电子电路、电光学装置、电子装置以及这些的驱动方法

专利名称：电子电路、电光学装置、电子装置以及这些的驱动方法
技术领域：
本发明涉及适用于电光学元件等被驱动元件的驱动中的电子电路的 驱动方法、电子电路、电光学装置、电子装置、电子装置的驱动方法以及 电子设备。
背景技术：
近年来，使用有机(Electronic Luminescence)元件的显示器备受关注。 有机EL元件，是按照流经自身的电流设定亮度的电流驱动型元件之一。 有源矩阵驱动的时候，为了得到正确的亮度，需要补偿构成像素电路的晶 体管特性差异。作为该特性差异的补偿方法，已提出电压编程方式及电流 编程方式等驱动方法。
而且，作为进行Vth补偿的在先申请已有，例如本申请人已经提出的 申请的特愿2002—255251号。

发明内容
本发明的目的之一在于提供一种补偿晶体管特性差异的新型电子电 路等。
本发明的目的另一 目的在于在有关电子电路中，通过在一个动作中进 行Vth补偿和反向偏置的施加，实现动作设计上的灵活性的提高。
为解决有关课题，本发明的第1电子电路的驱动方法，所述电子电路
包括驱动晶体管，具有第1端子、第2端子、第1栅极、配置在所述第 1端子和所述第2端子之间的沟道区域；被驱动元件，与所述第1端子连接；第1电容元件，在所述第1端子和所述被驱动元件之间的节点与所述 第1栅极之间连接，具有第1电极和第2电极。所述驱动方法包含第1 步骤，在让所述第2端子的电位成为第1电压电平的状态下，在所述第l端子和所述第2端子之间产生电位差，以便让所述第1端子作为所述驱动 晶体管的漏极的功能作用；和第2步骤，在让所述第2端子的电位成为与 所述第1电压电平不同的第2电压电平的状态下，向所述被驱动元件提供 与所述驱动晶体管的导通状态对应的驱动电压及驱动电流中的至少任一 个，以便让所述第2端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用。在上述电子电路的驱动方法中，上述第1端子和上述第2端子之间相 对的电位关系，根据步骤等而变动，由此对上述驱动晶体管施加正向偏置 和反向偏置(或者非正向偏置)，可以抑制上述驱动晶体管的特性变化和 恶化。这里所谓"漏极"，是根据晶体管的导电型相对的电位关系定义的。 例如，晶体管为n型时，夹着沟道区域配置的两端中，高电位侧的端子定 义为"漏极"，而晶体管是p型时，夹着沟道区域配置的两个端子中，低 电压侧的端子定义为"漏极"。在上述电子电路的驱动方法中，也可以是以所述第l步骤为契机， 在所述第1端子和所述第2端子之间流过初始化电流，将所述驱动晶体管 的栅极电压设定成与所述驱动晶体管的阈值对应的偏置电平。这里所谓的"作为契机"意味着将上述第1步骤作为初始动作进行， 上述偏置电平的设定处理，在上述第l步骤进行之后，或者也可以在上述 第1步骤进行期间进行。在上述电子电路的驱动方法中，也可以是所述电子电路包含第2电 容元件，其具备第3电极和第4电极，并且在所述第3电极和所述第4电 极之间形成电容；所述第1栅极与所述第3电极连接；所述第1步骤被执 行后，使所述第1栅极处于浮置状态，所述数据信号通过所述电容器的电 容耦合供给所述第1栅极，设定所述驱动晶体管的所述导通状态。在上述电子电路的驱动方法中，优选在第2步骤被执行期间的至少 一部分期间中，切断所述第1端子和所述驱动晶体管的所述第1栅极之间 的电连接。这里"切断电连接"，意味着上述第1端子和上述第1栅极不处于导 通状态，也可以是电容器等介于上述第1端子和上述栅极之间。
在上述电子电路的驱动方法中，所述被驱动元件具备与所述第l端 子连接的动作电极、对向电极、配置在所述动作电极和所述对向电极之间 的功能层；在所述第1步骤和所述第2步骤被执行期间，至少要将所述对 向电极的电压固定在第3电压电平。
在上述电子电路的驱动方法中，也可以是在所述第l步骤执行的至 少一部分期间中，将所述第2电压电平设定成低于所述第3电压电平。这 样，例如，可以对上述驱动晶体管或者上述被驱动元件施加非正向偏置。
在上述电子电路的驱动方法中，也可以进一步包含第3步骤，进一步 包含第3步骤，将所述第1端子的电位设定成比所述第3电压电平低的电 压电平上；在所述第3步骤被执行期间，将所述对向电极的电压固定在所 述第3电压电平。这样，例如，可以对上述被驱动元件施加非正向偏置。
在本发明的第2电子电路的驱动方法中，上述电子电路包括驱动晶 体管，具有第1端子、第2端子、配置在上述第l端子和上述第2端子之 间的沟道区域；和补偿晶体管，具有第3端子、第4端子、配置在上述第 3端子和上述第4端子之间的沟道区域，将自身的栅极和上述第3端子连 接。上述电子电路的驱动方法包括第1步骤，在上述第3端子和上述第 4端子之间产生电位差，以便让上述第3端子作为上述补偿晶体管的漏极 的功能作用；和第2步骤，将与上述驱动晶体管的导通状态对应的驱动电 压及驱动电流中的至少任一个向被驱动元件提供，上述驱动晶体管的导通 状态通过将数据信号供给上述驱动晶体管的上述栅极而被设定；在上述第 2步骤被执行的期间的至少一部分期间中，将上述第4端子的电压电平， 设定成与在执行上述第1步骤期间的上述第4端子电压电平不同的电压电 平上。
在上述电子电路的驱动方法中，也可以是以上述第l步骤为契机， 在上述第3端子和上述第4端子之间流过初始化电流，将上述驱动晶体管 的栅极设定成与上述补偿晶体管的阈值对应的偏置电平。
这里所谓的"作为契机"意味着将上述第1步骤作为初始动作进行， 上述偏置电平的设定处理，在上述第l步骤进行之后，或者也可以在上述第1步骤进行期间进行。
在上述电子电路的驱动方法中，优选在上述第2步骤执行期间的至 少一部分期间中，将上述第3端子和上述第4端子之间的电连接实质性切 断。这样，例如，可以将上述驱动晶体管的上述栅极浮置，上述栅极的栅 极电压可以维持在按照上述数据信号的电压电平。
在上述电子电路的驱动方法中，优选在执行上述第1步骤的期间的 至少一部分期间中，将上述第l端子的电压电平，设定成比上述第2端子 的电压电平高；在执行上述第2步骤的期间的至少一部分期间中，将上述 第2端子的电压电平，设定成比上述第l端子的电压电平高。
在上述电子电路的驱动方法中，也可以是，上述被驱动元件具备连
接在上述第l端子上的动作电极、对向电极、配置在上述动作电极和上述
对向电极之间的功能层；至少在上述第1步骤及上述第2步骤被执行的期 间，将上述对向电极的电压电平固定在给定电平上。
在上述电子电路的驱动方法中，优选在上述第1步骤被执行的至少
一部分期间，将上述第2端子的电压电平设定成低于上述给定电压电平。
在上述电子电路的驱动方法中，优选进一步包含第3步骤，将上述
第1端子的电压电平设定成比上述给定电压电平低的电压电平上；在上述 第3步骤被执行期间，将上述对向电极的电压固定在上述给定电压电平。 在上述电子电路的驱动方法中，也可以是上述第4端子的电压电平， 通过上述第1步骤及上述第2步骤，被设定成与上述第2端子相同的电压 电平。
本发明的第l电子电路，用于驱动被驱动元件，所述电子电路包括
