專利名稱：發(fā)光器件的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件和一種顯示設(shè)備，該半導(dǎo)體器件具有利用晶體管來控制提供給負(fù)載的電流的功能，而該顯示設(shè)備包括利用其亮度根據(jù)信號而改變的電流驅(qū)動顯示元件形成的像素以及驅(qū)動像素的信號線驅(qū)動器電路和掃描線驅(qū)動器電路。本發(fā)明也涉及一種這樣的半導(dǎo)體器件和顯示設(shè)備的驅(qū)動方法。此外，本發(fā)明涉及一種在顯示部分中具有該顯示設(shè)備的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，具有利用諸如電致發(fā)光(EL)元件(即，發(fā)光器件)之類的發(fā)光元件形成的像素的自發(fā)光顯示設(shè)備已經(jīng)引起了關(guān)注。作為用于這種自發(fā)光顯示設(shè)備的發(fā)光元件，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和EL元件已經(jīng)引起了關(guān)注，其已用于EL顯示器等。由于這些發(fā)光元件通過自身發(fā)光，所以其相對于液晶顯示器來講的優(yōu)點在于具有更高的像素可見性、不需要背光以及更快的響應(yīng)速度。應(yīng)該注意，大部分發(fā)光元件的亮度由流入發(fā)光元件的電流值控制。此外，已經(jīng)提高了有源矩陣顯示設(shè)備的開發(fā)，其中每個像素被提供有用于控制發(fā)光元件的發(fā)光的晶體管。期望將有源矩陣顯示設(shè)備投入實際的應(yīng)用中，這是因為它不僅可以實現(xiàn)相對于無源矩陣顯示器而言難以達(dá)到的高分辨率和大屏幕的顯示器，而且其利用低于無源矩陣顯示設(shè)備的功耗來操作。在圖45中示出了傳統(tǒng)有源矩陣顯示設(shè)備的像素配置(參考文獻(xiàn)1 日本公布的專利申請No. H8-234683)。圖45中示出的像素包括薄膜晶體管(TFT) 11和12、電容器13和發(fā)光元件14，并且被連接到信號線15和掃描線16。應(yīng)該注意，TFT12的源電極或漏電極以及電容器13的一個電極被提供有電源電位Vdd，而發(fā)光元件14的對置電極被提供有接地電位。當(dāng)將非晶硅用于控制提供給發(fā)光元件的電流值的TFT12(即，驅(qū)動TFT)的半導(dǎo)體層時，由于衰退等造成閾值電壓(Vth)的波動。在那種情況下，盡管相同的電位通過信號線 15被施加到不同的像素，但是流入發(fā)光元件14的電流在各個像素之間不同并且在像素當(dāng)中所得亮度不均勻。應(yīng)該注意，在對于驅(qū)動TFT的半導(dǎo)體層使用多晶硅的情況下，晶體管的特性衰退或者發(fā)生改變。為了克服以上問題，在參考文獻(xiàn)2 (參考文獻(xiàn)2 日本公布的專利申請 No. 2004-295131)中提出了使用圖46中的像素的操作方法。圖46中示出的像素包括晶體管21、控制提供給發(fā)光元件M的電流值的驅(qū)動晶體管22、電容器23以及發(fā)光元件M，并且像素被連接到信號線25和掃描線沈。應(yīng)該注意，驅(qū)動晶體管22是NMOS晶體管。驅(qū)動晶體管22的源電極或漏電極被提供有接地電位，而發(fā)光元件M的對置電極被提供有Vca。圖47示出這種像素操作的時序圖。在圖47中，一幀周期被分成初始化周期31、閾值(Vth)寫入周期32、數(shù)據(jù)寫入周期33和發(fā)光周期34。應(yīng)該注意，一幀周期對應(yīng)于顯示一個屏幕的圖像的周期，而初始化周期、閾值(Vth)寫入周期以及數(shù)據(jù)寫入周期被統(tǒng)稱為尋址周期。首先，在閾值寫入周期32中，驅(qū)動晶體管22的閾值電壓被寫入電容器23。此后，在數(shù)據(jù)寫入周期33中，表示像素亮度的數(shù)據(jù)電壓(Ddate)被寫入電容器23，并且因此 Vdata+Vth被累積在電容器23中。然后，在發(fā)光周期34中，使驅(qū)動晶體管22導(dǎo)通，從而發(fā)光元件M通過改變Vca而按照數(shù)據(jù)電壓指定的亮度發(fā)光。這樣的操作可以減少由驅(qū)動晶體管的閾值電壓的波動弓I起的亮度變化。參考文獻(xiàn)3也公開了將驅(qū)動TFT的柵-源電壓設(shè)置在對應(yīng)于數(shù)據(jù)電位和驅(qū)動TFT 的閾值電壓的總和的電壓，并且因此，甚至當(dāng)TFT的閾值電壓波動時，流入發(fā)光元件的電流不改變(參考文獻(xiàn)3 :日本公布的專利申請No. 2004-280059)。在公開于參考文獻(xiàn)2和3中的每種操作方法中，在每幀周期中通過改變Vca的電位若干次來執(zhí)行初始化、閾值電壓寫入和發(fā)光。在這些像素中，被提供有電位Vca的發(fā)光元件的一個電極，即，對置電極被完全地形成在像素區(qū)上。所以，如果存在除了初始化和閾值電壓寫入之外還執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入操作的甚至單個像素，那么發(fā)光元件不發(fā)光。因此，發(fā)光周期相對一幀周期的比(即，占空比)降低，如圖48所示。當(dāng)占空比低時，通過驅(qū)動晶體管提供給發(fā)光元件的電流量必定增加；所以，施加到發(fā)光元件的電壓變得較高，這導(dǎo)致高功耗。