。
圖37(a)是僅表示圖33的驅(qū)動(dòng)tft3303和oled3306的圖。這里,驅(qū)動(dòng)tft3303的源極端子被連接到電源線3305。由vds表示驅(qū)動(dòng)tft3303的源和漏極間電壓。由voled表示oled3306的陰極和陽(yáng)極間的電壓。由ioled表示在oled3306中流過(guò)的電流。電流ioled等于驅(qū)動(dòng)tft3303的漏極電流id。由vdd表示電源線3305的電位。將oled3306的對(duì)置電極的電位設(shè)為ov。
圖37(b)中,3701是表示驅(qū)動(dòng)tft3303的源和漏極間電壓和漏極電流的關(guān)系的曲線。3702a是表示劣化前的oled3306的i-v特性的曲線,3702b是表示劣化后的oled3306的i-v特性的曲線。由曲線3702a和曲線3701的交點(diǎn)3203a確定劣化前的驅(qū)動(dòng)tft3303和oled3306的動(dòng)作條件。由曲線3702b和曲線3701的交點(diǎn)3203b確定劣化后的驅(qū)動(dòng)tft3303和oled3306的動(dòng)作條件。
在電流寫(xiě)入型模擬方式的像素中,驅(qū)動(dòng)tft3303在飽和區(qū)域動(dòng)作。在oled3306的劣化前后,雖然oled3306的兩電極間的電壓從vb1變?yōu)関b2,但是在oled3306中流過(guò)的電流保持在大致一定的ioled1。這里所示的對(duì)應(yīng)于oled的i-v特性的變化的驅(qū)動(dòng)tft和oled的動(dòng)作條件的變化與圖29所示的像素結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)tft2903和oled2906相同。
但是,在電流寫(xiě)入型模擬方式的驅(qū)動(dòng)方法中,需要每次在各像素中進(jìn)行顯示時(shí),重新將根據(jù)信號(hào)電流的電荷保持在各像素的電容部(保持電容)。這時(shí),在信號(hào)電流越小的情況下布線的交叉電容等成為問(wèn)題,在將信號(hào)寫(xiě)入到像素時(shí),由于在保持電容中保持規(guī)定電荷用的時(shí)間需要變長(zhǎng),所以信號(hào)電流的快速寫(xiě)入變得困難。
另外,在信號(hào)電流小的情況下,因進(jìn)行信號(hào)電流的寫(xiě)入的像素之外的,連接到同一源極信號(hào)線的多個(gè)像素造成的漏電流等的噪聲影響變大,不能在正確的亮度下使像素發(fā)光的危險(xiǎn)性變高。
另外,在圖29所示的像素所代表的具有電流鏡的像素結(jié)構(gòu)中,在電流鏡電路中連接?xùn)艠O的一組tft的電流特性必須一致。但是,實(shí)際上,成對(duì)的tft的電流特性完全一致很困難,容易產(chǎn)生偏差。
這里,在圖29中,將驅(qū)動(dòng)tft2903和電流tft2904的閾值分別設(shè)為vtha、vthb。在這些閾值有偏差,vtha的絕對(duì)值|vtha|比vthb的絕對(duì)值|vthb|小時(shí),考察進(jìn)行黑色顯示的情況。電流tft2903中流過(guò)的漏極電流相當(dāng)于由視頻信號(hào)輸入電流源2912確定的電流值ivideo,設(shè)為零。但是,即使在電流tft2903中沒(méi)有流過(guò)漏極電流,還有可能在保持電容2905中保持比|vthb|稍小的電壓。這里,由于|vthb|>|vtha|,所示驅(qū)動(dòng)tft2903的漏極電流有可能不為0。這樣,在進(jìn)行黑色顯示的情況下,在驅(qū)動(dòng)tft2903中流過(guò)漏極電流,oled2906發(fā)光了。因此,存在對(duì)比度降低的問(wèn)題。
進(jìn)一步,在現(xiàn)有的電流寫(xiě)入型模擬方式的顯示裝置中,雖然在每個(gè)像素列中設(shè)置將信號(hào)電流輸入到各個(gè)像素的視頻信號(hào)輸入電流源,但是需要這些電流源的所有電流特性一致,且模擬改變電流值,來(lái)進(jìn)行正確控制。因此,在使用多晶半導(dǎo)體薄膜的晶體管中,制作電流特性一致的視頻信號(hào)輸入電流源是困難的。由此,由ic芯片制作視頻信號(hào)輸入電流源。另一方面,從成本的角度方面,通常形成像素的基板是在玻璃等的絕緣基板(具有絕緣表面的基板)上制作的。因此,ic芯片需要粘附在玻璃等的絕緣基板上。因此,存在在粘附時(shí)所需要的面積大,而不能使像素區(qū)域周?chē)目蚓壝娣e小的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而作出,其目的是提供一種可以使發(fā)光元件以一定亮度發(fā)光,而與由劣化等造成的電流特性的變化無(wú)關(guān),且寫(xiě)到各個(gè)像素的信號(hào)寫(xiě)入速度迅速、可以表現(xiàn)正確的灰度等級(jí),及低成本,可以小型化的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置,包含像素,該像素構(gòu)成為具有將第一電流變換為電壓的單元,保持變換后的所述電壓的單元,將所保持的所述電壓變換為第二電流的單元和通過(guò)數(shù)字圖像信號(hào),在發(fā)光元件中流過(guò)所述第二電流的單元。
將所述所保持的所述電壓變換為第二電流的單元是變換為與所述第一電流的電流值相等的第二電流,或電流值與所述第一電流成正比的第二電流的單元。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置,具有通過(guò)與所述數(shù)字圖像信號(hào)不同的信號(hào)而使在所述發(fā)光元件中不流過(guò)所述第二電流的單元。
另外,本發(fā)明的顯示裝置包含具有流過(guò)一定電流的電流源電路,通過(guò)數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行接通斷開(kāi)切換的開(kāi)關(guān)部的像素,并控制發(fā)光元件的發(fā)光,串聯(lián)連接所述開(kāi)關(guān)部、所述電流源電路和發(fā)光元件。
另外,本發(fā)明的顯示裝置,含有像素,該像素具有電流源電路,具有第一端子和第二端子,并將所述第一端子和所述第二端子間流過(guò)的電流確定為一定;開(kāi)關(guān)部,具有第三端子和第四端子,并通過(guò)數(shù)字圖像信號(hào)切換所述第三端子和所述第四端子間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài);電源線;電源基準(zhǔn)線,在所述電源線和所述電源基準(zhǔn)線之間連接所述電流源電路、所述開(kāi)關(guān)部和所述發(fā)光元件,以便在選擇了所述第三端子和所述第四端子間的導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),在所述第一端子和所述第二端子間流過(guò)的電流在發(fā)光元件的陽(yáng)極和陰極間流過(guò)。
另外,根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置,包含像素,構(gòu)成為具有將第一電流設(shè)為第一晶體管的漏極電流的單元,保持所述第一晶體管的柵極電壓的單元,將所述柵極電壓設(shè)為與所述第一晶體管極性相等的第二晶體管的柵極電壓的單元,通過(guò)數(shù)字圖像信號(hào),在發(fā)光元件中流過(guò)所述第二晶體管的漏極電流的單元。
在所述顯示裝置中,所述第一晶體管的柵極長(zhǎng)寬比與所述第二晶體管的柵極長(zhǎng)寬比不同,同時(shí)具有電連接所述第一晶體管的柵極和漏極端子的單元。
另外,所述的顯示裝置,具有通過(guò)與所述數(shù)字圖像信號(hào)不同的信號(hào)而使在所述發(fā)光元件中不流過(guò)所述第二晶體管的漏極電流的單元。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置,包含像素,構(gòu)成為具有將第一電流輸入到晶體管中而作為所述晶體管的漏極電流的單元,保持所述晶體管的柵極電壓的單元,通過(guò)數(shù)字圖像信號(hào)將電壓施加到所述晶體管的源和漏極端子間,并在發(fā)光元件中流過(guò)由所保持的所述柵極電壓所決定的所述晶體管的漏極電流的單元。
所述顯示裝置在進(jìn)一步具有電連接所述晶體管的柵極和漏極端子的單元的同時(shí),具有通過(guò)與所述數(shù)字圖像信號(hào)不同的信號(hào)而使在所述發(fā)光元件中不流過(guò)所述晶體管的漏極電流的單元。
在所述顯示裝置中,所述第一電流不根據(jù)所述數(shù)字圖像信號(hào)變化。
在所述顯示裝置中,所述像素具有選擇向所述像素的所述數(shù)字圖像信號(hào)的輸入的單元和保持所述數(shù)字圖像信號(hào)的單元。
另外,所述顯示裝置具有多個(gè)所述像素,在多個(gè)所述像素的至少一部分中所述第一電流的電流值相同。
進(jìn)一步,本發(fā)明的顯示裝置具有將一定電流輸入到所述像素的驅(qū)動(dòng)電路。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法,在像素中進(jìn)行將所輸入的第一電流變換為電壓,保持所變換的所述電壓的第一步驟和通過(guò)所輸入的數(shù)字圖像信號(hào),將所保持的所述電壓變換為第二電流,并在發(fā)光元件中流過(guò)所述第二電流的第二步驟。
在所述驅(qū)動(dòng)方法,所述第二步驟包含選擇向所述像素的所述數(shù)字圖像信號(hào)的輸入,并保持所輸入的所述數(shù)字圖像信號(hào)的動(dòng)作,且獨(dú)立進(jìn)行所述第一步驟和所述第二步驟。
在所述驅(qū)動(dòng)方法中,通過(guò)改變流過(guò)所述第二電流期間在一幀期間的所述發(fā)光元件中的比例,來(lái)表現(xiàn)灰度等級(jí)。
另外,所述驅(qū)動(dòng)方法包含,將一幀期間分割為多個(gè)子幀期間,并在各個(gè)所述多個(gè)子幀期間,進(jìn)行所述第二步驟,來(lái)表現(xiàn)灰度等級(jí),在所述多個(gè)子幀期間的至少一個(gè)中設(shè)置非顯示期間,使得通過(guò)與所述數(shù)字圖像信號(hào)不同的信號(hào)不在所述發(fā)光元件中流過(guò)所述第二電流,并在所述非顯示期間,進(jìn)行所述第一步驟。
接著,使用圖1說(shuō)明上述公開(kāi)的根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)裝置。
圖1是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的模式圖。本發(fā)明的顯示裝置的各個(gè)像素具有電流源電路和開(kāi)關(guān)部和發(fā)光元件。在電源基準(zhǔn)線和電源線間串聯(lián)連接發(fā)光元件、電流源電路和開(kāi)關(guān)部。另外,所謂電流源電路是指流過(guò)所規(guī)定的一定電流的電路。另外,若為通過(guò)電流或電壓等控制狀態(tài)的元件,發(fā)光元件可以任意。作為例子,舉出有el元件(尤其是將使用有機(jī)材料的元件稱(chēng)為oled等)和fe(fieldemission)元件等。除此之外,若為通過(guò)電流或電壓等控制狀態(tài)的元件,也可以適用于本發(fā)明。
oled構(gòu)成為具有陽(yáng)極和陰極、在其間夾著的有機(jī)化合物層等。陽(yáng)極和陰極分別對(duì)應(yīng)于第一電極和第二電極,并通過(guò)將電壓施加到這些電極間,oled發(fā)光。有機(jī)化合物層通常為層積結(jié)構(gòu)。代表性的,可舉出為“空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層”的層積結(jié)構(gòu)。除此之外,也可以是在陽(yáng)極上以空穴注入層/空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層,或空穴注入層/空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層的順序?qū)臃e的結(jié)構(gòu)。對(duì)于發(fā)光層也可摻雜熒光性色素等。將在陽(yáng)極和陰極間設(shè)置的所有層統(tǒng)稱(chēng)為有機(jī)化合物層。由此,上述的空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層等所有包含在有機(jī)化合物層中。對(duì)于上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物層,若從一對(duì)電極(陽(yáng)極和陰極)施加規(guī)定的電壓,則在發(fā)光層中引起載流子的重新結(jié)合而發(fā)光。另外,oled使用一重項(xiàng)激勵(lì)子的發(fā)光(熒光)和使用三重項(xiàng)的發(fā)光(磷光)的其中一種。
圖1代表性地表示在電源基準(zhǔn)線和電源線間以發(fā)光元件、開(kāi)關(guān)、電流源電路的順序串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明并不限于此,例如也可以是在以發(fā)光元件、電流源電路、開(kāi)關(guān)部的順序在電源基準(zhǔn)線和電源線間串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。即,發(fā)光元件、電流源電路、開(kāi)關(guān)部也可以以任何順序在電源基準(zhǔn)線和電源線間串聯(lián)連接。另外,也可設(shè)置多個(gè)開(kāi)關(guān)部。例如,也可以在電源基準(zhǔn)線和電源線間串聯(lián)連接發(fā)光元件、第一開(kāi)關(guān)部和第二開(kāi)關(guān)部、電流源電路的結(jié)構(gòu)。另外,開(kāi)關(guān)部也可以是與電流源電路共有其一部分的結(jié)構(gòu)。即,也可以為使用構(gòu)成電流源電路的元件的一部分來(lái)作為開(kāi)關(guān)部的結(jié)構(gòu)。
通過(guò)使用數(shù)字圖像信號(hào),切換開(kāi)關(guān)部的接通斷開(kāi)(導(dǎo)通和非導(dǎo)通)。另外,由從像素外部輸入的控制信號(hào)決定在電流源電路中流過(guò)的一定電流的大小。在開(kāi)關(guān)部為開(kāi)狀態(tài)的情況下,在發(fā)光元件上流過(guò)由電流源電路確定的一定電流而發(fā)光。開(kāi)關(guān)部為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí),發(fā)光元件中不流過(guò)電流,不發(fā)光。這樣,通過(guò)圖像信號(hào)控制開(kāi)關(guān)部的接通斷開(kāi)而表現(xiàn)灰度等級(jí)。
在設(shè)置了多個(gè)開(kāi)關(guān)部的情況下,切換這些開(kāi)關(guān)部的各個(gè)的接通斷開(kāi)的信號(hào)可以是圖像信號(hào)、其他任何信號(hào)或圖像信號(hào)和其他任意信號(hào)雙方。但是,多個(gè)開(kāi)關(guān)部中至少一個(gè)開(kāi)關(guān)部需要通過(guò)圖像信號(hào)切換接通斷開(kāi)。例如,在電源基準(zhǔn)線和電源線間構(gòu)成為串聯(lián)連接發(fā)光元件、第一開(kāi)關(guān)部、第二開(kāi)關(guān)部和電流源電路的情況下,可以構(gòu)成為第一開(kāi)關(guān)部通過(guò)圖像信號(hào)切換接通斷開(kāi),第二開(kāi)關(guān)部通過(guò)與圖像信號(hào)不同的信號(hào)切換接通斷開(kāi)。另外,也可以構(gòu)成為第一開(kāi)關(guān)部、第二開(kāi)關(guān)部同時(shí)由圖像信號(hào)切換接通斷開(kāi)。
在本發(fā)明的顯示裝置中,除了驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)部的圖像信號(hào)之外,輸入決定在電流源電路中流過(guò)的一定電流用的控制信號(hào)。作為控制信號(hào),可以是電壓信號(hào)和電流信號(hào)的其中之一。另外,也可任意決定向電流源電路輸入控制信號(hào)的定時(shí)。也可以同步進(jìn)行將控制信號(hào)輸入到電流源電路與將圖像信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)部,也可以不同步進(jìn)行。
在本發(fā)明的顯示裝置中,在進(jìn)行圖像顯示時(shí),由于將在發(fā)光元件中流過(guò)的電流保持為一定,可以以一定亮度使發(fā)光元件發(fā)光,而與因劣化等造成的電流特性的變化無(wú)關(guān)。
在本發(fā)明的顯示裝置中,由與圖像信號(hào)不同的信號(hào)控制在配置在各像素的電流源電路中流過(guò)的電流大小,通常為一定。另外,其特征在于使用數(shù)字圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)部,選擇在發(fā)光元件中流過(guò)一定電流或不流過(guò)一定電流,切換發(fā)光和非發(fā)光狀態(tài),而以數(shù)字方式表現(xiàn)灰度等級(jí)。
在本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)中,在沒(méi)有通過(guò)圖像信號(hào)選擇發(fā)光狀態(tài)的像素中,由于通過(guò)開(kāi)關(guān)部完全隔斷輸入到發(fā)光元件中的電流,而可表現(xiàn)準(zhǔn)確的灰度等級(jí)。即,為顯示黑色,可以避免少量發(fā)光。因此,可以抑制對(duì)比度降低。另外,由于通過(guò)以數(shù)字圖像信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)部的接通斷開(kāi)狀態(tài),選擇各像素的發(fā)光狀態(tài)或非發(fā)光狀態(tài),所以可以加速將圖像信號(hào)寫(xiě)入到像素中。
在現(xiàn)有的電流寫(xiě)入型模擬方式的像素結(jié)構(gòu)中,需要根據(jù)亮度減小輸入到像素中的電流,而存在噪聲影響變大的問(wèn)題。另一方面,在本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)中,若將在電流源電路中流過(guò)的一定電流的電流值設(shè)定為增加某一程度,則可以降低噪聲的影響。
另外,在現(xiàn)有的電流寫(xiě)入型模擬方式的像素的情況下,圖像信號(hào)為電流。因此,為了重寫(xiě)圖像信息,必定需要以根據(jù)該亮度的電流值重寫(xiě)像素所保持的圖像信息。這時(shí),由于一幀期間為1/60秒,所以在該時(shí)間內(nèi)需要在每一幀中重寫(xiě)所有像素的圖像信息。因此,若決定顯示裝置的標(biāo)準(zhǔn)(例如,像素?cái)?shù)等),則必須在每一像素所決定的時(shí)間內(nèi)重寫(xiě)圖像信息。由此,尤其是信號(hào)電流的值小時(shí),因布線的負(fù)載(交叉電容和布線電阻等)的影響在所決定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確重寫(xiě)圖像信息變得困難。
但是,在本發(fā)明中,輸入與圖像信號(hào)不同的控制信號(hào),并決定在像素的電流源電路中流過(guò)的電流值。并且,輸入控制信號(hào)的定時(shí)和所輸入的期間、所輸入的周期為任意。由此,可以避免進(jìn)入現(xiàn)有情況下的狀態(tài)。
進(jìn)一步,在現(xiàn)有的電流寫(xiě)入型模擬方式的顯示裝置中,需要將對(duì)應(yīng)于圖像信號(hào)的模擬信號(hào)電流輸入到配置在各像素中的電流源電路中用的驅(qū)動(dòng)電路。由于該驅(qū)動(dòng)電路最好對(duì)各個(gè)像素準(zhǔn)確輸出模擬信號(hào)電流,所以需要由ic芯片制作。因此,具有成本提高,小型化難的問(wèn)題。另一方面,在本發(fā)明的顯示裝置中,不需要使在配置在各個(gè)像素中的電流源電路中流過(guò)的電流的值配合圖像信號(hào)變化用的驅(qū)動(dòng)電路。即,由于構(gòu)成為不需要由ic制作的外置的驅(qū)動(dòng)電路,所以可以實(shí)現(xiàn)低成本和小型化。
這樣,可以提供以一定亮度使發(fā)光元件發(fā)光,而與因劣化等引起的電流特性的變化無(wú)關(guān),并且,提高將信號(hào)寫(xiě)入到各像素的速度,可表現(xiàn)準(zhǔn)確的灰度等級(jí)、低成本且可小型化的顯示裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素驅(qū)動(dòng)方法的模式圖;
圖2是表示使用了本發(fā)明的顯示裝置的顯示系統(tǒng)的圖;
圖3是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的框圖;
圖4是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖5是本發(fā)明的顯示裝置的像素部的電流圖;
圖6是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)圖;
圖7是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素顯示動(dòng)作的定時(shí)圖;
圖8是表示本發(fā)明的顯示裝置的基準(zhǔn)電流輸入電路的結(jié)構(gòu)框圖;
圖9是表示本發(fā)明的顯示裝置的基準(zhǔn)電流輸入電路的結(jié)構(gòu)框圖;
圖10是顯示表示本發(fā)明的顯示裝置的基準(zhǔn)電流輸入電路的動(dòng)作的定時(shí)圖;
圖11是表示本發(fā)明的顯示裝置的基準(zhǔn)電流輸入電路的動(dòng)作方法的圖;
圖12是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖13是本發(fā)明的顯示裝置的開(kāi)關(guān)部的電路圖;
圖14是本發(fā)明的顯示裝置的像素部的電路圖;
圖15是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)圖;
圖16是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素顯示動(dòng)作及其定時(shí)圖;
圖17是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖18是本發(fā)明的顯示裝置的像素部的電路圖;
圖19是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)圖;
圖20是表示本發(fā)明的顯示裝置的參考電流源電路的切換電路的結(jié)構(gòu)圖;
圖21是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖22是本發(fā)明的顯示裝置的像素部的電路圖;
圖23是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖24是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖25是本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的電路圖;
圖26是本發(fā)明的顯示裝置的像素部的電路圖;
圖27是表示現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的定時(shí)圖;
圖28是表示現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖;
圖29是現(xiàn)有的顯示裝置的像素的電路圖;
圖30是現(xiàn)有的顯示裝置的像素的電路圖;
圖31是表示現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)晶體管的動(dòng)作區(qū)域的圖;
圖32是表示現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)晶體管的動(dòng)作點(diǎn)的圖;
圖33是現(xiàn)有的顯示裝置的像素的電路圖;
圖34是表示現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的圖;
圖35是表示現(xiàn)有的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的定時(shí)圖;
圖36是表示因現(xiàn)有的顯示裝置的發(fā)光元件劣化帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)晶體管的動(dòng)作點(diǎn)變化的圖;
圖37是表示因現(xiàn)有的顯示裝置的發(fā)光元件劣化帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)晶體管的動(dòng)作點(diǎn)變化的圖;
圖38是表示本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的結(jié)構(gòu)的圖;
圖39是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖40是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素顯示動(dòng)作及其定時(shí)圖;
圖41是表示本發(fā)明的顯示裝置的電流源結(jié)構(gòu)的圖;
圖42是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖43是本發(fā)明的顯示裝置的像素開(kāi)關(guān)部的電路圖;
圖44是表示本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的結(jié)構(gòu)的圖;
圖45是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖46是表示應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置的電子設(shè)備的圖;
圖47是表示本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路結(jié)構(gòu)的圖;
圖48是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖49是表示本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法的定時(shí)圖;
圖50是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖51是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖52是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖53是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素部結(jié)構(gòu)的圖;
圖54是表示本發(fā)明的顯示裝置的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖;
圖55是表示本發(fā)明的顯示裝置的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖;
圖56是表示本發(fā)明的顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖;
圖57是表示本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的結(jié)構(gòu)圖;
圖58是表示本發(fā)明的顯示裝置的電流源電路的結(jié)果圖;
圖59是顯示表示本發(fā)明的顯示裝置的像素的設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)圖;
圖60是本發(fā)明的顯示裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)圖;
圖61是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素狀態(tài)的模式圖;
圖62是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素狀態(tài)的模式圖;
圖63是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素狀態(tài)的模式圖;
圖64是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素狀態(tài)的模式圖;
圖65是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素狀態(tài)的模式圖;
圖66是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素狀態(tài)的模式圖;
圖67是本發(fā)明的顯示裝置的像素的電流源電路的電路圖;
圖68是本發(fā)明的顯示裝置的像素的電流源電路的電路圖;
圖69是本發(fā)明的顯示裝置的像素的電流源電路的電路圖;
圖70是本發(fā)明的顯示裝置的像素的電流源電路的電路圖;
圖71是本發(fā)明的顯示裝置的像素的電流源電路的電路圖;
圖72是本發(fā)明的顯示裝置的像素的電流源電路的電路圖;
圖73是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖74是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖75是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖76是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖77是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖78是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的俯視圖(a)和電路圖(b);
圖79是表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的俯視圖(a)和電路圖(b)。
具體實(shí)施例
圖3(a)表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的模式圖。在圖3(a)中,各個(gè)像素100由掃描線g、圖像信號(hào)輸入線s、電源線w、開(kāi)關(guān)部101、電流源電路102和發(fā)光元件106構(gòu)成。
在各個(gè)像素100中,開(kāi)關(guān)部101具有端子c和端子d。將發(fā)光元件106的像素電極106a與開(kāi)關(guān)部的端子d相連。開(kāi)關(guān)部的端子c與電流源電路102的端子b相連。將電流源電路102的端子a與電源線w相連。電流源電路102由圓圈中配置了箭頭的符號(hào)來(lái)模式表示。電流源電路102為該符號(hào)的箭頭方向,即為從端子a向端子b的方向流過(guò)正的一定電流的電路。將端子a或端子b的一個(gè)稱(chēng)為電流源電路102的輸入端子,將另一個(gè)稱(chēng)為電流源電路102的輸出端子。
在從圖像信號(hào)輸入線s輸入選擇發(fā)光狀態(tài)的信號(hào)的像素100中,開(kāi)關(guān)部101的端子c和端子d之間為導(dǎo)通狀態(tài)。由此,經(jīng)開(kāi)關(guān)部101的端子c和端子d間和電流源電路102的端子a和端子b間,發(fā)光元件106的像素電極106a與電源線w相連。