驱动晶体管，具有第1栅极、第1端子、第2端子、配置在所述第1端子 和所述第2端子之间的沟道区域；第1电容元件，与所述第1栅极连接； 所述被驱动元件与所述第1端子连接；所述第1电容元件连接在所述被驱 动元件和所述第1端子之间的节点与所述第1栅极之间；在将所述第2端 子的电位设定成第1电压电平的第1期间的至少一部分期间，在所述第1 端子和所述第2端子之间产生电位差，以便让所述第1端子作为所述驱动 晶体管的漏极的功能作用；在将所述第2端子的电位设定成与所述第1电 压电平不同的第2电压电平的第2期间的至少一部分期间，向所述被驱动元件提供与所述驱动晶体管的导通状态对应的驱动电压及驱动电流中的 至少任一个，以便让所述第2端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用。在上述电子电路中，也可以让所述第1电压电平比所述第2电压电平 低。也可以是以所述第1期间为契机，将所述驱动晶体管的所述第1栅极 的电位设定成与所述驱动晶体管的阈值电压对应的偏置电压电平。在上述电子电路中，也可以进一步包括第2电容器，具备第3电极和第4电极，同时在上述第3电极和上述第4电极之间形成电容；和第2 晶体管，具有第3端子、第4端子、配置在第3端子和第4端子之间的沟 道区域；上述驱动晶体管的上述栅极连接在上述第3电极上；在上述第4 电极上连接上述第3端子。在上述电子电路中，也可以是在通过上述第1晶体管让上述第1端 子和上述驱动晶体管的上述栅极成为电连接状态的第1期间的至少一部分 期间中，设定上述第1端子和上述第2端子中至少一方的电压电平，以便 让上述第1端子作为上述驱动晶体管的漏极的功能作用；在上述第1端子 和上述驱动晶体管的上述栅极之间成为电隔离状态的第2期间的至少一部 分期间中，设定上述第l端子和上述第2端子中的至少一方的电压电平， 以便让上述第2端子作为上述驱动晶体管的漏极的功能作用。本发明的第2电子电路，用于驱动被驱动元件，包含驱动晶体管， 具备第1端子和第2端子，在上述第1端子和上述第2端子之间具有沟道 区域；和第1晶体管，配置在上述第1端子和上述驱动晶体管的栅极之间， 控制上述第1端子和上述栅极之间的电气连接；在通过上述第1晶体管让 上述第1端子和上述驱动晶体管的上述栅极成为电连接状态的第1期间的 至少一部分期间中，设定上述第1端子和上述第2端子中至少一方的电压 电平，以便让上述第l端子作为上述驱动晶体管的漏极的功能作用；在上 述第1端子和上述驱动晶体管的上述栅极之间成为电隔离状态的第2期间 的至少一部分期间中，设定上述第l端子和上述第2端子中的至少一方的 电压电平，以便让上述第2端子作为上述驱动晶体管的漏极的功能作用。在上述电子电路中，也可以是以上述第l期间为契机，上述驱动晶 体管的上述栅极的电压电平，设定成与上述驱动晶体管的阈值电压对应的 偏置电平；在上述第2期间的至少一部分期间中，将与上述驱动晶体管的上述导通状态对应的驱动电压或者驱动电流供给上述被驱动元件。
这里，上述偏置电平的设定处理，在上述第l期间经过之后，或者也
可以在上述第1期间执行中进行。
本发明的第2电子电路，用于驱动被驱动元件，包含驱动晶体管，
具备第1端子和第2端子，且在上述第1端子和上述第2端子之间具有沟
道区域；补偿晶体管，具备第3端子、第4端子、配置在上述第3端子和 上述第4端子之间的沟道区域，上述第3端子和自身的栅极连接；上述第 3端子和上述第4端子中的任一方连接在上述驱动晶体管的上述栅极上； 上述第3端子和上述第4端子的电压，可以分别设定成多个电压电平。
在上述电子电路中，也可以是在第1期间，设定上述第3端子和上 述第4端子的至少任一方的电压电平，以便让上述第3端子作为上述补偿 晶体管的漏极的功能作用；在第2期间，设定上述第3端子和上述第4端 子中至少任一方的电压电平，以便切断上述第3端子和上述第4端子之间 的电连接；在上述第2期间的至少一部分期间中，将与数据信号供给时而 设定的上述驱动晶体管的导通状态所对应的驱动电压或者驱动电流供给 上述被驱动元件；在上述第1期间的上述第4端子的电压电平、和在上述 第2期间的上述第4端子的电压电平互不相同。
在上述电子电路中，优选上述电子电路进一步包含电容器，其具备 第1电极、第2电极，在上述第1电极和上述第2电极之间形成电容；上 述第1电极连接在上述驱动晶体管的上述栅极上；以上述第1期间为契机， 通过在上述补偿晶体管的上述第3端子和上述第4端子之间流过初始化电 流，在将上述驱动晶体管的上述栅极的电压电平设定成与上述补偿晶体管 的阈值电压所对应的偏置电平之后，通过将与上述数据信号对应的数据电 压施加在上述第2电极上，通过电容器的电容耦合，将上述驱动晶体管的 上述栅极设定成与上述偏置电平和上述数据电压对应的电压电平，设定上 述导通状态。
在上述电子电路中，优选上述第4端子和上述第3端子中的任一方 电压电平，通过上述第1期间和上述第2期间，设定成与上述第2端子相 同的电压电平。
本发明的电子装置，具备上述电子电路。本发明的第l电光学装置，包含多条数据线；多条扫描线；多条第 1电源线；和多个像素电路，其与所述多条数据线和所述多条扫描线的交 叉部对应设置；所述多个像素电路每一个具备驱动晶体管，具有第1栅 极、第1端子、第2端子、配置在所述第1端子和所述第2端子之间的沟 道区域；第1电容元件，与所述第1栅极连接；电光学元件，与所述第1 端子连接；所述第1电容元件连接在所述电光学元件和所述第1端子之间 的节点与所述第1栅极之间；向所述电光学元件提供与所述驱动晶体管的 导通状态对应的驱动电压或驱动电流；在将所述第2端子的电位设定成第 1电压电平的第1期间的至少一部分期间，在所述第1端子和所述第2端 子之间产生电位差，以便让所述第1端子作为所述驱动晶体管的漏极的功 能作用；在将所述第2端子的电位设定成与所述第1电压电平不同的第2 电压电平的第2期间的至少一部分期间，向所述电光学元件提供与所述驱 动晶体管的导通状态对应的驱动电压及驱动电流中的至少任一个，以便让 所述第2端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用。
在上述电光学装置中，也可以是上述多个像素电路的每一个进一步 包含第1电容器，具备第1电极和第2电极，同时在上述第1电极和上 述第2电极之间形成电容；和第2开关晶体管，控制上述一条数据线和上 述第2电极之间的电连接；上述驱动晶体管的上述栅极连接在上述第1电 极上；在上述第1端子作为上述驱动晶体管漏极作用的期间的至少一部分 期间中，在上述第1端子和上述第2端子之间流过初始化电流，上述驱动 晶体管的上述栅极，设定成与上述驱动晶体管阈值对应的偏置电平；上述 偏置电平设定之后，上述第2开关晶体管供给的上述数据信号，通过上述 第1电容器的电容耦合，将上述驱动晶体管的上述栅极电压设定成与上述 偏置电平和上述数据信号对应的电压电平。
在上述电光学装置中，也可以是上述多个像素电路的每一个进一步 具备第2电容器，其具有第3电极和第4电极，同时在上述第3电极和上 述第4电极之间形成电容；上述第3电极连接在上述驱动晶体管的上述栅 极上，上述第4电极连接在上述第1端子上。这样，例如，通过上述第2 电容器的电容耦合，对上述第l端子的电压电平的变动，可以自动调整上 述驱动晶体管的上述栅极的电压电平。在上述电光学装置中，优选上述第2端子，被连接在上述多条电源 线的一条电源线上；上述一条电源线可以设定成多个电压电平。
本发明的第2电光学装置，包含多条数据线；多条扫描线；多条电 源线；和多个像素电路，其与上述多条数据线和上述多条扫描线的交叉部 对应设置；上述多个像素电路每一个具备电光学元件；驱动晶体管，具 备第1端子、第2端子，在上述第1端子和上述第2端子之间具有沟道区 域；和补偿晶体管，具备第3端子、第4端子、配置在上述第3端子和上 述第4端子之间的沟道区域，将上述第3端子和自身的栅极连接；根据通 过多条数据线中的一条数据线供给的数据信号，设定上述驱动晶体管的导 通状态；上述第3端子和上述第4端子中的任一方，连接在上述多个电源 线中的一条电源线上；将与上述驱动晶体管的上述导通状态对应的驱动电 压或者驱动电流向上述电光学元件供给；上述一条电源线的电压，可以设 定成多个电压电平。
在上述电光学装置中，也可以是在上述第3端子作为上述补偿晶体 管漏极作用的期间的至少一部分期间，将上述一条电源线的电压电平设定 成第1电压电平；在将上述驱动电压或者上述驱动电流向上述电光学元件 供给的至少一部分期间，将上述一条电源线的电压电平设定成第2电压电 平；上述第1电压电平和上述第2电压电平相互不同。
在上述电光学装置中，也可以是在上述第3端子作为上述补偿晶体 管漏极作用的期间的至少一部分期间，上述驱动晶体管的上述栅极电压电 平设定成与上述补偿晶体管的阈值电压对应的偏置电平。