此外，因為發(fā)光元件和驅(qū)動晶體管由于低占空比而容易使性能變差，所以甚至需要更高的功率來獲得與性能變差之前的亮度電平相同的亮度電平。此外，由于對置電極被連接到所有的像素，所以發(fā)光元件起到具有大電容的元件的作用。因此，為了改變對置電極的電位，需要大的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有低功耗和高占空比的顯示設(shè)備。本發(fā)明的另一目的在于提供一種像素配置、半導(dǎo)體器件和顯示設(shè)備，其中與由數(shù)據(jù)電位指定的電平的亮度偏離較小。應(yīng)該注意，本發(fā)明不只是針對具有發(fā)光元件的顯示設(shè)備，所以，本發(fā)明的另一目的在于抑制由晶體管的閾值電壓變化引起的電流值的變化。所以，利用驅(qū)動晶體管控制的電流的目標(biāo)不限于發(fā)光元件。本發(fā)明的一方面提供了一種發(fā)光器件的驅(qū)動方法，該發(fā)光器件包括發(fā)光元件、晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)和電容器，其中所述晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件的像素電極，其中所述電容器的第一電極電連接到所述晶體管的源極和漏極中的所述一個，其中所述電容器的第二電極電連接到所述第一開關(guān)的第一端，其中所述第一開關(guān)的第二端電連接到第一線，并且其中所述第二開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極，該驅(qū)動方法包括接通所述第二開關(guān)；斷開所述第二開關(guān)；以及接通所述第一開關(guān)。本發(fā)明的一方面提供了一種具有像素的半導(dǎo)體器件，其包括晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一布線和第二布線。晶體管的源電極和漏電極中的一個被電連接到像素電極和第二開關(guān)；晶體管的源電極和漏電極中的另一個被電連接到第一布線；以及晶體管的柵電極通過第一開關(guān)被電連接到第二布線。根據(jù)像素的灰度值的信號被輸入到晶體管的柵電極。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管、存儲電容器、第一開關(guān)、 第二開關(guān)和第三開關(guān)。晶體管的源電極和漏電極中的一個被電連接到像素電極并且也通過第三開關(guān)被電連接到第三布線；晶體管的源電極和漏電極中的另一個被電連接到第一布線；以及晶體管的柵電極通過第二開關(guān)被電連接到第二布線并且也通過第一開關(guān)被電連接第四布線。晶體管的源電極和漏電極中的一個通過存儲電容器被電連接到晶體管的柵電極。第三布線可以是從分別控制前一行或下一行的第一至第三開關(guān)的三條布線中選擇的布線。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管、存儲電容器、第一開關(guān)、 第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)。晶體管的源電極和漏電極中的一個被電連接到像素電極并且也通過第三開關(guān)被電連接到第三布線；晶體管的源電極和漏電極中的另一個被電連接到第一布線；以及晶體管的柵電極通過第四開關(guān)和第二開關(guān)被電連接到第二布線并且也通過第四開關(guān)和第一開關(guān)被電連接第四布線。晶體管的源電極和漏電極中的一個通過存儲電容器和第四開關(guān)被電連接到晶體管的柵電極。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管、存儲電容器、第一開關(guān)、 第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)。晶體管的源電極和漏電極中的一個被電連接到像素電極并且也通過第三開關(guān)被電連接到第三布線；晶體管的源電極和漏電極中的另一個被電連接到第一布線；以及晶體管的柵電極通過第二開關(guān)被電連接到第二布線并且也通過第四開關(guān)和第一開關(guān)被電連接第四布線。晶體管的源電極和漏電極中的一個通過存儲電容器和第四開關(guān)被電連接到晶體管的柵電極。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管、存儲電容器、第一開關(guān)、 第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)。晶體管的源電極和漏電極中的一個被電連接到像素電極并且也通過第三開關(guān)被電連接到第三布線；晶體管的源電極和漏電極中的另一個通過第四開關(guān)被電連接到第一布線；以及晶體管的柵電極通過第二開關(guān)被電連接到第二布線并且也通過第一開關(guān)被電連接第四布線。晶體管的源電極和漏電極中的一個通過存儲電容器被電連接到晶體管的柵電極。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管、存儲電容器、第一開關(guān)、 第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)。晶體管的源電極和漏電極中的一個通過第四開關(guān)被電連接到像素電極并且也通過第四開關(guān)和第三開關(guān)被電連接到第三布線；晶體管的源電極和漏電極中的另一個被電連接到第一布線；以及晶體管的柵電極通過第二開關(guān)被電連接到第二布線并且也通過第一開關(guān)被電連接第四布線。晶體管的源電極和漏電極中的一個通過第四開關(guān)和存儲電容器被電連接到晶體管的柵電極。第三布線可以與控制第三開關(guān)的布線相同。第三布線可以是從分別控制前一行和下一行的第一至第四開關(guān)的四條布線中選擇的布線。