開(kāi)關(guān)部101具有根據(jù)從掃描線g輸入的信號(hào)切換將圖像信號(hào)輸入線s上的圖像信號(hào)對(duì)像素的輸入的第一開(kāi)關(guān)和根據(jù)輸入到像素中的圖像信號(hào)進(jìn)行接通斷開(kāi)切換的第二開(kāi)關(guān)。通過(guò)切換第二開(kāi)關(guān)的接通斷開(kāi),而切換開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d間的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)。將端子c或端子d的一個(gè)稱(chēng)為開(kāi)關(guān)部101的輸入端子,將另一個(gè)稱(chēng)為開(kāi)關(guān)部101的輸出端子。
發(fā)光元件106表示從像素電極106a向?qū)χ秒姌O106b或其反方向流過(guò)電流,并根據(jù)該電流改變亮度的元件。
在圖3(a)中,由于電流源電路102的端子a連接到電源線w,端子b經(jīng)開(kāi)關(guān)部101的端子c和端子d間連接到發(fā)光元件106的像素電極106a,所以發(fā)光元件106的像素電極106a變?yōu)殛?yáng)極,對(duì)置電極106b變?yōu)殛帢O。這時(shí),設(shè)定為提供給像素元件106a的對(duì)置電極106b的電位vcom比電源線w的電位低。由電源基準(zhǔn)線(圖中未示)提供給電位vcom。
另一方面,也可構(gòu)造為將電流源電路102的端子a連接到開(kāi)關(guān)部101的端子c,將端子b連接到電源線w。這時(shí),發(fā)光元件106的像素電極106a變?yōu)殛帢O,對(duì)置電極106b變?yōu)殛?yáng)極。而設(shè)定為提供給像素元件106a的對(duì)置電極106b的電位vcom比電源線w的電位高。
另外,由于電流源電路102、開(kāi)關(guān)部101和發(fā)光元件106的連接順序可以任意,例如可以將電流源電路102配置在開(kāi)關(guān)部101和發(fā)光元件106間。即,也可將電流源電路102的端子b與發(fā)光元件106的像素電極106a相連,電流源電路102的端子a與開(kāi)關(guān)部101的端子d相連,開(kāi)關(guān)部101的端子c連接到電源線w。進(jìn)一步,也可為反轉(zhuǎn)電流源電路102的端子a和端子b的結(jié)構(gòu)。即,也可將電流源電路102的端子a與發(fā)光元件106的像素電極106a相連,電流源電路102的端子b與開(kāi)關(guān)部101的端子d相連,開(kāi)關(guān)部101的端子c連接到電源線w。該情況下,發(fā)光元件106的像素電極106a變?yōu)殛帢O,對(duì)置電極106b變?yōu)殛?yáng)極。這時(shí),設(shè)定為提供給像素元件106a的對(duì)置電極106b的電位vcom比電源線w的電位高。
在開(kāi)關(guān)部101中,在端子c和端子d間為導(dǎo)通狀態(tài)的像素100中,將由電流源電路102確定的一定電流輸入到發(fā)光元件106,發(fā)光元件106發(fā)光。
圖3(b)和圖3(c)表示電流源電路102的基本結(jié)構(gòu)例。舉例為在各像素的電流源電路中流過(guò)的一定電流是由電流信號(hào)確定的電流源電路的例子。將這種結(jié)構(gòu)的電流源電路稱(chēng)為電流控制型電流源電路。圖3(b)和圖(c)中的端子a和端子b對(duì)應(yīng)于圖3(a)中的端子a和端子b。
在圖3(b)和圖3(c)中,電流源電路102具有晶體管(電流源晶體管)112和電容元件(電流源電容)111。在飽和區(qū)域中動(dòng)作的電流源晶體管112的漏極電流為對(duì)應(yīng)于從像素外部輸入的一定電流(下面,記為基準(zhǔn)電流)的一定電流(下面,記為像素基準(zhǔn)電流)。即,從像素外部輸入一定電流(基準(zhǔn)電流)。若由電流源電容111保持這時(shí)的柵極電壓vgs(下面,記為像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓),則在電流源晶體管112在飽和區(qū)域動(dòng)作的情況下,將對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電流的一定電流(像素基準(zhǔn)電流)作為漏極電流流到電流源晶體管112和發(fā)光元件106中。這樣,從外部電流源不再輸入基準(zhǔn)電流后,若電流源晶體管112還在源和漏極間施加電壓,則根據(jù)保持在電流源電容111中的像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓而流過(guò)像素基準(zhǔn)電流。另外,也可通過(guò)使用其他晶體管的柵極電容等而省略電流源電容111。
在配置在各個(gè)像素中的電流源電容111中,取得并保持將電流源晶體管112流過(guò)像素基準(zhǔn)電流所需的柵極電壓的動(dòng)作稱(chēng)為像素設(shè)定動(dòng)作。另外,作為本發(fā)明的晶體管,可以是薄膜晶體管(tft)和單結(jié)晶晶體管等的晶體管的其中一種。
另外,也可以是使用有機(jī)物的晶體管。例如,作為單結(jié)晶晶體管也可是使用soi技術(shù)而形成的晶體管。作為薄膜晶體管,可將多晶半導(dǎo)體用作活性層,也可以是使用非晶質(zhì)半導(dǎo)體作為活性層。例如,可以是使用聚合硅的tft或使用非晶硅的tft。
在電流源電路102中,在電流源晶體管112中流過(guò)漏極電流時(shí),將電流源電容111的一個(gè)電極與電流源晶體管112的柵極相連,并對(duì)另一個(gè)(圖中由端子a`表示)提供一定電位。通過(guò)保持在電流源電容111中的電荷,保存在電流源晶體管112的柵極的電位(柵極電位)。這里,雖然端子a`的電位與電流源晶體管112的源極端子的電位也可相同也可不同,但是在電流源晶體管中流過(guò)像素基準(zhǔn)電流時(shí),各個(gè)端子間的電位差也總是相同。這樣,在電流源晶體管112中保持流過(guò)像素基準(zhǔn)電流時(shí)的柵極電壓vgs(像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓)。在飽和區(qū)域動(dòng)作的晶體管中,根據(jù)柵極電壓vgs漏極電流也變化。因此,最好將端子a’連接到源極端子,使得即使源極端子的電位變化,柵極電壓vgs也一定。另外,在圖3(b)和圖3(c)中,電流源晶體管112的極性不同。在圖3(b)中,電流源晶體管112為p溝道型,在圖3(c)中為n溝道型。
在如圖3(a)所示相連的情況下,在電流源晶體管112為p溝道型的情況下,電流源晶體管112從源極端子向漏極端子流過(guò)電流。另外,在電流源晶體管112為n溝道型的情況下,從電流源晶體管112的漏極端子向源極端子流過(guò)電流。因此,在電流源晶體管112為p溝道型的情況下,將電流源晶體管112的源極端子連接到端子a,將漏極端子連接到端子b。另一方面,在電流源晶體管112為n溝道型的情況下,將電流源晶體管112的漏極端子連接到端子a’,將源極端子連接到端子b。
作為通過(guò)從像素外部輸入的電流信號(hào)(基準(zhǔn)電流)控制像素基準(zhǔn)電流的手段,大致分為兩種方法。
一種是命名為電流鏡方式的方式。電流鏡電路具有電連接?xùn)艠O的一對(duì)晶體管,具有電連接一個(gè)晶體管的柵極和漏極端子的結(jié)構(gòu)。在電流鏡方式中,是在構(gòu)成電流鏡電路的一對(duì)晶體管中,將一個(gè)晶體管作為電流源晶體管112,將另一個(gè)晶體管作為電流晶體管。電連接電流晶體管的漏極端子和柵極,并將基準(zhǔn)電流輸入到其源和漏極間的方法。
另一種是命名為同一晶體管方式的方式。在同一晶體管方式是電連接漏極端子和柵極的電流源晶體管112的源和漏極間直接輸入基準(zhǔn)電流的方法。另外,作為同一晶體管方式的變形,稱(chēng)為多柵極方式。
將使用電流鏡方式的電流源電路稱(chēng)為電流鏡方式的電流源電路,將使用同一晶體管方式的電流源電路稱(chēng)為同一晶體管方式的電流源電路,將使用多柵極方式的電流源電路稱(chēng)為多柵極方式的電流源電路。電流源電路102一旦輸入基準(zhǔn)電流,就在電流源電容111中保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓,在進(jìn)行了像素的設(shè)定動(dòng)作后,只要不放電在電流源電容111中保持的電荷,就沒(méi)有必要再次輸入基準(zhǔn)電流的動(dòng)作。
保持在電流源電容111中的電荷實(shí)際上因泄漏電流的影響和各種噪聲而隨時(shí)間經(jīng)過(guò)改變。這里,需要定期反復(fù)進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。但是,一旦在進(jìn)行了像素設(shè)定動(dòng)作之后,在定期進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作中,也可重新保持因泄漏電流而在電流源電容111中保持的電容改變了的部分的電荷。因此,與初始的像素設(shè)定動(dòng)作相比,其后定期進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作所需的時(shí)間變短了。
(實(shí)施形式1)
表示本發(fā)明的顯示裝置的像素結(jié)構(gòu)的一例。圖4表示配置在各個(gè)像素中的電流源電路的結(jié)構(gòu)例。另外,在圖4中,表示為與圖3相同的部分使用同一附圖標(biāo)記。圖4表示電流鏡方式的電流源電路的例子。電流源電路102由電流源電容111、電流源晶體管112、電流晶體管1405、電流輸入晶體管1403、電流保持晶體管1404、電流線cl、信號(hào)線gn和信號(hào)線gh構(gòu)成。由于電流源晶體管112和電流晶體管1405一對(duì)構(gòu)成了電流鏡電路,所以極性必須相等。另外,最好同一像素內(nèi)的這兩個(gè)晶體管的電流特性相同。這里,在本實(shí)施形式1中,為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),設(shè)電流源晶體管112和電流晶體管1405的電流特性相同。
在圖4中表示電流源晶體管112和電流晶體管1405為p溝道型的例子。另外,即使在電流源晶體管112和電流晶體管1405為n溝道型的情況下,根據(jù)圖3(c)所示的結(jié)構(gòu),也可容易應(yīng)用。圖23表示該情況的例子。在圖23中表示為與圖4相同的部分使用相同的附圖標(biāo)記。在圖23中,為防止在像素設(shè)定動(dòng)作時(shí)在電流源晶體管112中流過(guò)電流,而設(shè)置追加晶體管1801和1803。即,在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),追加晶體管1801和1803為非導(dǎo)通狀態(tài)。另一方面,在進(jìn)行像素顯示時(shí)為導(dǎo)通狀態(tài)。另外,為防止在進(jìn)行像素顯示時(shí)在電流晶體管1405中流過(guò)電流,而設(shè)置追加晶體管1802。即,在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),追加晶體管1802為導(dǎo)通狀態(tài)。另一方面,在進(jìn)行像素顯示時(shí),為非導(dǎo)通狀態(tài)。
下面,以圖4為例進(jìn)行說(shuō)明。雖然電流輸入晶體管1403、電流保持晶體管1404為n溝道型,但由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,故也可為p溝道型。
將電流源晶體管112的柵極和電流晶體管1405的柵極及電流源電容111的一個(gè)電極相連。另外,將電流源電容111的另一電極與電流源晶體管112的源極端子及電流晶體管1405的源極端子相連,并連接到電流源電路102的端子a上。電流晶體管1405的柵極和漏極端子經(jīng)電流保持晶體管1404的源和漏端子間相連。將電流保持晶體管1404的柵極連接到信號(hào)線gh上。將電流晶體管1405的漏極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管1403的源和漏端子間相連。將電流輸入晶體管1403的柵極與信號(hào)線gn相連。另外,將電流源晶體管112的漏極端子連接到端子b上。
另外,在上述結(jié)構(gòu)中,也可將電流輸入晶體管1403配置在電流晶體管1405和端子a之間。即,也可以是將電流晶體管1405的源極端子經(jīng)電流輸入晶體管1403的源和漏極端子間與端子a相連,將電流晶體管1405的漏極端子連接到電流線cl的結(jié)構(gòu)。
另外,在上述結(jié)構(gòu)中,也可將電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極連接到電源線cl,而不經(jīng)電流輸入晶體管1403的源和漏極端子間。即,也可以是電流保持晶體管1404的源極端子和漏極端子的沒(méi)有與電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極相連側(cè)連接到電流線cl的結(jié)構(gòu)。在該情況下,通過(guò)調(diào)整電流線cl的電位,也可減小電流保持晶體管1404的源和漏極間電壓。結(jié)果,在電流保持晶體管1404為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),也可減小電流保持晶體管1404的泄漏電流。
但并不限于此,電流保持晶體管1404也可進(jìn)行連接,使得在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),電流晶體管1405的柵極電位與電流線cl的電位相等。即,也可在像素設(shè)定動(dòng)作時(shí),變?yōu)槿鐖D61(a)那樣,在發(fā)光時(shí)變?yōu)槿鐖D61(b)那樣。即,這樣,也可連接布線和開(kāi)關(guān)。因此,也可為圖67那樣。另外,在圖67中,表示為與圖4相同的部分使用同一附圖標(biāo)記,而省略說(shuō)明。
接著,圖13表示圖3(a)的開(kāi)關(guān)部的結(jié)構(gòu)例。另外,在圖13中,表示為與圖3相同的部分使用同一附圖標(biāo)記。在圖13中,開(kāi)關(guān)部101由三個(gè)晶體管(選擇晶體管301、驅(qū)動(dòng)晶體管302和刪除晶體管304)和一個(gè)電容元件(保持電容303)構(gòu)成。也可通過(guò)使用晶體管的柵極電容等而省略保持電容303。
在圖13中,雖然驅(qū)動(dòng)晶體管302為p溝道型,選擇晶體管301和刪除晶體管304為n溝道型,但并不限定該結(jié)構(gòu)。由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,所以選擇晶體管301、驅(qū)動(dòng)晶體管302和刪除晶體管304分別可以是n溝道型,也可以是p溝道型。
另外,也可在飽和區(qū)域動(dòng)作驅(qū)動(dòng)晶體管302。通過(guò)在飽和區(qū)域使驅(qū)動(dòng)晶體管302動(dòng)作,也可補(bǔ)償與驅(qū)動(dòng)晶體管302串聯(lián)連接的電流源電路的電流源晶體管112的飽和區(qū)域特性。所謂飽和區(qū)域特性,表示對(duì)源和漏極間電壓漏極電流保持為一定的特性。另外,所謂補(bǔ)償飽和區(qū)域特性,意味著在飽和區(qū)域動(dòng)作的電流源晶體管112中,抑制隨源和漏極間電壓增加,漏極電流增加。另外,為得到上述效果,驅(qū)動(dòng)晶體管302和電流源晶體管112必須為相同極性。
下面,說(shuō)明上述的補(bǔ)償飽和區(qū)域特性的效果。例如,著眼于電流源晶體管112的源和漏極間電壓增加的情況。串聯(lián)連接電流源晶體管112和驅(qū)動(dòng)晶體管302。由此,隨著電流源晶體管112的源和漏極間電壓的變化,驅(qū)動(dòng)晶體管302的源極端子的電位也變化。這樣,若驅(qū)動(dòng)晶體管302的源和柵極間電壓的絕對(duì)值減小,驅(qū)動(dòng)晶體管302的i-v曲線變化。該變化的方向是漏極電流減小的方向。這樣,串聯(lián)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管302的電流源晶體管112的漏極電流減小。同樣,若電流源晶體管112的源和漏極間電壓減小,則電流源晶體管112的漏極電流增加。這樣,得到將在電流源晶體管112中流過(guò)的電流保持為一定的效果。
下面詳細(xì)說(shuō)明圖13的開(kāi)關(guān)部的結(jié)構(gòu)。將選擇晶體管301的柵極連接到掃描線g。選擇晶體管301的源極端子和漏極端子一個(gè)連接到圖像信號(hào)輸入線s,另一個(gè)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極。驅(qū)動(dòng)晶體管302的源極端子和漏極端子一個(gè)連接到端子d,另一個(gè)連接到端子c。保持電容303的一個(gè)電極連接到驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極,另一個(gè)電極連接到布線wco。刪除晶體管304的源極端子和漏極端子一個(gè)與驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極相連,另一個(gè)連接到布線wco。將刪除晶體管304的柵極連接到刪除用信號(hào)線rg。
另外,刪除晶體管304的源極端子和漏極端子并不限于上述連接結(jié)構(gòu)。也可以是根據(jù)刪除晶體管304為導(dǎo)通狀態(tài),而放電保持在保持電容303中的電荷那樣的各種連接結(jié)構(gòu)。即,也可以是通過(guò)使刪除晶體管304導(dǎo)通或非導(dǎo)通,而非導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)晶體管302的連接結(jié)構(gòu)。
接著,說(shuō)明圖13所示的開(kāi)關(guān)部、刪除晶體管304的配置方法不同的結(jié)構(gòu)。圖43(a)表示開(kāi)關(guān)部的一例。表示為與圖13相同的部分使用同一附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。在圖43(a)中,通過(guò)在輸入到發(fā)光元件的電流路徑上串聯(lián)配置刪除晶體管304,使刪除晶體管304為非導(dǎo)通狀態(tài),而強(qiáng)制地不在發(fā)光元件上流過(guò)電流。若滿足該條件,也可將刪除晶體管304配置在任何地方。通過(guò)使刪除晶體管304為非導(dǎo)通狀態(tài),而可使像素一律為非發(fā)光的狀態(tài)。
圖43(b)表示開(kāi)關(guān)部101的其他結(jié)構(gòu)。圖43(b)為經(jīng)刪除晶體管304的源和漏極端子間向驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極施加規(guī)定的電壓,而使驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)的方法。表示為與圖13相同的部分使用同一附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。在該例中,將刪除晶體管304的源極端子和漏極端子的一個(gè)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極,將另一個(gè)連接到布線wr。也可適當(dāng)決定布線wr的電位。這樣,在布線wr的電位經(jīng)刪除晶體管304輸入到驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極時(shí),使得驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)。
另外,在圖43(b)所示的結(jié)構(gòu)中,也可代替刪除晶體管304而使用二極管。圖43(c)表示該結(jié)構(gòu)。改變布線wr的電位,而改變二極管3040的兩個(gè)電極中沒(méi)有與驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極相連側(cè)的電極的電位。由此,可以改變驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極電壓,而使驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)。另外,二極管3040也可使用二極管連接(電連接?xùn)艠O與漏極端子)的晶體管。這時(shí),作為晶體管可以為n溝道型也可為p溝道型。另外,也可代替布線wr而使用掃描線g。圖43(d)表示代替圖43(b)中布線wr,而使用掃描線g。需要考慮掃描線g的電位,注意選擇晶體管301的極性。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的電流源電路和開(kāi)關(guān)部的像素。圖5表示具有圖4所示結(jié)構(gòu)的電流源電路102和具有圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按x列y行的矩陣狀配置的像素區(qū)域一部分的電路圖。圖5中,僅代表性地示出第i(i為自然數(shù))行j(j為自然數(shù))列、第(i+1)行j列、第i行(j+1)列、第(i+1)行(j+1)列四個(gè)像素。表示為與圖4和圖13相同的部分使用同一附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。
另外,將對(duì)應(yīng)于第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線標(biāo)記為gi、gi+1,刪除用信號(hào)線標(biāo)記為rgi、rgi+1,信號(hào)線gn標(biāo)記為gni、gni+1、信號(hào)線gh標(biāo)記為ghi、ghi+1。另外,將對(duì)應(yīng)于第j列、第(j+1)列各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s標(biāo)記為sj、sj+1,電源線w標(biāo)記為wj、wj+1,電流線cl標(biāo)記為clj、clj+1,布線wco標(biāo)記為wcoj、wcoj+1。從像素區(qū)域外部將基準(zhǔn)電流輸入到電流線clj、clj+1中。
圖5表示發(fā)光元件的像素電極為陽(yáng)極,對(duì)置電極為陰極的結(jié)構(gòu)。即,表示將電流源電路的端子a連接到電源線w,將端子b連接到開(kāi)關(guān)部101的端子c的結(jié)構(gòu)。但是,也可容易地將本實(shí)施形式1的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于發(fā)光元件106的像素電極為陰極,對(duì)置電極為陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的顯示裝置。下面,圖26表示在圖5所示結(jié)構(gòu)的像素中,發(fā)光元件106的像素電極變?yōu)殛帢O,對(duì)置電極變?yōu)殛?yáng)極的例子。這樣,僅通過(guò)改變晶體管的極性而可容易對(duì)應(yīng)。圖26中,表示為與圖5相同的部分使用同一附圖標(biāo)記,而省略說(shuō)明。圖5中,電流源晶體管112和電流晶體管1405為p溝道型。另一方面,在圖26中,電流源晶體管112和電流晶體管1405為n溝道型。這樣,流過(guò)的電流方向也可為反方向。這時(shí),將圖26的端子a與開(kāi)關(guān)部的端子c相連,將端子b與電源線w相連。
另外,在圖5和圖26中,由于驅(qū)動(dòng)晶體管302僅具有開(kāi)關(guān)功能,所以可以是n溝道型和p溝道型的其中之一。但是,最好驅(qū)動(dòng)晶體管302在其源極端子的電位為固定的狀態(tài)下動(dòng)作。因此,在圖5所示的發(fā)光元件106的像素電極為陽(yáng)極,對(duì)置電極為陰極的結(jié)構(gòu)中,最好驅(qū)動(dòng)晶體管302是p溝道型。另一方面,如圖26所示的發(fā)光元件106的像素電極為陰極,對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)中,最好驅(qū)動(dòng)晶體管302是n溝道型。
另外,在圖5中,由于各個(gè)像素的布線wco和電源線w可以保持為同一電位,所以可以共用。另外,也可以共用不同像素間的各個(gè)布線wco、各個(gè)電源線w、布線wco和電源線w。還可共用gni和ghi。進(jìn)一步,還可代替布線wco和布線wj,而使用其他像素行的掃描線。其可以使用在沒(méi)有進(jìn)行圖像信號(hào)寫(xiě)入的期間,掃描線的電位保持為一定電位的情況。例如,代替電源線,也可使用前一像素行的掃描線gi-1。但是這時(shí),需要考慮掃描線g的電位,注意選擇晶體管301的極性。
雖然圖5中沒(méi)有圖示,但是將信號(hào)輸入到掃描線g的驅(qū)動(dòng)電路(下面,記為掃描線驅(qū)動(dòng)電路)、將信號(hào)輸入到刪除用信號(hào)線rg的驅(qū)動(dòng)電路(下面,記為刪除用信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)和將信號(hào)輸入到圖像信號(hào)輸入線s的驅(qū)動(dòng)電路(下面,記為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)可以自由使用公知結(jié)構(gòu)的電壓信號(hào)輸出型的驅(qū)動(dòng)電路。另外,將信號(hào)輸入到其他信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)電路也可自由使用公知結(jié)構(gòu)的電壓信號(hào)輸出型的驅(qū)動(dòng)電路。
404模式表示為決定在電流線clj、clj+1中流過(guò)的基準(zhǔn)電流,在基準(zhǔn)電流輸出電路的外部設(shè)置的電流源電路(下面,記為參考電流源電路)??梢允褂脕?lái)自一個(gè)參考電流源電路404的輸出電流,來(lái)決定在多條電流線cl上流過(guò)的基準(zhǔn)電流。這樣,可以抑制在各電流線上流過(guò)的電流偏差,而正確將在所有電流線上流過(guò)的電流決定為基準(zhǔn)電流。
另外,在本實(shí)施形式1中,表示共有決定在所有電流線cl1~clx中流過(guò)的基準(zhǔn)電流的參考電流源電路404的例子。使用由參考電流源電路404決定的電流,將基準(zhǔn)電流輸出到各電流線cl1~clx用的電路稱(chēng)為基準(zhǔn)電流輸出電路,并由圖5中的405表示。
圖8表示基準(zhǔn)電流輸出電路405的結(jié)構(gòu)。基準(zhǔn)電流輸出電路405具有移位晶體管等的脈沖輸出電路711。對(duì)應(yīng)各電流線cl1~clx設(shè)置輸入來(lái)自脈沖輸出電路711的采樣脈沖的采樣脈沖線710_1~710_x。代表性地說(shuō)明對(duì)應(yīng)于某一條電流線clj的結(jié)構(gòu)。設(shè)置輸入采樣脈沖線710_j的信號(hào)的電流輸入開(kāi)關(guān)701_j和電流源電路700_j與經(jīng)反相器703_j輸入采樣脈沖線710_j的信號(hào)的電流輸出開(kāi)關(guān)702_j。電流源電路700_j經(jīng)電流輸入開(kāi)關(guān)701_j與參考電流源電路404相連,經(jīng)電流輸出開(kāi)關(guān)702_j與電流線clj相連。
在圖8所示的基準(zhǔn)電流輸出電路405中,圖9表示具體表示電流源電路700_1~700_x的結(jié)構(gòu)例子。在圖9中,表示為與圖8相同的部分使用同一附圖標(biāo)記。另外,基準(zhǔn)電流輸出電路405并不限于圖8、圖9所示的電路。電流源電路700_1~700_x分別具有電流源晶體管720_j、電流源電容721_j和電流保持開(kāi)關(guān)722_j。電流源晶體管720_j經(jīng)電流源電容721_j連接?xùn)艠O和源極端子,經(jīng)電流輸入開(kāi)關(guān)722_j連接?xùn)艠O和漏極端子。將采樣脈沖線710_j的信號(hào)輸入到電流輸入開(kāi)關(guān)722_j中。將電流源晶體管720_j的源極端子保持在一定電位,并將漏極端子經(jīng)電流輸入開(kāi)關(guān)701_j與參考電流源電路404相連,經(jīng)電流輸出開(kāi)關(guān)702_j與電流線clj相連。
另外,也可以是將電流源電容721_j的電極的一個(gè)保持在一定電位上,另一個(gè)經(jīng)電流輸入開(kāi)關(guān)701_j與參考電流源電路404相連,且經(jīng)電流輸出開(kāi)關(guān)702_j與電流線clj相連的結(jié)構(gòu)。
另外,在圖9中,電流源晶體管720_j也可以是n溝道型和p溝道型的任何一個(gè)。但是,最好電流源晶體管720_j在固定源極端子的電位的狀態(tài)下動(dòng)作。因此,在從電流源電路700_j向電流線clj流過(guò)電流的情況下,電流源晶體管720_j最好為p溝道型,在從電源線clj向電流源電路700_j流過(guò)電流的情況下,電流源晶體管720_j最好為n溝道。最好是在任何一種極性下,都在柵和源極間連接電流源電容721_j。
使用圖10和圖11說(shuō)明圖9所示結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)電流輸出電路405的驅(qū)動(dòng)方法。圖10是表示基準(zhǔn)電流輸出電路405的驅(qū)動(dòng)方法的定時(shí)圖。另外,圖11是模式表示基準(zhǔn)電流輸出電路405的驅(qū)動(dòng)方法的圖。另外,在圖10中模式表示各個(gè)期間td1、td2期間的基準(zhǔn)電流輸出電路405的各個(gè)開(kāi)關(guān)(電流輸入開(kāi)關(guān)、電流輸出開(kāi)關(guān)、電流保持開(kāi)關(guān))的開(kāi)和關(guān)狀態(tài)的圖為圖11(td1)、圖11(td2)。
在期間td1中,若從脈沖輸出電路711向采樣脈沖線710_1輸出脈沖,則電流輸入開(kāi)關(guān)701_1和電流保持開(kāi)關(guān)722_1為開(kāi)狀態(tài)。另一方面,電流輸出開(kāi)關(guān)702_1經(jīng)反相器703_1輸入輸出到采樣脈沖線710_1的信號(hào),而為關(guān)狀態(tài)。這時(shí),由參考電流源電路404確定的基準(zhǔn)電流經(jīng)電流輸入開(kāi)關(guān)701_1和電流保持開(kāi)關(guān)722_1而輸入到電流源電路700_1的電流源電容721_1中。另外,這時(shí),不將脈沖輸出到其他采樣脈沖線710_2~710_x中。因此,電流輸入開(kāi)關(guān)701_2~701_x和電流保持開(kāi)關(guān)722_2~722_x為關(guān)狀態(tài)。另一方面,電流輸出開(kāi)關(guān)702_2~702_x為開(kāi)狀態(tài)。隨時(shí)間經(jīng)過(guò),將電荷保持在電流源電路700_1的電流源電容721_1中,而在電流源晶體管720_1中流過(guò)基準(zhǔn)電流。圖10表示在電流源電容721_1的兩電極間保持的電荷量即電壓的變化。
之后,開(kāi)始期間td2。在期間td2中改變脈沖輸出電路711的輸出,且不將脈沖輸出到采樣脈沖線710_1中。由此,電流保持開(kāi)關(guān)722_1和電流輸入開(kāi)關(guān)701_1為關(guān)狀態(tài),電流輸出開(kāi)關(guān)702_1為開(kāi)狀態(tài)。這樣,為在電流線cl1中流過(guò)電流源晶體管720_1的漏極電流的狀態(tài)。這里,由在電流源電容721_1中保持的電荷決定電流源晶體管720_1的漏極電流。由此,將在電流線cl1中流過(guò)的電流確定為基準(zhǔn)電流。在圖10中,cl1~clx表示在電流線cl1~clx中流過(guò)的電流。同時(shí),將脈沖輸出到采樣脈沖線710_2。這樣,開(kāi)始將電流源電路700_2中流過(guò)的電流確定為基準(zhǔn)電流的動(dòng)作。對(duì)于對(duì)應(yīng)于所有采樣脈沖線710_1~710_x的電流源電路700_1~700_x進(jìn)行相同的動(dòng)作,而終止期間td1~tdx。這樣,將所有電流線cl1~clx中流過(guò)的電流確定為由參考電流源電路404決定的基準(zhǔn)電流。