在上述电光学装置中，也可以是上述第4端子连接在上述一条电源 线上；上述第1电压电平比上述第2电压电平低。
在上述电光学装置中，上述第1端子和上述第2端子也可以均连接在 上述一条电源线上。
这样，例如，可以减少每一个像素电路的布线数。
在上述电光学装置中，也可以是上述第1端子和上述第2端子的任 一方，连接在上述多条电源线中的、与上述一条电源线不同的另一条电源 线上。
在上述电光学装置中，优选上述多条电源线，在与上述多条数据线交叉的方向上延伸。
在上述电光学装置中，优选包含在上述多个像素电路中的晶体管的 数目只有3个。
这样，可以提高开口率。
本发明的电子设备，安装了上述电光学装置。
本发明的电子装置的驱动方法，具有第1步骤，将驱动晶体管的栅 极和一方端子连接，通过对上述驱动晶体管施加非正向偏置，将连接在上 述驱动晶体管的栅极上的节点电压，设定成与上述驱动晶体管的阈值对应 的偏置电平；第2步骤，通过向与上述节点电容耦合的数据线供给的来自 可变电压源的电压，对连接在上述节点上的电容器，进行以上述偏置电平 作为基准的数据写入；和第3步骤，通过对上述驱动晶体管施加正向偏置， 按照保持在上述电容器上的数据产生电流，将该电流向电流检测电路供 给。
本发明的第2电子装置的驱动方法，对于具有第l端子、第2端子、 配置在上述第1端子和第2端子之间的沟道区域的驱动晶体管，在对其特 性分散偏差进行补偿的步骤被执行的期间的至少一部分期间，使上述第1 端子的电压电平高于上述第2端子的电压电平；在对上述被驱动元件供给 与上述驱动驱动晶体管的导通状态对应的驱动电压或者驱动电流的期间 的至少一部分期间，使上述第1端子的电压电平低于上述第2端子的电压 电平。
在上述电子装置的驱动方法中，优选在上述第1端子和上述驱动晶 体管的栅极连接的状态下，进行上述补偿步骤。
有关本发明的像素电路的驱动方法，具有第1步骤，将驱动晶体管
的栅极和自身一方端子连接，通过对驱动晶体管施加非正向偏置，将与在 驱动晶体管的栅极上连接的节点电压设定与驱动晶体管的阈值对应的偏
置电平；第2步骤，提供向与节点电容耦合的数据线供给规定像素灰度的 数据电压，对连接在节点上的电容器，进行以偏置电平为基准的数据的写 入；和第3步骤，通过对驱动晶体管施加正向偏置，产生与保持在电容器
上的数据对应的驱动电流，通过将该驱动电流向连接在驱动晶体管上的电 光学元件供给，设定电光学元件的亮度。在上述像素电路的驱动方法中，驱动晶体管的另一方端子，也可以连 接在电压可变设定的电源线上。这时，上述第1步骤，包含将电源线的电 压设定成第l电压的步骤，上述第3步骤，优选包括将电源线电压设定成
比第l电压更高的第2电压上的步骤。另外，上述第2步骤，优选包括将 电源线的电压设定成第1电压的步骤。
在上述像素电路的驱动方法中，优选第1电压，比施加非正向偏置
时的驱动晶体管一方端子的电压低，第2电压，比施加正向偏置时的驱动
晶体管一方端子的电压高。另外，优选在电光学元件的对向电极中，固定 施加规定电压。
在上述像素电路的驱动方法中，也可以进一步具有第4步骤，通过将 电源线的电压设定成比规定电压更低的第3电压，对电光学元件施加非正 向偏置。另外，也可以进一步具有第5步骤，通过向连接驱动晶体管和电 光学元件的节点施加比规定电压更低的第3电压，对电光学元件施加非正 向偏置。
本发明第2像素电路的驱动方法，具有第1步骤，通过对将自身的 栅极和自身的一方端子连接的补偿晶体管施加规定偏置，形成正向的二极 管连接，同时对与该补偿晶体管不同的驱动晶体管施加非正向偏置，将连 接在补偿晶体管的栅极上的节点的电压设定成与补偿晶体管的阈值对应 的偏置电平；第2步骤，通过在将与规定偏置相反方向的偏置施加在补偿 晶体管上之后，向与节点电容耦合的数据线供给规定像素灰度的数据电 压，对连接在节点上的电容器，进行以偏置电压为基准的数据的写入；和 第3步骤，通过对驱动晶体管施加正向偏置，产生与保持在电容器的数据 对应的驱动电流，通过将该驱动电流向连接在驱动晶体管的一方端子上的 电光学元件供给，设定电光学元件的亮度。
在上述像素电路的驱动方法中，也可以将驱动晶体管的另一方端子连 接在电压可变设定的第1电源线上，将补偿晶体管的另一方端子连接在电 压可变设定的第2电源线上。这时，优选上述第1步骤包含将第1电源 线的电压设定成第1电压的步骤、和将第2电源线的电压设定成第2电压 的步骤，上述第2步骤包含将第2电源线的电压设定成比第2电压更高的 第3电压的步骤，上述第3步骤包含将第1电源线的电压设定成比第1电压更高的第4电压的步骤。另外优选上述第2步骤包含将第1电源线的 电压设定成第1电压的步骤；第3步骤包含将第2电源线的电压设定成第 3电压的步骤。
在上述像素电路的驱动方法中，优选第1电源电压低于施加非正向 偏置时的驱动晶体管的一方端子的电压；第2电压低于施加非正向偏置时 的补偿晶体管的一方端子的电压；第3电压高于施加正向偏置时的补偿晶 体管的一方端子的电压；第4电压高于施加正向偏置时的驱动晶体管的一 方端子的电压。另外优选对电光学元件的对向电极固定施加规定电压。
在上述像素电路的驱动方法中，也可以进一步具有第4步骤，通过将 电源线的电压设定成低于规定电压的第5电压，对电光学元件施加非正向
偏置°
本发明的第l像素电路，具有电光学元件，其根据流过自身的驱动 电流设定亮度；驱动晶体管，其将一方端子连接在电压可变设定的电源线 上，另一方端子连接在电光学元件上，同时根据栅极电压生成驱动电流； 第1电容器，其将一方电极连接在驱动晶体管的栅极上；第2电容器，其 将一方电极连接在驱动晶体管的栅极上，另一方电极连接在驱动晶体管的 另一方端子上；第1开关晶体管，其将一方端子连接在第1电容器的另一 方端子上，另一方端子连接在数据线上；和第2开关晶体管，其将一方端 子连接在驱动晶体管的栅极上，另一方端子连接在驱动晶体管的的另一方 端子上。
在上述像素电路中，优选在让第l开关晶体管截止、第2开关晶体 管导通的初始化期间中，通过将电源线电压设定成第1电压，对驱动晶体 管施加非正向偏置，同时将驱动晶体管的栅极电压设定成与驱动晶体管的 阈值对应的偏置电平。另外，也可以在比初始化期间之后的期间，即让第 l开关晶体管导通、第2开关晶体管截止的数据写入期间中，通过对数据 线供给规定像素灰度的数据电压，对第l电容器和第2电容器，进行以偏 置电平为基准的数据写入。也可以在比数据写入期间之后的期间，即让第 1开关晶体管和第2开关晶体管都截止的驱动期间，通过将电源线电压设 定成高于第l电压的第2电压，对驱动晶体管施加正向偏置，同时向电光 学元件供给与保持在第1电容器和第2电容器上的数据对应的驱动电流，设定电光学元件的亮度。
本发明的第2像素电路，具有电光学元件，其根据流过自身的驱动 电流设定亮度；驱动晶体管，其将一方端子连接在电压可变设定的第1电 源线上，另一方端子连接在电光学元件上，同时根据栅极电压生成驱动电 流；第1电容器，其将一方电极连接在驱动晶体管的栅极上；第2电容器， 其将一方电极连接在驱动晶体管的栅极上，另一方电极连接在驱动晶体管 的另一方端子上；开关晶体管，其将一方端子连接在第1电容器的另一方 端子上，另一方端子连接在数据线上；和补偿晶体管，其将自身的栅极和 自身的一方端子和驱动晶体管的栅极连接，另一方端子连接在电压可变控 制的第2电源线上。
在上述像素电路中，优选在让开关晶体管截止的初始化期间，通过 将第1电源线的电压设定成第1电压，对驱动晶体管施加非正向偏置，通 过将第2电源线的电压设定成第2电压，补偿晶体管形成正向的二极管连 接，同时将驱动晶体管的栅极电压设定成与补偿晶体管的阈值对应的偏置 电压。另外，也可以在比初始化期间之后的期间，即让开关晶体管导通的 数据写入期间中，通过将第2电源线的电压设定成高于第2电压的第3电 压，让施加在补偿晶体管上的偏置变成与初始化期间相反的方向，同时对 第1电容器和第2电容器，进行以偏置电平为基准的数据写入。也可以在 比数据写入期间之后的期间，即让开关晶体管截止的驱动期间，通过将第 1电源线电压设定成高于第1电压的第4电压，对驱动晶体管施加正向偏 置，同时向电光学元件供给与保持在第1电容器和第2电容器上的数据对 应的驱动电流，设定电光学元件的亮度。