晶體管可以是η溝道晶體管。此外，晶體管的半導(dǎo)體層可以由非晶態(tài)半導(dǎo)體膜形成。此外，晶體管的半導(dǎo)體層可以由非晶硅形成?？晒┻x擇地，晶體管的半導(dǎo)體層可以由晶態(tài)半導(dǎo)體膜形成。在前述的發(fā)明中，提供給第二布線的電位可以高于提供給第三布線的電位，并且該兩個電位之間的差可以大于晶體管的閾值電壓。晶體管也可以是ρ溝道晶體管。在這種情況下，提供給第二布線的電位可以低于提供給第三布線的電位，并且該兩個電位之間的差可以大于晶體管的閾值電壓的絕對值。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管，其源電極和漏電極中的一個被電連接到第一布線，其源電極和漏電極中的另一個被電連接到第三布線，而其柵電極被電連接到第二布線和第四布線；存儲電容器，其保持晶體管的柵-源電壓；用于通過向存儲電容器施加提供給第二布線的第一電位和提供給第三布線的第二電位而在存儲電容器中保持第一電壓的裝置；用于將存儲電容器的電壓放電降至第二電壓的裝置；用于通過向存儲電容器施加作為第一電位和第三電壓的總和的電位而在存儲電容器中保持作為第二電壓和第四電壓的總和的第五電壓的裝置；以及用于根據(jù)第五電壓向負(fù)載提供為晶體管設(shè)置的電流的裝置。本發(fā)明的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括晶體管，其源電極和漏電極中的一個被電連接到第一布線，其源電極和漏電極中的另一個被電連接到第三布線，而其柵電極被電連接到第二布線和第四布線；存儲電容器，其保持晶體管的柵-源電壓；用于通過向存儲電容器施加提供給第二布線的第一電位和提供給第三布線的第二電位而在存儲電容器中保持第一電壓的裝置；用于將存儲電容器的電壓放電降至晶體管的閾值電壓的裝置； 用于通過向存儲電容器施加作為第一電位和第二電壓的總和的電位而在存儲電容器中保持作為晶體管的閾值電壓和第三電壓的總和的第四電壓的裝置；以及用于根據(jù)第四電壓向負(fù)載提供為晶體管設(shè)置的電流的裝置。晶體管可以是η溝道晶體管。此外，晶體管的半導(dǎo)體層可以由非晶態(tài)半導(dǎo)體膜形成。此外，晶體管的半導(dǎo)體層可以由非晶硅形成?？晒┻x擇地，晶體管的半導(dǎo)體層可以由晶態(tài)半導(dǎo)體膜形成。在前述的發(fā)明中，第一電位可以高于第二電位，并且第一電位和第二電位之間的差可以大于晶體管的閾值電壓。晶體管也可以是ρ溝道晶體管。在這種情況下，第一電位可以低于第二電位，并且第一電位和第二電位之間的差可以大于晶體管的閾值電壓的絕對值。本發(fā)明的一方面提供了一種顯示設(shè)備，其包括前述的半導(dǎo)體器件，并且也提供一種電子設(shè)備，其包括該顯示設(shè)備作為顯示部分。應(yīng)該注意，不具體限制本說明書中描述的開關(guān)，其可以是電子開關(guān)或機(jī)械開關(guān)，只要它可以控制電流。該開關(guān)可以是晶體管、二極管或組合它們的邏輯電路。在用晶體管作為開關(guān)的情況下，晶體管只作為開關(guān)來操作。所以，不具體地限制晶體管的極性(導(dǎo)電類型)。 然而，使用具有較小截止電流特性的晶體管是令人滿意的。就具有較小截止電流的晶體管而言，存在具有LDD區(qū)的晶體管和具有多柵結(jié)構(gòu)的晶體管等。此外，當(dāng)將作為開關(guān)操作的晶體管在其源電極的電位較接近于低電位側(cè)電源(例如，Vss、GND、0V等)的狀態(tài)下操作時，使用η溝道晶體管是令人滿意的，而當(dāng)晶體管在其源電極的電位較接近于高電位側(cè)電源(例如，Vdd等)的狀態(tài)下操作時，使用ρ溝道晶體管是令人滿意的。這是因為可以增加?xùn)?源電壓的絕對值，從而晶體管容易作為開關(guān)來操作。應(yīng)該注意，該開關(guān)可以是使用η溝道晶體管和P溝道晶體管兩者的CMOS電路。應(yīng)該注意，在本發(fā)明中的描述“連接”與“電連接”是同義的。因此，可以插入另外的元件或開關(guān)等。應(yīng)該注意，負(fù)載可以是任何元件。例如，可以使用其對比度隨電磁作用而改變的顯示媒介，諸如包括EL元件(例如，有機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件或包含有機(jī)材料和無機(jī)材料的 EL元件)的發(fā)光元件、電子發(fā)射元件以及液晶元件或電子墨水。應(yīng)該注意，使用電子發(fā)射元件的顯示設(shè)備包括場致電子發(fā)射顯示器(FED)和SED平板顯示器(SED 表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器)等。