這里,將電流輸入到基準(zhǔn)電流輸出電路405,將在各電流線cl1~clx中流過(guò)的電流決定為基準(zhǔn)電流的動(dòng)作稱(chēng)為基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作。
在圖9所示結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)電流輸出電路405的結(jié)構(gòu)中,一旦通過(guò)參考電流源電路404,將在各電流源電路700_1~700_x中流過(guò)的電流決定為基準(zhǔn)電流后,只要不放電在電流源電容721_1~721_x中保持的電荷,則在各電流源電路700_1~700_x中流過(guò)的電流保持為基準(zhǔn)電流。另外,如圖9所示,在電流源電路700部分為同一晶體管方式的電流源電路的情況下,從參考電流源電路404輸入的電流與在各電流線cl中流過(guò)的基準(zhǔn)電流大小相同。并且,在電流源電路700部分為電流鏡方式和多柵極方式的電流源電路的情況下,從參考電流源電路404輸入的電流與在cl中流過(guò)的基準(zhǔn)電流大小可以不同。
另外,圖10表示從在電流源電容721_1~721_x中沒(méi)有保持電荷的狀態(tài)開(kāi)始通過(guò)進(jìn)行一次期間td1~tdx的動(dòng)作,使規(guī)定的電荷保持在各電流源電容721_1~721_x中,使得電流源晶體管720_1~720_x流過(guò)基準(zhǔn)電流的方法。將該方法稱(chēng)為統(tǒng)一寫(xiě)入方法。
另一方面,可以使用從在電流源電容721_1~721_x中沒(méi)有保持電荷的狀態(tài)開(kāi)始,重復(fù)期間td1~tdx的動(dòng)作,一點(diǎn)一點(diǎn)在電流源電容721_1~721_x中保持電荷的方法。在該方法中,在多次重復(fù)期間td1~tdx的動(dòng)作之后,最初在各電流源電容721_1~721_x中保持規(guī)定的電荷,使得在電流源晶體管720_1~720_x中流過(guò)基準(zhǔn)電流。將該方法稱(chēng)為分割寫(xiě)入方式。在分割寫(xiě)入方式中,從在各電流源電容721_1~721_x中沒(méi)有保持電荷的狀態(tài)開(kāi)始,直到保持了規(guī)定的電荷,將重復(fù)期間td1~tdx的次數(shù)稱(chēng)為分割寫(xiě)入方式的分割數(shù)。
分割寫(xiě)入方式情況下的期間td1~tdx中各個(gè)開(kāi)關(guān)(電流輸入開(kāi)關(guān)701_1~701_x,電流輸出開(kāi)關(guān)702_1~702_x,電流保持開(kāi)關(guān)722_1~722_x)的狀態(tài)與統(tǒng)一寫(xiě)入方式相同。但是,在分割寫(xiě)入方式中進(jìn)行一次期間td1~tdx所需要的時(shí)間比統(tǒng)一寫(xiě)入方式中進(jìn)行期間td1~tdx所要的時(shí)間要短。
另外,基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作可以在一幀期間進(jìn)行幾次,也可以在數(shù)幀期間進(jìn)行一次。另外,也可以一水平期間進(jìn)行幾次,也可以在每次重復(fù)幾次水平期間進(jìn)行一次。重復(fù)基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作的間隔可根據(jù)基準(zhǔn)電流輸出電路具有的電流源電容721持續(xù)保持電荷的能力來(lái)進(jìn)行任意選擇。
另外,如圖5、8、9、11所示,輸入到基準(zhǔn)電流輸出電路405中的基準(zhǔn)電流也可以是從參考電流源電路404輸入的結(jié)構(gòu),也可以不設(shè)置參考電流源電路404,輸入從顯示裝置的外部輸入的一定電流來(lái)作為電流。或者,相當(dāng)于圖8和圖9的電流源電路700的電流源電路也可處于顯示裝置的外部。另外,在晶體管的偏差小的情況下,在基準(zhǔn)電流輸出電路405的各個(gè)電流源電路700中也不一定進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。但是,進(jìn)行了設(shè)定動(dòng)作可以輸出更準(zhǔn)確的電流值。
接著,說(shuō)明具有圖5所示結(jié)構(gòu)的像素的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。這里,在實(shí)施形式1的結(jié)構(gòu)的像素中,像素顯示動(dòng)作(開(kāi)關(guān)部的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作)和電流源電路的設(shè)定動(dòng)作(像素的設(shè)定動(dòng)作)也可不同步進(jìn)行。即,也可進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作,而與開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)無(wú)關(guān)。
另外,基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作也可與像素顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作同步進(jìn)行,也可非同步進(jìn)行。但是,最好圖9所示的基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作在不進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作期間進(jìn)行。其原因是在圖9所示的基準(zhǔn)電流輸出電路405中,在進(jìn)行該設(shè)定動(dòng)作的正當(dāng)中不能將電流輸出到電流線clj。因此,若在各電流線clj上配置了兩個(gè)電流源電路700,在一個(gè)電流源電路將電流輸出到電流線clj期間可以對(duì)另一電流源電路進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作。因此,可以同時(shí)進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作?;蛘?,作為電流源電路700_j的電路,使用電流鏡電路,若構(gòu)成電流鏡電路的一對(duì)晶體管的一個(gè)晶體管將電流輸出到電流線clj,另一個(gè)晶體管進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作,則可以同時(shí)進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作。
為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),首先分別說(shuō)明像素的設(shè)定動(dòng)作和像素顯示動(dòng)作。使用圖7(a)、圖7(b)的定時(shí)圖和圖5的電路圖說(shuō)明圖像顯示動(dòng)作。將信號(hào)輸入到掃描線gi,第i行的像素的選擇晶體管301變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。這時(shí),將圖像信號(hào)輸入到圖像信號(hào)輸入線s1~sx,而將圖像信號(hào)輸入到第i行的各像素中。并且,在根據(jù)圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管302變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的像素中,端子d和端子c變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。通過(guò)保持電容303保持驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極電壓。即,保持驅(qū)動(dòng)晶體管302的導(dǎo)通或非導(dǎo)通狀態(tài)。另外這時(shí),刪除晶體管304變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。這樣,在開(kāi)關(guān)部101的端子d和端子c為導(dǎo)通狀態(tài)的像素中,從電流源電路102將像素基準(zhǔn)電流輸入到發(fā)光元件106而進(jìn)行發(fā)光。
這樣,選擇各像素的發(fā)光狀態(tài)和非發(fā)光狀態(tài),并通過(guò)數(shù)字方式表現(xiàn)灰度等級(jí)。作為多灰度等級(jí)的方法可以使用在每一個(gè)規(guī)定期間設(shè)定多個(gè)選擇了各像素的發(fā)光或非發(fā)光狀態(tài)的期間,控制選擇了發(fā)光狀態(tài)的時(shí)間累計(jì)的灰度等級(jí)方式(時(shí)間灰度等級(jí)方式)和將一個(gè)像素分割為多個(gè)子像素,控制選擇了發(fā)光狀態(tài)的子像素的面積累計(jì)的灰度等級(jí)方式(面積灰度等級(jí)方式)等。另外,也可使用公知的方法。這里作為多灰度等級(jí)的方法也可使用時(shí)間灰度等級(jí)方式。
這里,通過(guò)將刪除晶體管304設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài),也可使保持電容303的兩個(gè)電極的電位相同,通過(guò)放電在保持電容303中保持的電荷,也可一齊將驅(qū)動(dòng)晶體管302變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。由此,在將圖像信號(hào)輸入到某一行的像素的正中間,也可將其他行的像素設(shè)為非發(fā)光狀態(tài)。這樣,可以任意設(shè)定各行像素的發(fā)光期間。
圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部構(gòu)成為具有選擇晶體管301來(lái)作為第一開(kāi)關(guān),驅(qū)動(dòng)晶體管302來(lái)作為第二開(kāi)關(guān),除此之外具有刪除晶體管304。將刪除晶體管304的柵極電極連接到與圖像信號(hào)輸入線s和掃描線g不同的布線、刪除用信號(hào)線rg上。這樣,刪除晶體管304通過(guò)輸入到刪除用信號(hào)線rg上的信號(hào),切換導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài),而與輸入到選擇晶體管301和驅(qū)動(dòng)晶體管302的信號(hào)無(wú)關(guān)。這樣,可以將開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d間設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài),而與第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。上面是基本的圖像顯示動(dòng)作。
接著,圖7中,作為灰度等級(jí)顯示方法的具體例表示使用時(shí)分割灰度等級(jí)方式情況下的驅(qū)動(dòng)方法的一例。將顯示一個(gè)屏幕部分的圖像期間稱(chēng)為一幀期間f。將一幀期間f分割為多個(gè)子幀期間sf1~sfn(n為自然數(shù))。
在第一子幀期間sf1中,選擇第一行的掃描線g1,并且將柵極連接到掃描線g1的選擇晶體管301變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。這里,一齊將信號(hào)輸入到圖像信號(hào)輸入線s1~sx。另外,這時(shí)刪除晶體管304為非導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)輸入到圖像信號(hào)輸入線s1~sx的信號(hào),選擇第一行的各像素的驅(qū)動(dòng)晶體管302的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài),而選擇各像素的發(fā)光和非發(fā)光狀態(tài)。另外,通過(guò)保持電容303保持驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極電壓。這里,為了選擇各像素的驅(qū)動(dòng)晶體管302的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài),而將輸入圖像信號(hào)表現(xiàn)為將圖像信號(hào)寫(xiě)入到像素。
選擇了導(dǎo)通狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)晶體管302保持導(dǎo)通狀態(tài),直到從圖像信號(hào)輸入線s向驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極輸入了新的信號(hào),或通過(guò)刪除晶體管304放電保持電容303的電荷。在選擇了發(fā)光狀態(tài)的像素中,開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d之間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),從電流源電路102向發(fā)光元件106輸入像素基準(zhǔn)電流而發(fā)光。并且,若終止了第一行的像素的圖像信號(hào)的寫(xiě)入操作,馬上選擇對(duì)應(yīng)于第二行像素的掃描線g2,而開(kāi)始將圖像信號(hào)寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)于第二行的像素上的動(dòng)作。將圖像信號(hào)寫(xiě)入到像素的動(dòng)作與第一行的像素的動(dòng)作相同。
對(duì)所有掃描線g1~gy重復(fù)上述動(dòng)作,而將圖像信號(hào)寫(xiě)入到所有像素中。并將把圖像信號(hào)寫(xiě)入到所有像素的期間記為地址期間ta。將對(duì)應(yīng)于第m(m是小于n的自然數(shù))的子幀期間sfm的地址期間記為tam。
寫(xiě)入了圖像信號(hào)的像素行分別選擇了發(fā)光或非發(fā)光狀態(tài)。根據(jù)寫(xiě)入的圖像信號(hào),將各像素行發(fā)光或非發(fā)光的各像素期間記為顯示期間ts。在同一子幀期間,各像素行的顯示期間ts雖然定時(shí)不同,但是其長(zhǎng)度完全相同。將對(duì)應(yīng)于第m(m是小于n的自然數(shù))的子幀期間sfm的顯示期間記為tsm。
在第一子幀期間sf1到第k-1(k為比n小的自然數(shù))的子幀期間sfk-1,將顯示期間ts設(shè)定為比地址期間ta長(zhǎng)。在規(guī)定長(zhǎng)度的顯示期間ts1后,開(kāi)始第二子幀期間sf2。之后,對(duì)于從第二子幀期間sf2到第k-1的子幀期間sfk-1也與第一子幀期間sf1相同,操作顯示裝置。這里,由于多個(gè)像素行不能同時(shí)進(jìn)行圖像信號(hào)的寫(xiě)入,所以設(shè)定各子幀期間的地址期間ta,使其各不重復(fù)。
另一方面,從第k子幀期間sfk到第n的子幀期間sfn中,將顯示期間ts設(shè)定為比地址期間ta短。下面,詳細(xì)說(shuō)明第k子幀期間sfk到第n子幀期間sfn的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
在第k子幀期間sfk中,選擇第一行的掃描線g1,并且將柵極連接到掃描線g1的選擇晶體管301變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。這里,一齊將信號(hào)輸入到圖像信號(hào)輸入線s1~sx。另外,這時(shí)刪除晶體管304為非導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)輸入到圖像信號(hào)輸入線s1~sx的信號(hào),選擇第一行的各像素的驅(qū)動(dòng)晶體管302的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài),而選擇各像素的發(fā)光和非發(fā)光狀態(tài)。另外,通過(guò)保持電容303保持驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極電壓。在選擇了發(fā)光狀態(tài)的像素中,開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d之間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),從電流源電路102向發(fā)光元件106輸入像素基準(zhǔn)電流,發(fā)光元件106發(fā)光。若終止了第一行的像素的圖像信號(hào)的寫(xiě)入操作,接著選擇對(duì)應(yīng)于第二行像素的掃描線g2,而開(kāi)始將圖像信號(hào)寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)于第二行的像素上的動(dòng)作。將圖像信號(hào)寫(xiě)入到像素的動(dòng)作與第一行的像素的動(dòng)作相同。
對(duì)所有掃描線g1~gy重復(fù)上述動(dòng)作,而將圖像信號(hào)寫(xiě)入到所有像素中,而終止地址期間tak。
上述的第k子幀期間sfk的地址期間tak的動(dòng)作方法與第一子幀期間sf1到第k-1子幀期間sfk-1相同。其不同點(diǎn)是在終止地址期間tak前,開(kāi)始刪除用信號(hào)線rg1等的選擇。即,在選擇了掃描線g1后,在經(jīng)過(guò)了規(guī)定的期間(該期間相當(dāng)于顯示期間tsk)后,選擇刪除用信號(hào)線rg1。并且,順序選擇刪除用信號(hào)線rg1~rgy,將各像素行的刪除晶體管304順序變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),而使各行的像素順序一律變?yōu)榉前l(fā)光狀態(tài)。將把所有像素的刪除晶體管304變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的期間記為復(fù)位期間tr。尤其將對(duì)應(yīng)于第p(p是大于k小于n的自然數(shù))的子幀期間sfp的復(fù)位期間記為trp。
這樣,可以在將圖像信號(hào)輸入到某一行的像素正當(dāng)中,將其他行的像素一律設(shè)為非發(fā)光狀態(tài)。這樣,可以自由控制顯示期間ts的長(zhǎng)度。這里,將地址期間tap的長(zhǎng)度和復(fù)位期間trp的長(zhǎng)度設(shè)為相同。即,在寫(xiě)入圖像信號(hào)時(shí)順序選擇各行的速度和將各行像素順序一律設(shè)為非發(fā)光狀態(tài)時(shí)的速度設(shè)為相同。由此,在同一子幀期間,雖然開(kāi)始各行像素的顯示期間ts的定時(shí)不同,但是其長(zhǎng)度全部相同。
通過(guò)將各像素行的刪除晶體管304設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài),而將各像素行的像素一律設(shè)為非發(fā)光狀態(tài)的期間記為非顯示期間tus。在同一子幀期間,雖然各像素行的非顯示期間tus定時(shí)不同,但其長(zhǎng)度完全相同。尤其是將對(duì)應(yīng)于第p子幀期間sfp的非顯示期間記為tusp。
在規(guī)定長(zhǎng)度的非顯示期間tusk后,開(kāi)始第k+1的子幀期間sfk+1。在第k+1的子幀期間sfk+1到第n子幀期間sfn,重復(fù)與第k子幀sfk相同的動(dòng)作,而終止一幀期間f1。這里,子幀期間sf1~sfn的地址期間ta1~tan的長(zhǎng)度完全相同。如上這樣,使顯示裝置動(dòng)作,并通過(guò)適當(dāng)確定各子幀期間sf1~sfn的顯示期間ts1~tsn的長(zhǎng)度,而表現(xiàn)灰度等級(jí)。
接著,描述顯示期間ts1~tsn的長(zhǎng)度設(shè)定方法。例如,若將ts1:ts2:……:tsn-1:tsn設(shè)為20:2-1:……:2-(n-2):2-(n-1),則可以表現(xiàn)2n灰度等級(jí)。作為具體例,舉例在n=3的情況下,輸入三比特的圖像信號(hào),來(lái)表現(xiàn)8灰度等級(jí)的例子。將一幀期間f分割為三個(gè)子幀期間sf1~sf3。并將各個(gè)幀期間的顯示期間的長(zhǎng)度比ts1:ts2:ts3設(shè)為4:21。在某一像素中,若將所有子幀期間sf1~sf3選擇了發(fā)光狀態(tài)時(shí)的亮度設(shè)為100%,則僅在第一子幀期間sf1選擇了發(fā)光狀態(tài)的情況下,表現(xiàn)約57%的亮度。另一方面,在僅在第二子幀期間sf2選擇了發(fā)光狀態(tài)的情況下,表現(xiàn)約29%的亮度。
另外,如上這樣,不限定于在一幀期間設(shè)置與圖像信號(hào)的比特?cái)?shù)相同的子幀期間表現(xiàn)灰度等級(jí)的方法。例如,在一幀期間,可以通過(guò)對(duì)應(yīng)于圖像信號(hào)的某一比特的信號(hào),設(shè)置多個(gè)選擇發(fā)光狀態(tài)和非發(fā)光狀態(tài)的子幀期間。即,由多個(gè)子幀期間的顯示期間的累計(jì)來(lái)表現(xiàn)對(duì)應(yīng)于一比特的顯示期間。
尤其是,通過(guò)多個(gè)子幀期間各個(gè)具有的顯示期間的累計(jì)來(lái)表現(xiàn)對(duì)應(yīng)于圖像信號(hào)的高位比特的顯示期間,并通過(guò)使這些子幀期間不連續(xù)出現(xiàn),也可抑制假輪廓的產(chǎn)生。另外,各子幀期間的顯示期間ts的長(zhǎng)度設(shè)定可以使用公知的所有方法,而不限于上述方法。
圖7中,構(gòu)成為第一子幀期間sf1到第n子幀期間sfn順序出現(xiàn),但是并不限于此。各子幀期間出現(xiàn)的順序也可任意確定。另外,可以通過(guò)面積灰度等級(jí)方式、時(shí)分割灰度等級(jí)方式和面積灰度等級(jí)方式的組合,而不僅僅為時(shí)分割灰度等級(jí)方式,來(lái)表現(xiàn)灰度等級(jí)。
在本實(shí)施形式1中,雖然僅在將顯示期間ts設(shè)定為比地址期間ta短的子幀期間中表示了設(shè)置復(fù)位期間tr和非顯示期間tus的驅(qū)動(dòng)方法,但是并不限于此。也可以是在顯示期間ts設(shè)定為比地址期間ta長(zhǎng)的子幀期間中,設(shè)置復(fù)位期間tr和非顯示期間tus的驅(qū)動(dòng)方法。
另外,在圖13中,雖然表示了通過(guò)將刪除晶體管304設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)而放電保持電容303的電荷的結(jié)構(gòu),但是并不限于此。也可以是通過(guò)將刪除晶體管304設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài),而提高或降低與保持電容303的驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極相連側(cè)的電位,將驅(qū)動(dòng)晶體管302設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。即,經(jīng)刪除晶體管304,將驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極與輸入了使驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)的電位的信號(hào)的布線相連的結(jié)構(gòu)。
另外,也可以不是如上那樣的通過(guò)將刪除晶體管304設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài),使保持電容303的與驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極相連側(cè)的電位改變類(lèi)型的結(jié)構(gòu),而可以是將刪除晶體管304與驅(qū)動(dòng)晶體管302串聯(lián)連接,通過(guò)將刪除晶體管304設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)而使開(kāi)關(guān)部101的端子c和端子d間為非導(dǎo)通狀態(tài),而為非顯示期間的結(jié)構(gòu)。
除此之外,也可以自由使用關(guān)閉使用圖43所說(shuō)明的開(kāi)關(guān)部的方法,而設(shè)置使像素一律為非發(fā)光狀態(tài)的復(fù)位期間和非顯示期間。
另外,也可使用設(shè)置使像素一律為非發(fā)光狀態(tài)的復(fù)位期間和非顯示期間,而不設(shè)置刪除晶體管。
在該第一方法中,通過(guò)使保持電容的沒(méi)有與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極相連側(cè)的電極的電位改變,而將驅(qū)動(dòng)晶體管設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)的方法。圖49表示其結(jié)構(gòu)。將保持電容303的沒(méi)有與驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極相連側(cè)的電極連接到布線wco上。改變布線wco的信號(hào),而使保持電容303的一個(gè)電極的電位改變。這樣,由于保存了在保持電容303中保持的電荷,所以保持電容303的另一個(gè)電極的電位也改變。這樣,也可通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極電位,而使驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)。
第二方法是將選擇了一條掃描線的期間分割為前半部分和后半部分。其特征在于在前半部分(記為柵極選擇期間前半部分)中輸入圖像信號(hào),在后半部分(記為柵極選擇期間后半部分)中輸入刪除信號(hào)。這里,所謂刪除信號(hào)是指在輸入驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極時(shí),將驅(qū)動(dòng)晶體管設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)的信號(hào)。這樣,可以設(shè)定比寫(xiě)入期間短的顯示期間。在該方法的詳細(xì)說(shuō)明中,參照?qǐng)D49(b)說(shuō)明顯示裝置整體的結(jié)構(gòu)。顯示裝置具有按矩陣狀配置的具有多個(gè)像素的像素部901、將信號(hào)輸入到像素部901的圖像信號(hào)輸入線驅(qū)動(dòng)電路902、第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路903a、第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路903b、切換電路904a和切換電路904b。第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路903a是在柵極選擇期間的前半部分中將信號(hào)輸出到各掃描線g的電路。另外,第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路903b是在柵極選擇期間的后半部分中將信號(hào)輸出到各掃描線g的電路。通過(guò)切換電路904a和切換電路904b,選擇第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路903a與各像素的掃描線g相連,或第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路903b與各像素的掃描線g相連。圖像信號(hào)輸入線驅(qū)動(dòng)電路902在柵極選擇期間前半部分輸出圖像信號(hào)。另一方面,在柵極選擇期間后半部分輸出刪除信號(hào)。
接著,參照?qǐng)D49(c)說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。另外表示為與圖7相同的部分使用同一附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。在圖49(c)中,將柵極選擇期間991分割為柵極選擇期間前半部分991a和柵極選擇期間后半部分991b。在903a中,通過(guò)第一掃描線驅(qū)動(dòng)電路選擇各掃描線,而輸入數(shù)字圖像信號(hào)。進(jìn)行903a的操作期間相當(dāng)于寫(xiě)入期間ta。另一方面,在903b中,通過(guò)第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路選擇各掃描線,而輸入刪除信號(hào)。進(jìn)行903b的操作期間相當(dāng)于復(fù)位期間tr。這樣,可以設(shè)定比地址期間ta短的顯示期間ts。另外,這里雖然在柵極選擇期間后半部分輸入刪除信號(hào),但是代替此也可輸入下一子幀期間的數(shù)字圖像信號(hào)。
第三方法是通過(guò)改變發(fā)光元件的對(duì)置電極的電位,設(shè)置非顯示期間的方法。即,顯示期間中設(shè)定對(duì)置電極的電位,使得其與電源線的電位之間具有規(guī)定的電位。另一方面,在非顯示期間,將對(duì)置電極的電位設(shè)定為與電源線的電位大致相同。并且,在非顯示期間對(duì)所有像素輸入數(shù)字圖像信號(hào)。即,這時(shí),設(shè)置地址期間。這樣,可以將像素設(shè)為非發(fā)光狀態(tài),而與輸入到像素中的數(shù)字圖像信號(hào)無(wú)關(guān)。
例如,在對(duì)置電極在所有像素中電連接的情況下,在所有像素中開(kāi)始顯示期間ts的定時(shí)和終止定時(shí)相同。在規(guī)定長(zhǎng)度的顯示期間ts后,通過(guò)將發(fā)光元件106的對(duì)置電極的電位變?yōu)樵俅闻c電源線w的電位大致相同,而將所有像素一齊設(shè)為非發(fā)光的狀態(tài)。這樣,可以設(shè)置非顯示期間tus。在所有像素中,非顯示期間tus的定時(shí)相同。另外,在多灰度等級(jí)化沒(méi)有這種程度的要求的情況下(不需要顯示期間ts比地址期間ta短的情況下),也可以為在所有子幀期間不設(shè)置非顯示期間tus的驅(qū)動(dòng)方法。在使用該驅(qū)動(dòng)方法的情況下,沒(méi)有必要用刪除晶體管。
另外,還可積極使用驅(qū)動(dòng)晶體管302的柵極寄生電容,來(lái)代替保持電容303。同樣,也可使用電流源晶體管112和電流晶體管1405的柵極寄生電容,而不配置電流源電容111。
下面對(duì)于像素的設(shè)定動(dòng)作,說(shuō)明下面的兩種方法。
使用圖6說(shuō)明第一方法。圖6是表示配置在圖5所示的各像素中的電流源電路102的設(shè)定動(dòng)作(像素的設(shè)定動(dòng)作)的定時(shí)圖。這里,說(shuō)明接通顯示裝置的電源后的最初的像素設(shè)定動(dòng)作。
另外,舉出將像素的設(shè)定動(dòng)作與圖8等所示的基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作同步進(jìn)行的情況的例子。這里,舉例為基準(zhǔn)電流輸出電路405使用圖9所示的結(jié)構(gòu),以圖10所示的定時(shí)圖為參考,使用分割寫(xiě)入方式而動(dòng)作的情況。另外,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),表示分割寫(xiě)入方式的分割數(shù)為2的情況的例子。為說(shuō)明方便,表示為與圖10所示的定時(shí)圖動(dòng)作相同的部分采用同一附圖標(biāo)記而省略說(shuō)明。
在圖6中,由seti表示進(jìn)行第i行的像素設(shè)定動(dòng)作的期間。在seti中,進(jìn)行第i行的第1列到第x列的像素的設(shè)定動(dòng)作。將第i行的第1列到第x列的像素設(shè)定動(dòng)作分割為圖6中的seti的(1)和(2)的期間而進(jìn)行說(shuō)明。