本发明的第3像素电路，具有电光学元件，其根据流过自身的驱动 电流设定亮度；驱动晶体管，其将一方端子连接在电压可变设定的第1电 源线上，根据栅极电压生成驱动电流；第1电容器，其将一方电极连接在 驱动晶体管的栅极上；第2电容器，其将一方电极连接在驱动晶体管的栅 极上，另一方电极连接在驱动晶体管的另一方端子上；第l开关晶体管， 其将一方端子连接在第1电容器的另一方端子上，另一方端子连接在数据 线上；第2开关晶体管，其将一方端子连接在驱动晶体管的栅极，另一方 端子连接在驱动晶体管的的另一方端子；第3开关晶体管，其将一方端子连接在驱动晶体管的另一方端子上，另一方端子连接在电压可变设定的第 2电源线上；和第4开关晶体管，其将一方端子连接在驱动晶体管的另一 方端子上，另一方端子连接在电光学元件上。
在上述像素电路中，优选在让第l开关晶体管截止、第2开关晶体 管导通、第3开关晶体管在一部分期间内导通、第4开关晶体管截止的初 始化期间中，通过将第1电源线的电压设定成第1电压，将第2电源线电
压设定成第2电压，对驱动晶体管施加非正向偏置，同时将驱动晶体管的
栅极电压设定成与驱动晶体管的阈值对应的偏置电压。也可以在初始化期
间之后的期间，即让第1开关晶体管导通、第2开关晶体管截止、第3开 关晶体管截止、第4开关晶体管截止的数据写入期间，通过向数据线将供 给规定像素灰度的数据电压，对第l电容器和第2电容器，进行以偏置电 平为基准的数据写入。进一步，也可以在数据写入期间之后的期间，即让 第l开关晶体管截止、第2开关晶体管截止、第3开关晶体管截止、第4 开关晶体管导通的驱动期间中，通过将第1电源线电压设定成高于第1电 压的第3电压，对驱动晶体管施加正向偏置，同时向电光学元件供给与保 持在第1电容器和第2电容器上的数据对应的驱动电流，从而设定电光学 元件的亮度。而且，优选在比驱动期间之后的期间，即让第1开关晶体 管截止、第2开关晶体管截止、第3开关晶体管导通、第4开关晶体管导 通的反向偏置期间，通过将第2电源线的电压设定成低于第2电压的第4 电压，对电光学元件施加非正向偏置。
本发明的第4像素电路，具有电光学元件，其根据流过自身的驱动 电流设定亮度；驱动晶体管，其将一方端子连接在电压可变设定的电源线 上，另一方端子连接在电光学元件上，同时根据栅极电压生成驱动电流； 电容器，其将一方电极连接在驱动晶体管的栅极上；第1开关晶体管，其 将一方端子连接在电容器的另一方端子上，另一方端子连接在数据线上； 和第2开关晶体管，其将一方端子连接在驱动晶体管的栅极上，另一方端 子连接在驱动晶体管的的另 一方端子上。
在上述像素电路中，在让第l开关晶体管截止、第2开关晶体管导通 的初始化期间中，通过将电源线的电压设定成第1电压，对驱动晶体管施 加非正向偏置，并将驱动晶体管的栅极电压设定成与驱动晶体管阈值对应的偏置电平。
另外，也可以在初始化期间之后的期间中，即让第1开关晶体管导通， 第2开关晶体管截止的数据写入期间中，通过向数据线供给规定像素灰度 的数据电压，对电容器，进行以偏置电压为基准的数据写入。进一步，也 可以在数据写入期间之后的期间，即让第1开关晶体管和第2开关晶体管
都截止的驱动期间，通过将电源线的电压设定成高于第1电压的第2电压，
对驱动晶体管施加正向偏置，同时向电光学元件供给与保持在电容器上的
数据对应的驱动电流，设定电光学元件的亮度。
由上述像素电路构成的电光学装置也可以做成电子设备。 作为发明的效果之一，根据将晶体管的特性补偿的步骤和施加非正向
偏置在一个动作处理中进行，可以实现提高动作设计上的灵活性。


图1表示电光学装置的构成框图。
图2表示有关第1实施方式的像素电路图。 图3表示有关第1实施方式的动作时序图。 图4表示有关第1实施方式的动作说明图。 图5表示有关第2实施方式的动作时序图。 图6表示有关第3实施方式的象素电路图。 图7表示有关第3实施方式的动作时序图。 图8表示有关第3实施方式的动作说明图。 图9表示有关第4实施方式的像素电路图。 图10表示有关第4实施方式的动作时序图。 图U表示有关第5实施方式的像素电路图。
图中l一表示部，2—像素，3—扫描线驱动电路，4一数据线驱动电 路，5 —控制电路，6—电源线控制电路，T1 T5 —晶体管，C1 C2—电 容器，OLED—有机EL元件。
具体实施例方式
(第1实施方式)图1表示有关本实施方式的电光学装置的构成框图。表示部1，例如
由TFT (Thin Film Transistor)驱动电光学元件的有源矩阵型显示板。在 该表示部1中，m点Xn行的像素组排列成矩阵形(二维平面)。在表示 部1中，设置分别在水平方向延伸的扫描线组Yl Yn，和分别在垂直方 向延伸的数据线组Xl Xm，对应这些交叉点配置像素2 (像素电路)。 电源线Ll Ln与扫描线Yl Yn对应设置，在与数据线Xl Xm交叉的 方向，换言之，在扫描线Yl Yn的延伸方向延伸。电源线Ll Ln的每 一条，和一条扫描线Y的延伸方向所对应的像素行(m点)共同连接。而 且，在本实施方式中，虽然以1个像素2作为图像的最小显示单位，但对 于彩色面板，也可以采用RGB的3个子像素构成1个像素2。
而且，关于后述的各个实施方式的像素电路构成之间的关系，图l所 示的一条扫描线Y有时表示一条扫描线(图6)，有时表示多条扫描线的 集合(图2， 9， 11)。同样，图1所示的一条电源线L有时表示一条电 源线(图2， 11)，有时表示多条电源线的集合(图6， 9)。
控制电路5，根据图中未画出的上位装置输入的垂直同步信号Vs、水 平同步信号Hs、点时钟信号DCLK及灰度数据D等，同步控制扫描线驱 动电路3、数据线驱动电路4及电源线控制电路6。该同步控制下，这些 电路3、 4、 6互相协调动作，进行显示部l的显示控制。
扫描线驱动电路3，以移位寄存器、输出电路等为主体构成，通过对 扫描线Yl Yn输出扫描信号SEL，对扫描线Yl Yn依次进行扫描。扫 描信号SEL，取高电位电平(以下称"H电平")或者低电位电平(以下 称"L"电平)的2值信号电平，成为数据写入对象的像素行所对应的扫 描线Y设定为H电平，这以外的扫描线Y分别设定为L电平。扫描线驱 动电路3，在每一个显示l帧图像期间(1F)，以规定的选择顺序(一般 按照由最上到最下的方向)依次选择各个扫描线Y而进行依次扫描。另外， 数据线驱动电路4，以移位寄存器、行锁存电路、输出电路等为主体构成。
数据线驱动电路4，在相当于选择1条扫描线Y的期间的1个水平扫 描期间(1H)中，同时进行写入当次数据的像素行的数据电压Vdata—齐 输出，与下一个1H中进行写入的像素行的相关数据的点依次锁存。在某 个1H中，与数据线X的条数相当的m个数据依次锁存。而且，在下一个1H中锁存的m个数据电压Vdata， 一齐输出到对应的数据线Xl Xm。
另一方面，电源线控制电路6，以移位寄存器、输出电路等为主体构 成，和扫描线驱动电路3的线依次扫描同步，将电源线U Ln的电压以 像素行单位可变地设定。
图2表示有关本实施方式的电压跟随型电压编程方式的像素电路图。 关于该像素电路，图1所示的1条扫描线Y，包含供给第1扫描信号SEL1 的第1扫描线Ya，和供给第2扫描信号SEL2的第2扫描线Yb。 1个像 素电路，由被驱动元件的一方式的有机EL元件OLED、 3个晶体管T1 T3、保持数据的两个电容器C1、 C2构成。而且，在本实施方式中，由非 晶硅形成TFT，所以其沟道型都是n型，但是并不局限于这样(关于后述 的各个实施方式也同样)。另外，在本说明书中，关于具有源极、漏极、
栅极的三个端子型的元件的晶体管，将源极或者漏极的一方称为"一方端 子"，而另一方称为"另一方端子"。