此外，使用電子墨水的顯示設(shè)備包括電子紙。不具體限制可應(yīng)用到本發(fā)明的晶體管，而它可以是使用以非晶硅膜或多晶硅膜為代表的非單晶態(tài)半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管(TFT)、使用半導(dǎo)體襯底或SOI襯底形成的晶體管、 MOS晶體管、結(jié)型晶體管、雙極晶體管、使用有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管或者其它晶體管。此外，不具體限制其上形成晶體管的襯底，而可以在單晶態(tài)襯底、SOI襯底、玻璃襯底或塑料襯底等上形成晶體管。應(yīng)該注意，如上所述，在本發(fā)明中的晶體管可以是任何類型的并且可以被形成在任何類型的襯底上。所以，可以將所有電路形成在玻璃襯底、塑料襯底、單晶態(tài)襯底、SOI襯底或任何其它襯底上?？晒┻x擇地，可以將一部分電路形成在一襯底上，而可以將另一部分電路形成在另一襯底上。即，不需要將所有的電路形成在同一襯底上。例如，可以將一部分電路形成在使用TFT的玻璃襯底上，而可以將另一部分電路形成在使用單晶態(tài)襯底的IC 芯片上，從而通過COG(玻璃上芯片)將IC芯片連接到玻璃襯底上?？晒┻x擇地，可以通過 TAB (帶式自動接合)或使用印刷電路板將IC芯片連接到玻璃襯底上。在本說明書中，一個像素意味著一個色彩單元。所以，在包括R(紅)、G(綠)和 B (藍(lán))色彩單元的全彩色顯示設(shè)備的情況下，一個像素意味著R、G和B色彩單元中的任何一種。應(yīng)該注意，在本說明書中“以矩陣形式布置像素”的描述不僅包括以作為垂直條和水平條的組合的柵格圖案布置像素的情況，而且包括當(dāng)利用三種色彩單元(例如，RGB)執(zhí)行全彩色顯示時構(gòu)成圖像的最小單元的三種色彩單元的像素以所謂的德耳塔圖案來布置的情況。此外，根據(jù)色彩單元，每個像素的尺寸可以彼此不同。應(yīng)該注意，在說明書中的“半導(dǎo)體器件”意味著具有包括半導(dǎo)體元件(諸如晶體管或二極管)的電路的器件。此外，“顯示設(shè)備”不僅包括顯示面板的主體而且包括具有附接于其柔性印刷電路(FPC)或印刷線路板(PWB)的顯示面板，在顯示面板的主體中，各自包括負(fù)載和用于驅(qū)動像素的外圍驅(qū)動電路的多個像素被形成在襯底上。根據(jù)本發(fā)明，可以抑制由晶體管的閾值電壓變化引起的電流值變化。所以，可以將期望的電流提供給諸如發(fā)光元件的負(fù)載。尤其，當(dāng)將發(fā)光元件用所負(fù)載時，可以提供很少亮度改變和高占空比的顯示設(shè)備。


在附圖中，
圖1示出了在實施方式1中顯示的像素配置；圖2是圖解說明圖1中示出的像素操作的時序圖；圖3A至3D圖解說明了圖1中示出的像素操作；圖4是根據(jù)溝道長度調(diào)制的電壓-電流特性的模型圖；圖5圖解說明了在實施方式1中示出的像素配置；圖6圖解說明了在實施方式1中示出的像素配置；圖7圖解說明了在實施方式1中示出的像素配置；圖8圖解說明了在實施方式1中示出的像素配置；圖9圖解說明了在實施方式1中示出的顯示設(shè)備；圖10是圖解說明在實施方式1中示出的顯示設(shè)備的寫入操作的圖；圖11圖解說明了在實施方式2中示出的像素配置；圖12圖解說明了在實施方式4中示出的像素配置；圖13圖解說明了在實施方式4中示出的像素配置；圖14圖解說明了在實施方式4中示出的像素配置；圖15圖解說明了在實施方式4中示出的像素配置；圖16A至16F圖解說明了在實施方式3中示出的像素配置；圖17是在實施方式8中示出的像素的部分截面視圖；圖18A和18B圖解說明了在實施方式8中示出的發(fā)光元件；圖19A至19C圖解說明了在實施方式8中示出的發(fā)光方向；圖20A和20B是在實施方式8中示出的像素的部分截面視圖；圖21A和21B是在實施方式8中示出的像素的部分截面視圖；圖22A和22B是在實施方式8中示出的像素的部分截面視圖；圖23是在實施方式8中示出的像素的部分截面視圖；圖M是在實施方式8中示出的像素的部分截面視圖；圖25A和25B的每一個圖解說明了在實施方式9中示出的顯示設(shè)備圖26A和^B的每一個圖解說明了在實施方式9中示出的顯示設(shè)備圖27A和27B的每一個圖解說明了在實施方式9中示出的顯示設(shè)備圖28是在實施方式9中示出的像素的部分截面視圖；圖四是在實施方式5中示出的像素配置；圖30是在實施方式5中示出的像素配置；圖31是在實施方式6中示出的像素配置；圖32是圖解說明圖31中示出的像素操作的時序圖；圖33A至33H是可以應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的視圖；圖34示出了移動電話的示例性配置；圖35示出了 EL模塊的示例；圖36是示出EL電視接收機(jī)的主要配置的框圖；圖37圖解說明了在實施方式6中示出的像素配置；圖38圖解說明了在實施方式6中示出的像素配置；圖39圖解說明了在實施方式7中示出的像素配置；