首先,在set1的期間(1)中,通過(guò)輸入到信號(hào)線gn1和信號(hào)線gh1的信號(hào),圖5所示的第一行像素的電流輸入晶體管1403和電流保持晶體管1404為導(dǎo)通狀態(tài)。這時(shí),基準(zhǔn)電流輸出電路405順序進(jìn)行圖10中期間td1~tdx所示的動(dòng)作,順序決定在各電流線cl1~clx中流過(guò)的電流。這時(shí),確定電流i0’,使其在電流線cl1~clx中流過(guò)。另外,這里,基準(zhǔn)電流輸出電路405也可使用分割寫(xiě)入方式進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。因此,僅通過(guò)進(jìn)行一次期間td1~tdx所示的動(dòng)作,而不充分進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。因此,若將基準(zhǔn)電流設(shè)為i0,則電流值i0’<i0。
接著,說(shuō)明在各電流線cl1~clx中流過(guò)電流i0’后的各像素的電源線電路102的動(dòng)作。例如,在第一行第j列的像素的情況下,若終止期間tdj,則進(jìn)行設(shè)定,使得在電流線clj上流過(guò)電流i0’。由此,在第j列的像素的電流晶體管1405中流過(guò)電流i0’。這里,第一行像素的電流晶體管1405的柵極與漏極端子經(jīng)為導(dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管1404而連接。因此,電流晶體管1405在柵和源極間電壓(柵極電壓)和源和漏極間電壓相等的狀態(tài)下,即飽和區(qū)域中動(dòng)作,而流過(guò)漏極電流。第一行j列的像素的電流晶體管1405中流過(guò)的漏極電流決定為在電流線clj中流過(guò)的電流i0’。這樣,電流源電容111保持電流晶體管1405流過(guò)電流i0’時(shí)的柵極電壓。
若到期間td1~tdx終止,并且電流源電容721_x結(jié)束保持對(duì)應(yīng)于在電流線cl中流過(guò)的電流i0’的電荷,則進(jìn)入到期間(2)。在期間(2)中,改變信號(hào)線gh1的信號(hào),而將電流保持晶體管1404變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。由此,在第一行的像素的電流源電容111中保持電荷。
另外,圖中由tq1所示的期間相當(dāng)于從電流線clx向第一行x列的像素的電流源電路102的電流晶體管1405輸入電流i0’,使電荷保持在電流源電容111中的期間。圖中由tq1所示的期間比在電流晶體管1405中流過(guò)的電流變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)所需要的時(shí)間短的情況下,在電流源電容11中不充分保持電荷。但是,這里為簡(jiǎn)單起見(jiàn),將tq1設(shè)定為充分長(zhǎng)。
這樣,進(jìn)行第一行的各像素的設(shè)定動(dòng)作。這里,在各像素的電流源電路102中,電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極電位相等。電流晶體管1405和電流源晶體管112的源極端子的電位相等。另外,最好電流晶體管1405和電流源晶體管112的電流特性相等。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),這里,設(shè)電流晶體管1405和電流源晶體管112的電流特性相等。因此,若對(duì)電流源電路102的端子a和端子b間施加電壓,則在電流源晶體管112中流過(guò)根據(jù)在電流晶體管1405中流過(guò)的電流i0’的一定電流。
在使用分割寫(xiě)入方式的基準(zhǔn)電流輸出電路405的顯示裝置中,接通顯示裝置的電源后的初始set1的電流線cl1~clx中流過(guò)的電流i0’為未達(dá)到基準(zhǔn)電流的值。因此,可以不充分進(jìn)行該set1期間的像素的設(shè)定動(dòng)作。即,在接通顯示裝置的電源之后的第一行的像素設(shè)定動(dòng)作中,不會(huì)在第一行的像素所分別具有的電流源電路102的電流源電容111中保持對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電流的電壓(像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓)。
接著在set2的期間(1)中,通過(guò)輸入信號(hào)線gn2和信號(hào)線gh2的信號(hào),第二行的像素的電流輸入晶體管1403和電流保持晶體管1404為導(dǎo)通狀態(tài)。同時(shí)輸入信號(hào)線gn1的信號(hào)變化,第一行的像素的電流輸入晶體管1403為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,第一行的像素的電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極電壓仍保持,電流線cl1和電流晶體管1405的連接被切斷。
在set2的期間(1)中,基準(zhǔn)電流輸出電路405順序進(jìn)行在圖10中期間td1~期間tdx所示的動(dòng)作,順序確定流向各電流線cl1~clx的電流。此時(shí),通過(guò)在前面的set1期間的期間td1~tdx中進(jìn)行的動(dòng)作,基準(zhǔn)電流輸出電路711的電流源電容721_1~721_x中保持現(xiàn)有程度的電荷。進(jìn)行set2的期間td1~tdx的動(dòng)作時(shí),接入顯示裝置的電源后,反復(fù)2次期間td1~tdx的動(dòng)作。
這里,將分割寫(xiě)入方式的分割數(shù)設(shè)為2,因此set2的期間td1~tdx結(jié)束后,基準(zhǔn)電流輸出電路405的電流源電容721_1~721_x中保持電流源晶體管720_1~720_x流過(guò)基準(zhǔn)電流i0的電荷。這樣,流過(guò)各電流線cl1~clx的電流確定為基準(zhǔn)電流i0。
如此,接入顯示裝置的電源后的初始的set2中,將由基準(zhǔn)電流輸出電路405確定的流過(guò)電流線cl1~clx的電流值確定為基準(zhǔn)電流i0。即,接入顯示裝置的電源后的初始的set2中,充分進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作。
接著,說(shuō)明向各電流線cl1~clx流過(guò)基準(zhǔn)電流i0后的各像素的電流源電路的動(dòng)作。例如,第二行第j列的像素的情況下,期間tdj結(jié)束時(shí),設(shè)定為向電流線clj流過(guò)基準(zhǔn)電流i0。這樣,第j列的像素的電流晶體管1405中流過(guò)基準(zhǔn)電流i0。第二行的像素的電流晶體管1405的柵極與漏極端子經(jīng)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管1404連接。因此,電流晶體管1405在柵極和源極間電壓(柵極電壓)與源極和漏極間電壓相等的狀態(tài),即飽和區(qū)域動(dòng)作,流過(guò)漏極電流。流過(guò)第二行第j列的像素的電流晶體管1405的漏極電流確定為流過(guò)電流線clj的基準(zhǔn)電流i0。這樣,電流源電容111保持電流晶體管1405流過(guò)基準(zhǔn)電流i0時(shí)的柵極電壓。
直到期間td1~tdx結(jié)束,電流源電容721_x結(jié)束保持與流過(guò)電流線cl的基準(zhǔn)電流i0對(duì)應(yīng)的電荷后,進(jìn)入期間(2)。期間(2)中,信號(hào)線gh2的信號(hào)變化,電流保持晶體管1404為非導(dǎo)通狀態(tài)。由此,第二行的像素的電流源電容111中保持電荷。
圖中tq2所示期間相當(dāng)于從電流線clx向第二行x列的像素的電流源電路102的電流晶體管1405輸入基準(zhǔn)電流i0、電流源電容111中保持電荷的期間。當(dāng)圖中tq2所示期間比流過(guò)電流晶體管1405的電流變?yōu)楹愣顟B(tài)所需要的時(shí)間短時(shí),電流源電容111中不充分保持電荷。即,像素的設(shè)定動(dòng)作不充分進(jìn)行。這里為了簡(jiǎn)單,將tq2設(shè)定得非常長(zhǎng)。
這樣,進(jìn)行第二行的各像素的設(shè)定動(dòng)作。各像素的電流源電路102中,電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極電位相等。電流晶體管1405和電流源晶體管112的源極端子的電位相等。希望電流晶體管1405和電流源晶體管112的電流特性相等。為了簡(jiǎn)單,設(shè)電流晶體管1405和電流源晶體管112的電流特性相等。因此,電流源電路102的端子a和端子b之間施加電壓時(shí),電流源晶體管112的源極和漏極之間流過(guò)對(duì)應(yīng)流過(guò)電流晶體管1405的基準(zhǔn)電流i0的恒定電流(像素基準(zhǔn)電流)。
set2結(jié)束后,輸入信號(hào)線gn2的信號(hào)變化,第二行的像素的電流輸入晶體管1403為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,第二行的像素的電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極電位仍保持,切斷電流線cl2和電流晶體管1405的連接。
對(duì)全部的行反復(fù)進(jìn)行與set2相同的動(dòng)作。其中,基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作在set2中已經(jīng)結(jié)束。因此,set3以后的動(dòng)作中,在seti的期間(1)間繼續(xù)向全部電流線cl1~clx流過(guò)基本與基準(zhǔn)電流相等的電流。一旦基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作結(jié)束后,重新開(kāi)始seti的期間(1),在第i行的全部像素的電流源電容111中同時(shí)進(jìn)行保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓的動(dòng)作。
這樣,在set2結(jié)束的時(shí)刻,基準(zhǔn)電流輸出電路405具有的各電流源電容721_1~721_x中保持向各電流線cl1~clx流過(guò)基準(zhǔn)電流i0的電荷。這樣,在set3以后的期間td1~tdx中,進(jìn)行重新保持電流源電容721_1~721_x的電荷放電的大小的動(dòng)作。set2以后流向各電流線cl1~clx的電流基本確定為基準(zhǔn)電流,像素的設(shè)定動(dòng)作充分進(jìn)行(完成)。
進(jìn)行set1~sety的動(dòng)作后,結(jié)束像素設(shè)定的第一幀期間。一次一次地選擇全部信號(hào)線gn1~gnx和信號(hào)線gh1~ghx,將進(jìn)行一次全部像素的設(shè)定動(dòng)作的期間叫做像素設(shè)定的1幀期間。
結(jié)束像素設(shè)定的第一幀期間后,開(kāi)始像素設(shè)定的第二幀期間。在像素設(shè)定的第二幀期間也反復(fù)進(jìn)行和像素設(shè)定的第一幀期間同樣的動(dòng)作。在像素設(shè)定的第一幀期間中,第一行的像素設(shè)定動(dòng)作未充分進(jìn)行。但是,在像素設(shè)定的第二幀期間完成基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作。因此,通過(guò)在像素設(shè)定的第二幀期間進(jìn)行set1的動(dòng)作,也可充分進(jìn)行第一行的像素的設(shè)定動(dòng)作。這樣,全部的像素的設(shè)定動(dòng)作充分進(jìn)行(完成)。
在圖6的定時(shí)圖中,基準(zhǔn)電流輸出電路405的分割數(shù)設(shè)為2,但不限定于此,可為任意數(shù)。假設(shè)分割數(shù)比顯示裝置具有的像素行數(shù)大的情況下,接入顯示裝置的電源后的第一次(像素設(shè)定的第一幀期間)的像素的設(shè)定動(dòng)作對(duì)全部像素行不充分進(jìn)行。但是通過(guò)多次反復(fù)像素的設(shè)定動(dòng)作可充分進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作??梢允窍袼卦O(shè)定的第一幀期間哪個(gè)像素的設(shè)定動(dòng)作都不充分進(jìn)行,而在像素設(shè)定的第二幀期間以后完成全部像素的設(shè)定動(dòng)作。
例如,可使用將各設(shè)定期間seti的期間(1)的長(zhǎng)度設(shè)定得短、通過(guò)多次進(jìn)行set1~sety的動(dòng)作,慢慢進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的方法。表示出接入顯示裝置的電源后的基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作同時(shí)開(kāi)始的例子,但可以是在充分進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作后進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
一旦像素的設(shè)定動(dòng)作完成后,為了重新充電由于泄漏電流等保持在電流源電容111中的電荷減少的部分而進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。其定時(shí)根據(jù)電流源電容111的放電速度等有各種形式。一旦像素的設(shè)定動(dòng)作完成后再次進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作中,由于可僅充電保持在電流源電容111中的電荷放電的大小,相對(duì)開(kāi)始的像素的設(shè)定動(dòng)作,其以后的像素的設(shè)定動(dòng)作可縮短在向各像素輸入基準(zhǔn)電流后到變?yōu)楹愣顟B(tài)之前的時(shí)間。因此,相對(duì)于第一次的像素的設(shè)定動(dòng)作,其以后的像素的設(shè)定動(dòng)作可將向信號(hào)線gn、信號(hào)線gh輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路和基準(zhǔn)電流輸出電路405的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定得更高。
接著,使用圖15說(shuō)明像素的設(shè)定動(dòng)作的第二方法。圖15是表示圖5所示的各像素上配置的電流源電路102的設(shè)定動(dòng)作(像素的設(shè)定動(dòng)作)的定時(shí)圖。圖15(a)中舉例說(shuō)明在1幀期間的前半和后半期間進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作和圖8等所示的基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作的情況。這里,舉例說(shuō)明基準(zhǔn)電流輸出電路405使用圖9所示的結(jié)構(gòu),以圖10所示的定時(shí)圖為參考動(dòng)作的情況。進(jìn)行與圖10所示的定時(shí)圖相同的動(dòng)作的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,而省略說(shuō)明。
首先,1幀期間的前半期間中,基準(zhǔn)電流輸出電路405順序進(jìn)行圖10中期間td1~tdx所示的動(dòng)作,順序確定流向各電流線cl1~clx的電流。接著,對(duì)于在1幀期間的后半期間的各像素的電流源電路102的動(dòng)作,說(shuō)明第一行像素的情況。通過(guò)基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作,全部電流線cl設(shè)定為流過(guò)基準(zhǔn)電流。這里,第一行的像素的電流晶體管1405的柵極和漏極端子經(jīng)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管1404連接。因此,電流晶體管1405在柵極和源極間電壓(柵極電壓)與源極和漏極間電壓相等的狀態(tài)(飽和區(qū)域)下動(dòng)作,流過(guò)漏極電流。流過(guò)第一行第j列的像素的電流晶體管1405的漏極電流確定為流過(guò)電流線clj的基準(zhǔn)電流。這樣,電流源電容111保持電流晶體管1405流過(guò)基準(zhǔn)電流時(shí)的柵極電壓。接著信號(hào)線gh1的信號(hào)變化,電流保持晶體管1404為非導(dǎo)通狀態(tài)。由此,第一行的像素的電流源電容111保持電荷。
這樣,進(jìn)行第一行的各像素的設(shè)定動(dòng)作。各像素的電流源電路102中,電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極電位相等、電流晶體管1405和電流源晶體管112的源極端子的電位相等。希望電流晶體管1405和電流源晶體管112的電流特性相等。為了簡(jiǎn)單,假定電流晶體管1405和電流源晶體管112的電流特性相等。因此,電流源電路102的端子a和端子b之間施加電壓時(shí),電流源晶體管112流過(guò)對(duì)應(yīng)流過(guò)電流晶體管1405的基準(zhǔn)電流的恒定電流。
接著通過(guò)輸入信號(hào)線gn2和信號(hào)線gh2的信號(hào),第二行的像素的電流輸入晶體管1403和電流保持晶體管1404為導(dǎo)通狀態(tài)。同時(shí)輸入信號(hào)線gn1的信號(hào)變化,第一行的像素的電流輸入晶體管1403為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,第一行的像素的電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極電位仍保持,切斷電流線cl1和電流晶體管1405的連接。在第二行的像素中與第一行時(shí)同樣進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。接著對(duì)第三行的像素、第四行的像素順序反復(fù)同樣動(dòng)作。對(duì)全部的行結(jié)束像素的設(shè)定動(dòng)作后,結(jié)束1幀期間。進(jìn)入下一幀期間后,同樣前半期間進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作,后半期間進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。一旦像素的設(shè)定動(dòng)作完成后,為重新充電由于泄漏電流等保持在電流源電容111中的電荷減少的部分而進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。其定時(shí)根據(jù)電流源電容111的放電速度等有各種形式。
同樣一旦基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作進(jìn)行后,為重新充電電容721中保持的電荷減少的的大小而進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。定時(shí)為各種各樣,像素和基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作可與圖像的顯示動(dòng)作毫無(wú)關(guān)系地動(dòng)作。圖7的地址期間ta和顯示期間ts、非顯示期間tus可毫無(wú)關(guān)系地動(dòng)作。其理由是像素和基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作與圖像的顯示動(dòng)作不對(duì)彼此的動(dòng)作產(chǎn)生影響。因此,替代如圖15(a)可按圖15(b)進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。圖15(b)中,信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路不動(dòng)作的期間進(jìn)行基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作,剩余期間進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。這樣,可完全按任意次數(shù)和定時(shí)進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。像素的設(shè)定動(dòng)作不需要1行1行地順序進(jìn)行,基準(zhǔn)電流輸出電路405的設(shè)定動(dòng)作也不需要1行1行地順序進(jìn)行。
在電流保持晶體管1404的源極端子和漏極端子的未與電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極連接的側(cè)直接連接電流線cl的結(jié)構(gòu)中,為向全部的像素的電流輸入晶體管1403為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電流線cl提供一定電位的結(jié)構(gòu)。該一定電位設(shè)定為在顯示裝置具有的多個(gè)像素中在這些電流源電容111中保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓時(shí)的電流晶體管1405的柵極電位的平均程度。這樣,電流保持晶體管1404的源極和漏極端子之間的電壓減小,由電流保持晶體管1404的泄漏電流可抑制儲(chǔ)存在電流源電容111中的電荷的放電。為向電流線cl中提供一定電位或流過(guò)基準(zhǔn)電流的切換在基準(zhǔn)電流輸出電路405中進(jìn)行的結(jié)構(gòu)。
通過(guò)對(duì)電流晶體管1405的柵極長(zhǎng)寬比改變電流源晶體管112的柵極長(zhǎng)寬比可對(duì)基準(zhǔn)電流值改變像素基準(zhǔn)電流的值。例如,將基準(zhǔn)電流設(shè)定為大于像素基準(zhǔn)電流,則像素的設(shè)定動(dòng)作中,可縮短電流源電容111保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓之前所需的時(shí)間,而可降低噪聲的影響。
配合與電流線cl1~clx對(duì)應(yīng)的各像素的發(fā)光元件的特性,可確定多個(gè)不同的電流值的基準(zhǔn)電流。例如,可改變并設(shè)定設(shè)置發(fā)紅光、發(fā)綠光和發(fā)藍(lán)光的不同發(fā)光色的發(fā)光元件的各像素的各自的電流線cl中流過(guò)的基準(zhǔn)電流的電流值。由此,可對(duì)3色的發(fā)光元件的發(fā)光亮度進(jìn)行平衡。3色的發(fā)光亮度的平衡處理方法可通過(guò)改變點(diǎn)亮期間的長(zhǎng)度進(jìn)行,還可與改變輸入對(duì)應(yīng)各色的像素的基準(zhǔn)電流的電流值組合?;蛘呖梢杂呻娏骶w管1405和電流源晶體管112按色改變柵極長(zhǎng)寬比。
接著,說(shuō)明圖像顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作的關(guān)聯(lián)。開(kāi)始圖像顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)有各種各樣。
1個(gè)是在一旦全部的像素的設(shè)定動(dòng)作充分完成后進(jìn)行接入顯示裝置的電源后的最初的圖像顯示動(dòng)作的方法。該情況下,從最初的圖像顯示動(dòng)作開(kāi)始通過(guò)圖像信號(hào)選擇發(fā)光狀態(tài)的像素的發(fā)光元件按規(guī)定亮度發(fā)光。
其他方法是邊進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作邊同時(shí)進(jìn)行接入顯示裝置的電源后的最初的圖像顯示動(dòng)作的方法。該情況下,到完成像素的設(shè)定動(dòng)作之前的期間中進(jìn)行的圖像顯示動(dòng)作中,通過(guò)圖像信號(hào)選擇了發(fā)光狀態(tài)的像素的發(fā)光元件的發(fā)光亮度達(dá)不到規(guī)定亮度。因此,正確的灰度等級(jí)顯示在對(duì)全部像素的設(shè)定動(dòng)作充分完成后才開(kāi)始。
圖5所示的像素部的結(jié)構(gòu)中,信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、掃描線g、刪除用信號(hào)線rg等考慮驅(qū)動(dòng)的定時(shí)等可共用。例如,可共用信號(hào)線ghi和信號(hào)線gni。將電流保持晶體管1404設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)和將電流輸入晶體管1403設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)完全相同,在像素的設(shè)定動(dòng)作上沒(méi)有問(wèn)題。
(實(shí)施形式2)
本實(shí)施形式中,圖12表示同一晶體管方式的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子。這里主要說(shuō)明與實(shí)施形式1不同的部分,重復(fù)部分省略說(shuō)明。因此,圖12中與圖3相同部分用相同附圖標(biāo)記表示。
圖12中,電流源電路102由電流源電容111、電流源晶體管112、電流輸入晶體管203、電流保持晶體管204、電流停止晶體管205、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gs構(gòu)成。表示出電流源晶體管112為p溝道型的例子。在電流源晶體管112為n溝道型時(shí),也根據(jù)圖3(c)所示結(jié)構(gòu),容易應(yīng)用。該情況下的例子在圖24表示。與圖12相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示。
圖12中,電流輸入晶體管203、電流保持晶體管204、電流停止晶體管205為n溝道型,但由于單單作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,為p溝道型也無(wú)妨。其中圖12中,電流保持晶體管204連接于電流源晶體管112的柵極和漏極之間的情況下,希望電流保持晶體管204為p溝道型。其理由是為n溝道型的情況下,端子b的電位有時(shí)變得非常低,此時(shí)電流保持晶體管204的源極電位也非常低。其結(jié)果是電流保持晶體管204可能難以為非導(dǎo)通狀態(tài)。與此不同,電流保持晶體管204為p溝道型時(shí)沒(méi)有這種擔(dān)心。
電流源晶體管112的柵極和電流源電容111的一個(gè)電極連接。電流源電容111的另一個(gè)電極與電流源晶體管112的源極端子連接。電流源晶體管112的源極端子連接電流源電路102的端子a。電流源晶體管112的柵極和漏極端子經(jīng)電流保持晶體管204的源極和漏極端子之間而連接。電流保持晶體管204的柵極連接信號(hào)線gh。電流源晶體管112的漏極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管203的源極和漏極端子之間而連接。電流輸入晶體管203的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子經(jīng)電流停止晶體管205的源極和漏極端子之間而與端子b連接。電流停止晶體管205的柵極連接信號(hào)線gs。
上述結(jié)構(gòu)中,電流源晶體管112的柵極可不經(jīng)電流輸入晶體管203的源極和漏極端子之間而連接電流線cl。即,電流保持晶體管204的源極端子和漏極端子的不與電流源晶體管112的柵極連接的那側(cè)直接連接電流線cl的結(jié)構(gòu)也可。此時(shí),通過(guò)調(diào)整電流線cl的電位,可減小電流保持晶體管204的源極和漏極間電壓。其結(jié)果是電流保持晶體管204為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),可減小電流保持晶體管204的泄漏電流。不限定于此,可連接成電流保持晶體管204為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),電流源晶體管112的柵極電位與電流線cl的電位相等。即,像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),為圖62(a)那樣,發(fā)光時(shí)如圖(b)那樣。如此,可連接布線和開(kāi)關(guān)。因此,電流源電路的結(jié)構(gòu)為圖72所示。
電流保持晶體管204的源極端子和漏極端子的不與電流源晶體管112的柵極連接的那側(cè)直接連接電流線cl的結(jié)構(gòu)中,構(gòu)成為向全部像素的電流輸入晶體管203為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電流線cl提供一定電位。該一定電位設(shè)定為在顯示裝置具有的多個(gè)像素中在這些電流源電容111中保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓時(shí)的電流源晶體管112的柵極電位的平均程度。這樣,電流保持晶體管204的源極和漏極端子之間的電壓減小,由電流保持晶體管204的泄漏電流可抑制儲(chǔ)存在電流源電容111中的電荷的放電。
可以是向電流線cl中提供一定電位或流過(guò)基準(zhǔn)電流的切換在基準(zhǔn)電流輸出電路405中進(jìn)行的結(jié)構(gòu)。電流保持晶體管204連接在電流源晶體管112的柵極和電流線cl之間的情況下,電流保持晶體管204的極性可以是任何極性。由于電流保持晶體管204為n溝道型電流線cl的電位不會(huì)過(guò)低,因此電流保持晶體管204難以變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。
作為開(kāi)關(guān)部的結(jié)構(gòu),與實(shí)施形式1中說(shuō)明的同樣,可使用各種結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)例子,為與圖13所示的同樣結(jié)構(gòu),省略說(shuō)明。
圖14表示具有圖12所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示的結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分的電路圖。圖14中,僅代表性地表示出第i行第j列、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列的4像素。圖12和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各自的像素行的掃描線表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1、信號(hào)線gs表示為gsi,gsi+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各自的像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1輸入基準(zhǔn)電流。