第1开关晶体管Tl，将栅极连接在供给第1扫描信号SEL1的第1扫 描线Ya上，由该扫描信号SEL1控制导通。该晶体管Tl的一方端子连接 在数据线X上，其另一方端子连接在第1电容器C1的一方电极。该电容 器Cl的另一方电极连接在节点Nl上。该节点Nl，除了第1电容器Cl 之外还同时连接有驱动晶体管T3的栅极，第2开关晶体管T2的一方端子， 第2电容器C2的一方电极。驱动晶体管T3的一方端子连接在电源线L 上，其另一方端子连接在节点N2上。该节点N2上，除了驱动晶体管T3 之外，还同时连接有机EL元件OLED的阳极，第2幵关晶体管T2的另 一方端子，第2电容器C2的另一方电极。有机EL元件OLED的阴极， 即在对向电极上，固定施加低于电源电压Vdd的基准电压Vss (例如0V)。 第2电容器C2，设置在驱动晶体管T3的栅极和节点N2之间，根据这样， 构成电压跟随型电路。第2开关晶体管T2和第2电容器C2并联设置。该 开关晶体管T2，将栅极连接在供给第2扫描信号SEL2的第2扫描线Yb 上，根据该扫描信号SEL2控制导通。
图3表示图2所示的像素电路的动作时序图。与上述1F相当的t0 t3期间的一连串动作处理大致分为，在最初期间tO tl的初始化处理、接 在这之后的期间tl t2的数据写入处理、及最后期间t2 t3的驱动处理。首先，在初始化期间t0 tl，同时进行对驱动晶体管T3的反向偏置 的施加和Vth补偿。具体地说，第1扫描信号SEL1为L电平，第l开关 晶体管T1截止，第1电容器C1和数据线X之间被电隔离。与此相呼应， 第2扫描信号SEL2为H电平，第2开关晶体管T2导通。这里，电源线 L被设定VL=Vss，节点N2的电压V2，根据前面的1F的驱动处理，至 少是高于Vss+Vth的电压(其具体值是依赖于前面的1F中的数据、驱动 晶体管T3的特性、有机EL元件OLED等)。根据这样的电压关系，对 驱动晶体管T3，施加与后述驱动电流Ioled流动方向相反的反向偏置，将 自身的栅极和自身的漏极(节点N2侧的端子)之间按照正向连接，成为 二极管连接。根据这样，如图4 (a)所示，节点N2的电压V2 (及和它 连接的节点N1的电压V1)在到达与驱动晶体管T3的Vth对应的偏置电 平(Vss+Vth)之前，从节点N2向电源线L，流动与在驱动期间t2 t3 流过的驱动电流Ioled相反方向的电流I。连接在节点N1上的电容器C1、 C2，在数据写入之前，设定在节点N1的电压V1成为偏置电平(Vss+Vth) 那样的电荷状态。这样，在数据写入之前，通过将节点N1的电压预先偏 置到偏置电平(Vss+Vth)，可以补偿驱动晶体管T3的阈值Vth。
接着，在数据写入期间tl t2，以初始化期间tO tl设定的偏置电平 (Vss+Vth)为基准，对电容器C1、 C2进行数据写入。具体地说，将第 2扫描信号SEL2降至L电平，第2开关晶体管T2截止，解除驱动晶体管 T3的二极管连接。与该扫描信号SEL2的下降"同步"，将第1扫描信号 SEL1上升到H电平，第1开关晶体管Tl导通。根据这样，数据线X和 第1电容器C1电连接。在本说明书中，"同步"该术语不仅包括同一时 刻的情况，也包括允许由于设计上的余量等原因多少产生的时间偏差的意 思。而且，从时刻tl开始经过规定的时间后的时刻内，数据线X的电压 Vx从基准电压Vss升至数据电压Vdata (规定像素2的显示灰度的电压电 平数据)。如图4 (b)所示，数据线X及节点Nl，通过第1电容器Cl 电容耦合。因此该节点N1的电压VI，如式1所示，按照数据线X的电 压变化量AVdata (-Vdata—Vss)，以偏置电压(Vss+Vth)为基准，只 升高了a'AVdata。而且，在该式中，系数a，是根据第1电容器C1的电 容Ca和第2电容器C2的电容Cb之间的电容比而特定的系数(a二Ca/( Ca+ Cb))。 (式1)
<formula>formula see original document page 23</formula> 在电容器C1， C2中，将相当于由式1计算出的电压VI的电荷作为 数据写入。节点Nl、 N2虽然是通过第2电容器C2电容耦合，但是如果 将该电容器C2的电容设定成足够小于有机EL元件OLED的电容，那么 在期间tl t2，节点N2的电压V2，几乎不受节点N1的电压变动的影响， 大致维持在Vss+Vth。而且，在期间tl t2，通过将电源线L设定成VL =Vss，不流过驱动电流Ioled，可以限制有机EL元件OLED的发光。
然后，在期间t2 t3，向有机EL元件OLED供给相当于驱动晶体管 T3的沟道电流的驱动电流Ioled，有机EL元件OLED发光。具体地说， 第1扫描信号SEL1再次为L电平，第1开关晶体管Tl截止。根据这样， 供给数据电压Vdata的数据线X和第1电容器Cl之间被电隔离，驱动晶 体管T3的栅极Nl继续施加与在电容器Cl、C2上保持的数据对应的电压。 而且，与第1扫描信号SEL1下降同步，将电源线L设为VL-Vdd。其结 果，如图4 (c)所示，在从电源线L向有机EL元件OLED的阴极侧的方 向上形成驱动电流Ioled的路径。此时，节点N2和夹着驱动晶体管T3的 沟道区域的相反侧端子作为驱动晶体管T3的漏极发挥功能。以驱动晶体 管T3在饱和区域动作为前提，流过有机EL元件OLED的驱动电流Ioled (驱动晶体管T3的沟道电流Ids)根据式2计算。在该式中Vgs是驱动晶 体管的栅极一源极之间的电压。另外，放大系数p是由驱动晶体管T3的载 流子的移动度l^、栅极电容A、沟道宽度W、沟道长度L而特定的系数(|3 =pAW/L)。 (式2)
<formula>formula see original document page 23</formula>
这里作为驱动晶体管T3的栅极电压Vg，用式1计算的VI带入，式 2可以变为式3。 (式3)Ioled=(3/2 (Vg—Vs—Vth) 2
=p/2{ (Vss+Vth+a AVdata) — Vs—Vth }2 =p/2 (Vss+oc AVdata—Vs) 2 在式3中应该留意一点，驱动晶体管T3生成的驱动电流Ioled，由 Vth相抵消，不依赖于驱动晶体管T3的阈值Vth。因此，对电容器Cl、 C2的数据写入以Vth为基准进行，由于制造上的分散差异、随时间的变 化等，在Vth上即使存在差别，也不会受其影响，仍可以生成驱动电流 Ioled o
有机EL元件OLED的发光亮度，由与数据电压Vdata (电压变化量 △Vdata)对应的驱动电流Ioled决定，由此设定像素2的灰度。而且，在 图4 (c)所示的路径流过驱动电流Ioled，驱动晶体管T3的源极电压V2， 由于有机EL元件OLED的自身阻抗等原因，高于当初的Vss+Vth。但是， 驱动晶体管T3的栅极Nl和节点N2之间通过第2电容器C2电容耦合， 因为栅极电压V1也随源极电压V2的上升而上升，所以某种程度，可以 降低栅极一源极间电压Vgs的源极电压变动的影响。
这样，在本实施方式中，电源线L的电压VL可变，在初始化期间t0 tl，Vss可以分别设定得比驱动期间t2 t3的Vdd更高。在初始化期间t0 tl中设定的电压Vss，为了在驱动晶体管T3上施加反向偏置，需要是比 连接晶体管T3和有机EL元件OLED之间的节点N2的电压V2更低的电 压。另外，在驱动期间t2 t3的设定电压Vdd，为了对驱动晶体管T3施 加正向偏置，允许形成驱动电流Ioled的路径，需要施加比节点N2的电压 V2更高的电压。在初始化期间t0 tl，通过让VL=Vss，对驱动晶体管 T3施加反向偏置，在该偏置状态下可以对Vth进行补偿。通过进行Vth 补偿，可以降低Vth的偏差对驱动电流Ioled的影响。另外，通过施加反 向偏置，在驱动晶体管T3的Vth漂移，即可以有效抑制Vth随时间变化 的现象。而且，通过Vth补偿和施加反向偏置在同一动作处理(初始化期 间t0 tl)中进行，可以达到提高动作设计上灵活性的目的。