圖40是圖解說明圖39中示出的像素操作的時序圖；圖41A至41D圖解說明了圖39中示出的像素的操作；圖42圖解說明了在實施方式2中示出的像素配置；圖43是圖11所示出的像素的頂視圖；圖44是圖11所示出的像素的頂視圖；圖45圖解說明了利用傳統(tǒng)技術(shù)的像素配置；圖46圖解說明了利用傳統(tǒng)技術(shù)的像素配置；圖47圖解說明了利用傳統(tǒng)技術(shù)使像素操作的時序圖；圖48圖解說明了在使用傳統(tǒng)技術(shù)的情況下發(fā)光周期相對一幀周期的比；以及圖49圖解說明了組合數(shù)字灰度方法和時間灰度方法的驅(qū)動方案。附圖標(biāo)記說明110:晶體管；111 第一開關(guān)；112:第二開關(guān)；113:第三開關(guān)；114:第四開關(guān)； 115 電容器；116 發(fā)光元件；117 :信號線；118 第一掃描線；119 第二掃描線；120 第三掃描線；121 第四掃描線；122 第一電位供應(yīng)線；123 第二電位供應(yīng)線；124 電源線；125 對置電極；511 第一開關(guān)晶體管；512 第二開關(guān)晶體管；513 第三開關(guān)晶體管；514 第四開關(guān)晶體管；614 第四開關(guān)；714 第四開關(guān)；814 第四開關(guān)；911 信號線驅(qū)動器電路； 912 掃描線驅(qū)動器電路；913 像素部分；914 像素；1200 像素；1218 第一掃描線；1300 像素；1319 第二掃描線；1400 像素；1420 第三掃描線；1500 像素；1521 第四掃描線； 1613 整流器元件；1620 第三掃描線；1651 肖特基勢壘二極管；1652 :PIN 二極管；1653 PN 二極管；1654 晶體管；1655 晶體管；2910 晶體管；3010 晶體管；3101 晶體管；3102 晶體管；3103 第五開關(guān)；3104 第六開關(guān)；3111 第一開關(guān)；3112 第二開關(guān)；3113 第三開關(guān)；3114 第四開關(guān)；3115 電容器；3116 發(fā)光元件；3117 信號線；3118 第一掃描線； 3119 第二掃描線；3120 第三掃描線；3121 第四掃描線；3122 第一電位供應(yīng)線；3123 第二電位供應(yīng)線；3123 對置電極；3124 電源線；3125 對置電極；3910 晶體管；3911 第一開關(guān)；3912 第二開關(guān)；3913 第三開關(guān)；3914 第四開關(guān)；3915 電容器；3916 發(fā)光元件； 3917 信號線；3918 第一掃描線；3919 第二掃描線；3920 第三掃描線；3921 第四掃描線；3922 第一電位供應(yīng)線；3923 第二電位供應(yīng)線；3924 電源線；3925 對置電極；4215 柵電容；4240 像素電極；4301 第一開關(guān)晶體管；4302 第二開關(guān)晶體管；4303 第三開關(guān)晶體管；4310 導(dǎo)電層；4311 導(dǎo)電層；4312 導(dǎo)電層；4313 導(dǎo)電層；4314 布線；4315 導(dǎo)電層；4316 :導(dǎo)電層；4317 布線；4318 :導(dǎo)電層；4319 :導(dǎo)電層；4320 :導(dǎo)電層；4321 :導(dǎo)電層； 4322 導(dǎo)電層；4323 布線；4324 布線；4333 半導(dǎo)體層；4334 半導(dǎo)體層；4335 半導(dǎo)體層； 4336 半導(dǎo)體層；4344 像素電極；4401 導(dǎo)電層；4402 布線；以及4422 第一電位供應(yīng)線。
具體實施例方式下文中，將說明本發(fā)明的實施例和實施方式。應(yīng)該注意，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明可以以多種不同的模式來體現(xiàn)并且可以以各種方式來改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。所以，不將本發(fā)明限制于以下的描述。應(yīng)該注意，在整個說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的附圖中，相同的附圖標(biāo)記被用來表示類似的元素。(實施方式1)
參考圖1來描述本發(fā)明的像素的基本配置。圖1中示出的像素包括晶體管110、第一開關(guān)111、第二開關(guān)112、第三開關(guān)113、第四開關(guān)114、電容器115和發(fā)光元件116。該像素被連接到信號線117、第一掃描線118、第二掃描線119、第三掃描線120、第四掃描線121、 第一電位供應(yīng)線122、第二電位供應(yīng)線123和電源線124。在本實施方式中，晶體管110是 η溝道晶體管，當(dāng)其柵-源電壓(Vgs)超過閾值電壓(Vth)時，該晶體管被導(dǎo)通。此外，發(fā)光元件116的像素電極是陽極，而其對置電極125是陰極。應(yīng)該注意，晶體管的柵-源電壓由Vgs表示；漏-源電壓由Vds表示；閾值電壓由Vth表示；以及在電容器中累積的電壓由 Vcs表示。此外，電源線124、第一電位供應(yīng)線122、第二電位供應(yīng)線123和信號線117也分別被稱作第一布線、第二布線、第三布線和第四布線。晶體管110的第一電極(源電極和漏電極中的一個)被連接到發(fā)光元件116的像素電極；其第二電極(源電極和漏電極中的另一個)被連接到電源線124 ；以及其柵電極通過第四開關(guān)114和第二開關(guān)112被連接到第一電位供應(yīng)線122。