發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。圖14中,表示出將發(fā)光元件的像素電極作為陽(yáng)極、將對(duì)置電極作為陰極的結(jié)構(gòu)。即,表示出電流源電路的端子a連接電源線w,端子b連接開(kāi)關(guān)部101的端子c的結(jié)構(gòu)。但是,在發(fā)光元件106的像素電極為陰極、對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,也容易應(yīng)用本實(shí)施形式2的結(jié)構(gòu)。下面在圖50中表示出在圖14所示結(jié)構(gòu)的像素中將發(fā)光元件106的像素電極作為陰極、對(duì)置電極變?yōu)殛?yáng)極的例子。圖50中,與圖14相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。
圖14中,電流源晶體管112為p溝道型。另一方面,圖50中,電流源晶體管112為n溝道型。這樣,可使流過(guò)的電流方向?yàn)橄喾捶较颉4藭r(shí),圖50的端子a連接開(kāi)關(guān)部的端子c,端子b連接電源線w。
圖14和圖50中,驅(qū)動(dòng)晶體管302僅用作開(kāi)關(guān)功能,因此n溝道型和p溝道型都無(wú)所謂。但是,驅(qū)動(dòng)晶體管302最好在其源極端子的電位被固定的狀態(tài)下動(dòng)作。因此如圖14所示的發(fā)光元件106的像素電極為陽(yáng)極、對(duì)置電極為陰極的結(jié)構(gòu)中,驅(qū)動(dòng)晶體管302最好為p溝道型。另一方面,圖50所示的發(fā)光元件106的像素電極為陰極、對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)中,驅(qū)動(dòng)晶體管302最好為n溝道型。圖14中,由于各像素的布線wco和電源線w可以保持在相同電位,因此可共用。不同的像素間的布線wco之間、電源線w之間、布線wco和電源線w都可共用。
圖14所示的像素部的結(jié)構(gòu)中,信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gs、掃描線g、刪除用信號(hào)線rg等考慮驅(qū)動(dòng)的定時(shí)等可共用。例如可共用信號(hào)線ghi和信號(hào)線gni。此時(shí),電流輸入晶體管203為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)和電流保持晶體管204為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)完全相同,像素的設(shè)定動(dòng)作上沒(méi)有問(wèn)題。另外的例子是可共用信號(hào)線gsi和信號(hào)線gni。此時(shí),使用與電流輸入晶體管203的極性不同極性的電流停止晶體管205。這樣,電流輸入晶體管203的柵極和電流停止晶體管205的柵極中輸入相同信號(hào)時(shí),一個(gè)晶體管可為導(dǎo)通狀態(tài),另一個(gè)晶體管可為非導(dǎo)通狀態(tài)。而且,可共用刪除用信號(hào)線rg和信號(hào)線gs。
而且,替代布線wco和布線wi,可使用其他像素行的掃描線。這在不進(jìn)行圖像信號(hào)的寫(xiě)入期間利用掃描線的電位保持為一定電位的像素行。例如替代電源線而使用1個(gè)之前的像素行的掃描線gi-1。但是,該情況下,考慮掃描線g的電位,需要注意選擇晶體管301的極性。
將電流停止晶體管205和刪除晶體管304匯總為一個(gè),可省去其中一個(gè)。像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),若向驅(qū)動(dòng)晶體管302和發(fā)光元件106中泄漏電流,則不能進(jìn)行正確設(shè)定。因此,像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),可以是電流停止晶體管205為非導(dǎo)通狀態(tài)或者為了驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)而將刪除晶體管304設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)之一。當(dāng)然也可對(duì)二者都進(jìn)行設(shè)定。另一方面,在非顯示期間中,同樣可將電流停止晶體管205設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)或?qū)h除晶體管304設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。從以上可知,可省略電流停止晶體管205或刪除晶體管304之一。
具有上述結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部和電流源電路的像素中,共用各布線的具體例子在圖73表示。圖73(a)~(f)中,信號(hào)線gn和信號(hào)線gh共用,布線wco和電源線w共用。為省略電流停止晶體管205的結(jié)構(gòu)。尤其圖73(a)中,電流保持晶體管204的源極端子或漏極端子中,將不與電流源電容111的一個(gè)電極連接的側(cè)直接連接電流線cl。圖73(b)中,刪除晶體管304串聯(lián)連接電流源晶體管112和驅(qū)動(dòng)晶體管302。圖73(d)中,為電源線w順序經(jīng)開(kāi)關(guān)部101的驅(qū)動(dòng)晶體管302、電流源電路102的電流源晶體管112連接發(fā)光元件106的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中,設(shè)置追加晶體管290。通過(guò)追加晶體管290連接電源線w和電流源晶體管112的源極端子,使得在開(kāi)關(guān)部關(guān)的狀態(tài)下,即驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)下可進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。圖73(e)中,為電流源晶體管112是n溝道型的結(jié)構(gòu)。此時(shí),電流保持晶體管204的源極端子或漏極端子中,將不與電流源電容111的一個(gè)電極連接的側(cè)直接連接電源線w。圖73(f)中,是在圖73(d)中將電流源晶體管112設(shè)為n溝道型的結(jié)構(gòu)。這樣,布線共用、晶體管的共用、極性、位置、開(kāi)關(guān)部與電流源電路的位置、開(kāi)關(guān)部和電流源電路的結(jié)構(gòu)等可進(jìn)行各種變化,另外,通過(guò)改變組合方式可容易實(shí)現(xiàn)各種電路。
說(shuō)明具有圖14所示的結(jié)構(gòu)的像素的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。說(shuō)明中使用圖16。關(guān)于基準(zhǔn)電流輸出電路405和參照電流源電路404的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作,與實(shí)施形式1中說(shuō)明的同樣。因此省略說(shuō)明。
首先關(guān)于像素顯示動(dòng)作,與實(shí)施形式1中使用圖7說(shuō)明的同樣。不同的是關(guān)于電流停止晶體管205的動(dòng)作。存在電流停止晶體管205的情況下,點(diǎn)亮期間中電流停止晶體管205必須為導(dǎo)通狀態(tài)。這是因?yàn)槿绻娏魍V咕w管205為非導(dǎo)通狀態(tài),則即便例如驅(qū)動(dòng)晶體管302為導(dǎo)通狀態(tài)也不會(huì)向發(fā)光元件流過(guò)電流。因此,點(diǎn)亮期間中需要電流停止晶體管205為導(dǎo)通狀態(tài)。非點(diǎn)亮期間中任何狀態(tài)都可以。除以上這一點(diǎn),都與實(shí)施形式1同樣,因此省略詳細(xì)說(shuō)明。
接著描述像素的設(shè)定動(dòng)作。如實(shí)施形式1那樣,圖5所示結(jié)構(gòu)的顯示裝置,將電流鏡方式用作像素的電流源電路的情況下,非同步進(jìn)行圖像顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作。另一方面,本實(shí)施形式2中,在圖14所示的結(jié)構(gòu)的顯示裝置,即像素的電流源電路使用同一晶體管方式的情況下,希望圖像顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作同步。
各像素中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),為在電流源電容111中保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓,需要設(shè)定流過(guò)電流線cl的基準(zhǔn)電流為電流源晶體管112的漏極電流的狀態(tài)。因此,如果進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作期間,流過(guò)電流源晶體管112的電流的一部分從電流源電路102流向發(fā)光元件106,則電流源晶體管112的漏極電流與流過(guò)電流線cl的基準(zhǔn)電流為不同值,不能正確地在電流源電容111中保持像素對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)電壓。為防止這一點(diǎn),進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作期間,需要不向該像素的發(fā)光元件流過(guò)電流。
因此,進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作期間,不能進(jìn)行圖像的顯示。這樣,像素的設(shè)定動(dòng)作設(shè)置不進(jìn)行圖像顯示動(dòng)作的期間、圖像顯示動(dòng)作中不進(jìn)行圖像顯示的期間等,需要在該期間進(jìn)行該設(shè)定動(dòng)作。也就是,希望圖像顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作同步進(jìn)行。
圖14所示的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,各像素中在電流源晶體管112與電流線cl電連接期間,將電流停止晶體管205設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣即便開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d為導(dǎo)通狀態(tài),也為發(fā)光元件106中不輸入電流的狀態(tài),正確進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
或者圖14所示的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,僅各像素的開(kāi)關(guān)部的端子c和端子d之間,即驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),可進(jìn)行該像素的設(shè)定動(dòng)作。此時(shí),不需要設(shè)置電流停止晶體管205。即,為電流源晶體管112的漏極端子直接連接端子b的結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)可等同于刪除晶體管304為導(dǎo)通狀態(tài)。即,僅非點(diǎn)亮期間進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)不需要設(shè)置電流停止晶體管205。
接著表示出何時(shí)進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的例子。大概而言,有2個(gè)時(shí)間。一個(gè)是在顯示期間進(jìn)行像素設(shè)定動(dòng)作的情況下。但是該情況下,像素設(shè)定動(dòng)作中不發(fā)光。因此為顯示期間中插入不發(fā)光期間的形式。即便像素設(shè)定動(dòng)作結(jié)束,如果圖13的保持電容303的電容保持的信號(hào)沒(méi)有變化,則可快速再開(kāi)始顯示動(dòng)作。另一個(gè)是圖像顯示動(dòng)作的非顯示期間tus中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的方法。該情況下,發(fā)光元件不發(fā)光,因此可容易進(jìn)行像素設(shè)定動(dòng)作。接著關(guān)于像素設(shè)定動(dòng)作,說(shuō)明在哪幾個(gè)期間完成全部的像素的設(shè)定動(dòng)作。例如描述2個(gè)情況。一個(gè)是在1幀期間結(jié)束全部像素的設(shè)定動(dòng)作的情況。另一個(gè)是在1幀期間結(jié)束1行的像素的設(shè)定動(dòng)作的情況。該情況下,花費(fèi)多個(gè)幀期間后漸漸結(jié)束全部像素的設(shè)定動(dòng)作。首先詳細(xì)說(shuō)明第一種情況。
說(shuō)明中使用圖16的定時(shí)圖。與圖7的定時(shí)圖同樣動(dòng)作的期間使用相同附圖標(biāo)記表示。為了簡(jiǎn)單,使用1幀期間分割為3個(gè)子幀期間sf1~sf3的例子。以子幀期間sf3中,需要設(shè)定比地址期間ta3短的顯示期間ts3、設(shè)置復(fù)位期間tr3和非顯示期間tus3的驅(qū)動(dòng)方法為例。并且非顯示期間tus3中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
圖16(a)中,第一子幀期間sf1和第二子幀期間sf2中不設(shè)置非顯示期間tus,因此不進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。另一方面,與開(kāi)始第三子幀期間sf3的復(fù)位期間tr3同時(shí),進(jìn)行第一行像素的設(shè)定動(dòng)作。進(jìn)行第k行的像素的設(shè)定動(dòng)作的期間用setk表示。并且set1結(jié)束后,開(kāi)始set2,進(jìn)行第二行像素的設(shè)定動(dòng)作。結(jié)束set1~sety后,對(duì)全部像素結(jié)束像素的設(shè)定動(dòng)作。這樣,set1~sety的動(dòng)作在復(fù)位期間tr3中進(jìn)行。以后的幀期間中可反復(fù)同樣動(dòng)作。但是,不需要按每幀期間進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。可根據(jù)像素的電流源電容的保持能力確定。
圖16(b)是詳細(xì)表示圖16(a)的第三子幀期間sf3的復(fù)位期間的動(dòng)作的定時(shí)圖。如圖16(b)的圖像顯示動(dòng)作所示,可與復(fù)位期間tr3的刪除用信號(hào)線rg1~rgy的掃描同步進(jìn)行set1~sety。這樣,與刪除用信號(hào)線rg1~rgy的掃描同步進(jìn)行set1~sety的情況下,圖14所示的信號(hào)線gn1~gny、信號(hào)線gh1~ghy和信號(hào)線gs1~gsy的頻率與刪除用信號(hào)線rg1~rgy的信號(hào)的頻率可相同。因此,向這些信號(hào)線(刪除用信號(hào)線rg1~rgy、信號(hào)線gn1~gny、信號(hào)線gh1~ghy和信號(hào)線gs1~gsy)輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路全部或部分可共用。
這里如圖16(b)所示,與刪除用信號(hào)線rg1~rgy的掃描同步進(jìn)行set1~sety的情況下,脈沖輸出電路711輸出的采樣脈沖的頻率與向像素的圖像信號(hào)輸入線s1~sx輸入信號(hào)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的頻率可相同。如此,可部分共用信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和基準(zhǔn)電流輸出電路405。
接著說(shuō)明1幀期間中在1行像素中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的情況。說(shuō)明中使用圖40。與圖7的定時(shí)圖同樣動(dòng)作的期間用相同附圖標(biāo)記表示。圖40(a)是表示第一幀期間f1的動(dòng)作的定時(shí)圖。圖40(b)是表示第i幀期間fi的動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖40(a)中第一子幀期間sf1和第二子幀期間sf2中不設(shè)置非顯示期間tus,因此不進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。另一方面,與開(kāi)始第三子幀期間sf3的復(fù)位期間tr3同時(shí),開(kāi)始set1,而進(jìn)行第一行像素的設(shè)定動(dòng)作。這樣,set1的動(dòng)作在第一行的像素的非顯示期間tus1中使用全部的tus1的期間進(jìn)行。接著第二幀期間f2開(kāi)始,進(jìn)行第二行像素的設(shè)定動(dòng)作。以后進(jìn)行同樣動(dòng)作。
例如進(jìn)行第i行像素的像素設(shè)定動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作使用圖40(b)來(lái)說(shuō)明。第i行像素的設(shè)定動(dòng)作在第i幀fi中進(jìn)行。第i幀fi中同樣也是在第一子幀期間sf1和第二子幀期間sf2中不設(shè)置非顯示期間tus,因此不進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。另一方面,開(kāi)始第三子幀期間sf3的復(fù)位期間tr3,與開(kāi)始第i行的像素的非顯示期間tusi同時(shí),開(kāi)始seti,進(jìn)行第i行像素的設(shè)定動(dòng)作。這樣,seti的動(dòng)作在第i行的像素的非顯示期間tusi中使用全部的tusi的期間進(jìn)行。第一幀期間f1~第y幀期間fy結(jié)束后,對(duì)全部像素終止像素的設(shè)定動(dòng)作。以后的幀期間可反復(fù)同樣動(dòng)作。但是,不需要按每幀期間進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作??筛鶕?jù)像素的電流源電容的保持能力確定。
這樣,1幀期間進(jìn)行1行的像素的設(shè)定動(dòng)作的情況下,有可正確進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的優(yōu)點(diǎn)。即,進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的期間長(zhǎng),因此可充分進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。因此,即便基準(zhǔn)電流的大小小時(shí),也可正確地進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作,通常,若基準(zhǔn)電流的大小小,由于布線的交叉電容等充電需要時(shí)間,因此難以正確地進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。但是,如果設(shè)定動(dòng)作的期間設(shè)定得長(zhǎng),則可正確進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。如果必須在一幀期間對(duì)所有行像素進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作的情況下,1行的像素的設(shè)定時(shí)間縮短了。因此難以進(jìn)行正確設(shè)定。如果像實(shí)施方式1那樣,像素的電流源電路為電流鏡面的方式,則可將基準(zhǔn)電流的大小設(shè)定得大,因此即便縮短像素的設(shè)定時(shí)間也容易進(jìn)行正確設(shè)定。另一方面,像本實(shí)施方式那樣,像素的電流源電路是同一晶體管方式的情況下,由于不能將基準(zhǔn)電流的大小設(shè)得大,因此難以進(jìn)行正確設(shè)定。因此將設(shè)定期間設(shè)置得長(zhǎng)是有效的。這樣,通過(guò)圖16和圖40所示的驅(qū)動(dòng)方法可同步進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作和圖像顯示動(dòng)作。
圖16和圖40中,表示出僅1幀期間的1個(gè)子幀期間中設(shè)置非顯示期間時(shí)的驅(qū)動(dòng)方法,但本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法不限定于此。1幀期間的多個(gè)子幀期間中設(shè)置非顯示期間時(shí)的驅(qū)動(dòng)方法也可使用。此時(shí),也可以是在1幀期間的全部的多個(gè)子幀期間中的非顯示期間tus中進(jìn)行像素的時(shí)的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)方法??梢允莾H在1幀期間的的多個(gè)子幀期間中的幾個(gè)非顯示期間tus中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)方法。
全部的像素的設(shè)定動(dòng)作一旦完成后,反復(fù)像素的設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)可根據(jù)像素的電流源電路具有的電流源電容的電荷保持能力任意設(shè)定。即,多幀期間有根本不進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作的期間。
這里,簡(jiǎn)單敘述某行的像素的設(shè)定動(dòng)作。例如,關(guān)注第一行像素。首先,通過(guò)輸入信號(hào)線gn1和信號(hào)線gh1的信號(hào)使圖14所示的第一行的像素的電流輸入晶體管203和電流保持晶體管204為導(dǎo)通狀態(tài)。通過(guò)信號(hào)線gs1的信號(hào)第一行像素的電流停止晶體管205為非導(dǎo)通狀態(tài)。在沒(méi)有電流停止晶體管205的情況下,通過(guò)使刪除晶體管304為導(dǎo)通狀態(tài)等可將驅(qū)動(dòng)晶體管302設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)。
并且,向電流線cl流入基準(zhǔn)電流。這樣,向像素的電流源晶體管112流過(guò)基準(zhǔn)電流。這里,第一行像素的電流源晶體管112的柵極和漏極端子經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管204連接。因此,電流源晶體管112在柵極和源極間電壓(柵極電壓)與源極和漏極間電壓相等的狀態(tài),即飽和區(qū)域下動(dòng)作,流過(guò)漏極電流。流過(guò)第一行的像素的電流源晶體管112的漏極電流確定為流過(guò)電流線cl的基準(zhǔn)電流。這樣,電流源電容111保持電流源晶體管112流過(guò)基準(zhǔn)電流時(shí)的柵極電壓。其間,電流停止晶體管205為非導(dǎo)通狀態(tài)。由此,沒(méi)有基準(zhǔn)電流泄漏。
接著信號(hào)線gh1的信號(hào)變化,電流保持晶體管204為非導(dǎo)通狀態(tài)。由此,第一行像素的電流源電容111保持電荷。之后,信號(hào)線gn1的信號(hào)變化,第一行像素的電流輸入晶體管203為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,第一行像素的電流源晶體管112仍保持柵極電壓,切斷與電流線cl1的連接。隨后,信號(hào)線gs1的信號(hào)變化,電流停止晶體管205可為導(dǎo)通狀態(tài),也可仍為非導(dǎo)通狀態(tài)。點(diǎn)亮期間中可為導(dǎo)通狀態(tài)。
這樣,進(jìn)行第一行的各像素的設(shè)定動(dòng)作。由此,以后在各像素的電流源電路102中,在端子a和端子b之間施加電壓時(shí),電流源晶體管112的源極和漏極之間流過(guò)與基準(zhǔn)電流相同大小的電流。
(實(shí)施形式3)
本實(shí)施形式中,說(shuō)明多柵方式的電流源電路。這里,主要說(shuō)明與實(shí)施形式1和實(shí)施形式2不同的部分,相同部分省略說(shuō)明。
使用圖57說(shuō)明多柵方式1的電流源電路。與圖3相同部分使用相同附圖標(biāo)記表示。多柵方式1的電流源電路具有電流源晶體管112和電流停止晶體管805。具有用作開(kāi)關(guān)功能的電流輸入晶體管803、電流保持晶體管804。這里,電流源晶體管112、電流停止晶體管805、電流輸入晶體管803、電流保持晶體管804可以是p溝道型,也可以是n溝道型。但電流源晶體管112和電流停止晶體管805需要是同極性的。這里,表示出電流源晶體管112和電流停止晶體管805是p溝道型的例子。希望電流源晶體管112和電流停止晶體管805電流特性相等。另外,具有保持電流源晶體管112的柵極電位的電流源電容111。具有向電流輸入晶體管803的柵極輸入信號(hào)的信號(hào)線gn和向電流保持晶體管804的柵極輸入信號(hào)的信號(hào)線gh。另外具有輸入控制信號(hào)的電流線cl。電流源電容111通過(guò)利用晶體管的柵極電容等可省略。
電流源晶體管112的源極端子連接端子a。電流源晶體管112的柵極和源極端子經(jīng)電流源電容111連接。電流源晶體管112的柵極和源極端子經(jīng)電流源電容111相連。電流源晶體管112的柵極和電流停止晶體管805的柵極連接,經(jīng)電流保持晶體管804連接電流線cl。電流源晶體管112的漏極端子和電流停止晶體管805的源極端子連接,經(jīng)電流輸入晶體管803連接電流線cl。電流停止晶體管805的漏極端子和端子b連接。
圖57(a)中,改變電流保持晶體管804的配置,也可為圖57(b)所示電路結(jié)構(gòu)。圖57(b)中,電流保持晶體管804連接在電流源晶體管112的柵極和漏極端子之間。
接著說(shuō)明上述多柵方式1的電流源電路的設(shè)定方法。圖57(a)和圖57(b)中,其設(shè)定動(dòng)作同樣。這里以圖57(a)所示電路為例說(shuō)明其設(shè)定動(dòng)作。說(shuō)明中使用圖57(c)~57(f)。多柵方式1的電流源電路中,順序經(jīng)過(guò)圖57(c)~57(f)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。為說(shuō)明簡(jiǎn)單將電流輸入晶體管803、電流保持晶體管804表示為開(kāi)關(guān)。這里,表示出設(shè)定電流源電路的控制信號(hào)為控制電流的例子。
圖57(c)所示的期間td1中,電流輸入晶體管803、電流保持晶體管804為非導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí),電流停止晶體管805為非導(dǎo)通狀態(tài)。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管804和電流輸入晶體管803將電流停止晶體管805的源極端子和柵極的電位保持相等。即,如果將源極和柵極間電壓為零時(shí)為非導(dǎo)通狀態(tài)的晶體管用于電流停止晶體管805,則期間td1中可自動(dòng)將電流停止晶體管805設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,通過(guò)從未示出的路徑流過(guò)電流,在電流源電容111中保持電荷。
圖57(d)所示的期間td2中,由于保持的電荷,電流源晶體管112的源極和柵極間電壓為閾值電壓以上。這樣,向電流源晶體管112流過(guò)漏極電流。
圖57(e)所示的期間td3中,時(shí)間充分經(jīng)過(guò)后變?yōu)楹愣顟B(tài)時(shí),電流源晶體管112的漏極電流確定為控制電流。這樣,在電流源電容111中保持控制電流為漏極電流時(shí)的柵極電壓。之后,電流保持晶體管804為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,電流源電容111中保持的電荷也分配到電流停止晶體管805的柵極。如此,電流保持晶體管804為非導(dǎo)通狀態(tài)的同時(shí),電流停止晶體管805自動(dòng)為導(dǎo)通狀態(tài)。
圖57(f)所示期間td4中,電流輸入晶體管803為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,像素中不輸入控制電流。電流保持晶體管804為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)相對(duì)電流輸入晶體管803為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)提前或同時(shí)較好。這是由于不使電流源電容111中保持的電荷放電。期間td4以后施加端子a和端子b之間的電壓的情況下,經(jīng)電流源晶體管112和電流停止晶體管805輸出一定電流。即,電流源電路102輸出控制電流時(shí),電流源晶體管112和電流停止晶體管805像1個(gè)多柵型晶體管一樣發(fā)生作用。因此,對(duì)于輸入的控制電流,即基準(zhǔn)電流,可將輸出的一定電流值設(shè)定得小。因此,由于增大基準(zhǔn)電流可加速電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。這樣,需要電流停止晶體管805和電流源晶體管112的極性相同。希望電流停止晶體管805和電流源晶體管112的電流特性相同。這是由于具有多柵方式1的各電流源電路102中,電流停止晶體管805和電流源晶體管112的特性不一致的情況下,輸出電流產(chǎn)生偏差。
多柵方式1的電流源電路中,不僅電流停止晶體管805,也可使用輸入控制電流的變換為對(duì)應(yīng)的柵極電壓的晶體管(電流源晶體管112)輸出來(lái)自電流源電路102的電流。另一方面,實(shí)施形式1所示的電流鏡方式的電流源電路中,輸入控制電流的變換為對(duì)應(yīng)的柵極電壓的晶體管(電流晶體管)和將該柵極電壓變換為漏極電流的晶體管(電流源晶體管112)完全不同。因此,與電流鏡方式的電流源電路相比,多柵方式1的電流源電路降低晶體管的電流特性偏差對(duì)電流源電路102的輸出電流的影響。
多柵方式1的電流源電路的各信號(hào)線可共用。例如,電流輸入晶體管803和電流保持晶體管804按相同定時(shí)切換導(dǎo)通狀態(tài)、非導(dǎo)通狀態(tài),則動(dòng)作上沒(méi)有問(wèn)題。因此,電流輸入晶體管803和電流保持晶體管804極性相同,可共用信號(hào)線gn和信號(hào)線gh。
多柵方式1中,電流源電路的部分在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)為圖63(a)所示,發(fā)光時(shí)如圖63(b)所示。即這樣,可連接布線和開(kāi)關(guān)部。例如可如圖68那樣連接。
具有上述結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部和電流源電路的像素中,圖74表示各布線共用的具體例子。圖74(a)~74(d)中信號(hào)線gn和信號(hào)線gh共用,布線wco和電源線w共用。尤其圖74(a)中,電流保持晶體管804的源極端子或漏極端子中,將不與電流源電容111的一個(gè)電極連接的側(cè)直接連接電流線cl。刪除晶體管304串聯(lián)連接電流源晶體管112和驅(qū)動(dòng)晶體管302。圖74(b)中,在選擇電流源晶體管112的源極端子和電源線w的連接的位置上連接刪除晶體管304。圖74(c)中,為電源線w順序經(jīng)開(kāi)關(guān)部101、電流源電路102連接發(fā)光元件106的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中,設(shè)置追加晶體管390。追加晶體管390連接電源線w和電流源晶體管112的源極端子,使得在開(kāi)關(guān)部關(guān)的狀態(tài)下,即驅(qū)動(dòng)晶體管302為非導(dǎo)通狀態(tài)下進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。圖74(d)中,電流保持晶體管804連接在電流源晶體管112的柵極和漏極之間。并且刪除晶體管304并聯(lián)連接保持電容303。像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),無(wú)論驅(qū)動(dòng)晶體管302處于何種狀態(tài),都不向驅(qū)動(dòng)晶體管302流入電流。這是由于電流停止晶體管805的柵極和源極之間的電壓為零,自動(dòng)將電流停止晶體管805設(shè)為關(guān)狀態(tài)。