而且，在本实施方式中，在初始化期间tO tl，通过将电源线L的电 压VL降落至基准电压Vss，对驱动晶体管T3施加反向偏置。但是，也可 以把期间t0 tl的电压VL设定成比Vss更低的电压Vrvs。这时，因为电源线L的电压Vrvs比有机EL元件OLED的对向电极侧的电压Vss更低， 所以不仅对驱动晶体管T3，而且对有机EL元件OLED上也可以施加反向 偏置。其结果，可以达到有机EL元件OLED的长寿命化的目的。另外， 如果扩展本实施方式的概念，在驱动晶体管T3上不是正向偏置的状态， 即通过在施加非正向偏置的基础上进行Vth补偿，也可以达到上述效果。 因此，虽然非正向偏置之一的反向偏置是优选实施方式，但是本发明并不 局限于此。而且对于这一点，在后述的各实施方式中也相同。(第2实施方式)本实施方式是有关在图2所示的像素电路中，对驱动晶体管T3更积 极施加反向偏置的方法。关于该像素电路的构成，和上述的电路构成一样， 所以在此省略说明。图5是本实施方式的动作时序图。在本实施方式中，在驱动期间t2 t3的后半期设置反向偏置期间t2' t3，在该期间t2' t3，电源线L的电压 VL设定成比基准电压Vss (对向电极的电压)更低的Vrvs。根据这样， 停止有机EL元件OLED的发光，有机EL元件OLED及驱动晶体管T3 双方均被施加反向偏置。根据本实施方式，除了具有与上述第1实施方式同样的效果之外，因 为在反向偏置期间t2' t3，对有机EL元件OLED更有效施加反向偏置， 所以还可以达到有机EL元件OLED的长寿命化的目的。(第3实施方式)图6表示有关本实施方式的电压跟随型电压编程方式的像素电路图。 关于该像素电路，在图1所示的1条电源线L包含第1电源线La和第2 电源线Lb。1个像素电路由有机EL元件OLED、3个n沟道型晶体管Tl T3、保持数据的2个电容器C1、C2构成。而且补偿晶体管T2的阈值Vth2， 设定成和驱动晶体管T3的阈值Vthl大致相等。关于在同一过程中制造的， 在显示部1上非常接近配置的晶体管T2、 T3，在实际的产品中，也可以 将这些电特性设定成几乎一样。开关晶体管Tl的栅极，连接在供给扫描信号SEL的扫描线Y上。该晶体管T1的一方端子，连接在数据线X上，其另一方端子连接在第l电容器C1的一方电极上。该电容器C1的另一方电极连接在节点N1上。该 节点Nl上，除了第1电容器Cl之外，还与驱动晶体管T3的栅极、补偿 晶体管T2的另一方端子(及其栅极)，第2电容器C2的一方电极共同连 接。驱动晶体管T3的一方端子连接在第1电源线La上，其另一方端子连 接在节点N2上。在该节点N2上，除了驱动晶体管T3之外，还与有机 EL元件OLED的阴极，第2电容器C2的另一方电极共同连接。在有机 EL元件OLED的阴极上固定施加基准电压Vss。第2电容器C2设在驱动 晶体管T3的栅极和节点N2之间，由此构成电压跟随型电路。补偿晶体管 T2的另一方端子连接在第2电源线Lb上。图7表示图6所示的像素电路的动作时序图。与第1实施方式一样， 相当于1F的期间t0 t3大致分为初始化期间t0 tl、数据写入期间tl t2 及驱动期间t2 t3。首先在初始化期间t0 tl，对补偿晶体管T2及驱动晶体管T3双方同 时进行反向偏置的施加和Vth补偿。具体地说，扫描信号SEL变为L电 平，开关晶体管T1截止，第1电容器C1和数据线X之间被电隔离。这 里，第2电源线Lb的电压VLb设定成Vss，根据前面的1F的驱动处理， 比节点N1的电压V1更低。根据这样的电位关系，夹着补偿晶体管T2的 沟道区域配置的两个端子中的和自身栅极连接的端子作为漏极发挥功能， 形成在正方向被偏置(如果将驱动期间t2 t3的偏置关系作为正向偏置， 则为反向偏置)的二极管连接。根据这样，如图8 (a)所示，节点N1的电压VI到达偏置电平(Vss 十Vthl)之前，从节点Nl向第2电源线Lb流过成为初始化电流的电流 II。连接在节点Nl上的电容器Cl、 C2，在数据写入之前，设定在节点 N1的电压V1到达偏置电平(Vss+Vth)那样的电荷状态。另外，将第1电源线La的电压VLa也设定在Vss，根据前面的1F的 驱动处理，比节点N2的电压V2要低。因此在驱动晶体管T3上也施加反 向偏置，从节点N2向第1电源线La流过电流12。电流12有助于抑制驱 动晶体管T3特性变化和恶化。在数据写入期间tl t2，以在初始化期间t0 tl中设定的偏置电平(Vss+Vthl)为基准，对电容器C1、 C2进行数据写入。具体地说，首先， 第2电源线Lb的电压VLb从Vss升至Vdd，电压VLb变成高于节点Nl 的电压V1。由于这样，与初始化期间t0 tl反向的偏置(如果将驱动期 间t2 t3的偏置关系作为正向，则为正向)施加在补偿晶体管T2上，节 点Nl和第2电源线Lb之间被电隔离。与该电压VLb上升同步，扫描信 号SEL上升至H电平，开关晶体管T1导通。根据这样，数据线X和第1 电容器C1电连接。而且，从时刻tl经过规定时间后的时刻，数据线X的 电压Vx从基准电压Vss上升到数据电压Vdata。如图8 (b)所示，数据 线V及节点Nl通过第1电容器Cl电容耦合。因此，该节点Nl的电压 VI，如式4所示，以偏置电平(Vss+Vthl)为基准，只上升a.AVdata。 电容器C1、 C2设定在如式4计算的电压V1那样的电荷状态。而且，在 该tl t2期间中，因为第1电源线La的Vla设定成Vla-Vss，所以不流 动驱动电流Ioled，有机EL元件OLED不发光。 (式4)
Vl=Vss+Vthl + a AVdata
=Vss+Vthl+oc* (Vdata—Vss) 在驱动期间t2 t3中，与驱动晶体管T3的沟道电流Ids相当的驱动 电流Ioled流过有机EL元件OLED，有机EL元件OLED发光。具体地说， 扫描信号SEL再次变为L电平，开关晶体管T1截止。根据这样，供给数 据电压Vdata的数据线X和第1电容器C1之间被电隔离。但是，在驱动 晶体管T3的栅极N1上，继续施加与在电容器C1、 C2上保持的数据对应 的栅极电压Vg。然后，与扫描信号SEL下降同步，第l电源线La的电压 VLa=Vdd。其结果，如图8 (c)所示那样，在从第1电源线La向有机 EL元件OLED阴极侧的方向上形成驱动电^ Ioled的路径。以驱动晶体管 T3在饱和区域动作为前提，流过有机EL元件OLED的驱动电流Ioled， 根据式5计算出来。 (式5)
Ioled=Ids
=p/2(Vgs-Vth2)2
这里，作为驱动晶体管T3的栅极电压Vg，使用式1计算出的V1带入，式5可以变形为式6。
(式6)
Ioled=p/2 (Vg—Vs—Vth2) 2
=(3/2{ (Vss+Vthl+a AVdata) —Vs —Vth2}2 在本实施方式中，补偿晶体管T2的阈值Vthl和驱动晶体管T3的阈 值Vth2设定成几乎相等。因此同样的式中，Vthl和Vth2之间抵消，所以 结果可以推导为式7。从该式中可以知道，有机EL元件OLED根据不依 赖晶体管T2、 T3的阈值Vthl、 Vth2的驱动电流Ioled而发光，这样，可 以设定像素2的灰度。 (式7)
Ioled=p/2 (Vss+oc AVdata—Vs) 2
象这样，根据本实施方式，在进行Vth补偿时，进行对补偿晶体管 T2和驱动晶体管T3双方均施加反向偏置。根据这样，由于和第1实施方 式同样的理由，Vth补偿和Vth漂移的抑制可以在同一动作处理(初始化 期间t0 tl)进行，可以实现提高在动作设计上的灵活性的目的。
而且，在本实施方式中，也是因为和第2实施方式同样的理由，在t2 t3的后半部设置反向偏置期间t2' t3，在该期间t2' t3中，也可以将电源 线La、 Lb的电压VLa、 VLb均设定成Vrvs。