應(yīng)該注意，第四開關(guān)114被連接在晶體管110的柵電極和第二開關(guān)112之間。當(dāng)?shù)谒拈_關(guān)114和第二開關(guān)112的連接點由結(jié)點130表示時，結(jié)點130通過第一開關(guān)111被連接到信號線117。此外，晶體管110 的第一電極也通過第三開關(guān)113被連接到第二電位供應(yīng)線123。此外，電容器115被連接在結(jié)點130和晶體管110的第一電極之間。即，電容器 115的第一電極通過第四開關(guān)114被連接到晶體管110的柵電極，而電容器115的第二電極被連接到晶體管110的第一電極。電容器115可以通過將絕緣膜夾在布線、半導(dǎo)體層和電極之間來形成，或者可以通過利用晶體管110的柵電容而省略。這樣一種用于保持電壓的裝置被稱作存儲電容器。應(yīng)該注意，結(jié)點130、第一開關(guān)111和電容器115的第一電極的連接點由結(jié)點131來表示，而晶體管110的第一電極、電容器115的第二電極和發(fā)光元件116 的像素電極的連接點由結(jié)點132表示。應(yīng)該注意，通過分別向第一掃描線118、第二掃描線119、第三掃描線120和第四掃描線121輸入信號來控制第一開關(guān)111、第二開關(guān)112、第三開關(guān)113和第四開關(guān)114的接通/斷開。根據(jù)對應(yīng)于視頻信號的像素的灰度值的信號，S卩，根據(jù)亮度數(shù)據(jù)的電位被輸入到信號線117。接著，參考圖2和圖3Α至3D中的時序圖來描述在圖1中示出的像素的操作。應(yīng)該注意，對應(yīng)于顯示一個屏幕的圖像的周期的一幀周期被分成圖2中的初始化周期、閾值寫入周期、數(shù)據(jù)寫入周期和發(fā)光周期。初始化周期、閾值寫入周期和數(shù)據(jù)寫入周期被統(tǒng)稱為尋址周期。不具體地限制一幀周期的長度，但1/60秒或更小是優(yōu)選的，從而圖像觀眾不會察覺閃爍。電位Vl被輸入到發(fā)光元件116的對置電極125和第一電位供應(yīng)線122，而電位 vi-vth-α (α 任意正數(shù))被輸入到第二電位線123。此外，電位V2被輸入到電源線124。在此，為了說明的目的，將發(fā)光元件116的對置電極125的電位設(shè)置為等于第一電位供應(yīng)線122的電位。然而，假設(shè)對于發(fā)光元件116進(jìn)行發(fā)光來講是必要的最小電位差由 Va來表示，只要對置電極125的電位高于電位Vl-Vth-α 就可接受。此外，只要電源線 124的電位V2高于對置電極125的電位和對于發(fā)光元件116進(jìn)行發(fā)光來講是必要的最小電位差(VJ的總和，就可接受。然而，由于為了說明的目的，對置電極125的電位在此被設(shè)置在VI，所以只要V2高于V1+V&，就可接受。首先，使第一開關(guān)111斷開，而在初始化周期中接通第二開關(guān)112、第三開關(guān)113和第四開關(guān)114，如圖2的(A)和圖3A中所示。此時，晶體管110的第一電極用作源電極，而其電位等于第二電位供應(yīng)線123的電位，其為Vl-Vth-α。另一方面，晶體管110的柵電極的電位是VI。因此，晶體管110的柵-源電壓Vgs是Vth+α，并且因此晶體管110被導(dǎo)通。 然后，Vth+α被保持在提供在柵電極和晶體管110的第一電極之間的電容器115中。盡管在此所示的第四開關(guān)114處于接通狀態(tài)，但是其可以處于斷開狀態(tài)。接著，在圖2的(B)和圖:3B中所示的閾值寫入周期中，第三開關(guān)113被斷開。所以，第一電極的電位，即，晶體管110的源電極的電位逐漸升高，并且當(dāng)其達(dá)到Vl-Vth時，換句話講，當(dāng)晶體管110的柵-源電壓Vgs達(dá)到閾值電壓(Vth)時，晶體管110被截止。因此， 在電容器115中保持的電壓成為Vth。在圖2的(C)和圖3C中所示的下一個數(shù)據(jù)寫入周期中，第二開關(guān)112和第四開關(guān)114被接通，然后第一開關(guān)111被接通，從而從信號線117輸入根據(jù)亮度數(shù)據(jù)的電位 (Vl+Vdata)。應(yīng)該注意，晶體管110可以通過斷開第四開關(guān)114而被保持在截止?fàn)顟B(tài)。所以，可以抑制在數(shù)據(jù)寫入時從電源線1 提供的電流引起的電容器115的第二電極的電位波動。此時，保持在電容器115中的電壓Vcs可以由公式(1)表示，其中電容器115和發(fā)光元件116的電容分別是Cl和C2。