實(shí)施形式1所示的電流鏡方式的電流源電路中,輸入發(fā)光元件的信號(hào)是按規(guī)定倍率增減輸入像素的控制電流的電流。因此,可將控制電流設(shè)定得大到一定程度,加快進(jìn)行各像素的電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。但是,出現(xiàn)構(gòu)成電流源電路具有的電流鏡面電路的晶體管的電流特性有偏差和圖像顯示有偏差的問(wèn)題。另一方面,同一晶體管方式的電流源電路中,輸入發(fā)光元件的信號(hào)與輸入像素的控制電流的電流值相等。這里,同一晶體管方式的電流源電路中,輸入控制電流的晶體管和向發(fā)光元件輸出電流的晶體管相同。因此,晶體管的電流特性偏差帶來(lái)的圖像的不均被降低。
與此不同,多柵方式的電流源電路中,輸入發(fā)光元件的信號(hào)是按規(guī)定倍率增減輸入像素的控制電流的電流。因此,可將控制電流設(shè)定得大到一定程度。由此,加快進(jìn)行各像素的電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。輸入控制電流的晶體管和向發(fā)光元件輸出電流的晶體管部分共用,因此與電流鏡方式的電流源電路相比,晶體管的電流特性偏差帶來(lái)的圖像的不均被降低。
接著在下面表示多柵方式的電流源電路的情況下的設(shè)定動(dòng)作和開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作的關(guān)聯(lián)。多柵方式的電流源電路的情況下,輸入控制電流期間,不能輸出一定電流。因此,開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作和電流源電路的設(shè)定動(dòng)作需要同步進(jìn)行。例如,可僅在開(kāi)關(guān)部關(guān)狀態(tài)的情況下,進(jìn)行電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。即,與同一晶體管方式大致相同。因此,圖像顯示動(dòng)作(開(kāi)關(guān)部的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作)和電流源電路的設(shè)定動(dòng)作(像素的設(shè)定動(dòng)作)也與同一晶體管方式大致相同,省略說(shuō)明。
接著敘述本發(fā)明的實(shí)施例,該發(fā)明不限定于下面實(shí)施例。
(實(shí)施例1)
本實(shí)施例中,是具有電流鏡方式的電流源電路的像素結(jié)構(gòu),舉出使用與實(shí)施形式1中,圖4所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路不同的結(jié)構(gòu)的電流源電路的像素結(jié)構(gòu)的例子。
各像素中配置的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子在圖17表示。圖17中與圖4相同部分使用相同附圖標(biāo)記,省略說(shuō)明。圖17中,電流源電路102除電流源電容111、電流源晶體管112、電流晶體管1405、電流輸入晶體管1403、電流保持晶體管1404、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh外,還具有點(diǎn)順序晶體管2404和點(diǎn)順序線clp。與圖4不同的是追加點(diǎn)順序晶體管2404的部分。點(diǎn)順序晶體管2404為n溝道型,但由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,也可以是p溝道型。
電流源晶體管112的柵極和電流晶體管1405的柵極以及電流源電容111的一個(gè)電極連接。電流源電容111的另一電極連接電流源晶體管112的源極端子和電流晶體管1405的源極端子,連接電流源電路102的端子a。電流晶體管1405的柵極順序經(jīng)電流保持晶體管1404的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管2404的源極和漏極端子之間連接其漏極端子。電流保持晶體管1404的柵極連接信號(hào)線gh。點(diǎn)順序晶體管2404的柵極連接信號(hào)線點(diǎn)順序線clp。電流晶體管1405的漏極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管1403的源極和漏極端子之間而連接。電流輸入晶體管1403的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子連接端子b。
上述結(jié)構(gòu)中,電流輸入晶體管1403可配置在電流晶體管1405和端子a之間。即,為電流晶體管1405的源極端子經(jīng)電流輸入晶體管1403源極·漏極端子之間而連接端子a,也可以是電流晶體管1405的漏極端子連接電流線cl的結(jié)構(gòu)。任何一種中,電流源電路部分在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)為圖61(a)所示,發(fā)光時(shí)為圖61(b)所示。
上述結(jié)構(gòu)中,電流晶體管1405和電流源晶體管112的柵極可不經(jīng)電流輸入晶體管1403的源極和漏極端子之間而連接電流線cl。即,點(diǎn)順序晶體管2404的源極端子和漏極端子的不與電流保持晶體管1404的源極端子或漏極端子連接的側(cè)直接連接電流線cl的結(jié)構(gòu)也可。當(dāng)然不限定于此,電流保持晶體管1404和點(diǎn)順序晶體管2404連接成二者都為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),電流晶體管1405的柵極電位與電流線cl的電位相等。
可更換電流保持晶體管1404和點(diǎn)順序晶體管2404的配置。即,電流晶體管1405的柵極順序經(jīng)電流保持晶體管1404的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管2404的源極·漏極端子之間連接其漏極端子,電流晶體管1405的柵極順序經(jīng)點(diǎn)順序晶體管2404的源極·漏極端子之間和電流保持晶體管1404的源極·漏極端子之間連接其漏極端子。
圖17中對(duì)圖4追加點(diǎn)順序晶體管2404,點(diǎn)順序晶體管2404串聯(lián)連接電流保持晶體管1404。通過(guò)該結(jié)構(gòu),電流源電容111只要電流保持晶體管1404和點(diǎn)順序晶體管2404二者不為導(dǎo)通狀態(tài)就保持電荷。這樣,通過(guò)追加點(diǎn)順序晶體管2404,并非按圖4的線順序而是按點(diǎn)順序進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。具有圖17所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按x列y行矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分電路圖在圖18表示。
圖18中,僅代表性地表示出第i行(i是自然數(shù))第j列(j是自然數(shù))、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列的4像素。圖17和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線g表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1、點(diǎn)順序線clp表示為clpj,clpj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1中輸入基準(zhǔn)電流。
發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。圖18中,表示出將發(fā)光元件的像素電極作為陽(yáng)極、將對(duì)置電極作為陰極的結(jié)構(gòu)。即,表示出電流源電路的端子a連接電源線w,端子b連接開(kāi)關(guān)部101的端子c的結(jié)構(gòu)。但是,在發(fā)光元件106的像素電極為陰極、對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,也容易應(yīng)用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
為確定電流線clj,clj+1流過(guò)的基準(zhǔn)電流,用404模式地表示出在像素區(qū)域外部設(shè)置的電流源(下面叫參考電流源電路)。使用來(lái)自1個(gè)參考電流源電路404的輸出電流可向各電流線cl流入基準(zhǔn)電流。這樣,抑制流過(guò)各電流線的電流的偏差,將流過(guò)全部電流線的電流正確地確定為基準(zhǔn)電流。
由參考電流源電路404確定的基準(zhǔn)電流輸入各電流線cl1~clx的電路叫切換電路,圖18中用2405表示。切換電路2405的結(jié)構(gòu)例子在圖20中表示。切換電路2405具有脈沖輸出電路2711、采樣脈沖線2710_1~2710_x和開(kāi)關(guān)2701_1~2701_x。
從脈沖輸出電路2711輸出的脈沖(采樣脈沖)輸入采樣脈沖線2710_1~2710_x。通過(guò)輸入采樣脈沖線2710_1~2710_x的信號(hào),開(kāi)關(guān)2701_1~2701_x順序?yàn)殚_(kāi)狀態(tài)。經(jīng)開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)2701_1~2701_x,參考電流源電路404連接各電流線cl1~clx。同時(shí),采樣脈沖也輸入點(diǎn)順序線clp1~clpx。例如,通過(guò)輸入第j采樣脈沖線2710_j的采樣脈沖連接電流線clj和參考電流源電路404,同時(shí)采樣脈沖輸出到點(diǎn)順序線clpj。
這里,點(diǎn)順序線clpj上連接點(diǎn)順序晶體管2404的像素中,點(diǎn)順序晶體管2404為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),通過(guò)輸入某行的信號(hào)線gn和gh的信號(hào)將連接該信號(hào)線gn和gh的電流輸入晶體管1403和電流保持晶體管1404設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,可僅在電流保持晶體管1404和點(diǎn)順序晶體管2404都為導(dǎo)通狀態(tài)的像素中將信號(hào)輸入電流源電容111中。由此??赏ㄟ^(guò)點(diǎn)順序進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
圖19是表示圖18所示的各像素中配置的電流源電路102的設(shè)定動(dòng)作(像素的設(shè)定動(dòng)作)的定時(shí)圖。圖19中進(jìn)行第i行像素的設(shè)定動(dòng)作的期間用seti表示。seti中,進(jìn)行第i行的第一列到第x列的像素的設(shè)定動(dòng)作。在此,第i行的第一列到第x列的像素的設(shè)定動(dòng)作在圖19中分為seti的(1)和(2)期間。
在seti的期間(1)中,通過(guò)輸入信號(hào)線gni和信號(hào)線ghi的信號(hào),圖18所示的第i行的像素的電流輸入晶體管1403和電流保持晶體管1404為導(dǎo)通狀態(tài)。之后,一列一列地順序選擇各列的clp和開(kāi)關(guān)2701。作為一個(gè)例子,說(shuō)明第i行,即第i行第j列的像素的設(shè)定動(dòng)作。這里,在seti的期間(1)中,進(jìn)行第i行第j列的像素的設(shè)定動(dòng)作的期間用set(i,j)表示。set(i,j)中通過(guò)切換電路2405,電流線cli連接參考電流源電路404。這樣基準(zhǔn)電流流過(guò)電流線cli。同時(shí)通過(guò)從切換電路2405輸入點(diǎn)順序線clpj的信號(hào),點(diǎn)順序晶體管2404為導(dǎo)通狀態(tài)。圖19的定時(shí)圖中,clj表示的期間表示電流線cli和參考電流源電路404連接的期間。這樣,set(i,j)中,第i行第j列的像素的電流保持晶體管1404、點(diǎn)順序晶體管2404、電流輸入晶體管1403為導(dǎo)通狀態(tài)。因此,第i行第j列的像素的電流晶體管1405為柵極·源極間電壓(柵極電壓)與源極·漏極間電壓相等的狀態(tài),即飽和區(qū)域動(dòng)作,流過(guò)漏極電流。經(jīng)過(guò)充分時(shí)間變?yōu)楹愣顟B(tài)后,在電流源電容111中儲(chǔ)存電荷,流過(guò)電流晶體管1405的漏極電流確定為流過(guò)電流線clj的基準(zhǔn)電流。
之后,set(i,j)結(jié)束后,第i行第j列的像素的點(diǎn)順序晶體管為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,第i行第j列的像素的電流源電容111保持電流晶體管1405流過(guò)基準(zhǔn)電流時(shí)的柵極電壓。以上動(dòng)作1列1列地反復(fù)進(jìn)行。
直到set(i,1)~set(i,x)結(jié)束,第i行的全部像素的電流源電容111中保持對(duì)應(yīng)流過(guò)電流線cl的基準(zhǔn)電流的電荷。之后進(jìn)入期間(2)。期間(2)結(jié)束后,信號(hào)線gni和信號(hào)線ghi的信號(hào)變化,第i行的像素的電流輸入晶體管1403和電流保持晶體管1404為非導(dǎo)通狀態(tài)。圖18所示的像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,可更換電流保持晶體管1404和點(diǎn)順序晶體管2404的配置。但是圖18所示的像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置根據(jù)圖19所示的定時(shí)圖驅(qū)動(dòng)的情況下,各像素的點(diǎn)順序晶體管2404比電流保持晶體管1404更多地進(jìn)行導(dǎo)通狀態(tài)、非導(dǎo)通狀態(tài)的切換。因此,為不對(duì)電流源電容111中保持的電荷產(chǎn)生影響,導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)的切換少的電流保持晶體管1404連接電流源電容111的結(jié)構(gòu)較好。
(實(shí)施例2)
本實(shí)施例中,是具有同一晶體管方式的電流源電路的像素結(jié)構(gòu),舉出使用與實(shí)施形式2中,圖12所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路不同的結(jié)構(gòu)的電流源電路的像素結(jié)構(gòu)的例子。
開(kāi)始圖21表示出本實(shí)施例的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子。圖21中,與圖12相同部分使用相同附圖標(biāo)記表示。本實(shí)施例也可實(shí)施例1同樣通過(guò)點(diǎn)順序進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
圖21中,電流源電路102除電流源電容111、電流源晶體管112、電流輸入晶體管203、電流保持晶體管204、電流停止晶體管205、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gs外,還具有點(diǎn)順序晶體管208和點(diǎn)順序線clp。與圖12不同的是追加點(diǎn)順序晶體管208的部分。點(diǎn)順序晶體管208為n溝道型,但由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,可以是p溝道型。
電流源晶體管112的柵極和電流源電容111的一個(gè)電極連接。電流源電容111的另一電極連接電流源晶體管112的源極端子。電流源晶體管112的源極端子連接電流源電路102的端子a。
電流源晶體管112的柵極順序經(jīng)電流保持晶體管204的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管208的源極和漏極端子之間連接其漏極端子。電流保持晶體管204的柵極連接信號(hào)線gh。點(diǎn)順序晶體管208的柵極連接點(diǎn)順序線clp。電流源晶體管112的漏極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管203的源極和漏極端子之間而連接。電流輸入晶體管203的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子經(jīng)電流停止晶體管205的源極和漏極端子之間連接端子b。電流停止晶體管205的柵極連接信號(hào)線gs。
上述結(jié)構(gòu)中,電流源晶體管112的柵極可不經(jīng)電流輸入晶體管203的源極·漏極端子之間而連接電流線cl。即,點(diǎn)順序晶體管208的源極端子和漏極端子的不與電流保持晶體管204的源極和漏極端子連接的側(cè)直接連接電流線cl的結(jié)構(gòu)也可。當(dāng)然不限定于此,電流保持晶體管204和點(diǎn)順序晶體管208連接成二者都為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),電流源晶體管112的柵極電位與電流線cl的電位相等。
這里可更換電流保持晶體管204和點(diǎn)順序晶體管208的配置。也可為電流源晶體管112的柵極順序經(jīng)電流保持晶體管204的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管208的源極和漏極端子之間連接其漏極端子的結(jié)構(gòu),也可以是電流源晶體管112的柵極順序經(jīng)點(diǎn)順序晶體管208的源極和漏極端子之間和電流保持晶體管204的源極和漏極端子之間連接其漏極端子的結(jié)構(gòu)。
即,圖21中對(duì)圖12追加點(diǎn)順序晶體管208,點(diǎn)順序晶體管208串聯(lián)連接電流保持晶體管204。通過(guò)該結(jié)構(gòu),電流源電容111只要電流保持晶體管204和點(diǎn)順序晶體管208二者不為導(dǎo)通狀態(tài)就保持電荷。這樣,通過(guò)追加點(diǎn)順序晶體管208,并非按圖12的線順序而是按點(diǎn)順序進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
具有圖21所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按x列y行矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分電路圖在圖22表示。圖22中,僅代表性地表示出第i行第j列、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列的4像素。圖21和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。
對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1、信號(hào)線gs表示為gsi,gsi+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1、點(diǎn)順序線clp表示為clpj,clpj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1中輸入基準(zhǔn)電流。
發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。圖22中,表示出將發(fā)光元件的像素電極作為陽(yáng)極、將對(duì)置電極作為陰極的結(jié)構(gòu)。即,表示出電流源電路的端子a連接電源線w,端子b連接開(kāi)關(guān)部101的端子c的結(jié)構(gòu)。但是,在發(fā)光元件106的像素電極為陰極、對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,也容易應(yīng)用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
為確定電流線clj,clj+1流過(guò)的基準(zhǔn)電流,用404模式地表示出在像素區(qū)域外部設(shè)置的電流源(下面叫參考電流源電路)。使用來(lái)自1個(gè)參考電流源電路404的輸出電流可向各電流線cl流入基準(zhǔn)電流。這樣,抑制流過(guò)各電流線的電流的偏差,將流過(guò)全部電流線的電流正確地確定為基準(zhǔn)電流。由參考電流源電路404確定的基準(zhǔn)電流輸入各電流線cl1~clx的電路叫切換電路,圖22中用2405表示。切換電路2405的結(jié)構(gòu)例子可與實(shí)施例1中圖20中表示的同樣結(jié)構(gòu)。因此省略切換電路2405的結(jié)構(gòu)和其設(shè)定動(dòng)作。
圖22所示的像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,可更換電流保持晶體管204和點(diǎn)順序晶體管208的配置。但是,各像素的點(diǎn)順序晶體管208比電流保持晶體管204更多地進(jìn)行導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)的切換。因此,為不對(duì)電流源電容111中保持的電荷產(chǎn)生影響,導(dǎo)通狀態(tài)、非導(dǎo)通狀態(tài)的切換少的電流保持晶體管204連接電流源電容111的結(jié)構(gòu)較好。本實(shí)施例中表示出同一晶體管方式的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子,但多柵方式的電流源電路中也可適用。即,圖57(a)(b)中可與電流保持晶體管804串聯(lián)地配置點(diǎn)順序晶體管。
(實(shí)施例3)
本實(shí)施例中,表示出在實(shí)施形式2中圖14所示的像素結(jié)構(gòu)中共用電流線cl和信號(hào)線s的例子。
圖51是表示圖14中按每個(gè)像素共用電流線cl和信號(hào)線s的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖51中,與圖14相同部分使用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。圖51中與圖14不同,電流輸入晶體管203連接在信號(hào)線和電流線(圖中記為sj,clj)和電流源晶體管112的漏極端子之間。信號(hào)線和電流線(sj,clj)從基準(zhǔn)電流輸出電路405和信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路(未示出)輸入信號(hào)。切換信號(hào)線和電流線(sj,clj)與基準(zhǔn)電流輸出電路405的連接以及信號(hào)線和電流線(sj,clj)與信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的連接。
具有圖51的像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法(圖像顯示動(dòng)作和像素的設(shè)定動(dòng)作)基本上與實(shí)施形式2中使用圖7、16和圖40的定時(shí)圖所示的方法相同。
但是,圖51所示像素結(jié)構(gòu)中,按每個(gè)像素共用信號(hào)線s和電流線cl,因此在向像素輸入圖像信號(hào)期間,即地址期間ta中不能進(jìn)行某行的像素的設(shè)定動(dòng)作。因此,本實(shí)施例的顯示裝置也使用在具有比地址期間ta長(zhǎng)的顯示期間ts的子幀期間sf中設(shè)置非顯示期間tus的驅(qū)動(dòng)方法。并且,在不與地址期間ta重疊的非顯示期間tus中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
本實(shí)施例所示的圖51的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,按每個(gè)像素將信號(hào)線和電流線匯總為一根。這樣,與實(shí)施形式2所示的圖14的結(jié)構(gòu)的顯示裝置相比,像素具有的布線的根數(shù)減少,提高顯示裝置的開(kāi)口率。這樣,將信號(hào)線和電流線匯總為一根也可應(yīng)用于另外實(shí)施形式和實(shí)施例中。
(實(shí)施例4)
本實(shí)施例中,是具有電流鏡方式的電流源電路的像素結(jié)構(gòu),舉出使用與實(shí)施形式1、實(shí)施例1中所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路不同的結(jié)構(gòu)的電流源電路的像素結(jié)構(gòu)的例子。因此主要說(shuō)明與圖4的不同部分。相同部分省略說(shuō)明。
圖38表示各像素配置的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子。圖38中與圖3相同部分使用相同附圖標(biāo)記表示。圖38中,電流源電路102由電流源電容111、電流源晶體管112、電流晶體管1445、電流輸入晶體管1443、電流保持晶體管1444、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh構(gòu)成。
電流源晶體管112的柵極經(jīng)電流保持晶體管1444的源極和漏極端子之間連接電流晶體管1445的柵極。電流源晶體管112的柵極連接電流源電容111的一個(gè)電極。電流源電容111的另一個(gè)電極連接電流源晶體管112的源極端子和電流晶體管1445的源極端子,連接電流源電路102的端子a。電流晶體管1445的柵極和漏極端子連接。電流保持晶體管1444的柵極連接信號(hào)線gh。電流晶體管1445的漏極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管1443的源極和漏極端子之間而連接。電流輸入晶體管1443的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子連接端子b。
上述結(jié)構(gòu)中,電流輸入晶體管1443可配置在電流晶體管1445和端子a之間。即,電流晶體管1445的源極端子經(jīng)電流輸入晶體管1443源極和漏極端子之間連接端子a,電流晶體管1445的漏極端子連接電流線cl的結(jié)構(gòu)也可。
這樣圖38和圖4除電流晶體管1445的柵極和漏極端子是否串聯(lián)連接以及電流源晶體管112的柵極和電流晶體管1445的柵極是否直接連接不同外,其余都相同。即,電流源電路的部分在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)如圖61(a)所示,發(fā)光時(shí)如圖61(b)所示。也就是,這樣可連接布線和開(kāi)關(guān)。由此,可如圖70所示。
具有圖38所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按x列y行矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分電路圖在圖39表示。圖39中,僅代表性地表示出第i行(i是自然數(shù))第j列(j是自然數(shù))、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列的4像素。圖38和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。
對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線g表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1中輸入基準(zhǔn)電流。發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。
(實(shí)施例5)
本實(shí)施例中,是具有電流鏡方式的電流源電路的像素結(jié)構(gòu),舉出使用與實(shí)施形式1、實(shí)施例1、實(shí)施例4不同結(jié)構(gòu)的電流源電路的像素結(jié)構(gòu)的例子。因此本實(shí)施例中通過(guò)在實(shí)施例4的電路追加點(diǎn)順序晶體管按點(diǎn)順序進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。因此,與實(shí)施例1和實(shí)施例4相同部分省略了說(shuō)明。
圖44表示各像素配置的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子。圖44中與圖38相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。圖44中,電流源電路102除電流源電容111、電流源晶體管112、電流晶體管1445、電流輸入晶體管1443、電流保持晶體管1444、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh外,還具有點(diǎn)順序晶體管1448和點(diǎn)順序線clp。點(diǎn)順序晶體管1448為n溝道型,但由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,可以是p溝道型。
電流源晶體管112的柵極順序經(jīng)電流保持晶體管1444的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管1448的源極和漏極端子之間連接電流晶體管1445的柵極。電流保持晶體管1444的柵極連接信號(hào)線gh。點(diǎn)順序晶體管1448的柵極連接點(diǎn)順序線clp。電流源晶體管112的柵極連接電流源電容111的另一電極。電流晶體管1445的柵極和漏極端子連接。電流源電容111的另一個(gè)電極與電流源晶體管112的源極端子和電流晶體管1445的的源極端子連接,連接電流源電路102的端子a。電流源晶體管112的漏極端子連接端子b。電流晶體管1445的漏極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管1443的源極和漏極端子之間而連接。電流輸入晶體管1443的柵極連接信號(hào)線gn。
這里,可更換電流保持晶體管1444和點(diǎn)順序晶體管1448的配置??梢允请娏骶w管1445的柵極和電流源電容111順序經(jīng)電流保持晶體管1444的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管1448的源極和漏極端子之間連接的結(jié)構(gòu),可以是電流晶體管1445的柵極和電流源電容111順序經(jīng)點(diǎn)順序晶體管1448的源極和漏極端子之間和電流保持晶體管1444的源極和漏極端子之間連接的結(jié)構(gòu)。
具有圖44所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按x列y行矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分電路圖在圖45表示。圖45中,僅代表性地表示出第i行(i是自然數(shù))第j列(j是自然數(shù))、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列的4像素。圖44和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。