另外，也可以将驱动晶体管T3和补偿晶体管T2不按照本实施方式那 样，分别接在不同的第l电源线La和第2电源线Lb，而接在同一电源线 上。即也可以将夹着补偿晶体管T2的自身沟道区域配置的两个端子中任 一方端子的电压电平，与夹着驱动晶体管T3的自身沟道区域而配置的两 个端子中的任一方端子的电压电平设为同一电平那样。根据这样，可以减 少每一个像素电路的配线数。
(第4实施方式)
图9表示有关本实施方式的电压跟随型电压编程方式的像素电路图。 关于该像素电路，图1所示的1条扫描线Y，包含分别供给扫描信号SEL1 SEL4的4条扫描线Ya Yb，同时图1所示的1条电源线L含有两条电源 线La、 Lb。 l个像素电路，具有有机EL元件OLED、 5个n沟道型晶体管T1 T5、保持数据的两个电容器C1、 C2。该像素电路，是以图2所示 像素电路为基础，在其上附加两个晶体管T4、 T5构成的。具体地说，第1开关晶体管T1的栅极，连接在供给第1扫描信号SEL1 的第1扫描线Ya上。该晶体管Tl的一方端子连接在数据线X上，其另 一方端子连接在第1电容器C1的一方电极上。该电容器C1的另一方电极 连接在节点Nl上。在该节点Nl上，除了第1电容器Cl之外，还同时连 接着驱动晶体管T3的栅极、第2开关晶体管T2的一方端子、第2电容器 C2的一方电极。驱动晶体管T3的一方端子，连接在第1电源线La上， 其另一方端子连接在节点N2上。在该节点N2上，除了驱动晶体管T3之 外，还同时连接着第2开关晶体管T2的另一方端子、第2电容器C2的另 一方电极、第3开关晶体管T4的一方端子、通过第4开关晶体管T5与有 机EL元件OLED的阳极连接。在有机EL元件OLED的阴极上，固定施 加基准电压Vss。第2电容器C2设置在驱动晶体管T3的栅极和节点N2 之间。由此构成电压跟随型电路。第2开关晶体管T2设置为与第2电容 器C2并联，其栅极连接在供给第2扫描信号SEL2的第2扫描线Yb上。 第3开关晶体管T4的另一方端子连接在第2电源线Lb上，其栅极连接在 供给第3扫描信号SEL3的第3扫描线Yc上。另外，第4开关晶体管T5 的栅极，连接在供给第4扫描信号SEL4的第4扫描线Yd上。图IO表示图9所示的像素电路的动作时序图。在本实施方式中，相 当于1F的期间t0 t3中，在初始化期间t0 tl，数据写入期间tl t2及 驱动期间t2 t2'的基础上，还设置了对有机EL元件OLED施加反向偏置 的反向偏置期间t2' t3。在初始化期间t0 tl中，对驱动晶体管T3同时进行反向偏置的施加 和Vth补偿。具体地说，扫描信号SEL1， SEL4变为L电平，开关晶体管 Tl、 T5同时截止。由于这样，第l电容器C1和数据线X之间被电隔离， 并且有机EL元件0LED和节点N2之间被电隔离。另外，第2扫描信号 SEL2变为H电平，第2开关晶体管T2导通。而且在初始化期间t0 tl 的一部分期间(前半部分)中，第3扫描信号SEL3变为H电平，第3开 关晶体管T4导通。这里，第1电源线La的电压VLa设定为VLa=Vss， 第2电源线Lb的电压VLb设定为VLb-Vdd。根据这样的电压关系，对驱动晶体管T3，施加与驱动电流Ioled流向相反的反向偏置，自身的栅极 和自身的漏极(节点N2侧的端子)正向连接，成为二极管连接。然后， 在第3扫描信号SEL3下降至L电平，第3开关晶体管T4截止，节点N2 的电压V2 (及和该节点直接连接的节点Nl的电压V1)设定在偏置电平 (Vss+Vth)上。连接在节点N1上的电容器C1、 C2，在数据写入之前， 设定成按照节点N1电压V1成为偏置电平(Vss+Vth)那样的电荷状态。
在数据写入期间tl t2，以初始化期间t0 tl设定的偏置电平(Vss 十Vth)为基准，对电容器C1、 C2进行数据写入。具体地说，在第2扫描 信号SEL2下降为L电平，第2开关晶体管T2截止，解除驱动晶体管T3 的二极管连接。与该扫描信号SEL2的降低同步，第1扫描信号SEL1升 至H电平，第1开关晶体管Tl导通。根据这样，数据线X和第1电容器 Cl之间电连接。而且，从时刻tl经过规定时间后的时刻，数据线X的电 压Vx从基准电压Vss上升到数据电压Vdata。通过第1电容器Cl的电容 耦合，节点Nl的电压VI，以偏置电平(Vss+Vth)为基准，只上升 a-AVdata，与此对应的数据被写入电容器Cl、 C2。而且，在该期间t1 t2中，第4开关晶体管T5截止，所以不流过驱动电流Ioled，有机EL元 件OLED不发光。
在驱动期间t2 t2'，第1扫描信号SEL1下降至L电平，第l开关晶 体管T1截止，而且与该下降同步，第4扫描信号SEL4升至H电平，第 4开关晶体管T5导通，并且第l电源线La的电压VLa变为VLa=Vdd。 根据这样，驱动电流ioied流过有机EL元件OLED，有机EL元件OLED 发光。由于上述原因，驱动晶体管Ioled，几乎不依赖驱动晶体管T3的阈 值Vth。
在反向偏置期间t2' t3中，第3扫描信号SEL3升至H电平，并且第 1电源线La的电压VLa从Vdd降到Vss。另外，在该期间t2' t3中，第 2电源线Lb的电压VLb变为VLb=Vrvs。因此，对节点N2直接施加第2 电源线Lb的电压Vrvs，因为V2二Vrvs，所以有机EL元件OLED被施加
反向偏置。
根据本实施方式，和上述各实施方式一样，可以将Vth补偿和Vth漂
移的抑制在同一动作处理中(初始化期间to ti)进行，可以实现提高动作设计上的灵活性的目的。另夕卜，在反向偏置期间t2' t3，因为对有机EL 元件OLED施加反向偏置，所以可以实现有机EL元件OLED的长寿命化 的目的。(第5实施方式)图11表示有关本实施方式的电压编程方式的像素电路图。该像素电 路，与上述各个实施方式不同，不是电压跟随型。1个像素电路，由有机 EL元件OLED、 3个n沟道型晶体管T1 T3、保持数据的1个电容器Cl 构成。第1开关晶体管Tl的栅极，连接在供给第1扫描信号SEL1的第1 扫描线Ya上。该晶体管T1的一方端子连接在数据线X上，其另一方端 子连接在第1电容器C1的一方电极上。该电容器C1的另一方电极连接在 节点N1上。在该节点N1上，除了第1电容器C1之外，还连接着驱动晶 体管T3的栅极、第2开关晶体管T2的一方端子。驱动晶体管T3的一方 端子连接在电源线L上，其另一方端子连接在节点N2上。在该节点N2 上，除了驱动晶体管T3之外，还连接着有机EL元件OLED的阳极、以 及第2开关晶体管T2的另一方端子。在有机EL元件OLED的阴极上固 定施加比电源电压Vdd更低的基准电压Vss (例如0V)。第2开关晶体 管T2的栅极连接在供给第2扫描信号SEL2的第2扫描线Yb上。该像素电路的动作，按照图3所示的时序，除去没有介入第2电容器 C2以外，其余和第l实施方式同样，在此省略其说明。根据本实施方式，即使在不是电压跟随型的电压编程方式的像素电路 中，也可以将Vth补偿和Vth漂移的抑制在同一动作处理(初始化期间t0 tl)中进行。其结果可以达到提高象这样的像素电路的动作设计上的灵活 性的目的。另外，在上述实施方式中，作为电光学元件，使用有机EL元件OLED 为例进行说明的。但是，本发明并不局限于此，对于按照驱动电流设定亮 度的电光学元件(无机LED显示装置、场致发射显示装置等)，或者， 呈现与驱动电流对应的透过率"反射率的电光学装置(电致彩色显示装置、 电泳显示装置)也都可以适用。另外，关于上述实施方式的电光学装置，可以安装在例如，包含电视 机、投影仪、移动电话机、便携式终端、移动型计算机、个人计算机等各 种电子设备中。这些电子设备中如果安装上述电光学装置，可以进一步提 高电子设备的商品价值，在市场上提高电子设备的产品吸引力。
而且，本发明的特征在于，将驱动晶体管Vth补偿和对此的反向偏置 的施加在同一动作处理中进行。因此，本发明的概念，也广泛适用电光学