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件的驅(qū)動方法，該發(fā)光器件包括發(fā)光元件、晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)和電容器，其中所述晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件的像素電極， 其中所述電容器的第一電極電連接到所述晶體管的源極和漏極中的所述一個， 其中所述電容器的第二電極電連接到所述第一開關(guān)的第一端， 其中所述第一開關(guān)的第二端電連接到第一線，并且其中所述第二開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極， 該驅(qū)動方法包括 接通所述第二開關(guān)； 斷開所述第二開關(guān)；以及接通所述第一開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光器件還包括第三開關(guān)，并且其中所述第三開關(guān)的第一端電連接到所述發(fā)光元件的像素電極， 在接通所述第一開關(guān)之前接通所述第三開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述電容器的第二電極， 在接通所述第一開關(guān)之前接通所述第四開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極， 在保持所述第一開關(guān)處于斷開狀態(tài)的同時接通所述第四開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)和所述晶體管串聯(lián)電連接， 接通所述第四開關(guān)；以及在接通所述第一開關(guān)之前斷開所述第四開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光元件的像素電極是陽極電極。
7.如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管是η溝道晶體管。
8.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管包括硅。
9.一種發(fā)光器件的驅(qū)動方法，該發(fā)光器件包括發(fā)光元件、晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)和電容器，其中所述晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件的像素電極， 其中所述電容器的第一電極電連接到所述晶體管的源極和漏極中的所述一個， 其中所述電容器的第二電極電連接到所述第一開關(guān)的第一端，其中所述第一開關(guān)的第二端電連接到第一線，并且其中所述第二開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極， 該驅(qū)動方法包括在保持所述第一開關(guān)處于斷開狀態(tài)的同時接通所述第二開關(guān)； 斷開所述第二開關(guān)；在保持所述第二開關(guān)處于斷開狀態(tài)的同時接通所述第一開關(guān)； 斷開所述第一開關(guān)；以及在保持所述第一開關(guān)處于斷開狀態(tài)的同時接通所述第二開關(guān)。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第三開關(guān)，其中所述第三開關(guān)的第一端電連接到所述發(fā)光元件的像素電極，并且其中在所述第三開關(guān)被從接通狀態(tài)改變?yōu)閿嚅_狀態(tài)之后，所述第二開關(guān)被斷開。
11.如權(quán)利要求9或10所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述電容器的第二電極， 在保持所述第一開關(guān)處于斷開狀態(tài)的同時接通所述第四開關(guān)。
12.如權(quán)利要求9或10所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極， 在保持所述第一開關(guān)處于斷開狀態(tài)的同時接通所述第四開關(guān)。
13.如權(quán)利要求9或10所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，其中所述第四開關(guān)和所述晶體管串聯(lián)電連接，并且在所述第四開關(guān)被保持在斷開狀態(tài)的同時接通所述第一開關(guān)。
14.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光元件的像素電極是陽極電極。
15.如權(quán)利要求14所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管是η溝道晶體管。
16.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管包括硅。
17.一種發(fā)光器件的驅(qū)動方法，該發(fā)光器件包括發(fā)光元件、晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和電容器，其中所述晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件的像素電極，其中所述電容器的第一電極電連接到所述晶體管的源極和漏極中的所述一個，其中所述電容器的第二電極電連接到所述第一開關(guān)的第一端，其中所述第一開關(guān)的第二端電連接到第一線，其中所述第二開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極，并且其中所述第三開關(guān)的第一端電連接到所述發(fā)光器件的像素電極，該驅(qū)動方法包括在第一周期接通所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)； 在所述第一周期之后的第二周期斷開所述第三開關(guān)；在所述第二周期之后的第三周期接通所述第一開關(guān)并斷開所述第二開關(guān)；以及在所述第三周期之后的第四周期接通所述第二開關(guān)并斷開所述第一開關(guān)。