對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線g表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1、點(diǎn)順序線clp表示為clpj,clpj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1中輸入基準(zhǔn)電流。發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。
(實(shí)施例6)
本實(shí)施例中,是具有同一晶體管方式的電流源電路的像素結(jié)構(gòu),舉出使用與實(shí)施形式2所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路不同的結(jié)構(gòu)的電流源電路的像素結(jié)構(gòu)的例子。因此主要說(shuō)明與實(shí)施形式2不同的部分。相同部分省略說(shuō)明。
圖41表示各像素配置的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子。圖41中與圖3相同部分使用相同附圖標(biāo)記表示。圖41中,電流源電路102由電流源電容111、電流源晶體管112、電流輸入晶體管1483、電流保持晶體管1484、電流基準(zhǔn)晶體管1488、發(fā)光晶體管1486、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gc、信號(hào)線ge、電流基準(zhǔn)線scl構(gòu)成。
圖41中,表示出電流源晶體管112為p溝道型的例子。在電流源晶體管112為n溝道型的情況下也可根據(jù)圖3(c)所示結(jié)構(gòu)容易地應(yīng)用。此時(shí)的電路圖表示在圖25中。電流輸入晶體管1483、電流保持晶體管1484、電流基準(zhǔn)晶體管1488、發(fā)光晶體管1486為n溝道型,但由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,因此可為p溝道型。
圖41中,電流源晶體管112的柵極連接電流源電容111的一個(gè)電極。電流源電容111的另一個(gè)電極連接電流源晶體管112的源極端子。電流源晶體管112的源極端子經(jīng)發(fā)光晶體管1486的源極和漏極端子間連接電流源電路102的端子a。
電流源晶體管112的柵極和漏極端子經(jīng)電流保持晶體管1484的源極和漏極端子間連接。電流保持晶體管1484的柵極連接信號(hào)線gh。電流源晶體管112的漏極端子和電流基準(zhǔn)線scl經(jīng)電流基準(zhǔn)晶體管1488的源極和漏極端子間連接。電流基準(zhǔn)晶體管1488的柵極連接信號(hào)線gc。電流源晶體管112的源極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管1483的源極和漏極端子之間連接。電流輸入晶體管1483的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子連接端子b。
上述結(jié)構(gòu)中,電流保持晶體管1484的源極端子和漏極端子的不與電流源晶體管112的柵極連接的那側(cè)直接連接電流基準(zhǔn)線scl的結(jié)構(gòu)也可。但不限定于此,電流保持晶體管1484連接成在其為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)電流源晶體管112的柵極電位與電流基準(zhǔn)線scl的電位相等。
即,如圖65所示,像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)如圖65(a)所示,圖像顯示時(shí)如圖65(b)所示。即,這樣,可連接布線和開(kāi)關(guān)。因此可為圖71所示。
可以是電流源晶體管112和端子b經(jīng)新的晶體管(這里叫電流停止晶體管)連接的結(jié)構(gòu)。該晶體管在電流基準(zhǔn)晶體管1488為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)為非導(dǎo)通狀態(tài),在其為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。或者省略電流基準(zhǔn)晶體管1488和電流基準(zhǔn)線scl。此時(shí),像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)通過(guò)端子b向發(fā)光元件106流過(guò)電流。
接著說(shuō)明本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)部的結(jié)構(gòu)。作為開(kāi)關(guān)部的結(jié)構(gòu),為與實(shí)施形式1中圖13等所示同樣的結(jié)構(gòu),省略說(shuō)明。但是刪除晶體管304可兼用作其他晶體管,例如發(fā)光晶體管1486和電流停止晶體管等。
具有圖41所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分電路圖在圖42表示。本發(fā)明中,圖1中可更換電流源電路和開(kāi)關(guān)部的連接。即,電源線和開(kāi)關(guān)部101連接,其上再連接電流源電路102。因此如圖41所示,不僅是電源線—電流源電路—開(kāi)關(guān)部—發(fā)光元件的連接方法,還有例如電源線—開(kāi)關(guān)部—電流源電路—發(fā)光元件的連接方法。
圖42中,僅代表性地表示出第i行第j列、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列像素的4個(gè)像素。圖41和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線g表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1、信號(hào)線gc表示為gci,gci+1、信號(hào)線ge表示為gei,gei+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、電流基準(zhǔn)線scl表示為sclj,sclj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1中輸入基準(zhǔn)電流。
發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。圖42中,表示出將發(fā)光元件的像素電極作為陽(yáng)極、將對(duì)置電極作為陰極的結(jié)構(gòu)。即,表示出電流源電路的端子a連接電源線w,端子b連接開(kāi)關(guān)部101的端子c的結(jié)構(gòu)。但是,在發(fā)光元件106的像素電極為陰極、對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)的顯示裝置中,也容易應(yīng)用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
圖42中,驅(qū)動(dòng)晶體管302僅用作開(kāi)關(guān)功能,因此n溝道型和p溝道型都無(wú)所謂。但是,驅(qū)動(dòng)晶體管302最好在其源極端子的電位被固定的狀態(tài)下動(dòng)作。因此如圖42所示的發(fā)光元件106的像素電極為陽(yáng)極、對(duì)置電極為陰極的結(jié)構(gòu)中,驅(qū)動(dòng)晶體管302最好為p溝道型。另一方面,發(fā)光元件106的像素電極為陰極、對(duì)置電極為陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)中,驅(qū)動(dòng)晶體管302最好為n溝道型。圖42中,由于各像素的布線wco和電源線w可保持在相同電位,因此可共用。不同的像素間的布線wco之間、電源線w之間、布線wco和電源線w都可共用。
電流基準(zhǔn)線scl通過(guò)與信號(hào)線和掃描線這種其他布線共用可省略。此時(shí),用本身行的布線、另外的行的布線哪個(gè)都可以。即,在不用作電流基準(zhǔn)線scl(像素的設(shè)定動(dòng)作不進(jìn)行時(shí))時(shí),例如輸入脈沖信號(hào)的布線,用作電流基準(zhǔn)線scl時(shí)(進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作)若為位于某一定電位的布線,則哪個(gè)布線都可共用。
圖76,77表示出具有上述結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部和電流源電路的像素中共用各布線的具體例子。圖76(a)~(d)和圖77(a)~(d)中,信號(hào)線gn和信號(hào)線gc共用,布線wco和電源線w共用。發(fā)光晶體管1486通過(guò)使用刪除晶體管304而被省略。尤其圖76(a)中,電流保持晶體管1484的源極端子或漏極端子中,不連接電流源電容111的一個(gè)電極的側(cè)直接連接電流基準(zhǔn)線scl。刪除晶體管304串聯(lián)連接電流源晶體管112和驅(qū)動(dòng)晶體管302。圖76(c)中,與圖76(a)所示結(jié)構(gòu)不同的是電流基準(zhǔn)晶體管1488和電流輸入晶體管1483的極性。信號(hào)線gh、信號(hào)線gc和信號(hào)線gn也共用。圖76(d)中,為電源線w順序經(jīng)開(kāi)關(guān)部101、電流源電路102連接發(fā)光元件106的結(jié)構(gòu)。圖77(a)中,電流源晶體管112是n溝道型。圖77(b)中,電流源晶體管112是n溝道型,電流保持晶體管1484的源極端子或漏極端子中,不連接電流源電容111的一個(gè)電極的側(cè)直接連接電流線cl。圖77(c)中,與圖77(b)所示結(jié)構(gòu)不同的是電流基準(zhǔn)晶體管1488和電流輸入晶體管1483的極性。信號(hào)線gh、信號(hào)線gc和信號(hào)線gn也共用。圖77(d)中,替代電流基準(zhǔn)線scl,使用前一條的掃描線gi-1。這樣,可對(duì)布線共用、晶體管的共用、極性、位置、開(kāi)關(guān)部與電流源電路的位置、開(kāi)關(guān)部和電流源電路的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行各種變化,另外,通過(guò)改變組合方式容易實(shí)現(xiàn)各種電路。因此不限定于圖76,77的電路例子,可構(gòu)成各種電路。
關(guān)于基準(zhǔn)電流輸出電路405和參照電流源電路404與實(shí)施形式1中說(shuō)明的同樣。因此省略說(shuō)明。
說(shuō)明具有圖42所示結(jié)構(gòu)的像素的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法。關(guān)于圖像顯示動(dòng)作與實(shí)施形式1中使用圖7說(shuō)明的相同。不同的是發(fā)光晶體管1486、電流輸入晶體管1483和電流基準(zhǔn)晶體管1488的動(dòng)作。
點(diǎn)亮期間中發(fā)光晶體管1486為導(dǎo)通狀態(tài)、電流輸入晶體管1483為非導(dǎo)通狀態(tài)。對(duì)像素的設(shè)定期間中,發(fā)光晶體管1486變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)、電流輸入晶體管1483為導(dǎo)通狀態(tài)。非點(diǎn)亮期間中(其中對(duì)像素的設(shè)定期間),電流輸入晶體管1483為非導(dǎo)通狀態(tài),發(fā)光晶體管1486任何狀態(tài)都可以。發(fā)光晶體管1486兼用作刪除晶體管,可將發(fā)光晶體管1486設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)。并且,電流基準(zhǔn)晶體管1488存在的情況下,點(diǎn)亮期間中電流基準(zhǔn)晶體管1488需要為非導(dǎo)通狀態(tài)。其理由是向電流基準(zhǔn)線scl流過(guò)電流,流向發(fā)光元件的電流量變化了。
非點(diǎn)亮期間中電流基準(zhǔn)晶體管1488的狀態(tài)導(dǎo)通與不導(dǎo)通均可。但是,通過(guò)調(diào)整電流基準(zhǔn)線scl和發(fā)光元件106的對(duì)置電極的電壓,向發(fā)光元件106施加反偏置電壓。
電流源晶體管112和端子b間插入新的晶體管(這里叫電流停止晶體管)的情況下,點(diǎn)亮期間中需要電流停止晶體管為導(dǎo)通狀態(tài)。其原因是若為非導(dǎo)通狀態(tài),則不向發(fā)光元件106流入電流。像素的設(shè)定期間中電流停止晶體管為非導(dǎo)通狀態(tài)。非點(diǎn)亮期間中電流停止晶體管雖然可導(dǎo)通或不導(dǎo)通,但通過(guò)設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài),則可兼用作刪除晶體管。除了上面一點(diǎn),與實(shí)施形式1同樣。
接著說(shuō)明像素的設(shè)定動(dòng)作。其與實(shí)施形式2基本相同。例如,對(duì)第i行的像素進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。向電流線cl流過(guò)基準(zhǔn)電流i0。由于電流輸入晶體管1483、電流源晶體管112、電流基準(zhǔn)晶體管1488為導(dǎo)通狀態(tài),因此基準(zhǔn)電流i0經(jīng)其流過(guò)電流線cl和電流基準(zhǔn)線scl之間。此時(shí),發(fā)光晶體管1486為非導(dǎo)通狀態(tài)。通過(guò)端子b先變?yōu)椴涣鬟^(guò)電流的狀態(tài)?;蛘哂须娏魍V咕w管的情況下,其為非導(dǎo)通狀態(tài),并不從端子b先流過(guò)電流的狀態(tài)。這樣,向電流源晶體管112流入基準(zhǔn)電流i0。電流源晶體管112的柵極和漏極端子經(jīng)為導(dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管1484連接。因此,電流源晶體管112在柵極和源極間電壓(柵極電壓)與源極和漏極間電壓相等的狀態(tài),即飽和區(qū)域動(dòng)作,流過(guò)漏極電流。流過(guò)電流源晶體管112的漏極電流確定為流過(guò)電流線cl1的基準(zhǔn)電流i0。這樣,電流源電容111保持電流源晶體管112流過(guò)基準(zhǔn)電流i0時(shí)的柵極電壓。
沒(méi)有電流基準(zhǔn)線scl和電流基準(zhǔn)晶體管1488的情況下,i0從端子b先流過(guò)。因此,此時(shí),向發(fā)光元件106流過(guò)。長(zhǎng)時(shí)間流動(dòng)時(shí),對(duì)亮度產(chǎn)生影響,因此是不希望的。i0流向發(fā)光元件106時(shí),為了發(fā)光元件106的電位變化而需要很多時(shí)間。其結(jié)果是像素的設(shè)定動(dòng)作也占用很多時(shí)間。
電流源電容111結(jié)束保持流向電流線cl的基準(zhǔn)電流i0對(duì)應(yīng)的電荷時(shí),信號(hào)線ghi的信號(hào)變化,電流保持晶體管1484為非導(dǎo)通狀態(tài)。由此,像素的電流源電容111中保持電荷。之后,信號(hào)線gni和信號(hào)線gci的信號(hào)變化,第i行的像素的電流輸入晶體管1483和電流基準(zhǔn)晶體管1488為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,第i行的像素的電流源晶體管112仍保持柵極電壓,切斷電流線cl和電流基準(zhǔn)線scl的連接。同時(shí),信號(hào)線gei的信號(hào)變化,發(fā)光晶體管1486為導(dǎo)通狀態(tài)。
這樣進(jìn)行第i行的各像素的設(shè)定動(dòng)作。隨后,在各像素的電流源電路102中在端子a和端子b之間施加電壓時(shí),在電流源晶體管112的源極和漏極之間流過(guò)基準(zhǔn)電流(像素基準(zhǔn)電流)。
圖42所示的像素部的結(jié)構(gòu)中,信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gc、信號(hào)線ge、掃描線g、刪除用信號(hào)線rg等考慮驅(qū)動(dòng)的定時(shí)等可共用。例如,共用信號(hào)線ghi和信號(hào)線gni。此時(shí),電流輸入晶體管1483為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)和電流保持晶體管1484為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)完全相同,在像素的設(shè)定動(dòng)作中沒(méi)有問(wèn)題。
作為另外一個(gè)例子,可共用信號(hào)線gei和信號(hào)線gni。此時(shí),使用與電流輸入晶體管1483的極性不同極性的發(fā)光晶體管1486。這樣,在向電流輸入晶體管1483的柵極和發(fā)光晶體管1486的柵極中輸入相同信號(hào)時(shí),一個(gè)晶體管為導(dǎo)通狀態(tài),另一個(gè)晶體管為非導(dǎo)通狀態(tài)。追加電流停止晶體管的情況下,其與基準(zhǔn)電流晶體管1488的極性互逆,通過(guò)連接?xùn)艠O之間可共用布線。
(實(shí)施例7)
敘述多柵方式2的電流源電路。說(shuō)明中參照?qǐng)D58。圖58(a)中與圖3相同部分使用相同附圖標(biāo)記表示。
說(shuō)明多柵方式2的電流源電路的構(gòu)成要素。多柵方式2的電流源電路具有電流源晶體管112和發(fā)光晶體管886。具有用作開(kāi)關(guān)的電流輸入晶體管883、電流保持晶體管884、電流基準(zhǔn)晶體管888。這里,電流源晶體管112、發(fā)光晶體管886、電流輸入晶體管883、電流保持晶體管884、電流基準(zhǔn)晶體管888可以是p溝道型或n溝道型。但是,需要電流源晶體管112和發(fā)光晶體管886極性相同。這里,表示出電流源晶體管112和發(fā)光晶體管886為n溝道型的例子。希望電流源晶體管112和發(fā)光晶體管886的電流特性相等。另外,具有保持電流源晶體管112的柵極電位的電流源電容111。具有向電流輸入晶體管883的柵極輸入信號(hào)的信號(hào)線gn和向電流保持晶體管884的柵極輸入信號(hào)的信號(hào)線gh。而且,具有輸入控制信號(hào)的電流線cl和保持在一定電位的電流基準(zhǔn)線scl。電流源電容111通過(guò)利用晶體管的柵極電容等可省略。
說(shuō)明這些構(gòu)成要素的連接關(guān)系。電流源晶體管112的源極端子連接端子b。電流源晶體管112的源極端子經(jīng)電流基準(zhǔn)晶體管888連接電流基準(zhǔn)線scl。電流源晶體管112的漏極端子連接發(fā)光晶體管886的源極端子。電流源晶體管112的漏極端子經(jīng)電流輸入晶體管883連接電流線cl。電流源晶體管112的柵極和源極端子經(jīng)電流源電容111連接。電流源晶體管112的柵極和發(fā)光晶體管886的柵極連接,經(jīng)電流保持晶體管884連接電流線cl。發(fā)光晶體管886的漏極端子連接端子a。
圖58(a)中,也可改變電流保持晶體管884的配置,構(gòu)成圖58(b)所示電路結(jié)構(gòu)。圖58(b)中,電流保持晶體管884連接在電流源晶體管112的柵極和漏極端子之間。
接著,說(shuō)明上述多柵方式2的電流源電路的設(shè)定方法。圖58(a)和圖58(b)中,其設(shè)定動(dòng)作相同。這里以圖58(a)所示電路為例說(shuō)明其設(shè)定動(dòng)作。說(shuō)明中使用圖58(c)~圖58(f)。多柵方式2的電流源電路中,順序經(jīng)圖58(c)~圖58(f)的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。為說(shuō)明簡(jiǎn)單,將電流輸入晶體管883、電流保持晶體管884、電流基準(zhǔn)晶體管888表示為開(kāi)關(guān)。這里,表示出設(shè)定電流源電路的控制信號(hào)為控制電流的例子。圖中,用粗箭頭表示流過(guò)電流的路徑。
圖58(c)所示的期間td1中,電流輸入晶體管883、電流保持晶體管884、電流基準(zhǔn)晶體管888為非導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí),發(fā)光晶體管886為非導(dǎo)通狀態(tài)。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的電流保持晶體管884和電流輸入晶體管883將發(fā)光晶體管886的源極端子和柵極的電位保持相等。即,如果將源極和柵極間電壓為零時(shí)為非導(dǎo)通狀態(tài)的晶體管用于發(fā)光晶體管886,則期間td1中可自動(dòng)將發(fā)光晶體管886設(shè)為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,通過(guò)從圖示的路徑流過(guò)電流,在電流源電容111中保持電荷。
圖58(d)所示的期間td2中,由于保持的電荷,電流源晶體管112的源極和柵極間電壓為閾值電壓以上。這樣,向電流源晶體管112流過(guò)漏極電流。
圖58(e)所示的期間td3中,時(shí)間充分經(jīng)過(guò)后變?yōu)楹愣顟B(tài)時(shí),電流源晶體管112的漏極電流確定為控制電流。這樣,在電流源電容111中保持控制電流為漏極電流時(shí)的柵極電壓。之后,電流保持晶體管884為非導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),電流源電容111中保持的電荷也分配到發(fā)光晶體管886的柵極。如此,電流保持晶體管884為非導(dǎo)通狀態(tài)的同時(shí),發(fā)光晶體管886自動(dòng)為導(dǎo)通狀態(tài)。
圖58(f)所示期間td4中,電流基準(zhǔn)晶體管888和電流輸入晶體管883為非導(dǎo)通狀態(tài)。這樣,像素中不輸入控制電流。電流保持晶體管884為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)相對(duì)電流輸入晶體管883為非導(dǎo)通狀態(tài)的定時(shí)提前或同時(shí)較好。這是因?yàn)椴皇闺娏髟措娙?11中保持的電荷放電。期間td4以后施加端子a和端子b之間的電壓的情況下,經(jīng)電流源晶體管112和發(fā)光晶體管886輸出一定電流。即,電流源電路102輸出控制電流時(shí),電流源晶體管112和發(fā)光晶體管886像1個(gè)多柵型晶體管一樣發(fā)生作用。因此,對(duì)于輸入的控制電流,可將輸出的一定電流值設(shè)定得小。因此,可加速電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。因此,需要發(fā)光晶體管886和電流源晶體管112的極性相同。希望發(fā)光晶體管886和電流源晶體管112的電流特性相同。這是由于具有多柵方式2的各電流源電路102中,發(fā)光晶體管886和電流源晶體管112的特性不一致的情況下,輸出電流產(chǎn)生偏差。
多柵方式2的電流源電路中,也可使用輸入控制電流的變換為對(duì)應(yīng)的柵極電壓的晶體管(電流源晶體管112)輸出來(lái)自電流源電路102的電流。電流鏡方式的電流源電路中,輸入控制電流的變換為對(duì)應(yīng)的柵極電壓的晶體管(電流晶體管)和將該柵極電壓變換為漏極電流的晶體管(電流源晶體管)完全不同。因此,與電流鏡方式的電流源電路相比,降低晶體管的電流特性偏差對(duì)電流源電路102的輸出電流的影響。
設(shè)定動(dòng)作時(shí)的期間td1~期間td3中向端子b流過(guò)電流的情況下,不需要電流基準(zhǔn)線scl和電流基準(zhǔn)晶體管888。或者電流基準(zhǔn)線scl通過(guò)與掃描線這種不同的布線共用可去掉。此時(shí)用自身行的布線和其他行的布線都可以。即,不用作電流基準(zhǔn)線scl時(shí)(不進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí))例如輸入脈沖信號(hào)的布線,用作電流基準(zhǔn)線scl時(shí)(進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作)若為位于某一定電位的布線,則哪個(gè)布線都可共用。
多柵方式2的電流源電路的各信號(hào)線可共用。例如,電流輸入晶體管883和電流保持晶體管884按相同定時(shí)切換導(dǎo)通狀態(tài)、非導(dǎo)通狀態(tài),則動(dòng)作上沒(méi)有問(wèn)題。因此,電流輸入晶體管883和電流保持晶體管884極性相同,可共用信號(hào)線gh和信號(hào)線gn。電流基準(zhǔn)晶體管888和電流輸入晶體管883按相同定時(shí)切換導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài),則動(dòng)作上沒(méi)有問(wèn)題。因此,將電流基準(zhǔn)晶體管888和電流輸入晶體管883極性設(shè)為相同,則可共用信號(hào)線gn和信號(hào)線gc。
多柵方式2中,電流源電路的部分在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)為圖64(a)所示,發(fā)光時(shí)如圖64(b)所示。即這樣,可連接布線和開(kāi)關(guān)部。因此,也可如圖69那樣。圖75表示具有上述結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部和電流源電路的像素中各布線共用的具體例子。圖75(a)~75(d)中信號(hào)線gn和信號(hào)線gc共用,布線wco和電源線w共用。尤其圖75(a)中,電流保持晶體管884的源極端子或漏極端子中,將不與電流源電容111的一個(gè)電極連接的側(cè)直接連接電流線cl。刪除晶體管304串聯(lián)連接電流源晶體管112和驅(qū)動(dòng)晶體管302。圖75(b)中,在選擇電流源晶體管112的源極端子和驅(qū)動(dòng)晶體管302的源極端子或漏極端子的連接的位置上連接刪除晶體管304。圖75(c)與圖75(b)所示結(jié)構(gòu)不同的是電流基準(zhǔn)晶體管888和電流輸入晶體管883的極性。信號(hào)線gh也與信號(hào)線gc和信號(hào)線gn共用。圖75(d)中,為電源線w順序經(jīng)開(kāi)關(guān)部101、電流源電路102連接發(fā)光元件106的結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)節(jié)電流基準(zhǔn)線scl的電位在電流基準(zhǔn)晶體管888接通時(shí)向發(fā)光元件106施加反偏置電壓。這樣,布線共用、晶體管的共用、極性、位置、開(kāi)關(guān)部與電流源電路的位置、開(kāi)關(guān)部和電流源電路的結(jié)構(gòu)等可進(jìn)行各種變化,另外,通過(guò)改變組合方式容易實(shí)現(xiàn)各種電路。
實(shí)施形式1所示的電流鏡方式的電流源電路中,輸入發(fā)光元件的信號(hào)是按規(guī)定倍率增減輸入像素的控制電流的電流。因此,可將控制電流設(shè)定得大到一定程度。從而加快進(jìn)行各像素的電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。但是,構(gòu)成電流源電路具有的電流鏡面電路的晶體管的電流特性有偏差時(shí),出現(xiàn)圖像顯示有偏差的問(wèn)題。
另一方面,同一晶體管方式的電流源電路中,輸入發(fā)光元件的信號(hào)與輸入像素的控制電流的電流值相等。同一晶體管方式的電流源電路中,輸入控制電流的晶體管和向發(fā)光元件輸出電流的晶體管相同。因此,晶體管的電流特性偏差帶來(lái)的圖像的不均被降低。
與此不同,多柵方式的電流源電路中,輸入發(fā)光元件的信號(hào)是按規(guī)定倍率增減輸入像素的控制電流的電流。因此,可將控制電流設(shè)定得大到一定程度。由此,加快進(jìn)行各像素的電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。輸入控制電流的晶體管和向發(fā)光元件輸出電流的晶體管部分共用。因此與電流鏡方式的電流源電路相比,晶體管的電流特性偏差帶來(lái)的圖像的不均被降低。
接著在下面表示多柵方式的電流源電路的情況下的設(shè)定動(dòng)作和開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作的關(guān)聯(lián)。多柵方式的電流源電路的情況下,輸入控制電流期間,不能輸出一定電流。因此,開(kāi)關(guān)部的動(dòng)作和電流源電路的設(shè)定動(dòng)作需要同步進(jìn)行。例如,可僅在開(kāi)關(guān)部為關(guān)狀態(tài)的情況下,進(jìn)行電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。即,與同一晶體管方式大致相同。因此,圖像顯示動(dòng)作(開(kāi)關(guān)部的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作)和電流源電路的設(shè)定動(dòng)作(像素的設(shè)定動(dòng)作)也與同一晶體管方式大致相同,省略說(shuō)明。
(實(shí)施例8)
本實(shí)施例中,為具有同一晶體管方式的電流源電路的像素結(jié)構(gòu),說(shuō)明使實(shí)施例6所述的電路可按點(diǎn)順序的情況。因此重復(fù)部分的說(shuō)明從略。
圖47表示各像素配置的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子。圖47中與圖41相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。圖47中,電流源電路102除電流源電容111、電流源晶體管112、電流輸入晶體管1483、電流保持晶體管1484、電流基準(zhǔn)晶體管1488、發(fā)光晶體管1486、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gc、信號(hào)線ge、電流基準(zhǔn)線scl外,還具有點(diǎn)順序晶體管1490和點(diǎn)順序線clp。點(diǎn)順序晶體管1490為n溝道型,但由于僅作為開(kāi)關(guān)動(dòng)作,可以是p溝道型。
電流源晶體管112的柵極連接電流源電容111的一個(gè)電極。電流源電容111的另一個(gè)電極與電流源晶體管112的源極端子連接,電流源晶體管112的源極端子經(jīng)發(fā)光晶體管1486的源極和漏極端子之間連接電流源電路102的端子a。
電流源晶體管112的柵極順序經(jīng)電流保持晶體管1484的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管1490的源極和漏極端子之間連接其漏極端子。電流保持晶體管1484的柵極連接信號(hào)線gh。點(diǎn)順序晶體管1490的柵極連接點(diǎn)順序線clp。電流源晶體管112的漏極端子和電流基準(zhǔn)線scl經(jīng)電流基準(zhǔn)晶體管1488的源極和漏極端子之間連接。電流基準(zhǔn)晶體管1488的柵極連接信號(hào)線gc。電流源晶體管112的源極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管1483的源極·漏極端子之間連接。電流輸入晶體管1483的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子連接端子b。
上述結(jié)構(gòu)中,點(diǎn)順序晶體管1490的源極端子和漏極端子的不連接電流保持晶體管1484的源極和漏極端子側(cè)直接連接電流基準(zhǔn)線scl的結(jié)構(gòu)也可當(dāng)然不限定于此,可連接成電流保持晶體管1484和點(diǎn)順序晶體管1490在二者都為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),電流源晶體管112的柵極電位與電流基準(zhǔn)線scl的電位相等。