装置以外的电子电路，例如，特开平8 — 305832号公报所公布的指纹传感 器，或者，本申请人的在先申请特愿2003 — 107936号公布的生物芯片这 样的以高灵敏度进行各种感测的装置。电子电路的基本构成，除了将关于 上述各实施方式的像素电路的电光学元件(有机EL元件OLED)用电流 检测电路代替之外，其他都相同。作为该电子电路的动作，首先，连接驱 动晶体管的栅极和一方端子，对驱动晶体管施加非正向偏置。由于这样， 把连接在驱动晶体管的栅极上的节点的电压设定在偏置电平(Vss+Vth)。
接着，对节点和电容耦合的数据线供给来自可变电压源的电压，这样对连 接在节点上的电容器，进行以偏置电平(Vss+Vth)为基准的数据写入。 而且，根据对驱动晶体管施加正向偏置，产生与保持在电容器上数据对应 的电流，将该电流供给电流检测电路。电流检测电路，检测流经驱动晶体 管的电流的电流量。
权利要求
1、一种电子电路的驱动方法，所述电子电路包括驱动晶体管，具有第1端子、第2端子、第1栅极、配置在所述第1端子和所述第2端子之间的沟道区域；被驱动元件，与所述第1端子连接；第1电容元件，在所述第1端子和所述被驱动元件之间的节点与所述第1栅极之间连接，具有第1电极和第2电极；所述驱动方法包含第1步骤，在让所述第2端子的电位成为第1电压电平的状态下，在所述第1端子和所述第2端子之间产生电位差，以便让所述第1端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用；和第2步骤，在让所述第2端子的电位成为与所述第1电压电平不同的第2电压电平的状态下，向所述被驱动元件提供与所述驱动晶体管的导通状态对应的驱动电压及驱动电流中的至少任一个，以便让所述第2端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用。
2、 根据权利要求l所述的电子电路的驱动方法，其特征在于， 以所述第1步骤为契机，在所述第1端子和所述第2端子之间流过初始化电流，将所述驱动晶体管的栅极电压设定成与所述驱动晶体管的阈值 对应的偏置电平。
3、 根据权利要求1或2所述的电子电路的驱动方法，其特征在于， 所述电子电路包含第2电容元件，其具备第3电极和第4电极，并且在所述第3电极和所述第4电极之间形成电容； 所述第1栅极与所述第3电极连接；所述第l步骤被执行后，使所述第1栅极处于浮置状态，所述数据信 号通过所述电容器的电容耦合供给所述第1栅极，设定所述驱动晶体管的 所述导通状态。
4、 根据权利要求1至3中任一项所述的电子电路的驱动方法，其特 征在于，在第2步骤被执行期间的至少一部分期间中，切断所述第1端子和所 述驱动晶体管的所述第1栅极之间的电连接。
5、 根据权利要求2至4中任一项所述的电子电路的驱动方法，其特 征在于，所述被驱动元件具备与所述第l端子连接的动作电极、对向电极、 配置在所述动作电极和所述对向电极之间的功能层；在所述第1步骤和所述第2步骤被执行期间，至少要将所述对向电极 的电压固定在第3电压电平。
6、 根据权利要求5所述的电子电路的驱动方法，其特征在于， 在所述第1步骤执行的至少一部分期间中，将所述第2电压电平设定成低于所述第3电压电平。
7、 根据权利要求5所述的电子电路的驱动方法，其特征在于， 进一步包含第3步骤，将所述第1端子的电位设定成比所述第3电压电平低的电压电平上；在所述第3步骤被执行期间，将所述对向电极的电压固定在所述第3 电压电平。
8、 根据权利要求l所述的电子电路的驱动方法，其特征在于， 所述第1电压电平比所述第2电压电平低。
9、 一种电子电路，用于驱动被驱动元件，所述电子电路包括 驱动晶体管，具有第1栅极、第1端子、第2端子、配置在所述第1端子和所述第2端子之间的沟道区域；第1电容元件，与所述第1栅极连接； 所述被驱动元件与所述第1端子连接；所述第1电容元件连接在所述被驱动元件和所述第1端子之间的节点 与所述第l栅极之间；在将所述第2端子的电位设定成第1电压电平的第1期间的至少一部 分期间，在所述第1端子和所述第2端子之间产生电位差，以便让所述第 1端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用；在将所述第2端子的电位设定成与所述第1电压电平不同的第2电压 电平的第2期间的至少一部分期间，向所述被驱动元件提供与所述驱动晶 体管的导通状态对应的驱动电压及驱动电流中的至少任一个，以便让所述 第2端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用。
10、 根据权利要求9所述的电子电路，其特征在于， 所述第1电压电平比所述第2电压电平低。
11、 根据权利要求10所述的电子电路，其特征在于，以所述第1期间为契机，将所述驱动晶体管的所述第1栅极的电位设 定成与所述驱动晶体管的阈值电压对应的偏置电压电平。
12、 一种电光学装置，包含-多条数据线； 多条扫描线；多条第1电源线；和多个像素电路，其与所述多条数据线和所述多条扫描线的交叉部对应 设置；所述多个像素电路每一个具备驱动晶体管，具有第1栅极、第1端子、第2端子、配置在所述第1 端子和所述第2端子之间的沟道区域；第1电容元件，与所述第1栅极连接； 电光学元件，与所述第l端子连接；所述第1电容元件连接在所述电光学元件和所述第1端子之间的节点 与所述第l栅极之间；向所述电光学元件提供与所述驱动晶体管的导通状态对应的驱动电 压或驱动电流；在将所述第2端子的电位设定成第1电压电平的第1期间的至少一部 分期间，在所述第1端子和所述第2端子之间产生电位差，以便让所述第1端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用；在将所述第2端子的电位设定成与所述第1电压电平不同的第2电压电平的第2期间的至少一部分期间，向所述电光学元件提供与所述驱动晶 体管的导通状态对应的驱动电压及驱动电流中的至少任一个，以便让所述 第2端子作为所述驱动晶体管的漏极的功能作用。
13、 根据权利要求12所述的电光学装置，其特征在于，在所述第1期间的至少一部分期间，在所述第1端子和所述第2端子 之间流过初始化电流，将所述驱动晶体管的所述第1栅极的电压设定成与所述驱动晶体管的阈值对应的偏置电压电平。
14、 根据权利要求12或13所述的电光学装置，其特征在于， 所述第1电压电平比所述第2电压电平低。
15、 根据权利要求12至14中任一项所述的电光学装置，其特征在于， 所述第2端子，被连接在所述多条电源线的一条电源线上； 所述一条电源线可以设定成多个电压电平。
16、 根据权利要求15所述的电光学装置，其特征在于， 所述多个电压电平包括所述第1电压电平和所述第2电压电平。
17、 一种电子装置，包括权利要求9所述的电子电路。
18、 一种权利要求17所述的电子装置的驱动方法，在所述第1期间， 补偿所述驱动晶体管的特性的分散偏差。
全文摘要
提供一种电子电路的驱动方法，通过将驱动晶体管(T3)的栅极和自身的一方端子连接，对驱动晶体管(T3)施加非正向偏置，将连接在驱动晶体管(T3)的栅极上的节点(N1)的电压，设定成与驱动晶体管的Vth对应的偏置电平。接着，通过向与节点(N1)电容耦合的数据线(X)供给数据电压(Vdata)，对连接在节点(N1)上的电容器(C1、C2)，进行以偏置电平为基准的数据写入。然后，通过对驱动晶体管(T3)施加正向偏置，产生驱动电流(Ioled)，由此设定有机EL元件(OLED)的亮度。这样，通过在一个动作处理中进行Vth补偿和施加反向偏置，可以提高动作设计上的灵活性。
文档编号G09G3/32GK101409042SQ200810173489
公开日2009年4月15日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年8月29日
发明者宫泽贵士 申请人:精工爱普生株式会社