18.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述電容器的第二電極， 在所述第一周期接通所述第四開關(guān)；以及在所述第三周期斷開所述第四開關(guān)。
19.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極， 在所述第一周期接通所述第四開關(guān)；以及在所述第三周期斷開所述第四開關(guān)。
20.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)和所述晶體管串聯(lián)電連接， 在所述第二周期保持所述第四開關(guān)處于接通狀態(tài)；以及在所述第三周期斷開所述第四開關(guān)。
21.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光元件的像素電極是陽極電極。
22.如權(quán)利要求21所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管是η溝道晶體管。
23.如權(quán)利要求17所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管包括硅。
24.一種發(fā)光器件的驅(qū)動方法，該發(fā)光器件包括發(fā)光元件、晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和電容器，其中所述晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件的像素電極，其中所述電容器的第一電極電連接到所述晶體管的源極和漏極中的所述一個，其中所述電容器的第二電極電連接到所述第一開關(guān)的第一端，其中所述第一開關(guān)的第二端電連接到第一線，其中所述第二開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極，并且其中所述第三開關(guān)的第一端電連接到所述發(fā)光器件的像素電極，該驅(qū)動方法包括通過接通所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)來初始化所述電容器； 通過斷開所述第三開關(guān)來將所述晶體管的閾值電壓寫入所述電容器； 通過接通所述第一開關(guān)并斷開所述第二開關(guān)來將數(shù)據(jù)寫入所述電容器；以及通過接通所述第二開關(guān)并斷開所述第一開關(guān)來向所述發(fā)光元件提供電流。
25.如權(quán)利要求M所述的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述電容器的第二電極， 在初始化所述電容器時，以及在將所述晶體管的閾值電壓寫入所述電容器時，保持所述第四開關(guān)處于接通狀態(tài)。
26.如權(quán)利要求M所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極，在初始化所述電容器時，以及在將所述晶體管的閾值電壓寫入所述電容器時，保持所述第四開關(guān)處于接通狀態(tài)。
27.如權(quán)利要求M所述的驅(qū)動方法， 其中所述發(fā)光器件還包括第四開關(guān)，并且其中所述第四開關(guān)和所述晶體管串聯(lián)電連接，在將數(shù)據(jù)寫入所述電容器時，保持所述第四開關(guān)處于斷開狀態(tài)。
28.如權(quán)利要求M所述的驅(qū)動方法，其中所述發(fā)光元件的像素電極是陽極電極。
29.如權(quán)利要求觀所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管是η溝道晶體管。
30.如權(quán)利要求M所述的驅(qū)動方法， 其中所述晶體管包括硅。
全文摘要
公開了一種發(fā)光器件的驅(qū)動方法，該發(fā)光器件包括發(fā)光元件、晶體管、第一開關(guān)、第二開關(guān)和電容器，其中所述晶體管的源極和漏極中的一個電連接到所述發(fā)光元件的像素電極，其中所述電容器的第一電極電連接到所述晶體管的源極和漏極中的所述一個，其中所述電容器的第二電極電連接到所述第一開關(guān)的第一端，其中所述第一開關(guān)的第二端電連接到第一線，并且其中所述第二開關(guān)的第一端電連接到所述晶體管的柵極，該驅(qū)動方法包括接通所述第二開關(guān)；斷開所述第二開關(guān)；以及接通所述第一開關(guān)。
文檔編號G09G3/30GK102176299SQ20111011749
公開日2011年9月7日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者木村肇 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所