可更換電流保持晶體管1484和點(diǎn)順序晶體管1490的配置。電流源電容111順序經(jīng)電流保持晶體管1484的源極和漏極端子之間和點(diǎn)順序晶體管1490的源極和漏極端子之間連接電流源晶體管112的漏極端子的結(jié)構(gòu)也可,電流源電容111順序經(jīng)點(diǎn)順序晶體管1490的源極和漏極端子之間和電流保持晶體管1484的源極和漏極端子之間連接電流源晶體管112的漏極端子的結(jié)構(gòu)也可。
具有圖47所示的結(jié)構(gòu)的電流源電路102和圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部101的像素100按x列y行矩陣狀配置的像素區(qū)域的一部分電路圖在圖48表示。圖48中,僅代表性地表示出第i行第j列、第(i+1)行第j列、第i行第(j+1)列、第(i+1)行第(j+1)列的4像素。與圖41和圖13相同的部分用相同附圖標(biāo)記表示,省略說(shuō)明。
對(duì)應(yīng)第i行、第(i+1)行的各個(gè)像素行的掃描線g表示為gi,gi+1、刪除用信號(hào)線表示為rgi,rgi+1、信號(hào)線gn表示為gni,gni+1、信號(hào)線gh表示為ghi,ghi+1、信號(hào)線gc表示為gci,gci+1、信號(hào)線ge表示為gei,gei+1。對(duì)應(yīng)第j列、第(j+1)列的各個(gè)像素列的圖像信號(hào)輸入線s表示為sj,sj+1、電源線w表示為wj,wj+1、電流線cl表示為clj,clj+1、電流基準(zhǔn)線scl表示為sclj,sclj+1、布線wco表示為wcoj,wcoj+1、點(diǎn)順序線clp表示為clpj,clpj+1。從像素區(qū)域外部向電流線clj,clj+1中輸入基準(zhǔn)電流。106為發(fā)光元件。發(fā)光元件106的像素電極連接端子d,對(duì)置電極被施加對(duì)置電位。本實(shí)施例中,表示出同一晶體管方式的電流源電路的結(jié)構(gòu)例子,但可適用于多柵方式的電流源電路中。即圖58(a)(b)中,可與電流保持晶體管884串聯(lián)配置點(diǎn)順序晶體管。
(實(shí)施例9)
本實(shí)施例中,關(guān)于實(shí)施形式2中圖14所示的像素結(jié)構(gòu),表示出各像素的電流源晶體管112為n溝道型的例子。這里,表示出發(fā)光元件106的像素電極為陽(yáng)極、對(duì)置電極為陰極的例子。因此,與實(shí)施形式2重復(fù)的部分說(shuō)明從略。
圖52表示本實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的電路圖。圖52中,與圖14相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示。圖52中,電流源電路102由電流源電容111、電流源晶體管112、電流輸入晶體管203、電流保持晶體管204、電流停止晶體管205、電流線cl、信號(hào)線gn、信號(hào)線gh、信號(hào)線gs構(gòu)成。
電流源晶體管112的柵極和電流源電容111的一個(gè)電極連接。電流源電容111的另一個(gè)電極與電流源晶體管112的源極端子連接。電流源晶體管112的源極端子經(jīng)電流停止晶體管205連接電流源電路102的端子b。電流停止晶體管205的柵極連接信號(hào)線gs。
電流源晶體管112的柵極和漏極端子經(jīng)電流保持晶體管204的源極和漏極端子之間而連接。電流保持晶體管204的柵極連接信號(hào)線gh。電流源晶體管112的源極端子和電流線cl經(jīng)電流輸入晶體管203的源極和漏極端子之間連接。電流輸入晶體管203的柵極連接信號(hào)線gn。電流源晶體管112的漏極端子連接端子a。
此時(shí),如圖3說(shuō)明的那樣,可變更電流源電容111的連接端。即不能通過(guò)對(duì)像素的設(shè)定動(dòng)作獲知電流源電容111保持的vgs和實(shí)際發(fā)光時(shí)的vgs。因此,作為一個(gè)例子,可在電流源晶體管112的柵極和源極端子之間連接電流源電容111。即電流源電路一部分在像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí)如圖66(a)所示,在發(fā)光時(shí)如圖66(b)所示。
圖52中開(kāi)關(guān)部101與實(shí)施形式1中圖13所示的結(jié)構(gòu)大致相同,但表示出驅(qū)動(dòng)晶體管302也用n溝道型構(gòu)成的例子。這樣本實(shí)施例中圖52所示的結(jié)構(gòu)的像素中,構(gòu)成像素的晶體管全部為n溝道型。如此,如果用單極性的晶體管構(gòu)成電路,則可節(jié)省制作晶體管的工序,降低成本。
本實(shí)施例可和與其他實(shí)施形式和實(shí)施例自由組合來(lái)實(shí)施。
(實(shí)施例10)
本實(shí)施例中,表示出在實(shí)施形式1中圖5所示的像素結(jié)構(gòu)中用多個(gè)像素共用在各像素配置的電流晶體管1405的例子。
圖53是表示本實(shí)施例的像素結(jié)構(gòu)的電路圖。圖53中與圖5相同部分用相同附圖標(biāo)記表示,說(shuō)明從略。圖53中共用第i行第j列的像素和第(i+1)行第j列的像素的電流晶體管1405。共用第i行第(j+1)列的像素和第(i+1)行第(j+1)列的像素的電流晶體管1405。
圖53中,表示出2個(gè)像素共用的電流晶體管1405的例子。不限定于此,一般地可由多個(gè)像素共用電流晶體管1405。通過(guò)上述結(jié)構(gòu),每個(gè)像素配置的晶體管數(shù)和信號(hào)線數(shù)可減少。這樣得到開(kāi)口率高的顯示裝置。
本實(shí)施例可和與其他實(shí)施形式和實(shí)施例自由組合來(lái)實(shí)施。
(實(shí)施例11)
本實(shí)施例中向本發(fā)明的顯示裝置的像素輸入信號(hào)。表示驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成例子。圖54是表示信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖54中信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5400由移位寄存器5401、第一鎖存電路5402、第二鎖存電路5403構(gòu)成。根據(jù)移位寄存器5401輸出的采樣脈沖,第一鎖存電路5402保持圖像信號(hào)vd。這里,輸入第一鎖存電路5402的圖像信號(hào)vd是為按時(shí)分灰度等級(jí)方式顯示輸入顯示裝置的數(shù)字視頻信號(hào)而加工了的信號(hào)。輸入顯示裝置的數(shù)字視頻信號(hào)由時(shí)分灰度等級(jí)圖像信號(hào)處理電路5410變換為圖像信號(hào)vd,輸入信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5400的第一鎖存電路5402。在第一鎖存電路5402中保持1水平期間大小的圖像信號(hào)vd時(shí),向第二鎖存電路5403輸入鎖存脈沖lp。這樣,第二鎖存電路5403一起保持1水平期間大小的圖像信號(hào)vd,同時(shí)輸出到各像素的圖像信號(hào)輸入線s。
下面圖55表示出信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5400的結(jié)構(gòu)例子。圖55中,與圖54相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示。這里圖55中,僅代表性表示出對(duì)應(yīng)第一列的圖像信號(hào)輸入線s1的第一鎖存電路5402的一部分5402a、第二鎖存電路5403的一部分5403a。移位寄存器5401由多個(gè)計(jì)時(shí)反相器、反相器、開(kāi)關(guān)、nand電路構(gòu)成。移位寄存器5401中輸入時(shí)鐘脈沖s_clk和時(shí)鐘脈沖s_clk的極性反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)時(shí)鐘脈沖s_clkb、開(kāi)始脈沖s_sp、掃描方向切換信號(hào)l/r。這樣,移位寄存器5401從多個(gè)nand電路順序輸出移位的脈沖(采樣脈沖)。移位寄存器5401輸出的采樣脈沖輸入的第一鎖存電路5402a中。輸入采樣脈沖時(shí),第一鎖存電路5402a保持圖像信號(hào)vd。第一鎖存電路5402如果保持輸入全部的圖像信號(hào)輸入線s的圖像信號(hào)(1個(gè)水平期間大小的圖像信號(hào))vd,則向第二鎖存電路5403輸入鎖存脈沖lp和鎖存脈沖lp的極性被反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)鎖存脈沖lpb。這樣,第二鎖存電路5403一起向全部的圖像信號(hào)輸入線s輸出圖像信號(hào)vd。
圖56是表示掃描線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成例子的電路圖。圖56中,掃描線驅(qū)動(dòng)電路3610具有由多個(gè)時(shí)鐘反相器、反相器、開(kāi)關(guān)、nand電路構(gòu)成的移位寄存器3601。移位寄存器3601中輸入時(shí)鐘脈沖g_clk和時(shí)鐘脈沖g_clk的極性反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)時(shí)鐘脈沖g_clkb、開(kāi)始脈沖g_sp、掃描方向切換信號(hào)u/d。這樣,移位寄存器3601從多個(gè)nand電路順序輸出移位的脈沖(采樣脈沖)。采樣脈沖經(jīng)緩沖器輸出到掃描線g。這樣向掃描線g輸入信號(hào)。
本實(shí)施例中,為信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū)動(dòng)電路具有移位寄存器的結(jié)構(gòu),但可使用解碼器等。作為本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路,可自由使用公知結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。
(實(shí)施例12)
本實(shí)施例中表示用時(shí)間灰度等級(jí)方式進(jìn)行顯示動(dòng)作的情況下的像素的設(shè)定動(dòng)作的一個(gè)例子。
復(fù)位期間,順序選擇各像素行,開(kāi)始非顯示期間。這里,以與順序選擇掃描線的頻率相同的頻率進(jìn)行各像素行的設(shè)定動(dòng)作。例如,關(guān)注使用圖13所示結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)部的情況。以與順序選擇掃描線g和刪除用信號(hào)線rg的頻率相同的頻率選擇各像素行進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。其中,在1行大小的選擇期間的長(zhǎng)度下,難以充分進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。此時(shí),使用多行大小的選擇期間,充分進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。充分進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作表示向電流源電路具有的電流源電容儲(chǔ)存規(guī)定電荷的動(dòng)作長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行。
這樣,使用多行大小的選擇期間并且使用與復(fù)位期間的選擇刪除用信號(hào)線rg等的頻率相同的頻率進(jìn)行各行的選擇,因此可不按順序地選擇行。從而,為進(jìn)行全部行的像素的設(shè)定動(dòng)作,需要在多個(gè)非顯示期間進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。
接著詳細(xì)說(shuō)明使用上述方法時(shí)的顯示裝置的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法。首先,使用與選擇多條掃描線的期間相同長(zhǎng)度的期間使用圖59說(shuō)明進(jìn)行1行的像素的設(shè)定動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)方法。圖59中將選擇10條掃描線期間進(jìn)行1行像素的設(shè)定動(dòng)作的定時(shí)作為例子表示。
圖59(a)中,表示各幀期間的各行的動(dòng)作。與實(shí)施形式1中圖7所示定時(shí)圖相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,說(shuō)明從略。這里,表示出將1幀期間分割為3個(gè)子幀期間sf1~sf3的例子。為在子幀期間sf2和sf3中分別設(shè)置非顯示期間tus的結(jié)構(gòu)。非顯示期間tus中進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作(圖中的期間a和期間b)。
接著詳細(xì)說(shuō)明期間a和期間b的動(dòng)作。說(shuō)明中使用圖59(b)。圖中,進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的期間用選擇信號(hào)線gn的期間表示。一般地,第i行(i是自然數(shù))的像素的信號(hào)線gn用gni表示。首先,第一幀期間f1的期間a中不按順序地選擇gn1,gn11,gn21,….。這樣,進(jìn)行第1行、第11行、第21行…的像素的設(shè)定動(dòng)作(期間1)。接著在第一幀期間f1的期間b中選擇gn2,gn12,gn22...。這樣進(jìn)行第2行、第12行、第22行…的像素的設(shè)定動(dòng)作(期間2)。將上述動(dòng)作反復(fù)5幀期間一氣進(jìn)行全部像素的設(shè)定動(dòng)作。
這里將可用于1行的像素的設(shè)定動(dòng)作的期間表示為tc。使用上述驅(qū)動(dòng)方法時(shí),可將tc設(shè)為掃描線g的選擇期間的10倍。這樣,可加長(zhǎng)用于每個(gè)像素的設(shè)定動(dòng)作的時(shí)間,可有效正確地進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。在一氣的設(shè)定動(dòng)作不充分的情況下,可反復(fù)數(shù)次上述動(dòng)作。這樣,可慢慢進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
接著說(shuō)明使用上述驅(qū)動(dòng)方法時(shí)的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。說(shuō)明中使用圖60。圖60中表示出向信號(hào)線gn輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路。但是,關(guān)于向電流源電路具有的其他信號(hào)線輸入的信號(hào)也同樣。用于進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)舉出兩個(gè)例子。
第一個(gè)例子是通過(guò)切換信號(hào)切換移位寄存器的輸出向信號(hào)線gn輸出的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路(設(shè)定動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路)的結(jié)構(gòu)例子在圖60(a)中表示。設(shè)定動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路5801由移位寄存器5802、and電路、反相器電路(inv)等構(gòu)成。這里,表示出在移位寄存器5802的脈沖輸出期間的4倍期間中選擇1條信號(hào)線gn的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。說(shuō)明設(shè)定動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路5801的動(dòng)作。移位寄存器5802的輸出通過(guò)切換信號(hào)5803選擇,經(jīng)and電路輸出到信號(hào)線gn。
第二個(gè)例子是通過(guò)移位寄存器的輸出鎖存選擇特定行的信號(hào)的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路(設(shè)定動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路)的結(jié)構(gòu)例子在圖60(b)中表示。設(shè)定動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路5811具有移位寄存器5812、鎖存1電路5813、鎖存2電路5814。
說(shuō)明設(shè)定動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路5811的動(dòng)作。通過(guò)移位寄存器5812的輸出,鎖存1電路5813順序保持行選擇信號(hào)5815。這里,行選擇信號(hào)5815是選擇任意行的信號(hào)。鎖存1電路5813保持的信號(hào)通過(guò)鎖存信號(hào)5816輸送到鎖存2電路5814。這樣,信號(hào)輸入特定信號(hào)線gn中。如此,非顯示期間可進(jìn)行電流源電路的設(shè)定動(dòng)作。
即便顯示期間中在電流鏡方式的電流源電路的情況下可進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。同一晶體管方式的電流源電路和多柵方式的電流源電路中可使用暫時(shí)中斷顯示期間,進(jìn)行電流源電路的設(shè)定動(dòng)作,之后,再開(kāi)始顯示期間的驅(qū)動(dòng)方法。
本實(shí)施形式可與實(shí)施形式1~實(shí)施形式3、實(shí)施例1~實(shí)施例11自由組合來(lái)實(shí)施。
(實(shí)施例13)
本實(shí)施例中,關(guān)于像素的設(shè)定動(dòng)作,說(shuō)明與其他實(shí)施例不同的方法。實(shí)施形式1等中1行1行地選擇像素,進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作?;蛘哌x擇分散的行,進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。任一情況下,進(jìn)行某行的像素的設(shè)定動(dòng)作期間,不同時(shí)對(duì)另外的行的像素進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作。本實(shí)施例中,說(shuō)明與上述方法不同的像素的設(shè)定動(dòng)作的方法。即,某瞬間,也可使用1條電流線同時(shí)對(duì)多個(gè)像素進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。此時(shí),各像素的電流源電路中流過(guò)由多個(gè)像素的電流源電路平均化的電流。因此,輸入電流的多個(gè)像素間,這些像素的電流源電路的特性偏差時(shí),設(shè)定為受該偏差的影響、流過(guò)各像素的電流源電路的電流值出現(xiàn)偏差。但是,多個(gè)像素同時(shí)進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作時(shí),與1條電流線連接的像素大小中,需要增大向該電流線流入的電流的值。這樣,由于流過(guò)電流線的電流值增大,故可快速進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。此時(shí),可使同時(shí)進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的行重復(fù)進(jìn)行。例如,像第一行和第二行同時(shí)進(jìn)行,第二行和第三行同時(shí)進(jìn)行,第三行和第四行同時(shí)進(jìn)行這樣重復(fù)。
同時(shí)進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作的行可按每一任意時(shí)間變更。例如某時(shí)刻,偽行和第一行同時(shí)進(jìn)行,第二行和第三行同時(shí)進(jìn)行、第四行和第五行同時(shí)進(jìn)行,而另外的時(shí)刻第一行和第二行同時(shí)進(jìn)行,第三行和第四行同時(shí)進(jìn)行,第五行和第六行同時(shí)進(jìn)行也可。通過(guò)該方法可在時(shí)間上平均特性偏差。
本實(shí)施例所示的像素的設(shè)定動(dòng)作的方法不依賴(lài)于電流源電路的結(jié)構(gòu),故可適用于全部的結(jié)構(gòu)中。
(實(shí)施例14)
本實(shí)施例中,關(guān)于電流線,敘述與其他實(shí)施例不同的結(jié)構(gòu)。
除去實(shí)施例13之外的實(shí)施例中,在1列的像素中配置1條電流線。此時(shí),僅同時(shí)對(duì)連接1條電流線的1個(gè)像素進(jìn)行設(shè)定動(dòng)作,但在1列像素中可設(shè)置多條電流線。
例如第一條電流線上連接偶數(shù)行的像素,第二條電流線上連接奇數(shù)行的像素。這樣,通過(guò)偶數(shù)行和奇數(shù)行同時(shí)進(jìn)行2行像素的設(shè)定動(dòng)作。因此,1像素大小的像素的設(shè)定動(dòng)作進(jìn)行的期間加長(zhǎng),或者全部像素的像素的設(shè)定動(dòng)作進(jìn)行的期間縮短。
此外,將畫(huà)面分為多個(gè)區(qū)域,僅在該區(qū)域的像素上連接電流線。其結(jié)果是同時(shí)對(duì)多行像素進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。這樣,1像素大小的像素的設(shè)定動(dòng)作進(jìn)行的期間加長(zhǎng),或者全部像素的像素的設(shè)定動(dòng)作進(jìn)行的期間縮短。
例如將畫(huà)面分為2個(gè),上半部分配置與其上配置的基準(zhǔn)電流輸出電路連接的電流線。下半部分配置與其下配置的基準(zhǔn)電流輸出電路連接的電流線。上半部分的像素上配置的電流線和下半部分的像素上配置的電流線不連接。其結(jié)果是用上半部分的像素和下半部分的像素同時(shí)進(jìn)行像素的設(shè)定動(dòng)作。
本實(shí)施例不依賴(lài)于電流源的電路結(jié)構(gòu),因此可適用于全部的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施例15)
本實(shí)施例中,在圖78表示實(shí)施形式2中實(shí)際制作圖73(a)所示的結(jié)構(gòu)的像素的例子。圖78(a)表示實(shí)際制作像素時(shí)的俯視圖。圖78(b)表示與圖78(a)對(duì)應(yīng)的電路圖。與圖73(a)相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,說(shuō)明從略。圖78(a)中作成為發(fā)光元件106,僅表示出像素電極。圖78中,刪除晶體管304、電流保持晶體管204和電流輸入晶體管203分別由雙柵型的晶體管形成。
(實(shí)施例16)
本實(shí)施例中,在圖79表示出具有實(shí)施形式3中圖57(a)、圖57(b)所示結(jié)構(gòu)的電流源電路的像素的制作例子。圖79(a)中表示像素的俯視圖。圖79(b)表示與此對(duì)應(yīng)的等效電路圖。與圖74相同的部分使用相同附圖標(biāo)記表示,說(shuō)明從略。圖79中,與圖74(a)不同,刪除晶體管304與保持電容303并聯(lián)連接。電流停止晶體管805的源極端子或漏極端子中不與驅(qū)動(dòng)晶體管302的源極端子或漏極端子連接的側(cè)與電源線w直接連接。
(實(shí)施例17)
本實(shí)施例中,在本發(fā)明的顯示裝置中,說(shuō)明了向各像素輸入控制電流的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。向各像素輸入的控制電路偏差時(shí),各像素的電流源電路輸出的電流的電流值也偏差。因此,需要向各電流線輸出基本一定的控制電流的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路。下面表示這種驅(qū)動(dòng)電路的例子??墒褂美缛毡咎卦?001-333462號(hào)、特愿2001-333466號(hào)、特愿2001-333470號(hào)、特愿2001-335917號(hào)或特愿2001-335918號(hào)所示結(jié)構(gòu)的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路。即,將該信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流作為控制電流輸入各像素。本發(fā)明的顯示裝置中,通過(guò)適用上述的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,可向各像素中輸入基本一定的控制電流。這樣,可進(jìn)一步降低圖像的亮度的偏差。
本實(shí)施例可與其他實(shí)施形式和實(shí)施例自由組合來(lái)實(shí)施。
(實(shí)施例18)
本實(shí)施例中,說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的顯示系統(tǒng)。這里顯示系統(tǒng)包含存儲(chǔ)向顯示裝置輸入的圖像信號(hào)的存儲(chǔ)器、輸出向顯示裝置的各驅(qū)動(dòng)電路輸入的控制信號(hào)(時(shí)鐘脈沖、開(kāi)始脈沖等)的電路、控制它們的控制器等。
圖2表示顯示系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)除顯示裝置外,還有a/d變換電路、存儲(chǔ)器選擇開(kāi)關(guān)a、存儲(chǔ)器選擇開(kāi)關(guān)b、幀存儲(chǔ)器1、幀存儲(chǔ)器2、控制器、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、電源發(fā)生電路。
說(shuō)明顯示系統(tǒng)的動(dòng)作。a/d變換電路將輸入顯示系統(tǒng)的圖像信號(hào)變換為數(shù)字的圖像信號(hào)。幀存儲(chǔ)器a或幀存儲(chǔ)器b存儲(chǔ)該數(shù)字的圖像信號(hào)。這里,按每個(gè)期間(每一幀期間、每一子幀期間)區(qū)分使用幀存儲(chǔ)器a或幀存儲(chǔ)器b,從而在向存儲(chǔ)器的信號(hào)寫(xiě)入和從存儲(chǔ)器讀出信號(hào)中具有裕度。這里,幀存儲(chǔ)器a或幀存儲(chǔ)器b的區(qū)分使用由控制器切換存儲(chǔ)器選擇開(kāi)關(guān)a和存儲(chǔ)器選擇開(kāi)關(guān)b進(jìn)行。時(shí)鐘發(fā)生電路通過(guò)來(lái)自控制器的信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)等。電源發(fā)生電路通過(guò)來(lái)自控制器的信號(hào)產(chǎn)生規(guī)定電源。從存儲(chǔ)器讀出的信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、電源等經(jīng)fpc輸入顯示裝置。
應(yīng)用本發(fā)明的顯示系統(tǒng)不限定于圖2所示結(jié)構(gòu),公知的所有結(jié)構(gòu)的顯示系統(tǒng)中都可使用本發(fā)明。
本實(shí)施例可與其他實(shí)施形式和實(shí)施例自由組合來(lái)實(shí)施。
(實(shí)施例19)
本實(shí)施例中,利用本發(fā)明的顯示裝置的電子設(shè)備使用圖46來(lái)說(shuō)明。圖46(a)表示使用本發(fā)明的顯示裝置的便攜信息終端的模式圖。便攜信息終端由主體4601a、操作開(kāi)關(guān)4601b、電源開(kāi)關(guān)4601c、天線4601d、顯示部4601e、外部輸入端口4601f構(gòu)成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部4601e。圖46(b)表示使用本發(fā)明的顯示裝置的個(gè)人計(jì)算機(jī)的模式圖。個(gè)人計(jì)算機(jī)由主體4602a、框體4602b、顯示部4602c、操作開(kāi)關(guān)4602d、電源開(kāi)關(guān)4602e、外部輸入端口4602f構(gòu)成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部4602c。圖46(c)表示使用本發(fā)明的顯示裝置的圖像再現(xiàn)裝置的模式圖。圖像再現(xiàn)裝置由主體4603a、框體4603b、記錄媒體4603c、顯示部4603d、聲音輸出部4603e、操作開(kāi)關(guān)4603f構(gòu)成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部4603d。圖46(d)表示使用本發(fā)明的顯示裝置的電視機(jī)的模式圖。電視機(jī)由主體4604a、框體4604b、顯示部4604c、操作開(kāi)關(guān)4604d構(gòu)成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部4604c。圖46(e)表示使用本發(fā)明的顯示裝置的頂部安裝式顯示器的模式圖。頂部安裝式顯示器由主體4605a、監(jiān)視器部4605b、頭部固定帶4605c、顯示部4605d、光學(xué)系統(tǒng)4605e構(gòu)成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部4605d。圖46(f)表示使用本發(fā)明的顯示裝置的攝像機(jī)的模式圖。攝像機(jī)由主體4606a、框體4606b、連接部4606c、顯像部4606d、目鏡部4606e、電池4606f、聲音輸入部4606g、顯示部4606h構(gòu)成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部4606h。
本發(fā)明不限定于上述應(yīng)用電子設(shè)備,可在各種電子設(shè)備應(yīng)用。本實(shí)施例可與實(shí)施形式1~實(shí)施形式3和實(shí)施例1~實(shí)施例18自由組合來(lái)實(shí)施。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的顯示裝置的各像素具有電流源電路和開(kāi)關(guān)部以及發(fā)光元件。發(fā)光元件、電流源電路和開(kāi)關(guān)部串聯(lián)連接在電源基準(zhǔn)線和電源線之間。通過(guò)使用數(shù)字的圖像信號(hào)切換開(kāi)關(guān)部的開(kāi)和關(guān)。流過(guò)電流源電路的一定電流的大小由像素外部輸入的控制信號(hào)決定。開(kāi)關(guān)部為開(kāi)狀態(tài)的情況下,向發(fā)光元件流入電流源電路決定的一定電流,并發(fā)光。開(kāi)關(guān)部為關(guān)狀態(tài)的情況下,不向發(fā)光元件流過(guò)電流,不發(fā)光。這樣,可通過(guò)圖像信號(hào)控制開(kāi)關(guān)部的接開(kāi)和關(guān)來(lái)表現(xiàn)灰度等級(jí)。這樣可提供一種顯示裝置,即便由于發(fā)光元件的惡化等電流特性變化了,可以以一定亮度表現(xiàn),信號(hào)的寫(xiě)入可加速,可正確表現(xiàn)灰度等級(jí),并且可低成本、小型化。